江苏省部分高中2024_2025学年高二生物下学期期末迎考试题含解析

这是一份江苏省部分高中2024_2025学年高二生物下学期期末迎考试题含解析，共13页。

江苏省2024—2025学年高二下学期期末迎考卷
生 物 学
注意事项:
1. 本试卷100分,考试用时75分钟。
2. 答题前,考生务必将班级、姓名、学号写在密封线内。
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. 脂滴是由单层磷脂分子构成的脂肪球。下图为自噬体将脂滴运送至溶酶体进行降解的过程示意图,下列叙述正确的是( )

A. 脂滴中的磷脂分子和脂肪均在粗面内质网上合成
B. 自噬体沿着蛋白质和纤维素构成的细胞骨架运送脂滴
C. 溶酶体合成的酸性脂肪酶可催化脂肪产生脂肪酸和甘油
D. 饥饿较长时间可促进人体细胞中脂滴加速降解补充能量
2. 尿苷三磷酸(UTP)可与葡萄糖分子结合,激活细胞中糖原的合成代谢。下列叙述正确的是( )
A. UTP的水解过程常与细胞中的放能反应相关联
B. UTP彻底水解产物有尿嘧啶、脱氧核糖和3个磷酸
C. 胰岛素基因表达过程中,细胞核内UTP的含量会降低
D. 饥饿状态下,副交感神经兴奋,导致肝细胞中UTP减少
3. 胃壁细胞分泌的胃酸(主要是HCl)对于食物的消化具有重要作用,但胃酸过多会引起胃部不适,临床上常使用拉唑类药物进行治疗。下图为胃壁细胞分泌盐酸及拉唑类药物作用示意图,下列叙述错误的是( )
A. HCl可催化淀粉、脂肪和蛋白质的水解,但效率较低
B. K+进出胃壁细胞的方式不同,但均需载体蛋白的运输
C. 拉唑类药物抑制H+-K+ATP酶的活性,进而抑制的H+分泌
D. 过度使用拉唑类药物会导致胃壁细胞受损,消化能力降低
4. 下列关于人体体液的叙述,正确的是( )
A. 组织液由血浆渗出形成,其中大部分物质需经淋巴液回收后再进入血浆
B. 巨噬细胞广泛分布于各种组织,其所处内环境可为血浆、组织液和淋巴液
C. 葡萄糖和K+主要存在于细胞内液,不属于内环境的组成成分
D. 血浆中蛋白质含量显著高于其他体液,血浆渗透压大小主要取决于蛋白质
5. 下列关于自主神经系统的叙述,正确的是( )
A. 副交感神经既属于传入神经,也属于传出神经
B. 处于兴奋状态时,交感神经兴奋,瞳孔收缩
C. 处于安静状态时,副交感神经兴奋,心跳减慢
D. 缩手反射过程中,副交感神经支配肱二头肌收缩
下图表示某时刻兴奋在神经元上的部分传导过程,下列相关叙述正确的是( )
A. 兴奋的传导方向为从左向右
B. 增加组织液中K+浓度,可升高③处电位
C. ②和④处电位相等,离子分布也相同
D. ③与②处电位差异主要是Na+内流所致
7. 中枢性尿崩症(CDI)是一类因抗利尿激素分泌不足而引发的人类疾病。下列叙述正确的是( )
A. 抗利尿激素受体基因仅存在于肾小管和集合管细胞中
B. CDI患者常表现出烦渴、多饮和低渗透压尿等症状
C. 患者可能因垂体受损导致抗利尿激素无法合成和分泌
D. 患者的日常饮食中添加抗利尿激素可缓解症状
8. 下列关于免疫系统的结构和功能的叙述,正确的是( )
A. 免疫器官包括脊髓、脾和扁桃体等免疫细胞产生和成熟的场所
B. 溶菌酶由淋巴细胞产生,可分布于内环境和消化液
C. 树突状细胞分布于皮肤等上皮组织,可特异性识别抗原
D. 系统性红斑狼疮是机体免疫系统的免疫自稳功能异常导致的
9. 下列关于植物激素和植物生长调节剂的叙述,错误的是( )
A. 提高乙烯利溶液的pH,有利于释放乙烯促进果实成熟
B. 单侧光照射导致背光侧细胞中色氨酸大量转变为生长素
