内容正文:
2025届高三上学期第二次月考
生物试题
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 如图为分子的简要概念图。下列叙述不正确的是( )
A. 若B为葡萄糖,则A为C、H、O,C可能是肝糖原
B. 若C为RNA,则B为核糖核苷酸,一个B分子彻底水解产生的有机产物有2种
C. 若B为氨基酸,则C可能具有免疫功能
D. 若B为脱氧核苷酸,则C只存在于细胞核中,C的组成元素有C、H、O、N、P
【答案】D
【解析】
【分析】生物大分子指的是作为生物体内主要活性成分的各种分子量达到上万或更多的有机分子。常见的生物大分子包括:蛋白质、核酸、糖类。
【详解】A、若B为葡萄糖,则A为C、H、O,C可能是肝糖原,属于生物大分子,A正确;
B、若C为RNA,则B为核糖核苷酸,一个B分子彻底水解的产物有磷酸、核糖和4种含氮碱基,有机产物有2种,B正确;
C、氨基酸是组成蛋白质的基本单位,若B为氨基酸,则C可能具有免疫功能,C正确;
D、若B为脱氧核苷酸,则C是DNA,DNA主要存在于细胞核中,少量分布在细胞质中,C的组成元素有C、H、O、N、P,D错误。
故选D。
2. 霉变食物中的椰酵假单胞杆菌会分泌毒性极强的米酵菌酸, 该物质即使 120℃加热 1 小时也不能破坏其 毒性。米酵菌酸抑制线粒体内膜上的腺嘌呤核苷酸转位酶(ANT)的活性,导致线粒体与细胞质基质间无法 完成 ATP/ADP 交换, 进而引发人体中毒。细胞接收凋亡信号时,ANT 还参与将线粒体内膜上的细胞色素 c 转移到细胞质基质中,从而引起细胞凋亡。下列叙述正确的是( )
A. 米酵菌酸是一种分泌蛋白
B. 米酵菌酸中毒后, 会引起细胞供能不足
C. ANT 只可将线粒体中的 ATP 转运到细胞质基质中
D. 细胞色素 c 可能参与有氧呼吸第二阶段的反应
【答案】B
【解析】
【分析】有氧呼吸分为三个阶段:第一阶段发生于细胞质基质,1分子葡萄糖分解为两分子丙酮酸,产生少量[H]并释放少量能量;第二阶段发生于线粒体基质,丙酮酸和水彻底分解为二氧化碳和[H] 并释放少量能量;第三阶段发生于线粒体内膜,[H]与氧气结合成水并释放大量能量。
【详解】A、米酵菌酸是酸,而蛋白质是由氨基酸合成的大分子,且高温会失活,因此米酵菌酸不是蛋白质,A错误;
B、米酵菌酸中毒后,线粒体与细胞质基质间无法完成ATP/ADP交换,ATP无法及时从线粒体转运至细胞质基质,而线粒体合成ATP的原料ADP也无法及时从细胞质基质转运至线粒体,从而引起细胞供能不足,B正确;
C、根据题意,ANT与线粒体和细胞质基质间ATP/ADP交换有关,不仅是转运ATP,C错误;
D、根据题意,细胞色素c位于线粒体内膜上,有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜上,因此细胞色素c可能参与有氧呼吸第三阶段的反应,D错误。
故选B。
3. 黑藻是一种分布广泛且适合室内水体绿化的水生植物。因其易于取材、叶片薄且叶绿体较大,可用作生物学实验材料。因其细胞中含有丰富的海藻糖、蛋白质等,全草可作猪饲料或绿肥使用。下列说法正确的是( )
A. 用高倍光学显微镜能观察到黑藻叶绿体的双层膜结构
B. 可将高倍光学显微镜下观察线粒体的运动作为细胞质流动的标志
C. 质壁分离的过程中,黑藻细胞绿色加深、吸水能力增大
D. 用斐林试剂直接检测海藻糖时未出现砖红色沉淀,说明海藻糖不是还原糖
【答案】C
【解析】
【分析】在观察细胞质流动时,通常以叶绿体的运动作为标志,黑藻叶片薄,叶绿体大,常以黑藻细胞的叶绿体进行观察细胞质流动。
【详解】A、光学显微镜下看不到叶绿体的双层膜结构,需要在电子显微镜下观察,A错误;
B、高倍镜下可以观察到叶绿体的运动,可将其作为细胞质流动的标志,B错误;
C、质壁分离的过程中,随着细胞失水,细胞液的浓度增加,黑藻细胞绿色加深,黑藻细胞的吸水能力会增强,C正确;
D、还原糖与斐林试剂需要在水浴加热的条件下才会呈现砖红色反应,因此若用斐林试剂直接检测海藻糖时未出现砖红色沉淀,并不能说明海藻糖不是还原糖,D错误。
故选C。
4. 苯丙酮尿症患者早期确诊后,可及时采取严格限制高蛋白食物摄入的饮食策略辅助治疗。为验证该策略的有效性进行了相关研究,下表为研究过程中患者体内几种矿质元素含量的检测结果。下列分析不正确的是( )
组别
锌(μmol/L)
铁(μmol/L)
钙(mmol/L)
镁(mmol/L)
铜(μmo/L)
实验组
70.58±1.53
7.38±1.20
1.68±0.17
1.65±0.17
21.77±3.97
对照组
78.61±0.90
7.75±0.95
1.72±0.17
1.48±0.20
20.04±5.29
A. 表中检测的5种元素均为微量元素
B. 实验组限制高蛋白食物摄入,对照组不限制高蛋白食物摄入
C. 表中结果说明高蛋白食物的摄入会影响患者体内矿质元素的含量
D. 人体血液中必须含有一定量的Ca2+,但Ca2+的含量过低会引起抽搐
【答案】A
【解析】
【分析】组成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类:(1)大量元素是指含量占生物总重量万分之一以上的元素,包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,其中C、H、O、N为基本元素,C为最基本元素;(2)微量元素是指含量占生物总重量万分之一以下的元素,包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
【详解】A、钙、镁是大量元素,不是微量元素,A错误;
B、据题干信息“苯丙酮尿症患者早期确诊后,可及时采取严格限制高蛋白食物摄入的饮食策略辅助治疗”可知,实验组限制高蛋白食物摄入,对照组不限制高蛋白食物摄入,B正确;
C、对患者进行严格限制高蛋白食物摄入后,据表中数据可知,患者体内矿质元素的含量与对照组不同,说明高蛋白食物的摄入会影响患者体内矿质元素的含量,C正确;
D、哺乳动物血液中必须含有一定量的Ca2+,Ca2+的含量太低会引起抽搐,D正确。
故选A。
5. 海水稻具有优良的耐盐碱性,下图表示不同物质进出根部成熟区细胞的作用示意图,其中①和②为水进入细胞的过程。下列叙述不正确的是( )
A. H+进入液泡和排出细胞的过程均离不开ATP的供能
B. Na+进入细胞和液泡过程均需与膜通道蛋白结合
C. 过程②的运输速率远低于①的运输速率
D. Na+在液泡中的积累可提高成熟区细胞吸水能力
【答案】B
【解析】
【分析】1、被动运输:简单来说就是小分子物质从高浓度运输到低浓度,是最简单的跨膜运输方式。不需能量的被动运输,又分为两种方式:(1)自由扩散:不需要转运蛋白的协助。如:氧气、二氧化碳和脂肪等。(2)协助扩散:需要转运蛋白的协助。如:氨基酸、核苷酸。特例:葡萄糖进出红细胞。
2、主动运输:小分子物质从低浓度运输到高浓度。如:矿物质离子。
3、胞吞、胞吐:大分子物质的跨膜运输,需要消耗能量。
【详解】A、H+进入液泡和排出细胞的过程均为逆浓度梯度的输运,均离不开ATP的供能,A正确;
B、由图可知,Na+进入细胞不需要消耗能量,经过的是通道蛋白,不需要与膜通道蛋白结合,B错误;
C、过程①是水分子通过离子通道蛋白进行运输的,过程②是水分子自由扩散进入细胞的,过程②的运输速率远低于①的运输速率,C正确;
D、Na+ 在液泡中积累,会增加细胞溶液的渗透压,从而提高细胞吸水能力,D正确。
故选B。
6. ADH(乙醇脱氢酶)和LDH(乳酸脱氢酶)是无氧呼吸的关键酶,其催化代谢途径如图甲所示。Ca2+对淹水胁迫的辣椒幼苗根无氧呼吸的影响实验结果,如图乙所示。下列叙述正确的是( )
A. 酶E和LDH都能催化丙酮酸发生反应,说明LDH不具有专一性
B. 辣椒幼苗根每个细胞无氧呼吸只能产生乳酸或乙醇一种产物
C. Ca2+通过提高ADH的活性、降低LDH的活性,减少乙醛和乳酸积累造成的伤害
D. ADH和LDH催化反应过程中释放的能量一部分可用于ATP的形成
【答案】C
【解析】
【分析】酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。 ③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
