精品解析:内蒙古乌兰察布市集宁一中2024-2025学年高二下学期期末考试生物试题
2025-08-02
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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) | 内蒙古自治区 |
| 地区(市) | 乌兰察布市 |
| 地区(区县) | 集宁区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.05 MB |
| 发布时间 | 2025-08-02 |
| 更新时间 | 2025-08-02 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-08-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53315796.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
集宁一中2024—2025学年第二学期期末考试
高二年级生物试题
本试卷满分为100分,考试时间为75分钟
第一卷(选择题 共45分)
一、选择题(在下列各题的四个选项中,只有一项是最符合题意的。每小题2分,共30分。)
1. 支原体肺炎是由肺炎支原体引起的急性肺部感染性疾病。已知阿奇霉素可抑制原核生物核糖体中蛋白质的合成;青霉素可通过干扰细菌细胞壁的合成来使细菌裂解,从而达到杀菌的目的。下列说法错误的是( )
A. 肺炎支原体的DNA上可能有蛋白质与之相结合
B. 支原体自身的蛋白质均在宿主细胞核糖体上合成
C. 阿奇霉素治疗支原体肺炎的效果比青霉素的显著
D. 人患病毒性流感时,不宜服用阿奇霉素进行治疗
2. 2021年7月中国科学家在《自然—生态与进化》上发表论文指出:未来100年内仍有18个大熊猫种群的灭绝风险高于50%,15个大熊猫种群的灭绝风险高于90%。下列相关叙述正确的是( )
A. 科学家以种群为单位研究大熊猫,因为种群是最基本的生命系统的层次
B. 大熊猫和它的生存环境一起形成群落,不同群落的集合就是生态系统
C. 大熊猫的细胞也参与了生态系统的能量流动和物质循环
D. 大熊猫细胞中的化合物参与生命活动,这些化合物既是系统,也是生命系统
3. 诺如病毒传染性强、传播速度快,容易引起呕吐、腹泻等症状。经检测该病毒遗传物质中含有核糖,病毒表面被衣壳蛋白覆盖。下列关于该病毒的说法正确的是( )
A. 诺如病毒的遗传信息编码在RNA分子上
B. 诺如病毒没有细胞结构,属于原核生物
C. 诺如病毒的衣壳蛋白在其核糖体上合成
D. 诺如病毒通过分裂产生子代病毒
4. 近年来,四川省开启了“野生大熊猫DNA建档行动”,该行动旨在通过采集粪便提取野生大熊猫的DNA,然后逐个办理“身份证”,实现大熊猫的数据化保护。下列叙述错误的是( )
A. “野生大熊猫DNA建档行动”可以在生命系统的个体层次对其进行保护
B. 采集粪便能够提取DNA,说明粪便中可能含有来自野生大熊猫的细胞
C. 提取大熊猫细胞中的蛋白质或者糖原等生物大分子均可以办理“身份证”
D. 提取大熊猫的DNA办理“身份证”是因为不同个体中DNA的脱氧核苷酸序列不同
5. 下图是某多肽的结构简式,形成这条肽链的氨基酸分子数以及缩合过程中生成的水分子数分别是( )
A. 3和2 B. 4和3 C. 5和4 D. 6和5
6. 冰冻蚀刻技术是将在超低温下冻结的组织或细胞骤然断开,依照组织或细胞的断裂面制成复模进行观察的技术。下图是正在进行冰冻蚀刻技术处理的细胞膜,下列有关分析错误的是( )
A. BS和PS侧均为磷脂层的疏水侧
B. 蛋白质分子在磷脂双分子层中是不均匀分布的
C. 膜内部的蛋白质具有亲脂性
D. 冰冻蚀刻技术中需要利用电子显微镜进行观察
7. 用35S标记一定量的氨基酸,并用来培养哺乳动物的乳腺细胞,测得核糖体、内质网、高尔基体上放射性强度的变化曲线(甲图)以及在此过程中高尔基体、内质网、细胞膜膜面积的变化曲线(乙图),下列分析正确的是( )
A. 甲图中的a、b、c三条曲线所指代的细胞器分别是内质网、核糖体、高尔基体
B. 线粒体在该过程中与其它细胞结构既有结构上的联系又有功能上的联系
C. 乙图中d、e、f三条曲线所指代的膜结构分别是细胞膜、内质网膜、高尔基体膜
D. 该过程中合成的物质靠囊泡运输,体现了生物膜具有一定的流动性
8. 某同学进行“观察洋葱表皮细胞质壁分离及质壁分离复原”实验时,将观察到的某个细胞大小变化情况绘制成了曲线(如图)。下列叙述正确的是( )(注:细胞的初始大小相对值记为1)。
A. b~c段,由于失水过多,细胞可能已经死亡
B. c~d段,水分子的运动方向是从细胞外进入细胞内
C. 与b点相比,a点时细胞液的渗透压更大
D. e时液泡的颜色比a时浅
9. 反渗透技术通过施加适当强度的外界压力,使溶剂逆着自然渗透的方向从半透膜一侧向另一侧作反向渗透。下列关于利用反渗透技术实现海水淡化的说法,错误的是( )
A. 渗透作用发生的必备条件是有半透膜和膜两侧有浓度差
B. 半透膜通过孔径大小阻止离子、无机盐等通过
C. 海水淡化过程中,高压泵应该安装在淡水侧
D. 海水淡化过程中,更多水分子从高浓度溶液向低浓度溶液移动
10. 细菌紫膜质是一种膜蛋白,ATP 合成酶能将H+势能转化为 ATP 中的化学能。科学家分别将细菌紫膜质和 ATP 合成酶重组到脂质体(一种由磷脂双分子层组成的人工膜)上, 在光照条件下,观察到如下图所示的结果。下列叙述正确的是( )
A. 甲图中H+跨膜运输的方式是易化扩散
B. ATP合成酶不能将光能直接转化为ATP中的化学能
C. 破坏跨膜H+浓度梯度对ATP的合成无影响
D. ATP合成酶只具有催化作用,不具有运输作用
11. 玉米在加工成各种产品的过程中,产生的边角料中含有玉米蛋白,直接丢弃不仅浪费资源,还污染环境。某科研小组为提高玉米蛋白的利用率,利用中性蛋白酶和碱性蛋白酶对玉米蛋白进行水解,并将其加工成玉米蛋白肽。如图1、2表示两种蛋白酶在不同条件下水解玉米蛋白的实验结果。下列有关叙述错误的是( )
A. 中性蛋白酶和碱性蛋白酶的最适pH和最适温度均不同
B. 玉米蛋白肽和玉米蛋白都能与双缩脲试剂反应呈紫色
C. 蛋白酶只能催化蛋白质水解,不能催化核酸水解
D. 碱性蛋白酶更适合用来催化玉米蛋白水解生产蛋白肽
12. 受到机械损伤后的樱桃易烂,推测其与机械损伤引起樱桃有氧呼吸速率改变有关。图1表示樱桃的细胞呼吸过程,A~E表示物质,①~④表示过程。为验证机械损伤能引起樱桃有氧呼吸速率升高,设计实验装置如图2所示,忽略外界环境因素影响.下列说法错误的是( )
A. 图1①②③④四个过程中,过程④释放能量最多
B. 图1中B代表CO2,其中的氧元素均来源于葡萄糖
C. 图2一定时间内,有色液滴向左移动距离,可代表樱桃的有氧呼吸速率
D. 要达到实验目的需增设一套装置,向容器内加入等量受到机械损伤后的樱桃进行实验
13. 图1为某种质粒结构简图,图2表示某外源DNA上的目的基因,小箭头所指分别为限制酶EcoRⅠ、BamHⅠ、HindⅢ的酶切位点。下列有关叙述错误的是( )
A. 在基因工程中若只用一种限制酶完成对质粒和外源DNA的切割,则可选EcoRI
B. 如果将一个外源DNA 分子和一个质粒分别用 EcoRⅠ酶切后,再用DNA连接酶连接,形成一个含有目基因的重组DNA,此重组DNA 中 EcoRI酶切点有1个
C. 为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化,酶切时可使用BamHⅠ和 Hind Ⅲ两种限制酶同时处理
D. 质粒是一种结构简单的、能自主复制的环状DNA,是基因工程中最常用的载体
14. 通常需要利用蛋白质工程改造干扰素以延长其保存时间,下列相关叙述正确的是( )
A. 遇到的最大难题是利用干扰素基因和载体来构建基因表达载体
B. 蛋白质工程可以直接改变干扰素分子中氨基酸以满足生产需求
C. 利用大肠杆菌生产的干扰素和利用酵母菌生产的干扰素活性相近
D. 可用PCR技术检测改造后的干扰素基因是否转录出了相应的mRNA