C. 适当提高脱落酸与赤霉素的比值,有利于黄瓜形成雌花
D. 适当喷洒细胞分裂素有利于延长绿色蔬菜的保鲜期
10. 科研人员利用黑光灯诱捕法对农田中某昆虫的种群密度进行调查,构建单日捕获量与捕获积累量的关系,如下图所示,下列相关叙述正确的是( )
A. 黑光灯诱捕法利用的是昆虫具有趋阴暗、潮湿等的特性
B. 单日捕获量下降的原因是捕获导致种群性别比例发生改变
C. N点对应的数值可代表农田中该昆虫种群数量的估计值
D. 若在调查区域增加黑光灯数量,估算出的N值会偏大
11. 在某地海边潮间带中,海星主要以藤壶、贻贝、帽贝和石鳖为食,其他四种动物之间无捕食关系。下列叙述正确的是( )
A. 海星和其他四种动物共同构成了该潮间带群落
B. 海星处于第二营养级,属于次级消费者
C. 若贻贝和帽贝的食物相同,则二者的生态位相同
D. 移除海星,该潮间带的物种多样性可能会降低
12. 下图为碳循环示意图,其中A、B、C、D和P表示不同的生物。下列相关叙述正确的是( )
A. 过程①为植物的光合作用和蓝细菌的化能合成作用
B. 图中最长的一条食物链可表示为A→B→C→D
C. 提倡绿色出行,减少⑥的发生会降低生态足迹
D. ①~⑥过程中碳元素均以CO2形式进行流动
13. 下列关于传统发酵的叙述,正确的是( )
A. 糖源不充足、氧气充足时,醋酸菌可将乙醇转化为乙酸
B. 果酒放置一段时间后,表面形成一层酵母菌构成的“白膜”
C. 腐乳发酵是以毛霉为单一菌种的固体发酵及半固体发酵为主
D. 泡菜制作过程中,乳酸越多,亚硝酸盐含量越低,泡菜品质越佳
14. 下列关于胚胎工程的叙述,正确的是( )
A. 在饲料中添加孕激素,可对受体进行同期发情处理
B. 卵裂期、胚胎发育过程中消耗的有机物来自卵子和精子
C. 精子无线粒体,受精卵的细胞质DNA全都来自卵细胞
D. 将原肠胚切割成2等份,较4等份、8等份,胚胎移植成功率更高
15. 下列关于物质提取的叙述,正确的是( )
A. 提取色素前,适量施加细胞分裂素可提高胡萝卜素的含量
B. 提取DNA时,向研磨液中加入无水乙醇可促进杂质蛋白沉淀
C. 向鸡血中加入适量清水,经离心后可提取到大量纯净的细胞膜
D. 提取单细胞蛋白时,可采用过滤和沉淀等方法将菌体分离和干燥
二、多选题:共4题,每题3分,共12分。每题不止有一个答案,全部答对得3分,少选得1分,错选不得分。
16. 下图表示信息分子传导的一种方式。X表示信息分子,甲和乙分别为产生和接受X的细胞。下列叙述错误的有( )
A. 若甲为甲状腺细胞,乙为下丘脑细胞,X可表示为甲状腺激素
B. 若甲为胰腺细胞,乙为肝脏细胞,则X可表示胰岛素或胰蛋白酶
C. 若甲为记忆B细胞,乙为肿瘤细胞,则X可表示抗体或细胞因子
D. 若甲为肾上腺皮质细胞,乙为肾小管细胞,则X可表示为醛固酮
17. 下图是科学家培育可用于移植的人源器官的相关过程,图中的SIX1代表基因。下列叙述错误的有( )
A. 图中去核卵母细胞处于MⅡ期,无核膜和核仁
B. 过程②激活重构胚可采用电刺激或紫外线短时间照射
C. 注入的人源干细胞通常源自囊胚期的滋养层细胞
D. SIX1基因可能与猪胚胎细胞正常分化形成肾脏有关
18. 野生丹顶鹤的主要繁殖地在黑龙江扎龙自然保护区,主要越冬栖息地为苏北地区的沿海滩涂。下图为苏北某滩涂湿地中部分食物网关系,数字为能量数值,单位为kJ·m-2·a-1。下列叙述正确的有( )
A. 第二营养级到第三营养级的能量传递效率为15.5%
B. 丹顶鹤和厚蟹之间的种间关系为捕食和种间竞争
C. 建立自然保护区是保护野生丹顶鹤的最有效措施之一