【详解】A、酶具有专一性,酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或者一类化学反应,酶E和LDH都能催化丙酮酸发生反应,不能说明LDH不具有专一性,A错误;
B、辣椒幼苗根每个细胞中都含有ADH和LDH,故厌氧呼吸既能产生乳酸,也可产生乙醇,B错误;
C、由图乙可知,Ca2+能减弱LDH的活性,增强ADH的活性,结合甲图可知,LDH能催化乳酸生成,ADH能催化乙醛生成乙醇,故Ca2+影响ADH、LDH 的活性,能减少乙醛和乳酸积累造成的伤害,C正确;
D、根据题意“ADH(乙醇脱氢酶)和LDH(乳酸脱氢酶) 是厌氧呼吸的关键酶”可知,厌氧呼吸只有第一阶段才有少量能量释放,由图甲可知,这两种酶不在第一阶段发挥作用,故ADH和LDH催化反应过程中不会释放能量,D错误。
故选C。
7. 下图为蓝细菌光合作用部分过程示意图,其中甲表示细胞结构。相关叙述不正确的是( )
A. 甲为叶绿体,磷脂双分子层构成其基本骨架
B. 过程①可为叶绿素转化光能提供电子
C. 除O2外,光反应其他产物都不能直接参与过程②
D. 提高水体中CO2浓度,可提高蓝细菌中C3/C5的值
【答案】A
【解析】
【分析】光合作用可以分为光反应和暗反应两个阶段。光反应的产物主要有氧气、ATP和还原氢,其中ATP和还原氢可以参与暗反应,暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原两个过程。
【详解】A、该生物为蓝细菌,蓝细菌为原核生物,没有叶绿体,A错误;
B、叶绿素转化光能时失去电子,需要从水中获取电子使水发生分解,即过程①可为叶绿素转化光能提供电子,B正确;
C、过程②为CO2的固定,该过程不需要光反应产生的ATP和NADPH参与,即光反应其他产物都不能直接参与过程②,C正确;
D、提高CO2水体中浓度,二氧化碳的固定加快,则C3的含量增加,C5含量减少,可提高蓝细菌中C3/C5的值,D正确。
故选A。
8. 体外培养人体造血干细胞进行细胞分裂的研究过程中,①→②→③为所记录到分裂过程中染色体a和b(分别用红色荧光和绿色荧光标记)位置的变化路径。下列叙述不正确的是( )
A. 位置①和②时,细胞内的染色体数是核DNA数的1/2
B. 位置①→位置②过程中,同源染色体联会形成23个四分体
C. 位置②→位置③过程中,细胞内没有发生基因的自由组合
D. 到达位置③后,细胞中会发生核膜重建和细胞膜缢裂
【答案】B
【解析】
【分析】造血干细胞只能进行有丝分裂,①是有丝分裂前期,②是中期,③是后期,④是末期。
【详解】A、①是有丝分裂前期,②是中期,此时每条染色体有2个姐妹染色单体,细胞内的染色体数是核DNA数的1/2,A正确;
B、四分体是减数分裂过程的特有现象,而人体造血干细胞只能进行有丝分裂,B错误;
C、血干细胞只能进行有丝分裂,不能进行减数分裂位置②→位置③过程中,细胞内没有发生基因的自由组合,C正确;
D、染色体到达位置③后,细胞将进行有丝分裂末期,此时,细胞中会发生核膜重建和细胞膜缢裂,D正确。
故选B。
9. 菊花组织培养过程中,培养基中常添加蔗糖,植物细胞利用蔗糖的方式如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 蔗糖酶通过提供能量,从而提高蔗糖水解反应速率
B. 培养基的pH值比细胞内的低,不利于细胞吸收蔗糖
C. 当H+-ATP酶失活,不会影响细胞对蔗糖的吸收速率
D. 在蔗糖-H⁺共转运体转运蔗糖和H+的过程中,转运蔗糖和H+的速率与温度有关
【答案】D
【解析】
【分析】分析图可知H+运出细胞借助H+-ATP酶,需要载体蛋白,需要消耗ATP,是主动运输,使细胞内的H+浓度低于细胞外H+浓度;蔗糖-H+共转运体转运蔗糖所需能量来自膜内外H+浓度差产生的电化学势能,属于主动运输,而转运H+是顺浓度梯度,不需要消耗能量,属于协助扩散。
【详解】A、蔗糖酶催化蔗糖水解不能提供能量,通过降低化学反应的活化能,从而提高蔗糖水解反应速率,A错误;
B、由图可知,细胞吸收蔗糖的动力来自于膜两侧运输氢离子的势能,培养基的pH值比细胞内的低,会增加膜内外H+浓度差,有利于蔗糖吸收,B错误;
C、当H+-ATP酶失活,使细胞内外H+浓度差减小,细胞对蔗糖的吸收速率会降低,C错误;
D、温度通过影响H+-ATP酶的活性从而影响细胞内外H+浓度差,进而影响转运蔗糖和H+的速率,D正确。
故选D。
10. 研究发现,辣椒素可使人产生灼烧感,这与细胞膜上一种名叫Piezo的受体有关。Piezo受体是由三个相同的Piezo蛋白组成的“螺旋桨状”三聚体,其能直接响应细胞膜上的机械力刺激并介导阳离子进入细胞(见下图)。下列叙述不正确的是( )
A. Piezo受体具信息交流和识别功能,可用双缩脲试剂检测
B. Piezo蛋白是一种跨膜蛋白,含有水溶性部分和脂溶性部分
C. Piezo蛋白不是分泌蛋白,故不需要内质网和高尔基体的加工
D. Piezo受体一定含C、H、O、N,其介导阳离子进入细胞不直接消耗ATP
【答案】C
【解析】
【分析】生物组织中化合物的鉴定:(1)斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,产生砖红色沉淀。(2)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。(3)脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定,呈橘黄色。(4)淀粉遇碘液变蓝。
【详解】A、Piezo受体能直接响应细胞膜上的机械力刺激并介导阳离子进入细胞,具有信息交流和识别功能,蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应,Piezo受体的化学本质是蛋白质,可用双缩脲试剂检测,A正确;
B、细胞膜的表面为亲水,内部为疏水,Piezo蛋白是一种跨膜蛋白,其两端应该是水溶性部分,中间是脂溶性部分,B正确;
C、Piezo蛋白属于膜蛋白,需要在核糖体上合成,并在内质网和高尔基体的加工和运输至细胞膜,C错误;
D、Piezo蛋白是一种跨膜蛋白,蛋白质的基本单位是氨基酸,一定含有元素C、H、O、N,在机械力刺激导致Piezo蛋白构象改变、中央孔打开,离子内流,故Piezo蛋白介导阳离子进入细胞,不直接消耗ATP,D正确。
故选C。
11. 研究发现,线粒体可通过线粒体融合进行功能互补,此现象被形象地命名为“kissan-drun”,下列有关线粒体的叙述,正确的是( )
A. 该过程可发生在某些需氧型细菌中
B. 线粒体融合过程依赖于膜的流动性
C. 线粒体内外膜功能差异主要和膜面积有关
D. 细胞通过内质网清除功能受损的线粒体
【答案】B
【解析】
【分析】线粒体是进行有氧呼吸的主要场所,线粒体分解有机物,将有机物中储存的化学能释放出来供细胞利用,是细胞内的“动力车间”。
【详解】A、需氧型细菌是原核细胞,原核细胞没有线粒体,因此该过程不会发生在需氧型细菌中,A错误;
B、线粒体融合过程会发生生物膜的融合,生物膜的融合过程体现了膜的流动性的特点:B正确;
C、线粒体内膜和外膜的功能差异主要和膜上蛋白质的种类和数目有关,C错误;
D、细胞通过溶酶体清除功能受损的线粒体,D错误。
故选B。
12. 有实验证明中药提取物补骨脂异黄酮(corylin)通过抑制mTOR(一种与自噬活动有关的特异性蛋白)通路来延长寿命,可减缓人脐静脉内皮细胞的衰老过程。实验表明,在饮食中添加corylin可显著延长高脂饲料喂养的老年小鼠的寿命,与对照组小鼠相比,corylin喂养组小鼠在102周时的死亡率降低了20%,且corylin喂养组小鼠随着年龄的增长具有更好的运动能力,小鼠的血脂参数也降低了。下列有关叙述错误的是( )
A. 细胞衰老的过程中会出现物质运输功能降低等现象
B. corylin喂养可能会改善衰老过程中与代谢有关的不良状况
C. 若抑制mTOR基因的表达,则可能会加速细胞的衰老
D. corylin可用于缓解高脂饮食引起的肥胖、高脂血症等
