精品解析:山东省菏泽市2024-2025学年高二下学期期末生物试题
2025-07-27
|
2份
|
36页
|
1045人阅读
|
6人下载
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-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | 菏泽市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.78 MB |
| 发布时间 | 2025-07-27 |
| 更新时间 | 2026-07-03 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53232552.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2024—2025学年高二下学期教学质量检测
生物试题
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,考生务必将姓名、班级等个人信息填写在答题卡指定位置。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合要求。
1. 生物体内不具有信息传递功能的结构或物质是( )
A. 光合色素 B. 细胞骨架 C. RNA分子 D. 糖被
【答案】B
【解析】
【分析】细胞骨架是指细胞中的蛋白质纤维网络,真核细胞细胞骨架包括微管、微丝和中间纤维三种主要成分。它为细胞提供机械支撑,维持细胞形态,并参与细胞的运动、分裂和物质运输等重要生命活动。细胞骨架不仅具有结构支撑作用,还通过动态重排调节细胞内部的物质流动与细胞的形态变化,是细胞功能和生理状态调控的关键。
【详解】A、光合色素可吸收、传递和转化光能,在光合作用中传递光能信息,具有信息传递功能,A错误;
B、细胞骨架由蛋白质组成,负责维持细胞形态、物质运输和细胞运动等,虽可能辅助信号分子运输,但其本身不直接传递信息,B正确;
C、RNA分子(如mRNA、tRNA)在遗传信息传递和翻译中起关键作用,属于信息传递物质,C错误;
D、糖被(糖蛋白)位于细胞膜表面,参与细胞识别、免疫应答等细胞间信息交流,D错误;
故选B。
2. 我国科学家率先发现了具有独特功能的新型脱氨酶,例如胞嘧啶脱氨酶可以将DNA中的胞嘧啶(C)转变为尿嘧啶(U)。下列说法错误的是( )
A. 脱氨酶与其作用的胞嘧啶共有元素是C、H、O、N
B. 经胞嘧啶脱氨酶催化后,DNA中的五碳糖和磷酸基团均没改变
C. 脱氨酶不与底物结合,但能降低反应的活化能
D. 构建脱氨酶的结构需要氢键、二硫键与多肽链的盘曲折叠关系等数据
【答案】C
【解析】
【详解】A、脱氨酶(蛋白质)含有C、H、O、N,胞嘧啶(含氮碱基)也含有C、H、O、N,两者共有元素为C、H、O、N,A正确;
B、胞嘧啶脱氨酶仅改变碱基(C→U),DNA的五碳糖(脱氧核糖)和磷酸基团未受影响,B正确;
C、酶通过与底物结合形成酶-底物复合物来降低反应活化能,C错误;
D、蛋白质结构依赖氢键、二硫键及多肽链盘曲折叠关系,构建脱氨酶模型需这些数据,D正确。
故选C。
3. 链霉菌是呈丝状生长、营腐生生活的一类单细胞原核生物,能够产生四环素、庆大霉素等抗生素。下列说法正确的是( )
A. 链霉菌产生抗生素需要经过高尔基体的加工
B. 单个孢子形成的菌体可以独立完成各项生命活动
C. 细胞中的染色体含有控制抗生素合成的基因
D. 代谢越旺盛的链霉菌,核糖体和核孔数量越多
【答案】B
【解析】
【详解】A、链霉菌为原核生物,细胞中无高尔基体,A错误;
B、链霉菌是单细胞生物,单个孢子萌发形成的菌体为独立个体,可自主完成生长、繁殖等生命活动,B正确;
C、原核生物没有染色体,其遗传物质为拟核区的环状DNA和质粒,C错误;
D、原核生物无细胞核,因此不存在核孔,D错误。
故选B。
4. 顺向轴突运输分快速轴突运输(主要运输跨膜蛋白)和慢速轴突运输(主要运输细胞骨架蛋白)两种,都以移动、停滞反复交替的方式(移动时速度无差异)向轴突末梢运输物质。用带标记的某氨基酸(合成蛋白M和N所必需)分析蛋白M和N的轴突运输方式,实验如图所示。下列说法错误的是( )
A. 氨基酸通过自由扩散进入细胞
B. 蛋白N是一种细胞骨架蛋白
C. 在单位时间内,运输蛋白N时的停滞时间长于蛋白M
D. 轴突运输中,胞体中形成的突触小泡与跨膜蛋白的运输方向相同
【答案】A
【解析】
【详解】A、氨基酸是小分子物质,且是极性分子,一般通过主动运输的方式进入细胞,而非自由扩散,A错误;
B、已知顺向轴突运输分快速轴突运输(主要运输跨膜蛋白)和慢速轴突运输(主要运输细胞骨架蛋白)两种,在注射带标记的氨基酸,3小时就检测到带标记的M,5天才检测到带标记的N,说明蛋白M的运输速度快,属于快速轴突运输,蛋白N的运输速度慢,属于细胞骨架蛋白,B正确;
C、由于蛋白M是快速轴突运输,蛋白N是慢速轴突运输,且二者移动时速度无差异,那么慢速轴突运输在单位时间内移动得少,是因为停滞时间长,所以在单位时间内,运输蛋白N时的停滞时间长于蛋白M,C正确;
D、轴突运输中,胞体中形成的突触小泡与跨膜蛋白都是向轴突末梢运输,运输方向相同,D正确。
故选A。
5. 多聚磷酸盐(PolyP)是经高能磷酸键连接的无机磷酸盐,多聚磷酸激酶PPK2可以利用PolyP作为磷酸基团供体,实现AMP、ADP、ATP、PolyP之间磷酸基团的高效定向转移,PolyP能与PPK2特异性位点结合,且PPK2偏好长链的PolyP,作用过程如图所示。下列说法正确的是( )
A. ADP是驱动细胞生命活动的直接能源物质
B. PPK2酶可催化形成ADP和ATP,说明PPK2酶不具有专一性
C. AMP、ADP和ATP三者的元素组成相同,彻底水解产物种类不相同
D. (PolyP)n发生磷酸基团转移后与PPK2酶的亲和力降低
【答案】D
【解析】
【详解】A、ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质,A错误;
B、PPK2酶催化的是一类物质的合成,如可催化形成ADP和ATP的反应,具有专一性,B错误;
C、AMP、ADP和ATP三者元素组成完全相同,三者的彻底水解产物相同,均为腺嘌呤、核糖和磷酸,C错误;
D、(PolyP)n的磷酸基团转移后分子变小,分子太小可能影响和PPK2酶的结合能力,D正确。
故选D。
6. NAD+主要在细胞质中产生,通过TF-H转运蛋白进入线粒体,若NAD+含量减少,则细胞有氧呼吸等过程会受到严重影响,下列有关叙述正确的是( )
A. 将NAD+转化为NADH相关的酶主要分布于线粒体内膜
B. 人体细胞内NAD+含量降低时,无氧呼吸的速率会显著加快
C. TF-H基因突变的细胞,有氧呼吸第一阶段释放能量明显减少
D. 在氧气充足时,若TF-H活性受抑制,则细胞内丙酮酸会变多
【答案】D
【解析】
【分析】有氧呼吸分为三个阶段:第一阶段在细胞质基质中进行,葡萄糖经酶催化生成丙酮酸、[H],释放少量能量;第二阶段在线粒体基质中进行,丙酮酸和水经酶催化生成二氧化碳、[H],释放少量能量;第三阶段在线粒体内膜上进行,[H]和氧气经酶催化生成水,释放大量能量。
【详解】A、NADH的形成发生在有氧呼吸的第一和第二阶段,场所分别是细胞质基质和线粒体基质,因此将NAD+转化为NADH相关的酶主要分布于细胞质基质和线粒体基质,A错误;
B、人体细胞内NAD+含量降低时,则生成的NADH减慢,无氧呼吸的第一阶段产生NADH,第二阶段消耗NADH,因此无氧呼吸的速率会减慢,B错误;
C、TF-H基因突变的细胞,无法将NAD+转运进入线粒体,有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质,因此不影响有氧呼吸第一阶段能量的释放,C错误;
