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      东北三省三校(哈尔滨师大附中、东北师大附中、辽宁省实验中学)2025届高三下学期第一次联合模拟考试生物试题 含解析

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      东北三省三校(哈尔滨师大附中、东北师大附中、辽宁省实验中学)2025届高三下学期第一次联合模拟考试生物试题 含解析

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      这是一份东北三省三校(哈尔滨师大附中、东北师大附中、辽宁省实验中学)2025届高三下学期第一次联合模拟考试生物试题 含解析,共24页。试卷主要包含了 褪黑激素等内容,欢迎下载使用。
      生物学
      注意事项:
      1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
      2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需要改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
      3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
      第Ⅰ卷(选择题共45分)
      一、本大题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
      1. 食物中的甘油三酯水解后被吸收,并在小肠上皮细胞中重新合成甘油三酯,与载脂蛋白、胆固醇等结合,最后经由淋巴入血。血浆中甘油三酯和总胆固醇量升高引发高脂血症,导致冠心病、脑血管病等。下列叙述正确的是( )
      A. 甘油三酯由一分子甘油和三分子脂肪酸脱水缩合形成
      B. 人体内的甘油三酯大多含有饱和脂肪酸,在室温下呈液态
      C. 甘油三酯、载脂蛋白和胆固醇共有的元素组成为C、H、O、N
      D. 长期大量摄入糖分,减少脂肪摄入,能有效预防高脂血症
      【答案】A
      【解析】
      【分析】脂质主要是由C、H、O三种化学元素组成,有些还含有N和P。脂质包括脂肪、磷脂、和固醇。
      a、脂肪是生物体内的储能物质。除此以外,脂肪还有保温、缓冲、减压的作用;
      b、磷脂是构成包括细胞膜在内的膜物质重要成分;
      c、固醇类物质主要包括胆固醇、性激素、维生素D等,这些物质对于生物体维持正常的生命活动,起着重要的调节作用。胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输;性激素能促进人和动物生殖器官的发育及生殖细胞的形成;维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
      【详解】A、甘油三酯由一分子甘油和三分子脂肪酸脱水缩合形成,A正确;
      B、人体内的甘油三酯大多含有饱和脂肪酸,在室温下呈固态,B错误;
      C、甘油三酯和胆固醇的元素组成为C、H、O,C错误;
      D、长期大量摄入糖分,多余的糖类也会转化为脂肪,引起高脂血症,D错误。
      故选A。
      2. 近来,科学家发现一种能固氮的藻类。研究者认为该藻类与某种蓝细菌具有内共生关系,该蓝细菌表现出向固氮细胞器进化的特征。以下现象中,不支持上述观点的是( )
      A. 蓝细菌丢失了部分基因,需要依赖藻类提供某些蛋白质
      B. 蓝细菌的分裂与藻类细胞同步,可随藻类细胞世代相传
      C. 与叶绿体或线粒体不同,藻类中的蓝细菌仍具有单层膜
      D. 蓝细菌结构显示出功能专业化,与藻类的形态变化同步
      【答案】C
      【解析】
      【分析】细菌中的多数种类是营腐生或寄生生活的异养生物。细菌的细胞都有细胞壁、细胞膜和细胞质,都没有以核膜包被的细胞核,也没有染色体,但有环状的DNA分子,位于细胞内特定的区域,这个区域叫作拟核。
      【详解】A、蓝细菌丢失基因并依赖藻类提供蛋白质,表明两者之间存在紧密的共生关系,支持观点,A不符合题意;
      B、蓝细菌的分裂与藻类细胞同步,表明两者之间存在协调的共生关系,支持观点,B不符合题意;
      C、藻类中的蓝细菌仍具有单层膜,不能表明该藻类与某种蓝细菌具有内共生关系,C符合题意;
      D、蓝细菌结构的功能专业化与藻类的形态变化同步,表明两者之间存在紧密的共生关系,支持观点,D不符合题意。
      故选C。
      3. 碘是合成甲状腺激素的重要原料。I-进入滤泡细胞是由钠碘同向转运体(NIS)介导,而出滤泡细胞则是由氯碘反向转运体(PDS) 介导。硫氰酸盐(SCN-) 可以和Ⅰ-竞争钠碘同向转运体,从而实现抑制聚碘。钠钾泵可以通过消耗ATP 将细胞内多余的Na+运出,维持细胞内外的 Na+浓度差。下列叙述错误的是( )
      A. 改变细胞内外的Na+浓度差或Cl-浓度差,会影响I-跨膜运输
      B. 仅NIS 或PDS 基因突变导致转运体活性改变,不会引起地方性甲状腺肿
      C. 钠钾泵运输钠钾离子伴随着能量转移和空间结构的改变
      D. 若滤泡细胞内过多的Ⅰ-抑制NIS的活性,降低碘摄取,则该过程属于反馈调节
      【答案】B
      【解析】
      【分析】钠钾泵消耗ATP将细胞内多余的钠离子逆浓度梯度运出。可见钠离子进入细胞是从高浓度向低浓度,为协助扩散,同时将血浆中I-运入滤泡上皮细胞。而甲状腺滤泡细胞内的 I-浓度是血浆中I-浓度的30倍,可见I-进入是逆浓度梯度,为主动运输。
      【详解】A、从图中可以看出,钠离子进入细胞是从高浓度向低浓度,为协助扩散,钠离子的浓度差为I-运入滤泡上皮细胞提供能量;氯离子的浓度差为碘离子运出滤泡细胞提供能量。故改变细胞内外的Na+浓度差或Cl-浓度差,会影响I-跨膜运输,A正确;
      B、NIS突变会导致无法将碘离子运进滤泡细胞,进而导致缺碘引起甲状腺肿,B错误;
      C、钠钾泵属于载体蛋白,每次转运Na+、K+时都伴随着能量转移和空间结构的改变,C正确;
      D、滤泡细胞内过多I-抑制NIS的活性,降低碘摄取,属于反馈调节,D正确。
      故选B。
      4. 细胞蛇是新发现的一种无膜细胞器,在荧光显微镜下可观察到其呈线性、环形或“C形”结构。已知其中一个成分是蛋白质CTPS,若其中第294位精氨酸突变为天冬氨酸,将影响线性或环状结构的形成(可能用到的密码子:精氨酸CGG、CGA、CGC、CGU;天冬氨酸:GAC、GAU)。以下说法错误的是( )
