内容正文:
常州市第一中学高三生物期初阶段调研
(时间:75分钟页数:共8页满分100分)
一、单选题(每题2分,共30分)
1. 下列关于元素和化合物的叙述,正确的是( )
A. 组成蛋白质的各种元素中,N元素主要存在于R基中
B. 原核细胞的拟核中不存在 DNA-蛋白质复合物
C. 同一个体的骨髓造血干细胞和浆细胞的核DNA量可能不同
D. 还原性辅酶Ⅱ(NADPH)的化学本质是蛋白质,能催化C3的还原
【答案】C
【解析】
【分析】1、蛋白质的元素组成主要是C、H、O、N,可能含有S;原核生物没有成形的细胞核,遗传物质DNA位于拟核。
2、酶的化学本质是蛋白质或RNA,其催化作用,具有专一性和高效性。
3、还原性辅酶Ⅱ(NADPH)通常作为脱氢酶的辅酶,在多种酶促反应中可以作为供氢体。
【详解】A、组成蛋白质的元素主要是C、H、O、N,可能含有S;N元素主要存在于肽键相关的基团中,R基可能含有N元素,A错误;
B、原核细胞的拟核中存在DNA-蛋白质复合物,如原核细胞DNA复制时,DNA聚合酶与DNA结合形成了DNA-蛋白质复合物,B错误;
C、骨髓造血干细胞具有分裂能力,进行有丝分裂过程中时核DNA加倍,而浆细胞没有分裂能力,可见同一个体的骨髓造血干细胞和浆细胞的核DNA量可能不同,C正确;
D、还原性辅酶Ⅱ(NADPH)的化学本质不是蛋白质,在C3还原中作为还原剂,而不具有催化作用,D错误。
故选C。
2. 下列关于胚胎工程和细胞工程的叙述,错误的是( )
A. 动物细胞培养和早期胚胎培养培养液中通常需要添加血清等物质
B. 植物细胞培养的目的主要是获得植物生长和生存所必需的次生代谢产物
C. 胚胎工程可用于稀有动物的种族延续和培育生物制药的反应器
D. 诱导人成纤维细胞重编程为肝细胞的成果表明,已分化细胞的状态是可以改变的
【答案】B
【解析】
【分析】动物细胞培养的培养基需要加入血清,植物组织培养的培养基需要加入植物激素。
【详解】A、动物细胞培养和早期胚胎培养的培养液中通常需要添加血清等物质,A正确;
B、植物细胞培养的目的主要是获得植物细胞的次生代谢产物,次生代谢不是生物生长所必需的,B错误;
C、胚胎工程可用于稀有动物的种族延续和培育生物制药的反应器,C正确;
D、诱导人成纤维细胞重编程为肝细胞的成果表明,已分化细胞的状态是可以改变的,D正确。
故选B。
3. 下列与植物细胞内一系列防御反应相关的叙述,错误的是( )
A. 活性氧和H2O2的强氧化性使致病细菌的生命活动受抑制
B. 植物合成的抗毒素属于其生命活动必需的初级代谢产物
C. 植物合成的水解酶可能会引起致病细菌细胞壁的降解
D. 水杨酸的含量可通过Ca2+参与的调节机制维持动态平衡
【答案】B
【解析】
【分析】植物合成的抗毒素属于次级代谢产物。
【详解】A、活性氧和过氧化氢的强氧化性会抑制致病细菌的生命活动,A正确;
B、植物合成的抗毒素属于次级代谢产物,B错误;
C、植物合成的水解酶可能会引起致病细菌细胞壁的降解,从而起到防御功能,C正确;
D、Ca2+抑制水杨酸合成,水杨酸的含量可通过Ca2+参与的调节机制维持动态平衡,D正确。
故选B。
4. 几丁质广泛存在于昆虫外骨骼中。中国科学家解析了几丁质合成酶的结构并阐明了几丁质合成的过程,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 图中的单糖是葡萄糖,是构成几丁质的基本单位
B. 人体骨骼中除了富含钙质外也含丰富的几丁质
C. 几丁质合成酶既具有亲水性也具有疏水性
D. 几丁质合成酶激活剂可用于防治病虫害
【答案】C
【解析】
【分析】几丁质是一种多糖,又称壳多糖,广泛存在于甲壳类动物和昆虫外骨骼、真菌的细胞壁中。分析题图可知,几丁质合成的过程主要有三个阶段,第一个阶段,几丁质合成酶将细胞中的单糖转移到细胞膜上用于合成几丁质糖链。第二阶段,新生成的几丁质糖链通过细胞膜上的转运通道释放到细胞外。第三阶段,释放的几丁质链自发组装形成几丁质。
【详解】A、几丁质含有N,其单糖不可能为葡萄糖,A错误;
B、几丁质广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼、真菌的细胞壁中,人体骨骼中不含几丁质,B错误;
C、由图可知,几丁质合成酶一部分与磷脂头部接触,一部分与磷脂尾部接触,说明其既具有亲水性也具有疏水性,C正确;
D、几丁质合成酶促进相应的反应利于害虫合成几丁质,不利于防治虫害,D错误。
故选C。
5. 我国是世界上啤酒的生产和消费大国。啤酒是以大麦芽为主要原料制成的。下列相关叙述错误的是( )
A. 破碎麦芽有利于释放其中的淀粉酶
B. 发酵过程中有机物分解会引起发酵罐温度升高
C. 要随时检测发酵液中的微生物数量等以了解发酵进程
D. 发酵结束后需要对啤酒进行高压蒸汽灭菌处理
【答案】D
【解析】
【分析】发酵罐内的发酵是发酵工程的中心环节,要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等,以了解发酵进程。还要及时添加必需的营养组分,要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖,而且会影响微生物代谢产物的形成。
【详解】A、麦芽中含有淀粉酶可以将淀粉水解,破碎麦芽有利于释放其中的淀粉酶 ,更充分的水解淀粉,A正确;
B、发酵过程中有机物分解会释放热量使发酵罐温度升高,B正确;
C、发酵过程中要随时检测发酵液中的微生物数量等以了解发酵进程,C正确;
D、啤酒不需要高压蒸汽灭菌,只需消毒,D错误。
故选D。
6. 研究发现,酵母细胞中有些分泌蛋白不能边合成边跨膜转运,而是由结合ATP的分子伴侣Bip蛋白与膜整合蛋白Sec63复合物相互作用后,水解ATP驱动翻译后的转运途径。下列相关说法错误的是( )
A. 分泌蛋白的合成起始于游离核糖体,在内质网中形成一定的空间结构
B. 上述分泌蛋白边合成边跨膜转运的过程依赖于生物膜的流动性
C. 细胞内蛋白运输与细胞骨架密切相关,细胞骨架主要由核糖体合成
D. 分子伴侣Bip蛋白分布于细胞膜上,水解ATP为跨膜运输供能
【答案】D
【解析】
【分析】分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程所需的能量主要由线粒体提供。
【详解】A、真核细胞分泌蛋白的合成起始于游离核糖体,形成多肽链,随后多肽链在内质网中形成一定的空间结构,A正确;
B、分泌蛋白边合成边跨膜转运的过程依赖于生物膜的流动性这一生物膜的结构特性,B正确;
C、细胞骨架参与物质运输,上述特殊分泌蛋白合成后的运输与细胞骨架密切相关,细胞骨架只要成分是蛋白纤维(化学本质是蛋白质),主要由核糖体合成,C正确;
D、结合题干“由结合 ATP 的分子伴侣Bip蛋白与膜整合蛋白 Sec63 复合物相互作用后,水解 ATP 驱动翻译后的转运途径”可知,Bip蛋白能与 ATP 结合但不能直接将其水解,而是需要与膜整合蛋白 Sec63 复合物相互作用后才能水解ATP,D错误。
故选D。
7. 人体小肠上皮细胞通过葡萄糖-Na⁺同向转运蛋白从肠腔中逆浓度吸收葡萄糖,其吸收动力来自 Na⁺顺浓度梯度产生的电化学势能,而细胞内的 Na⁺则被细胞膜上的 Na+-ATPase(Na+)载体蛋白)运输到细胞外,该过程消耗 ATP。如图是胰岛素调节另一些组织细胞摄取葡萄糖的过程(IRS-1、PI3K是细胞内传递信息的重要物质)。下列相关叙述正确的( )
A. 小肠上皮细胞吸收的葡萄糖可在肝脏、肌肉等组织中合成为糖原
B. 小肠上皮细胞吸收葡萄糖与图示组织细胞摄取葡萄糖的方式均为主动运输
C. 载体蛋白B通过磷酸化发生构象改变将胰岛素运入细胞内发挥作用
D. 抑制 Na+-ATPase(Na+)的活性不会影响小肠上皮细胞对葡萄糖的吸收
【答案】A
【解析】
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度,不需要载体,不需要能量;协助扩散是从高浓度到低浓度,不需要能量,需要载体;主动运输从高浓度到低浓度,需要载体,需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐,不需要载体,消耗能量。
【详解】A、食物中的淀粉经消化分解后生成葡萄糖,进而被小肠上皮细胞吸收入血,进入肝脏、肌肉等组织后可合成为糖原,A正确;
B、根据题意,小肠上皮细胞通过葡萄糖-Na+同向转运蛋白吸收葡萄糖的方式为主动运输,而图示组织细胞摄取葡萄糖的方式为协助扩散,B错误;
C、胰岛素起作用的方式是与受体蛋白结合,将信号传入细胞,B为受体蛋白,而非载体蛋白,C错误;
D、小肠上皮细胞吸收葡萄糖的动力来自Na⁺顺浓度梯度产生的电化学势能,而Na⁺-ATPase的活性会影响膜两侧Na⁻的浓度差,因此抑制Na⁺-ATPase的活性会影响小肠上皮细胞对葡萄糖的吸收,D错误。
故选A。
8. 研究表明,在盐胁迫下大量Na+、K+进入植物根部细胞会抑制K+进入细胞,导致细胞中Na+、K+的比值异常,从而影响蛋白质的正常合成。某耐盐植物的根细胞会借助吸收的Na+、K+调节Na+、K+转运蛋白的功能,进而调节细胞中Na+、K+的比例,使细胞内的蛋白质合成恢复正常。如图是该耐盐植物根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图(HKT1、AKT1、SOS1和NHX均为转运蛋白),相关叙述不正确的是( )
