精品解析:2026届四川省眉山市仁寿第一中学校南校区高三模拟预测生物试题
2025-10-07
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内容正文:
2026届高三模拟预测
生物试卷
考试时间:75分钟 试卷总分:100分
一、单选题
1. 在细胞的生命活动中,下列细胞器或结构不会出现核酸分子的是( )
A. 高尔基体 B. 溶酶体 C. 核糖体 D. 端粒
2. 血红素是血红蛋白的组成成分,其合成的简要过程如图所示,其中甲、乙和丙代表不同的物质,酶X能催化甲和乙转变为丙,“(-)”表示抑制作用。
下列叙述正确的是( )
A. 酶X为甲和乙的活化提供了能量
B. 与甲、乙结合后,酶X会发生不可逆的结构变化
C. 血红素浓度过高会通过反馈调节抑制酶X 的活性
D. 随着甲和乙的浓度提高,酶X 催化反应的速率不断提高
3. 内质网将抗体分子正确装配后,出芽形成囊泡。囊泡通过识别、停靠和融合将抗体分子运入高尔基体。下列叙述正确的是( )
A. 内质网形成囊泡与膜的流动性无关
B. 内质网中正确装配的抗体分子无免疫活性
C. 内质网膜和高尔基体膜的基本骨架是蛋白质
D. 囊泡可与高尔基体的任意部位发生膜融合
4. 生长于NaCl浓度稳定在100 mmol/L的液体培养基中的酵母菌,可通过离子通道吸收Na+,但细胞质基质中Na+浓度超过30 mmol/L时会导致酵母菌死亡。为避免细胞质基质Na+浓度过高,液泡膜上的蛋白N可将Na+以主动运输的方式转运到液泡中,细胞膜上的蛋白W也可将Na+排出细胞。下列说法错误的是( )
A. Na+在液泡中的积累有利于酵母细胞吸水
B. 蛋白N转运Na+过程中自身构象会发生改变
C. 通过蛋白W外排Na+的过程不需要细胞提供能量
D. Na+通过离子通道进入细胞时不需要与通道蛋白结合
5. 利用病毒样颗粒递送调控细胞死亡的执行蛋白可控制细胞的死亡方式。细胞接收执行蛋白后,若激活蛋白P,则诱导细胞发生凋亡,细胞膜突起形成小泡,染色质固缩;若激活蛋白Q,则诱导细胞发生焦亡,细胞肿胀破裂,释放大量细胞因子。下列说法错误的是( )
A. 细胞焦亡可能引发机体的免疫反应
B. 细胞凋亡是由基因所决定的程序性细胞死亡
C. 细胞凋亡和细胞焦亡受不同蛋白活性变化的影响
D. 通过细胞自噬清除衰老线粒体的过程属于细胞凋亡
6. 调查结果显示,野生郊狼种群数量不断锐减、颜临灭绝。科学家利用种间体细胞核移植技术来增加郊狼数量,一般流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 郊狼耳廓组织细胞培养需要无菌无毒、适宜温度、适宜pH等
B. 流程图中的①②分别表示为第一极体、透明带
C. 供体郊狼、供体家犬和代孕家犬都需要进行同期发情处理
D. 与胚胎细胞核移植相比,体细胞核移植难度相对较大
7. 某同学用光学显微镜观察网球花胚乳细胞分裂,视野中(如图)可见( )
A. 细胞质分离 B. 等位基因分离
C. 同源染色体分离 D. 姐妹染色单体分离
8. 下列与实验操作相关叙述合理的是( )
A. 提取绿叶中色素时,先将剪碎的叶片迅速、充分研磨,再加入碳酸钙保护色素
B. 对酵母菌进行计数时,先将盖玻片放在计数室上,再沿凹槽边缘滴加培养液
C. 鉴定酵母菌无氧呼吸产物时,先将培养液封口放置一段时间,再连通澄清石灰水
D. 观察叶绿体时,先用镊子取一片藓类小叶放在载玻片上,再滴一滴清水,盖上盖玻片
9. 科学家将两株不同的杂交瘤细胞A和B融合形成双杂交瘤细胞AB。双杂交瘤细胞AB能够悬浮在培养基中生长繁殖,产生的双特异性抗体AB(简称双抗)结构如图。下列叙述正确的是( )
A. 培养双杂交瘤细胞时,需提供5%的CO2刺激细胞呼吸
B. 双杂交瘤细胞AB无需识别抗原A、B,就能产生双抗
C. 双杂交瘤细胞进行传代培养时,必须用胰蛋白酶分散处理
D. 同时用抗原A、B刺激,可使小鼠产生能分泌双抗的B淋巴细胞
10. 2009年2月9日,加拿大麦吉尔大学卫生中心研究所杰纳斯•雷克研究小组认为,肿瘤细胞能释放一种叫微泡的“气泡”让肿瘤与血管内皮细胞进行交流,并改变这些内皮细胞的行为。这些微泡在离开肿瘤组织时携带一种特殊的“癌症蛋白”。当微泡与内皮细胞融合,它们所携带的这些“癌症蛋白”就会触发促进新血管异常形成的机制。这些新生血管向着肿瘤方向生长并为它们提供生长所需营养。下列与此相关的叙述中不合理的是
A. “癌症蛋白”是信息分子,其作用过程也是细胞间的一种信息传递过程
B. 微泡与内皮细胞能够融合与细胞膜的流动性有关
C. “癌症蛋白”的形成与核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等有关
D. 新生血管向着肿瘤方向生长与细胞分裂有关,而与细胞的分化无关
11. 细胞坏死性凋亡是一种受调节的细胞死亡形式,它既以坏死的形态为特征,又与细胞凋亡类似,由确定的信号通路控制。如病毒侵染能够激活细胞中的蛋白激酶RIPK以促使MLKL磷酸化,使膜通透性改变,细胞内物质释放,从而导致细胞坏死性凋亡。研究发现,Nec-1是一种可抑制RIPK活性的小分子。下列说法正确的是( )
A. 病毒侵染引起细胞坏死性凋亡的过程体现了细胞间的信息交流
B. Nec-1的存在可抑制细胞坏死性凋亡
C. 细胞坏死性凋亡过程中不需要合成新的蛋白质
D. 细胞坏死性凋亡时细胞内容物流出,不会引发机体出现炎症
12. 斑马鱼幼鱼皮肤表面张力增大引起Piezol离子通道开放,进而诱导表面上皮细胞(SEC)在DNA不复制的情况下进行分裂。这种“无复制分裂”能保障生长中幼鱼的体表覆盖。下列叙述正确的是( )
A. 解旋酶失活会影响SEC的无复制分裂
B. 基因突变导致SEC具有了无复制分裂的能力
C. 无复制分裂有利于幼鱼的快速生长
D. Piezol离子通道抑制剂可促进无复制分裂的发生
13. 在饥饿胁迫条件下,体外培养细胞中的线粒体会转化形成Swell和Donut两种形态(如图)。Swell失去膜电势后会发生自噬降解;Donut可保持膜电势,若使用药物使Donut失去膜电势,其便不能再为细胞供能,但仍能抵抗自噬。胁迫解除后,Donut能恢复正常状态。下列分析错误的是( )
