精品解析:辽宁省海城市高级中学2025-2026学年高二下学期6月阶段检测生物试题
2026-06-28
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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-阶段检测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 辽宁省 |
| 地区(市) | 鞍山市 |
| 地区(区县) | 海城市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.60 MB |
| 发布时间 | 2026-06-28 |
| 更新时间 | 2026-06-28 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58534664.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
海城高中2025-2026学年度下学期高二6月份阶段性训练
生物试卷
时间:75分钟;满分:100分
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 下列有关细胞中元素和化合物的叙述,正确的是( )
A. 核糖体和磷脂的组成元素一定相同
B. 脱氧核糖核苷酸是细胞中的遗传物质
C. 淀粉经消化吸收后可转化为人体细胞内的储能物质
D. 细胞内结合水的存在形式主要是水与蛋白质、脂质等物质结合
2. 痢疾是一种肠道传染病,痢疾杆菌是引起细菌性痢疾的病原体。下列叙述不正确的是( )
A. 痢疾杆菌和肠道细胞的边界都是细胞膜
B. 痢疾杆菌和肠道细胞都以DNA为遗传物质
C. 痢疾杆菌属于生命系统结构层次中的细胞层次和个体层次
D. 与肠道细胞相比,痢疾杆菌在结构上的主要区别是有细胞壁
3. 油橄榄的果实和种子均富含油脂,用其果实为原料生产的橄榄油被认为是最适合人体营养的油脂,含有丰富的不饱和脂肪酸,除了能供给能量外,还能调节血浆中的胆固醇。下列叙述不正确的是( )
A. 播种油橄榄种子育苗时,为了提高种子萌发率,宜播种浅一些
B. 橄榄油的主要成分在细胞内彻底氧化分解,终产物为甘油和脂肪酸
C. 橄榄油中大多含不饱和脂肪酸,其熔点较低,在室温下通常呈液态
D. 油橄榄种子萌发初期干重会暂时增加,与脂肪转化为糖时氧元素比例增加有关
4. 研究人员在脂质体外包裹上聚乙二醇保护层,并镶嵌上抗体,制造出一种能定向运送药物的“隐形脂质体”。这种脂质体已在癌症治疗中得到应用。下列叙述正确的是( )
A. 图中脂质体所运载的药物A为脂溶性药物,B为水溶性药物
B. 脂质体表面应有免疫细胞识别的糖被,利于被免疫细胞的识别
C. 药物A能进入癌细胞发挥作用与脂质体及质膜的选择透过性有关
D. 脂质体膜上抗体能特异性识别癌细胞,从而使药物定向作用癌细胞
5. 中国科学家施一公及团队,利用冷冻电子显微镜技术获得非洲爪蟾卵母细胞高分辨的核孔精细结构。研究发现,细胞核的内、外核膜融合形成的孔洞上镶嵌着多种核孔蛋白,组成功能复杂的核孔复合物(NPC)。下列叙述正确的是( )
A. NPC的组成物质含有以碳链为基本骨架的蛋白质分子
B. 核膜具有以磷脂双分子层为基本支架的单层膜结构
C. NPC是DNA、RNA和蛋白质等物质进出细胞核的通道
D. 哺乳动物成熟红细胞中的NPC数量较少,因此代谢较弱
6. 膜接触位点(MCSs)是细胞内不同膜结构之间形成的紧密连接区域,这些区域在细胞的多种生理过程中发挥着重要作用。某团队研发的靶向抗癌药物在细胞核内发挥作用,需借助MCSs实现精准递送。下列叙述正确的是( )
A. 组成MCSs的磷脂和蛋白质分子都可以侧向自由移动
B. 核糖体与内质网间的MCSs加快多肽向内质网腔转移
C. 细胞内各种具膜细胞器之间都能依赖MCSs直接相连
D. 靶向抗癌药物可通过生物膜系统的MCSs被精准递送至细胞核
7. 海南黎锦是非物质文化遗产,其染料主要来源于植物。技术人员可利用DNA条形码序列(细胞内一段特定的DNA序列)准确鉴定出染料植物的种类。下列叙述正确的是( )
A. 染料植物的DNA条形码序列仅分布在细胞核中
B. 同一染料植株的不同细胞中DNA条形码序列往往不同
C. 染料植物的遗传信息储存在核糖核苷酸的排列顺序中
D. 该鉴定技术的依据是不同染料植物间的DNA条形码序列不同
8. 取两个新鲜、不同种萝卜,切成形状、长度相同的萝卜条A和B各3段,分别浸泡在不同浓度的蔗糖溶液(甲~丙)中,一段时间后,取出所有萝卜条并测量其长度,结果如图所示(萝卜细胞与蔗糖溶液之间只有水分交换)。下列叙述错误的是( )
A. 实验前,萝卜条A的细胞液浓度大于萝卜条B
B. 实验后,乙蔗糖溶液中的萝卜条A的细胞会发生质壁分离
C. 甲~丙三种蔗糖溶液初始浓度的大小关系是丙>甲>乙
D. 实验后,丙蔗糖溶液中的萝卜条B的细胞的吸水能力减弱
9. 《长安的荔枝》播出以来受到大家广泛关注,唐代诗人白居易在《荔枝图序》中写道:“若离本枝,一日而色变,二日而香变,三日而味变,四五日外,色香味尽去矣。”荔枝皮褐变是由于过氧化物酶(POD)催化酚类物质经过一系列反应生成褐色色素。下列有关叙述合理的是( )
A. 研究温度对POD活性的影响,应先将POD与酚类物质保温后混合
B. POD作用的实质是为酚类物质提供了化学反应所需的活化能
C. POD加快荔枝皮褐变体现出酶具有高效性
D. 低温延长荔枝保质期的原因是破坏了POD的空间结构
10. ATP的合成及某种利用过程如图所示。研究人员将32P标记的Pi注入萤火虫的离体活细胞中,2 min后迅速分离得到细胞中的ATP,发现ATP被32P标记,且其放射性强度与注入的Pi的放射性强度基本一致。下列叙述正确的是( )
A. 该实验中,32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率相同
B. 物质X为水解酶,实验后萤火虫离体的活细胞中仍存在ADP
C. 荧光素被激活后发荧光属于吸能反应,与ATP的水解相关联
D. 荧光素的荧光实验可以表明ATP是生物体的直接能源物质
11. 下图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量及氧气消耗速率的关系。若细胞呼吸底物为葡萄糖,下列相关叙述正确的是( )
A. b运动强度时,肌肉细胞CO2的产生量大于O2消耗量
B. 人成熟的红细胞不能合成酶,但能合成ATP
C. c运动强度下有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的量相等
D. 剧烈运动时,肌细胞中ATP的水解速率远大于ATP的合成速率
12. 马铃薯种植过程中很容易受到棒形杆菌的侵染导致维管束环状腐烂。棒形杆菌主要在种薯上传播,也可在土壤中存活。如图所示,利用特定的选择培养基可以从土壤中筛选出棒形杆菌,下列说法不正确的是( )
A. 若用平板划线法接种结果如图乙所示,则接种过程中接种环共需灼烧6次
