内容正文:
26届高三上期开学考生物试卷
第I卷(选择题)
一、单选题(15道题,每题3分,共45分)
1. “几处早莺争暖树,谁家新燕啄春泥。乱花渐欲迷人眼,浅草才能没马蹄。”诗人白居易的《钱塘江春行》描绘了一幅美妙的生命画卷。下列有关叙述错误的是( )
A. 暖树与新燕所具有的生命系统结构层次是不完全相同的
B. 钱塘江中一只草履虫既是生命系统的细胞层次,也是个体层次
C. “早莺”、“新燕”与钱塘江所有植物、微生物共同组成了一个群落
D. 钱塘江中的所有生物和它们所生活的无机环境构成一个生态系统
【答案】C
【解析】
【详解】A、暖树(植物)的生命系统层次为细胞→组织→器官→个体→种群→群落→生态系统→生物圈,新燕(动物)为细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈。植物无“系统”层次,故两者结构层次不完全相同,A正确;
B、草履虫为单细胞生物,一个细胞即构成一个个体,因此既属于细胞层次(结构基础)又属于个体层次(生命活动单位),B正确;
C、群落是一定区域内所有生物的总和,包括动物、植物和微生物。选项C仅提到“早莺”“新燕”两种动物及所有植物、微生物,未包含钱塘江中其他动物(如鱼类、昆虫等),群落描述不完整,C错误;
D、生态系统由生物群落(所有生物)和无机环境共同构成,选项D描述符合定义,D正确。
故选C。
2. 幽门螺杆菌(Hp)是一种螺旋形细菌,可引发胃黏膜慢性炎症。为探究火麻油对Hp的抑菌活性及作用,研究人员将Hp菌悬液与适量火麻油混合,调整终浓度为1MIC、1/2MIC、0MIC进行实验,测定菌液的吸光度值(OD600:衡量菌种数目,值越低,菌种数目越少,反之,越多),结果如下图。下列分析正确的是( )
A. Hp属于多细胞生物
B. Hp通过分裂来繁殖后代
C. 4h后,三种菌液中的Hp数量持续减小
D. 火麻油浓度越高,Hp繁殖速度越快
【答案】B
【解析】
【详解】A、幽门螺杆菌(Hp)是一种螺旋形细菌,细菌属于单细胞生物,它们由一个细胞构成,能够独立完成各项生命活动,A错误;
B、Hp属于细菌,是通过分裂生殖的,即一个细菌细胞通过分裂形成两个子细胞,B正确;
C、根据题意,菌液的吸光度值(OD600)可以衡量菌种数目,值越低,菌种数目越少,反之,越多。从实验结果图来看,4h后,不同火麻油浓度的菌液中,Hp的数量并不是持续减小,C错误;
D、研究人员将Hp菌悬液与适量火麻油混合,调整终浓度为1MIC、1/2MIC、0MIC进行实验。结合题图可知,火麻油浓度越高(1MIC),Hp的OD600越低,意味着菌种数目越少,即繁殖速度越慢,D错误。
故选B。
3. 下图所示的四个方框代表蓝细菌、新冠病毒、水绵和酵母菌,其中阴影部分表示它们都具有的某种物质或结构。阴影部分可能包含( )
A. 核糖体 B. 染色体 C. DNA D. RNA
【答案】D
【解析】
【分析】题图分析:蓝细菌属于原核生物,酵母菌、水绵属于真核生物,蓝细菌、酵母菌和水绵都是细胞生物;新冠病毒无细胞结构。
【详解】新冠病毒是RNA病毒,无细胞结构,不含核糖体、染色体和DNA,只含有遗传物质RNA和蛋白质外壳;蓝细菌、水绵和酵母菌具有细胞结构,含有DNA和RNA两种核酸,还含有核糖体;蓝细菌细胞中不含染色体,酵母菌和水绵细胞中含有染色体,图示阴影部分是蓝细菌、新冠病毒、水绵和酵母菌的共同点,故阴影部分可能包含RNA,D正确,ABC错误。
故选D。
4. 细胞膜上的(糖基化)是一种新发现的生物分子,它由一小段(核糖核酸)为支架,上面连着聚糖(多糖类分子)。研究发现,主要富集在活细胞的细胞膜外部,推测可能具有与细胞膜上的糖蛋白和糖脂类似的功能。下列相关叙述正确的是( )
A. 细胞膜上的糖被是由糖蛋白、糖脂和等构成的
B. 与细胞间的信息传递、细胞表面的识别等无关
C. 细胞膜上含有磷元素的物质不仅有磷脂,还有
D. 细胞膜功能的复杂程度主要与的种类和数量有关
【答案】C
【解析】
【详解】A、细胞膜上的糖被是指细胞膜表面的糖类分子,A错误;
B、题干指出glycoRNA “可能具有与细胞膜上的糖蛋白和糖脂类似的功能”,而糖蛋白和糖脂的核心功能包括细胞间的信息传递、细胞表面的识别等。由此推测,glycoRNA应与这些功能相关,B错误;
C、磷脂的化学组成中含有磷元素;glycoRNA以RNA为支架,RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,也含磷元素,C正确;
D、细胞膜功能复杂程度主要与膜蛋白的种类和数量有关,而非glycoRNA,D错误。
故选C。
5. 野生型水稻籽粒糊粉层细胞内,高尔基体出芽的囊泡在其膜上 G 蛋白作用下定位至液泡膜并融合,从而将谷蛋白靶向运输至细胞液中,相关过程如图 1 所示;研究人员发现一株异常水稻,该水稻胚乳出现萎缩、粉化,粒重减少了 30%,为探究原因,科研小组用放射性标记物追踪谷蛋白的合成和运输过程,并检测相应部位的放射性相对强度,结果如图 2 所示。下列叙述错误的是( )
A. 可以用14C 代替3H 标记氨基酸研究 G 蛋白的运输过程
B. G 蛋白的合成起始于附着在①上的核糖体,③结构起运输枢纽作用
C. 含有 G 蛋白的囊泡与细胞膜、液泡前体融合,体现了细胞内的信息交流
D. 图 2 的实验结果表明水稻出现异常的原因可能是谷蛋白的运输发生障碍
【答案】B
【解析】
【分析】分泌蛋白的合成过程大致是:首先,游离的核糖体以氨基酸为原料开始多肽链 的合成。当合成了一段肽链后,这段肽链会 与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合 成过程,并且边合成边转移到内质网腔内, 再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构 的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工,然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中,需要消耗能量。这些能量主要来自线粒体。
【详解】A、氨基酸中含有 C、H 等元素,14C 和3H 都具有放射性,可以用14C 代替3H 标记氨基酸来研究蛋白质(包括 G 蛋白)的运输过程,A 正确;
B、G蛋白的合成起始于游离的核糖体,其在游离的核糖体中以氨基酸为原料合成了一段肽链后,这段肽链会与核糖体一起转移到A(粗面内质网)上继续其合成过程;B结构为高尔基体,起运输枢纽作用,B错误;
C、含有谷蛋白的囊泡②与液泡膜融合,体现了细胞内的信息交流,C正确;
