内容正文:
2024-2025学年度(下)沈阳市五校协作体期末考试
高二年级生物试卷
时间:75分钟 分数:100分
试卷说明:试卷共两部分:第一部分:选择题型(1-20题45分)第二部分:非选择题型(21-25题55分)
第Ⅰ卷(选择题 共45分)
一、单项选择题(每小题只有一个选项符合题意,每题2分)
1. 电影《哪吒2》中,太乙真人用新鲜的莲藕经过一系列的工艺制成藕粉,给哪吒和敖丙重塑肉身的情节是推动电影故事发展的关键。下列有关莲藕的叙述,正确的是( )
A. 莲藕中的胆固醇是构成人体细胞膜的重要成分
B. 莲藕中含有的钙、磷等大量元素是人体必需的
C. 莲藕细胞中的甘油三酯与腺苷三磷酸具有相同的组成元素
D. 莲藕中的蛋白质种类繁多是氨基酸的连接方式不同导致的
2. 中国科学家开发出了全新的基于自噬机制的细胞膜蛋白靶向降解技术,大致过程如图所示。该技术利用聚乙烯亚胺(PEI)诱导细胞自噬,将其与能够特异性识别目标膜蛋白的抗体连接,构建出AUTAB分子,通过自噬—溶酶体路径降解细胞膜蛋白。下列相关叙述正确的是( )
A. 激烈的细胞自噬引起的细胞死亡属于细胞坏死
B. 膜蛋白的降解能为靶细胞的代谢提供营养物质
C. AUTAB分子通过PEI与靶细胞上的膜蛋白精准结合
D. 图示过程体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能
3. 肝细胞中合成的白蛋白是血浆中含量最高的蛋白质,可以增加血容量和维持血浆渗透压。下列叙述错误的是( )
A. 组成白蛋白的基本单位都至少有一个氨基和一个羧基
B. 白蛋白的合成、加工和分泌需要核糖体、内质网和高尔基体参与
C. 白蛋白进入内环境的方式为胞吐,依赖于生物膜的流动性
D. 白蛋白合成不足会导致红细胞失水并影响其功能
4. 施一公院士的团队相继获得了剪接体、核孔复合体原子分辨率的三维结构。剪接体是由 RNA 和多种蛋白质组成的动态复合物,是细胞核中执行基因表达过程的关键分子机器;核孔 复合体由100多种蛋白质组成,融合、贯穿于核膜中。下列有关叙述错误的是( )
A. 剪接体与染色体的组成成分相同
B. 剪接体与核孔复合体中的蛋白质的形成都需要核糖体参与
C. 核孔复合体和核膜对物质的吸收均具有选择透过性
D. 核质之间物质交换越频繁的细胞,其核孔复合体数目相对越多
5. 空间站中的微生物可能会威胁到航天员的健康和设备的可靠性。科学家们从国际空间站的空气和内部结构表面收集的500多个样本中分离鉴定了大量细菌和真菌。以下有关表述正确的是( )
A. 低重力环境下的细菌和真菌细胞保持完整的细胞结构,这体现细胞学说中细胞间的统一性
B. 低重力环境分离出来的细菌和真菌依然以DNA作为主要遗传物质
C. 细菌和真菌细胞中都会形成核酸-蛋白质复合物
D. 外层空间强辐射等条件极易引起细菌和真菌发生基因突变和染色体变异
6. 显微镜是生物实验中的重要工具,下列关于显微镜的使用和观察到的现象描述正确的是( )
A. 在高倍镜下可观察到黑藻细胞中叶绿体围绕细胞核运动
B. 在高倍镜下找到被苏丹Ⅲ染成橘黄色的脂肪颗粒后再将其移至视野中央
C. 低倍镜观察洋葱根尖分生区细胞,可观察到大多数细胞的染色体排列在赤道板上
D. 洋葱鳞片叶外表皮浸泡在0.3g/mL的蔗糖溶液中,低倍镜可观察到液泡逐渐变小
7. 尿酸是嘌呤类碱基代谢的终产物,如果人体血液中的尿酸含量过高,会以尿酸盐结晶的形式在关节及其周围沉积。吞噬细胞吞噬尿酸盐结晶后,会破坏吞噬细胞的溶酶体膜引起吞噬细胞自溶死亡,同时溶酶体中的水解酶等物质被释放,引发急性炎症形成痛风。下列叙述正确的是( )
A. ATP、DNA和RNA的分子组成中都含有嘌呤类碱基
B. 吞噬细胞摄取尿酸盐结晶时需要消耗能量,属于主动运输
C. 溶酶体能合成多种水解酶,可以杀死侵入细胞病毒或病菌
D. 溶酶体、中心体等细胞器膜和细胞膜、核膜等结构共同构成细胞生物膜系统
8. 某高血压治疗药物说明书记载:“本产品为二氢吡啶类钙离子通道阻滞剂,抑制血管平滑肌和心肌的跨膜钙离子内流,但以血管作用为主”。关于钙离子通道及其调控,下列说法错误的是( )
A. 钙离子经过钙离子通道内流时,不需要与通道蛋白结合
B. 对于高血压患者,一般细胞外液Ca2+浓度高于细胞内液
C. 该药物通过减少钙离子通道数量来达到治疗目的
D. 钙离子通道蛋白在血管壁细胞中表达量远高于心肌细胞
9. 分泌细胞可通过产生微囊泡和外泌体将蛋白质、RNA等大分子传递到受体细胞,如下图所示。微囊泡是通过出芽方式产生;外泌体由溶酶体膜内陷形成多囊泡体,再与细胞膜融合释放。下列关于微囊泡和外泌体的叙述,错误的是( )
A. 通过外泌体和微囊泡可以实现细胞间信息交流
B. 微囊泡和外泌体都会导致受体细胞的质膜面积增大
C. 分泌细胞的RNA可能会影响受体细胞的生命活动
D. 利用外泌体和微囊泡可运输药物到受体细胞
10. 哺乳动物断奶后,乳糖酶数量逐渐减少。1万年以前,人类开始食用家畜的乳汁,成年人体内乳糖酶含量明显增加,而少数人不能产生乳糖酶,将患“乳糖不耐症”。下列叙述错误的是( )
A. 乳糖酶能催化乳糖氧化分解为两分子的单糖
B. 乳糖酶的催化活性不受乳糖分子浓度的影响
C. 适宜条件下,乳糖酶在体外也能发挥催化作用
D. 人体内乳糖酶的变化与相关基因的选择性表达有关
11. 底物水平去磷酸化是一种产生ATP的机制(如图),其中磷酸基团被转移到ADP上形成ATP。下列叙述正确的是( )
A. 1个ATP分子中含有1分子核糖、1分子腺苷以及3分子磷酸基团
B. 图中酶为该反应提供化学能从而催化了ATP的合成
C. ATP能将磷酸基团转移给载体蛋白并为主动运输供能
D. ADP去掉一个磷酸基团后的结构可直接参与DNA的合成
12. 细胞的衰老和凋亡是生物体内正常的生理现象,而存活因子可以促进细胞存活,部分机理如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 细胞衰老最终反映在其形态、结构和功能上发生了变化
B. 某些被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡来完成的
C. 组织细胞对来自于邻近细胞存活因子的依赖,有助于在发育期间调控组织中的细胞数量
D. 存活因子与细胞表面受体结合,激活了胞内信号转导途径,使Bcl2基因表达,推测Bcl2蛋白可促进细胞凋亡
13. 某哺乳动物的体细胞核DNA含量为2C,对其体外培养细胞的核DNA含量进行检测,结果如图所示,其中甲、乙、丙表示不同核DNA含量的细胞及其占细胞总数的百分比。
下列叙述错误的是( )
A. 甲中细胞具有核膜和核仁
B. 乙中细胞进行核DNA复制
C. 丙中部分细胞的染色体着丝粒排列在细胞中央的平面上
D. 若培养液中加入秋水仙素,丙占细胞总数的百分比会减小
14. 某植物根尖细胞的细胞周期分为G1期、S期、G2期和M期四个阶段,其过程受细胞内的蛋白复合物Cln和Clb调控。在氧气和营养物质充足的条件下,Cln合成增多,推动G1期进入S期,启动DNA复制。此后,Cln被降解,并被Clb取代,进一步推动细胞进入G2期和M期,细胞分裂形成两个新的细胞,CIb被降解,细胞重新进入G1期。下列叙述正确的是( )
A. 根尖细胞进行有丝分裂时,所需能量主要由细胞质基质提供
B. 促进Cln的合成,染色体加倍的根尖细胞比例增多
C. 抑制Clb的合成,染色体与DNA之比为1:2的根尖细胞比例增多
D. 根尖细胞进入M期时,DNA转录增强,合成的蛋白质增多
15. 研究人员将天竺葵分别置于正常光照+补光2000lx(实验组)和正常光照(对照组)的条件下种植。在第1生长季(0~100天)和第2生长季(360~450天),分别测定叶片净光合速率和叶绿素含量的变化,结果如图1和图2。下列相关叙述正确的是( )
A. 叶绿体中光合色素吸收的光能,将水分解,同时形成NADH
B. 在第1生长季,净光合速率受叶绿素影响较小,受光照强度影响较大
C. 实验结果表明,天竺葵的叶绿素含量不受光照强度的影响
D. 实验结果表明,净光合速率只受光照强度和叶绿素含量影响