B. 稀释涂布平板法和平板划线法都可以被用于土壤中棒形杆菌的分离和计数
C. 若培养后的棒形杆菌菌落平均数为120个,则每克土壤约含该菌1.2×108个
D. 为使实验结果可信,需增设未接种的选择培养基及接种后的完全培养基作对照
13. 槲皮素又称洋葱素,分布于多种植物的花、叶、茎、果皮中,具有抗炎、抗菌、抗氧化等作用。利用洋葱生产槲皮素的过程如图所示,下列叙述正确的是( )
A. 槲皮素属于洋葱的次生代谢物,是洋葱生命活动所必需的物质
B. 配制相关培养基时一般需添加一定量的蔗糖以提供碳源和能源
C. ①过程细胞分裂素与生长素的比例较低时有利于愈伤组织形成
D. ②过程需要用胰蛋白酶和果胶酶处理得到单个的完整植物细胞
14. 研究人员利用基因工程技术实现人源干扰素基因在大肠杆菌中的高效表达,该技术中,含有β-半乳糖苷酶基因的质粒K的结构如图所示。已知β-半乳糖苷酶基因编码的酶可分解X-gal产生蓝色物质,使大肠杆菌形成蓝色菌落。下列叙述正确的是( )
A. 转基因过程中常用Mg2+处理大肠杆菌,以利于获得基因工程菌
B. 构建重组质粒时需将人源干扰素基因连接在质粒K启动子下游
C. 欲获得蓝色菌落,可以用限制酶BamH Ⅰ和EcoRV切割质粒K
D. β-半乳糖苷酶基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状
15. 新一代人工智能(AI)模型ESM3(蛋白质大语言模型)首次实现对蛋白质序列、结构和功能的统一推理,使蛋白质工程取得极大的进展。下列叙述错误的是( )
A. 蛋白质正确的空间结构是表现其特有的生物学活性所必需的
B. AI与蛋白质工程结合,可以设计自然界中不存在的新蛋白质
C. AI技术能够预测蛋白质的三维结构,从而推测氨基酸序列
D. 蛋白质工程与中心法则中的信息流动一致,即DNA→RNA→蛋白质
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错得0分。
16. 生物体内某些重要化合物的组成如图所示。其中X、Y代表元素,a、b、c是组成A、B、C三种生物大分子的单体。这三种单体的结构可用d或e表示。据图分析不正确的是( )
A. 衣藻细胞中结构d的种类有8种,蓝细菌细胞中d的种类有4种
B. 若e为C的单体,则X代表N、P,a、b是生物体遗传信息的携带者
C. 人体细胞中不能合成所有种类的e,不能合成的e通常为必需氨基酸
D. 若由e参与构成C,则C结构的多样性完全取决于e中R基种类的不同
17. 土壤盐分过高对植物的伤害被称为盐胁迫。拟南芥中发现存在缓解盐胁迫伤害的SOS信号转导途径,盐胁迫下PA在细胞膜迅速聚集,启动SOS信号转导途径,具体调节机制如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. SOS1、AKT1、HKT1属于细胞膜的主要成分,参与构成膜的基本支架
B. 盐胁迫下,H+和Na+从细胞外进入细胞内的方式相同,均为协助扩散
C. PA在细胞膜迅速聚集促进SCaBP8的磷酸化,使细胞中的K+浓度增大
D. 细胞膜的选择透过性与膜上的转运蛋白有关,而与磷脂分子等无关
18. ADH(乙醇脱氢酶)和LDH(乳酸脱氢酶)是无氧呼吸的关键酶。科研人员探究Ca2+对淹水胁迫辣椒幼苗根无氧呼吸的影响,辣椒幼苗细胞内部分代谢途径如图甲所示,实验结果如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 检测到水淹的辣椒幼苗根有CO2的产生,不能判断是否有酒精生成
B. 辣椒幼苗根每个细胞无氧呼吸只能产生乳酸或乙醇一种产物
C. Ca2+影响ADH、LDH的活性,能减少乙醛和乳酸积累造成的伤害
D. 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合成ATP
19. 组蛋白乙酰化水平异常是制约异种体细胞核移植(iSCNT)效率的关键因素,下表为组蛋白去乙酰化酶抑制剂(Sc)对iSCNT胚胎发育效率的影响结果。下列相关叙述错误的是( )
组别
克隆胚胎数
卵裂率(%)
4-细胞期率(%)
8-细胞期率(%)
对照组
95
9.47±1.70
6.32±1.07
5.26±0.85
Sc处理组
91
23.08±2.94
18.68±3.25
9.89±1.95
A. 体细胞核移植中的“去核”就是将卵母细胞的细胞核去除
B. 体细胞与去核卵母细胞融合时膜上蛋白质和脂质分子重新排布
C. 提高组蛋白去乙酰化水平能提高胚胎发育效率
D. Sc对iSCNT胚胎发育效率的影响程度随发育进程的推进而增强
20. 科研团队借助农杆菌转化法培育高产水稻,将动物来源的FTO基因cDNA整合至Ti质粒的T-DNA区域,以此构建重组表达载体。该T-DNA的结构示意图如下,下列说法错误的是( )
注:Flag可合成一种便于检测的短肽。
A. 构建重组Ti质粒过程中需要限制酶、DNA连接酶参与
B. 可利用添加潮霉素的培养基筛选出导入重组Ti质粒的农杆菌
C. T-DNA片段可携带FTO外源基因,整合到水稻细胞的染色体DNA上
D. Flag标签序列与FTO基因融合表达后,可通过检测Flag来获知FTO基因的表达情况
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 细胞可维持正确折叠蛋白质的稳定性,同时降解错误折叠蛋白质,从而实现蛋白质稳态。维持蛋白质稳态对于人体的正常生理功能至关重要。错误折叠的异常蛋白会导致疾病的发生。我国科学家发明一种小分子绑定化合物ATTEC,这种“小分子胶水”(ATTEC)能将自噬标记物LC3和错误折叠的异常蛋白黏在一起,形成黏附物,进而将黏附物包裹形成自噬体进行降解,从而达到治疗疾病的目的。其过程如图1所示。
(1)分泌蛋白等蛋白质最初在___________内合成,后依次经过___________的加工、折叠,修饰、分类和包装后发送至相应部位发挥功能。
(2)为防止正常蛋白被降解,ATTEC与异常蛋白的结合具有一定的___________。溶酶体膜和自噬体膜能相互转化的原因是___________,该过程体现了生物膜的特点是___________。
(3)研究发现,在亨廷顿舞蹈症(HD)患者的大脑中,突变后的mHTT蛋白会使得纹状体神经退行,造成神经元的大量死亡,最终表现为运动障碍、认知障碍等症状。研究表明,ATTEC可有效治疗HD,试分析其作用机制:___________。
(4)网织红细胞是哺乳动物红细胞成熟过程中的一个阶段,细胞内存在大量血红蛋白,若某些血红蛋白出现错误折叠形成不正常的空间结构,则它们会被一种特殊的途径所降解。科研人员检测了该细胞在不同条件下错误折叠蛋白质的降解率,结果如图2。据图2结果分析:ATP能够___________(填“促进”或“抑制”)蛋白质的降解;你认为参与蛋白质降解的酶是不是溶酶体中的水解酶,并说明理由:___________(是/不是),理由是___________。
22. 如图是某植物细胞的部分生理过程示意图。回答下列问题:
(1)水分子进入该植物细胞的方式是___________,与抗菌蛋白出细胞方式的区别是___________。
(2)H+进入该植物细胞的方式是___________,该方式的运输速率与下图中的___________相符合。
A. B. C. D.
(3)细胞质基质中Na+过度积累会阻碍植物生长。H+经___________方式运出细胞或运入液泡,这对植物抵抗盐胁迫的意义是___________。
(4)图中SOS1、NHX属于___________(填“载体蛋白”或“通道蛋白”),其在运输时___________(填“是”或“否”)与被运输物质结合,并只容许___________通过,而且每次转运时都会发生___________。
23. 紫花苜蓿是全世界栽培历史最悠久、利用最广泛的豆科牧草,但易造成家畜鼓胀病。百脉根富含单宁,单宁可与植物蛋白质结合,不引起家畜采食后鼓胀。为培育抗鼓胀病的新型牧草,科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根为材料进行了实践研究。研究主要流程如下图:(注:IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段,R-6G可阻止线粒体的功能)
(1)在制备两种植物原生质体时,先将两种细胞分别置于一定浓度的甘露醇溶液中,目的是___________,再用___________去除细胞壁,获得两种植物的原生质体。
(2)步骤②为___________,经过步骤②、③到形成再生植株,体现的主要原理是___________。
(3)谷蛋白是野生清水紫花苜蓿中含量较高的一种蛋白质,科研人员为比较植株不同部位谷蛋白的含量,想通过制备相应的单克隆抗体进行检测,部分流程如下图:
图中注射的特定抗原是___________。经过a步骤,细胞两两融合的产物有___________种。在步骤b的基础上经过步骤c___________筛选得到符合要求的杂交瘤细胞。
(4)百脉根花的提取液可用于生产护肤品,为研究百脉根花提取液对受损皮肤的修复效果,需要一批遗传性状基本一致的实验小鼠,研究人员从___________(填“同一”或“不同”)小鼠个体中取出体细胞核进行体细胞核移植,形成的多个胚胎再通过___________技术,以进一步增加胚胎的数量,最后移植到经过___________处理的受体雌鼠中获得实验小鼠。
24. 香菇是具有丰富营养价值和药用价值的食用真菌,被称作“山珍之王”。研究人员发现香菇体内的Lp-11蛋白具有抑制肿瘤细胞生长并诱导细胞凋亡的作用。为了获得大量纯净的Lp-11蛋白,研究人员操作流程如图1,序号①~④表示各个环节。回答下列问题:
【注:pET32a质粒上的KanR中沿转录方向标注的5个限制酶的酶切位点之间的距离依次为40 bp、30 bp、90 bp、50 bp,bp表示碱基对。】
(1)图1过程①需要在___________酶的作用下进行。①②过程获取的目的基因不含___________(答出2点)。
(2)为使目的基因与pET32a质粒(长度为5900 bp)正确连接,在设计PCR引物时可将引物的___________(3’或5’)端添加限制酶的识别序列,与a链和b链相结合的引物上添加的分别是限制酶___________、___________的识别序列。若计划用1个Lp-11基因为模板获得n个Lp-11基因,则PCR过程中消耗的引物总量是___________。
(3)图1的④过程,通常先用___________处理细胞,使细胞处于___________的生理状态。受体菌应选用___________(填“具有”或“不具有”)氨苄青霉素抗性的大肠杆菌。
(4)为了检测目的基因是否插入到pET32a质粒中,利用目的基因两端添加的限制酶切割质粒,然后对产物进行电泳,结果如图2。样品___________最可能是插入了目的基因的重组质粒。
(5)将含有Lp-11基因的重组pET32a质粒导入大肠杆菌后,还需要进行基因工程的最后一个步骤即___________,才能最终获得能生产Lp-11的转基因大肠杆菌。
25. 阅读下面两个资料,回答下列问题:
材料1:马拉松是一项高负荷、大强度、长距离的竞技运动,改善运动肌用氧的能力是马拉松项目首先要解决的问题。如图表示甲、乙两名运动员在不同运动强度下,摄氧量与血液中乳酸含量的变化情况。回答下列问题:
(1)据图分析,当甲、乙运动员的摄氧量为2~3 L/min时,骨骼肌细胞的呼吸方式是___________,骨骼肌细胞中产生ATP最多的场所是___________;与有氧呼吸相比,骨骼肌无氧呼吸释放的能量很少,葡萄糖中能量的主要去向是___________。
(2)据图分析,运动员___________(填“甲”或“乙”)更适合从事马拉松运动。
材料2:图1表示小肠细胞吸收葡萄糖的情况。为进一步探究细胞吸收葡萄糖的方式与细胞内、外液葡萄糖浓度差的关系,有人设计了如图2实验(记作甲):锥形瓶内盛有130 mg/dL的葡萄糖溶液以及生活的小肠上皮组织切片,溶液内含细胞生活必须的物质(浓度忽略不计),实验初,毛细玻璃管内的红色液滴向左缓缓移动,5 min起速率逐渐加快,此时,锥形瓶内葡萄糖溶液的浓度为amg/dL。
(3)图1显示:曲线BC段,小肠细胞吸收葡萄糖方式属于___________,分析CD段变化原因可能是___________。
(4)为验证5 min时造成红色液滴移动速率加快的直接因素是细胞呼吸速率加快,需要设计一个对比实验(记作乙):乙实验装置的不同之处是5 min时用呼吸抑制处理小肠上皮组织,假定呼吸被彻底阻断,预期结果:实验开始5 min时,①液滴移动情况是:实验甲突然加快,实验乙___________;②葡萄糖溶液浓度变化情况是:实验甲___________,实验乙___________。
(5)若用相等质量的人成熟红细胞替代小肠上皮细胞(不考虑血红蛋白的影响),红色液滴移动情况是___________,原因是___________。
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海城高中2025-2026学年度下学期高二6月份阶段性训练
生物试卷
时间:75分钟;满分:100分
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 下列有关细胞中元素和化合物的叙述,正确的是( )
A. 核糖体和磷脂的组成元素一定相同
B. 脱氧核糖核苷酸是细胞中的遗传物质
C. 淀粉经消化吸收后可转化为人体细胞内的储能物质
D. 细胞内结合水的存在形式主要是水与蛋白质、脂质等物质结合
【答案】C
【解析】
【详解】A、核糖体由蛋白质和rRNA组成,组成元素包含C、H、O、N、P,部分核糖体蛋白还含有S元素,而磷脂除了含有C、H、O外还含有P甚至N,二者组成元素不一定相同,A错误;
B、细胞中的遗传物质是脱氧核糖核酸(DNA),脱氧核糖核苷酸是DNA的基本组成单位,不属于遗传物质,B错误;
C、淀粉经消化分解为葡萄糖后被人体吸收,葡萄糖可在人体细胞内合成糖原、转化为脂肪等储能物质,C正确;
D、结合水是细胞内与蛋白质、多糖等亲水性物质结合的水,脂质为疏水性物质,不与水结合,D错误。
2. 痢疾是一种肠道传染病,痢疾杆菌是引起细菌性痢疾的病原体。下列叙述不正确的是( )
A. 痢疾杆菌和肠道细胞的边界都是细胞膜
B. 痢疾杆菌和肠道细胞都以DNA为遗传物质
C. 痢疾杆菌属于生命系统结构层次中的细胞层次和个体层次
D. 与肠道细胞相比,痢疾杆菌在结构上的主要区别是有细胞壁
【答案】D
【解析】
【详解】A、细胞的边界是细胞膜,细胞壁为全透性结构,不能作为细胞边界,痢疾杆菌和肠道细胞的边界都是细胞膜,A正确;
B、所有具有细胞结构的生物遗传物质均为DNA,痢疾杆菌和肠道细胞都有细胞结构,都以DNA为遗传物质,B正确;
