内容正文:
高二生物学
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.眼虫又名裸藻,是一种单细胞生物,其结构如图所示。下列有关眼虫的叙述,正确的是( )
A. 与T2噬菌体的遗传物质相同,都能发生染色体变异
B. 与酵母菌合成ATP的场所相同,均在线粒体中
C. 眼虫、支原体、动物细胞均无细胞壁
D. 眼虫属于真核生物,判断依据是其能进行光合作用
2.水和无机盐对维持生物体的正常生理功能至关重要。下列说法正确的是( )
A. 越冬植物体内自由水与结合水的比值升高,以增强抗寒能力
B. 人体缺碘会导致甲状腺激素合成受阻,进而影响生长发育
C. 无机盐在细胞中都以离子形式存在,如Na+、K+
D. 用蒸馏水处理红细胞可使其吸水涨破,释放出的主要成分是无机盐
3.从某高等动物组织中提取的含有18种氨基酸的某种胶原蛋白,可以用来制作手术缝合线。手术后一段时间,这种缝合线可以被人体组织吸收。下列叙述错误的是( )
A. 高温处理过的胶原蛋白可与双缩脲试剂发生颜色反应
B. 这种缝合线需要分解成氨基酸才可被人体细胞吸收利用
C. 若该胶原蛋白由p条肽链、q个氨基酸组成,则至少含p+q个氮原子
D. 胶原蛋白具有一定空间结构与氨基酸之间能够形成氢键等有关
4.细胞中各种细胞器的形态、结构不同,在功能上也各有分工。下列叙述错误的是( )
A. 分离叶绿体、内质网、线粒体等细胞器可选用差速离心法
B. 内质网和高尔基体结构的稳定依赖于细胞骨架
C. 线粒体是有双层膜结构的细胞器,是葡萄糖分解产生丙酮酸的场所
D. 中心体由两个相互垂直的中心粒及周围物质组成
5.某兴趣小组将植物叶片表皮细胞依次置于甲、乙、丙三种浓度的蔗糖溶液中,一段时间后进行观察,整个实验过程植物细胞都有活性,实验结果如图。下列分析正确的是( )
A. 甲溶液中植物细胞的失水速率逐渐加快
B. 转移到乙溶液中的植物细胞会发生吸水过程
C. 转移到丙溶液中的植物细胞细胞液浓度与丙浓度相等
D. 该实验无法确定甲、乙、丙起始浓度的相对大小
6.大多数酶是球蛋白,表面有一个或多个袋状的凹陷为其活性部位。只有底物分子与活性部位精确契合,催化反应才能发生。酶与底物结合后,常常会挤压或扭曲底物的某个化学键。下列叙述正确的是( )
A. 温度、pH和底物浓度都会影响酶的催化活性
B. 酶都是在核糖体上以氨基酸为原料进行生物合成的
C. 酶活性部位结构的特异性与酶的专一性密切相关
D. 酶挤压或扭曲底物的某个化学键可为反应提供能量
7.研究发现,细胞进入有丝分裂后,细胞中的ATP水平下调,MCU蛋白(钙单向转运体)发生磷酸化并活化,细胞质基质内的Ca2+通过MCU蛋白快速大量进入线粒体,使线粒体内Ca2+浓度突然快速增加(即线粒体钙闪),从而促进线粒体内的细胞呼吸过程。下列说法正确的是( )
A. 题述ATP水平下调是由DNA复制和蛋白质合成导致的
B. 线粒体钙闪可能会加快ATP与ADP之间的转化速率
C. 敲除细胞中的MCU蛋白基因会使葡萄糖消耗速率加快
D. 细胞内ATP水平下调激活MCU蛋白的过程不消耗ATP
8.某同学在观察洋葱(2N=16)根尖分生区细胞时,看到以下三幅细胞图像。下列叙述正确的是( )
A. 细胞①的时期核中进行了DNA复制和有关蛋白质的合成
B. 细胞②中染色体组数加倍,细胞中一定含有同源染色体
C. 细胞③中同源染色体的非姐妹染色单体可互换相应片段
D. 显微镜下可观察到一个细胞依次经历①③②三个阶段
9.人体内的骨骼肌肌母细胞在肌肉损伤时能增殖、分化成新的肌纤维,在体外特定培养条件下,肌母细胞可通过激活MyoD(成肌分化抗原)基因进行分化并丧失干细胞潜能。下列叙述错误的是( )
A. 基因决定的受损肌纤维被清除的过程属于细胞坏死
B. 与胚胎细胞相比,肌母细胞的分化程度更高
C. 通过检测细胞中MyoD基因是否表达可确定该细胞是否分化
D. 肌母细胞与肌纤维中的核DNA相同,RNA、蛋白质种类不完全相同
10.泡菜是我国传统发酵技术应用的代表,下列叙述错误的是( )
A. 泡菜制作过程中乳酸菌的数量变化呈现“S”形增长,并一直维持在环境容纳量水平
B. 在盐水中加少量“陈泡菜水”可缩短泡菜制作时间,主要是因为陈泡菜水中含有大量乳酸菌
C. 制作泡菜的菜料应完全淹没在煮沸后冷却的盐水中,以创造无氧环境并抑制杂菌生长
D. 泡菜中亚硝酸盐含量与腌制时间长短、温度和食盐用量有关,通常在腌制初期达到峰值,后逐渐下降
11.自生固氮菌是土壤中能独立固定空气中氮气的细菌。科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离实验,相关实验流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 该实验中取样获取的土壤一般取自浅层土壤
B. 图中纯化培养固氮菌时需用灭菌后的涂布器蘸取菌液并均匀地涂布在培养基表面
C. 图中所用培养基不需要添加氮源,培养基的pH应在灭菌前调制成中性或弱碱性
D. 结合图示并通过计算可知每克土壤中含有的自生固氮菌数目约为1.8×109个
12.某科研小组发现某种植物(M)耐盐碱,控制性状的基因位于细胞质中,另一种植物(N)雄性不育,控制性状的基因位于染色体上。该科研小组欲利用植物体细胞杂交技术培育耐盐碱的雄性不育植物(目标植株)用于科研,相关方案如图所示(序号表示过程,融合时只考虑两个原生质体的融合)。下列叙述正确的是( )
