内容正文:
2025-2026-1高三年级第一学期一月考检测
生物学科试卷
本试卷分第I卷选择题和第II卷两部分,满分100分,考试时间60分钟。
答卷前,考生务必将自己的学校、姓名、准考证号填写在答题纸上。答卷时,考生务必将I卷答案涂在答题纸指定位置;II卷答案也写在答题纸上,答在试卷上的无效。
祝各位考生考试顺利!
第I卷选择题(48分)
一、单选题:本大题共16小题,共48分。
1. 在人口腔上皮细胞的结构组成中,同时含有磷脂、蛋白质和核酸的是( )
A. 线粒体 B. 核糖体 C. 高尔基体 D. 染色体
2. 研究者改造蓝细菌和酵母菌,使蓝细菌成为酵母细胞的内共生体。改造后的酵母菌在光照条件下,能在无碳培养基中繁殖15~20代。下列叙述错误的是( )
A. 蓝细菌的遗传信息储存在脱氧核糖核酸中
B. 蓝细菌和酵母菌都依赖线粒体进行有氧呼吸
C. 内共生的蓝细菌可以为酵母菌提供能源物质
D. 该研究为叶绿体的内共生起源提供了证据
3. 中国科学家发展了一种可工作于活细胞环境的框架核酸状态智能机(如图),可以在活细胞中实现人为添加的时序信号调控的CRISPR(基因编辑)系统的分级运输、基因组定位与基因编辑功能。下列说法错误的是( )
A. 核仁蛋白能分布到细胞膜上,参与细胞的识别作用
B. 有限状态机与向导RNA结合后,进入细胞的过程需要消耗能量
C. 向导RNA能够通过碱基互补配对定位到特定的基因位置并切断磷酸二酯键
D. cas9(核酸编辑酶:一种蛋白质)/向导RNA复合物能通过核孔进入细胞核
4. 溶酶体膜上的质子泵能利用ATP水解产生的能量,将细胞质基质中的H+逆浓度梯度泵入溶酶体内,使溶酶体的pH维持在4.6左右。近日,科学家鉴定出首个溶酶体膜上的H+通道TM175,能介导过量的H+溢出溶酶体,避免溶酶体内部处于过酸状态。下列叙述不正确的是( )
A. TM175和质子泵共同调节溶酶体的pH稳态
B. H+通过质子泵进入溶酶体的方式属于主动运输
C. H+通过TM175溢出溶酶体的方式属于自由扩散
D. 溶酶体中的水解酶在pH为4.6左右时活性较高
5. 科学家研究发现,细胞内脂肪的合成与有氧呼吸过程有关,机理如下图所示。下列有关叙述正确的是( )
A. 细胞内包裹脂肪的脂滴膜最可能是由单层磷脂分子构成的
B. Ca2+在线粒体内膜上调控有氧呼吸的第三阶段,进而影响脂肪的合成
C. Ca2+进入内质网腔的方式属于协助扩散
D. 图示过程为细胞呼吸能为生物体供能提供了直接有力的证据
6. 当光照过强,植物吸收的光能超过光合作用所能利用的能量时,引起光能转化效率下降的现象称为光抑制。光抑制主要发生在光系统Ⅱ(PSⅡ),PSII能将水分解为O2和H+并释放电子。电子积累过多会产生活性氧使PSII变性失活,导致光合速率下降。为研究铁氰化钾(MSDS,一种电子受体)对微藻光抑制现象的作用,研究人员进行了相关实验,结果如下图。下列说法错误的是( )
A. 在经光强度I3处理过的微藻中加入MSDS,光合放氧速率可能无法恢复正常
B. 光强度在Ⅰ1~Ⅰ2时,对照组光合放氧速率不再上升与光能转化效率下降有关
C. PSII分解水产生的H+和电子与NAD结合形成暗反应所需的NADH
D. 上述实验结果说明MSDS可能通过接受电子降低PSⅡ受损来减轻微藻的光抑制
7. 有氧呼吸会产生少量超氧化物,超氧化物积累会氧化生物分子引发细胞损伤。将生理指标接近的青年志愿者按吸烟与否分为两组,在相同条件下进行体力消耗测试,受试者血浆中蛋白质被超氧化物氧化生成的产物量如下图。基于此结果,下列说法正确的是( )
A. 超氧化物主要在血浆中产生
B. 烟草中的尼古丁导致超氧化物含量增加
C. 与不吸烟者比,蛋白质能为吸烟者提供更多能量
D. 本实验为“吸烟有害健康”提供了证据
8. 下列有关实验方法的描述合理的是( )
A. 人体肌肉细胞无氧呼吸的产物可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄
B. 制作细胞有丝分裂装片时,洋葱根尖解离后可直接使用甲紫溶液染色
C. 在探究温度对淀粉酶活性影响的实验中,可选择斐林试剂对结果进行检测
D. 适当浓度蔗糖溶液处理新鲜黑藻叶装片,可先后观察到细胞质流动与质壁分离现象
9. 核蛋白UHRF1在有丝分裂期催化驱动蛋白EG5泛素化,进而调控细胞周期转换与细胞增殖,如图所示。下列相关叙述错误的是( )
注:TPX2是纺锤体装配因子
A. UHRF1蛋白参与调控组装纺锤体和维持染色体正常行为
B. UHRF1蛋白缺失可能会导致细胞有丝分裂期发生阻滞
C. TPX2确保有丝分裂后期EG5在纺锤丝上的精确分布
D. 该研究为UHRF1作为潜在抗癌药物靶点提供理论依据
10. 甲、乙为某雄性二倍体动物(基因型为AaBb)体内不同细胞处于不同分裂时期的示意图,染色体及基因分布如图所示。下列相关叙述不正确的是( )
A. 甲图所示细胞处于有丝分裂后期,有4个染色体组
B. 甲图中①②染色体上基因分布的原因是染色体发生了交叉互换
C. 乙图为次级精母细胞,可产生基因型为AB和aB的两种精子
D. 乙图中细胞处于减数第二次分裂后期
11. 百日咳是一种由百日咳杆菌感染引起的呼吸道传染病。下列关于百日咳杆菌的叙述,正确的是( )
A. 通过有丝分裂增殖
B. 遗传物质彻底水解可产生8种碱基
C. 可引发机体产生特异性免疫
D. 通过线粒体进行有氧呼吸
12. 果蝇大脑中的饱觉感受器能够快速探测到血淋巴管中升高的D-葡萄糖,该信息通过神经传导,最终激活胰岛素生成细胞释放胰岛素,从而抑制果蝇进一步进食,具体过程如下图所示,下列叙述不正确的是( )
A. 上述三个细胞的Ca2+通道依次打开
B. 神经递质TK释放量减少对果蝇进食的抑制作用增强
C. 兴奋由D神经元单向传递至T神经元
D. 抑制饱腹果蝇的D神经元活性能模拟饥饿果蝇的表现型
13. 植物体细胞通常被诱导为愈伤组织后才能表现全能性。研究发现,愈伤组织的中层细胞是根或芽再生的源头干细胞,其在不同条件下,通过基因的特异性表达调控生长素、细胞分裂素的作用,表现出不同的效应(见如表)。已知生长素的生理作用大于细胞分裂素时有利于根的再生;反之,有利于芽的再生。下列推论不合理的是( )
条件
基因表达产物和相互作用
效应
①
WOX5
维持未分化状态
②
WOX5+PLT
诱导出根
③
WOX5+ARR2,抑制ARR5
诱导出芽
A. WOX5失活后,中层细胞会丧失干细胞特性
B. WOX5+PLT可能有利于愈伤组织中生长素的积累
C. ARR5促进细胞分裂素积累或提高细胞对细胞分裂素的敏感性
D. 体细胞中生长素和细胞分裂素的作用可能相互抑制
