精品解析:重庆市沙坪坝区重庆市第一中学校2024-2025学年高三下学期3月月考生物试题
2025-03-23
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2份
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35页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版必修1 分子与细胞 |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | 第2章 组成细胞的分子,第3章 细胞的基本结构,第6章 细胞的生命历程 |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 重庆市 |
| 地区(市) | 重庆市 |
| 地区(区县) | 沙坪坝区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.75 MB |
| 发布时间 | 2025-03-23 |
| 更新时间 | 2026-01-20 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-03-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51192750.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025届重庆一中高三3月月考
生物学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号码填写在答题卡上。
2.作答时,务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 奶茶是深受年轻人喜爱的时尚饮品,主料为牛奶和茶叶,辅料为高浓度果糖、蔗糖、椰果 (纤维素凝胶)等。下列相关叙述,正确的是( )
A. 茶叶富含 Mg、Zn、K等大量元素,其烘焙加工过程中细胞可失去结合水
B. 牛奶经高温消毒后,其中的蛋白质空间结构改变,不与双缩脲试剂反应显色
C. 果糖和蔗糖经水解后产物相同,水解产物氧化分解所释放的能量少于等质量脂肪
D. 椰果中的纤维素很难被人体消化吸收,但适量食用可促进肠道蠕动
2. 可根据微生物发酵时对氧气的需求不同,将微生物发酵分为好氧发酵和厌氧发酵。下列相关说法正确的是( )
A. 酵母菌进行果酒发酵时,应利用葡萄皮上的野生酵母菌直接进行厌氧发酵
B. 醋酸菌进行果醋发酵时,可在线粒体基质中利用乙醇进行好氧发酵
C 乳酸菌进行泡菜制作时,应将泡菜盐水注满泡菜坛以利于进行厌氧发酵
D. 酵母菌生产单细胞蛋白时,可利用纤维素水解液、制糖工业废水进行好氧发酵
3. 角膜是再生最快的动物组织之一,1~2周可完全更新。角膜干细胞可分化为角膜上皮细胞,维持角膜的更新与修复。短期睡眠不足会促进角膜干细胞的增殖分化,长期睡眠不足则会引起角膜变薄。下列相关说法正确的是( )
A. 细胞的分裂能力与细胞寿命呈正相关,因此角膜干细胞寿命短
B. 角膜干细胞的正常增殖依赖于原癌基因和抑癌基因的正确表达
C. 角膜上皮细胞可增殖、分化,其衰老和凋亡过程中各种酶活性降低
D. 睡眠不足对角膜干细胞增殖速率的影响可体现机体的正反馈调节机制
4. 线粒体可通过图中两种分裂方式去适应细胞能量需求、修复衰老损伤和满足细胞增殖的分配。健康线粒体进行中区分裂 (图甲)。受损线粒体进行外围分裂 (图乙),分裂产生的较小子线粒体不含DNA,继而自噬降解,较大子线粒体得以保存。ROS为活性氧,可造成细胞损伤。DRP1蛋白由细胞核基因编码,线粒体分裂时聚集到线粒体外膜发挥作用。下列相关说法不正确的是( )
A. 线粒体分裂只存在于具有分裂能力的细胞中,分裂旺盛的细胞中线粒体分裂也旺盛
B. 中区分裂可增加线粒体的数量,外围分裂可维持线粒体的数量
C. 外围分裂有利于清除损伤线粒体中的ROS,且清除过程与溶酶体有关
D. DRP1蛋白在细胞质基质中游离的核糖体上合成,其活性被抑制后两种分裂方式均受阻
5. 棕色脂肪细胞会竞争营养物质产生热量,使肿瘤细胞失去了生存所需燃料,从而抑制小鼠的癌症。为验证上述结论,研究人员利用CRISPR 技术,将普通的白色脂肪细胞转化为类似于棕色脂肪细胞的米色脂肪细胞,再将其与癌细胞置于培养皿的隔间中共培养,这些隔间将细胞分开,发现只有很少的癌细胞存活。下列相关说法中不合理的是( )
A. 通过CRISPR 技术可激活在白色脂肪细胞中处于休眠状态但在棕色脂肪细胞中活跃的基因
B. 因培养米色脂肪细胞所需营养物质未全部研究清楚,所以培养液中需添加血清
C. 共培养时需单独为米色脂肪细胞和癌细胞提供营养物质,培养时需通入无菌空气和CO₂
D. 取出患者脂肪细胞进行改造后移植回肿瘤旁,可成为癌症治疗的新思路
6. 有机污水引发水体富营养化,如图为不同营养化程度对藻类种群数量的影响的研究结果,其中鱼鳞藻、脆杆藻是鱼类的主要饵料,富营养化水体中微囊藻集中分布于水面形成“绿膜”。图中藻类数量是利用血细胞计数板计数的结果。下列说法错误的是( )
A. 贫营养化水体中藻类数量少的原因是有机污水输入至藻内的能量太少
B. 三种营养化程度中中营养化的水体中鱼类的环境容纳量最大
C. 富营养化水体中藻类的分布可体现群落的垂直结构
D. 计数前应先在计数室上盖盖玻片然后滴加水样至盖玻片边缘
7. 2024年8月,哈佛医学院研究人员发现甲状腺激素除了能够调节代谢之外还能通过直接影响大脑来调节探索和冒险行为,下列有关说法错误的是( )
A. 甲状腺激素的受体存在于机体几乎全身细胞,包括下丘脑和大脑中的神经元
B. 血糖含量降低时,神经系统可通过减少甲状腺激素的分泌量升血糖
C. 寒冷条件下,机体可通过神经—体液调节方式使甲状腺激素分泌增多
D. 甲状腺激素的分泌和大脑对躯体运动的调控均存在分级调节
8. 盐碱胁迫下植物产生的H2O2(自由基前体)对细胞具有毒害作用。科学家发现,高粱中的AT1基因可通过调节细胞膜上水通道蛋白PIP2s的磷酸化水平,影响作物应对盐碱胁迫的能力,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. H₂O₂产生的自由基可攻击磷脂直接导致核糖体损伤从而使细胞衰老
B. 敲除 ATl 基因或提高 ATl 基因的甲基化水平可降低作物应对盐碱胁迫能力
C. PIP2s的磷酸化是提高H₂O₂外排能力所必需的,且该磷酸化过程可与ATP 水解相联系
D. 内质网可通过囊泡将PIP2s蛋白直接运至细胞膜上
9. 科学家发现密码子特定位置的腺嘌呤可发生甲基化修饰,进一步导致mRNA 在产生第一批正常蛋白质后立即被降解,下列说法错误的是( )
A. 没有被甲基化的mRNA 的彻底水解产物有6种
B. 该甲基化修饰可直接影响基因的转录,从而影响生物体的性状
C. 甲基化修饰后,密码子上的A 与反密码子上的U仍可碱基互补配对
D. 可通过人工控制该修饰过程调节细胞中蛋白质的合成量
10. 植物和植食性昆虫之间具有复杂的互作关系。研究发现水稻基因LRR2是一个感虫基因,LRR2的转录水平受褐飞虱捕食的强烈诱导,并且其转录水平与水稻抗虫性负相关。机理研究表明,LRR2的表达产物可与定位于植物细胞质膜上的共受体S互作,从而干扰共受体S与防御相关模式识别受体P 和生长相关受体B之间复合体的形成,阻碍水稻的防御反应和生长发育。下列说法中错误的是( )
A. 水稻和植食性昆虫的复杂互作关系是不同物种间协同进化的结果
B. 褐飞虱捕食行为可诱导水稻发生基因突变产生基因LRR2 并增强其表达
C. 可通过敲除基因LRR2验证其功能,预期结果是水稻对稻飞虱的抗性显著增强
D. 通过药物促进共受体S与受体P 和受体 B 之间形成复合体可增加水稻产量
11. 甲病 (A/a)、乙病 (B/b)是人群中的两种单基因遗传病,男性中甲病发病率为1/10,人群中乙病发病率为1/2500.学习小组对某患者家庭进行了调查,得到如图①所示系谱图,图②为用某种限制酶对甲病相关基因切割后的电泳结果,下列说法正确的是( )
A. 甲病和白化病的遗传方式相同,a是由A基因碱基对缺失产生
