内容正文:
2024~2025学年第一学期高三期中质量监测
生物试卷
2024.11
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共8页,满分为100分,考试时间为75分钟,请将答题卡交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置。
3.请认真核对答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑。作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。
5.如需作图,必须用2B铅笔绘图、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗。
一、单项选择题:本题包括15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. 鞘磷脂是组成生物膜的一种磷脂。下列关于鞘磷脂的叙述正确的是( )
A. 由C、H、O、N四种元素组成
B. 主要在核糖体上合成
C. 具有亲水头部和疏水尾部
D. 通常用苏丹Ⅲ染液检测其存在
2. 科学家在蝾螈的细胞内观察到一种能进行光合作用的绿藻。下列相关叙述正确的是( )
A. 该绿藻的遗传物质主要分布在拟核中
B. 该绿藻可通过增加膜的流动性来逃避蝾螈免疫系统的识别
C. 该绿藻生长所需能量由蝾螈线粒体提供
D. 该绿藻细胞内蛋白质纤维对叶绿体具有锚定与支撑作用
3. 人体支气管上皮细胞膜上的CFTR是一种转运氯离子的蛋白。其结构与工作原理如图所示,下列相关叙述错误的是( )
A. CFTR蛋白可将氯离子逆浓度梯度转运到细胞外
B CFTR蛋白异常可引起囊性纤维化
C. CFTR蛋白磷酸化后空间结构改变,但活性不变
D. CFTR蛋白在维持细胞正常的渗透压方面发挥一定作用
4. 细胞焦亡不同于细胞凋亡,是一种高度炎症性的细胞程序性死亡。焦亡细胞的氧化脂质和代谢物可促进组织修复。下列相关叙述错误的是( )
A. 细胞凋亡是在基因指导下进行的,过程中有基因的选择性表达
B. 细胞焦亡既能加剧炎症反应,又能促进组织自我修复
C. 细胞凋亡是细胞对损伤的主动响应,细胞焦亡是被动发生的细胞死亡
D. 若细胞凋亡途径受阻,细胞凋亡可能会转变为细胞焦亡
5. 某生物社团利用黑藻开展实验。下列相关叙述错误的是( )
A. 检测生物组织中的还原糖实验可测定黑藻叶片中葡萄糖含量
B. 观察叶绿体和细胞质的流动实验可以以细胞壁作为参照物
C. 探究细胞的吸水与失水实验可使用0.3g/mL的蔗糖溶液处理黑藻叶片
D. 绿叶中色素的提取实验加碳酸钙是为了防止黑藻中色素被破坏
6. 下列关于生物体内DNA分子结构和复制的说法正确的是( )
A. DNA分子一条链上的嘌呤碱基数一定等于嘧啶碱基数
B. DNA分子的两条链反向平行,有游离磷酸基团的一端是3’端
C. DNA复制过程中需要解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶的参与
D. DNA复制过程中新合成子链的延伸方向为3’端→5’端
7. 下图为玉米(2n=20)花粉母细胞减数分裂不同时期的固定装片,据图分析正确的是( )
A. 图甲、乙中的细胞存在同源染色体
B. 图甲、丙细胞中,染色体行为与有丝分裂后期一致
C. 图乙细胞中,染色体数:染色单体数:核DNA数=1:2:2
D. 按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→乙→丁→丙
8. 果蝇的刚毛和截毛是一对相对性状,由等位基因B和b控制。现用两个纯合果蝇品系进行如下杂交实验。下列说法错误的是( )
组合
亲本
F1
F2
一
刚毛♀×截毛♂
全为刚毛
雌蝇全刚毛,雄蝇刚毛、截毛各半
二
刚毛♂×截毛♀
全为刚毛
雄蝇全为刚毛,雌蝇刚毛、截毛各半
A. 刚毛和截毛这对相对性状中,刚毛是显性性状
B. 等位基因B和b位于X染色体上,组合一F1刚毛雄蝇的基因型XBY
C. 组合一中F2雌雄个体相互交配,子代雌蝇中截毛占比为1/8
D. 组合一中F2雌蝇与组合二中F2雄蝇相互交配,子代雄性均为刚毛
9. microRNA是一种非编码单链微小RNA,能与成熟的mRNA结合从而参与基因表达调控,其相关研究获得2024年诺贝尔生理学或医学奖。下列叙述错误的是( )
A. microRNA基因的表达包括转录和翻译两个过程
B. microRNA在真核细胞中发挥作用的场所是细胞质基质
C. microRNA结合mRNA的碱基配对方式与翻译过程相同
D. microRNA可能通过阻碍基因的翻译发挥作用
10. 下列实验中关于“洗”的操作,叙述正确的是( )
A. 检测生物组织中脂肪,需用体积分数为95%的酒精洗去浮色
B. 低温诱导植物细胞染色体数目的变化,用卡诺氏液固定根尖后需要用蒸馏水冲洗2次
C. 制作传统发酵食品果酒,先冲洗葡萄后再除去枝梗
D. 菊花的组织培养,外植体消毒后需立即用清水冲洗2~3次
11. 神经元是神经系统结构与功能的基本单位,图示表示多个神经元之间的联系,下列相关叙述正确是( )
A. d、e可来自同一神经元的轴突末梢
B. 信号不能由一个神经元的轴突传递到另一个神经元的轴突
C. c神经元的抑制效应只能由抑制性神经递质导致
D. a、b通过突触传递的信号都能经c传递到I处
12. 为探究培养基中的植物生长调节剂NAA与6-BA的含量对蝴蝶兰芽增殖系数(芽增殖系数=每瓶平均芽数/每瓶接种芽数)的影响,科研人员开展相关实验,结果如图所示。叙述正确的是( )
A. NAA是分子结构和生理效应与植物激素相似的植物生长调节剂
B. 培养基中NAA与6-BA的含量分别为1.0mg/L、7mg/L时,芽增殖系数最高
C. 当添加的NAA浓度相同时,芽增殖系数随着6-BA浓度的增加而增加
D. 图中实验结果体现了NAA在低浓度时促进芽增殖,高浓度时抑制芽增殖
13. 南山是镇江著名的风景名胜区,近期首次进行“低效林”改造,以提高林地生产力。改造的主要原则是“去劣留优、去小留大、去密留疏、林分均匀”。下列相关叙述正确的是( )
A. 南山生态系统的结构由各种生物及无机环境共同组成
B. 改造后物种间的竞争降低导致物种多样性下降
C. 将改造清除的植物残枝粉碎后还林促进了生态系统的物质循环
D. 南山自然景观优美、人文景观丰富体现了生态系统的间接价值
14. 细胞工程广泛应用于医药、农业等方面,下列相关叙述正确的是( )
A. 动物细胞培养时培养基中可加入湿热灭菌的抗生素,确保无菌的环境
B. 灭活病毒能使细胞膜上的蛋白质和脂质重新排布,诱导细胞融合
C. 次生代谢物是植物所必需的物质,应选择产量高的细胞进行培养
D. 利用细胞工程培育的新个体都属于无性繁殖
15. 调查法是生态学中常用的研究方法,下列相关叙述正确的是( )
A. 常用样方法调查土壤中小动物的物种丰富度
B. 常用血球细胞计数板调查自来水中大肠杆菌种群密度
C. 利用红外触发相机调查某地区的物种丰富度
D. 研究某种植物生态位需调查其在相关区域的出现频率、种群密度,与其他物种的关系等
二、多项选择题:共4小题,每小题3分,共12分。每小题有不止一个选项符合题意。每小题全选对者得3分,选对但不全对的得1分,错选或不答的得0分。
16. 支原体肺炎是由支原体感染引起的一种呼吸道传染病。临床上常用多西环素作为阿奇霉素耐药株感染的治疗。下列相关叙述错误的是( )
A. 观察支原体染色体形态的最佳时期是有丝分裂中期
B. 位于肺炎支原体细胞膜上的转运蛋白在粗面内质网上合成
C. 多西环素治疗支原体感染的机理是抑制其细胞壁合成
D. 阿奇霉素滥用是导致肺炎支原体普遍耐药的重要原因
17. 表观遗传现象普遍存在于生物体生长、发育和衰老的整个生命活动过程中,下列相关叙述错误的是( )
A. 基因中启动子发生高甲基化修饰会抑制基因表达
B. DNA甲基化改变基因序列,组蛋白乙酰化不改变基因序列
C. 表观遗传属于可遗传变异,遵循孟德尔遗传规律
D. 同一蜂群中蜂王和工蜂在形态、结构和生理等方面的差异与表观遗传有关
18. 粳型常规水稻南粳46,具有抗稻瘟病抗倒伏不抗虫的性状,控制三种性状的基因独立遗传。为进一步培育出更优良的抗虫品种,科研人员设计如下流程,下列叙述错误的是( )
A. 过程②为花药离体培养,体现了植物细胞的全能性
B. 过程③为秋水仙素处理,通过抑制着丝粒分裂增加染色体数目
C. 单倍体育种能明显缩短育种年限,目的是快速获得单倍体
