内容正文:
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此卷只装订不密封
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2024-2025学年高二生物下学期期末考试卷01
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:人教版2019版选择性必修三全册+必修一1-5章。
5. 难度系数:0.7
6.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、单项选择题:本题共15个小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.《中馈录》是中国古代人们烹饪经验的书面记载。书中记载了泡菜腌制之法:“泡盐菜法,定要覆水坛。此坛有一外沿如暖帽式、四周内可盛水;坛口覆一盏,汉于水中……则所泡之菜不得坏矣。泡菜之水,用花椒和盐煮沸……如有霉花,加烧酒少许。坛沿外水须隔日一换,勿令其干。”下列说法错误的是
A.“用花椒和盐煮沸”中,煮沸的目的之一是消毒
B.“坛口覆一盏,没于水中”是为了创造无氧环境
C.泡菜制作过程中加入的花椒和盐不会影响微生物生长
D.泡菜腌制所需要的乳酸菌菌种可来自泡菜原料
2.下列关于植物细胞工程的应用,叙述正确的是( )
A.微型繁殖为无性繁殖,能改良植物原有的遗传特性
B.切取一定大小的植物茎尖进行组织培养获得抗病毒植株
C.单倍体是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料
D.次生代谢物是一类小分子有机化合物,是植物生长生存所必需的
3.2013年8月,世界上第一个“试管汉堡”问世,其中的“牛肉饼”是科学家通过体外培养牛的细胞而得到的,其基本流程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.过程①应选择幼龄组织以利于全能性表达
B.过程②需添加高温煮沸过的天然动物血清
C.过程③应采用开放式培养以满足气体需求
D.此项技术可以缓解过度放牧导致的环境问题
4.科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞获得了类似于胚胎干细胞的诱导多能干细胞(iPS细胞),并用iPS细胞治疗了小鼠的镰状细胞贫血症。后续研究发现已分化的T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞。下列说法错误的是( )
A.iPS细胞的分化程度低于小鼠成纤维细胞
B.iPS细胞是类似于胚胎干细胞的一种细胞
C.iPS细胞分化成不同组织细胞时基因表达存在差异
D.上述细胞被诱导为iPS细胞的过程,说明细胞的全能性
5.2个来源不同的DNA片段A、B、A片段用限制酶SpeⅠ进行切割,B片段用限制酶XbaI进行切割,两种限制酶的识别序列和切割位点如图所示,产生的片段相连接形成重组DNA。若用限制酶SpeⅠ、限制酶XbaⅠ分别对重组DNA进行切割,结果是( )
A.两种限制酶都能识别重组DNA并将其切割成片段
B.只有限制酶SpeI能识别重组DNA并将其切割成片段
C.只有限制酶XbaI能识别重组DNA并将其切割成片段
D.两种限制酶都不能识别重组DNA,故不能将其切割成片段
6.哺乳动物的催产素具有催产和排乳的作用,加压素具有升高血压和减少排尿的作用。两者结构简式如下图,各氨基酸残基用3个字母缩写表示。下列叙述正确的是( )
A.氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中氢全部来自氨基
B.肽链中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类有关
C.两种激素都是由八肽环和三肽侧链构成的多肽类化合物
D.两种激素生理功能不同的根本原因是分子组成中2个氨基酸种类不同
7.“内共生学说”认为,真核细胞中的某些结构起源于早期的原核生物,如图就是蓝细菌被吞噬后逐渐演化为叶绿体的过程,下列叙述不符合该学说的是( )
A.图中叶绿体来源于原核生物,故其内有核糖体和DNA
B.线粒体、叶绿体的双层膜中,外膜成分更接近于细胞膜
C.被吞噬而未被消化的蓝细菌为原始真核生物提供了有机物
D.真核细胞中具双层膜的结构都是通过吞噬原核生物后演化形成的
8.尿崩症是一种肾小管重吸收水的功能障碍性疾病,患者会表现出大量饮水、多尿、烦躁等症状。其中垂体尿崩症是由抗利尿激素(ADH)缺乏引起的,ADH作用于集合管上皮细胞的过程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.垂体尿崩症可能是由垂体或者下丘脑发生病变导致的
B.ADH与受体结合后进入细胞促进了ATP向AMP的转化
C.原尿中的水通过水通道蛋白进入细胞,该过程消耗ATP
D.口服适量ADH后,垂体尿崩症患者尿液的渗透压会降低
9.脲酶是科学家提取得到的第一份纯酶结晶,该酶可以使尿素的分解速率提高1014倍,类黄酮和Urease-IN-2是两种脲酶抑制剂,为探究两种抑制剂对脲酶活性的抑制原理进行了实验,实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.脲酶能为尿素分解过程提供充足的活化能
B.该实验的自变量是抑制剂的种类及其浓度
C.类黄酮的抑制作用强弱与尿素的浓度无关
D.Urease-IN-2可能改变了脲酶的空间结构
10.长江流域是中国油菜主产区,该区域常年湿润多雨,导致渍害频发。油菜根从开始浸水到变黑腐烂的过程中,细胞呼吸速率的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.②和③段都有ATP和NADPH的产生
B.造成①和③段呼吸速率下降的原因相同
C.m点时,细胞能消耗02,也能产生酒精
D.n点时,细胞产生的酒精积累量达到最高
11.如图是夏季晴朗的白天,某种绿色植物叶片净光合作用速率(实际光合作用速率-呼吸作用速率)变化曲线图。下列相关分析错误的是( )
A.净光合速率可用单位时间内叶片吸收CO2的量表示
B.BC段和DE段净光合速率下降的原因不同
C.A点与E点相比,叶绿体产生O2的速率不一定相同
D.E点后植物体内积累有机物的量开始减少
12.酵母菌的品质影响葡萄酒的产量和质量,研究人员为分离出产酒精能力强的酵母菌菌株,进行了如图I所示实验,甲、乙、丙、丁锥形瓶内分别加入100mL完全培养基,下列说法错误的是( )
A.发酵过程中的缺氧环境、酵母菌产生的酒精等可抑制杂菌的繁殖
B.用稀释涂布平板法计算出葡萄酒过滤液的活菌数可能低于实际的活菌数
C.对培养基进行灭菌的方法是高压蒸汽灭菌法,菌种接种过程中的试管口、瓶口等需灼烧灭菌
D.由图Ⅱ可知,乙、丙、丁培养基浑浊的原因是培养基灭菌不彻底,丁组酵母菌产酒精能力比乙强
13.神经纤毛蛋白-1(NRP-1)是一种多功能糖蛋白,在多种肿瘤组织中呈高表达,可与血管内皮生长因子结合促进肿瘤血管的形成,使肿瘤体积增大。科研人员通过制备NRP--1单克隆抗体,开展对小鼠的乳腺癌肿块进行靶向治疗的研究。下列叙述正确的是( )
A.先利用抗原神经纤毛蛋白-1饲喂小鼠,再从小鼠脾脏中分离出B淋巴细胞
B.用灭活病毒诱导法不能促使产生NRP-1单克隆抗体的B细胞与骨髓瘤细胞融合
C.诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合后形成能产生NRP--1抗体但不能增殖的杂交瘤细胞
D.NRP-1单克隆抗体与NRP-1特异性结合,可抑制肿瘤内血管生成而靶向治疗乳腺癌肿块
14.胰岛素在高浓度时以二聚体的形式存在,若将其B链第28位的脯氨酸改为赖氨酸,第29位的赖氨酸改为脯氨酸,通过对胰岛素结构的这种“小改”可以获得单体速效胰岛素。用蛋白质工程设计速效胰岛素的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.蛋白质工程可生产出自然界从来没有过的蛋白质
B.构建新的胰岛素模型的主要依据是胰岛素的预期功能
C.可通过改变基因的局部碱基序列对胰岛素结构进行“小改”
D.新的胰岛素基因直接导入大肠杆菌中即能表达出速效胰岛素
15.玉米叶肉细胞中的叶绿体较小数目也少但叶绿体内有基粒;相邻的维管束鞘细胞中叶绿体较大数目较多但叶绿体内没有基粒。玉米细胞除C₃途径外还有另一条固定CO2的途径,简称C₄途径如下图。研究发现,C₄植物中PEP羧化酶对CO₂的亲和力约是C₃途径固定CO₂的酶的60倍。下列有关叙述错误的是( )
A.维管束鞘细胞中光合作用所利用的CO2不都是 C4分解释放的
B.若维管束鞘细胞糖的合成速率大于其细胞呼吸糖的分解速率,植物干重一定增加
C.玉米的糖类可在维管束鞘细胞通过C3途径合成的
D.玉米等具有C4途径的植物更能适应高温、干旱的环境
二、多项选择题:本题共5个小题,每小题3分,共15分。每小题至少有两个选项符合题目要求。
16.下面四幅图表示生物体内四种化合物,下列叙述正确的是( )
A.图丙的元素组成一定与图甲相同,图甲中碱基排列顺序表示遗传信息
B.人体中由乙组成的大分子化合物的功能多样性与其结构多样性相适应
C.组成丙化合物的单糖是核糖,不可作为细胞的能源物质
D.图丁表示二糖,推测在动物体细胞中所有的单糖、二糖和多糖均可相互转化
17.D-2HG是脂肪酸等氧化过程的中间产物(图1),D-2HG积累导致个体出现严重的发育障碍,且线粒体结构和功能异常。研究者利用D酶/H酶缺失突变体线虫进行研究,给线虫饲喂适量的大肠杆菌,检测发现:只有野生型线虫的线粒体结构正常,四组线虫的D-2HG含量和ATP水平如图2所示,三种突变体中3-HP含量均为野生型的400倍左右。下列说法正确的是( )
A.线虫体内脂肪呈固态是因其含有饱和脂肪酸,熔点较高
B.饲喂富含的大肠杆菌对该实验结果无显著影响
C.D酶缺失导致D-2HG含量升高是D酶缺失突变体线粒体缺陷的根本原因
D.D酶缺失突变体3-HP含量高的原因可能是高浓度D-2HG的抑制H酶的活性
18.一般认为生物膜上存在一些能携带离子通过膜的载体分子,载体分子对一定的离子有专一的结合部位,载体的活化需要ATP,其转运离子的情况如下图。下列相关叙述正确的是( )
A.生物膜的功能与膜上载体、酶等蛋白质种类和数量有关
B.载体蛋白通过改变构象,只转运与自身结合部位相适应的分子或离子
C.磷酸激酶和磷酸酯酶分别催化ATP水解和合成
D.未活化的载体在磷酸激酶和ATP的作用下可再度磷酸化而活化
19.甲植物具有由核基因控制的多种优良性状,远缘植物乙的细胞质中存在抗除草剂基因,科研人员通过以下途径培育出具有抗除草剂性状的优良品种丙。图中①~③表示原生质体,A~D表示过程。下列有关叙述正确的是( )
A.过程A可使用纤维素酶和果胶酶处理,且需在等渗溶液中进行
B.过程B常用PEG或灭活病毒诱导,完成后需对细胞进行筛选鉴定
C.过程C为脱分化、过程D为再分化,图示过程体现了细胞的全能性
