内容正文:
高二年级调研测试
生 物
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、单项选择题:共14题,每题2分,共28分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列关于细胞中元素和化合物的叙述,正确的是( )
A. 组成细胞各种元素大多以离子的形式存在
B. 动物血清中钙盐含量太低容易发生肌无力
C. 微量元素可参与某些复杂化合物的组成,如Fe、Mg分别参与血红蛋白和叶绿素组成
D. 多糖和蛋白质等生物大分子均以碳链为基本骨架
【答案】D
【解析】
【分析】组成细胞的化合物分为有机物和无机物。有机物包括糖类、脂质、蛋白质和核酸;无机物包括水和无机盐。
【详解】A、组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在,A 错误;
B 、动物血清中钙盐含量太低容易发生抽搐,血钙含量过高容易发生肌无力,B 错误;
C、Mg 属于大量元素,不是微量元素,C 错误;
D 、多糖、蛋白质、核酸等生物大分子均以碳链为基本骨架,例如纤维素是多糖,由许多葡萄糖分子连接而成,这些葡萄糖分子通过碳链相连形成大分子;蛋白质由氨基酸通过肽键连接,氨基酸之间也是通过碳链相连,D 正确。
故选D。
2. 肺炎支原体是人类支原体肺炎的病原体(结构如图所示)。有关叙述正确的是( )
A. 肺炎支原体有核糖体,可以合成蛋白质
B. 肺炎支原体无线粒体,因此不能进行有氧呼吸
C. 支原体的核酸彻底水解的产物有6种
D. 支原体没有染色体,因此以无丝分裂方式增殖
【答案】A
【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、肺炎支原体是原核细胞,只有核糖体这一种细胞器,可以合成蛋白质,A正确;
B、肺炎支原体属于原核细胞,没有线粒体,但有进行有氧呼吸的酶,可以进行有氧呼吸,B错误;
C、支原体是细胞生物,细胞中有DNA、RNA两种核酸,彻底水解产物有磷酸分子、核糖、脱氧核糖、A、T、G、C、U这8种,C错误;
D、无丝分裂是真核细胞的增殖方式,支原体是原核细胞,不通过这种分裂方式进行增殖,D错误。
故选A。
3. 下列关于细胞结构的叙述,正确的是( )
A. 细胞质膜上的蛋白质呈对称分布
B. 线粒体内膜的面积小于外膜,蛋白质含量高于外膜
C. 核糖体和中心体均含蛋白质,不含磷脂分子
D. 大肠杆菌的细胞壁主要成分是纤维素
【答案】C
【解析】
【分析】线粒体:具有双膜结构,内膜向内突起形成“嵴”,内膜基质和基粒上有与有氧呼吸有关的酶,是有氧呼吸第二、三阶段的场所,生命体95%的能量来自线粒体,又叫“动力工厂”。
【详解】A、细胞质膜上的蛋白质以不同的方式镶嵌在磷脂双分子层中,细胞膜外侧还有糖蛋白,故细胞质膜上的蛋白质呈不对称分布,A错误;
B、线粒体内膜向内突起形成“嵴”,内膜上有与有氧呼吸有关的酶,因此线粒体内膜的面积大于外膜,蛋白质含量高于外膜,B错误;
C、核糖体和中心体都是无膜结构的细胞器,其组成成分中都含有蛋白质,不含磷脂分子,C正确;
D、大肠杆菌为原核生物,其细胞壁主要成分是肽聚糖,D错误。
故选C。
4. 下图表示几种常见的物质进出细胞的方式,相关叙述正确的是( )
A. ①和②均属于被动运输,运输速率与浓度差呈正相关
B. ①②③都需要与被运输的分子结合,结合后蛋白质的空间结构会发生改变
C. 细胞内合成的分泌蛋白通过途径③运出细胞
D. 人的肾脏通过水通道对水分进行重新吸收,使尿液浓缩
【答案】D
【解析】
【分析】1、物质进出细胞的方式有自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散特点:高浓度到低浓度,不需要载体和能量;协助扩散特点:高浓度到低浓度,需要载体不需要能量;主动运输特点:低浓度到高浓度,需要载体需要能量。转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白两类,通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合。而载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变。
2、分析该图可知,①、②为协助扩散,③为主动运输。
【详解】A、①、②为协助扩散,均属于被动运输,运输速率除了与细胞内外的浓度差有关外,还受到转运蛋白数量的限制,A错误;
B、①的转运蛋白为通道蛋白,②③的转运蛋白为载体蛋白,分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,而载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变,B错误;
C、③为主动运输,细胞内合成的分泌蛋白通过胞吐运出细胞,C错误;
D、人肾脏的肾小管和集合管上的水通道蛋白以协助扩散的方式对水分进行重新吸收,使尿液浓缩,D正确。
故选D。
5. 关于酶及其特性的实验设计,叙述错误的是( )
A. 酶是活细胞产生的有机物,作用场所可以在细胞内外
B. 探究酶的专一性,可利用淀粉酶、淀粉、蔗糖和斐林试剂设计实验
C. 探究温度对酶活性的影响,可利用淀粉酶、淀粉和碘液设计实验
D. 过氧化氢在高温和酶催化条件下分解都加快,其原理都是降低反应所需要的活化能
【答案】D
【解析】
【分析】酶是生物体内产生的具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,少数酶是 RNA。 酶具有以下重要特点和作用: 高效性:能够极大地加快化学反应的速率。例如,过氧化氢酶催化过氧化氢分解的效率比无机催化剂高得多。 专一性:一种酶通常只能催化一种或一类化学反应。像唾液淀粉酶只能催化淀粉水解,而不能催化蛋白质水解。 作用条件较温和:酶的催化作用需要适宜的温度、pH 等条件。在过高或过低的温度、过酸或过碱的环境下,酶的活性会受到影响甚至丧失。比如胃蛋白酶在酸性条件下活性高,而在碱性条件下活性低。
【详解】A 、酶是活细胞产生的有机物,在细胞内和细胞外都能发挥作用,比如消化酶在消化道(细胞外)起作用,呼吸酶在细胞内起作用,A 正确;
B、利用淀粉酶分别作用于淀粉和蔗糖,然后用斐林试剂检测是否产生还原糖,可探究酶的专一性,B 正确;
C 、探究温度对酶活性的影响时,可以利用淀粉酶和淀粉,通过检测淀粉是否被水解(用碘液检测)来判断酶活性,C 正确;
D、酶催化过氧化氢分解加快是降低了反应所需要的活化能,而过氧化氢在高温条件下分解加快是因为提供了更多的能量使更多的分子达到反应所需的活化能,不是降低反应的活化能,D 错误。
故选D。
6. ATP在生物体的生命活动中发挥着重要作用。下列有关ATP的叙述,错误的是( )
A. ATP脱去两个磷酸基团后,可作为合成RNA的原料
B. ATP中的“A”与DNA、RNA中的碱基“A”是同一种物质
C. ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质,但在细胞中含量很少
D. ATP中的能量可以来源于光能、化学能,也可以转化为光能和化学能
【答案】B
【解析】
【分析】1、ATP的中文名称叫腺苷三磷酸,其结构简式为A-P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,-代表普通磷酸键,~代表特殊的化学键。2、ATP的合成过程主要是光合作用和呼吸作用,合成ATP的能量分别来源于光能和有机物中的化学能,ATP水解释放的能量可以转化成细胞或生物体生命活动需要的光能、化学能、机械能或者电能等。
