内容正文:
高三第一学期期初考试生物试卷
一、单选题(每个题只有一个正确选项,20×3=60分)
1. 下列有关物质检测的说法,错误的是( )
A. 若待测样品和斐林试剂水浴加热后不出现砖红色,则说明样品中不含糖类
B. 待测样品中的蛋白质加热变性后,仍可与双缩脲试剂产生紫色反应
C. 在花生子叶薄片上滴适量的苏丹III染液后,脂肪会被染成橘黄色
D. 向待测样品中加入适量的碘液,通过显色反应检测样品中是否含有淀粉
【答案】A
【解析】
【详解】A、斐林试剂可用于检测还原糖,在水浴加热条件下,还原糖能与斐林试剂反应生成砖红色沉淀。但糖类包括还原糖和非还原糖(如蔗糖、淀粉等),若待测样品中含非还原糖,与斐林试剂水浴加热后也不会出现砖红色,所以不能仅根据不出现砖红色就说明样品中不含糖类,A错误;
B、双缩脲试剂检测蛋白质的原理是与蛋白质中的肽键发生反应。蛋白质加热变性后,肽键并未被破坏,所以仍可与双缩脲试剂产生紫色反应,B正确;
C、苏丹 Ⅲ 染液可将脂肪染成橘黄色,在花生子叶薄片上滴适量苏丹 Ⅲ 染液后,脂肪会被染成橘黄色,C正确;
D、淀粉遇碘液变蓝,向待测样品中加入适量碘液,可通过显色反应(变蓝或不变蓝)检测样品中是否含有淀粉,D正确。
故选A。
2. 降钙素是一种由32个氨基酸组成的链状多肽类激素,主要作用是抑制骨钙溶解,以及抑制肾小管对钙离子的重吸收( )
A. 降钙素中的O元素主要存在于羧基中
B. 降钙素形成时至少脱去32个水分子
C. 降钙素能为肾小管对钙离子的重吸收提供能量
D. 口服降钙素不能治疗钙浓度过高引起的肌无力
【答案】D
【解析】
【分析】降钙素是多肽类激素,基本单位是氨基酸。
【详解】A、降钙素是一种由32个氨基酸组成的链状多肽类激素,其羧基酸很少,存在于羧基中的O元素也少,A错误;
B、降钙素是一种由32个氨基酸组成的链状多肽类激素,脱去的水分子=氨基酸数32-肽链数1=31,B错误;
C、降钙素只起调节作用,C错误;
D、口服降钙素,会被消化,不能治疗钙浓度过高引起的肌无力。D正确。
故选D。
3. 黑藻是一种叶片薄且叶绿体较大的水生植物,分布广泛、易于取材,可用作生物学实验材料。下列有关叙述正确的是( )
A. 黑藻是一种单细胞藻类,叶片可用作观察叶绿体的材料
B. 黑藻成熟叶片不可用作观察质壁分离和复原的材料
C. 黑藻成熟叶片不可用作观察植物有丝分裂的材料
D. 观察黑藻根尖细胞分裂时,在有丝分裂前期中心体分别移向细胞两极
【答案】C
【解析】
【分析】质壁分离是植物生活细胞所具有的一种特性(细胞体积大,成熟的细胞才能发生质壁分离)。当外界溶液的浓度比细胞液的浓度高时,细胞液的水分就会穿过原生质层向细胞外渗出,液泡的体积缩小,由于细胞壁的伸缩性有限,而原生质体的伸缩性较大,所以在细胞壁停止收缩后,原生质体继续收缩,这样细胞膜与细胞壁就会逐渐分开,原生质体与细胞壁之间的空隙里就充满了外界浓度较高的溶液。
【详解】A、黑藻是多细胞藻类,黑藻叶片含有叶绿体,且为单层细胞,是观察叶绿体的良好材料,A错误;
B、黑藻成熟叶片含有大液泡,且叶绿体的存在使得细胞为绿色,可用作观察质壁分离和复原的材料,B错误;
C、黑藻成熟叶片高度分化,不会分裂,不可用作观察植物细胞有丝分裂的材料,C正确;
D、黑藻属于高等植物,细胞内没有中心体,中心体只存在于动物和低等植物的细胞中,D错误。
故选C
4. 如图为高等动物细胞结构示意图,其中①~⑤表示细胞器,①的膜蛋白被高度糖基化,其内含有多种水解酶。下列相关叙述正确的是( )
A. ①②③④⑤均参与构成细胞的生物膜系统
B. ①为溶酶体,其膜蛋白高度糖基化可保护自身不被酶水解
C. ③在有丝分裂前的间期复制,后期移向细胞两极发出星射线
D. ④为内质网,其合成的脂质和蛋白质均需运输到②中加工
【答案】B
【解析】
【详解】A、图中①为溶酶体,②为高尔基体,③为中心体,④为粗面内质网,⑤为核糖体。中心体和核糖体无膜结构,不参与生物膜系统的构成,A错误;
B、①为溶酶体,其膜蛋白高度糖基化可以使自身的水解酶无法识别自己,从而可保护自身不被酶水解,B正确;
C、③中心体在有丝分裂前的间期复制,前期移向细胞两极发出星射线,C错误;
D、④为粗面内质网,脂质主要由光面内质网合成,蛋白质合成场所是核糖体,脂质和蛋白质并非都需高尔基体进行加工,蛋白质是否需高尔基体加工与蛋白质最终的去向和功能有关,D错误。
故选B。
5. 图1为K+通道蛋白模式图,图2为磷脂分子构成脂质体结构示意图,图3为某种植物细胞浸泡在图示溶液中,得到其原生质体体积变化情况。下列有关叙述正确的是( )
A. K+通过K+通道蛋白时,需要与K+通道蛋白结合,同时K+通道蛋白的空间构象也会改变
B. 脂质体可以作为药物的运载体,两层磷脂分子之间包裹的药物a是水溶性的
C. 图3的该植物细胞可以看成一个渗透系统,是因为该细胞的细胞壁相当于半透膜
D. 图3两条曲线表现出的差异说明细胞膜具有控制物质进出细胞的功能
【答案】D
【解析】
【分析】图3分析,某种植物细胞处于乙二醇溶液中,外界溶液浓度高于细胞液浓度,发生质壁分离,原生质体体积变小,细胞液浓度增大;随后乙二醇溶液以自由扩散的方式进入细胞,细胞液浓度增加,细胞吸水,发生质壁分离复原。某种植物细胞处于蔗糖溶液中,外界溶液浓度高于细胞液浓度,发生质壁分离,质生质体体积变小;如果蔗糖溶液浓度较大,细胞会失水过多而死亡。
【详解】A、K+通过K+通道蛋白时,不需要与K+通道蛋白结合,A错误;
B、脂质体可以作为药物的运载体,两层磷脂分子之间是脂肪酸链,为脂溶性的,因此包裹药物a的是脂溶性的,B错误;
C、图3的该植物细胞可以看成一个渗透系统,是因为细胞中的原生质层相当于半透膜,C错误;
D、据图3分析可知,蔗糖不能通过原生质层进入细胞,乙二醇以自由扩散的方式进入细胞,所以图3两条曲线表现出的差异说明细胞膜具有控制物质进出功能,D正确。
故选D。
6. “诱导契合学说”认为:酶活性部位的结构开始并不和底物的结构完全吻合,当底物与酶相遇时可诱导酶活性部位的构象发生变化,使底物和酶契合形成络合物,进而生成产物。产物从酶上脱落后,酶活性部位又恢复到原构象。下列说法错误的是( )
A. 酶与底物形成络合物时,降低了底物转化成产物所需的活化能
B. 酶活性部位的构象发生变化有利于化学反应的进行
C. 酶受底物诱导的同时,底物结构也发生变化
D. 这个模型说明酶不具有专一性
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析,酶分子有一定的形状,恰好能和底物分子结合,酶与底物结合形成酶—底物复合物,然后这个复合物会发生一定的形状变化,使底物变成产物,酶从复合物上脱落,同时酶分子恢复原状。
