精品解析:湖北宜昌市某重点高中2025-2026学年高二下学期升级考试生物试卷
2026-06-30
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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) | 湖北省 |
| 地区(市) | 宜昌市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.55 MB |
| 发布时间 | 2026-06-30 |
| 更新时间 | 2026-06-30 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58574201.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
高二年级生物试卷
考试时间:75分钟 满分:100分
一、选择题(每题2分,18小题,共36分)
1. 细胞、个体、生态系统等不同生命系统层次都存在“循环”现象。下列叙述错误的是( )
A. CO2减少,短时间内叶肉细胞中卡尔文循环的速率上升
B. 心肌细胞中ATP-ADP循环快速进行,保证该细胞的能量供应
C. 机体的血液循环保证了营养物质的输送和代谢废物的排出
D. 大量燃烧化石燃料可导致全球碳循环失衡,加剧温室效应
【答案】A
【解析】
【详解】A、卡尔文循环即光合作用暗反应过程,CO₂是暗反应中CO₂固定阶段的原料,若CO₂减少,短时间内CO₂固定速率下降,卡尔文循环的整体速率会下降而非上升,A错误;
B、ATP是细胞的直接能源物质,ATP和ADP的相互转化(ATP-ADP循环)时刻不停发生且速度快,可保证耗能多的心肌细胞持续获得能量供应,B正确;
C、血液循环可将消化吸收的营养物质运输到各组织细胞,同时将细胞产生的代谢废物运输到排泄器官排出体外,C正确;
D、化石燃料中储存大量固定的碳,大量燃烧化石燃料会短时间向大气释放过量CO₂,打破碳循环的平衡,使大气CO₂浓度升高,加剧温室效应,D正确。
2. 高等植物体内,蔗糖是光合产物长距离运输的主要形式,由韧皮部的特异化细胞-“筛分子(SEs)”和伴胞(CCs)完成,筛分子通过胞间连丝与伴胞相连,形成筛分子-伴胞复合体(SE-CCCs)。蔗糖进入SE-CCCs的方式如图所示。下列相关叙述不正确的是( )
A. 胞间连丝是筛分子与伴胞间物质交换、信息交流的通道
B. SE-CCCs内的H+运至细胞外的过程中H+泵构象会发生改变
C. 蔗糖进入SE-CCCs的速率只由膜外H+进入膜内的速率所决定
D. 图示物质运输的方式可体现细胞膜具有选择透过性
【答案】C
【解析】
【详解】A、植物细胞的胞间连丝是相邻细胞间物质交换、信息交流的通道,筛分子与伴胞通过胞间连丝相连,可通过该结构完成相关物质和信息的传递,A正确;
B、H+运出细胞需要H+泵(载体蛋白)协助且消耗ATP,属于主动运输,载体蛋白运输物质过程中会发生构象的改变,因此该过程中H+泵构象会发生改变,B正确;
C、蔗糖进入SE-CCCs依赖SU载体,与H+的顺浓度梯度运输协同进行,其运输速率除了受H+进入膜内的速率影响,还受SU载体数量、蔗糖浓度等因素影响,并非只由H+内流速率决定,C错误;
D、图示中H+、蔗糖的跨膜运输都需要特定的载体蛋白协助,细胞可根据需求选择性吸收相关物质,体现了细胞膜具有选择透过性,D正确。
3. 线粒体中含有上千种蛋白,其中多数由核基因编码,少数由线粒体自身基因编码。某些核基因编码的线粒体蛋白,首先在细胞质基质中合成为多肽链,随即在信号肽的引导下,再进入线粒体进行加工形成成熟蛋白质。下列叙述错误的是( )
A. 某些核基因编码的线粒体蛋白和分泌蛋白的合成都起始于游离的核糖体
B. 多肽链能定向移动进入线粒体与信号肽的引导作用有关,与细胞骨架无关
C. 内质网和高尔基体不参与某些线粒体蛋白的合成和加工
D. 线粒体自身基因和核基因指导蛋白质合成的过程都遵循中心法则
【答案】B
【解析】
【分析】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→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体”出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程所需的能量主要由线粒体提供。
【详解】A、核糖体是蛋白质的合成场所,某些核基因编码的线粒体蛋白和分泌蛋白的合成都起始于游离的核糖体。分泌蛋白随后会转移到内质网上继续合成,而线粒体蛋白则在游离核糖体上合成后依赖信号肽引导进入线粒体,A正确;
B、多肽链的定向移动不仅依赖信号肽的引导,还需要细胞骨架(如微管和微丝)的参与,协助运输蛋白质到线粒体附近,B错误;
C、某些线粒体蛋白首先在细胞质基质中合成为多肽链,随即在信号序列的引导下,进入线粒体进行加工形成成熟蛋白质,而线粒体内无内质网和高尔基体,故内质网和高尔基体没有参与这些线粒体蛋白的合成和加工,C正确;
D、无论是核基因还是线粒体自身基因,指导蛋白质合成的过程都遵循中心法则(DNA→RNA→蛋白质),D 正确。
故选B。
4. 原核生物中,转录通过调节蛋白与DNA特定位点结合来进行调控:CAP等激活蛋白可通过结合激活物位点增强转录,阻遏蛋白可结合操纵基因抑制转录。小分子效应物(如乳糖)能结合阻遏蛋白并改变其构象,从而调节其活性,实现对基因转录的精细控制。A、B、C均表示基因。下列说法错误的是( )
A. 图中多顺反子mRNA可作为模板翻译出多种蛋白质,分别对应A、B、C等基因的表达产物
B. 激活蛋白CAP与激活物位点结合后,能促进RNA聚合酶与启动子的结合,进而启动转录过程
C. 阻遏蛋白的活性取决于其空间构象,若构象发生改变,则阻遏蛋白失去活性
D. 原核生物通过激活蛋白和阻遏蛋白的共同作用实现对基因转录的调控
【答案】C
【解析】
【详解】A、由图可知,A、B、C基因共用一个启动子,多顺反子mRNA由A、B、C基因转录而来,故多顺反子mRNA可作为模板翻译出多种蛋白质,分别对应A、B、C等基因的表达产物,A正确;
B、题意显示,激活蛋白CAP与激活物位点结合,可增强转录,即能促进RNA聚合酶与启动子的结合,进而启动转录过程,B正确;
C、阻遏蛋白可结合操纵基因抑制转录,小分子效应物(如乳糖)能结合阻遏蛋白并改变其构象,从而调节其活性,即从“抑制转录变成不抑制转录”,阻遏蛋白并未失去活性,C错误;
D、分析题意可知,激活蛋白可通过结合激活物位点增强转录,阻遏蛋白可结合操纵基因抑制转录,从而实现对基因转录的控制,D正确。
故选C。
5. 肺炎克雷伯菌能以非编码RNA 的局部为模板,通过多轮滚环逆转录产生单链DNA,如图所示。当克雷伯菌被噬菌体侵染后,会以单链DNA为模板合成双链DNA,然后表达出氨基酸序列重复的 Neo蛋白,该蛋白可抑制细菌自身生长,从而阻止噬菌体复制。下列叙述正确的是( )
A. 细菌以非编码RNA 的局部为模板最终合成的双链DNA 具有遗传效应
B. 翻译时 mRNA 上终止密码子5'-UAG-3'会和 tRNA 上5'-CUA-3'的反密码子配对
C. 抑制细菌生长影响了噬菌体从细菌中获取相应的氨基酸、DNA、能量等
D. 逆转录过程中有氢键和磷酸二酯键的形成与断裂
【答案】A
【解析】
【详解】A、该双链DNA可以指导Neo蛋白合成,能表达出相应性状,因此具有遗传效应,A正确;
B、终止密码子没有对应的tRNA,不会发生和tRNA的配对,B错误;