D.过程C、D均需添加生长素和细胞分裂素但比例不同,两过程所需环境条件也不同
20.大引物PCR定点突变技术常用于研究蛋白质结构改变导致的功能变化。单核苷酸的定点诱变需要通过PCR获得,其过程如图所示。PCR产物可通过琼脂糖凝胶电泳分离后,再回收相应凝胶得到。下列有关分析正确的是( )
A.该技术需要DNA聚合酶的参与
B.图中的所有引物应同时加入PCR反应体系中
C.PCR-Ⅰ经过两次循环即可获得大引物模板
D.该PCR不需要凝胶回收大引物片段,这简化了操作流程
第Ⅱ卷
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(11分)溶酶体的形成过程复杂,需要多种结构参与。在内质网的核糖体上合成溶酶体酶前体,经内质网加工后进入高尔基体cis膜囊,在其中磷酸化后形成甘露糖-6-磷酸(M6P),转移至高尔基体TGN膜,该膜上存在M6P的受体;正常情况下,TGN膜上M6P的受体与M6P结合后包裹进入膜内,最后继而通过运输小泡,再系列过程形成前溶酶体以及溶酶体;在前溶酶体的酸性环境中,M6P受体与M6P分离,并返回高尔基体。其部分过程如图所示。
回答下列问题。
(1)溶酶体是一种单层膜的细胞器,主要存在于 (选填“植物”或“动物”)细胞中,其合成过程中需要 (答出3点即可)等多种结构参与。
(2)M6P受体还有少量存在质膜上,其意义是 。
(3)由图可知,高尔基体产生囊泡的一侧膜上主要加工 ;另一侧存在M6P受体蛋白,接收来自cis膜囊磷酸化的溶酶体酶。高尔基体cis膜囊对溶酶体酶磷酸化的意义是 。
(4)与前溶酶体相比,高尔基体的PH (选填“大于”“小于”或“等于”)前溶酶体。
22.(10分)胰岛素是人体内的降血糖激素,当血糖升高时胰岛B细胞在神经—体液的调节下释放胰岛素。如图表示葡萄糖进入胰岛B细胞后,细胞内发生的生理变化。回答下列问题:
(1)据图分析,葡萄糖进入胰岛B细胞 (填“消耗”或“不消耗”)能量,该方式与Ca2+进入胰岛B细胞的方式都属于 。
(2)血糖急剧升高时,胰岛B细胞中ATP/ADP的比值会 (填“增大”或“减小”),短时间内胰岛素分泌量增加的机制是 。
(3)胰岛素必须与 (填“细胞膜上”或“细胞内”)的受体结合,才能发挥降血糖作用。若某人产生抗体破坏胰岛素受体,引起糖尿病,从免疫学分析,该病属于 。
(4)科学家发现了一种名为成纤维生长因子1的激素,它是胰岛素的致敏激素,可提高机体对胰岛素的敏感度。这一发现对治疗糖尿病的意义是 。
23.(12分)叶片中80%的铁位于叶绿体中,参与构成电子传递体PSI/PSⅡ中的铁氧还蛋白(Fd)等。研究表明,水稻在高铁高磷(+Fe+P)时叶片会失绿,高铁可能引发氧化应激,破坏叶绿体的膜结构,并抑制磷的吸收和利用;而在缺铁缺磷(-Fe-P)时,植物可通过激活其他代谢途径来维持生命活动。请分析回答下列问题:
(1)叶绿体是进行光合作用的主要场所,叶绿体中的叶绿素分布在 ,主要吸收 光。为探究高铁高磷(+Fe+P)、缺铁缺磷(-Fe-P)两种情况下叶绿素的含量差异,可用 提取色素。
(2)水稻吸收的磷肥可参与叶绿体中 (至少写两种)合成。在缺铁缺磷(-Fe-P)时,植物可通过激活其他代谢途径如促进植物激素 的合成与运输,促进根系的生长来缓解胁迫。
(3)PSI和PSⅡ共同参与光合作用过程中电子的传递过程(如图),缺铁会导致PSⅡ受体侧电子传递受阻,进而抑制光合作用。
①PSⅡ由 和蛋白质构成,前者在光能的激发下产生高能电子。
②图中该结构上发生的反应为 阶段,光能被PSI和PSⅡ捕获后,可直接用于 过程。同时光照还可通过Fd调节卡尔文循环,在光照下,相关酶的—S—S—(二硫键)被还原成—SH(巯基),使酶被激活。综合以上分析,可以推测光的作用是 。
24.(11分)动物器官移植到人体内(异种移植)或是解决全球器官紧缺的办法之一、研究团队对猪肾内皮细胞进行基因编辑、改造后,得到了3种工程细胞和可提供异种移植肾源的供体猪。具体流程及部分测量数据如图示。
(1)研究证实供体猪的3个聚糖抗原基因(3KO)会导致人类、猴等受体的组织不相容。若以未经改造的猪肾作为异体肾源进行器官移植,受体动物的 细胞和抗体都有可能对供体器官产生特异性攻击效应,导致出现 现象。利用CRISPR—Cas9编辑技术敲除肾内皮细胞的3KO,该技术需人工设计一种“向导”RNA,其部分序列与3KO遵循 原则结合,并引导Cas9蛋白断裂DNA双链,从而敲除3KO。
(2)研究表明7个人类基因(7TG)可增加不同物种之间的兼容性。获取7TG的方法有 (答出一种即可)。
(3)为验证敲除3KO、插入7TG对异体细胞的保护作用,研究者将三组细胞与受体猴血清共孵育,置于CO2培养箱中培养,CO2的主要作用是 。测量裂解细胞数如图示。据此得出结论 。
(4)供体猪器官常携带多种病毒,其中部分病毒潜在人畜传播风险。例如已有实验证明PERV(猪内源性逆转录病毒)可以整合到体外培养的人类细胞基因组中。试分析若给人进行异种移植,PERV的基因可能通过供体猪器官整合到人类基因组的途径 。因此,为确保安全,对已构建好的3KO.7TG.细胞需要进行灭活PERV处理,且在临床试行前须在动物模型中测试。
(5)从3KO.7TG.RI.细胞通过④过程构建供体猪所利用的现代生物学技术有 (至少答出两种)。
25.(11分)科研人员欲将斑马鱼的vtg基因(图1)插入Luc基因载体(图2),形成vtg-Luc融合基因重组载体并培育转基因斑马鱼。(注:Luc基因缺乏启动子序列,vtg基因内部无图2中的任何限制酶识别序列。TetR为四环素抗性基因,Sau2aI、EcoRⅠ、HindⅢ、BsrGⅠ、Bcl I为限制酶,→表示转录方向)
(1)基因工程的核心步骤是 。为使vtg基因与Luc基因载体正向连接,可选用限制酶 进行双酶切Luc基因载体。
(2)通过PCR获取vtg基因时,需设计合适的引物。依据图1、图2信息,推测引物1包含的碱基序列为_________。
A.5’-GAATTCAACTAT-3’ B.5’-GAATTCTTGATA-3’
C.5’-GATCTTGATA-3’ D.5’-AAGCTTAACTAT-3’
(3)筛选导入vtg-Luc基因重组载体的大肠杆菌,可将大肠杆菌依次放在含有氨苄青霉素、四环素的培养基中培养,筛选 (选填“能”或“不能”)在含有氨苄青霉素的培养基中生长但 (选填“能”或“不能”)在含有四环素的培养基中生长的大肠杆菌即为目的菌。
(4)水体中的雌激素能使斑马鱼细胞产生E蛋白,E蛋白可以激活vtg基因上游的启动子。Luc基因的表达产物是萤火虫荧光素酶,可以催化荧光素氧化产生荧光。请结合上述信息,简述转基因斑马鱼用于检测水体中雌激素污染情况的原理: 。
(5)转基因斑马鱼逃逸可能引发生物安全问题,可考虑采取的措施是 (答1点)。
试题 第7页(共8页) 试题 第8页(共8页)
试题 第5页(共8页) 试题 第6页(共8页)
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$$2024-2025学年高二生物下学期期末考试卷01
生物答题卡
姓名:
准考证号:
贴条形码区
注意事项
1.答题前,考生先将自已的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准
考生禁填:缺考标记
条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
违纪标记
2,选择愿必须用2B铅笔填涂:非选择题必须用0.5mm黑色签字笔
以上标志由监考人员用2B铅笔填涂
答题,不得用铅笔或圆珠笔答题:字体工整、笔迹清顺。
3,请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案
选择题填涂样例:
无效:在草稿纸、试题卷上答题无效。
正确填涂
!,保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
错误填涂
[×][]【/]
选择题(1-15为单项选择题,每小题2分,共30分。16-20为多顶选择,每小题3分,共15分。在每
小题给出的四个选项中,有一项或多项是符合题目要求的。全部选对得3分,选对但不全的得1分,
有选错的得0分。)
1AIIBIICIIDI
6.A11B11C11D
11AlIBIICIID
16.A11B1IC11D1
2.1AIIBIICIID
7.AIIBIICIID
12.AlIBIICIID
17.AIIBIICIID
3.AJIBIICIIDI
8AIIBIICIIDI
13.JAIIBIICIIDI
18.AIIBIICIIDI
4.AIIBIICID
9AIIBIICIIDI
14.JABIICID
19.1AIIBIICID
5JAIIBIICIIDI
10.1AJIBIICIIDI
15.JAIIBIICIID]
201AIIBIICIIDI
非选择题(共5小题,55分)
21.(11分)
(1)
(2)
(3)
(4)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
22.(10分)
(1)
(2)
(3)
(4)
23.(12分)
(1)
(2)
(3)
24.(11分)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
25.(11分)
(1)
(2)
(3)
(4)
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选择题(1-15为单项选择题,每小题2分,共30分。16-20为多项选择,每小题3分,共15分。在每
小题给出的四个选项中,有一项或多项是符合题目要求的。全部选对得3分,选对但不全的得1分,有
选错的得0分。)
L[AJ[B][C][D]
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非选择题(共5小题,55分)
21.(11分)
(1)
(2)
(3)
(4)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
22.(10分)
(1)
(2)
(3)
(4)
23.(12分)
(1)
(2)
(3)
24.(11分)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
25.(11分)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
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参考答案
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
C
C
D
D
D
B
D
A
题号
9
10
11
12
13
14
15
答案
D
C
D
D
D
D
B
