北京市生物压轴试卷
一、选择题(共5小题,每题6分,共30分,在每小题的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的)
1.下列关于激素、抗体、酶和神经递质的叙述,正确的是( )
A.激素和抗体都具有特异性,只能作用于特定的靶细胞
B.乙酰胆碱与特定分子结合后可在神经元之间传递信息
C.酶和激素都具有高效性,能产生酶的细胞一定能产生激素
D.激素弥散在全身的体液中,一经靶细胞接受即被灭活
2.2018年12月1日是第31个“世界艾滋病日”,我国的主题为“主动检测,知艾防艾,共享健康”。明确检测是知晓艾滋病感染状况的唯一途径,而明确感染状况又是有效治疗的前提。下列有关HIV的叙述,正确的是( )
A.HIV只侵入T细胞,所以不能通过检测HIV抗体判断是否感染HIV
B.人体初感染HIV后,T细胞和B细胞均可被激活而增殖分化,这两类细胞被激活的机理相同
C.HIV侵入人体后,影响机体免疫系统的防卫功能,但不影响监控和清除功能
D.效应T细胞和浆细胞均可特异性地识别HIV,但只有前者能发挥免疫效应
3.医学研究发现,神经退行性疾病与神经元中形成的R-loop结构有关。R-loop结构是一种三链RNA—DNA杂合片段,由于新产生的mRNA与DNA模板链形成了稳定的杂合链。导致该片段中DNA模板链的互补链只能以单链状态存在。下列叙述正确的是( )
A.理论上讲R-loop结构中含有5种核苷酸
B.R-loop结构中mRNA和DNA模板链的互补链碱基序列相同
C.R-loop结构中的DNA单链不稳定,易发生基因突变
D.R-loop结构只影响DNA复制不影响基因的表达
4.以下有关实验的叙述错误的是( )
A.利用双缩脲试剂检测蛋白质时需要水浴加热
B.可以选择鸡血或香蕉进行DNA粗提取与鉴定的实验
C.可以选择洋葱鳞片叶外表皮或黑藻叶片观察质壁分离
D.利用盐酸解离根尖,利于将组织细胞分散开
5.油菜素内酯(BR)可提高水稻对真菌(细胞壁成分为几丁质)的抗性。为研究其分子机制,科研工作者用BR对水稻进行了处理,并检测了实验组和对照组水稻叶片几丁质酶的活性,结果如图1所示;同时提取了实验组和对照组水稻细胞中总RNA进行反转录,并对其产物进行PCR后电泳处理,结果如图2所示(18S为参照)。据图分析,下列说法不正确的是
A.BR可以提高水稻体内几丁质酶的活性
B.BR可以提高水稻细胞中几丁质酶基因的转录水平
C.BR可以提高水稻对真菌细胞壁的水解作用
D.BR可增加水稻细胞中18S基因的表达量
二、非选择题(共4小题,共50分)
29.(17分)效应T细胞可通过细胞膜上TCR受体识别肿瘤细胞上的相应抗原并进行攻击(如图1),而肿瘤细胞可通过某种机制逃避机体免疫系统的识别攻击,以实现免疫逃逸。请回答:
(1)图1体现了细胞间的信息交流。效应T细胞识别肿瘤细胞过程中发出信号的细胞是___________;该图也体现了免疫系统的_____________功能。
(2)研究发现,在肿瘤发展过程中肿瘤细胞表达出PD-L1蛋白与PD-1受体结合,从而抑制效应T细胞的免疫功能,实现了免疫逃逸(如图2)。
①利用肿瘤移植技术、基因敲除技术(通过一定的途径使机体特定的基因失活或缺失的技术),以健康小鼠为实验动物,设计实验验证该肿瘤细胞的免疫逃逸机制。请写出实验思路。_________________________。
②为进一步验证该机制,可另设计一实验组,即对健康小鼠进行___________,然后注射抗PD-L1抗体。实验中,注射该抗体的目的是__________________________。