二、不定项选择题(每小题至少有一个选项符合题意,每题3分)
16. 生物学是一门以实验为基础的自然科学,生物学的研究离不开科学方法的运用。有关叙述错误的是( )
A. “人鼠细胞融合实验”应用了荧光标记法,能够证明细胞膜具有选择透过性
B. 鲁宾和卡门用同位素18O同时标记H2O和CO2,证明了光合作用释放的氧气来自水
C. 希尔在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐,光照下叶绿体可以释放有放射性的氧气
D. 罗伯特森拍摄细胞膜电镜照片能直观地表达认识对象的特征,属于物理模型
17. 酸性磷酸酶(ACP)存在于溶酶体中,是参与鱼肉鲜味成分——肌苷酸降解的关键酶。研究人员以刚收获的新鲜海鲈鱼为实验材料进行相关实验,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 在本实验中,ACP的最适温度是30℃,最适pH为5
B. 由图可以推知,ACP的最适pH不受其外界温度大小的影响
C. a、b两点对应的外界条件对ACP活性影响的机理不同
D. 若绘制20℃下pH对ACP酶活力的影响曲线,则该曲线应位于甲、乙曲线之间
18. 气孔开放与保卫细胞中积累K+密切相关,气孔增大的部分原理如图1。图2为某同学绘制的物质跨膜运输相关的一个不完整的模型。下列有关叙述正确的是( )
A. 图1中可知,保卫细胞通过主动运输吸收钾离子使细胞液渗透压增大,细胞吸水
B. 图1中光被受体接收后会激活质膜上氢离子泵消耗ATP将H+泵出膜外,形成膜两侧氢离子浓度差
C. 若图2中X轴表示O2浓度,则限制B点以后增加的原因可能是钾离子载体蛋白数量有限
D. 若图2中X轴表示气孔保卫细胞吸水过程中液泡体积的变化,则Y轴可表示细胞吸水的能力
19. 厌氧氨氧化菌是一种化能自养型细菌,以二氧化碳作为唯一碳源,利用亚硝酸氧化成硝酸释放的能量来合成有机物。厌氧氨氧化菌进行分解代谢的主要场所是一种被称为厌氧氨氧化体的具膜结构。下列推测合理的是( )
A. 该细菌生命活动所需能量的直接来源是其化能合成的有机物
B. 该细菌与化能合成有关的酶主要分布在其厌氧氨氧化体膜上
C. 该细菌厌氧氨氧化体膜上的蛋白质是由其自身核糖体合成的
D. 该细菌繁殖方式与病毒一致,都进行二分裂增殖
20. 下图是酵母菌、脱硫杆菌、乳酸菌细胞内葡萄糖氧化分解的过程。下列叙述正确的是( )
A. 酵母菌的有氧呼吸和脱硫杆菌的无氧呼吸都能将葡萄糖彻底氧化分解
B. 酵母菌的无氧发酵过程和乳酸菌的发酵过程都没有电子传递链途径
C. 脱硫杆菌进行②④过程的场所分别是线粒体基质、线粒体内膜
D. 脱硫杆菌的硫呼吸和乳酸菌的发酵分解等量的葡萄糖释放的能量不相等
第Ⅱ卷(非选择题 共55分)
三、非选择题
21. 卡尔文与同事利用14C探明光合作用中的碳固定途径。他们将小球藻放置在密闭容器中培养,然后将14CO2注入容器,隔一段时间取部分小球藻浸入热乙醇中杀死,提取溶液中的分子,利用双向纸层析法分离各种化合物,通过放射自显影分析带有放射性的物质。根据带有放射性物质出现的时间顺序就能知道暗反应中CO2参与生成的物质顺序。其中隔30s和隔5s的层析结果分别如图1、图2所示(注:图中阴影面积越大、颜色越深,表示放射性物质越多)。据图分析,回答下列问题:
(1)CO2固定的场所是___________。CO2生成糖类需要光反应产生的__________为其提供能量。
(2)根据双向层析结果推测图2中最先合成的化合物是___________。
(3)为了确定光合作用暗反应中固定CO2所形成第一种化合物,应进一步进行的实验处理是__________。
(4)卡尔文对C3的分子结构进行分析后发现,形成的C3中只有一个碳原子带有放射性,另外两个碳原子则不带放射性,这说明C3不是由3个14CO2生成的,而是由一个14CO2和其它物质结合生成的(X物质+CO2→C3)。为了进一步探究14CO2和什么物质结合生成C3,卡尔文在反应中将1%浓度的14CO2突然降低到0.003%浓度检测部分物质的含量变化,结果如图2所示。
据图分析,这个x物质是_______判断依据是______
22. 图1表示用不同颜色的荧光标记某雄性动物(2n=8)中两条染色体的着丝粒(分别用“●”和“○”表示),在荧光显微镜下观察到它们的移动路径如箭头所示;图2为减数分裂过程(甲~丁)中的染色体数、染色单体数和核DNA分子数的数量关系图。图3表示某哺乳动物的基因型为AaBb,某个卵原细胞进行减数分裂的过程,不考虑染色体互换,①②③代表相关过程,I~Ⅳ表示细胞。回答下列问题:
(1)图1中①→②过程发生在__________时期,同源染色体出现__________行为:细胞中③→④过程每条染色体含_________个DNA。
(2)非同源染色体的自由组合发生在图2的__________时期(填甲、乙、丙、丁);等位基因的分离发生在图3中的___________(填序号)过程中。
(3)图3中细胞Ⅱ的名称为____________。该细胞中可形成__________个四分体。若细胞Ⅲ的基因型是aaBB,则细胞Ⅳ的基因型是___________。
(4)若细胞Ⅳ的基因型为ABb的原因可能是___________________。该卵细胞Ⅳ与基因型为ab的精子形成的受精卵发育为雄性个体,且该雄性个体减数分裂时同源染色体中的两条分别移向细胞两极,另一条随机移动,则其产生基因型为abb的配子的概率是______。
23. 一部手机上携带的细菌种类繁多,包括沙门氏菌、大肠杆菌、绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌、变形杆菌等,这已成为致病细菌传播的重要途径之一。为验证该观点,A、B两地大学分别组织一组科研人员进行实验调查。如图是A组和B组的实验流程和实验结果。下表是2种可供选择的培养基配方。
培养基名称
配方
培养基甲
牛肉膏5g,蛋白胨10g,NaCl 5g,蒸馏水1000mL,琼脂20g
培养基
乙葡萄糖15g,KH2PO4 1g,MgSO4·7H2O 0.5g,KCl 0.5g,FeSO4·7H2O 0.01g,蒸馏水1000mL,琼脂20g
(1)从物理性质上看,题述两种培养基属于__________培养基,为达到实验目的,应选择上表中的培养基__________,理由是__________。
(2)为防止杂菌污染,需对实验使用的培养基进行__________,对接种室和超净工作台进行__________以杀死物体表面或空气中的微生物。
(3)如图所示, A、B两地的科研人员均完成了实验,但实验结果却完全不同。科研人员推测可能A组的培养基被污染了,如何证明培养基A是否被杂菌污染?__________
(4)取样面积如图所示,科研人员将上述菌悬液进行梯度稀释,取0.1mL稀释倍数为:102的样品接种到4个平板上,经培养计数,4个平板的细菌菌落数分别是108、10、105、102,则该取样区域细菌密度约为__________个/cm2。该数值一般比实际活菌值偏__________,原因是__________。
24. 帕金森病(PD)严重威胁中老年人健康。单唾液酸四己糖神经节苷脂(GM1)是临床用于治疗PD的药物之一。天然猪脑中的GM1含量低,但合成GM1的原料GD1和GT1的含量较多,GD1和GT1可在唾液酸酶的作用下生成GM1。研究人员从某菌中获取唾液酸酶基因M,与质粒P构建成基因表达载体M—P,导入大肠杆菌中,以获得唾液酸酶高产菌株,用以满足工业化生产GM1的需求。目的基因部分序列、质粒P信息、相关限制酶识别序列及切割位点如图1、图2、图3所示。
(1)启动子是__________识别和结合的部位。当诱导物存在时,诱导型启动子可__________目的基因的表达。图2质粒P中的GD诱导型启动子可诱导M基因以a链为模板链进行转录,据此推测M基因的转录从其__________(填“左侧”或“右侧”)开始。
(2)利用PCR技术扩增M基因时,需依据图1中的已知碱基序列等信息设计引物,设计的两引物碱基序列为5'__________-3'(写出8个碱基)和5'__________3'(写出8个碱基)。所用的引物越长,引物特异性越__________(填“高”或“低”)。
