本试题卷包括选择题、非选择题两部分,共10页。时量75分钟。满分100分。
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意。本题共12小题,每小题2分,共24分。)
1. 下列有关实验及显色结果的叙述,正确的是()
A. 沸水浴条件下,葡萄糖与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀
B. 沸水浴条件下,核糖核酸与二苯胺发生作用呈现蓝色
C. 常温条件下,绿叶中色素的提取与分离实验中最靠近层析液的条带呈现蓝绿色
D. 常温条件下,氨基酸与双缩脲试剂反应呈现紫色
2. 核酶是一类具有催化活性的RNA分子,能够催化化学反应,尤其是 RNA 分子的自我剪切。下列相关叙述正确的是( )
A. 与不加酶相比,加核酶组RNA降解较快,可反映酶的高效性
B. 核酶作用的化学键与 RNA 酶作用的化学键相同
C. 核酶可以为 RNA 分子的自我剪切提供能量
D. ATP 中的 A 可以作为核酶的基本单位
3. 图1为某哺乳动物(2N)细胞分裂过程中每条染色体DNA含量变化曲线,图2为减数分裂过程中出现的黏连复合蛋白(REC8和RAD21L),黏连复合蛋白可以影响分裂过程中染色体的行为。下列叙述错误的是( )
A. 图1中CD时期的细胞可发生黏连复合蛋白REC8的水解
B. 若为减数分裂,则图1中 BC时期的细胞中有2N或N条染色体
C. RAD21L水解以及同源染色体分离都会发生在图1中BC时期
D. 若为有丝分裂,则核膜、核仁在BC段解体,细胞板在 DE段形成
4. 为了分析某13三体综合征患儿的病因,对该患儿及其父母的13号染色体上的A基因(A1~A4)进行PCR扩增,经凝胶电泳后,结果如图所示。关于该患儿致病的原因叙述错误的是( )
A. 考虑同源染色体交叉互换,可能是精原细胞减数第一次分裂13号染色体分离异常
B. 考虑同源染色体交叉互换,可能是精原细胞减数第二次分裂13号染色体分离异常
C. 不考虑同源染色体交叉互换,可能是精原细胞减数第一次分裂13号染色体分离异常
D. 不考虑同源染色体交叉互换,可能是精原细胞减数第二次分裂13号染色体分离异常
5. 某昆虫的翅型有正常翅和裂翅,体色有灰体和黄体,控制翅型和体色的两对等位基因独立遗传,且均不位于Y染色体上。研究人员选取一只裂翅黄体雌虫与一只裂翅灰体雄虫杂交,F1表型及比例为裂翅灰体雌虫:裂翅黄体雄虫∶正常翅灰体雌虫∶正常翅黄体雄虫=2∶2∶1∶1。让全部F1相同翅型的个体自由交配,F2中裂翅黄体雄虫占F2总数的()
A. 1/12 B. 1/10 C. 1/8 D. 1/6
6. 下图①为两种涡虫分别生活时,沿溪流温度梯度的分布情况;图②为两种涡虫共同生活时,水流沿溪流温度梯度的分布情况。下列相关叙述错误的是( )
A. 生态学家对两种涡虫生态位的研究属于在群落水平上的研究
B. 由于种间竞争,两种涡虫沿温度梯度分布的幅度都减小
C. 随着时间的推移,共同生活的两种涡虫可能长时间共存
D. ①②两种情况比较,甲更适应低温环境而乙不适应低温环境
7. 脑脊液是脑细胞生存的直接环境,相当于细胞间隙液。脑水肿与脑脊液增多有关,其发病机制之一是脑外伤时毛细血管通透性增高。进一步研究发现,脑水肿还与水通道蛋白AQP-4、血管活性物质NO(由血管内皮细胞产生)有关,二者与脑组织含水量的相关性如图1、图2所示。下列叙述错误的是( )
A. 脑脊液属于内环境,与血浆之间的物质运输是双向的
B. 脑水肿可能与蛋白质从血浆进入脑脊液,使脑脊液渗透压增大有关
C. 脑组织中AQP-4表达水平升高可能是诱发脑水肿的重要机制
D. 临床上可通过抑制血管内皮细胞释放NO辅助治疗脑水肿
8. 图中神经元A、B与痛觉传入有关,当反射弧中的痛觉感受器受到刺激时,产生的神经冲动沿 A神经元传至轴突末梢释放 P 物质与B神经元上的P 物质受体结合,引发B神经元产生神经冲动并传至痛觉中枢,产生痛觉。神经元C能释放内啡肽,内啡肽是一种抑制疼痛的神经递质。吗啡是一种阿片类毒品,也是麻醉中常用的镇痛药,下列说法正确的是( )
A. 内啡肽可抑制A神经元释放P物质,导致B神经元不能产生动作电位,阻止脑干产生痛觉
B. 痛觉中枢兴奋后,会导致C神经元释放内啡肽,从而抑制疼痛,这属于正反馈调节
C. 据图推测,吗啡可与P物质受体结合,进而影响B神经元的功能,发挥镇痛作用
D. 长期使用吗啡会成瘾,一旦停止使用吗啡则P物质的释放量会增加,出现强烈痛觉
9. 黄毛鼠在不同环境温度下独居或聚群时的耗氧量(代表产热量)测定值见图。下列叙述正确的是( )
A. 10℃时,聚群个体的产热量和散热量比独居的多
B. 10℃时,聚群个体下丘脑合成和分泌TRH 比独居的少
