内容正文:
洛阳市2024——2025学年高二质量检测
生 物 学 试 卷
考试时间75分钟,共100分
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共25个小题,每小题2分,共50分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 洛阳特色美食“浆面条”以绿豆浆发酵,面条多采用杂粮面,常搭配芹菜、黄豆、花生米等配菜。面条软糯可口,汤汁酸爽开胃,让人回味无穷。下列叙述正确的是( )
A. 杂粮面由多种谷物磨制而成,含有较多的钙、铁、锌等微量元素
B. 芹菜中含有较多纤维素,可为人体细胞提供更多的能量
C. 黄豆中含有丰富蛋白质,煮熟后食用更易被人体消化吸收
D. 花生中的脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温时呈固态
2. “雨生百谷”是指谷雨时节气温回升、雨量充沛,适宜播种、插秧。下列说法错误的是( )
A. 种子的萌发受温度、水分、氧气和光照等的影响
B. 秧苗的根细胞借助通道蛋白主动从土壤中吸收水分
C. 植物细胞中的水与多糖结合后,水就失去了溶解性
D. 温度通过影响蛋白质的空间结构进而影响酶的活性
3. 高中生物学实验中,利用显微镜观察到下列现象并进行原因分析,其中由于取材不当引起的是( )
A. 观察苏丹Ⅲ染色的花生子叶细胞时,橘黄色颗粒大小不一
B. 观察黑藻叶肉细胞的胞质流动时,只有部分细胞的叶绿体在运动
C. 观察紫色洋葱鳞片叶表皮细胞质壁分离时,细胞质壁分离后不能复原
D. 观察根尖细胞有丝分裂时,所有细胞均为长方形且处于未分裂状态
4. 胆固醇等脂质被单层磷脂包裹形成球形复合物,通过血液运输到细胞并被胞吞,形成的囊泡与溶酶体融合后,释放胆固醇。下列推测不合理的是( )
A. 磷脂分子头部亲水,因而头部位于球形复合物表面
B. 球形复合物被胞吞的过程,需要某种膜蛋白的参与
C. 胞吞形成的囊泡与溶酶体融合,依赖于膜的流动性
D 胆固醇通过胞吞进入细胞,因而属于生物大分子
5. 研究结果的合理推测或推论,可促进科学实验的进一步探究。下列对研究结果的推测或推论错误的是( )
序号
研究结果
推测或推论
①
水分子通过细胞膜的速率高于人工膜
细胞膜存在特殊的水分子通道
②
人成熟红细胞脂质单分子层面积为表面积的2倍
细胞膜的磷脂分子为两层
③
细胞膜的表面张力明显低于油-水界面的表面张力
细胞膜可能还附有蛋白质
④
电镜下看到细胞膜清晰的暗-亮-暗的三层结构
细胞膜由脂质-蛋白质-脂质构成
A. ① B. ② C. ③ D. ④
6. 核孔复合体是镶嵌在内外核膜上的篮状复合体结构,可看作是一种特殊的跨膜运输蛋白复合体,是一个双向性的亲水性核质交换通道,控制物质进出细胞核。下列叙述错误的是( )
A. 核膜的外膜常附着核糖体且与内质网连在一起
B. 双向性表现在既能介导蛋白质入核,又能介导RNA 出核
C. 核孔复合体允许分子直径小于其直径的物质自由通过
D. 核孔复合体的数量会随细胞代谢状况不同而发生改变
7. 在催化反应中,竞争性抑制剂与底物(S)结构相似,可与S竞争性结合酶(E)的活性部位;反竞争性抑制剂只能与酶-底物复合物(ES)结合,不能直接与游离酶结合。抑制剂与E 或ES结合后,催化反应无法进行,产物(P)无法形成。下列说法错误的是( )
A. 酶是多聚体,大多数以氨基酸为单体,其作用的底物可以是无机物
B. ES→P+E所需要的活化能比S直接转化为P 所需要的活化能要低
C. 酶量一定的条件下,底物浓度越高,竞争性抑制剂的抑制效率越高
D. 底物充足的条件下,即使酶量增加,反竞争性抑制剂存在的反应速率也不会增加
8. ATP 可为代谢提供能量,也参与 RNA的合成,ATP 结构如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 用α位³²P 标记的 ATP 可以合成带有³²P 的 RNA
B. ATP 转化为 ADP 可为葡萄糖进入红细胞提供能量
C. ATP 合成所需要的能量主要由β和γ位磷酸基团提供
D. β和γ位磷酸基团之间的化学键不能在细胞核中断裂
9. 豌豆干种子吸水萌发实验中,子叶耗氧量、乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH 的关系如图所示。已知无氧呼吸中,乙醇脱氢酶催化生成乙醇,与此同时NADH 被氧化。下列说法正确的是( )
A. 阶段Ⅰ种子内的NADH 都是在细胞质基质中生成的
B. 阶段Ⅱ种子内的乙醇是由酶催化丙酮酸与NADH 反应后生成的
C. 阶段Ⅲ的曲线交点处种子无氧呼吸和有氧呼吸分解的葡萄糖相等
D. 阶段Ⅳ种子内的 CO₂都是由丙酮酸彻底氧化分解生成的
10. 某叶肉细胞的光合作用过程如图所示,其中Ⅰ、Ⅱ表示光合作用的两个阶段,①~④表示物质。下列叙述正确的是( )
A. 阶段1只在有光照下进行,阶段Ⅱ有无光照都能持续进行
B. ①、②均可参与阶段Ⅱ,②和ATP 驱动叶绿体基质中CO₂的固定
C. 适宜光照条件下突然提高③的浓度,短时间内叶绿体中C5/C3的比值会降低
D. 若该叶肉细胞的光合速率大于其呼吸速率,则植株的干重一定会增加
11. 关于果蝇体细胞有丝分裂的叙述,正确的是( )
A. 前期,该细胞中两组中心粒分离的方向决定了细胞分裂的方向
B. 中期,该细胞中8条染色体的着丝粒排列在细胞中央的细胞板上
C. 后期,该细胞中有6对常染色体,2对性染色体,16个DNA分子
D. 末期,该细胞中新核膜重构、核糖体增生,细胞膜内陷形成环沟
12. IAps是细胞内一种控制细胞凋亡的物质,其作用原理是与细胞凋亡酶结合,从而达到抑制细胞凋亡的目的。lAps的核心结构是RING区域,如果去掉该区域,则能有效地促进更多的细胞凋亡。下列说法错误的是( )
A. 细胞凋亡过程中只有蛋白质的分解,没有蛋白质合成
B. 控制IAps合成的基因表达在时间和空间上有选择性
C. 人体不同细胞寿命可能与细胞中IAps的含量有关
D. 去掉癌细胞中IAps的RING区域,可以有效促进癌细胞凋亡
13. 在多细胞生物体的发育过程中,细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的,某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述错误的是( )
A. 细胞对该信号分子的特异应答,依赖于细胞膜的相应受体
B. 酶联受体是质膜上的蛋白质,具有识别、运输和催化作用
C. ATP水解释放的磷酸基团与应答蛋白结合,使其磷酸化而有活性
D. 活化的应答蛋白最终通过影响基因的表达,引起细胞定向分化
14. 传统泡菜是利用植物体表而天然乳酸菌发酵制成的,其中4个操作是:①配制质量分数为20%的盐水,煮沸冷却后加入泡菜坛;②在发酵前期适当的向泡菜坛中加入一些“陈泡菜水”;③向坛盖边沿的水槽中注满水,密封泡菜坛;④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。下列说法正确的是( )
A. 提高①中盐水的质量分数,能更好地抑制杂菌污染,提升泡菜品质
B. ②加入陈泡菜水的主要目的是增加乳酸含量,提高泡菜的口感
C. ③是为了使气体不能从泡菜坛排出且不能进入,抑制好氧型杂菌
D. ④可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐的含量先增高后逐渐降低
15. 无菌技术围绕着如何避免杂菌的污染展开,主要包括消毒和灭菌。下列说法正确的是( )
A. 日常生活中常用煮沸消毒法对牛奶进行消毒灭菌
B. 将发酵好的果醋用巴氏消毒法消毒后可直接饮用
C. 用灼烧灭菌法对耐高温的和需要保持干燥的物品灭菌
D. 实验室常用干热灭菌法对培养基、培养皿等进行灭菌
16. 井冈霉素是我国科学家发现的一种氨基寡糖类抗生素,它由吸水链霉菌井冈变种(JGs,一种放线菌,菌体呈丝状生长)发酵而来,在水稻枯纹病防治等领域中得到广泛应用。下列关于JGs发酵生产井冈霉素的叙述,正确的是( )
A. 通过定向改造JGs中编码井冈霉素的基因,可获得井冈霉素产量高的菌株
B. JGs接入发酵罐前需要扩大培养,该过程不影响井冈霉素的产量
C. 井冈霉素是JGs生长必需的物质,其产量与培养基中营养物质的浓度呈正相关
D. 井冈霉素作为微生物农药来防治水稻病害,有利于农业的可持续发展
17. 养殖场粪便是农家肥的重要来源,其中某些微生物可使氨氮化合物转化为尿素进而产生NH₃,影响畜禽健康。为筛选粪便中能利用氨氮化合物且减少NH₃产生的微生物,兴趣小组进行如图所示的实验。下列分析错误的是( )