D、在氧气充足时,若TF-H活性受抑制,则会抑制NAD+转运进入线粒体,有氧呼吸的第二阶段丙酮酸的氧化分解受阻,因此细胞内丙酮酸会变多,D正确。
故选D。
7. 将高等植物幼苗分成a、b、c、d四组并置于密闭装置中照光培养,四组光照强度依次增强,温度相同且适宜。一段时间(t)后测得装置内O₂浓度如图(M为初始浓度),且c、d组O₂浓度相同。下列说法正确的是( )
A. t时间内,装置中植物积累有机物量的关系为c=d>b>a
B. a组幼苗叶肉细胞产生ATP的场所只有细胞质基质和线粒体
C. 延长光照时间使c、d组中O₂浓度不再增加时,c组植株的光合速率大于d组
D. 若降低d组装置中CO₂的浓度,当暗反应再次稳定时,其叶绿体中C₅的浓度比C3的高
【答案】A
【解析】
【分析】光合作用,通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳和水合成有机物,同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。呼吸作用一般指机体将来自环境的或细胞自己储存的有机营养物的分子(如糖类、脂类、蛋白质等),通过一步步反应降解成较小的、简单的终产物(如二氧化碳、乳酸、乙醇等)的过程。光合与呼吸的差值可用净光合速率来表示,具体指标可以是氧气释放量、二氧化碳吸收量、有机物积累量等。
【详解】A、t时间内,c、d组氧气含量大于M且相同,说明有机物积累相同,b点大于M小于c和d组,因此装置中植物积累有机物的量关系为c=d>b>a,A正确;
B、a组的光合速率等于呼吸速率,产生ATP的场所有细胞质基质、类囊体膜和线粒体,B错误;
C、延长光照时间使c、d组中O2浓度不再增加时,c组植株的光合速率等于d组,C错误;
D、C5与CO2反应生成2分子C3,C3的含量是C5的两倍,若降低d组装置中CO2的浓度,当暗反应再次稳定时,其叶绿体中C5的浓度依然低于C3,D错误。
故选A。
8. 下列有关生物学实验的叙述正确的是( )
A. 酒精可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄
B. 用纸层析法提取叶绿体中的色素,其原理是不同色素在层析液中的溶解度不同
C. 比较过氧化氢在不同条件下的分解可用“过氧化氢酶溶液”替代“肝脏研磨液”
D. DNA的粗提取与鉴定可用“猪成熟红细胞”替代“猪肝细胞”
【答案】C
【解析】
【详解】A、溴麝香草酚蓝水溶液用于检测CO2,颜色变化为蓝→绿→黄,而酒精的检测需用酸性重铬酸钾(橙色→灰绿色),A错误;
B、纸层析法的原理是色素在层析液中的溶解度不同导致分离,而提取叶绿体色素需用无水乙醇等溶解色素,B错误;
C、过氧化氢酶溶液与肝脏研磨液均含过氧化氢酶,可催化过氧化氢分解,实验效果一致,C正确;
D、猪成熟红细胞无细胞核,DNA含量极少,无法替代含细胞核的猪肝细胞进行DNA粗提取,D错误。
故选C。
9. 科研人员分离出微塑料降解菌并对其降解能力进行测定。将等量各菌株分别接种到含有等量微塑料的培养基中,30天后检测,结果如表所示。下列说法正确的是( )
菌株编号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
微塑料剩余量与微塑料添加量的比值(%)
98.4
92.3
98.7
99.0
98.2
A. 用平板划线法接种菌液可统计每毫升样品中的活菌数
B. 菌株Ⅳ降解微塑料的能力最强,相关酶活性最高
C. 能在该培养基中生长、繁殖的微生物都能分解微塑料
D. 将菌株Ⅱ用于环境保护实践时,还要检测其是否会产生对环境有害的代谢物
【答案】D
【解析】
【分析】接种最常用的方法:
(1)平板划线分离法:用接种环作沾取少许待分离的材料,在无菌平板表面进行平行划线、扇形划线或其他形式的连续划线,微生物细胞数量将随着划线次数的增加而减少,并逐步分散开来,如果划线适宜的话,微生物能一一分散,经培养后,可在平板表面得到单菌落。
(2)稀释涂布平板法:首先将待测样品制成均匀的系列稀释液,尽量使样品中的微生物细胞分散开,使其成单个细胞存在(否则一个菌落就不只是代表一个细胞),再取一定稀释度、一定量的稀释液接种到平板中,使其均匀分布于平板中的培养基内。
【详解】A、平板划线法的主要目的是分离单菌落,而不是用于统计每毫升样品中的活菌数,统计活菌数常用稀释涂布平板法,A错误;
B、从表格数据来看,微塑料剩余量与微塑料添加量的比值越小,说明该菌株降解微塑料的能力越强。在这些菌株中,菌株Ⅱ的该比值最小,即菌株Ⅱ降解微塑料的能力最强,B错误;
C、虽然这些菌株能在含有聚乙烯微塑料的培养基中生长、繁殖,但不能就此推断所有能在该培养基中生长、繁殖的微生物都能分解聚乙烯微塑料,有可能存在利用培养基中其他营养物质生长的微生物,C错误;
D、将菌株Ⅱ用于环境保护实践时,虽然它能降解微塑料,但还要检测其是否会产生对环境有害的代谢物,以确保其对环境的安全性,D正确。
故选D。
10. 发酵工程在菌种优化、生产效率等方面均优于传统发酵,能够更好地满足现代工业生产的需求。如图表示发酵工程的基本流程,其中①~⑤代表不同的过程。下列说法错误的是( )
A. 与传统发酵技术相比,发酵工程所用的菌种大多是单一菌种
B. ②过程用液体培养基扩大培养菌种,是发酵工程的中心环节
C. ③过程中,发酵罐和配制好的培养基都必须进行严格灭菌
D. 利用发酵工程产生微生物饲料和微生物肥料,分别用到④和⑤过程
【答案】B
【解析】
【分析】发酵工程的基本流程:菌种选育、扩大培养、发酵过程、产品分离提纯、产品深加工。
【详解】A、传统发酵技术所利用的微生物多是食材表面的微生物,食材表面有各种各样的微生物,发酵工程所用的菌种大多是单一菌种,A正确;
B、发酵工程的中心环节是发酵罐内发酵,B错误;
C、图中③过程中,发酵罐和配制好的培养基必须进行严格灭菌,以防止杂菌污染,保证发酵的正常进行,C正确;
D、微生物饲料如单细胞蛋白,是通过发酵得的大量微生物菌体;微生物肥料是微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质等代谢产物,结合题图,利用发酵工程产生微生物饲料和微生物肥料,分别用到④和⑤过程,D正确。
故选B。
11. 与熟啤酒相比,纯生啤酒不经过巴氏消毒,而是通过无菌膜过滤的方式去除啤酒液中的酵母和杂菌,因此口感新鲜清爽,受到消费者的喜爱。啤酒的工业化生产流程如图所示。下列说法错误的是( )
A. 纯生啤酒避免了高温消毒对啤酒风味物质和营养成分的破坏
B. 焙烤阶段温度要适宜,确保杀死种子胚但不使淀粉酶失活
C. 在发酵之前需要利用液体培养基对啤酒酵母进行扩大培养
D. 纯生啤酒后发酵阶段需要通入无菌氧气
【答案】D
【解析】
【详解】A、纯生啤酒不经过巴氏消毒(高温 ),避免了高温对风味物质和营养成分的破坏,A 正确;
B、焙烤阶段需适宜温度,既杀死种子胚(避免发芽 ),又不使淀粉酶失活(保留糖化功能 ),B 正确;
C、发酵前用液体培养基扩大培养酵母菌,增加菌种数量,保证发酵效率,C 正确;
D、啤酒发酵(主发酵、后发酵 )利用酵母菌无氧呼吸产酒精,后发酵阶段需无氧环境,通入氧气会抑制酒精发酵,D 错误。
故选D。
12. 研究人员选择兼性厌氧副干酪乳酪杆菌(PC-92),通过原生质体融合技术来改变双歧杆菌(L6R11)耐氧性差及生物量低等特性,以期获得优良性状的新菌种。如图为获取原生质体时,不同酶浓度和酶解时间对原生质体的形成率和再生率的影响,下列说法正确的是( )
注:原生质体形成率是指在酶解过程中成功转化为原生质体的细胞数量占初始细胞总数的百分比。原生质体再生率是指能够再生出完整细胞的原生质体占初始原生质体总数的百分比。
A. 7.5mg/mL的酶浓度为获取L6R11原生质体的最适浓度
B. 随着酶解时间延长,L6R11的形成率持续下降,说明酶解时间与形成率呈正相关