(3)将基因表达载体M—P导入大肠杆菌前,一般先用__________(填物质)处理大肠杆菌,其目的是__________。
(4)为检测M基因的表达情况,可以采用__________的方法对提取的受体大肠杆菌的蛋白质进行检测。
25. “精准医学”是指根据每个病人的特征制定个性化治疗方案,是以个性化医疗为基础、联合基因检测技术等发展而来。已知β-淀粉样蛋白(Aβ)在脑组织内堆积会导致阿尔茨海默病。小胶质细胞是脑组织中的能够吞噬并清除Aβ的重要免疫细胞。蛋白CD22分布在小胶质细胞表面,是调控其吞噬作用的因子。研究人员利用小鼠制备了抗CD22单克隆抗体,制备流程如下图所示。回答下列问题:
(1)上述制备抗CD22单克隆抗体的正确技术流程是__________(用箭头和序号表示)。
(2)请完善以步骤②中小鼠的脾脏为材料制备含①的单细胞悬液的主要实验步骤:取小鼠脾脏组织剪碎,__________。
(3)实验中需要定期更换培养液,目的是__________(写出2点)。
(4)细胞DNA合成一般有两条途径:一是主途径,即利用培养液中的糖和氨基酸合成核苷酸,进而合成DNA,骨髓瘤细胞只有这一途径合成DNA,但氨基嘌呤可阻断这一途径;二是辅助途径,即在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下,经相应酶的催化作用合成DNA,B淋巴细胞有主途径和辅助途径两种,但不能分裂增殖。据此,请完善筛选图④细胞的实验思路:将B淋巴细胞、骨髓瘤细胞放入合适的动物细胞培养液中,并加入适量的__________及聚乙二醇(PEG)等物质,其它条件适宜。培养一段时间后,最后存活下来的、能增殖的细胞就是__________细胞。
(5)上述抗CD22单克隆抗体(单抗)作为鼠源性抗体,理论上可应用于阿尔茨海默病的治疗。但临床上,在注射前需要对其进行人源化改造,仅保留鼠源单抗的6个CDR区(抗原结合区),其他区域均替换成人抗体区段,其目的是__________。
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2024-2025学年度(下)沈阳市五校协作体期末考试
高二年级生物试卷
时间:75分钟 分数:100分
试卷说明:试卷共两部分:第一部分:选择题型(1-20题45分)第二部分:非选择题型(21-25题55分)
第Ⅰ卷(选择题 共45分)
一、单项选择题(每小题只有一个选项符合题意,每题2分)
1. 电影《哪吒2》中,太乙真人用新鲜的莲藕经过一系列的工艺制成藕粉,给哪吒和敖丙重塑肉身的情节是推动电影故事发展的关键。下列有关莲藕的叙述,正确的是( )
A. 莲藕中的胆固醇是构成人体细胞膜的重要成分
B. 莲藕中含有的钙、磷等大量元素是人体必需的
C. 莲藕细胞中的甘油三酯与腺苷三磷酸具有相同的组成元素
D. 莲藕中的蛋白质种类繁多是氨基酸的连接方式不同导致的
【答案】B
【解析】
【分析】1、大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,其中C为最基本元素,O是活细胞中含量最多的元素,含量很少的称为微量元素,包括如Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等。
2、脂质包括脂肪、磷脂和固醇等。它们的分子结构差异很大,通常都不溶于水,而溶于脂溶性有机溶剂。脂肪是由三分子脂肪酸和一分子甘油发生反应而形成的酯。磷脂与脂肪的不同之处在于甘油的一个羟基(-OH)不是与脂肪酸结合成酯,而是与磷酸及其他衍生物结合。因此,磷脂除了含有C、H、O外,还含有P 甚至N。
【详解】A、胆固醇是构成动物细胞膜的重要组成成分,但莲藕中不含胆固醇,A错误;
B、钙、磷属于大量元素,是人体必需的,B正确;
C、甘油三酯的组成元素是C、H、O,腺苷三磷酸的组成元素是C、H、N、O、P,二者的组成元素不同,C错误;
D、蛋白质中氨基酸连接方式主要是脱水缩合,不同蛋白质的区别在于组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链的数目及空间结构不同,D错误。
故选B。
2. 中国科学家开发出了全新的基于自噬机制的细胞膜蛋白靶向降解技术,大致过程如图所示。该技术利用聚乙烯亚胺(PEI)诱导细胞自噬,将其与能够特异性识别目标膜蛋白的抗体连接,构建出AUTAB分子,通过自噬—溶酶体路径降解细胞膜蛋白。下列相关叙述正确的是( )
A. 激烈的细胞自噬引起的细胞死亡属于细胞坏死
B. 膜蛋白的降解能为靶细胞的代谢提供营养物质
C. AUTAB分子通过PEI与靶细胞上的膜蛋白精准结合
D. 图示过程体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能
【答案】B
【解析】
【分析】细胞自噬通俗地说就是细胞吃掉自身的结构和物质。在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用,这就是细胞自噬。处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定。有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡。
【详解】A、激烈的细胞自噬引起的细胞死亡属于细胞凋亡,不属于细胞坏死,A错误;
B、结合图示可知,目标蛋白在细胞内降解可以为靶细胞的代谢提供营养物质,实现物质的重新利用,B正确;
C、AUTAB分子能够特异性识别目标膜蛋白的抗体与靶细胞上的膜蛋白精准结合,C错误;
D、图示过程体现了细胞膜具有信息交流的功能,没有体现细胞间的信息交流,D错误。
故选B。
3. 肝细胞中合成的白蛋白是血浆中含量最高的蛋白质,可以增加血容量和维持血浆渗透压。下列叙述错误的是( )
A. 组成白蛋白的基本单位都至少有一个氨基和一个羧基
B. 白蛋白的合成、加工和分泌需要核糖体、内质网和高尔基体参与
C. 白蛋白进入内环境的方式为胞吐,依赖于生物膜的流动性
D. 白蛋白合成不足会导致红细胞失水并影响其功能
【答案】D
【解析】
【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程大致是:首先在核糖体上以氨基酸为原料合成肽链,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。
【详解】A、组成白蛋白的基本单位是氨基酸,每种氨基酸都至少有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,A正确;
B、白蛋白是肝细胞合成分泌蛋白,其合成、加工和分泌需要核糖体、内质网和高尔基体的参与,B正确;
C、白蛋白由肝细胞分泌到内环境的方式为胞吐,依赖于生物膜的流动性,C正确;
D、白蛋白合成不足会使血浆渗透压降低,导致血液中的红细胞吸水,D错误。
故选D。
4. 施一公院士的团队相继获得了剪接体、核孔复合体原子分辨率的三维结构。剪接体是由 RNA 和多种蛋白质组成的动态复合物,是细胞核中执行基因表达过程的关键分子机器;核孔 复合体由100多种蛋白质组成,融合、贯穿于核膜中。下列有关叙述错误的是( )
A. 剪接体与染色体的组成成分相同
B. 剪接体与核孔复合体中的蛋白质的形成都需要核糖体参与
C. 核孔复合体和核膜对物质的吸收均具有选择透过性
D. 核质之间物质交换越频繁细胞,其核孔复合体数目相对越多
【答案】A
【解析】
【分析】细胞核包括核膜(将细胞核内物质与细胞质分开)、染色质(DNA和蛋白质)、核仁(与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关)、核孔(核膜上的核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流)。
