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高二期末质量检测试卷生物学
一、单项选择题:本部分包括14小题,每小题2分,共28分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列有关组成生物体的元素和化合物的叙述,错误的是( )
A. 在玉米细胞干重中含量最多的元素是C
B. 几丁质、胰岛素和腺苷共有的元素是C、H、O、N
C. 植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,室温时呈液态
D. 作为生物催化剂的酶中可能含有糖
【答案】A
【解析】
【详解】A、玉米细胞干重最多的化合物是多糖,其中最多的元素是O,A错误;
B、几丁质属于糖类的元素组成是C、H、O、N,胰岛素是蛋白质,元素组成是C、H、O、N,|腺苷是腺嘌呤与核糖组成的,元素组成包括C、H、O、N,B正确;
C、植物细胞中的脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温下呈液态,动物细胞中的脂肪大多含有饱和脂肪酸,在室温下呈固态,C正确;
D、作为生物催化剂的酶中可能含有糖,大部分酶的本质上蛋白质,少部分RNA,RNA中含有核糖,D正确。
故选A。
2. 下列关于高中生物学涉及化学键的叙述,正确的是( )
A. 肽键由氨基酸脱水缩合产生,存在于C和H之间
B. 配对碱基之间通过氢键相连,蛋白质中也可能存在氢键
C. ATP中腺苷和磷酸基团之间通过特殊的化学键连接
D. 二硫键的形成只发生在两条肽链上的含硫基团之间
【答案】B
【解析】
【详解】A、肽键由氨基酸的羧基(-COOH)与另一氨基酸的氨基(-NH2)脱水缩合形成,结构为-NH-CO-,连接的是C和N,而非C和H,A错误;
B、配对碱基通过氢键连接;蛋白质的α-螺旋、β-折叠等二级结构中也存在氢键,B正确;
C、ATP中腺苷(腺嘌呤+核糖)与磷酸基团之间通过普通磷酸键连接,而高能磷酸键存在于磷酸基团之间,C错误;
D、二硫键由两个半胱氨酸的巯基(-SH)脱氢形成,既可存在于同一肽链内,也可在两条肽链之间,D错误 。
故选B。
3. 2021年中国科学家在国际上首次实现了无细胞条件下CO2到淀粉的人工合成途径,如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A. 该途径需要在高温高压的装置里进行
B. 酶通过降低化学反应活化能来提高反应速率
C. C3中间体脱水缩合形成肽键构成C6中间体
D. 不同反应所用酶不同体现出酶具有高效性
【答案】B
【解析】
【详解】A、单碳缩合中需要多种酶参与,酶的作用条件温和,因此单碳缩合不能在高温高压装置进行,A错误;
B、酶具有催化作用,其作用机理是酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率,B正确;
C、合成淀粉分子的C6应该是单糖,不是氨基酸,因此C3到C6不会形成肽键,C错误;
D、不同反应所用酶不同,体现出酶具有专一性,D错误。
故选B。
4. 我国劳动人民在漫长的历史进程中,积累了丰富的生产、生活经验,并在实践中应用。下列关于生产和生活中常采取的一些措施的叙述,错误的是( )
A. 柑橘在塑料袋中密封保存,主要目的是减少水分散失、降低呼吸速率
B. 小麦、玉米等种子收获后风干储藏,主要目的是降低自由水的含量
C. 塑料大棚在冬季晴朗中午常需开口通风,主要目的是提高氧气浓度
D. 间行种植两种高矮不同的作物,主要目的是提高作物的光能利用率
【答案】C
【解析】
【详解】A、柑橘密封保存时,塑料袋内湿度较高,可减少水分散失;同时,密闭环境导致氧气浓度降低,呼吸速率减弱,从而延长保鲜时间,A正确;
B、种子风干后,自由水含量减少,细胞呼吸速率显著降低,减少有机物消耗,利于长期储存,B正确;
C、冬季晴朗中午光照强,植物光合作用旺盛,大棚内CO₂浓度可能不足。此时通风的主要目的是补充CO₂以增强光合作用,而非提高氧气浓度(氧气浓度本身已较高),C错误;
D、间作通过搭配高矮不同的作物,充分利用不同层次的光照,提高光能利用率,D正确。
故选C。
5. 生物科学的发展离不开许多科学家的持续探索。下列有关叙述错误的是( )
A. 施莱登运用不完全归纳法提出植物体都是由细胞构成的
B. 辛格和尼科尔森提出了细胞膜的流动镶嵌模型
C. 切赫和奥尔特曼发现少数RNA也具有生物催化功能
D. 希尔实验发现在离体叶绿体中水和CO2在适当条件下反应释放氧气
【答案】D
【解析】
【详解】A、施莱登通过观察部分植物细胞,运用不完全归纳法提出“植物体由细胞构成”,这是细胞学说的基础,A正确;
B、辛格和尼科尔森于1972年提出细胞膜的流动镶嵌模型,该模型至今仍被广泛接受,B正确;
C、切赫和奥尔特曼发现某些RNA具有催化功能(如核酶),打破了“酶都是蛋白质”的传统观点,C正确;
D、希尔实验证明离体叶绿体在光下分解水并释放氧气,但实验中未涉及CO2的参与,CO2的固定和还原属于暗反应阶段,D错误。
故选D。
6. 下列关于生物学实验的叙述,错误的是( )
A. NaOH与CuSO4配合使用在还原糖和蛋白质检测实验中作用不同
B. “探究温度对淀粉酶活性影响”实验中,可选择斐林试剂进行检测
C. 纸层析法分离叶绿体色素时,以多种有机溶剂的混合物作为层析液
D. 用重铬酸钾检验无氧呼吸产生酒精时,应将酵母菌的培养时间适当延长
【答案】B
【解析】
【详解】A、在还原糖检测中,NaOH与CuSO4需等量混合生成Cu(OH)2,在沸水浴条件下与还原糖反应产生砖红色沉淀,而在蛋白质检测中,先加NaOH提供碱性环境,再加CuSO4与肽键结合显紫色,A正确;
B、斐林试剂检测还原糖需沸水浴条件(50-65℃),应使用碘液检测淀粉剩余量,B错误;
C、纸层析法分离叶绿体色素时,层析液由石油醚、丙酮和苯等有机溶剂混合组成,利用色素在层析液中溶解度不同实现分离,C正确;
D、酵母菌初期进行有氧呼吸,延长培养时间可耗尽氧气,确保进入无氧呼吸阶段并积累足够酒精,再用酸性重铬酸钾检测,D正确。
故选B。
7. 人体成熟红细胞能够运输O2和CO2,其部分结构和功能如图,①~⑤表示相关过程。下列叙述正确的是( )
A. 血液流经肌肉组织时,气体A和B分别是O2和CO2
B. 在④和⑤过程中运输的物质需要与转运蛋白结合
C. 成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动和更新中
D. 成熟红细胞通过无氧呼吸产生ATP,为③提供能量
【答案】D
【解析】
【分析】题图分析:图示为人体成熟红细胞部分结构和功能如图,其中①表示气体A通过自由扩散进入红细胞,②表示气体B通过自由扩散运出红细胞,③表示钠离子和钾离子通过钠钾泵进出红细胞,④表示葡萄糖通过协助扩散进入红细胞,⑤表示水通过通道协助扩散进入红细胞。
【详解】A、血液流经肌肉组织时,肌肉细胞进行细胞呼吸消耗O2、产生CO2。气体A是CO2(由肌肉细胞扩散到红细胞),气体B是O2(由红细胞扩散到肌肉细胞),A错误;
B、葡萄糖通过④过程进入红细胞,方式为协助扩散,需要转运蛋白,转运蛋白需要与葡萄糖结合;水通过⑤过程进入细胞,方式为协助扩散,需要水通道蛋白。水通道蛋白不需要与水结合,B错误;
C、人体成熟红细胞没有核糖体,不能合成新的糖蛋白,且细胞膜上的糖蛋白不会不断更新(因为无细胞器合成相关成分),C错误;
D、成熟红细胞无线粒体,通过无氧呼吸产生ATP。③是主动运输(Na+/K+泵),需要消耗能量,由无氧呼吸产生的ATP提供,D正确。
故选D。
8. 下列关于传统发酵技术、发酵工程的叙述,正确的是( )
