内容正文:
东北育才高中高三年级第一次模拟考试生物科试卷
考试时长:75分钟
一、单选题(每小题2分,共30分)
1. 下图表示某高等植物细胞部分结构。下列叙述正确的是( )
A. 核酸主要分布在细胞核中
B. 分泌蛋白的加工和分泌过程中,结构③的膜面积基本不变
C. 分裂旺盛的细胞中,若破坏结构⑤,会导致双核细胞的出现
D. 结构②⑦均有物质运输、信息交流的功能,但只有⑦依赖受体
【答案】C
【解析】
【详解】A、核酸包括DNA和RNA,DNA主要分布在细胞核中,RNA主要分布在细胞质中,A错误;
B、分泌蛋白的加工和分泌过程中,结构③所示的内质网的膜面积减小,结构⑤所示的高尔基体的膜面积先增加后减小,前后基本不变,B错误;
C、结构⑤是高尔基体,与植物细胞壁的形成有关。在分裂旺盛的植物细胞中,若破坏结构⑤,会导致细胞不能完成分裂,因此会出现双核细胞,C正确;
D、结构②为核孔,⑦为细胞膜,二者均有物质运输、信息交流的功能,核孔完成功能依赖于特定的受体,细胞膜完成功能并不完全依赖受体,受体只是在特定功能中发挥重要作用,D错误。
故选C。
2. 下列关于物质跨膜运输的说法正确的是( )
A. 肾小管对Na+的重吸收属于主动运输
B. 分布于线粒体和叶绿体内膜上的ATP合酶可作为H+运输通道
C. 相对分子质量小的物质或离子都以自由扩散的方式进出细胞
D. 低密度脂蛋白通过转运蛋白介导的胞吞作用进入细胞且消耗能量
【答案】A
【解析】
【详解】A、肾小管对Na+的重吸收需逆浓度梯度进行,依赖钠泵(载体蛋白)并消耗能量,属于主动运输,A正确;
B、线粒体内膜上的ATP合酶是H+通道,但叶绿体的ATP合酶分布于类囊体膜,B错误;
C、相对分子质量小的物质或离子可能通过主动运输(如Na+、K+)或协助扩散(如葡萄糖进入红细胞)进出细胞,C错误;
D、低密度脂蛋白通过受体介导的胞吞作用进入细胞,D错误。
故选A。
3. 研究人员用马铃薯新品种和原种的幼苗与幼根做实验。
实验一:在相同条件下分别测定新品种与原种叶片在不同光照强度下的CO2吸收量和释放量,结果如图1;
实验二:将新品种与原种生长状况、大小相同的幼根分别放入甲~丙三种不同浓度的蔗糖溶液中,数小时后测得重量变化如图2.
下列相关描述错误的是( )
A. 当光照强度持续在X时,新品种不易存活
B. Y点后限制原种光合速率增加的因素是光照强度
C. 正常情况下,新品种比原种更适应盐碱环境
D. 三种蔗糖溶液中,乙的浓度最高
【答案】B
【解析】
【详解】A、由图当光照强度持续在X时,新品种的净光合速率小于0,因此新品种不易存活,A正确;
B、在光照强度为Y时,原种的净光合速率达到光饱和点,故Y点后限制原种光合速率增加的因素是CO2浓度、温度等,而光照强度不再是限制因素,B错误;
C、分析图2可知,丙浓度时,新品种质量增加,而原种保持不变,说明该浓度下新品种能吸水,在甲浓度下,新品种质量保持不变,而原种质量减小,说明该浓度下原种会失水,所以新品种比原种更适应盐碱环境,C正确;
D、幼根放入蔗糖溶液中,若蔗糖溶液浓度高于细胞液浓度,幼根细胞失水,重量减轻;若蔗糖溶液浓度低于细胞液浓度,幼根细胞吸水,重量增加。从图2可知,乙溶液中幼根重量减轻最多,说明乙溶液浓度最高,幼根细胞失水最多,D正确。
故选B。
4. 北欧鲫鱼能够在冬季结冰的水下生活。北欧鲫鱼在缺氧时将乳酸转变为酒精(熔点为-114 ℃),再将酒精经鱼鳃排到水中,大大提高在严酷环境中的存活率。其细胞呼吸过程如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 该呼吸过程中,葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失
B. 过程①②都发生在细胞质基质中,均能产生ATP
C. 基因的表达差异使北欧鲫鱼肌细胞与其他细胞中催化呼吸作用的酶有所不同
D. 北欧鲫鱼的上述过程避免体内乳酸堆积,排出的酒精延缓周围水体结冰
【答案】A
【解析】
【详解】A、无氧呼吸过程只释放出少量能量,大部分能量留存在酒精或乳酸中,A错误;
B、无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量,生成少量ATP,所以①②过程能产生ATP,B正确;
C、缺氧条件下,不同细胞中葡萄糖分解产物不同,是因为不同细胞中相关的酶不同,其根本原因是基因的选择性表达,C正确;
D、北欧鲫鱼将体内乳酸转化为酒精排出,排出的酒精溶于水中,能延缓周围水体结冰,D正确。
故选A。
5. 生物学实验需要选择合适的实验材料和试剂,下列叙述最合理的是( )
A. 选择菠菜叶下表皮细胞观察叶绿体的形状
B. 选择H2O2和H2O2酶探究温度对酶活性的影响
C. 选择体积分数为95%的冷酒精溶解丝状DNA
D. 选择肾小管和集合管为材料,研究水通道蛋白
【答案】D
【解析】
【详解】A、菠菜叶下表皮细胞主要为表皮细胞,不含叶绿体,而叶肉细胞(如栅栏组织或海绵组织)才含叶绿体,故观察叶绿体应选择带叶肉的下表皮或叶肉细胞,A错误;
B、H2O2在高温下会自行分解,干扰酶活性检测结果,无法准确判断温度对H2O2酶活性的影响,B错误;
C、体积分数95%的冷酒精用于沉淀DNA,DNA在高浓度酒精中溶解度低,会析出形成丝状物,C错误;
D、肾小管和集合管是水重吸收的关键部位,其细胞膜上存在水通道蛋白,受抗利尿激素调控,适合用于研究水通道蛋白的功能,D正确。
故选D。
6. 取A、B两个透析袋(透析膜是一种半透膜,大分子无法通过,小分子可以自由通过),分别加入等量的淀粉溶液和葡萄糖溶液,再将透析袋置于清水中,A组向清水中加入适量碘-碘化钾溶液,B组向清水中加入适量斐林试剂,静置一段时间。下列相关叙述正确的是( )
A. 透析膜对物质的进出具有选择透过性
B. A试管透析袋外溶液颜色逐渐变浅
C. B试管透析袋外出现砖红色沉淀
D. B试管葡萄糖通过易化扩散出入透析袋
【答案】B
【解析】
【详解】A、透析膜是一种半透膜,大分子无法通过,小分子可以自由通过,没有选择透过性,A错误;
B、A组向清水中加入适量碘-碘化钾溶液,碘-碘化钾能进入透析袋,透析袋外溶液颜色逐渐变浅,B正确;
C、还原性糖与斐林试剂发生作用,在水浴加热的条件下会生成砖红色沉淀,在B试管中,虽然葡萄糖能通过透析袋而进入清水中,但因没有进行水浴加热,所以B组在清水中加入斐林试剂后,B试管透析袋外不会出现砖红色沉淀,C错误;
D、易化扩散是顺浓度运输,需要蛋白质的协助,透析袋半透膜上没有蛋白质,因此葡萄糖出入透析袋不是易化扩散,D错误。
故选B。
7. 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,属于兼性厌氧型生物。下列有关大肠杆菌的呼吸作用的叙述,正确的是( )
A. 有氧条件下,丙酮酸进入线粒体中逐步氧化分解释放能量
B. 无氧条件下,无氧呼吸第一阶段产生的丙酮酸会大量积累
C. 有氧和无氧条件下,参与细胞呼吸的酶完全不同
D. 有氧和无氧条件下,细胞呼吸释放的能量都大部分以热能形式散失
【答案】D
【解析】
