内容正文:
高三教学质量检测(一)
生物试题
2025.11
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、学校名称、准考证号等填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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,用黑色中性笔将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试时长90分钟,满分100分。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 细胞是生命活动的结构和功能单位,下列事实不支持该观点的是( )
A. 一切动物和植物都是由细胞发育而来的
B. T2噬菌体只有侵入大肠杆菌后才能增殖
C. 细胞膜破损的衣藻无法完成摄食等生命活动
D. 离体的核糖体在一定条件下可合成多肽链
【答案】D
【解析】
【分析】细胞是生物体结构和功能的基本单位,生命活动离不开细胞,单细胞生物单个细胞就能完成各种生命活动,多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作,共同完成一系列复杂的生命活动,病毒虽然没有细胞结构,但它不能独立生活,只有寄生在活细胞中才能表现出生命活动。
【详解】A、一切动物和植物都是由细胞发育而来的,体现细胞是生命活动的结构和功能单位,A正确;
B、T2噬菌体作为病毒,只有侵入大肠杆菌后才能增殖,体现了细胞是生命活动的基本单位,B正确;
C、细胞膜破损的衣藻无法完成摄食等生命活动体现细胞是生命活动的结构和功能单位,C正确;
D、离体的核糖体无完整细胞结构,其在一定条件下可合成多肽链,不能体现细胞是生命活动的基本单位,D错误。
故选D。
2. 正如农业谚语“缺镁后期株叶黄,老叶脉间变褐亡”所说,无机盐对于机体生命活动是必不可少的。下列叙述正确的是( )
A. 镁是构成叶绿素的元素,植物吸收磷元素用于合成核酸和淀粉
B. 人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性下降,引发肌肉酸痛
C. 无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,不参与渗透压的调节
D. 农业生产上需给植物施N、P、K肥,为细胞生命活动提供能量
【答案】B
【解析】
【分析】无机盐的作用:
1、细胞中某些复杂化合物的重要组成成分;如Fe2+是血红蛋白的主要成分;Mg2+是叶绿素的必要成分。
2、维持细胞的生命活动,如Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固,血钙过高会造成肌无力,血钙过低会引起抽搐。
3、维持细胞的酸碱度。
【详解】A、镁是构成叶绿素的元素,植物吸收磷元素可用于合成核酸,淀粉不含磷元素,A错误;
B、人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性下降,引发肌肉酸痛、无力等,B正确;
C、无机盐既参与维持细胞的酸碱平衡,也参与渗透压的调节,C错误;
D、N、P、K是细胞需要的营养物质,但不能为细胞生命活动提供能量,D错误。
故选B。
3. 核仁组织区是核仁中富含核糖体核酸基因的染色质区域,人体细胞中的核仁组织区分别位于5对不同的常染色体上。细胞分裂时核仁解体,核仁组织区位于染色体的一端。细胞分裂结束时核仁会以多条染色体的核仁组织区为中心重新形成。下列说法错误的是( )
A. 原核细胞不存在核仁组织区,但有核糖体存在
B. 在真核生物中,核仁是核糖体形成的场所
C. 细胞中核仁组织区含有DNA、RNA和蛋白质
D. 核仁组织区与核仁周期性的解体与重新形成相关
【答案】C
【解析】
【详解】A、原核细胞无细胞核,故不存在核仁组织区,但其细胞质中含有核糖体,A正确;
B、真核生物中,核仁负责rRNA的合成并与蛋白质组装成核糖体亚基,是核糖体形成的场所,B正确;
C、核仁组织区为染色质区域,位于染色体的一端,主要成分为DNA和蛋白质,C错误;
D、题干明确核仁解体后以核仁组织区为中心重新形成,说明其与核仁周期性变化相关,D正确。
故选C。
4. 传统美食制作过程体现了生物发酵技术。下列说法正确的是( )
A. 毛霉主要通过产生脂肪酶、蛋白酶和纤维素酶参与腐乳发酵
B. 制作泡菜时,需要乳酸菌的参与,容器不需要排气
C. 果酒、果醋制作所利用的菌种均能够进行有氧呼吸
D. 通过传统发酵技术也可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
【答案】C
【解析】
【详解】A、毛霉主要通过产生脂肪酶、蛋白酶参与腐乳发酵,不需要纤维素酶的参与,A错误;
B、制作泡菜时,容器中加料八成满,密封罐做泡菜要放气,将瓶盖拧紧,放置一周到十天,两天左右开盖放一回气,不需要每天及时排气,B错误;
C、果酒、果醋制作所利用的菌种分别是酵母菌、醋酸菌,酵母菌是兼性厌氧菌,醋酸菌是好氧菌,两者均能够进行有氧呼吸,C正确;
D、单细胞蛋白是微生物菌体,不能从微生物细胞中提取,D错误。
故选C。
5. 某家族中存在一种单基因遗传病,Y染色体上无相关基因,图甲为该病的家系图,图乙为部分个体的相关基因用特定限制酶处理后的电泳图谱。下列说法正确的是( )
A. 该病属于常染色体显性或隐性遗传病
B. Ⅱ-2和Ⅱ-3再生一患病男孩的概率为1/4
C. Ⅲ-1与Ⅰ-1个体的基因型相同的概率为1/2
D. 致病基因出现的原因是发生了碱基对的缺失
【答案】B
【解析】
【详解】A、由图甲可知,Ⅰ-1患病,Ⅰ-2正常,他们的女儿Ⅱ-1和儿子Ⅱ-2均患病;又由图乙可知,Ⅰ-2不含致病基因,所以该病属于常染色体显性遗传病,A错误;
B、设致病基因为A,正常基因为a,Ⅰ-1患病,根据系谱图及电泳图谱可知,其基因型为AA,已知Ⅱ-2基因型为Aa,Ⅱ-3基因型为aa,他们再生一个孩子患病(Aa)的概率为1/2,是男孩的概率为1/2,所以再生一患病男孩的概率为1/2×1/2=1/4,B正确;
C、Ⅰ-1患病,根据系谱图及电泳图谱可知,其基因型为AA,已知Ⅱ-2基因型为Aa,Ⅱ-3基因型为aa,他们的儿子Ⅲ-1患病,基因型为Aa,所以Ⅰ-1与Ⅲ-1个体的基因型一定不同,C错误;
D、由图乙可知,Ⅰ-1、Ⅱ-2的致病基因片段长度比正常基因片段长,致病基因出现的原因可能是发生了碱基对的增添,D错误。
故选B。
6. 农杆菌感知到植物分泌的酚类化合物后,会开启其侵染过程,胞内蛋白V2识别并切割T-DNA的边界序列,切割后的T-DNA的一条链与V2形成复合物经通道复合体进入植物细胞。植物细胞被农杆菌侵染后会合成磷酸化的蛋白(VIP1-P)激活抗病相关基因的表达。同时,农杆菌的VF蛋白通过通道复合体进入植物细胞使VIP1-P去磷酸化且去除T-DNA上的V2为T-DNA的整合做准备。下列说法正确的是( )
A. V2识别切割T-DNA并与其形成复合物的过程主要由线粒体供能
B. VF降低了植物的抗菌能力并促进了T-DNA与染色体DNA的整合
C. T-DNA与VF借助细胞膜上的蛋白质通过胞吞进入细胞
D. 农杆菌侵染进入植物细胞的过程未涉及氢键、磷酸二酯键的断裂与形成
【答案】B
【解析】
【分析】农杆菌是一种在土壤中生活微生物,能在自然条件下侵染双子叶植物和裸子植物,而对大多数单子叶植物没有侵染能力。农杆菌细胞内含有Ti质粒,当它侵染植物细胞后,能将Ti质粒上的T-DNA(可转移的DNA)转移到被侵染的细胞,并且将其整合到该细胞的染色体DNA上。根据农杆菌的这种特点,如果将目的基因插入Ti质粒的T-DNA中,通过农杆菌的转化作用,就可以使目的基因进入植物细胞。
【详解】A、农杆菌是原核生物,无线粒体,V2识别切割T-DNA并与其形成复合物的过程不是由线粒体供能,A错误;
B、植物细胞被农杆菌侵染后合成的VIP1 - P能激活抗病相关基因表达,而VF蛋白使VIP1 - P去磷酸化,降低了植物的抗菌能力;同时VF蛋白去除T-DNA上的V2为T-DNA的整合做准备,促进了T-DNA与染色体DNA的整合,B正确;
C、由题干可知,T-DNA的一条链与V2形成复合物以及VF蛋白是经通道复合体进入植物细胞,不是通过胞吞,C错误;
D、胞内蛋白V2识别并切割T - DNA的边界序列,涉及磷酸二酯键的断裂,D错误。
故选B。
7. 如图为动物体内细胞凋亡和细胞坏死的过程示意图,细胞凋亡时,细胞崩溃,分解成多个凋亡小体。下列说法错误的是( )