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项是符合题目要求的。全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
题号
16
17
18
19
20
答案
ABC
AD
ABD
ACD
AC
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(11分,除标记外,每空2分)
(1)动物(1分) 核糖体、内质网、高尔基体、小泡、线粒体(合理即可)
(2)回收偶尔(错误)分泌到细胞外的磷酸化的溶酶体酶
(3)分泌蛋白 作为M6P受体识别的信号,只有被磷酸化的溶酶体酶才会形成前溶酶体
(4)大于
22.(10分,除标记外,每空1分)
(1)不消耗 协助扩散
(2)增大 血糖急剧升高时,葡萄糖氧化分解使细胞内ATP浓度升高,导致ATP敏感的K+通道关闭,触发Ca2+通道打开,Ca2+内流,促进胰岛素的分泌(2分)
(3)细胞膜上 自身免疫病(2分)
(4)可以通过注射成纤维生长因子1,提高机体对胰岛素的敏感度,从而治疗糖尿病(2分)
23.(12分,除标记外,每空1分)
(1)类囊体薄膜 红光和蓝紫 无水乙醇/有机溶剂
(2)ATP、NADPH(2分) 生长素
(3)光合色素 光反应 水分解为氧气和H+以及NADPH的合成(2分) 为光合作用提供能量并作为一种信号(2分)
24.(11分,除标记外,每空1分)
(1) 细胞毒性T 免疫排斥 (碱基)互补配对
(2)从基因文库中获取、PCR技术扩增目的基因、化学方法直接人工合成(2分)
(3)维持培养液的pH 敲除3KO并插入7TG会对异体细胞有更强的保护作用
(4)供体猪器官携带猪内源性逆转录病毒(PERV),PERV接触并侵染人类细胞,在人体细胞内逆转录形成DNA,整合到人类基因组中(2分)
(5)动物体细胞核移植、动物细胞培养(或早期胚胎培养)、胚胎移植(2分)
25.(11分,除标记外,每空1分)
(1)构建基因表达载体(2分) EcoR I、Hind Ⅲ(2分)
(2)A
(3)能 不能
(4)斑马鱼的vtg基因在正常情况下不表达,当水体中有雌激素存在时,斑马鱼vtg基因的启动子被激活,表达Vtg-Luc融合蛋白。在水样中添加荧光素后,Luc催化其产生荧光,根据荧光强度可判断雌激素污染情况(2分)
(5)导入不育基因、导入仅导致生殖细胞凋亡的基因等(2分)
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2024-2025学年高二生物下学期期末考试卷01
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:人教版2019版选择性必修三全册+必修一1-5章。
5. 难度系数:0.7
6.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、单项选择题:本题共15个小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.《中馈录》是中国古代人们烹饪经验的书面记载。书中记载了泡菜腌制之法:“泡盐菜法,定要覆水坛。此坛有一外沿如暖帽式、四周内可盛水;坛口覆一盏,汉于水中……则所泡之菜不得坏矣。泡菜之水,用花椒和盐煮沸……如有霉花,加烧酒少许。坛沿外水须隔日一换,勿令其干。”下列说法错误的是
A.“用花椒和盐煮沸”中,煮沸的目的之一是消毒
B.“坛口覆一盏,没于水中”是为了创造无氧环境
C.泡菜制作过程中加入的花椒和盐不会影响微生物生长
D.泡菜腌制所需要的乳酸菌菌种可来自泡菜原料
2.下列关于植物细胞工程的应用,叙述正确的是( )
A.微型繁殖为无性繁殖,能改良植物原有的遗传特性
B.切取一定大小的植物茎尖进行组织培养获得抗病毒植株
C.单倍体是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料
D.次生代谢物是一类小分子有机化合物,是植物生长生存所必需的
3.2013年8月,世界上第一个“试管汉堡”问世,其中的“牛肉饼”是科学家通过体外培养牛的细胞而得到的,其基本流程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.过程①应选择幼龄组织以利于全能性表达
B.过程②需添加高温煮沸过的天然动物血清
C.过程③应采用开放式培养以满足气体需求
D.此项技术可以缓解过度放牧导致的环境问题
4.科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞获得了类似于胚胎干细胞的诱导多能干细胞(iPS细胞),并用iPS细胞治疗了小鼠的镰状细胞贫血症。后续研究发现已分化的T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞。下列说法错误的是( )
A.iPS细胞的分化程度低于小鼠成纤维细胞
B.iPS细胞是类似于胚胎干细胞的一种细胞
C.iPS细胞分化成不同组织细胞时基因表达存在差异
D.上述细胞被诱导为iPS细胞的过程,说明细胞的全能性
5.2个来源不同的DNA片段A、B、A片段用限制酶SpeⅠ进行切割,B片段用限制酶XbaI进行切割,两种限制酶的识别序列和切割位点如图所示,产生的片段相连接形成重组DNA。若用限制酶SpeⅠ、限制酶XbaⅠ分别对重组DNA进行切割,结果是( )
A.两种限制酶都能识别重组DNA并将其切割成片段
B.只有限制酶SpeI能识别重组DNA并将其切割成片段
C.只有限制酶XbaI能识别重组DNA并将其切割成片段
D.两种限制酶都不能识别重组DNA,故不能将其切割成片段
6.哺乳动物的催产素具有催产和排乳的作用,加压素具有升高血压和减少排尿的作用。两者结构简式如下图,各氨基酸残基用3个字母缩写表示。下列叙述正确的是( )
A.氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中氢全部来自氨基
B.肽链中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类有关
C.两种激素都是由八肽环和三肽侧链构成的多肽类化合物
D.两种激素生理功能不同的根本原因是分子组成中2个氨基酸种类不同
7.“内共生学说”认为,真核细胞中的某些结构起源于早期的原核生物,如图就是蓝细菌被吞噬后逐渐演化为叶绿体的过程,下列叙述不符合该学说的是( )
A.图中叶绿体来源于原核生物,故其内有核糖体和DNA
B.线粒体、叶绿体的双层膜中,外膜成分更接近于细胞膜
C.被吞噬而未被消化的蓝细菌为原始真核生物提供了有机物
D.真核细胞中具双层膜的结构都是通过吞噬原核生物后演化形成的
8.尿崩症是一种肾小管重吸收水的功能障碍性疾病,患者会表现出大量饮水、多尿、烦躁等症状。其中垂体尿崩症是由抗利尿激素(ADH)缺乏引起的,ADH作用于集合管上皮细胞的过程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.垂体尿崩症可能是由垂体或者下丘脑发生病变导致的
B.ADH与受体结合后进入细胞促进了ATP向AMP的转化
C.原尿中的水通过水通道蛋白进入细胞,该过程消耗ATP
D.口服适量ADH后,垂体尿崩症患者尿液的渗透压会降低
9.脲酶是科学家提取得到的第一份纯酶结晶,该酶可以使尿素的分解速率提高1014倍,类黄酮和Urease-IN-2是两种脲酶抑制剂,为探究两种抑制剂对脲酶活性的抑制原理进行了实验,实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.脲酶能为尿素分解过程提供充足的活化能
B.该实验的自变量是抑制剂的种类及其浓度
C.类黄酮的抑制作用强弱与尿素的浓度无关
D.Urease-IN-2可能改变了脲酶的空间结构
10.长江流域是中国油菜主产区,该区域常年湿润多雨,导致渍害频发。油菜根从开始浸水到变黑腐烂的过程中,细胞呼吸速率的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.②和③段都有ATP和NADPH的产生
B.造成①和③段呼吸速率下降的原因相同
C.m点时,细胞能消耗02,也能产生酒精
D.n点时,细胞产生的酒精积累量达到最高
11.如图是夏季晴朗的白天,某种绿色植物叶片净光合作用速率(实际光合作用速率-呼吸作用速率)变化曲线图。下列相关分析错误的是( )
A.净光合速率可用单位时间内叶片吸收CO2的量表示
B.BC段和DE段净光合速率下降的原因不同
C.A点与E点相比,叶绿体产生O2的速率不一定相同
D.E点后植物体内积累有机物的量开始减少
12.酵母菌的品质影响葡萄酒的产量和质量,研究人员为分离出产酒精能力强的酵母菌菌株,进行了如图I所示实验,甲、乙、丙、丁锥形瓶内分别加入100mL完全培养基,下列说法错误的是( )
A.发酵过程中的缺氧环境、酵母菌产生的酒精等可抑制杂菌的繁殖
B.用稀释涂布平板法计算出葡萄酒过滤液的活菌数可能低于实际的活菌数
C.对培养基进行灭菌的方法是高压蒸汽灭菌法,菌种接种过程中的试管口、瓶口等需灼烧灭菌
D.由图Ⅱ可知,乙、丙、丁培养基浑浊的原因是培养基灭菌不彻底,丁组酵母菌产酒精能力比乙强
13.神经纤毛蛋白-1(NRP-1)是一种多功能糖蛋白,在多种肿瘤组织中呈高表达,可与血管内皮生长因子结合促进肿瘤血管的形成,使肿瘤体积增大。科研人员通过制备NRP--1单克隆抗体,开展对小鼠的乳腺癌肿块进行靶向治疗的研究。下列叙述正确的是( )
A.先利用抗原神经纤毛蛋白-1饲喂小鼠,再从小鼠脾脏中分离出B淋巴细胞
B.用灭活病毒诱导法不能促使产生NRP-1单克隆抗体的B细胞与骨髓瘤细胞融合
C.诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合后形成能产生NRP--1抗体但不能增殖的杂交瘤细胞
D.NRP-1单克隆抗体与NRP-1特异性结合,可抑制肿瘤内血管生成而靶向治疗乳腺癌肿块
【答案】D
14.胰岛素在高浓度时以二聚体的形式存在,若将其B链第28位的脯氨酸改为赖氨酸,第29位的赖氨酸改为脯氨酸,通过对胰岛素结构的这种“小改”可以获得单体速效胰岛素。用蛋白质工程设计速效胰岛素的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.蛋白质工程可生产出自然界从来没有过的蛋白质
B.构建新的胰岛素模型的主要依据是胰岛素的预期功能
C.可通过改变基因的局部碱基序列对胰岛素结构进行“小改”
D.新的胰岛素基因直接导入大肠杆菌中即能表达出速效胰岛素
15.玉米叶肉细胞中的叶绿体较小数目也少但叶绿体内有基粒;相邻的维管束鞘细胞中叶绿体较大数目较多但叶绿体内没有基粒。玉米细胞除C₃途径外还有另一条固定CO2的途径,简称C₄途径如下图。研究发现,C₄植物中PEP羧化酶对CO₂的亲和力约是C₃途径固定CO₂的酶的60倍。下列有关叙述错误的是( )
A.维管束鞘细胞中光合作用所利用的CO2不都是 C4分解释放的
