精品解析:河南省周口市沈丘县高级中学2025-2026学年高二下学期期末测评生物试题
2026-06-18
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | 周口市 |
| 地区(区县) | 沈丘县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.22 MB |
| 发布时间 | 2026-06-18 |
| 更新时间 | 2026-06-18 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58395793.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025—2026学年度高二下学期期末
生物学试题
考试时间为75分钟,满分100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 在正常生命活动中,下列细胞器会出现磷酸二酯键的是( )
A. 内质网 B. 中心体
C. 溶酶体 D. 高尔基体
2. 铅(Pb)是一种重金属元素,进入人体内的Pb2+可以“冒充”Ca2+、Zn2+等人体必需的二价阳离子,形成稳定化合物,难以被排出,扰乱神经系统的发育,导致铅中毒,下列相关说法正确的是( )
A. Ca和Zn是构成细胞的大量元素
B. 细胞中大多数无机盐以化合物的形式存在
C. 铅中毒者可能会在牙齿与骨骼中检测到铅的存在
D. 铅中毒对不同个体的损伤表现为“年龄越大,危害越大”的特征
3. 下图为对刚收获的种子所做的一系列处理,据图分析有关说法正确的是( )
A. ④和⑤分别是结合水、自由水,①和②均能够萌发形成幼苗
B. 点燃后产生的CO2中的C可来自种子中的糖类、脂肪、蛋白质等有机物
C. 图中的③为生物体的生命活动提供能量
D. 刚收获的种子含④/⑤的比例小,代谢旺盛,不利于储存
4. 某兴趣小组利用图1装置,分别使用等体积2.5mol/L葡萄糖溶液和1.2mol/L蔗糖溶液,室温下观察渗透现象。图2是两种溶液在垂直管中,一段时间内溶液高度变化,下列说法正确的是( )
A. X表示葡萄糖溶液在垂直管中的高度变化
B. t1—t3由X液面快速上升推测水分子不会从漏斗进入烧杯
C. t2—t5取Y对应烧杯中液体能检测到还原糖
D. t5后两种溶液在垂直管中液面高度将不变
5. 下列关于细胞的物质输入和输出,相关叙述正确的是( )
A. 分泌蛋白通过胞吐运出细胞时,不需要膜蛋白的参与
B. 乙醇、脂肪酸以自由扩散的方式进出细胞
C. 载体蛋白只在介导主动运输时,才会发生自身构象的改变
D. 葡萄糖在人体内的跨膜运输均消耗能量
6. 肌肉收缩是粗肌丝和细肌丝之间的相对滑动导致的。肌球蛋白在粗肌丝内,其头部有一个结合ATP的位点(见下图)。细肌丝中存在肌球蛋白的结合位点,肌球蛋白与细肌丝结合并引起细肌丝滑动,随后肌球蛋白又回到原来的状态。下列叙述错误的是( )
A. ATP与肌球蛋白结合后发生水解,推测肌球蛋白具有催化ATP水解的特性
B. ADP再脱去一个磷酸分子获得的产物可用于合成RNA
C. 不同条件下肌肉收缩都需要线粒体的参与
D. ATP驱动肌肉运动,实现“化学能→机械能”转换
7. 如图所示,pH会影响马铃薯细胞壁中果胶酶的催化作用,下列相关说法正确的是( )
A. 一离开活细胞,该酶就会失去催化能力
B. 若适当升高温度,pH为3时对应的酶活性一定会升高
C. 1%的醋酸浓度(pH为2.8)会延缓贮藏后期马铃薯片硬度的下降
D. 该实验结果证明酶具有高效性
8. 有氧条件下,细胞有氧呼吸产生的柠檬酸和大量ATP能够抑制无氧呼吸中的关键酶——磷酸果糖激酶的活性,进而抑制无氧呼吸的进行。下列叙述正确的是( )
A. 柠檬酸属于细胞有氧呼吸的最终产物
B. 当O2浓度越大时,人体成熟红细胞中磷酸果糖激酶的活性越小
C. 无氧呼吸分解有机物释放的能量绝大多数以热能形式散失
D. 骨骼肌细胞呼吸产生CO2的场所有细胞质基质和线粒体基质
9. 某研究小组为了探究酵母菌的细胞呼吸方式,设计了如图的实验装置(实验中微生物均有活性,酵母菌的能量只来自培养液中的葡萄糖,瓶内充满空气,不考虑外界环境的变化)。下列叙述错误的是( )
A. 乙装置单位时间内有色液滴移动的距离代表了酵母菌产生CO2的速率
B. 若甲、乙装置的液滴分别向左、右移动距离为3个单位,则甲装置有氧呼吸和乙装置无氧呼吸消耗的葡萄糖比值为1:3
C. 如果把酵母菌换成乳酸菌,其他条件均与此装置相同,则有色液滴不移动
D. 如果外界环境在变化,可能甲、乙的液滴都向左移
10. 高等植物的筛管位于韧皮部,由筛管细胞组成,主要运输有机物。筛管细胞早期有细胞核和多种细胞器,成熟过程中细胞核逐渐解体,多种细胞器消失。下列叙述正确的是( )
A. 成熟筛管细胞内结构的退化,有利于实现蔗糖、生长素等有机物的运输
B. 韧皮部的筛管细胞分化程度低,适宜用于开展组织培养
C. 成熟的筛管细胞衰老时多种酶的活性降低,染色质固缩
D. 植物筛管的形成是细胞凋亡的结果
11. 微生物培养过程中,要十分重视无菌操作,请分析下列操作,正确的项数是( )
①平板划线操作过程中,每次灼烧接种环的目的都是杀死接种环上残留的菌种
②加入培养基中的指示剂和染料不需要灭菌
③家庭制作葡萄酒时要将容器和葡萄进行灭菌
④干热灭菌可以杀死微生物的营养细胞和部分芽孢
⑤涂布平板时所用的涂布器需酒精浸泡后灼烧灭菌
⑥家庭制作泡菜并无刻意的灭菌环节,发酵初期乳酸菌产生的乳酸可以抑制其他微生物的生长
⑦确保无菌操作条件下,获得的不含代谢废物的微生物培养物即是纯培养物
A. 一项 B. 二项 C. 三项 D. 四项
12. 原生质体作为植物生理学研究的重要工具,可用于基因功能探索、信号转导研究等多个领域。生菜是一种常见的蔬菜,生长快,产量大,但因分离技术问题一直未能成为原生质体的供给原料。2024年12月,华南农业大学研究团队通过优化关键技术,成功建立了从生菜茎尖组织获得高产、高活力的原生质体的方法,大致技术流程如下图。下列叙述错误的是( )
A. 茎尖组织的细胞幼嫩,细胞壁较薄,纤维素含量较低,利于去壁
B. 用酶解法去除细胞壁时,主要用到的酶是纤维素酶和果胶酶
C. 纯化原生质体可采用过滤、离心等方法处理原生质体混合液
D. 纯化后的原生质体在活力鉴定前应置于无菌水中
