内容正文:
潮州市暨实高级中学高三十月月考生物
时间:75分钟 分值:100分
考生注意:
1.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔填写姓名、班级及考场/座位号,用2B铅笔将准考证对应标号涂黑。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.本试卷命题范围:高考范围,以现阶段已经复习范围为主。
一、选择题:16小题,共40分。第1~12小题,每小题2分;第13~16小题,每小题4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. 减肥是现在特别普遍和热门的一个话题,控制体重不仅是爱美人士的愿望,也是现代人健康生活的一种方式。众多减肥人士采用低碳水、高膳食纤维且保证足够蛋白质摄入的饮食方式。下列相关叙述正确的是( )
A. 减少碳水的摄入后,可能引起糖代谢障碍,此时脂肪大量转化为糖类进而为生命活动供能
B. 蛋白质经过煮熟处理后其特定的空间结构遭到破坏,不利于人体的消化与吸收
C. 过度节食可能使基础代谢率降低,身体进入节能模式,反而不利于后续的减肥进程
D. 蔬菜中的膳食纤维在人体消化道内先水解为葡萄糖才能被小肠上皮细胞吸收
2. 下列有关课本实验的说法正确的是( )
A. 调查遗传病发病率时发现样本太少可扩大调查范围,已获得的原始数据可以再用
B. 探究“酶的专一性”实验,用淀粉酶催化淀粉水解,检测是否有大量还原糖生成
C. 设计预实验是为了避免实验偶然性,排除其他干扰因素对实验结果的影响
D. 在“用高倍镜观察叶绿体和细胞质的流动”的实验中,常选用黑藻或菠菜叶下表皮作为实验材料
3. 饶平县汤溪水库位于北回归线附近的热带地区,是广东省东部的大型供水水库。湖区周围群山72峰,有鹰山、桃山、鲤鱼岛等景观。山影倒映湖面,游艇飞驰,凉风送爽,令人心旷神怡。下列有关景区内生物叙述错误的是( )
A. 湖水中蓝细菌和大肠杆菌都有细胞壁、细胞膜、核糖体等结构
B. 湖水中蓝细菌能进行光合作用,因为其叶绿体中含有叶绿素
C. 湖水中蓝细菌与衣藻结构上的最大区别是有无核膜包被的细胞核
D. 根据细胞学说可知景区内动物和植物之间存在一定的统一性
4. 下图表示口服中药汤剂进入肠道后,有效成分被小肠吸收的常见转运途径。其中a表示细胞间途径,b、c、d表示跨膜转运途径,其中M、N分别表示摄入型和外排型转运蛋白。下列叙述错误的是( )
A. 药物以不同途径转运体现了细胞膜的功能特点
B. 药物通过途径c吸收时必需有腺苷三磷酸供能
C. 药物通过途径b吸收时一定是顺浓度运输的
D. 部分药物口服药效不高可能与N的功能有关
5. 海洋生物的碳汇作用是通过生物泵(BP)和微型生物碳泵(MCP)实现的,BP是指浮游植物通过光合作用固定CO2,并形成颗粒有机碳从海洋表层向深层运输,MCP是指利用微生物转化有机碳生成惰性(难分解)有机碳过程。下列叙述错误的是( )
A. 参与MCP过程的微生物在生态系统中属于生产者
B. 和BP相比,MCP固定的碳更难再次参与物质循环
C. 和MCP相比,光照强度变化对BP过程影响更显著
D. 增强BP和MCP过程有利于加快“碳中和”进程
6. 过氧化物酶体是存在于动植物细胞中一种单层膜细胞器,可来源于线粒体和内质网分泌的囊泡的融合。该细胞器中主要含有氧化酶和过氧化氢酶类,氧化酶消耗氧气将底物氧化分解并产生过氧化氢,过氧化氢酶将过氧化氢分解为水和氧气。下列有关叙述错误的是( )
A. 过氧化物酶体的形成体现了生物膜的流动性
B. 过氧化物酶体中的酶最先在核糖体上合成
C. 过氧化物酶体与线粒体均为需氧细胞器
D. 过氧化物酶体属于细胞的生物膜系统
7. 研究发现,人参皂苷 Rg5有较强的抗胃癌活性,能够诱导胃癌细胞发生S期阻滞并抑制其转移,其作用机制是抑制 Noteh1 蛋白基因的表达。下列相关叙述错误的是( )
A. 提高 Notchl蛋白基因甲基化水平是治疗胃癌的一种思路
B. 经人参皂苷 Rg5 处理后胃癌细胞的代谢活动整体会减弱
C. 与正常细胞相比,胃癌细胞表面糖蛋白减少,细胞内染色质收缩
D. 与正常细胞相比,胃癌细胞的端粒可能不会随细胞分裂而缩短
8. 研究发现,机体处于缺氧状态且严重感染时,细胞中的线粒体会受到损伤,导致细胞膜上的钠钾泵发生功能障碍,引起细胞内Na⁺和液体积累过多,出现细胞水肿。下列叙述正确的是( )
A. Na⁺通过钠钾泵的跨膜运输属于主动运输或协助扩散
B. 细胞水肿是由机体细胞外液渗透压升高导致的
C. 细胞内液渗透压主要依赖从食盐中摄取的Na⁺和Cl⁻
D 静脉注射适量蛋白质有助于缓解细胞水肿
9. 如图是光合作用过程示意图(字母代表物质),PSBS是一种类囊体膜蛋白,能感应类囊体腔内H+的浓度而被激活,激活的PSBS抑制电子在类囊体膜上的传递,最终将过量的光能转换成热能释放,防止强光对植物细胞造成损伤。下列说法错误的是( )
A. H+经过Z蛋白外流的同时,细胞利用B物质来合成C物质
B. 叶绿素分子中被光激发的e-,经传递到达D结合H+后生成NADPH
C. 物质F浓度降低至原浓度一半时,短时间内C5化合物的含量将降低
D. 降低Z蛋白的活性和阻断卡尔文循环中F的供应都将有利于PSBS发挥功能
10. 干旱可诱导植物体内ABA增加以减少失水,催化ABA的生物合成需要关键酶N和分泌型短肽C。分别用微量的ABA或C处理拟南芥根部后,实验结果如图甲。分别在正常和干旱环境下处理两种拟南芥(野生型和C基因缺失突变体),实验结果如图乙。下列分析正确的是( )
A. 短肽C由其前体肽加工而成,该前体肽一直在内质网上的核糖体上合成
B. 图甲实验的自变量为短肽C和ABA,因变量为气孔开度
C. 直接施用ABA比施用等量短肽C降低叶片气孔开度的效果更明显
D. 缺少短肽C则N基因无法表达,ABA也无法合成
11. 2024年诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家Victor Ambros和Gary Ruvkun,以表彰他们发现了微小核糖核酸(miRNA)及其在转录后基因调控中的作用。miRNA可与靶mRNA部分序列配对并结合,进而引起靶mRNA翻译受阻或被降解,且不同的miRNA在个体发育的不同阶段产生。下列有关说法错误的是( )
A. miRNA在形成过程中需要RNA聚合酶和核酸酶的作用
B. miRNA的产生可能与细胞的分化有关
C. 一种miRNA只可以对一种靶mRNA进行调节
D. 由于miRNA的调控作用导致生物体表型发生可遗传变化的现象,属于表观遗传
12. 如图是细胞内的有氧呼吸某阶段的简化示意图。下列相关叙述错误的是( )
A. 该过程发生在线粒体内膜上
B. H⁺通过主动运输由线粒体基质运输到线粒体内外膜间隙
