四川省成都市某中学2024-2025学年高三上学期12月月考生物试卷(Word版附解析)
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这是一份四川省成都市某中学2024-2025学年高三上学期12月月考生物试卷(Word版附解析),共17页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1. 下列关于细胞结构和功能的叙述,错误的是( )
A. 相邻两个细胞的细胞膜接触可实现细胞间的信息交流
B. 细胞质中含有核酸的细胞器同时含有蛋白质和磷脂
C. 核孔实现了细胞质与细胞核之间的物质交换和信息交流
D. 细胞膜、细胞质和细胞核中均含有糖参与形成的化合物
【答案】B
【解析】
【分析】核膜是双层膜,外膜上附有许多核糖体,常与内质网相连;其上有核孔,是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道;在代谢旺盛的细胞中,核孔的数目较多。
【详解】A、相邻两个细胞的细胞膜接触可实现细胞间的信息交流,如精卵细胞的识别和结合,A正确;
B、细胞质中含有核酸的细胞器有叶绿体、线粒体、核糖体,其中核糖体没有磷脂,B错误;
C、核孔是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道,实现了细胞质与细胞核之间的物质交换和信息交流,C正确;
D、细胞膜上存在糖蛋白,细胞质和细胞核中都有DNA和RNA,其组成成分包括五碳糖,故细胞膜、细胞质和细胞核中均含有糖参与形成的化合物,D正确。
故选B。
2. 物质通过细胞膜进出细胞时,往往需要细胞膜上的蛋白质参与运输。下列叙述错误的是( )
A. 某些病毒需要与吞噬细胞膜上的蛋白质结合,才能被吞噬细胞摄取
B. 载体蛋白逆浓度梯度转运Ca2+时,会伴随载体蛋白的磷酸化
C. 水分子主要通过细胞膜上的通道蛋白进出肾小管上皮细胞
D. 神经细胞内的K+往往与通道蛋白结合后顺浓度梯度运出细胞
【答案】D
【解析】
【分析】生物膜上的转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两类。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变。通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。
【详解】A、某些病毒分子进入吞噬细胞的方式为胞吞,即病毒分子需要与吞噬细胞膜上的蛋白结合,才
能被吞噬细胞摄取,A正确;
B、载体蛋白逆浓度梯度转运Ca2+时,属于主动运输,ATP为该过程提供能量,ATP水解释放的磷酸基团使载体蛋白磷酸化,B正确;
C、水分子进出细胞方式有两种:自由扩散和协助扩散(通过水通道蛋白进出),水分子主要通过水通道蛋白进出肾小管上皮细胞,C正确;
D、钾离子通道顺浓度梯度将钾离子运出细胞,属于协助扩散,钾离子与通道蛋白并不结合,D错误。
故选D
3. 金鱼能在冬季冰封池塘、极度缺氧的环境下存活数月。研究发现金鱼有把乳酸转变成酒精排出体外的能力。下图为金鱼在低氧条件下的部分代谢途径,下列叙述不正确的是( )
A. 肌细胞与神经元均表达乳酸运输载体基因,实现乳酸的跨膜运输
B. 若催化④过程的酶活性升高,会延长金鱼在低氧条件下的存活时间
C. 通过图中③⑤过程,葡萄糖中的化学能大部分转化为了热能
D. 金鱼将乳酸转化为酒精并排出可以避免酸中毒,但长期酒精刺激也会导致金鱼死亡
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析可知,金鱼在神经细胞与肌细胞中无氧呼吸的方式有所不同:在神经元中无氧呼吸的过程为葡萄糖→丙酮酸→乳酸,而后乳酸可通过血液运输后在肌细胞处转化为丙酮酸,继续参与肌细胞中的无氧呼吸过程;而在肌细胞中,金鱼无氧呼吸过程为葡萄糖→丙酮酸→酒精,此后酒精可排出体外。
【详解】A、据图可知,神经元细胞无氧呼吸的产物是乳酸,乳酸可由神经元细胞运出,经血液运输后进入肌细胞,因此肌细胞与神经细胞均表达乳酸运输载体基因,实现乳酸的跨膜运输,A正确;
B、金鱼有把乳酸转变成酒精排出体外的能力,因此金鱼能在冬季冰封池塘、极度缺氧的环境下存活数月,若催化④过程的酶活性升高,会使乳酸能较快转化为丙酮酸,减少对细胞的毒害,因此会延长金鱼在低氧条件下的存活时间,B正确;
C、③⑤过程为肌细胞中的无氧呼吸,葡萄糖中的化学能大部分储存在酒精中,C错误;
D、金鱼将乳酸转化为酒精并排出可以避免酸中毒,但长期酒精刺激也会导致金鱼酒精中毒而死亡,D正确。
故选C。
4. 哺乳动物的成熟红细胞是一种由造血干细胞经一系列生理过程转化而来的高度分化的细胞,其也会经历衰老和凋亡(如图)。结构上的特化使红细胞成为高效的氧气运输器,并适应了它们在血液循环中的特定功能。下列相关叙述正确的是( )
A. ①过程既有基因开始表达,也有基因停止表达
B. 网织红细胞内核基因转录频繁,蛋白质合成最旺盛
