精品解析:江苏省南通市海安高级中学2024-2025学年高二下学期6月月考生物试题
2025-08-09
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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2 生物与环境 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 南通市 |
| 地区(区县) | 海安市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.29 MB |
| 发布时间 | 2025-08-09 |
| 更新时间 | 2025-12-21 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-08-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53408052.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
高二年级生物
一、单项选择题:共14题,每题2分,共28分,每题只有一个选项最符合题意。
1. 膜蛋白具有物质运输、信息传递、生物催化等重要的生理功能。下列关于膜蛋白的叙述,错误的是( )
A. 肺部细胞的质膜上具有新冠病毒S蛋白识别的受体蛋白
B. 功能越复杂的生物膜,其上膜蛋白的种类和数量越丰富
C. 精子和卵细胞的识别结合需要生物膜上受体蛋白的参与
D. 信号分子与受体蛋白结合是细胞间传递信息的唯一形式
2. 下列关于真核细胞的结构与功能的叙述,正确的是( )
A. 根据细胞代谢需要,线粒体可在细胞质基质中移动和增殖
B. 高尔基体与分泌蛋白合成、加工、包装和膜泡运输紧密相关
C. 细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含核酸的种类相同
D. 人体未分化的细胞中内质网非常发达,而胰腺外分泌细胞中则较少
3. 下图为人体胃壁细胞的两种H+载体蛋白甲和乙,其中A侧表示胃腔。下列叙述错误的是( )
A. 甲载体可使膜两侧H+维持一定的浓度差
B. 乙载体以主动转运的方式转运H+
C. 口服甲载体抑制剂可治疗胃酸分泌过多
D. 乙载体最可能位于线粒体的内膜中
4. 大肠杆菌是动物肠道中的正常寄居菌。在有氧和无氧的条件下都能生存,属于兼性厌氧型。下列有关叙述正确的是( )
A. 在有氧条件下,丙酮酸进入大肠杆菌的线粒体中逐步氧化分解释放能量
B. 在无氧条件下,大肠杆菌细胞呼吸只在第一阶段释放出少量能量,[H]会逐渐积累
C. 在有氧和无氧条件下,大肠杆菌进行细胞呼吸所用的酶完全不同,故最终产物不同
D. 在有氧和无氧条件下,大肠杆菌细胞呼吸所释放的能量大部分以热能形式散失,而产生的ATP水解释放的能量中也有一部分以热能形式散失了
5. 某同学用新鲜菠菜叶进行“绿叶中色素的提取和分离”实验,下列叙述正确的是( )
A. 若菜叶剪碎不够充分,则无法提取出4种光合作用色素
B. 层析完毕后应迅速记录结果,否则叶绿素条带会很快随溶剂挥发消失
C. 应该在研磨叶片后立即加入CaCO3,防止酸破坏叶绿素
D. 为获得10mL提取液,研磨时可一次性加入多于10mL无水乙醇
6. 着丝点又称为动粒,内层附着在着丝粒的异染色质上,外层含有与微管结合的蛋白质,如图1所示。动粒与染色体的移动有关。细胞分裂过程中染色体移向两极的机制有三种假说:
假说1:由微管发生中心端微管解聚引起;
假说2:由动粒端微管解聚引起;
假说3:由微管发生中心端和动粒端微管同时解聚引起。
用不同荧光标记纺锤丝和染色体如图2甲,用激光使纺锤丝上箭头处的荧光淬灭(不影响其功能)如图2乙,一段时间后结果如图2丙。下列说法错误的是( )
A. 图甲细胞中有8个DNA分子,且每条染色体上有2个动粒
B. 正常情况下,图甲的姐妹染色单体相同位置上基因种类相同
C. 根尖分生区细胞中,动粒和动粒微管最可能在分裂前期结合
D. 实验结果表明染色体移向两极是由于动粒端微管解聚引起的
7. RAB7是溶酶体上的关键膜蛋白。实验发现,RAB7过表达的心肌细胞线粒体中ROS(活性氧,与自由基相似)含量及细胞凋亡率都显著提高。下列叙述错误的是( )
A. 过表达的RAB7可能通过促进线粒体中ROS释放,促进心肌细胞凋亡
B. 溶酶体的形成与核糖体、内质网、高尔基体和线粒体等细胞器有关
C. 通过细胞自噬清除受损的线粒体,有利于维持细胞内部环境的稳定
D. 过量ROS可能损伤线粒体中的端粒、蛋白质等,影响细胞生理功能
8. 肾小管上皮细胞在肾小管重吸收过程中发挥着重要作用。相关叙述正确的是( )
A. 在肾小管上皮细胞中,抗利尿激素基因和水通道蛋白基因表达旺盛
B. 醛固酮促进肾小管上皮细胞重吸收Na+和K+,维持细胞外液渗透压稳定
C. 促进肾小管上皮细胞膜上葡萄糖载体活性,有利于减缓糖尿病患病程度
D. 抗利尿激素能促进肾小管、集合管重吸收水,提高血容量,有利于血压升高
9. 格列美脲为第三代磺酰脲类长效抗糖尿病口服用药,其作用机制是通过与胰岛 B 细胞表面的磺酰脲受体结合,促使 K+通道关闭,引起电压依赖性Ca²+通道开放,Ca²+内流而促使胰岛素的释放,并抑制肝脏中葡萄糖的生成。下列叙述错误的是( )
A. 格列美脲适用于胰岛细胞无法产生胰岛素的糖尿病患者
B. K+通道关闭会导致胰岛 B 细胞膜内外电位发生变化
C. 格列美脲可能通过抑制肝糖原的分解来降低血糖浓度
D. 合理控制饮食、适当运动可以缓解部分糖尿病患者的症状
10. 百白破疫苗是由无细胞百日咳疫苗原液、白喉类毒素原液及破伤风类毒素原液加氢氧化铝佐剂制成。将这种疫苗注入人体后,免疫系统作出的反应有( )
A. 抗原呈递细胞将疫苗摄取处理后呈递给记忆B细胞
B. B细胞接受两个信号刺激后增殖分化产生两类细胞
C. 浆细胞产生一种能够和上述三种病原体结合的抗体
D. 细胞毒性T细胞与病原体细胞密切接触并使其裂解
11. 植物激素或植物生长调节剂在生产实践中有着广泛的应用,下列相关叙述正确的是( )
A. 用一定浓度细胞分裂素类似物处理叶菜类蔬菜可延长其保鲜期
B. 喷洒适宜浓度的乙烯利可促进葡萄果实的发育,达到增产的目的
C. 植株失水枯萎时,叶片中的脱落酸浓度下降,引起气孔迅速关闭
D. 幼苗尖端产生生长素依赖于光照,光照能引起生长素分布不均匀
12. 一个盛有池塘水的罐子可以看做一个人工生态系统,该罐子中( )
A. 水藻的存活与否取决于罐子所处的环境
B. 流经浮游动物的能量大多用于其生长繁殖
C. 碳元素在群落内部及无机环境之间循环流动
D. 消费者数量越多,生态系统稳定性越强
13. 科研人员分别利用两种抗原获得了能产生单克隆抗体的两种杂交瘤细胞,将两种杂交瘤细胞再次融合,得到了双杂交瘤细胞。该双杂交瘤细胞可产生能识别上述两种抗原的双特异性抗体。下列说法错误的是( )
A. 获得双杂交瘤细胞用到的技术主要有动物细胞融合、动物细胞培养
B. 培养双杂交瘤细胞时,需提供CO₂维持培养液的pH
C. 获得的双杂交瘤细胞需要两种相应的抗原刺激后才能产生双特异性抗体
D. 筛选双杂交瘤细胞时需使用制备两种杂交瘤细胞时所使用的两种抗原
14. 双抗体夹心法是检验机体是否感染 HIV的一种简易方法,大致流程:将专一性抗体固定在微量滴定板的小孔里,洗涤一次;加待测样本,若抗体能特异性识别待测抗原,则发生结合;再加入与待测抗原呈特异反应的酶联抗体,使一单位抗原同时结合两单位的抗体形成“夹心”;最后加入该酶的底物,根据酶解产生的有色物质颜色的深浅来判断待测抗原的含量。以下叙述错误的是( )
A. 双抗体夹心法中两种抗体的作用不相同
B. 显色反应的强度与样品中HIV含量呈正相关
C. 被HIV感染的细胞膜表面会带有被免疫细胞特异性识别的信号
D. 对已感染HIV的孕妇应当实施剖腹产,对其婴儿采用母乳喂养
二、多项选择题: 本部分包括 4 题, 每题 3 分, 共计 12 分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得 3 分, 选对但选不全的得 1 分, 错选或者不答的得 0 分。
15. 如图是一种酵母通气培养的生长曲线,a、b是相同培养条件下两批次培养的结果,下列相关叙述错误的是( )
A. a批次中可能有大量细菌污染