【详解】A、ATP的中文名称叫腺苷三磷酸,其结构简式为A-P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,ATP脱去两个磷酸基团后,可作为合成RNA的原料,A正确;
B、ATP中的“A”是指腺苷,腺苷包括一分子腺嘌呤和一分子核糖,DNA中的碱基“A”是指腺嘌呤,B错误;
C、ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质,在细胞中与ADP时刻发生相互转化,故在细胞内含量很少,C正确;
D、植物进行光合作用,将光能转化为ATP中化学能,呼吸作用将有机物中的化学能转化为ATP中的能量;萤火虫发光是ATP中的能量转化为光能,ATP中的能量可以用于氨基酸脱水缩合形成蛋白质,这是ATP中的能量转化为化学能;故ATP中的能量可以来源于光能、化学能,也可以转化为光能和化学能,D正确。
故选B。
7. 将蚕豆植物放在湿润的空气中,光照一段时间后,取蚕豆叶下表皮制作临时装片,先在清水中观察,然后用0.3g/mL蔗糖溶液取代清水,继续观察,结果如图所示。下列有关叙述正确的是
A. 只有将保卫细胞置于0.3g/ml蔗糖溶液中时,才构成一个渗透系统
B. 刚从清水转入0.3g/ml蔗糖溶液中时,保卫细胞细胞液浓度将逐渐增加
C. 清水中保卫细胞发生渗透失水而导致气孔开放
D. 蔗糖分子扩散进入保卫细胞后,细胞渗透吸水导致气孔关闭
【答案】B
【解析】
【详解】A、保卫细胞放在任何溶液中都可能成为渗透作用系统,A错误;
B、刚从清水转入0.3g/ml蔗糖溶液中时,保卫细胞发生渗透失水,细胞液浓度将逐渐增加,B正确;
C、清水中的保卫细胞发生渗透失水,会导致气孔关闭,C错误;
D、细胞膜具有选择透过性,蔗糖分子不会进入保卫细胞,D错误。
故选B。
8. 下列关于细胞生命历程的叙述,正确的是( )
A. 细胞分化是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果
B. 目前解释细胞凋亡机制的学说主要有自由基学说和端粒学说
C. 人的造血干细胞是未分化细胞,具有分化成各种血细胞的全能性
D. 细胞坏死对多细胞生物体维持内环境稳态具有关键作用
【答案】A
【解析】
【分析】1、在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程,叫做细胞分化。
2、由基因决定的细胞自动结束生命的过程,叫细胞凋亡。比如人在胚胎时期尾部细胞自动死亡、蝌蚪尾部细胞自动死亡、胎儿手指间细胞自动死亡、细胞的自然更新、被病原体感染细胞的清除等。
3、细胞衰老是细胞生命活动中的一个阶段,表现为细胞维持自身稳定的能力和适应的能力降低。细胞衰老是生理活动和功能不可逆的衰退过程。
【详解】A、细胞分化的实质是基因的选择性表达,基因在特定的时间和空间条件下选择性表达导致细胞在形态、结构、功能上发生稳定性的变化,使其功能趋向专门化,A正确;
B、目前解释细胞衰老机制的学说主要有自由基学说和端粒学说,细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,B错误;
C、人的造血干细胞是已分化的细胞,但仍具有分裂分化能力,可继续分裂分化为各种血细胞,但不能称为全能性,C错误;
D、细胞坏死是指在种种不利因素影响下,如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡,不利于维持内环境稳态,D错误。
故选A。
9. 如图为生态系统碳循环的部分过程示意图,其中A、B、C、D构成了生物群落,①~⑦表示过程。下列叙述正确的是( )
A. 生物群落的碳元素返回无机环境的途径是①②③⑦
B. 土壤中某些难以分解的物质在A中的含量比在B中的要低
C. 去除图中的D,可以减少CO2的排放,有利于维持生态系统的稳定
D. 碳元素主要以有机物形式在生物群落内流动
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:C是生产者,B是初级消费者,A是次级消费者,D是分解者。
【详解】A、由图可知,生物群落中的碳元素返回无机环境的途径有①②③消费者、生产者的呼吸作用、⑤分解者的分解作用和⑦化石燃料的燃烧,A错误;
B、图中A是次级消费者,B初级消费者,C是生产者。土壤中某些难以分解的物质被植物吸收后,沿着食物链传递,因难以分解排出,将会导致其沿着食物链积累,在A中的含量比在B中的要高,B错误;
C、图中的D是分解者,若生态系统中没有分解者,动植物的遗体和动物的排遗物会堆积如山,生态系统就会崩溃,C错误;
D、碳元素以二氧化碳的形式在生物群落和无机环境之间循环,主要以有机物的形式在生物群落内沿着食物链(网)流动,D正确。
故选D。
10. 下列关于传统发酵技术应用的叙述,错误的是( )
A. 制作泡菜时,用水密封泡菜坛的目的是促进乳酸菌的无氧呼吸
B. 制作果酒时,需每隔一定时间打开瓶盖放气
C. 制作果醋时,可以往果酒中加入醋酸杆菌将乙醇转化为醋酸
D. 传统发酵技术大多为混合菌种
【答案】B
【解析】
【分析】1、泡菜的制作原理:泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
2、果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧微生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,把糖分解成二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精。
3、果醋制作的原理是在氧气充足的条件下,醋酸菌将葡萄糖或酒精转化成醋酸,醋酸菌是好氧菌,最适宜生长的温度范围是30~35℃。
【详解】A、制作泡菜时,用水密封泡菜坛的目的是促进乳酸菌的无氧呼吸,A正确;
B、制作果酒时,需每隔一定时间将瓶盖拧松一次(不能打开,防止杂菌污染),定时松瓶盖的目的是排出瓶中的气体,防止发酵液溢出,B错误;
C、制作果醋时,可以往果酒中加入醋酸杆菌将乙醇转化为乙酸 ,在氧气充足,糖源不足的条件下,醋酸杆菌可以将乙醇转化为乙醛再转化为乙酸,C正确;
D、传统发酵技术是利用天然菌种,不需要对菌种纯化,D正确。
故选B。
11. 下列关于土壤中尿素分解菌的分离与计数实验的叙述,错误的是( )
A. 培养过程中,将培养皿倒置能防止杂菌的污染
B. 测定土壤中尿素分解菌的数量和土壤中固氮菌的数量应选用相同的稀释倍数
C. 判断培养基灭菌是否彻底,可将未接种的以尿素为唯一氮源的培养基置于与实验组相同条件下培养
D. 判断培养基是否具有筛选作用,可用牛肉膏蛋白胨培养基与实验组相同处理最终对比菌落数
【答案】B
【解析】
【分析】稀释涂布平板法:稀释涂布平板法除了可以用于分离微生物外,也常用来统计样品中活菌的数目。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,就能推测样品大约含有多少活菌。
【详解】A、倒置可以避免培养基表面的冷凝水形成的水珠滴落,从而减少微生物随水珠溅落而造成的污染,A正确;
B、土壤中不同类型细菌数量不同,测定土壤中尿素分解菌的数量和土壤中固氮菌的数量应选用不同的稀释倍数,B错误;
C、若要判断培养基灭菌是否彻底,可将未接种的培养基置于与实验组相同条件下培养,观察未接种的培养基上是否会出现菌落,C正确;
D、若要判断选择培养基是否起到了选择作用,需设置接种在牛肉膏蛋白胨培养基作为对照,若牛肉膏蛋白胨培养基的菌落数明显大于选择培养基的数目,说明选择培养基已筛选出一些细菌菌落,D正确。
