内容正文:
芜湖一中2026届高三下学期生物周练2
一、选择题:本大题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题列出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1. 科研人员发现一种稳定性较高且具有广谱抗菌性的“套索”状多肽——LAR(如图)。使LAR形成“套索”的化学键是( )
A. 肽键 B. 氢键 C. 二硫键 D. 磷酸二酯键
【答案】A
【解析】
【分析】组成蛋白质的基本组成单位是氨基酸,组成蛋白质的氨基酸有21种,蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子;氨基酸之间通过脱水缩合形成肽键的方式结合,由两个氨基酸缩合的化合物叫二肽,由多个氨基酸缩合的化合物叫多肽,多肽通常呈链状结构即肽链;氨基酸之间能够形成氢键等,从而使肽链能盘曲、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质分子。
【详解】ABCD、由图可以看出,使LAR形成“套索”的化学键氨基酸的R基上氨基与羧基之间形成的肽键,A正确,BCD错误。
故选A。
2. 蛋白质依靠自身信号序列进行分选的常见途径有:途径①是在细胞质基质中的游离核糖体上合成信号肽序列,在其引导下进入内质网后,继续蛋白质合成,再经一系列加工运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外;途径②是在细胞质基质中的游离核糖体上完成合成后转运至线粒体、细胞核或成为细胞骨架的成分。下列说法正确的是( )
A. 浆细胞中免疫球蛋白的合成和转运属于途径①
B. 线粒体和细胞核中的蛋白质合成和转运均来自途径②
C. 与分泌蛋白相比,胞内蛋白的分选无需自身信号序列
D. 基因突变后其编码的氨基酸序列可能不变,但此时蛋白质分选方向可能发生改变
【答案】A
【解析】
【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程大致是:首先在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成,当合成了一段肽链后,这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且边合成边转移到内质网腔内,再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体对蛋白质做进一步的修饰加工,然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡,囊泡转运到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中,需要消耗能量,这些能量主要来自线粒体。
【详解】A、浆细胞中免疫球蛋白是一种分泌蛋白,需要运输到细胞外发挥作用,合成和转运属于途径①,A正确;
B、线粒体内的蛋白质也可能是由线粒体自身的核糖体合成的,并非均来自途径②,B错误;
C、根据题干信息可知,胞内蛋白和分泌蛋白的分选都需要自身信号序列,C错误;
D、基因突变后其编码的氨基酸序列可能不变,氨基酸序列未变则自身信号序列没有变化,此时蛋白质分选方向也不会发生改变,D错误。
故选A。
3. α-变形菌的细胞膜上镶嵌有光驱蛋白,其作为“质子泵”可将H+从细胞膜内侧泵到细胞膜外,形成的H+浓度梯度(化学势能)可用于ATP合成、物质的跨膜运输或驱动细菌鞭毛运动。下图为α-变形菌能量转化的部分示意图。下列叙述错误的是( )
A. α-变形菌的鞭毛运动利用了H+浓度梯度形成的化学势能
B. 光驱动蛋白可以利用光能逆浓度梯度转运物质
C. H+进入细胞的跨膜运输方式是主动运输
D. α-变形菌分泌H+对维持细胞内的酸碱平衡有重要作用
【答案】C
【解析】
【分析】物质出入细胞的方式有:自由扩散、协助扩散、主动转运、胞吞和胞吐;自由扩散不消耗能量,不需要载体蛋白;协助扩散,顺浓度梯度运输,需要转运蛋白,不消耗能量;主动运输需要能量和载体蛋白的协助;胞吞和胞吐需要消耗能量,利用了膜的流动性。
【详解】A、细菌细胞膜内外存在H+浓度差,α-变形菌的鞭毛运动利用了H+浓度梯度形成的化学势能,A正确;
B、光驱动蛋白是载体蛋白,其将H+逆浓度梯度从细胞内转运到细胞外,该过程属于主动运输,主动运输需要消耗能量,该能量是光能提供的,B正确;
C、H+出细胞是逆浓度梯度进行的,有载体蛋白协助,需要消耗能量,属于主动运输,而H+进入细胞是顺浓度梯度进行的,有载体蛋白协助,属于协助扩散,C错误;
D、细菌分泌H+使细胞内外H+浓度发生变化,改变了pH,故α-变形菌分泌H+对维持细胞内的酸碱平衡有重要作用,D正确。
故选C。
4. 糖酵解是将葡萄糖分解为丙酮酸的一系列反应,磷酸果糖激酶(PFK)是该过程的关键酶之一。PFK有两个结合ATP的位点——底物结合位点和调节位点,调节位点对ATP的亲和力较低。ATP、ADP通过竞争性结合PFK的调节位点改变酶活性,进而调节细胞呼吸速率。下列说法错误的是( )
A. 糖酵解的终产物有丙酮酸、NADH,同时释放少量能量
B. ATP需与PFK的两个位点同时结合才能激活PFK,使其发挥作用
C. 运动时肌细胞中ADP与PFK结合增多,细胞呼吸速率加快
D. PFK活性的调节机制属于负反馈调节,有利于保持能量代谢的平衡
【答案】B
【解析】
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
【详解】A、糖酵解是指从葡萄糖开始分解生成丙酮酸的过程,因此该过程可以发生在有氧呼吸的第一阶段和无氧呼吸的第一阶段,场所都在细胞质基质。该过程产生的NADH,并释放少量能量,A正确;
B、根据题意可知调节位点对ATP的亲和力较低,且ATP、ADP通过竞争性结合PFK的调节位点改变酶活性,进而调节细胞呼吸速率,所以可推测激活PFK,使其发挥作用不一定必须是ATP与PFK的两个位点同时结合才行,B错误;
C、、运动时肌细胞消耗ATP增多,细胞中ATP减少,ADP会增多,进而ADP与PFK1结合增多,细胞呼吸速率加快,进而使细胞中ATP含量增多,从而维持能量供应保持能量代谢的平衡,C正确;
D、由题意可知,细胞中ATP减少时,ATP/ADP浓度比降低,两者与PFK竞争性结合,促进该酶活性,使ATP增多,说明其调节属于负反馈调节,D正确。
故选B。
5. 某些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部分代谢途径如甲图所示,根细胞呼吸作用释放CO2的速率随时间的变化趋势如乙图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. ADH和LDH催化反应释放的能量,大部分以热能形式散失,少部分储存在ATP中
B. 葡萄糖经丙酮酸-酒精途径分解和经丙酮酸-乳酸途径分解在细胞中发生的场所相同
C. 图乙中a之前细胞进行产乳酸的无氧呼吸,之后乳酸堆积细胞质酸化,LDH的活性降低
D. 丙酮酸-酒精途径在a之后进行可能是因为乙醇可自由扩散出细胞、降低对根细胞的伤害
【答案】A
【解析】
【分析】无氧呼吸分为两个阶段,第一阶段与有氧呼吸完全相同,第二阶段发生于细胞质基质,丙酮酸分解为酒精和二氧化碳或产生乳酸,不产生ATP。
【详解】A、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,A错误;
B、葡萄糖经丙酮酸 - 酒精途径分解和经丙酮酸 - 乳酸途径分解都属于无氧呼吸,无氧呼吸的场所都是细胞质基质,所以在细胞中发生的场所相同,B正确;
C、图乙中 a 之前没有CO2释放,说明细胞不进行产生酒精的无氧呼吸,而是进行产乳酸的无氧呼吸。a 之后开始有CO2释放,表明细胞开始进行产生酒精的无氧呼吸,可能是因为乳酸堆积导致细胞质酸化,使得 LDH(乳酸脱氢酶)的活性降低,C正确;
D、丙酮酸 - 酒精途径在 a 之后进行,可能是因为乳酸堆积对细胞伤害较大,而乙醇可自由扩散出细胞,相比乳酸,能降低对根细胞的伤害,D正确。
故选A。
6. 黏连蛋白是一种参与姐妹染色单体之间黏连的糖蛋白。研究发现乙酰转移酶能使黏连蛋白上两个保守的赖氨酸残基乙酰化,从而稳定黏连蛋白与染色体的结合。去乙酰化酶能将乙酰化的黏连蛋白去乙酰化。下列说法正确的是( )
A. 黏连蛋白的合成主要发生在细胞分裂的前期
B. 黏连蛋白的乙酰化有助于纺锤体在分裂后期发挥作用