14. 2021年我国科学家首次将CO2人工转化为淀粉,对实现碳中和意义重大。下列相关叙述正确的是( )
A. 将CO2人工转化为淀粉的过程不需要额外输入能量
B. 生物群落与非生物环境之间的碳循环离不开分解者
C. 群落演替相对稳定后植物吸收与释放CO2速率大致相等
D. 该技术应用将使我们不再需要植树造林和寻找清洁能源
15. 为解决中药藿香种质退化、易感染病虫害等问题,研究者对组织培养不同阶段的藿香进行辐射处理,以期获得性状优良的突变株。
据图分析,相关叙述正确的是( )
A. ①②应持续照光以诱导外植体的再分化 B. ③④过程细胞表达基因种类和水平相同
C. 培养材料在射线的作用下发生定向突变 D. 筛选出的优良突变株可再进行快速繁殖
16. 酵母菌细胞壁的主要成分是几丁质。酿酒酵母产酒精能力强,但没有合成淀粉酶的能力;糖化酵母能合成淀粉酶,但酒精发酵能力弱。科研人员通过两种途径改良酵母菌种,实现以淀粉为底物高效生产酒精的目的。下列叙述正确的是
A. 途径Ⅰ需用纤维素酶处理酵母菌,再利用PEG诱导融合
B. 途径Ⅱ需要以淀粉酶基因作为目的基因构建表达载体
C. 途径Ⅰ和途径Ⅱ最终获得的目的酵母菌染色体数目相同
D. 以淀粉转化为还原糖的效率作为最终鉴定目的菌的指标
第Ⅱ卷综合题(52分)
二、非选择题:本大题共5小题,共52分。
17. 花药中的绒毡层细胞与发育中的花粉母细胞相邻(如图),为花粉壁的形成提供营养。花粉壁发育异常会导致花粉败育。研究者对一株拟南芥雄性不育突变体甲进行了研究。
(1)A蛋白是位于绒毡层细胞膜上的一种载体蛋白,其在______上合成,经加工、修饰后,通过囊泡转运到细胞膜上。A蛋白在细胞内化学反应释放的能量推动下,以____________方式将特定物质运出细胞,促进花粉壁的发育。
(2)突变体甲花粉壁发育缺陷,花粉活性丧失。检测发现,突变体甲的P基因序列改变。将正常P基因与绒毡层特异性启动子连接,构建表达载体并导入突变体甲中,获得的转基因植株花粉形态及活性与野生型相比______,证明突变体甲不育是由P基因突变导致的。
(3)P基因编码的P蛋白只定位在高尔基体膜上。构建A蛋白基因与黄色荧光蛋白(YFP)基因的融合基因,分别导入野生型和突变体甲中。向体外培养的转基因植株细胞加入抑制剂,抑制其蛋白质合成和蛋白质从内质网向高尔基体的转移,一段时间后连续检测荧光信号在细胞内与细胞膜上的比例,结果如图。
上图结果显示,P基因突变导致______。进一步观察发现,突变体甲高尔基体与细胞膜之间的囊泡数量明显少于野生型,且野生型中P蛋白可与A蛋白结合但突变体甲中不能。据此推测正常P基因的功能是______。
(4)为检验推测,研究者将分泌蛋白S基因分别导入野生型和突变体甲中,检测绒毡层细胞相关指标,获得下列结果,其中能支持上述推测的是______。
A. 用荧光标记蛋白S,突变体甲细胞内荧光强度高于野生型
B. 短时间提供3H标记氨基酸,野生型细胞中高尔基体放射性先增加后降低
C. 检测蛋白S分泌量,野生型细胞蛋白S分泌量明显高于突变体甲
D. 检测细胞内的蛋白质互作,野生型中S与P蛋白结合,突变体甲中不能结合
18. 斑马鱼胚胎发育过程中,绝大多数个体的腺体a在身体左侧,偶尔会出现在右侧的情况。科研人员利用野生型(基因型为BB)和T品系(基因型为B′B′)斑马鱼进行了杂交实验,结果如表所示:
组别
母本
父本
F1胚胎的腺体a出现在右侧的比例(%)
I
野生型
野生型
5
Ⅱ
野生型
T品系
5
Ⅲ
T品系
野生型
20
Ⅳ
T品系
T品系
20
(1)组别Ⅱ、Ⅲ互为正反交实验,两组F1斑马鱼基因型______(“相同”或“不同”),但Ⅱ、Ⅲ组结果为Ⅲ组F1胚胎腺体a出现在右侧的比例明显高于Ⅱ组,说明父本和母本对后代表型的影响不同,即来自______的B′基因可以提高胚胎的腺体a出现在右侧的比例。
(2)将组别Ⅱ中F1个体相互交配,得到F2。F2个体中基因型及比例为_____。将F2中若干只______(选填“雌”或“雄”)性个体与野生型斑马鱼逐对杂交,统计每一对杂交子代斑马鱼胚胎的腺体a出现在右侧的比例,结果如图所示。腺体a出现在右侧比例为10%的胚胎,其父本和母本的基因型分别为________。
19. 阿卡波糖是国外开发的口服降糖药,可有效降低餐后血糖高峰。为开发具有自主知识产权的同类型新药,我国科研人员研究了植物来源的生物碱NB和黄酮CH对餐后血糖的影响。为此,将溶于生理盐水的药物和淀粉同时灌胃小鼠后,在不同时间检测其血糖水平,实验设计及部分结果如下表所示。
组别(每组10只)
给药量(mg/kg体重)
给药后不同时间血糖水平(mmol/L)
0分钟
30分钟
60分钟
120分钟
生理盐水
-
4.37
11.03
7.88
5.04
阿卡波糖
4.0
4.12
7.62
7.57
5.39
NB
4.0
4.19
x1
6.82
5.20
CH
4.0
4.24
x2
7.20
5.12
NB+CH
4.0+4.0
4.36
x3
5.49
5.03
(1)将淀粉灌胃小鼠后,其在小鼠消化道内水解的终产物为___________,该物质由肠腔经过以下部位形成餐后血糖,请将这些部位按正确路径排序:___________(填字母)。
a.组织液b.血浆c.小肠上皮细胞d.毛细血管壁细胞
血糖水平达到高峰后缓慢下降,是由于胰岛素促进了血糖合成糖原、___________、转化为脂肪和某些氨基酸等。
(2)本实验以___________作对照组,确认实验材料和方法等能有效检测药物疗效。
(3)该研究的结论为:NB和CH均能有效降低餐后血糖高峰,且二者共同作用效果更强。下列对应表中x1、x2、x3处的数据排列中符合上述结论的是___________。
A. 7.15 7.62 6.37 B. 7.60 7.28 6.11
C. 7.43 6.26 7.75 D. 6.08 7.02 7.54
20. 对硝基苯酚可用于生产某些农药和染料,其化学性质稳定。研究发现,某细菌不能在无氧条件下生长,在适宜条件下能降解和利用对硝基苯酚,并释放CO2。在Burk无机培养基和光照条件下,培养某栅藻(真核生物)的过程中,对硝基苯酚含量与栅藻光合放氧量的关系如图a。为进一步分析栅藻与细菌共培养条件下对硝基苯酚(40mg/L)的降解情况,开展了I、Ⅱ和Ⅲ组对比实验,结果如图b。回答下列问题:
(1)栅藻的光合放氧反应部位是______(填细胞器名称)。图a结果表明,对硝基苯酚_____栅藻的光合放氧反应。
(2)细菌在利用对硝基苯酚时,限制因子是_____。
(3)若I中对硝基苯酚含量为20mg/L,培养10min后,推测该培养液pH会_____,培养液中对硝基苯酚相对含量_____。