【详解】A、分析题意可知,剪接体是由RNA和多种蛋白质组成的复合物,而染色体主要由DNA和蛋白质(如组蛋白)组成,两者的组成成分不同,A错误;
B、核糖体是细胞中负责蛋白质合成的分子机器,剪接体和核孔复合体中的蛋白质都是在核糖体上合成的,B正确;
C、核孔复合体是核膜上的通道结构,负责调控细胞核与细胞质之间的物质交换,具有选择透过性,核膜也具有选择透过性,能够控制物质的进出,C正确;
D、核孔复合体的数量与细胞核和细胞质之间的物质交换频率相关。物质交换越频繁,通常需要更多的核孔复合体来满足需求,D正确。
故选A。
5. 空间站中的微生物可能会威胁到航天员的健康和设备的可靠性。科学家们从国际空间站的空气和内部结构表面收集的500多个样本中分离鉴定了大量细菌和真菌。以下有关表述正确的是( )
A. 低重力环境下的细菌和真菌细胞保持完整的细胞结构,这体现细胞学说中细胞间的统一性
B. 低重力环境分离出来的细菌和真菌依然以DNA作为主要遗传物质
C. 细菌和真菌细胞中都会形成核酸-蛋白质复合物
D. 外层空间强辐射等条件极易引起细菌和真菌发生基因突变和染色体变异
【答案】C
【解析】
【分析】本题考察微生物的结构、遗传物质、细胞活动及变异类型,需结合原核与真核生物的区别、遗传物质本质等知识点分析。
【详解】A、细胞学说的统一性指所有细胞生物具有细胞膜、细胞质等共同结构,低重力环境下的细菌和真菌细胞保持完整的细胞结构不能体现细胞学说中细胞间的统一性,A错误;
B、细菌和真菌遗传物质均为DNA,并非“主要”,选项表述错误,B错误;
C、细菌转录时RNA聚合酶与DNA结合,真菌在复制、转录中均会形成核酸-蛋白质复合物(如RNA聚合酶-DNA复合物),C正确;
D、细菌无染色体,不会发生染色体变异,强辐射仅引发基因突变,D错误。
故选C。
6. 显微镜是生物实验中的重要工具,下列关于显微镜的使用和观察到的现象描述正确的是( )
A. 在高倍镜下可观察到黑藻细胞中叶绿体围绕细胞核运动
B. 在高倍镜下找到被苏丹Ⅲ染成橘黄色的脂肪颗粒后再将其移至视野中央
C. 低倍镜观察洋葱根尖分生区细胞,可观察到大多数细胞的染色体排列在赤道板上
D. 洋葱鳞片叶外表皮浸泡在0.3g/mL的蔗糖溶液中,低倍镜可观察到液泡逐渐变小
【答案】D
【解析】
【分析】检测生物组织中的脂肪:取花生种子去皮;用刀片切下薄片;选最薄的切片,滴上苏丹Ⅲ染液,用吸水纸吸去染液,再滴加50%酒精洗去浮色,滴上蒸馏水,制成临时装片;在低倍镜下找到最薄处,调节清楚,换高倍镜观察。
【详解】A、在高倍镜下可观察到黑藻细胞中叶绿体围绕大液泡运动,A错误;
B、在低倍镜下找到被苏丹Ⅲ染成橘黄色的脂肪颗粒后再将其移至视野中央,B错误;
C、低倍镜观察洋葱根尖分生区细胞,可观察到大多数细胞处于间期,此时细胞中观察不到染色体,C错误;
D、用0.3g/ml的蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮后,低倍镜观察,由于细胞失水,液泡变小,紫色部分逐渐变小,D正确。
故选D。
7. 尿酸是嘌呤类碱基代谢终产物,如果人体血液中的尿酸含量过高,会以尿酸盐结晶的形式在关节及其周围沉积。吞噬细胞吞噬尿酸盐结晶后,会破坏吞噬细胞的溶酶体膜引起吞噬细胞自溶死亡,同时溶酶体中的水解酶等物质被释放,引发急性炎症形成痛风。下列叙述正确的是( )
A. ATP、DNA和RNA的分子组成中都含有嘌呤类碱基
B. 吞噬细胞摄取尿酸盐结晶时需要消耗能量,属于主动运输
C. 溶酶体能合成多种水解酶,可以杀死侵入细胞的病毒或病菌
D. 溶酶体、中心体等细胞器膜和细胞膜、核膜等结构共同构成细胞的生物膜系统
【答案】A
【解析】
【分析】溶酶体是细胞中的酶仓库,内含有多种水解酶,是细胞中的消化车间,其功能表现为能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
【详解】A、ATP中的腺苷由腺嘌呤和核糖组成,腺嘌呤属于嘌呤类碱基;DNA和RNA的基本组成单位核苷酸中的碱基都包含嘌呤类碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤),所以ATP、DNA和RNA的分子组成中都含有嘌呤类碱基,A正确;
B、吞噬细胞摄取尿酸盐结晶的方式是胞吞,而不是主动运输。胞吞过程需要消耗能量,是利用细胞膜的流动性来完成的,B错误;
C、溶酶体中的多种水解酶是由核糖体合成的,并不是溶酶体自身合成的,溶酶体只是储存这些水解酶,能杀死侵入细胞的病毒或病菌,C错误;
D、中心体没有膜结构,而生物膜系统是由细胞膜、细胞器膜和核膜等结构共同构成的,所以中心体不属于生物膜系统的组成部分,D错误。
故选A。
8. 某高血压治疗药物说明书记载:“本产品为二氢吡啶类钙离子通道阻滞剂,抑制血管平滑肌和心肌的跨膜钙离子内流,但以血管作用为主”。关于钙离子通道及其调控,下列说法错误的是( )
A. 钙离子经过钙离子通道内流时,不需要与通道蛋白结合
B. 对于高血压患者,一般细胞外液Ca2+浓度高于细胞内液
C. 该药物通过减少钙离子通道数量来达到治疗目的
D. 钙离子通道蛋白在血管壁细胞中表达量远高于心肌细胞
【答案】C
【解析】
【分析】物质运输方式: (1)被动运输:分为自由扩散和协助扩散: ①自由扩散:顺相对含量梯度运输;不需要载体;不需要消耗能量。 ②协助扩散:顺相对含量梯度运输;需要载体参与;不需要消耗能量。 (2)主动运输:能逆相对含量梯度运输;需要载体;需要消耗能量。 (3)胞吞胞吐:物质以囊泡包裹的形式通过细胞膜,从细胞外进或出细胞内的过程。
【详解】A、转运蛋白中,载体蛋白需要与被转运的物质结合,通道蛋白不需要与被转运的物质结合,A正确;
B、Ca2+通过钙离子通道内流,而通道蛋白介导的都是协助扩散,方向是从高浓度到低浓度,故细胞外液Ca2+浓度高于细胞内液,B正确;
C、从题干信息“钙离子通道阻滞剂”,说明该药物作用机制是降低钙离子通道的通透性,而非抑制离子通道的合成或释放,C错误;
D、题干信息“但以血管作用为主”,说明血管壁细胞上的钙离子通道多于其他处,钙离子通道蛋白在血管壁细胞中表达量高于心肌细胞,D正确。
故选C。
9. 分泌细胞可通过产生微囊泡和外泌体将蛋白质、RNA等大分子传递到受体细胞,如下图所示。微囊泡是通过出芽方式产生;外泌体由溶酶体膜内陷形成多囊泡体,再与细胞膜融合释放。下列关于微囊泡和外泌体的叙述,错误的是( )
A. 通过外泌体和微囊泡可以实现细胞间的信息交流
B. 微囊泡和外泌体都会导致受体细胞的质膜面积增大
C. 分泌细胞的RNA可能会影响受体细胞的生命活动
D. 利用外泌体和微囊泡可运输药物到受体细胞
【答案】B
【解析】
【分析】生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜组成,生物膜系统在组成成分和结构上相似,在结构与功能上联系。
【详解】A、分泌细胞可通过产生微囊泡和外泌体将蛋白质、RNA等大分子传递到受体细胞,所以通过外泌体和微囊泡可以实现细胞间的信息交流,A正确;
B、微囊泡和外泌体与受体细胞融合后,其膜融入受体细胞膜,但受体细胞会通过胞吞等方式维持细胞膜面积相对稳定,不会导致受体细胞的质膜面积增大,B错误;
C、分泌细胞可通过产生微囊泡和外泌体将蛋白质、RNA等大分子传递到受体细胞,而分泌细胞的RNA可能会影响受体细胞的生命活动,C正确;
D、外泌体和溶酶体可运输大分子物质等,有望利用其作为运输药物至靶细胞的载体,D正确。
故选B。
10. 哺乳动物断奶后,乳糖酶数量逐渐减少。1万年以前,人类开始食用家畜的乳汁,成年人体内乳糖酶含量明显增加,而少数人不能产生乳糖酶,将患“乳糖不耐症”。下列叙述错误的是( )
A. 乳糖酶能催化乳糖氧化分解为两分子的单糖
B. 乳糖酶的催化活性不受乳糖分子浓度的影响
C. 适宜条件下,乳糖酶在体外也能发挥催化作用
D. 人体内乳糖酶的变化与相关基因的选择性表达有关
【答案】A
【解析】
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。 2、酶的特性,酶具有高效性、专一性、酶的作用条件较温和的特性,酶催化作用的本质是降低化学反应的活化能。