A. 细胞凋亡几乎在个体发育的任何时期都能发生
B. 凋亡小体出现的根本原因是基因的选择性表达
C. 细胞凋亡和细胞坏死都受环境的影响
D. 坏死细胞和凋亡细胞的内容物都会释放到内环境中
【答案】D
【解析】
【详解】 A、细胞凋亡是正常生命过程,几乎在个体发育的任何时期都能发生(比如胚胎发育时的尾消失、手指形成),A正确;
B、凋亡小体是细胞凋亡的产物,细胞凋亡是基因选择性表达的结果,所以凋亡小体出现的根本原因是基因的选择性表达,B正确;
C、细胞凋亡会受环境(如激素、信号分子)影响,细胞坏死本身就是环境不利因素(如缺氧、损伤)导致的,因此二者都受环境影响,C正确;
D、凋亡细胞会形成凋亡小体,被吞噬细胞吞噬,内容物不会释放到内环境中;而坏死细胞会破裂,内容物释放到内环境,D错误。
故选D。
8. 玉米根的横切面如图所示。水和无机盐在根部通过细胞间隙或胞间连丝运输,经过内皮层时因凯氏带阻隔只能跨膜转运,最终沿导管向地上部分运输。内皮层细胞膜的Na+-H+反向运输体将Na+逆浓度运入木质部,以维持木质部高渗透压。该反向运输体不直接消耗ATP。下列说法正确的是( )
A. 内皮层细胞利用通道蛋白将H+排入木质部
B. Na+的浓度从表皮到木质部的各层细胞依次上升
C. 若叶片的蒸腾作用停止,水分无法从根部向上运输
D. 玉米根部遭受水淹时,植株吸水量会下降
【答案】D
【解析】
【详解】A、题意显示,内皮层细胞膜的Na⁺—H⁺反向运输体将Na⁺逆浓度运入木质部,同时将H+顺浓度梯度从木质部运入内皮层细胞,即木质部的H+浓度高于内皮层细胞,据此推测,内皮层细胞将H⁺排入木质部是逆浓度梯度进行的,需要载体蛋白,A错误;
B、根据题意可知,木质部高渗透压环境有利于吸水,但不能说明Na⁺的浓度从表皮到木质部的各层细胞依次上升,只能说明根部渗透压从表皮到木质部的各层细胞依次上升,B错误;
C、蒸腾作用提供了植物吸水和运水的动力,此外细胞代谢活动也能促进水分的吸收,据此可知,若叶片的蒸腾作用停止,水分也会从根部向上运输,只不过运输缓慢而已,C错误;
D、玉米根部遭受水淹时,呼吸受阻,细胞代谢产生的能量减少,无机盐的吸收减弱,不能维持根部细胞高渗透压专题,因而植株吸水量会下降,D正确。
故选D。
9. 植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境。在无氧条件下,某种植物幼苗的根细胞经呼吸作用释放CO₂的速率随时间的变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 该幼苗的根细胞可以分别进行产生乳酸或酒精的无氧呼吸
B. 从a到b该幼苗根细胞无氧呼吸产生酒精的速率逐渐增加
C. 从a到b该幼苗根细胞内相同质量的葡萄糖产生的ATP增多
D. 该幼苗根细胞无氧呼吸产生的酒精跨膜运输的方式是自由扩散
【答案】C
【解析】
【分析】无氧呼吸分为两个阶段:第一阶段:葡萄糖分解成丙酮酸和[H],并释放少量能量;第二阶段丙酮酸在不同酶的作用下转化成乳酸或酒精和二氧化碳,不释放能量。整个过程都发生在细胞质基质。
【详解】A、图中在时间a之前,植物根细胞无CO₂释放,题意显示,植物可通过呼吸代谢的改变来适应缺氧环境,据此推知在时间a之前,植物进行的是产生乳酸的无氧呼吸,a点之后有二氧化碳的释放,说明此时进行的是产生酒精的无氧呼吸,A正确;
B、由图可知,a~b时间内CO₂的释放速率随时间的变化而增大,故a~b时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和CO₂的过程,且从a到b该幼苗根细胞无氧呼吸产生酒精的速率逐渐增加,B正确;
C、从a到b该幼苗根细胞内可能同时进行产生酒精的无氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸,无氧呼吸无论产生酒精,还是乳酸,第一阶段都是相同的,且只有第一阶段释放少量能量,故从a到b该幼苗根细胞内相同质量的葡萄糖产生的ATP不变,C错误;
D、酒精跨膜运输方式是自由扩散,该过程不需要消耗载体和ATP,D正确。
故选C。
10. 西洋参易受干旱胁迫而影响生长。检测西洋参在重度干旱条件下光合作用的相关指标,结果如图所示。下列说法正确的是( )
A. 胞间CO2浓度越高,光合速率就越高
B. 干旱主要影响暗反应不影响光反应
C. CO2的固定速率随着干旱时间的延长而降低
D. 降低气孔导度不利于西洋参适应干旱环境
【答案】C
【解析】
【详解】A、从图中能看到,随着干旱时间延长,胞间CO2浓度上升,但CO2吸收速率(可反映光合速率)下降,原因是干旱导致气孔导度降低,植物吸收的CO2无法有效参与光合作用,故胞间CO2浓度越高,光合速率就越高说法错误,A错误;
B 、干旱会使气孔导度下降,CO2供应不足,直接抑制暗反应;同时干旱会导致植物缺水,叶片萎蔫、叶绿素结构受影响,光反应的光吸收和光反应阶段的物质合成也会受抑制,B错误;
C、CO2吸收速率可反映CO2固定速率的变化趋势,图中CO2吸收速率随干旱时间延长持续下降,说明CO2固定速率也随之降低,C正确;
D、干旱时降低气孔导度能减少水分通过气孔散失,是植物减少蒸腾失水、适应干旱环境的自我调节方式,D错误。
故选C。
11. 下图家系中的眼病是一种伴X染色体隐性遗传病,若一个表型正常的女性(白化病携带者,父母无眼病,而弟弟患此眼病)与家系中Ⅱ-3结婚,生育的女孩同时患这两种病的几率为( )
A. 1/48 B. 1/24 C. 1/12 D. 1/6
【答案】B
【解析】
【分析】眼病是一种伴X染色体隐性遗传病,假设基因B/b控制,则患者为XbXb、XbY,正常的基因型为XBXB、XBXb、XBY。
【详解】一个表型正常的女性(白化病携带者,父母无眼病,而弟弟患此眼病),弟弟患眼病关于眼病的基因型为XbY,其父母的基因型为XBXb、XBY,则该女性的基因型为1/2XBXB、1/2XBXb;白化病为常染色体上的隐性遗传病,假设由基因A/a控制,则该女性的基因型为Aa。家系中Ⅱ-3患眼病则基因型为XbY,Ⅱ-1患白化病,则Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型为Aa、Aa,Ⅱ-3不患白化病,则基因型为1/3AA、2/3Aa。生育的女孩患眼病的概率为(1/2×1/2=1/4),生育女孩患白化病的概率为(2/3×1/4=1/6),生育的女孩同时患这两种病的几率为1/4×1/6=1/24,故ACD错误,B正确;
故选B。
12. 如图为某哺乳动物细胞分裂过程中染色体数量局部变化。下列说法正确的是( )
A. ab段,可表示减数分裂Ⅱ中期或有丝分裂中期
B. bc段,可表示有丝分裂过程中细胞核DNA含量加倍
C. cd段,有丝分裂与减数分裂的细胞中染色体数量相同
D. d点后,染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,成为染色体
【答案】A
【解析】
【详解】A、减数分裂Ⅱ中期:经过减数第一次分裂的同源染色体分离,染色体数已减半,着丝点未分裂,染色体数稳定;有丝分裂中期:染色体数与体细胞一致,着丝点排列在赤道板上,未发生分裂。因此ab段可表示减数分裂Ⅱ中期或有丝分裂中期,A正确;
B、bc 段染色体数量加倍的原因是着丝点分裂(发生在有丝分裂后期或减数Ⅱ后期);而“细胞核DNA含量加倍”发生在间期的DNA复制阶段(有丝分裂间期或减数分裂 Ⅰ 间期),B错误;
C、有丝分裂的cd段(后期 / 末期前期):染色体数是体细胞的2倍(如体细胞为2n,此时为4n);减数分裂的cd段(减数Ⅱ后期):染色体数恢复为体细胞数(如体细胞为2n,此时为2n),两者染色体数目不同,C错误;
D、d点后细胞进入分裂末期(有丝分裂末期或减数Ⅱ末期),此时的变化是染色体解螺旋、恢复为染色质丝;而“染色质丝螺旋缠绕成染色体”是分裂前期的变化,并非d点后,D错误。
故选A。
13. dNTP的碳原子上连有一个“-OH”,若该“-OH”变为“-H”,则dNTP即变为ddNTP。一个延伸的DNA链上加上一个ddNTP后,会导致该链合成的突然终止。研究人员在PCR反应体系中只加入一种引物、一个双链DNA片段、足量的dNTP、较少量的一种ddNTP(如ddATP),最终得到了不同长度的DNA单链。PCR所用的引物共有12个含氮碱基,其序列为“5'-GTGAGCGTTCCA-3'”,把引物中的碱基数记作n,在反应体系中分别添加少量的ddATP、ddGTP、ddCTP、ddTTP后的PCR结果见下表。下列说法错误的是( )
项目
合成DNA单链的长度
种类数
ddATP作用下合成的DNA单链