21. 肿瘤的发生、发展和转移都需要新生血管的支持,肿瘤抑素是由Tum基因编码的蛋白质,具有强效抑制血管生成的功能。研究人员构建了转Tum基因的人神经胶质瘤细胞株U251,探究基因治疗神经胶质瘤的可行性
(1)研究人员利用上图中的材料完成表达载体的构建。
①图1所示结构为载体,其上的新霉素抗性基因和氨苄青霉素抗性基因作为_____,便于重组DNA分子的筛选。
②利用PCR扩增Tum基因,为保证构建正确连接的基因表达载体,应选用的引物组合为_______,且在引物中分别加入_____限制酶的识别序列,转化后最终获得能稳定表达肿瘤抑素的U251。
(2)血管内皮细胞HUV可作为抑制血管生成效果的指示细胞。为研究Tum基因的抗神经胶质瘤的效果。研究人员以未转基因的U251(组1)和转入_______的U251(组2)作为对照,转Tum基因U251(组3)为实验组,相关检测结果如下。
检测三组细胞上清液中的肿瘤抑素含量(图3),将上清液分别加入HUV细胞的培养环境中进行相关检测(图4),综合两图信息,说明U251细胞合成的肿瘤抑素是如何发挥作用的_______。
(3)为探究该体系在体内抗肿瘤的效果,将(2)中三组U251细胞分别接种于裸鼠腋部皮下,一定时间后检测神经胶质瘤体积与肿瘤微血管密度,若结果为_______,表明转Tum基因治疗神经胶质瘤存在可行性。
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2025-2026-1高三年级第一学期一月考检测
生物学科试卷
本试卷分第I卷选择题和第II卷两部分,满分100分,考试时间60分钟。
答卷前,考生务必将自己的学校、姓名、准考证号填写在答题纸上。答卷时,考生务必将I卷答案涂在答题纸指定位置;II卷答案也写在答题纸上,答在试卷上的无效。
祝各位考生考试顺利!
第I卷选择题(48分)
一、单选题:本大题共16小题,共48分。
1. 在人口腔上皮细胞的结构组成中,同时含有磷脂、蛋白质和核酸的是( )
A. 线粒体 B. 核糖体 C. 高尔基体 D. 染色体
【答案】A
【解析】
【分析】内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等细胞器膜和核膜、细胞膜等结构共同构成细胞的生物膜系统.。生物膜的主要成分是磷脂和蛋白质;磷脂双分子层构成了细胞膜的基本骨架;蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层。
【详解】A、线粒体属于双层膜细胞器,其膜结构也是主要由磷脂和蛋白质组成,线粒体中含有少量的DNA和RNA,A符合题意;
B、核糖体的主要成分是核糖体RNA和蛋白质,没有膜结构,因此不含有磷脂,B不符合题意;
C、高尔基体由扁平的囊和小泡组成,属于单层膜细胞器,其膜结构的主要成分也是磷脂和蛋白质,但是不含有核酸,C不符合题意;
D、染色体的主要成分DNA和蛋白质,是DNA的主要载体,没有膜结构,不含有磷脂,D不符合题意。
故选A。
2. 研究者改造蓝细菌和酵母菌,使蓝细菌成为酵母细胞的内共生体。改造后的酵母菌在光照条件下,能在无碳培养基中繁殖15~20代。下列叙述错误的是( )
A. 蓝细菌的遗传信息储存在脱氧核糖核酸中
B. 蓝细菌和酵母菌都依赖线粒体进行有氧呼吸
C. 内共生的蓝细菌可以为酵母菌提供能源物质
D. 该研究为叶绿体的内共生起源提供了证据
【答案】B
【解析】
【分析】原核生物没有以核膜为界限的细胞核,只有拟核;原核生物除了支原体都具有细胞壁,成分主要是肽聚糖;原核生物具有细胞膜、细胞质和核糖体;原核生物遗传物质是DNA,DNA为环状裸露的,不构成染色体。
【详解】A、蓝细菌是原核生物,原核生物的遗传物质是DNA,蓝细菌的遗传信息储存在脱氧核糖核酸中,A正确;
B、原核生物没有线粒体,蓝细菌的有氧呼吸发生在细胞质基质和细胞膜上,B错误;
C、内共生蓝细菌可进行光合作用产生有机物,为酵母菌提供能源物质,C正确;
D、该研究说明蓝细菌可以在酵母细胞内共生,该研究为叶绿体的内共生起源提供了证据,D正确。
故选B。
3. 中国科学家发展了一种可工作于活细胞环境的框架核酸状态智能机(如图),可以在活细胞中实现人为添加的时序信号调控的CRISPR(基因编辑)系统的分级运输、基因组定位与基因编辑功能。下列说法错误的是( )
A. 核仁蛋白能分布到细胞膜上,参与细胞的识别作用
B. 有限状态机与向导RNA结合后,进入细胞的过程需要消耗能量
C. 向导RNA能够通过碱基互补配对定位到特定的基因位置并切断磷酸二酯键
D. cas9(核酸编辑酶:一种蛋白质)/向导RNA复合物能通过核孔进入细胞核
【答案】C
【解析】
【分析】细胞核的结构:
(1)核膜:核膜是双层膜,外膜上附有许多核糖体,常与内质网相连;其上有核孔,是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道;
(2)核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关;
(3)染色质:细胞核中能被碱性染料染成深色的物质,其主要成分是DNA和蛋白质。
【详解】AB、据图可知,有限状态机与向导RNA结合后,与分布在细胞膜上的核仁蛋白接触,进而进入细胞内,进入细胞的过称是胞吞,胞吞需要消耗能量,A、B正确;
C、向导RNA能够通过碱基互补配对定位到特定的基因位置,但不能切割磷酸二酯键,C错误;
D、核孔是大分子物质进出细胞核的通道,cas9(核酸编辑酶:一种蛋白质)/向导RNA复合物能通过核孔进入细胞核,D正确。
故选C。
4. 溶酶体膜上的质子泵能利用ATP水解产生的能量,将细胞质基质中的H+逆浓度梯度泵入溶酶体内,使溶酶体的pH维持在4.6左右。近日,科学家鉴定出首个溶酶体膜上的H+通道TM175,能介导过量的H+溢出溶酶体,避免溶酶体内部处于过酸状态。下列叙述不正确的是( )
A. TM175和质子泵共同调节溶酶体的pH稳态
B. H+通过质子泵进入溶酶体的方式属于主动运输
C. H+通过TM175溢出溶酶体的方式属于自由扩散
D. 溶酶体中的水解酶在pH为4.6左右时活性较高
【答案】C
【解析】
【分析】核塘体是生产蛋白质的“机器”,有的依附在内质网上称为附着核糖体,有的游离分布在细胞质中称为游离核糖体。溶酶体分解衰老,损伤的细胞器,吞噬并杀死入侵的病毒或细菌。
【详解】A、根据题意:“溶酶体膜上的质子泵能利用ATP水解产生的能量,将细胞质基质中的H+逆浓度梯度泵入溶酶体内,同时通道TM175,能介导过量的H+溢出溶酶体,避免溶酶体内部处于过酸状态”说明TM175和质子泵共同调节溶酶体的pH稳态,A正确;