13. 有研究表明“渐冻症”是由突变的基因导致运动神经元合成了某种毒蛋白,从而阻碍了轴突内营养物质的流动。也有最新研究结果表明,利用诱导多能干细胞(iPS细胞)制作前驱细胞,然后移植给渐冻症实验鼠,能延长其寿命。下列相关描述错误的是( )
A. iPS细胞分化成的多种细胞中所有核酸相同,蛋白质却不完全相同
B. iPS细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞种类增多
C. 若将运动神经元合成毒蛋白的基因进行适当改造,可以起到良好的治疗作用
D. 植入神经干细胞,恢复受损的运动功能,也许会在一定程度上使“渐冻症”病情改善
14. 胚胎工程的迅猛发展实现了家畜繁殖模式的改变,如图所示为某科研小组培育幼猪的两种模式。下列说法正确的是( )
A. 哺乳动物的受精过程和早期胚胎的发育均在子宫内完成
B. 被阻止释放的极体会成为胚胎的组成部分
C. 分析图示可知,两种繁殖模式得到的幼猪所含核基因相同
D. 图示流程涉及了体细胞核移植、胚胎移植、重组DNA等技术
15. 基因污染是指在天然物种的DNA中嵌入了人工重组基因,这些外来基因可伴随被污染的生物的繁殖、传播而扩散。下列有关“基因污染”的叙述中,不正确的是( )
A. “基因污染”有可能会从一种生物扩散到其他生物
B. 转基因生物有可能成为“外来物种”,影响生态系统的稳定性
C. 抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草,从而产生“超级杂草”
D. 为避免基因污染,应保证目的基因整合到受体细胞的染色体DNA上
16. 某同学实验时选取了长度为14kb(kb表示千碱基对)的某DNA分子,并用限制酶A、限制酶B进行充分酶切,结果如表,下列叙述错误的是( )
实验用酶
限制酶A
限制酶B
限制酶A和限制酶B
得到的片段长度
14kb
6kb、8kb
3kb、5kb、6kb
A. 用酶A和酶B联合切割多个该种DNA分子,最多可得到5种不同长度的DNA片段
B. 该DNA分子上含有1个限制酶A的识别序列
C. 该DNA分子为环状DNA分子
D. 该DNA分子上含有2个限制酶B的酶切位点
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 线粒体是真核细胞的重要细胞器。当线粒体受损时,细胞通过清理受损的线粒体来维持细胞内的稳态,我国科研人员对此开展研究。完成下列问题:
(1)科研人员研究发现,受损的线粒体可通过“线粒体自噬”及时被清理,“线粒体自噬”属于细胞自噬的一种,在一定条件下,受损的线粒体会被内质网包裹形成吞噬泡,吞噬泡与__________(填细胞器)融合形成自噬体,最终被清除;该细胞器的功能是__________。
(2)科研人员推测受损线粒体还可通过进入迁移体(细胞器在迁移中形成的一种囊泡结构)而被释放到细胞外,即“线粒体胞吐”。为此,科研人员利用绿色荧光标记迁移体,红色荧光标记线粒体,用药物C处理细胞使线粒体受损,若观察到__________,则可初步验证上述推测。
(3)为研究受损线粒体进入迁移体的机制,科研人员进一步实验。
①真核细胞内的__________锚定并支撑着细胞器,不仅与细胞运动、分裂、分化有关,还与____________________(答出2点)等生命活动密切相关。
②为研究K蛋白在线粒体胞吐中的作用,对用红色荧光标记了线粒体的细胞进行相应操作,检测迁移体中的红色荧光,操作及结果如图(备注:K基因能控制K蛋白的合成)。
图结果表明,K蛋白的功能是__________。
18. Piezo通道是机械刺激(如压力、重力、流体剪切力等)激活的阳离子(如Ca2+、Na+等)通道,该通道具有碗状结构,广泛存在于各种类型的细胞中。细胞膜上Piezo通道的作用机理如图,请回答下列问题:
(1)Piezo通道开放后,Ca2+能通过______通过该通道进入细胞内,除机械刺激对Piezo通道的调节外,影响Ca2+运输速率的因素还有______(答出2点)。
(2)“膜张力模型”认为施加在磷脂双分子层上的力产生膜张力,Piezo通道的碗状结构使得它可以对膜张力的变化作出开放的响应,通道开放会使其周边的膜变弯曲,弯曲能放大Piezo通道对膜张力变化的敏感性。该模型中膜张力对激活Piezo通道的调节是______(填“正”或“负”)反馈,膜蛋白的存在会 ______(填“升高”或“降低”)细胞的膜张力。
(3)红细胞随血液流动时,会受血浆渗透压变化带来的细胞膜张力变化。遗传性干瘪红细胞增多症患者的红细胞形态干瘪,易破裂。研究发现该病是基因突变造成Piezo通道功能增强所致。请结合上图回答:
①Piezo通道被激活后,进入红细胞的Ca2+可激活______。从物质跨膜运输的角度分析,遗传性干瘪红细胞增多症患者红细胞形态干瘪的原因可能是______。
②非洲是疟疾横行的地方,疟原虫寄生在红细胞中,干瘪的红细胞破裂有助于治疗疟疾。请依据上述原理,写出治疗疟疾的一条思路______。
19. 科研人员针对绿洲灌区传统玉米种植地膜投入量大、极端高温易引起玉米灌浆期叶片光合性能低、产量下降等问题,在西北绿洲灌区设置3种栽培模式:免耕—膜两年覆盖(NTP,即不耕作,同一个地膜连续使用两年)、秋免耕春覆膜(RTP)、传统耕作每年覆新膜(CTP),研究其对玉米灌浆期叶绿素相对含量、Rubisco相对活性、D1蛋白相对含量及籽粒相对产量的影响(注:玉米灌浆期是籽粒充实饱满的关键时期。光合色素通常与D1蛋白等物质结合,构成光合复合体PSⅡ),结果如图1所示。回答下列问题:
(1)玉米叶肉细胞中,叶绿素分布在______(填具体位置)上,用纸层析法分离光合色素后,叶绿素位于滤纸条的由上至下第______ 条色素带,主要吸收______光。Rubisco是光合作用过程中催化CO2和C5结合产生C3的酶,该过程称为______。据图1分析,与CTP组相比,NTP组籽粒相对产量较高的原因有______。
(2)D1蛋白更易受高温胁迫的影响,相关机理如图2所示。一方面,高温使______膜流动性增强,PSⅡ从膜上脱落;另一方面,高温引起活性氧(ROS)含量增多,可通过______和______两条途径使PSⅡ失活,抑制光反应。
(3)从可持续发展角度分析,NTP成为绿洲灌区优选栽培模式的理由是_______(答出2点)。