【答案】C
【解析】
【分析】衰老细胞的主要特征:(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
【详解】A、 细胞衰老的过程中,细胞膜通透性会改变使物质运输功能降低,A正确;
B、与对照组小鼠相比,corylin喂养组小鼠随着年龄的增长具有更好的运动能力,小鼠的血脂参数也降低了,说明corylin喂养可能会改善衰老过程中与代谢有关的不良状况,有利于延缓生理性衰老的正常进程,B正确;
C、mTOR是一种与自噬活动有关的特异性蛋白,若抑制mTOR基因的表达,则将有助于延缓细胞的衰老,C错误;
D、与对照组小鼠相比,corylin喂养组小鼠随着年龄的增长具有更好的运动能力,小鼠的血脂参数也降低了,说明corylin喂养可用于缓解高脂饮食引起的肥胖、高脂血症等,D正确。
故选C。
13. 下图所示某基因型为AaBbDD的高等动物减数分裂过程某时期模式图。下列有关描述正确的是( )
A. 该细胞含有2对同源染色体,因发生交叉互换而不存在四分体
B. 该细胞处于减数分裂中期I,染色体数与核DNA分子数之比为1:2
C. 该细胞产生了一个ABD配子,则其他三个细胞的基因型为AbD、aBD和abD
D. 该细胞在减数分裂第一次和第二次分裂的后期均会发生A和a的分离
【答案】C
【解析】
【分析】据图可知:该细胞含有2对同源染色体,正在进行同源染色体的配对,且同源染色体上非姐妹染色单体发生交叉互换,故该细胞处于减数第一次分裂的前期。
【详解】A、由图可知,该细胞含有2对同源染色体,正在进行同源染色体的配对,每一对同源染色体形成1个四分体,该细胞含有2个四分体,四分体不会因为交叉互换而不存在,A错误;
B、该细胞正在进行同源染色体的配对,处于减数第一次分裂的前期,每条染色体上含有2个DNA分子,细胞质中还含有少量的DNA,因此染色体数与核DNA分子数之比为1:2,但染色体数与DNA分子数之比小于1:2,B错误;
C、据图可知,该细胞发生交叉互换(发生交叉互换的是B和b基因),且该细胞产生了一个ABD配子,则其他三个细胞的基因型为AbD、aBD和abD,C正确;
D、据图可知,发生交叉互换的是B和b基因,因此该细胞在减数分裂第一次和第二次分裂的后期均会发生B和b的分离,A和a的分离只发生在减数分裂第一次,D错误。
故选C。
14. 玉米为雌雄同株异花植物,其籽粒颜色受A、a和B、b两对独立遗传的基因控制,A、B同时存在时籽粒颜色为紫色,其他情况为白色(不考虑突变)。研究人员进行以下两组实验,有关说法错误的是( )
组别
亲代
F1
实验一
紫色×紫色
白色∶紫色=7∶9
实验二
紫色×白色
白色∶紫色=5∶3
A. 籽粒的紫色和白色为一对相对性状,亲代紫色植的基因型均为AaBb
B. 实验一F1中白色个体随机传粉,子代的表现型比例为紫色∶白色=8∶41
C. 实验二亲代白色个体的基因型可能有2种,子代紫色个体中没有纯合子
D. 实验二的F1中紫色个体自交,其后代中粒为紫色个体的比例为
【答案】D
【解析】
【分析】
玉米的籽粒颜色受A、a和B、b两对独立遗传的基因控制,A、B同时存在时籽粒颜色为紫色,其他情况为白色(不考虑突变)。根据实验一的子一代比例为白色∶紫色=7∶9,可知亲本基因型为AaBb×AaBb,根据实验二中子一代白色∶紫色=5∶3,可知紫色所占比例为3/8=3/4×1/2,故亲本基因型为AaBb×Aabb或AaBb×aaBb。
【详解】A、籽粒的紫色和白色为一对相对性状,受两对等位基因控制,根据上述分析可知,亲代紫色植的基因型均为AaBb,A正确;
B、实验一F1中白色个体基因型和比例为AAbb∶Aabb∶aaBB∶aaBb∶aabb=1∶2∶1∶2∶1,产生的配子类型和比例为Ab∶aB∶ab=2∶2∶3,F1白色个体随机传粉,子代表现为紫色的概率为2/7×2/7×2=8/49,所以白色个体的概率为1-8/49=41/49,故表现型及比例为紫色∶白色=8∶41,B正确;
C、根据分析可知,实验二亲本基因型为AaBb×Aabb或AaBb×aaBb,即亲本中的白色个体基因型可能为2种,子代中紫色个体的基因型为A_Bb或AaB_,均为杂合子,C正确;
D、实验二的F1中紫色个体可能为1/3AABb、2/3AaBb(或1/3AaBB、2/3AaBb),自交后代籽粒为紫色的概率为1/3×1×3/4+2/3×3/4×3/4=5/8,D错误。
故选D。
15. 鸡的卷羽(F)对片羽(f)为不完全显性,该对基因位于常染色体上,Ff表现为半卷羽;体型正常(D)对矮小(d)为显性,该对基因位于Z染色体上。半卷羽鸡适应高温环境,矮小鸡饲料利用率高。下列杂交组合的后代全是耐热节粮型种鸡的是( )
A. 卷羽矮小(♀)×片羽矮小(♂)
B. 卷羽正常(♀)×片羽矮小(♂)
C. 半卷羽矮小(♀)×片羽矮小(♂)
D. 卷羽矮小(♀)×片羽正常(♂)
【答案】A
【解析】
【分析】鸡的性别决定方式为ZW型,其中公鸡为ZZ,母鸡为ZW。
【详解】根据题干信息,卷羽矮小(♀)的基因型为FFZdW,片羽矮小()的基因型为ffZdZd,其后代基因型为FfZdW、FfZdZd,全是耐热节粮型种鸡,A项符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错得0分。
16. 下列有关细胞中各种物质或结构的说法不正确的有( )
A. 细菌虽无核膜包被的细胞核,但有一个大型的DNA构建的拟核,在高倍显微镜下清晰可见
B. 已知多种酶的活性与锌有关,说明无机盐离子对维持生物体的生命活动有重要作用
C. 真核细胞中的细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构
D. 侵入细胞的病毒或病菌被细胞溶酶体中水解酶分解后的产物全部被排出细胞外
【答案】AD
【解析】
【分析】细胞类生物(原核生物和真核生物)的细胞都同时含有DNA和RNA两种核酸,它们的遗传物质均为DNA;病毒只含有一种核酸,即DNA或RNA,因此病毒的遗传物质是DNA或RNA。真核细胞中的细胞骨架是由蛋白质组成的网架结构,纤维素组成植物细胞壁。
【详解】A、细菌虽无核膜包被的细胞核,但有一个大型的DNA构建的拟核,在高倍显微镜下只能看到一个类似真核生物细胞核的区域,不能清晰可见,A错误;
B、已知多种酶的活性与锌有关,细胞内的生化反应需要酶的催化,说明无机盐离子对维持生物体的生命活动有重要作用,B正确;
C、真核细胞中的细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,与细胞的运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关,C正确;
D、侵入细胞的病毒或病菌被细胞溶酶体中水解酶分解后的产物部分可以被细胞重复利用,部分被排出细胞外,D错误。
故选AD。
17. 如图①~⑥为某高等植物体内一些细胞中发生的代谢过程。下列叙述正确的是( )
A. 该细胞一定具有叶绿体,且⑤过程发生在类囊体膜上
B. 当叶肉细胞内①过程速率大于②过程时,植物不一定积累有机物
C. 在无氧条件下,②③过程可发生在细胞质基质中
D. 可为成熟叶片细胞中的①过程提供能量的ATP来自②③④⑤过程
【答案】ABC
【解析】
【分析】据图分析,①是暗反应过程,②是呼吸作用第一阶段,③是呼吸作用第二阶段,④是有氧呼吸第三阶段,⑤是光反应阶段,⑥是二氧化碳的固定。
【详解】A、由图中生理过程可知,①⑤⑥为光合作用,②③④为有氧呼吸,该细胞能进行光合作用一定具有叶绿体,且⑤过程(光反应)发生在叶绿体的类囊体薄膜上,A正确;
B、由于该细胞是能进行光合作用的细胞,当细胞内①过程速率大于②过程时,该细胞的光合速率大于呼吸速率,但整株植物不一定光合速率大于呼吸速率,即植物不一定积累有机物,B正确;
C、②是呼吸作用第一阶段,③是呼吸作用第二阶段,在无氧条件下,②③过程可发生在细胞质基质中,C正确;
D、①是暗反应中C3的还原过程,所消耗的ATP只能来自光反应⑤,不能来自细胞呼吸(②③④),D错误。
故选ABC。
18. 微粒体来源于内质网的囊状小泡。研究发现,将分泌蛋白的mRNA在无细胞体系中进行翻译时,若不加微粒体,获得的翻译产物比从细胞中分泌出的蛋白质的氨基酸序列长;若添加微粒体,翻译的产物长度与从活细胞分泌的蛋白质相同。下列相关分析错误的是( )