      A. CTPS蛋白中氨基酸的改变是基因突变的结果
      B. 改变的CTPS合成过程不需要遵循中心法则
      C. 该突变至少需要替换基因中的两个碱基对
      D. 该实例说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状
      【答案】B
      【解析】
      【分析】基因的表达是指基因通过mRNA指导蛋白质的合成,包括遗传信息的转录和翻译两个阶段。转录是以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,在细胞核内合成mRNA的过程。翻译是以mRNA为模板,按照密码子和氨基酸之间的对应关系,在核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
      【详解】A、基因指导蛋白质的合成,蛋白质中氨基酸发生了变化,说明指导蛋白质合成的基因发生了改变,A正确;
      B、无论蛋白质是否突变,其合成过程(转录和翻译)均需遵循中心法则。即使基因发生突变,CTPS的合成仍需DNA转录为mRNA,再翻译为蛋白质,B错误;
      C、精氨酸的密码子和天冬氨酸的密码子相比,至少有两个碱基不同,因此,相应的基因突变至少需替换两个碱基对,才能使密码子碱基替换两个,C正确;
      D、该实例中,基因的碱基对发生了改变,相应的氨基酸发生了改变,蛋白质的结构也发生了改变,该实例说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,D正确。
      故选B。
      5. 细菌只有在某种底物存在时才产生相应的酶,这种效应称为诱导作用。大肠杆菌的乳糖代谢需要β-半乳糖苷酶,当培养基中没有乳糖,细胞内β-半乳糖苷酶含量极低,当加入乳糖后,大肠杆菌开始高效表达β-半乳糖苷酶,相关机制如下图所示。据图分析,下列叙述正确的是( )
      A. 大肠杆菌能吸收乳糖
      B. 阻遏物基因与结构基因位于同一条染色体上
      C. 阻遏物的存在阻止了结构基因的翻译
      D. 多个核糖体共同完成一条肽链的合成
      【答案】A
      【解析】
      【分析】1、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。(转录以基因为单位进行)转录的场所主要在细胞核,部分线粒体和叶绿体。
      2、密码子:mRNA上三个连续的碱基决定一个氨基酸,称作密码子。每种氨基酸都有一个或多个相对应的密码子,每种密码子不一定有相对应的氨基酸,如终止密码子没有相对应的氨基酸。
      【详解】A、由题意可知,大肠杆菌可吸收乳糖,大肠杆菌才能表达β-半乳糖苷酶,A正确;
      B、大肠杆菌是原核生物,没有染色体,B错误;
      C、乳糖存在时,会与阻遏蛋白结合,使其不能与操纵基因(即图中“阻遏物”作用位点)结合,从而放行RNA聚合酶对结构基因的转录,故阻遏蛋白阻断的是转录而非翻译,C错误;
      D、多个核糖体共同完成多条肽链的合成,D错误。
      故选A。
      6. Na+对人体生命活动是必不可少的,下列叙述正确的是( )
      A. Na+的主要来源是食盐,主要排出途径是排汗,排出量几乎等于摄入量
      B. 摄盐不足会导致细胞外液渗透压下降,抗利尿激素的分泌和释放增加
      C. 血钠含量降低时,醛固酮分泌增加,促进肾小管和集合管重吸收Na+
      D. 细胞外液中Na+浓度降低会引起神经细胞受到刺激时动作电位峰值升高
      【答案】C
      【解析】
      【分析】醛固酮的作用是促进肾小管和集合管对Na+的主动重吸收,同时促进钾的分泌,从而维持水盐平衡;而抗利尿激素的作用是提高肾小管和集合管上皮细胞对水的通透性,增加水的重吸收量,使细胞外液渗透压下降,从而维持水平衡。
      【详解】A、人体Na+的主要来源是食盐,主要经肾脏随尿排出,A错误;
      B、摄盐不足会导致细胞外液渗透压下降,抗利尿激素的分泌和释放减少,尿量增多,B错误;
      C、血钠含量降低,可引起醛固酮分泌增加,促进肾小管、集合管对Na+的重吸收,维持血钠含量的平衡,C正确;
      D、Na+缺乏会造成细胞外液中Na+减少,受到刺激后Na+内流减少,引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低,D错误。
      故选C。
      7. 褪黑激素(MT)是由哺乳动物和人类的松果体产生的一种内源激素,其分泌受下丘脑视交叉上核的调控从而具有明显的昼夜节律性,夜晚分泌量增加有助于睡眠。下列关于褪黑激素的叙述错误的是( )
      A. 松果体分泌褪黑激素受自主神经系统的控制
      B. 下丘脑视交叉上核异常,褪黑激素的昼夜分泌节律会紊乱
      C. 褪黑激素发挥作用后立即被回收或降解,以免持续发挥作用
      D. 长期熬夜导致褪黑激素分泌紊乱,可能会影响人体的睡眠质量
      【答案】C
      【解析】
      【分析】光照信息刺激视网膜通过下丘脑视交叉上核(SCN)和交感神经系统传输到松果体影响褪黑素分泌进而对人体的睡眠进行调控,此调节过程有神经系统的参与,也有激素的参与所以该过程的调节方式是神经—体液调节。
      【详解】A、松果体分泌褪黑素不受意识支配,所以下丘脑连接松果体的传出神经属于自主神经系统,即内脏运动神经,A正确;
      B、下丘脑视交叉上核是生物节律的调节中枢,故下丘脑视交叉上核异常,褪黑素的昼夜分泌节律会紊乱,B正确;
      C、褪黑激素是激素,起调节作用,激素发挥作用后立即被降解,不会被回收,C错误;
      D、褪黑激素夜晚分泌量增加有助于睡眠,长期熬夜导致褪黑激素分泌紊乱,可能会影响人体的睡眠质量,D正确。
      故选C。
      8. 党的二十届三中全会提出,完善生态文明制度体系,协同推进降碳、减污、扩绿、增长,积极应对气候变化,加快完善落实“绿水青山就是金山银山”的体制机制。下列相关叙述错误的是( )
      A. 退耕还林、秸秆还田可增加生态系统的固碳量,以达到“降碳”目的
      B. 沼气工程利用物质和能量循环再生原理将生活垃圾等转化为沼气实现了“减污”
      C. 生态恢复“扩绿”过程中选择多树种混交,可提高造林的成功率
      D. 协调人口增长、生活改善和环境保护的关系,有利于人类的可持续发展