20. 为降低乳腺癌治疗药物的副作用,科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上,构建抗体—药物偶联物(ADC),过程如图1所示。完成下列问题:
(1)本实验中,小鼠注射的特定抗原应取自________。
(2)步骤①常用方法包括______融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等。其中灭活病毒诱导融合的原理是:病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与______发生作用,使细胞互相凝聚,细胞膜上的蛋白质和脂质分子重新排布,细胞膜打开,细胞发生融合。
(3)步骤②的细胞必须经过步骤③______和______才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞,符合要求的杂交瘤细胞的特点是________。杂交瘤细胞可采用注射到小鼠腹腔内培养或进行______培养的方式进行扩大培养。
(4)研究发现,ADC在患者体内的作用如图2所示。
①单克隆抗体除可以运载药物外,还有_______(答出2点)等作用。
②ADC进入乳腺癌细胞后,细胞中的溶酶体可将其水解,释放出的药物最终作用于细胞核,可导致乳腺癌细胞______(填"坏死"或"凋亡")。
21. 聚合酶链式反应(PCR)是一种用于扩增特定DNA片段的分子生物学技术,它可看作生物体外的特殊DNA复制,PCR的最大特点是能使微量的DNA大幅增加。回答下列问题:
(1)利用PCR扩增DNA时,子链DNA的延伸方向是______(填"5'→3'"或"3'→5'");若一个基因在PCR中经过n轮循环,则需要______种引物,理论上共需要消耗______ 个引物。
(2)反向PCR是通过已知序列设计引物对未知序列进行扩增的技术,其中已知序列如图1所示,反向PCR过程如图2所示。据图2中的过程①②可知,碱基序列L左侧和R右侧的部分碱基序列应______;请写出需要的引物序列:______(写出6个碱基即可)。
(3)通过反向PCR得到的产物是______。
A. 包含未知序列和所有已知序列的环状DNA分子
B. 包含未知序列和所有已知序列的链状DNA分子
C. 包含部分已知序列和未知序列的环状DNA分子
D. 包含部分已知序列和未知序列的链状DNA分子
(4)利用电泳鉴定PCR产物时,在凝胶中DNA分子的迁移速率与______(答出2点)等有关。电泳鉴定的结果如图3所示,请分析产生这个结果的可能原因______(答出1点)。
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2025—2026学年度高二下学期期末
生物学试题
考试时间为75分钟,满分100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 在正常生命活动中,下列细胞器会出现磷酸二酯键的是( )
A. 内质网 B. 中心体
C. 溶酶体 D. 高尔基体
【答案】A
【解析】
【详解】A、内质网分为光面内质网和粗面内质网,粗面内质网膜上附着有核糖体,核糖体由rRNA和蛋白质组成,rRNA属于RNA,含有磷酸二酯键,因此内质网会出现磷酸二酯键,A正确;
B、中心体的组成成分只有蛋白质,不含核酸,不存在磷酸二酯键,B错误;
C、溶酶体内含多种水解酶(本质为蛋白质),仅在吞噬降解含核酸的物质时短暂存在相关结构,正常生命活动中不会稳定出现磷酸二酯键,C错误;
D、高尔基体的功能是加工、分类、包装蛋白质,植物细胞的高尔基体还参与细胞壁的合成,上述过程都不涉及核酸,不存在磷酸二酯键,D错误。
2. 铅(Pb)是一种重金属元素,进入人体内的Pb2+可以“冒充”Ca2+、Zn2+等人体必需的二价阳离子,形成稳定化合物,难以被排出,扰乱神经系统的发育,导致铅中毒,下列相关说法正确的是( )
A. Ca和Zn是构成细胞的大量元素
B. 细胞中大多数无机盐以化合物的形式存在
C. 铅中毒者可能会在牙齿与骨骼中检测到铅的存在
D. 铅中毒对不同个体的损伤表现为“年龄越大,危害越大”的特征
【答案】C
【解析】
【详解】A、构成细胞的大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等,Zn属于微量元素,A错误;
B、细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,仅少数以化合物形式存在,B错误;
C、Ca是人体牙齿和骨骼的重要组成成分,Pb2+可以“冒充”Ca2+形成稳定化合物,因此铅中毒者的牙齿与骨骼中可能检测到铅,C正确;
D、铅会扰乱神经系统的发育,年龄越小的个体神经系统发育越不成熟,受铅中毒的危害越大,D错误。
3. 下图为对刚收获的种子所做的一系列处理,据图分析有关说法正确的是( )
A. ④和⑤分别是结合水、自由水,①和②均能够萌发形成幼苗
B. 点燃后产生的CO2中的C可来自种子中的糖类、脂肪、蛋白质等有机物
C. 图中的③为生物体的生命活动提供能量
D. 刚收获的种子含④/⑤的比例小,代谢旺盛,不利于储存
【答案】B
【解析】
【详解】A、据图示可知,①为种子晒干的过程,②为种子烘干的过程,③为种子燃烧后剩下的灰分,即无机盐,④为自由水,⑤为结合水。②为种子烘干的过程,细胞结构被破坏,故②不能够萌发形成幼苗,A错误;
B、种子中的糖类、脂肪、蛋白质等有机物都含C元素,点燃时有机物氧化分解,产生的CO2中的C可来自这些有机物,B正确;
C、③为无机盐,不能为生物体的生命活动提供能量,C错误;
D、刚收获的种子中自由水(④)比例大,结合水(⑤)比例小,即④/⑤的比例大,代谢旺盛,不利于储存,D错误。
4. 某兴趣小组利用图1装置,分别使用等体积2.5mol/L葡萄糖溶液和1.2mol/L蔗糖溶液,室温下观察渗透现象。图2是两种溶液在垂直管中,一段时间内溶液高度变化,下列说法正确的是( )
A. X表示葡萄糖溶液在垂直管中的高度变化
B. t1—t3由X液面快速上升推测水分子不会从漏斗进入烧杯
C. t2—t5取Y对应烧杯中液体能检测到还原糖
D. t5后两种溶液在垂直管中液面高度将不变
【答案】C
【解析】