A. 微粒体膜和内质网膜都具有两层磷脂双分子层,膜上有多种蛋白质
B. 无细胞体系进行翻译时,在核糖体或微粒体中发生氨基酸脱水缩合
C. 微粒体可能对合成的分泌蛋白进行加工,行使了内质网的部分功能
D. 分泌蛋白的结构和功能与mRNA的序列有关,与细胞器的功能无关
【答案】ABD
【解析】
【分析】细胞内分泌蛋白合成的过程最初是在核糖体中由氨基酸形成肽链,肽链进入内质网进行加工,形成有一定空间结构的蛋白质。然后由内质网产生的囊泡包裹运输蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合。高尔基体对蛋白质进一步的修饰加工,然后又由囊泡包裹蛋白质将其移动到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。
【详解】A、微粒体膜和内质网膜都由单层磷脂双分子层构成,膜上含有多种蛋白质,A错误;
B、氨基酸脱水缩合的场所是核糖体,B错误;
C、在无细胞系统中添加微粒体后,翻译的产物长度与从活细胞分泌的蛋白质相同,说明微粒体可能对分泌蛋白进行加工,切除了多肽链的部分氨基酸序列,行使了内质网的部分功能,C正确;
D、将分泌蛋白的mRNA在无细胞体系中进行翻译时,如果不加微粒体,获得的翻译产物比从活细胞中分泌出来的蛋白质的氨基酸序列长,说明分泌蛋白的结构和功能与mRNA的序列有关,也与内质网等细胞器的功能有关,D错误。
故选ABD。
19. 青花菜甲具有由核基因控制的多种优良性状,另一远缘植物乙的细胞质中存在抗除草剂基因,欲将乙细胞质中的抗性基因引入甲中。相关叙述错误的是( )
A. 过程A中取顶芽细胞进行体细胞杂交有利于获得抗毒苗
B. 过程B中常用PEG诱导原生质体融合
C. 过程D通常在有光的条件下培养,且需要合适比例的生长素和细胞分裂素
D. 杂种植株抗除草剂基因的遗传遵循孟德尔遗传规律
【答案】ACD
【解析】
【分析】分析题图:该图为植物体细胞杂交过程,其中A为去除细胞壁,制备原生质体,可用酶解法;B为诱导原生质体融合,可以用聚乙二醇处理;C为培养筛选出所需的杂种细胞;D为脱分化。
【详解】A、茎尖或芽尖(分生组织)没有病毒,因此利用顶芽细胞进行组织培养有利于获得脱毒苗,A错误;
B、B为诱导原生质体融合,常用聚乙二醇(PEG)处理,诱导原生质体融合,B正确;
C、过程D是诱导外植体脱分化获得愈伤组织的过程,需要在黑暗下进行,C错误;
D、杂种植株的抗除草剂基因位于细胞质内,不遵循孟德尔遗传定律,D错误。
故选ACD。
20. 下图是甲、乙两种遗传病的家系图谱,甲病、乙病分别由基因A/a、B/b控制,其中一种病的致病基因位于X染色体上,Ⅲ-5含两条X染色体,下列分析正确的是( )
A. 甲、乙病均为隐性遗传病,且基因A/a位于常染色体上
B. 只考虑甲病,Ⅱ-1与Ⅲ-2的基因型一定相同
C. 只考虑乙病,Ⅱ-2与Ⅲ-1基因型相同的概率为2/3
D. Ⅲ-5含有的两条X染色体均来自I-3
【答案】BC
【解析】
【分析】系谱图分析:根据I-1和I-2甲病正常,II-2患甲病,可确定甲病为隐性遗传病;根据II-1和II-2号乙病表现正常而他们女儿III-3患乙病,确定乙病为常染色体隐性遗传;再根据题干“其中一种基因位于X染色体上”,推断控制甲病的A、a基因位于X染色体上,所以甲病为伴X染色体隐性遗传。
【详解】A、根据无中生有为隐性可判断,两病均为隐性遗传病;对于乙病,Ⅲ-3患乙病,而其父亲并未患乙病,因此乙病一定位于常染色体上,又知其中一种病的基因位于X染色体上,因此甲病位于X染色体上,A错误;
B、只考虑甲病,Ⅱ-1与Ⅲ-2的基因型均为XAXa,B正确;
C、只考虑乙病,由于Ⅱ-1和Ⅱ-2基因型为Bb,Ⅲ-1不患乙病,因此其基因型是Bb的概率为2/3,C正确;
D、Ⅲ-5含两条X染色体且患有甲病,则其基因型可表示为XaXaY,则Ⅲ-5两条携带甲病致病基因的X染色体可能一条来自Ⅱ-3、一条来自Ⅱ-4,也可能是Ⅱ-4的X与Y染色体未分开,D错误。
故选BC。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 某抗膜蛋白治疗性抗体药物研发过程中,需要表达N蛋白胞外段,制备相应的单克隆抗体,增加其对N蛋白胞外段特异性结合的能力。
Ⅰ、N蛋白胞外段抗原制备,流程如图1
(1)用脂质体将重组慢病毒质粒与辅助质粒导入病毒包装细胞,质粒被包在脂质体_____(填“双分子层中”或“两层磷脂分子之间”)。
(2)质粒在包装细胞内组装出由_____组成的慢病毒,用慢病毒感染海拉细胞进而表达并分离、纯化N蛋白胞外段。
Ⅱ、N蛋白胞外段单克隆抗体制备,流程如图2。
(3)用N蛋白胞外段作为抗原对小鼠进行免疫后,取小鼠脾组织制成细胞悬液,置于含有混合气体的_____中培养,离心收集小鼠的B淋巴细胞。可以用PEG融合法、电融合法和_____等诱导其与骨髓瘤细胞融合。
(4)用选择性培养基对融合后的细胞进行筛选,在该培养基上,_____都会死亡,从而获得杂交瘤细胞,进行克隆化培养。用_____技术检测每孔中的抗体,经筛选获得符合要求的杂交瘤细胞,经体外扩大培养,收集_____,提取单克隆抗体。
(5)利用N蛋白胞外段抗体与药物结合,形成_____,实现特异性治疗。
【答案】(1)双分子层中
(2)蛋白质外壳和含N蛋白胞外段基因的核酸
(3) ①. CO2培养箱 ②. 灭活病毒诱导法
(4) ①. B淋巴细胞自融的和骨髓瘤细胞自融的细胞 ②. 抗原-抗体杂交 ③. 细胞培养液
(5)抗体-药物偶联物ADC
【解析】
【分析】1、单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
2、两次筛选:①筛选得到杂交瘤细胞(去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞);②筛选出能够产生特异性抗体的细胞群。
3、杂交瘤细胞的特点:既能大量增殖,又能产生特异性抗体。
【小问1详解】
重组慢病毒质粒与辅助质粒导入病毒包装细胞需要依赖膜融合,故质粒被包在脂质体内部,即质粒被包在双分子层中”。
【小问2详解】
由于目的基因为N蛋白胞外段基因,在包装细胞内组装出由蛋白质外壳和含有N蛋白胞外段基因的核酸组成的慢病毒,用慢病毒感染海拉细胞进而表达并分离、纯化N蛋白胞外段。
【小问3详解】
进行动物细胞培养时,需要取小鼠脾组织用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,制成细胞悬液,置于含有95%空气和5%的CO2混合气体的CO2培养箱中培养,离心收集小鼠的B淋巴细胞。可以用PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导等诱导其与骨髓瘤细胞融合,而后对融合细胞经过两次筛选获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞。
【小问4详解】
用选择性培养基对融合后的细胞进行筛选,在该培养基上,B淋巴细胞和B淋巴细胞融合的细胞和骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合的细胞都会死亡,能够存活的是杂交瘤细胞,即在该培养基上生长的是杂交瘤细胞,进而可获得杂交瘤细胞,将其接种到96孔板,进行克隆化培养和抗体检测。即用抗原抗体杂交技术检测每孔中的抗体,筛选既能产生N蛋白胞外段抗体,又能大量增殖的单克隆杂交瘤细胞株,筛选出的细胞具有的特点是既能大量增殖,又能产生特异性抗体,经体外扩大培养,收集细胞培养液,提取单克隆抗体。
【小问5详解】
利用N蛋白胞外段抗体与药物结合,形成抗体-药物偶联物ADC,实现特异性治疗,可以降低药物的副作用。
22. 人体细胞内合成代谢所需的ATP和NADPH失衡是导致许多疾病发生的原因。我国科研团队通过构建NTUs(纳米类囊体单元)并导入哺乳动物细胞,通过改善细胞的合成代谢功能,实现对软骨关节炎等退行性疾病的治疗。下图1为基本流程示意图,请回答下列问题。
(1)人体细胞中的ATP通过_____过程产生。
