5.生物與環(huán)境2025年高考總復(fù)習(xí)優(yōu)化設(shè)計(jì)二輪專題生物L(fēng)課后習(xí)題大題分析與表達(dá)練含答案

2025年高考總復(fù)習(xí)優(yōu)化設(shè)計(jì)二輪專題生物L(fēng)課后習(xí)題大題分析與表達(dá)練含答案5.生物與環(huán)境(分值:56分)學(xué)生用書P255

1.(2024·山東臨沂二模)(16分)稻田養(yǎng)蟹是我國(guó)稻作區(qū)重要的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式,操作簡(jiǎn)單易行、經(jīng)濟(jì)效益顯著,符合人與自然和諧共生的發(fā)展要求。圖1是稻蟹共生稻田生態(tài)系統(tǒng)的部分結(jié)構(gòu),圖2是能量流經(jīng)該稻田生態(tài)系統(tǒng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的示意圖,圖中數(shù)值表示能量[單位:×10kJ/(m2·a)]。圖1圖2(1)連續(xù)高溫的氣候使稻田中某種雜草種群數(shù)量明顯下降,這種調(diào)節(jié)種群數(shù)量的因素屬于制約因素。該稻田生態(tài)系統(tǒng)的是沿著食物鏈和食物網(wǎng)進(jìn)行的。

(2)據(jù)圖1可知,輸入該生態(tài)系統(tǒng)的能量形式有。在“藻類→浮游生物→河蟹”這條食物鏈中,浮游生物同化的能量可以通過(guò)自身的遺體殘骸和的糞便流向分解者。

(3)圖2中,C代表;第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率是%(保留小數(shù)點(diǎn)后一位)。

(4)與傳統(tǒng)的稻田生態(tài)系統(tǒng)相比,該農(nóng)業(yè)模式明顯提高了水稻產(chǎn)量,從種間關(guān)系的角度分析,可能的原因是(答出兩點(diǎn)即可)。運(yùn)用稻蟹綜合種養(yǎng)的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式,體現(xiàn)了研究能量流動(dòng)的意義是

。

答案(1)非密度物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)(2)太陽(yáng)能和餌料中的化學(xué)能河蟹(3)初級(jí)消費(fèi)者用于自身生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖等生命活動(dòng)的能量17.6(4)雜草種群密度降低,減少了與水稻的種間競(jìng)爭(zhēng),水稻因而得到更多的陽(yáng)光、二氧化碳和無(wú)機(jī)鹽用于生長(zhǎng);河蟹捕食稻田昆蟲,減少昆蟲對(duì)水稻的取食和危害,增加了水稻產(chǎn)量可以幫助人們將生物在時(shí)間、空間上進(jìn)行合理配置,增大流入某個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量解析(1)連續(xù)高溫的氣候?qū)Φ咎镏心撤N雜草種群的作用強(qiáng)度與該種群的密度無(wú)關(guān),這種調(diào)節(jié)種群數(shù)量的因素屬于非密度制約因素。食物鏈和食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu),生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)就是沿著食物鏈和食物網(wǎng)進(jìn)行的。(2)據(jù)圖1可知,稻田養(yǎng)蟹,需要人工為蟹提供餌料,因此輸入該生態(tài)系統(tǒng)的能量,除了生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能外,還有餌料中的化學(xué)能。動(dòng)物糞便中的能量屬于上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量,在“藻類→浮游生物→河蟹”這條食物鏈中,浮游生物同化的能量可以通過(guò)自身的遺體殘骸和河蟹的糞便流向分解者。(3)圖2是能量流經(jīng)該稻田生態(tài)系統(tǒng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的示意圖,C代表初級(jí)消費(fèi)者用于自身生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖等生命活動(dòng)的能量。第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量=呼吸散失的能量+用于生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖的能量=(1220+1280)×10=25000[kJ/(m2·a)],第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量=攝入量-糞便量=(500-60)×10=4400[kJ/(m2·a)],因此第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率是(4400÷25000)×100%=17.6%。(4)稻田引入河蟹后,水稻產(chǎn)量得到提高的可能原因是河蟹以雜草和水稻的老黃葉為食,使雜草種群密度降低,減少了與水稻的種間競(jìng)爭(zhēng),水稻因而得到更多的陽(yáng)光、二氧化碳和無(wú)機(jī)鹽用于生長(zhǎng);河蟹捕食稻田昆蟲,減少昆蟲對(duì)水稻的取食和危害,增加了水稻產(chǎn)量。運(yùn)用稻蟹綜合種養(yǎng)的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式,充分地利用了空間和資源,體現(xiàn)了研究能量流動(dòng)的意義是可以幫助人們將生物在時(shí)間、空間上進(jìn)行合理配置,增大流入某個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量。2.(12分)臥龍自然保護(hù)區(qū)是國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū),以“熊貓之鄉(xiāng)”享譽(yù)中外,有著豐富的動(dòng)植物資源和礦產(chǎn)資源,保護(hù)區(qū)總面積約70×105hm2,主要保護(hù)西南高山林區(qū)自然生態(tài)系統(tǒng)及大熊貓等珍稀動(dòng)物?；卮鹣铝袉?wèn)題。(1)有同學(xué)學(xué)習(xí)了生態(tài)系統(tǒng)等知識(shí)后,將生態(tài)系統(tǒng)有關(guān)概念之間的關(guān)系用以下概念圖的形式表示出來(lái),請(qǐng)你幫他填寫完整。①;②。

(2)建立臥龍自然保護(hù)區(qū),屬于保護(hù)生物多樣性措施中的保護(hù),人類活動(dòng)對(duì)臥龍生態(tài)系統(tǒng)群落演替的影響是使群落演替按照進(jìn)行,比如該自然保護(hù)區(qū)建立后,該地區(qū)的生物多樣性逐漸增加,生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性增加。

(3)碳中和是指企業(yè)、團(tuán)體或個(gè)人測(cè)算在一定時(shí)間內(nèi)直接或間接產(chǎn)生的溫室氣體排放總量,通過(guò)植樹造林、減少化石燃料燃燒等形式,以抵消自身產(chǎn)生的二氧化碳排放量,實(shí)現(xiàn)二氧化碳“零排放”。碳中和作為一種新型環(huán)保形式,能夠推動(dòng)綠色的生活、生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)全社會(huì)綠色發(fā)展。除植樹造林、減少化石燃料燃燒外,為響應(yīng)碳中和的號(hào)召,我們還可以采用的措施有:(至少回答2點(diǎn))。