      【答案】B
      【解析】
      【分析】生态工程的原理有自生原理、循环原理、协调原理、整体原理。
      【详解】A、退耕还林和秸秆还田可以增加植被覆盖,提高土壤有机质含量,从而增加生态系统的固碳能力,有助于减少大气中的二氧化碳含量,达到“降碳”目的,A正确;
      B、能量流动具有单向流动、逐渐递减的特点,能量不可循环利用,B错误;
      C、树种混交可以增加生态系统的多样性和稳定性,提高抗病虫害能力,从而提高造林的成功率,有助于“扩绿”,C正确;
      D、协调人口增长、生活改善和环境保护的关系,可以确保资源的合理利用和环境的可持续性,从而促进人类的可持续发展,D正确。
      故选B
      9. 铅是一种毒性很强的化学元素,原本以比较稳定的形式存在于环境中,但人类活动加速了铅的循环,改变了铅在环境中的分布。下图表示某地水体和多种水生生物体内的铅浓度示意图。下列有关叙述正确的是( )

      水体和多种水生生物体内铅的浓度示意图
      A. 铅在浮游生物体内的浓度高于环境中的浓度不属于生物富集
      B. 无机环境中的铅只能通过生产者进入生物群落,通过分解者回归无机环境
      C. 铅的循环和碳循环不同,不具有全球性
      D. 铅在生物体内不易被排除,可能对顶级捕食者产生严重危害
      【答案】D
      【解析】
      【分析】生物富集,是指生物有机体或处于同一营养级上的许多生物种群,从周围环境中蓄积某种元素或难分解化合物,使生物有机体内该物质的浓度超过环境中该物质浓度的现象。
      【详解】A、生物富集是指生物有机体或处于同一营养级上的许多生物种群,从周围环境中蓄积某种元素或难分解化合物,使生物有机体内该物质的浓度超过环境中该物质浓度的现象,故铅在浮游生物体内的浓度高于环境中的浓度属于生物富集,A错误;
      B、植物体和动物都可以吸收环境中的铅,即铅可以通过生产者、消费者进入生物群落,通过分解者分解遗体残骸等回归到非生物环境中,B错误;
      C、铅的循环和碳循环相同,具有全球性,C错误;
      D、铅可在生物体内形成多种比较稳定的化合物,不易被生物体排出,从而使其沿食物链富集,可能对顶级捕食者产生严重危害,D正确。
      故选D。
      10. 研究人员用牵牛花设计了如下实验,调查了每组植物的平均干重和干重变异系数(组内植物干重差异,其值越大变异差异越大),结果如下。下列相关叙述错误的是( )
      A. 实验一为对照组,二、三、四为实验组
      B. 每组都需要进行重复实验,以减少实验误差
      C. 结果表明根竞争对干重的影响比枝叶竞争小
      D. 枝叶竞争比根竞争对植株个体大小不等性的影响更显著
      【答案】C
      【解析】
      【分析】1、温度对光合作用的影响:在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。2、二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。3、光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
      【详解】A、实验一为单独种植,为对照组,实验二、三、四为实验组,A正确;
      B、重复实验通过多次测量取平均值,可显著降低随机误差的累积效应,B正确;
      C、实验二的干重大于实验三,说明根竞争对干重的影响比枝叶竞争小,C错误;
      D、实验二的干重变异系数大于实验三,说明枝叶竞争比根竞争对植株个体大小不等性的影响更显著,D正确。
      故选C。
      11. 长白山自然保护区的针阔叶混交林景观带中,生活着乔木、灌木、草本和苔藓等种类丰富的植物,还生活着马鹿、青羊、野猪等多种动物,这些生物都占据着一定的生态位。下列关于生态位的叙述正确的是( )
      A. 生态位受食物、天敌等生物因素的影响,而与光照、温度等非生物因素无关
      B. 群落中植物不能运动,其生态位不能发生变化
      C. 随着群落的演替,生物的生态位会发生改变
      D. 生态位越接近,物种共存难度越大,越有利于充分利用环境
      【答案】C
      【解析】
      【分析】群落的结构主要包括垂直结构和水平结构。1、垂直结构:(1)概念:指群落在垂直方向上的分层现象;(2)原因:植物的分层与对光的利用有关,动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物,其次也与不同层次的环境有关。2、水平结构:(1)概念:指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布;(2)原因:由于在水平方向上地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同,以及人与动物的影响等因素,不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差异,它们常呈镶嵌分布。
      【详解】A、生态位不仅包括所处的空间位置,还包括占用资源情况,以及与其他物种的关系等,受食物、天敌等生物因素的影响,而与光照、温度等非生物因素也有关,A错误;
      B、群落中植物不能运动,但是其占用的空间、资源以及与其它生物的关系也会改变,因此其生态位会发生变化,B错误;
      C、演替是一种群落类型取代另一种群落类型,随着群落的演替,生物的生态位会发生改变,C正确;
      D、生态位越接近,物种共存难度越大,可能会导致一部分物种灭绝,不一定越有利于充分利用环境,D错误。
      故选C。
      12. 新型蛋白质进化模型EVOLVEpr可以利用氨基酸序列,仅通过少量学习和最低限度的实验测试来预测蛋白质空间结构,从而获得新型高活性蛋白质改造方案。下列有关说法正确的是( )
      A. 预测蛋白质结构需要依据肽链中肽键的结构、氨基酸的物理性质与结构
      B. 氨基酸是蛋白质的基本单位,氨基酸发生替换一定使蛋白质的结构和功能发生改变
      C. EVOLVEpr在蛋白质工程广泛应用后将不再需要借助基因工程手段改造蛋白质
      D. 通过EVOLVEpr得到蛋白质还需要进行进一步的功能检测实验才可以投入生产
      【答案】D
      【解析】
      【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或者制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产生活需求。