【详解】A、葡萄糖分子能通过玻璃纸,蔗糖分子不能通过。开始时葡萄糖溶液和蔗糖溶液的浓度分别为2.5mol/L和1.2mol/L,由于葡萄糖能透过玻璃纸,最终会使两侧葡萄糖浓度相等,而蔗糖不能透过,所以开始时葡萄糖溶液一侧浓度高,水分子进入多,但随着葡萄糖透过玻璃纸,其液面会下降。蔗糖溶液一侧由于蔗糖不能透过,水分子持续进入,液面持续上升。所以X表示蔗糖溶液在垂直管中的高度变化,A错误;
B、t1—t3时X液面快速上升,这只能说明单位时间内从烧杯进入漏斗的水分子数量多于从漏斗进入烧杯的水分子数量,并不是水分子不会从漏斗进入烧杯,B错误;
C、因为葡萄糖能通过玻璃纸进入烧杯,葡萄糖是还原糖,所以在t2—t5取Y对应烧杯中液体能检测到还原糖,C正确;
D、由于葡萄糖能通过玻璃纸,最终两侧葡萄糖浓度会相等,但蔗糖不能通过玻璃纸,所以垂直管中液面高度不会不变,D错误。
故选C。
5. 下列关于细胞的物质输入和输出,相关叙述正确的是( )
A. 分泌蛋白通过胞吐运出细胞时,不需要膜蛋白的参与
B. 乙醇、脂肪酸以自由扩散的方式进出细胞
C. 载体蛋白只在介导主动运输时,才会发生自身构象的改变
D. 葡萄糖在人体内的跨膜运输均消耗能量
【答案】B
【解析】
【详解】A、分泌蛋白通过胞吐运出细胞时,囊泡与细胞膜的融合过程需要膜蛋白的识别与介导,并非不需要膜蛋白参与,A错误;
B、乙醇、脂肪酸属于脂溶性小分子,根据相似相溶原理,二者均以自由扩散的方式进出细胞,不需要载体和能量,B正确;
C、载体蛋白介导协助扩散和主动运输时,都会与被转运的物质特异性结合并发生自身构象改变,并非只有主动运输时才会发生构象改变,C错误;
D、葡萄糖进入人体成熟红细胞的方式为协助扩散,该过程不消耗能量,因此葡萄糖在人体内的跨膜运输并非都消耗能量,D错误。
6. 肌肉收缩是粗肌丝和细肌丝之间的相对滑动导致的。肌球蛋白在粗肌丝内,其头部有一个结合ATP的位点(见下图)。细肌丝中存在肌球蛋白的结合位点,肌球蛋白与细肌丝结合并引起细肌丝滑动,随后肌球蛋白又回到原来的状态。下列叙述错误的是( )
A. ATP与肌球蛋白结合后发生水解,推测肌球蛋白具有催化ATP水解的特性
B. ADP再脱去一个磷酸分子获得的产物可用于合成RNA
C. 不同条件下肌肉收缩都需要线粒体的参与
D. ATP驱动肌肉运动,实现“化学能→机械能”转换
【答案】C
【解析】
【详解】A、由图可知,ATP与肌球蛋白结合后水解为ADP和Pi,说明肌球蛋白具有催化ATP水解的酶的特性,A正确;
B、ADP脱去一个磷酸分子得到腺嘌呤核糖核苷酸(AMP),是RNA的基本组成单位之一,可用于合成RNA,B正确;
C、肌肉收缩需要的ATP可来自无氧呼吸,无氧呼吸的场所是细胞质基质,不需要线粒体参与,C错误;
D、ATP中储存的活跃化学能通过驱动肌肉收缩转化为机械能,实现了“化学能→机械能”的能量转换,D正确。
7. 如图所示,pH会影响马铃薯细胞壁中果胶酶的催化作用,下列相关说法正确的是( )
A. 一离开活细胞,该酶就会失去催化能力
B. 若适当升高温度,pH为3时对应的酶活性一定会升高
C. 1%的醋酸浓度(pH为2.8)会延缓贮藏后期马铃薯片硬度的下降
D. 该实验结果证明酶具有高效性
【答案】C
【解析】
【详解】A、只要条件适宜,酶离开活细胞后仍能保持催化能力,A错误;
B、本题没有说明酶的最适温度,由图可知,pH为3时,酶活性较低,可能部分酶已经变性失活,此时若适当升高温度,酶活性不一定会升高,B错误;
C、从图中可以看出,pH为2.8时果胶酶活性较低,在贮藏后期,马铃薯片硬度下降主要是因为果胶酶分解果胶,使细胞壁结构被破坏,而1%的醋酸浓度(pH为2.8)下果胶酶活性低,对果胶的分解作用弱,所以会延缓贮藏后期马铃薯片硬度的下降,C正确;
D、酶的高效性是指酶与无机催化剂相比,能显著降低化学反应的活化能,催化效率更高,而该实验只是探究了pH对马铃薯细胞壁果胶酶活性的影响,没有将酶与无机催化剂对化学反应的影响进行对比,无法证明酶具有高效性,D错误。
故选C。
8. 有氧条件下,细胞有氧呼吸产生的柠檬酸和大量ATP能够抑制无氧呼吸中的关键酶——磷酸果糖激酶的活性,进而抑制无氧呼吸的进行。下列叙述正确的是( )
A. 柠檬酸属于细胞有氧呼吸的最终产物
B. 当O2浓度越大时,人体成熟红细胞中磷酸果糖激酶的活性越小
C. 无氧呼吸分解有机物释放的能量绝大多数以热能形式散失
D. 骨骼肌细胞呼吸产生CO2的场所有细胞质基质和线粒体基质
【答案】C
【解析】
【详解】A、细胞有氧呼吸的最终产物是CO2和H2O,柠檬酸不是细胞有氧呼吸的最终产物,A错误;
B、人体成熟红细胞没有线粒体,不能进行有氧呼吸,无法产生柠檬酸和大量ATP,因此氧气浓度变化不会影响其磷酸果糖激酶的活性,B错误;
C、无氧呼吸分解有机物时,释放出的能量绝大多数以热能形式散失,仅有少部分能量储存到ATP中,C正确;
D、人体骨骼肌细胞无氧呼吸产物是乳酸,不产生CO2 ,只有有氧呼吸在线粒体基质产生CO2 ,细胞质基质中不产生CO2 ,D错误。
9. 某研究小组为了探究酵母菌的细胞呼吸方式,设计了如图的实验装置(实验中微生物均有活性,酵母菌的能量只来自培养液中的葡萄糖,瓶内充满空气,不考虑外界环境的变化)。下列叙述错误的是( )
A. 乙装置单位时间内有色液滴移动的距离代表了酵母菌产生CO2的速率
B. 若甲、乙装置的液滴分别向左、右移动距离为3个单位,则甲装置有氧呼吸和乙装置无氧呼吸消耗的葡萄糖比值为1:3
C. 如果把酵母菌换成乳酸菌,其他条件均与此装置相同,则有色液滴不移动
D. 如果外界环境在变化,可能甲、乙的液滴都向左移
【答案】A
【解析】
【详解】A、乙装置有氧呼吸消耗的O2和产生的CO2相等,无氧呼吸不消耗O2只产生CO2,故单位时间内有色液滴移动的距离代表了酵母菌无氧呼吸产生CO2的速率,A错误;
B、甲装置单位时间内有色液滴移动的距离代表了酵母菌消耗O2的速率,乙装置单位时间内有色液滴移动的距离代表了酵母菌无氧呼吸产生CO2的速率,故酵母菌有氧呼吸消耗葡萄糖0.5单位,无氧呼吸消耗葡萄糖1.5单位,甲装置有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖比值为1∶3,B正确;
C、乳酸菌只进行无氧呼吸产生乳酸,故不消耗O2也不产生CO2,甲、乙装置液滴都不移动,C正确;
D、如果外界温度降低,气体热胀冷缩,乙装置酵母菌无氧呼吸产生CO2比温度下降减小的体积少时,液滴也向左移,D正确。
故选A。