C. 获取两种菌原生质体的最佳条件需兼顾形成率和再生率
D. 由于PC-92是兼性厌氧,L6R11耐氧性差,融合菌株的耐氧性介于两者之间
【答案】C
【解析】
【分析】1、植物体细胞杂交是指将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。
2、诱导原生质体融合的方法:物理法(离心、振动、电激等)和化学法(聚乙二醇等)。
3、植物体细胞杂交的意义:克服远缘杂交不亲和的障碍,扩大亲本范围,培育作物新品种。
【详解】A、从溶菌酶浓度曲线中可知,浓度5-10 mg/mL之间,L6R11在溶菌酶浓度为7.5mg/mL时形成率最高,但再生率最低,所以该浓度不是获取L6R11原生质体的最适浓度,A错误;
B、根据酶解时间曲线分析,在30-120 min之间,L6R11的形成率随酶解时间延长而下降,120min以后不能确定,不能简单得出酶解时间与形成率的关系,B错误;
C、从两图可以看出,不同溶菌酶浓度和酶解时间下,两种原生质体的形成率和再生率表现不同,获取两种菌原生质体的最佳条件有差异,要获得理想的原生质体,需综合考虑形成率和再生率来确定合适条件,C正确;
D、原生质体融合后菌株的性状虽然会综合双亲特点,但基因间相互作用复杂,融合菌株的耐氧性不一定简单介于两者之间,D错误。
故选C。
13. 科学家利用单克隆抗体技术制备了针对某肿瘤标志蛋白X的抗体,并利用Western blot法检测了肿瘤患者组织样本中的蛋白X,Western blot法中应先将蛋白质进行电泳分离,再将抗体与目标蛋白结合,成功结合后可以观察到相应条带,实验结果如图所示。下列说法错误的是( )
A. 制备单克隆抗体时,应将蛋白X的抗体作为抗原
B. Western blot法应用了抗原—抗体杂交等技术
C. 受测样本1的蛋白X可能被降解
D. 受测样本2的蛋白X中有与该单克隆抗体结合的位点
【答案】A
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备:(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。
【详解】A、制备单克隆抗体时应将蛋白X作为抗原,A错误;
B、Western blot的检测原理基于抗体-抗原之间的特异性免疫反应,利用抗原-抗体免疫反应,来分析样品中蛋白质的表达情况,B正确;
C、根据实验结果可知受测样本1的蛋白X能观测到条带,但是与对照组有差异,说明受测样本1的蛋白X可能被降解,C正确;
D、根据实验结果可知受测样本2的蛋白X能观测到条带,说明样本2的蛋白中有与该单克隆抗体结合的位点,D正确。
故选A。
14. 胚胎分割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,如图为牛胚胎分割技术过程示意图。下列说法错误的是( )
A. 分割前需观察胚胎是否发育到桑椹胚或囊胚
B. 胚胎移植时不需对供体和受体进行同期发情处理
C. 通过胚胎分割技术形成的多只牛犊遗传物质组成相同,性状也相同
D. 当地普通母牛不会发生免疫排斥反应,胚胎移植前不需要进行免疫检查
【答案】C
【解析】
【详解】A、桑椹胚或囊胚的内细胞团具有发育的全能性,能发育形成个体,分割前需观察胚胎是否发育到桑椹胚或囊胚,A正确;
B、由图可知,采用的是牛冷冻胚胎,故胚胎移植时不需对供体和受体进行同期发情处理,B正确;
C、胚胎分割技术是指采用机械方法将早期胚胎切割成多个等份,利用胚胎分割技术获得的多个胚胎含有的遗传物质完全一致,考虑环境因素的影响,性状不一定相同,C错误;
D、当地普通母牛不会发生免疫排斥反应,所以胚胎移植前不需要进行免疫检查,这是胚胎移植成功的基础,D正确。
故选C。
15. 研究发现,HIV通过细胞膜上的A蛋白侵染人体细胞,同时发现若A基因缺失了32个特定碱基对会导致A蛋白异常,从而aa个体天然免疫HIV。现为了快速辨别甲、乙、丙个体的基因型,用引物F和R分别对三人的基因组进行PCR,每组PCR产物都分为两份,一份直接电泳,一份用ApoI酶切割后电泳,结果如图所示。下列说法错误的是( )
A. 2号加样孔中的样品是未经ApoI酶切的PCR产物
B. 乙个体两个加样孔条带一致可能是ApoI酶失活导致
C. 测序比对3号和4号条带可获得缺失的碱基序列
D. DNA分子迁移速率与凝胶浓度、DNA分子大小等有关
【答案】B
【解析】
【详解】A、A基因和a基因碱基对数量不同,电泳形成两种条带,根据图示可知,A基因具有Apol酶切位点,A基因被酶切后经过电泳会形成两个条带,a基因不能被酶切,因此PCR产物直接电泳最多有两个条带,用Apol切割后电泳最多有三个条带,而甲的1号加样孔有三个条带,说明1号加样孔是用Apol切割后电泳结果,2号加样孔是直接电泳的结果,是未经酶切的 PCR 产物,A正确;
B、根据乙的1号加样孔用ApoI酶切割后电泳的产物可知,该个体的基因型为aa,由于a基因不能被ApoI酶切,因此出现乙个体两个加样孔条带一致的情况,B错误;
C、相比A基因,a基因缺失了32个碱基对,因此4是a基因,3是A基因,测序比对3和4号条带可获得a基因缺失的序列,C正确;
D、DNA分子在电泳中迁移速率受凝胶浓度(影响分子筛作用 )、DNA分子大小(分子量小的迁移快 )等影响,D正确。
故选B。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得1分,有错选得0分。
16. 如图表示某鱼类生物在低氧条件下的部分代谢过程,据图分析。下列说法错误的是( )
A. ③过程有ATP的合成,⑤过程没有ATP的合成
B. 在低氧环境下,该生物不同组织细胞中参与呼吸作用的酶是相同的
C. 在低氧环境下,该生物无氧呼吸葡萄糖分子中的大部分能量以热能形式散失
D. 该生物肌细胞无氧呼吸的终产物酒精和乳酸会被排出体外,从而减轻其对细胞的伤害
【答案】BCD
【解析】
【分析】分析题图可知:该生物肌细胞中进行产生酒精的无氧呼吸,在其他组织细胞中进行产生乳酸的无氧呼吸,且在其他组织细胞中无氧呼吸产生的乳酸在肌细胞中被转化为丙酮酸再利用。
【详解】A、③为无氧呼吸第一阶段,⑤为无氧呼吸第二阶段,无氧呼吸只在第一阶段产生少量能量,因此③过程有ATP的合成,⑤过程没有ATP的合成,A正确;
B、分析题图可知,该生物在神经元中进行的无氧呼吸产乳酸,在肌细胞中进行的无氧呼吸产酒精,在不同组织细胞中参与呼吸作用的酶是不同的,B错误;
C、在低氧环境下,该生物无氧呼吸葡萄糖分子中的大部分能量以储存在酒精或乳酸中,C错误;
D、分析题图可知,该生物在其他组织细胞(如神经元)中无氧呼吸产生的乳酸在肌细胞中被转化为丙酮酸再利用,未被直接排出体外;在肌细胞中无氧呼吸产生的酒精会被排出体外,D错误。
故选BCD。
17. 研究发现,植物细胞叶绿体内膜上的载体蛋白NTT负责将细胞质基质中的ATP转运进叶绿体,同时将叶绿体基质内的ADP等量交换至细胞质基质,以维持叶绿体内ATP/ADP的动态平衡,这对类囊体薄膜的完整性和功能至关重要。下列说法错误的是( )
A. 黑暗条件下光反应受阻导致NTT无法正常工作
B. NTT缺失型叶绿体的光合作用性能可能会降低
C. NTT的存在建立了叶绿体和线粒体中能量代谢的联系
D. NTT每次转运ATP和ADP时,自身构象均会发生改变
【答案】A
【解析】
【分析】ATP与ADP的相互转化(1)ATP合成:需要酶的催化,由动物的呼吸作用和植物的光合作用与呼吸作用提供能量。(2)ATP水解:需要酶的催化,连接末端磷酸基团的那个特殊化学键水解释放能量,释放的能量用于各项生命活动。(3)两者转化时,物质可逆,能量不可逆。
【详解】A、黑暗条件下细胞中存在呼吸作用,细胞质中能产生ATP,NTT能正常工作,A错误;