【详解】A、乳糖酶催化乳糖水解为两分子单糖,A错误;
B、乳糖酶的催化活性不受乳糖分子浓度的影响,底物浓度影响酶促反应速率,B正确;
C、酶在体内体外都能发挥作用,适宜条件下,乳糖酶在体外也能发挥催化作用,C正确;
D、乳糖酶的化学本质是蛋白质,其相关变化与基因的选择性表达有关,D正确。
故选A。
11. 底物水平去磷酸化是一种产生ATP的机制(如图),其中磷酸基团被转移到ADP上形成ATP。下列叙述正确的是( )
A. 1个ATP分子中含有1分子核糖、1分子腺苷以及3分子磷酸基团
B. 图中酶为该反应提供化学能从而催化了ATP的合成
C. ATP能将磷酸基团转移给载体蛋白并为主动运输供能
D. ADP去掉一个磷酸基团后的结构可直接参与DNA的合成
【答案】C
【解析】
【详解】A、1 个 ATP 分子含 1 分子核糖、1 分子腺嘌呤和 3 分子磷酸基团(腺苷由核糖和腺嘌呤组成 ),A 错误;
B、酶降低反应活化能,不提供化学能,B 错误;
C、ATP 水解时磷酸基团转移给载体蛋白(如钠 - 钾泵 ),为主动运输供能,C 正确;
D、ADP 去掉一个磷酸基团后是腺嘌呤核糖核苷酸,参与 RNA 合成,不是 DNA,D 错误。
故选C。
12. 细胞的衰老和凋亡是生物体内正常的生理现象,而存活因子可以促进细胞存活,部分机理如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 细胞衰老最终反映在其形态、结构和功能上发生了变化
B. 某些被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡来完成的
C. 组织细胞对来自于邻近细胞存活因子的依赖,有助于在发育期间调控组织中的细胞数量
D. 存活因子与细胞表面受体结合,激活了胞内信号转导途径,使Bcl2基因表达,推测Bcl2蛋白可促进细胞凋亡
【答案】D
【解析】
【分析】由题意可知,存活因子通过激活细胞质中的转录调控因子,使其转移到细胞核内激活编码Bcl2蛋白的基因,从而增加Bcl2蛋白,抑制细胞凋亡。
【详解】A、细胞衰老过程中,会出现细胞萎缩、体积变小、多种酶活性降低、呼吸速率减慢等,这些变化最终会反映在其形态、结构和功能上,A正确;
B、细胞的自然更新和某些被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡来完成的,B正确;
C、有些细胞在发育过程中,依赖来自邻近细胞的存活因子来维持正常的存活状态,从而实现对组织中细胞数量的精确调控,这种调控机制对于生物体的正常生长和发育至关重要,C正确;
D、存活因子可以促进细胞存活,由图推测,Bcl2蛋白可抑制细胞凋亡,从而促进细胞存活,D错误。
故选D。
13. 某哺乳动物的体细胞核DNA含量为2C,对其体外培养细胞的核DNA含量进行检测,结果如图所示,其中甲、乙、丙表示不同核DNA含量的细胞及其占细胞总数的百分比。
下列叙述错误的是( )
A. 甲中细胞具有核膜和核仁
B. 乙中细胞进行核DNA复制
C. 丙中部分细胞的染色体着丝粒排列在细胞中央的平面上
D. 若培养液中加入秋水仙素,丙占细胞总数的百分比会减小
【答案】D
【解析】
【分析】1、分裂间期是有丝分裂的准备阶段。细胞内发生着活跃的代谢变化,最重要的变化是发生在S期的DNA复制。S期之前的G1期,主要是合成DNA复制所需的蛋白质,以及核糖体的增生,S期之后的G2期,合成M期所必需的一些蛋白质。当分裂间期结束,细胞进入分裂期时,组成染色质的DNA已经完成复制,有关蛋白质已经合成。这些复杂的变化需要较长的时间,因此在细胞周期中,分裂间期的时间总是长于M期。
2、题图分析:据图中核DNA含量及占比分析,甲为G1期和有丝分裂末期细胞,乙为S期细胞,丙为G2期和有丝分裂分裂期的细胞。
【详解】A、据图可知,甲中细胞核DNA含量为2C的细胞,在甲乙丙三组细胞占比最大,说明此时细胞处于分裂间期的G1期,DNA还未进行复制,此时细胞具有核膜和核仁,A正确;
B、据图可知,乙中细胞核DNA含量为2C-4C,说明细胞处于S期,细胞进行DNA复制,B正确;
C、据图可知,丙中细胞核DNA含量为4C,说明细胞处于G2期和分裂期。当细胞处于有丝分裂中期时,细胞中染色体着丝粒排列在细胞中央的平面上,C正确;
D、秋水仙素抑制纺锤体形成,若培养液中加入秋水仙素,细胞无法完成细胞分裂,丙占细胞总数的百分比会增加,D错误。
故选D。
14. 某植物的根尖细胞的细胞周期分为G1期、S期、G2期和M期四个阶段,其过程受细胞内的蛋白复合物Cln和Clb调控。在氧气和营养物质充足的条件下,Cln合成增多,推动G1期进入S期,启动DNA复制。此后,Cln被降解,并被Clb取代,进一步推动细胞进入G2期和M期,细胞分裂形成两个新的细胞,CIb被降解,细胞重新进入G1期。下列叙述正确的是( )
A. 根尖细胞进行有丝分裂时,所需能量主要由细胞质基质提供
B. 促进Cln的合成,染色体加倍的根尖细胞比例增多
C. 抑制Clb的合成,染色体与DNA之比为1:2的根尖细胞比例增多
D. 根尖细胞进入M期时,DNA转录增强,合成的蛋白质增多
【答案】C
【解析】
【分析】细胞周期分为G1期、S期、G2期和M期四个阶段,其中S期进行DNA的复制和相关蛋白质的合成,M期进行染色体的平均分配。
【详解】A、根尖细胞进行有丝分裂时,所需能量主要由线粒体提供,A错误;
B、促进Cln的合成,DNA复制,但染色体不加倍,B错误;
C、抑制Clb的合成,停留在S期的根尖细胞增多,染色体与DNA之比为1:2的根尖细胞比例增多,C正确;
D、根尖细胞进入M期时,DNA处于高度螺旋化的染色体形态,不易解旋,转录减弱,合成的蛋白质减少,D错误。
故选C。
15. 研究人员将天竺葵分别置于正常光照+补光2000lx(实验组)和正常光照(对照组)的条件下种植。在第1生长季(0~100天)和第2生长季(360~450天),分别测定叶片净光合速率和叶绿素含量的变化,结果如图1和图2。下列相关叙述正确的是( )
A. 叶绿体中光合色素吸收的光能,将水分解,同时形成NADH
B. 在第1生长季,净光合速率受叶绿素影响较小,受光照强度影响较大
C. 实验结果表明,天竺葵的叶绿素含量不受光照强度的影响
D. 实验结果表明,净光合速率只受光照强度和叶绿素含量影响
【答案】B
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段:光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上,色素吸收光能、传递光能,并将一部分光能用于水的光解生成[H]和氧气,另一部分光能用于合成ATP;暗反应发生场所是叶绿体基质中,首先发生二氧化碳的固定,即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物,三碳化合物在光反应产生的[H]和ATP的作用下被还原,进而合成有机物。
【详解】A、叶绿体中光合色素吸收的光能可转化为NADPH中活跃的化学能,而不是NADH中的化学能,A错误;
B、在第1生长季,实验组(强光)净光合速率大于对照组(正常光),而两组叶绿素含量差距很小,所以可判断在第1生长季,净光合速率受叶绿素影响较小,而受光照强度影响较大,B正确;
C、在第1生长季,两组叶绿素含量差距很小,但在第2生长季,实验组的叶绿素含量大于对照组,所以在第二生长季,叶绿素含量可能受光照强度影响,C错误;
D、净光合速率除了受光照强度和叶绿素含量的影响外,还可能受呼吸速率的影响,D错误。
故选B
二、不定项选择题(每小题至少有一个选项符合题意,每题3分)
16. 生物学是一门以实验为基础的自然科学,生物学的研究离不开科学方法的运用。有关叙述错误的是( )
A. “人鼠细胞融合实验”应用了荧光标记法,能够证明细胞膜具有选择透过性
B. 鲁宾和卡门用同位素18O同时标记H2O和CO2,证明了光合作用释放的氧气来自水