      【详解】A、对蛋白质进行分子设计应从预期的蛋白质功能出发,对蛋白质的空间结构进行设计,不是肽键的结构和氨基酸的物理性质与结构,A错误;
      B、氨基酸是蛋白质的基本单位,氨基酸发生替换后蛋白质的结构和功能可能没有发生改变,尤其个别氨基酸的改变可能没有影响,B错误;
      C、新型蛋白质进化模型EVOLVEpr可以利用氨基酸序列,蛋白质工程仍需要基因修饰或基因合成等手段,EVOLVEpr在蛋白质工程广泛应用后将还需要借助基因工程手段改造蛋白质,使得产品更优良,C错误;
      D、通过EVOLVEpr得到的蛋白质还需要进行进一步的功能检测实验才可以投入生产,确保对人体安全没有副作用,D正确。
      故选D。
      13. 我国科学家利用生物工程学的手段设计了“腹窗”(侧视图如图1所示),将腹窗植入子宫,对胚胎进行可视化观测,观测过程中还可通过腹窗对胚胎进行操作(如图2所示)。为了测试腹窗对胚胎发育的影响,在胚胎发育不同阶段将腹窗植入子宫,植入3天后称量胚胎质量并与同窝未植入的小鼠进行对比,得到的部分数据如图3所示。下列有关说法错误的是( )

      A. 将神经细胞特异性表达的绿色荧光蛋白基因导入受精卵借助腹窗可连续观测神经系统的发育
      B. 通过图3的实验结果推测,胚胎发育越成熟植入腹窗对胚胎的影响可能越小
      C. 可以透过腹窗观察到胚胎发育的全过程均在透明带内完成
      D. 在观察过程中可通过腹窗获取脱落的胚胎细胞来进行DNA分析和性别鉴定
      【答案】C
      【解析】
      【分析】胚胎工程是指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理,然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。
      【详解】A、将神经细胞特异性表达的绿色荧光蛋白基因导入受精卵后,随着胚胎发育,神经细胞会表达出绿色荧光蛋白,借助腹窗可对胚胎进行可视化观测,从而能够连续观测神经系统的发育,A正确;
      B、从图3数据可以看出,随着胚胎发育阶段的推进,植入腹窗组和未植入组胚胎质量的差值逐渐变小,由此推测胚胎发育越成熟植入腹窗对胚胎的影响可能越小,B正确;
      C、胚胎发育早期在透明带内进行,当早期胚胎发育到囊胚时期,会发生孵化,即囊胚从透明带中出来,所以胚胎发育不是全过程均在透明带内完成,透过腹窗也不能观察到胚胎在透明带内完成全过程发育,C错误;
      D、在观察过程中,可通过腹窗获取脱落的胚胎细胞,利用这些细胞可以进行DNA分析,进而进行性别鉴定等操作,D正确。
      故选C。
      14. 锈菌是一种真菌,可以通过无性菌丝的融合来进行体细胞杂交。小麦感染锈菌后会导致产量下降,对锈菌的遗传学研究可以为防治锈菌提供新思路。下列相关说法错误的是( )
      A. 锈菌和小麦寄生关系是长期协同进化的结果
      B. 锈菌体细胞杂交的过程中会使其细胞壁中的纤维素与果胶分子重排
      C. 锈菌体细胞杂交后可能会使细胞的染色体数目加倍,从而改变锈菌的表型
      D. 动物细胞可以在某些病毒的作用下,发生类似锈菌体细胞杂交的过程
      【答案】B
      【解析】
      【分析】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,这就是协同进化。
      【详解】A、锈菌和小麦的寄生关系是长期协同进化的结果,A正确;
      B、绣菌是真菌,真菌细胞壁的成分是几丁质,不是纤维素和果胶,B错误;
      C、锈菌体细胞杂交后可能会使细胞的染色体数目加倍,从而改变锈菌的表型,C正确;
      D、动物细胞可以在某些病毒的作用下,发生类似锈菌体细胞杂交的过程,即动物细胞融合,D正确。
      故选B。
      15. 小麦籽粒颜色由等位基因R和r控制,在小麦基因组中有三对不同的染色体上存在R/r基因。只要有一个R基因籽粒即为红色,没有R基因时为白色。一个纯合红色品系与一个纯合白色品系杂交,F1自交,F2中有1/64的白色籽粒,F2中自交子代均为红色的占( )
      A. 1/64B. 27/64C. 37/64D. 31/64
      【答案】C
      【解析】
      【分析】基因分定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合;由题意知三对等位基因独立遗传,因此遵循自由组合定律。
      【详解】小麦籽粒颜色由等位基因R和r控制,在小麦基因组中有三对不同的染色体上存在R/r基因。只要有一个R基因籽粒即为红色,没有R基因时为白色,假设另外两对基因分别为B和b,C和c,三对等位基因独立遗传,遵循自由组合定律,,F1自交,F2中有1/64的白色籽粒,说明F1的基因型为RrBbCc,亲本基因型为RRBBCC和rrbbcc,F2中含有一对显性纯合基因时自交子代均为红色,三对基因均含隐性基因的概率为3/4×3/4×3/4=27/64,则F2中自交子代均为红色的占1-27/64=37/64,ABD错误,C正确。
      故选C。
      二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错得0分。
      16. 人们常用淡盐水浸泡菠萝之后再食用,可有效减轻“扎嘴”现象。有研究小组认为淡盐水缓解“扎嘴”现象可能与菠萝蛋白酶有关,并设计了相关实验,实验结果如下(吸光值越大,则酶的活性越高)。有关说法错误的是( )
      A. 生活中用盐水浸泡菠萝,浓度越高,口感越佳
      B. 本实验中温度为无关变量,温度的变化对实验结果无影响
      C. 适当的盐水浸泡可降低菠萝蛋白酶的活性,加食醋也可能获得相似效果
      D. 本实验可利用双缩脲试剂检测酶活性,盐水处理后酶与双缩脲试剂的反应减弱或消失
      【答案】ABD
      【解析】
      【分析】酶具有专一性,菠萝中的蛋白酶能分解口腔黏膜细胞的蛋白质分子,所以直接食用时会“扎嘴”。
      【详解】A、与NaCl溶液为0时比较可知,在一定浓度范围内,随着NaCl浓度升高,菠萝蛋白酶活性逐渐减弱,但无法推测浓度越高,酶活性越低,口感越佳,A错误;
      B、无关变量是对结果有影响的量,温度属于无关变量,对实验结果有影响,B错误;
      C、适当的盐水浸泡可改变酶的空间结构,降低菠萝蛋白酶的活性,加食醋也可以改变酶的空间结构,也可能获得相似效果,C正确;