n+2、n+5…
27种
ddGTP作用下合成的DNA单链
n+1、n+4、n+7、n+8、n+12…
33种
ddCTP作用下合成的DNA单链
n+9、n+10…
26种
ddTTP作用下合成的DNA单链
n+3、n+6、n+11…
22种
A. ddNTP的3'碳原子上的基团不参与磷酸二酯键的形成
B. 可利用ddNTP在PCR过程中完成对DNA片段的测序
C. 引物所在链的序列为“5'引物-GATGATGGCCTG……-3'”
D. 该双链DNA片段中,鸟嘌呤的数量占该片段总碱基的27.3%
【答案】D
【解析】
【详解】A、ddNTP的3'碳原子上连接“-H”,不是“-OH”,不能连接下一个脱氧核苷酸,不参与磷酸二酯键的形成,会导致该链合成终止,A正确;
B、依据双脱氧测序法的原理,可以确定每个DNA片段的3'终端的碱基,如+ddATP作用下合成的DNA单链的3'终端碱基就是A。另外由于每个片段的起始点相同,但终止点不同,因此可以通过比较片段的长度来确定DNA序列中每个位置上的碱基,完成对DNA片段的测序,B正确;
C、已知引物中的碱基数记作n,根据各个ddNTP作用下合成的DNA单链中碱基长度,可知引物后第一个碱基为G(n+1),第二个碱基为A(n+2),以此类推,引物所在链的序列为“5'引物-GATGATGGCCTG……-3'”C正确;
D、已知引物共有12个含氮碱基,其序列为“5'-GTGAGCGTTCCA-3'”,根据表格中种类数可知,引物所在链中A的数量为2+27,G的数量为4+33,C的数量为3+26,T的数量为3+22,则该链的(G+C)/(A+T+C+G)=(4+33+3+26)/(12+27+33+26+22)=55%,则可知该双链DNA片段中,G+C的比例为55%,又因为G=C,故鸟嘌呤G的数量占该片段总碱基的27.5%,D错误。
故选D。
14. 《释名·释饮食》记载:“豉,嗜也。五味调和,需之而成,乃可甘嗜也。”豆豉主要用黄豆通过霉菌发酵制成。下列说法错误的是( )
A. 传统方法制作豆豉过程中菌种包含酵母菌、霉菌、乳酸菌等
B. 传统方法制作豆豉是以混合菌种的固体或半固体发酵为主
C. 发酵时使用煮熟的黄豆,使蛋白质分解,易于被微生物利用
D. 发酵时加入盐和酒可以激发出豆豉的风味,同时抑制杂菌活力
【答案】C
【解析】
【详解】AB、传统发酵技术确实以混合菌种的固体或半固体发酵为主,传统方法制作豆豉过程中菌种包含酵母菌、霉菌、乳酸菌等,霉菌为主要菌种,AB正确;
C、煮熟的黄豆会使蛋白质变性,使其更容易被霉菌分解和利用,煮熟的目的不是分解蛋白质,C错误;
D、盐和酒不仅可以增加豆豉的风味,还可以抑制杂菌的生长,确保发酵过程的顺利进行,D正确。
故选C。
15. 植物细胞悬浮培养技术在生产中已得到应用。某兴趣小组利用该技术培养胡萝卜细胞并获取番茄红素实验流程见下图。下列描述错误的是( )
A. 实验流程中可用纤维素酶和果胶酶处理
B. 番茄红素是次生代谢物,一般在特定组织或器官中产生
C. 细胞产物的工厂化生产主要是提高单个细胞中次生代谢物的含量
D. 胡萝卜根外植体进行适当的消毒处理后,再用无菌水清洗2~3次
【答案】C
【解析】
【详解】A、愈伤组织经酶处理形成悬浮细胞,该过程中需要用纤维素酶和果胶酶处理使细胞分离,A正确;
B、番茄红素属于次生代谢物,通常由特定组织或器官产生,离体培养的细胞在特定条件下也可合成,B正确;
C、工厂化生产通过扩大细胞数量提高总产量,而非提高单个细胞的次生代谢物含量,C错误;
D、外植体消毒后需用无菌水清洗以避免污染,D正确。
故选C。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. ADH(乙醇脱氢酶)和LDH(乳酸脱氢酶)是无氧呼吸的关键酶。科研人员探究Ca2+对淹水胁迫辣椒幼苗根无氧呼吸的影响,辣椒幼苗细胞内部分代谢途径如图甲所示,实验结果如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 检测到水淹的辣椒幼苗根有CO2的产生,不能判断是否有酒精生成
B. 辣椒幼苗根每个细胞无氧呼吸只能产生乳酸或乙醇一种产物
C. Ca2+影响ADH、LDH的活性,能减少乙醛和乳酸积累造成的伤害
D. ADH和LDH催化反应释放的能量,大部分以热能形式散失少部分合成ATP
【答案】AC
【解析】
【详解】A、有氧呼吸和无氧呼吸过程都会产生CO2,故检测到水淹的辣椒幼苗根有CO2的产生,不能判断是否有酒精生成,A正确;
B、辣椒幼苗根每个细胞中都含有ADH和LDH,故无氧呼吸既能产生乳酸,也可产生乙醇,B错误;
C、由图乙可知,与淹水组相比较,Ca2+能减弱LDH的活性,增强ADH的活性,结合甲图可知,LDH能催化乳酸生成,ADH能催化乙醛生成乙醇,故Ca2+影响ADH、LDH 的活性,能减少乙醛和乳酸积累造成的伤害,C正确;
D、ADH和LDH参与的是无氧呼吸第二阶段的化学反应,该阶段不会释放能量,能量转移到了不彻底的氧化产物乙醇和乳酸中,D错误。
故选AC。
17. 细胞需要大量能量时,伴随着大量乳酸的产生或消耗来满足能量供应。乳酸既可以作为能量释放的产物又可以作为能量释放的底物,乳酸脱氢酶(LDH)可催化乳酸和丙酮酸的相互转化。LDH1和LDH5是LDH的两种同工酶(催化相同的化学反应而结构不同的酶),在各组织器官中的含量不同。LDH1对乳酸的亲和力高,有利于乳酸生成丙酮酸,丙酮酸进入线粒体参与化学反应。LDH5对丙酮酸的亲和力高,有利于丙酮酸生成乳酸,乳酸积累后运往其他细胞转化利用。下列说法错误的是( )
A. 乳酸和丙酮酸的相互转化伴随着还原型辅酶Ⅰ的产生与消耗
B. 同工酶LDH1和LDH5的作用底物不同
C. 比较LDH1和LDH5的特性,骨骼肌细胞中LDH5较高而心肌细胞中LDH1较高
D. 当乳酸转化为丙酮酸进入心肌细胞后,可被分解为无机物
【答案】B
【解析】
【分析】乳酸脱氢酶(LDH)能催化丙酮酸与乳酸之间的相互转化,即催化丙酮酸生成乳酸,该反应属于无氧呼吸第二阶段,场所是细胞质基质。
【详解】A、乳酸和丙酮酸的转化反应为: 乳酸 + NAD⁺ → 丙酮酸 + NADH + H⁺(由LDH催化,LDH1方向)。 丙酮酸 + NADH + H⁺ → 乳酸 + NAD⁺(由LDH催化,LDH5方向), 因此,反应中NAD⁺和NADH(还原型辅酶Ⅰ)确实会相互转化,A正确;
B、LDH1和LDH5都是催化乳酸和丙酮酸的相互转化,作用底物相同(乳酸和丙酮酸)。 它们的区别在于对底物的亲和力不同(LDH1偏好乳酸,LDH5偏好丙酮酸),而不是作用底物不同,B错误;
C、骨骼肌细胞需要快速产生乳酸供能(无氧糖酵解活跃),因此LDH5(促进丙酮酸→乳酸)含量高。 心肌细胞需要高效能量生成(依赖有氧氧化),因此LDH1(促进乳酸→丙酮酸)含量高,C正确;
D、乳酸→丙酮酸后,丙酮酸进入线粒体参与三羧酸循环(TCA循环)和氧化磷酸化,最终被彻底氧化为CO₂和H₂O(无机物),因此,乳酸转化后的产物可以被分解为无机物,D正确。
故选B。
18. 玉米的受精极核是由两个极核(基因型同卵细胞)和精子融合形成,可发育成胚乳。胚乳细胞继续有丝分裂和分化发育成糊粉层细胞,含有显性基因A的糊粉层细胞表现为有色,不含基因A则表现为无色。胚乳发育为糊粉层的过程中,基因A所在的染色体端部可能会出现缺失,姐妹染色单体在此连接,着丝粒分裂后,两个着丝粒间任意位点可断裂形成两条子染色体。若某玉米种子的部分胚乳细胞(Aaa)发生上述变异。下列说法正确的是( )
A. 产生该种子的玉米植株含有a基因
B. 该变异中,糊粉层细胞的染色体数目未改变
C. 有色糊粉层细胞的基因型为AAa
D. 该变异会使有色、无色糊粉层细胞掺杂而呈现花斑状
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、玉米的受精极核是由两个极核(基因型与卵细胞相同)和一个精子融合形成的。已知胚乳细胞的基因型为Aaa,由于两个极核的基因型相同,所以可得出两个极核的基因型均为a,精子的基因型为A。因为卵细胞的基因型与极核相同,所以卵细胞的基因型也为a,产生该种子的玉米植株基因型为Aa,A正确;
B、题目中明确提到,这种变异是基因A所在染色体端部缺失,在着丝粒分裂后,两个着丝粒间任意位点断裂形成两条子染色体。整个过程中,染色体只是发生了结构上的变化,如缺失和断裂,而染色体的数目并没有改变,B正确;
C、已知含有显性基因A的糊粉层细胞表现为有色。原本胚乳细胞的基因型是Aaa,当发生染色体端部缺失且断裂后,会产生不同的情况。如果断裂后细胞中仍然含有A基因,其基因型可能是Aa(假设断裂后丢失了一个a),也可能是AAa,C错误;