D. 该过程涉及的育种原理是基因突变和基因重组
19. 乙型肝炎病毒(HBV)会引起以肝脏病变为主的传染病。下图是HBV入侵后,机体做出的部分免疫应答示意图,下列相关叙述错误的是( )
A. 细胞2为辅助性T细胞,不能直接识别HBV
B. 物质a为细胞因子,是细胞3活化的第二信号
C. 若某人感染HBV,机体会启动细胞免疫,由细胞毒性T细胞消灭HBV
D. 若某人感染HBV治愈后,短期接种HBV疫苗,免疫效果会减弱
三、非选择题:本题包括5小题,共41分。除特别说明外,每空1分。
20. 随着全球气候变暖,玉米等重要农作物在籽粒形成期可能面临前所未有的热胁迫(HS)影响。研究HS对玉米光合作用的影响有助于应对未来可能出现的严峻的气候变化。图1为玉米叶片光合作用碳同化的示意图。请回答下列问题。
(1)热胁迫下玉米叶片气孔关闭或半关闭,致使叶片中CO2浓度下降。PEPC可催化______生成草酰乙酸,草酰乙酸不稳定,迅速被还原为苹果酸,此过程发生在______。
(2)苹果酸生成后进入维管束鞘细胞,在______中完成脱羧过程,将______由叶肉细胞转移至维管束鞘细胞。
(3)玉米等C4植物叶片进行光合作用过程中,CO2的受体有______。
(4)为了解HS下叶片光合作用的生理机制,以玉米品种SYN5和YN7为材料,设置白天/晚上分别为:28℃/20℃(T0,对照组)、32°C/24℃(T1,轻度HS)、36℃/28℃(T2,中度HS)和40℃/32℃(T3,重度HS)四个温度梯度,探究不同程度HS对玉米叶片叶绿素含量Chl(mg/gFW)的影响。请完成相关内容。
实验目的
简要操作步骤
实验材料
①______各80株
②______
在授粉后的第0天(DAY0),将相同处理的植株分别移入不同温度的生长室培养
样品采集
选择同一部位的健康叶片,分别采集DAY5、DAY10、DAY15、DAY20、DAY25、DAY30的叶片样品,立即放入标记好的样品袋中
③______
提取叶绿素并测定吸光度,计算叶绿素含量
分析实验数据,得出结论
对所有测定结果进行分析,绘图展示不同温度处理对叶绿素含量的影响
图2为不同程度HS下两个品种玉米叶片的叶绿素含量。由图可知,HS对玉米叶片叶绿素含量的影响为______。
(5)图3为不同HS条件下两品种玉米的平均产量。建议在可能频繁出现极端高温的种植区种植的玉米品种为______。
21. 线粒体自噬是一种特殊的自噬过程,受损的线粒体会导致活性氧或凋亡因子的释放,发生细胞损伤或细胞凋亡。在这种情况下,线粒体可以以自噬的形式被清除,从而维持细胞内环境的稳态。请回答下列问题。
(1)线粒体是一种重要的细胞器,是细胞进行______的主要场所。在线粒体基质中,丙酮酸和水彻底分解的产物有______。
(2)图中泛素依赖性途径的线粒体自噬机制是:在有害因素的刺激下,线粒体受损内膜的电位(△Ψm)下降,导致线粒体膜______改变,从而使PINK1在线粒体外膜上大量积累。PINK1通过升高自身磷酸化水平募集______并将其激活,该酶被激活后对线粒体外膜的蛋白质进行泛素化,泛素化的外膜蛋白招募自噬受体______与LC3结合介导自噬。图中非泛素依赖性途径的线粒体自噬机制是:线粒体外膜上有许多自噬受体蛋白(如NIX,BNIP3,FUNDC1等),可以在不泛素化的情况下直接与______结合,从而启动线粒体自噬。
(3)隔离膜是由内质网、高尔基体等提供的______,其作用是______。
(4)在自噬溶酶体中,水解酶的最适pH为5左右,如少量的水解酶泄漏到细胞质基质中不会引起细胞损伤,其原因是______。
(5)线粒体自噬通过去除功能失调的线粒体来抑制肿瘤成长,否则,异常的线粒体可能会改变细胞并促进肿瘤的发展。我国科研人员利用肝细胞特异性敲除FUNDC1基因可______(促进/抑制)肝细胞癌的发生。同时发现,FUNDC1基因在肝细胞中的过表达会______(降低/升高)肝细胞癌发生概率,这为肝癌的诊断和治疗带来新的可能。
22. 乳腺癌是一种好发于女性的恶性肿瘤,曲妥珠单抗(TZB)是抗人表皮生长因子受体(HER2)的单克隆抗体,能竞争性阻止人表皮生长因子与HER2结合,进而抑制乳腺癌细胞生长,但长期使用易导致癌细胞产生耐药性。研究发现PI3K/AKT信号通路在乳腺癌中处于异常激活状态,并与其耐药性的产生密切相关。请回答以下相关问题。
(1)乳腺细胞癌变与原癌基因突变或______,及抑癌基因突变有关。癌细胞膜上的______,细胞间黏着性降低,癌细胞易分散和转移。
(2)PIK3CA基因所编码的PIK3CA蛋白为PI3K的亚基,具有催化活性。如图1所示,过程①需要的酶是______;过程②除了图中所示之外,还需要的RNA有______。PI3K主要通过对其他蛋白的______作用,触发一系列的细胞内信号传递。
(3)PIK3CA基因突变将产生异常的PIK3CA蛋白,使PI3K处于异常活化状态,进而依次持续激活______等蛋白,促进细胞的生长和增殖。PI3K/AKT信号通路异常激活后,癌细胞为保证其物质和能量的供应,可能调控的过程有______。
a.癌细胞呼吸强度增加,有利于有机物合成
b.癌组织周围毛细血管生成加快,有利于癌细胞转移
c.机体胰岛素分泌增多,有利于癌细胞摄取葡萄糖
(4)石蒜碱是石蒜科植物中含有的生物碱,具有显著的抗肿瘤活性。研究人员构建了乳腺癌TZB耐药细胞,分别以TZB、TZB+石蒜碱处理该细胞,探究石蒜碱对乳腺癌TZB耐药细胞耐药性的影响。部分实验结果如下:
①由图2可知,石蒜碱可明显降低乳腺癌TZB耐药细胞的AKT、mTOR的磷酸化水平而______(抑制或促进)其活化。
②由图3可知,与TZB组相比,石蒜碱可诱导乳腺癌TZB耐药细胞在TZB处理下的______。根据以上信息推测石蒜碱可能通过______(抑制或促进)PI3K/AKT信号通路的激活降低乳腺癌细胞的耐药性,为治疗乳腺癌提供了新的药物选择。
23. 白三叶是常见的二倍体草本植物,野生型白三叶具有白色花瓣和绿色茎,现发现一株红色花瓣、紫红色茎的白三叶突变体。为研究白三叶花色和茎色遗传规律,研究人员用野生型白三叶为母本、突变体为父本进行人工杂交获得F1,F1随机交配获得F2,杂交后代表型统计见下表。请回答相关问题。
子代
红花
白花
绿茎
紫红茎
F1
0
264
264
0
F2
47
699
559
189
(1)据表分析红花花色受______对______(显性/隐性)基因控制。F2中白花基因型有______种,能稳定遗传的占______。
(2)为判断控制花色的基因与控制茎色的基因之间的关系,用子一代与表型为______的个体进行测交,预期表型及比例为______,则控制花色与茎色的基因独立遗传。
(3)控制茎色的基因用G/g表示,若F2中发现一株基因型为Ggg的绿茎植株,经染色体核型分析,相关染色体的情况如图所示,其他染色体均正常。该植株的染色体发生的变异类型是______;已知只含异常染色体的花粉无活性,为探究异常染色体上的基因是G还是g,某同学设计了杂交实验,请完善实验思路并预期结果及结论。
(注:产生花粉时,3条同源染色体中任意配对的两条彼此分离,另一条随机移向一极)
实验思路:让该绿茎植株作______(母本/父本)与紫红茎植株杂交,统计子代的表型及比例;预期结果及结论:______。
24. 嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)免疫疗法可以实现对癌细胞的特异性杀伤和记忆。其中,通过基因工程将针对某个抗原的受体基因导入T细胞,以增强T细胞识别抗原的能力,是治疗中的关键一环。回答下列问题:
(1)CAR-T细胞疗法简要流程如图1所示,完成过程②常用______法。此外,还可以先将CAR基因整合到逆转录病毒载体中,再利用病毒的侵染性将CAR基因导入并整合到______上。
(2)CAR蛋白主要包括三个部分:胞外域、跨膜域和胞内域(如图2)。据图可知,能与靶抗原特异性结合的区域是______。跨膜域主要功能为将CAR分子锚定在细胞膜上,胞内域包括共刺激结构域和信号传导结构域,当信号由胞外传导至胞内时,激活T细胞,促使T细胞______。
(3)图3为利用无缝克隆(In-Fusion)技术构建含CAR基因的重组质粒流程图,其中In-Fusion酶可以将任何具有相同15~20bp末端序列的线性DNA分子进行无缝连接,实现高效稳定的同源重组。