      D、酶活性减弱是由于空间结构发生改变,但肽键未变,只要有两个及以上的肽键就可以与双缩脲试剂发生紫色反应,因此本实验不可以利用双缩脲试剂检测酶活性,D错误。
      故选ABD。
      17. 在遗传学中,正反交实验常用于判断相应基因的位置。某一单基因控制的具有相对性状的个体进行正反交实验,不考虑变异,下列叙述正确的是( )
      A. 正反交结果相同,基因一定位于常染色体上
      B. 正反交结果不同,基因一定位于性染色体上
      C. 正反交结果不同,基因可能位于常染色体上
      D. 通过正反交实验,一定能判断基因的位置
      【答案】C
      【解析】
      【分析】确定基因位置的方法:
      (1)正反交法:若正交和反交实验结果一致,则在常染色体上,否则在X染色体上。
      (2)根据后代的表现型在雌雄性别中的比例是否一致进行判定:若后代的表现型在雌雄性别中的比例一致,则说明基因在常染色体上,否则在X染色体上。
      (3)选择亲本杂交实验进行分析推断:对于XY型性别决定的生物,可选择隐性雌性个体和显性雄性个体进行杂交;对于ZW型性别决定的生物,可选择显性雌性个体和隐性雄性个体进行杂交。
      【详解】A、正反交结果相同,基因不一定位于常染色体上,也可能存在于XY染色体同源区段,A错误;
      B、正反交结果不同,基因可能位于性染色体上,也可能在细胞质中,B错误;
      C、基因位于常染色体上,若存在致死现象,正反交结果可能不同,C正确;
      D、通过正反交实验,不一定能判断基因的位置,D错误。
      故选C。
      18. 辅助性T细胞(Th)包括Th1、Th2、Th9等多种类型,不同类型的Th分泌的细胞因子(IL、INF等)也有区别。下图为前体细胞Th0分化为活性Th并参与特异性免疫反应过程(CTL、TFH是相应的记忆细胞),相关叙述正确的是( )
      A. Th的活化需要细胞因子的作用,Th活化后又产生细胞因子参与免疫反应
      B. 细胞因子IL-4既促进体液免疫中抗体的产生,又促进细胞免疫中靶细胞的裂解
      C. 参与体液免疫和细胞免疫的Th类型不同,其增殖分化形成的记忆细胞也不同
      D. 相同抗原再次入侵时,CTL能快速增殖分化为大量的Th1参与二次免疫
      【答案】ACD
      【解析】
      【分析】免疫系统的组成包括:
      (1)免疫器官:淋巴结、胸腺、脾、骨髓;
      (2)免疫细胞:吞噬细胞、T细胞、B细胞起源于造血干细胞,T细胞在胸腺中发育成熟,B细胞则在骨髓中发育成熟;
      (3)免疫活性物质:抗体、细胞因子、溶菌酶。
      【详解】A、根据图示,Th的活化需要细胞因子的作用,Th活化后又产生细胞因子参与免疫反应,A正确;
      B、根据图示,细胞因子IL-4促进体液免疫中抗体的产生,但抑制细胞免疫中靶细胞的裂解,B错误;
      C、根据图示,参与体液免疫的主要是Th2细胞,而参与细胞免疫的主要Th1细胞,因此参与体液免疫和细胞免疫的Th类型不同,其增殖分化形成的记忆细胞也不同,C正确;
      D、根据图示,相同抗原再次入侵时,CTL作为记忆细胞,能快速增殖分化为大量的Th1参与二次免疫,D正确。
      故选ACD。
      19. 对于一些动物来说,直接标记重捕个体估算种群密度的方法实施难度较大,目前常采用红外相机、粪便(含有动物脱落的肠道细胞)DNA等数据来源的标记重捕法,非常适合应用于警觉性高、不易被人类观察到的兽类种群。以下有关说法错误的是( )
      A. 利用红外相机照片的数据时可以将动物独特的条纹作为个体的标记
      B. 若在目标个体频繁往来的路径上设置相机,估算结果会偏大
      C. 在规划路线上重复采集动物粪便,通过检测DNA可识别出个体,估算种群密度
      D. 利用粪便DNA法可以估算出种群的性别比例和死亡率
      【答案】BD
      【解析】
      【分析】1、种群的特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例。其中,种群密度是种群最基本的数量特征;出生率和死亡率对种群数量起着决定性作用;年龄结构可以预测一个种群数量发展的变化趋势。
      2、标记重捕法适用于活动能力强,活动范围大的动物。
      【详解】A、利用红外相机照片的数据时可以将动物独特的条纹作为个体的标记,A正确;
      B、若在动物频繁活动的路径设置相机,可能导致同一批个体被重复拍摄,导致第二次捕捉的标记个体数(m)偏多。根据公式总个体数 = 第一次标记数 × 第二次捕捉数 ÷ 重捕标记数,m 增大会使估算结果偏小,B错误
      C、粪便中的DNA可以识别不同个体,类似于标记重捕中的标记。如果在同一区域多次采集粪便,通过识别不同的DNA,可以统计出个体数量,从而估算种群密度,C正确;
      D、粪便 DNA 法可通过性别相关基因(如性染色体)估算性别比例,但死亡率需通过多次采样比较存活个体变化才能计算,单次采样无法直接得出死亡率,D错误。
      故选BD。
      20. 果酒是以水果为原料,经微生物发酵而成的低度饮料酒,而乳酸菌是天然参与到果酒发酵中的重要菌群。乳酸菌的生长繁殖与代谢产物对发酵过程及产品品质都具有极其重要的影响。利用多种酵母与乳酸菌混合发酵可以增加葡萄酒中酚类物质含量与香气成分。下图为以香蕉为原料采用两种不同发酵处理过程中酵母菌和乳酸菌生物量的变化。下列相关说法合理的是( )

      A. 香蕉果汁发酵过程分别利用酵母菌和乳酸菌的需氧型和厌氧型代谢特点
      B. 发酵过程中取样检测两种微生物数量变化时可用平板划线法、稀释涂布平板法等方法
      C. 自然发酵过程中,乳酸菌先快速增殖,可能与其对维生素等物质的吸收速率高有关
      D. 两种发酵处理下,酵母菌和乳酸菌的生长规律有差异,推测发酵过程中二者存在种间竞争
      【答案】CD
      【解析】
      【分析】醋酸菌在有氧的条件下将乙醇氧化为醋酸,酵母菌代谢类型是异氧兼性厌氧型,酒精发酵时一般将温度控制在18~30℃。
      【详解】A、香蕉果汁发酵过程利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的特点,乳酸菌为厌氧菌,无氧呼吸可产生乳酸,A错误;
      B、平板划线法不能计数菌体数量,因此取样检测两种微生物数量变化时不能用平板划线法,B错误;
      C、维生素是乳酸菌生长繁殖所必需的,由图可知,自然发酵过程中,乳酸菌先快速增殖,可能与其对维生素等物质的吸收速率高有关,C正确;