A. 家庭制作泡菜和果醋过程中,发酵液表层的白膜是由不同种微生物形成
B. 果酒和果醋制作中利用的微生物,结构上主要差别在于有无核糖体
C. 发酵工程的中心环节是灭菌,特别是发酵罐必须进行严格灭菌
D. 啤酒的工业化生产过程中,酒精的产生积累主要在后发酵阶段完成
【答案】A
【解析】
【详解】A、泡菜制作中,乳酸菌为厌氧菌,发酵液表层的白膜由好氧的产膜酵母菌形成;果醋制作中,醋酸菌为好氧菌,可在表层形成菌膜,两者为不同微生物,A正确;
B、果酒(酵母菌,真核生物)与果醋(醋酸菌,原核生物)的微生物结构差异主要在于有无细胞核,而非核糖体,B错误;
C、发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵过程,C错误;
D、啤酒的主发酵阶段完成大部分酒精生成,后发酵阶段主要促进风味物质形成和杂质沉淀,D错误。
故选A。
9. 发酵工程在食品工业、医药工业和农牧业等许多领域得到了广泛的应用。下列叙述错误的是( )
A. 味精是由谷氨酸棒状杆菌发酵得到的谷氨酸经过一系列处理而获得的
B. 可通过发酵工程从微生物细胞中提取单细胞蛋白,制成微生物饲料
C. 将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌,通过发酵可生产乙型肝炎疫苗
D. 有的微生物肥料可抑制土壤中病原微生物的生长,从而减少病害的发生
【答案】B
【解析】
【详解】A、谷氨酸棒状杆菌在适宜条件下发酵产生谷氨酸,经加工制成味精,A正确;
B、单细胞蛋白指微生物菌体本身,并非从中提取的蛋白质,直接用作饲料而非提取,B错误;
C、通过转基因技术使酵母菌表达乙肝病毒抗原,发酵后获得疫苗,C正确;
D、部分微生物肥料中的菌种可分泌抑菌物质,抑制病原体生长,D正确。
故选B。
10. 微生物在生物技术中被广泛应用。下列关于微生物叙述错误的是( )
A. 通过观察菌落的大小、颜色等特征,可区别不同种类的微生物
B. 在生物工程中,有的微生物灭活后能使细胞膜上的物质重新排布
C. 用平板划线法对微生物进行计数时,最后一次划线不能与第一次划线相连
D. 在微生物接种的实验中,可用75%酒精对实验者的双手和超净工作台进行消毒
【答案】C
【解析】
【详解】A、不同微生物形成的菌落在大小、颜色、形状等特征上存在差异,因此可通过观察菌落特征进行初步鉴别,A正确;
B、灭活的微生物(如灭活病毒)在细胞工程中可促进细胞融合,因其表面物质能促使细胞膜结构改变,B正确;
C、平板划线法用于分离纯化微生物,而非计数,计数需用稀释涂布平板法,因此无论划线是否相连均无法计数,C错误;
D、75%酒精可用于实验者双手消毒,超净工作台表面也可用酒精擦拭消毒(灭菌主要依赖紫外线),D正确。
故选C。
11. 科学家用紫外线照射板蓝根原生质体,使其部分染色体丢失,将处理后的板蓝根原生质体与油菜原生质体融合,培育出了只含一条板蓝根染色体和油菜全部染色体的非对称杂种植株,该过程运用了非对称细胞融合技术。下列叙述错误的是( )
A. 原生质体可在较高浓度甘露醇中用酶解法处理植物体细胞获得
B. 非对称细胞融合技术提高了植物细胞的全能性,属于细胞工程
C. 非对称细胞融合技术降低了不同物种间基因表达的干扰程度
D. 培育非对称杂种植株一般没有发生因重组,发生了染色体数目变异
【答案】B
【解析】
【分析】1、植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新植物体的技术。在进行体细胞杂交之前,必须先利用纤维素酶和果胶酶去除这层细胞壁,获得原生质体;人工诱导原生质体融合的方法基本可以分为两大类—物理法和化学法:物理法包括电融合法、离心法等;化学法包括聚乙二醇(PEG)融合法等。
2、非对称细胞融合技术常指利用某种外界因素(如射线)辐照某一细胞原生质体,选择性地破坏其细胞核,使其染色体片段化并丧失再生能力,再进行与另一原生质体融合,紫外线作用于根细胞原生质体,使染色体片段化,发生了染色体变异,说明非对称细胞融合技术的原理之一是染色体变异(染色体数目变异和染色体结构变异)。
【详解】A、原生质体是植物细胞去除细胞壁后剩余的部分,可在较高浓度甘露醇(维持渗透压,防止原生质体吸水涨破)中用酶解法(纤维素酶和果胶酶去除细胞壁)处理植物体细胞获得,A正确;
B、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,非对称细胞融合技术只是实现了不同物种细胞的融合,并没有提高植物细胞的全能性,B错误;
C、非对称细胞融合技术使得融合后的细胞只含有一方的部分染色体,降低了不同物种间基因表达的干扰程度,C正确;
D、培育非对称杂种植株过程中,没有发生减数分裂过程中的基因重组,只是染色体进行了融合,发生了染色体数目变异,D正确。
故选B。
12. 下列关于基因工程及其应用的叙述,正确的是( )
A. 花粉管通道法可以用微量注射器将含有目的基因的DNA溶液直接注入子房中
B. 只要从转基因棉花中检测到Bt抗虫蛋白,就代表转基因抗虫棉培育成功
C. 建构乳腺生物反应器时将特定基因导入到乳腺细胞中,生产药物蛋白
D. 基因工程在畜牧业上应用的主要目的是培养体形巨大、品质优良的动物
【答案】A
【解析】
【详解】A、花粉管通道法是在植物授粉后,利用花粉管形成的通道将含有目的基因的DNA溶液导入子房,使目的基因进入受精卵。微量注射器注入子房是该方法的常用操作,描述正确,A正确;
B、转基因抗虫棉培育成功的标志不仅是检测到Bt抗虫蛋白,还需通过抗虫实验验证其具有抗虫性状(如对靶标害虫的致死效果),且该性状能稳定遗传给后代。仅检测到蛋白不能完全说明培育成功,B错误;
C、乳腺生物反应器的构建需将特定基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控元件重组,导入受精卵(而非乳腺细胞)中,C错误;
D、基因工程在畜牧业的应用包括提高生长速率、生产药用蛋白、改良抗病性等,培养体形巨大仅为其中一部分,并非主要目的,D错误。
故选A。
13. 研究人员将干细胞培养技术与基因编辑技术等结合获得重构干细胞,并培养至早期胚胎,检测后移植到受体子宫内发育,加快了育种进程,推动畜禽种业高速发展。下列叙述错误的是( )
A. 干细胞包括胚胎干细胞和成体干细胞,前者存在于早期胚胎中
B. 培养动物细胞时,需将其置于含有95%空气和5%CO₂混合气体的培养箱中
C. 来自同一机体的胚胎干细胞、重构干细胞和精原干细胞的遗传信息相同
D. 将早期胚胎移植到受体的子宫内,受体对该外来胚胎基本不发生免疫排斥反应
【答案】C
【解析】
【详解】A、胚胎干细胞存在于早期胚胎(如囊胚的内细胞团),成体干细胞分布于成体组织(如骨髓中的造血干细胞),A正确;
B、培养动物细胞时,需将其置于含有95%空气和5%CO₂混合气体的培养箱中,CO2维持培养液pH,B正确;
C、重构干细胞通过基因编辑技术改变遗传信息,而胚胎干细胞和精原干细胞(同一机体体细胞)的遗传信息原本相同。因基因编辑导致重构干细胞遗传信息不同,C错误;
D、将早期胚胎移植到受体的子宫内,受体对该外来胚胎基本不发生免疫排斥反应,这是胚胎移植成功的生理基础,D正确。
故选C。
14. 软骨发育不全为常染色体显性遗传病,基因型为HH的个体早期死亡。一对夫妻均为该病患者,希望通过胚胎工程技术辅助生育一个健康的孩子。下列叙述正确的是( )
A. 将一个囊胚进行多等分,从中筛选所需胚胎,培养至原肠胚期后移植到子宫
B. 从羊水中提取细胞进行检测,并根据检测结果淘汰基因型为hh的胚胎
C. 胚胎发育过程中,原肠胚的三个胚层将逐渐分化形成各种组织、器官等
D. 桑葚胚期滋养层细胞沿透明带内壁扩展和排列,将来发育成胎膜和胎盘