C. 去乙酰化酶在细胞有丝分裂后期活性较高
D. 去乙酰化酶在次级精母细胞的生成过程中发挥作用
【答案】C
【解析】
【分析】有丝分裂一个细胞周期中各时期变化规律:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期:着丝点(着丝粒)分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、黏连蛋白是一种参与姐妹染色单体之间黏连的糖蛋白。姐妹染色单体通过复制形成的,发生在间期,故黏连蛋白的合成主要发生在细胞分裂的间期,而非前期,A错误;
B、乙酰化通过稳定黏连蛋白与染色体的结合,有利于维持姐妹染色单体的黏连。分裂后期需要去乙酰化酶解除黏连,使姐妹染色单体分离,纺锤体才能牵引染色体至两极,B错误;
C、有丝分裂后期,姐妹染色单体的分离需要黏连蛋白与染色体解离。去乙酰化酶通过去除乙酰化修饰,破坏黏连蛋白的稳定性,从而促进分离,故在细胞有丝分裂的后期去乙酰化酶的活性较高,C正确;
D、次级精母细胞的形成涉及减数第一次分裂,此时姐妹染色单体没有分离,不需要去乙酰化酶通过去除乙酰化修饰,D错误。
故选C。
7. 某种小鼠毛色受1对等位基因Avy(黄色)和a(黑色)的控制,Avy对a为显性。下图为小鼠毛色的成因,下表为纯种黄色小鼠(AvyAvy)和黑色小鼠(aa)杂交子一代中不同表型个体基因表达情况(注:斑驳色指黄色和黑色混杂的毛色)。下列叙述合理的是( )
A. 此实验中小鼠毛色基因的遗传不遵循分离定律
B. 子一代不同个体Avy表达的差异发生在翻译过程
C. 基因Avy和a均是通过控制色素的合成直接控制毛色
D. 子一代中不同小鼠个体的表型是可以遗传的
【答案】D
【解析】
【分析】小鼠毛色基因是位于同源染色体上的一对等位基因决定的,基因的遗传遵循分离定律。
【详解】A、小鼠毛色基因是位于同源染色体上的一对等位基因决定的,基因的遗传遵循分离定律,A错误;
B、由表可知,不同个体相同基因转录的mRNA存在差异,而翻译没有差异,所以基因表达的差异发生在转录过程,B错误;
C、由图可知,基因通过控制ASP蛋白的合成间接控制色素的合成,C错误;
D、由题可知,这种基因的碱基序列不变而基因表达和表型是可以遗传的,属于表观遗传,D正确。
故选D。
8. 某实验小组模拟“T2噬菌体侵染大肠杆菌实验”。如图所示,在实验操作正确的情况下,下列相关叙述,正确的是( )
A. 上清液和沉淀物放射性都很高
B. 大部分子代T2噬菌体被32P标记
C. 子代T2噬菌体均会被35S标记
D. 实验前需用含32P的培养液培养T2噬菌体
【答案】C
【解析】
【详解】ABC、用32P标记噬菌体的DNA,噬菌体将含32P的DNA全部注入大肠杆菌中,而蛋白质外壳留在外面,大肠杆菌中的T2噬菌体由于利用大肠杆菌中的原料和能量合成自身的蛋白质和DNA,大肠杆菌中含有35S,所以子代噬菌体的蛋白质外壳均含35S,少部分子代噬菌体的DNA中含32P,因此在离心时,被32P标记的噬菌体侵入的大肠杆菌沉在底部,含35S的子代噬菌体的大肠杆菌也沉在底部,而蛋白质外壳留在上清液中,因此上清液放射性很低,沉淀物放射性很高,C正确,AB错误;
D、由于噬菌体营完全寄生生活,所以要想得到被标记的噬菌体,需先用含32P的培养液培养大肠杆菌,再用32P标记的大肠杆菌培养噬菌体,D错误。
故选C。
9. miRNA可以指导RISC在转录后水平下调基因的表达——mRNA的降解或翻译抑制,下图是其形成过程及两种调节机制。下列相关叙述正确的是( )
A. Pri-miRNA是以DNA双链为模板,在RNA聚合酶的作用下转录形成
B. Drosha酶和Dicer酶作用相同,都可以催化磷酸二酯键的形成
C. mRNA与miRNA完全互补时,mRNA最多降解为4种小分子物质
D. mRNA与miRNA不完全互补时,可能阻止核糖体与mRNA的结合
【答案】D
【解析】
【分析】题图分析:图示表示RNA干扰现象示意图,Dicer酶能特异识别双链RNA,切割产生的miRNA与一种蛋白质结合形成RISC复合体。RISC通过碱基配对结合到与干涉RNA同源的mRNA上,并切割该mRNA,最终将靶基因mRNA降解,造成蛋白质无法合成。
【详解】A、Pri-miRNA是以DNA的一条链为模板,在RNA聚合酶的作用下转录形成,A错误;
B、Drosha酶和Dicer酶作用相同,都可以催化磷酸二酯键的断裂,B错误;
C、mRNA与miRNA完全互补时,mRNA最多降解为6种小分子物质,分别为四种碱基、核糖和磷酸,C错误;
D、mRNA与miRNA不完全互补时,可能阻止核糖体与mRNA的结合,即翻译过程被抑制,D正确。
故选D。
10. 生物学研究中蕴含着宝贵的科学思维和实验方法,下列叙述错误的是( )
A. 可以用放射性的14C作为“地质时钟”有效测定化石的年代
B. 沃森和克里克构建的DNA分子双螺旋结构模型属于物理模型
C. 科学家运用“假说-演绎法”证明了DNA复制是半保留复制
D. X射线提高果蝇突变率的原理为研究航天育种提供了理论支持
【答案】A
【解析】
【分析】用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向,就是同位素标记法。同位素标记可用于示踪物质的运行和变化规律。生物学研究中常用的同位素有的具有放射性,如14C、32P、3H、35S等;有的不具有放射性,是稳定同位素,如15N、18O等。
【详解】A.14C的半衰期为5730年,这意味着5730年后14C的数量会减少一半,对于超过50000年的样本14C的含量极低,不足以进行有效的测定,A错误;
B.沃森和克里克构建的DNA分子双螺旋结构模型属于物理模型,B正确;
C.科学家运用“假说-演绎法”,假设DNA是半保留复制,预测结果,并与实验得到的真实结果比较,结果相同,证明DNA是半保留复制的,C正确;
D.X射线提高果蝇突变率的原理,是物理因素增加基因突变的频率,太空育种的原理也是利用太空中的物理因素提高基因突变的频率,为航天育种提供了理论支持,D正确。
故选A。
11. 2025年3月,春季气温回暖,多地诺如病毒感染进入高发期。诺如病毒是一种单链RNA病毒,表面由衣壳蛋白覆盖。它主要通过消化道感染人体,使患者出现恶心、呕吐、腹泻等症状。下列有关叙述错误的是( )
A. 感染诺如病毒后,患者体细胞的细胞外液渗透压可能发生改变
B. 诺如病毒基因组的变异频率比较高,难以研制疫苗进行免疫预防
C. 感染诺如病毒后,诺如病毒的基因会整合到人体细胞的染色体上
D. 诺如病毒侵入人体细胞后利用人体细胞的核糖体合成自身蛋白质
【答案】C
【解析】
【分析】病毒是一类个体微小,结构简单,只含单一核酸(DNA或RNA),必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞结构微生物。
【详解】A、感染诺如病毒后,患者会出现恶心、呕吐、腹泻等症状,这会导致患者体内的水分大量丢失,从而使细胞外液中的溶质微粒数目相对增多,细胞外液渗透压升高,即患者体细胞的细胞外液渗透压可能发生改变,A正确;
B、诺如病毒是一种单链RNA病毒,单链RNA结构不稳定,容易发生变异,其基因组的变异频率比较高。由于病毒不断变异,疫苗所针对的抗原也会随之变化,使得原来研制的疫苗可能对新变异的病毒无效,所以难以研制疫苗进行免疫预防,B正确;
C、诺如病毒是一种RNA病毒,它没有染色体,也不会将其基因整合到人体细胞的染色体上。一般只有逆转录病毒等部分病毒才会在逆转录后将其遗传物质整合到宿主细胞的染色体上,而诺如病毒不具有逆转录过程,C错误;
D、病毒没有细胞结构,不能独立进行新陈代谢和蛋白质合成等生命活动。诺如病毒侵入人体细胞后,需要利用人体细胞的物质和结构来合成自身的蛋白质,其中就包括利用人体细胞的核糖体合成自身蛋白质,D正确。
故选C。
12. 为探究植物生长调节剂对巨柏移栽苗新生根的影响,以相同苗龄的巨柏苗为对象,采用不同浓度的生根粉(ABT)和吲哚丁酸(IBA)进行实验,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. ABT对巨柏苗生根具有两重性
B. ABT和IBA对巨柏苗生根作用相反
C. 浓度为200mg/L的IBA抑制巨柏苗生根
D. 用IBA处理比ABT处理生根效果更明显
【答案】C
【解析】
【分析】植物体内的激素含量非常少,提取困难。人们在多年的研究和实践中,发现一些人工合成的化学物质,具有与植物激素相似的化学性质。这些由人工合成的,对植物的生长、发育有调节作用的化学物质,称为植物生长调节剂。植物生长调节剂具有原料广泛、容易合成、效果稳定等优点,在农林园艺生产上得到广泛的应用。
