摘要:
**基本信息**
南都实验中学高二6月周考生物试题,以单选(16题48分)和填空(5题52分)考查细胞工程、代谢调节等核心知识,结合克隆猴、iPS细胞等科技前沿及酶活性实验情境,体现生命观念与科学探究。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|16/48|细胞工程(如iPS细胞)、酶与代谢(如过氧化氢分解)|结合刚果红平板法等实验情境,考查科学思维|
|填空题|5/52|克隆技术(17题)、基因工程(18题)、光合作用与呼吸作用(20题)|19题荧光素酶实验设计,21题施氮量对羊草影响的数据分析,突出探究实践|
内容正文:
南都实验中学高二年级6月周考生物试题
一、单选题(每题3分,共48分)
1.利用纤维素酶降解秸秆生产燃料乙醇,对缓解全球能源危机有重大意义。科研人员开展选育高产纤维素酶菌株的相关研究,过程如图1。鉴定高产纤维素酶菌株是否产生,可使用刚果红平板法。其原理是纤维素被分解,刚果红无法与纤维素的分解产物结合,培养基中的菌落周围会形成透明圈,如图2。下列叙述正确的是( )
A.采集的黑土壤需经过高压蒸汽灭菌再进行富集培养
B.人工筛选可以使产纤维素菌株发生定向进化,诱变处理使每个细菌的产纤维素酶能力提高
C.配制CMC平板培养基需加入纤维素为唯一碳源和蛋白胨为唯一氮源
D.图2中两个透明圈内的微生物均能将分解纤维素的酶分泌到细胞外
2.利用植物细胞培养技术生产雪莲次生代谢物的大致流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.为避免杂菌污染,外植体需用酒精和盐酸进行消毒
B.通过图中过程获得雪莲次生代谢物时没有体现细胞的全能性
C.①为愈伤组织,在适当条件下给予适当光照,其能进行光合作用
D.可用胰蛋白酶和胶原蛋白酶处理①,以获得单个细胞或小细胞团
3.科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞,获得了类似胚胎干细胞的一种细胞,将它称为诱导多能干细胞(简称iPS细胞),iPS细胞增殖分化后可形成多种组织细胞,用于多种疾病的治疗。图为该技术的实验示意图,下列有关说法错误的是( )
A.体外培养小鼠成纤维细胞和iPS细胞时,定期更换培养液可以清除细胞的代谢产物
B.选取的小鼠成纤维组织需经胃蛋白酶或胶原蛋白酶处理成单个细胞后制成细胞悬液
C.图中神经细胞、肝脏细胞和心肌细胞中的基因与iPS细胞相同,蛋白质不完全相同
D.若iPS细胞取自病人,经诱导并移植回病人体内后,理论上可以避免免疫排斥反应
4.2023年10月我国科研团队在《发育细胞》上发表研究成果:提高小鼠胚胎干细胞pSTAT3基因的表达水平,在体外制备出桑葚胚样全潜能细胞。该细胞在分子水平及发育潜能上均具有自然胚胎桑葚胚期细胞特性,并在体外成功模拟了小鼠胚胎发育至原肠胚阶段。根据该研究,下列相关分析错误的是( )
A.桑葚胚发育成囊胚的过程中pSTAT3基因表达水平下降
B.在桑葚胚阶段,胚胎内部开始出现含有液体的腔
C.囊胚期细胞重置至桑葚胚样全潜能细胞的过程类似于脱分化
D.体外模拟胚胎发育过程也涉及细胞衰老和细胞凋亡
5.近年来国内第三代试管婴儿技术快速发展,已被广泛应用于不孕不育夫妇和遗传病患者的生育。如图为培育试管婴儿的两条途径。下列叙述错误的是( )
A.①过程中精子需要在获能液中获能后才能与卵细胞受精
B.②过程中需要在培养早期胚胎的培养液中加入血清
C.途径1中,胚胎移植前通常选择囊胚的内细胞团细胞进行基因检测
D.途径1和途径2都要进行胚胎检测,但二者检测的目的不同
6.蛋白质工程开创了按照人类意愿改造、创造符合人类需要的蛋白质的新时代。如通过蛋白质工程,将干扰素结构上的两个半胱氨酸改为丝氨酸,就可以使其保存半年,而活性不受影响。下列关于蛋白质工程的叙述,正确的是( )
A.蛋白质工程需要改造或合成蛋白质的编码基因
B.蛋白质工程的操作流程与中心法则的方向相同
C.对干扰素的改造无需考虑其空间结构
D.蛋白质工程需要改变蛋白质分子的所有氨基酸序列
7.关于“DNA的粗提取与鉴定”实验,下列说法错误的是( )
A.过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解