B. 乙病为伴X染色体隐性遗传病,Ⅱ-2两对基因均纯合的概率为1/3
C. Ⅱ-1和人群中正常女性结婚,生一个女儿患甲病概率为1/22
D. Ⅱ-3与人群中的正常男性结婚,生一个患乙病男孩的概率为1/306
12. 图甲为有氧呼吸第三阶段过程示意图。为探究温度和呼吸抑制剂对该过程的影响,将某植物幼苗置于不同条件下处理,分组情况和结果如图乙所示。呼吸抑制剂X和Y 中,一种为ATP 合酶抑制剂,阻止质子回流和ATP 合成,另一种为解偶联剂,可促进膜间隙H⁺进入线粒体基质而不经过ATP 合酶。下列相关叙述正确的是( )
A. 图甲过程中的NADH,为还原型辅酶Ⅰ,由葡萄糖在线粒体内氧化分解产生
B. 图甲中电子最终受体与植物光反应过程中的电子最终受体相同
C. 据图乙推测,X为ATP 合酶抑制剂,Y为解偶联剂
D. 据图乙推测,低温可通过促进解偶联使ATP 生成量减少
13. 肿瘤特异性抗原是指只存在于某种肿瘤细胞表面而不存在于正常细胞表面的抗原。研究人员通过以下实验成功筛选出了皮肤黑色素肿瘤细胞中多种特异性抗原的相关基因。下列说法正确的是( )
注:①TIL是指存在于肿瘤微环境中的淋巴细胞
②MHCⅠ的作用是与胞内的抗原肽结合并将其展示在细胞表面供细胞毒性T细胞识别,MHCI普遍存在于有核细胞的外表面
A. 细胞毒性T细胞对黑色素肿瘤细胞的清除体现了免疫系统的自稳功能
B. 从肿瘤组织分离出的浸润性淋巴细胞包括吞噬细胞以及多种T细胞、B细胞
C. 上述黑色素肿瘤细胞cDNA转染的靶细胞可为人体正常的皮肤组织细胞
D. 所有cDNA 文库中仅有一组转染的靶细胞出现细胞凋亡现象
14. 细菌的脂多糖 (LPS)能引起小鼠强烈的免疫反应——炎症反应,此过程中若抑制小鼠脑干N区的兴奋性,会导致促炎因子 (白细胞介素 6)显著减少,抗炎因子(白细胞介素-10)显著增加。用LPS分别刺激野生型小鼠(WT)和免疫细胞中LPS受体缺失的小鼠 (KO),检测小鼠N区神经元的兴奋性,结果如下图所示。下列说法正确的是( )
A. 用提纯后的细菌脂多糖刺激小鼠会引发相关的细胞免疫和体液免疫
B. 小鼠脑干N区细胞的兴奋可以抑制炎症反应的发生
C. 由图可知细菌脂多糖LPS主要直接作用于N区神经元使其兴奋性提高
D. 上述过程中神经系统和免疫系统的相互联系依赖于神经递质、细胞因子等信号分子
15. 神经元a、b、c在脊髓灰质建立的联系如图甲所示,为探究图甲神经元之间的作用机制,研究人员分别在神经元a兴奋或静息的状态下刺激神经元b,测定b轴突末梢以及c突触后膜的膜电位变化,结果如图乙所示。下列说法错误的是( )
A. 图甲中三个神经元构成的突触类型包括轴突—轴突型以及轴突—胞体型
B. 神经元a 释放的神经递质可能引起处于兴奋状态的神经元b 发生K⁺外流或Cl⁻内流
C. 神经元a兴奋后可能导致神经元b 释放的神经递质减少,神经元cNa⁺内流减少
D. 神经元a兴奋后可能导致神经元b释放抑制性神经递质,神经元c无法兴奋
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16. 植物叶表皮上的气孔由两个含有叶绿体的保卫细胞组成,是二氧化碳、水进出叶片的通道,其开闭受光照、温度、水分等环境因素的调节。
(1)为探究影响气孔开闭的内因,科学家选取某植物叶片,置于不同浓度的KNO₃溶液中,一定时间后测量叶片气孔开度。已知该植物叶片细胞渗透压与 溶液渗透压相等。用0.20mol/LKNO₃溶液处理时,较短时间内即可观察到气孔关闭现象,原因是保卫细胞___________;2小时后,气孔又逐渐打开,原因是___________。
(2)光照也可影响气孔开闭。请回答下列相关问题:
①植物可通过光合作用制造可溶性糖并储存于___________(结构)中,之后引起气孔开放;蓝光除参与光合作用外还可通过图甲机制促进气孔开放,已知该过程会导致胞外pH降低,可推测蓝光通过促进___________的吸收促进气孔开放。
②为验证上述两种影响方式,科学家以某植物的类胡萝卜素缺失突变体为实验材料,设计实验并得到图乙结果。已知曲线Ⅰ为仅有光照a,曲线Ⅱ为在光照a基础上添加光照b,饱和红光可使植物的光合速率达到最大。请推测,光照a为___________,光照b为___________。 (填“蓝光”、“不饱和红光”或“饱和红光”)
(3)光合速率的限制因素分为气孔限制因素 (CO₂供应不足)和非气孔限制因素 得不到充分利用)。科学家以某植物为实验材料,探究盐 (NaCl)胁迫对该植物光合作用的影响,结果如图a和图b所示。由图可知,NaCl浓度大于0.60%时,Pn迅速下降主要是___________(填“气孔”或“非气孔”)限制,判断的依据是___________。
17. 施肥和围封(不放牧)是影响高寒草甸生物量和物种多样性的重要因素,明晰其过程和机制对高寒草甸生态系统可持续发展具有重要意义。科研人员以青藏高原东部高寒草甸为对象,通过短期施肥和围封探究了其对植物地上生物量、植物物种丰富度、群落透光率的影响,结果如表所示。图Ⅰ为甲、乙两组中三类植物地上生物量的变化。请回答下列问题。
组别
处理
植物地上生物量 (g/m²)
植物物种丰富度 (种)
群落透光率 (%)
甲
对照
120
36
35
乙
施肥
214
25
7
丙
围封
109
25
11
丁
施肥+围封
144
20
4
(1)高寒草甸中的多数植物在早春来临时开始萌发,并迅速开花和结实,到了夏季其生活周期结束,这体现了群落的___________性。调查高寒草甸植物物种丰富度的方法是___________,调查植物地上生物量时,需齐地收割植物地上部分并称量其___________(填“鲜重”或“干重 )。
(2)由图Ⅰ可知,与甲组相比施肥导致___________植物的养分限制被解除。同时,乙组莎草科物种数显著减少,结合表中数据分析其原因是___________。由表可知,为提高高寒草甸植物物种丰富度应采取___________(填“围封”或“放牧”)措施,其原理是___________。
(3)草原土壤有机碳库是生物圈中最重要的碳库之一,对全球气候变化的调节起着至关重要的作用,这体现了生物多样性的___________价值。为缓解温室效应,应___________(填“扩大”或“缩小”)草原土壤有机碳库。
18. 光是调节种子萌发最重要的环境信号之一,科学家已经发现在高光强(红光相对于远红光比例高)时,红光受体PhyB 通过介导抑制种子萌发的关键转录因子 PIF1来促进种子萌发。在低光强时,植物依赖远红光受体PhyA 的调控途径研究相对较少。近月,我国研究人员发现一种酶—TEAR 在种子萌发过程中起重要作用。
(1)PhyA 和PhyB 的化学本质均为___________。在受到相应光照射时,其___________会发生变化,这一变化的信息经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,产生生物学效应。
(2)为探究TEAR 对种子萌发的作用,研究人员利用基因工程在野生型拟南芥(WT)的基础上构建了TEAR 缺失突变体 (△TEAR)和___________,将其置于低光强下测定种子萌发率。实验结果如下,据此判断TEAR 对于低光强下种子萌发过程起___________(填“促进”或者“抑制”)作用。
(3)为进一步探究TEAR影响种子萌发的作用机理,研究人员进行了以下实验(MS 为普通培养基;PAC 为赤霉素合成抑制剂):
培养基类型
MS
MS+PAC
MS+PAC+赤霉素
植株类型
WT
△TEAR
WT
△TEAR
WT
△TEAR
种子萌发率 (%)
75
15
5
5
30
30
MS组与MS+PAC组的实验结果相对照,可以说明:___________。根据三组实验结果推测TEAR 影响种子萌发的机理是___________。
19. 裂殖酵母是一种单细胞生物,通常以单倍体 (n=3)形式进行无性生殖,当营养条件不佳时进行有性生殖。在有性生殖期间,两个单倍体细胞融合形成二倍体,然后经过减数分裂形成4个孢子,如图(a)所示。
(1)图(a)中二倍体细胞进行减数分裂时可以形成___________个四分体。
