内容正文:
高三生物试卷
一、单项选择题:本题共13小题,每小题2分,共26分。在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 研究发现,分泌蛋白的合成起始于游离的核糖体,合成的初始序列为信号序列,当它露出核糖体后,在信号识别颗粒的引导下与内质网膜上的受体接触,信号序列穿过内质网的膜后,蛋白质合成继续,并在内质网腔中将信号序列切除。合成结束后,核糖体与内质网脱离,重新进入细胞质。基于以上事实的推测,正确的是( )
A. 核糖体与内质网的结合依赖于生物膜的流动性
B. 附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质都是分泌蛋白
C. 用3H标记亮氨酸的羧基可追踪上述分泌蛋白的合成和运输过程
D. 控制信号序列合成的基因片段发生突变可能不会影响该蛋白的继续合成
【答案】D
【解析】
【分析】1、核糖体是一种颗粒状的结构,没有被膜包裹,在真核细胞中很多核糖体附着在内质网的膜表面,成为附着核糖体,在原核细胞的细胞膜内侧也常有附着核糖体,还有些核糖体不附着在膜上,而呈游离状态,分布在细胞质基质内,称为游离核糖体。
2、分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→高尔基体进行再加工→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
【详解】A、核糖体由蛋白质和RNA组成,没有膜结构,所以其和内质网的结合没有依赖膜的流动性,A错误;
B、内质网上的核糖体合成的蛋白质除了是分泌蛋白外也有结构蛋白,B错误;
C、如果用3H标记羧基,在氨基酸经过脱水缩合形成蛋白质的过程中,会脱掉羧基上的H生成水,则无法追踪,C错误;
D、根据题干的信息信号序列是引导该蛋白进入内质网腔中,而蛋白质的合成场所在核糖体,所以如果控制信号序列合成的基因片段发生突变可能不会影响该蛋白的继续合成,D正确。
故选D。
【点睛】本题考查细胞器的功能和细胞器之间的协调配合以及蛋白质合成的相关知识,在解答D选项时需要结合题干信息,分析出核糖体和内质网功能的不同地方。
2. 物质进出细胞需要经过细胞膜。下列有关物质跨膜运输的叙述,正确的是( )
A. 转运蛋白运输物质时,需要与被运输的物质相结合
B. 易化扩散消耗 ATP,进而维持细胞内外物质的浓度差
C. 当细胞摄取大分子时,大分子需要与膜上的受体结合
D. 主动运输时,载体蛋白去磷酸化导致其空间结构改变
【答案】C
【解析】
【分析】物质运输方式:
1、被动运输:分为自由扩散和协助扩散;(1)自由扩散:①顺相对含量梯度运输;②不需要载体;③不需要消耗能量。(2)协助扩散:①顺相对含量梯度运输;②需要载体参与;③不需要消耗能量。
2、主动运输:(1)能逆相对含量梯度运输;(2)需要载体;(3)需要消耗能量 。
3、胞吞胞吐:物质以囊泡包裹的形式通过细胞膜,从细胞外进或出细胞内的过程。
【详解】A、转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白,通道蛋白运输物质时不需要与被运输的物质相结合,A错误;
B、易化扩散为顺浓度梯度运输,不消耗ATP,会消除细胞内外物质的浓度差,B错误:
C、当细胞摄取大分子时,首先是大分子与膜上的受体蛋白结合,识别后在进行胞吞摄取大分子,C正确;
D、主动运输时,载体蛋白的空间结构会发生可逆改变,即载体蛋白的磷酸化会导致其空间结构改变,D错误。
故选C。
3. 研究者构建敲除B基因的人胚胎干细胞系,诱导其向平滑肌细胞分化,发现敲除B基因明显降低平滑肌细胞标志基因的表达水平。发生形态转变的细胞占比少于对照细胞系。以下关于“人胚胎干细胞”的叙述错误的是( )
A. 分化为平滑肌细胞过程中遗传物质未改变
B. 与平滑肌细胞形态差异是由于某些蛋白质不同
C. 向平滑肌细胞分化过程中B基因起抑制作用
D. 向平滑肌细胞分化过程中分化潜能逐渐降低
【答案】C
【解析】
【分析】细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质:基因的选择性表达。
【详解】A、细胞分化的实质是基因的选择性表达,分化为平滑肌细胞过程中遗传物质未改变,A正确;
B、分化过程中发生了基因的选择性表达,与平滑肌细胞形态差异是由于某些蛋白质不同,B正确;
C、分析题意,敲除B基因明显降低平滑肌细胞标志基因的表达水平,发生形态转变的细胞占比少于对照细胞系,说明向平滑肌细胞分化过程中B基因起促进作用,C错误;
D、向平滑肌细胞分化过程中分化潜能逐渐降低,分化程度增加,D正确。
故选C。
4. 研究发现,AGPAT2基因表达的下调会延缓脂肪生成。湖羊尾部蓄脂量小,而广灵大尾羊尾部蓄脂量大。研究人员以若干只两种羊的尾部脂肪组织为材料,检测AGPAT2基因中7个位点的甲基化程度及基因表达水平,结果如下图。下列叙述正确的是( )
A. 甲基化程度的差异不会导致两种羊脂肪组织中AGPAT2基因的碱基序列不同
B. DNA甲基化直接阻碍翻译过程实现了对AGPAT2基因表达的调控
C. 第33和63位点上的甲基化差异是影响AGPAT2基因表达量的关键因素
D. 两种羊中AGPAT2基因的甲基化程度与其在脂肪组织中的表达量呈正相关
【答案】AC
【解析】
【分析】生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传。DNA分子的碱基甲基化是表观遗传中最常见的现象之一。
【详解】A、基因的甲基化不会改变基因的碱基排列顺序,因此甲基化程度的差异不会导致两种羊脂肪组织中AGPAT2基因的碱基序列不同,A正确;
B、由柱形图可知,DNA甲基化后,基因转录产物mRNA减少,因此甲基化影响转录过程,间接影响翻译过程,B错误;
C、由第一幅图可知,相对于广灵大尾羊,湖羊组第33和63位点上的甲基化程度较高,导致AGPAT2基因mRNA较少,因此第33和63位点上的甲基化差异是影响AGPAT2基因表达量的关键因素,C正确;
D、相对于广灵大尾羊,湖羊AGPAT2基因甲基化程度较高,转录受阻,该基因表达量较小,由此可知,两种羊中AGPAT2基因的甲基化程度与其在脂肪组织中的表达量呈负相关,D错误。
故选AC。
5. 在一个较大的果蝇种群中,雌雄果蝇数量相等,且雌雄个体之间可以自由交配。若种群中B的基因频率为80%,b的基因频率为20%,则下列叙述错误的是( )
A. 若B、b位于常染色体上,则雄果蝇中出现基因型为bb的概率为4%
B. 若B、b位于常染色体上,则显性个体中出现杂合雄果蝇的概率约为17%
C. 若B、b只位于X染色体上,则XbXb、XbY的基因型频率分别为4%、20%
D. 若B、b的基因频率发生定向改变,则说明该果蝇种群一定发生了进化
【答案】C
【解析】
【分析】分析题干可推出:运用遗传平衡定律计算,雌性果蝇XbXb的基因型频率为Xb的平方,雄性果蝇只有一条X性染色体,雄果蝇的Xb基因频率就是XbY的基因型频率。同时,注意雌雄比例为1:1,因此理论上XbXb、XbY的基因型频率占总的一半,据此答题。
【详解】A、若该对等位基因位于常染色体上,则bb的基因型频率为20%×20%×100%=4%,常染色体上基因控制性状与性别无关,因此雄果蝇中出现基因型为bb的概率也为4%,A正确;
B、根据B的基因频率为80%,b的基因频率为20%,可得BB的基因型频率为64%,Bb的基因型频率为32%,显性个体中出现杂合雄果蝇的概率为[32%÷(64%+32%)]×1/2×100%≈17%,B正确;
