内容正文:
2024-2025学年度第二学期第二次学情调研
高二生物
(考试时间:75分钟)
一、单项选择题:本部分包括15题,每题2分,共计30分。每题只有一个选项最符合题意
1. 下列有关细胞中化合物的叙述,正确的是( )
A. 胰岛素含有C、H、O、N、S,可促进肝糖原分解为葡萄糖
B. 构成血红蛋白的某些氨基酸中含有S、Fe等元素
C. 糖类、蛋白质和DNA都是生物大分子,由许多单体连接而成
D. 胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输
【答案】D
【解析】
【分析】糖类的元素组成一般是C、H、O,蛋白质的元素组成是C、H、O、N等,不同类的脂质的元素组成不同,脂肪和固醇的元素组成是C、H、O,磷脂的元素组成是C、H、O、N、P,核酸的元素组成是C、H、O、N、P。
【详解】A、胰岛素含有C、H、O、N、S,可促进葡萄糖转化为糖原,A错误;
B、构成血红蛋白的某些氨基酸中含有S,都不含Fe,B错误;
C、糖类中的单糖和二糖不是生物大分子,C错误;
D、动物细胞膜中含有胆固醇,胆固醇还参与人体内脂质的运输,D正确。
故选D。
2. 磷酸肌酸(C-P) 是一种存在于肌细胞中的高能磷酸化合物,它和ATP在一定条件下可以相互转化。细胞在急需供能时,在酶的催化下,磷酸肌酸的磷酸基团转移到ADP分子上,余下部分为肌酸(C),这样可以在短时间内维持细胞中ATP含瓜的相对稳定。下列叙述错误的是( )
A. 磷酸肌酸转移磷酸基团的过程是放能反应
B. 磷酸肌酸是能量的一种储存形式,但不能直接为肌肉细胞供能
C. 剧烈运动时,肌细胞中磷酸肌酸与肌酸含量的比值会有所升高
D. 磷酸肌酸和肌酸的相互转化与ATP和ADP的相互转化相关联
【答案】C
【解析】
【分析】磷酸肌酸可作为能量的存储形式,但不能直接为肌肉细胞供能,直接能源物质是ATP;剧烈运动时,消耗ATP加快,ADP转化为ATP的速率也加快,磷酸肌酸的磷酸基团转移到ADP分子上产生肌酸,导致磷酸肌酸和肌酸含量的比值会有所下降。ATP中A代表腺苷,P代表磷酸基团,合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用,合成场所在线粒体,叶绿体,细胞质基质。
【详解】A、磷酸肌酸能在肌酸激酶催化下,将其磷酸基团转移至ADP分子上,生成ATP,故磷酸肌酸转移磷酸基团是放能反应,A 正确;
B、磷酸肌酸可作为能量的存储形式,但不能直接为肌肉细胞供能,直接能源物质是ATP, B 正确;
C、剧烈运动时,消耗ATP加快,ADP转化为ATP的速率也加快,磷酸肌酸的磷酸基团转移到ADP分子上,产生肌酸,导致磷酸肌酸和肌酸含量的比值会有所下降,C错误;
D、据题干可知,磷酸肌酸(C~P)+ADP→ATP+肌酸(C), 故磷酸肌酸和肌酸的相互转化与 ATP和ADP的相互转化相关联,D正确。
故选C。
3. 下列关于细胞中元素和化合物的叙述,正确的是( )
A. 细胞中的血红蛋白由于含大量元素铁而呈现红色
B. 醛固酮和抗利尿激素都属于脂质,都能调节水盐平衡
C. 常用放射性同位素14C、15N、32P进行生物学研究
D. 脂肪、性激素、淀粉的组成元素都是C、H、O
【答案】D
【解析】
【分析】组成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类。
(1)大量元素是指含量占生物总重量万分之一以上的元素,包括C、H、0、N、P、S、K、Ca、Mg,其中C、H、O、N为基本元素,C为最基本元素,O是含量最多的元素;
(2)微量元素是指含量占生物总重量万分之一以下的元素,包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
【详解】A、铁是微量元素,A错误;
B、醛固酮和抗利尿激素都能调节水盐平衡,抗利尿激素属于多肽类,醛固酮属于脂质,B错误;
C、15N不是放射性同位素,C错误;
D、脂肪、性激素、淀粉的组成元素都是C、H、O,其中性激素具有调节作用,D正确。
故选D。
4. 图为植物的胞间连丝结构示意图,相关叙述正确的是( )
A. 细胞壁是系统的边界,其形成与高尔基体有关
B. 细胞膜主要由脂质和蛋白质组成,具有一定流动性
C. 内质网参与形成胞间连丝,植物病毒不能通过胞间连丝
D. 由蛋白质、纤维素构成的细胞骨架也参与形成胞间连丝
【答案】B
【解析】
【分析】高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,携带信息的物质可以通过胞间连丝从一个细胞进入两一个细胞,这体现了细胞膜有信息交流的作用。
【详解】A、细胞膜是系统的边界,细胞壁的形成与高尔基体有关,A错误;
B、细胞膜主要由磷脂和蛋白质组成,由于磷脂和绝大部分蛋白可以移动,故细胞膜具有一定的流动性,B正确;
C、分析图可知,内质网参与形成胞间连丝,植物病毒能通过胞间连丝,C错误;
D、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,D错误。
故选B。
5. 蛋白质在维持人体内环境稳态中发挥重要作用,下列不属于内环境中蛋白质功能的是( )
A. 参与维持内环境的渗透压 B. 调节机体细胞的代谢活动
C. 结合侵入内环境的病原体 D. 作为运输氧气和某些离子的转运蛋白
【答案】D
【解析】
【分析】体液是由细胞内液和细胞外液组成,细胞内液是指细胞内的液体,而细胞外液即细胞的生存环境,它包括血浆、组织液、淋巴等,也称为内环境,内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
【详解】A、血浆中的血浆蛋白可维持血浆渗透压的相对平衡,A不符合题意;
B、胰岛素的化学本质是蛋白质,组织液中的胰岛素可降低血糖浓度,体现了蛋白质调节机体细胞的代谢活动,B不符合题意;
C、抗体的化学本质是蛋白质,组织液中的抗体可抵御病菌和病毒的侵害,体现了蛋白质的免疫功能,C不符合题意;
D、作为运输氧气的血红蛋白在细胞内,某些离子的转运蛋白在细胞膜上,细胞内和细胞膜上的蛋白质不属于内环境的蛋白质,D符合题意。
故选D。
6. 某生物兴趣小组开展“探究不同温度对酵母菌种群数量变化影响”的实验,相关叙述正确的是( )
A. 温度是本实验的自变量,属于密度制约因素
B. 显微计数时,先在计数室上方盖盖玻片,再沿凹槽边缘滴加样液
C. 计数前,需将血细胞计数板轻轻振荡几次,使酵母菌分布均匀
D. 使用普通盖玻片可能会由于盖玻片浮起而导致计数的结果偏大
【答案】D
【解析】
【分析】“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验注意事项:
(1)由于酵母就是单细胞微生物,因此计数必须在显微镜下进行;显微镜计数时,对于压线的酵母菌,应只计固定的相邻两个边及其顶角的酵母菌。
(2)从试管中吸出培养液进行计数前,需将试管轻轻振荡数次,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,减少误差。
(3)每天计算酵母菌数量的时间要固定。
(4)溶液要进行定量稀释。
(5)本实验不需要设置对照和重复,因为该实验在时间上形成前后对照,只要分组重复实验,获得平均值即可。
【详解】A、由题意可知,温度是本实验的自变量,温度对种群的作用强度与该种群的密度无关,属于非密度制约因素,A错误;
B、 血细胞计数板计数时,应先盖上盖玻片,再在边缘滴培养液,让其自行渗入计数室,B错误;
C、 从培养液中吸出培养液进行计数时,需将试管轻轻振荡几次,以便酵母菌分布均匀,计数时需将酵母菌沉淀到底部后再进行计数,C错误;
D、使用普通盖玻片可能会由于盖玻片浮起使培养液体积增加,从而导致计数的结果偏大,D正确。
故选D。
7. 图示酶促反应过程,下列相关叙述正确的是( )
A. 酶与底物结合时构象发生变化,产物与酶脱离后酶构象恢复
B. 酶是具有专一性的生物大分子,一种酶只能催化一种生化反应
C. 酶的活性中心与底物结合后,ATP通过磷酰基转移为反应提供活化能