D、在胚乳发育成糊粉层的过程中,部分胚乳细胞(Aaa)发生染色体变异。着丝粒分裂后断裂位点不确定,这就会导致产生的子细胞情况不同。有的子细胞可能含有A基因,从而表现为有色;有的子细胞可能不含A基因,表现为无色。随着细胞不断进行有丝分裂,就会形成有色和无色细胞掺杂的情况,进而使糊粉层呈现花斑状,D正确。
故选ABD。
19. 真核细胞中的多数基因经转录会产生前体mRNA,前体mRNA中由内含子转录的RNA片段会被剪接体SnRNA切除并快速水解,由外显子转录的RNA片段会相互连接形成成熟mRNA.下图表示拟南芥F基因的转录及加工获得FγmRNA和FβmRNA的过程,其中Fγ、Fβ表示蛋白质。当Fβ过多时,拟南芥响应高温开花的时间延后。下列说法正确的是( )
A. 促进F基因表达Fγ,拟南芥将提前开花
B. 由前体mRNA指导合成Fγ的过程中,一定存在磷酸二酯键的断裂和形成
C. 剪接体SnRNA能特异性识别前体mRNA序列,剪切内含子转录的RNA片段
D. 拟南芥开花时间受环境和mRNA剪接形式的影响
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、影响拟南芥开花的因素还有温度,因此促进F基因表达Fγ拟南芥不一定会提前开花,A错误;
B、由前体mRNA指导合成Fγ的过程中包含RNA分子的剪接和翻译过程,一定存在磷酸二酯键的断裂和形成以及碱基互补配对,B正确;
C、根据题干“前体mRNA 中由内含子转录的RNA片段会被剪接体SnRNA切除并快速水解”,可知剪接体SnRNA能特异性识别前体mRNA序列,从而剪切内含子转录的RNA片段,C正确;
D、由题可知,前体RNA的剪接方式有两种,通过剪接可形成两种mRNA,FβmRNA和FγmRNA,当Fβ过多时,拟南芥响应高温开花的时间延后,说明开花时间受环境及RNA剪接形式的影响,D正确。
故选BCD。
20. 研究表明80%的结直肠癌患者的A基因(肿瘤抑制基因)突变产生A- 基因,A- 表达的错误蛋白不行使正常功能且会干扰正常A蛋白发挥作用。Cre-loxP系统可通过删除DNA特定位点的Stop序列,调控目标基因的表达,原理如下图。科研人员利用该系统构建A基因杂合突变的结直肠癌模型鼠,且只允许突变基因A- 在该鼠肠上皮细胞表达。具体操作中,研究人员需对两只野生型鼠分别转基因,然后从它们的杂交后代中筛选目标个体。下列相关说法正确的是( )
A. 启动子和目标基因间插入loxP-Stop-loxP序列后,目标基因才能表达
B. Cre酶可通过识别loxP位点敲除Stop序列,实现目标基因的表达
C. 导入一只野生型鼠的基因及调控序列为
D. 导入另一只野生型鼠的基因及调控序列为
【答案】BC
【解析】
【详解】A、由题意可知,Cre-loxP系统可通过删除DNA特定位点的Stop序列,调控目标基因的表达,说明在启动子和目标基因间插入loxP-Stop-loxP序列后,目标基因不表达,A错误;
B、由图可知,Cre酶可通过识别loxP位点敲除Stop序列,实现目标基因的表达,B正确;
CD、由题意可知,欲从两只鼠杂交后代中选出A基因杂合突变的结直肠癌模型鼠,且只允许突变基因A-在该鼠肠上皮细胞表达,可导入一只野生型鼠的基因及调控序列为A/A-基因的启动子-loxP-Stop-loxP-A-基因,此时A-不能表达, 导入另一只野生型鼠的基因及调控序列为使基因只在肠上皮细胞表达的启动子-Cre酶基因,Cre酶基因可正常表达,杂交后代中,当Cre酶基因表达出Cre酶时,即A/A-基因启动子与Cre酶基因结合,能切除Stop(和一个loxP)序列,这样A-基因转录,符合该条件的小鼠为目标小鼠,C正确,D错误。
故选BC。
三、非选择题:本部分5道小题,共55分。
21. 为探究光照强度对植物生理特性的影响,研究人员选取生长状态良好且长势一致的某绿色植物幼苗,用一、二、三层造荫网分别对幼苗进行遮荫处理(记为T1、T2、T3,网层数越多,遮荫效果越好),对照不遮荫处理,其他条件一致。一段时间后,测定相关数据见下表(表中叶绿素SPAD值越大,表示叶绿素含量越高)。
实验组
测量指标
对照
T1
T2
T3
单株总干重(g)
7.02
9.01
7.75
6.15
叶绿素(SPAD)
41.52
46.49
43.84
35.03
叶片可溶性塘(mg/g)
25.09
20.41
15.41
11.14
(1)高等植物进行光合作用的主要器官是___________,通常情况下,绿色植物进行光合作用的色素中含量最多的是___________。T3的叶片主要吸收可见光中的___________。
(2)经过遮荫处理后,随着光照强度由强到弱,植物叶片可溶性糖含量逐渐降低,其原因是___________。
(3)对照的叶片可溶性塘含量比T1,T2高,但单株总干重比T1、T2低,其原因是___________。
(4)为验证T3的叶绿素含量降低,需要分析植物遮荫处理后光合色素含量的变化。现有干燥的定性滤纸条(其一端剪去两角,并在这一端底部1cm处画有一条细的横线)、天平、玻璃漏斗、尼龙布等充足的实验材料和用具,请完善实验步骤。
①分别称取___________的叶片剪碎,分别置于不同研钵中,加入___________后充分研磨。
②将研磨液迅速倒入玻璃漏斗进行过滤后收集滤液;用___________吸取少量滤液,沿定性滤纸条横线处均匀地画出一条细线,再重复一到两次;将滤纸条轻轻插入___________中,分别观察试管内滤纸条上出现了几条色素带,以及每条色素带的颜色和宽窄。
【答案】(1) ①. 叶片 ②. 叶绿素a ③. 红光和蓝紫光
(2)光照强度变弱,光反应产生的ATP和NADPH减少,导致暗反应合成的糖类等有机物减少
(3)T1、T2组叶片合成的有机物更多的运输到茎秆,使植物茎秆粗壮,更有利于适应弱光环境
(4) ①. 等量的对照组和T3组 ②. (少许)二氧化硅、碳酸钙,(5~10ml)无水乙醇 ③. 毛细吸管 ④. 层析液
【解析】
【分析】光合作用的过程十分复杂,它包括一系列化学反应,根据是否需要光能,这些化学反应可以概括地分为光反应和暗反应(碳反应)两个阶段。光合作用第一个阶段的化学反应,必须有光才能进行,这个阶段叫作光反应阶段,光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能,有以下两方面用途:一是将水分解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式释放出去,H+与氧化型辅酶Ⅱ结合,形成还原型辅酶Ⅱ,NADPH作为活泼的还原剂,参与暗反应阶段的化学反应,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用;二是在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP,这样,光能就转化为储存在ATP中的化学能,这些ATP将参与第二个阶段合成有机物的化学反应。光合作用第二个阶段中的化学反应,有没有光都能进行,这个阶段叫作暗反应阶段,暗反应阶段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的。
【小问1详解】
高等植物六大器官:根、茎、叶、花、果实、种子,叶片中才含有能进行光合作用的叶绿体,叶绿体中含有能吸收光能的4种色素:胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,其中叶绿素a含量最多,叶黄素最少。叶绿素a、叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
【小问2详解】
经过遮荫处理后,随着光照强度由强到弱,叶片可溶性糖含量逐渐降低,其原因是光照强度由强到弱,光反应阶段产生的ATP和NADPH减少,从而影响暗反应,使糖类等有机物的合成减少。
【小问3详解】
对照的叶片可溶性塘含量比T1,T2高,但单株总干重T1、T2低,其原因是T1、T2组叶片合成的有机物更多的运输到茎秆,使植物茎秆粗壮,更有利于适应弱光环境。
【小问4详解】
为验证T3的叶绿素含量降低,需要分析植物遮荫处理后光合色素含量的变化。实验步骤如下:分别称取等量的对照组和T3组的植物叶片,将材料剪碎,分别置于不同研钵中,加入等量二氧化硅、碳酸钙充分研磨。
将研磨液迅速倒入玻璃漏斗进行过滤后收集滤液;用毛细吸管吸取少量滤液,沿定性滤纸条横线处均匀地画出一条细线,再重复一到两次;将滤纸条轻轻插入层析液中,分别观察试管内滤纸条上出现了几条色素带,以及每条色素带的颜色和宽窄。