C. ④过程会导致红细胞的呼吸强度高度依赖氧浓度
D. ⑤过程该细胞内染色体端粒变短,运输氧气能力下降
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图:图示表示哺乳动物红细胞的部分生命历程,造血干细胞形成幼红细胞,幼红细胞排除细胞核后形成网织红细胞,网织红细胞丧失细胞器后形成成熟的红细胞,所以哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和各种细胞器。
【详解】A、图示①过程表示细胞分化,细胞分化的实质是基因的选择性表达,即既有基因开始表达,也有基因停止表达,A正确;
B、网织红细胞内没有细胞核,因此不会出现核基因转录现象,B错误;
C、图示④过程会导致成熟红细胞只能进行无氧呼吸,其呼吸强度与氧浓度无关,C错误;
D、端粒是染色体的组成部分,成熟红细胞内没有染色体,也就没有端粒,D错误。
故选A。
5. 某X染色体单基因隐性遗传病致病基因有a1和a2两种,患有该病的某家族系谱图如图所示。已知Ⅰ-1只含致病基因a1,Ⅱ-1含有致病基因a1、a2且性染色体组成为XXY。不考虑新的基因突变和染色体变异,下列推断正确的是( )
A. 该病的遗传遵循基因的自由组合定律
B. Ⅱ-1染色体异常是因为Ⅰ-1减数分裂时XY染色体未分离
C. Ⅱ-2与正常女性婚配所生子女患该病的概率为1/2
D. Ⅱ-4与正常男性婚配所生子女不患该遗传病
【答案】B
【解析】
【分析】由题意分析可知,该病为伴X染色体隐性遗传病,致病基因有a1和a2两种,,则患病女性基因型为Xa1Xa1、Xa1Xa2、Xa2Xa2,患病男性基因型为Xa1Y、Xa2Y。
【详解】A、a1、a2均位于X染色体上,所以该病的遗传不遵循基因的自由组合定律,A错误;
B、由题意可知,Ⅱ1患有单基因隐性遗传病(性染色体组成为XXY),且其是伴X染色体隐性遗传病的患者,结合系谱图可知,其基因型为Xa1Xa2Y,结合系谱图分析可知,Ⅰ1的基因型为Xa1Y,Ⅰ2的基因型为XAXa2(A为正常基因),不考虑新的基因突变和染色体变异,Ⅱ1性染色体异常,是因为Ⅰ1减数分裂Ⅰ时同源染色体X与Y不分离,形成了Xa1Y的精子,与基因型为Xa2的卵细胞形成了基因型为Xa1Xa2Y的受精卵导致的,B正确;
C、由A项分析可知,Ⅰ1的基因型为Xa1Y,Ⅰ2的基因型为XAXa2,则Ⅱ2的基因型为Xa2Y,正常女性的基因型可能是XAXA、XAXa1、XAXa2,故Ⅱ2与正常女性(基因型不确定)婚配,所生子女患有该伴X染色体隐性遗传病的概率不确定,C错误;
D、由A项分析可知,Ⅰ1的基因型为Xa1Y,Ⅰ2的基因型为XAXa2,则Ⅱ4的基因型为XAXa1,与正常男性XAY婚配,则所生子女中可能有基因型为XA1Y的该伴X染色体隐性遗传病的男性患者,D错误。
故选B。
6. 将正常mRNA直接注射到实验动物体内可引起强烈的非特异性免疫反应,进而引起炎症。使用假尿苷(P)代替尿苷(U)后形成的修饰mRNA可有效躲避免疫系统的识别,也不易被RNA酶水解,可用于制作mRNA疫苗。下列说法正确的是( )
A. 接种RNA疫苗后,机体将以RNA作为模板直接合成相应抗体
B. 注射正常mRNA后,小鼠会产生直接针对该mRNA的抗体和记忆细胞
C. P代替mRNA中的U后,会导致该mRNA无法翻译出蛋白质
D. mRNA疫苗不能整合到人体基因组中,理论上比DNA疫苗更安全
【答案】D
【解析】
【分析】疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。接种疫苗后,人体内可产生相应的抗体,从而对特定传染病具有抵抗力。当给机体输入外源抗原时,免疫系统能够产生反应,而且这种反应具有特异性。除此之外,免疫系统还具有记忆性,免疫力能维持较长的时间。疫苗的应用是人们根据免疫反应的规律来设计的,这样可以促进对机体有利的免疫反应,从而维护人体健康。
【详解】A、抗体是由浆细胞合成的,接种RNA疫苗后,机体将以RNA作为模板直接合成抗原蛋白,引发机体产生特异性免疫,形成抗体和记忆细胞,A错误;
B、mRNA疫苗需要进入细胞后经基因的表达翻译出蛋白质,蛋白质作为抗原被免疫系统识别,引发机体产生特异性免疫,形成抗体和记忆细胞,B错误;
C、假尿苷(P)代替尿苷(U)后形成的修饰mRNA,能够有效避免免疫系统的识别,仍然能够翻译出蛋白质,C错误;
D、与DNA疫苗相比,mRNA不需要进入细胞核,无整合到宿主细胞染色体基因组中的风险,理论上mRNA 疫苗的安全性更高,D正确。
故选D。
7. 细胞中L酶上的两个位点(位点1和位点2)可以与ATP和亮氨酸结合,进而催化tRNA与亮氨酸结合,促进蛋白质的合成。科研人员针对位点1和位点2分别制备出相应突变体细胞L1和L2,在不同条件下进行实验后检测L酶的放射性强度,结果如图。下列叙述正确的是( )
A. L酶可为tRNA与亮氨酸结合提供能量
B. 突变体细胞L1中L酶不能与ATP结合
C. ATP与亮氨酸分别与L酶上的位点1和位点2结合