A. 过程①将样本加无菌水等比例稀释后用平板划线法获取单个菌落
B. 过程②要筛选能在 A 培养基生长却不能在 B 培养基生长的单个菌落
C. 过程③可通过添加脲酶并检测其活性来鉴别并筛选出甲、乙菌株
D. 在养殖场粪便中添加菌株乙比菌株甲更有利于减少 NH₃的产生
18. 紫杉醇具有高抗癌活性,已被广泛用于乳腺癌等癌症的治疗。利用植物组织培养技术获得紫杉醇的方法如下,下列叙述错误的是( )
A. 幼茎要接种在含有无机盐、有机物、植物激素等的固体培养基上
B. 愈伤组织要用纤维素酶和果胶酶处理分散成单个细胞
C. 振荡培养有利于提高溶氧量以及细胞与培养液充分接触
D. 利用该项技术获得紫杉醇的过程体现了植物细胞的全能性
19. 下列关于植物组织培养技术的操作,正确的是( )
A. 接种操作可在普通房间的酒精灯火焰旁边进行
B. 解剖刀在火焰上灼烧后需冷却才能用于切割外植体
C. 外植体用酒精和次氯酸混合液消毒后需经蒸馏水冲洗
D. 提高培养基中生长素和细胞分裂素的比例,有利于诱导生芽
20. 波尔山羊享有“世界山羊之王”的美誉,具有生长速度快、肉质细嫩等优点。采用胚胎工程技术快速繁殖波尔山羊的流程如下。下列叙述正确的是( )
A. 受精前需要对甲、乙山羊进行同期发情处理
B. 过程①所用激素会与山羊的卵母细胞特异性结合
C. 过程②采集到的精子经获能后才能具有受精能力
D. 繁育出的波尔山羊的细胞质基因来自普通母山羊
21. 我国科学家利用体细胞核移植技术成功克隆了濒临灭绝的某地方牛种。下列叙述正确的是( )
A. 培养到 MII期的卵母细胞,通过显微操作去掉完整的细胞核
B. 在没有穿透卵母细胞透明带的情况下可采用梯度离心法去核
C. 可用乙醇或蛋白酶激活重构胚使其完成细胞分裂和发育进程
D. 胚胎移植前,可用桑葚胚或囊胚的滋养层细胞进行性别鉴定
22. 关于DNA粗提取与鉴定及PCR 技术,下列叙述正确的是( )
A. 过滤液在4 ℃冰箱中静置和离心的目的是加速 DNA 的沉淀
B. 利用二苯胺试剂鉴定时,白色丝状物中的DNA不会变性
C. PCR 反应缓冲液中一般要添加 Mg²⁺来激活DNA 聚合酶
D. 加入微量离心管中的模板可以是 DNA,也可以是RNA
23. 五种限制酶的切割位点如图所示,下列叙述正确的是( )
A. Spe I处理的目的基因和 Xho I处理的质粒能用 E. coli DNA 连接酶连接
B. EcoR V处理的目的基因和 SmaⅠ处理的质粒能用T4 DNA 连接酶连接
C. Xho I处理的目的基因和 Xba I处理的质粒能用T4 DNA 连接酶连接
D. SmaⅠ处理的目的基因和XhoⅠ处理的质粒能用E. coli DNA连接酶连接
24. 为加速绿色荧光蛋白基因(GFP)进化,快速获得荧光强度更高的GFP蛋白,科研人员将DNA1(编码易错DNA聚合酶)和DNA2共同导入大肠杆菌(如图)。下列说法错误的是( )
A. 用卡那霉素筛选含DNA1的大肠杆菌
B. 易错DNA聚合酶催化GFP基因复制
C. GFP基因在此复制过程中突变率升高
D. 连续传代并筛选强荧光菌落加速GFP进化
25. T4溶菌酶是一种重要的工业用酶,在温度较高时容易失去活性。将T4溶菌酶的第3位异亮氨酸变为半胱氨酸后,该酶的耐热性得到提高。下列说法错误的是( )
A. 实施该项工作的前提条件是了解该酶结构和功能的关系
B. 引起该酶空间结构发生改变的直接原因是氨基酸序列改变
C. 该项工作需要对相关基因定向改造,属于基因工程的范畴
D. 改造工作完成后,需要重新明确该酶催化反应的最适温度
二、非选择题:本题共4小题,共50分。
26. 人体细胞中部分物质与能量代谢关系如图所示。回答下列问题。
(1)在生物大分子中,不能通过细胞呼吸为生命活动供能的是 _______ ;同一个体的神经细胞与白细胞之间,种类存在差异的有________,其在细胞中的合成场所为________。
(2)据图分析,有氧呼吸过程的呼吸链位于______ 上,其中物质氧化时释放的能量一部分储存于ATP 中,一部分以 ______ ;此外该过程产生的丙酮酸、乙酰CoA等中间产物,可以将物质的 ______相互联系。
(3)已知线粒体外膜含有孔蛋白,当该孔蛋白通道完全打开时,葡萄糖和丙酮酸都可以自由通过。推测葡萄糖不能进入线粒体而丙酮酸能进入线粒体的原因是_______ 。
(4)据图分析,长期低脂高糖饮食会导致肥胖的原因是______,因此,糖类在供应充足时可以大量转化成脂肪;脂肪却不能大量转化为糖类的原因是______。
27. 植物甲在白天气孔打开吸收CO₂进行光合作用。植物乙具有特殊 CO₂固定方式:晚上气孔打开吸收CO₂,吸收的CO₂利用ATP 中的能量生成苹果酸储存在液泡中;白天气孔关闭,液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO₂可用于光合作用。回答下列问题。
(1)正常情况下,植物叶片呈现绿色,原因是 ______ 。
(2)根据题干信息分析,植物甲的能量利用效率比植物乙 _______ (填“低”或“高”);植物乙的CO₂固定方式与环境的适应性体现在_______ 。
(3)用同位素标记法设计实验,验证植物乙特殊的CO₂固定方式,写出实验思路并预期结果______。
28. 白细胞介素-2(IL-2)是一种具有抗肿瘤作用的细胞因子。研究通过在肿瘤细胞中表达IL-2,诱导机体产生抗肿瘤免疫应答,为IL-2基因治疗进入临床提供依据,部分实验过程如图所示。回答下列问题。
(1)已知IL-2能诱导细胞毒性T细胞的活化。转基因肿瘤细胞分泌的细胞因子(IL-2)能激活人或动物体内的_______免疫反应,使机体产生抗肿瘤免疫效应。
(2)重组载体的构建与筛选:根图甲分析,对逆转录病毒载体及IL-2基因片段都要使用_______酶进行切割,并在DNA 连接酶的作用下连接________(填化学键名称)获得含IL-2基因的重组载体。将该重组载体导入预先用______ 处理的大肠杆菌细胞,扩增后提取大肠杆菌DNA 鉴定目的基因。利用上述限制酶进行酶切,由图乙可知,IL-2基因已定向插入载体内,基因长度约为 _______bp。再将含IL-2基因的重组载体转染至 CRC细胞,在多孔细胞板进行_______培养并筛选阳性细胞,收集含有IL-2基因的病毒载体的上清液。
(3)IL-2基因导入肿瘤细胞及表达检测:取含病毒载体的上清液感染小鼠胰腺癌细胞,提取肿瘤细胞内 ______,构建逆转录-聚合酶链式反应体系,PCR 结果利用 _____分析,确定肿瘤细胞内IL-2基因已正常转录;进而提取肿瘤细胞内的蛋白质,加入单克隆体作探针,利用 ______ 技术检测 IL-2基因已正常翻译。
(4)体内致瘤性实验:将同品系小鼠分成2组,背部皮下注射________肿瘤细胞的小鼠作为对照组,皮下注射________肿瘤细胞的小鼠为实验组,观察并测量小鼠肿瘤的生长情况。预测实验结果________。
29. 科研人员将A基因和B基因利用重叠延伸PCR 技术构建A-B融合基因,从而培育出优良性状的转基因花生植株。融合基因构建过程如图1所示,所用 Ti质粒各结构组分如图2所示。回答下列问题。
(1)利用重叠延伸PCR 技术进行基因融合时,______ 填(“能”或“不能”)将图1中PCR1和 PCR2放入同一个反应体系中进行,原因是 ______ 。在杂交链延伸成等长的融合基因时,_____ (填“需要”或“不需要”)添加引物,原因是_______ 。
(2)为保证A-B融合基因正确插入质粒,利用PCR扩增融合基因时需要在引物 _______ (从图1中选择)的5'端分别添加限制酶 _______(从图2中选择)的识别序列。
(3)据图2分析筛选转化细胞的过程:第一次在培养基中添加______ 筛选导入重组Ti质粒的农杆菌菌株,第二次在培养基中添加 ______ 筛选染色体DNA 上整合T-DNA的花生愈伤组织细胞。此方法筛选出的花生细胞中,A-B融合基因是否一定表达,理由是________。
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洛阳市2024——2025学年高二质量检测
生 物 学 试 卷
考试时间75分钟,共100分
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共25个小题,每小题2分,共50分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 洛阳特色美食“浆面条”以绿豆浆发酵,面条多采用杂粮面,常搭配芹菜、黄豆、花生米等配菜。面条软糯可口,汤汁酸爽开胃,让人回味无穷。下列叙述正确的是( )