D、由图 2 可知,与正常水稻相比,异常水稻中高尔基体处放射性相对强度较高,液泡处放射性相对强度较低,这表明水稻出现异常的原因可能是谷蛋白的运输发生障碍,导致谷蛋白不能正常运输到液泡中,D 正确。
故选B。
6. 为研究细胞核与细胞质之间的物质交换,科学家利用变形虫做了如下实验:①将若干生理状态基本相同且暂不分裂的变形虫分为三组,Ⅰ组提供含32P标记的尿嘧啶核糖核苷酸的食物,Ⅱ组去核并提供普通食物,Ⅲ组提供普通食物。三组变形虫均在相同且适宜的条件下培养。②检测到Ⅰ组每只变形虫的细胞核出现放射性后,将其细胞核移植到Ⅱ、Ⅲ组的细胞内。③一段时间后,检测Ⅱ、Ⅲ组细胞中的放射性,结果如图示。关于该实验的叙述正确的是( )
A. Ⅰ组变形虫的细胞核中出现的放射性物质为脱氧核糖核酸
B. Ⅱ组细胞质出现放射性,可能原因是核糖核酸从细胞核进入细胞质
C. Ⅲ组自身核检测不到放射性,说明细胞质中的核糖核苷酸不能进入自身核
D. Ⅱ组细胞质放射性比Ⅲ组细胞质强,说明Ⅲ组部分放射性物质进入自身核
【答案】B
【解析】
【分析】核酸根据五碳糖不同分为DNA和RNA,DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,RNA的基本组成单位是核糖核苷酸;DNA中特有的碱基是胸腺嘧啶,RNA特有的碱基是尿嘧啶。
【详解】A、Ⅰ组提供含32P标记的尿嘧啶核糖核苷酸的食物,因此Ⅰ组变形虫的细胞核中出现的放射性物质为核糖核糖核酸,A错误;
B、由于Ⅱ组细胞本身无核,不能合成核酸,移植Ⅰ组细胞核后,Ⅱ组细胞质出现放射性,可能的原因是核糖核酸从Ⅰ组细胞核进入细胞质,B正确;
C、Ⅲ组自身核检测不到放射性,说明合成的放射性物质RNA不能从细胞质进入细胞核,C错误;
D、Ⅱ组细胞质比Ⅲ组细胞质放射性强的原因是Ⅱ组细胞原来不含细胞核,不受原细胞核的影响,而Ⅲ组细胞会受到非放射性细胞核的影响,D错误。
故选B。
7. 测定植物细胞细胞液浓度的实验——小液流法,基本过程如图所示。实验15分钟后各管植物细胞均保持活性且水分交换达到平衡状态。若A管溶液浓度不变,蓝色液滴将在B管均匀扩散;若A管溶液浓度变小,蓝色液滴浮于B管上部,反之沉入B管底部(注:亚甲基蓝结晶对溶液浓度影响极小,可忽略不计)。下列有关叙述错误的是( )
A. 本实验的自变量是蔗糖溶液的浓度,应设置多个实验组并在组间形成浓度梯度
B. 若B管蓝色液滴均匀扩散,则可测定出该植物细胞大致细胞液浓度
C. 若B管蓝色液滴下沉,则对应的a试管中的叶肉细胞发生质壁分离
D. 若B管蓝色液滴上浮,则实验结束时叶肉细胞细胞液浓度与A管中的蔗糖溶液浓度相等
【答案】C
【解析】
【详解】A、本实验的自变量是蔗糖溶液的浓度,若要测定细胞液浓度范围,需设置一系列浓度梯度的实验组进行观察,在组间形成浓度梯度,使实验成为对比实验,A正确;
B、若B管蓝色小滴均匀扩散,说明小圆片细胞既不失水也不吸水,使溶液浓度不变,所以植物叶细胞的细胞液浓度大约相当于的蔗糖溶液浓度,B正确;
C、若B管蓝色液滴下沉,则对应的A试管中蔗糖溶液变大,说明A试管中的叶肉细胞发生吸水而不是质壁分离,C错误;
D、若B管蓝色液滴上浮,则对应的A试管中蔗糖溶液浓度变小,说明A试管中的叶肉细胞发生失水,由题干可知,实验结束时细胞保持活性且水分交换达到平衡状态,则叶肉细胞细胞液浓度与A管中的蔗糖溶液浓度相等,D正确。
故选C。
8. 某科研团队在深海热液区发现了一种古细菌,此古细菌细胞膜上存在多种特殊的转运体系。其中,转运体系A能协同完成物质M和物质N的跨膜运输,物质M顺浓度梯度进入细胞的同时,驱动物质N逆浓度梯度运出细胞。转运体系B是一种只允许特定的重金属离子X通过的离子通道,且该通道的开闭受细胞内一种信号分子S的调控,当细胞内信号分子S浓度升高时,通道打开,X进入细胞。下列相关叙述正确的是( )
A. 物质M的运输方式属于主动运输
B. 离子X通过离子通道进入细胞的过程需要消耗ATP,属于主动运输
C. 转运体系B只有和信号分子结合后,才可以与离子X结合
D. 物质N的跨膜运输方式属于主动运输
【答案】D
【解析】
【详解】A、物质M顺浓度梯度进入细胞,且需要转运体系A(即转运蛋白)协助,属于协助扩散,A错误;
B、离子X通过离子通道进入细胞的运输为协助扩散,无需消耗ATP,B错误;
C、转运体系B的通道开闭由信号分子S调控,不需要与信号分子结合,且转运体系B为离子通道,运输离子X时,也无需结合,C错误;
D、物质N逆浓度梯度运出细胞,需载体和能量(由M顺浓度梯度释放的能量驱动),属于主动运输,D正确。
故选D。
9. ATP是细胞的能量“货币”。ATP、ADP、AMP三者间可以发生转化,ATP是腺苷三磷酸,而dATP 是脱氧腺苷三磷酸。下列叙述错误的是( )
A. ATP在细胞中的含量很少,ATP与ADP时刻不停地进行相互转化
B. dATP水解产生的dAMP是构成RNA的基本单位之一
C. ATP中的能量可以来源于光能,也可以转化为光能
D. ATP转化为ADP与细胞中的某些吸能反应相联系
【答案】B
【解析】
【详解】A、ATP在细胞中含量少,其作为细胞中的直接能源物质,通过ATP与 ADP 时刻不停地进行相互转化满足机体对能量的需求,A正确;
B、dATP水解产生dAMP(脱氧腺苷一磷酸),是DNA的组成成分,为腺嘌呤脱氧核苷酸,B错误;
C、光反应过程中有ATP生成,此时ATP的能量来自光能,ATP是直接能源物质,其中的能量可转化为光能(如萤火虫发光),C正确;
D、ATP水解为ADP释放能量,与吸能反应(需消耗能量)相联系,而ATP的合成与细胞中的放能反应相联系,D正确。
故选B。
10. 将A、B两种物质混合,T1时加入酶C。下图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。下列相关叙述错误的是( )
A. 酶C降低了A生成B这一反应的活化能
B. 适当降低反应温度,T2值将减小
C. 加酶后该体系中酶促反应速率先快后慢
D. T2后B增加缓慢是底物浓度降低导致的
【答案】B
【解析】
【详解】A、T1时加入酶C后,A浓度逐渐降低,B浓度逐渐升高,说明酶C催化物质A生成了物质B,由于酶能降低化学反应的活化能,因此酶C降低了A生成B这一反应的活化能,A正确;
B、根据题意,图示是在最适温度条件下进行的,若适当降低反应温度,则酶活性降低,酶促反应速率减慢,T2值增大,B错误;
C、由题图可知,该体系中酶促反应速率先快后慢(减慢的原因是底物减少),C正确;
D、T2后,B增加缓慢是底物A减少导致的,D正确。
故选B。
