内容正文:
浏阳市高三12月份联盟校联考生物学试题
(考试时间:75分钟;满分:100分)
一、选择题:本题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 鲜枣烘干后即为中药干枣,干枣富含葡萄糖、维生素、铁、钾和蛋白质等。下列说法错误的是( )
A. 糖尿病患者不适合大量食用干枣
B. 鲜枣在烘干过程中损失的主要是自由水
C. 干枣中的蛋白质不能与双缩脲试剂产生紫色反应
D. 适量食用干枣有助于合成血红蛋白,缓解某些贫血症状
【答案】C
【解析】
【分析】1、铁是构成血红蛋白的重要元素。
2、水在细胞中一两种形式存在,绝大多部分水呈游离状态,可以自由流动,叫作自由水;很少一部分水与细胞内其他物质结合,叫作结合水。
【详解】A、糖尿病患者血糖含量偏高,干枣含有大量的葡萄糖,故糖尿病患者不适合大量食用,A正确;
B、水在细胞中以两种形式存在,绝大部分的水呈游离状态,可以自由流动,叫作自由水,鲜枣在烘干过程中损失的主要是自由水,B正确;
C、鲜枣烘干过程中蛋白质变性,其空间结构被破坏,但肽键未断裂,故干枣中的蛋白质能与双缩脲试剂产生紫色反应,C错误;
D、干枣含有铁,适量食用有助于合成血红蛋白,缓解缺铁性贫血的症状,D正确。
故选C。
2. 细胞中的无机盐种类众多,行使不同的功能。下列因无机盐缺乏导致出现的生物异常症状的叙述,错误的是( )
A. 土壤中镁元素缺乏,会使植物叶绿素含量下降,光合作用能力下降
B. 摄入的食物中铁元素缺乏,会使血红素的含量降低,导致发生贫血
C. 人体内钠离子缺乏会引起神经细胞的兴奋性增强,引发肌肉酸痛
D. 某哺乳动物若血液中钙离子的含量偏低,则会出现抽搐等症状
【答案】C
【解析】
【分析】无机盐的功能:(1)细胞中某些复杂化合物的重要组成成分,如:Fe2+是血红蛋白的主要成分;Mg2+是叶绿素的必要成分;(2)维持细胞的生命活动.如血液钙含量低会抽搐;(3)维持细胞的形态、酸碱度、渗透压。
【详解】A、Mg2+是叶绿素的必要成分,土壤中镁元素缺乏,会使植物叶绿素含量下降,光合作用能力下降,A正确;
B、Fe2+是血红素的主要成分,摄入的食物中铁元素缺乏,会使血红素的含量降低,导致发生贫血,B正确;
C、Na+等离子对于生命活动也是必不可少的,人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低,最终引发肌肉酸痛、无力等,C错误;
D、血液中钙离子含量过低,会出现抽搐等症状,过高会引起肌无力,D正确。
故选C。
3. 生物分子凝聚体是由蛋白质或核酸组成的无膜细胞结构。FREE1(一种蛋白质)可形成具有液态属性的凝聚体,其通过产生的毛细作用力直接驱动多囊泡体(MVBs)膜内陷、切割形成腔内小泡(ILV),参与蛋白质的分选。下列叙述错误的是( )
A. 生物分子凝聚体与核糖体、中心体具有一定的相似性
B. 生物体内凝聚体的形成有利于协助细胞更好地执行功能
C. MVBs膜内陷、切割的过程体现了生物膜具有一定的流动性
D. MVBs形成ILV的过程由ATP直接供能
【答案】D
【解析】
【分析】细胞膜的结构特点:具有流动性(膜的结构成分不是静止的,而是动态的)。细胞膜的功能特点:具有选择透过性(可以让水分子自由通过,细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过,而其他的离子小分子和大分子则不能通过)。
【详解】A、生物分子凝聚体是由蛋白质或核酸组成的无膜细胞结构,核糖体、中心体也是无膜细胞结构,所以具有一定的相似性,A正确;
B、FREE1(一种蛋白质)可形成具有液态属性的凝聚体,参与蛋白质的分选,所以有利于协助细胞更好地执行功能,B正确;
C、MVBs膜内陷、切割的过程涉及生物膜的变形和重组,体现了生物膜具有一定的流动性,C正确;
D、FREE1通过产生的毛细作用力直接驱动多囊泡体(MVBs)膜内陷、切割形成腔内小泡(ILV),不由ATP直接供能,D错误。
故选D。
4. 下列关于物质跨膜运输的方式及其特点的叙述,正确的是( )
A. 自由扩散是一种被动运输方式,其运输速率完全取决于膜两侧物质的浓度差
B. 载体蛋白在协助扩散和主动运输中的空间构象变化是完全相同的
C. 主动运输是一种需要细胞提供能量的运输方式,并依赖膜上特定的载体蛋白
D. 胞吞和胞吐是大分子物质进出细胞的主要方式,需通过载体蛋白来完成
【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、自由扩散不需要载体和能量,是一种被动运输方式,物质由高浓度向低浓度一侧扩散,其运输速率与物质的脂溶性程度、膜两侧溶质浓度差、溶质分子大小和电荷性质等有关,A错误;
B、载体蛋白在协助扩散和主动运输中虽然都能运输物质,但由于运输方式的不同,主动运输还需要消耗能量,它们的空间构象变化是不同的,B错误;
C、主动运输需要消耗细胞提供的能量,同时要依赖膜上特定的载体蛋白才能进行物质运输,C正确;
D、胞吞和胞吐是大分子物质进出细胞的主要方式,但胞吞和胞吐不需要载体蛋白,依靠细胞膜的流动性来完成,D错误。
故选C
5. 细菌脂多糖能促进细胞质基质中的Fe2+大量进入线粒体,导致大量活性氧自由基(ROS)的产生,进而损伤线粒体内膜上的蛋白质,引起心肌细胞坏死,最终导致脓毒血症的发生。葛根素可有效改善由细菌脂多糖引发的脓毒血症。下列叙述错误的是( )
A. Fe2+大量进入线粒体,可导致有氧呼吸减弱
B. ROS会攻击DNA,增加基因突变的风险
C. 葛根素可能具有抑制Fe2+大量进入线粒体的作用
D. 线粒体内膜上的某些蛋白质可催化丙酮酸分解生成二氧化碳
【答案】D
【解析】
【分析】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。
【详解】A、线粒体是有氧呼吸的主要场所,Fe2+大量进入线粒体,导致大量活性氧自由基(ROS)的产生,进而损伤线粒体内膜上的蛋白质,线粒体受损会导致有氧呼吸减弱,A正确;
B、基因突变是DNA分子中碱基对的增添、替换或缺失,ROS会攻击DNA,增加基因突变的风险,B正确;
C、分析题意可知,Fe2+大量进入线粒体,导致大量活性氧自由基(ROS)的产生,会引起心肌细胞坏死,而葛根素可有效改善由细菌脂多糖引发的脓毒血症,据此推测葛根素可能具有抑制Fe2+大量进入线粒体的作用,C正确;
D、丙酮酸分解生成二氧化碳发生在有氧呼吸的第二阶段,场所为线粒体基质,D错误。
故选D。
6. IL-11是一种促炎细胞因子,随着小鼠年龄的增长,IL-11基因在许多组织中的表达增强,以调节ERK-AMPK-mTORC1轴,使ERK、mTQR磷酸化水平升高。研究发现,敲除IL-11基因可以显著延长小鼠的寿命。下列叙述错误的是( )
A. 细胞的衰老和凋亡都受基因调控,对生物体具有积极意义
B. ERK-AMPK-mTORC1轴中ERK等磷酸化水平升高可能加速衰老
C. IL-11基因的选择性表达只发生在衰老的细胞或组织中
D. 若使用抗IL-11抗体抑制IL-11的功能,则可能有利于延长小鼠的寿命