B、溶酶体膜上的质子泵能利用ATP水解产生的能量,将细胞质基质中的H+逆浓度梯度泵入溶酶体内,因此H+通过质子泵进入溶酶体的方式属于主动运输,B正确;
C、TM175为通道蛋白,H+通过TM175溢出细胞,是从高浓度运输到低浓度,因此H+通过TM175溢出溶酶体的方式属于协助扩散,C错误;
D、根据题干信息:将细胞质基质中的H+逆浓度梯度泵入溶酶体内,使溶酶体的pH维持在4.6左右,说明溶酶体中的水解酶在pH为4.6左右时活性较高,D正确;
故选C。
5. 科学家研究发现,细胞内脂肪的合成与有氧呼吸过程有关,机理如下图所示。下列有关叙述正确的是( )
A. 细胞内包裹脂肪的脂滴膜最可能是由单层磷脂分子构成的
B. Ca2+在线粒体内膜上调控有氧呼吸的第三阶段,进而影响脂肪的合成
C. Ca2+进入内质网腔的方式属于协助扩散
D. 图示过程为细胞呼吸能为生物体供能提供了直接有力的证据
【答案】A
【解析】
【分析】1、由图可知,Ca2+在载体蛋白协助下进入内质网,该过程消耗ATP水解释放的能量,是主动运输的方式;
2、有氧呼吸分为三个阶段:第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和还原氢,同时产生少量的ATP,该过程发生在细胞质基质中,第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和还原氢,同时也产生少量的ATP,该过程发生在线粒体基质中,第三阶段是还原氢与氧气在线粒体内膜上结合形成水,同时释放出大量的能量。
【详解】A、根据磷脂分子的特点,头部亲水,尾部疏水,包裹脂肪的应该是尾部朝向内侧的单层磷脂分子围成的膜结构,A正确;
B、Ca2+在线粒体基质发挥作用,调控的是有氧呼吸的第二阶段,B错误;
C、由图可知,Ca2+进入内质网腔的方式需要转运蛋白的协助,还需要ATP提供能量,是主动运输,C错误;
D、细胞呼吸除了为生物体供能,还是生物体代谢的枢纽,图示过程为细胞呼吸作为生物体代谢的枢纽提供了有力的证据,D错误。
故选A。
6. 当光照过强,植物吸收的光能超过光合作用所能利用的能量时,引起光能转化效率下降的现象称为光抑制。光抑制主要发生在光系统Ⅱ(PSⅡ),PSII能将水分解为O2和H+并释放电子。电子积累过多会产生活性氧使PSII变性失活,导致光合速率下降。为研究铁氰化钾(MSDS,一种电子受体)对微藻光抑制现象的作用,研究人员进行了相关实验,结果如下图。下列说法错误的是( )
A. 在经光强度I3处理过的微藻中加入MSDS,光合放氧速率可能无法恢复正常
B. 光强度在Ⅰ1~Ⅰ2时,对照组光合放氧速率不再上升与光能转化效率下降有关
C. PSII分解水产生的H+和电子与NAD结合形成暗反应所需的NADH
D. 上述实验结果说明MSDS可能通过接受电子降低PSⅡ受损来减轻微藻的光抑制
【答案】C
【解析】
【分析】由题干信息可知,“电子积累过多会产生活性氧破坏PSⅡ,使光合速率下降”,实验结果中,加入铁氰化钾的组相比对照组在高光照强度下没有光抑制,光合速率持续增加,推测铁氰化钾能将光合作用产生电子及时导出,使细胞内活性氧水平下降,降低PSⅡ受损伤的程度,因而能够有效解除光抑制。
【详解】A、I3光照强度下,微藻细胞中PSⅡ已经被累积的电子破坏,加入铁氰化钾后能减轻微藻的光抑制,但并不能恢复,光合放氧速率仍然较低,A正确;
B、由图可知光照强度从Ⅰ1到Ⅰ2的过程中,对照组微藻的光合放氧速率不变,光反应速率不变,但由于光照强度增加,因此光能转化效率下降,B正确;
C、光反应中,水分解为氧气、H+和电子,电子与H+、NADP+结合形成NADPH,该过程中光能转化为NADPH中活跃的化学能,C错误;
D、已知铁氰化钾是一种电子受体,I3光照强度下,对照组微藻细胞中PSII会被累积的电子破坏,但实验组加入铁氰化钾后能减轻微藻的光抑制,使光合放氧速率提高,说明MSDS可能通过接受电子降低PSII受损来减轻微藻的光抑制,D正确。
故选C。
7. 有氧呼吸会产生少量超氧化物,超氧化物积累会氧化生物分子引发细胞损伤。将生理指标接近的青年志愿者按吸烟与否分为两组,在相同条件下进行体力消耗测试,受试者血浆中蛋白质被超氧化物氧化生成的产物量如下图。基于此结果,下列说法正确的是( )
A. 超氧化物主要在血浆中产生
B. 烟草中的尼古丁导致超氧化物含量增加
C. 与不吸烟者比,蛋白质能为吸烟者提供更多能量
D. 本实验为“吸烟有害健康”提供了证据
【答案】D
【解析】
【分析】题意分析,本实验的目的是探究吸烟与否对血浆中蛋白质被超氧化物氧化生成的产物量的影响,实验结果显示,吸烟组血浆中蛋白质被超氧化物氧化生成的产物量高于不吸烟者,而超氧化物氧化生物分子生成物量的积累会引发细胞损伤,可见吸烟有害健康。
【详解】A、有氧呼吸会产生少量超氧化物,而有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体,可见超氧化物主要在活细胞中产生,A错误;
B、实验结果可说明吸烟可能导致超氧化物含量增加,但不能证明是尼古丁的作用,B错误;
C、蛋白质是生命活动的主要承担者,在细胞中一般不作为能源物质提供能量,C错误;
D、据柱形图可知,吸烟组血浆中蛋白质被超氧化物氧化生成的产物量高于不吸烟者,而超氧化物氧化生物分子生成物量的积累会引发细胞损伤,因此,本实验为“吸烟有害健康”提供了证据,D正确。
故选D。
8. 下列有关实验方法的描述合理的是( )
A. 人体肌肉细胞无氧呼吸的产物可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄
B. 制作细胞有丝分裂装片时,洋葱根尖解离后可直接使用甲紫溶液染色
C. 在探究温度对淀粉酶活性影响的实验中,可选择斐林试剂对结果进行检测
D. 适当浓度蔗糖溶液处理新鲜黑藻叶装片,可先后观察到细胞质流动与质壁分离现象
【答案】D
【解析】
【分析】二氧化碳可以用溴麝香草酚蓝水溶液检测,也可以用澄清石灰水检测。无氧呼吸产生的酒精可以用酸性的重铬酸钾溶液鉴定。
【详解】A、二氧化碳可以用溴麝香草酚蓝水溶液检测,而人体肌肉细胞无氧呼吸的产物是乳酸,A错误;
B、制作细胞有丝分裂装片时,洋葱根尖解离后要漂洗再染色,B错误;
C、在探究温度对淀粉酶活性影响的实验中,不可选择斐林试剂对结果进行检测,斐林试剂使用时要水浴加热改变本实验的温度,C错误;
