精品解析:山东省济南市市中区山东省实验中学2024-2025学年高二下学期5月月考生物试题
2025-07-04
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2份
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48页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 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) | 山东省 |
| 地区(市) | 济南市 |
| 地区(区县) | 市中区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.99 MB |
| 发布时间 | 2025-07-04 |
| 更新时间 | 2026-07-08 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-04 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52900831.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:
山东省实验中学2023级阶段性测试
生物试题
(2025.05)
说明:试题分为第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,第I卷为第1页至第9页,第Ⅱ卷为第10页至第12页,考试时间90分钟。
第I卷(选择题,70分)
一、单项选择题:本大题共20小题,每小题2分,共40分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 眼虫是一种单细胞真核生物,不具有细胞壁,具有叶绿体、伸缩泡、鞭毛、眼点等结构。下列相关叙述错误的是( )
A. 眼虫的遗传物质主要储存在细胞核中
B. 眼点能感光并吸收光,是进行光合作用的场所
C. 眼虫可以看作是基本的生命系统
D. 眼虫与动物和植物都有相似之处
2. 厌氧氨氧化菌以二氧化碳作为唯一碳源,利用亚硝酸氧化成硝酸释放的能量来合成有机物。厌氧氨氧化菌进行分解代谢的主要场所是一种被称为厌氧氨氧化体的具膜结构。下列推测不合理的是( )
A. 该细菌的代谢类型为自养厌氧型
B. 该细菌厌氧氨氧化体膜上的蛋白质是由其自身核糖体合成的
C. 该细菌中部分与呼吸作用有关的酶可能是由拟核基因控制合成
D. 该细菌生命活动所需能量的直接来源是亚硝酸氧化成硝酸释放的
3. 细胞内的水可分为自由水和结合水,下列有关水的描述正确的是( )
A. 水与蛋白质、脂肪等物质结合,失去流动性和溶解性
B. 气温下降时结合水过多导致结冰会损害冬小麦
C. 带有正电荷及负电荷的分子(或离子)都容易与水结合,因此水是良好溶剂
D. 因为水分子内氢键不断地断裂,又不断地形成,使水在常温下能够维持液体状态
4. 肌红蛋白(Mb)是哺乳动物肌肉中储氧的蛋白质,含有C、H、O、N、Fe五种元素,由一条肽链和一个血红素辅基构成。Mb中的极性侧链基团几乎全部分布在分子的表面,而非极性的侧链基团则被埋在分子内部。含有Fe2+的血红素辅基位于Mb表面内陷的疏水洞穴中,避免了Fe2+被氧化。下列说法错误的是( )
A. Mb表面极性侧链基团可以与水分子结合,故Mb可溶于水
B. Mb中的疏水洞穴保证了血红素的储氧能力
C. 组成Mb的肽链中氧原子数一定多于氨基酸数
D. Mb复杂结构的形成与不同部位氨基酸之间形成的氢键和二硫键有关
5. 脂滴(LD)是最新发现的一种新型细胞器,主要储存脂肪等脂质。哺乳动物的LD还具有蛋白质介导的抗菌能力:在响应侵入机体的LPS时,多种宿主防御蛋白会在LD上组装成复杂的簇,以应对细菌的侵袭。LPS是细菌的脂多糖,它能抑制LD内脂质在线粒体内的降解,同时增加LD与细菌的接触。下列说法正确的是( )
A. LD可能是由磷脂双分子层包裹而成的细胞器
B. LPS含有C、H、O元素,其合成部位是内质网
C. LD可作为组织和使用防御蛋白杀死细胞内病原体的细胞器
D. LPS是由哺乳动物细胞产生的信号分子,可抑制LD内脂质的代谢
6. 油菜种子在形成和萌发过程中糖类和脂肪的变化曲线如图。下列分析正确的是( )
A. 种子形成过程中,曲线交点表示可溶性糖与脂肪的相互转化处于动态平衡
B. 种子萌发时脂肪转变为可溶性糖,说明所有细胞中的脂肪均可以大量转化为糖
C. 种子萌发过程中细胞代谢增强,细胞中自由水的相对含量上升
D. 种子萌发过程中,有机物的总量减少,有机物的种类也减少
7. 研究发现一类称做“分子伴侣”的蛋白质可识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽,并通过改变自身空间结构与多肽的某些部位相结合,从而帮助这些多肽折叠、组装或转运,其本身不参与组成最终产物并可循环发挥作用。下列叙述正确的是( )
A. “分子伴侣”对靶蛋白有高度的专一性
B. “分子伴侣”溶于盐水中会造成其生物活性的丧失
C. “分子伴侣”的空间结构一旦发生改变,则不可逆转
D. “分子伴侣”变性之后,还可以与双缩脲试剂产生紫色反应
8. 外泌体是机体内大多数细胞能够分泌的一种微小膜泡,具有脂质双层膜,广泛分布于体液中,可通过其携带的蛋白质、核酸、脂类等物质调节靶细胞的代谢活动,形成了一种全新的细胞间信息传递系统。下列分析错误的是( )
A. 外泌体膜蛋白与靶细胞膜蛋白结合,是完成细胞间信息传递的前提
B. 外泌体膜可与靶细胞膜直接融合,释放其所含的蛋白质、核酸、脂类等物质
C. 外泌体的功能取决于来源的细胞类型,分泌量在一定程度上反映出细胞的生理状况
D. 来源于肿瘤细胞的外泌体,能通过信息传递抑制肿瘤细胞的迁移与生长
9. 科学家用离心技术分离得到了有核糖体结合的微粒体,即膜结合核糖体,其核糖体上最初合成的多肽链含有信号肽(SP)以及信号识别颗粒(SRP)。研究发现,SRP与SP结合是引导新合成的多肽链进入内质网腔进行加工的前提,经囊泡包裹离开内质网的蛋白质均不含SP,此时的蛋白质一般无活性。下列相关推测正确的是( )
A. 微粒体中的膜是高尔基体膜结构的一部分
B. 细胞中每个基因都有控制SP合成的脱氧核苷酸序列
C. SP合成缺陷的浆细胞中,抗体会在内质网腔中聚集
D. 内质网腔中含有能够在特定位点催化肽键水解的酶
10. 在生物体内,某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示。其中X、Y代表元素,A、B、C是生物大分子。相关叙述错误的是( )
A. B在细胞中有三种,都能参与蛋白质的合成过程
B. 不同细胞中A、B、C均不同,A的多样性决定C的多样性
C. 人体中,单体a的种类有4种,其排列顺序决定了C中c的排列顺序
D. 单体a、b、c在形成A、B、C化合物过程中都会消耗能量
11. 研究叶肉细胞的结构和功能时,取匀浆或上清液依次离心将不同的结构分开,其过程和结果如图所示,表示沉淀物,表示上清液。
据此分析,下列叙述正确的是
A. ATP仅在P2和P3中产生
B. DNA仅存在于P1、P2和P3中
C. P2、P3、P4和S3均能合成相应的蛋白质
D. S1、S2、S3和P4中均有膜结构的细胞器
12. 光合产物蔗糖从叶肉细胞移动到筛管伴胞复合体(SE-CC)的方式(如图1)之一为:①叶肉细胞中的蔗糖通过胞间连丝运输到韧皮薄壁细胞;②韧皮薄壁细胞中的蔗糖由膜上的单向载体W顺浓度梯度转运到SE-CC附近的细胞外空间(包括细胞壁)中;③蔗糖从细胞外空间进入SE-CC中(如图2),SE-CC的质膜上有“蔗糖-H+协同转运载体”(SU载体),SU载体与H+泵相伴存在,胞内H+通过H+泵运输到细胞外空间。下列分析不合理的是( )
A. SU载体将H+和蔗糖同向转运进SE-CC
B. 蔗糖由细胞外空间运输至SE-CC的过程不需要消耗能量
C. 与野生型相比,H+泵功能缺失突变体的叶肉细胞中将积累更多的蔗糖
D. 蔗糖浓度能调节膜上SU载体的含量,体现了蔗糖的信息传递功能
13. 下图表示葡萄糖刺激胰岛B细胞分泌胰岛素的示意图(其中“+”表示促进,“—”表示抑制)。有关叙述正确的是( )
A. GLUT2是运输葡萄糖的载体,运输葡萄糖时既可消耗ATP,也可不消耗ATP
B. 细胞中ATP含量增加时,导致对ATP敏感的K+通道关闭,Ca2+内流增加
C. 细胞中Ca2+含量增加能促进胰岛素通过胞吐的方式分泌到细胞外,属于被动运输
D. 血糖浓度升高,大量葡萄糖进入线粒体氧化,导致细胞内ATP/ADP值升高
14. 下图甲为小肠上皮细胞吸收葡萄糖的示意图,GLUT 是一种葡萄糖载体蛋白。图乙表示GLUT 介导的肝细胞和原核生物细胞对葡萄糖的摄取速率与葡萄糖浓度的关系图,下列说法中错误的是( )
A. 在转运载体转运葡萄糖过程中由钠离子内流提供能量,属于主动运输
B. 葡萄糖从小肠吸收至血浆,仅需要Na+驱动的葡萄糖同向转运载体和GLUT的协助
C. 图乙中B点与A点相比,限制B点葡萄糖转运速率的主要因素是GLUT的数量
D. 由乙图可知,真核细胞对葡萄糖的摄取速率比原核细胞慢,可能与原核细胞的相对表面积大,代谢速率快有关
15. 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. 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. 果醋发酵时,当氧气和糖源都缺少时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸
C. 泡菜制作时,应将泡菜盐水注满泡菜坛以利于乳酸菌进行厌氧发酵
D. 生产单细胞蛋白时,酵母菌可利用纤维素水解液进行好氧发酵