故选B。
12. 下图A、B、C、D表示以亲本植物为材料进行的四种人工繁殖过程,图中融合细胞只考虑两两融合。下列叙述正确的是( )
A. 图中A过程获得的植株可以显著提高变异频率,是研究遗传突变的理想材料
B. 利用B过程所示途径可大量获得细胞的次生代谢物
C. A、B、C、D得到的子代植株的体细胞中染色体数量比为1∶2∶3∶4
D. 过程②可用物理或化学方法诱导形成融合细胞
【答案】D
【解析】
【分析】A表示利用生殖细胞得到单倍体植株,①是植物组织培养,B表示通过胚状体进行无性繁殖得到的个体,②是诱导原生质体融合,C为植物组织培养,D为植物体细胞杂交。
【详解】A、诱变育种可以提高突变率,图中A过程为单倍体育种,A错误;
B、次生代谢物一般认为不是植物基本生命活动所需的产物,含量很低,可以通过细胞的工厂化生产大量获得,B错误;
C、A表示利用生殖细胞得到单倍体植株,B表示通过胚状体进行无性繁殖得到的个体,C为植物组织培养,D为植物体细胞杂交,故A、B、C、D得到的子代植株的体细胞中染色体数量比为1∶2∶2∶4,C错误;
D、过程②是诱导原生质体融合,可用物理或化学方法诱导形成融合细胞,D正确。
故选D。
13. 将胚胎干细胞(ES)注射到一个发育中的桑葚胚内,可发育形成拥有不同基因型细胞的嵌合体。2023年,中国科学家培育出世界上首只高比例胚胎干细胞“嵌合食蟹猴”,其多种组织中含有供体干细胞来源的细胞。下列叙述正确的是( )
A. 嵌合食蟹猴中来源于ES细胞的遗传信息都能传递给后代
B. 移植之前需要对供体胚胎和受体母猴同时饲喂促性腺激素
C. 为了能直观检验嵌合体猴的嵌合率,往往需要对嵌合细胞进行荧光蛋白标记
D. 嵌合体猴的遗传物质来自三个亲本,分别是干细胞供体、桑葚胚供体和胚胎移植受体
【答案】C
【解析】
【分析】胚胎干细胞(简称ES细胞)存在于早期胚胎中,具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞,并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。
【详解】A、嵌合幼猴中来源于ES细胞的遗传信息是否遗传给后代,取决于基因的表达状况和存在位置,基因在不同的细胞中表达状况不同,若ES存在于体细胞中,则不会遗传给后代,所以,来源于ES细胞的遗传信息不一定能传给后代,A错误;
B、促性腺激素的化学本质是蛋白质,不能饲喂,B错误;
C、对嵌合细胞进行荧光蛋白标记,根据荧光的颜色变化情况就能直观检验嵌合体猴的嵌合率,C正确;
D、嵌合体猴的遗传物质来自两个亲本,分别是干细胞供体、桑葚胚供体,而胚胎移植受体是提供孕育环境,D错误。
故选C。
14. 下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述,正确的是( )
A. 可以用菜花、洋葱、猪血、猪肝等实验材料粗提取 DNA
B. 提取植物细胞的DNA时,需要加入一定量的研磨液,快速研磨
C. 若选择动物细胞作为实验材料,实验中多次加入蒸馏水的目的均是为了析出DNA
D. 可利用DNA在酒精中溶解度较大的特点来提取DNA
【答案】B
【解析】
【分析】DNA粗提取和鉴定的原理:1、DNA的溶解性:DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同(DNA在0.14mol/L的氯化钠中溶解度最低);DNA不溶于酒精溶液,但细胞中的某些蛋白质溶于酒精。2、DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性不同。3、DNA的鉴定:在沸水浴的条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【详解】A 、猪血中的成熟红细胞没有细胞核和细胞器,不含 DNA,不能用于粗提取 DNA,A 错误;
B、提取植物细胞的 DNA 时,加入一定量的研磨液快速研磨,可以破碎细胞,释放出 DNA,B 正确;
C、若选择动物细胞作为实验材料,第一次加蒸馏水是为了使细胞吸水涨破,释放出核物质,后面多次加入蒸馏水不是为了析出 DNA,C 错误;
D 、DNA 在酒精中的溶解度较小,利用这一特点可使 DNA 析出,而不是提取,D 错误。
故选B。
二、多项选择题:共4题,每题3分,共12分。每题有不止一个选项符合题意,每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,选错或不答的得0分。
15. 红细胞生成素(EPO)是人体内促进红细胞生成的一种糖蛋白,可用于治疗肾衰性贫血等疾病。由于天然EPO来源极为有限,某科研团队采用基因工程培育转基因羊作为乳腺生物反应器,使其能合成EPO。下列叙述正确的是( )
A. 用显微注射技术将含EPO基因的表达载体导入羊的乳腺细胞中,可得到乳腺生物反应器
B. 构建基因表达载体时,需将EPO基因与乳腺蛋白基因的启动子重组在一起
C. 该转基因羊中的EPO基因可在羊的乳腺细胞中表达
D. 可通过PCR技术检测EPO基因是否插入山羊基因组
【答案】BCD
【解析】
【分析】转基因动物生产药物:(1)基因来源:药用蛋白基因+乳腺组织特异性表达的启动子(原理: 基因的选择性表达);(2) 成果:乳腺生物反应器;(3)过程:将药物蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起,导入哺乳动物的受精卵中,最终培育的转基因动物进入泌乳期后,可以通过分泌的乳汁生产所需要的药物。
【详解】A、用显微注射技术将含EPO基因的表达载体导入羊的受精卵中,可得到乳腺生物反应器,A错误;
B、在构建基因表达载体时,需要将EPO基因和乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起,这样才能使目的基因只在乳腺组织中表达,B正确;
C、EPO基因与乳腺蛋白基因的启动子重组在一起,可以在羊的乳腺细胞中表达,其他细胞中不表达,C正确;
D、目的基因进入受体细胞后,是否稳定维持和表达其遗传特性,只有通过检测与鉴定才能知道。可通过PCR技术检测EPO基因是否插入山羊基因组,D正确。
故选BCD。
16. 氧气供应不足时,骨骼肌细胞可通过无氧呼吸分解葡萄糖获得能量,乳酸在肝脏中经过糖异生重新生成葡萄糖,部分过程如下图所示。相关叙述正确的是( )
A. 骨骼肌细胞无氧呼吸的过程中,需要ATP提供能量
B. 无氧运动时骨骼肌细胞主要通过分解乳酸为骨骼肌供能
C. 该过程可避免乳酸损失及防止因乳酸堆积引起酸中毒
D. 骨骼肌细胞中不能进行糖异生,可能与缺乏相应的酶有关
【答案】ACD
【解析】
【分析】据图可知,骨骼肌细胞中,葡萄糖分解形成1,6-二磷酸果糖时需要1分子ATP水解供能,然后1,6-二磷酸果糖形成乳酸过程中合成ATP,乳酸可以在肝脏中经过糖异生,重新生成葡萄精。
【详解】A、据图可知,骨骼肌细胞中进行无氧呼吸的过程中,葡萄糖分解形成1,6-二磷酸果糖时需要1分子ATP水解供能,A正确;
B、剧烈无氧运动时,肌细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,但有氧呼吸占绝大多数,骨骼肌细胞主要通过有氧呼吸分解葡萄糖获得能量,B错误;
C、该过程中,乳酸在肝脏中经过糖异生,重新生成葡萄精,可避免乳酸损失及防止因乳酸堆积引起酸中毒,C正确;
D、乳酸在肝脏中进行糖异生过程时,需要酶的参与,骨骼肌细胞中不能进行糖异生,可能与缺乏相应的酶有关,D正确。
故选ACD。