【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)大多数酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
【详解】A、细胞衰老和凋亡过程是细胞正常的生命历程,都与基因的选择性表达有关,但对机体是有利的,A正确;
B、根据题意,“随着小鼠年龄的增长,IL-11基因在许多组织中的表达增强,调节ERK-AMPK-mTORC1轴,使ERK、mTQR磷酸化水平升高,”因此ERK-AMPK-mTORC1轴中ERK等的磷酸化水平升高可能加速衰老,B正确;
C、根据题意,“随着小鼠年龄的增长,IL-11基因在许多组织中的表达增强,”因此,IL-11基因的选择性表达不只发生在衰老的细胞或组织中,C错误;
D、根据题意,“敲除IL-11基因可以显著延长小鼠的寿命,”因此,若使用抗IL-11抗体抑制IL-11的功能,则可能有利于延长小鼠的寿命,D正确。
故选C。
7. 1986年,英国科学家钱伯斯发现了硒代半胱氨酸(非必需氨基酸),并提出硒代半胱氨酸由密码子UGA编码。最初,人们仅把UGA视为多肽合成的终止密码子,现在发现它在某些情况下也可以编码硒代半胱氨酸。下列叙述正确的是( )
A. 硒代半胱氨酸的出现使运载氨基酸的tRNA种类发生改变,tRNA的反密码子含有5’ACU 3’碱基序列
B. 正常情况下每个基因均含有终止密码子
C. 多肽链中若含有1个硒代半胱氨酸,则其mRNA模板中含有两个UGA序列
D. 反密码子与密码子的配对方式不由tRNA上结合的氨基酸决定
【答案】D
【解析】
【分析】mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸,每3个这样的碱基称做1个密码子,共有64种密码子,其中有3种终止密码子,UGA在正常情况下是终止密码子,但在特殊情况下,UGA可以编码硒代半胱氨酸。
【详解】A、硒代半胱氨酸的出现使运载氨基酸的tRNA种类发生改变,tRNA的反密码子含有3’ACU5’ 碱基序列,A错误;
B、密码子位于mRNA上,正常情况下每个基因转录出的mRNA均含有终止密码子,B错误;
C、翻译的直接模板为mRNA,多肽链中硒代半胱氨酸需要UGA序列,若该mRNA的终止密码子为UGA,则其直接模板中可能含有两个UGA序列,不是一定含有两个UGA序列,C错误;
D、反密码子与密码子按碱基互补配对原则进行配对,与tRNA上结合的氨基酸无关,D正确。
故选D。
8. 利用尖叶蕉(2N=22)和长梗蕉(2N=22)进行杂交,能获得三倍体无子香蕉,培育过程如图所示,其中A、B表示染色体组。下列说法错误的是( )
A. 利用低温处理尖叶蕉幼苗是为了抑制着丝粒的分裂
B. 尖叶蕉(4N=AAAA)的细胞中最多含有88条染色体
C. 步骤①②利用的遗传学原理有染色体变异和基因重组
D. 无子香蕉细胞中的染色体组成为AAB
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意可知,香蕉的原始种是尖叶蕉和长梗蕉两个野生芭蕉属品种,尖叶蕉具有两个染色体组为AA,长梗蕉具有两个染色体组为BB,二者含有不同的染色体组,具有生殖隔离。
【详解】A、利用低温处理尖叶蕉幼苗是为了抑制纺锤丝形成,A错误;
B、尖叶蕉(4N=AAAA)的细胞中含有44条染色体,若细胞进行有丝分裂,在后期细胞中含有88条染色体,尖叶蕉(4N=AAAA)的细胞中最多含有88条染色体,B正确;
C、图中育种过程进行步骤①利用的遗传学原理为染色体变异,②进行杂交利用的遗传学原理为基因重组,C正确;
D、尖叶蕉(4N=AAAA)和长梗蕉(2N=BB)进行杂交,无子香蕉细胞中的染色体组成为AAB,D正确。
故选A。
9. 尼安德特人是几万年前与现代人平行生存的人种,也是在人类进化树中最接近现代人种的一种人类。研究人员将尼安德特人的基因测序结果与来自中国、法国、巴布亚新几内亚、非洲南部和西部的5个现代人的基因组进行比较,发现现代人有1%~4%的DNA来自尼安德特人,科学家据此推测现代人与尼安德特人可能在小范围内发生过基因交流。下列有关叙述正确的是( )
A. 尼安德特人和同时期现代人有相同的种群基因库
B. 不同人种之间进行基因交流可以提高生物多样性
C. 尼安德特人进化的标志是与现代人的基因频率出现差异
D. 基因测序结果属于分子水平的证据,是研究生物进化最直接的证据属
【答案】B
【解析】
【分析】生物进化的证据有化石证据、比较解剖学上的证据、胚胎学上的证据等,化石是指保存在岩层中的古生物遗物和生活遗迹;比较解剖学是对各类脊椎动物的器官和系统进行解剖和比较研究的科学,比较解剖学为生物进化论提供的最重要的证据是同源器官;胚胎学是研究动植物的胚胎形成和发育过程的科学,也为生物进化论提供了很重要的证据。
【详解】A、种群基因库是指种群中全部个体所含有的全部基因,尼安德特人和同时期现代人属于不同的种群,二者具有不同的种群基因库,A错误;
B、生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性,不同人种之间进行基因交流可以提高遗传多样性,B正确;
C、尼安德特人进化的标志是其种群的基因频率发生改变,C错误;
D、化石是研究生物进化最直接的证据,D错误。
故选B。
10. 谷氨酸是一种兴奋性神经递质,能够与突触后膜上的NMDA受体、AMPA受体等结合,这些受体是阳离子的通道,能使带正电荷的离子(如Na+)进入突触后神经元并使其兴奋。下列有关分析错误的是( )
A. 若用药物抑制突触前膜对谷氨酸的回收,则突触后神经元可能会持续兴奋
B. 谷氨酸在突触间隙中的传递需要消耗细胞代谢产生的能量
C. 作为神经递质的谷氨酸可通过组织液作用于突触后膜上的受体
D. 谷氨酸使突触后神经元兴奋的过程体现了细胞膜的信息交流功能
【答案】B
【解析】
【分析】兴奋在神经元之间的传递:
1、神经元之间的兴奋传递就是通过突触实现的。突触:包括突触前膜、突触间隙、突触后膜。
2、兴奋的传递方向:由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡内,所以兴奋在神经元之间(即在突触处)的传递是单向的,只能是:突触前膜→突触间隙→突触后膜(上个神经元的轴突→下个神经元的细胞体或树突)。
3、传递形式:电信号→化学信号→电信号。
【详解】A、若用药物抑制突触前膜对谷氨酸的回收,则会导致突触间隙中谷氨酸的含量增多,进而导致突触后神经元持续兴奋,A正确;
B、神经递质在突触间隙中的传递是通过扩散实现的,不需要消耗细胞代谢产生的能量,B错误;
C、突触间隙中的液体为组织液,因此作为神经递质的谷氨酸可通过组织液作用于突触后膜上的受体,C正确;
D、神经递质属于信号分子,其使突触后神经元兴奋的过程体现了细胞膜的信息交流功能,D正确。
故选B。
11. 肾上腺素作用于心脏、血管时会引起血管收缩,心脏活动增强,血压急剧上升。我国特产药材麻黄中含有麻黄素,其化学结构和生理功能与肾上腺素相似,在临床上可以替代肾上腺素。下列分析错误的是( )
A. 肾上腺素和麻黄素均为动物激素,均可调节生物体的生命活动
B. 肾上腺髓质分泌肾上腺素,激素不一定都由内分泌腺分泌
C. 肾上腺素作为激素,发挥作用需经过体液的运输
D. 给心脏骤停的病人注射肾上腺素,可引起患者血糖升高
