内容正文:
大通二中2025~2026学年第一学期高三年级教学质量期中检测试卷生物学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教版必修1+选择性必修1~3.
一、选择题:
本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 细胞是生命系统中最基本的结构层次,既有自己的结构和功能,又与其他各个层次层层相依。下列有关生命系统结构层次的叙述,正确的是( )
A. 细胞学说揭示了所有生物在结构上的统一性
B. 内蒙古草原上所有的羊属于种群结构层次
C. 蛋白质具有活性,属于个体结构层次
D. 与动物相比,植物缺少系统结构层次
2. 梅花糕是江南的特色小吃,其形如梅花,色泽诱人,入口甜而不腻、松软可口,老少皆宜。梅花糕的主要原料有面粉、红豆、白砂糖(主要成分是蔗糖)等。下列相关叙述错误的是( )
A. 梅花糕中富含多糖,多糖不能被人体直接吸收
B. 白砂糖与斐林试剂反应会产生砖红色沉淀
C. 与人体细胞相比,核糖不是面粉中特有的单糖
D. 红豆中含有丰富的蛋白质,煮熟后更易被消化吸收
3. 外泌体是细胞通过胞吐方式释放的包含复杂RNA和蛋白质的小囊泡,其主要来源于细胞内溶酶体微粒内陷形成的多囊泡体,经多囊泡体外膜与细胞膜融合后释放到胞外。外泌体具有参与机体免疫应答、细胞迁移、细胞分化、细胞通讯等多种功能。肿瘤来源的外泌体还可导致大量新生血管的生成,促进肿瘤的生长与侵袭。下列有关外泌体的叙述,错误的是( )
A. 多囊泡体膜和溶酶体膜都属于生物膜系统
B. 多囊泡体膜与细胞膜的融合体现了膜的流动性
C. 细胞胞吐外泌体的过程需要消耗能量
D. 来源于肿瘤细胞的外泌体能够通过信息传递抑制肿瘤细胞的迁移
4. 如图为胃壁细胞分泌胃酸(主要成分是HCl)到胃腔的过程示意图(局部),图中K+和Cl-通过相应的离子通道释放。下列叙述错误的是( )
A. 胃壁细胞膜上的质子泵将H+排到胃腔需消耗ATP
B. 图示过程可体现细胞膜具有控制物质进出的功能
C. K+从胃壁细胞进入胃腔的过程不需要与K+通道蛋白结合
D. 质子泵可同时运输K+和H+,不能体现载体蛋白的专一性
5. 近年来,研究证实从蔬菜、水果和谷物等膳食中提取的植物化学物质具有抑制α-淀粉酶(PPA)的潜力,其中起抑制作用的主要成分是多酚。科研人员研究多酚浓度对α-淀粉酶活性的抑制功能,以还原糖的生成量(V)为指标进行了相关实验探究,实验结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 本实验的自变量为PPA的浓度和多酚的浓度
B. 温度和pH属于无关变量,各组应保持相同且适宜
C. 分析可知100μg/mL的多酚是抑制PPA活性的最适浓度
D. α-淀粉酶是由活细胞产生的,可降低反应所需的活化能
6. 呼吸电子传递链在线粒体内膜上由一系列呼吸电子传递体组成将电子传递到分子氧的“轨道”,这一“轨道”上发生着由复合物(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)组成的将电子(e-)传递到分子氧的过程,如图所示。已知氰化物会抑制复合物Ⅳ的活性。下列相关叙述错误的是( )
A. 图示过程传递的e-来自于NADH和琥珀酸
B. 图中Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ在传递e-的同时还能转运H+
C. 氰化物中毒将导致机体ATP的合成量减少
D. CytC外漏部分处于凝胶状的细胞质基质中
7. 我国古代农书中有很多“提高净光合产量”的相关记载,如:①密植作物、行间留空;②桑间可种豆;③水稻移栽需顺天时;④南稻北引需选早熟种;⑤去旁心、摘老叶;⑥粪肥、秸秆还田;⑦田间除草;⑧中耕松土。这些古代智慧与现代农业科学高度契合,下列匹配关系中不合理的是( )
A. ①②⑦都可以实现光能的分配优化
B. ⑤可促进光合作用、减少呼吸消耗
C. ⑥⑧可增大光合速率
D. ③④都可以延长光合作用的时间
8. 某学习小组开展“观察洋葱根尖细胞有丝分裂”实验,发现了如下表格中的问题,他们分析了可能的原因,其中对应错误的是( )
编号
问题
可能原因
A
染色体不易着色
漂洗时间太短
B
分裂期细胞数目少
分裂期时间短,大多数细胞处于分裂前间期
C
染色体未出现动态变化过程
观察时间太短,细胞分裂缓慢
D
没有发现正处于分裂期的细胞
观察区域不是分生区细胞
A. A B. B C. C D. D
9. 线粒体在细胞凋亡中起着重要作用。凋亡蛋白BAX或BAK能引起线粒体外膜通透化(MOMP)的改变,造成线粒体功能损伤,诱导细胞凋亡。细胞凋亡还伴随着BAX/BAK依赖的mtDNA释放到细胞质中,该过程可导致衰老细胞分泌SASP,驱动衰老相关的组织功能障碍。下列相关叙述错误的是( )
A. 衰老细胞的形态会发生改变,细胞中多数酶活性降低
B. 细胞凋亡时,细胞内容物流出并引发炎症反应
C. 组成人体的细胞的衰老与凋亡不一定会引起人体的衰老与死亡
D. 当BAX基因和BAK基因被敲除时,SASP的释放可能被抑制
10. 血压是指血液在血管内流动时对血管壁的侧压力。如图表示机体对动脉血压进行神经调节的反射弧,其中②为副交感神经,③为交感神经,箭头表示兴奋传导的方向。下列叙述正确的是( )
A. 脑干中存在心血管中枢,②和③的作用通常是相反的
B. 剧烈运动时,②的活动占优势,此时人的血压升高
C. 剧烈运动时汗液分泌增多,抗利尿激素分泌减少
D. ③兴奋时,在神经元和心肌细胞之间兴奋以电信号的形式传递
11. 脂溢性脱发是一种病因复杂的疾病,与雄激素的代谢密切相关。生活压力大、紧张、焦虑、不良的生活习惯等,均可加重脱发症状(毛发不生长),其作用机理如图所示(“+”表示促进,“-”表示抑制)。下列叙述错误的是( )
A. DHT可能作用于毛囊细胞,导致毛发生长被抑制
B. 脂溢性脱发患者体内的5α-还原酶的活性可能较高
C. 图中内容显示睾酮的分泌过程存在分级调节
D. 在治疗脂溢性脱发时,提高DHT的水平是一个重要的治疗方向
12. 植物生长发育受多种植物激素的共同调控。下列叙述错误的是( )
A. 植物激素的产生部位和作用部位可以不同
