内容正文:
昆明市第三中学高2027届高二年级下学期期中考试
生物试题卷
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、考号、考场号、座位号填写在答题卡上,并用铅笔认真填涂考号。
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,再选涂其它答案标号。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.考试结束后,将答题卡交回。
一、单项选择题:本大题共16小题,每小题3分,共48分。
1. 农谚有云:“雨生百谷”。“雨”有利于种子的萌发,是“百谷”丰收的基础。下列关于种子萌发的说法,错误的是( )
A. 种子萌发时,细胞内自由水所占的比例升高
B. 水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞
C. 水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成
D. 光合作用中,水的光解发生在类囊体薄膜上
【答案】C
【解析】
【分析】细胞内的水以自由水与结合水的形式存在,自由水具有能够流动和容易蒸发的特点,结合水与细胞内其他大分子物质结合是细胞的重要组成成分,自由水与结合水的比值越大,细胞新陈代谢越旺盛,抗逆性越差,自由水与结合水的比值越小细胞的新陈代谢越弱,抗逆性越强。
【详解】A、种子萌发时,代谢加强,结合水转变为自由水,细胞内自由水所占的比例升高,A正确;
B、水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞,不需要消耗能量,B正确;
C、丙酮酸的生成属于有氧呼吸第一阶段,没有水的参与,C错误;
D、光合作用中,水的光解属于光反应阶段,发生在类囊体薄膜上,D正确。
故选C。
2. 下图1表示细胞分裂的不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系;图2表示同种动物处于细胞分裂不同时期的图像,丙图中的M、N代表两条染色体。请据图分析,下列叙述正确的是( )
A. 图2中细胞甲、乙、丙细胞分别处于图1中的AB段、CD段、EF段
B. 图1中CD段细胞名称可能为初级精母细胞或次级精母细胞
C. 基因“分离定律”和“自由组合定律”主要体现在图2中的乙细胞和丙细胞中
D. 若图2丙细胞中M上出现等位基因,则一定是DNA复制时出现差错导致的
【答案】B
【解析】
【详解】A、分析图1,AB段表示G1期,BC段表示S期,CD段包括有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂、减数第二次分裂前期和中期,DE段形成的原因是着丝粒的分裂,EF段表示有丝分裂后期和末期、减数第二次分裂后期和末期,图2甲细胞处于分裂间期,乙细胞处于减数第一次分裂后期,丙细胞处于减数第二次分裂前期,故图2中甲、乙、丙细胞分别处于图1中的 AB段、CD段、CD段,A错误;
B、图1中CD段包括减数第一次分裂以及减数第二次分裂前期和中期,因此该时期的细胞名称可能为初级精母细胞或次级精母细胞,B正确;
C、基因“分离定律”和“自由组合定律”都发生在减数第一次分裂后期,因此都体现在图2中的乙细胞中,C错误;
D、图2丙中M和N是非同源染色体,若丙细胞M上出现了等位基因,可能是发生了基因突变或互换,N上不一定存在等位基因,D错误。
3. 下列关于森林群落演替的叙述,正确的是( )
A. 土壤的理化性质不会影响森林群落演替
B. 植物种群数量的改变不会影响森林群落演替
C. 森林由乔木林变为灌木林属于群落演替
D. 砍伐树木对森林群落演替的影响总是负面的
【答案】C
【解析】
【分析】人类对生物群落演替的影响远远超过其他某些自然因素,因为人类生产活动通常是有意识、有目的地进行的,可以对自然环境中的生态关系起着促进、抑制、改造和重建的作用。但人类的活动对群落的演替也不是只具有破坏性的,也可以是通过建立新的人工群落实现受损生态系统的恢复。
【详解】A、土壤的理化性质会影响森林群落演替,A错误;
B、植物种群数量的改变会影响森林群落演替,B错误;
C、群落演替是指随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,森林由乔木林变为灌木林也属于群落演替,C正确;
D、人类活动往往会改变群落演替的方向,但不一定总是负面的,适度的砍伐对森林群落的演替是有意义的,D错误。
故选C。
4. 在使用化妆品时,其中的乳化剂可在某些人体内转化为过敏原,引起过敏反应,导致脸部出现红肿、水泡等症状。下列有关分析正确的是( )
A. 人体的免疫监视功能过强时往往会出现过敏反应
B. 当有过敏原再次进入机体就会与该抗体相结合引起过敏反应
C. 图中的B细胞活化、增殖后一般只产生一种特异性的抗体
D. 激活图中B细胞的信号分别是转化的过敏原和细胞因子
【答案】C
【解析】
【详解】A、过敏反应是人体免疫防御功能过强导致的,A错误;
B、过敏反应中,当有相同的过敏原再次进入机体就会与该抗体相结合引起过敏反应,B错误;
C、通常情况下,一个B细胞只针对一种特异的病原体,活化增殖后只形成一种浆细胞,从而产生一种特异性的抗体,C正确;
D、激活图中B细胞的信号是转化的过敏原与B细胞相结合以及辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞相结合,D错误。
5. 在国家和地方政府的大力保护下,中国境内亚洲象数量明显增加。2002-2023年西双版纳野象谷亚洲象种群数量调查结果如图。
下列说法错误的是( )
A. 可使用红外触发相机调查亚洲象种群数量
B. 2016-2017年,该种群新出生3头亚洲象
C. 2021-2022年,亚洲象种群增长率为3%
D. 亚洲象种群数量增长至K值后仍然会波动
【答案】B
【解析】
【分析】调查种群密度的方法:
(1)样方法:适用于活动范围小,活动能力弱的动物和植物。
(2)标记重捕法:适用于活动范围大,活动能力强的动物。
(3)红外触发相机:适用于体积大,数量少的恒温动物。
【详解】A、红外触发相机可以在不干扰亚洲象的情况下对其进行监测和记录,能够较为准确地统计亚洲象的种群数量等信息,所以可使用红外触发相机调查亚洲象种群数量,A正确;
B、种群数量的变化不仅取决于出生,还与死亡、迁入和迁出等因素有关,仅从所给的种群数量数据,不知道这期间亚洲象的死亡数量等其他信息,不能仅仅根据两年的种群数量差值就确定新出生的亚洲象数量,2016-2017年种群数量从60增加到63,但这3的差值不一定都是新出生个体数量,B错误;
C、种群增长率=增长数量/初始数量×100%,2021年亚洲象种群数量为100,2022年为103,增长数量为103-100=3,初始数量为100,则种群增长率为3/100×100%=3% ,C正确;
D、在自然生态系统中,种群数量增长至K值后,由于受到环境因素(如食物、天敌、气候等)的影响,种群数量仍然会在K值上下波动,D正确。
故选B。