C、若该对等位基因只位于X染色体上,则雌果蝇中XBXB的基因型频率为64%、XBXb的基因型频率为32%、XbXb的基因型频率为4%,雄果蝇中XBY的基因型频率为80%,XbY的基因型频率为20%,雌雄果蝇数量相等,因此XbXb、XbY的基因型频率分别为2%、10%,C错误;
D、生物进化的实质是种群基因频率的改变,所以B、b基因频率改变一定会引起该果蝇种群的进化,D正确。
故选C。
【点睛】本题主要考查了遗传平衡定律计算,考查了学生对所学生物学知识的运用情况,对所给信息的思维和判断能力,难度不是很大,但容易做错。
6. 调节性T细胞是一类重要的免疫细胞,FOXP3基因在其形成过程中发挥关键作用,具体机制如图所示。下列有关说法正确的是( )
A. 器官移植后,可注射药物抑制FOXP3基因表达来减弱排异反应
B. 某些严重过敏患者体内的FOXP3基因表达产物量高于正常人的
C. 当调节性T细胞数量过多时,机体产生肿瘤的风险会增大
D. 当调节性T细胞数量过少时,机体罹患自身免疫病的概率减小
【答案】C
【解析】
【分析】据题图可知,造血干细胞中FOXP3基因表达,可分化形成调节性T细胞,调节性T细胞具有抑制效应T细胞活化的作用。如果造血干细胞中FOXP3基因不表达,可分化形成初始性T细胞,再分化形成效应T细胞。
【详解】A、由图可知,注射药物抑制FOXP3基因的表达,调节性T细胞减少,不能抑制效应T细胞活化,效应T细胞增多,因此排异反应较强,A错误;
B、某些严重过敏患者体内的效应T细胞数量高于健康人体,则FOXP3基因表达产物量低于正常人的, B错误;
C、当调节性T细胞的数量过多时,效应T细胞不能活化,不能监控清除体内发生病变的肿瘤细胞,机体产生肿瘤的风险会增加,C正确;
D、当调节性T细胞的数量缺乏时,效应T细胞活化,免疫功能增强,则机体患自身免疫病的概率增大,D错误。
故选C。
7. 观察甲、乙两个关于生长素作用的图像,下列说法正确的是( )
A. 生长素对I、IV处的生长起促进作用,对II、III处的生长起抑制作用
B. 若图乙中III处的生长素浓度在图甲的ab段,则IV处的生长素浓度可能在ef段
C. 若图乙中I处的生长素浓度在图甲的bd段,则II处的生长素浓度可能在f点以下
D. 图乙中IV处的生长素浓度能促进此处生长是因为促进细胞数量增多而生长
【答案】C
【解析】
【详解】A、分析图乙:由于重力的作用,使生长素浓度Ⅰ处<Ⅱ处,Ⅲ处<Ⅳ处;但是由于根对生长素浓度更敏感,Ⅱ处浓度高导致该处生长受抑制,Ⅰ处起促进作用,而茎的Ⅳ和Ⅲ处生长素都起促进作用,浓度高生长反而更快,A错误;
B、根据以上分析可知,Ⅳ处的生长速度大于Ⅲ处的生长速度,若乙图中Ⅲ处的生长素浓度在甲图的ab段,则Ⅳ处的生长素浓度可能在bd段,B错误;
C、识图分析可知,Ⅰ处生长比Ⅱ处快,且根对生长素敏感性强,Ⅱ处浓度高导致该处生长受抑制,所以Ⅱ处的生长素浓度可能在f点以下,C正确;
D、生长素的作用是促进细胞伸长(不是细胞数量增多),因此Ⅳ处生长受抑制是因为浓度过高抑制细胞伸长,D错误。
故选C。
8. 下列关于全球性生态环境问题的叙述,错误的是( )
A. 规定禁渔区和休渔期是保护生物多样性的一项重要措施
B. 荒漠化是由气候异常和人类活动在内的多种因素造成的
C. 臭氧层的破坏是导致雾霾、酸雨频繁发生的主要原因
D. 水体富营养化主要是由于N、P等元素的大量排放造成的
【答案】C
【解析】
【分析】 1、生物多样性的价值:(1)直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等使用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。(2)间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)。(3)潜在价值:目前人类不清楚的价值。
2、生物多样性的保护:(1)就地保护(自然保护区):就地保护是保护物种多样性最为有效的措施。(2)易地保护:动物园、植物园。(3)利用生物技术对生物进行濒危物种的基因进行保护。如建立精子库、种子库等。(4)利用生物技术对生物进行濒危物种进行保护。如人工授精、组织培养和胚胎移植等。
【详解】A、规定禁渔区和休渔期,有利于种群和群落恢复,是保护生物多样性的一项重要措施,A正确;
B、荒漠化是在包括气候变化和人类活动在内的多种因素的作用下产生和发展的,是一种土地退化现象,B正确;
C、雾霾形成的主要原因有汽车尾气、工业生产排放的废气、建筑工地和道路交通产生的扬尘等等。酸雨是由煤的燃烧所产生的二氧化硫和二氧化氮与水发生反应产生硫酸型酸雨或者硝酸型酸雨,C错误;
D、水体富营养化主要是由于N、P等元素的大量排放造成的,使水体中浮游生物大量繁殖,使溶解氧减少、产生有毒有害物质,D正确。
故选C。
9. 为了解决杂交瘤细胞在传代培养中出现来自B淋巴细胞染色体丢失的问题,研究者在单克隆抗体的制备过程中增加了一个步骤,如下图所示。除了抗原刺激之外,用EBV(一种病毒颗粒)感染动物B淋巴细胞,并使之成为“染色体核型稳定”的细胞株。这样的细胞株能够在HAT培养基中存活,但对乌本苷(Oua)敏感。下列相关分析不合理的是( )
A. 杂交瘤细胞具有持续产生抗EBV抗体的能力
B. B淋巴细胞来源于抗原刺激后动物的脾脏等
C. 骨髓瘤细胞应该无法在HAT选择培养基中存活
D. 杂交瘤细胞染色体丢失可能导致抗体产生能力下降
【答案】A
【解析】
【分析】单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、本实验中EBV的作用是使B细胞染色体核型更稳定,而不是刺激B淋巴细胞分化成浆细胞产生抗体,所以该杂交瘤细胞不具有产生抗EBV抗体的能力,A错误;
B、脾、淋巴结和扁桃体是免疫细胞集中分布的场所,因此在制备单克隆抗体的过程中,B淋巴细胞可以来源于抗原刺激后的动物的脾脏等,B正确;
C、由图示分析可知:在HAT选择培养基中,骨髓瘤细胞死亡,即无法存活,C正确;
D、杂交瘤细胞染色体丢失可能引起细胞某些基因丢失,进而导致抗体产生能力下降,D正确。
故选A。
10. 图甲表示细胞有丝分裂不同时期染色体数/核DNA数的变化,AD表示分裂间期:图乙、图丙分别表示高等动物甲、高等植物乙有丝分裂某时期的图像。下列相关叙述正确的是( )
A. 图甲中BC段和EF段形成的原因分别是染色体数加倍和核DNA数加倍
B. 图乙细胞的下一时期,细胞中染色体数:染色单体数:核DNA数=2:1:1
C. 图丙中结构H为细胞板,与结构H形成密切相关的细胞器是高尔基体
D. 动物甲与植物乙有丝分裂过程存在显著差异的是图乙和丙所示时期
【答案】C
【解析】
【分析】分析图1:BC段形成的原因是DNA复制;AD表示有丝分裂间期;DE段每条染色体上含有2个DNA,表示有丝分裂前期和中期;EF段形成的原因是着丝粒分裂,代表有丝分裂后期;FG段每条染色体上含有1个DNA,表示有丝分裂末期; 分析图2:该细胞处于有丝分裂中期; 分析图3:该细胞处于有丝分裂末期,结构H为细胞板。
【详解】A、图甲中BC段为分裂间期的S期,DNA数加倍的主要原因是DNA的复制,EF段形成的原因是着丝粒分裂,A错误;
B、图乙中有纺锤体和染色体,着丝粒排列在赤道板上,处于有丝分裂中期,图乙细胞的下一时期为有丝分裂后期,此时期没有姐妹染色单体,B错误;
C、结构H为细胞板,该细胞处于有丝分裂末期,结构H最终形成子细胞的细胞壁,与其形成密切相关的细胞器是高尔基体,C正确;
D、高等动物甲、高等植物乙有丝分裂过程存在的显著差异是:①有丝分裂前期:动物细胞的纺锤体由中心体发出的星射线形成,而植物细胞的纺锤体由细胞两极发出的纺锤丝形成:②图丙为有丝分裂末期,在植物细胞有丝分裂末期,细胞板由细胞的中央向四周扩展,将细胞一分为二,最终形成新的细胞壁,动物细胞有丝分裂末期细胞膜向内凹陷,将细胞一分为二,D错误。