11. D-阿洛酮糖是一种低热量多功能糖,有助于肥胖人群的体重管理。Co2+可协助酶Y催化D-果糖转化为D-阿洛酮糖。有人在相同体积、相同酶量且最适反应条件(含Co2+条件)下,测定不同浓度D-果糖的转化率(转化率=产物量/底物量×100%),其变化趋势如下图。下列叙述正确的是( )
A. 升高反应温度,可进一步提高D-果糖转化率
B. D-果糖的转化率越高,说明酶Y的活性越强
C. 若将Co2+的浓度加倍,酶促反应速率也加倍
D. 2h时,三组中500g·L-1果糖组产物量最高
【答案】D
【解析】
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA,具有高效性、专一性和作用条件较温和的特点。
【详解】A、题干中实验是在最适反应条件下进行的,升高温度会使酶的活性降低,从而降低D-果糖转化率,A错误;
B、D-果糖的转化率不仅与酶Y的活性有关,还与底物(D-果糖)的浓度、反应时间等因素有关,所以不能仅根据转化率高就说明酶Y的活性强,B错误;
C、Co2+可协助酶Y催化反应,但Co2+不是酶,将Co2+的浓度加倍,不一定会使酶促反应速率也加倍,酶促反应速率还受到酶的数量、底物浓度等多种因素影响,C错误;
D、 转化率=产物量/底物量×100%,2h时,500g·L-1果糖组的转化率不是最高,但底物量是最多的,且转化率也较高,根据产物量=底物量×转化率,可知其产物量最高,D正确。
故选D。
12. 在科学研究中常用呼吸熵(RQ=放出的二氧化碳的量/吸收的氧气的量)反映细胞呼吸的底物类型和呼吸方式。如图是测定某作物种子呼吸熵的装置,下列有关分析错误的是( )
A. 若测得甲、乙装置红墨水滴向左移动的距离分别为200mm和30mm,则该种子的RQ=1.15
B. 花生种子比小麦种子RQ值低的原因是花生种子中含的H比例比小麦高
C. 当甲装置中红墨水滴左移,乙装置中红墨水滴右移时,种子的RQ>1
D. 当甲装置中红墨水滴不动,乙装置中红墨水滴右移时,说明种子只进行无氧呼吸
【答案】A
【解析】
【详解】A、由图示可知,甲装置中红墨水滴向左移动的距离代表“吸收的氧气的量”,乙装置中红墨水滴向左移动的距离代表“吸收的氧气的量-放出的二氧化碳的量”,因此该种子的RQ=(200-30)/200=0.85,A错误;
B、与含淀粉多的小麦种子相比,花生种子中脂质含量高,即H的含量更高,因此细胞呼吸需要吸收的氧气更多,RQ值更低,B正确;
C、当甲装置中红墨水滴左移,乙装置中红墨水滴右移时,说明作物种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,放出的二氧化碳的量多于吸收的氧气的量,故种子的RQ值大于1,C正确;
D、当甲装置中红墨水滴不动(表明不吸收氧气),乙装置中红墨水滴右移时(表明释放了二氧化碳),说明种子只进行无氧呼吸,D正确。
故选A。
13. 传统发酵技术在我国食品工业中有着深厚的历史积淀,并逐步发展为现代发酵工程,下列相关叙述错误的是( )
A. 醋酸杆菌可在有氧条件下将糖或酒精转化为醋酸
B. 乳酸菌是异养厌氧型生物,可用于制作酸奶或泡菜
C. 制作腐乳时,毛霉可分泌蛋白酶催化豆腐中蛋白质和脂肪的水解
D. 传统发酵技术多用于家庭制作食品,发酵工程还可用于生产抗生素等药品
【答案】C
【解析】
【详解】A、醋酸杆菌是好氧菌,在有氧条件下能将葡萄糖或乙醇转化为醋酸,A正确;
B、乳酸菌为异养厌氧型,其无氧呼吸产生乳酸,用于酸奶和泡菜制作,B正确;
C、毛霉分泌的蛋白酶只能催化蛋白质水解,不能催化脂肪水解,C错误;
D、传统发酵技术多用于家庭制作食品(如腐乳,泡菜),而发酵工程可工业化生产抗生素等药品,D正确。
故选C。
14. 某兴趣小组为探究手机屏幕表面细菌分布状况,采集手机屏幕上的细菌样本并制成菌液,随后进行了如下实验。在初步筛选后,将平板B上的菌落通过“影印”方法接种至含有链霉素C的培养基上培养,使C培养基上呈现出与平板B对应位置完全相同的菌落。随后用伊红-亚甲蓝染液对平板C进行染色,得到平板D的结果。再用同样的操作方法,影印至含有青霉素的F培养基上培养得到菌落。下列相关叙述错误的是( )
A. 接种至A平板使用的是稀释涂布平板法,培养基可能是牛肉膏蛋白胨培养基
B. 通过对平板B、C、D的比较,可以判定平板B中只有菌落3是大肠杆菌的菌落
C. 根据实验现象推测,菌落2具有链霉素抗性,菌落4则具有两种抗生素抗性
D. 使用稀释涂布平板法计数的结果往往比直接对采集的细菌样本计数结果偏小
【答案】C
【解析】
【分析】稀释涂布平板法是微生物培养中常用的接种和计数方法,主要用于将微生物菌液稀释后,均匀涂布在固体培养基表面,以获得单菌落并估算活菌数量。主要操作步骤包括:梯度稀释、涂布平板、培养计数。
【详解】A、平板 A 上菌落分布均匀,符合稀释涂布平板法的接种特征(菌落分散且均匀),牛肉膏蛋白胨培养基是通用的细菌培养基,可用于培养多种细菌,适合初步培养手机屏幕上的细菌,A正确;
B、伊红 - 亚甲蓝染液可鉴别大肠杆菌,其菌落会被染成紫黑色并带有金属光泽。平板 B 中菌落 3 在平板 D 中呈现大肠杆菌的染色特征,通过 B、C、D 的比较,只能确定菌落3是大肠杆菌,B正确;
C、通过对平板B、C、F的比较,可知菌落2在含有链霉素C的培养基上无法生长,因此不具有链霉素抗性,菌落4在含有链霉素C和含有青霉素的F培养基上均可生长,因此具有两种抗生素抗性,C错误;
D、稀释涂布平板法计数时,多个细胞可能连在一起形成一个菌落,导致计数的菌落数少于实际活菌数;且该方法仅计数活菌,而直接计数会包含死菌。因此,稀释涂布平板法的结果往往偏小,D正确。
故选C。
15. 图1表示我国科学家利用胚胎干细胞建立体外胚胎和研究胚胎发育潜能的流程。人胚胎干细胞存在两种不同状态,即原始态和始发态。原始态干细胞具有最高的发育潜能,始发态干细胞的全能性相对较低。图2是OGT、OGA以及细胞骨架蛋白在胚胎干细胞中表达情况的电泳图谱,OGT是负责在蛋白质上加糖基的酶,OGA是负责将糖基从蛋白质上去除的酶。下列叙述正确的是( )
A. 过程①类似于愈伤组织再分化过程,即将始发态干细胞转化为原始态干细胞
B. 原始态干细胞只能分化成特定的细胞或组织,需要在其培养基中添加促进胚胎发育的物质
C. 图1中的猴子芽体是囊胚,将其导入受体母猴时,需要对受体母猴进行同期发情处理
D. 根据图2结果推测,原始态干细胞发育潜能高的原因是细胞中的糖基化程度低
【答案】CD
【解析】
【详解】A、过程①将始发态干细胞转化为原始态干细胞,提高了胚胎干细胞的全能性,不是再分化过程,A错误;
B、原始态干细胞具有发育为成年动物体内的任何一种类型的细胞,并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能,B错误;