D. ATP与L酶结合能够促进亮氨酸与相应的位点结合
【答案】D
【解析】
【分析】据图可知,当位点1突变时不影响ATP与L酶的结合,位点2突变时影响ATP与L酶的结合。
【详解】A、酶不能为化学反应提供能量,A错误;
B、根据左图,突变体细胞L1中检测到的放射性与野生型相同,说明突变体细胞L1中L酶能与ATP结合,B错误;
C、据左图可知,突变体细胞L1中检测到的放射性与野生型相同,说明该突变不影响与ATP结合,而突变体细胞L2中检测到的放射性明显降低,说明L2突变不能结合ATP,故推测ATP与亮氨酸分别与L酶上的位点2和位点1结合,C错误;
D、亮氨酸与L酶的位点1结合,根据右图,突变L2细胞检测到的放射性极低,说明ATP与L酶结合能够促进亮氨酸与相应的位点结合,D正确。
故选D。
8. 某哺乳动物基因型为Dd,已知D、d基因位于2号染色体上。若某细胞在分裂过程中,其中1条2号染色体出现了如图所示的变化,末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定(②),其姐妹染色单体可能会在断裂处发生融合,形成染色体桥(③)。融合的染色体桥在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引,可能在两着丝粒间任何一处位置发生随机断裂,形成的两条子染色体移向细胞两极。端粒酶是细胞中负责延长端粒的一种酶,由RNA和蛋白质组成。不考虑其他变异,下列说法正确的是( )
A. ①中细胞姐妹染色单体上基因的不同一定是基因突变导致的
B. 若该细胞发生的是减数分裂,则分裂产生子细胞的基因组成有4种可能性
C. 若该细胞发生的是有丝分裂,则分裂产生子细胞的基因组成有8种可能性
D. 端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短,端粒酶可以通过转录修复缩短的部位
【答案】B
【解析】
【分析】据题意“融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引而在任何一处位置发生随机断裂”可知,若发生断裂的部位位于D基因的左侧或d基因的右侧,则图⑤中D和d基因最后可能分配到同一个子细胞中;若发生断裂的部位位于D和d基因之间,则图⑤中D和d基因最后可能分配到2个不同的子细胞
中。
【详解】A、分析题图可知,①中细胞姐妹染色单体上基因的不同可能是基因突变导致的,也可能是基因重组导致的,A错误;
B、若考虑减数分裂,则染色体上出现D、d基因的原因可能是基因突变或基因重组,则产生的子细胞基因型有不含D、d基因、D、d、Dd共4种,B正确;
C、若考虑有丝分裂,①号染色体上出现D、d基因是基因突变的结果,可能是D突变d,也可能是d突变为D,由于融合的染色体会在两个着丝粒之间随机断裂移向一极,因此可能产生dd、Ddd、Dd、d、DDd、DD、D共7种基因型,C错误;
D、随着分裂次数的增加,端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截,端粒酶的成分是RNA和蛋白质,可以通过逆转录修复缩短的部位,D错误。
故选B。
9. 盲鳗生活在海底,以腐肉为食,终日不见阳光,眼睛出现了退化。盲鳗能分泌黏液,黏液中的纤维丝能进入到捕猎者的鳃中,让用鳃呼吸的捕猎者迅速窒息。盲鳗的黏液只对用鳃呼吸的动物致命,而没有鳃的海狮和海豚等能巧妙地避开这一陷阱并捕食盲鳗。下列叙述正确的是( )
A. 基因突变决定了盲鳗的进化方向
B. 盲鳗与捕猎者之间存在协同进化
C. 黑暗诱导盲鳗出现视力减弱类型的变异
D. 胚胎学证据可为研究盲鳗进化提供直接证据
【答案】B
【解析】
【分析】现代进化理论的基本内容是:①进化是以种群为基本单位,进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。
【详解】A、基因突变是不定向的,自然选择决定进化方向,A错误;
B、盲鳗与捕猎者之间存在协同进化,两者之间基因频率一定发生了改变,进化的实质是基因频率发生改变,B正确;
C、自然选择选择并保存变异,不是黑暗诱导眼睛变异,C错误;
D、化石可为研究盲鳗进化提供直接证据,胚胎学证据可佐证,D错误。
故选B。
10. 成都市某老师去马尔康支教,刚去的时候出现呼吸困难、发热、排尿量减少等“高原反应”现象,痊愈后生活了一段时间就适应了。一年后放暑假回家,又出现了疲倦、无力、嗜睡、胸闷、头昏、腹泻等
“低原反应”(俗称“醉氧”)症状。下列叙述不正确的是( )
A. “高原反应”出现轻微呼吸困难不会导致血浆的pH大幅下降
B. 适应高原生活可能与红细胞或血红蛋白增加有关
C. 用药物促进肾小管和集合管对水的重吸收可使尿量增加
D. “醉氧”患者发生严重腹泻时,补充水分的同时也要补充无机盐
【答案】C
【解析】
【分析】正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境相对稳定的状态叫做稳态。