15. HIV通过细胞膜上A蛋白侵染人体细胞。欧洲人群中存在A基因的一种突变形式(记为a),其缺失了32个碱基对导致A蛋白异常,aa个体天然免疫HIV。为了快速辨别甲、乙、丙个体的基因型,用引物F和R分别对甲、乙、丙个体的基因组进行PCR,每组PCR产物都分为两份,一份直接电泳,一份用Apol切割后电泳,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 甲、丙个体的2号加样孔中的样品被ApoI处理过
B. 测序比对3和4号条带可获得a基因缺失的序列
C. 乙个体两个加样孔条带一致可能是ApoI失活导致
D. PCR产物直接电泳无法区分AA、Aa和aa个体
二、选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错得0分。)
16. 蛋白质变性是指蛋白质受到某些理化因素作用后,空间结构被破坏、生物活性随之丧失的现象。下图是正常蛋白质变性后的示意图。下列相关分析错误的是( )
A. 高温导致蛋白质结构松散,氨基酸的排列顺序改变
B. 胃酸可使蛋白质变性失活,易暴露肽键被胃蛋白酶消化
C. 胰岛素发生变性时也能调节肝细胞合成并储存肝糖原
D. 酒精消毒的原理是使病毒、细菌的蛋白质变性而失去致病性
17. 如图表示紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在某一浓度的蔗糖溶液中,液泡体积和细胞吸水能力的相关曲线。不考虑细胞失活,下列叙述正确的是( )
A. B点时,细胞液浓度小于此时的外界溶液浓度
B. 若适当增大外界溶液浓度,则A点将向左上方移动
C. 液泡体积为V1时,细胞液浓度小于外界溶液浓度
D. 细胞失水,细胞液浓度增大导致细胞吸水能力增强
18. 下列关于高中生物学实验中使用清水的叙述,错误的有( )
A. 观察黑藻胞质环流时,用适宜温度的清水浸泡可加速环流并使其方向一致
B. 观察根尖分生组织细胞有丝分裂时,染色后用清水漂洗有利于洗去浮色
C. 探究酵母菌呼吸方式时,可将装有酵母菌培养液的试管置于30℃温水中加快实验进程
D. 探究植物细胞的吸水和失水实验中,蔗糖溶液和清水各需要使用一次
19. 酶反向竞争性抑制剂是一种不能和酶结合,只能结合在酶—底物复合物上的酶抑制剂。酶反向竞争性抑制剂能结合到酶—底物复合物的底物活性位点以外的部位,使底物无法正常释放,从而抑制酶的活性。下列有关叙述或推测合理的是( )
A. 底物和酶的特异性结合可能会改变酶的空间构象
B. 增大底物浓度不会降低酶反向竞争性抑制剂的作用效果
C. 酶反向竞争性抑制剂和底物具有相同的结合位点
D. 加入酶反向竞争性抑制剂不会改变最大酶促反应速率
20. 某线性DNA分子含有5000个碱基对(bp),先用限制酶a切割,再把得到的产物用限制酶b切割,得到的DNA片段大小如表所示。限制酶a、b的识别序列和切割位点如下图所示。下列有关说法正确的是( )
酶a切割产物长度(bp)
酶b再次切割产物长度(bp)
2100;1400;1000;500
1900;200;800;600;1000:500
A. 酶a与酶b切断的化学键相同,都是磷酸二酯键
B. 酶a与酶b切出的黏性末端能用E.coli DNA连接酶连接
C. 该DNA分子中酶a与酶b的识别序列分别有3个和2个
D. 若酶a完全切割与该DNA序列相同的质粒,得到的切割产物有4种
第二卷(非选择题 共55分)
二、非选择题(共5小题,共55分)
21. 为了研究细胞器的功能,某同学将正常叶片置于适量的溶液B中,用组织捣碎机破碎细胞,再用一定的方法分离细胞器。回答下列问题:
(1)该同学分离细胞器的方法是____。
(2)该实验所用溶液B应满足的条件是____(答出2点即可)。
(3)离心沉淀出细胞核后,上清液在适宜条件下能将葡萄糖彻底分解,原因是此上清液中含有____。
(4)将分离得到的叶绿体悬浮在适宜溶液中,照光后有氧气释放;如果在该适宜溶液中将叶绿体外表的双层膜破裂后再照光,____(填“有”或“没有”)氧气释放,原因是____。
22. 图1代表细胞进行主动运输的三种类型,葡萄糖进出小肠上皮细胞的运输方式如图2所示。请据图回答下列问题:
(1)分析图1所示的细胞膜结构,_____(填“P”或“Q”)侧为细胞外。
(2)在小肠腔面,细胞膜上的蛋白S有两种结合位点:一种与Na+结合,一种与葡萄糖结合。当蛋白S将Na+顺浓度梯度运输进入上皮细胞时,葡萄糖与Na+相伴随之进入细胞。小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是图1中______(填“a”,“b”或“c”)类型的主动运输。
(3)小肠基膜上Na+-K+泵由α、β两个亚基组成,据图2推测,Na+-K+泵的两种功能分别是________。
(4)最新研究表明,若肠腔葡萄糖浓度较高,葡萄糖主要通过载体蛋白(GLUT2)的协助通过协助扩散的方式进入小肠上皮细胞。在协助扩散的同时,通过载体蛋白(SGLT1)的主动运输过程也在发生。但主动运输的载体(SGLT1)容易饱和,协助扩散吸收葡萄糖的速率比主动运输快数倍。请你设计实验加以验证(载体蛋白由相关基因控制合成)。
实验步骤:第一步:取甲(敲除了SGLTI载体蛋白基因的小肠上皮细胞)、乙(敲除了GLUT2载体蛋白基因的小肠上皮细胞)、丙(正常的小肠上皮细胞),三组其他生理状况均相同。
第二步:将甲、乙、丙三组细胞分别置于______溶液中,其他条件相同,培养适宜时间。
第三步:检测三组培养液的______。
实验结果:若________,则验证了上述研究结果。
23. 光合作用常常被视为植物的专利,但一些海蛞蝓通过“窃取”藻类中的叶绿体,获得了这种能力。它们会从吃下去的藻类中摄取叶绿体,并将其长期储存在体内。绿叶海天牛(一种海蛞蝓)可以只在年轻时吃一顿藻类大餐,此后余生便不再进食。进一步研究表明,绿叶海天牛具有强大的光合作用能力,被称为“爬行的叶子”。
(1)绿叶海天牛在孵化时往往呈半透明或白色,被其摄入并储存于体内的叶绿体会使它们扁平、波浪状的身体呈现出令人吃惊的翠绿色,这是因为叶绿体中的光合色素主要吸收______,而绿光吸收得少被反射出来,所以呈现翠绿色。
(2)绿叶海天牛进行光合作用时,光反应的具体场所是____,暗反应的能量来源是_____,当光照强度突然增加时,C3的量_____ (填“增加”或“减少”)。
(3)将绿叶海天牛放在 H218O 的水中培养,光照一段时间后在体内发现了(CH218O),原因是______(用文字和箭头表示物质变化的全过程)。
(4)为了研究绿叶海天牛栖息地的某种植物光合速率和呼吸速率对生长发育的影响,研究者做了以下相关实验:将长势相同的该植物幼苗分成若干组,分别置于不同温度下(其他条件相同且适宜),暗处理1h,再光照1h,测其干重变化,得到如图所示的结果。32℃时光合速率与呼吸速率的数量关系为_______。在光照强度适宜且恒定、一昼夜恒温26℃条件下,光照时间要超过______小时,该植物幼苗才能正常生长。在36℃条件下持续光照,植物能否正常生长?_______
24. 胶原蛋白在维持器官、组织、细胞等方面发挥着关键性作用。科学家将合成胶原蛋白的基因kit导入大肠杆菌构建基因工程菌,过程如图所示。请据图回答下列问题:
(1)目的基因与质粒连接后可以导入到不同物种细胞中表达出同种蛋白质,其原理是________。
(2)已知kit基因的部分序列见下,采用PCR技术进行扩增时,选用的引物为________(填字母)。为使基因与质粒成功连接,适宜的方法是在引物的________端添加________两种限制酶识别序列。
5'—CGGGATCCA………………AGAATTCCG—3'
3'—GCCCTAGGT………………TCTTAAGGC—5'
A.5'—GCCCTAGGT—3' B.5'—CGGAATTCT—3'
C.5'—CGGGATCCA—3' D.5'—GCCTTAAGA—3'
(3)酶切kit基因,并与质粒中长度为170bp的片段进行置换,构建重组质粒pET-28a(+)-kit,用HindⅢ酶分别酶切pET-28a(+)和pET-28a(+)-kit,获得如下表所示片段。
质粒类型
pET-28a(+)
pET-28a(+)-kit
HindIII酶切片段
1000bp,2550bp
1000bp、2000bp、700bp
则kit基因长度为________,由此判定kit基因上有_______个HindⅢ酶切位点,原因是________。