C. 希尔在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐,光照下叶绿体可以释放有放射性的氧气
D. 罗伯特森拍摄的细胞膜电镜照片能直观地表达认识对象的特征,属于物理模型
【答案】ABCD
【解析】
【详解】A、“人鼠细胞融合实验”应用了荧光标记法,能够证明细胞膜具有流动性,A错误;
B、鲁宾和卡门用同位素18O分别标记H2O和CO2确定了光合作用中氧气来源于水,B错误;
C、18O没有放射性,因此希尔在离体叶绿体的悬浮液中加入草酸铁,光照下叶绿体不能释放出有放射性的氧气,C错误;
D、罗伯特森拍摄的细胞膜的电镜照片,能直观地表达认识对象的特征,但它属于实物,不属于模型,D错误。
故选ABCD。
17. 酸性磷酸酶(ACP)存在于溶酶体中,是参与鱼肉鲜味成分——肌苷酸降解的关键酶。研究人员以刚收获的新鲜海鲈鱼为实验材料进行相关实验,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 在本实验中,ACP的最适温度是30℃,最适pH为5
B. 由图可以推知,ACP的最适pH不受其外界温度大小的影响
C. a、b两点对应的外界条件对ACP活性影响的机理不同
D. 若绘制20℃下pH对ACP酶活力的影响曲线,则该曲线应位于甲、乙曲线之间
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、从左图看,相对酶活性最高时温度约30∘C;从右图看,酶活力最高时pH为5,可认为本实验中ACP最适温度30∘C、最适pH为5,A正确;
B、右图中30∘C(甲 )和55∘C(乙 )对应的最适pH均为5,说明ACP最适pH不受外界温度影响,B正确;
C、a点(高温 )使酶空间结构破坏,b点(过酸 )也使酶空间结构破坏,影响机理相同,C错误;
D、酶活性受温度影响,20∘C低于30∘C、高于55∘C对酶活性的影响,其pH对酶活力影响曲线应介于甲、乙之间,D正确。
故选ABD。
18. 气孔开放与保卫细胞中积累K+密切相关,气孔增大的部分原理如图1。图2为某同学绘制的物质跨膜运输相关的一个不完整的模型。下列有关叙述正确的是( )
A. 图1中可知,保卫细胞通过主动运输吸收钾离子使细胞液渗透压增大,细胞吸水
B. 图1中光被受体接收后会激活质膜上氢离子泵消耗ATP将H+泵出膜外,形成膜两侧氢离子浓度差
C. 若图2中X轴表示O2浓度,则限制B点以后增加的原因可能是钾离子载体蛋白数量有限
D. 若图2中X轴表示气孔保卫细胞吸水过程中液泡体积的变化,则Y轴可表示细胞吸水的能力
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、由图1可知,保卫细胞吸收钾离子时,钾离子是逆浓度梯度运输,这种运输方式是主动运输,K+进入液泡使细胞液渗透压增大,细胞吸水,A正确;
B、由图1可知,光被受体接收后会激活质膜上的氢离子泵,消耗ATP将H+泵出膜外,使膜外的H+浓度升高,形成外正内负的跨质膜电位差,B正确;
C、若图2中X轴表示O2浓度,则运输方式是主动运输,制约B点以后增加的原因是载体蛋白数量有限,C正确;
D、液泡的体积越大,细胞液的渗透压越小,细胞的吸水能力越弱,D错误。
故选ABC。
19. 厌氧氨氧化菌是一种化能自养型细菌,以二氧化碳作为唯一碳源,利用亚硝酸氧化成硝酸释放的能量来合成有机物。厌氧氨氧化菌进行分解代谢的主要场所是一种被称为厌氧氨氧化体的具膜结构。下列推测合理的是( )
A. 该细菌生命活动所需能量的直接来源是其化能合成的有机物
B. 该细菌与化能合成有关的酶主要分布在其厌氧氨氧化体膜上
C. 该细菌厌氧氨氧化体膜上的蛋白质是由其自身核糖体合成的
D. 该细菌繁殖方式与病毒一致,都进行二分裂增殖
【答案】C
【解析】
【详解】A、细菌生命活动所需能量的直接来源是ATP,A错误;
B、由题可知厌氧氨氧化菌进行分解代谢的主要场所是一种被称为厌氧氨氧化体的具膜结构,并不能说明该细菌与化能合成有关的酶主要分布在其厌氧氨氧化体膜上,B错误;
C、原核生物有核糖体,核糖体是合成蛋白质的场所,该细菌厌氧氨氧化体膜上的蛋白质是由其自身核糖体合成的,C正确;
D、细菌通过二分裂增殖,病毒依赖宿主细胞复制增殖,D错误。
故选C。
20. 下图是酵母菌、脱硫杆菌、乳酸菌细胞内葡萄糖氧化分解的过程。下列叙述正确的是( )
A. 酵母菌的有氧呼吸和脱硫杆菌的无氧呼吸都能将葡萄糖彻底氧化分解
B. 酵母菌的无氧发酵过程和乳酸菌的发酵过程都没有电子传递链途径
C. 脱硫杆菌进行②④过程的场所分别是线粒体基质、线粒体内膜
D. 脱硫杆菌的硫呼吸和乳酸菌的发酵分解等量的葡萄糖释放的能量不相等
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、酵母菌有氧呼吸能彻底氧化葡萄糖为和;脱硫杆菌无氧呼吸(硫呼吸)也可将葡萄糖彻底氧化,产物虽为等,但属于彻底氧化,A 正确;
B、酵母菌无氧发酵(产酒精 )和乳酸菌发酵(产乳酸 ),都只进行无氧呼吸第一阶段产生少量[H],无后续电子传递链,B 正确;
C、脱硫杆菌是原核生物,无线粒体,②(丙酮酸分解 )、④(电子传递相关 )在细胞质基质,C 错误;
D、脱硫杆菌硫呼吸涉及电子传递链,能量释放多;乳酸菌发酵无电子传递,能量释放少,分解等量葡萄糖释放能量不等,D 正确。
故选ABD。
第Ⅱ卷(非选择题 共55分)
三、非选择题
21. 卡尔文与同事利用14C探明光合作用中的碳固定途径。他们将小球藻放置在密闭容器中培养,然后将14CO2注入容器,隔一段时间取部分小球藻浸入热乙醇中杀死,提取溶液中的分子,利用双向纸层析法分离各种化合物,通过放射自显影分析带有放射性的物质。根据带有放射性物质出现的时间顺序就能知道暗反应中CO2参与生成的物质顺序。其中隔30s和隔5s的层析结果分别如图1、图2所示(注:图中阴影面积越大、颜色越深,表示放射性物质越多)。据图分析,回答下列问题:
(1)CO2固定的场所是___________。CO2生成糖类需要光反应产生的__________为其提供能量。
(2)根据双向层析结果推测图2中最先合成的化合物是___________。
(3)为了确定光合作用暗反应中固定CO2所形成第一种化合物,应进一步进行的实验处理是__________。
(4)卡尔文对C3的分子结构进行分析后发现,形成的C3中只有一个碳原子带有放射性,另外两个碳原子则不带放射性,这说明C3不是由3个14CO2生成的,而是由一个14CO2和其它物质结合生成的(X物质+CO2→C3)。为了进一步探究14CO2和什么物质结合生成C3,卡尔文在反应中将1%浓度的14CO2突然降低到0.003%浓度检测部分物质的含量变化,结果如图2所示。
据图分析,这个x物质是_______判断依据是______
【答案】(1) ①. 叶绿体基质 ②. ATP、NADPH
(2)PGA (3)缩短小球藻利用14C同化的时间,
(4) ①. RuBP(C5) ②. 当CO2浓度突然下降时,RuBP(C5)即刻呈现上升趋势,随后随着C3含量下降而下降直到同步稳定
【解析】
【分析】光合作用的过程包括 光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段(场所:类囊体薄膜)物质变化:①水的光解,生成氧气和NADPH② 利用光能将ADP和Pi结合形成ATP;能量变化:将光能转化为ATP和NADPH中的化学能。暗反应阶段(场所:叶绿体基质)物质变化:①二氧化碳的固定:二氧化碳与五碳化合物结合形成三碳化合物C3碳的还原: 利用光反应所提供的ATP和NADPH,将三碳化合物还原成糖类有机物和五碳化合物;能量变化将ATP和NADPH中的化学能转化为有机物中稳定的化学能。
【小问1详解】
CO2固定发生在暗反应,暗反应的场所是叶绿体基质。CO2生成糖类需要光反应产生的ATP和NADPH为其提供能量。
【小问2详解】
14CO2同化5s的结果显示,PEPA、PGA和磷酸糖在水平方向上扩散的距离无明显差异,但在垂直方向上扩散的距离有明显差异,且PGA的黑斑最大,故最先合成的化合物是PGA。
【小问3详解】