D、黑藻叶片薄,含有许多叶绿体,还有无色大液泡,因此可先后观察到细胞质流动与质壁分离现象,液泡无色,叶绿体的存在使原生质层呈现绿色,有利用于实验现象的观察,D正确。
故选D。
9. 核蛋白UHRF1在有丝分裂期催化驱动蛋白EG5泛素化,进而调控细胞周期转换与细胞增殖,如图所示。下列相关叙述错误的是( )
注:TPX2是纺锤体装配因子
A. UHRF1蛋白参与调控组装纺锤体和维持染色体正常行为
B. UHRF1蛋白缺失可能会导致细胞有丝分裂期发生阻滞
C. TPX2确保有丝分裂后期EG5在纺锤丝上的精确分布
D. 该研究为UHRF1作为潜在抗癌药物靶点提供理论依据
【答案】C
【解析】
【分析】有丝分裂各时期的特征:间期:完成DNA复制和有关蛋白质的合成,细胞适度生长,DNA数目加倍,染色体数目不变;前期,染色体散乱分布;中期,着丝粒排列在赤道板上;后期,着丝粒分裂,两条子染色体移向细胞两极;末期,细胞分裂为两个子细胞,子细胞染色体数目与体细胞染色体数目相同。
【详解】A、UHRF1蛋白在有丝分裂期催化驱动蛋白EG5泛素化,从而促进TPX2纺锤体装配因子发出纺锤丝,形成纺锤体,牵引染色体移动,正常执行正常功能,参与调控组装纺锤体和维持染色体正常行为,A正确;
B、UHRF1蛋白缺失,EG5无法泛素化,可能导致TPX2纺锤体装配因子无法正常执行正常功能,可能会导致细胞有丝分裂期发生阻滞,B正确;
C、据图可知,TPX2纺锤体装配因子确保有丝分裂中期EG5在纺锤丝上的精确分布,C错误;
D、如果缺少UHRF1蛋白,将不能催化EG5的泛素化,抑制其活性会阻碍双极纺锤体装配,导致细胞阻滞在有丝分裂期,无法正常进行分裂,该研究为UHRF1作为潜在抗癌药物靶点提供理论依据,D正确。
故选C。
10. 甲、乙为某雄性二倍体动物(基因型为AaBb)体内不同细胞处于不同分裂时期的示意图,染色体及基因分布如图所示。下列相关叙述不正确的是( )
A. 甲图所示细胞处于有丝分裂后期,有4个染色体组
B. 甲图中①②染色体上基因分布的原因是染色体发生了交叉互换
C. 乙图为次级精母细胞,可产生基因型为AB和aB的两种精子
D. 乙图中细胞处于减数第二次分裂后期
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:图甲细胞含有同源染色体,且着丝点分裂,处于有丝分裂后期;图乙细胞不含有同源染色体,且着丝点分裂,处于减数第二次分裂后期。
【详解】A、甲图所示细胞含有同源染色体,且着丝点分裂,处于有丝分裂后期,相同形态的染色体有4条,含有4个染色体组,A正确;
B、交叉互换是减数第一次分裂前期时同源染色体的非姐妹染色单体之间的片段交换,甲图为有丝分裂细胞图,①②染色体上基因分布的原因是基因突变,B错误;
C、乙图细胞处于减数第二次分裂后期,为次级精母细胞,根据其中的基因组成可知,该细胞可产生基因型为AB和aB的两种精子,C正确;
D、乙细胞没有同源染色体,且着丝点分裂,所以处于减数第二次分裂后期,D正确。
故选B。
11. 百日咳是一种由百日咳杆菌感染引起的呼吸道传染病。下列关于百日咳杆菌的叙述,正确的是( )
A. 通过有丝分裂增殖
B. 遗传物质彻底水解可产生8种碱基
C. 可引发机体产生特异性免疫
D. 通过线粒体进行有氧呼吸
【答案】C
【解析】
【分析】1、核酸是遗传信息的携带者,包括脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA),细胞的遗传物质为DNA。
【详解】A、百日咳杆菌为细菌,通过二分裂增殖,A错误;
B、百日咳杆菌遗传物质是DNA,DNA彻底水解可产生4种碱基,B错误;
C、百日咳杆菌侵染到细胞内,会引发细胞免疫,未侵入细胞前和被裂解后释放出来后会引发体液免疫,C正确;
D、百日咳杆菌为细菌,体内没有线粒体,D错误。
故选C。
12. 果蝇大脑中的饱觉感受器能够快速探测到血淋巴管中升高的D-葡萄糖,该信息通过神经传导,最终激活胰岛素生成细胞释放胰岛素,从而抑制果蝇进一步进食,具体过程如下图所示,下列叙述不正确的是( )
A. 上述三个细胞的Ca2+通道依次打开
B. 神经递质TK释放量减少对果蝇进食的抑制作用增强
C. 兴奋由D神经元单向传递至T神经元
D. 抑制饱腹果蝇的D神经元活性能模拟饥饿果蝇的表现型
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意和图可知,D神经元最先探测到血淋巴管中升高的D-葡萄糖,使得D神经元最先激活,释放神经递质TK,激活T神经元后,T神经元释放的神经递质作用于胰岛素生成细胞,最终激活胰岛素生成细胞释放胰岛素,从而抑制果蝇进一步进食。
【详解】A、根据以上分析可知, D神经元最先探测到血淋巴管中升高的D-葡萄糖,使得D神经元最先激活,释放神经递质TK,激活T神经元后,T神经元激活胰岛素生成细胞,这三个细胞为依次激活状态,故这三个细胞的钙离子通道依次打开,A正确;
B、神经递质TK释放量减少,则T神经元释放的神经递质也会减少甚至不释放,因此胰岛素生成细胞可能不能被激活,不能释放胰岛素或者释放胰岛素减少,则对果蝇进食的抑制作用减弱,B错误;
C、神经元之间存在突触,兴奋在神经元之间的传递是单向的,故兴奋由D神经元单向传递至T神经元,C正确;
D、如果抑制饱腹果蝇的D神经元活性,则胰岛素生成细胞不能被激活,不能释放胰岛素,故果蝇依旧处于进食状态,因此可以模拟饥饿果蝇的表现型,D正确。
故选B。
13. 植物体细胞通常被诱导为愈伤组织后才能表现全能性。研究发现,愈伤组织的中层细胞是根或芽再生的源头干细胞,其在不同条件下,通过基因的特异性表达调控生长素、细胞分裂素的作用,表现出不同的效应(见如表)。已知生长素的生理作用大于细胞分裂素时有利于根的再生;反之,有利于芽的再生。下列推论不合理的是( )
条件
基因表达产物和相互作用
效应
①
WOX5
维持未分化状态
②
WOX5+PLT
诱导出根
③
WOX5+ARR2,抑制ARR5
诱导出芽
A. WOX5失活后,中层细胞会丧失干细胞特性
B. WOX5+PLT可能有利于愈伤组织中生长素的积累
C. ARR5促进细胞分裂素积累或提高细胞对细胞分裂素的敏感性
D. 体细胞中生长素和细胞分裂素的作用可能相互抑制
【答案】C
【解析】
【分析】植物细胞一般具有全能性。在一定的激素和营养等条件的诱导下,已经分化的细胞可以经过脱分化,即失去其特有的结构和功能,转变成未分化的细胞,进而形成不定形的薄壁组织团块,这称为愈伤组织。愈伤组织能重新分化成芽、根等器官,该过程称为再分化。植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素。生长素的用量比细胞分裂素用量,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。