【详解】A、大肠杆菌为原核生物,无线粒体,丙酮酸在其细胞质基质中分解,A错误;
B、无氧呼吸第一阶段产生的丙酮酸会进入第二阶段被还原为乳酸或其他产物,不会大量积累,B错误;
C、有氧呼吸与无氧呼吸的第一阶段(糖酵解)所需酶相同,因此两种条件下存在部分相同的酶,C错误;
D、无论有氧还是无氧呼吸,大部分能量以热能形式散失,少部分储存在ATP中,D正确。
故选D。
8. 酶A、酶B与酶C分别是从菠菜叶、酵母菌与大肠杆菌中纯化的ATP水解酶,研究人员分别测量三种酶对不同浓度,ATP的水解反应速率,实验结果如图。下列叙述错误的是( )
A. 当三种酶达到最大反应速率时的最低ATP浓度相等
B. 在相同的ATP浓度下,酶A产生的最终ADP和Pi量最多
C. ATP浓度相对值为20时,酶的种类是影响图中反应速率的因素
D. 本实验的自变量是ATP浓度相对值和酶的种类,因变量是酶促反应速率
【答案】B
【解析】
【详解】A、结合图示可以看出,当三种酶达到最大反应速率时的最低ATP浓度相等,ATP浓度相对值都是50,A正确;
B、据图可知,在相同ATP浓度下,酶A催化产生的反应速率相对值最高,但ADP和Pi的生成量与底物ATP的量有关,在相同ATP浓度下,三种酶产生的最终ADP和Pi量相同,B错误;
C、ATP浓度相对值为20时,酶C、酶B和酶A所催化的反应速率相对值依次升高,说明该酶的种类是影响图中反应速率的因素,C正确;
D、根据实验数据可知,本实验的自变量是ATP浓度相对值和酶的种类,因变量是酶促反应速率,即本实验研究的是不同ATP浓度条件下,三种酶催化ATP水解速率的变化,D正确。
故选B。
9. 2025年初甲型流感再次席卷而来,流行株以H1N1病毒为主。奥司他韦是治疗甲流的首选药物。下列叙述正确的是( )
A. 可用营养物质齐全的培养基培养H1N1病毒
B. 蛋白质、H1N1病毒和细菌均不属于生命系统的结构层次
C. 奥司他韦可通过抑制细胞壁合成来抑制H1N1病毒增殖以减轻症状
D. H1N1病毒的核酸初步水解后产物为4种核糖核苷酸
【答案】D
【解析】
【详解】A、H1N1病毒不能独立代谢,必须依赖宿主细胞增殖,普通培养基无法培养病毒,A错误;
B、蛋白质和病毒不属于生命系统的结构层次,但细菌属于生命系统的个体层次,B错误;
C、H1N1病毒无细胞壁,奥司他韦通过抑制神经氨酸酶活性阻止病毒释放,而非抑制细胞壁合成,C错误;
D、H1N1病毒的核酸为RNA,初步水解产物为4种核糖核苷酸(腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶对应的核糖核苷酸),D正确。
故选D。
10. “结构与功能观”是指生物的结构与功能之间存在高度的统一性,两者相互适应。下列有关叙述错误的是( )
A. 蛋白质种类繁多,有利于承担多种多样的生命活动
B. 线粒体的嵴增大了丙酮酸脱氢酶的附着面积,有利于进行有氧呼吸
C. 传出神经末梢膨大形成突触小体,有利于神经递质分泌到突触间隙中
D. 骆驼刺具有发达根系,有利于在荒漠中获取水分
【答案】B
【解析】
【详解】A、蛋白质结构多样性决定了功能的多样性,多种蛋白质可执行催化、运输、调节等生命活动,A正确;
B、线粒体的嵴属于内膜结构,其作用是增大膜面积,为与有氧呼吸第三阶段相关的酶(如ATP合成酶)提供附着位点,而丙酮酸脱氢酶参与的是有氧呼吸第二阶段(丙酮酸分解),该过程在线粒体基质中进行,与嵴无关,B错误;
C、突触小体是轴突末梢膨大形成的结构,内含突触小泡,其膨大形态有利于神经递质的储存和释放,C正确;
D、骆驼刺发达的根系可深入土壤吸收更多水分,是对干旱荒漠环境的适应,D正确。
故选B。
11. 下列科学家的实验证据不支持“叶绿体能吸收光能用于光合作用并释放氧气”这一实验结论的是( )
A. 黑暗中,需氧细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中
B. 用透过三棱镜的光照射水绵临时装片时需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域
C. 在离体叶绿体悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂,在光照下释放氧气
D. 叶绿体合成ATP的过程与水分解产生氧气的过程始终相伴随
【答案】D
【解析】
【详解】A、黑暗中需氧细菌聚集在叶绿体被光束照射的部位,说明光能被叶绿体吸收并用于产生氧气,支持结论,A不符合题意;
B、需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域,说明叶绿体色素吸收特定光能用于光合作用产生氧气,支持结论,B不符合题意;
C、离体叶绿体在光照下释放氧气,直接证明叶绿体独立完成光反应产氧,支持结论,C不符合题意;
D、叶绿体合成ATP的过程与水分解产生氧气的过程始终相伴随,但是此过程不能说明该过程吸收光能,故叶绿体合成ATP的过程与水分解产生氧气的过程始终相伴随不支持上述结论,D符合题意。
故选D。
12. 木瓜蛋白酶具有较宽的底物特异性,它能够作用于蛋白质中L-精氨酸、L-赖氨酸、甘氨酸和L-瓜氨酸残基的羧基参与形成的肽键。科研人员为了探究不同无机盐对木瓜蛋白酶活性的影响,进行了相关实验,实验结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 木瓜蛋白酶催化蛋白质水解,所得产物是氨基酸
B. 乙组与其余两组遵循单一变量原则,可构成对照实验
C. 实验结果表明,CaCl2对木瓜蛋白酶活性的影响较小
D. 木瓜蛋白酶活性越高,提供水解反应的活化能越多
【答案】B
【解析】
【详解】A、木瓜蛋白酶只能作用于蛋白质中L-精氨酸、L-赖氨酸、甘氨酸和L-瓜氨酸残基的羧基参与形成的肽键,不能将蛋白质彻底水解,因此所得产物中还有短肽,A错误;
B、该实验的自变量是无机盐的种类和无机盐的浓度,乙组与其余两组遵循单一变量原则,可构成对照实验,B正确;
C、由图可知,丙组酶活性变化最小,说明KCl对木瓜蛋白酶活性的影响最小,C错误;
D、酶只能降低化学反应的活化能,不能为反应提供活化能,D错误。
故选B。
13. 下图为类囊体膜蛋白排列和光反应产物形成的示意图。据图分析,下列叙述正确的是( )
A. 水光解产生的O2若被有氧呼吸利用,至少要穿过4层生物膜
B. 类囊体腔中的H+仅来自水的光解
C. 图中产生的ATP可用于有机物的合成
D. 光反应合成ATP的能量直接来源于光能
【答案】C
【解析】
【详解】A、水光解产生的 O2在类囊体腔内生成,若被有氧呼吸利用,需穿过类囊体膜(1层)、叶绿体膜(2层)、线粒体膜(2层),共 5层生物膜,而非4层,A错误;
B、类囊体腔中的 H+不仅来自水的光解,还来自基质中的 H+通过主动运输进入类囊体腔,B错误;
C、光反应产生的 ATP 可用于暗反应中有机物的合成(如 C3的还原),C正确;
D、光反应合成的ATP的能量直接来自H+浓度差产生的势能(而非光能直接驱动),光能是先转化为 H+的势能,再推动 ATP 合成,D错误。