【详解】A、机体中有缓冲物质,所以高原反应出现呼吸困难不会导致血浆的pH大幅降低,A正确;
B、高原空气稀薄,适应高原生活可能与红细胞或血红蛋白增加有关,B正确;
C、用药物促进肾小管和集合管对水的重吸收可使尿量减少,C错误;
D、“醉氧”患者发生严重腹泻时,不仅丢失了水分,还丢失了无机盐,所以不仅要补充水分,还需要及时补充无机盐,D正确。
故选C。
11. 大鼠胰岛B细胞体外培养实验发现,高糖能诱导细胞体积变大,细胞容积改变,进一步表现为氧化应激和细胞凋亡。下表为部分实验结果,其中NO是细胞凋亡的一种重要介质。下列叙述错误的是( )
各组培养胰岛B细胞凋亡率及Bcl-2mRNA相对表达水平
A. 实验结果表明,氨基胍能促进高糖诱导的胰岛B细胞凋亡
B. 葡萄糖既是胰岛B细胞的能量来源也可以作为信息分子
C. NO可能通过抑制Bcl-2基因表达以促进高糖诱导的胰岛B细胞凋亡
组别
NO(μml/L)
细胞凋亡率(%)
Bcl-2mRNA(相对含量)
高糖组
182.3
14.8
0.63
高糖+氨基胍组
154.2
6.8
0.81
对照组
117.3
4.2
1.0
D. 体外培养胰岛B细胞应将其置于95%空气和5%CO2的混合气体的培养箱中培养
【答案】A
【解析】
【分析】该研究对高糖诱导胰岛B细胞凋亡相关因素进行探究,可为Ⅰ型糖尿病(与胰岛B细胞功能受损有关)的治疗提供新思路。
【详解】A、从表格数据看,高糖+氨基胍组细胞凋亡率6.8%低于高糖组14.8% ,说明氨基胍能抑制高糖诱导的胰岛B细胞凋亡,而不是促进,A错误;
B、 胰岛B细胞可摄取葡萄糖进行氧化分解提供能量,同时高糖能诱导胰岛B细胞发生一系列变化,所以葡萄糖既是能量来源也可作为信息分子,B正确;
C、 对比高糖组和对照组,高糖组NO含量升高,Bcl-2mRNA 表达水平降低,细胞凋亡率升高,因为Bcl-2是抑制细胞凋亡的蛋白质,所以NO可能通过抑制Bcl-2基因表达以促进高糖诱导的胰岛B细胞凋亡,C正确;
D、体外培养胰岛B细胞应将其置于95%空气和5%CO2的混合气体的培养箱中培养,其中CO2的主要作用是维持培养液的pH,D正确。
故选A。
12. 古人接种人痘预防天花的过程是:“打开天花患者的小脓包,用棉花吸沾一点脓液,并使之干燥……然后放入健康人的鼻子里。”随后被接种者会轻度感染天花,不久痊愈。下列叙述正确的是( )
A. 人体第一道防线中的杀菌物质会把脓液干燥物当作抗原
B. 在接受脓液干燥物刺激后,被接种者辅助性和细胞毒性T细胞均释放细胞因子
C. 在轻度感染时,被接种者的细胞毒性T细胞会裂解被病毒感染的靶细胞
D. 脓液干燥物相当于疫苗,可激发被接种者的记忆细胞产生二次免疫
【答案】C
【解析】
【分析】1、免疫的概念:机体识别和排除抗原性异物,维持自身生理动态平衡与相对稳定的功能。
2、疫苗是一种减毒处理的活病毒制剂,是一种抗原,注入人体可以刺激人体的免疫细胞产生相应的记忆细胞和抗体,使人不再得天花病。
【详解】A、人体第一道防线中的杀菌物质为非特异性免疫,不会把脓液干燥物当作抗原,A错误;
B、在接受脓液干燥物刺激后,被接种者辅助性T细胞释放细胞因子,B错误;
C、在轻度感染时,被接种者的细胞毒性T细胞会裂解被病毒感染的靶细胞,不久痊愈,C正确;
D、由于接种物脓液干燥物中带有减毒的天花病毒,相当于疫苗,可激发被接种者初次免疫和产生记忆细
胞,不会产生二次免疫,D错误。
故选C。
13. 反义基因可阻断相应正常基因的表达。将反义氨基环丙烷羧酸(ACC)合酶基因导入番茄细胞,获得转基因番茄。该转基因番茄体内乙烯的产量被抑制99.5%,果实不能正常成熟。下列叙述错误的是( )
A. ACC合酶可能参与乙烯的合成
B. 乙烯可促进果实成熟,还可促进植物开花
C. 高浓度的IAA可能会抑制ACC合酶基因的表达
D. 对转基因番茄喷洒适量的乙烯可缓解反义基因的作用
【答案】C
【解析】
【分析】乙烯的作用:促进果实成熟、促进老叶等器官脱落的作用、促进开花和果实脱落。
【详解】A、分析题意,反义基因可阻断相应正常基因的表达。将反义氨基环丙烷羧酸(ACC)合酶基因导入番茄细胞,会阻断氨基环丙烷羧酸(ACC)合酶基因的表达,抑制ACC合酶的合成,而该转基因番茄体内乙烯的产量被抑制99.5%,由此可知ACC合酶可能参与乙烯的合成,A正确;
B、乙烯除能促进果实成熟外,还有促进老叶等器官脱落的作用,还可促进开花和果实脱落,B正确;
C、高浓度的IAA可通过诱导乙烯的合成来发挥抑制生长的作用,故高浓度的IAA促进了ACC合酶的合成进而使乙烯的合成量增加,进而抑制生长,C错误;
D、反义氨基环丙烷羧酸(ACC)合酶基因的存在抑制了乙烯的合成,故对转基因番茄喷洒适量的乙烯可缓解反义基因的作用,D正确。
故选C。
14. 青梅果实中含有大量的活性物质,常制作成具有保健功能的青梅饮品,其中青梅酒和青梅醋深受人们喜爱,其制作流程如下图。下列相关叙述正确的是( )
A 酶解时常选用胰蛋白酶和果胶酶处理,进而提高果汁出汁率
B. 青梅浆装入发酵瓶后需用湿热灭菌法进行灭菌