【详解】A、根据表格信息可知,WOX5能维持未分化状态,使植物细胞保持分裂能力强、较大的全能性,若WOX5失活后,中层细胞会丧失干细胞分裂能力强、分化程度低的特性,A正确;
B、由题干信息“生长素的生理作用大于细胞分裂素时有利于根的再生”,再结合表格信息,WOX5+PLT可能诱导出根,可推测WOX5+PLT可能有利于愈伤组织中生长素的积累,B正确;
C、由题意可知,生长素的生理作用小于细胞分裂素时有利于芽的再生,而抑制ARR5能诱导出芽,可知ARR5被抑制时细胞分裂素较多,故可推测ARR5抑制细胞分裂素积累或降低细胞对细胞分裂素的敏感性,C错误;
D、由题干信息可知,出芽或出根都是生长素与细胞分裂素含量不均衡时才会发生,故可推测体细胞中生长素和细胞分裂素的作用可能相互抑制,D正确。
故选C。
14. 2021年我国科学家首次将CO2人工转化为淀粉,对实现碳中和意义重大。下列相关叙述正确的是( )
A. 将CO2人工转化为淀粉的过程不需要额外输入能量
B. 生物群落与非生物环境之间的碳循环离不开分解者
C. 群落演替相对稳定后植物吸收与释放CO2速率大致相等
D. 该技术应用将使我们不再需要植树造林和寻找清洁能源
【答案】B
【解析】
【分析】碳元素在生物群落与无机环境之间以CO2的形式进行循环,通过光合作用进入生物群落,再通过呼吸作用和分解作用从生物群落进入无机环境。
【详解】A、将CO2人工转化为淀粉的过程是吸能反应,需要额外输入能量,A错误;
B、分解者可以把有机物分解为无机物,所以生物群落与非生物环境之间的碳循环离不开分解者,B正确;
C、群落演替相对稳定后植物吸收CO2速率与所有生物释放的CO2大致相等,C错误;
D、该技术应用依然离不开我们的植树造林和寻找清洁能源实现碳中和,D错误。
故选B。
15. 为解决中药藿香种质退化、易感染病虫害等问题,研究者对组织培养不同阶段的藿香进行辐射处理,以期获得性状优良的突变株。
据图分析,相关叙述正确的是( )
A. ①②应持续照光以诱导外植体的再分化 B. ③④过程细胞表达基因种类和水平相同
C. 培养材料在射线的作用下发生定向突变 D. 筛选出的优良突变株可再进行快速繁殖
【答案】D
【解析】
【分析】植物组织培养的流程是:离体的植物器官、组织或细胞经脱分化形成愈伤组织,经再分化形成芽、根或胚状体,进而形成完整植株。
【详解】A、①和②脱分化,不需要持续光照,A错误;
B、③诱导生芽,④过程诱导生根,二者基因表达种类不同,水平不同,B错误;
C、射线为物理诱变因素,导致基因不定向突变,C错误;
D、筛选出的优良突变株可以再进行快速繁殖,进而能保持亲本的优良遗传特性、繁殖种苗的速度快,D正确。
故选D。
16. 酵母菌细胞壁的主要成分是几丁质。酿酒酵母产酒精能力强,但没有合成淀粉酶的能力;糖化酵母能合成淀粉酶,但酒精发酵能力弱。科研人员通过两种途径改良酵母菌种,实现以淀粉为底物高效生产酒精的目的。下列叙述正确的是
A. 途径Ⅰ需用纤维素酶处理酵母菌,再利用PEG诱导融合
B. 途径Ⅱ需要以淀粉酶基因作为目的基因构建表达载体
C. 途径Ⅰ和途径Ⅱ最终获得的目的酵母菌染色体数目相同
D. 以淀粉转化为还原糖的效率作为最终鉴定目的菌的指标
【答案】B
【解析】
【分析】识图分析可知,途径Ⅰ利用了细胞融合技术,酵母菌细胞存在细胞壁,如果使二者细胞融合,必须出去细胞壁,根据酵母菌细胞壁的主要成分是几丁质,利用酶的专一性应该选择几丁质酶去除细胞壁,形成原生质体,融合后诱导再生新的细胞壁,形成杂种细胞即杂种酵母,该细胞融合了酿酒酵母和糖化酵母二者的遗传物质,形成了异源多倍体,染色体数目为二者之和。途径Ⅱ利用了基因工程的方法,将从糖化酵母中获取的目的基因(淀粉酶基因)导入的酒精酵母中,使其既有合成淀粉酶的能力又有较强的产酒精能力。转基因的过程中需要构建基因表达载体,利用Ca2+转化法导入酵母菌,然后可以在个体水平上进行鉴定。
【详解】A.途径Ⅰ需用几丁质酶处理酵母菌,再利用PEG诱导融合,A错误;
B.根据题意,途径Ⅱ是将糖化酵母的淀粉酶基因提取出来,作为目的基因构建基因表达载体,从而获得目的酵母菌,B正确;
C.途径Ⅰ获得的目的菌株为多倍体,是原来两种酵母菌染色体数目之和,途径Ⅱ获得的目的酵母菌染色体数目与原来酵母菌染色体数目相同,C错误;
D.鉴定目的菌株的依据是酵母菌合成淀粉的能力和酒精发酵的能力,D错误。
故选B。
第Ⅱ卷综合题(52分)
二、非选择题:本大题共5小题,共52分。
17. 花药中的绒毡层细胞与发育中的花粉母细胞相邻(如图),为花粉壁的形成提供营养。花粉壁发育异常会导致花粉败育。研究者对一株拟南芥雄性不育突变体甲进行了研究。
(1)A蛋白是位于绒毡层细胞膜上的一种载体蛋白,其在______上合成,经加工、修饰后,通过囊泡转运到细胞膜上。A蛋白在细胞内化学反应释放的能量推动下,以____________方式将特定物质运出细胞,促进花粉壁的发育。
(2)突变体甲花粉壁发育缺陷,花粉活性丧失。检测发现,突变体甲的P基因序列改变。将正常P基因与绒毡层特异性启动子连接,构建表达载体并导入突变体甲中,获得的转基因植株花粉形态及活性与野生型相比______,证明突变体甲不育是由P基因突变导致的。
(3)P基因编码的P蛋白只定位在高尔基体膜上。构建A蛋白基因与黄色荧光蛋白(YFP)基因的融合基因,分别导入野生型和突变体甲中。向体外培养的转基因植株细胞加入抑制剂,抑制其蛋白质合成和蛋白质从内质网向高尔基体的转移,一段时间后连续检测荧光信号在细胞内与细胞膜上的比例,结果如图。
上图结果显示,P基因突变导致______。进一步观察发现,突变体甲高尔基体与细胞膜之间的囊泡数量明显少于野生型,且野生型中P蛋白可与A蛋白结合但突变体甲中不能。据此推测正常P基因的功能是______。
(4)为检验推测,研究者将分泌蛋白S基因分别导入野生型和突变体甲中,检测绒毡层细胞相关指标,获得下列结果,其中能支持上述推测的是______。
A. 用荧光标记蛋白S,突变体甲细胞内荧光强度高于野生型
B. 短时间提供3H标记氨基酸,野生型细胞中高尔基体放射性先增加后降低
C. 检测蛋白S分泌量,野生型细胞蛋白S分泌量明显高于突变体甲
D. 检测细胞内的蛋白质互作,野生型中S与P蛋白结合,突变体甲中不能结合
【答案】(1) ①. 核糖体 ②. 主动运输##主动转运 (2)无显著差异
(3) ①. A-YFP 融合蛋白由胞内转移至膜上的速率减慢 ②. 促进要转运出高尔基体的蛋白质进入囊泡 (4)ACD