【答案】C
【解析】
【分析】1、软骨发育不全为常染色体显性遗传病,父母均为患者(基因型为Hh),需通过胚胎筛选获得健康(hh)的胚胎。
2、根据题干,该夫妇采用辅助生育技术生育后代,首先需要对该女性进行超数排卵,然后再体外让精卵结合形成受精卵,体外培养形成早期胚胎,进行基因检测,然后进行胚胎移植生育健康孩子。
【详解】A、胚胎分割应在桑葚胚或囊胚期进行,分割后需培养至囊胚期再移植,而原肠胚期移植成功率低,不符合实际操作,A错误;
B、羊水检测属于产前诊断,该夫妻均为患者,基因型为 Hh(HH 个体早期死亡 ),后代基因型为HH(死亡)、Hh(患病)、hh(正常),应筛选基因型为hh的胚胎,不是淘汰,B错误;
C、胚胎发育中,原肠胚的外胚层、中胚层、内胚层三个胚层会逐渐分化形成各种组织、器官等,C正确;
D、囊胚期的滋养层细胞沿透明带内壁扩展和排列,将来发育成胎膜和胎盘。桑葚胚还未出现滋养层细胞分化,D错误。
故选C。
二、多项选择题:本部分包括4小题,每小题3分,共12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全得1分,错选或不答的得0分。
15. 下列关于细胞代谢的叙述,错误的有( )
A. 向绿色植物提供CO2和18O2,光照一段时间可检测到C18O2
B. 酵母菌细胞中[H]的产生和消耗都发生线粒体中
C. 种子萌发过程中,有机物的含量和种类均减少
D. 硝化细菌在合成硝酸和亚硝酸的过程中能产生二氧化碳
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、向绿色植物提供CO2和18O2,光照下植物进行光合作用和呼吸作用,光反应中O2来自水的分解,但呼吸作用中18O2参与有氧呼吸第三阶段生成CO2和H18O2,该水可在线粒体第二阶段参与丙酮酸分解,产生含8O2的CO2,因此C18O2可被检测到,A正确;
B、酵母菌为兼性厌氧菌,[H]在细胞质基质(无氧呼吸和有氧呼吸第一阶段)和线粒体(有氧呼吸第二阶段)中产生,消耗则发生在线粒体(有氧呼吸第三阶段)或细胞质基质(无氧呼吸),B错误;
C、种子萌发时呼吸作用消耗有机物导致含量减少,但大分子有机物分解为小分子,种类增加,C错误;
D、硝化细菌通过化能合成作用将氨氧化为亚硝酸和硝酸,释放能量用于将CO2固定为有机物,硝化过程本身不产生CO2,CO2的产生需通过呼吸作用分解有机物,D错误。
故选BCD。
16. 主动运输可根据是否由ATP直接供能,分为原发性主动运输和继发性主动运输,其中继发性主动运输与膜两侧离子浓度差有关,并非由ATP直接供能。下图为人小肠上皮细胞部分物质交换的示意图。下列有关叙述错误的有( )
A. 加入呼吸酶抑制剂会直接降低转运蛋白①和③运输葡萄糖的速率
B. 同一种物质可以通过不同的跨膜运输方式进出同一个细胞
C. 加入蛋白质变性剂不会降低转运蛋白③运输葡萄糖的速率
D. 转运蛋白②运输Na+和K+的方式属于继发性主动运输
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、借助转运蛋白①运输葡萄糖的方式为主动运输,所需能量是由细胞内外钠离子顺浓度梯度运输时产生的势能提供,不是由ATP供能;借助转运蛋白②(钠钾泵)运输Na+的主动运输方式需要ATP供能,因此呼吸抑制剂会影响转运蛋白②对Na+的运输,进而会间接影响转运蛋白①运输葡萄糖的速率,借助转运蛋白③运输葡萄糖的方式为协助扩散,不需要能量,所以加入呼吸酶抑制剂后不会降低转运蛋白③运输葡萄糖的速率,A错误;
B、借助转运蛋白①运输葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式为主动运输,借助转运蛋白③将葡萄糖运出小肠上皮细胞的方式为协助扩散,说明同一种物质可以通过不同的跨膜运输方式进出同一个细胞,B正确;
C、借助转运蛋白③运输葡萄糖的方式为协助扩散,加入蛋白质变性剂会引起转运蛋白③变性,因此能降低转运蛋白③运输葡萄糖的速率,C错误;
D、转运蛋白②(钠钾泵)运输Na+和K+的方式均为主动运输,都需要ATP直接供能,属于原发性主动运输,D错误。
故选ACD。
17. 为保障粮食安全,我国科研人员以富含纤维素的农业残渣(秸秆)为原料,利用基因工程改造面包酵母使其表面携带相关酶,可同时高效生产人工淀粉和单细胞蛋白,部分生产工艺如下图。下列叙述错误的有( )
注:酵母增殖的适宜温度为28~32℃,适宜pH为4.0~5.0;酵母发酵的适宜温度为24~35℃,适宜pH为5.0~5.8
A. 纤维素与淀粉的转化途径说明酶具有专一性和高效性
B. 纤维素转化为淀粉的物质基础是两者的组成单体相同
C. 生产单细胞蛋白时选择26℃、pH5.5的条件为宜
D. 调控发酵的温度或pH可改变酶的活力,从而影响产物的生成速率
【答案】AC
【解析】
【分析】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一类化学反应;
3、作用条件较温和:高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;在低温下,酶的活性降低,但不会失活。
【详解】A、酶的高效性是指酶的催化效率与无机催化剂的催化效率相比,故纤维素与淀粉的转化途径不能说明酶具有高效性,A错误;
B、纤维素转化为淀粉的物质基础是两者的组成单体相同,都是葡萄糖,B正确;
C、生产单细胞蛋白需要令酵母菌增殖,适宜温度为28~32℃,适宜pH为4.0~5.0,C错误;
D、酶的活性受到温度、pH等因素的影响,故调控发酵的温度或pH可改变酶的活力,从而影响产物的生成速率,D正确。
故选AC
18. 终末期心脏病患者需要进行心脏移植,但移植过程中往往会发生缺血再灌注损伤(IRI),导致心脏坏死。IRI通过促进Caspase8等一系列凋亡基因的表达,导致细胞凋亡最终引起器官坏死。根据Caspase8基因合成的小干扰RNA(siRNA)可以使Caspase8基因沉默,有效抑制IRI所致的器官损伤,其过程如图所示。下列叙述错误的有( )
A. 步骤③将重组质粒导入猪的心肌细胞最常用的方法是显微注射法
B. siRNA对应DNA序列在心肌细胞中表达产生siRNA的步骤④称为逆转录
C. 细胞凋亡中会发生Caspase8DNA→siRNA→Caspase8蛋白的过程
D. 基因沉默复合物,抑制遗传信息的转录过程,使Caspase8基因沉默
【答案】BCD
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样.将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、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Ca2+处理法。
(4)目的基因的检测与鉴定:
分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因;②检测目的基因是否转录出了mRNA;③检测目的基因是否翻译成蛋白质:抗原-抗体杂交技术。
个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】A、将重组质粒导入动物细胞(猪的心肌细胞),最常用的方法就是显微注射法,A正确;
B、步骤④是由DNA转录产生siRNA,而逆转录是指以RNA为模板合成DNA的过程,所以不是逆转录,B错误;
C、转录小干扰RNA(siRNA)可以与Caspase8基因转录成的mRNA结合,使Caspase8基因沉默,因此不会发生Caspase8DNA→siRNA→Caspase8蛋白的过程,C错误;