C、噬菌体侵染细菌后,以自身DNA为模板,利用细菌提供的氨基酸、脱氧核苷酸、能量等合成自身组分,不会直接从细菌获取现成的DNA,C错误;
D、逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程,该过程仅发生氢键(碱基互补配对)和磷酸二酯键(脱氧核苷酸连接)的形成,没有磷酸二酯键的断裂,D错误。
6. 基因AQP2和AVPR2中一个位于X染色体,另一个位于常染色体。两基因中任一突变均可导致先天性肾性尿崩症(CNDI)的发生。图1为两个家系甲和乙关于CNDI的患病情况,图2是对部分成员的AQP2进行基因检测的结果。下列判断不正确的是( )
A. 基因AQP2和AVPR2突变引起的CNDI均属于隐性遗传,AVPR2基因位于X染色体上
B. 甲家族致病基因源于AQP2基因突变,乙家族Ⅱ2致病基因源于AVPR2基因突变
C. 若甲Ⅱ3与乙Ⅱ1婚配生了一个男孩,仅考虑AQP2基因突变致病,该男孩有1/24的概率患病
D. 若甲I2所含基因AVPR2正常,则甲Ⅱ1与乙Ⅱ2婚配生一个患病孩子的概率为0
【答案】C
【解析】
【详解】A、两种突变均符合“双亲正常,却生出患病孩子”,均为隐性遗传。根据图2可知,甲I1和乙I1均是致病基因AQP2携带者,因此AQP2基因位于常染色体上,AVPR2基因位于X染色体上,A正确;
B、甲Ⅱ2患病仅携带突变型AQP2(纯合隐性),结合图2可知探针2对应的是突变的AQP2基因,但是乙Ⅱ2患病但不携带突变的AQP2基因,由此判断乙Ⅱ2患病由AVPR2基因突变引起,B正确;
C、仅考虑AQP2基因突变致病,设相关基因是A/a,且A、a基因位于常染色体上。那么甲I1、I2均为Aa,那么甲Ⅱ3的基因型为1/3AA或2/3Aa。结合图2可知:乙I1为Aa、I2为AA,那么乙Ⅱ1的基因型为1/2AA或1/2Aa。甲Ⅱ3与乙Ⅱ1婚配生了一个男孩,患病的概率是2/3×1/2×1/4=1/12,C错误;
D、AQP2方面:乙Ⅱ2的AQP2为AA,无论甲Ⅱ1是AA还是Aa,后代至少携带一个正常A,不会出现aa,不患病;AVPR2方面:设相关基因是B/b,AVPR2位于X染色体,隐性致病,已知甲I2的AVPR2正常,甲I1(正常男性)的AVPR2也正常,故甲Ⅱ1的AVPR2均为正常(XBXB);乙Ⅱ2基因型为XbY,后代为XBXb(女儿,携带者不患病)、XBY(儿子,正常),全部不患病。 因此生患病孩子的概率为0,D正确。
7. 植物产生的有毒酚糖能充当“矛”来防御昆虫的侵害,细胞内多余的酚糖由自身PMaT1基因表达的产物降解。烟粉虱直接“盗用”植物的PMaT1基因并将其转变为自身基因,以获得对抗植物的“盾”。下列关于烟粉虱进化的叙述,错误的是( )
A. 携带PMaT1基因的烟粉虱因适应环境而产生定向变异
B. PMaT1基因的转移为烟粉虱种群进化提供了新基因和原始材料
C. 自然选择会使PMaT1基因在烟粉虱种群中的频率逐渐升高
D. 烟粉虱与植物间形成“防御--反防御”的协同进化关系
【答案】A
【解析】
【详解】A、变异是不定向的,不会因适应环境而产生定向变异,携带PMaT1基因是烟粉虱获得的可遗传变异,自然选择仅能将适应环境的有利变异筛选保留,A错误;
B、PMaT1基因是烟粉虱原本不具有的新基因,该基因的转移属于可遗传变异,为烟粉虱种群进化提供了原始材料,B正确;
C、PMaT1基因能帮助烟粉虱降解酚糖,显著提升其生存能力,在自然选择的作用下,该有利基因在种群中的频率会逐渐升高,C正确;
D、植物产生酚糖防御昆虫侵害,烟粉虱获得PMaT1基因对抗植物的防御机制,二者相互选择、相互影响,形成“防御--反防御”的协同进化关系,D正确。
8. 图甲表示轴突A、B、C与神经元D形成突触联系。图乙表示不同时间刺激突触A、B、C,神经元D膜电位变化(其中,阈值为引发动作电位的临界值)。下列叙述错误的是( )
A. 对突触A或B进行单次刺激,均不足以引发神经元D产生动作电位
B. 刺激突触C,若突触后膜Cl-大量外流可导致如图乙所示电位变化
C. 若神经元D胞外K+浓度降低,则静息电位绝对值大于70mV
D. 缩短刺激间隔时间并进行多点刺激使神经元D更易产生动作电位
【答案】B
【解析】
【详解】A、从图乙可以看到:单独刺激轴突A或轴突B,神经元D的膜电位变化幅度很小,远未达到阈值,因此不足以引发动作电位,A正确;
B、若突触后膜Cl-大量外流,会使膜内正电荷增多、膜电位升高,产生兴奋性电位变化;但从图乙可以看到,刺激C后,神经元D的膜电位进一步降低,说明突触C是抑制性突触,其作用是让Cl-内流,使膜电位更负,更难产生动作电位,B错误;
C、静息电位的形成依赖于K+外流。若神经元D胞外K+浓度降低,则K+外流的浓度差增大,外流的K+更多,膜内负电位更强,因此静息电位绝对值大于70mV,C正确;
D、从图乙可以看到:缩短刺激间隔、同时多点刺激A和B时,膜电位迅速累积并超过阈值,从而引发动作电位,说明神经元D更易产生动作电位,D正确。
9. 2025年诺贝尔生理学奖授予了调节性T细胞(Treg)及其关键转录因子FOXP3(一种蛋白质)的研究者。Treg分泌的细胞因子能抑制辅助性T细胞和细胞毒性T细胞的活化与增殖。FOXP3通过与Treg功能相关基因的启动子区域结合,调控Treg的正常发育。下列叙述正确的是( )
A. FOXP3通过直接调节Treg中的翻译过程从而调控Treg的功能
B. Treg主要通过增强机体的细胞免疫反应,来消灭侵入机体的病原体
C. 与正常组织相比,癌症患者的肿瘤组织中可能存在更多FOXP3和Treg
D. 当Treg数量减少时,机体免疫监视功能异常从而易发生免疫缺陷病
【答案】C
【解析】
【详解】A、FOXP3是转录因子,通过与基因的启动子区域结合调控转录过程,A错误;
B、Treg分泌的细胞因子可抑制辅助性T细胞、细胞毒性T细胞的活化增殖,会抑制细胞免疫反应,B错误;
C、FOXP3可调控Treg的正常发育,肿瘤组织中若FOXP3和Treg含量更高,增多的Treg会抑制效应T细胞对癌细胞的杀伤作用,利于癌细胞逃避免疫监视,因此癌症患者的肿瘤组织中可能存在更多FOXP3和Treg,C正确;
D、Treg数量减少时,对免疫反应的抑制作用减弱,机体免疫功能过强,易发生自身免疫病,免疫缺陷病是免疫功能不足导致的,D错误。
10. 某新型抗肿瘤mRNA疫苗可用于癌症治疗,该疫苗进入机体后引发的免疫应答过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 用脂质体包裹mRNA有利于疫苗与溶酶体融合,从而促进抗原表达
B. 该疫苗中的mRNA可依据肿瘤细胞表面特异抗原的基因序列进行设计
C. 该疫苗可激发体液免疫和细胞免疫,细胞甲~丁均能特异性识别抗原
D. 该疫苗治疗癌症安全性高且持续作用时间长,还可用来预防其他癌症
【答案】B
【解析】
【详解】A、由图可知,mRNA需要从溶酶体中逃逸进入细胞质才能翻译产生抗原,若mRNA进入溶酶体,会被溶酶体降解,无法表达抗原。因此脂质体包裹mRNA的作用是帮助mRNA逃逸出溶酶体,而非促进其与溶酶体融合,A错误。
B、该mRNA疫苗的作用是在人体内翻译出肿瘤特异性抗原,引发针对肿瘤的免疫,因此可以根据肿瘤细胞特异抗原的基因序列设计对应的mRNA,B正确。
C、该疫苗可同时激发体液免疫和细胞免疫,但细胞丙是浆细胞,浆细胞不能识别抗原,因此不是所有细胞都能特异性识别抗原,C错误。
D、该疫苗的抗原具有特异性,只针对设计对应的特定癌症产生免疫,不能预防其他癌症,D错误。