故选C。
11. 菠菜的圆叶对尖叶是由一对等位基因控制的相对性状,选用圆叶植株甲和尖叶植株乙进行相关实验。下列有关显、隐性和基因的分析,正确的是( )
A. 若甲自交,后代均为圆叶,则圆叶为隐性性状
B. 若乙自交,后代尖叶:圆叶=3:1,则尖叶为显性性状
C. 若甲、乙杂交,后代均为圆叶,则甲为隐性纯合子
D. 若甲、乙杂交,后代圆叶:尖叶=1:1,则甲为杂合子
【答案】B
【解析】
【分析】基因分离定律:在杂合子细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、若甲自交,后代均为圆叶,则圆叶可能为隐性性状,也可能为显性性状,A错误;
B、若乙尖叶植株自交,后代尖叶:圆叶=3:1,则尖叶为显性性状,B正确;
C、若甲、乙杂交,后代均为圆叶,则圆叶为显性性状,且甲为显性纯合子,C错误;
D、若甲、乙杂交,后代圆叶:尖叶=1:1,属于测交类型,则甲或乙为杂合子,D错误。
故选B。
12. 在多种因素的调节下,植物的生长发育才能正常进行,才能更好的适应环境的变化。下列相关叙述正确的是( )
A. 植物生长发育的调控仅是由激素调节和环境因素调节共同完成的
B. 黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高利于分化成雌花
C. 光敏色素通过吸收、传递、转化光能实现光信号对植物的影响
D. 有些植物的种子在有光条件下才能萌发,是需要光为其提供能量
【答案】B
【解析】
【分析】1、激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程中发挥着重要作用,但是,激素调节只是植物生命活动调节的一部分。植物的生长发育过程,在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。光照、温度等环境因子的变化,会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化,进而对基因组的表达进行调节。
2、高等植物是由很多细胞组成的高度复杂的有机体,它的正常生长发育需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合。植物生长发育的调控,是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。
【详解】A、植物生长发育的调控,是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的,A错误;
B、黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高时有利于分化形成雌花,比值低时,有利于分化形成雄花,B正确;
C、光敏色素主要吸收红光和远红光,吸收的红光和远红光能使光敏色素结构发生变化,影响细胞核中特定基因的表达而调控植物生长发育,吸收、传递、转化光能的是光合色素,C错误;
D、有些植物的种子在有光的情况下才能萌发的主要原因是光照可以引起光敏色素的变化,从而影响特定基因表达导致种子萌发,D错误。
故选B。
13. 人参皂苷具有抗肿瘤等作用,科研人员设计如图1所示流程制备人参皂苷Rg3,并研究了过程③生物反应器中人参细胞产量、人参皂苷Rg3产量随培养时间的变化,结果如图2。下列叙述正确的是( )
A. 图1中过程①为脱分化,体现了植物细胞的全能性
B. 图1中过程②常需用纤维素酶或果胶酶处理将愈伤组织分散成单个细胞
C. 图1中过程③采用静置培养,并加入适量蔗糖有利于维持渗透压
D. 由图2可知,人参细胞的数量和培养时间等因素会影响人参皂苷Rg3产量
【答案】D
【解析】
【分析】题图分析:图1所示流程制备人参皂甙Rg3的过程,其中①②③分别表示脱分化、细胞增殖、大量培养提取人参皂甙Rg3。图2表示生物反应器中人参细胞产量、人参皂甙Rg3产量随培养时间的变化,由曲线可知,影响人参皂甙Rg3产量的因素有人参细胞数量和培养时间。
【详解】A、图1中①表示脱分化,该过程是没有体现植物细胞的全能性,整个实验的目的是利用细胞株得到细胞产物,其原理是细胞增殖,没有体现细胞的全能性,A错误;
B、过程②为细胞增殖,不需要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,B错误;
C、过程③通常采用振荡培养获得大量组织细胞,除有利于增加溶解氧外,还能防止细胞聚集,C错误;
D、由图2可知,生物反应器中人参细胞的数量和人参皂甙Rg3产量增加趋势基本一致,因而可推测,影响人参皂甙Rg3产量的因素有人参细胞数量和培养时间,D正确。
故选D。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每个小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项是符合题目要求的,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
14. 我国首次实现从CO到蛋白质的合成,并形成万吨级工业产能。具体是以钢厂尾气中的CO为碳源、以氨水为氮源,经优化的乙醇梭菌(芽孢杆菌科)厌氧发酵工艺,22秒就可转化出乙醇和乙醇梭菌蛋白,该蛋白的类别划分与饲料行业常用的酵母蛋白一致。下列叙述错误的是( )
A. CuSO4在检测饲料中蛋白质与检测生物组织还原糖的实验中作用不同
B. 向乙醇梭菌注射被3H标记羧基端的亮氨酸,可追踪其蛋白的合成与运输途径
C. 乙醇梭菌产生的蛋白质可能需要内质网与高尔基体加工
D. 煮熟饲料中的蛋白质因空间结构和肽键被破坏,更易被动物消化吸收
【答案】BCD
【解析】
【分析】斐林试剂是由甲液(质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液)和乙液(质量浓度为0.05g/mL硫酸铜溶液)组成,用于鉴定还原糖,使用时要将甲液和乙液混合均匀后再加入含样品的试管中,且需水浴加热;双缩脲试剂由A液(质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液)和B液(质量浓度为0.01g/mL硫酸铜溶液)组成,用于鉴定蛋白质,使用时要先加A液后再加入B液。
【详解】A、CuSO4在检测蛋白质时是与肽键反应,而在还原糖检测时是与氢氧化钠形成氢氧化铜,因此CuSO4在检测饲料中蛋白质与检测生物组织还原糖的实验中作用不同,A正确;
B、氨基酸脱水缩合时,羧基会与氨基脱去一分子水形成肽键,而水中的氢来自氨基和羧基,因此形成的蛋白质不一定有3H标记,故不能向乙醇梭菌注射被3H标记羧基端的亮氨酸来追踪其蛋白的合成与运输途径,B错误;
C、乙醇梭菌为原核生物,没有内质网与高尔基体,C错误;
D、煮熟饲料中的蛋白质空间结构会改变,但肽键不会断裂,D错误。
故选BCD。
15. 最新研究表明线粒体有两种分裂方式:中区分裂和外围分裂(图1和图2),两种分裂方式都需要DRP1蛋白的参与,正常情况下线粒体进行中区分裂,当线粒体出现损伤时,顶端Ca2+和活性氧自由基(ROS)增加,线粒体进行外围分裂,产生大小不等的线粒体,小的子线粒体不包含复制性DNA(mtDNA),继而发生线粒体自噬。下列叙述错误的是( )
A. 可利用密度梯度离心法分离出线粒体,在高倍镜下观察其分裂情况
B. 正常情况下中区分裂可增加线粒体数量,外围分裂会减少线粒体数量
C. 线粒体外围分裂可能由高Ca2+、高ROS导致DRP1蛋白在线粒体上的位置不同而发生
D. 线粒体自噬过程需溶酶体合成的多种水解酶的参与,利于物质重复利用
【答案】ABD
【解析】