(2)研究发现裂殖酵母中有一种新型“杀手基因”tdk1,它表达的蛋白质产物Tdk1 可抑制细胞分裂,为进一步探究tdk1的作用阶段和机制,某科研团队培养了不同基因型的裂殖酵母,实验结果见下表。
组别
细胞基因型
实验结果
1
tdk1+
单倍体存活
2
tdk1-
单倍体存活
3
tdk1+/ tdk1+ (二倍体)
每个二倍体产生4个孢子,4个孢子都能正常进行有丝分裂
4
tdk1+/ tdk1 - (二倍体)
每个二倍体产生4个孢子,仅2个孢子能正常进行有丝分裂
5
tdk1-/ tdk1 - (二倍体)
每个二倍体产生4个孢子,4个孢子都能正常进行有丝分裂
注: tdk1+表示 tdk1未敲除; tdk1-表示tdk1被敲除
对比1、2组得出tdk1___________(填“是”或“不是”)裂殖酵母存活所必需的基因;对比3、4、5组得出 tdk1的作用机制是抑制___________(细胞基因型)产生的部分孢子的有丝分裂。
(3)对上述实验的第4组中存活单倍体进行基因检测,结果均为tdk1+。研究发现不同时期合成的蛋白质Tdk1具有不同的空间结构,可分别充当“毒药”和“解药”,具体机制如图 (b)所示。Tdk1充当“毒药”的机制为杂合子产生的孢子在萌发前均积累了毒性 Tdk1 蛋白质,毒性Tdk1可以通过 Bdf1结合乙酰化组蛋白抑制染色体正常分离,使细胞死亡。请据图推测Tdk1 充当“解药”影响细胞存活的机制___________。
(4)若一个二倍体群体中tdk1+/tdk1+: tdk1+/tdk1-:tdk1-/tdk1-=1:2:1,则其产生的单倍体中携带tdk1+的细胞比例为___________。综合上述材料可知,tdk1是一个“自私基因”,其自私性体现在营养条件不佳时,___________(填“携带”或“不携带”)tdk1的亲本能将自身遗传信息更多地传递给子代。
20. 人诺如病毒是在全球范围内引起人急性胃肠炎的主要病原之一、诺如病毒是单链RNA病毒,其衣壳蛋白 VP1蛋白具抗原特性,且可自组装成空心的球状病毒样颗粒 (VLP)。科研人员利用昆虫杆状病毒表达系统制备了VLP 基因工程疫苗,即以杆状病毒为载体,通过感染昆虫细胞(杆状病毒的宿主细胞)生产 VLP,过程如图所示。回答下列问题:
(1)步骤①是目的基因的获取过程,用编码VP1蛋白的RNA短时间内制备大量vp1基因 (DNA)的技术手段是___________。图中步骤②③④代表基因工程操作步骤中的___________。
(2)SF9 细胞中的外源DNA 先进行如图所示的同源重组,后生产出携带vpl基因的重组杆状病毒。同源重组需要酶的参与,这些酶的功能与___________酶(答两种)的功能类似。已知ORF是病毒在昆虫细胞中复制的必备元件,△ORF是ORF 部分缺失的片段,不能使病毒DNA 复制。推测SF9细胞中能合成重组杆状病毒而不能合成野生型杆状病毒的原因是___________(多选)。
A. BAC 线性DNA 为线状而非环状
B. BAC 线性 DNA 含抗生素抗性基因
C. BAC线性DNA 含杆状病毒基因组
D. 甲为△ORF, 乙为ORF
(3)为扩大疫苗产量,昆虫HF细胞应选择___________(填“贴壁”或“悬浮”)生长型细胞。与大肠杆菌为受体细胞相比,用昆虫细胞作为受体细胞生产 VLP 可更好的保留 VP1蛋白的抗原性,其原因是___________。
(4)在体外条件下鉴定 VP1蛋白的方法是___________。在鉴定结果为阳性的条件下,还可进一步利用___________显微镜观察 VP1蛋白是否自组装成球状病毒样颗粒。
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2025届重庆一中高三3月月考
生物学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号码填写在答题卡上。
2.作答时,务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 奶茶是深受年轻人喜爱的时尚饮品,主料为牛奶和茶叶,辅料为高浓度果糖、蔗糖、椰果 (纤维素凝胶)等。下列相关叙述,正确的是( )
A. 茶叶富含 Mg、Zn、K等大量元素,其烘焙加工过程中细胞可失去结合水
B. 牛奶经高温消毒后,其中的蛋白质空间结构改变,不与双缩脲试剂反应显色
C. 果糖和蔗糖经水解后产物相同,水解产物氧化分解所释放的能量少于等质量脂肪
D. 椰果中的纤维素很难被人体消化吸收,但适量食用可促进肠道蠕动
【答案】D
【解析】
【分析】糖类分为:单糖、二糖、多糖,其中单糖包括葡萄糖、果糖、核糖和脱氧核糖,二糖包括麦芽糖、蔗糖和乳糖,多糖包括淀粉、纤维素和糖原。
【详解】A、Zn是微量元素,不是大量元素,A错误;
B、牛奶经高温消毒后,其中的蛋白质空间结构发生改变,但肽键并没有断裂,所以仍能与双缩脲试剂反应显色,B错误;
C、果糖是单糖,它不能再水解,蔗糖是二糖,一分子蔗糖水解后会产生一分子葡萄糖和一分子果糖,C错误;
D、人体消化道内没有能够消化纤维素的酶,所以椰果中的纤维素很难被人体消化吸收。 但是纤维素可以促进肠道蠕动,有助于维持肠道正常的生理功能,适量食用对人体有益,D正确。
故选D。
2. 可根据微生物发酵时对氧气的需求不同,将微生物发酵分为好氧发酵和厌氧发酵。下列相关说法正确的是( )
A. 酵母菌进行果酒发酵时,应利用葡萄皮上的野生酵母菌直接进行厌氧发酵
B. 醋酸菌进行果醋发酵时,可在线粒体基质中利用乙醇进行好氧发酵
C. 乳酸菌进行泡菜制作时,应将泡菜盐水注满泡菜坛以利于进行厌氧发酵
D. 酵母菌生产单细胞蛋白时,可利用纤维素水解液、制糖工业废水进行好氧发酵
【答案】D
【解析】
【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的葡萄糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、自然发酵中的菌种来自于附着在葡萄皮上的野生酵母菌,但通常在前期通入氧气使其大量繁殖,后期再隔绝氧气进行厌氧发酵,A错误;
B、醋酸菌是原核生物,不含线粒体,B错误;
C、泡菜制作过程中,将经过预处理的新鲜蔬菜混合均匀,装入泡菜坛内,装至半坛时,放入蒜瓣、生姜及其他香辛料,继续装至八成满,再徐徐注入配制好的盐水,使盐水没过全部菜料,盖好坛盖,在坛盖边沿的水槽中注满水,以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境,C错误;
D、微生物含有丰富的蛋白质,以淀粉或纤维素的水解液,制糖工业的废液等为原料,通过发酵获得了大量的微生物菌体,单细胞蛋白就是微生物菌体本身,所以以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料,通过发酵可获得单细胞蛋白,D正确。
故选D。
3. 角膜是再生最快的动物组织之一,1~2周可完全更新。角膜干细胞可分化为角膜上皮细胞,维持角膜的更新与修复。短期睡眠不足会促进角膜干细胞的增殖分化,长期睡眠不足则会引起角膜变薄。下列相关说法正确的是( )
A. 细胞的分裂能力与细胞寿命呈正相关,因此角膜干细胞寿命短
B. 角膜干细胞的正常增殖依赖于原癌基因和抑癌基因的正确表达
C. 角膜上皮细胞可增殖、分化,其衰老和凋亡过程中各种酶活性降低
D. 睡眠不足对角膜干细胞增殖速率的影响可体现机体的正反馈调节机制
【答案】B
【解析】
【分析】衰老细胞的特征:(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、由题意可知,角膜干细胞可分化为角膜上皮细胞,维持角膜的更新与修复,故角膜干细胞寿命应较长,A错误;
B、细胞的正常增殖和分化依赖于原癌基因和抑癌基因的正确表达。原癌基因促进细胞增殖,而抑癌基因则抑制过度增殖,防止细胞发生癌变,B正确;
C、角膜上皮细胞是高度分化的细胞,通常不再具有增殖能力,在衰老过程中,某些酶的活性可能会升高,而不是降低,C错误;
D、正反馈机制通常是指某一过程的结果会进一步促进该过程的发生,由题意可知,短期睡眠不足会促进角膜干细胞的增殖,而长期睡眠不足则会引起角膜变薄,没有体现正反馈调节机制,D错误。
故选B。
