内容正文:
江西省宜春市上高县2024-2025学年高三10月份月考生物试卷
一、单选题(每题2分,共24分)
1. 物质、能量和信息是宇宙的三要素,它们是系统且复杂的。下列叙述正确的是( )
A. 肌无力的原因是血钙过高,肌肉抽搐的原因是血钙过低
B. 细胞中的核酸水解和彻底水解的产物分别是2种和8种
C. 某些蛇毒中的碱性蛋白酶能催化膜脂降解,导致细胞溶解
D. ATP水解时断开特殊化学键时耗能,但是整个过程却是放能的
【答案】D
【解析】
【分析】核苷酸是核酸的基本组成单位。每个核酸分子是由几十个乃至上亿个核苷酸连接而成的长链。一个核苷酸是由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成的。根据五碳糖的不同,可以将核苷酸分为脱氧核糖核苷酸(简称脱氧核苷酸)和核糖核苷酸。
【详解】A、肌无力的原因是多样的,如血钙过高、血钠过低、自身免疫病、突触信息传递障碍等,同理抽搐的原因也是复杂多样的,并不只是血钙过低,A错误;
B、细胞中核酸包括DNA和RNA两大类,所以水解产物是8种核苷酸(4种核糖核苷酸和4种脱氧核糖核苷酸),彻底水解产物也是8种(1种磷酸基团+2种五碳糖+5种含氮碱基),B错误;
C、酶具有专一性,蛋白酶应该破坏膜蛋白,而不是膜脂,C错误;
D、当ATP水解时,它会断裂一个特殊化学键键(旧称高能磷酸键),形成ADP和磷酸,这个过程中,断裂特殊化学键所需要的能量(即“耗能”)是远远小于断裂后所释放出的能量的,因此,尽管在断裂化学键的瞬间需要一定的能量输入,但整体上,ATP水解是一个放能过程,D正确。
故选D。
2. CXCL17是一种主要存在于肺部等黏膜组织中的蛋白质,在肺部发生病毒感染期间,其表达水平会增加。研究发现CXCL17是CXCR4趋化因子受体(存在于机体特定细胞表面的蛋白质)的潜在抑制剂。下列相关叙述正确的是( )
A. CXCL17中的氢键可使肽链盘曲、折叠,使CXCL17具有一定的空间结构
B. CXCR4趋化因子受体和CXCL17的功能不同与氨基酸脱水缩合方式有关
C. CXCL17可抑制CXCR4趋化因子受体的活性,说明CXCL17具有催化作用
D. 利用3H标记特定氨基酸的氨基或羧基用于研究CXCL17的合成和分泌过程
【答案】A
【解析】
【分析】蛋白质的特定功能是由于蛋白质分子结构多样性,造成蛋白质分子结构多样性原因是氨基酸的种类、数目和排列顺序不同,以及蛋白质分子空间结构的不同。蛋白质肽链的盘曲和折叠被打开时,其特定功能发生改变。
【详解】A、CXCL17中的氢键可使肽链盘曲、折叠,使CXCL17具有一定的空间结构,A正确;
B、CXCR4趋化因子受体和CXCL17的功能不同与氨基酸的种类、数目、排列顺序及蛋白质的空间结构有关,不同蛋白质的氨基酸脱水缩合方式都一样,B错误;
C、CXCL17可抑制CXCR4趋化因子受体的激活,说明蛋白质具有信息传递的作用,具有催化作用的是酶,C错误;
D、用3H标记特定氨基酸的R基可用于研究CXCL17的合成和分泌过程,标记羧基,在脱水缩合反应过程中,标记元素可能会丢失,D错误。
故选A。
3. 蛋白质糖基化是在酶的控制下,蛋白质附加上糖类的过程,起始于内质网,结束于高尔基体。在糖基转移酶作用下将糖转移至蛋白质,和蛋白质上的氨基酸残基形成糖苷键;蛋白质经过糖基化作用,形成糖蛋白。下列关于糖基化的说法中,错误的是( )
A. 据题干信息推断,糖基转移酶主要分布在粗面内质网上
B. 为保护自身不被酶水解,溶酶体膜蛋白高度糖基化,可推测溶酶体起源于高尔基体
C. 若内质网功能发生障碍,将影响细胞膜对信息分子的识别
D. 糖基化的结果使不同的蛋白质打上不同的标记,不改变蛋白质的构象,但有利于蛋白质的分选
【答案】D
【解析】
【分析】1、内质网:单层膜折叠体,是有机物的合成“车间”,蛋白质运输的通道。(内质网能有效地增加细胞内的膜面积,其外连细胞膜,内连核膜,将细胞中的各种结构连成一个整体,具有承担细胞内物质运输的作用。根据内质网膜上有没有附着核糖体,将内质网分为滑面型内质网和粗面型内质网两种。滑面内质网上没有核糖体附着,这种内质网所占比例较少,但功能较复杂,它与脂类、糖类代谢有关;粗面内质网上附着有核糖体,其排列也较滑面内质网规则,功能主要与蛋白质的合成有关。)
2、溶酶体:含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
【详解】A、根据题干信息“蛋白质经过糖基化作用,形成糖蛋白”,而蛋白质的形成首先是在游离的核糖体上进行,再转移至内质网上进行的,所以糖基转移酶主要分布于粗面内质网上,A正确;
B、蛋白质糖基化起始于内质网,结束于高尔基体,溶酶体膜蛋白高度糖基化,可防止溶酶体膜被自身水解酶分解,可推测溶酶体起源于高尔基体,B正确;
C、细胞膜上的糖蛋白具有识别作用,内质网功能发生障碍,糖蛋白的合成受阻,将影响细胞膜对信息分子的识别,C正确;
D、糖基化的结果使不同的蛋白质打上不同的标记,改变蛋白质的构象,有利于蛋白质的分选,D错误。
故选D。
4. 取某绿色植物的成熟叶片,用打孔器获取叶圆片,等分成两份,分别放入浓度(单位为g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液中,得到甲、乙两个实验组(甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍)。水分交换达到平衡时,检测甲、乙两组的溶液浓度,发现甲组中糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和外界溶液之间没有溶质交换。下列有关叙述错误的是( )
A. 甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水,使甲糖溶液浓度升高
B. 若测得乙糖溶液浓度降低,则乙组叶细胞吸水能力增大
C. 若测得乙糖溶液浓度升高,则叶细胞的净吸水量乙组小于甲组
D. 若测得乙糖溶液浓度不变,则乙组水分子既不出、也不进叶细胞
【答案】D
【解析】
【分析】渗透作用需要满足的条件是:①半透膜;②膜两侧具有浓度差。浓度差是指单位体积溶质分子数量的差异,即物质的量浓度差异。
由题干信息可知,甲糖和乙糖的质量分数相同,但甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍,因此乙糖溶液的物质的量浓度约为甲糖溶液的2倍。
【详解】A、由题干信息可知,叶细胞与溶液之间无溶质交换,而甲组的甲糖溶液浓度升高,则可能是由于叶细胞的细胞液浓度大于甲糖溶液物质的量浓度,引起了细胞吸水,A正确;
B、若测得乙糖溶液浓度降低,说明乙糖溶液物质的量浓度高于叶细胞的细胞液浓度,细胞失水,乙组叶细胞吸水能力增大,B正确;
C、若测得乙糖溶液浓度升高,则乙组叶肉细胞吸水,由于甲糖溶液的摩尔浓度小于乙糖溶液,故叶细胞的净吸水量乙组小于甲组,C正确;
D、若测得乙糖溶液浓度不变,则乙组中水分子进出叶细胞达到平衡,D错误。
故选D。
5. Gabija细菌防御系统具有抗病毒作用,其防御作用与 GajA 酶有关。正常浓度的 ATP 会抑制 GajA 酶的活性,病毒侵入后高强度的转录会激活 GajA 酶,激活的 GajA 酶能对外来病毒的核酸进行切割,从而抵抗病毒的感染。下列有关叙述错误的是( )
A. 激活的 GajA 酶能破坏病毒核酸分子的磷酸二酯键
B. GajA 酶被激活的原因是高强度的转录消耗大量 ATP
C. 病毒的入侵会显著降低细菌细胞中 ADP/ATP 的值
D. 病毒入侵后,激活的GajA酶的空间结构会发生改变