B. 乙烯和脱落酸协同调节了“瓜熟蒂落”的过程
C. 同一植物中幼嫩细胞对生长素的敏感程度较衰老细胞低
D. 脱落酸和细胞分裂素在促进细胞分裂方面的作用效果相反
13. 我国幅员辽阔,疆域广大,不同地域分布着不同类型的生物群落,生态系统的多样性十分丰富。下列叙述正确的是( )
A. 仙人掌等多年生植物具有肥厚的营养器官,以储存水分适应干旱环境
B. 草本植物在与乔木、灌木的竞争中处于劣势,因此热带雨林中没有草本植物
C. 荒漠生物群落物种少、结构简单,因此各物种之间无生态位的重叠
D. 在热带雨林地区,林中植物的花多是风媒花,不少植物的果实有翅
14. 蜚蠊(也称为蟑螂)喜欢生活在温暖、潮湿、食物丰富的环境中,具有群居的生活习性,常成群聚居。雌性蜚蠊在交配期会释放一种性外激素,这种激素具有高度的活性,能够引诱几十米、几百米,甚至几千米远的雄虫前来交配。下列叙述错误的是( )
A. 雌性蜚蠊在交配期释放的性外激素属于化学信息
B. 利用性外激素诱杀蜚蠊是一种高效、绿色的生物防治手段
C. 只有雄虫对雌虫的性外激素作出反应,说明信息传递只发生在种群内部
D. 上述现象说明生态系统中的信息传递与种群的繁衍密切相关
15. 发酵是指人们利用微生物,在适宜的条件下,将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。在发酵工程中,有关微生物培养和应用十分重要。下列相关叙述错误的是( )
A. 发酵罐中溶解氧的含量不会影响酵母菌的无氧呼吸
B. 培养基中加入的琼脂不会为微生物提供碳源和能源
C. 用纤维素酶处理秸秆可以提高秸秆中能量的利用率
D. 利用发酵工程生产的根瘤菌肥可以促进植物生长
16. 如图是生产抗β干扰素单克隆抗体的过程。下列相关叙述错误的是( )
A. 过程①是将β干扰素注入小鼠,再从小鼠脾脏中分离B淋巴细胞
B. 过程②中加入聚乙二醇溶液是为了促进B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合
C. 过程④是对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测并多次筛选
D. 将杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养,从细胞培养液中能获取β干扰素
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 北极的一种金鱼在长期进化过程中,肌细胞形成了一种独特的“无氧代谢”机制。在严重缺氧条件下,金鱼肌细胞能将糖原分解为葡萄糖,并通过无氧呼吸转化为酒精(-80℃下不会结冰),这一过程与其他细胞产生乳酸的无氧呼吸方式不同,其部分代谢过程如图1所示。回答下列问题:
(1)图1中①②过程发生的场所为神经细胞的______;①②③⑤过程中能产生ATP的过程有______。若提高催化④过程的酶活性,该金鱼在低氧条件下的存活时间可能会______(填“延长”或“缩短”)。
(2)图2为无氧条件下测得的金鱼肌细胞产生CO2的相对速率曲线,该实验的自变量是______;产生的CO2可以用______进行检测。金鱼肌细胞和神经细胞无氧呼吸产物不同的直接原因是______。
18. 植物工厂是一种新兴的农业生产模式,可人工控制光照、温度、CO2浓度等因素。不同光质配比对生菜幼苗体内的叶绿素含量和氮含量的影响如图甲所示,不同光质配比对生菜幼苗干重的影响如图乙所示。分组如下:CK组(白光)、A组(红光:蓝光=1:2)、B组(红光:蓝光=3:2)、C组(红光:蓝光每组输出的功率相同。
回答下列问题:
(1)光为生菜的光合作用提供______,又能调控生菜的形态建成。生菜吸收营养液中含氮的离子满足其对氮元素需求,若营养液中的离子浓度过高,根细胞会因______作用失水造成生菜萎蔫。
(2)由图乙可知,A、B、C组的干重都比CK组高,原因是______。由图甲、图乙可知,选用红、蓝光配比为______,最有利于生菜产量的提高,原因是______。
(3)进一步探究在不同温度条件下,增施CO2对生菜光合速率的影响,结果如图丙所示。由图可知,在25℃时,提高CO2浓度对提高生菜光合速率的效果最佳,判断依据是______。植物工厂利用秸秆发酵生产沼气,冬天可燃烧沼气以提高CO2浓度,还可以______,使光合速率进一步提高,从农业生态工程角度分析,优点还有______。
19. 线粒体对维持旺盛光合作用至关重要。下图示叶肉细胞中部分代谢途径,虚线框内示“草酰乙酸/苹果酸穿梭”,请据图回答下列问题。
(1)叶绿体在___上将光能转变成化学能,参与这一过程的两类色素是_____。
(2)光合作用时,CO2与C5结合产生三碳酸,继而还原成三碳糖(C3),为维持光合作用持续进行,部分新合成的C3必须用于再生______;运到细胞质基质中的C3可合成蔗糖,运出细胞。每运出一分子蔗糖相当于固定了___个CO2分子。
(3)在光照过强时,细胞必须耗散掉叶绿体吸收的过多光能,避免细胞损伤。草酸乙酸/苹果酸穿梭可有效地将光照产生的______中的还原能输出叶绿体,并经线粒体转化为______中的化学能。
(4)为研究线粒体对光合作用的影响,用寡霉素(电子传递链抑制剂)处理大麦,实验方法是:取培养10~14d大麦苗,将其茎浸入添加了不同浓度寡霉素的水中,通过蒸腾作用使药物进入叶片。光照培养后,测定,计算光合放氧速率(单位为µmolO2•mg-1chl•h-1,chl为叶绿素)。请完成下表。
实验步骤的目的
简要操作过程
配制不同浓度的寡霉素丙酮溶液
寡霉素难溶于水,需先溶于丙酮,配制高浓度母液,并用丙酮稀释成不同药物浓度,用于加入水中
设置寡霉素为单一变量的对照组
①_______________
②_______________
对照组和各实验组均测定多个大麦叶片
光合放氧测定
用氧电极测定叶片放氧
③_______________
称重叶片,加乙醇研磨,定容,离心,取上清液测定
20. 传统的mRNA疫苗载体为脂质体(LNP),但其作为一种人工合成的脂质载体,存在细胞毒性等安全问题。研究人员发明了一种外泌体(由细胞分泌的一种小囊泡)装载mRNA技术,将新冠病毒编码S蛋白和N蛋白的mRNA装载进外泌体中,可以作为新冠疫苗使用,mRNA疫苗引发机体免疫应答的过程如图所示。回答下列问题:
(1)根据相似相溶原理,被LNP包裹的mRNA进入细胞较______(填“容易”或“困难”);外泌体膜的基本支架是______。与LNP相比,外泌体作为mRNA载体的优点是______。
(2)据图分析,能以新冠病毒编码S蛋白和N蛋白的mRNA作为疫苗,说明______是引起人类特异性免疫反应的抗原。图中细胞甲表示_______;进入人体内的病毒与抗体结合后最终被清除的方式是______。
(3)在核酸疫苗中,mRNA疫苗与DNA疫苗相比安全性更有优势,请说明原因:_______。
21. 辣椒病毒病一直是辣椒生产上一种重要病害,且发病率高,传播迅速,易造成严重减产。目前已经从不同的植物中获得了多种抗病毒基因用于改良辣椒抗病能力,其中使用最多的是病毒的外壳蛋白基因。研究人员已培育出转基因双抗烟草花叶病毒(TMV)和黄瓜花叶病毒(CMV)的辣椒品种“农大40”及“湘研1号”。回答下列问题:
(1)从相应的植物中提取DNA时,可使用预冷酒精(体积分数为95%)初步分离DNA与蛋白质,原理是________。然后可利用________(填中文名称)方法从提取的DNA中获取抗病毒基因。
(2)利用转基因技术获得抗病毒辣椒核心步骤为________;一般采用________法将抗病毒基因导入辣椒愈伤组织,经植物组织培养获得辣椒植株,但成功导入抗病毒基因的辣椒植株不一定能产生抗病毒的性状,原因可能为________。
(3)要验证获得的转基因辣椒是否具有抗病毒性状,还需要进行________实验。
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大通二中2025~2026学年第一学期高三年级教学质量期中检测试卷生物学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教版必修1+选择性必修1~3.
一、选择题:
本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 细胞是生命系统中最基本的结构层次,既有自己的结构和功能,又与其他各个层次层层相依。下列有关生命系统结构层次的叙述,正确的是( )
A. 细胞学说揭示了所有生物在结构上的统一性
B. 内蒙古草原上所有的羊属于种群结构层次
C. 蛋白质具有活性,属于个体结构层次
D. 与动物相比,植物缺少系统结构层次
【答案】D
【解析】
【分析】生命系统的结构层次:
(1)生命系统的结构层次由小到大依次是细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统和生物圈;
(2)地球上最基本的生命系统是细胞,分子、原子、化合物不属于生命系统;
(3)生命系统各层次之间层层相依,又各自有特定的组成、结构和功能;
(4)生命系统包括生态系统,所以应包括其中的无机环境。
【详解】A、细胞学说揭示了动物和植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性,并不是所有生物,A错误;
B、内蒙古草原上所有的羊并不是同一物种,因此不属于种群结构层次,B错误;
C、蛋白质虽具有活性,但并不能独立完成生命活动,不属于生命系统的结构层次,C错误;
D、植物在生命系统的结构层次中不存在系统层次,D正确。
故选D。
2. 梅花糕是江南的特色小吃,其形如梅花,色泽诱人,入口甜而不腻、松软可口,老少皆宜。梅花糕的主要原料有面粉、红豆、白砂糖(主要成分是蔗糖)等。下列相关叙述错误的是( )
A. 梅花糕中富含多糖,多糖不能被人体直接吸收
B. 白砂糖与斐林试剂反应会产生砖红色沉淀
C. 与人体细胞相比,核糖不是面粉中特有的单糖
D. 红豆中含有丰富的蛋白质,煮熟后更易被消化吸收
【答案】B
【解析】
【分析】细胞中的糖类根据能否水解可以分为单糖、二糖和多糖,还原糖与婓林试剂在水浴加热下会呈现砖红色反应;脂肪与苏丹亚会呈现橘黄色反应。
【详解】A、梅花糕中富含多糖,多糖不能被人体直接吸收,需要先被消化分解成单糖后才能被吸收,A正确;
B、白砂糖的主要成分是蔗糖,蔗糖是二糖,不是还原糖,不能与斐林试剂反应产生砖红色沉淀,B错误;
C、核糖是五碳糖,是RNA的组成成分,不是面粉中特有的单糖,C正确;
D、红豆中含有丰富的蛋白质,煮熟后蛋白质变性,更易被人体消化吸收,D正确。
故选B。
3. 外泌体是细胞通过胞吐方式释放的包含复杂RNA和蛋白质的小囊泡,其主要来源于细胞内溶酶体微粒内陷形成的多囊泡体,经多囊泡体外膜与细胞膜融合后释放到胞外。外泌体具有参与机体免疫应答、细胞迁移、细胞分化、细胞通讯等多种功能。肿瘤来源的外泌体还可导致大量新生血管的生成,促进肿瘤的生长与侵袭。下列有关外泌体的叙述,错误的是( )
A. 多囊泡体膜和溶酶体膜都属于生物膜系统
B. 多囊泡体膜与细胞膜的融合体现了膜的流动性
C. 细胞胞吐外泌体的过程需要消耗能量
D. 来源于肿瘤细胞的外泌体能够通过信息传递抑制肿瘤细胞的迁移
【答案】D
【解析】
【分析】1、细胞膜“流动镶嵌模型“的要点是:磷脂双分子层构成膜的基本支架(其中磷脂分子的亲水性头部朝向两侧,疏水性的尾部朝向内侧),蛋白质分子有的镶嵌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。
2、细胞膜的结构特点:具有流动性(膜的结构成分不是静止的,而是动态的)。
3、细胞膜的功能特点:具有选择透过性(可以让水分子自由通过,细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过,而其他的离子小分子和大分子则不能通过)。
【详解】A、生物膜系统包括细胞膜、内质网膜、高尔基体膜、溶酶体膜等,A正确;
B、生物膜具有流动性,允许膜的融合和物质的交换,B正确;
C、细胞胞吐外泌体的过程需要消耗能量,C正确;
D、肿瘤来源的外泌体通常促进肿瘤的生长与侵袭,而不是抑制肿瘤细胞的迁移,D错误。
故选D。
4. 如图为胃壁细胞分泌胃酸(主要成分是HCl)到胃腔的过程示意图(局部),图中K+和Cl-通过相应的离子通道释放。下列叙述错误的是( )
A. 胃壁细胞膜上的质子泵将H+排到胃腔需消耗ATP
B. 图示过程可体现细胞膜具有控制物质进出的功能