【详解】A、酶催化化学反应的机理是降低化学反应所需的活化能,故酶与底物形成络合物时,降低了底物转化成产物所需的活化能,A正确;
B、由题干“当底物与酶相遇时可诱导酶活性中心的构象发生变化,使底物和酶契合形成络合物,进而生成产物”可知,酶活性部位的构象发生变化有利于化学反应的进行,B正确;
C、酶活性中心的构象发生变化,底物与酶的中心构象是契合的,故酶受底物诱导的同时,底物结构也发生变化,C正确;
D、酶的专一性是指一种酶能催化一种或一类化学反应,该模型无法说明酶不具有专一性,D错误。
故选D。
7. 如下图所示,当ATP浓度较低时,肌酸激酶将磷酸基团从肌酸~P转移到ADP;当ATP浓度较高时,相同的酶可催化逆向反应,以增加肌酸~P库存。下列叙述错误的是( )
A. 肌酸激酶有利于维持ATP/ADP在细胞中的稳定
B. 肌酸激酶可能存在于线粒体和细胞质基质等结构
C. 肌酸~P也可直接用于物质跨膜运输等耗能过程
D. 肌酸~P为ADP合成ATP提供“高能”磷酸基团
【答案】C
【解析】
【分析】ATP 的结构简式是 A-P~P~P,其中A代表腺苷,T是三的意思,P代表磷酸基团。ATP是生物体的直接能源物质,ATP在细胞内数量并不很多,可以和ADP迅速转化形成。人和动物体内产生ATP的生理过程只有呼吸作用,高等植物体内产生ATP的生理过程有光合作用和细胞呼吸,ATP中的能量可用于各种生命活动,可以转变为光能、化学能等,但形成ATP的能量来自于呼吸作用释放的能量或植物的光合作用。
【详解】A、据题意可知,当ATP浓度较低时,肌酸激酶将磷酸基团从肌酸~P转移到ADP;当ATP浓度较高时,相同的酶可催化逆向反应,以增加肌酸~P库存,A正确;
B、由于线粒体基质和内膜以及细胞质基质都能合成ATP,所以肌酸激酶可能存在于线粒体和细胞质基质等结构,B正确;
C、ATP可直接用于物质跨膜运输等耗能过程,肌酸~P不能,C错误;
D、当ATP浓度较低时,肌酸激酶将磷酸基团从肌酸~P转移到ADP合成ATP,故肌酸~P为ADP合成ATP提供“高能”磷酸基团,D正确。
故选C。
8. 酵母菌的呼吸方式分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型,酵母菌进行有氧呼吸时,消耗O2产生等体积的CO2;进行无氧呼吸时,不消耗O2能产生CO2.下图为某同学利用葡萄糖探究鲜酵母菌的呼吸而设计的实验装置。下列有关实验装置和一段时间内结果的分析,错误的是( )
A. 装置中液滴不动,表示酵母菌只进行有氧呼吸
B. 装置中液滴右移,表示酵母菌只进行无氧呼吸
C. 一般情况下,装置中液滴不可能向左移
D 若装置中清水换成NaOH溶液,装置中液滴左移,表示酵母菌一定进行有氧呼吸
【答案】B
【解析】
【分析】酵母菌有氧呼吸的产物是二氧化碳和水,且吸收的氧气与释放的二氧化碳相等,酵母菌无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳
【详解】A、如果液滴不同,则说明酵母菌吸收的气体和释放的气体体积相等,由于酵母菌进行有氧呼吸时,消耗O2产生等体积的CO2,所以酵母菌只进行有氧呼吸,A正确;
B、酵母菌进行无氧呼吸时,不消耗O2能产生CO2,因此如果装置中液滴右移,表示酵母菌可能进行有氧呼吸和无氧呼吸,或者只进行无氧呼吸,B错误;
C、由于酵母菌培养液中的营养物质是葡萄糖,进行有氧呼吸消耗O2产生等体积的CO2;进行无氧呼吸时,不消耗O2能产生CO2,因此液滴在一般情况下不可能向左移动,C正确;
D、若装置中清水换成NaOH溶液,NaOH会吸收CO2,因此装置中液滴左移,表示酵母菌可能同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,或者只进行有氧呼吸,D正确。
故选B。
9. 下列关于“提取和分离叶绿体色素”实验叙述合理的是( )
A. 用有机溶剂提取色素时,加入碳酸钙是为了防止类胡萝卜素被破坏
B. 若连续多次重复画滤液细线可累积更多的色素,但易出现色素带重叠
C. 该实验提取和分离色素的方法可用于测定绿叶中各种色素含量
D. 用红色苋菜叶进行实验可得到5条色素带,花青素位于叶绿素a、b之间
【答案】B
【解析】
【分析】绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏);分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。
【详解】A、用有机溶剂提取色素时,加入碳酸钙是为了防止叶绿素被破坏,A错误;
B、画滤液细线时要间断画2~3次,即等上一次干了以后再画下一次,若连续多次重复画滤液细线虽可累积更多的色素,但会造成滤液细线过宽,易出现色素带重叠,B正确;
C、该实验中分离色素的方法是纸层析法,可根据各种色素在滤纸条上呈现的色素带的宽窄来比较判断各色素的含量,但该实验不能具体测定绿叶中各种色素含量,C错误;
D、花青素存在于液泡中,溶于水不易溶于有机溶剂,故若得到5条色素带,距离滤液细线最近的色素带为花青素,应在叶绿素b的下方,D错误。
故选B。
10. 下图为类囊体薄膜上发生的光反应示意图,PSI和PSⅡ分别是光系统I和光系统Ⅱ,是叶绿素和蛋白质构成的复合体,能吸收、利用光能进行电子的传递。PQ、Cytbf、PC是传递电子的蛋白质,其中PQ在传递电子的同时能将H+运输到类囊体腔中。图中实线为电子的传递过程,虚线为H+的运输过程。以下说法正确的是( )
A. ATP合成酶由CF0和CF1两部分组成,在进行H(逆浓度梯度运输的同时催化ATP的合成
B. 图中类囊体膜两侧H+浓度差是由H2O光解、PQ主动运输H+和合成NADPH消耗H+形成的
C. 图中电子传递的过程中,最初提供电子的物质为水,最终接受电子的物质为NADPH
D. 光能被捕获后将水分解成O2、H+和e-,最终全部转化为ATP中活跃的化学能
【答案】B
【解析】
【分析】光系统涉及两个反应中心:光系统Ⅱ (PSⅡ) 和光系统I (PSI) ,其中PSⅡ光解水,PSI还原NADP+。光系统Ⅱ的色素吸收光能以后,能产生高能电子,并将高能电子传送到PQ,再依次传递给Cytbf、PC。光系统I吸收光能后,通过PC传递的电子与H+、NADP+在类囊体薄膜上结合形成NADPH。
【详解】A、由于H2O光解产生的H+和PQ利用高能电子的能量逆浓度梯度运输将H+从类囊体腔外运输进入类囊体腔,导致类囊体腔中的H+浓度高于叶绿体基质,ATP合成酶由CF0和CF1两部分组成,从类囊体腔顺浓度梯度运输H+至叶绿体基质的同时催化ATP的合成,A错误;
B、水光解产生H+、PQ主动运输将H+运回到类囊体腔内两个过程,使类囊体腔内H+浓度升高,而H+在类囊体薄膜上与NADP+结合形成NADPH,使类囊体腔外的H+浓度降低,B正确:
C、根据图中所示,水光解后产生氧气、H+和电子e-:故最初提供电子的物质为水:水光解后产生的电子最终传递给NADP+和H+,在酶的作用下将NADP+和H+还原为NADPH,故最终接受电子的物质为NADP+,C错误;
D、光能被捕获后将水分解成O2、H+和e-,最终转化为ATP和NADPH中活跃的化学能,D错误。
故选B
11. 图1表示玉米光合作用和有氧呼吸过程中的部分生理过程,①~⑤表示有关过程,X、Y、Z和W表示相关物质。图2表示玉米在充足CO2、不同温度和不同光照强度下的光合速率。下列叙述正确的是( )
A. 图1中,X、Y、W物质分别表示C3、丙酮酸和有机物
B. 图1中,在生物膜上进行的过程有①②③
C. 图2中,P点对应光照强度下,限制玉米光合速率的主要环境因素是CO2浓度
D. 图2中,若环境中CO2浓度降低,则曲线上的Q点会移动
【答案】D
【解析】
【分析】1、光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):水的光解产生NADPH与氧气,以及ATP的形成;②光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。
2、光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物,并释放出氧气的过程。
分析图1可知:①是光反应过程,②C3的还原,③④是有氧呼吸第一阶段和第二阶段,⑤是CO2固定的过程,图1中,X、Y、W、Z物质分别表示C3、丙酮酸、水和ATP,图2表示玉米在充足CO2、不同温度和不同光照强度下的光合速率,由图2可知:在光照强度相同的情况下,光合速率不同的原因是温度不同。
【详解】A、分析图1可知,X、Y、W物质分别表示C3、丙酮酸、水,A错误;
B、图1中,在生物膜上进行的过程有①,B错误;
C、图2中,P点对应光照强度下,限制玉米光合速率的主要环境因素是温度不同,因为二氧化碳的浓度是充足的,C错误;
D、图2中,若环境中CO2浓度降低,使得光合速率下降,光的饱和点(Q)将向左下方移动,D正确。
故选D。
12. 下图表示洋葱根尖细胞有丝分裂装片的制作与观察,下列说法正确的是( )
A. 甲过程为解离,操作后能让根尖细胞直接分开
B. 丙过程为得到更好的染色效果,可延长染色时间
C. 丁过程中需取根尖尖端2~5cm部分制作成临时装片
D. 显微镜下观察发现只有少数细胞能看到染色体
【答案】D
【解析】
【分析】观察细胞有丝分裂实验步骤:解离(用药液使组织中的细胞相互分离开来)→漂洗(洗去药液,防止解离过度,便于染色)→染色(甲紫溶液或醋酸洋红液能使染色体着色)→制片(使细胞分散开来,有利于观察)。
【详解】A、甲过程为解离,如果解离时间过短,操作后不能让根尖细胞直接分开,A错误;
B、丙过程为染色,适当延长时间可得到更好的染色效果,但是染色时间过长,不便于观察,B错误;
C、丁过程为制片,需要取根尖尖端2~5mm部分制作成临时装片,C错误;
D、细胞周期包括分列间期和分裂期。分裂期时间较多,细胞较少。所以,显微镜下观察发现只有少数细胞能看到染色体,D正确。
故选D。
13. 某高等植物细胞的细胞周期如图所示,下列叙述正确的是( )
A. 该植物所有的体细胞都处于图示的细胞周期中
B. 乙→乙全过程为一个细胞周期
C. 核DNA数目加倍发生在甲→乙时期
D. 甲→乙时期,细胞中的中心体发生复制
【答案】B
【解析】
【分析】据图分析可知,乙→甲所占时间长是分裂间期,甲→乙所占时间短是分裂期,乙→乙全过程为一个细胞周期。
【详解】A、该植物所有的体细胞并非具有分裂能力,就没有细胞周期,比如根尖成熟区细胞,A错误;
B、据图分析可知,乙→甲所占时间长,是分裂间期,甲→乙所占时间短,是分裂期,乙→乙全过程为一个细胞周期,B正确;
C、核DNA数目加倍发生在分裂间期,发生在乙→甲时期,C错误;
D、中心体发生复制发生在分裂间期,但是高等植物细胞没有中心体,该细胞内不可能发生中心体复制,D错误。
故选B。
14. 下图为植物细胞有丝分裂过程中细胞一分为二的过程图,已知高尔基体能合成果胶、半纤维素。下列有关推测错误的是( )
A. 囊泡中包裹的可能是果胶、半纤维素
B. 囊泡的膜可能构成新细胞膜,囊泡中的包裹物可能构成新细胞壁
C. 高尔基体与细胞板的形成有关,植物细胞有丝分裂末期高尔基体较活跃
D. 若根尖成熟区细胞的高尔基体功能紊乱,可能导致其细胞核的数目增加
【答案】D
【解析】
【分析】有丝分裂不同时期的特点:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体。(3)中期:染色体形态固定、数目清晰。(4)后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极。(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶,据图可知,囊泡内含有细胞壁基质,故囊泡中包裹的可能是果胶、半纤维素,A正确;
B、囊泡属于生物膜,故囊泡的膜可能构成新细胞膜;结合A可知,囊泡中的包裹物可能构成新细胞壁,B正确;
C、植物细胞中高尔基体与细胞板的形成有关,植物细胞有丝分裂末期高尔基体较活跃,C正确;
D、高尔基体主要与细胞壁的形成有关,若根尖成熟区细胞的高尔基体功能紊乱,可能导致细胞壁不能正常形成,但对于细胞核的数目影响不大,D错误。
故选D。
15. 图1表示细胞有丝分裂不同时期染色体数/核DNA数的变化,AD表示分裂间期;图2、图3分别表示高等动物甲、高等植物乙有丝分裂某时期的图像。下列相关叙述正确的是( )
A. 动物甲与植物乙有丝分裂过程存在显著差异的是图2和3所示时期
B. 图1中BC段和EF段形成的原因分别是染色体数加倍和核DNA数加倍
C. 图2细胞含8条染色单体,但不只有8个DNA分子
D. 图3中结构H为赤道板,与结构H的形成密切相关的细胞器是高尔基体
【答案】C
【解析】
【分析】分析图1:BC段形成的原因是DNA复制;AD表示有丝分裂间期;DE段每条染色体上含有2个DNA,表示有丝分裂前期和中期;EF段形成的原因是着丝粒分裂,代表有丝分裂后期;FG段每条染色体上含有1个DNA,表示有丝分裂末期。
分析图2:该细胞处于有丝分裂中期;分析图3:该细胞处于有丝分裂末期,结构H为细胞板。
【详解】A、动物甲与植物乙有丝分裂过程存在显著差异的是前期(纺锤体的形成方式不同)和末期(细胞质的分裂方式不同),图2细胞处于有丝分裂中期,A错误;
B、图1中BC段形成的原因是DNA复制,EF段形成的原因是着丝粒分裂,B错误;