17. 拟南芥(2N=10)被誉为“植物界的果蝇”。下图为拟南芥不同细胞有丝分裂过程中染色体数和染色体组数的部分变化曲线。相关叙述正确的是( )
A. ①处染色体数是中心体数的5倍
B. ②处着丝粒由于纺锤丝的牵引而发生断裂,从而引起染色体组数目加倍
C. ③处染色体数与核DNA数比值为1∶1
D. 若32P标记亲代核DNA双链后,连续进行两次有丝分裂,则两次分裂的②时期,单个细胞中被标记的染色体数目不等
【答案】CD
【解析】
【分析】分析题图:图中表示有丝分裂过程中染色体条数和染色体组数的变化,①表示着丝粒分裂之前的某些时期,细胞中染色体条数为10,2个染色体组,每条染色体上有2个DNA分子;②表示着丝粒分裂,细胞中染色体数、染色体组数加倍,分别为20、4,每条染色体上有一个DNA分子;③表示细胞分裂结束的子细胞中,染色体条数、染色体组数恢复至正常体细胞水平。
【详解】A、拟南芥是高等植物细胞,没有中心体,A错误;
B、有丝分裂过程中,着丝粒不是由于纺锤丝的牵引而断裂的,B错误;
C、③处染色体着丝粒已经分裂,每条染色体上有一个核DNA分子,其比值为1:1,C正确;
D、图中②时期表示有丝分裂后期,若32P标记亲代核DNA双链后,根据半保留复制,第一次有丝分裂后期,细胞中每条染色体均被32P标记,第一次分裂结束后形成的子细胞中每条染色体的DNA中均有一条链被32P标记,第二次有丝分裂后期,细胞中有一半染色体被标记,D正确。
故选CD。
18. 有人饮用鲜牛奶后会导致肠胃不适、消化不良,原因可能是体内缺乏乳糖酶。“低乳糖奶牛”的诞生有望给乳糖不耐受症患者提供“放心奶”。下图是“低乳糖奶牛”的培育过程,相关叙述正确的是( )
A. 犊牛的核遗传物质全部来自黑白花奶牛
B. 胚胎细胞核移植难度高于动物体细胞核移植
C. 选用去核卵母细胞的主要原因是其可以激发重组细胞1的细胞核全能性表达
D. “低乳糖奶牛”的出生涉及到的技术有动物细胞培养、核移植、胚胎移植等
【答案】CD
【解析】
【分析】分析题图:图示为“低乳糖奶牛”的培育过程,首先采用基因工程技术将“乳糖分解酶基因”导入受体细胞,再采用核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术获得转基因克隆动物。
【详解】A、犊牛的核遗传物质来自黑白花奶牛提供的细胞核,再加上导入的乳糖酶基因,所以犊牛的核遗传物质并非全部来自黑白花奶牛,A 错误;
B 、胚胎细胞核移植难度低于动物体细胞核移植,因为胚胎细胞的分化程度低于体细胞,B 错误;
C 、选用去核卵母细胞的主要原因是其细胞体积大、易操作,营养物质丰富,含有能激发细胞核全能性表达的物质,C 正确;
D、观察图中信息可知,“低乳糖奶牛”的出生涉及到的技术有动物细胞培养、动物细胞核移植、胚胎移植等,D 正确。
故选CD。
三、非选择题:共5题,共60分。除特别说明外,每空1分。
19. 淀粉和蔗糖是绿色植物光合作用的两种主要终产物。图1为某植物光合作用合成蔗糖和淀粉的过程,其中①~③代表与光合作用有关的物质,磷酸丙糖是淀粉和蔗糖合成过程中的共同原料,磷酸转运器能遵循1:1的原则反向交换Pi和磷酸丙糖。图2为该植物在不同补光条件下光合速率的变化曲线。回答下列问题。
(1)图1中①表示的物质是_____,合成淀粉的场所是_____。若抑制磷酸转运器的功能,则淀粉的合成量会_____。
(2)当光照等条件适宜时,③来源于_____。高温干旱条件下,植物体内淀粉或蔗糖的产量下降,原因是_____。
(3)图2实验的自变量为_____,该实验的无关变量中,影响光合作用强度的主要环境因素有_____(答出两点)。
(4)据图2分析,14~16时,三组光合速率均降低的主要原因是_____。若要促进该植物的生长,则最有效的补光措施是_____。
【答案】(1) ①. NADPH和ATP ②. 叶绿体基质 ③. 增多
(2) ①. 细胞呼吸和外界环境 ②. 高温干旱条件下,气孔开放度降低,植物吸收的CO2减少,经暗反应合成的磷酸丙糖减少,导致以磷酸丙糖为原料的淀粉和蔗糖合成少,产量下降
(3) ①. 时间和不同波长的光 ②. CO2浓度、温度、光照强度
(4) ①. 光照强度下降 ②. 补充红光
【解析】
【分析】1、光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上,色素吸收、传递和转换光能,并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气,另一部分光能用于合成ATP,暗反应发生场所是叶绿体基质中,首先发生二氧化碳的固定,即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物,三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原;2、图示中:①是NADPH和ATP,②三碳化合物(C3),③是CO2。
【小问1详解】
由图示可知,①是NADPH和ATP,NADPH和ATP形成后将为三碳化合物的还原提供能量,因此②三碳化合物(C3);合成淀粉的场所是叶绿体基质,若抑制磷酸转运器的功能,则磷酸丙糖向外运输减少,则淀粉的合成量会增多。
【小问2详解】
当光照等条件适宜时植物既进行光合作用,也进行呼吸作用,且光合作用大于呼吸作用,所以③(CO2)来源于呼吸作用产生的及外界吸收的二氧化碳;高温干旱条件下植物的大多数气孔关闭,使得CO2的吸收量减少,植物暗反应合成的磷酸丙糖量减少,导致以磷酸丙糖为原料的淀粉和蔗糖合成减少,产量下降。
【小问3详解】
分析图2可知,实验的自变量为横轴表示的时间,以及不同的曲线代表不同波长的光,该实验的无关变量中,影响光合作用强度的主要环境因素有CO2浓度、温度、光照强度。
【小问4详解】
结合实际情况以及据图2分析,14~16时,三组光合速率均降低的主要原因是光照强度下降;分析不同的波长光对光合速率的影响,发现红光组影响最大,因此若要促进该植物的生长,则最有效的补光措施是补充红光。
20. 为贯彻“绿水青山就是金山银山”的发展理念,某市环保部门对曾遭污染的河流进行专项治理,采取了放置人工浮床、投放食藻虫等措施,治理后水质明显改善,逐步呈现了“流水清澈、鱼儿畅游”的景象。回答下列问题。
(1)人工浮床就像水中的绿岛,它与内河共同组成一个生态系统。在水体中放养食藻虫能有效降低藻类和有机碎屑的含量,这说明食藻虫在生态系统中的成分可能是_____。浮床上的植物既可供欣赏又能净化水体体现了生物多样性的_____价值。浮床中植物的根部除了能吸收水体中的氮磷,其分泌物还能抑制藻类的生长,这主要体现了生态系统信息传递的作用是_____。
(2)部分河域采用了复合式人工浮床技术,即利用种植层和微生物框架层同时对河流污水进行净化,实现植物根系净化和微生物净化同步进行,达到更好的净化效果。微生物净化主要是为了增加分解者的数量,以促进水体中有机污染物的分解,形成能被植物重新吸收利用的水、二氧化碳和_____,从而实现水质的净化。浮床中曝气机通过曝气头不断曝气,目的是促进_____,以净化水体。该方法主要遵循了生态工程的_____原理。
(3)流经被污染的河流生态系统的总能量_____(填“大于”或“等于”或“小于”)生态系统中植物固定的太阳能。某段时间该流域部分能量流动关系如下图,图中的数值表示能量的相对值,A表示的能量去向是_____。I、Ⅱ两个营养级间的能量传递效率约为_____(小数点后保留1位数字)。
(4)科研人员利用人工浮床技术对水体中有害藻类进行治理,请你从生态系统能量流动角度分析,人工浮床能有效治理该流域水体污染的原因:_____。
【答案】(1) ①. 消费者和分解者 ②. 直接和间接 ③. 调节种间关系,维持生态系统相对稳定