故选C。
14. Rubisco在叶绿体内催化反应进行(包括 CO2的固定),O2和CO2互竞争性抑制剂。在光照条件下,当CO₂/O₂的值低时,C5可与O2反应形成C2等化合物,C2在叶绿体、过氧化物酶体和线粒体中经过一系列化学反应完成光呼吸过程。此外,Rubisco 的活性依赖于 CO2的存在,Rubisco 活性部位在 pH 较高时与 CO2、Mg2+结合形成酶-CO2-Mg2+-活性复合体,酶被激活。叶绿体基质在光照下和黑暗下的环境条件如表所示,下列有关叙述正确的是( )
环境条件
暗
光
pH
7.3
8
Mg2+相对含量
13
3.6
A. Rubisco分布于叶绿体基质,其活性在光照条件下弱于黑暗条件
B. 在消耗葡萄糖速率相等时,植物在光照条件下的耗氧量小于黑暗条件
C. 光呼吸过程中,O2与C5在线粒体内膜上反应形成C2等化合物
D. 光呼吸的存在使得CO2的同化效率降低,减弱植物的光合作用
【答案】D
【解析】
【详解】A、题干表格显示光照条件下pH升高至8.0,Mg2+含量降低至3.6,但pH升高更有利于Rubisco与CO₂和Mg2+结合,激活酶活性,因此活性强于黑暗条件,A错误;
B、光呼吸消耗O₂但不直接分解葡萄糖,而呼吸作用耗氧量与葡萄糖分解量直接相关。若葡萄糖消耗速率相同,无论光照或黑暗,有氧呼吸的耗氧量应相等,光呼吸可能额外增加O₂消耗,故植物在光照条件下的耗氧量大于黑暗条件,B错误;
C、题干明确O₂与C₅的反应由Rubisco催化,而Rubisco位于叶绿体基质,因此该反应发生在叶绿体而非线粒体内膜,C错误;
D、光呼吸消耗C₅,减少卡尔文循环中CO₂固定的原料,导致光合作用效率下降,D正确。
故选D。
15. 某人因出现肌无力、呼吸困难的症状而去医院就诊,医生通过相关生化检测来判断该患者的患病原因。已知FGF21为调节线粒体自噬的物质,检测结果如表所示。下列叙述错误的是( )
项目
乳酸/(mmol·L-1)
丙酮酸/(mmol·L-1)
FGF21/(pg·mL-1)
正常人
1.1
0.09
82.5
患者
1.5
0.1
617.4
A. 该患者细胞内的线粒体数量低于正常人细胞
B. 丙酮酸在细胞质基质中产生后可进入线粒体进一步分解
C. 消耗等量葡萄糖时,该患者合成的ATP少于正常人
D. FGF21对线粒体自噬表现为抑制作用
【答案】D
【解析】
【详解】A、患者FGF21水平升高,若其促进线粒体自噬,则受损线粒体被清除,导致线粒体数量减少,符合表中乳酸和丙酮酸积累的现象,A正确;
B、丙酮酸在细胞质基质中产生后,需进入线粒体参与有氧呼吸的第二阶段,B正确;
C、患者线粒体功能异常,有氧呼吸减弱,无氧呼吸增强。消耗等量葡萄糖时,无氧呼吸产生的ATP远少于有氧呼吸,因此患者ATP总量减少,C正确;
D、若FGF21抑制线粒体自噬,则受损线粒体无法被及时清除,导致线粒体功能障碍,但患者FGF21水平升高且线粒体自噬可能被激活以清除异常线粒体,D错误。
故选D。
二、不定项选择题(每小题全对得3分,漏选得1分,错选不得分。总分共15分)
16. 双缩脲(NH2-CO-NH-CO-NH2)是由2分子尿素(NH2-CO-NH2)发生缩合反应产生,它可以用双缩脲试剂检测,其产生过程及显色反应如下图所示。下列说法正确的是( )
A. 尿素缩合形成双缩脲后,在碱性条件下与Cu2+生成紫色络合物
B. 二肽也能与双缩脲试剂发生紫色反应,游离氨基酸不能
C. 能够与双缩脲试剂发生显色反应的物质不一定是蛋白质
D. 蛋白质变性后,不会再与双缩脲试剂发生显色反应
【答案】AC
【解析】
【详解】A、尿素脱水缩合形成双缩脲后含有2个肽键,在碱性条件下与Cu2+生成紫色络合物,A正确;
B、双缩脲试剂检测的是含有两个或两个以上肽键的化合物,二肽只含有一个肽键,不能与双缩脲试剂发生紫色反应,游离氨基酸也不能,B错误;
C、凡是分子中含有两个及以上肽键的化合物,如二肽以上的多肽、双缩脲等,都能与双缩脲试剂发生反应,因此能够与双缩脲试剂发生显色反应的物质不一定是蛋白质,C正确;
D、蛋白质变性后,空间结构没有发生改变,肽键依然存在,能与双缩脲试剂发生显色反应,D错误。
故选AC。
17. 线粒体的分裂主要发生在进行分裂的细胞中,需要动力相关蛋白Drpl酶的参与(核基因编码,发挥作用时会从细胞质基质转移到线粒体表面)。蛋白磷酸化酶PP2Aa可使Drp1蛋白发生磷酸化,进而抑制其活性,使得线粒体处于功能更强的长杆状。而RalA酶可与PP2Aa相互作用,解除Drp1的磷酸化,增强其活性,使线粒体过度分裂,体积减小呈球形(如下图),进而抑制其氧化功能。研究还发现肥胖个体的脂肪细胞中更容易出现体积减小的碎片化线粒体。结合相关信息,下列相关叙述错误的有( )
A. Drp1蛋白的合成起始于游离的核糖体,然后附着到内质网上后完成后续合成
B. 碎片化的线粒体可以进一步通过溶酶体参与的自噬作用清除
C. 与未分裂的细胞相比,进行分裂的细胞中蛋白磷酸化酶PP2Aa活性降低
D. 可开发RalA酶的激活剂作为保护线粒体的药物,解决肥胖症患者的代谢问题
【答案】AD
【解析】
【详解】A、分泌蛋白、膜蛋白和溶酶体中的蛋白需要经过内质网和高尔基体的加工,Drpl是由核基因编码的胞内蛋白,不需要经过内质网和高尔基体的加工,A错误;
B、溶酶体可以分解衰老、损伤的细胞器,故碎片化的线粒体可以进一步通过溶酶体参与的自噬作用清除,B正确;
C、与未分裂的细胞相比,进行分裂的细胞线粒体也需要完成分裂,其中蛋白磷酸化酶PP2Aa活性降低,Drp1的磷酸化程度高,增强其活性,使线粒体分裂,C正确;
D、抑制RalA酶活性可保护线粒体不被破坏,可开发RalA酶抑制剂作为保护线粒体的药物,解决肥胖症患者代谢问题,D错误。
故选AD。
18. 研究表明,植物叶片中气孔导度(即气孔张开的程度)与K+、糖类等含量有关。K+能在保卫细胞中大量积累,保卫细胞吸水后气孔导度增大,气孔张开,保卫细胞和气孔的结构如图所示。下列分析错误的是( )
A. 若水分进入液泡增多,气孔导度将逐渐变小
B. 气孔导度增加,有利于促进叶肉细胞中糖类的合成
C. 细胞膜上参与主动运输K+的载体蛋白也具有催化ATP水解的作用
D. 随保卫细胞中K+和糖类物质含量升高,细胞吸水能力减弱
【答案】AD
【解析】
【详解】A、水分经原生质层进入液泡,引起保卫细胞吸水,气孔导度逐渐变大,A错误;
B、气孔导度增加,有利于二氧化碳进入叶片内部,促进叶肉细胞中糖类的合成,B正确;
C、细胞膜上参与主动运输(逆浓度梯度、需要载体和ATP供能)K+的载体蛋白具有催化ATP水解的作用,C正确;
D、随保卫细胞中K+和糖类物质含量升高,细胞液浓度增大,细胞吸水能力加强,D错误。
故选AD。
19. 某生物兴趣小组为探究酶在反应过程中的作用及影响因素,利用甲图所示装置做了如下实验:在最适条件下,将浸过肝脏研磨液的大小相同的4片滤纸片放入15 mL质量分数为3%的 H2O2溶液中,每隔2min观察一次红色液滴的移动距离,然后根据数据绘制出乙图曲线,下列叙述错误的是( )
A. 若将甲图装置中的滤纸片改为2片,乙图中a点将下移
