精品解析:重庆市一中2025-2026学年高三上学期10月月考生物试卷
2026-02-21
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2份
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32页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 重庆市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.85 MB |
| 发布时间 | 2026-02-21 |
| 更新时间 | 2026-02-21 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-02-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56502620.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
重庆一中高2026届高三10月月考
生物试题
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3、试卷由圈“整理排版。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共15小题,每小题3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. 下列有关细胞中元素的叙述,正确的是( )
A. ATP、磷脂、脱氧核糖、染色体的组成元素相同
B. 性激素、胆固醇、脂肪、纤维素的组成元素相同
C. 组成细胞的化学元素大多以离子的形式存在
D. 可用放射性同位素标记法证明光反应的O2来自于水
2. 下列有关细胞化合物和细胞结构的叙述,正确的是( )
A. 细胞膜上含有蛋白质,从而导致细胞表面张力明显高于油水界面的表面张力
B. 细胞膜外表面的糖类与某些物质结合形成的糖蛋白和糖脂叫做糖被
C. 中心体是由两个互相垂直排列的中心粒组成,与细胞有丝分裂有关
D. 花生油、菜籽油等植物脂肪大多为不饱和脂肪酸,在室温下呈液态
3. 蜜雪冰城冰淇淋因融化较快引发关注,其融化速度与成分特性密切相关。下表为蜜雪冰城冰淇淋与高抗融性冰淇淋的主要化学成分及含量[每100 g计]对比,结合表格及相关知识,下列分析正确的是( )
成分
蜜雪冰城冰淇淋含量
高抗融性冰淇淋含量
脂肪
4.0 g-6.0 g
18.0 g-22.0 g
蛋白质
2.0 g-3.0 g
3.5 g-4.5 g
糖类
20.0 g-25.0 g
18.0 g-22.0 g
水分
70%-75%
55%-60%
增稠剂
极少或未添加
0.03%-0.05%
A. 蜜雪冰城冰淇淋融化快的主要原因是脂肪等有机物比例高,导致疏水性过强
B. 高抗融性冰淇淋中增稠剂的作用类似于细胞内的纤维素,用于储存能量
C. 两种冰淇淋中糖类含量差异显著,可用斐林试剂进一步测出还原糖的种类
D. 高抗融性冰淇淋增稠剂含量高,其化学成分以及否健康有待进一步确认
4. 研究人员将甲、乙两种植物的叶肉细胞分别放置在a、b、c、d、e,5种不同浓度的蔗糖溶液中,经过相同时间后,分别测量每组细胞实验前原生质体大小与实验后原生质体大小的比值[T值],结果如下表所示,下列叙述错误的是( )
蔗糖浓度
a
b
c
d
e
T值
甲
乙
甲
乙
甲
乙
甲
乙
甲
乙
0.6
1
0.4
0.5
0.5
0.8
1.2
1.4
1
1.1
A. 甲细胞在d浓度蔗糖溶液中发生了质壁分离
B. 5种蔗糖溶液浓度大小关系为d>e>b>c>a
C. 甲的细胞液浓度大于乙的细胞液浓度
D. 将乙细胞先放在d浓度再放在b浓度可能发生质壁分离复原
5. 研究发现,若抑制大鼠肝癌发展期的细胞自噬,其肿瘤的体积和数量都比没有抑制细胞自噬的对照组小,下列关于细胞自噬的说法,正确的是( )
A. 肝癌发展期细胞自噬会抑制肿瘤的发生
B. 肝癌发展期肿瘤细胞的自噬与死亡呈负相关
C. 经溶酶体降解产生的细胞自噬产物葡萄糖可进入线粒体参与有氧呼吸供能
D. 细胞自噬诱导的细胞死亡与不利因素引起正常代谢活动中断的细胞死亡类型相同
6. 某二倍体动物精巢中,甲、乙、丙三个细胞中染色体组、四分体和同源染色体对数如下表所示[不考虑突变],下列叙述错误的是( )
细胞类型
染色体组数
四分体数
同源染色体对数
甲
2
0
4
乙
2
4
4
丙
2
0
0
A. 甲细胞中不可能发生基因的自由组合
B. 乙细胞中可能发生非姐妹染色单体的片段互换
C. 丙细胞中只有4种形态的染色体
D. 甲、乙、丙细胞中染色体数目均相同
7. 某同学利用洋葱根尖为实验材料,在显微镜下观察到如图图像,下列相关说法正确的是( )
A. ①细胞中可发生基因分离和基因自由组合定律
B. ③细胞中染色体数和核DNA数均为④细胞中的2倍
C 可将装片向左移动从而将②细胞移至视野中央来观察染色体形态
D. 根据多个视野中各时期的细胞数目可估算出洋葱根尖分生区的细胞周期时长
8. 肌肉干细胞具有自我更新和分化潜能,在肌组织的损伤修复中起关键作用。肌肉干细胞可定向分化为成肌细胞,后者进一步融合形成多核肌管[肌纤维前体]。研究发现,肌纤维形成后,细胞内Wnt/β-catenin信号通路活性降低并回归静息状态。下列叙述错误的是( )
A. 肌肉干细胞分化为成肌细胞的过程中发生了基因的选择性表达
B. 若肌肉干细胞无法正常增殖或分化,可能导致肌组织损伤后出现修复障碍
C. 肌纤维的多核结构可提高基因转录效率,但与细胞核控制代谢的功能无关
D. 激活Wnt/β-catenin信号通路可能会促进肌肉干细胞到成肌细胞分化进程
9. 2024年,科学家发现了一种由囊泡“半融合”形成的新型细胞器——半融合体,它作为稳定的运输中间体,参与细胞内物质分选。为探究其形成机制,研究者从正常细胞[WT]和基因X敲除细胞[X-KO]中分离特定囊泡,在细胞质提取物中孵育,观察统计半融合体形成率,并利用荧光标记技术,统计了囊泡运输的效率,结果如图所示。下列分析错误的是( )
A. 本实验利用了减法原理,细胞质中需包含ATP等物质,观察统计半融合体形成率时需要使用电子显微镜
B. 若X-KO组半融合体形成率显著低于WT组,则基因X编码的蛋白是启动囊泡半融合的必需因子
C. 据实验结果推测基因X敲除后囊泡运输停滞在半融合体阶段,证明了半融合体是囊泡运输的终点
D. 实验结果可推测,基因X编码的蛋白可能作为一种调控因子,促进囊泡半融合体的形成,从而保障囊泡运输的效率
10. 线粒体动态变化[融合与裂变]对维持其正常功能至关重要,该过程受drp-1和fzo-1等基因的调控。研究人员利用线虫为模型探究运动对衰老过程中肌肉细胞线粒体形态的影响,并得到如图实验结果[图中颜色越深表示线粒体碎片化程度越高]。下列叙述正确的是( )