C. K+从胃壁细胞进入胃腔的过程不需要与K+通道蛋白结合
D. 质子泵可同时运输K+和H+,不能体现载体蛋白的专一性
【答案】D
【解析】
【分析】从图中可以看出,胃壁细胞膜上的质子泵负责将H+排到胃腔中,这个过程需消耗ATP
【详解】A、从图中可以看出,胃壁细胞膜上的质子泵负责将H+排到胃腔中,这个过程需消耗ATP,A正确;
B、图中反映 H+、K+、Cl-等离子在细胞膜的控制下排出细胞,因而可体现细胞膜具有控制物质进出的功能,B正确;
C、K+进入胃腔的过程中不需要与K+通道蛋白结合,C正确;
D、质子泵可同时运输K+和H+不能运输其他物质,能体现载体蛋白的专一性,D错误。
故选D。
5. 近年来,研究证实从蔬菜、水果和谷物等膳食中提取的植物化学物质具有抑制α-淀粉酶(PPA)的潜力,其中起抑制作用的主要成分是多酚。科研人员研究多酚浓度对α-淀粉酶活性的抑制功能,以还原糖的生成量(V)为指标进行了相关实验探究,实验结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 本实验的自变量为PPA的浓度和多酚的浓度
B. 温度和pH属于无关变量,各组应保持相同且适宜
C. 分析可知100μg/mL的多酚是抑制PPA活性的最适浓度
D. α-淀粉酶是由活细胞产生的,可降低反应所需的活化能
【答案】C
【解析】
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA;酶的特性:专一性、高效性、作用条件温和;酶促反应的原理:酶能降低化学反应所需的活化能。
【详解】A、本实验室探究多酚浓度对α-淀粉酶活性的抑制功能,再结合曲线图可知,本实验的自变量为PPA的浓度和多酚的浓度,A正确;
B、本实验的自变量为PPA的浓度和多酚的浓度,温度和pH都属于无关变量,各组之间应保持相同且适宜的原则,B正确;
C、由曲线图可知,100μg/mL浓度的多酚对PPA活性抑制作用更高,但本实验只测试了0μg/mL、20μg/mL、100μg/mL浓度的多酚,不能说明100μg/mL浓度的多酚是抑制PPA活性的最适浓度,C错误;
D、酶是活细胞产生的,其作用机理为降低反应所需的活化能,D正确。
故选C。
6. 呼吸电子传递链在线粒体内膜上由一系列呼吸电子传递体组成将电子传递到分子氧的“轨道”,这一“轨道”上发生着由复合物(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)组成的将电子(e-)传递到分子氧的过程,如图所示。已知氰化物会抑制复合物Ⅳ的活性。下列相关叙述错误的是( )
A. 图示过程传递的e-来自于NADH和琥珀酸
B. 图中Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ在传递e-的同时还能转运H+
C. 氰化物中毒将导致机体ATP的合成量减少
D. CytC外漏部分处于凝胶状的细胞质基质中
【答案】D
【解析】
【分析】有氧呼吸过程:有氧呼吸第一阶段,在细胞质基质,1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸,产生少量的NADH,释放少量的能量;第二阶段,在线粒体基质,丙酮酸和水彻底分解成CO2和NADH,释放少量的能量;第三阶段,在线粒体内膜,前两个阶段产生的NADH,经过一系列反应,与O2结合生成水,释放出大量的能量。
【详解】A、图示过程发生在线粒体内膜上,是有氧呼吸的第三阶段,据图可知在此过程中沿“轨道”传递的e-来自NADH和琥珀酸,A正确;
B、据图可知,能将H+从线粒体基质转运至线粒体内外膜之间的蛋白质有:Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ,这三种蛋白质传递e-的同时也能转运H+,B正确;
C、氰化物能抑制Ⅳ的活性,因此机体氰化物中毒时,转运到膜间隙的H+减少,导致线粒体内膜合成的ATP减少,C正确;
D、线粒体为双层膜结构,线粒体基质位于内膜内侧,因此CytC外露部分应处于内膜外侧,即线粒体内外膜间隙中,D错误。
故选D。
7. 我国古代农书中有很多“提高净光合产量”的相关记载,如:①密植作物、行间留空;②桑间可种豆;③水稻移栽需顺天时;④南稻北引需选早熟种;⑤去旁心、摘老叶;⑥粪肥、秸秆还田;⑦田间除草;⑧中耕松土。这些古代智慧与现代农业科学高度契合,下列匹配关系中不合理的是( )
A. ①②⑦都可以实现光能的分配优化
B. ⑤可促进光合作用、减少呼吸消耗
C. ⑥⑧可增大光合速率
D. ③④都可以延长光合作用的时间
【答案】D
【解析】
【详解】A、①密植作物、行间留空可充分利用光能,②桑间可种豆指作物的间种,利用了作物株高不同,可以充分利用光能,⑦田间除草可减弱杂草与作物对光能的竞争,A符合题意;
B、⑤去旁心、摘老叶后可以减少呼吸消耗有机物,同时这些器官的去除也可以使保留下来的叶片更充分地吸收光能,B符合题意;
C、⑥粪肥、秸秆还田可以增加土壤肥力,⑧中耕松土可以促进根系细胞呼吸产生能量吸收无机盐,可促进叶片结构所需物质的合成,C符合题意;
D、③水稻移栽需顺天时指在适宜的温度下移栽水稻,可以使水稻更好地进行光合作用,④南稻北引需选早熟种,是为了避免秋后光照不足导致减产,并不能延长光合作用时间,D不符合题意。
故选D。
8. 某学习小组开展“观察洋葱根尖细胞有丝分裂”实验,发现了如下表格中的问题,他们分析了可能的原因,其中对应错误的是( )
编号
问题
可能原因
A
染色体不易着色
漂洗时间太短
B
分裂期细胞数目少
分裂期时间短,大多数细胞处于分裂前的间期
C
染色体未出现动态变化过程
观察时间太短,细胞分裂缓慢
D
没有发现正处于分裂期的细胞
观察区域不是分生区细胞
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【分析】观察植物细胞有丝分裂实验中,需要制作临时装片,制片的过程:解离、漂洗、染色和制片,其中解离的目的是使组织中的细胞分开来,便于观察;漂洗的目的是洗去解离液,便于染色体着色;压片的目的是为了将根尖细胞分散开,便于观察。
【详解】A、染色体不易着色,可能是漂洗时间短导致解离液残留影响染色,A正确;