25. 胰脂肪酶是肠道内脂肪水解过程中的关键酶,板栗壳黄酮可调节胰脂肪酶活性进而影响人体对脂肪的吸收。为研究板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性的影响,科研人员进行了下列实验:在酶量一定且环境适宜的条件下,检测了加入板栗壳黄酮对胰脂肪酶酶促反应速率的影响,结果如图1。
回答下列问题:
(1)图1 曲线可知板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性具有________________(促进/抑制)作用。
(2)图2 中 A 显示脂肪与胰脂肪酶活性部位结构互补时,胰脂肪酶才能发挥作用,表明酶的作用特点是具有_________性。图2 中的B和C为板栗壳黄酮对胰脂肪酶作用的两种推测的机理模式图:C图显示的作用机理为板栗壳黄酮和脂肪竞争胰脂肪酶上的活性位点,从而减少了脂肪与胰脂肪酶的结合几率,进而使酶促反应速率下降,此种抑制能否通过增加脂肪的浓度而缓解?______________(是/否)。结合图1曲线分析,板栗壳黄酮的作用机理应为图2的_____________(填“B”或“C”)。
(3)为研究不同 pH 条件下板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性的影响,科研人员进行了相关实验,结果如图 3 所示。
①由图 3 可知,加入板栗壳黄酮,胰脂肪酶的最适 pH 变_______。
②本实验的自变量有_______________。
③若要探究pH为7.4条件下,板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性影响的最适浓度,简述实验的基本思路是: _______________。
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集宁一中2024—2025学年第二学期期末考试
高二年级生物试题
本试卷满分为100分,考试时间为75分钟
第一卷(选择题 共45分)
一、选择题(在下列各题的四个选项中,只有一项是最符合题意的。每小题2分,共30分。)
1. 支原体肺炎是由肺炎支原体引起的急性肺部感染性疾病。已知阿奇霉素可抑制原核生物核糖体中蛋白质的合成;青霉素可通过干扰细菌细胞壁的合成来使细菌裂解,从而达到杀菌的目的。下列说法错误的是( )
A. 肺炎支原体的DNA上可能有蛋白质与之相结合
B. 支原体自身的蛋白质均在宿主细胞核糖体上合成
C. 阿奇霉素治疗支原体肺炎的效果比青霉素的显著
D. 人患病毒性流感时,不宜服用阿奇霉素进行治疗
【答案】B
【解析】
【分析】原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核(没有核膜、核仁和染色体);原核生物没有复杂的细胞器,只有核糖体一种细胞器,但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构,也含有核酸(DNA和RNA)和蛋白质等物质。
【详解】A、肺炎支原体的DNA上可结合DNA聚合酶或RNA聚合酶进行复制或转录,因此肺炎支原体的DNA上可能有蛋白质与之相结合,A正确;
B、支原体为原核生物,具有核糖体,支原体可在自身细胞内的核糖体中合成蛋白质,B错误;
C、肺炎支原体没有细胞壁,具有核糖体,阿奇霉素可抑制原核生物核糖体中蛋白质的合成;青霉素可通过干扰细菌细胞壁的合成来使细菌裂解,从而达到杀菌的目的,因此阿奇霉素治疗支原体肺炎的效果比青霉素的显著,C正确;
D、病毒没有细胞结构,无核糖体,人患病毒性流感时,不宜服用阿奇霉素进行治疗,D正确。
故选B。
2. 2021年7月中国科学家在《自然—生态与进化》上发表论文指出:未来100年内仍有18个大熊猫种群的灭绝风险高于50%,15个大熊猫种群的灭绝风险高于90%。下列相关叙述正确的是( )
A. 科学家以种群为单位研究大熊猫,因为种群是最基本的生命系统的层次
B. 大熊猫和它的生存环境一起形成群落,不同群落的集合就是生态系统
C. 大熊猫的细胞也参与了生态系统的能量流动和物质循环
D. 大熊猫细胞中的化合物参与生命活动,这些化合物既是系统,也是生命系统
【答案】C
【解析】
【分析】生命系统的结构层次(1)生命系统的结构层次由小到大依次是细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统和生物圈。(2)地球上最基本的生命系统是细胞。分子、原子、化合物不属于生命系统。(3)生命系统各层次之间层层相依,又各自有特定的组成、结构和功能。(4)生命系统包括生态系统,所以应包括其中的无机环境。
【详解】A、最基本的生命系统是细胞,A错误;
B、群落是指在同一时间内、占据一定空间的相互之间有直接或间接联系的各种生物种群的集合,群落加上所处的非生物环境构成生态系统,B错误;
C、生态系统的能量流动和物质循环与生产者、消费者和分解者等有关联,大熊猫属于消费者,故大熊猫细胞也参与了生态系统的能量流动和物质循环,C正确;
D、化合物是系统,但不是生命系统,D错误。
故选C。
3. 诺如病毒传染性强、传播速度快,容易引起呕吐、腹泻等症状。经检测该病毒的遗传物质中含有核糖,病毒表面被衣壳蛋白覆盖。下列关于该病毒的说法正确的是( )
A. 诺如病毒的遗传信息编码在RNA分子上
B. 诺如病毒没有细胞结构,属于原核生物
C. 诺如病毒的衣壳蛋白在其核糖体上合成
D. 诺如病毒通过分裂产生子代病毒
【答案】A
【解析】
【分析】生物病毒是一类个体微小,结构简单,只含单一核酸(DNA或RNA),必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞型微生物。
【详解】A、已知该病毒的遗传物质中含有核糖,而含有核糖的核酸是RNA。 病毒的遗传信息就编码在其遗传物质上,所以诺如病毒的遗传信息编码在RNA分子上,A正确;
B、病毒没有细胞结构,而原核生物是具有细胞结构的,只是没有以核膜为界限的细胞核。 所以诺如病毒不属于原核生物,B错误;
C、病毒没有核糖体等细胞器。 病毒的衣壳蛋白是在宿主细胞的核糖体上利用宿主细胞的原料等合成的,而不是在自身核糖体上合成,C错误;
D、分裂是细胞增殖方式,病毒没有细胞结构,不能进行分裂。 病毒是利用宿主细胞进行增殖,以复制的方式产生子代病毒,D错误。
故选A。
4. 近年来,四川省开启了“野生大熊猫DNA建档行动”,该行动旨在通过采集粪便提取野生大熊猫的DNA,然后逐个办理“身份证”,实现大熊猫的数据化保护。下列叙述错误的是( )
A. “野生大熊猫DNA建档行动”可以在生命系统的个体层次对其进行保护
B. 采集粪便能够提取DNA,说明粪便中可能含有来自野生大熊猫的细胞
C. 提取大熊猫细胞中的蛋白质或者糖原等生物大分子均可以办理“身份证”
D. 提取大熊猫的DNA办理“身份证”是因为不同个体中DNA的脱氧核苷酸序列不同
【答案】C
【解析】
【分析】脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息,DNA分子是储存、传递遗传信息的生物大分子。核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
【详解】A、“野生大熊猫DNA建档行动”旨在通过采集粪便提取野生大熊猫的DNA,然后逐个办理“身份证”,因此,“野生大熊猫DNA建档行动”可以在生命系统的个体层次对野生大熊猫进行保护,A正确;
B、大熊猫粪便中含有大熊猫身体脱落的细胞,可从脱落的细胞中提取DNA,B正确;
C、糖原分子不携带遗传信息,不能通过提取大熊猫细胞中的糖原来办理“身份证”,C错误;
D、脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息,提取大熊猫的DNA办理“身份证”是因为不同个体中DNA的脱氧核苷酸序列不同,D正确。
故选C。
5. 下图是某多肽的结构简式,形成这条肽链的氨基酸分子数以及缩合过程中生成的水分子数分别是( )
A. 3和2 B. 4和3 C. 5和4 D. 6和5
【答案】B
【解析】
【分析】1、构成蛋白质的基本单位是氨基酸,其结构特点是每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连接再同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团,结构通式为。氨基酸与氨基酸之间进行脱水缩合反应形成多肽,脱掉的水分子数目等于肽键的数目。