D. 出生率和死亡率是决定苏北地区野生丹顶鹤越冬种群大小的主要数量特征
19. 细致的观察是一名生物实验者的必备素养,下列关于实验观察的叙述,错误的有( )
A. 利用酸性重铬酸钾检测无氧呼吸产物时,应在葡萄糖耗尽后取样检测观察
B. 利用洋葱鳞片叶外表皮细胞进行植物细胞吸水和失水实验时,先低倍镜再高倍镜观察
C. 利用菠菜叶下表皮细胞进行叶绿体形态观察实验时,在高倍镜下观察需要将视野调暗
D. 利用细菌计数板进行噬菌体数量计数时,随机选取小方格计数可减小误差
三、非选择题:共5题,共58分。除特别说明外,每空1分。
20. (12分)研究发现ATP与NADPH比例失调会导致光合速率降低。科研人员通过向某植物叶肉细胞中导入外源基因构建出一条异丙醇合成途径,来探究ATP与NADPH比例变化与光合速率的关系,下图为细胞中相关的代谢路径,其中A、B为物质,请回答下列问题。
(1) PSⅡ和PSⅠ均可吸收、传递和转化光能,推测其组成成分为蛋白质和 。M表示的生物膜是 。电子在M膜上的传递过程可实现H+的逆浓度跨膜运输、H2O的光解以及 过程,均可增大M膜两侧的质子浓度差,为ATP合成提供能量。图中CF0-CF1为一种ATP合酶,具有的作用有 。
(2) 物质A为 ,过程①的发生场所为 ,该过程的发生离不开光反应为其提供的 。
(3) 若将外源基因导入植物的叶肉细胞,通常可采用 法。下表为导入不同的外源基因后测定的植物光合速率及相关指标。据表分析,构建的异丙醇合成途径可提高光合速率,判断依据是 。科研人员认为NADPH的消耗发生在 酶催化的反应过程中,为验证该结论,需要另设置一组实验为 ,预期实验结果是 。
21. (12分)低密度脂蛋白(LDL)是血液中携带胆固醇的主要脂蛋白,可将肝脏中的胆固醇运输到全身各组织细胞,高胆固醇饮食容易形成动脉粥样硬化斑块。研究发现,动脉粥样硬化会引发心肌梗死和导致人体嗜睡。下图为其部分作用机理图,其中IL-1β为一种细胞因子,CCL2和CCL3分别为神经胶质细胞和巨噬细胞产生的信号分子,DAMPs为受损的心肌细胞释放的分子,会引发机体发生免疫。请回答下列问题。
(1) 胆固醇是人体内一种重要的化合物,除参与构成动物细胞膜外,还具有 作用。高胆固醇饮食会导致血液中LDL水平 ,导致胆固醇在血管壁沉积,形成动脉粥样硬化斑块。
(2) 动脉粥样硬化一方面会 血管壁的压力,增加血管破裂风险;另一方面会阻塞动脉中血液流动,降低了心脏的血液供应,引发心肌梗死。结合上述分析,为动脉粥样硬化患者提出的饮食建议有 (至少答出2点)。
(3) 神经胶质细胞是对神经元起辅助作用的细胞,具有 和修复神经元等多种功能。早期心梗小鼠心脏释放的IL-1β可促进神经胶质细胞释放CCL2,据图推测,CCL2的作用为 。
(4) 巨噬细胞可参与人体的 免疫。腺苷是一种促睡眠分子,心脏发生动脉粥样硬化会导致嗜睡的机理是 。
(5) 图中属于神经递质的信息分子有 。信号分子 为抗原,经体内 细胞摄取、处理和呈递给辅助性T细胞,辅助性T细胞分泌细胞因子促进细胞毒性T细胞和B淋巴细胞的增殖分化,实现对损伤细胞的清除,该过程体现了免疫系统的 功能。
22. (10分)光照是影响、调控植物生长和发育的一种关键信号,图1为光调控植物生长发育的反应机制示意图,请回答下列问题。
图1
(1) 光敏色素的化学本质是 ,其主要吸收红光和远红光;植物体内除了光敏色素,还有感受 的受体。