为了确定光合作用暗反应中固定CO2所形成第一种化合物,应进一步进行的实验处理是缩短小球藻利用14C同化的时间,直到只出现一种化合物为止。
【小问4详解】
由题图可以看出,当CO2浓度突然下降时,RuBP(C5)即刻呈现上升趋势,随后随着C3含量下降而下降直到同步稳定,故这个X物质是RuBP(C5)。
22. 图1表示用不同颜色的荧光标记某雄性动物(2n=8)中两条染色体的着丝粒(分别用“●”和“○”表示),在荧光显微镜下观察到它们的移动路径如箭头所示;图2为减数分裂过程(甲~丁)中的染色体数、染色单体数和核DNA分子数的数量关系图。图3表示某哺乳动物的基因型为AaBb,某个卵原细胞进行减数分裂的过程,不考虑染色体互换,①②③代表相关过程,I~Ⅳ表示细胞。回答下列问题:
(1)图1中①→②过程发生在__________时期,同源染色体出现__________行为:细胞中③→④过程每条染色体含_________个DNA。
(2)非同源染色体的自由组合发生在图2的__________时期(填甲、乙、丙、丁);等位基因的分离发生在图3中的___________(填序号)过程中。
(3)图3中细胞Ⅱ的名称为____________。该细胞中可形成__________个四分体。若细胞Ⅲ的基因型是aaBB,则细胞Ⅳ的基因型是___________。
(4)若细胞Ⅳ的基因型为ABb的原因可能是___________________。该卵细胞Ⅳ与基因型为ab的精子形成的受精卵发育为雄性个体,且该雄性个体减数分裂时同源染色体中的两条分别移向细胞两极,另一条随机移动,则其产生基因型为abb的配子的概率是______。
【答案】(1) ①. 减数第一次分裂前期(或者四分体时期) ②. 联会 ③. 2
(2) ①. 甲 ②. ①
(3) ①. 次级卵母细胞 ②. 0 ③. Ab
(4) ①. 减数第一次分裂后期,含有B、b的同源染色体没有分开,移向了细胞的同一级 ②. 1/12
【解析】
【分析】减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制;
(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂;
(3)减数第二次分裂过程:①前期:染色体散乱排布;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【小问1详解】
图1中①→②过程出现同源染色体联会现象,发生在减数第一次分裂前期(或者四分体时期)。细胞中③→④为同源染色体分离,发生在减数第一次分裂后期,此时每条染色体上含有2个DNA分子。
【小问2详解】
非同源染色体的自由组合发生在减数第一次分裂后期,对应图2中的甲时期。基因的分离定律发生在减数第一次分裂后期,对应图3中的①过程。
【小问3详解】
图3中细胞Ⅱ的名称为次级卵母细胞。Ⅱ细胞不含有同源染色体,不含有四分体。若细胞Ⅲ的基因型是aaBB,则细胞Ⅱ的基因型是AAbb,则细胞Ⅳ的基因型是Ab。
【小问4详解】
若细胞Ⅳ的基因型为ABb,存在等位基因,则最可能的原因是减数第一次分裂后期,含有B、b这对等位基因的同源染色体没有分离,移向了细胞的同一级。卵细胞Ⅳ与基因型为ab的精子形成的受精卵的基因型为AaBbb,减数分裂产生的配子A:a=1:1,a的概率为1/2,B:bb:Bb:b=1:1:2:2,产生bb的概率为1/6,则产生基因型为abb的配子的概率是1/2×1/6=1/12。
23. 一部手机上携带的细菌种类繁多,包括沙门氏菌、大肠杆菌、绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌、变形杆菌等,这已成为致病细菌传播的重要途径之一。为验证该观点,A、B两地大学分别组织一组科研人员进行实验调查。如图是A组和B组的实验流程和实验结果。下表是2种可供选择的培养基配方。
培养基名称
配方
培养基甲
牛肉膏5g,蛋白胨10g,NaCl 5g,蒸馏水1000mL,琼脂20g
培养基
乙葡萄糖15g,KH2PO4 1g,MgSO4·7H2O 0.5g,KCl 0.5g,FeSO4·7H2O 0.01g,蒸馏水1000mL,琼脂20g
(1)从物理性质上看,题述两种培养基属于__________培养基,为达到实验目的,应选择上表中的培养基__________,理由是__________。
(2)为防止杂菌污染,需对实验使用的培养基进行__________,对接种室和超净工作台进行__________以杀死物体表面或空气中的微生物。
(3)如图所示, A、B两地的科研人员均完成了实验,但实验结果却完全不同。科研人员推测可能A组的培养基被污染了,如何证明培养基A是否被杂菌污染?__________
(4)取样面积如图所示,科研人员将上述菌悬液进行梯度稀释,取0.1mL稀释倍数为:102的样品接种到4个平板上,经培养计数,4个平板的细菌菌落数分别是108、10、105、102,则该取样区域细菌密度约为__________个/cm2。该数值一般比实际活菌值偏__________,原因是__________。
【答案】(1) ①. 固体 ②. 甲 ③. 培养基甲具有微生物生长所需要的各种营养物质,培养基乙缺乏氮源,不能满足多种微生物的营养需要(2分,培养基甲特点1分,培养基乙特点1分)
(2) ①. 湿热灭菌##高压蒸汽灭菌 ②. 紫外线照射30分钟##紫外线消毒
(3)将未接种的A组培养基在相同的条件下进行培养,如果未接种的培养基在培养过程中没有菌落生长,说明培养基没有被杂菌污染(或按相反表述,如果有菌落生长,说明有杂菌污染也正确。)
(4) ①. 1×104 ②. 低 ③. 当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落
【解析】
【分析】平板划线法原理是通过接种环在固体培养基表面连续划线,将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面,经培养后获得单个菌落,主要用于微生物的分离、纯化,如从土壤中分离出特定的微生物。
稀释涂布平板法原理是将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在固体培养基表面,在适宜条件下培养,使单个微生物在培养基表面生长繁殖形成单个菌落。常用于微生物的计数、分离和纯化,如测定饮用水中大肠杆菌的数量。
【小问1详解】
由于培养基配方中有琼脂,所以从物理性质上看,上述两种培养基属于固体培养基。由于培养基甲属于天然培养基,可满足多种微生物的营养需要,而培养基乙缺乏氮源,不能满足多种微生物的营养需要,所以应选择培养基甲进行培养,收集菌落。
【小问2详解】
为防止杂菌污染,需对实验使用的培养基进行高压蒸汽灭菌,对接种室和超净工作台进行紫外线照射30分钟以杀死物体表面或空气中的微生物。
【小问3详解】
证明培养基A是否被杂菌污染的操作如下,将未接种的A组培养基在相同的条件下进行培养,如果未接种的培养基在培养过程中没有菌落生长,说明培养基没有被杂菌污染。
【小问4详解】
根据题干数据,取30~300个菌落的平板进行计数,则细菌密度为(108+105+102)÷3÷0.1×10×102÷(7×15)=1×104个/cm2。用稀释涂布平板法计数,一般所得值比实际值偏低,因为当两个或多个细胞连在一起时,平板上显示的只是一个菌落。
24. 帕金森病(PD)严重威胁中老年人健康。单唾液酸四己糖神经节苷脂(GM1)是临床用于治疗PD的药物之一。天然猪脑中的GM1含量低,但合成GM1的原料GD1和GT1的含量较多,GD1和GT1可在唾液酸酶的作用下生成GM1。研究人员从某菌中获取唾液酸酶基因M,与质粒P构建成基因表达载体M—P,导入大肠杆菌中,以获得唾液酸酶高产菌株,用以满足工业化生产GM1的需求。目的基因部分序列、质粒P信息、相关限制酶识别序列及切割位点如图1、图2、图3所示。
(1)启动子是__________识别和结合的部位。当诱导物存在时,诱导型启动子可__________目的基因的表达。图2质粒P中的GD诱导型启动子可诱导M基因以a链为模板链进行转录,据此推测M基因的转录从其__________(填“左侧”或“右侧”)开始。