      D、由图甲可知,酵母菌数量增加时,乳酸菌的含量很低,当酵母菌数量有所减少时,乳酸菌的数量增加,培养9天后,由于营养物质的减少,二者的数量都减少,由图乙可知,乳酸菌数量多时,酵母菌的数量少,当乳酸菌的数量减少时,酵母菌数量开始增加,因此推测发酵过程中二者存在种间竞争,D正确。
      故选CD。
      第Ⅱ卷(非选择题共55分)
      三、非选择题:本题共5小题,共55分。
      21. 在池塘和湖泊中,存在着种类多样的沉水植物。与陆生植物不同,沉水植物对CO2的利用效率具有局限性,这是因为CO2在水体中的扩散速率仅仅是空气中的万分之一。为了适应水体的无机碳环境,沉水植物在结构和代谢机制上与陆生植物有很大差异。
      (1)沉水植物的叶片常会进化成非常薄的丝状。从获取CO2的角度,试分析其原因是____________。
      (2)底泥中富含大量CO2。有些沉水植物根系发达,且在根部和叶片有大量连续的空洞。从获取CO2的角度分析,其意义是:________________________。
      (3)为进一步提高CO2的利用效率,许多沉水植物进化出了特殊的光合代谢机制。下图为某种沉水植物的光合代谢模型。
      ①据图可知,该沉水植物表皮细胞可吸收HCO3-,并在______的作用下将其首先固定为____________。
      ②产生的苹果酸可进入叶肉细胞直接被利用,也可在夜间存储在液泡中,白天分解。结合光合作用过程分析,夜间不能利用苹果酸合成有机物的原因是____________。夜间存储苹果酸对于沉水植物的意义是________________________。
      ③据图推测,白天液泡内细胞液的pH较夜间相比,______(填“偏大”“基本相同”或“偏小”)。
      【答案】(1)相对表面积更大,有利于吸收更多的CO2
      (2)有利于从水中吸收更多的HCO3-以及在植物体内的运输
      (3) ①. PEP羧化酶 ②. 草酰乙酸 ③. 没有光照,不能通过光反应提供ATP和NADPH ④. 增强其固定CO2的能力 ⑤. 偏大
      【解析】
      【分析】光合作用过程包括光反应和暗反应:(1)光反应:场所在叶绿体类囊体薄膜,完成水的光解产生[H]和氧气,以及ATP的合成;(2)暗反应:场所在叶绿体基质中,包括二氧化碳的固定和C3的还原两个阶段。
      【小问1详解】
      沉水植物的叶片变薄,其生物学意义是:增大了细胞表面积和体积比值,提高细胞与外界物质交换的速率,有利于细胞吸收水中的HCO3-用于光合作用。
      【小问2详解】
      据题干信息“有些沉水植物根部和叶片中有大量连续的空洞,为CO2从沉积物扩散到叶片提供了路径”可知,沉水植物根系发达,且在根部和叶片有大量连续的空洞,有利于从水中吸收更多的HCO3-以及在植物体内的运输。
      【小问3详解】
      ①结合图示可知,该沉水植物表皮细胞可吸收HCO3-,在PEP羧化酶的作用下将其转变为草酰乙酸。②晚上没有光,不能通过光反应提供ATP和NADPH,不能利用苹果酸合成有机物;CO2在水体中的扩散速率仅仅是空气中的万分之一,夜间存储苹果酸有利于提高植物细胞固定碳的能力,以用于白天的光合作用。③白天苹果酸从液泡进入细胞质基质,导致液泡内的pH变大,比夜间大。
      22. 黄瓜有雌花、雄花与两性花之分。基因A和B是控制黄瓜枝条茎端赤霉素和脱落酸合成的关键基因,对黄瓜花的性别决定有重要作用,可使黄瓜植株出现雄株、雌株和雌雄同株(两性花)三种情况。当A基因存在时可使赤霉素浓度较高,B基因存在时可使脱落酸浓度较高,脱落酸与赤霉素的比值较高,有利于分化形成雌花。将基因型为AABB与aabb的植株杂交,结果如下:

      (1)基因A/a、B/b在遗传过程中遵循____________定律,基因型为____________的个体表现为雌株。将F2中的雌株和雄株杂交,后代雌雄同株的比例为______。
      (2)若从F2中筛选基因型为aabb的个体,应从表现为____________的个体中进行筛选(同植株其他枝条可持续进行花的分化)。筛选时可对该表现的黄瓜植株部分枝条茎端用一定量的______(“赤霉素”或“赤霉素抑制剂”)处理,处理后的枝条花表现为 ③ 的是该基因型个体。
      (3)设计杂交实验鉴定一株雄株(未经任何处理,正常发育而来)是否为纯合子,简要说明实验设计思路,并写出预期结果及结论。________________________。
      【答案】(1) ①. 自由组合 ②. aaBB、aaBb ③. 5/9
      (2) ①. 雌雄同株 ②. 赤霉素抑制剂 ③. 雌花
      (3)方案:将该雄株与已知基因型为aaBB的雌株杂交,观察后代表现型
      结论:若全都表现为雌雄同株,则该雄株基因型是AAbb;若子代表现为雌雄同株∶雌株=1∶1,则该雄株基因型是Aabb
      【解析】
      【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
      【小问1详解】
      分析题意,基因型为AABB的植株与aabb的植株杂交,F₁代基因型为AaBb,表现为雌雄同株,F₂代基因型分离比为10∶3∶3,是9:3:3:1的变式,故基因A/a、B/b在遗传过程中遵循自由组合定律;又因为A基因存在时赤霉素浓度较高,B基因存在时脱落酸浓度较高,且脱落酸与赤霉素的比值较高时有利于分化形成雌花,故基因型为aaB_(aaBB或aaBb)的个体表现为雌株,基因型为A_bb(AAbb或Aabb)的个体表现为雄株,基因型为A_B_(AABB、AaBB、AABb、AaBb)的个体表现为雌雄同株;将F₂中的雌株(1/3aaBB、2/3aaBb)和雄株(1/3AAbb、2/3Aabb)杂交,其中雌配子及比例是1/3ab、2/3aB,雄配子及比例是2/3Ab、1/3ab,两者杂交后代雌雄同株(A-B-+aabb)=(2/3×2/3)+(1/3×1/3)=5/9。
      【小问2详解】
      结合(1)可知,基因型为aabb的个体表现为雌雄同株,故筛选aabb个体应从表现为雌雄同株的个体中进行;赤霉素抑制剂可降低赤霉素浓度,因此处理时应使用赤霉素抑制剂,筛选时可对该表现的黄瓜植株部分枝条茎端用一定量的赤霉素抑制剂处理,处理后脱落酸与赤霉素比值升高,故处理后的枝条花表现为雌花的是该基因型个体。
      【小问3详解】
      雄株的基因型有AAbb和Aabb,设计杂交实验鉴定一株雄株(未经任何处理,正常发育而来)是否为纯合子,可令其与纯合子雌株aaBB杂交,观察并统计子代表型及比例。