B、NTT缺失突变体叶绿体内膜上缺失ATP/ADP的载体蛋白,会导致细胞质基质中的ATP无法转运至叶绿体基质,叶绿体基质中等量的 ADP无法转出到细胞质基质,从而影响光反应中ATP的合成,可能导致类囊体的薄膜结构缺陷,B正确;
C、植物细胞叶绿体内膜上的载体蛋白NTT负责将细胞质基质中的ATP转运进叶绿体,同时将叶绿体基质内的ADP等量交换至细胞质基质,NTT的存在建立了叶绿体和线粒体中能量代谢的联系,C正确;
D、载体蛋白通过构象变化完成物质运输,NTT反向转运ATP和ADP时必然发生构象改变,D正确。
故选A。
18. 《齐民要术》记载:“造豉法,用大豆蒸熟,置瓮中覆之,待生黄衣,曝干即成。”豆豉制作主要以大豆为原料,利用霉菌(如米曲霉)发酵生产。下列说法正确的是( )
A. 大豆蒸熟使蛋白质肽键断裂导致变性,利于被蛋白酶水解成氨基酸和小分子多肽
B. 传统方法制作豆豉是以混合菌种的液体发酵及半固体发酵为主
C. “黄衣”是指霉菌的菌丝,“黄衣”形成标志着豆豉的发酵阶段完成
D. “曝干”使豆豉含水量降低,既能终止发酵又便于长时间保存
【答案】D
【解析】
【详解】A、高温蒸熟大豆使蛋白质空间结构破坏(变性),但肽键并未断裂,需蛋白酶分解肽键生成氨基酸和小分子多肽,A错误;
B、豆豉制作以固体发酵为主,霉菌在蒸熟的大豆(固体基质)上生长繁殖,而非液体或半固体发酵,B错误;
C、“黄衣”是霉菌(如米曲霉)的菌丝和孢子形成的菌落,但发酵阶段包含菌体生长及酶分解有机物的过程,黄衣形成仅标志菌体成熟,后续酶促分解可能仍在进行,直至“曝干”终止,C错误;
D、“曝干”降低豆豉含水量,抑制微生物代谢活动,终止发酵过程,同时减少水分可防止腐败,便于长期保存,D正确。
故选D。
19. 研究人员以耳朵皮肤成纤维细胞、胎儿皮肤成纤维细胞和卵丘细胞三种细胞分别作为供核细胞进行核移植,研究结果如下表所示。下列说法正确的是( )
供核细胞
重构胚数(枚)
卵裂率(%)
囊胚率(%)
孵化率(%)
耳朵皮肤成纤维细胞
39
78.0
19.7
50.0
胎儿皮肤成纤维细胞
33
79.4
35.6
63.9
卵丘细胞
50
85.7
38.0
72.2
A. 卵丘细胞更适合用作核移植的供核细胞
B. 激活重构胚时,需要电刺激或PEG诱导细胞进行细胞分裂和发育
C. 核移植时,所用的卵母细胞应发育至MII
D. 从卵巢采集到的卵母细胞,经成熟培养后进行“去核”处理,这里的“核”是指细胞核
【答案】AC
【解析】
【分析】哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植(比较容易)和体细胞核移植(比较难)。选用去核卵(母)细胞的原因:卵(母)细胞比较大,容易操作;卵(母)细胞细胞质多,营养丰富,可以激活细胞核表达全能性。
【详解】A、分析表格数据可知,卵丘细胞作为供核细胞时,重构胚数、卵裂率、囊胚率和孵化率都相对较高,所以卵丘细胞更适合用作核移植的供核细胞,A 正确;
B、 PEG 诱导常用于细胞融合,而激活重构胚通常采用物理或化学方法(如电脉冲、钙离子载体、乙醇等)来促使其进行细胞分裂和发育,不是用 PEG 诱导,B错误;
C、核移植时,所用的卵母细胞应发育至 MII,此时卵母细胞的细胞质中含有促进细胞核全能性表达的物质,有利于重组细胞的发育,C 正确;
D、从卵巢采集到的卵母细胞,经成熟培养后进行 “去核” 处理,这里的 “核” 实际上是指细胞核和第一极体,因为处于 MII 中期的卵母细胞已经完成了减数第一次分裂,排出了第一极体,第一极体紧贴着卵母细胞的细胞核,在去核操作时通常会一并去除,D 错误。
故选AC。
20. 蛛丝有超强韧性,科学家将蛛丝蛋白基因转入羊的受精卵中,获得乳腺生物反应器,在基因工程中可通过PCR技术和琼脂糖凝胶电泳技术检测目的基因是否导入受体细胞。下列说法错误的是( )
A. PCR过程中为了减少非特异性扩增,可增加引物长度且适当降低复性温度
B. 科学家将蛛丝蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起
C. 在凝胶载样缓冲液中加入的核酸染料能与DNA分子结合,便于在紫外灯下观察
D. 如果电泳结果显示羊体细胞中含有蛛丝蛋白基因,则其乳汁中含有蛛丝蛋白
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、PCR过程中,增加引物长度可提高特异性,但降低复性温度会促进引物与非目标序列结合,导致非特异性扩增增加,A错误;
B、乳腺生物反应器的构建需将目的基因与乳腺组织特异性启动子等调控元件重组,确保目的基因在乳腺细胞中表达,B正确;
C、核酸染料通常直接加入凝胶中,而非载样缓冲液,载样缓冲液主要含指示剂(如溴酚蓝),C错误;
D、电泳结果显示羊体细胞中含有蛛丝蛋白基因,并不意味着其乳汁中都含有蛛丝蛋白,是否表达出蛛丝蛋白还需进一步鉴定(利用抗原-抗体杂交方法进行鉴定),D错误。
故选ACD。
三、简答题:本题共5小题,共55分。
21. 液泡在种子形成阶段的主要功能是储存蛋白质。研究发现,正常水稻的糊粉层细胞内高尔基体能出芽产生囊泡,该囊泡膜上的GPA3蛋白能和液泡膜上的蛋白质特异性识别,从而将谷蛋白靶向运输到液泡中进行储存。谷蛋白在糊粉层细胞内合成和运输的过程如图1所示。请回答下列问题:
(1)糊粉层细胞产生谷蛋白的过程中,结构②膜的基本支架是______。
(2)谷蛋白进入液泡与生物膜具有______的结构特点有关,该过程______(填“需要”或“不需要”)膜蛋白的参与。
(3)研究人员发现一株异常水稻,该水稻胚乳出现萎缩、粉化,粒重减少了30%,对此做出两种推测:
推测一:谷蛋白的合成受阻;
推测二:谷蛋白的运输发生障碍。
①为探究异常水稻粒重减少的原因,科研人员用______法追踪谷蛋白的合成过程,并检测相应部位的放射性强度,结果如图2所示。
②实验结果不支持推测______(填“一”或“二”),理由是______。
③进一步研究发现,异常的GPA3蛋白具有诱发膜融合的功能,据此推测异常植株的细胞壁附近聚集了大量放射性物质的原因可能是______。
【答案】(1)磷脂双分子层
(2) ①. 流动性 ②. 需要
(3) ①. 同位素标记 ②. 一 ③. 检测到正常水稻细胞和异常水稻细胞的高尔基体中放射性相同,而正常水稻细胞液泡中放射性远高于异常水稻液泡中的放射性,说明不是谷蛋白的合成受阻,而是高尔基体的囊泡在靶向运输GPA3蛋白到液泡的过程中发生了异常 ④. 来自高尔基体的囊泡膜上异常的GPA3蛋白诱发了囊泡与细胞膜的融合,从而将谷蛋白错误运输到细胞壁附近聚集
【解析】
【分析】分泌蛋白的合成过程大致是:首先,在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。当合成了一段肽链后,这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且边合成边转移到内质网腔内,再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工,然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中,需要消耗能量。这些能量主要来自线粒体。
【小问1详解】
分析图1过程,图中②为来自内质网的囊泡,囊泡属于生物膜系统,因此构成②的膜的基本支架是磷脂双分子层。
【小问2详解】
谷蛋白通过囊泡运输进入液泡,该过程依赖生物膜的流动性(结构特点)。由题干可知,囊泡膜上的 GPA3 蛋白能与液泡膜上的蛋白质特异性识别,因此该过程需要膜蛋白的参与。
【小问3详解】
①用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向,就是同位素标记法。为探究异常水稻粒重减少的原因,科研人员用同位素标记法追踪谷蛋白的合成过程,并检测相应部位的放射性强度,