B、分裂期细胞数目少,是因为大多数细胞还处于分裂前的间期,B正确;
C、染色体未出现动态变化过程是因为在解离过程中细胞已经死亡,而不是观察时间短、细胞分裂慢所致,C错误;
D、没有发现正在分裂的细胞,可能原因是取材不当,没有找到分生区的细胞,D正确。
故选C。
9. 线粒体在细胞凋亡中起着重要作用。凋亡蛋白BAX或BAK能引起线粒体外膜通透化(MOMP)的改变,造成线粒体功能损伤,诱导细胞凋亡。细胞凋亡还伴随着BAX/BAK依赖的mtDNA释放到细胞质中,该过程可导致衰老细胞分泌SASP,驱动衰老相关的组织功能障碍。下列相关叙述错误的是( )
A. 衰老细胞的形态会发生改变,细胞中多数酶活性降低
B. 细胞凋亡时,细胞内容物流出并引发炎症反应
C. 组成人体的细胞的衰老与凋亡不一定会引起人体的衰老与死亡
D. 当BAX基因和BAK基因被敲除时,SASP的释放可能被抑制
【答案】B
【解析】
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程.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。
【详解】A、细胞衰老时,水分减少使得细胞皱缩导致细胞形态改变,细胞内多数酶活性降低使得代谢减慢,A正确;
B、细胞凋亡是正常的程序性死亡,不会引发炎症反应,B错误;
C、组成人体的细胞的衰老与凋亡不一定会引起人体的衰老与死亡,如婴幼儿体内存在细胞的衰老和凋亡但没有引起胎儿衰老和死亡,C正确;
D、根据题意可知,凋亡蛋白BAX或BAK能引起线粒体外膜通透化(MOMP)的改变,诱导细胞凋亡,该过程可导致衰老细胞分泌SASP,所以当BAX基因和BAK基因被敲除时,SASP的释放可能被抑制,D正确。
故选B。
10. 血压是指血液在血管内流动时对血管壁的侧压力。如图表示机体对动脉血压进行神经调节的反射弧,其中②为副交感神经,③为交感神经,箭头表示兴奋传导的方向。下列叙述正确的是( )
A. 脑干中存在心血管中枢,②和③的作用通常是相反的
B. 剧烈运动时,②的活动占优势,此时人的血压升高
C. 剧烈运动时汗液分泌增多,抗利尿激素分泌减少
D. ③兴奋时,在神经元和心肌细胞之间兴奋以电信号的形式传递
【答案】A
【解析】
【分析】自主神经系统:自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成。它们的作用通常是相反的。当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱;当人处于安静状态时,副交感神经活动占据优势,此时,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。
【详解】A、图中的“心血管中枢”位于脑干,③为交感神经,②是副交感神经,作用通常是相反的,A正确;
B、人在剧烈运动时,③交感神经活动占据优势,使心跳加快、血管收缩,导致动脉血压上升,B错误;
C、剧烈运动时汗液分泌增多,渗透压升高,抗利尿激素分泌增多,C错误;
D、③为交感神经,交感神经兴奋时,在神经元和心肌细胞之间传递的信号是化学信号,主要是通过神经递质实现的,D错误。
故选A。
11. 脂溢性脱发是一种病因复杂的疾病,与雄激素的代谢密切相关。生活压力大、紧张、焦虑、不良的生活习惯等,均可加重脱发症状(毛发不生长),其作用机理如图所示(“+”表示促进,“-”表示抑制)。下列叙述错误的是( )
A. DHT可能作用于毛囊细胞,导致毛发生长被抑制
B. 脂溢性脱发患者体内的5α-还原酶的活性可能较高
C. 图中内容显示睾酮的分泌过程存在分级调节
D. 在治疗脂溢性脱发时,提高DHT的水平是一个重要的治疗方向
【答案】D
【解析】
【分析】分析题意可知,生活压力大、紧张、焦虑、不良的生活习惯等,均可加重脱发症状,该过程中5α-还原酶等可参与调节。
【详解】A、结合图示可知,雄激素(睾酮)在5α还原酶的作用下转变为DHT(二氢睾酮),后者会抑制毛发生长,故DHT可能作用于毛囊细胞,导致毛发生长被抑制,A正确;
B、人体中活性高的5α-还原酶可进一 步促进睾酮转化为DHT,从而影响毛发生长,导致毛囊变小,毛发变细变浅,甚至使毛囊萎缩,因此脂溢性 脱发患者体内的5α一还原酶的活性可能较高,B正确;
C、睾酮的分泌过程,体现了下丘脑一垂体一性腺的分级 调节,C正确;
D、DHT可抑制毛发生长,在治疗脂溢性脱发时,降低DHT的水平是一个重要的治疗方向, D错误。
故选D。
12. 植物生长发育受多种植物激素的共同调控。下列叙述错误的是( )
A. 植物激素的产生部位和作用部位可以不同
B. 乙烯和脱落酸协同调节了“瓜熟蒂落”的过程
C. 同一植物中幼嫩细胞对生长素的敏感程度较衰老细胞低
D. 脱落酸和细胞分裂素在促进细胞分裂方面的作用效果相反
【答案】C
【解析】
【分析】植物激素指的是在植物体内合成,从产生部位运输到作用部位,并且对植物体的生命活动产生显著调节作用的微量有机物。
【详解】A、植物激素的产生部位和作用部位可以不同,如茎尖产生生长素能运输到侧芽,抑制侧芽生长,A正确;
B、乙烯能促进果实成熟,脱落酸能促进果实 的衰老和脱落,因此乙烯和脱落酸协同调节了“瓜熟蒂落”的过程,B正确;
C、同一植物中幼嫩细胞对生长素的 敏感程度较衰老细胞高,C错误;
D、脱落酸可以抑制细胞分裂,细胞分裂素可以促进细胞分裂,两者作用效果相 反,D正确。
故选C。
13. 我国幅员辽阔,疆域广大,不同地域分布着不同类型的生物群落,生态系统的多样性十分丰富。下列叙述正确的是( )
A. 仙人掌等多年生植物具有肥厚的营养器官,以储存水分适应干旱环境
B. 草本植物在与乔木、灌木的竞争中处于劣势,因此热带雨林中没有草本植物
C. 荒漠生物群落物种少、结构简单,因此各物种之间无生态位的重叠
D. 在热带雨林地区,林中植物的花多是风媒花,不少植物的果实有翅
【答案】A
【解析】
【分析】1、荒漠生物群落:(1)环境特点:①分布在极度干旱地区;②年降水量稀少,且分布不均匀。(2)群落特点:物种少,群落结构非常简单。(3)生物与环境的适应:荒漠中的生物具有耐旱的特性。