10. 高等植物的筛管位于韧皮部,由筛管细胞组成,主要运输有机物。筛管细胞早期有细胞核和多种细胞器,成熟过程中细胞核逐渐解体,多种细胞器消失。下列叙述正确的是( )
A. 成熟筛管细胞内结构的退化,有利于实现蔗糖、生长素等有机物的运输
B. 韧皮部的筛管细胞分化程度低,适宜用于开展组织培养
C. 成熟的筛管细胞衰老时多种酶的活性降低,染色质固缩
D. 植物筛管的形成是细胞凋亡的结果
【答案】A
【解析】
【详解】A、成熟筛管细胞内细胞核和多种细胞器退化,既减少了细胞自身对运输物质的消耗,也留出更多细胞内空间,有利于蔗糖、生长素等有机物的运输,体现了结构与功能相适应的特点,A正确;
B.筛管细胞是高度分化的细胞,且成熟筛管细胞无细胞核,无法为细胞增殖、分化提供遗传物质,全能性难以表达,不适宜开展组织培养,B错误;
C、染色质存在于细胞核中,成熟筛管细胞细胞核已解体,不存在染色质,因此衰老时不会出现染色质固缩的现象,C错误;
D、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,成熟筛管细胞仍为活细胞,可执行有机物运输的功能,其细胞核和部分细胞器消失不属于细胞凋亡,D错误。
11. 微生物培养过程中,要十分重视无菌操作,请分析下列操作,正确的项数是( )
①平板划线操作过程中,每次灼烧接种环的目的都是杀死接种环上残留的菌种
②加入培养基中的指示剂和染料不需要灭菌
③家庭制作葡萄酒时要将容器和葡萄进行灭菌
④干热灭菌可以杀死微生物的营养细胞和部分芽孢
⑤涂布平板时所用的涂布器需酒精浸泡后灼烧灭菌
⑥家庭制作泡菜并无刻意的灭菌环节,发酵初期乳酸菌产生的乳酸可以抑制其他微生物的生长
⑦确保无菌操作条件下,获得的不含代谢废物的微生物培养物即是纯培养物
A. 一项 B. 二项 C. 三项 D. 四项
【答案】B
【解析】
【分析】无菌技术的主要内容:(1)对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒。(2)将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌。(3)为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在酒精灯火焰附近进行。(4)实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。
【详解】①在操作的第一步之前灼烧接种环是为了确保接种环上没有残留的微生物,从而避免污染培养物;划线结束时灼烧接种环是为了杀死接种环上残留的菌种,避免细菌污染环境或感染操作者,①错误;
②加入培养基中的指示剂和染料需要灭菌,否则会染菌,影响微生物的培养,②错误;
③家庭制作葡萄酒将容器和葡萄进行消毒,不需要灭菌,③错误;
④煮沸消毒可以杀死微生物的营养细胞和部分芽孢,而灭菌,例如干热灭菌能杀灭环境中一切微生物,包括孢子和芽孢,④错误;
⑤涂布平板时所用的涂布器需70%酒精浸泡后在酒精灯火焰上进行灼烧灭菌,⑤正确;
⑥家庭制作泡菜时需要将容器进行清洗消毒,但不需要刻意灭菌,⑥正确;
⑦纯培养物是指只含一种微生物的培养物,与是否含代谢废物无关,⑦错误。
综上,⑤⑥正确,B正确,ACD错误。
故选B。
12. 原生质体作为植物生理学研究的重要工具,可用于基因功能探索、信号转导研究等多个领域。生菜是一种常见的蔬菜,生长快,产量大,但因分离技术问题一直未能成为原生质体的供给原料。2024年12月,华南农业大学研究团队通过优化关键技术,成功建立了从生菜茎尖组织获得高产、高活力的原生质体的方法,大致技术流程如下图。下列叙述错误的是( )
A. 茎尖组织的细胞幼嫩,细胞壁较薄,纤维素含量较低,利于去壁
B. 用酶解法去除细胞壁时,主要用到的酶是纤维素酶和果胶酶
C. 纯化原生质体可采用过滤、离心等方法处理原生质体混合液
D. 纯化后的原生质体在活力鉴定前应置于无菌水中
【答案】D
【解析】
【分析】植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,可以用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,从而得到原生质体。
【详解】A、茎尖组织细胞分化程度低,细胞壁较薄,纤维素含量较低,在获取原生质体时更利于去除细胞壁,A正确;
B、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,所以用酶解法去壁时,主要用到的酶通常是纤维素酶和果胶酶,B正确;
C、要保证获得纯净的原生质体,可采用过滤、离心等方法,C正确;
D、原生质体没有细胞壁的保护,将其置于等渗溶液中可以维持原生质体的渗透压平衡,防止细胞破裂或皱缩,D错误。
故选D。
13. 有研究表明“渐冻症”是由突变的基因导致运动神经元合成了某种毒蛋白,从而阻碍了轴突内营养物质的流动。也有最新研究结果表明,利用诱导多能干细胞(iPS细胞)制作前驱细胞,然后移植给渐冻症实验鼠,能延长其寿命。下列相关描述错误的是( )
A. iPS细胞分化成的多种细胞中所有核酸相同,蛋白质却不完全相同
B. iPS细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞种类增多
C. 若将运动神经元合成毒蛋白的基因进行适当改造,可以起到良好的治疗作用
D. 植入神经干细胞,恢复受损的运动功能,也许会在一定程度上使“渐冻症”病情改善
【答案】A
【解析】
【分析】细胞分化的结果是形成形态、结构和生理功能不同的细胞,使细胞的种类增多,其实质是基因的选择性表达。
【详解】A、细胞分化的实质是基因的选择性表达,因此iPS细胞分化成的多种细胞中DNA相同,RNA和蛋白质不完全相同,A错误;
B、细胞分化的结果是形成形态、结构和生理功能不同的细胞,使细胞的种类增多,其本质是基因的选择性表达,B正确;
C、若控制运动神经元合成毒蛋白的基因进行适当改造,则无法合成该毒蛋白,所以可以起到治疗该病的作用,C正确;
D、植入神经干细胞,诱导分化成前驱细胞,恢复受损的运动功能,也许会在一定程度上使“渐冻症”病情改善,D正确。
故选A。
14. 胚胎工程的迅猛发展实现了家畜繁殖模式的改变,如图所示为某科研小组培育幼猪的两种模式。下列说法正确的是( )
A. 哺乳动物的受精过程和早期胚胎的发育均在子宫内完成