A. 转运蛋白SOS1和NHX均为主动运输H+的载体蛋白
B. H+-ATP泵可将H+运入液泡,同时具有ATP水解酶活性
C. 液泡吸收Ca2+时,不直接消耗细胞内化学反应产生的能量
D. 由题意可知,细胞质基质中的Ca2+可能具有激活AKT1的功能
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图,根细胞的细胞质基质中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。
【详解】A、细胞外和液泡内的pH低于细胞质基质(细胞外和液泡内的H+浓度更高),所以转运蛋白SOS1将H+运入细胞是顺浓度梯度(为协助扩散),NHX将H+运出液泡也是协助扩散,A错误;
B、H+-ATP泵可将H+运入液泡和运出细胞,同时将ATP水解,具有ATP水解酶活性,B正确;
C、由题意可知,液泡吸收Ca2+时能量由H+的浓度差提供,不直接消耗细胞内化学反应产生的能量,C正确;
D、据题意根细胞会借助吸收的Ca2+调节Na+、K+转运蛋白的功能,所以细胞质基质中的Ca2+可能具有激活AKT1的功能,D正确。
故选A。
9. 由于缺乏完善的工艺,自酿酒含有大量甲醇,饮用后易中毒,危及生命,相关代谢如下图所示。下列相关叙述,不正确的是( )
A. 甲醇摄入过多可能导致乳酸增多出现酸中毒
B. 若患者昏迷,应及时血液透析并接入呼吸机
C. 静脉注射乙醇脱氢酶可以解除甲醇中毒症状
D. 高浓度酒精作为口服解毒剂可缓解中毒症状
【答案】C
【解析】
【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一 阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
2、无氧呼吸的场所是细胞质基质,无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同,在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳,在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。
【详解】A、由图可知,甲醇摄入过多,会通过一系列反应抑制线粒体有氧呼吸酶的活性,导致人体进行无氧呼吸,无氧呼吸的产物是乳酸,从而导致乳酸增多出现酸中毒,A正确;
B、若患者昏迷,血液中的甲酸无法被代谢掉,且甲酸会抑制线粒体有氧呼吸酶的活性,因此应及时血液透析并接入呼吸机,B正确;
C、乙醇脱氢酶会促进甲醇转化为甲醛,甲醛会进一步转化为甲酸,甲酸无法代谢,会抑制线粒体有氧呼吸酶的活性,因此静脉注射乙醇脱氢酶不能解除甲醇中毒症状,且静脉注射的酶通常无法进入细胞发挥作用,C错误;
D、由于乙醇会和甲醇竞争结合乙醇脱氢酶,因此高浓度口服酒精(乙醇),在一定程度上可抑制甲醇转化为甲醛,可缓解中毒症状,D正确。
故选C。
10. 菌落特征常用来鉴定微生物的种类。下列关于菌落的叙述,错误的是( )
A. 一个菌落就是单个微生物在液体培养基上迅速生长繁殖形成的子细胞集团
B. 一般来说,在一定的培养条件下(相同的培养基、温度及培养时间),同种微生物表现出稳定的菌落特征
C. 菌落的特征包括菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等方面
D. 不同种类的微生物所表现出来的菌落差异是个体细胞形态差异的反映
【答案】A
【解析】
【分析】菌落是指细菌或真菌在固体培养基上由一个细胞生长繁殖而形成的能被肉眼识别的子细胞群体。菌落形态包括菌落的大小、形状、边缘、光泽、质地、颜色和透明程度等。每一种细菌在一定条件下形成固定的菌落特征。不同种或同种在不同的培养条件下,菌落特征是不同的。这些特征对菌种识别、鉴定有一定意义。
【详解】A、菌落是指细菌或真菌在固体培养基上由一个细胞生长繁殖而形成的能被肉眼识别的子细胞群体,而不是液体培养基,A错误;
B、一般来说,在相同的培养基、温度及培养时间等条件下,同种微生物表现出稳定的菌落特征,B正确;
C、菌落的特征有菌落的形状、大小、隆起程度、和颜色等方面,同种微生物菌落特征相对稳定,C正确;
D、单个微生物肉眼不可见,所以在一定程度上不同种类的微生物所表现出来的菌落差异是个体细胞形态差异的反映,D正确。
故选A。
11. 重组PCR 技术是一项新的PCR技术,可将原来两个不相关的DNA 连接起来,成为一个新的分子。实验小组从猪源大肠杆菌中扩增得到LTB基因和ST1 基因片段,用重组PCR 技术构建了LTB-ST1 融合基因,融合基因的制备过程如图所示。下列相关分析正确的是( )
A. PCR 实验中,离心管、缓冲液和蒸馏水使用前要进行消毒
B. 在设计引物时,P1、P2和P3的部分碱基都能互补配对
C. 得到的多个杂交链都能作为模板用来延伸子链,以扩增融合基因
D. 由杂交链延伸生成融合基因的过程中,不需要再另外添加引物
【答案】D
【解析】
【分析】PCR技术:
(1)定义:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术;
(2)原理:DNA复制;
(3)前提条件:要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成引物;
(4)条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶、能量;
(5)过程:高温变性,DNA双链解旋;低温复性,引物与互补链DNA结合;中温延伸,在耐高温的DNA聚合酶作用下合成子链。
【详解】A、PCR实验中,为防止外源DNA等因素的污染,使用的微量离心管、缓冲液、蒸馏水等在使用前必须进行灭菌处理,A错误;
B、防止引物的碱基配对影响扩增结果,引物P1与引物P2的碱基序列不能互补,B错误;
C、DNA子链是从5′端向3′端延伸,只有杂交链L、S才能作为模板用来延伸子链,以扩增融合基因,C错误;
D、杂交链延伸生成LTB-ST1融合基因的过程中,不需要加入引物,两条母链的起始位置的碱基序列即为引物,可以作为子链合成的引物,D正确。
故选D。
12. 目前认为在所有代谢物中,对疼痛影响最大的三种是乳酸盐、ATP及氢离子。当三者单独存在或只有两者相加时作用比较弱,但三者同时出现时会有互相增强的协同效果,明显增强疼痛信号。这三者浓度较低的时候会引起温暖的感觉,浓度升高后则会让人出现疼痛和烧灼感。下列说法不正确的是( )
A. 单块肌肉多次收缩后,乳酸盐水平会升高、肌肉力量降低,这些变化在氧气不足时更加明显
B. 无氧呼吸产生乳酸的过程中释放能量较少
C. 运动后肌肉酸痛可能是肌肉微损伤造成的,肌肉的炎症反应也参与了该过程
D. 肌肉收缩时常见的代谢物乳酸盐,ATP及氢离子,在单独注射时几乎不会引起疼痛,但同时注射这三种物质会造成明显的肌肉疼痛
【答案】B
【解析】
【分析】1、有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行,将葡萄糖分解为丙酮酸和[H];第二阶段在线粒体基质中进行,丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H];第三阶段在线粒体内膜上进行,[H]与氧气结合生成水;
2、无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同;无氧呼吸的第二阶段,在细胞质基质,丙酮酸在不同酶的催化下,分解成酒精和二氧化碳,或者转化成乳酸。
【详解】A、单块肌肉多次收缩后,乳酸盐水平会升高、肌肉力量降低,这些变化在氧气不足时更加明显,在剧烈运动时,肌肉细胞会进行无氧代谢,产生乳酸盐,这会导致肌肉酸痛和力量的暂时下降,当氧气供应不足时,这种现象更为明显,A正确;
B、无氧呼吸产生乳酸的过程是无氧第二阶段的反应,该阶段不释放能量,B错误;
C、运动后肌肉酸痛可能是肌肉微损伤造成的, 肌肉的炎症反应也参与了该过程,运动后肌肉 酸痛(延迟性肌肉酸痛,DOMS)被认为是由 于肌肉微损伤、炎症反应和肌肉纤维的损伤造 成的,C正确;
D、由题意可知,在所有代谢物中,对疼痛影响最大的三种是乳酸盐、ATP及氢离子。当三者单独存在或只有两者相加时作用比较弱,但三者同时出现时会有互相增强的协同效果,明显增强疼痛信号,D正确。
故选B。
13. 图甲表示细胞有丝分裂不同时期染色体数/核DNA数的变化,AD表示分裂间期:图乙、图丙分别表示高等动物甲、高等植物乙有丝分裂某时期的图像。下列相关叙述正确的是( )
A. 图甲中BC段和EF段形成的原因分别是染色体数加倍和核DNA数加倍
B. 图乙细胞的下一时期,细胞中染色体数:染色单体数:核DNA数=2:1:1
C. 图丙中结构H为细胞板,与结构H形成密切相关的细胞器是高尔基体
D. 动物甲与植物乙有丝分裂过程存在显著差异的是图乙和丙所示时期
【答案】C
【解析】
【分析】分析图1:BC段形成的原因是DNA复制;AD表示有丝分裂间期;DE段每条染色体上含有2个DNA,表示有丝分裂前期和中期;EF段形成的原因是着丝粒分裂,代表有丝分裂后期;FG段每条染色体上含有1个DNA,表示有丝分裂末期; 分析图2:该细胞处于有丝分裂中期; 分析图3:该细胞处于有丝分裂末期,结构H为细胞板。