A. 杂粮面由多种谷物磨制而成,含有较多的钙、铁、锌等微量元素
B. 芹菜中含有较多的纤维素,可为人体细胞提供更多的能量
C. 黄豆中含有丰富的蛋白质,煮熟后食用更易被人体消化吸收
D. 花生中的脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温时呈固态
【答案】C
【解析】
【分析】脂肪酸可以是饱和的,也可以是不饱和的。植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温时呈液态;大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,室温时呈固态。
【详解】A、钙不是微量元素,是大量元素,A错误;
B、纤维素不能提供能量,B错误;
C、黄豆煮熟后,高温使蛋白质的空间结构被破坏,肽键暴露,更易被人体消化吸收,C正确;
D、花生中的脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温时呈液态,D错误。
故选C。
2. “雨生百谷”是指谷雨时节气温回升、雨量充沛,适宜播种、插秧。下列说法错误的是( )
A. 种子的萌发受温度、水分、氧气和光照等的影响
B. 秧苗的根细胞借助通道蛋白主动从土壤中吸收水分
C. 植物细胞中的水与多糖结合后,水就失去了溶解性
D. 温度通过影响蛋白质的空间结构进而影响酶的活性
【答案】B
【解析】
【分析】光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。除了光,温度、重力等环境因素也会参与调节植物的生长发育。植物生长发育的调控,是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。
【详解】A、环境因素会影响植物的生命活动,如种子的萌发受温度、水分、氧气和光照等的影响,A正确;
B、秧苗的根细胞可借助通道蛋白以协助扩散的方式从土壤中吸收水分,也可以通过自由扩散的方式吸收水分,B错误;
C、植物细胞中的水与多糖结合后成为结合水,失去了溶解性,C正确;
D、温度通过影响蛋白质的空间结构进而影响酶的活性,从而影响植物的生命活动,D正确。
故选B。
3. 高中生物学实验中,利用显微镜观察到下列现象并进行原因分析,其中由于取材不当引起的是( )
A. 观察苏丹Ⅲ染色的花生子叶细胞时,橘黄色颗粒大小不一
B. 观察黑藻叶肉细胞的胞质流动时,只有部分细胞的叶绿体在运动
C. 观察紫色洋葱鳞片叶表皮细胞质壁分离时,细胞质壁分离后不能复原
D. 观察根尖细胞有丝分裂时,所有细胞均为长方形且处于未分裂状态
【答案】D
【解析】
【分析】1、观察洋葱根尖细胞有丝分裂的实验中,盐酸和酒精混合液的作用是解离,是细胞分散开。
2、脂肪小颗粒+苏丹Ⅲ染液→橘黄色小颗粒。(要显微镜观察)。
【详解】A、脂肪能被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,花生子叶不同部位细胞中的脂肪含量不同,在观察苏丹Ⅲ染色的花生子叶细胞时,橘黄色颗粒大小不一是由细胞中的脂肪含量不同引起的,不是取材不当引起,A不符合题意;
B、观察黑藻叶肉细胞的胞质流动时,材料中应该含有叶绿体,以此作为参照物来观察细胞质的流动,因此只有部分细胞的叶绿体在运动,不是取材不当引起的,出现此情况可能是部分细胞代谢低引起的,B不符合题意;
C、观察紫色洋葱鳞片叶表皮细胞质壁分离时,细胞质壁分离后不能复原,可能是由于外界溶液浓度过高,细胞失水过多死亡导致的,C不符合题意;
D、观察根尖细胞有丝分裂时,所有细胞均为长方形且处于未分裂状态,可知取材为伸长区细胞(正常取分生区细胞,成正方形且处于未分裂状态),此实验应取分生区细胞进行观察,出现此情况是由取材不当引起的,D符合题意。
故选D。
4. 胆固醇等脂质被单层磷脂包裹形成球形复合物,通过血液运输到细胞并被胞吞,形成的囊泡与溶酶体融合后,释放胆固醇。下列推测不合理的是( )
A. 磷脂分子头部亲水,因而头部位于球形复合物表面
B. 球形复合物被胞吞的过程,需要某种膜蛋白的参与
C. 胞吞形成的囊泡与溶酶体融合,依赖于膜的流动性
D. 胆固醇通过胞吞进入细胞,因而属于生物大分子
【答案】D
【解析】
【分析】本题主要考查了脂质运输、胞吞作用以及相关的细胞膜结构和功能知识。磷脂分子具有亲水的头部和疏水的尾部,在形成球形复合物时会有特定的排列方式。胞吞是物质进入细胞的一种方式,涉及到膜的变化和相关蛋白的作用。
【详解】A、磷脂分子头部亲水,尾部疏水。在形成球形复合物时,为了与周围的水环境相适应,头部会位于球形复合物表面,A不符合题意;
B、球形复合物被胞吞的过程,细胞需要识别该复合物,这需要某种膜蛋白的参与,B不符合题意;
C、胞吞形成的囊泡与溶酶体融合,这一过程中膜的形态发生改变,依赖于膜的流动性,C不符合题意;
D、胆固醇属于脂质,是小分子物质,不能因为它通过胞吞进入细胞就属于生物大分子,生物大分子一般是指蛋白质、核酸、多糖等相对分子质量较大的物质,D符合题意。
故选D。
5. 研究结果的合理推测或推论,可促进科学实验的进一步探究。下列对研究结果的推测或推论错误的是( )
序号
研究结果
推测或推论
①
水分子通过细胞膜的速率高于人工膜
细胞膜存在特殊的水分子通道
②
人成熟红细胞脂质单分子层面积为表面积的2倍
细胞膜的磷脂分子为两层
③
细胞膜的表面张力明显低于油-水界面的表面张力
细胞膜可能还附有蛋白质
④
电镜下看到细胞膜清晰的暗-亮-暗的三层结构
细胞膜由脂质-蛋白质-脂质构成
A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】D
【解析】
【分析】细胞膜的流动镶嵌模型:
(1)磷脂双分子层构成膜的基本支架,这个支架是可以流动的;
(2)蛋白质分子有的镶嵌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,有的横跨整个磷脂双分子层,大多数蛋白质也是可以流动的;
(3)在细胞膜的外表,少数糖类与蛋白质结合形成糖蛋白,除糖蛋白外,细胞膜表面还有糖类与脂质结合形成糖脂。
【详解】A、水分子通过细胞膜的速率高于人工膜,人工膜只有磷脂双分子层,而细胞膜除了磷脂还有蛋白质等成分。由于水分子通过细胞膜更快,很可能细胞膜存在特殊的水分子通道,协助水分子运输,加快运输速率,A正确;
B、人成熟红细胞没有细胞核和众多细胞器,只有细胞膜这一种膜结构。当人成熟红细胞脂质单分子层面积为其表面积的 2 倍时,这就说明细胞膜的磷脂分子是两层,因为磷脂分子在膜中是呈双层排布的,B正确;
C、细胞的表面张力明显低于油一水界面的表面张力,这表明细胞膜中存在降低表面张力的成分,而蛋白质具有这样的作 用,C正确;
D、电镜下看到细胞膜清晰的暗 - 亮 - 暗的三层结构,根据后续研究,这三层结构实际上是蛋白质 - 脂质 - 蛋白质,而不是脂质 - 蛋白质 - 脂质,D错误。
故选D。
6. 核孔复合体是镶嵌在内外核膜上的篮状复合体结构,可看作是一种特殊的跨膜运输蛋白复合体,是一个双向性的亲水性核质交换通道,控制物质进出细胞核。下列叙述错误的是( )
A. 核膜的外膜常附着核糖体且与内质网连在一起
B. 双向性表现在既能介导蛋白质入核,又能介导RNA 出核
C. 核孔复合体允许分子直径小于其直径的物质自由通过
D. 核孔复合体的数量会随细胞代谢状况不同而发生改变
【答案】C
【解析】
【分析】细胞核的结构:(1)核膜:双层膜,把核内物质与细胞中分开;(2)染色质:由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体;(3)核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关;(4)核孔:实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。
【详解】A、核膜的外膜与内质网相连,并且外膜上常附着核糖体,这是细胞结构的常见特点,A正确;
B、核孔复合体具有双向性,蛋白质在细胞质中合成后可通过核孔复合体进入细胞核,细胞核中合成的 RNA 也能通过核孔复合体到细胞质中发挥作用,B正确;
C、核孔复合体具有选择性,并不是允许分子直径小于其直径的物质自由通过,C错误;
D、细胞代谢旺盛时,物质进出细胞核的频率增加,核孔复合体的数量会增多;细胞代谢缓慢时,核孔复合体数量相对减少,D正确。
故选C。