16. 纤维素是地球上数量较多的可再生资源之一,可利用微生物发酵技术对其加以有效地利用。产黄纤维单胞菌可以合成纤维素酶,常用于纤维素的分解。某实验室利用培养基对产黄纤维单胞菌进行培养、计数和鉴定,欲筛选出优良菌种,鉴定结果如图所示。下列说法错误的是( )
A. 上述培养基含有琼脂,接种时需要使用涂布器
B. 筛选上述目的菌的培养基以纤维素为唯一碳源
C. 可选择菌落3中的目的菌作为优良菌种进一步培养
D. 若培养时培养基受到污染,则杂菌也一定能合成纤维素酶
17. 科研人员分别利用两种抗原获得了能产生单克隆抗体的两种杂交瘤细胞,将两种杂交瘤细胞再次融合,得到了双杂交瘤细胞。该双杂交瘤细胞可产生能识别上述两种抗原的双特异性抗体。下列说法错误的是( )
A. 获得双杂交瘤细胞用到的技术主要有动物细胞融合、动物细胞培养
B. 培养双杂交瘤细胞时,需提供CO₂维持培养液的pH
C. 获得的双杂交瘤细胞需要两种相应的抗原刺激后才能产生双特异性抗体
D. 筛选双杂交瘤细胞时需使用制备两种杂交瘤细胞时所使用的两种抗原
18. 通过植物细胞工程对光果甘草进行培养以获得药物甘草西定,过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 过程③通常先在生长素与细胞分裂素比例高的培养基中培养
B. 过程④常用射线或化学物质处理即可获得大量所需的突变体植株丙
C. 过程⑥中甘草西定可通过植物细胞培养获得,应将愈伤组织细胞悬浮培养
D. 所得三种植株中乙和丙的遗传信息与甲相同,植株丁和甲是同一物种
19. 由于PCR扩增出的目的基因末端为平末端,且无合适的限制酶识别序列,需借助中间载体P将目的基因接入载体E。下图为两种载体的结构和相关限制酶的识别序列,下列叙述正确的是( )
A. 构建重组载体P时,应选择EcoRV进行酶切,再用T4DNA连接酶连接
B. 为了便于该目的基因接入载体E,可用限制酶EcoRV或SmaI切割载体P
C. 载体P不能作为基因表达载体,是因为它不含起始密码子和终止密码子
D. 若受体细胞表现出抗性基因的相应性状,表明重组载体成功导入受体细胞
20. dNTP(包括dATP、dTTP、dGTP、dCTP)的结构与ATP类似,除碱基不同外,dNTP含有脱氧核糖。与dNTP相比,ddNTP的五碳糖为双脱氧核糖,其3'碳位为-H且不能与磷酸形成化学键。现有甲~丁四个PCR反应体系,甲体系中含有放射性磷标记的ddATP(记作ddATP+)和DNA模板链。PCR完成后,经电泳(分子量小的DNA在电场中移动快)将甲体系中一组长度不等的DNA单链分离。丙、乙、丁三个PCR体系与甲相似,分别用于检测T、C、G的碱基序列,检测结果如图。下列说法正确的是( )
A. ddATP+中的放射性磷酸基团应位于ddATP的末端
B. 甲体系中除含ddATP+外,还应含有dTTP、dGTP、dCTP
C. 新掺入脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接在子链的5'端
D. 模板DNA的碱基序列为3'CTGGACTGACAT5'
二、不定项选择题:本大题共10小题,每小题3分,共30分,每小题可能有一个或多个选项符合题意,全对得3分,选对但不全得1分,选错不得分。
21. 给果蝇喂食磷酸盐含量较低的食物时,果蝇肠道细胞数量会激增,研究发现这与一种多层膜围成的新型细胞器有关。该细胞器膜上特有的PXo蛋白能将磷酸盐运入其中,进入该细胞器的磷酸盐会转化为磷脂。当果蝇细胞缺乏磷酸盐时,该类细胞器就会裂解并将储存的磷脂释放,进而触发了新细胞生成的信号。下列分析正确的是( )
A. 抑制PXo蛋白的合成和作用,果蝇肠道细胞数量会减少
B. 磷不仅参与磷脂合成,还是组成细胞膜和细胞核的重要成分
C. 果蝇肠道细胞对磷酸盐的吸收减少会促进该类细胞器的裂解
D. 该细胞器是磷元素的“储存库”,帮助调节细胞内的营养水平
22. 给果蝇喂食磷酸盐含量较低的食物时,果蝇肠道细胞数量会激增,研究发现这与一种多层膜围成的新型细胞器有关。该细胞器膜上特有的PXo蛋白能将磷酸盐运入其中,进入该细胞器的磷酸盐会转化为磷脂。当果蝇细胞缺乏磷酸盐时,该类细胞器就会裂解并将储存的磷脂释放,进而触发了新细胞生成的信号。下列分析正确的是( )
A. 抑制PXo蛋白的合成和作用,果蝇肠道细胞数量会减少
B. 磷不仅参与磷脂合成,还是组成细胞膜和细胞核的重要成分
C. 果蝇肠道细胞对磷酸盐的吸收减少会促进该类细胞器的裂解
D. 该细胞器是磷元素的“储存库”,帮助调节细胞内的营养水平
23. 尿糖试纸是用来检测尿糖情况的专用试纸,试纸将葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶以及显色剂固定在纸条上,根据葡萄糖在葡萄糖氧化酶的催化作用下形成葡萄糖酸和过氧化氢,过氧化氢在过氧化氢酶的催化作用下形成水和原子氧,以及原子氧可以将某种无色的化合物氧化成有色物质的原理,测定尿液中葡萄糖的相对含量。下列叙述正确的是( )
A. 该尿糖试纸的检测原理与斐林试剂检测还原糖的原理相同
B. 显色剂变色的原因是H2O2将无色化合物氧化为有色化合物
C. 尿液中葡萄糖被葡萄糖氧化酶氧化后不会影响测量的准确性
D. 使用尿糖试纸检测糖尿病患者的尿液会产生显色反应
24. 蛋白水解酶分内切酶和外切酶2种,外切酶专门作用于肽链末端的肽键,内切酶则作用于肽链内部特定区域。若某蛋白内切酶作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)两侧的肽键,某四十九肽经该内切酶作用后的情况如下图,下列叙述错误的是( )
A. 形成短肽A、B、C共消耗2分子水
B. 短肽A、B、C比四十九肽的氧原子数少1个
C. 该四十九肽苯丙氨酸存在于第17、31、32号位上
D. 若用蛋白外切酶处理该多肽,最终会得到49个氨基酸
25. 膜流是指由于囊泡运输,生物膜在各个膜性细胞器及质膜之间的常态性转移。囊泡可以将“货物”准确运输到目的地并被靶膜识别,囊泡膜与靶膜的识别原理及融合过程如图所示,V-SNARE和T-SNARE 分别是囊泡膜和靶膜上的蛋白质。以下分析错误的是( )
A. 蓝细菌与酵母菌的细胞内均能发生膜流现象
B. 膜流可参与细胞不同结构间或细胞内外的物质转运
C. 细胞器之间的膜流需要V-SNARE和T-SNARE蛋白参与
D. 用3H标记亮氨酸可探究性激素通过膜流运输的过程
26. 酵母菌API蛋白是一种进入液泡后才能成熟的蛋白质,其进入液泡有两种途径。途径甲是在饥饿条件下,形成较大的双层膜包被的自噬小泡,自噬小泡携带着API蛋白及部分其他物质与液泡膜融合,以单层膜泡进入液泡;途径乙是在营养充足条件下,形成体积较小的Cvt小泡,该小泡仅特异性地携带API与液泡膜融合。下列叙述正确的是( )
A. 自噬小泡的内膜与液泡膜融合后,API进入液泡
B. 衰老的线粒体可通过类似途径甲的过程进入液泡
C. 自噬小泡和Cvt小泡的移动过程与细胞骨架有关
D. 酵母菌的液泡与动物细胞的溶酶体结构和功能相似
27. 藜麦是一种耐盐植物,盐胁迫下,大量Na+进入细胞质。如图是藜麦的相关耐盐机制示意图,已知H+浓度差为SOS1转运Na+提供能量。下列分析正确的是( )
A. SOS1与NSCC 转运Na+的过程都是顺Na+的浓度梯度进行的
B. 表皮细胞分泌H+和Na+的方式属于主动运输,需要消耗能量
C. NHX、SOS1 转运Na+时均需与Na+结合,并发生自身构象的改变
D. 液泡积累Na+可提高细胞液渗透压,木质部转运Na+可减轻盐胁迫
28. 口服药物进入小肠后常见的转运方式如下图所示。已知小肠上皮细胞间存在水溶性孔道,OATP 和P-gp 两种膜转运蛋白分别参与图中C 和D途径。下列叙述错误的是( )
A. 药物中的亲水性小分子物质可能更容易通过细胞间途径被吸收
B. OATP 和P-gp 两种膜转运蛋白发挥作用时体现了细胞膜的选择透过性
C. 当甲侧药物分子浓度低于乙侧并通过C 途径跨膜转运时,有可能需要ATP 供能
D. 提高P-gp的活性可在一定程度上缓解药物吸收障碍而造成的口服药效降低
29. 如图为利用谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸的途径,尿素是谷氨酸生产中培养基的重要成分之一,尿素分解放出的氨会使发酵液的pH上升,而发酵过程中,氨的利用以及有机酸和谷氨酸等进入发酵液又会使发酵液pH下降。与细胞膜通透性改变有关的基因发生某种碱基替换,可使细胞膜的通透性发生改变。下列叙述错误的是( )
A. 可通过诱变育种增加细胞膜通透性,进而提高谷氨酸产量
B. 发酵过程中适时增加尿素的量,可避免酶活性的改变
C. 尿素过多时,易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺
D. 过滤、沉淀是从培养液中提取谷氨酸最常用的方法
30. 胚胎工程技术的应用为优良牲畜的大量繁殖提供了有效的解决办法,如奶牛活体采卵—体外胚胎生产(OPU-IVP)技术,该技术流程如图。已知雄性奶牛Y染色体上有一段雄性特异的高度重复序列,依据该重复序列设计引物,建立了用于奶牛胚胎性别鉴定的 PCR 体系(SRY-PCR)。下列叙述正确的是( )
A. 体外受精后,在透明带和卵细胞膜间观察到两个极体说明受精成功
B. 活体采卵前诱导母牛超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞
C. 取滋养层细胞进行SRY-PCR,应选择结果为阴性的胚胎进行移植
D. 为防止受体母牛发生免疫排斥反应,胚胎移植前需要进行免疫检查
31. 关于DNA粗提取和鉴定”以及“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验,下列说法错误的是( )
A. 将洋葱研磨液离心是为了加速杂质的沉淀
B. 电泳的缓冲液中含指示剂,可在紫外灯下被检测出来
C. DNA分子在电场作用下可以带上正电荷或负电荷
D. PCR实验中使用的微量离心管和枪头在使用前需进行高压灭菌处理
第II卷(非选择题,30分)
二、非选择题:本大题共3大题.