①图中过程①是利用PCR技术将质粒线性化,为了保证扩增后的产物是图中所示的线性化质粒,应该选择引物______。CAR基因序列可以由生物科技公司合成,扩CAR基因时,引物F和R序列要依据______的末端序列设计。
②为了筛选、鉴定构建成功的重组质粒,科研人员进行了如下操作:将重组质粒导入大肠杆菌,菌液涂布到含______的培养基中,培养适宜时间后,挑取菌落并加入______等进行菌落PCR,并通过电泳鉴定PCR产物。对于电泳结果符合预期的质粒,还需进行______以确认其是否为目标质粒。
③与传统构建重组质粒的方法相比,In-Fusion技术的优点有______。
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生物试卷
2024.11
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共8页,满分为100分,考试时间为75分钟,请将答题卡交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置。
3.请认真核对答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑。作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。
5.如需作图,必须用2B铅笔绘图、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗。
一、单项选择题:本题包括15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. 鞘磷脂是组成生物膜的一种磷脂。下列关于鞘磷脂的叙述正确的是( )
A. 由C、H、O、N四种元素组成
B. 主要在核糖体上合成
C. 具有亲水头部和疏水尾部
D. 通常用苏丹Ⅲ染液检测其存在
【答案】C
【解析】
【分析】1、生物膜的主要成分是脂质和蛋白质,脂质中以磷脂最丰富,磷脂双分子层构成了生物膜的基本支架。
2、磷脂分子由亲水性的头部和疏水性的尾部组成。
【详解】A、鞘磷脂由C、H、O、N、P五种元素组成,A错误;
B、鞘磷脂是组成生物膜的一种磷脂,主要在内质网上合成,B错误;
C、磷脂分子由亲水性的头部和疏水性的尾部组成,因此鞘磷脂具有亲水头部和疏水尾部,C正确;
D、苏丹Ⅲ染液能用来检测脂肪,不能用来检测磷脂,D错误。
故选C。
2. 科学家在蝾螈的细胞内观察到一种能进行光合作用的绿藻。下列相关叙述正确的是( )
A. 该绿藻的遗传物质主要分布在拟核中
B. 该绿藻可通过增加膜的流动性来逃避蝾螈免疫系统的识别
C. 该绿藻生长所需能量由蝾螈线粒体提供
D. 该绿藻细胞内蛋白质纤维对叶绿体具有锚定与支撑作用
【答案】D
【解析】
【分析】绿藻属于真核生物,具有核膜包被的细胞核,具有多种细胞器,如叶绿体、线粒体、内质网、高尔基体等。
【详解】A、绿藻属于真核生物,其遗传物质主要分布在细胞核中,A错误;
B、增加膜的流动性通常与细胞融合、物质运输等过程有关,而不是与逃避免疫系统识别直接相关。免疫系统识别外来物质主要依赖于抗原的特异性和免疫细胞的受体,与膜的流动性关系不大,B错误;
C、绿藻属于真核生物,具有线粒体,其生长所需能量主要由绿藻自身线粒体提供,C错误;
D、绿藻属于真核生物,在细胞中有细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,维持着细胞的形态,锚定并支撑着许多细胞器,故绿藻细胞内蛋白质纤维对叶绿体具有锚定与支撑作用,D正确。
故选D。
3. 人体支气管上皮细胞膜上的CFTR是一种转运氯离子的蛋白。其结构与工作原理如图所示,下列相关叙述错误的是( )
A. CFTR蛋白可将氯离子逆浓度梯度转运到细胞外
B. CFTR蛋白异常可引起囊性纤维化
C. CFTR蛋白磷酸化后空间结构改变,但活性不变
D. CFTR蛋白在维持细胞正常的渗透压方面发挥一定作用
【答案】C
【解析】
【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度,不需载体和能量,常见的有水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等;协助扩散的方向是从高浓度向低浓度,需要载体,不需要能量,如红细胞吸收葡萄糖;主动运输的方向是从低浓度向高浓度,需要载体和能量,常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖,K+等。
【详解】A、据题图分析可知,图中CFTR运输氯离子需要消耗ATP中的能量,所以是逆浓度梯度运输,属于主动运输,A正确;
B、囊性纤维化发生的一种主要原因是患者肺部支气管上皮细胞表面转运氯离子的载体蛋白的功能发生异常,导致患者支气管中黏液增多,造成细菌感染,B正确;
C、蛋白质分子被磷酸化后空间结构发生改变,从而活性发生改变,C错误;
D、氯离子的运输会影响细胞内外离子的浓度,从而影响渗透压,因此氯离子运输异常会导致细胞内外渗透压发生变化,D正确。
故选C。
4. 细胞焦亡不同于细胞凋亡,是一种高度炎症性的细胞程序性死亡。焦亡细胞的氧化脂质和代谢物可促进组织修复。下列相关叙述错误的是( )
A. 细胞凋亡是在基因指导下进行的,过程中有基因的选择性表达
B. 细胞焦亡既能加剧炎症反应,又能促进组织自我修复
C. 细胞凋亡是细胞对损伤的主动响应,细胞焦亡是被动发生的细胞死亡
D. 若细胞凋亡途径受阻,细胞凋亡可能会转变为细胞焦亡
【答案】C
【解析】
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础,能维持组织细胞数目的相对稳定,是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的。
【详解】A、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程,因此细胞凋亡是在基因指导下进行的,过程中有基因的选择性表达,A正确;
B、细胞焦亡是一种高度炎症性的细胞程序性死亡,因此细胞焦亡能加剧炎症反应,而焦亡细胞的氧化脂质和代谢物可促进组织修复,故细胞焦亡又能促进组织自我修复,B正确;
C、细胞凋亡是细胞对损伤的主动响应,是由基因决定的细胞编程序死亡的过程,细胞焦亡也是细胞程序性死亡,C错误;
D、细胞焦亡不同于细胞凋亡,是一种高度炎症性的细胞程序性死亡。若细胞凋亡途径受阻,细胞凋亡可能会转变为细胞焦亡,D正确。
故选C。
5. 某生物社团利用黑藻开展实验。下列相关叙述错误的是( )
A. 检测生物组织中的还原糖实验可测定黑藻叶片中葡萄糖含量
B. 观察叶绿体和细胞质的流动实验可以以细胞壁作为参照物
C. 探究细胞的吸水与失水实验可使用0.3g/mL的蔗糖溶液处理黑藻叶片
D. 绿叶中色素的提取实验加碳酸钙是为了防止黑藻中色素被破坏
【答案】A
【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,溶液的颜色变化为砖红色(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、检测生物组织中的还原糖实验,通常使用斐林试剂,在水浴加热的条件下,还原糖与斐林试剂反应,生成砖红色的氧化亚铜沉淀。利用黑藻开展还原糖实验只能检测还原糖的存在,并不能直接测定出葡萄糖的具体含量,A错误;
B、观察叶绿体和细胞质的流动实验,通常选择叶绿体作为观察对象,因为叶绿体本身具有颜色,便于观察。而细胞壁作为细胞的固定结构,可以作为观察细胞质流动的参照物,B正确;
C、探究细胞的吸水与失水实验中紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在0.3g/mL的蔗糖溶液中会发生质壁分离,因为0.3g/mL的蔗糖溶液的浓度高于洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度,导致洋葱鳞片叶外表皮细胞渗透失水,C正确;
D、绿叶中色素的提取实验中,加入碳酸钙的作用是防止研磨过程中色素被破坏,D正确。
故选A。
6. 下列关于生物体内DNA分子结构和复制的说法正确的是( )
A. DNA分子一条链上的嘌呤碱基数一定等于嘧啶碱基数
B. DNA分子的两条链反向平行,有游离磷酸基团的一端是3’端
C. DNA复制过程中需要解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶的参与