【详解】A、据图可知,与ABT浓度为0的一组比,ABT浓度为100mg/L、200mg/L、300mg/L、400mg/L的实验组中,新生根数量都更多,体现ABT对巨柏苗生根具有促进作用,A错误;
BC、据图可知,IBA浓度为200mg/L、400mg/L时,新生根数量比IBA浓度为0的时候少,IBA对巨柏苗生根体现抑制作用;IBA浓度为300mg/L时,新生根数量比IBA浓度为0的时候多,IBA对巨柏苗生根体现促进作用,ABT和IBA对巨柏苗生根作用在不同浓度时作用情况不同,B错误,C正确;
D、据图可知,要促进巨柏移栽苗生根,用ABT处理比IBA处理生根效果更明显,D错误。
故选C。
13. 磷循环在维持生态系统结构和功能的稳定性等方面有重要作用。某人工生态系统磷循环部分过程如图所示,下列相关叙述正确的是( )
A. 磷循环是指含磷化合物在非生物环境和生物群落之间反复循环的过程
B. 生态系统的结构是指生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量
C. 植物磷、动物磷和早期凋落物磷中的某些含磷化合物相同
D. 物质循环具有全球性,故该生态系统不需要人工施加磷肥
【答案】C
【解析】
【分析】生态系统的物质循环概念:组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素,都不断进行着从非生物环境到生物群落,又从生物群落到非生物环境的循环过程。概念中的物质是指构成生物体的各种化学元素;物质循环的范围是生物圈;具体过程是指基本元素在生物群落与非生物环境间往返出现。
【详解】A、磷循环是指磷元素在非生物环境和生物群落之间反复循环的过程,而不是含磷化合物,A错误;
B、生态系统的结构包括生态系统的组成成分(生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量)以及营养结构(食物链和食物网),B错误;
C、植物吸收含磷物质构成自身成分,动物通过摄食植物获取含磷物质,早期凋落物是植物的一部分,所以植物磷、动物磷和早期凋落物磷中的某些含磷化合物相同,C正确;
D、虽然物质循环具有全球性,但人工生态系统中由于产品不断输出,会导致磷元素流失,往往需要人工施加磷肥来维持生态系统的稳定和生产需求,D错误。
故选C。
14. 利用微型繁殖技术可以获得大量的百合脱毒苗,进而获得无病毒、健康、高产的百合植株。制备百合脱毒苗的实验操作流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 实验中使用的培养基和所有器械都要灭菌,而外植体只需要进行酒精消毒即可
B. 以上获得大量脱毒苗的过程属于无性繁殖,体现了植物细胞的全能性
C. 从分生区取材培养获得的脱毒苗可以解决百合品质变差及产量降低的退化情况
D. 植物微型繁殖技术既能实现种苗的大量繁殖,也能保持优良品种的遗传特性
【答案】A
【解析】
【分析】植物组织培养技术是指将离体的植物器官、组织或细胞等,在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。其具体流程为:接种外植体→诱导愈伤组织→诱导生芽→诱导生根→移栽成活。作物脱毒材料:分生区(如茎尖、芽尖)细胞;植物脱毒方法:进行组织培养;结果:形成脱毒苗。
【详解】A、在植物组织培养过程中,为了防止杂菌污染,实验中使用的培养基和所有器械都要进行灭菌处理,外植体需要进行消毒处理,一般先用体积分数为70%的酒精消毒,再用质量分数为0.1%的氯化汞溶液消毒,而不是仅进行酒精消毒,A错误;
B、从图中可以看出,利用百合的分生区细胞,通过脱分化形成愈伤组织,再经过再分化形成芽,进而培育成脱毒苗,这个过程没有经过两性生殖细胞的结合,属于无性繁殖。并且该过程由植物细胞发育成完整的植株,体现了植物细胞的全能性,B正确;
C、植物的分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒,因此从分生区取材培养获得的脱毒苗可以解决百合因病毒感染导致的品质变差及产量降低的退化情况,C正确;
D、植物微型繁殖技术属于无性繁殖,具有能保持优良品种的遗传特性,还能在短时间内实现种苗的大量繁殖等优点,D正确。
故选A。
15. 甲型流感病毒的抗原性与感染性与其表面的R蛋白(血凝素蛋白)密切相关,现利用基因工程的方法生产相关疫苗。图甲为构建R蛋白基因表达载体的过程,图乙为重组质粒被相关酶切后的电泳结果。下列相关叙述正确的是( )
A. 图甲过程中至少需要应用到逆转录酶、RNA聚合酶、DNA连接酶
B. 电泳技术可以用于人类亲子鉴定、生物间亲缘关系的鉴定
C. 构建好的重组质粒长度共2000bp,据图乙可推测BamHI在重组质粒上有2个酶切位点
D. PCR扩增R基因中,微量离心管、枪头和移液器等在使用前均须消毒处理
【答案】B
【解析】
【分析】1、图甲中①是逆转录过程,②是经过复制形成双链cDNA,③是将R蛋白基因和质粒结合形成基因表达载体,图乙是用限制酶切割后形成的电泳图。
2、PCR原理:在高温作用下,打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以4种游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端自3端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物,其主要原因是DNA聚合酶只能从3'端延伸DNA链。
3、PCR反应过程是:变性→复性→延伸。
【详解】A、图甲获得重组质粒过程,需要逆转录、形成双链cDNA分子以及R蛋白基因与质粒的重组,所以至少需要应用到逆转录酶、DNA聚合酶、限制酶、DNA连接酶,不需要RNA聚合酶,A错误;
B、不同生物的DNA切割后长度不同,切割后再进行电泳,可以用于人类亲子鉴定、生物间亲缘关系的鉴定,B正确;
C、用HindIII将质粒2000bp切割后形成了200bp、400bp和1400bp共3个片段,说明HindIII在重组质粒上有3个酶切位点,而用HindIII和BamHl将质粒切割后形成了200bp、420bp、560bp的片段,2000=420×2+560+200×3,所以一共形成了6个片段,因此共有6个酶切位点,因此BamHI在重组质粒上有6-3=3个酶切位点,C错误;
D、PCR扩增R基因中,微量离心管、枪头和移液器等在使用前均须高压蒸汽灭菌,D错误。
故选B。
二、非选择题:本大题包括5小题,共55分。
16. 羽色是家禽的重要外貌性状之一。为研究其遗传规律,研究人员选取30只小型黑羽鸡(简称黑羽鸡)与30只黄羽母鸡多组单对杂交;另选取30只黄羽公鸡与30只黑羽母鸡多组单对杂交,F1的性别及羽色性状结果见表。
亲本组合
羽色
♂
♀
合计
♂黑羽×黄羽
黑羽
141
95
236
黄羽
37
14
51
合计
178
109
287
♀黑羽×5黄羽
黑羽
61
62
123
黄羽
33
33
66
合计
94
95
189
(1)由表可知,控制羽色的基因位于________(填“X”“常”或“Z”)染色体上,依据是__________。
(2)对所有组合后代羽色情况进行统计发现,部分亲本杂交的F1所有个体均为黑羽,部分亲本杂交所得的F1同时出现黑羽和黄羽,而无组合出现F1所有个体均为黄羽的情况,由此可知显性性状为_________;亲本中的黑羽鸡__________(填“全部为纯合子”、“全部为杂合子”、“纯合子和杂合子都有”)。
(3)统计后代出现两种羽色的杂交组合,这些组合后代共有202只雏鸡,其中黑羽和黄羽的比值接近1:1,表明该群体羽色受到__________对等位基因控制。
(4)黑皮质素1受体基因(MClR)是黑色素合成过程中的关键基因。研究人员对亲本的MCIR基因的编码区部分序列进行测序,发现亲本黑羽公鸡有2个位点发生碱基替换,分别是67位C→T、211位T→C;而亲本黄羽鸡的碱基序列无变化。后续研究发现,67位发生的碱基替换没有引起其编码的氨基酸改变,原因是____________________。
(5)科研人员推测黑羽性状可能与MC1R基因211位碱基替换有关,检测部分亲本黑羽公鸡、黄羽母鸡及其杂交所得F1该位点转录的模板链碱基类型如表所示。若F1_______,则初步说明上述推测正确。
黑羽公鸡
黄羽母鸡
F1
碱基类型
T/C
T/T
?