(2)为探究影响NTUs的使用寿命的因素。过程①中科研团队分别检测不同光照时长和不同黑暗时长条件下蛋白质D1、D2含量和ATP产量的变化,图2为部分实验结果。光照开始前测定出的ATP并非是NTUs产生的,原因是_____。据图2分析,D1、D2的含量变化与ATP产量变化_____;实际利用时采用_____(措施)可延长NTUs的使用寿命。
(3)为探索CM-NTUs使用的最优条件,科研团队进行了检测实验。用诱导代谢障碍的IL-1β处理过的软骨细胞与CM-NTUs共孵育,分别探究光照时间、光照强度对ATP含量及封装于CM-NTUs中的铁氧还蛋白(FDX)对NADPH的影响,图3为部分实验结果。据图3分析可知,CM-NTUs使用的最优条件是_____。据图2和图3结果,将CM-NTUs导入哺乳动物软骨细胞可治疗软骨关节炎的机制为_____。
【答案】(1)呼吸作用
(2) ①. 没有光照不能进行光合作用 ②. 一致(正相关/相同/正比例) ③. 适当光照时间(0.08-2h)
(3) ①. 光照时间30min、光照强度80umol photons m-2S-1、FDX浓度为25uM ②. 利用纳米材料将光合元件导入软骨细胞,在适当的条件控制下,通过光合作用产生ATP和NADPH,调节相关失衡。
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,其中光反应包括水的光解和ATP的生成,暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。
【小问1详解】
人体细胞中的ATP主要通过细胞呼吸(呼吸作用)过程产生人体细胞中的ATP,有氧呼吸是人体细胞获取ATP的主要途径。
【小问2详解】
本实验的目的是探究影响NTUs的使用寿命的因素,NTUs是纳米类囊体单元,其发挥作用需要在光照下进行,故光照开始前测定出的ATP并非是NTUs产生的;据图2分析,D1、D2的含量随光照或黑暗时间的延长而减少,ATP的变化与之一致,故两者存在正相关关系,据此可推测,实际利用时适当光照时间在0.08-2h之间可延长NTUs的使用寿命。
【小问3详解】
人体细胞内合成代谢所需的ATP和NADPH失衡是导致许多疾病发生的原因,据图可知,在光照时间30min、光照强度80umol photons m-2S-1、FDX浓度为25uM的条件下,ATP产生量与对照组相同,故该条件是CM-NTUs使用的最优条件;根据题意可知,人体细胞内合成代谢所需的ATP和NADPH失衡是导致许多疾病发生的原因,综合图2和图3结果,将NTUs导入哺乳动物软骨细胞可治疗软骨关节炎的机制为利用纳米材料将光合元件导入软骨细胞,在适当的条件控制下,通过光合作用产出ATP和NADPH,缓解ATP和NADPH含量的失衡,进而达到治疗效果。
23. 铁死亡是一种铁依赖性的磷脂过氧化作用驱动的独特的细胞死亡方式,下图为铁死亡的分子调节机制示意图,请回答下列问题。
(1)人体细胞中的脂肪酸可用于合成甘油三酯和_____(填物质名称)。据图分析,多不饱和脂肪酸经过程①转化为多不饱和脂肪酸磷脂后,其在LOXs和FOR的催化下与分子氧反应生成PLOOH,产生的PLOOH可与_____反应产生新的脂质自由基,再与多不饱和脂肪酸磷脂、分子氧继续反应产生大量PLOOH,这是一种正反馈调节。
(2)转铁蛋白需与膜上转铁蛋白受体1结合,才能将Fe3+转运至细胞内,该过程体现了细胞膜的功能有_____(答两点)。Fe3+在细胞质基质被还原成Fe2+并聚集在不稳定的铁池中,H2O2可与铁池中的Fe2+发生反应产生羟自由基。羟自由基一方面会攻击_____,导致基因突变;另一方面可与多不饱和脂肪酸反应,产生大量脂质自由基,进而与多不饱和脂肪酸磷脂、O2反应,导致_____积累,造成细胞中细胞器膜和细胞膜结构破裂,造成铁死亡。铁死亡并不属于细胞凋亡,理由是_____。
(3)胱氨酸经过程②还原成半胱氨酸,再与谷氨酸、甘氨酸等共同构成GSH。GSH可作为GPX4的辅助因子,将PLOOH进行还原,该过程的还原力最终来自于图中的_____。
(4)近年来,通过传统治疗方法诱导肿瘤细胞死亡常因耐药性而受挫。试从诱导铁死亡的角度提出肿瘤症治疗的可行性措施之一:抑制GPX4的活性或下调其表达,使细胞内PLOOH难以被_____(填“氧化”或“还原”),_____(填“增加”或“减弱”)脂质过氧化程度。
【答案】(1) ①. 磷脂 ②. Fe2+和Fe3+
(2) ①. 信息交流和控制物质进出细胞 ②. DNA ③. PLOOH ④. 铁死亡并非基因控制的程序性死亡
(3)NADPH (4) ①. 还原
②. 增加
【解析】
【分析】细胞凋亡:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,又称细胞编程性死亡,属正常死亡。细胞坏死是指细胞在受到外界不利因素的条件下发生的非正常死亡。
【小问1详解】
磷脂分子由磷酸、脂肪酸和甘油组成,所以脂肪酸可以用于合成磷脂分子,从图中看出多不饱和脂肪酸转化为多不饱和脂肪酸磷脂后,其在LOXs和FOR的催化下与分子氧反应生成PLOOH,产生的PLOOH可与Fe2+和Fe3+反应生成脂质自由基,脂质自由基再与多不饱和脂肪酸磷脂、分子氧继续反应产生大量PLOOH,进而使细胞中PLOOH增多,这是一种正反馈调节调节过程。
【小问2详解】
转铁蛋白需与膜上转铁蛋白受体1结合,体现了细胞膜具有信息交流的功能,而后将 Fe3+ 转运至细胞内,该过程体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。
羟自由基会攻击DNA分子,引起基因突变,攻击蛋白质分子导致蛋白质活性降低。从图中看出,羟自由基与多不饱和脂肪酸反应,产生大量脂质自由基,进而与多不饱和脂肪酸磷脂、 O2 反应,导致PLOOH积累,造成铁死亡。细胞凋亡是由基因决定的程序性死亡,而铁死亡是一种铁依赖性的磷脂过氧化作用驱动的独特的细胞死亡方式,不是由基因决定的,所以不属于细胞凋亡。
【小问3详解】
胱氨酸经谷氨酸-胱氨酸转运体进入细胞是主动运输,该过程中利用的能量形式为谷氨酸的电化学梯度。从图中看出GSSR在NADPH作为还原剂的作用下,生成GSH,GSH可作为GPX4的辅助因子,将PLOOH进行还原,该过程的还原力最终来自于图中的NADPH。
【小问4详解】
图中Fe2+和过氧化氢反应生成羟自由基,羟自由基和多不饱和脂肪酸生成脂质自由基,最终生成PLOOH,PLOOH积累导致细胞死亡,所以可以从以下几个方面出发诱导铁死亡:1、增加细胞内铁离子含量,例如通过提升转铁蛋白受体1的表达,促进Fe3+摄取;2、 抑制GPX4的活性或下调其表达,使细胞内PLOOH难以被还原,增加脂质过氧化程度;3、 提升LOXs和FOR的活性,促进脂质过氧化反应的进行,从而加速PLOOH的积累。
24. 果蝇是研究遗传实验的经典模式生物,眼色红眼对紫眼为显性,由一对等位基因(A、a)控制,黑身、灰身由一对等位基因(B、b)控制。某研究小组进行了如下实验:
实验一:黑身雌蝇甲与灰身雄蝇乙杂交,F1全为灰身,F1随机交配,F2雌雄果蝇表型比均为灰身:黑身=3:1。
实验二:一对杂合的灰身红眼雌果蝇与灰身紫眼雄果蝇杂交,F1果蝇中灰身红眼:灰身紫眼:黑身红眼:黑身紫眼=3:3:1:1,
(1)据此推测控制果蝇该黑身性状的遗传方式为_____。F2的灰身果蝇进行随机交配,F3表型及其比例为_____。
(2)①单独分析实验二,若想判断B/b基因是否位于X染色体上,应该如何操作_____。②若让实验二的F1雌雄果蝇自由交配,则F2中紫眼果蝇所占比例为_____。
(3)下表为离体培养的果蝇细胞周期中各时期的时间。表中细胞分裂过程中加入DNA合成抑制剂后,会使DNA复制立即停止。洗脱DNA合成抑制剂后,DNA复制又可继续进行。若要使细胞周期同步化(细胞周期同步化是指利用一定方法使细胞群体处于同一细胞周期同一阶段的过程),至少需要使用次DNA合成抑制剂,第一次使用DNA合成抑制剂至少需要处理_____小时。
时期
G1
S
G2
M
合计
小时
1.9
6
6.2
1.5
15.6