D. DNA复制过程中新合成子链的延伸方向为3’端→5’端
【答案】C
【解析】
【分析】DNA的双螺旋结构:①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧。③两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
【详解】A、DNA分子一条链上的嘌呤碱基数不一定等于嘧啶碱基数,但DNA分子两条互补链上的嘌呤碱基数一定等于嘧啶碱基数,A错误;
B、DNA的一条单链具有两个末端,有游离磷酸基团的一端为5'端,B错误;
C、DNA复制过程中需要解旋酶、DNA聚合酶,DNA两条链复制方式不同,其中一条链以冈崎片段的方式进行,需要DNA连接酶的参与,C正确;
D、DNA的两条链是反向平行的,但复制时子链延伸的方向都为5'→3',D错误。
故选C。
7. 下图为玉米(2n=20)花粉母细胞减数分裂不同时期的固定装片,据图分析正确的是( )
A. 图甲、乙中的细胞存在同源染色体
B. 图甲、丙细胞中,染色体行为与有丝分裂后期一致
C. 图乙细胞中,染色体数:染色单体数:核DNA数=1:2:2
D. 按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→乙→丁→丙
【答案】C
【解析】
【分析】减数分裂:
1、细胞分裂前的间期:进行DNA和染色体的复制,但染色体数目不变,复制后的每条染色体包含两条姐妹染色单体,DNA数目变为原细胞的两倍;
2、减数第一次分裂:
前期:同源染色体联会,形成四分体(或"四联体"),出现纺锤体,核仁核膜消失。同源染色体非姐妹染色单体可能会发生交叉互换;
中期:同源染色体着丝点对称排列在赤道板两端。(与动物细胞的有丝分裂大致相同,动物细胞有丝分裂为着丝点排列在赤道板上) ;
后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合,移向细胞两极;
末期:细胞一分为二,形成次级精母细胞或形成次级卵母细胞和第一极体;
3、减数第二次分裂:
前期:次级精母细胞(次级卵母细胞)中染色体再次聚集,再次形成纺锤体;
中期:染色体着丝点排在赤道板上;
后期:染色体着丝点分离,染色体移向两极;
末期:细胞一分为二,次级精母细胞形成精细胞,次级卵母细胞形成卵细胞和第二极体。
【详解】A、在减数第一次分裂前期,同源染色体联会形成四分体,图甲处于减数第一次分裂前期,所以存在同源染色体;而图乙处于减数第二次分裂中期,不存在同源染色体,A错误;
B、有丝分裂后期着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为两条子染色体,移向细胞两极,而图甲细胞处于减数第一次分裂前期,染色体行为是联会形成四分体,图丙细胞处于减数第二次分裂后期,是着丝点分裂,姐妹染色单体分开,与有丝分裂后期行为不一致,B错误;
C、图乙细胞处于减数第二次分裂中期,每条染色体含有两条染色单体,每个染色单体上有一个DNA分子,所以染色体数:染色单体数:核DNA数 = 1:2:2,C正确;
D、由题意可知,图甲为减数第一次分裂前期,乙为减数第二次分裂中期,丙为减数第二次分裂后期,丁为减数第二次分裂前期,所以排列顺序为甲→丁→乙→丙,D错误。
故选C。
8. 果蝇的刚毛和截毛是一对相对性状,由等位基因B和b控制。现用两个纯合果蝇品系进行如下杂交实验。下列说法错误的是( )
组合
亲本
F1
F2
一
刚毛♀×截毛♂
全为刚毛
雌蝇全为刚毛,雄蝇刚毛、截毛各半
二
刚毛♂×截毛♀
全为刚毛
雄蝇全为刚毛,雌蝇刚毛、截毛各半
A. 刚毛和截毛这对相对性状中,刚毛是显性性状
B. 等位基因B和b位于X染色体上,组合一F1刚毛雄蝇的基因型XBY
C. 组合一中F2雌雄个体相互交配,子代雌蝇中截毛占比为1/8
D. 组合一中F2雌蝇与组合二中F2雄蝇相互交配,子代雄性均为刚毛
【答案】B
【解析】
【分析】分离定律的实质是杂合体内等位基因在减数分裂生成配子时随同源染色体的分开而分离,进入两个不同的配子,独立的随配子遗传给后代。
【详解】AB、 分析表格可知,若组合(一)为正交,则组合(二)为反交,正交和反交F1都表现为刚毛,说明刚毛对截毛为显性性状,正交和反交的F2的表型不同,说明F2果蝇性状的表现与性别相关联,基因在性染色体上;因为雌果蝇有刚毛和截毛2种表型,说明基因一定位于X染色体上;又因为正交和反交的F1的表型相同,全为刚毛,说明Y染色体上也存在其等位基因,综上分析,等位基因B和b位于X和Y染色体上,A正确、B错误;
C、组合(一)双亲的基因型分别为XBXB和XbYb,F1中雌蝇的基因型为XBXb,雄蝇的基因型为XBYb,F2中的雌蝇的基因型为1/2XBXB和1/2XBXb,产生的雌配子为3/4XB、1/4Xb;雄蝇的基因型为1/2XBYb和1/2XbYb,产生的雄配子为1/4XB、1/4Xb、1/2Yb,组合一中F2雌雄个体相互交配,子代雌蝇中截毛占比为(1/4×1/4)÷(1/4+1/4)=1/8,C正确;
D、组合(二)双亲的基因型分别为XBYB和XbXb,F1中雌蝇的基因型为XBXb,雄蝇的基因型为XbYB,组合(二)F2中的雄蝇的基因型为1/2XBYB和1/2XbYB,产生的雄配子为1/4XB、1/4Xb、2/4YB,组合(一)F2中的雌蝇产生的雌配子为3/4XB、1/4Xb;让组合(一)F2中的雌蝇与组合(二)F2中的雄蝇相互交配,子代雄性的基因型为XBYB、XbYB,均为刚毛,D正确。
故选B。
9. microRNA是一种非编码单链微小RNA,能与成熟的mRNA结合从而参与基因表达调控,其相关研究获得2024年诺贝尔生理学或医学奖。下列叙述错误的是( )
A. microRNA基因的表达包括转录和翻译两个过程
B. microRNA在真核细胞中发挥作用的场所是细胞质基质
C. microRNA结合mRNA的碱基配对方式与翻译过程相同
D. microRNA可能通过阻碍基因的翻译发挥作用
【答案】A
【解析】
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程,其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程主要在细胞核中进行,需要解旋酶和RNA聚合酶参与;翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,该过程发生在核糖体上,需要以氨基酸为原料,还需要酶、能量和tRNA等。
【详解】A、microRNA是一种非编码单链RNA,不参与基因的表达过程,A错误;
B、分析题意,miRNA能与成熟的mRNA结合抑制翻译过程,故miRNA发挥作用的场所是细胞质基质,B正确;
C、microRNA识别靶mRNA时采取与翻译相同的碱基配对方式,即A-U、U-A、G-C、C-G,C正确;
D、mRNA是翻译的模板,而microRNA能识别靶mRNA,故microRNA能抑制其翻译过程,D正确。
故选A。
10. 下列实验中关于“洗”的操作,叙述正确的是( )
A. 检测生物组织中的脂肪,需用体积分数为95%的酒精洗去浮色
B. 低温诱导植物细胞染色体数目的变化,用卡诺氏液固定根尖后需要用蒸馏水冲洗2次
C. 制作传统发酵食品果酒,先冲洗葡萄后再除去枝梗
D. 菊花的组织培养,外植体消毒后需立即用清水冲洗2~3次
【答案】C
【解析】
【分析】根据实验中“洗”的目的不同,所选用的试剂也不同:消毒后的“洗”要防止再次污染,要用无菌水;解离后的“洗”要防止解离液过度解离,要用蒸馏水;苏丹染色后洗浮色,要选择可溶解苏丹Ⅲ的体积分数为50%的酒精。
【详解】A、检测生物组织中的脂肪,需用体积分数为50%的酒精洗去浮色,A错误;
B、低温诱导植物染色体数目的变化实验中,根尖细胞用卡诺氏液固定后,需用体积分数为95%的酒精冲洗2次,B错误;
C、制作传统发酵食品果酒,先冲洗葡萄后再除去枝梗,防止污染,C正确;
D、菊花的组织培养,外植体消毒后需立即用无菌水冲洗2~3次,D错误。
故选C。
11. 神经元是神经系统结构与功能的基本单位,图示表示多个神经元之间的联系,下列相关叙述正确是( )
A. d、e可来自同一神经元的轴突末梢
B. 信号不能由一个神经元的轴突传递到另一个神经元的轴突
C. c神经元的抑制效应只能由抑制性神经递质导致
D. a、b通过突触传递的信号都能经c传递到I处
【答案】A
【解析】