注:T/T表示同源染色体上MCIR基因转录的模板链211位点的碱基均为T,其他类似。
【答案】(1) ①. 常 ②. 无论正交还是反交,子代公鸡和母鸡中均出现黑羽和黄羽,并不表现出伴性遗传的现象
(2) ①. 黑羽 ②. 纯合子和杂合子都有
(3)一 (4)密码子具有简并性
(5)黑羽鸡的碱基类型全部为T/C,黄羽鸡的碱基类型全部为T/T
【解析】
【分析】1、正反交在生物学研究中具有重要的作用:
(2)判断遗传方式:正反交可以用于判断某性状的遗传方式是细胞核遗传还是细胞质遗传。在细胞核遗传中,正反交的结果是一致的;而在细胞质遗传中,由于遗传物质主要来自母本,正反交的结果会有所不同;
(2)区分常染色体遗传和伴性遗传:在细胞核遗传中,正反交还可以帮助区分常染色体遗传和伴性遗传。如果正反交的结果相同,性状表现与性别无关,则属于常染色体遗传;如果正反交的结果不同,性状表现与性别有关,则可能属于伴性遗传;
(3)判断显隐性性状:通过正反交实验,可以观察子代的性状表现,从而判断某性状是显性还是隐性。如果杂交后代全部表现出某一性状,而另一个性状没有出现,则表现出的性状为显性性状,未出现的性状为隐性性状;
2、基因突变与性状的关系是复杂且多样的,基因突变可能会导致性状的改变,也可能不会导致性状的改变。 基因突变可能导致的性状改变性状变异基因互作与性状基因互作与性状表现表现多个基因之间存在相互作用,基因互作可以影响性状的表现。这种相互作用可能导致一些性状表现出特定的方式,例如颜色、大小、形状等方面的差异。多个基因共同作用影响性状的表现多基因互作基因互作导致不同表现型的出现表现型基因互作可能导致遗传变异遗传变异基因与环境互作基因与环境之间复杂的相互作用关系复杂关系不同环境条件下基因表达和性状的差异表达差异基因与环境互作产生适应性适应性。
【小问1详解】
无论正交还是反交,子代公鸡和母鸡中均出现黑羽和黄羽,并不表现出伴性遗传的现象,因此控制羽色的基因位于常染色体上;
【小问2详解】
由题意可知,部分组合F1所有个体均为黑羽,部分组合F1同时出现黑羽和黄羽,而无组合出现F1所有个体均为黄羽的情况,由此可知显性性状为黑羽;亲本中的黑羽鸡纯合子和杂合子都有;
【小问3详解】
统计后代出现两种羽色的杂交组合,这些组合后代中黑羽和黄羽的比值接近1:1,表明该群体羽色受到一对等位基因控制;
【小问4详解】
67位发生的碱基替换没有引起其编码的氨基酸改变,原因是密码子具有简并性;
【小问5详解】
若黑羽性状与MC1R基因211位碱基替换有关,黑羽公鸡的碱基类型为T/C,可产生两种配子,其中的MC1R基因211位碱基分别为T和C,黄羽母鸡的碱基类型为T/T,可产生一种配子,其中的MC1R基因211位碱基为T,雌雄配子随机结合,子代F1的碱基类型为T/C(黑羽鸡),T/T(黄羽鸡)。
17. 肿瘤相关成纤维细胞(CAF)存在于各种实体肿瘤中,是肿瘤微环境建立的基础,对肿瘤发生、发展和转移起促进作用。树突状细胞(DC)是一种抗原呈递细胞(下图)。科研人员通过细胞融合技术制备了DC/CAF融合细胞疫苗,用于靶向CAF的肿瘤免疫治疗。
(1)DC将抗原摄取、加工处理后,在其表面形成的_____与辅助性T细胞表面的受体特异性结合,在CD80或CD86等分子的共同作用下,激活辅助性T细胞。活化的辅助性T细胞参与_____(填“细胞免疫”、“体液免疫”或“细胞免疫和体液免疫”)。
(2)分别从肿瘤组织和骨髓中分离出CAF和DC,诱导细胞融合后进行_____得到DC/CAF融合细胞,加入动物细胞培养液并置于_____中培养,进而可获得DC/CAF融合细胞疫苗。
(3)检测DC/CAF融合细胞表面相关分子的表达量发现,未活化的DC与CAF融合后表现出活化DC的特性,可能的原因是DC/CAF融合细胞_______,并将融合细胞活化。
(4)研究人员将DC/CAF融合细胞与辅助性T细胞共培养,以______共培养为对照,一段时间后检测相关指标,结果表明融合细胞能更有效地活化辅助性T细胞。供检测的指标可以是对CAF细胞的杀伤率,还可以检测_______等。
(5)利用患者DC制备的DC/CAF融合疫苗可能具有的特点不包括_______(填选项字母)
A. 只对单一肿瘤的治疗有效
B. 融合细胞呈递的抗原种类比转入特定CAF抗原基因的DC更多
C. DC来自患者自身,不会引起免疫排斥
D. 通过激活自身免疫系统特异性杀伤CAF而发挥作用
【答案】(1) ①. 抗原-MHC复合物 ②. 细胞免疫和体液免疫
(2) ①. 筛选 ②. CO2培养箱
(3)含有CAF细胞的抗原
(4) ①. 未融合细胞与辅助性T细胞 ②. T淋巴细胞的数量;INF-α等细胞因子的量 (5)A
【解析】
【分析】分析题图:根据图分析可知,树突状细胞(DC)是一种抗原呈递细胞,利用肿瘤相关成纤维细胞和具有很强抗原呈递功能的免疫细胞DC细胞融合的杂交瘤细胞,可获得DC/CAF融合细胞疫苗。
【小问1详解】
分析题意,DC是一种抗原呈递细胞,据图分析可知,DC将抗原摄取、加工处理后,在其表面形成的抗原-MHC复合物,与辅助性T细胞表面的受体特异性结合,在CD80或CD86等分子的共同作用下,激活辅助性T细胞;辅助性T细胞在细胞免疫和体液免疫中都起着关键的作用,因为辅助性T小分泌的细胞因子既能激活细胞毒性T细胞,也能辅助B细胞产生抗体。
【小问2详解】
从肿瘤组织和骨髓中分离出CAF和DC,诱导融合后,有未融合的亲本细胞、融合的具有同种核的细胞,故需要进行筛选得到DC/CAF融合细胞;加入动物细胞培养液并置于CO2培养箱(适宜的二氧化碳可维持培养液的pH)中培养,进而可获得DC/CAF融合细胞疫苗。
【小问3详解】
未活化的DC与CAF融合后表现出活化DC的特性,可能是因为DC/CAF融合细胞获得了CAF的活化信号,即DC/CAF融合细胞含有CAF细胞的抗原并将融合细胞活化,所以未活化的DC与CAF融合后表现出活化DC的特性。
【小问4详解】
本实验是研究融合细胞和未融合细胞对辅助性T细胞活化的影响,实验的自变量是细胞类型,故将DC/CAF融合细胞与辅助性T细胞共培养,以未融合细胞与辅助性T细胞共培养为对照,一段时间后检测T淋巴细胞的数量、IFN-a等细胞因子的量、对CAF细胞的杀伤率等相关指标;进一步将用DC/CAF融合细胞激活的辅助性T细胞注射到肿瘤模型小鼠体内,若检测结果为DC/CAF组小鼠肿瘤体积明显小于对照组,存活时间明显长于对照组,则说明该融合疫苗具有治疗肿瘤的作用。
【小问5详解】
A、形成的杂交瘤细胞能够表达多种肿瘤抗原,故可针对多种肿瘤,A错误;
B、融合细胞表面的抗原多,故融合细胞呈递的抗原种类比转特定CAF抗原基因的DC更多,B正确;
C、利用病患自体的DC不会引起免疫排斥,C正确;
D、DC/CAF融合细胞疫苗主要作用是活化辅助性T细胞,激活自身免疫系统,特异性杀伤CAF而发挥作用,D正确。
故选A。
18. 果蝇是遗传学研究过程中的经典实验材料。请回答下列问题:
(1)果蝇作为遗传学实验的材料,其优势有________。
(2)果蝇的红眼对白眼显性(D、d),直刚毛对焦刚毛显性(B、b),两对基因都位于X染色体上。将表型为红眼直刚毛雌、雄果蝇相互交配,F1表型比为红眼直刚毛雌:红眼焦刚毛雄:白眼直刚毛雄=2:1:1,雌果蝇细胞中的基因组成及位置可能是图1中的________。