(3)研究发现,癌细胞会召集大量Treg细胞进入肿瘤中,导致肿瘤生长。Treg细胞表面能持续性的表达CTLA-4,抑制T细胞活化,并使T细胞分泌IL-2的能力降低(IL-2可促进T细胞增殖)。在临床试验中,尝试采用诱导Treg细胞凋亡的方法治疗癌症,但患者的病情并没有得到改善。科研人员研究了3种细胞对T细胞分泌IL-2的影响。结果见下图:
由上图结果推测,导致临床治疗效果不佳的原因是___________________。
30. (17分)玉米是我国第一大粮食作物。玉米腐霉茎腐病在我国广泛发生,严重危害粮食生产安全,相关研究具有重要的经济价值和社会意义。
(1)玉米对腐霉茎腐病表现出的抗病与感病为一对________。
(2)观察发现,玉米品种甲(纯系)对腐霉茎腐病表现为抗病,品种乙(纯系)表现为感病。
①研究人员将品种甲与品种乙杂交,得到F1;再将F1自交,得到F2。检测发现,产生的F1全部为抗病;产生的673株F2中,626株为抗病,47株为感病。F2中的抗病:感病≈15:1,因此可推知抗病与感病由________染色体上的____对基因控制。
②研究人员又对F2进行单株自交,将每株收获的种子分别种植,观察表现型。有的F2单株自交子代都为抗病、有的F2单株自交子代都为感病、有的F2单株自交子代既有抗病又有感病。若上述三种F2的比例为________,即可验证(2)①所得结论。
(3)进一步研究发现,品种甲的抗病基因R1位于玉米1号染色体上。已知抗病玉米品种丙(纯系)的显性抗病基因Q也位于1号染色体上。
①在玉米1号染色体上的特定位置有分子标记,如z263,它在玉米的不同品系里的长度可能不同,但起始和终止序列相同。类似的还有z459、z319和z256。已知品种丙的Q基因与z263、z459、z319和z256紧密连锁(不发生交叉互换)。科研人员根据这几个分子标记的起始和终止序列设计________,分别以品种甲、乙的基因组DNA为_______进行PCR扩增后电泳检测。下图所示实验结果初步说明R1与Q是_____(填“相同”或“不同”)基因,判断依据是___________________________________。
②科研人员将品种甲与品种丙杂交,得到F1,F1均表现为抗病。再将F1自交,得到F2。F2出现感病植株,直接验证(3)①的结论。推测F2出现感病植株的原因是(只考虑R1和Q基因)
_________________________________________________________。
31.(16分)美国白蛾是一种严重危害果林木、农作物的食叶性害虫,自入侵以来对我国多个省市造成了严重危害。周氏啮小蜂能将产卵器刺入美国白蛾等害虫坚硬的蛹表皮,将卵产在蛹内,并在蛹内发育成长,吸尽蛹中全部营养,从而杀死美国白蛾等害虫。核型多角体病毒(HcNPV)可以通过侵染美国白蛾幼虫,使其部分死亡。
(1) 在生态系统组成成分中,美国白蛾属于 ,HcNPV与美国白蛾的种间关系是 。
(2)科研人员分别对放蜂区(按比例释放一定数量的周氏啮小蜂,不用农药)和对照区(常规农药防治)美国白蛾蛹被周氏啮小蜂和其他天敌寄生的情况进行了调查,结果如下图:
统计数据发现,放蜂区其他天敌对美国白蛾蛹的寄生率升高,可能原因是 。
(3)为取得更好的防治效果,科研人员计划使用HcNPV和周氏啮小蜂共同防蛾。假设“带毒蛹”(被HcNPV感染的虫蛹)对周氏啮小蜂的繁殖没有影响。为验证该假设,设计了如下实验方案。请在下列选项中选择a~f填入①~④处,选择g~i填入⑤处。
组别
实验处理
统计并记录
实验组
① ,产卵于 ② 中
分别计数实验组和对照组的 ⑤
对照组
③ ,产卵于 ④ 中