22. 某动物体色有褐色、黄色和白色三种表型,该表型与相关基因的关系如图一所示。为研究该性状的遗传特点,科研人员进行了下表所示实验。不考虑互换等变异。
亲本
子代
实验一
黄色甲(♀)×褐色乙(♂)
褐色(♀): 黄色(♂)=1:1
实验二
白色丙(♀)×褐色乙(♂)
褐色(♀): 白色(♂)=1:1
(1)基因B和b位于___________染色体上,两对基因___________(填“是”或“否”)遵循自由组合定律,理由是___________。
(2)实验二中,丙个体的基因型可能有___________种,为进一步确定其基因型,可将其与基因型为___________的个体进行一次杂交,通过后代的表型及比例即可判断,若后代表型及比例为___________则丙为杂合子。
(3)研究人员在该动物群体中发现了部分黑色隐性突变体(dd)。让雌性突变体与某黄色个体进行杂交,获得的F1中雌雄个体均为不完全黑色。让F1雌雄个体自由交配,获得的F2中褐色:不完全黑色:黑色:黄色:浅灰色:灰色=3:6:3:1:2:1,且黄色、浅灰色和灰色个体均为雄性。
①上述实验获得的F2中共有___________种基因型,灰色个体的基因型为___________,F2代6种表型中纯合子比例最少的表型为___________。
②让F2中的黑色个体与黄色个体进行杂交,所得的F3中不完全黑色个体所占的比例为___________。
【答案】(1) ①. X ②. 否 ③. 若遵循自由组合定律,实验二不会出现白色个体
(2) ①. 3 ②. XAbY ③. 褐色雌:黄色雌:白色雄=1:1:2
(3) ①. 12 ②. ddXAbY ③. 不完全黑、浅灰 ④. 3/4
【解析】
【分析】伴性遗传:是指基因位于性染色体(如X染色体或Y染色体)上,其遗传方式与性别相关联的现象。
【小问1详解】
根据实验一的结果(1褐色♀:1黄色♂),可以推断基因B和b位于X染色体。实验二的结果(1褐色♀:1白色♂),若基因A/a位于常染色体上,当子代只有褐色雌性个体时,实验二亲本的雄性褐色基因型为AAXBY,则子代不会出现白色个体,因此基因A/a也位于X染色体上,两对等位基因不遵循自由组合定律。
【小问2详解】
实验二中,丙个体为白色雌性个体,其基因型为Xa_Xa_,可能的基因型有3种,即XaBXaB、XaBXab、XabXab。为进一步确定其基因型,即确定B、b,可将其与基因型为XAbY的个体进行杂交,通过后代的表型即可进行判断。若后代雌性全为褐色,则基因型为XaBXaB,若后代全为黄色,则基因型为XabXab,若后代褐色雌:黄色雌:白色雄=1:1:2,则为XaBXab。
【小问3详解】
①黑色隐性突变体(dd)与黄色个体杂交,F1中雌雄个体均为不完全黑色,说明表现为不完全显性,且D、d位于常染色体上。F2的表型比例为3:6:3:1:2:1=(1∶2∶1)(3∶1),且黄色、浅灰色和灰色个体均为雄性,推测亲本分别为ddXABXAB、DDXAbY,F1为DdXABXAb、DdXABY,均为不完全黑色,F2共有12种基因型。F2中灰色个体的基因型为ddXAbY,F2代中浅灰色的基因型为DdXAbY,不完全黑的基因型为DdXAB_,浅灰色和不完全黑均为杂合子,因此F2代6种表型中纯合子比例最少的表型为浅灰色和不完全黑。
②F2中黄色个体的基因型为DDXAbY,黑色雌性个体的基因型为ddXABXAB:ddXABXAb=1:1,让F2中的黑色个体与黄色个体进行杂交,所得的F3中不完全黑色个体(DdXAB_)所占比例为3/4。
23. 某二倍体植物的抗锈病(D)、易感锈病(d)为一对相对性状,科研人员对植株甲进行诱变处理后,获得图1所示的植株乙,同时发现植株乙种子中的蛋白质X的含量很低(新性状X)。进一步研究发现,新性状X的出现与紧密相邻的B4基因和B5基因有关。进行测序发现,B4基因的终止子缺失,剩余序列与B5基因的终止子直接相连,如图2所示。
(1)若上述变异不影响减数分裂,各种配子活力正常且个体均能正常发育,将植株甲和植株乙杂交,则后代染色体数目及结构正常的个体所占的比例为___________。植株乙的培育过程中,B4基因发生的变异类型是___________。可用___________技术在短时间内获得大量乙个体。
(2)经基因检测发现,图2中的B4基因、B5基因中的核酸序列有很高的相似度。B4基因转录时,___________酶催化子链的合成,由于其终止子缺失,能转录出整个B5基因序列,导致形成了一条含有局部双螺旋的mRNA.
①正常B5基因转录时,以___________(填“α”或“β”)链为模板链,正常B4基因和正常B5基因分别转录出的mRNA中大部分碱基序列___________(填“相同”或“互补”)。
②在新性状X的产生过程中,B4基因转录形成的新的mRNA能够回折形成局部双螺旋,该双螺旋区域的碱基配对方式为___________。翻译过程中,核糖体从mRNA的___________端开始读取。
(3)自然状态下,该植物被锈病菌感染的几率很大。请运用现代生物进化理论,解释自然生长的种群中,抗锈病个体数逐渐上升的原因___________。
【答案】(1) ①. 1/4 ②. 基因突变 ③. 植物组织培养
(2) ①. RNA聚合 ②. α链 ③. 相同 ④. A和U、G和C ⑤. 5,
(3)自然群体中,由于基因突变,某些个体产生了抗锈病基因,在锈病的选择作用下,具有抗锈病基因的个体生存和繁殖后代的机会增大,抗锈病基因频率增大,抗锈病个体数增多
【解析】
【分析】分析图1,相较于植株甲,植株乙D基因由1号染色体易位到3号染色体上,属于染色体(结构)变异中的易位;分析图2,结合题干信息可知,B4基因的终止子缺失,是基因中碱基的缺失,属于基因突变。
【小问1详解】
植株甲产生的配子有两种,而且都是染色体结构和数目均正常的配子,一种含D基因,一种含d基因,各占一半;植株乙产生四种配子,分别为13(表示1号和3号两条非同源染色体进入同一配子)、14、23、24,由于易位导致1号和3号染色体结构发生变化,只有24两条非同源染色体进入同一极的配子是染色体结构和数目均正常的配子,占1/4,植株甲和植株乙杂交,则后代染色体数目及结构正常的个体所占的比例为11/4=1/4。分析图2,结合题干信息可知,B4基因的终止子缺失,是基因中碱基的缺失,属于基因突变。植物组织培养技术又叫快速繁殖技术,可用植物组织培养技术在短时间内获得大量乙个体。
【小问2详解】
基因转录时,RNA聚合酶催化mRNA(子链)合成。根据题干信息可知,B4基因的终止子丢失,而启动子正常,故B4基因转录形成mRNA时,以β链为模板。而B5基因以α链为模板转录形成mRNA。由于B4基因、B5基因中的核苷酸序列有很高的相似度,且由于B4基因终止子缺失,能转录出整个B5基因序列,导致形成了一条含有局部双螺旋的mRNA,因此,正常B4基因和正常B5基因分别转录出的mRNA中大部分碱基序列相同。mRNA的局部双螺旋是RNA单链内部碱基配对,碱基配对方式为A和U、G和C(无T)。mRNA的翻译从5’端开始(核糖体识别5’端的起始密码子)。
【小问3详解】
抗锈病个体数逐渐增多的原因是由于在自然群体中,某些个体中存在抗锈病基因突变,在锈病菌产生锈病的选择作用下,具有抗锈病基因的个体生存和繁殖后代的机会增大,抗锈病基因频率增大,从而导致抗锈病个体数逐渐增多。
24. RCA是一种核基因(rca)编码的叶绿体蛋白。为研究RCA对光合作用的影响及机理,科研人员构建反义rca基因表达载体(rca基因反向插入表达载体),利用农杆菌转化法导入大豆细胞,成功获得rca基因沉默的转基因品种(如图1),①~⑥表示相关过程。
(1)完成过程①需要的原料是___________,参与过程①的酶有___________(至少写两种)。已知①过程rca基因的b链和获取它的模板mRNA互补,依据图1中给出的引物1设计区的碱基序列及限制酶的信息,从5'端到3'端写出引物1的碱基序列___________(只写出前8个碱基即可)。
(2)过程②用C4pdk启动子替换Ti质粒上原有启动子的目的是___________,过程⑥常用的激素是___________,⑤过程后可用含抗生素___________的培养基筛选出转化成功的大豆细胞。
(3)科研人员将野生型大豆和转基因大豆在适宜的光照条件下进行培养,一段时间后分别测定相关指标,结果如图2(Rubisco是光合作用暗反应中的一种关键酶)。据图分析,RCA对光合作用的影响及机理是___________。
【答案】(1) ①. (四种)脱氧核苷酸 ②. 逆转录酶、热稳定DNA聚合酶、RNA酶(核酸酶H) ③. 5'-AGATCTGT-3'