(2) 受到光照射时,光敏色素的结构被激活,一方面可促进cGMP的合成,进而激活酶1,通过 进入细胞核促进特定基因的表达;另一方面促进Ca2+通道开放,Ca2+以 方式进入植物细胞,激活酶2,进入细胞核后可促进转录因子的 ,导致特定基因的表达,最终合成相应激素。上述过程体现了基因与性状间的关系是 。
(3) HY5为一种光信号因子,为探究其调控植物分枝的机制,科研人员利用野生型植株(WT)、HY5基因过量表达植株(HY5)、HY5基因缺失突变植株(hy5)开展了相关实验,实验结果如图2所示。
图2
①HY5可 (填“促进”或“抑制”)植物分枝,判断依据为 。
②HY5的作用与 (植物激素)相似。据图分析,HY5调控植物分枝的机制可能是 。
23. (11分)近年来氮、磷等营养物质过量进入水体,引发蓝细菌和藻类异常繁殖,进而造成水质恶化、生态系统失衡。科研人员利用苦草、黑藻和狐尾藻三种沉水植物开展富营养化池塘的修复。请回答下列问题。
(1) 少量的N、P进入水体并不会导致生态平衡的破坏,原因是生态系统具有 能力。N进入蓝细菌细胞可用于 (写出两种)等生物大分子的合成,有利于加速蓝细菌的增殖。蓝细菌和藻类的世代周期短,大量繁殖的藻类导致水体的溶解氧降低,水生动物大量死亡、分解后,水体的N、P增加,营养化程度加剧,这属于 调节。
(2) 苦草、黑藻和狐尾藻等沉水植物属于生态系统的 (成分),研究其生态位常需研究其出现频率、种群密度、植株高度和 。引种沉水植物修复水体时,通常选择本地植物,遵循了生态工程的 原理。
(3) 为检测沉水植物对NH4+-N的去除能力,科研人员取滤除蓝细菌的富营养化湖水对种植沉水植物前后水体中NH4+-N浓度进行了测定,结果如下图所示。
①若NH4+-N初始浓度为X0,实验60 d后测定的剩余NH4+-N浓度为X1,则NH4+-N去除率的计算公式可表示为 。
②据上图分析可知,混合培养时, 组合组的去除率最高。单独培养狐尾藻去除率高于所有的混合培养组,可能的原因是 。
③种植沉水植物除可直接吸收N、P等无机物外,其还可通过 (至少答出2点)(2分)等途径修复富营养化水体的水质。
24. (13分)地衣芽孢杆菌(BL)极低的内源重组效率大大限制了对其的遗传改造。为实现在特定条件下靶向敲除BL的特定基因,科研人员选择诱导型启动子和重组酶基因构建融合基因片段,利用同源重组技术敲除了BL的特定基因。下图为融合基因片段的构建和敲除aprE基因的过程示意图,其中,“→”表示RNA聚合酶的阅读方向,RecT为源自噬菌体的重组酶基因的cDNA,其编码的重组酶可催化具同源序列的片段(两个DNA片段的上下游序列相同)间的重组。请回答下列问题。
(1) RecT的基本单位是 ,其与完整的基因相比,因缺乏 结构而无法在细胞中表达。构建Prha-RecT融合片段时,需要利用引物甲、乙和引物丙、丁两对引物分别进行PCR1和PCR2,四种引物中序列互补的引物为 。
(2) 图中a链从左往右的方向为 ,d链为RecT的 (填“模板链”或“编码链”)。过程①搭桥延伸时仅b链和c链的搭桥产物可延伸产生Prha-RecT融合片段,a链和d链搭桥后无法延伸出Prha-RecT融合片段的原因是 。
(3) 下表为各种限制酶的识别序列及酶切位点。为实现Prha-RecT融合片段和质粒1的定向连接,设计引物时需要在引物甲和引物丁的5'端分别添加限制酶 的酶切位点。过程②除添加限制酶外,还需添加DNA连接酶进行连接。采用PstⅠ和Sau3AⅠ双酶切进行重组质粒的检验时,理论上重组质粒1可完全酶切产生 种产物。
表 各种限制酶的识别序列及酶切位点