C. 与20℃相比,10℃时,黄毛鼠产热量增加,散热量减少
D. 聚群是黄毛鼠在低温环境下减少能量消耗的生理性调节
10. 接种疫苗是预防疾病的措施之一。下图显示了某种DNA疫苗的制备与使用过程,人体内将产生抗r的抗体。下列有关说法正确的是( )
A. 图中所示抗原蛋白r基因最可能是致病菌M的特有致病基因
B. 图中所示的Ⅰ阶段需要使用DNA 连接酶,Ⅱ阶段的进行需要使用Mg2+对受体细胞进行处理
C. 图中所示的第V阶段,抗原蛋白r和抗r抗体在翻译时tRNA 所来源的物种不同
D. DNA疫苗注入人体后可激发人体的体液免疫和细胞免疫
11. 独脚金内酯(SL)是近年来新发现的一类植物激素。SL合成受阻或SL不敏感突变体都会出现顶端优势缺失。现有拟南芥SL突变体1(maxl)和SL突变体2(max2),其生长素水平正常,但植株缺失顶端优势,与野生型(W)形成明显区别; 在幼苗期进行嫁接试验,培养后植株形态如图所示。据此分析,下列叙述正确的是( )
注:R代表根,S代表地上部分,“+”代表嫁接。
A. SL不能在产生部位发挥调控作用
B. maxl对SL不敏感,但根能产生SL
C. max2不能合成SL,但对SL敏感
D. 推测max2_S+max1_R表现顶端优势缺失
12. 据《周礼》记载酸菜又称为“菹”,汉代刘熙《释名·释饮食》解释道:“菹,阻也,生酿之,遂使阻于寒温之间,不得烂也。”这就是我国古代劳动人民发明的保藏蔬菜使其不坏的一种方法——腌藏法。下列叙述错误的是( )
A. “生酿之”指的是将新鲜的蔬菜和合适的材料,制作成酸菜
B. “遂使阻于寒温之间”指保持适宜温度,有利于微生物的发酵
C. 发酵过程中适量氧气和产酸的环境,有助于酸菜“不得烂也”
D. 食盐用量过低、腌制时间过短,容易造成某些细菌大量繁殖
二、选择题(本题共4小题,共16分,每小题给出的4个选项中,可能有1个或多个选项符合题意。每小题全部选对得4分,选不全得2分,选错得0分。)
13. 细胞周期可分为分裂间期(包括G₁ 期、S期和G₂期)和分裂期(M期),细胞周期的进行受不同周期蛋白的影响,其中周期蛋白 cyclinE与蛋白激酶CDK2 结合形成复合物后,激活的CDK2促进细胞由 G₁ 期进入 S期;周期蛋白cyclinB与蛋白激酶CDK1 结合形成复合物后,激活的CDK1促进细胞由 G₂ 期进入 M期。已知胸苷(TdR)双阻断法可以使细胞周期同步化,TdR使得处于S期的细胞立刻被抑制,而其他时期的细胞不受影响,且去掉TdR后细胞抑制作用会消除。如图是某动物细胞(2n=8)的细胞周期及时长示意图,下列叙述错误的是( )
A. 激活的CDK2可能参与DNA 聚合酶、解旋酶合成的调控
B. 图中G₂期细胞的染色体数量为16条,此时细胞核内有 mRNA 和蛋白质的合成
C. 加入TdR 约15 h后,除了处于S期的细胞外其他细胞都停留在S/G₂ 交界处
D. 第二次加入TdR之前,需要将细胞在无 TdR 的环境中培养,时间只要大于7 h即可
14. 色氨酸合成酶基因的mRNA中调控该基因表达的序列包含4个区段,其中1区段富含编码色氨酸的密码子。当细胞中色氨酸含量较低时,核糖体在mRNA上移动速度较慢并停止于1区,此时2、3区配对,基因继续转录,如图1所示。当色氨酸充足时,核糖体覆盖于1~2区,则3、4区配对形成一个阻止mRNA继续合成的茎-环结构,阻止基因的转录,如图2所示。下列说法错误的是( )
A. 上述过程不会发生在人体细胞中
B. 调控序列位于色氨酸合成酶基因mRNA的3'端
C. 2和4区段应存在相同或相似的核糖核苷酸序列
D. 该调控机制可有效避免细胞内物质和能量的浪费
15. 毒性弥漫性甲状腺肿(Graves病)患者体内产生了能与促甲状腺激素受体特异性结合的抗体,下列说法正确的是( )
A. 从免疫学角度分析,Graves病是一种自身免疫病
B. F代表B细胞增殖、分化为记忆细胞和浆细胞的过程
C. 长期缺碘引起的大脖子病患者与 Graves病患者血液中A与B的含量均偏高
D. Graves病患者C分泌量多,是因为该抗体能发挥与促甲状腺激素相似的作用
16. 人体内的t-PA蛋白能高效降解由血纤维蛋白凝聚而成的血栓,然而,为心肌梗死患者注射大剂量的基因工程t-PA会诱发颅内出血,其原因在于t-PA与血纤维蛋白结合的特异性不高。研究证实,通过某技术,将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸,可制造出性能优异的改良t-PA蛋白,进而显著降低出血副作用。下列相关叙述中正确的是( )
A. 该技术的关键工作是了解t-PA 蛋白质分子结构
B. 该技术是在蛋白质分子水平上直接改造蛋白质的
C. 该技术生产改良t-PA蛋白的过程遵循中心法则