B.离心研磨液是为了加速DNA的沉淀
C.在一定温度下,DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色
D.粗提取的DNA中可能含有蛋白质
8.胞外囊泡(EVs)是一种主要由细菌分泌的球形纳米颗粒物,能携带蛋白质、核酸等多种物质,被称为“外交信使”,其结构如图所示。包含不同内含物的EVs具有不同的功能,EVs的形成和功能已成为近年来的研究热点。下列分析正确的是( )
A.EVs可能是由细菌的内质网膜形成的
B.EVs的形成过程与细胞膜的结构特点无关
C.EVs可通过二分裂的方式进行增殖
D.EVs可能是环境耐药基因传播的一种载体
9.下列关于细胞中元素和化合物的叙述,正确的是( )
A.组成细胞的各种元素大多以离子形式存在
B.C、H、O、N、P是糖类、脂质、蛋白质共有的化学化学元素
C.DNA是真核生物的遗传物质,RNA是原核生物生物的遗传物质
D.维生素D属于固醇类物质,能促进人体肠道对道对钙、磷的吸收
10.钙调蛋白是由148个氨基酸组成的单链蛋白,在Ca2+依赖性信号转导途径中起关键作用。它两端有近似对称的球形结构,每个球形结构可结合2个Ca2+。下列叙述错误的是( )
A.钙调蛋白一定含有C、H、O、N元素
B.钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关
C.形成1分子钙调蛋白需脱掉147个水分子
D.Ca2+是钙调蛋白的基本组成单位
11.用差速离心法分离出鸟类胸肌细胞中的3种细胞器,经测定其中3种有机物的含量如图所示,下列叙述正确的是( )
A.细胞器甲是单层膜结构,其数量比表皮细胞中的多
B.细胞器乙肯定与分泌蛋白的加工和分泌有关
C.大肠杆菌和流感病毒等原核细胞中也存在细胞器丙
D.真核细胞中细胞器丙的形成与核仁有关
12.植物叶肉细胞将蔗糖从细胞质基质运到液泡的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.质子泵具有运输H+和催化ATP水解的功能
B.细胞质基质中的蔗糖进入液泡的转运方式为主动运输
C.抑制叶肉细胞的呼吸作用会导致细胞液的pH下降
D.抑制质子泵的功能会使H+-蔗糖载体运输蔗糖的速率变慢
13.如图是“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验。下列有关叙述错误的是( )
A.①与④对比,证明酶具有催化作用
B.该实验的自变量有温度和催化剂
C.③和④对比,实验中底物浓度、温度的控制可以不一致
D.该实验的因变量可通过试管中气泡产生的速率反映
14.关于呼吸作用的叙述,正确的是( )
A.酵母菌无氧呼吸不产生使溴麝香草酚蓝水溶液变黄的气体
B.种子萌发时需要有氧呼吸为新器官的发育提供原料和能量
C.有机物彻底分解、产生大量ATP的过程发生在线粒体基质中
D.通气培养的酵母菌液过滤后,滤液加入重铬酸钾浓硫酸溶液后变为灰绿色
15.下列关于叶绿体内色素提取和分离实验的说法,不正确的是( )
A.实验中需要加入SiO2进行研磨,以破碎细胞和叶绿体
B.在研磨过程中加入CaCO3的目的是防止色素被破坏
C.色素分离后在滤纸条上形成的4条色素带,从下至上分别呈黄绿色、蓝绿色、黄色、橙黄色
D.色素带的宽度反映了色素在层析液中溶解度的大小
16.植物学家希尔发现离体叶绿体的悬浮液中加入铁铁盐等氧化剂,在没有CO2时,给予叶绿体光照,就能能释放出O2,同时使电子受体(后被证实为NADP+)还原。希尔实验说明( )
A.光合作用释放的O2中的氧元素全部来自水
B.NADPH的形成发生在叶绿体的类囊体薄膜上
C.水的光解与糖的合成不是同一个化学反应
D.光反应为暗反应提供了NADPH和ATP
二、填空题(共52分)
17.(除标记外,每空1分,共9分)2018年1月25日报道,两只克隆猕猴“中中”和“华华”在中国诞生,突破了现有技术无法克隆灵长类动物的世界难题,将为阿尔茨海默症、自闭症等脑疾病带来前所未有的光明前景,图为过程流程图,请回答下列有关问题:
(1)动物细胞培养一般分为______________和传代培养两个阶段过程。在前一阶段,贴壁的细胞会出现____________现象,所以要进行传代培养。
(2)与胚胎细胞核移植技术相比,体细胞核移植技术的成功率更低,原因是___________________ _____。
(3)①表示去除细胞核,该过程一般要在卵母细胞培养至______________时期再进行,目前使用的去核方法是 ____________。
(4)在猕猴体细胞核移植实验中,若最终获得的克隆猴与供体猴性状不完全相同,从遗传物质的角度分析其原因:__________ ______________。
(5)上述过程中涉及的动物细胞工程技术有___________ _____________。克隆猴的成功,说明了动物______________________具有全能性。
18.人的血清蛋白(HSA)具有重要的医用价值,研究人员欲用乳腺生物反应器来大量生产HSA。下图所示为HSA基因片段和人工构建的大肠杆菌质粒pBR322,图中Ampr表示氨苄青霉素抗性基因,Neor表示新霉素抗性基因,箭头表示切割形成末端完全不同的4种限制酶的切割位点。请据图回答问题:
(1)人工构建pBR322质粒除了含特定限制酶切割位点、标记基因、复制原点外,还必须有_____ ___(答出两点)等。
(2)若选用牛作为受体动物,可将人血清蛋白基因与___ _____等调控组件重组在一起,通过________方法将目的基因导入牛的受精卵中,然后使其发育成转基因牛。
(3)据图分析,在构建基因表达载体时,选择___ _____作为切割质粒和目的基因的限制酶可提高目的基因和载体的正确连接效率,其原因是___ _____。
(4)为了排除普通受体细胞(未导入质粒)、空质粒受体细胞(导入pBR322质粒而非重组质粒)的干扰,目的基因导入后,进行了进一步筛选:制备甲、乙两种培养基,甲培养基含新霉素,乙培养基含新霉素和氨苄青霉素。含重组质粒的受体细胞在甲培养基上________(填“能”或“不能”)生存,在乙培养基上________(填“能”或“不能”)生存。
(5)据下图分析,利用PCR技术获取HSA基因时,应选择甲、乙、丙、丁四种引物中的________;若此DNA扩增4次,共需要引物________个。
19.(除标记外,每空1分,共8分)萤火虫在夜晚能发出荧光,独特的发光行为使之成为一类重要的观赏性昆虫。萤火虫幼虫的发光具有警戒和御敌的作用,而成虫的发光则具有诱捕等作用。萤火虫发光的原理是荧光素酶催化荧光素生成氧化荧光素并发出荧光。回答下列相关问题。
(1)萤火虫发出荧光时,ATP为荧光素的激活提供___________。
(2)研究人员用多种二价离子分别处理荧光素酶后,测得离子浓度与发光强度的关系如图所示。由于荧光素酶单价昂贵,使用时需要节省荧光素酶的用量,由实验结果可知,可以节省酶用量最好的离子是___________。
(3)某同学以荧光素、荧光素酶、ATP、葡萄糖等为实验材料,在体外模拟萤火虫发光,具体操作如表所示。
实验
底物
条件
能源物质
荧光亮度
1
荧光素
不加酶
ATP
—
2
荧光素
荧光素酶
ATP
+++
3
荧光素
高温处理荧光素酶
ATP
—
4
荧光素
不加酶
葡萄糖
—
5
荧光素
荧光素酶
葡萄糖
注:荧光亮度的强弱用“+”表示,无荧光用“—”表示。
①根据实验设计的原则,以下叙述正确的是________________(多选)。
A.应控制底物的量相同
B.不加酶的实验组可用等量蒸馏水替代
C.该实验中缺乏空白对照组
D.实验2和实验3可研究温度对酶活性的影响
②将实验3中高温处理的荧光素酶冷却到室温后重新加到该组反应体系中,依然不能发出荧光,原因是_____________________ ___________。
③请根据题目信息和所学知识,推测实验5的荧光亮度为_____ _____,该实验和实验2对比可证明_________________ _______________。
20.(每空1分,共11分)在植物叶肉细胞中会同时进行光合作用和呼吸作用两种生理过程,如图是相关物质变化示意图,其中A~E为生理过程,请回答下列问题:
(1)上述A~E过程中,能够产生ATP的过程是___ ____(填字母)B过程中突然减少CO2的供应,短时间内C5的含量将_______(填“上升”“下降”或“不变”),黑暗条件下,能产生[H]的场所是______________________________________,若该细胞为植物根细胞,可进行的过程是_________(填字母)。
(2)过程A发生的场所是_____________,过程B发生的场所是_________________。标记的14CO2被固定后才能被________还原。
(3)有氧呼吸与无氧呼吸的共同阶段是__ __(填字母),该阶段反应发生的场所是_______________,细胞呼吸生成的[H]指的是____________________。细胞呼吸过程中释放能量最多的过程是______(填字母)过程。
21.(除标记外,每空1分,共12分)羊草根茎能形成强大的根网,是很好的水土保持植物,其茎秆也是良好的造纸原料。为探究施氮量对羊草地上部分的生物量(有机物干重)和叶绿素a含量的影响,科研小组采用盆栽实验的方式,设置氮素5个梯度(0、75kg/hm2、150kg/hm2、225kg/hm2、300kg/hm2),在羊草拔节期测定羊草相关生理指标,结果如图所示。回答下列问题:
(1)氮素是植物生长所需的大量元素,植物根系吸收氮素后可用于合成__________(答出2点)等生物大分子。羊草中的叶绿素a主要吸收可见光中的__________________________为光合作用供能。光反应为在__________________________(填场所)中进行的暗反应提供___________和_______________。
(2)由图可知,施氮强度为_____________kg/hm2时最有利于羊草的生长,判断依据是__________________________。
(3)当施氮强度超过某一范围后,羊草生长减缓,原因可能是__________________________(答出2点)。
(4)科研人员在羊草生长的不同时期用不同浓度的氮处理,测定地上部分生物量对氮素添加的响应,得到如表所示结果(表中地上部分生物量为相对值)。
返青期
生长期
开花期
低浓度氮(对照组)
15.2
22.1
21.9
中浓度氮
23.6
30.6
26.3
高浓度氮
29.3
42.1
25.5
由结果可知,在返青期、生长期,氮素水平为________时,提高地上部分生物量的效果更加明显,该浓度氮与中浓度氮的作用效果相比,对开花期生物量的影响是__________________。
参考答案
1-5、DBBBC 6-10、ABDDD
11-15、DCCBD 16、C
17、答案:(1)原代培养; 接触抑制
(2)动物体细胞分化程度高,表现全能性十分困难
(3)MⅡ(或减数分裂Ⅱ中期);显微操作(或显微操作去核法)
(4)卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆猴的性状产生影响
(5)动物细胞培养、动物细胞核移植、(早期)胚胎移植(至少答对两个)
体细胞的细胞核
18、答案:(1)启动子、终止子
(2)在乳腺中特异表达的基因的启动子(或牛乳腺蛋白基因的启动子); 显微注射
(3)EcoRⅠ和PstⅠ; 这两种酶能切割质粒和目的基因,得到不同的黏性末端,避免质粒和目的基因的自身环化和反向连接
(4)能;不能
(5)乙、丙; 30
19、答案:(1)能量
(2)Ca2+
(3)①ABCD;②高温使酶的空间结构遭到破坏,酶永久失活;
③ —; 激活荧光素的直接能源物质是ATP,不是葡萄糖
20、答案:(1) ACDE; 上升; 细胞质基质和线粒体; CDE
(2) 叶绿体的类囊体薄膜; 叶绿体基质; NADPH
(3) C;细胞质基质;NADH(或还原型辅酶Ⅰ); E
21、答案:(1)蛋白质、核酸; 红光和蓝紫光; 叶绿体基质; ATP; NADPH
(2)150; 与其他施氮强度相比,该施氮强度下羊草的地上部分生物量最多
(3)羊草叶绿素a含量下降,光合作用速率下降,积累的有机物减少;土壤溶液浓度上升,羊草根系渗透失水(每一点各一分)
(4)高浓度;促进效果(作用)减弱
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