【答案】A
【解析】
【分析】激素等化学物质,通过体液传送的方式对生命活动进行调节,称为体液调节。激素调节是体液调节的主要内容除激素外,其他一些化学物质,如组织胺、某些气体分子(NO、CO2等)以及一些代谢产物(如CO2)也能作为体液因子对细胞、组织和器官的功能起调节作用。CO2是调节呼吸运动的重要体液因子。
【详解】A、麻黄素具有与肾上腺素类似的功能,但不属于动物激素,A错误;
B、肾上腺髓质分泌肾上腺素,激素可由内分泌器官或细胞分泌,B正确;
C、肾上腺素是肾上腺髓质分泌的激素,能通过体液运输到靶器官或靶细胞发挥作用,C正确;
D、肾上腺素可以促进肝糖原分解为葡萄糖,从而促进血糖升高,D正确。
故选A。
12. 由肝细胞合成分泌、胆囊储存释放的胆汁属于消化液,其分泌与释放的调节方式如图所示:
据图分析,下列叙述错误的是( )
A. 若给正常小鼠注射CCK抗体,将影响小鼠胆囊平滑肌收缩,使小鼠胆囊释放的胆汁量减少
B. CCK作用于靶细胞需要通过体液进行运输,而ACh作用于靶细胞不需要经过体液
C. 迷走神经接受下丘脑传来的刺激后,兴奋在迷走神经纤维上的传导是单方向的
D. 肝细胞受到信号刺激后,发生动作电位,此时膜内侧电位由负电位变为正电位
【答案】B
【解析】
【分析】神经递质:化学本质是乙酰胆碱、氨基酸类、肾上腺素、去甲肾上腺素、NO等,作用是传输神经冲动,例如常见的乙酰胆碱。神经递质存在于突触小体内的突触小泡中,受到刺激后,由突触前膜释放,进入突触间隙,然后作用于突触后膜上的特异性受体,引起后一神经元的兴奋或者抑制。神经递质起作用后通常被灭活。
【详解】A、若给正常小鼠注射CCK抗体,则CCK数量将会减少,根据图示可推测,小鼠胆囊平滑肌收缩减弱,胆囊释放的胆汁量将减少,A正确;
B、CCK作用于靶细胞需要通过体液进行运输,而ACh作用于靶细胞需要经过组织液这种体液,B错误;
C、迷走神经接受下丘脑传来的刺激后,兴奋在迷走神经纤维上的传导是单方向的,然后出现Ach的分泌,也会经过突触结构,不会逆向传导,C正确;
D、肝细胞受到信号刺激后,发生动作电位,钠离子内流,产生兴奋,此时膜内侧电位由负电位变为正电位,D正确。
故选B。
二、选择题:本题共4小题,每小题4分,共16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。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
13. 水淹、灌溉不均匀等极易使植株根系供氧不足,造成低氧胁迫。某研究小组利用水培技术探究了低氧条件对A、B两个黄瓜品种根细胞呼吸的影响,测得第6天时根细胞中丙酮酸和乙醇的含量,结果如图1、2所示。下列说法错误的是( )
A. 该实验的自变量是通气情况、黄瓜品种,因变量是丙酮酸和乙醇的含量
B. 氧气充足时,黄瓜根细胞产生丙酮酸的场所是细胞质基质
C. 正常通气情况下,根细胞只进行有氧呼吸,而在低氧胁迫情况下则进行有氧呼吸和无氧呼吸
D. 低氧胁迫情况下,品种A的根细胞中催化丙酮酸转化为乙醇的酶的活性低于品种B的
【答案】CD
【解析】
【分析】分析题图信息,对于同一品种的黄瓜而言,低氧情况和正常通气情况下都产生乙醇,且低氧情况下黄瓜根系细胞中的乙醇含量明显高于正常通气情况下。
【详解】A、由图中信息可知,该实验的自变量有两个,分别为黄瓜品种和氧气浓度的高低,因变量为丙酮酸和乙醇的含量,A正确;
B、无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同,因此不论氧气充足还是不充足,均为在细胞质基质中将葡萄糖氧化分解产生丙酮酸,B正确;
C、分析图中数据可知,在正常通气情况下,也有乙醇产生,但与低氧情况相比,乙醇量较少,因此正常通气情况下,黄瓜根系细胞的呼吸方式为有氧呼吸与无氧呼吸;低氧胁迫下,酒精产量升高,说明有氧呼吸受阻,C错误;
D、实验结果表明,低氧胁迫条件A品种根细胞中丙酮酸增加量小于B品种,而酒精增加量大于B品种,说明A品种根细胞中丙酮酸更多的转变为乙醇,丙酮酸转化为乙醇的酶的活性高于品种B,D错误。
故选CD。
14. 斑马鱼17号染色体上有两对等位基因D/d、G/g,基因型为dd的斑马鱼胚胎期会发出红色荧光,带有G基因的斑马鱼胚胎期能够发出绿色荧光。用个体M和N进行如下杂交实验。下列叙述错误的是( )
A. 根据实验结果可以推断出亲代M、N的基因型分别为Ddgg和DdGG
B. 亲代M的初级精(卵)母细胞在减数分裂过程中一定发生了互换
C. 子代中只发绿色荧光的胚胎基因型为DdGg
D. 子代斑马鱼中胚胎期无荧光的数量比发红色荧光的数量多
【答案】ABC
【解析】
【分析】题图分析:斑马鱼17号染色体上有两对等位基因D/d、G/g,这两对基因是连锁关系,基因型为dd的斑马鱼胚胎期会发出红色荧光,带有G基因的斑马鱼胚胎期能够发出绿色荧光。由M、N个体的表型可知,根据后代表现型可推测M、N个体基因型,即:M(D_gg) ×N(DdGg)→绿色荧光(D_G_)、红色荧光(ddgg)、无荧光(Ddgg)、红•绿荧光(Ggdd),说明M的基因型为Ddgg,N的基因型为DdGg。
【详解】A、基因型为dd的斑马鱼胚胎期会发出红色荧光,带有G基因的斑马鱼胚胎期能够发出绿色荧光,结合子代的表现型,可知亲代M、N的基因型分别为Ddgg和DdGg,A错误;
B、斑马鱼17号染色体上有两对等位基因D/d、G/g,这两对基因是连锁关系,若亲代N的基因Dg、dG连锁,则杂交后代不能出现胚胎发出红色荧光(ddgg);若亲代N的基因DG、dg连锁,则杂交后代不能出现胚胎发出红•绿色荧光(ddGg),题图显示杂交子代同时出现了现胚胎发出红色荧光(ddgg) 胚胎发出红•绿色荧光(ddGg)的个体,故推出N的初级精(卵)母细胞的在减数分裂过程17号染色体的非姐妹染色单体发生了互换,但不是一定发生了互换,B错误;
C、带有G基因的斑马鱼胚胎期能够发出绿色荧光,子代中只发绿色荧光的胚胎基因型为DdGg、DDGg,C错误;
D、根据BC选项解析可知,M能产生两种配子Dg、dg,N发生交叉互换后能产生四种配子Dg、dg、DG、dG,两种亲本型配子数量相等(占比例大),两种重组型配子数量相等(占比小),子代斑马鱼中胚胎期发无色荧光的数量比红荧光的数量多,D正确。
故选ABC。
15. 研究表明,circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡,调控机制见图。miRNA是细胞内一种单链小分子RNA,可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA,可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合,从而提高mRNA的翻译水平。下列说法错误的是( )
A. 细胞凋亡是由基因决定的程序性死亡
B. miRNA表达量升高会抑制细胞凋亡
C. circRNA可能通过核孔运出细胞核
D. circRNA含量升高会促进细胞凋亡
【答案】BD
【解析】
【分析】题图分析,miRNA能与mRNA结合,使其降解,降低mRNA的翻译水平。当miRNA与circRNA结合时,就不能与mRNA结合,从而提高mRNA的翻译水平。