C、痢疾杆菌是单细胞生物,单个细胞即可完成全部生命活动,既属于生命系统的细胞层次,也属于个体层次,C正确;
D、原核细胞和真核细胞的主要结构区别是有无以核膜为界限的细胞核,细胞壁不是二者的核心区别,D错误。
3. 油橄榄的果实和种子均富含油脂,用其果实为原料生产的橄榄油被认为是最适合人体营养的油脂,含有丰富的不饱和脂肪酸,除了能供给能量外,还能调节血浆中的胆固醇。下列叙述不正确的是( )
A. 播种油橄榄种子育苗时,为了提高种子萌发率,宜播种浅一些
B. 橄榄油的主要成分在细胞内彻底氧化分解,终产物为甘油和脂肪酸
C. 橄榄油中大多含不饱和脂肪酸,其熔点较低,在室温下通常呈液态
D. 油橄榄种子萌发初期干重会暂时增加,与脂肪转化为糖时氧元素比例增加有关
【答案】B
【解析】
【详解】A、油橄榄种子富含脂肪,脂肪氧化分解消耗的氧气远多于糖类,浅播能为种子提供充足的氧气,有利于脂肪氧化供能,提高种子萌发率,A正确;
B、橄榄油主要成分为脂肪,其彻底氧化分解为CO₂和H₂O,B错误;
C、植物脂肪大多含不饱和脂肪酸,熔点较低,室温下通常呈液态,C正确;
D、脂肪中氧元素比例远低于糖类,种子萌发初期脂肪转化为糖类时,需要结合外界的氧元素,因此干重会暂时增加,D正确。
4. 研究人员在脂质体外包裹上聚乙二醇保护层,并镶嵌上抗体,制造出一种能定向运送药物的“隐形脂质体”。这种脂质体已在癌症治疗中得到应用。下列叙述正确的是( )
A. 图中脂质体所运载的药物A为脂溶性药物,B为水溶性药物
B. 脂质体表面应有免疫细胞识别的糖被,利于被免疫细胞的识别
C. 药物A能进入癌细胞发挥作用与脂质体及质膜的选择透过性有关
D. 脂质体膜上抗体能特异性识别癌细胞,从而使药物定向作用癌细胞
【答案】D
【解析】
【详解】A、磷脂分子头部亲水、尾部疏水,脂质体内部空腔为亲水环境,运载的药物A为水溶性药物,磷脂双分子层的疏水尾部区域为疏水环境,运载的药物B为脂溶性药物,A错误;
B、该脂质体需避免被免疫细胞识别清除才能完成送药功能,若表面存在免疫细胞识别的糖被,会被免疫细胞攻击分解,无法运送药物到癌细胞,B错误;
C、药物A进入癌细胞是通过脂质体膜与细胞质膜融合实现的,该过程依赖生物膜的流动性,和选择透过性无关,C错误;
D、抗体具有特异性,可识别癌细胞表面的特定抗原,因此脂质体膜上的抗体能引导药物定向作用于癌细胞,实现靶向给药,D正确。
5. 中国科学家施一公及团队,利用冷冻电子显微镜技术获得非洲爪蟾卵母细胞高分辨的核孔精细结构。研究发现,细胞核的内、外核膜融合形成的孔洞上镶嵌着多种核孔蛋白,组成功能复杂的核孔复合物(NPC)。下列叙述正确的是( )
A. NPC的组成物质含有以碳链为基本骨架的蛋白质分子
B. 核膜具有以磷脂双分子层为基本支架的单层膜结构
C. NPC是DNA、RNA和蛋白质等物质进出细胞核的通道
D. 哺乳动物成熟红细胞中的NPC数量较少,因此代谢较弱
【答案】A
【解析】
【详解】A、核孔复合物(NPC)由多种核孔蛋白构成,蛋白质是以碳链为基本骨架,A正确;
B、核膜由内外两层膜组成,每层膜均为磷脂双分子层构成的基本支架,属于双层膜结构,B错误;
C、NPC是细胞核与细胞质间物质交换的通道,但DNA分子较大,不能通过核孔进出,仅允许RNA、蛋白质等物质选择性通过,C错误;
D、哺乳动物成熟红细胞无细胞核,所以无核孔(NPC),D错误。
故选A。
6. 膜接触位点(MCSs)是细胞内不同膜结构之间形成的紧密连接区域,这些区域在细胞的多种生理过程中发挥着重要作用。某团队研发的靶向抗癌药物在细胞核内发挥作用,需借助MCSs实现精准递送。下列叙述正确的是( )
A. 组成MCSs的磷脂和蛋白质分子都可以侧向自由移动
B. 核糖体与内质网间的MCSs加快多肽向内质网腔转移
C. 细胞内各种具膜细胞器之间都能依赖MCSs直接相连
D. 靶向抗癌药物可通过生物膜系统的MCSs被精准递送至细胞核
【答案】D
【解析】
【详解】A、膜接触位点(MCSs)的蛋白质分子通常通过特定蛋白复合物形成稳定的连接,限制了其侧向自由移动,而磷脂分子虽具有流动性,但在紧密接触区域可能受到一定约束,因此,“都可以侧向自由移动”的表述不准确,A错误;
B、MCSs是细胞内不同膜结构之间的连接区域,核糖体无膜结构,因此核糖体与内质网之间不存在MCSs,B错误;
C、细胞内并非所有具膜细胞器都通过MCSs直接相连,还包括囊泡运输(如内质网与高尔基体之间)或其他间接方式,MCSs仅是一种直接接触的机制,并非唯一途径,C错误;
D、由题干可知,内质网与核膜通过MCSs直接相连,靶向药物可借助内质网-核膜接触位点实现精准递送,D正确。
7. 海南黎锦是非物质文化遗产,其染料主要来源于植物。技术人员可利用DNA条形码序列(细胞内一段特定的DNA序列)准确鉴定出染料植物的种类。下列叙述正确的是( )
A. 染料植物的DNA条形码序列仅分布在细胞核中
B. 同一染料植株的不同细胞中DNA条形码序列往往不同
C. 染料植物的遗传信息储存在核糖核苷酸的排列顺序中
D. 该鉴定技术的依据是不同染料植物间的DNA条形码序列不同
【答案】D
【解析】
【详解】A、植物细胞的DNA不仅分布在细胞核中,线粒体、叶绿体中也含有少量DNA,因此DNA条形码序列并非仅分布在细胞核,A错误;
B、同一染料植株的不同细胞都由受精卵经有丝分裂产生,细胞核遗传物质相同,因此DNA条形码序列一般相同,细胞分化是基因选择性表达的结果,不会改变DNA序列,B错误;
C、染料植物的遗传物质是DNA,遗传信息储存在脱氧核糖核苷酸的排列顺序中,核糖核苷酸是RNA的基本组成单位,C错误;
D、不同物种的DNA序列具有物种特异性,不同染料植物的DNA条形码序列存在差异,这是该鉴定技术的依据,D正确。
8. 取两个新鲜、不同种萝卜,切成形状、长度相同的萝卜条A和B各3段,分别浸泡在不同浓度的蔗糖溶液(甲~丙)中,一段时间后,取出所有萝卜条并测量其长度,结果如图所示(萝卜细胞与蔗糖溶液之间只有水分交换)。下列叙述错误的是( )
A. 实验前,萝卜条A的细胞液浓度大于萝卜条B
B. 实验后,乙蔗糖溶液中的萝卜条A的细胞会发生质壁分离
C. 甲~丙三种蔗糖溶液初始浓度的大小关系是丙>甲>乙
D. 实验后,丙蔗糖溶液中的萝卜条B的细胞的吸水能力减弱
【答案】C
【解析】
【详解】A、甲溶液中萝卜条A的长度比值为1,说明甲溶液浓度和萝卜条A的细胞液浓度相等;萝卜条B在甲中的长度比值小于1,说明B细胞失水,甲溶液浓度大于B的细胞液浓度,因此实验前萝卜条A的细胞液浓度大于萝卜条B,A正确;
B、乙溶液中萝卜条A的长度比值小于1,说明A细胞失水,成熟植物细胞失水时原生质层伸缩性远大于细胞壁,会发生质壁分离,B正确;
C、蔗糖溶液初始浓度越高,细胞失水越多,长度比值越小。三组长度比值为丙>甲>乙,因此初始浓度大小为乙>甲>丙,不是丙>甲>乙,C错误;
D、丙溶液中萝卜条B的长度比值大于1,说明细胞吸水,细胞液浓度降低,细胞吸水能力和细胞液浓度正相关,因此吸水能力减弱,D正确。
9. 《长安的荔枝》播出以来受到大家广泛关注,唐代诗人白居易在《荔枝图序》中写道:“若离本枝,一日而色变,二日而香变,三日而味变,四五日外,色香味尽去矣。”荔枝皮褐变是由于过氧化物酶(POD)催化酚类物质经过一系列反应生成褐色色素。下列有关叙述合理的是( )
A. 研究温度对POD活性的影响,应先将POD与酚类物质保温后混合
B. POD作用的实质是为酚类物质提供了化学反应所需的活化能
C. POD加快荔枝皮褐变体现出酶具有高效性
D. 低温延长荔枝保质期的原因是破坏了POD的空间结构
【答案】A
【解析】
【详解】A、研究温度对酶活性的影响时,为保证反应完全在设定的实验温度下进行,需要将POD和底物酚类物质分别在对应温度下保温后再混合,避免混合后温度未达设定值就发生反应干扰实验结果,A正确;
B、酶的作用实质是降低化学反应所需的活化能,并不会为反应物提供化学反应的活化能,B错误;