B. b批次的接种量可能高于a批次
C. t1时两批次都会产生较多的乙醇
D. t2时两批次发酵液中营养物质剩余量不相同
16. 下列关于微生物培养的叙述,错误的有( )
A. 检验某培养基灭菌是否合格可用未接种的培养基在相同且适宜的条件下对照培养
B. 为防止微生物侵入培养基,倒平板时要在酒精灯的火焰旁进行操作
C. 进行稀释涂布平板时,应待涂布器灼烧冷却后再蘸取菌液涂布在平板上
D. 选择培养基允许特定微生物生长,但不抑制其他种类微生物的生长
17. 下列关于PCR扩增DNA片段及电泳鉴定的叙述,错误的是( )
A. PCR反应中,复性阶段需要耐高温的DNA聚合酶连接磷酸二酯键
B. 在一定温度下,DNA遇上二苯胺试剂会呈现蓝色
C. 电泳时,DNA分子在凝胶中的迁移速率与DNA的大小和构象等有关
D. 电泳时,将PCR产物、核酸染料和电泳指示剂混合后注入凝胶加样孔
18. 某植物的光合速率与叶片温度、浓度的关系如图。据图分析不能得出( )
A. 高于40℃时,光合速率随温度升高而下降
B. 不同浓度下光合作用最适温度相同
C. 浓度为200μL·L-1时,温度对光合速率影响小
D. 10℃条件下,光合速率随浓度的升高会持续提高
三、非选择题:本部分包括5题,共计60分。
19. 水稻和玉米是两种重要的粮食作物,高光强和高温环境下,水稻的光呼吸高而玉米等C4植物的叶肉细胞中存在PEP羧化酶可浓缩CO2。下图为玉米浓缩CO2的机制及类囊体膜上的电子传递示意图。请回答下列问题。
(1)Rubisco(R酶)是一种双功能酶,既可催化C5和CO2反应,也可在O2/CO2值过高时催化光呼吸的发生,即催化C5和O2反应生成C3和C2,后者最终可在线粒体中转变为CO2,降低了光合效率。R酶存在于水稻维管束鞘细胞中的________中,叶肉细胞中产生CO2的生理过程有________。
(2)PEP羧化酶与CO2亲和力远高于R酶,可催化低浓度的CO2与图中_________结合生成草酰乙酸,还原为苹果酸后经________(填结构名称)进入维管束鞘细胞,再脱羧释放CO2参与卡尔文循环。通过PEP酶的固定作用,将低浓度的CO2泵至维管束鞘细胞中富集,导致O2/CO2值________,减少了光呼吸的发生。
(3)类囊体上电子传递链有线性电子传递链(图中实线所示)和环式电子传递链(图中虚线所示)两类。线性电子传递链传递的电子最初来自________,最终传递给________。环式电子传递链的传递路径为PSI→________→PSI。通过环式电子传递链,实现了H+的跨膜运输,增大了膜两侧的浓度差,促进了_________的合成;该过程中,ATP合酶的作用有________。
(4)据图分析,维管束鞘细胞的类囊体上无PSⅡ,其生理学意义是________。
20. 基因定点突变是指按照特定的要求,使基因的特定序列发生插入、删除、置换、重排等变异。下图甲是通过PCR介导进行基因定点突变,将基因M变成基因M1的示意图。图乙是研究人员利用基因M1构建基因表达载体的过程。
(1)图甲所示的基因定点突变技术需要多次PCR,并对PCR的中间产物A、B进行纯化,据图分析,得到中间产物A、B至少要进行 __________ 轮循环,得到中间产物A需要的引物是 __________ (填数字)。研究人员利用图中相关酶对基因M和产物A,B进行充分酶切后得到不同的片段,长度(kb)如下表,则图中基因敲除片段的长度为 __________ ,基因M1的长度为 __________ 。
基因 M
A
B
长度
3.24、2.8、0.15、0.13
2.8、0.09
324、0.05
(2)基因 M1 进行 PCR 扩增时通常在反应缓冲液中添加 Mg2+,原因是 __________ 。
(3)研究人员将基因 M1 与 Ti 质粒重构前需要在基因 M1 的 C、D 两端分别加上的黏性末端序列为 __________。构建重组质粒过程所需要的酶有 __________ 。
(4)重组质粒能够完成转化作用的原理是 __________。
21. 太湖流域每年都会因N、P排放超标,出现严重的富营养化现象,对周围居民的生活和饮水安全造成影响。如图为科研人员通过对太湖某区域的生物组成及其食物关系调查,绘制的部分食物网示意图。回答下列问题:
(1)上图所示的食物网中所有生物_____(“能”或“不能”)构成一个群落,理由是_____。调查得知鲚鱼和银鱼摄食不同类型的浮游动物,这将有利于减弱两者之间的_____关系。
(2)太湖中的鲢鱼主要生活在水体上层,鲚鱼、银鱼主要生活在水体中层和中下层,鲫鱼主要生活在水体底层,这样的群落结构在生态学上的意义是_____。
(3)当湖水出现富营养化时,通过投入生态浮床和种植挺水植物,能够一定程度抑制藻类等浮游植物生长,分析其原因是_____(答出两点即可)。
(4)研究者用血球计数板(1mm×1mm×0.1mm)对治理后的某单细胞藻进行计数。在相同样点取多个湖水样品混合后,稀释100倍进行计数,结果如图所示。治理后该藻种群密度为_____个/L。
(5)下表为太湖某区域生态系统的能量分析数据(单位:KJ·m-2·a-1),其中Ⅰ—Ⅳ表示食物链中不同的营养级,能量X为用于生长发育的能量。则表中生物类群V和能量Y分别表示的是_____和_____,最高营养级及其上一营养级之间的能量传递效率为_____(保留两位小数)。
生物类群
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
同化能量
871.27×105
141.1×105
15.91×105
0.88×105
211.85×105
能量X
369.69×105
61.77×105
2.81×105
0.34×105
19.26×105
能量Y
501.58×105
79.33×105
13.1×105
0.54×105
192.59×105
22. 四川蒲江是全国闻名的耙耙柑产区,所产耙耙柑热销全国,也深受全国人民喜爱。但是在贮运过程中白地霉侵染引起的酸腐病会导致耙耙柑腐烂,带来巨大经济损失。为了解决这一问题,科研人员研究了桔梅奇酵母对白地霉的抑菌效果,并且对其作用机制进行了探究。回答下列问题:
(1)白地霉从耙耙柑中获得其生长繁殖所需的______等基本营养物质。
(2)将桔梅奇酵母与白地霉菌种用______法分别接种到不同的平板上进行培养,得到纯培养物后,再挑取菌落用无菌水分别制备菌种悬液,利用血细胞计数板在______下计数,并稀释至实验所需浓度。
(3)为探究桔梅奇酵母对酸腐病的生物防治作用,研究人员在耙耙柑果实中部等距离刺两个孔,其中一孔接种0.1ml桔梅奇酵母菌悬液和0.1ml白地霉悬液。一段时间后统计果实发病率并测量白地霉菌丝生长情况,结果如下图:
另一个孔作为对照组的处理是接种______。综合图1、图2结果,表明桔梅奇酵母对白地霉最可能的抑制机制为______。
(4)铁是真菌生长的必需元素,是细胞内重要酶活性中心的组成部分。普切明酸是桔梅奇酵母产生的一种水溶性铁螯合剂,能快速在培养基中扩散并与其中的Fe3+结合形成稳定的红色复合物。研究者配制含有不同浓度FeCl3(单位:mg/L)的培养基,实验处理及结果如下图3所示。
桔梅奇酵母菌落周围出现红色抑菌圈的原因是______;随培养基中FeCl3浓度的增加,红色抑菌圈颜色加深但变窄,对白地霉的抑制效果______。(填“增强”或“减弱”)
23. 人体血糖浓度受多种途径的调节。胰岛中除了胰岛A细胞、胰岛B细胞之外还有胰岛D细胞等,它们的分泌物共同参与血糖平衡的调节。图1表示几种胰岛细胞分泌物的相互关系,图2表示胰岛素原的结构。回答下列问题
(1)胰岛B细胞中经核糖体合成、______加工的胰岛素原,由囊泡包裹沿着细胞质中的______到达高尔基体进一步加工并分泌。据此推测,糖尿病患者可通过检测血液中______含量反映胰腺合成胰岛素功能的强弱。
(2)胰岛素可与胰岛A细胞膜上特异性受体结合,______(填“促进”或“抑制”)其分泌胰高血糖素。据图1可知,胰高血糖素和生长抑素对胰岛B细胞分泌胰岛素的作用关系是______。除图示外,影响胰岛B细胞合成、分泌胰岛素的信息分子还有______。
(3)研究表明人体内的成纤维细胞生长因子1(FGF1)也可降血糖。为探究FGF1的降糖机制,研究人员设计了下表的4组实验,表中PDEA是一种受FGF1调控的蛋白质,实验结果如图3。
组别
Oh处理
lh处理
a
?