【详解】A、由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡,由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以它是一种程序性死亡,A正确;
B、miRNA表达量升高,miRNA与mRNA能结合,会降低P基因的表达量,P蛋白含量降低,不能抑制细胞凋亡,B错误;
C、circRNA是细胞内一种闭合环状RNA,由图可知circRNA是在细胞核内合成,并运出核起作用,因此circRNA可能通过核孔运出细胞核,C正确;
D、若细胞内circRNA的含量升高,miRNA就不能与mRNA能结合,会提高P基因的表达量,P蛋白含量增加,抑制细胞凋亡,D错误。
故选BD。
16. 磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)信号转导可调节细胞增殖,其异常活化会使肿瘤细胞无法呈递出相应的抗原,不能吸引免疫细胞“歼灭敌人”。研究表明PI3K抑制剂可以在干扰素IFNγ存在的情况下提升抗原的呈递水平,降低了肿瘤细胞逃逸几率。下列有关分析错误的是( )
A. 在体液免疫的二次免疫中PI3K主要参与调节记忆细胞和浆细胞的增殖
B. 干扰素IFNγ是一种主要由辅助性T细胞分泌的细胞因子
C. 没有逃逸的肿瘤细胞主要被活化的细胞毒性T细胞识别和裂解
D. PI3K抑制剂可促进肿瘤将抗原呈递给辅助性T细胞和细胞毒性T细胞
【答案】A
【解析】
【分析】1、体液免疫的过程为,当病原体侵入机体时,一些病原体可以和B细胞接触,这为激活B细胞提供了第一个信号。一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取。抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞。辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,这是激活B细胞的第二个信号;B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆细胞,细胞因子能促进B细胞的分裂、分化过程;浆细胞产生和分泌大量抗体,抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合。在多数情况下,抗体与病原体结合后会发生进一步的变化,如形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化。记忆细胞可以在抗原消失后存活,当再接触这种抗原时,能迅速增殖分化,分化后快速产生大量抗体。
2、细胞免疫的过程:被病毒感染的靶细胞膜表面的某些分子发生变化,细胞毒性T细胞识别变化的信号,开始分裂并分化,形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。同时辅助性T细胞分泌细胞因子加速细胞毒性T细胞的分裂、分化。新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环,识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞,靶细胞裂解、死亡后,病原体暴露出来,抗体可以与之结合,或被其他细胞吞噬掉。
【详解】A、浆细胞为高度分化细胞,不能进行增殖,A错误;
B、干扰素主要由辅助性T细胞分泌,干扰素IFNγ是辅助性T细胞分泌的一种细胞因子,B正确;
C、没有逃逸的肿瘤细胞主要被细胞免疫消灭,所以没有逃逸的肿瘤细胞主要被活化的细胞毒性T细胞识别和裂解,C正确;
D、PI3K抑制剂可以提升抗原的呈递水平,促进肿瘤将抗原呈递给辅助性T细胞和细胞毒性T细胞,降低了肿瘤细胞逃逸的几率,D正确。
故选A。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
17. 研究发现植物的细胞呼吸除具有与动物细胞相同的途径外,还包括另一条由交替氧化酶(AOX)主导的途径,AOX呼吸途径有重要的光破坏防御作用。下图表示叶肉细胞内的细胞光合、呼吸途径及AOX呼吸途径的光破坏防御机制。其中iATP为细胞内ATP,
(1)细胞呼吸过程中NADH的产生场所是______,NADPH的作用是______。
(2)研究发现,强光下,过剩的光能若不能及时转化为热能会对光系统造成损伤。AOX呼吸途径能有效缓解强光对光系统的损伤,其机制是______。
(3)eATP与细胞膜上的DORN1结合后能激发细胞内与光合作用相关的信号传导。DORN1的化学本质是______,体现了细胞膜______功能。
(4)AOX分布在植物细胞的线粒体内膜上,据此分析AOX在细胞呼吸中的作用是______。
【答案】(1) ①. 细胞质基质和线粒体基质 ②. 作为活泼的还原剂,为暗反应提供能量
(2)过多的NADPH以苹果酸的形式转移出叶绿体,通过AOX途径,将其中大部分能量以热能形式散失,从而有效缓解强光对光系统的损伤
(3) ①. 蛋白质(或糖蛋白) ②. 信息交流
(4)参与催化有氧呼吸第三阶段的反应(或催化[H]与氧气生成水)
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应阶段:
1、光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式释放出去,H+与氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)结合,形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂,参与暗反应阶段的化学反应,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用;在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。
2、暗反应在叶绿体基质中进行,在特定酶的作用下,二氧化碳与五碳化合物结合,形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下,三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物,在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类;另一些接受能量并被还原的三碳化合物,经过一系列变化,又形成五碳化合物。
【小问1详解】
细胞呼吸过程中NADH的产生场所是细胞质基质和线粒体基质;光反应过程中产生的NADPH 作为活泼的还原剂参与暗反应,并为暗反应提供能量。
【小问2详解】
由图中可知,强光环境下,植物细胞通过“苹果酸一草酰乙酸穿梭”途径,将过多的NADPH转移出叶绿体,并最终通过AOX呼吸途径将其中大部分能量以热能的形式散失,从而有效缓解强光对植物细胞内光系统的损伤。
【小问3详解】
DORN1是细胞膜上的受体,其化学本质是蛋白质(或糖蛋白),体现了细胞膜信息交流的功能。