【分析】1、线粒体:真核细胞主要细胞器(动植物都有),机能旺盛的含量多。呈粒状、棒状,具有双膜结构,内膜向内突起形成“嵴内膜和基质中有与有氧呼吸有关的酶,是有氧呼吸第二、三阶段的场所,生命体95%的能量来自线粒体,又叫“动力工厂”。含少量的DNA、RNA。
2、溶酶体内含有多种水解酶,能分解衰老损伤的细胞器和吞噬杀死侵入细胞的细菌或病毒,与细胞自噬密切相关的细胞器是溶酶体。
【详解】A、分离细胞器的方法是差速离心法,在高倍镜下可以看到线粒体的形态,A错误;
B、中区分裂可增加线粒体的数量,外围分裂可产生大小两个线粒体,小的线粒体发生自噬,大的线粒体仍然存在,不改变线粒体的数量,B错误;
C、据图分析可知,可能由高Ca2+、高ROS导致DRP1蛋白在线粒体上的位置不同而发生线粒体外围分裂,C正确;
D、线粒体自噬需溶酶体参与,但其中的酶是在核糖体上合成的,D错误。
故选ABD。
16. 下图1为太平洋某部分岛屿上几种鸟类的分布及迁徙情况,其中S鸟有黑羽(AA)、杂羽(Aa)、灰羽(aa)三种表现型。图2显示S鸟不同种群的等位基因频率与代数的关系,其中n代表种群的个体数。下列有关叙述正确的是( )
A. 基因突变、染色体变异、环境可引起种群基因频率的变化
B. 随着繁殖代数的增加,群体越大,种群纯合子越倾向于增加
C. 相对于X岛,Y岛上的鸟物种多样性和遗传多样性可能会减小
D. 新物种大都是经过长期的地理隔离,最后出现生殖隔离而形成的
【答案】ACD
【解析】
【分析】生物多样性的形成:(1)生物多样性的内容包括物种多样性、基因多样性、生态系统多样性;(2)生物多样性形成的进化历程
【详解】A、基因突变、染色体变异属于可遗传变异,环境可以选择生物的性状,所以都能够引起种群基因频率的变化,A正确;
B、从图2看出,当繁殖到25代以后,当n=25和50时,其中某个等位基因减少到0或者增加到1,说明全是纯合子,而当n=200和n=350时,繁殖到25代以后,其中还存在着A和a基因,说明随着繁殖代数的增加,群体越小,种群纯合子越倾向于增加,B错误;
C、Y岛种群数量较小,其中鸟物种多样性和遗传多样性可能会减小,C正确;
D、新物种大都是经过长期的地理隔离,最后出现生殖隔离而形成的,少部分可以不经过地理隔离,直接形成新物种,例如多倍体,D正确。
故选ACD。
17. 尿崩症患者的肾脏不能保留水分,临床上表现为排出大量低渗尿液,依据病变部位可分为中枢性尿崩症和肾性尿崩症。下图表示正常人和尿崩症患者禁水后尿液渗透压的变化曲线,下列叙述正确的是( )
A. 正常人的尿液渗透压变化可用曲线I表示,起对照作用
B. 中枢性尿崩症患者的尿液渗透压变化可用曲线Ⅱ表示,注射抗利尿激素后尿液渗透压升高
C. 肾性尿崩症患者的尿液渗透压变化可用曲线Ⅲ表示,其体内抗利尿激素不能发挥正常作用,但含量与正常人相同
D. 尿崩症患者体内细胞外液的渗透压偏高,尿量偏大
【答案】ABD
【解析】
【分析】水分的跨膜运输与渗透压密切相关,人体中抗利尿激素主要参与维持渗透压稳定,其可以促进肾小管和集合管对水分的重吸收,减少尿液量。由题干可知,尿崩症患者的尿液与正常人的尿液相比渗透压偏低,所以在水分的重吸收过程中,难以被肾小管和集合管吸收,导致尿液大量增多,人体中水分大量流失。中枢性尿崩症可能是由于下丘脑渗透压调节中枢出现损伤,而肾脏功能是正常的。
【详解】A、正常人禁水后,细胞外液渗透压升高,抗利尿激素分泌增加,促进肾小管、集合管对水的重吸收,从而使尿液渗透压升高,因此图中曲线Ⅰ表示正常人的尿液渗透压,其对照作用,A正确;
B、中枢性尿崩症注射抗利尿激素仍然能够促进肾小管、集合管对水的重吸收,从而使尿液渗透压升高,因此曲线Ⅱ可以表示中枢性尿崩症患者的尿液渗透压变化,B正确;
C、肾性尿崩症的病因是抗利尿激素不能发挥作用,因此肾性尿崩症患者体内的抗利尿激素的含量较正常人的偏高,C错误;
D、由于尿崩症患者排出的是低渗尿液,因此体内细胞外液的渗透压偏高,尿量偏大,D正确;
故选ABD。
【点睛】该题的难点是分析中枢性尿崩症和肾性尿崩症的病因,渗透压调节方式是一种神经—体液调节,渗透压调节中枢位于下丘脑,中枢性尿崩症可能是由于渗透压调节中枢受损,但抗利尿激素仍然可以正常发挥作用。而肾性尿崩症其可能病因与肾脏有关,很有可能是抗利尿激素的受体不能发挥作用。识别这两种尿崩症病发的原因是本题的突破点。
18. 下列关于生物学研究项目与需要用到的部分方法的叙述,正确的是( )
A. 研究萘乙酸对扦插枝条生根的影响——计数、测量生根状况
B. 动物细胞分裂过程的研究——观察染色体的形态、数目等
C. 睾丸分泌雄激素的早期研究——进行性腺摘除与移植实验
D. 研究高度近视在人群中的发病率——在患者家系中开展调查
【答案】ABC
【解析】
【分析】生物实验中的变量:实验过程中可以变化的因素称为变量,包括自变量、因变量和无关变量;自变量是想研究且可人为改变的变量称为自变量;因变量是随着自变量的变化而变化的变量称为因变量;无关变量是在实验中,除了自变量外,实验过程中存在一些可变因素,能对实验结果造成影响,这些变量称为无关变量.
【详解】A、研究萘乙酸对扦插枝条生根的影响的实验中,实验的自变量是萘乙酸的浓度,因变量是生根的数量和长度,因此需要的方法有计数、测量生根状况,A正确;
B、对动物细胞分裂过程的研究,需要根据染色体的行为变化来确定各个时期,因此需要观察染色体的形态、数目等,B正确;
C、在睾丸分泌雄激素的早期研究中运用了性腺摘除与移植实验,此后从性腺中提取出来雄激素,C正确;
D、研究高度近视在人群中的发病率,需要在人群中随机取样调查,而在调查遗传病的致病方式时需要在患者家系中开展调查,D错误。
故选ABC。
三、非选择题:本题共5小题,共59分。
19. 图1表示人体造血干细胞有丝分裂过程的部分图像,图2表示该细胞有丝分裂不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系,回答下列问题。
(1)造血干细胞形成各种血细胞,各类血细胞的功能各不相同,根本原因是_____。成熟红细胞失去全能性的原因是_____。
(2)图1中①〜④在一个细胞周期中的正确排序为_____(填序号),染色单体数和核DNA数目相等的细胞是中的_____(填序号),植物细胞有丝分裂过程中处在细胞①所示时期时与细胞①的不同是_____。细胞④含有_____条染色体(已知人体细胞有23对染色体)。
(3)图2中BC段形成的原因是_____,EF段形成的原因是_____。
(4)研究发现,细胞能严格有序的增殖与细胞周期中存在保证核DNA复制和染色体分配质量的多个检验点有关。只有相应的过程检验合格,细胞才能顺利进入下一个时期。图2表示细胞周期简图及相应检验点位置,细胞中存在一种有丝分裂促进因子(MPF),可使A时期细胞顺利通过检验点4进入B时期,MPF在细胞周期中的活性变化是:在B时期先增大后减小,在A、C、D时期无活性。请推测若将A期细胞与去除核物质的B时期细胞融合,可引起的结果是_____。
【答案】(1) ①. 基因的选择性表达 ②. 无细胞核
(2) ①. ②③④① ②. ②③ ③. 赤道板位置出现细胞板,细胞板扩展形成新的细胞壁 ④. 92
(3) ①. DNA复制 ②. 着丝粒分裂
(4)使G2期细胞进入M期的时间提前
【解析】