(3)已证明灰身和黑身基因(A、a)位于1号染色体上,另一对位于X染色体非同源区段的等位基因(R、r)会影响黑身果蝇的体色深度。研究者设计了以下实验进行探究:
①利用黑身雌蝇(aaXRXR)与灰身雄蝇(AAXrY)杂交,F1全为灰身,F2雌蝇中灰身:黑身=3:1:;雄蝇中灰身:黑身:深黑身=6:1:1。F2深黑身雄蝇的基因型是_______。
②现有一只黑身雌蝇(aaXRXR),其细胞中X与Ⅱ号染色体发生如图2所示变异。变异细胞减数分裂时,所有染色体同源区段须联会且均相互分离,才能形成可育配子。用该果蝇重复①实验,F2的雄蝇中深黑身个体占_______。
(4)控制卷翅(F)和正常翅(f)的一对等位基因位于常染色体上。有一只纯合卷翅IV号染色体三体雌果蝇,产生的配子至少有一条IV号染色体,且染色体组成异常不致死。设计实验探究F、f基因是否位于IV号染色体上。
实验思路:用该果蝇与正常翅雄蝇进行杂交得F1,F1自由交配,统计F2的________。
预期结果及结论:①若出现________,则说明F、f基因不在IV号染色体上;②若出现________,则说明F、f基因位于IV号染色体上。
(5)某种基因有纯合致死效应,致死突变分为完全致死突变和不完全致死突变。有一只雄果蝇偶然受到了X射线辐射,为了探究这只果蝇X染色体上是否发生了隐性致死突变。设计了以下实验:
实验步骤:将这只雄蝇和正常雌蝇杂交,得到的F1,相互交配,统计F2雄蝇所占比例。
结果预测:①如果F2雄蝇占1/2,则X染色体上没有发生致死突变;
②如果F2雄蝇占_______,则X染色体上发生了完全致死突变;
③如果F2雄蝇占_______,则X染色体上发生了不完全致死突变。
【答案】(1)后代数量多,生活周期短,有多对易于区分的相对性状
(2)B (3) ①. aaXrY ②. 1/32
(4) ①. 表型及比例 ②. 卷翅:正常翅3:1 ③. 卷翅:正常翅=8:1
(5) ①. 1/3 ②. 1/3~1/2之间
【解析】
【分析】伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制,这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关的遗传方式就称为伴性遗传,又称性连锁(遗传)或性环连。许多生物都有伴性遗传现象。
【小问1详解】
果蝇后代数量多,生活周期短,有多对易于区分的相对性状,常作为遗传学实验的材料。
【小问2详解】
A、将表型为红眼直刚毛雌、雄果蝇相互交配,若为图A所示,则后代全为红眼直刚毛,A错误;
B、若为图B所示,产生的雌配子为1/2XDb、1/2XdB,雄果蝇基因型为XDBY,产生的雄配子为1/2XDB、1/2Y,后代为红眼直刚毛雌(XDBXDb、XDBXdB):红眼焦刚毛雄(XDbY):白眼直刚毛雄(XdBY)=2:1:1,B正确;
C、两对基因都位于X染色体上,不可能如C中两对染色体上所示,C错误;
D、若为图D所示,产生的雌配子为1/2XDB、1/2Xdb,雄果蝇基因型为XDBY,产生的雄配子为1/2XDB、1/2Y,后代为红眼直刚毛雌(XDBXDB、XDBXdb):红眼直刚毛雄(XDBY):白眼焦刚毛雄(XdbY)=2:1:1,D错误。
故选B。
【小问3详解】
①F2中才出现深黑身,说明深黑身为隐性,受r基因控制,因此F2深黑身雄蝇的基因型是aaXrY。
②黑身雌蝇(aaXRXR)发生染色体易位后,I号、Ⅱ号染色体组成了新染色体,由题意可知,进行减数分裂时只能产生两种配子,正常的aXR、和异常连锁的aXR。重复实验①,则F1雌蝇中有1/2AaXRXr正常,有1/2AaXRXr异常(含7条染色体,a与XR连锁),同时F1雄蝇中有1/2AaXRY正常,有1/2AaXRY异常(含7条染色体,a与XR连锁)。雌雄随机交配使用配子法,而F2的雄蝇中只有基因型为aaXrY为深黑身,只考虑F2雄蝇中概率情况下,即F1雄蝇已确定提供了含Y的雄配子,所以在含Y的雄配子中,a的概率为1/4。F1雌蝇中只有1/2AaXRXr的正常雌蝇能产生1/8aXr卵细胞,故F2的雄蝇中深黑身个体所占比例为1/4×1/8=1/32。
【小问4详解】
要研究F、f基因是否位于IV号染色体上,可用该果蝇与正常翅雄蝇进行杂交得F1,F1自由交配,统计F2的表型及比例。①若F、f基因不在IV号染色体上,则纯合卷翅IV号染色体三体雌果蝇×正常翅雄蝇,亲本基因型为FF×ff,F1为Ff,F2为卷翅∶正常翅=3∶1。②若F、f基因位于IV号染色体上,则纯合卷翅IV号染色体三体雌果蝇×正常翅雄蝇,亲本基因型为FFF×ff,雌配子为FF∶F=1∶1,F1为1/2FFf、1/2Ff,F1产生的配子为1/2FFf→1/2(1/6FF、1/6f、1/3Ff、1/3F)、1/2Ff→1/2(1/2F、1/2f),即F1产生的配子为1/12FF、1/6Ff、1/3f、5/12F,F2中正常翅(ff)为1/3×1/3=1/9,卷翅为8/9,为卷翅∶正常翅=8∶1。
【小问5详解】
②若X染色体上发生了完全致死突变,假设该基因用a表示,正常基因用A表示,则该果蝇为XaY,与正常的雌果蝇XAXA杂交,F1为XAXa、XAY,F2为XAXA、XAXa、XAY、XaY(致死),雄性占1/3。③若X染色体上发生了不完全致死突变,该果蝇为XaY,与正常的雌果蝇XAXA杂交,F1为XAXa、XAY,F2为XAXA、XAXa、XAY、XaY(不完全致死),完全致死,雄性占1/3,不至死,雄性占1/2,因此不完全致死雄性占1/3~1/2之间。
19. 番茄灰霉菌严重影响番茄生产,枯草芽孢杆菌可以产生对多种病原菌具有抑制作用的蛋白质。为了探究枯草芽孢杆菌能否用于番茄灰霉病的防治,研究者进行了相关实验。回答下列问题:
(1)在实验室培养微生物时,需要对所用的培养基和玻璃器皿进行灭菌,可采用的方法分别是______。
(2)用液体培养基培养枯草芽孢杆菌需要摇床振荡,目的是______。培养过程中为快速检测枯草芽孢杆菌活菌数量时,需采用______计数。
(3)在检测枯草芽孢杆菌对番茄灰霉菌的______(化学或生物)防治作用时,首先取适量的番茄灰霉菌菌液涂布于______培养基表面,再将无菌滤纸片(直径5mm)在______菌液中浸泡,然后覆盖于番茄灰霉菌培养基中心,数秒后取出滤纸片,培养皿倒置培养一段时间,测量______的大小以判定枯草芽孢杆菌防治(抑菌)作用效果。
(4)为了筛选出更高效抑制番茄灰霉病的枯草芽孢杆菌,研究者进一步设计了如下实验:应从培养皿B中选择______号菌落继续进行纯化培养。
【答案】(1)高温蒸汽灭菌、干热灭菌
(2) ①. 增大培养液的溶氧量,使菌体与营养物质充分接触 ②. 稀释涂布平板法
(3) ①. 生物 ②. 固体 ③. 枯草芽孢杆(菌) ④. 抑菌圈
(4)②
【解析】
【分析】统计菌落数目的方法:(1)显微镜直接计数法原理:利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量。(2)间接计数法(活菌计数法)原理:当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌.通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。