C、图2细胞含4条染色体,8条染色单体,线粒体中还有DNA,C正确;
D、图3中结构H为细胞板,与结构H的形成密切相关的细胞器是高尔基体,赤道板不是真实存在的结构,D错误。
故选C。
16. 研究表明,谷氨酰胺合成酶(GS)和核孔复合物蛋白NUP88结合后,可加快细胞有丝分裂中期到后期的转化,促进细胞增殖,具体机理如图。下列有关叙述中不正确的是( )
A. GS与NUP88 的结合可促进APC/C与cdc20结合,进而促进着丝粒分裂
B. 不增殖的细胞或GS表达量少的细胞中,GS与NUP88不结合
C. 若正常细胞中GS基因过量表达,则细胞周期时长可能会缩短间期
D. 有丝分裂中期,GS通过核孔进入细胞核,体现了核膜的选择透过性
【答案】D
【解析】
【分析】有丝分裂不同时期的特点:①间期,进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;②前期,核膜,核仁消失,出现纺锤体和染色体;③中期,染色体形态固定,数目清晰;④后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体并均匀的移向两级;⑤末期,核膜核仁重建,纺锤体和染色体消失。
【详解】AC、GS与NUP88的结合可促进APC/C与cdc20结合,进而加快细胞有丝分裂中期到后期的转化,即促进着丝粒分裂,进而促进细胞增殖,细胞周期会缩短,AC正确;
B、增殖的细胞进入分裂期后,核膜核仁解体,GS才与 NUP88结合,不增殖的细胞两者不结合;据图可知,若GS含量少,则GS与NUP88不结合,B正确;
D、有丝分裂前期核膜、核仁消失,有丝分裂中期不存在核孔,D错误。
故选D。
17. 下图所示甲乙丙三个黏性末端,有关叙述正确的是( )
A. T4 DNA连接酶只能连接具有互补黏性末端的DNA片段
B. 图中甲片段和丙片段可以用E. coliDNA连接酶连接起来
C. 解旋酶的作用位点在a处,DNA连接酶的作用位点在b处
D. 限制酶在识别序列的中心轴线两侧切割DNA分子产生黏性末端
【答案】D
【解析】
【分析】1、限制酶:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。
2、DNA连接酶:(1)根据酶的来源不同分为两类:E.coliDNA连接酶、T4DNA连接酶。这二者都能连接黏性末端,此外T4DNA连接酶还可以连接平末端,但连接平末端时的效率比较低。(2)DNA连接酶连接的是两个DNA片段之间的磷酸二酯键。
【详解】A、T4DNA连接酶既能连接黏性末端,又能连接平末端,A错误;
B、甲、丙切割后形成的黏性末端分别是5'-AATT-3'、5'-TTAA-3',黏性末端不同,不可用E.coli DNA连接酶可以将甲、丙连接起来,B错误;
C、解旋酶的作用位点在b处,断裂氢键,DNA连接酶的作用位点在a处,形成磷酸二酯键,C错误;
D、限制酶在识别序列的中心轴线两侧切割DNA分子产生黏性末端,D正确。
故选D。
18. 下列有关蛋白质工程和基因工程的叙述错误的是( )
A. 蛋白质工程和基因工程的区别之一是生产的蛋白质自然界是否存在
B. 将外源生长激素基因导入动物体内可以提高动物的生长速率
C. 蛋白质工程最终要对蛋白质结构进行设计改造
D. 构建乳腺生物反应器需将目的基因与乳腺中特异表达基因的启动子等调控元件重组
【答案】C
【解析】
【分析】1、基因工程:指按照人们的愿望,进行严格的设计并通过体外DNA重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,因此又叫作DNA重组技术。
2、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。
【详解】A、蛋白质工程可生产自然界没有的蛋白质,而基因工程只能产生自然界已有的蛋白质,A正确;
B、外源生长激素基因在动物体内表达可促进动物生长,可将外源生长激素基因导入动物细胞内,提高动物的生长速率,B正确;
C、蛋白质工程最终要通过改造或合成基因来定向改造现有蛋白质或制造新的蛋白质,C错误;
D、构建乳腺生物反应器需将目的基因与乳腺中特异表达的基因启动子连接到载体上,该启动子可以使目的基因在乳腺细胞中特异性表达,D正确。
故选C。
19. 下列关于PCR技术的叙述,正确的是( )
A. PCR反应体系中需要添加耐高温的解旋酶和DNA聚合酶
B. PCR过程中在引物的3'端添加脱氧核苷酸实现子链延伸
C. 利用PCR对目的基因进行扩增时需要基因序列全部已知
D. 在设计两种引物时,需要让引物和引物之间的碱基序列互补
【答案】B
【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-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、PCR反应体系中需要添加耐高温DNA聚合酶,不需要解旋酶,A错误;
B、脱氧核苷酸链是有方向的,一端为5'端,另一端为3'端,合成子链时,引物的小段核苷酸链先与模板链配对结合,然后在引物的3'端进行子链延伸,B正确;
C、利用PCR对目的基因进行扩增时只需要知道目的基因两端的序列即可,C错误;
D、在设计两种引物时,两个引物之间的碱基序列不能配对,D错误。
故选B。
20. 从图1酶切结果分析,图2中的目的基因(长度为2.0kb)插入方向正确的重组质粒序号和作出该判断所用的限制酶是( )
A. ①,BamHI B. ①,EcoRⅠ和HindⅢ C. ②,EcoR I D. ②,EcoRI和 HindⅢ
【答案】B
【解析】
【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步:①目的基因的获取;②基因表达载体的构建;③将目的基因导入受体细胞;④目的基因的检测与表达。其中,基因表达载体的构建是基因工程的核心。
【详解】分析图1可知,重组质粒被EcoRⅠ酶切后,得到5.8kb的片段,说明重组质粒中只有一个EcoRⅠ的酶切位点;重组质粒被BamHⅠ酶切后产生3.8kb和2.0kb两种片段,说明重组质粒中有2个BamHⅠ的酶切位点;重组质粒被EcoRⅠ和HindⅢ酶切后,产生4.5kb和1.3kb两种片段,说明重组质粒中有EcoRⅠ和HindⅢ的酶切位点,且二种酶切位点之间的片段为4.5kb和1.3kb。结合图2分析可知,重组质粒①符合上述分析的结果,所有的限制酶是EcoRⅠ和HindⅢ,重组质粒②中EcoRⅠ和HindⅢ酶切位点之间的片段为2.3kb和3.5kb,不符合图1酶切的结果。综上所述,B正确,ACD错误。
故选B。
二、填空题(40分)