D. 该技术的出现可以完美解决基因工程可能带来的“伦理”问题
三、非选择题(共5大题,共60分)
17. 植物的气孔由叶表皮上两个具有特定结构的保卫细胞构成。保卫细胞吸水体积膨大时气孔打开,反之关闭。研究发现光照能促进气孔打开,下图(只显示一个保卫细胞)是短时光照诱导拟南芥气孔打开的相关机制。蓝光可刺激气孔张开,其机理是蓝光作为信号激活保卫细胞膜上的质子泵(AHA),将H+运出膜外,形成跨膜的电化学势能梯度,驱动细胞吸收K+等离子,增大细胞液浓度。
注:PEP:磷酸烯醇式丙酮酸,OAA:草酰乙酸,MAL:苹果酸,AKT:内向钾离子通道蛋白。
回答下列问题。
(1)保卫细胞叶绿体合成淀粉是一种_____(填“吸能”或“放能”)反应。该细胞中产生ATP 的场所有____________。
(2)植物在响应干旱胁迫的过程中,_____________(填主要相关植物激素)的含量会增加以促进气孔关闭。植物生长发育的调控,是由____________共同完成的。
(3)植物在夏季晴朗的白天,中午10~12点光合作用强度明显减弱的原因是_______________________。
(4)根据图中信息,叶肉细胞的光合作用在调节气孔开度中所发挥的作用的具体机制有___________________(从两个方面作答)。
18. 腓骨肌萎缩症(CMT)是一种由GJB1 基因突变导致其编码的CX32蛋白异常引起的外周神经系统遗传病。某地区发现了一个CMT家系,如图(a)所示。对健康个体和患者的GJB1 基因进行测序,图(b)表示该基因编码序列(与模板链互补)的第 601—620 位碱基(已知第一位碱基开始编码氨基酸)。TaqMan荧光探针结合实时荧光定量 PCR技术可检测单碱基突变,用红色/绿色荧光探针分别标记GJB1 基因有/无突变的核酸序列,当PCR循环数增多时,相应的荧光信号逐渐积累,图(a)家系中部分个体检测结果如图(c)所示。回答下列问题。
(1)该遗传病的遗传方式最可能为___________。
(2)通过基因编码序列比对发现GJB1 基因发生了基因突变,导致CX32蛋白质发生的变化是_____________________,最终引发CMT。(密码子:AAU-天冬酰胺、UUA-亮氨酸、AGU-丝氨酸、UCA-丝氨酸)
(3)若腓骨肌萎缩症由一对等位基因G/g控制,已知CMT 在男性人群中发病率为1/3500,预测Ⅴ-1生育一个患病女孩的概率为__________。
(4)与腓骨肌萎缩症症状相似,肌强直性营养不良(MD)症是渐进性肌肉退化,也是由基因突变引起的疾病。该基因的正常基因含有5~30个CAG重复拷贝,突变的MD基因含有50~2000个CAG重复拷贝。现已知MD正常基因和突变基因的全部序列,为了诊断胎儿细胞的基因组 DNA中是否存在突变的 MD 基因,请完善以下检测方案:
①合成___________的引物;
②通过PCR 扩增重复区;
③通过分析_______________技术的检测结果获知CAG重复区的大小;
④如果存在______________,那么胎儿细胞基因组 DNA 中就含有突变MD基因。
19. 研究得知,胰岛B细胞内K+浓度为细胞外28倍,细胞外Ca²⁺浓度为细胞内15 000倍,胰岛B细胞存在外正内负的静息电位。图1为血糖浓度升高时,胰岛B细胞分泌胰岛素机制示意图,图2为胰岛素分泌调节过程示意图。据图回答下列问题。
(1)据图1可知,血糖浓度升高后,对胰岛B细胞的葡萄糖供应增加。葡萄糖进入胰岛B细胞后,首先使细胞内的_____________过程加强,从而导致ATP/ADP 的值上升,最终促进胰岛素的分泌。下列关于该过程的叙述,正确的是______________。
A.此过程中需要细胞膜上 K⁺通道和Ca²⁺通道的协调
B.此过程中 ATP 还有作为信息分子的作用
C. Ca²⁺促进囊泡的形成、运输和胰岛素的分泌
D.胰岛素的合成和分泌不需要消耗 ATP
(2)胰岛素分泌不足,会引起糖尿病。糖尿病患者除血糖偏高外,还常出现多饮、多食、多尿和体重减轻的现象,请分析出现多尿的原因:____________________。
(3)分析图2可知,当葡萄糖感受器感受到血糖浓度升高,导致下丘脑某一区域兴奋,进而引起胰岛B细胞分泌胰岛素,该过程属于__________调节。正常人体内能引起胰岛B细胞分泌胰岛素的信号分子有__________________。
(4)糖尿病的病因常见的有两种,一种是患者体内缺乏胰岛素(称为1型糖尿病),另一种是患者体内胰岛素并不缺乏,而是靶细胞膜上接受胰岛素的受体缺乏或异常(称为2型糖尿病)。图2中抗体1、抗体2、抗体3导致的糖尿病类型分别为。
A. 1型糖尿病、2型糖尿病、2型糖尿病
B. 2型糖尿病、1型糖尿病、1型糖尿病
C. 1型糖尿病、1型糖尿病、2型糖尿病