【详解】A、图甲中BC段为分裂间期的S期,DNA数加倍的主要原因是DNA的复制,EF段形成的原因是着丝粒分裂,A错误;
B、图乙中有纺锤体和染色体,着丝粒排列在赤道板上,处于有丝分裂中期,图乙细胞的下一时期为有丝分裂后期,此时期没有姐妹染色单体,B错误;
C、结构H为细胞板,该细胞处于有丝分裂末期,结构H最终形成子细胞的细胞壁,与其形成密切相关的细胞器是高尔基体,C正确;
D、高等动物甲、高等植物乙有丝分裂过程存在的显著差异是:①有丝分裂前期:动物细胞的纺锤体由中心体发出的星射线形成,而植物细胞的纺锤体由细胞两极发出的纺锤丝形成:②图丙为有丝分裂末期,在植物细胞有丝分裂末期,细胞板由细胞的中央向四周扩展,将细胞一分为二,最终形成新的细胞壁,动物细胞有丝分裂末期细胞膜向内凹陷,将细胞一分为二,D错误。
故选C。
14. 油菜种子在形成和萌发过程中糖类和脂肪的变化曲线如图。下列分析正确的是( )
A. 种子形成过程中,甜味逐渐变淡是因为大量可溶性糖氧化分解供能
B. 种子萌发时脂肪转变为可溶性糖,说明所有细胞中的脂肪均可以大量转化糖
C. 种子萌发过程中细胞代谢增强,细胞中结合水的相对含量上升
D. 种子萌发初期,有机物的总量减少,有机物的种类增多
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图信息可知:在植物开花后中,可溶性糖的含量逐渐降低,脂肪的含量逐渐增加;在种子萌发过程中脂肪的含量逐渐降低,可溶性糖的含量逐渐升高。
【详解】A、种子在发育过程中甜味逐渐变淡是因为大量可溶性糖转变为脂肪,A错误;
B、种子萌发过程中,脂肪会转变为可溶性糖,而在人体内,脂肪不能大量转化为糖类,B错误;
C、C、随种子萌发天数增加,细胞代谢增强,自由水含量增多,细胞中结合水的相对含量下降,C错误;
D、由于种子萌发初期不能进行光合作用,故萌发过程中有机物总量减少;脂肪可转化为其他的可溶性糖,使有机物种类增多,D正确。
故选D。
15. 在酶促反应中,当底物与酶的活性位点形成互补结构时(如甲图A所示),可催化底物发生变化。酶抑制剂是与酶结合并降低酶活性的分子,从而降低酶对底物的催化效应;非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合,使酶不能与底物结合,从而使酶失去催化活性。甲图是不同酶抑制剂X、Y的作用示意图,下列说法正确的是( )
A. 甲图中的X表示底物的非竞争性抑制剂,Y表示竞争性抑制剂
B. 若在乙图曲线a表示的实验中加入X,则反应速度会近似于曲线c
C. 若在乙图曲线a表示的实验中加入Y,则反应速度会近似于曲线b
D. 若在乙图曲线c表示的实验中加入底物,则最终反应速度不会提高
【答案】D
【解析】
【分析】①酶的作用条件比较温和,酶促反应需要最适的温度和最适的pH。温度过高或过低、pH值过高或过低都会影响酶的活性,高温、过酸和过碱的条件会使酶永久失活。另外酶的抑制剂和激活剂也会影响化学反应的速率;
②竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点,从而降低酶对底物的催化效应,可通过增加酶的浓度进行解除;非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合,能改变酶的构型,使酶不能与底物结合,从而使酶失去催化活性,不可通过增加酶的浓度进行解除。
【详解】A、竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点,从而降低酶对底物的催化效应,可通过增加酶的浓度进行解除;非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合,能改变酶的构型,使酶不能与底物结合,从而使酶失去催化活性,不可通过增加酶的浓度进行解除。观察甲图可知X表示底物的竞争性抑制剂,Y表示非竞争性抑制剂,A错误;
BC、由A项分析可知,曲线b表示在竞争性抑制剂作用下酶的作用效果,曲线c表示在非竞争性抑制剂作用下酶的作用效果,因此若在乙图曲线a表示的实验中加入X,则反应速度会近似于曲线b,若在乙图曲线a表示的实验中加入Y,则反应速度会近似于曲线c,BC错误;
D、曲线c表示在非竞争性抑制剂作用下酶的作用效果,非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合,能改变酶的构型,加入底物,则最终反应速度不会提高,D正确。
故选D。
二、多选题(每题3分,选对得3分,少选得1分,错选不得分,共12分)
16. 研究发现,当机体糖类物质利用受阻或长期不能进食时,机体会动用大量脂肪分解供能,脂肪分解后会生成酮体。当人体内的酮体浓度超过肝外组织所能利用的限度后,血液中酮体堆积,就会导致人体患酮血症。下列叙述正确的是( )
A. 酮血症患者体内胰岛B细胞可能受损,导致胰岛素分泌不足
B. 人长期不补充糖类食物,除会患酮血症外,尿氮含量也可能会增加
C. 患有糖尿病的酮血症患者的组织细胞对葡萄糖的摄取和利用率较高
D. 某患有酮血症的个体出现头昏、心慌和四肢无力,其可能患有低血糖病
【答案】ABD
【解析】
【分析】1、由题干可知,脂肪分解生成酮体;酮体的浓度超过一定限度,会导致机体患酮血症。
2、脂肪过多分解的原因主要由两种:一种是糖尿病患者,另一种是长时间不补充糖类食物,导致肌肉以脂肪为呼吸底物。
【详解】A、多数患有酮血症的患者都患有糖尿病,糖尿病产生的原因可能是体内胰岛素分泌不足或细胞缺乏胰岛素受体,A正确;
B、当机体长期不补充糖类食物时,机体会以脂肪和蛋白质为底物进行氧化分解供能,故尿氮含量可能会增加,B正确;
C、患有糖尿病的酮血症患者,组织细胞对葡萄糖的摄取、利用效率较低,C错误;
D、某患有酮血症的个体出现头晕心慌和四肢无力,可能是因为长时间不补充糖类物质而导致低血糖,D正确。
故选ABD。
17. ABA 可促进离体绿豆插条不定根的生成,增加生根数量和生根范围。为探究其促进生长的机理,研究人员探究了 ABA 对生长素(IAA)分泌的影响及 ABA 对绿豆插条基部细胞周期时相的影响,实验结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. ABA低浓度促进、高浓度抑制插条基部细胞中IAA含量的增加
B. ABA 可能通过影响IAA 的合成或分解来影响生根数量和生根范围
C. ABA 处理后,S期细胞数目可能增加,DNA 合成增多,有利于不定根的发生
D. 本实验中除 IAA 和 ABA外,绿豆插条生根还可能与其他内源性激素有关
【答案】BCD
【解析】
【分析】ABA 可促进离体绿豆插条不定根的生成,增加生根数量和生根范围,分析分析图1ABA 浓度在10-4mol/L左右促进作用最强;图②ABA 处理后,S期细胞数目可能增加、DNA 合成增多。
【详解】A、分析图1和CK组对比,ABA 浓度为10-2mol/L时,IAA含量比对照组更少,说明ABA低浓度也会抑制插条基部细胞中IAA含量的增加,A错误;
B、IAA能促进插条生根,ABA可能通过影响IAA的合成或分解来影响IAA含量,进而影响生根数量和生根范围,B正确;
C、ABA处理后,S期所占比例增大,可能是S期细胞数目增加,DNA合成增多,这有利于不定根的发生,C正确;
D、植物的生长发育由多种激素相互作用、共同调节。本实验中除IAA和ABA外,绿豆插条生根还可能与其他内源性激素有关,D正确。
故选BCD。
18. 桂花是一种主要分布在我国长江流域及其以南地区的常绿植物,其综合利用价值高、生长适应性强、喜阳光充足、温暖湿润的气候,对土壤要求不高。上世纪由于人类大肆采挖,造成了我国多个地方的野生桂花资源数量急剧减少。下图为我国不同区域桂花海拔垂直分布格局。请根据信息,选出正确的选项( )
A. 湖北是桂花垂直分布最广的省,这主要跟光照、温度和降水量有关
B. 造成桂花种群之间遗传多样性的直接原因是突变和基因重组
C. 建立自然保护区的是易地保护模式,是保护桂花遗传多样性的有效措施之一
D. 种子繁殖与植物组织培养相比,其产生的后代具有更强适应环境的能力
【答案】AD
【解析】
【分析】1、生物多样性(1)概念: 生物圈内所有的植物、动物和微生物等,它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统,共同构成了生物多样性。(2)层次:生物多样性包括遗传多样性(又称基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。(3)价值:包括直接价值、间接价值和潜在价值
2、保护生物多样性的措施:(1)就地保护:主要形式是建立自然保护区,是保护生物多样性最有效的措施。(2)易地保护:将濒危生物迁出原地,移入动物园、植物园、水族馆和濒危动物繁育中心,进行特殊的保护和管理,是对就地保护的补充。(3)建立濒危物种种子库、基因库等,保护珍贵的遗传资源。(4)加强教育和法制管理,提高公民的环境保护意识。
【详解】A、分析题图可知,桂花垂直分布区域最广的是湖北省,造成如图分布格局的环境因素主要是光照、温度和降水量等,A正确;
B、同一区域不同海拔高度的桂花种群之间存在着丰富的遗传多样性,突变和基因重组是造成桂花种群遗传多样性的根本原因,B错误;