【分析】细胞周期是指连续分裂细胞,从一次分裂完成时开始到下次分裂完成时为止。细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂期有分为前期、中期、后期、末期。有丝分裂特点:⑴分裂间期:DNA的复制和有关蛋白质的合成。⑵分裂期(以高等植物细胞为例):①前期:染色质丝螺旋化形成染色体,核仁解体,核膜消失,细胞两极发出纺缍丝,形成纺缍体。②中期:染色体的着丝点排列在赤道板(赤道板只是一个位置,不是真实的结构,因此赤道板在显微镜下看不到)上。染色体的形态稳定,数目清晰,便于观察。这个时期是观察染色体的最佳时期。③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开,成为两条染色体,分别移向细胞两极,分向两极的两套染色体形态和数目完全相同。④末期:染色体变成染色质,纺缍体消失,出现新的核膜和核仁,出现细胞板,扩展形成细胞壁,将一个细胞分成两个子细胞。
【小问1详解】
细胞分化的原因:基因选择性表达不同。哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核,没有生物生长发育所需要的基因,失去全能性。
【小问2详解】
细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂期有分为前期、中期、后期、末期。图中①形成新的核膜核仁是末期,②形成染色体是前期,③着丝点排列在赤道板是中期,④着丝点分裂向两极移动是后期,故排序是②③④①。染色单体数和核DNA数目相等的时期是前期、中期。植物细胞末期出现细胞板,扩展成细胞壁。人体细胞有23对染色体,即46条,后期着丝点断裂,加倍为92条。
【小问3详解】
图2中BC段染色体与核DNA数之比由1变为1/2,即完成了DNA复制,染色体数目不变,DNA数目加倍。EF段染色体与核DNA数之比由1/2变为1,即完成了着丝点分裂,染色体数目加倍,DNA数目不变。
【小问4详解】
去除核物质的B时期细胞含有MPF,与A期细胞融合,增大了细胞中MPF的含量,使使G2期细胞进入M期的时间提前。
【点睛】通过细胞分裂图、染色体与核DNA比例图,考查细胞分化的原因、有丝分裂的特征、有丝分裂中物质变化规律、细胞周期的理解。
20. 苏云金芽孢杆菌产生的Bt毒蛋白,被棉铃虫吞食后活化,再与肠道细胞表面受体结合,形成复合体插入细胞膜中,直接导致细胞膜穿孔,细胞内含物流出,直至细胞死亡。科学家将编码Bt毒蛋白的基因转入棉花植株,获得的转基因棉花能有效防控棉铃虫的危害。回答下列问题:
(1)Bt毒蛋白引起的细胞死亡属于_____(填“细胞坏死”或“细胞凋亡”)。
(2)如果转基因棉花植株中Bt毒蛋白含量偏低,取食后的棉铃虫可通过激活肠干细胞的_____(填生命活动)产生新的肠道细胞,修复损伤的肠道,由此导致杀虫效果下降。请据此提出一项可提高转基因棉花杀虫效果的改进思路:_____。
(3)在Bt毒蛋白的长期选择作用下,种群中具有抗性的棉铃虫存活的根本原因是:编码肠道细胞表面受体蛋白的_____不同,导致棉铃虫对Bt毒蛋白产生抗性。
(4)将Bt毒蛋白转基因棉花与非转基因棉花混种,可以延缓棉铃虫对转基因棉花产生抗性,根本原因是减缓棉铃虫种群_____基因频率的增加速度。
【答案】(1)细胞坏死
(2) ①. 分裂和分化 ②. 抑制肠干细胞的激活
(3)控制基因 (4)抗毒蛋白
【解析】
【分析】1、细胞坏死:在种种不利因素影响下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡,物理性或化学性的损害因子及缺氧与营养不良等导致的细胞坏死。
2、细胞的凋亡:由基因决定的细胞自动结束生命的过程。
【小问1详解】
细胞坏死指的是在种种不利因素影响下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡,Bt毒蛋白作为损害因子,导致该生物的死亡,属于细胞坏死。
【小问2详解】
依据题意可知:干细胞能够通过增殖和分化不断补充到体细胞中去,即肠干细胞分裂和分化产生新的肠道细胞,修复损伤的肠道,由此导致杀虫效果下降;所以可以选择抑制肠干细胞分裂和分化的激活,来提高转基因棉花杀虫效果。
【小问3详解】
在Bt毒蛋白的长期选择作用下,会使肠道细胞表面受体蛋白的结构的控制基因发生变化,使该受体蛋白无法正常表达,即无法与Bt毒蛋白结合,导致棉铃虫对Bt毒蛋白产生抗性。
【小问4详解】
该做法为棉铃虫提供正常的取食环境,始终保持一定的敏感棉铃虫种群,即使部分棉铃虫对转基因抗虫棉产生了抗性,但因其与敏感棉铃虫交配,后代抗性基因会发生分离,具备抗性的棉铃虫种群基因频率不会迅速增加。
21. 人体内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。如图表示人体血糖浓度发生变化和人体受寒冷刺激后的部分调节过程的示意图(A、B、C、D表示激素),请据图回答下列有关问题:
(1)图中激素B的含量受_____(填激素名称)的调控,人体内需要源源不断地分泌激素以维持激素含量的动态平衡,这是因为_____。
(2)血糖调节的过程中,能够刺激胰岛B细胞的信息分子,除了葡萄糖分子外,还有神经细胞分泌的_____,这说明血糖调节属于_____调节。
(3)寒冷刺激时,机体可通过调节图中激素_____(填编号)分泌量增加,使细胞内呼吸作用增强,从而增加产热,同时通过调节机体减少散热,维持体温恒定。此时机体下丘脑合成分泌的抗利尿激素的含量会_____(填“增加”“减少”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 促甲状腺激素释放激素和甲状腺激素 ②. 激素一经靶细胞接受并起作用后被灭活
(2) ①. 神经递质 ②. 神经-体液
(3) ①. A、C ②. 减少
【解析】
【分析】分析题图:图中表示人体血糖浓度发生变化和人体受寒冷刺激后的部分调节过程的示意图,其中A为甲状腺激素;B为促甲状腺激素;C为肾上腺素;D能作用于肝脏和肌肉,应为胰岛素。
【小问1详解】
据图分析,激素B是由垂体分泌的促甲状腺激素,由图可知,下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素能作用于垂体,甲状腺激素反过来也会作用于垂体,故激素B的含量受促甲状腺激素释放激素和甲状腺激素的调控;由于激素一经靶细胞接受并起作用后被灭活,因此人体内需要源源不断地分泌激素以维持激素含量的动态平衡。
【小问2详解】
当血糖升高时,刺激下丘脑的感受器,进而通过神经细胞释放神经递质,作用于胰岛B细胞使其分泌胰岛素,同时血糖的升高也会直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,上述过程既有下丘脑等参与的神经调节,也有胰岛素等参与的体液调节,故属于神经-体液调节。
【小问3详解】
寒冷环境下,A甲状腺激素和C肾上腺素的分泌量明显增加,使细胞呼吸增强以增加产热量;寒冷时汗腺分泌汗液减少,体内含水量升高,细胞外液渗透压降低,抗利尿激素分泌减少,尿量增加。
【点睛】本题结合图解,考查体温调节、血糖调节及神经调节的相关知识,要求考生识记体温调节和血糖调节的具体过程,掌握甲状腺激素的分级调节过程,能结合图中信息准确答题。
22. 红景天中的HMA3基因能编码Cd转运蛋白,科研人员将红景天中的HMA3基因转入栾树,以实现栾树的定向改良,使其增强对Cd的富集能力,从而更有效治理Cd污染。实验的主要流程如下,其中Hygr为潮霉素抗性基因,Kanr为卡拉霉素抗性基因,请回答:
(1)重组质粒的构建、扩增、保存
① 从红景天细胞中提取总RNA为模板,进行RTPCR。其中PCR的反应条件:98 ℃10 s,55 ℃30 s,72 ℃1 min,35个循环,其中55 ℃30 s过程称为________。若模板双链cDNA的数量为a个,经过35个循环需要消耗引物的数量是________。
② 为构建Cd转运蛋白与绿色荧光蛋白(GFP)的融合蛋白,需确保目的基因与质粒正确连接。构建重组质粒时用________酶切PCR纯化产物(已添加相应酶切位点)及Ti质粒,然后通过DNA连接酶进行连接制备重组质粒,并依次转入大肠杆菌和农杆菌。