D、从图中可知,基因沉默复合物是与mRNA结合,抑制的是翻译过程,不是转录过程,D错误。
故选BCD。
三、非选择题:本部分包括5小题,每小题11分,共55分。
19. 下图1为蓝细菌的结构模式图,其中藻胆体是藻胆蛋白和藻蓝素的聚合体,规则地排列在光合片层的外面,其所捕获的光能可以传给光合片层上的叶绿素a,中心质位于细胞中央,无核膜和核仁的结构,但有核的功能,称为原核。下图2为蓝细菌部分代谢过程图。请回答下列问题:
(1)图1所示结构中细菌共有的结构有_________,在蓝细菌中_________是细胞代谢和遗传的控制中心,图1中蓝细菌进行光反应的场所有_________。
(2)催化CO2固定的酶(Rubisco)是一种双功能酶,在O2浓度高时也能催化O2与C5结合,导致光合效率下降,研究发现,蓝细菌具有羧酶体,保障CO2固定顺利进行,结合图2分析。
①CO2依次以______和______方式通过细胞膜和光合片层膜;
②蓝细菌的CO2浓缩机制可提高羧酶体中CO2浓度,据图分析CO2浓缩的具体机制为______(至少答两点)。
(3)玉米也具有与蓝细菌相似的CO2浓缩机制,下图3是玉米光合作用部分过程示意图。
①与蓝细菌相比,玉米在细胞结构上的主要区别是_________;
②在玉米的光合作用过程中CO2先后被_________固定,叶肉细胞中丙酮酸转变为PEP的过程属于_________(选填“吸能反应”或“放能反应”);
③在光照条件下,植物的叶肉细胞中还会进行光呼吸,即O2与CO2竞争性结合RuBP(C5),O2与RuBP在Rubisco酶催化作用下经一系列反应释放CO2的过程,该过程会消耗ATP和NADPH,因此提高农作物的产量需要降低光呼吸,常采用增施有机肥的措施,理由是_________。
【答案】(1) ①. 细胞壁、细胞膜 ②. 中心质(原核) ③. 藻胆体和光合片层
(2) ①. 自由扩散 ②. 主动运输 ③. 细胞膜上含有HCO3-转运蛋白,并通过主动运输的方式吸收HCO3-,HCO3-在羧化体中可转变为CO2;光合片层上含有CO2转运蛋白,并通过主动运输的方式吸收CO2;羧化体具有蛋白质外壳,可限制CO2气体的扩散
(3) ①. 有以核膜为界限的细胞核 ②. PEP、C5 ③. 吸能反应 ④. 有机肥被微生物(分解者)分解后,使CO2浓度升高,促进Rubisco 催化C5与二氧化碳反应从而降低光呼吸
【解析】
【分析】1、根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核,把细胞分为真核细胞和原核细胞两大类,原核细胞是组成原核生物的细胞这类细胞主要特征是没有以核膜为界限的细胞核, 同时也没有核膜和核仁, 只有拟核。根据外表特征,可把原核生物分为放线菌、细菌、支原体、立克次氏体和衣原体等。2、被动运输:物质以扩散的方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种物质跨膜运输方式称为被动运输,包括自由扩散和协助扩散。3、主动运输:物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应释放的能量,这种方式叫做主动运输。
【小问1详解】
图1为蓝细菌的结构模式图,题图所示结构中细菌都具有的结构为细胞壁和细胞膜;蓝细菌属于原核生物,无以核膜为界限的细胞核,拟核是细胞代谢和遗传的控制中心;蓝细菌是自养型生物,能进行光合作用制造有机物,分析题图2可知,蓝细菌光反应阶段的场所是藻胆体和光合片层。
【小问2详解】
①分析题图可知,CO2通过细胞膜不需要转运蛋白的协助,不需要消耗能量,其跨膜运输方式为自由扩散;CO2通过光合片层膜需要CO2转运蛋白的协助,且需要消耗能量,其跨膜运输方式为主动运输。
②蓝细菌CO2固定顺利进行的原因是:细胞膜上含有HCO3-转运蛋白,并通过主动运输的方式吸收HCO3-,HCO3-在羧化体中可转变为CO2;光合片层上含有CO2转运蛋白,并通过主动运输的方式吸收CO2;羧化体具有蛋白质外壳,可限制CO2气体的扩散。
【小问3详解】
①蓝细菌是原核生物,玉米是真核生物,与蓝细菌相比,玉米在细胞结构上的主要区别是具有成形的细胞核。
②结合图示可知,玉米的光合作用过程中CO2先被PEP固定生成草酰乙酸,转化为苹果酸进入维管束鞘细胞,释放CO2,与C5结合,被固定成C3;叶肉细胞中丙酮酸转变为PEP的过程需要ATP为其提供能量,属于吸能反应。
③采用增施有机肥的措施而提高农作物的产量,是因为有机肥被微生物(分解者)分解后,使 CO2浓度升高,促进 Rubisco 催化C5与二氧化碳反应从而降低光呼吸。
20. 下图1为某原核细胞鞭毛(可摆动使个体运动)附近发生的有氧呼吸过程,膜结构2为细胞壁中以类脂A所组成的膜结构,图1过程中,通过电子传递链的运输,周质空间中H+浓度高于细胞内。图2为某些原核细胞发生的生理过程,过程中产生的NADH被复合体Ⅰ氧化后产生的电子经过一系列复合体传递给复合体Ⅳ,最终将O2还原(即途径一,原核细胞无途径二),该过程同时向膜外运输H+,H+顺浓度梯度运输驱动ATP合酶合成ATP。请回答下列问题:
(1)图1过程中,通过电子传递链的运输,周质空间中H+浓度高于细胞内,而后H+化学势能给______过程供能,同时转化为______能和______中的化学能。
(2)图1中膜结构1为原核生物的______(填细胞结构)。图1所示功能可以验证内共生学说中线粒体______(选填“内膜”或“外膜”)来自原核生物。
(3)某些植物细胞的生物膜上存在交替氧化酶(AOX),该酶能直接利用复合体Ⅰ传递的______催化O2的还原,即途径二。与途径一相比,途径二的主要区别是______所以途径______可将更多的能量转移到ATP中。
(4)复合体Ⅳ向膜外运输H+的方式是______据图分析,复合体Ⅳ与ATP合酶的作用共同点有______。
【答案】(1) ①. 物质运输 ②. 鞭毛转动的动 ③. ATP
(2) ①. 细胞膜 ②. 内膜
(3) ①. 电子 ②. 途径二向膜外运输H+较少 ③. 一
(4) ①. 主动运输 ②. 都能够运输H+,都可以作为酶起到催化作用
【解析】
【分析】有氧呼吸分为三个阶段:第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和还原氢,同时产生少量的ATP,该过程发生在细胞质基质中,第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和还原氢,同时也产生少量的ATP,该过程发生在线粒体基质中,第三阶段是还原氢与氧气在线粒体内膜上结合形成水,同时释放出大量的能量。
【小问1详解】
图1为某些原核细胞鞭毛附近发生有氧呼吸过程,图示过程中,通过电子传递链的运输,周质空间中H+浓度高于细胞内,而后H+顺浓度梯度转运至细胞内,该过程中氢离子的梯度势能驱动了ATP的产生,同时也推动了鞭毛的运动,即氢离子的化学势能转化为ATP中的化学能和鞭毛转动的动能,且氢离子的梯度势能还能给物质运输过程供能,如钙离子和钠离子的转运消耗了氢离子的梯度势能。
【小问2详解】
原核生物只有细胞膜这一种膜结构,因此,图1为原核生物的细胞膜,图示功能显示的是在膜上产生ATP的过程,相当于有氧呼吸的第三阶段,为此,该信息可为验证内共生学说提供依据,即图中的细胞膜相当于线粒体的内膜,即线粒体的内膜来自原核生物。
【小问3详解】