C、酶的高效性是指与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著、催化效率更高,本题仅说明POD能催化褐变反应加快,未和无机催化剂做对比,不能体现酶的高效性,C错误;
D、低温仅会抑制POD的活性,不会破坏酶的空间结构,温度恢复后酶活性可恢复,高温才会破坏酶的空间结构,D错误。
10. ATP的合成及某种利用过程如图所示。研究人员将32P标记的Pi注入萤火虫的离体活细胞中,2 min后迅速分离得到细胞中的ATP,发现ATP被32P标记,且其放射性强度与注入的Pi的放射性强度基本一致。下列叙述正确的是( )
A. 该实验中,32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率相同
B. 物质X为水解酶,实验后萤火虫离体的活细胞中仍存在ADP
C. 荧光素被激活后发荧光属于吸能反应,与ATP的水解相关联
D. 荧光素的荧光实验可以表明ATP是生物体的直接能源物质
【答案】C
【解析】
【详解】A、ATP的合成是ADP结合游离的Pi、通过形成新的高能磷酸键生成ATP的过程,短时间内仅远离腺苷的末端磷酸基团来自实验中标记的Pi,另外两个磷酸基团来自原有ADP,因此32P在3个磷酸基团中出现的概率不同,A错误;
B、物质X催化ADP和Pi合成ATP,属于ATP合成酶,不是水解酶;虽然活细胞中ATP与ADP始终处于动态平衡,实验后仍有ADP存在,但选项前半部分表述错误,B错误;
C、荧光素被激活发荧光的过程需要消耗能量,属于吸能反应,该过程所需能量由ATP水解释放提供,因此与ATP的水解相关联,C正确;
D、荧光素发光过程的能量直接由ATP提供,无需经过其他能量转化过程,该实验未设置对照组排除其他能源物质直接供能的可能性,无法证明ATP是生物体的直接能源物质,D错误。
11. 下图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量及氧气消耗速率的关系。若细胞呼吸底物为葡萄糖,下列相关叙述正确的是( )
A. b运动强度时,肌肉细胞CO2的产生量大于O2消耗量
B. 人成熟的红细胞不能合成酶,但能合成ATP
C. c运动强度下有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的量相等
D. 剧烈运动时,肌细胞中ATP的水解速率远大于ATP的合成速率
【答案】B
【解析】
【详解】A、b运动强度时,有氧呼吸和无氧呼吸同时存在,无氧呼吸既不吸收氧气也不释放二氧化碳,因此肌肉细胞O2消耗量等于CO2的产生量,A错误;
B、人成熟的红细胞无细胞核和细胞器,无法合成酶,但可通过细胞质基质中的无氧呼吸合成ATP,B正确;
C、c运动强度下的氧气消耗速率与乳酸含量相等,消耗6分子氧气的同时消耗1分子葡萄糖,产生6分子乳酸就消耗2分子葡萄糖,故c运动强度下有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的量不相等,C错误;
D、细胞内ATP的水解与合成始终处于动态平衡,剧烈运动时,ATP水解速率加快,合成速率也同步加快,两者速率基本相等,D错误。
故选B。
12. 马铃薯种植过程中很容易受到棒形杆菌的侵染导致维管束环状腐烂。棒形杆菌主要在种薯上传播,也可在土壤中存活。如图所示,利用特定的选择培养基可以从土壤中筛选出棒形杆菌,下列说法不正确的是( )
A. 若用平板划线法接种结果如图乙所示,则接种过程中接种环共需灼烧6次
B. 稀释涂布平板法和平板划线法都可以被用于土壤中棒形杆菌的分离和计数
C. 若培养后的棒形杆菌菌落平均数为120个,则每克土壤约含该菌1.2×108个
D. 为使实验结果可信,需增设未接种的选择培养基及接种后的完全培养基作对照
【答案】B
【解析】
【详解】A、平板划线法操作时,每次划线前需灼烧接种环以杀死残留菌种,划线全部结束后还需灼烧接种环避免菌种污染环境,图乙共有5个划线区域,因此接种环共需灼烧5+1=6次,A正确;
B、稀释涂布平板法既可以分离微生物也可以对活菌进行计数,平板划线法只能用于菌种的分离纯化,无法对微生物进行计数,B错误;
C、分析稀释过程:1g土壤加入99mL无菌水后稀释倍数为102,后续3次每次取0.5mL菌液加入4.5mL无菌水,每次稀释10倍,最终涂布前总稀释倍数为102×103=105,取0.1mL该稀释液涂布,因此每克土壤含菌量为120÷0.1×105=1.2×108个,C正确;
D、增设未接种的选择培养基作对照,可判断培养基是否被杂菌污染;增设接种后的完全培养基作对照,可验证选择培养基的选择作用,能保证实验结果的可信度,D正确。
13. 槲皮素又称洋葱素,分布于多种植物的花、叶、茎、果皮中,具有抗炎、抗菌、抗氧化等作用。利用洋葱生产槲皮素的过程如图所示,下列叙述正确的是( )
A. 槲皮素属于洋葱的次生代谢物,是洋葱生命活动所必需的物质
B. 配制相关培养基时一般需添加一定量的蔗糖以提供碳源和能源
C. ①过程细胞分裂素与生长素的比例较低时有利于愈伤组织形成
D. ②过程需要用胰蛋白酶和果胶酶处理得到单个的完整植物细胞
【答案】B
【解析】
【详解】A、槲皮素是植物的次生代谢物,次生代谢物不是植物生命活动所必需的物质,A错误;
B、植物组织培养的培养基中添加蔗糖,既可以为细胞提供碳源和能源,也能维持培养基的渗透压,B正确;
C、①为脱分化形成愈伤组织的过程,生长素与细胞分裂素的比例适中时才有利于愈伤组织形成,该比例较低时有利于芽的分化,C错误;
D、植物细胞细胞壁的主要成分为纤维素和果胶,②过程分散植物细胞需要用纤维素酶和果胶酶,胰蛋白酶常用于分散动物组织细胞,D错误。
14. 研究人员利用基因工程技术实现人源干扰素基因在大肠杆菌中的高效表达,该技术中,含有β-半乳糖苷酶基因的质粒K的结构如图所示。已知β-半乳糖苷酶基因编码的酶可分解X-gal产生蓝色物质,使大肠杆菌形成蓝色菌落。下列叙述正确的是( )
A. 转基因过程中常用Mg2+处理大肠杆菌,以利于获得基因工程菌
B. 构建重组质粒时需将人源干扰素基因连接在质粒K启动子下游
C. 欲获得蓝色菌落,可以用限制酶BamH Ⅰ和EcoRV切割质粒K
D. β-半乳糖苷酶基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状
【答案】B
【解析】
【详解】A、转基因过程中常用Ca2+处理大肠杆菌,使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,以利于获得基因工程菌,A错误;
B、构建重组质粒时需将人源干扰素基因连接在质粒K启动子的下游,以利于目的基因转录,B正确;
C、由题图可知,用限制酶EcoR Ⅴ切割质粒K会破坏β-半乳糖苷酶基因,欲获得蓝色菌落,可用限制酶BamH Ⅰ和Spe Ⅰ切割质粒K,C错误;
D、据题分析可知,β-半乳糖苷酶基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状,D错误。
15. 新一代人工智能(AI)模型ESM3(蛋白质大语言模型)首次实现对蛋白质序列、结构和功能的统一推理,使蛋白质工程取得极大的进展。下列叙述错误的是( )
A. 蛋白质正确的空间结构是表现其特有的生物学活性所必需的
B. AI与蛋白质工程结合,可以设计自然界中不存在的新蛋白质
C. AI技术能够预测蛋白质的三维结构,从而推测氨基酸序列
D. 蛋白质工程与中心法则中的信息流动一致,即DNA→RNA→蛋白质
【答案】D
【解析】
【详解】A、蛋白质的功能由其结构决定,只有具备正确的空间结构,蛋白质才能表现出特有的生物学活性,若空间结构被破坏,其活性也会丧失,A正确;
B、蛋白质工程的特点就是可以根据人类需求设计、生产自然界中不存在的全新蛋白质,AI技术辅助可提升蛋白质设计的效率和准确性,二者结合可以实现新蛋白质的设计,B正确;
C、根据题干信息,ESM3可实现蛋白质序列、结构和功能的统一推理,因此该AI技术可以通过预测蛋白质的三维结构,反过来推测对应的氨基酸序列,C正确;