A. 与5日龄相比,10日龄野生型线虫的线粒体融合程度较高
B. drp-1基因的正常表达可能促进线粒体碎片化进而促进细胞衰老
C. 运动对drp-1基因缺失突变体的线粒体的形态改善效果优于野生型
D. 运动可显著降低fzo-1基因缺失突变体中线粒体的碎片化水平
11. 如图为体外受精和胚胎移植技术繁殖优良动物的过程,下列说法错误的是( )
A. A细胞发育到减数第二次分裂中期时与精子直接结合即可成功
B. 受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体
C. 图中①处细胞形态特点为细胞体积小,细胞核大,核仁明显
D. 接受胚胎的个体需要选择生理状态相同的同种雌性个体
12. 为了解病原微生物对各种抗生素的敏感程度,以指导临床合理选用抗生素,通常要进行药物敏感试验。某研究小组将含有相同浓度抗生素Ⅰ-Ⅳ的四个纸片分别贴放在生长出测试菌的平板上,在合适的温度条件下孵育一段时间,在纸片周围会出现抑菌圈,结果如图所示[MIC是药敏试验中评价抗生素药效的常用指标,MIC是指某种抗生素对测试菌的最低抑制浓度]。下列说法错误的是( )
A. 据图可知,抗生素Ⅱ的MIC小于抗生素Ⅲ的MIC
B. 测量菌落和抑菌圈直径时应直接在皿底测量
C. 抗生素Ⅳ对于野生型测试菌具有较强的抑制作用
D. Ⅳ抑菌圈中存在个别菌落,可能出现抗生素Ⅳ的抗性突变株
13. 某研究小组利用品种1[2N=28]和品种2[2N=40]两种植物为亲本,通过植物体细胞杂交技术,培育出了结实率高、观赏性和适应性更强的品种3。下列说法正确的是( )
A. 经②处理后得到的杂种细胞c有6种细胞
B. 品种3的培育属于杂交育种,能产生可育配子
C. 品种3植株的原始生殖细胞在减数分裂过程中能出现34个四分体
D. 品种3具有完整的品种1和2的遗传信息
14. 人绒毛膜促性腺激素[HCG]是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白。如图是制备抗HCG单克隆抗体流程示意图,下列说法错误的是( )
A. 制备单克隆抗体过程中要用到动物细胞融合和动物细胞培养技术
B. 给小鼠注射的HCG作为抗原使小鼠产生能分泌相应抗体的浆细胞
C. 步骤③需对筛选出的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测
D. 抗HCG单克隆抗体的大量制备可以在人体内或体外培养
15. 图甲表示酵母菌细胞呼吸过程图解,其中①-④表示生理过程,字母X、Y表示物质。图乙装置用于研究温度与酵母菌无氧呼吸的关系。下列说法错误的是( )
A. 细胞呼吸过程中,实现的能量转换是有机物中稳定的化学能转换成ATP中活跃的化学能
B. 图乙中产生的气体对应于图甲中的Y,产生于酵母菌细胞的细胞质基质
C. 图乙中将葡萄糖溶液煮沸冷却是控制实验中的无关变量
D. 充分反应后,图乙中的反应液加入酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16. 海水稻是耐盐碱水稻的俗称,其培育和推广对利用盐碱地资源、保障粮食安全具有重要意义。海水稻要在高盐碱环境中正常生长,需克服高盐碱、离子毒害、病菌感染三个难关,这与其独特的生理机制密不可分。下图是海水稻根细胞抗逆性相关的部分生理过程示意图,请回答下列问题:
注:SOS1和NHX为膜上两种蛋白质
(1)第一关:抗盐碱
海水稻根细胞中细胞液的浓度显著高于外界土壤溶液浓度,从而能够通过渗透作用从外界吸收水分,避免植株萎蔫。液泡膜上Ⅴ型ATP酶能驱动 H+进入液泡,建立液泡膜两侧 H+浓度差。
该过程依赖于ATP水解供能,其机理是______,从而将H+从细胞质基质运入液泡,使液泡pH______[填“>”“<”或“=”]细胞质基质pH。
(2)第二关:抗离子毒害
海水稻细胞质基质中钠盐过量会影响其正常生长。如图示,海水稻通过两种途径抵御离子毒害:
途径一:______,这增加了细胞液的浓度,利于细胞吸水。
途径二:通过细胞膜上的转运蛋白SOS1将Na+从细胞质基质中运输到细胞外。Na+的这种运输方式属于______,判断依据是______。
(3)第三关:抗病菌
高盐环境下的病原体侵染是另一挑战。海水稻细胞产生的抗菌蛋白以胞吐方式分泌到细胞外,关于该运输方式,下列叙述正确的是______。
①该运输方式依赖于细胞膜具有控制物质进出的功能特性
②该过程只能转运蛋白质等大分子物质
③该过程与细胞膜蛋白有关且耗能
④该过程可实现细胞膜成分的更新
17. 重楼皂苷Ⅰ[PPI]为百合科植物云南重楼的根茎提取物,它能缓解因冠状动脉狭窄、心律失常等原因导致的心肌损伤,具有抗炎、抗氧化等作用。
(1)损伤的心肌细胞能产生大量活性氧自由基(ROS),当自由基攻击______分子时,产物同样是自由基,引发雪崩式的反应。真核生物的细胞衰老机制除了能用自由基学说解释外,还可用______学说解释。
(2)超氧化物歧化酶(SOD)能将体内活性氧自由基(ROS)转化为O2和H2O2,后者再在过氧化氢酶的催化作用下分解为水和氧气,从而减少自由基对细胞的损害。H2O2能在无催化剂、加入无机催化剂、加入过氧化氢酶的条件下分解,右图中曲线______可表示H2O2在加入过氧化氢酶条件下的反应过程。______两点[用字母表示]的距离可表示为在无催化剂的条件下,反应所需活化能的大小。
(3)为探究PPI抗氧化的具体机制,科学家对小鼠进行下表中的处理。小鼠心脏缺血再灌注[I/R]手术[打开胸腔后,对心脏某冠状动脉结扎,使心肌缺血10分钟后恢复供血]可用于建立心肌损伤模型小鼠。据表推测①的处理方式为______,②的结果是______。根据结果推出:PPI通过______,提高抗氧化的作用。
小鼠分组
处理方式
SOD酶活性
活性氧自由基含量
MDA含量
A
①
+
+
-
B
I/R+生理盐水腹腔注射
+
②
++
C
I/R+PPI腹腔注射
+++
++
+
注:MDA含量可反映组织损伤程度;“+”数量代表大小
18. “瓦博格效应”是指肿瘤细胞大量消耗葡萄糖却不能高效产能的代谢特征,这与线粒体膜上的丙酮酸载体的缺失或被抑制有关,某动物细胞癌变后代谢方式如下,图甲中①-④是癌细胞中葡萄糖的代谢途径。图乙为研究人员在有氧条件下测定的细胞中的乳酸含量。
(1)由题意可推测,在有氧条件下,癌细胞呼吸作用的方式为______,癌细胞生命活动所需的能量主要来源于细胞呼吸的第______阶段(填序号),发生的场所为______。
(2)消耗等量的葡萄糖,癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞______,原因为______。