【小问1详解】
防止杂菌污染是获得纯净的微生物培养物的关键,对制备的培养基采用高压蒸汽灭菌,对所用的玻璃器皿进行干热灭菌。
【小问2详解】
枯草芽孢杆菌为好氧微生物,采用摇床震荡培养可增大培养液的溶氧量,使菌体与营养物质充分接触,有利于枯草芽孢杆菌的生长繁殖。培养过程中要抽样检测活菌数量,应该采用稀释涂布平板法,用稀释涂布平板法在培养基上看到的每一个菌落都来自一个活细胞,而显微镜直接计数法会将死亡的枯草芽孢杆菌也计算在内。
【小问3详解】
利用枯草芽孢杆菌对抑制多种病原菌,属于生物防治,要检测枯草芽孢杆菌对番茄灰霉菌的抑制作用,先把适量的番茄灰霉菌菌液涂布于固体培养基上,将无菌滤纸片在培养过枯草芽孢杆菌菌液中浸泡后覆盖于固体培养基中心,若对番茄灰霉病菌有抑制作用,被覆盖的位置的番茄灰霉病菌就会被杀死,培养皿倒置培养后会出现抑菌圈,测量抑菌圈大小以判定抑菌效果强弱。
【小问4详解】
B培养皿中②号的透明圈最大,而菌落直径很小,故该菌对番茄灰霉病菌的抑制作用最强,即应从培养皿B中选择②号菌落继续进行纯化培养。
20. 植物对水分的需求具有一定限度,干旱和水涝都会对植物产生水分胁迫。为进一步明晰水分胁迫类型及胁迫程度对植物代谢的影响,科研人员在重度胁迫和轻度胁迫条件下,每隔 5 天定时测定了 30 天内番茄叶片可溶性糖、叶绿素含量、POD(过氧化物酶)等多种物质变化。请回答以下问题:
(1)水涝胁迫下,植物会发生一系列代谢变化应对逆境。短期水涝胁迫下,植物可能通过增加甜菜碱、甘露醇等亲水物质,增加__________(填“自由水”或“结合水”)比例来增强抗逆性;长期水涝胁迫下,植物根系细胞因__________增强,积累乙醇等有毒代谢产物,引起细胞损伤和代谢崩溃。
(2)干旱胁迫后期,番茄叶片细胞内可溶性糖呈上升趋势,细胞需要通过增加可溶性糖的浓度来____________________。
(3)与对照组相比,所有水分胁迫实验组的总叶绿素含量随着胁迫天数增加呈下降的趋势,推测可能的原因是_______________。
(4)分析推测,水分胁迫后,POD 活性增加,进而有效清除活性氧和自由基,减小对植物的伤害。现已知 POD 能催化过氧化氢 H₂O₂分解,再氧化愈创木酚,生成红棕色的四愈创木醌,其生成速率与 POD 活性成正比。利用分光光度计测定单位时间内红棕色的四愈创木醌在 470 nm 处的吸光度变化,可计算 POD 活性。为证实上述推测,请利用有关仪器试剂,完成实验过程:
①________________________,剪碎,加入酶提取液,获得POD酶液。
②取等量POD酶液置于试管中,在试管中分别加入等量的现配的愈创木酚和H2O2混合液,摇匀,使其反应充分。
③____________。
【答案】(1) ①. 结合水 ②. 无氧呼吸
(2)增加渗透压,应对干旱胁迫
(3)水分胁迫下叶绿素合成减少、分解增加
(4) ①. 将同种植物分为两组,一组进行水分胁迫,一组不进行水分胁迫,一段时间后取等量两组的植物根部 ②. 取等量混合液利用分光光度计测定在 470 nm 处的吸光度
【解析】
【分析】自由水是生物体内或细胞内以游离形式存在的水,能够自由流动并参与多种生理生化过程。结合水在生物体中可以与蛋白质、多糖等物质相结合,让其失去流动性。
【小问1详解】
水涝胁迫会导致植物根部缺氧,影响正常代谢。植物会通过积累甜菜碱、甘露醇等亲水物质来增加结合水比例,提高抗逆性,以应对短期水涝胁迫。长期水涝胁迫下,植物根系细胞因无氧呼吸增强,产生酒精,损伤细胞。
【小问2详解】
在干旱胁迫下,植物叶片中的可溶性糖含量显著增加,以维持细胞的渗透压。
【小问3详解】
叶绿素合成需要水,水分胁迫下叶绿素合成减少,分解增加,导致叶绿素含量下降。在重度水分胁迫下,叶绿体的结构和功能受到破坏,进一步导致叶绿素含量难以恢复。
【小问4详解】
①将同种植物分为两组,一组进行水分胁迫,一组不进行水分胁迫,一段时间后取等量两组的植物根部(其它无色组织也可以),剪碎,加入酶提取液,获得POD酶液。③充分反应后,取等量混合液利用分光光度计测定在 470 nm 处的吸光度。
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芜湖一中2026届高三下学期生物周练2
一、选择题:本大题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题列出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1. 科研人员发现一种稳定性较高且具有广谱抗菌性的“套索”状多肽——LAR(如图)。使LAR形成“套索”的化学键是( )
A. 肽键 B. 氢键 C. 二硫键 D. 磷酸二酯键
2. 蛋白质依靠自身信号序列进行分选的常见途径有:途径①是在细胞质基质中的游离核糖体上合成信号肽序列,在其引导下进入内质网后,继续蛋白质合成,再经一系列加工运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外;途径②是在细胞质基质中的游离核糖体上完成合成后转运至线粒体、细胞核或成为细胞骨架的成分。下列说法正确的是( )
A. 浆细胞中免疫球蛋白的合成和转运属于途径①
B. 线粒体和细胞核中的蛋白质合成和转运均来自途径②
C. 与分泌蛋白相比,胞内蛋白的分选无需自身信号序列
D. 基因突变后其编码的氨基酸序列可能不变,但此时蛋白质分选方向可能发生改变
3. α-变形菌的细胞膜上镶嵌有光驱蛋白,其作为“质子泵”可将H+从细胞膜内侧泵到细胞膜外,形成的H+浓度梯度(化学势能)可用于ATP合成、物质的跨膜运输或驱动细菌鞭毛运动。下图为α-变形菌能量转化的部分示意图。下列叙述错误的是( )
A. α-变形菌的鞭毛运动利用了H+浓度梯度形成的化学势能
B. 光驱动蛋白可以利用光能逆浓度梯度转运物质
C. H+进入细胞的跨膜运输方式是主动运输
D. α-变形菌分泌H+对维持细胞内的酸碱平衡有重要作用
4. 糖酵解是将葡萄糖分解为丙酮酸的一系列反应,磷酸果糖激酶(PFK)是该过程的关键酶之一。PFK有两个结合ATP的位点——底物结合位点和调节位点,调节位点对ATP的亲和力较低。ATP、ADP通过竞争性结合PFK的调节位点改变酶活性,进而调节细胞呼吸速率。下列说法错误的是( )
A. 糖酵解的终产物有丙酮酸、NADH,同时释放少量能量
B. ATP需与PFK的两个位点同时结合才能激活PFK,使其发挥作用
C. 运动时肌细胞中ADP与PFK结合增多,细胞呼吸速率加快
D. PFK活性的调节机制属于负反馈调节,有利于保持能量代谢的平衡
5. 某些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部分代谢途径如甲图所示,根细胞呼吸作用释放CO2的速率随时间的变化趋势如乙图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. ADH和LDH催化反应释放的能量,大部分以热能形式散失,少部分储存在ATP中