32. I.世界上第一台电子显微镜诞生于1931年,下图是电子显微镜下观察到的4种细胞器的亚显微结构图,请回答相关问题:
(1)分离细胞器常用的方法是______。
(2)溶酶体来源于图中的______(填字母),溶酶体的功能是______,其内含有多种水解酶,图中与水解酶的加工、分泌有关的细胞器是______(填字母)。
(3)含有上图中四种亚显微结构的细胞是______。
A. 紫色洋葱的表皮细胞 B. 蓝细菌
C. 黑藻叶肉细胞 D. 神经细胞
Ⅱ.随着电子显微镜技术的进步,细胞膜结构逐渐被揭示。图甲表示细胞膜的结构模型,图乙表示细胞通过囊泡向细胞外运输“货物”的过程([ ]填字母,横线上填文字)。
(4)1972年,辛格和尼克尔森提出了生物膜的______模型。甲图中______(填“M”或“N”)侧是细胞膜的外侧,不同细胞的细胞膜生理功能存在差异,主要由结构[ ]______决定的。
(5)图乙中细胞将“货物”运出细胞外时,囊泡能定向、精确地转移到细胞膜上的特定部位,是因为细胞膜上的膜蛋白B具有______功能,该过程体现了细胞膜的______结构特点,具有该特点的原因是______。
33. 细胞膜上存在水通道蛋白,且大部分水分子(70%以上)通过水通道蛋白进出细胞。适量氮肥对于提高作物产量、改善农产品质量有重要作用。和是植物利用的主要无机氮源,的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动,的吸收由H+浓度梯度驱动,相关转运机制如下图所示。回答下列问题:
(1)水通道蛋白上______(填具有或不具有)疏水区域。
(2)结合材料描述与所学知识,下列叙述错误的______(多选)。
A. 磷脂双分子层对水分子没有屏障作用
B. 氨基酸分子难以通过水通道蛋白
C. 一种物质可能有多种跨膜运输方式
D. 水分子更多的是以自由扩散的方式进出细胞
E. 水通道蛋白是以碳链为基本骨架的生物大分子
F. 水通道蛋白贯穿于整个磷脂双分子层
G. 水分子通过水通道蛋白的运输速率大于自由扩散的速率
(3)已知猪的红细胞质膜表面水通道蛋白含量高于其肝细胞,若将二者置于蒸馏水中,推测红细胞吸水涨破所需的时间______(填“长于”或“短于”)肝细胞,其原因可能是______。
(4)氮元素是农作物生长发育所必需的元素。氮元素可用于合成细胞中的______(填2种)等生物大分子。
(5)据图分析,AMTs运输的方式是______,当土壤中的浓度增加到一定程度后,根细胞吸收的速率不再随着浓度增加而增加,此时限制根细胞吸收的主要因素是______。NRTI.1 运输的方式是______,该运输方式的意义是______。
34. 抗菌肽是一类广泛存在于自然界中的多肽,对细菌、真菌、寄生虫和病毒具有广泛的抑制作用。科研人员将抗菌肽Piscidin 基因及NK-lysin 基因进行融合形成杂合肽NK-LPd基因(部分过程如图1所示),从而获得具有更高抗菌活性的杂合抗菌肽。
(1)DNA聚合酶能够从引物的______(填“3”或“5”)端开始连接脱氧核苷酸。若设计的引物较长,为提高PCR的准确度需要适当______(填“提高”或“降低”)复性温度。
(2)Piscidin基因表达以a链为模板,NK-lysin基因表达以d链为模板。为了实现图1中两基因重叠延伸PCR1过程中需要分别在引物______和引物______的5ˊ端添加互补序列。
(3)图2为PCR1扩增产物(I、Ⅱ)和PCR2扩增产物(Ⅲ)的凝胶电泳实验结果,根据结果可说明基因融合______(填:“是”或“否”)成功,判断依据是______。
(4)在转化前,需要先构建含NK-LPd基因的表达载体,其目的是______;在成功转化的酵母菌中提纯得到杂合抗菌肽NK-LPd,为验证NK-LPd对大肠杆菌的抑菌效果,先将大肠杆菌涂布在图3的平板上,再放置滤纸片。根据图示实验结果推测,在A、D区域放置的滤纸片分别为______、______。
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山东省实验中学2023级阶段性测试
生物试题
(2025.05)
说明:试题分为第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,第I卷为第1页至第9页,第Ⅱ卷为第10页至第12页,考试时间90分钟。
第I卷(选择题,70分)
一、单项选择题:本大题共20小题,每小题2分,共40分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 眼虫是一种单细胞真核生物,不具有细胞壁,具有叶绿体、伸缩泡、鞭毛、眼点等结构。下列相关叙述错误的是( )
A. 眼虫的遗传物质主要储存在细胞核中
B. 眼点能感光并吸收光,是进行光合作用的场所
C. 眼虫可以看作是基本的生命系统
D. 眼虫与动物和植物都有相似之处
【答案】B
【解析】
【分析】原核细胞:没有被核膜包被的成形的细胞核,没有核膜、核仁和染色质;没有复杂的细胞器(只有核糖体一种细胞器);只能进行二分裂生殖,属于无性生殖,不遵循孟德尔的遗传定律;含有细胞膜、细胞质,遗传物质是DNA。
真核生物:有被核膜包被的成形的细胞核,有核膜、核仁和染色质;有复杂的细胞器(包括线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体等);能进行有丝分裂、无丝分裂和减数分裂;含有细胞膜、细胞质,遗传物质是DNA。
【详解】A、眼虫为真核生物,遗传物质DNA主要储存在细胞核中,A正确;
B、眼点仅能感光以调节趋光性,光合作用的场所是叶绿体,而非眼点,B错误;
C、眼虫是单细胞生物,属于生命系统中的细胞层次和个体层次,是基本生命系统,C正确;
D、眼虫有叶绿体(类似植物)和鞭毛(类似动物),与动植物均有相似特征,D正确;
故选B。
2. 厌氧氨氧化菌以二氧化碳作为唯一碳源,利用亚硝酸氧化成硝酸释放的能量来合成有机物。厌氧氨氧化菌进行分解代谢的主要场所是一种被称为厌氧氨氧化体的具膜结构。下列推测不合理的是( )
A. 该细菌的代谢类型为自养厌氧型
B. 该细菌厌氧氨氧化体膜上的蛋白质是由其自身核糖体合成的
C. 该细菌中部分与呼吸作用有关的酶可能是由拟核基因控制合成
D. 该细菌生命活动所需能量的直接来源是亚硝酸氧化成硝酸释放的
【答案】D
【解析】
【分析】厌氧氨氧化菌是一种化能自养型细菌,为原核生物,没有成形的细胞核,含有核糖体,该细菌可以利用化能合成作用释放的能量合成有机物。
【详解】A、据题干信息可知,厌氧氨氧化菌以CO2为唯一碳源,通过化能合成作用合成有机物,属于自养型;其分解代谢发生在厌氧氨氧化体中,说明代谢过程不需要氧气,故代谢类型为自养厌氧型,A正确;
B、原核生物有核糖体,核糖体是合成蛋白质的场所,该细菌厌氧氨氧化体膜上的蛋白质是由其自身核糖体合成的,B正确;
C、原核生物的拟核区DNA控制部分酶(如呼吸酶)的合成,与呼吸作用相关的酶可能由拟核基因控制,C正确;
D、细菌生命活动的直接能源物质是ATP,D错误。
故选D。
3. 细胞内的水可分为自由水和结合水,下列有关水的描述正确的是( )
A. 水与蛋白质、脂肪等物质结合,失去流动性和溶解性
B. 气温下降时结合水过多导致结冰会损害冬小麦
C. 带有正电荷及负电荷的分子(或离子)都容易与水结合,因此水是良好溶剂
D. 因为水分子内氢键不断地断裂,又不断地形成,使水在常温下能够维持液体状态
【答案】C
【解析】
【分析】生物体的一切生命活动离不开水,水是活细胞中含量最多的化合物,细胞内水的存在形式是自由水和结合水。结合水含量较少,是细胞结构的主要组成成分;自由水含量较多,是良好的溶剂、参与许多化学反应、运输营养物质和代谢废物、为细胞生存提供液体环境等。物质的结构决定功能,水的各项功能是与水的结构密不可分的。
【详解】A、脂肪不是亲水性物质,水不与脂肪结合,A错误;
B、气温下降时自由水过多导致结冰会损害冬小麦, B错误;
C、水分子是一个极性分子,带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合,因此,水是良好的溶剂,C正确;
D、水在常温下维持液体状态是由于水分子间的氢键不断断裂和形成,而非水分子内氢键,D错误。
故选C。
4. 肌红蛋白(Mb)是哺乳动物肌肉中储氧的蛋白质,含有C、H、O、N、Fe五种元素,由一条肽链和一个血红素辅基构成。Mb中的极性侧链基团几乎全部分布在分子的表面,而非极性的侧链基团则被埋在分子内部。含有Fe2+的血红素辅基位于Mb表面内陷的疏水洞穴中,避免了Fe2+被氧化。下列说法错误的是( )
A. Mb表面极性侧链基团可以与水分子结合,故Mb可溶于水
B. Mb中的疏水洞穴保证了血红素的储氧能力
C. 组成Mb的肽链中氧原子数一定多于氨基酸数
D. Mb复杂结构的形成与不同部位氨基酸之间形成的氢键和二硫键有关
【答案】D
【解析】
【分析】分析题意可知,Mb的极性侧链分布在分子表面,能与水结合,非极性侧链基团位于分子内部,含有Fe2+的血红素辅基位于Mb表面内陷的疏水洞穴中,能够避免与水溶液中的氧自由基等接触,避免了Fe2+被氧化,保证了Fe2+能与氧结合,即Mb的储氧功能。
【详解】A、Mb表面含有极性侧链基团,可溶于水,A正确;
B、由分析可知,Mb中的疏水洞穴能避免血红素辅基中Fe2+被氧化,保证了Mb的储氧能力,B正确;
C、由题意可知,Mb含有一条肽链,肽链中的氨基酸通过脱水缩合形成肽键,一个肽键含有一个氧原子,肽键数=氨基酸数-1,肽链的末端的羧基含有两个氧原子,若不考虑侧链基团中的氧原子,则肽链中氧原子数=肽键数+2=氨基酸数+1,C正确;
D、Mb含有C、H、O、N、Fe五种元素,不会形成二硫键,D错误。
故选D。
5. 脂滴(LD)是最新发现的一种新型细胞器,主要储存脂肪等脂质。哺乳动物的LD还具有蛋白质介导的抗菌能力:在响应侵入机体的LPS时,多种宿主防御蛋白会在LD上组装成复杂的簇,以应对细菌的侵袭。LPS是细菌的脂多糖,它能抑制LD内脂质在线粒体内的降解,同时增加LD与细菌的接触。下列说法正确的是( )
A. LD可能是由磷脂双分子层包裹而成的细胞器
B. LPS含有C、H、O元素,其合成部位是内质网
C. LD可作为组织和使用防御蛋白杀死细胞内病原体的细胞器
D. LPS是由哺乳动物细胞产生的信号分子,可抑制LD内脂质的代谢
【答案】C
【解析】
【分析】组成脂质的化学元素主要是C、H、O,有些脂质还含有P和N,细胞中常见的脂质有:
(1)脂肪:是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的,作用:①细胞内良好的储能物质;②保温、缓冲和减压作用。
(2)磷脂:构成膜(细胞膜、核膜、细胞器膜)结构的重要成分。
(3)固醇:维持新陈代谢和生殖起重要调节作用,分为胆固醇、性激素、维生素D等。①胆固醇:构成动物细胞膜的重要成分,参与血液中脂质的运输。②性激素:促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成。③维生素D:促进肠道对钙和磷的吸收。
【详解】A、脂滴(LD)主要储存脂肪等脂质,脂质不溶于水,则脂滴可能是由单侧磷脂分子包裹而成的细胞器,尾部朝内有利于储存脂肪,A错误;
B、LPS是细菌的脂多糖,而细菌没有内质网,所以LPS不在内质网合成,B错误;
C、多种宿主防御蛋白会在LD上组装成复杂的簇,以应对细菌的侵袭,LD可与细菌接触,杀死病原体,C正确;