(4) PCR3和PCR4中引物设计的依据有 。进行PCR3和PCR4前需对aprE基因进行测序,其目的除用于引物设计外,还可防止 。质粒分子过大,常会限制其运载目的基因的能力。PCR3扩增出的上游同源臂的两端添加的了NtⅠ和AgeⅠ的酶切位点,据图分析,设计时不选择添加NtⅠ和BglⅡ酶切位点,这样设计的意义是 。
(5) 过程③形成重组质粒2时DNA连接酶至少需要催化形成 个磷酸二酯键。重组质粒1和重组质粒2经电激共转化至地衣芽孢杆菌后,需向培养基中添加 ,以实现在特定时间条件下对aprE的敲除。为验证敲除效果,可以aprE两端的核苷酸序列为依据设计引物进行菌落PCR,并对产物通过琼脂糖凝胶电泳加以检验。
A卷
江苏省2024—2025学年高二下学期期末迎考卷
生物学参考答案与解析
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. D 解析:磷脂分子在光面内质网上合成,脂肪在光面内质网或细胞质基质中合成,A错误;细胞骨架由蛋白质纤维构成,不含有纤维素,B错误;溶酶体中的酸性脂肪酶是在核糖体上合成的,溶酶体自身不能合成酶,C错误。
2. C 解析:UTP的水解过程常与细胞中的吸能反应相关联,A错误;UTP彻底水解产物有尿嘧啶、核糖和3个磷酸,B错误;饥饿状态下,交感神经兴奋,会促进肝糖原分解,而UTP可激活糖原合成代谢,所以交感神经兴奋会使肝细胞中UTP减少,D错误。
3. B 解析:K+运出细胞是通道蛋白介导的,不是载体蛋白。
4. B 解析:组织液中大部分物质直接经毛细血管静脉端回流进入血浆,只有少量物质经淋巴循环回收后再进入血浆,A错误;葡萄糖是内环境的组成成分,可存在于血浆、组织液等中,K+主要存在于细胞内液,但细胞外液中也存在,所以两者均属于内环境的成分,C错误;血浆渗透压大小主要取决于无机盐和蛋白质,不只是蛋白质,D错误。
5. C 解析:副交感神经属于传出神经,A错误;处于兴奋状态时,交感神经兴奋,瞳孔扩张,B错误;缩手反射过程中,支配肱二头肌收缩的是躯体运动神经,D错误。
6. A 解析:图中①处电位较静息电位低,属于后电位,即该处已发生兴奋,为动作电位恢复静息电位时期,而③处于峰电位,表明兴奋传导的方向为从左向右,A正确;增加组织液中K+浓度,会使K+外流减少,但③处是动作电位,主要由Na+内流形成,K+外流减少不会升高③处电位,B错误;②处正在发生K+外流(导致②③处存在电位差异),④处正在发生Na+内流,离子分布不同,C、D错误。
7. B 解析:抗利尿激素受体基因存在于全身细胞中,但只在肾小管和集合管细胞中表达,A错误;抗利尿激素由下丘脑合成、垂体释放,垂体受损可能导致抗利尿激素无法释放,C错误;抗利尿激素是蛋白质类激素,口服会被消化分解,不能缓解症状,D错误。
8. D 解析:免疫器官包括骨髓、脾和扁桃体等,脊髓不属于免疫器官,A错误;溶菌酶可由多种细胞产生,不只是淋巴细胞,B错误;树突状细胞能识别抗原,但不具有特异性,C错误。
9. B 解析:单侧光照射导致背光侧生长素分布多,是因为生长素发生了横向运输,由向光侧运输到背光侧,B错误。
10. C 解析:黑光灯诱捕法利用的是昆虫的趋光性,A错误;单日捕获量下降主要是因为种群数量减少,而不是性别比例改变,B错误;N值是昆虫种群数量的估值,增加黑光灯数量,不会改变该农田中昆虫的种群数量,估算出的N值不变,C正确,D错误。
11. D 解析:群落是该区域所有生物的集合,海星和其他四种动物只是部分生物,不能构成群落,A错误;海星以藤壶、贻贝等为食,处于第三营养级,属于次级消费者,B错误;生态位包括栖息地、食物、天敌等多个方面,贻贝和帽贝的食物相同,但生态位不一定相同,C错误;移除海星后,藤壶、贻贝等生物因缺少天敌可能大量繁殖,会降低物种多样性,D正确。