D. 2型糖尿病、1型糖尿病、2型糖尿病
20. 微卫星DNA(SSR)是广泛分布于各种真核生物基因组中的简单重复序列,这些DNA核心序列差异很大,但两端序列具有一定保守性,在同一物种中高度相似。请回答下列问题:
(1)野生猕猴是国家二级保护动物,具有攻击性,一般生存于丛林、溪旁沟谷或江河岸边的密林中。猕猴的粪便中含有少量脱落的肠道细胞,科研人员通过收集不同时间和地点的粪便样本,对其中的微卫星DNA 进行个体识别,根据两次采样重复个体的比例,就可以估计出种群数量。
①种群数量最基本的数量特征为_____________。与标记重捕法相比,利用微卫星DNA 标记调查种群数量的优势是______________________(任意答两点)。
②科研人员第一次粪便采集检测到粪便来自24只猕猴,一段时间后,进行第二次粪便采集,一共采集粪便40份,其中20份来自与第一次相同的12只猕猴,其余20份来自其他7只猕猴,可估算出该地区的猕猴大约有_____只。
③上述研究基础上,利用现有DNA 样品,设计一个实验方案,了解该猕猴种群的性别比例:____________________。
(2)科学家通过PCR 扩增的SSR位点,对猕猴进行亲子鉴定,结果如下图:
由于基因突变的频率较低,因此母本与疑似父本2的后代有___________。将SSR彻底水解后可以得到_______种小分子物质。
21. 金属硫蛋白(MT)是一类广泛存在于动植物和微生物体内的蛋白质,具有吸附Cd²⁺等重金属污染物的作用。科研人员构建了表达人MT的食品级乳酸菌(可在人体胃肠道中存活且具有不定植、不产生内毒素等优点)。下图为表达人MT 重组质粒pM-MGMT 的构建过程,α-半乳糖苷酶能降解蜜二糖进而合成乳酸使 MBCP平板上呈现亮黄色。四种限制酶识别序列及切割位点(N为任意碱基对)见下表。请回答下列问题:
限制酶 | Sac I | SphI | Hpa I | Ear I |
识别序列(5’→3’) 及切割位点 | GAGCT ▼C | GCATG ▼ C | GTT ▾ AAC | 5’……3’ 3'…GAGAAGNNNN▲…5' |
(1)图中利用PCR 技术扩增MT 基因,质粒pGSMT 在反应体系中的作用是______________。其中限制酶 SacⅠ酶切后的黏性末端为_________。
(2)图中过程①②③进行单酶切的是________(填序号),其优点可能在于________________。
(3)结合以上分析,上图中引物1和引物2分别对应下表中的_________。
引物 | 引物序列(5’→3’) |
引物a | ATCGCCTCTTCAGCCGTTAACAGATTAATAGTTTTAGC |
引物b | ATCGCGTTAACCCCTCTTCAGAGATTAATAGTTTTAGC |
引物c | GAGAGAGAGCTCGAAGTTAAGCACAACATGAACATT |
引物d | GAGAGAGCTCGAAGAGTTAAGCACAACATGAACATT |
(4)用电转化法将质粒pM-MGMT转入乳酸菌中,制备重组乳酸菌。α-半乳糖苷酶基因的作用是______________,切除红霉素抗性基因的原因是___________。

1.【答案】A
【解析】斐林试剂用于检测还原糖,在沸水浴条件下与还原糖(如葡萄糖)反应生成砖红色沉淀,A正确;二苯胺试剂用于鉴定DNA(脱氧核糖核酸),在沸水浴条件下呈现蓝色,B错误;绿叶中色素分离实验中,溶解度最高的色素在滤纸条上扩散最快,最靠近层析液的是叶绿素b(溶解度低,扩散较慢),叶绿素b呈黄绿色,C错误;双缩脲试剂通过检测肽键与蛋白质反应呈紫色,但氨基酸不含肽键,故不会显色,D错误。故选A。
2.【答案】B
【解析】加核酶组RNA降解较快,只能说明酶具有催化作用。与无机催化剂相比,酶降低活化能更多,催化效率更高才体现高效性,A错误;核酶催化RNA自我剪切时断裂的是磷酸二酯键,而RNA酶(如RNA水解酶)作用的化学键也是磷酸二酯键,二者相同,B正确;核酶作为催化剂,仅通过降低反应活化能加速反应,不提供能量,C错误;ATP中的"A"指腺苷(腺嘌呤+核糖),核酶的基本单位是核糖核苷酸(含腺嘌呤、核糖和磷酸基团),二者结构不同,D错误。故选B。
3.【答案】D
【解析】BC段可表示有丝分裂的前期、中期、减数第一次分裂和减数第二次分裂的前中期,RAD21L蛋白位于同源染色体非姐妹染色单体上,RAD21L水解以及同源染色体分离都发生在减数第一次分裂的后期,都会发生在图1中BC时期,A正确;REC8蛋白位于姐妹染色单体上,REC8蛋白水解发生在减数分裂第二次分裂的后期,即CD时期的细胞可发生黏连复合蛋白REC8的水解,B正确;RAD21L蛋白位于同源染色体非姐妹染色单体上,RAD21L水解以及同源染色体分离都发生在减数第一次分裂的后期,BC段可表示减数第一次分裂和减数第二次分裂的前中期,C正确;动物细胞不会形成细胞板,D错误。故选D。