【小问4详解】
AOX分布在植物细胞的线粒体内膜上,据此分析AOX在细胞呼吸中的作用是参与催化有氧呼吸第三阶段的反应(或催化[H]与氧气生成水)。
18. 黄瓜的花有两性花(雌雄蕊均发育)、雌花(仅雌蕊发育)、雄花(仅雄蕊发育)之分。基因F/f、M/m是黄瓜花芽分化过程中乙烯合成途径的关键基因,对黄瓜花的性别决定有重要作用,基因F和M的作用机制如图1所示(基因f、m无相关功能)。回答下列问题:
(1)若让雌花黄瓜和雄花黄瓜杂交,在人工异花传粉的操作过程中,可以省去____步骤。
(2)据图分析,雌花黄瓜的基因型有____种。
(3)为研究基因F/f、M/m的遗传机制,某兴趣小组选择了甲、乙两株黄瓜进行杂交实验。研究人员用基因F/f、M/m的引物扩增了甲、乙两株黄瓜的生殖细胞中的DNA,精子或卵细胞的基因型如图2所示。
Ⅰ.已知①②来自甲黄瓜,③④来自乙黄瓜。据此分析甲、乙黄瓜的表型分别是____。
Ⅱ.若甲和乙杂交,则F1的表型及比例是____。小组成员A认为该结果不能判断基因F/f、M/m在染色体上的位置关系,但可以选择F1中基因型为FfMm的黄瓜自交来推断,小组成员B认为该方案不可行,其理由是____。
Ⅲ.为继续探究基因F/f、M/m在染色体上的位置关系,小组成员B认为可选择F1中基因型为FfMm的黄瓜与F1中杂合子黄瓜进行杂交来推断。根据以上信息综合分析,写出实验思路和预期结果____。
【答案】(1)对母本去雄
(2)4 (3) ①. 雄花、雌花 ②. 雄花:雌花=1:1 ③. 基因型为FfMm的黄瓜表型为雌花,无法自交 ④. 选择F1中FfMm和ffMm黄瓜进行杂交,若子代中雌花:两性花:雄花=3:1:4(或出现两性花),则说明基因F/f、M/m位于非同源染色体上;若子代中雌花:雄花=1:1(或未出现两性花),则说明基因F/f、M/m位于一对同源染色体上
【解析】
【分析】分析题意和图示可知,黄瓜的花受到基因型和乙烯的共同影响,F基因存在时会合成乙烯,促进雌蕊的发育,同时激活M基因,M基因的表达会进一步促进乙烯合成而抑制雄蕊的发育,故可推知,F_M_的植株开雌花,F_mm的植株开两性花,ffM_和 ffmm的植株开雄花。
【小问1详解】
黄瓜的雌花仅雌蕊发育,雄花仅雄蕊发育,因此,在人工异花传粉的操作过程中,可以省去对母本去雄的步骤。
【小问2详解】
黄瓜的花受到基因型和乙烯的共同影响,F基因存在时会合成乙烯,促进雌蕊的发育,同时激活M基因,M基因的表达会进一步促进乙烯合成而抑制雄蕊的发育,故可推知,F_M_的植株开雌花,F_mm的植株开两性花,ffM_和 ffmm的植株开雄花,雌花黄瓜的基因型有2×2=4种。
【小问3详解】
Ⅰ.已知①②来自甲黄瓜,故甲黄瓜的基因型为ffMn,表现为雄花;③④来自乙黄瓜,故乙黄瓜的基因型为FfMM,表现为雌花。
Ⅱ.甲黄瓜的基因型为ffMn,乙黄瓜的基因型为FfMM,若甲和乙杂交,F1的基因型及比例为FfMM:ffMM:FfMm:ffMm=1:1:1:1,F1的表型及比例是雄花:雌花=1:1 。基因型为FfMm的黄瓜表型为雌花,不能产生花粉,无法自交,因此该方案不可行。
Ⅲ.F1中基因型为FfMm的黄瓜(雌花)与F1中杂合子黄瓜(雄花ffMm)进行杂交,若基因F/f、M/m位于非同源染色体上,则子代的基因型为FfMM:FfMm:ffMM:ffMm:Ffmm:ffmm=1:2:1:2:1:1:1,子代中雌花:两性花:雄花=3:1:4;若基因F/f、M/m位于一对同源染色体上(FM位于一条染色体上,fm位于另一条染色体上),则子代的基因型为FfMm:FfMM:ffmm:ffMm,即子代中雌花:雄花=1:1。
19. 表观遗传是指DNA序列不改变,而基因的表达发生可遗传的改变。DNA甲基化是表观遗传中最常见的现象之一。某些基因在启动子上存在富含双核苷酸“CG”的区域,称为“CG岛”。其中的胞嘧啶在发生甲基化后转变成5-甲基胞嘧啶但仍能与鸟嘌呤互补配对。细胞中存在两种DNA甲基化酶(如图1所示),从头甲基化酶只作用于非甲基化的DNA,使其半甲基化;维持甲基化酶只作用于DNA的非甲基化位点,使其全甲基化。
(1)由于图2中过程①的方式是半保留复制,所以其产物都是______(半/全)甲基化的,因此过程②必须经过_______的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态。
(2)研究发现,启动子中“CG岛”的甲基化会影响相关蛋白质与启动子的结合,从而抑制_________。
(3)小鼠的A基因编码胰岛素生长因子-2 (IGF-2), a基因无此功能(A、a位于常染色体上)。IGF-2 是小鼠正常发育必需的一种蛋白质,缺乏时小鼠个体矮小。在小鼠胚胎中,来自父本的A及其等位基因能够表达,来自母本的则不能表达。检测发现,这对基因的启动子在精子中是非甲基化的,在卵细胞中则是甲基化的。若纯合矮小雌鼠与纯合正常雄鼠杂交,则F1的表现型应为 _______ 。F1雌雄个体间随机交配,则F2的表现型及其比例应为 ________ = ________ 。
【答案】 ①. 半 ②. 维持甲基化酶 ③. 基因的表达 ④. 全部正常 ⑤. 正常∶矮小 ⑥. 1∶1
【解析】
【分析】
根据题意分析可知:由于表现遗传是指DNA序列不改变,而基因的表达发生可遗传的改变,说明其基因没有发生突变;根据题干信息,应用基因分离定律分析胚胎中基因的表达情况,推测后代的表现型;根据图示分析DNA复制的半保留特点和DNA甲基化形成过程。
【详解】(1)图 2 中过程①的模板链都含甲基,过程①的方式是半保留复制,而复制后都只含一个甲基,所以其产物都是半甲基化的。因此过程②必须经过维持甲基化酶的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态。
(2)由于 RNA 聚合酶与启动子结合,催化基因进行转录。研究发现,启动子中“CG 岛”的甲基化会影响相关蛋白质(RNA 聚合酶)与启动子的结合,不能合成mRNA,从而抑制基因的表达。
(3)由于在小鼠胚胎中,来自父本的 A 及其等位基因能够表达,来自母本的A则不能表达。所以纯合矮小雌鼠(aa)与纯合正常雄鼠(AA)杂交,则 F1 的表现型应为全部正常(Aa)。由于卵细胞中的 A 及其等位基因由于启动子甲基化而不表达,精子中的 A 及其等位基因由于启动子非甲基化而表达;并且含 A 的精子∶含 a 的精子=1∶1,所以 F1 雌雄个体间随机交配,后代中的基因型为AA(表现为正常):Aa:Aa:aa(矮小)=1∶1∶1∶1,由于后代中Aa基因型的个体中的A基因有些来自于父亲,有些来自于母亲,因此Aa基因型个体一半表现为正常,一半表现为矮小,因此F2 的表现型及其比例应为正常∶矮小=1∶1。
【点睛】本题结合图解,考查DNA的复制、基因分离定律的实质及应用、遗传信息的转录和翻译,要求考生识记DNA分子复制方式;识记遗传信息转录和翻译的条件等及知识,掌握基因分离定律的实质,能结合图中和题中信息准确答题,属于考纲理解层次的考查。
20. 海马是与记忆相关的脑区。雌鼠在老年期会出现海马萎缩,为研究这一现象与雌激素分泌减少的关系,科研人员利用正常雌鼠和性成熟时切除卵巢的雌鼠(GDX雌鼠)进行相关实验,部分结果如图所示。