D、LPS是细菌的脂多糖,不是哺乳动物细胞产生的信号分子,D错误。
故选C。
6. 油菜种子在形成和萌发过程中糖类和脂肪的变化曲线如图。下列分析正确的是( )
A. 种子形成过程中,曲线交点表示可溶性糖与脂肪的相互转化处于动态平衡
B. 种子萌发时脂肪转变为可溶性糖,说明所有细胞中的脂肪均可以大量转化为糖
C. 种子萌发过程中细胞代谢增强,细胞中自由水的相对含量上升
D. 种子萌发过程中,有机物的总量减少,有机物的种类也减少
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图信息可知,在植物开花后中,可溶性糖的含量逐渐降低,脂肪的含量逐渐增加;在种子萌发过程中脂肪的含量逐渐降低,可溶性糖的含量逐渐升高。
【详解】A、从图中只能看在交点处,种子干重中脂肪和可溶性糖含量相等,然后可溶性糖含量减少,脂肪含量增加,说明可溶性糖可能大量转化成脂肪,所以二者之间的转化速率不处于动态平衡,A错误;
B、种子萌发时脂肪转变为可溶性糖,但不能说明所有细胞中的脂肪均可以大量转化糖,且脂肪是不能大量转化为糖类的,B错误;
C、随种子萌发天数的增加,细胞代谢增强,自由水含量增多,细胞中结合水的相对含量下降,C正确;
D、由于种子萌发初期不能进行光合作用,故萌发过程中有机物总量减少;脂肪可转化为其他的可溶性糖,使有机物种类增多,D错误。
故选C。
7. 研究发现一类称做“分子伴侣”的蛋白质可识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽,并通过改变自身空间结构与多肽的某些部位相结合,从而帮助这些多肽折叠、组装或转运,其本身不参与组成最终产物并可循环发挥作用。下列叙述正确的是( )
A. “分子伴侣”对靶蛋白有高度的专一性
B. “分子伴侣”溶于盐水中会造成其生物活性的丧失
C. “分子伴侣”的空间结构一旦发生改变,则不可逆转
D. “分子伴侣”变性之后,还可以与双缩脲试剂产生紫色反应
【答案】D
【解析】
【分析】1、蛋白质检测的原理:在碱性条件下,铜离子与肽键反应生成紫色络合物。
2、蛋白质变性是指天然蛋白质因受物理、化学因素的影响,使蛋白质分子的构象发生了异常变化,从而导致生物活性的丧失以及物理、化学性质的异常变化。蛋白质变性不涉及蛋白质一级结构的改变,即由氨基酸构成的肽链并不发生改变。
【详解】A、“分子伴侣”通过改变自身空间结构与多肽结合,说明其结合方式具有灵活性,而非对靶蛋白高度专一(类似酶的专一性),A错误;
B、蛋白质溶于盐水中若为低浓度(如生理盐水),不会破坏其空间结构;若为高浓度(盐析),虽会沉淀但复溶后活性可恢复,B错误;
C、“分子伴侣”可循环发挥作用,表明其空间结构改变后能够恢复,属于可逆性变化,C错误;
D、变性仅破坏蛋白质的空间结构,未破坏肽键,双缩脲试剂可与肽键反应显紫色,D正确;
故选D。
8. 外泌体是机体内大多数细胞能够分泌的一种微小膜泡,具有脂质双层膜,广泛分布于体液中,可通过其携带的蛋白质、核酸、脂类等物质调节靶细胞的代谢活动,形成了一种全新的细胞间信息传递系统。下列分析错误的是( )
A. 外泌体膜蛋白与靶细胞膜蛋白结合,是完成细胞间信息传递的前提
B. 外泌体膜可与靶细胞膜直接融合,释放其所含的蛋白质、核酸、脂类等物质
C. 外泌体的功能取决于来源的细胞类型,分泌量在一定程度上反映出细胞的生理状况
D. 来源于肿瘤细胞的外泌体,能通过信息传递抑制肿瘤细胞的迁移与生长
【答案】D
【解析】
【分析】
1、细胞间的信息交流的方式主要有三种:
(1)一些细胞(如分泌细胞)分泌一些物质如激素,通过血液的传递,运送到作用部位的细胞(靶细胞),被靶细胞的细胞膜上的受体(成分为糖蛋白)识别,引起靶细胞的生理反应;
(2)相邻两个细胞的细胞膜直接接触,通过糖蛋白识别,将信息从一个细胞传递给另一个细胞,例如精子和卵细胞的识别结合;
(3)高等植物细胞间的识别主要通过细胞间的胞间连丝来实现。
2、由题干信息可知,外泌体是一种全新的细胞间信息传递系统。
【详解】A、细胞可以通过膜上的糖蛋白进行细胞间的信息传递,外泌体具有与细胞膜相同成分的磷脂双分子层,所以可以与靶细胞膜蛋白结合,两者结合是完成细胞间信息传递的前提,A正确;
B、细胞膜具有流动性,所以外泌体膜可以与靶细胞膜融合,将其内部的核酸、蛋白质等释放入靶细胞,B正确;
C、外泌体的功能与来源细胞息息相关,其分泌量可以反应细胞的生理状况,C正确;
D、来源于肿瘤细胞的外泌体,会调节靶细胞的代谢活动,不能抑制肿瘤细胞的迁移与生长,D错误。
故选D。
9. 科学家用离心技术分离得到了有核糖体结合的微粒体,即膜结合核糖体,其核糖体上最初合成的多肽链含有信号肽(SP)以及信号识别颗粒(SRP)。研究发现,SRP与SP结合是引导新合成的多肽链进入内质网腔进行加工的前提,经囊泡包裹离开内质网的蛋白质均不含SP,此时的蛋白质一般无活性。下列相关推测正确的是( )
A. 微粒体中的膜是高尔基体膜结构的一部分
B. 细胞中每个基因都有控制SP合成的脱氧核苷酸序列
C. SP合成缺陷的浆细胞中,抗体会在内质网腔中聚集
D. 内质网腔中含有能够在特定位点催化肽键水解的酶
【答案】D
【解析】
【分析】分泌蛋白先在游离的核糖体合成,形成一段多肽链后,信号识别颗粒(SRP)识别信号,再与内质网上信号识别受体DP结合,将核糖体-新生肽引导至内质网,SRP脱离,信号引导肽链进入内质网,形成折叠的蛋白质,随后,核糖体脱落。
【详解】A、分析题意,微粒体上有核糖体结合,其核糖体上最初合成的多肽链含有信号肽(SP)以及信号识别颗粒(SRP),且两者结合能引导多肽链进入内质网,据此推测微粒体中的膜是内质网膜结构的一部分,A错误;
B、基因是有遗传效应的核酸片段,信号肽(SP)是由控制“信号肽”(SP)合成的脱氧核苷酸序列合成的,所以分泌蛋白基因中有控制SP合成的脱氧核苷酸序列,细胞中每个基因不一定都有控制SP合成的脱氧核苷酸序列,如配子或减数第二次分裂的细胞等,B错误;
C、SRP与SP结合可引导新合成的多肽链进入内质网腔进行加工,SP合成缺陷的细胞中,不会合成SP,因此不会进入内质网中,C错误;
D、经囊泡包裹离开内质网的蛋白质上均不含“信号肽”,说明在内质网腔内“信号肽”被切除,进而说明内质网腔内含有能在特定位点催化肽键水解的有机物(酶),D正确。
故选D。
10. 在生物体内,某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示。其中X、Y代表元素,A、B、C是生物大分子。相关叙述错误的是( )
A. B在细胞中有三种,都能参与蛋白质的合成过程
B. 不同细胞中A、B、C均不同,A的多样性决定C的多样性
C. 人体中,单体a的种类有4种,其排列顺序决定了C中c的排列顺序
D. 单体a、b、c在形成A、B、C化合物过程中都会消耗能量
【答案】B
【解析】
【分析】由题图可知,A是DNA,B是RNA,C是蛋白质;a脱氧核苷酸,b是核糖核苷酸,c是氨基酸;①是DNA分子的复制过程,②是转录过程,③是翻译过程。
【详解】A、B为RNA,在细胞内有三种:mRNA、tRNA、rRNA(组成核糖体的成分),这三种RNA均参与蛋白质的合成过程,A正确;
B、同一生物不同细胞中,(A)DNA相同,(B)RNA和(C)蛋白质不完全相同,DNA的多样性决定蛋白质的多样性,B错误;
C、人体中,组成DNA的基本组成单位有4种脱氧核苷酸,基因指导蛋白质的合成,DNA分子种脱氧核苷酸的排列顺序决定了蛋白质中氨基酸的排列顺序,C正确;
D、单体a、b、c在形成A、B、C化合物过程中都会脱水缩合,都会消耗能量,D正确。
故选B。
11. 研究叶肉细胞的结构和功能时,取匀浆或上清液依次离心将不同的结构分开,其过程和结果如图所示,表示沉淀物,表示上清液。
据此分析,下列叙述正确的是
A. ATP仅在P2和P3中产生
B. DNA仅存在于P1、P2和P3中
C. P2、P3、P4和S3均能合成相应的蛋白质
D. S1、S2、S3和P4中均有膜结构的细胞器
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析分析各个部分中所含有的细胞器或细胞结构:
P1为细胞核、细胞壁碎片,S1为细胞器和细胞溶胶,
S2为除叶绿体之外的细胞器和细胞溶胶,P2为叶绿体,
S3为除叶绿体、线粒体之外的细胞器和细胞溶胶,P3为线粒体,
S4为除叶绿体、线粒体、核糖体之外的细胞器和细胞溶胶,P4为核糖体。
S1包括S2和P2;S2包括S3和P3;S3包括S4和P4。
【详解】A、ATP可以在细胞溶胶、线粒体和叶绿体中产生,即在P2、P3 、S4中均可产生,A错误;
B、DNA存在于细胞核、线粒体和叶绿体中,即P1、S2、P2和P3中,B错误;
C、蛋白质的合成场所为核糖体,线粒体和叶绿体中也含有核糖体,所以P2、P3、P4和S3均能合成相应的蛋白质,C正确;
D、P4中核糖体没有膜结构,D错误。
故选C。
12. 光合产物蔗糖从叶肉细胞移动到筛管伴胞复合体(SE-CC)的方式(如图1)之一为:①叶肉细胞中的蔗糖通过胞间连丝运输到韧皮薄壁细胞;②韧皮薄壁细胞中的蔗糖由膜上的单向载体W顺浓度梯度转运到SE-CC附近的细胞外空间(包括细胞壁)中;③蔗糖从细胞外空间进入SE-CC中(如图2),SE-CC的质膜上有“蔗糖-H+协同转运载体”(SU载体),SU载体与H+泵相伴存在,胞内H+通过H+泵运输到细胞外空间。下列分析不合理的是( )
A. SU载体将H+和蔗糖同向转运进SE-CC
B. 蔗糖由细胞外空间运输至SE-CC的过程不需要消耗能量
C. 与野生型相比,H+泵功能缺失突变体的叶肉细胞中将积累更多的蔗糖
D. 蔗糖浓度能调节膜上SU载体的含量,体现了蔗糖的信息传递功能
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析:胞内H+借助H+泵运输到细胞外空间,需要消耗能量,属于主动运输;蔗糖借助H+泵形成的跨膜H+浓度差,通过SU载体将蔗糖从细胞外空间转运进筛管-伴胞复合体中,属于主动运输。
【详解】A、SE-CC的质膜上有“蔗糖-H+协同转运载体”(SU载体),从图2看出,该载体将H+和蔗糖同向转运进SE-CC,A合理;
B、蔗糖由外空间运入SE-CC是由H+浓度梯度提供能量,其方式是主动运输,B不合理;
C、与野生型相比,H+泵功能缺失突变体的叶肉细胞中将不能把H+运至细胞外空间,从而影响蔗糖进入筛管伴胞复合体,导致叶肉细胞中蔗糖含量增加,C合理;
D、蔗糖能调节SU载体的含量,即蔗糖可以调节一些生命活动,体现了蔗糖的信息传递功能,D合理。
故选B。
13. 下图表示葡萄糖刺激胰岛B细胞分泌胰岛素的示意图(其中“+”表示促进,“—”表示抑制)。有关叙述正确的是( )
A. GLUT2是运输葡萄糖的载体,运输葡萄糖时既可消耗ATP,也可不消耗ATP
B. 细胞中ATP含量增加时,导致对ATP敏感的K+通道关闭,Ca2+内流增加
C. 细胞中Ca2+含量增加能促进胰岛素通过胞吐的方式分泌到细胞外,属于被动运输
D. 血糖浓度升高,大量葡萄糖进入线粒体氧化,导致细胞内ATP/ADP值升高
【答案】B
【解析】
【分析】物质进出细胞的方式有被动运输、主动运输、胞吞胞吐。物质以扩散方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种物质跨膜运输方式称为被动运输,被动运输包括自由扩散(简单扩散)和协助扩散(易化扩散)两种。物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫作主动运输。像蛋白质和多糖这样的生物大分子的运输方式是胞吞胞吐。