D. 多酶片含有多种消化酶,咀嚼后服用有助于酶充分与底物结合
【答案】A
【解析】
【分析】酶的特性:高效性、专一性、作用条件温和。
【详解】A、据图可知,酶与底物结合时构象发生变化,酶促反应结束后,酶的结构恢复到原状,A正确;
B、酶是具有专一性的生物大分子,一种酶只能催化一种或一类生化反应,B错误;
C、酶的活性中心与底物结合后,不需要ATP为化学反应提供活化能,C错误;
D、多酶片含有多种消化酶,消化酶的化学本质大多是蛋白质,咀嚼后服用,酶会被分解,所以不利于酶充分与底物结合,D错误。
故选A。
8. 植物细胞壁分为三层,胞间层、初生壁和次生壁,其中初生壁主要由纤维素、半纤维素和果胶构成(图甲),纤维素的合成与纤维素合酶有关(图乙),相关叙述正确的是( )
A. 植物细胞有丝分裂末期,高尔基体合成大量纤维素
B. 分泌小泡为单层膜结构,与图中细胞壁的形成和细胞膜的更新有关
C. 由微管蛋白和纤维素构成的细胞骨架在图甲物质运输中起到重要作用
D. 蔗糖合酶能够催化蔗糖的水解反应,其合成与加工场所与微管蛋白相同
【答案】B
【解析】
【分析】细胞骨架是由蛋白质与蛋白质搭建起的骨架网络结构,包括细胞质骨架和细胞核骨架,细胞骨架系统的主要作用是维持细胞的一定形态,细胞骨架对于细胞内物质运输和细胞器的移动来说又起交通动脉的作用;细胞骨架还将细胞内基质区域化,此外,细胞骨架还具有帮助细胞移动行走的功能。细胞骨架的主要成分是微管、微丝和中间纤维。
【详解】A、纤维素的合成与纤维素合酶有关,植物细胞有丝分裂末期,高尔基体参与合成细胞壁,主要参与合成果胶,A错误;
B、分泌小泡为单层膜结构,在植物细胞中,高尔基体形成的分泌小泡参与细胞壁的形成,同时分泌小泡与细胞膜融合,与细胞膜的更新有关,B正确;
C、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,主要由微管蛋白等构成,并不包含纤维素,C错误;
D、蔗糖合酶存在于细胞膜上,其能够催化蔗糖的水解反应,合成场所是核糖体,加工场所是内质网和高尔基体,微管蛋白属于胞内蛋白,由核糖体合成,不需要内质网和高尔基体的加工,因此二者合成与加工场所不完全相同,D错误。
故选B。
9. 黑藻有关叙述正确的是( )
A. 用黑藻观察细胞的质壁分离,液泡绿色逐渐加深
B. 黑藻是单细胞沉水植物,含叶绿体和中心体等多种细胞器
C. 以叶绿体为参照物,观察到黑藻细胞的胞质环流方向不一定相同
D. 叶绿体的存在会干扰黑藻细胞质壁分离现象
【答案】C
【解析】
【分析】黑藻叶肉细胞中含有叶绿体,叶绿体存在于细胞质中,呈现绿色、扁平的椭球或球形,黑藻叶肉细胞呈长方形,叶绿体围绕液泡运动。黑藻叶细胞没有紫色液泡。
【详解】A、 黑藻叶细胞没有紫色液泡,但其细胞质充满叶绿体,除了液泡外,几乎整个细胞就是绿色的,因此,也能够与外界无色溶液形成对比,分散的叶绿体被挤压在一起,非常容易观察到质壁分离及质壁分离复原现象,同时可以观察到液泡体积的变化,只是无法观察液泡颜色变化,A错误;
B、黑藻是多细胞植物,属于高等植物,高等植物细胞中不含中心体,B错误;
C、胞质环流方向在单个细胞内一致,而不同细胞间可能不同。以叶绿体为参照,不同细胞的环流方向不一定相同,C正确;
D、叶绿体的存在有利于观察黑藻细胞质壁分离现象,因为叶绿体有颜色,可作为观察的标志,D错误。
故选C。
10. 下列关于细胞中化合物的叙述正确的是( )
A. 水能使植物枝叶保持挺立,缓和温度变化对植物的影响
B. 脂肪是细胞的主要能源物质,可由糖类转化而来
C. 多糖的结构多样性与其单体的种类、数目、排列顺序有关
D. 蛋白质的组成元素有C、H、O、N等,N主要分布在肽键中
【答案】A
【解析】
【分析】蛋白质的基本组成单位是氨基酸,氨基酸通过脱水缩合反应形成肽链,一条或几条肽链盘曲、折叠形成具有一定空间结构的蛋白质;因此蛋白质结构的多样性与组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构有关。
【详解】A、水能使植物枝叶保持挺立,缓和温度变化对植物的影响。植物细胞中的水分通过膨压使细胞保持一定的形态,从而使植物枝叶保持挺立;水的比热容较大,可以缓和温度变化对植物的影响,A正确;
B、脂肪是细胞的储能物质,而不是主要能源物质。细胞的主要能源物质是糖类,B错误;
C、多糖的结构多样性主要与其单体的数目、排列顺序有关,每种多糖的单体只有一种,C错误;
D、蛋白质的组成元素有C、H、O、N等,肽键是一个化学键,没有包括N,D错误。
故选A。
11. 如图表示植物叶肉细胞中光合产物蔗糖运输至韧皮部薄壁细胞和伴胞的过程,下列相关叙述正确的是( )
A. 蔗糖经①运输至伴胞内不消耗ATP,属于协助扩散
B. ②可作为运输H+的载体,也能提高ATP水解时所需的活化能
C. 蔗糖经③运输到细胞外的过程中③的构象发生改变属于协助扩散
D. 蔗糖通过胞间连丝进入韧皮薄壁细胞,体现了细胞膜的信息交流功能
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析:图中叶肉细胞中蔗糖通过胞间连丝逆浓度梯度运进薄壁细胞,从薄壁细胞运输到细胞外为协助扩散,再由细胞外通过主动运输的方式逆浓度梯度运输到伴胞。
【详解】A、伴胞内H⁺经②运输到细胞外需要消耗ATP提供的能量,为主动运输,说明伴胞内H⁺浓度低于细胞外,蔗糖经①运输至伴胞内需消耗H⁺浓度差产生的势能,属于主动运输,A错误;
B、②既能运输H⁺也能作为酶催化ATP水解,酶能降低化学反应所需的活化能,B错误;
C、蔗糖经③运输到细胞外的过程借助载体蛋白,属于协助扩散,载体蛋白运输物质时会发生自身构象的改变,C正确;
D、叶肉细胞产生的蔗糖通过胞间连丝进入韧皮薄壁细胞,体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能,D错误。
故选C。
12. 肾小管是葡萄糖等物质重吸收的重要部位。下图是肾小管上皮细胞转运葡萄糖的示意图,其中SGLT₂、GLUT₂、钠-钾泵代表载体。下列相关叙述正确的是( )
A. SGLT₂和GLUT₂转运葡萄糖时所需的能量来源不同
B. Na⁺和 K⁺都通过钠-钾泵跨膜运输不能体现载体专一性
C. 钠-钾泵还可为 ATP 的水解提供所需的活化能
D. 抑制肾小管上皮细胞呼吸强度将会影响葡萄糖重吸收速率
【答案】D
【解析】
【分析】物质跨膜运输主要包括两种方式:被动运输和主动运输,被动运输又包括自由扩散和协助扩散。被动运输是由高浓度向低浓度一侧扩散,而主动运输是由低浓度向高浓度一侧运输。其中协助扩散需要载体蛋白的协助,但不需要消耗能量;而主动运输既需要消耗能量,也需要载体蛋白的协助。
【详解】A、据图可知,SGLT2转运葡萄糖时所需的能量来自于钠离子形成的势能,属于主动运输,而GLUT₂转运葡萄糖的方式为协助扩散,不需要能量,A错误;
B、载体专一性,指一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合。钠-钾泵可以让Na⁺和 K⁺这类离子通过,体现了载体的专一性,B错误;
C、据图可知,钠-钾泵运输Na+和K+,且能催化ATP水解,能降低ATP 的水解所需的活化能,不是为 ATP 的水解提供所需的活化能,C错误;
D、细胞呼吸强度会影响ATP的生成,ATP影响钠离子浓度梯度的建立,进而会影响葡萄糖重吸收速率,D正确。
故选D。
13. 下列生物学研究和科学方法对应错误的是( )
A. 分离细胞中的细胞器——差速离心法
B. 人鼠细胞融合实验——放射性同位素标记法
C. 制作真核细胞的三维结构模型——模型建构法
D. 研究分泌蛋白的合成与运输——放射性同位素标记法
【答案】B
【解析】
【分析】1、不同细胞器个体的重量不同,可以用差速离心法分离各种细胞器。
2、研究分泌蛋白的合成过程可以用放射性同位素标记法追踪氨基酸的转移途径。