4.【答案】D
【解析】据图分析,父亲的基因型是A2A3,母亲的基因型是A1A4,患儿的A2、A3基因来自父亲。如果考虑同源染色体交叉互换,则同源染色体上分布有A2、A3基因,两条姐妹染色单体上也分布有A2、A3基因。精原细胞减数第一次分裂13号染色体分离异常或减数第二次13号分离异常,A2、A3所在的染色体均可进入同一精子,不考虑同源染色体交叉互换,则A2、A3基因只分布在同源染色体上,姐妹染色单体上为相同的基因。所以可能是精原细胞减数第一次分裂13号染色体分离异常,A2、A3所在的染色体进入到同一个细胞所致,不可能是精原细胞减数第二次分裂13号染色体分离异常所致。故A、B、C正确,D错误。故选D。
5.【答案】B
【解析】翅型有正常翅和裂翅,假设控制翅型的基因为A、a,体色有灰体和黄体,假设控制体色的基因为B、b。控制翅型和体色的两对等位基因独立遗传,可知两对基因的遗传遵循自由组合定律。研究人员选取一只裂翅黄体雌虫与一只裂翅灰体雄虫杂交,F1表型及比例为裂翅灰体雌虫:裂翅黄体雄虫∶正常翅灰体雌虫∶正常翅黄体雄虫=2∶2∶1∶1,分析F1表现型可以发现,雌虫全为灰体,雄虫全为黄体,又因为控制翅型和体色的两对等位基因均不位于Y染色体上,因此可推测控制体色的基因位于X染色体上,且黄体为隐性性状。裂翅黄体雌虫与裂翅灰体雄虫杂交,F1出现了正常翅的性状,可以推测裂翅为显性性状,正常翅为隐性性状。由以上分析可以推出亲本裂翅黄体雌虫的基因型为AaXbXb,裂翅灰体雄虫的基因型为为AaXBY。AaXbXb和AaXBY杂交,正常情况下,F1中裂翅∶正常翅=3∶1,实际得到F1中裂翅∶正常翅=2∶1,推测应该是AA存在致死情况。AaXbXb和AaXBY杂交,F1表型及比例为裂翅灰体雌虫(AaXBXb):裂翅黄体雄虫(AaXbY)∶正常翅灰体雌虫(aaXBXb)∶正常翅黄体雄虫(aaXbY)=2∶2∶1∶1。F1的裂翅个体基因型为AaXBXb和AaXbY交配才能得到裂翅黄体雄虫,占比为2/3×1/2×1/4=1/12,由于交配后AA个体致死(占比为2/3×1/4=1/6),故F2中裂翅黄体雄虫占比为1/12÷5/6=1/10。B正确,ACD错误。故选B。
6.【答案】D
【解析】生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置、占用资源情况以及与其他物种的关系等,对两种涡虫生态位的研究涉及到群落中物种间的关系,属于群落水平上的研究,A正确;观察可知,两种涡虫分别生活时分布幅度较大,共同生活时,由于种间竞争,它们沿温度梯度分布的幅度都减小了,B正确;虽然两种涡虫存在种间竞争,但从图中可以看出它们的分布有一定的分化,随着时间推移,它们可能通过资源分配等方式实现长时间共存,C正确;从图①②比较可知,甲更适应低温环境,但图②中乙在低温区域也有分布,说明乙也能适应一定的低温环境,并非不适应低温环境,D错误。故选D。
7.【答案】D
【解析】脑脊液属于内环境,与血浆之间的物质运输可以相互进行,是双向的,A正确;蛋白质从血浆进入脑脊液,导致脑脊液中溶质微粒的数目增多,渗透压增大,进而引起脑组织水肿,B正确;据图1、图2可知,脑组织含水量与AQP-4的表达水平呈正相关,而NO的含量越少,脑水肿越严重,故用药物降低AQP-4的表达水平或促进NO的合成有利于治疗脑水肿,C正确;临床上可能降低AQP-4的表达水平或促进血管内皮细胞合成、释放NO有利于治疗脑水肿,D错误。故选D。
8.【答案】D
【解析】神经元C释放内啡肽,据图可知,内啡肽与A神经元上的特异性受体结合后促进A神经元K⁺外流,从而抑制A神经元轴突末梢释放P物质,导致B神经元不能产生动作电位,阻止大脑皮层产生痛觉,A错误;在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫作反馈调节。反馈信息与控制信息作用性质相反的反馈称为负反馈。痛觉中枢兴奋后,会导致C神经元释放内啡肽,从而抑制疼痛,这属于负反馈调节,B错误;据图推测,吗啡可与A神经元上的受体结合,进而影响B神经元的功能,发挥镇痛作用,C错误;根据吗啡也是一种镇痛药可知,吗啡与内啡肽竞争受体(与A神经元上的受体结合),进而抑制神经元A的兴奋,从而抑制A神经元轴突末梢释放P物质。停止使用吗啡,P物质的释放增加,会出现强烈的痛觉,D正确。故选D。
9.【答案】B