(2) ①. 驱动目的基因在光诱导下在叶肉细胞中特异性表达 ②. 生长素、细胞分裂素 ③. 潮霉素
(3)通过提高Rubisco活力来促进光合作用
【解析】
【分析】基因工程的操作步骤包括目的基因的筛选和获取、基因表达载体的构建、把目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和鉴定。
【小问1详解】
过程①为反转录PCR,因此需要原料是四种脱氧核苷酸,所需要的酶有逆转录酶、热稳定DNA聚合酶、RNA酶(核酸酶H)等。①过程rca基因的b链和获取它的模板mRNA互补,则b链是模板链,质粒上用BamH Ⅰ和Sal Ⅰ切割,rca基因用Bgl Ⅱ(与BamH Ⅰ属于同尾酶)和Xho Ⅰ切割,由于目的基因是反向接入,所以目的基因左侧连接Bgl II识别序列,右侧连接Xho Ⅰ识别序列。引物Ⅰ的碱基序列应该是5'-AGATCTGT-3'。这样,质粒上用BamH Ⅰ和Sal Ⅰ切割,rca基因用Bgl Ⅱ(与BamH Ⅰ属于同尾酶)和Xho Ⅰ切割。
【小问2详解】
C4pdk启动子是受光诱导的强启动子,驱动目的基因在光诱导下的叶肉细胞中特异性表达,经过程②替换Ti质粒上原有启动子的目的是可使目的基因在大豆叶肉细胞中特异性表达。过程⑥常用的激素是生长素和细胞分裂素。由图可知T-DNA内部含有潮霉素抗性基因,因此⑤过程后可用含潮霉素的培养基筛选出转染成功的大豆细胞。
【小问3详解】
与野生型大豆相比,转基因大豆的rca基因沉默,无RCA蛋白,光合速率降低,则可知RCA对玉米的光合作用具有促进作用。由图可知,rca基因沉默时Rubisco活力下降,因此可推测RCA对大豆的光合作用的作用机理为RCA可提高Rubisco活力,促进暗反应,进而促进光合作用。
25. 胰岛素的加工过程如图1所示。科学家提出了利用基因工程改造大肠杆菌生产人胰岛素的两种方法:方法一是根据胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列人工合成两种DNA片段,利用工程菌分别合成两条肽链后将其混合自然形成胰岛素;方法二是利用人体细胞中的mRNA得到胰岛素基因,表达出胰岛素原后再用特定酶切掉C肽段。这两种方法使用同一种质粒作为载体。
(1)在人细胞内合成图1中信号肽序列的场所是___________,参与胰岛素合成、加工过程的具膜细胞器有___________。
(2)方法一中利用A肽链合成的DNA片段的序列___________(填“是”或“不是”)唯一的,原因是___________。方法二中的mRNA需要从___________细胞中获取。
(3)图2是利用基因工程生产人胰岛素过程中使用的质粒及目的基因的部分结构。质粒中ori的作用是___________,决定目的基因表达能力强弱的结构是___________。为使目的基因与载体正确连接,在图2所示的5种限制酶中最好选择的限制酶是___________。
(4)需要通过PCR技术进行扩增图2所示的人胰岛素基因,已知胰岛素基因左端①处的碱基序列为5'-GGAATCAG-3',则胰岛素基因左侧的引物设计序列是5'___________3'(写出10个碱基序列)。
(5)β-半乳糖苷酶可以分解X-gal使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色。据此简述筛选工程菌的过程:___________。
【答案】(1) ①. 核糖体 ②. 内质网、高尔基体、线粒体
(2) ①. 不是 ②. 一种氨基酸可能对应多种密码子(密码子的简并性) ③. 胰岛B
(3) ①. 使质粒能够在宿主细胞内复制 ②. 启动子 ③. XhoI和MunI
(4)CTCGAGGGAA
(5)经钙离子处理的大肠杆菌与重组质粒混合培养一段时间后,再将大肠杆菌接种到添加了氨苄青霉素和X-gal的培养基上筛选出白色的菌落即为工程菌
【解析】
【分析】1、PCR是聚合酶链式反应的简称,指在引物指导下由酶催化的对特定模板(克隆或基因组DNA)的扩增反应,是模拟体内DNA复制过程,在体外特异性扩增DNA片段的一种技术;
2、因为DNA合成时,新链的延伸方向是5’→3’,因此,设计PCR引物时需要在5’端加上酶切位点。
【小问1详解】
信号肽是脱水缩合形成,脱水缩合的场所是核糖体;胰岛素属于分泌蛋白,参与分泌蛋白合成、加工的具膜细胞器有内质网、高尔基体、线粒体(线粒体供能,内质网和高尔基体负责加工运输)。
【小问2详解】
一种氨基酸可对应多种密码子,所以编码A肽链的DNA序列不唯一;胰岛素由胰岛B细胞合成,该细胞才有对应的mRNA,所以方法二中的mRNA需要从胰岛B细胞中获取。
【小问3详解】
质粒中ori(复制原点)的作用是为质粒复制提供起点,保证质粒在宿主细胞中能自我复制。启动子调控转录的起始与强度,是决定目的基因表达能力强弱的结构。
选择XhoI和MunI这两种限制酶,因为这两种酶切割后产生不同黏性末端,可防止自身环化,保证正确连接,而且不会破坏抗性基因和目的基因。
【小问4详解】
PCR引物需与模板链的3'端互补,已知胰岛素基因左端①处序列为5'-GGAATCAGXX-3',左侧的引物需包含XhoI识别序列CTCGAG且与胰岛素基因5'序列一致,所以左侧引物序列为CTCGAGGGAA(CTCGAG+GGAA)。
【小问5详解】
将待筛选的工程菌接种到含X-gal和氨苄青霉素(质粒的标记基因)的选择培养基上培养,培养后观察菌落颜色。白色菌落即为所需工程菌(因为目的基因插入破坏了lacZ基因,β-半乳糖苷酶无法合成,不能分解X-gal,菌落呈白色;蓝色菌落是未插入目的基因的细菌)。
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高三教学质量检测(一)
生物试题
2025.11
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、学校名称、准考证号等填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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,用黑色中性笔将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试时长90分钟,满分100分。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 细胞是生命活动的结构和功能单位,下列事实不支持该观点的是( )
A. 一切动物和植物都是由细胞发育而来的
B. T2噬菌体只有侵入大肠杆菌后才能增殖
C. 细胞膜破损的衣藻无法完成摄食等生命活动
D. 离体的核糖体在一定条件下可合成多肽链
2. 正如农业谚语“缺镁后期株叶黄,老叶脉间变褐亡”所说,无机盐对于机体生命活动是必不可少的。下列叙述正确的是( )
A. 镁是构成叶绿素元素,植物吸收磷元素用于合成核酸和淀粉
B. 人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性下降,引发肌肉酸痛
C. 无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,不参与渗透压的调节
D. 农业生产上需给植物施N、P、K肥,为细胞生命活动提供能量
3. 核仁组织区是核仁中富含核糖体核酸基因的染色质区域,人体细胞中的核仁组织区分别位于5对不同的常染色体上。细胞分裂时核仁解体,核仁组织区位于染色体的一端。细胞分裂结束时核仁会以多条染色体的核仁组织区为中心重新形成。下列说法错误的是( )
A. 原核细胞不存在核仁组织区,但有核糖体存在
B. 在真核生物中,核仁是核糖体形成的场所
C. 细胞中核仁组织区含有DNA、RNA和蛋白质
D. 核仁组织区与核仁周期性的解体与重新形成相关
4. 传统美食制作过程体现了生物发酵技术。下列说法正确的是( )
A. 毛霉主要通过产生脂肪酶、蛋白酶和纤维素酶参与腐乳发酵
B. 制作泡菜时,需要乳酸菌的参与,容器不需要排气
C. 果酒、果醋制作所利用的菌种均能够进行有氧呼吸
D. 通过传统发酵技术也可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
5. 某家族中存在一种单基因遗传病,Y染色体上无相关基因,图甲为该病的家系图,图乙为部分个体的相关基因用特定限制酶处理后的电泳图谱。下列说法正确的是( )
A. 该病属于常染色体显性或隐性遗传病