3、模型构建法:模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性的描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助具体的实物或其它形象化的手段,有的则抽象的形式来表达。模型的形式很多,包括物理模型、概念模型、数学模型等。以实物或图画形式直观的表达认识对象的特征,这种模型就是物理模型,如真核细胞的三维结构模型。
【详解】A、分离各种细胞器常用差速离心法,A正确;
B、人鼠细胞融合实验采用的荧光标记法,B错误;
C、 制作真核细胞的三维结构模型采用的是建构物理模型法,C正确;
D、研究分泌蛋白的合成与运输采用放射性同位素标记法,D正确。
故选B。
14. 大肠杆菌是科学研究中常见的一种微生物,下列有关大肠杆菌的叙述正确的是( )
A. 细胞内不含游离的磷酸基团
B. 染色体位于拟核区域
C. 遗传物质含5种碱基
D. 属于细胞和个体层次
【答案】D
【解析】
【分析】原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核(没有核膜、核仁和染色体);原核生物没有复杂的细胞器,只有核糖体一种细胞器,但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构,也含有核酸(DNA和RNA)和蛋白质等物质。
【详解】A、大肠杆菌为细胞生物,其中含有两种核酸,即 DNA和RNA,RNA中含有一个游离的磷酸基团,A错误;
B、大肠杆菌为原核生物,细胞中没有染色体,B错误;
C、大肠杆菌为细胞生物,遗传物质是DNA,含有4种碱基,C错误;
D、大肠杆菌是单细胞生物,既属于细胞层次又属于个体层次,D正确。
故选D。
15. 最新研究揭示线粒体有两种分裂方式:中区分裂和外围分裂(图1和图2),正常情况下线粒体进行中区分裂;当线粒体出现轻微损伤时,线粒体进行外围分裂,产生大小不等的线粒体,小的子线粒体不包含线粒体DNA(mtDNA),继而发生线粒体自噬。下列相关叙述正确的是( )
A. 可利用密度梯度离心法分离出线粒体,在光学显微镜下观察其分裂情况
B. 推测线粒体损伤过大时,损伤线粒体可被膜包裹并在溶酶体协助下分解
C. 线粒体自噬过程需要溶酶体中的多种水解酶的参与,利于细胞正常代谢
D. 中区分裂可导致线粒体数量增加,外围分裂直接导致线粒体数量减少
【答案】BC
【解析】
【分析】1、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。
2、溶酶体内含有多种水解酶,能分解衰老损伤的细胞器和吞噬杀死侵入细胞的细菌或病毒,与细胞自噬密切相关的细胞器是溶酶体。
【详解】A、分离细胞器的方法是差速离心法,健那绿染液可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色,在高倍显微镜下可以观察到生活状态的线粒体的形态和分布,A错误;
B、推测线粒体损伤过大时,损伤线粒体可被膜包裹并在溶酶体协助下分解,因为溶酶体可以分解衰老受损的细胞器,B正确;
C、线粒体自噬过程需要溶酶体中的多种水解酶的参与,利于细胞正常代谢,C正确;
D、中区分裂可增加线粒体的数量,外围分裂可产生大小两个线粒体,小的线粒体发生自噬,大的线粒体仍然存在,不改变线粒体的数量,D错误。
故选BC。
二、多项选择题:本部分包括4题,每题3分,共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
16. 甲、乙、丙图分别表示酶浓度定时,反应速率和反应物浓度、温度、pH的关系。丁图表示在最适温度下该酶促反应生成氨基酸的量与时间的关系曲线。下列有关表述错误的是( )
A. 图甲中,反应速率最终不再上升是因为酶的活性下降所致
B. 图乙中,a点对应的温度称为最适温度,也是保存该酶的最适温度
C. 图丙中,pH从5上升到10的过程中,酶活性不变
D. 图丁中,c点和d点相关酶促反应的速率都处于最大值
【答案】ABD
【解析】
【分析】酶的特性:①高效性:酶能显著降低反应活化能,加快反应速率;②专一性:每种酶只能催化一种或一类化学反应;③酶的作用条件温和。
【详解】A、甲图表明,反应物浓度超过某一浓度时,反应速率不再随反应物浓度增大而增大,此时的限制因素是酶的浓度,A错误;
B、图乙中,最高点a点对应的温度称为最适温度,但是保存酶的最适温度在低温(4℃左右),B错误;
C、图丙中,pH=5时酶变性失活不可恢复,故pH从5上升到10的过程中,酶活性不变,C正确;
D、图丁中M点表示最终生成氨基酸的总量,cd段产物不再变化,说明底物耗尽,此时酶促反应速率较小,D错误。
故选ABD。
17. 图1表示细胞膜上的K+通道,图2表示细胞膜上的钠钾泵的作用机制。下列叙述错误的是( )
A. K+通过通道蛋白时,与通道蛋白结合使其打开
B. K+进出细胞的跨膜运输方式不同,但都需要转运蛋白
C. 钠钾泵有利于神经细胞动作电位的形成,对静息电位的形成无影响
D. Na+、K+和钠钾泵的结合与离子浓度有关,与钠钾泵是否磷酸化无关
【答案】ACD
【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。自由扩散高浓度到低浓度,不需要载体,不需要能量;协助扩散是从高浓度到低浓度,不需要能量,需要载体;主动运输从低浓度到高浓度,需要载体,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、通道蛋白只是允许物质通过,一般不会与物质结合,A错误;
B、K+出细胞是协助扩散,进细胞是主动运输,跨膜运输方式不同,但都需要转运蛋白,B正确;
C、钠钾泵既能维持细胞内外的离子浓度差,对神经细胞动作电位和静息电位的形成都有重要作用,C错误;
D、在图 2 所示钠钾泵运输物质的过程中,需要消耗ATP提供能量,同时使钠钾泵磷酸化,实现了钠离子和钾离子的转运,其转运方式为主动运输,D错误。
故选ACD。
18. 下图为研究渗透作用的实验装置,漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液,水分子可以透过半透膜,而蔗糖分子则不能。当渗透达到平衡时,液面差为m。下列叙述正确的是( )
A. 渗透平衡时,溶液S1的浓度等于溶液S2的浓度
B. 若向漏斗中加入蔗糖分子,则平衡时m变大
C. 达到渗透平衡时,仍有水分子通过半透膜进出
D. 若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液,再次平衡时m将增大
【答案】BC
【解析】
【分析】题图分析,渗透装作用是指水分等溶剂分子通过半透膜的扩散作用,其转运方向为从溶质浓度低的溶液移向溶质浓度高的溶液的转移现象;图中显示漏斗内液面上升,说明漏斗内溶液(S1)浓度大于漏斗外溶液(S2)。
【详解】A、渗透平衡时,液面高的一侧形成的静水压,会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散,故两者渗透压关系仍是S1>S2,即溶液S1的浓度大于溶液S2的浓度,A错误;
B、若向S1溶液中加入蔗糖分子,则漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)浓度差增大,平衡时m变大,B正确;
C、达到渗透平衡时,水分子通过半透膜进出平衡,C正确;
D、达到渗透平衡时,漏斗内的溶液(S1)浓度下降,漏斗外溶液(S2)浓度则增大,即漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)浓度差下降,此时若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液,再次平衡时m将变小,D错误。
故选BC。
19. 下列有关高中生物实验,相关叙述错误的是( )
A. 探究土壤微生物对落叶的分解作用时,应将对照组土壤灭菌以排除土壤微生物的作用
B. 调查草本植物的种群密度最好选择单子叶植物,样方大小一般以1m2的正方形为宜
C. 研究土壤中小动物类群丰富度,自制吸虫器中吸气玻管的一端应用纱布扎紧