7. 在催化反应中,竞争性抑制剂与底物(S)结构相似,可与S竞争性结合酶(E)的活性部位;反竞争性抑制剂只能与酶-底物复合物(ES)结合,不能直接与游离酶结合。抑制剂与E 或ES结合后,催化反应无法进行,产物(P)无法形成。下列说法错误的是( )
A. 酶是多聚体,大多数以氨基酸为单体,其作用的底物可以是无机物
B. ES→P+E所需要的活化能比S直接转化为P 所需要的活化能要低
C. 酶量一定的条件下,底物浓度越高,竞争性抑制剂的抑制效率越高
D. 底物充足的条件下,即使酶量增加,反竞争性抑制剂存在的反应速率也不会增加
【答案】C
【解析】
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物。酶的作用机理是能降低化学反应活化能。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、酶是生物大分子,大多数酶是蛋白质,蛋白质是多聚体,其单体是氨基酸。酶的作用底物可以是无机物,例如过氧化氢酶催化过氧化氢(无机物)的分解,A正确;
B、酶能降低化学反应的活化能,ES→P+E是在酶催化下的反应,所以所需要的活化能比S直接转化为P所需要的活化能要低,B正确;
C、在酶量一定的条件下,底物浓度越高,底物与酶活性部位结合的机会越大,竞争性抑制剂与酶活性部位结合的机会就越小,抑制效率越低,C错误;
D、反竞争性抑制剂只能与酶 - 底物复合物(ES)结合,底物充足的条件下,增加酶量会使ES增多,但由于反竞争性抑制剂的存在,其与ES结合后催化反应无法进行,所以反应速率不会增加,D正确。
故选C。
8. ATP 可为代谢提供能量,也参与 RNA的合成,ATP 结构如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 用α位³²P 标记的 ATP 可以合成带有³²P 的 RNA
B. ATP 转化为 ADP 可为葡萄糖进入红细胞提供能量
C. ATP 合成所需要的能量主要由β和γ位磷酸基团提供
D. β和γ位磷酸基团之间的化学键不能在细胞核中断裂
【答案】A
【解析】
【分析】细胞生命活动的直接能源物质是ATP,ATP的结构简式是A-P~P~P,其中“A”是腺苷,“P”是磷酸;“A”代表腺苷,“T”代表3个。
【详解】A、ATP分子水解两个高能磷酸键后,得到RNA的基本单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸,故用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA,A正确;
B、葡萄糖进入红细胞为协助扩散,不需要能量,B错误;
C、ATP 合成所需要的能量可以由光能提供,如光合作用可以将光能转变为化学能储存在γ位,也可以由有机物中的化学能转变而来,C错误;
D、ATP可在细胞核中发挥作用,如为rRNA合成提供能量,故β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键能在细胞核中断裂,D错误。
故选A。
9. 豌豆干种子吸水萌发实验中,子叶耗氧量、乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH 的关系如图所示。已知无氧呼吸中,乙醇脱氢酶催化生成乙醇,与此同时NADH 被氧化。下列说法正确的是( )
A. 阶段Ⅰ种子内的NADH 都是在细胞质基质中生成的
B. 阶段Ⅱ种子内的乙醇是由酶催化丙酮酸与NADH 反应后生成的
C. 阶段Ⅲ的曲线交点处种子无氧呼吸和有氧呼吸分解的葡萄糖相等
D. 阶段Ⅳ种子内的 CO₂都是由丙酮酸彻底氧化分解生成的
【答案】B
【解析】
【分析】在种皮被突破前,种子主要进行无氧呼吸,种皮被突破后,种子吸收氧气量增加,有氧呼吸加强,无氧呼吸减弱。
【详解】A、阶段1子叶有耗氧量,乙醇脱氢酶活性也较高,种子内的NADH即来自有氧呼吸也来自无氧呼吸,NADH是在细胞质基质和线粒体基质中生成的,A错误;
B、在无氧呼吸第二阶段,乙醇脱氢酶催化丙酮酸与 NADH 反应生成乙醇和CO2,阶段 Ⅱ 乙醇脱氢酶活性较高,种子内的乙醇是由该反应生成的,B正确;
C、阶段Ⅲ的曲线交点,种子无氢呼吸与有氧呼吸氧化的NADH相同,根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知,此时无氧 呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多,C错误;
D、阶段Ⅳ有氧呼吸和无氧呼吸同时进行,种子内的CO2不全是由丙酮酸彻底氧化分解生成的,还有一部分是无氧呼吸产生的,D错误。
故选B。
10. 某叶肉细胞的光合作用过程如图所示,其中Ⅰ、Ⅱ表示光合作用的两个阶段,①~④表示物质。下列叙述正确的是( )
A. 阶段1只在有光照下进行,阶段Ⅱ有无光照都能持续进行
B. ①、②均可参与阶段Ⅱ,②和ATP 驱动叶绿体基质中CO₂的固定
C. 适宜光照条件下突然提高③的浓度,短时间内叶绿体中C5/C3的比值会降低
D. 若该叶肉细胞的光合速率大于其呼吸速率,则植株的干重一定会增加
【答案】C
【解析】
【分析】光合作用是绿色植物通过叶绿体,利用光能,将CO2和水,转化为储存能量的有机物,同时释放出氧气的过程。光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段。
【详解】A、阶段 Ⅰ 是光反应阶段,只在有光照下进行;阶段 Ⅱ 是暗反应阶段,虽然有光无光都能进行,但当光反应停止后,暗反应因缺乏ATP和NADPH而不能持续进行,A错误;
B、①是O2,不参与阶段 Ⅱ 暗反应;②是NADPH,参与阶段 Ⅱ 暗反应中C3的还原;NADPH和ATP驱动叶绿体基质中C3的还原,而不是CO2的固定,B错误;
C、③是CO2,适宜光照条件下突然提高CO2的浓度,CO2固定加快,C3合成增加,C5消耗增加,而短时间内C3还原速率不变,所以C5含量减少,C3含量增加,叶绿体中(C5/C3)的比值会降低,C正确;
D、该叶肉细胞的光合速率大于其呼吸速率,说明叶肉细胞有有机物的积累,但植株中还有部分细胞不能进行光合作用,只能进行呼吸作用消耗有机物,所以植株的干重不一定会增加,D错误。
故选C。
11. 关于果蝇体细胞有丝分裂的叙述,正确的是( )
A. 前期,该细胞中两组中心粒分离的方向决定了细胞分裂的方向
B. 中期,该细胞中8条染色体的着丝粒排列在细胞中央的细胞板上
C. 后期,该细胞中有6对常染色体,2对性染色体,16个DNA分子
D. 末期,该细胞中新核膜重构、核糖体增生,细胞膜内陷形成环沟
【答案】A
【解析】
【分析】细胞有丝分裂各期的主要特点:1.分裂间期: DNA复制和有关蛋白质的合成。2.前期:染色质螺旋化形成染色体,形成纺锤体,核仁逐渐解体,核膜逐渐消失。 3.中期:染色体的着丝粒排列在赤道板上,染色体的形态稳定,数目清晰。4.后期:着丝粒断裂,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,并分别移向两极,染色体数目加倍。5.末期:染色体变成染色质,纺锤体消失,核膜、核仁重现。
【详解】A、动物和低等植物细胞的分裂方向由两组中心粒分离的方向决定,细胞分裂方向垂直于两组中心粒分离的方向,A正确;
B、果蝇体细胞有丝分裂中期,8 条染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上,而细胞板是植物细胞有丝分裂末期形成的结构,动物细胞没有细胞板,B错误;
C、果蝇体细胞有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体数目加倍,有 8 对常染色体,2 对性染色体,但此时细胞中的 DNA 分子不仅存在于染色体上,细胞质中也有 DNA,所以 DNA 分子数大于 16 个,C错误;
D、末期,该细胞中新核膜重构、细胞膜内陷形成环沟,但是核糖体增生发生在间期,D错误。
故选A。
12. IAps是细胞内一种控制细胞凋亡的物质,其作用原理是与细胞凋亡酶结合,从而达到抑制细胞凋亡的目的。lAps的核心结构是RING区域,如果去掉该区域,则能有效地促进更多的细胞凋亡。下列说法错误的是( )
A. 细胞凋亡过程中只有蛋白质的分解,没有蛋白质合成
B. 控制IAps合成的基因表达在时间和空间上有选择性
C. 人体不同细胞寿命可能与细胞中IAps的含量有关
D. 去掉癌细胞中IAps的RING区域,可以有效促进癌细胞凋亡
【答案】A
【解析】