C、图1中的猴子芽体是囊胚,将其导入受体母猴时,为提供相同的生理环境,需要对受体母猴进行同期发情处理,C正确;
D、根据图2结果推测,与始发态干细胞相比,原始态干细胞中OGA的含量较高,而OGA是负责将糖基从蛋白质上去除的酶,因此推测原始态干细胞发育潜能高的原因是细胞中的糖基化程度低,D正确。
故选CD。
第I卷(非选择题)
二、非选择题(5道题,共55分)
16. 叶绿体中R酶既能催化CO2固定,也能催化C5与O2反应,CO2和O2两种底物竞争R酶同一活性位点;线粒体中G酶参与催化甘氨酸转化为丝氨酸,如图(a)。为探究保卫细胞中G酶对植物光合作用的影响,研究者以野生型植株W为参照,构建了G酶表达量仅在保卫细胞中增加的植株S,实验结果如图(b)。回答下列问题。
(1)R酶催化CO2固定的场所是叶绿体的________,产物C3在光反应生成的________参与下合成糖类等有机物。
(2)植物保卫细胞吸水,气孔开度增大。由图(a)(b)可知,相同光照条件下植株S保卫细胞中G酶表达量提高,叶片的净光合速率高于植株W,原因是________________。
(3)保持环境中CO2浓度不变,当O2浓度从21%升高到40%时,植株S净光合速率________(填“增大”或“减小”);相较于植株W,植株S的净光合速率变化幅度________(填“大”“小”或“无法判断”)。
(4)若需确认保卫细胞中G酶对叶片净光合速率的影响,还需补充一个实验组。写出实验思路及预期结果:________________。
【答案】(1) ①. 基质 ②. ATP、NADPH
(2)植株S保卫细胞中G酶表达量提高,促进甘氨酸转化为丝氨酸,释放二氧化碳用于光合作用,从而生成更多的可溶性糖,提高了保卫细胞的细胞液浓度,植物保卫细胞吸水,气孔开度增大,二氧化碳吸收加快,碳反应速率加快
(3) ①. 减小 ②. 小
(4)实验思路:以野生型植株W为参照,构建了G酶表达量仅在保卫细胞中增加的植株S和构建了G酶表达量仅在保卫细胞中减少的植株T为实验组,在相同且适宜条件下培养,测定三组植物在不同光照强度下的净光合速率。
预期结果:植株T净光合速率小于植株W,植株S净光合速率大于植株W
【解析】
【分析】光合作用的过程(1)光反应阶段:在类囊体的薄膜上进行。光合色素吸收光能的用途,一是将水分解为O2和H+,H+与氧化性辅酶NADP+结合,形成还原型辅酶NADPH。二是在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP和Pi反应形成ATP。(2)暗反应阶段:在叶绿体基质中进行。绿叶吸收的CO2,在特定酶的作用下与C5结合生成C3。C3接受ATP和NADPH提供的能量,并且被NADPH还原,一部分C3转化为糖类,另一部分C3被还原为C5。
【小问1详解】
叶绿体中R酶催化CO2固定,二氧化碳固定属于暗反应过程,暗反应发生在叶绿体基质中。产物C3在光反应生成的ATP和NADPH的作用下合成糖类等有机物,其中ATP可以提供能量,NADPH作为还原剂并提供能量。
【小问2详解】
结合图示和题干信息分析,相同光照条件下植株S保卫细胞中G酶表达量提高,促进甘氨酸转化为丝氨酸,释放二氧化碳用于光合作用,从而生成更多的可溶性糖,提高了保卫细胞的细胞液浓度,植物保卫细胞吸水,气孔开度增大,二氧化碳吸收加快,碳反应速率加快,从而使得植株S叶片的净光合速率高于植株W。
【小问3详解】
叶绿体中R酶既能催化CO2固定,也能催化C5与O2反应,CO2和O2两种底物竞争R酶同一活性位点,保持环境中CO2浓度不变,当O2浓度从21%升高到40%时,二氧化碳竞争R酶的能力减弱,碳反应速率减小,因此植株S的净光合速率减小。相较于植株W,植株S在相同条件下气孔开度相对较大,有利于二氧化碳的吸收,因此植株S的净光合速率变化幅度较小。
【小问4详解】
为探究保卫细胞中G酶对植物光合作用的影响,以野生型植株W为参照,构建了G酶表达量仅在保卫细胞中增加的植株S,还需要补充的一个实验组是构建了G酶表达量仅在保卫细胞中减少的植株(假设为T),实验思路是以野生型植株W为参照,构建了G酶表达量仅在保卫细胞中增加的植株S和构建了G酶表达量仅在保卫细胞中减少的植株T为实验组,在相同且适宜条件下培养,测定三组植物在不同光照强度下的净光合速率。根据上述分析,G酶有利于光合作用的进行,因此预期结果是植株T净光合速率小于植株W,植株S净光合速率大于植株W。
17. 益生菌发酵乳制品不仅营养丰富,还含有对人体健康有益的益生菌。为评估唾液链球菌(ST)与动物双歧杆菌(BL)复合发酵对发酵乳品质的影响,研究人员采用这两种益生菌菌株对牛乳进行复合发酵,在发酵终点分别测定单菌发酵组和复合菌株发酵组的pH和活菌数,结果如图a和图b所示。
回答下列问题:
(1)ST与BL_______(“有”或“无”)以核膜为界限的细胞核。牛乳作为培养基的主要成分,可以为这两种发酵菌提供______等营养物质。为保证牛乳中的营养成分不被破坏,可以采用______法除去该培养基的杂菌。
(2)活菌数变化和pH是评价发酵乳制品质量的关键指标。三组实验在发酵终点pH都降低的细胞学原理是_______。由图b可知,与单菌发酵相比,复合发酵时两种菌株的生长存在_______作用,结合图a分析这种作用的具体机制可能是_______。
(3)研究表明,发酵产品的pH在一段时间后仍会出现一定程度的下降,出现这种变化的原因是_________,这对于发酵乳的保存和食用的启示是_________。
【答案】(1) ①. 无 ②. 碳源、氮源、无机盐、水 ③. 巴氏消毒
(2) ①. BL和ST无氧呼吸产生乳酸,导致pH下降 ②. 协同(或相互促进或互补) ③. ST能够快速产酸而迅速降低pH值,为BL创造适宜的生长环境,BL可能为ST提供生长因子或抑制有害菌
(3) ①. 发酵产品中还存在有活性的乳酸菌继续进行发酵 ②. 酸奶应在低温下保存并在保质期内食用
【解析】
【分析】1、原核细胞与真核细胞的主要区别是没有以核膜为界限的细胞核。由真核细胞构成的生物叫作真核生物,如植物、动物、真菌等。由原核细胞构成的生物叫作原核生物,如细菌(如蓝细菌,旧称蓝藻)、支原体、衣原体、立克次氏体等。
2、培养基的化学成分包括 水、无机盐、碳源、氮源 等。
【小问1详解】
唾液链球菌(ST)为细菌,动物双歧杆菌(BL)也为细菌,二者均属于原核生物,无以核膜为界限的细胞核。牛乳富含碳源(如乳糖)、氮源(如酪蛋白)、水、无机盐和生长因子等,可为发酵菌提供必要的营养。为避免高温破坏牛乳中的营养成分,可采用巴氏消毒法(低温长时间或高温短时间处理)或过滤除菌法(物理去除杂菌)。
【小问2详解】