【答案】C
【解析】
【分析】酶具有专一性,限制酶可识别特定序列,切割特定位点。
【详解】A、依据题干信息,激活的 GajA 酶能对外来病毒的核酸进行切割,核苷酸之间通过磷酸二酯键进行连接,故激活的 GajA 酶能破坏病毒核酸分子的磷酸二酯键,A正确;
B、依据题干信息,正常浓度的 ATP 会抑制 GajA 酶的活性,当高强度的转录消耗大量 ATP,会导致ATP低于正常水平,激活 GajA 酶,B正确;
C、病毒的入侵会导致ATP消耗增多,故会提高细菌细胞中 ADP/ATP 的值,C错误;
D、病毒入侵后, GajA 酶被激活,既由抑制状态变为激活状态,激活GajA酶的空间结构会发生改变,D正确。
故选C。
6. 下图为2023年8月我国科研人员发现的肠癌 DNA 甲基化调控的新机制,另有多项研究结果表明维生素C能够促进TET2的活性。下列叙述正确的是( )
A. TET 进入细胞核穿过2层磷脂双分子层
B. 激活的β-catenin 蛋白能够促进TET2入核并催化抑癌基因甲基化
C. DNA甲基化引起表观遗传现象主要是通过影响遗传信息翻译过程实现
D. β-catenin 激活剂和维生素C 联用的抗肿瘤方案有望为肠癌治疗提供新思路
【答案】D
【解析】
【分析】1、DNA的甲基化:真核细胞基因具有的启动子——相当于转录的开关——也可以被修饰。如果给启动子中的胞嘧啶加上甲基基团 (-CH3),会使染色质高度螺旋化,凝缩成团,这个基因就无法被识别,失去转录活性,因而不能完成转录。这个过程称为DNA的甲基化,相当于给DNA戴上隐身帽子,使基因内存储的信息无法被读取。
2、分析题图:左图表明去甲基化酶能进入细胞;抑癌基因上游序列甲基化,会导致肿瘤恶化;右图去甲基化酶进入细胞,激活的β-catenin 蛋白能促进去甲基化酶进入细胞核,使抑癌基因上游序列去甲基化,抑癌基因甲基化水平降低引起肿瘤消退。
【详解】A、去甲基化酶(TET )化学本质是蛋白质,属于生物大分子,生物大分子通过核孔进入细胞核,不穿磷脂双分子层,A错误;
B、分析题图,可知激活的β-catenin 蛋白能够促进TET2入核,TET2属于去甲基化酶,其催化抑癌基因去甲基化而不是甲基化,B错误;
C、DNA甲基化引起表观遗传现象主要是通过影响遗传信息转录过程实现,C错误;
D、题干信息可知:维生素C能够促进TET2的活性,题图可知β-catenin 激活剂能够促进TET2入核并催化抑癌基因去甲基化,从而使肿瘤清退,故β-catenin 激活剂和维生素C 联用的抗肿瘤方案有望为肠癌治疗提供新思路,D正确。
故选D。
7. 估测叶片细胞液的平均浓度时可用液体交换法。在甲、乙两组试管中都加入相同浓度的蔗糖溶液,将若干面积相同的叶圆片放在甲组试管中,放置30min后达到渗透平衡,再向甲组试管滴加微量亚甲基蓝溶液,使溶液呈蓝色。充分摇匀后吸取蓝色溶液,然后在乙组溶液中部挤出一滴,观察记录蓝色液滴的升降情况。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换,且仅需判断叶片细胞液浓度与蔗糖溶液浓度的大小关系,下列分析合理的是( )
A 30min后渗透平衡,说明此时叶片细胞液与外界蔗糖溶液无水分交换
B. 若蓝色液滴上升,说明叶片细胞液浓度大于该浓度蔗糖溶液的浓度
C. 若滴加的亚甲基蓝溶液过多,则当叶片细胞液浓度大于该浓度蔗糖溶液的浓度时可能产生错误的实验结果
D. 若乙试管在滴加蔗糖溶液前有蒸馏水残留,则当叶片细胞液浓度小于该浓度蔗糖溶液的浓度时可能产生错误的实验结果
【答案】D
【解析】
【分析】分析题干信息:甲、乙中放置等量相同浓度的蔗糖溶液,若叶片细胞液浓度大于蔗糖溶液浓度,则在甲试管中将出现细胞吸水,导致甲试管中蔗糖浓度增大,再将甲试管中溶液转移至乙试管中部,由于该液滴浓度大,在试管中表现为下沉,叶片细胞液浓度与甲溶液浓度差越大,细胞吸水越多,甲液滴浓度越大,液滴下沉越快。
【详解】A、30min后渗透平衡,说明此时叶片细胞液与外界蔗糖溶液水分交换达到动态平衡,A错误;
B、分析题干信息,甲、乙中放置等量相同浓度的蔗糖溶液,若叶片细胞液浓度小于蔗糖溶液浓度,则在甲试管中将出现叶细胞失水,导致甲试管中蔗糖浓度减小,再将甲试管中溶液转移至乙试管中部,由于该液滴浓度小,在试管中表现为上升,故若蓝色液滴上升,说明叶片细胞液浓度低于该浓度蔗糖溶液的浓度,B错误;
C、若滴加的亚甲基蓝溶液过多,对实验结果没有影响,C错误;
D、若乙试管在滴加蔗糖溶液前有蒸馏水残留,会稀释蔗糖溶液,则当叶片细胞液浓度小于该浓度蔗糖溶液的浓度时可能产生错误的实验结果,D正确。
故选D。
8. 线粒体的外膜含很多称作“孔道蛋白”的整合蛋白,通透性较大,可允许离子和小分子通过。线粒体内膜则不含孔道蛋白,通透性很弱,几乎所有离子和分子都需要特殊的跨膜转运蛋白来进出基质。分析下图,有关说法错误的是( )
A. 线粒体内外膜组成成分类似,内膜的蛋白质含量较高
B. 图中糖酵解形成丙酮酸的过程和无氧呼吸的场所相同
C. 丙酮酸穿过外膜和内膜的方式均为协助扩散,不消耗能量
D. 丙酮酸在线粒体内进行第二阶段反应,释放出的能量只有少部分储存在ATP中
【答案】C
【解析】
【分析】1、线粒体内膜含有许多与有氧呼吸有关的酶,因此内膜的蛋白质含量明显高于外膜。
2、有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸的场所相同,都是在细胞质基质中进行。
3、丙酮酸通过线粒体外膜和内膜的方式分别为协助扩散和主动运输。
4、丙酮酸在线粒体内进行有氧呼吸第二和第三阶段反应,最终释放出的能量,大部分以热能的形式散失,只有少部分储存在ATP中。
【详解】A、线粒体内外膜组成成分类似,都是由蛋白质和磷脂分子组成,线粒体内膜含有许多与有氧呼吸有关的酶,因此内膜的蛋白质含量明显高于外膜,A正确;
B、图中糖酵解形成丙酮酸的过程指有氧呼吸第一阶段,和无氧呼吸的场所相同,都是在细胞质基质中进行,B正确;
C、根据题意和题图可知:线粒体的外膜和内膜都存在协助丙酮酸进入线粒体的蛋白质,并且丙酮酸通过线粒体外膜不消耗能量,而通过内膜时需要H+浓度差产生势能,可见丙酮酸通过线粒体外膜和内膜的方式分别为协助扩散和主动运输,C错误;
D、丙酮酸在线粒体内进行有氧呼吸第二阶段反应,释放出的能量大部分以热能的形式散失,只有少部分储存在ATP中,D正确。
故选C。
9. 幽门螺杆菌能够在人体胃部极端酸性的环境中长期存活,原因之一是其体内丰富的脲酶能够催化尿素分解成氨气,中和周围的胃酸。下列有关幽门螺杆菌的叙述,正确的是( )
A. 培养幽门螺杆菌的培养基中应加入抗生素以抑制其他杂菌的生长
B. 幽门螺杆菌细胞中的DNA为环状结构,可参与该菌相应性状的控制
C. 幽门螺杆菌能在极端酸性的环境中存活,说明酶的作用不需要温和的条件
D. 生活在人体胃部的幽门螺杆菌主要进行有氧呼吸,该过程没有线粒体参与
【答案】B
【解析】
【分析】1、幽门螺旋杆菌为原核生物,没有细胞核,只有核糖体一种细胞器,以DNA为遗传物质,产生的脲酶催化分解尿素为NH3和CO2;
2、酶的作用特点:高效性、专一性、作用条件较温和;
3、培养基是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;根据物理性质分为固体培养基和液体培养基,培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。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、特殊营养物质和氧气的要求。