(2) ①. 无机盐 ②. 需氧微生物繁殖,分解水体中有机物 ③. 自生
(3) ①. 大于 ②. 流向分解者的能量 ③. 6.7%
(4)浮床水生植物能够有效阻挡阳光(或与藻类竞争阳光),抑制藻类光合作用
【解析】
【分析】潜在价值指目前人类尚不清楚的价值;间接价值也叫做生态功能,指对生态系统起到重要调节功能的价值;直接价值指对人类有食用、药用和工业原料等实用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值。
【小问1详解】
在水体中放养食藻虫能有效降低藻类,在生态系统中食藻虫属于消费者,同时还能降低有机碎屑的含量,属于分解者。浮床上的植物既可供欣赏体现的是直接价值,又能净化水体体现的是间接价值。浮床中植物的根部除了能吸收水体中的氮磷,其分泌物还能抑制藻类的生长,这主要体现了生态系统信息传递的作用是调节种间关系,维持生态系统相对稳定。
【小问2详解】
微生物净化主要是为了增加分解者的数量,以促进水体中有机污染物的分解,形成能被植物重新吸收利用的水、二氧化碳和无机盐,从而实现水质的净化。浮床中曝气机通过曝气头不断曝气,目的是促进需氧微生物繁殖,分解水体中有机物,以净化水体。该方法主要遵循了生态工程的自生原理。
【小问3详解】
流经被污染的河流生态系统的总能量=生态系统中植物固定的太阳能+污水中有机物中的能量,所以流经被污染的河流生态系统的总能量大于生态系统中植物固定的太阳能。某段时间该流域部分能量流动关系如下图,图中的数值表示能量的相对值,同化量=呼吸作用散失的+流向下一营养级+流向分解者的能量,A表示的能量去向是流向分解者的能量,传递效率等于相邻两营养级的同化量之比,I的同化量=1100+42=1142,Ⅱ的同化量=43.2+26.5+2.5+4.8=77,所以I、Ⅱ两个营养级间的能量传递效率约为77/1142×100%=6.7%。
【小问4详解】
人工浮床能有效治理该流域水体污染的原因是浮床水生植物能够有效阻挡阳光(或与藻类竞争阳光),抑制藻类的光合作用。
21. 炭疽病是一种人畜共患、死亡率较高的急性传染病,其病原体炭疽杆菌是一类需氧芽孢杆菌,其代谢过程中会将大量的代谢产物排出胞外。某种噬菌体能特异性地侵染炭疽杆菌,以下是对炭疽杆菌的实验室培养和炭疽病疑似患者的诊断过程。回答下列问题。
(1)培养基的营养成分见下表。制备该培养基时需采取_____方法灭菌,该培养基属于_____(填序号)
①固体培养基 ②液体培养基 ③基础培养基 ④选择培养基
培养基成分
蛋白胨
牛肉粉
氯化钠
多种生长因子
琼脂
蒸馏水
含量
10g
3g
5g
50ml
15g
1000ml
(2)从生态系统的成分上看,炭疽杆菌属于_____,噬菌体与它的种间关系是_____。
(3)具体诊断过程见下表
培养
分组
加入溶液
培养
现象
定性
可疑菌落接种到液体培养基35℃培养24小时
实验组
一定量生理盐水配制的澄清噬菌体溶液
35 ℃ 培养6小时
若浑浊度比对照组②_____(高/低),说明患者感染该病毒,原理是③_____。
对照组
①_____
变浑浊,原因是④_____。
定量
在5个细菌培养基平板上,均接种稀释倍数为106的样品液0.1 mL,培养一段时间后,平板上长出的细菌菌落数分别为35、171、268、178和314, 统计每毫升样品中的细菌数量。
(4)据上表数据分析,每毫升样品中的细菌数量为_____个。在进行以上定量实验时,采取的分离计数方法为_____,该方法统计得到的细菌数量与实际相比_____(填“偏大”或“不变”或“偏小”)。
(5)使用以下微生物发酵生产特定产物时,所利用的主要微生物的细胞结构与炭疽杆菌相同的有_____。
A. 制作果酒 B. 制作果醋 C. 制作泡菜 D. 酸奶
【答案】(1) ①. 高压蒸汽灭菌 ②. ①③
(2) ①. 消费者 ②. 寄生
(3) ①. 等量生理盐水 ②. 低 ③. 噬菌体侵染炭疽杆菌,炭疽杆菌数量下降 ④. 炭疽杆菌大量繁殖产生大量代谢产物
(4) ①. 1.63×109 ②. 稀释涂布平板法 ③. 偏小
(5)BCD
【解析】
【分析】1、常见的灭菌方法主要有以下几种: 高压蒸汽灭菌法:通常在高压蒸汽灭菌锅中进行,通过高温高压(一般是 121℃、103.4kPa 压力)来杀灭微生物。适用于培养基、手术器械、敷料等的灭菌。 例如,在实验室中对培养细菌用的培养基进行灭菌时,常采用高压蒸汽灭菌法。 灼烧灭菌法:直接在火焰上灼烧,使微生物被彻底烧死。常用于接种工具如接种环、接种针等的灭菌。 比如在微生物实验中,接种环在使用前后都要在酒精灯火焰上充分灼烧,以杀灭可能残留的微生物。 干热灭菌法:在干燥箱中通过高温(一般在 160 - 170℃)来灭菌,适用于玻璃器皿(如吸管、培养皿)、金属用具等。2、生态系统的成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。
【小问1详解】
培养基灭菌是需要减少对水分的影响,需采用高压蒸汽灭菌法灭菌;培养基中含有琼脂作为凝固剂,含有蛋白胨和牛肉膏提供碳源和氮源,因此该培养基属于固体培养基、基础培养基,即①③。
【小问2详解】
生态系统的成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。从生态系统的成分上看,炭疽杆菌属于消费者,噬菌体与它的种间关系是寄生。
【小问3详解】
分析实验操作过程,实验组加入一定量生理盐水配制的澄清噬菌体溶液,对照组相应的加入等量生理盐水;实验组中若浑浊度比对照组低,说明患者感染该病毒,原理是噬菌体侵染炭疽杆菌,炭疽杆菌数量下降,对照组也可以变浑浊,原因是炭疽杆菌大量繁殖产生大量代谢产物。
【小问4详解】
在进行平板菌落计数时,为了保证结果准确性和可靠性,通常选择菌落数在 30 - 300 之间的平板进行计数,因此314需舍弃,据上表数据分析,每毫升样品中的细菌数量为(171 + 268 + 178 +35)÷ 4÷0.1× 106 = 1.63×109个。在进行以上定量实验时,采取的分离计数方法为稀释涂布平板法,该方法统计得到的细菌数量与实际相比偏小,因为当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落。
【小问5详解】
使用以下微生物发酵生产特定产物时,所利用的主要微生物的细胞结构与炭疽杆菌相同的有制作果醋、制作泡菜、酸奶。炭疽杆菌是细菌,属于原核生物,制作果醋利用的醋酸菌也是原核生物;制作果酒利用的酵母菌是真核生物,制作泡菜和酸奶利用的乳酸菌是原核生物,A错误,BCD正确。
故选BCD。
22. 5-氟尿嘧啶 (5-FU)是一种抗肿瘤药物,广泛应用于肿瘤的治疗。研究人员将5-FU与宫颈癌细胞膜抗原(CA125)的特异性抗体(OC125)结合制备抗体偶联药物,生产OC125过程如下图所示。回答下列问题。
(1)小鼠免疫时,需将CA125先后多次接种于小鼠体内,目的是_____。
(2)在体外进行动物细胞培养时需要在合成培养基的基础上添加_____等天然成分。同时,为了维持培养液的pH和供细胞代谢利用,需要提供的气体分别是_____。
(3)研究发现获得的单克隆抗体能够检测含量很低的CA125,说明单克隆抗体具有_____的特点,与直接对患者使用细胞毒性药物相比,抗体偶联药物的优点是_____。
(4)与植物体细胞杂交相比,图中特有的诱导融合的方法是_____。该实验过程中需进行两次筛选,对筛选出的杂交瘤细胞,还需进行_____和_____,才能筛选出足够量的既能无限增殖又能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。选出特定的杂交瘤细胞可以在体外或小鼠腹腔内培养,最终从_____中获取大量的单克隆抗体。