C. 该阶段用于合成ATP能量直接来自H⁺的浓度梯度势能
D. 可通过设置无氧条件降低上述过程的速率,达到延长种子贮藏寿命的目的
13. 细胞周期检验点是细胞周期调控的一种机制,当细胞周期中某一节点出现“异常事件”,调节机制就被激活,排除“故障”或使细胞周期中断。下列相关叙述错误的是( )
A. 细胞周期检验点往往与相应的分子修复机制共同作用
B. 检验点3通过后,说明具备分裂条件,细胞将进入分裂期
C. 检验点4和5的检测不包括纺锤体组装的检验
D. 有的细胞可能因某些原因暂时脱离细胞周期,不进行增殖
14. 基因型为AaBb的某动物生殖器官内4种不同细胞的染色体组成如下图,染色体上的字母表示基因。下列相关叙述正确的是( )
A. 图①染色体高度螺旋化,此时细胞内不进行DNA的复制和蛋白质的合成
B. 图②非同源染色体的自由组合会导致所形成的配子中只含非等位基因
C. 图③为次级精母细胞,其形成的两个精细胞的核遗传物质相同
D. 图④细胞同时出现B、b,其产生的子细胞对子代的性状没有影响
15. 乳酸循环是人体代谢中一个重要的循环过程,包括骨骼肌细胞无氧呼吸生成乳酸,乳酸通过血液进入肝细胞中,经过糖异生作用重新生成葡萄糖,葡萄糖通过血液又被肌肉细胞摄取,具体过程如下图。下列叙述正确的是( )
A. 肌肉细胞生成乳酸常发生于剧烈运动时,场所是线粒体基质
B. 肌肉细胞中不能进行糖异生过程,根本原因是缺乏酶3
C. 由图可知糖异生是一个放能过程,与ATP的水解相联系
D. 乳酸循环既可防止乳酸过多导致稳态失调,又可避免能量浪费
16. UCA1是一类非编码RNA,研究表明UCA1可以通过募集与IMPDH1/2启动子区结合的转录因子TWIST1,从而促进IMPDH1/2的转录,产生酶M。酶M可促进IMP转变成GTP。GTP则可以增加前核糖体RNA的产生和促进GTP酶活性的增强,从而促进膀胱癌症细胞的增殖、迁移和侵袭,相关过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 图④过程产生的前核糖体RNA需经过加工产生成熟rRNA
B. 图③过程需要以氨基酸为原料,且在核糖体上进行脱水缩合
C. 非编码RNA除了UCA1,还包括rRNA、tRNA等不编码蛋白质的RNA
D TWIST1与UCA1结合后,通过UCA1与IMPDH1/2启动子区结合
二、非选择题。(本题共5小题,总分60分)
17. 科学家詹姆斯·罗思曼、兰迪·谢克曼和科学家托马斯·祖德霍夫曾获诺贝尔生理学或医学奖。获奖理由是“发现细胞内的主要运输系统——囊泡运输的调节机制”。兰迪·谢克曼发现了囊泡传输所需的一组基因;詹姆斯·罗思曼阐明了囊泡是如何与目标融合并传递的蛋白质机器;托马斯·祖德霍夫则揭示了信号是如何引导囊泡精确释放被运输物的。三位科学家揭开了细胞精确控制物质运输和投递的神秘面纱。囊泡被分成披网络蛋白小泡、COPⅠ被膜小泡以及COPⅡ被膜小泡三种类型。三种囊泡介导不同途径的运输,分工井井有条,在正确的时间把正确的细胞“货物”运送到正确的目的地。据图回答问题。
(1)囊泡是细胞中一种结构,由于其结构不固定,因而不属于细胞器。图示细胞中,能产生囊泡的结构有__________;“a”表示的大分子物质通过细胞膜的方式与主动运输的区别是__________(答出2点)。
(2)COPⅠ被膜小泡主要介导蛋白质_________。囊泡在物质精确投送过程中起着重要作用,能实现精确投送说明囊泡膜上可能含有__________(填化学成分)。
(3)动物乳腺细胞含有免疫球蛋白基因,乳汁中含有免疫球蛋白。但科学工作者通过研究发现乳腺细胞不能合成免疫球蛋白,乳腺细胞不能合成免疫球蛋白的根本原因是_________。如果转运系统受到干扰,则会对有机体产生有害影响,并导致糖尿病等疾病,糖尿病的产生原因除了可能是胰岛素合成过程(环节)有问题或者胰岛素作用的靶细胞对胰岛素不敏感外,还有可能的原因是______________ 。
18. 真核细胞分裂过程中,染色体完成复制后产生的姐妹染色单体保持相互黏附状态,在分裂期才会分离并平均分配到子细胞中。黏连蛋白(姐妹染色单体之间的连结蛋白)的裂解是分离姐妹染色单体的关键性事件,分离酶(SEP)是水解黏连蛋白的关键酶。如图(a)(b)(c)分别表示分裂过程中细胞内发生的变化以及对应细胞内某些化合物的含量变化。
(1)如图表示某细胞分裂的不同时期,其中(b)所处的时期为________,你的判断依据是________________________________。
(2)分离酶(SEP)的活性需要被严密调控。保全素(SCR)能与分离酶紧密结合,并充当假底物而阻断其活性。据此分析,下列描述正确的是________。
A.分离酶没有专一性
B.保全素和黏连蛋白是同一种蛋白质
C.保全素和黏连蛋白空间结构有局部相似之处
D.保全素和黏连蛋白竞争分离酶的活性部位
(3)在人类细胞中,分离酶在分裂间期时被阻挡在细胞核外。如果此时核膜的通透性不恰当改变,使分离酶处于细胞核内,其可能的结果是________________,而此时纺锤丝还没有附着,分散的染色体随意移动会使得染色体分配混乱,从而导致无法保证DNA平均分配。
(4)据图中信息,蛋白复合物APC在间期和分裂期含量变化是________________,该含量变化在细胞周期中的作用是________________。
19. 根据光合作用碳同化的最初光合产物不同,把高等植物分成两类:C3植物和C4植物。C3植物叶片中的维管束鞘细胞不含叶绿体,维管束鞘以外的叶肉细胞排列疏松,含有叶绿体;C4植物中构成维管束鞘细胞和叶肉细胞都叶绿体。如图为C4植物玉米的暗反应和光呼吸原理示意图。请据图回答问题:
(1)光合作用是生物圈中最重要的植物细胞代谢之一,光合色素具有_____ 作用。
(2)Rubisco酶是一个双功能酶,CO2浓度高时,倾向于催化C5和CO2反应;O2浓度高时,倾向于催化C5和O2反应,最终生成CO2(称为光呼吸)。光呼吸中Rubisco酶与O2结合的场所是_____,据图分析,夏季正午C4植物光呼吸强度_____(填“大于”“小于”或“等于”)C3植物。
(3)光合作用过程根据对光照的需求不同,可以划分为光反应阶段与碳反应阶段,能将这两阶段联系起来的是_____物质之间的相互转化。科学家们在对C4植物光合作用的研究过程中,发现在维管束鞘细胞中只能进行光合作用的碳反应,从结构上分析,其原因可能是_____;在叶肉细胞的叶绿体中不能进行碳反应,据图分析其原因是_____。
20. 已知果蝇的有眼与无眼、正常翅与裂翅分别由基因A/a、B/b控制,这两对基因中只有一对位于X染色体上,且某一种基因型的个体存在胚胎致死现象。现有一对有眼裂翅雌雄果蝇杂交,F1表型及数量如图所示。为观察眼形基因的变化,研究者用红色荧光和绿色荧光分别标记A、a基因,不考虑基因突变和染色体变异。