2、由图中分子的结构示意图可知,该多肽分子有3个肽键,是由4个氨基酸分子脱去3分子水缩合形成的,称为四肽。
【详解】据图可知,图中组成肽链的氨基酸共有4个,其R基分别是-H、-CH2-OH,-CH2-CH2-COOH、-CH3。脱水数=肽键数=氨基酸数-肽链数=4-1=3个,综上所述,B正确,ACD错误。
故选B。
6. 冰冻蚀刻技术是将在超低温下冻结的组织或细胞骤然断开,依照组织或细胞的断裂面制成复模进行观察的技术。下图是正在进行冰冻蚀刻技术处理的细胞膜,下列有关分析错误的是( )
A. BS和PS侧均为磷脂层的疏水侧
B. 蛋白质分子在磷脂双分子层中是不均匀分布的
C. 膜内部的蛋白质具有亲脂性
D. 冰冻蚀刻技术中需要利用电子显微镜进行观察
【答案】A
【解析】
【分析】细胞膜的流动镶嵌模型:磷脂双分子层形成了膜的基本支架,而膜上的蛋白质则和脂类层的内外表面结合,或者嵌入脂类层,或者贯穿脂类层而部分地露在膜的内外表面。磷脂和蛋白质都有一定的流动性,使膜结构处于不断变动的状态。
【详解】AC、生物膜的磷脂双分子层中,磷脂疏水端在膜中央,亲水端在膜两侧,据此推测,BS和PS侧均为磷脂层的亲水侧,膜内部的蛋白质具有亲脂性,A错误,C正确;
B、由图可知,蛋白质分子以不同的方式镶嵌在磷脂双分子层中,有的镶在磷脂双分子层表 面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿于整 个磷脂双分子层,可见蛋白质分子在磷脂双分子层中是不均匀分布的,B正确;
D、冰冻蚀刻技术观察细胞膜中蛋白质的分布和膜面结构,需要利用电镜进行观察,D正确。
故选A。
7. 用35S标记一定量的氨基酸,并用来培养哺乳动物的乳腺细胞,测得核糖体、内质网、高尔基体上放射性强度的变化曲线(甲图)以及在此过程中高尔基体、内质网、细胞膜膜面积的变化曲线(乙图),下列分析正确的是( )
A. 甲图中的a、b、c三条曲线所指代的细胞器分别是内质网、核糖体、高尔基体
B. 线粒体在该过程中与其它细胞结构既有结构上的联系又有功能上的联系
C. 乙图中d、e、f三条曲线所指代的膜结构分别是细胞膜、内质网膜、高尔基体膜
D. 该过程中合成的物质靠囊泡运输,体现了生物膜具有一定的流动性
【答案】D
【解析】
【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
【详解】A、与分泌蛋白合成与分泌有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体,蛋白质在核糖体中合成后,依次经过内质网、高尔基体的加工,最后分泌到细胞外面,故放射性先后出现在核糖体(a)、内质网(b)和高尔基体(c),A错误;
B、分泌蛋白合成和分泌的过程说明了各种生物膜之间既有结构上的联系,又有功能上的联系,但线粒体在该过程中的作用是提供能量,与其它细胞结构不存在结构和功能上的联系,B错误;
C、分泌蛋白分泌过程中内质网、高尔基体、细胞膜之间以囊泡联系,最后膜面积变小的是内质网膜,高尔基体膜是先增加后减少最后基本不变,而细胞膜面积则增大,故乙图中d、e、f三条曲线所指代的膜结构分别是内质网膜、细胞膜和高尔基体膜,C错误;
D、该过程中合成的物质靠囊泡运输,囊泡运输过程体现了膜具有一定的流动性,D正确。
故选D。
8. 某同学进行“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验时,将观察到的某个细胞大小变化情况绘制成了曲线(如图)。下列叙述正确的是( )(注:细胞的初始大小相对值记为1)。
A. b~c段,由于失水过多,细胞可能已经死亡
B. c~d段,水分子的运动方向是从细胞外进入细胞内
C. 与b点相比,a点时细胞液的渗透压更大
D. e时液泡的颜色比a时浅
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析,a~b细胞的相对值减少,说明细胞失水,发生质壁分离;b~c细胞相对值不变,细胞内外达到相对平衡状态;c〜d段,细胞的相对值增加,细胞吸水,发生质壁分离的复原;d〜e段,细胞的相对值不再变化,但大于细胞初始状态,由于细胞壁的存在,无法判断此时细胞内外浓度大小。
【详解】A、c〜d段细胞体积增加,说明b~c段细胞没有死亡,水分子进出平衡,A错误;
B、细胞无论是发生质壁分离还是复原过程中,水分子跨膜运输都是双向的,B错误;
C、与b点相比,细胞体积变小,细胞失水,故b点比a点时细胞液的渗透压更大,C错误;
D、e时细胞的相对值大于a时细胞的初始大小,说明细胞吸水,则液泡的颜色比a时浅,D正确。
故选D。
9. 反渗透技术通过施加适当强度的外界压力,使溶剂逆着自然渗透的方向从半透膜一侧向另一侧作反向渗透。下列关于利用反渗透技术实现海水淡化的说法,错误的是( )
A. 渗透作用发生的必备条件是有半透膜和膜两侧有浓度差
B. 半透膜通过孔径大小阻止离子、无机盐等通过
C. 海水淡化过程中,高压泵应该安装在淡水侧
D. 海水淡化过程中,更多水分子从高浓度溶液向低浓度溶液移动
【答案】C
【解析】
【分析】渗透作用发生的条件是具有半透膜、膜两侧具有浓度差,在渗透装置中,水分子从低浓度溶液中通过半透膜进入高浓度溶液中的多,从而使装置内的液面发生变化。
【详解】A、渗透作用发生的必备条件是有半透膜和膜两侧溶液有浓度差,二者缺一不可,A正确;
B、海水淡化过程中采用反渗透技术,只允许水通过,半透膜阻止其他离子、无机盐等通过,B正确;
C、海水淡化过程中,高压泵应该安装在海水侧,C错误;
D、反渗透技术通过对半透膜一侧的海水施加压力,让水分子可以通过半透膜,故淡化海水时,水分子从高浓度溶液移向低浓度溶液,D正确。
故选C。
10. 细菌紫膜质是一种膜蛋白,ATP 合成酶能将H+势能转化为 ATP 中的化学能。科学家分别将细菌紫膜质和 ATP 合成酶重组到脂质体(一种由磷脂双分子层组成的人工膜)上, 在光照条件下,观察到如下图所示的结果。下列叙述正确的是( )
A. 甲图中H+跨膜运输的方式是易化扩散
B. ATP合成酶不能将光能直接转化为ATP中的化学能
C. 破坏跨膜H+浓度梯度对ATP合成无影响
D. ATP合成酶只具有催化作用,不具有运输作用
【答案】B
【解析】
【分析】据图示可知,甲图中在光照条件下,H+能逆浓度跨膜运输,则跨膜运输的方式是主动运输,图乙丙中ATP合成酶能将H+势能转化为ATP中的化学能,ATP合成酶既具有催化作用也具有运输作用,若破坏跨膜H+浓度梯度会抑制ATP的合成。
【详解】A、甲图中在光照条件下,H+能逆浓度跨膜运输,则跨膜运输的方式是主动运输,A错误;
B、由图乙丙可知,ATP合成酶能将H+势能转化为ATP中化学能,ATP合成酶不能将光能直接转化为ATP中的化学能,B正确;
C、由图可知,破坏跨膜H+浓度梯度会抑制ATP的合成,C错误;
D、由图丙可知,ATP合成酶既具有催化作用也具有运输作用,D错误;
故选B。
11. 玉米在加工成各种产品的过程中,产生的边角料中含有玉米蛋白,直接丢弃不仅浪费资源,还污染环境。某科研小组为提高玉米蛋白的利用率,利用中性蛋白酶和碱性蛋白酶对玉米蛋白进行水解,并将其加工成玉米蛋白肽。如图1、2表示两种蛋白酶在不同条件下水解玉米蛋白的实验结果。下列有关叙述错误的是( )
A. 中性蛋白酶和碱性蛋白酶的最适pH和最适温度均不同
B 玉米蛋白肽和玉米蛋白都能与双缩脲试剂反应呈紫色
C. 蛋白酶只能催化蛋白质水解,不能催化核酸水解
D. 碱性蛋白酶更适合用来催化玉米蛋白水解生产蛋白肽
【答案】A
【解析】
【分析】酶是由生物活细胞产生的、对作用底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质或者核糖核酸(RNA)。酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的,酶促反应需要最适的温度和最适的pH值条件。温度过高或过低,pH值过高或过低都会影响酶的活性,高温、过酸和过碱的条件会使酶永久失活。
【详解】A、由图可知,中性蛋白酶和碱性蛋白酶的最适pH不同,但是最适温度相同,A错误;