【详解】A、抗生素可以抑制幽门螺杆菌的生长和繁殖,使其数量减少,因此培养幽门螺杆菌的培养基中不应加入抗生素,A错误;
B、幽门螺杆菌的遗传物质是双链环状DNA,能控制幽门螺杆菌的相应性状,B正确;
C、幽门螺杆菌在脲酶的作用下分解尿素产生氨,氨是碱性物质,中和其中的胃酸,使其适应胃部的强酸环境,但酶发挥作用仍需要温和的条件,C错误;
D、生活在人体胃部的幽门螺杆菌是原核生物,主要进行无氧呼吸,该过程没有线粒体参与,D错误。
故选B。
10. 阿尔茨海默症是一种神经系统退行性疾病,临床表现为记忆力、语言等功能衰退。乙酰胆碱是一种有助于记忆的神经递质,在乙酰胆碱酯酶的作用下被分解。石杉碱甲是我国科学家研发的一种药物,对阿尔茨海默症的治疗有一定的疗效。下列相关叙述正确的是( )
A. 患者听不懂别人讲话但可以说话,可能是大脑皮层言语区的S区发生障碍
B. 乙酰胆碱是一种分泌蛋白,其合成加工过程需要多种细胞器的参与
C. 降低患者乙酰胆碱的分泌量也是一种治疗阿尔茨海默症的良好思路
D. 石杉碱甲治疗阿尔茨海默症的原理,可能是抑制了乙酰胆碱酯酶的活性
【答案】D
【解析】
【分析】1、大脑皮层的语言区有S、W、V、H四个区域,S区发生障碍,不能讲话,W区发生障碍,不能写字,V区发生障碍,不能看懂文字,H区发生障碍,不能听懂话。
2、阿尔茨海默症是一种神经系统退行性疾病,临床表现为记忆力衰退、语言功能衰退等,患者体内乙酰胆碱含量偏低,乙酰胆碱是一种有助于记忆的神经递质。
【详解】A、大脑皮层H区为听觉性语言中枢,该区功能发生障碍的患者听不懂别人讲话,但可以说话,A错误;
B、乙酰胆碱的化学本质是有机碱,不属于蛋白质,B错误;
C、阿尔茨海默症的记忆力衰退,乙酰胆碱是一种有助于记忆的神经递质,因此提升患者乙酰胆碱的分泌量也是一种治疗阿尔茨海默症的思路,C错误;
D、乙酰胆碱酯酶分解乙酰胆碱,其活性被抑制,乙酰胆碱的分解量降低,含量增加,有助于记忆,因此“石杉碱甲治疗阿尔茨海默症的原理,可能是抑制了乙酰胆碱酯酶的活性”这一说法是合理的,D正确。
故选D。
11. 某物质能使DNA中的G变为烷基化鸟嘌呤(mG),mG不与C配对而与T配对。用某物质使某DNA分子中所有G成为mG后,置于PCR仪中让其在没有该物质干扰的情况下复制。下列相关叙述正确的是( )
A. DNA分子中相邻碱基之间都有两个脱氧核糖
B. PCR过程所设计的引物对中不存在碱基C
C. PCR过程需要用耐高温的DNA聚合酶提供能量
D. 经复制形成的DNA所有单链中T含量均上升
【答案】B
【解析】
【分析】DNA在复制时,以亲代DNA的每一条链作模板,合成完全相同的两个双链子代DNA,每个子代DNA中都含有一条亲代DNA链,这种现象称为DNA的半保留复制。
【详解】A、DNA分子中两条链上相邻碱基通过氢键相连,一条链中相邻碱基之间通过-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-相连,有两个脱氧核糖,A错误;
B、因为G烷基化为mG后只能和T配对,所以该PCR过程所用引物中不存在C碱基,B正确;
C、PCR中所用的耐高温的DNA聚合酶无法为反应提供能量,而是起催化作用,C错误;
D、DNA复制为半保留方式复制,最初的模板链中T含量不变,D错误。
故选B。
12. 植物的花色由D/d基因控制,存在D基因时开红花,否则开白花。为培育新花色,研究人员利用农杆菌转化法将1个控制蓝色色素合成的B基因(蓝色叠加红色呈紫色,蓝色叠加白色呈淡蓝色)导入到D/d基因所在的染色体上,并获得转基因幼苗若干。用同一种限制酶分别对未转基因植株和转基因幼苗甲、乙、丙、丁的D/d基因酶切,凝胶电泳结果如图所示。下列说法错误的是( )
A. 图Ⅱ中未转基因植株的基因型为Dd
B. B基因中不含该限制酶的酶切位点
C. 幼苗甲中B基因插入到了基因D中
D. 幼苗乙开淡蓝色花,丁开紫花
【答案】C
【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。
【详解】A、据图I可知,D基因有1个限制酶切割位点,d基因不含限制酶切位点,分析图II可知,未转基因植株含有3个片段,据此推测其基因型是Dd,A正确;
B、D基因有1个限制酶切割位点,d基因不含限制酶切位点,分析图II可知,D、d基因片段大小分别为1200bp,D基因被限制酶切割后形成300bp和900bp两个片段,由此推测,幼苗甲的B基因插到d基因片段上,且切割还是一条带,说明B基因中不含该限制酶的酶切位点,B正确;
C、分析图II,D、d基因片段大小为1200bp,D基因被限制酶切割后形成300bp和900bp两个片段,由此推测,幼苗甲的B基因插到d基因片段上,相应片段大小增大,且为1400bp,且B基因的长度为200kb,C错误;
D、幼苗乙的片段长度是500bp、900bp和1200bp,说明B基因插到D基因酶切后形成的300bp的片段上,破坏了D基因,能同时呈现蓝色(B)和白色(d),幼苗乙呈现呈淡蓝色;幼苗丁的片段长度是300bp、900bp和1200bp,与未转基因植株相同,说明B基因可能未导入到D/d基因所在的染色体上,能同时呈现红色(D)和蓝色(B),开紫花,D正确。
故选C。
二、多选题(每题4分,共16分)
13. 蓝光诱导植物气孔开放的原理主要是蓝光信号激活了保卫细胞质膜上的H⁺-ATP酶,使H⁺释放到细胞外,建立质膜内外的H⁺浓度梯度。在H⁺浓度梯度的驱动下K⁺逆浓度梯度进入保卫细胞,从而使保卫细胞吸水膨胀导致气孔开放。下列叙述正确的是( )
A. H⁺-ATP酶是一种膜蛋白,具有催化和运输功能
B. H⁺-ATP酶跨膜转运H⁺所需的能量直接由蓝光提供
C. H⁺浓度梯度的驱动下K⁺进入保卫细胞属于主动运输
D. 在气孔逐渐张开的过程中,保卫细胞的渗透压逐渐升高
【答案】AC
【解析】
【分析】主动运输的特点是:逆浓度梯度、需要载体蛋白的协助、需要消耗能量。主动运输的能量来源可以是ATP水解释放的能量,也可能来源于膜两侧离子浓度梯度引起的电化学势能。
【详解】A、H+-ATP酶是一种膜蛋白,既可以运输H+又可以催化ATP的水解,A正确;
B、蓝光信号激活了保卫细胞质膜上的H⁺-ATP酶,因此蓝光不提供能量,H⁺-ATP酶跨膜转运H⁺所需的能量由ATP提供,B错误;
C、H+通过协助扩散进入保卫细胞,为协同转运K+提供势能,所以K+的运输方式是主动运输,C正确;
D、在气孔逐渐张开的过程中,不断吸收水分,这样使保卫细胞的细胞液的渗透压降低,D错误。
故选AC。
14. 实验证明,把酵母菌转至无氧条件下培养,细胞内线粒体的数量会减少,细胞色素分子(参与电子传递和H+转运)消失,大量的嵴消失,线粒体变为很小的无功能的囊泡。下列分析合理的是( )
A. 线粒体内膜和外膜的脂质与蛋白质的比值不同,内膜的比值比外膜的小
B. 细胞内线粒体的存在状态能反应细胞对能量的需要,需能多的细胞嵴的数量也多
C. 有氧条件下,酵母菌中丙酮酸在嵴上氧化分解成CO2和水,同时产生较多的ATP
D. 若重新给上述酵母菌供氧培养,线粒体结构和功能将不能恢复,只能进行无氧呼吸
【答案】AB
【解析】
【分析】线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”,细胞生命活动所需的能量95%来自线粒体。线粒体由外膜、内膜、基质三部分组成,内膜向内折叠形成嵴,嵴的周围充满了液态的基质。在线粒体的内膜上和基质中,有许多种与有氧呼吸有关的酶。