B. 若要乙图中的a点向上移动,可增加 H2O2溶液的体积
C. 若放入浸过煮熟肝脏研磨液的4片滤纸片,每隔2min观察一次,红色液滴不移动
D. 若甲图中的实验pH适当调高,则产生气体量为amL的时间小于b
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、滤纸片上含有过氧化氢酶,若将甲图装置中的滤纸片改为2片,酶量减少,酶促反应速率减慢,到达反应平衡点的时间变长,但最终产生的气体量不变,A错误;
B、若要乙图中的a点向上移动,可增加 H2O2溶液的体积,H2O2溶液的含量决定气体的量,B正确;
C、若放入浸过煮熟肝脏研磨液的4片滤纸片,酶在高温下变性失活,不能催化底物分解,但H2O2在常温下也能分解,每隔2min观察一次,红色液滴也能移动,C错误;
D、若甲图中的实验调高pH,酶促反应速率降低,到达反应平衡点产生气体量为amL的时间大于b,D错误。
故选ACD。
20. 某兴趣小组在晴朗夏季,将番茄植株在适宜条件下放入密闭玻璃罩内培养,测得CO2一昼夜的变化情况如图甲,置于室外继续培养,测得该植株一昼夜CO2的吸收速率或释放速率如图乙。下列有关叙述正确的是( )
A. 甲图中光合作用开始于D点之前,结束于H点之后,H点时有机物积累最多
B. 甲图中番茄的光补偿点有D、H两点,分别与乙图中的d、h对应
C. 通过玻璃罩内一昼夜CO2浓度变化可知,番茄植株有有机物积累,能正常生长
D. 乙图中的f点对比e点,细胞内C₃含量暂时升高,C5含量暂时下降
【答案】ABC
【解析】
【分析】1、甲图表示玻璃罩内的CO₂含量一昼夜的变化情况(A点表示玻璃罩内起始CO₂浓度)结合图示可以看出,经过一昼夜后密闭容器中的二氧化碳浓度下降,说明番茄植株的有机物有了净增加。
2、乙图表示该植株一昼夜CO₂释放速率或吸收速率,图中d、h两点表示光合速率等于呼吸速率,f点光合速率下降的原因是由于光合午休现象导致的。
【详解】A、甲图中的D点之前玻璃罩内CO2增多,可知呼吸作用大于光合作用,D点以后玻璃罩内CO2下降,光合作用大于呼吸作用,因此D点表示光合速率与呼吸速率相等的状态,D点之前植株已经开始进行光合作用,同理,H点为光合作用与呼吸作用相等的点,即光合作用结束于H点之后,H点以前光合作用 大于呼吸作用,有机物在积累,H点以后光合作用小于呼吸作用,有机物在消耗,故H点时有机物积累最多,A正确;
B、光补偿点为光合作用与呼吸作用相等的点,甲图中番茄的光补偿点有D、H两点,分别与乙图中的d、h对应,B正确;
C、一昼夜后玻璃罩中的CO2比起始点低,说明一昼夜后番茄植株有有机物的积累,C正确;
D、乙图中,f点出现午休现象,原因是温度过高植株气孔关闭,导致CO2供应不足,出现光合速率下降的现象,因此由于CO2供应不足,CO2的固定速率降低,细胞内C3含量暂时下降,C5含量暂时上升,D错误。
故选ABC。
三、非选择题(共5题,共55分)
21. 某研究小组分离提纯葡萄皮上的野生酵母菌时,选取了从自然界中采集到的葡萄,用无菌水将葡萄皮上的微生物冲洗到无菌的三角瓶中进行培养。请回答下列问题:
(1)该研究小组成功分离出某品种的酵母菌后,取等量菌液分别接种于3个盛有等量液体培养基的锥形瓶中,并分别置于转速为150 r/min、200 r/min、250 r/min的摇床上培养,检测结果如图1所示,摇床转速为250 r/min的酵母菌种群密度大的原因是____________。
(2)图2是采用血细胞计数板直接计数和稀释涂布平板法计数两种方法计数培养液中酵母菌数量时得到的结果,其中采用稀释涂布平板法计数得到的是曲线______,下列判断依据中正确的有______(填序号)。
①稀释涂布平板法只计数活的酵母细胞,死细胞无法形成菌落
②采用血细胞计数板直接计数时,可能会将死细胞与活细胞一起计数
③采用稀释涂布平板法计数时,两个或多个细胞连在一起时,只能观察到一个菌落
④采用稀释涂布平板法计数时,可能因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目
(3)通过如图3所示的方法进行纯化培养时,用移液枪取最终的酵母菌稀释液0.1mL滴在培养基表面,然后将沾有少量酒精的涂布器______后再进行涂布。在恒温培养箱中培养一段时间后,其中某组的3个平板上菌落数分别为69个、52个、44个,则可以推测原酵母菌液中每毫升含菌数为______个。计数一般要选取____________进行计数。
【答案】(1)摇床转速越高,提供的氧气越充足,酵母菌代谢旺盛,增殖快
(2) ①. 乙 ②. ①②③
(3) ①. 灼烧冷却 ②. 5.5×107 ③. 菌落数在30-300的平板
【解析】
【分析】1、酵母菌是兼性厌氧型的单细胞真菌,能够进行产酒精的无氧呼吸,酵母菌对青霉素不敏感,酵母菌在有氧条件下可以迅速增殖。进行酵母菌计数时需要将菌液进行梯度稀释。
2、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】
根据题意可知,摇床转速越高,提供的氧气越充足,从图中可看出摇床转速越高,酵母菌代谢旺盛,增殖快,因此繁殖的速度和总量越高,种群密度最大。
【小问2详解】
根据图2可知,由于稀释涂布平板法只计数活的酵母菌,血细胞计数板直接计数会将死细胞一起计数,且采用稀释涂布平板法计数时,两个或多个细胞连在一起时,只能观察到一个菌落,因此稀释涂布平板法获得的菌落数目比血细胞计数法计数时微生物数目少,采用稀释涂布平板法计数的是曲线乙,因此判断依据有①②③。
【小问3详解】
在培养基上进行涂布时,要将涂布器灼烧(杀死杂菌)冷却后(以免杀死菌种)才能进行操作;根据图解可知菌液被稀释了105倍(M),同时选择菌落数目在30-300的进行计数,所以每毫升含菌数为 (69+52+44)÷3÷0.1×105=5.5×107个。为保证结果准确,一般选择菌落数在30-300的平板进行计数。
22. 基因编辑技术在胚胎工程中得到广泛的应用。如图1表示利用基因编辑技术培养小鼠B的过程,图2表示使用CRISPR/dCas9技术进行基因编辑的过程,其中dCas9不具有内切核酸酶活性,它能与不同作用的酶(A)结合,对基因进行定点修饰。回答下列问题。
(1)图1中,从卵泡中取出卵母细胞进行体外培养,需要的气体环境是__________,培养基中通常需要加入血清等一些天然成分的原因是_______。
(2)图1中,将极体注入次级卵母细胞常采用显微注射的方法,该过程相当于______作用。对卵母细胞进行H19和Gtl2基因甲基化,Igf2r、Snrpn等多个基因去甲基化处理的目的是_______。
(3)图1中将囊胚移植到代孕母鼠之前,需要对代孕母鼠进行_____处理。
(4)图2中,使用CRISPR/dCas9技术对基因编辑时,sgRNA的作用是________,设计sgRNA时应保证________。目标序列的甲基化和去甲基化的遗传效应属于________。
【答案】(1) ①. 95%空气+5% CO2 ②. 人们对动物细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚
(2) ①. 受精 ②. 调节相关基因表达,提高胚胎的发育率和妊娠率
(3)同期发情 (4) ①. 引导酶(A)至目标序列处 ②. sgRNA的碱基序列与靶基因的识别序列互补配对 ③. 表观遗传
【解析】
【分析】动物细胞培养需要95%空气+5% CO2的气体环境。由于人们对动物细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚,因此培养基中通常需要加入血清等一些天然成分。血清中含有多种生长因子、激素、维生素、无机盐等物质,这些物质在细胞的生长、增殖和分化等过程中起着重要的调节作用。由于动物细胞培养所需要的营养物质在培养液中不能完全满足细胞生长的需求,所以培养基中通常需要加入血清等一些天然成分。
【小问1详解】
动物细胞培养需要95%空气+5% CO2的气体环境。由于人们对动物细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚,因此培养基中通常需要加入血清等一些天然成分。血清中含有多种生长因子、激素、维生素、无机盐等物质,这些物质在细胞的生长、增殖和分化等过程中起着重要的调节作用。由于动物细胞培养所需要的营养物质在培养液中不能完全满足细胞生长的需求,所以培养基中通常需要加入血清等一些天然成分以补充细胞生长所需的未知营养物质。
【小问2详解】
图1中,将极体注入次级卵母细胞常采用的方法是显微注射法,该过程的作用相当于受精作用。基因的甲基化和去甲基化会影响基因的表达,对卵母细胞进行H19和Gtl2基因甲基化,Igf2r、Snrpn等多个基因去甲基化处理的目的是调节相关基因表达,提高胚胎的发育率和妊娠率。
【小问3详解】
为了使代孕母鼠能够接受外来胚胎并为其提供适宜的生理环境,需要将代孕母鼠用孕激素等进行同期发情处理,图1中将囊胚移植到代孕母鼠之前,需要对代孕母鼠进行同期发情处理。
【小问4详解】
使用CRISPR/dCas9技术进行基因编辑时,sgRNA的作用是引导酶(A)至目标序列处,设计sgRNA时应保证其碱基序列与靶基因的识别序列互补配对。目标序列的甲基化和去甲基化会影响基因的表达,而基因表达的改变会导致生物体的性状发生变化,所以目标序列的甲基化和去甲基化的遗传效应属于表观遗传,表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变。
23. Rag2基因缺失的小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag2基因缺失的小鼠进行基因治疗。其技术流程如下图:
请回答下列问题:
(1)上述图解中涉及到的生物技术有_________,_________。(答出两点)
(2)在核移植前,需要对卵母细胞进行“去核”处理,去的“核”其实是_________。用蛋白酶合成抑制剂处理重构胚,其目的是_________。
(3)步骤②培养到_________胚胎阶段,取其中的_________细胞分离培养得到ES细胞。
(4)步骤③中,如获取的Rag2用基因数量较少,需利用PCR技术扩增,从下图中选出_________作为引物,如果以一个目的基因为模板PCR循环4次,共需要_________个引物。
【答案】(1) ①. 动物细胞培养 ②. 核移植
(2) ①. 纺锤体一物染色体复合物 ②. 程激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程
(3) ①. 囊胚 ②. 内细胞团
(4) ①. 引物B、引物C ②. 30
【解析】
【分析】胚胎干细胞(embryonic stem cell,简称ES细胞)存在于早期胚胎中,具有分化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。
【小问1详解】
图中重构胚的形成是核移植的过程,图中还涉及基因工程、动物细胞培养技术。
【小问2详解】
减数分裂Ⅱ中期(MⅡ期)卵母细胞中的“核”其实是纺锤体—染色体复合物,所说的“去核”是去除该复合物。用物理或化学方法(如电刺激、Ca2+ 载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等)激活重构胚,可使其完成细胞分裂和发育进程。
【小问3详解】
ES细胞是胚胎干细胞,存在于早期胚胎中,步骤②是早期胚胎培养,培养到囊胚阶段可取其中的内细胞团细胞分离培养得到ES细胞。
【小问4详解】
引物可使DNA连接酶沿着引物的3'端连接脱氧核苷酸,故应选择引物B和引物C作为引物;如果以一个目的基因为模板PCR循环4次,共得到16个DNA分子,除了模板DNA,15个DNA分子需要引物,每个DNA分子需要两个引物,共需要引物30个。
24. 白菜(AA,2n=20)、甘蓝(CC,2n=18)是人们餐桌上的常见蔬菜,营养价值高、染色体数目少。研究人员通过植物体细胞杂交技术培育了甘蓝型油菜(流程如图),并展开了深入研究。请回答下列问题:
(1)甘蓝型油菜的叶肉细胞中含有____条染色体,含有____个染色体组。
(2)进行上述杂交过程前,应使用____酶去除植物细胞壁,再用____(试剂名称)处理白菜和甘蓝的原生质体进行膜融合。获得杂种细胞后进行植物组织培养,脱分化阶段的光照条件为____,再分化过程的影响因素有____(请写出两点)。
(3)甘蓝型油菜有平展叶和上卷叶两种叶形,研究人员分别测定12叶期幼苗单株的叶绿素含量、光合速率、气孔导度等,其结果如下表:
组别
叶绿素a
(mg/g)
叶绿素b
(mg/g)
净光合速率
(umolCO2/m2·s)
气孔导度(molH2O/m2·s)
胞间CO2浓度
(umolCO2/mol)
平展叶
4.2
2.7
8.7
0.18
461.0
上卷叶
6.7
3.5
12.6
0.21
397.5
①叶绿素存在于叶绿体的_____(场所名称),主要吸收可见光中的_____光。
②在两组植株呼吸速率相同的情况下,据表中数据分析,上卷叶净光合速率大于平展叶的原因是_____(答2点)。
【答案】(1) ①. 38 ②. 4
(2) ①. 纤维素酶和果胶 ②. 聚乙二醇 ③. 避光 ④. 生长素和细胞分裂素的比例及光照
(3) ①. 类囊体 ②. 红光和蓝紫 ③. 叶绿素含量高,光反应强;气孔导度大,吸收利用CO2多,暗反应强
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应阶段:
1、光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式释放出去,H+与氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)结合,形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。还原型辅酶Ⅱ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;在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。