?
b
不饲喂PDEA抑制剂
注射0.1mL缓冲溶液配制的FGF1溶液
c
饲喂PDEA抑制剂
注射缓冲液0.1mL
d
饲喂PDEA抑制剂
注射0.1mL缓冲溶液配制的FGF1溶液
②a组在Oh和1h时的处理分别是______。
③本实验中,比较a组与b组实验结果说明______。比较c组与d组之间实验结果说明FGF1降血糖依赖于PDEA,判断依据是______。
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高二年级生物
一、单项选择题:共14题,每题2分,共28分,每题只有一个选项最符合题意。
1. 膜蛋白具有物质运输、信息传递、生物催化等重要的生理功能。下列关于膜蛋白的叙述,错误的是( )
A. 肺部细胞的质膜上具有新冠病毒S蛋白识别的受体蛋白
B. 功能越复杂的生物膜,其上膜蛋白的种类和数量越丰富
C. 精子和卵细胞的识别结合需要生物膜上受体蛋白的参与
D. 信号分子与受体蛋白结合是细胞间传递信息的唯一形式
【答案】D
【解析】
【分析】细胞膜的功能:1、将细胞与外界环境分开;2、控制物质进出细胞;3、进行细胞间的物质交流。
【详解】A、新冠病毒主要攻击人的肺部,肺部细胞是其靶细胞,其质膜上具有新冠病毒S蛋白识别的受体蛋白,A正确;
B、蛋白质是生命活动的主要承担者,因此功能越复杂的生物膜,其上膜蛋白的种类和数量越丰富,B正确;
C、精子和卵细胞的结合需要识别相关的受体,故精子和卵细胞的识别需要膜上受体蛋白的参与,C正确;
D、信号分子与受体结合是细胞间传递信息的形式之一,如成熟的植物细胞利用胞间连丝传递信息时不需要受体蛋白的识别作用,D错误。
故选D。
2. 下列关于真核细胞的结构与功能的叙述,正确的是( )
A. 根据细胞代谢需要,线粒体可在细胞质基质中移动和增殖
B. 高尔基体与分泌蛋白的合成、加工、包装和膜泡运输紧密相关
C. 细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含核酸的种类相同
D. 人体未分化的细胞中内质网非常发达,而胰腺外分泌细胞中则较少
【答案】A
【解析】
【分析】1、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达。
2、分泌蛋白合成与分泌过程: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。
【详解】A、线粒体是有氧呼吸的主要场所,根据细胞代谢需要,线粒体可在细胞质基质中移动和增殖,A正确;
B、高尔基体与分泌蛋白的加工、包装和膜泡运输紧密相关,而蛋白质合成场所是核糖体,B错误;
C、细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含核酸的种类不完全相同,则功能也不同,C错误;
D、胰腺外分泌细胞能产生分泌蛋白,则内质网非常发达,D错误。
故选A。
3. 下图为人体胃壁细胞的两种H+载体蛋白甲和乙,其中A侧表示胃腔。下列叙述错误的是( )
A. 甲载体可使膜两侧H+维持一定的浓度差
B. 乙载体以主动转运的方式转运H+
C. 口服甲载体抑制剂可治疗胃酸分泌过多
D. 乙载体最可能位于线粒体的内膜中
【答案】B
【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,常见的有CO2、O2、甘油、苯、酒精等;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。据图可知,甲载体运输H+属于主动运输,乙载体运输H+属于协助扩散。
【详解】A、据图可知,甲运输H+是从低浓度到高浓度,需要甲载体和ATP提供能量,属于主动运输,可使膜两侧H+维持一定的浓度差,A正确;
B、乙载体顺浓度运输H+,不消耗能量,属于协助扩散,B错误;
C、A侧表示胃腔,口服甲载体抑制剂抑制甲载体运输H+,可治疗胃酸分泌过多,C正确;
D、乙载体利用H+浓度差驱动ATP的合成,则最可能位于线粒体的内膜中,D正确。
故选B。
4. 大肠杆菌是动物肠道中的正常寄居菌。在有氧和无氧的条件下都能生存,属于兼性厌氧型。下列有关叙述正确的是( )
A. 在有氧条件下,丙酮酸进入大肠杆菌的线粒体中逐步氧化分解释放能量
B. 在无氧条件下,大肠杆菌细胞呼吸只在第一阶段释放出少量能量,[H]会逐渐积累
C. 在有氧和无氧条件下,大肠杆菌进行细胞呼吸所用的酶完全不同,故最终产物不同
D. 在有氧和无氧条件下,大肠杆菌细胞呼吸所释放的能量大部分以热能形式散失,而产生的ATP水解释放的能量中也有一部分以热能形式散失了
【答案】D
【解析】
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。
有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],释放少量能量;
第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],释放少量能量;
第三阶段是氧气和[H]反应生成水,释放大量能量。无氧呼吸的第一、二阶段场所都为细胞质基质。
无氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],释放少量能量;第二阶段是丙酮酸在不同酶的作用下还原成乳酸或二氧化碳和酒精。
【详解】A、大肠杆菌无的线粒体,A错误;
B、在无氧条件下,大肠杆菌细胞呼吸只在第一阶段释放出少量能量,[H]不会逐渐积累,会用于第二阶段还原丙酮酸,B错误;
C、在有氧和无氧条件下,大肠杆菌进行细胞呼吸第一阶段酶相同,C错误;
D、在有氧和无氧条件下,大肠杆菌细胞呼吸所释放的能量大部分以热能形式散失,而产生的ATP释放的能量中也有一部分以热能形式散失,D正确。
故选D。
5. 某同学用新鲜菠菜叶进行“绿叶中色素的提取和分离”实验,下列叙述正确的是( )
A. 若菜叶剪碎不够充分,则无法提取出4种光合作用色素
B. 层析完毕后应迅速记录结果,否则叶绿素条带会很快随溶剂挥发消失
C. 应该在研磨叶片后立即加入CaCO3,防止酸破坏叶绿素
D. 为获得10mL提取液,研磨时可一次性加入多于10mL无水乙醇
【答案】D
【解析】
【分析】据题文的描述可知:该题考查学生对绿叶中色素的提取和分离实验的相关知识的识记和理解能力。
【详解】若菜叶剪碎不够充分,则并不明显影响研磨,且色素含量并没有因此而减少,所以仍可提取出4种光合作用色素,A错误;层析完毕后应迅速记录结果,其原因是叶绿素在光下容易分解,并不是叶绿素条带会随溶剂挥发消失,B错误;提取色素时,应该在研磨叶片前加入CaCO3,以防止酸破坏叶绿素,C错误;由于研磨时无水乙醇挥发,所以为获得10ml提取液,研磨时可一次性加入多于10mL的无水乙醇,D正确。
【点睛】解答此题的关键是理解提取和分离叶绿体中色素的原理、方法和操作步骤,掌握相关的操作技能,能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用;并对实验现象和结果进行解释、分析、处理。
6. 着丝点又称为动粒,内层附着在着丝粒的异染色质上,外层含有与微管结合的蛋白质,如图1所示。动粒与染色体的移动有关。细胞分裂过程中染色体移向两极的机制有三种假说:
假说1:由微管发生中心端微管解聚引起;