B.若维管束鞘细胞糖的合成速率大于其细胞呼吸糖的分解速率,植物干重一定增加
C.玉米的糖类可在维管束鞘细胞通过C3途径合成的
D.玉米等具有C4途径的植物更能适应高温、干旱的环境
二、多项选择题:本题共5个小题,每小题3分,共15分。每小题至少有两个选项符合题目要求。
16.下面四幅图表示生物体内四种化合物,下列叙述正确的是( )
A.图丙的元素组成一定与图甲相同,图甲中碱基排列顺序表示遗传信息
B.人体中由乙组成的大分子化合物的功能多样性与其结构多样性相适应
C.组成丙化合物的单糖是核糖,不可作为细胞的能源物质
D.图丁表示二糖,推测在动物体细胞中所有的单糖、二糖和多糖均可相互转化
17.D-2HG是脂肪酸等氧化过程的中间产物(图1),D-2HG积累导致个体出现严重的发育障碍,且线粒体结构和功能异常。研究者利用D酶/H酶缺失突变体线虫进行研究,给线虫饲喂适量的大肠杆菌,检测发现:只有野生型线虫的线粒体结构正常,四组线虫的D-2HG含量和ATP水平如图2所示,三种突变体中3-HP含量均为野生型的400倍左右。下列说法正确的是( )
A.线虫体内脂肪呈固态是因其含有饱和脂肪酸,熔点较高
B.饲喂富含的大肠杆菌对该实验结果无显著影响
C.D酶缺失导致D-2HG含量升高是D酶缺失突变体线粒体缺陷的根本原因
D.D酶缺失突变体3-HP含量高的原因可能是高浓度D-2HG的抑制H酶的活性
18.一般认为生物膜上存在一些能携带离子通过膜的载体分子,载体分子对一定的离子有专一的结合部位,载体的活化需要ATP,其转运离子的情况如下图。下列相关叙述正确的是( )
A.生物膜的功能与膜上载体、酶等蛋白质种类和数量有关
B.载体蛋白通过改变构象,只转运与自身结合部位相适应的分子或离子
C.磷酸激酶和磷酸酯酶分别催化ATP水解和合成
D.未活化的载体在磷酸激酶和ATP的作用下可再度磷酸化而活化
19.甲植物具有由核基因控制的多种优良性状,远缘植物乙的细胞质中存在抗除草剂基因,科研人员通过以下途径培育出具有抗除草剂性状的优良品种丙。图中①~③表示原生质体,A~D表示过程。下列有关叙述正确的是( )
A.过程A可使用纤维素酶和果胶酶处理,且需在等渗溶液中进行
B.过程B常用PEG或灭活病毒诱导,完成后需对细胞进行筛选鉴定
C.过程C为脱分化、过程D为再分化,图示过程体现了细胞的全能性
D.过程C、D均需添加生长素和细胞分裂素但比例不同,两过程所需环境条件也不同
20.大引物PCR定点突变技术常用于研究蛋白质结构改变导致的功能变化。单核苷酸的定点诱变需要通过PCR获得,其过程如图所示。PCR产物可通过琼脂糖凝胶电泳分离后,再回收相应凝胶得到。下列有关分析正确的是( )
A.该技术需要DNA聚合酶的参与
B.图中的所有引物应同时加入PCR反应体系中
C.PCR-Ⅰ经过两次循环即可获得大引物模板
D.该PCR不需要凝胶回收大引物片段,这简化了操作流程
第Ⅱ卷
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(11分)溶酶体的形成过程复杂,需要多种结构参与。在内质网的核糖体上合成溶酶体酶前体,经内质网加工后进入高尔基体cis膜囊,在其中磷酸化后形成甘露糖-6-磷酸(M6P),转移至高尔基体TGN膜,该膜上存在M6P的受体;正常情况下,TGN膜上M6P的受体与M6P结合后包裹进入膜内,最后继而通过运输小泡,再系列过程形成前溶酶体以及溶酶体;在前溶酶体的酸性环境中,M6P受体与M6P分离,并返回高尔基体。其部分过程如图所示。
回答下列问题。
(1)溶酶体是一种单层膜的细胞器,主要存在于 (选填“植物”或“动物”)细胞中,其合成过程中需要 (答出3点即可)等多种结构参与。
(2)M6P受体还有少量存在质膜上,其意义是 。
(3)由图可知,高尔基体产生囊泡的一侧膜上主要加工 ;另一侧存在M6P受体蛋白,接收来自cis膜囊磷酸化的溶酶体酶。高尔基体cis膜囊对溶酶体酶磷酸化的意义是 。
(4)与前溶酶体相比,高尔基体的PH (选填“大于”“小于”或“等于”)前溶酶体。
22.(10分)胰岛素是人体内的降血糖激素,当血糖升高时胰岛B细胞在神经—体液的调节下释放胰岛素。如图表示葡萄糖进入胰岛B细胞后,细胞内发生的生理变化。回答下列问题:
(1)据图分析,葡萄糖进入胰岛B细胞 (填“消耗”或“不消耗”)能量,该方式与Ca2+进入胰岛B细胞的方式都属于 。
(2)血糖急剧升高时,胰岛B细胞中ATP/ADP的比值会 (填“增大”或“减小”),短时间内胰岛素分泌量增加的机制是 。
(3)胰岛素必须与 (填“细胞膜上”或“细胞内”)的受体结合,才能发挥降血糖作用。若某人产生抗体破坏胰岛素受体,引起糖尿病,从免疫学分析,该病属于 。
(4)科学家发现了一种名为成纤维生长因子1的激素,它是胰岛素的致敏激素,可提高机体对胰岛素的敏感度。这一发现对治疗糖尿病的意义是 。
23.(12分)叶片中80%的铁位于叶绿体中,参与构成电子传递体PSI/PSⅡ中的铁氧还蛋白(Fd)等。研究表明,水稻在高铁高磷(+Fe+P)时叶片会失绿,高铁可能引发氧化应激,破坏叶绿体的膜结构,并抑制磷的吸收和利用;而在缺铁缺磷(-Fe-P)时,植物可通过激活其他代谢途径来维持生命活动。请分析回答下列问题:
(1)叶绿体是进行光合作用的主要场所,叶绿体中的叶绿素分布在 ,主要吸收 光。为探究高铁高磷(+Fe+P)、缺铁缺磷(-Fe-P)两种情况下叶绿素的含量差异,可用 提取色素。
(2)水稻吸收的磷肥可参与叶绿体中 (至少写两种)合成。在缺铁缺磷(-Fe-P)时,植物可通过激活其他代谢途径如促进植物激素 的合成与运输,促进根系的生长来缓解胁迫。
(3)PSI和PSⅡ共同参与光合作用过程中电子的传递过程(如图),缺铁会导致PSⅡ受体侧电子传递受阻,进而抑制光合作用。
①PSⅡ由 和蛋白质构成,前者在光能的激发下产生高能电子。
②图中该结构上发生的反应为 阶段,光能被PSI和PSⅡ捕获后,可直接用于 过程。同时光照还可通过Fd调节卡尔文循环,在光照下,相关酶的—S—S—(二硫键)被还原成—SH(巯基),使酶被激活。综合以上分析,可以推测光的作用是 。
24.(11分)动物器官移植到人体内(异种移植)或是解决全球器官紧缺的办法之一、研究团队对猪肾内皮细胞进行基因编辑、改造后,得到了3种工程细胞和可提供异种移植肾源的供体猪。具体流程及部分测量数据如图示。
(1)研究证实供体猪的3个聚糖抗原基因(3KO)会导致人类、猴等受体的组织不相容。若以未经改造的猪肾作为异体肾源进行器官移植,受体动物的 细胞和抗体都有可能对供体器官产生特异性攻击效应,导致出现 现象。利用CRISPR—Cas9编辑技术敲除肾内皮细胞的3KO,该技术需人工设计一种“向导”RNA,其部分序列与3KO遵循 原则结合,并引导Cas9蛋白断裂DNA双链,从而敲除3KO。
(2)研究表明7个人类基因(7TG)可增加不同物种之间的兼容性。获取7TG的方法有 (答出一种即可)。
(3)为验证敲除3KO、插入7TG对异体细胞的保护作用,研究者将三组细胞与受体猴血清共孵育,置于CO2培养箱中培养,CO2的主要作用是 。测量裂解细胞数如图示。据此得出结论 。
(4)供体猪器官常携带多种病毒,其中部分病毒潜在人畜传播风险。例如已有实验证明PERV(猪内源性逆转录病毒)可以整合到体外培养的人类细胞基因组中。试分析若给人进行异种移植,PERV的基因可能通过供体猪器官整合到人类基因组的途径 。因此,为确保安全,对已构建好的3KO.7TG.细胞需要进行灭活PERV处理,且在临床试行前须在动物模型中测试。
(5)从3KO.7TG.RI.细胞通过④过程构建供体猪所利用的现代生物学技术有 (至少答出两种)。
25.(11分)科研人员欲将斑马鱼的vtg基因(图1)插入Luc基因载体(图2),形成vtg-Luc融合基因重组载体并培育转基因斑马鱼。(注:Luc基因缺乏启动子序列,vtg基因内部无图2中的任何限制酶识别序列。TetR为四环素抗性基因,Sau2aI、EcoRⅠ、HindⅢ、BsrGⅠ、Bcl I为限制酶,→表示转录方向)
(1)基因工程的核心步骤是 。为使vtg基因与Luc基因载体正向连接,可选用限制酶 进行双酶切Luc基因载体。
(2)通过PCR获取vtg基因时,需设计合适的引物。依据图1、图2信息,推测引物1包含的碱基序列为_________。
A.5’-GAATTCAACTAT-3’ B.5’-GAATTCTTGATA-3’
C.5’-GATCTTGATA-3’ D.5’-AAGCTTAACTAT-3’
(3)筛选导入vtg-Luc基因重组载体的大肠杆菌,可将大肠杆菌依次放在含有氨苄青霉素、四环素的培养基中培养,筛选 (选填“能”或“不能”)在含有氨苄青霉素的培养基中生长但 (选填“能”或“不能”)在含有四环素的培养基中生长的大肠杆菌即为目的菌。
(4)水体中的雌激素能使斑马鱼细胞产生E蛋白,E蛋白可以激活vtg基因上游的启动子。Luc基因的表达产物是萤火虫荧光素酶,可以催化荧光素氧化产生荧光。请结合上述信息,简述转基因斑马鱼用于检测水体中雌激素污染情况的原理: 。
(5)转基因斑马鱼逃逸可能引发生物安全问题,可考虑采取的措施是 (答1点)。
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2024-2025学年高二生物下学期期末考试卷01
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:人教版2019版选择性必修三全册+必修一1-5章。
5. 难度系数:0.7
6.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、单项选择题:本题共15个小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.《中馈录》是中国古代人们烹饪经验的书面记载。书中记载了泡菜腌制之法:“泡盐菜法,定要覆水坛。此坛有一外沿如暖帽式、四周内可盛水;坛口覆一盏,汉于水中……则所泡之菜不得坏矣。泡菜之水,用花椒和盐煮沸……如有霉花,加烧酒少许。坛沿外水须隔日一换,勿令其干。”下列说法错误的是( )
A.“用花椒和盐煮沸”中,煮沸的目的之一是消毒
B.“坛口覆一盏,没于水中”是为了创造无氧环境
C.泡菜制作过程中加入的花椒和盐不会影响微生物生长
D.泡菜腌制所需要的乳酸菌菌种可来自泡菜原料
【答案】C
【分析】泡菜的制作原理:泡菜的制作离不开乳酸菌,在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
【详解】A、高温可杀菌消毒,故“用花椒和盐煮沸”中,煮沸的目的之一是消毒,A正确;
B、“坛口覆一盖,浸于水中”目的是阻止空气进入坛内,有利于保持坛内的无氧环境,进而有利于泡菜发酵,B正确;
C、泡菜制作过程中加入的花椒和盐会抑制微生物生长,具有杀菌作用,C错误;
D、乳酸菌分布广泛,泡菜腌制所需要的乳酸菌菌种可来自泡菜原料,D正确。
2.下列关于植物细胞工程的应用,叙述正确的是( )
A.微型繁殖为无性繁殖,能改良植物原有的遗传特性
B.切取一定大小的植物茎尖进行组织培养获得抗病毒植株