三组实验在发酵终点pH都降低的细胞学原理是BL和ST无氧呼吸产生乳酸,导致pH下降。由图b可知,相较于单菌发酵组,复合发酵组内两种菌的数目均高于单菌发酵组,故复合发酵时两种菌株的生长存在协同(或相互促进或互补)作用,结合图a分析这种作用的具体机制可能是ST能够快速产酸而迅速降低pH值,为BL创造适宜的生长环境,BL可能为ST提供生长因子或抑制有害菌。
【小问3详解】
发酵产品的pH在一段时间后仍会出现一定程度的下降,出现这种变化的原因是发酵产品中还存在有活性的乳酸菌继续进行发酵,这对于发酵乳的保存和食用的启示是酸奶应在低温下保存并在保质期内食用。
18. 已知某种青花菜远缘植物的细胞质中存在抗除草剂基因,研究人员利用植物体细胞杂交技术,培育细胞质中存在抗除草剂基因的优良青花菜新品种,基本流程如图所示,图中字母代表相应的过程。回答下列问题:
(1)图中______(填“甲”或“乙”)植株是青花菜植株。
(2)过程B中常用______等化学方法诱导原生质体融合。融合前需要去除植物的细胞壁获得原生质体,常用的酶主要有______。
(3)从步骤D到步骤E需要更换新的培养基的原因是:随着培养时间的增加,培养基中______不断减少,有害代谢产物逐渐积累,会抑制植物的生长;诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的______(填激素)的比例不同
(4)研究人员发现,培育青花菜新品种植株的细胞中具有抗除草剂基因,但未表现出抗除草剂的性状,推测其原因是______。
(5)由该实验可知,与传统杂交相比,植物体细胞杂交技术的优点是______,该技术的关键环节是过程______(填图中字母)。
【答案】(1)甲 (2) ①. PEG融合法 ②. 纤维素酶和果胶酶
(3) ①. 营养物质 ②. 生长素和细胞分裂素
(4)抗除草剂基因不能表达
(5) ①. 可以打破生殖隔离,实现远缘杂交育种 ②. B
【解析】
【分析】植物体细胞杂交是将不同来源的植物体细胞,在一定条件下融合形成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新植物体的技术。图中A 是获取原生质体的过程,B 是原生质体间融合的过程,C 是培养、筛选融合成功的细胞,D 是脱分化过程,E 是再分化过程。
【小问1详解】
青花菜远缘植物的细胞质中存在抗除草剂基因,则在植物体细胞杂交时应保留青花菜的细胞质,图中的乙原生质体细胞核失去活性,但细胞质正常,应是青花菜远缘植物,甲的原生质体细胞质失活,应表示青花菜植株。
【小问2详解】
诱导原生质体融合的方法有两大类:物理法和化学法。物理法包括电融合法和离心法;化学法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+-高pH融合法。因为植物细胞壁的组成成分为纤维素和果胶,因此融合前需用纤维素酶和果胶酶处理植物的细胞壁获得原生质体。
【小问3详解】
步骤D代表脱分化(脱分化形成愈伤组织),步骤E代表再分化。随着培养时间的增加,培养基中营养物质不断减少,同时有害代谢产物逐渐积累,会抑制植物的生长,因此需要定期更换新的培养基。生长素和细胞分裂素的比例不同会影响愈伤组织形成和分化:比值高时,有利于根的分化、抑制芽的形成;比值低时,有利于芽的分化、抑制根的形成;比值适中时,促进愈伤组织的形成。
【小问4详解】
培育的青花菜新品种植株的细胞中具有抗除草剂基因,但未表现出抗除草剂的性状,说明其抗除草剂基因不能表达,因为基因要表达成相应的蛋白质才会表现出性状。
【小问5详解】
不同物种之间存在生殖隔离,故与传统杂交相比,植物体细胞杂交技术的优点是可以打破生殖隔离,实现远缘杂交育种,该技术的关键环节是B原生质体间的融合过程。
19. 人诱导多能干细胞(hiPSCs)是通过将特定转录因子导入成熟细胞中,使其重新编程为类似ES细胞的多能性干细胞。将hiPSCs诱导分化为内皮细胞的三个阶段如图,其中CHIR、BMP4、FGF2、VEGF为定向诱导分化因子。
(1)与使用外源ES细胞相比,利用患者体细胞诱导得到的hiPSCs细胞治疗某些疾病时具有的优势有________(写出两点)。在诱导hiPSCs细胞分裂分化的过程中,需在培养液中加入________等一些天然成分,同时需提供一定的气体环境,其中的主要作用是________。
(2)内皮细胞的形成过程受细胞中Wnt信号通路的调控。研究发现,组蛋白去乙酰化酶5(HDAC5)的表达在内皮细胞形成中有显著变化,为研究Wnt信号通路与HDAC5表达的关系,研究者利用CHIR(Wnt信号通路激活剂)和IWP-2(Wnt通路抑制剂)进行了相关实验,将各组表达的HDAC5进行电泳,结果如下。据此分析,Wnt信号通路与HDAC5表达的关系是________。
(3)为进一步确定HDAC5在内皮细胞形成三个阶段中的作用,研究者将HDAC5抑制剂BML210分别加入三个阶段的培养基中,检测三个阶段分化的标志物BraT、CD31、CD144的表达量,结果如下图。据此分析,HDAC5对内皮细胞分化的三个阶段的作用是________。
(4)根据HDAC5的作用分析,其对三个阶段的调控作用机理可能为________。
【答案】(1) ①. 避免伦理争议和不发生排斥反应 ②. 血清##动物血清 ③. 维持培养基pH相对稳定
(2)Wnt信号通路抑制HDAC5的表达
(3)HDAC5在第一、三阶段抑制内皮细胞分化(即分别抑制中胚层细胞、内皮细胞的形成),在第二阶段促进内皮细胞分化(即促进血管前体细胞的形成)
(4)通过改变相关基因组蛋白的乙酰化水平,从而在不同阶段对分化所需的关键基因起到正或负调控的作用
【解析】
【分析】由图可知,在同时使用CHIR和IWP-2处理和同时使用CHIR和IWP-2时HDAC5的量相差不大,在单独使用CHIR处理时,HDAC5的量显著减少。第一阶段加入HDAC5抑制剂BML210后,BraT含量增多,会促进内皮细胞的分化,第二阶段加入HDAC5抑制剂BML210后,CD31减少,会抑制内皮细胞的分化,第三阶段加入HDAC5抑制剂BML210后,CD144含量增多,会促进内皮细胞分化。
【小问1详解】
ES细胞即胚胎干细胞,使用ES细胞治疗会面临伦理争议,且使用外源细胞会发生排斥,所以与使用外源ES细胞相比,利用患者体细胞诱导得到的hiPSCs细胞治疗某些疾病时具有避免伦理争议和不发生排斥反应等优点。动物细胞培养过程中,需要在培养基中添加血清等一些天然成分,同时需要提供95%的空气+5%CO2的气体环境,其中CO2的主要作用是维持培养基的pH相对稳定。
【小问2详解】