A. 自噬体生物膜可能来源于内质网和高尔基体
B. 线粒体保持膜电势是其抵抗自噬的前提条件
C. Swell自噬能提供维持细胞生存所需物质和能量
D. 线粒体两种形态的形成与基因的选择性表达有关
14. 研究发现p53蛋白是细胞中的一种转录调控因子,可被DNA损伤激活,引起相关蛋白表达,从而诱导细胞周期停滞以修复损伤。如果DNA受损过于严重而无法修复,p53蛋白可诱导细胞衰老、凋亡。下列相关叙述错误的是( )
A. p53蛋白基因的表达产物是细胞正常生长和增殖所必需的,属于原癌基因
B. 分裂的细胞出现DNA微小损伤后,会因p53蛋白的作用而使细胞周期延长
C. 染色体端粒缩短可能会使细胞中的p53蛋白含量增加,从而引起细胞衰老
D. p53基因突变型肿瘤可以通过靶向药物恢复p53蛋白的正常功能进行治疗
15. 研究发现,细胞分裂过程中,Mad2蛋白可以控制细胞周期的进程,其机制是:Mad2蛋白提供两个“等待”信号,延缓后期的起始,直到所有染色体着丝粒正确排列在赤道板上该蛋白才消失。若染色体受到两极相等拉力时该蛋白也会消失。下列有关叙述错误的是( )
A. Mad2蛋白异常可能导致细胞分裂停留在中期
B. Mad2蛋白的存在会延缓姐妹染色单体的分离
C. 有丝分裂中期,正常排列的双附着染色体上Mad2蛋白会消失
D. Mad2蛋白异常可能导致子代细胞中遗传物质的改变或细胞发生整倍数的染色体数目变异
二、解答题
16. 半夏泻心汤是治疗消化系统病变的一剂药方,也可用于治疗消化道肿瘤。为探讨半夏泻心汤对食管癌细胞生长的影响,研究人员测定了不同浓度的半夏泻心汤作用下体外食管癌细胞的细胞增殖抑制率及不同时期细胞占比,结果如表所示。
组别
半夏泻心汤的浓度(g·mL-1)
细胞增殖抑制率(%)
不同时期细胞占比(%)
处理时间为24 h
处理时间为48 h
处理时间为72 h
G1
S
G2、M
a
0
一
一
一
54.2
19.9
25.9
b
1
22.5
24.1
72.5
57.2
20
22.8
c
2
37.9
78.1
80.7
66.1
16.2
17.7
d
4
51.8
80.7
85.6
71.2
14.4
14.4
注:有丝分裂的细胞周期包括G1(DNA 合成前期)、S(DNA合成期)、G₂(DNA合成后期)和M(分裂期)四个时期。
(1)测定细胞增殖抑制率的实验中,自变量为___________,由实验结果可知,半夏泻心汤对食管癌细胞增殖的具体影响为___________。
(2)G1期细胞进行的主要生理活动为___________和细胞适度生长等。用碱性染料染色后进行显微观察,M期区别于其他时期的主要标志是___________(答一点)。
(3)分析表中数据可知,半夏泻心汤会使食管癌细胞停滞在___________期,可能是由于半夏泻心汤抑制了食管癌细胞的___________过程。
17. 研究发现线粒体外膜含40%的脂类和60%的蛋白质,具有孔蛋白构成的亲水通道,允许相对分子质量为5000D以下的分子通过,1000D以下的分子可自由通过。线粒体的内膜含100种以上的多肽,蛋白质和脂质的比例高于3:1,线粒体内膜通透性很低,仅允许不带电荷的小分子物质通过,大分子和离子通过内膜时需要特殊的转运系统。物质跨膜运输时所需的能量可由ATP直接提供,也可借助H+浓度梯度。如图为小鼠细胞线粒体内电子传递链中部分物质跨膜转运过程。请回答:
(1)线粒体内膜与外膜相比较,蛋白质的种类更丰富、含量更多,请从结构与功能相适应的角度分析原因:___________。
(2)从图示中可以看出,电子传递链中的能量转换形式依次为:NADH和FADH2中的化学能→___________→H+电化学势能→___________。
(3)由图中可以看出,过程④丙酮酸的跨膜运输方式为___________。研究发现,有氧呼吸前两个阶段产生的NADH所携带的电子经电子传递链最终传递给O2。据图分析,O2浓度的降低将___________(填“促进”或“抑制”)丙酮酸进入线粒体,原因是___________。
18. 小麦是我国重要的粮食作物之一,开展小麦高产研究是保证国家粮食安全的重要举措。下列是磷肥施用量对小麦叶片光合性能和产量的影响的相关研究。
将试验田中的小麦分成3组,分别进行低磷(P2O5 75kg/hm2,LP)、中磷(P2O5 225kg/hm2,MP)和高磷(P2O5 375kg/hm2,HP)3种处理。三组小麦从旗叶(麦穗下面的第一个叶片)全展时开始,每隔10d测定一次叶片的希尔反应活力和净光合速率(Pn),直至叶片黄枯。实验结果如下图所示,回答下列问题:
(1)小麦从磷肥中吸收的磷元素可用于合成叶绿体中的________(2种小分子有机物),作为反应物参与光合作用的光反应阶段。
(2)希尔反应活力测定通常是在有光照、________的条件下,在离体的叶绿体悬浮液中加入Fe3+后测定O2的释放速率。该过程中Fe3+的作用是:____________。
(3)10d后HP和LP组小麦希尔反应活力均低于MP组,经检测是由于HP和LP都会导致旗叶中叶绿素b含量减少,若用纸层析法验证该结论,预期结果是:相比于MP组,HP和LP组的滤纸条____________(答2点)。
(4)图2结果表明HP组小麦的净光合速率最高,但研究人员发现产量却低于MP组,推测原因是旗叶将光合产物输出到秸秆用于营养生长的比例:HP组________(填“>”“<”或“=”)MP组,这提示人们在实际农业生产中应注意_________________。
19. 玉米是我国重要的粮食作物,玉米为C4植物,其碳同化途径如图1所示。玉米在籽粒形成期会受到热胁迫(HS)的影响,研究人员以玉米SYN5品系为实验材料,设置白天/晚上分别为28℃/20℃(T0、对照组)、32℃/24℃(T1、轻度HS)、36℃/28℃(T2、中度HS)和40℃/32℃(T3、重度HS)4个组别,探究不同程度热胁迫对受粉后叶片叶绿素含量和单株产量的影响,实验结果如图2所示。回答下列问题。
(1)玉米叶片进行卡尔文循环发生在______细胞,在特定酶的作用下,1分子与______结合后形成2分子3-磷酸甘油酸。