【解析】黄毛鼠属于恒温动物,其产热量等于散热量,10℃时,聚群动物的耗氧量低于独居动物,说明集群动物的产热量低于独居动物,散热量也低于独居动物,A错误;10℃时,聚群动物的耗氧量低于独居动物,说明集群动物的产热量低于独居动物,甲状腺激素可以促进产热,甲状腺激素的分泌是通过下丘脑→TRH、垂体→TSH、甲状腺→甲状腺激素来实现的,所以可推知,10℃时,聚群个体下丘脑合成和分泌TRH比独居的少,B正确;依据题干信息,耗氧量代表产热量,依据图示信息可知,与20℃相比,10℃时,黄毛鼠的耗氧量较高,说明产热量增加,低温下,散热量也增加,产热和散热处于动态平衡,C错误;聚群是黄毛鼠在低温环境下减少能量消耗的行为性调节,D错误。故选B。
10.【答案】D
【解析】制备的疫苗注入人体后不能引起人体患病,但是又要具有抗原性的特点,因此推测图中所示抗原蛋白基因最可能是致病菌M的特有不致病基因,A错误;图示某种DNA疫苗的制备与使用过程,其中Ⅰ表示从病菌或病毒中获取目的基因和质粒构建基因表达载体,需要使用DNA连接酶,Ⅱ表示将目的基因导入受体菌细胞,需要使用Ca²⁺处理,Ⅲ表示受体菌的扩增过程,Ⅳ表示筛选含有目的基因的受体菌,Ⅴ为基因疫苗的注射以及在人体细胞内表达出抗原蛋白的过程,B错误;基因表达包含了转录和翻译,抗原蛋白r和抗r抗体属于两种不同的蛋白质,由不同的基因转录,故基因所来源的物种、转录出的mRNA碱基序列、翻译出的氨基酸序列都不同,但翻译时 tRNA所来源的物种相同,C错误;DNA疫苗以核酸形式进入人体,在人体细胞内表达出相应的抗原蛋白,刺激机体发生特异性免疫,包括体液免疫和细胞免疫的过程,D正确。故选D。
11.【答案】D
【解析】根据野生型W和③、④的生长情况进行分析,W可以产生SL,且W和③、④地上部分都表现出了顶端优势,说明SL可以在产生部位(地上部位)发挥调节作用,A错误;题意显示,max1没有表现出顶端优势,但当其地上部分和W植株的根进行嫁接后(①),就表现出了顶端优势,说明其自身不能产生SL,由于野生型可产生的SL从根运输至地上部分,所以max1接受了SL,表现出顶端优势,因此对SL敏感,B错误;②中max2的地上部分和野生型的根进行嫁接后,没有恢复顶端优势,说明max2对SL不敏感,又从⑤中(max1不能产生SL,但当其与max2的根进行嫁接后,表现出了顶端优势)可以看出,max2的根产生了SL,运输至地上部分,使地上部分表现出顶端优势,C错误;当max2的地上部分和max1的根结合后由于max2对SL不敏感,因此不会表现出顶端优势,即表现为顶端优势缺失,D正确。故选D。
12.【答案】C
【解析】“生酿之”指利用新鲜蔬菜及辅料进行发酵制作酸菜,A正确;“遂使阻于寒温之间”指控制温度在适宜范围(如20-30℃),为乳酸菌等微生物提供最佳发酵环境,有利于发酵进行,B正确;乳酸发酵是厌氧过程,无需氧气参与,C错误;食盐用量过低会降低渗透压,腌制时间过短则发酵不充分,导致乳酸产量不足,无法有效抑制腐败菌(如某些细菌)繁殖,D正确。故选C。
13.【答案】BCD
【解析】细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止的一段时间,包括分裂间期和分裂期。据题干可知,激活的CDK2促进细胞由G₁期进入S期,S期是DNA复制的时期,DNA复制需要DNA聚合酶和解旋酶,因此激活的CDK2可能参与DNA聚合酶和解旋酶合成的调控,A正确;G₂期DNA复制已经完成,但复制后一条染色体上含有两条染色单体,染色体数目没有发生改变,还是8条,B错误;据图可知,G₁期、S期、G₂期和M期分别为10h、7h、3.5 h、1.5h,TdR使得处于S期的细胞立刻被抑制,而其他时期的细胞不受影响,预计加入 TdR约(G₂+M+G₁)的时间,即15h后除了处于S期的细胞外其他细胞都停留在G₁/S交界处,C错误;由于S期时间为7h,G₁ +G₂+M=15h,故第二次阻断应该在第一次洗去TdR之后的7h到15h之间,D错误。故选BCD。
14.【答案】B
【解析】上述过程表现为转录和翻译过程同时进行,发生在原核细胞中,而人体细胞为真核细胞,A正确;在翻译过程中,核糖体沿着mRNA从5’端向3’端移动,据此可知,调控序列位于色氨酸合成酶基因mRNA5'端,B错误;根据图示可知,2和4区段均会与3区段发生碱基互补配对,因此,2和4区段应存在相同或相似的核糖核苷酸序列,C正确;题意显示,色氨酸不足时核糖体在1区段处移动缓慢,区段2和区段3配对,RNA聚合酶继续移动,转录继续进行,当色氨酸充足时,核糖体覆盖于1~2区,则3、4区配对形成一个阻止mRNA继续合成的茎-环结构,阻止基因的转录,通过该调控机制可避免细胞内物质和能量的浪费,D正确。故选B。
15.【答案】ABD