回答下列问题:
(1)小鼠雌激素的分泌受到______轴的分级调节。
(2)据图分析,影响雌鼠海马中突触数量和海马体积的因素是______;推测GDX雌鼠中年期会出现记忆障碍,依据是______。
(3)进一步的实验证实雌激素调控海马萎缩的靶细胞是海马星形胶质细胞。已知激素与受体结合后,可通过特定基因影响靶细胞的生物学效应。为确定雌激素调控的特定基因,对敲除雌激素受体基因的海马星形胶质细胞进行______(填“基因组”或“mRNA”)测序,将测序数据与______细胞相应的测序数据进行比对分析,并结合其他实验最终确认雌激素调控海马体积的基因为Enol。
(4)根据上述结果,除补充雌激素外,提出一种治疗雌鼠海马萎缩的思路______。
【答案】(1)下丘脑—垂体—卵巢
(2) ① 年龄、卵巢 ②. GDX雌鼠中年期海马体积减小,突触数量减少
(3) ①. mRNA ②. 正常的海马星形胶质
(4)调控海马星形胶质细胞中Enol的表达量/调节海马星形胶质细胞中Enol蛋白活性
【解析】
【分析】下丘脑分泌促性腺激素释放激素,促性腺激素释放激素作用于垂体,垂体合成和分泌促性腺激素,促性腺激素作用于性腺,性腺分泌性激素,性激素对下丘脑和垂体具有负反馈调节。
【小问1详解】
下丘脑分泌促性腺激素释放激素,促性腺激素释放激素作用于垂体,垂体合成和分泌促性腺激素,促性腺激素作用于卵巢,其分泌雌激素,小鼠雌激素的分泌受到下丘脑—垂体—卵巢轴的分级调节。
【小问2详解】
据图分析,青年和中年的正常雌鼠的海马中突触相对数量比老年正常雌鼠更多,青年和中年正常雌鼠的海马体积比老年正常雌鼠更大;性成熟时切除卵巢后,中年GDX雌鼠的海马中突触相对数量(以及海马体积)与老年GDX雌鼠相同,中年正常雌鼠的海马中突触相对数量比中年GDX雌鼠的多,中年正常雌鼠的海马体积比中年GDX雌鼠的更大,因此,影响雌鼠海马中突触数量和海马体积的因素是年龄、卵巢。GDX雌鼠中年期会出现记忆障碍,依据是相比正常雌鼠中年期,GDX雌鼠中年期海马体积减小,突触数量减少。
【小问3详解】
由题意可知,雌激素与海马星形胶质细胞的受体结合后,会引起海马星形胶质细胞中的特定基因转录产生特定的mRNA,从而翻译出特定的蛋白质,敲除雌激素受体基因的海马星形胶质细胞不会产生该特定的mRNA,而正常的海马星形胶质细胞能产生该mRNA,因此,为确定雌激素调控的特定基因,对敲除雌激素受体基因的海马星形胶质细胞进行mRNA测序,将测序数据与正常的海马星形胶质细胞相应的测序数据进行比对分析,得出相关结论。
【小问4详解】
已经确认雌激素调控海马体积的基因为海马星形胶质细胞中的Enol,可推测雌鼠在老年期会出现海马萎缩,这与海马星形胶质细胞中Enol的表达量(减少)以及Enol的表达的蛋白质(活性降低)有关,因此除补充雌激素外,治疗雌鼠海马萎缩的另外措施可以调控海马星形胶质细胞中Enol的表达量或调节海马星形胶质细胞中Enol蛋白活性。
21. 脊髓损伤是多种病因引起的脊髓组织严重受损的一类临床疾病。研究发现,二甲双胍可以影响白细胞介素-6(IL-6)和雷帕霉素靶蛋白(mTOR)的表达,进而对脊髓损伤恢复产生一定的影响。回答下列问题:
(1)为研究二甲双胍对IL-6和mTOR表达的影响,选取生理状态相同的成年健康小鼠若干只,随机分为3组,实验如下表。
组别
实验处理
培养
实验结果测定
Ⅰ组
____
封闭、分笼饲养,饲养环境温度22~24℃
各组中随机选择3只小鼠,对IL-6和mTOR的表达量进行测定
Ⅱ组
手术损伤脊髓
Ⅲ组
____+二甲双胍治疗
①表中Ⅰ组和Ⅲ组划线处的处理分别为______和______。
A.不进行手术 B.手术损伤脊髓 C.手术不损伤脊髓
②本实验的自变量是______。
(2)IL-6和mTOR表达量的检测结果如下图所示(注:条带颜色的深浅代表相应蛋白质的含量)。
分析图1数据,可得出结论:______。图2结果表明二甲双胍可以有效降低mTOR的表达量,判断依据是:______。
(3)过高的IL-6会导致体内炎症反应的发生,影响小鼠的运动功能恢复。mTOR是一种与自噬活动有关的特异性蛋白。研究发现,自噬活动增强,可降低神经元的死亡率,减少脱髓鞘的面积,促进神经功能的恢复。综合上述研究,完善二甲双胍促进脊髓损伤小鼠运动功能恢复机制的图解①______;②______。
【答案】(1) ① C ②. B ③. 有无二甲双胍处理
(2) ①. 二甲双胍可以有效降低IL-6的表达量 ②. 对比Ⅰ组手术不损伤脊髓,mTOR的表达量较多,对比Ⅱ组、Ⅲ组,Ⅱ组、Ⅲ组手术损伤脊髓,由于Ⅲ组施加二甲双胍治疗,Ⅲ组mTOR的表达量比Ⅱ组少,说明二甲双胍可以有效降低mTOR的表达量
(3) ①. 降低体内炎症反应的发生 ②. 促进细胞的自噬活动
【解析】
【分析】本实验为研究二甲双胍对IL-6和mTOR表达的影响,自变量为有无二甲双胍处理,因变量为IL-6和mTOR的表达量。
【小问1详解】
实验应遵循对照原则、单一变量原则和控制无关变量原则,分析题表可知:
①Ⅰ组、Ⅱ组为对照组,Ⅰ组的处理为手术不损伤脊髓(C项),作为空白对照,Ⅱ组的处理为手术损伤脊髓,但不施加二甲双胍,Ⅲ组作为实验组,Ⅲ组的处理为手术损伤脊髓+二甲双胍治疗(B项)。
②本实验为研究二甲双胍对IL-6和mTOR表达的影响,自变量为有无二甲双胍处理,因变量为IL-6和mTOR的表达量。
【小问2详解】
分析图1数据,Ⅰ组手术不损伤脊髓,IL-6表达量较少,对比Ⅱ组、Ⅲ组,Ⅱ组、Ⅲ组手术损伤脊髓,由于Ⅲ组施加甲双胍治疗,Ⅲ组的IL-6表达量比Ⅱ组少,说明二甲双胍可以有效降低IL-6的表达量;图2中,对比Ⅰ组手术不损伤脊髓,mTOR的表达量较多,对比Ⅱ组、Ⅲ组,Ⅱ组、Ⅲ组手术损伤脊髓,由于Ⅲ组施加甲双胍治疗,Ⅲ组mTOR的表达量比Ⅱ组少,说明二甲双胍可以有效降低mTOR的表达量。
【小问3详解】
二甲双胍可以有效降低IL-6和mTOR的表达量,过高的IL-6会导致体内炎症反应的发生,影响小鼠的运动功能恢复,二甲双胍可以降低IL-6的表达量,降低体内炎症反应的发生,使小鼠的运动功能得以恢复;mTOR会抑制细胞的自噬活动,二甲双胍可以有效降低mTOR的表达量,从而促进细胞的自噬活动,自噬活动增强,可降低神经元的死亡率,减少脱髓鞘的面积,促进神经功能的恢复。即图中的①是降低体内炎症反应,②是促进细胞自噬活动。
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浏阳市高三12月份联盟校联考生物学试题
(考试时间:75分钟;满分:100分)
一、选择题:本题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 鲜枣烘干后即为中药干枣,干枣富含葡萄糖、维生素、铁、钾和蛋白质等。下列说法错误的是( )
A. 糖尿病患者不适合大量食用干枣
B. 鲜枣在烘干过程中损失的主要是自由水
C. 干枣中的蛋白质不能与双缩脲试剂产生紫色反应
D. 适量食用干枣有助于合成血红蛋白,缓解某些贫血症状
2. 细胞中的无机盐种类众多,行使不同的功能。下列因无机盐缺乏导致出现的生物异常症状的叙述,错误的是( )
A. 土壤中镁元素缺乏,会使植物叶绿素含量下降,光合作用能力下降