11. 我国古代劳动人民积累了丰富的农业生产经验,如古籍《农桑辑要》中关于棉花种植技术就有记载:“苗长高二尺之上,打去‘冲天心’;旁条长尺半,亦打去心。叶叶不空,开花结实。直待棉欲落时为熟”,此现象与生长素有关。下列叙述错误的是( )
A. “冲天心”产生的生长素可通过极性运输到达侧芽,抑制旁枝的生长
B. 摘除“冲天心”能促进侧芽发育,从而使棉花植株多开花
C. 生长素可能影响棉花植株的花、叶和果实的生长发育
D. 生长素可催化特异性受体的合成,进而诱导特定基因的表达而产生效应
【答案】D
【解析】
【分析】顶端优势:植物激素是由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。植物激素不直接参与细胞代谢,而是给细胞传达一种调节代谢的信息。顶端优势的原因是顶芽产生的生长素运输给侧芽,抑制侧芽的生长。
【详解】A、顶端优势的形成原因是顶芽合成的生长素通过极性运输并积累在侧芽,使侧芽生长素浓度过高,生长被抑制,A正确;
B、去掉顶芽,侧芽附近的生长素来源受阻,浓度降低,于是抑制就被解除,侧芽萌动,加快生长,B正确;
C、植物体内,生长素在细胞水平上起着促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用;在器官水平上则影响器官的生长、发育,如促进侧根和不定根发生,影响花、叶和果实发育等,C正确;
D、生长素可作为信息分子,引发细胞内发生一系列信号转导过程,进而诱导特定基因的表达,从而产生效应,不具有催化功能,D错误。
故选D。
12. 植物光敏色素phyB是感知环境光信号的关键蛋白复合体,通常存在Pr(生理失活)和Pfr(生理活性,具有促进种子萌发等生理功能)两种构型。Pr吸收红光(R,λ≈660nm)后转化为Pfr,而Pfr吸收远红光(FR,λ≈730nm)后可逆转为Pr。自然光下RFR比值,大于遮阴条件下R/FR比值。下列有关说法正确的是( )
A. Pfr转化为Pr的过程,属于蛋白质变性过程
B. 茎尖向光侧细胞的Pfr与Pr比值比背光侧细胞的小
C. 种子被红光照射一段时间后,种子的萌发率高
D. 光敏色素被激活后,经信号传导到细胞核内促进DNA复制
【答案】C
【解析】
【详解】A、Pr与Pfr的转化是可逆的构象变化,由特定波长光调控,未破坏蛋白质结构,不属于变性,A错误;
B、自然光下R/FR比值高,红光促进Pr→Pfr,向光侧红光更多,Pfr/Pr比值应高于背光侧,B错误;
C、红光使Pr转化为Pfr(生理活性),Pfr促进种子萌发,故红光照射后萌发率高,C正确;
D、光敏色素激活后通过信号传导调控基因表达(如转录),而非直接促进DNA复制,D错误。
故选C。
13. “蓝碳”是指海洋和沿海生态系统中通过海洋生物吸收并固定储存的碳,主要储存在红树林、盐沼、海草床等滨海生态系统以及贝类、大型藻类等生物中。下列叙述错误的是( )
A. 海水中的无机碳主要以HCO3-等形式存在,是海洋碳库的重要组成部分
B. “蓝碳”过程通过固定大气CO2,有助于维持大气与生物群落间的碳平衡
C. 碳元素在海洋生物群落内沿食物链循环往复运动,实现物质的循环利用
D. 海洋中的红树林、盐沼等植被可通过增加有机质沉积,提高海洋碳库的碳封存能力
【答案】C
【解析】
【详解】A、海水中的无机碳主要以HCO3-、溶解态CO2、CO32-等形式存在,是海洋碳库的重要组成部分,A正确;
B、“蓝碳”过程可吸收固定大气中的CO2并将其长期储存在海洋生态系统中,能调节大气CO2含量,有助于维持大气与生物群落间的碳平衡,B正确;
C、物质循环的范围是生物群落和无机环境之间,碳元素在生物群落内部沿食物链(网)以有机物的形式单向传递,不存在循环往复的特点,C错误;
D、红树林、盐沼等植被可通过光合作用固定CO2合成有机质,有机质沉积能实现碳的长期封存,进而提高海洋碳库的碳封存能力,D正确。
14. 为研究并保护河北冶河湿地濒危鸟类黑颈鹤,某科学家部署了搭载AI音频识别与红外图像分析技术的监测系统,通过AI识别黑颈鹤的鸣叫声进行定位,并对黑颈鹤的种群数量进行计数等。下列叙述错误的是( )
A. AI识别黑颈鹤鸣叫声的过程利用了生态系统中的物理信息
B. 建立自然保护区,提高环境容纳量是保护濒危鸟类黑颈鹤的根本措施
C. 使用该系统发现某地有外来黑颈鹤迁入,说明该地黑颈鹤的环境容纳量在增大
D. 与标记重捕法相比,该系统可避免标记个体未混匀就重捕而导致调查结果偏大或偏小的现象
【答案】C
【解析】
【详解】A、黑颈鹤鸣叫声属于声波,是生态系统信息传递中的物理信息,AI识别过程正是利用该信息进行定位,A正确;
B、建立自然保护区属于就地保护,通过改善栖息地环境提高环境容纳量(K值),是保护濒危物种的根本措施,B正确;
C、环境容纳量由环境资源(如食物、空间)决定,外来个体迁入仅反映种群迁移现象,不能直接说明环境容纳量增大(需环境条件改变),C错误;
D、标记重捕法可能因标记个体未充分混合导致重捕率偏差(如标记个体聚集使结果偏小或分散使结果偏大),而该系统通过AI直接监测计数,避免了此类误差,D正确。
故选C。
15. 某地“种养结合、农牧循环”模式:推广多年生饲草玉米种植,结合畜禽粪污资源化利用,形成“饲草—养殖—沼气—种植”闭环,同时,养殖场粪污通过沼气工程转化为有机肥,反哺饲草种植,实现“养殖—种植”双向循环。为了防治多年生饲草玉米发生虫害,科研人员建议采用信息素诱捕雄虫结合投放苏云金芽孢杆菌(毒杀幼虫)的方法来控制虫害。依据生态理论对该模式的分析,下列叙述正确的是( )
A. “饲草—养殖—沼气—种植”使生态系统的物质和能量得到循环利用
B. 沼气工程所产沼气为家庭提供燃料,实现了能量的多级利用
C. 信息素诱捕雄虫主要通过影响害虫的死亡率降低其种群密度
D. 投放苏云金芽孢杆菌毒杀幼虫,会显著改变农田生态系统的营养结构
【答案】B
【解析】
【详解】A、生态系统的能量流动是单向的,不能循环利用,“饲草-养殖-沼气-种植”模式仅促进物质循环,A错误;
B、沼气工程所产沼气为家庭提供燃料,实现了能量的多级利用,从而提高能量利用率,B正确;
C、信息素诱捕雄虫通过改变害虫种群的性别比例,降低出生率,而非直接影响死亡率,C错误;
D、苏云金芽孢杆菌毒杀幼虫属于生物防治,仅减少害虫数量,未显著改变生态系统的营养结构(如食物链和食物网),D错误。
故选B。
16. 抗生素是由某些微生物产生的、能抑制其他微生物增殖的物质,在临床抗感染治疗中应用广泛。科研人员从土壤中分离能产生抗生素的目的菌,并进行效果鉴定,相关实验流程如图所示。下列叙述不正确的是( )
A. 制备培养基时,需用到凝固剂、碳源等,采用湿热灭菌法灭菌
B. 菌落直径与透明圈直径的比值越小,其产生的抗生素抑制S菌效果越好
C. 挑选菌落时,周围有透明圈的菌落所产生的抗生素种类相同
D. 测试菌2、5对该筛选出的菌产生的抗生素具有较高抗性
【答案】C
【解析】
【详解】A、分离微生物常用固体培养基,制备时需要添加凝固剂(琼脂)以及碳源、氮源等营养物质,培养基通常采用高压蒸汽灭菌(属于湿热灭菌法)进行灭菌,A正确;
B、透明圈是目的菌产生的抗生素抑制指示菌S生长形成的区域,菌落直径与透明圈直径的比值越小,说明同等大小的菌落形成的抑菌范围越大,其产生的抗生素抑制S菌的效果越好,B正确;
C、周围有透明圈仅说明该菌落产生的抗生素可抑制指示菌S的生长,不同种类的抗生素都可能对S菌有抑制作用,因此这些菌落产生的抗生素种类不一定相同,C错误;