②根据题意,该实验的目的是探究异常水稻粒重减少的原因是谷蛋白的合成受阻还是谷蛋白的运输发生障碍,由于谷蛋白最后经高尔基体形成的囊泡包裹,通过该囊泡膜上的GPA3蛋白能和液泡膜上的蛋白质特异性识别,从而将谷蛋白靶向运输到液泡中进行储存。根据实验结果可知,检测到正常水稻细胞和异常水稻细胞的高尔基体中放射性相同,说明谷蛋白在正常水稻和异常水稻细胞的高尔基体中含量相同,因此排除了谷蛋白的合成受阻的推测(即不支持推测一)。而检测到正常水稻细胞液泡中放射性远高于异常水稻液泡中的放射性,说明高尔基体的囊泡在靶向运输GPA3蛋白到液泡的过程中异常(支持推测二)。
③进一步研究发现,异常的GPA3蛋白具有诱发膜融合的功能,推测异常水稻来自高尔基体的囊泡上异常的GPA3蛋白和液泡膜上的蛋白质特异性识别能力降低,导致该囊泡上异常的GPA3蛋白诱发了囊泡与细胞膜的融合,从而将谷蛋白错误运输到细胞壁附近聚集。
22. 气孔是叶表皮细胞分化形成的小孔隙。为研究气孔开闭的机理,有同学利用紫鸭跖草叶片下表皮制作临时装片进行了探究,有关操作及观察结果如图1所示。调节气孔开闭的“无机盐离子吸收学说”机理如图2所示。请回答下列问题:
(1)分析图1,蔗糖溶液甲的浓度______(填“大于”“等于”或“小于”)蔗糖溶液乙,说明气孔开放是由保卫细胞______引起的。
(2)据图2所示学说推测,光照能促进细胞中ATP的合成,进而______(填“促进”或“抑制”)H⁺的外排,激活______,细胞以______的运输方式增加对K⁺的吸收量,导致______升高,最终导致气孔的开启。
(3)有研究发现,拟南芥的保卫细胞在一定pH的溶液中(细胞内的pH高于细胞外),置于黑暗中一段时间后,溶液的pH不变。后来研究结果表明,蓝光诱导可使气孔张开,有人推测蓝光照射会激活保卫细胞膜上的H⁺-ATP酶。为验证该推测请完善实验过程。
实验材料:含有保卫细胞的一定pH的溶液、钒酸盐(H⁺-ATP酶抑制剂)、pH检测仪。
实验思路:将含有保卫细胞的该溶液均分成两组,甲组照射蓝光,乙组______。分别测定两组溶液中的______。
预期结果:若甲组小于乙组,则______(填“能”或“不能”)验证该推测。
【答案】(1) ①. 大于 ②. 吸水
(2) ①. 促进 ②. K+通道 ③. 协助扩散 ④. 细胞内细胞液浓度(渗透压)
(3) ①. 先在溶液中加入钒酸盐,再用蓝光照射 ②. pH ③. 能
【解析】
【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度,不需载体和能量;协助扩散的方向是从高浓度向低浓度,需要载体,不需要能量,如红细胞吸收葡萄糖;主动运输的方向是从低浓度向高浓度,需要载体和能量,常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖,K+等。
【小问1详解】
植物细胞的原生质层结构相当于渗透作用装置中的半透膜。滴加蔗糖溶液甲,保卫细胞失水;滴加蔗糖溶液乙,保卫细胞吸水,则说明蔗糖溶液甲的浓度大于蔗糖溶液乙。由实验结果可知气孔开放是由保卫细胞吸水引起的。
【小问2详解】
从图2可以看出,H+运出细胞需要消耗ATP,属于主动运输,同时激活K+通道,以光照能促进细胞中ATP的合成,进而促进H+的 外排,激活K+通道,K+是通过通道蛋白,以协助扩散的方式进入细胞。K+最终进入液泡,所以通过该过程,导致细胞内细胞液浓度(渗透压)升高,促进细胞吸水,最终导致气孔的开放。
【小问3详解】
根据实验目的可知,本实验的自变量为是否用钒酸盐处理,因变量是外界溶液中pH的变化,为此实验思路如下:①将含有保卫细胞的该溶液分成两组,一组作为对照,即不用钒酸盐处理,另一组用钒酸盐处理,而后用等量的蓝光照射,而后检测外界溶液中pH的变化。若甲组(对照组)照射蓝光后溶液的pH明显降低。②乙组(实验组)先在溶液中加入钒酸盐,再用蓝光照射,溶液的pH不变,则可证明上述推测。
23. 叶绿体中的类囊体分为基粒类囊体和基质类囊体,二者的区别在于前者含有较多的光合色素且形成了堆叠的基粒,叶绿素含量降低幼苗会出现黄化现象。请回答下列问题:
(1)与基粒类囊体相比,基质类囊体的光能利用率______(填“更高”或“更低”),原因是______。盐胁迫会导致叶绿体中的基粒减少,使光合作用的光反应为暗反应提供的ATP和NADPH减少,其中NADPH的作用是______。
(2)盐胁迫还会影响土壤溶液的浓度和植物Rubisco(CO₂固定相关的酶)的活性,据此角度分析盐胁迫影响暗反应速率降低的原因是______。
(3)研究表明,外源亚精胺(Spd)有利于维持叶绿体的完整性,从而缓解盐胁迫对水稻生长造成的影响。为探究盐胁迫下外源Spd的作用机制,科研人员选取若干长势一致的水稻幼苗进行了实验,部分实验结果如图所示。
①与对照组相比,NaCl组和NaCl+Spd组的水稻叶片可能出现萎蔫现象和______现象,且NaCl+Spd组中出现第二种现象的程度更______(填“高”或“低”)。
②根据实验结果分析,外源Spd缓解盐胁迫影响的机理可能是______。
【答案】(1) ①. 更低 ②. 基质类囊体含有的光合色素较少,吸收光的能力更弱 ③. 为暗反应中 C₃的还原提供还原剂和能量
(2)盐胁迫下,土壤溶液浓度升高,植物细胞失水,部分气孔关闭,导致CO₂吸收减少,影响暗反应阶段CO₂的固定过程;盐胁迫下,Rubisco的活性降低,影响暗反应阶段CO₂的固定过程
(3) ①. 黄化 ②. 低 ③. Spd通过促进叶绿素a和叶绿素b的合成(或抑制叶绿素的分解)实现了叶绿素含量的上升,从而提高光合作用光反应阶段的强度,进而提高了光合作用的效率,促进了水稻幼苗的生长
【解析】
【分析】叶绿体中的色素分布于类囊体薄膜上,具有吸收、传递、转化光能的作用,参与光反应;光反应为暗反应提供NADPH和ATP,可影响暗反应的速率。
【小问1详解】
叶绿体中的类囊体分为基粒类囊体和基质类囊体,由于基粒类囊体含有较多的光合色素并且堆叠成基粒,因此,其中含有较多的色素和较大的膜面积,因而与基粒类囊体相比,基质类囊体的光能利用率“更低”,即基质类囊体含有的光合色素较少,吸收光的能力更弱。NADPH为暗反应中 C₃的还原提供还原剂和能量。
【小问2详解】
盐胁迫还会影响土壤溶液的浓度和植物Rubisco(CO2固定相关的酶)的活性,据此可推测,盐胁迫下,土壤溶液浓度升高,植物细胞失水,部分气孔关闭,导致CO2吸收减少,影响暗反应阶段CO2的固定过程,进而表现为光合速率下降;另一方面,盐胁迫下,Rubisco的活性降低,影响暗反应阶段CO2的固定过程,进而导致暗反应速率下降,光合效率下降。
【小问3详解】
① 研究表明,外源亚精胺(Spd)有利于维持叶绿体的完整性,从而缓解盐胁迫对水稻生长造成的影响。本实验的目的是探究盐胁迫下外源Spd的作用机制,则实验设计中的自变量为是否使用盐胁迫和是否用外源Spd处理,因变量为叶绿素含量的变化。根据实验结果可推测:与对照组相比,NaCl组和NaCl+Spd组的水稻叶片可能出现萎蔫现象和黄化现象,因为盐胁迫导致叶绿素含量减少,且由于外源亚精胺(Spd)有利于维持叶绿体的完整性,因此,NaCl+Spd组中出现第二种现象的程度更“低”。
②实验结果显示,无论是正常组还是盐胁迫组,在使用外源Spd处理后,水稻叶片中叶绿素含量均上升,因而推测外源Spd缓解盐胁迫影响的机理可能是Spd通过促进叶绿素a和叶绿素b的合成(或抑制叶绿素的分解)实现了叶绿素含量的上升,从而提高光合作用光反应阶段的强度,进而提高了光合作用的效率,促进了水稻幼苗的生长。
24. 苯丙酮尿症(PKU)患者体内苯丙氨酸的代谢产物——苯丙酮酸过度积累,阻碍脑的发育,造成智力低下,因此患者需要限制饮食中苯丙氨酸的含量。科研人员尝试筛选能降解苯丙氨酸的乳酸杆菌,用于生产PKU患者可安全食用的酸奶。请回答下列问题:
(1)筛选苯丙氨酸降解菌的培养基中,需加入______为唯一氮源,用______法对培养基进行灭菌,冷却后接种不同的乳酸杆菌,25℃条件下培养。本实验中还需设置不接种的空白对照组,目的是______。
(2)将筛选出的Y与F两种菌株制成菌悬液,分别在胃液和肠液中检测其耐受性,结果如图所示,选择Y菌株进行后续研究的依据是______。
(3)为研究Y菌株能否作为辅助发酵剂用于生产PKU患者可食用的酸奶,还需将其与目前常用的酸奶发酵剂YF-L(菌种)混合进行酸奶发酵实验。实验设计如表所示,完善实验方案。
组别
实验处理
检测指标
对照组:适量的YF—L
将菌株接种于全脂复原乳中,42℃发酵至pH4.5左右,置于4℃下冷藏24h。
②______。
实验组:①______。
【答案】(1) ①. 苯丙氨酸 ②. 湿热灭菌(或高压蒸汽灭菌) ③. 排除杂菌污染、苯丙氨酸自然降解等对实验结果的干扰
(2)两种菌株在人工胃液中存活率无差异且均可繁殖,而Y菌株在人工肠液中存活率高于F菌株
(3) ①. 苯丙氨酸浓度、蛋白质含量、乳酸产量、菌落数、发酵过程中的pH变化等(任选2个) ②. YF-L中加入适宜浓度的Y菌株
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法:①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落;②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【小问1详解】
选择培养基是指 在培养基中加入某种化学物质,以抑制不需要的微生物生长,促进所需要的微生物的生长的培养基,分析题意,本实验目的是筛选能降解苯丙氨酸的乳酸杆菌,故除加上以上成分外,还应以苯丙氨酸为唯一氮源,培养基需要再加入苯丙氨酸;对培养基进行灭菌的方法是高压蒸汽灭菌法(湿热灭菌法);为排除杂菌污染、苯丙氨酸自然降解等对实验结果的干扰,本实验中还需设置不接菌的空白对照:若空白对照出现菌种,则证明培养基被杂菌污染,应重新配制。
【小问2详解】
分析题图,实验的自变量是不同菌株和液体类型,因变量是存活率,据图可知,两种菌株在人工胃液中存活率无差异且均可繁殖,而Y菌株在人工肠液中存活率高于F菌株,故应选择Y菌株进行后续研究。
【小问3详解】
分析题意,本实验目的是探究Y菌株能否作为辅助发酵剂用于生产PKU患者可食用的酸奶,则实验的自变量是Y菌的有无及浓度,因变量是酸奶品质,实验设计应遵循对照与单一变量原则,故据此可知,实验组是在YF-L中加入不同浓度的Y菌株,检测指标是对因变量进行测定,可通过苯丙氨酸浓度、蛋白质含量、乳酸产量、菌落数、发酵过程中的pH变化等进行测定。
25. 科研人员将胰凝乳蛋白酶抑制剂(StPinlA)基因插入含胰蛋白酶抑制剂(NaPI)基因的表达载体中,使其在棉花细胞中表达NaPI-StPinlA融合蛋白,过程如图1所示。请回答下列问题:
(1)Ti质粒上与其在农杆菌中的复制能力相关的结构为______。已知StPinlA基因上无限制酶的识别序列,据图1分析,为了使扩增后的StPinlA基因与NaPI基因正确连接形成融合基因,用PCR技术扩增StPinlA基因时,需要设计合适的引物,引物P2包含的碱基序列为5'-______(写出12个碱基序列)-3',同时应选用限制酶______对NaPITi质粒进行切割。对获得的NaPI-StPinlA融合基因进行扩增,可选择图1中的一对引物是______。
(2)融合基因启动子的作用是______,为使连接后的NaPI-StPinlA融合基因能够表达,设计时剔除NaPI基因中终止密码子对应的碱基序列,目的是______。
(3)将构建好的重组Ti质粒导入农杆菌中进行转化,并将农杆菌涂布在含有______的固体培养基上,选择出生长正常的菌落中的农杆菌与棉花的叶肉细胞共培养,在愈伤组织阶段取细胞A、B、C、D中的DNA,特异性扩增后的电泳结果如图2所示,其中成功导入NaPI-StPinlA融合基因的细胞是______。
【答案】(1) ①. 复制原点 ②. GAATTCTCTCCG ③. EcoRI和HindIII ④. P1、P4
(2) ①. RNA 聚合酶识别和结合的部位,可驱动融合基因转录 ②. 确保融合蛋白能够连续翻译
(3) ①. 卡那霉素 ②. C
【解析】
【分析】分析题意可知,实验目的时为了将胰凝乳蛋白酶抑制剂(StPinlA)的基因插入胰蛋白酶抑制剂(NaPI)基因的表达载体中,并对棉花进行共同转化,使其在棉花细胞中表达NaPI-StPinlA融合蛋白,从而获得转基因植株。分析题图可知,StPinlA要插入到NaPI的后面形成融合基因。
【小问1详解】
质粒能在宿主细胞中复制依赖于复制原点,因此 Ti 质粒上与其在农杆菌中复制能力相关的结构为复制原点。StPinlA基因上无限制酶的识别序列,为了使扩增后的StPinlA基因能够与Ti质粒上的NaPI基因正确连接,用PCR技术扩增StPinlA基因时,需要设计合适的加端引物,依据图1及表的信息推测,StPinlA要插入到NaPI的后面形成融合基因,且转录链的3'端应与启动子接近,故在切割Ti质粒时需要用限制酶EcoRI和HindIII,故引物P2包含的碱基序列为5'-GAATTCTCTCCG-3'。对获得的NaPI-StPinlA融合基因进行扩增,上游引物选P1,下游引物选P4。
【小问2详解】
启动子是RNA 聚合酶识别和结合的部位,可驱动融合基因转录。为了使连接后的重组基因NaPI-StPinlA能够表达出融合蛋白,应剔除NaPI基因中终止密码子对应的碱基序列。
【小问3详解】
Ti质粒上游卡那霉素抗性基因,将构建好的重组Ti质粒导入农杆菌中进行转化,并将农杆菌涂布在含有卡那霉素的固体培养基上,从而选择出生长正常的菌落中的农杆菌与棉花的叶肉细胞共培养。在愈伤组织阶段取部分细胞提取总DNA进行PCR和凝胶电泳,此操作的目的是检测重组基因NaPI-StPinlA是否导入,取细胞A、 B、C、D中的DNA扩增后的电泳结果如图2所示,由于NaPI基因长度为462bp,StPinlA基因长度为750bp,融合基因长度大约为462+750=1212bp,其中成功导入重组基因NaPI-StPinlA的细胞是C。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2024—2025学年高二下学期教学质量检测
生物试题
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,考生务必将姓名、班级等个人信息填写在答题卡指定位置。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合要求。
1. 生物体内不具有信息传递功能的结构或物质是( )
A. 光合色素 B. 细胞骨架 C. RNA分子 D. 糖被
2. 我国科学家率先发现了具有独特功能的新型脱氨酶,例如胞嘧啶脱氨酶可以将DNA中的胞嘧啶(C)转变为尿嘧啶(U)。下列说法错误的是( )
A. 脱氨酶与其作用的胞嘧啶共有元素是C、H、O、N
B. 经胞嘧啶脱氨酶催化后,DNA中的五碳糖和磷酸基团均没改变
C. 脱氨酶不与底物结合,但能降低反应的活化能
D. 构建脱氨酶的结构需要氢键、二硫键与多肽链的盘曲折叠关系等数据
3. 链霉菌是呈丝状生长、营腐生生活的一类单细胞原核生物,能够产生四环素、庆大霉素等抗生素。下列说法正确的是( )
A. 链霉菌产生抗生素需要经过高尔基体的加工
B. 单个孢子形成的菌体可以独立完成各项生命活动
C. 细胞中的染色体含有控制抗生素合成的基因
D. 代谢越旺盛的链霉菌,核糖体和核孔数量越多