(2)栾树愈伤组织的诱导
切割无菌苗将其茎段插入愈伤组织培养基,培养基应添加__________________(填植物激素的名称),放入培养箱,经过21 d的黑暗诱导,茎段经________形成愈伤组织。
(3)农杆菌介导转化体系的建立
将农杆菌单克隆菌株对栾树愈伤组织进行侵染转化,并用添加________的培养基筛选出转化成功的愈伤组织,将愈伤组织继续培养成完整植株。待幼苗长出较为发达的根系后进行移栽炼苗,炼苗的目的是_________。
(4)原生质体制备及目的基因的检测和鉴定
①取4 g筛选后愈伤组织,用镊子轻轻捣碎,冲洗。用滤网过滤溶液,将愈伤组织转移至含__________的酶解液中处理一段时间获得原生质体。
②在激光共聚焦下观测到细胞膜发出绿色荧光。在本研究中选择GFP与Cd转运蛋白构建融合蛋白的目的是______________。若要从个体生物学水平上进行目的基因的检测与鉴定,则可以检测比较转基因栾树与野生型栾树________。
【答案】(1) ①. 复性##退火 ②. 2a(235-1) ③. BglⅡ和SpeⅠ
(2) ①. 细胞分裂素和生长素(等) ②. 脱分化
(3) ①. 潮霉素 ②. 让其适应野外环境
(4) ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 通过观察绿色荧光来确定Cd转运蛋白是否表达以及分布场所 ③. Cd的富集能力
【解析】
【分析】1、PCR全称为聚合酶链式反应,是在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。其原理是DNA的复制。
2、PCR的条件有模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶)。
3、PCR共包括三步:①高温变性:DNA解旋过程(PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开);②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。
【小问1详解】
①55℃30 s过程称为退火(复性)处理的目的是 使引物与模板DNA单链的互补序列结合,模板双链cDNA的数量为a个,则经过35个循环DNA分子共有235个,但是模板cDNA不需要引物,所以需要引物的个数为2a(235-1)个。
②限制酶不能破坏了质粒的启动子、终止子及抗性基因,同时为了确保目的基因与质粒正确连接,所以可以用BglⅡ和SpeⅠ对目的基因与质粒进行酶切。
【小问2详解】
栾树愈伤组织的诱导过程所需培养基需要加入一定比例的生长素与细胞分裂素,脱分化是指在一定的激素和营养等条件的诱导下,已经分化的细胞经脱分化形成愈伤组织的过程。
【小问3详解】
由于BglⅡ已经将卡拉霉素抗性基因破坏,所以只能用潮霉素进行筛选转化成功的愈伤组织。为了让幼苗能适应野外环境,需要将幼苗长出较为发达的根系后进行移栽炼苗。
【小问4详解】
①植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,所以可以用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织获得原生质体。
②通过观察绿色荧光来确定Cd转运蛋白是否表达以及分布场所,所以本研究中选择GFP与Cd转运蛋白构建融合蛋白。可以检测比较转基因栾树与野生型栾树Cd的富集能力,这是个体生物学水平上进行目的基因的检测与鉴定。
23. 是植物细胞的第二信使,细胞质的浓度变化对调节植物体生长发育以及适应环境具有重要作用。液泡膜等膜结构上存在转运系统,回答下列问题:
(1)液泡膜属于生物膜,其基本支架是__________。生物膜功能的复杂程度直接取决于____________________。
(2)液泡是细胞内的储存库,如图所示,液泡内的浓度远高于细胞质基质,液泡膜上存在多种的转运蛋白,其中____________________(填转运蛋白名称)主要参与这种浓度差的维持。
(3)图中物质X为__________。研究发现当细胞呼吸作用受到抑制时,受刺激后的细胞质基质内浓度大幅度增加后难以恢复正常水平,原因是____________________。
(4)在高盐胁迫下,当盐进入到根周围的环境时,以协助扩散的方式大量进入根部细胞,同时抑制了进入细胞,导致细胞中、的比例异常,使细胞内酶代谢紊乱。根细胞会借助吸收的调节、转运蛋白的功能,进而调节细胞中、的比例。由此推测,细胞质基质中的对、转运蛋白的作用依次为__________、__________(激活/抑制),使细胞代谢恢复正常。另一方面,吸收的离子被运入液泡内,增大细胞液的__________,促进根细胞吸水,从而降低细胞内盐浓度。
【答案】(1) ①. 磷脂双分子层 ②. 生物膜上蛋白质的种类的数量
(2)Ca2+泵和Ca2+/H+反向运输载体
(3) ①. ADP+Pi ②. Ca2+进入液泡是主动运输,当细胞呼吸作用受到抑制时,导致能量供应减少,Ca2+进入液泡的过程受抑制,使细胞质基质内Ca2+浓度大幅度增加后难以恢复正常水平
(4) ①. 抑制 ②. 激活 ③. 渗透压
【解析】
【分析】据图分析,液泡中钙离子浓度是1×106nmol/L,细胞质基质中Ca2+的浓度在20一200nmo/L之间,钙离子进入细胞是协助扩散,运输出细胞是主动运输;进入液泡是主动运输,运出液泡是协助扩散。
【小问1详解】
磷脂双分子层是生物膜的基本支架。生物膜功能的复杂程度与膜上蛋白质的种类和数量有关,功能越复杂,其蛋白质种类和数量越多。
【小问2详解】
根据图中信息可知,由于Ca2+泵的主动运输和Ca2+/H+反向运输载体的运输活动,使得波泡中的Ca2+浓度远高于细胞质基质中。
【小问3详解】
根据上图可知,图中的X表示的是ATP水解给Ca2+泵供能后的物质是ADP和Pi,故Ca2+泵将Ca2+跨膜运输到液泡内的方式是主动运输。当细胞呼吸作用受到抑制时,导致能量供应减少,Ca2+进入液泡的过程受抑制,使细胞质基质内Ca2+浓度大幅度增加后难以恢复正常水平。
【小问4详解】
根据题意,由于Na+大量进入细胞,K+进入细胞受抑制,导致细胞中Na+/K+的比例异常。细胞中钙离子调节钠离子和钾离子转运蛋白功能,进而调节细胞中钠离子和钾离子的比例,说明细胞质基质中的Ca2+抑制Na+运输,促进K+运输,即抑制钠离子转运蛋白,激活钾离子转运蛋白。同时,一部分离子被运入液泡内,导致细胞液的渗透压升高,促进根细胞吸水,从而降低细胞内盐的浓度。
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高三生物试卷
一、单项选择题:本题共13小题,每小题2分,共26分。在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 研究发现,分泌蛋白的合成起始于游离的核糖体,合成的初始序列为信号序列,当它露出核糖体后,在信号识别颗粒的引导下与内质网膜上的受体接触,信号序列穿过内质网的膜后,蛋白质合成继续,并在内质网腔中将信号序列切除。合成结束后,核糖体与内质网脱离,重新进入细胞质。基于以上事实的推测,正确的是( )
A. 核糖体与内质网的结合依赖于生物膜的流动性
B. 附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质都是分泌蛋白
C. 用3H标记亮氨酸的羧基可追踪上述分泌蛋白的合成和运输过程
D. 控制信号序列合成的基因片段发生突变可能不会影响该蛋白的继续合成
2. 物质进出细胞需要经过细胞膜。下列有关物质跨膜运输的叙述,正确的是( )