4. 线粒体可通过图中两种分裂方式去适应细胞能量需求、修复衰老损伤和满足细胞增殖的分配。健康线粒体进行中区分裂 (图甲)。受损线粒体进行外围分裂 (图乙),分裂产生的较小子线粒体不含DNA,继而自噬降解,较大子线粒体得以保存。ROS为活性氧,可造成细胞损伤。DRP1蛋白由细胞核基因编码,线粒体分裂时聚集到线粒体外膜发挥作用。下列相关说法不正确的是( )
A. 线粒体分裂只存在于具有分裂能力的细胞中,分裂旺盛的细胞中线粒体分裂也旺盛
B. 中区分裂可增加线粒体的数量,外围分裂可维持线粒体的数量
C. 外围分裂有利于清除损伤线粒体中的ROS,且清除过程与溶酶体有关
D. DRP1蛋白在细胞质基质中游离的核糖体上合成,其活性被抑制后两种分裂方式均受阻
【答案】A
【解析】
【分析】线粒体:真核细胞主要细胞器(动植物都有),机能旺盛的含量多。呈粒状、棒状,具有双膜结构,内膜向内突起形成“嵴”,内膜和基质中有与有氧呼吸有关的酶,是有氧呼吸第二、三阶段的场所,生命体95%的能量来自线粒体,又叫“动力工厂”。含少量的DNA、RNA。
【详解】A、线粒体分裂不仅存在于具有分裂能力的细胞中,在一些不进行细胞分裂的细胞(如心肌细胞等高度分化的细胞)中,线粒体也会进行分裂,以适应细胞的能量需求等,A错误;
B、中区分裂时,线粒体一分为二,会增加线粒体的数量;外围分裂时,受损线粒体产生较小线粒体自噬降解,较大线粒体得以保存,可维 持线粒体的数量,B正确;
C、由题干可知,外围分裂产生的较小线粒体不含DNA且自噬降解,自噬过程与溶酶体有关,同时外围分裂可清除受损线粒体中的ROS,C正确;
D、DRP1蛋白为细胞内蛋白质,作用于线粒体,故DRP1蛋白在细胞质基质中游离的核糖体上合成,且题干表明线粒体分裂时DRP1蛋白发挥作用,若其活性被抑制,两种分裂方式均会受阻,D正确。
故选A。
5. 棕色脂肪细胞会竞争营养物质产生热量,使肿瘤细胞失去了生存所需的燃料,从而抑制小鼠的癌症。为验证上述结论,研究人员利用CRISPR 技术,将普通的白色脂肪细胞转化为类似于棕色脂肪细胞的米色脂肪细胞,再将其与癌细胞置于培养皿的隔间中共培养,这些隔间将细胞分开,发现只有很少的癌细胞存活。下列相关说法中不合理的是( )
A. 通过CRISPR 技术可激活在白色脂肪细胞中处于休眠状态但在棕色脂肪细胞中活跃的基因
B. 因培养米色脂肪细胞所需的营养物质未全部研究清楚,所以培养液中需添加血清
C. 共培养时需单独为米色脂肪细胞和癌细胞提供营养物质,培养时需通入无菌空气和CO₂
D. 取出患者脂肪细胞进行改造后移植回肿瘤旁,可成为癌症治疗的新思路
【答案】C
【解析】
【分析】脂质分为脂肪、磷脂和固醇,固醇包括胆固醇、性激素和维生素D,与糖类相比,脂肪分子中的氢含量多,氧含量少,氧化分解时产生的能量多,因此是良好的储能物质,磷脂双分子层构成生物膜的基本骨架,固醇中的胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分,也参与脂质在血液中的运输。
【详解】A、已知利用CRISPR技术将普通白色脂肪细胞转化为米色脂肪细胞,这意味着该技术能使白色脂肪细胞发生变化,很可能是激活了在白色脂肪细胞中处于休眠状态但在棕色脂肪细胞中活跃的基因,从而实现转化,A正确;
B、由于培养米色脂肪细胞所需的营养物质未全部研究清楚,而血清中含有多种营养成分等物质,所以在培养液中添加血清可以补充未知的营养成分,有利于米色脂肪细胞的培养,B正确;
C、题干中明确提到“将其与癌细胞置于培养液的隔层中共培养,这些隔层将细胞分开,发现只有很少的癌细胞存活”,说明共培养时是让米色脂肪细胞和癌细胞在特定隔层条件下共同培养,并不是单独为它们提供营养物质,C错误;
D、基于棕色脂肪细胞能抑制小鼠的癌症这一结论,取出患者脂肪细胞进行改造后移植回肿瘤旁,有可能利用改造后的细胞类似棕色脂肪细胞的功能来抑制癌症,为癌症治疗提供新的思路,D正确。
故选C。
6. 有机污水引发水体富营养化,如图为不同营养化程度对藻类种群数量的影响的研究结果,其中鱼鳞藻、脆杆藻是鱼类的主要饵料,富营养化水体中微囊藻集中分布于水面形成“绿膜”。图中藻类数量是利用血细胞计数板计数的结果。下列说法错误的是( )
A. 贫营养化水体中藻类数量少的原因是有机污水输入至藻内的能量太少
B. 三种营养化程度中中营养化的水体中鱼类的环境容纳量最大
C. 富营养化水体中藻类的分布可体现群落的垂直结构
D. 计数前应先在计数室上盖盖玻片然后滴加水样至盖玻片边缘
【答案】A
【解析】
【分析】由图分析可知,水体中营养化时,鱼鳞藻、脆杆藻较多,水体富营养化时,微囊藻数量多。随着氮、磷元素增多,鱼鳞藻数量减少,脆杆藻数量先增加后减少,微囊藻数量增加。微囊藻产生的毒素可在动物体内积累,产生生物富集作用,营养级越高,生物体内毒素浓度越高。
【详解】A、有机污水中的能量不能被藻类利用,污水中的有机物会被分解者分解,形成的无机盐可被藻利用,A错误;
B、根据题意可知,鱼鳞藻、脆杆藻是鱼类的主要饵料,水体中营养化时,鱼鳞藻、脆杆藻较多,因此三种营养化程度中中营养化的水体中鱼类的食物最多,即环境容纳量最大,B正确;
C、不同藻类在水体的垂直方向上分层分布,体现了群落的垂直结构,可充分的利用阳光等资源,C正确;
D、利用血细胞计数板计数藻类数量时应先在计数室上盖盖玻片然后滴加水样至盖玻片边缘,让水样自行渗入计数室,D正确。
故选A。
7. 2024年8月,哈佛医学院研究人员发现甲状腺激素除了能够调节代谢之外还能通过直接影响大脑来调节探索和冒险行为,下列有关说法错误的是( )
A. 甲状腺激素的受体存在于机体几乎全身细胞,包括下丘脑和大脑中的神经元
B. 血糖含量降低时,神经系统可通过减少甲状腺激素的分泌量升血糖
C. 寒冷条件下,机体可通过神经—体液的调节方式使甲状腺激素分泌增多
D. 甲状腺激素的分泌和大脑对躯体运动的调控均存在分级调节
【答案】B
【解析】
【分析】寒冷时,下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素促进垂体分泌促甲状腺激素,促甲状腺激素可促进甲状腺分泌甲状腺激素,促进代谢增加产热。当甲状腺激素含量过多时,会反过来抑制下丘脑和垂体的分泌活动,这叫做负反馈调节。
【详解】A、甲状腺激素可以作用于全身细胞,受体存在于机体几乎全身细胞,包括下丘脑和大脑中的神经元,A正确;
B、甲状腺激素可以升高血糖,血糖含量降低时,神经系统可通过增大甲状腺激素的分泌量升血糖,B错误;
C、机体通过下丘脑—垂体—甲状腺轴进行甲状腺激素的分级调节,甲状腺激素可以促进产热,寒冷条件下,机体可通过神经—体液的调节方式使甲状腺激素分泌增多,C正确;
D、机体通过下丘脑—垂体—甲状腺轴进行甲状腺激素的分级调节,大脑对躯体运动的调控也存在分级调节,大脑皮层作用于脊髓,对躯体运动存在分级调节,D正确。
故选B。
8. 盐碱胁迫下植物产生的H2O2(自由基前体)对细胞具有毒害作用。科学家发现,高粱中的AT1基因可通过调节细胞膜上水通道蛋白PIP2s的磷酸化水平,影响作物应对盐碱胁迫的能力,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. H₂O₂产生的自由基可攻击磷脂直接导致核糖体损伤从而使细胞衰老
B. 敲除 ATl 基因或提高 ATl 基因的甲基化水平可降低作物应对盐碱胁迫能力
C. PIP2s的磷酸化是提高H₂O₂外排能力所必需的,且该磷酸化过程可与ATP 水解相联系
D. 内质网可通过囊泡将PIP2s蛋白直接运至细胞膜上
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:AT1蛋白通过抑制PIP2s蛋白的磷酸化而抑制细胞内的H2O2排到细胞外,从而导致植物抗氧化胁迫能力减弱,进而引起细胞死亡。AT1蛋白缺陷,可以提高PIP2s蛋白的磷酸化水平,促进细胞内的H2O2排到细胞外,从而提高植物抗氧化的胁迫能力,进而提高细胞的成活率。
【详解】A、核糖体无膜结构,不含磷脂,A错误;
B、由题图右侧的信息可知,AT1蛋白缺陷,可以促进PIP2s蛋白的磷酸化,进而促进H2O2排出膜外,因此敲除 ATl 基因或提高 ATl 基因的甲基化水平可提高作物应对盐碱胁迫能力,B错误;