C、建立自然保护区的是就地保护模式,是保护桂花遗传多样性的有效措施之一,C错误;
D、种子繁殖为有性繁殖方式,生物通过有性生殖实现了基因重组,增强了生物变异的多样性,有利于后代适应变化的环境,因此,与植物组织培养这种无性繁殖方式相比,种子繁殖产生的后代具有更强适应环境的能力,D正确。
故选AD。
19. 下列关于实验操作和方法的叙述,错误的有( )
A. “探究植物细胞的吸水和失水”实验中,在低倍镜下无法观察到质壁分离现象
B. “探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”实验中,预实验的作用是减小实验误差
C. 采用样方法调查种群密度时,需在目标个体集中分布的区域划定样方
D. “菊花组织培养”实验中,挑出的愈伤组织先转接到生芽培养基,生芽后再转接到生根培养基
【答案】ABC
【解析】
【分析】1、在“探究植物细胞的吸水和失水”实验中,第一次观察为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在蒸馏水中的正常状态,第二次观察为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在蔗糖溶液中的质壁分离 状态,第三次观察为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在蒸馏水中的质壁分离复原状态,三次观察都只需用低倍显微镜观察。
2、样方法适用于调查植物或活动能力弱、活动范围小的动物的种群密度。
【详解】A、探究植物细胞的吸水和失水实验中,整个过程只需用低倍显微镜观察细胞质壁分离以及质壁分离复原,A错误;
B、预实验开始前进行预实验是为进一步的实验摸索出较为可靠的探究范围, 以避免由于设计不当,盲目开展实验,不是为了减少实验误差,B错误;
C、采用样方法调查种群密度时,取样关键是随机取样,C错误;
D、诱导愈伤组织形成试管苗的过程,需要将生长良好的愈份组织先转接到诱导生芽的培养基上,长出芽后,再将其转接到诱导生根的培养基上,进一步诱导生根,D正确。
故选ABC。
三、非选择题(共58分)
20. 浅水湖泊养殖过程中,含N、P的无机盐含量增多,湖泊出现富营养化,驱动浅水湖泊从清水态向浑水态转换,如图1所示。科研人员进一步调查浅水湖泊从清水态向浑水态变化过程中营养化程度以及部分藻类生长状况(鱼鳞藻、脆杆藻为鱼的饵料,微囊藻是一种蓝藻,会产生有毒物质污染水体),形成曲线如图2所示。
(1)据图1分析,该湖泊从清水态变成浑水态后的优势种植物是_____________。据图2可知,三种藻类数量随着营养化程度的提高均在发生变化,该变化可通过______________法进行调查,其中导致鱼鳞藻数量不断下降的原因属于________________(填“密度制约因素”或“非密度制约因素”)。
(2)从生态系统组成成分的角度来看,湖泊中的微囊藻属于_____________。图2中,在富营养化的湖泊中微囊藻大量繁殖,造成鱼虾大量死亡,会造成该生态系统的______________稳定性下降。此时,种植茭白、莲藕等挺水植物除了获得经济收益,这些挺水植物还可以通过_____________、_____________,抑制微囊藻的繁殖,进而治理富营养化,这遵循生态工程的_____________原理。
(3)要研究湖泊中草鱼的生态位,需要研究的方面有______________(至少答出两点)。该生态系统中养殖的各种鱼类都占据着各自相对稳定的生态位,其意义是_______________。
(4)养殖的草鱼除饲料外还以鱼鳞藻、脆杆藻为食。科研人员对草鱼的能量流动情况进行分析,结果如表所示。(数字为能量值,单位是KJ/(cm2·a))
鱼鳞藻、脆杆藻同化的能量
草鱼摄入食物中的能量
草鱼同化饲料中的能量
草鱼粪便中的能量
草鱼用于生长发育和繁殖的能量
草鱼呼吸作用散失的能量
301.2
115.6
15.2
55.6
?
42.4
据表分析,草鱼用于生长发育和繁殖的能量是_____________KJ/(cm2·a),从藻类到草鱼的能量传递效率为_____________(保留一位小数)。
【答案】(1) ①. 浮游植物 ②. 抽样检测 ③. 密度制约因素
(2) ①. 生产者 ②. 抵抗力 ③. 遮挡阳光 ④. 吸收无机盐 ⑤. 自生、协调、整体
(3) ①. 栖息地、食物、天敌以及与其它物种的关系等 ②. 有利于不同鱼类之间充分利用环境资源
(4) ①. 17.6 ②. 14.9%
【解析】
【分析】根据题干信息和图2分析,浅水湖泊从清水态向浑水态变化过程,随着N、P的增加,水体富营养化逐渐增加,贫营养化时鱼鳞藻最多,中营养化时脆杆藻最多,营养化时微囊藻最多。随着营养化程度的增加,鱼鳞藻数量逐渐减少并消失于富营养化时;脆杆藻先升高后降低直至消失,其最多出现于中营养化时,消失于富营养化时;微囊藻一直在增加最后略微减少。
【小问1详解】
根据图1分析,与清水态浅水湖泊相比,浑水态浅水湖泊中的沉水植物没有了而浮游植物多了很多,说明在该湖泊从清水态向浑水态变化过程中,沉水植物逐渐减少至消失了,而浮游植物逐渐增多了,故该湖泊从清水态变成浑水态后的优势种植物是浮游植物;调查藻类的方法可用抽样检测法进行调查;密度制约因素的影响程度与种群密度有密切关系的因素,如食物、流行性传染病等,导致鱼鳞藻数量不断下降的原因属于密度制约因素。
【小问2详解】
从生态系统组成成分的角度来看,湖泊中的微囊藻能够将无机物转化为有机物,属于生产者;在富营养化的湖泊中微囊藻大量繁殖,造成鱼虾大量死亡,生物多样性降低,会造成该生态系统的抵抗力稳定性降低;种植茭白、莲藕等挺水植物除了获得经济收益,这些挺水植物还可以通过遮挡阳光(影响光合作用)、吸收无机盐(竞争养分),抑制微囊藻的繁殖,进而治理富营养化,这遵循生态工程的自生(通过有效选择生物组分并合理布设,有助于生态系统维持自生能力)、协调(处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡,需要考虑环境容纳量)、整体(进行生态工程建设时,不仅要考虑自然生态系统的规律,更要考虑经济和社会等系统的影响力)等生态学基本原理。
【小问3详解】
生态位是指一个物种在生物群落中的地位和作用,要研究湖泊中草鱼的生态位,需要研究的方面有栖息地、食物、天敌以及与其它物种的关系等;该生态系统中养殖的各种鱼类都占据着各自相对稳定的生态位,其意义是有利于不同鱼类之间充分利用环境资源。
【小问4详解】
草鱼用于生长发育和繁殖的能量=同化量-呼吸作用散失的能量=115.6-55.6-42.4=17.6KJ/(cm2·a);草鱼同化藻类中的能量=草鱼同化的能量-草鱼同化饲料中的能量=17.6+42.4-15.2=44.8KJ/(c㎡·a),则藻类到草鱼的能量传递效率=草鱼同化藻类中的能量÷鱼鳞藻、脆杆藻同化的能量×100%=44.8÷301.2×100%≈14.9%。
21. 透明质酸是一种应用广泛的粘性多糖,研究者欲改造枯草芽孢杆菌,通过添加诱导型启动子来协调菌体生长与产物生产之间的关系。
(1)图1中透明质酸合成酶基因H以a链为转录模板链,由此可以推测H基因的转录是从其______________(填“左侧”或“右侧”)开始的。透明质酸合成酶基因H上的一段核苷酸序列为“-ATCTCGAGCGGG-”,则对该序列进行剪切的Xho识别的核苷酸序列(6个核苷酸)最可能为______________。
(2)为通过外源添加诱导剂来控制基因的表达,研究者选择了含木糖诱导型启动子的p质粒。为保证图1中酶切后的H基因按照正确的方向与p质粒连接,p质粒位点1和2的识别序列所对应的酶分别是________________,酶切后加入_______________酶使它们形成重组质粒。
(3)为协调菌体生长与产物生产之间的关系,将构建好的重组质粒转入经______________处理后的枯草芽孢杆菌(D菌),在含________________的培养基上筛选,得到枯草芽孢杆菌E(E菌)。对E菌进行工业培养时,培养基应先以蔗糖为唯一碳源,接种2小时后添加_____________,以诱导E菌产生更多的透明质酸。
(4)质粒在细菌细胞中遗传不稳定、易丢失,研究者尝试将重组质粒进行改造,利用同源区段互换方法将H基因插入枯草芽孢杆菌D的基因组mpr位点,得到整合型枯草芽孢杆菌F(F菌)。请在图2方框中画出F菌的基因组______________。
(5)对三种枯草芽孢杆菌进行培养,结果如图3,_______________最适宜工业发酵生产透明质酸,请阐明理由______________。
【答案】(1) ①. 右侧 ②. -CTCGAG-或-GAGCTC-
(2) ①. RhoⅠ酶和BsaⅠ酶 ②. DNA连接
(3) ①. Ca2+/CaCl2 ②. 四环素 ③. 木糖
(4) (5) ①. F菌 ②. F菌比E菌生长迅速,透明质酸产量高,培养基中不需要添加四环素,H基因整合到细菌DNA上,不易丢失
【解析】
【分析】1、DNA连接酶和DNA聚合酶是两种不同的酶,主要的区别就在于它们的底物是不一样的,DNA连接酶和DNA聚合酶都是形成磷酸二酯键,但是DNA连接酶连接的是DNA片段,DNA聚合酶主要就是将单个脱氧核糖核苷酸按照顺序连接到DNA链上。