【分析】神经元又称神经细胞,是构成神经系统结构和功能的基本单位。神经元是具有长突起的细胞,它由细胞体和细胞突起构成。
【详解】A、一个神经元只有一个轴突,但轴突上存在多个神经末梢,d、e可能来自同一神经元,也可能来自不同神经元,A正确;
B、一个神经元的轴突与另一个神经元的轴突也可以形成突触,信号能由一个神经元的轴突传递到另一个神经元的轴突,B错误;
C、c神经元的抑制效应能由抑制性神经递质导致,也可能由其他因素导致,C错误;
D、分析图可知,a与b之间形成的是突触,若a兴奋后释放的是抑制性神经递质,则b不兴奋,就不能传到c,D错误。
故选A。
12. 为探究培养基中的植物生长调节剂NAA与6-BA的含量对蝴蝶兰芽增殖系数(芽增殖系数=每瓶平均芽数/每瓶接种芽数)的影响,科研人员开展相关实验,结果如图所示。叙述正确的是( )
A. NAA是分子结构和生理效应与植物激素相似的植物生长调节剂
B. 培养基中NAA与6-BA的含量分别为1.0mg/L、7mg/L时,芽增殖系数最高
C. 当添加的NAA浓度相同时,芽增殖系数随着6-BA浓度的增加而增加
D. 图中实验结果体现了NAA在低浓度时促进芽增殖,高浓度时抑制芽增殖
【答案】B
【解析】
【分析】植物生长调节剂是由人工合成的具有对植物生长发育具有调节作用的化学物质,具有容易合成、原料广泛、效果稳定的特点。
【详解】A、α-萘乙酸(NAA)是人工合成的植物生长调节剂,具有与植物激素类似的生理效应,但与植物激素具有完全不同的分子结构,A错误;
B、分析柱形图可知,在NAA浓度为1.0mg/L、6-BA浓度为7mg/L条件下,芽的增殖系数最高,B正确;
C、由图示可知,当NAA浓度为0.5mg/L时,随着6 - BA浓度从5mg/L增加到7mg/L,芽增殖系数增加,但当6 - BA浓度从7mg/L增加到9mg/L时,芽增殖系数降低;当NAA浓度为1.0mg/L时,随着6 - BA浓度从5mg/L增加到7mg/L,芽增殖系数增加,当6 - BA浓度从7mg/L增加到9mg/L时,芽增殖系数降低;当NAA浓度为1.5mg/L时,随着6 - BA浓度从5mg/L增加到7mg/L,芽增殖系数增加,当6 - BA浓度从7mg/L增加到9mg/L时,芽增殖系数降低。所以当添加的NAA浓度相同时,芽增殖系数不是随着6 - BA浓度的增加而一直增加,C错误;
D、图中没有体现出NAA在高浓度时抑制芽增殖的情况,D错误。
故选B。
13. 南山是镇江著名的风景名胜区,近期首次进行“低效林”改造,以提高林地生产力。改造的主要原则是“去劣留优、去小留大、去密留疏、林分均匀”。下列相关叙述正确的是( )
A. 南山生态系统的结构由各种生物及无机环境共同组成
B. 改造后物种间的竞争降低导致物种多样性下降
C. 将改造清除的植物残枝粉碎后还林促进了生态系统的物质循环
D. 南山自然景观优美、人文景观丰富体现了生态系统的间接价值
【答案】C
【解析】
【分析】1、生物多样性具有直接价值、间接价值和潜在价值。 生物多样性的直接价值,指对人类的社会生活有直接影响和作用的价值。例如,药用价值、观赏价值、食用价值和生产使用价值等;生物多样性的间接价值,一般表现为涵养水源、净化水质、巩固堤岸、防止土壤侵蚀、降低洪峰、改善地方气候、吸收污染物,调节碳氧平衡,在调节全球气候变化的作用,主要指维持生态系统的平衡的作用等;生物多样性的潜在价值,指还没发现的对人类或生态系统有何种作用的价值;
2、生态系统的物质循环是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素,在生物群落与无机环境之间反复循环运动。
【详解】A、生态系统的结构包括生态系统的组成成分(生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量)和营养结构(食物链和食物网),A错误;
B、改造后“去劣留优、去小留大、去密留疏、林分均匀”,物种间的竞争降低,但有利于优良物种的生长,物种多样性不一定下降,B错误;
C、将改造清除的植物残枝粉碎后还林,残枝中的有机物等物质可以被分解者分解利用,促进了生态系统的物质循环,C正确;
D、南山自然景观优美、人文景观丰富体现了生态系统的直接价值(美学价值等),而不是间接价值,D错误。
故选C。
14. 细胞工程广泛应用于医药、农业等方面,下列相关叙述正确的是( )
A. 动物细胞培养时培养基中可加入湿热灭菌的抗生素,确保无菌的环境
B. 灭活病毒能使细胞膜上的蛋白质和脂质重新排布,诱导细胞融合
C. 次生代谢物是植物所必需的物质,应选择产量高的细胞进行培养
D. 利用细胞工程培育的新个体都属于无性繁殖
【答案】B
【解析】
【分析】动物细胞工程有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、单克隆抗体的制备等。
【详解】A、抗生素只能杀灭细菌和一部分真菌,不能达到无菌的效果,A错误;
B、某些灭活病毒表面的糖蛋白和一些酶与细胞膜上的糖蛋白发生作用,使细胞相互凝聚,细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布,细胞膜打开,细胞发生融合,B正确;
C、次生代谢物不是植物基本的生命活动所必需的产物,C错误;
D、利用细胞工程培育的新个体不都属于无性繁殖,如单倍体育种过程中存在有性生殖,D错误。
故选B。
15. 调查法是生态学中常用的研究方法,下列相关叙述正确的是( )
A. 常用样方法调查土壤中小动物的物种丰富度
B. 常用血球细胞计数板调查自来水中大肠杆菌的种群密度
C. 利用红外触发相机调查某地区的物种丰富度
D. 研究某种植物的生态位需调查其在相关区域的出现频率、种群密度,与其他物种的关系等
【答案】D
【解析】
【分析】1、调查种群密度的方法:标志重捕法和样方法。针对活动能力强和活动范围广的动物采用标志重捕法,针对活动能力弱或者不活动的植物采用样方法,注意取样的时候做到随机取样,避开植物分布密集和植物分布稀疏的地方。
2、土壤中动物类群丰富度的研究,实验采用取样器取样的方法进行研究,在丰富度统计时采用有两种统计法:记名计算法、目测估计法。
3、一个物种在群落中地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。
【详解】A、常用取样器取样的方法调查土壤中小动物的物种丰富度,A错误;
B、调查自来水中大肠杆菌的种群密度要用细菌计数板,细菌计数板可对细菌等较小的细胞进行观察和计数。血球细胞计数板常用于相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子等的计数,B错误;
C、某地区的物种丰富度是指该地区所有生物的种类数,包括植物和动物等所有生物,红外触发相机拍摄技术只针对一些较大的恒温动物,故不能利用红外触发相机调查某地区的物种丰富度,C错误;
D、研究某种植物的生态位,通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等,D正确。
故选D。
二、多项选择题:共4小题,每小题3分,共12分。每小题有不止一个选项符合题意。每小题全选对者得3分,选对但不全对的得1分,错选或不答的得0分。
16. 支原体肺炎是由支原体感染引起的一种呼吸道传染病。临床上常用多西环素作为阿奇霉素耐药株感染的治疗。下列相关叙述错误的是( )
A. 观察支原体染色体形态的最佳时期是有丝分裂中期
B. 位于肺炎支原体细胞膜上的转运蛋白在粗面内质网上合成
C. 多西环素治疗支原体感染的机理是抑制其细胞壁合成
D. 阿奇霉素滥用是导致肺炎支原体普遍耐药的重要原因
【答案】ABC
【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、支原体属于原核生物,原核生物没有有丝分裂,也没有染色体,原核生物分裂的方式主要是二分裂,A错误;
B、支原体属于原核生物,没有内质网,B错误;
C、支原体没有细胞壁,C错误;
D、阿奇霉素滥用会筛选出抗药性的支原体,因此阿奇霉素滥用是导致肺炎支原体普遍耐药的重要原因,D正确。
故选ABC。
17. 表观遗传现象普遍存在于生物体生长、发育和衰老的整个生命活动过程中,下列相关叙述错误的是( )
A. 基因中启动子发生高甲基化修饰会抑制基因表达
B. DNA甲基化改变基因序列,组蛋白乙酰化不改变基因序列
C. 表观遗传属于可遗传变异,遵循孟德尔遗传规律
D. 同一蜂群中蜂王和工蜂在形态、结构和生理等方面的差异与表观遗传有关