(2)热胁迫下玉米叶片气孔开度减小或关闭,导致叶片吸收______含量下降,但短时间内光合作用继续进行、植株继续生长,据图1分析,其原因是______。
(3)随着热胁迫程度加重,玉米叶片气孔开度减小或关闭、叶绿素含量降低,玉米的单株产量(有机物积累)______(填“增加”或“减少”),除上述原因外,结合已学知识,还可能的原因有______(答两点)。
20. 研究人员利用农杆菌转化法将海岛棉中抗草铵膦除草剂基因 Bar导入陆地棉中,经培养筛选获得抗草铵膦除草剂的棉花。回答下列问题:
(1)利用PCR扩增目的基因的前提是___________。扩增Bar基因,需要设计___________种引物,扩增3次需要___________对引物。
(2)图1质粒中TetR基因的作用是___________,与单酶切相比,双酶切构建基因表达载体的优点是___________(答出两点)。
(3)Bar 基因缺少限制酶的识别序列,为确保目的基因正确连接到质粒上,需要在引物的___________端添加限制酶EcoRⅠ和BamHⅠ的识别序列。
(4)培育转基因棉花的过程中,除了利用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞,还可利用 ___________法。检测 Bar基因是否在陆地棉细胞中翻译常利用___________技术。
(5)提取 T₁ 代转基因棉花的基因组 DNA,利用琼脂糖凝胶电泳对提取到的 DNA样品进行检测。在凝胶中DNA分子的迁移速率除与DNA分子的大小有关外,还与___________(答出两点)有关。
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2026届高三模拟预测
生物试卷
考试时间:75分钟 试卷总分:100分
一、单选题
1. 在细胞的生命活动中,下列细胞器或结构不会出现核酸分子的是( )
A. 高尔基体 B. 溶酶体 C. 核糖体 D. 端粒
【答案】A
【解析】
【分析】细胞器的分类:①具有双层膜结构的细胞器有:叶绿体、线粒体。具有双层膜结构的细胞结构有叶绿体、线粒体和核膜。②具有单层膜结构的细胞器有内质网、高尔基体、溶酶体、液泡。具有单层膜结构的细胞结构有内质网、高尔基体、溶酶体、液泡和细胞膜。③不具备膜结构的细胞器有核糖体和中心体。膜结构是由磷脂双分子层构成。
【详解】A、高尔基体自身的结构和主要功能不涉及核酸。它既不像线粒体、叶绿体那样含有自己的DNA和RNA,也不像核糖体那样由RNA构成。因此,高尔基体中一般不会出现核酸分子,A符合题意;
B、当溶酶体分解衰老的线粒体、叶绿体或核糖体时,会分解其中的DNA和RNA。当它消化病毒或细菌时,也会分解其核酸。因此,在溶酶体的“工作”过程中,其内部是会出现核酸分子的(作为被水解的底物),B不符合题意;
C、核糖体本身就是由核糖体RNA(rRNA)和蛋白质构成的。rRNA是核酸的一种。此外,在翻译过程中,信使RNA(mRNA)作为模板,转运RNA(tRNA)负责运载氨基酸,它们也都会与核糖体结合。所以核糖体必然含有核酸,C不符合题意;
D、端粒的化学本质是DNA—蛋白质复合体。DNA本身就是脱氧核糖核酸,是核酸的一种。所以端粒中会出现核酸,D不符合题意。
故选A。
2. 血红素是血红蛋白的组成成分,其合成的简要过程如图所示,其中甲、乙和丙代表不同的物质,酶X能催化甲和乙转变为丙,“(-)”表示抑制作用。
下列叙述正确的是( )
A. 酶X为甲和乙的活化提供了能量
B. 与甲、乙结合后,酶X会发生不可逆的结构变化
C. 血红素浓度过高会通过反馈调节抑制酶X 的活性
D. 随着甲和乙的浓度提高,酶X 催化反应的速率不断提高
【答案】C
【解析】
【详解】A、酶的作用机理是降低化学反应的活化能而非提供能量,A错误;
B、酶与底物结合是可逆的,反应完成后酶会恢复原状,B错误;
C、据图可知,图示中“(-)”表示血红素(丙)对酶X的反馈抑制,血红素浓度过高会通过反馈调节抑制酶X 的活性,从而使血红素浓度维持在相对稳定的状态,C正确;
D、一定范围内,反应速率会随底物浓度增加而提高,但达到酶饱和后速率不再变化,此外血红素的反馈抑制会限制速率持续提高,D错误。
故选C。
3. 内质网将抗体分子正确装配后,出芽形成囊泡。囊泡通过识别、停靠和融合将抗体分子运入高尔基体。下列叙述正确的是( )
A. 内质网形成囊泡与膜的流动性无关
B. 内质网中正确装配的抗体分子无免疫活性
C. 内质网膜和高尔基体膜的基本骨架是蛋白质
D. 囊泡可与高尔基体的任意部位发生膜融合
【答案】B
【解析】
【详解】A、内质网形成囊泡的过程涉及膜的出芽,这依赖于生物膜的流动性,因此与膜的流动性有关,A错误;
B、抗体在内质网中正确装配后,需经高尔基体进一步加工(如糖基化修饰)才能形成具有免疫活性的成熟抗体,因此此时无免疫活性,B正确;
C、生物膜的基本骨架是磷脂双分子层,而非蛋白质,C错误;
D、囊泡与高尔基体的融合具有特异性,通常只能与高尔基体特定区域(如形成面)的膜融合,而非任意部位,D错误。
故选B。
4. 生长于NaCl浓度稳定在100 mmol/L的液体培养基中的酵母菌,可通过离子通道吸收Na+,但细胞质基质中Na+浓度超过30 mmol/L时会导致酵母菌死亡。为避免细胞质基质Na+浓度过高,液泡膜上的蛋白N可将Na+以主动运输的方式转运到液泡中,细胞膜上的蛋白W也可将Na+排出细胞。下列说法错误的是( )
A. Na+在液泡中的积累有利于酵母细胞吸水
B. 蛋白N转运Na+过程中自身构象会发生改变
C. 通过蛋白W外排Na+的过程不需要细胞提供能量
D. Na+通过离子通道进入细胞时不需要与通道蛋白结合
【答案】C
【解析】
【分析】主动运输的特点:逆浓度梯度、需要载体蛋白、消耗能量。主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中,通过主动运输来选择吸收所需要的物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质,从而保证细胞和个体生命活动的需要。
【详解】A、Na+在液泡中的积累,细胞液浓度增加,从而有利于酵母细胞吸水,A正确;