B. 摄入的食物中铁元素缺乏,会使血红素的含量降低,导致发生贫血
C. 人体内钠离子缺乏会引起神经细胞的兴奋性增强,引发肌肉酸痛
D. 某哺乳动物若血液中钙离子的含量偏低,则会出现抽搐等症状
3. 生物分子凝聚体是由蛋白质或核酸组成的无膜细胞结构。FREE1(一种蛋白质)可形成具有液态属性的凝聚体,其通过产生的毛细作用力直接驱动多囊泡体(MVBs)膜内陷、切割形成腔内小泡(ILV),参与蛋白质的分选。下列叙述错误的是( )
A. 生物分子凝聚体与核糖体、中心体具有一定的相似性
B. 生物体内凝聚体的形成有利于协助细胞更好地执行功能
C. MVBs膜内陷、切割的过程体现了生物膜具有一定的流动性
D. MVBs形成ILV的过程由ATP直接供能
4. 下列关于物质跨膜运输的方式及其特点的叙述,正确的是( )
A. 自由扩散是一种被动运输方式,其运输速率完全取决于膜两侧物质的浓度差
B. 载体蛋白在协助扩散和主动运输中的空间构象变化是完全相同的
C. 主动运输是一种需要细胞提供能量的运输方式,并依赖膜上特定的载体蛋白
D. 胞吞和胞吐是大分子物质进出细胞的主要方式,需通过载体蛋白来完成
5. 细菌脂多糖能促进细胞质基质中的Fe2+大量进入线粒体,导致大量活性氧自由基(ROS)的产生,进而损伤线粒体内膜上的蛋白质,引起心肌细胞坏死,最终导致脓毒血症的发生。葛根素可有效改善由细菌脂多糖引发的脓毒血症。下列叙述错误的是( )
A. Fe2+大量进入线粒体,可导致有氧呼吸减弱
B. ROS会攻击DNA,增加基因突变的风险
C. 葛根素可能具有抑制Fe2+大量进入线粒体的作用
D. 线粒体内膜上的某些蛋白质可催化丙酮酸分解生成二氧化碳
6. IL-11是一种促炎细胞因子,随着小鼠年龄的增长,IL-11基因在许多组织中的表达增强,以调节ERK-AMPK-mTORC1轴,使ERK、mTQR磷酸化水平升高。研究发现,敲除IL-11基因可以显著延长小鼠的寿命。下列叙述错误的是( )
A. 细胞的衰老和凋亡都受基因调控,对生物体具有积极意义
B. ERK-AMPK-mTORC1轴中ERK等的磷酸化水平升高可能加速衰老
C. IL-11基因选择性表达只发生在衰老的细胞或组织中
D. 若使用抗IL-11抗体抑制IL-11的功能,则可能有利于延长小鼠的寿命
7. 1986年,英国科学家钱伯斯发现了硒代半胱氨酸(非必需氨基酸),并提出硒代半胱氨酸由密码子UGA编码。最初,人们仅把UGA视为多肽合成的终止密码子,现在发现它在某些情况下也可以编码硒代半胱氨酸。下列叙述正确的是( )
A. 硒代半胱氨酸的出现使运载氨基酸的tRNA种类发生改变,tRNA的反密码子含有5’ACU 3’碱基序列
B. 正常情况下每个基因均含有终止密码子
C. 多肽链中若含有1个硒代半胱氨酸,则其mRNA模板中含有两个UGA序列
D. 反密码子与密码子的配对方式不由tRNA上结合的氨基酸决定
8. 利用尖叶蕉(2N=22)和长梗蕉(2N=22)进行杂交,能获得三倍体无子香蕉,培育过程如图所示,其中A、B表示染色体组。下列说法错误是( )
A. 利用低温处理尖叶蕉幼苗是为了抑制着丝粒的分裂
B. 尖叶蕉(4N=AAAA)的细胞中最多含有88条染色体
C. 步骤①②利用的遗传学原理有染色体变异和基因重组
D. 无子香蕉细胞中的染色体组成为AAB
9. 尼安德特人是几万年前与现代人平行生存的人种,也是在人类进化树中最接近现代人种的一种人类。研究人员将尼安德特人的基因测序结果与来自中国、法国、巴布亚新几内亚、非洲南部和西部的5个现代人的基因组进行比较,发现现代人有1%~4%的DNA来自尼安德特人,科学家据此推测现代人与尼安德特人可能在小范围内发生过基因交流。下列有关叙述正确的是( )
A. 尼安德特人和同时期现代人有相同的种群基因库
B. 不同人种之间进行基因交流可以提高生物多样性
C. 尼安德特人进化的标志是与现代人的基因频率出现差异
D. 基因测序结果属于分子水平的证据,是研究生物进化最直接的证据属
10. 谷氨酸是一种兴奋性神经递质,能够与突触后膜上的NMDA受体、AMPA受体等结合,这些受体是阳离子的通道,能使带正电荷的离子(如Na+)进入突触后神经元并使其兴奋。下列有关分析错误的是( )
A. 若用药物抑制突触前膜对谷氨酸的回收,则突触后神经元可能会持续兴奋
B. 谷氨酸在突触间隙中的传递需要消耗细胞代谢产生的能量
C. 作为神经递质的谷氨酸可通过组织液作用于突触后膜上的受体
D. 谷氨酸使突触后神经元兴奋的过程体现了细胞膜的信息交流功能
11. 肾上腺素作用于心脏、血管时会引起血管收缩,心脏活动增强,血压急剧上升。我国特产药材麻黄中含有麻黄素,其化学结构和生理功能与肾上腺素相似,在临床上可以替代肾上腺素。下列分析错误的是( )
A. 肾上腺素和麻黄素均为动物激素,均可调节生物体生命活动
B. 肾上腺髓质分泌肾上腺素,激素不一定都由内分泌腺分泌
C. 肾上腺素作为激素,发挥作用需经过体液的运输
D. 给心脏骤停的病人注射肾上腺素,可引起患者血糖升高
12. 由肝细胞合成分泌、胆囊储存释放的胆汁属于消化液,其分泌与释放的调节方式如图所示:
据图分析,下列叙述错误的是( )
A. 若给正常小鼠注射CCK抗体,将影响小鼠胆囊平滑肌收缩,使小鼠胆囊释放的胆汁量减少
B. CCK作用于靶细胞需要通过体液进行运输,而ACh作用于靶细胞不需要经过体液
C. 迷走神经接受下丘脑传来的刺激后,兴奋在迷走神经纤维上的传导是单方向的
D. 肝细胞受到信号刺激后,发生动作电位,此时膜内侧电位由负电位变为正电位
二、选择题:本题共4小题,每小题4分,共16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。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
13. 水淹、灌溉不均匀等极易使植株根系供氧不足,造成低氧胁迫。某研究小组利用水培技术探究了低氧条件对A、B两个黄瓜品种根细胞呼吸的影响,测得第6天时根细胞中丙酮酸和乙醇的含量,结果如图1、2所示。下列说法错误的是( )
A. 该实验的自变量是通气情况、黄瓜品种,因变量是丙酮酸和乙醇的含量
B. 氧气充足时,黄瓜根细胞产生丙酮酸场所是细胞质基质
C. 正常通气情况下,根细胞只进行有氧呼吸,而在低氧胁迫情况下则进行有氧呼吸和无氧呼吸
D. 低氧胁迫情况下,品种A的根细胞中催化丙酮酸转化为乙醇的酶的活性低于品种B的
14. 斑马鱼17号染色体上有两对等位基因D/d、G/g,基因型为dd的斑马鱼胚胎期会发出红色荧光,带有G基因的斑马鱼胚胎期能够发出绿色荧光。用个体M和N进行如下杂交实验。下列叙述错误的是( )
A. 根据实验结果可以推断出亲代M、N的基因型分别为Ddgg和DdGG
B. 亲代M的初级精(卵)母细胞在减数分裂过程中一定发生了互换
C. 子代中只发绿色荧光的胚胎基因型为DdGg
D. 子代斑马鱼中胚胎期无荧光的数量比发红色荧光的数量多
15. 研究表明,circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡,调控机制见图。miRNA是细胞内一种单链小分子RNA,可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA,可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合,从而提高mRNA的翻译水平。下列说法错误的是( )