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,对于多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的稳定,以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。IAps 能抑制细胞凋亡,其核心结构 RING 区域去掉后可促进细胞凋亡。
【详解】 A、细胞凋亡过程中既有蛋白质的分解,也有蛋白质的合成,例如与凋亡相关的酶的合成等,A错误;
B、基因表达具有选择性,控制 IAps 合成的基因在不同时间、不同细胞中表达情况不同,即在时间和空间上有选择性,B正确;
C、IAps 可抑制细胞凋亡,人体不同细胞寿命不同,可能与细胞中 IAps 的含量有关,含量高可能细胞寿命长,含量低可能细胞寿命短,C正确;
D、因为去掉 IAps 的 RING 区域能有效促进细胞凋亡,所以去掉癌细胞中 IAps 的 RING 区域,可以有效促进癌细胞凋亡,D正确。
故选A。
13. 在多细胞生物体发育过程中,细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的,某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述错误的是( )
A. 细胞对该信号分子的特异应答,依赖于细胞膜的相应受体
B. 酶联受体是质膜上的蛋白质,具有识别、运输和催化作用
C. ATP水解释放的磷酸基团与应答蛋白结合,使其磷酸化而有活性
D. 活化的应答蛋白最终通过影响基因的表达,引起细胞定向分化
【答案】B
【解析】
【分析】信号分子与特异性受体结合后发挥调节作用。图中信号分子与膜外侧酶联受体识别、结合,ATP水解产生的磷酸基团结合到激酶区域使之具有活性,有活性的激酶区域能将应答蛋白转化为有活性的应答蛋白。
【详解】A、由题图可知,细胞对该信号分子的特异应答,依赖于细胞外侧的酶联受体,A正确;
B、酶联受体位于质膜上,化学本质是蛋白质,能识别相应的信号分子,磷酸化的酶联受体具有催化作用,但不具有运输作用,B错误;
C、ATP水解产生ADP和磷酸基团,磷酸基团与其他物质如应答蛋白结合,使其磷酸化而有活性,C正确;
D、细胞分化的实质是基因的选择性表达,故信号分子调控相关蛋白质,活化的应答蛋白通过影响基因的表达,最终引起细胞定向分化,D正确。
故选B。
14. 传统泡菜是利用植物体表而天然的乳酸菌发酵制成的,其中4个操作是:①配制质量分数为20%的盐水,煮沸冷却后加入泡菜坛;②在发酵前期适当的向泡菜坛中加入一些“陈泡菜水”;③向坛盖边沿的水槽中注满水,密封泡菜坛;④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。下列说法正确的是( )
A. 提高①中盐水的质量分数,能更好地抑制杂菌污染,提升泡菜品质
B. ②加入陈泡菜水的主要目的是增加乳酸含量,提高泡菜的口感
C. ③是为了使气体不能从泡菜坛排出且不能进入,抑制好氧型杂菌
D. ④可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐的含量先增高后逐渐降低
【答案】D
【解析】
【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。
(1)泡菜的制作流程是:选择原料、配置盐水、调味装坛、密封发酵。
(2)选用火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛。
(3)原料加工:将新鲜蔬菜修整、洗涤、晾晒、切分成条状或片状
(4)配制盐水:按照比例配制盐水,并煮沸冷却。原因是为了杀灭杂菌,冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响。
(5)泡菜制作: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。在发酵过程中要注意经常补充水槽中的水。
【详解】A、配置质量分数为20%的盐水,煮沸冷却后加入泡菜坛。煮沸的目的是杀菌,防止杂菌污染;冷却后再加入是为了避免高温杀死乳酸菌。若提高①中盐水的质量分数,会导致泡菜细胞失水过多,影响泡菜的口感和品质,而且过高的盐分也不利于乳酸菌的生长和发酵,不能更好地抑制杂菌污染并提升泡菜品质,一般盐水质量分数控制在5%−20%较为适宜,A错误;
B、在发酵前期适当向泡菜坛中加入一些“陈泡菜水”。“陈泡菜水”中含有大量的乳酸菌,加入“陈泡菜水”的主要目的是增加乳酸菌的数量,加快发酵进程,而不是增加乳酸含量,因为乳酸是乳酸菌发酵产生的,发酵初期乳酸含量较少,B错误;
C、向坛盖边沿的水槽中注满水,密封泡菜坛。这样做的目的是创造无氧环境,因为乳酸菌是厌氧菌,在无氧条件下才能将葡萄糖分解为乳酸;同时密封可以防止外界空气进入,避免杂菌污染,但并不是使气体不能从泡菜坛排出且不能进入,在发酵过程中会产生二氧化碳等气体,气体可以通过水槽中的水排出,C错误;
D、检测泡菜中亚硝酸盐的含量。在泡菜发酵过程中,由于硝酸盐还原菌的作用,亚硝酸盐的含量会先增高,随着乳酸菌大量繁殖,产生乳酸抑制了硝酸盐还原菌的生长,亚硝酸盐的产生量减少,同时部分亚硝酸盐会被分解,所以亚硝酸盐的含量会逐渐降低。因此,可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐的含量先增高后逐渐降低,D正确。
故选D。
15. 无菌技术围绕着如何避免杂菌的污染展开,主要包括消毒和灭菌。下列说法正确的是( )
A. 日常生活中常用煮沸消毒法对牛奶进行消毒灭菌
B. 将发酵好的果醋用巴氏消毒法消毒后可直接饮用
C. 用灼烧灭菌法对耐高温的和需要保持干燥的物品灭菌
D. 实验室常用干热灭菌法对培养基、培养皿等进行灭菌
【答案】B
【解析】
【分析】1、消毒是指使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物(不包括芽孢和孢子),灭菌则是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子。
2、无菌技术的主要内容:①对实验操作的空间、操作者的衣着和手,进行清洁和消毒。②将用干微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌。③为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在酒精灯火焰附近进行。④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。
【详解】A、日常生活中常用煮沸消毒法对牛奶进行消毒,不是灭菌,A错误;
B、将发酵好的果醋用巴氏消毒法消毒后可直接饮用,B正确;
C、用干热灭菌法对耐高温的和需要保持干燥的物品灭菌,C错误;
D、实验室常用湿热灭菌法对培养基进行灭菌,D错误。
故选B。
16. 井冈霉素是我国科学家发现的一种氨基寡糖类抗生素,它由吸水链霉菌井冈变种(JGs,一种放线菌,菌体呈丝状生长)发酵而来,在水稻枯纹病防治等领域中得到广泛应用。下列关于JGs发酵生产井冈霉素的叙述,正确的是( )
A. 通过定向改造JGs中编码井冈霉素的基因,可获得井冈霉素产量高的菌株
B. JGs接入发酵罐前需要扩大培养,该过程不影响井冈霉素的产量
C. 井冈霉素是JGs生长必需的物质,其产量与培养基中营养物质的浓度呈正相关
D. 井冈霉素作为微生物农药来防治水稻病害,有利于农业的可持续发展
【答案】D
【解析】
【分析】1、发酵工程生产的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。
2、 产品不同,分离提纯的方法般不同。(1)如果产品是菌体,可采用过滤,沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来;(2) 如果产品是代谢产物,可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取。
3、 发酵过程中要严格控制温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件。
4、 发酵过程一般来说都是在常温常压下进行,条件温和、反应安全,原料简单、污染小,反应专一性强, 因而可以得到较为专的产物。
【详解】A、基因表达的产物是蛋白质,井冈霉素属于一中抗生素,化学本质不是蛋白质,故不能定向改造JGs中编码井冈霉素的基因,A错误;