C. 生物A和生物C在发酵过程中均会产生大量CO2
D. 由反应①到反应②需要适当提高温度并改善通气状况
【答案】D
【解析】
【分析】果酒制作菌种是酵母菌,代谢类型是异养兼性厌氧型真菌,属于真核细胞,条件是18~30℃、前期需氧,后期不需氧;果醋制作菌种是醋酸菌,属于原核细胞,适宜温度为30~35℃,需要持续通入氧气。
【详解】A、根据酶的专一性,可以用纤维素酶和果胶酶进行酶解以破坏细胞壁,A错误;
B、青梅浆装入发酵瓶后不需要灭菌,否则将会杀死野生型酵母菌,B错误;
C、生物A为酵母菌,生物C为醋酸菌,前者有氧呼吸和无氧呼吸均能产生CO2,后者细胞呼吸不产生CO2,C错误;
D、由反应①酒精发酵转变为反应②醋酸发酵,需要通入无菌空气、提高发酵温度,D正确。
故选D。
15. 中国科学院研究人员把猴子的胚胎干细胞注射到猪的胚胎中,产下2只“猪—猴嵌合体”幼崽,过程如下图。这项研究的最终目的是在动物体内培养人体器官用于器官移植。下列说法错误的是( )
A. 将GFP基因导入食蟹猴细胞的目的是便于追踪猴细胞在猪—猴嵌合体中的位置
B. 可通过电融合法使转GFP基因的食蟹猴细胞与去核的食蟹猴卵母细胞融合
C. 处于MII期的猪卵母细胞与获得能量的精子共同培养在培养液中完成受精作用
D. 该技术有望将人的ES细胞注入猪早期胚胎内,培育出完全由人体细胞组成的器官
【答案】C
【解析】
【分析】1、动物细胞培养是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖。
2、胚胎干细胞:
(1)来源:哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞,来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来。
(2)特点:具有胚胎细胞的特性,在形态上表现为体积小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外,在体外培养的条件下,可以增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可进行遗传改造。
【详解】A、GFP基因为绿色荧光蛋白基因,将GFP基因导入食蟹猴细胞的目的是便于追踪猴细胞在猪—猴嵌合体中的位置,A正确;
B、可通过电融合法促进动物细胞融合,B正确;
C、精子获能是指获得与卵细胞融合的能力,不是获得能量,C错误;
D、据“猪—猴嵌合体”仔猪培育技术推测,将人的胚胎干细胞注入猪体内,可以制造出完全由人体细胞组成的器官,该研究能够解决器官移植的供体不足,避免器官移植中排斥反应,D正确。
故选C。
二、非选择题(本题共5小题,共55分)
16. 板栗是我国重要的木本粮食作物之一。为提高板栗产量,某科研单位就红色板栗与绿色板栗两个品种的光合特性进行了研究。图1和图2分别为该研究中枝条顶端生长健康、长势一致的成熟叶片每天7:00~19:00的净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)变化规律。请回答下列相关问题:
(1)综合两图分析,图2中7:00~9:00胞间CO2浓度下降的主要原因是7:00~9:00时间段内,__________导致光反应增强,该阶段产生的__________增多,导致在__________中进行的暗反应加快。
(2)高等植物叶片中色素主要分为三大类:一是类黄酮类,以水溶性花色素苷类为主,花色素苷存在于液泡中,可带来除绿色之外的所有颜色,同时可通过对光能的吸收和耗散保护叶绿体中的光合结构:二是类胡萝卜素类:三是叶绿素类。下表为研究中检测的两种板栗冠层枝条顶端生长健康、长势一致的成熟叶片中的色素含量。
品种
总叶绿素含量/(mg·g-1)
类胡萝卜素含量/(mg·g-1)
花色素苷含量/(mg·g-1)
红色板栗
3.126
0.3751
9.211
综合表中数据分析,图1中11:00~15:00绿色板栗净光合速率低于红色板栗的可能原因是:绿色板栗虽然叶片的叶绿素含量高,光能吸收多,但_______________。
(3)某同学欲以适量已在黑暗中放置了一段时间的红色板栗叶片、碘液等为材料,通过实验验证板栗的红色叶片在适宜光照下也能制造淀粉,请写出简要的实验思路:____________。
【答案】(1) ①. 光照强度增加 ②. ATP和NADPH(或还原型辅酶Ⅱ) ③. 叶绿体基质
(2)花色素苷含量低,对光能的吸收和耗散少,导致强光破坏细胞中叶绿体的光合结构
(3)取生长状况一致的红色板栗叶片若干,随机均分为两组,一组给予适宜光照,一组黑暗处理,一段时间后,用碘液检测两组叶片中是否有淀粉生成
【解析】
【分析】光合作用:
(1)光反应阶段:水光解产生NADPH和氧气,ADP和Pi结合形成ATP。
(2)暗反应阶段:二氧化碳和五碳化合物结合形成三碳化合物,三碳化合物在ATP和NADPH的作用下,还原成五碳化合物,同时ATP水解成ADP和Pi。
【小问1详解】