12. C 解析:蓝细菌进行光合作用,A错误;图中P是生产者,最长食物链应为P→A→B→C→D,B错误;①~⑥过程中,碳在生物群落和无机环境之间以CO2形式循环,在生物群落内部以含碳有机物形式流动,D错误。
13. A 解析:果酒放置一段时间后,表面形成的“白膜”是醋酸菌,不是酵母菌,B错误;腐乳发酵是多种微生物共同参与的发酵过程,不是以毛霉为单一菌种,C错误;泡菜制作过程中,亚硝酸盐含量先升高后降低,乳酸积累过多会影响泡菜口感,并非乳酸越多,泡菜品质就越佳,D错误。
14. A 解析:卵裂期、胚胎发育过程中消耗的有机物来自卵子,精子不提供营养物质,B错误;精子的线粒体集中在尾部,并非没有,C错误;原肠胚分化程度较高,不适合进行分割移植,一般是对囊胚的内细胞团进行分割,且分割的份数越多,移植成功率越低,D错误。
15. D 解析:细胞分裂素可促进叶绿素的合成,与胡萝卜素无关,A错误;提取DNA时,向研磨液中加入无水乙醇会使DNA沉淀,而不是促进杂质蛋白沉淀,B错误;向鸡血中加入适量清水,鸡血细胞会吸水涨破,但离心后得到的沉淀除了细胞膜,还有细胞器膜和核膜,无法提取到大量纯净的细胞膜,C错误。
二、多选题:共4题,每题3分,共12分。每题不止有一个答案,全部答对得3分,少选得1分,错选不得分。
16. BC 解析:若甲为胰腺细胞,乙为肝脏细胞,X可表示胰岛素,胰蛋白酶在消化道中发挥作用,不会通过血液运输作用于肝脏细胞,B错误;记忆B细胞不能直接产生抗体,只有分化为浆细胞后才能产生抗体,记忆B细胞也不能产生细胞因子,C错误。
17. BC 解析:过程②激活重构胚可采用电刺激等方法,但紫外线短时间照射会损伤细胞核中的遗传物质,B错误;注入的人源干细胞通常源自囊胚期的内细胞团细胞,滋养层细胞发育成胎膜和胎盘,C错误。
公众号：高中试卷君
18. ABC 解析:第二营养级到第三营养级的能量传递效率为(980+1 210-100-320)÷(5 600+5 410+100+320)×100%≈15.5%,A正确;苏北地区为野生丹顶鹤越冬栖息地,其主要繁殖地在黑龙江扎龙自然保护区,迁入率和迁出率是决定苏北地区野生丹顶鹤越冬种群大小的主要数量特征,而不是出生率和死亡率,D错误。
19. BCD 解析:利用洋葱鳞片叶外表皮细胞进行植物细胞吸水和失水实验时,三次观察均在低倍镜下,B错误;菠菜叶下表皮细胞一般无叶绿体,无法观察,C错误;噬菌体是病毒,不能用细菌计数板进行计数,D错误。
三、 非选择题:共5题,共58分。除特别说明外,每空1分。
20. (12分)(1) 光合色素(或叶绿素) 类囊体(薄)膜 NADP+生成NADPH 催化ATP合成和运输H+
(2) C5 叶绿体基质 ATP和NADPH
(3) 农杆菌转化 组别三的CO2固定速率显著高于组别一
丙 只导入丙酶基因,在培养基中添加丙酮进行培养 与组别三结果相近
解析:(1) 叶绿体中光合色素吸收、传递、转化光能,据此推测PSⅡ和PSⅠ的组成成分;图中M处发生光合磷酸化,故M表示的生物膜是类囊体薄膜;图中可见,电子在M膜上的传递过程可实现H+的逆浓度跨膜运输、H2O的光解以及NADP+转化为NADPH的过程,均可增大M膜两侧的质子浓度差,为ATP合成提供能量。图中CF0-CF1为一种ATP合酶,具有催化ATP合成、运输H+的作用。(2) 图中循环为卡尔文循环,物质A为C5,过程①为暗反应中C3的还原,发生场所为叶绿体基质,该过程的发生离不开光反应为其提供的ATP和NADPH。(3) 若将外源基因导入植物的叶肉细胞,通常可采用农杆菌转化法。判断依据是导入甲酶、乙酶和丙酶(组别三)后,CO2固定速率从86 mg·g-1细胞干重·h-1提升到119 mg·g-1细胞干重·h-1。由组别二和组别三对比可知,NADPH的消耗发生在丙酶催化的反应过程中。结合异丙醇合成途径及实验表格,设置一组实验:只导入含丙酶的基因,在培养基中添加丙酮进行培养,如果该结论正确,实验结果为NADPH含量与组别三相近。