21. 小麦白粉病是因MLO基因存在而易被布氏白粉菌感染引起的一种常见病,该病会导致小麦严重减产。gRNA和Cas9蛋白可以共同作用于DNA的特定序列,对其进行剪切和修复,其中gRNA识别DNA;Cas9蛋白修复切口。科研人员利用农杆菌转化法,将gRNA和Cas9蛋白的基因导入到小麦中,对MLO基因进行改造,使其无法发挥作用。基因表达载体的构建如图1所示,其中LB、RB分别为农杆菌中T-DNA的左、右边界,在最终载体的T-DNA中启动子均为真核基因启动子,T-DNA以外区域的基因启动子均为原核基因启动子,图2为几种限制酶的切割位点。据此回答下列问题:
(1)gRNA和Cas9蛋白的作用类似基因工程中的______酶,Cas9蛋白通过作用于______键发挥作用。
(2)将gRNA和Cas9蛋白的基因插入到Ti质粒的T-DNA中的原因是____________。将载体1和载体2构建成最终载体所用的限制酶为________。最终载体中gRNA基因还可能位于启动子a、b之间,选用图中________作引物进行PCR可以判定其拼接位置。
(3)最终载体除图中元件外,还应具有_________(填写两种)元件。图中gRNA和Cas9蛋白基因转录时模板链为________(选填“DNA的同一条单链”“DNA的两条不同单链”“DNA的任意单链”)。
(4)导入最终载体后,对农杆菌和小麦细胞进行筛选,需要培养基中分别添加__________________。从个体水平上验证小麦的MLO基因改造成功的方法是______________。
【答案】(1) ①. 限制 ②. 磷酸二酯
(2) ①. 农杆菌侵染植物后,T-DNA能拼接到植物细胞的染色体DNA中 ②. SpeI和NheI ③. F1、F4(或F2、F3)
(3) ①. 复制原点、终止子 ②. DNA的两条不同单链
(4) ①. 卡那霉素、潮霉素 ②. 用布氏白粉菌感染转基因小麦,小麦不出现白粉病
【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。
(4)目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
gRNA能够识别DNA特定序列,引导Cas9蛋白通过催化磷酸二酯键的断裂发挥作用,二者的作用类似基因工程中的限制酶。
【小问2详解】
农杆菌侵染植物后,T-DNA能拼接到植物细胞的染色体DNA中,所以可以通过将gRNA和Cas9蛋白的基因插到Ti质粒的T-DNA中从而将两种基因导入植物细胞。拼接时,通过限制酶SpeⅠ和NheⅠ将载体1启动子a和gRNA基因剪切,该片段两端的黏性末端相同,因此再用SpeⅠ将载体2切开,通过DNA连接酶将该片段连接到载体2即可成为最终载体。因为两侧黏性末端相同,在构建最终载体时可能会反向连接,用F1、F4(或F2、F3)进行PCR能扩增出图中拼接产物而不能扩增出另一种拼接产物(反向连接产物)。因此选用图中F1、F4(或F2、F3)作引物进行PCR可以判定其拼接位置。
【小问3详解】
基因表达载体除了图中所示的目的基因、启动子、标记基因外,还应具有复制原点、终止子等元件。图中gRNA和Cas9蛋白基因的启动子方向不同,因此转录时模板链为两条不同单链。
【小问4详解】
导入最终载体后,对农杆菌进行筛选,需要利用能在原核细胞中表达的标记基因,所以在培养基中添加卡那霉素以确定是否导入了Ti质粒;对小麦细胞进行筛选,需要利用在真核细胞中表达的标记基因,所以培养基中添加潮霉素以确定T-DNA是否导入小麦细胞。从个体水平上验证小麦的MLO基因改造成功可以用布氏白粉菌感染转基因小麦,小麦不出现白粉病,说明改造成功。
22. 某高等植物叶肉细胞进行光合作用的过程如图1所示,光系统I和光系统II具有吸收、传递、转化光能的作用。强光条件下,植物吸收的光能若超过光合作用的利用量,过剩的光能可导致植物光合作用强度下降,出现光抑制现象。为探索油菜素内酯(BR)对光抑制的影响机制,将长势相同的苹果幼苗进行分组和处理,如下表,其中试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成。各组幼苗均在温度适宜、水分充足的条件下用强光照射,实验结果如图2。
(1)光系统Ⅰ和光系统Ⅱ是由蛋白质和____________组成的复合物。H₂O在光系统Ⅱ作用下被分解形成O₂和H⁺,其中一部分O₂可扩散到____________(填结构名称)参与反应又生成了H₂O。
(2)与适宜条件相比,强光条件下光反应产生____________多于暗反应消耗量,导致NADP⁺等不足,而C₃含量则较适宜条件下______(填“高”或“低”)。
(3)强光照射后短时间内,苹果幼苗光合作用暗反应中有机物的合成速率不再增加,但氧气的产生速率继续增加。苹果幼苗光合作用暗反应速率不再增加最可能的原因有____________;氧气的产生速率继续增加的原因是____________。
(4)据图2分析,与甲组相比,乙组加入BR后光抑制______(填“增强”或“减弱”);乙组与丙组相比,说明BR可能通过__________________发挥作用。
【答案】(1) ①. 色素 ②. 线粒体内膜
(2) ①. NADPH、ATP ②. 低
(3) ①. 二氧化碳的浓度不足 ②. 光反应仍在继续进行
(4) ①. 减弱 ②. 增强光反应关键蛋白的活性
【解析】
【分析】光合作用的光反应阶段,水分解成O2和[H],ADP和Pi形成ATP;暗反应阶段,CO2和C5结合,生成2个C3,C3接受ATP释放的能量并且被[H]还原,形成糖类和C5。氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)与电子和质子(H+)结合,形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。光反应与暗反应紧密联系,相互影响。
光反应和暗反应关系:光合作用的光反应阶段,水分解成O2和[H],ADP和Pi形成ATP;暗反应阶段,CO2和C5结合,生成2个C3,C3接受ATP释放的能量并且被[H]还原,形成糖类和C5。光反应与暗反应紧密联系,相互影响。光反应为暗反应提供[H]和ATP,暗反应为光反应提供ADP、Pi、NADP+。
【小问1详解】
据图1,光系统I和光系统II能吸收光能,是由蛋白质和色素组成的复合物。O2从高浓度扩散到低浓度,进入线粒体内膜,和[H]反应生成H2O。
【小问2详解】
光反应产生的NADPH和ATP能用于暗反应,强光条件下光反应产生的NADPH和ATP多于暗反应消耗量,在NADPH和ATP的作用下,C3还原为(CH2O)和C5,现在NADPH和ATP比适宜条件下多,则C3含量比适宜条件下低。