B、玉米蛋白肽和玉米蛋白都含肽键,都能与双缩脲试剂反应呈紫色,B正确;
C、酶具有一定的专一性,蛋白酶不能催化核酸水解,核酸酶才能催化核酸水解,C正确;
D、结合图1和图2可知,在适宜条件下碱性蛋白酶催化产生的蛋白肽更多,更适合用来催化玉米蛋白水解生产蛋白肽,D正确。
故选A。
12. 受到机械损伤后的樱桃易烂,推测其与机械损伤引起樱桃有氧呼吸速率改变有关。图1表示樱桃的细胞呼吸过程,A~E表示物质,①~④表示过程。为验证机械损伤能引起樱桃有氧呼吸速率升高,设计实验装置如图2所示,忽略外界环境因素影响.下列说法错误的是( )
A. 图1①②③④四个过程中,过程④释放能量最多
B. 图1中B代表CO2,其中的氧元素均来源于葡萄糖
C. 图2一定时间内,有色液滴向左移动距离,可代表樱桃的有氧呼吸速率
D. 要达到实验目的需增设一套装置,向容器内加入等量受到机械损伤后的樱桃进行实验
【答案】B
【解析】
【详解】A、分析图1,①过程是有呼吸作用第一阶段,②过程是无氧呼吸第二阶段,③过程是有氧呼吸第二阶段,④过程是有氧呼吸第三阶段,其中过程④释放能量最多,A正确;
B、图1中A是水,B是二氧化碳,C是NADH,D是氧气,E是酒精,B二氧化碳中的氧元素来源于葡萄糖和水,B错误;
C、图2一定时间内,有色液滴向左移动,说明瓶内氧气被消耗,但其产生的二氧化碳被氢氧化钠吸收,其移动距离可代表樱桃的有氧呼吸速率,C正确;
D、要达到实验目的需增设一套装置,向容器内加入等量受到机械损伤后的樱桃进行实验,以验证机械损伤会导致有氧呼吸速率升高,D正确。
故选B。
13. 图1为某种质粒结构简图,图2表示某外源DNA上的目的基因,小箭头所指分别为限制酶EcoRⅠ、BamHⅠ、HindⅢ的酶切位点。下列有关叙述错误的是( )
A. 在基因工程中若只用一种限制酶完成对质粒和外源DNA的切割,则可选EcoRI
B. 如果将一个外源DNA 分子和一个质粒分别用 EcoRⅠ酶切后,再用DNA连接酶连接,形成一个含有目的基因的重组DNA,此重组DNA 中 EcoRI酶切点有1个
C. 为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化,酶切时可使用BamHⅠ和 Hind Ⅲ两种限制酶同时处理
D. 质粒是一种结构简单的、能自主复制的环状DNA,是基因工程中最常用的载体
【答案】B
【解析】
【分析】限制酶主要从原核生物中分离纯化出来,能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂,限制酶切割DNA后会使DNA片段形成黏性末端或平末端。
【详解】A、在基因工程中若只用一种限制酶完成对质粒和外源DNA的切割,则可选EcoRⅠ,因为EcoRⅠ在质粒和外源DNA上都有酶切位点,A正确;
B、如果将一个外源DNA分子和一个质粒分别用EcoRⅠ酶切后,再用DNA连接酶连接,形成含有目的基因的重组DNA,此重组DNA中EcoRⅠ酶切点有2个,而不是1个,B错误;
C、为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化,酶切时可使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理,这样可以使质粒和目的基因两端的黏性末端不同,避免自身环化,C正确;
D、质粒是一种结构简单的、能自主复制的环状DNA,是基因工程中最常用的载体,D正确。
故选B。
14. 通常需要利用蛋白质工程改造干扰素以延长其保存时间,下列相关叙述正确的是( )
A. 遇到的最大难题是利用干扰素基因和载体来构建基因表达载体
B. 蛋白质工程可以直接改变干扰素分子中的氨基酸以满足生产需求
C. 利用大肠杆菌生产的干扰素和利用酵母菌生产的干扰素活性相近
D. 可用PCR技术检测改造后的干扰素基因是否转录出了相应的mRNA
【答案】D
【解析】
【分析】蛋白质工程就是通过对蛋白质化学、蛋白质晶体学和蛋白质动力学的研究,获得有关蛋白质理化特性和分子特性的信息,在此基础上对编码蛋白质的基因进行有目的的设计和改造,通过基因工程技术获得可以表达蛋白质的转基因生物系统,这个生物系统可以是转基因微生物、转基因植物、转基因动物,甚至可以是细胞系统。
【详解】A、蛋白质的高级结构非常复杂,受到多种因素的影响,目前人类对蛋白质高级结构的了解还很有限,很难按人类需求对高级结构进行设计,这是蛋白质工程对干扰素改造遇到的最大难题,A错误;
B、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过改造或合成基因,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需求,B错误;
C、大肠杆菌是原核生物,缺乏内质网、高尔基体等加工过程合成的干扰素往往活性较低,而酵母菌是真核生物,具有内质网、高尔基体等细胞器对合成的干扰素进行加工,活性高,C错误;
D、先以mRNA为模板,在逆转录酶的作用下,按照碱基互补配对原则合成cDNA(互补DNA)。因为mRNA是以DNA为模板转录而来的,所以逆转录得到的cDNA与转录它的模板DNA序列互补,以逆转录得到的cDNA为模板,进行常规的PCR扩增。如果在PCR扩增产物中能检测到预期大小的目的条带,说明改造后的干扰素基因转录出了相应的mRNA,D正确。
故选D。
15. HIV通过细胞膜上的A蛋白侵染人体细胞。欧洲人群中存在A基因的一种突变形式(记为a),其缺失了32个碱基对导致A蛋白异常,aa个体天然免疫HIV。为了快速辨别甲、乙、丙个体的基因型,用引物F和R分别对甲、乙、丙个体的基因组进行PCR,每组PCR产物都分为两份,一份直接电泳,一份用Apol切割后电泳,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 甲、丙个体的2号加样孔中的样品被ApoI处理过
B. 测序比对3和4号条带可获得a基因缺失的序列
C. 乙个体两个加样孔条带一致可能是ApoI失活导致
D. PCR产物直接电泳无法区分AA、Aa和aa个体
【答案】B
【解析】
【分析】题干信息分析,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,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。
【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,即甲、丙个体的2号加样孔中的样品没有被ApoI处理过,A错误;
B、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,B正确;
C、根据乙的1号加样孔可知,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,C错误;
D、2号加样孔是直接电泳的结果,AA直接电泳的结果是只有条带3,aa直接电泳的结果是只有条带4,Aa直接电泳的结果是同时有条带3和4,因此PCR产物直接电泳可以区分AA、Aa和aa个体,D错误。
故选B。
二、选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错得0分。)
16. 蛋白质变性是指蛋白质受到某些理化因素作用后,空间结构被破坏、生物活性随之丧失的现象。下图是正常蛋白质变性后的示意图。下列相关分析错误的是( )
A. 高温导致蛋白质结构松散,氨基酸的排列顺序改变
B. 胃酸可使蛋白质变性失活,易暴露肽键被胃蛋白酶消化
C. 胰岛素发生变性时也能调节肝细胞合成并储存肝糖原
D. 酒精消毒的原理是使病毒、细菌的蛋白质变性而失去致病性
【答案】AC
【解析】
【分析】1、蛋白质是生命活动的主要承担者,蛋白质的结构多样,在细胞中承担的功能也多样,蛋白质结构多样性的直接原因与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构千差万别有关。
2、蛋白质或多肽中含有肽键,可与双缩脲试剂作用产生紫色反应。
3、蛋白质在高温、过酸或过碱等条件下其空间结构会发生改变而失活。
【详解】A、高温会使蛋白质变性,导致蛋白质结构松散,但不会改变氨基酸的排列顺序,A错误;
B、强酸、强碱都能使蛋白质变性失活,变性失活后的蛋白质易暴露肽键被胃蛋白酶消化,B正确;