2、暗反应在叶绿体基质中进行,在特定酶的作用下,二氧化碳与五碳化合物结合,形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下,三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物,在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类;另一些接受能量并被还原的三碳化合物,经过一系列变化,又形成五碳化合物。
【小问1详解】
白菜(AA,2n=20 ) 、甘蓝(CC,2n=18 ),通过体细胞杂交获得的甘蓝型油菜染色体数为二者之和,即 20+18=38条 。白菜是二倍体(AA 表示 2 个染色体组 ),甘蓝是二倍体(CC 表示 2 个染色体组 ),体细胞杂交后甘蓝型油菜含 2+2=4个染色体组 。
【小问2详解】
植物细胞壁主要成分是纤维素和果胶,所以用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体 。诱导原生质体融合常用聚乙二醇(PEG )试剂 。脱分化阶段一般要避光培养,利于愈伤组织形成;再分化过程受多种因素影响,如生长素和细胞分裂素的比例(调控细胞分化方向,生长素 / 细胞分裂素比值高利于根分化,低利于芽分化 )、光照(影响叶绿体形成等 )、温度(影响酶活性 )等 。
小问3详解】
①叶绿素存在于叶绿体的类囊体薄膜上,是光合色素的重要分布场所;叶绿素主要吸收可见光中的红光和蓝紫光 。
②净光合速率 = 实际光合速率 - 呼吸速率,两组植株呼吸速率相同情况下,上卷叶净光合速率大,结合表格看:一是上卷叶叶绿素a、叶绿素b含量高,能吸收更多光能,促进光反应,为暗反应提供更多NADPH和ATP ;二是上卷叶气孔导度大,进入细胞的CO2多,为暗反应提供充足原料,促进暗反应进行 。
25. 水杨酸是常见水体污染物,科学家利用基因工程构建智能工程菌,通过向大肠杆菌体内导入含特殊DNA序列的重组质粒,制备水杨酸生物传感器(如图1),为环境污染治理提供新方法。请回答下列问题:
(1)基因工程中启动子与增强子都与基因转录有关,增强子可增强转录效率。启动子是_______,其位于基因的上游,紧挨____________。
(2)分析上图可知,当环境中存在水杨酸时,_________可激活 Ps,最终使菌体发出红色荧光,据此可判定环境中的水杨酸浓度。
(3)研究人员欲通过改造重组质粒,实现在相同浓度的水杨酸条件下荧光强度增强为原来的2倍,从而提高传感器的灵敏度。方法一是选择激活能力更强的调控蛋白基因nahRl替代 nahR:方法二是在 mrfp基因前插入_______。
(4)水杨酸羟化酶可催化水杨酸转化为龙胆酸,龙胆酸可被细胞利用。若将水杨酸羟化酶基因与 mrfp基因连接成融合基因,则工程菌可同时实现对水杨酸的________。现欲通过PCR判定融合基因已准确连接,应选择图2中的引物组合是________。
(5)工程菌治理环境污染具有成本低、动态治理等优点,但菌株本身会造成水源安全隐患。科学家将ccdA、ccdB两个基因插入原有序列中,使水杨酸被耗尽时菌株即启动“自毁”。已知ccdB 基因表达毒蛋白可使工程菌致死,ccdA基因表达抗毒素蛋白导致毒蛋白失效,则ccdA、ccdB分别插入图3中的_______、_______(填字母)位点。
【答案】(1) ①. RNA聚合酶识别和结合的位点 ②. 转录的起始位点
(2)水杨酸-调控蛋白复合物
(3)提高表达效率的DNA序列/增强子/强启动子
(4) ①. 动态检测和清除 ②. 引物1和引物3
(5) ①. C ②. B
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取;(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。
小问1详解】
启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,启动子位于转录的起始位点上游,其作用是起始转录。
【小问2详解】
从图中可知,当环境中存在水杨酸时,水杨酸-调控蛋白复合物可激活Ps启动子,启动基因表达红色荧光蛋白,最终使菌体发出红色荧光,据此可判定环境中的水杨酸浓度。
【小问3详解】
方法一:基因工程中用到的工具酶有限制性核酸内切酶和DNA连接酶,改造重组质粒,用基因nahRI替代nahR,需要先用限制性核酸内切酶切割质粒和基因,再用 DNA连接酶将基因连接到质粒上。方法二:选择灵敏度更高的启动子替代Ps,在mrfp基因前插入提高表达效率的DNA序列,使启动子能更高效地启动下游基因表达,从而提高红色荧光蛋白的表达量,增强荧光强度。
【小问4详解】
水杨酸是常见的水体污染物,若将水杨酸羟化酶基因与mrfp基因连接成融合基因,则工程菌可同时实现对水杨酸的动态检测和清除。PCR技术要求引物与模板链的 3' 端互补配对,且 DNA 聚合酶从引物的3' 端开始延伸子链。要判定水杨酸羟化酶基因与基因连接成的融合基因已准确连接,需要选择能扩增出融合基因的引物组合。引物1 和引物3可以分别与融合基因中水杨酸羟化酶基因的 3' 端和mrfp基因的 3' 端互补配对,从而扩增出融合基因,所以应选择的引物组合是引物1和引物3。
【小问5详解】
ccdA基因表达抗毒素蛋白导致毒蛋白失效,为了保证在水杨酸存在时工程菌正常生存,ccdA应插入在Ps启动子之后,即图中的C位点,这样在水杨酸存在时,Ps启动子启动,ccdA基因表达抗毒素蛋白;ccdB基因表达毒蛋白可使工程菌致死,当水杨酸被耗尽时,Ps启动子不再启动,此时要让工程菌启动“自毁”,ccdB应插入在Pc启动子控制的区域,所以应插入Pc启动子之后,即图中的B位点。
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东北育才高中高三年级第一次模拟考试生物科试卷
考试时长:75分钟
一、单选题(每小题2分,共30分)
1. 下图表示某高等植物细胞部分结构。下列叙述正确的是( )
A. 核酸主要分布在细胞核中
B. 分泌蛋白的加工和分泌过程中,结构③的膜面积基本不变
C. 分裂旺盛的细胞中,若破坏结构⑤,会导致双核细胞的出现
D. 结构②⑦均有物质运输、信息交流的功能,但只有⑦依赖受体
2. 下列关于物质跨膜运输的说法正确的是( )
A. 肾小管对Na+的重吸收属于主动运输
B. 分布于线粒体和叶绿体内膜上的ATP合酶可作为H+运输通道
C. 相对分子质量小的物质或离子都以自由扩散的方式进出细胞
D. 低密度脂蛋白通过转运蛋白介导的胞吞作用进入细胞且消耗能量
3. 研究人员用马铃薯新品种和原种的幼苗与幼根做实验。
实验一:在相同条件下分别测定新品种与原种叶片在不同光照强度下的CO2吸收量和释放量,结果如图1;
实验二:将新品种与原种生长状况、大小相同的幼根分别放入甲~丙三种不同浓度的蔗糖溶液中,数小时后测得重量变化如图2.