假说2:由动粒端微管解聚引起;
假说3:由微管发生中心端和动粒端微管同时解聚引起。
用不同荧光标记纺锤丝和染色体如图2甲,用激光使纺锤丝上箭头处的荧光淬灭(不影响其功能)如图2乙,一段时间后结果如图2丙。下列说法错误的是( )
A. 图甲细胞中有8个DNA分子,且每条染色体上有2个动粒
B. 正常情况下,图甲的姐妹染色单体相同位置上基因种类相同
C. 根尖分生区细胞中,动粒和动粒微管最可能在分裂前期结合
D. 实验结果表明染色体移向两极是由于动粒端微管解聚引起的
【答案】A
【解析】
【分析】根据图示2可知,图示细胞无中心体,说明为高等植物;图甲中着丝粒排列在赤道板,且存在同源染色体,说明是有丝分裂中期;图乙和图丙的着丝粒分裂,形成的子染色体移向两极,说明是有丝分裂后期。
【详解】A、图甲细胞中的每条染色体上含有2个DNA分子,据此推测图甲细胞中所有的染色体上一共有8个DNA分子,每条染色体上含有2个动粒,但是细胞质中也含有DNA,所以细胞中DNA分子大于8个,A错误;
B、正常情况下姐妹染色单体中的DNA分子是通过以同一个DNA分子为模板,根据碱基互补配对的半保留复制方式得来的,所以姐妹染色单体中的DNA分子上的基因种类与数目相同,故图甲的姐妹染色单体相同位置上基因种类相同,B正确;
C、分析题意可知,动粒与染色体的移动有关,则动粒和动粒微管最可能是在前期结合,C正确;
D、由图丙可知,一段时间后,图丙中动粒端荧光标记的纺锤丝长度明显缩短,而中心端微管荧光标记的纺锤丝长度几乎不变,说明染色体移向两极是由动粒端微管解聚引起的,D正确。
故选A。
7. RAB7是溶酶体上的关键膜蛋白。实验发现,RAB7过表达的心肌细胞线粒体中ROS(活性氧,与自由基相似)含量及细胞凋亡率都显著提高。下列叙述错误的是( )
A. 过表达的RAB7可能通过促进线粒体中ROS释放,促进心肌细胞凋亡
B. 溶酶体的形成与核糖体、内质网、高尔基体和线粒体等细胞器有关
C. 通过细胞自噬清除受损的线粒体,有利于维持细胞内部环境的稳定
D. 过量ROS可能损伤线粒体中的端粒、蛋白质等,影响细胞生理功能
【答案】D
【解析】
【分析】溶酶体是“消化车间”,内部含有多种水解酶,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。被溶酶体分解后的产物,如果是对细胞有用的物质,细胞可以再利用,废物则被排出细胞外。溶酶体中的水解酶是蛋白质,在核糖体上合成。
【详解】A、与对照组相比,过表达RAB7组心肌细胞中ROS含量更高,而ROS与自由基功能相似,因此使心肌细胞衰老,衰老后细胞可能发生并凋亡,导致过表达RAB7组心肌细胞的细胞凋亡率更高,A正确;
B、溶酶体中的酸性水解酶的合成与核糖体、内质网、高尔基体有关,另外,线粒体提供能量,B正确;
C、受损的线粒体自噬可以清除受损或衰老的细胞器,从而维持细胞内部环境的稳定,C正确;
D、端粒是指每条染色体两端的一段特殊序列的DNA一蛋白质复合体,线粒体中不含染色体,故无端粒,D错误。
故选D。
8. 肾小管上皮细胞在肾小管重吸收过程中发挥着重要作用。相关叙述正确的是( )
A. 在肾小管上皮细胞中,抗利尿激素基因和水通道蛋白基因表达旺盛
B. 醛固酮促进肾小管上皮细胞重吸收Na+和K+,维持细胞外液渗透压稳定
C. 促进肾小管上皮细胞膜上葡萄糖载体活性,有利于减缓糖尿病患病程度
D. 抗利尿激素能促进肾小管、集合管重吸收水,提高血容量,有利于血压升高
【答案】D
【解析】
【分析】人体的水平衡调节过程:当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少。同时大脑皮层产生渴觉(主动饮水)。
【详解】A、由于下丘脑合成抗利尿激素,垂体释放抗利尿激素,因此在下丘脑中抗利尿激素基因表达,A错误;
B、醛固酮促进肾小管上皮细胞重吸收 Na+排出K+,有利于维持细胞外液渗透压稳定,B错误;
C、抑制肾小管上皮细胞膜上葡萄糖载体活性,可降低肾小管重吸收葡萄糖,可降低血糖浓度,减缓糖尿病患病程度,C错误;
D、抗利尿激素的作用是促进肾小管、集合管对水的重吸收,进而提高血容量,有利于血压升高,D正确。
故选D。
9. 格列美脲为第三代磺酰脲类长效抗糖尿病口服用药,其作用机制是通过与胰岛 B 细胞表面的磺酰脲受体结合,促使 K+通道关闭,引起电压依赖性Ca²+通道开放,Ca²+内流而促使胰岛素的释放,并抑制肝脏中葡萄糖的生成。下列叙述错误的是( )
A. 格列美脲适用于胰岛细胞无法产生胰岛素的糖尿病患者
B. K+通道关闭会导致胰岛 B 细胞膜内外电位发生变化
C. 格列美脲可能通过抑制肝糖原的分解来降低血糖浓度
D. 合理控制饮食、适当运动可以缓解部分糖尿病患者症状
【答案】A
【解析】
【分析】1.胰岛素的作用是机体内唯一降低血糖的激素,胰岛素能促进全身组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而降低血糖浓度。
2.紧扣题干信息“促使K+通道关闭,最终促进胰岛素分泌”答题。
【详解】A、格列美脲的作用是促进胰岛素分泌,不能用于胰岛素依赖型糖尿病的治疗,A错误;
B、K+通道关闭会导致钾离子无法外流,即无法恢复静息电位,因此可以使胰岛B细胞保持兴奋状态,B正确;
C、由题可知,格列美脲可抑制肝脏中葡萄糖的生成,进而来降低血糖,C正确;
D、合理控制饮食可降低糖的来源、适当运动可以加快糖的分解,可以缓解部分糖尿病患者的症状,D正确。
故选A。
【点睛】
10. 百白破疫苗是由无细胞百日咳疫苗原液、白喉类毒素原液及破伤风类毒素原液加氢氧化铝佐剂制成。将这种疫苗注入人体后,免疫系统作出的反应有( )
A. 抗原呈递细胞将疫苗摄取处理后呈递给记忆B细胞
B. B细胞接受两个信号刺激后增殖分化产生两类细胞
C. 浆细胞产生一种能够和上述三种病原体结合的抗体
D. 细胞毒性T细胞与病原体细胞密切接触并使其裂解
【答案】B
【解析】
【分析】疫苗在免疫学上相当于抗原,将疫苗注射进入机体后,机体会产生针对疫苗的特异性免疫过程,在机体内将产生相应的抗体和记忆细胞,当机体再次接触相同抗原刺激时,记忆细胞可快速的增殖分化形成大量浆细胞,产生大量抗体。
【详解】A、吞噬细胞摄取处理疫苗后将其呈递给辅助性T细胞,A错误;
B、B细胞接受两个信号刺激后增殖、分化产生浆细胞和记忆细胞,B正确;
C、抗体具有特异性,浆细胞产生一种能够和一种病原体结合的抗体,C错误;
D、百白破疫苗引起的是体液免疫,不发生细胞毒性T细胞与相应靶细胞密切接触并使其裂解的反应,D错误。
故选B。
11. 植物激素或植物生长调节剂在生产实践中有着广泛的应用,下列相关叙述正确的是( )
A. 用一定浓度的细胞分裂素类似物处理叶菜类蔬菜可延长其保鲜期
B. 喷洒适宜浓度的乙烯利可促进葡萄果实的发育,达到增产的目的
C. 植株失水枯萎时,叶片中的脱落酸浓度下降,引起气孔迅速关闭
D. 幼苗尖端产生生长素依赖于光照,光照能引起生长素的分布不均匀
【答案】A
【解析】
【分析】植物激素是由植物体产生的从产生部位运输到作用部分对植物生长发育起调节作用的微量有机物,植物生长调节剂是人工合成的,与植物激素具有类似效应的物质,例如乙烯利是植物生长调节剂,与乙烯有相似生理作用。
【详解】A、细胞分裂素具有延缓衰老的作用,据此推测,用一定浓度的细胞分裂素类似物处理叶菜类蔬菜可延长其保鲜期,A 正确;