B. 被阻止释放的极体会成为胚胎的组成部分
C. 分析图示可知,两种繁殖模式得到的幼猪所含核基因相同
D. 图示流程涉及了体细胞核移植、胚胎移植、重组DNA等技术
【答案】B
【解析】
【详解】A、哺乳动物的受精过程发生在输卵管中,早期胚胎发育的初始阶段也在输卵管中进行,A错误;
B、由图可知,孤雌生殖技术通过阻止次级卵母细胞释放极体,激活孤雌生殖从而获得早期胚胎,被阻止释放的极体会成为胚胎的组成部分,B正确;
C、孤雌生殖得到的幼猪的核基因来自良种母猪,细胞核移植得到的幼猪的核基因来自良种公猪,故两种幼猪的核基因不同,C错误;
D、重组DNA技术属于基因工程技术,需要进行DNA分子的体外拼接操作,图示流程仅涉及体细胞核移植、胚胎移植技术,未涉及重组DNA技术,D错误。
15. 基因污染是指在天然物种的DNA中嵌入了人工重组基因,这些外来基因可伴随被污染的生物的繁殖、传播而扩散。下列有关“基因污染”的叙述中,不正确的是( )
A. “基因污染”有可能会从一种生物扩散到其他生物
B. 转基因生物有可能成为“外来物种”,影响生态系统的稳定性
C. 抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草,从而产生“超级杂草”
D. 为避免基因污染,应保证目的基因整合到受体细胞的染色体DNA上
【答案】D
【解析】
【分析】转基因生物的安全性问题:食物安全(滞后效应、过敏源、营养成分改变)、生物安全(对生物多样性的影响)、环境安全(对生态系统稳定性的影响)。
【详解】A、“基因污染”指的是转基因生物的外来基因可能会通过花粉等扩散到其他物种的现象,A正确;
B、转基因生物竞争能力强,可能成为“入侵的外来物种”,影响生态系统的稳定性,B正确;
C、抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草,使杂草成为用除草剂除不掉的“超级杂草”,C正确;
D、要避免基因污染,一般需将目的基因导入细胞的细胞质(线粒体、叶绿体),不会随着花粉进行基因污染,D错误。
故选D。
16. 某同学实验时选取了长度为14kb(kb表示千碱基对)的某DNA分子,并用限制酶A、限制酶B进行充分酶切,结果如表,下列叙述错误的是( )
实验用酶
限制酶A
限制酶B
限制酶A和限制酶B
得到的片段长度
14kb
6kb、8kb
3kb、5kb、6kb
A. 用酶A和酶B联合切割多个该种DNA分子,最多可得到5种不同长度的DNA片段
B. 该DNA分子上含有1个限制酶A的识别序列
C. 该DNA分子为环状DNA分子
D. 该DNA分子上含有2个限制酶B的酶切位点
【答案】A
【解析】
【分析】限制酶具有专一性,只能识别特定的核苷酸序列,并在特定的位点切割DNA分子。这一特性使得限制酶在基因工程中可用于获取目的基因以及切割载体等操作,通过识别特定序列来精准地对DNA进行剪切。
【详解】A、用限制酶A和限制酶B联合切割DNA分子(所有切点都被切断),DNA分子产生3种不同长度的片段,即3kb、5kb、6kb,也可能只被限制酶B切割形成6kb、8kb的片段,也可能只被限制酶A切成14kb的片段,或者限制酶A和限制酶B不完全酶切得到3kb和11kb的片段,或5kb和9kb的片段,最多可能得到7种不同长度的线性片段(3kb、5kb、6kb、8kb、9kb、11kb、14kb),A错误;
B、用限制酶A切割该质粒,得到的DNA片段长度仍为14kb,这表明该DNA分子可能只含有一个限制酶A的酶切位点,B正确;
C、当限制酶A和限制酶B同时切割时得到3kb、5kb、6kb的片段,而限制酶B单独切割得到6kb、8kb的片段,说明限制酶A切割了限制酶B切割后产生的8kb片段,使其变成3kb和5kb片段,这意味着该DNA片段中有酶A的切割位点,而单独使用酶A切割时得到的依然为14kb片段,因而推测该DNA分子为环状DNA分子,C正确;
D、由C项可知,该DNA为环状DNA分子,而用酶B切割后获得两个片段,且二者总和为14kb,因而推测该DNA分子上含有2个限制酶B的酶切位点,D正确。
故选A。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 线粒体是真核细胞的重要细胞器。当线粒体受损时,细胞通过清理受损的线粒体来维持细胞内的稳态,我国科研人员对此开展研究。完成下列问题:
(1)科研人员研究发现,受损的线粒体可通过“线粒体自噬”及时被清理,“线粒体自噬”属于细胞自噬的一种,在一定条件下,受损的线粒体会被内质网包裹形成吞噬泡,吞噬泡与__________(填细胞器)融合形成自噬体,最终被清除;该细胞器的功能是__________。
(2)科研人员推测受损线粒体还可通过进入迁移体(细胞器在迁移中形成的一种囊泡结构)而被释放到细胞外,即“线粒体胞吐”。为此,科研人员利用绿色荧光标记迁移体,红色荧光标记线粒体,用药物C处理细胞使线粒体受损,若观察到__________,则可初步验证上述推测。
(3)为研究受损线粒体进入迁移体的机制,科研人员进一步实验。
①真核细胞内的__________锚定并支撑着细胞器,不仅与细胞运动、分裂、分化有关,还与____________________(答出2点)等生命活动密切相关。
②为研究K蛋白在线粒体胞吐中的作用,对用红色荧光标记了线粒体的细胞进行相应操作,检测迁移体中的红色荧光,操作及结果如图(备注:K基因能控制K蛋白的合成)。
图结果表明,K蛋白的功能是__________。
【答案】(1) ①. 溶酶体 ②. 能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌
(2)(在迁移体中)红绿荧光重叠
(3) ①. 细胞骨架 ②. 物质运输、能量转化、信息传递、基因表达等生命活动密切相关 ③. 在线粒体受损时促进线粒体胞吐
【解析】
【小问1详解】
科研人员研究发现,受损的线粒体可通过“线粒体自噬”及时被清理,“线粒体自噬”属于细胞自噬的一种,在一定条件下,受损的线粒体会被内质网包裹形成吞噬泡,吞噬泡与溶酶体融合形成自噬体,最终被清除。溶酶体的功能是分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌,是细胞中的消化车间。
【小问2详解】