(1)等位基因B、b的本质区别是_____,由杂交结果可以判定,控制果蝇翅形的基因位于_____染色体上,判断依据是_____。
(2)果蝇的胚胎致死现象可能与DNA甲基化有关,DNA甲基化是表观遗传中最常见的现象之一、DNA发生甲基化后会干扰RNA聚合酶的识别,推测DNA甲基化后,遗传信息_____(填“有”或“没有”)改变,DNA甲基化影响基因表达的机制可能是_____。
(3)分析F1的表型可知,推测基因型为_____的胚胎致死,请从亲本和F1中选择合适的果蝇设计杂交实验来验证你的推测,简要写出实验思路及预期结果:_____。
21. 小麦是我国重要的粮食作物之一,也是盐碱地开发利用的主要作物之一、研究表明,在盐碱条件下小麦的产量损失会超过60%。为了研究小麦耐盐基因TaHKT1(用A基因表示)控制的耐盐性状,研究人员利用基因工程构建了A基因超量表达的转基因小麦。回答下列问题:
(1)对A基因进行PCR扩增时,应选择图1中的引物_____,进行图1过程时应将温度控制为_____左右。
(2)强启动子是一段有特殊序列的DNA片段,能被_____识别并结合,驱动基因的_____。图2表示A基因与强启动子连接在一起得到的片段,据此推测构建该片段时,切割强启动子和A基因时均用到的限制酶为_____,并用_____将二者连接在一起得到图示片段,将该片段继续与图2中的Ti质粒相连时,应将其插入T-DNA中,原因是_____,应选择限制酶_____对该DNA片段和Ti质粒进行切割。
(3)为了检测A基因超量表达对小麦耐盐性状的影响,应如何设计实验?请写出实验思路。_____。
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潮州市暨实高级中学高三十月月考生物
时间:75分钟 分值:100分
考生注意:
1.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔填写姓名、班级及考场/座位号,用2B铅笔将准考证对应标号涂黑。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.本试卷命题范围:高考范围,以现阶段已经复习范围为主。
一、选择题:16小题,共40分。第1~12小题,每小题2分;第13~16小题,每小题4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. 减肥是现在特别普遍和热门的一个话题,控制体重不仅是爱美人士的愿望,也是现代人健康生活的一种方式。众多减肥人士采用低碳水、高膳食纤维且保证足够蛋白质摄入的饮食方式。下列相关叙述正确的是( )
A. 减少碳水的摄入后,可能引起糖代谢障碍,此时脂肪大量转化为糖类进而为生命活动供能
B. 蛋白质经过煮熟处理后其特定的空间结构遭到破坏,不利于人体的消化与吸收
C. 过度节食可能使基础代谢率降低,身体进入节能模式,反而不利于后续的减肥进程
D. 蔬菜中的膳食纤维在人体消化道内先水解为葡萄糖才能被小肠上皮细胞吸收
【答案】C
【解析】
【分析】细胞中的糖类和脂质是可以相互转化的。血液中的葡萄糖除供细胞利用外,多余的部分可以合成糖原储存起来;如果葡萄糖还有富余,就可以转变成脂肪和某些氨基酸。但是糖类和脂肪之间的转化程度是有明显差异的。例如,糖类在供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪;而脂肪一般只在糖类代谢发生障碍,引起供能不足时,才会分解供能,而且不能大量转化为糖类。
【详解】A、在人体内,脂肪一般不能大量转化为糖类,只有在一些特定条件下,脂肪可以少量转化为糖类来供能,A错误;
B、蛋白质经过煮熟处理后,其空间结构变得伸展松散,更容易被蛋白酶降解,利于消化吸收,B错误;
C、长期节食减肥,会导致机体代谢能力下降,引起激素紊乱、内分泌失调等问题,表现为疲劳、乏力、色斑、脾气暴躁、情绪不稳定等,对健康不利,C正确;
D、人体肠道无水解纤维素的酶,无法将纤维素分解为葡萄糖,D错误。
故选C。
2. 下列有关课本实验的说法正确的是( )
A. 调查遗传病发病率时发现样本太少可扩大调查范围,已获得的原始数据可以再用
B. 探究“酶的专一性”实验,用淀粉酶催化淀粉水解,检测是否有大量还原糖生成
C. 设计预实验是为了避免实验偶然性,排除其他干扰因素对实验结果的影响
D. 在“用高倍镜观察叶绿体和细胞质流动”的实验中,常选用黑藻或菠菜叶下表皮作为实验材料
【答案】A
【解析】
【分析】1、预实验是在正式实验之前,用标准物质或只用少量样品进行实验,以便摸索出最佳的实验条件,为正式实验打下基础。预实验可以为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性,以免由于设计不周,盲目开展实验而造成人力、物力、财力的浪费。
2、调查人类遗传病时,最好选取群体中发病率相对较高的单基因遗传病,如色盲、白化病等;若调查的是遗传病的发病率,则应在群体中抽样调查,选取的样本要足够的多,且要随机取样;若调查的是遗传病的遗传方式,则应以患者家庭为单位进行调查,然后画出系谱图,再判断遗传方式。
【详解】A、调查遗传病发病率时发现样本太少可扩大调查范围增加样本数量,已获得的原始数据仍有用,A正确;
B、用淀粉酶催化淀粉水解,检测是否有大量还原糖生成,只能证明淀粉酶是否能水解淀粉,而不能证明淀粉酶只能水解淀粉,无法证明酶具有专一性,B错误;
C、进行预实验的目的是为正式实验摸索实验条件,检验实验设计的科学性与可行性,减少浪费,C错误;
D、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动时,用菠菜叶作实验材料,要取菠菜叶的下表皮并稍带些叶肉,该处叶绿体较大且数目少,而菠菜叶下表皮细胞不含叶绿体,不能用于叶绿体观察,D错误。
故选A。
3. 饶平县汤溪水库位于北回归线附近的热带地区,是广东省东部的大型供水水库。湖区周围群山72峰,有鹰山、桃山、鲤鱼岛等景观。山影倒映湖面,游艇飞驰,凉风送爽,令人心旷神怡。下列有关景区内生物叙述错误的是( )
A. 湖水中蓝细菌和大肠杆菌都有细胞壁、细胞膜、核糖体等结构
B. 湖水中蓝细菌能进行光合作用,因为其叶绿体中含有叶绿素
C. 湖水中蓝细菌与衣藻结构上的最大区别是有无核膜包被的细胞核
D. 根据细胞学说可知景区内动物和植物之间存在一定的统一性
【答案】B
【解析】
【分析】原核生物和真核生物在结构上的最大区别就是有无以核膜为界限的细胞核。
【详解】A、蓝细菌和大肠杆菌都属于原核生物, 原核生物具有细胞壁、细胞膜、核糖体等基本结构,所以湖水中蓝细菌和大肠杆菌都有细胞壁、细胞膜、核糖体等结构,A正确;