6. 某浅水泉微型生态系统中能量情况如表所示,该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食。下列说法正确的是( )
生产者固定
来自陆地的植物残体
初级消费者摄入
初级消费者同化
初级消费者呼吸消耗
能量[105J/(m2•a)]
90
42
84
13.5
3
A. 流经该生态系统的总能量为90×105J/(m2·a)
B. 该生态系统的生产者有15%的能量流入下一营养级
C. 初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为10.5×105J/(m2•a)
D. 初级消费者粪便中的能量为70.5×105J/(m2·a),该能量由初级消费者流向分解者
【答案】C
【解析】
【分析】生物摄入的能量一部分被同化,另一部分以粪便的形式被分解者利用;被同化的能量一部分被用于自身生长和繁殖,另一部分通过呼吸作用以热能的形式散出;被用于自身生长和繁殖的能量一部分以遗体、残骸的形式被分解者利用,另一部分以被下一营养级摄入。
【详解】A、该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食,因此可知,流经该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能和来自陆地的植物残体中的能量,即90+42=132×105J/(m2·a),A错误;
B、表格中没有显示生产者流入到初级消费者的能量,因此无法计算有多少能量流入下一营养级,B错误;
C、初级消费者同化量为13.5×105J/(m2•a),初级消费者呼吸消耗能量为3×105J/(m2•a),因此初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量=同化量-呼吸消耗能量=10.5×105J/(m2•a),C正确;
D、初级消费者摄入量包括粪便量和初级消费者同化量,同化量又包括呼吸作用以热能形式散失的量和用于生长、发育和繁殖的量,生长、发育和繁殖的量又分为流向下一营养级的量和被分解者利用的量,因此初级消费者粪便中的能量不会由初级消费者流向分解者,D错误。
故选C。
7. 黄酒是我国古老的发酵酒之一,传统酿制中,先用蒸煮过的小麦或麸皮为原料,对之前发酵留存的少量酒曲(曲种)进行扩大制曲;再将酒曲和蒸煮后的糯米、大米混合处理一段时间后,添加足量酒母(含酵母菌)完成发酵,压榨成品。下列说法错误的是( )
A. 小麦、麸皮等原料为酒曲中微生物的生长繁殖提供了碳源和氮源等营养物质
B. 为避免制曲过程被杂菌污染影响黄酒品质,扩大制曲前需对留存的酒曲灭菌
C. 糯米、大米蒸煮后立即与酒曲混合会导致酶空间结构改变而降低其催化效率
D. 将酒曲混合糯米、大米处理一段时间,是为了获得酒母发酵时的底物葡萄糖
【答案】B
【解析】
【分析】酵母菌是兼性厌氧菌,有氧呼吸产生二氧化碳和水,无氧呼吸产生酒精和二氧化碳;酿酒利用的是酵母菌进行无氧呼吸,从而产生酒精。
【详解】A、小麦、麸皮等原料含有蛋白质、糖类等多种营养成分,蛋白质可以为微生物提供氮源,糖类等可以为微生物提供碳源,所以能为酒曲中微生物的生长繁殖提供碳源和氮源等营养物质,A正确;
B、扩大制曲前对留存的酒曲不能灭菌,因为酒曲本身含有发酵所需的菌种,若灭菌会杀死这些菌种,导致无法进行正常的发酵过程,B错误;
C、糯米、大米蒸煮后温度较高,立即与酒曲混合,高温会使酶的空间结构改变,导致酶活性降低,从而降低其催化效率,C正确;
D、酒曲中含有淀粉酶等酶类,将酒曲混合糯米、大米处理一段时间,淀粉酶可将糯米、大米中的淀粉分解为葡萄糖,从而为后续酒母(含酵母菌)发酵提供底物葡萄糖,D正确。
故选B。
8. 下列高中生物学实验的部分操作,正确的是( )
选项
实验名称
实验操作
A
探究抗生素对细菌的选择作用
涂菌前,需将抗生素均匀涂抹在培养基平板上
B
制作果酒和果醋
当葡萄酒制作完成后,需拧紧瓶盖,促进葡萄醋的发酵
C
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
稀释土壤样品时,每个梯度稀释时都需更换移液器枪头
D
DNA片段的扩增及电泳鉴定
接通电源后,看到DNA条带迁移至凝胶边缘时,停止电泳
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A、抗生素不能涂抹在培养基上,而是将含有少量细菌的培养液均匀涂抹在培养基上,将培养皿分成4个区域,在3个区域放含有抗生素的纸片,在另外一个区域放不含抗生素的纸片,A错误;
B、制作果醋需在有氧条件下进行,拧紧瓶盖会抑制醋酸菌(需氧型)的发酵,B错误;
C、稀释涂布平板法中,更换枪头可避免不同浓度菌液交叉污染,确保稀释梯度准确,C正确;
D、DNA电泳应通过指示剂(如溴酚蓝)判断停止时间,若DNA迁移至凝胶边缘可能已流失,D错误。
故选C。
9. 深海淤泥中含有某种能降解纤维素的细菌。探究不同压强下,该细菌在以纤维素或淀粉为唯一碳源的培养基上的生长情况。其他条件相同且适宜,实验处理及结果如表所示。下列说法正确的是( )
组别
压强
纤维素
淀粉
菌落
①
常压
-
+
-
②
常压
+
-
-
③
高压
-
+
-
④
高压
+
-
+
注: “+”表示有;“一”表示无
A. 可用平板划线法对该菌计数
B. 制备培养基的过程中,应先倒平板再进行高压蒸汽灭菌
C. 由②④组可知,在以纤维素为唯一碳源的培养基上,该菌可在常压下生长
D. 由③④组可知,高压下该菌不能在以淀粉为唯一碳源的培养基上生长
【答案】D
【解析】
【分析】选择培养基是将允许特定种类的微生物生长、同时抑制或阻止其他微生物生长的培养基;鉴别培养基是在培养基中加入某种试剂或化学药品,使培养后会发生某种变化,从而区别不同类型的微生物的培养基。
【详解】A、平板划线法是用来分离和纯化微生物,获得单个菌落的技术,其主要目的是分离而不是计数。用于活菌计数的方法通常是稀释涂布平板法,A错误;
B、制备固体培养基(琼脂平板)的正确流程是:先将培养基成分溶解、调整pH值后,分装到三角瓶中,然后进行高压蒸汽灭菌。待培养基冷却至50℃左右时,再在无菌条件下(如超净工作台)倒入无菌的培养皿中(即“倒平板”),B错误;
C、组②为常压 + 纤维素,结果无菌落,而组④为高压 + 纤维素,结果是有菌落。 这个对比恰好说明,在以纤维素为碳源的条件下,该菌不能在常压下生长,而能在高压下生长,C错误;
D、③④组形成了一个对照实验,变量是碳源。实验结果表明,在高压条件下,该细菌可以利用纤维素生长(组④),但不能利用淀粉生长(组③),D正确。
故选D。
10. 利用植物组织培养技术获得红豆杉试管苗,有助于解决紫杉醇药源短缺问题。下列叙述正确的是( )
A. 细胞分裂素和生长素的比例会影响愈伤组织的形成
B. 培养基先分装到锥形瓶,封口后用干热灭菌法灭菌
C. 芽原基细胞由于基因选择性表达,不能用作外植体
D. 紫杉醇不能通过细胞产物的工厂化生产来获取,植物组织培养优势明显
【答案】A
【解析】