B. 葡萄糖经丙酮酸-酒精途径分解和经丙酮酸-乳酸途径分解在细胞中发生的场所相同
C. 图乙中a之前细胞进行产乳酸的无氧呼吸,之后乳酸堆积细胞质酸化,LDH的活性降低
D. 丙酮酸-酒精途径在a之后进行可能是因为乙醇可自由扩散出细胞、降低对根细胞的伤害
6. 黏连蛋白是一种参与姐妹染色单体之间黏连的糖蛋白。研究发现乙酰转移酶能使黏连蛋白上两个保守的赖氨酸残基乙酰化,从而稳定黏连蛋白与染色体的结合。去乙酰化酶能将乙酰化的黏连蛋白去乙酰化。下列说法正确的是( )
A. 黏连蛋白的合成主要发生在细胞分裂的前期
B. 黏连蛋白的乙酰化有助于纺锤体在分裂后期发挥作用
C. 去乙酰化酶在细胞有丝分裂后期活性较高
D. 去乙酰化酶在次级精母细胞的生成过程中发挥作用
7. 某种小鼠毛色受1对等位基因Avy(黄色)和a(黑色)的控制,Avy对a为显性。下图为小鼠毛色的成因,下表为纯种黄色小鼠(AvyAvy)和黑色小鼠(aa)杂交子一代中不同表型个体基因表达情况(注:斑驳色指黄色和黑色混杂的毛色)。下列叙述合理的是( )
A. 此实验中小鼠毛色基因的遗传不遵循分离定律
B. 子一代不同个体Avy表达的差异发生在翻译过程
C. 基因Avy和a均是通过控制色素的合成直接控制毛色
D. 子一代中不同小鼠个体的表型是可以遗传的
8. 某实验小组模拟“T2噬菌体侵染大肠杆菌实验”。如图所示,在实验操作正确的情况下,下列相关叙述,正确的是( )
A. 上清液和沉淀物放射性都很高
B. 大部分子代T2噬菌体被32P标记
C. 子代T2噬菌体均会被35S标记
D. 实验前需用含32P的培养液培养T2噬菌体
9. miRNA可以指导RISC在转录后水平下调基因的表达——mRNA的降解或翻译抑制,下图是其形成过程及两种调节机制。下列相关叙述正确的是( )
A. Pri-miRNA是以DNA双链为模板,在RNA聚合酶的作用下转录形成
B. Drosha酶和Dicer酶作用相同,都可以催化磷酸二酯键的形成
C. mRNA与miRNA完全互补时,mRNA最多降解为4种小分子物质
D. mRNA与miRNA不完全互补时,可能阻止核糖体与mRNA的结合
10. 生物学研究中蕴含着宝贵的科学思维和实验方法,下列叙述错误的是( )
A. 可以用放射性的14C作为“地质时钟”有效测定化石的年代
B. 沃森和克里克构建的DNA分子双螺旋结构模型属于物理模型
C. 科学家运用“假说-演绎法”证明了DNA复制是半保留复制
D. X射线提高果蝇突变率的原理为研究航天育种提供了理论支持
11. 2025年3月,春季气温回暖,多地诺如病毒感染进入高发期。诺如病毒是一种单链RNA病毒,表面由衣壳蛋白覆盖。它主要通过消化道感染人体,使患者出现恶心、呕吐、腹泻等症状。下列有关叙述错误的是( )
A. 感染诺如病毒后,患者体细胞的细胞外液渗透压可能发生改变
B. 诺如病毒基因组的变异频率比较高,难以研制疫苗进行免疫预防
C. 感染诺如病毒后,诺如病毒的基因会整合到人体细胞的染色体上
D. 诺如病毒侵入人体细胞后利用人体细胞的核糖体合成自身蛋白质
12. 为探究植物生长调节剂对巨柏移栽苗新生根的影响,以相同苗龄的巨柏苗为对象,采用不同浓度的生根粉(ABT)和吲哚丁酸(IBA)进行实验,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. ABT对巨柏苗生根具有两重性
B. ABT和IBA对巨柏苗生根作用相反
C. 浓度为200mg/L的IBA抑制巨柏苗生根
D. 用IBA处理比ABT处理生根效果更明显
13. 磷循环在维持生态系统结构和功能的稳定性等方面有重要作用。某人工生态系统磷循环部分过程如图所示,下列相关叙述正确的是( )
A. 磷循环是指含磷化合物在非生物环境和生物群落之间反复循环的过程
B. 生态系统的结构是指生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量
C. 植物磷、动物磷和早期凋落物磷中的某些含磷化合物相同
D. 物质循环具有全球性,故该生态系统不需要人工施加磷肥
14. 利用微型繁殖技术可以获得大量的百合脱毒苗,进而获得无病毒、健康、高产的百合植株。制备百合脱毒苗的实验操作流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 实验中使用的培养基和所有器械都要灭菌,而外植体只需要进行酒精消毒即可
B. 以上获得大量脱毒苗的过程属于无性繁殖,体现了植物细胞的全能性
C. 从分生区取材培养获得的脱毒苗可以解决百合品质变差及产量降低的退化情况
D. 植物微型繁殖技术既能实现种苗的大量繁殖,也能保持优良品种的遗传特性
15. 甲型流感病毒的抗原性与感染性与其表面的R蛋白(血凝素蛋白)密切相关,现利用基因工程的方法生产相关疫苗。图甲为构建R蛋白基因表达载体的过程,图乙为重组质粒被相关酶切后的电泳结果。下列相关叙述正确的是( )
A. 图甲过程中至少需要应用到逆转录酶、RNA聚合酶、DNA连接酶
B. 电泳技术可以用于人类亲子鉴定、生物间亲缘关系的鉴定
C. 构建好的重组质粒长度共2000bp,据图乙可推测BamHI在重组质粒上有2个酶切位点
D. PCR扩增R基因中,微量离心管、枪头和移液器等在使用前均须消毒处理
二、非选择题:本大题包括5小题,共55分。
16. 羽色是家禽的重要外貌性状之一。为研究其遗传规律,研究人员选取30只小型黑羽鸡(简称黑羽鸡)与30只黄羽母鸡多组单对杂交;另选取30只黄羽公鸡与30只黑羽母鸡多组单对杂交,F1的性别及羽色性状结果见表。
亲本组合
羽色
♂
♀
合计
♂黑羽×黄羽
黑羽
141
95
236
黄羽
37
14
51
合计
178
109
287
♀黑羽×5黄羽
黑羽
61
62
123
黄羽
33
33
66
合计
94
95
189
(1)由表可知,控制羽色的基因位于________(填“X”“常”或“Z”)染色体上,依据是__________。
(2)对所有组合后代羽色情况进行统计发现,部分亲本杂交的F1所有个体均为黑羽,部分亲本杂交所得的F1同时出现黑羽和黄羽,而无组合出现F1所有个体均为黄羽的情况,由此可知显性性状为_________;亲本中的黑羽鸡__________(填“全部为纯合子”、“全部为杂合子”、“纯合子和杂合子都有”)。
(3)统计后代出现两种羽色的杂交组合,这些组合后代共有202只雏鸡,其中黑羽和黄羽的比值接近1:1,表明该群体羽色受到__________对等位基因控制。
(4)黑皮质素1受体基因(MClR)是黑色素合成过程中的关键基因。研究人员对亲本的MCIR基因的编码区部分序列进行测序,发现亲本黑羽公鸡有2个位点发生碱基替换,分别是67位C→T、211位T→C;而亲本黄羽鸡的碱基序列无变化。后续研究发现,67位发生的碱基替换没有引起其编码的氨基酸改变,原因是____________________。
(5)科研人员推测黑羽性状可能与MC1R基因211位碱基替换有关,检测部分亲本黑羽公鸡、黄羽母鸡及其杂交所得F1该位点转录的模板链碱基类型如表所示。若F1_______,则初步说明上述推测正确。
黑羽公鸡
黄羽母鸡
F1
碱基类型
T/C
T/T
?