(3)若要研制药物来抑制癌症患者细胞中的异常代谢途径,图中过程______(填序号)不宜选为作用位点。
(4)进一步研究发现,癌细胞线粒体上丙酮酸载体(MPC)受抑制或部分缺失会激活癌细胞无限增殖,为验证该结论,可将______并对该癌细胞进行培养,若癌细胞增殖受抑制或者不增殖,则符合该推论。
19. 番茄[2n=24]果实形状受多对基因控制。某番茄纯合品系甲果实为圆形,经诱变获得2个单基因纯合突变体。突变体1果实为梨形[相关突变基因用A/a表示],突变体2果实为长形[相关突变基因用B/b表示]。回答下列问题:
(1)用突变体1和品系甲进行一次杂交,若结果为______,则说明突变体1发生的是显性突变。
(2)研究发现,突变体1和突变体2均为隐性纯合突变。突变体1和突变体2杂交所得F1全为圆形,F1自交,所得F2的表型及比例为圆形:梨形:长形=9:4:3,该结果说明A/a与B/b基因在表达时的关系为______。若让F2中的圆形番茄自交,将所结种子单株收集,不产生梨形番茄后代的F2植株所占比例为______。
(3)已知突变体2为隐性纯合突变,为将B/b基因定位在番茄具体染色体上。将突变体2与品系甲杂交,获得F1,F1自交得F2,依据2、6号染色体的分子标记[染色体上具有特异性的DNA序列]设计引物,对亲本、F1、F2中的长形果实植株[6株]的基因组进行PCR,电泳结果如下图所示,则可将基因B/b定位于______号染色体上,理由是______。
(4)为了进一步探究番茄形状产生的机制,研究用14C放射性同位素标记并跟踪了品系甲、突变体2果实中的生长素分布情况,结果如下图所示,推测突变体2果实为长形的机制是______。
20. RNA农药被《科学》杂志评为2024年度十大科学突破之一、绿盲蝽是危害范围广,较难防治的半翅目盲蝽科害虫,主要分布在长江流域和黄河流域地区,以植物幼嫩部位为食,严重影响农作物产量。科学家根据绿盲蝽角质层合成相关基因Tre-1设计出精准靶向的dsRNA序列,实现对绿盲蝽的精准杀伤,提高绿盲蝽的死亡率,原理如图所示。
(1)dsRNA在进入真核细胞后,Dicer酶破坏dsRNA的______键,将其切割为20-23个碱基对的siRNA。AGO蛋白与siRNA结合形成的RISC复合体特异性识别并降解靶mRNA,从______[填“转录”或“翻译”]水平上使Tre-1基因无法表达。Tre-1基因模板链的部分序列为5‘-GACTTTA-3’序列,则针对该段序列的RISC中核酸碱基序列是5‘-______-3’。
(2)为获得大量靶向绿盲蝽Tre-1基因的dsRNA,科学家构建了相应的大肠杆菌工程菌株,构建流程如图甲所示。合成的目的基因两端应添加______限制酶切位点,才能使目的基因在酶切后连至具有相同黏性末端的pET28质粒中。目的基因经酶切、连接、转化至大肠杆菌后,将转化产物涂布至含有X-gal和卡那霉素的培养基中培养,培养皿上长出5个菌落,挑选菌落进行PCR[两种引物分别与启动子、终止子结合]、电泳检测,结果如图乙所示,菌落______是包含目的基因的工程菌株。
(3)若目的基因反向连接至pET28质粒,对RISC降解绿盲蝽Tre-1基因转录产物______[填“有”或“无”]影响,原因是______。
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重庆一中高2026届高三10月月考
生物试题
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3、试卷由圈“整理排版。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共15小题,每小题3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. 下列有关细胞中元素的叙述,正确的是( )
A. ATP、磷脂、脱氧核糖、染色体的组成元素相同
B. 性激素、胆固醇、脂肪、纤维素的组成元素相同
C. 组成细胞的化学元素大多以离子的形式存在
D. 可用放射性同位素标记法证明光反应的O2来自于水
【答案】B
【解析】
【分析】1、脂质分为脂肪、磷脂和固醇,固醇包括胆固醇、性激素和维生素D,与糖类相比,脂肪分子中的氢含量多,氧含量少,氧化分解时产生的能量多,因此是良好的储能物质,磷脂双分子层构成生物膜的基本骨架,固醇中的胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分,也参与脂质在血液中的运输。
2、组成细胞的化学元素大多以化合物的形式存在。
【详解】A.ATP(C、H、O、N、P)、磷脂(C、H、O、N、P)、脱氧核糖(C、H、O)、染色体(含DNA和蛋白质,元素为C、H、O、N、P等)的组成元素不完全相同,脱氧核糖仅含C、H、O,而其他三者含N和P,A错误;
B.性激素(C、H、O)、胆固醇(C、H、O)、脂肪(C、H、O)、纤维素(C、H、O)的组成元素均为C、H、O,B正确;
C.组成细胞的化学元素大多以化合物的形式存在(如有机物、水),而非离子形式,C错误;
D.光反应中O₂的来源可通过同位素标记法证明,但实验中需用稳定性同位素¹⁸O标记水(H₂¹⁸O),而非放射性同位素,因此D选项中“放射性同位素”表述错误,D错误。
故选B。
2. 下列有关细胞化合物和细胞结构的叙述,正确的是( )
A. 细胞膜上含有蛋白质,从而导致细胞表面张力明显高于油水界面的表面张力
B. 细胞膜外表面的糖类与某些物质结合形成的糖蛋白和糖脂叫做糖被
C. 中心体是由两个互相垂直排列的中心粒组成,与细胞有丝分裂有关
D. 花生油、菜籽油等植物脂肪大多为不饱和脂肪酸,在室温下呈液态
【答案】D
【解析】
【详解】A.细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质。磷脂分子形成双层结构,使细胞膜表面张力低于油水界面(油水界面仅由磷脂单层构成)。蛋白质的存在并未提高表面张力,反而可能因结构复杂性降低张力,A错误;
B.糖被是细胞膜外表面由糖蛋白(糖类与蛋白质结合)和糖脂(糖类与脂质结合)上的糖链共同形成的结构,而非糖蛋白和糖脂本身,B错误;
C.中心体由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成,而选项未提及周围物质,描述不完整。此外,中心体仅与动物和低等植物细胞的有丝分裂有关,高等植物细胞有丝分裂的纺锤体形成不依赖中心体,C错误;
D.植物脂肪(如花生油、菜籽油)因含较多不饱和脂肪酸,熔点较低,室温下呈液态,D正确。
故选D。
3. 蜜雪冰城冰淇淋因融化较快引发关注,其融化速度与成分特性密切相关。下表为蜜雪冰城冰淇淋与高抗融性冰淇淋的主要化学成分及含量[每100 g计]对比,结合表格及相关知识,下列分析正确的是( )