D、平板一侧的目的菌产生的抗生素会向周围扩散,距离目的菌越近抗生素浓度越高。测试菌2、5在靠近目的菌的高浓度抗生素区域仍能生长,说明二者对该筛选出的菌产生的抗生素具有较高抗性,D正确。
17. “筛选”是生物工程中常用的技术手段,下列关于筛选的叙述中不正确的是( )
A. 单克隆抗体制备,第一次筛选的目的是选出杂交瘤细胞
B. 单克隆抗体制备,第二次筛选的细胞既能无限增殖又能产生特定抗体
C. 基因工程,通过标记基因筛选出的细胞都含有目的基因
D. 植物体细胞杂交,原生质体融合后获得的细胞需要进行筛选
【答案】C
【解析】
【分析】1、标记基因的作用:鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
2、基因突变的特点:基因突变具有普遍性、低频性(个体的基因突变率低,但种群中个体数,其突变率较高)、随机性、不定向性、多害少利性。
3、单克隆抗体制备的两次筛选:①筛选得到杂交瘤细胞(去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞);②筛选出能够产生特异性抗体的细胞群。
【详解】A、第一次筛选是选出杂交瘤细胞,即去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞,A正确;
B、第二次筛选是选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞,B正确;
C、标记基因位于运载体上,因此基因工程中通过标记基因筛选出的细胞不一定都含有重组质粒,也可能含有普通质粒,C错误;
D、植物体细胞杂交过程中,诱导原生质体融合后,可获得多种融合细胞,因此需要对获得的细胞进行筛选,D正确。
故选C。
【点睛】
18. 为解决器官短缺问题,研究人员尝试培育含有人源化肾脏组织的人—猪嵌合胚胎。研究中构建了肾脏发育缺陷的猪胚胎,将过量表达 MYCN 和BCL2 基因的人诱导多能干细胞(iPSCs)注入桑葚胚或囊胚后进行移植。实验流程如图所示。下列叙述正确的是( )
注:SIXI和SALLI基因缺失导致肾脏发育异常;MYCN基因具有促进细胞增殖等功能;BCL2基因能够抑制细胞凋亡。
A. 对卵母细胞去核时,显微操作是直接吸取、去除细胞核
B. 将猪胎儿成纤维细胞注入去核猪卵母细胞的过程直接体现了动物细胞核的全能性
C. 与①相比,向桑葚胚中注入iPSCs后进行移植,利用了实验设计的加法原则
D. 嵌合胚胎肾脏组织的形成完全依赖于注入的iPSCs,与猪胚胎自身细胞无关
【答案】C
【解析】
【详解】A、卵母细胞体积大,去核时去除的是纺锤体-染色体复合物及附近少量细胞质,不是直接单纯吸取细胞核,A错误;
B、动物细胞核的全能性需要体现在“细胞核发育成完整个体”,仅仅将体细胞注入去核卵母细胞,只是完成了供体细胞与去核卵母细胞的结合,还没有发育成个体,不能体现细胞核全能性,B错误;
C、①是SIXI和SALLI双基因敲除的桑葚胚,向桑葚胚中注入iPSCs后进行移植,这是利用了实验设计的加法原则,C正确;
D、嵌合胚胎的发育依赖猪胚胎提供的微环境,例如营养供应、发育信号调控等,人源化肾脏组织的形成虽然以注入的iPSCs为核心,但与猪胚胎自身细胞也存在密切关联,D错误。
二、填空题(4题,共64分)
19. 光合作用暗反应又称卡尔文循环。图1是水稻(C3植物)叶肉细胞光合作用暗反应示意图,Rubisco(RuBP羧化酶)催化RuBP(C5)和CO2发生羧化反应;图2是玉米(C4植物)光合作用部分过程示意图,相比Rubisco,PEP羧化酶对CO2的亲和力更高,PEP羧化酶催化CO2固定生成C4,C4转运到维管束鞘细胞后再进行卡尔文循环。请回答下列问题:
(1)据图1和图2分析,用14CO2培养水稻和玉米,那么水稻叶肉细胞和玉米叶肉细胞中最先出现的放射性有机物分别是________、________(填具体名称),前者进一步被还原需要________提供能量。
(2)玉米维管束鞘细胞的叶绿体中没有________(填结构),不能进行光反应,玉米叶肉细胞的叶绿体中几乎没有Rubisco,通常不能进行卡尔文循环。图2中固定CO2的受体有________。
(3)据图1和图2分析,与水稻相比,玉米仅在高温干旱条件下才体现生长快的优势,在正常环境条件下优势不明显,其原因是________。
(4)相对于C3植物和C4植物,毛颖草比较特别,为“C3-C4”中间型植物,其细胞可以同时进行如图1所示的C3途径和如图2所示的C4途径。设置常温CK(20℃)和高温胁迫HT(35℃)两种生长条件下,测定了两组毛颖草在不同二氧化碳浓度条件下表现出的光合速率,结果如图3所示:
①据图3分析,毛颖草在________组条件下的光合作用特征表现的与C4途径相似,判断依据为________。
②试从分子水平推测,毛颖草除了能进行C4途径还能进行C3途径的直接原因可能是________。
【答案】(1) ①. 3-磷酸甘油酸 ②. 草酰乙酸 ③. ATP、NADPH
(2) ①. 类囊体薄膜(基粒) ②. C3(磷酸烯醇式丙酮酸)、C5
(3)在高温干旱条件下,气孔大量关闭,CO₂吸收少,玉米的PEP羧化酶对CO₂的亲和力比水稻的Rubisco(RuBP羧化酶)更高,有利于固定低浓度的CO₂,对于环境中的CO₂利用更充分;在正常环境条件下,CO₂较充足,玉米利用CO₂的过程中有额外的ATP消耗,与水稻比起来不具优势
(4) ①. 高温胁迫HT(35℃) ②. 在低浓度二氧化碳条件下,HT组光合速率明显高于CK组,高浓度二氧化碳条件下,HT组光合速率与CK组无差异 ③. 毛颖草的叶肉细胞中同时具有Rubisco(RuBP羧化酶)和PEP羧化酶
【解析】
【小问1详解】
水稻(C₃植物):CO₂直接进入叶肉细胞的叶绿体,与RuBP(核酮糖二磷酸,C₅)结合,生成3 - 磷酸甘油酸(C₃),这个过程叫CO₂的固定,之后 3 - 磷酸甘油酸需要光反应产生的 ATP(提供能量)和 NADPH(提供氢和能量)来还原,最终生成葡萄糖。 玉米(C₄植物):CO₂先在叶肉细胞中与PEP(磷酸烯醇式丙酮酸)结合,生成草酰乙酸(C₄),然后草酰乙酸会被转运到维管束鞘细胞中释放 CO₂,再进入卡尔文循环(和 C₃植物一样)。
【小问2详解】
玉米维管束鞘细胞的叶绿体没有类囊体,而类囊体是光反应的场所,所以它不能进行光反应,只能进行暗反应。 图 2 中固定 CO₂的受体有两个:一个是叶肉细胞中的C3(磷酸烯醇式丙酮酸),另一个是维管束鞘细胞中的C5。
【小问3详解】
正常环境(CO₂充足):C₃植物(水稻)的 Rubisco 酶可以直接高效固定 CO₂,而 C₄植物(玉米)的 C₄途径需要额外消耗 ATP(把 CO₂“搬运” 到维管束鞘细胞),所以此时玉米的生长优势不明显。 在高温干旱条件下,气孔大量关闭,CO₂吸收少,玉米的PEP羧化酶对CO₂的亲和力比水稻的Rubisco(RuBP羧化酶)更高,有利于固定低浓度的CO₂,对于环境中的CO₂利用更充分。
【小问4详解】
①高温胁迫(HT,35℃)组:毛颖草在低 CO₂浓度下光合速率就快速上升,这和 C₄植物的特征一致(C₄植物能在低 CO₂下高效固定 CO₂)。
②分子水平推测:毛颖草同时表达C₃途径的 Rubisco 酶和C₄途径的 PEP 羧化酶,所以既能进行 C₃途径,又能进行 C₄途径。
20. 胰高血糖素样肽-1(GLP-1)类药物治疗糖尿病效果显著,其分泌的部分调节机制如图1所示,肠道L细胞上的FXR被抑制时GLP-1分泌增加。为研究GLP-1治疗糖尿病的机制,研究人员对甲状腺功能减退(甲减)模型小鼠分别给予生理盐水、适量甲状腺激素T3注射4小时(T3-4h)和甲状腺激素T3连续5天注射(T3-5d),再分别腹腔注射葡萄糖,2小时后测定各组血糖及GLP-1水平,结果如图2.回答下列问题。