21. (12分)(1) 参与血液中脂质的运输 升高
(2) 增加 低盐和低脂
(3) 支持、保护、营养 促进吞噬细胞进入下丘脑
(4) 非特异性和特异性 心脏释放IL-1β,促进神经胶质细胞释放CCL2,促进吞噬细胞进入下丘脑,进而促进谷氨酸能神经元释放腺苷,导致出现嗜睡
(5) 腺苷和儿茶酚胺 DAMPs 抗原呈递(APC) 免疫自稳
解析:(1) 由题中低密度脂蛋白(LDL)携带胆固醇推知,高胆固醇饮食会使血液中LDL水平升高,更多胆固醇被运输到血管壁沉积,形成动脉粥样硬化斑块。(2) 动脉粥样硬化会增大血管壁的压力。饮食建议:减少高胆固醇食物的摄入;增加膳食纤维的摄入,促进胆固醇排出;控制脂肪摄入,避免血脂过高;清淡饮食,防止血压过高。(3) 神经胶质细胞具有支持神经元的功能。据图推测,CCL2可能促进巨噬细胞迁移到受损组织部位,增强免疫反应。(4) 巨噬细胞可参与人体的非特异性免疫和特异性免疫。心脏发生动脉粥样硬化时,心脏细胞释放IL-1β,刺激神经胶质细胞释放CCL2,促进巨噬细胞进入并作用于下丘脑某区域的谷氨酸能神经元,使其释放腺苷,导致人体嗜睡。(5) 观察图中神经细胞释放的物质,可知图中属于神经递质的信息分子有腺苷、儿茶酚胺。信号分子DAMPs为自身抗原,经体内抗原呈递细胞摄取、处理和呈递给辅助性T细胞,辅助性T细胞分泌细胞因子促进细胞毒性T细胞和B淋巴细胞的增殖分化,实现对损伤细胞的清除,该过程体现了免疫系统的免疫自稳功能。
22. (10分)(1) 蛋白质(色素—蛋白复合体) 蓝光
(2) 核孔 协助扩散 磷酸化 基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状
(3) ①促进 HY5的分枝数高于WT组,WT组的分枝数高于hy5组
②细胞分裂素 HY5抑制BRCI基因的表达,促进植物分枝
解析:(1)光敏色素的化学本质是色素—蛋白复合体。植物体内除了光敏色素,还有感受蓝光等其他光质的受体。(2) 由图可知,受到光照射时,光敏色素激活后促进cGMP合成,激活的酶1通过核孔进入细胞核,促进特定基因表达。Ca2+以协助扩散方式进入植物细胞,激活酶2,进入细胞核后促进转录因子的磷酸化等修饰,导致特定基因表达,合成与激素相关的蛋白质。该过程体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。(3) ①由图②可知,HY5基因过量表达植株(HY5)分枝数比野生型多,HY5基因缺失突变植株(hy5)分枝数比野生型少,推知HY5可促进植物分枝。②据图分析,HY5调控植物分枝的机制可能是HY5通过抑制BRCI基因的表达,从而促进植物分枝。
23. (11分)(1) 一定的自我调节 核酸和蛋白质 正反馈
(2) 生产者 与其他物种的关系 协调
(3) ①(X0-X1)/X0×100% ②苦草+狐尾藻 混合培养时,狐尾藻的生长受到抑制 ③增加水体的溶氧量、抑制藻类生长(2分)