(2)利用PCR技术扩增M基因时,需依据图1中的已知碱基序列等信息设计引物,设计的两引物碱基序列为5'__________-3'(写出8个碱基)和5'__________3'(写出8个碱基)。所用的引物越长,引物特异性越__________(填“高”或“低”)。
(3)将基因表达载体M—P导入大肠杆菌前,一般先用__________(填物质)处理大肠杆菌,其目的是__________。
(4)为检测M基因的表达情况,可以采用__________的方法对提取的受体大肠杆菌的蛋白质进行检测。
【答案】(1) ①. RNA聚合酶 ②. 激活或抑制 ③. 右侧
(2) ①. GAATTCT ②. GGATCCAT ③. 高
(3) ①. Ca2+ ②. 使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态(使细胞处于感受态)
(4)抗原—抗体杂交
【解析】
【分析】DNA连接酶和DNA聚合酶是两种不同的酶,主要的区别就在于它们的底物是不一样的,DNA连接酶和DNA聚合酶都是形成磷酸二酯键,但是DNA连接酶连接的是DNA片段,DNA聚合酶主要就是将单个脱氧核糖核苷酸按照顺序连接到DNA链上。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、花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞常用显微注射技术;将目的基因导入微生物细胞常用Ca2+处理法。
【小问1详解】
启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位。当诱导物存在时,诱导型启动子可激活或抑制目的基因的表达。M基因以a链为转录模板链,基因转录时从模板链的3'开始,因此据此推测M基因的转录从其右侧开始。
【小问2详解】
结合质粒中启动子的方向可知,目的基因a链3′端连接启动子,5′端连接终止子,为了能使扩增后的目的基因与质粒正向连接,需要在目的基因的左右两侧分别添加限制酶BamHⅠ和EcoRⅠ的识别序列,所以需要在PCR扩增仪中加入的引物序列为5'-GAATTCCT-3'和5'-GGATCCAT-3'。引物越长,则其与目标序列配对的专一性越“高”。
【小问3详解】
将基因表达载体M—P导入大肠杆菌前,一般先用Ca2+处理大肠杆菌,可以增大细胞膜的通透性,使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态(使细胞处于感受态),有利于构建好的重组质粒转入受体细胞大肠杆菌。
【小问4详解】
为检测 M 基因是否成功表达,可对受体菌提取的蛋白质进行抗原—抗体杂交的方法对提取的受体大肠杆菌的蛋白质进行检测。
25. “精准医学”是指根据每个病人的特征制定个性化治疗方案,是以个性化医疗为基础、联合基因检测技术等发展而来。已知β-淀粉样蛋白(Aβ)在脑组织内堆积会导致阿尔茨海默病。小胶质细胞是脑组织中的能够吞噬并清除Aβ的重要免疫细胞。蛋白CD22分布在小胶质细胞表面,是调控其吞噬作用的因子。研究人员利用小鼠制备了抗CD22单克隆抗体,制备流程如下图所示。回答下列问题:
(1)上述制备抗CD22单克隆抗体的正确技术流程是__________(用箭头和序号表示)。
(2)请完善以步骤②中小鼠的脾脏为材料制备含①的单细胞悬液的主要实验步骤:取小鼠脾脏组织剪碎,__________。
(3)实验中需要定期更换培养液,目的是__________(写出2点)。
(4)细胞DNA合成一般有两条途径:一是主途径,即利用培养液中的糖和氨基酸合成核苷酸,进而合成DNA,骨髓瘤细胞只有这一途径合成DNA,但氨基嘌呤可阻断这一途径;二是辅助途径,即在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下,经相应酶的催化作用合成DNA,B淋巴细胞有主途径和辅助途径两种,但不能分裂增殖。据此,请完善筛选图④细胞的实验思路:将B淋巴细胞、骨髓瘤细胞放入合适的动物细胞培养液中,并加入适量的__________及聚乙二醇(PEG)等物质,其它条件适宜。培养一段时间后,最后存活下来的、能增殖的细胞就是__________细胞。
(5)上述抗CD22单克隆抗体(单抗)作为鼠源性抗体,理论上可应用于阿尔茨海默病的治疗。但临床上,在注射前需要对其进行人源化改造,仅保留鼠源单抗的6个CDR区(抗原结合区),其他区域均替换成人抗体区段,其目的是__________。
【答案】(1) (2)用胰蛋白酶处理分散成单个细胞,加入培养液制成细胞悬液
(3)清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害;补充细胞所需营养物质
(4) ①. 氨基蝶呤、次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷 ②. 杂交瘤(细胞)
(5)减弱(避免)免疫排斥反应
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备过程:首先用特定抗原注射小鼠体内,使其发生免疫,小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞。利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,单克隆抗体制备过程中的两次筛选:第一次筛选:利用特定选择培养基筛选,获得杂交瘤细胞,即AB型细胞(A为B淋巴细胞,B为骨髓瘤细胞),不需要A、B、AA、BB型细胞。第二次筛选:利用多孔板法和抗原-抗体杂交法筛选,获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。
【小问1详解】
单克隆抗体制备过程包括获取免疫能力的效应B细胞和骨髓瘤细胞、诱导细胞融合和筛选出杂交瘤细胞、克隆化培养和抗体检测并筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞、体外或体内培养杂交瘤细胞、获取大量单克隆抗体,因此按单克隆制备过程的顺序,用箭头把代表各图解的字母连接起来,如下图:
【小问2详解】
以小鼠的脾脏为材料制备含B淋巴细胞悬液,首先取小鼠脾脏组织剪碎,后用胰蛋白酶处理,使其分散成单个细胞,再加入培养液制成单细胞悬液。
【小问3详解】
实验中需要定期更换培养液,目的是清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害;补充细胞所需营养物质。
【小问4详解】
骨髓瘤细胞只有主途径合成DNA——利用培养液中的糖和氨基酸合成核苷酸,进而合成DNA,而氨基蝶呤可以阻断这一途径;骨髓瘤细胞也不能利用DNA合成的辅助途径——在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷酶存在的情况下,经相应酶的催化作用合成DNA.也就是说骨髓瘤细胞在氨基蝶呤存在时,两种途径都不能使用,所以不能合成DNA,从而抑制了分裂。B淋巴细胞虽然有主途径和辅助途径合成DNA,但不能分裂增殖。只有杂交瘤细胞能利用辅助途径合成DNA,并分裂增殖。因此,在适宜的条件下,将适量的氨基蝶吟、次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷及聚乙二醇(PEG)等物质加入到培养液中,培养一段时间后,B淋巴细胞及同型融合的细胞不能增殖,骨髓瘤细胞及同型融合的细胞也不能增殖。最后存活下来的、能增殖的细胞就是杂交瘤细胞。
【小问5详解】
将鼠源单抗的CDR移植至人源抗体可变区,替代人源抗体CDR,使人源抗体获得鼠源单抗的抗原结合特异性,同时减少其异源性,避免免疫排斥反应。
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