CO2直接参与光合作用的暗反应,在上午7:00~9:00时间段内,光照强度逐渐增加,这导致光反应增强,光反应产生的ATP和NADPH增多,为暗反应提供了还原剂和能量,导致在叶绿体基质中进行的暗反应加快,使胞间CO2浓度下降。
【小问2详解】
据图2分析,11:00~15:00时绿色板栗的胞间CO2浓度高于红色,说明不是胞间CO2浓度对光合作用的限制,据题可知花色素苷可通过对光能的吸收和耗散保护叶绿体中的光合结构,而绿色板栗叶片中叶绿素含量高,光能吸收多,但花色素苷含量低,花色素苷对光能的吸收和耗散少,导致强光破坏细胞中叶绿体的光合结构而降低了光合速率。
【小问3详解】
欲验证红色板栗的红色叶片在适宜光照下也能制造淀粉,首先需将叶片中原有的淀粉消耗掉,以避免对实验结果产生影响,故要先将生长状况和大小一致的红色叶片在黑暗中放置一段时间,然后将叶片随机均分为两组,一组给予适宜光照,一组黑暗处理,一段时间后,先用酒精脱色再用碘液检测两组叶片中是否有淀粉。
17. 动脉血压是指血液对动脉管壁产生的压力。血压的形成与血管的收缩和舒张以及细胞外液总量等因素
绿色板栗
4.258
0.411
0.433
密切相关,且细胞外液总量的增加会导致血压升高。下图1为血管平滑肌收缩原理的局部示意图,图2为血压调节机制的部分示意图。
(1)图1中NO通过__________方式进入神经元,其作用促进__________,使得突触后神经元兴奋时间延长,从作用效果上分析,这种调节方式属于__________(填“正反馈”或“负反馈”)调节。
(2)常用的普利类降压药属于血管紧张素转换酶抑制剂,据图2分析,其降压原理是_____________。
(3)人在运动、激动或受到惊吓时,血压突然升高,之后机体通过减压反射使血压快速恢复正常。为验证减压神经是减压反射弧的传入神经,迷走神经是传出神经,请根据提供的实验材料,完善实验思路,预测实验结果,并进行分析与讨论。
①手术暴露出实验兔颈部一侧的减压神经和迷走神经,测定血压正常。分别电刺激减压神经和迷走神经后,血压均__________。
②对减压神经进行双结扎固定,并从结扎中间剪断神经(如图3所示),分别电刺激中枢端和外周端后测定并记录血压,对迷走神经进行重复操作。若刺激__________(填字母)组血压下降,其他组血压无明显变化,则可证明减压神经是减压反射弧的传入神经,迷走神经是传出神经。
a.减压神经的中枢端 b.减压神经的外周端
c.迷走神经的中枢端 d.迷走神经的外周端
【答案】(1) ①. 自由扩散 ②. 谷氨酸的释放 ③. 正反馈
(2)抑制了血管紧张素Ⅱ的生成,从而减少了醛固酮的含量,减少钠离子的重吸收,使得细胞外液量减少,从而起到降压的作用
(3) ①. 下降 ②. ad
【解析】
【分析】反射是神经系统最基本的活动形式。反射是指在中枢神经系统参与下,机体对刺激所产生的规律性反应。反射活动多种多样,几乎全身的每一块骨骼肌和每一个内脏器官都有反射活动。完成反射的结构基础是反射弧。反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。反射弧中任何一个环节受损伤,反射活动都不能实现。
【小问1详解】
NO是气体,气体进入细胞的方式是自由扩散;结合题图1,其作用是促进谷氨酸的释放,使得突触后神经元兴奋时间延长,从作用效果上分析,这种调节方式属于正反馈调节(加强结果,偏离正常水平)。
【小问2详解】
普利类降压药属于血管紧张素转换酶抑制剂,故普利类降压药抑制了血管紧张素Ⅱ的生成,从而减少了醛固酮的含量,减少钠离子的重吸收,使得细胞外液量减少,从而起到降压的作用。
【小问3详解】
①手术暴露出实验兔颈部一侧的减压神经和迷走神经,测定血压正常。分别电刺激减压神经和迷走神经后,神经冲动都可以传出,血压均下降。
②分析题图和题意可知,对减压神经或迷走神经进行双结扎固定,并从结扎中间剪断神经。若传入神经是减压神经,兴奋从右往左传递,刺激减压神经的外周端,神经冲动无法传入神经中枢,反射无法完成,血压不变;刺激减压神经的中枢端,神经冲动可以传入神经中枢,血液下降;若传出神经是迷走神经,兴奋从左往右传递;刺激迷走神经的中枢端,神经冲动无法传出,血压不变;刺激外周端,神经冲动可以传出,血压下降,因此若刺激减压神经的中枢端(即a)和迷走神经的外周端(即d)组血压下降,其他组血压无明显变化,则可证明减压神经是减压反射弧的传入神经,迷走神经是传出神经。故选ad。
18. 机体长时间接触病毒或肿瘤抗原时,会导致CD8+T(一种细胞毒性T细胞)分化为丧失免疫活性的耗竭状态。
(1)正常状态下,CD8+T能够识别靶细胞,在细胞因子刺激下,增殖分化为新的_________细胞和记忆细胞,进而发挥免疫效应。此后,活化的免疫细胞的功能受到_________,机体将逐渐恢复到正常状态。
(2)肿瘤细胞表面通过高表达PD-L1,与CD8+T表面的PD-1结合(见图1),促进CD8+T耗竭,从而逃避免疫系统的“追杀”。基于此,可用___________来阻断这一信号通路,从而实现癌症的治疗。但长期使用该方法时,治疗效果会减弱。