答案(1)①生態(tài)系統(tǒng)的組成成分②信息傳遞(2)就地不同于自然演替的速度和方向抵抗力(3)綠色出行;節(jié)約用電;使用節(jié)能燈泡照明;隨手關(guān)燈;休息時(shí)關(guān)閉電腦;夏天空調(diào)溫度不要調(diào)太低;根據(jù)能耗標(biāo)識(shí)選用能耗低的電器;紙張雙面使用;少用一次性用具如塑料袋、紙杯、木筷等解析(1)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括生態(tài)系統(tǒng)的組成成分和營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)(食物鏈、食物網(wǎng));生態(tài)系統(tǒng)的主要功能為物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)、信息傳遞。(2)就地保護(hù)是指在原地對(duì)被保護(hù)的生態(tài)系統(tǒng)或物種建立自然保護(hù)區(qū)以及國(guó)家公園等;建立自然保護(hù)區(qū)后該地區(qū)的生物多樣性增加,生態(tài)系統(tǒng)中的組成成分增多,食物網(wǎng)更復(fù)雜,自我調(diào)節(jié)能力增強(qiáng),從而使生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性增加。(3)為了減少二氧化碳的排放,除植樹造林、減少化石燃料的燃燒之外,我們還可以從生活中力所能及的一些小事做起,如綠色出行;節(jié)約用電;使用節(jié)能燈泡照明;隨手關(guān)燈;休息時(shí)關(guān)閉電腦;夏天空調(diào)溫度不要調(diào)太低;根據(jù)能耗標(biāo)識(shí)選用能耗低的電器;紙張雙面使用;少用一次性用具如塑料袋、紙杯、木筷等。3.(2024·山東濟(jì)南模擬)(14分)全球氣候變暖對(duì)生物捕食會(huì)產(chǎn)生影響,研究人員利用人工溫室模擬地球氣候變暖,以大、小兩種蜘蛛作為研究對(duì)象,發(fā)現(xiàn)捕食者的捕食發(fā)生了相關(guān)變化。(1)蜘蛛是一種肉食性節(jié)肢動(dòng)物,它與雜食性、植食性昆蟲以及植物通過(guò)形成食物鏈(網(wǎng)),成為生態(tài)系統(tǒng)行使主要功能的途徑。調(diào)查某些種類蜘蛛的種群密度時(shí)不宜采用樣方法,原因是。

(2)實(shí)驗(yàn)在兩個(gè)溫室中進(jìn)行,其中一個(gè)溫度適宜且恒定,另一個(gè)溫度較高以模擬氣候變暖,每個(gè)溫室中有大、小兩個(gè)不同物種的蜘蛛及其獵物。其中,大型昆蟲多為肉食性,小型昆蟲多取食禾本科植物,中型昆蟲多為雜食性。研究人員統(tǒng)計(jì)了不同年份相關(guān)數(shù)據(jù),結(jié)果如圖1及圖2所示。圖1圖2①據(jù)圖1可知,變暖導(dǎo)致大、小蜘蛛所結(jié)蛛網(wǎng)網(wǎng)孔尺寸的變化分別為。

②結(jié)合圖2結(jié)果,推測(cè)高溫環(huán)境下,,因而大蜘蛛蛛網(wǎng)網(wǎng)孔大小發(fā)生相應(yīng)變化,以獲得足夠的獵物。

(3)蛛網(wǎng)網(wǎng)孔越大,結(jié)網(wǎng)吐絲量越低。小蜘蛛的蛛網(wǎng)網(wǎng)孔大小隨環(huán)境變暖所發(fā)生的變化,與高溫下溫室內(nèi)生物群落的多種因素有關(guān)。綜合上述信息,結(jié)合獵物的變化,對(duì)此進(jìn)行合理解釋:環(huán)境溫度變暖,禾本科植物占優(yōu)勢(shì),,減少結(jié)網(wǎng)捕食的能量代價(jià),利于生存;另一方面,中型昆蟲營(yíng)養(yǎng)豐富,口感更佳,也獲得了小蜘蛛的偏愛(ài)。

(4)推測(cè)全球氣候變暖對(duì)生物造成的影響可能有(填字母)。

a.植食性昆蟲數(shù)量改變b.大型昆蟲具有生存優(yōu)勢(shì)c.昆蟲等節(jié)肢動(dòng)物種類、數(shù)量及分布均不變化d.捕食者食物的種類及比例發(fā)生變化e.大、小蜘蛛的生態(tài)位重疊加劇答案(1)捕食關(guān)系這些種類的蜘蛛活動(dòng)能力強(qiáng),活動(dòng)范圍大(2)變小、變大中型昆蟲增加,大型昆蟲減少(3)取食禾本科植物的小型昆蟲增加,中型昆蟲也增加,蛛網(wǎng)網(wǎng)孔變大、結(jié)網(wǎng)吐絲量減小的情況下,小蜘蛛獵物依舊充足(4)a、d、e解析(1)蜘蛛與雜食性、植食性昆蟲以及植物通過(guò)捕食關(guān)系形成食物鏈(網(wǎng)),成為生態(tài)系統(tǒng)行使主要功能的途徑;樣方法適用于植物和活動(dòng)能力弱的動(dòng)物,由于這些種類的蜘蛛活動(dòng)能力強(qiáng),活動(dòng)范圍大,故不宜采用樣方法。(2)①據(jù)圖1可知,與恒溫組比較,變暖導(dǎo)致大蜘蛛所結(jié)蛛網(wǎng)網(wǎng)孔尺寸變小,變暖導(dǎo)致小蜘蛛所結(jié)蛛網(wǎng)網(wǎng)孔尺寸變大。②結(jié)合圖2結(jié)果,高溫環(huán)境下,中型昆蟲增加,大型昆蟲減少,因而大蜘蛛蛛網(wǎng)網(wǎng)孔大小發(fā)生相應(yīng)變化,以獲得足夠的獵物。(3)環(huán)境溫度變暖,禾本科植物占優(yōu)勢(shì),取食禾本科植物的小型昆蟲增加,中型昆蟲也增加,蛛網(wǎng)網(wǎng)孔變大、結(jié)網(wǎng)吐絲量減小的情況下,小蜘蛛獵物依舊充足,減少結(jié)網(wǎng)捕食的能量代價(jià),利于生存;另一方面,中型昆蟲營(yíng)養(yǎng)豐富,口感更佳,也獲得了小蜘蛛的偏愛(ài),小蜘蛛的蛛網(wǎng)網(wǎng)孔大小隨環(huán)境變暖而增大。(4)生態(tài)位是指一個(gè)物種在群落中的地位和作用,包括所處的空間位置,占用資源的情況,以及與其他物種的關(guān)系等。推測(cè)全球氣候變暖對(duì)生物造成的影響可能有植食性昆蟲數(shù)量改變,捕食者食物的種類及比例發(fā)生變化,大、小蜘蛛的生態(tài)位重疊加劇。4.(2024·河南濮陽(yáng)一模)(14分)明代《沈氏農(nóng)書》記載:“池畜魚,其肥土,可上竹地,余可壅桑,魚,歲終可以易米,畜羊五六頭,以為樹桑之本?！边@說(shuō)明我國(guó)傳統(tǒng)的“?；~塘”模式在明代已基本成型。下圖為某地桑基魚塘中的能量流動(dòng)簡(jiǎn)圖,其中甲、乙、丙表示能量。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)圖中甲表示,丙表示;桑樹同化的能量與蠶同化的能量之間存在差值,差值能量的去向有。