【小问3详解】
苹果幼苗光合作用暗反应速率不再增加,暗反应包括CO2固定和C3的还原,最可能的原因有酶的数量达到饱和或者二氧化碳的浓度不足。氧气是光反应产生的,产生速率继续增加的原因是光反应仍在继续进行。
【小问4详解】
据图分析,甲组是对照组,与甲组相比,乙组加入BR后光抑制减弱,乙组与丙组相比,丙组加入的是BR+L,其光合作用强度与甲组无明显差异,说明BR可能通过增强光反应关键蛋白的活性来增强光合作用的强度。
【点睛】通过光系统图及BR作用研究,考查光合作用的过程、影响光合作用的因素、实验结果分析能力。
23. 下图是高等动、植物细胞的亚显微结构示意图。请据图回答:
(1)研究细胞内各种细胞器的组成成分和功能,需要将这些细胞器分离出来,常用的方法是________。
(2)图1细胞能够合成并分泌抗体(参与免疫反应的蛋白质),用3H标记的氨基酸培养液培养该细胞分泌抗体,细胞中出现3H的细胞器依次为_______(填序号);图1中①的主要组成成分是_______,其功能特点是_______。
(3)图2细胞的边界______(填“是”或“不是”)①,①的主要组成成分是_______;若图2为菠菜根尖分生区细胞,则不应该有的结构有_____(填序号),图 2 细胞中有胸腺嘧啶的细胞器是_____(填序号)。
(4)细胞中的______结构锚定并支撑着图中各种细胞器,并维持细胞的形态。
【答案】(1)差速离心法
(2) ①. ②③⑦ ②. 磷脂和蛋白质 ③. 选择透过性
(3) ①. 不是 ②. 纤维素和果胶 ③. ②⑧ ④. ③⑧
(4)细胞骨架
【解析】
【分析】图1:据图可知,细胞分泌抗体,该细胞为浆细胞。其中①是细胞膜,②是核糖体,③是内质网,④是细胞核,⑤线粒体,⑥是中心体,⑦是高尔基体。图2:据图可知,①为细胞壁,因此该细胞为植物细胞。其中②是中央大液泡,③是线粒体,④是高尔基体,⑤是细胞核,⑥是内质网,⑦是核糖体,⑧是叶绿体。
【小问1详解】
常用差速离心法分离细胞器,然后研究细胞内各种细胞器的组成成分和功能。
【小问2详解】
图1细胞能够合成并分泌抗体(参与免疫反应的蛋白质),抗体属于分泌蛋白,与分泌蛋白合成、分泌有关的细胞器有:②核糖体——合成多肽链,③内质网——对核糖体合成的多肽链进行加工,⑦高尔基体——对内质网运输过来的不成熟蛋白质进行再加工及分发,所以用3H标记的氨基酸培养液培养该细胞分泌抗体,细胞中出现3H的细胞器依次为②③⑦。图一种①细胞膜的主要成分是蛋白质和磷脂,细胞膜的功能特点的具有选择透过性。
【小问3详解】
图2细胞的边界是细胞膜,不是①细胞壁。①细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。假设图2为菠菜根尖分生区细胞,则没有叶绿体,也没有中央大液泡,所以没有图中的②⑧。细胞器中含有胸腺嘧啶,说明含有DNA,则图2细胞中有胸腺嘧啶的细胞器是③线粒体和⑧叶绿体。
【小问4详解】
细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,维持着细胞的形态,锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
24. 如图表示某生物(甲)细胞处于有丝分裂各阶段细胞中核DNA和细胞质中mRNA含量变化,以及细胞周期各阶段的时长,请回答下列问题:
a=3.4; b=7.9; c=2.2 ;d+e=1.8 单位(h)
(1)b表示分裂间期中的______期,其主要进行的活动是______。
(2)核糖体功能较活跃的时期是a、c,这表明在该时期进行了大量的______的合成.着丝点分裂,染色体数目加倍发生在______期(用图中字母表示),分开的两条染色体被______牵引着移向细胞的两极。
(3)若用放射性同位素标记的胸苷(DNA复制的原料之一)短期培养上述细胞后,所有处于b期的细胞都会被标记。洗脱含放射性同位素的胸苷,换用无放射性的新鲜培养液培养,定期检测.预计最快约______h后会检测到被标记的分裂期细胞。
(4)另有某种生物(乙)的细胞周期时长为24h,分裂期时长为1.9h。若要在显微镜下观察细胞有丝分裂过程中染色体形态的变化,选用______(甲或乙)细胞更合适。
(5)与高等植物细胞作比较,高等动物细胞有丝分裂所特有的表现有:______期由中心体发出星射线形成纺锤体;末期______。
【答案】(1) ①. S ②. DNA的复制和有关蛋白质的合成
(2) ①. 蛋白质 ②. d ③. 纺锤丝
(3)2.2 (4)甲
(5) ①. 前 ②. 细胞膜从细胞中部向内凹陷将细胞缢裂成两部分
【解析】
【分析】据图甲分析,a表示G1期,完成蛋白质和信使RNA合成;b表示S期,完成DNA复制;c表示G2期,完成蛋白质和信使RNA合成;d表示前期、中期和后期;e表示末期。
【小问1详解】
据图分析,b表示S期,完成DNA复制和有关蛋白质的合成。
【小问2详解】
据图可知,细胞质中mRNA含量较多的时期是a、c段,说明这两个时期核糖体最活跃,合成大量蛋白质;着丝粒分裂,染色体数目加倍发生在d期(后期),分开的两条染色体被纺锤丝(体)牵引着移向细胞的两极。
【小问3详解】
若用放射性同位素的胸苷(DNA复制的原料之一)短期培养上述细胞后,所有处于b期(S期)的细胞都会被标记。洗脱含放射性同位素的胸苷,换用无放射性的新鲜培养液培养,定期检测。预计最快约2.2h后会检测到被标记的分裂期细胞,因为处于b期的细胞最快进入分裂期要也要经过c期。
【小问4详解】
生物(乙)的细胞周期时长为24h,分裂期时长为1.9h,生物(甲)的细胞周期时长为15.3h,分裂期时长为1.8h,若要在显微镜下观察细胞有丝分裂过程中染色体形态的变化,选用分裂期占细胞周期比例大的最好,故选用甲细胞更合适。
【小问5详解】
与高等植物细胞作比较,高等动物细胞有丝分裂所特有的表现有:间期中心体倍增,前期由中心体发出星射线形成纺锤体;末期细胞膜从细胞中部向内凹陷,最终缢裂成两部分。
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高三第一学期期初考试生物试卷
一、单选题(每个题只有一个正确选项,20×3=60分)
1. 下列有关物质检测的说法,错误的是( )
A. 若待测样品和斐林试剂水浴加热后不出现砖红色,则说明样品中不含糖类
B. 待测样品中的蛋白质加热变性后,仍可与双缩脲试剂产生紫色反应
C. 在花生子叶薄片上滴适量的苏丹III染液后,脂肪会被染成橘黄色
D. 向待测样品中加入适量的碘液,通过显色反应检测样品中是否含有淀粉
2. 降钙素是一种由32个氨基酸组成的链状多肽类激素,主要作用是抑制骨钙溶解,以及抑制肾小管对钙离子的重吸收( )