由图可知,在同时使用CHIR和IWP-2时HDAC5的量相差不大,在单独使用CHIR处理时,HDAC5的量显著减少,说明该过程中CHIR激活Wnt信号通路,抑制HDAC5的表达。
【小问3详解】
由图可知,第一阶段加入HDAC5抑制剂BML210后,BraT含量增多,会促进内皮细胞的分化,第二阶段加入HDAC5抑制剂BML210后,CD31减少,会抑制内皮细胞的分化,第三阶段加入HDAC5抑制剂BML210后,CD144含量增多,会促进内皮细胞分化。可推知HDAC5在第一、三阶段抑制内皮细胞分化(即分别抑制中胚层细胞、内皮细胞的形成),在第二阶段促进内皮细胞分化(即促进血管前体细胞的形成)。
【小问4详解】
由于HDAC5是一种组蛋白去乙酰化酶,其对三个阶段的调控机理可能是通过改变相关基因组蛋白的乙酰化水平,从而在不同阶段对分化所需的关键基因起到正或负调控的作用。
20. 科研人员将胰凝乳蛋白酶抑制剂(StPinlA)基因插入含胰蛋白酶抑制剂(NaPI)基因的表达载体中,使其在棉花细胞中表达NaPI-StPinlA融合蛋白,过程如图1所示。请回答下列问题:
限制酶
识别序列及切割位点
BamHⅠ
5'-G↓GATCC-3'
EcoRⅠ
5'-G↓AATTC-3'
HindⅢ
5'--A↓AGCTT-3'
DraⅢ
5'--CAC↓GTG-3'
StuI
5'- AGG↓CCT-3'
(1)Ti质粒上与其在农杆菌中的复制能力相关的结构为______。已知StPinlA基因上无限制酶的识别序列,据图1分析,为了使扩增后的StPinlA基因与NaPI基因正确连接形成融合基因,用PCR技术扩增StPinlA基因时,需要设计合适的引物,引物P2包含的碱基序列为5'-______(写出12个碱基序列)-3',同时应选用限制酶______对NaPITi质粒进行切割。对获得的NaPI-StPinlA融合基因进行扩增,可选择图1中的一对引物是______。
(2)融合基因启动子的作用是______,为使连接后的NaPI-StPinlA融合基因能够表达,设计时剔除NaPI基因中终止密码子对应的碱基序列,目的是______。
(3)将构建好的重组Ti质粒导入农杆菌中进行转化,并将农杆菌涂布在含有______的固体培养基上,选择出生长正常的菌落中的农杆菌与棉花的叶肉细胞共培养,在愈伤组织阶段取细胞A、B、C、D中的DNA,特异性扩增后的电泳结果如图2所示,其中成功导入NaPI-StPinlA融合基因的细胞是______。
【答案】(1) ①. 复制原点 ②. GAATTCTCTCCG ③. EcoR I和Hind Ⅲ ④. P1、P4
(2) ①. RNA 聚合酶识别和结合的部位,可驱动融合基因转录 ②. 确保融合蛋白能够连续翻译
(3) ①. 卡那霉素 ②. C
【解析】
【分析】分析题意可知,实验目的是为了将胰凝乳蛋白酶抑制剂(StPinlA)的基因插入胰蛋白酶抑制剂(NaPI)基因的表达载体中,并对棉花进行共同转化,使其在棉花细胞中表达NaPI-StPinlA融合蛋白,从而获得转基因植株。分析题图可知,StPinlA要插入到NaPI的后面形成融合基因。
【小问1详解】
质粒能在宿主细胞中复制依赖于复制原点,因此Ti质粒上与其在农杆菌中复制能力相关的结构为复制原点。StPinlA基因上无限制酶的识别序列,为了使扩增后的StPinlA基因能够与Ti质粒上的NaPI基因正确连接,用PCR技术扩增StPinlA基因时,需要设计合适的加端引物,依据图1及表的信息推测,StPinlA要插入到NaPI的后面形成融合基因,且转录链的3'端应与启动子接近,故在切割Ti质粒时需要用限制酶EcoR I和Hind Ⅲ,故引物P2包含的碱基序列为5'-GAATTCTCTCCG-3'。对获得的NaPI-StPinlA融合基因进行扩增,上游引物选P1,下游引物选P4。
【小问2详解】
启动子是RNA 聚合酶识别和结合的部位,可驱动融合基因转录。为了使连接后的重组基因NaPI-StPinlA能够表达出融合蛋白,应剔除NaPI基因中终止密码子对应的碱基序列。
【小问3详解】
Ti质粒上游卡那霉素抗性基因,将构建好的重组Ti质粒导入农杆菌中进行转化,并将农杆菌涂布在含有卡那霉素的固体培养基上,从而选择出生长正常的菌落中的农杆菌与棉花的叶肉细胞共培养。在愈伤组织阶段取部分细胞提取总DNA进行PCR和凝胶电泳,此操作的目的是检测重组基因NaPI-StPinlA是否导入,取细胞A、 B、C、D中的DNA扩增后的电泳结果如图2所示,由于NaPI基因长度为462bp,StPinlA基因长度为750bp,融合基因长度大约为462+750=1212bp,其中成功导入重组基因NaPI-StPinlA的细胞是C。
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26届高三上期开学考生物试卷
第I卷(选择题)
一、单选题(15道题,每题3分,共45分)
1. “几处早莺争暖树,谁家新燕啄春泥。乱花渐欲迷人眼,浅草才能没马蹄。”诗人白居易的《钱塘江春行》描绘了一幅美妙的生命画卷。下列有关叙述错误的是( )
A. 暖树与新燕所具有的生命系统结构层次是不完全相同的
B. 钱塘江中一只草履虫既是生命系统的细胞层次,也是个体层次
C. “早莺”、“新燕”与钱塘江所有植物、微生物共同组成了一个群落
D. 钱塘江中的所有生物和它们所生活的无机环境构成一个生态系统
2. 幽门螺杆菌(Hp)是一种螺旋形细菌,可引发胃黏膜慢性炎症。为探究火麻油对Hp的抑菌活性及作用,研究人员将Hp菌悬液与适量火麻油混合,调整终浓度为1MIC、1/2MIC、0MIC进行实验,测定菌液的吸光度值(OD600:衡量菌种数目,值越低,菌种数目越少,反之,越多),结果如下图。下列分析正确的是( )
A. Hp属于多细胞生物
B. Hp通过分裂来繁殖后代
C. 4h后,三种菌液中的Hp数量持续减小
D. 火麻油浓度越高,Hp繁殖速度越快
3. 下图所示的四个方框代表蓝细菌、新冠病毒、水绵和酵母菌,其中阴影部分表示它们都具有的某种物质或结构。阴影部分可能包含( )
A. 核糖体 B. 染色体 C. DNA D. RNA
4. 细胞膜上的(糖基化)是一种新发现的生物分子,它由一小段(核糖核酸)为支架,上面连着聚糖(多糖类分子)。研究发现,主要富集在活细胞的细胞膜外部,推测可能具有与细胞膜上的糖蛋白和糖脂类似的功能。下列相关叙述正确的是( )
A. 细胞膜上的糖被是由糖蛋白、糖脂和等构成的
B. 与细胞间的信息传递、细胞表面的识别等无关
C. 细胞膜上含有磷元素的物质不仅有磷脂,还有
D. 细胞膜功能的复杂程度主要与的种类和数量有关