A. 细胞凋亡是由基因决定的程序性死亡
B. miRNA表达量升高会抑制细胞凋亡
C. circRNA可能通过核孔运出细胞核
D. circRNA含量升高会促进细胞凋亡
16. 磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)信号转导可调节细胞增殖,其异常活化会使肿瘤细胞无法呈递出相应的抗原,不能吸引免疫细胞“歼灭敌人”。研究表明PI3K抑制剂可以在干扰素IFNγ存在的情况下提升抗原的呈递水平,降低了肿瘤细胞逃逸几率。下列有关分析错误的是( )
A. 在体液免疫的二次免疫中PI3K主要参与调节记忆细胞和浆细胞的增殖
B. 干扰素IFNγ是一种主要由辅助性T细胞分泌的细胞因子
C. 没有逃逸的肿瘤细胞主要被活化的细胞毒性T细胞识别和裂解
D. PI3K抑制剂可促进肿瘤将抗原呈递给辅助性T细胞和细胞毒性T细胞
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
17. 研究发现植物的细胞呼吸除具有与动物细胞相同的途径外,还包括另一条由交替氧化酶(AOX)主导的途径,AOX呼吸途径有重要的光破坏防御作用。下图表示叶肉细胞内的细胞光合、呼吸途径及AOX呼吸途径的光破坏防御机制。其中iATP为细胞内ATP,
(1)细胞呼吸过程中NADH的产生场所是______,NADPH的作用是______。
(2)研究发现,强光下,过剩的光能若不能及时转化为热能会对光系统造成损伤。AOX呼吸途径能有效缓解强光对光系统的损伤,其机制是______。
(3)eATP与细胞膜上的DORN1结合后能激发细胞内与光合作用相关的信号传导。DORN1的化学本质是______,体现了细胞膜______功能。
(4)AOX分布在植物细胞的线粒体内膜上,据此分析AOX在细胞呼吸中的作用是______。
18. 黄瓜的花有两性花(雌雄蕊均发育)、雌花(仅雌蕊发育)、雄花(仅雄蕊发育)之分。基因F/f、M/m是黄瓜花芽分化过程中乙烯合成途径的关键基因,对黄瓜花的性别决定有重要作用,基因F和M的作用机制如图1所示(基因f、m无相关功能)。回答下列问题:
(1)若让雌花黄瓜和雄花黄瓜杂交,在人工异花传粉的操作过程中,可以省去____步骤。
(2)据图分析,雌花黄瓜的基因型有____种。
(3)为研究基因F/f、M/m的遗传机制,某兴趣小组选择了甲、乙两株黄瓜进行杂交实验。研究人员用基因F/f、M/m的引物扩增了甲、乙两株黄瓜的生殖细胞中的DNA,精子或卵细胞的基因型如图2所示。
Ⅰ.已知①②来自甲黄瓜,③④来自乙黄瓜。据此分析甲、乙黄瓜的表型分别是____。
Ⅱ.若甲和乙杂交,则F1的表型及比例是____。小组成员A认为该结果不能判断基因F/f、M/m在染色体上的位置关系,但可以选择F1中基因型为FfMm的黄瓜自交来推断,小组成员B认为该方案不可行,其理由是____。
Ⅲ.为继续探究基因F/f、M/m在染色体上的位置关系,小组成员B认为可选择F1中基因型为FfMm的黄瓜与F1中杂合子黄瓜进行杂交来推断。根据以上信息综合分析,写出实验思路和预期结果____。
19. 表观遗传是指DNA序列不改变,而基因的表达发生可遗传的改变。DNA甲基化是表观遗传中最常见的现象之一。某些基因在启动子上存在富含双核苷酸“CG”的区域,称为“CG岛”。其中的胞嘧啶在发生甲基化后转变成5-甲基胞嘧啶但仍能与鸟嘌呤互补配对。细胞中存在两种DNA甲基化酶(如图1所示),从头甲基化酶只作用于非甲基化的DNA,使其半甲基化;维持甲基化酶只作用于DNA的非甲基化位点,使其全甲基化。
(1)由于图2中过程①的方式是半保留复制,所以其产物都是______(半/全)甲基化的,因此过程②必须经过_______的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态。
(2)研究发现,启动子中“CG岛”的甲基化会影响相关蛋白质与启动子的结合,从而抑制_________。
(3)小鼠的A基因编码胰岛素生长因子-2 (IGF-2), a基因无此功能(A、a位于常染色体上)。IGF-2 是小鼠正常发育必需的一种蛋白质,缺乏时小鼠个体矮小。在小鼠胚胎中,来自父本的A及其等位基因能够表达,来自母本的则不能表达。检测发现,这对基因的启动子在精子中是非甲基化的,在卵细胞中则是甲基化的。若纯合矮小雌鼠与纯合正常雄鼠杂交,则F1的表现型应为 _______ 。F1雌雄个体间随机交配,则F2的表现型及其比例应为 ________ = ________ 。
20. 海马是与记忆相关的脑区。雌鼠在老年期会出现海马萎缩,为研究这一现象与雌激素分泌减少的关系,科研人员利用正常雌鼠和性成熟时切除卵巢的雌鼠(GDX雌鼠)进行相关实验,部分结果如图所示。
回答下列问题:
(1)小鼠雌激素的分泌受到______轴的分级调节。
(2)据图分析,影响雌鼠海马中突触数量和海马体积的因素是______;推测GDX雌鼠中年期会出现记忆障碍,依据是______。
(3)进一步的实验证实雌激素调控海马萎缩的靶细胞是海马星形胶质细胞。已知激素与受体结合后,可通过特定基因影响靶细胞的生物学效应。为确定雌激素调控的特定基因,对敲除雌激素受体基因的海马星形胶质细胞进行______(填“基因组”或“mRNA”)测序,将测序数据与______细胞相应的测序数据进行比对分析,并结合其他实验最终确认雌激素调控海马体积的基因为Enol。
(4)根据上述结果,除补充雌激素外,提出一种治疗雌鼠海马萎缩思路______。
21. 脊髓损伤是多种病因引起的脊髓组织严重受损的一类临床疾病。研究发现,二甲双胍可以影响白细胞介素-6(IL-6)和雷帕霉素靶蛋白(mTOR)的表达,进而对脊髓损伤恢复产生一定的影响。回答下列问题:
(1)为研究二甲双胍对IL-6和mTOR表达的影响,选取生理状态相同的成年健康小鼠若干只,随机分为3组,实验如下表。
组别
实验处理
培养
实验结果测定
Ⅰ组
____
封闭、分笼饲养,饲养环境温度22~24℃
各组中随机选择3只小鼠,对IL-6和mTOR的表达量进行测定
Ⅱ组
手术损伤脊髓
Ⅲ组
____+二甲双胍治疗
①表中Ⅰ组和Ⅲ组划线处的处理分别为______和______。
A.不进行手术 B.手术损伤脊髓 C.手术不损伤脊髓
②本实验的自变量是______。
(2)IL-6和mTOR表达量的检测结果如下图所示(注:条带颜色的深浅代表相应蛋白质的含量)。
分析图1数据,可得出结论:______。图2结果表明二甲双胍可以有效降低mTOR的表达量,判断依据是:______。
(3)过高的IL-6会导致体内炎症反应的发生,影响小鼠的运动功能恢复。mTOR是一种与自噬活动有关的特异性蛋白。研究发现,自噬活动增强,可降低神经元的死亡率,减少脱髓鞘的面积,促进神经功能的恢复。综合上述研究,完善二甲双胍促进脊髓损伤小鼠运动功能恢复机制的图解①______;②______。
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