A. 过程②可用离心法促进原生质体的融合,也可用化学试剂无水乙醇
B. 图示④过程所用培养基需添加一定比例的生长素和细胞分裂素
C. 植物体细胞融合成功的标志是两个细胞核融合为一个细胞核
D. 选出在高浓度盐溶液中可存活的甲细胞并继续对其培育为丁即可得到目标植株
13.2024年2月,我国科研人员首次采用体细胞核移植技术对现存藏羊群体中的优良个体进行种质复原保存,并用于良种藏羊高效繁育,选择藏羊中优良欧拉型良种公羊和湖羊母羊,顺利培育了“克隆藏羊”,基本过程如图所示。下列分析正确的是( )
A. 甲羊为湖羊母羊,采集其卵母细胞在体外培养到排出两个极体之后再去核
B. ③过程得到重构胚,后期需用物理或化学方法激活重构胚
C. ④过程依次经历囊胚、桑葚胚、原肠胚等发育阶段
D. 丁羊为克隆藏羊,其遗传物质全部来自乙羊,性状与乙羊一致
14.DNA、RNA、蛋白质等在物理和化学性质方面存在差异,可以利用这些差异,选择适宜的方法对它们进行提取。下列有关“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述,正确的是( )
A. 不能选用哺乳动物血液作为材料,因为血液有颜色会影响后续对DNA鉴定的观察
B. 对材料进行充分研磨后需用单层滤纸过滤以除去研磨液中的杂质
C. 用预冷的酒精溶液析出DNA可防止DNA的结构被破坏
D. 根据DNA的特殊组成分析,二苯胺最可能与脱氧核糖或任一碱基发生反应而出现蓝色
15.天然胰岛素易形成二聚体或六聚体,皮下注射胰岛素后往往要经历一个逐渐解离为单体的过程,这在一定程度上延缓了疗效。科研人员发现,将胰岛素B28位的脯氨酸替换为天冬氨酸或与B29位的赖氨酸交换位置,可有效抑制胰岛素的聚合,由此研发出的速效胰岛素类似物产品已经在临床上广泛应用。下列叙述正确的是( )
A. 该工程属于蛋白质工程,其生产的蛋白质是自然界已有的蛋白质
B. 胰岛素改造的基本思路与天然蛋白质的合成过程相同
C. 替换氨基酸时需要用特定的蛋白酶将特定部位的肽键水解
D. 胰岛素类似物想要达到预设的疗效,还需检测其高级结构是否正确
16.转基因作物的推广种植取得了巨大的经济效益,但也促使人们关注转基因作物的安全性问题。下列叙述正确的是( )
A. 目的基因的检测和鉴定是培育转基因生物的核心工作
B. 我国采取颁布相关法规和减少农业转基因技术的研发等措施来保证转基因产品的安全性
C. 用农业转基因生物加工制成的产品一定含有转基因成分
D. 科学家将玉米的α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中可以防止基因污染
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17.细胞可维持正确折叠蛋白质的稳定性,同时降解错误折叠蛋白质,从而实现蛋白质稳态。维持蛋白质稳态对于人体的正常生理功能至关重要。错误折叠的异常蛋白会导致疾病的发生。我国科学家发明一种小分子绑定化合物ATTEC,这种“小分子胶水”(ATTEC)能将自噬标记物LC3和错误折叠的异常蛋白黏在一起,形成黏附物,进而将黏附物包裹形成自噬体进行降解,从而达到治疗疾病的目的。其过程如图1所示。
(1)分泌蛋白等蛋白质最初在核糖体内合成,后依次经过 ______ 折叠、修饰后转运至相应部位发挥功能。
(2)ATTEC与异常蛋白的结合具有一定的 ______ ,溶酶体膜和自噬体膜能相互转化的原因是 ______ 。
(3)研究发现,在亨廷顿舞蹈症(HD)患者的大脑中,突变后的mHTT蛋白会使得纹状体神经退行,造成神经元的大量死亡,最终表现为运动障碍、认知障碍等症状。研究表明,ATTEC可有效治疗HD,试分析其作用机制: ______ 。
(4)网织红细胞是哺乳动物红细胞成熟过程中的一个阶段,细胞内存在大量血红蛋白,若某些血红蛋白出现错误折叠形成不正常的空间结构,则它们会被一种特殊的途径所降解。科研人员检测了该细胞在不同条件下错误折叠蛋白质的降解率,结果如图2。据图2结果分析:ATP能够 ______ (填“促进”或“抑制”)蛋白质的降解;你认为参与蛋白质降解的酶是不是溶酶体中的酸性水解酶,并说明理由。 ______ (是/不是),理由是 ______ 。
18.我国的“杂交水稻之父”袁隆平带领团队培育的抗盐水稻,为人类更好地利用盐碱地提供了可能。细胞质基质中积累的Na+会抑制胞质酶的活性,植物根部细胞通过多种途径降低细胞质基质中Na+浓度,从而降低盐胁迫的损害,部分生理过程如图所示,请回答以下问题:
(1)图示各结构中H+浓度存在明显差异,这种差异主要由位于 ______的H+-ATP泵来维持。H+-ATP泵在转运H+时,其构象 ______(填“发生”或“不发生”)改变。
(2)依据H+的这种分布特点,Na+转运到胞外的运输方式是 ______。若使用ATP抑制剂处理细胞,Na+的排出量会明显 ______(填“增加”、“不变”或“减少”)其原因是 ______。
(3)据图分析,水稻在盐胁迫条件下,根部细胞降低细胞质基质中Na+浓度的途径有 ______。
(4)耐盐水稻的叶片背面有一粒粒白色的盐分结晶,它们是由盐腺细胞中大量的小囊经过融合过程分泌出来的,该过程体现了细胞膜的结构特点是 ______。