【详解】A、线粒体内膜含有大量与有氧呼吸有关的酶,这些酶大多为蛋白质,因此线粒体内膜的蛋白质含量相对较高,而脂质相对较少。相比之下,线粒体外膜上的蛋白质和脂质含量比例与内膜不同,通常外膜的蛋白质含量较低,脂质含量较高。所以,线粒体内膜与外膜的脂质与蛋白质比值确实不同,且内膜的比值比外膜的小,A正确;
B、线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,其中嵴的数量与有氧呼吸的活跃程度直接相关。需能多的细胞通常会有更多的线粒体,且线粒体内的嵴数量也会相应增加,以提高有氧呼吸的效率。因此,细胞内线粒体的存在状态能反映细胞对能量的需要,需能多的细胞嵴的数量也多,B正确;
C、在有氧条件下,酵母菌中的丙酮酸并不会在嵴上氧化分解成CO2和水。实际上,丙酮酸是在线粒体基质中进一步氧化脱羧生成乙酰CoA,乙酰CoA再进入三羧酸循环进行彻底氧化。而嵴是线粒体内膜向内折叠形成的结构,它上面主要分布着与电子传递链有关的酶复合体,用于捕获NADH和FADH2中的电子,并将其传递给O2,最终生成水并释放大量能量,C错误;
D、线粒体是一种具有自我调节和恢复能力的细胞器。当酵母菌重新被置于有氧条件下培养时,如果环境条件适宜(如充足的氧气、营养物质等),线粒体可以通过自我复制和组装新的酶复合体等方式来恢复其结构和功能。一旦线粒体结构和功能恢复,酵母菌就能重新进行有氧呼吸并产生大量能量,D错误。
故选AB。
15. 气孔是指植物叶表皮组织上两个保卫细胞之间的孔隙。植物通过调节气孔大小,控制(CO2进入和水分的散失,影响光合作用和含水量。科研工作者以拟南芥为实验材料,研究并发现了相关环境因素调控气孔关闭的机理。下列相关叙述正确的是( )
注:⋯⋯表示省略了若干步骤。
A. 气孔关闭是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的
B. 干旱条件下,脱落酸含量上升引起叶片脱落,降低了植物的蒸腾作用
C. 蛋白甲、乙和丙功能不同的根本原因是三种蛋白质的空间结构不同
D. 保卫细胞液泡中的溶质转运到胞外,导致保卫细胞细胞渗透压升高
【答案】AB
【解析】
【分析】溶液的渗透压是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。脱落酸在根冠和萎蔫的叶片中合成较多,在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中含量较多,脱落酸是植物生长抑制剂,它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发,还有促进叶和果实的衰老和脱落,促进休眠和提高抗逆能力等作用。
【详解】A、植物生长发育是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的,A正确;
B、干旱条件下,脱落酸含量升高,促进叶片脱落,抑制气孔开放,能够减少蒸腾作用,B正确;
C、蛋白甲、乙和丙功能不同的根本原因是控制三种蛋白质合成的基因不同,C错误;
D、保卫细胞液泡中的溶质转运到胞外,单位体积内溶质微粒数减少,导致保卫细胞细胞渗透压降低,D错误。
故选AB。
16. 为实现“碳达峰”“碳中和”目标(“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等形式,抵消 CO2排放总量,实现相对“零排放”),我国科研人员采取了“碳减排”“碳捕集”“碳封存”和“碳利用”等多种措施。图为某生态系统碳元素流动模型,图中数字表示生理过程或化学反应过程。下列叙述正确的是( )
A. 图中生态系统的基石是A,B在生态系统的物质循环中具有重要作用
B. 若图中⑧=①+②+③+④,则达成“碳中和”
C. 图中碳元素以含碳有机物形式流动的过程有⑤⑥⑦⑨
D. 植树造林、使用清洁能源等都是达成碳减排的重要措施
【答案】ABC
【解析】
【分析】1、物质循环指组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素在生态系统的生物群落与无机环境之间反复循环运动的过程;
2、物质循环特点:(1)全球性;(2)往复循环;(3)反复利用;
3、分析题图:A是生产者,B是消费者,C是分解者,D是大气中的CO2库。
【详解】A、由图可知,ABC都有箭头指向D,故D是大气中的CO2库。D有箭头指向A,故A是生产者,是生态系统的基石;遗体残骸能被C利用,故C为分解者,B是消费者,在生态系统的物质循环中具有重要作用,A正确;
B、“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等形式,抵消CO2排放总量,实现相对“零排放”,用图中数字构建数学模型即为⑧=①+②+③+④,B正确;
C、碳元素在生物群落间以含碳有机物形式流动,在图中的序号是⑤⑥⑦⑨,C正确;
D、植树造林是“碳捕集”的重要措施,D错误。
故选ABC。
三、非选择题(3小题,每空2分,共60分)
17. 纳米酶是一类蕴含酶学特性的纳米材料,具有催化活性高、稳定、低成本和易于大规模生产等特点,在生化检测、环境管理、疾病诊断等许多领域显示出了巨大的应用潜力。研究人员人工制备了能催化H2O2分解的纳米酶,对其作用特性展开一系列实验,下图1、2表示相关实验结果,图中“△DO”表示加入H2O25min后反应体系中溶氧量的变化。请回答下列问题:
(1)与无机催化剂相比,纳米酶的催化效率更高,原因是_____。实验测得的△DO值反映了_____。
(2)图1为探究_____的实验结果,由此图可得出的结论是_____。
(3)图2为探究草甘膦(GLY)对纳米酶作用的影响的实验结果,由此图可知GLY_____(填“促进”或“抑制”或“不影响”)纳米酶的作用。使用该实验体系测得某土壤样品△DO比值为0.2,则该土壤样品的草甘膦浓度约为_____,该探究结果可应用于环境中草甘膦浓度的定量测定。
(4)纳米酶试纸条可用于食品中病原体(如金黄色葡萄球菌的生物标志物蛋白A)的快速检出,图3为试纸层析技术检测原理示意图。
①制备检测试纸上的单克隆抗体时,需将_____注入小鼠体内进行免疫并分离出B细胞,将其与骨髓瘤细胞诱导融合,获得的细胞经筛选后,获得单克隆抗体。
②检测结束后,T线不显色,C线显色,说明检测结果为_____(填“阳性”“阴性”或“无效”)。
【答案】(1) ①. 纳米酶降低反应活化能的作用更显著 ②. 纳米酶活性(大小)
(2) ①. 纳米酶在不同pH下的活性(pH对纳米酶活性的影响) ②. 纳米酶在pH偏碱性条件下活性高
(3) ①. 抑制 ②. 10μmol/L
(4) ①. 蛋白A ②. 阳性
【解析】
【分析】酶(1)概念:酶是活细胞(来源)所产生的具有催化作用(作用机理:降低化学反应活化能,提高化学反应速率)的有机物。(2)本质:大多数酶的化学本质是蛋白质,也有少数是RNA。(3)特性:高效性、专一性、酶需要较温和的作用条件。
【小问1详解】
与无机催化剂相比,纳米酶的催化效率更高,原因是纳米酶降低反应活化能的作用更显著;△DO”表示加入H2O25min后反应体系中溶氧量的变化,即生成物的量变化,与酶活性相关,所以可以实验测得的△DO值反映了纳米酶活性(大小)。
【小问2详解】
由图1可知,图1为探究纳米酶在不同pH下的活性(pH对纳米酶活性的影响),由图可以看出,实验的自变量为不同的pH,因变量是△DO值,实验需要控制的无关变量有H2O2溶液的浓度和用量、纳米酶的用量、温度,看图可以得出,随着pH的升高,△DO值越大,酶活性越高,由此图可得出的结论是纳米酶在pH偏碱性条件下活性高。
【小问3详解】