(2)桑樹和浮游植物分布在不同的區(qū)域體現(xiàn)了群落的結(jié)構(gòu),這樣的分布使群落中各種群的重疊較少,有利于充分利用光照、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等資源。

(3)流經(jīng)此生態(tài)系統(tǒng)的總能量為。從能量流動(dòng)的角度考慮,要保證生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展,需要(答出兩點(diǎn)),以提高?；~塘生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

(4)桑基魚塘提高了能量利用率的原因是

。

答案(1)呼吸作用浮游植物用于生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖的能量流向分解者、呼吸散失、暫未利用(2)水平生態(tài)位(3)人工輸入的有機(jī)物的能量以及生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能及時(shí)輸入能量,避免過(guò)多輸出能量等(4)實(shí)現(xiàn)了對(duì)能量的多級(jí)利用解析(1)甲表示呼吸作用;同化量減去呼吸量等于用于生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖的能量,因此丙表示浮游植物用于生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖的能量;桑樹同化的能量有流向蠶的能量、流向分解者的能量、呼吸散失的能量及暫未利用的能量。(2)桑樹和浮游植物分布在不同的區(qū)域,是從水平方向上看群落,屬于群落的水平結(jié)構(gòu);生態(tài)位是指一個(gè)種群在生態(tài)系統(tǒng)中,在時(shí)間、空間上所占據(jù)的位置及其與相關(guān)種群之間的功能關(guān)系與作用,這樣的分布使群落中各種群的生態(tài)位重疊較少。(3)流經(jīng)此生態(tài)系統(tǒng)的總能量為人工輸入的有機(jī)物的能量以及生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能;增大生態(tài)系統(tǒng)的物種數(shù)目(如增加植物種類),形成更加復(fù)雜的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu),以提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,及時(shí)輸入能量,同時(shí)避免過(guò)度破壞生態(tài)系統(tǒng),避免能量輸出過(guò)多,保證生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展。(4)桑基魚塘利用桑葉養(yǎng)蠶、蠶糞喂魚、塘泥肥桑,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)能量的多級(jí)利用,提高了能量的利用率。6.生物技術(shù)與工程(分值:79分)學(xué)生用書P257

1.(2024·內(nèi)蒙古包頭三模)(13分)海洋石油污染正引起廣泛關(guān)注,利用基因工程菌進(jìn)行生物降解具有巨大的應(yīng)用潛力。P450是石油降解的關(guān)鍵酶,科研人員將獲得的P450基因與質(zhì)粒重組,構(gòu)建基因表達(dá)載體,導(dǎo)入土著菌種Y9,獲得了基因工程菌P450/Y9?；卮鹣铝袉?wèn)題。(1)實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)微生物離不開(kāi)培養(yǎng)基,而培養(yǎng)基中主要的四大類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是,常用的接種方法有(答出兩種即可)。

(2)微生物培養(yǎng)最基本的要求是無(wú)菌操作,下列對(duì)培養(yǎng)基、接種環(huán)、雙手、牛奶所采用的滅菌消毒方法的正確順序依次是(填序號(hào):①化學(xué)消毒、②高壓蒸汽滅菌、③灼燒滅菌、④巴氏消毒法)。

(3)為進(jìn)一步探究并比較P450/Y9和Y9兩個(gè)菌株在不同條件下降解石油的能力,研究人員選用兩種培養(yǎng)基(成分如下表)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):培養(yǎng)基類型成分培養(yǎng)基ⅠK2HPO4、MgSO4、NH4NO3、石油培養(yǎng)基ⅡK2HPO4、MgSO4、石油步驟一,將P450/Y9、Y9兩個(gè)菌株分別接種在兩液體培養(yǎng)基Ⅰ中,得到P450/Y9、Y9菌液。步驟二,另取培養(yǎng)基Ⅰ、Ⅱ,添加瓊脂分別制成平板Ⅰ、Ⅱ。在平板Ⅰ上制作兩個(gè)直徑相等的孔,標(biāo)號(hào)ⅠA、ⅠB,平板Ⅱ也進(jìn)行同樣的操作,兩個(gè)孔分別標(biāo)號(hào)ⅡA、ⅡB。步驟三,將等量等濃度的P450/Y9菌液、Y9菌液分別接種到平板Ⅰ的ⅠA、ⅠB,平板Ⅱ也進(jìn)行同樣的操作。步驟四,相同且適宜條件下培養(yǎng)一段時(shí)間,記錄平板Ⅰ、Ⅱ的透明圈大小如下表:平板平板Ⅰ平板Ⅱ菌株ⅠAⅠBⅡAⅡB透明圈大小+++++++-注:“+”表示有透明圈,“+”越多表示透明圈越大,“-”表示無(wú)透明圈。①培養(yǎng)基Ⅰ和培養(yǎng)基Ⅱ中提供碳源的都是。

②本實(shí)驗(yàn)的自變量是,平板上出現(xiàn)透明圈的原因是。

③本實(shí)驗(yàn)可以得出的結(jié)論是

。

答案(1)碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽和水平板劃線法和稀釋涂布平板法(2)②③①④(3)①石油②培養(yǎng)基的成分和菌株的類型細(xì)菌將平板中的石油分解③在有氮源的培養(yǎng)基上,P450/Y9菌株降解石油的能力高于Y9菌株;在無(wú)氮源的培養(yǎng)基上,Y9菌株無(wú)降解石油的能力,P450/Y9菌株降解石油的能力減弱解析(1)培養(yǎng)基中主要的四大類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽和水,常用的接種方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法。(2)培養(yǎng)基要進(jìn)行②高壓蒸汽滅菌;接種環(huán)進(jìn)行③灼燒滅菌;雙手進(jìn)行①化學(xué)消毒;牛奶采用④巴氏消毒法進(jìn)行消毒。(3)實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑樘骄坎⒈容^P450/Y9和Y9兩個(gè)菌株在不同條件下降解石油的能力。①培養(yǎng)基Ⅰ和培養(yǎng)基Ⅱ中提供碳源的都是石油。②本實(shí)驗(yàn)中人為改變的變量是培養(yǎng)基的成分和菌株的類型,所以培養(yǎng)基的成分和菌株的類型是本實(shí)驗(yàn)的自變量。由于細(xì)菌將平板中的石油分解,則在平板上出現(xiàn)透明圈。③培養(yǎng)基Ⅰ和培養(yǎng)基Ⅱ的區(qū)別就是培養(yǎng)基Ⅰ有氮源,培養(yǎng)基Ⅱ沒(méi)有氮源,所以根據(jù)本實(shí)驗(yàn)中透明圈的大小可以判斷在有氮源的培養(yǎng)基上,P450/Y9菌株降解石油的能力高于Y9菌株;在無(wú)氮源的培養(yǎng)基上,Y9菌株無(wú)降解石油的能力,但P450/Y9菌株降解石油的能力減弱。2.(2024·廣東廣州二模)(10分)癌癥的免疫療法通過(guò)重新激活抗腫瘤的免疫細(xì)胞,克服腫瘤的免疫逃逸,科研人員在不斷研究中發(fā)現(xiàn)多種免疫治療方法的結(jié)合是提高治療效果的途徑之一。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。圖1圖2(1)免疫系統(tǒng)能夠識(shí)別和清除突變的細(xì)胞,這體現(xiàn)了免疫系統(tǒng)的功能。