C.单倍体是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料
D.次生代谢物是一类小分子有机化合物,是植物生长生存所必需的
【答案】C
【分析】植物细胞工程的应用包括:植物繁殖的新途径(微型繁殖、作物脱毒)、作物新品种的培育(单倍体育种、突变体的利用)、细胞产物的工厂化生产(生产紫草宁、人参皂苷)。
【详解】A、植物微型繁殖为无性繁殖,其能保持亲本的优良性状,A错误;
B、一定大小的草莓茎尖的病毒极少,甚至无病毒,进行组织培养,可获得无病毒新品种,不是获得抗病毒植株,B错误;
C、由于大多数单倍体植株的细胞中只含有一套染色体,染色体加倍后得到的植株的隐性性状容易显现,因此单倍体也是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料,C正确;
D、次生代谢物是一类小分子有机化合物,一般认为不是植物基本的生命活动所必需的,D错误。
3.2013年8月,世界上第一个“试管汉堡”问世,其中的“牛肉饼”是科学家通过体外培养牛的细胞而得到的,其基本流程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.过程①应选择幼龄组织以利于全能性表达
B.过程②需添加高温煮沸过的天然动物血清
C.过程③应采用开放式培养以满足气体需求
D.此项技术可以缓解过度放牧导致的环境问题
【答案】D
【分析】动物细胞培养是指从动物体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后在适宜的培养条件下,让这些细胞生长和增殖的技术,培养过程中应提供适宜的营养条件、提供无菌无毒的环境、适宜的温度、pH和渗透压以及适宜的气体环境。
【详解】A 、动物细胞培养利用了细胞增殖(有丝分裂)的原理,没有体现全能性,A错误;
B、高压蒸汽灭菌会破坏动物血清中的营养成分,故动物血清不能高压蒸汽灭菌,B错误;
C、过程③应在含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养,开放式培养很可能被空气中的杂菌感染,C错误;
D、通过此项技术可获得“牛肉饼”,可减少人类对自然界中牛的依赖性,缓解过度放牧导致的环境问题,D正确。
4.科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞获得了类似于胚胎干细胞的诱导多能干细胞(iPS细胞),并用iPS细胞治疗了小鼠的镰状细胞贫血症。后续研究发现已分化的T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞。下列说法错误的是( )
A.iPS细胞的分化程度低于小鼠成纤维细胞
B.iPS细胞是类似于胚胎干细胞的一种细胞
C.iPS细胞分化成不同组织细胞时基因表达存在差异
D.上述细胞被诱导为iPS细胞的过程,说明细胞的全能性
【答案】D
【分析】iPS细胞的诱导过程无需破坏胚胎,而且iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞,将它移植回病人体内后,理论上可以避免免疫排斥反应,所以科学家普遍认为iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞。
【详解】A、iPS细胞类似于胚胎干细胞,其分化程度低于小鼠成纤维细胞,A正确;
B、由题干可知,iPS细胞是类似于胚胎干细胞的一种细胞,B正确;
C、iPS细胞分化成不同组织细胞时基因表达存在差异,即发生了基因的选择性表达,C正确;
D、细胞的全能性是指细胞分裂和分化后,仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能,上述细胞被诱导为iPS细胞的过程,不能说明细胞的全能性,D错误。
5.2个来源不同的DNA片段A、B、A片段用限制酶SpeⅠ进行切割,B片段用限制酶XbaI进行切割,两种限制酶的识别序列和切割位点如图所示,产生的片段相连接形成重组DNA。若用限制酶SpeⅠ、限制酶XbaⅠ分别对重组DNA进行切割,结果是( )
A.两种限制酶都能识别重组DNA并将其切割成片段
B.只有限制酶SpeI能识别重组DNA并将其切割成片段
C.只有限制酶XbaI能识别重组DNA并将其切割成片段
D.两种限制酶都不能识别重组DNA,故不能将其切割成片段
【答案】D
【分析】1、限制酶:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。
2、DNA连接酶:连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
【详解】限制酶的识别序列有4个、6个或8个核苷酸组成,大多数限制酶识别的序列是由6个,根据题意可知,A片段用限制酶SpeⅠ进行切割,B片段用限制酶XbaI进行切割,由图可知,经Spe I和Xba I切割出的DNA片段,具有相同的黏性末端,所以可形成重组DNA分子,重组后的DNA分子没有这两种酶的酶切识别位点,所以两种限制酶都不能识别重组DNA,故不能将其切割成片段,ABC错误,D正确。
6.哺乳动物的催产素具有催产和排乳的作用,加压素具有升高血压和减少排尿的作用。两者结构简式如下图,各氨基酸残基用3个字母缩写表示。下列叙述正确的是( )
A.氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中氢全部来自氨基
B.肽链中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类有关
C.两种激素都是由八肽环和三肽侧链构成的多肽类化合物
D.两种激素生理功能不同的根本原因是分子组成中2个氨基酸种类不同
【答案】B
【分析】组成生物体蛋白质的氨基酸的结构通式中至少含有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上,另外连在碳原子上的有一个氢原子和一个R基。
【详解】A、氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中的氢分别来自一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基,A错误;
B、肽链中游离氨基的数目=肽链数+R基中含有的氨基数,R基决定氨基酸的种类,因此肽链中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类有关,B正确;
C、由图可知,催产素和加压素都是由六环肽和三肽侧链构成的多肽化合物,C错误;
D、蛋白质是由基因控制合成的,因此两种激素间因2个氨基酸种类不同导致生理功能不同,其根本原因是两种基因中脱氧核苷酸的排列顺序不同,D错误。
7.“内共生学说”认为,真核细胞中的某些结构起源于早期的原核生物,如图就是蓝细菌被吞噬后逐渐演化为叶绿体的过程,下列叙述不符合该学说的是( )
A.图中叶绿体来源于原核生物,故其内有核糖体和DNA
B.线粒体、叶绿体的双层膜中,外膜成分更接近于细胞膜
C.被吞噬而未被消化的蓝细菌为原始真核生物提供了有机物
D.真核细胞中具双层膜的结构都是通过吞噬原核生物后演化形成的
【答案】D
【分析】由图可知,原始真核生物吞噬蓝细菌后,蓝细菌转化为真核生物中的叶绿体。
【详解】A、原核生物具有核糖体和DNA,由图可知,图中叶绿体来源于原核生物蓝细菌,故其内有核糖体和DNA,A正确;
B、根据共生起源学说,真核细胞中的某些结构起源于早期的原核生物,可推知,线粒体、叶绿体的双层膜中,外膜成分更接近于真核生物细胞膜,内膜更接近原核生物细胞膜,B正确;
C、被吞噬而未被消化的蓝细菌可进行光合作用,为原始真核生物提供了有机物,C正确;
D、真核细胞中具双层膜的结构不都是通过吞噬原核生物后演化形成的,如细胞核,D错误。
8.尿崩症是一种肾小管重吸收水的功能障碍性疾病,患者会表现出大量饮水、多尿、烦躁等症状。其中垂体尿崩症是由抗利尿激素(ADH)缺乏引起的,ADH作用于集合管上皮细胞的过程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.垂体尿崩症可能是由垂体或者下丘脑发生病变导致的
B.ADH与受体结合后进入细胞促进了ATP向AMP的转化
C.原尿中的水通过水通道蛋白进入细胞,该过程消耗ATP
D.口服适量ADH后,垂体尿崩症患者尿液的渗透压会降低
【答案】A
【分析】人体的水平衡调节过程:当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少。同时大脑皮层产生渴觉(主动饮水)。
【详解】A、垂体尿崩症是由抗利尿激素(ADH)缺乏引起的,而抗利尿激素是由下丘脑合成、分泌,并由垂体释放的,因此垂体尿崩症可能是由垂体或者下丘脑发生病变导致的,A正确;
B、由图可知,ADH与膜上受体结合,不进入细胞,B错误;
C、原尿中的水通过水通道蛋白进入细胞,该过程为协助扩散不消耗ATP,C错误;
D、抗利尿激素本质为蛋白质,不能口服,口服会被消化酶分解,不能发挥作用,D错误。
9.脲酶是科学家提取得到的第一份纯酶结晶,该酶可以使尿素的分解速率提高1014倍,类黄酮和Urease-IN-2是两种脲酶抑制剂,为探究两种抑制剂对脲酶活性的抑制原理进行了实验,实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.脲酶能为尿素分解过程提供充足的活化能
B.该实验的自变量是抑制剂的种类及其浓度
C.类黄酮的抑制作用强弱与尿素的浓度无关
D.Urease-IN-2可能改变了脲酶的空间结构
【答案】D
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,极少数酶是RNA。酶的作用机理:能够降低化学反应的活化能。影响酶活性的因素主要是温度和pH,在最适温度(pH)前,随着温度(pH)的升高,酶活性增强;到达最适温度(pH)时,酶活性最强;超过最适温度(pH)后,随着温度(pH)的升高,酶活性降低。另外低温酶不会变性失活,但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活;
2、竞争性抑制剂和底物争夺酶的同一活性部位,使酶和底物的结合机会减少,从而降低酶对底物的催化反应速率,而非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合,通过改变酶的结构,从而使酶失去催化活性,降低酶对底物的催化反应速率。
【详解】A、酶的作用原理是降低化学反应的活化能,而不是为反应提供活化能,A错误;
B、从图中可以看出,实验中改变的因素有抑制剂的种类(类黄酮和Urease-IN-2)以及尿素溶液的浓度,所以自变量应该是抑制剂的种类和尿素溶液的浓度,而不是抑制剂的浓度,B错误;
C、由图可知,随着尿素浓度的增加,类黄酮处理组的尿素分解速率在提高,这表明增加尿素的浓度能解除类黄酮的抑制作用,即类黄酮的抑制作用强弱与尿素的浓度有关,C错误;