根据图二结果可知,随着除草剂草甘膦(GLY)的浓度增大,添加草甘膦的△DO(△DO(GLY) ) 与不添加草甘膦的△DO(△DO(0) ) 的比值减小,说明草甘膦对纳米酶活性具有抑制作用。分析图中数据可知,△DO比值为0.2时,草甘膦浓度约为10μmol/L。
【小问4详解】
①纳米酶试纸条可用于食品中病原体(如金黄色葡萄球菌的生物标志物蛋白A)的快速检出,所以蛋白A可以作为抗原,制备检测试纸上的单克隆抗体时,需将蛋白A注入小鼠体内进行免疫并分离出B细胞,将其与骨髓瘤细胞诱导融合,获得的细胞至少需经过两轮筛选,两轮筛选的目的分别是筛选出杂交瘤细胞;筛选出能分泌针对蛋白A的特异性抗体的杂交瘤细胞。
②纳米酶垫上包被的纳米酶标记抗体和待测物与T线处包被的抗原进行竞争性结合。当待测物为阳性样本时,待测物中的抗原与T线包被的抗原可竞争性结合纳米酶标记抗体,导至T线上包被的抗原无法和纳米酶标记抗原结合,则T线无法显色。T线和C线均显色为阴性,T线不显色C线显色为阳性,T线和C线均不显色为无效结果。
18. 在早晚弱光及黑暗条件下,无氧呼吸方式对于衣藻生存很重要,无氧呼吸产生的丙酮酸可进一步代谢产生HA(一种弱酸),类囊体腔内的缓冲能力较差,HA进入类囊体腔后,导致类囊体酸化,过程如图1所示。回答下列问题:
(1)衣藻无氧呼吸产生丙酮酸的过程中发生的能量变化为_____。衣藻有氧呼吸的场所是_____。
(2)据图分析,类囊体酸化的关键原因是_____,类囊体腔内pH与_____呈负相关。
(3)一定范围内,酶促反应速率与溶液中能接触到反应物的酶量成正相关,可作为反映酶活性的指标。将大鼠肝细胞悬浊液置于不同浓度的蔗糖溶液中,提取并检测两种酸性水解酶的活性,结果如图2所示。
图中两种酸性水解酶可能存在于肝脏细胞的_____中,检测出的相对酶活性与膜结构的完整性_____(填“有关”“无关”或“不一定有关”),用_____可以提取到较多的水解酶。
【答案】(1) ①. 有机物(葡萄糖)中的化学能部分转换为热能、[H]和ATP中的化学能 ②. 细胞质基质和线粒体
(2) ①. H+运出类囊体受阻 ②. 细胞内弱酸的总积累量
(3) ①. 溶酶体 ②. 有关 ③. 低浓度蔗糖溶液
【解析】
【分析】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。
【小问1详解】
在无氧呼吸过程中,葡萄糖分解生成丙酮酸过程发生的能量转换为有机物(葡萄糖)中的化学能部分转换为热能、[H]和ATP中的化学能。衣藻为真核生物,其有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质中,第二、三阶段发生在线粒体中,即衣藻有氧呼吸的场所是线粒体和细胞质基质。
【小问2详解】
由图可知,弱酸分子可进入类囊体腔,并解离出H+,由于H+无法直接穿过类囊体膜,且类囊体腔内的缓冲能力有限,导致腔内H+不断积累,出现酸化,即H+运出类囊体受阻是类囊体酸化的关键原因。类囊体腔内的酸化程度与无氧呼吸(场所为细胞质基质)产生弱酸的总积累量呈正相关,类囊体腔pH与细胞内弱酸的总积累量呈负相关,即无氧呼吸产生弱酸的总积累量多,进而类囊体腔内的酸化程度高,可说明无氧呼吸产生弱酸导致类囊体腔酸化。
【小问3详解】
溶酶体中含有多种水解酶,酸性磷酸酶和β-葡萄糖醛酸苷酶均可能存在于肝脏细胞的溶酶体中;据图分析,随着蔗糖溶液浓度增加,两种酸性水解酶的相对活性降低,因为酶活性与溶液中能接触到反应物的酶量成正比,说明当蔗糖溶液浓度为0mol/L时,溶酶体膜破裂,酶溢出,与反应物接触的酶量最多,而蔗糖浓度为0.25mol/L时,接近溶酶体内浓度,酶溢出量极低,与反应物的接触量最少,说明检测出的相对酶活性与膜结构的完整性有关;当蔗糖浓度为较低浓度时,溶酶体因吸水使膜破裂,酶溢出,可以提取到较多的水解酶,即用低浓度的蔗糖溶液可以提取到较多的水解酶。
19. 机体的正常生命活动以内环境的稳态为基础,水盐代谢的平衡是内环境稳态的一个重要方面。回答下列问题:
(1)当人吃的食物过咸时,可通过大脑皮层产生渴觉来直接调节水的摄入量,进而维持细胞外液渗透压稳定,这种调节方式属于_____。
(2)尿量超过3L/d称为尿崩。引起尿崩症的原因有多种,其中之一是与抗利尿激素(ADH)有关。图1表示ADH作用于肾小管上皮细胞后发挥作用的机理(ADHR表示ADH受体),请据图提出尿崩症的两种可能机制:①_____;②_____。
(3)人体水盐平衡的调节离不开醛固酮的作用。当血钠含量升高时,_____分泌醛固酮的量_____,从而维持血钠含量的平衡。
(4)图2为醛固酮的作用示意图,据图可知,醛固酮进入集合管上皮细胞后,与细胞内受体结合,形成激素—受体复合体并通过核膜,与核中DNA特异性结合位点相互作用,合成多种醛固酮诱导蛋白,这些蛋白可能是:①钠离子通道蛋白,该蛋白的数量增加,会促进_____;②ATP合酶,_____,使ATP的生成量增加,为钠钾泵提供能量;③钠钾泵,促进Na+运出细胞,进入血液。
【答案】(1)行为性调节(神经调节)
(2) ①. 抗利尿激素分泌过少(导致肾小管和集合管重吸收能力下降) ②. 抗利尿激素分泌量没有减少,但肾小管和集合管细胞膜上抗利尿激素的受体减少,导致抗利尿激素无法起作用
(3) ①. 肾上腺皮质 ②. 减少
(4) ①. 钠离子重吸收 ②. 促进有氧呼吸
【解析】
【分析】当机体失水过多、饮水不足、食物过咸时;细胞外液渗透压升高,下丘脑渗透压感受器受到的刺激增强,致使抗利尿激素分泌量增加,肾小管和集合管对水的重吸收作用增强。当机体饮水过多时,细胞外液渗透压降低,下丘脑渗透压感受器受到的刺激减弱,致使抗利尿激素分泌量减少,肾小管和集合管对水的重吸收作用减弱。
【小问1详解】
当人吃的食物过咸时,可通过大脑皮层产生渴觉来直接调节水的摄入量,这一生命活动受神经支配,需要反射弧参与,因而该过程属于行为性调节(神经调节)过程,通过该方式可降低细胞外液的渗透压,维持细胞外液渗透压稳定。
【小问2详解】
尿量超过3L/d称为尿崩。引起尿崩症的原因有多种,其中之一是与抗利尿激素(ADH)有关。图1表示ADH作用于肾小管上皮细胞后发挥作用的机理,图中表示抗利尿激素是通过增加细胞膜上的水通道蛋白的数量来促进水的重吸收的,据此可推测尿崩症的两种可能机制是①抗利尿激素分泌过少,导致肾小管和集合管重吸收能力下降,进而导致尿量增多;②抗利尿激素分泌量没有减少,但肾小管和集合管细胞膜上抗利尿激素的受体减少,导致抗利尿激素无法起作用,进而表现尿崩症。
【小问3详解】
醛固酮具有促进肾小管和集合管重吸收钠离子的作用,故当血钠含量升高时,肾上腺皮质分泌的醛固酮减少,以维持血钠含量的平衡。
【小问4详解】
图2为醛固酮的作用示意图,据图可知,醛固酮进入集合管上皮细胞后,与细胞内受体结合,形成激素—受体复合体并通过核膜,与核中DNA特异性结合位点相互作用,合成多种醛固酮诱导蛋白,这些蛋白的作用可能有如下情况:①若醛固酮诱导蛋白是钠离子通道蛋白,则随着钠离子通道蛋白数量增加,进而会促进钠离子的重吸收;②结合图示可知,若醛固酮诱导蛋白能催化有氧呼吸过程使ATP的生成量增加,则可为钠钾泵提供能量,因为钠钾泵转运钾离子和钠离子的方式是主动运输,进而促进钠离子的排出,同时将钾离子吸收进入细胞;③若醛固酮诱导蛋白钠钾泵,则可通过增加钠钾泵的数量来促进Na+运出细胞,进入血液,同时也会促进钾离子运进细胞。
20. 热带雨林是陆地生态系统中生物多样性最丰富的森林类型之一。
(1)用于区别不同群落的重要特征是____________。热带雨林独特的群落结构特征有_________(答一点)。