(2)由于基因突變,癌細(xì)胞表面物質(zhì)發(fā)生改變,如某些種類癌細(xì)胞表面高表達(dá)膜蛋白PSMA和PD-L1。圖1中PD-L1能抑制T細(xì)胞的活化,使癌細(xì)胞發(fā)生免疫逃逸。臨床上可利用PD-1的單克隆抗體進(jìn)行癌癥治療,據(jù)圖1推測(cè),其原因是

。

(3)CD28是T細(xì)胞表面受體,T細(xì)胞的有效激活依賴于CD28在癌細(xì)胞與T細(xì)胞結(jié)合部位的聚集。因此,科研人員嘗試構(gòu)建既能結(jié)合PSMA又能結(jié)合CD28的雙特異性抗體PSMA×CD28,誘導(dǎo)T細(xì)胞定向殺傷癌細(xì)胞,如圖2所示。制備過(guò)程:先將分別注射到小鼠體內(nèi),分離出B淋巴細(xì)胞,誘導(dǎo)其與小鼠的骨髓瘤細(xì)胞融合,篩選得到,再誘導(dǎo)兩種細(xì)胞融合。成功融合的細(xì)胞會(huì)表達(dá)兩種L鏈和兩種H鏈,由于會(huì)產(chǎn)生多種抗體,因此還需進(jìn)行篩選,才能獲得所需的雙特異性抗體PSMA×CD28。

(4)科研人員將癌細(xì)胞和T細(xì)胞共同培養(yǎng),加入不同抗體,比較不同抗體對(duì)T細(xì)胞活化的作用。實(shí)驗(yàn)各組由活化T細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞因子IL-2含量如圖3所示,實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明

。

圖3答案(1)免疫監(jiān)視(2)PD-1的單克隆抗體與PD-1結(jié)合,阻斷了PD-1和PD-L1的結(jié)合,避免PD-L1抑制T細(xì)胞的活化(3)PSMA、CD28兩種雜交瘤細(xì)胞L鏈和H鏈隨機(jī)組合(4)PSMA×CD28和PD-1單抗聯(lián)合使用能夠顯著激活T細(xì)胞,且在一定范圍內(nèi)激活作用隨PSMA×CD28濃度的增加而增強(qiáng);單獨(dú)使用PSMA×CD28或PD-1單抗都不能顯著激活T細(xì)胞(合理即可)解析(1)免疫系統(tǒng)能夠識(shí)別和清除突變的細(xì)胞,這體現(xiàn)了免疫系統(tǒng)的免疫監(jiān)視功能。(2)圖1中癌細(xì)胞表面的PD-L1和T細(xì)胞表面的PD-1結(jié)合,抑制T細(xì)胞的活化。PD-1的單克隆抗體與PD-1特異性結(jié)合,阻斷了PD-L1和PD-1的結(jié)合,避免PD-L1抑制T細(xì)胞的活化。(3)制備雙特異性抗體PSMA×CD28,則抗原是CD28和PSMA,將兩種物質(zhì)分別注射到小鼠體內(nèi),分離出兩類B淋巴細(xì)胞,將這兩類B淋巴細(xì)胞分別和小鼠的骨髓瘤細(xì)胞融合,形成雜交瘤細(xì)胞,再誘導(dǎo)雜交瘤細(xì)胞融合。成功融合的細(xì)胞會(huì)表達(dá)兩種L鏈和兩種H鏈,所需的雙特異性抗體PSMA×CD28是特定的L鏈和H鏈結(jié)合形成的,由于L鏈和H鏈隨機(jī)組合,因此還需要進(jìn)行篩選,才能獲得所需的抗體。(4)分析圖3可知,自變量是抗體種類,PSMA×CD28+PD-1單抗聯(lián)合使用能夠顯著激活T細(xì)胞,且在一定范圍內(nèi)激活作用隨PSMA×CD28濃度的增加而增強(qiáng);單獨(dú)使用PSMA×CD28或PD-1單抗都不能顯著激活T細(xì)胞。3.(2024·江西二模)(14分)熒光蛋白GFP在紫外線或藍(lán)光激發(fā)下會(huì)發(fā)出綠色熒光,這一特性可以用于檢測(cè)細(xì)胞中目的基因的表達(dá)。科研團(tuán)隊(duì)將人β-酪蛋白基因與GFP基因連接,獲得了β-酪蛋白—GFP融合基因(簡(jiǎn)稱甲),將其插入質(zhì)粒P0,構(gòu)建了基因表達(dá)載體P1,其部分結(jié)構(gòu)如圖所示,圖中E1、E2為兩種限制酶酶切位點(diǎn)?；卮鹣铝袉?wèn)題。(1)構(gòu)建融合基因甲時(shí)需要將β-酪蛋白基因編碼鏈(轉(zhuǎn)錄時(shí)與模板鏈互補(bǔ)的DNA單鏈)的端與GFP基因編碼鏈的端相連。為保證甲的完整性及其與質(zhì)粒PO正確連接,實(shí)驗(yàn)中選擇的限制酶E1和E2必須滿足的條件是(答兩點(diǎn))?；虮磉_(dá)載體P1除了具有圖示結(jié)構(gòu)外,還應(yīng)具備的結(jié)構(gòu)有。

(2)若編碼β-酪蛋白的DNA片段序列是:5'-TTCGCTTCT……CAGGAAGGA-3',擴(kuò)增該基因時(shí),在PCR儀中加入的引物的堿基序列為

。

(3)科研團(tuán)隊(duì)將P1轉(zhuǎn)入山羊乳腺細(xì)胞后,在該細(xì)胞中觀察到了綠色熒光。為獲得能生產(chǎn)β-酪蛋白的山羊,還應(yīng)該完成的主要工作包括:將能夠產(chǎn)生綠色熒光的移入中,體外培養(yǎng)至?xí)r期,再進(jìn)行胚胎移植等。其中,進(jìn)行體外胚胎培養(yǎng)時(shí)所需的氣體環(huán)境是。

(4)檢查生產(chǎn)人β-酪蛋白的轉(zhuǎn)基因山羊是否培育成功,還需要進(jìn)行分子水平的檢測(cè),利用PCR技術(shù)可以檢測(cè)