A. 转运蛋白运输物质时,需要与被运输的物质相结合
B. 易化扩散消耗 ATP,进而维持细胞内外物质的浓度差
C. 当细胞摄取大分子时,大分子需要与膜上的受体结合
D. 主动运输时,载体蛋白去磷酸化导致其空间结构改变
3. 研究者构建敲除B基因的人胚胎干细胞系,诱导其向平滑肌细胞分化,发现敲除B基因明显降低平滑肌细胞标志基因的表达水平。发生形态转变的细胞占比少于对照细胞系。以下关于“人胚胎干细胞”的叙述错误的是( )
A. 分化为平滑肌细胞过程中遗传物质未改变
B. 与平滑肌细胞形态差异是由于某些蛋白质不同
C. 向平滑肌细胞分化过程中B基因起抑制作用
D. 向平滑肌细胞分化过程中分化潜能逐渐降低
4. 研究发现,AGPAT2基因表达的下调会延缓脂肪生成。湖羊尾部蓄脂量小,而广灵大尾羊尾部蓄脂量大。研究人员以若干只两种羊的尾部脂肪组织为材料,检测AGPAT2基因中7个位点的甲基化程度及基因表达水平,结果如下图。下列叙述正确的是( )
A. 甲基化程度的差异不会导致两种羊脂肪组织中AGPAT2基因的碱基序列不同
B. DNA甲基化直接阻碍翻译过程实现了对AGPAT2基因表达的调控
C. 第33和63位点上的甲基化差异是影响AGPAT2基因表达量的关键因素
D. 两种羊中AGPAT2基因的甲基化程度与其在脂肪组织中的表达量呈正相关
5. 在一个较大的果蝇种群中,雌雄果蝇数量相等,且雌雄个体之间可以自由交配。若种群中B的基因频率为80%,b的基因频率为20%,则下列叙述错误的是( )
A. 若B、b位于常染色体上,则雄果蝇中出现基因型为bb的概率为4%
B. 若B、b位于常染色体上,则显性个体中出现杂合雄果蝇的概率约为17%
C. 若B、b只位于X染色体上,则XbXb、XbY的基因型频率分别为4%、20%
D. 若B、b的基因频率发生定向改变,则说明该果蝇种群一定发生了进化
6. 调节性T细胞是一类重要的免疫细胞,FOXP3基因在其形成过程中发挥关键作用,具体机制如图所示。下列有关说法正确的是( )
A. 器官移植后,可注射药物抑制FOXP3基因表达来减弱排异反应
B. 某些严重过敏患者体内的FOXP3基因表达产物量高于正常人的
C. 当调节性T细胞数量过多时,机体产生肿瘤的风险会增大
D. 当调节性T细胞数量过少时,机体罹患自身免疫病的概率减小
7. 观察甲、乙两个关于生长素作用的图像,下列说法正确的是( )
A. 生长素对I、IV处的生长起促进作用,对II、III处的生长起抑制作用
B. 若图乙中III处的生长素浓度在图甲的ab段,则IV处的生长素浓度可能在ef段
C. 若图乙中I处的生长素浓度在图甲的bd段,则II处的生长素浓度可能在f点以下
D. 图乙中IV处的生长素浓度能促进此处生长是因为促进细胞数量增多而生长
8. 下列关于全球性生态环境问题的叙述,错误的是( )
A. 规定禁渔区和休渔期是保护生物多样性的一项重要措施
B. 荒漠化是由气候异常和人类活动在内的多种因素造成的
C. 臭氧层的破坏是导致雾霾、酸雨频繁发生的主要原因
D. 水体富营养化主要是由于N、P等元素的大量排放造成的
9. 为了解决杂交瘤细胞在传代培养中出现来自B淋巴细胞染色体丢失的问题,研究者在单克隆抗体的制备过程中增加了一个步骤,如下图所示。除了抗原刺激之外,用EBV(一种病毒颗粒)感染动物B淋巴细胞,并使之成为“染色体核型稳定”的细胞株。这样的细胞株能够在HAT培养基中存活,但对乌本苷(Oua)敏感。下列相关分析不合理的是( )
A. 杂交瘤细胞具有持续产生抗EBV抗体的能力
B. B淋巴细胞来源于抗原刺激后动物的脾脏等
C. 骨髓瘤细胞应该无法在HAT选择培养基中存活
D. 杂交瘤细胞染色体丢失可能导致抗体产生能力下降
10. 图甲表示细胞有丝分裂不同时期染色体数/核DNA数的变化,AD表示分裂间期:图乙、图丙分别表示高等动物甲、高等植物乙有丝分裂某时期的图像。下列相关叙述正确的是( )
A. 图甲中BC段和EF段形成的原因分别是染色体数加倍和核DNA数加倍
B. 图乙细胞的下一时期,细胞中染色体数:染色单体数:核DNA数=2:1:1
C. 图丙中结构H为细胞板,与结构H形成密切相关的细胞器是高尔基体
D. 动物甲与植物乙有丝分裂过程存在显著差异的是图乙和丙所示时期
11. 菠菜的圆叶对尖叶是由一对等位基因控制的相对性状,选用圆叶植株甲和尖叶植株乙进行相关实验。下列有关显、隐性和基因的分析,正确的是( )
A. 若甲自交,后代均为圆叶,则圆叶为隐性性状
B. 若乙自交,后代尖叶:圆叶=3:1,则尖叶为显性性状
C. 若甲、乙杂交,后代均为圆叶,则甲为隐性纯合子
D. 若甲、乙杂交,后代圆叶:尖叶=1:1,则甲为杂合子
12. 在多种因素的调节下,植物的生长发育才能正常进行,才能更好的适应环境的变化。下列相关叙述正确的是( )
A. 植物生长发育的调控仅是由激素调节和环境因素调节共同完成的
B. 黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高利于分化成雌花
C. 光敏色素通过吸收、传递、转化光能实现光信号对植物的影响
D. 有些植物的种子在有光条件下才能萌发,是需要光为其提供能量
13. 人参皂苷具有抗肿瘤等作用,科研人员设计如图1所示流程制备人参皂苷Rg3,并研究了过程③生物反应器中人参细胞产量、人参皂苷Rg3产量随培养时间的变化,结果如图2。下列叙述正确的是( )
A. 图1中过程①为脱分化,体现了植物细胞的全能性
B. 图1中过程②常需用纤维素酶或果胶酶处理将愈伤组织分散成单个细胞
C. 图1中过程③采用静置培养,并加入适量蔗糖有利于维持渗透压
D. 由图2可知,人参细胞的数量和培养时间等因素会影响人参皂苷Rg3产量
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每个小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项是符合题目要求的,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
14. 我国首次实现从CO到蛋白质的合成,并形成万吨级工业产能。具体是以钢厂尾气中的CO为碳源、以氨水为氮源,经优化的乙醇梭菌(芽孢杆菌科)厌氧发酵工艺,22秒就可转化出乙醇和乙醇梭菌蛋白,该蛋白的类别划分与饲料行业常用的酵母蛋白一致。下列叙述错误的是( )
A. CuSO4在检测饲料中蛋白质与检测生物组织还原糖的实验中作用不同
B. 向乙醇梭菌注射被3H标记羧基端的亮氨酸,可追踪其蛋白的合成与运输途径
C. 乙醇梭菌产生的蛋白质可能需要内质网与高尔基体加工
D. 煮熟饲料中的蛋白质因空间结构和肽键被破坏,更易被动物消化吸收
15. 最新研究表明线粒体有两种分裂方式:中区分裂和外围分裂(图1和图2),两种分裂方式都需要DRP1蛋白的参与,正常情况下线粒体进行中区分裂,当线粒体出现损伤时,顶端Ca2+和活性氧自由基(ROS)增加,线粒体进行外围分裂,产生大小不等的线粒体,小的子线粒体不包含复制性DNA(mtDNA),继而发生线粒体自噬。下列叙述错误的是( )
A. 可利用密度梯度离心法分离出线粒体,在高倍镜下观察其分裂情况
B. 正常情况下中区分裂可增加线粒体数量,外围分裂会减少线粒体数量
C. 线粒体外围分裂可能由高Ca2+、高ROS导致DRP1蛋白在线粒体上的位置不同而发生
D. 线粒体自噬过程需溶酶体合成的多种水解酶的参与,利于物质重复利用
16. 下图1为太平洋某部分岛屿上几种鸟类的分布及迁徙情况,其中S鸟有黑羽(AA)、杂羽(Aa)、灰羽(aa)三种表现型。图2显示S鸟不同种群的等位基因频率与代数的关系,其中n代表种群的个体数。下列有关叙述正确的是( )