2、转录是从DNA链的3'端开始,mRNA自身的延伸方向为5'→3'。
【小问1详解】
由于基因转录方向从模板3’到5’,,由此可以推测H基因的转录是从其右侧开始的。限制酶切割DNA ,须两条链都有识别位点(即识别片段两条链序列成倒序),选-CTCGAG-片段,则另一条链为-GAGCTC-。都有识别位点,故推测该序列进行剪切的Xho识别的核苷酸序列(6个核苷酸)最可能为-CTCGAG-或-GAGCTC-。
【小问2详解】
透明质酸合成酶基因H以a链为转录模板链,转录时mRNA自身的延伸方向为5′→3′,即转录是从DNA链的3′断开始,再结合质粒中启动子的方向可知,图1中p质粒位点1和2所对应的酶分别是XhoⅠ酶和BsaⅠ酶。DNA连接酶连接的是DNA片段,DNA聚合酶主要就是将单个脱氧核糖核苷酸按照顺序连接到DNA链上。
【小问3详解】
将目的基因导人微生物细胞常用Ca2+处理法,Ca2+处理受体细胞,可使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子生理状态,这种细胞叫感受态细胞。由图1可知,P质粒含有四环素抗性基因,因此可在含四环素培养基上筛选,得到枯草芽孢杆菌E。枯草芽孢杆菌(D菌)生长需要蔗糖作为碳源和能源物质,2h后由于枯草芽孢杆菌E(E菌)存在木糖诱导型启动子,因此此时可添加木糖。
【小问4详解】
由题意可知,mpr位点为改造后的重组质粒和D菌的同源区段,其间只含有,所以这一部分交叉互换,将H基因插到了枯草芽孢杆菌的基因组mpr位点,而失去了四环素抗性基因,故最终得到的F菌的基因组为。
【小问5详解】
由图3可知,F菌比E菌生长迅速,透明质酸产量高,培养基中不需要添加四环素,H基因整合到细菌DNA上,不易丢失,适宜工业发酵生产。
22. BDNF是一种与记忆相关的神经营养蛋白,图1是机体的运动应激调控BDNF的表达影响学习记忆的过程。请回答下列问题。
(1)运动应激后,调节因子能增加___________的表达量,以实现突触重构,促进学习和记忆。具体过程为:BDNF以胞吐的方式从突触前膜释放后,作用于___________,并诱导其发生___________,进而影响突触的传递效能。
(2)当BDNF基因发生甲基化后,机体的基因表达和表型会发生可遗传的变化,具体表现在___________(选填下列序号)。
①突触前膜释放的与学习和记忆有关的神经递质减少
②突触后膜上MAPK和IP3-K的受体减少
③碱基排列顺序与BDNF基因保持一致的基因数减少
④由BDNF基因转录出的mRNA数减少
(3)RNA修饰也是影响学习记忆的重要因素,下图2表示1ncRNA参与下受到多重刺激前后的突触传递效率变化的内在机制。
①由图2可知,突触传递效率的高低与___________有关。未受刺激时,突触传递效率低的根本原因是___________。
②与未受刺激时相比,受多重刺激时核仁内发生的典型变化是___________,以确保细胞质基因中能形成足够的多聚核糖体,为细胞___________提供保障,进而提高学习记忆能力。
【答案】(1) ①. BDNF基因 ②. 前膜和后膜的TrkB受体 ③. 磷酸化 (2)①②④
(3) ①. 突触数量及突触上N-甲基-天冬氨酸受体和谷氨酸受体的数量 ②. 基因转录出的IncRNA数量多,抑制了核糖体的产生。 ③. 更多的核仁纤维蛋白和rRNA结合 ④. 在短时间内合成大量的蛋白质
【解析】
【分析】突触包括突触前膜、突触间隙和突触后膜,兴奋传至轴突末端时,突触前膜内的突触小泡释放神经递质到突触间隙,并作用于突触后膜上的受体,使突触后膜电位发生变化,引起突触后膜所在神经元的兴奋或抑制。
【小问1详解】
结合图示可知,运动应激后,调节因子能增加BDNF基因的表达量,以实现突触重构,促进学习和记忆。具体过程为:BDNF的化学本质是蛋白质,其以胞吐的方式从突触前膜释放后,作用于前膜和后膜的TrkB受体,并诱导其发生磷酸化,进而影响突触的传递效能,提高了突触传递效率,增强了学习能力。
【小问2详解】
当BDNF基因发生甲基化后,机体的基因表达和表型会发生可遗传的变化,这属于表观遗传,其具体表现为:
①BDNF基因发生甲基化后,其转录和翻译过程产生的BDNF减少,进而使得突触前膜释放的与学习和记忆有关的神经递质减少,正确;
②BDNF蛋白还能促进突触后膜上MAPK和IP3-K的受体增多,但相关基因甲基化后会引起突触后膜上MAPK和IP3-K的受体减少,正确;
③BDNF基因发生甲基化后,其中的碱基排列顺序没有发生改变,即与BDNF基因保持一致,错误;
④由于甲基化抑制了基因的表达过程,据此可推测,由甲基化的BDNF基因转录出的mRNA数减少,正确。
故选①②④。
【小问3详解】
①由图2可知,多重刺激前后的突触的变化表现在突触数量及突触上N-甲基-天冬氨酸受体和谷氨酸受体的数量的变化,即突触传递效率的高低与突触数量以及突触上N-甲基-天冬氨酸受体和谷氨酸受体的数量有关。未受刺激时,突触传递效率低的根本原因是基因转录出的IncRNA数量多,使核糖体产生少,进而抑制了相关受体蛋白的合成。
②与未受刺激时相比,受多重刺激时核仁内发生的典型变化是基因转录出的IncRNA数量少,更多的核仁纤维蛋白和rRNA结合,因而在细胞质基因中能形成足够的多聚核糖体,进而可在短时间内合成大量的蛋白质,提高学习记忆能力。
23. 光照过强时还原能的积累会导致自由基的产生,损伤膜结构。光呼吸(图中虚线所示)可促进草酰乙酸-苹果酸的穿梭,输出叶绿体和线粒体中过剩的还原能实现光保护,其中过程③是光呼吸速率的限制因素,线粒体中的电子传递链对该过程有促进作用,相关机制如下图。请回答下列问题。
(1)图中过程①进行的场所是_____________,叶绿体和线粒体中电子传递链分别位于____________
(2)图中叶绿体所示过程需要NADPH参与的有____________、____________,过剩的NADPH通过草酰乙酸-苹果酸穿梭,在光呼吸的过程____________(填序号)消耗。
(3)线粒体中的电子传递链促进过程③的机理是____________。
(4)线粒体电子传递链有细胞色素途径(CP)和交替氧化途径(AP)。CP途径有ATP的合成;AP途径无ATP的合成,能量以热能的形式散失。为了进一步研究不同环境条件对两条途径的影响,科研人员利用正常植株和aoxla突变体(AP功能缺陷)进行了相关实验,结果如下图。
①正常情况下,黑暗时电子传递链以_______________途径为主。
②光照过强时,光保护主要依赖于______________途径,而不是另一途径,从物质和能量变化的角度分析其原因是_____________。
③温度与光保护机制的关系是____________
【答案】(1) ①. 叶绿体基质 ②. 叶绿体的类囊体薄膜 线粒体内膜
(2) ①. C3的还原(卡尔文循环) ②. 草酰乙酸转变为苹果酸 ③. ④
(3)电子传递过程中促进NADH向NAD+转化,为过程③提供NAD+等,促进过程③的进行;
(4) ①. CP ②. AP ③. AP途径能量以热能的形式散失,而CP途径受细胞内ADP和Pi等的限制 ④. 温度较高时光保护机制加强,低温时光保护机制丧失(或下降)
【解析】
【分析】光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):水的光解产生[H]与氧气,以及ATP的形成。光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。
【小问1详解】
过程①是光合作用的光反应阶段,这一阶段主要发生在叶绿体的类囊体薄膜。在这个阶段,光能被叶绿体中的叶绿素吸收,从而激发电子,电子经过一系列的电子传递体,最终与NADP+结合生成NADPH。
同时,水分解产生氧气、质子和高能电子。叶绿体和线粒体中电子传递链分别位于叶绿体的类囊体薄膜和线粒体的内膜。
【小问2详解】
叶绿体中C3的还原(卡尔文循环)、草酰乙酸转变为苹果酸需要NADPH的参与。过剩的NADPH通过草酰乙酸-苹果酸穿梭,在光呼吸的过程④消耗。光呼吸是植物在光照条件下,通过消耗NADPH和ATP来维持光合作用的平衡。在这个过程中,过剩的NADPH和ATP被转化为有机酸,从而避免过多的还原能导致自由基的产生,损伤膜结构。
【小问3详解】
线粒体中的电子传递链促进过程③的机理是通过电子传递链产生的ATP和NADH可以提供能量和还原力,促进过程③的进行。
【小问4详解】
①正常情况下,黑暗时电子传递链主要通过CP途径(柠檬酸循环)进行;
②光照过强时,光保护主要依赖于AP途径(苹果酸途径),而不是CP途径。原因是AP途径无ATP的合成,能量以热能的形式散失,这样可以避免过剩的还原能导致自由基的产生,损伤膜结构。
③温度与光保护机制的关系是,温度越高,光保护机制越活跃。这是因为高温可以加速生物体内的化学反应速率,从而使光保护机制更加迅速地消耗过剩的还原能,保护细胞免受损伤。
24. ε-聚赖氨酸(ε-PL)能抑制多种微生物的活性,且人体可将其分解为赖氨酸,是一种优良的天然食品防腐剂。科研人员欲从土壤中分离能分泌ε-PL的微生物,做了如图所示的实验(1~V表示过程,①~③表示菌落),已知ε-PL可使亚甲基蓝褪色,形成透明圈。
(1)实验中需注意无菌操作,下列需要灭菌处理的是____。
A. 土样 B. 培养基 C. 接种环 D. 涂布棒