解析:(1) 生态系统具有自我调节能力,所以少量N、P进入水体不会破坏生态平衡。N可用于蓝细菌细胞中蛋白质、核酸等生物大分子的合成。蓝细菌大量繁殖导致水体溶解氧降低,水生动物死亡分解后使水体N、P增加,营养化程度加剧,这属于正反馈调节。(2) 苦草、黑藻和狐尾藻等沉水植物属于生态系统的生产者。研究其生态位还需研究其与其他物种的关系。引种本地植物修复水体遵循了生态工程的协调原理。(3) ①NH4+-N去除率的计算公式为(X0-X1)÷X0×100%。②混合培养时,苦草+狐尾藻组合的去除率最高。单独培养时,狐尾藻去除率高于所有混合培养组,可能原因是混合培养时,不同植物间存在种间竞争关系,狐尾藻生长受抑制,影响了对NH4+-N的吸收。③种植沉水植物还可通过增加水体溶氧量、为水生动物提供栖息场所、抑制藻类生长等途径修复富营养化水体的水质。
24. (13分)(1) 脱氧核苷酸 启动子和终止子 乙和丙
(2) 3'→5' 编码链 缺乏模板
(3) Hind Ⅲ和PstⅠ 3
(4) aprE基因序列和限制酶序列 破坏同源臂 提高质粒的运载能力
(5) 8 鼠李糖
解析:(1) RecT为cDNA,基本单位是脱氧核苷酸,其与完整基因相比,缺乏启动子、终止子等结构,无法在细胞中表达。构建Prha-RecT融合片段时,引物乙和引物丙序列互补,便于后续的重叠延伸。(2) 图中a链与引物甲互补,从左到右方向上引物甲为5'→3',则a链从左往右为3'→5'。重组质粒中,融合基因中Prha片段所在链靠近启动子,a链上端为3'端,d链所在链与a链互补,则融合基因中d链所在一条链的上端为5'端,故d链为RecT的编码链(编码链的5'→3'方向与启动子一致)。因d链是非模板链,a链和d链搭桥后无法延伸出Prha-RecT融合片段。(3) 若要保证定向连接,需要进行双酶切。分析质粒1,有2个BamHⅠ切割位点且其中一个在启动子和终止子之外区段,不适合选用;剩下的限制酶中,要保证融合片段插入启动子和终止子之间,只能在HindⅢ、Sau3AⅠ、PstⅠ中选择,而BamHⅠ识别序列中也有Sau3AⅠ的识别序列,用Sau3AⅠ会切割质粒1的非目标区段,故只能选择Hind Ⅲ和PstⅠ进行双酶切。故设计引物时需在引物甲和引物丁的5'端分别添加HindⅢ和PstⅠ的酶切位点。重组质粒1中有2个BamHⅠ和1个PstⅠ的酶切位点,采用PstⅠ和Sau3AⅠ双酶切重组质粒1时,因为BamHⅠ识别序列中也有Sau3AⅠ的识别序列,则理论上可完全酶切产生3种产物。(4) PCR3和PCR4中需要添加相应的酶切序列,引物设计依据是aprE基因上下游的核苷酸序列和相应的酶切序列。对aprE基因测序,除用于引物设计外,还可防止因破坏同源臂(由图推测)导致实验失败。不选择添加NtⅠ和BglⅡ酶切位点,是因为这样不能将质粒2的长度变短,提高其运载目的基因的能力。(5) 过程③形成重组质粒2时,上下游同源臂均要整合,DNA连接酶至少需要催化形成8个磷酸二酯键(4个连接口,每个接口各2个)。重组质粒1和重组质粒2经电激共转化至地衣芽孢杆菌后,需向培养基中添加鼠李糖,诱导Prha启动子启动RecT基因表达,实现对aprE的敲除。
组别
导入基因
NADPH含量
/μml
ATP含量
/μml
CO2固定速率
/(mg·g-1细胞干重·h-1)
一
无
193.5
39.28
86
二
甲酶和乙酶
190.83
35.23
85
三
甲酶、乙酶和丙酶
112.83
62.53
119
限制酶
AgeⅠ
BamHⅠ
BglⅡ
EcRⅠ
HindⅢ
识别序列
A↓CCGGT
G↓GATCC
A↓GATCT
G↓AATTC
A↓AGCTT
限制酶
NcⅠ
NtⅠ
PstⅠ
Sau3AⅠ
识别序列
C↓CATGG
GC↓GGCCGC
C↓TGCAG
↓GATC