(答兩點(diǎn))。

答案(1)3'5'甲內(nèi)部沒(méi)有E1、E2的識(shí)別序列;E1、E2酶切后形成的黏性末端不同復(fù)制原點(diǎn)和標(biāo)記基因(2)5'-TTCGCTTCT-3'、5'-TCCTTCCTG-3'(3)乳腺細(xì)胞細(xì)胞核MⅡ中去核卵母細(xì)胞桑葚胚或囊胚95%的空氣和5%的CO2形成的混合氣體(4)山羊的染色體DNA上是否插入了甲;甲是否轉(zhuǎn)錄出了相應(yīng)的mRNA解析(1)構(gòu)建融合基因甲時(shí)需要將β-酪蛋白基因編碼鏈的3'端與GFP基因編碼鏈的5'端相連,以保證融合基因甲的核苷酸序列不發(fā)生改變,從而保證融合基因能夠正確表達(dá)。為保證甲的完整性,在基因甲中應(yīng)沒(méi)有E1、E2的識(shí)別序列,同時(shí)要使基因甲與質(zhì)粒PO正確連接,應(yīng)該確保E1、E2酶切后形成的黏性末端不同,這樣可以防止基因甲及質(zhì)粒PO的自身環(huán)化和反向連接。完整基因表達(dá)載體應(yīng)具有啟動(dòng)子、終止子、復(fù)制原點(diǎn)、標(biāo)記基因、目的基因。(2)在進(jìn)行PCR擴(kuò)增β-酪蛋白的DNA片段時(shí),應(yīng)先合成2種不同的引物,在PCR擴(kuò)增時(shí)不同的引物與模板DNA發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì),在引物作用下,DNA聚合酶從引物3'端開(kāi)始延伸DNA鏈,即DNA的合成方向是從子鏈的5'端向3'端延伸的。所以在PCR儀中加入的引物的堿基序列為5'-TTCGCTTCT-3'、5'-TCCTTCCTG-3'。(3)若要獲得能生產(chǎn)β-酪蛋白的山羊,可采用核移植技術(shù),即將能夠產(chǎn)生綠色熒光乳腺細(xì)胞的細(xì)胞核移入山羊的MⅡ中去核卵母細(xì)胞中獲得重組細(xì)胞,并將該重組細(xì)胞在體外培養(yǎng)到桑葚胚或囊胚,再經(jīng)過(guò)胚胎移植等獲得能生產(chǎn)β-酪蛋白的山羊。在進(jìn)行體外胚胎培養(yǎng)時(shí)所需的氣體環(huán)境是95%的空氣和5%的CO2形成的混合氣體。(4)檢測(cè)目的基因甲是否導(dǎo)入成功,利用PCR技術(shù)可以檢測(cè)山羊的染色體DNA上是否插入了甲;甲是否轉(zhuǎn)錄出了相應(yīng)的mRNA。4.(2024·山東聊城三模)(16分)研究人員利用一種從某生物體內(nèi)分離出的抗鹽堿基因,通過(guò)基因工程、植物細(xì)胞工程等現(xiàn)代生物技術(shù),培育出了抗鹽堿大豆,使大豆能在鹽堿地中正常生長(zhǎng),提高了大豆的產(chǎn)量。下圖為培育流程,其中①~⑥為不同過(guò)程,其中AmpR為氨芐青霉素抗性基因,AluⅠ、SmaⅠ、HindⅢ和PstⅠ為限制酶。根據(jù)所學(xué)知識(shí),回答下列問(wèn)題。(1)利用PCR技術(shù)可獲取大量目的基因,PCR反應(yīng)體系中有兩種引物,在復(fù)性時(shí)引物會(huì)結(jié)合到互補(bǔ)DNA鏈上,設(shè)計(jì)兩種引物的堿基序列時(shí),要避免;擴(kuò)增時(shí),需先加熱至90~95℃,再冷卻至55~60℃,再加熱至70~75℃,進(jìn)行系列溫度調(diào)整的目的分別是。

(2)不用限制酶AluⅠ切割抗鹽堿基因的原因是。用限制酶切割抗鹽堿基因和質(zhì)粒時(shí),選擇SmaⅠ和PstⅠ比只選擇PstⅠ的優(yōu)點(diǎn)是。

(3)圖中②表示。誘導(dǎo)組織細(xì)胞脫分化的是號(hào)培養(yǎng)基。若要利用AmpR篩選出含重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌,需要的操作是。利用Ti質(zhì)粒,通過(guò)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法可將抗鹽堿基因?qū)氪蠖褂鷤M織細(xì)胞的理論依據(jù)是

。

答案(1)兩種引物的堿基序列互補(bǔ)配對(duì)加熱使DNA變性后解旋為單鏈;冷卻復(fù)性使引物結(jié)合到模板DNA鏈上;再加熱促進(jìn)耐高溫的DNA聚合酶發(fā)揮作用,開(kāi)始子鏈的延伸(2)AluⅠ切割會(huì)破壞抗鹽堿基因防止目的基因和質(zhì)粒反向連接(或防止目的基因、質(zhì)粒自身環(huán)化)(3)將目的基因?qū)朕r(nóng)桿菌細(xì)胞3在培養(yǎng)農(nóng)桿菌的培養(yǎng)基內(nèi)添加氨芐青霉素農(nóng)桿菌中Ti質(zhì)粒上的T-DNA能轉(zhuǎn)移并整合至植物細(xì)胞的染色體DNA上解析(1)DNA分子由兩條反向平行的鏈構(gòu)成,且都作模板,其上堿基序列互補(bǔ),因此要避免兩種引物的堿基序列互補(bǔ)配對(duì);擴(kuò)增時(shí),需先加熱至90~95℃,再冷卻至55~60℃,再加熱至70~75℃,進(jìn)行系列溫度調(diào)整的目的分別是加熱使DNA變性后解旋為單鏈;冷卻復(fù)性使引物結(jié)合到模板DNA鏈上;再加熱促進(jìn)耐高溫的DNA聚合酶發(fā)揮作用,開(kāi)始子鏈的延伸。(2)據(jù)圖可知,抗鹽堿基因中包含了AluⅠ限制酶識(shí)別序列,若用限制酶AluⅠ切割則會(huì)破壞抗鹽堿基因;選擇SmaⅠ和PstⅠ兩種限制酶分別切割抗鹽堿基因和質(zhì)粒,抗鹽堿基因與質(zhì)粒各自能形成不能互補(bǔ)配對(duì)的兩個(gè)黏性末端,同時(shí)抗鹽堿基因與質(zhì)粒之間的黏性末端又能互補(bǔ)配對(duì),相比只選擇PstⅠ一種酶進(jìn)行切割的優(yōu)點(diǎn)是可防止目的基因和質(zhì)粒反向連接。(3)圖中②表示將目的基因?qū)朕r(nóng)桿菌細(xì)胞;據(jù)圖分析,3號(hào)培養(yǎng)基可誘導(dǎo)組織細(xì)胞脫分化形成愈傷組織;質(zhì)粒中含有氨芐青霉素抗性基因,故含重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌具有抗氨芐青霉素的特性,所以為了篩檢成功導(dǎo)入重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌,1號(hào)培養(yǎng)基需要加入氨芐青霉素;Ti質(zhì)粒上的T-DNA具有可轉(zhuǎn)移的特性,當(dāng)農(nóng)桿菌侵染大豆愈傷組織細(xì)胞時(shí),農(nóng)桿菌中Ti質(zhì)粒上的T-DNA包括插入其中的目的基因可轉(zhuǎn)移并整合至受體細(xì)胞的染色體DNA上。5.(2024·山東濟(jì)寧二模)(10分)某種小麥的雄性不育由核基因M控制,其整個(gè)花藥在發(fā)育早期停止發(fā)育進(jìn)程,因此其雄性不育比較徹底。研究發(fā)現(xiàn)所有的雄性不育植株都特異性地?cái)y帶了TRIM序列,且M及其等位基因的編碼區(qū)相同;為研究該序列與雄性不育之間的關(guān)系,科研人員在野生型小麥中獲得了M等位基因的啟動(dòng)子并利用Ti質(zhì)粒構(gòu)建表達(dá)載體,表達(dá)載體T-DNA部分結(jié)構(gòu)如圖1所示,GFP表達(dá)后會(huì)發(fā)出綠色熒光。將不同表達(dá)載體轉(zhuǎn)入幼胚獲得轉(zhuǎn)基因小麥,分別對(duì)核不育小麥、野生型小麥及轉(zhuǎn)基因小麥的表型和M基因表達(dá)情況進(jìn)行檢測(cè),部分結(jié)果如表。圖1組別實(shí)驗(yàn)材料載體組成Ⅰ、Ⅱ植株表型M基因表達(dá)情況第一組核不育小麥無(wú)雄性不育eg第二組野生型小麥無(wú)可育fg第三組野生型小麥ad死亡第四組野生型小麥①