【详解】A、当血糖升高时,葡萄糖可以通过GLUT2顺浓度梯度进入细胞中,所以GLUT2是运输葡萄糖的载体,运输方式为协助扩散,不需要消耗能量,A错误;
B、根据图,当细胞中ATP含量增加时,会导致对ATP敏感的K+通道关闭,抑制K+外流,导致细胞内K+浓度升高,使Ca2+内流增多,B正确;
C、图中Ca2+通过Ca2+通道蛋白从细胞外运输至细胞内的运输方式为协助扩散;Ca2+含量增加后能促进含有胰岛素的囊泡向细胞膜运输,胰岛素通过胞吐的方式分泌到细胞外,胞吐不属于被动运输,C错误;
D、当血糖浓度升高时,葡萄糖经GLUT2 转运进入细胞,进行有氧呼吸产生ATP,使细胞内ATP/ADP值升高,但葡萄糖不能进入线粒体氧化,D错误。
故选B。
14. 下图甲为小肠上皮细胞吸收葡萄糖的示意图,GLUT 是一种葡萄糖载体蛋白。图乙表示GLUT 介导的肝细胞和原核生物细胞对葡萄糖的摄取速率与葡萄糖浓度的关系图,下列说法中错误的是( )
A. 在转运载体转运葡萄糖过程中由钠离子内流提供能量,属于主动运输
B. 葡萄糖从小肠吸收至血浆,仅需要Na+驱动的葡萄糖同向转运载体和GLUT的协助
C. 图乙中B点与A点相比,限制B点葡萄糖转运速率的主要因素是GLUT的数量
D. 由乙图可知,真核细胞对葡萄糖的摄取速率比原核细胞慢,可能与原核细胞的相对表面积大,代谢速率快有关
【答案】B
【解析】
【分析】图甲中小肠上皮细胞膜上转运葡萄的转运蛋白有GLUT、钠离子驱动的葡萄糖同向转运载体,其中GLUT顺浓度梯度将葡萄糖运出细胞,属于协助扩散,钠离子驱动的葡萄糖同向转运载体逆浓度梯度将葡萄糖运进小肠上皮细胞,由钠离子浓度差提供动力,因此属于主动运输;图乙中GLUT介导的细胞对葡萄糖的摄取速率比自由扩散高,GLUT介导的原核生物细胞对葡萄糖的摄取速率比GLUT介导的肝细胞高。
【详解】A、小肠上皮细胞吸收葡萄糖是通过Na+驱动的葡萄糖同向转运载体将Na+顺浓度梯度运入细胞的同时将葡萄糖运入细胞,所以该过程由钠离子内流提供能量,属于主动运输,A正确;
B、葡萄糖从小肠吸收至血浆,首先需要Na+驱动的葡萄糖同向转运载体(运载葡萄糖进入细胞),之后GLUT的作用下运出细胞,同时还需要Na+-K+ATP酶的作用造成钠离子膜内外的浓度差,B错误;
C、图乙中B 点与A 点相比,B点葡萄糖的浓度足够大,但运输速率没有提高,所以限制B点葡萄糖转运速率的主要因素是GLUT 的数量,C正确;
D、由乙图可知,真核细胞对葡萄糖的摄取速率比原核细胞慢,原核细胞体积一般小于真核细胞体积,原核细胞的相对表面积更大,故可能与原核细胞的相对表面积大有关,代谢速率更快,D正确。
故选B。
15. 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. 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. 果醋发酵时,当氧气和糖源都缺少时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸
C. 泡菜制作时,应将泡菜盐水注满泡菜坛以利于乳酸菌进行厌氧发酵
D. 生产单细胞蛋白时,酵母菌可利用纤维素水解液进行好氧发酵
【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、醋酸菌是好氧生物,氧气缺少时不能存活,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。
16. 纤维素是地球上数量较多的可再生资源之一,可利用微生物发酵技术对其加以有效地利用。产黄纤维单胞菌可以合成纤维素酶,常用于纤维素的分解。某实验室利用培养基对产黄纤维单胞菌进行培养、计数和鉴定,欲筛选出优良菌种,鉴定结果如图所示。下列说法错误的是( )
A. 上述培养基含有琼脂,接种时需要使用涂布器
B. 筛选上述目的菌的培养基以纤维素为唯一碳源
C. 可选择菌落3中的目的菌作为优良菌种进一步培养
D. 若培养时培养基受到污染,则杂菌也一定能合成纤维素酶
【答案】D
【解析】
【分析】从土壤中分离纤维素分解菌的实验流程是:土壤取样→选择培养→梯度稀释→将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌落;筛选纤维素分解菌的培养基应以纤维素为唯一碳源;纤维素可与刚果红形成红色复合物,纤维素分解菌能够分解培养基中的纤维素,从而使添加刚果红染液的培养基出现透明圈。
【详解】A、为了获取菌落,则需要涂布在固体培养基上,所以需要再培养基中加入琼脂,接种时需要使用涂布器,A正确;
B、为了获取分解纤维素的微生物,则需要以纤维素为唯一碳源的培养基进行筛选,B正确;
C、据图可知,菌落3的,透明圈直径/菌落直径最大,所以可选择菌落3中的目的菌作为优良菌种进一步培养,C正确;
D、若培养时培养基受到污染,则可能是杂菌能利用纤维素的分解产物,不一定能合成纤维素酶,D错误。
故选D。
17. 科研人员分别利用两种抗原获得了能产生单克隆抗体的两种杂交瘤细胞,将两种杂交瘤细胞再次融合,得到了双杂交瘤细胞。该双杂交瘤细胞可产生能识别上述两种抗原的双特异性抗体。下列说法错误的是( )
A. 获得双杂交瘤细胞用到的技术主要有动物细胞融合、动物细胞培养
B. 培养双杂交瘤细胞时,需提供CO₂维持培养液的pH
C. 获得的双杂交瘤细胞需要两种相应的抗原刺激后才能产生双特异性抗体
D. 筛选双杂交瘤细胞时需使用制备两种杂交瘤细胞时所使用的两种抗原
【答案】C
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备过程:(1)制备产生抗体的B淋巴细胞:向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。(2)获得杂交瘤细胞:①将鼠的骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合;②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。(3)克隆化培养和抗体检测。(4)将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。(5)提取单克隆抗体:从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
【详解】A、获得双杂交瘤细胞用到的技术主要有动物细胞融合(B细胞与骨髓瘤细胞的融合、杂交瘤细胞融合)、动物细胞培养,A正确;
B、动物细胞培养需要氧气,需要气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH值),B正确;
C、获得的双杂交瘤细胞不需要抗原刺激就能产生双特异性抗体,C错误;
D、将两种杂交瘤细胞再次融合,得到了双杂交瘤细胞,筛选双杂交瘤细胞时需使用制备两种杂交瘤细胞时所使用的两种抗原,D正确。
故选C。
18. 通过植物细胞工程对光果甘草进行培养以获得药物甘草西定,过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 过程③通常先在生长素与细胞分裂素比例高的培养基中培养
B. 过程④常用射线或化学物质处理即可获得大量所需的突变体植株丙
C. 过程⑥中甘草西定可通过植物细胞培养获得,应将愈伤组织细胞悬浮培养
D. 所得三种植株中乙和丙的遗传信息与甲相同,植株丁和甲是同一物种
【答案】C
【解析】
【分析】根据图分析,过程①为接种外植体,②为诱导脱分化形成愈伤组织,③为诱导再分化,④为诱变育种,⑤为植物体细胞杂交。
【详解】A、生长素/细胞分裂素的值高时,利于生根,该值低时利于生芽,过程③是再分化,需先生芽,再生根,所以需要先在生长素与细胞分裂素比例低的培养基中培养,A错误;
B、过程④为诱变育种,常用射线或化学物质处理的是愈伤组织,经筛选,并进一步培养才能获得大量所需的突变体植株丙,B错误;
C、过程⑥中甘草西定可通过植物细胞培养获得,应将愈伤组织细胞悬浮培养,即植物组织培养,C正确;
D、所得三种植株中乙和丙的遗传信息不一定与甲相同,因为植株丙是诱变育种得到的,遗传信息可能会发生改变;植株丁经过了植物体细胞杂交,染色体数目发生了改变,和甲不一致,所以不是同一物种,D错误。
故选C。
19. 由于PCR扩增出的目的基因末端为平末端,且无合适的限制酶识别序列,需借助中间载体P将目的基因接入载体E。下图为两种载体的结构和相关限制酶的识别序列,下列叙述正确的是( )
A. 构建重组载体P时,应选择EcoRV进行酶切,再用T4DNA连接酶连接
B. 为了便于该目的基因接入载体E,可用限制酶EcoRV或SmaI切割载体P
C. 载体P不能作为基因表达载体,是因为它不含起始密码子和终止密码子
D. 若受体细胞表现出抗性基因的相应性状,表明重组载体成功导入受体细胞
【答案】A
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:可利用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.将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是钙离子处理法。(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测;①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因;②检测目的基因是否转录出了mRNA;③检测目的基因是否翻译成蛋白质:抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】AB、由于载体E只有产生黏性末端的酶切位点,要使中间载体P接入载体E,同时防止载体E自身环化,需要用两种限制酶分别切割载体E和中间载体P,据图可知,中间载体P和载体E均含有XhoI和PstI酶识别序列,故可选用XhoI和PstI酶进行酶切,载体P的这两种酶识别序列中含有EcoRV识别位点,并且其切割的为平末端,可以用于连接目的基因,SmaI酶虽然也能切割得到平末端,但是其识别位点没有位于XhoI和PstI酶识别位点之间,故不能选择其对中间载体P进行切割,连接平末端只能用T4DNA连接酶,A正确,B错误;
C、由图可知,不直接选择P构建表达载体是因为它不含启动子与终止子,C错误;
D、受体细胞表现出抗性基因的相应性状,可能是导入了重组质粒,也可能只导入了空质粒(不含目的基因的质粒),D错误。
故选A。
20. dNTP(包括dATP、dTTP、dGTP、dCTP)的结构与ATP类似,除碱基不同外,dNTP含有脱氧核糖。与dNTP相比,ddNTP的五碳糖为双脱氧核糖,其3'碳位为-H且不能与磷酸形成化学键。现有甲~丁四个PCR反应体系,甲体系中含有放射性磷标记的ddATP(记作ddATP+)和DNA模板链。PCR完成后,经电泳(分子量小的DNA在电场中移动快)将甲体系中一组长度不等的DNA单链分离。丙、乙、丁三个PCR体系与甲相似,分别用于检测T、C、G的碱基序列,检测结果如图。下列说法正确的是( )
A. ddATP+中的放射性磷酸基团应位于ddATP的末端