D、由题图可知,当尿素溶液浓度达到一定值后,再增加尿素溶液的浓度,Urease-IN-2处理组的尿素分解速率始终不再增加。Urease-IN-2对脲酶的抑制作用不能通过增加底物来改变,因而可推测,Urease-IN-2是非竞争性抑制剂,其对酶催化作用的抑制可能是通过与酶结合来改变其空间结构实现的,D正确。
10.长江流域是中国油菜主产区,该区域常年湿润多雨,导致渍害频发。油菜根从开始浸水到变黑腐烂的过程中,细胞呼吸速率的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.②和③段都有ATP和NADPH的产生
B.造成①和③段呼吸速率下降的原因相同
C.m点时,细胞能消耗02,也能产生酒精
D.n点时,细胞产生的酒精积累量达到最高
【答案】C
【分析】细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型,其中有氧呼吸指细胞在O2的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程,场所在细胞质基质和线粒体;无氧呼吸只在细胞质基质中进行。
【详解】A、NADPH为光合作用光反应阶段的产物,水稻根细胞不能进行光合作用,故无法产生NADPH,A错误;
B、①段由于水中氧气含量少,有氧呼吸速率降低;③段由于无氧呼吸使酒精积累,对根细胞产生毒害作用,导致无氧呼吸速率下降。造成①和③段呼吸速率下降的原因不相同,B错误;
C、m点时,细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,即能消耗O2,也能产生酒精,C正确;
D、n点后,细胞仍能进行无氧呼吸产生酒精,故产生的酒精积累量达到最高点不是n点,D错误。
11.如图是夏季晴朗的白天,某种绿色植物叶片净光合作用速率(实际光合作用速率-呼吸作用速率)变化曲线图。下列相关分析错误的是( )
A.净光合速率可用单位时间内叶片吸收CO2的量表示
B.BC段和DE段净光合速率下降的原因不同
C.A点与E点相比,叶绿体产生O2的速率不一定相同
D.E点后植物体内积累有机物的量开始减少
【答案】D
【分析】分析曲线图:图中为夏季晴朗的白天,某种绿色植物叶片净光合作用速率( 实际光合作用速率-呼吸作用速率)变化曲线图,图中BC段净光合速率下降的原因是气孔关闭,二氧化碳吸收降低;DE段净光合作用速率下降的原因是光照强度降低。
【详解】A、净光合速率是实际光合作用速率与呼吸作用速率的差值,可用单位时间内叶片吸收CO2的量表示,也可用单位时间内叶片释放O2的量表示,A正确;
B、图中曲线BC段净光合速率下降的原因是光照过强、温度过高引起部分气孔关闭,二氧化碳吸收减少,暗反应受阻,而DE段净光合速率下降的原因是光照强度减弱,B正确;
C、A点与E点的净光合速率相等,即叶片释放O2的速率相等,由于呼吸作用速率不一定相同,故叶绿体产生O2的速率不一定相同,C正确;
D、E点后该植物的净光合速率虽然在下降,但其数值大于0,仍存在有机物的积累,故植物体内积累有机物的量仍在增加,D错误。
12.酵母菌的品质影响葡萄酒的产量和质量,研究人员为分离出产酒精能力强的酵母菌菌株,进行了如图I所示实验,甲、乙、丙、丁锥形瓶内分别加入100mL完全培养基,下列说法错误的是( )
A.发酵过程中的缺氧环境、酵母菌产生的酒精等可抑制杂菌的繁殖
B.用稀释涂布平板法计算出葡萄酒过滤液的活菌数可能低于实际的活菌数
C.对培养基进行灭菌的方法是高压蒸汽灭菌法,菌种接种过程中的试管口、瓶口等需灼烧灭菌
D.由图Ⅱ可知,乙、丙、丁培养基浑浊的原因是培养基灭菌不彻底,丁组酵母菌产酒精能力比乙强
【答案】D
【分析】稀释涂布平板法统计的菌落数往往比活菌的实际数目低。这是因为当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落。
【详解】A、发酵过程中的缺氧环境、酵母菌产生的酒精等可抑制杂菌的繁殖,因而酵母菌可以成为优势种,因而传统发酵技术不需要专门的灭菌操作,A正确;
B、用稀释涂布平板法统计菌落数目时,由于涂布过程中当两个或两个细胞聚集在一起时我们统计的是一个菌落,因而用该方法计算出的活菌数可能低于实际的活菌数,B正确;
C、培养基灭菌采用高压蒸汽灭菌,玻璃器皿、接种用具可采用干热灭菌,接种时的玻璃瓶口等都需在酒精灯火焰处进行灼烧灭菌,C正确;
D、结合图示可知,甲接种无菌水,瓶中无菌,说明培养基灭菌彻底,无菌操作正常,丁组的活菌数比乙组少,但是产生的酒精和乙组一样多,所以丁组产生酒精能力比乙强,D错误。
13.神经纤毛蛋白-1(NRP-1)是一种多功能糖蛋白,在多种肿瘤组织中呈高表达,可与血管内皮生长因子结合促进肿瘤血管的形成,使肿瘤体积增大。科研人员通过制备NRP--1单克隆抗体,开展对小鼠的乳腺癌肿块进行靶向治疗的研究。下列叙述正确的是( )
A.先利用抗原神经纤毛蛋白-1饲喂小鼠,再从小鼠脾脏中分离出B淋巴细胞
B.用灭活病毒诱导法不能促使产生NRP-1单克隆抗体的B细胞与骨髓瘤细胞融合
C.诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合后形成能产生NRP--1抗体但不能增殖的杂交瘤细胞
D.NRP-1单克隆抗体与NRP-1特异性结合,可抑制肿瘤内血管生成而靶向治疗乳腺癌肿块
【答案】D
【分析】单克隆抗体就是从免疫的小鼠脾脏细胞中获取B淋巴细胞,在诱导剂的作用下与骨髓瘤细胞融合,形成杂交瘤细胞,并通过体内培养或体外培养生产得到的。这种抗体与普通血清抗体相比较,具有特异强、灵敏度高的特点。在单克隆抗体的制备过程中,除了运用动物细胞融合技术,还运用动物细胞培养技术对杂交瘤细胞进行筛选和培养。
【详解】A、神经纤毛蛋白−1是一种糖蛋白,用神经纤毛蛋白−1饲喂小鼠时,蛋白质被水解为氨基酸而被小鼠吸收,小鼠不能产生相应的免疫反应,A错误;
B、动物细胞融合过程中诱导细胞融合的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电激等,其中最常用的生物诱导剂是灭活的病毒。故用灭活病毒诱导法能促使产生NRP−1单克隆抗体的B细胞与骨髓瘤细胞融合,B错误;
C、诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合后,用选择性培养基筛选出能产生NRP−1抗体且能增殖的杂交瘤细胞,C错误;
D、NRP-1单克隆抗体与NRP-1发生特异性结合,阻断了血管内皮生长因子与NRP-1的结合,从而抑制了肿瘤内血管生成,导致肿瘤体积减小,D正确。
14.胰岛素在高浓度时以二聚体的形式存在,若将其B链第28位的脯氨酸改为赖氨酸,第29位的赖氨酸改为脯氨酸,通过对胰岛素结构的这种“小改”可以获得单体速效胰岛素。用蛋白质工程设计速效胰岛素的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.蛋白质工程可生产出自然界从来没有过的蛋白质
B.构建新的胰岛素模型的主要依据是胰岛素的预期功能
C.可通过改变基因的局部碱基序列对胰岛素结构进行“小改”
D.新的胰岛素基因直接导入大肠杆菌中即能表达出速效胰岛素
【答案】D
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过改造或合成基因,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需求。
【详解】A、蛋白质工程是将控制蛋白质的基因进行修饰改造或合成新的基因,然后运用基因工程合成新的蛋白质,这些蛋白质是自然界从来没有过的蛋白质,A正确;
B、构建新的胰岛素模型的思路:从预期的胰岛素功能出发→设计预期的胰岛素结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→获得预期的胰岛素,B正确;
C、依题意,若将胰岛素B链第28位的脯氨酸改为赖氨酸,第29位的赖氨酸改为脯氨酸,可以获得单体速效胰岛素。据此可推断,可通过改变相应的基因的局部碱基序列对胰岛素结构进行“小改”,C正确;
D、新的胰岛素基因与载体构建成基因表达载体,再导入大肠杆菌中表达,D错误。
15.玉米叶肉细胞中的叶绿体较小数目也少但叶绿体内有基粒;相邻的维管束鞘细胞中叶绿体较大数目较多但叶绿体内没有基粒。玉米细胞除C₃途径外还有另一条固定CO2的途径,简称C₄途径如下图。研究发现,C₄植物中PEP羧化酶对CO₂的亲和力约是C₃途径固定CO₂的酶的60倍。下列有关叙述错误的是( )
A.维管束鞘细胞中光合作用所利用的CO2不都是 C4分解释放的
B.若维管束鞘细胞糖的合成速率大于其细胞呼吸糖的分解速率,植物干重一定增加
C.玉米的糖类可在维管束鞘细胞通过C3途径合成的
D.玉米等具有C4途径的植物更能适应高温、干旱的环境
【答案】B
【分析】玉米存在C3和C4两个途径,夏季正午时会因气孔关闭,CO2吸收减少,但C4途径中的PEP羧化酶对CO2的亲和力很高,CO2通过C4途径进入C3途径,固定形成C3,C3被还原形成糖类物质。
【详解】A、在玉米的维管束鞘细胞中光合作用所利用的CO2来源有C4分解释放的和细胞呼吸产生的,A正确;
B、对于整个植株来说,还有部分不能进行光合作用的细胞也要通过呼吸作用消耗有机物,故植物的干重不一定增加,B错误;
C、玉米的维管束鞘细胞能进行光合作用暗反应,故玉米的糖类可在维管束鞘细胞通过C3途径合成,C正确;
D、玉米等具有C4途径的植物在气孔关闭的条件下仍能有效利用低浓度的二氧化碳,既减少了蒸腾作用水分的散失,又保证了光合作用的进行,故它们更能适应高温、干旱的环境,D正确。
二、多项选择题:本题共5个小题,每小题3分,共15分。每小题至少有两个选项符合题目要求。
16.下面四幅图表示生物体内四种化合物,下列叙述正确的是( )
A.图丙的元素组成一定与图甲相同,图甲中碱基排列顺序表示遗传信息
B.人体中由乙组成的大分子化合物的功能多样性与其结构多样性相适应
C.组成丙化合物的单糖是核糖,不可作为细胞的能源物质
D.图丁表示二糖,推测在动物体细胞中所有的单糖、二糖和多糖均可相互转化
【答案】ABC
【分析】分析图示可知,甲为DNA片段,乙为氨基酸结构,丙为核糖核苷酸,丁为二糖。
【详解】A、图丙为核苷酸,其元素组成与图甲(DNA片段)相同,均为C、H、O、N、P,图甲中碱基排列顺序表示遗传信息,A正确;
B、人体中由氨基酸(乙)组成的大分子化合物(蛋白质)的功能多样性与其结构多样性相适应,B正确;
C、由图可知,组成丙化合物的单糖是核糖,核糖不作为能源物质,C正确;
D、图丁表示二糖,动物体内的二糖是乳糖,多糖是糖原,单糖是葡萄糖、五碳糖,构成糖原的单糖是葡萄糖,所以在动物体细胞中不是所有的单糖、二糖和多糖均可相互转化,D错误。