图2为某些原核细胞发生的生理过程,过程中产生的NADH被复合体I氧化后产生的电子经过一系列复合体传递给复合体Ⅳ最终将O2还原(即途径一),该过程同时向膜外运输H+,H+顺浓度梯度运输驱动ATP合酶合成ATP;某些植物细胞的生物膜上存在交替氧化酶(AOX),该酶能直接利用复合体I传递的电子催化O2的还原(即途径二)。因交替氧化酶的存在,电子经复合体Ⅳ的传递量减少,致使膜外H+浓度减小,驱动ATP合酶合成ATP减少。因此途径二的主要区别是途径二向膜外运输H+较少,所以途径一可将更多的能量转移到ATP中。
【小问4详解】
复合体Ⅳ向膜外运输H+的同时,并同时实现了对氢的氧化过程,根据ATP的产生过程可推测,此时氢离子转运的方式是逆浓度梯度进行的,因此运输方式为主动运输。据图分析,复合体Ⅳ能作为H+逆浓度梯度转运的载体,且能催化H+氧化成水的过程,而ATP合酶不仅能顺浓度梯度转运H+,且能催化ATP的合成,可见二者的共同点可总结为都能够运输H+,且都可以作为酶起到催化作用。
21. 黑藻是多年生沉水草本被子植物,广泛分布于我国各地的淡水中,适合室内水体绿化。某校生物兴趣小组,使用黑藻作为实验材料,进行了系列实验。下图为该兴趣小组设计的部分实验装置及根据实验结果绘制的模式图。请回答下列问题:
(1)实验1为该小组使用黑藻小叶在观察细胞质流动时,绘制的模式图。本实验_________(选填“能”或“不能”)直接取用菠菜叶代替黑藻小叶制片,原因是_________。
(2)实验2的结果为该小组使用黑藻小叶在观察细胞的质壁分离时,绘制的模式图。小组在做实验时,使用了质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液,按正常步骤操作,在观察细胞的质壁分离时,在显微镜下观察到①和②处的颜色分别是_________。若将临时装片放在80℃条件下处理一段时间。在显微镜下观察①处呈绿色,最可能原因是_________。
(3)兴趣小组把长势相同的黑藻,均分成两组,一组放在正常光下,一组放在强光下,一段时间后,取两组黑藻的小叶分别提取和分离其中的色素,结果如上图中实验3.在两个滤纸条上,Ⅳ处色素带的颜色是_________。
(4)实验4中的甲装置是兴趣小组为探究光照强度对光合速率影响而设计,广口瓶中加入的是CO2缓冲液;乙图是学生根据有色液滴移动距离而绘制的曲线。实验过程中,兴趣小组该如何控制光照强度_________,乙图中的B点代表的含义是_________。有同学指出该实验设计有不足之处,请帮其改正_________。
(5)光合色素的合成会受到光照条件的影响。已知红光波长较长,容易被水吸收。分别对池塘底部和漂浮在表面黑藻进行色素提取,推测纸层析得到条带情况为_________。
A. 两种黑藻对应结果为靠上面两条带宽度相当
B. 漂浮在池塘表面的黑藻对应结果为靠上面两条带更宽一些
C. 池塘底部的黑藻对应结果为靠下面两条带更宽一些
D. 漂浮在池塘表面的黑藻对应结果为靠下面两条带更宽一些
【答案】(1) ①. 不能 ②. 菠菜叶是多层细胞,光线无法透过,不能直接观察
(2) ①. 无色、绿色 ②. 高温使叶绿体膜和细胞膜失去选择透过性,叶绿素进入①处
(3)黄绿色 (4) ①. 通过控制灯与广口瓶(黑藻)间的距离 ②. 光补偿点 ③. 没有设置对照组,应增加死亡的黑藻作为对照组,其他条件均相同 (5)AC
【解析】
【分析】光合色素提取的原理:色素可以溶解在有机溶剂中。 分离的原理:不同色素在有机溶剂中的溶解度不同。 因为不同色素在有机溶剂中的溶解度不同,所以在层析液中溶解度大的,随层析液上升快,所以四种色素会分开,该方法称为纸层析法。
【小问1详解】
黑藻叶片为单层细胞,因此使用黑藻小叶在观察细胞质流动时,无需切片,而菠菜叶是多层细胞,光线无法透过,不能直接使用,需要撕取带叶肉细胞的下表皮进行实验。
【小问2详解】
实验2观察质壁分离,①为外界蔗糖溶液,无色;②为细胞质,其中含有叶绿体,因此②处的颜色为绿色;若将临时装片放在80℃条件下处理一段时间,细胞膜、叶绿体膜破裂,导致①处呈绿色。
【小问3详解】
兴趣小组把长势相同的黑藻,均分成两组,一组放在正常光下,一组放在强光下,一段时间后,取两组黑藻的小叶分别提取和分离其中的色素,结果如上图中实验3。在两个滤纸条上,Ⅰ处色素带在最上面,扩散速度最快是胡萝卜素,颜色是橙黄色,Ⅱ处色素为叶黄素,颜色为黄色,Ⅲ处色素为叶绿素a,颜色为蓝绿色,Ⅳ处色素为叶绿素b,颜色为黄绿色。强光照下分离得到的Ⅰ、Ⅱ两条色素带比正常光照下的粗,Ⅲ、Ⅳ处比正常光照下的浅,因此在两个滤纸条上,Ⅳ处色素带的颜色是黄绿色、黄绿色(浅)。
【小问4详解】
实验4中的甲装置是兴趣小组为探究光照强度对光合速率影响而设计,广口瓶中加入的是CO2缓冲液;乙图是学生根据有色液滴移动距离而绘制的曲线。实验过程中,兴趣小组可以通过控制灯与广口瓶(黑藻)间的距离来控制光照强度;乙图中的B点时既不吸收氧气也不释放氧气,故光合作用速率等于细胞呼吸速率,代表的含义是光补偿点;该实验的设计有不足之处就是没有设置对照,应增加死的黑藻为对照组,其余条件均相同,以排除环境因素(如大气压等)对有色液滴移动造成的影响。
【小问5详解】
已知红光波长较长,容易被水吸收,池塘底部黑藻接收到的光线以蓝紫光为主,为了更有效地吸收蓝紫光,其叶绿素a和叶绿素b含量会更高。纸层析中,靠下面的两条带代表叶绿素a和叶绿素b,因此池塘底部黑藻的纸层析结果中,靠下面的两条带会更宽一些,AC正确,BD错误。
故选AC。
22. 乳腺癌细胞中的人表皮生长因子受体-2(HER2)的基因过度表达,HER2大量分布在乳腺癌细胞表面,促使乳腺癌细胞生长。科研人员用HER2单克隆抗体与化疗药物通过接头连接而成的抗体-药物偶联物(ADC)处理乳腺癌细胞,肿瘤体积明显降低。下图为制备抗HER2-ADC制备过程示意图。请回答下列问题:
(1)过程①将HER2作为_________刺激小鼠产生_________免疫反应,获取免疫细胞。
(2)过程⑤和⑥分别表示筛选出_________、_________,最终获得的单克隆抗体会通过阻断_________在HER2上的附着,产生抗肿瘤的效应。
(3)经实验证明,抗HER2-ADC对HER2表达少的乳腺癌细胞的效果不明显,而对HER2过度表达的恶性乳腺癌细胞的杀伤效果较为明显,其原因是_________。
(4)免疫脂质体是将抗体通过聚合物结合在脂质体(双层磷脂分子构成)上构建而成的,它利用抗体特异性靶向作用,与肿瘤细胞表面的抗原结合,将脂质体包裹的药物送达病灶部位,这为乳腺癌的治疗提供了一种新途径。
①阿霉素是一种脂溶性小分子,可通过_________方式进入细胞,抑制细胞增殖,但其毒副作用较大,利用脂质体将其包裹,通过缓释可以降低药物对机体的毒副作用。利用免疫脂质体将药物送入靶细胞体现了生物膜的结构特点具有_________。
②研究者将HER2单克隆抗体与包含阿霉素的脂质体融合,制备出新型的抗乳腺癌药物阿霉素免疫脂质体。为确认阿霉素免疫脂质体的靶向性,研究者设计以下实验,并测定了各组阿霉素进入细胞的量。
组别
阿霉素脂质体
阿霉素免疫脂质体
HER2基因高表达乳腺癌细胞
a细胞
A
+
-
+
-
B
-
+
+
-
C
+
-
-
+
D
-
+
-
+
注:+表示添加;-表示不添加
实验中利用的a是_________细胞,若_________,说明阿霉素免疫脂质体具有靶向性。
【答案】(1) ①. 抗原 ②. 特异性
(2) ①. 杂交瘤细胞 ②. 能分泌HER2抗体的杂交瘤细胞 ③. 人表皮生长因子
(3)HER2 过度表达的恶性肿瘤细胞表面的 HER2 多,与抗 HER2-ADC 结合的概率高
(4) ①. 自由扩散 ②. 流动性 ③. HER2不表达的乳腺癌细胞 ④. B组的阿霉素进入细胞量明显高于其他组
【解析】
【分析】单克隆技术是指将产生抗体的单个B淋巴细胞同骨髓肿瘤细胞进行细胞融合,获得既能产生抗体,又能无限增殖的杂种细胞,并以此生产抗体。
【小问1详解】
