内容正文:
成都外国语学校2023-2024学年度下期高二生物
零诊模拟试卷
注意事项:
1.本试卷分第I卷 (选择题)和第Ⅱ卷 (非选择题)两部分;
2. 本堂考试75分钟, 满分 100分;
3.答题前,考生务必先将自己的姓名,学号填写在答题卡上,并使用2B铅笔填涂。
4.考试结束后,将答题卡交回。
第Ⅰ卷 (选择题 48分)
一、每个题只有一个最佳选项。每题3分,共16题。
1. 雪莲果含水丰富,含糖量不高,且糖分主要为低聚果糖。低聚果糖可促进脂肪代谢以降低血脂浓度,促进肠道内益生菌的生长,以及提高肠道对钙、铁的吸收,但低聚果糖不能被人体直接消化吸收。下列有关叙述错误的是( )
A. 钙、铁等无机盐被吸收后,可参与构成细胞内的某些复杂化合物
B. 低聚果糖不能被人体直接消化吸收,是因为人体缺乏相关的酶
C. 维生素D和低聚果糖都可以用于预防老年人患骨质疏松症
D. 雪莲果含有低聚果糖,因此糖尿病患者不可以食用
【答案】D
【解析】
【分析】细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,无机盐是细胞必不可少的许多化合物的成分。生物体内的某些无机盐离子,必须保持一定的量,这对维持细胞的酸碱平衡也非常重要。
【详解】A、钙、铁等无机盐被吸收后,可参与构成细胞内的某些复杂化合物,如铁是构成血红蛋白的成分之一,A正确;
B、低聚果糖是由1分子蔗糖与1~3分子果糖聚合而成的,不能被人体直接消化吸收,是因为人体缺乏相关的酶,B正确;
C、维生素D和低聚果糖都可以提高肠道对钙、铁的吸收,因此用于预防老年人患骨质疏松症,C正确;
D、雪莲果含有低聚果糖,不能被人体直接消化吸收,因此糖尿病患者可以食用而不会升高血糖,D错误。
故选D。
2. 组成细胞的物质分为无机物、有机物两类,不同生物同一物质含量不同,同一生物不同时期同一物质含量也不尽相同。下列叙述正确的是( )
A. 北方冬小麦在冬天来临前,结合水的含量逐渐上升最终多于自由水
B. 油菜种子脂肪大多含不饱和脂肪酸,企鹅脂肪大多含饱和脂肪酸
C. 甘蔗叶和茎秆都含有较多还原糖,是检测还原糖的良好材料
D. 土豆中储藏的大多是淀粉,用双缩脲试剂处理不会出现紫色
【答案】B
【解析】
【分析】糖类是生物体的主要能源物质;脂肪是细胞内良好的储能物质;自由水与结合水比值越高,细胞代谢越旺盛,抗逆性越差,反之亦然。
【详解】A、北方冬小麦在冬天来临前,结合水的比例上升,抗寒性增强,但自由水含量仍高于结合水,A错误;
B、油菜属于植物,植物脂肪大多含不饱和脂肪酸,室温下呈液态,企鹅属于动物,动物脂肪大多含饱和脂肪酸,B正确;
C、甘蔗叶和茎秆主要含蔗糖,蔗糖不是还原糖,不是检测还原糖的良好材料,C错误;
D、土豆中储藏的大多是淀粉,但仍含有蛋白质,用双缩脲试剂处理会出现紫色,D错误。
故选B。
3. 2023年下半年多地发生支原体肺炎,支原体肺炎是由一种称为肺炎支原体的单细胞生物引起呼吸道传染病,每3~7年会出现地区周期性流行,是我国5岁及以上儿童最主要的获得性肺炎。下列有关说法正确的是( )
A. 肺炎支原体没有线粒体,无法完成呼吸作用
B. 肺炎支原体的生物膜系统为其提供广阔的酶附着位点
C. 肺炎支原体的细胞壁组成与植物细胞不同
D. 肺炎支原体细胞中合成的蛋白质不需要内质网和高尔基体的加工
【答案】D
【解析】
【分析】原核生物不具有染色体,不具有众多细胞器,只具有核糖体这一种细胞器,支原体作为原核生物不具有细胞壁。
【详解】A、肺炎支原体没有线粒体,但作为原核生物可以利用细胞质基质中的酶完成呼吸作用,A错误;
B、肺炎支原体仅有细胞膜,不存在生物膜系统,B错误;
C、肺炎支原体没有细胞壁结构,C错误;
D、肺炎支原体不含内质网和高尔基体,其细胞中合成的蛋白质不需要内质网和高尔基体的加工,D正确。
故选D。
4. DNA指纹技术在案件侦破工作中有重要用途。刑侦人员将从案发现场收集到的头发等样品中提取的DNA,与犯罪嫌疑人的DNA进行比较,就有可能为案件的侦破提供证据。下列有关说法错误的是( )
A. 刑侦人员可以通过DNA指纹获得嫌疑人信息,根本原因在于生物的遗传信息储存在DNA分子中
B. 进行DNA比对能为案件的侦破提供证据体现了DNA分子的特异性
C. 提取DNA时需要加入酒精,是因为DNA能溶解在酒精中
D. 将提取的DNA中加入相应酶彻底水解可得到6种水解产物
【答案】C
【解析】
【分析】每个特定的DNA分子中具有特定的碱基排列顺序,而特定的排列顺序代表着遗传信息,所以每个特定的DNA分子中都贮存着特定的遗传信息,这种特定的碱基排列顺序就决定了DNA分子的特异性。
【详解】A、遗传信息储存在DNA的碱基的排列顺序之中,提取嫌疑人DNA可获得嫌疑人遗传信息,A正确;
B、每个人的DNA有其特定的碱基排列顺序,通过DNA比对可确定是否为嫌疑人的DNA,B正确;
C、“DNA的粗提取与鉴定”实验中明确提到:“DNA不溶于酒精,但某些蛋白质溶于酒精,利用这一原理,可以初步分离DNA与蛋白质。”C错误;
D、DNA彻底水解可得到脱氧核糖、磷酸、4种含氮碱基共6种水解产物,D正确。
故选C。
5. 氰化物是一种剧毒物质,其毒害机理是通过抑制线粒体内膜上酶的活性从而使组织细胞缺氧窒息。某研究小组以植物根尖为实验对象进行了相关实验,得到了如图所示结果。据图分析错误的是( )
A. 由图1 可以判断出植物根尖细胞吸收钾离子的方式是主动运输
B. 图1中4h后细胞不能再利用氧气,但可以继续吸收K⁺
C. 图2中4h后氧气消耗速率下降的原因是细胞膜上钾离子载体蛋白数量的限制
D. 结合图1和图2,不能判断根尖细胞吸收Cl⁻的跨膜运输方式
【答案】C
【解析】
【分析】分析图1:在加入氰化物之前,钾离子的吸收速率不变,加入氰化物之后,钾离子的吸收速率逐渐降低,最后保持相对稳定。分析图2:细胞置于蒸馏水中时,氧气的消耗速率不变,当加入KCl后,氧气消耗速率先逐渐升高后又逐渐降低。
【详解】A、氰化物是一种剧毒物质,其毒害机理是通过抑制线粒体内膜上酶的活性从而使组织细胞缺氧窒息,根据图1可知,在加入氰化物之前,钾离子的吸收速率不变,加入氰化物之后,钾离子的吸收速率逐渐降低,最后保持相对稳定,说明钾离子的吸收需要消耗能量,且与膜上载体蛋白的数量有关,故为主动运输,A正确;
B、氰化物通过抑制线粒体内膜上酶活性从而使组织细胞缺氧窒息,图1中,在2~3 h加入了氰化物,影响了组织细胞对氧气的利用,从而影响了有氧呼吸为主动运输提供能量,但钾离子的吸收速率大于0,说明实验1中4h后吸收K+的能量可能来自无氧呼吸,由于线粒体内膜上酶的活性被抑制,导致细胞不再利用氧气,B正确;
C、图2中4h后氧气消耗速率下降是因为细胞外K+浓度降低,细胞吸收K+的量减少,因此需要消耗的氧气减少,若为细胞膜上钾离子载体蛋白数量的限制,则氧气消耗速率不会下降,C错误;
D、图1只表示了钾离子的吸收速率变化,所以结合图1和图2,不能判定植物根尖细胞吸收Cl-的跨膜运输方式,D正确。
故选C。
6. 马铃薯削皮后置于空气中一段时间后表面会变成黑色或褐色,这种现象被称为“酶促褐化反应”。科学家研究发现,该反应主要是因为马铃薯中的儿茶酚氧化酶可催化儿茶酚和氧气反应生成褐色的对羟基醌。下表是某实验小组探究温度对儿茶酚氧化酶活性影响的实验结果。下列相关叙述正确的是( )
温度
10
15
20
25
30
35
40
45
耗氧量
28.6
43.2
36.3
29.2
21.1
10.0
4.1
0.7
A. 实验结束时下溶液颜色最深,下溶液颜色最浅
B. 将8组恒温箱均置于摇床上振荡,可提高氧气的消耗速率和酶活性
C. 据实验结果推测儿茶酚氧化酶的最适温度在之间
D. 实验中将儿茶酚和儿茶酚氧化酶混匀后调整温度,置于对应恒温箱中保存
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意可知,该实验为探究温度对儿茶酚氧化酶活性的影响,应该将酶和底物先放在不同的温度条件下一段时间,再将相同温度下的酶和底物混合,不然,因为酶具有高效性,若先将酶和底物混合,再放于不同的温度条件下,会得不到实验效果。