D. 用不同浓度的生长素调节剂处理枝条,浸泡法要求的溶液浓度较低,并且最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理
【答案】AB
【解析】
【分析】许多土壤动物有较强的活动能力,而且身体微小,因此不适于用样方法或标记重捕法进行调查。在进行这类研究时,常用取样器取样的方法进行采集、调查。
【详解】A、探究土壤微生物对落叶的分解作用时,自变量是土壤微生物的有无,实验中的对照组就是接近于自然状态的一组,因此应将实验组土壤灭菌以排除土壤微生物的作用,A错误;
B、调查草本植物的种群密度最好选择双子叶植物,单子叶植物多数为蔓生或丛生不方便计数,样方大小一般以1m2的正方形为宜,B错误;
C、研究土壤中小动物类群丰富度,自制吸虫器中吸气玻管的一端应用纱布扎紧,这样可以避免将小动物吸走,C正确;
D、用不同浓度的生长素调节剂处理枝条,浸泡法要求的溶液浓度较低,并且最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理,以减少水分蒸发,避免溶液浓度发生变化,D正确。
故选AB。
三、非选择题:本部分包括5题,共计58分。
20. 鼠源抗体的恒定区易被人体免疫系统识别而失去作用,科研人员研制人鼠嵌合抗体以期降低免疫排斥,过程如下图1。图1中引物已按照退火时与模板链结合位置画出,转录时a链为模板链。
限制酶
识别序列和切割位点
ScaI
5'AGT↓ACT3'
XbaI
5'A↓CTAGA3'
MboI
5'GTIAC3'
(1)启动子的基本单位是______,启动子的作用是________,复制原点中通常含A/T碱基对多,原因是________。
(2)pBC1载体中P1、P2两个启动子转录下游基因时模板链是否相同?________。
(3)已知融合基因的a链的序列为5'-CGCTACTCATTGCTGCG…CGGATGAGCGCGTAGAT-3'。利用PCR技术扩增融合基因时,某同学设计了如下的4种引物,引物1、2对应的序列分别为______、______。
A.5'-ACTAGACGCTACTCATTGCTGCG-3'
B.5'-AGTACTATCTACGCGCTCATCCG-3'
C.5'-AGTACTTAGATGCGCGAGTAGGC-3'
D.5'-ACTAGAGCGATGAGTAACGACGC-3'
(4)图1步骤②常用的物理转化方法为______,加入______后初步筛选出发______荧光的受精卵用于后续操作。
(5)图2为PCR扩增融合基因时的参数设定。步骤甲的作用______步骤戊应设定跳转到步骤______。如果开始的融合基因只有1个,第3次循环至少需要引物______对。
【答案】(1) ①. 脱氧核苷酸 ②. RNA聚合酶识别和结合位点,驱动基因转录 ③. 有利于解旋 (2)否
(3) ① B ②. A
(4) ①. 显微注射法 ②. 四环素 ③. 红色
(5) ①. 增大DNA变性概率,使DNA分子彻底变为单链 ②. 乙 ③. 4
【解析】
【分析】PCR过程包括:①高温变性:DNA解旋过程(PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开);②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。
【小问1详解】
启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段,故其基本单位是脱氧核苷酸,启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合位点,驱动基因转录。 复制原点中常含A - T碱基对多,因为A - T之间是2个氢键,G - C之间是3个氢键,A - T碱基对多有利于解旋,解旋后才能进行DNA复制等后续过程。
【小问2详解】
P1、P2是两个启动子,两者启动转录的方向不同,故对应的模板链也不同。
【小问3详解】
已知融合基因的a链的序列为5’-CGCTACTCATTGCTGCG…CGGATGAGCGCGTAGAT-3’,a链与b链碱基互补,则b链的序列为5’-ATCTACGCGCTCATCCG…CGCAGCAATGAGTAGCG-3’,引物是与模板链的3'端结合,因此,引物1结合的单链是a链,部分序列与b链相同。同时在引物的5'端添加限制酶(即Sca I)酶切位点。根据给出的序列和PCR引物的设计原则,可以判断引物1的序列应为5'-AGTACTATCTACGCGCTCATCCG-3',故选B。而引物2应为与a链5′端部分序列相同,同时在引物的5'端添加限制酶(Xba I),故可以判断引物2的序列应为5'-ACTAGACGCTACTCATTGCTGCG-3',故选A。
【小问4详解】
图中步骤③将重组质粒导入动物细胞(小鼠受精卵),常用的物理转化方法为显微注射法。 加入四环素后初步筛选出含重组质粒的细胞,因为重组质粒上的P2为四环素诱导型启动子,当有四环素时,该启动子驱动基因转录,红色荧光蛋白基因表达,然后筛选出表达红色荧光的受精卵用于后续操作,因为重组质粒上有红色荧光蛋白基因,表达红色荧光说明重组质粒成功导入并表达。
【小问5详解】
步骤甲是起始变性,其作用是增大分子DNA链的变性概率,使DNA双链解开为单链。 PCR 一般包括变性、退火、延伸三个基本反应步骤,循环进行。步骤丁是延伸步骤,延伸之后应进行下一轮循环的变性,即跳转到步骤乙(98℃变性)。第3次循环以4个DNA分子为模板,形成8个DNA分子,需要合成8条新链,所以至少需要 4 对引物。
21. 人类表皮因子受体(HER-2)会在某些乳腺癌细胞中合成,该类癌细胞称为HER-2阳性乳腺癌细胞,临床上可用抗体-药物偶联物(ADC)靶向治疗,制备ADC的过程如图1所示。回答问题:
(1)动物细胞培养时,培养基除了添加葡萄糖、氨基酸等必要的营养成分外,往往还需加入一定量的______,为防止有害代谢物的积累,可采用_____的方法。
(2)每隔2周用相同抗原注射小鼠1次,共注射3次,其目的是______,最后一次免疫后第3天;取______(器官)内部分组织制成细胞悬液与骨髓瘤细胞诱导融合,常用的生物诱导剂是______。
(3)步骤②的细胞经_____培养基选出杂交瘤细胞,再经过步骤③_______才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞,通过体内扩大培养最后从_____中分离的单克隆抗体制备ADC,图1的ADC中起定位导向作用是______(填“a”或“b”)。
(4)研究发现,ADC在患者体内的作用如图2所示。ADC进入乳腺癌细胞后,细胞中的溶酶体可将其水解,释放出的药物最终作用于细胞核,导致细胞凋亡,推测其原理是_____。
(5)为探究不同种类药物的ADC的杀伤力,研究人员将等量药物E、F、E+F分别连接到单克隆抗体上,制得三种ADC,选用表达HER-2的乳腺癌细胞株(HER2+)和不表达HER-2的乳腺癌细胞株(HER2-)进行体外毒性实验,结果如图3。
①为了与实验组形成对照,对照组要添加等量的_______。
②据图3分析,可以得到的实验结论有:_______。
【答案】(1) ①. 血清 ②. 定期更换培养液
(2) ①. 加强免疫,刺激小鼠机体产生更多的B淋巴细胞 ②. 脾脏 ③. 灭活的病毒
(3) ①. 选择 ②. 克隆化培养和抗体检测 ③. 腹腔 ④. a
(4)药物进入细胞核后,引起与凋亡相关基因的表达(转录和翻译),产生相关蛋白,从而导致细胞凋亡
(5) ①. 不含药物的单克隆抗体(ADC) ②. 对不表达HER-2的细胞株没有杀伤力(存活率均为100%);对表达HER-2的细胞株有杀伤力,且杀伤力为E+F>F>E;且浓度越高杀伤力越强
【解析】
【分析】单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养或注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【小问1详解】