B. Ⅱ-2和Ⅱ-3再生一患病男孩的概率为1/4
C. Ⅲ-1与Ⅰ-1个体的基因型相同的概率为1/2
D. 致病基因出现的原因是发生了碱基对的缺失
6. 农杆菌感知到植物分泌的酚类化合物后,会开启其侵染过程,胞内蛋白V2识别并切割T-DNA的边界序列,切割后的T-DNA的一条链与V2形成复合物经通道复合体进入植物细胞。植物细胞被农杆菌侵染后会合成磷酸化的蛋白(VIP1-P)激活抗病相关基因的表达。同时,农杆菌的VF蛋白通过通道复合体进入植物细胞使VIP1-P去磷酸化且去除T-DNA上的V2为T-DNA的整合做准备。下列说法正确的是( )
A. V2识别切割T-DNA并与其形成复合物的过程主要由线粒体供能
B. VF降低了植物的抗菌能力并促进了T-DNA与染色体DNA的整合
C. T-DNA与VF借助细胞膜上的蛋白质通过胞吞进入细胞
D. 农杆菌侵染进入植物细胞的过程未涉及氢键、磷酸二酯键的断裂与形成
7. 如图为动物体内细胞凋亡和细胞坏死的过程示意图,细胞凋亡时,细胞崩溃,分解成多个凋亡小体。下列说法错误的是( )
A. 细胞凋亡几乎在个体发育的任何时期都能发生
B. 凋亡小体出现的根本原因是基因的选择性表达
C. 细胞凋亡和细胞坏死都受环境的影响
D. 坏死细胞和凋亡细胞的内容物都会释放到内环境中
8. 玉米根的横切面如图所示。水和无机盐在根部通过细胞间隙或胞间连丝运输,经过内皮层时因凯氏带阻隔只能跨膜转运,最终沿导管向地上部分运输。内皮层细胞膜的Na+-H+反向运输体将Na+逆浓度运入木质部,以维持木质部高渗透压。该反向运输体不直接消耗ATP。下列说法正确的是( )
A. 内皮层细胞利用通道蛋白将H+排入木质部
B. Na+的浓度从表皮到木质部的各层细胞依次上升
C. 若叶片的蒸腾作用停止,水分无法从根部向上运输
D. 玉米根部遭受水淹时,植株吸水量会下降
9. 植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境。在无氧条件下,某种植物幼苗的根细胞经呼吸作用释放CO₂的速率随时间的变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 该幼苗的根细胞可以分别进行产生乳酸或酒精的无氧呼吸
B. 从a到b该幼苗根细胞无氧呼吸产生酒精的速率逐渐增加
C. 从a到b该幼苗根细胞内相同质量的葡萄糖产生的ATP增多
D. 该幼苗根细胞无氧呼吸产生的酒精跨膜运输的方式是自由扩散
10. 西洋参易受干旱胁迫而影响生长。检测西洋参在重度干旱条件下光合作用的相关指标,结果如图所示。下列说法正确的是( )
A. 胞间CO2浓度越高,光合速率就越高
B. 干旱主要影响暗反应不影响光反应
C. CO2的固定速率随着干旱时间的延长而降低
D. 降低气孔导度不利于西洋参适应干旱环境
11. 下图家系中的眼病是一种伴X染色体隐性遗传病,若一个表型正常的女性(白化病携带者,父母无眼病,而弟弟患此眼病)与家系中Ⅱ-3结婚,生育的女孩同时患这两种病的几率为( )
A. 1/48 B. 1/24 C. 1/12 D. 1/6
12. 如图为某哺乳动物细胞分裂过程中染色体数量的局部变化。下列说法正确的是( )
A. ab段,可表示减数分裂Ⅱ中期或有丝分裂中期
B. bc段,可表示有丝分裂过程中细胞核DNA含量加倍
C. cd段,有丝分裂与减数分裂的细胞中染色体数量相同
D. d点后,染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,成为染色体
13. dNTP的碳原子上连有一个“-OH”,若该“-OH”变为“-H”,则dNTP即变为ddNTP。一个延伸的DNA链上加上一个ddNTP后,会导致该链合成的突然终止。研究人员在PCR反应体系中只加入一种引物、一个双链DNA片段、足量的dNTP、较少量的一种ddNTP(如ddATP),最终得到了不同长度的DNA单链。PCR所用的引物共有12个含氮碱基,其序列为“5'-GTGAGCGTTCCA-3'”,把引物中的碱基数记作n,在反应体系中分别添加少量的ddATP、ddGTP、ddCTP、ddTTP后的PCR结果见下表。下列说法错误的是( )
项目
合成DNA单链的长度
种类数
ddATP作用下合成的DNA单链
n+2、n+5…
27种
ddGTP作用下合成的DNA单链
n+1、n+4、n+7、n+8、n+12…
33种
ddCTP作用下合成的DNA单链
n+9、n+10…
26种
ddTTP作用下合成的DNA单链
n+3、n+6、n+11…
22种
A. ddNTP的3'碳原子上的基团不参与磷酸二酯键的形成
B. 可利用ddNTP在PCR过程中完成对DNA片段的测序
C. 引物所在链的序列为“5'引物-GATGATGGCCTG……-3'”
D. 该双链DNA片段中,鸟嘌呤的数量占该片段总碱基的27.3%
14. 《释名·释饮食》记载:“豉,嗜也。五味调和,需之而成,乃可甘嗜也。”豆豉主要用黄豆通过霉菌发酵制成。下列说法错误的是( )
A. 传统方法制作豆豉过程中菌种包含酵母菌、霉菌、乳酸菌等
B. 传统方法制作豆豉是以混合菌种的固体或半固体发酵为主
C. 发酵时使用煮熟的黄豆,使蛋白质分解,易于被微生物利用
D. 发酵时加入盐和酒可以激发出豆豉风味,同时抑制杂菌活力
15. 植物细胞悬浮培养技术在生产中已得到应用。某兴趣小组利用该技术培养胡萝卜细胞并获取番茄红素实验流程见下图。下列描述错误的是( )
A. 实验流程中可用纤维素酶和果胶酶处理
B. 番茄红素是次生代谢物,一般在特定的组织或器官中产生
C. 细胞产物的工厂化生产主要是提高单个细胞中次生代谢物的含量
D. 胡萝卜根外植体进行适当的消毒处理后,再用无菌水清洗2~3次
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. ADH(乙醇脱氢酶)和LDH(乳酸脱氢酶)是无氧呼吸的关键酶。科研人员探究Ca2+对淹水胁迫辣椒幼苗根无氧呼吸的影响,辣椒幼苗细胞内部分代谢途径如图甲所示,实验结果如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 检测到水淹的辣椒幼苗根有CO2的产生,不能判断是否有酒精生成
B. 辣椒幼苗根每个细胞无氧呼吸只能产生乳酸或乙醇一种产物
C. Ca2+影响ADH、LDH的活性,能减少乙醛和乳酸积累造成的伤害
D. ADH和LDH催化反应释放的能量,大部分以热能形式散失少部分合成ATP
17. 细胞需要大量能量时,伴随着大量乳酸的产生或消耗来满足能量供应。乳酸既可以作为能量释放的产物又可以作为能量释放的底物,乳酸脱氢酶(LDH)可催化乳酸和丙酮酸的相互转化。LDH1和LDH5是LDH的两种同工酶(催化相同的化学反应而结构不同的酶),在各组织器官中的含量不同。LDH1对乳酸的亲和力高,有利于乳酸生成丙酮酸,丙酮酸进入线粒体参与化学反应。LDH5对丙酮酸的亲和力高,有利于丙酮酸生成乳酸,乳酸积累后运往其他细胞转化利用。下列说法错误的是( )
A. 乳酸和丙酮酸的相互转化伴随着还原型辅酶Ⅰ的产生与消耗
B. 同工酶LDH1和LDH5的作用底物不同
C. 比较LDH1和LDH5的特性,骨骼肌细胞中LDH5较高而心肌细胞中LDH1较高
D. 当乳酸转化为丙酮酸进入心肌细胞后,可被分解为无机物
18. 玉米的受精极核是由两个极核(基因型同卵细胞)和精子融合形成,可发育成胚乳。胚乳细胞继续有丝分裂和分化发育成糊粉层细胞,含有显性基因A的糊粉层细胞表现为有色,不含基因A则表现为无色。胚乳发育为糊粉层的过程中,基因A所在的染色体端部可能会出现缺失,姐妹染色单体在此连接,着丝粒分裂后,两个着丝粒间任意位点可断裂形成两条子染色体。若某玉米种子的部分胚乳细胞(Aaa)发生上述变异。下列说法正确的是( )
A. 产生该种子的玉米植株含有a基因
B. 该变异中,糊粉层细胞的染色体数目未改变
C. 有色糊粉层细胞的基因型为AAa
D. 该变异会使有色、无色糊粉层细胞掺杂而呈现花斑状
19. 真核细胞中的多数基因经转录会产生前体mRNA,前体mRNA中由内含子转录的RNA片段会被剪接体SnRNA切除并快速水解,由外显子转录的RNA片段会相互连接形成成熟mRNA.下图表示拟南芥F基因的转录及加工获得FγmRNA和FβmRNA的过程,其中Fγ、Fβ表示蛋白质。当Fβ过多时,拟南芥响应高温开花的时间延后。下列说法正确的是( )
A. 促进F基因表达Fγ,拟南芥将提前开花
B. 由前体mRNA指导合成Fγ的过程中,一定存在磷酸二酯键的断裂和形成
C. 剪接体SnRNA能特异性识别前体mRNA序列,剪切内含子转录的RNA片段