【详解】A、实验结束时下耗氧量最多,生成的褐色物质最多,溶液颜色最深,下则恰恰相反,A正确;
B、振荡可提高溶液中溶氧量,进而提高氧气的消耗速率,但酶活性是酶本身的特性不会因振荡而发生改变,B错误;
C、据实验结果推测儿茶酚氧化酶的最适温度在之间,C错误;
D、实验中应先将8组儿茶酚和8组儿茶酚酶分开放入对应温度恒温箱中一段时间后再将相同温度下的两种物质混合,再将混合物置于对应恒温箱中保存,D错误。
故选A。
7. 癌细胞即使在氧气充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP,这种现象称为“瓦堡效应”。研究表明,癌细胞和正常分化的细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异,但癌细胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖的量和正常细胞不同。下图是癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程,下列叙述正确的是( )
A. 癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量的ATP
B. ③过程会消耗少量的还原氢,④过程不一定都在生物膜上完成
C. 发生“瓦堡效应”的癌细胞吸收的葡萄糖比正常细胞的少,且过程③④可同时进行
D. 若研制药物抑制癌症患者体内细胞的异常代谢途径,可选用图中①④为作用位点
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图可知,①②过程是葡萄糖进入细胞后转化成五碳化合物以及氧化分解为丙酮酸的过程,③过程是癌细胞无氧呼吸过程(乳酸发酵类型),④过程是癌细胞的有氧呼吸过程(有氧呼吸第二、第三阶段)。
【详解】A、癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程不会生成ATP,A错误;
B、③过程为无氧呼吸第二阶段的反应,会消耗少量的氢;④过程是有氧呼吸第二、三阶段的反应,分别发生在线粒体基质和线粒体内膜上,B正确;
C、根据题意“癌细胞和正常分化的细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异”可知,发生“瓦堡效应”的癌细胞吸收的葡萄糖比正常细胞的多,且过程③和④可同时进行,C错误;
D、分析题图可知,①④是正常细胞所必须的,所以若要研制药物来抑制癌症患者细胞中的异常代谢途径,图中的①④不宜选为作用位点,D错误。
故选B。
8. 图1表示某水稻种子萌发的细胞呼吸过程中,O2的吸收量和 CO2的释放量随环境中 O2浓度的变化而变化的曲线,其中线段XY=YZ;图2是水稻种子萌发的RQ值(CO2产生量与 O2 消耗量的比值)变化。下列有关叙述正确的是( )
A. 图1中 O2浓度为a时,水稻种子有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多
B. 图1中 P点与图2中b点时水稻种子有氧呼吸消耗葡萄糖量相等
C. 图2中c点以后,水稻种子有氧呼吸速率不再继续增加
D. 同一O2浓度下,花生种子的RQ值大于水稻种子
【答案】A
【解析】
【分析】细胞呼吸的方式有有氧呼吸和无氧呼吸,题中植物细胞幼根细胞无氧呼吸的产物为酒精和CO2; 图1中表示随着O2浓度的增加,有氧呼吸不断增强,无氧呼吸不断减弱,直至最后无氧呼吸完全被抑制,细胞只进行有氧呼吸; 图中a点时,细胞既进行有氧呼吸,也进行无氧呼吸,XZ表示呼吸作用总的CO2释放量,YZ表示有氧呼吸的CO2释放量,XY表示无氧呼吸CO2的释放量;
【详解】A、图1中 O2浓度为a时,XY=YZ;设XY=YZ=m,即有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2都为m,根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应方程式可计算出有氧呼吸消耗的葡萄糖是m/6,无氧呼吸消耗的葡萄糖是m/2,即无氧呼吸消耗的有机物是有氧呼吸的3倍;而1mol葡萄糖有氧呼吸能产生2870kJ能量,形成32molATP,而1mol葡萄糖无氧呼吸能产生196.65kJ能量,形成2molATP,可见图1中 O2浓度为a时,水稻种子有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多,A正确;
B、图1中P点水稻种子只进行有氧呼吸,图2中b点水稻种子还存在无氧呼吸,所以图1中P点的有氧呼吸强度大于图2中b点的有氧呼吸强度,B错误;
C、图2中c点对应图1P点,由此可知,O2浓度大于c点后水稻种子的有氧呼吸仍会在一定范围内增强,C错误;
D、水稻种子中富含淀粉,而花生种子富含脂肪,等质量的脂肪比糖类的含氢量高、含氧量低,细胞呼吸消耗氧气多,故同一0,浓度下花生种子的 RQ值小于水稻种子,D 错误。
故选A。
9. 矿质离子主要由植物根系吸收,对光合作用有一定的影响。在适宜条件下,将黄瓜幼苗培养在完全培养液中,测定其光合作用速率与光照强度的关系,结果如图。若将黄瓜幼苗培养在缺镁培养液中(缺镁对呼吸作用速率影响不大),下列分析错误的是( )
A. 缺镁会影响叶绿素的合成,使光合速率下降,C点向左下方移动
B. 缺镁对呼吸作用速率影响不大,所以A点不会有明显移动
C. 图中B点是光补偿点,在缺镁培养液培养后B点左移
D. 图中D点是光饱和点,在缺镁培养液培养后D点左移
【答案】C
【解析】
【分析】镁是叶绿素的组成元素,镁会影响叶绿素的合成,植物捕获光能的能力下降,导致光反应速率下降,暗反应速率下降,光合速率下降。
【详解】AB、缺镁会影响叶绿素的合成,植物捕获光能的能力下降,导致光反应速率下降,对呼吸速率影响不大,所以在缺镁培养液中培养后,C 点向左下方移动,A点不会有明显移动,A、B正确;
C、B点为光补偿点,该点的呼吸作用强度与光合作用强度相等;植物体缺镁时,呼吸速率影响不大,而体内叶绿素合成减少,光合作用速率下降,植物必需在较强光照下光合速率才能与呼吸速率相同,故B点会右移,C错误;
D、D点为正常植物的光饱和点,缺镁植物的光合速率下降,D点会向左移动,D正确。
故选C。
10. 《齐民要术》记载了一种称为“动酒酢(“酢”同“醋”)法”的酿醋工艺:“大率酒一斗,用水三斗,合瓮盛,置日中曝之。七日后当臭,衣(指菌膜)生,勿得怪也,但停置,勿移动,挠搅之。数十日,醋成”。下列有关叙述错误的是( )
A. 该方法的原理是醋酸菌在缺少糖源时可将乙醇最终转化为乙酸
B. 加水的目的是对酒进行稀释,避免酒精浓度过高杀死酵母菌
C. “衣”位于变酸的酒表面,是由醋酸菌大量繁殖形成的
D. 挠搅有利于酒精与醋酸菌充分接触,还可以增加溶液中的溶解氧
【答案】B
【解析】
【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌,其代谢类型是异养兼性厌氧性,参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其代谢类型是异养需氧型,参与腐乳制作的微生物主要是毛霉,其代谢类型是异养需氧型,参与泡菜制作的微生物是乳酸菌,其代谢类型是异养厌氧型。
【详解】A、当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为乙酸,A正确;
B、加水的目的是对酒进行稀释,避免酒精浓度过高杀死醋酸菌,B错误;
C、醋酸菌为好氧菌,“衣”位于变酸的酒表面,是由醋酸菌大量繁殖形成的,C正确;
D、醋酸菌为好氧菌,挠搅有利于酒精与醋酸菌充分接触,还可以增加溶液中的溶解氧,有利于发酵过程,D正确。