注:
(1)血糖调节过程中,胰岛素对肝细胞的抑制作用包括____(答出2点),该过程中胰岛素的分泌具有反馈调节的机制,该机制的意义是____。
(2)据实验结果推测,持续5天注射甲状腺激素可能使小鼠疏水性/亲水性胆汁酸比值____(选填“增大”或“减小”)。结合上述结论及图1过程分析,T3-4h组血糖水平未明显降低的原因是____。
(3)为验证甲状腺激素是以GLP-1为媒介调节甲减小鼠血糖水平的,科研人员使用若干甲减模型小鼠、甲状腺激素溶液、葡萄糖溶液、生理盐水、GLP-1受体拮抗剂、注射器等材料实施了实验。
组别
处理一(连续5天注射)
处理二
检测
甲减模型小鼠(甲)
适量生理盐水
②
血糖水平
甲减模型小鼠(乙)
适量甲状腺激素溶液
甲减模型小鼠(丙)
①
表中处理①和②处分别是____、____,预期实验结果为____。
【答案】(1) ①. 抑制肝糖原分解,抑制非糖物质转化 ②. 维持胰岛素含量的相对稳定
(2) ①. 减小 ②. 注射的甲状腺激素不足以显著改变胆汁酸代谢,无法有效抑制FXR活性,不能促进GLP-1的分泌
(3) ①. 适量甲状腺激素+GLP-1受体拮抗剂 ②. 腹腔注射等量葡萄糖溶液 ③. 甲组与丙组血糖水平接近,且均明显高于乙组
【解析】
【分析】血糖调节过程:当血糖浓度升高到一定程度时,胰岛B细胞的活动增强,胰岛素的分泌量明显增加。体内胰岛素水平的上升,一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等;另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖,这样既增加了血糖的去向,又减少了血糖的来源,使血糖浓度恢复到正常水平。当血糖浓度降低时,胰岛A细胞的活动增强,胰高血糖素的分泌量增加。胰高血糖素主要作用于肝,促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,促进非糖物质转变成糖,使血糖浓度回升到正常水平。
【小问1详解】
血糖调节过程中,胰岛素对肝细胞的抑制作用包括抑制肝糖原分解,抑制非糖物质转化,从而降低血糖浓度。血糖浓度降低,抑制胰岛素的分泌,该过程中胰岛素的分泌具有反馈调节的机制,该机制的意义是维持胰岛素含量的相对稳定。
【小问2详解】
胰高血糖素样肽-1(GLP-1)类药物治疗糖尿病效果显著,肠道L细胞上的FXR被抑制时GLP-1分泌增加。根据图2可知,持续5天注射甲状腺激素血糖含量上升,亲水性胆汁可以避免FXR被激活,因此说明持续5天注射甲状腺激素可能使小鼠疏水性/亲水性胆汁酸比值减小。T3-4h组血糖水平未明显降低的原因是注射的甲状腺激素不足以显著改变胆汁酸代谢,无法有效抑制FXR活性,不能促进GLP-1的分泌。
【小问3详解】
为验证甲状腺激素是以GLP-1为媒介调节甲减小鼠血糖水平的,现提供甲减模型小鼠若干、甲状腺激素、葡萄糖溶液、生理盐水、GLP-1受体拮抗剂等材料,即本实验的目的是验证甲状腺激素对甲减小鼠血糖的调节必需依赖GLP-1,因此实验的自变量为是否使用甲状腺激素和是否使用GLP-1受体拮抗剂,因变量是血糖的变化情况,据此实验思路如下:乙组持续5天注射甲状腺激素;丙组持续5天注射甲状腺激素并同时注射GLP-1受体拮抗剂;甲组注射与A、B组等量生理盐水,其他条件相同且适宜。对三组小鼠腹腔注射等量葡萄糖溶液,2h后检测并记录小鼠血糖水平。预期结果:支持上述结论的结果应该为:甲组与丙组血糖水平接近,且均明显高于乙组。
21. 某退化红树林区域通过“种—养耦合”模式进行生态修复:在地势较高的塘基种植白骨壤、秋茄等耐盐红树植物,在潮沟和养殖塘中养殖南美白对虾和金鲳鱼。修复过程中,被分解的红树林凋落物,可为浮游生物提供食物。修复前后的生态数据如下表所示。回答下列问题:
指标
植物物种丰富度
底栖动物物种数
土壤和底泥中有机质含量
对虾产量/(kg·亩-1)
红树林固碳量/(t·ha-1)
修复前
3种
8种
1.2%
200
2.1
修复后
12种
25种
4.5%
350
6.8
(1)生态系统具有一定的自我调节能力,具有该能力的基础是__________,故生态系统可以维持结构和功能的相对稳定。进行生态修复的目的之一是恢复生态平衡,该平衡应具有结构平衡、功能平衡和_________________平衡的特征。
(2)土壤有机质分解后可为植物提供_______和无机盐。分析修复后土壤和底泥中有机质含量显著增加的原因是_________________________________________________。当该群落演替到与当地的土壤和________条件处于平衡状态的时候,演替达到终极形态。此时,群落内的总能量将保持相对稳定,其原因是生产者固定的总能量与______________相等。变温动物所在的食物链的营养级数目一般比仅有恒温动物的_________(选填“多”、“少”、“相等”)。
(3)下图为该生态系统氮循环示意图,相关分析正确的是哪几项________。
A. 氨化作用主要由分解者完成,该过程中能量由生产者、消费者流向分解者
B. 部分生物能直接吸收、利用大气中的氮进行物质合成
C. 氮在群落内部主要以含氮有机物的形式沿食物链(包括腐生链)、食物网进行传递
D. 氮循环是指氮气在生物群落和非生物环境之间的循环过程
【答案】(1) ①. 负反馈调节 ②. 收支
(2) ①. CO2 ②. 红树林凋落物以及鱼虾粪便等中的有机碳积累量明显大于有机物的分解量 ③. 气候 ④. 所有生物的总呼吸散失量 ⑤. 多
(3)ABC
【解析】
【小问1详解】
负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础,当系统中某一成分发生变化时,负反馈会抑制或减弱最初的变化,使生态系统恢复到相对稳定的状态,比如种群数量的 “S” 型增长、捕食者与猎物的数量动态平衡,都依赖负反馈调节。生态平衡的三个特征是结构平衡、功能平衡、收支平衡。
【小问2详解】
①土壤中的有机质(如动植物残体)被分解者分解时,会产生二氧化碳、水和无机盐。其中,二氧化碳可以作为光合作用的原料,无机盐则直接被植物根系吸收利用。
②修复后植物物种丰富度大幅提升(3 种→12 种),红树林凋落物(枯枝落叶、残体)的输入量显著增加,为土壤和底泥提供了更多有机质来源,导致有机质含量上升。此外,养殖的南美白对虾和金鲳鱼的排泄物、残饵也会增加底泥中的有机质输入,使得红树林凋落物以及鱼虾粪便等中的有机碳积累量明显大于有机物的分解量,导致修复后土壤和底泥中有机质含量显著增加。
③群落演替会达到与当地的土壤和气候条件相适应的顶级群落,此时群落的结构和功能达到相对稳定的状态,不再发生明显的演替变化。
④顶级群落中,生产者固定的太阳能总量,等于群落中所有生物(生产者、消费者、分解者)通过呼吸作用消耗的总能量,因此群落内的总能量保持相对稳定,不会持续增加或减少。
⑤恒温动物需要消耗大量能量维持体温,因此食物链中传递的能量中,恒温动物的呼吸消耗占比更高,可传递到下一个营养级的能量更少,能支持的营养级数目较少;变温动物的能量主要用于生长繁殖,呼吸消耗占比低,可支持的营养级数目更多。
【小问3详解】
A、氨化作用主要由分解者(细菌、真菌等)完成,将动植物遗体、排出物中的含氮有机物分解为氨态氮。该过程中,动植物遗体中的能量和氮元素会从生产者、消费者流向分解者,A正确;