17.D-2HG是脂肪酸等氧化过程的中间产物(图1),D-2HG积累导致个体出现严重的发育障碍,且线粒体结构和功能异常。研究者利用D酶/H酶缺失突变体线虫进行研究,给线虫饲喂适量的大肠杆菌,检测发现:只有野生型线虫的线粒体结构正常,四组线虫的D-2HG含量和ATP水平如图2所示,三种突变体中3-HP含量均为野生型的400倍左右。下列说法正确的是( )
A.线虫体内脂肪呈固态是因其含有饱和脂肪酸,熔点较高
B.饲喂富含的大肠杆菌对该实验结果无显著影响
C.D酶缺失导致D-2HG含量升高是D酶缺失突变体线粒体缺陷的根本原因
D.D酶缺失突变体3-HP含量高的原因可能是高浓度D-2HG的抑制H酶的活性
【答案】AD
【分析】由图可知,当H酶缺失,D酶正常时,D-2HG就会转化为α-KG,D-2HG的含量与野生型相同;当D酶缺失后D-2HG就会积累,三种突变体中3-HP含量均为野生型的400倍左右,推测:高浓度的D-2HG抑制了H酶活性,使3-HP含量升高。
【详解】A、脂肪的熔点与脂肪酸的饱和程度有关,饱和脂肪酸含量越高,脂肪的熔点越高,线虫体内脂肪呈固态是因其含有饱和脂肪酸,熔点较高,A正确;
B、图中丙酰辅酶A转化成琥珀酰辅酶A依赖,转化成3-HP不依赖,推测饲喂富含的大肠杆菌可能会使3-HP含量下降,对该实验结果有影响,B错误;
C、D酶缺失导致D-2HG含量升高是D酶缺失突变体线粒体缺陷的直接原因,C错误;
D、当D酶缺失后D-2HG就会积累,三种突变体中3-HP含量均为野生型的400倍左右,推测:高浓度的D-2HG抑制了H酶活性,使3-HP含量升高,D正确。
18.一般认为生物膜上存在一些能携带离子通过膜的载体分子,载体分子对一定的离子有专一的结合部位,载体的活化需要ATP,其转运离子的情况如下图。下列相关叙述正确的是( )
A.生物膜的功能与膜上载体、酶等蛋白质种类和数量有关
B.载体蛋白通过改变构象,只转运与自身结合部位相适应的分子或离子
C.磷酸激酶和磷酸酯酶分别催化ATP水解和合成
D.未活化的载体在磷酸激酶和ATP的作用下可再度磷酸化而活化
【答案】ABD
【分析】图中展示磷酸激酶催化ATP分解为ADP时,能将1个磷酸基团转移到细胞膜上的某载体上,使载体活化,活化载体能在细胞膜的一侧与离子结合。在磷酸酯酶的作用下,活化载体释放磷酸基团,成为未活化载体,同时在细胞膜的另一侧释放所结合的离子。
【详解】A、蛋白质是生命活动的主要承担者,则生物膜的功能与膜上载体、酶等蛋白质种类和数量有关,A正确;
B、载体蛋白具有专一性,载体蛋白通过改变构象,只转运与自身结合部位相适应的分子或离子,B正确;
C、据图分析,磷酸激酶的作用是在ATP和底物之间起催化作用,将一个磷酸基团转移到载体上;磷酸酯酶是通过催化磷酸酯键水解使载体去磷酸化的酶,C错误;
D、图示未活化的载体,在磷酸激酶的催化下,可获得ATP转移的磷酸基团,而再度活化,D正确。
19.甲植物具有由核基因控制的多种优良性状,远缘植物乙的细胞质中存在抗除草剂基因,科研人员通过以下途径培育出具有抗除草剂性状的优良品种丙。图中①~③表示原生质体,A~D表示过程。下列有关叙述正确的是( )
A.过程A可使用纤维素酶和果胶酶处理,且需在等渗溶液中进行
B.过程B常用PEG或灭活病毒诱导,完成后需对细胞进行筛选鉴定
C.过程C为脱分化、过程D为再分化,图示过程体现了细胞的全能性
D.过程C、D均需添加生长素和细胞分裂素但比例不同,两过程所需环境条件也不同
【答案】ACD
【分析】脱分化:已经分化的细胞经过脱分化,失去其特有的结构和功能,转变为未分化的细胞,进而形成不定形的薄壁组织团块,即愈伤组织。
再分化:愈伤组织能重新分化成芽、根等器官。
【详解】A、细胞壁由纤维素和果胶构成,过程A可使用纤维素酶和果胶酶处理,失去细胞壁后,在低渗溶液中,细胞容易吸水涨破,所以需在等渗溶液中进行,A正确;
B、动物细胞融合用灭活病毒诱导,植物不用,B错误;
C、杂种细胞通过脱分化形成愈伤组织,愈伤组织经过再分化形成植株,体现了细胞的全能性,C正确;
D、因为脱分化和再分化的生理过程不同,两个过程均需添加生长素和细胞分裂素但比例不同,两个过程所需环境条件也不同,D正确。
20.大引物PCR定点突变技术常用于研究蛋白质结构改变导致的功能变化。单核苷酸的定点诱变需要通过PCR获得,其过程如图所示。PCR产物可通过琼脂糖凝胶电泳分离后,再回收相应凝胶得到。下列有关分析正确的是( )
A.该技术需要DNA聚合酶的参与
B.图中的所有引物应同时加入PCR反应体系中
C.PCR-Ⅰ经过两次循环即可获得大引物模板
D.该PCR不需要凝胶回收大引物片段,这简化了操作流程
【答案】AC
【分析】PCR技术:
1、概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术;
2、原理:体外DNA复制;
3、前提条件:要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物;
4、条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Iag酶);
5、过程:变性、复性、延伸。
【详解】A、PCR技术是一种体外扩增DNA的技术,需要DNA聚合酶来催化脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键,从而合成新的DNA链,所以该技术需要DNA聚合酶的参与,A正确;
B、由图可知,PCR-Ⅰ中需要诱变引物和引物甲,PCR-Ⅱ中需要引物乙和PCR-Ⅰ的产物(即大引物),若所有引物同时加入PCR反应体系中,会导致引物之间相互干扰,无法得到预期的产物,B错误;
C、PCR-Ⅰ中,第一次循环得到的产物两条链长度不同,其中一条链是新合成的包含诱变位点的链,第二次循环以新合成的包含诱变位点的链为模板,才能得到两端均为引物结合位点且包含诱变位点的大引物模板,所以PCR-Ⅰ经过两次循环即可获得大引物模板,C正确;
D、由题意可知,“PCR产物可通过琼脂糖凝胶电泳分离后,再回收相应凝胶得到”,说明该PCR需要凝胶回收大引物片段,D错误。
第Ⅱ卷
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(11分)溶酶体的形成过程复杂,需要多种结构参与。在内质网的核糖体上合成溶酶体酶前体,经内质网加工后进入高尔基体cis膜囊,在其中磷酸化后形成甘露糖-6-磷酸(M6P),转移至高尔基体TGN膜,该膜上存在M6P的受体;正常情况下,TGN膜上M6P的受体与M6P结合后包裹进入膜内,最后继而通过运输小泡,再系列过程形成前溶酶体以及溶酶体;在前溶酶体的酸性环境中,M6P受体与M6P分离,并返回高尔基体。其部分过程如图所示。
回答下列问题。
(1)溶酶体是一种单层膜的细胞器,主要存在于 (选填“植物”或“动物”)细胞中,其合成过程中需要 (答出3点即可)等多种结构参与。
(2)M6P受体还有少量存在质膜上,其意义是 。
(3)由图可知,高尔基体产生囊泡的一侧膜上主要加工 ;另一侧存在M6P受体蛋白,接收来自cis膜囊磷酸化的溶酶体酶。高尔基体cis膜囊对溶酶体酶磷酸化的意义是 。
(4)与前溶酶体相比,高尔基体的PH (选填“大于”“小于”或“等于”)前溶酶体。
【答案】(11分,除标记外,每空2分)
(1)动物(1分) 核糖体、内质网、高尔基体、小泡、线粒体(合理即可)
(2)回收偶尔(错误)分泌到细胞外的磷酸化的溶酶体酶
(3) 分泌蛋白 作为M6P受体识别的信号,只有被磷酸化的溶酶体酶才会形成前溶酶体
(4)大于
【分析】分泌蛋白是指分泌到细胞外发挥作用的蛋白质,如胰岛素、抗体等。其合成、加工、分泌过程:①(内质网上的)核糖体合成分泌蛋白;②内质网对分泌蛋白进行初步加工,高尔基体对分泌蛋白进行进一步加工和分选;③高尔基体包裹分泌蛋白以囊泡的形式与细胞膜融合,将分泌蛋白分泌出去。④各细胞器执行功能所需的能量主要由线粒体提供。
【详解】(1)溶酶体主要存在于动物细胞中。由图可知,溶酶体合成过程中,核糖体合成溶酶体酶前体,内质网加工,高尔基体进一步修饰、分类和包装,线粒体提供能量,即溶酶体合成过程中需要核糖体、内质网、高尔基体、小泡、线粒体等多种结构参与;
(2)质膜上存在少量M6P受体,能识别细胞外的溶酶体酶(或含溶酶体酶的囊泡),将其摄入细胞内,维持细胞内溶酶体酶含量稳定;
(3)由图可知,高尔基体产生囊泡的一侧膜上主要加工分泌蛋白。高尔基体cis膜囊对溶酶体酶磷酸化的意义是使溶酶体酶形成M6P,M6P作为M6P受体识别的信号,只有被磷酸化的溶酶体酶才会形成前溶酶体;
(4)在前溶酶体的酸性环境中,M6P受体与M6P分离,说明前溶酶体的酸性更强,pH更小,所以与前溶酶体相比,高尔基体的pH大于前溶酶体。
22.(10分)胰岛素是人体内的降血糖激素,当血糖升高时胰岛B细胞在神经—体液的调节下释放胰岛素。如图表示葡萄糖进入胰岛B细胞后,细胞内发生的生理变化。回答下列问题:
(1)据图分析,葡萄糖进入胰岛B细胞 (填“消耗”或“不消耗”)能量,该方式与Ca2+进入胰岛B细胞的方式都属于 。
(2)血糖急剧升高时,胰岛B细胞中ATP/ADP的比值会 (填“增大”或“减小”),短时间内胰岛素分泌量增加的机制是 。
(3)胰岛素必须与 (填“细胞膜上”或“细胞内”)的受体结合,才能发挥降血糖作用。若某人产生抗体破坏胰岛素受体,引起糖尿病,从免疫学分析,该病属于 。
(4)科学家发现了一种名为成纤维生长因子1的激素,它是胰岛素的致敏激素,可提高机体对胰岛素的敏感度。这一发现对治疗糖尿病的意义是 。
【答案】(10分,除标记外,每空1分)
(1)不消耗 协助扩散
(2)增大 血糖急剧升高时,葡萄糖氧化分解使细胞内ATP浓度升高,导致ATP敏感的K+通道关闭,触发Ca2+通道打开,Ca2+内流,促进胰岛素的分泌(2分)
(3)细胞膜上 自身免疫病(2分)
(4)可以通过注射成纤维生长因子1,提高机体对胰岛素的敏感度,从而治疗糖尿病(2分)
【分析】胰岛B细胞能分泌胰岛素,其作用是促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖水平降低;胰岛A细胞能分泌胰高血糖素,其作用是促进糖原分解,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖水平升高。
【详解】(1)从图中可以看出,葡萄糖进入胰岛B细胞是借助转运蛋白,由高浓度向低浓度运输,不消耗能量。Ca2+进入胰岛B细胞是在ATP敏感的K+通道打开等一系列变化后,通过通道蛋白进入细胞,也是由高浓度向低浓度运输,所以葡萄糖进入胰岛B细胞的方式与Ca2+进入胰岛B细胞的方式都属于协助扩散;
(2)血糖急剧升高时,进入胰岛B细胞的葡萄糖增多,葡萄糖氧化分解增强,产生的ATP增多,所以胰岛B细胞中ATP/ADP的比值会增大。当血糖急剧升高时,葡萄糖氧化分解使细胞内ATP浓度升高,导致ATP敏感的K+通道关闭,进而触发Ca2+通道打开,Ca2+内流,促进胰岛素的分泌,使得短时间内胰岛素分泌量增加;
(3)胰岛素是蛋白质类激素,不能进入细胞内,必须与细胞膜上的受体结合,才能发挥降血糖作用。自身免疫系统产生抗体破坏胰岛素受体,把自身的物质当作抗原进行攻击,从免疫学分析,该病属于自身免疫病;