      若该雄株基因型是AAbb,与aaBB杂交,子代是AaBb,全都表现为雌雄同株;若该雄株基因型是Aabb,与aaBB杂交,子代AaBb∶aaBb=1∶1,表现为雌雄同株∶雌株=1∶1。
      23. 研究发现,大鼠出生后的早期创伤会导致产生较多糖皮质激素(GC),创伤停止后,大鼠体内GC仍然处于较高水平,甚至持续一生,导致大鼠抑郁症的发生。相反,刚出生受到良好照顾的大鼠,海马糖皮质激素受体呈高表达状态,从而抑制GC的产生。具体机制见下图。

      (1)GC分泌的调节,是通过____________轴来进行的。当感受器官受刺激,下丘脑分泌CRH,即______激素,进入垂体门脉系统,与垂体上的______结合,引起垂体释放ACTH,通过血液运输并作用于肾上腺皮质,最终引发肾上腺皮质释放GC。过量GC会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素。在GC分泌的过程中,既存在______调节,也存在______调节。
      (2)与情绪调节密切相关的海马参与调节GC的分泌。通常情况下,海马释放的神经递质去甲肾上腺素(NE)可直接作用于下丘脑,通过______调节,最终对GC的分泌起______(“促进”或“抑制”)作用,此过程体现出的神经调节和体液调节的关系是____________。
      (3)为验证早期创伤会影响海马糖皮质激素受体基因的表达从而导致抑郁症,可对实验组刚出生小鼠进行应激处理——出生后与母亲分离,使其缺少抚摸和舔舐等爱抚行为,检测小鼠成年后海马内糖皮质激素受体基因甲基化水平和GC浓度,并观察抑郁样行为。请预测实验结果,与对照组相比,实验组小鼠成年后糖皮质激素受体基因甲基化水平______,且该甲基化程度与GC浓度呈______(“正相关”或“负相关”)。
      【答案】(1) ①. 下丘脑→垂体→肾上腺皮质 ②. 促糖皮质激素释放激素 ③. 促糖皮质激素释放激素受体 ④. 分级调节 ⑤. 反馈调节
      (2) ①. 神经-体液 ②. 抑制 ③. 体液调节是神经调节的一个环节
      (3) ①. 降低 ②. 负相关
      【解析】
      【分析】图中下丘脑通过CRH,来促进垂体合成和分泌促糖皮质激素ACTH,ACTH则可以促进肾上腺皮质的活动,合成和释放GC,当GC达到一定浓度后,这个信息又会反馈给下丘脑和垂体,从而抑制两者的活动,这样GC就可以维持在相对稳定水平。
      【小问1详解】
      从图中看出,GC分泌的调节,是通过下丘脑→垂体→肾上腺皮质轴来进行的。下丘脑分泌的CRH即促糖皮质激素释放激素,进入垂体门脉系统,与垂体上的促糖皮质激素释放激素受体结合,引起垂体释放ACTH,最终促进GC释放。GC分泌过多,抑制下丘脑分泌CRH,抑制垂体分泌ACTH,所以GC分泌过程中存在反馈调节(负反馈调节)和分级调节。
      【小问2详解】
      海马释放的神经递质去甲肾上腺素(NE)可直接抑制下丘脑分泌相关激素分泌,最终抑制GC分泌,该过程通过神经-体液共同调节,该过程表明体液调节是神经调节的一个环节。
      【小问3详解】
      海马区的GC受体基因维持正常的甲基化水平有利于机体维持稳态,出生后与母亲分离,使其缺少抚摸和舔舐等爱抚行为导致的抑郁,可能是由于海马区GC受体基因甲基化水平降低,导致GC受体基因过量表达,从而发生应激导致的抑郁,表明糖皮质激素受体基因甲基化程度与GC浓度呈负相关。
      24. 落叶松毛虫主要危害松类、柏类等树种,是东北林区的有害生物之一。该虫幼虫在树皮、树根周围杂草等处越冬,次年春季天气回暖,幼虫可沿干燥树干上树为害,啃食芽苞,展叶后取食全叶。
      (1)松毛虫属于生态系统中的______成分。调查发现,松毛虫爆发的年份通常是春季降水极少,前一年秋冬气温高,原因是____________(答出2点即可);该现象说明______因素影响种群数量变化。
      (2)大山雀、沼泽山雀等鸟类是松毛虫幼虫期的主要天敌。研究者在试验区放置不同数目的人工巢箱,统计松毛虫的虫口密度,结果如下:
      说明:筑巢率(%)=筑巢数/人工巢箱数×100%
      分析结果,可以得出:放置人工巢箱可______虫口密度,且______越高,虫口密度越低。写出与该过程有关的一条食物链:__________________。
      (3)为比较不同药剂对松毛虫防治效果,研究人员进行了相关实验,结果如下:
      结果一:
      结果二:
      调查发现,施药后的第2年,微生物农药处理的虫口密度平均为15头/株,有虫株率为10.2%,化学农药处理的虫口密度平均为176头/株,有虫株率为98%。由以上结果可知,对于落叶松毛虫的防治,两种农药各自的优点是:________________________;为保证松林生态系统的稳定,除了表中结果外,还需要检测__________________。
      【答案】(1) ①. 消费者 ②. 春季降水不足可能抑制天敌(如寄生性真菌、捕食性昆虫)的繁殖或活动,降低对松毛虫的制约;秋冬气温高,温暖环境利于松毛虫越冬存活,减少冻死风险,增加次年种群基数 ③. 非密度制约
      (2) ①. 降低 ②. 筑巢率 ③. 松树→松毛虫→大山雀(或者松树→松毛虫→沼泽山雀)
      (3) ①. 化学农药速效性极强,能快速降低虫口密度;微生物农药持效性更好,可能通过持续感染或生态平衡抑制虫害反弹 ②. 对非靶标生物(如天敌鸟类、寄生菌)的影响或农药残留量;微生物农药需验证其生态安全性(如是否干扰其他物种)
      【解析】
      【分析】1、生物防治:生物防治是利用物种间的相互关系,以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物的方法。它是降低杂草和害虫等有害生物种群密度的一种方法。它的最大优点是不污染环境;另外害虫不易产生抗性、减少化学农药用量、节约能源。
      2、化学防治,化学防治是利用农药的生物活性,将有害生物种群或群体密度压低到经济损失允许水平以下。化学防治优点:在一定条件下,能快速消灭害虫,压低虫口密度。化学防治缺点:长期使用易产生药害,使病虫产生抗药性,污染环境,杀伤天敌。
      【小问1详解】
      松毛虫以植物(松树)为食,属于生态系统的消费者(初级消费者)。查发现,松毛虫爆发的年份通常是春季降水极少,前一年秋冬气温高,春季降水不足可能抑制天敌(如寄生性真菌、捕食性昆虫)的繁殖或活动,降低对松毛虫的制约;秋冬气温高,温暖环境利于松毛虫越冬存活,减少冻死风险,增加次年种群基数;气候(降水、温度)属于非密度制约因素,该现象说明非密度制约因素,其影响与种群密度无关,但显著改变种群数量。