B、蓝细菌是原核生物,原核生物没有叶绿体这种复杂的细胞器, 蓝细菌能进行光合作用是因为其含有叶绿素和藻蓝素等光合色素,而不是在叶绿体中进行,B错误;
C、细菌是原核生物,衣藻是真核生物, 原核生物和真核生物在结构上的最大区别就是有无以核膜为界限的细胞核,所以湖水中蓝细菌与衣藻结构上的最大区别是有无核膜包被的细胞核,C正确;
D、细胞学说指出一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成, 这体现了景区内动物和植物之间存在一定的统一性,D正确。
故选B。
4. 下图表示口服中药汤剂进入肠道后,有效成分被小肠吸收的常见转运途径。其中a表示细胞间途径,b、c、d表示跨膜转运途径,其中M、N分别表示摄入型和外排型转运蛋白。下列叙述错误的是( )
A. 药物以不同途径转运体现了细胞膜的功能特点
B. 药物通过途径c吸收时必需有腺苷三磷酸供能
C. 药物通过途径b吸收时一定是顺浓度运输的
D. 部分药物口服药效不高可能与N的功能有关
【答案】B
【解析】
【分析】小分子物质跨膜运输包括被动运输(包括自由扩散和协助扩散)和主动运输,其中被动运输是顺浓度梯度运输,主动运输需要载体和消耗能量。
【详解】A、药物以不同途径转运的过程,无论是通过细胞间途径还是跨膜转运途径,都能反映了细胞膜的选择透过性,这一特性主要由膜上的载体蛋白决定,这些载体蛋白的种类和数量决定了细胞膜功能的复杂程度和选择透过性,A正确;
B、途径c需要转运蛋白的协助,可能为主动运输或协助扩散,可能需要腺苷三磷酸供能,也可能不需要,B错误;
C、途径b不需要转运蛋白协助,途径b应为自由扩散,一定是顺浓度运输的,C正确;
D、N可以把药物从上皮细胞中排出到肠腔,限制药物的吸收,减少药物的入血量,从而造成药物口服生物利用度降低,因此抑制N的功能可缓解药物吸收障碍而造成的口服药效降低,D正确。
故选B。
5. 海洋生物的碳汇作用是通过生物泵(BP)和微型生物碳泵(MCP)实现的,BP是指浮游植物通过光合作用固定CO2,并形成颗粒有机碳从海洋表层向深层运输,MCP是指利用微生物转化有机碳生成惰性(难分解)有机碳过程。下列叙述错误的是( )
A. 参与MCP过程的微生物在生态系统中属于生产者
B. 和BP相比,MCP固定的碳更难再次参与物质循环
C. 和MCP相比,光照强度变化对BP过程影响更显著
D. 增强BP和MCP过程有利于加快“碳中和”进程
【答案】A
【解析】
【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构,组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者,营养结构就是指食物链和食物网。生产者主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者主要指动物,分解者指营腐生生活的微生物和动物。
【详解】A、根据题意可知,MCP过程是将有机碳转化为惰性有机碳的过程,直接利用的物质是有机物,因此参与MCP过程的微生物不属于生产者,A错误;
B、由于MCP能转化为惰性(难分解)的有机碳,因此难以被微生物利用参与物质循环,和BP相比,MCP固定的碳更难再次参与物质循环,B正确;
C、BP过程是光合作用过程,因此受光照强度的影响,C正确;
D、增强BP和MCP过程,有利于加快“碳中和”进程,D正确。
故选A。
6. 过氧化物酶体是存在于动植物细胞中的一种单层膜细胞器,可来源于线粒体和内质网分泌的囊泡的融合。该细胞器中主要含有氧化酶和过氧化氢酶类,氧化酶消耗氧气将底物氧化分解并产生过氧化氢,过氧化氢酶将过氧化氢分解为水和氧气。下列有关叙述错误的是( )
A. 过氧化物酶体的形成体现了生物膜的流动性
B. 过氧化物酶体中的酶最先在核糖体上合成
C. 过氧化物酶体与线粒体均为需氧细胞器
D. 过氧化物酶体属于细胞的生物膜系统
【答案】C
【解析】
【分析】过氧化物酶体主要含有两种酶,一种是氧化酶,能催化O2氧化有机物产生H2O2;另一种是过氧化氢酶,将H2O2分解为H2O和O2。
【详解】A、过氧化物酶体可来源于线粒体和内质网分泌的囊泡的融合,该事实说明过氧化物酶体的形成体现了生物膜的流动性,A正确;
B、过氧化物酶体中主要含有氧化酶和过氧化氢酶类,这些酶的化学本质是蛋白质,因而最先在核糖体上合成,B正确;
C、过氧化物酶体中主要含有氧化酶和过氧化氢酶类,氧化酶消耗氧气将底物氧化分解并产生过氧化氢,过氧化氢酶将过氧化氢分解为水和氧气,可见过氧化物酶体并不像线粒体单纯消耗氧气,且该细胞器的价值是避免过氧化物对细胞造成伤害,C错误;
D、过氧化物酶体为单层膜结构的细胞器,其中的生物膜属于细胞的生物膜系统,D正确。
故选C。
7. 研究发现,人参皂苷 Rg5有较强的抗胃癌活性,能够诱导胃癌细胞发生S期阻滞并抑制其转移,其作用机制是抑制 Noteh1 蛋白基因的表达。下列相关叙述错误的是( )
A. 提高 Notchl蛋白基因甲基化水平是治疗胃癌的一种思路
B. 经人参皂苷 Rg5 处理后胃癌细胞的代谢活动整体会减弱
C. 与正常细胞相比,胃癌细胞表面糖蛋白减少,细胞内染色质收缩
D. 与正常细胞相比,胃癌细胞的端粒可能不会随细胞分裂而缩短
【答案】C
【解析】
【分析】1、癌细胞的主要特征:①在适宜的条件下,癌细胞能够无限增殖;②癌细胞的形态结构发生显著变化;③癌细胞表面发生了变化(由于细胞膜上糖蛋白等物质减少,使得癌细胞彼此之间的黏着性显著降低,容易在体内分散和转移)。
2、细胞癌变的原因:①外因:主要是三类致癌因子,即物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子;②内因:原癌基因和抑癌基因发生基因突变。原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程;抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
【详解】A、题意显示,人参皂苷 Rg5有较强的抗胃癌活性,其作用机制是抑制 Noteh1 蛋白基因的表达,而提高 Notchl蛋白基因甲基化水平也能抑制该基因的表达,进而可以为治疗胃癌提供一种思路,A正确;
B、人参皂苷 Rg5有较强的抗胃癌活性,能够诱导胃癌细胞发生S期阻滞并抑制其转移,据此可推测,经人参皂苷 Rg5 处理后胃癌细胞的代谢活动整体会减弱,B正确;
C、细胞癌变后细胞膜表面糖蛋白减少,细胞间的黏着性降低,据此可知,与正常细胞相比,胃癌细胞表面糖蛋白减少,但细胞内的染色质并不会收缩,C错误;
D、与正常细胞相比,胃癌细胞的端粒可能不会随细胞分裂而缩短,因而可以表现出无限增殖的特征,D正确。
故选C。
8. 研究发现,机体处于缺氧状态且严重感染时,细胞中的线粒体会受到损伤,导致细胞膜上的钠钾泵发生功能障碍,引起细胞内Na⁺和液体积累过多,出现细胞水肿。下列叙述正确的是( )