【答案】BC
【解析】
【分析】表观遗传现象在生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中普遍存在,表观遗传机制在特定的时间通过调控特定基因的表达而影响细胞分裂、分化以及代谢等生命活动。
【详解】A、基因启动子发生高甲基化修饰时,往往会抑制基因的表达,这是表观遗传中常见的调控方式,A正确;
B、DNA甲基化是在不改变基因序列的基础上对基因进行修饰调控基因表达,组蛋白乙酰化同样不改变基因序列,而是改变染色质的结构从而影响基因表达,B错误;
C、表观遗传属于可遗传变异,但它不遵循孟德尔遗传规律,因为它不是由基因序列改变引起的,是基因表达的调控变化,C错误;
D、同一蜂群中蜂王和工蜂在形态、结构和生理等方面存在差异,这种差异与表观遗传有关,D正确。
故选BC。
18. 粳型常规水稻南粳46,具有抗稻瘟病抗倒伏不抗虫的性状,控制三种性状的基因独立遗传。为进一步培育出更优良的抗虫品种,科研人员设计如下流程,下列叙述错误的是( )
A. 过程②为花药离体培养,体现了植物细胞的全能性
B. 过程③为秋水仙素处理,通过抑制着丝粒分裂增加染色体数目
C. 单倍体育种能明显缩短育种年限,目的是快速获得单倍体
D. 该过程涉及的育种原理是基因突变和基因重组
【答案】BCD
【解析】
【分析】1、基因突变的特点:
①普遍性:所有生物都可能发生基因突变,低等生物、高等动植物等;
②随机性:可以发生在生物个体发育的任何时期;可以发生在细胞内不同的DNA分子上;同一DNA分子的不同部位;
③不定向性:可以向不同的方向发生突变,产生一个以上的等位基因;
④低频性:自然状态下,突变的频率比较低;
⑤多害少利性:多数有害,少数有利,也有中性。
2、多倍体育种
原理:利用染色体变异;
方法:最常用的是利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。秋水仙素能抑制有丝分裂时纺锤丝的形成,染色体不能移动,使得已经加倍的染色体无法平均分配,细胞也无法分裂。当秋水仙素的作用解除后,细胞又恢复正常的生长,然后再复制分裂,就能得到染色体数目加倍的细胞。
【详解】A、过程②为花药离体培养,将花药中的花粉培育成单倍体植株,体现了植物细胞的全能性,A正确;
B、过程③为秋水仙素处理,秋水仙素通过抑制纺锤体的形成从而使染色体数目加倍,而不是抑制着丝粒分裂,B错误;
C、单倍体育种能明显缩短育种年限,目的是快速获得纯合子,而不是单倍体,C错误;
D、该过程中紫外线照射诱导基因突变,单倍体育种的原理是染色体数目变异,过程中仅涉及一对等位基因,不涉及基因重组,所以涉及的育种原理是基因突变和染色体变异,D错误。
故选BCD。
19. 乙型肝炎病毒(HBV)会引起以肝脏病变为主的传染病。下图是HBV入侵后,机体做出的部分免疫应答示意图,下列相关叙述错误的是( )
A. 细胞2为辅助性T细胞,不能直接识别HBV
B. 物质a为细胞因子,是细胞3活化的第二信号
C. 若某人感染HBV,机体会启动细胞免疫,由细胞毒性T细胞消灭HBV
D. 若某人感染HBV治愈后,短期接种HBV疫苗,免疫效果会减弱
【答案】BC
【解析】
【分析】体液免疫过程为:大多数病原体经过吞噬细胞等的摄取和处理,暴露出这种病原体所特有的抗原,将抗原传递给辅助性T细胞,刺激辅助性T细胞产生细胞因子,少数抗原直接刺激B细胞,B细胞受到刺激后,在细胞因子的作用下,开始一系列的增殖分化,大部分分化为浆细胞产生抗体,小部分形成记忆细胞。抗体可以与病原体结合,从而抑制病原体的繁殖和对人体细胞的黏附。
【详解】A、在特异性免疫中,细胞2为辅助性T细胞,它不能直接识别抗原(HBV),而是识别抗原-MHC复合体,A正确;
B、物质a为细胞因子,辅助性T细胞表面特定分子发生变化并与细胞3(B细胞)结合是细胞3活化的第二信号,第一信号是与B细胞直接接触的抗原,B错误;
C、若某人感染HBV,机体会启动细胞免疫,但是细胞毒性T细胞只能裂解被HBV感染的靶细胞,而不能直接消灭HBV,HBV的彻底清除还需要体液免疫及吞噬细胞等的作用,C错误;
D、若某人感染HBV治愈后,体内已经存在抗体,短期接种HBV疫苗,导致免疫效果减弱,D正确。
故选BC。
三、非选择题:本题包括5小题,共41分。除特别说明外,每空1分。
20. 随着全球气候变暖,玉米等重要农作物在籽粒形成期可能面临前所未有的热胁迫(HS)影响。研究HS对玉米光合作用的影响有助于应对未来可能出现的严峻的气候变化。图1为玉米叶片光合作用碳同化的示意图。请回答下列问题。
(1)热胁迫下玉米叶片气孔关闭或半关闭,致使叶片中CO2浓度下降。PEPC可催化______生成草酰乙酸,草酰乙酸不稳定,迅速被还原为苹果酸,此过程发生在______。
(2)苹果酸生成后进入维管束鞘细胞,在______中完成脱羧过程,将______由叶肉细胞转移至维管束鞘细胞。
(3)玉米等C4植物叶片进行光合作用过程中,CO2的受体有______。
(4)为了解HS下叶片光合作用生理机制,以玉米品种SYN5和YN7为材料,设置白天/晚上分别为:28℃/20℃(T0,对照组)、32°C/24℃(T1,轻度HS)、36℃/28℃(T2,中度HS)和40℃/32℃(T3,重度HS)四个温度梯度,探究不同程度HS对玉米叶片叶绿素含量Chl(mg/gFW)的影响。请完成相关内容。
实验目的
简要操作步骤
实验材料
①______各80株
②______
在授粉后的第0天(DAY0),将相同处理的植株分别移入不同温度的生长室培养
样品采集
选择同一部位的健康叶片,分别采集DAY5、DAY10、DAY15、DAY20、DAY25、DAY30的叶片样品,立即放入标记好的样品袋中
③______
提取叶绿素并测定吸光度,计算叶绿素含量
分析实验数据,得出结论
对所有测定结果进行分析,绘图展示不同温度处理对叶绿素含量的影响
图2为不同程度HS下两个品种玉米叶片的叶绿素含量。由图可知,HS对玉米叶片叶绿素含量的影响为______。
(5)图3为不同HS条件下两品种玉米的平均产量。建议在可能频繁出现极端高温的种植区种植的玉米品种为______。
【答案】(1) ①. 磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)与CO2 ②. 叶肉细胞的细胞质基质
(2) ①. 线粒体 ②. CO2
(3)磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)和C5
(4) ①. 选择生长状态良好且一致的两个玉米品种SYN5和YN7 ②. 模拟热胁迫条件 ③. 测定叶片中叶绿素含量 ④. 随着热胁迫程度增加,叶绿素含量逐渐下降;随着热胁迫时间的延长,YN7的叶绿素含量下降程度低于SYN5
(5)YN7
【解析】
【分析】光合作用过程包括光反应和暗反应:
(1)光反应:场所在叶绿体类囊体薄膜,完成水的光解产生NADPH和氧气,以及ATP的合成;
(2)暗反应:场所在叶绿体基质中,包括二氧化碳的固定和C3的还原两个阶段。光反应为暗反应C3的还原阶段提供NADPH和ATP。
【小问1详解】
PEPC(磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶)可催化磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)与CO2生成草酰乙酸,此过程发生在叶肉细胞的细胞质基质中。因为在C4植物中,叶肉细胞中PEPC催化反应是在细胞质基质中进行的。
【小问2详解】
苹果酸生成后进入维管束鞘细胞,在维管束鞘细胞的线粒体中完成脱羧过程,将CO2由叶肉细胞转移至维管束鞘细胞。因为苹果酸脱羧会释放CO2,从而实现CO2从叶肉细胞到维管束鞘细胞的转移;
【小问3详解】
玉米等C4植物叶片进行光合作用过程中,CO2的受体有磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)和C5。在C4途径中PEP是最初的CO2受体,在卡尔文循环(C3途径)中RuBP是CO2的受体;
【小问4详解】