(4)果蝇的长翅和截翅由一对等位基因(D/d)控制。科研人员用长翅雌果蝇与截翅雄果蝇杂交,F1中共1821只,其中长翅1820只,还有一只基因型为的XdO截翅果蝇,请分析形成该XdO截翅果蝇受精卵的异常配子产生的原因是:情况1:_____。情况2:_____。
【答案】(1) ①. 常染色体隐性 ②. 灰身:黑身=8:1
(2) ①. 统计子代中灰身果蝇的雌雄比例 ②. 9/16
(3)9.6 (4) ①. 亲本雌性果蝇减数第一次分裂后期XDXD同源染色体未分离进入第一极体,形成一个不含性染色体的卵细胞 ②. 减数第二次分裂后期XD着丝粒分离形成的两条XD染色体,同时进入第二极体,形成一个不含性染色体的卵细胞
【解析】
【分析】依据实验一可知;黑身雌蝇甲与灰身雄蝇乙杂交,F₁全为灰身,说明灰身对黑身为显性,F₁随机交配,F₂雌雄果蝇表型比均为灰身:黑身=3:1,无性别差异,说明此性状为常染色体遗传。
【小问1详解】
依据实验一可知:黑身雌蝇甲与灰身雄蝇乙杂交,F₁全为灰身,说明灰身对黑身为显性,F₁随机交配,F₂雌雄果蝇表型比均为灰身:黑身=3:1,无性别差异,说明此性状为常染色体遗传,黑身性状的遗传方式为常染色体隐性遗传,F₁是杂合子Bb,则亲本是BB和bb,F₂的灰身果蝇(1/3BB、2/3Bb)随机交配,用配子法,F₂灰身果蝇产生的配子比例为2/3B、1/3b,则后代产生的表型比例为灰身(BB、Bb):黑身(bb)=8:1。
【小问2详解】
①若B/b基因位于X染色体,则亲本的基因型为XBXb×XBY,子代灰身果蝇的雌雄比例为2:1,如果基因位于常染色体上,子代灰身果蝇的雌雄比例1:1,故统计子代中灰身果蝇的雌雄比例,可判断B/b基因是否位于X染色体。
②若A/a基因位于常染色体,则子代的雌雄果蝇关于眼色的基因型均为1/2Aa、1/2aa,雌雄果蝇自由交配,则F₂中紫眼果蝇的比例为9/16;若A/a基因位于X染色体,则子代的雌果蝇关于眼色的基因型为1/2XAXa、1/2XaXa,雄果蝇的基因型为1/2XAY、1/2XaY,雌雄果蝇自由交配,F₂中紫眼果蝇的比例为9/16。
【小问3详解】
若在细胞的培养液中加入DNA合成抑制剂,则DNA的合成受抑制,则处于S期的细胞立刻被抑制,S期共6个小时,其他时期的细胞不进行DNA复制,所以至少经过15.6-6=9.6小时,则其余细胞都将被抑制在G₁/S期交界处。
【小问4详解】
亲本基因型为XDXD×XdY,亲本雌性果蝇减数第一次分裂后期XDXD同源染色体未分离进入第一极体,形成一个不含性染色体的卵细胞,或者是减数第二次分裂后期XD着丝粒分离形成的两条XD染色体,同时进入第二极体,形成一个不含性染色体的卵细胞,不含性染色体的卵细胞和正常的精子(Xᵈ)形成XᵈO的受精卵。
25. 脑钙化是一种与衰老相关的病理反应,也是一种遗传疾病。不同基因突变均可导致患病,研究人员对其相关机理进行了研究。
(1)已知家族1由单基因突变(相关基因为A/a)导致,分析图1可知,家族1中Ⅱ-1的基因型可能为_____(仅考虑家族1的发病基因)。
(2)通过检测发现,家族2中的Ⅰ-2携带了位于同一对同源染色体上的另一个致病基因t,家族2中的Ⅰ-1与家族1中的Ⅰ-1的基因型均为AaTT,研究发现具有两个非等位致病基因的个体也可患病,家族2中的Ⅱ-1的这两对基因位置情况为_____。如果家族1中的Ⅲ-1与家族2中的Ⅲ-1结婚,子代中患脑钙化病的基因型可能有_____(不考虑互换)。
(3)为探究A基因表达产物A蛋白在细胞中的位置,可利用A蛋白的抗体和ATP合成酶的抗体分别加上绿色和红色荧光标记,对野生型小鼠神经元进行免疫荧光分析,若A蛋白被定位于线粒体,则验证此结论的实验现象是_____。
(4)为进一步研究A基因的功能,研究人员利用基因编辑技术生成了和家族1中Ⅱ-3基因型一样的突变小鼠,观察野生型和突变小鼠线粒体形态并检测Pi水平,结果如图2.结果表明,基因突变影响了神经细胞内_____和_____,进而导致突变小鼠神经元中ATP水平显著降低。
(5)研究发现A基因位于人类2号染色体,由于线粒体位于细胞质,受精作用时,受精卵的细胞质主要来自母体,因此有人认为脑钙化疾病是由母亲传递给子女的。请对此说法进行评价:(填“正确”或“不正确”),阐明理由:_____。
【答案】(1)AA或Aa
(2) ①. A与t在一条染色体上,a与T在一条染色体上 ②. AaTt,aaTT
(3)绿色和红色荧光出现在线粒体
(4) ①. 线粒体的(结构和)功能 ②. 神经细胞内Pi
(5)不正确。致病基因位于2号染色体,是常染色体,精子和卵细胞中都有,且患者为aa/AaTt时患病,需要父母双方给的两个隐性致病基因
【解析】
【分析】据图1可判断遗传方式:无中生有为隐性,隐性遗传看女病,父子无病非伴性。葡萄糖要分解为丙酮酸才能在线粒体分解,本身不能在线粒体基质中分解,也不进入线粒体基质。基因突变是指基因中的碱基对的增添、缺失或替换引起的基因结构的改变。基因工程常用到基因编辑技术。
【小问1详解】
根据“无中生有为隐性”可判断家族1遗传病的遗传方式为隐性遗传,Ⅱ-5为患者,但是她的父亲Ⅰ-1表现正常,可判断该病致病基因位于常染色体上,Ⅱ-3为患者基因型为aa,其双亲基因型都是Aa,则中Ⅱ-1的基因型可能为AA或Aa。
【小问2详解】
家族2中的I-2携带了位于同一对同源染色体上的另一个致病基因t,家族2中的I-1与家族1中的I-1的基因型均为AaTT,研究发现具有两个非等位致病基因的个体也可患病,即家族2中I-2的基因型为AATt,由题干信息可知,具有两个非等位致病基因也可患病,因此患者Ⅱ-1的基因型应为AaTt。家族1中的I-1的基因型为AaTT,则Ⅱ-3的基因型是aaTT,a、T位于同一条染色体上,可传给子代,家族2中的患者Ⅱ-1的基因型应为AaTt,且a、T位于同一条染色体上,A、t位于同一条染色体上,两条染色体都有可能传递给后代,因此子代中患脑钙化病的可能的基因型aaTT或AaTt。
【小问3详解】
ATP合成酶位于线粒体内,根据抗原抗体杂交可知,带红色荧光标记ATP合成酶的抗体可以特异性与ATP结合,因此线粒体会有红色荧光,A蛋白的抗体会与A蛋白特异性结合,A蛋白位于线粒体,线粒体会有绿色荧光,因此验证此结论的实验现象为绿色和红色荧光出现在线粒体。
【小问4详解】
家族1中Ⅱ-3基因型为aa,由线粒体亚显微结构图可知,突变小鼠的线粒体结构和功能受损,且突变小鼠神经细胞内Pi水平高于野生型小鼠,但血清中Pi水平与野生型小鼠无明显差异。因此可知基因突变破坏了线粒体的结构和功能,以及神经细胞内Pi稳态,进而导致突变小鼠神经元中ATP水平显著降低。
【小问5详解】
致病基因位于2号染色体,是常染色体,精子和卵细胞中都有,且患者为aa/AaTt时患病,需要父母双方给的两个隐性致病基因,因此上述说法不正确。
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2025届高三上学期第二次月考
生物试题
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 如图为分子的简要概念图。下列叙述不正确的是( )
A. 若B为葡萄糖,则A为C、H、O,C可能是肝糖原
B. 若C为RNA,则B为核糖核苷酸,一个B分子彻底水解产生的有机产物有2种
C. 若B为氨基酸,则C可能具有免疫功能
D. 若B为脱氧核苷酸,则C只存在于细胞核中,C的组成元素有C、H、O、N、P
2. 霉变食物中的椰酵假单胞杆菌会分泌毒性极强的米酵菌酸, 该物质即使 120℃加热 1 小时也不能破坏其 毒性。米酵菌酸抑制线粒体内膜上的腺嘌呤核苷酸转位酶(ANT)的活性,导致线粒体与细胞质基质间无法 完成 ATP/ADP 交换, 进而引发人体中毒。细胞接收凋亡信号时,ANT 还参与将线粒体内膜上的细胞色素 c 转移到细胞质基质中,从而引起细胞凋亡。下列叙述正确的是( )
A. 米酵菌酸是一种分泌蛋白
B. 米酵菌酸中毒后, 会引起细胞供能不足
C. ANT 只可将线粒体中的 ATP 转运到细胞质基质中
D. 细胞色素 c 可能参与有氧呼吸第二阶段的反应
3. 黑藻是一种分布广泛且适合室内水体绿化的水生植物。因其易于取材、叶片薄且叶绿体较大,可用作生物学实验材料。因其细胞中含有丰富的海藻糖、蛋白质等,全草可作猪饲料或绿肥使用。下列说法正确的是( )