19.仙人掌是典型的旱生植物,其在长期干旱条件下进化出的光合作用模式,与C3、C4植物光合作用存在明显区别;如图为仙人掌光合作用CO2同化途径。回答下列问题:
(1)白天仙人掌可将 ______过程产生的CO2运入叶绿体参与 ______循环完成光合作用过程。
(2)沙漠中的仙人掌通常在白天关闭气孔,夜间气孔开放,将吸收的CO2与 ______结合被固定,并最终将苹果酸储存在液泡中而不是细胞质基质中,据图分析这种存储的生理学意义在于 ______;与C4植物将CO2固定和暗反应(分别在叶肉细胞和维管束鞘细胞中进行)在空间上分开相比,仙人掌将CO2固定和暗反应选择在 ______,因而更加适应干旱环境。
(3)某生物兴趣小组欲利用“密闭透明容器”验证仙人掌“夜间吸收CO2”的特性,请设计实验,简要写出实验思路和预期实验结果。
实验思路:______。
预期实验结果:______。
20.埃博拉病毒(EBoV)是世界上最高级别的病毒之一。病毒一旦入侵人体,医学治疗的速度就很难赶上病毒攻击人体的速度,使它具有较强的传染性和高达90%的病死率。如图为制备抗埃博拉病毒单克隆抗体的过程。回答下列问题:
(1)制备单克隆抗体技术的基础是 ______。制备抗埃博拉病毒单克隆抗体时,需要在一定时间内用灭活的EBoV对小鼠间隔注射3次,目的是 ______。细胞A的特点是 ______。
(2)诱导动物细胞融合获得的是多种类型的杂交细胞,原因是 ______。
(3)单克隆抗体制备过程中要经过多次筛选。第一次筛选的目的是 ______,后续筛选所用的方法是 ______,经过多次筛选,可获得足够数量的能分泌抗埃博拉病毒抗体的细胞。抗埃博拉病毒单克隆抗体的特点是 ______(写出2点)。
(4)将两次筛选后的特定杂交瘤细胞注入小鼠腹腔,并从腹水中提取单克隆抗体,在鉴定其特异性时,操作思路为 ______。
21.胆碱脱氢酶(beta)在植物体内的作用主要体现在提高植物的耐盐性和耐低温能力上。研究人员通过转基因技术将beta基因导入棉花中(部分过程如图所示),beta基因的表达显著提高了棉花叶片中甜菜碱的含量,进而增强了棉花的耐盐和耐低温能力。回答下列问题:
(1)为了获得相同的末端,应用两种限制酶 ______同时切割目的基因片段和质粒,用限制酶切割目的基因和质粒时,破坏的化学键是 ______;与只用一种限制酶酶切相比,采用双酶切的目的在于避免 ______。
(2)利用PCR技术对beta基因进行扩增时,为了合成引物需要已知 ______,且设计的引物序列不能过短,原因是 ______。
(3)基因表达载体上具有启动子,其作用为 ______;应将beta基因插入到质粒的位置是 ______。
(4)获得的重组质粒可通过 ______(写出2种)方法导入到棉花细胞中。
(5)若要鉴定beta基因是否表达,从分子水平上可以用 ______的方法。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、眼虫是真核生物,与T2噬菌体的遗传物质相同,都是DNA,但是眼虫能发生染色体变异,T2噬菌体没有细胞结构,没有染色体,不能发生染色体变异,A错误;
B、酵母菌合成ATP的场所有细胞质基质和线粒体中,而图中眼虫有线粒体和叶绿体,其合成ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体,B错误;
C、支原体、动物细胞均无细胞壁,由图可知,眼虫也没有细胞壁,C正确;
D、眼虫属于真核生物,判断依据是细胞内有以核膜为界限的细胞核,D错误。
故选:C。
由图可知,眼虫细胞内有以核膜为界限的细胞核,是真核生物。
本题主要考查真核生物和原核生物的相关知识,意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点、把握知识间内在联系、形成知识网络的能力。
2.【答案】B
【解析】解:A、自由水与结合水比值越高,细胞代谢越旺盛,抗逆性越差,故越冬植物体内自由水与结合水的比值降低,结合水比例增加,以增强抗寒能力,A错误;
B、碘是合成甲状腺激素的原料,人体缺碘会导致甲状腺激素合成受阻,甲状腺激素能促进生长发育等,所以会影响生长发育,B正确;
C、无机盐在细胞中大多数以离子形式存在,少数以化合物形式存在,C错误;
D、无机盐可以维持细胞的形态,用蒸馏水处理红细胞可使其吸水涨破,释放出的主要成分是血红蛋白等蛋白质,不是无机盐,D错误。
故选:B。
1、许多无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动重要重要作用,有的无机盐是某些复杂化合物的组成成分,有的无机盐还对于调剂酸碱平衡和渗透压具有重要作用。
2、细胞内水的存在形式是自由水与结合水,自由水与结合水不是一成不变的,可以相互转化,自由水与结合水比值越高,细胞代谢越旺盛,抗逆性越差,反之亦然。
本题考查水和无机盐的作用的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力。
3.【答案】C
【解析】解:A、高温处理会使蛋白质变性,破坏的是蛋白质的空间结构,但肽键并未断裂。双缩脲试剂能与蛋白质中的肽键发生颜色反应,所以高温处理过的胶原蛋白仍可与双缩脲试剂发生颜色反应,A正确;