本实验的目的是探究不同程度热胁迫(HS)对玉米品种SYN5和YN7叶片叶绿素含量(Chl)的影响,以了解H5下叶片光合作用的生理机制,因此选择生长状态良好且一致的两个玉米品种SYN5和YN7各80株作为实验材料。模拟热胁迫条件,首先在断粉后的第0天(DAY0),将相同处理的植株分别移入不同温度的生长室培养,然后选择同一部位的健康叶片,分别采集DAY5、DAY10、DAY15、DAY20、DAY25、DAY30的叶片样品,立即放入标记好的样品袋中,接着测定叶片中叶绿素含量:提取叶绿素并测定吸光度,计算叶绿素含量,最后分析实验数据,对所有测定结果进行分析,绘图展示不同温度处理对叶绿素含量的影响并得出结论;从图2中可以看出,随着热胁迫(HS)程度的增加(温度升高),玉米叶片的叶绿素含量呈现下降趋势。在对照组(28℃/20℃)时叶绿素含量相对较高,随着温度升高到32°C/24℃(轻度HS)、36℃/28℃(中度HS)、40℃/32℃(重度HS),叶绿素含量逐渐降低。不同品种(SYN5和YN7)可能在叶绿素含量下降幅度等方面存在差异,随着热胁迫时间的延长,YN7的叶绿素含量下降程度低于SYN5;
【小问5详解】
在图3中,随着HS(可能是某种环境因素)的变化,不同品种玉米平均产量不同。要找在可能频繁出现极端高温(可以理解为HS条件下)产量更高的玉米品种,观察图中数据可以发现,在T3(可能代表极端HS条件)时,YN7的产量明显高于SYN5,所以在可能频繁出现极端高温的种植区种植的玉米品种为YN7。
21. 线粒体自噬是一种特殊的自噬过程,受损的线粒体会导致活性氧或凋亡因子的释放,发生细胞损伤或细胞凋亡。在这种情况下,线粒体可以以自噬的形式被清除,从而维持细胞内环境的稳态。请回答下列问题。
(1)线粒体是一种重要细胞器,是细胞进行______的主要场所。在线粒体基质中,丙酮酸和水彻底分解的产物有______。
(2)图中泛素依赖性途径的线粒体自噬机制是:在有害因素的刺激下,线粒体受损内膜的电位(△Ψm)下降,导致线粒体膜______改变,从而使PINK1在线粒体外膜上大量积累。PINK1通过升高自身磷酸化水平募集______并将其激活,该酶被激活后对线粒体外膜的蛋白质进行泛素化,泛素化的外膜蛋白招募自噬受体______与LC3结合介导自噬。图中非泛素依赖性途径的线粒体自噬机制是:线粒体外膜上有许多自噬受体蛋白(如NIX,BNIP3,FUNDC1等),可以在不泛素化的情况下直接与______结合,从而启动线粒体自噬。
(3)隔离膜是由内质网、高尔基体等提供的______,其作用是______。
(4)在自噬溶酶体中,水解酶的最适pH为5左右,如少量的水解酶泄漏到细胞质基质中不会引起细胞损伤,其原因是______。
(5)线粒体自噬通过去除功能失调的线粒体来抑制肿瘤成长,否则,异常的线粒体可能会改变细胞并促进肿瘤的发展。我国科研人员利用肝细胞特异性敲除FUNDC1基因可______(促进/抑制)肝细胞癌的发生。同时发现,FUNDC1基因在肝细胞中的过表达会______(降低/升高)肝细胞癌发生概率,这为肝癌的诊断和治疗带来新的可能。
【答案】(1) ①. 有氧呼吸 ②. 二氧化碳、NADH([H])、(少量ATP)
(2) ①. 通透性 ②. PARKIN ③. p62 ④. LC3
(3) ①. 脂双层膜 ②. 包裹受损线粒体形成自噬体并与溶酶体融合形成自噬溶酶体
(4)细胞质基质中的pH高于溶酶体中的pH,水解酶活性降低
(5) ①. 促进 ②. 降低
【解析】
【分析】通俗地讲,细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构和物质。在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用,这就是细胞自噬。处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定。
【小问1详解】
线粒体还细胞进行有氧呼吸的主要场所。在线粒体基质中,丙酮酸和水在酶的催化作用下彻底分解生成二氧化碳、NADH和少量的ATP;
【小问2详解】
图中泛素依赖性途径的线粒体自噬机制是:在有害因素的刺激下,线粒体受损内膜的电位(△Ψm)下降,导致线粒体膜通透性改变,从而使PINK1在线粒体外膜上大量积累。PINK1通过升高自身磷酸化水平募集PARKIN并将其激活,该酶被激活后对线粒体外膜的蛋白质进行泛素化,泛素化的外膜蛋白招募自噬受体p62与LC3结合介导自噬。图中非泛素依赖性途径的线粒体自噬机制是:线粒体外膜上有许多自噬受体蛋白(如NIX,BNIP3,FUNDC1等),可以在不泛素化的情况下直接与LC3结合,从而启动线粒体自噬;
【小问3详解】
隔离膜是由内质网、高尔基体等提供膜结构,由图可知,其作用是包裹受损的线粒体形成自噬体,并与溶酶体融合形成自噬溶酶体;
【小问4详解】
酶需要适宜的pH。水解酶的最适pH为5左右,细胞质基质中的pH为7左右,会使水解酶的空间结构破坏;
【小问5详解】
由图可知:自噬受体蛋白FUNDC1与LC3结合,从而启动线粒体自噬。根据题干信息:线粒体自噬通过去除功能失调的线粒体来抑制肿瘤成长,否则,异常的线粒体可能会改变细胞并促进肿瘤的发展,由此判断利用肝细胞特异性敲除FUNDC1基因可促进肝细胞癌的发生。同时发现,FUNDC1基因在肝细胞中的过表达会降低肝细胞癌发生概率,这为肝癌的诊断和治疗带来新的可能。
22. 乳腺癌是一种好发于女性的恶性肿瘤,曲妥珠单抗(TZB)是抗人表皮生长因子受体(HER2)的单克隆抗体,能竞争性阻止人表皮生长因子与HER2结合,进而抑制乳腺癌细胞生长,但长期使用易导致癌细胞产生耐药性。研究发现PI3K/AKT信号通路在乳腺癌中处于异常激活状态,并与其耐药性的产生密切相关。请回答以下相关问题。
(1)乳腺细胞癌变与原癌基因突变或______,及抑癌基因突变有关。癌细胞膜上的______,细胞间黏着性降低,癌细胞易分散和转移。
(2)PIK3CA基因所编码的PIK3CA蛋白为PI3K的亚基,具有催化活性。如图1所示,过程①需要的酶是______;过程②除了图中所示之外,还需要的RNA有______。PI3K主要通过对其他蛋白的______作用,触发一系列的细胞内信号传递。
(3)PIK3CA基因突变将产生异常的PIK3CA蛋白,使PI3K处于异常活化状态,进而依次持续激活______等蛋白,促进细胞的生长和增殖。PI3K/AKT信号通路异常激活后,癌细胞为保证其物质和能量的供应,可能调控的过程有______。
a.癌细胞呼吸强度增加,有利于有机物合成
b.癌组织周围毛细血管生成加快,有利于癌细胞转移
c.机体胰岛素分泌增多,有利于癌细胞摄取葡萄糖
(4)石蒜碱是石蒜科植物中含有的生物碱,具有显著的抗肿瘤活性。研究人员构建了乳腺癌TZB耐药细胞,分别以TZB、TZB+石蒜碱处理该细胞,探究石蒜碱对乳腺癌TZB耐药细胞耐药性的影响。部分实验结果如下:
①由图2可知,石蒜碱可明显降低乳腺癌TZB耐药细胞的AKT、mTOR的磷酸化水平而______(抑制或促进)其活化。
②由图3可知,与TZB组相比,石蒜碱可诱导乳腺癌TZB耐药细胞在TZB处理下的______。根据以上信息推测石蒜碱可能通过______(抑制或促进)PI3K/AKT信号通路的激活降低乳腺癌细胞的耐药性,为治疗乳腺癌提供了新的药物选择。
【答案】(1) ①. 过量表达 ②. 糖蛋白减少
(2) ①. RNA聚合酶 ②. tRNA、rRNA ③. 磷酸化
(3) ①. Akt、mTOR ②. abc
(4) ①. 抑制 ②. 凋亡 ③. 抑制
【解析】
【分析】细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变,其中原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
【小问1详解】
原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖,原癌基因突变或过量表达或抑癌基因突变都可能引起细胞癌变。癌细胞膜上的糖蛋白减少,细胞间黏着性降低,癌细胞易分散和转移。
【小问2详解】
过程①为转录,需要RNA聚合酶催化。过程②为翻译,需要mRNA为翻译的模板,需要tRNA运输氨基酸,rRNA是构成核糖体的成分,核糖体是合成蛋白质的场所,因此过程②除了图中所示的mRNA之外,还需要的RNA有tRNA、rRNA。由图可知,PI3K主要通过对AKT、mTOR蛋白的磷酸化作用,触发一系列的细胞内信号传递。
【小问3详解】
由图可知,PIK3CA基因突变产生的异常蛋白能使AKT、mTOR蛋白依次发生磷酸化,进而可促进细胞的生长和增殖。
a、癌细胞呼吸强度增加,可为有机物合成提供更多的能量,进而有利于癌细胞的增殖,a正确;
b、癌组织周围的毛细血管增多,其中红细胞数量增多,携带氧气充分,利于癌细胞扩散,b正确;