根据题意可知,HER2为刺激小鼠产生特异性免疫反应的抗原,获得更多的B细胞,利于后续的单克隆抗体实验。
【小问2详解】
过程⑤为杂交瘤细胞的筛选,过程④得到的融合细胞可能为B细胞+B细胞、B细胞+骨髓瘤细胞、骨髓瘤细胞+骨髓瘤细胞,经HAT培养基筛选得到杂交瘤细胞;过程⑥使用抗原决定簇筛选出能能分泌HER2抗体的杂交瘤细胞;最终获得的单克隆抗体能与人表皮生长因子受体-2(HER2)结合,会阻断人类表皮生长因子与HER2结合,产生抗肿瘤的效应。
【小问3详解】
结合题意可知,将HER2结合可达到抗肿瘤的效果,HER2 过度表达的恶性肿瘤细胞表面的 HER2 多,与抗 HER2-ADC 结合的概率高,对HER2过度表达的恶性乳腺癌细胞的杀伤效果较为明显。
【小问4详解】
①阿霉素是一种脂溶性小分子,细胞膜主要由磷脂和蛋白质组成,因此阿霉素通过自由扩散进入细胞;利用脂质体将其包裹,利用相似相溶的特性将脂质体与细胞膜相融合,体现了细胞膜的流动性的结构特点。
②根据题意可知,实验需要设置对照组,故a细胞为HER2不表达的乳腺癌细胞;由于阿霉素免疫脂质体具有靶向性,B组含阿霉素免疫脂质体和HER2基因高表达的乳腺癌细胞,因此B组的阿霉素进入细胞量明显高于其他组。
23. 磷脂酸(PA)是调节植物生长发育和逆境响应的重要信使物质。为了解植物细胞中PA的动态变化,研究人员用无缝克隆技术将高度专一的PA结合蛋白(PABD)基因与绿色荧光蛋白(GFP)基因融合,构建有效监测细胞PA变化的荧光探针,并测定拟南芥细胞内PA含量。无缝克隆技术连接DNA片段的机理和构建荧光探针表达载体过程如图所示。请回答下列问题:
(1)无缝克隆时,T5核酸外切酶(从核苷酸链的外侧向内侧剪切核苷酸)沿_________(选填“5′→3′”或“3′→5′”)的方向水解DNA,过程③通常需要的酶有_________。
(2)PCR1经过_________轮循环可初步获得图中A片段,PCR2扩增GFP基因时需依据_________设计引物F2,PCR1和PCR2通常不在同一反应体系中进行,主要原因是_________。
(3)PCR扩增结束后,常采用_________的方法对产物进行检测。加样孔一端应朝向电极的_________极,PCR产物加到加样孔中通电适宜时间后进行检测,若凝胶上出现_________个条带,且与_________对比,位置和大小一致,表明PCR扩增成功。
(4)利用农杆菌侵染法转化拟南芥,将获得的种子进行表面消毒,均匀铺在含有_________的培养基上进行筛选和鉴定,将筛选得到的种子种植可得到转基因拟南芥,通过观测转基因拟南芥根尖细胞中_________,了解PA的分布和含量。
【答案】(1) ①. 5′→3′ ②. DNA 聚合酶、DNA连接酶
(2) ①. 2 ②. GFP基因两端的核苷酸序列 ③. 引物F1和R2有部分配对序列,引物之间能结合,会干扰引物和模板链的结合,影响PCR过程
(3) ①. 琼脂糖凝胶电泳 ②. 负 ③. 1 ④. DNA相对分子质量标准物(Marker)
(4) ①. 草胺膦 ②. 绿色荧光点
【解析】
【分析】PCR由变性-退火-延伸三个基本反应步骤构成:(1)模板DNA的变性:模板DNA经加热至90℃左右一定时间后,使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离,使之成为单链,以便它与引物结合,为下一轮反应作准备。(2)模板DNA与引物的退火(复性):模板DNA经加热变性成单链后,温度降至50℃左右,引物与模板DNA单链的互补序列配对结合。(3)延伸:DNA聚合酶由降温时结合上的引物开始沿着DNA链合成互补链。此阶段的温度依赖于DNA聚合酶。该步骤时间依赖于聚合酶以及需要合成的DNA片段长度。
【小问1详解】
由图可知,无缝克隆时,过程①中T5核酸外切酶沿5'→3'的方向水解DNA,以形成黏性末端。过程③缺口处DNA链的补齐,可以看作DNA分子的复制过程,所需的酶有DNA 聚合酶(DNA聚合酶将游离的单个脱氧核苷酸加到子链3′末端)和DNA连接酶(将两个DNA片段进行连接)。
【小问2详解】
DNA聚合酶可以将单个的脱氧核苷酸添加在一段核苷酸链的3,末端,使用引物R1,由于不匹配的片段可以作为模板使原模板链延伸一段,因此PCR1经过2轮循环即可得到图A片段;用于PCR扩增的引物是根据一段已知目的基因的核苷酸序列来设计的,由重组DNA图可知,PABD基因左侧连接bar基因,右侧连接PABD基因,最终将三者连接,设计引物F2时需依据bar和GFP的部分序列,以便GFP基因与bar基因连接;GFP基因右侧连接PABD基因,因此R2引物与PABD部分序列配对,即引物R2与引物F1部分互补配对,因此PCR1和PCR2通常不在同一反应体系中进行。
【小问3详解】
PCR反应结束后,常采用琼脂糖凝胶电泳进行检测,琼脂糖凝胶电泳是以琼脂糖为支持介质的电泳技术,主要用于分离大分子核酸及病毒。其原理结合分子筛效应与电荷效应,通过凝胶孔径差异实现DNA片段分离;由于DNA带负电,加样孔一端应朝向电极的负极;检测PABD基因、GFP基因是否成功连接到载体上,可采用引物F2和R1进行PCR扩增,将扩增产物进行电泳,并与Marker进行比对,若出现一条带,且分子量与两个基因的分子量之和相近,说明扩增成功。
【小问4详解】
由图可知,bar(草胺膦抗性基因)为标记基因,位于T-DNA上,农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上,因此利用农杆菌花序侵染法转化拟南芥,将获得的种子进行表面消毒,均匀铺在含有草胺膦的培养基上进行筛选和鉴定。由题意“将高度专一的PA结合蛋白(PABD)基因与绿色荧光蛋白(GFP)基因融合,构建有效监测细胞PA变化的荧光探针,并测定拟南芥细胞内PA含量”可知,通过观测转基因拟南芥根尖细胞中绿色荧光点的分布,了解PA的动态变化。
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高二期末质量检测试卷生物学
一、单项选择题:本部分包括14小题,每小题2分,共28分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列有关组成生物体的元素和化合物的叙述,错误的是( )
A. 在玉米细胞的干重中含量最多的元素是C
B. 几丁质、胰岛素和腺苷共有的元素是C、H、O、N
C. 植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,室温时呈液态
D. 作为生物催化剂的酶中可能含有糖
2. 下列关于高中生物学涉及化学键的叙述,正确的是( )
A. 肽键由氨基酸脱水缩合产生,存在于C和H之间
B. 配对碱基之间通过氢键相连,蛋白质中也可能存在氢键
C. ATP中腺苷和磷酸基团之间通过特殊的化学键连接
D. 二硫键的形成只发生在两条肽链上的含硫基团之间
3. 2021年中国科学家在国际上首次实现了无细胞条件下CO2到淀粉的人工合成途径,如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A. 该途径需要在高温高压的装置里进行
B. 酶通过降低化学反应活化能来提高反应速率
C. C3中间体脱水缩合形成肽键构成C6中间体
D. 不同反应所用酶不同体现出酶具有高效性
4. 我国劳动人民在漫长的历史进程中,积累了丰富的生产、生活经验,并在实践中应用。下列关于生产和生活中常采取的一些措施的叙述,错误的是( )
A. 柑橘在塑料袋中密封保存,主要目的是减少水分散失、降低呼吸速率
B. 小麦、玉米等种子收获后风干储藏,主要目的是降低自由水的含量