C、PIP2s的磷酸化是提高H2O2外排能力所必需的,且该磷酸化过程可与ATP 水解相联系,ATP水解产生ADP和Pi,C正确;
D、内质网可通过囊泡将PIP2s蛋白运至高尔基体,再运至细胞膜上,D错误。
故选C。
9. 科学家发现密码子特定位置的腺嘌呤可发生甲基化修饰,进一步导致mRNA 在产生第一批正常蛋白质后立即被降解,下列说法错误的是( )
A. 没有被甲基化的mRNA 的彻底水解产物有6种
B. 该甲基化修饰可直接影响基因的转录,从而影响生物体的性状
C. 甲基化修饰后,密码子上的A 与反密码子上的U仍可碱基互补配对
D. 可通过人工控制该修饰过程调节细胞中蛋白质的合成量
【答案】B
【解析】
【分析】表观遗传是指生物体的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。
【详解】A、mRNA的基本组成单位是核糖核苷酸,一分子核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基组成。没有被甲基化的mRNA彻底水解产物有磷酸、核糖和4种含氮碱基(A、U、C、G),共6种,A正确;
B、由题干可知,密码子特定位置的腺嘌呤可发生甲基化修饰,进一步导致mRNA在产生第一批正常蛋白质后立即被降解,这影响的是翻译过程,而不是转录过程,B错误;
C、甲基化修饰只是对密码子特定位置的腺嘌呤进行修饰,并不改变碱基互补配对原则,所以甲基化修饰后,密码子上的A与反密码子上的U仍可碱基互补配对,C正确;
D、因为该甲基化修饰会导致mRNA在产生第一批正常蛋白质后立即被降解,从而影响蛋白质的合成量,所以可通过人工控制该修饰过程来调节细胞中蛋白质的合成量,D正确。
故选B。
10. 植物和植食性昆虫之间具有复杂的互作关系。研究发现水稻基因LRR2是一个感虫基因,LRR2的转录水平受褐飞虱捕食的强烈诱导,并且其转录水平与水稻抗虫性负相关。机理研究表明,LRR2的表达产物可与定位于植物细胞质膜上的共受体S互作,从而干扰共受体S与防御相关模式识别受体P 和生长相关受体B之间复合体的形成,阻碍水稻的防御反应和生长发育。下列说法中错误的是( )
A. 水稻和植食性昆虫的复杂互作关系是不同物种间协同进化的结果
B. 褐飞虱捕食行为可诱导水稻发生基因突变产生基因LRR2 并增强其表达
C. 可通过敲除基因LRR2验证其功能,预期结果是水稻对稻飞虱的抗性显著增强
D. 通过药物促进共受体S与受体P 和受体 B 之间形成复合体可增加水稻产量
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可知,LRR2的表达产物可与定位于植物细胞质膜上的共受体S互作,从而干扰共受体S与防御相关模式识别受体P 和生长相关受体B之间复合体的形成,阻碍水稻的防御反应和生长发育,若促进复合体形成可同时增强防御和促进生长。
【详解】A、不同物种间的相互作用(如水稻与植食性昆虫)会引发协同进化,形成复杂的互作关系,A正确;
B、褐飞虱的捕食行为仅诱导LRR2基因的表达(转录水平升高),而非诱导该基因的突变或产生,B错误;
C、LRR2的转录水平受褐飞虱捕食的强烈诱导,并且其转录水平与水稻抗虫性负相关,若敲除LRR2基因,其干扰共受体S与受体P/B复合体形成的作用消失,防御反应和生长会恢复,抗虫性增强,C正确;
D、LRR2的表达产物可与定位于植物细胞质膜上的共受体S互作,从而干扰共受体S与防御相关模式识别受体P 和生长相关受体B之间复合体的形成,阻碍水稻的防御反应和生长发育,促进复合体形成可同时增强防御(抗虫性)和促进生长(产量),D正确。
故选B
11. 甲病 (A/a)、乙病 (B/b)是人群中的两种单基因遗传病,男性中甲病发病率为1/10,人群中乙病发病率为1/2500.学习小组对某患者家庭进行了调查,得到如图①所示系谱图,图②为用某种限制酶对甲病相关基因切割后的电泳结果,下列说法正确的是( )
A. 甲病和白化病的遗传方式相同,a是由A基因碱基对缺失产生
B. 乙病为伴X染色体隐性遗传病,Ⅱ-2两对基因均纯合的概率为1/3
C. Ⅱ-1和人群中正常女性结婚,生一个女儿患甲病的概率为1/22
D. Ⅱ-3与人群中正常男性结婚,生一个患乙病男孩的概率为1/306
【答案】D
【解析】
【分析】分析图①:I - 1和I - 2表现正常,但他们的子女中,Ⅱ - 1患甲病,Ⅱ - 2患乙病,由此可判断甲病和乙病均为隐性遗传病。图②:是用某种限制酶对甲病相关基因切割后的电泳结果。I - 1有一条带,I - 2有三条带,Ⅱ - 1有两条带,推测致病基因酶切后产生1000kb和500kb两条带,正常基因上没有该酶切位点,根据电泳条带情况可推断甲病是伴X染色体隐性遗传病。
【详解】A、从图①可知,Ⅰ - 1和Ⅰ - 2正常,Ⅱ - 1患甲病,说明甲病是隐性遗传病,再结合图②电泳结果,Ⅰ - 1有一条带,Ⅰ - 2有三条带,Ⅱ - 1有两条带,可推断甲病是伴X染色体隐性遗传病,与白化病遗传方式不同,A错误;
B、 Ⅰ - 1和Ⅰ - 2正常,Ⅱ - 2女儿患乙病,可知乙病是常染色体隐性遗传病,B错误;
C、只考虑甲病,Ⅱ-1(XaY)和人群中正常女性(XAXA、XAXa)结婚,Xa=1/10,XA=9/10,XAXA=81/100,XaXa=1/100,XAXa=18/100,XAXa占正常女性(XAXA、XAXa)的概率为(18/100)÷(81/100+18/100)=2/11,XaY×2/11XAXa,生一个女儿患甲病的概率为2/11×1/2=1/11,C错误;
D、只考虑乙病,Ⅱ-3(2/3Bb)与人群中的正常男性(BB、Bb)结婚,人群中乙病发病率为1/2500,bb=1/2500,b=1/50,B=49/50,Bb=98/2500,BB=2401/2500,Bb在正常男性(BB、Bb)中的占比为(98/2500)÷(98/2500+2401/2500)=2/51,2/3Bb×2/51Bb,生一个患乙病男孩的概率为2/3×2/51×1/4×1/2=1/306,D正确。
故选D。
12. 图甲为有氧呼吸第三阶段过程示意图。为探究温度和呼吸抑制剂对该过程的影响,将某植物幼苗置于不同条件下处理,分组情况和结果如图乙所示。呼吸抑制剂X和Y 中,一种为ATP 合酶抑制剂,阻止质子回流和ATP 合成,另一种为解偶联剂,可促进膜间隙H⁺进入线粒体基质而不经过ATP 合酶。下列相关叙述正确的是( )
A. 图甲过程中的NADH,为还原型辅酶Ⅰ,由葡萄糖在线粒体内氧化分解产生
B. 图甲中电子最终受体与植物光反应过程中的电子最终受体相同
C. 据图乙推测,X为ATP 合酶抑制剂,Y为解偶联剂
D. 据图乙推测,低温可通过促进解偶联使ATP 生成量减少
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析:图甲过程表示在线粒体内膜上发生的一系列化学反应,有氧呼吸第三阶段的电子最初供体是还原型辅酶NADH,经电子传递链,传给最终受体氧气,该过程释放的能量使H+由线粒体基质移至内外膜间隙,这就是电子传递过程。内外膜间隙中的H+浓度大于基质中的H+浓度,当H+从内外膜间隙进入基质时,顺浓度梯度会释放能量,此时若通过ATP合酶,则能量有一部分用于合成ATP,转移到其中;若不通过ATP合酶,则直接以热能形式释放。
【详解】A、葡萄糖不是在线粒体内被氧化分解,A错误;
B、图甲是有氧呼吸第三阶段,电子最终受体是O2 ,O2 接受电子后与H+结合生成水。 植物光反应过程中电子最终受体是NADP+ ,NADP + 接受电子和H+后形成NADPH。二者电子最终受体不同,B错误;
C、ATP合酶抑制剂,阻止质子回流,耗氧量减少,抑制ATP合成,ATP合成减少,但电子传递继续, 由图可以看出,Y耗氧量减少,ATP合成也减少,符合ATP合酶抑制剂,解偶联剂,促进质子直接回流,耗氧量增加,破坏质子梯度,抑制ATP合成,由图可以看出,X耗氧量增加,ATP合成减少,符合解偶联剂,C错误;
D、低温会降低酶的活性,包括线粒体电子传递链中的酶(如NADH脱氢酶、细胞色素c氧化酶等)。 酶活性降低会导致电子传递速率下降,质子泵出线粒体的效率降低,质子梯度减弱,ATP合成减少,D正确。
故选D。