B、蛋白质是大分子物质,不能直接被人体细胞吸收,这种缝合线(胶原蛋白)需分解成氨基酸才可被人体细胞利用,B正确;
C、每个氨基酸至少含有一个氮原子,而且,氨基酸脱水缩合前后,氮原子数目不变,若该胶原蛋白由p条肽链、q个氨基酸组成,则至少含q个氮原子,C错误;
D、氨基酸之间能够形成氢键等相互作用,使得胶原蛋白具有一定空间结构,D正确。
故选:C。
1、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和另一个氨基酸分子的氨基相连接,同时脱出一分子水的过程,连接两个氨基酸的化学键是肽键。
2、蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。
本题考查了蛋白质的合成过程、蛋白质的鉴定等相关内容,考查考生把握知识之间的内在联系,构建知识网络的能力,难度适中。
4.【答案】C
【解析】解:A、分离各种细胞器的常用方法是差速离心法,A正确;
B、细胞骨架也具有锚定并支撑内质网和高尔基体等多种细胞器的功能,内质网和高尔基体结构的稳定依赖于细胞骨架,B正确;
C、线粒体是有氧呼吸主要场所,葡萄糖分解产生丙酮酸的场所是细胞质基质,C错误;
D、中心体分布于动物和某些低等植物细胞,由两个互相垂直排列的中心粒(许多管状物组成)及周围物质组成,D正确。
故选:C。
内质网是细胞内蛋白质的合成和加工,以及脂质合成的“车间“;高尔基体对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间'及发送站”;线粒体是有氧呼吸的主要场所细胞的“动力车间”;叶绿体是植物细胞进行光合作用的场所。
本题考查细胞器的相关知识,要求考生识记细胞中各种细胞器的结构、分布和功能,能对细胞器的相关知识进行归纳总结,再结合所学的知识准确判断各选项。
5.【答案】B
【解析】解:A:在甲溶液中,植物细胞发生质壁分离,随着细胞失水,细胞液浓度逐渐增大,与外界溶液浓度差逐渐减小,所以植物细胞的失水速率应逐渐减慢,而不是加快,A错误。
B:从甲溶液转移到乙溶液中,植物细胞少部分处于质壁分离状态,说明有部分细胞从失水状态转变为吸水或水分进出平衡状态,整体上细胞会发生吸水过程,B正确。
C:转移到丙溶液中的植物细胞未发生质壁分离,此时细胞液浓度大于或等于丙溶液浓度,而不是一定相等,C错误。
D:根据植物细胞在三种溶液中的质壁分离情况,在甲溶液中绝大部分发生质壁分离,在乙溶液中少部分发生质壁分离,在丙溶液中未发生质壁分离,可确定蔗糖溶液起始浓度甲>乙>丙,D错误。
故选:B。
渗透作用是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。发生渗透作用需要两个条件:一是有半透膜,二是半透膜两侧溶液存在浓度差。对于植物细胞而言,液泡膜、细胞质及细胞膜共同构成的原生质层相当于半透膜。细胞液与外界溶液之间若存在浓度差,水分子就会从水势高(溶液浓度低)的一侧通过原生质层向水势低(溶液浓度高)的一侧扩散。比如,将植物细胞放在高浓度蔗糖溶液中,细胞液浓度低于外界蔗糖溶液浓度,细胞就会失水;若放在清水中,细胞液浓度高于清水,细胞就会吸水。当植物细胞处于外界溶液浓度高于细胞液浓度的环境中时,细胞通过渗透作用失水,细胞液中的水分透过原生质层进入外界溶液,导致细胞壁和原生质层都收缩。由于原生质层的伸缩性比细胞壁大,随着细胞不断失水,原生质层会与细胞壁逐渐分离,这就是质壁分离现象。
本题主要考查植物细胞的渗透吸水和失水以及质壁分离相关知识,要求学生理解细胞液浓度与外界溶液浓度的关系对细胞吸水、失水的影响,是对渗透作用原理在植物细胞中应用的典型考查。
6.【答案】C
【解析】解:A.温度、pH属于影响酶活性的外界条件,通过改变酶的空间结构影响其活性;而底物浓度仅影响反应速率,不改变酶活性本身,A错误;
B.蛋白质类酶确实在核糖体上以氨基酸为原料合成,但RNA类酶(如核酶)通过转录过程在细胞核中合成,不依赖核糖体,B错误;
C.题干中“底物分子与活性部位精确契合“的描述,直接体现了酶活性部位结构的特异性是酶专一性的物质基础,二者存在因果关系,C正确;
D.酶通过改变底物化学键的空间构型降低反应活化能,但活化能的降低是酶催化作用的本质,而非提供反应所需能量,D错误;
故选:C。
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;
2、酶的特性:高效性、专一性和作用条件温和的特性。
本题考查酶的结构与功能相关知识,意在考查考生的识记和分析能力。
7.【答案】B
【解析】解:A.题述ATP水平下调虽然可能与DNA复制和蛋白质合成有关,但题干未明确说明具体原因,因此无法直接得出该结论,A错误;
B.线粒体钙闪通过促进线粒体内的细胞呼吸过程,加速ATP生成,从而加快ATP与ADP之间的转化速率,B正确;
C.MCU蛋白缺失导致线粒体钙闪受阻,细胞呼吸被抑制,葡萄糖消耗速率应减慢而非加快,C错误;
D.MCU蛋白的磷酸化需要ATP参与,因此该过程消耗ATP,D错误;
故选:B。
由题目分析可知:细胞进入有丝分裂期后,线粒体中Ca2+浓度突然快速增加,该过程需要线粒体钙单向转运蛋白(MCU)参与,由内膜两侧的H+浓度梯度提供动力。Ca2+可以促进有氧呼吸相关酶的活性,从而加强有氧呼吸,为细胞提供更多的能量。
本题考查线粒体钙闪与细胞呼吸调控的相关知识,意在考查考生的识记和分析能力。