故选B。
11. 下图1 为野生型细菌M 合成初生代谢产物(正常生命活动所必须的)丁的过程,中间产物乙是工业生产的一种重要原料。下图2为科研人员利用野生型M菌培育高产乙的突变型M菌(A基因正常,B基因突变)的过程,下列叙述正确的是( )
A. 选育微生物菌种时,除图示的诱变育种方法外,还可以用杂交育种和基因工程育种法
B. 由培养基I到培养基II的接种方法为平板划线法或稀释涂布平板法
C. 根据影印法的结果也不能直接判断出菌落3和5 就是符合要求的高产菌
D. 细菌培养一般需要将培养基的pH调至酸性
【答案】C
【解析】
【分析】通过图1代谢途径可知,从物质甲转变成丁,需要酶A、酶B、酶C的逐步催化,而相应的酶分别由基因A、基因B、基因C依次控制合成。图2中,培养基Ⅰ是液体培养基,菌体大量繁殖,诱变处理之后接种在固体培养基Ⅱ形成菌落,然后影印法接种在培养基Ⅲ进行筛选。
【详解】A、选育微生物菌种时,可以从自然界中筛选,也可以通过诱变育种或基因工程育种获得,A错误;
B、培养基Ⅰ是液体培养基,菌体大量繁殖,诱变处理之后接种在固体培养基Ⅱ形成菌落,由培养基I到培养基II的接种方法为稀释涂布平板法,B错误;
C、若培养基Ⅲ不含物质丁,为选择培养基,菌落 3 和 5 在不含物质丁的培养基上不能生长,基因A、B、C 突变都有可能,而高产乙的突变型 X 菌应是基因B突变导致酶 B 不能发挥作用而使得乙积累,所以不能确定培养基Ⅱ上的菌落 3 和 5 为高产乙的突变型X菌,C正确;
D、细菌培养一般需要将培养基的pH调至中性或弱碱性,D错误。
故选C。
12. 通过植物细胞工程对光果甘草进行培养以获得药物甘草西定,过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 过程③通常先在生长素与细胞分裂素比例高的培养基中培养
B. 过程④常用射线或化学物质处理即可获得大量所需的突变体植株丙
C. 过程⑥中甘草西定可通过植物细胞培养获得,应将愈伤组织细胞悬浮培养
D. 所得三种植株中乙和丙的遗传信息与甲相同,植株丁和甲是同一物种
【答案】C
【解析】
【分析】根据图分析,过程①接种外植体,②为诱导脱分化形成愈伤组织,③为诱导再分化,④为诱变育种,⑤为植物体细胞杂交。
【详解】A、生长素/细胞分裂素的值高时,利于生根,该值低时利于生芽,过程③是再分化,需先生芽,再生根,所以需要先在生长素与细胞分裂素比例低的培养基中培养,A错误;
B、过程④为诱变育种,常用射线或化学物质处理的是愈伤组织,经筛选,并进一步培养才能获得大量所需的突变体植株丙,B错误;
C、过程⑥中甘草西定可通过植物细胞培养获得,应将愈伤组织细胞悬浮培养,即植物组织培养,C正确;
D、所得三种植株中乙和丙的遗传信息不一定与甲相同,因为植株丙是诱变育种得到的,遗传信息可能会发生改变;植株丁经过了植物体细胞杂交,染色体数目发生了改变,和甲不一致,所以不是同一物种,D错误。
故选C。
13. 紫花苜蓿(2n=32)是应用较为广泛的豆科牧草,但易造成家畜鼓胀病。百脉根(2n=12)富含单宁,单宁可与植物蛋白质结合,不会引起家畜采食后鼓胀。科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根为材料培育抗鼓胀病苜蓿新品种。研究流程如图(注:IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段,R-6G可阻止线粒体的呼吸作用),下列说法错误的是( )
A. 将两种细胞分别置于略高渗透压环境下,有利于去除细胞壁获得两种植物的原生质体
B. ②过程需要利用选择培养基筛选出杂种愈伤组织
C. ③过程需要在有光照、植物激素的作用才能化形成完整植株
D. ②过程的细胞中染色体数目最多有88条,③过程产生的再生植株是可育的多倍体
【答案】B
【解析】
【分析】植物体细胞杂交技术:将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。
【详解】A、在制备两种植物原生质体时,需用酶解法去除植物细胞的细胞壁,去壁后的原生质体在较高渗透压环境下处于较稳定状态,不易破裂,从而有利于获得两种植物的原生质体,A正确;
B、由题意可知,使用IOA和R-6G处理后,原生质体和同源融合体不能再生愈伤组织,故②过程不需要使用选择培养基筛选杂种愈伤组织,B错误;
C、③过程分别表示再分化,脱分化所需的生长素/细胞分裂素比值为1,再分化时,提高该比值有利于根的分化,降低该比值有利于芽的分化,再分化过程需要光照,C正确;
D、紫花苜蓿染色体数目为32条,百脉染色体数目为12条,融合之后细胞内染色体数目为32+12=44条,②过程表示脱分化,进行的是有丝分裂,此时染色体数目最多有44×2=88条(有丝分裂后期),紫花苜蓿是二倍体,百脉是二倍体,③过程产生的再生植株是可育的多倍体(四倍体),D正确。
故选B。
14. 用A和B两种限制酶同时和分别处理同一DNA片段,限制酶对应切点一定能切开。两种酶切位点及酶切产物电泳分离结果如图1和图2所示。下列叙述错误的是( )
A. 用A和B两种限制酶同时处理图中同一DNA片段得到6个游离的磷酸基团
B. 图1中X代表的碱基对数为4500,Y是限制酶A的酶切位点
C. 电泳凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子大小和构象等有关
D. 设计引物从图1中完整DNA片段中扩增出完整X,至少需要3次PCR
【答案】A
【解析】
【分析】限制性核酸内切酶酶切,是一项基于DNA限制性核酸内切酶的基因工程技术,其基本原理是利用限制性核酸内切酶对DNA上特定序列的识别,来确定切割位点并实现切割,从而获得所需的特定序列。
【详解】A、由题可知,图2中三列条带分别对应用A和B两种限制酶同时以及单独使用限制酶A、限制酶B处理DNA片段的酶切产物电泳分离结果,再通过①和②的结果结合图1,分析可知①是单独使用限制酶A处理DNA片段的酶切产物电泳分离结果,②是单独使用限制酶B处理DNA片段的酶切产物电泳分离结果。限制酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,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开。用A和B两种限制酶同时处理图中同一DNA片段最终得到8个游离的磷酸基团,A错误;
B、结合图1和图2中第一列A+B酶同时处理的电泳条带结果分析可知,图1中X代表的碱基对数为4500,根据图2中①电泳分离结果存在3500bp长度的条带可知①是单独使用限制酶A处理DNA片段的酶切产物电泳分离结果,再根据①电泳分离结果存在500bp长度和6000bp长度的条带可知Y是限制酶A的酶切位点,B正确;
C、电泳凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子大小和构象等有关,C正确;
D、设计引物从图1中完整DNA片段中扩增出完整X,至少需要3次PCR,D正确。
故选A。
15. 胰岛素用于治疗糖尿病,但胰岛素注射后易在皮下堆积,需较长时间才能进入血液,进入血液后又易被分解,因此治疗效果受到影响。科研人员研制了速效胰岛素,其生产过程如图所示。下列说法错误的是( )
A. 速效胰岛素的生产需要用到蛋白质工程和发酵工程
B. 大肠杆菌合成的新的胰岛素不能正常发挥作用
C. 除人工合成DNA外,还可以通过定点突变技术获得目的基因
D. 可以用Ca2+处理的方法直接将新的胰岛素基因导入大肠杆菌细胞中
【答案】D
【解析】
【分析】蛋白质工程的过程:预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列(基因)。蛋白质工程得到的蛋白质一般不是天然存在的蛋白质。
【详解】A、图示的前半部分是利用蛋白质工程设计速效胰岛素的生产过程,后半部分是利用发酵工程生产速效胰岛素的过程,A正确;