【答案】(1)加强免疫,诱导小鼠产生更多能够分泌抗CA125的B淋巴细胞
(2) ①. 血清 ②. 二氧化碳和氧气
(3) ①. 特异性强,灵敏度高 ②. 能选择性的杀伤癌细胞,对正常细胞影响小
(4) ①. 灭活的病毒 ②. 克隆化培养 ③. (专一)抗体检测 ④. 培养液或小鼠腹水
【解析】
【分析】单克隆抗体制备流程:(1) 对小鼠注射特定的抗原蛋白,使小鼠产生免疫反应;(2) 得到相应的B淋巴细胞;(3)将小鼠骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合,再用特定的选择培养基进行筛选;(4)在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有融合的杂种细胞才能生长(这种杂种细胞的特点是既能迅速大量繁殖又能产生专一的抗体);(5)对上述杂交瘤细胞还需进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选,就可获得足量的能分泌所需抗体的细胞;(6)将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖,从细胞培养液或小鼠腹水中,就可以提取出大量的单克隆抗体。
【小问1详解】
CA125作为抗原来使用,小鼠免疫时,需将CA125先后多次接种于小鼠体内,目的是加强免疫,诱导小鼠产生能够分泌抗CA125的B淋巴细胞。
【小问2详解】
在体外进行动物细胞培养时,通常需要在合成培养基的基础上添加血清(或血浆)等一些天然成分。 为了维持培养液的 pH 和供细胞代谢利用,通常需要提供二氧化碳(CO₂)和氧气(O₂)。 二氧化碳(CO₂):细胞培养时,培养液中需要一定浓度的 CO₂ 来维持其 pH 的稳定。CO₂ 溶于水会形成碳酸,碳酸在水中会解离出氢离子(H⁺)和碳酸氢根离子(HCO₃⁻),从而形成一个缓冲体系,有助于稳定培养液的 pH。 氧气(O₂):细胞在代谢过程中需要氧气进行有氧呼吸,从而产生能量(ATP)以维持细胞的生命活动和功能。
【小问3详解】
单克隆抗体具有以下特点和优势: 特异性强:能够高度特异性地识别和结合特定的抗原表位,准确性极高。与直接对患者使用细胞毒性药物相比,抗体偶联药物具有以下优点: 靶向性更强:抗体偶联药物中的抗体部分能够特异性地识别肿瘤细胞表面的抗原,将药物精准地输送到肿瘤部位,减少对正常组织的损伤。
【小问4详解】
与植物体细胞杂交相比,动物细胞融合特有的诱导融合的方法是用灭活的病毒诱导。 常用于诱导动物细胞融合的病毒中仙台病毒最常用。用作融合剂的病毒必须事先用紫外线或β-丙内酯灭活,使病毒的感染活性丧失而保留病毒的融合活性。对筛选出的杂交瘤细胞,还需进行克隆化培养和抗体检测。 克隆化培养的目的是获得大量遗传性状相同的细胞,以保证所产生抗体的均一性和稳定性。 抗体检测则是为了进一步确认这些细胞所产生抗体的特异性、亲和力等性能。选出特定的杂交瘤细胞可以在体外或小鼠腹腔内培养,最终从培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体。
23. 启动子可分为组成型启动子和诱导型启动子。组成型启动子能够持续、高效地启动目的基因在植物各种组织中表达,但往往也会阻碍植物的生长发育;诱导型启动子能与抗逆基因结合,从而使转基因植物更好地适应逆境。沙冬青脱水素基因(AmDHN基因)能使植株具有较强的抗旱作用。科研人员构建Rd29A启动子驱动AmDHN基因表达的载体,过程如下图,再利用某种方法转化“敖汉苜蓿”培育耐旱新品种,以期在干旱地区发展苜蓿产业。neo「是新霉素抗性基因,aadA是链霉素抗性基因。回答下列问题。
限制酶
BclI
Sac I
BamH I
Pst I
Sma I
识别序列和切割位点
T↓GATCA
GAGCT↓C
G↓GATCC
CTGCA↓G
CCC↓GGG
(1)Rd29A启动子是_____(填“组成型”或“诱导型”)启动子,其基本单位是_____,能识别Rd29A启动子的酶是_____。
(2)下图是科研人员扩增Rd29A启动子所设计的引物,根据引物的碱基序列及限制酶的识别序列分析,构建载体2时选用的限制酶是_____。
上游引物P1:5'-GACCCGGGTTTCCAAAGATTTTTTTC-3'
下游引物P2:5'-GAGAGCTCTGGGGTTTTGCTTTTGAATGT-3'
(3)构建载体3时,选用_____酶切割载体1、2成功率较高。 载体5需先转入_____后再转化苜蓿,转化后应在培养基中添加_____筛选转化成功的愈伤组织。
(4)为检测转基因苜蓿中AmDHN基因的转录水平,挑选10株转基因植株,平均分成2组,利用自来水和20%PEG(模拟干旱条件) 处理8h, 提取植株的_____通过RT-PCR检测AmDHN基因和MtActin基因(一种骨架蛋白基因,在各种细胞中表达都相对恒定)的表达水平,扩增产物常用_____技术进行检测,检测结果如下图:
该图中,自来水处理和20%PEG条件下的AmDHN基因表达水平的差异说明_____。
【答案】(1) ①. 诱导型 ②. 4种脱氧核苷酸 ③. RNA聚合酶
(2)SmaⅠ和SacⅠ
(3) ①. BclⅠ和SacⅠ ②. 农杆菌 ③. 新霉素
(4) ①. (总)RNA ②. 琼脂糖凝胶电泳 ③. 干旱条件诱导Rd29A启动子驱动AmDHN基因表达
【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。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
4、目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【小问1详解】
根据题意,沙冬青脱水素基因属于抗旱基因,属于抗逆基因,诱导型启动子能与抗逆基因结合,使转基因植物更好地适应逆境,因此与AmDHN基因结合的Rd29A启动子属于诱导型启动子;启动子、终止子都是一段DNA序列,故其基本单位为4种脱氧核苷酸;在转录过程中,识别并结合启动子的酶是RNA聚合酶。
【小问2详解】
分析引物的碱基序列和限制酶识别序列切割位点,引物5'端是SmaⅠ的识别序列CCCGGG和SacⅠ的识别序列GAGCTC,SmaI和 SacI能识别并切割质粒,故构建载体2时选用的限制酶是SmaⅠ和SacⅠ。
【小问3详解】
构建载体3时要将35S启动子切掉,将Rd29A启动子连接在T-DNA上,故由载体1和2可得,选用BclⅠ酶和SacⅠ酶成功率较高;将目的基因导入植物细胞用的方法是农杆菌转化法,故载体5需先转入农杆菌后再转化苜蓿,载体5含有的neor是新霉素抗性基因,是标记基因,转化后应在培养基中添加新霉素筛选转化成功的愈伤组织。
【小问4详解】
本实验目的是检测转基因苜蓿中AmDHN基因的转录水平,基因转录产物是RNA,因此需提取植株的RNA通过RT-PCR检测AmDHN基因和MtActin基因的表达水平;通过PCR扩增获得产物通常用琼脂糖凝胶电泳技术进行检测,在相同浓度的凝胶中,DNA分子的大小和构象不同,迁移速率不同;自来水条件下AmDHN基因不转录,20%PEG条件下AmDHN基因转录,说明干旱条件能诱导Rd29A启动子驱动AmDHN基因表达。
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生 物
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、单项选择题:共14题,每题2分,共28分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列关于细胞中元素和化合物的叙述,正确的是( )