【解析】
【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程: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,整个过程还需要线粒体提供能量。
【小问1详解】
核糖体是蛋白质的合成车间,A蛋白是位于绒毡层细胞膜上的一种载体蛋白,其在核糖体合成;A蛋白协同能量将物质运出的方式是主动运输。
【小问2详解】
分析题意,突变体甲花粉壁发育缺陷,花粉活性丧失,且突变体甲的P基因序列改变,故若将正常P基因与绒毡层特异性启动子连接,构建表达载体并导入突变体甲中,预期结果是突变体花粉形态及活性与野生型相比无显著差异。
【小问3详解】
分析题图,自变量是时间和植株类型,因变量是荧光信号比例,图示结果表明突变体甲的荧光信号比例高于野生型,而P基因编码的P蛋白只定位在高尔基体膜上,故上图结果显示,P基因突变导致A-YFP 融合蛋白由胞内转移至膜上的速率减慢;突变体甲高尔基体与细胞膜之间的囊泡数量明显少于野生型,且野生型中P蛋白可与A蛋白结合但突变体甲中不能。据此推测正常P基因的功能是促进要转运出高尔基体的蛋白质进入囊泡。
【小问4详解】
AC、用荧光标记蛋白S,突变体甲细胞内荧光强度高于野生型,说明正常P基因的功能是促进要转运出高尔基体的蛋白质进入囊泡,检测蛋白S分泌量,野生型细胞蛋白S分泌量明显高于突变体甲,AC正确;
B、短时间提供3H标记氨基酸,野生型细胞中高尔基体放射性先增加后降低,只能说明氨基酸可参与构成蛋白质,后经高尔基体加工,不能支持上述结论,B错误;
D、检测细胞内的蛋白质互作,野生型中S与P蛋白结合,突变体甲中不能结合,说明野生型中P蛋白可与A蛋白结合但突变体甲中不能,能支持上述结论,D正确。
故选ACD。
18. 斑马鱼胚胎发育过程中,绝大多数个体的腺体a在身体左侧,偶尔会出现在右侧的情况。科研人员利用野生型(基因型为BB)和T品系(基因型为B′B′)斑马鱼进行了杂交实验,结果如表所示:
组别
母本
父本
F1胚胎的腺体a出现在右侧的比例(%)
I
野生型
野生型
5
Ⅱ
野生型
T品系
5
Ⅲ
T品系
野生型
20
Ⅳ
T品系
T品系
20
(1)组别Ⅱ、Ⅲ互为正反交实验,两组F1斑马鱼基因型______(“相同”或“不同”),但Ⅱ、Ⅲ组结果为Ⅲ组F1胚胎腺体a出现在右侧的比例明显高于Ⅱ组,说明父本和母本对后代表型的影响不同,即来自______的B′基因可以提高胚胎的腺体a出现在右侧的比例。
(2)将组别Ⅱ中F1个体相互交配,得到F2。F2个体中基因型及比例为_____。将F2中若干只______(选填“雌”或“雄”)性个体与野生型斑马鱼逐对杂交,统计每一对杂交子代斑马鱼胚胎的腺体a出现在右侧的比例,结果如图所示。腺体a出现在右侧比例为10%的胚胎,其父本和母本的基因型分别为________。
【答案】(1) ①. 相同 ②. 母本
(2) ①. BB:BB′:B′B′=1:2:1 ②. 雌 ③. BB和BB′
【解析】
【分析】分析题意可知:斑马鱼胚胎发育过程中,腺体a在身体左侧和在右侧是一对相对性状,分析四组杂交实验可以看出,不论亲本组合如何,后代总有少部分腺体a出现在右侧的个体,且Ⅱ和Ⅲ组的亲本表现型相同,但子代表现不一致,说明亲本的性别对子代表现有影响。
【小问1详解】
组别Ⅱ野生型作母本和T品系作父本、Ⅲ的T品系作母本和野生型作父本,互为正反交实验,已知野生型基因型为BB,T品系基因型为B′B′,故两组F1斑马鱼基因型相同,都是BB′,但由表格可以看出,Ⅲ组F1胚胎腺体a出现在右侧的比例为20%,明显高于Ⅱ组,说明父本和母本对后代表型的影响不同,即来自母本的B′基因可以提高胚胎的腺体a出现在右侧的比例。
【小问2详解】
将组别Ⅱ中F1个体基因型是BB′,相互交配得到F2,根据分离定律可知,F2个体中基因型及比例为BB:BB′:B′B′=1:2:1。已知来自母本的B′基因可以提高胚胎的腺体a出现在右侧的比例,故将F2中若干只雌性个体与野生型斑马鱼逐对杂交,统计每一对杂交子代斑马鱼胚胎的腺体a出现在右侧的比例,根据结果的横坐标可知,腺体a出现在右侧比例为5%、10%和20%的胚胎,其母本与野生型杂交的数量比为1:2:1,故知腺体a出现在右侧比例为10%的胚胎,其母本的基因型为BB′,父本为野生型,基因型为BB。
19. 阿卡波糖是国外开发的口服降糖药,可有效降低餐后血糖高峰。为开发具有自主知识产权的同类型新药,我国科研人员研究了植物来源的生物碱NB和黄酮CH对餐后血糖的影响。为此,将溶于生理盐水的药物和淀粉同时灌胃小鼠后,在不同时间检测其血糖水平,实验设计及部分结果如下表所示。
组别(每组10只)
给药量(mg/kg体重)
给药后不同时间血糖水平(mmol/L)
0分钟
30分钟
60分钟
120分钟
生理盐水
-
4.37
11.03
7.88
5.04
阿卡波糖
4.0
4.12
7.62
7.57
5.39
NB
4.0
4.19
x1
6.82
5.20
CH
4.0
4.24
x2
7.20
5.12
NB+CH
4.0+4.0
4.36
x3
5.49
5.03
(1)将淀粉灌胃小鼠后,其在小鼠消化道内水解的终产物为___________,该物质由肠腔经过以下部位形成餐后血糖,请将这些部位按正确路径排序:___________(填字母)。
a.组织液b.血浆c.小肠上皮细胞d.毛细血管壁细胞
血糖水平达到高峰后缓慢下降,是由于胰岛素促进了血糖合成糖原、___________、转化为脂肪和某些氨基酸等。
(2)本实验以___________作对照组,确认实验材料和方法等能有效检测药物疗效。
(3)该研究的结论为:NB和CH均能有效降低餐后血糖高峰,且二者共同作用效果更强。下列对应表中x1、x2、x3处的数据排列中符合上述结论的是___________。
A. 7.15 7.62 6.37 B. 7.60 7.28 6.11
C. 7.43 6.26 7.75 D. 6.08 7.02 7.54
【答案】(1) ①. 葡萄糖 ②. cadb ③. 氧化分解
(2)生理盐水组与阿卡波糖组 (3)AB
【解析】
【分析】分析题意:本题实验的目的是研究生物碱NB和黄酮CH对餐后血糖的影响,故自变量为施加的药物种类,同时设置了施加生理盐水组与阿卡波糖组的对照组,因变量为给药后不同时间血糖水平,其它无关变量应相同且适宜。
【小问1详解】
组成淀粉的基本单位是葡萄糖,灌胃小鼠后,淀粉在小鼠消化道内水解的终产物为葡萄糖。葡萄糖由肠腔被c小肠上皮细胞吸收,再由细胞另一侧释放进入a组织液,然后穿过d毛细血管壁细胞进入b血浆,形成血糖。胰岛素可以促进血糖合成糖原、氧化分解、转化为脂肪和某些氨基酸等,从而使血糖降低。