4. 顺向轴突运输分快速轴突运输(主要运输跨膜蛋白)和慢速轴突运输(主要运输细胞骨架蛋白)两种,都以移动、停滞反复交替的方式(移动时速度无差异)向轴突末梢运输物质。用带标记的某氨基酸(合成蛋白M和N所必需)分析蛋白M和N的轴突运输方式,实验如图所示。下列说法错误的是( )
A. 氨基酸通过自由扩散进入细胞
B. 蛋白N是一种细胞骨架蛋白
C. 在单位时间内,运输蛋白N时的停滞时间长于蛋白M
D. 轴突运输中,胞体中形成的突触小泡与跨膜蛋白的运输方向相同
5. 多聚磷酸盐(PolyP)是经高能磷酸键连接的无机磷酸盐,多聚磷酸激酶PPK2可以利用PolyP作为磷酸基团供体,实现AMP、ADP、ATP、PolyP之间磷酸基团的高效定向转移,PolyP能与PPK2特异性位点结合,且PPK2偏好长链的PolyP,作用过程如图所示。下列说法正确的是( )
A. ADP是驱动细胞生命活动的直接能源物质
B. PPK2酶可催化形成ADP和ATP,说明PPK2酶不具有专一性
C. AMP、ADP和ATP三者的元素组成相同,彻底水解产物种类不相同
D. (PolyP)n发生磷酸基团转移后与PPK2酶的亲和力降低
6. NAD+主要在细胞质中产生,通过TF-H转运蛋白进入线粒体,若NAD+含量减少,则细胞有氧呼吸等过程会受到严重影响,下列有关叙述正确的是( )
A. 将NAD+转化为NADH相关的酶主要分布于线粒体内膜
B. 人体细胞内NAD+含量降低时,无氧呼吸的速率会显著加快
C. TF-H基因突变的细胞,有氧呼吸第一阶段释放能量明显减少
D. 在氧气充足时,若TF-H活性受抑制,则细胞内丙酮酸会变多
7. 将高等植物幼苗分成a、b、c、d四组并置于密闭装置中照光培养,四组光照强度依次增强,温度相同且适宜。一段时间(t)后测得装置内O₂浓度如图(M为初始浓度),且c、d组O₂浓度相同。下列说法正确的是( )
A. t时间内,装置中植物积累有机物量的关系为c=d>b>a
B. a组幼苗叶肉细胞产生ATP的场所只有细胞质基质和线粒体
C. 延长光照时间使c、d组中O₂浓度不再增加时,c组植株的光合速率大于d组
D. 若降低d组装置中CO₂的浓度,当暗反应再次稳定时,其叶绿体中C₅的浓度比C3的高
8. 下列有关生物学实验的叙述正确的是( )
A. 酒精可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄
B. 用纸层析法提取叶绿体中的色素,其原理是不同色素在层析液中的溶解度不同
C. 比较过氧化氢在不同条件下的分解可用“过氧化氢酶溶液”替代“肝脏研磨液”
D. DNA的粗提取与鉴定可用“猪成熟红细胞”替代“猪肝细胞”
9. 科研人员分离出微塑料降解菌并对其降解能力进行测定。将等量各菌株分别接种到含有等量微塑料的培养基中,30天后检测,结果如表所示。下列说法正确的是( )
菌株编号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
微塑料剩余量与微塑料添加量的比值(%)
98.4
92.3
98.7
99.0
98.2
A. 用平板划线法接种菌液可统计每毫升样品中的活菌数
B. 菌株Ⅳ降解微塑料的能力最强,相关酶活性最高
C. 能在该培养基中生长、繁殖的微生物都能分解微塑料
D. 将菌株Ⅱ用于环境保护实践时,还要检测其是否会产生对环境有害的代谢物
10. 发酵工程在菌种优化、生产效率等方面均优于传统发酵,能够更好地满足现代工业生产的需求。如图表示发酵工程的基本流程,其中①~⑤代表不同的过程。下列说法错误的是( )
A. 与传统发酵技术相比,发酵工程所用的菌种大多是单一菌种
B. ②过程用液体培养基扩大培养菌种,是发酵工程的中心环节
C. ③过程中,发酵罐和配制好的培养基都必须进行严格灭菌
D. 利用发酵工程产生微生物饲料和微生物肥料,分别用到④和⑤过程
11. 与熟啤酒相比,纯生啤酒不经过巴氏消毒,而是通过无菌膜过滤的方式去除啤酒液中的酵母和杂菌,因此口感新鲜清爽,受到消费者的喜爱。啤酒的工业化生产流程如图所示。下列说法错误的是( )
A. 纯生啤酒避免了高温消毒对啤酒风味物质和营养成分的破坏
B. 焙烤阶段温度要适宜,确保杀死种子胚但不使淀粉酶失活
C. 在发酵之前需要利用液体培养基对啤酒酵母进行扩大培养
D. 纯生啤酒后发酵阶段需要通入无菌氧气
12. 研究人员选择兼性厌氧副干酪乳酪杆菌(PC-92),通过原生质体融合技术来改变双歧杆菌(L6R11)耐氧性差及生物量低等特性,以期获得优良性状的新菌种。如图为获取原生质体时,不同酶浓度和酶解时间对原生质体的形成率和再生率的影响,下列说法正确的是( )
注:原生质体形成率是指在酶解过程中成功转化为原生质体的细胞数量占初始细胞总数的百分比。原生质体再生率是指能够再生出完整细胞的原生质体占初始原生质体总数的百分比。
A. 7.5mg/mL的酶浓度为获取L6R11原生质体的最适浓度
B. 随着酶解时间延长,L6R11的形成率持续下降,说明酶解时间与形成率呈正相关
C. 获取两种菌原生质体的最佳条件需兼顾形成率和再生率
D. 由于PC-92是兼性厌氧,L6R11耐氧性差,融合菌株的耐氧性介于两者之间
13. 科学家利用单克隆抗体技术制备了针对某肿瘤标志蛋白X的抗体,并利用Western blot法检测了肿瘤患者组织样本中的蛋白X,Western blot法中应先将蛋白质进行电泳分离,再将抗体与目标蛋白结合,成功结合后可以观察到相应条带,实验结果如图所示。下列说法错误的是( )
A. 制备单克隆抗体时,应将蛋白X的抗体作为抗原
B. Western blot法应用了抗原—抗体杂交等技术
C. 受测样本1的蛋白X可能被降解
D. 受测样本2的蛋白X中有与该单克隆抗体结合的位点
14. 胚胎分割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,如图为牛胚胎分割技术过程示意图。下列说法错误的是( )
A. 分割前需观察胚胎是否发育到桑椹胚或囊胚
B. 胚胎移植时不需对供体和受体进行同期发情处理
C. 通过胚胎分割技术形成的多只牛犊遗传物质组成相同,性状也相同
D. 当地普通母牛不会发生免疫排斥反应,胚胎移植前不需要进行免疫检查
15. 研究发现,HIV通过细胞膜上的A蛋白侵染人体细胞,同时发现若A基因缺失了32个特定碱基对会导致A蛋白异常,从而aa个体天然免疫HIV。现为了快速辨别甲、乙、丙个体的基因型,用引物F和R分别对三人的基因组进行PCR,每组PCR产物都分为两份,一份直接电泳,一份用ApoI酶切割后电泳,结果如图所示。下列说法错误的是( )
A. 2号加样孔中的样品是未经ApoI酶切的PCR产物
B. 乙个体两个加样孔条带一致可能是ApoI酶失活导致
C. 测序比对3号和4号条带可获得缺失的碱基序列
D. DNA分子迁移速率与凝胶浓度、DNA分子大小等有关
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得1分,有错选得0分。
16. 如图表示某鱼类生物在低氧条件下的部分代谢过程,据图分析。下列说法错误的是( )
A. ③过程有ATP的合成,⑤过程没有ATP的合成
B. 在低氧环境下,该生物不同组织细胞中参与呼吸作用的酶是相同的
C. 在低氧环境下,该生物无氧呼吸葡萄糖分子中的大部分能量以热能形式散失
D. 该生物肌细胞无氧呼吸的终产物酒精和乳酸会被排出体外,从而减轻其对细胞的伤害
17. 研究发现,植物细胞叶绿体内膜上的载体蛋白NTT负责将细胞质基质中的ATP转运进叶绿体,同时将叶绿体基质内的ADP等量交换至细胞质基质,以维持叶绿体内ATP/ADP的动态平衡,这对类囊体薄膜的完整性和功能至关重要。下列说法错误的是( )
A. 黑暗条件下光反应受阻导致NTT无法正常工作
B. NTT缺失型叶绿体的光合作用性能可能会降低
C. NTT的存在建立了叶绿体和线粒体中能量代谢的联系
D. NTT每次转运ATP和ADP时,自身构象均会发生改变