【分析】植物组织培养技术:1、过程:离体的植物组织,器官或细胞(外植体)→愈伤组织→胚状体→植株(新植体)。2、原理:植物细胞的全能性。3、条件:①细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等);②一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素)。4、植物细胞工程技术的应用:植物繁殖的新途径(包括微型繁殖,作物脱毒、人工种子等)、作物新品种的培育(单倍体育种、突变体的利用)、细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、在植物组织培养中,生长素和细胞分裂素的比例直接影响细胞的分化方向。当二者比例适中时,促进愈伤组织的形成;比例过高时促进生根,比例过低时促进生芽,A正确;
B、培养基含大量水分,需用高压蒸汽灭菌法灭菌(121℃,15-30分钟);干热灭菌法适用于耐高温且干燥的物品(如玻璃器皿),不能用于培养基灭菌,B错误;
C、外植体可以是植物的任何活细胞、组织或器官,只要具有全能性。芽原基细胞是分生组织的一部分,全能性高,可作为外植体。基因选择性表达是细胞分化的基础,不影响其作为外植体的能力,C错误;
D、细胞产物的工厂化生产正是通过植物组织培养技术实现的,如大量培养红豆杉细胞,从培养液中提取紫杉醇。因此,紫杉醇可通过此方法获取,植物组织培养的优势(如快速增殖、大量生产细胞产物)在此体现,D错误。
故选A。
11. 两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂,形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出,未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理,将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种,过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A. 过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理细胞
B. 过程②的目的是使中间偃麦草的染色体断裂
C. 过程③中常用灭活的病毒诱导原生质体融合
D. 耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段
【答案】C
【解析】
【分析】从图中看出①是去掉植物细胞壁,②是用紫外线诱导染色体变异,③融合形成杂种细胞。
【详解】A、过程1是获得植物细胞的原生质体,需要用纤维素酶和果胶酶将细胞壁分解,A正确;
B、根据题干信息“将其中一个细胞的染色体在融合前断裂,形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出,未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中,将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种,”故过程②通过紫外线照射是使中间偃麦草的染色体断裂,B正确;
C、灭活的病毒诱导是动物细胞融合特有的方法,诱导植物原生质体融合常用物理法、化学法,C错误;
D、实验最终将不抗盐的普通小麦和抗盐的偃麦草整合形成耐盐小麦,说明耐盐小麦染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段,D正确。
故选C。
【点睛】本题的难点是对过程②的分析,考生需要结合题干中的信息作答。
12. 为保护濒危哺乳动物甲,科研工作者将甲的近亲物种乙(种群数量多)进行了如图所示的研究,下列叙述正确的是( )
A. 克隆动物的核基因组来源于甲、乙
B. 体外受精需用获能的精子与MI期的卵母细胞受精
C. 囊胚①的内细胞团可发育为胎盘、个体
D. 滋养层可影响内细胞团的发育
【答案】D
【解析】
【详解】A、克隆动物的核基因组来源于甲,细胞质中的基因来源于乙,A错误;
B、体外受精需用获能的精子与MⅡ期的卵母细胞受精,而不是MI期,B错误;
C、囊胚①的内细胞团可发育为个体,滋养层细胞发育为胎膜和胎盘,C错误;
D、滋养层可影响内细胞团的发育,如滋养层细胞分泌的某些物质可能会影响内细胞团细胞的分化等,D正确。
故选D。
13. 利用农杆菌转化法可以将目的基因导入受体细胞。农杆菌Ti质粒是一种天然存在的植物遗传转化系统。下列关于Ti质粒的叙述正确的是( )
A. 当农杆菌感染植物时,菌体进入受体细胞后留在细胞质内
B. T-DNA进入受体细胞后不能利用植物体内的酶进行转录和翻译
C. 将目的基因与Ti质粒整合的过程称为转化
D. Ti质粒上的T-DNA区段可整合到受体细胞的染色体上
【答案】D
【解析】
【详解】A、农杆菌感染植物时,仅Ti质粒上的T-DNA片段会转移进入植物受体细胞,农杆菌菌体本身不进入受体细胞,A错误;
B、T-DNA进入受体细胞后可整合到受体细胞染色体DNA上,能够利用植物体内的酶完成转录和翻译过程,B错误;
C、转化是指目的基因进入受体细胞并在受体细胞内维持稳定和表达的过程,将目的基因与Ti质粒整合属于构建基因表达载体的操作,不属于转化,C错误;
D、Ti质粒上的T-DNA(可转移DNA)具有可转移至受体细胞并整合到受体细胞染色体DNA上的特点,D正确。
14. 琼脂糖凝胶电泳常用于核酸样品的分析,样品1~4的电泳结果如图所示(“+”“-”分别代表电泳槽的阳极和阴极)。已知样品1和2中的DNA分子分别是甲和乙,甲只有限制酶R的一个酶切位点,样品3和4中有一个样品是甲的酶切产物。下列叙述错误的是( )
A. 配制琼脂糖凝胶时需选用适当的缓冲溶液
B. 该实验条件下甲、乙两种DNA分子均带负电荷
C. 甲、乙两种DNA分子所含碱基对的数量可能不同
D. 据图推测样品3可能是甲被酶R完全酶切后的产物
【答案】D
【解析】
【分析】限制酶酶切其基本原理是利用限制酶对DNA上特定序列的识别,来确定切割位点并实现切割,从而获得所需的特定序列。
【详解】A、配制琼脂糖凝胶时选用适当缓冲溶液,可维持电泳过程中体系的pH稳定,保证核酸分子正常泳动,A正确;
B、电泳时,样品向+极移动,说明在该实验条件下甲、乙两种 DNA 分子均带负电荷,符合核酸分子在电泳中的带电特性,B正确;
C、电泳中,DNA分子的迁移速率与分子大小、电荷的多少等多种因素有关。甲、乙电泳条带位置虽然相同,但影响DNA分子的迁移速率的因素很多,所以碱基对的数量可能不同,C正确;
D、甲只有限制酶R的一个酶切位点,若被酶R完全酶切,只会得到2种DNA片段(2个条带),这两个条带的碱基数量比甲要少,电泳跑的距离要比甲更远,所以据图推测样品4才是甲被酶R完全酶切后的产物,D 错误。
故选D。
15. 科研人员提取患者自体CD34+造血干细胞,在体外通过CRISPR/Cas9编辑BCL11A基因启动子上游的序列,从而抑制BCL11A基因的表达,重新激活胎儿血红蛋白的表达,替代异常的成人血红蛋白以根治镰状细胞贫血。下列有关说法正确的是( )
A. 该治疗方案使用患者自体造血干细胞进行编辑和回输是由于干细胞在体外更容易增殖
B. 经过该疗法治疗的患者,其生殖细胞的基因也被同步修复,后代将不再患病