A. 基因突变、染色体变异、环境可引起种群基因频率的变化
B. 随着繁殖代数的增加,群体越大,种群纯合子越倾向于增加
C. 相对于X岛,Y岛上的鸟物种多样性和遗传多样性可能会减小
D. 新物种大都是经过长期的地理隔离,最后出现生殖隔离而形成的
17. 尿崩症患者的肾脏不能保留水分,临床上表现为排出大量低渗尿液,依据病变部位可分为中枢性尿崩症和肾性尿崩症。下图表示正常人和尿崩症患者禁水后尿液渗透压的变化曲线,下列叙述正确的是( )
A. 正常人的尿液渗透压变化可用曲线I表示,起对照作用
B. 中枢性尿崩症患者的尿液渗透压变化可用曲线Ⅱ表示,注射抗利尿激素后尿液渗透压升高
C. 肾性尿崩症患者的尿液渗透压变化可用曲线Ⅲ表示,其体内抗利尿激素不能发挥正常作用,但含量与正常人相同
D. 尿崩症患者体内细胞外液的渗透压偏高,尿量偏大
18. 下列关于生物学研究项目与需要用到的部分方法的叙述,正确的是( )
A. 研究萘乙酸对扦插枝条生根的影响——计数、测量生根状况
B. 动物细胞分裂过程的研究——观察染色体的形态、数目等
C. 睾丸分泌雄激素的早期研究——进行性腺摘除与移植实验
D. 研究高度近视在人群中的发病率——在患者家系中开展调查
三、非选择题:本题共5小题,共59分。
19. 图1表示人体造血干细胞有丝分裂过程的部分图像,图2表示该细胞有丝分裂不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系,回答下列问题。
(1)造血干细胞形成各种血细胞,各类血细胞的功能各不相同,根本原因是_____。成熟红细胞失去全能性的原因是_____。
(2)图1中①〜④在一个细胞周期中的正确排序为_____(填序号),染色单体数和核DNA数目相等的细胞是中的_____(填序号),植物细胞有丝分裂过程中处在细胞①所示时期时与细胞①的不同是_____。细胞④含有_____条染色体(已知人体细胞有23对染色体)。
(3)图2中BC段形成的原因是_____,EF段形成的原因是_____。
(4)研究发现,细胞能严格有序的增殖与细胞周期中存在保证核DNA复制和染色体分配质量的多个检验点有关。只有相应的过程检验合格,细胞才能顺利进入下一个时期。图2表示细胞周期简图及相应检验点位置,细胞中存在一种有丝分裂促进因子(MPF),可使A时期细胞顺利通过检验点4进入B时期,MPF在细胞周期中的活性变化是:在B时期先增大后减小,在A、C、D时期无活性。请推测若将A期细胞与去除核物质的B时期细胞融合,可引起的结果是_____。
20. 苏云金芽孢杆菌产生的Bt毒蛋白,被棉铃虫吞食后活化,再与肠道细胞表面受体结合,形成复合体插入细胞膜中,直接导致细胞膜穿孔,细胞内含物流出,直至细胞死亡。科学家将编码Bt毒蛋白的基因转入棉花植株,获得的转基因棉花能有效防控棉铃虫的危害。回答下列问题:
(1)Bt毒蛋白引起的细胞死亡属于_____(填“细胞坏死”或“细胞凋亡”)。
(2)如果转基因棉花植株中Bt毒蛋白含量偏低,取食后的棉铃虫可通过激活肠干细胞的_____(填生命活动)产生新的肠道细胞,修复损伤的肠道,由此导致杀虫效果下降。请据此提出一项可提高转基因棉花杀虫效果的改进思路:_____。
(3)在Bt毒蛋白的长期选择作用下,种群中具有抗性的棉铃虫存活的根本原因是:编码肠道细胞表面受体蛋白的_____不同,导致棉铃虫对Bt毒蛋白产生抗性。
(4)将Bt毒蛋白转基因棉花与非转基因棉花混种,可以延缓棉铃虫对转基因棉花产生抗性,根本原因是减缓棉铃虫种群_____基因频率的增加速度。
21. 人体内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。如图表示人体血糖浓度发生变化和人体受寒冷刺激后的部分调节过程的示意图(A、B、C、D表示激素),请据图回答下列有关问题:
(1)图中激素B的含量受_____(填激素名称)的调控,人体内需要源源不断地分泌激素以维持激素含量的动态平衡,这是因为_____。
(2)血糖调节的过程中,能够刺激胰岛B细胞的信息分子,除了葡萄糖分子外,还有神经细胞分泌的_____,这说明血糖调节属于_____调节。
(3)寒冷刺激时,机体可通过调节图中激素_____(填编号)分泌量增加,使细胞内呼吸作用增强,从而增加产热,同时通过调节机体减少散热,维持体温恒定。此时机体下丘脑合成分泌的抗利尿激素的含量会_____(填“增加”“减少”或“不变”)。
22. 红景天中的HMA3基因能编码Cd转运蛋白,科研人员将红景天中的HMA3基因转入栾树,以实现栾树的定向改良,使其增强对Cd的富集能力,从而更有效治理Cd污染。实验的主要流程如下,其中Hygr为潮霉素抗性基因,Kanr为卡拉霉素抗性基因,请回答:
(1)重组质粒的构建、扩增、保存
① 从红景天细胞中提取总RNA为模板,进行RTPCR。其中PCR的反应条件:98 ℃10 s,55 ℃30 s,72 ℃1 min,35个循环,其中55 ℃30 s过程称为________。若模板双链cDNA的数量为a个,经过35个循环需要消耗引物的数量是________。
② 为构建Cd转运蛋白与绿色荧光蛋白(GFP)的融合蛋白,需确保目的基因与质粒正确连接。构建重组质粒时用________酶切PCR纯化产物(已添加相应酶切位点)及Ti质粒,然后通过DNA连接酶进行连接制备重组质粒,并依次转入大肠杆菌和农杆菌。
(2)栾树愈伤组织的诱导
切割无菌苗将其茎段插入愈伤组织培养基,培养基应添加__________________(填植物激素的名称),放入培养箱,经过21 d的黑暗诱导,茎段经________形成愈伤组织。
(3)农杆菌介导转化体系的建立
将农杆菌单克隆菌株对栾树愈伤组织进行侵染转化,并用添加________的培养基筛选出转化成功的愈伤组织,将愈伤组织继续培养成完整植株。待幼苗长出较为发达的根系后进行移栽炼苗,炼苗的目的是_________。
(4)原生质体制备及目的基因的检测和鉴定
①取4 g筛选后愈伤组织,用镊子轻轻捣碎,冲洗。用滤网过滤溶液,将愈伤组织转移至含__________的酶解液中处理一段时间获得原生质体。
②在激光共聚焦下观测到细胞膜发出绿色荧光。在本研究中选择GFP与Cd转运蛋白构建融合蛋白的目的是______________。若要从个体生物学水平上进行目的基因的检测与鉴定,则可以检测比较转基因栾树与野生型栾树________。
23. 是植物细胞的第二信使,细胞质的浓度变化对调节植物体生长发育以及适应环境具有重要作用。液泡膜等膜结构上存在转运系统,回答下列问题:
(1)液泡膜属于生物膜,其基本支架是__________。生物膜功能的复杂程度直接取决于____________________。
(2)液泡是细胞内的储存库,如图所示,液泡内的浓度远高于细胞质基质,液泡膜上存在多种的转运蛋白,其中____________________(填转运蛋白名称)主要参与这种浓度差的维持。
(3)图中物质X为__________。研究发现当细胞呼吸作用受到抑制时,受刺激后的细胞质基质内浓度大幅度增加后难以恢复正常水平,原因是____________________。
(4)在高盐胁迫下,当盐进入到根周围的环境时,以协助扩散的方式大量进入根部细胞,同时抑制了进入细胞,导致细胞中、的比例异常,使细胞内酶代谢紊乱。根细胞会借助吸收的调节、转运蛋白的功能,进而调节细胞中、的比例。由此推测,细胞质基质中的对、转运蛋白的作用依次为__________、__________(激活/抑制),使细胞代谢恢复正常。另一方面,吸收的离子被运入液泡内,增大细胞液的__________,促进根细胞吸水,从而降低细胞内盐浓度。
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