B、JGs接入发酵罐前需要扩大培养,该过程会影响JGs的数量,进而影响井冈霉素的产量,B错误;
C、井冈霉素不是JGs生长必需的物质,属于次生代谢产物,C错误;
D、井冈霉素作为微生物农药来防治水稻病害,属于生物防治,不污染环境,有利于农业的可持续发展,D正确。
故选D。
17. 养殖场粪便是农家肥的重要来源,其中某些微生物可使氨氮化合物转化为尿素进而产生NH₃,影响畜禽健康。为筛选粪便中能利用氨氮化合物且减少NH₃产生的微生物,兴趣小组进行如图所示的实验。下列分析错误的是( )
A. 过程①将样本加无菌水等比例稀释后用平板划线法获取单个菌落
B. 过程②要筛选能在 A 培养基生长却不能在 B 培养基生长的单个菌落
C. 过程③可通过添加脲酶并检测其活性来鉴别并筛选出甲、乙菌株
D. 在养殖场粪便中添加菌株乙比菌株甲更有利于减少 NH₃的产生
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知,所筛选出的菌株之所以不能利用尿素,可能是由于不产生脲酶或分泌脲酶抑制剂。图中②筛选的是不能在尿素唯一氮源培养基上生长,而能在牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌株用于后续的实验。
【详解】A、平板划线法无需稀释,A错误;
B、由图可知,②筛选不能在尿素唯一氮源培养基上生长,而能在牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌株用于后续的实验,B正确;
C、所筛选出的菌株之所以不能利用尿素,可能是由于不产生脲酶或分泌脲酶抑制剂,所以③可通过添加脲酶并检测活性,筛选得到甲、乙菌株,C正确;
D、由图可知,甲不产生脲酶而乙可以产生脲酶,且乙同时分泌脲酶抑制剂,粪便中可能还含有其他能产生脲酶的菌株使甲能够产生NH3,所以粪便中添加菌株乙比甲更有利于NH3的减少,D正确。
故选A。
18. 紫杉醇具有高抗癌活性,已被广泛用于乳腺癌等癌症的治疗。利用植物组织培养技术获得紫杉醇的方法如下,下列叙述错误的是( )
A. 幼茎要接种在含有无机盐、有机物、植物激素等的固体培养基上
B. 愈伤组织要用纤维素酶和果胶酶处理分散成单个细胞
C. 振荡培养有利于提高溶氧量以及细胞与培养液充分接触
D. 利用该项技术获得紫杉醇的过程体现了植物细胞的全能性
【答案】D
【解析】
【分析】植物组织培养技术是指将离体的植物器官、组织或细胞等,人工配制的培养基上,给予适当的培养条件,诱导其生成完整植株的技术。
【详解】A、植物组织培养时,幼茎接种在含有无机盐、有机物、植物激素等的固体培养基上,以诱导脱分化形成愈伤组织,A正确;
B、将愈伤组织分散成单个细胞,常用纤维素酶和果胶酶处理,因为植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,B正确;
C、振荡培养可增加溶氧量,同时使细胞与培养液充分接触,有利于细胞对营养物质的吸收等,C正确;
D、细胞的全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能或分化为各种细胞。利用该技术获得紫杉醇,只是通过培养愈伤组织细胞提取产物,没有发育成完整个体或分化为各种细胞,没有体现植物细胞的全能性,D错误。
故选D。
19. 下列关于植物组织培养技术的操作,正确的是( )
A. 接种操作可在普通房间的酒精灯火焰旁边进行
B. 解剖刀在火焰上灼烧后需冷却才能用于切割外植体
C. 外植体用酒精和次氯酸混合液消毒后需经蒸馏水冲洗
D. 提高培养基中生长素和细胞分裂素的比例,有利于诱导生芽
【答案】B
【解析】
【分析】植物组织培养技术利用了植物细胞的全能性,培养过程中除给外植体提供必要的营养物质、植物激素外,应注意避免杂菌感染。
【详解】A、普通房间中存在大量杂菌,即使在酒精灯火焰旁边进行接种操作,也难以保证完全无菌环境,容易造成污染,接种操作接种室或接种台的酒精灯火焰旁边进行,A错误;
B、解剖刀在火焰上灼烧后温度很高,若不冷却就用于切割外植体,会烫伤外植体,影响其后续生长,所以需冷却才能使用,B正确;
C、外植体用酒精和次氯酸消毒后,需用无菌水冲洗,而不是蒸馏水,蒸馏水不具备无菌条件,可能会引入杂菌,C错误;
D、提高培养基中生长素和细胞分裂素的比例,有利于诱导生根;降低该比例,才有利于诱导生芽,D错误。
故选B。
20. 波尔山羊享有“世界山羊之王”的美誉,具有生长速度快、肉质细嫩等优点。采用胚胎工程技术快速繁殖波尔山羊的流程如下。下列叙述正确的是( )
A. 受精前需要对甲、乙山羊进行同期发情处理
B. 过程①所用激素会与山羊的卵母细胞特异性结合
C. 过程②采集到的精子经获能后才能具有受精能力
D. 繁育出的波尔山羊的细胞质基因来自普通母山羊
【答案】C
【解析】
【分析】胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体,供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。②配种或人工授精。③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天,用特制的冲卵装置,把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑葚或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氮中保存。④对胚胎进行移植。⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。
【详解】A、同期发情处理是对供体(甲山羊)和受体(普通母山羊)进行的操作,目的是使它们的生理状态相同,便于胚胎移植,而不是对甲、乙山羊(乙为供精公羊)进行同期发情处理,A错误;
B、过程①超数排卵所用的促性腺激素是作用于性腺(卵巢),而不是与卵母细胞特异性结合,B错误;
C、采集到的精子必须经过获能处理后才能具有受精能力,这是受精过程的必要条件,C正确;
D、繁育出的波尔山羊的细胞质基因来自提供卵母细胞的波尔母山羊甲,而不是普通母山羊,普通母山羊只是提供了胚胎发育的场所,D错误。
故选C。
21. 我国科学家利用体细胞核移植技术成功克隆了濒临灭绝的某地方牛种。下列叙述正确的是( )
A. 培养到 MII期的卵母细胞,通过显微操作去掉完整的细胞核
B. 在没有穿透卵母细胞透明带的情况下可采用梯度离心法去核
C. 可用乙醇或蛋白酶激活重构胚使其完成细胞分裂和发育进程
D. 胚胎移植前,可用桑葚胚或囊胚的滋养层细胞进行性别鉴定
【答案】B
【解析】
【分析】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。
【详解】A、卵母细胞待其培养到MⅡ期后,再通过显微操作去掉的是纺锤体一染色体复合物,而不是完整的细胞核,A错误;
B、可采用梯度离心、紫外线短时间照射等方法,在没有穿透卵母细胞透明带的情况下去核,B正确;
C 、可用乙醇、蛋白酶合成抑制剂等激活重构胚使其完成细胞分裂和发育进程,而不是蛋白酶,C错误;
D、胚胎移植前,可用囊胚的滋养层细胞进行性别鉴定,桑葚胚细胞还未分化,不能用桑葚胚的细胞进行性别鉴定 ,D错误。
故选B。
22. 关于DNA粗提取与鉴定及PCR 技术,下列叙述正确的是( )
A. 过滤液在4 ℃冰箱中静置和离心的目的是加速 DNA 的沉淀
B. 利用二苯胺试剂鉴定时,白色丝状物中的DNA不会变性
C. PCR 反应缓冲液中一般要添加 Mg²⁺来激活DNA 聚合酶
D. 加入微量离心管中的模板可以是 DNA,也可以是RNA
【答案】C
【解析】
【分析】DNA的粗提取与鉴定的实验原理是:①DNA的溶解性,DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同,利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出,从而达到分离的目的;②DNA不溶于酒精溶液,细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精,利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离。
【详解】A 、过滤液在4℃冰箱中静置和离心,是为了加速杂质的沉淀,而不是 DNA 的沉淀,A错误;
B、利用二苯胺试剂鉴定时,需要进行沸水浴加热,在这个过程中白色丝状物中的 DNA 会变性,B错误;
C、PCR 反应缓冲液中一般要添加Mg2+,Mg2+可以激活 DNA 聚合酶,C正确;