成分
蜜雪冰城冰淇淋含量
高抗融性冰淇淋含量
脂肪
4.0 g-6.0 g
18.0 g-22.0 g
蛋白质
2.0 g-3.0 g
3.5 g-4.5 g
糖类
20.0 g-25.0 g
18.0 g-22.0 g
水分
70%-75%
55%-60%
增稠剂
极少或未添加
0.03%-0.05%
A. 蜜雪冰城冰淇淋融化快的主要原因是脂肪等有机物比例高,导致疏水性过强
B. 高抗融性冰淇淋中增稠剂的作用类似于细胞内的纤维素,用于储存能量
C. 两种冰淇淋中糖类含量差异显著,可用斐林试剂进一步测出还原糖的种类
D. 高抗融性冰淇淋增稠剂含量高,其化学成分以及是否健康有待进一步确认
【答案】D
【解析】
【分析】1、生物组织中化合物的鉴定:
①斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,产生砖红色沉淀。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉)。
②蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。
③脂肪可用苏丹Ⅲ染液(或苏丹Ⅳ染液)鉴定,呈橘黄色(或红色)。
2、纤维素是植物细胞壁的主要成分,属于结构多糖,不储存能量
【详解】A、蜜雪冰城冰淇淋脂肪含量(4.0g-6.0g)显著低于高抗融性冰淇淋(18.0g-22.0g),而脂肪疏水性强,高脂肪含量更可能延缓融化,A错误;
B、纤维素是植物细胞壁的主要成分,属于结构多糖,不储存能量。增稠剂的作用是增加黏稠度,与纤维素的结构功能类似,而非储存能量,B错误;
C、斐林试剂用于检测可溶性还原糖,需水浴加热且只能定性检测,无法区分还原糖种类。冰淇淋中的糖类可能包含非还原糖(如蔗糖),且实验条件不适用直接检测,C错误;
D、增稠剂属于食品添加剂,其具体化学成分及长期摄入的健康风险需进一步验证,符合食品安全常识,D正确。
故选D。
4. 研究人员将甲、乙两种植物的叶肉细胞分别放置在a、b、c、d、e,5种不同浓度的蔗糖溶液中,经过相同时间后,分别测量每组细胞实验前原生质体大小与实验后原生质体大小的比值[T值],结果如下表所示,下列叙述错误的是( )
蔗糖浓度
a
b
c
d
e
T值
甲
乙
甲
乙
甲
乙
甲
乙
甲
乙
0.6
1
0.4
0.5
0.5
0.8
1.2
1.4
1
1.1
A. 甲细胞在d浓度蔗糖溶液中发生了质壁分离
B. 5种蔗糖溶液浓度大小关系为d>e>b>c>a
C. 甲的细胞液浓度大于乙的细胞液浓度
D. 将乙细胞先放在d浓度再放在b浓度可能发生质壁分离复原
【答案】B
【解析】
【详解】A、甲在d浓度下T=1.2>1,说明原生质体体积缩小,细胞失水,发生质壁分离,A正确;
B、根据甲的数据,e浓度时T=1,说明甲的细胞液浓度等于e,甲在a、b、c浓度下T<1,说明a、b、c浓度均低于甲的细胞液浓度(e),并且浓度差越大,吸水越多,比值T越小,因此实际浓度顺序应为d>e>a>c>b,B错误;
C、甲的细胞液浓度等于e,乙的等于a,根据B选项蔗糖溶液浓度为d>e>a>c>b,因此甲的细胞液浓度大于乙的细胞液浓度,C正确;
D、乙在d浓度下失水(T=1.4>1),转移至b浓度后吸水(T=0.5<1),可能复原,D正确。
故选B。
5. 研究发现,若抑制大鼠肝癌发展期的细胞自噬,其肿瘤的体积和数量都比没有抑制细胞自噬的对照组小,下列关于细胞自噬的说法,正确的是( )
A. 肝癌发展期细胞自噬会抑制肿瘤的发生
B. 肝癌发展期肿瘤细胞的自噬与死亡呈负相关
C. 经溶酶体降解产生细胞自噬产物葡萄糖可进入线粒体参与有氧呼吸供能
D. 细胞自噬诱导的细胞死亡与不利因素引起正常代谢活动中断的细胞死亡类型相同
【答案】B
【解析】
【详解】A、题干中抑制细胞自噬导致肿瘤减小,说明肝癌发展期的细胞自噬可能促进肿瘤生长,而非抑制,A错误;
B、抑制自噬后肿瘤减少,表明自噬可能帮助肿瘤细胞存活,自噬水平高时细胞死亡减少,二者呈负相关,B正确;
C、葡萄糖需先在细胞质基质分解为丙酮酸才能进入线粒体,溶酶体降解产生葡萄糖无法直接进入线粒体,C错误;
D、细胞自噬诱导的死亡属于细胞凋亡(主动过程),而不利因素导致的坏死是细胞被动死亡,二者类型不同,D错误。
故选B。
6. 某二倍体动物精巢中,甲、乙、丙三个细胞中染色体组、四分体和同源染色体对数如下表所示[不考虑突变],下列叙述错误的是( )
细胞类型
染色体组数
四分体数
同源染色体对数
甲
2
0
4
乙
2
4
4
丙
2
0
0
A. 甲细胞中不可能发生基因的自由组合
B. 乙细胞中可能发生非姐妹染色单体的片段互换
C. 丙细胞中只有4种形态的染色体
D. 甲、乙、丙细胞中染色体数目均相同
【答案】A
【解析】
【详解】A、甲细胞发生的可能是减数分裂,所以可能发生基因的自由组合,A错误;
B、乙中含有四分体,处于减数第一次分裂前期和中期,因此可能发生非姐妹染色单体的片段互换,B正确;
C、丙中染色体组数与体细胞相等,无四分体和同源染色体,可以处于减数第二次分裂后期,由于不考虑突变,即无互换,因此丙细胞中只有4种形态的染色体,C正确;
D、甲可能处于有丝分裂前期、中期、减数第一次分裂后期,染色体数目与体细胞相同;乙处于减数第一次分裂前期和中期,染色体数目与体细胞相同;丙处于减数第二次分裂后期,染色体数目与体细胞相同,所以甲、乙、丙细胞中染色体数目均相同,D正确。
故选A。
7. 某同学利用洋葱根尖为实验材料,在显微镜下观察到如图图像,下列相关说法正确的是( )
A. ①细胞中可发生基因分离和基因自由组合定律
B. ③细胞中染色体数和核DNA数均为④细胞中的2倍
C. 可将装片向左移动从而将②细胞移至视野中央来观察染色体形态
D. 根据多个视野中各时期的细胞数目可估算出洋葱根尖分生区的细胞周期时长
【答案】C
【解析】
【详解】A、基因分离定律和自由组合定律发生在减数分裂的过程中,而根尖细胞是有丝分裂,A错误;
B、③为有丝分裂后期,④为有丝分裂的前期或中期,③时期着丝粒分裂,染色体和④相比暂时加倍,但核DNA与④时期核DNA相同,B错误;
C、显微镜下物像与装片移动方向相反,②位于视野左侧,将装片左移可将其移至视野中央,便于观察染色体的形态,C正确;
D、统计多个视野中各时期细胞数目,只能算出各时期占细胞周期的比例,无法直接估算细胞周期时长,D错误。
故选C。
8. 肌肉干细胞具有自我更新和分化潜能,在肌组织的损伤修复中起关键作用。肌肉干细胞可定向分化为成肌细胞,后者进一步融合形成多核肌管[肌纤维前体]。研究发现,肌纤维形成后,细胞内Wnt/β-catenin信号通路活性降低并回归静息状态。下列叙述错误的是( )
A. 肌肉干细胞分化为成肌细胞的过程中发生了基因的选择性表达
B. 若肌肉干细胞无法正常增殖或分化,可能导致肌组织损伤后出现修复障碍