B、大肠杆菌是原核生物,没有内质网和高尔基体对胰岛素原进行加工,因此大肠杆菌合成的新的胰岛素不能正常发挥作用,B正确;
C、基因定点突变是指按照特定的要求,使基因的特定序列发生插入、删除、置换、重排等变异,除人工合成DNA外,还可以通过定点突变技术获得目的基因,C正确;
D、可以用Ca2+处理的方法可以将含有新的胰岛素基因的基因表达载体导入大肠杆菌细胞中,D错误。
故选D。
16. 生物技术的安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列相关叙述正确的是( )
A. 某些转基因食品中的DNA会与人体细胞的DNA发生基因重组
B. 将α‐淀粉酶基因与目的基因一起转入植物,可防止转基因花粉的传播
C. 生殖性克隆是利用克隆技术产生特定的细胞来修复或替代受损的细胞
D. 试管婴儿必需的技术有体外受精、植入前的遗传学诊断和胚胎移植等
【答案】B
【解析】
【分析】1、转基因生物的安全性问题:食物安全(滞后效应、过敏源、营养成分改变)、生物安全(对生物多样性的影响)、环境安全(对生态系统稳定性的影响)。对待转基因技术的利弊,正确的做法应该是趋利避害,不能因噎废食。
2、中国政府:禁止生殖性克隆人,坚持四不原则(不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验),不反对治疗性克隆人。
【详解】A、一般转基因食品中的DNA不会与人体细胞的DNA发生基因重组,A错误;
B、将α-淀粉酶基因与目的基因转入植物中,由于α-淀粉酶基因可以阻断淀粉储藏而使花粉失活,因此可以防止转基因花粉的传播,B正确;
C、生殖性克隆是通过克隆技术产生独立生存的新个体,C错误;
D、试管婴儿对植入前胚胎一般不需要进行遗传学诊断,而设计试管婴儿往往为了避免后代患某种遗传病,需要进行遗传学诊断,故试管婴儿必需的技术有体外受精和胚胎移植等,D错误。
故选B。
第Ⅱ卷 (非选择题 52分)
17. 研究表明,在盐胁迫下大量的Na+进入植物根部细胞,会抑制K+进入细胞,导致细胞中Na+/K+的比例异常,使细胞内的酶失活,影响蛋白质的正常合成。碱蓬等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长,如图是耐盐植物根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图,其根细胞生物膜两侧H+形成的电化学梯度,在物质转运过程中发挥了十分重要的作用。请回答下列问题:
(1)盐碱地上大多数植物很难生长,主要原因是土壤溶液浓度大于____,植物无法从土壤中获取充足的水分甚至萎蔫。
(2)当盐浸入到根周围的环境时,Na+以____方式顺浓度梯度大量进入根部细胞。据图分析,图示各结构中H+浓度分布存在差异,该差异主要由位于____上的H+-ATP泵转运H+来维持的。主动运输的意义是____。
(3)为减少Na+对胞内代谢的影响,这种H+分布特点可使根细胞将Na+转运到细胞膜外或液泡内。Na+转运到细胞膜外或液泡内所需的能量来自于____。
(4)有人提出,耐盐碱水稻根部细胞的细胞液浓度比一般水稻品种(生长在普通土壤上)的高。请利用质壁分离实验方法设计实验进行验证(简要写出实验设计思路)____。
【答案】(1)细胞液浓度
(2) ①. 协助扩散 ②. 细胞膜和液泡膜 ③. 通过主动运输来选择吸收所需要的物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质,从而保证细胞和个体是生命活动的需要
(3)细胞膜两侧、液泡膜两侧H+浓度差形成的势能
(4)配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液,分别取耐盐碱水稻根的成熟区细胞和普通水稻根的成熟区细胞,进行质壁分离实验,观察对比两种植物细胞在每一浓度下发生质壁分离的情况
【解析】
【分析】根据题图分析,细胞质基质中pH为7.5,而细胞膜外和液泡膜内pH均为5.5,细胞质基质中H+含量比细胞膜外和液泡膜内低,H+运输到细胞膜外和液泡内是逆浓度梯度运输,运输方式为主动运输。SOS1将H+运进细胞质基质的同时,将Na+排出细胞。NHX将H+运入细胞质基质的同时,将Na+运输到液泡内,即钠离子的排出消耗的是氢离子的梯度势能。
【小问1详解】
盐碱地土壤盐分过多,土壤溶液浓度大于植物根部细胞细胞液浓度,植物无法从土壤中获取充足的水分甚至萎蔫,故盐碱地上大多数植物很难生长。
【小问2详解】
当盐浸入到根周围的环境时,Na+顺浓度梯度进入根部细胞的方式为协助扩散,图示H+浓度的运输需要借助于细胞膜上的SOS1和液泡膜上的NHX,且同时实现钠离子的逆浓度梯度转运,保证了盐分的排出和盐分集中到液泡中的过程,结合图示各部分的pH可知,各结构中H+浓度分布存在差异,该差异主要由位于细胞膜和液泡膜上的H+-ATP泵转运H+来维持的。主动运输的意义是通过主动运输来选择吸收所需要的物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质,从而保证细胞和个体是生命活动的需要。
【小问3详解】
根据各部分的pH可知,H+借助转运蛋白SOS1顺浓度梯度从细胞膜外运输到细胞质基质形成的势能,为Na+从细胞质基质运输到细胞膜外提供了动力;H+借助转运蛋白NHX顺浓度梯度从液泡内运输到细胞质基质形成的势能,为Na+从细胞质基质运输到液泡内提供了动力。这一转运过程可以帮助根细胞将Na+转运到细胞膜外或液泡内,从而减少Na+对胞内代谢的影响。可见使根细胞将Na+转运到细胞膜外或液泡内的过程中消耗了细胞膜两侧、液泡膜两侧H+浓度差形成的势能。
【小问4详解】
耐盐碱水稻根部细胞的细胞液浓度比一般水稻品种(生长在普通土壤上)的高。实验设计时遵循对照原则和单一变量原则,利用质壁分离实验方法设计实验进行验证,可以通过设置一系列不同浓度的外界溶液,去培养各自的根细胞,观察比较每一浓度下发生质壁分离的情况,从而得出结论,因此其实验设计思路是:配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液,分别取耐盐碱水稻根的成熟区细胞和普通水稻根的成熟区细胞,进行质壁分离实验,观察对比两种植物细胞在每一浓度下发生质壁分离的情况。
18. 某科研小组以杂交水稻品种M的顶叶为研究对象,测得大田环境中各主要生长期顶叶的最大净光合速率、 叶绿素含量及干物质分配率,结果如下表所示。
生长期
最大净光合速率
(μmolCO₂·m⁻²·s⁻¹)
叶绿素含量
(mg/g·FW)
干物质分配率
(%)
分蘖期(营养生长期)
29.69
3.81
65.39
抽穗期
17.40
3.74
24.94
灌浆期(种子形成期)
18.65
430
14.52
收割期
7.73
1.90
--
(注:FW表示鲜重;干物质分配率表示叶片留存的光合产物占光合产物总积累量的百分比,“--”表示不统计。 )
回答下列问题:
(1)叶绿素含量的测定:先用无水乙醇________光合色素,再根据各种色素的吸收光谱特点,选择在_______(A.红光B.蓝紫光C.红光或蓝紫光D.红光和蓝紫光)条件下测得光的吸收率,最后通过计算,用单位质量(鲜重)叶片中含有多少叶绿素来定量表示。
(2)据题干和表分析,分蘖期和灌浆期顶叶干物质分配差异的主要原因是____________ 。实验者为水稻叶片提供H218O,不久后测到种子的糖类中含18O,请结合所学知识写出18O 元素在过程中转移的路径为____________________________________(用相关物质及箭头表示)。
(3)该科研小组使用OTC气候室 (模拟大气CO2浓度升高的环境)测得杂交水稻品种M顶叶的光合速率随光照强度的变化情况如图所示,每天以光照12小时计算,一天中a、 b两点积累的有机物之比为____________。