D、中心法则的信息流动方向是DNA→RNA→蛋白质,而蛋白质工程是从预期蛋白质功能出发,先设计蛋白质结构、推测氨基酸序列,再反向找到对应的脱氧核苷酸序列,其信息流动方向与中心法则相反,D错误。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错得0分。
16. 生物体内某些重要化合物的组成如图所示。其中X、Y代表元素,a、b、c是组成A、B、C三种生物大分子的单体。这三种单体的结构可用d或e表示。据图分析不正确的是( )
A. 衣藻细胞中结构d的种类有8种,蓝细菌细胞中d的种类有4种
B. 若e为C的单体,则X代表N、P,a、b是生物体遗传信息的携带者
C. 人体细胞中不能合成所有种类的e,不能合成的e通常为必需氨基酸
D. 若由e参与构成C,则C结构的多样性完全取决于e中R基种类的不同
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、d表示核苷酸,衣藻和蓝细菌细胞内都含DNA和RNA,核苷酸的种类都有 8 种(4种核糖核苷酸和4种脱氧核苷酸),A错误;
B、若e为C的单体,据图可知,A是DNA,B是mRNA,C是蛋白质,核酸的元素组成是C、H、O、N、P,故X为 N、P 元素;a表示脱氧核苷酸,b表示核糖核苷酸,核酸才是生物体内遗传信息的携带者,B错误;
C、e是氨基酸,人体细胞有8种必需氨基酸不能合成,C正确;
D、C蛋白质的多样性除了与e中的R有关,还与氨基酸的数目、排列顺序和肽链的空间结构有关,D错误。
17. 土壤盐分过高对植物的伤害被称为盐胁迫。拟南芥中发现存在缓解盐胁迫伤害的SOS信号转导途径,盐胁迫下PA在细胞膜迅速聚集,启动SOS信号转导途径,具体调节机制如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. SOS1、AKT1、HKT1属于细胞膜的主要成分,参与构成膜的基本支架
B. 盐胁迫下,H+和Na+从细胞外进入细胞内的方式相同,均为协助扩散
C. PA在细胞膜迅速聚集促进SCaBP8的磷酸化,使细胞中的K+浓度增大
D. 细胞膜的选择透过性与膜上的转运蛋白有关,而与磷脂分子等无关
【答案】BC
【解析】
【详解】A、细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。SOS1、AKT1、HKT1均为细胞膜上的转运蛋白,属于细胞膜的主要成分,但不参与构成膜的基本支架,A错误;
B、据图分析可知,周围环境的Na+通过HKT1以协助扩散的方式顺浓度梯度进入根部细胞;膜内Na+浓度低于膜外,盐胁迫条件下,转运蛋白SOS1利用 H+浓度差形成的电化学势能,把Na+以主动运输的方式运出细胞,此时H+进入细胞的方式也是协助扩散,B正确;
C、盐胁迫下PA在细胞膜聚集,激活SOS2;SOS2促进SCaBP8磷酸化。磷酸化后的SCaBP8对AKT1(K⁺通道)的抑制作用解除,K⁺内流,最终使细胞内K⁺浓度增大,C正确;
D、细胞膜的选择透过性既与转运蛋白的特异性有关,也与磷脂双分子层的疏水性有关(如脂溶性物质可自由通过磷脂层,水溶性物质不能),D错误。
18. ADH(乙醇脱氢酶)和LDH(乳酸脱氢酶)是无氧呼吸的关键酶。科研人员探究Ca2+对淹水胁迫辣椒幼苗根无氧呼吸的影响,辣椒幼苗细胞内部分代谢途径如图甲所示,实验结果如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 检测到水淹的辣椒幼苗根有CO2的产生,不能判断是否有酒精生成
B. 辣椒幼苗根每个细胞无氧呼吸只能产生乳酸或乙醇一种产物
C. Ca2+影响ADH、LDH的活性,能减少乙醛和乳酸积累造成的伤害
D. 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合成ATP
【答案】AC
【解析】
【详解】A、有氧呼吸和无氧呼吸过程都会产生CO2,故检测到水淹的辣椒幼苗根有CO2的产生,不能判断是否有酒精生成,A正确;
B、辣椒幼苗根每个细胞中都含有ADH和LDH,故无氧呼吸既能产生乳酸,也可产生乙醇,B错误;
C、由图乙可知,与淹水组相比较,Ca2+能减弱LDH的活性,增强ADH的活性,结合甲图可知,LDH能催化乳酸生成,ADH能催化乙醛生成乙醇,故Ca2+影响ADH、LDH 的活性,能减少乙醛和乳酸积累造成的伤害,C正确;
D、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,D错误。
故选AC。
19. 组蛋白乙酰化水平异常是制约异种体细胞核移植(iSCNT)效率的关键因素,下表为组蛋白去乙酰化酶抑制剂(Sc)对iSCNT胚胎发育效率的影响结果。下列相关叙述错误的是( )
组别
克隆胚胎数
卵裂率(%)
4-细胞期率(%)
8-细胞期率(%)
对照组
95
9.47±1.70
6.32±1.07
5.26±0.85
Sc处理组
91
23.08±2.94
18.68±3.25
9.89±1.95
A. 体细胞核移植中的“去核”就是将卵母细胞的细胞核去除
B. 体细胞与去核卵母细胞融合时膜上蛋白质和脂质分子重新排布
C. 提高组蛋白去乙酰化水平能提高胚胎发育效率
D. Sc对iSCNT胚胎发育效率的影响程度随发育进程的推进而增强
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、卵母细胞中的“核”其实是纺锤体-染色体复合物,去核操作其实是去除卵母细胞中的染色体-纺锤体复合物,A错误;
B、体细胞与去核卵母细胞融合依赖细胞膜的流动性,融合时膜蛋白和磷脂分子发生重新排布,该过程符合膜的结构特点,B正确;
C、由题干可知,组蛋白去乙酰化酶抑制剂(Sc)处理可提高胚胎发育效率,而Sc会抑制去乙酰化反应,即提高组蛋白乙酰化水平,能提高胚胎发育效率,C错误;
D、对比表格数据,Sc处理组卵裂率提升13.61%(23.08%-9.47%=13.61%),4-细胞期率提升12.36%(18.68%-6.32%=12.36%),8-细胞期率提升4.63%(9.89%-5.26%=4.63%),提升幅度递减,说明Sc的影响程度随发育进程减弱,D错误。
20. 科研团队借助农杆菌转化法培育高产水稻,将动物来源的FTO基因cDNA整合至Ti质粒的T-DNA区域,以此构建重组表达载体。该T-DNA的结构示意图如下,下列说法错误的是( )
注:Flag可合成一种便于检测的短肽。
A. 构建重组Ti质粒过程中需要限制酶、DNA连接酶参与
B. 可利用添加潮霉素的培养基筛选出导入重组Ti质粒的农杆菌
C. T-DNA片段可携带FTO外源基因,整合到水稻细胞的染色体DNA上
D. Flag标签序列与FTO基因融合表达后,可通过检测Flag来获知FTO基因的表达情况
【答案】B
【解析】
【详解】A、构建重组Ti质粒属于基因表达载体构建环节,需要限制酶切割目的基因和Ti质粒,再用DNA连接酶将两者连接,A正确;
B、潮霉素抗性基因的启动子为植物细胞特异性启动子,仅能在植物细胞中启动转录,农杆菌是原核生物,无法识别该启动子,潮霉素抗性基因在农杆菌中不能表达,因此无法用添加潮霉素的培养基筛选导入重组Ti质粒的农杆菌,B错误;
C、农杆菌的T-DNA具有可转移、可整合到受体植物细胞染色体DNA上的特点,因此能携带FTO基因整合到水稻细胞的染色体DNA中,C正确;
D、Flag是一种短肽标签,与FTO基因串联后,会表达出“FTO蛋白+Flag标签”的融合蛋白。利用Flag的抗体进行抗原—抗体杂交,可高效检测FTO蛋白是否成功表达,D正确。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 细胞可维持正确折叠蛋白质的稳定性,同时降解错误折叠蛋白质,从而实现蛋白质稳态。维持蛋白质稳态对于人体的正常生理功能至关重要。错误折叠的异常蛋白会导致疾病的发生。我国科学家发明一种小分子绑定化合物ATTEC,这种“小分子胶水”(ATTEC)能将自噬标记物LC3和错误折叠的异常蛋白黏在一起,形成黏附物,进而将黏附物包裹形成自噬体进行降解,从而达到治疗疾病的目的。其过程如图1所示。