5. 野生型水稻籽粒糊粉层细胞内,高尔基体出芽的囊泡在其膜上 G 蛋白作用下定位至液泡膜并融合,从而将谷蛋白靶向运输至细胞液中,相关过程如图 1 所示;研究人员发现一株异常水稻,该水稻胚乳出现萎缩、粉化,粒重减少了 30%,为探究原因,科研小组用放射性标记物追踪谷蛋白的合成和运输过程,并检测相应部位的放射性相对强度,结果如图 2 所示。下列叙述错误的是( )
A. 可以用14C 代替3H 标记氨基酸研究 G 蛋白的运输过程
B. G 蛋白的合成起始于附着在①上的核糖体,③结构起运输枢纽作用
C. 含有 G 蛋白囊泡与细胞膜、液泡前体融合,体现了细胞内的信息交流
D. 图 2 的实验结果表明水稻出现异常的原因可能是谷蛋白的运输发生障碍
6. 为研究细胞核与细胞质之间的物质交换,科学家利用变形虫做了如下实验:①将若干生理状态基本相同且暂不分裂的变形虫分为三组,Ⅰ组提供含32P标记的尿嘧啶核糖核苷酸的食物,Ⅱ组去核并提供普通食物,Ⅲ组提供普通食物。三组变形虫均在相同且适宜的条件下培养。②检测到Ⅰ组每只变形虫的细胞核出现放射性后,将其细胞核移植到Ⅱ、Ⅲ组的细胞内。③一段时间后,检测Ⅱ、Ⅲ组细胞中的放射性,结果如图示。关于该实验的叙述正确的是( )
A. Ⅰ组变形虫的细胞核中出现的放射性物质为脱氧核糖核酸
B. Ⅱ组细胞质出现放射性,可能原因是核糖核酸从细胞核进入细胞质
C. Ⅲ组自身核检测不到放射性,说明细胞质中的核糖核苷酸不能进入自身核
D. Ⅱ组细胞质放射性比Ⅲ组细胞质强,说明Ⅲ组部分放射性物质进入自身核
7. 测定植物细胞细胞液浓度的实验——小液流法,基本过程如图所示。实验15分钟后各管植物细胞均保持活性且水分交换达到平衡状态。若A管溶液浓度不变,蓝色液滴将在B管均匀扩散;若A管溶液浓度变小,蓝色液滴浮于B管上部,反之沉入B管底部(注:亚甲基蓝结晶对溶液浓度影响极小,可忽略不计)。下列有关叙述错误的是( )
A. 本实验的自变量是蔗糖溶液的浓度,应设置多个实验组并在组间形成浓度梯度
B. 若B管蓝色液滴均匀扩散,则可测定出该植物细胞的大致细胞液浓度
C. 若B管蓝色液滴下沉,则对应a试管中的叶肉细胞发生质壁分离
D. 若B管蓝色液滴上浮,则实验结束时叶肉细胞细胞液浓度与A管中的蔗糖溶液浓度相等
8. 某科研团队在深海热液区发现了一种古细菌,此古细菌细胞膜上存在多种特殊的转运体系。其中,转运体系A能协同完成物质M和物质N的跨膜运输,物质M顺浓度梯度进入细胞的同时,驱动物质N逆浓度梯度运出细胞。转运体系B是一种只允许特定的重金属离子X通过的离子通道,且该通道的开闭受细胞内一种信号分子S的调控,当细胞内信号分子S浓度升高时,通道打开,X进入细胞。下列相关叙述正确的是( )
A. 物质M的运输方式属于主动运输
B. 离子X通过离子通道进入细胞的过程需要消耗ATP,属于主动运输
C. 转运体系B只有和信号分子结合后,才可以与离子X结合
D. 物质N的跨膜运输方式属于主动运输
9. ATP是细胞的能量“货币”。ATP、ADP、AMP三者间可以发生转化,ATP是腺苷三磷酸,而dATP 是脱氧腺苷三磷酸。下列叙述错误的是( )
A. ATP在细胞中的含量很少,ATP与ADP时刻不停地进行相互转化
B. dATP水解产生的dAMP是构成RNA的基本单位之一
C. ATP中的能量可以来源于光能,也可以转化为光能
D. ATP转化为ADP与细胞中的某些吸能反应相联系
10. 将A、B两种物质混合,T1时加入酶C。下图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。下列相关叙述错误的是( )
A. 酶C降低了A生成B这一反应的活化能
B. 适当降低反应温度,T2值将减小
C. 加酶后该体系中酶促反应速率先快后慢
D. T2后B增加缓慢是底物浓度降低导致的
11. D-阿洛酮糖是一种低热量多功能糖,有助于肥胖人群的体重管理。Co2+可协助酶Y催化D-果糖转化为D-阿洛酮糖。有人在相同体积、相同酶量且最适反应条件(含Co2+条件)下,测定不同浓度D-果糖的转化率(转化率=产物量/底物量×100%),其变化趋势如下图。下列叙述正确的是( )
A. 升高反应温度,可进一步提高D-果糖转化率
B. D-果糖转化率越高,说明酶Y的活性越强
C. 若将Co2+浓度加倍,酶促反应速率也加倍
D. 2h时,三组中500g·L-1果糖组产物量最高
12. 在科学研究中常用呼吸熵(RQ=放出的二氧化碳的量/吸收的氧气的量)反映细胞呼吸的底物类型和呼吸方式。如图是测定某作物种子呼吸熵的装置,下列有关分析错误的是( )
A. 若测得甲、乙装置红墨水滴向左移动的距离分别为200mm和30mm,则该种子的RQ=1.15
B. 花生种子比小麦种子RQ值低的原因是花生种子中含的H比例比小麦高
C. 当甲装置中红墨水滴左移,乙装置中红墨水滴右移时,种子的RQ>1
D. 当甲装置中红墨水滴不动,乙装置中红墨水滴右移时,说明种子只进行无氧呼吸
13. 传统发酵技术在我国食品工业中有着深厚的历史积淀,并逐步发展为现代发酵工程,下列相关叙述错误的是( )
A. 醋酸杆菌可在有氧条件下将糖或酒精转化为醋酸
B. 乳酸菌是异养厌氧型生物,可用于制作酸奶或泡菜
C. 制作腐乳时,毛霉可分泌蛋白酶催化豆腐中蛋白质和脂肪的水解
D. 传统发酵技术多用于家庭制作食品,发酵工程还可用于生产抗生素等药品
14. 某兴趣小组为探究手机屏幕表面细菌的分布状况,采集手机屏幕上的细菌样本并制成菌液,随后进行了如下实验。在初步筛选后,将平板B上的菌落通过“影印”方法接种至含有链霉素C的培养基上培养,使C培养基上呈现出与平板B对应位置完全相同的菌落。随后用伊红-亚甲蓝染液对平板C进行染色,得到平板D的结果。再用同样的操作方法,影印至含有青霉素的F培养基上培养得到菌落。下列相关叙述错误的是( )
A. 接种至A平板使用的是稀释涂布平板法,培养基可能是牛肉膏蛋白胨培养基
B. 通过对平板B、C、D的比较,可以判定平板B中只有菌落3是大肠杆菌的菌落
C. 根据实验现象推测,菌落2具有链霉素抗性,菌落4则具有两种抗生素的抗性
D. 使用稀释涂布平板法计数的结果往往比直接对采集的细菌样本计数结果偏小
15. 图1表示我国科学家利用胚胎干细胞建立体外胚胎和研究胚胎发育潜能的流程。人胚胎干细胞存在两种不同状态,即原始态和始发态。原始态干细胞具有最高的发育潜能,始发态干细胞的全能性相对较低。图2是OGT、OGA以及细胞骨架蛋白在胚胎干细胞中表达情况的电泳图谱,OGT是负责在蛋白质上加糖基的酶,OGA是负责将糖基从蛋白质上去除的酶。下列叙述正确的是( )
A. 过程①类似于愈伤组织再分化过程,即将始发态干细胞转化为原始态干细胞
B. 原始态干细胞只能分化成特定的细胞或组织,需要在其培养基中添加促进胚胎发育的物质