B、喷洒适宜浓度的乙烯利可以促进葡萄果实的成熟,不能促进果实发育,B错误;
C、植株失水枯萎时,叶片中的脱落酸浓度上升,引起气孔迅速关闭,起到保水的作用,C错误;
D、幼苗尖端产生生长素与是否照光无关,单侧光照能引起生长素的分布不均匀,D错误。
故选A。
12. 一个盛有池塘水的罐子可以看做一个人工生态系统,该罐子中( )
A. 水藻的存活与否取决于罐子所处的环境
B. 流经浮游动物的能量大多用于其生长繁殖
C. 碳元素在群落内部及无机环境之间循环流动
D. 消费者数量越多,生态系统稳定性越强
【答案】A
【解析】
【分析】生态系统是在一定的空间范围内,生物与环境形成的一个统一整体,由生物部分和非生物部分组成。前者包括生产者—植物、消费者—动物、分解者—细菌和真菌。后者包括阳光、空气、水等。
【详解】A、水藻属于自养生物,需要光照,水藻的存活与否取决于罐子所处的环境,A正确;
B、流经浮游动物的能量大多用于其呼吸散失,B错误;
C、碳元素在生物群落与无机环境之间主要以二氧化碳的形式进行循环,在群落内部不能完成碳循环,C错误;
D、生态系统中生物的种类和数量要维持合适的比例,有利于进行物质循环和能量流动,保持其稳态,并不是消费者数量越多,生态系统稳定性越强,D错误。
故选A。
13. 科研人员分别利用两种抗原获得了能产生单克隆抗体的两种杂交瘤细胞,将两种杂交瘤细胞再次融合,得到了双杂交瘤细胞。该双杂交瘤细胞可产生能识别上述两种抗原的双特异性抗体。下列说法错误的是( )
A. 获得双杂交瘤细胞用到的技术主要有动物细胞融合、动物细胞培养
B. 培养双杂交瘤细胞时,需提供CO₂维持培养液的pH
C. 获得的双杂交瘤细胞需要两种相应的抗原刺激后才能产生双特异性抗体
D. 筛选双杂交瘤细胞时需使用制备两种杂交瘤细胞时所使用的两种抗原
【答案】C
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备过程:(1)制备产生抗体的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、获得双杂交瘤细胞用到的技术主要有动物细胞融合(B细胞与骨髓瘤细胞的融合、杂交瘤细胞融合)、动物细胞培养,A正确;
B、动物细胞培养需要氧气,需要气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH值),B正确;
C、获得的双杂交瘤细胞不需要抗原刺激就能产生双特异性抗体,C错误;
D、将两种杂交瘤细胞再次融合,得到了双杂交瘤细胞,筛选双杂交瘤细胞时需使用制备两种杂交瘤细胞时所使用的两种抗原,D正确。
故选C。
14. 双抗体夹心法是检验机体是否感染 HIV的一种简易方法,大致流程:将专一性抗体固定在微量滴定板的小孔里,洗涤一次;加待测样本,若抗体能特异性识别待测抗原,则发生结合;再加入与待测抗原呈特异反应的酶联抗体,使一单位抗原同时结合两单位的抗体形成“夹心”;最后加入该酶的底物,根据酶解产生的有色物质颜色的深浅来判断待测抗原的含量。以下叙述错误的是( )
A. 双抗体夹心法中两种抗体的作用不相同
B. 显色反应强度与样品中HIV含量呈正相关
C. 被HIV感染的细胞膜表面会带有被免疫细胞特异性识别的信号
D. 对已感染HIV的孕妇应当实施剖腹产,对其婴儿采用母乳喂养
【答案】D
【解析】
【分析】专一性抗体特异性的与HIV结合,HIV可与酶连抗体中的抗体结合,酶连抗体中的酶可分解底物产生有色物质,故HIV的数量多与酶连抗体与颜色深度呈正相关。
【详解】A、从图中推测,两种抗体的作用不同,一种用于固定抗原,另一种为酶联抗体,尾端含有酶,用于识别已经被固定住的抗原后,用尾端的酶分解底物,故两种抗体的作用不相同,A正确;
B、样品中HIV含量越高酶连抗体就越多,酶分解的有色物质就越多,显色反应强度越大,故显色反应的强度与样品中HIV含量呈正相关,B正确;
C、被病毒入侵的细胞是细胞免疫中的靶细胞,膜表面会形成抗原—MHC复合体,被相应的效应细胞毒性T细胞特异性识别并处理,C正确;
D、对已感染HIV的孕妇应当实施剖腹产,对其婴儿采用人工喂养,即奶粉喂养等方式,而非母乳喂养,因为母乳中也有一定数量的病毒,D错误。
故选D。
二、多项选择题: 本部分包括 4 题, 每题 3 分, 共计 12 分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得 3 分, 选对但选不全的得 1 分, 错选或者不答的得 0 分。
15. 如图是一种酵母通气培养的生长曲线,a、b是相同培养条件下两批次培养的结果,下列相关叙述错误的是( )
A. a批次中可能有大量细菌污染
B. b批次的接种量可能高于a批次
C. t1时两批次都会产生较多的乙醇
D. t2时两批次发酵液中营养物质剩余量不相同
【答案】AC
【解析】
【分析】由题可知,a、b是相同培养条件下两批次培养的结果,而且均呈S型增长曲线,二者的K值相同,但二者达到最大细胞密度的时间不相同。
【详解】A、a批次若有大量细菌污染,则K值会下降,据图可知,两个批次培养时,K值相等。因此,a批次中没有出现大量细菌污染,A错误;
B、b批次先达到K值,可能是接种量高于a批次,B正确;
C、依题意,图中曲线是酵母菌在通气的条件下绘制得到,酒精发酵需要在无氧条件下进行,故此时产生的酒精很少或几乎没有,C错误;
D、t2时,a、b两批次均达到K值,但由于b批次酵母菌数量首先达到K值,故消耗的营养物质较多,则营养物质的剩余量相对较少,D正确。
故选AC。
16. 下列关于微生物培养的叙述,错误的有( )
A. 检验某培养基灭菌是否合格可用未接种的培养基在相同且适宜的条件下对照培养
B. 为防止微生物侵入培养基,倒平板时要在酒精灯的火焰旁进行操作
C. 进行稀释涂布平板时,应待涂布器灼烧冷却后再蘸取菌液涂布在平板上
D. 选择培养基允许特定微生物生长,但不抑制其他种类微生物的生长
【答案】CD
【解析】
【分析】常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法,目的是让聚集在一起的微生物分散成单个细胞,然后得到由这个细胞繁殖而来的肉眼可见的单个群落;稀释涂布法是将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面,在适宜条件下培养;在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落。
【详解】A、为了检验某培养基灭菌是否合格,可用未接种的培养基在相同且适宜的条件下对照培养,若有菌落出现说明灭菌失败,反之合格,A正确;
B、倒平板的操作要在酒精灯的火焰旁进行,该区域为无菌区,因而可以避免杂菌污染,B正确;
C、进行稀释涂布平板时,先取菌液滴加到培养基表面,此后涂布器需先灭菌后冷却,再用涂布器涂布在培养基表面,C错误;
D、在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制 或阻止其他种类微生物生长的培养基,称为选择培养基;选择培养基允许特定微生物生长,同时又能抑制或者阻止其他种类微生物的生长,D错误。
故选CD。
17. 下列关于PCR扩增DNA片段及电泳鉴定的叙述,错误的是( )
A. PCR反应中,复性阶段需要耐高温的DNA聚合酶连接磷酸二酯键