(1)分泌蛋白等蛋白质最初在___________内合成,后依次经过___________的加工、折叠,修饰、分类和包装后发送至相应部位发挥功能。
(2)为防止正常蛋白被降解,ATTEC与异常蛋白的结合具有一定的___________。溶酶体膜和自噬体膜能相互转化的原因是___________,该过程体现了生物膜的特点是___________。
(3)研究发现,在亨廷顿舞蹈症(HD)患者的大脑中,突变后的mHTT蛋白会使得纹状体神经退行,造成神经元的大量死亡,最终表现为运动障碍、认知障碍等症状。研究表明,ATTEC可有效治疗HD,试分析其作用机制:___________。
(4)网织红细胞是哺乳动物红细胞成熟过程中的一个阶段,细胞内存在大量血红蛋白,若某些血红蛋白出现错误折叠形成不正常的空间结构,则它们会被一种特殊的途径所降解。科研人员检测了该细胞在不同条件下错误折叠蛋白质的降解率,结果如图2。据图2结果分析:ATP能够___________(填“促进”或“抑制”)蛋白质的降解;你认为参与蛋白质降解的酶是不是溶酶体中的水解酶,并说明理由:___________(是/不是),理由是___________。
【答案】(1) ①. (游离的)核糖体 ②. 内质网、高尔基体
(2) ①. 特异性 ②. 二者的组成成分和结构很相似 ③. 具有一定的流动性
(3)ATTEC将大脑神经元细胞中突变后的mHTT蛋白与LC3黏在一起,形成黏附物后被包裹形成自噬体最终被降解
(4) ①. 促进 ②. 不是 ③. 图中蛋白降解率在偏碱性(pH为8.0)条件下较高,而溶酶体中水解酶的最适pH是酸性
【解析】
【小问1详解】
分泌蛋白等蛋白质最初在(游离的)核糖体内合成,随后依次经过内质网和高尔基体加工、折叠、修饰后转运至相应部位发挥功能,该过程需要线粒体提供能量。
【小问2详解】
ATTEC能将自噬标记物LC3和错误折叠蛋白质黏在一起,形成黏附物,由此可知,ATTEC与异常蛋白的结合具有一定的特异性。溶酶体膜和自噬体膜的组成成分和结构相似,故这两种膜能够相互转化,该过程体现了生物膜具有一定流动性的结构特点。
【小问3详解】
突变后的mHTT蛋白为异常蛋白,ATTEC能将大脑神经元细胞中突变后的mHTT蛋白与LC3黏在一起,形成黏附物后被包裹形成自噬体最终被降解,因此ATTEC可有效治疗HD。
【小问4详解】
图2中加入ATP后蛋白质降解速率提高,说明ATP能够促进蛋白质的降解。据图可知,pH为8.0时,蛋白质降解速率最高,呈碱性。反应中的酶如果是溶酶体中的酸性水解酶,则会失活,所以该酶不是溶酶体中的酸性水解酶。
22. 如图是某植物细胞的部分生理过程示意图。回答下列问题:
(1)水分子进入该植物细胞的方式是___________,与抗菌蛋白出细胞方式的区别是___________。
(2)H+进入该植物细胞的方式是___________,该方式的运输速率与下图中的___________相符合。
A. B. C. D.
(3)细胞质基质中Na+过度积累会阻碍植物生长。H+经___________方式运出细胞或运入液泡,这对植物抵抗盐胁迫的意义是___________。
(4)图中SOS1、NHX属于___________(填“载体蛋白”或“通道蛋白”),其在运输时___________(填“是”或“否”)与被运输物质结合,并只容许___________通过,而且每次转运时都会发生___________。
【答案】(1) ①. 自由扩散和协助扩散 ②. 不需要能量
(2) ①. 协助扩散 ②. B
(3) ①. 主动运输 ②. 形成H+浓度梯度,利用转运蛋白SOS1和NHX顺浓度梯度运输H+形成的电势能,将Na+逆浓度转运到细胞膜外和液泡内,降低细胞质基质的Na+浓度
(4) ①. 载体蛋白 ②. 是 ③. 与自身结合部位相适应的分子或离子 ④. 自身构象的改变
【解析】
【小问1详解】
水分子进入植物细胞的方式有自由扩散和协助扩散(通过水通道蛋白)。抗菌蛋白出细胞方式属于胞吐,自由扩散和协助扩散与抗菌蛋白出细胞方式的区别是不需要能量。
【小问2详解】
根细胞的细胞质基质中pH为7.5,而细胞膜外和液泡膜内pH均为5.5,细胞质基质中H+含量比细胞膜外和液泡膜内低,所以H+进入该植物细胞是顺浓度梯度运输,且需要SOS1载体蛋白的协助,因此H+进入该植物细胞的方式是协助扩散;协助扩散顺浓度梯度运输,所以随物质浓度的增加运输速率增加,到达一定值后受载体蛋白数量的限制将不再增加,协助扩散不需要能量,所以不受O2浓度影响,即图B与协助扩散相符。
【小问3详解】
H+经主动运输运出细胞或运入液泡,可形成H+浓度梯度,耐盐植物根细胞利用转运蛋白SOS1和NHX顺浓度梯度运输H+形成的电势能,将Na+逆浓度转运到细胞膜外和液泡内,从而降低细胞质基质的Na+浓度,减少Na+对细胞内代谢的影响,以适应盐碱环境。
【小问4详解】
据图判断,SOS1、NHX能逆浓度运输Na+所以属于载体蛋白,其在运输时需要与被运输物质结合,与通道蛋白相比,载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变。
23. 紫花苜蓿是全世界栽培历史最悠久、利用最广泛的豆科牧草,但易造成家畜鼓胀病。百脉根富含单宁,单宁可与植物蛋白质结合,不引起家畜采食后鼓胀。为培育抗鼓胀病的新型牧草,科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根为材料进行了实践研究。研究主要流程如下图:(注:IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段,R-6G可阻止线粒体的功能)
(1)在制备两种植物原生质体时,先将两种细胞分别置于一定浓度的甘露醇溶液中,目的是___________,再用___________去除细胞壁,获得两种植物的原生质体。
(2)步骤②为___________,经过步骤②、③到形成再生植株,体现的主要原理是___________。
(3)谷蛋白是野生清水紫花苜蓿中含量较高的一种蛋白质,科研人员为比较植株不同部位谷蛋白的含量,想通过制备相应的单克隆抗体进行检测,部分流程如下图:
图中注射的特定抗原是___________。经过a步骤,细胞两两融合的产物有___________种。在步骤b的基础上经过步骤c___________筛选得到符合要求的杂交瘤细胞。
(4)百脉根花的提取液可用于生产护肤品,为研究百脉根花提取液对受损皮肤的修复效果,需要一批遗传性状基本一致的实验小鼠,研究人员从___________(填“同一”或“不同”)小鼠个体中取出体细胞核进行体细胞核移植,形成的多个胚胎再通过___________技术,以进一步增加胚胎的数量,最后移植到经过___________处理的受体雌鼠中获得实验小鼠。
【答案】(1) ①. 维持原生质体的正常形态 ②. 纤维素酶和果胶酶
(2) ①. 脱分化 ②. 植物细胞的全能性
(3) ①. 谷蛋白 ②. 3 ③. 克隆化培养和抗体检测
(4) ①. 同一 ②. 胚胎分割 ③. 同期发情
【解析】
【小问1详解】
植物原生质体的获取过程中一般使用相同浓度的甘露醇溶液,目的是维持原生质体的正常形态,再用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。
【小问2详解】
愈伤组织是经脱分化形成的,步骤②为脱分化,图中③过程愈伤组织经过再分化形成再生植株,②③过程的原理是植物细胞的全能性。
【小问3详解】