B、液泡膜上的蛋白N可将Na+以主动运输的方式转运到液泡中,作为载体蛋白,蛋白N转运Na+过程中自身构象会发生改变,B正确;
C、为避免细胞质基质Na+浓度过高,液泡膜上的蛋白N可将Na+以主动运输的方式转运到液泡中,细胞膜上的蛋白W也可将Na+排出细胞,外排Na+也是主动运输,需要细胞提供能量,C错误;
D、Na+通过离子通道进入细胞时,Na+不需要与通道蛋白结合,D正确。
故选C。
5. 利用病毒样颗粒递送调控细胞死亡的执行蛋白可控制细胞的死亡方式。细胞接收执行蛋白后,若激活蛋白P,则诱导细胞发生凋亡,细胞膜突起形成小泡,染色质固缩;若激活蛋白Q,则诱导细胞发生焦亡,细胞肿胀破裂,释放大量细胞因子。下列说法错误的是( )
A. 细胞焦亡可能引发机体的免疫反应
B. 细胞凋亡是由基因所决定的程序性细胞死亡
C. 细胞凋亡和细胞焦亡受不同蛋白活性变化的影响
D. 通过细胞自噬清除衰老线粒体的过程属于细胞凋亡
【答案】D
【解析】
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程,细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程,细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的。
【详解】A、细胞焦亡时细胞破裂,释放大量细胞因子以及细胞中的内容物,从而引发机体的免疫反应(炎症反应),A正确;
B、细胞凋亡是由基因控制的程序性细胞死亡,对机体是有利的,B正确;
C、激活蛋白P,则诱导细胞发生凋亡,激活蛋白Q,则诱导细胞发生焦亡,说明细胞凋亡和细胞焦亡受不同蛋白活性变化的影响,C正确;
D、细胞自噬是指细胞利用溶酶体降解自身受损的细胞器或大分子物质的过程,通过细胞自噬清除衰老线粒体的过程不属于细胞凋亡,D错误。
故选D。
6. 调查结果显示,野生郊狼种群数量不断锐减、颜临灭绝。科学家利用种间体细胞核移植技术来增加郊狼数量,一般流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 郊狼耳廓组织细胞培养需要无菌无毒、适宜温度、适宜pH等
B. 流程图中的①②分别表示为第一极体、透明带
C. 供体郊狼、供体家犬和代孕家犬都需要进行同期发情处理
D. 与胚胎细胞核移植相比,体细胞核移植难度相对较大
【答案】C
【解析】
【分析】动物细胞培养条件:(1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌;②添加一定量的抗生素;③定期更换培养液,以清除代谢废物。(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。(3)温度和pH:哺乳动物多以36.5℃为宜,最适pH为7.2-7.4。(4)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)。
【详解】A、动物组织细胞培养需要无菌无毒、适宜温度、适宜pH、适宜渗透压和气体环境等,A正确;
B、图中①表示第一极体、②表示透明带,第一极体位于透明带和卵细胞膜之间,B正确;
C、供体郊狼提供的是体细胞核,不需要同期发情处理,C错误;
D、与胚胎细胞核移植相比,由于体细胞分化程度高,恢复全能性困难,因此体细胞核移植难度相对较大,D正确。
故选C。
7. 某同学用光学显微镜观察网球花胚乳细胞分裂,视野中(如图)可见( )
A. 细胞质分离 B. 等位基因分离
C. 同源染色体分离 D. 姐妹染色单体分离
【答案】D
【解析】
【分析】有丝分裂过程:(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:着丝粒分裂,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、细胞质分离可以在光学显微镜下观察到,如植物细胞中出现细胞板,题图中没有出现细胞板,不处于末期,故没发生细胞质分离,A错误;
B、等位基因分离发生在减数分裂过程中,胚乳细胞不能进行减数分裂,且等位基因显微镜下不可见,B错误;
C、同源染色体分离发生在减数分裂过程中,胚乳细胞不能进行减数分裂,C错误;
D、图中染色体均匀分布在细胞两极,可知着丝粒已经分裂,姐妹染色单体形成的染色体在分离,D正确。
故选D。
8. 下列与实验操作相关叙述合理的是( )
A. 提取绿叶中色素时,先将剪碎的叶片迅速、充分研磨,再加入碳酸钙保护色素
B. 对酵母菌进行计数时,先将盖玻片放在计数室上,再沿凹槽边缘滴加培养液
C. 鉴定酵母菌无氧呼吸产物时,先将培养液封口放置一段时间,再连通澄清石灰水
D. 观察叶绿体时,先用镊子取一片藓类小叶放在载玻片上,再滴一滴清水,盖上盖玻片
【答案】C
【解析】
【分析】碳酸钙的作用是中和有机酸,保护叶绿素不被破坏;二氧化硅的作用是使叶片研磨充分。
【详解】A、提取叶绿体中的色素时,应先加入无水乙醇、碳酸钙和二氧化硅后充分研磨,A错误;
B、在进行酵母菌计数时,先将盖玻片放在血细胞计数板的计数室上,然后吸取摇匀的培养液,滴在盖玻片边缘,让培养液自行渗入,B错误;
C、酵母菌进行无氧呼吸,封口放置一段时间是为了消耗完培养液瓶中的氧气,从而避免有氧呼吸带来的干扰,保证实验的无氧条件,然后再连盛有澄清石灰水的锥形瓶,C正确;
D、观察叶绿体时,用镊子取一片藓类的小叶,放入盛有清水的培养皿中,在洁净的载玻片中央滴一滴清水,用镊子夹住所取的叶放入水滴中,盖上盖玻片,D错误。
故选C。
9. 科学家将两株不同的杂交瘤细胞A和B融合形成双杂交瘤细胞AB。双杂交瘤细胞AB能够悬浮在培养基中生长繁殖,产生的双特异性抗体AB(简称双抗)结构如图。下列叙述正确的是( )
A. 培养双杂交瘤细胞时,需提供5%的CO2刺激细胞呼吸
B. 双杂交瘤细胞AB无需识别抗原A、B,就能产生双抗
C. 双杂交瘤细胞进行传代培养时,必须用胰蛋白酶分散处理
D. 同时用抗原A、B刺激,可使小鼠产生能分泌双抗的B淋巴细胞
【答案】B
【解析】
【详解】A、培养双杂交瘤细胞时,需提供5%的CO2维持培养液的pH,A错误;