C. 在体外培养和编辑CD34+造血干细胞的过程中,需要严格保持无菌条件
D. 若基因编辑过程中存在非目标位点被编辑的现象,其原因是BCL11A基因发生了基因突变
【答案】C
【解析】
【详解】A、使用患者自体造血干细胞进行编辑和回输的主要原因是避免异体移植带来的免疫排斥反应,并非因为干细胞在体外更容易增殖,A错误;
B、该疗法编辑的是造血干细胞,属于体细胞,患者生殖细胞的基因未被编辑,后代仍可能携带致病基因患病,B错误;
C、体外培养动物细胞的过程中,杂菌污染会导致细胞死亡、培养失败,因此需要严格保持无菌条件,C正确;
D、基因编辑过程中非目标位点被编辑是CRISPR/Cas9的脱靶效应,由向导RNA错误结合其他序列相似的位点导致,并非BCL11A基因发生基因突变,D错误。
16. 微卫星DNA是一种常用于个体识别的DNA片段,每个微卫星DNA是一段串联重复序列,基因组中有很多个微卫星DNA,分布在不同位置。每个位置的微卫星DNA可视为一个“基因”,由于重复单位的数目不同,同一位置的微卫星“基因”可以有多个“等位基因”,能组成多种“基因型”。为鉴定某自然保护区三只野生华北豹的个体“基因型”,研究人员采集其粪便样品,提取DNA,利用微卫星标记技术进行PCR扩增,引物结合于微卫星DNA两侧的旁邻序列,如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 微卫星DNA的重复单位发生增减会导致不同个体扩增片段长度存在差异
B. 若对同一个体进行PCR扩增,则电泳结果只会出现一种长度的DNA条带
C. PCR扩增微卫星DNA片段时,引物与模板链的结合遵循碱基互补配对原则
D. 图中引物延伸的方向均为5′→3′,且引物的结合位点位于模板链上的3′端
【答案】B
【解析】
【详解】A、由于微卫星DNA的重复单位数目不同,同一位置的微卫星“基因”可以有多个“等位基因”,若重复单位发生增减,会改变DNA片段的长度,那么在进行PCR扩增时,不同个体扩增片段长度就会存在差异,A正确;
B、一个个体可能存在多个微卫星“基因”,且每个位置的微卫星“基因”可能是杂合的,即含有不同的“等位基因”,所以对同一个体进行PCR扩增,电泳结果可能会出现多种长度的DNA条带,B错误;
C、PCR扩增过程中,引物与模板链的结合遵循碱基互补配对原则,这样才能保证准确地扩增出目标DNA片段,C正确;
D、在PCR扩增中,子链的延伸方向都是5'→3',引物需要与模板链的3'端结合,才能开始延伸合成子链,所以图中引物延伸的方向均为5'→3',且引物的结合位点位于模板链上的3'端,D正确。
二、非选择题:共52分
17. 下图是水稻和玉米的光合作用暗反应示意图。卡尔文循环的Rubisco酶对CO2的Km为450μmol·L-1(K越小,酶对底物的亲和力越大),该酶既可催化RuBP与CO2反应,进行卡尔文循环,又可催化RuBP与O2反应,进行光呼吸(绿色植物在光照下消耗O2并释放CO2的反应)。该酶的酶促反应方向受CO2和O2相对浓度的影响。与水稻相比,玉米叶肉细胞紧密围绕维管束鞘,其中叶肉细胞叶绿体是水光解的主要场所,维管束鞘细胞的叶绿体主要与ATP生成有关。玉米的暗反应先在叶肉细胞中利用PEPC酶(PEPC对CO2的Km为7μmol·L-1)催化磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)与CO2反应生成C4,固定产物C4转运到维管束鞘细胞后释放CO2,再进行卡尔文循环。回答下列问题:
(1)玉米的卡尔文循环中第一个光合还原产物是______(填具体名称),该产物跨叶绿体膜转运到细胞质基质合成______(填"葡萄糖""蔗糖"或"淀粉")后,再通过_____长距离运输到其他组织器官。
(2)在干旱、高光照强度环境下,玉米的光合作用强度_____(填"高于"或"低于")水稻。从光合作用机制及其调控分析,原因是 ____________(答出三点即可)。
(3)某研究将蓝细菌的CO2浓缩机制导入水稻,水稻叶绿体中CO2浓度大幅提升,其他生理代谢不受影响,但在光饱和条件下水稻的光合作用强度无明显变化。其原因可能是_____________(答出三点即可)。
【答案】(1) ①. 3-磷酸甘油醛 ②. 蔗糖 ③. 维管组织(韧皮部)
(2) ①. 高于 ②. 高光照条件下玉米可以将光合产物及时转移;玉米的PEPC酶对CO2的亲和力比水稻的Rubisco酶更高;玉米能通过PEPC酶生成C4,使维管束鞘内的CO2浓度高于外界环境,抑制玉米的光呼吸
(3)酶的活性达到最大,对CO2的利用率不再提高;受到ATP以及NADPH等物质含量的限制;原核生物和真核生物光合作用机制有所不同
【解析】
【分析】本题主要考查的光合作用过程中的暗反应阶段,也就是卡尔文循环,绿叶通过气孔从外界吸收的 CO2,在特定酶的作用下,与 C5(一种五碳化合物)结合,这个过程称作 CO2 的固定。一分子的 CO2 被固定后,很快形成两个 C3 分子。在有关酶的催化作用下,C3 接受 ATP 和 NADPH 释放的能量,并且被 NADPH 还原。随后,一些接受能量并被还原的 C3,在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类;另一些接受能量并被还原的 C3,经过一系列变化,又形成 C5。这些 C5 又可以参与 CO2 的固定。这样,暗反应阶段就形成从 C5 到 C3再到 C5 的循环,可以源源不断地进行下去,因此暗反应过程也称作卡尔文循环。
【小问1详解】
玉米的光合作用过程与水稻相比,虽然CO2的固定过程不同,但其卡尔文循环的过程是相同的,结合水稻的卡尔文循环图解,可以看出CO2固定的直接产物是3-磷酸甘油酸,然后直接被还原成3-磷酸甘油醛。3-磷酸甘油醛在叶绿体中被转化成淀粉,在叶绿体外被转化成蔗糖,蔗糖是植物长距离运输的主要糖类,蔗糖在长距离运输时是通过维管组织(韧皮部)。
【小问2详解】
干旱、高光强时会导致植物气孔关闭,吸收的CO2减少,而玉米的PEPC酶对CO2的亲和力比水稻的Rubisco酶更高;玉米能通过PEPC酶生成C4,使维管束鞘内的CO2浓度高于外界环境,抑制玉米的光呼吸;且玉米能将叶绿体内的光合产物通过维管组织及时转移出细胞。因此在干旱、高光照强度环境下,玉米的光合作用强度高于水稻。
【小问3详解】
将蓝细菌的CO2浓缩机制导入水稻叶肉细胞,只是提高了叶肉细胞内的CO2浓度,而植物的光合作用强度受到很多因素的影响;在光饱和条件下如果光合作用强度没有明显提高,可能是水稻的酶活性达到最大,对CO2的利用率不再提高,或是受到ATP和NADPH等物质含量的限制,也可能是因为蓝细菌是原核生物,水稻是真核生物,二者的光合作用机制有所不同。
18. 褪黑素(MT)是由松果体分泌的一种吲哚类激素(色氨酸为原料),其合成和分泌具有昼夜节律性,白天分泌少,晚上分泌多,能使人迅速入睡。MT不仅参与睡眠-觉醒周期的调节,还具有抗氧化、免疫调节、抗肿瘤、抗衰老等多种生理功能,其作用机制涉及多个系统与信号通路。下图为褪黑素分泌调节示意图:
(1)据图可知,光暗信号最终影响松果体分泌褪黑素的调节方式是______。分泌褪黑素的反射弧中,感受器是______。已知其分泌高峰在凌晨0:00-2:00时段,若长期夜间使用强光照明,可能导致的生理变化是______,原因可能是______。
(2)褪黑素分泌后通过______调节限制其分泌总量的增加,从而保证了昼夜节律的稳定性。
(3)据报道,褪黑素对生殖系统具有抑制作用,尤其对光周期敏感的动物。其机制可能是抑制下丘脑分泌激素______(填激素名称),进而影响性腺发育。
(4)某高二学生因长期熬夜学习,出现失眠、记忆力下降、免疫力降低等症状。请根据褪黑素的生理功能,为其提出合理的生活或保健建议:______。
(5)研究表明熬夜还会引发细胞因子风暴导致人体产生局部红肿,上述现象发生的过程依次是______(编号排序)。
①更多的免疫细胞被招募并聚集
②血细胞和血浆渗出
③熬夜导致大脑分泌相关激素
④过量细胞因子导致毛细血管通透性增加
⑤激活免疫细胞释放细胞因子
【答案】(1) ①. 神经调节 ②. 视网膜 ③. 褪黑素分泌减少、睡眠节律紊乱 ④. 强光抑制松果体分泌褪黑素 (2)(负)反馈
(3)促性腺激素释放激素(GnRH)
(4)保持规律作息,减少夜间强光暴露;适当补充含色氨酸的食物(如牛奶、坚果、香蕉);不要开灯睡觉
(5)③⑤①④②
【解析】
【小问1详解】
根据图示,光暗信号通过视网膜(感受器)→传入神经→下丘脑(神经中枢)→传出神经→松果体(效应器)的反射弧调节褪黑素分泌,因此调节方式为神经调节,感受器是视网膜。 褪黑素本就遵循"白天分泌少、夜间分泌多"的昼夜节律,所以长期夜间强光抑制松果体分泌褪黑素,导致褪黑素分泌减少、睡眠节律紊乱。
【小问2详解】
据图可知褪黑素分泌增加后,反过来抑制下丘脑的活动,褪黑素分泌后通过(负)反馈调节限制其分泌总量的增加。
【小问3详解】
性腺发育受下丘脑-垂体-性腺轴调节,下丘脑分泌促性腺激素释放激素(GnRH),作用于垂体分泌促性腺激素,促性腺激素再作用于性腺,进而影响性腺发育,影响性激素含量。
【小问4详解】
结合褪黑素的分泌规律(受光影响、原料为色氨酸),建议保持规律作息,减少夜间强光暴露;适当补充含色氨酸的食物(如牛奶、坚果、香蕉);不要开灯睡觉。
【小问5详解】
整个过程的逻辑链为:熬夜作为诱因先使大脑分泌相关激素(③)→激素激活免疫细胞释放细胞因子(⑤)→细胞因子进一步招募更多免疫细胞聚集(①)→过量细胞因子使毛细血管通透性增加(④)→血管内血细胞和血浆渗出到组织,引发局部红肿(②),因此排序为③⑤①④②。
19. 某研究小组设计了一个利用作物秸秆生产燃料乙醇的小型实验。其主要步骤是:先将粉碎的作物秸秆堆放在底部有小孔的托盘中,喷水浸润、接种菌T,培养一段时间后,再用清水淋洗秸秆堆(清水淋洗时菌T不会流失),在装有淋洗液的瓶中接种酵母菌,进行乙醇发酵(酒精发酵)。实验流程如图所示。
回答下列问题。
(1)在粉碎的秸秆中接种菌T,培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解,其原因是_______。
(2)采用液体培养基培养酵母菌,可以用淋洗液为原料制备培养基,培养基中还需要加入氮源等营养成分,氮源的主要作用是_______(答出1点即可)。通常,可采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。在使用该方法时,为了达到良好的灭菌效果,需要注意的事项有_______(答出2点即可)。
(3)将酵母菌接种到灭菌后的培养基中,拧紧瓶盖,置于适宜温度下培养、发酵。拧紧瓶盖的主要目的是_______。但是在酵母菌发酵过程中,还需适时拧松瓶盖,原因是_______。发酵液中的乙醇可用_______溶液检测。
(4)本实验收集的淋洗液中的_______可以作为酵母菌生产乙醇的原料。与以粮食为原料发酵生产乙醇相比,本实验中乙醇生产方式的优点是_______。
【答案】(1)菌T能够分泌纤维素酶
(2) ①. 为合成微生物细胞结构提供原料(微生物细胞中的含氮物质,如核酸、蛋白质、磷脂) ②. ①把锅内的水加热煮沸,将其中原有的冷空气彻底排除;②为达到良好的灭菌效果,一般在压力为100 kPa,温度为121℃的条件下,维持15~30 min;③无菌包不宜过大,不宜过紧,各包裹间要有间隙,使蒸汽能对流易渗透到包裹中央,有利于蒸汽流通;④灭菌完成后,应使锅内蒸气压力缓慢降低,排气时间不少于10一12分钟。
(3) ①. 制造无氧环境 ②. 排出二氧化碳 ③. 酸性的重铬酸钾溶液
(4) ①. 葡萄糖 ②. 节约粮食、废物利用、清洁环保、不污染环境、生产成本低、原料来源广
【解析】
【分析】果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧微生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,把糖分解成二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精,酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18~30℃;生产中是否有酒精的产生,可用酸性重铬酸钾来检验,该物质与酒精反应呈现灰绿色。
【小问1详解】
菌T能够分泌纤维素酶,纤维素酶能将纤维素最终分解为葡萄糖,因此在粉碎的秸秆中接种菌T,培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解。
【小问2详解】
培养基的主要成分:水、碳源、氮源、无机盐,其中氮源主要为合成微生物的细胞结构提供原料(微生物细胞中的含氮物质,如核酸、蛋白质、磷脂)。 高压蒸汽灭菌法的注意的事项有①把锅内的水加热煮沸,将其中原有的冷空气彻底排除后,将锅密闭,如果高压锅内的空气未排除或未完全排除,则蒸汽不能达到饱和,蒸汽的温度未达到要求的高度,结果导致灭菌的失败;②为达到良好的灭菌效果,一般在压力为100 kPa,温度为121℃的条件下,维持15~30 min;③无菌包不宜过大,不宜过紧,各包裹间要有间隙,使蒸汽能对流易渗透到包裹中央,有利于蒸汽流通;④灭菌完成后,应使锅内蒸气压力缓慢降低,排气时间不少于10一12分钟,否则锅内蒸气压力突然降低,液体突然沸腾,冲走瓶盖,使液体喷出或使容器破裂。
【小问3详解】
果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精,将酵母菌接种到灭菌后的培养基中进行酒精发酵,酒精发酵需要在无氧的条件下进行,此时拧紧瓶盖的主要目的是制造无氧环境。酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,在发酵过程中密闭,所以需要根据发酵进程适时拧松瓶盖放出二氧化碳,酒精可用酸性重铬酸钾溶液来检测,该物质与酒精反应呈现灰绿色。
【小问4详解】
与以粮食为原料发酵生产乙醇相比,利用纤维素为原料生产乙醇具有节约粮食、废物利用、清洁环保、不污染环境、生产成本低、原料来源广等优点。
20. Ⅰ、随着单克隆抗体(单抗)理论不断丰富,生产工艺不断成熟,单抗类药物将为患者带来更多康复的曙光。下图显示单克隆抗体制备过程及部分应用场景,回答下列问题。