B. 甲体系中除含ddATP+外,还应含有dTTP、dGTP、dCTP
C. 新掺入脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接在子链的5'端
D. 模板DNA的碱基序列为3'CTGGACTGACAT5'
【答案】D
【解析】
【分析】DNA分子复制的场所、过程和时间:
(1)DNA分子复制的场所:细胞核、线粒体和叶绿体;
(2)DNA分子复制的过程:
①解旋:在解旋酶的作用下,把两条螺旋的双链解开;
②合成子链:以解开的每一条母链为模板,以游离的四种脱氧核苷酸为原料,遵循碱基互补配对原则,在有关酶的作用下,各自合成与母链互补的子链;
③形成子代DNA:每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构,从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子;
(3)DNA分子复制的时间:有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。
【详解】A、由于ddNTP的五碳糖为双脱氧核糖,其3'碳位为-H且不能与磷酸形成化学键,因此ddATP+中的放射性磷酸基团不应位于ddATP的末端,A错误;
B、甲体系中除含ddATP+外,还应含有dATP、dTTP、dGTP、dCTP,B错误;
C、PCR扩增时,由5'端向3'端延伸,则新掺入脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接在子链的3'端,C错误;
D、当 ddNTP 结合时,DNA 合成终止,因此DNA合成链可能随机停止在任何碱基处,根据四种碱基的条带位置反向推出DNA序列。 PCR扩增时,由5'端向3'端延伸,则根据电泳图及分子量小的DNA在电场中移动快可知,该DNA片段的待测碱基序列为5'GACCTGACTGTA3',因此模板DNA的碱基序列为3'CTGGACTGACAT5',D正确。
故选D。
二、不定项选择题:本大题共10小题,每小题3分,共30分,每小题可能有一个或多个选项符合题意,全对得3分,选对但不全得1分,选错不得分。
21. 给果蝇喂食磷酸盐含量较低的食物时,果蝇肠道细胞数量会激增,研究发现这与一种多层膜围成的新型细胞器有关。该细胞器膜上特有的PXo蛋白能将磷酸盐运入其中,进入该细胞器的磷酸盐会转化为磷脂。当果蝇细胞缺乏磷酸盐时,该类细胞器就会裂解并将储存的磷脂释放,进而触发了新细胞生成的信号。下列分析正确的是( )
A. 抑制PXo蛋白的合成和作用,果蝇肠道细胞数量会减少
B. 磷不仅参与磷脂合成,还是组成细胞膜和细胞核的重要成分
C. 果蝇肠道细胞对磷酸盐的吸收减少会促进该类细胞器的裂解
D. 该细胞器是磷元素的“储存库”,帮助调节细胞内的营养水平
【答案】BCD
【解析】
【分析】据题意可知,当食物中磷酸盐过多时,PXo蛋白可将Pi转运进入一种多层膜围成的新型细胞器后,再将Pi转化为磷脂进行储存。当食物中的磷酸盐不足时,该类细胞器就会裂解并将储存的磷脂释放,释放出磷酸盐供细胞使用。
【详解】A、抑制PXo蛋白的合成和作用,果蝇细胞吸收的磷酸盐减少,细胞缺乏磷酸盐,该类细胞器就会裂解并将储存的磷脂释放,进而触发了新细胞生成的信号,增加细胞数量,A错误;
B、细胞膜、细胞核的核膜都是由磷脂分子构成的结构,细胞核中的染色质中含有DNA,DNA的组成元素为C、H、O、N、P,B正确;
C、当果蝇细胞缺乏磷酸盐时,该类细胞器就会裂解并将储存的磷脂释放,C正确;
D、根据题意可知该细胞器膜上特有的PXo蛋白能将磷酸盐运入其中,进入该细胞器的磷酸盐会转化为磷脂,所以该细胞器是磷元素的“储存库”,细胞缺乏磷酸盐时,该类细胞器就会裂解并将储存的磷脂释放,有助于调节细胞内的营养水平,D正确。
故选BCD。
22. 给果蝇喂食磷酸盐含量较低的食物时,果蝇肠道细胞数量会激增,研究发现这与一种多层膜围成的新型细胞器有关。该细胞器膜上特有的PXo蛋白能将磷酸盐运入其中,进入该细胞器的磷酸盐会转化为磷脂。当果蝇细胞缺乏磷酸盐时,该类细胞器就会裂解并将储存的磷脂释放,进而触发了新细胞生成的信号。下列分析正确的是( )
A. 抑制PXo蛋白的合成和作用,果蝇肠道细胞数量会减少
B. 磷不仅参与磷脂合成,还是组成细胞膜和细胞核的重要成分
C. 果蝇肠道细胞对磷酸盐的吸收减少会促进该类细胞器的裂解
D. 该细胞器是磷元素的“储存库”,帮助调节细胞内的营养水平
【答案】BCD
【解析】
【分析】据题意可知,当食物中磷酸盐过多时,PXo蛋白可将Pi转运进入一种多层膜围成的新型细胞器后,再将Pi转化为磷脂进行储存。当食物中的磷酸盐不足时,该类细胞器就会裂解并将储存的磷脂释放,释放出磷酸盐供细胞使用。
【详解】A、抑制PXo蛋白的合成和作用,果蝇细胞吸收的磷酸盐减少,细胞缺乏磷酸盐,该类细胞器就会裂解并将储存的磷脂释放,进而触发了新细胞生成的信号,增加细胞数量,A错误;
B、细胞膜、细胞核的核膜都是由磷脂分子构成的结构,细胞核中的染色质中含有DNA,DNA的组成元素为C、H、O、N、P,B正确;
C、当果蝇细胞缺乏磷酸盐时,该类细胞器就会裂解并将储存的磷脂释放,C正确;
D、根据题意可知该细胞器膜上特有的PXo蛋白能将磷酸盐运入其中,进入该细胞器的磷酸盐会转化为磷脂,所以该细胞器是磷元素的“储存库”,细胞缺乏磷酸盐时,该类细胞器就会裂解并将储存的磷脂释放,有助于调节细胞内的营养水平,D正确。
故选BCD。
23. 尿糖试纸是用来检测尿糖情况的专用试纸,试纸将葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶以及显色剂固定在纸条上,根据葡萄糖在葡萄糖氧化酶的催化作用下形成葡萄糖酸和过氧化氢,过氧化氢在过氧化氢酶的催化作用下形成水和原子氧,以及原子氧可以将某种无色的化合物氧化成有色物质的原理,测定尿液中葡萄糖的相对含量。下列叙述正确的是( )
A. 该尿糖试纸的检测原理与斐林试剂检测还原糖的原理相同
B. 显色剂变色的原因是H2O2将无色化合物氧化为有色化合物
C. 尿液中葡萄糖被葡萄糖氧化酶氧化后不会影响测量的准确性
D. 使用尿糖试纸检测糖尿病患者的尿液会产生显色反应
【答案】CD
【解析】
【分析】根据葡萄糖在葡萄糖氧化酶的催化作用下形成葡萄糖酸和过氧化氢,过氧化氢在过氧化氢酶的催化作用下形成水和原子氧,以及原子氧可以将某种无色的化合物氧化成有色的化合物的原理,将上述两种酶和无色化合物固定在纸条上,制成测试尿糖含量的酶试纸。
【详解】A、该尿糖试纸的检测原理是根据葡萄糖在葡萄糖氧化酶的催化作用下形成葡萄糖酸和过氧化氢,过氧化氢在过氧化氢酶的催化作用下形成水和原子氧,以及原子氧可以将某种无色的化合物氧化成有色的化合物的原理,与斐林试剂检测还原糖的原理不相同,A错误;
B、显色剂变色的原因是原子氧将无色化合物氧化为有色化合物,B错误;
C、尿液中葡萄糖是被葡萄糖氧化酶催化形成葡萄糖酸和过氧化氢,这是尿糖试纸检测过程中的正常反应步骤,后续过氧化氢在过氧化氢酶作用下继续反应,整个过程是按照试纸检测原理进行的,并不会影响测量结果,C正确;
D、糖尿病患者的尿液中含有葡萄糖,使用尿糖试纸检测糖尿病患者的尿液一定会产生显色反应,D正确。
故选CD。
24. 蛋白水解酶分内切酶和外切酶2种,外切酶专门作用于肽链末端的肽键,内切酶则作用于肽链内部特定区域。若某蛋白内切酶作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)两侧的肽键,某四十九肽经该内切酶作用后的情况如下图,下列叙述错误的是( )
A. 形成短肽A、B、C共消耗2分子水
B. 短肽A、B、C比四十九肽的氧原子数少1个
C. 该四十九肽苯丙氨酸存在于第17、31、32号位上
D. 若用蛋白外切酶处理该多肽,最终会得到49个氨基酸
【答案】A
【解析】
【分析】1、构成蛋白质的基本单位是氨基酸,每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢和一个R基,氨基酸的不同在于R基的不同。
2、氨基酸通过脱水缩合形成多肽链,而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基(-COOH )和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接,同时脱出一分子水的过程。
3、分析题图:题图是某四十九肽经内切酶作用后的情况,其中内切酶作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)两侧的肽键,经内切酶处理该多肽后,形成1-16、18-30、33-49三个片段,说明第17、31和32号为苯丙氨酸。
【详解】A、短肽A、B、C的形成过程中共去掉3个苯丙氨酸(C9H11NO2),这需要断裂5个肽键,消耗5个水分子,A错误;
B、由以上分析知,短肽A、B、C的形成过程中共去掉第17、31和32位苯丙氨酸(C9H11NO2)3个,此过程共需要断裂5个肽键(分别位于16和17号、17和18号、30和31号、31位和32号、32位和33号)、消耗5个水分子,每个苯丙氨酸含有2个氧原子、每个水分子含有1个氧原子,所以短肽A、B、C比该四十九肽的氧原子数少2×3-5=1个,B正确;
C、题图是某四十九肽经内切酶作用后的情况,其中内切酶作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)两侧的肽键,经内切酶处理该多肽后,形成1-16、18-30、33-49三个片段,说明第17、31和32号为苯丙氨酸,C正确;
D、外切酶专门作用于肽链末端的肽键,若该四十九肽用蛋白外切酶处理,可得到49个氨基酸,D正确。
故选A。
25. 膜流是指由于囊泡运输,生物膜在各个膜性细胞器及质膜之间的常态性转移。囊泡可以将“货物”准确运输到目的地并被靶膜识别,囊泡膜与靶膜的识别原理及融合过程如图所示,V-SNARE和T-SNARE 分别是囊泡膜和靶膜上的蛋白质。以下分析错误的是( )
A. 蓝细菌与酵母菌的细胞内均能发生膜流现象
B. 膜流可参与细胞不同结构间或细胞内外的物质转运
C. 细胞器之间的膜流需要V-SNARE和T-SNARE蛋白参与
D. 用3H标记亮氨酸可探究性激素通过膜流运输的过程
【答案】AD
【解析】
【分析】1、根据题干信息“细胞的各种膜性结构间相互联系和转移的现象称为膜流”,说明膜流体现膜的流动性。
2、膜流一个典型的实例是分泌蛋白的合成:在核糖体上翻译出的肽链进入内质网腔后,还要经过一些加工,如折叠、组装、加上一些糖基团等,才能成为比较成熟的蛋白质。然后,由内质网腔膨大、出芽形成具膜的小泡,包裹着蛋白质转移到高尔基体,把较成熟的蛋白质输送到高尔基体腔内,做进一步的加工,成为成熟的蛋白质。接着,高尔基体边缘突起形成小泡,把蛋白质包裹在小泡里,运输到细胞膜,小泡与细胞膜融合,把蛋白质释放到细胞外。
【详解】A、蓝细菌细胞除细胞膜之外无其他膜结构,不能发生膜流现象,酵母菌细胞能发生膜流现象,A错误;
B、膜流是指细胞的各种膜结构间相互联系和转移的现象,因而可参与细胞不同结构间或细胞内外的物质转运,例如分泌蛋白的加工和运输过程涉及内质网、高尔基体和细胞膜之间的膜流,B正确;
C、膜流是指由于囊泡运输,生物膜在各个膜性细胞器及质膜之间的常态性转移,可知细胞器之间的膜流也需要V-SNARE和T-SNARE蛋白参与识别,C正确;