A. 用高倍光学显微镜能观察到黑藻叶绿体的双层膜结构
B. 可将高倍光学显微镜下观察线粒体的运动作为细胞质流动的标志
C. 质壁分离的过程中,黑藻细胞绿色加深、吸水能力增大
D. 用斐林试剂直接检测海藻糖时未出现砖红色沉淀,说明海藻糖不是还原糖
4. 苯丙酮尿症患者早期确诊后,可及时采取严格限制高蛋白食物摄入的饮食策略辅助治疗。为验证该策略的有效性进行了相关研究,下表为研究过程中患者体内几种矿质元素含量的检测结果。下列分析不正确的是( )
组别
锌(μmol/L)
铁(μmol/L)
钙(mmol/L)
镁(mmol/L)
铜(μmo/L)
实验组
70.58±1.53
7.38±1.20
1.68±0.17
1.65±0.17
21.77±3.97
对照组
78.61±0.90
7.75±0.95
1.72±0.17
1.48±0.20
20.04±5.29
A. 表中检测的5种元素均为微量元素
B. 实验组限制高蛋白食物摄入,对照组不限制高蛋白食物摄入
C. 表中结果说明高蛋白食物的摄入会影响患者体内矿质元素的含量
D. 人体血液中必须含有一定量的Ca2+,但Ca2+的含量过低会引起抽搐
5. 海水稻具有优良的耐盐碱性,下图表示不同物质进出根部成熟区细胞的作用示意图,其中①和②为水进入细胞的过程。下列叙述不正确的是( )
A. H+进入液泡和排出细胞的过程均离不开ATP的供能
B. Na+进入细胞和液泡过程均需与膜通道蛋白结合
C. 过程②的运输速率远低于①的运输速率
D. Na+在液泡中的积累可提高成熟区细胞吸水能力
6. ADH(乙醇脱氢酶)和LDH(乳酸脱氢酶)是无氧呼吸的关键酶,其催化代谢途径如图甲所示。Ca2+对淹水胁迫的辣椒幼苗根无氧呼吸的影响实验结果,如图乙所示。下列叙述正确的是( )
A. 酶E和LDH都能催化丙酮酸发生反应,说明LDH不具有专一性
B. 辣椒幼苗根每个细胞无氧呼吸只能产生乳酸或乙醇一种产物
C. Ca2+通过提高ADH的活性、降低LDH的活性,减少乙醛和乳酸积累造成的伤害
D. ADH和LDH催化反应过程中释放的能量一部分可用于ATP的形成
7. 下图为蓝细菌光合作用部分过程示意图,其中甲表示细胞结构。相关叙述不正确的是( )
A. 甲为叶绿体,磷脂双分子层构成其基本骨架
B. 过程①可为叶绿素转化光能提供电子
C. 除O2外,光反应其他产物都不能直接参与过程②
D. 提高水体中CO2浓度,可提高蓝细菌中C3/C5的值
8. 体外培养人体造血干细胞进行细胞分裂的研究过程中,①→②→③为所记录到分裂过程中染色体a和b(分别用红色荧光和绿色荧光标记)位置的变化路径。下列叙述不正确的是( )
A. 位置①和②时,细胞内的染色体数是核DNA数的1/2
B. 位置①→位置②过程中,同源染色体联会形成23个四分体
C. 位置②→位置③过程中,细胞内没有发生基因的自由组合
D. 到达位置③后,细胞中会发生核膜重建和细胞膜缢裂
9. 菊花组织培养过程中,培养基中常添加蔗糖,植物细胞利用蔗糖的方式如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 蔗糖酶通过提供能量,从而提高蔗糖水解反应速率
B. 培养基的pH值比细胞内的低,不利于细胞吸收蔗糖
C. 当H+-ATP酶失活,不会影响细胞对蔗糖的吸收速率
D. 在蔗糖-H⁺共转运体转运蔗糖和H+的过程中,转运蔗糖和H+的速率与温度有关
10. 研究发现,辣椒素可使人产生灼烧感,这与细胞膜上一种名叫Piezo的受体有关。Piezo受体是由三个相同的Piezo蛋白组成的“螺旋桨状”三聚体,其能直接响应细胞膜上的机械力刺激并介导阳离子进入细胞(见下图)。下列叙述不正确的是( )
A. Piezo受体具信息交流和识别功能,可用双缩脲试剂检测
B. Piezo蛋白是一种跨膜蛋白,含有水溶性部分和脂溶性部分
C. Piezo蛋白不是分泌蛋白,故不需要内质网和高尔基体的加工
D. Piezo受体一定含C、H、O、N,其介导阳离子进入细胞不直接消耗ATP
11. 研究发现,线粒体可通过线粒体融合进行功能互补,此现象被形象地命名为“kissan-drun”,下列有关线粒体的叙述,正确的是( )
A. 该过程可发生在某些需氧型细菌中
B. 线粒体融合过程依赖于膜的流动性
C. 线粒体内外膜功能差异主要和膜面积有关
D. 细胞通过内质网清除功能受损的线粒体
12. 有实验证明中药提取物补骨脂异黄酮(corylin)通过抑制mTOR(一种与自噬活动有关的特异性蛋白)通路来延长寿命,可减缓人脐静脉内皮细胞的衰老过程。实验表明,在饮食中添加corylin可显著延长高脂饲料喂养的老年小鼠的寿命,与对照组小鼠相比,corylin喂养组小鼠在102周时的死亡率降低了20%,且corylin喂养组小鼠随着年龄的增长具有更好的运动能力,小鼠的血脂参数也降低了。下列有关叙述错误的是( )
A. 细胞衰老的过程中会出现物质运输功能降低等现象
B. corylin喂养可能会改善衰老过程中与代谢有关的不良状况
C. 若抑制mTOR基因的表达,则可能会加速细胞的衰老
D. corylin可用于缓解高脂饮食引起的肥胖、高脂血症等
13. 下图所示某基因型为AaBbDD的高等动物减数分裂过程某时期模式图。下列有关描述正确的是( )
A. 该细胞含有2对同源染色体,因发生交叉互换而不存在四分体
B. 该细胞处于减数分裂中期I,染色体数与核DNA分子数之比为1:2
C. 该细胞产生了一个ABD配子,则其他三个细胞的基因型为AbD、aBD和abD
D. 该细胞在减数分裂第一次和第二次分裂的后期均会发生A和a的分离
14. 玉米为雌雄同株异花植物,其籽粒颜色受A、a和B、b两对独立遗传的基因控制,A、B同时存在时籽粒颜色为紫色,其他情况为白色(不考虑突变)。研究人员进行以下两组实验,有关说法错误的是( )
组别
亲代
F1
实验一
紫色×紫色
白色∶紫色=7∶9
实验二
紫色×白色
白色∶紫色=5∶3
A. 籽粒的紫色和白色为一对相对性状,亲代紫色植的基因型均为AaBb
B. 实验一F1中白色个体随机传粉,子代的表现型比例为紫色∶白色=8∶41
C. 实验二亲代白色个体的基因型可能有2种,子代紫色个体中没有纯合子
D. 实验二的F1中紫色个体自交,其后代中粒为紫色个体的比例为
15. 鸡的卷羽(F)对片羽(f)为不完全显性,该对基因位于常染色体上,Ff表现为半卷羽;体型正常(D)对矮小(d)为显性,该对基因位于Z染色体上。半卷羽鸡适应高温环境,矮小鸡饲料利用率高。下列杂交组合的后代全是耐热节粮型种鸡的是( )
A. 卷羽矮小(♀)×片羽矮小(♂)
B. 卷羽正常(♀)×片羽矮小(♂)
C. 半卷羽矮小(♀)×片羽矮小(♂)
D. 卷羽矮小(♀)×片羽正常(♂)
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错得0分。
16. 下列有关细胞中各种物质或结构的说法不正确的有( )
A. 细菌虽无核膜包被的细胞核,但有一个大型的DNA构建的拟核,在高倍显微镜下清晰可见
B. 已知多种酶的活性与锌有关,说明无机盐离子对维持生物体的生命活动有重要作用
C. 真核细胞中的细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构
D. 侵入细胞的病毒或病菌被细胞溶酶体中水解酶分解后的产物全部被排出细胞外
17. 如图①~⑥为某高等植物体内一些细胞中发生的代谢过程。下列叙述正确的是( )
A. 该细胞一定具有叶绿体,且⑤过程发生在类囊体膜上
B. 当叶肉细胞内①过程速率大于②过程时,植物不一定积累有机物
C. 在无氧条件下,②③过程可发生在细胞质基质中
D. 可为成熟叶片细胞中的①过程提供能量的ATP来自②③④⑤过程
18. 微粒体来源于内质网的囊状小泡。研究发现,将分泌蛋白的mRNA在无细胞体系中进行翻译时,若不加微粒体,获得的翻译产物比从细胞中分泌出的蛋白质的氨基酸序列长;若添加微粒体,翻译的产物长度与从活细胞分泌的蛋白质相同。下列相关分析错误的是( )
A. 微粒体膜和内质网膜都具有两层磷脂双分子层,膜上有多种蛋白质
B. 无细胞体系进行翻译时,在核糖体或微粒体中发生氨基酸脱水缩合
C. 微粒体可能对合成的分泌蛋白进行加工,行使了内质网的部分功能