(2)图中第Ⅰ步最常用的接种方法是____。若经第Ⅱ步培养后发现菌落铺满了整个培养基、无法分辨出单菌落,则应在第Ⅰ步之前____,再进行接种。
(3)第Ⅲ步接种,应挑选____(①/②/③)号菌落。
(4)下列所示操作,发生在图中哪个过程____(填图中过程编号)
(5)下列关于实验中用到的4种培养基的分析,正确的是____。
A. 甲培养基是液体培养基,能提供目的菌所需的全部营养
B. 乙培养基是固体培养基,用于选择产ε-PL的菌种
C. 丙培养基是固体培养基,用于分离产ε-PL的菌种
D. 丁培养基是液体培养基,用于目的菌的增殖、生产ε-PL
为检测上述收集到的ε-PL对不同种类微生物的抑制能力,研究人员将大肠杆菌等菌种分别涂布于某培养基表面,再将浸有不同浓度:ε-PL的滤纸圆片置于平板培养基表面,培养后测量清晰区的宽度,得到表所示的结果。
ε-PL浓度/mg·L-1清晰区宽度/mm微生物
20
30
40
50
60
70
大肠杆菌
+
+
7.2
10.8
11.6
13.3
沙门氏菌
+
+
6.5
9.2
10.9
13.0
酿酒酵母
7.2
9.1
12.6
13.4
14.8
-
红曲霉
+
+
+
+
+
6.3
注:“+”表示无清晰区,“-”表示未进行实验。
(6)下列关于上述抑菌实验的叙述,正确的是____。
A. 结果显示ε-PL对酿酒酵母抑制作用最强
B. ε-PL对四种微生物的抑制效果与浓度正相关
C. 用于实验的培养基应该用液体的选择培养基
D. 接种过程需在超净工作台火焰周围进行
(7)该实验在设置ε-PL浓度梯度方面还有不完善之处,请提出1条修改建议:____。
(8)经实验筛选到的菌种通过大规模发酵可大量生产ε-聚赖氨酸(ε-PL),以下说法正确的是____。
A. 发酵过程中培养基和设备均采用相同方式灭菌
B. 选育出的菌种可直接用于大型发酵
C. 发酵过程需严格控制温度、Ph和溶解氧等培养条件
D. 发酵产物ε-聚赖氨酸(ε-PL)需从微生物体内分离提纯
(9)发酵过程中要随时取样检测培养液中微生物数量,若要确切统计活菌数量,可采用____(显微镜计数法/稀释涂布平板法)。
(10)下面是某种培养基配方:
纤维素粉
Na2NO3
Na2HPO4·7H2O
KH2PO4
MgSO4·7H2O
KCl
酵母浸膏
H2O
5g
1g
1.2g
0.9g
0.5g
0.5g
0.5g
1000mL
③根据表中培养基的成分,所培养微生物的同化作用类型是____(填“自养型”或“异养型”)。
【答案】(1)BCD (2) ①. 稀释涂布平板法 ②. 稀释
(3)① (4)Ⅲ (5)ABCD (6)ABD
(7)增加空白对照组;增加ε-PL浓度大于70mgL-1的实验组;增加ε-PL浓度小于20mgL- 1的实验组 (8)C
(9)稀释涂布平板法 (10)异养型
【解析】
【分析】1、微生物常见的接种的方法:①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养基表面,经培养后可形成单个菌落;
2、选择培养基是根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基使混合菌样中的劣势菌变成优势菌,从而提高该菌的筛选率。鉴别培养基是依据微生物产生的某种代谢产物与培养基中特定试剂或化学药品反应,产生明显的特征变化而设计的培养基。
【小问1详解】
A、土样中含有目的菌,灭菌会杀灭所有微生物,故土样不能灭菌,A错误;
B、培养基需要进行高压蒸汽灭菌,B正确;
C、接种环需要进行灼烧灭菌,C正确;
D、涂布棒需要用酒精引燃灭菌,D正确。
故选BCD。
【小问2详解】
据图可知,第I步为接种,结合第Ⅱ步结果的均匀分布可知,所用接种方法是稀释涂布平板法;若经第Ⅱ步培养后发现菌落铺满了整个培养基、无法分辨出单菌落,说明密度过大,故则应在第I步之前先稀释,再进行接种;
【小问3详解】
培养过程中由于ε-PL可使亚甲基蓝褪色,故能分泌ε-PL的微生物周围会形成透明圈,透明圈直径越大,分泌ε-PL的量越多,因此应挑选透明圈直径大的菌落继续培养,故选①;
【小问4详解】
该操作为平板划线法中,用接种环在培养基划线过程,图中Ⅳ为平板划线的结果,故该操作发生在图中过程Ⅲ;
【小问5详解】
A、甲培养基是液体培养基,能提供目的菌所需的全部营养,以保证目的菌的正常生长,A正确;
B、乙培养基是固体培养基,用于选择产生ε- -PL的菌种,通常需要添加琼脂等凝固剂,B正确;
C、丙培养基是固体培养基,用于分离、产生ε-PL的菌种的纯培养物,即可对目的菌进行扩大培养,C正确;
D、丁培养基是液体培养基,用于增殖培养目的菌,让目的菌增殖、生产ε-PL, D正确。
故选ABCD。
【小问6详解】
A、表中结果显示,不同浓度的ε-PL处理下,酿酒酵母清晰区的宽度最大,说明ε-PL 对酿酒酵母的抑制作用最强,A正确;
B、表中数据显示随浓度增加,清晰区的宽度越大,即ε- PL对四种微生物的抑制效果与浓度正相关,B正确;
C、培养后需要测量清晰区的宽度,故用于实验的培养基应该用固体的选择培养基,C错误;
D、为了避免周围环境中微生物的污染,接种过程需在超净工作台火焰周围进行,D正确。
故选 ABD。
【小问7详解】
该实验缺乏空白对照组,应增加空白对照组;同时增加ε-PL浓度大于70mgL-1的实验组、增加ε-PL浓度小于20mgL-1的实验组,这样结果更具有说服力。
【小问8详解】
A、发酵过程中培养基用湿热灭菌 ,设备用培养皿用干热灭菌,故采用不同方式灭菌,A错误;
B、选育出的菌种不一定能用于大型发酵,还需要进行发酵试验,B错误;
C、温度、Ph和溶解氧都会对发酵过程产生影响,故发酵过程需严格控制温度、Ph和溶解氧等培养条件,C正确;
D、发酵产物ε-聚赖氨酸(ε-PL)是微生物的分泌物,不需从微生物体内分离提纯,D错误。
故选C。
【小问9详解】
稀释涂布平板法是微生物纯培养的方法,不能用于计数,故发酵过程中要随时取样检测培养液中微生物数量,若要确切统计活菌数量,可采用稀释涂布平板法。
【小问10详解】
分析表中培养基的成分可以看出,该培养基提供了纤维素粉、酵母浸膏,因此用该培养基所培养微生物的同化作用类型是异养型。
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学科网(北京)股份有限公司
$$
常州市第一中学高三生物期初阶段调研
(时间:75分钟页数:共8页满分100分)
一、单选题(每题2分,共30分)
1. 下列关于元素和化合物的叙述,正确的是( )
A. 组成蛋白质的各种元素中,N元素主要存在于R基中
B. 原核细胞拟核中不存在 DNA-蛋白质复合物
C. 同一个体的骨髓造血干细胞和浆细胞的核DNA量可能不同
D. 还原性辅酶Ⅱ(NADPH)的化学本质是蛋白质,能催化C3的还原
2. 下列关于胚胎工程和细胞工程的叙述,错误的是( )
A. 动物细胞培养和早期胚胎培养的培养液中通常需要添加血清等物质
B. 植物细胞培养的目的主要是获得植物生长和生存所必需的次生代谢产物
C. 胚胎工程可用于稀有动物的种族延续和培育生物制药的反应器
D. 诱导人成纤维细胞重编程为肝细胞的成果表明,已分化细胞的状态是可以改变的
3. 下列与植物细胞内一系列防御反应相关的叙述,错误的是( )
A. 活性氧和H2O2的强氧化性使致病细菌的生命活动受抑制
B. 植物合成的抗毒素属于其生命活动必需的初级代谢产物
C. 植物合成的水解酶可能会引起致病细菌细胞壁的降解
D. 水杨酸的含量可通过Ca2+参与的调节机制维持动态平衡
4. 几丁质广泛存在于昆虫外骨骼中。中国科学家解析了几丁质合成酶的结构并阐明了几丁质合成的过程,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 图中单糖是葡萄糖,是构成几丁质的基本单位
B. 人体骨骼中除了富含钙质外也含丰富的几丁质
C. 几丁质合成酶既具有亲水性也具有疏水性
D. 几丁质合成酶激活剂可用于防治病虫害
5. 我国是世界上啤酒的生产和消费大国。啤酒是以大麦芽为主要原料制成的。下列相关叙述错误的是( )
A. 破碎麦芽有利于释放其中的淀粉酶
B. 发酵过程中有机物分解会引起发酵罐温度升高
C. 要随时检测发酵液中的微生物数量等以了解发酵进程
D. 发酵结束后需要对啤酒进行高压蒸汽灭菌处理
6. 研究发现,酵母细胞中有些分泌蛋白不能边合成边跨膜转运,而是由结合ATP的分子伴侣Bip蛋白与膜整合蛋白Sec63复合物相互作用后,水解ATP驱动翻译后的转运途径。下列相关说法错误的是( )
A. 分泌蛋白的合成起始于游离核糖体,在内质网中形成一定的空间结构
B. 上述分泌蛋白边合成边跨膜转运的过程依赖于生物膜的流动性
C. 细胞内蛋白运输与细胞骨架密切相关,细胞骨架主要由核糖体合成
D. 分子伴侣Bip蛋白分布于细胞膜上,水解ATP为跨膜运输供能
7. 人体小肠上皮细胞通过葡萄糖-Na⁺同向转运蛋白从肠腔中逆浓度吸收葡萄糖,其吸收动力来自 Na⁺顺浓度梯度产生的电化学势能,而细胞内的 Na⁺则被细胞膜上的 Na+-ATPase(Na+)载体蛋白)运输到细胞外,该过程消耗 ATP。如图是胰岛素调节另一些组织细胞摄取葡萄糖的过程(IRS-1、PI3K是细胞内传递信息的重要物质)。下列相关叙述正确的( )
A. 小肠上皮细胞吸收的葡萄糖可在肝脏、肌肉等组织中合成为糖原