13. 肿瘤特异性抗原是指只存在于某种肿瘤细胞表面而不存在于正常细胞表面的抗原。研究人员通过以下实验成功筛选出了皮肤黑色素肿瘤细胞中多种特异性抗原的相关基因。下列说法正确的是( )
注:①TIL是指存在于肿瘤微环境中的淋巴细胞
②MHCⅠ的作用是与胞内的抗原肽结合并将其展示在细胞表面供细胞毒性T细胞识别,MHCI普遍存在于有核细胞的外表面
A. 细胞毒性T细胞对黑色素肿瘤细胞的清除体现了免疫系统的自稳功能
B. 从肿瘤组织分离出的浸润性淋巴细胞包括吞噬细胞以及多种T细胞、B细胞
C. 上述黑色素肿瘤细胞cDNA转染的靶细胞可为人体正常的皮肤组织细胞
D. 所有cDNA 文库中仅有一组转染的靶细胞出现细胞凋亡现象
【答案】C
【解析】
【分析】免疫系统的功能主要有免疫清除、免疫自稳和免疫监视。
【详解】A、细胞毒性T细胞对黑色素肿瘤细胞的清除体现了免疫系统的监视功能,A错误;
B、吞噬细胞不属于淋巴细胞,B错误;
C、上述黑色素肿瘤细胞cDNA转染的靶细胞是人体正常的有核细胞,可以通过一定的手段诱导其形成人体正常的皮肤组织细胞,C正确;
D、肿瘤可能表达多种特异性抗原,这些抗原成分都可以被CTL识别,因此所有cDNA 文库中可能有多组转染的靶细胞出现细胞凋亡现象,D错误。
故选C。
14. 细菌的脂多糖 (LPS)能引起小鼠强烈的免疫反应——炎症反应,此过程中若抑制小鼠脑干N区的兴奋性,会导致促炎因子 (白细胞介素 6)显著减少,抗炎因子(白细胞介素-10)显著增加。用LPS分别刺激野生型小鼠(WT)和免疫细胞中LPS受体缺失的小鼠 (KO),检测小鼠N区神经元的兴奋性,结果如下图所示。下列说法正确的是( )
A. 用提纯后的细菌脂多糖刺激小鼠会引发相关的细胞免疫和体液免疫
B. 小鼠脑干N区细胞的兴奋可以抑制炎症反应的发生
C. 由图可知细菌脂多糖LPS主要直接作用于N区神经元使其兴奋性提高
D. 上述过程中神经系统和免疫系统的相互联系依赖于神经递质、细胞因子等信号分子
【答案】D
【解析】
【分析】神经调节的方式是反射,反射的结构基础是反射弧,反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分构成,兴奋在反射弧上单向传递,兴奋在突触处产生电信号到化学信号再到电信号的转变。
【详解】A、用提纯后的细菌脂多糖(LPS)刺激小鼠,LPS作为抗原,不会进入细胞内,会引发机体的体液免疫,A错误;
B、由题干“细菌的脂多糖(LPS)能引起小鼠强烈的免疫反应——炎症反应,此过程中抑制小鼠脑干N区的兴奋性,会导致促炎因子(白细胞介素 - 6)显著减少,抗炎因子(白细胞介素 - 10)显著增加”可知,是炎症反应抑制了小鼠脑干N区的兴奋性,B错误;
C、题干只是表明细菌脂多糖(LPS)能引起炎症反应且抑制小鼠脑干N区的兴奋性,但并没有明确指出LPS主要直接作用于N区,C错误;
D、从题干信息可知,细菌脂多糖(LPS)引起炎症反应过程中涉及到对小鼠脑干N区神经元兴奋性的调节,以及促炎因子和抗炎因子含量的变化,这体现了神经系统和免疫系统之间通过神经递质、细胞因子等信号分子相互作用,D正确。
故选D。
15. 神经元a、b、c在脊髓灰质建立的联系如图甲所示,为探究图甲神经元之间的作用机制,研究人员分别在神经元a兴奋或静息的状态下刺激神经元b,测定b轴突末梢以及c突触后膜的膜电位变化,结果如图乙所示。下列说法错误的是( )
A. 图甲中三个神经元构成的突触类型包括轴突—轴突型以及轴突—胞体型
B. 神经元a 释放的神经递质可能引起处于兴奋状态的神经元b 发生K⁺外流或Cl⁻内流
C. 神经元a兴奋后可能导致神经元b 释放的神经递质减少,神经元cNa⁺内流减少
D. 神经元a兴奋后可能导致神经元b释放抑制性神经递质,神经元c无法兴奋
【答案】B
【解析】
【分析】突触是神经元之间在功能上发生联系的部位,也是信息传递的关键部位。在光学显微镜下,可以看到一个神经元的轴突末梢经过多次分支,最后每一小支的末端膨大呈杯状或球状,叫做突触小体。这些突触小体可以与多个神经元的细胞体或树突相接触,形成突触。
【详解】A、结合图甲可知,神经元a与神经元b之间的突触为轴突—轴突型,神经元b与神经元c之间的突触为轴突—胞体型,A正确;
B、神经元a兴奋,神经元bc膜内外电位差减小,说明神经元a 释放的神经递质可能引起处于兴奋状态的神经元bNa+内流,B错误;
C、神经元a兴奋后神经元b的膜电位峰值下降,神经元c的膜电位峰值下降更明显,说明神经元a可能导致神经元b 释放的神经递质减少,神经元cNa⁺内流减少,C正确;
D、神经元a兴奋后可能导致神经元b释放抑制性神经递质,神经元c膜电位无法达到阈电位,无法兴奋,D正确。
故选B。
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16. 植物叶表皮上的气孔由两个含有叶绿体的保卫细胞组成,是二氧化碳、水进出叶片的通道,其开闭受光照、温度、水分等环境因素的调节。
(1)为探究影响气孔开闭的内因,科学家选取某植物叶片,置于不同浓度的KNO₃溶液中,一定时间后测量叶片气孔开度。已知该植物叶片细胞渗透压与 溶液渗透压相等。用0.20mol/LKNO₃溶液处理时,较短时间内即可观察到气孔关闭现象,原因是保卫细胞___________;2小时后,气孔又逐渐打开,原因是___________。
(2)光照也可影响气孔开闭。请回答下列相关问题:
①植物可通过光合作用制造可溶性糖并储存于___________(结构)中,之后引起气孔开放;蓝光除参与光合作用外还可通过图甲机制促进气孔开放,已知该过程会导致胞外pH降低,可推测蓝光通过促进___________的吸收促进气孔开放。
②为验证上述两种影响方式,科学家以某植物的类胡萝卜素缺失突变体为实验材料,设计实验并得到图乙结果。已知曲线Ⅰ为仅有光照a,曲线Ⅱ为在光照a基础上添加光照b,饱和红光可使植物的光合速率达到最大。请推测,光照a为___________,光照b为___________。 (填“蓝光”、“不饱和红光”或“饱和红光”)
(3)光合速率的限制因素分为气孔限制因素 (CO₂供应不足)和非气孔限制因素 得不到充分利用)。科学家以某植物为实验材料,探究盐 (NaCl)胁迫对该植物光合作用的影响,结果如图a和图b所示。由图可知,NaCl浓度大于0.60%时,Pn迅速下降主要是___________(填“气孔”或“非气孔”)限制,判断的依据是___________。
【答案】(1) ①. 失水 ②. K+和NO3-进入保卫细胞,细胞液浓度升高,保卫细胞吸水
(2) ①. 液泡 ②. K+ ③. 饱和红光 ④. 蓝光
(3) ①. 非气孔 ②. 当 NaCl 浓度大于0.60%时,气孔开度变化幅度相对较小,胞间CO2浓度没有明显降低反而有所上升
【解析】
【分析】影响光合作用的环境因素主要有光照强度、温度和二氧化碳浓度等,另外还有水分、矿质元素等。植物在高温、强光照条件下光合速率反而下降的现象,称作“光合午休”,这种现象可以从大量气孔关闭,影响二氧化碳的角度分析,也可以从高温影响光合酶的活性角度分析。
【小问1详解】
已知该植物叶片细胞渗透压与0.10 mol/LKNO₃溶液渗透压相等,而用0.20mol/LKNO₃溶液处理时,0.20mol/L KNO3溶液浓度高于保卫细胞细胞液浓度,根据渗透作用原理,水分子会从低浓度向高浓度扩散,所以保卫细胞失水,从而导致较短时间内即可观察到气孔关闭现象;2小时后,由于K+和NO3-可以通过主动运输等方式进入保卫细胞,使得保卫细胞细胞液浓度升高,当保卫细胞细胞液浓度高于外界溶液浓度时,保卫细胞又会吸水,因此气孔又逐渐打开;
【小问2详解】
① 植物可通过光合作用制造可溶性糖并储存于液泡中。从图甲机制来看,该过程会导致胞外pH降低,说明H+外流,同时K+通过H+-K+协同转运蛋白进入保卫细胞,可推测蓝光通过促进K+的吸收促进气孔开放;
② 已知曲线Ⅰ为仅有光照a、曲线Ⅱ为在光照a基础上添加光照b,饱和红光可使植物的光合速率达到最大。若光照a为饱和红光,那么再添加光照b,光合速率不会再增加,也就不会出现曲线Ⅱ中气孔开度继续上升的情况;若光照a为蓝光,由于类胡萝卜素缺失突变体对蓝光吸收能力减弱,单独蓝光照射时气孔开度变化较小,当添加光照b(不饱和红光)后,光合作用增强,气孔开度进一步上升,符合图乙曲线变化情况。所以光照a为蓝光,光照b为不饱和红光;