D. 分泌蛋白的结构和功能与mRNA的序列有关,与细胞器的功能无关
19. 青花菜甲具有由核基因控制的多种优良性状,另一远缘植物乙的细胞质中存在抗除草剂基因,欲将乙细胞质中的抗性基因引入甲中。相关叙述错误的是( )
A. 过程A中取顶芽细胞进行体细胞杂交有利于获得抗毒苗
B. 过程B中常用PEG诱导原生质体融合
C. 过程D通常在有光的条件下培养,且需要合适比例的生长素和细胞分裂素
D. 杂种植株抗除草剂基因的遗传遵循孟德尔遗传规律
20. 下图是甲、乙两种遗传病的家系图谱,甲病、乙病分别由基因A/a、B/b控制,其中一种病的致病基因位于X染色体上,Ⅲ-5含两条X染色体,下列分析正确的是( )
A. 甲、乙病均为隐性遗传病,且基因A/a位于常染色体上
B. 只考虑甲病,Ⅱ-1与Ⅲ-2的基因型一定相同
C. 只考虑乙病,Ⅱ-2与Ⅲ-1基因型相同的概率为2/3
D. Ⅲ-5含有的两条X染色体均来自I-3
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 某抗膜蛋白治疗性抗体药物研发过程中,需要表达N蛋白胞外段,制备相应的单克隆抗体,增加其对N蛋白胞外段特异性结合的能力。
Ⅰ、N蛋白胞外段抗原制备,流程如图1
(1)用脂质体将重组慢病毒质粒与辅助质粒导入病毒包装细胞,质粒被包在脂质体_____(填“双分子层中”或“两层磷脂分子之间”)。
(2)质粒在包装细胞内组装出由_____组成的慢病毒,用慢病毒感染海拉细胞进而表达并分离、纯化N蛋白胞外段。
Ⅱ、N蛋白胞外段单克隆抗体制备,流程如图2。
(3)用N蛋白胞外段作为抗原对小鼠进行免疫后,取小鼠脾组织制成细胞悬液,置于含有混合气体的_____中培养,离心收集小鼠的B淋巴细胞。可以用PEG融合法、电融合法和_____等诱导其与骨髓瘤细胞融合。
(4)用选择性培养基对融合后的细胞进行筛选,在该培养基上,_____都会死亡,从而获得杂交瘤细胞,进行克隆化培养。用_____技术检测每孔中的抗体,经筛选获得符合要求的杂交瘤细胞,经体外扩大培养,收集_____,提取单克隆抗体。
(5)利用N蛋白胞外段抗体与药物结合,形成_____,实现特异性治疗。
22. 人体细胞内合成代谢所需的ATP和NADPH失衡是导致许多疾病发生的原因。我国科研团队通过构建NTUs(纳米类囊体单元)并导入哺乳动物细胞,通过改善细胞的合成代谢功能,实现对软骨关节炎等退行性疾病的治疗。下图1为基本流程示意图,请回答下列问题。
(1)人体细胞中的ATP通过_____过程产生。
(2)为探究影响NTUs的使用寿命的因素。过程①中科研团队分别检测不同光照时长和不同黑暗时长条件下蛋白质D1、D2含量和ATP产量的变化,图2为部分实验结果。光照开始前测定出的ATP并非是NTUs产生的,原因是_____。据图2分析,D1、D2的含量变化与ATP产量变化_____;实际利用时采用_____(措施)可延长NTUs的使用寿命。
(3)为探索CM-NTUs使用的最优条件,科研团队进行了检测实验。用诱导代谢障碍的IL-1β处理过的软骨细胞与CM-NTUs共孵育,分别探究光照时间、光照强度对ATP含量及封装于CM-NTUs中的铁氧还蛋白(FDX)对NADPH的影响,图3为部分实验结果。据图3分析可知,CM-NTUs使用的最优条件是_____。据图2和图3结果,将CM-NTUs导入哺乳动物软骨细胞可治疗软骨关节炎的机制为_____。
23. 铁死亡是一种铁依赖性的磷脂过氧化作用驱动的独特的细胞死亡方式,下图为铁死亡的分子调节机制示意图,请回答下列问题。
(1)人体细胞中的脂肪酸可用于合成甘油三酯和_____(填物质名称)。据图分析,多不饱和脂肪酸经过程①转化为多不饱和脂肪酸磷脂后,其在LOXs和FOR的催化下与分子氧反应生成PLOOH,产生的PLOOH可与_____反应产生新的脂质自由基,再与多不饱和脂肪酸磷脂、分子氧继续反应产生大量PLOOH,这是一种正反馈调节。
(2)转铁蛋白需与膜上转铁蛋白受体1结合,才能将Fe3+转运至细胞内,该过程体现了细胞膜的功能有_____(答两点)。Fe3+在细胞质基质被还原成Fe2+并聚集在不稳定的铁池中,H2O2可与铁池中的Fe2+发生反应产生羟自由基。羟自由基一方面会攻击_____,导致基因突变;另一方面可与多不饱和脂肪酸反应,产生大量脂质自由基,进而与多不饱和脂肪酸磷脂、O2反应,导致_____积累,造成细胞中细胞器膜和细胞膜结构破裂,造成铁死亡。铁死亡并不属于细胞凋亡,理由是_____。
(3)胱氨酸经过程②还原成半胱氨酸,再与谷氨酸、甘氨酸等共同构成GSH。GSH可作为GPX4的辅助因子,将PLOOH进行还原,该过程的还原力最终来自于图中的_____。
(4)近年来,通过传统治疗方法诱导肿瘤细胞死亡常因耐药性而受挫。试从诱导铁死亡的角度提出肿瘤症治疗的可行性措施之一:抑制GPX4的活性或下调其表达,使细胞内PLOOH难以被_____(填“氧化”或“还原”),_____(填“增加”或“减弱”)脂质过氧化程度。
24. 果蝇是研究遗传实验的经典模式生物,眼色红眼对紫眼为显性,由一对等位基因(A、a)控制,黑身、灰身由一对等位基因(B、b)控制。某研究小组进行了如下实验:
实验一:黑身雌蝇甲与灰身雄蝇乙杂交,F1全为灰身,F1随机交配,F2雌雄果蝇表型比均为灰身:黑身=3:1。
实验二:一对杂合的灰身红眼雌果蝇与灰身紫眼雄果蝇杂交,F1果蝇中灰身红眼:灰身紫眼:黑身红眼:黑身紫眼=3:3:1:1,
(1)据此推测控制果蝇该黑身性状的遗传方式为_____。F2的灰身果蝇进行随机交配,F3表型及其比例为_____。
(2)①单独分析实验二,若想判断B/b基因是否位于X染色体上,应该如何操作_____。②若让实验二的F1雌雄果蝇自由交配,则F2中紫眼果蝇所占比例为_____。
(3)下表为离体培养的果蝇细胞周期中各时期的时间。表中细胞分裂过程中加入DNA合成抑制剂后,会使DNA复制立即停止。洗脱DNA合成抑制剂后,DNA复制又可继续进行。若要使细胞周期同步化(细胞周期同步化是指利用一定方法使细胞群体处于同一细胞周期同一阶段的过程),至少需要使用次DNA合成抑制剂,第一次使用DNA合成抑制剂至少需要处理_____小时。
时期
G1
S
G2
M
合计
小时
1.9
6
6.2
1.5
15.6
(4)果蝇的长翅和截翅由一对等位基因(D/d)控制。科研人员用长翅雌果蝇与截翅雄果蝇杂交,F1中共1821只,其中长翅1820只,还有一只基因型为的XdO截翅果蝇,请分析形成该XdO截翅果蝇受精卵的异常配子产生的原因是:情况1:_____。情况2:_____。
25. 脑钙化是一种与衰老相关的病理反应,也是一种遗传疾病。不同基因突变均可导致患病,研究人员对其相关机理进行了研究。
(1)已知家族1由单基因突变(相关基因为A/a)导致,分析图1可知,家族1中Ⅱ-1的基因型可能为_____(仅考虑家族1的发病基因)。
(2)通过检测发现,家族2中的Ⅰ-2携带了位于同一对同源染色体上的另一个致病基因t,家族2中的Ⅰ-1与家族1中的Ⅰ-1的基因型均为AaTT,研究发现具有两个非等位致病基因的个体也可患病,家族2中的Ⅱ-1的这两对基因位置情况为_____。如果家族1中的Ⅲ-1与家族2中的Ⅲ-1结婚,子代中患脑钙化病的基因型可能有_____(不考虑互换)。
(3)为探究A基因表达产物A蛋白在细胞中的位置,可利用A蛋白的抗体和ATP合成酶的抗体分别加上绿色和红色荧光标记,对野生型小鼠神经元进行免疫荧光分析,若A蛋白被定位于线粒体,则验证此结论的实验现象是_____。
(4)为进一步研究A基因的功能,研究人员利用基因编辑技术生成了和家族1中Ⅱ-3基因型一样的突变小鼠,观察野生型和突变小鼠线粒体形态并检测Pi水平,结果如图2.结果表明,基因突变影响了神经细胞内_____和_____,进而导致突变小鼠神经元中ATP水平显著降低。
(5)研究发现A基因位于人类2号染色体,由于线粒体位于细胞质,受精作用时,受精卵的细胞质主要来自母体,因此有人认为脑钙化疾病是由母亲传递给子女的。请对此说法进行评价:(填“正确”或“不正确”),阐明理由:_____。
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