D、性激素的本质不是蛋白质,组成单位不是氨基酸,所以不能用3H标记亮氨酸探究性激素通过膜流运输的过程,D错误。
故选AD。
26. 酵母菌API蛋白是一种进入液泡后才能成熟的蛋白质,其进入液泡有两种途径。途径甲是在饥饿条件下,形成较大的双层膜包被的自噬小泡,自噬小泡携带着API蛋白及部分其他物质与液泡膜融合,以单层膜泡进入液泡;途径乙是在营养充足条件下,形成体积较小的Cvt小泡,该小泡仅特异性地携带API与液泡膜融合。下列叙述正确的是( )
A. 自噬小泡的内膜与液泡膜融合后,API进入液泡
B. 衰老的线粒体可通过类似途径甲的过程进入液泡
C. 自噬小泡和Cvt小泡的移动过程与细胞骨架有关
D. 酵母菌的液泡与动物细胞的溶酶体结构和功能相似
【答案】BCD
【解析】
【分析】溶酶体:①分布:主要存在动物细胞中;②结构:单层膜;③功能:是“消化车间”,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒和细菌;④成分:内含水解酶(水解酶的本质是蛋白质,蛋白质是在核糖体上合成的)。
液泡:①分布:存在植物细胞中(根尖分生区没有大液泡);②结构:单层膜;③功能:调节细胞内的渗透压,充盈的液泡可以使植物细胞保持间坚挺;④成分:液泡内为细胞液,有糖类,无机盐,蛋白质,色素(非光合色素)。
【详解】A、自噬小泡携带着API蛋白及部分其他物质与液泡膜融合,以单层膜泡进入液泡,自噬小泡的外膜与液泡膜融合后,API进入液泡 ,A错误;
B、途径甲是在饥饿条件下发生的,衰老的线粒体进行细胞呼吸二、三阶段的代谢能力较弱,饥饿条件下为了更高效利用细胞内物质,可通过类似途径甲的过程进入液泡 ,B正确;
C、细胞骨架不仅能够作为细胞支架,还参与细胞器转运、细胞分裂、细胞运动等,自噬小泡和Cvt小泡的移动过程与细胞骨架有关 ,C正确;
D、自噬小泡进入液泡,类似于动物细胞的自噬小泡和溶酶体融合,酵母菌的液泡与动物细胞的溶酶体结构和功能相似 ,D正确。
故选BCD。
27. 藜麦是一种耐盐植物,盐胁迫下,大量Na+进入细胞质。如图是藜麦的相关耐盐机制示意图,已知H+浓度差为SOS1转运Na+提供能量。下列分析正确的是( )
A. SOS1与NSCC 转运Na+的过程都是顺Na+的浓度梯度进行的
B. 表皮细胞分泌H+和Na+的方式属于主动运输,需要消耗能量
C. NHX、SOS1 转运Na+时均需与Na+结合,并发生自身构象的改变
D. 液泡积累Na+可提高细胞液渗透压,木质部转运Na+可减轻盐胁迫
【答案】BCD
【解析】
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散从高浓度到低浓度,不需要转运蛋白,不需要能量;协助扩散是从高浓度到低浓度,不需要能量,需要转运蛋白;主动运输从低浓度到高浓度,需要载体蛋白,需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐,不需要载体,消耗能量。
【详解】A、由题意可知,H+浓度差为SOS1转运Na+提供能量,即SOS1转运Na+为主动运输,是逆Na+的浓度梯度进行的;由图示可知,NSCC转运Na+是协助扩散,是顺Na+的浓度梯度进行的,A错误;
B、由图示可知,表皮细胞分泌H+需要消耗ATP,为主动运输;表皮细胞分泌Na+需要H+浓度差提供能量,为主动运输,B正确;
C、NHX、SOS1 属于载体蛋白,转运Na+时均需与Na+结合,并发生自身构象的改变,C正确;
D、液泡积累Na+使液泡内溶质微粒数目增多,可提高细胞液渗透压,木质部转运Na+可减轻盐胁迫,D正确。
故选BCD。
28. 口服药物进入小肠后常见的转运方式如下图所示。已知小肠上皮细胞间存在水溶性孔道,OATP 和P-gp 两种膜转运蛋白分别参与图中C 和D途径。下列叙述错误的是( )
A. 药物中的亲水性小分子物质可能更容易通过细胞间途径被吸收
B. OATP 和P-gp 两种膜转运蛋白发挥作用时体现了细胞膜的选择透过性
C. 当甲侧药物分子浓度低于乙侧并通过C 途径跨膜转运时,有可能需要ATP 供能
D. 提高P-gp的活性可在一定程度上缓解药物吸收障碍而造成的口服药效降低
【答案】D
【解析】
【分析】小分子物质跨膜运输包括被动运输(包括简单扩散和协助扩散)和主动运输,其中被动运输是顺浓度梯度运输,不消耗能量,主动运输是逆浓度梯度运输,需要载体蛋白并消耗能量。
【详解】A、据题可知,细胞间途径是通过小肠上皮细胞间隙吸收药物的,且小肠上皮细胞间存在水溶性孔道,故药物中的亲水性小分子物质可能更容易通过细胞间途径被吸收,A正确;
B、OATP 和P-gp 两种膜转运蛋白分别参与图中C 和D途径,OATP 和P-gp 两种膜转运蛋白发挥作用时体现了细胞膜的选择透过性,B正确;
C、当甲侧药物分子浓度低于乙侧,即逆浓度运输,需要载体蛋白并消耗能量,该过程有可能需要ATP 供能,C正确;
D、P-gp可以把药物从上皮细胞中排出到肠腔,限制药物的吸收,从而造成药物口服生物利用度降低,因此抑制P-gp的功能可缓解药物吸收障碍而造成的口服药效降低,D错误。
故选D。
29. 如图为利用谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸的途径,尿素是谷氨酸生产中培养基的重要成分之一,尿素分解放出的氨会使发酵液的pH上升,而发酵过程中,氨的利用以及有机酸和谷氨酸等进入发酵液又会使发酵液pH下降。与细胞膜通透性改变有关的基因发生某种碱基替换,可使细胞膜的通透性发生改变。下列叙述错误的是( )
A. 可通过诱变育种增加细胞膜通透性,进而提高谷氨酸产量
B. 发酵过程中适时增加尿素的量,可避免酶活性的改变
C. 尿素过多时,易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺
D. 过滤、沉淀是从培养液中提取谷氨酸最常用的方法
【答案】CD
【解析】
【分析】发酵工程一般包括菌种的选育,扩大培养,培养基的配制、灭菌,接种,发酵,产品的分离、提纯等方面。发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节,要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。
【详解】A、与细胞膜通透性改变有关的基因发生碱基的替换,可使细胞膜的通透性发生改变,而细胞膜通透性改变会减少细胞内的谷氨酸积累,降低谷氨酸对谷氨酸脱氢酶的抑制作用,进而提高谷氨酸的产量,A正确;
B、在培养细菌时,一般需要将培养基调至中性或弱碱性,发酵过程中,有机酸和谷氨酸等进入发酵液,会使发酵液pH下降,pH下降可能导致某些酶活性改变,加入尿素后分解放出氨,会使发酵液的pH上升,能避免酶活性的改变,B正确;
C、谷氨酸的发酵生产中,在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸,在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺,加入尿素过多,分解产生的氨增多,不会使溶液呈酸性,故尿素过多时,不易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺,C错误;
D、产品是菌体时,采用过滤、沉淀等方法将菌体分离,谷氨酸为代谢物,需根据产物的性质采取适当的分离措施来获得产品,D错误。
故选CD。
30. 胚胎工程技术的应用为优良牲畜的大量繁殖提供了有效的解决办法,如奶牛活体采卵—体外胚胎生产(OPU-IVP)技术,该技术流程如图。已知雄性奶牛Y染色体上有一段雄性特异的高度重复序列,依据该重复序列设计引物,建立了用于奶牛胚胎性别鉴定的 PCR 体系(SRY-PCR)。下列叙述正确的是( )
A. 体外受精后,在透明带和卵细胞膜间观察到两个极体说明受精成功
B. 活体采卵前诱导母牛超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞
C. 取滋养层细胞进行SRY-PCR,应选择结果为阴性的胚胎进行移植
D. 为防止受体母牛发生免疫排斥反应,胚胎移植前需要进行免疫检查
【答案】ABC
【解析】
【分析】体外受精主要包括:卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精。
(1)卵母细胞的采集和培养:①主要方法是用促性腺激素处理,使其超数排卵,然后从输卵管中冲取卵子。②第二种方法:从已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞或直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。
(2)精子的采集和获能:①收集精子的方法:假阴道法、手握法和电刺激法。②对精子进行获能处理:包括培养法和化学诱导法。
(3)受精:在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
【详解】A、在受精过程中,当在透明带和卵细胞膜间观察到两个极体时,说明卵子已经完成了受精,因为第一极体和第二极体的形成是受精过程中的重要标志,A正确;
B、激素作用的特点之一是作用于靶器官和靶细胞,活体采卵前诱导母牛超数排卵所注射的激素(如促性腺激素)只能作用于特定的靶细胞(如卵巢细胞),从而促进卵泡的发育和排卵,B正确;
C、雌性胚胎不含Y染色体,SRY-PCR结果为阴性;雄性胚胎含Y染色体,SRY-PCR结果为阳性,繁殖优良奶牛(雌性),所以应选择SRY-PCR结果为阴性的胚胎进行移植,C正确;
D、胚胎移植前不需要进行免疫检查,胚胎移植时受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能,D错误。
故选ABC。
31. 关于DNA粗提取和鉴定”以及“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验,下列说法错误的是( )
A. 将洋葱研磨液离心是为了加速杂质的沉淀
B. 电泳的缓冲液中含指示剂,可在紫外灯下被检测出来
C. DNA分子在电场作用下可以带上正电荷或负电荷
D. PCR实验中使用的微量离心管和枪头在使用前需进行高压灭菌处理
【答案】B
【解析】
【分析】电泳法:利用分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状不同,使带电分子产生不同的迁移速率,从而实现样品中各种分子的分离。原理:在一定的pH下,多肽、核酸等生物大分子的可解离基团会带上正电或负电,在电场的作用下,这些带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动。
【详解】A、将洋葱研磨液离心是为了加速杂质的沉淀,便于DNA的粗提,A正确;
B、核酸染料加入到电泳缓冲液配制的琼脂糖凝胶溶液中,这样凝胶中的核酸可在紫外灯下被检测出来,B错误;
C、DNA分子具有可解离的基团,在一定的pH下,这些基团可以带上正电荷或负电荷。在电场的作用下,这些带点分子会向着与它所带电荷相反的电极移动,C错误;
D、PCR实验中使用的微量离心管、枪头、蒸馏水在使用前都必须进行高压蒸汽灭菌处理,D正确。
故选B。
第II卷(非选择题,30分)
二、非选择题:本大题共3大题.