题干指出:为验证上述种影响(即光合作用制造可溶性糖和蓝光引起K离子吸收),选用类胡萝卜素缺失突变体(类胡萝卜素主要吸收蓝紫光促进光合作用,
突变体意义在于在红光饱和时可达光饱和点,增加的蓝光不会通过增强光合作用制造可溶性糖这条通路提高气孔开度,该缺失体进一步排除蓝光通过促进光合作用来提高气孔开度的可能性)
【小问3详解】
由图可知,NaCl浓度大于0.60%时,Pn迅速下降主要是非气孔限制。判断依据:如果气孔是Pn迅速下降的限制因素,就会因为气孔开度下降导致CO2供应不足,此时气孔开度会明显降低,胞间CO2浓度也会随之下降。但从图 a 可知,当 NaCl 浓度大于 0.60%时,气孔开度(Ca)虽然有所下降,但变化幅度相对较小;再结合图 b 来看,此时胞间CO2浓度(Ci)并没有明显降低,反而有所上升,这说明CO2的供应不是限制光合速率的主要因素,即不是气孔限制,而是非气孔限制因素导致CO2得不到充分利用,从而使 Pn 迅速下降。
17. 施肥和围封(不放牧)是影响高寒草甸生物量和物种多样性的重要因素,明晰其过程和机制对高寒草甸生态系统可持续发展具有重要意义。科研人员以青藏高原东部高寒草甸为对象,通过短期施肥和围封探究了其对植物地上生物量、植物物种丰富度、群落透光率的影响,结果如表所示。图Ⅰ为甲、乙两组中三类植物地上生物量的变化。请回答下列问题。
组别
处理
植物地上生物量 (g/m²)
植物物种丰富度 (种)
群落透光率 (%)
甲
对照
120
36
35
乙
施肥
214
25
7
丙
围封
109
25
11
丁
施肥+围封
144
20
4
(1)高寒草甸中的多数植物在早春来临时开始萌发,并迅速开花和结实,到了夏季其生活周期结束,这体现了群落的___________性。调查高寒草甸植物物种丰富度的方法是___________,调查植物地上生物量时,需齐地收割植物地上部分并称量其___________(填“鲜重”或“干重 )。
(2)由图Ⅰ可知,与甲组相比施肥导致___________植物的养分限制被解除。同时,乙组莎草科物种数显著减少,结合表中数据分析其原因是___________。由表可知,为提高高寒草甸植物物种丰富度应采取___________(填“围封”或“放牧”)措施,其原理是___________。
(3)草原土壤有机碳库是生物圈中最重要的碳库之一,对全球气候变化的调节起着至关重要的作用,这体现了生物多样性的___________价值。为缓解温室效应,应___________(填“扩大”或“缩小”)草原土壤有机碳库。
【答案】(1) ①. 季节 ②. 样方法 ③. 干重
(2) ①. 禾本科 ②. (禾本科)植物地上生物量增加导致群落透光率降低,莎草科植物在光的竞争中不占优势 ③. 放牧 ④. 牛羊啃食可抑制(禾本科)植物的地上生物量,进而缓解光竞争
(3) ①. 间接 ②. 扩大
【解析】
【分析】生物多样性通常有三个主要的内涵,即生物种类的多样性、基因(遗传)的多样性和生态系统的多样性。其价值主要体现在三个方面:
直接使用价值:指对人类社会生活有直接影响和作用的价值,如:药用价值、观赏价值、食用价值和生产使用价值(野外收获进入贸易市场)等。
间接使用价值: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等。
潜在价值:今天还未被利用的哪些物种在将来会有利用的价值,栽培植物的野生亲缘种究竟能提供多少对农林业发展有用的遗传材料,是不可估量的。
【小问1详解】
不同的季节群落的组成和外貌不同,体现了群落的季节性;样方法是适用于乔木、灌木和草本植物的一种最基本的调查取样方法,可以用来调查高寒草甸植物物种;生物量是指某一时刻单位面积内实际存活的有机物质(干重),调查植物地上生物量时,需齐地收割植物地上部分并称量其干重。
【小问2详解】
由图Ⅰ可知,与甲组相比施肥导致禾本科植物地上生物量大增,养分限制被解除;同时,结合表格可知,乙组地上生物量明显多于甲组,说明禾本科在施肥的情况下(禾本科)植物地上生物量增加导致群落透光率降低,莎草科植物在光的竞争中不占优势,因此乙组莎草科物种数显著减少;与对照组相比,围封组植物物种丰度度低于对照组,因此围封不利于提高物种丰富度,因此为提高高寒草甸植物物种丰富度应采取放牧措施;在适度放牧的情况下,牛羊啃食可抑制(禾本科)植物的地上生物量,进而缓解光竞争,提高了草原的生态多样性。
【小问3详解】
固碳、调节气候属于生物多样性的间接价值;温室效应是指大气层能够使太阳的短波辐射到达地面,但地表受热后向外放出的长波热辐射却被大气中的二氧化碳等温室气体吸收,从而导致地表与低层大气温度升高的现象,扩大草原土壤有机碳库,可以减少空气中的CO2量,缓解温室效应。
18. 光是调节种子萌发最重要的环境信号之一,科学家已经发现在高光强(红光相对于远红光比例高)时,红光受体PhyB 通过介导抑制种子萌发的关键转录因子 PIF1来促进种子萌发。在低光强时,植物依赖远红光受体PhyA 的调控途径研究相对较少。近月,我国研究人员发现一种酶—TEAR 在种子萌发过程中起重要作用。
(1)PhyA 和PhyB 的化学本质均为___________。在受到相应光照射时,其___________会发生变化,这一变化的信息经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,产生生物学效应。
(2)为探究TEAR 对种子萌发的作用,研究人员利用基因工程在野生型拟南芥(WT)的基础上构建了TEAR 缺失突变体 (△TEAR)和___________,将其置于低光强下测定种子萌发率。实验结果如下,据此判断TEAR 对于低光强下种子萌发过程起___________(填“促进”或者“抑制”)作用。
(3)为进一步探究TEAR影响种子萌发的作用机理,研究人员进行了以下实验(MS 为普通培养基;PAC 为赤霉素合成抑制剂):
培养基类型
MS
MS+PAC
MS+PAC+赤霉素
植株类型
WT
△TEAR
WT
△TEAR
WT
△TEAR
种子萌发率 (%)
75
15
5
5
30
30
MS组与MS+PAC组的实验结果相对照,可以说明:___________。根据三组实验结果推测TEAR 影响种子萌发的机理是___________。
【答案】(1) ①. 蛋白质(糖蛋白) ②. 空间结构
(2) ①. TEAR过表达植株 ②. 促进
(3) ①. 赤霉素能够促进种子萌发 ②. 通过促进赤霉素的合成来促进种子萌发
【解析】
【分析】光敏色素引起的生理变化为:光信号→细胞感受光信号→光敏色素被激活,结构发生变化→信号转导→细胞核接受信号→调控特定基因表达→产生特定物质→产生生物学效应。
【小问1详解】
PhyA 和PhyB 都是光受体,其化学本质通常是蛋白质(糖蛋白)。在受到相应光照射时,受体的空间结构会发生变化,从而将信号传递下去,影响基因表达;
【小问2详解】
为探究TEAR对种子萌发的作用,需要设置对照实验,除了TEAR缺失突变体(△TEAR),还应构建TEAR过表达植株(可通过基因工程将TEAR基因大量导入野生型拟南芥中获得);观察中的实验结果,TEAR缺失突变体(△TEAR)的种子萌发率明显低于野生型(WT),说明TEAR对于低光强下种子萌发过程起促进作用;
【小问3详解】
MS组为正常培养条件,MS+PAC组添加了赤霉素合成抑制剂,MS组种子萌发率远高于MS+PAC组,这可以说明赤霉素能够促进种子萌发。在MS+PAC组中,种子萌发率很低,而在MS+PAC+赤霉素组中,种子萌发率有所提高,且WT和△TEAR在MS+PAC+赤霉素组中的种子萌发率相同。结合TEAR缺失突变体种子萌发率低的现象,推测TEAR影响种子萌发的机理是通过促进赤霉素的合成来促进种子萌发。
19. 裂殖酵母是一种单细胞生物,通常以单倍体 (n=3)形式进行无性生殖,当营养条件不佳时进行有性生殖。在有性生殖期间,两个单倍体细胞融合形成二倍体,然后经过减数分裂形成4个孢子,如图(a)所示。
(1)图(a)中二倍体细胞进行减数分裂时可以形成___________个四分体。