(1)培养骨髓瘤细胞的基本条件除所需要的各种营养物质外,还需要______(答出2点)等条件。
(2)与血清抗体相比,单克隆抗体的优点是______(答出2点)。
Ⅱ、克隆猫“大蒜”是我国首例完全自主培育的克隆猫,其培育过程如图所示。请回答下列有关问题:
(3)进行过程①和③时,通常将细胞置于CO2培养箱中进行培养,CO2的作用是______。
(4)据图可知,克隆猫“大蒜”培育过程用到了______、______和______等技术。
(5)采集到的卵母细胞需在体外培养到______(填时期),然后可用______法去核。
【答案】(1)适宜的温度和pH、无菌无毒的环境
(2)能准确地识别抗原的细微差异,与特定抗原发生特异性结合,并且可以大量制备 (3)维持培养液的pH
(4) ①. 动物细胞培养 ②. 体细胞核移植 ③. 早期胚胎培养或胚胎移植
(5) ①. 减数第二次分裂中期(MⅡ中期) ②. 显微操作
【解析】
【小问1详解】
培养骨髓瘤细胞与动物细胞培养的基本条件相同,即除细胞所需要的各种营养物质外,还需要适宜的温度和pH、无菌无毒的环境。
【小问2详解】
与血清抗体相比,单克隆抗体能准确地识别抗原的细微差异,与特定抗原发生特异性结合,并且可以大量制备。
【小问3详解】
在动物细胞培养中,进行过程①体细胞培养、过程③重组胚胎培养时都需要CO₂培养箱,CO₂的作用是维持培养液的pH。
【小问4详解】
据图判断,从死亡的猫“大蒜”身体取出活的体细胞进行培养,同时将体细胞注入去核的卵母细胞中获得重组细胞,进行早期胚胎培养之后进行胚胎移植,所以用到的技术有动物细胞培养、体细胞核移植、早期胚胎培养、胚胎移植等技术。
【小问5详解】
采集到的卵母细胞需在体外进行成熟培养到减数第二次分裂中期(MⅡ中期),然后通过显微操作去核。
21. 图1为胰岛素基因结构与引物位置示意图,图2为pBR322质粒的结构示意图,图中EcoRⅠ、SmaⅠ、BamHⅠ和HindⅢ为限制酶,箭头或线段所指位点为对应酶切位点。研究人员欲用此质粒构建胰岛素基因的表达载体,培养能产生人胰岛素的大肠杆菌。请回答相关问题:
(1)人工构建基因表达载体时,该载体除了含特定限制酶切割位点外,还要有______(答出两点),切割质粒和目的基因通常使用两种限制酶,是为了防止______。
(2)采用PCR技术对图1中胰岛素基因进行扩增时,除了向反应体系中加入相应模板和引物外,还需要加入______(答出2点),扩增过程中应该选择引物______。
(3)成功构建的基因表达载体含有人胰岛素基因及其启动子,启动子的作用是______,若利用酵母菌作受体细胞生产胰岛素等分泌蛋白,与大肠杆菌相比,酵母菌的优势有______。若要检测导入酵母菌的胰岛素基因是否成功表达出对应蛋白质,常用______技术。
(4)为筛选出含有重组质粒的菌落,采用含有不同抗生素的平板进行筛选,得到A、B、C三类菌落,其生长情况如下表(“+”代表生长,“-”代表不生长)。根据表中结果判断,应选择的菌落是______(填表中字母)类,另外两类菌落质粒导入情况分别是______。
菌落类型\平板类型
A
B
C
无抗生素
+
+
+
氨苄青霉素
+
+
-
四环素
+
-
-
氨苄青霉素+四环素
+
-
-
【答案】(1) ①. 标记基因/复制原点/启动子/终止子 ②. 质粒和目的基因自身环化及反向连接
(2) ①. 四种脱氧核苷酸、Taq酶 ②. 引物4和引物5
(3) ①. 提供RNA聚合酶特异性识别和结合位点,驱动基因的转录 ②. 酵母菌为真核细胞,含有内质网和高尔基体,可对核糖体合成的蛋白质进行加工 ③. 抗原-抗体杂交
(4) ①. B ②. A类菌落导入pBR322质粒、C类菌落没有导入质粒
【解析】
【小问1详解】
基因表达载体的组成元件包括:标记基因、复制原点、启动子、终止子、目的基因。构建载体时一般选用双酶切,优点是防止质粒和目的基因自身环化及反向连接。
【小问2详解】
PCR反应体系中有:缓冲液(加Mg2+)、两种引物、四种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶等。由于在目的基因和载体连接时,需要限制酶切割,所以目的基因两侧要有酶切位点,故选用引物4和引物5扩增。
【小问3详解】
启动子的作用是:提供RNA聚合酶特异性识别和结合位点,驱动基因的转录。大肠杆菌是原核细胞,只有核糖体一种细胞器,而酵母菌为真核细胞,含有内质网和高尔基体,可对核糖体合成的蛋白质进行加工。基因表达的产物是蛋白质,检测蛋白质用抗原-抗体杂交技术。
【小问4详解】
酶切时会破坏四环素的抗性基因,氨苄青霉素抗性基因完整,导入了目的基因的受体细胞可以在氨苄青霉素的培养基上生长,在四环素的培养基上不能生长,应选择的菌落是B。C在抗生素的培养基上都不能生长,没有导入质粒。A都能生长,A类菌落导入pBR322质粒。
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昆明市第三中学高2027届高二年级下学期期中考试
生物试题卷
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、考号、考场号、座位号填写在答题卡上,并用铅笔认真填涂考号。
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,再选涂其它答案标号。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.考试结束后,将答题卡交回。
一、单项选择题:本大题共16小题,每小题3分,共48分。
1. 农谚有云:“雨生百谷”。“雨”有利于种子的萌发,是“百谷”丰收的基础。下列关于种子萌发的说法,错误的是( )
A. 种子萌发时,细胞内自由水所占的比例升高
B. 水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞
C. 水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成
D. 光合作用中,水的光解发生在类囊体薄膜上
2. 下图1表示细胞分裂的不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系;图2表示同种动物处于细胞分裂不同时期的图像,丙图中的M、N代表两条染色体。请据图分析,下列叙述正确的是( )
A. 图2中细胞甲、乙、丙细胞分别处于图1中的AB段、CD段、EF段
B. 图1中CD段细胞名称可能为初级精母细胞或次级精母细胞
C. 基因“分离定律”和“自由组合定律”主要体现在图2中的乙细胞和丙细胞中
D. 若图2丙细胞中M上出现等位基因,则一定是DNA复制时出现差错导致的
3. 下列关于森林群落演替的叙述,正确的是( )
A. 土壤的理化性质不会影响森林群落演替
B. 植物种群数量的改变不会影响森林群落演替
C. 森林由乔木林变为灌木林属于群落演替
D. 砍伐树木对森林群落演替的影响总是负面的
4. 在使用化妆品时,其中的乳化剂可在某些人体内转化为过敏原,引起过敏反应,导致脸部出现红肿、水泡等症状。下列有关分析正确的是( )