【答案】(1) ①. 提取 ②. A
(2) ①. 分蘖期干物质分配率最高,即留存在叶片中干物质较多,所以分蘖期有机物主要用于自身叶片的生长,灌浆期更多有机物运输至种子(或果实)中,叶片存留干物质较少,所以灌浆期顶叶干物质分配率低 ②. H218OC18O2(CH218O)
(3)4:3
【解析】
【分析】题图干物质分配率表示叶片留存的光合产物占光合产物总积累量的百分比;分蘖指禾本科等植物在地面以下或接近地面处所发生的分枝,在分蘖期干物质分配率最高,主要用于叶片的生长发育,抽穗期和灌浆期干物质分配率较低,抽穗期干物质主要用于稻穗的生长发育,灌浆期干物质主要用于种子的形成。
【小问1详解】
叶绿素等光合色素易溶于有机溶剂无水乙醇中,所以用无水乙醇等有机溶剂提取叶绿体中的光合色素;叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,为了排除类胡萝卜素的干扰,选择在红光条件下测得光的吸收率,所以选择A,根据公式计算出提取液中色素浓度后,再计算单位质量(鲜重)叶。
【小问2详解】
顶叶达到最大光合速率时所需的最小光强度称为光饱和点,据题干和表分析,分蘖期和灌浆期顶叶干物质分配差异的主要原因是,分蘖期干物质分配率最高,即留存在叶片中干物质较多,所以分蘖期有机物主要用于自身叶片的生长,灌浆期更多有机物运输至种子(或果实)中,叶片存留干物质较少,所以灌浆期顶叶干物质分配率低。实验者为水稻叶片提供H218O,不久后测到种子的糖类中含18O,18O 元素转移的路径为H218OC18O2(CH218O)。
【小问3详解】
据题图,a点光照12光照小时积累有机物为25×12=300μmolCO2·m-2·s-1,12小时黑暗消耗有机物为5×12=60μmolCO2·m-2·s-1,所以一天中a点积累的有机物为300-60=240μmolCO2·m-2·s-1;b点光照12光照小时积累有机物为20×12=240μmolCO2·m-2·s-1,12小时黑暗消耗有机物为5×12=60μmolCO2·m-2·s-1,所以一天中b点积累的有机物为240-60=180μmolCO2·m-2·s-1,一天中a、b两点积累的有机物之比为240:180=4:3。
19. 发酵工程在医药上的应用非常广泛,其中青霉素的发现和产业化生产进一步推动了发酵工程在医药领域的应用和发展。产黄青霉菌是一种广泛存在于自然界中的霉菌,是生产青霉素的重要工业菌种。工业上生产青霉素的发酵工程流程如图所示。回答相关问题:
(1)对产黄青霉菌进行分离纯化并计数采用_________平板法,统计的菌落数往往比活菌的实际数目______(填“多”或“少”),原因是___。还有一种直接计数方法是________________ ,该方法需要用到___________计数板。
(2)接种之前的过程①、②都属于____。整个发酵过程的中心环节是________________。过程④可采用_________ 、__________方法将菌体分离干燥。
(3)研究发现,某些青霉菌属于维生素营养缺陷型菌株,失去合成某种维生素的能力,只有在基本培养基中补充所缺乏的维生素后才能生长。某研究小组筛选出某种维生素营养缺陷型菌株,为了进一步确定该菌株的具体类型,他们把15种维生素按照不同组合分为5个小组,用5个滤纸片分别蘸取不同小组的维生素,然后覆于接种后的琼脂平板上培养一段时间。结果如下:
组别
维生素组合
1
维生素A
维生素B1
维生素B2
维生素B6
2
维生素C
维生素B1
维生素D2
维生素E
3
叶酸
维生素B2
维生素D2
胆碱
4
对氨基苯甲酸
维生素B6
维生素E
胆碱
5
生物素
维生素B12
烟酰胺
泛酸钙
实验结果显示1组和2组滤纸片周围产生生长圈(图2),则该营养缺陷型菌不能合成的维生素是_______________ 。若该菌株为叶酸和生物素的双营养缺陷型菌,则其在培养基上形成菌落的位置是______________。
【答案】(1) ①. 稀释涂布 ②. 少 ③. 两个或以上的细菌连在一起,培养一段时间后就长成了一个菌落 ④. 显微计数法 ⑤. 血细胞
(2) ①. 扩大培养 ②. 发酵罐中发酵 ③. 过滤 ④. 沉淀
(3) ①. 维生素B1 ②. 3与5的交界处
【解析】
【分析】1、人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质—培养基,用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。虽然各种培养基的配方不同,但一般都含有水、碳源(提供碳元素的物质)、氮源(提供氮元素的物质)和无机盐等营养物质。在提供上述几种主要营养物质的基础上,培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求。例如,在培养乳酸杆菌时,需要在培养基中添加维生素;在培养霉菌时,一般需要将培养基调至酸性;在培养细菌时,一般需要将培养基调至中性或弱碱性;在培养厌氧微生物时,需要提供无氧的条件。
2、发酵工程一般包括菌种的选育,扩大培养,培养基的配制、灭菌,接种,发酵,产品的分离、提纯等方面。发酵罐中发酵是发酵工程的中心环节。
【小问1详解】
对产黄青霉菌进行分离纯化并计数采用了稀释涂布平板法,其可以用来计数,原理是当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个单菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。由于两个或以上的细菌连在一起,培养一段时间后就长成 了一个菌落,因此用稀释涂布平板法进行活菌计数时,统计的菌落数往往比活菌的实际数目少。显微计数法可以直接对细菌进行计数,该方法需要用到血细胞计数板。
【小问2详解】
工业发酵罐的体积一般为几十立方米到几百立方米,接入的菌种总体积需要几立方米到几十立方米,所以在发酵之前还需要对菌种进行扩大培养,图中过程①、②都属于扩大培养过程。发酵罐中发酵是发酵工程的中心环节。过程④获得的发酵产品是微生物细胞本身,可在发酵结束之后,采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥。
【小问3详解】
实验结果显示1组和2组滤纸片周围产生生长圈,比较表格中各种维生素组合,1组和2组含有而其他组不含有的维生素是维生素B1,所以该营养缺陷型青霉菌不能合成的维生素是维生素B1。只有3组含有叶酸,只有5组含有生物素,所以若菌株为叶酸和生物素的双营养缺陷型青霉菌,则其在培养基上形成菌落的位置是3与5的交界处。
20. MS症是一种主要由MS蛋白渗入脑组织引发的中枢神经系统炎性疾病,可导致患者肌肉协调性丧失、视力减弱和功能丧失。科研人员应用生物工程技术制备抗MS 蛋白的单克隆抗体(5B8),期望治疗该病症。请回答下列有关问题:
(1)制备5B8需要用到杂交瘤技术,研究人员需要从注射了_____________小鼠脾脏中获取 B细胞,与骨髓瘤细胞融合处理筛选出杂交瘤细胞后,进行_____________,将抗体检测呈______________性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养,最终从小鼠腹水中提取到大量5B8.该项技术研究范畴属于_______(在“基因工程、细胞工程 、胚胎工程、蛋白质工程”中选填)。
(2)巨噬细胞在代谢以及对抗病原体过程会产生大量的ROS,脑组织周围巨噬细胞将ROS释放出来后会对神经元产生攻击效应。为了研究5B8在治疗MS症方面的作用机制,研究者检测了经5B8 处理巨噬细胞中NADPH氧化酶活性(NADPH 氧化酶的催化作用是产生ROS的主要来源)和 ROS的含量,结果如下:
分组
处理
结果
MS蛋白
5B8
NADPH氧化酶活性
ROS 含量(荧光强度相对值)
组1
—
—
标准
1
组2
+
—
偏高
4.7
组3
+
+