a.“带毒”美国白蛾成虫 b.“带毒”美国白蛾蛹
c.“不带毒”美国白蛾成虫 d.“不带毒”美国白蛾蛹
e.HcNPV病毒 f.周氏啮小蜂
g.总出蜂量 h.雌蜂量
i.雌雄蜂寿命
若实验结果为 ,则二者可以共同用于同一区域美国白蛾的防治。
北京市生物压轴试卷参考答案
1.【答案】B
【解析】激素和抗体都具有特异性,但抗体是和抗原结合的,抗原不一定是细胞,A错误;乙酰胆碱与特定分子即突触后膜上的受体结合后,能将化学信号转变成电信号,从而在神经元之间传递信息,B正确;激素和酶都有高效性,但能产生酶的细胞不一定能产生激素,如口腔上皮细胞,C错误;激素与靶细胞结合并发挥作用后才被灭活,而不是一经靶细胞接受即被灭活,D错误。
2.【答案】B
【解析】HIV主要侵染T细胞,侵入人体后会刺激机体产生抗体,可以通过检测HIV的抗体判断是否感染了HIV, A错误;人体初次感染HIV后,抗原刺激T细胞引起T细胞的增殖分化, T细胞把抗原传递给B细胞,同时T细胞释放淋巴因子刺激B细胞,引起B细胞的增殖分化,这两类细胞被激活的机理相同, B正确;HIV侵入人体后,影响机体免疫系统的防卫功能,也影响监控和清除功能,C错误;浆细胞不能特异性的识别抗原,但能产生抗体发挥免疫效应,D错误。
3.【答案】C
【解析】R-loop结构是一种三链RNA—DNA杂合片段,DNA中有四种脱氧核糖核苷酸,RNA中有四种核糖核苷酸,所以R-loop结构中有8种核苷酸,5种含氮碱基,A错误;R-loop结构中mRNA与DNA模板链碱基互补配对,和DNA模板链的互补链碱基序列相似,只是U替代了T,B错误;R-loop结构中的DNA单链不稳定,易发生基因突变,C正确;根据题干信息“R-loop结构是一种三链RNA-DNA杂合片段,由于新产生的mRNA与DNA模板链形成了稳定的杂合链。导致该片段中DNA模板链的互补链只能以单链状态存在”可推测R-loop结构既影响DNA复制又影响基因的表达,D错误。
4.【答案】A
【解析】利用双缩脲试剂检测蛋白质时不需要水浴加热,常温即可发生反应,A错误;可以选择鸡血或香蕉进行DNA粗提取与鉴定的实验,B正确;可以选择洋葱鳞片叶外表皮或黑藻叶片观察质壁分离,C正确;利用盐酸解离根尖,利于将组织细胞分散开,D正确。
5.【答案】D
【解析】由图1可知,油菜素内酯(BR)可提高稻叶片几丁质酶的活性,A正确;图2中提取了实验组和对照组水稻细胞中总RNA进行反转录,并对其产物进行PCR后电泳处理,结果显示实验组中BR可提高RNA的含量,BR可以提高水稻细胞中几丁质酶基因的转录水平,B正确;由于油菜素内酯可提高稻叶片几丁质酶的活性,故可以提高水稻对真菌细胞壁的水解作用,C正确;18S为参照,BR不能增加水稻细胞中18S基因的表达量,D错误。
29.【答案】(1)肿瘤细胞 监控和清除
(2)①将敲除PD-L1基因和未敲除PD-L1基因的肿瘤细胞,通过肿瘤移植技术分别移植到两组健康小鼠体内,比较两组小鼠体内肿瘤的生长状况
②肿瘤移植 (与PD-L1蛋白特异性结合,)阻止PD-L1(蛋白)与PD-1(受体)结合
(3)已凋亡Treg细胞导致T细胞分泌的IL-2更少,对T细胞的免疫抑制作用更强
【解析】(1)图1中,肿瘤细胞发出的信号抗原可以被效应T细胞表面的TCR受体识别,故肿瘤细胞是发出信号的细胞,该过程中效应T细胞可以发现并发挥免疫效应清除肿瘤细胞,体现了免疫系统的监控和清除功能。
(2)①要利用肿瘤移植技术、基因敲除技术设计实验验证该肿瘤细胞通过表达出PD-L1蛋白的免疫逃逸机制,实验设计的自变量应该是肿瘤细胞是否敲除PD-L1基因,两组的共同处理是将两组肿瘤细胞分别移植到两组健康的小鼠体内,因变量应该是小鼠体内肿瘤的生长状况。②为进一步验证该机制,可对健康小鼠进行肿瘤移植后,注入抗PD-L1抗体,该抗体会与