【解析】从免疫学角度分析,患者“敌我不分”地将自身物质当作外来异物进行攻击而引起的疾病称为自身免疫病;Graves病是患者所产生的某种抗体与促甲状腺激素的受体结合,使甲状腺细胞持续激发,产生高水平的甲状腺激素所致,A正确;产生抗体的是浆细胞,所以F代表B细胞增殖、分化为记忆细胞和浆细胞的过程,B正确;人体长期缺碘会导致甲状腺肿(大脖子病),与Graves病患者相比,大脖子病患者由于缺碘导致甲状腺激素合成、分泌不足,反馈调节下丘脑和垂体的抑制作用较弱,从而使得A(TRH)、B(TSH)的含量偏高,而Graves病患者由于甲状腺激素较多,反馈调节下丘脑和垂体的抑制作用增强,从而使得A(TRH)、B(TSH)的含量偏低,C错误;Graves病患者C(甲状腺激素)比正常人的分泌量更多的主要原因是患者体内的抗体起着与促甲状腺激素类似的功能,使甲状腺机能增强,D正确。故选ABD。
16.【答案】AC
【解析】将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸需要采用蛋白质工程技术,该技术的关键工作是了解t-PA蛋白质分子结构,A正确;该技术是在基因分子水平上通过改造基因来实现对蛋白质的改造,B错误;该技术生产改良t-PA蛋白的过程遵循中心法则,C正确;蛋白质工程技术相比基因工程主要优势是能生产满足人们需求的自然界中不存在的新的蛋白质,并不能解决基因工程可能带来的“伦理”问题,D错误。故选AC。
17.【答案】
(1)吸能 细胞质基质、线粒体、叶绿体
(2)脱落酸 激素调节、基因表达调控和环境因素调节
(3)此时光照变强、温度升高,导致气孔大量关闭,CO₂无法进入叶片组织,致使光合作用暗反应受到限制,光合作用强度明显减弱
(4)产生的蔗糖水解后转化成的苹果酸进入液泡以改变细胞液的渗透压;蔗糖水解后氧化分解产生ATP驱动H+运出膜外,形成跨膜的电化学势能梯度,驱动细胞吸收K⁺等离子以改变细胞液的渗透压
【解析】
(1)保卫细胞叶绿体合成淀粉需要消耗能量是吸能反应,保卫细胞含有叶绿体,光照条件下保卫细胞可以进行光合作用和呼吸作用,所以产生ATP 的场所是细胞质基质、线粒体、叶绿体。
(2)当植物缺水时,脱落酸增多促进气孔关闭。所以植物在响应干旱胁迫的过程中,脱落酸含量会增加。植物生长发育的调控,是由激素调节、基因表达调控和环境因素调节共同完成的。
(3)夏季晴朗白天的10-12 点,光照过强、温度过高: 高温会导致植物蒸腾作用过强,为了减少水分散失,植物会大量关闭气孔;气孔关闭后,CO₂无法进入叶肉细胞,而 CO₂是光合作用暗反应的原料,暗反应受阻,最终导致光合作用强度明显减弱。
(4)叶肉细胞光合作用产生的蔗糖,运输到保卫细胞后水解,产物参与合成苹果酸;苹果酸进入保卫细胞的液泡,提高细胞液浓度(渗透压),使保卫细胞吸水膨胀,促进气孔打开。蔗糖水解后的产物在保卫细胞中氧化分解,产生ATP;ATP 为质子泵(AHA)提供能量,将 H⁺运出膜外,形成跨膜电化学势能梯度,驱动 K⁺等离子进入细胞,增大细胞液浓度,促进保卫细胞吸水、气孔打开。
18.【答案】
(1)伴X染色体隐性遗传
(2)第205个氨基酸天冬酰胺变为丝氨酸 (3)1/14000
(4)与MD基因CAG重复区两侧的序列(或“上游的和下游的序列”)互补 琼脂糖凝胶电泳 CAG拷贝多于50个
【解析】
(1)据图可知,图中的Ⅱ-1和Ⅱ-2均正常,但是Ⅲ-1患病,说明该病是隐性遗传病,又因为系谱图中该家系患者表现为隔代遗传,且患者均为男性,故该遗传病的遗传方式最可能为伴X染色体隐性遗传。
(2)分析图(b)表示该基因编码序列(与模板链互补),正常基因和突变基因的第614位碱基不同,由A变为G,由其指导合成的mRNA上3个相邻碱基编码一个氨基酸,故对应的氨基酸序列是614/3≈205位氨基酸发生变化,编码序列的变化为由AAT→AGT,模板链上则是由TTA→TCA,对应的密码子变化由AAU变为 AGU,即天冬酰胺变为丝氨酸。
(3)根据图a可知,该病为伴X隐性遗传病,g为突变的致病基因,根据图c,有突变的核酸序列g呈红色,无突变的核酸序列G呈绿色,Ⅱ-1只含绿色荧光,Ⅱ-1的基因型为XGY。由题可知,用红色/绿色荧光探针分别标记GJB1 基因有/无突变的核酸序列,当PCR循环数增多时,相应的荧光信号逐渐积累,图示c第三个图随着循环次数增加,绿色荧光和红色荧光同步增加,说明其应含有不同基因,即为杂合子,V-1基因型为XGXg,产生的配子及比例是1/2为XG、1/2为Xg,CMT在男性人群中发病率为1/3500,V-1生育一个患病女孩的概率为1/2×1/3500×1/2=1/14000。
(4)引物是根据目的基因MD基因CAG重复区两侧的序列合成的,与两端序列互补;用这两种引物对胎儿的基因组DNA进行扩增,扩增出重复区,再通过琼脂糖凝胶电泳鉴定CAG重复区的大小,已知该基因的正常基因含有5~30个CAG重复拷贝,突变的MD基因含有50~2000个CAG重复拷贝。如果存在CAG拷贝多于50个,那么胎儿细胞基因组DNA中就含有突变的MD基因;若CAG拷贝均在5~30个,说明不含突变的MD基因。