2、草原生物群落:(1)环境特点:①分布在半干旱地区:②分布在不同年份或季节雨量不均匀的地区。(2)群落特点:动植物种类较少,群落结构相对简单。(3)生物与环境的适应:①植物:往往叶片狭窄,表面有茸毛或蜡质层,能抗抵干旱;②动物:大都具有挖洞或快速奔跑的特点。
3、森林生物群落:(1)环境特点:分布在湿润或较湿润的地区。(2)群落特点:群落结构非常复杂且相对稳定。(3)生物与环境的适应:①动物:树栖和攀缘生活的动物种类特别多;②植物:阳生植物多居上层,能吸收比较强的阳光。阴生植物叶绿体颗粒大、呈深绿色。
【详解】A、荒漠群落中,仙人掌有肥厚的肉质茎,以便储存水分适应干旱环境,A正确;
B、热带雨林群落中,乔木是优势种,但也有草本植物,只是草本植物不占优势,B错误;
C、荒漠生物群落物种较少、结构简单,各物种之间生态位的重叠相对较少,但并不是没有,C错误;
D、在热带雨林地区,林中空气流通不畅,风媒花很少,D错误。
故选A。
14. 蜚蠊(也称为蟑螂)喜欢生活在温暖、潮湿、食物丰富的环境中,具有群居的生活习性,常成群聚居。雌性蜚蠊在交配期会释放一种性外激素,这种激素具有高度的活性,能够引诱几十米、几百米,甚至几千米远的雄虫前来交配。下列叙述错误的是( )
A. 雌性蜚蠊在交配期释放的性外激素属于化学信息
B. 利用性外激素诱杀蜚蠊是一种高效、绿色的生物防治手段
C. 只有雄虫对雌虫的性外激素作出反应,说明信息传递只发生在种群内部
D. 上述现象说明生态系统中的信息传递与种群的繁衍密切相关
【答案】C
【解析】
【分析】生态系统信息的种类及作用:(1)信息的种类:物理信息:包括光、电、声波、磁、温度、湿度以及颜色等等;化学信息:如气味、性外激素等;行为信息:孔雀开屏等求偶炫耀行为。(2)生态系统信息传递的作用:①生命活动的正常进行,离不开信息传递;②生物种群的繁衍,也离不开信息的传递。③调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定。
【详解】A、雌性蜚蠊在交配期释放的性外激素是一种化学物质,能够引诱雄虫前来交配,属于化学信息,A正确;
B、利用性外激素诱杀蜚蠊,是通过释放性外激素吸引雄虫,从而达到捕杀害虫的目的。这种方法具有高效的特点,因为性外激素具有高度的活性,能够引诱几十米、几百米,甚至几千米远的雄虫前来;同时它也是一种绿色环保的防治手段,不会像化学农药那样对环境造成污染,也不会伤害到其他有益生物,B正确;
C、信息传递可以发生在种群内个体之间,也可以发生在种群之间或生物与无机环境之间,C错误;
D、题目中说雌性蜚蠊在交配期释放性外激素吸引雄虫前来交配,说明生态系统中的信息传递与种群的繁衍密切相关,D正确。
故选C
15. 发酵是指人们利用微生物,在适宜条件下,将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。在发酵工程中,有关微生物培养和应用十分重要。下列相关叙述错误的是( )
A. 发酵罐中溶解氧的含量不会影响酵母菌的无氧呼吸
B. 培养基中加入的琼脂不会为微生物提供碳源和能源
C. 用纤维素酶处理秸秆可以提高秸秆中能量的利用率
D. 利用发酵工程生产的根瘤菌肥可以促进植物生长
【答案】A
【解析】
【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能,通过现代工程技术,规模化生产对人类有用的产品,主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。发酵工程一般包括菌种的选育,扩大培养,培养基的配制、灭菌,接种,发酵、产品的分离、提纯等方面。发酵过程一般来说都是在常温常压下进行,条件温和、反应安全,原料简单、污染小,反应专一性强,因而可以得到较为专一的产物。发酵工程在医药、食品、农业、冶金、环境保护等许多领域都得到广泛应用。
【详解】A、发酵罐中溶解氧的含量会影响酵母菌的无氧呼吸。酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸(发酵),但如果发酵罐中溶解氧含量较高,酵母菌会进行有氧呼吸,从而影响无氧呼吸的进行,A错误;
B、琼脂主要作为培养基的凝固剂,不提供碳源和能源,B正确;
C、纤维素酶可以将秸秆中的纤维素分解为可利用的糖类,提高能量利用率,C正确;
D、根瘤菌肥可以固氮,促进植物生长,D正确。
故选A。
16. 如图是生产抗β干扰素单克隆抗体的过程。下列相关叙述错误的是( )
A. 过程①是将β干扰素注入小鼠,再从小鼠脾脏中分离B淋巴细胞
B. 过程②中加入聚乙二醇溶液是为了促进B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合
C. 过程④是对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测并多次筛选
D. 将杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养,从细胞培养液中能获取β干扰素
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图可知:过程①是向小鼠体内注射β干扰素,使其发生免疫,然后从小鼠脾内获得能产生抗β干扰素抗体的B淋巴细胞。过程②是诱导小鼠的骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合。过程③是用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞。过程④是克隆化培养和抗体检测,从而筛选出能产生抗β干扰素单克隆抗体的杂交瘤细胞。将最终筛选出的杂交瘤细胞在体外培养,从细胞培养液中提取单克隆抗体。
【详解】A、过程①是将β干扰素注入小鼠,再从小鼠脾脏中分离B淋巴细胞,A正确;
B、过程②中B淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合,加入聚乙二醇(或灭活的病毒)溶液促进细胞融合,B正确;
C、过程④中需要对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选,就可获得能分泌抗β干扰素单克隆抗体的杂交瘤细胞,C正确;