8.【答案】B
【解析】解:A、细胞①处于有丝分裂前期,DNA复制和有关蛋白质的合成发生在分裂间期,而不是前期,A错误;
B、细胞②处于有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体组数加倍,洋葱为二倍体生物,有丝分裂后期细胞中一定含有同源染色体,B正确;
C、细胞③处于有丝分裂中期,有丝分裂过程中不会发生同源染色体的非姐妹染色单体互换相应片段,这一过程发生在减数分裂过程中,C错误;
D、观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂实验中,细胞经过解离后已经死亡,不会观察到一个细胞依次经历①③②三个阶段,D错误。
故选:B。
分析题图:图中①细胞处于分裂间期;②细胞着丝粒分裂,染色体数加倍,处于有丝分裂后期;③细胞中染色体都排列在赤道板上,处于中期。
本题考查了有丝分裂相关的内容,考查考生识图和判断能力,难度适中。
9.【答案】A
【解析】解:A、受损肌纤维是被免疫系统清除的,被清除的过程属于细胞凋亡,A错误;
B、与胚胎细胞相比,肌母细胞的分化程度更高,全能性更低,B错误;
C、根据题干信息,“肌母细胞可通过激活MyoD(成肌分化抗原)基因进行分化并丧失干细胞潜能”,可见MyoD基因表达导致细胞分化,即可通过检测肌母细胞中MyoD基因是否表达可确定细胞是否分化,C正确;
D、肌母细胞可分化为肌纤维细胞,细胞分化的实质是基因的选择性表达,即肌母细胞与肌纤维中的DNA相同,RNA、蛋白质种类不完全相同,D正确。
故选:A。
1、细胞凋亡是指由基因控制的细胞自动结束生命的过程,又称为细胞编程性死亡,细胞凋亡有利于生物个体完成正常发育,维持内部环境的稳定,抵御外界各种因素的干扰,而细胞坏死是在种种不利因素影响下,由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤或死亡,是一种病理性过程。
2、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程.细胞分化的实质是基因的选择性表达,即不同细胞基因表达情况不同。
本题考查了细胞的分化、细胞的衰老、凋亡等相关内容,考查考生的理解和判断能力,难度适中。
10.【答案】A
【解析】解:A.在泡菜制作过程中,乳酸菌数量先增加,呈现“S”形增长,但由于营养物质的消耗、代谢产物的积累等因素,后期乳酸菌数量会下降,不会一直维持在环境容纳量水平,A错误;
B.陈泡菜水中含有大量乳酸菌,在盐水中加少量“陈泡菜水”相当于接种了乳酸菌,可以缩短泡菜制作时间,B正确;
C.乳酸菌为严格厌氧菌,将菜料完全淹没在煮沸后冷却的盐水中,能够创造无氧环境,同时高温灭菌后的盐水也能抑制杂菌生长,C正确;
D.亚硝酸盐含量受腌制时间、温度和食盐浓度影响,初期硝酸盐还原菌活跃导致含量上升,后期乳酸积累抑制其生长,亚硝酸盐含量逐渐下降,D正确;
故选:A。
1、泡菜制作所使用的微生物是乳酸菌,代谢类型是异养厌氧型,在无氧条件下乳酸菌能够将蔬菜中的葡萄糖转化为乳酸。
2、泡菜的制作流程是:选择原料、配制盐水、调味装坛、密封发酵。
本题考查泡菜制作的相关知识,意在考查考生的识记和分析能力。
11.【答案】D
【解析】解:A.自生固氮菌多为需氧菌,浅层土壤氧气含量较高,更适其生长,故取样应选浅层土壤,A正确;
B.纯化培养需避免杂菌污染,灭菌后的涂布器可有效减少污染风险,B正确;
C.自生固氮菌能固定氮气,故培养基无需添加氮源;其适宜pH为中性或弱碱性,且需在灭菌前调节pH,C正确;
D.根据题图数据,平均菌落数为(178+185+177)÷3=180个。稀释倍数为105,取样量为0.1mL,则每克土壤中菌数应为180÷0.1×105=1.8×108个,D错误;
故选:D。
稀释涂布平板法测定微生物数量时,需选取菌落数在30~300范围的平板进行计数,并计算平均值。自生固氮菌作为需氧型微生物,其培养需保证氧气供应,且培养基无需添加氮源,因其具备固氮能力。
本题考查微生物培养与计数的相关知识,意在考查考生的识记和分析能力。
12.【答案】B
【解析】解:A.过程②促进原生质体融合的方法中,物理法包括离心、振动、电刺激等;化学法常用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂,而无水乙醇并非诱导剂,A错误;
B.过程④为脱分化阶段,需在培养基中添加一定比例的生长素和细胞分裂素以调节细胞分裂与分化,B正确;
C.植物体细胞融合成功的标志是杂种细胞形成新的细胞壁,而非细胞核融合,C错误;
D.丁植株虽具有耐盐碱性状,但雄性不育性状需通过后续育性检测才能确认,仅依赖盐溶液存活筛选无法保证目标植株的雄性不育特性,D错误;
故选:B。
1、植物组织培养过程:离体的植物组织经过脱分化形成愈伤组织,经过再分化愈伤组织又能重新分化为有结构的组织和器官,最终形成完整的植株。
2、植物体细胞杂交可以克服植物有性杂交不亲和性、打破物种之间的生殖隔离,操作过程包括:原生质体制备、原生质体融合、杂种细胞筛选、杂种细胞培养、杂种植株再生以及杂种植株鉴定等步骤。
本题考查植物体细胞杂交技术的相关知识,意在考查考生的识记和分析能力。
13.【答案】B
【解析】解:A、甲提供卵细胞细胞质,因此为湖羊母羊,采集其卵母细胞在体外培养到MⅡ期后去核,排出两个极体说明卵细胞已经受精了,A错误;