B、双杂交瘤细胞AB由两株不同杂交瘤细胞融合形成,可产生双抗,无需识别抗原 A、B,B正确;
C、杂交瘤细胞是悬浮培养的细胞,且能无限繁殖,细胞之间不会发生接触抑制现象,双杂交瘤细胞进行传代培养时,不需使用胰蛋白酶分散处理,C错误;
D、一种活化的B淋巴细胞能分泌一种抗体,2种活化的相应的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞才能产生双抗,D错误。
故选B。
10. 2009年2月9日,加拿大麦吉尔大学卫生中心研究所杰纳斯•雷克研究小组认为,肿瘤细胞能释放一种叫微泡的“气泡”让肿瘤与血管内皮细胞进行交流,并改变这些内皮细胞的行为。这些微泡在离开肿瘤组织时携带一种特殊的“癌症蛋白”。当微泡与内皮细胞融合,它们所携带的这些“癌症蛋白”就会触发促进新血管异常形成的机制。这些新生血管向着肿瘤方向生长并为它们提供生长所需营养。下列与此相关的叙述中不合理的是
A. “癌症蛋白”是信息分子,其作用过程也是细胞间的一种信息传递过程
B. 微泡与内皮细胞能够融合与细胞膜的流动性有关
C. “癌症蛋白”的形成与核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等有关
D. 新生血管向着肿瘤方向生长与细胞分裂有关,而与细胞的分化无关
【答案】D
【解析】
【分析】分析题意可知:微泡在离开肿瘤组织时携带一种特殊的癌症蛋白,该蛋白触发促进新血管异常形成,由此说明该物质为信号分子;并且该信号分子存在于“气泡”,属于分泌蛋白的一种,核糖体为该蛋白的合成场所,内质网和高尔基体对该蛋白进行加工和运输,线粒体在全过程中供能。
【详解】A、根据题意可知,“癌症蛋白”是信息分子,由肿瘤细胞合成,作用于内皮细胞,调节细胞生长,A正确;
B、微泡具有生物膜,与细胞膜融合依赖生物膜的流动性,B正确;
C、“癌症蛋白”为分泌蛋白,核糖体为该蛋白的合成场所,内质网和高尔基体对该蛋白进行加工和运输,线粒体在全过程中供能。故分泌蛋白的形成与核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等有关,C正确;
D、新生血管向着肿瘤方向生长是细胞畸形分化的结果,因此新血管异常形成的机制与细胞分裂和细胞分化均相关,D错误。
故选D。
11. 细胞坏死性凋亡是一种受调节的细胞死亡形式,它既以坏死的形态为特征,又与细胞凋亡类似,由确定的信号通路控制。如病毒侵染能够激活细胞中的蛋白激酶RIPK以促使MLKL磷酸化,使膜通透性改变,细胞内物质释放,从而导致细胞坏死性凋亡。研究发现,Nec-1是一种可抑制RIPK活性的小分子。下列说法正确的是( )
A. 病毒侵染引起细胞坏死性凋亡的过程体现了细胞间的信息交流
B. Nec-1的存在可抑制细胞坏死性凋亡
C. 细胞坏死性凋亡过程中不需要合成新的蛋白质
D. 细胞坏死性凋亡时细胞内容物流出,不会引发机体出现炎症
【答案】B
【解析】
【分析】细胞凋亡与细胞坏死的区别:细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,是一种程序性死亡。如:细胞的自动更新、被病原体感染细胞的清除,属于正常的生命现象,对生物体有利;细胞坏死是由外界环境因素引起的,属于不正常的细胞死亡,对生物体有害。
【详解】A、病毒没有细胞结构,病毒侵染引起细胞坏死性凋亡的过程不能体现了细胞间的信息交流 ,A错误;
B、Nec-1是一种可抑制RIPK活性的小分子,抑制MLKL磷酸化,抑制细胞坏死性凋亡 ,B正确;
C、使膜通透性改变,细胞内物质释放必需有新蛋白质的参与,细胞坏死性凋亡过程中需要合成新的蛋白质 ,C错误;
D、细胞坏死性凋亡是一种受调节的细胞死亡形式,它以坏死的形态为特征,细胞坏死性凋亡时细胞内容物流出,会引发机体出现炎症 ,D错误。
故选B。
12. 斑马鱼幼鱼皮肤表面张力增大引起Piezol离子通道开放,进而诱导表面上皮细胞(SEC)在DNA不复制的情况下进行分裂。这种“无复制分裂”能保障生长中幼鱼的体表覆盖。下列叙述正确的是( )
A. 解旋酶失活会影响SEC的无复制分裂
B. 基因突变导致SEC具有了无复制分裂的能力
C. 无复制分裂有利于幼鱼的快速生长
D. Piezol离子通道抑制剂可促进无复制分裂的发生
【答案】C
【解析】
【分析】斑马鱼幼鱼有一个快速生长期,此时其皮肤的表面上皮细胞(SEC)数量必须迅速增加,才能构成生物体与外界之间的保护屏障。斑马鱼幼鱼皮肤扩张过程中的张力使表面上皮细胞能在不复制其DNA的情况下进行分裂(通过涉及离子通道蛋白Piezo1开放活性)。这种“无复制分裂”所产生的子细胞比它们的母细胞更平、更小,DNA含量也比母细胞要少。
【详解】A、SEC在DNA不复制的情况下进行分裂,则DNA不需要解旋,所以解旋酶失活不会影响SEC的无复制分裂,A错误;
B、SEC具有了无复制分裂的能力,是由皮肤表面张力增大引起Piezol离子通道开放引起的,B错误;
C、“无复制分裂”能保障生长中幼鱼的体表覆盖,则无复制分裂有利于幼鱼的快速生长,C正确;
D、Piezol离子通道开放诱导SEC无复制分裂,则Piezol离子通道抑制剂抑制了无复制分裂的发生,D错误。
故选C。
13. 在饥饿胁迫条件下,体外培养细胞中的线粒体会转化形成Swell和Donut两种形态(如图)。Swell失去膜电势后会发生自噬降解;Donut可保持膜电势,若使用药物使Donut失去膜电势,其便不能再为细胞供能,但仍能抵抗自噬。胁迫解除后,Donut能恢复正常状态。下列分析错误的是( )
A. 自噬体生物膜可能来源于内质网和高尔基体
B. 线粒体保持膜电势是其抵抗自噬的前提条件
C. Swell自噬能提供维持细胞生存所需物质和能量
D. 线粒体两种形态的形成与基因的选择性表达有关
【答案】B
【解析】
【分析】溶酶体是具有单层膜的细胞器,内部含有多种酸性水解酶,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。被分解后的产物,对细胞有用的物质可以再利用,废物排出细胞外。溶酶体起源于高尔基体,所含的酶在核糖体合成,进入内质网初步加工,再运输到高尔基体进一步加工。pH改变会影响酶的活性。