A. 人体的免疫监视功能过强时往往会出现过敏反应
B. 当有过敏原再次进入机体就会与该抗体相结合引起过敏反应
C. 图中的B细胞活化、增殖后一般只产生一种特异性的抗体
D. 激活图中B细胞的信号分别是转化的过敏原和细胞因子
5. 在国家和地方政府的大力保护下,中国境内亚洲象数量明显增加。2002-2023年西双版纳野象谷亚洲象种群数量调查结果如图。
下列说法错误的是( )
A. 可使用红外触发相机调查亚洲象种群数量
B. 2016-2017年,该种群新出生3头亚洲象
C. 2021-2022年,亚洲象种群增长率为3%
D. 亚洲象种群数量增长至K值后仍然会波动
6. 某浅水泉微型生态系统中能量情况如表所示,该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食。下列说法正确的是( )
生产者固定
来自陆地的植物残体
初级消费者摄入
初级消费者同化
初级消费者呼吸消耗
能量[105J/(m2•a)]
90
42
84
13.5
3
A. 流经该生态系统的总能量为90×105J/(m2·a)
B. 该生态系统的生产者有15%的能量流入下一营养级
C. 初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为10.5×105J/(m2•a)
D. 初级消费者粪便中的能量为70.5×105J/(m2·a),该能量由初级消费者流向分解者
7. 黄酒是我国古老的发酵酒之一,传统酿制中,先用蒸煮过的小麦或麸皮为原料,对之前发酵留存的少量酒曲(曲种)进行扩大制曲;再将酒曲和蒸煮后的糯米、大米混合处理一段时间后,添加足量酒母(含酵母菌)完成发酵,压榨成品。下列说法错误的是( )
A. 小麦、麸皮等原料为酒曲中微生物的生长繁殖提供了碳源和氮源等营养物质
B. 为避免制曲过程被杂菌污染影响黄酒品质,扩大制曲前需对留存的酒曲灭菌
C. 糯米、大米蒸煮后立即与酒曲混合会导致酶空间结构改变而降低其催化效率
D. 将酒曲混合糯米、大米处理一段时间,是为了获得酒母发酵时的底物葡萄糖
8. 下列高中生物学实验的部分操作,正确的是( )
选项
实验名称
实验操作
A
探究抗生素对细菌的选择作用
涂菌前,需将抗生素均匀涂抹在培养基平板上
B
制作果酒和果醋
当葡萄酒制作完成后,需拧紧瓶盖,促进葡萄醋的发酵
C
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
稀释土壤样品时,每个梯度稀释时都需更换移液器枪头
D
DNA片段的扩增及电泳鉴定
接通电源后,看到DNA条带迁移至凝胶边缘时,停止电泳
A. A B. B C. C D. D
9. 深海淤泥中含有某种能降解纤维素的细菌。探究不同压强下,该细菌在以纤维素或淀粉为唯一碳源的培养基上的生长情况。其他条件相同且适宜,实验处理及结果如表所示。下列说法正确的是( )
组别
压强
纤维素
淀粉
菌落
①
常压
-
+
-
②
常压
+
-
-
③
高压
-
+
-
④
高压
+
-
+
注: “+”表示有;“一”表示无
A. 可用平板划线法对该菌计数
B. 制备培养基的过程中,应先倒平板再进行高压蒸汽灭菌
C. 由②④组可知,在以纤维素为唯一碳源的培养基上,该菌可在常压下生长
D. 由③④组可知,高压下该菌不能在以淀粉为唯一碳源的培养基上生长
10. 利用植物组织培养技术获得红豆杉试管苗,有助于解决紫杉醇药源短缺问题。下列叙述正确的是( )
A. 细胞分裂素和生长素的比例会影响愈伤组织的形成
B. 培养基先分装到锥形瓶,封口后用干热灭菌法灭菌
C. 芽原基细胞由于基因选择性表达,不能用作外植体
D. 紫杉醇不能通过细胞产物的工厂化生产来获取,植物组织培养优势明显
11. 两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂,形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出,未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理,将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种,过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A. 过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理细胞
B. 过程②的目的是使中间偃麦草的染色体断裂
C. 过程③中常用灭活的病毒诱导原生质体融合
D. 耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段
12. 为保护濒危哺乳动物甲,科研工作者将甲的近亲物种乙(种群数量多)进行了如图所示的研究,下列叙述正确的是( )
A. 克隆动物的核基因组来源于甲、乙
B. 体外受精需用获能的精子与MI期的卵母细胞受精
C. 囊胚①的内细胞团可发育为胎盘、个体
D. 滋养层可影响内细胞团的发育
13. 利用农杆菌转化法可以将目的基因导入受体细胞。农杆菌Ti质粒是一种天然存在的植物遗传转化系统。下列关于Ti质粒的叙述正确的是( )
A. 当农杆菌感染植物时,菌体进入受体细胞后留在细胞质内
B. T-DNA进入受体细胞后不能利用植物体内的酶进行转录和翻译
C. 将目的基因与Ti质粒整合的过程称为转化
D. Ti质粒上的T-DNA区段可整合到受体细胞的染色体上
14. 琼脂糖凝胶电泳常用于核酸样品的分析,样品1~4的电泳结果如图所示(“+”“-”分别代表电泳槽的阳极和阴极)。已知样品1和2中的DNA分子分别是甲和乙,甲只有限制酶R的一个酶切位点,样品3和4中有一个样品是甲的酶切产物。下列叙述错误的是( )
A. 配制琼脂糖凝胶时需选用适当的缓冲溶液
B. 该实验条件下甲、乙两种DNA分子均带负电荷
C. 甲、乙两种DNA分子所含碱基对的数量可能不同
D. 据图推测样品3可能是甲被酶R完全酶切后的产物
15. 科研人员提取患者自体CD34+造血干细胞,在体外通过CRISPR/Cas9编辑BCL11A基因启动子上游的序列,从而抑制BCL11A基因的表达,重新激活胎儿血红蛋白的表达,替代异常的成人血红蛋白以根治镰状细胞贫血。下列有关说法正确的是( )
A. 该治疗方案使用患者自体造血干细胞进行编辑和回输是由于干细胞在体外更容易增殖
B. 经过该疗法治疗的患者,其生殖细胞的基因也被同步修复,后代将不再患病
C. 在体外培养和编辑CD34+造血干细胞的过程中,需要严格保持无菌条件
D. 若基因编辑过程中存在非目标位点被编辑的现象,其原因是BCL11A基因发生了基因突变
16. 微卫星DNA是一种常用于个体识别的DNA片段,每个微卫星DNA是一段串联重复序列,基因组中有很多个微卫星DNA,分布在不同位置。每个位置的微卫星DNA可视为一个“基因”,由于重复单位的数目不同,同一位置的微卫星“基因”可以有多个“等位基因”,能组成多种“基因型”。为鉴定某自然保护区三只野生华北豹的个体“基因型”,研究人员采集其粪便样品,提取DNA,利用微卫星标记技术进行PCR扩增,引物结合于微卫星DNA两侧的旁邻序列,如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 微卫星DNA的重复单位发生增减会导致不同个体扩增片段长度存在差异