动物细胞培养时,培养基除了添加葡萄糖、氨基酸等必要的营养成分外,由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚,往往还需加入一定量的血清。为防止有害代谢物的积累,可采用定期更换培养液的方法。
【小问2详解】
多次注射相同抗原以加强免疫,刺激小鼠机体产生更多的B淋巴细胞,最后一次免疫后第3天,取脾脏内部分组织制成细胞悬液与骨髓瘤细胞诱导融合,灭活的病毒是诱导动物细胞融合的常用生物诱导剂。
【小问3详解】
步骤②是第一次筛选过程,需要用选择培养基选出杂交瘤细胞,再经过步骤③克隆化培养和抗体检测,才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞,将筛选符合要求的杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内扩大培养,最后从腹腔中分离的单克隆抗体制备ADC。ADC通常由抗体、接头和药物(如细胞毒素)三部分组成,其中a部分为单克隆抗体,b部分为药物,起定位导向作用是a。
【小问4详解】
据图2可知,ADC进入乳腺癌细胞后,细胞中的溶酶体释放水解酶可将其水解,释放出的药物最终作用于细胞核。推测药物进入细胞核后会引起相关基因的表达(转录和翻译),产生相关蛋白,从而导致细胞亡。
【小问5详解】
①本实验目的是探究荷载不同种类药物的ADC的杀伤力,则自变量为不同种类药物及乳腺癌细胞株种类,则对照组应用来排除ADC除药物外的部分对实验的影响。因此,对照组应添加等量的不含药物的ADC。
②据图3分析可知:不同种类药物的ADC对不表达HER-2的乳腺癌细胞株(HER-2)进行体外毒性实验结果可知,等量药物E、F、E+F的ADC和对照组一样,细胞存活率均为100%,说明ADC不杀伤HER-2;分析不同种类药物的ADC对表达HER-2的乳腺癌细胞株(HER2+)进行体外毒性实验结果可知,与对照组相比等量药物E、F、E+F的ADC组细胞存活率都下降,下降幅度E+F>F>E,且随着不同种类药物的ADC浓度的增加细胞存活率越低,说明ADC对HER2+的杀伤力为E+F>F>E,且浓度越高杀伤力越强。
22. 互花米草作为一种生态工程植物被引入国内,但因互花米草对本地物种具有极强的竞争力,挤占本土动植物生存空间,导致潮间带生物多样性和湿地生态服务功能降低,因此,亟须遏制互花米草在我国滨海地区快速扩张的势头。下图1是某科研团队黄河入海口南侧潮间带的研究区域。下图2是互花米草生境中部分食物网关系。
注:A、B、C、D、E分别表示桎柳、芦苇、盐地碱蓬、光滩、海草
(1)植被带按图1顺序从海洋向陆地发展,这体现了该群落_______结构。若研究该湿地中芦苇的生态位,通常需要研究它的______(至少2个)
(2)图2中泥螺在该生态系统中的成分是______。图中的食物链是_____的渠道。若斑嘴鸭摄食泥螺和克氏原螯虾的比例为3:1,则斑嘴鸭每增加10KJ的生物量,按10%的能量传递效率计算,通过食物网需要消耗生产者______(填“=”或“>”或“<”)1000KJ的生物量。
(3)在繁殖季节,该区域雄性丹顶鹤会通过一系列的舞蹈和声音来吸引雌性,该过程中传递的有______信息,体现了信息传递的作用是_______,用样方法调查丹顶鹤卵的密度时,若地块较为狭长,则需用______法取样。
(4)由于芦苇和互花米草对碱蓬的双向挤压,特别是互花米草入侵改变了本地种间竞争格局,致使碱蓬群落面临消失的危险,据图4分析,最可能代表碱蓬种群的是曲线_______(填“甲”或“乙”),它在_______年数量最少。
(5)芦苇是本土植物,由于与互花米草具有相似的生态位,二者竞争激烈。研究人员对该地区10块湿地进行调查,每块湿地随机选取5个样方,采集植物和土壤样本,测定相关数据,结果如图3.据图分析,互花米草成功入侵的原因是________。
【答案】(1) ①. 水平 ②. 区域出现频率、种群密度、植株高度、与其它物种的关系
(2) ①. 消费者和分解者 ②. 能量流动和物质循环 ③. <
(3) ①. 物理、行为信息 ②. 生物种群的繁衍离不开信息传递 ③. 等距取样
(4) ①. 乙 ②. t4(t5)
(5)随土壤盐度增加和含水量下降,互花米草比芦苇叶面积下降幅度小,使得互花米草在滨海湿地这样的环境中更具有竞争力
【解析】
【分析】群落的空间结构包括垂直结构和水平结构,垂直结构会表现出分层现象,对于植物其影响因素为光照强度,对于动物其影响因素为栖息空间和食物;水平结构会表现为镶嵌分布,影响因素有地形变化、土壤湿度和盐碱度、光照强度、生物自身生长特点及人和动物的影响。
【小问1详解】
植被由于地形的变化和土壤含水量的差异而呈不同分布,属于水平结构。研究植物的生态位通常需要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其它物种的关系等。
【小问2详解】
分析图2可知,泥螺以有机腐殖质和互花米草、盐蒿、微体藻类为食,故螺在该生态系统中的成分是消费者和分解者;食物链是进行能量流动和物质循环的渠道。斑嘴鸭增加10kJ生物量,传递效率为10%,摄取泥螺和克氏原螯虾比例为3:1,则需要摄取生物量泥螺=10×3/4÷10%=75kJ、生物量克氏螯虾=10×1/4÷10%=25kJ,75kJ生物量泥螺和25kJ生物量克氏原螯虾需要消耗生产者=75÷10%+25÷10%=1000kJ生物量。但由于泥螺和克氏原螯虾还可从有机腐殖质中获取能量,因此需要消耗生产者的量小于1000kJ。
【小问3详解】
丹顶鹤通过舞蹈和声音来吸引雌性分别属于行为信息和物理信息,体现了生物种群的繁衍离不开信息传递;调查丹顶鹤卵的密度时,若地块较为狭长,则需要用等距取样法。
【小问4详解】
根据题意可知,蓬群落面临消失的危险,其种群数量应该明显减少,分析图4,乙种群从t2-t4的λ小于1,种群数量一直下降,t4-t5的λ等于1(种群数量不变)维持不变,故乙曲线最可能代表碱蓬种群,且在t4(t5)年数量最少。
【小问5详解】
分析图3,依据实验结果可以看出,随土壤盐度增加和含水量下降,互花米草比芦苇叶面积下降幅度小,使得互花米草在滨海湿地这样的环境中更具有竞争力,从而成功入侵。
23. 糖尿病是一种由于胰岛素分泌绝对不足或相对不足引起营养物质代谢紊乱的疾病,主要标志为高血糖,其中Ⅰ型糖尿病是由于病人的胰岛素分泌量绝对不足所导致的。下图展示了正常人体胰岛细胞内胰岛素的分泌调节过程,编号(1)~(4)表示运输方式。
(1)胰岛素能降低血糖体现了蛋白质具有________的功能。
(2)据图并结合所学分析,下列可能导致Ⅰ型糖尿病的原因是________。
A. 含有胰岛素的囊泡无法与细胞膜融合
B. 细胞中内质网或高尔基体功能受损
C. 线粒体受损导致供能不足进而影响(2)(3)
D. 细胞内K+浓度偏高或细胞外Ca2+浓度偏高
胰岛素是由胰腺内的胰岛B细胞分泌的。胰岛素的合成和加工依次经历前胰岛素原、胰岛素原、胰岛素三个阶段,主要过程如下图,图中mRNA是指导合成前胰岛素原的核酸,请回答:
(3)最初合成的一段信号肽序列的场所是________,信号肽序列被位于_______中的SRP识别,此时蛋白质的合成暂时中止,SRP与内质网上的______结合引导核糖体附着于内质网上,继续前胰岛素原的合成,并借助移位子进入内质网腔。
(4)内质网膜上的信号肽酶催化______键断裂,切除前胰岛素原的信号肽,产生胰岛素原。胰岛素原随内质网出芽产生的______进入到高尔基体,并被其腔中的蛋白酶将其中间的一段(C肽)脱去,最终生成胰岛素。
(5)高尔基体膜上的受体蛋白与信号蛋白功能不同的直接原因是______。
(6)将前胰岛素原的信号肽序列和C肽依次切除并加工后,所得三种产物(如下图)的分子质量与前胰岛素原相比,增加了________。
(7)研究人员分离出胰岛B细胞中的各种物质或结构,并在体外进行如下实验(“+”表示有,“-”表示没有)。(依据图中信息,及以上两题的信息来判断)
实验
mRNA
核糖体
SRP
内质网
高尔基体
实验产物
①
+
+
-
-
-
前胰岛素原
②
+
+
+
-
-
信号肽
③
+
+
+
+
-
?
④
+
+
+
-
+
?