科研人员利用绿色荧光标记迁移体,红色荧光标记线粒体,用药物C处理细胞使线粒体受损,若观察到迁移体中同时出现绿色荧光和红色荧光也就是红绿荧光重叠,则可初步验证上述“线粒体胞吐”的推测。因为绿色荧光标记迁移体,红色荧光标记线粒体,如果在迁移体中同时检测到两种荧光,就说明受损的线粒体进入了迁移体,从而支持了受损线粒体通过进入迁移体而被释放到细胞外的推测。
【小问3详解】
①真核细胞内的细胞骨架锚定并支撑着细胞器,不仅与细胞运动、分裂、分化有关,还与物质运输、能量转化、信息传递、基因表达等生命活动密切相关,细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构;
②分析题图可知,未敲除K基因并用药物C处理时,荧光相对值大,而敲除该基因并用药物C处理时,相对值小,说明K蛋白的作用是在线粒体受损时促进线粒体胞吐。
18. Piezo通道是机械刺激(如压力、重力、流体剪切力等)激活的阳离子(如Ca2+、Na+等)通道,该通道具有碗状结构,广泛存在于各种类型的细胞中。细胞膜上Piezo通道的作用机理如图,请回答下列问题:
(1)Piezo通道开放后,Ca2+能通过______通过该通道进入细胞内,除机械刺激对Piezo通道的调节外,影响Ca2+运输速率的因素还有______(答出2点)。
(2)“膜张力模型”认为施加在磷脂双分子层上的力产生膜张力,Piezo通道的碗状结构使得它可以对膜张力的变化作出开放的响应,通道开放会使其周边的膜变弯曲,弯曲能放大Piezo通道对膜张力变化的敏感性。该模型中膜张力对激活Piezo通道的调节是______(填“正”或“负”)反馈,膜蛋白的存在会 ______(填“升高”或“降低”)细胞的膜张力。
(3)红细胞随血液流动时,会受血浆渗透压变化带来的细胞膜张力变化。遗传性干瘪红细胞增多症患者的红细胞形态干瘪,易破裂。研究发现该病是基因突变造成Piezo通道功能增强所致。请结合上图回答:
①Piezo通道被激活后,进入红细胞的Ca2+可激活______。从物质跨膜运输的角度分析,遗传性干瘪红细胞增多症患者红细胞形态干瘪的原因可能是______。
②非洲是疟疾横行的地方,疟原虫寄生在红细胞中,干瘪的红细胞破裂有助于治疗疟疾。请依据上述原理,写出治疗疟疾的一条思路______。
【答案】(1) ①. 协助扩散 ②. 细胞膜两侧Ca2+的浓度差、Piezo通道的数量
(2) ①. 正 ②. 降低
(3) ①. K+通道 ②. Piezo通道功能增强,Ca2+内流增加激活K+通道,K+大量外流,导致红细胞渗透压降低,细胞失水皱缩 ③. 使用药物抑制Piezo通道的活性,促进红细胞破裂,释放疟原虫,进而清除疟原虫
【解析】
【小问1详解】
Piezo通道开放后,Ca2+通过协助扩散通过该通道进入细胞,Ca2+能通过Piezo通道是因为Ca2+与该通道的直径和形状相适配,大小和电荷相适宜。影响该过程的因素主要有外界的机械刺激,细胞膜两侧Ca2+的浓度差、Piezo通道的数量。
【小问2详解】
膜张力激活Piezo通道开放,通道开放后膜弯曲会放大通道对膜张力的敏感性,进一步促进通道激活,结果加强了初始效应,属于正反馈;通道开放后膜弯曲会释放膜张力,因此膜蛋白(Piezo)的存在会降低细胞的膜张力。
【小问3详解】
①由图可知,Piezo通道被激活后,Ca2+内流增加激活K+通道,K+大量外流,导致红细胞渗透压降低,细胞失水皱缩。
②疟原虫寄生在红细胞中,皱缩的红细胞易破裂有助于治疗疟疾,基于此,可使用药物抑制Piezo通道的活性,促进红细胞破裂,释放疟原虫,进而清除疟原虫。
19. 科研人员针对绿洲灌区传统玉米种植地膜投入量大、极端高温易引起玉米灌浆期叶片光合性能低、产量下降等问题,在西北绿洲灌区设置3种栽培模式:免耕—膜两年覆盖(NTP,即不耕作,同一个地膜连续使用两年)、秋免耕春覆膜(RTP)、传统耕作每年覆新膜(CTP),研究其对玉米灌浆期叶绿素相对含量、Rubisco相对活性、D1蛋白相对含量及籽粒相对产量的影响(注:玉米灌浆期是籽粒充实饱满的关键时期。光合色素通常与D1蛋白等物质结合,构成光合复合体PSⅡ),结果如图1所示。回答下列问题:
(1)玉米叶肉细胞中,叶绿素分布在______(填具体位置)上,用纸层析法分离光合色素后,叶绿素位于滤纸条的由上至下第______ 条色素带,主要吸收______光。Rubisco是光合作用过程中催化CO2和C5结合产生C3的酶,该过程称为______。据图1分析,与CTP组相比,NTP组籽粒相对产量较高的原因有______。
(2)D1蛋白更易受高温胁迫的影响,相关机理如图2所示。一方面,高温使______膜流动性增强,PSⅡ从膜上脱落;另一方面,高温引起活性氧(ROS)含量增多,可通过______和______两条途径使PSⅡ失活,抑制光反应。
(3)从可持续发展角度分析,NTP成为绿洲灌区优选栽培模式的理由是_______(答出2点)。
【答案】(1) ①. 叶绿体类囊体薄膜 ②. 三、四 ③. 红光和蓝紫 ④. CO2的固定 ⑤. NTP组叶绿素相对含量更高,光反应更强;Rubisco相对活性更高,暗反应更强;D1蛋白相对含量更高,光反应相关结构更稳定,整体光合速率更高,积累的有机物更多
(2) ①. 类囊体 ②. 抑制D1蛋白合成 ③. 直接破坏PSⅡ结构
(3)减少地膜使用量,降低生产成本,减少塑料污染;减少耕作对土壤结构的破坏,有利于土壤肥力保持
【解析】
【小问1详解】
玉米叶肉细胞中,叶绿素作为光合色素,分布在叶绿体的类囊体薄膜上,用纸层析法分离光合色素时,滤纸条上由上至下的色素带依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,所以叶绿素位于由上至下第3、4条色素带,其主要吸收蓝紫光和红光。Rubisco催化CO2和C5结合产生C3的过程称为CO2的固定。结合图1,与CTP组相比,NTP组籽粒相对产量较高的原因是:NTP组叶绿素相对含量更高,光反应更强;D1蛋白相对含量更高,光反应更强;Rubisco相对活性更高,CO2固定更多,暗反应更强,光合速率更高。
【小问2详解】
D1蛋白更易受高温胁迫的影响,相关机理如图2所示。一方面,高温使类囊体膜流动性增强,PSⅡ从膜上脱落,影响光合作用的光反应,另一方面,高温引起活性氧(ROS)含量增多,可通过抑制D1蛋白合成或直接破坏PSⅡ结构这两条途径使PSⅡ失活,抑制光反应,进而导致光合速率下降。
【小问3详解】