【小问2详解】
由分析可知,本实验以生理盐水组作为空白对照,以阿卡波糖组为标准对照,以确认实验材料和方法等能有效检测药物疗效。
【小问3详解】
若结论为:NB和CH均能有效降低餐后血糖高峰,且二者共同作用效果更强,则x1、x2组血糖应低于生理盐水组,且与阿卡波糖组相似,x3组血糖应低于x1和x2组,故AB项数据符合上述结论,AB正确。
故选AB。
【点睛】本题考查了血糖平衡调节有关的知识,主要考查对照实验的设计,获取信息和处理信息的能力,并结合表格考查学生的实验探究能力。
20. 对硝基苯酚可用于生产某些农药和染料,其化学性质稳定。研究发现,某细菌不能在无氧条件下生长,在适宜条件下能降解和利用对硝基苯酚,并释放CO2。在Burk无机培养基和光照条件下,培养某栅藻(真核生物)的过程中,对硝基苯酚含量与栅藻光合放氧量的关系如图a。为进一步分析栅藻与细菌共培养条件下对硝基苯酚(40mg/L)的降解情况,开展了I、Ⅱ和Ⅲ组对比实验,结果如图b。回答下列问题:
(1)栅藻的光合放氧反应部位是______(填细胞器名称)。图a结果表明,对硝基苯酚_____栅藻的光合放氧反应。
(2)细菌在利用对硝基苯酚时,限制因子是_____。
(3)若I中对硝基苯酚含量为20mg/L,培养10min后,推测该培养液pH会_____,培养液中对硝基苯酚相对含量_____。
【答案】(1) ①. 叶绿体 ②. 抑制 (2)氧气
(3) ①. 升高 ②. 基本不变
【解析】
【分析】栅藻为真核细胞,其捕获光能的过程发生在光反应阶段,光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜。
【小问1详解】
栅藻是真核生物,含有叶绿体,可以进行光合作用,栅藻的光合放氧反应部位是叶绿体。图a中,随着对硝基苯酚含量升高,光合氧量逐渐下降,说明对硝基苯酚抑制了栅藻的光合放氧反应。
【小问2详解】
由题意知,该细菌不能在无氧条件下生长,而栅藻在光照下会产生氧气。栅藻在光照条件下能进行光合作用释放氧气,图b中I组有氧气无细菌;Ⅱ、Ⅲ组都有细菌+氧气,与I组相比,Ⅱ、Ⅲ组对硝基苯酚相对含量均下降,且趋势基本一致,则细菌在有氧条件下可降解对硝基苯酚,可推知细菌利用对硝基苯酚的限制因子是氧气。
【小问3详解】
图a中,对硝基苯酚含量为20mg/L时的光合氧量大于对硝基苯酚含量为40mg/L时的量,说明栅藻在硝基苯酚含量为20mg/L时光合速率大于对硝基苯酚含量为40mg/L时。若将图b中I组对硝基苯酚浓度由调40mg/L为20mg/L时,栅藻进行光合作用增强,会消耗培养液中更多CO2,故培养液的pH会升高。I 组(仅栅藻+光照)中,由于无细菌参与降解,对硝基苯酚的相对含量基本不变。
21. 肿瘤的发生、发展和转移都需要新生血管的支持,肿瘤抑素是由Tum基因编码的蛋白质,具有强效抑制血管生成的功能。研究人员构建了转Tum基因的人神经胶质瘤细胞株U251,探究基因治疗神经胶质瘤的可行性
(1)研究人员利用上图中的材料完成表达载体的构建。
①图1所示结构为载体,其上的新霉素抗性基因和氨苄青霉素抗性基因作为_____,便于重组DNA分子的筛选。
②利用PCR扩增Tum基因,为保证构建正确连接的基因表达载体,应选用的引物组合为_______,且在引物中分别加入_____限制酶的识别序列,转化后最终获得能稳定表达肿瘤抑素的U251。
(2)血管内皮细胞HUV可作为抑制血管生成效果的指示细胞。为研究Tum基因的抗神经胶质瘤的效果。研究人员以未转基因的U251(组1)和转入_______的U251(组2)作为对照,转Tum基因U251(组3)为实验组,相关检测结果如下。
检测三组细胞上清液中的肿瘤抑素含量(图3),将上清液分别加入HUV细胞的培养环境中进行相关检测(图4),综合两图信息,说明U251细胞合成的肿瘤抑素是如何发挥作用的_______。
(3)为探究该体系在体内抗肿瘤的效果,将(2)中三组U251细胞分别接种于裸鼠腋部皮下,一定时间后检测神经胶质瘤体积与肿瘤微血管密度,若结果为_______,表明转Tum基因治疗神经胶质瘤存在可行性。
【答案】(1) ①. 标记基因 ②. bc ③. Not Ⅰ、Nhe Ⅰ
(2) ①. 空载体(不含Tum基因的表达载体) ②. 肿瘤抑素可以被U251分泌到细胞外,并促进HUV细胞凋亡
(3)接种组3的小鼠体内神经胶质瘤体积与肿瘤微血管密度比组1及组2都显著降低
【解析】
【分析】载体:
(1)常用的载体:质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。
(2)作为载体必须具备的条件:①要具有限制酶的切割位点;②要有;③能在宿主细胞中稳定存在并复制;④是安全的,对受体细胞无害,而且要易从供体细胞分离出来。
(3)天然的质粒不能直接作为载体,基因工程中用到的质粒都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。
【小问1详解】
①图1上有启动子、终止子、复制原点、抗性基因等结构,故图1所示结构为载体。载体上的标记基因(如抗性基因)以便于重组后重组DNA分子的筛选,因此其上的新霉素抗性基因和氨苄青霉素抗性基因作为标记基因。
②引物引导子链合成的方向是5′→3′,故为保证构建正确连接的基因表达载体,应选用的引物组合为bc。由图1可知,只有限制酶Not Ⅰ和Nhe Ⅰ位于启动子和终止子之间,因此在引物中分别加入Not Ⅰ和Nhe Ⅰ限制酶的识别序列,转化后最终获得能稳定表达肿瘤抑素的U251。
【小问2详解】
为研究Tum基因的抗神经胶质瘤的效果,则自变量为Tum基因的有无,为了排除空载体对实验的影响,故以未转基因的U251(组 1)和转入空载体(不含Tum基因的表达载体)的U251(组2)作为对照,转Tum基因 U251(组3)为实验组。由图3可知,只有组3上清液含有肿瘤抑素,说明肿瘤抑素可以被U25分泌到细胞外,且由图3可知,相比组1和组2,组3HUV细胞凋亡率显著增高,故说明U251细胞合成的肿瘤抑素发挥作用的机理为:肿瘤抑素可以被U251分泌到细胞外,并促进HUV细胞凋亡。
【小问3详解】
因为肿瘤抑素具有强效抑制血管生成的功能,且只有组3细胞才能合成肿瘤抑素,因此若结果为接种组3的小鼠体内神经胶质瘤体积与肿瘤微血管密度比组1及组2都显著降低,表明转Tum基因治疗神经胶质瘤存在可行性。
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