(3)另有研究发现,在交感神经附近聚集着更多的耗竭CD8+T,故推测交感神经能影响CD8+T细胞分化为耗竭状态。
①交感神经和副交感神经共同组成人体的_____________神经系统。
②研究还发现,交感神经细胞接受病毒或肿瘤抗原信号刺激后,能够释放去甲肾上腺素,且CD8+T细胞膜上存在去甲肾上腺素受体R。研究人员向R受体过表达的CD8+T加入相应抗原,处理一段时间后,结果如图2所示。综合上述信息可知,在相应抗原刺激下,_________。
③下列事实中,与上述结论相符的是_______。
A.敲除R受体的CD8+T分化为耗竭CD8+T的比例增加
B.R受体激活后CD8+T的线粒体功能受损、葡萄糖摄取减少
C.与正常小鼠相比,R受体过表达小鼠感染HIV后能更好地控制病毒
④请结合(3)研究提出治疗癌症的新思路__________。
【答案】(1) ①. 细胞毒性T ②. 抑制
(2)PD-1抗体或PD-L1抗体
(3) ①. 自主 ②. 去甲肾上腺素与CD8+T上的R受体结合,促进CD8+T耗竭, ③. B ④. 使用去甲肾上腺素抑制剂或R受体抑制剂
【解析】
【分析】题意分析,CD8+T细胞表面的PD-1与肿瘤细胞过量表达PD-L1结合,会导致CD8+T(一种细胞毒性T细胞)分化为丧失免疫活性的耗竭状态,从而逃避免疫系统的攻击。
【小问1详解】
CD8+T是一种细胞毒性T细胞,能够识别靶细胞,在细胞因子的刺激下,增殖分化为新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞,进而发挥免疫效应。此后,活化的免疫细胞的功能受到抑制,机体将逐渐恢复到正常状态。
【小问2详解】
由于肿瘤细胞表面通过高表达PD-L1与CD8+T表面PD-1结合,从而逃避免疫系统的“追杀”。因此可以利用PD-1抗体或PD-L1抗体减弱PD-L1与PD-1结合来阻断这一信号通路,从而实现癌症的治疗。
【小问3详解】
①交感神经和副交感神经共同组成人体的自主神经系统。
②据图分析:R受体过表达的CD8+T细胞相对活性弱,且加入去甲肾上腺素和未加入去甲肾上腺素相比,加入去甲肾上腺素的CD8+T细胞相对活性弱,由此推测在相应抗原刺激下,去甲肾上腺素与CD8+T上的R受体结合,促进CD8+T耗竭。
③A、结合②分析,去甲肾上腺素与CD8+T上的R受体结合,促进CD8+T耗竭,因此敲除R受体的CD8+T分化为耗竭CD8+T的比例降低,A错误;
B、R受体激活后会引起CD8+T耗竭,从而使线粒体功能受损、葡萄糖摄取减少,B正确;
C、与正常小鼠相比,R受体过表达小鼠会导致CD8+T分化为丧失免疫活性的耗竭状态,从而减弱对艾滋病病毒的控制,C错误。
故选B。
④因为去甲肾上腺素与CD8+T上的R受体结合,促进CD8+T耗竭,从而降低人体的免疫能力,因此治疗癌症的新思路是使用去甲肾上腺素抑制剂或R受体抑制剂。
19. 甘薯是一种重要的粮食作物,对低温敏感,极不耐霜冻。当温度低于10℃时,甘薯的储藏性能降低。科研人员欲将黄粉虫细胞内的抗冻蛋白基因TmAFP导入甘薯细胞中培育抗冻甘薯新品种,主要技术路线如图1所示,相关限制酶切割位点如图2所示(箭头表示切割位点)。据图回答问题:
(1)若要利用PCR技术获取并克隆TmAFP基因,需要设计__________种引物,引物的碱基序列不能互补,以免发生__________。PCR反应中__________过程所需温度最低。
(2)图1中①是指__________,这一步是培育转基因抗冻甘薯的核心工作。为了成功得到重组质粒P2,确保TmAFP基因插入载体中的方向正确,最好选用限制酶__________切割质粒P1。
(3)采用农杆菌转化法将TmAFP基因导入甘薯细胞,农杆菌细胞中T-DNA的作用是__________。
(4)甘薯悬浮细胞诱导生成愈伤组织的过程称为__________,愈伤组织经诱导产生抗冻芽苗的过程称为__________;可用__________技术检测转基因甘薯愈伤组织中是否产生抗冻蛋白。
【答案】(1) ①. 2 ②. 引物自身结合 ③. 复性(退火)
(2) ①. 构建基因表达载体 ②. SmaⅠ、XbaⅠ
(3)携带目的基因进入红薯细胞,并整合到甘薯细胞的染色体DNA上
(4) ①. 脱分化 ②. 再分化 ③. 抗原—抗体杂交
【解析】
【分析】基因工程基本操作程序:目的基因的获取、基因表达载体的构建、目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
若要利用PCR技术获取并克隆TmAFP基因,由于PCR技术需要一对引物来启动和扩增目的基因,因此需要设计2种引物。引物的碱基序列不能互补,以免在PCR反应过程中引物自身结合,形成“引物二聚体”,从而影响目的基因的扩增。在PCR反应中,①高温变性:DNA解旋过程;②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链,因此复性(或称为退火)过程所需温度最低。