18. 《齐民要术》记载:“造豉法,用大豆蒸熟,置瓮中覆之,待生黄衣,曝干即成。”豆豉制作主要以大豆为原料,利用霉菌(如米曲霉)发酵生产。下列说法正确的是( )
A. 大豆蒸熟使蛋白质肽键断裂导致变性,利于被蛋白酶水解成氨基酸和小分子多肽
B. 传统方法制作豆豉是以混合菌种的液体发酵及半固体发酵为主
C. “黄衣”是指霉菌的菌丝,“黄衣”形成标志着豆豉的发酵阶段完成
D. “曝干”使豆豉含水量降低,既能终止发酵又便于长时间保存
19. 研究人员以耳朵皮肤成纤维细胞、胎儿皮肤成纤维细胞和卵丘细胞三种细胞分别作为供核细胞进行核移植,研究结果如下表所示。下列说法正确的是( )
供核细胞
重构胚数(枚)
卵裂率(%)
囊胚率(%)
孵化率(%)
耳朵皮肤成纤维细胞
39
78.0
19.7
50.0
胎儿皮肤成纤维细胞
33
79.4
35.6
63.9
卵丘细胞
50
85.7
38.0
72.2
A. 卵丘细胞更适合用作核移植的供核细胞
B. 激活重构胚时,需要电刺激或PEG诱导细胞进行细胞分裂和发育
C. 核移植时,所用的卵母细胞应发育至MII
D. 从卵巢采集到的卵母细胞,经成熟培养后进行“去核”处理,这里的“核”是指细胞核
20. 蛛丝有超强韧性,科学家将蛛丝蛋白基因转入羊的受精卵中,获得乳腺生物反应器,在基因工程中可通过PCR技术和琼脂糖凝胶电泳技术检测目的基因是否导入受体细胞。下列说法错误的是( )
A. PCR过程中为了减少非特异性扩增,可增加引物长度且适当降低复性温度
B. 科学家将蛛丝蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起
C. 在凝胶载样缓冲液中加入的核酸染料能与DNA分子结合,便于在紫外灯下观察
D. 如果电泳结果显示羊体细胞中含有蛛丝蛋白基因,则其乳汁中含有蛛丝蛋白
三、简答题:本题共5小题,共55分。
21. 液泡在种子形成阶段的主要功能是储存蛋白质。研究发现,正常水稻的糊粉层细胞内高尔基体能出芽产生囊泡,该囊泡膜上的GPA3蛋白能和液泡膜上的蛋白质特异性识别,从而将谷蛋白靶向运输到液泡中进行储存。谷蛋白在糊粉层细胞内合成和运输的过程如图1所示。请回答下列问题:
(1)糊粉层细胞产生谷蛋白的过程中,结构②膜的基本支架是______。
(2)谷蛋白进入液泡与生物膜具有______的结构特点有关,该过程______(填“需要”或“不需要”)膜蛋白的参与。
(3)研究人员发现一株异常水稻,该水稻胚乳出现萎缩、粉化,粒重减少了30%,对此做出两种推测:
推测一:谷蛋白的合成受阻;
推测二:谷蛋白的运输发生障碍。
①为探究异常水稻粒重减少的原因,科研人员用______法追踪谷蛋白的合成过程,并检测相应部位的放射性强度,结果如图2所示。
②实验结果不支持推测______(填“一”或“二”),理由是______。
③进一步研究发现,异常的GPA3蛋白具有诱发膜融合的功能,据此推测异常植株的细胞壁附近聚集了大量放射性物质的原因可能是______。
22. 气孔是叶表皮细胞分化形成的小孔隙。为研究气孔开闭的机理,有同学利用紫鸭跖草叶片下表皮制作临时装片进行了探究,有关操作及观察结果如图1所示。调节气孔开闭的“无机盐离子吸收学说”机理如图2所示。请回答下列问题:
(1)分析图1,蔗糖溶液甲的浓度______(填“大于”“等于”或“小于”)蔗糖溶液乙,说明气孔开放是由保卫细胞______引起的。
(2)据图2所示学说推测,光照能促进细胞中ATP的合成,进而______(填“促进”或“抑制”)H⁺的外排,激活______,细胞以______的运输方式增加对K⁺的吸收量,导致______升高,最终导致气孔的开启。
(3)有研究发现,拟南芥的保卫细胞在一定pH的溶液中(细胞内的pH高于细胞外),置于黑暗中一段时间后,溶液的pH不变。后来研究结果表明,蓝光诱导可使气孔张开,有人推测蓝光照射会激活保卫细胞膜上的H⁺-ATP酶。为验证该推测请完善实验过程。
实验材料:含有保卫细胞的一定pH的溶液、钒酸盐(H⁺-ATP酶抑制剂)、pH检测仪。
实验思路:将含有保卫细胞的该溶液均分成两组,甲组照射蓝光,乙组______。分别测定两组溶液中的______。
预期结果:若甲组小于乙组,则______(填“能”或“不能”)验证该推测。
23. 叶绿体中的类囊体分为基粒类囊体和基质类囊体,二者的区别在于前者含有较多的光合色素且形成了堆叠的基粒,叶绿素含量降低幼苗会出现黄化现象。请回答下列问题:
(1)与基粒类囊体相比,基质类囊体的光能利用率______(填“更高”或“更低”),原因是______。盐胁迫会导致叶绿体中的基粒减少,使光合作用的光反应为暗反应提供的ATP和NADPH减少,其中NADPH的作用是______。
(2)盐胁迫还会影响土壤溶液的浓度和植物Rubisco(CO₂固定相关的酶)的活性,据此角度分析盐胁迫影响暗反应速率降低的原因是______。
(3)研究表明,外源亚精胺(Spd)有利于维持叶绿体的完整性,从而缓解盐胁迫对水稻生长造成的影响。为探究盐胁迫下外源Spd的作用机制,科研人员选取若干长势一致的水稻幼苗进行了实验,部分实验结果如图所示。
①与对照组相比,NaCl组和NaCl+Spd组的水稻叶片可能出现萎蔫现象和______现象,且NaCl+Spd组中出现第二种现象的程度更______(填“高”或“低”)。
②根据实验结果分析,外源Spd缓解盐胁迫影响的机理可能是______。
24. 苯丙酮尿症(PKU)患者体内苯丙氨酸的代谢产物——苯丙酮酸过度积累,阻碍脑的发育,造成智力低下,因此患者需要限制饮食中苯丙氨酸的含量。科研人员尝试筛选能降解苯丙氨酸的乳酸杆菌,用于生产PKU患者可安全食用的酸奶。请回答下列问题:
(1)筛选苯丙氨酸降解菌的培养基中,需加入______为唯一氮源,用______法对培养基进行灭菌,冷却后接种不同的乳酸杆菌,25℃条件下培养。本实验中还需设置不接种的空白对照组,目的是______。
(2)将筛选出的Y与F两种菌株制成菌悬液,分别在胃液和肠液中检测其耐受性,结果如图所示,选择Y菌株进行后续研究的依据是______。
(3)为研究Y菌株能否作为辅助发酵剂用于生产PKU患者可食用的酸奶,还需将其与目前常用的酸奶发酵剂YF-L(菌种)混合进行酸奶发酵实验。实验设计如表所示,完善实验方案。
组别
实验处理
检测指标
对照组:适量的YF—L
将菌株接种于全脂复原乳中,42℃发酵至pH4.5左右,置于4℃下冷藏24h。
②______。
实验组:①______。
25. 科研人员将胰凝乳蛋白酶抑制剂(StPinlA)基因插入含胰蛋白酶抑制剂(NaPI)基因的表达载体中,使其在棉花细胞中表达NaPI-StPinlA融合蛋白,过程如图1所示。请回答下列问题:
(1)Ti质粒上与其在农杆菌中的复制能力相关的结构为______。已知StPinlA基因上无限制酶的识别序列,据图1分析,为了使扩增后的StPinlA基因与NaPI基因正确连接形成融合基因,用PCR技术扩增StPinlA基因时,需要设计合适的引物,引物P2包含的碱基序列为5'-______(写出12个碱基序列)-3',同时应选用限制酶______对NaPITi质粒进行切割。对获得的NaPI-StPinlA融合基因进行扩增,可选择图1中的一对引物是______。
(2)融合基因启动子的作用是______,为使连接后的NaPI-StPinlA融合基因能够表达,设计时剔除NaPI基因中终止密码子对应的碱基序列,目的是______。
(3)将构建好的重组Ti质粒导入农杆菌中进行转化,并将农杆菌涂布在含有______的固体培养基上,选择出生长正常的菌落中的农杆菌与棉花的叶肉细胞共培养,在愈伤组织阶段取细胞A、B、C、D中的DNA,特异性扩增后的电泳结果如图2所示,其中成功导入NaPI-StPinlA融合基因的细胞是______。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。