⑤
+
+
+
+
+
请预测③-⑤组实验产物依次为______、______、______。(选填“前胰岛素原”、“信号肽”、“胰岛素原”、“胰岛素”)
【答案】(1)调节机体的生命活动(或信息传递) (2)ABC
(3) ①. 核糖体 ②. 细胞质基质 ③. SRP受体
(4) ①. 肽 ②. 囊泡
(5)氨基酸的种类、数目、排列顺序,肽链空间结构不同
(6)48 (7) ①. 胰岛素原 ②. 信号肽 ③. 胰岛素
【解析】
【分析】分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽“形成囊泡→细胞膜,整体过程需要线粒体提供能量。
【小问1详解】
胰岛素的化学本质是蛋白质,能降低血糖浓度,从而体现了蛋白质具有调节机体的生命活动(或信息传递)的功能。
【小问2详解】
Ⅰ型糖尿病是因为胰岛素分泌不足引起。
A、含有胰岛素的囊泡无法与细胞膜融合从而导致胰岛素无法释放,使其分泌不足,引起Ⅰ型糖尿病,A正确;
B、胰岛素属于分泌蛋白,胰岛B细胞中内质网或高尔基体功能受损,可能导致胰岛素分泌减少,引起Ⅰ型糖尿病,B正确;
C、线粒体受损导致供能不足影响(2),进而影响(3),最后影响胰岛素的分泌,引起Ⅰ型糖尿病,C正确;
D、细胞内K+浓度偏高或细胞外Ca2+浓度偏高,会促进胰岛素是分泌,不会引起Ⅰ型糖尿病,D错误。
故选ABC。
【小问3详解】
最初合成的一段信号肽序列的场所是游离的核糖体,分析图信号肽序列被位于细胞质基质中的SRP识别,此时蛋白质的合成暂时中止,SRP与内质网上的SRP受体结合引导核糖体附着于内质网上,继续前胰岛素原的合成,并借助移位子进入内质网腔。
【小问4详解】
氨基酸通过肽键相连,内质网膜上的信号肽酶催化肽键断裂切除前胰岛素原的信号肽,产生胰岛素原。分泌蛋白合成时通过囊泡运输,胰岛素原随内质网出芽产生的囊泡进入到高尔基体。
【小问5详解】
高尔基体膜上的受体蛋白与信号蛋白功能不同的直接原因是组成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序不同,肽链条数以及盘曲形成的蛋白质空间结构不同。
【小问6详解】
据图可知,切除并加工后共断裂3个肽键,需要消耗3分子水,形成了3个二硫键,所得三种产物的分子质量与前胰岛素原相比,增加了18×3-6=48。
【小问7详解】
由图可知,胰岛素先在游离核糖体上合成含信号肽多肽,多肽与 SRP 结合后翻译暂停,然后SRP与内质网上的受体结合,把(多聚)核糖体带到内质网上,继续翻译成前胰岛素原,并在内质网中切去信号肽,初步加工成胰岛素原,胰岛素原被高尔基体加工,形成胰岛素,实验③中,有 mRNA、核糖体、SRP、内质网,会翻译产生前胰岛素原;实验④中,有 mRNA、核糖体、SRP,但没有内质网,会形成信号肽,实验⑤中,有 mRNA、核糖体、SRP、内质网、高尔基体,故产物为胰岛素。
24. 硒是人和动物必需的微量元素,在自然界中常以有毒性的亚硒酸盐(SeO32-)等形式存在,某些微生物能将SeO32-还原为低毒性的单质硒。机体生长也需要Ca2+,Ca2+在细胞外可参与细胞间的信号传递,细胞通常会把细胞内的Ca2+运到细胞外。
(1)由于细胞膜功能特点是_____,SeO32-无法自由通过,需要借助膜上的_____进出细胞。这体现了细胞的功能是_____。
(2)科研人员选用细菌H作为实验材料对硒的跨膜运输进行研究,实验设计及结果见下表。
组号
处理条件
SeO32-的吸收速率(nmol/109个细胞)
I
将细菌H放入液体培养基(对照)
5.0
Ⅱ
将部分I组细菌放入含AgNO3(水通道蛋白抑制剂)的液体培养基中
1.1
Ⅲ
将部分I组细菌放入含2,4-DNP(细胞呼吸抑制剂)的液体培养基中
4.9
Ⅳ
将部分I组细菌放入含亚硫酸盐(SO32-)的液体培养基中
<0.5
比较Ⅲ组和I组,推测SeO32-主要以______方式进入细菌H。I和Ⅳ组结果表明_______。
(3)为验证水通道蛋白A在细菌H吸收SeO32-过程中功能,科学家对A基因进行改造:得到下图所示结果,推测A蛋白在细菌H吸收SeO32-中起关键作用。此推测的依据是:_______。
(4)下图是Ca2+通过载体蛋白跨细胞膜运输的模式图。在运输Ca2+时,载体蛋白通常被磷酸化,该过程由ATP的______与载体蛋白结合形成,伴随着能量的转移,叫做载体蛋白______,载体蛋白的空间结构_____(选填“发生”或“未发生”)改变;该载体蛋白的功能是______。
【答案】(1) ①. 选择透过性 ②. 转运蛋白 ③. 具有控制物质进出细胞
(2) ①. 协助扩散 ②. SO32-对SeO32-的跨膜运输具有抑制作用
(3)A基因突变的细菌H(菌株2)的吸收SeO32-速率显著低于正常的细菌H(菌株1);转入正常A基因的细菌H突变体(菌株3)完全恢复SeO32-吸收能力(高于菌株2,与菌株1接近)
(4) ①. 末端磷酸基团脱离下来(或远离A的磷酸基团脱离下来) ②. 磷酸化 ③. 发生 ④. 运输钙离子,催化ATP的水解
【解析】
【分析】细胞膜的结构特点:具有一定的流动性;细胞膜的功能特点:具有选择透过性。
【小问1详解】
由于细胞膜在功能上具有选择透过性,故细胞膜的功能特点为具有选择透过性,SeO32-无法自由通过,需要借助膜上的转运蛋白进出细胞,这体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。
【小问2详解】
细胞呼吸抑制剂会抑制细胞的呼吸作用,减少能量的供应,比较Ⅲ组和Ⅰ组,加入细胞呼吸抑制剂的实验组的SeO32-的吸收速率与对照组的吸收速率差别不大,说明细胞吸收SeO32-的主要方式为协助扩散,需要膜上转运蛋白的协助。Ⅳ组的处理是将部分I组细菌放入含亚硫酸盐(SO32-)的液体培养基中,结果SeO32-的吸收速率大大降低,因此Ⅰ和Ⅳ组结果表明SO32-对SeO32-的跨膜运输具有抑制作用。
【小问3详解】
分析题图:A基因突变的细菌H(菌株2)的SeO32-吸收速率显著低于正常的细菌H(菌株1);转入正常A基因的细菌H突变体(菌株3)完全恢复SeO32-吸收能力(高于菌株2,与菌株1接近),故推测A蛋白在细菌H吸收SeO32-中起着关键作用。
【小问4详解】
Ca2+通过载体蛋白跨细胞膜运输的方式为主动运输,需要消耗能量,因此其载体蛋白被磷酸化的过程由ATP的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合形成,载体蛋白的空间结构发生改变,伴随着能量的转移,该过程叫做载体蛋白的磷酸化,图示载体蛋白可以运输钙离子,还可以催化ATP的水解。
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2024-2025学年度第二学期第二次学情调研
高二生物
(考试时间:75分钟)
一、单项选择题:本部分包括15题,每题2分,共计30分。每题只有一个选项最符合题意
1. 下列有关细胞中化合物的叙述,正确的是( )
A. 胰岛素含有C、H、O、N、S,可促进肝糖原分解为葡萄糖
B. 构成血红蛋白的某些氨基酸中含有S、Fe等元素
C. 糖类、蛋白质和DNA都是生物大分子,由许多单体连接而成
D. 胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输
2. 磷酸肌酸(C-P) 是一种存在于肌细胞中的高能磷酸化合物,它和ATP在一定条件下可以相互转化。细胞在急需供能时,在酶的催化下,磷酸肌酸的磷酸基团转移到ADP分子上,余下部分为肌酸(C),这样可以在短时间内维持细胞中ATP含瓜的相对稳定。下列叙述错误的是( )
A. 磷酸肌酸转移磷酸基团的过程是放能反应
B. 磷酸肌酸是能量的一种储存形式,但不能直接为肌肉细胞供能
C. 剧烈运动时,肌细胞中磷酸肌酸与肌酸含量比值会有所升高