本实验的目的是获得抗谷蛋白的单克隆抗体,因此需要给小鼠注射谷蛋白。步骤a为诱导细胞融合的操作,细胞两两融合的产物有同种融合的和不同细胞融合的3种。获得的杂交瘤细胞必须进行步骤c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,既可以无限增殖、又能产生特定抗体的杂交瘤细胞。
【小问4详解】
要满足遗传性状基本一致的实验小鼠,需要从同一小鼠个体中取出体细胞核进行体细胞核移植,形成的多个胚胎再通过胚胎分割技术,以进一步增加胚胎的数量,最后移植到经过处理同期发情的受体雌鼠中获得大量的实验小鼠。
24. 香菇是具有丰富营养价值和药用价值的食用真菌,被称作“山珍之王”。研究人员发现香菇体内的Lp-11蛋白具有抑制肿瘤细胞生长并诱导细胞凋亡的作用。为了获得大量纯净的Lp-11蛋白,研究人员操作流程如图1,序号①~④表示各个环节。回答下列问题:
【注:pET32a质粒上的KanR中沿转录方向标注的5个限制酶的酶切位点之间的距离依次为40 bp、30 bp、90 bp、50 bp,bp表示碱基对。】
(1)图1过程①需要在___________酶的作用下进行。①②过程获取的目的基因不含___________(答出2点)。
(2)为使目的基因与pET32a质粒(长度为5900 bp)正确连接,在设计PCR引物时可将引物的___________(3’或5’)端添加限制酶的识别序列,与a链和b链相结合的引物上添加的分别是限制酶___________、___________的识别序列。若计划用1个Lp-11基因为模板获得n个Lp-11基因,则PCR过程中消耗的引物总量是___________。
(3)图1的④过程,通常先用___________处理细胞,使细胞处于___________的生理状态。受体菌应选用___________(填“具有”或“不具有”)氨苄青霉素抗性的大肠杆菌。
(4)为了检测目的基因是否插入到pET32a质粒中,利用目的基因两端添加的限制酶切割质粒,然后对产物进行电泳,结果如图2。样品___________最可能是插入了目的基因的重组质粒。
(5)将含有Lp-11基因的重组pET32a质粒导入大肠杆菌后,还需要进行基因工程的最后一个步骤即___________,才能最终获得能生产Lp-11的转基因大肠杆菌。
【答案】(1) ①. 逆转录 ②. 启动子、终止子(内含子、非编码区也可)
(2) ①. 5' ②. XhoI ③. BamHI ④. 2n-2
(3) ①. Ca2+ ②. 一种能吸收周围环境中DNA分子 ③. 不具有
(4)2 (5)目的基因的检测与鉴定
【解析】
【小问1详解】
过程①是由 RNA 合成 cDNA,属于逆转录过程,需要逆转录酶催化。通过逆转录和 PCR 获取的目的基因是由 mRNA 逆转录而来,不包含启动子、终止子、内含子等结构。
【小问2详解】
PCR 扩增时可在引物的 5' 端添加限制酶识别序列,这样能在目的基因两侧构建出限制酶的识别序列。因为目的基因上有限制酶SalⅠ和MunⅠ的识别序列,不能用二者来切割目的基因和质粒。AmpR和KanR上都有EcoRⅠ的识别序列,也不能用其切割目的基因和质粒。目的基因的a链3' 端在右侧,b链3' 端在左侧,故引物分别在a链右侧、b链左侧与其互补配对。根据图中所给的转录方向及质粒中启动子的方向,为保证目的基因与质粒的正确连接,与a链和b链相结合的引物上添加的分别是限制酶XhoI和BamHⅠ的识别序列。PCR 扩增中,因原有的两条母链不消耗引物,故引物消耗量为2n−2。
【小问3详解】
将大肠杆菌处理成感受态细胞常用Ca2+,使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。由于重组质粒上的氨苄青霉素抗性基因没有被破坏,受体菌应选用不具有氨苄青霉素抗性的大肠杆菌,以便筛选出导入质粒的受体菌。
【小问4详解】
pET32a质粒长度为5900bp,用限制酶XhoI和BamHI进行切割,会切割掉长度为120bp的片段,剩余的质粒的长度为5780bp,然后再与长度为357bp的目的基因连接。这样插入了目的基因的重组质粒用两端添加的限制酶切割,会出现长度为5780bp、357bp的片段。故样品2最可能是插入了目的基因的重组质粒。
【小问5详解】
基因工程的步骤包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。将重组质粒导入大肠杆菌后,需通过检测与鉴定,才能确定获得能生产 Lp-11 的转基因大肠杆菌。
25. 阅读下面两个资料,回答下列问题:
材料1:马拉松是一项高负荷、大强度、长距离的竞技运动,改善运动肌用氧的能力是马拉松项目首先要解决的问题。如图表示甲、乙两名运动员在不同运动强度下,摄氧量与血液中乳酸含量的变化情况。回答下列问题:
(1)据图分析,当甲、乙运动员的摄氧量为2~3 L/min时,骨骼肌细胞的呼吸方式是___________,骨骼肌细胞中产生ATP最多的场所是___________;与有氧呼吸相比,骨骼肌无氧呼吸释放的能量很少,葡萄糖中能量的主要去向是___________。
(2)据图分析,运动员___________(填“甲”或“乙”)更适合从事马拉松运动。
材料2:图1表示小肠细胞吸收葡萄糖的情况。为进一步探究细胞吸收葡萄糖的方式与细胞内、外液葡萄糖浓度差的关系,有人设计了如图2实验(记作甲):锥形瓶内盛有130 mg/dL的葡萄糖溶液以及生活的小肠上皮组织切片,溶液内含细胞生活必须的物质(浓度忽略不计),实验初,毛细玻璃管内的红色液滴向左缓缓移动,5 min起速率逐渐加快,此时,锥形瓶内葡萄糖溶液的浓度为amg/dL。
(3)图1显示:曲线BC段,小肠细胞吸收葡萄糖方式属于___________,分析CD段变化原因可能是___________。
(4)为验证5 min时造成红色液滴移动速率加快的直接因素是细胞呼吸速率加快,需要设计一个对比实验(记作乙):乙实验装置的不同之处是5 min时用呼吸抑制处理小肠上皮组织,假定呼吸被彻底阻断,预期结果:实验开始5 min时,①液滴移动情况是:实验甲突然加快,实验乙___________;②葡萄糖溶液浓度变化情况是:实验甲___________,实验乙___________。
(5)若用相等质量的人成熟红细胞替代小肠上皮细胞(不考虑血红蛋白的影响),红色液滴移动情况是___________,原因是___________。
【答案】(1) ①. 有氧呼吸和无氧呼吸 ②. 线粒体内膜 ③. 储存在乳酸中
(2)乙 (3) ①. 主动运输 ②. 载体蛋白的数量有限
(4) ①. 停止移动 ②. 下降 ③. 不变
(5) ①. 不移动 ②. 人成熟红细胞只进行无氧呼吸(红色液滴移动的原因是有氧呼吸对O2的吸收量)
【解析】
【小问1详解】
据图分析,当甲、乙运动员的摄氧量为2~3L/min时,有乳酸产生,同时需要有氧呼吸提供能量,所以骨骼肌细胞的呼吸方式是有氧呼吸和无氧呼吸,骨骼肌细胞中产生ATP最多的场所是线粒体内膜,进行的是有氧呼吸第三阶段。与有氧呼吸相比,骨骼肌无氧呼吸释放的能量很少,葡萄糖中能量的大部分仍存留在乳酸中。
【小问2详解】
据图分析,运动员乙在同等摄氧量条件下的乳酸含量低于运动员甲,所以运动员乙更适合从事马拉松运动。
【小问3详解】
BC段细胞内的葡萄糖浓度高于细胞外,细胞吸收葡萄糖方式属于主动运输,主动运输是需要载体蛋白协助的、耗能的、逆浓度梯度的运输,CD段变化原因可能是载体蛋白的数量有限。
【小问4详解】
甲组和乙组的变量是:是否存在呼吸作用,甲组有呼吸作用,乙组没有呼吸作用,故液滴移动情况是:实验甲组加快,乙组不移动;葡萄糖溶液浓度变化情况是:实验甲组下降,乙组不变。
【小问5详解】
红色液滴移动的原因是有氧呼吸对锥形瓶内的O2的吸收引起的,人成熟红细胞只进行无氧呼吸,无氧呼吸产生乳酸,故红色液滴不移动。
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