C、结构决定功能,蛋白质变性失活,其功能也会丧失,C错误;
D、酒精能使病毒、细菌的蛋白质变性失活,从而使其丧失致病能力,D正确。
故选AC。
17. 如图表示紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在某一浓度的蔗糖溶液中,液泡体积和细胞吸水能力的相关曲线。不考虑细胞失活,下列叙述正确的是( )
A. B点时,细胞液浓度小于此时的外界溶液浓度
B. 若适当增大外界溶液浓度,则A点将向左上方移动
C. 液泡体积为V1时,细胞液浓度小于外界溶液浓度
D. 细胞失水,细胞液浓度增大导致细胞吸水能力增强
【答案】ABD
【解析】
【分析】由图分析可知,在一定程度下,当液泡的体积越大时,细胞的吸水能力越弱。
【详解】A、B点时,细胞失水,液泡体积变小,但未达到失水最多的程度,所以此时细胞液浓度依然小于此时的外界溶液浓度,A正确;
B、若适当增大外界溶液浓度,则浓度差增大,A点将向左上方移动,B正确;
C、当液泡体积为V1时,此时质壁分离程度达到最大,细胞液浓度可能小于外界溶液浓度,也可能等于外界浓度,C错误;
D、细胞失水,细胞液浓度增大,导致细胞吸水能力增强,D正确。
故选ABD。
18. 下列关于高中生物学实验中使用清水的叙述,错误的有( )
A. 观察黑藻胞质环流时,用适宜温度的清水浸泡可加速环流并使其方向一致
B. 观察根尖分生组织细胞有丝分裂时,染色后用清水漂洗有利于洗去浮色
C. 探究酵母菌呼吸方式时,可将装有酵母菌培养液的试管置于30℃温水中加快实验进程
D. 探究植物细胞的吸水和失水实验中,蔗糖溶液和清水各需要使用一次
【答案】ABD
【解析】
【分析】植物细胞的吸水和失水原理和现象:外界溶液浓度>细胞液浓度→细胞失水→质壁分离外界溶液浓度<细胞液浓度→细胞吸水→质壁分离的复原外界溶液浓度=细胞液浓度→细胞形态不变(处于动态平衡)。
【详解】A、观察黑藻胞质环流时,用适宜温度的清水浸泡可加速细胞质的流动,但不能使其流动方向一致,A错误;
B、观察根尖分生组织细胞有丝分裂时,染色后用清水漂洗,目的是洗去解离液,B错误;
C、探究酵母菌呼吸方式时,可将装有酵母菌培养液的试管置于30℃温水中,适宜的温度下酵母菌代谢加快,会加快实验进程,C正确;
D、探究植物细胞的吸水和失水实验中,开始滴加清水使植物细胞浸润在水中,然后滴加蔗糖溶液进行质壁分离,最后再滴加清水进行质壁分离复原,D错误。
故选ABD。
19. 酶反向竞争性抑制剂是一种不能和酶结合,只能结合在酶—底物复合物上的酶抑制剂。酶反向竞争性抑制剂能结合到酶—底物复合物的底物活性位点以外的部位,使底物无法正常释放,从而抑制酶的活性。下列有关叙述或推测合理的是( )
A. 底物和酶的特异性结合可能会改变酶的空间构象
B. 增大底物浓度不会降低酶反向竞争性抑制剂的作用效果
C. 酶反向竞争性抑制剂和底物具有相同的结合位点
D. 加入酶反向竞争性抑制剂不会改变最大酶促反应速率
【答案】AB
【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:
①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍;
②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应;
③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
【详解】A、依题意,酶反向竞争性抑制剂不能和酶结合,只能和酶—底物复合物结合,因此说明酶和底物结合后酶的某些位点的空间构象可能发生改变,A正确;
BC、依题意,酶反向竞争性抑制剂的结合位点和底物的结合位点是不同的,因此增大底物浓度不会降低抑制剂的作用效果,B正确,C错误;
D、酶反向竞争性抑制剂会与酶—底物复合物结合使底物无法正常释放,酶也无法继续“工作”,因此会降低最大酶促反应速率,D错误。
故选AB。
20. 某线性DNA分子含有5000个碱基对(bp),先用限制酶a切割,再把得到的产物用限制酶b切割,得到的DNA片段大小如表所示。限制酶a、b的识别序列和切割位点如下图所示。下列有关说法正确的是( )
酶a切割产物长度(bp)
酶b再次切割产物长度(bp)
2100;1400;1000;500
1900;200;800;600;1000:500
A. 酶a与酶b切断的化学键相同,都是磷酸二酯键
B. 酶a与酶b切出的黏性末端能用E.coli DNA连接酶连接
C. 该DNA分子中酶a与酶b的识别序列分别有3个和2个
D. 若酶a完全切割与该DNA序列相同的质粒,得到的切割产物有4种
【答案】ABC
【解析】
【分析】1.限制酶
(1)作用:识别双链DNA分子中的某种特定脱氧核苷酸序列,并使每一条链中特定部位的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
(2)特定:一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列,并且能在特定的位点上切割DNA分子。
(3)产生末端的种类:黏性末端和平末端。
2.DNA连接酶:将双链DNA片段缝合起来,恢复被限制酶切开的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。
【详解】A、限制酶的作用是识别双链DNA分子的特定脱氧核苷酸序列,并使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开,因此限制酶a和限制酶酶b切断的都是磷酸二酯键,A正确;
B、由限制酶a和限制酶酶b和识别序列可知,两种限制酶切割该线性DNA分子能产生相同的黏性末端,因此可以用E.col iDNA连接酶连接,B正确;
C、由表格可知,该线性DNA分子被限制酶a切割后,得到4种长度的产物,可判断该线性DNA分子上有3个限制酶a的识别位点;切割后得到产物再用限制酶b切割,得到6种长度的产物,其中1900bp+200bp=2100bp,800bp+600bp=1400bp,可判断限制酶b在长度为2100bp和1400bp的产物上各有1个限制酶的识别位点,C正确;
D、质粒是环状DNA分子,若限制酶a完全切割与该DNA序列相同的质粒,得到的切割产物有3种,D错误。
故选ABC。
第二卷(非选择题 共55分)
二、非选择题(共5小题,共55分)
21. 为了研究细胞器的功能,某同学将正常叶片置于适量的溶液B中,用组织捣碎机破碎细胞,再用一定的方法分离细胞器。回答下列问题:
(1)该同学分离细胞器的方法是____。
(2)该实验所用溶液B应满足的条件是____(答出2点即可)。
(3)离心沉淀出细胞核后,上清液在适宜条件下能将葡萄糖彻底分解,原因是此上清液中含有____。
(4)将分离得到的叶绿体悬浮在适宜溶液中,照光后有氧气释放;如果在该适宜溶液中将叶绿体外表的双层膜破裂后再照光,____(填“有”或“没有”)氧气释放,原因是____。
【答案】(1)差速离心法
(2)pH应与细胞质基质的相同、渗透压应与细胞内的相同
(3)细胞质基质组分和线粒体
(4) ①. 有 ②. 类囊体膜是H2O分解释放O2的场所,叶绿体膜破裂不影响类囊体膜功能
【解析】
【分析】细胞器的种类及功能:
1、细胞器分为:线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体、液泡、中心体。
2、①线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,又称“动力车间”;②叶绿体是绿色植物能进行光合作用的细胞含有的细胞器,是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”;③内质网是由膜连接而成的网状结构,是细胞内蛋白质的合成和加工,以及脂质合成的“车间”;④高尔基体对来自内质网的蛋白质加工,分类和包装的“车间”及“发送站”;⑤核糖体是“生产蛋白质的机器”,有的依附在内质网上称为附着核糖体,有的游离分布在细胞质中称为游离核糖体。
【小问1详解】
根据细胞器的质量不同,可采用差速离心法分离不同的细胞器。
【小问2详解】
将正常叶片置于适量的溶液B中,为防止叶片失水,维持细胞活性,应保证pH与细胞质基质的相同,渗透压与细胞内的相同。