D、若将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养,杂交瘤细胞将抗β干扰素单克隆抗体分泌在培养液中,因此可从培养液中提取所需抗体,该抗体可以与β干扰素特异性结合,不能获得β干扰素,D错误。
故选D。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 北极的一种金鱼在长期进化过程中,肌细胞形成了一种独特的“无氧代谢”机制。在严重缺氧条件下,金鱼肌细胞能将糖原分解为葡萄糖,并通过无氧呼吸转化为酒精(-80℃下不会结冰),这一过程与其他细胞产生乳酸的无氧呼吸方式不同,其部分代谢过程如图1所示。回答下列问题:
(1)图1中①②过程发生的场所为神经细胞的______;①②③⑤过程中能产生ATP的过程有______。若提高催化④过程的酶活性,该金鱼在低氧条件下的存活时间可能会______(填“延长”或“缩短”)。
(2)图2为无氧条件下测得的金鱼肌细胞产生CO2的相对速率曲线,该实验的自变量是______;产生的CO2可以用______进行检测。金鱼肌细胞和神经细胞无氧呼吸产物不同的直接原因是______。
【答案】(1) ① 细胞质基质 ②. ①③ ③. 延长
(2) ①. 时间 ②. 溴麝香草酚蓝溶液(或澄清石灰水) ③. 催化丙酮酸转化酶不同
【解析】
【分析】分析题图,①③过程均为葡萄糖分解产生丙酮酸的过程,场所为细胞质基质,②过程产生的乳酸通过血液循环进入到肌细胞中,转化为丙酮酸后分解产生酒精和二氧化碳。
【小问1详解】
图1中①②过程表示神经细胞进行无氧呼吸产生乳酸的过程,发生在神经细胞的细胞质基质中;①③表示细胞呼吸第一阶段,能产生少量的ATP,②表示无氧呼吸第二阶段,不产生ATP,⑤表示无氧呼吸第二阶段,不产生ATP,所以①②③⑤过程中能产生ATP的过程有①③。若提高过程④的酶活性,可以减轻酸中毒,进而使金鱼在低氧条件下的存活时间可能会延长。
【小问2详解】
依据图2可知,该实验的自变量是时间,因变量为CO2的释放速率;产生的CO2可以用溴麝香草酚蓝水溶液或澄清的石灰水进行检测。金鱼肌细胞和神经细胞无氧呼吸产物之所以不同,其直接原因在于催化丙酮酸转化的酶不同。
18. 植物工厂是一种新兴的农业生产模式,可人工控制光照、温度、CO2浓度等因素。不同光质配比对生菜幼苗体内的叶绿素含量和氮含量的影响如图甲所示,不同光质配比对生菜幼苗干重的影响如图乙所示。分组如下:CK组(白光)、A组(红光:蓝光=1:2)、B组(红光:蓝光=3:2)、C组(红光:蓝光每组输出的功率相同。
回答下列问题:
(1)光为生菜的光合作用提供______,又能调控生菜的形态建成。生菜吸收营养液中含氮的离子满足其对氮元素需求,若营养液中的离子浓度过高,根细胞会因______作用失水造成生菜萎蔫。
(2)由图乙可知,A、B、C组的干重都比CK组高,原因是______。由图甲、图乙可知,选用红、蓝光配比为______,最有利于生菜产量的提高,原因是______。
(3)进一步探究在不同温度条件下,增施CO2对生菜光合速率的影响,结果如图丙所示。由图可知,在25℃时,提高CO2浓度对提高生菜光合速率的效果最佳,判断依据是______。植物工厂利用秸秆发酵生产沼气,冬天可燃烧沼气以提高CO2浓度,还可以______,使光合速率进一步提高,从农业生态工程角度分析,优点还有______。
【答案】(1) ①. 能量 ②. 渗透
(2) ①. 光合色素主要吸收红光和蓝紫光 ②. 红光:蓝光=3:2 ③. 叶绿素和含氮物质的含量最高,光合作用最强
(3) ①. 光合速率最大且增加值最高 ②. 升高温度 ③. 减少环境污染,实现能量多级利用和物质循环再生
【解析】
【分析】影响光合作用的因素有温度、光照强度、二氧化碳浓度、叶绿素的含量,酶的含量和活性等。
【小问1详解】
植物进行光合作用需要在光照下进行,光为生菜的光合作用提供能量,又能作为信号调控生菜的形态建成。生菜吸收营养液中含氮的离子满足其对氮元素需求,若营养液中的离子浓度过高,造成外界溶液浓度高于细胞液浓度,根细胞会因渗透作用失水使植物细胞发生质壁分离,造成生菜萎蔫。
【小问2详解】
分析图乙可知,与CK组相比,A、B、C组的干重都较高。结合题意可知,CK组使用的是白光照射,而A、B、C组使用的是红光和蓝紫光,光合色素主要吸收红光和蓝紫光,故A、B、C组吸收的光更充分,光合作用速率更高,积累的有机物含量更高,植物干重更高。由图乙可知,当光质配比为B组(红光:蓝光=3:2)时,植物的干重最高;结合图甲可知,B组植物叶绿素和氮含量都比A组(红光:蓝光=1:2)、C组(红光:蓝光=2:1)高,有利于植物充分吸收光能用于光合作用,即B组植物的光合作用速率大于A组(红光:蓝光=1:2)、C组(红光:蓝光=2:1)两组,有机物积累量最高,植物干重最大,最有利于生菜产量的增加。
【小问3详解】
由图可知,在25℃时,提高CO2浓度时光合速率增幅最高,因此,在25℃时,提高CO2浓度对提高生菜光合速率的效果最佳。植物工厂利用秸秆发酵生产沼气,冬天可燃烧沼气以提高CO2浓度,还可以升高温度,使光合作用有关的酶活性更高,使光合速率进一步提高。从农业生态工程角度分析,优点还有减少环境污染,实现能量多级利用和物质循环再生等。
19. 线粒体对维持旺盛的光合作用至关重要。下图示叶肉细胞中部分代谢途径,虚线框内示“草酰乙酸/苹果酸穿梭”,请据图回答下列问题。
(1)叶绿体在___上将光能转变成化学能,参与这一过程的两类色素是_____。
(2)光合作用时,CO2与C5结合产生三碳酸,继而还原成三碳糖(C3),为维持光合作用持续进行,部分新合成的C3必须用于再生______;运到细胞质基质中的C3可合成蔗糖,运出细胞。每运出一分子蔗糖相当于固定了___个CO2分子。
(3)在光照过强时,细胞必须耗散掉叶绿体吸收的过多光能,避免细胞损伤。草酸乙酸/苹果酸穿梭可有效地将光照产生的______中的还原能输出叶绿体,并经线粒体转化为______中的化学能。
(4)为研究线粒体对光合作用的影响,用寡霉素(电子传递链抑制剂)处理大麦,实验方法是:取培养10~14d大麦苗,将其茎浸入添加了不同浓度寡霉素的水中,通过蒸腾作用使药物进入叶片。光照培养后,测定,计算光合放氧速率(单位为µmolO2•mg-1chl•h-1,chl为叶绿素)。请完成下表。