【详解】A、据图,自噬体被生物膜包围,形成“囊泡”结构,细胞内能产生囊泡的膜结构是内质网和高尔基体,A正确;
B、Donut可保持膜电势,若使用药物使Donut失去膜电势,其便不能再为细胞供能,但仍能抵抗自噬,B错误;
C、Swell自噬后分解成小分子物质,其中含有细胞需要的物质,这些物质被细胞利用,能提供维持细胞生存所需物质和能量,C正确;
D、线粒体两种形态的形成是由其含有的蛋白质的结构决定的,与基因的选择性表达有关,D正确。
故选B。
14. 研究发现p53蛋白是细胞中的一种转录调控因子,可被DNA损伤激活,引起相关蛋白表达,从而诱导细胞周期停滞以修复损伤。如果DNA受损过于严重而无法修复,p53蛋白可诱导细胞衰老、凋亡。下列相关叙述错误的是( )
A. p53蛋白基因的表达产物是细胞正常生长和增殖所必需的,属于原癌基因
B. 分裂的细胞出现DNA微小损伤后,会因p53蛋白的作用而使细胞周期延长
C. 染色体端粒缩短可能会使细胞中的p53蛋白含量增加,从而引起细胞衰老
D. p53基因突变型肿瘤可以通过靶向药物恢复p53蛋白的正常功能进行治疗
【答案】A
【解析】
【分析】分析图中可知,DNA发生损伤后,P53蛋白会和该DNA结合;此时细胞停止分裂,P53蛋白激活DNA修复酶;修复后的细胞再进行正常的细胞分裂。
【详解】A、P53基因形成的 P53蛋白作用是对损伤的DNA进行修复,可使修复完成的细胞继续进行细胞分裂,所以P53基因不是原癌基因,A错误;
B、p53蛋白基因可被DNA损伤激活,引起相关蛋白表达,从而诱导细胞周期停滞以修复损伤,所以分裂的细胞出现DNA微小损伤后,会因p53蛋白的作用而使细胞周期延长,B正确;
C、根据衰老的端粒学说,端粒缩短导致细胞衰老,p53蛋白可诱导细胞衰老、凋亡,所以染色体端粒缩短可能会使细胞中的p53蛋白含量增加,从而引起细胞衰老,C正确;
D、如果DNA受损过于严重而无法修复,p53蛋白可诱导细胞衰老、凋亡,p53基因突变型肿瘤,可以通过靶向药物恢复p53蛋白的正常功能诱导癌细胞衰老、凋亡,从而进行治疗,D正确。
故选A。
15. 研究发现,细胞分裂过程中,Mad2蛋白可以控制细胞周期的进程,其机制是:Mad2蛋白提供两个“等待”信号,延缓后期的起始,直到所有染色体着丝粒正确排列在赤道板上该蛋白才消失。若染色体受到两极相等拉力时该蛋白也会消失。下列有关叙述错误的是( )
A. Mad2蛋白异常可能导致细胞分裂停留在中期
B. Mad2蛋白的存在会延缓姐妹染色单体的分离
C. 有丝分裂中期,正常排列的双附着染色体上Mad2蛋白会消失
D. Mad2蛋白异常可能导致子代细胞中遗传物质的改变或细胞发生整倍数的染色体数目变异
【答案】A
【解析】
【详解】A、Mad2蛋白功能异常,细胞分裂监控缺失,不会停止在分裂中期,能继续分裂,A错误;
B、有丝分裂后期进行姐妹染色单体的分离,而Mad2蛋白提供一个“等待”信号延缓后期的起始,直到所有染色体着丝粒正确排列在赤道板上,才会进入后期,因此Mad2蛋白会延缓姐妹染色单体的分离,B正确;
C、有丝分裂中期,染色体着丝粒整齐排列在赤道板上,由题干信息可知,Mad2蛋白会消失,C正确;
D、由题意可知,Mad2蛋白提供的信号使所有染色体着丝粒都排列在赤道板上后,才能着丝粒分裂,染色单体分开,分别移向细胞两极;若Mad2蛋白异常,可能导致染色体不能正常分离,导致染色体数目发生整倍数变异,可能导致子代细胞中遗传物质的改变,D正确。
故选A。
二、解答题
16. 半夏泻心汤是治疗消化系统病变的一剂药方,也可用于治疗消化道肿瘤。为探讨半夏泻心汤对食管癌细胞生长的影响,研究人员测定了不同浓度的半夏泻心汤作用下体外食管癌细胞的细胞增殖抑制率及不同时期细胞占比,结果如表所示。
组别
半夏泻心汤的浓度(g·mL-1)
细胞增殖抑制率(%)
不同时期细胞占比(%)
处理时间为24 h
处理时间为48 h
处理时间为72 h
G1
S
G2、M
a
0
一
一
一
54.2
19.9
25.9
b
1
22.5
24.1
72.5
57.2
20
22.8
c
2
37.9
78.1
80.7
66.1
16.2
17.7
d
4
51.8
80.7
85.6
71.2
14.4
14.4
注:有丝分裂的细胞周期包括G1(DNA 合成前期)、S(DNA合成期)、G₂(DNA合成后期)和M(分裂期)四个时期。
(1)测定细胞增殖抑制率的实验中,自变量为___________,由实验结果可知,半夏泻心汤对食管癌细胞增殖的具体影响为___________。
(2)G1期细胞进行的主要生理活动为___________和细胞适度生长等。用碱性染料染色后进行显微观察,M期区别于其他时期的主要标志是___________(答一点)。
(3)分析表中数据可知,半夏泻心汤会使食管癌细胞停滞在___________期,可能是由于半夏泻心汤抑制了食管癌细胞的___________过程。
【答案】(1) ①. 半夏泻心汤的浓度和处理时间 ②. 在一定浓度内,半夏泻心汤抑制食管癌细胞增殖,且浓度越高,细胞增殖抑制率越高
(2) ①. 合成蛋白质(如DNA聚合酶、解旋酶等) ②. 染色质丝高度螺旋形成棒状的染色体
(3) ①. G1 ②. DNA复制
【解析】
【分析】分析各组实验结果可知,随着添加的半夏泻心汤浓度增大,细胞增殖抑制率逐渐增大,且G1期的细胞占比逐渐增加。
【小问1详解】
由表格数据可知,各组的自变量为是否添加半夏泻心汤及其浓度以及各组的处理时间。对比各组细胞增殖抑制率可知, 在一定浓度内,半夏泻心汤抑制食管癌细胞增殖,且浓度越高,细胞增殖抑制率越高。
【小问2详解】
G1期处于DNA复制前,主要生理活动为合成蛋白质(如DNA聚合酶、解旋酶),为DNA复制做准备。用碱性染料对细胞染色后,最容易染色的结构为染色质(体),因此M期区别于其他时期的主要标志是染色质丝高度螺旋形成棒状的染色体。
【小问3详解】
根据表中各时期的细胞占比可知,随着添加的半夏泻心汤浓度增大,G1期的细胞占比逐渐增加,因此半夏泻心汤会使食管癌细胞停滞在G1期,食管癌细胞无法进入S期,可能是由于半夏泻心汤抑制了食管癌细胞的DNA复制过程。