【小问3详解】
离心沉淀出细胞核后,上清液中主要是细胞质基质、细胞器,在适宜条件下能将葡萄糖彻底分解,说明上清液中可以进行有氧呼吸,原因是此上清液中含有细胞质基质组分和线粒体。
【小问4详解】
由于类囊体膜是H2O分解释放O2的场所,叶绿体膜破裂不影响类囊体膜功能,故有氧气释放。
22. 图1代表细胞进行主动运输的三种类型,葡萄糖进出小肠上皮细胞的运输方式如图2所示。请据图回答下列问题:
(1)分析图1所示的细胞膜结构,_____(填“P”或“Q”)侧为细胞外。
(2)在小肠腔面,细胞膜上的蛋白S有两种结合位点:一种与Na+结合,一种与葡萄糖结合。当蛋白S将Na+顺浓度梯度运输进入上皮细胞时,葡萄糖与Na+相伴随之进入细胞。小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是图1中______(填“a”,“b”或“c”)类型的主动运输。
(3)小肠基膜上Na+-K+泵由α、β两个亚基组成,据图2推测,Na+-K+泵的两种功能分别是________。
(4)最新研究表明,若肠腔葡萄糖浓度较高,葡萄糖主要通过载体蛋白(GLUT2)的协助通过协助扩散的方式进入小肠上皮细胞。在协助扩散的同时,通过载体蛋白(SGLT1)的主动运输过程也在发生。但主动运输的载体(SGLT1)容易饱和,协助扩散吸收葡萄糖的速率比主动运输快数倍。请你设计实验加以验证(载体蛋白由相关基因控制合成)。
实验步骤:第一步:取甲(敲除了SGLTI载体蛋白基因的小肠上皮细胞)、乙(敲除了GLUT2载体蛋白基因的小肠上皮细胞)、丙(正常的小肠上皮细胞),三组其他生理状况均相同。
第二步:将甲、乙、丙三组细胞分别置于______溶液中,其他条件相同,培养适宜时间。
第三步:检测三组培养液的______。
实验结果:若________,则验证了上述研究结果。
【答案】(1)P (2)a
(3)参与离子运输、催化ATP水解
(4) ①. 相同浓度的高浓度葡萄糖 ②. 葡萄糖浓度 ③. 丙组培养液中葡萄糖浓度小于甲组,甲组培养液中葡萄糖浓度小于乙组
【解析】
【分析】根据题意结合图示可知,图1中,a表示偶联转运蛋白参与的主动运输;b表示ATP驱动泵参与的主动运输;c表示光驱动泵参与的主动运输。图2中:小肠上皮细胞通过主动运输(逆浓度梯度)吸收葡萄糖,从小肠上皮细胞运出的方式为协助扩散。
【小问1详解】
由图1可知,细胞膜上蛋白质结合的多糖链一侧为细胞外侧,即P侧为细胞外侧。
【小问2详解】
当蛋白S将Na+顺浓度梯度运输进入上皮细胞时,葡萄糖与Na+相伴也随之进入细胞,葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式为偶联转运蛋白参与的主动运输,类似于图1中的a过程,该过程中,葡萄糖主动运输所需的能量来自于细胞膜内外两侧的Na+浓度差形成的势能。
【小问3详解】
根据Na+-K+泵上既有Na+、K+的结合位点,又具有ATP水解酶的活性可知,Na+-K+泵既可参与离子运输又可以催化ATP水解。
【小问4详解】
要验证当肠腔葡萄糖浓度较高时,葡萄糖既可以通过主动运输又可以通过协助扩散进入小肠上皮细胞,且协助扩散的速度更快,则实验的自变量应该是设置不同的运输方式,各组均创造相同的高浓度葡萄糖环境,比较各组葡萄糖吸收速率。如甲组敲除了SGLTI载体蛋白基因的小肠上皮细胞只能进行协助扩散,乙组敲除了GLUT2载体蛋白基因的小肠上皮细胞只能进行主动运输,丙组正常的小肠上皮细胞可以同时进行主动运输和协助扩散,将甲、乙、丙三组细胞分别置于相同浓度的高浓度葡萄糖溶液中,培养一段时间,其他条件相同且适宜,检测培养液中葡萄糖的浓度。实验结果:丙组同时进行主动运输和协助扩散,葡萄糖的吸收速率最快,故培养液中葡萄糖浓度最小;由于协助扩散速率大于主动运输,故乙组吸收葡萄糖的速率慢,培养液中葡萄糖的剩余量最多,浓度最大,即若丙组培养液中葡萄糖浓度小于甲组,甲组培养液中葡萄糖浓度小于乙组,则证明上述观点正确。
23. 光合作用常常被视为植物的专利,但一些海蛞蝓通过“窃取”藻类中的叶绿体,获得了这种能力。它们会从吃下去的藻类中摄取叶绿体,并将其长期储存在体内。绿叶海天牛(一种海蛞蝓)可以只在年轻时吃一顿藻类大餐,此后余生便不再进食。进一步研究表明,绿叶海天牛具有强大的光合作用能力,被称为“爬行的叶子”。
(1)绿叶海天牛在孵化时往往呈半透明或白色,被其摄入并储存于体内的叶绿体会使它们扁平、波浪状的身体呈现出令人吃惊的翠绿色,这是因为叶绿体中的光合色素主要吸收______,而绿光吸收得少被反射出来,所以呈现翠绿色。
(2)绿叶海天牛进行光合作用时,光反应的具体场所是____,暗反应的能量来源是_____,当光照强度突然增加时,C3的量_____ (填“增加”或“减少”)。
(3)将绿叶海天牛放在 H218O 的水中培养,光照一段时间后在体内发现了(CH218O),原因是______(用文字和箭头表示物质变化的全过程)。
(4)为了研究绿叶海天牛栖息地的某种植物光合速率和呼吸速率对生长发育的影响,研究者做了以下相关实验:将长势相同的该植物幼苗分成若干组,分别置于不同温度下(其他条件相同且适宜),暗处理1h,再光照1h,测其干重变化,得到如图所示的结果。32℃时光合速率与呼吸速率的数量关系为_______。在光照强度适宜且恒定、一昼夜恒温26℃条件下,光照时间要超过______小时,该植物幼苗才能正常生长。在36℃条件下持续光照,植物能否正常生长?_______
【答案】(1)蓝紫光和红光
(2) ①. 类囊体薄膜 ②. 光反应产生的ATP中活跃的化学能##光反应产生的NADPH和ATP中活跃的化学能 ③. 减少
(3)H218O→有氧呼吸第二阶段→C18O2→光合作用暗反应→(CH218O)
(4) ①. 光合速率是呼吸速率的2倍 ②. 4.8 ③. 不能
【解析】
【分析】一般情况下,叶绿体中的色素吸收的是可见光,叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
【小问1详解】
由题意可知,绿叶海天牛摄入并储存了叶绿体,叶绿体中的光合色素主要吸收蓝紫光和红光,而绿光吸收得少被反射出来,所以呈现翠绿色。
【小问2详解】
光反应阶段的化学反应是在叶绿体类囊体薄膜上进行的。光反应中,产生的NADPH可作为活泼的还原剂,参与暗反应阶段的化学反应,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用,并且光反应中,可以利用太阳能转化为ATP中活跃的化学能,为暗反应阶段提供能量,所以暗反应的能量来源是光反应产生的NADPH和ATP中活跃的化学能。当光照强度突然增加时,光反应增强,产生的ATP和NADPH增多,从而促进三碳化合物的还原,但是二氧化碳固定形成的三碳化合物的过程不受影响,故当光照强度突然增加时,C3的量减少。
【小问3详解】
将绿叶海天牛放在 H218O 的水中培养, H218O 先通过有氧呼吸第二阶段进入C18O2然后再通过光合作用暗反应进入到有机物(CH218O) 中,即原因是:H218O→有氧呼吸第二阶段→C18O2→光合作用暗反应→(CH218O)。
【小问4详解】
分析图可知,32°C时,暗处理lh后的重量变化是-4mg,说明呼吸速率是4mg/h,光照1h后与暗处理前的变化是0mg,说明此条件下光合速率是8mg/h,即光合速率与呼吸速率的数量关系为光合速率是呼吸速率的2倍。分析图可知,26°C条件下,呼吸速率是1mg/h,光合速率是3+1+1=5mg/h,设在光照强度适宜且恒定、一昼夜恒温26°C条件下,至少需要光照x小时以上,该植物幼苗才能正常生长,则有5x-1×24=0,可求出x=4.8h。分析图可知,温度为36°C时,植物幼苗停止光合作用,植物只进行呼吸作用,消耗有机物,此时光照1h后的重量变化是暗处理重量变化的二倍,所以在36℃条件下持续光照,植物不能正常生长。
24. 胶原蛋白在维持器官、组织、细胞等方面发挥着关键性作用。科学家将合成胶原蛋白的基因kit导入大肠杆菌构建基因工程菌,过程如图所示。请据图回答下列问题:
(1)目的基因与质粒连接后可以导入到不同物种细胞中表达出同种蛋白质,其原理是________。
(2)已知kit基因的部分序列见下,采用PCR技术进行扩增时,选用的引物为________(填字母)。为使基因与质粒成功连接,适宜的方法是在引物的________端添加________两种限制酶识别序列。