偏低
1.5
根据上表实验结果分析,MS蛋白处理对实验结果的影响是_______________。推测5B8对治疗MS症的作用机理是______________,从而减小对神经元的伤害。
【答案】(1) ①. MS蛋白 ②. 克隆化培养和抗体检测 ③. 阳 ④. 细胞工程
(2) ①. MS蛋白提高了巨噬细胞中NADPH氧化酶活性和ROS的含量 ②. 单克隆抗体5B8与MS蛋白结合,可以降低吞噬细胞NADPH氧化酶的量,进而降低ROS产量
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备:(1)制备产生特异性抗体的B淋巴细胞:向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。(2)获得杂交瘤细胞。①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合;②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。(3)克隆化培养和抗体检测。(4)将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。(5)提取单克隆抗体:从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。(6)单克隆抗体的优点:特异性强,灵敏度高,能大量制备。
【小问1详解】
单克隆抗体的制备需要向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞,因此制备5B8过程中,研究人员需要从注射了MS蛋白的小鼠脾脏中获取 B细胞,与骨髓瘤细胞融合处理筛选出杂交瘤细胞后,进行克隆化培养和抗体检测,将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养,最终从小鼠腹水中提取到大量5B8,技术研究范畴属于细胞工程。
【小问2详解】
分析实验结果可知,仅用MS蛋白处理,NADPH氧化酶活性和ROS 含量都变高,说明MS蛋白处理对实验结果的影响是提高了巨噬细胞中NADPH氧化酶活性和ROS的含量;而加入5B8后,NADPH氧化酶活性和ROS 含量都降低了,据此推测单克隆抗体5B8与MS蛋白结合,可以降低吞噬细胞NADPH氧化酶的量,进而降低ROS产量,从而减小对神经元的伤害。
21. 利用基因工程生产重组人血清白蛋白(rHSA)可解决人血清白蛋白(HSA)的短缺问题。科研人员依据基因组中HSA基因的碱基序列,同时考虑生产菌X(一种组氨酸缺陷型酵母菌)的生理特点,人工设计了rHSA基因。图1为基因工程所用质粒及相关元件(AOX1为启动子,该启动子的启动依赖于甲醇),图2是HSA基因部分序列示意图。请回答下列问题:
(1)S基因合成的信号肽具有引导后续合成的肽链进入内质网腔的功能,因此构建表达载体时需要将rHSA基因构建在S基因___(填“前”或“后”)形成融合基因。
(2)采用PCR技术扩增rHSA时,反应体系中需要添加模板、原料和___(写出3种成分即可)。以图2的rHSA为模板进行PCR时若只使用1种引物,其他条件无误,该实验使用的引物序列5'CTCCGATGGCATG3',反应后只合成出了与___链相同的单链,若对产物进行电泳时,发现除了目标序列外还有很多非特异性条带,请从引物的角度分析出现此情况的原因可能是___。
(3)rHSA基因导入生产菌X 需要经过两次筛选:第一次在含有氨苄青霉素的培养基中筛选得到含rHSA基因表达载体的大肠杆菌;第二次筛选时,将上述大肠杆菌与生产菌X混合,然后在不含___的基本培养基上培养,筛选出含有rHSA基因表达载体的生产菌X。rHSA基因表达载体既可在大肠杆菌中又可在生产菌X中稳定遗传的原因是___。
(4)在以甲醇为碳源的培养基中rHSA基因正常表达,无甲醇时该基因不表达。从生产控制的角度分析,选用AOX1作为rHSA基因的启动子的优点___。
【答案】(1)后 (2) ①. 耐高温的DNA聚合酶、引物、缓冲液 ②. b ③. 引物过短(引物特异性不强)
(3) ①. 组氨酸 ②. rHSA基因表达载体既含有真核生物的复制原点也含有原核生物的复制原点
(4)可减少物质和能量的消耗,人为控制HSA的表达
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。(4)目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
S基因合成的信号肽具有引导后续合成的肽链进入内质网腔的功能,需要在形成的蛋白质的前端,故构建表达载体时需要将rHSA 基因构建在S基因的后面,形成融合基因。
【小问2详解】
PCR技术的原理是DNA复制,需要模板原料的同时,需要耐高温的DNA聚合酶催化反应,也需要引物和缓冲液。引物可使DNA聚合酶沿着引物的3'延伸,根据题目信息,引物序列为5'CTCCGATGGCATG3',因为引物应与模板链的3'端结合,说明复制是以a链为模板,反应后只合成出了与b链相同的单链。引物过短可导致与非特异性序列结合可导致出现非特异条带,引物的特异性不强,也可能导致非目的序列。
【小问3详解】
生产菌X是一种组氨酸缺陷型酵母菌,若rHSA基因表达载体成功导入生产菌X,X可控制合成组氨酸,故应在不含组氨酸的培养基上培养,筛选出含有rHSA基因表达载体的生产菌X。rHSA基因表达载体既含有真核生物的复制原点也含有原核生物的复制原点,故既可在大肠杆菌中又可在生产菌X中稳定遗传。
【小问4详解】
AOX1是一种诱导型启动子,选用AOX1作为rHSA基因的启动子可在甲醇存在时激活目的基因的表达,可减少物质和能量的消耗,人为控制HSA的表达。
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成都外国语学校2023-2024学年度下期高二生物
零诊模拟试卷
注意事项:
1.本试卷分第I卷 (选择题)和第Ⅱ卷 (非选择题)两部分;
2. 本堂考试75分钟, 满分 100分;
3.答题前,考生务必先将自己的姓名,学号填写在答题卡上,并使用2B铅笔填涂。
4.考试结束后,将答题卡交回。
第Ⅰ卷 (选择题 48分)
一、每个题只有一个最佳选项。每题3分,共16题。
1. 雪莲果含水丰富,含糖量不高,且糖分主要为低聚果糖。低聚果糖可促进脂肪代谢以降低血脂浓度,促进肠道内益生菌的生长,以及提高肠道对钙、铁的吸收,但低聚果糖不能被人体直接消化吸收。下列有关叙述错误的是( )
A. 钙、铁等无机盐被吸收后,可参与构成细胞内的某些复杂化合物
B. 低聚果糖不能被人体直接消化吸收,是因为人体缺乏相关的酶
C. 维生素D和低聚果糖都可以用于预防老年人患骨质疏松症
D. 雪莲果含有低聚果糖,因此糖尿病患者不可以食用
2. 组成细胞的物质分为无机物、有机物两类,不同生物同一物质含量不同,同一生物不同时期同一物质含量也不尽相同。下列叙述正确的是( )
A. 北方冬小麦在冬天来临前,结合水的含量逐渐上升最终多于自由水
B. 油菜种子脂肪大多含不饱和脂肪酸,企鹅脂肪大多含饱和脂肪酸
C. 甘蔗叶和茎秆都含有较多还原糖,是检测还原糖的良好材料
D. 土豆中储藏的大多是淀粉,用双缩脲试剂处理不会出现紫色
3. 2023年下半年多地发生支原体肺炎,支原体肺炎是由一种称为肺炎支原体的单细胞生物引起呼吸道传染病,每3~7年会出现地区周期性流行,是我国5岁及以上儿童最主要的获得性肺炎。下列有关说法正确的是( )
A. 肺炎支原体没有线粒体,无法完成呼吸作用
B. 肺炎支原体的生物膜系统为其提供广阔的酶附着位点
C. 肺炎支原体的细胞壁组成与植物细胞不同
D. 肺炎支原体细胞中合成的蛋白质不需要内质网和高尔基体的加工
4. DNA指纹技术在案件侦破工作中有重要用途。刑侦人员将从案发现场收集到的头发等样品中提取的DNA,与犯罪嫌疑人的DNA进行比较,就有可能为案件的侦破提供证据。下列有关说法错误的是( )