A. 降钙素中的O元素主要存在于羧基中
B. 降钙素形成时至少脱去32个水分子
C. 降钙素能为肾小管对钙离子的重吸收提供能量
D. 口服降钙素不能治疗钙浓度过高引起的肌无力
3. 黑藻是一种叶片薄且叶绿体较大的水生植物,分布广泛、易于取材,可用作生物学实验材料。下列有关叙述正确的是( )
A. 黑藻是一种单细胞藻类,叶片可用作观察叶绿体的材料
B. 黑藻成熟叶片不可用作观察质壁分离和复原的材料
C. 黑藻成熟叶片不可用作观察植物有丝分裂的材料
D. 观察黑藻根尖细胞分裂时,在有丝分裂前期中心体分别移向细胞两极
4. 如图为高等动物细胞结构示意图,其中①~⑤表示细胞器,①的膜蛋白被高度糖基化,其内含有多种水解酶。下列相关叙述正确的是( )
A. ①②③④⑤均参与构成细胞的生物膜系统
B. ①为溶酶体,其膜蛋白高度糖基化可保护自身不被酶水解
C. ③在有丝分裂前的间期复制,后期移向细胞两极发出星射线
D. ④为内质网,其合成的脂质和蛋白质均需运输到②中加工
5. 图1为K+通道蛋白模式图,图2为磷脂分子构成的脂质体结构示意图,图3为某种植物细胞浸泡在图示溶液中,得到其原生质体体积变化情况。下列有关叙述正确的是( )
A. K+通过K+通道蛋白时,需要与K+通道蛋白结合,同时K+通道蛋白的空间构象也会改变
B. 脂质体可以作为药物的运载体,两层磷脂分子之间包裹的药物a是水溶性的
C. 图3的该植物细胞可以看成一个渗透系统,是因为该细胞的细胞壁相当于半透膜
D. 图3两条曲线表现出的差异说明细胞膜具有控制物质进出细胞的功能
6. “诱导契合学说”认为:酶活性部位的结构开始并不和底物的结构完全吻合,当底物与酶相遇时可诱导酶活性部位的构象发生变化,使底物和酶契合形成络合物,进而生成产物。产物从酶上脱落后,酶活性部位又恢复到原构象。下列说法错误的是( )
A. 酶与底物形成络合物时,降低了底物转化成产物所需的活化能
B. 酶活性部位的构象发生变化有利于化学反应的进行
C. 酶受底物诱导的同时,底物结构也发生变化
D. 这个模型说明酶不具有专一性
7. 如下图所示,当ATP浓度较低时,肌酸激酶将磷酸基团从肌酸~P转移到ADP;当ATP浓度较高时,相同的酶可催化逆向反应,以增加肌酸~P库存。下列叙述错误的是( )
A. 肌酸激酶有利于维持ATP/ADP在细胞中的稳定
B. 肌酸激酶可能存于线粒体和细胞质基质等结构
C. 肌酸~P也可直接用于物质跨膜运输等耗能过程
D. 肌酸~P为ADP合成ATP提供“高能”磷酸基团
8. 酵母菌的呼吸方式分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型,酵母菌进行有氧呼吸时,消耗O2产生等体积的CO2;进行无氧呼吸时,不消耗O2能产生CO2.下图为某同学利用葡萄糖探究鲜酵母菌的呼吸而设计的实验装置。下列有关实验装置和一段时间内结果的分析,错误的是( )
A. 装置中液滴不动,表示酵母菌只进行有氧呼吸
B. 装置中液滴右移,表示酵母菌只进行无氧呼吸
C. 一般情况下,装置中液滴不可能向左移
D. 若装置中清水换成NaOH溶液,装置中液滴左移,表示酵母菌一定进行有氧呼吸
9. 下列关于“提取和分离叶绿体色素”实验叙述合理的是( )
A. 用有机溶剂提取色素时,加入碳酸钙为了防止类胡萝卜素被破坏
B. 若连续多次重复画滤液细线可累积更多的色素,但易出现色素带重叠
C. 该实验提取和分离色素的方法可用于测定绿叶中各种色素含量
D. 用红色苋菜叶进行实验可得到5条色素带,花青素位于叶绿素a、b之间
10. 下图为类囊体薄膜上发生的光反应示意图,PSI和PSⅡ分别是光系统I和光系统Ⅱ,是叶绿素和蛋白质构成的复合体,能吸收、利用光能进行电子的传递。PQ、Cytbf、PC是传递电子的蛋白质,其中PQ在传递电子的同时能将H+运输到类囊体腔中。图中实线为电子的传递过程,虚线为H+的运输过程。以下说法正确的是( )
A. ATP合成酶由CF0和CF1两部分组成,在进行H(逆浓度梯度运输的同时催化ATP的合成
B. 图中类囊体膜两侧H+浓度差是由H2O光解、PQ主动运输H+和合成NADPH消耗H+形成
C. 图中电子传递的过程中,最初提供电子的物质为水,最终接受电子的物质为NADPH
D. 光能被捕获后将水分解成O2、H+和e-,最终全部转化为ATP中活跃的化学能
11. 图1表示玉米光合作用和有氧呼吸过程中的部分生理过程,①~⑤表示有关过程,X、Y、Z和W表示相关物质。图2表示玉米在充足CO2、不同温度和不同光照强度下的光合速率。下列叙述正确的是( )
A. 图1中,X、Y、W物质分别表示C3、丙酮酸和有机物
B. 图1中,在生物膜上进行的过程有①②③
C. 图2中,P点对应光照强度下,限制玉米光合速率的主要环境因素是CO2浓度
D. 图2中,若环境中CO2浓度降低,则曲线上的Q点会移动
12. 下图表示洋葱根尖细胞有丝分裂装片的制作与观察,下列说法正确的是( )
A. 甲过程解离,操作后能让根尖细胞直接分开
B. 丙过程为得到更好的染色效果,可延长染色时间
C. 丁过程中需取根尖尖端2~5cm部分制作成临时装片
D. 显微镜下观察发现只有少数细胞能看到染色体
13. 某高等植物细胞的细胞周期如图所示,下列叙述正确的是( )
A. 该植物所有的体细胞都处于图示的细胞周期中
B. 乙→乙全过程为一个细胞周期
C. 核DNA数目加倍发生在甲→乙时期
D. 甲→乙时期,细胞中的中心体发生复制
14. 下图为植物细胞有丝分裂过程中细胞一分为二的过程图,已知高尔基体能合成果胶、半纤维素。下列有关推测错误的是( )
A. 囊泡中包裹的可能是果胶、半纤维素
B. 囊泡的膜可能构成新细胞膜,囊泡中的包裹物可能构成新细胞壁
C. 高尔基体与细胞板的形成有关,植物细胞有丝分裂末期高尔基体较活跃
D. 若根尖成熟区细胞的高尔基体功能紊乱,可能导致其细胞核的数目增加
15. 图1表示细胞有丝分裂不同时期染色体数/核DNA数的变化,AD表示分裂间期;图2、图3分别表示高等动物甲、高等植物乙有丝分裂某时期的图像。下列相关叙述正确的是( )
A. 动物甲与植物乙有丝分裂过程存在显著差异的是图2和3所示时期
B. 图1中BC段和EF段形成的原因分别是染色体数加倍和核DNA数加倍
C. 图2细胞含8条染色单体,但不只有8个DNA分子
D. 图3中结构H为赤道板,与结构H的形成密切相关的细胞器是高尔基体
16. 研究表明,谷氨酰胺合成酶(GS)和核孔复合物蛋白NUP88结合后,可加快细胞有丝分裂中期到后期的转化,促进细胞增殖,具体机理如图。下列有关叙述中不正确的是( )
A. GS与NUP88 的结合可促进APC/C与cdc20结合,进而促进着丝粒分裂