      【小问2详解】
      根据题意信息可知,对照区虫口密度为39头/株,试验区的虫口密度均低于对照区,说明人工巢箱通过吸引天敌鸟类降低了松毛虫的虫口密度;试验C区筑巢率最高(66.7%),虫口密度最低(14头/株),表明筑巢率与虫口密度呈负相关,筑巢率越高,虫口密度越低。根据题意可知,大山雀、沼泽山雀捕食松毛虫,松毛虫以松树为食,构成生产者→初级消费者→次级消费者的食物链,即松树→松毛虫→大山雀(或者松树→松毛虫→沼泽山雀)。
      【小问3详解】
      从结果一可见,化学农药在施药24小时后松毛虫死亡率达94.5%,3周后达98.2%,说明其速效性极强,能快速降低虫口密度。结果二中,微生物农药在施药第2年微生物农药处理的虫口密度仅为15头/株,远低于化学农药(176头/株),表明其持效性更好,可能通过持续感染或生态平衡抑制虫害反弹。为保证松林生态系统的稳定,除了表中结果外,还需检测的指标:化学农药可能误杀天敌或残留污染环境,需检测对非靶标生物(如天敌鸟类、寄生菌)的影响或农药残留量;微生物农药需验证其生态安全性(如是否干扰其他物种)。
      25. 实验室某小组新发现一个调控水稻种子活力的基因Oshipll,并通过基因编辑获得含有其突变基因a、b、c的三种水稻,来鉴定该基因作用机制。利用CRISPR/Cas9复合体进行基因编辑时,复合体首先会定位目标序列(非模板链)的5´-NGG-3´位点(N表示任意一种碱基),然后利用自身所含的一段20bp长度的向导RNA,与该位点5´端相连的序列互补配对,若能够互补,复合物会切割互补序列某位点,使该位点插入或丢失部分碱基,可能导致基因突变失活。下图表示相应基因的非模板链部分序列和编码的肽链的部分氨基酸序列。回答下列问题。

      (1)该复合物与基因工程基本操作工具中______酶作用相似,作用的化学键为______。
      (2)若分析基因a、b、c的突变位点,应设计____________,扩增相应基因,然后测序,并利用____________分析比较得出突变位点。
      (3)该复合物所含的向导RNA的序列为5´-´(只填5´端前6个碱基),b基因所编码肽链的氨基酸数目比Oshipll减少的原因是__________________。
      (4)下图图1为携带基因Oshipll及突变基因a、b、c的水稻萌发处理后发芽率比较。图2为用不同浓度ABA浸泡5天后,携带基因Oshipll及突变基因a、b的水稻发芽指数(发芽指数可反映种子萌发的速度,发芽指数越高种子萌发速度越快)比较。从图中数据可以得出基因Oshipll对于水稻萌发的作用为__________________;出现图2结果的作用机制可能是__________________。

      【答案】(1) ①. 限制酶 ②. 磷酸二酯键
      (2) ①. 特异性引物 ②. 序列比对工具(BLAST)
      (3) ①. GCAGAG ②. 基因b的基因编辑位点增加了一个碱基,使终止密码子提前出现,翻译出多肽链变短
      (4) ①. 提高了发芽率,缩短了发芽时间 ②. Oshipll抵抗ABA的作用来促进萌发
      【解析】
      【分析】限制性核酸内切酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。
      【小问1详解】
      由题意可知,CRISPR/Cas9复合体进行基因编辑时,会切割互补序列某位点,与基因工程中限制酶作用相似,作用的化学键为磷酸二酯键。
      【小问2详解】
      PCR技术可以特异性地扩增目的基因。若分析基因a、b、c的突变位点,应设计特异性引物,扩增相应基因,然后测序,并利用序列比对工具(如BLAST)等分析比较得出突变位点。
      【小问3详解】
      CRISPR/Cas9复合体含有的向导RNA定位目标序列的5´-NGG-3´位点(N表示任意一种碱基),与该位点5´端相连的序列互补配对,故向导RNA的序列为5´-GCAGAG-3´,对比Oshipll和突变基因b的序列可知,基因b的基因编辑位点增加了一个碱基A,使终止密码子提前出现,导致翻译提前终止,翻译出多肽链变短。
      【小问4详解】
      由图1可知,携带基因Oshipll水稻的发芽率高于携带突变基因a、b、c的水稻。由图2可知,在3种ABA浓度下,携带基因Oshipll水稻的发芽指数高于携带突变基因a、b的水稻,即种子萌发速度快。综上所述,基因Oshipll对于水稻萌发的作用为提高水稻种子的发芽率和发芽速率,缩短了发芽时间。图2中,携带突变基因a、b的水稻随着ABA浓度升高,发芽指数下降程度大于携带基因Oshipll水稻,可能是由于基因Oshipll抵抗ABA的作用来促进萌发。
      试验区
      人工巢箱数/个
      筑巢数/个
      筑巢率/%
      虫口密度/(头/株)
      试验A区
      28
      12
      42.9
      21
      试验B区
      18
      11
      61
      18
      试验C区
      24
      14
      66.7
      14
      对照区
      /
      /
      /
      39
      处理
      防治前松毛虫平均密度(头/株)
      施药后松毛虫平均密度(头/株)
      松毛虫死亡率(%)
      24h
      3周
      24h
      3周
      5%溴氰菊酯乳油(化学农药)
      146
      8.03
      2.63
      94.5
      98.2
      白僵菌粉剂(微生物农药)
      145
      132.53
      0.44
      8.6
      99.7
      清水
      150
      150
      150
      0
      0.27
      相应基因合成的肽链的氨基酸序列为
      Oshipll MANSKSLLLCWCSLLLL……*73
      a MANSKSLLLLLVLAPPP……*64
      b MANSKSLLL*9
      c MANSKSLLLLAAAAPPAL……*85
      注:各个英文大写字母表示不同的氨基酸;*后面的数字表示肽链氨基酸个数;终止密码子为UAA、UAG、UGA

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