从可持续发展角度看,NTP成为绿洲灌区优选栽培模式的理由是:地膜一膜用两年,减少地膜使用量,降低成本,减少塑料污染;减少耕作对土壤结构的破坏,有利于土壤肥力保持;相同条件下光合作用更强,产量更高。
20. 为降低乳腺癌治疗药物的副作用,科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上,构建抗体—药物偶联物(ADC),过程如图1所示。完成下列问题:
(1)本实验中,小鼠注射的特定抗原应取自________。
(2)步骤①常用方法包括______融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等。其中灭活病毒诱导融合的原理是:病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与______发生作用,使细胞互相凝聚,细胞膜上的蛋白质和脂质分子重新排布,细胞膜打开,细胞发生融合。
(3)步骤②的细胞必须经过步骤③______和______才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞,符合要求的杂交瘤细胞的特点是________。杂交瘤细胞可采用注射到小鼠腹腔内培养或进行______培养的方式进行扩大培养。
(4)研究发现,ADC在患者体内的作用如图2所示。
①单克隆抗体除可以运载药物外,还有_______(答出2点)等作用。
②ADC进入乳腺癌细胞后,细胞中的溶酶体可将其水解,释放出的药物最终作用于细胞核,可导致乳腺癌细胞______(填"坏死"或"凋亡")。
【答案】(1)人乳腺癌细胞
(2) ①. 聚乙二醇(PEG) ②. 细胞膜
(3) ①. 克隆化培养 ②. 抗体检测 ③. 既能迅速大量繁殖,又能产生所需的特异性抗体 ④. 体外
(4) ①. 作为诊断试剂、治疗疾病 ②. 凋亡
【解析】
【小问1详解】
要生产乳腺癌的单克隆抗体,应该选择的抗原需要取自人的乳腺癌细胞,获得抗原后注射到小鼠体内发生免疫反应,进而获得活化的B淋巴细胞。
【小问2详解】
①表示动物细胞的融合,常用方法包括PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等。其中灭活病毒诱导融合的原理是:病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上糖蛋白发生作用,使细胞相互凝聚,细胞膜上的蛋白质和脂质分子重新排布,细胞膜打开,细胞发生融合。
【小问3详解】
步骤②表示筛选杂交瘤细胞,杂交瘤细胞产生的抗体不一定是需要的,故需要进行③克隆化培养和抗体检测才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞,符合要求的杂交瘤细胞的特点是既能无限增殖,又能产生特定抗体;杂交瘤细胞可以在体外或小鼠腹腔内培养,进而可以获得大量的单克隆抗体。
【小问4详解】
①ADC中的单克隆抗体能精确地定位乳腺癌细胞,让药物作用于乳腺癌细胞,而不作用于正常的细胞,可以降低乳腺癌治疗药物的副作用,这个过程依赖于特异性的抗原与抗体反应,该过程中单克隆抗体起到运载药物的作用;此外单克隆抗体还可以作为诊断试剂、治疗疾病、病原体鉴定。
②由图可知,ADC进入乳腺癌细胞,溶酶体可以将ADC水解,释放出的药物进入细胞质基质,最终作用于细胞核,引起乳腺癌细胞的凋亡。
21. 聚合酶链式反应(PCR)是一种用于扩增特定DNA片段的分子生物学技术,它可看作生物体外的特殊DNA复制,PCR的最大特点是能使微量的DNA大幅增加。回答下列问题:
(1)利用PCR扩增DNA时,子链DNA的延伸方向是______(填"5'→3'"或"3'→5'");若一个基因在PCR中经过n轮循环,则需要______种引物,理论上共需要消耗______ 个引物。
(2)反向PCR是通过已知序列设计引物对未知序列进行扩增的技术,其中已知序列如图1所示,反向PCR过程如图2所示。据图2中的过程①②可知,碱基序列L左侧和R右侧的部分碱基序列应______;请写出需要的引物序列:______(写出6个碱基即可)。
(3)通过反向PCR得到的产物是______。
A. 包含未知序列和所有已知序列的环状DNA分子
B. 包含未知序列和所有已知序列的链状DNA分子
C. 包含部分已知序列和未知序列的环状DNA分子
D. 包含部分已知序列和未知序列的链状DNA分子
(4)利用电泳鉴定PCR产物时,在凝胶中DNA分子的迁移速率与______(答出2点)等有关。电泳鉴定的结果如图3所示,请分析产生这个结果的可能原因______(答出1点)。
【答案】(1) ①. 5´-3´ ②. 2 ③. 2n+1-2
(2) ①. 互补 ②. GATGAC、CTACTG (3)D
(4) ①. DNA分子的大小、凝胶的浓度、电压大小 ②. 待测样本中存在杂菌污染,有其他DNA片段被扩增(或引物特异性差,与非目的序列结合扩增出杂带)
【解析】
【小问1详解】
PCR扩增时,应分别以DNA的两条链为模板合成新的子链DNA,DNA复制时子链的延伸方向为5'→3'。DNA有2条单链,所以需要2种引物,一个基因在PCR中经过n轮循环,一共得到2n个DNA,总共有2n+1条单链,除去2条模板链,每条新的单链都需要1个引物,故理论上共需要消耗(2n+1-2)个引物。
【小问2详解】
根据图1可知,要将DNA片段L和R相连接,这两个片段被限制酶切割后需要有相同的黏性末端,所以L左侧和R右侧需要有互补的碱基序列。由于是反向PCR,所以引物的方向是已知基因序列由中间向两侧的5'→3'方向,模板为已知基因序列由中间向两侧的3'→5'方向片段,再根据碱基互补配对原则可写出引物,即GATGAC、CTACTG。
【小问3详解】
由图2分析,通过反向PCR得到的产物是包含部分已知序列和未知序列的链状DNA分子,D正确,ABC错误。
【小问4详解】
利用电泳鉴定PCR产物时,在凝胶中DNA分子的迁移速率与DNA分子的大小、凝胶的浓度、电压大小等有关;根据电泳出的条带数量和长度可判断PCR的准确性,图3显示待测样品扩增结果不止一个条带,可能的原因有:待测样本中存在杂菌污染,有其他DNA片段被扩增(或引物特异性差,与非目的序列结合扩增出杂带)。
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