②

eg注:a.通用的強(qiáng)啟動(dòng)子;b.M等位基因啟動(dòng)子;c.插入TRIM序列的M等位基因啟動(dòng)子;d.M編碼區(qū);e.僅在花藥發(fā)育早期表達(dá);f.在花藥發(fā)育各時(shí)期均不表達(dá);g.在根、莖、葉、雌蕊中均不表達(dá)。(1)表中①處應(yīng)分別選擇(填表注中字母序號(hào)),②處植株表型是,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在存活的轉(zhuǎn)基因小麥花藥中均能檢測(cè)到綠色熒光。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè),導(dǎo)致雄性不育的原因是

。

(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中(填“需要”或“不需要”)設(shè)置將bd導(dǎo)入野生型小麥的實(shí)驗(yàn)組,理由是

。

(3)科研人員為檢測(cè)(1)中T-DNA插入受體細(xì)胞染色體中的位置,利用反向PCR技術(shù)對(duì)插入位點(diǎn)兩側(cè)序列進(jìn)行了分析,過(guò)程如圖2。已知T-DNA的一條單鏈序列為:5'-GCAATGCGTAGCCTCT……AACTATGCGCTCATGA-3'(虛線處省略了部分核苷酸序列)。應(yīng)選下列引物中的(填序號(hào))用于步驟Ⅲ,引物的作用是

。

A.5'-CGCGAGTACT-3'B.5'-GCGCTCATGA-3'C.5'-CGTAGCCTCT-3'D.5'-TACGCATTGC-3'圖2答案(1)c、d雄性不育TRIM序列的插入引起啟動(dòng)子序列改變,導(dǎo)致M基因在花藥發(fā)育早期表達(dá)(2)不需要野生型小麥本身具有bd,不需要另外導(dǎo)入(3)BD使DNA聚合酶能夠從引物的3'端開(kāi)始連接脫氧核苷酸解析(1)本實(shí)驗(yàn)的目的是研究TRIM序列與雄性不育之間的關(guān)系,因此野生型小麥需要選擇插入TRIM序列的M等位基因啟動(dòng)子,即c,TRIM序列的M等位基因啟動(dòng)子的作用是啟動(dòng)M基因的表達(dá),因此在構(gòu)建載體組成Ⅰ、Ⅱ時(shí)需要在插入TRIM序列的M等位基因啟動(dòng)子之后加入M編碼區(qū),故表中①處應(yīng)分別選擇c、d。已知所有的雄性不育植株都特異性地?cái)y帶了TRIM序列,且第一組實(shí)驗(yàn)結(jié)果和第四組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中M基因表達(dá)情況是相同的,因此②處植株表型是雄性不育。第二組實(shí)驗(yàn)野生型小麥M基因在花藥發(fā)育各時(shí)期均不表達(dá),在根、莖、葉、雌蕊中均不表達(dá),而第四組和第一組雄性不育植株中M基因僅在花藥發(fā)育早期表達(dá),在根、莖、葉、雌蕊中均不表達(dá),綜上推測(cè)導(dǎo)致雄性不育的原因是TRIM序列的插入引起啟動(dòng)子序列改變,導(dǎo)致M基因在花藥發(fā)育早期表達(dá)。(2)由于野生型小麥本身具有bd,不需要另外導(dǎo)入b和d。(3)反向PCR技術(shù)指的是擴(kuò)增T-DNA的兩側(cè)序列,以T-DNA的一條單鏈序列5'-GCAATGCGTAGCCTCT……AACTATGCGCTCATGA-3'為模板,擴(kuò)增其5'一側(cè)序列,因此對(duì)應(yīng)的引物是5'-TACGCATTGC-3',以T-DNA的另一條單鏈序列3'-CGTTACGCATCGGAGA……TTGATACGCGAGTACT-5'為模板,擴(kuò)增其5'一側(cè)序列,因此對(duì)應(yīng)的引物是5'-GCGCTCATGA-3',故選BD。引物的作用是使DNA聚合酶能夠從引物的3'-端開(kāi)始連接脫氧核苷酸。6.(2024·山東威海二模)(16分)營(yíng)養(yǎng)期殺蟲蛋白(Vip3Aa)是蘇云金桿菌在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段產(chǎn)生的一種新型殺蟲蛋白,對(duì)許多鱗翅目害蟲具有較強(qiáng)的殺蟲活性。研究人員以鱗翅目害蟲草地貪夜蛾為模型,篩選獲得了與Vip3Aa抗性相關(guān)的基因(Sfmyb基因)。(1)研究人員首先采用RNA干擾(RNAi)技術(shù)使草地貪夜蛾體內(nèi)部分Sfmyb基因沉默,發(fā)現(xiàn)幼蟲對(duì)Vip3Aa的敏感性顯著降低,由此說(shuō)明Sfmyb基因與Vip3Aa抗性的關(guān)系是。

(2)研究人員通過(guò)啟動(dòng)子活性實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)草地貪夜蛾抗性品系中Sfmyb基因啟動(dòng)子的活性低于敏感品系。由此推測(cè),Vip3Aa抗性的產(chǎn)生可能是由于Sfmyb基因啟動(dòng)子活性下調(diào)后影響,從而改變了Sfmyb基因的轉(zhuǎn)錄水平。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),抗性品系中Sfmyb基因啟動(dòng)子發(fā)生了多個(gè)位點(diǎn)的突變和缺失。與敏感品系相比,抗性品系中Sfmyb基因控制合成的蛋白質(zhì)的氨基酸序列(填“發(fā)生”或“不發(fā)生”)改變,原因是。