B、固氮生物(如根瘤菌、蓝细菌、固氮菌)可以通过生物固氮作用,直接吸收、利用大气中的氮气(N₂),将其转化为含氮有机物,供自身或其他生物利用,B正确;
C、氮在生物群落内部,主要以含氮有机物(如蛋白质、核酸、氨基酸等)的形式,沿食物链(包括腐生链)、食物网进行传递;而在生物群落与非生物环境之间,主要以硝酸盐、氨、氮气等无机物形式循环,C正确;
D、氮循环是指氮元素在生物群落与非生物环境之间的循环过程,不是 “氮气” 的循环。氮气只是氮元素的一种存在形式,氮元素还存在于硝酸盐、氨、含氮有机物等多种形式中,D错误。
22. 科研团队为培育出能发荧光的转基因小鼠(性别决定为XY型),将水母绿色荧光基因(GFP)插入质粒中,构建基因表达载体。下图为GFP基因结构(黑色为编码氨基酸的区域)、质粒结构和几种限制酶的识别序列及切割位点。回答下列问题。
(1)为确保GFP能正确连接到质粒中,应使用限制酶________(填名称)切割质粒。若用所选限制酶切割质粒时,发现质粒完全没有被切开,其原因可能是________。
①限制酶已失活 ②质粒DNA突变导致限制酶识别位点缺失
③限制酶用量少 ④酶切位点被甲基化修饰而不能被限制酶识别
(2)为获得大量用于转基因操作的GFP,应选用的引物组合是________(从P1~P5中选择)。GFP编码的前两个氨基酸分别是甲硫氨酸(密码子为AUG)、色氨酸(密码子为UGG),为了既能保证GFP准确复制又便于限制酶识别和切割,则选用的左侧引物的碱基序列为5′-________-3′(写出前12个即可)。
(3)GFP可突变成黄色荧光基因(YFP)。将导入1个GFP的雄鼠与导入1个YFP的雌鼠进行多次杂交,子代中黄色荧光雌鼠∶无荧光雌鼠∶黄绿荧光雄鼠∶绿色荧光雄鼠=1∶1∶1∶1。根据杂交实验结果,分别写出GFP和YFP所在的染色体情况________________。
(4)GFP常作为报告基因,其编码的蛋白质在紫外光激发下能发出稳定的绿色荧光;GFP常连接在目的蛋白基因的末端而形成融合基因,表达生成的荧光蛋白与目的蛋白连接在一起,但并不影响各自的功能。下列分析正确的有________。
A. GFP在受体细胞中是否表达,最简单的检测方法是DNA分子杂交
B. GFP的表达产物可用于检测被研究蛋白基因在受体细胞内的表达量
C. GFP的表达产物可用于检测被研究蛋白在受体细胞内的加工和运输途径
D. GFP与染色体蛋白基因形成融合基因,可用于研究细胞分裂中染色体的变化
【答案】(1) ①. MfeⅠ、HindⅢ ②. ①②④
(2) ①. P2和P4 ②. GAATTCATGTGG
(3)GFP位于Y染色体上,YFP位于常染色体上或X染色体上 (4)BCD
【解析】
【小问1详解】
要保证GFP完整、正确插入质粒的启动子和终止子之间,需要双酶切避免质粒自连和反向连接:GFP编码区完整片段左侧可被BamHⅠ或EcoRⅠ切割,右侧可被HindⅢ切割,而质粒上BamHⅠ切割位点在启动子上不能使用,且如果用EcoRⅠ和HindⅢ切割质粒会把终止子切除所以不能用,而MfeⅠ切割产生的黏性末端和EcoRⅠ的黏性末端相同,所以可以用MfeⅠ和HindⅢ这两种酶切割质粒,同时用EcoRⅠ和HindⅢ这两种酶切割目的基因。限制酶切割失败的可能原因包括:限制酶失活无法切割、质粒突变导致识别位点丢失、酶切位点被甲基化修饰后无法被限制酶识别;而限制酶用量不足只能切割效率低而不是完全没有切开,①②④符合题意,③不符合题意。
【小问2详解】
PCR扩增目的基因时,两个引物需要分别结合目的基因两端,延伸方向朝向目的基因内部:P4在编码区左侧,延伸方向向右(朝向编码区),P2在编码区右侧,延伸方向向左(朝向编码区),因此选P2和P4。题目要求便于限制酶切割,因此引物5'端需要添加限制酶识别序列(据图可知左侧用EcoRⅠ,识别序列为GAATTC,共6个碱基);据图可知左侧引物P4与模板链互补扩增链为编码链,前两个氨基酸密码子为AUG、UGG,对应编码链DNA序列为ATGTGG(共6个碱基),因此前12个碱基为GAATTCATGTGG。
【小问3详解】
根据子代性状分离比:所有雄鼠都携带GFP,所有雌鼠都不携带GFP,说明GFP随Y染色体遗传,即GFP位于Y染色体;亲代雌鼠有一个YFP,雄鼠没有YFP,而子代雌雄鼠都一半携带YFP,一半不携带,所以YFP既可能在X染色体上也可能位于常染色体上。
【小问4详解】
A、GFP表达后的产物可直接在紫外激发下发出荧光,因此检测GFP是否表达最简单的方法是直接观察荧光,DNA分子杂交用于检测受体细胞中是否插入目的基因,不是检测表达的最简单方法,A错误;
B、GFP荧光强度与GFP的量正相关,融合蛋白中目的蛋白与GFP量一致,因此可以通过荧光强度检测目的基因的表达量,B正确;
C、融合蛋白中GFP不影响目的蛋白的功能,随目的蛋白加工运输,因此可以通过观察荧光位置,检测目的蛋白的加工和运输途径,C正确;
D、GFP与染色体蛋白融合后,染色体可显示荧光,便于观察细胞分裂中染色体的行为变化,D正确。
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高二年级生物试卷
考试时间:75分钟 满分:100分
一、选择题(每题2分,18小题,共36分)
1. 细胞、个体、生态系统等不同生命系统层次都存在“循环”现象。下列叙述错误的是( )
A. CO2减少,短时间内叶肉细胞中卡尔文循环的速率上升
B. 心肌细胞中ATP-ADP循环快速进行,保证该细胞的能量供应
C. 机体的血液循环保证了营养物质的输送和代谢废物的排出
D. 大量燃烧化石燃料可导致全球碳循环失衡,加剧温室效应
2. 高等植物体内,蔗糖是光合产物长距离运输的主要形式,由韧皮部的特异化细胞-“筛分子(SEs)”和伴胞(CCs)完成,筛分子通过胞间连丝与伴胞相连,形成筛分子-伴胞复合体(SE-CCCs)。蔗糖进入SE-CCCs的方式如图所示。下列相关叙述不正确的是( )
A. 胞间连丝是筛分子与伴胞间物质交换、信息交流的通道
B. SE-CCCs内的H+运至细胞外的过程中H+泵构象会发生改变
C. 蔗糖进入SE-CCCs的速率只由膜外H+进入膜内的速率所决定
D. 图示物质运输的方式可体现细胞膜具有选择透过性
3. 线粒体中含有上千种蛋白,其中多数由核基因编码,少数由线粒体自身基因编码。某些核基因编码的线粒体蛋白,首先在细胞质基质中合成为多肽链,随即在信号肽的引导下,再进入线粒体进行加工形成成熟蛋白质。下列叙述错误的是( )
A. 某些核基因编码的线粒体蛋白和分泌蛋白的合成都起始于游离的核糖体
B. 多肽链能定向移动进入线粒体与信号肽的引导作用有关,与细胞骨架无关
C. 内质网和高尔基体不参与某些线粒体蛋白的合成和加工
D. 线粒体自身基因和核基因指导蛋白质合成的过程都遵循中心法则
4. 原核生物中,转录通过调节蛋白与DNA特定位点结合来进行调控:CAP等激活蛋白可通过结合激活物位点增强转录,阻遏蛋白可结合操纵基因抑制转录。小分子效应物(如乳糖)能结合阻遏蛋白并改变其构象,从而调节其活性,实现对基因转录的精细控制。A、B、C均表示基因。下列说法错误的是( )
A. 图中多顺反子mRNA可作为模板翻译出多种蛋白质,分别对应A、B、C等基因的表达产物
B. 激活蛋白CAP与激活物位点结合后,能促进RNA聚合酶与启动子的结合,进而启动转录过程
C. 阻遏蛋白的活性取决于其空间构象,若构象发生改变,则阻遏蛋白失去活性
D. 原核生物通过激活蛋白和阻遏蛋白的共同作用实现对基因转录的调控