D. 磷酸肌酸和肌酸相互转化与ATP和ADP的相互转化相关联
3. 下列关于细胞中元素和化合物的叙述,正确的是( )
A. 细胞中的血红蛋白由于含大量元素铁而呈现红色
B. 醛固酮和抗利尿激素都属于脂质,都能调节水盐平衡
C. 常用放射性同位素14C、15N、32P进行生物学研究
D. 脂肪、性激素、淀粉的组成元素都是C、H、O
4. 图为植物的胞间连丝结构示意图,相关叙述正确的是( )
A. 细胞壁是系统的边界,其形成与高尔基体有关
B. 细胞膜主要由脂质和蛋白质组成,具有一定的流动性
C. 内质网参与形成胞间连丝,植物病毒不能通过胞间连丝
D. 由蛋白质、纤维素构成的细胞骨架也参与形成胞间连丝
5. 蛋白质在维持人体内环境稳态中发挥重要作用,下列不属于内环境中蛋白质功能的是( )
A. 参与维持内环境的渗透压 B. 调节机体细胞的代谢活动
C. 结合侵入内环境的病原体 D. 作为运输氧气和某些离子的转运蛋白
6. 某生物兴趣小组开展“探究不同温度对酵母菌种群数量变化的影响”的实验,相关叙述正确的是( )
A. 温度是本实验的自变量,属于密度制约因素
B. 显微计数时,先在计数室上方盖盖玻片,再沿凹槽边缘滴加样液
C. 计数前,需将血细胞计数板轻轻振荡几次,使酵母菌分布均匀
D. 使用普通盖玻片可能会由于盖玻片浮起而导致计数的结果偏大
7. 图示酶促反应过程,下列相关叙述正确的是( )
A. 酶与底物结合时构象发生变化,产物与酶脱离后酶构象恢复
B. 酶是具有专一性的生物大分子,一种酶只能催化一种生化反应
C. 酶的活性中心与底物结合后,ATP通过磷酰基转移为反应提供活化能
D. 多酶片含有多种消化酶,咀嚼后服用有助于酶充分与底物结合
8. 植物细胞壁分为三层,胞间层、初生壁和次生壁,其中初生壁主要由纤维素、半纤维素和果胶构成(图甲),纤维素的合成与纤维素合酶有关(图乙),相关叙述正确的是( )
A. 植物细胞有丝分裂末期,高尔基体合成大量纤维素
B. 分泌小泡为单层膜结构,与图中细胞壁的形成和细胞膜的更新有关
C. 由微管蛋白和纤维素构成的细胞骨架在图甲物质运输中起到重要作用
D. 蔗糖合酶能够催化蔗糖的水解反应,其合成与加工场所与微管蛋白相同
9. 黑藻有关叙述正确的是( )
A. 用黑藻观察细胞的质壁分离,液泡绿色逐渐加深
B. 黑藻是单细胞沉水植物,含叶绿体和中心体等多种细胞器
C. 以叶绿体为参照物,观察到黑藻细胞的胞质环流方向不一定相同
D. 叶绿体的存在会干扰黑藻细胞质壁分离现象
10. 下列关于细胞中化合物的叙述正确的是( )
A. 水能使植物枝叶保持挺立,缓和温度变化对植物的影响
B. 脂肪是细胞的主要能源物质,可由糖类转化而来
C. 多糖的结构多样性与其单体的种类、数目、排列顺序有关
D. 蛋白质的组成元素有C、H、O、N等,N主要分布在肽键中
11. 如图表示植物叶肉细胞中光合产物蔗糖运输至韧皮部薄壁细胞和伴胞的过程,下列相关叙述正确的是( )
A. 蔗糖经①运输至伴胞内不消耗ATP,属于协助扩散
B. ②可作为运输H+的载体,也能提高ATP水解时所需的活化能
C. 蔗糖经③运输到细胞外的过程中③的构象发生改变属于协助扩散
D. 蔗糖通过胞间连丝进入韧皮薄壁细胞,体现了细胞膜的信息交流功能
12. 肾小管是葡萄糖等物质重吸收的重要部位。下图是肾小管上皮细胞转运葡萄糖的示意图,其中SGLT₂、GLUT₂、钠-钾泵代表载体。下列相关叙述正确的是( )
A. SGLT₂和GLUT₂转运葡萄糖时所需的能量来源不同
B. Na⁺和 K⁺都通过钠-钾泵跨膜运输不能体现载体专一性
C. 钠-钾泵还可为 ATP 的水解提供所需的活化能
D. 抑制肾小管上皮细胞呼吸强度将会影响葡萄糖重吸收速率
13. 下列生物学研究和科学方法对应错误的是( )
A. 分离细胞中的细胞器——差速离心法
B. 人鼠细胞融合实验——放射性同位素标记法
C. 制作真核细胞的三维结构模型——模型建构法
D. 研究分泌蛋白的合成与运输——放射性同位素标记法
14. 大肠杆菌是科学研究中常见的一种微生物,下列有关大肠杆菌的叙述正确的是( )
A. 细胞内不含游离的磷酸基团
B. 染色体位于拟核区域
C. 遗传物质含5种碱基
D. 属于细胞和个体层次
15. 最新研究揭示线粒体有两种分裂方式:中区分裂和外围分裂(图1和图2),正常情况下线粒体进行中区分裂;当线粒体出现轻微损伤时,线粒体进行外围分裂,产生大小不等的线粒体,小的子线粒体不包含线粒体DNA(mtDNA),继而发生线粒体自噬。下列相关叙述正确的是( )
A. 可利用密度梯度离心法分离出线粒体,在光学显微镜下观察其分裂情况
B. 推测线粒体损伤过大时,损伤线粒体可被膜包裹并在溶酶体协助下分解
C. 线粒体自噬过程需要溶酶体中的多种水解酶的参与,利于细胞正常代谢
D. 中区分裂可导致线粒体数量增加,外围分裂直接导致线粒体数量减少
二、多项选择题:本部分包括4题,每题3分,共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
16. 甲、乙、丙图分别表示酶浓度定时,反应速率和反应物浓度、温度、pH的关系。丁图表示在最适温度下该酶促反应生成氨基酸的量与时间的关系曲线。下列有关表述错误的是( )
A. 图甲中,反应速率最终不再上升是因为酶的活性下降所致
B. 图乙中,a点对应的温度称为最适温度,也是保存该酶的最适温度
C. 图丙中,pH从5上升到10的过程中,酶活性不变
D. 图丁中,c点和d点相关酶促反应的速率都处于最大值
17. 图1表示细胞膜上的K+通道,图2表示细胞膜上的钠钾泵的作用机制。下列叙述错误的是( )
A. K+通过通道蛋白时,与通道蛋白结合使其打开
B. K+进出细胞的跨膜运输方式不同,但都需要转运蛋白
C. 钠钾泵有利于神经细胞动作电位的形成,对静息电位的形成无影响
D. Na+、K+和钠钾泵的结合与离子浓度有关,与钠钾泵是否磷酸化无关
18. 下图为研究渗透作用的实验装置,漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液,水分子可以透过半透膜,而蔗糖分子则不能。当渗透达到平衡时,液面差为m。下列叙述正确的是( )
A. 渗透平衡时,溶液S1的浓度等于溶液S2的浓度
B. 若向漏斗中加入蔗糖分子,则平衡时m变大
C. 达到渗透平衡时,仍有水分子通过半透膜进出
D. 若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液,再次平衡时m将增大
19. 下列有关高中生物实验,相关叙述错误的是( )
A. 探究土壤微生物对落叶的分解作用时,应将对照组土壤灭菌以排除土壤微生物的作用
B. 调查草本植物的种群密度最好选择单子叶植物,样方大小一般以1m2的正方形为宜
C. 研究土壤中小动物类群丰富度,自制吸虫器中吸气玻管的一端应用纱布扎紧
D. 用不同浓度的生长素调节剂处理枝条,浸泡法要求的溶液浓度较低,并且最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理
三、非选择题:本部分包括5题,共计58分。
20. 鼠源抗体的恒定区易被人体免疫系统识别而失去作用,科研人员研制人鼠嵌合抗体以期降低免疫排斥,过程如下图1。图1中引物已按照退火时与模板链结合位置画出,转录时a链为模板链。
限制酶
识别序列和切割位点
ScaI
5'AGT↓ACT3'
XbaI
5'A↓CTAGA3'
MboI
5'GTIAC3'
(1)启动子的基本单位是______,启动子的作用是________,复制原点中通常含A/T碱基对多,原因是________。
(2)pBC1载体中P1、P2两个启动子转录下游基因时模板链是否相同?________。
(3)已知融合基因的a链的序列为5'-CGCTACTCATTGCTGCG…CGGATGAGCGCGTAGAT-3'。利用PCR技术扩增融合基因时,某同学设计了如下的4种引物,引物1、2对应的序列分别为______、______。