PD-L1蛋白特异性结合,从而阻止PD-L1(蛋白)与PD-1(受体)结合,若确实为该逃逸机制,小鼠的肿瘤细胞会被免疫系统清除掉。
(3)IL-2可促进T细胞增殖,而Treg细胞表面能持续性的表达CTLA-4,抑制T细胞活化,并使T细胞分泌IL-2的能力降低,采用诱导Treg细胞凋亡的方法治疗癌症,已凋亡Treg细胞导致T细胞分泌的IL-2更少,对T细胞的免疫抑制作用更强。
30.【答案】(1)相对性状
(2)① 非同源 两 ②7: 1: 8
(3)①引物 模板 不同 品种甲、乙的PCR扩增产物没有差异
②F1形成配子的过程中, 1号染色体发生交叉互换,形成不含抗病基因的配子;不含抗病基因的雌雄配子结合形成的受精卵,发育成感病植株。
【解析】(1)玉米对腐霉茎腐病表现出的抗病与感病为一对相对性状。
(2)观察发现,玉米品种甲(纯系)对腐霉茎腐病表现为抗病,品种乙(纯系)表现为感病。
①研究人员将品种甲与品种乙杂交,得到F1;再将F1自交,得到F2,F2中的抗病:感病≈15:1,符合孟德尔的自由组合定律,因此可推知抗病与感病由非同源染色体上的两对基因控制。
②研究人员又对F2进行单株自交,将每株收获的种子分别种植,观察表现型。有的F2单株自交子代都为抗病、有的F2单株自交子代都为感病、有的F2单株自交子代既有抗病又有感病。若上述三种F2的比例为7: 1: 8,即可验证(2)①所得结论。
(3)进一步研究发现,品种甲的抗病基因R1位于玉米1号染色体上。已知抗病玉米品种丙(纯系)的显性抗病基因Q也位于1号染色体上。
①在玉米1号染色体上的特定位置有分子标记,如z263,它在玉米的不同品系里的长度可能不同,但起始和终止序列相同。类似的还有z459、z319和z256。已知品种丙的Q基因与z263、z459、z319和z256紧密连锁(不发生交叉互换)。科研人员根据这几个分子标记的起始和终止序列设计引物,分别以品种甲、乙的基因组DNA为模板进行PCR扩增后电泳检测。由图可知,品种甲、乙的PCR扩增产物没有差异,所以实验结果初步说明R1与Q是不同基因。
②科研人员将品种甲与品种丙杂交,得到F1,F1均表现为抗病。再将F1自交,得到F2。F2出现感病植株,直接验证(3)①的结论。推测F2出现感病植株的原因是:F1形成配子的过程中, 1号染色体发生交叉互换,形成不含抗病基因的配子;不含抗病基因的雌雄配子结合形成的受精卵,发育成感病植株。
31.【答案】(1)消费者 寄生
(2)放蜂区不使用农药,降低了美国白蛾其他天敌的死亡率。
(3)①f ②b ③f ④d ⑤ghi 实验组和对照组差异不大
【解析】
(1) 在生态系统组成成分中,美国白蛾属于消费者,HcNPV与美国白蛾的种间关系是寄生。
(2)通过对放蜂区(按比例释放一定数量的周氏啮小蜂,不用农药)和对照区(常规农药防治)美国白蛾蛹被周氏啮小蜂和其他天敌寄生的情况结果图分析可知:统计数据发现,放蜂区其他天敌对美国白蛾蛹的寄生率升高,可能原因是放蜂区不使用农药,降低了美国白蛾其他天敌的死亡率。
(3)为取得更好的防治效果,科研人员计划使用HcNPV和周氏啮小蜂共同防蛾。假设“带毒蛹”(被HcNPV感染的虫蛹)对周氏啮小蜂的繁殖没有影响。为验证该假设,设计了如下实验方案。
组别
实验处理
统计并记录
实验组
周氏啮小蜂,产卵于“带毒”美国白蛾蛹中
分别计数实验组和对照组的总出蜂量、雌蜂量、雌雄蜂寿命
对照组
周氏啮小蜂,产卵于“不带毒”美国白蛾蛹中
若实验结果为实验组和对照组差异不大,则二者可以共同用于同一区域美国白蛾的防治。