(4)成纤维生长因子1是胰岛素的致敏激素,可提高机体对胰岛素的敏感度,这意味着可以通过注射成纤维生长因子1,提高机体对胰岛素的敏感度,从而在胰岛素分泌量相对不足或胰岛素作用效果不佳时,促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖,达到降低血糖的目的,为治疗糖尿病提供了新的思路和方法。
23.(12分)叶片中80%的铁位于叶绿体中,参与构成电子传递体PSI/PSⅡ中的铁氧还蛋白(Fd)等。研究表明,水稻在高铁高磷(+Fe+P)时叶片会失绿,高铁可能引发氧化应激,破坏叶绿体的膜结构,并抑制磷的吸收和利用;而在缺铁缺磷(-Fe-P)时,植物可通过激活其他代谢途径来维持生命活动。请分析回答下列问题:
(1)叶绿体是进行光合作用的主要场所,叶绿体中的叶绿素分布在 ,主要吸收 光。为探究高铁高磷(+Fe+P)、缺铁缺磷(-Fe-P)两种情况下叶绿素的含量差异,可用 提取色素。
(2)水稻吸收的磷肥可参与叶绿体中 (至少写两种)合成。在缺铁缺磷(-Fe-P)时,植物可通过激活其他代谢途径如促进植物激素 的合成与运输,促进根系的生长来缓解胁迫。
(3)PSI和PSⅡ共同参与光合作用过程中电子的传递过程(如图),缺铁会导致PSⅡ受体侧电子传递受阻,进而抑制光合作用。
①PSⅡ由 和蛋白质构成,前者在光能的激发下产生高能电子。
②图中该结构上发生的反应为 阶段,光能被PSI和PSⅡ捕获后,可直接用于 过程。同时光照还可通过Fd调节卡尔文循环,在光照下,相关酶的—S—S—(二硫键)被还原成—SH(巯基),使酶被激活。综合以上分析,可以推测光的作用是 。
【答案】(12分,除标记外,每空1分)
(1)类囊体薄膜 红光和蓝紫 无水乙醇/有机溶剂
(2)ATP、NADPH(2分) 生长素
(3)光合色素 光反应 水分解为氧气和H+以及NADPH的合成(2分) 为光合作用提供能量并作为一种信号(2分)
【分析】光合作用,通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳和水合成有机物,同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的特征是在光驱动下生成氧气、ATP和NADPH的过程。暗反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP使气体二氧化碳还原为糖。由于这阶段基本上不直接依赖于光,而只是依赖于NADPH和ATP的提供,故称为暗反应阶段。
【详解】(1)叶绿体是进行光合作用的主要场所,叶绿体中的叶绿素分布在类囊体薄膜上,主要吸收红光和蓝紫光。根据绿叶中的光合色素可溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以为探究高铁高磷(+Fe+P)、缺铁缺磷(-Fe-P)两种情况下叶绿素的含量差异,可用无水乙醇提取色素。
(2)肥料中的磷元素可参与构成叶绿体中的ATP、NADPH。生长素在器官水平上可以促进侧根和不定根的发生,所以在缺铁缺磷(-Fe-P)时,植物可通过激活其他代谢途径如促进生长素的合成与运输,促进根系的生长来缓解胁迫。
(3)①根据题图可知,PSⅡ能够捕获光能,推知其由光合色素和蛋白质构成,前者在光能的激发下产生高能电子。②光合作用过程中,光反应阶段利用光能将水分解产生氧气、NADPH和H+,因此光可为光合作用提供能量;由题意可知,光照能通过特定系统使相关酶的结构改变,从而激活酶,进而调节光合作用,说明光起到了传递信号、调控光合作用过程的作用,因此光可作为一种信号。
24.(11分)动物器官移植到人体内(异种移植)或是解决全球器官紧缺的办法之一、研究团队对猪肾内皮细胞进行基因编辑、改造后,得到了3种工程细胞和可提供异种移植肾源的供体猪。具体流程及部分测量数据如图示。
(1)研究证实供体猪的3个聚糖抗原基因(3KO)会导致人类、猴等受体的组织不相容。若以未经改造的猪肾作为异体肾源进行器官移植,受体动物的 细胞和抗体都有可能对供体器官产生特异性攻击效应,导致出现 现象。利用CRISPR—Cas9编辑技术敲除肾内皮细胞的3KO,该技术需人工设计一种“向导”RNA,其部分序列与3KO遵循 原则结合,并引导Cas9蛋白断裂DNA双链,从而敲除3KO。
(2)研究表明7个人类基因(7TG)可增加不同物种之间的兼容性。获取7TG的方法有 (答出一种即可)。
(3)为验证敲除3KO、插入7TG对异体细胞的保护作用,研究者将三组细胞与受体猴血清共孵育,置于CO2培养箱中培养,CO2的主要作用是 。测量裂解细胞数如图示。据此得出结论 。
(4)供体猪器官常携带多种病毒,其中部分病毒潜在人畜传播风险。例如已有实验证明PERV(猪内源性逆转录病毒)可以整合到体外培养的人类细胞基因组中。试分析若给人进行异种移植,PERV的基因可能通过供体猪器官整合到人类基因组的途径 。因此,为确保安全,对已构建好的3KO.7TG.细胞需要进行灭活PERV处理,且在临床试行前须在动物模型中测试。
(5)从3KO.7TG.RI.细胞通过④过程构建供体猪所利用的现代生物学技术有 (至少答出两种)。
【答案】(11分,除标记外,每空1分)
(1) 细胞毒性T 免疫排斥 (碱基)互补配对
(2)从基因文库中获取、PCR技术扩增目的基因、化学方法直接人工合成(2分)
(3)维持培养液的pH 敲除3KO并插入7TG会对异体细胞有更强的保护作用
(4)供体猪器官携带猪内源性逆转录病毒(PERV),PERV接触并侵染人类细胞,在人体细胞内逆转录形成DNA,整合到人类基因组中(2分)
(5)动物体细胞核移植、动物细胞培养(或早期胚胎培养)、胚胎移植(2分)
【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。
【详解】(1)免疫排斥反应主要与细胞免疫中的细胞毒性T细胞有关,故若以未经改造的猪肾作为异体肾源进行器官移植,受体动物的细胞毒性T细胞和抗体都有可能对供体器官产生特异性攻击效应,导致出现免疫排斥反应;利用CRISPR-Cas9编辑技术敲除肾内皮细胞的3KO,该技术需人工设计一种“向导”RNA,其部分序列与3KO遵循碱基互补配对原则。
(2)7TG属于目的基因,获取目的基因的方法有:从基因文库中获取、PCR技术扩增目的基因、化学方法直接人工合成等方法。
(3)动物细胞培养时二氧化碳的作用是维持培养液的pH;结合图示可知,与猪肾内皮处理组相比,敲除3KO并插入7TG最少,说明敲除3KO并插入7TG会对异体细胞有更强的保护作用。
(4)分析题意,PERV的基因可能通过供体猪器官整合到人类基因组的途径是:供体猪器官携带猪内源性逆转录病毒(PERV),PERV接触并侵染人类细胞,在人体细胞内逆转录形成DNA,整合到人类基因组中。
(5)从3KO.7TG.RI.细胞通过④过程构建供体猪需要对培养动物细胞到早期胚胎阶段,还涉及体细胞核移植的过程,故所利用的现代生物学技术有:动物体细胞核移植、动物细胞培养(或早期胚胎培养)、胚胎移植。
25.(11分)科研人员欲将斑马鱼的vtg基因(图1)插入Luc基因载体(图2),形成vtg-Luc融合基因重组载体并培育转基因斑马鱼。(注:Luc基因缺乏启动子序列,vtg基因内部无图2中的任何限制酶识别序列。TetR为四环素抗性基因,Sau2aI、EcoRⅠ、HindⅢ、BsrGⅠ、Bcl I为限制酶,→表示转录方向)
(1)基因工程的核心步骤是 。为使vtg基因与Luc基因载体正向连接,可选用限制酶 进行双酶切Luc基因载体。
(2)通过PCR获取vtg基因时,需设计合适的引物。依据图1、图2信息,推测引物1包含的碱基序列为_________。
A.5’-GAATTCAACTAT-3’ B.5’-GAATTCTTGATA-3’
C.5’-GATCTTGATA-3’ D.5’-AAGCTTAACTAT-3’
(3)筛选导入vtg-Luc基因重组载体的大肠杆菌,可将大肠杆菌依次放在含有氨苄青霉素、四环素的培养基中培养,筛选 (选填“能”或“不能”)在含有氨苄青霉素的培养基中生长但 (选填“能”或“不能”)在含有四环素的培养基中生长的大肠杆菌即为目的菌。
(4)水体中的雌激素能使斑马鱼细胞产生E蛋白,E蛋白可以激活vtg基因上游的启动子。Luc基因的表达产物是萤火虫荧光素酶,可以催化荧光素氧化产生荧光。请结合上述信息,简述转基因斑马鱼用于检测水体中雌激素污染情况的原理: 。
(5)转基因斑马鱼逃逸可能引发生物安全问题,可考虑采取的措施是 (答1点)。
【答案】(11分,除标记外,每空1分)
(1)构建基因表达载体(2分) EcoR I、Hind Ⅲ(2分)
(2)A
(3)能 不能
(4)斑马鱼的vtg基因在正常情况下不表达,当水体中有雌激素存在时,斑马鱼vtg基因的启动子被激活,表达Vtg-Luc融合蛋白。在水样中添加荧光素后,Luc催化其产生荧光,根据荧光强度可判断雌激素污染情况(2分)
(5)导入不育基因、导入仅导致生殖细胞凋亡的基因等(2分)
【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:分子水平上的检测和个体水平上的鉴定。
【详解】(1)基因工程的核心步骤是构建基因表达载体。要使vtg基因与Luc基因载体形成重组载体并降低“空载”概率,应选用两种不同的限制酶进行双酶切。已知“Luc基因缺乏启动子序列,而vtg基因内部含有启动子序列”,故应将vtg插入Luc的上游,观察图2,EcoR I和Hind Ⅲ的酶切位点分别位于Luc基因载体的不同位置,用这两种酶双酶切可以满足要求。
(2)通过PCR获取vtg基因时,引物需要与模板链互补配对,从图1和图2分析,引物1要与vtg基因的特定区域结合,且要引入与载体酶切位点互补的序列,EcoR Ⅰ的识别序列是5'-GAATTC-3',观察图中vtg基因的方向和序列,引物1应包含5'-GAATTCAACTAT-3',这样既能与vtg基因结合,又能在后续与用EcoR Ⅰ酶切后的载体连接,A正确,BCD错误。
故选A。
(3)重组载体中含有氨苄青霉素抗性基因,而四环素抗性基因因酶切被破坏,所以导入vtg-Luc基因重组载体的大肠杆菌能在含有氨苄青霉素的培养基中生长,不能在含有四环素的培养基中生长,筛选能在氨苄青霉素培养基中生长,不能在四环素培养基中生长的大肠杆菌即为目的菌。
(4)因为水体中的雌激素能使斑马鱼细胞产生E蛋白,E蛋白可以激活vtg基因上游的启动子,而Luc基因与vtg基因形成融合基因。当水体中有雌激素存在时,斑马鱼vtg基因的启动子被激活,表达Vtg-Luc融合蛋白。在水样中添加荧光素后,Luc催化其产生荧光,根据荧光强度可判断雌激素污染情况,荧光越强,说明水体中雌激素污染越严重 。
(5)转基因斑马鱼逃逸可能引发生物安全问题,可考虑采取的措施是导入不育基因、导入仅导致生殖细胞凋亡的基因等,使其高度不育,这样即使逃逸到自然环境中,也不会与野生型斑马鱼杂交导致基因扩散 。
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