(2)研究发现裂殖酵母中有一种新型“杀手基因”tdk1,它表达的蛋白质产物Tdk1 可抑制细胞分裂,为进一步探究tdk1的作用阶段和机制,某科研团队培养了不同基因型的裂殖酵母,实验结果见下表。
组别
细胞基因型
实验结果
1
tdk1+
单倍体存活
2
tdk1-
单倍体存活
3
tdk1+/ tdk1+ (二倍体)
每个二倍体产生4个孢子,4个孢子都能正常进行有丝分裂
4
tdk1+/ tdk1 - (二倍体)
每个二倍体产生4个孢子,仅2个孢子能正常进行有丝分裂
5
tdk1-/ tdk1 - (二倍体)
每个二倍体产生4个孢子,4个孢子都能正常进行有丝分裂
注: tdk1+表示 tdk1未敲除; tdk1-表示tdk1被敲除
对比1、2组得出tdk1___________(填“是”或“不是”)裂殖酵母存活所必需的基因;对比3、4、5组得出 tdk1的作用机制是抑制___________(细胞基因型)产生的部分孢子的有丝分裂。
(3)对上述实验的第4组中存活单倍体进行基因检测,结果均为tdk1+。研究发现不同时期合成的蛋白质Tdk1具有不同的空间结构,可分别充当“毒药”和“解药”,具体机制如图 (b)所示。Tdk1充当“毒药”的机制为杂合子产生的孢子在萌发前均积累了毒性 Tdk1 蛋白质,毒性Tdk1可以通过 Bdf1结合乙酰化组蛋白抑制染色体正常分离,使细胞死亡。请据图推测Tdk1 充当“解药”影响细胞存活的机制___________。
(4)若一个二倍体群体中tdk1+/tdk1+: tdk1+/tdk1-:tdk1-/tdk1-=1:2:1,则其产生的单倍体中携带tdk1+的细胞比例为___________。综合上述材料可知,tdk1是一个“自私基因”,其自私性体现在营养条件不佳时,___________(填“携带”或“不携带”)tdk1的亲本能将自身遗传信息更多地传递给子代。
【答案】(1)3 (2) ①. 不 ②. tdk1+/ tdk1 -
(3)抑制毒性 Tdk1 蛋白质与 Bdf1结合
(4) ①. 2/3 ②. 携带
【解析】
【分析】减数分裂是有性生殖的生物产生生殖细胞时,从原始生殖细胞发展到成熟生殖细胞的过程。这个过程中DNA复制一次,细胞分裂两次,产生的生殖细胞中染色体数目是本物种体细胞中染色体数目的一半。
【小问1详解】
单倍体 n=3,二倍体为2n=3,含3对染色体,配对可形成3个四分体。
【小问2详解】
对比1、2组,无论 tdk1是否敲除,单倍体都能存活,说明tdk1不是裂殖酵母存活所必需的基因;3组和5组为纯合子,因此4组为杂合子,4组每个二倍体产生4个孢子,仅2个孢子能正常进行有丝分裂,说明tdk1抑制tdk1+/ tdk1 -产生的部分孢子的有丝分裂。
【小问3详解】
结合图示可知,无毒性的Tdk1 蛋白质聚集在毒性 Tdk1 蛋白质周围,阻止其通过Bdf1结合乙酰化组蛋白,从而使染色体顺利分离,充当“解药”。
【小问4详解】
tdk1+/ tdk1 -每个二倍体产生4个孢子,仅2个孢子能正常进行有丝分裂,说明tdk1+/ tdk1 -产生的单倍体只有一半能存活,且均携带tdk1基因,1/4tdk1+/tdk1+产生的单倍体都含有tdk1基因,1/4tdk1-/tdk1-产生的单倍体都不含tdk1基因,因此产生的单倍体中携带tdk1+的细胞比例为(1/4+1/2×1/2)÷(1/4+1/2×1/2+1/4)=2/3;综合上述材料可知,tdk1是一个“自私基因”,其自私性体现在营养条件不佳时,tdk1+/ tdk1 -每个二倍体产生4个孢子,仅2个孢子能正常进行有丝分裂,对存活单倍体进行基因检测,结果均为tdk1+,说明携带tdk1的亲本能将自身遗传信息更多地传递给子代。
20. 人诺如病毒是在全球范围内引起人急性胃肠炎的主要病原之一、诺如病毒是单链RNA病毒,其衣壳蛋白 VP1蛋白具抗原特性,且可自组装成空心的球状病毒样颗粒 (VLP)。科研人员利用昆虫杆状病毒表达系统制备了VLP 基因工程疫苗,即以杆状病毒为载体,通过感染昆虫细胞(杆状病毒的宿主细胞)生产 VLP,过程如图所示。回答下列问题:
(1)步骤①是目的基因的获取过程,用编码VP1蛋白的RNA短时间内制备大量vp1基因 (DNA)的技术手段是___________。图中步骤②③④代表基因工程操作步骤中的___________。
(2)SF9 细胞中的外源DNA 先进行如图所示的同源重组,后生产出携带vpl基因的重组杆状病毒。同源重组需要酶的参与,这些酶的功能与___________酶(答两种)的功能类似。已知ORF是病毒在昆虫细胞中复制的必备元件,△ORF是ORF 部分缺失的片段,不能使病毒DNA 复制。推测SF9细胞中能合成重组杆状病毒而不能合成野生型杆状病毒的原因是___________(多选)。
A. BAC 线性DNA 为线状而非环状
B. BAC 线性 DNA 含抗生素抗性基因
C. BAC线性DNA 含杆状病毒基因组
D. 甲为△ORF, 乙为ORF
(3)为扩大疫苗产量,昆虫HF细胞应选择___________(填“贴壁”或“悬浮”)生长型细胞。与大肠杆菌为受体细胞相比,用昆虫细胞作为受体细胞生产 VLP 可更好的保留 VP1蛋白的抗原性,其原因是___________。
(4)在体外条件下鉴定 VP1蛋白方法是___________。在鉴定结果为阳性的条件下,还可进一步利用___________显微镜观察 VP1蛋白是否自组装成球状病毒样颗粒。
【答案】(1) ①. 逆转录和PCR ②. 基因表达载体的构建
(2) ①. 限制酶和DNA连接 ②. CD
(3) ①. 悬浮 ②. 昆虫细胞属于真核细胞表达系统,能对肽链进行正确的加工(盘曲折叠、组装和修饰)
(4) ①. 抗原-抗体杂交 ②. 电子
【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】
结合图示可知,首先用编码VP1蛋白的RNA逆转录形成cDNA,再利用PCR技术扩增目的基因,这是快速获得vp1基因的方法。步骤②利用限制性内切核酸酶和DNA连接酶构建重组转移载体质粒,步骤③是利用BAC线性DNA和重组转移载体质粒共转染同源重组导入昆虫SF9细胞,步骤④提取昆虫SF9细胞中的重组表达载体,综上所述图中步骤②③④代表基因工程操作步骤中的基因表达载体的构建。
【小问2详解】
结合图示分析,同源重组需要将lef-2和甲、乙基因切割下来,然后再将甲、vp1、lef-2及其它片段连接到一起,切割过程所使用的酶类似于限制性内切核酸酶(限制酶),拼接DNA片段时所使用的酶类似于DNA连接酶。
A、在共转染同源重组时,BAC 线性DNA 分子已经和质粒连接形成环状DNA分子,因此BAC 线性DNA 为线状而非环状不是SF9细胞中能合成重组杆状病毒而不能合成野生型杆状病毒的原因,A错误;
B、抗生素抗性基因常作为标记基因,用于筛选含重组质粒的受体细胞,不是SF9细胞中能合成重组杆状病毒而不能合成野生型杆状病毒的原因,B错误;
C、野生型杆状病毒可能缺少某些基因导致其无法再SF9细胞中合成,而BAC线性DNA含杆状病毒基因组,通过同源重组就可以弥补野生型杆状病毒的缺失,从而使得SF9细胞中能合成重组杆状病毒,C正确;
D、SF9细胞中能合成重组杆状病毒而不能合成野生型杆状病毒,说明野生型杆状病毒具备的是△ORF,在进行共转染同源重组时,BAC线性DNA上的甲替换了重组转移载体质粒上的乙,若甲为△ORF, 乙为ORF,则同源重组形成的重组DNA分子含有ORF,因此SF9细胞中能合成重组杆状病毒而不能合成野生型杆状病毒,D正确。
故选CD。
【小问3详解】
为扩大疫苗产量,昆虫HF细胞应选择悬浮生长型细胞,原因是悬浮型生长的细胞可以更好的与营养物质、氧气等接触,有利于细胞的增殖以及快速高效表达。大肠杆菌是原核细胞,没有内质网、高尔基体等细胞器,昆虫细胞为真核细胞,属于真核细胞表达系统,能对肽链进行正确的加工(盘曲折叠、组装和修饰),从而可更好的保留 VP1蛋白的抗原性。
【小问4详解】
以VP1蛋白作为抗原,制备能与之特异性结合的抗体,利用抗原-抗体杂交技术进行鉴定。在鉴定结果为阳性的条件下,还可进一步利用电子显微镜观察 VP1蛋白是否自组装成球状病毒样颗粒。
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