B. 小肠上皮细胞吸收葡萄糖与图示组织细胞摄取葡萄糖的方式均为主动运输
C. 载体蛋白B通过磷酸化发生构象改变将胰岛素运入细胞内发挥作用
D. 抑制 Na+-ATPase(Na+)的活性不会影响小肠上皮细胞对葡萄糖的吸收
8. 研究表明,在盐胁迫下大量Na+、K+进入植物根部细胞会抑制K+进入细胞,导致细胞中Na+、K+的比值异常,从而影响蛋白质的正常合成。某耐盐植物的根细胞会借助吸收的Na+、K+调节Na+、K+转运蛋白的功能,进而调节细胞中Na+、K+的比例,使细胞内的蛋白质合成恢复正常。如图是该耐盐植物根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图(HKT1、AKT1、SOS1和NHX均为转运蛋白),相关叙述不正确的是( )
A. 转运蛋白SOS1和NHX均为主动运输H+的载体蛋白
B. H+-ATP泵可将H+运入液泡,同时具有ATP水解酶活性
C. 液泡吸收Ca2+时,不直接消耗细胞内化学反应产生的能量
D. 由题意可知,细胞质基质中的Ca2+可能具有激活AKT1的功能
9. 由于缺乏完善的工艺,自酿酒含有大量甲醇,饮用后易中毒,危及生命,相关代谢如下图所示。下列相关叙述,不正确的是( )
A. 甲醇摄入过多可能导致乳酸增多出现酸中毒
B. 若患者昏迷,应及时血液透析并接入呼吸机
C. 静脉注射乙醇脱氢酶可以解除甲醇中毒症状
D. 高浓度酒精作为口服解毒剂可缓解中毒症状
10. 菌落特征常用来鉴定微生物的种类。下列关于菌落的叙述,错误的是( )
A. 一个菌落就是单个微生物在液体培养基上迅速生长繁殖形成的子细胞集团
B. 一般来说,在一定的培养条件下(相同的培养基、温度及培养时间),同种微生物表现出稳定的菌落特征
C. 菌落的特征包括菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等方面
D. 不同种类的微生物所表现出来的菌落差异是个体细胞形态差异的反映
11. 重组PCR 技术是一项新的PCR技术,可将原来两个不相关的DNA 连接起来,成为一个新的分子。实验小组从猪源大肠杆菌中扩增得到LTB基因和ST1 基因片段,用重组PCR 技术构建了LTB-ST1 融合基因,融合基因的制备过程如图所示。下列相关分析正确的是( )
A. PCR 实验中,离心管、缓冲液和蒸馏水使用前要进行消毒
B. 在设计引物时,P1、P2和P3的部分碱基都能互补配对
C. 得到多个杂交链都能作为模板用来延伸子链,以扩增融合基因
D. 由杂交链延伸生成融合基因的过程中,不需要再另外添加引物
12. 目前认为在所有代谢物中,对疼痛影响最大的三种是乳酸盐、ATP及氢离子。当三者单独存在或只有两者相加时作用比较弱,但三者同时出现时会有互相增强的协同效果,明显增强疼痛信号。这三者浓度较低的时候会引起温暖的感觉,浓度升高后则会让人出现疼痛和烧灼感。下列说法不正确的是( )
A. 单块肌肉多次收缩后,乳酸盐水平会升高、肌肉力量降低,这些变化在氧气不足时更加明显
B. 无氧呼吸产生乳酸的过程中释放能量较少
C. 运动后肌肉酸痛可能是肌肉微损伤造成的,肌肉的炎症反应也参与了该过程
D. 肌肉收缩时常见的代谢物乳酸盐,ATP及氢离子,在单独注射时几乎不会引起疼痛,但同时注射这三种物质会造成明显的肌肉疼痛
13. 图甲表示细胞有丝分裂不同时期染色体数/核DNA数的变化,AD表示分裂间期:图乙、图丙分别表示高等动物甲、高等植物乙有丝分裂某时期的图像。下列相关叙述正确的是( )
A. 图甲中BC段和EF段形成的原因分别是染色体数加倍和核DNA数加倍
B. 图乙细胞的下一时期,细胞中染色体数:染色单体数:核DNA数=2:1:1
C. 图丙中结构H为细胞板,与结构H形成密切相关的细胞器是高尔基体
D. 动物甲与植物乙有丝分裂过程存在显著差异的是图乙和丙所示时期
14. 油菜种子在形成和萌发过程中糖类和脂肪的变化曲线如图。下列分析正确的是( )
A. 种子形成过程中,甜味逐渐变淡是因为大量可溶性糖氧化分解供能
B. 种子萌发时脂肪转变为可溶性糖,说明所有细胞中的脂肪均可以大量转化糖
C. 种子萌发过程中细胞代谢增强,细胞中结合水的相对含量上升
D. 种子萌发初期,有机物的总量减少,有机物的种类增多
15. 在酶促反应中,当底物与酶的活性位点形成互补结构时(如甲图A所示),可催化底物发生变化。酶抑制剂是与酶结合并降低酶活性的分子,从而降低酶对底物的催化效应;非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合,使酶不能与底物结合,从而使酶失去催化活性。甲图是不同酶抑制剂X、Y的作用示意图,下列说法正确的是( )
A. 甲图中的X表示底物的非竞争性抑制剂,Y表示竞争性抑制剂
B. 若在乙图曲线a表示的实验中加入X,则反应速度会近似于曲线c
C. 若在乙图曲线a表示的实验中加入Y,则反应速度会近似于曲线b
D. 若在乙图曲线c表示的实验中加入底物,则最终反应速度不会提高
二、多选题(每题3分,选对得3分,少选得1分,错选不得分,共12分)
16. 研究发现,当机体糖类物质利用受阻或长期不能进食时,机体会动用大量脂肪分解供能,脂肪分解后会生成酮体。当人体内的酮体浓度超过肝外组织所能利用的限度后,血液中酮体堆积,就会导致人体患酮血症。下列叙述正确的是( )
A. 酮血症患者体内胰岛B细胞可能受损,导致胰岛素分泌不足
B. 人长期不补充糖类食物,除会患酮血症外,尿氮含量也可能会增加
C. 患有糖尿病的酮血症患者的组织细胞对葡萄糖的摄取和利用率较高
D. 某患有酮血症的个体出现头昏、心慌和四肢无力,其可能患有低血糖病
17. ABA 可促进离体绿豆插条不定根的生成,增加生根数量和生根范围。为探究其促进生长的机理,研究人员探究了 ABA 对生长素(IAA)分泌的影响及 ABA 对绿豆插条基部细胞周期时相的影响,实验结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. ABA低浓度促进、高浓度抑制插条基部细胞中IAA含量的增加
B. ABA 可能通过影响IAA 的合成或分解来影响生根数量和生根范围
C. ABA 处理后,S期细胞数目可能增加,DNA 合成增多,有利于不定根的发生
D. 本实验中除 IAA 和 ABA外,绿豆插条生根还可能与其他内源性激素有关
18. 桂花是一种主要分布在我国长江流域及其以南地区的常绿植物,其综合利用价值高、生长适应性强、喜阳光充足、温暖湿润的气候,对土壤要求不高。上世纪由于人类大肆采挖,造成了我国多个地方的野生桂花资源数量急剧减少。下图为我国不同区域桂花海拔垂直分布格局。请根据信息,选出正确的选项( )
A. 湖北是桂花垂直分布最广的省,这主要跟光照、温度和降水量有关
B. 造成桂花种群之间遗传多样性的直接原因是突变和基因重组
C. 建立自然保护区的是易地保护模式,是保护桂花遗传多样性的有效措施之一
D. 种子繁殖与植物组织培养相比,其产生的后代具有更强适应环境的能力
19. 下列关于实验操作和方法的叙述,错误的有( )
A. “探究植物细胞的吸水和失水”实验中,在低倍镜下无法观察到质壁分离现象
B. “探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”实验中,预实验的作用是减小实验误差
C. 采用样方法调查种群密度时,需在目标个体集中分布的区域划定样方
D. “菊花组织培养”实验中,挑出的愈伤组织先转接到生芽培养基,生芽后再转接到生根培养基
三、非选择题(共58分)
20. 浅水湖泊养殖过程中,含N、P无机盐含量增多,湖泊出现富营养化,驱动浅水湖泊从清水态向浑水态转换,如图1所示。科研人员进一步调查浅水湖泊从清水态向浑水态变化过程中营养化程度以及部分藻类生长状况(鱼鳞藻、脆杆藻为鱼的饵料,微囊藻是一种蓝藻,会产生有毒物质污染水体),形成曲线如图2所示。
(1)据图1分析,该湖泊从清水态变成浑水态后的优势种植物是_____________。据图2可知,三种藻类数量随着营养化程度的提高均在发生变化,该变化可通过______________法进行调查,其中导致鱼鳞藻数量不断下降的原因属于________________(填“密度制约因素”或“非密度制约因素”)。
(2)从生态系统组成成分的角度来看,湖泊中的微囊藻属于_____________。图2中,在富营养化的湖泊中微囊藻大量繁殖,造成鱼虾大量死亡,会造成该生态系统的______________稳定性下降。此时,种植茭白、莲藕等挺水植物除了获得经济收益,这些挺水植物还可以通过_____________、_____________,抑制微囊藻的繁殖,进而治理富营养化,这遵循生态工程的_____________原理。
(3)要研究湖泊中草鱼的生态位,需要研究的方面有______________(至少答出两点)。该生态系统中养殖的各种鱼类都占据着各自相对稳定的生态位,其意义是_______________。
(4)养殖的草鱼除饲料外还以鱼鳞藻、脆杆藻为食。科研人员对草鱼的能量流动情况进行分析,结果如表所示。(数字为能量值,单位是KJ/(cm2·a))
鱼鳞藻、脆杆藻同化的能量
草鱼摄入食物中的能量
草鱼同化饲料中的能量
草鱼粪便中的能量
草鱼用于生长发育和繁殖的能量
草鱼呼吸作用散失的能量
3012
115.6
15.2
55.6
?