D、PCR 技术中加入微量离心管中的模板只能是 DNA,不能是 RNA,因为 PCR 是在 DNA 聚合酶的作用下扩增 DNA 的过程,D错误。
故选C。
23. 五种限制酶的切割位点如图所示,下列叙述正确的是( )
A. Spe I处理的目的基因和 Xho I处理的质粒能用 E. coli DNA 连接酶连接
B. EcoR V处理的目的基因和 SmaⅠ处理的质粒能用T4 DNA 连接酶连接
C. Xho I处理的目的基因和 Xba I处理的质粒能用T4 DNA 连接酶连接
D. SmaⅠ处理的目的基因和XhoⅠ处理的质粒能用E. coli DNA连接酶连接
【答案】B
【解析】
【分析】E.coliDNA连接酶只能连接黏性末端;T4DNA连接酶既可连接平末端,又可连接黏性末端。
【详解】A、由图可知,SpeⅠ 处理后产生的是黏性末端,XhoⅠ 处理后产生的也是黏性末端,但它们的末端序列不互补,E. coli DNA 连接酶只能连接黏性末端,且要求末端序列互补,所以 SpeⅠ 处理的目的基因和 XhoⅠ 处理的质粒不能用 E. coli DNA 连接酶连接,A错误;
B、EcoR V 处理后产生的是平末端,SmaⅠ 处理后产生的也是平末端,T4 DNA 连接酶既可以连接黏性末端,也可以连接平末端,所以 EcoR V 处理的目的基因和 SmaⅠ 处理的质粒能用 T4 DNA 连接酶连接,B正确;
C、XhoⅠ 处理后产生的是黏性末端,XbaⅠ 处理后产生的也是黏性末端,但它们的末端序列不互补,T4 DNA 连接酶连接黏性末端时要求末端序列互补,所以 XhoⅠ 处理的目的基因和 XbaⅠ 处理的质粒不能用 T4 DNA 连接酶连接,C错误;
D、SmaⅠ 处理后产生的是平末端,XhoⅠ 处理后产生的是黏性末端,E. coli DNA 连接酶只能连接黏性末端,所以 SmaⅠ 处理的目的基因和 XhoⅠ 处理的质粒不能用 E. coli DNA 连接酶连接,D错误。
故选B。
24. 为加速绿色荧光蛋白基因(GFP)进化,快速获得荧光强度更高的GFP蛋白,科研人员将DNA1(编码易错DNA聚合酶)和DNA2共同导入大肠杆菌(如图)。下列说法错误的是( )
A. 用卡那霉素筛选含DNA1的大肠杆菌
B. 易错DNA聚合酶催化GFP基因复制
C. GFP基因在此复制过程中突变率升高
D. 连续传代并筛选强荧光菌落加速GFP进化
【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;(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、基因枪法和花粉管通道法;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感受态细胞法;(4)目的基因的检测与鉴定。
【详解】A、由图可知,卡那霉素抗性基因与GFP基因融合到DNA2上后导入大肠杆菌,因此用用卡那霉素筛选含DNA2的大肠杆菌,A错误;
B、易错DNA聚合酶能催化DNA的复制,即能催化GFP基因复制,B正确;
C、易错DNA聚合酶使DNA复制过程中发生基因突变的概率增加,因此GFP基因在复制过程中突变率升高,C正确;
D、连续传代并筛选,逐代淘汰,就会筛选出荧光菌落,从而加速GFP进化,D正确。
故选A。
25. T4溶菌酶是一种重要的工业用酶,在温度较高时容易失去活性。将T4溶菌酶的第3位异亮氨酸变为半胱氨酸后,该酶的耐热性得到提高。下列说法错误的是( )
A. 实施该项工作的前提条件是了解该酶结构和功能的关系
B. 引起该酶空间结构发生改变的直接原因是氨基酸序列改变
C. 该项工作需要对相关基因定向改造,属于基因工程的范畴
D. 改造工作完成后,需要重新明确该酶催化反应的最适温度
【答案】C
【解析】
【分析】蛋白质工程是以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行基因改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需要。
【详解】A、蛋白质的结构决定功能,T4溶菌酶是否耐热取决于蛋白质的空间结构,A正确;
B、若将T4溶菌酶第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸,可在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成一个二硫键,提高T4溶菌酶的耐热性,引起该酶空间结构发生改变的直接原因是氨基酸序列改变,B正确;
C、蛋白质工程操作的对象为基因,故直接操作对象是T4溶菌酶基因,替换T4溶菌酶第3位氨基酸的操作中,属于蛋白质工程,C错误;
D、改造工作完成后,蛋白质的结构发生改变,需要重新明确该酶催化反应的最适温度,D正确。
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共50分。
26. 人体细胞中部分物质与能量代谢关系如图所示。回答下列问题。
(1)在生物大分子中,不能通过细胞呼吸为生命活动供能的是 _______ ;同一个体的神经细胞与白细胞之间,种类存在差异的有________,其在细胞中的合成场所为________。
(2)据图分析,有氧呼吸过程的呼吸链位于______ 上,其中物质氧化时释放的能量一部分储存于ATP 中,一部分以 ______ ;此外该过程产生的丙酮酸、乙酰CoA等中间产物,可以将物质的 ______相互联系。
(3)已知线粒体外膜含有孔蛋白,当该孔蛋白通道完全打开时,葡萄糖和丙酮酸都可以自由通过。推测葡萄糖不能进入线粒体而丙酮酸能进入线粒体的原因是_______ 。
(4)据图分析,长期低脂高糖饮食会导致肥胖的原因是______,因此,糖类在供应充足时可以大量转化成脂肪;脂肪却不能大量转化为糖类的原因是______。
【答案】(1) ①. 核酸 ②. 蛋白质、mRNA ③. 核糖体和细胞核、线粒体
(2) ① 线粒体内膜 ②. 热能形式散失 ③. 分解代谢与合成代谢
(3)线粒体内膜上有丙酮酸转运蛋白,没有葡萄糖转运载体
(4) ①. 葡萄糖细胞呼吸的中间产物能转化为合成脂肪的原料(甘油和脂肪酸) ②. 乙酰CoA 不能转变为丙酮酸,而丙酮酸是生成糖所必需的,所以脂肪酸不能转化成糖
【解析】
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],释放少量能量;第二阶段是丙酮酸和H2O反应生成CO2和[H],释放少量能量;第三阶段是O2和[H]反应生成水,释放大量能量。
【小问1详解】
在生物大分子中,不能通过细胞呼吸为生命活动供能的是核酸;同一个体各种细胞的DNA一致,其神经细胞与白细胞之间,种类存在差异的有蛋白质、mRNA,蛋白质在细胞中的合成场所为核糖体,mRNA在人体细胞中的合成场所为细胞核、线粒体。
【小问2详解】
据图分析,有氧呼吸过程的呼吸链是O2和[H]反应生成水,释放大量能量,说明呼吸链位于线粒体内膜上,其中物质氧化时释放的能量一部分储存于ATP 中,一部分以热能形式散失;此外该过程产生的丙酮酸、乙酰CoA等中间产物,可以将物质的分解代谢与合成代谢相互联系。
【小问3详解】
转运蛋白具有专一性,推测葡萄糖不能进入线粒体而丙酮酸能进入线粒体的原因是线粒体内膜上有丙酮酸转运蛋白,没有葡萄糖转运载体。
【小问4详解】
据图分析,长期低脂高糖饮食会导致葡萄糖细胞呼吸的中间产物转化为合成脂肪的原料(甘油和脂肪酸),导致肥胖,而又因为乙酰CoA 不能转变为丙酮酸,而丙酮酸是生成糖所必需的,所以脂肪酸不能转化成糖,因此,糖类在供应充足时可以大量转化成脂肪;脂肪却不能大量转化为糖类。
27. 植物甲在白天气孔打开吸收CO₂进行光合作用。植物乙具有特殊的 CO₂固定方式:晚上气孔打开吸收CO₂,吸收的CO₂利用ATP 中的能量生成苹果酸储存在液泡中;白天气孔关闭,液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO₂可用于光合作用。回答下列问题。
(1)正常情况下,植物叶片呈现绿色,原因 ______ 。
(2)根据题干信息分析,植物甲的能量利用效率比植物乙 _______ (填“低”或“高”);植物乙的CO₂固定方式与环境的适应性体现在_______ 。
(3)用同位素标记法设计实验,验证植物乙特殊的CO₂固定方式,写出实验思路并预期结果______。
【答案】(1)叶片中的叶绿素含量高,叶绿素对绿光的吸收量最少
(2) ①. 高 ②. 夜间开放气孔吸收CO2减少白天高温下的水分蒸腾,适应干旱环境