C. 塑料大棚在冬季晴朗中午常需开口通风,主要目的是提高氧气浓度
D. 间行种植两种高矮不同的作物,主要目的是提高作物的光能利用率
5. 生物科学的发展离不开许多科学家的持续探索。下列有关叙述错误的是( )
A. 施莱登运用不完全归纳法提出植物体都是由细胞构成
B. 辛格和尼科尔森提出了细胞膜的流动镶嵌模型
C. 切赫和奥尔特曼发现少数RNA也具有生物催化功能
D. 希尔实验发现在离体叶绿体中水和CO2在适当条件下反应释放氧气
6. 下列关于生物学实验的叙述,错误的是( )
A. NaOH与CuSO4配合使用在还原糖和蛋白质检测实验中作用不同
B. “探究温度对淀粉酶活性的影响”实验中,可选择斐林试剂进行检测
C. 纸层析法分离叶绿体色素时,以多种有机溶剂的混合物作为层析液
D. 用重铬酸钾检验无氧呼吸产生酒精时,应将酵母菌的培养时间适当延长
7. 人体成熟红细胞能够运输O2和CO2,其部分结构和功能如图,①~⑤表示相关过程。下列叙述正确的是( )
A. 血液流经肌肉组织时,气体A和B分别是O2和CO2
B. 在④和⑤过程中运输的物质需要与转运蛋白结合
C. 成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动和更新中
D. 成熟红细胞通过无氧呼吸产生ATP,为③提供能量
8. 下列关于传统发酵技术、发酵工程的叙述,正确的是( )
A. 家庭制作泡菜和果醋过程中,发酵液表层的白膜是由不同种微生物形成
B. 果酒和果醋制作中利用的微生物,结构上主要差别在于有无核糖体
C. 发酵工程的中心环节是灭菌,特别是发酵罐必须进行严格灭菌
D. 啤酒的工业化生产过程中,酒精的产生积累主要在后发酵阶段完成
9. 发酵工程在食品工业、医药工业和农牧业等许多领域得到了广泛的应用。下列叙述错误的是( )
A. 味精是由谷氨酸棒状杆菌发酵得到的谷氨酸经过一系列处理而获得的
B. 可通过发酵工程从微生物细胞中提取单细胞蛋白,制成微生物饲料
C. 将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌,通过发酵可生产乙型肝炎疫苗
D. 有的微生物肥料可抑制土壤中病原微生物的生长,从而减少病害的发生
10. 微生物在生物技术中被广泛应用。下列关于微生物叙述错误的是( )
A. 通过观察菌落的大小、颜色等特征,可区别不同种类的微生物
B. 在生物工程中,有的微生物灭活后能使细胞膜上的物质重新排布
C. 用平板划线法对微生物进行计数时,最后一次划线不能与第一次划线相连
D. 在微生物接种的实验中,可用75%酒精对实验者的双手和超净工作台进行消毒
11. 科学家用紫外线照射板蓝根原生质体,使其部分染色体丢失,将处理后的板蓝根原生质体与油菜原生质体融合,培育出了只含一条板蓝根染色体和油菜全部染色体的非对称杂种植株,该过程运用了非对称细胞融合技术。下列叙述错误的是( )
A. 原生质体可在较高浓度甘露醇中用酶解法处理植物体细胞获得
B. 非对称细胞融合技术提高了植物细胞全能性,属于细胞工程
C. 非对称细胞融合技术降低了不同物种间基因表达的干扰程度
D. 培育非对称杂种植株一般没有发生因重组,发生了染色体数目变异
12. 下列关于基因工程及其应用的叙述,正确的是( )
A. 花粉管通道法可以用微量注射器将含有目的基因的DNA溶液直接注入子房中
B. 只要从转基因棉花中检测到Bt抗虫蛋白,就代表转基因抗虫棉培育成功
C. 建构乳腺生物反应器时将特定基因导入到乳腺细胞中,生产药物蛋白
D. 基因工程在畜牧业上应用的主要目的是培养体形巨大、品质优良的动物
13. 研究人员将干细胞培养技术与基因编辑技术等结合获得重构干细胞,并培养至早期胚胎,检测后移植到受体子宫内发育,加快了育种进程,推动畜禽种业高速发展。下列叙述错误的是( )
A. 干细胞包括胚胎干细胞和成体干细胞,前者存在于早期胚胎中
B. 培养动物细胞时,需将其置于含有95%空气和5%CO₂混合气体的培养箱中
C. 来自同一机体的胚胎干细胞、重构干细胞和精原干细胞的遗传信息相同
D. 将早期胚胎移植到受体的子宫内,受体对该外来胚胎基本不发生免疫排斥反应
14. 软骨发育不全为常染色体显性遗传病,基因型为HH的个体早期死亡。一对夫妻均为该病患者,希望通过胚胎工程技术辅助生育一个健康的孩子。下列叙述正确的是( )
A. 将一个囊胚进行多等分,从中筛选所需胚胎,培养至原肠胚期后移植到子宫
B. 从羊水中提取细胞进行检测,并根据检测结果淘汰基因型为hh的胚胎
C. 胚胎发育过程中,原肠胚的三个胚层将逐渐分化形成各种组织、器官等
D. 桑葚胚期滋养层细胞沿透明带内壁扩展和排列,将来发育成胎膜和胎盘
二、多项选择题:本部分包括4小题,每小题3分,共12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全得1分,错选或不答的得0分。
15. 下列关于细胞代谢的叙述,错误的有( )
A. 向绿色植物提供CO2和18O2,光照一段时间可检测到C18O2
B. 酵母菌细胞中[H]的产生和消耗都发生线粒体中
C. 种子萌发过程中,有机物的含量和种类均减少
D. 硝化细菌在合成硝酸和亚硝酸的过程中能产生二氧化碳
16. 主动运输可根据是否由ATP直接供能,分为原发性主动运输和继发性主动运输,其中继发性主动运输与膜两侧离子浓度差有关,并非由ATP直接供能。下图为人小肠上皮细胞部分物质交换的示意图。下列有关叙述错误的有( )
A. 加入呼吸酶抑制剂会直接降低转运蛋白①和③运输葡萄糖的速率
B. 同一种物质可以通过不同的跨膜运输方式进出同一个细胞
C. 加入蛋白质变性剂不会降低转运蛋白③运输葡萄糖的速率
D. 转运蛋白②运输Na+和K+方式属于继发性主动运输
17. 为保障粮食安全,我国科研人员以富含纤维素的农业残渣(秸秆)为原料,利用基因工程改造面包酵母使其表面携带相关酶,可同时高效生产人工淀粉和单细胞蛋白,部分生产工艺如下图。下列叙述错误的有( )
注:酵母增殖的适宜温度为28~32℃,适宜pH为4.0~5.0;酵母发酵的适宜温度为24~35℃,适宜pH为5.0~5.8
A. 纤维素与淀粉的转化途径说明酶具有专一性和高效性
B. 纤维素转化为淀粉的物质基础是两者的组成单体相同
C. 生产单细胞蛋白时选择26℃、pH5.5的条件为宜
D. 调控发酵的温度或pH可改变酶的活力,从而影响产物的生成速率
18. 终末期心脏病患者需要进行心脏移植,但移植过程中往往会发生缺血再灌注损伤(IRI),导致心脏坏死。IRI通过促进Caspase8等一系列凋亡基因的表达,导致细胞凋亡最终引起器官坏死。根据Caspase8基因合成的小干扰RNA(siRNA)可以使Caspase8基因沉默,有效抑制IRI所致的器官损伤,其过程如图所示。下列叙述错误的有( )
A. 步骤③将重组质粒导入猪的心肌细胞最常用的方法是显微注射法
B. siRNA对应DNA序列在心肌细胞中表达产生siRNA的步骤④称为逆转录
C. 细胞凋亡中会发生Caspase8DNA→siRNA→Caspase8蛋白的过程
D. 基因沉默复合物,抑制遗传信息的转录过程,使Caspase8基因沉默
三、非选择题:本部分包括5小题,每小题11分,共55分。
19. 下图1为蓝细菌的结构模式图,其中藻胆体是藻胆蛋白和藻蓝素的聚合体,规则地排列在光合片层的外面,其所捕获的光能可以传给光合片层上的叶绿素a,中心质位于细胞中央,无核膜和核仁的结构,但有核的功能,称为原核。下图2为蓝细菌部分代谢过程图。请回答下列问题:
(1)图1所示结构中细菌共有的结构有_________,在蓝细菌中_________是细胞代谢和遗传的控制中心,图1中蓝细菌进行光反应的场所有_________。