(2)群落的丰富度可用样方法进行测定,取样面积要基本能够体现出群落中所有植物的种类(即最小取样面积)。热带雨林的最小取样面积应__________(填“大于”“等于”或“小于”)北方针叶林。
(3)研究发现,热带雨林优势树种通过“同种负密度制约”促进物种共存,维持极高生物多样性。
①题图所示为优势树种的“同种负密度制约”现象,对产生这种现象的合理解释是____________(填选项)。
a.母树附近光照不足,影响了幼苗存活
b.母树附近土壤中专一性致病菌更丰富,导致幼苗死亡率上升
c.母树附近其幼苗密度过高时,释放化学信息影响幼苗的存活率
d.母树附近捕食者对种子的选择性取食强度加大,降低了种子成为幼苗的概率
e.母树附近凋落叶阻止了幼苗对土壤中水分和养分的吸收,降低了幼苗的存活率
A.abd B.ace C.bcd D.cde
②“同种负密度制约”维持热带雨林极高生物多样性的原因是____________。
(4)热带雨林是“水库、粮库、钱库、碳库”,这一观点体现了生物多样性的_________价值。
【答案】(1) ①. 物种组成 ②. 垂直分层多且复杂(或树冠不齐,分层不明显)
(2)大于 (3) ①. C ②. 优势树种降低其周围幼苗种群密度,为其他物种提供了生存空间和资源
(4)直接和间接
【解析】
【分析】【关键能力】
(1)信息获取与加工
题干关键信息
所学知识
信息加工
区别不同群落的重要特征
群落的物种组成
物种组成是群落的最基本特征,所以用于区别不同群落的重要特征是群落的物种组成
热带雨林的最小取样面积
样方法
相对于北方针叶林,热带雨林物种丰富度较高,所以为体现出群落中所有植物的种类,最小取样面积应该大于北方针叶林
热带雨林独特的群落结构特征
群落的结构
热带雨林降雨比较丰富,所以独特群落结构特征有垂直分层多且复杂(或树冠不齐,分层不明显)
(2)逻辑推理与论证
【小问1详解】
物种组成是群落的最基本特征,所以用于区别不同群落的重要特征是群落的物种组成;
热带雨林降雨比较丰富,所以特的群落结构特征有垂直分层多且复杂(或树冠不齐,分层不明显)。
【小问2详解】
相对于北方针叶林,热带雨林物种丰富度较高,所以为体现出群落中所有植物的种类,最小取样面积应该大于北方针叶林。
【小问3详解】
从图中看出,后代与母树的距离越远,种子数量越少,后代存活的概率越高,这是“同种负密度制约”现象。
a“同种负密度制约”现象,可以维持较高的生物多样性,说明母树周围也存在光照且能够满足其他物种的生存,说明该现象不是由于光照不足造成,a错误;
b、母树附近土壤中专一性致病菌更丰富,可以使同种的生物不能存活,导致幼苗死亡率上升,引起“同种负密度制约”现象,b正确;
c、母树附近其幼苗密度过高时,可能会释放化学信息影响幼苗的存活率,使周围的本物种数目减少,符合题意,c正确;
d、母树附近可能存在捕食者对种子的选择性取食强度加大,使母树周围本物种种子数目减少,符合题意,d正确;
e、如果母树附近凋落叶阻止了幼苗对土壤中水分和养分的吸收,降低了幼苗的存活率,则其他物种也不能生存,不符合题意,e错误。
bcd正确。
故选C。
“同种负密度制约”使母树周围的同种生物减少,优势树种降低其周围幼苗种群密度,为其他物种提供了生存空间和资源。
【小问4详解】
热带雨林是水库、粮库、钱库体现了生物多样性的直接价值,而碳库则体现了生物多样性的间接价值。
21. 链格孢菌可导致烟草赤星病的发生。研究人员在烟草根部土壤中分离纯化出芽孢杆菌L,发现其对链格孢菌有抑制作用。请回答下列问题。
(1)称取烟草根部土样制成悬液,接种在_____(物理性质)培养基上培养,挑取不同形态的菌落,再接种于含有_____的培养基中,筛选出芽孢杆菌L。
(2)为探究芽孢杆菌L抑制链格孢菌生长的原理,实验组将芽孢杆菌L接种在A1平板上,B1平板中央接种直径为0.5cm的链格孢菌菌落,把两个培养皿对扣,菌株无接触,5d后观察菌株生长情况,结果如下图。
①据图可知,对照组处理为A2平板_____,B2平板_____。
②根据实验结果推测,芽孢杆菌L抑制链格孢菌生长的原理是_____。
(3)除上述原因外,研究人员认为芽孢杆菌L的发酵液中可能也存在抑制链格孢菌生长的物质。他们将芽孢杆菌L发酵液离心后,取上清液过滤,获得无菌滤液并进行如下实验:
组别
实验处理
接种
检测
甲组
?
将直径为0.5cm的链格孢菌菌落接种在平板中心,在恒温培养箱内培养
一段时间后,测量链格孢菌的菌落直径,计算抑菌率
乙组
无菌水+
固体培养基
①请补充完善该实验方案,表格中的“?”为_____。
②若抑菌率=(R0-R)/(R0-0.5)×100%,则R应为_____组测量的菌落直径。
【答案】(1) ①. 固体 ②. 链格孢菌
(2) ①. 不接种微生物(接种无菌水) ②. 中央接种直径为0.5cm的链格孢菌菌落 ③. 芽孢杆菌L可能产生某种挥发性物质抑制链格孢菌的生长
(3) ①. 无菌滤液+固体培养基 ②. 甲
【解析】
【分析】1、培养基:人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出的供其生长繁殖的营养基质。
2、微生物分离和纯化的方法:①平板划线法:通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作,将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面; ②稀释涂布平板法:将骏业进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面,进行培养。
【小问1详解】
固体培养基上生长着的不同菌落呈现出不同的菌落特征。要筛选出对链格孢菌有抑制作用的芽孢杆菌L,则培养基中加入链格孢菌起筛选作用。
【小问2详解】
①实验目的是探究芽孢杆菌L抑制链格孢菌生长的原理,根据单一变量原则的要求,A1组接种有芽孢杆菌L,则A2组不接种微生物(接种无菌水);B1组平板中央接种直径为0.5cm的链格孢菌菌落,则B2组平板中央也应接种直径为0.5cm的链格孢菌菌落。
②实验组和对照组内两培养皿菌株均无接触,对照组链格孢菌菌落直径明显大于实验组,据此可推测芽孢杆菌L可能产生某种挥发性物质抑制链格孢菌的生长。
【小问3详解】
①实验的目的是证明芽孢杆菌L的发酵液中可能也存在抑制链格孢菌生长的物质,根据实验遵循单一变量原则的要求,“?”应添加无菌滤液于固体培养基。
②若抑菌率=(R0-R)/(R0-0.5)×100%,甲组为实验组,则R应为甲组测量的菌落直径。
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江西省宜春市上高县2024-2025学年高三10月份月考生物试卷
一、单选题(每题2分,共24分)
1. 物质、能量和信息是宇宙的三要素,它们是系统且复杂的。下列叙述正确的是( )
A. 肌无力的原因是血钙过高,肌肉抽搐的原因是血钙过低
B. 细胞中的核酸水解和彻底水解的产物分别是2种和8种
C. 某些蛇毒中的碱性蛋白酶能催化膜脂降解,导致细胞溶解
D. ATP水解时断开特殊化学键时耗能,但是整个过程却是放能的
2. CXCL17是一种主要存在于肺部等黏膜组织中的蛋白质,在肺部发生病毒感染期间,其表达水平会增加。研究发现CXCL17是CXCR4趋化因子受体(存在于机体特定细胞表面的蛋白质)的潜在抑制剂。下列相关叙述正确的是( )
A. CXCL17中的氢键可使肽链盘曲、折叠,使CXCL17具有一定的空间结构
B. CXCR4趋化因子受体和CXCL17的功能不同与氨基酸脱水缩合方式有关