【小问2详解】
图1中①是指将目的基因(TmAFP基因)与运载体(质粒P1)结合,形成重组质粒的过程,是基因表达载体的构建,这一步是培育转基因抗冻甘薯的核心工作。据图1可知,为了目的基因能表达出蛋白质,目的基因应插入启动子和终止子之间,该位置有三种酶(SmaⅠ、XbaⅠ和HindⅢ)识别序列,据图2可知,SmaⅠ和EcRV切割产生平末端,XbaⅠ和SpeⅠ产生相同的黏性末端,因此根据目的基因两端的序列,为了成功得到重组质粒P2(将目的基因的左端要接在靠近启动子的位置,若切割质粒选择HindⅢ,则不能使目的基因左端接在靠近启动子位置),确保TmAFP基因插入载体中的方向正确,最好选用限制酶SmaⅠ、
XbaⅠ切割质粒P1。
【小问3详解】
采用农杆菌转化法将TmAFP基因导入甘薯细胞时,农杆菌细胞中的T-DNA能转移并整合到甘薯细胞的染色体DNA上。因此,T−DNA的作用是作为运输目的基因(TmAFP基因)的工具,将其导入甘薯细胞并整合到其基因组中。
【小问4详解】
脱分化是指已经分化的细胞失去其特有的结构和功能,转变为未分化状态的过程;而再分化则是指未分化的细胞重新获得分化能力,发育成特定组织和器官的过程。由此可知,甘薯悬浮细胞诱导生成愈伤组织的过程称为脱分化,愈伤组织经诱导产生抗冻芽苗的过程称为再分化;为了检测转基因甘薯愈伤组织中是否产生抗冻蛋白,可以采用抗原—抗体杂交技术,该技术利用抗原与抗体之间的特异性结合原理,可以准确地检测出目标蛋白(即抗冻蛋白)的存在。
20. 树德中学遗传兴趣实验小组的同学们在野生型(红眼正常翅)果蝇群体中发现一只紫眼卷翅突变体甲,为了研究紫眼和卷翅的遗传规律,实验小组利用野生型果蝇和紫眼卷翅突变体甲果蝇进行了如下杂交实验,实验过程和结果如图所示(两对基因均位于常染色体上),回答下列问题:
(1)实验小组的同学们选择果蝇作为遗传学实验材料的原因是果蝇具有__________等优点(至少答两点)。
(2)分析实验结果可知,紫眼为__________(填“显性”或“隐性”)突变。分析F₂果蝇的表型及比例,推测卷翅基因在遗传中存在____________现象。让F₂的全部红眼卷翅果蝇随机交配,后代中红眼卷翅果蝇所占的比例为__________。
(3)进一步研究发现,果蝇的正常翅基因(+)和甲的卷翅基因(A)位于2号染色体上,该染色体上还分布有某隐性致死基因(b)及等位基因(B)。将F₁卷翅果蝇相互交配,后代表现型均为卷翅,如图所示。请根据该实验结果,在答题卡相应的图中标出交配后代中相关基因在2号染色体上的位置(不考虑基因突变和互换)__________。
(4)像突变体甲这样能够稳定保存两个致死基因的品系称为平衡致死系。实验小组从四川大学分子遗传实验室获得另一平衡致死系(乙)果蝇,其表型也为卷翅,已知该品系果蝇的卷翅基因(A')和隐性致死基因(b')同样位于2号染色体上。将甲、乙果蝇杂交,子代中卷翅与正常翅的数量比约为2:1。
①两个品系的隐性致死基因b和b'__________(填“是”或“不是”)相同基因,原因是__________。
②两个品系的卷翅基因A和A'__________(填“是”或“不是”)相同基因。
【答案】(1)易获得:易培养:繁殖周期短:子代数目多:具有多对易区分的相对性状
(2) ①. 隐性 ②. 决定卷翅性状的基因纯合致死 ③. 16/27
(3) (4) ①. 不是 ②. 子代中出现了表型为正常翅的果蝇 ③. 是
【解析】
【分析】分析题干可知,紫眼卷翅果蝇与野生型(红眼正常翅)果蝇进行杂交,后代全为红眼,说明红眼是显性性状;F1红眼卷翅自由交配后代中出现正常翅,说明正常翅为隐性性状。
【小问1详解】
果蝇作为遗传学实验材料的原因是果蝇具有易获得、易培养;繁殖周期短,子代数目多;具有多对易区分的相对性状等。
【小问2详解】
分析题干可知,紫眼卷翅果蝇与野生型(红眼正常翅)果蝇进行杂交,后代全为红眼,说明红眼是显性性状,紫眼为隐性突变。
F1红眼卷翅自由交配后代中出现正常翅,说明正常翅为隐性性状。F2红眼:紫眼=3:1,卷翅:正常翅=2:1,所以决定卷翅性状的基因纯合致死。假设红眼基因D,卷翅基因A,F2红眼卷翅基因型AaD_,性状分开看,Aa随机交配,后代AA:Aa:aa=1:2:1,AA致死,所以后代卷翅概率为2/3;D_即1/3DD,2/3Dd,随机交配,产生配子2/3D,1/3d,所以后代红眼(D_)概率8/9,所以后代红眼卷翅果蝇
所占的比例为2/3×8/9=16/27。
【小问3详解】
结合题意知,AA致死,bb致死,所以可以确定亲本卷翅中,A基因与B基因连锁,+与b基因连锁,所以如图: 。
【小问4详解】
①如果b和b'是相同基因,则后代不会出现正常翅,现在后代有正常翅,所以b和b'不是相同基因。②如果A和A'不是相同的基因,亲本基因型分别是:A+++和++A'+,则后代比例应该是3:1,而现在是2:1,所以A和A'是相同的基因。
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