A. Na⁺通过钠钾泵的跨膜运输属于主动运输或协助扩散
B. 细胞水肿是由机体细胞外液渗透压升高导致的
C. 细胞内液渗透压主要依赖从食盐中摄取的Na⁺和Cl⁻
D. 静脉注射适量蛋白质有助于缓解细胞水肿
【答案】D
【解析】
【分析】血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。在组成细胞外液的各种无机盐离子中,含量上占有明显优势的是Na+和Cl-,细胞外液渗透压的90%来源于Na+和Cl-。
【详解】A、Na+通过钠钾泵的跨膜运输属于主动运输,需要借助载体蛋白且消耗能量,A错误;
B、题意显示,“引起细胞内Na+和液体积累过多,出现细胞水肿”,据此可推测,细胞水肿是由机体细胞内液渗透压升高导致的,B错误;
C、血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。细胞内液渗透压主要由钾离子决定,C错误;
D、静脉注射适量蛋白质,细胞外液渗透压升高,导致细胞失水,有助于缓解细胞水肿,D正确。
故选D。
9. 如图是光合作用过程示意图(字母代表物质),PSBS是一种类囊体膜蛋白,能感应类囊体腔内H+的浓度而被激活,激活的PSBS抑制电子在类囊体膜上的传递,最终将过量的光能转换成热能释放,防止强光对植物细胞造成损伤。下列说法错误的是( )
A. H+经过Z蛋白外流的同时,细胞利用B物质来合成C物质
B. 叶绿素分子中被光激发的e-,经传递到达D结合H+后生成NADPH
C. 物质F浓度降低至原浓度一半时,短时间内C5化合物的含量将降低
D. 降低Z蛋白的活性和阻断卡尔文循环中F的供应都将有利于PSBS发挥功能
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析,图中的水的光解发生在叶绿体的类囊体腔中,A是氧气,B是ADP和Pi,C是ATP,D是NADP+,E是NADPH,F是二氧化碳。
【详解】A、由图可知,C、E可用于C3的还原,故E是NADPH,B是ADP和Pi,C是ATP。当H+顺浓度梯度经过Z蛋白运输时,利用化学势能将ADP和Pi转化为ATP,即B物质被用来合成了C物质,A正确;
B、叶绿素分子中被光激发的电子,经传递到达D(NADP+)同时结合H+合成E,即NADPH,B正确;
C、物质F是CO2,浓度降低至原浓度一半时,短时间内CO2的固定速率降低,但C3的还原速率基本不变,故C5化合物的含量将升高,C错误;
D、由题意可知,PSBS是一种类囊体膜蛋白,能感应类囊体腔内H+的浓度而被激活,激活的PSBS抑制电子在类囊体膜上的传递,最终将过量的光能转换成热能释放,防止强光对植物细胞造成损伤。降低Z蛋白的活性会减少H+向外运输,阻断卡尔文循环中F的供应会导致暗反应减弱,进而抑制光反应ATP和NADPH的合成,由于Z蛋白质活性与ATP合成有关,因此ATP合成减少也会导致H+外运减少,因此降低Z蛋白的活性和阻断卡尔文循环中F的供应都将有利于PSBS发挥功能,防止强光对植物细胞造成损伤,D正确。
故选C。
10. 干旱可诱导植物体内ABA增加以减少失水,催化ABA的生物合成需要关键酶N和分泌型短肽C。分别用微量的ABA或C处理拟南芥根部后,实验结果如图甲。分别在正常和干旱环境下处理两种拟南芥(野生型和C基因缺失突变体),实验结果如图乙。下列分析正确的是( )
A. 短肽C由其前体肽加工而成,该前体肽一直在内质网上的核糖体上合成
B. 图甲实验的自变量为短肽C和ABA,因变量为气孔开度
C. 直接施用ABA比施用等量短肽C降低叶片气孔开度的效果更明显
D. 缺少短肽C则N基因无法表达,ABA也无法合成
【答案】C
【解析】
【分析】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、C作为一种分泌型短肽,其由前体肽加工(经过内质网和高尔基体)而成,且该前体肽首先在游离的核糖体上合成,A错误;
B、根据图甲可知,本实验的自变量为C和ABA及处理时间,因变量为气孔开度,B错误;
C、分析图甲,与对照组相比较,C和ABA组均能够降低气孔开度,直接施用ABA比施用等量C降低叶片气孔开度的效果更明显,C正确;
D、据图乙分析,经干旱处理后C基因缺失突变体中的N基因表达量和ABA含量均显著低于野生型,但都高于对照组,说明C基因缺失突变体中仍有N基因的表达和ABA的合成,D错误。
故选C。
11. 2024年诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家Victor Ambros和Gary Ruvkun,以表彰他们发现了微小核糖核酸(miRNA)及其在转录后基因调控中的作用。miRNA可与靶mRNA部分序列配对并结合,进而引起靶mRNA翻译受阻或被降解,且不同的miRNA在个体发育的不同阶段产生。下列有关说法错误的是( )
A. miRNA在形成过程中需要RNA聚合酶和核酸酶的作用
B. miRNA的产生可能与细胞的分化有关
C. 一种miRNA只可以对一种靶mRNA进行调节
D. 由于miRNA的调控作用导致生物体表型发生可遗传变化的现象,属于表观遗传
【答案】C
【解析】
【分析】miRNA可与靶mRNA部分序列通过氢键互补配对并结合。
【详解】A、miRNA是由基因转录形成的,转录过程需要RNA聚合酶,同时miRNA分子前体的加工过程需要核酸酶对其进行剪切,A正确;
B、细胞分化是基因选择性表达的结果,miRNA在个体发育的不同阶段产生,对基因表达进行调控,因此miRNA的产生可能与细胞分化有关,B正确;
C、由题意可知,miRNA与靶mRNA的部分片段互补配对,因此,miRNA也可与具有相同序列的其他种类的靶mRNA结合并调控其表达,C错误;
D、miRNA不改变DNA序列,但能调控基因表达,因此导致的生物体表型发生可遗传变化的现象,属于表观遗传,D正确。
故选C
12. 如图是细胞内的有氧呼吸某阶段的简化示意图。下列相关叙述错误的是( )
A. 该过程发生在线粒体内膜上
B. H⁺通过主动运输由线粒体基质运输到线粒体内外膜间隙
C. 该阶段用于合成ATP的能量直接来自H⁺的浓度梯度势能
D. 可通过设置无氧条件降低上述过程的速率,达到延长种子贮藏寿命的目的
【答案】D
【解析】
【分析】有氧呼吸过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与;第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量;第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