A. 刑侦人员可以通过DNA指纹获得嫌疑人信息,根本原因在于生物的遗传信息储存在DNA分子中
B. 进行DNA比对能为案件的侦破提供证据体现了DNA分子的特异性
C. 提取DNA时需要加入酒精,因为DNA能溶解在酒精中
D. 将提取的DNA中加入相应酶彻底水解可得到6种水解产物
5. 氰化物是一种剧毒物质,其毒害机理是通过抑制线粒体内膜上酶的活性从而使组织细胞缺氧窒息。某研究小组以植物根尖为实验对象进行了相关实验,得到了如图所示结果。据图分析错误的是( )
A. 由图1 可以判断出植物根尖细胞吸收钾离子的方式是主动运输
B. 图1中4h后细胞不能再利用氧气,但可以继续吸收K⁺
C. 图2中4h后氧气消耗速率下降的原因是细胞膜上钾离子载体蛋白数量的限制
D. 结合图1和图2,不能判断根尖细胞吸收Cl⁻的跨膜运输方式
6. 马铃薯削皮后置于空气中一段时间后表面会变成黑色或褐色,这种现象被称为“酶促褐化反应”。科学家研究发现,该反应主要是因为马铃薯中的儿茶酚氧化酶可催化儿茶酚和氧气反应生成褐色的对羟基醌。下表是某实验小组探究温度对儿茶酚氧化酶活性影响的实验结果。下列相关叙述正确的是( )
温度
10
15
20
25
30
35
40
45
耗氧量
28.6
43.2
36.3
29.2
21.1
10.0
4.1
0.7
A. 实验结束时下溶液颜色最深,下溶液颜色最浅
B. 将8组恒温箱均置于摇床上振荡,可提高氧气的消耗速率和酶活性
C. 据实验结果推测儿茶酚氧化酶的最适温度在之间
D. 实验中将儿茶酚和儿茶酚氧化酶混匀后调整温度,置于对应恒温箱中保存
7. 癌细胞即使在氧气充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP,这种现象称为“瓦堡效应”。研究表明,癌细胞和正常分化的细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异,但癌细胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖的量和正常细胞不同。下图是癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程,下列叙述正确的是( )
A. 癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量的ATP
B. ③过程会消耗少量的还原氢,④过程不一定都在生物膜上完成
C. 发生“瓦堡效应”的癌细胞吸收的葡萄糖比正常细胞的少,且过程③④可同时进行
D. 若研制药物抑制癌症患者体内细胞的异常代谢途径,可选用图中①④为作用位点
8. 图1表示某水稻种子萌发的细胞呼吸过程中,O2的吸收量和 CO2的释放量随环境中 O2浓度的变化而变化的曲线,其中线段XY=YZ;图2是水稻种子萌发的RQ值(CO2产生量与 O2 消耗量的比值)变化。下列有关叙述正确的是( )
A. 图1中 O2浓度为a时,水稻种子有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多
B. 图1中 P点与图2中b点时水稻种子有氧呼吸消耗葡萄糖量相等
C. 图2中c点以后,水稻种子有氧呼吸速率不再继续增加
D. 同一O2浓度下,花生种子的RQ值大于水稻种子
9. 矿质离子主要由植物根系吸收,对光合作用有一定的影响。在适宜条件下,将黄瓜幼苗培养在完全培养液中,测定其光合作用速率与光照强度的关系,结果如图。若将黄瓜幼苗培养在缺镁培养液中(缺镁对呼吸作用速率影响不大),下列分析错误的是( )
A. 缺镁会影响叶绿素的合成,使光合速率下降,C点向左下方移动
B. 缺镁对呼吸作用速率影响不大,所以A点不会有明显移动
C. 图中B点是光补偿点,在缺镁培养液培养后B点左移
D. 图中D点是光饱和点,在缺镁培养液培养后D点左移
10. 《齐民要术》记载了一种称为“动酒酢(“酢”同“醋”)法”的酿醋工艺:“大率酒一斗,用水三斗,合瓮盛,置日中曝之。七日后当臭,衣(指菌膜)生,勿得怪也,但停置,勿移动,挠搅之。数十日,醋成”。下列有关叙述错误的是( )
A. 该方法的原理是醋酸菌在缺少糖源时可将乙醇最终转化为乙酸
B. 加水的目的是对酒进行稀释,避免酒精浓度过高杀死酵母菌
C. “衣”位于变酸的酒表面,是由醋酸菌大量繁殖形成的
D. 挠搅有利于酒精与醋酸菌充分接触,还可以增加溶液中的溶解氧
11. 下图1 为野生型细菌M 合成初生代谢产物(正常生命活动所必须的)丁的过程,中间产物乙是工业生产的一种重要原料。下图2为科研人员利用野生型M菌培育高产乙的突变型M菌(A基因正常,B基因突变)的过程,下列叙述正确的是( )
A. 选育微生物菌种时,除图示的诱变育种方法外,还可以用杂交育种和基因工程育种法
B. 由培养基I到培养基II的接种方法为平板划线法或稀释涂布平板法
C. 根据影印法的结果也不能直接判断出菌落3和5 就是符合要求的高产菌
D. 细菌培养一般需要将培养基的pH调至酸性
12. 通过植物细胞工程对光果甘草进行培养以获得药物甘草西定,过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 过程③通常先在生长素与细胞分裂素比例高的培养基中培养
B. 过程④常用射线或化学物质处理即可获得大量所需的突变体植株丙
C. 过程⑥中甘草西定可通过植物细胞培养获得,应将愈伤组织细胞悬浮培养
D. 所得三种植株中乙和丙的遗传信息与甲相同,植株丁和甲是同一物种
13. 紫花苜蓿(2n=32)是应用较为广泛的豆科牧草,但易造成家畜鼓胀病。百脉根(2n=12)富含单宁,单宁可与植物蛋白质结合,不会引起家畜采食后鼓胀。科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根为材料培育抗鼓胀病苜蓿新品种。研究流程如图(注:IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段,R-6G可阻止线粒体的呼吸作用),下列说法错误的是( )
A. 将两种细胞分别置于略高渗透压环境下,有利于去除细胞壁获得两种植物的原生质体
B. ②过程需要利用选择培养基筛选出杂种愈伤组织
C. ③过程需要在有光照、植物激素的作用才能化形成完整植株
D. ②过程的细胞中染色体数目最多有88条,③过程产生的再生植株是可育的多倍体
14. 用A和B两种限制酶同时和分别处理同一DNA片段,限制酶对应切点一定能切开。两种酶切位点及酶切产物电泳分离结果如图1和图2所示。下列叙述错误的是( )
A. 用A和B两种限制酶同时处理图中同一DNA片段得到6个游离的磷酸基团
B. 图1中X代表的碱基对数为4500,Y是限制酶A的酶切位点
C. 电泳凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子大小和构象等有关
D. 设计引物从图1中完整DNA片段中扩增出完整X,至少需要3次PCR
15. 胰岛素用于治疗糖尿病,但胰岛素注射后易在皮下堆积,需较长时间才能进入血液,进入血液后又易被分解,因此治疗效果受到影响。科研人员研制了速效胰岛素,其生产过程如图所示。下列说法错误的是( )
A. 速效胰岛素生产需要用到蛋白质工程和发酵工程
B. 大肠杆菌合成的新的胰岛素不能正常发挥作用
C. 除人工合成DNA外,还可以通过定点突变技术获得目的基因
D. 可以用Ca2+处理的方法直接将新的胰岛素基因导入大肠杆菌细胞中
16. 生物技术的安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列相关叙述正确的是( )
A. 某些转基因食品中DNA会与人体细胞的DNA发生基因重组
B. 将α‐淀粉酶基因与目的基因一起转入植物,可防止转基因花粉的传播
C. 生殖性克隆是利用克隆技术产生特定的细胞来修复或替代受损的细胞