C. 图1中的猴子芽体是囊胚,将其导入受体母猴时,需要对受体母猴进行同期发情处理
D. 根据图2结果推测,原始态干细胞发育潜能高的原因是细胞中的糖基化程度低
第I卷(非选择题)
二、非选择题(5道题,共55分)
16. 叶绿体中R酶既能催化CO2固定,也能催化C5与O2反应,CO2和O2两种底物竞争R酶同一活性位点;线粒体中G酶参与催化甘氨酸转化为丝氨酸,如图(a)。为探究保卫细胞中G酶对植物光合作用的影响,研究者以野生型植株W为参照,构建了G酶表达量仅在保卫细胞中增加的植株S,实验结果如图(b)。回答下列问题。
(1)R酶催化CO2固定的场所是叶绿体的________,产物C3在光反应生成的________参与下合成糖类等有机物。
(2)植物保卫细胞吸水,气孔开度增大。由图(a)(b)可知,相同光照条件下植株S保卫细胞中G酶表达量提高,叶片净光合速率高于植株W,原因是________________。
(3)保持环境中CO2浓度不变,当O2浓度从21%升高到40%时,植株S的净光合速率________(填“增大”或“减小”);相较于植株W,植株S的净光合速率变化幅度________(填“大”“小”或“无法判断”)。
(4)若需确认保卫细胞中G酶对叶片净光合速率的影响,还需补充一个实验组。写出实验思路及预期结果:________________。
17. 益生菌发酵乳制品不仅营养丰富,还含有对人体健康有益的益生菌。为评估唾液链球菌(ST)与动物双歧杆菌(BL)复合发酵对发酵乳品质的影响,研究人员采用这两种益生菌菌株对牛乳进行复合发酵,在发酵终点分别测定单菌发酵组和复合菌株发酵组的pH和活菌数,结果如图a和图b所示。
回答下列问题:
(1)ST与BL_______(“有”或“无”)以核膜为界限的细胞核。牛乳作为培养基的主要成分,可以为这两种发酵菌提供______等营养物质。为保证牛乳中的营养成分不被破坏,可以采用______法除去该培养基的杂菌。
(2)活菌数变化和pH是评价发酵乳制品质量的关键指标。三组实验在发酵终点pH都降低的细胞学原理是_______。由图b可知,与单菌发酵相比,复合发酵时两种菌株的生长存在_______作用,结合图a分析这种作用的具体机制可能是_______。
(3)研究表明,发酵产品的pH在一段时间后仍会出现一定程度的下降,出现这种变化的原因是_________,这对于发酵乳的保存和食用的启示是_________。
18. 已知某种青花菜远缘植物的细胞质中存在抗除草剂基因,研究人员利用植物体细胞杂交技术,培育细胞质中存在抗除草剂基因的优良青花菜新品种,基本流程如图所示,图中字母代表相应的过程。回答下列问题:
(1)图中______(填“甲”或“乙”)植株是青花菜植株。
(2)过程B中常用______等化学方法诱导原生质体融合。融合前需要去除植物的细胞壁获得原生质体,常用的酶主要有______。
(3)从步骤D到步骤E需要更换新的培养基的原因是:随着培养时间的增加,培养基中______不断减少,有害代谢产物逐渐积累,会抑制植物的生长;诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的______(填激素)的比例不同
(4)研究人员发现,培育的青花菜新品种植株的细胞中具有抗除草剂基因,但未表现出抗除草剂的性状,推测其原因是______。
(5)由该实验可知,与传统杂交相比,植物体细胞杂交技术的优点是______,该技术的关键环节是过程______(填图中字母)。
19. 人诱导多能干细胞(hiPSCs)是通过将特定转录因子导入成熟细胞中,使其重新编程为类似ES细胞的多能性干细胞。将hiPSCs诱导分化为内皮细胞的三个阶段如图,其中CHIR、BMP4、FGF2、VEGF为定向诱导分化因子。
(1)与使用外源ES细胞相比,利用患者体细胞诱导得到的hiPSCs细胞治疗某些疾病时具有的优势有________(写出两点)。在诱导hiPSCs细胞分裂分化的过程中,需在培养液中加入________等一些天然成分,同时需提供一定的气体环境,其中的主要作用是________。
(2)内皮细胞的形成过程受细胞中Wnt信号通路的调控。研究发现,组蛋白去乙酰化酶5(HDAC5)的表达在内皮细胞形成中有显著变化,为研究Wnt信号通路与HDAC5表达的关系,研究者利用CHIR(Wnt信号通路激活剂)和IWP-2(Wnt通路抑制剂)进行了相关实验,将各组表达的HDAC5进行电泳,结果如下。据此分析,Wnt信号通路与HDAC5表达的关系是________。
(3)为进一步确定HDAC5在内皮细胞形成三个阶段中的作用,研究者将HDAC5抑制剂BML210分别加入三个阶段的培养基中,检测三个阶段分化的标志物BraT、CD31、CD144的表达量,结果如下图。据此分析,HDAC5对内皮细胞分化的三个阶段的作用是________。
(4)根据HDAC5的作用分析,其对三个阶段的调控作用机理可能为________。
20. 科研人员将胰凝乳蛋白酶抑制剂(StPinlA)基因插入含胰蛋白酶抑制剂(NaPI)基因的表达载体中,使其在棉花细胞中表达NaPI-StPinlA融合蛋白,过程如图1所示。请回答下列问题:
限制酶
识别序列及切割位点
BamHⅠ
5'-G↓GATCC-3'
EcoRⅠ
5'-G↓AATTC-3'
HindⅢ
5'--A↓AGCTT-3'
DraⅢ
5'--CAC↓GTG-3'
StuI
5'- AGG↓CCT-3'
(1)Ti质粒上与其在农杆菌中的复制能力相关的结构为______。已知StPinlA基因上无限制酶的识别序列,据图1分析,为了使扩增后的StPinlA基因与NaPI基因正确连接形成融合基因,用PCR技术扩增StPinlA基因时,需要设计合适的引物,引物P2包含的碱基序列为5'-______(写出12个碱基序列)-3',同时应选用限制酶______对NaPITi质粒进行切割。对获得的NaPI-StPinlA融合基因进行扩增,可选择图1中的一对引物是______。
(2)融合基因启动子的作用是______,为使连接后的NaPI-StPinlA融合基因能够表达,设计时剔除NaPI基因中终止密码子对应的碱基序列,目的是______。
(3)将构建好的重组Ti质粒导入农杆菌中进行转化,并将农杆菌涂布在含有______的固体培养基上,选择出生长正常的菌落中的农杆菌与棉花的叶肉细胞共培养,在愈伤组织阶段取细胞A、B、C、D中的DNA,特异性扩增后的电泳结果如图2所示,其中成功导入NaPI-StPinlA融合基因的细胞是______。
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