32. I.世界上第一台电子显微镜诞生于1931年,下图是电子显微镜下观察到的4种细胞器的亚显微结构图,请回答相关问题:
(1)分离细胞器常用的方法是______。
(2)溶酶体来源于图中的______(填字母),溶酶体的功能是______,其内含有多种水解酶,图中与水解酶的加工、分泌有关的细胞器是______(填字母)。
(3)含有上图中四种亚显微结构的细胞是______。
A. 紫色洋葱的表皮细胞 B. 蓝细菌
C. 黑藻叶肉细胞 D. 神经细胞
Ⅱ.随着电子显微镜技术的进步,细胞膜结构逐渐被揭示。图甲表示细胞膜的结构模型,图乙表示细胞通过囊泡向细胞外运输“货物”的过程([ ]填字母,横线上填文字)。
(4)1972年,辛格和尼克尔森提出了生物膜的______模型。甲图中______(填“M”或“N”)侧是细胞膜的外侧,不同细胞的细胞膜生理功能存在差异,主要由结构[ ]______决定的。
(5)图乙中细胞将“货物”运出细胞外时,囊泡能定向、精确地转移到细胞膜上的特定部位,是因为细胞膜上的膜蛋白B具有______功能,该过程体现了细胞膜的______结构特点,具有该特点的原因是______。
【答案】(1)差速离心
(2) ①. A ②. 分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌 ③. A、B、C (3)C
(4) ①. 流动镶嵌 ②. M ③. B蛋白质
(5) ①. 识别 ②. 具有一定的流动性 ③. 组成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的
【解析】
【分析】细胞膜的功能:将细胞与外界的环境分隔开;控制物质进出细胞;进行细胞间的信息交流。
【小问1详解】
常用差速离心法分离细胞器。
【小问2详解】
溶酶体来源于图中的A高尔基体,溶酶体含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。溶酶体中的多种水解酶,在核糖体上合成,经过C内质网的加工,然后经过A高尔基体进一步加工,此过程需要B线粒体提供能量。
【小问3详解】
图中A是高尔基体,B是线粒体、C是内质网、D是叶绿体,只有黑藻叶肉细胞含有以上四种细胞器,C符合题意。故选C。
【小问4详解】
1972年,辛格和尼克尔森提出了生物膜的流动镶嵌模型。甲图中M侧有糖蛋白,是细胞膜的外侧。蛋白质是生命活动的主要承担者,则不同细胞的细胞膜生理功能存在差异,主要由结构B蛋白质决定的。
【小问5详解】
图乙中的囊泡能精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外,据图推测其原因是囊泡上的蛋白A与细胞膜上的蛋白质B特异性结合,此过程体现了细胞膜具有一定的流动性的结构特点,组成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的,所以细胞膜才具有一定的流动性。
33. 细胞膜上存在水通道蛋白,且大部分水分子(70%以上)通过水通道蛋白进出细胞。适量氮肥对于提高作物产量、改善农产品质量有重要作用。和是植物利用的主要无机氮源,的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动,的吸收由H+浓度梯度驱动,相关转运机制如下图所示。回答下列问题:
(1)水通道蛋白上______(填具有或不具有)疏水区域。
(2)结合材料描述与所学知识,下列叙述错误的______(多选)。
A. 磷脂双分子层对水分子没有屏障作用
B. 氨基酸分子难以通过水通道蛋白
C. 一种物质可能有多种跨膜运输方式
D. 水分子更多的是以自由扩散的方式进出细胞
E. 水通道蛋白是以碳链为基本骨架的生物大分子
F. 水通道蛋白贯穿于整个磷脂双分子层
G. 水分子通过水通道蛋白的运输速率大于自由扩散的速率
(3)已知猪的红细胞质膜表面水通道蛋白含量高于其肝细胞,若将二者置于蒸馏水中,推测红细胞吸水涨破所需的时间______(填“长于”或“短于”)肝细胞,其原因可能是______。
(4)氮元素是农作物生长发育所必需的元素。氮元素可用于合成细胞中的______(填2种)等生物大分子。
(5)据图分析,AMTs运输的方式是______,当土壤中的浓度增加到一定程度后,根细胞吸收的速率不再随着浓度增加而增加,此时限制根细胞吸收的主要因素是______。NRTI.1 运输的方式是______,该运输方式的意义是______。
【答案】(1)具有 (2)AD
(3) ①. 短于 ②. 因为猪的红细胞质膜水通道蛋白含量更高,水分子通过渗透作用进入细胞的速率更快 (4)核酸、蛋白质
(5) ①. 协助扩散 ②. AMTs的数量 ③. 主动运输 ④. 细胞通过主动运输来选择吸收需要的物质,排除代谢废物和对细胞有害的物质,从而保证细胞和个体生命活动的需要
【解析】
【分析】1、被动运输:物质以扩散的方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种物质跨膜运输方式称为被动运输,包括自由扩散和协助扩散。
2、主动运输:物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应释放的能量,这种方式叫做主动运输。
3、转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变;通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合。
【小问1详解】
水通道蛋白横跨细胞膜,由于构成细胞膜的磷脂分子头部具有亲水性,尾部具有疏水性,故水通道蛋白分子上具有疏水区域。
【小问2详解】
A、磷脂双分子层对水分子具有屏障作用,大部分水分子通过磷脂双分子层需要水通道蛋白的协助,A错误;
B、通道蛋白只容 许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,故氨基酸分子难以通过水通道蛋白,B正确;
C、一种物质可能有多种跨膜运输方式,如水分子的跨膜运输方式有自由扩散和协助扩散,C正确;
D、分析题干可知,大部分水分子(70%以上)通过水通道蛋白进出细胞,即水分子更多的是以协助扩散的方式进出细胞,D错误;
E、水通道蛋白是以碳链为基本骨架的生物大分子,其基本组成单位为氨基酸,E正确;
F、蛋白质分子以不同的方式镶嵌在磷脂双分子层中:有的镶在磷脂双分子层表 面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿于整个磷脂双分子层,水通道蛋白贯穿于整个磷脂双分子层,F正确;
G、水分子通过水通道蛋白的运输速率大于自由扩散的速率,G正确。
故选AD。
【小问3详解】
由于猪的红细胞质膜水通道蛋白含量更高,水分子通过渗透作用进入细胞的速率更快,故将猪的红细胞和肝细胞置于蒸馏水中,红细胞吸水涨破所需的时间更短。
【小问4详解】
核酸和蛋白质的元素组成都含有N,故氮元素可用于合成细胞中的核酸、蛋白质。
【小问5详解】
AMTs顺浓度梯度运输NH4+,其运输方式为协助扩散,当土壤中的NH4+浓度增加到一定程度后,根细胞吸收NH4+的速率不再随着NH4+浓度增加而增加,此时限制根细胞吸收NH4+的主要因素是AMTs的数量。NRTI.1逆浓度运输NO3-,且需要消耗能量,其运输方式为主动运输。主动运输的意义是细胞通过主动运输来选择吸收需要的物质,排除代谢废物和对细胞有害的物质,从而保证细胞和个体生命活动的需要。
34. 抗菌肽是一类广泛存在于自然界中的多肽,对细菌、真菌、寄生虫和病毒具有广泛的抑制作用。科研人员将抗菌肽Piscidin 基因及NK-lysin 基因进行融合形成杂合肽NK-LPd基因(部分过程如图1所示),从而获得具有更高抗菌活性的杂合抗菌肽。
(1)DNA聚合酶能够从引物的______(填“3”或“5”)端开始连接脱氧核苷酸。若设计的引物较长,为提高PCR的准确度需要适当______(填“提高”或“降低”)复性温度。
(2)Piscidin基因表达以a链为模板,NK-lysin基因表达以d链为模板。为了实现图1中两基因重叠延伸PCR1过程中需要分别在引物______和引物______的5ˊ端添加互补序列。
(3)图2为PCR1扩增产物(I、Ⅱ)和PCR2扩增产物(Ⅲ)的凝胶电泳实验结果,根据结果可说明基因融合______(填:“是”或“否”)成功,判断依据是______。
(4)在转化前,需要先构建含NK-LPd基因的表达载体,其目的是______;在成功转化的酵母菌中提纯得到杂合抗菌肽NK-LPd,为验证NK-LPd对大肠杆菌的抑菌效果,先将大肠杆菌涂布在图3的平板上,再放置滤纸片。根据图示实验结果推测,在A、D区域放置的滤纸片分别为______、______。
【答案】(1) ①. 3' ②. 提高
(2) ①. X ②. Z
(3) ①. 是 ②. Ⅰ、Ⅱ的长度之和与Ⅲ基本相等
(4) ①. 使融合基因能够在受体细胞中稳定存在,并遗传给下一代,且使融合基因表达和发挥作用 ②. 空白滤纸片 ③. 含杂合抗菌肽NK-LPd的滤纸片
【解析】
【分析】PCR技术进行的条件有:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定性的DNA聚合酶,所运用的原理为DNA分子的复制,遵循碱基互补配对原则。
【小问1详解】
DNA聚合酶在DNA复制过程中,从引物的3'端 开始连接脱氧核苷酸,因为DNA聚合酶只能催化脱氧核苷酸连接到已有的核苷酸片段的3'羟基上。如果设计的引物较长,那么引物与模板之间的结合会更加稳定,因此需要适当提高复性温度,以确保引物与模板之间的特异性结合。
【小问2详解】
已知Piscidin基因表达以a链为模板,NK-lysin基因表达以d链为模板,而在PCR扩增时,引物会与模板链的3'结合,沿着5'→3'方向延伸,所以为了实现图1中两基因重叠延伸,PCR1过程中需要在引物X和引物Z的5端添加互补序列,这是因为融合基因中两个基因的模板链应在同一条DNA单链中。
【小问3详解】
图2为PCR1扩增产物(Ⅰ、Ⅱ)和PCR2扩增产物(Ⅲ)的凝胶电泳实验结果,根据结果可说明基因融合成功,判断依据是Ⅰ、Ⅱ的长度之和与Ⅲ基本相等。
【小问4详解】
在转化前,需要先构建含NK-LPd基因的表达载体,其目的是使融合基因能够在受体细胞中稳定存在,并遗传给下一代,且使融合基因表达和发挥作用;在成功转化的酵母菌中提纯得到杂合抗菌肽NK-LPd,为验证NK-LPd对大肠杆菌的抑菌效果,先将大肠杆菌涂布在图3的平板上,再放置滤纸片,根据抑菌圈大小可以判断抑菌效果的强弱,在图3中A区域未出现抑菌圈,推测放置的滤纸片为空白滤纸片,D区域抑菌圈最大,根据题干信息可知,将抗菌肽Piscidin基因及NK-lysin基因进行融合形成杂合肽NK-LPd基因,从而获得具有更高抗菌活性的杂合抗菌肽,所以推测D区域放置的滤纸片为含杂合抗菌肽NK-LPd的滤纸片。
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