A. 组成细胞的各种元素大多以离子的形式存在
B. 动物血清中钙盐含量太低容易发生肌无力
C. 微量元素可参与某些复杂化合物的组成,如Fe、Mg分别参与血红蛋白和叶绿素组成
D. 多糖和蛋白质等生物大分子均以碳链为基本骨架
2. 肺炎支原体是人类支原体肺炎的病原体(结构如图所示)。有关叙述正确的是( )
A. 肺炎支原体有核糖体,可以合成蛋白质
B 肺炎支原体无线粒体,因此不能进行有氧呼吸
C. 支原体的核酸彻底水解的产物有6种
D. 支原体没有染色体,因此以无丝分裂方式增殖
3. 下列关于细胞结构的叙述,正确的是( )
A. 细胞质膜上的蛋白质呈对称分布
B. 线粒体内膜的面积小于外膜,蛋白质含量高于外膜
C. 核糖体和中心体均含蛋白质,不含磷脂分子
D. 大肠杆菌的细胞壁主要成分是纤维素
4. 下图表示几种常见的物质进出细胞的方式,相关叙述正确的是( )
A. ①和②均属于被动运输,运输速率与浓度差呈正相关
B. ①②③都需要与被运输的分子结合,结合后蛋白质的空间结构会发生改变
C. 细胞内合成的分泌蛋白通过途径③运出细胞
D. 人的肾脏通过水通道对水分进行重新吸收,使尿液浓缩
5. 关于酶及其特性的实验设计,叙述错误的是( )
A. 酶是活细胞产生的有机物,作用场所可以在细胞内外
B. 探究酶的专一性,可利用淀粉酶、淀粉、蔗糖和斐林试剂设计实验
C. 探究温度对酶活性的影响,可利用淀粉酶、淀粉和碘液设计实验
D. 过氧化氢在高温和酶催化条件下分解都加快,其原理都是降低反应所需要的活化能
6. ATP在生物体的生命活动中发挥着重要作用。下列有关ATP的叙述,错误的是( )
A. ATP脱去两个磷酸基团后,可作为合成RNA的原料
B. ATP中的“A”与DNA、RNA中的碱基“A”是同一种物质
C. ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质,但在细胞中含量很少
D. ATP中的能量可以来源于光能、化学能,也可以转化为光能和化学能
7. 将蚕豆植物放在湿润的空气中,光照一段时间后,取蚕豆叶下表皮制作临时装片,先在清水中观察,然后用0.3g/mL蔗糖溶液取代清水,继续观察,结果如图所示。下列有关叙述正确的是
A. 只有将保卫细胞置于0.3g/ml蔗糖溶液中时,才构成一个渗透系统
B. 刚从清水转入0.3g/ml蔗糖溶液中时,保卫细胞细胞液浓度将逐渐增加
C. 清水中保卫细胞发生渗透失水而导致气孔开放
D. 蔗糖分子扩散进入保卫细胞后,细胞渗透吸水导致气孔关闭
8. 下列关于细胞生命历程的叙述,正确的是( )
A. 细胞分化是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果
B. 目前解释细胞凋亡机制的学说主要有自由基学说和端粒学说
C. 人的造血干细胞是未分化细胞,具有分化成各种血细胞的全能性
D. 细胞坏死对多细胞生物体维持内环境稳态具有关键作用
9. 如图为生态系统碳循环的部分过程示意图,其中A、B、C、D构成了生物群落,①~⑦表示过程。下列叙述正确的是( )
A. 生物群落的碳元素返回无机环境的途径是①②③⑦
B. 土壤中某些难以分解的物质在A中的含量比在B中的要低
C. 去除图中的D,可以减少CO2的排放,有利于维持生态系统的稳定
D. 碳元素主要以有机物形式在生物群落内流动
10. 下列关于传统发酵技术应用的叙述,错误的是( )
A. 制作泡菜时,用水密封泡菜坛的目的是促进乳酸菌的无氧呼吸
B. 制作果酒时,需每隔一定时间打开瓶盖放气
C. 制作果醋时,可以往果酒中加入醋酸杆菌将乙醇转化为醋酸
D. 传统发酵技术大多为混合菌种
11. 下列关于土壤中尿素分解菌分离与计数实验的叙述,错误的是( )
A. 培养过程中,将培养皿倒置能防止杂菌的污染
B. 测定土壤中尿素分解菌的数量和土壤中固氮菌的数量应选用相同的稀释倍数
C. 判断培养基灭菌是否彻底,可将未接种的以尿素为唯一氮源的培养基置于与实验组相同条件下培养
D. 判断培养基是否具有筛选作用,可用牛肉膏蛋白胨培养基与实验组相同处理最终对比菌落数
12. 下图A、B、C、D表示以亲本植物为材料进行的四种人工繁殖过程,图中融合细胞只考虑两两融合。下列叙述正确的是( )
A. 图中A过程获得的植株可以显著提高变异频率,是研究遗传突变的理想材料
B. 利用B过程所示途径可大量获得细胞的次生代谢物
C. A、B、C、D得到子代植株的体细胞中染色体数量比为1∶2∶3∶4
D. 过程②可用物理或化学方法诱导形成融合细胞
13. 将胚胎干细胞(ES)注射到一个发育中的桑葚胚内,可发育形成拥有不同基因型细胞的嵌合体。2023年,中国科学家培育出世界上首只高比例胚胎干细胞“嵌合食蟹猴”,其多种组织中含有供体干细胞来源的细胞。下列叙述正确的是( )
A. 嵌合食蟹猴中来源于ES细胞的遗传信息都能传递给后代
B. 移植之前需要对供体胚胎和受体母猴同时饲喂促性腺激素
C. 为了能直观检验嵌合体猴的嵌合率,往往需要对嵌合细胞进行荧光蛋白标记
D. 嵌合体猴的遗传物质来自三个亲本,分别是干细胞供体、桑葚胚供体和胚胎移植受体
14. 下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述,正确的是( )
A. 可以用菜花、洋葱、猪血、猪肝等实验材料粗提取 DNA
B. 提取植物细胞的DNA时,需要加入一定量的研磨液,快速研磨
C. 若选择动物细胞作为实验材料,实验中多次加入蒸馏水的目的均是为了析出DNA
D. 可利用DNA在酒精中溶解度较大的特点来提取DNA
二、多项选择题:共4题,每题3分,共12分。每题有不止一个选项符合题意,每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,选错或不答的得0分。
15. 红细胞生成素(EPO)是人体内促进红细胞生成的一种糖蛋白,可用于治疗肾衰性贫血等疾病。由于天然EPO来源极为有限,某科研团队采用基因工程培育转基因羊作为乳腺生物反应器,使其能合成EPO。下列叙述正确的是( )
A. 用显微注射技术将含EPO基因的表达载体导入羊的乳腺细胞中,可得到乳腺生物反应器
B. 构建基因表达载体时,需将EPO基因与乳腺蛋白基因的启动子重组在一起
C. 该转基因羊中的EPO基因可在羊的乳腺细胞中表达
D. 可通过PCR技术检测EPO基因是否插入山羊基因组
16. 氧气供应不足时,骨骼肌细胞可通过无氧呼吸分解葡萄糖获得能量,乳酸在肝脏中经过糖异生重新生成葡萄糖,部分过程如下图所示。相关叙述正确的是( )
A. 骨骼肌细胞无氧呼吸的过程中,需要ATP提供能量
B. 无氧运动时骨骼肌细胞主要通过分解乳酸为骨骼肌供能
C. 该过程可避免乳酸损失及防止因乳酸堆积引起酸中毒
D. 骨骼肌细胞中不能进行糖异生,可能与缺乏相应的酶有关
17. 拟南芥(2N=10)被誉为“植物界的果蝇”。下图为拟南芥不同细胞有丝分裂过程中染色体数和染色体组数的部分变化曲线。相关叙述正确的是( )
A. ①处染色体数是中心体数的5倍
B. ②处着丝粒由于纺锤丝牵引而发生断裂,从而引起染色体组数目加倍
C. ③处染色体数与核DNA数比值为1∶1
D. 若32P标记亲代核DNA双链后,连续进行两次有丝分裂,则两次分裂的②时期,单个细胞中被标记的染色体数目不等
18. 有人饮用鲜牛奶后会导致肠胃不适、消化不良,原因可能是体内缺乏乳糖酶。“低乳糖奶牛”的诞生有望给乳糖不耐受症患者提供“放心奶”。下图是“低乳糖奶牛”的培育过程,相关叙述正确的是( )
A. 犊牛的核遗传物质全部来自黑白花奶牛