(3)将植物乙置于14CO2的环境,先后从白天到夜晚再到白天分三个时段测定叶肉细胞内液泡中苹果酸和叶绿体中光合产物的放射性。预期结果:第一个时段检测不到放射性,第二个时段苹果酸有放射性,第三个时段光合产物出现放射性,而苹果酸的放射性减弱
【解析】
【分析】据题可知,植物乙应生活在干旱地区,为降低蒸腾作用减少水分的散失,气孔白天关闭、晚上打开。白天气孔关闭时:液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2可用于光合作用,光合作用生成的氧气和有机物可用于细胞呼吸。
【小问1详解】
正常情况下,植物叶片呈现绿色,原因是叶片中的叶绿素含量高,叶绿素对绿光的吸收量最少。
【小问2详解】
根据题干信息分析,植物甲直接在白天气孔开放时吸收CO2进行光合作用,能量(ATP和NADPH)直接用于卡尔文循环,植物乙需额外消耗ATP在夜间固定CO2生成苹果酸,白天再脱羧释放CO2,存在能量转换损失,因此植物甲的能量利用效率比植物乙高。植物乙的CO2固定方式与环境的适应性体现在夜间开放气孔吸收CO2可减少白天高温下的水分蒸腾,适应干旱环境。
【小问3详解】
为了验证植物乙特殊的CO2固定方式(晚上气孔打开吸收CO2,吸收的CO2利用ATP 中的能量生成苹果酸储存在液泡中;白天气孔关闭,液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2可用于光合作用),进行相关实验,自变量为植物乙所处的生存环境是白天还是黑夜,因变量为光合产物放射性强弱。
实验思路:将植物乙置于14CO2的环境,先后从白天到夜晚再到白天分三个时段测定叶肉细胞内液泡中苹果酸和叶绿体中光合产物的放射性。
预期结果:第一个时段检测不到放射性,第二个时段苹果酸有放射性,第三个时段光合产物出现放射性,而苹果酸的放射性减弱,说明植物乙特殊的CO2固定方式是晚上吸收CO2生成苹果酸储存起来,白天苹果酸脱羧释放CO2用于光合作用。
28. 白细胞介素-2(IL-2)是一种具有抗肿瘤作用的细胞因子。研究通过在肿瘤细胞中表达IL-2,诱导机体产生抗肿瘤免疫应答,为IL-2基因治疗进入临床提供依据,部分实验过程如图所示。回答下列问题。
(1)已知IL-2能诱导细胞毒性T细胞的活化。转基因肿瘤细胞分泌的细胞因子(IL-2)能激活人或动物体内的_______免疫反应,使机体产生抗肿瘤免疫效应。
(2)重组载体的构建与筛选:根图甲分析,对逆转录病毒载体及IL-2基因片段都要使用_______酶进行切割,并在DNA 连接酶的作用下连接________(填化学键名称)获得含IL-2基因的重组载体。将该重组载体导入预先用______ 处理的大肠杆菌细胞,扩增后提取大肠杆菌DNA 鉴定目的基因。利用上述限制酶进行酶切,由图乙可知,IL-2基因已定向插入载体内,基因长度约为 _______bp。再将含IL-2基因的重组载体转染至 CRC细胞,在多孔细胞板进行_______培养并筛选阳性细胞,收集含有IL-2基因的病毒载体的上清液。
(3)IL-2基因导入肿瘤细胞及表达检测:取含病毒载体的上清液感染小鼠胰腺癌细胞,提取肿瘤细胞内 ______,构建逆转录-聚合酶链式反应体系,PCR 结果利用 _____分析,确定肿瘤细胞内IL-2基因已正常转录;进而提取肿瘤细胞内的蛋白质,加入单克隆体作探针,利用 ______ 技术检测 IL-2基因已正常翻译。
(4)体内致瘤性实验:将同品系小鼠分成2组,背部皮下注射________肿瘤细胞的小鼠作为对照组,皮下注射________肿瘤细胞的小鼠为实验组,观察并测量小鼠肿瘤的生长情况。预测实验结果________。
【答案】(1)细胞 (2) ①. EcoRI和 BamH I ②. 磷酸二酯键 ③. Ca²⁺ ④. 300 ⑤. 克隆化
(3) ①. RNA ②. 琼脂糖凝胶电泳(电泳) ③. 抗原-抗体杂交
(4) ①. 导入空载体(或未转基因或未导入外源基因) ②. 导入IL-2基因 ③. 与对照组相比,实验组小鼠的肿瘤生长受抑制
【解析】
【分析】基因工程需要四个步骤:目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
细胞毒性T细胞参与细胞免疫过程。
【小问2详解】
分析题图,逆转录病毒载体上便于目的基因插入的限制酶有EcoR Ⅰ 、Hpa Ⅰ、Xho Ⅰ和BamH Ⅰ,IL-2基因片段及旁侧序列上有四个限制酶,分别是EcoR Ⅰ 、Hind Ⅲ 、Hpa Ⅰ和BamH Ⅰ,其中Hind Ⅲ 、Hpa Ⅰ位于基因内部,不能用于构建表达载体,所以选择逆转录病毒载体和IL-2基因片段共有的限制酶,即EcoR Ⅰ 和BamH Ⅰ。DNA连接酶作用于磷酸二酯键。用Ca²⁺处理大肠杆菌细胞,使其成为感受态。比较图乙中空载体和重组载体的酶切图,重组载体比空载体多出300 bp的电泳条带,所以基因长度约为300 bp。再将含IL-2基因的重组载体转染至 CRC细胞,在多孔细胞板进行克隆化培养和筛选阳性细胞,收集含有IL-2基因的病毒载体的上清液。
【小问3详解】
IL-2基因导入肿瘤细胞及表达检测:取病毒上清液感染小鼠胰腺癌细胞,提取肿瘤细胞内RNA,构建RT-PCR(逆转录·聚合酶链式反应)体系,PCR结果利用琼脂糖凝胶电泳分析,确定肿瘤细胞内IL-2基因已正常转录。进而提取肿瘤细胞内的蛋白质,加入单克隆体作探针,利用抗原-抗体杂交技术检测 IL-2基因已正常翻译。
【小问4详解】
将同品系小鼠分成三组,背部皮下注射未导入外源基因肿瘤细胞的小鼠作为对照组,皮下注射导入IL-2基因的肿瘤细胞、导入IL-2和B7双基因的肿瘤细胞作为实验组,观察小鼠肿瘤的生长情况。预测实验结果:与对照组相比,实验组小鼠的肿瘤生长受抑制。
29. 科研人员将A基因和B基因利用重叠延伸PCR 技术构建A-B融合基因,从而培育出优良性状的转基因花生植株。融合基因构建过程如图1所示,所用 Ti质粒各结构组分如图2所示。回答下列问题。
(1)利用重叠延伸PCR 技术进行基因融合时,______ 填(“能”或“不能”)将图1中PCR1和 PCR2放入同一个反应体系中进行,原因是 ______ 。在杂交链延伸成等长的融合基因时,_____ (填“需要”或“不需要”)添加引物,原因是_______ 。
(2)为保证A-B融合基因正确插入质粒,利用PCR扩增融合基因时需要在引物 _______ (从图1中选择)的5'端分别添加限制酶 _______(从图2中选择)的识别序列。
(3)据图2分析筛选转化细胞的过程:第一次在培养基中添加______ 筛选导入重组Ti质粒的农杆菌菌株,第二次在培养基中添加 ______ 筛选染色体DNA 上整合T-DNA的花生愈伤组织细胞。此方法筛选出的花生细胞中,A-B融合基因是否一定表达,理由是________。
【答案】(1) ①. 不能 ②. 引物互补影响 PCR ③. 不需要 ④. 两条 DNA 的交错部分即可作为其延伸的引物
(2) ①. ①和④ ②. BglⅡ和 NcoⅠ
(3) ①. 庆大霉素 ②. 潮霉素 ③. 不一定,基因选择性表达
【解析】
【分析】PCR原理:在高温作用下,打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以4种游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端向3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物,其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。
【小问1详解】
由于不同的PCR体系其模板、引物不同,引物间可能会互补相互影响,故不能将图1中PCR1和PCR2放入同一个反应体系中进行。在杂交链延伸成等长的融合基因时不需要额外添加引物,因为两条DNA的交错部分即可作为其延伸的引物。
【小问2详解】
由于PCR扩增融合基因的方向是子链的5'→3',故选择的是引物①和④,又因为AB融合基因转录方向为从右到左,故引物①该添加限制酶Bgl II的序列,引物④该添加限制酶 Nco I的序列。
【小问3详解】
第一次是筛选导入重组Ti质粒的农杆菌菌株,故需要在培养基中添加庆大霉素,第二次筛选染色体DNA上整合T- DNA的花生愈伤组织细胞,由于只有T-DNA可以转移整合,故第二次需要在培养基上添加潮霉素。筛选出的花生细胞中,由于基因的选择性表达,故A-B融合基因不一定表达。
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