D. 试管婴儿必需的技术有体外受精、植入前的遗传学诊断和胚胎移植等
第Ⅱ卷 (非选择题 52分)
17. 研究表明,在盐胁迫下大量Na+进入植物根部细胞,会抑制K+进入细胞,导致细胞中Na+/K+的比例异常,使细胞内的酶失活,影响蛋白质的正常合成。碱蓬等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长,如图是耐盐植物根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图,其根细胞生物膜两侧H+形成的电化学梯度,在物质转运过程中发挥了十分重要的作用。请回答下列问题:
(1)盐碱地上大多数植物很难生长,主要原因是土壤溶液浓度大于____,植物无法从土壤中获取充足的水分甚至萎蔫。
(2)当盐浸入到根周围的环境时,Na+以____方式顺浓度梯度大量进入根部细胞。据图分析,图示各结构中H+浓度分布存在差异,该差异主要由位于____上的H+-ATP泵转运H+来维持的。主动运输的意义是____。
(3)为减少Na+对胞内代谢的影响,这种H+分布特点可使根细胞将Na+转运到细胞膜外或液泡内。Na+转运到细胞膜外或液泡内所需的能量来自于____。
(4)有人提出,耐盐碱水稻根部细胞的细胞液浓度比一般水稻品种(生长在普通土壤上)的高。请利用质壁分离实验方法设计实验进行验证(简要写出实验设计思路)____。
18. 某科研小组以杂交水稻品种M的顶叶为研究对象,测得大田环境中各主要生长期顶叶的最大净光合速率、 叶绿素含量及干物质分配率,结果如下表所示。
生长期
最大净光合速率
(μmolCO₂·m⁻²·s⁻¹)
叶绿素含量
(mg/g·FW)
干物质分配率
(%)
分蘖期(营养生长期)
29.69
3.81
65.39
抽穗期
17.40
3.74
24.94
灌浆期(种子形成期)
18.65
4.30
14.52
收割期
7.73
1.90
--
(注:FW表示鲜重;干物质分配率表示叶片留存的光合产物占光合产物总积累量的百分比,“--”表示不统计。 )
回答下列问题:
(1)叶绿素含量的测定:先用无水乙醇________光合色素,再根据各种色素的吸收光谱特点,选择在_______(A.红光B.蓝紫光C.红光或蓝紫光D.红光和蓝紫光)条件下测得光的吸收率,最后通过计算,用单位质量(鲜重)叶片中含有多少叶绿素来定量表示。
(2)据题干和表分析,分蘖期和灌浆期顶叶干物质分配差异的主要原因是____________ 。实验者为水稻叶片提供H218O,不久后测到种子的糖类中含18O,请结合所学知识写出18O 元素在过程中转移的路径为____________________________________(用相关物质及箭头表示)。
(3)该科研小组使用OTC气候室 (模拟大气CO2浓度升高的环境)测得杂交水稻品种M顶叶的光合速率随光照强度的变化情况如图所示,每天以光照12小时计算,一天中a、 b两点积累的有机物之比为____________。
19. 发酵工程在医药上的应用非常广泛,其中青霉素的发现和产业化生产进一步推动了发酵工程在医药领域的应用和发展。产黄青霉菌是一种广泛存在于自然界中的霉菌,是生产青霉素的重要工业菌种。工业上生产青霉素的发酵工程流程如图所示。回答相关问题:
(1)对产黄青霉菌进行分离纯化并计数采用_________平板法,统计的菌落数往往比活菌的实际数目______(填“多”或“少”),原因是___。还有一种直接计数方法是________________ ,该方法需要用到___________计数板。
(2)接种之前的过程①、②都属于____。整个发酵过程的中心环节是________________。过程④可采用_________ 、__________方法将菌体分离干燥。
(3)研究发现,某些青霉菌属于维生素营养缺陷型菌株,失去合成某种维生素的能力,只有在基本培养基中补充所缺乏的维生素后才能生长。某研究小组筛选出某种维生素营养缺陷型菌株,为了进一步确定该菌株的具体类型,他们把15种维生素按照不同组合分为5个小组,用5个滤纸片分别蘸取不同小组的维生素,然后覆于接种后的琼脂平板上培养一段时间。结果如下:
组别
维生素组合
1
维生素A
维生素B1
维生素B2
维生素B6
2
维生素C
维生素B1
维生素D2
维生素E
3
叶酸
维生素B2
维生素D2
胆碱
4
对氨基苯甲酸
维生素B6
维生素E
胆碱
5
生物素
维生素B12
烟酰胺
泛酸钙
实验结果显示1组和2组滤纸片周围产生生长圈(图2),则该营养缺陷型菌不能合成的维生素是_______________ 。若该菌株为叶酸和生物素的双营养缺陷型菌,则其在培养基上形成菌落的位置是______________。
20. MS症是一种主要由MS蛋白渗入脑组织引发的中枢神经系统炎性疾病,可导致患者肌肉协调性丧失、视力减弱和功能丧失。科研人员应用生物工程技术制备抗MS 蛋白的单克隆抗体(5B8),期望治疗该病症。请回答下列有关问题:
(1)制备5B8需要用到杂交瘤技术,研究人员需要从注射了_____________的小鼠脾脏中获取 B细胞,与骨髓瘤细胞融合处理筛选出杂交瘤细胞后,进行_____________,将抗体检测呈______________性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养,最终从小鼠腹水中提取到大量5B8.该项技术研究范畴属于_______(在“基因工程、细胞工程 、胚胎工程、蛋白质工程”中选填)。
(2)巨噬细胞在代谢以及对抗病原体过程会产生大量的ROS,脑组织周围巨噬细胞将ROS释放出来后会对神经元产生攻击效应。为了研究5B8在治疗MS症方面的作用机制,研究者检测了经5B8 处理巨噬细胞中NADPH氧化酶活性(NADPH 氧化酶的催化作用是产生ROS的主要来源)和 ROS的含量,结果如下:
分组
处理
结果
MS蛋白
5B8
NADPH氧化酶活性
ROS 含量(荧光强度相对值)
组1
—
—
标准
1
组2
+
—
偏高
47
组3
+
+
偏低
1.5
根据上表实验结果分析,MS蛋白处理对实验结果的影响是_______________。推测5B8对治疗MS症的作用机理是______________,从而减小对神经元的伤害。
21. 利用基因工程生产重组人血清白蛋白(rHSA)可解决人血清白蛋白(HSA)的短缺问题。科研人员依据基因组中HSA基因的碱基序列,同时考虑生产菌X(一种组氨酸缺陷型酵母菌)的生理特点,人工设计了rHSA基因。图1为基因工程所用质粒及相关元件(AOX1为启动子,该启动子的启动依赖于甲醇),图2是HSA基因部分序列示意图。请回答下列问题:
(1)S基因合成的信号肽具有引导后续合成的肽链进入内质网腔的功能,因此构建表达载体时需要将rHSA基因构建在S基因___(填“前”或“后”)形成融合基因。
(2)采用PCR技术扩增rHSA时,反应体系中需要添加模板、原料和___(写出3种成分即可)。以图2的rHSA为模板进行PCR时若只使用1种引物,其他条件无误,该实验使用的引物序列5'CTCCGATGGCATG3',反应后只合成出了与___链相同的单链,若对产物进行电泳时,发现除了目标序列外还有很多非特异性条带,请从引物的角度分析出现此情况的原因可能是___。
(3)rHSA基因导入生产菌X 需要经过两次筛选:第一次在含有氨苄青霉素的培养基中筛选得到含rHSA基因表达载体的大肠杆菌;第二次筛选时,将上述大肠杆菌与生产菌X混合,然后在不含___的基本培养基上培养,筛选出含有rHSA基因表达载体的生产菌X。rHSA基因表达载体既可在大肠杆菌中又可在生产菌X中稳定遗传的原因是___。
(4)在以甲醇为碳源的培养基中rHSA基因正常表达,无甲醇时该基因不表达。从生产控制的角度分析,选用AOX1作为rHSA基因的启动子的优点___。
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