C. 肌纤维的多核结构可提高基因转录效率,但与细胞核控制代谢的功能无关
D. 激活Wnt/β-catenin信号通路可能会促进肌肉干细胞到成肌细胞的分化进程
【答案】C
【解析】
【详解】A、肌肉干细胞分化为成肌细胞属于细胞分化,本质是基因选择性表达,A正确;
B、肌肉干细胞的增殖和分化是肌组织修复的基础,若其功能异常会导致修复障碍,B正确;
C、多核结构可能通过多个细胞核协同转录提高效率,但细胞核仍控制代谢活动,因此“与细胞核控制代谢无关”的说法错误,C错误;
D、题干指出肌纤维形成后该信号通路活性降低,说明其激活可能促进分化进程,D正确。
故选C。
9. 2024年,科学家发现了一种由囊泡“半融合”形成的新型细胞器——半融合体,它作为稳定的运输中间体,参与细胞内物质分选。为探究其形成机制,研究者从正常细胞[WT]和基因X敲除细胞[X-KO]中分离特定囊泡,在细胞质提取物中孵育,观察统计半融合体形成率,并利用荧光标记技术,统计了囊泡运输的效率,结果如图所示。下列分析错误的是( )
A. 本实验利用了减法原理,细胞质中需包含ATP等物质,观察统计半融合体形成率时需要使用电子显微镜
B. 若X-KO组半融合体形成率显著低于WT组,则基因X编码的蛋白是启动囊泡半融合的必需因子
C. 据实验结果推测基因X敲除后囊泡运输停滞在半融合体阶段,证明了半融合体是囊泡运输的终点
D. 实验结果可推测,基因X编码的蛋白可能作为一种调控因子,促进囊泡半融合体的形成,从而保障囊泡运输的效率
【答案】C
【解析】
【详解】A、本实验通过对比正常细胞(WT)和基因X敲除细胞(X-KO)的情况,利用了减法原理(去除基因X的影响)。细胞质提取物中需包含ATP等物质为反应提供能量。半融合体属于细胞器,观察统计其形成率时需要使用电子显微镜,A正确;
B、若X-KO组半融合体形成率显著低于WT组,说明基因X敲除后,半融合体形成受影响,可推测基因X编码的蛋白是启动囊泡半融合的必需因子,B正确;
C、据实验结果,基因X敲除后囊泡运输效率降低,半融合体形成率也降低,只能推测基因X敲除后囊泡运输可能停滞在半融合体形成前的阶段,而不能证明半融合体是囊泡运输的终点,C错误;
D、从实验结果看,正常细胞(WT)半融合体形成率和囊泡运输效率都高于基因X敲除细胞(X-KO),可推测基因X编码的蛋白可能作为一种调控因子,促进囊泡半融合体的形成,从而保障囊泡运输的效率,D正确。
故选C。
10. 线粒体的动态变化[融合与裂变]对维持其正常功能至关重要,该过程受drp-1和fzo-1等基因的调控。研究人员利用线虫为模型探究运动对衰老过程中肌肉细胞线粒体形态的影响,并得到如图实验结果[图中颜色越深表示线粒体碎片化程度越高]。下列叙述正确的是( )
A. 与5日龄相比,10日龄野生型线虫的线粒体融合程度较高
B. drp-1基因的正常表达可能促进线粒体碎片化进而促进细胞衰老
C. 运动对drp-1基因缺失突变体的线粒体的形态改善效果优于野生型
D. 运动可显著降低fzo-1基因缺失突变体中线粒体的碎片化水平
【答案】B
【解析】
【详解】A、分析野生型图像显示:与5日龄相比,10日龄野生型线虫的线粒体碎片化程度更高,融合程度更低,A错误;
B、观察图中drp−1基因突变体在不同条件下线粒体碎片化程度,可以看到无论是否运动,随着年龄的增加,线粒体碎片化程度都较低,甚至低于野生型线虫运动组的水平,这说明drp−1基因产物实际上会促进线粒体碎片化,进而促进细胞衰老,B正确;
C、通过对比野生型和drp突变体的10日龄线虫,发现运动对drp-1基因缺失突变体的线粒体的形态改善效果没有野生型好,C错误;
D、分析fzo-1基因缺失突变体,可看出对照和运动组线粒体碎片化水平相当,因此运动不可显著降低fzo-1基因缺失突变体中线粒体的碎片化水平,D错误。
故选B。
11. 如图为体外受精和胚胎移植技术繁殖优良动物的过程,下列说法错误的是( )
A. A细胞发育到减数第二次分裂中期时与精子直接结合即可成功
B. 受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体
C. 图中①处细胞形态特点为细胞体积小,细胞核大,核仁明显
D. 接受胚胎的个体需要选择生理状态相同的同种雌性个体
【答案】A
【解析】
【详解】A、A细胞(卵细胞)发育到减数第二次分裂中期时,需要与经过获能处理的精子结合才能成功受精,并非直接结合,A错误;
B、受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体(一个是第一极体,一个是第二极体),B正确;
C、图中①处细胞为内细胞团细胞,属于胚胎干细胞,其形态特点为细胞体积小,细胞核大,核仁明显,C正确;
D、接受胚胎的个体需要选择生理状态相同的同种雌性个体,这样才能为胚胎发育提供适宜的环境,D正确。
故选A。
12. 为了解病原微生物对各种抗生素的敏感程度,以指导临床合理选用抗生素,通常要进行药物敏感试验。某研究小组将含有相同浓度抗生素Ⅰ-Ⅳ的四个纸片分别贴放在生长出测试菌的平板上,在合适的温度条件下孵育一段时间,在纸片周围会出现抑菌圈,结果如图所示[MIC是药敏试验中评价抗生素药效的常用指标,MIC是指某种抗生素对测试菌的最低抑制浓度]。下列说法错误的是( )
A. 据图可知,抗生素Ⅱ的MIC小于抗生素Ⅲ的MIC
B. 测量菌落和抑菌圈直径时应直接在皿底测量
C. 抗生素Ⅳ对于野生型测试菌具有较强的抑制作用
D. Ⅳ抑菌圈中存在个别菌落,可能出现抗生素Ⅳ的抗性突变株
【答案】A
【解析】
【详解】A、MIC是某种抗生素对测试菌的最低抑制浓度,抑菌圈直径越小,说明抗生素的MIC越高(即需要更高浓度才能抑制细菌),抑菌圈直径越大,MIC越低。从图中看,抗生素Ⅱ的抑菌圈直径大于抗生素Ⅲ的抑菌圈直径,所以抗生素Ⅱ的MIC大于抗生素Ⅲ的MIC,A错误;
B、培养基表面形成的抑菌圈直径需通过透明培养皿底部直接测量,以确保测量结果的准确性。若通过皿盖或皿侧观察,可能因培养基表面不平整或冷凝水干扰导致测量误差,B正确;
C、抗生素Ⅳ周围有抑菌圈,说明抗生素Ⅳ对于野生型测试菌具有较强的抑制作用,C正确;
D、Ⅳ抑菌圈中存在个别菌落,可能是出现了抗生素Ⅳ的抗性突变株,这些突变株能在抗生素Ⅳ存在的环境中生长,D正确。
故选A。
13. 某研究小组利用品种1[2N=28]和品种2[2N=40]两种植物为亲本,通过植物体细胞杂交技术,培育出了结实率高、观赏性和适应性更强的品种3。下列说法正确的是( )
A. 经②处理后得到的杂种细胞c有6种细胞
B. 品种3的培育属于杂交育种,能产生可育配子
C. 品种3植株的原始生殖细胞在减数分裂过程中能出现34个四分体
D. 品种3具有完整的品种1和2的遗传信息
【答案】C
【解析】