A.5'-ACTAGACGCTACTCATTGCTGCG-3'
B.5'-AGTACTATCTACGCGCTCATCCG-3'
C.5'-AGTACTTAGATGCGCGAGTAGGC-3'
D.5'-ACTAGAGCGATGAGTAACGACGC-3'
(4)图1步骤②常用的物理转化方法为______,加入______后初步筛选出发______荧光的受精卵用于后续操作。
(5)图2为PCR扩增融合基因时的参数设定。步骤甲的作用______步骤戊应设定跳转到步骤______。如果开始的融合基因只有1个,第3次循环至少需要引物______对。
21. 人类表皮因子受体(HER-2)会在某些乳腺癌细胞中合成,该类癌细胞称为HER-2阳性乳腺癌细胞,临床上可用抗体-药物偶联物(ADC)靶向治疗,制备ADC的过程如图1所示。回答问题:
(1)动物细胞培养时,培养基除了添加葡萄糖、氨基酸等必要的营养成分外,往往还需加入一定量的______,为防止有害代谢物的积累,可采用_____的方法。
(2)每隔2周用相同抗原注射小鼠1次,共注射3次,其目的是______,最后一次免疫后第3天;取______(器官)内部分组织制成细胞悬液与骨髓瘤细胞诱导融合,常用的生物诱导剂是______。
(3)步骤②的细胞经_____培养基选出杂交瘤细胞,再经过步骤③_______才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞,通过体内扩大培养最后从_____中分离的单克隆抗体制备ADC,图1的ADC中起定位导向作用是______(填“a”或“b”)。
(4)研究发现,ADC在患者体内的作用如图2所示。ADC进入乳腺癌细胞后,细胞中的溶酶体可将其水解,释放出的药物最终作用于细胞核,导致细胞凋亡,推测其原理是_____。
(5)为探究不同种类药物的ADC的杀伤力,研究人员将等量药物E、F、E+F分别连接到单克隆抗体上,制得三种ADC,选用表达HER-2的乳腺癌细胞株(HER2+)和不表达HER-2的乳腺癌细胞株(HER2-)进行体外毒性实验,结果如图3。
①为了与实验组形成对照,对照组要添加等量的_______。
②据图3分析,可以得到的实验结论有:_______。
22. 互花米草作为一种生态工程植物被引入国内,但因互花米草对本地物种具有极强的竞争力,挤占本土动植物生存空间,导致潮间带生物多样性和湿地生态服务功能降低,因此,亟须遏制互花米草在我国滨海地区快速扩张的势头。下图1是某科研团队黄河入海口南侧潮间带的研究区域。下图2是互花米草生境中部分食物网关系。
注:A、B、C、D、E分别表示桎柳、芦苇、盐地碱蓬、光滩、海草
(1)植被带按图1顺序从海洋向陆地发展,这体现了该群落_______结构。若研究该湿地中芦苇的生态位,通常需要研究它的______(至少2个)
(2)图2中泥螺在该生态系统中的成分是______。图中的食物链是_____的渠道。若斑嘴鸭摄食泥螺和克氏原螯虾的比例为3:1,则斑嘴鸭每增加10KJ的生物量,按10%的能量传递效率计算,通过食物网需要消耗生产者______(填“=”或“>”或“<”)1000KJ的生物量。
(3)在繁殖季节,该区域雄性丹顶鹤会通过一系列的舞蹈和声音来吸引雌性,该过程中传递的有______信息,体现了信息传递的作用是_______,用样方法调查丹顶鹤卵的密度时,若地块较为狭长,则需用______法取样。
(4)由于芦苇和互花米草对碱蓬的双向挤压,特别是互花米草入侵改变了本地种间竞争格局,致使碱蓬群落面临消失的危险,据图4分析,最可能代表碱蓬种群的是曲线_______(填“甲”或“乙”),它在_______年数量最少。
(5)芦苇是本土植物,由于与互花米草具有相似的生态位,二者竞争激烈。研究人员对该地区10块湿地进行调查,每块湿地随机选取5个样方,采集植物和土壤样本,测定相关数据,结果如图3.据图分析,互花米草成功入侵的原因是________。
23. 糖尿病是一种由于胰岛素分泌绝对不足或相对不足引起营养物质代谢紊乱的疾病,主要标志为高血糖,其中Ⅰ型糖尿病是由于病人的胰岛素分泌量绝对不足所导致的。下图展示了正常人体胰岛细胞内胰岛素的分泌调节过程,编号(1)~(4)表示运输方式。
(1)胰岛素能降低血糖体现了蛋白质具有________的功能。
(2)据图并结合所学分析,下列可能导致Ⅰ型糖尿病的原因是________。
A. 含有胰岛素的囊泡无法与细胞膜融合
B. 细胞中内质网或高尔基体功能受损
C. 线粒体受损导致供能不足进而影响(2)(3)
D. 细胞内K+浓度偏高或细胞外Ca2+浓度偏高
胰岛素是由胰腺内的胰岛B细胞分泌的。胰岛素的合成和加工依次经历前胰岛素原、胰岛素原、胰岛素三个阶段,主要过程如下图,图中mRNA是指导合成前胰岛素原的核酸,请回答:
(3)最初合成的一段信号肽序列的场所是________,信号肽序列被位于_______中的SRP识别,此时蛋白质的合成暂时中止,SRP与内质网上的______结合引导核糖体附着于内质网上,继续前胰岛素原的合成,并借助移位子进入内质网腔。
(4)内质网膜上的信号肽酶催化______键断裂,切除前胰岛素原的信号肽,产生胰岛素原。胰岛素原随内质网出芽产生的______进入到高尔基体,并被其腔中的蛋白酶将其中间的一段(C肽)脱去,最终生成胰岛素。
(5)高尔基体膜上的受体蛋白与信号蛋白功能不同的直接原因是______。
(6)将前胰岛素原的信号肽序列和C肽依次切除并加工后,所得三种产物(如下图)的分子质量与前胰岛素原相比,增加了________。
(7)研究人员分离出胰岛B细胞中的各种物质或结构,并在体外进行如下实验(“+”表示有,“-”表示没有)。(依据图中信息,及以上两题的信息来判断)
实验
mRNA
核糖体
SRP
内质网
高尔基体
实验产物
①
+
+
-
-
-
前胰岛素原
②
+
+
+
-
-
信号肽
③
+
+
+
+
-
?
④
+
+
+
-
+
?
⑤
+
+
+
+
+
请预测③-⑤组实验产物依次______、______、______。(选填“前胰岛素原”、“信号肽”、“胰岛素原”、“胰岛素”)
24. 硒是人和动物必需的微量元素,在自然界中常以有毒性的亚硒酸盐(SeO32-)等形式存在,某些微生物能将SeO32-还原为低毒性的单质硒。机体生长也需要Ca2+,Ca2+在细胞外可参与细胞间的信号传递,细胞通常会把细胞内的Ca2+运到细胞外。
(1)由于细胞膜功能特点是_____,SeO32-无法自由通过,需要借助膜上的_____进出细胞。这体现了细胞的功能是_____。
(2)科研人员选用细菌H作为实验材料对硒跨膜运输进行研究,实验设计及结果见下表。
组号
处理条件
SeO32-吸收速率(nmol/109个细胞)
I
将细菌H放入液体培养基(对照)
5.0
Ⅱ
将部分I组细菌放入含AgNO3(水通道蛋白抑制剂)的液体培养基中
1.1
Ⅲ
将部分I组细菌放入含2,4-DNP(细胞呼吸抑制剂)的液体培养基中
4.9
Ⅳ
将部分I组细菌放入含亚硫酸盐(SO32-)的液体培养基中
<0.5
比较Ⅲ组和I组,推测SeO32-主要以______方式进入细菌H。I和Ⅳ组结果表明_______。
(3)为验证水通道蛋白A在细菌H吸收SeO32-过程中的功能,科学家对A基因进行改造:得到下图所示结果,推测A蛋白在细菌H吸收SeO32-中起关键作用。此推测的依据是:_______。
(4)下图是Ca2+通过载体蛋白跨细胞膜运输的模式图。在运输Ca2+时,载体蛋白通常被磷酸化,该过程由ATP的______与载体蛋白结合形成,伴随着能量的转移,叫做载体蛋白______,载体蛋白的空间结构_____(选填“发生”或“未发生”)改变;该载体蛋白的功能是______。
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