5. 肺炎克雷伯菌能以非编码RNA 的局部为模板,通过多轮滚环逆转录产生单链DNA,如图所示。当克雷伯菌被噬菌体侵染后,会以单链DNA为模板合成双链DNA,然后表达出氨基酸序列重复的 Neo蛋白,该蛋白可抑制细菌自身生长,从而阻止噬菌体复制。下列叙述正确的是( )
A. 细菌以非编码RNA 的局部为模板最终合成的双链DNA 具有遗传效应
B. 翻译时 mRNA 上终止密码子5'-UAG-3'会和 tRNA 上5'-CUA-3'的反密码子配对
C. 抑制细菌生长影响了噬菌体从细菌中获取相应的氨基酸、DNA、能量等
D. 逆转录过程中有氢键和磷酸二酯键的形成与断裂
6. 基因AQP2和AVPR2中一个位于X染色体,另一个位于常染色体。两基因中任一突变均可导致先天性肾性尿崩症(CNDI)的发生。图1为两个家系甲和乙关于CNDI的患病情况,图2是对部分成员的AQP2进行基因检测的结果。下列判断不正确的是( )
A. 基因AQP2和AVPR2突变引起的CNDI均属于隐性遗传,AVPR2基因位于X染色体上
B. 甲家族致病基因源于AQP2基因突变,乙家族Ⅱ2致病基因源于AVPR2基因突变
C. 若甲Ⅱ3与乙Ⅱ1婚配生了一个男孩,仅考虑AQP2基因突变致病,该男孩有1/24的概率患病
D. 若甲I2所含基因AVPR2正常,则甲Ⅱ1与乙Ⅱ2婚配生一个患病孩子的概率为0
7. 植物产生的有毒酚糖能充当“矛”来防御昆虫的侵害,细胞内多余的酚糖由自身PMaT1基因表达的产物降解。烟粉虱直接“盗用”植物的PMaT1基因并将其转变为自身基因,以获得对抗植物的“盾”。下列关于烟粉虱进化的叙述,错误的是( )
A. 携带PMaT1基因的烟粉虱因适应环境而产生定向变异
B. PMaT1基因的转移为烟粉虱种群进化提供了新基因和原始材料
C. 自然选择会使PMaT1基因在烟粉虱种群中的频率逐渐升高
D. 烟粉虱与植物间形成“防御--反防御”的协同进化关系
8. 图甲表示轴突A、B、C与神经元D形成突触联系。图乙表示不同时间刺激突触A、B、C,神经元D膜电位变化(其中,阈值为引发动作电位的临界值)。下列叙述错误的是( )
A. 对突触A或B进行单次刺激,均不足以引发神经元D产生动作电位
B. 刺激突触C,若突触后膜Cl-大量外流可导致如图乙所示电位变化
C. 若神经元D胞外K+浓度降低,则静息电位绝对值大于70mV
D. 缩短刺激间隔时间并进行多点刺激使神经元D更易产生动作电位
9. 2025年诺贝尔生理学奖授予了调节性T细胞(Treg)及其关键转录因子FOXP3(一种蛋白质)的研究者。Treg分泌的细胞因子能抑制辅助性T细胞和细胞毒性T细胞的活化与增殖。FOXP3通过与Treg功能相关基因的启动子区域结合,调控Treg的正常发育。下列叙述正确的是( )
A. FOXP3通过直接调节Treg中的翻译过程从而调控Treg的功能
B. Treg主要通过增强机体的细胞免疫反应,来消灭侵入机体的病原体
C. 与正常组织相比,癌症患者的肿瘤组织中可能存在更多FOXP3和Treg
D. 当Treg数量减少时,机体免疫监视功能异常从而易发生免疫缺陷病
10. 某新型抗肿瘤mRNA疫苗可用于癌症治疗,该疫苗进入机体后引发的免疫应答过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 用脂质体包裹mRNA有利于疫苗与溶酶体融合,从而促进抗原表达
B. 该疫苗中的mRNA可依据肿瘤细胞表面特异抗原的基因序列进行设计
C. 该疫苗可激发体液免疫和细胞免疫,细胞甲~丁均能特异性识别抗原
D. 该疫苗治疗癌症安全性高且持续作用时间长,还可用来预防其他癌症
11. 我国古代劳动人民积累了丰富的农业生产经验,如古籍《农桑辑要》中关于棉花种植技术就有记载:“苗长高二尺之上,打去‘冲天心’;旁条长尺半,亦打去心。叶叶不空,开花结实。直待棉欲落时为熟”,此现象与生长素有关。下列叙述错误的是( )
A. “冲天心”产生的生长素可通过极性运输到达侧芽,抑制旁枝的生长
B. 摘除“冲天心”能促进侧芽发育,从而使棉花植株多开花
C. 生长素可能影响棉花植株的花、叶和果实的生长发育
D. 生长素可催化特异性受体的合成,进而诱导特定基因的表达而产生效应
12. 植物光敏色素phyB是感知环境光信号的关键蛋白复合体,通常存在Pr(生理失活)和Pfr(生理活性,具有促进种子萌发等生理功能)两种构型。Pr吸收红光(R,λ≈660nm)后转化为Pfr,而Pfr吸收远红光(FR,λ≈730nm)后可逆转为Pr。自然光下RFR比值,大于遮阴条件下R/FR比值。下列有关说法正确的是( )
A. Pfr转化为Pr的过程,属于蛋白质变性过程
B. 茎尖向光侧细胞的Pfr与Pr比值比背光侧细胞的小
C. 种子被红光照射一段时间后,种子的萌发率高
D. 光敏色素被激活后,经信号传导到细胞核内促进DNA复制
13. “蓝碳”是指海洋和沿海生态系统中通过海洋生物吸收并固定储存的碳,主要储存在红树林、盐沼、海草床等滨海生态系统以及贝类、大型藻类等生物中。下列叙述错误的是( )
A. 海水中的无机碳主要以HCO3-等形式存在,是海洋碳库的重要组成部分
B. “蓝碳”过程通过固定大气CO2,有助于维持大气与生物群落间的碳平衡
C. 碳元素在海洋生物群落内沿食物链循环往复运动,实现物质的循环利用
D. 海洋中的红树林、盐沼等植被可通过增加有机质沉积,提高海洋碳库的碳封存能力
14. 为研究并保护河北冶河湿地濒危鸟类黑颈鹤,某科学家部署了搭载AI音频识别与红外图像分析技术的监测系统,通过AI识别黑颈鹤的鸣叫声进行定位,并对黑颈鹤的种群数量进行计数等。下列叙述错误的是( )
A. AI识别黑颈鹤鸣叫声的过程利用了生态系统中的物理信息
B. 建立自然保护区,提高环境容纳量是保护濒危鸟类黑颈鹤的根本措施
C. 使用该系统发现某地有外来黑颈鹤迁入,说明该地黑颈鹤的环境容纳量在增大
D. 与标记重捕法相比,该系统可避免标记个体未混匀就重捕而导致调查结果偏大或偏小的现象
15. 某地“种养结合、农牧循环”模式:推广多年生饲草玉米种植,结合畜禽粪污资源化利用,形成“饲草—养殖—沼气—种植”闭环,同时,养殖场粪污通过沼气工程转化为有机肥,反哺饲草种植,实现“养殖—种植”双向循环。为了防治多年生饲草玉米发生虫害,科研人员建议采用信息素诱捕雄虫结合投放苏云金芽孢杆菌(毒杀幼虫)的方法来控制虫害。依据生态理论对该模式的分析,下列叙述正确的是( )
A. “饲草—养殖—沼气—种植”使生态系统的物质和能量得到循环利用
B. 沼气工程所产沼气为家庭提供燃料,实现了能量的多级利用
C. 信息素诱捕雄虫主要通过影响害虫的死亡率降低其种群密度
D. 投放苏云金芽孢杆菌毒杀幼虫,会显著改变农田生态系统的营养结构
16. 抗生素是由某些微生物产生的、能抑制其他微生物增殖的物质,在临床抗感染治疗中应用广泛。科研人员从土壤中分离能产生抗生素的目的菌,并进行效果鉴定,相关实验流程如图所示。下列叙述不正确的是( )
A. 制备培养基时,需用到凝固剂、碳源等,采用湿热灭菌法灭菌
B. 菌落直径与透明圈直径的比值越小,其产生的抗生素抑制S菌效果越好
C. 挑选菌落时,周围有透明圈的菌落所产生的抗生素种类相同
D. 测试菌2、5对该筛选出的菌产生的抗生素具有较高抗性
17. “筛选”是生物工程中常用的技术手段,下列关于筛选的叙述中不正确的是( )
A. 单克隆抗体制备,第一次筛选的目的是选出杂交瘤细胞
B. 单克隆抗体制备,第二次筛选的细胞既能无限增殖又能产生特定抗体
C. 基因工程,通过标记基因筛选出的细胞都含有目的基因
D. 植物体细胞杂交,原生质体融合后获得的细胞需要进行筛选