B、③获得的重构胚,可以用物理或化学方法(如电刺激、钙离子载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等)激活重构胚,B正确;
C、④过程依次经历桑葚胚、囊胚、原肠胚等发育阶段,C错误;
D、丁羊为克隆藏羊,其核遗传物质来自乙羊,质遗传物质来自甲羊,D错误。
故选:B。
动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,使这个重新组合的细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的技术。哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移槙和体细胞核移植。由于动物胚胎细胞分化程度低,表现全能性相对容易,而动物体细胞分化程度高,表现全能性十分困难,因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。
本题考查胚胎工程的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,学生具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
14.【答案】C
【解析】解:A.不能选用哺乳动物血液作为材料,因为哺乳动物成熟的红细胞无细胞核与线粒体,不含有DNA,A错误;
B.对材料进行充分研磨后需用纱布过滤,不能用滤纸过滤,因为DNA会吸附在滤纸上,B错误;
C.低温可抑制核酸水解酶的活性、增加DNA分子的柔韧性,防止DNA的结构被破坏,C正确;
D.根据DNA的特殊组成分析,DNA特有结构是脱氧核糖和碱基T,二苯胺最可能与脱氧核糖或碱基T发生反应而出现蓝色,而不是任一碱基,D错误。
故选:C。
DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面存在差异,可以利用这些差异,选用适当的物理或化学方法对它们进行提取。例如,DNA不溶于酒精,但某些蛋白质溶于酒精,利用这一原理,可以初步分离DNA与蛋白质。DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,它能溶于2 mol/L的NaCl溶液。在一定温度下,DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色,因此二苯胺试剂可以作为鉴定DNA的试剂。
本题考查DNA粗提取与鉴定实验的相关知识,意在考查考生的识记和分析能力。
15.【答案】D
【解析】解:A、该工程属于蛋白质工程,蛋白质工程是对现有蛋白质进行改造或制造新的蛋白质,其生产的蛋白质不是自然界已有的蛋白质,A错误;
B、胰岛素改造是通过改变氨基酸序列来实现,而天然蛋白质合成是按照基因表达的正常流程,二者基本思路不同,B错误;
C、替换氨基酸时,是对基因进行操作,需要用限制酶切割 DNA,而不是蛋白酶切割肽键,C错误;
D、胰岛素类似物要发挥作用,需与特定受体结合,所以要检测其结构是否正确以保证能达到特定疗效,D正确。
故选:D。
(1)蛋白质工程的基本原理是通过改造或合成基因来完成对蛋白质的结构的设计改造。
(2)蛋白质工程的基本思路是从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→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→获得所需要的蛋白质。
本题考查蛋白质工程及胰岛素改造相关知识,意在考查对蛋白质工程原理、操作及应用的理解,区分蛋白质工程与传统蛋白质合成过程。
16.【答案】D
【解析】解:A.基因表达载体的构建是培育转基因生物的核心工作,A错误;
B.我国为保障转基因产品的安全性,通过颁布《农业转基因生物安全管理条例》等法规、制定技术规程、成立国家农业转基因生物安全委员会等措施加强监管,并未减少农业转基因技术的研发,B错误;
C.农业转基因生物加工制成的产品不一定含有转基因成分。例如,转基因大豆加工的豆油经过精炼后可能去除DNA和蛋白质,C错误;
D.科学家将玉米α-淀粉酶基因与目的基因共同转入植物中,可阻断淀粉在花粉中的储存,使花粉失去活性,从而防止转基因花粉传播,达到减少基因污染的目的,D正确。
故选:D。
转基因生物的安全性问题包括:食物安全(滞后效应、过敏源、营养成分改变)、生物安全(对生物多样性的影响)、环境安全(对生态系统稳定性的影响)。
本题考查转基因生物安全性问题的相关知识,意在考查考生的识记和分析能力。
17.(除注明外,每空1分,共10分)
【答案】(1)内质网、高尔基体(顺序不可颠倒)
(2)专一性(或特异性) 两种膜的组成成分和结构相似 (合理即可,2分)
(3)ATTEC将大脑神经元细胞中突变后的mHTT蛋白与LC3黏在一起,形成黏附物后被包裹形成自噬体最终被降解 (意思表述清楚即可,2分)
(4)促进 不是 降解反应的最适pH为8.0,呈碱性,而溶酶体中的水解酶的最适pH是酸性(或溶酶体中的水解酶在酸性条件下降解率最大)(合理即可,2分)
【解析】解:(1)分泌蛋白等蛋白质最初在核糖体内合成,后依次经过内质网、高尔基体折叠、修饰后转运至相应部位发挥功能。