B. 胚胎细胞核移植难度高于动物体细胞核移植
C. 选用去核卵母细胞的主要原因是其可以激发重组细胞1的细胞核全能性表达
D. “低乳糖奶牛”的出生涉及到的技术有动物细胞培养、核移植、胚胎移植等
三、非选择题:共5题,共60分。除特别说明外,每空1分。
19. 淀粉和蔗糖是绿色植物光合作用的两种主要终产物。图1为某植物光合作用合成蔗糖和淀粉的过程,其中①~③代表与光合作用有关的物质,磷酸丙糖是淀粉和蔗糖合成过程中的共同原料,磷酸转运器能遵循1:1的原则反向交换Pi和磷酸丙糖。图2为该植物在不同补光条件下光合速率的变化曲线。回答下列问题。
(1)图1中①表示的物质是_____,合成淀粉的场所是_____。若抑制磷酸转运器的功能,则淀粉的合成量会_____。
(2)当光照等条件适宜时,③来源于_____。高温干旱条件下,植物体内淀粉或蔗糖的产量下降,原因是_____。
(3)图2实验的自变量为_____,该实验的无关变量中,影响光合作用强度的主要环境因素有_____(答出两点)。
(4)据图2分析,14~16时,三组光合速率均降低的主要原因是_____。若要促进该植物的生长,则最有效的补光措施是_____。
20. 为贯彻“绿水青山就是金山银山”的发展理念,某市环保部门对曾遭污染的河流进行专项治理,采取了放置人工浮床、投放食藻虫等措施,治理后水质明显改善,逐步呈现了“流水清澈、鱼儿畅游”的景象。回答下列问题。
(1)人工浮床就像水中的绿岛,它与内河共同组成一个生态系统。在水体中放养食藻虫能有效降低藻类和有机碎屑的含量,这说明食藻虫在生态系统中的成分可能是_____。浮床上的植物既可供欣赏又能净化水体体现了生物多样性的_____价值。浮床中植物的根部除了能吸收水体中的氮磷,其分泌物还能抑制藻类的生长,这主要体现了生态系统信息传递的作用是_____。
(2)部分河域采用了复合式人工浮床技术,即利用种植层和微生物框架层同时对河流污水进行净化,实现植物根系净化和微生物净化同步进行,达到更好的净化效果。微生物净化主要是为了增加分解者的数量,以促进水体中有机污染物的分解,形成能被植物重新吸收利用的水、二氧化碳和_____,从而实现水质的净化。浮床中曝气机通过曝气头不断曝气,目的是促进_____,以净化水体。该方法主要遵循了生态工程的_____原理。
(3)流经被污染的河流生态系统的总能量_____(填“大于”或“等于”或“小于”)生态系统中植物固定的太阳能。某段时间该流域部分能量流动关系如下图,图中的数值表示能量的相对值,A表示的能量去向是_____。I、Ⅱ两个营养级间的能量传递效率约为_____(小数点后保留1位数字)。
(4)科研人员利用人工浮床技术对水体中有害藻类进行治理,请你从生态系统的能量流动角度分析,人工浮床能有效治理该流域水体污染的原因:_____。
21. 炭疽病是一种人畜共患、死亡率较高的急性传染病,其病原体炭疽杆菌是一类需氧芽孢杆菌,其代谢过程中会将大量的代谢产物排出胞外。某种噬菌体能特异性地侵染炭疽杆菌,以下是对炭疽杆菌的实验室培养和炭疽病疑似患者的诊断过程。回答下列问题。
(1)培养基的营养成分见下表。制备该培养基时需采取_____方法灭菌,该培养基属于_____(填序号)
①固体培养基 ②液体培养基 ③基础培养基 ④选择培养基
培养基成分
蛋白胨
牛肉粉
氯化钠
多种生长因子
琼脂
蒸馏水
含量
10g
3g
5g
50ml
15g
1000ml
(2)从生态系统的成分上看,炭疽杆菌属于_____,噬菌体与它的种间关系是_____。
(3)具体诊断过程见下表
培养
分组
加入溶液
培养
现象
定性
可疑菌落接种到液体培养基35℃培养24小时
实验组
一定量生理盐水配制的澄清噬菌体溶液
35 ℃ 培养6小时
若浑浊度比对照组②_____(高/低),说明患者感染该病毒,原理是③_____。
对照组
①_____
变浑浊,原因是④_____。
定量
在5个细菌培养基平板上,均接种稀释倍数为106的样品液0.1 mL,培养一段时间后,平板上长出的细菌菌落数分别为35、171、268、178和314, 统计每毫升样品中的细菌数量。
(4)据上表数据分析,每毫升样品中的细菌数量为_____个。在进行以上定量实验时,采取的分离计数方法为_____,该方法统计得到的细菌数量与实际相比_____(填“偏大”或“不变”或“偏小”)。
(5)使用以下微生物发酵生产特定产物时,所利用的主要微生物的细胞结构与炭疽杆菌相同的有_____。
A. 制作果酒 B. 制作果醋 C. 制作泡菜 D. 酸奶
22. 5-氟尿嘧啶 (5-FU)是一种抗肿瘤药物,广泛应用于肿瘤的治疗。研究人员将5-FU与宫颈癌细胞膜抗原(CA125)的特异性抗体(OC125)结合制备抗体偶联药物,生产OC125过程如下图所示。回答下列问题。
(1)小鼠免疫时,需将CA125先后多次接种于小鼠体内,目的是_____。
(2)在体外进行动物细胞培养时需要在合成培养基的基础上添加_____等天然成分。同时,为了维持培养液的pH和供细胞代谢利用,需要提供的气体分别是_____。
(3)研究发现获得的单克隆抗体能够检测含量很低的CA125,说明单克隆抗体具有_____的特点,与直接对患者使用细胞毒性药物相比,抗体偶联药物的优点是_____。
(4)与植物体细胞杂交相比,图中特有的诱导融合的方法是_____。该实验过程中需进行两次筛选,对筛选出的杂交瘤细胞,还需进行_____和_____,才能筛选出足够量的既能无限增殖又能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。选出特定的杂交瘤细胞可以在体外或小鼠腹腔内培养,最终从_____中获取大量的单克隆抗体。
23. 启动子可分为组成型启动子和诱导型启动子。组成型启动子能够持续、高效地启动目的基因在植物各种组织中表达,但往往也会阻碍植物的生长发育;诱导型启动子能与抗逆基因结合,从而使转基因植物更好地适应逆境。沙冬青脱水素基因(AmDHN基因)能使植株具有较强的抗旱作用。科研人员构建Rd29A启动子驱动AmDHN基因表达的载体,过程如下图,再利用某种方法转化“敖汉苜蓿”培育耐旱新品种,以期在干旱地区发展苜蓿产业。neo「是新霉素抗性基因,aadA是链霉素抗性基因。回答下列问题。
限制酶
BclI
Sac I
BamH I
Pst I
Sma I
识别序列和切割位点
T↓GATCA
GAGCT↓C
G↓GATCC
CTGCA↓G
CCC↓GGG
(1)Rd29A启动子是_____(填“组成型”或“诱导型”)启动子,其基本单位是_____,能识别Rd29A启动子的酶是_____。
(2)下图是科研人员扩增Rd29A启动子所设计的引物,根据引物的碱基序列及限制酶的识别序列分析,构建载体2时选用的限制酶是_____。
上游引物P1:5'-GACCCGGGTTTCCAAAGATTTTTTTC-3'
下游引物P2:5'-GAGAGCTCTGGGGTTTTGCTTTTGAATGT-3'
(3)构建载体3时,选用_____酶切割载体1、2成功率较高。 载体5需先转入_____后再转化苜蓿,转化后应在培养基中添加_____筛选转化成功的愈伤组织。
(4)为检测转基因苜蓿中AmDHN基因转录水平,挑选10株转基因植株,平均分成2组,利用自来水和20%PEG(模拟干旱条件) 处理8h, 提取植株的_____通过RT-PCR检测AmDHN基因和MtActin基因(一种骨架蛋白基因,在各种细胞中表达都相对恒定)的表达水平,扩增产物常用_____技术进行检测,检测结果如下图:
该图中,自来水处理和20%PEG条件下的AmDHN基因表达水平的差异说明_____。
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