B. 在一定温度下,DNA遇上二苯胺试剂会呈现蓝色
C. 电泳时,DNA分子在凝胶中的迁移速率与DNA的大小和构象等有关
D. 电泳时,将PCR产物、核酸染料和电泳指示剂混合后注入凝胶加样孔
【答案】AD
【解析】
【分析】DNA分子具有可解离的基团,在一定的pH下,这些基团可以带上正电荷或负电荷。在电场的作用下,这些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动,这个过程就是电泳。PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关。
【详解】A、复性阶段是指引物与模板结合,无需耐高温的DNA聚合酶,A错误;
B、在沸水浴条件下,DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色,可利用此原理对DNA进行鉴定,B正确;
C、PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关,DNA分子相对较小迁移速度较快,C正确;
D、核酸染料在制备凝胶时加入,将扩增得到的PCR产物与凝胶载样缓冲液(内含指示剂)混合,再用微量移液器将混合液缓慢注入凝胶的加样孔内。留一个加样孔加入分子大小的标准参照物,D错误。
故选AD。
18. 某植物的光合速率与叶片温度、浓度的关系如图。据图分析不能得出( )
A. 高于40℃时,光合速率随温度升高而下降
B. 不同浓度下光合作用最适温度相同
C. 浓度为200μL·L-1时,温度对光合速率影响小
D. 10℃条件下,光合速率随浓度的升高会持续提高
【答案】ABD
【解析】
【分析】由题图分析可知,影响光合速率的因素有温度和浓度。但温度相同时,光合速率会随CO2的浓度升高而增大;当CO2的浓度相同时,光合速率会随着温度的升高而增大,达到最适温度时,光合速率达到最大值,后随着温度继续升高而减小。
【详解】A、当CO2的浓度为1000μL·L-1时最适温度接近40℃,但是还没有下降趋势,所以不能得出高于40℃时,光合速率随温度升高而下降,A符合题意;
B、分析题图可知,当CO2浓度为200μL·L-1时,最适温度为25°C;当CO2浓度为370μL·L-1时,最适温度为30°C;当CO2浓度为1000μL·L-1时,最适温度接近40°C,故不同CO2浓度下光合作用最适温度不同,B符合题意;
C、当CO2浓度为200μL·L-1时,曲线变化趋势较小,说明温度对光合速率影响小,能看出该结论,不符合题目要求,C不符合题意;
D、10℃条件下,当CO2浓度由200μL·L-1到370μL·L-1时,光合速率随浓度的升高会持续提高,当CO2浓度由370μL·L-1到1000μL·L-1时,光合速率无明显提高趋势,D符合题意。
故选ABD。
三、非选择题:本部分包括5题,共计60分。
19. 水稻和玉米是两种重要的粮食作物,高光强和高温环境下,水稻的光呼吸高而玉米等C4植物的叶肉细胞中存在PEP羧化酶可浓缩CO2。下图为玉米浓缩CO2的机制及类囊体膜上的电子传递示意图。请回答下列问题。
(1)Rubisco(R酶)是一种双功能酶,既可催化C5和CO2反应,也可在O2/CO2值过高时催化光呼吸的发生,即催化C5和O2反应生成C3和C2,后者最终可在线粒体中转变为CO2,降低了光合效率。R酶存在于水稻维管束鞘细胞中的________中,叶肉细胞中产生CO2的生理过程有________。
(2)PEP羧化酶与CO2的亲和力远高于R酶,可催化低浓度的CO2与图中_________结合生成草酰乙酸,还原为苹果酸后经________(填结构名称)进入维管束鞘细胞,再脱羧释放CO2参与卡尔文循环。通过PEP酶的固定作用,将低浓度的CO2泵至维管束鞘细胞中富集,导致O2/CO2值________,减少了光呼吸的发生。
(3)类囊体上电子传递链有线性电子传递链(图中实线所示)和环式电子传递链(图中虚线所示)两类。线性电子传递链传递的电子最初来自________,最终传递给________。环式电子传递链的传递路径为PSI→________→PSI。通过环式电子传递链,实现了H+的跨膜运输,增大了膜两侧的浓度差,促进了_________的合成;该过程中,ATP合酶的作用有________。
(4)据图分析,维管束鞘细胞的类囊体上无PSⅡ,其生理学意义是________。
【答案】(1) ①. 叶绿体基质 ②. 细胞呼吸和光呼吸
(2) ①. PEP ②. 胞间连丝 ③. 降低
(3) ①. H2O ②. NADP+ ③. Fd→PQ→Cytb6f→PC ④. ATP ⑤. 催化和运输
(4)不发生水的光解,降低O2/CO2比值,(减少光呼吸)提高光合效率
【解析】
【分析】光合作用过程包括光反应和暗反应:
(1)光反应:场所在叶绿体类囊体薄膜,完成水的光解产生NADPH和氧气,以及ATP的合成。
(2)暗反应:场所在叶绿体基质中,包括二氧化碳的固定和C3的还原两个阶段。光反应为暗反应C3的还原阶段提供NADPH和ATP。
小问1详解】
分析题意,R酶可催化C5和CO2反应,也催化C5和O2反应生成C3和C2,由此可知,R酶存在于水稻维管束鞘细胞的叶绿体基质中,叶肉细胞中产生CO2的生理过程有细胞呼吸和光呼吸。
【小问2详解】
分析题图可知,PEP羧化酶可催化低浓度的CO2与PEP结合生成草酰乙酸,还原为苹果酸后经细胞间的胞间连丝进入维管束鞘细胞,再脱羧释放CO2参与卡尔文循环。通过PEP酶的固定作用,将低浓度的CO2泵至维管束鞘细胞中富集,导致O2/CO2值降低,减少了光呼吸的发生。
【小问3详解】
由图可知,线性电子传递的最初电子供体是H2O,最终电子受体是NADP+。环式电子传递链的传递路径为PSI→Fd→PQ→Cytb6f→PC→PSI。通过环式电子传递链,实现了H+的跨膜运输,增大了膜两侧的浓度差,促进了ADP和Pi合成ATP;该过程中,ATP合酶的作用有催化ATP合成和运输H+。
【小问4详解】
分析题图可知,PSⅡ可以促进水的光解,故维管束鞘细胞的类囊体上无PSⅡ,不发生水的光解产生O2,降低O2/CO2比值,减少光呼吸,从而提高光合效率。
20. 基因定点突变是指按照特定的要求,使基因的特定序列发生插入、删除、置换、重排等变异。下图甲是通过PCR介导进行基因定点突变,将基因M变成基因M1的示意图。图乙是研究人员利用基因M1构建基因表达载体的过程。
(1)图甲所示的基因定点突变技术需要多次PCR,并对PCR的中间产物A、B进行纯化,据图分析,得到中间产物A、B至少要进行 __________ 轮循环,得到中间产物A需要的引物是 __________ (填数字)。研究人员利用图中相关酶对基因M和产物A,B进行充分酶切后得到不同的片段,长度(kb)如下表,则图中基因敲除片段的长度为 __________ ,基因M1的长度为 __________ 。
基因 M
A
B
长度
3.24、2.8、0.15、0.13
2.8、0.09
3.24、0.05
(2)基因 M1 进行 PCR 扩增时通常在反应缓冲液中添加 Mg2+,原因是 __________ 。
(3)研究人员将基因 M1 与 Ti 质粒重构前需要在基因 M1 的 C、D 两端分别加上的黏性末端序列为 __________。构建重组质粒过程所需要的酶有 __________ 。
(4)重组质粒能够完成转化作用的原理是 __________。