【详解】A、植物体细胞杂交中,经②(原生质体融合)处理后,可能的融合结果有:品种1自身细胞融合、品种2自身细胞融合、品种1和品种2细胞融合,共3种杂种细胞,并非6种,A错误;
B、品种3是通过植物体细胞杂交技术培育的,属于植物体细胞杂交育种,而非杂交育种(杂交育种是有性生殖过程中基因重组)。植物体细胞杂交得到的杂种植株,其细胞中染色体来自两个亲本,减数分裂时染色体能正常联会,能产生可育配子,但育种方式判断错误,B错误;
C、品种1的染色体数为2N=28,即有14对同源染色体;品种2的染色体数为2N=40,即有20对同源染色体。品种3是品种1和品种2体细胞杂交得到的,其体细胞中染色体数为28+40=68,即有14+20=34对同源染色体。在减数分裂过程中,同源染色体联会形成四分体,所以品种3植株的原始生殖细胞在减数分裂时能出现34个四分体,C正确;
D、在植物体细胞杂交过程中,品种1经过γ射线处理(步骤①),可能会导致部分遗传物质改变,所以品种3不具有完整的品种1的遗传信息,D错误。
故选C。
14. 人绒毛膜促性腺激素[HCG]是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白。如图是制备抗HCG单克隆抗体流程示意图,下列说法错误的是( )
A. 制备单克隆抗体过程中要用到动物细胞融合和动物细胞培养技术
B. 给小鼠注射的HCG作为抗原使小鼠产生能分泌相应抗体的浆细胞
C. 步骤③需对筛选出的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测
D. 抗HCG单克隆抗体的大量制备可以在人体内或体外培养
【答案】D
【解析】
【详解】A、制备单克隆抗体的过程中,需要将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞进行融合(动物细胞融合技术),之后还需要对杂交瘤细胞进行培养(动物细胞培养技术),A正确;
B、给小鼠注射HCG(抗原),能刺激小鼠的免疫系统,使小鼠产生能分泌相应抗体的浆细胞,B正确;
C、步骤③是对筛选出的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测,以获得能分泌所需抗体的杂交瘤细胞,C正确;
D、抗HCG单克隆抗体的大量制备可以在体外培养(利用动物细胞培养技术),但不能在人体内培养,因为将杂交瘤细胞注入人体可能会引发免疫反应等问题,D错误。
故选D。
15. 图甲表示酵母菌细胞呼吸过程图解,其中①-④表示生理过程,字母X、Y表示物质。图乙装置用于研究温度与酵母菌无氧呼吸的关系。下列说法错误的是( )
A. 细胞呼吸过程中,实现的能量转换是有机物中稳定的化学能转换成ATP中活跃的化学能
B. 图乙中产生的气体对应于图甲中的Y,产生于酵母菌细胞的细胞质基质
C. 图乙中将葡萄糖溶液煮沸冷却是控制实验中的无关变量
D. 充分反应后,图乙中的反应液加入酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色
【答案】A
【解析】
【详解】A、细胞呼吸过程可将有机物中稳定的化学能转换成ATP中活跃的化学能以及热能散失,A错误;
B、由无氧呼吸的过程可知Y是CO2,产生于酵母菌细胞的细胞质基质,B正确;
C、将葡萄糖溶液煮沸可去除其他杂菌的细胞呼吸对实验的影响,使无关变量不影响结果,C正确;
D、无氧呼吸产生了酒精,酒精的检测使用酸性重铬酸钾溶液,颜色变为灰绿色,D正确。
故选A。
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16. 海水稻是耐盐碱水稻的俗称,其培育和推广对利用盐碱地资源、保障粮食安全具有重要意义。海水稻要在高盐碱环境中正常生长,需克服高盐碱、离子毒害、病菌感染三个难关,这与其独特的生理机制密不可分。下图是海水稻根细胞抗逆性相关的部分生理过程示意图,请回答下列问题:
注:SOS1和NHX为膜上两种蛋白质
(1)第一关:抗盐碱
海水稻根细胞中细胞液的浓度显著高于外界土壤溶液浓度,从而能够通过渗透作用从外界吸收水分,避免植株萎蔫。液泡膜上Ⅴ型ATP酶能驱动 H+进入液泡,建立液泡膜两侧 H+浓度差。
该过程依赖于ATP水解供能,其机理是______,从而将H+从细胞质基质运入液泡,使液泡pH______[填“>”“<”或“=”]细胞质基质pH。
(2)第二关:抗离子毒害
海水稻细胞质基质中钠盐过量会影响其正常生长。如图示,海水稻通过两种途径抵御离子毒害:
途径一:______,这增加了细胞液的浓度,利于细胞吸水。
途径二:通过细胞膜上的转运蛋白SOS1将Na+从细胞质基质中运输到细胞外。Na+的这种运输方式属于______,判断依据是______。
(3)第三关:抗病菌
高盐环境下的病原体侵染是另一挑战。海水稻细胞产生的抗菌蛋白以胞吐方式分泌到细胞外,关于该运输方式,下列叙述正确的是______。
①该运输方式依赖于细胞膜具有控制物质进出的功能特性
②该过程只能转运蛋白质等大分子物质
③该过程与细胞膜蛋白有关且耗能
④该过程可实现细胞膜成分的更新
【答案】(1) ①. ATP水解释放的磷酸基团使H+载体蛋白磷酸化,导致H⁺载体蛋白空间结构发生改变 ②. <
(2) ①. 液泡膜上的转运蛋白NHX将细胞质基质中Na+运输到液泡中储存 ②. 主动运输 ③. Na+通过SOS1逆浓度梯度运出细胞[或需要载体蛋白SOS1的协助,且消耗氢离子的电化学梯度势能]
(3)③④
【解析】
【分析】1、不同物质跨膜运输的方式不同,包括主动运输、被动运输;其中被动运输包括协助扩散和自由扩散。
2、主动运输的特点:①消耗能量(来自于ATP水解或离子电化学势能),②需要转运蛋白协助,③逆浓度梯度进行。
3、协助扩散的特点:①不消耗能量,②需要转运蛋白协助,③顺浓度梯度进行。
4、自由扩散的特点:①不消耗能量,②不需要转运蛋白协助,③顺浓度梯度进行。
【小问1详解】
ATP为主动运输供能的原理是ATP水解时产生的磷酸基团会与转运蛋白结合,引起蛋白质的空间结构发生改变从而将H+从细胞质基质运入液泡,使液泡pH<细胞质基质pH(逆浓度梯度的主动运输)。
小问2详解】
根据图片信息可知:一方面H+借助转运蛋白NHX顺浓度梯度从液泡内运输到细胞质基质形成的势能,为Na+从细胞质基质运输到液泡内提供了动力,这样增加了细胞液的浓度,利于细胞吸水。另一方面H+借助转运蛋白SOS1顺浓度梯度从细胞膜外运输到细胞质基质形成的势能,为Na+从细胞质基质运输到细胞膜外提供了动力,该过程是主动运输。
【小问3详解】
①胞吐作用依赖的是细胞膜的结构特点:流动性,①错误;
②神经递质(小分子物质)也可以通过胞吐作用释放,②错误;
③胞吐作用需要膜蛋白的参与,并且还需要消耗能量,③正确;
④胞吐作用涉及到囊泡与细胞膜的融合,因此可实现膜成分的更新,④正确。
故选③④。