D. 拟南芥开花时间受环境和mRNA剪接形式的影响
20. 研究表明80%的结直肠癌患者的A基因(肿瘤抑制基因)突变产生A- 基因,A- 表达的错误蛋白不行使正常功能且会干扰正常A蛋白发挥作用。Cre-loxP系统可通过删除DNA特定位点的Stop序列,调控目标基因的表达,原理如下图。科研人员利用该系统构建A基因杂合突变的结直肠癌模型鼠,且只允许突变基因A- 在该鼠肠上皮细胞表达。具体操作中,研究人员需对两只野生型鼠分别转基因,然后从它们的杂交后代中筛选目标个体。下列相关说法正确的是( )
A. 启动子和目标基因间插入loxP-Stop-loxP序列后,目标基因才能表达
B. Cre酶可通过识别loxP位点敲除Stop序列,实现目标基因的表达
C. 导入一只野生型鼠的基因及调控序列为
D. 导入另一只野生型鼠的基因及调控序列为
三、非选择题:本部分5道小题,共55分。
21. 为探究光照强度对植物生理特性的影响,研究人员选取生长状态良好且长势一致的某绿色植物幼苗,用一、二、三层造荫网分别对幼苗进行遮荫处理(记为T1、T2、T3,网层数越多,遮荫效果越好),对照不遮荫处理,其他条件一致。一段时间后,测定相关数据见下表(表中叶绿素SPAD值越大,表示叶绿素含量越高)。
实验组
测量指标
对照
T1
T2
T3
单株总干重(g)
702
9.01
7.75
6.15
叶绿素(SPAD)
41.52
46.49
43.84
35.03
叶片可溶性塘(mg/g)
25.09
2041
15.41
11.14
(1)高等植物进行光合作用的主要器官是___________,通常情况下,绿色植物进行光合作用的色素中含量最多的是___________。T3的叶片主要吸收可见光中的___________。
(2)经过遮荫处理后,随着光照强度由强到弱,植物叶片可溶性糖含量逐渐降低,其原因是___________。
(3)对照的叶片可溶性塘含量比T1,T2高,但单株总干重比T1、T2低,其原因是___________。
(4)为验证T3的叶绿素含量降低,需要分析植物遮荫处理后光合色素含量的变化。现有干燥的定性滤纸条(其一端剪去两角,并在这一端底部1cm处画有一条细的横线)、天平、玻璃漏斗、尼龙布等充足的实验材料和用具,请完善实验步骤。
①分别称取___________的叶片剪碎,分别置于不同研钵中,加入___________后充分研磨。
②将研磨液迅速倒入玻璃漏斗进行过滤后收集滤液;用___________吸取少量滤液,沿定性滤纸条横线处均匀地画出一条细线,再重复一到两次;将滤纸条轻轻插入___________中,分别观察试管内滤纸条上出现了几条色素带,以及每条色素带的颜色和宽窄。
22. 某动物体色有褐色、黄色和白色三种表型,该表型与相关基因的关系如图一所示。为研究该性状的遗传特点,科研人员进行了下表所示实验。不考虑互换等变异。
亲本
子代
实验一
黄色甲(♀)×褐色乙(♂)
褐色(♀): 黄色(♂)=1:1
实验二
白色丙(♀)×褐色乙(♂)
褐色(♀): 白色(♂)=1:1
(1)基因B和b位于___________染色体上,两对基因___________(填“是”或“否”)遵循自由组合定律,理由是___________。
(2)实验二中,丙个体的基因型可能有___________种,为进一步确定其基因型,可将其与基因型为___________的个体进行一次杂交,通过后代的表型及比例即可判断,若后代表型及比例为___________则丙为杂合子。
(3)研究人员在该动物群体中发现了部分黑色隐性突变体(dd)。让雌性突变体与某黄色个体进行杂交,获得的F1中雌雄个体均为不完全黑色。让F1雌雄个体自由交配,获得的F2中褐色:不完全黑色:黑色:黄色:浅灰色:灰色=3:6:3:1:2:1,且黄色、浅灰色和灰色个体均为雄性。
①上述实验获得的F2中共有___________种基因型,灰色个体的基因型为___________,F2代6种表型中纯合子比例最少的表型为___________。
②让F2中的黑色个体与黄色个体进行杂交,所得的F3中不完全黑色个体所占的比例为___________。
23. 某二倍体植物的抗锈病(D)、易感锈病(d)为一对相对性状,科研人员对植株甲进行诱变处理后,获得图1所示的植株乙,同时发现植株乙种子中的蛋白质X的含量很低(新性状X)。进一步研究发现,新性状X的出现与紧密相邻的B4基因和B5基因有关。进行测序发现,B4基因的终止子缺失,剩余序列与B5基因的终止子直接相连,如图2所示。
(1)若上述变异不影响减数分裂,各种配子活力正常且个体均能正常发育,将植株甲和植株乙杂交,则后代染色体数目及结构正常的个体所占的比例为___________。植株乙的培育过程中,B4基因发生的变异类型是___________。可用___________技术在短时间内获得大量乙个体。
(2)经基因检测发现,图2中B4基因、B5基因中的核酸序列有很高的相似度。B4基因转录时,___________酶催化子链的合成,由于其终止子缺失,能转录出整个B5基因序列,导致形成了一条含有局部双螺旋的mRNA.
①正常B5基因转录时,以___________(填“α”或“β”)链为模板链,正常B4基因和正常B5基因分别转录出的mRNA中大部分碱基序列___________(填“相同”或“互补”)。
②在新性状X的产生过程中,B4基因转录形成的新的mRNA能够回折形成局部双螺旋,该双螺旋区域的碱基配对方式为___________。翻译过程中,核糖体从mRNA的___________端开始读取。
(3)自然状态下,该植物被锈病菌感染的几率很大。请运用现代生物进化理论,解释自然生长的种群中,抗锈病个体数逐渐上升的原因___________。
24. RCA是一种核基因(rca)编码的叶绿体蛋白。为研究RCA对光合作用的影响及机理,科研人员构建反义rca基因表达载体(rca基因反向插入表达载体),利用农杆菌转化法导入大豆细胞,成功获得rca基因沉默的转基因品种(如图1),①~⑥表示相关过程。
(1)完成过程①需要的原料是___________,参与过程①的酶有___________(至少写两种)。已知①过程rca基因的b链和获取它的模板mRNA互补,依据图1中给出的引物1设计区的碱基序列及限制酶的信息,从5'端到3'端写出引物1的碱基序列___________(只写出前8个碱基即可)。
(2)过程②用C4pdk启动子替换Ti质粒上原有启动子的目的是___________,过程⑥常用的激素是___________,⑤过程后可用含抗生素___________的培养基筛选出转化成功的大豆细胞。
(3)科研人员将野生型大豆和转基因大豆在适宜的光照条件下进行培养,一段时间后分别测定相关指标,结果如图2(Rubisco是光合作用暗反应中的一种关键酶)。据图分析,RCA对光合作用的影响及机理是___________。
25. 胰岛素的加工过程如图1所示。科学家提出了利用基因工程改造大肠杆菌生产人胰岛素的两种方法:方法一是根据胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列人工合成两种DNA片段,利用工程菌分别合成两条肽链后将其混合自然形成胰岛素;方法二是利用人体细胞中的mRNA得到胰岛素基因,表达出胰岛素原后再用特定酶切掉C肽段。这两种方法使用同一种质粒作为载体。
(1)在人细胞内合成图1中信号肽序列的场所是___________,参与胰岛素合成、加工过程的具膜细胞器有___________。
(2)方法一中利用A肽链合成的DNA片段的序列___________(填“是”或“不是”)唯一的,原因是___________。方法二中的mRNA需要从___________细胞中获取。
(3)图2是利用基因工程生产人胰岛素过程中使用的质粒及目的基因的部分结构。质粒中ori的作用是___________,决定目的基因表达能力强弱的结构是___________。为使目的基因与载体正确连接,在图2所示的5种限制酶中最好选择的限制酶是___________。
(4)需要通过PCR技术进行扩增图2所示的人胰岛素基因,已知胰岛素基因左端①处的碱基序列为5'-GGAATCAG-3',则胰岛素基因左侧的引物设计序列是5'___________3'(写出10个碱基序列)。
(5)β-半乳糖苷酶可以分解X-gal使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色。据此简述筛选工程菌的过程:___________。
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