(2)催化CO2固定的酶(Rubisco)是一种双功能酶,在O2浓度高时也能催化O2与C5结合,导致光合效率下降,研究发现,蓝细菌具有羧酶体,保障CO2固定顺利进行,结合图2分析。
①CO2依次以______和______方式通过细胞膜和光合片层膜;
②蓝细菌的CO2浓缩机制可提高羧酶体中CO2浓度,据图分析CO2浓缩的具体机制为______(至少答两点)。
(3)玉米也具有与蓝细菌相似的CO2浓缩机制,下图3是玉米光合作用部分过程示意图。
①与蓝细菌相比,玉米在细胞结构上的主要区别是_________;
②在玉米的光合作用过程中CO2先后被_________固定,叶肉细胞中丙酮酸转变为PEP的过程属于_________(选填“吸能反应”或“放能反应”);
③在光照条件下,植物的叶肉细胞中还会进行光呼吸,即O2与CO2竞争性结合RuBP(C5),O2与RuBP在Rubisco酶催化作用下经一系列反应释放CO2的过程,该过程会消耗ATP和NADPH,因此提高农作物的产量需要降低光呼吸,常采用增施有机肥的措施,理由是_________。
20. 下图1为某原核细胞鞭毛(可摆动使个体运动)附近发生的有氧呼吸过程,膜结构2为细胞壁中以类脂A所组成的膜结构,图1过程中,通过电子传递链的运输,周质空间中H+浓度高于细胞内。图2为某些原核细胞发生的生理过程,过程中产生的NADH被复合体Ⅰ氧化后产生的电子经过一系列复合体传递给复合体Ⅳ,最终将O2还原(即途径一,原核细胞无途径二),该过程同时向膜外运输H+,H+顺浓度梯度运输驱动ATP合酶合成ATP。请回答下列问题:
(1)图1过程中,通过电子传递链的运输,周质空间中H+浓度高于细胞内,而后H+化学势能给______过程供能,同时转化为______能和______中的化学能。
(2)图1中膜结构1为原核生物的______(填细胞结构)。图1所示功能可以验证内共生学说中线粒体______(选填“内膜”或“外膜”)来自原核生物。
(3)某些植物细胞的生物膜上存在交替氧化酶(AOX),该酶能直接利用复合体Ⅰ传递的______催化O2的还原,即途径二。与途径一相比,途径二的主要区别是______所以途径______可将更多的能量转移到ATP中。
(4)复合体Ⅳ向膜外运输H+的方式是______据图分析,复合体Ⅳ与ATP合酶的作用共同点有______。
21. 黑藻是多年生沉水草本被子植物,广泛分布于我国各地的淡水中,适合室内水体绿化。某校生物兴趣小组,使用黑藻作为实验材料,进行了系列实验。下图为该兴趣小组设计的部分实验装置及根据实验结果绘制的模式图。请回答下列问题:
(1)实验1为该小组使用黑藻小叶在观察细胞质流动时,绘制的模式图。本实验_________(选填“能”或“不能”)直接取用菠菜叶代替黑藻小叶制片,原因是_________。
(2)实验2的结果为该小组使用黑藻小叶在观察细胞的质壁分离时,绘制的模式图。小组在做实验时,使用了质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液,按正常步骤操作,在观察细胞的质壁分离时,在显微镜下观察到①和②处的颜色分别是_________。若将临时装片放在80℃条件下处理一段时间。在显微镜下观察①处呈绿色,最可能原因是_________。
(3)兴趣小组把长势相同的黑藻,均分成两组,一组放在正常光下,一组放在强光下,一段时间后,取两组黑藻的小叶分别提取和分离其中的色素,结果如上图中实验3.在两个滤纸条上,Ⅳ处色素带的颜色是_________。
(4)实验4中的甲装置是兴趣小组为探究光照强度对光合速率影响而设计,广口瓶中加入的是CO2缓冲液;乙图是学生根据有色液滴移动距离而绘制的曲线。实验过程中,兴趣小组该如何控制光照强度_________,乙图中的B点代表的含义是_________。有同学指出该实验设计有不足之处,请帮其改正_________。
(5)光合色素的合成会受到光照条件的影响。已知红光波长较长,容易被水吸收。分别对池塘底部和漂浮在表面黑藻进行色素提取,推测纸层析得到条带情况为_________。
A. 两种黑藻对应结果为靠上面两条带宽度相当
B. 漂浮在池塘表面的黑藻对应结果为靠上面两条带更宽一些
C. 池塘底部的黑藻对应结果为靠下面两条带更宽一些
D. 漂浮在池塘表面的黑藻对应结果为靠下面两条带更宽一些
22. 乳腺癌细胞中的人表皮生长因子受体-2(HER2)的基因过度表达,HER2大量分布在乳腺癌细胞表面,促使乳腺癌细胞生长。科研人员用HER2单克隆抗体与化疗药物通过接头连接而成的抗体-药物偶联物(ADC)处理乳腺癌细胞,肿瘤体积明显降低。下图为制备抗HER2-ADC制备过程示意图。请回答下列问题:
(1)过程①将HER2作为_________刺激小鼠产生_________免疫反应,获取免疫细胞。
(2)过程⑤和⑥分别表示筛选出_________、_________,最终获得的单克隆抗体会通过阻断_________在HER2上的附着,产生抗肿瘤的效应。
(3)经实验证明,抗HER2-ADC对HER2表达少的乳腺癌细胞的效果不明显,而对HER2过度表达的恶性乳腺癌细胞的杀伤效果较为明显,其原因是_________。
(4)免疫脂质体是将抗体通过聚合物结合在脂质体(双层磷脂分子构成)上构建而成的,它利用抗体特异性靶向作用,与肿瘤细胞表面的抗原结合,将脂质体包裹的药物送达病灶部位,这为乳腺癌的治疗提供了一种新途径。
①阿霉素是一种脂溶性小分子,可通过_________方式进入细胞,抑制细胞增殖,但其毒副作用较大,利用脂质体将其包裹,通过缓释可以降低药物对机体的毒副作用。利用免疫脂质体将药物送入靶细胞体现了生物膜的结构特点具有_________。
②研究者将HER2单克隆抗体与包含阿霉素的脂质体融合,制备出新型的抗乳腺癌药物阿霉素免疫脂质体。为确认阿霉素免疫脂质体的靶向性,研究者设计以下实验,并测定了各组阿霉素进入细胞的量。
组别
阿霉素脂质体
阿霉素免疫脂质体
HER2基因高表达的乳腺癌细胞
a细胞
A
+
-
+
-
B
-
+
+
-
C
+
-
-
+
D
-
+
-
+
注:+表示添加;-表示不添加
实验中利用的a是_________细胞,若_________,说明阿霉素免疫脂质体具有靶向性。
23. 磷脂酸(PA)是调节植物生长发育和逆境响应的重要信使物质。为了解植物细胞中PA的动态变化,研究人员用无缝克隆技术将高度专一的PA结合蛋白(PABD)基因与绿色荧光蛋白(GFP)基因融合,构建有效监测细胞PA变化的荧光探针,并测定拟南芥细胞内PA含量。无缝克隆技术连接DNA片段的机理和构建荧光探针表达载体过程如图所示。请回答下列问题:
(1)无缝克隆时,T5核酸外切酶(从核苷酸链的外侧向内侧剪切核苷酸)沿_________(选填“5′→3′”或“3′→5′”)的方向水解DNA,过程③通常需要的酶有_________。
(2)PCR1经过_________轮循环可初步获得图中A片段,PCR2扩增GFP基因时需依据_________设计引物F2,PCR1和PCR2通常不在同一反应体系中进行,主要原因是_________。
(3)PCR扩增结束后,常采用_________方法对产物进行检测。加样孔一端应朝向电极的_________极,PCR产物加到加样孔中通电适宜时间后进行检测,若凝胶上出现_________个条带,且与_________对比,位置和大小一致,表明PCR扩增成功。
(4)利用农杆菌侵染法转化拟南芥,将获得种子进行表面消毒,均匀铺在含有_________的培养基上进行筛选和鉴定,将筛选得到的种子种植可得到转基因拟南芥,通过观测转基因拟南芥根尖细胞中_________,了解PA的分布和含量。
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