【详解】A、该过程为有氧呼吸第三阶段,发生的场所为线粒体内膜,A正确;
B、N侧为线粒体基质,M侧为线粒体内外膜间隙,H⁺由线粒体基质运输到线粒体内外膜间隙为逆浓度梯度的主动运输,B正确;
C、H⁺由线粒体内外膜间隙顺浓度梯度运输到线粒体基质,形成的H⁺的浓度梯度势能驱动ATP的合成,C正确;
D、种子的贮藏应为低氧条件,而不是无氧条件,无氧条件消耗的有机物较多,且产生酒精使种子腐败,缩短贮藏寿命,D错误。
故选D。
13. 细胞周期检验点是细胞周期调控的一种机制,当细胞周期中某一节点出现“异常事件”,调节机制就被激活,排除“故障”或使细胞周期中断。下列相关叙述错误的是( )
A. 细胞周期检验点往往与相应的分子修复机制共同作用
B. 检验点3通过后,说明具备分裂条件,细胞将进入分裂期
C. 检验点4和5的检测不包括纺锤体组装的检验
D. 有的细胞可能因某些原因暂时脱离细胞周期,不进行增殖
【答案】C
【解析】
【分析】细胞周期 :连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止,为一个细胞周期,包括分裂间期和分裂期两个阶段。
【详解】A、由题干信息当细胞周期中某一节点出现“异常事件”,调节机制就被激活,排除“故障”或“使细胞周期中断”可知,细胞周期检验点往往与相应的分子修复机制共同作用,A正确;
B、检验点3主要检测复制后的DNA是否损伤,细胞中合成的物质是否能满足需要,检验点3通过后,说明具备分裂条件,细胞将进入分裂期,B正确;
C、纺锤体组装是在有丝分裂前期,检验点4和5的检测包括纺锤体组装的检验,C错误;
D、有的细胞可能因某些原因暂时脱离细胞周期,处于休眠期,不进行增殖,D正确。
故选C。
14. 基因型为AaBb的某动物生殖器官内4种不同细胞的染色体组成如下图,染色体上的字母表示基因。下列相关叙述正确的是( )
A. 图①染色体高度螺旋化,此时细胞内不进行DNA的复制和蛋白质的合成
B. 图②非同源染色体的自由组合会导致所形成的配子中只含非等位基因
C. 图③为次级精母细胞,其形成的两个精细胞的核遗传物质相同
D. 图④细胞同时出现B、b,其产生的子细胞对子代的性状没有影响
【答案】D
【解析】
【分析】题图分析,图中①为有丝分裂中期,②为初级卵母细胞,③为减数第二次分裂中期,④为减数第二次分裂后期的细胞,为第一极体,其中不存在同源染色体分离。
【详解】A、图①处于有丝分裂中期,其中的染色体高度螺旋化,细胞内没有DNA的复制,但是有蛋白质的合成,在间期合成的mRNA可以在其他的时期继续指导蛋白质的合成,A错误;
B、图②表示减数分裂Ⅰ后期,等位基因的分离导致形成的配子中只含非等位基因,B错误;
C、根据图②中细胞质的不均等分裂可确定该动物为雌性动物,不会出现次级精母细胞,C错误;
D、图④细胞的细胞质均等分裂,该细胞为第一极体,细胞中同时出现B、b,是基因突变的结果,其产生的子细胞为极体,不参与受精作用,对子代的性状没有影响,D正确。
故选D。
15. 乳酸循环是人体代谢中一个重要的循环过程,包括骨骼肌细胞无氧呼吸生成乳酸,乳酸通过血液进入肝细胞中,经过糖异生作用重新生成葡萄糖,葡萄糖通过血液又被肌肉细胞摄取,具体过程如下图。下列叙述正确的是( )
A. 肌肉细胞生成乳酸常发生于剧烈运动时,场所是线粒体基质
B. 肌肉细胞中不能进行糖异生过程,根本原因是缺乏酶3
C. 由图可知糖异生是一个放能过程,与ATP的水解相联系
D. 乳酸循环既可防止乳酸过多导致稳态失调,又可避免能量浪费
【答案】D
【解析】
【分析】据图可知,乳酸循环是骨骼肌细胞中的葡萄糖在酶1酶2等作用下经一系列反应分解形成乳酸,乳酸可以在肝细胞中先形成丙酮酸再在酶3的作用下,消耗ATP重新生成葡萄糖,葡萄糖通过血液又被肌肉细胞摄取。
【详解】A、肌肉细胞生成乳酸常发生于剧烈无氧运动时,场所是细胞质基质,A错误;
B、乳酸在肝脏中进行糖异生过程时,需要酶3的参与,骨骼肌细胞中不能进行糖异生,根本原因可能与酶3有关的基因不表达有关,B错误;
C、由图可知糖异生需要消耗ATP,是一个吸能过程,与ATP水解相联系,C错误;
D、乳酸循环过程中,骨骼肌细胞无氧呼吸生成乳酸,同时释放能量,而乳酸在肝脏中经过糖异生重新生成葡萄糖需要消耗能量,这样可避免乳酸损失及防止因乳酸堆积引起酸中毒,又可避免能量浪费,D正确。
故选D。
16. UCA1是一类非编码RNA,研究表明UCA1可以通过募集与IMPDH1/2启动子区结合的转录因子TWIST1,从而促进IMPDH1/2的转录,产生酶M。酶M可促进IMP转变成GTP。GTP则可以增加前核糖体RNA的产生和促进GTP酶活性的增强,从而促进膀胱癌症细胞的增殖、迁移和侵袭,相关过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 图④过程产生的前核糖体RNA需经过加工产生成熟rRNA
B. 图③过程需要以氨基酸为原料,且在核糖体上进行脱水缩合
C. 非编码RNA除了UCA1,还包括rRNA、tRNA等不编码蛋白质的RNA
D. TWIST1与UCA1结合后,通过UCA1与IMPDH1/2启动子区结合
【答案】D
【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。
【详解】A、转录形成的前核糖体RNA需经过加工产生成熟rRNA,A正确;
B、图③过程表示翻译,需要以氨基酸为原料,且在核糖体中进行脱水缩合,B正确;
C、rRNA、tRNA等不编码蛋白质的RNA,也属于非编码RNA,C正确;
D、根据图示信息可知,TWIST1与UCA1结合后,通过TWIST1与IMPDH1/2启动子区结合,D错误。
故选D。
二、非选择题。(本题共5小题,总分60分)
17. 科学家詹姆斯·罗思曼、兰迪·谢克曼和科学家托马斯·祖德霍夫曾获诺贝尔生理学或医学奖。获奖理由是“发现细胞内的主要运输系统——囊泡运输的调节机制”。兰迪·谢克曼发现了囊泡传输所需的一组基因;詹姆斯·罗思曼阐明了囊泡是如何与目标融合并传递的蛋白质机器;托马斯·祖德霍夫则揭示了信号是如何引导囊泡精确释放被运输物的。三位科学家揭开了细胞精确控制物质运输和投递的神秘面纱。囊泡被分成披网络蛋白小泡、COPⅠ被膜小泡以及COPⅡ被膜小泡三种类型。三种囊泡介导不同途径的运输,分工井井有条,在正确的时间把正确的细胞“货物”运送到正确的目的地。据图回答问题。
(1)囊泡是细胞中的一种结构,由于其结构不固定,因而不属于细胞器。图示细胞中,能产生囊泡的结构有__________;“a”表示的大分子物质通过细胞膜的方式与主动运输的区别是__________(答出2点)。
(2)COPⅠ被膜小泡主要介导蛋白质_________。囊泡在物质精确投送过程中起着重要作用,能实现精确投送说明囊泡膜上可能含有__________(填化学成分)。