42.4
据表分析,草鱼用于生长发育和繁殖的能量是_____________KJ/(cm2·a),从藻类到草鱼的能量传递效率为_____________(保留一位小数)。
21. 透明质酸是一种应用广泛的粘性多糖,研究者欲改造枯草芽孢杆菌,通过添加诱导型启动子来协调菌体生长与产物生产之间的关系。
(1)图1中透明质酸合成酶基因H以a链为转录模板链,由此可以推测H基因的转录是从其______________(填“左侧”或“右侧”)开始的。透明质酸合成酶基因H上的一段核苷酸序列为“-ATCTCGAGCGGG-”,则对该序列进行剪切的Xho识别的核苷酸序列(6个核苷酸)最可能为______________。
(2)为通过外源添加诱导剂来控制基因的表达,研究者选择了含木糖诱导型启动子的p质粒。为保证图1中酶切后的H基因按照正确的方向与p质粒连接,p质粒位点1和2的识别序列所对应的酶分别是________________,酶切后加入_______________酶使它们形成重组质粒。
(3)为协调菌体生长与产物生产之间的关系,将构建好的重组质粒转入经______________处理后的枯草芽孢杆菌(D菌),在含________________的培养基上筛选,得到枯草芽孢杆菌E(E菌)。对E菌进行工业培养时,培养基应先以蔗糖为唯一碳源,接种2小时后添加_____________,以诱导E菌产生更多的透明质酸。
(4)质粒在细菌细胞中遗传不稳定、易丢失,研究者尝试将重组质粒进行改造,利用同源区段互换的方法将H基因插入枯草芽孢杆菌D的基因组mpr位点,得到整合型枯草芽孢杆菌F(F菌)。请在图2方框中画出F菌的基因组______________。
(5)对三种枯草芽孢杆菌进行培养,结果如图3,_______________最适宜工业发酵生产透明质酸,请阐明理由______________。
22. BDNF是一种与记忆相关的神经营养蛋白,图1是机体的运动应激调控BDNF的表达影响学习记忆的过程。请回答下列问题。
(1)运动应激后,调节因子能增加___________的表达量,以实现突触重构,促进学习和记忆。具体过程为:BDNF以胞吐的方式从突触前膜释放后,作用于___________,并诱导其发生___________,进而影响突触的传递效能。
(2)当BDNF基因发生甲基化后,机体的基因表达和表型会发生可遗传的变化,具体表现在___________(选填下列序号)。
①突触前膜释放的与学习和记忆有关的神经递质减少
②突触后膜上MAPK和IP3-K的受体减少
③碱基排列顺序与BDNF基因保持一致的基因数减少
④由BDNF基因转录出的mRNA数减少
(3)RNA修饰也是影响学习记忆的重要因素,下图2表示1ncRNA参与下受到多重刺激前后的突触传递效率变化的内在机制。
①由图2可知,突触传递效率的高低与___________有关。未受刺激时,突触传递效率低的根本原因是___________。
②与未受刺激时相比,受多重刺激时核仁内发生的典型变化是___________,以确保细胞质基因中能形成足够的多聚核糖体,为细胞___________提供保障,进而提高学习记忆能力。
23. 光照过强时还原能的积累会导致自由基的产生,损伤膜结构。光呼吸(图中虚线所示)可促进草酰乙酸-苹果酸的穿梭,输出叶绿体和线粒体中过剩的还原能实现光保护,其中过程③是光呼吸速率的限制因素,线粒体中的电子传递链对该过程有促进作用,相关机制如下图。请回答下列问题。
(1)图中过程①进行的场所是_____________,叶绿体和线粒体中电子传递链分别位于____________
(2)图中叶绿体所示过程需要NADPH参与的有____________、____________,过剩的NADPH通过草酰乙酸-苹果酸穿梭,在光呼吸的过程____________(填序号)消耗。
(3)线粒体中的电子传递链促进过程③的机理是____________。
(4)线粒体电子传递链有细胞色素途径(CP)和交替氧化途径(AP)。CP途径有ATP的合成;AP途径无ATP的合成,能量以热能的形式散失。为了进一步研究不同环境条件对两条途径的影响,科研人员利用正常植株和aoxla突变体(AP功能缺陷)进行了相关实验,结果如下图。
①正常情况下,黑暗时电子传递链以_______________途径为主。
②光照过强时,光保护主要依赖于______________途径,而不是另一途径,从物质和能量变化的角度分析其原因是_____________。
③温度与光保护机制的关系是____________
24. ε-聚赖氨酸(ε-PL)能抑制多种微生物的活性,且人体可将其分解为赖氨酸,是一种优良的天然食品防腐剂。科研人员欲从土壤中分离能分泌ε-PL的微生物,做了如图所示的实验(1~V表示过程,①~③表示菌落),已知ε-PL可使亚甲基蓝褪色,形成透明圈。
(1)实验中需注意无菌操作,下列需要灭菌处理的是____。
A. 土样 B. 培养基 C. 接种环 D. 涂布棒
(2)图中第Ⅰ步最常用的接种方法是____。若经第Ⅱ步培养后发现菌落铺满了整个培养基、无法分辨出单菌落,则应在第Ⅰ步之前____,再进行接种。
(3)第Ⅲ步接种,应挑选____(①/②/③)号菌落。
(4)下列所示操作,发生在图中哪个过程____(填图中过程编号)
(5)下列关于实验中用到的4种培养基的分析,正确的是____。
A. 甲培养基是液体培养基,能提供目的菌所需的全部营养
B. 乙培养基是固体培养基,用于选择产ε-PL的菌种
C. 丙培养基是固体培养基,用于分离产ε-PL的菌种
D. 丁培养基是液体培养基,用于目的菌的增殖、生产ε-PL
为检测上述收集到的ε-PL对不同种类微生物的抑制能力,研究人员将大肠杆菌等菌种分别涂布于某培养基表面,再将浸有不同浓度:ε-PL的滤纸圆片置于平板培养基表面,培养后测量清晰区的宽度,得到表所示的结果。
ε-PL浓度/mg·L-1清晰区宽度/mm微生物
20
30
40
50
60
70
大肠杆菌
+
+
7.2
10.8
11.6
13.3
沙门氏菌
+
+
6.5
9.2
10.9
13.0
酿酒酵母
7.2
9.1
12.6
13.4
14.8
-
红曲霉
+
+
+
+
+
6.3
注:“+”表示无清晰区,“-”表示未进行实验。
(6)下列关于上述抑菌实验的叙述,正确的是____。
A. 结果显示ε-PL对酿酒酵母的抑制作用最强
B. ε-PL对四种微生物的抑制效果与浓度正相关
C. 用于实验的培养基应该用液体的选择培养基
D. 接种过程需在超净工作台火焰周围进行
(7)该实验在设置ε-PL浓度梯度方面还有不完善之处,请提出1条修改建议:____。
(8)经实验筛选到的菌种通过大规模发酵可大量生产ε-聚赖氨酸(ε-PL),以下说法正确的是____。
A. 发酵过程中培养基和设备均采用相同方式灭菌
B. 选育出的菌种可直接用于大型发酵
C. 发酵过程需严格控制温度、Ph和溶解氧等培养条件
D. 发酵产物ε-聚赖氨酸(ε-PL)需从微生物体内分离提纯
(9)发酵过程中要随时取样检测培养液中微生物数量,若要确切统计活菌数量,可采用____(显微镜计数法/稀释涂布平板法)。
(10)下面是某种培养基配方:
纤维素粉
Na2NO3
Na2HPO4·7H2O
KH2PO4
MgSO4·7H2O
KCl
酵母浸膏
H2O
5g
1g
1.2g
0.9g
0.5g
0.5g
0.5g
1000mL
③根据表中培养基的成分,所培养微生物的同化作用类型是____(填“自养型”或“异养型”)。
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