17. 重楼皂苷Ⅰ[PPI]为百合科植物云南重楼的根茎提取物,它能缓解因冠状动脉狭窄、心律失常等原因导致的心肌损伤,具有抗炎、抗氧化等作用。
(1)损伤的心肌细胞能产生大量活性氧自由基(ROS),当自由基攻击______分子时,产物同样是自由基,引发雪崩式的反应。真核生物的细胞衰老机制除了能用自由基学说解释外,还可用______学说解释。
(2)超氧化物歧化酶(SOD)能将体内活性氧自由基(ROS)转化为O2和H2O2,后者再在过氧化氢酶的催化作用下分解为水和氧气,从而减少自由基对细胞的损害。H2O2能在无催化剂、加入无机催化剂、加入过氧化氢酶的条件下分解,右图中曲线______可表示H2O2在加入过氧化氢酶条件下的反应过程。______两点[用字母表示]的距离可表示为在无催化剂的条件下,反应所需活化能的大小。
(3)为探究PPI抗氧化的具体机制,科学家对小鼠进行下表中的处理。小鼠心脏缺血再灌注[I/R]手术[打开胸腔后,对心脏某冠状动脉结扎,使心肌缺血10分钟后恢复供血]可用于建立心肌损伤模型小鼠。据表推测①的处理方式为______,②的结果是______。根据结果推出:PPI通过______,提高抗氧化的作用。
小鼠分组
处理方式
SOD酶活性
活性氧自由基含量
MDA含量
A
①
+
+
-
B
I/R+生理盐水腹腔注射
+
②
++
C
I/R+PPI腹腔注射
+++
++
+
注:MDA含量可反映组织损伤程度;“+”数量代表大小
【答案】(1) ①. 磷脂 ②. 端粒
(2) ①. 丙 ②. AD
(3) ①. [开胸]手术但不缺血处理+生理盐水腹腔注射 ②. +++[大于两个+即可] ③. 增加心肌损伤小鼠的SOD酶活性,从而降低自由基水平,缓解心肌细胞损伤
【解析】
【分析】 衰老细胞产生的自由基会攻击细胞内的生物大分子,包括脂质(磷脂)、蛋白质和DNA。攻击磷脂会破坏细胞膜结构;蛋白质氧化导致其功能失活;DNA损伤则可能引发基因突变或染色体异常。
【小问1详解】
自由基攻击磷脂分子时,产物同样是自由基,引发雪崩式的反应。除了自由基学说解释外,端粒学说也可解释真核生物的细胞衰老机制。
【小问2详解】
酶的作用机理是显著降低了反应所需要的活化能,由图可知,丙曲线表示加入过氧化氢酶的条件下过氧化氢的分解情况。分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能,在无催化剂的条件下所需要的活化能是AD两点之间的距离。
【小问3详解】
为探究PPI抗氧化的具体机制,实验应遵循单一变量和等量原则,①的处理方式为[开胸]手术但不缺血处理+生理盐水腹腔注射。B中的小鼠心脏缺血再灌注[I/R]手术,产生的活性氧自由基应大于C组。由C组的MDA的含量少于B组,SOD酶活性大于B组,可知,PPI可通过增加心肌损伤小鼠的SOD酶活性,从而降低自由基水平,缓解心肌细胞损伤,提高抗氧化的作用。
18. “瓦博格效应”是指肿瘤细胞大量消耗葡萄糖却不能高效产能的代谢特征,这与线粒体膜上的丙酮酸载体的缺失或被抑制有关,某动物细胞癌变后代谢方式如下,图甲中①-④是癌细胞中葡萄糖的代谢途径。图乙为研究人员在有氧条件下测定的细胞中的乳酸含量。
(1)由题意可推测,在有氧条件下,癌细胞呼吸作用的方式为______,癌细胞生命活动所需的能量主要来源于细胞呼吸的第______阶段(填序号),发生的场所为______。
(2)消耗等量的葡萄糖,癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞______,原因为______。
(3)若要研制药物来抑制癌症患者细胞中的异常代谢途径,图中过程______(填序号)不宜选为作用位点。
(4)进一步研究发现,癌细胞线粒体上丙酮酸载体(MPC)受抑制或部分缺失会激活癌细胞无限增殖,为验证该结论,可将______并对该癌细胞进行培养,若癌细胞增殖受抑制或者不增殖,则符合该推论。
【答案】(1) ①. 有氧呼吸和无氧呼吸 ②. ① ③. 细胞质基质
(2) ①. 少 ②. 消耗等量的葡萄糖,由于癌细胞(丙酮酸载体的缺失或被抑制)主要进行无氧呼吸,癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少 (3)①②③⑤
(4)线粒体上的丙酮酸载体(MPC)或MPC基因重新引入癌细胞
【解析】
【分析】癌细胞是正常细胞在致癌因子(如化学物质、辐射、病毒等)作用下,发生基因突变,导致细胞生长和分裂失控而形成的异常细胞。
【小问1详解】
由题意可知,癌细胞存在“瓦博格效应”,即大量消耗葡萄糖却不能高效产能,说明在有氧条件下,癌细胞呼吸作用的方式为有氧呼吸和无氧呼吸。癌细胞生命活动所需的能量主要来源于细胞呼吸的第①阶段,发生的场所为细胞质基质。因为“瓦博格效应”下,癌细胞线粒体功能受影响,有氧呼吸后续高效产能阶段受抑制,能量主要来自糖酵解(有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段)。
【小问2详解】
消耗等量的葡萄糖,癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少,原因是正常细胞在有氧呼吸过程中,葡萄糖彻底氧化分解,产生大量NADH,而癌细胞存在“瓦博格效应”,消耗等量的葡萄糖,由于癌细胞(丙酮酸载体的缺失或被抑制)主要进行无氧呼吸,癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少。
【小问3详解】
若要研制药物来抑制癌症患者细胞中的异常代谢途径,图中过程①不宜选为作用位点,因为过程①是细胞呼吸的第一阶段,是正常细胞和癌细胞都具有的代谢过程,抑制该过程会影响正常细胞的能量供应,对正常细胞造成伤害,②③⑤场所发生在线粒体,由于癌细胞线粒体膜上的丙酮酸载体的缺失或被抑制,故也不宜选为作用位点。
【小问4详解】
为验证“癌细胞线粒体上丙酮酸载体MPC受抑制或部分缺失会激活癌细胞无限增殖”这一结论,可将线粒体上的丙酮酸载体(MPC)或MPC基因重新引入癌细胞,并对癌细胞进行培养,若癌细胞增殖受抑制或者不增殖,则符合该推论。
19. 番茄[2n=24]果实形状受多对基因控制。某番茄纯合品系甲果实为圆形,经诱变获得2个单基因纯合突变体。突变体1果实为梨形[相关突变基因用A/a表示],突变体2果实为长形[相关突变基因用B/b表示]。回答下列问题:
(1)用突变体1和品系甲进行一次杂交,若结果为______,则说明突变体1发生的是显性突变。
(2)研究发现,突变体1和突变体2均为隐性纯合突变。突变体1和突变体2杂交所得F1全为圆形,F1自交,所得F2的表型及比例为圆形:梨形:长形=9:4:3,该结果说明A/a与B/b基因在表达时的关系为______。若让F2中的圆形番茄自交,将所结种子单株收集,不产生梨形番茄后代的F2植株所占比例为______。