19.【答案】
(1)有氧呼吸(细胞呼吸或呼吸作用) ABC
(2)糖尿病患者尿液中含有葡萄糖,尿液渗透压偏高,不利于肾小管和集合管对水分的重吸收,所以会引起多尿现象(关键点:尿液渗透压升高)
(3)神经 葡萄糖、神经递质、胰高血糖素 (4)C
【解析】
(1)葡萄糖进入胰岛B细胞后,首先使细胞内的有氧呼吸(细胞呼吸或呼吸作用)过程加强,分解葡萄糖产生ATP,使ATP/ADP 的值上升,最终促进胰岛素的分泌。
图1显示,血糖升高后,ATP敏感的K⁺通道关闭,触发Ca²⁺通道打开,需要两种通道协调,A正确;ATP/ADP值上升作为信号(信息分子),调控通道开闭,B正确;图1中Ca²⁺促进囊泡运输和胰岛素分泌,C正确;胰岛素的合成(蛋白质合成)和分泌(胞吐)均需消耗ATP,D错误。故选ABC。
(2)糖尿病患者胰岛素分泌不足,导致组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存减少,血糖浓度过高,超过肾小管的重吸收能力,使部分葡萄糖随尿液排出(尿糖);糖尿病患者尿液中含有葡萄糖,尿液渗透压偏高,不利于肾小管和集合管对水分的重吸收,所以会引起多尿现象。
(3)葡萄糖感受器→下丘脑→神经递质→胰岛B细胞的过程,属于神经调节(下丘脑通过神经递质调控胰岛B细胞,属于神经调节)。由图2分析可知,正常人体内,引起胰岛B细胞分泌胰岛素的信号分子有:葡萄糖(直接刺激)、神经递质(下丘脑释放)、胰高血糖素(间接促进)。
(4)抗体1:攻击胰岛B细胞表面的葡萄糖受体,导致胰岛B细胞无法感知血糖升高,胰岛素分泌不足,属于1型糖尿病;抗体2:直接攻击胰岛B细胞,导致胰岛素分泌不足,属于1型糖尿病;抗体3:攻击靶细胞表面的胰岛素受体,导致胰岛素无法发挥作用(胰岛素不缺乏),属于2型糖尿病。故选C。
20.【答案】
(1)种群密度 粪便容易收集,不易惊扰到猕猴、不会对猕猴造成损伤 38 选取猕猴X和Y染色体上长度不同的DNA片段,设计特异性引物,对现有DNA样品进行扩增(“进行PCR”1分)。产物中只有X相关片段的为雌性,同时有X和Y相关片段的为雄性。计数所有待测个体中的雌雄数目,可得性别比例
(2)子代1、子代2 6
【解析】
(1)①与标记重捕法相比,利用微卫星DNA标记调查种群数量有粪便容易收集,不易惊扰到猕猴和不会对猕猴造成损伤等优势。种群数量最基本的数量特征为种群密度。
②第一次粪便采集检测到粪便来自24只猕猴,第二次粪便采集,粪便来自19只猕猴,其中有12只与第一次相同,所以可估算出该地区的猕猴大约有24×19÷12=38只。
③利用现有DNA样品,设计一个实验方案,了解该猕猴种群的性别比例:可选取猕猴X和Y染色体上长度不同的DNA片段,设计特异性引物,对现有DNA样品进行PCR扩增(进行PCR)。产物中只有X相关片段的为雌性,同时有X和Y相关片段的为雄性。计数所有待测个体中的雌雄数目,可得性别比例。
(2)据图可知,母本的DNA片段大小为220bp和230bp,父本2的DNA片段是226bp和250bp,图中子代1的DNA是220bp(与母本相同)和250bp(与父本2相同),说明子代1为两者子代且没发生突变;图中子代2的DNA片段是230bp(与母本相同)和254bp(与父本2中250bp的相近,可能发生突变,增添4个碱基),由于基因突变的频率较低,因此,子代1和子代2是母本与疑似父本2的后代。彻底水解SSR(DNA片段)将得到脱氧核糖、磷酸分子、4种碱基,共6种小分子。
21.【答案】
(1)提供模板 3'-TCGA-5'(或5'-AGCT-3') (2)②③ 操作简单,便于质粒的环化
(3)引物d、引物a (4)作为标记基因,便于目的基因(或MT基因)的筛选与鉴定 制备的乳酸菌为食品级
【解析】
(1)根据图示,利用PCR技术扩增MT基因,质粒pGSMT 含有MT基因,在反应体系中的作用是提供模板,根据限制酶Sac I的识别序列及切割位点可知,限制酶Sac I酶切后的黏性末端为3'-TCGA-5'。
(2)根据图示,图中过程①用Sac I、SphI酶切,使α-半乳糖苷酶基因定向插入,②用Ear I酶和③用Hpa I进行单酶切,单酶切优点是操作简单,便于质粒的环化。
(3)根据图示,引物1应含有Ear I识别序列,对应引物d,引物2应先后含有Ear I、Hpa I识别序列,对应引物a。
(4)根据题意,α-半乳糖苷酶能降解蜜二糖进而合成乳酸使MBCP平板上呈现亮黄色,因此α-半乳糖苷酶基因的作用是作为标记基因,便于目的基因(或MT基因)的筛选与鉴定。切除红霉素抗性基因的原因是制备的乳酸菌为食品级,防止肠道菌产生红霉素抗性。