C. CXCL17可抑制CXCR4趋化因子受体的活性,说明CXCL17具有催化作用
D. 利用3H标记特定氨基酸的氨基或羧基用于研究CXCL17的合成和分泌过程
3. 蛋白质糖基化是在酶的控制下,蛋白质附加上糖类的过程,起始于内质网,结束于高尔基体。在糖基转移酶作用下将糖转移至蛋白质,和蛋白质上的氨基酸残基形成糖苷键;蛋白质经过糖基化作用,形成糖蛋白。下列关于糖基化的说法中,错误的是( )
A. 据题干信息推断,糖基转移酶主要分布在粗面内质网上
B. 为保护自身不被酶水解,溶酶体膜蛋白高度糖基化,可推测溶酶体起源于高尔基体
C. 若内质网功能发生障碍,将影响细胞膜对信息分子的识别
D. 糖基化的结果使不同的蛋白质打上不同的标记,不改变蛋白质的构象,但有利于蛋白质的分选
4. 取某绿色植物的成熟叶片,用打孔器获取叶圆片,等分成两份,分别放入浓度(单位为g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液中,得到甲、乙两个实验组(甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍)。水分交换达到平衡时,检测甲、乙两组的溶液浓度,发现甲组中糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和外界溶液之间没有溶质交换。下列有关叙述错误的是( )
A. 甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水,使甲糖溶液浓度升高
B 若测得乙糖溶液浓度降低,则乙组叶细胞吸水能力增大
C. 若测得乙糖溶液浓度升高,则叶细胞的净吸水量乙组小于甲组
D. 若测得乙糖溶液浓度不变,则乙组水分子既不出、也不进叶细胞
5. Gabija细菌防御系统具有抗病毒作用,其防御作用与 GajA 酶有关。正常浓度的 ATP 会抑制 GajA 酶的活性,病毒侵入后高强度的转录会激活 GajA 酶,激活的 GajA 酶能对外来病毒的核酸进行切割,从而抵抗病毒的感染。下列有关叙述错误的是( )
A. 激活的 GajA 酶能破坏病毒核酸分子的磷酸二酯键
B. GajA 酶被激活的原因是高强度的转录消耗大量 ATP
C. 病毒的入侵会显著降低细菌细胞中 ADP/ATP 的值
D. 病毒入侵后,激活的GajA酶的空间结构会发生改变
6. 下图为2023年8月我国科研人员发现的肠癌 DNA 甲基化调控的新机制,另有多项研究结果表明维生素C能够促进TET2的活性。下列叙述正确的是( )
A. TET 进入细胞核穿过2层磷脂双分子层
B. 激活的β-catenin 蛋白能够促进TET2入核并催化抑癌基因甲基化
C. DNA甲基化引起表观遗传现象主要是通过影响遗传信息翻译过程实现
D. β-catenin 激活剂和维生素C 联用的抗肿瘤方案有望为肠癌治疗提供新思路
7. 估测叶片细胞液的平均浓度时可用液体交换法。在甲、乙两组试管中都加入相同浓度的蔗糖溶液,将若干面积相同的叶圆片放在甲组试管中,放置30min后达到渗透平衡,再向甲组试管滴加微量亚甲基蓝溶液,使溶液呈蓝色。充分摇匀后吸取蓝色溶液,然后在乙组溶液中部挤出一滴,观察记录蓝色液滴的升降情况。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换,且仅需判断叶片细胞液浓度与蔗糖溶液浓度的大小关系,下列分析合理的是( )
A. 30min后渗透平衡,说明此时叶片细胞液与外界蔗糖溶液无水分交换
B. 若蓝色液滴上升,说明叶片细胞液浓度大于该浓度蔗糖溶液的浓度
C. 若滴加的亚甲基蓝溶液过多,则当叶片细胞液浓度大于该浓度蔗糖溶液的浓度时可能产生错误的实验结果
D. 若乙试管在滴加蔗糖溶液前有蒸馏水残留,则当叶片细胞液浓度小于该浓度蔗糖溶液的浓度时可能产生错误的实验结果
8. 线粒体的外膜含很多称作“孔道蛋白”的整合蛋白,通透性较大,可允许离子和小分子通过。线粒体内膜则不含孔道蛋白,通透性很弱,几乎所有离子和分子都需要特殊的跨膜转运蛋白来进出基质。分析下图,有关说法错误的是( )
A. 线粒体内外膜组成成分类似,内膜的蛋白质含量较高
B. 图中糖酵解形成丙酮酸的过程和无氧呼吸的场所相同
C. 丙酮酸穿过外膜和内膜的方式均为协助扩散,不消耗能量
D. 丙酮酸在线粒体内进行第二阶段反应,释放出的能量只有少部分储存在ATP中
9. 幽门螺杆菌能够在人体胃部极端酸性的环境中长期存活,原因之一是其体内丰富的脲酶能够催化尿素分解成氨气,中和周围的胃酸。下列有关幽门螺杆菌的叙述,正确的是( )
A. 培养幽门螺杆菌的培养基中应加入抗生素以抑制其他杂菌的生长
B. 幽门螺杆菌细胞中的DNA为环状结构,可参与该菌相应性状的控制
C. 幽门螺杆菌能在极端酸性的环境中存活,说明酶的作用不需要温和的条件
D. 生活在人体胃部的幽门螺杆菌主要进行有氧呼吸,该过程没有线粒体参与
10. 阿尔茨海默症是一种神经系统退行性疾病,临床表现为记忆力、语言等功能衰退。乙酰胆碱是一种有助于记忆的神经递质,在乙酰胆碱酯酶的作用下被分解。石杉碱甲是我国科学家研发的一种药物,对阿尔茨海默症的治疗有一定的疗效。下列相关叙述正确的是( )
A. 患者听不懂别人讲话但可以说话,可能是大脑皮层言语区的S区发生障碍
B. 乙酰胆碱是一种分泌蛋白,其合成加工过程需要多种细胞器的参与
C. 降低患者乙酰胆碱的分泌量也是一种治疗阿尔茨海默症的良好思路
D. 石杉碱甲治疗阿尔茨海默症的原理,可能是抑制了乙酰胆碱酯酶的活性
11. 某物质能使DNA中的G变为烷基化鸟嘌呤(mG),mG不与C配对而与T配对。用某物质使某DNA分子中所有G成为mG后,置于PCR仪中让其在没有该物质干扰的情况下复制。下列相关叙述正确的是( )
A. DNA分子中相邻碱基之间都有两个脱氧核糖
B. PCR过程所设计的引物对中不存在碱基C
C. PCR过程需要用耐高温的DNA聚合酶提供能量
D. 经复制形成的DNA所有单链中T含量均上升
12. 植物的花色由D/d基因控制,存在D基因时开红花,否则开白花。为培育新花色,研究人员利用农杆菌转化法将1个控制蓝色色素合成的B基因(蓝色叠加红色呈紫色,蓝色叠加白色呈淡蓝色)导入到D/d基因所在的染色体上,并获得转基因幼苗若干。用同一种限制酶分别对未转基因植株和转基因幼苗甲、乙、丙、丁的D/d基因酶切,凝胶电泳结果如图所示。下列说法错误的是( )
A. 图Ⅱ中未转基因植株的基因型为Dd
B. B基因中不含该限制酶的酶切位点
C. 幼苗甲中B基因插入到了基因D中
D. 幼苗乙开淡蓝色花,丁开紫花
二、多选题(每题4分,共16分)
13. 蓝光诱导植物气孔开放的原理主要是蓝光信号激活了保卫细胞质膜上的H⁺-ATP酶,使H⁺释放到细胞外,建立质膜内外的H⁺浓度梯度。在H⁺浓度梯度的驱动下K⁺逆浓度梯度进入保卫细胞,从而使保卫细胞吸水膨胀导致气孔开放。下列叙述正确的是( )
A. H⁺-ATP酶是一种膜蛋白,具有催化和运输功能
B. H⁺-ATP酶跨膜转运H⁺所需的能量直接由蓝光提供
C. H⁺浓度梯度的驱动下K⁺进入保卫细胞属于主动运输
D. 在气孔逐渐张开的过程中,保卫细胞的渗透压逐渐升高
14. 实验证明,把酵母菌转至无氧条件下培养,细胞内线粒体的数量会减少,细胞色素分子(参与电子传递和H+转运)消失,大量的嵴消失,线粒体变为很小的无功能的囊泡。下列分析合理的是( )
A. 线粒体内膜和外膜的脂质与蛋白质的比值不同,内膜的比值比外膜的小
B. 细胞内线粒体的存在状态能反应细胞对能量的需要,需能多的细胞嵴的数量也多
C. 有氧条件下,酵母菌中丙酮酸在嵴上氧化分解成CO2和水,同时产生较多的ATP