(2)ATTEC能将自噬标记物LC3和空间结构改变的蛋白质黏在一起,形成黏附物,由此可知,ATTEC与异常蛋白的结合具有一定的专一性。溶酶体膜和自噬体膜的组成成分和结构相似,故这两种膜能够相互转化。
(3)突变后的mHTT蛋白为异常蛋白,ATTEC能将大脑神经元细胞中突变后的mHTT蛋白与LC3黏在一起,形成黏附物后被包裹形成自噬体最终被降解,因此ATTEC可有效治疗HD。
(4)①图2中加入ATP后蛋白质降解速率提高,说明ATP能够促进蛋白质的降解。据图可知,pH为8.0时,蛋白质降解速率最高,呈碱性。反应中的酶如果是溶酶体中的酸性水解酶,则会失活,所以该酶不是溶酶体中的酸性水解酶。
本题考查细胞器协调配合的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
18.【答案】(除注明外,每空1分,共9分)
(1)细胞膜和液泡膜上 发生
(2)主动运输 减少 由于 H+逆浓度运出细胞的方式为主动运输,需要ATP为其提供能量,使用ATP抑制剂处理细胞,H+运出细胞减少,而Na+的排出依赖于H+浓度差,因此Na+排出量减少 (合理即可,2分)
(3)根部细胞会通过图中的SOS1和NHX在消耗H+浓度梯度的情况下将钠离子分别被转运至细胞外和液泡内,进而维持细胞质基质较低的钠环境 (合理即可,2分)
(4)具有一定的流动性
【解析】(1)图示各结构中H+浓度存在明显差异,这种差异主要由位于细胞膜和液泡膜上的H+-ATP泵来维持,即通过该结构维持了细胞质基质中较高的pH环境。H+-ATP泵在转运H+时,其构象“发生”改变,进而实现了H+的逆浓度梯度转运。
(2)依据H+的这种分布特点,Na+转运到胞外的运输方式是主动运输,该过程消耗的是H+的电化学梯度势能。若使用ATP抑制剂处理细胞,则H+-ATP泵无法维持图示各结构中H+的浓度差,因而Na+的排出量会明显减少,其原因是由于 H+逆浓度运出细胞的方式为主动运输,需要ATP为其提供能量,使用ATP抑制剂处理细胞,H+运出细胞减少,导致H+两侧的浓度差减少,而Na+的排出依赖于H+浓度差,因此Na+排出量减少。
(3)据图分析,水稻在盐胁迫条件下,当盐浸入到根周围的环境时,Na+顺浓度梯度进入根部细胞,而后根部细胞会通过图中的SOS1和NHX在消耗H+浓度梯度的情况下将钠离子分别被转运至细胞外和液泡内,进而维持细胞质基质较低的钠环境,保证细胞质基质中代谢过程的正常进行。
(4)耐盐水稻的叶片背面有一粒粒白色的盐分结晶,它们是由盐腺细胞中大量的小囊经过融合过程分泌出来的,该过程依赖细胞膜的流动性实现,因而体现了细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。
题图分析,根细胞的细胞质基质中pH为7.5,而细胞膜外和液泡膜内pH均为5.5,细胞质基质中H+含量比细胞膜外和液泡膜内低,H+运输到细胞膜外和液泡内是逆浓度梯度运输,运输方式为主动运输。SOS1将H+运进细胞质基质的同时,将Na+排出细胞。NHX将H+运入细胞质基质的同时,将Na+运输到液泡内。
本题考查了物质跨膜运输的方式,意在考查考生理解所学知识点和分析题图的能力,难度适中.考生在判断运输方式时首先运输的方向,顺浓度梯度的是被动运输,逆浓度梯度的是主动运输。
19.【答案】(除注明外,每空2分,共13分)
(1) 细胞呼吸和苹果酸分解(或细胞呼吸和苹果酸脱羧) 卡尔文 (1分)
(2) PEP(1分) 维持细胞内pH稳定,避免酸中毒(或储存更多CO₂以备白天使用,减少气孔开放,降低蒸腾作用,或防止生成的苹果酸导致细胞质PH降低影响细胞代谢,影响细胞质内的反应,等等,合理即可) 时间上分开(或夜间进行CO2固定,白天进行卡尔文循环或暗反应,还原CO2,合理即可)
(3)实验思路:将仙人掌置于密闭透明容器中,分别在白天和夜间测定容器内CO2浓度变化(3分)
预期结果:夜间容器内CO2浓度显著下降,白天CO2浓度基本不变(实验思路合理即可)
【解析】(1)从图1可知,白天仙人掌细胞呼吸会产生CO2,同时苹果酸会发生脱羧(分解)产生CO2,这些产生的CO2被运入叶绿体,参与卡尔文循环来完成光合作用过程。卡尔文循环是光合作用中固定CO2并将其转化为有机物的重要过程。
(2)根据图1,沙漠中的仙人掌在夜间气孔开放吸收CO2,CO2与PEP结合被固定形成苹果酸。将苹果酸储存在液泡中,而不是细胞质基质中,是因为如果苹果酸在细胞质基质中积累,会导致细胞质pH降低,进而影响细胞质内各种代谢反应的正常进行,所以这种存储方式可以防止生成的苹果酸导致细胞质pH降低影响细胞代谢(影响细胞质内的反应)。与C4植物将CO2固定和暗反应在空间上分开(分别在叶肉细胞和维管束鞘细胞中进行)不同,仙人掌将CO2固定(在夜间进行)和暗反应(白天进行卡尔文循环)在时间上分开,这样的特点使得仙人掌在干旱环境下,白天关闭气孔减少水分散失的同时,能利用夜间固定储存的CO2进行光合作用,因而更加适应干旱环境。
(3)实验目的是验证仙人掌“夜间吸收CO2”的特性。实验思路是将仙人掌置于密闭透明容器中,分别在白天和夜间测定容器内CO2浓度变化。因为如果仙人掌夜间吸收CO2,那么在夜间密闭容器中CO2被吸收,CO2浓度就会显著下降,所以预期结果是夜间CO2浓度显著下降。