c、胰岛素分泌增加,促进癌细胞摄入葡萄糖,加快其氧化分解产生能量,利于癌细胞分散和转移,c正确。
故选abc。
【小问4详解】
①由图1可知,AKT、mTOR蛋白发生磷酸化后被激活,进而促进癌细胞的生长和增殖,由图2可知,石蒜碱可明显降低乳腺癌TZB耐药细胞的AKT、mTOR的磷酸化水平,因此能抑制其活化,进而抑制癌细胞的生长和增殖。
②图3的纵轴为耐药细胞的凋亡率,由图可知,与TZB组相比,石蒜碱可诱导乳腺癌TZB耐药细胞在TZB处理下的细胞凋亡加快,进而使癌细胞减少。结合图2和图3可知,石蒜碱可能通过抑制PI3K/AKT信号通路的激活,促进癌细胞的凋亡,进而降低乳腺癌细胞的耐药性,为治疗乳腺癌提供了新的药物选择。
23. 白三叶是常见的二倍体草本植物,野生型白三叶具有白色花瓣和绿色茎,现发现一株红色花瓣、紫红色茎的白三叶突变体。为研究白三叶花色和茎色遗传规律,研究人员用野生型白三叶为母本、突变体为父本进行人工杂交获得F1,F1随机交配获得F2,杂交后代表型统计见下表。请回答相关问题。
子代
红花
白花
绿茎
紫红茎
F1
0
264
264
0
F2
47
699
559
189
(1)据表分析红花花色受______对______(显性/隐性)基因控制。F2中白花基因型有______种,能稳定遗传的占______。
(2)为判断控制花色的基因与控制茎色的基因之间的关系,用子一代与表型为______的个体进行测交,预期表型及比例为______,则控制花色与茎色的基因独立遗传。
(3)控制茎色的基因用G/g表示,若F2中发现一株基因型为Ggg的绿茎植株,经染色体核型分析,相关染色体的情况如图所示,其他染色体均正常。该植株的染色体发生的变异类型是______;已知只含异常染色体的花粉无活性,为探究异常染色体上的基因是G还是g,某同学设计了杂交实验,请完善实验思路并预期结果及结论。
(注:产生花粉时,3条同源染色体中任意配对的两条彼此分离,另一条随机移向一极)
实验思路:让该绿茎植株作______(母本/父本)与紫红茎植株杂交,统计子代的表型及比例;预期结果及结论:______。
【答案】(1) ①. 2##二##两 ②. 隐性 ③. 8 ④. 7/15
(2) ①. 红花紫红茎 ②. 白花绿茎:白花紫红茎:红花绿茎:红花紫红茎=3:3:1:1
(3) ①. 染色体结构(缺失)和染色体数目变异 ②. 父本 ③. 若子代表型及比例为绿茎:紫红茎=3:2,则说明异常染色体上的基因是g;若子代表型及比例为绿茎:紫红茎=2:3,则说明异常染色体上的基因是G
【解析】
【分析】F1自交,后代的分离比为9∶3∶3∶1,则符合基因的自由组合定律,相应性状由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制。若为配子致死型,则可先将该配子除去后,重新计算这类配子的比例。
【小问1详解】
由表可知,野生型白三叶为母本、突变体为父本进行人工杂交获得F1,F1全为白花,说明白花为显性,红花为隐性,F1随机交配获得F2,F2红花:白花≈1:15,说明红花花色受2对隐性基因控制,F2中白花基因型有8种,能稳定遗传稳定遗传的有1AABB、2AABb、1AAbb、2AaBB、1aaBB的占7/15。
【小问2详解】
由表可知,红花紫红茎较白花绿茎为隐性,为判断控制花色的基因与控制茎色的基因之间的关系,用子一代与表型为红花紫红茎的个体进行测交,若控制花色与茎色的基因独立遗传,则子代表型及比例为(红花:白花)(绿茎:紫红茎)=(1:3)(1:1),即红花绿茎:红花紫红茎:白花绿茎:白花紫红茎=1:1:3:3。
【小问3详解】
由图可知,异常染色体大小与正常染色体大小不同,说明其发生染色体结构变异,该植株较正常植株多了一条染色体,即其发生了染色体数目变异。由于只含异常染色体的花粉无活性,所以可通过让该绿茎植株作为父本与紫红茎植株杂交,统计子代的表型及比例,以探究异常染色体上的基因是G还是g。若异常染色体上的基因是g,记作g',该植株产生花粉的比例为G∶Gg'∶Gg∶g∶gg'∶g'(致死)=1∶1∶1∶1∶1∶1(致死),子代表型及比例为绿茎:紫红茎=3:2;若异常染色体上的基因是G,该植株产生花粉的比例为G(致死)∶Gg∶g∶gg=1(致死)∶2∶2∶1,子代表型及比例为绿茎(Gg):紫红茎(gg、ggg)=2∶3。
24. 嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)免疫疗法可以实现对癌细胞的特异性杀伤和记忆。其中,通过基因工程将针对某个抗原的受体基因导入T细胞,以增强T细胞识别抗原的能力,是治疗中的关键一环。回答下列问题:
(1)CAR-T细胞疗法简要流程如图1所示,完成过程②常用______法。此外,还可以先将CAR基因整合到逆转录病毒载体中,再利用病毒的侵染性将CAR基因导入并整合到______上。
(2)CAR蛋白主要包括三个部分:胞外域、跨膜域和胞内域(如图2)。据图可知,能与靶抗原特异性结合的区域是______。跨膜域主要功能为将CAR分子锚定在细胞膜上,胞内域包括共刺激结构域和信号传导结构域,当信号由胞外传导至胞内时,激活T细胞,促使T细胞______。
(3)图3为利用无缝克隆(In-Fusion)技术构建含CAR基因的重组质粒流程图,其中In-Fusion酶可以将任何具有相同15~20bp末端序列的线性DNA分子进行无缝连接,实现高效稳定的同源重组。
①图中过程①是利用PCR技术将质粒线性化,为了保证扩增后的产物是图中所示的线性化质粒,应该选择引物______。CAR基因序列可以由生物科技公司合成,扩CAR基因时,引物F和R序列要依据______的末端序列设计。
②为了筛选、鉴定构建成功的重组质粒,科研人员进行了如下操作:将重组质粒导入大肠杆菌,菌液涂布到含______的培养基中,培养适宜时间后,挑取菌落并加入______等进行菌落PCR,并通过电泳鉴定PCR产物。对于电泳结果符合预期的质粒,还需进行______以确认其是否为目标质粒。
③与传统构建重组质粒的方法相比,In-Fusion技术的优点有______。
【答案】(1) ①. 显微注射 ②. T细胞染色体的DNA
(2) ①. 胞外域 ②. 增殖(分裂)、分化
(3) ①. 2和3 ②. CAR基因(目的基因)和线性化质粒 ③. 氨苄青霉素 ④. 引物(F和R)、TaqDNA聚合酶、原料 ⑤. 基因测序(检测碱基序列) ⑥. 不受限制酶酶切位点的限制;可以把目的基因插入任何位点;避免限制酶切割对质粒功能区的破坏;无需酶切 和连接,简化实验流程等
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成;(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等;(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。(4)目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
完过程②表示将重组DNA分子导入受体细胞,该受体细胞是人的细胞,故完成过程②常用显微注射法。此外,还可以先将CAR基因整合到逆转录病毒载体中,再利用病毒的侵染性将CAR基因导入并整合到T细胞染色体的DNA上。
【小问2详解】
据图可知,能与靶抗原特异性结合的区域是胞外域,跨膜域主要功能为将CAR分子锚定在细胞膜上,胞内域包括共刺激结构域和信号传导结构域,当信号由胞外传导至胞内时,激活T细胞,促使T细胞增殖(分裂)、分化。
【小问3详解】
由图可知,引物1和引物4扩增后的产物为环状,为获得线性化质粒需选用引物2和引物3。为保证扩增出两端含线性化质粒同源序列的目的基因,扩CAR基因时,引物F和R序列要依据CAR基因(目的基因)和线性化质粒的末端序列设计。由于重组质粒上含有氨苄青霉素抗性基因,将重组质粒导入大肠杆菌,菌液涂布到含氨苄青霉素的培养基中,培养适宜时间后,挑取菌落并加入引物、TaqDNA聚合酶、原料等进行菌落PCR,并通过电泳鉴定PCR产物。对于电泳结果符合预期的质粒,还需进行基因测序以确认其是否为目标质粒。
对比传统构建重组质粒,In一Fusion 技术的优势有不受限制酶酶切位点的限制;可以把目的基因插入任何位点;避免限制酶切割对质粒功能区的破坏等。
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