下列相关描述错误的是( )
A. 当光照强度持续在X时,新品种不易存活
B. Y点后限制原种光合速率增加的因素是光照强度
C. 正常情况下,新品种比原种更适应盐碱环境
D. 三种蔗糖溶液中,乙的浓度最高
4. 北欧鲫鱼能够在冬季结冰的水下生活。北欧鲫鱼在缺氧时将乳酸转变为酒精(熔点为-114 ℃),再将酒精经鱼鳃排到水中,大大提高在严酷环境中的存活率。其细胞呼吸过程如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 该呼吸过程中,葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失
B. 过程①②都发生在细胞质基质中,均能产生ATP
C. 基因的表达差异使北欧鲫鱼肌细胞与其他细胞中催化呼吸作用的酶有所不同
D. 北欧鲫鱼的上述过程避免体内乳酸堆积,排出的酒精延缓周围水体结冰
5. 生物学实验需要选择合适的实验材料和试剂,下列叙述最合理的是( )
A. 选择菠菜叶下表皮细胞观察叶绿体的形状
B. 选择H2O2和H2O2酶探究温度对酶活性的影响
C. 选择体积分数为95%的冷酒精溶解丝状DNA
D. 选择肾小管和集合管为材料,研究水通道蛋白
6. 取A、B两个透析袋(透析膜是一种半透膜,大分子无法通过,小分子可以自由通过),分别加入等量的淀粉溶液和葡萄糖溶液,再将透析袋置于清水中,A组向清水中加入适量碘-碘化钾溶液,B组向清水中加入适量斐林试剂,静置一段时间。下列相关叙述正确的是( )
A. 透析膜对物质的进出具有选择透过性
B. A试管透析袋外溶液颜色逐渐变浅
C. B试管透析袋外出现砖红色沉淀
D. B试管葡萄糖通过易化扩散出入透析袋
7. 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,属于兼性厌氧型生物。下列有关大肠杆菌的呼吸作用的叙述,正确的是( )
A. 有氧条件下,丙酮酸进入线粒体中逐步氧化分解释放能量
B. 无氧条件下,无氧呼吸第一阶段产生的丙酮酸会大量积累
C. 有氧和无氧条件下,参与细胞呼吸酶完全不同
D. 有氧和无氧条件下,细胞呼吸释放的能量都大部分以热能形式散失
8. 酶A、酶B与酶C分别是从菠菜叶、酵母菌与大肠杆菌中纯化ATP水解酶,研究人员分别测量三种酶对不同浓度,ATP的水解反应速率,实验结果如图。下列叙述错误的是( )
A. 当三种酶达到最大反应速率时的最低ATP浓度相等
B. 在相同的ATP浓度下,酶A产生的最终ADP和Pi量最多
C. ATP浓度相对值为20时,酶的种类是影响图中反应速率的因素
D. 本实验的自变量是ATP浓度相对值和酶的种类,因变量是酶促反应速率
9. 2025年初甲型流感再次席卷而来,流行株以H1N1病毒为主。奥司他韦是治疗甲流首选药物。下列叙述正确的是( )
A. 可用营养物质齐全的培养基培养H1N1病毒
B. 蛋白质、H1N1病毒和细菌均不属于生命系统的结构层次
C. 奥司他韦可通过抑制细胞壁合成来抑制H1N1病毒增殖以减轻症状
D. H1N1病毒的核酸初步水解后产物为4种核糖核苷酸
10. “结构与功能观”是指生物的结构与功能之间存在高度的统一性,两者相互适应。下列有关叙述错误的是( )
A. 蛋白质种类繁多,有利于承担多种多样的生命活动
B. 线粒体的嵴增大了丙酮酸脱氢酶的附着面积,有利于进行有氧呼吸
C. 传出神经末梢膨大形成突触小体,有利于神经递质分泌到突触间隙中
D. 骆驼刺具有发达的根系,有利于在荒漠中获取水分
11. 下列科学家的实验证据不支持“叶绿体能吸收光能用于光合作用并释放氧气”这一实验结论的是( )
A. 黑暗中,需氧细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中
B. 用透过三棱镜的光照射水绵临时装片时需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域
C. 在离体叶绿体悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂,在光照下释放氧气
D. 叶绿体合成ATP的过程与水分解产生氧气的过程始终相伴随
12. 木瓜蛋白酶具有较宽的底物特异性,它能够作用于蛋白质中L-精氨酸、L-赖氨酸、甘氨酸和L-瓜氨酸残基的羧基参与形成的肽键。科研人员为了探究不同无机盐对木瓜蛋白酶活性的影响,进行了相关实验,实验结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 木瓜蛋白酶催化蛋白质水解,所得产物是氨基酸
B. 乙组与其余两组遵循单一变量原则,可构成对照实验
C. 实验结果表明,CaCl2对木瓜蛋白酶活性的影响较小
D. 木瓜蛋白酶活性越高,提供水解反应的活化能越多
13. 下图为类囊体膜蛋白排列和光反应产物形成的示意图。据图分析,下列叙述正确的是( )
A. 水光解产生的O2若被有氧呼吸利用,至少要穿过4层生物膜
B. 类囊体腔中的H+仅来自水的光解
C. 图中产生的ATP可用于有机物的合成
D. 光反应合成ATP的能量直接来源于光能
14. Rubisco在叶绿体内催化反应进行(包括 CO2的固定),O2和CO2互竞争性抑制剂。在光照条件下,当CO₂/O₂的值低时,C5可与O2反应形成C2等化合物,C2在叶绿体、过氧化物酶体和线粒体中经过一系列化学反应完成光呼吸过程。此外,Rubisco 的活性依赖于 CO2的存在,Rubisco 活性部位在 pH 较高时与 CO2、Mg2+结合形成酶-CO2-Mg2+-活性复合体,酶被激活。叶绿体基质在光照下和黑暗下的环境条件如表所示,下列有关叙述正确的是( )
环境条件
暗
光
pH
7.3
8
Mg2+相对含量
13
3.6
A. Rubisco分布于叶绿体基质,其活性在光照条件下弱于黑暗条件
B. 在消耗葡萄糖速率相等时,植物在光照条件下的耗氧量小于黑暗条件
C. 光呼吸过程中,O2与C5在线粒体内膜上反应形成C2等化合物
D. 光呼吸的存在使得CO2的同化效率降低,减弱植物的光合作用
15. 某人因出现肌无力、呼吸困难的症状而去医院就诊,医生通过相关生化检测来判断该患者的患病原因。已知FGF21为调节线粒体自噬的物质,检测结果如表所示。下列叙述错误的是( )
项目
乳酸/(mmol·L-1)
丙酮酸/(mmol·L-1)
FGF21/(pg·mL-1)
正常人
1.1
0.09
82.5
患者
1.5
0.1
617.4
A. 该患者细胞内的线粒体数量低于正常人细胞
B. 丙酮酸在细胞质基质中产生后可进入线粒体进一步分解
C. 消耗等量葡萄糖时,该患者合成的ATP少于正常人
D. FGF21对线粒体自噬表现为抑制作用
二、不定项选择题(每小题全对得3分,漏选得1分,错选不得分。总分共15分)
16. 双缩脲(NH2-CO-NH-CO-NH2)是由2分子尿素(NH2-CO-NH2)发生缩合反应产生,它可以用双缩脲试剂检测,其产生过程及显色反应如下图所示。下列说法正确的是( )
A. 尿素缩合形成双缩脲后,在碱性条件下与Cu2+生成紫色络合物
B. 二肽也能与双缩脲试剂发生紫色反应,游离氨基酸不能
C. 能够与双缩脲试剂发生显色反应的物质不一定是蛋白质
D. 蛋白质变性后,不会再与双缩脲试剂发生显色反应
17. 线粒体的分裂主要发生在进行分裂的细胞中,需要动力相关蛋白Drpl酶的参与(核基因编码,发挥作用时会从细胞质基质转移到线粒体表面)。蛋白磷酸化酶PP2Aa可使Drp1蛋白发生磷酸化,进而抑制其活性,使得线粒体处于功能更强的长杆状。而RalA酶可与PP2Aa相互作用,解除Drp1的磷酸化,增强其活性,使线粒体过度分裂,体积减小呈球形(如下图),进而抑制其氧化功能。研究还发现肥胖个体的脂肪细胞中更容易出现体积减小的碎片化线粒体。结合相关信息,下列相关叙述错误的有( )
A. Drp1蛋白的合成起始于游离的核糖体,然后附着到内质网上后完成后续合成
B. 碎片化的线粒体可以进一步通过溶酶体参与的自噬作用清除
C. 与未分裂的细胞相比,进行分裂的细胞中蛋白磷酸化酶PP2Aa活性降低