(3)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),Sfmyb基因的表達(dá)產(chǎn)物轉(zhuǎn)錄因子myb(能識(shí)別特定DNA序列并與之結(jié)合)可調(diào)控下游靶標(biāo)基因的表達(dá)水平從而導(dǎo)致抗性性狀的出現(xiàn)。研究人員采用反向酵母單雜交技術(shù)對(duì)某待測(cè)基因是不是myb的靶標(biāo)基因進(jìn)行鑒定,具體操作步驟如下:①采用PCR技術(shù)擴(kuò)增待測(cè)基因,再將待測(cè)基因插入下圖結(jié)構(gòu)N所示的啟動(dòng)子上游,構(gòu)建基因表達(dá)載體Ⅰ,將Ⅰ導(dǎo)入營(yíng)養(yǎng)缺陷型酵母菌中。②將Sfmyb基因和AD基因(能表達(dá)出轉(zhuǎn)錄激活蛋白AD)融合后構(gòu)建基因表達(dá)載體Ⅱ,將其轉(zhuǎn)入上述轉(zhuǎn)基因酵母菌中,融合基因表達(dá)出的轉(zhuǎn)錄因子myb和AD組合成復(fù)合蛋白,當(dāng)myb能識(shí)別待測(cè)基因并與之結(jié)合時(shí),AD便發(fā)揮轉(zhuǎn)錄激活活性,誘導(dǎo)下游組氨酸合成基因和色氨酸合成基因表達(dá)。③將上述轉(zhuǎn)基因酵母菌接種到特定的固體培養(yǎng)基上培養(yǎng),觀察是否有菌落產(chǎn)生。步驟①中,PCR擴(kuò)增待測(cè)基因時(shí)加入的引物需滿足的條件是;為確定結(jié)構(gòu)N中待測(cè)基因插入方向正確,采用PCR技術(shù)檢測(cè)時(shí),應(yīng)選擇上圖中的引物。步驟③中,特定的固體培養(yǎng)基是指;若觀察到培養(yǎng)基中有酵母菌菌落分布,則說(shuō)明,得出上述結(jié)論的依據(jù)是。

答案(1)Sfmyb基因表達(dá)產(chǎn)物減少可增強(qiáng)草地貪夜蛾對(duì)Vip3Aa的抗性(2)RNA聚合酶與啟動(dòng)子的識(shí)別和結(jié)合不發(fā)生Sfmyb基因編碼蛋白質(zhì)的堿基序列中不包含啟動(dòng)子序列(3)能與待測(cè)基因母鏈的一段堿基序列互補(bǔ)配對(duì)的短單鏈核酸F1和R1(或F2和R2)不含組氨酸和色氨酸的固體培養(yǎng)基待測(cè)基因是myb(Sfmyb基因表達(dá)產(chǎn)物)的靶標(biāo)基因只有待測(cè)基因是myb的靶標(biāo)基因,myb才能與之結(jié)合,AD才能發(fā)揮轉(zhuǎn)錄激活活性,誘導(dǎo)下游的組氨酸合成基因和色氨酸合成基因表達(dá)合成組氨酸和色氨酸,營(yíng)養(yǎng)缺陷型酵母菌才能在缺少組氨酸和色氨酸的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)形成菌落解析(1)RNA干擾技術(shù)使草地貪夜蛾體內(nèi)部分Sfmyb基因沉默,即Sfmyb基因表達(dá)產(chǎn)物減少,結(jié)果發(fā)現(xiàn)幼蟲對(duì)Vip3Aa的敏感性顯著降低,說(shuō)明Sfmyb增強(qiáng)了草地貪夜蛾對(duì)Vip3Aa的抗性。(2)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)草地貪夜蛾抗性品系中Sfmyb基因啟動(dòng)子的活性低于敏感品系。由此推測(cè),Vip3Aa抗性的產(chǎn)生可能是由于Sfmyb基因啟動(dòng)子活性下調(diào)后影響RNA聚合酶與啟動(dòng)子的識(shí)別和結(jié)合,從而改變了Sfmyb基因的轉(zhuǎn)錄水平。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),抗性品系中Sfmyb基因啟動(dòng)子發(fā)生了多個(gè)位點(diǎn)的突變和缺失。與敏感品系相比,抗性品系中Sfmyb基因控制合成的蛋白質(zhì)的氨基酸序列不發(fā)生改變,原因是Sfmyb基因編碼蛋白質(zhì)的堿基序列中不包含啟動(dòng)子序列。(3)PCR擴(kuò)增中的引物需滿足的條件是能與待測(cè)基因母鏈的一段堿基序列互補(bǔ)配對(duì)的短單鏈核酸;為將待測(cè)基因插入結(jié)構(gòu)N所示的啟動(dòng)子上游,根據(jù)結(jié)構(gòu)N中啟動(dòng)子的位置和引物的箭頭指示,采用PCR技術(shù)檢測(cè)時(shí),應(yīng)選擇圖中的引物F1和R1或F2和R2。因結(jié)構(gòu)N中有組氨酸合成基因和色氨酸合成基因,所以可將轉(zhuǎn)基因酵母菌接種到不含組氨酸和色氨酸的固體培養(yǎng)基上進(jìn)行篩選,若觀察到培養(yǎng)基中有酵母菌菌落分布,則說(shuō)明待測(cè)基因是myb(Sfmyb基因表達(dá)產(chǎn)物)的靶標(biāo)基因,因?yàn)橹挥写郎y(cè)基因是myb的靶標(biāo)基因,myb才能與之結(jié)合,AD才能發(fā)揮轉(zhuǎn)錄激活活性,誘導(dǎo)下游的組氨酸合成基因和色氨酸合成基因表達(dá)合成組氨酸和色氨酸,營(yíng)養(yǎng)缺陷型酵母菌才能在缺少組氨酸和色氨酸的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)形成菌落。7.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析(分值:33分)學(xué)生用書P261

1.(2024·湖南長(zhǎng)沙二模)(9分)黃粉蟲,俗稱面包蟲,原是糧倉(cāng)中常見(jiàn)的害蟲,其幼蟲含粗蛋白51%、脂肪28.5%,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高,常有人工飼養(yǎng)。中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)中可用黃粉蟲探究非生物因素的影響,生態(tài)學(xué)家常常用黃粉蟲進(jìn)行各種種群生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)。回答下列問(wèn)題。(1)如果往飼養(yǎng)黃粉蟲的容器里放一片面包,它們會(huì)聚集在面包片下面吃面包;如果把面包片翻過(guò)來(lái),暴露在明處的黃粉蟲會(huì)很快爬到面包片的下面。該實(shí)驗(yàn)控制的自變量是,可以初步得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是。

(2)生態(tài)學(xué)家將黃粉蟲置于裝有面粉的容器中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),如圖是兩種具有捕食習(xí)性的黃粉蟲在不同環(huán)境下的生長(zhǎng)情況(圖1表示甲、乙黃粉蟲生活在裝有面粉的容器內(nèi);圖2表示在甲、乙黃粉蟲生活的面粉中加入一些細(xì)玻璃管)。圖1圖2①上述實(shí)驗(yàn)中,黃粉蟲的卵、幼蟲、蛹和成蟲都生活在面粉里,由上圖可知兩種黃粉蟲之間的關(guān)系是。已知乙黃粉蟲比甲黃粉蟲小,在加入細(xì)玻璃管的情況下,甲、乙的種間關(guān)系的結(jié)果發(fā)生了變化,兩種黃粉蟲可以共存,請(qǐng)從生態(tài)位的角度予以解釋:

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②甲黃粉蟲和乙黃粉蟲放一起在裝有面粉的容器內(nèi)的時(shí)候,不論異種還是同種產(chǎn)下的卵,都會(huì)遭到成蟲的捕食。斜吻棘頭蟲是一種寄生在這兩種黃粉蟲上的原生生物。圖3是在沒(méi)有寄生蟲與有寄生蟲的狀況下,兩種黃粉蟲在共同飼養(yǎng)一段時(shí)間后的數(shù)量相對(duì)值。圖3由圖3可知,斜吻棘頭蟲對(duì)(填“甲”或“乙”)黃粉蟲的抑制作用更強(qiáng),斜吻棘頭蟲在生態(tài)系統(tǒng)中的成分是。綜合圖1、2、3可知,環(huán)境條件改變對(duì)生物種群數(shù)量變化有很大的影響,寄生對(duì)宿主種群數(shù)量變化的作用屬于(填“密度制約”或“非密度制約”)因素。

答案(1)光黃粉蟲喜歡生活在陰暗的環(huán)境(2)①種間競(jìng)爭(zhēng)玻璃管為乙面包蟲提供了隱蔽場(chǎng)所,甲、乙的生態(tài)位發(fā)生分化(重疊程度變小)②甲消費(fèi)者密度制約解析(1)根據(jù)題干信息:如果往飼養(yǎng)黃粉蟲的容器里放一片面包,它們會(huì)聚集在面包片下面吃面包;如果把面包片翻過(guò)來(lái),暴露在明處的黃粉蟲會(huì)很快爬到面包片的下面,可知該實(shí)驗(yàn)控制的自變量是光,可得到初步的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是黃粉蟲喜歡生活在陰暗的環(huán)境。(2)①圖1表示甲、乙面包蟲生活在裝有面粉的容器內(nèi),甲面包蟲的數(shù)量明顯增多,而乙面包蟲的數(shù)量沒(méi)有增加,說(shuō)明兩種面包蟲之間的關(guān)系是種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系;在不改變外界環(huán)境的情況下甲面包蟲占優(yōu)勢(shì)。由于乙面包蟲比甲面包蟲小,在加入細(xì)玻璃管的情況下,乙面包蟲可以爬進(jìn)細(xì)玻璃管中,兩種面包蟲可以共存,說(shuō)明玻璃管為乙面包蟲提供了隱蔽場(chǎng)所,使得甲、乙的生態(tài)位發(fā)生了分化。②根據(jù)題意和圖示分析可知:在有寄生生物的狀況下,乙面包蟲的數(shù)量多,處于優(yōu)勢(shì)地位,甲黃粉蟲的數(shù)量少,斜吻棘頭蟲對(duì)甲黃粉蟲的抑制作用更強(qiáng)。由于斜吻棘頭蟲是一種寄生在這兩種黃粉蟲上的原生生物,所以在生態(tài)系統(tǒng)中屬于消費(fèi)者。寄主等天敵屬于生物因素對(duì)種群數(shù)量的作用強(qiáng)度,與該種群的密度是相關(guān)的,所以寄生對(duì)宿主種群數(shù)量變化的作用屬于密度制約因素。2.(2024·遼寧沈陽(yáng)三模)(10分)人乳頭瘤病毒(HPV)是環(huán)狀雙鏈DNA病毒,其具有嗜上皮性,主要引起人類皮膚、黏膜的增生性病變,目前已分離出100多種亞型,不同的亞型引起不同的臨床表現(xiàn)。宮頸癌主要由高危型HPV持續(xù)感染所致,下圖為HPV入侵機(jī)體后,機(jī)體作出的部分免疫應(yīng)答示意圖?；卮鹣铝袉?wèn)題。(1)圖中的穿孔素和顆粒酶屬于免疫系統(tǒng)組成成分中的。圖示過(guò)程為特異性免疫的過(guò)程。

(2)細(xì)胞甲是,其功能是。

(3)HPV2價(jià)疫苗能預(yù)防2種高危型HPV(16、18)的感染,為檢測(cè)其能否預(yù)防低危型HPV(6、11)的感染,以大鼠為實(shí)驗(yàn)材料,請(qǐng)完善下列實(shí)驗(yàn)步驟:①將健康大鼠平均分為4組,分別標(biāo)記A、B、C、D。②A、B組接種不含疫苗的生理鹽水,其他各組分別接種等量的。

③分別在各組中接種HPV病毒,各組操作是A組接種低危型HPV(6),,D組接種低危型HPV(11)。

④一段時(shí)間后統(tǒng)計(jì)各組的發(fā)病率。(4)預(yù)期的結(jié)果和結(jié)論:若實(shí)驗(yàn)結(jié)果為A、C兩組發(fā)病率相同,B、D兩組發(fā)病率相同,則說(shuō)明

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答案(1)免疫活性物質(zhì)細(xì)胞免疫(2)細(xì)胞毒性T細(xì)胞識(shí)別并與靶細(xì)胞接觸,使其裂解死亡(3)HPV2價(jià)疫苗B組接種低危型HPV(11),C組接種低危型HPV(6)(4)HPV2價(jià)疫苗不能預(yù)防低危型HPV(6、11)的感染解析(1)圖中的穿孔素和顆粒酶屬于免疫系統(tǒng)組成成分中的免疫活性物質(zhì),甲細(xì)胞是細(xì)胞毒性T細(xì)胞,圖示過(guò)程為特異性免疫的細(xì)胞免疫過(guò)程。(2)題圖是HPV入侵機(jī)體后,機(jī)體作出的部分免疫應(yīng)答示意圖,甲細(xì)胞是細(xì)胞毒性T細(xì)胞,其功能是識(shí)別并與靶細(xì)胞接觸,使其裂解死亡。(3)本實(shí)驗(yàn)的目的是檢測(cè)HPV2價(jià)疫苗能否預(yù)防低危型HPV(6、11)的感染,①將健康大鼠平均分為4組,分別標(biāo)記A、B、C、D。②A、B組接種不含疫苗的生理鹽水,其他各組分別接種等量HPV2價(jià)疫苗。③分別在各組中接種HPV病毒,各組操作是A組接種低危型HPV(6),B組接種低危型HPV(11),C組接種低危型HPV(6),D組接種低危型HPV(11)。④一段時(shí)間后統(tǒng)計(jì)各組的發(fā)病率。(4)預(yù)期的結(jié)果和結(jié)論:若實(shí)驗(yàn)結(jié)果為A、C兩組發(fā)病率相同,B、D兩組發(fā)病率相同,則說(shuō)明HPV2價(jià)疫苗不能