【答案】(1) ①. 2 ②. 1和3 ③. 0.23kb ④. 6.09kb
(2)真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2+激活
(3) ①. -TCGA 、ACGT- HindIII 、PstI ②. DNA连接酶
(4)Ti质粒上的T - DNA能够转移并整合到受体细胞的染色体上
【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、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。(4)目的基因的检测与鉴定: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:DNA 分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了 mRNA :分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质﹣﹣抗原一抗体杂交技术;个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【小问1详解】
DNA 复制时子链的合成方向为5'-3'故引物需要与模板的3'端结合,据图可知,使用引物1和3可得到包含片段 A 的产物,使用引物2和4可得到包含片段 B 的产物;由于 DNA 进行半保留复制,使用引物1和3,进行一次 PCR 后,得到一个与基因 M 一样的片段,还得到一个含引物3的单链和一个长链的 DNA 片段,进行第二次 PCR ,得到4个 DNA ,其中有一个 DNA 片段,包含引物1和引物3,为图中的片段 A ,同理,片段 B 也可以经过两次 PCR 得到,即得到中间产物 A 、 B 至少要进行2轮循环。图中....表示酶切位点,基因 M 上有三个酶切位点(箭头处),完全酶切产生4个片段,分别为3.24kb、2.8kb、0.15kb、0.13kb, A 片段酶切后产生2个片段,分别为2.8kb、0.09kb, B 片段酶切后产生2个片段,分别为3.24kb、0.05kb,图中 A 片段和 B 片段的.....是相同的,因此....处为0.05kb,则基因M1的长度为2.8+0.05+3.24=6.09kb,因此基因敲除片段的长度为6.32-6.09=0.23kb。
小问2详解】
PCR 是体外进行 DNA 复制的过程, DNA 复制需要 DNA 聚合酶,真核细胞和细菌的 DNA 聚合酶都需要 Mg 2+激活,因此进行 PCR 扩增时通常在反应缓冲液中添加 Mg2+ 。
【小问3详解】
结合重组质粒可知,基因 MI 的 C 端为 HindIII 、基因 MI 的 D 端为 PstI ,因此需要在基因 MI 的 C 、 D 两端分别加上 HindIII 、 Pstl 的识别序列,结合两种酶的酶切位点,黏性末端序列为﹣ TCGA 、 ACGT -; DNA 连接酶可以将目的基因和质粒的黏性末端进行连接,催化磷酸二酯键的形成,连成重组质粒。
【小问4详解】
重组质粒为 Ti 质粒与目的基因形成的重组质粒, Ti 质粒上的 T - DNA 能够转移并整合到受体细胞的染色体上,完成转化过程。
21. 太湖流域每年都会因N、P排放超标,出现严重的富营养化现象,对周围居民的生活和饮水安全造成影响。如图为科研人员通过对太湖某区域的生物组成及其食物关系调查,绘制的部分食物网示意图。回答下列问题:
(1)上图所示的食物网中所有生物_____(“能”或“不能”)构成一个群落,理由是_____。调查得知鲚鱼和银鱼摄食不同类型的浮游动物,这将有利于减弱两者之间的_____关系。
(2)太湖中的鲢鱼主要生活在水体上层,鲚鱼、银鱼主要生活在水体中层和中下层,鲫鱼主要生活在水体底层,这样的群落结构在生态学上的意义是_____。
(3)当湖水出现富营养化时,通过投入生态浮床和种植挺水植物,能够一定程度抑制藻类等浮游植物生长,分析其原因是_____(答出两点即可)。
(4)研究者用血球计数板(1mm×1mm×0.1mm)对治理后的某单细胞藻进行计数。在相同样点取多个湖水样品混合后,稀释100倍进行计数,结果如图所示。治理后该藻种群密度为_____个/L。
(5)下表为太湖某区域生态系统的能量分析数据(单位:KJ·m-2·a-1),其中Ⅰ—Ⅳ表示食物链中不同的营养级,能量X为用于生长发育的能量。则表中生物类群V和能量Y分别表示的是_____和_____,最高营养级及其上一营养级之间的能量传递效率为_____(保留两位小数)。
生物类群
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
同化能量
871.27×105
141.1×105
15.91×105
0.88×105
211.85×105
能量X
369.69×105
61.77×105
2.81×105
0.34×105
19.26×105
能量Y
501.58×105
79.33×105
13.1×105
0.54×105
192.59×105
【答案】(1) ①. 不能 ②. 食物网只涉及生产者和消费者,不包括分解者 ③. 种间竞争
(2)使生物充分利用空间、食物等环境资源
(3)生态浮床和芦苇等挺水植物遮挡阳光抑制藻类生长;吸收水中的N、P等无机盐抑制藻类生长
(4)6×1011 (5) ①. 分解者 ②. 呼吸作用以热能形式散失的能量 ③. 5.53%
【解析】
【分析】生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递,三者缺一不可;物质循环是生态系统的基础,能量流动是生态系统的动力,信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态;信息传递是双向的,能量流动是单向的,物质循环具有全球性。每一营养级能量的去路:①流向下一营养级(最高营养级除外),②自身呼吸消耗,③分解者分解利用,④未被利用。
【小问1详解】
生物群落包括生态系统中全部的生物,该食物网中只含有部分生产者和消费者,缺少分解者,不能构成一个生物群落。调查得知鲚鱼和银鱼摄食不同类型的浮游动物,由于二者处于同一营养级,所以该现象减弱他们之间的(种间)竞争关系。
【小问2详解】
鲢鱼主要生活在水体上层,鲚鱼、银鱼主要生活在水体中层和中下层,鲫鱼主要生活在水体底层,这体现了群落的垂直结构,该结构使生物充分利用空间、食物等环境资源。
【小问3详解】
生态浮床和芦苇等挺水植物遮挡阳光抑制藻类生长,同时吸收水中的N、P等无机盐抑制藻类生长,因此投入生态浮床和种植挺水植物,能够一定程度抑制藻类等浮游植物生长。
【小问4详解】
据题意可知,该血球计数板的规格为l mm×1 mm×0.1 mm,25×16,即一个大方格含有25个中方格,据图可知,一个中方格有24个某单细胞藻,因此一个大方格该单细胞藻数量为24×25=600个,一个大方格内的细胞悬液体积是0.1微升,1微升=0.001毫升,培养液稀释倍数为100倍,因此培养液中某单细胞藻的密度为600×104×102×103=6×1011个/L。
【小问5详解】