D. 可开发RalA酶的激活剂作为保护线粒体的药物,解决肥胖症患者的代谢问题
18. 研究表明,植物叶片中气孔导度(即气孔张开的程度)与K+、糖类等含量有关。K+能在保卫细胞中大量积累,保卫细胞吸水后气孔导度增大,气孔张开,保卫细胞和气孔的结构如图所示。下列分析错误的是( )
A. 若水分进入液泡增多,气孔导度将逐渐变小
B. 气孔导度增加,有利于促进叶肉细胞中糖类的合成
C. 细胞膜上参与主动运输K+的载体蛋白也具有催化ATP水解的作用
D. 随保卫细胞中K+和糖类物质含量升高,细胞吸水能力减弱
19. 某生物兴趣小组为探究酶在反应过程中的作用及影响因素,利用甲图所示装置做了如下实验:在最适条件下,将浸过肝脏研磨液的大小相同的4片滤纸片放入15 mL质量分数为3%的 H2O2溶液中,每隔2min观察一次红色液滴的移动距离,然后根据数据绘制出乙图曲线,下列叙述错误的是( )
A. 若将甲图装置中的滤纸片改为2片,乙图中a点将下移
B. 若要乙图中的a点向上移动,可增加 H2O2溶液的体积
C. 若放入浸过煮熟肝脏研磨液的4片滤纸片,每隔2min观察一次,红色液滴不移动
D. 若甲图中的实验pH适当调高,则产生气体量为amL的时间小于b
20. 某兴趣小组在晴朗夏季,将番茄植株在适宜条件下放入密闭玻璃罩内培养,测得CO2一昼夜的变化情况如图甲,置于室外继续培养,测得该植株一昼夜CO2的吸收速率或释放速率如图乙。下列有关叙述正确的是( )
A. 甲图中光合作用开始于D点之前,结束于H点之后,H点时有机物积累最多
B. 甲图中番茄的光补偿点有D、H两点,分别与乙图中的d、h对应
C. 通过玻璃罩内一昼夜CO2浓度变化可知,番茄植株有有机物积累,能正常生长
D. 乙图中的f点对比e点,细胞内C₃含量暂时升高,C5含量暂时下降
三、非选择题(共5题,共55分)
21. 某研究小组分离提纯葡萄皮上野生酵母菌时,选取了从自然界中采集到的葡萄,用无菌水将葡萄皮上的微生物冲洗到无菌的三角瓶中进行培养。请回答下列问题:
(1)该研究小组成功分离出某品种的酵母菌后,取等量菌液分别接种于3个盛有等量液体培养基的锥形瓶中,并分别置于转速为150 r/min、200 r/min、250 r/min的摇床上培养,检测结果如图1所示,摇床转速为250 r/min的酵母菌种群密度大的原因是____________。
(2)图2是采用血细胞计数板直接计数和稀释涂布平板法计数两种方法计数培养液中酵母菌数量时得到的结果,其中采用稀释涂布平板法计数得到的是曲线______,下列判断依据中正确的有______(填序号)。
①稀释涂布平板法只计数活的酵母细胞,死细胞无法形成菌落
②采用血细胞计数板直接计数时,可能会将死细胞与活细胞一起计数
③采用稀释涂布平板法计数时,两个或多个细胞连在一起时,只能观察到一个菌落
④采用稀释涂布平板法计数时,可能因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目
(3)通过如图3所示的方法进行纯化培养时,用移液枪取最终的酵母菌稀释液0.1mL滴在培养基表面,然后将沾有少量酒精的涂布器______后再进行涂布。在恒温培养箱中培养一段时间后,其中某组的3个平板上菌落数分别为69个、52个、44个,则可以推测原酵母菌液中每毫升含菌数为______个。计数一般要选取____________进行计数。
22. 基因编辑技术在胚胎工程中得到广泛的应用。如图1表示利用基因编辑技术培养小鼠B的过程,图2表示使用CRISPR/dCas9技术进行基因编辑的过程,其中dCas9不具有内切核酸酶活性,它能与不同作用的酶(A)结合,对基因进行定点修饰。回答下列问题。
(1)图1中,从卵泡中取出卵母细胞进行体外培养,需要的气体环境是__________,培养基中通常需要加入血清等一些天然成分的原因是_______。
(2)图1中,将极体注入次级卵母细胞常采用显微注射的方法,该过程相当于______作用。对卵母细胞进行H19和Gtl2基因甲基化,Igf2r、Snrpn等多个基因去甲基化处理的目的是_______。
(3)图1中将囊胚移植到代孕母鼠之前,需要对代孕母鼠进行_____处理。
(4)图2中,使用CRISPR/dCas9技术对基因编辑时,sgRNA的作用是________,设计sgRNA时应保证________。目标序列的甲基化和去甲基化的遗传效应属于________。
23. Rag2基因缺失的小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag2基因缺失的小鼠进行基因治疗。其技术流程如下图:
请回答下列问题:
(1)上述图解中涉及到的生物技术有_________,_________。(答出两点)
(2)在核移植前,需要对卵母细胞进行“去核”处理,去的“核”其实是_________。用蛋白酶合成抑制剂处理重构胚,其目的是_________。
(3)步骤②培养到_________胚胎阶段,取其中的_________细胞分离培养得到ES细胞。
(4)步骤③中,如获取的Rag2用基因数量较少,需利用PCR技术扩增,从下图中选出_________作为引物,如果以一个目的基因为模板PCR循环4次,共需要_________个引物。
24. 白菜(AA,2n=20)、甘蓝(CC,2n=18)是人们餐桌上常见蔬菜,营养价值高、染色体数目少。研究人员通过植物体细胞杂交技术培育了甘蓝型油菜(流程如图),并展开了深入研究。请回答下列问题:
(1)甘蓝型油菜的叶肉细胞中含有____条染色体,含有____个染色体组。
(2)进行上述杂交过程前,应使用____酶去除植物细胞壁,再用____(试剂名称)处理白菜和甘蓝的原生质体进行膜融合。获得杂种细胞后进行植物组织培养,脱分化阶段的光照条件为____,再分化过程的影响因素有____(请写出两点)。
(3)甘蓝型油菜有平展叶和上卷叶两种叶形,研究人员分别测定12叶期幼苗单株的叶绿素含量、光合速率、气孔导度等,其结果如下表:
组别
叶绿素a
(mg/g)
叶绿素b
(mg/g)
净光合速率
(umolCO2/m2·s)
气孔导度(molH2O/m2·s)
胞间CO2浓度
(umolCO2/mol)
平展叶
4.2
2.7
8.7
0.18
461.0
上卷叶
6.7
3.5
12.6
0.21
397.5
①叶绿素存在于叶绿体的_____(场所名称),主要吸收可见光中的_____光。
②在两组植株呼吸速率相同的情况下,据表中数据分析,上卷叶净光合速率大于平展叶的原因是_____(答2点)。
25. 水杨酸是常见的水体污染物,科学家利用基因工程构建智能工程菌,通过向大肠杆菌体内导入含特殊DNA序列的重组质粒,制备水杨酸生物传感器(如图1),为环境污染治理提供新方法。请回答下列问题:
(1)基因工程中启动子与增强子都与基因转录有关,增强子可增强转录效率。启动子是_______,其位于基因的上游,紧挨____________。
(2)分析上图可知,当环境中存在水杨酸时,_________可激活 Ps,最终使菌体发出红色荧光,据此可判定环境中的水杨酸浓度。
(3)研究人员欲通过改造重组质粒,实现在相同浓度的水杨酸条件下荧光强度增强为原来的2倍,从而提高传感器的灵敏度。方法一是选择激活能力更强的调控蛋白基因nahRl替代 nahR:方法二是在 mrfp基因前插入_______。
(4)水杨酸羟化酶可催化水杨酸转化为龙胆酸,龙胆酸可被细胞利用。若将水杨酸羟化酶基因与 mrfp基因连接成融合基因,则工程菌可同时实现对水杨酸的________。现欲通过PCR判定融合基因已准确连接,应选择图2中的引物组合是________。
(5)工程菌治理环境污染具有成本低、动态治理等优点,但菌株本身会造成水源安全隐患。科学家将ccdA、ccdB两个基因插入原有序列中,使水杨酸被耗尽时菌株即启动“自毁”。已知ccdB 基因表达毒蛋白可使工程菌致死,ccdA基因表达抗毒素蛋白导致毒蛋白失效,则ccdA、ccdB分别插入图3中的_______、_______(填字母)位点。
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