17. 研究发现线粒体外膜含40%的脂类和60%的蛋白质,具有孔蛋白构成的亲水通道,允许相对分子质量为5000D以下的分子通过,1000D以下的分子可自由通过。线粒体的内膜含100种以上的多肽,蛋白质和脂质的比例高于3:1,线粒体内膜通透性很低,仅允许不带电荷的小分子物质通过,大分子和离子通过内膜时需要特殊的转运系统。物质跨膜运输时所需的能量可由ATP直接提供,也可借助H+浓度梯度。如图为小鼠细胞线粒体内电子传递链中部分物质跨膜转运过程。请回答:
(1)线粒体内膜与外膜相比较,蛋白质的种类更丰富、含量更多,请从结构与功能相适应的角度分析原因:___________。
(2)从图示中可以看出,电子传递链中的能量转换形式依次为:NADH和FADH2中的化学能→___________→H+电化学势能→___________。
(3)由图中可以看出,过程④丙酮酸的跨膜运输方式为___________。研究发现,有氧呼吸前两个阶段产生的NADH所携带的电子经电子传递链最终传递给O2。据图分析,O2浓度的降低将___________(填“促进”或“抑制”)丙酮酸进入线粒体,原因是___________。
【答案】(1)线粒体内膜上附着有多种呼吸酶并且有特殊的转运蛋白
(2) ①. 电能 ②. ATP中活跃的化学能
(3) ①. 主动运输 ②. 抑制 ③. 丙酮酸通过线粒体内膜时需借助膜两侧建立的H+浓度梯度,而O2浓度的降低不利于膜两侧H+浓度梯度的建立
【解析】
【分析】有氧呼吸可以概括为三个阶段,第一个阶段是葡萄糖分解产生丙酮酸和少量[H],并释放出少量能量,场所是在细胞质基质中,第二个阶段是丙酮酸和水分解产生二氧化碳和[H],并释放少量能量,场所是线粒体基质,第三个阶段是[H]和氧气结合生成水,释放出大量能量,场所是线粒体内膜。无氧呼吸的第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段完全相同,第二个阶段是丙酮酸在不同酶的催化作用下,分解成酒精和二氧化碳,或者转化成乳酸。
【小问1详解】
线粒体内膜上附着有多种呼吸酶并且有特殊的转运蛋白,所以与外膜相比较,内膜的蛋白质种类和含量更多。
【小问2详解】
从图示中可以看出,电子传递链中的能量转换形式依次为:NADH和FADH2中的化学能→电能→H+电化学势能→ATP中活跃的化学能。
【小问3详解】
由题干信息“物质跨膜运输时所需的能量可由ATP直接提供,也可借助H+浓度梯度”,可推知过程④丙酮酸的跨膜运输需要由线粒体内膜两侧的H+浓度梯度提供能量,因此过程④丙酮酸的跨膜运输方式为主动运输。O2浓度的降低将抑制丙酮酸运进线粒体,其原因是丙酮酸通过线粒体内膜需借助膜两侧建立的 H+浓度梯度,而O2浓度的降低不利于膜两侧 H+浓度梯度的建立。
18. 小麦是我国重要的粮食作物之一,开展小麦高产研究是保证国家粮食安全的重要举措。下列是磷肥施用量对小麦叶片光合性能和产量的影响的相关研究。
将试验田中的小麦分成3组,分别进行低磷(P2O5 75kg/hm2,LP)、中磷(P2O5 225kg/hm2,MP)和高磷(P2O5 375kg/hm2,HP)3种处理。三组小麦从旗叶(麦穗下面的第一个叶片)全展时开始,每隔10d测定一次叶片的希尔反应活力和净光合速率(Pn),直至叶片黄枯。实验结果如下图所示,回答下列问题:
(1)小麦从磷肥中吸收的磷元素可用于合成叶绿体中的________(2种小分子有机物),作为反应物参与光合作用的光反应阶段。
(2)希尔反应活力测定通常是在有光照、________的条件下,在离体的叶绿体悬浮液中加入Fe3+后测定O2的释放速率。该过程中Fe3+的作用是:____________。
(3)10d后HP和LP组小麦希尔反应活力均低于MP组,经检测是由于HP和LP都会导致旗叶中叶绿素b含量减少,若用纸层析法验证该结论,预期结果是:相比于MP组,HP和LP组的滤纸条____________(答2点)。
(4)图2结果表明HP组小麦的净光合速率最高,但研究人员发现产量却低于MP组,推测原因是旗叶将光合产物输出到秸秆用于营养生长的比例:HP组________(填“>”“<”或“=”)MP组,这提示人们在实际农业生产中应注意_________________。
【答案】(1)ADP、NADP+
(2) ①. 无CO2 ②. 作为氧化剂(接受水光解产生的电子、电子受体等)
(3)最下面的色素带颜色浅、带形窄
(4) ①. > ②. 合理施肥
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,其中光反应包括水的光解和ATP的生成,暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上,色素吸收、传递和转换光能,并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气,另一部分光能用于合成ATP,暗反应发生场所是叶绿体基质中,首先发生二氧化碳的固定,即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物,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,随后,一些接受能量并被还原的三碳化合物在酶的作用下,经过一系列反应转化成糖类,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,这些五碳化合物又可以参与二氧化碳的固定。
【小问1详解】
光合作用的光反应阶段反应物中含有磷元素的小分子有机物只有ADP、NADP +。
【小问2详解】
希尔反应只有光反应没有暗反应,因此条件是有光照无 CO2,希尔反应中 Fe3+的作 用是作为氧化剂,接受水光解产生的电子。
【小问3详解】
绿叶中色素的提取和分离实验中,滤纸条从上到下依次是:胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,色素带的宽窄与色素含量相关,分析题意可知,HP 和 LP 组叶绿素 b 含量减少,因此用纸层析法验证该结论,预期结果是黄绿色(滤纸条最下面) 的色素带颜色浅、带形窄。