注:T/T表示同源染色体上MCIR基因转录的模板链211位点的碱基均为T,其他类似。
17. 肿瘤相关成纤维细胞(CAF)存在于各种实体肿瘤中,是肿瘤微环境建立的基础,对肿瘤发生、发展和转移起促进作用。树突状细胞(DC)是一种抗原呈递细胞(下图)。科研人员通过细胞融合技术制备了DC/CAF融合细胞疫苗,用于靶向CAF的肿瘤免疫治疗。
(1)DC将抗原摄取、加工处理后,在其表面形成的_____与辅助性T细胞表面的受体特异性结合,在CD80或CD86等分子的共同作用下,激活辅助性T细胞。活化的辅助性T细胞参与_____(填“细胞免疫”、“体液免疫”或“细胞免疫和体液免疫”)。
(2)分别从肿瘤组织和骨髓中分离出CAF和DC,诱导细胞融合后进行_____得到DC/CAF融合细胞,加入动物细胞培养液并置于_____中培养,进而可获得DC/CAF融合细胞疫苗。
(3)检测DC/CAF融合细胞表面相关分子的表达量发现,未活化的DC与CAF融合后表现出活化DC的特性,可能的原因是DC/CAF融合细胞_______,并将融合细胞活化。
(4)研究人员将DC/CAF融合细胞与辅助性T细胞共培养,以______共培养为对照,一段时间后检测相关指标,结果表明融合细胞能更有效地活化辅助性T细胞。供检测的指标可以是对CAF细胞的杀伤率,还可以检测_______等。
(5)利用患者DC制备的DC/CAF融合疫苗可能具有的特点不包括_______(填选项字母)
A. 只对单一肿瘤的治疗有效
B. 融合细胞呈递的抗原种类比转入特定CAF抗原基因的DC更多
C. DC来自患者自身,不会引起免疫排斥
D. 通过激活自身免疫系统特异性杀伤CAF而发挥作用
18. 果蝇是遗传学研究过程中的经典实验材料。请回答下列问题:
(1)果蝇作为遗传学实验的材料,其优势有________。
(2)果蝇的红眼对白眼显性(D、d),直刚毛对焦刚毛显性(B、b),两对基因都位于X染色体上。将表型为红眼直刚毛雌、雄果蝇相互交配,F1表型比为红眼直刚毛雌:红眼焦刚毛雄:白眼直刚毛雄=2:1:1,雌果蝇细胞中的基因组成及位置可能是图1中的________。
(3)已证明灰身和黑身基因(A、a)位于1号染色体上,另一对位于X染色体非同源区段的等位基因(R、r)会影响黑身果蝇的体色深度。研究者设计了以下实验进行探究:
①利用黑身雌蝇(aaXRXR)与灰身雄蝇(AAXrY)杂交,F1全为灰身,F2雌蝇中灰身:黑身=3:1:;雄蝇中灰身:黑身:深黑身=6:1:1。F2深黑身雄蝇的基因型是_______。
②现有一只黑身雌蝇(aaXRXR),其细胞中X与Ⅱ号染色体发生如图2所示变异。变异细胞减数分裂时,所有染色体同源区段须联会且均相互分离,才能形成可育配子。用该果蝇重复①实验,F2的雄蝇中深黑身个体占_______。
(4)控制卷翅(F)和正常翅(f)的一对等位基因位于常染色体上。有一只纯合卷翅IV号染色体三体雌果蝇,产生的配子至少有一条IV号染色体,且染色体组成异常不致死。设计实验探究F、f基因是否位于IV号染色体上。
实验思路:用该果蝇与正常翅雄蝇进行杂交得F1,F1自由交配,统计F2的________。
预期结果及结论:①若出现________,则说明F、f基因不在IV号染色体上;②若出现________,则说明F、f基因位于IV号染色体上。
(5)某种基因有纯合致死效应,致死突变分为完全致死突变和不完全致死突变。有一只雄果蝇偶然受到了X射线辐射,为了探究这只果蝇X染色体上是否发生了隐性致死突变。设计了以下实验:
实验步骤:将这只雄蝇和正常雌蝇杂交,得到的F1,相互交配,统计F2雄蝇所占比例。
结果预测:①如果F2雄蝇占1/2,则X染色体上没有发生致死突变;
②如果F2雄蝇占_______,则X染色体上发生了完全致死突变;
③如果F2雄蝇占_______,则X染色体上发生了不完全致死突变。
19. 番茄灰霉菌严重影响番茄生产,枯草芽孢杆菌可以产生对多种病原菌具有抑制作用的蛋白质。为了探究枯草芽孢杆菌能否用于番茄灰霉病的防治,研究者进行了相关实验。回答下列问题:
(1)在实验室培养微生物时,需要对所用的培养基和玻璃器皿进行灭菌,可采用的方法分别是______。
(2)用液体培养基培养枯草芽孢杆菌需要摇床振荡,目的是______。培养过程中为快速检测枯草芽孢杆菌活菌数量时,需采用______计数。
(3)在检测枯草芽孢杆菌对番茄灰霉菌的______(化学或生物)防治作用时,首先取适量的番茄灰霉菌菌液涂布于______培养基表面,再将无菌滤纸片(直径5mm)在______菌液中浸泡,然后覆盖于番茄灰霉菌培养基中心,数秒后取出滤纸片,培养皿倒置培养一段时间,测量______的大小以判定枯草芽孢杆菌防治(抑菌)作用效果。
(4)为了筛选出更高效抑制番茄灰霉病的枯草芽孢杆菌,研究者进一步设计了如下实验:应从培养皿B中选择______号菌落继续进行纯化培养。
20. 植物对水分的需求具有一定限度,干旱和水涝都会对植物产生水分胁迫。为进一步明晰水分胁迫类型及胁迫程度对植物代谢的影响,科研人员在重度胁迫和轻度胁迫条件下,每隔 5 天定时测定了 30 天内番茄叶片可溶性糖、叶绿素含量、POD(过氧化物酶)等多种物质变化。请回答以下问题:
(1)水涝胁迫下,植物会发生一系列代谢变化应对逆境。短期水涝胁迫下,植物可能通过增加甜菜碱、甘露醇等亲水物质,增加__________(填“自由水”或“结合水”)比例来增强抗逆性;长期水涝胁迫下,植物根系细胞因__________增强,积累乙醇等有毒代谢产物,引起细胞损伤和代谢崩溃。
(2)干旱胁迫后期,番茄叶片细胞内可溶性糖呈上升趋势,细胞需要通过增加可溶性糖的浓度来____________________。
(3)与对照组相比,所有水分胁迫实验组的总叶绿素含量随着胁迫天数增加呈下降的趋势,推测可能的原因是_______________。
(4)分析推测,水分胁迫后,POD 活性增加,进而有效清除活性氧和自由基,减小对植物的伤害。现已知 POD 能催化过氧化氢 H₂O₂分解,再氧化愈创木酚,生成红棕色的四愈创木醌,其生成速率与 POD 活性成正比。利用分光光度计测定单位时间内红棕色的四愈创木醌在 470 nm 处的吸光度变化,可计算 POD 活性。为证实上述推测,请利用有关仪器试剂,完成实验过程:
①________________________,剪碎,加入酶提取液,获得POD酶液。
②取等量POD酶液置于试管中,在试管中分别加入等量的现配的愈创木酚和H2O2混合液,摇匀,使其反应充分。
③____________。
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