5'—CGGGATCCA………………AGAATTCCG—3'
3'—GCCCTAGGT………………TCTTAAGGC—5'
A.5'—GCCCTAGGT—3' B.5'—CGGAATTCT—3'
C.5'—CGGGATCCA—3' D.5'—GCCTTAAGA—3'
(3)酶切kit基因,并与质粒中长度为170bp的片段进行置换,构建重组质粒pET-28a(+)-kit,用HindⅢ酶分别酶切pET-28a(+)和pET-28a(+)-kit,获得如下表所示片段。
质粒类型
pET-28a(+)
pET-28a(+)-kit
HindIII酶切片段
1000bp,2550bp
1000bp、2000bp、700bp
则kit基因长度为________,由此判定kit基因上有_______个HindⅢ酶切位点,原因是________。
【答案】(1)密码子具有通用性(生物共用一套遗传密码)
(2) ①. BC ②. 5' ③. BamHl和EcoRⅠ
(3) ①. 320bp ②. 2 ③. pET-28a(+)原有的两个HindⅢ位点被目的基因置换走一个后,得到环状的pET-28a(+)-kit仍然被HindⅢ限制酶切割成3段
【解析】
【分析】限制酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。选择合适的限制酶对目的基因和质粒进行切割的原则:①不能破坏目的基因;②不能破坏所有的抗性基因(至少保留一个);③最好选择两种限制酶分别切割质粒和目的基因,防止目的基因和质粒反向连接,同时要防止目的基因自身环化和质粒的自身环化。
【小问1详解】
目的基因与质粒连接后可以导入到不同物种细胞中表达出同种蛋白质,其原理是所有生物共用一套遗传密码。
【小问2详解】
在PCR中,引物与模板链的3'端碱基互补配对,并且引物的方向与模板链走向相反,因此与图中kit 基因上面一条链结合的引物,其序列应为5'-CGGAATTCT-3',与kit 基因下面一条链结合的引物其序列应为5' -CGGGATCCA-3',综上所述,AD错误,BC正确;由于ori复制原点中含有限制酶HindⅢ的识别序列,因此不能用限制酶HindⅢ来切割质粒,否则会破坏复制原点,只能用限制酶BamHⅠ和EcoRⅠ对质粒 pET-28a(+)进行双酶切,这样可以防止目的基因与质粒的自身环化以及任意连接;同时要在 kit 基因两端也连上限制酶BamHⅠ和EcoRⅠ的识别序列,由于DNA聚合酶只能从引物的3'端连接脱氧核苷酸延伸子链,因此必须将限制酶BamHⅠ和EcoRⅠ的识别序列连接至引物的5'端。
【小问3详解】
观察质粒 pET-28a(+) 图可知,在该质粒上有两个HindⅢ的识别序列,一个在启动子和终止子之间,一个在复制原点ori中,因此用HindⅢ切割质粒 pET-28a(+)后,可得到两个片段,通过表格可知,这两个片段长度分别为1000bp和2550bp,说明质粒pET-28a(+) 总长度是1000bp+2550bp=3550bp;利用双酶切法将 kit 基因与质粒 pET-28a(+) 长度为170bp片段进行置换后,形成的重组质粒 pET-28a(+)-kit 能被HindⅢ切割成三个片段,长度分别是1000bp、2000bp、700bp,说明置换后的kit 基因上含有两个HindⅢ的识别序列,再加上复制原点ori中的一个HindⅢ的识别序列,共三个HindⅢ的识别序列,经HindⅢ酶切后才能将重组质粒pET-28a(+)-kit 切成3段。利用这三段的长度可计算出重组质粒 pET-28a(+)-kit 的总长度为1000bp+2000bp+700bp=3700bp,由于kit 基因与长度为170bp片段进行置换,设kit 基因长度为n,可列出等式:3550+n-170=3700bp,故可计算出kit 基因长度为n=320bp。
25. 胰脂肪酶是肠道内脂肪水解过程中的关键酶,板栗壳黄酮可调节胰脂肪酶活性进而影响人体对脂肪的吸收。为研究板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性的影响,科研人员进行了下列实验:在酶量一定且环境适宜的条件下,检测了加入板栗壳黄酮对胰脂肪酶酶促反应速率的影响,结果如图1。
回答下列问题:
(1)图1 曲线可知板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性具有________________(促进/抑制)作用。
(2)图2 中 A 显示脂肪与胰脂肪酶活性部位结构互补时,胰脂肪酶才能发挥作用,表明酶的作用特点是具有_________性。图2 中的B和C为板栗壳黄酮对胰脂肪酶作用的两种推测的机理模式图:C图显示的作用机理为板栗壳黄酮和脂肪竞争胰脂肪酶上的活性位点,从而减少了脂肪与胰脂肪酶的结合几率,进而使酶促反应速率下降,此种抑制能否通过增加脂肪的浓度而缓解?______________(是/否)。结合图1曲线分析,板栗壳黄酮的作用机理应为图2的_____________(填“B”或“C”)。
(3)为研究不同 pH 条件下板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性的影响,科研人员进行了相关实验,结果如图 3 所示。
①由图 3 可知,加入板栗壳黄酮,胰脂肪酶的最适 pH 变_______。
②本实验的自变量有_______________。
③若要探究pH为7.4条件下,板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性影响的最适浓度,简述实验的基本思路是: _______________。
【答案】(1)抑制 (2) ①. 专一性 ②. 是 ③. B
(3) ①. 大 ②. 是否加入板栗壳黄酮和不同pH ③. 在pH7.4条件下,设置一系列板栗壳黄酮浓度梯度,分别测定对照组和加入板栗壳黄酮组的酶活性,并计算其差值
【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。①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍;②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应;③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
【小问1详解】
据图1实验结果显示,加入板栗壳黄酮后酶促反应速率比对照组低,说明板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性具有抑制作用。
【小问2详解】
图2中A显示脂肪与胰脂肪酶活性部位结构互补时,胰脂肪酶才能发挥作用,这说明酶促反应的发生需要酶与底物发生特异性结合,因此酶的作用具有专一性。图2中的B的作用机理显示板栗壳黄酮与酶结合后导致酶的空间结构发生改变,进而使脂肪无法与脂肪酶发生结合,从而实现了对酶促反应速率的抑制,该抑制作用会导致脂肪的分解终止,此种抑制不可以通过增加底物浓度而缓解,C图显示的作用机理为板栗壳黄酮和脂肪竞争胰脂肪酶上的活性位点,从而减少了脂肪与胰脂肪酶的结合几率,进而是酶促反应速率下降,此种抑制可以通过增加底物浓度而缓解,据图1可知,加入板栗壳黄酮组的酶促反应速率低于对照组,且增加脂肪浓度,反应速率依然比对照组低,因此板栗壳黄酮的作用机理应为B。
【小问3详解】
①由图3可知,板栗壳黄酮对胰脂肪酶作用效率最高时的pH值约为7.4。加入板栗壳黄酮,胰脂肪酶的最适pH变大,即由7.4变成了7.7。
②本实验的目的是研究不同pH条件下板栗壳黄铜对胰脂肪酶活性的影响,根据实验目的可知,本实验的自变量为是否加入板栗壳黄酮和不同pH。
③若要探究不同浓度的板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性的影响,则实验的自变量为板栗壳黄酮浓度, 因变量为酶促反应速率,因此实验的基本思路是在pH7.4条件下,设置一系列板栗壳黄酮浓度梯度,分别测定对照组与加入板栗壳黄酮组的酶活性,并计算其差值。
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