D. 若重新给上述酵母菌供氧培养,线粒体结构和功能将不能恢复,只能进行无氧呼吸
15. 气孔是指植物叶表皮组织上两个保卫细胞之间孔隙。植物通过调节气孔大小,控制(CO2进入和水分的散失,影响光合作用和含水量。科研工作者以拟南芥为实验材料,研究并发现了相关环境因素调控气孔关闭的机理。下列相关叙述正确的是( )
注:⋯⋯表示省略了若干步骤
A. 气孔关闭是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的
B. 干旱条件下,脱落酸含量上升引起叶片脱落,降低了植物的蒸腾作用
C. 蛋白甲、乙和丙功能不同根本原因是三种蛋白质的空间结构不同
D. 保卫细胞液泡中的溶质转运到胞外,导致保卫细胞细胞渗透压升高
16. 为实现“碳达峰”“碳中和”目标(“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等形式,抵消 CO2排放总量,实现相对“零排放”),我国科研人员采取了“碳减排”“碳捕集”“碳封存”和“碳利用”等多种措施。图为某生态系统碳元素流动模型,图中数字表示生理过程或化学反应过程。下列叙述正确的是( )
A. 图中生态系统的基石是A,B在生态系统的物质循环中具有重要作用
B. 若图中⑧=①+②+③+④,则达成“碳中和”
C. 图中碳元素以含碳有机物形式流动的过程有⑤⑥⑦⑨
D. 植树造林、使用清洁能源等都是达成碳减排的重要措施
三、非选择题(3小题,每空2分,共60分)
17. 纳米酶是一类蕴含酶学特性的纳米材料,具有催化活性高、稳定、低成本和易于大规模生产等特点,在生化检测、环境管理、疾病诊断等许多领域显示出了巨大的应用潜力。研究人员人工制备了能催化H2O2分解的纳米酶,对其作用特性展开一系列实验,下图1、2表示相关实验结果,图中“△DO”表示加入H2O25min后反应体系中溶氧量的变化。请回答下列问题:
(1)与无机催化剂相比,纳米酶的催化效率更高,原因是_____。实验测得的△DO值反映了_____。
(2)图1为探究_____的实验结果,由此图可得出的结论是_____。
(3)图2为探究草甘膦(GLY)对纳米酶作用的影响的实验结果,由此图可知GLY_____(填“促进”或“抑制”或“不影响”)纳米酶的作用。使用该实验体系测得某土壤样品△DO比值为0.2,则该土壤样品的草甘膦浓度约为_____,该探究结果可应用于环境中草甘膦浓度的定量测定。
(4)纳米酶试纸条可用于食品中病原体(如金黄色葡萄球菌的生物标志物蛋白A)的快速检出,图3为试纸层析技术检测原理示意图。
①制备检测试纸上的单克隆抗体时,需将_____注入小鼠体内进行免疫并分离出B细胞,将其与骨髓瘤细胞诱导融合,获得的细胞经筛选后,获得单克隆抗体。
②检测结束后,T线不显色,C线显色,说明检测结果为_____(填“阳性”“阴性”或“无效”)。
18. 在早晚弱光及黑暗条件下,无氧呼吸方式对于衣藻生存很重要,无氧呼吸产生的丙酮酸可进一步代谢产生HA(一种弱酸),类囊体腔内的缓冲能力较差,HA进入类囊体腔后,导致类囊体酸化,过程如图1所示。回答下列问题:
(1)衣藻无氧呼吸产生丙酮酸的过程中发生的能量变化为_____。衣藻有氧呼吸的场所是_____。
(2)据图分析,类囊体酸化的关键原因是_____,类囊体腔内pH与_____呈负相关。
(3)一定范围内,酶促反应速率与溶液中能接触到反应物的酶量成正相关,可作为反映酶活性的指标。将大鼠肝细胞悬浊液置于不同浓度的蔗糖溶液中,提取并检测两种酸性水解酶的活性,结果如图2所示。
图中两种酸性水解酶可能存在于肝脏细胞的_____中,检测出的相对酶活性与膜结构的完整性_____(填“有关”“无关”或“不一定有关”),用_____可以提取到较多的水解酶。
19. 机体的正常生命活动以内环境的稳态为基础,水盐代谢的平衡是内环境稳态的一个重要方面。回答下列问题:
(1)当人吃的食物过咸时,可通过大脑皮层产生渴觉来直接调节水的摄入量,进而维持细胞外液渗透压稳定,这种调节方式属于_____。
(2)尿量超过3L/d称为尿崩。引起尿崩症的原因有多种,其中之一是与抗利尿激素(ADH)有关。图1表示ADH作用于肾小管上皮细胞后发挥作用的机理(ADHR表示ADH受体),请据图提出尿崩症的两种可能机制:①_____;②_____。
(3)人体水盐平衡的调节离不开醛固酮的作用。当血钠含量升高时,_____分泌醛固酮的量_____,从而维持血钠含量的平衡。
(4)图2为醛固酮的作用示意图,据图可知,醛固酮进入集合管上皮细胞后,与细胞内受体结合,形成激素—受体复合体并通过核膜,与核中DNA特异性结合位点相互作用,合成多种醛固酮诱导蛋白,这些蛋白可能是:①钠离子通道蛋白,该蛋白的数量增加,会促进_____;②ATP合酶,_____,使ATP的生成量增加,为钠钾泵提供能量;③钠钾泵,促进Na+运出细胞,进入血液。
20. 热带雨林是陆地生态系统中生物多样性最丰富的森林类型之一。
(1)用于区别不同群落的重要特征是____________。热带雨林独特的群落结构特征有_________(答一点)。
(2)群落的丰富度可用样方法进行测定,取样面积要基本能够体现出群落中所有植物的种类(即最小取样面积)。热带雨林的最小取样面积应__________(填“大于”“等于”或“小于”)北方针叶林。
(3)研究发现,热带雨林优势树种通过“同种负密度制约”促进物种共存,维持极高的生物多样性。
①题图所示为优势树种的“同种负密度制约”现象,对产生这种现象的合理解释是____________(填选项)。
a.母树附近光照不足,影响了幼苗存活
b.母树附近土壤中专一性致病菌更丰富,导致幼苗死亡率上升
c.母树附近其幼苗密度过高时,释放化学信息影响幼苗的存活率
d.母树附近捕食者对种子的选择性取食强度加大,降低了种子成为幼苗的概率
e.母树附近凋落叶阻止了幼苗对土壤中水分和养分的吸收,降低了幼苗的存活率
A.abd B.ace C.bcd D.cde
②“同种负密度制约”维持热带雨林极高生物多样性的原因是____________。
(4)热带雨林是“水库、粮库、钱库、碳库”,这一观点体现了生物多样性的_________价值。
21. 链格孢菌可导致烟草赤星病的发生。研究人员在烟草根部土壤中分离纯化出芽孢杆菌L,发现其对链格孢菌有抑制作用。请回答下列问题。
(1)称取烟草根部土样制成悬液,接种在_____(物理性质)培养基上培养,挑取不同形态的菌落,再接种于含有_____的培养基中,筛选出芽孢杆菌L。
(2)为探究芽孢杆菌L抑制链格孢菌生长的原理,实验组将芽孢杆菌L接种在A1平板上,B1平板中央接种直径为0.5cm的链格孢菌菌落,把两个培养皿对扣,菌株无接触,5d后观察菌株生长情况,结果如下图。
①据图可知,对照组处理为A2平板_____,B2平板_____。
②根据实验结果推测,芽孢杆菌L抑制链格孢菌生长的原理是_____。
(3)除上述原因外,研究人员认为芽孢杆菌L的发酵液中可能也存在抑制链格孢菌生长的物质。他们将芽孢杆菌L发酵液离心后,取上清液过滤,获得无菌滤液并进行如下实验:
组别
实验处理
接种
检测
甲组
?
将直径为0.5cm的链格孢菌菌落接种在平板中心,在恒温培养箱内培养
一段时间后,测量链格孢菌的菌落直径,计算抑菌率
乙组
无菌水+
固体培养基
①请补充完善该实验方案,表格中的“?”为_____。
②若抑菌率=(R0-R)/(R0-0.5)×100%,则R应为_____组测量菌落直径。
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