表中I—IV表示食物链中不同的营养级,所以Ⅴ不属于生产者和消费者,是分解者;能量X+能量Y=同化的能量,而同化的能量中大部分是通过呼吸作用消耗,所以Y表示呼吸作用以热能形式散失的能量;根据同化的能量的数据,最高营养级是Ⅳ,上一营养级Ⅲ,二者之间的能量传递效率为(0.88×10⁵)÷(15.91×10⁵)=5.53%。
22. 四川蒲江是全国闻名的耙耙柑产区,所产耙耙柑热销全国,也深受全国人民喜爱。但是在贮运过程中白地霉侵染引起的酸腐病会导致耙耙柑腐烂,带来巨大经济损失。为了解决这一问题,科研人员研究了桔梅奇酵母对白地霉的抑菌效果,并且对其作用机制进行了探究。回答下列问题:
(1)白地霉从耙耙柑中获得其生长繁殖所需的______等基本营养物质。
(2)将桔梅奇酵母与白地霉菌种用______法分别接种到不同的平板上进行培养,得到纯培养物后,再挑取菌落用无菌水分别制备菌种悬液,利用血细胞计数板在______下计数,并稀释至实验所需浓度。
(3)为探究桔梅奇酵母对酸腐病的生物防治作用,研究人员在耙耙柑果实中部等距离刺两个孔,其中一孔接种0.1ml桔梅奇酵母菌悬液和0.1ml白地霉悬液。一段时间后统计果实发病率并测量白地霉菌丝生长情况,结果如下图:
另一个孔作为对照组的处理是接种______。综合图1、图2结果,表明桔梅奇酵母对白地霉最可能的抑制机制为______。
(4)铁是真菌生长的必需元素,是细胞内重要酶活性中心的组成部分。普切明酸是桔梅奇酵母产生的一种水溶性铁螯合剂,能快速在培养基中扩散并与其中的Fe3+结合形成稳定的红色复合物。研究者配制含有不同浓度FeCl3(单位:mg/L)的培养基,实验处理及结果如下图3所示。
桔梅奇酵母菌落周围出现红色抑菌圈的原因是______;随培养基中FeCl3浓度的增加,红色抑菌圈颜色加深但变窄,对白地霉的抑制效果______。(填“增强”或“减弱”)
【答案】(1)水、无机盐、碳源和氮源
(2) ①. 平板划线法(或稀释涂布平板法) ②. 显微镜
(3) ①. 等量无菌水和白地霉悬液(或0.1ml无菌水和0.1ml白地霉悬液) ②. 桔梅奇酵母通过抑制白地霉菌丝的生长来降低酸腐病害
(4) ①. 桔梅奇酵母产生的普切明酸与培养基中的Fe3+结合生成红色复合物,白地霉不能利用这种形式的Fe3+,从而生长受到抑制 ②. 减弱
【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】
白地霉引起的酸腐病会导致柑橘腐烂分解,从而为白地霉生长繁殖提供所需的碳源、氮源、水以及无机盐等营养物质。
【小问2详解】
微生物的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法,因此,可将桔梅奇酵母与白地霉菌种用平板划线法(或稀释涂布平板法)法分别接种到不同的平板上进行培养,再用无菌水分别制备菌种悬液,利用血细胞计数板在显微镜下计数,并稀释至实验所需浓度。
【小问3详解】
分析题意可知,本实验目的是探究桔梅奇酵母对酸腐病的生物防治作用,则实验的自变量是梅奇酵母的有无,因变量是酸腐病的发病情况,实验设计应遵循对照与单一变量原则,故在柑橘果实中部等距离刺两个孔,其中一孔接种白地霉和桔梅奇酵母菌悬液,另一孔应接种接种等量白地霉悬液。综合图1、图2结果可知,与对照组相比,接种桔梅奇酵母后果实的发病率均有所降低,且菌丝长度保持在较低水平不再生长,表明桔梅奇酵母对白地霉的抑菌机制为桔梅奇酵母通过抑制白地霉菌丝的生长来显著降低酸腐病害。
【小问4详解】
普切明酸是桔梅奇酵母产生的一种水溶性铁螯合剂,能快速在培养基中扩散并与其中的Fe3+形成稳定红色复合物。桔梅奇酵母菌落周围出现红色抑菌圈的原因为桔梅奇酵母产生的普切明酸固定培养基中的Fe3+生成红色复合物,白地霉不能利用这种形式的Fe3+,从而生长受抑制。普切明酸与高浓度的Fe3+结合形成复合物增加(颜色加深),且由于供白地霉生长利用的Fe3+减少,导致对白地霉的抑制效果逐渐变弱(抑菌圈变窄)。
23. 人体血糖浓度受多种途径的调节。胰岛中除了胰岛A细胞、胰岛B细胞之外还有胰岛D细胞等,它们的分泌物共同参与血糖平衡的调节。图1表示几种胰岛细胞分泌物的相互关系,图2表示胰岛素原的结构。回答下列问题
(1)胰岛B细胞中经核糖体合成、______加工的胰岛素原,由囊泡包裹沿着细胞质中的______到达高尔基体进一步加工并分泌。据此推测,糖尿病患者可通过检测血液中______含量反映胰腺合成胰岛素功能的强弱。
(2)胰岛素可与胰岛A细胞膜上特异性受体结合,______(填“促进”或“抑制”)其分泌胰高血糖素。据图1可知,胰高血糖素和生长抑素对胰岛B细胞分泌胰岛素的作用关系是______。除图示外,影响胰岛B细胞合成、分泌胰岛素的信息分子还有______。
(3)研究表明人体内的成纤维细胞生长因子1(FGF1)也可降血糖。为探究FGF1的降糖机制,研究人员设计了下表的4组实验,表中PDEA是一种受FGF1调控的蛋白质,实验结果如图3。
组别
Oh处理
lh处理
a
?
?
b
不饲喂PDEA抑制剂
注射0.1mL缓冲溶液配制的FGF1溶液
c
饲喂PDEA抑制剂
注射缓冲液0.1mL
d
饲喂PDEA抑制剂
注射0.1mL缓冲溶液配制的FGF1溶液
②a组在Oh和1h时的处理分别是______。
③本实验中,比较a组与b组实验结果说明______。比较c组与d组之间实验结果说明FGF1降血糖依赖于PDEA,判断依据是______。
【答案】(1) ①. 内质网 ②. 细胞骨架 ③. 胰岛素或C肽
(2) ①. 抑制 ②. 相抗衡(拮抗) ③. 血糖、神经递质
(3) ①. 不饲喂PDEA抑制剂、注射缓冲液0.1mL ②. FGF1具有降血糖的功能 ③. 注射FGF1后d组与c组血糖浓度无明显差异(或大致相同)
【解析】
【分析】血糖调节的过程:血糖浓度升高,刺激机体产生胰岛素,促进组织细胞吸收、摄取和利用葡萄糖;血糖浓度降低,机体分泌胰高血糖素,促进肝糖原分解、非糖类物质转化为葡萄糖等,升高血糖。
【小问1详解】
胰岛素是分泌蛋白,分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量,因此胰岛B细胞中经核糖体合成、内质网加工的胰岛素原,由囊泡包裹沿着细胞质中的细胞骨架到达高尔基体进一步加工并分泌进入到细胞外液中。据此推测,糖尿病患者可通过检测血液中胰岛素或C肽含量反映胰腺合成胰岛素功能的强弱。
【小问2详解】
胰岛素可与胰岛A细胞膜上特异性受体结合,“抑制”其分泌胰高血糖素,据图1可知,胰岛A细胞分泌的胰高血糖素促进胰岛B细胞分泌胰岛素;胰岛D细胞分泌的生长抑素抑制胰岛B细胞分泌胰岛素,可见,胰高血糖素和生长抑素对胰岛B细胞分泌胰岛素的作用关系是相抗衡(拮抗)。除图示外,胰岛素的分泌还会受到血糖升高的直接刺激,并且也会受到神经调节,即影响胰岛B细胞合成、分泌胰岛素的信息分子还有血糖、神经递质等。
【小问3详解】
②本实验探究了FGF1的降血糖机制,根据实验的单一变量原则,实验的自变量为是否饲喂PDEA抑制剂,其他无关变量应该相同,因此,a组是在0h和1h时的处理分别是不饲喂PDEA抑制剂、注射缓冲液0.1mL。
③a、b组对照,实验变量为是否注射0.1mL缓冲溶液配制的FGF1溶液,则实验结果可说明FGF1具有降血糖的功能。比较c组与d组实验,注射FGF1后d组血糖浓度与c组无明显差异,则说明FGF1降血糖依赖于PDEA。
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