18. 为解决器官短缺问题,研究人员尝试培育含有人源化肾脏组织的人—猪嵌合胚胎。研究中构建了肾脏发育缺陷的猪胚胎,将过量表达 MYCN 和BCL2 基因的人诱导多能干细胞(iPSCs)注入桑葚胚或囊胚后进行移植。实验流程如图所示。下列叙述正确的是( )
注:SIXI和SALLI基因缺失导致肾脏发育异常;MYCN基因具有促进细胞增殖等功能;BCL2基因能够抑制细胞凋亡。
A. 对卵母细胞去核时,显微操作是直接吸取、去除细胞核
B. 将猪胎儿成纤维细胞注入去核猪卵母细胞的过程直接体现了动物细胞核的全能性
C. 与①相比,向桑葚胚中注入iPSCs后进行移植,利用了实验设计的加法原则
D. 嵌合胚胎肾脏组织的形成完全依赖于注入的iPSCs,与猪胚胎自身细胞无关
二、填空题(4题,共64分)
19. 光合作用暗反应又称卡尔文循环。图1是水稻(C3植物)叶肉细胞光合作用暗反应示意图,Rubisco(RuBP羧化酶)催化RuBP(C5)和CO2发生羧化反应;图2是玉米(C4植物)光合作用部分过程示意图,相比Rubisco,PEP羧化酶对CO2的亲和力更高,PEP羧化酶催化CO2固定生成C4,C4转运到维管束鞘细胞后再进行卡尔文循环。请回答下列问题:
(1)据图1和图2分析,用14CO2培养水稻和玉米,那么水稻叶肉细胞和玉米叶肉细胞中最先出现的放射性有机物分别是________、________(填具体名称),前者进一步被还原需要________提供能量。
(2)玉米维管束鞘细胞的叶绿体中没有________(填结构),不能进行光反应,玉米叶肉细胞的叶绿体中几乎没有Rubisco,通常不能进行卡尔文循环。图2中固定CO2的受体有________。
(3)据图1和图2分析,与水稻相比,玉米仅在高温干旱条件下才体现生长快的优势,在正常环境条件下优势不明显,其原因是________。
(4)相对于C3植物和C4植物,毛颖草比较特别,为“C3-C4”中间型植物,其细胞可以同时进行如图1所示的C3途径和如图2所示的C4途径。设置常温CK(20℃)和高温胁迫HT(35℃)两种生长条件下,测定了两组毛颖草在不同二氧化碳浓度条件下表现出的光合速率,结果如图3所示:
①据图3分析,毛颖草在________组条件下的光合作用特征表现的与C4途径相似,判断依据为________。
②试从分子水平推测,毛颖草除了能进行C4途径还能进行C3途径的直接原因可能是________。
20. 胰高血糖素样肽-1(GLP-1)类药物治疗糖尿病效果显著,其分泌的部分调节机制如图1所示,肠道L细胞上的FXR被抑制时GLP-1分泌增加。为研究GLP-1治疗糖尿病的机制,研究人员对甲状腺功能减退(甲减)模型小鼠分别给予生理盐水、适量甲状腺激素T3注射4小时(T3-4h)和甲状腺激素T3连续5天注射(T3-5d),再分别腹腔注射葡萄糖,2小时后测定各组血糖及GLP-1水平,结果如图2.回答下列问题。
注:
(1)血糖调节过程中,胰岛素对肝细胞的抑制作用包括____(答出2点),该过程中胰岛素的分泌具有反馈调节的机制,该机制的意义是____。
(2)据实验结果推测,持续5天注射甲状腺激素可能使小鼠疏水性/亲水性胆汁酸比值____(选填“增大”或“减小”)。结合上述结论及图1过程分析,T3-4h组血糖水平未明显降低的原因是____。
(3)为验证甲状腺激素是以GLP-1为媒介调节甲减小鼠血糖水平的,科研人员使用若干甲减模型小鼠、甲状腺激素溶液、葡萄糖溶液、生理盐水、GLP-1受体拮抗剂、注射器等材料实施了实验。
组别
处理一(连续5天注射)
处理二
检测
甲减模型小鼠(甲)
适量生理盐水
②
血糖水平
甲减模型小鼠(乙)
适量甲状腺激素溶液
甲减模型小鼠(丙)
①
表中处理①和②处分别是____、____,预期实验结果为____。
21. 某退化红树林区域通过“种—养耦合”模式进行生态修复:在地势较高的塘基种植白骨壤、秋茄等耐盐红树植物,在潮沟和养殖塘中养殖南美白对虾和金鲳鱼。修复过程中,被分解的红树林凋落物,可为浮游生物提供食物。修复前后的生态数据如下表所示。回答下列问题:
指标
植物物种丰富度
底栖动物物种数
土壤和底泥中有机质含量
对虾产量/(kg·亩-1)
红树林固碳量/(t·ha-1)
修复前
3种
8种
1.2%
200
2.1
修复后
12种
25种
4.5%
350
6.8
(1)生态系统具有一定的自我调节能力,具有该能力的基础是__________,故生态系统可以维持结构和功能的相对稳定。进行生态修复的目的之一是恢复生态平衡,该平衡应具有结构平衡、功能平衡和_________________平衡的特征。
(2)土壤有机质分解后可为植物提供_______和无机盐。分析修复后土壤和底泥中有机质含量显著增加的原因是_________________________________________________。当该群落演替到与当地的土壤和________条件处于平衡状态的时候,演替达到终极形态。此时,群落内的总能量将保持相对稳定,其原因是生产者固定的总能量与______________相等。变温动物所在的食物链的营养级数目一般比仅有恒温动物的_________(选填“多”、“少”、“相等”)。
(3)下图为该生态系统氮循环示意图,相关分析正确的是哪几项________。
A. 氨化作用主要由分解者完成,该过程中能量由生产者、消费者流向分解者
B. 部分生物能直接吸收、利用大气中的氮进行物质合成
C. 氮在群落内部主要以含氮有机物的形式沿食物链(包括腐生链)、食物网进行传递
D. 氮循环是指氮气在生物群落和非生物环境之间的循环过程
22. 科研团队为培育出能发荧光的转基因小鼠(性别决定为XY型),将水母绿色荧光基因(GFP)插入质粒中,构建基因表达载体。下图为GFP基因结构(黑色为编码氨基酸的区域)、质粒结构和几种限制酶的识别序列及切割位点。回答下列问题。
(1)为确保GFP能正确连接到质粒中,应使用限制酶________(填名称)切割质粒。若用所选限制酶切割质粒时,发现质粒完全没有被切开,其原因可能是________。
①限制酶已失活 ②质粒DNA突变导致限制酶识别位点缺失
③限制酶用量少 ④酶切位点被甲基化修饰而不能被限制酶识别
(2)为获得大量用于转基因操作的GFP,应选用的引物组合是________(从P1~P5中选择)。GFP编码的前两个氨基酸分别是甲硫氨酸(密码子为AUG)、色氨酸(密码子为UGG),为了既能保证GFP准确复制又便于限制酶识别和切割,则选用的左侧引物的碱基序列为5′-________-3′(写出前12个即可)。
(3)GFP可突变成黄色荧光基因(YFP)。将导入1个GFP的雄鼠与导入1个YFP的雌鼠进行多次杂交,子代中黄色荧光雌鼠∶无荧光雌鼠∶黄绿荧光雄鼠∶绿色荧光雄鼠=1∶1∶1∶1。根据杂交实验结果,分别写出GFP和YFP所在的染色体情况________________。
(4)GFP常作为报告基因,其编码的蛋白质在紫外光激发下能发出稳定的绿色荧光;GFP常连接在目的蛋白基因的末端而形成融合基因,表达生成的荧光蛋白与目的蛋白连接在一起,但并不影响各自的功能。下列分析正确的有________。
A. GFP在受体细胞中是否表达,最简单的检测方法是DNA分子杂交
B. GFP的表达产物可用于检测被研究蛋白基因在受体细胞内的表达量
C. GFP的表达产物可用于检测被研究蛋白在受体细胞内的加工和运输途径
D. GFP与染色体蛋白基因形成融合基因,可用于研究细胞分裂中染色体的变化
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