(3)动物乳腺细胞含有免疫球蛋白基因,乳汁中含有免疫球蛋白。但科学工作者通过研究发现乳腺细胞不能合成免疫球蛋白,乳腺细胞不能合成免疫球蛋白的根本原因是_________。如果转运系统受到干扰,则会对有机体产生有害影响,并导致糖尿病等疾病,糖尿病的产生原因除了可能是胰岛素合成过程(环节)有问题或者胰岛素作用的靶细胞对胰岛素不敏感外,还有可能的原因是______________ 。
【答案】(1) ①. 内质网、高尔基体、细胞膜 ②. 不需要载体,主要运输对象是大分子
(2) ①. 从高尔基体运回内质网 ②. 蛋白质(或糖蛋白)
(3) ①. 基因的选择性表达 ②. 胰岛素合成后囊泡运输出现障碍或不能准确释放到目的位置
【解析】
【分析】分析图示可知,B为内质网、C为高尔基体,COPI被膜小泡能将物质从高尔基体运回内质网,COPII被膜小泡能将物质从内质网运到高尔基体,披网格蛋白小泡则将细胞外的物质运到细胞内,由细胞膜形成囊泡,然后运到高尔基体。
【小问1详解】
能产生囊泡的结构有内质网、高尔基体、细胞膜;“a”表示的大分子物质通过细胞膜的方式为胞吞,胞吞与主动运输的区别是胞吞不需要载体,主要运输对象是大分子。
【小问2详解】
由图可知COPI被膜小泡主要介导蛋白质从高尔基体运回内质网。糖蛋白具有识别的作用,囊泡能精确投送说明囊泡膜上可能含有蛋白质(或糖蛋白)。
【小问3详解】
在不同的细胞中,由于基因的选择性表达,所以不同细胞合成的蛋白质不同,这是乳腺细胞不能合成免疫球蛋白的根本原因。若该图表示胰岛B细胞,由题图分析可知,胰岛素合成后囊泡运输出现障碍,或胰岛素不能准确释放到目的位置,也可能会患糖尿病。
18. 真核细胞分裂过程中,染色体完成复制后产生的姐妹染色单体保持相互黏附状态,在分裂期才会分离并平均分配到子细胞中。黏连蛋白(姐妹染色单体之间的连结蛋白)的裂解是分离姐妹染色单体的关键性事件,分离酶(SEP)是水解黏连蛋白的关键酶。如图(a)(b)(c)分别表示分裂过程中细胞内发生的变化以及对应细胞内某些化合物的含量变化。
(1)如图表示某细胞分裂的不同时期,其中(b)所处的时期为________,你的判断依据是________________________________。
(2)分离酶(SEP)的活性需要被严密调控。保全素(SCR)能与分离酶紧密结合,并充当假底物而阻断其活性。据此分析,下列描述正确的是________。
A.分离酶没有专一性
B.保全素和黏连蛋白是同一种蛋白质
C.保全素和黏连蛋白空间结构有局部相似之处
D.保全素和黏连蛋白竞争分离酶的活性部位
(3)在人类细胞中,分离酶在分裂间期时被阻挡在细胞核外。如果此时核膜的通透性不恰当改变,使分离酶处于细胞核内,其可能的结果是________________,而此时纺锤丝还没有附着,分散的染色体随意移动会使得染色体分配混乱,从而导致无法保证DNA平均分配。
(4)据图中信息,蛋白复合物APC在间期和分裂期含量变化是________________,该含量变化在细胞周期中的作用是________________。
【答案】 ①. 中期 ②. 着丝点整齐的排列在赤道板上 ③. CD ④. 使得姐妹染色单体提早分开 ⑤. 间期时APC含盘低,到了中期APC含量上升 ⑥. APC含量上升,将使得保全素(SCR)分解,于是释放分离酶,分离酶分解染色单体之间黏连蛋白,为染色单体移动到细胞两极完成DNA均分做准备
【解析】
【分析】由图可知,(a)时期APC含量很低,SCR与SEP结合;(b)时期,APC含量升高,与SCR结合,释放SEP,且SCR含量降低。
【详解】(1)b中着丝点排列在赤道板上,故为中期。
(2)A、分离酶具有专一性,只能催化黏连蛋白的水解,A错误;
B、保全素和黏连蛋白是不同蛋白质,B错误;
C、保全素和黏连蛋白空间结构有局部相似之处,因为二者可以结合,C正确;
D、保全素和黏连蛋白均可与分离酶结合,故二者竞争分离酶的活性部位,D正确。
故选CD。
(3)如果间期核膜的通透性不恰当改变,使分离酶处于细胞核内,可能会导致姐妹染色单体提前分开,无法保证DNA平均分配。
(4)据图中信息可知,间期(a)时,APC含量很低,(b)时期APC含量又升高;APC含量上升,将使得保全素(SCR)分解,于是释放分离酶,分离酶分解染色单体之间黏连蛋白,为染色单体移动到细胞两极完成DNA均分做准备。
【点睛】本题作为信息类题目,需要考生学会从题干中提取相关的信息,分析三种蛋白质的相互关系,SCR与SEP结合会抑制SEP发挥作用,二者分离,SEP会促进黏连蛋白的水解。
19. 根据光合作用碳同化的最初光合产物不同,把高等植物分成两类:C3植物和C4植物。C3植物叶片中的维管束鞘细胞不含叶绿体,维管束鞘以外的叶肉细胞排列疏松,含有叶绿体;C4植物中构成维管束鞘细胞和叶肉细胞都叶绿体。如图为C4植物玉米的暗反应和光呼吸原理示意图。请据图回答问题:
(1)光合作用是生物圈中最重要的植物细胞代谢之一,光合色素具有_____ 作用。
(2)Rubisco酶是一个双功能酶,CO2浓度高时,倾向于催化C5和CO2反应;O2浓度高时,倾向于催化C5和O2反应,最终生成CO2(称为光呼吸)。光呼吸中Rubisco酶与O2结合的场所是_____,据图分析,夏季正午C4植物光呼吸强度_____(填“大于”“小于”或“等于”)C3植物。
(3)光合作用过程根据对光照的需求不同,可以划分为光反应阶段与碳反应阶段,能将这两阶段联系起来的是_____物质之间的相互转化。科学家们在对C4植物光合作用的研究过程中,发现在维管束鞘细胞中只能进行光合作用的碳反应,从结构上分析,其原因可能是_____;在叶肉细胞的叶绿体中不能进行碳反应,据图分析其原因是_____。
【答案】(1)吸收、传递和转换光能
(2) ①. 叶绿体基质 ②. 小于
(3) ①. ATP和ADP、NADPH和NADP+ ②. 维管束鞘细胞的叶绿体中没有基粒 ③. PEP酶固定CO2的效率远高于Rubisco酶
【解析】
【分析】光合作用的过程:①光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体薄膜):水的光解产生还原氢与O2,以及ATP的形成;②暗反应阶段(场所是叶绿体的基质):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和还原氢的作用下还原生成糖类等有机物。
【小问1详解】
光合色素具有吸收、传递和转换光能作用。
【小问2详解】
Rubisco酶既能催化C5与CO2反应(光合作用暗反应,发生在叶绿体基质),又能催化C5与O2结合的反应,由光合作用的过程可推测,Rubisco酶发挥作用的场所是叶绿体基质。夏季正午,光照强、温度高,植物叶片的部分气孔关闭,通过气孔吸收的CO2减少,CO2浓度降低。CO2浓度低时,C3植物叶肉细胞中O2会竞争Rubisco酶使其在光下驱动光呼吸反应,消耗有机物。而C4植物含有的PEP酶固定CO2的效率远高于Rubisco酶,这使其能够利用低浓度CO2进行光合作用,并使CO2在与O2竞争Rubisco酶中有优势,从而抑制光呼吸。