B. 不增殖的细胞或GS表达量少的细胞中,GS与NUP88不结合
C. 若正常细胞中GS基因过量表达,则细胞周期时长可能会缩短间期
D. 有丝分裂中期,GS通过核孔进入细胞核,体现了核膜的选择透过性
17. 下图所示甲乙丙三个黏性末端,有关叙述正确的是( )
A. T4 DNA连接酶只能连接具有互补黏性末端的DNA片段
B. 图中甲片段和丙片段可以用E. coliDNA连接酶连接起来
C. 解旋酶的作用位点在a处,DNA连接酶的作用位点在b处
D. 限制酶在识别序列的中心轴线两侧切割DNA分子产生黏性末端
18. 下列有关蛋白质工程和基因工程的叙述错误的是( )
A. 蛋白质工程和基因工程的区别之一是生产的蛋白质自然界是否存在
B. 将外源生长激素基因导入动物体内可以提高动物的生长速率
C. 蛋白质工程最终要对蛋白质结构进行设计改造
D. 构建乳腺生物反应器需将目的基因与乳腺中特异表达基因的启动子等调控元件重组
19. 下列关于PCR技术的叙述,正确的是( )
A. PCR反应体系中需要添加耐高温的解旋酶和DNA聚合酶
B. PCR过程中在引物的3'端添加脱氧核苷酸实现子链延伸
C. 利用PCR对目的基因进行扩增时需要基因序列全部已知
D. 在设计两种引物时,需要让引物和引物之间的碱基序列互补
20. 从图1酶切结果分析,图2中的目的基因(长度为2.0kb)插入方向正确的重组质粒序号和作出该判断所用的限制酶是( )
A. ①,BamHI B. ①,EcoRⅠ和HindⅢ C. ②,EcoR I D. ②,EcoRI和 HindⅢ
二、填空题(40分)
21. 小麦白粉病是因MLO基因存在而易被布氏白粉菌感染引起的一种常见病,该病会导致小麦严重减产。gRNA和Cas9蛋白可以共同作用于DNA的特定序列,对其进行剪切和修复,其中gRNA识别DNA;Cas9蛋白修复切口。科研人员利用农杆菌转化法,将gRNA和Cas9蛋白的基因导入到小麦中,对MLO基因进行改造,使其无法发挥作用。基因表达载体的构建如图1所示,其中LB、RB分别为农杆菌中T-DNA的左、右边界,在最终载体的T-DNA中启动子均为真核基因启动子,T-DNA以外区域的基因启动子均为原核基因启动子,图2为几种限制酶的切割位点。据此回答下列问题:
(1)gRNA和Cas9蛋白的作用类似基因工程中的______酶,Cas9蛋白通过作用于______键发挥作用。
(2)将gRNA和Cas9蛋白的基因插入到Ti质粒的T-DNA中的原因是____________。将载体1和载体2构建成最终载体所用的限制酶为________。最终载体中gRNA基因还可能位于启动子a、b之间,选用图中________作引物进行PCR可以判定其拼接位置。
(3)最终载体除图中元件外,还应具有_________(填写两种)元件。图中gRNA和Cas9蛋白基因转录时模板链为________(选填“DNA的同一条单链”“DNA的两条不同单链”“DNA的任意单链”)。
(4)导入最终载体后,对农杆菌和小麦细胞进行筛选,需要培养基中分别添加__________________。从个体水平上验证小麦的MLO基因改造成功的方法是______________。
22. 某高等植物叶肉细胞进行光合作用的过程如图1所示,光系统I和光系统II具有吸收、传递、转化光能的作用。强光条件下,植物吸收的光能若超过光合作用的利用量,过剩的光能可导致植物光合作用强度下降,出现光抑制现象。为探索油菜素内酯(BR)对光抑制的影响机制,将长势相同的苹果幼苗进行分组和处理,如下表,其中试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成。各组幼苗均在温度适宜、水分充足的条件下用强光照射,实验结果如图2。
(1)光系统Ⅰ和光系统Ⅱ是由蛋白质和____________组成的复合物。H₂O在光系统Ⅱ作用下被分解形成O₂和H⁺,其中一部分O₂可扩散到____________(填结构名称)参与反应又生成了H₂O。
(2)与适宜条件相比,强光条件下光反应产生____________多于暗反应消耗量,导致NADP⁺等不足,而C₃含量则较适宜条件下______(填“高”或“低”)。
(3)强光照射后短时间内,苹果幼苗光合作用暗反应中有机物的合成速率不再增加,但氧气的产生速率继续增加。苹果幼苗光合作用暗反应速率不再增加最可能的原因有____________;氧气的产生速率继续增加的原因是____________。
(4)据图2分析,与甲组相比,乙组加入BR后光抑制______(填“增强”或“减弱”);乙组与丙组相比,说明BR可能通过__________________发挥作用。
23. 下图是高等动、植物细胞的亚显微结构示意图。请据图回答:
(1)研究细胞内各种细胞器的组成成分和功能,需要将这些细胞器分离出来,常用的方法是________。
(2)图1细胞能够合成并分泌抗体(参与免疫反应的蛋白质),用3H标记的氨基酸培养液培养该细胞分泌抗体,细胞中出现3H的细胞器依次为_______(填序号);图1中①的主要组成成分是_______,其功能特点是_______。
(3)图2细胞的边界______(填“是”或“不是”)①,①的主要组成成分是_______;若图2为菠菜根尖分生区细胞,则不应该有的结构有_____(填序号),图 2 细胞中有胸腺嘧啶的细胞器是_____(填序号)。
(4)细胞中的______结构锚定并支撑着图中各种细胞器,并维持细胞的形态。
24. 如图表示某生物(甲)细胞处于有丝分裂各阶段细胞中核DNA和细胞质中mRNA含量变化,以及细胞周期各阶段的时长,请回答下列问题:
a=3.4; b=7.9; c=2.2 ;d+e=1.8 单位(h)
(1)b表示分裂间期中______期,其主要进行的活动是______。
(2)核糖体功能较活跃的时期是a、c,这表明在该时期进行了大量的______的合成.着丝点分裂,染色体数目加倍发生在______期(用图中字母表示),分开的两条染色体被______牵引着移向细胞的两极。
(3)若用放射性同位素标记的胸苷(DNA复制的原料之一)短期培养上述细胞后,所有处于b期的细胞都会被标记。洗脱含放射性同位素的胸苷,换用无放射性的新鲜培养液培养,定期检测.预计最快约______h后会检测到被标记的分裂期细胞。
(4)另有某种生物(乙)的细胞周期时长为24h,分裂期时长为1.9h。若要在显微镜下观察细胞有丝分裂过程中染色体形态的变化,选用______(甲或乙)细胞更合适。
(5)与高等植物细胞作比较,高等动物细胞有丝分裂所特有的表现有:______期由中心体发出星射线形成纺锤体;末期______。
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