B. 若对同一个体进行PCR扩增,则电泳结果只会出现一种长度的DNA条带
C. PCR扩增微卫星DNA片段时,引物与模板链的结合遵循碱基互补配对原则
D. 图中引物延伸的方向均为5′→3′,且引物的结合位点位于模板链上的3′端
二、非选择题:共52分
17. 下图是水稻和玉米的光合作用暗反应示意图。卡尔文循环的Rubisco酶对CO2的Km为450μmol·L-1(K越小,酶对底物的亲和力越大),该酶既可催化RuBP与CO2反应,进行卡尔文循环,又可催化RuBP与O2反应,进行光呼吸(绿色植物在光照下消耗O2并释放CO2的反应)。该酶的酶促反应方向受CO2和O2相对浓度的影响。与水稻相比,玉米叶肉细胞紧密围绕维管束鞘,其中叶肉细胞叶绿体是水光解的主要场所,维管束鞘细胞的叶绿体主要与ATP生成有关。玉米的暗反应先在叶肉细胞中利用PEPC酶(PEPC对CO2的Km为7μmol·L-1)催化磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)与CO2反应生成C4,固定产物C4转运到维管束鞘细胞后释放CO2,再进行卡尔文循环。回答下列问题:
(1)玉米的卡尔文循环中第一个光合还原产物是______(填具体名称),该产物跨叶绿体膜转运到细胞质基质合成______(填"葡萄糖""蔗糖"或"淀粉")后,再通过_____长距离运输到其他组织器官。
(2)在干旱、高光照强度环境下,玉米的光合作用强度_____(填"高于"或"低于")水稻。从光合作用机制及其调控分析,原因是 ____________(答出三点即可)。
(3)某研究将蓝细菌的CO2浓缩机制导入水稻,水稻叶绿体中CO2浓度大幅提升,其他生理代谢不受影响,但在光饱和条件下水稻的光合作用强度无明显变化。其原因可能是_____________(答出三点即可)。
18. 褪黑素(MT)是由松果体分泌的一种吲哚类激素(色氨酸为原料),其合成和分泌具有昼夜节律性,白天分泌少,晚上分泌多,能使人迅速入睡。MT不仅参与睡眠-觉醒周期的调节,还具有抗氧化、免疫调节、抗肿瘤、抗衰老等多种生理功能,其作用机制涉及多个系统与信号通路。下图为褪黑素分泌调节示意图:
(1)据图可知,光暗信号最终影响松果体分泌褪黑素的调节方式是______。分泌褪黑素的反射弧中,感受器是______。已知其分泌高峰在凌晨0:00-2:00时段,若长期夜间使用强光照明,可能导致的生理变化是______,原因可能是______。
(2)褪黑素分泌后通过______调节限制其分泌总量的增加,从而保证了昼夜节律的稳定性。
(3)据报道,褪黑素对生殖系统具有抑制作用,尤其对光周期敏感的动物。其机制可能是抑制下丘脑分泌激素______(填激素名称),进而影响性腺发育。
(4)某高二学生因长期熬夜学习,出现失眠、记忆力下降、免疫力降低等症状。请根据褪黑素的生理功能,为其提出合理的生活或保健建议:______。
(5)研究表明熬夜还会引发细胞因子风暴导致人体产生局部红肿,上述现象发生的过程依次是______(编号排序)。
①更多的免疫细胞被招募并聚集
②血细胞和血浆渗出
③熬夜导致大脑分泌相关激素
④过量细胞因子导致毛细血管通透性增加
⑤激活免疫细胞释放细胞因子
19. 某研究小组设计了一个利用作物秸秆生产燃料乙醇的小型实验。其主要步骤是:先将粉碎的作物秸秆堆放在底部有小孔的托盘中,喷水浸润、接种菌T,培养一段时间后,再用清水淋洗秸秆堆(清水淋洗时菌T不会流失),在装有淋洗液的瓶中接种酵母菌,进行乙醇发酵(酒精发酵)。实验流程如图所示。
回答下列问题。
(1)在粉碎的秸秆中接种菌T,培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解,其原因是_______。
(2)采用液体培养基培养酵母菌,可以用淋洗液为原料制备培养基,培养基中还需要加入氮源等营养成分,氮源的主要作用是_______(答出1点即可)。通常,可采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。在使用该方法时,为了达到良好的灭菌效果,需要注意的事项有_______(答出2点即可)。
(3)将酵母菌接种到灭菌后的培养基中,拧紧瓶盖,置于适宜温度下培养、发酵。拧紧瓶盖的主要目的是_______。但是在酵母菌发酵过程中,还需适时拧松瓶盖,原因是_______。发酵液中的乙醇可用_______溶液检测。
(4)本实验收集的淋洗液中的_______可以作为酵母菌生产乙醇的原料。与以粮食为原料发酵生产乙醇相比,本实验中乙醇生产方式的优点是_______。
20. Ⅰ、随着单克隆抗体(单抗)理论不断丰富,生产工艺不断成熟,单抗类药物将为患者带来更多康复的曙光。下图显示单克隆抗体制备过程及部分应用场景,回答下列问题。
(1)培养骨髓瘤细胞的基本条件除所需要的各种营养物质外,还需要______(答出2点)等条件。
(2)与血清抗体相比,单克隆抗体的优点是______(答出2点)。
Ⅱ、克隆猫“大蒜”是我国首例完全自主培育的克隆猫,其培育过程如图所示。请回答下列有关问题:
(3)进行过程①和③时,通常将细胞置于CO2培养箱中进行培养,CO2的作用是______。
(4)据图可知,克隆猫“大蒜”培育过程用到了______、______和______等技术。
(5)采集到的卵母细胞需在体外培养到______(填时期),然后可用______法去核。
21. 图1为胰岛素基因结构与引物位置示意图,图2为pBR322质粒的结构示意图,图中EcoRⅠ、SmaⅠ、BamHⅠ和HindⅢ为限制酶,箭头或线段所指位点为对应酶切位点。研究人员欲用此质粒构建胰岛素基因的表达载体,培养能产生人胰岛素的大肠杆菌。请回答相关问题:
(1)人工构建基因表达载体时,该载体除了含特定限制酶切割位点外,还要有______(答出两点),切割质粒和目的基因通常使用两种限制酶,是为了防止______。
(2)采用PCR技术对图1中胰岛素基因进行扩增时,除了向反应体系中加入相应模板和引物外,还需要加入______(答出2点),扩增过程中应该选择引物______。
(3)成功构建的基因表达载体含有人胰岛素基因及其启动子,启动子的作用是______,若利用酵母菌作受体细胞生产胰岛素等分泌蛋白,与大肠杆菌相比,酵母菌的优势有______。若要检测导入酵母菌的胰岛素基因是否成功表达出对应蛋白质,常用______技术。
(4)为筛选出含有重组质粒的菌落,采用含有不同抗生素的平板进行筛选,得到A、B、C三类菌落,其生长情况如下表(“+”代表生长,“-”代表不生长)。根据表中结果判断,应选择的菌落是______(填表中字母)类,另外两类菌落质粒导入情况分别是______。
菌落类型\平板类型
A
B
C
无抗生素
+
+
+
氨苄青霉素
+
+
-
四环素
+
-
-
氨苄青霉素+四环素
+
-
-
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