【小问3详解】
能将光反应阶段与碳反应阶段联系起来的是ATP和ADP、NADPH和NADP+物质之间的相互转化。科学家们在对C4植物光合作用的研究过程中,发现在维管束鞘细胞中只能进行光合作用的碳反应,从结构上分析,其原因可能是维管束鞘细胞的叶绿体中没有基粒,无法吸收和转化光能;在叶肉细胞的叶绿体中不能进行碳反应,据图分析其原因是PEP酶固定CO2的效率远高于Rubisco酶。
20. 已知果蝇的有眼与无眼、正常翅与裂翅分别由基因A/a、B/b控制,这两对基因中只有一对位于X染色体上,且某一种基因型的个体存在胚胎致死现象。现有一对有眼裂翅雌雄果蝇杂交,F1表型及数量如图所示。为观察眼形基因的变化,研究者用红色荧光和绿色荧光分别标记A、a基因,不考虑基因突变和染色体变异。
(1)等位基因B、b的本质区别是_____,由杂交结果可以判定,控制果蝇翅形的基因位于_____染色体上,判断依据是_____。
(2)果蝇的胚胎致死现象可能与DNA甲基化有关,DNA甲基化是表观遗传中最常见的现象之一、DNA发生甲基化后会干扰RNA聚合酶的识别,推测DNA甲基化后,遗传信息_____(填“有”或“没有”)改变,DNA甲基化影响基因表达的机制可能是_____。
(3)分析F1的表型可知,推测基因型为_____的胚胎致死,请从亲本和F1中选择合适的果蝇设计杂交实验来验证你的推测,简要写出实验思路及预期结果:_____。
【答案】(1) ①. 碱基排列顺序不同 ②. X ③. 亲本均为裂翅,F1中正常翅只在雄果蝇中出现
(2) ①. 没有 ②. 发生甲基化的DNA(基因)不能与RNA聚合酶正常结合,导致转录过程受到抑制,进而无法完成表达过程,影响相关性状
(3) ①. aaXbY ②. 实验思路:选择F1中的无眼裂翅雄果蝇aaXBY与亲本中的有眼裂翅雌果蝇AaXBXb杂交。预期结果:子代中有眼裂翅雌果蝇:有眼裂翅雄果蝇:有眼正常翅雄果蝇:无眼裂翅雌果蝇:无眼裂翅雄果蝇=2:1:1:2:1
【解析】
【分析】根据杂交结果分析,亲本均为裂翅,F1中正常翅只在雄果蝇中出现,与性别相关联,说明控制翅形的基因位于X染色体上,裂翅为显性性状。根据题意,这两对基因中只有一对位于X染色体上,则有眼与无眼的基因位于常染色体上,亲代均为有眼,而子代出现性状分离的现象,则有眼为显性。结合杂交结果可推知,亲本的基因型为AaXBY、AaXBXb。
【小问1详解】
基因是具有遗传效应的DNA片段,基因的区别是由不同的碱基对的排列顺序决定的,因此等位基因的本质区别就在于它们的碱基排列顺序不同。根据杂交结果分析,亲本均为裂翅,F1中正常翅只在雄果蝇中出现,与性别相关联,说明控制翅形的基因位于X染色体上,裂翅为显性性状。
【小问2详解】
DNA发生甲基化后其碱基序列没有改变,因此遗传信息没有发生变化。DNA发生甲基化后会干扰RNA聚合酶的识别,据此可推测DNA甲基化影响基因表达的机制是发生甲基化的DNA(基因)不能与RNA聚合酶正常结合,导致发生甲基化的DNA(基因)转录过程受到抑制,进而无法完成表达过程,影响相关性状。
【小问3详解】
由于两对等位基因中只有一对基因位于X染色体上,控制翅形的基因位于X染色体上,则控制有眼与无眼的基因位于常染色体上,亲代均为有眼,而子代出现性状分离的现象,则有眼为显性,结合杂交结果可推知,亲本的基因型为AaXBY、AaXBXb,F1中没有无眼正常翅雄性个体,推测无眼正常翅雄性个体可能胚胎致死,其基因型为aaXbY。从亲本和F1中选择合适的果蝇设计杂交实验来证明基因型为aaXbY的胚胎致死,实验思路:可选择F1中的无眼裂翅雄果蝇aaXBY与亲本中的有眼裂翅雌果蝇AaXBXb杂交,观察子代的表型及比例。预期结果:若子代中有眼裂翅雌果蝇:有眼裂翅雄果蝇:有眼正常翅雄果蝇:无眼裂翅雌果蝇:无眼裂翅雄果蝇=2:1:1:2:1,则推测成立。
21. 小麦是我国重要的粮食作物之一,也是盐碱地开发利用的主要作物之一、研究表明,在盐碱条件下小麦的产量损失会超过60%。为了研究小麦耐盐基因TaHKT1(用A基因表示)控制的耐盐性状,研究人员利用基因工程构建了A基因超量表达的转基因小麦。回答下列问题:
(1)对A基因进行PCR扩增时,应选择图1中的引物_____,进行图1过程时应将温度控制为_____左右。
(2)强启动子是一段有特殊序列的DNA片段,能被_____识别并结合,驱动基因的_____。图2表示A基因与强启动子连接在一起得到的片段,据此推测构建该片段时,切割强启动子和A基因时均用到的限制酶为_____,并用_____将二者连接在一起得到图示片段,将该片段继续与图2中的Ti质粒相连时,应将其插入T-DNA中,原因是_____,应选择限制酶_____对该DNA片段和Ti质粒进行切割。
(3)为了检测A基因超量表达对小麦耐盐性状的影响,应如何设计实验?请写出实验思路。_____。
【答案】(1) ①. B和C ②. 50℃
(2) ①. RNA聚合酶 ②. 转录 ③. HindⅢ ④. DNA连接酶 ⑤. 当农杆菌侵染植物细胞后,能将Ti质粒的T-DNA转移到被侵染的细胞,并且将其整合到该细胞的染色体DNA上 ⑥. BamHⅠ和SacI
(3)可用一定浓度的盐水浇灌转基因植株和非转基因植株,观察比较两种植株的生长状况
【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】
已知DNA的合成方向总是从子链的5'端向3'端延伸,由图1可知,5'端对应的引物分别是B和C.图1正在进行两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合,故应将温度控制为50℃左右。
【小问2详解】
RNA聚合酶与DNA的启动子结合,驱动基因的转录。分析图2可知,切割强启动子和A基因时均用到的限制酶为HindⅢ,并用DNA连接酶将二者连接在一起得到图示片段。当农杆菌侵染植物细胞后,能将Ti质粒的T-DNA转移到被侵染的细胞,并且将其整合到该细胞的染色体DNA上,故将该片段继续与图2中的Ti质粒相连时,应将其插入T-DNA中。构建基因表达载体时,应确保强启动子和A基因不被破坏,所以不能选用HindⅢ、EcoRⅠ、NotⅠ,应选择限制酶BamHⅠ和SacI对该DNA片段和Ti质粒进行切割。
【小问3详解】
为了检测A基因超量表达对小麦耐盐性状的影响,可用一定浓度的盐水浇灌转基因植株和非转基因植株,观察比较两种植株的生长状况。
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