(3)已知突变体2为隐性纯合突变,为将B/b基因定位在番茄的具体染色体上。将突变体2与品系甲杂交,获得F1,F1自交得F2,依据2、6号染色体的分子标记[染色体上具有特异性的DNA序列]设计引物,对亲本、F1、F2中的长形果实植株[6株]的基因组进行PCR,电泳结果如下图所示,则可将基因B/b定位于______号染色体上,理由是______。
(4)为了进一步探究番茄形状产生的机制,研究用14C放射性同位素标记并跟踪了品系甲、突变体2果实中的生长素分布情况,结果如下图所示,推测突变体2果实为长形的机制是______。
【答案】(1)子代全部表现为梨形果实
(2) ①. a基因的表达产物抑制B/b基因的表达产物功能##a基因是B/b基因的上位基因 ②. 1/3
(3) ①. 6 ②. F2中所有长形果实植株(基因型为A bb)的6号染色体分子标记均与突变体2(P2)相同,表现为纯合,而与2号染色体标记相关的等位基因在F2长形果实植株中出现了分离,说明B/b基因与6号染色体上的分子标记连锁
(4)突变体2的b基因表达产物(蛋白质)会影响生长素的分布(运输),使生长素集中分布在果实远离柄的一端,促进果实细胞纵向伸长生长,所以果实为长形
【解析】
【分析】自由组合定律(孟德尔第二定律)的核心内容是:控制不同性状的遗传因子(基因)在形成配子时,决定同一性状的成对遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
其实质是:在减数分裂形成配子的过程中,非同源染色体上的非等位基因会随着非同源染色体的自由组合而发生自由组合,从而产生多种基因型的配子,进而导致后代出现多样化的性状组合。
小问1详解】
若突变体1发生显性突变,则其基因型为AA(纯合),品系甲为aa(圆形)。二者杂交后,F1基因型为Aa,表现型为梨形。因此,结果为后代全为梨形果实。
【小问2详解】
突变体1(aaBB)和突变体2(AAbb)杂交,F1为AaBb(圆形);F1自交,F2表型比为圆形(A_B_):梨形(aaB_和aabb):长形(A_bb)=9:4:3,aaB_和aabb都表现为梨形,可知a基因的表达产物抑制B/b基因的表达产物功能(a基因是B/b基因的上位基因)。 F2中圆形番茄的基因型为AABB(1)、AABb(2)、AaBB(2)、AaBb(4)。自交后,仅AABB和AABb自交不产生aa(梨形)后代。因此,不产生梨形后代的植株比例为(1+2)/(1+2+2+4)=3/9=1/3。
【小问3详解】
F2中所有长形果实植株(基因型为Abb)的6号染色体分子标记均与突变体2(P2)相同,表现为纯合,而与2号染色体标记相关的等位基因在F2长形果实植株中出现了分离,说明B/b基因与6号染色体上的分子标记连锁。
【小问4详解】
生长素能促进植物细胞的纵向伸长,根据图中生长素的分布情况可知,突变体2的b基因表达产物(蛋白质)会影响生长素的分布(运输),使生长素集中分布在果实远离柄的一端,促进果实细胞纵向伸长生长,所以果实为长形。
20. RNA农药被《科学》杂志评为2024年度十大科学突破之一、绿盲蝽是危害范围广,较难防治的半翅目盲蝽科害虫,主要分布在长江流域和黄河流域地区,以植物幼嫩部位为食,严重影响农作物产量。科学家根据绿盲蝽角质层合成相关基因Tre-1设计出精准靶向的dsRNA序列,实现对绿盲蝽的精准杀伤,提高绿盲蝽的死亡率,原理如图所示。
(1)dsRNA在进入真核细胞后,Dicer酶破坏dsRNA的______键,将其切割为20-23个碱基对的siRNA。AGO蛋白与siRNA结合形成的RISC复合体特异性识别并降解靶mRNA,从______[填“转录”或“翻译”]水平上使Tre-1基因无法表达。Tre-1基因模板链的部分序列为5‘-GACTTTA-3’序列,则针对该段序列的RISC中核酸碱基序列是5‘-______-3’。
(2)为获得大量靶向绿盲蝽Tre-1基因的dsRNA,科学家构建了相应的大肠杆菌工程菌株,构建流程如图甲所示。合成的目的基因两端应添加______限制酶切位点,才能使目的基因在酶切后连至具有相同黏性末端的pET28质粒中。目的基因经酶切、连接、转化至大肠杆菌后,将转化产物涂布至含有X-gal和卡那霉素的培养基中培养,培养皿上长出5个菌落,挑选菌落进行PCR[两种引物分别与启动子、终止子结合]、电泳检测,结果如图乙所示,菌落______是包含目的基因的工程菌株。
(3)若目的基因反向连接至pET28质粒,对RISC降解绿盲蝽Tre-1基因转录产物______[填“有”或“无”]影响,原因是______。
【答案】(1) ①. 磷酸二酯 ②. 翻译 ③. 5'-GACUUUA-3'
(2) ①. BamH I ②. 1、4
(3) ①. 无 ②. 无论目的基因正向与反向连接,转录出的dsRNA碱基互补配对区域的序列相同,在绿盲蝽细胞产生的siRNA序列相同
【解析】
【分析】1、基因工程的步骤:目的基因的提取、目的基因与运载体结合、目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
2、对限制酶选择条件:不能破坏目的基因和启动子、终止子,以便于目的基因和载体正确连接。
【小问1详解】
dsRNA是双链RNA,Dicer酶破坏dsRNA的磷酸二酯键,从而将其切割为20-23个碱基对的siRNA。AGO蛋白与siRNA结合形成的RISC复合体特异性识别并降解靶mRNA,因为mRNA是翻译的模板,所以从翻译水平上使Tre-1基因无法表达。Tre-1基因模板链的部分序列为5’-GACTTTA-3’,根据碱基互补配对原则,其转录出的mRNA序列为3’-CUGAAAU-5’,那么针对该段序列的RISC中核酸碱基序列是5’-GACUUUA-3’。
【小问2详解】
据图甲可知,质粒上有BamH Ⅰ、Hind Ⅲ、Xba Ⅰ限制酶切位点,而Xba Ⅰ会破坏标记基因,为使目的基因在酶切后能连至具有相同黏性末端的pET28质粒中,可以选择相同的酶进行切割,所以合成的目的基因两端应添加BamH Ⅰ限制酶切位点。由于LacZ基因编码产物可将无色物质X-gal催化为蓝色物质使菌落呈蓝色,当目的基因插入LacZ基因后,LacZ基因被破坏,不能催化X-gal为蓝色物质,菌落呈白色,且将挑选菌落进行PCR(两种引物分别与启动子、终止子结合),所以结合图乙电泳检测结果,菌落1和4是包含目的基因的工程菌株。
【小问3详解】
若目的基因反向连接至pET28质粒,对RISC降解绿盲蝽Tre-1基因转录产物无影响,原因是无论目的基因正向与反向连接,转录出的dsRNA碱基互补配对区域的序列相同,在绿盲蝽细胞产生的siRNA序列相同。
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