实验步骤的目的
简要操作过程
配制不同浓度的寡霉素丙酮溶液
寡霉素难溶于水,需先溶于丙酮,配制高浓度母液,并用丙酮稀释成不同药物浓度,用于加入水中
设置寡霉素为单一变量的对照组
①_______________
②_______________
对照组和各实验组均测定多个大麦叶片
光合放氧测定
用氧电极测定叶片放氧
③_______________
称重叶片,加乙醇研磨,定容,离心,取上清液测定
【答案】(1) ①. 类囊体薄膜 ②. 叶绿素、类胡萝卜素
(2) ①. C5 ②. 12
(3) ①. NADPH ②. ATP
(4) ①. 在水中加入相同体积不含寡霉素的丙酮 ②. 减少叶片差异造成的误差 ③. 叶绿素定量测定(或测定叶绿素含量)
【解析】
【分析】图示表示植物叶肉细胞光合作用的碳反应、蔗糖的合成以及呼吸作用过程的代谢途径,设计实验研究线粒体对光合作用的影响。
【小问1详解】
光合作用光反应场所为类囊体薄膜,将光能转变成化学能,参与该反应的光和色素是叶绿素、类胡萝卜素。
【小问2详解】
据题意在暗反应进行中为维持光合作用持续进行,部分新合成的C3可以转化为C5继续被利用;一分子蔗糖含12个C原子,C5含有5个碳原子,据图固定1个CO2合成1个C3,应为还要再生出C5,故需要12个CO2合成一分子蔗糖。
【小问3详解】
NADPH起还原剂的作用,含有还原能,呼吸作用过程中能量释放用于合成ATP中的化学能和热能。
【小问4详解】
设计实验遵循单一变量原则,对照原则,等量原则,对照组为在水中加入相同体积不含寡霉素丙酮溶液。对照组和各实验组均测定多个大麦叶片的原因是减少叶片差异造成的误差。称重叶片,加乙醇研磨,定容,离心,取上清液测定其中叶绿素的含量。
【点睛】本题主要考查光合作用与呼吸作用的过程,线粒体与叶绿体功能的理解和应用,意在增强学生设计实验的能力,题目难度中等。
20. 传统的mRNA疫苗载体为脂质体(LNP),但其作为一种人工合成的脂质载体,存在细胞毒性等安全问题。研究人员发明了一种外泌体(由细胞分泌的一种小囊泡)装载mRNA技术,将新冠病毒编码S蛋白和N蛋白的mRNA装载进外泌体中,可以作为新冠疫苗使用,mRNA疫苗引发机体免疫应答的过程如图所示。回答下列问题:
(1)根据相似相溶原理,被LNP包裹的mRNA进入细胞较______(填“容易”或“困难”);外泌体膜的基本支架是______。与LNP相比,外泌体作为mRNA载体的优点是______。
(2)据图分析,能以新冠病毒编码S蛋白和N蛋白的mRNA作为疫苗,说明______是引起人类特异性免疫反应的抗原。图中细胞甲表示_______;进入人体内的病毒与抗体结合后最终被清除的方式是______。
(3)在核酸疫苗中,mRNA疫苗与DNA疫苗相比安全性更有优势,请说明原因:_______。
【答案】(1) ①. 容易 ②. 磷脂双分子层 ③. 不存在细胞毒性等安全问题
(2) ①. S蛋白和 N蛋白 ②. 细胞毒性T细胞 ③. 被其他免疫细胞吞噬消化
(3)mRNA无整合到宿主细胞基因组中的风险
【解析】
【分析】疫苗接种,是将疫苗制剂接种到人或动物体内的技术,使接受方获得抵抗某一特定或与疫苗相似病原的免疫力,借由免疫系统对外来物的辨认,进行抗体的筛选和制造,以产生对抗该病原或相似病原的抗体,进而使受注射者对该疾病具有较强的抵抗能力。
【小问1详解】
LNP(脂质体)是由脂质分子组成的,与细胞膜的脂质结构相似,因此被LNP包裹的mRNA更容易通过细胞膜进入细胞;外泌体是由细胞分泌的小囊泡,其膜结构与细胞膜相似,基本支架是磷脂双分子层;外泌体是天然存在的细胞分泌物,具有较好的生物相容性,不存在细胞毒性等安全问题,相比人工合成的LNP更安全。
【小问2详解】
新冠病毒的S蛋白(刺突蛋白)和N蛋白(核衣壳蛋白)是病毒的主要抗原,能够引发人体的特异性免疫反应;图中的细胞甲能够识别并裂解靶细胞,属于细胞毒性T细胞;进入人体内的病毒与抗体结合后,形成抗原-抗体复合物,最终被其他免疫细胞吞噬消化。
【小问3详解】
mRNA疫苗与DNA疫苗相比,mRNA不会整合到宿主细胞的基因组中,因此不会引起基因突变或插入突变的风险,安全性更高。
21. 辣椒病毒病一直是辣椒生产上的一种重要病害,且发病率高,传播迅速,易造成严重减产。目前已经从不同的植物中获得了多种抗病毒基因用于改良辣椒抗病能力,其中使用最多的是病毒的外壳蛋白基因。研究人员已培育出转基因双抗烟草花叶病毒(TMV)和黄瓜花叶病毒(CMV)的辣椒品种“农大40”及“湘研1号”。回答下列问题:
(1)从相应的植物中提取DNA时,可使用预冷酒精(体积分数为95%)初步分离DNA与蛋白质,原理是________。然后可利用________(填中文名称)方法从提取的DNA中获取抗病毒基因。
(2)利用转基因技术获得抗病毒辣椒的核心步骤为________;一般采用________法将抗病毒基因导入辣椒愈伤组织,经植物组织培养获得辣椒植株,但成功导入抗病毒基因的辣椒植株不一定能产生抗病毒的性状,原因可能为________。
(3)要验证获得的转基因辣椒是否具有抗病毒性状,还需要进行________实验。
【答案】(1) ①. DNA不溶于酒精,但某些蛋白质溶于酒精 ②. 聚合酶链式反应
(2) ①. 基因表达载体的构建 ②. 农杆菌转化 ③. 导入的抗病毒基因不一定能够成功表达
(3)病毒接种
【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:分子水平上的检测和个体水平上的鉴定。
【小问1详解】
利用DNA不溶于酒精,但某些蛋白质溶于酒精的原理,可使用预冷酒精(体积分数为95%)初步分离DNA与蛋白质,然后可利用PCR(中文名称为聚合酶链式反应)的方法从提取的DNA中获取抗病毒基因。
【小问2详解】
转基因技术的核心步骤为基因表达载体的构建;一般采用农杆菌转化法将抗病毒基因导入辣椒愈伤组织,经植物组织培养获得辣椒植株,但成功导入抗病毒基因的辣椒植株不一定能产生抗病毒的性状,原因可能是抗病毒基因在辣椒植株内的细胞内不一定能表达成功。
【小问3详解】
要验证获得的转基因辣椒是否具有抗病毒性状,还需要进行病毒接种实验。
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