光合作用的影响因素主要分为内部因素和外部因素。内部因素包括植物种类、叶片年龄、叶面积指数等。叶片在幼嫩时光合能力较弱,成熟时较强,衰老时又下降;叶面积指数过高,叶片相互遮挡,反而会降低光合效率。外部因素方面,光照强度对光合作用影响显著,在一定范围内,随光照强度增加,光合作用强度增强,达到光饱和点后,光照强度再增加,光合强度不再增加;温度主要影响光合作用中酶的活性,不同植物有其适宜的温度范围;二氧化碳浓度也是重要因素,二氧化碳是光合作用的原料,在一定范围内,增加二氧化碳浓度可提高光合效率;水分不仅是光合作用的原料,还会影响气孔开闭,从而影响二氧化碳进入细胞,缺水时气孔关闭,光合速率下降。此外,矿质元素如氮、磷、钾等,对光合作用中各种物质的合成和代谢有重要作用,缺乏时会影响光合效率。
本题综合考查了光合作用过程、细胞代谢、物质跨膜运输以及实验设计等高中生物核心知识。以仙人掌特殊的光合作用模式为情境,将不同知识点有机结合,对学生知识体系的完整性和知识间联系的理解要求较高。对于光合作用和细胞呼吸的过程、场所、物质变化和能量变化等基础知识,学生要准确且深入理解;加强对生物过程图的解读训练,学会从图中获取有效信息,分析物质和能量的变化关系;掌握实验设计的基本原则和方法,明确实验目的、自变量、因变量和无关变量等要素。
20.【答案】(除注明外,每空1分,共10分)
(1)动物细胞培养、动物细胞融合 刺激小鼠机体产生更多的已免疫的B淋巴细胞 能产生特异性抗体但不能增殖
(2)细胞融合是随机进行的
(3)筛选出杂交瘤细胞 抗原一抗体杂交法(或克隆化培养和抗体检测) 能准确地识别抗原(埃博拉病毒)的细微差异,与特定抗原(埃博拉病毒)发生特异性结合,并且可以大量制备 (答出两点,合理即可,2分)
(4)将提取的单克隆抗体与EBoV、其他病毒分别进行混合,检测单克隆抗体与不同抗原的结合情况(合理即可,2分)
【解析】(1)制备单克隆抗体技术的基础是动物细胞培养、动物细胞融合技术,为刺激小鼠机体产生更多的已免疫的B淋巴细胞,制备抗埃博拉病毒单克隆抗体时,需要在一定时间内用灭活的EBoV对小鼠间隔注射3次,细胞A是B细胞,能产生特异性抗体但是不能无限增殖。
(2)细胞融合是随机进行的。细胞融合后hi产生杂交瘤细胞、两个融合的骨髓瘤细胞、两个融合的B细胞。
(3)第一次筛选是用特定的选择培养基进行筛选,得到的是融合的不同B淋巴细胞的杂交瘤细胞,产生不同抗体,要得到足够数量的符合要求的杂交瘤细胞还必须进行第二次筛选,即克隆化培养和抗体检测提取。埃博拉病毒单克隆抗体的特点是能准确地识别抗原的细微差异,与特定抗原发生特异性结合,并且可以大量制备。
(4)在鉴定其特异性时,操作思路为将提取的单克隆抗体与EBoV、其他病毒分别进行混合,检测单克隆抗体与不同抗原的结合情况。
(1)制备产生特异性抗体的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脾细胞中形成的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。
本题考查单克隆抗体的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
21.【答案】(除注明外,每空1分,共10分)
(1)SmaⅠ和PstⅠ 磷酸二酯键 含目的基因的DNA片段或质粒的自身环化以及错误(反向)连接
(2)beta基因的一段(或两端的)碱基序列(一段目的基因的核苷酸序列,合理即可) 引物过短特 异性弱,容易与多个DNA片段进行结合(增加引物与非目标序列的随机结合概率)(合理即可,2分)
(3)启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点,驱动基因的转录 启动子与终止子之间;
(4)花粉管通道法、农杆菌转化法(其他合理答案且答出两点,均可给分)
(5)抗原一抗体杂交
【解析】(1)根据图示分析,AluⅠ会破坏目的基因,因此不能选择该酶;为获得相同末端需使用SmaⅠ和PstⅠ两种限制酶;限制酶切割DNA分子时破坏的是磷酸二酯键,该化学键连接相邻核苷酸的脱氧核糖和磷酸基团;采用双酶切可避免含目的基因的DNA片段或质粒发生自身环化以及错误连接,因两种限制酶切割产生的黏性末端不同,仅能与互补末端连接,从而确保目的基因与质粒的正确方向连接。
(2)PCR扩增需要设计特异性引物,因此必须已知beta基因的一段(或两端的)碱基序列;引物过短会导致特异性降低,增加与非目标DNA序列随机结合的概率,从而产生非目标扩增产物。
(3)启动子是基因表达调控的关键元件,其功能为RNA聚合酶识别与结合的位点,驱动基因转录过程;基因表达载体中启动子与终止子共同构成转录调控区,因此beta基因应插入启动子与终止子之间的区域。
(4)将重组质粒导入植物细胞的常用方法包括花粉管通道法和农杆菌转化法,这两种方法均能有效实现外源基因的转移。
(5)检测目的基因是否表达的分子水平方法是抗原-抗体杂交,该方法基于抗原与抗体的特异性结合反应,可直接检测目标蛋白的表达情况。
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。
本题考查基因工程的相关知识,意在考查考生的识记和分析能力。
第1页,共1页
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