【小问4详解】
HP组小麦的净光合速率最高,但产量却低于 MP 组,推测是 HP 组旗叶将光合产物 输出到秸秆用于营养生长的比例增大导致的,这提示人们在生产实际中施肥量高不一定增加产量,因此应注意合理施肥。
19. 玉米是我国重要的粮食作物,玉米为C4植物,其碳同化途径如图1所示。玉米在籽粒形成期会受到热胁迫(HS)的影响,研究人员以玉米SYN5品系为实验材料,设置白天/晚上分别为28℃/20℃(T0、对照组)、32℃/24℃(T1、轻度HS)、36℃/28℃(T2、中度HS)和40℃/32℃(T3、重度HS)4个组别,探究不同程度热胁迫对受粉后叶片叶绿素含量和单株产量的影响,实验结果如图2所示。回答下列问题。
(1)玉米叶片进行卡尔文循环发生在______细胞,在特定酶的作用下,1分子与______结合后形成2分子3-磷酸甘油酸。
(2)热胁迫下玉米叶片气孔开度减小或关闭,导致叶片吸收______含量下降,但短时间内光合作用继续进行、植株继续生长,据图1分析,其原因是______。
(3)随着热胁迫程度加重,玉米叶片气孔开度减小或关闭、叶绿素含量降低,玉米的单株产量(有机物积累)______(填“增加”或“减少”),除上述原因外,结合已学知识,还可能的原因有______(答两点)。
【答案】(1) ①. 维管束鞘 ②.
(2) ①. ②. 叶肉细胞内的苹果酸()运输到维管束鞘细胞分解为参与光合作用
(3) ①. 减少 ②. 热胁迫使细胞呼吸速率增强、光合产物向玉米粒运输减少(或与光合作用相关的酶活性降低/叶片萎蔫,受光面积变小等)
【解析】
【分析】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[H](NADPH)与氧气,以及ATP的形成。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[H](NADPH)的作用下还原生成有机物。
【小问1详解】
据图1可知,玉米叶片进行卡尔文循环发生在维管束鞘细胞,在特定酶的作用下,。
【小问2详解】
气孔开度减小或关闭,从外界吸收的减少,导致叶片中含量下降。但短时间内植株还能继续生长,据图1分析,其原因是叶肉细胞内的苹果酸()运输到维管束鞘细胞分解为参与光合作用。
【小问3详解】
随着热胁迫程度加重,玉米叶片气孔开度减小或关闭、叶绿素含量降低,玉米的单株产量减少,还可能的原因有热胁迫使细胞呼吸速率增强、光合产物向玉米粒运输减少、与光合作用相关的酶活性降低、叶片萎蔫,受光面积变小等。
20. 研究人员利用农杆菌转化法将海岛棉中抗草铵膦除草剂基因 Bar导入陆地棉中,经培养筛选获得抗草铵膦除草剂的棉花。回答下列问题:
(1)利用PCR扩增目的基因的前提是___________。扩增Bar基因,需要设计___________种引物,扩增3次需要___________对引物。
(2)图1质粒中TetR基因的作用是___________,与单酶切相比,双酶切构建基因表达载体的优点是___________(答出两点)。
(3)Bar 基因缺少限制酶的识别序列,为确保目的基因正确连接到质粒上,需要在引物的___________端添加限制酶EcoRⅠ和BamHⅠ的识别序列。
(4)培育转基因棉花的过程中,除了利用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞,还可利用 ___________法。检测 Bar基因是否在陆地棉细胞中翻译常利用___________技术。
(5)提取 T₁ 代转基因棉花的基因组 DNA,利用琼脂糖凝胶电泳对提取到的 DNA样品进行检测。在凝胶中DNA分子的迁移速率除与DNA分子的大小有关外,还与___________(答出两点)有关。
【答案】(1) ①. 已知目的基因两端的核苷酸序列 ②. 2 ③. 7##七
(2) ①. 便于重组DNA分子的筛选 ②. 防止目的基因和质粒自身环化,防止目的基因反向接入质粒
(3)5' (4) ①. 花粉管通道 ②. 抗原-抗体杂交
(5)凝胶的浓度和DNA分子的构象
【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。
引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。用于PCR的引物长度通常为20~30个核苷酸;转化是指目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达。
【小问1详解】
利用PCR扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因两端的核苷酸序列,据此可以设计引物。扩增Bar基因,需要设计2种引物,分别与模板DNA的两条链的3’端进行配对,扩增3次形成23=8个DNA分子,每个DNA分子有2条链,其中只有原来的模板链不带有引物,因此该过程中需要23×2-2=14个引物,即7对引物。
【小问2详解】
图1质粒中TetR基因的作用是作为标记基因,便于重组DNA分子的筛选,与单酶切相比,双酶切构建基因表达载体的优点是防止目的基因和质粒自身环化,防止目的基因反向接入质粒,进而可能影响基因表达产物的形成。
【小问3详解】
Bar基因缺少限制酶的识别序列,为确保目的基因正确连接到质粒上,需要在引物的5’端添加限制酶EcoRⅠ和BamHⅠ的识别序列。
【小问4详解】
培育转基因棉花的过程中,除了利用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞,还可利用花粉管通道法,我国抗虫棉的培育就是用该技术进行了转基因过程。检测Bar基因是否在陆地棉细胞中翻译常利用抗原-抗体杂交技术,该技术的原理是抗原、抗体特异性结合。
【小问5详解】
提取T1代转基因棉花的基因组 DNA,利用琼脂糖凝胶电泳对提取到的DNA样品进行检测,在凝胶中DNA分子的迁移速率除与DNA分子的大小有关外,还与凝胶的浓度和DNA分子的构象有关。
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