精品解析:河北省承德市部分高中2025-2026学年高二下学期7月期末考试生物试题
2026-07-05
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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) | 河北省 |
| 地区(市) | 承德市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.55 MB |
| 发布时间 | 2026-07-05 |
| 更新时间 | 2026-07-05 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58654037.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:
高二生物
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。
考试时间为75分钟,满分100分
一、单项选择题:本题共13小题,每小题2分,共26分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列有关生物或细胞的叙述,错误的是( )
A. 原核生物和真核生物的遗传物质都是DNA
B. 支原体、发菜、水绵和伞藻细胞中均有核酸与蛋白质复合物
C. 酵母菌和乳酸菌都含有细胞膜、细胞质和DNA,体现了细胞的统一性
D. 原核细胞都有细胞壁,真核细胞不都有细胞壁
2. 下列关于元素和化合物的叙述,错误的是( )
A. N元素参与构成植物的遗传物质
B. Mg为叶绿素的组成元素,Ca为骨骼及牙齿的组成元素
C. 组成细胞的元素大多数以离子的形式存在
D. 用双缩脲试剂鉴定煮沸后冷却的豆浆,仍会出现紫色
3. 下列关于有机物糖类、脂肪的叙述,正确的是( )
A. 绿叶蔬菜中的纤维素可被人体肠道直接吸收利用
B. 葵花籽油饱和脂肪酸含量高,不易凝固,室温下通常呈液态
C. 与糖类相比,等质量脂肪彻底氧化分解释放的能量较少
D. 播种时,含脂肪较多的种子需浅播,以利于脂肪的氧化分解
4. 细胞代谢过程中离不开酶的催化作用。下列相关叙述正确的是( )
A. 组成生物体内酶的元素为C、H、O、N
B. 探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用时,可用碘液代替斐林试剂检测
C. 高温变性后的蛋白质更易被蛋白酶水解
D. 多酶片中含有多种消化酶,患者在消化不良时可以咀嚼口服
5. 某厌氧菌的细胞膜上存在视紫红质,吸收光能后空间结构改变,将逆浓度泵到细胞外,驱动ATP合成酶合成ATP,过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. ATP的合成通常伴随着细胞中的放能反应
B. ATP合成酶同时具有催化和运输的功能
C. ATP合成酶作用的原理是利用膜两侧的电化学梯度,为ATP的合成提供能量
D. 进出该厌氧菌细胞的方式不同
6. 人体中的丙酮酸脱氢酶(PDH)参与催化丙酮酸在线粒体中的氧化分解。PDK4是调控细胞呼吸代谢的关键基因,其编码的PDK4蛋白能调控PDH的活性,进而影响丙酮酸的去向。研究PDK4基因对衰老细胞呼吸代谢的影响,结果见下图。下列相关分析错误的是( )
A. 细胞呼吸过程中,产生丙酮酸的同时还伴随有ATP、NADH的生成
B. 葡萄糖分解形成乳酸时会释放出少量能量,生成少量ATP
C. 有氧运动可加速新陈代谢,促进葡萄糖进入线粒体内氧化分解,为机体供能
D. 据图推测,PDK4蛋白能抑制PDH的活性,使衰老细胞乳酸生成速率升高
7. 下列关于细胞生命历程的叙述,正确的是( )
A. 端粒学说认为端粒缩短会引起细胞衰老,但不会影响染色体结构
B. 多细胞生物的生长是细胞增殖的结果
C. 高度分化的植物细胞仍具有发育成完整植株的潜能
D. 细胞凋亡过程是受到严格的遗传机制决定的,与细胞自噬无关联
8. 研究发现,细胞中断裂的染色体片段由于在细胞分裂末期不能进入子细胞核,而成为细胞核外的团块,称为微核。如图为蚕豆根尖细胞分裂过程中观察到的图像,相关叙述正确的是( )
A. 微核可被碱性染料染成深色,其主要成分与核糖体相同
B. 左图细胞正在发生姐妹染色单体的分离
C. 观察和计数微核的最佳时期是分裂中期
D. 蚕豆根尖细胞有丝分裂末期,细胞核通过缢裂形成两个子细胞核
9. 细胞自噬是细胞通过溶酶体降解自身受损细胞器、衰老蛋白质等组分的过程,饥饿、氧化应激等条件可诱导自噬发生。下列关于细胞自噬的叙述正确的是( )
A. 细胞自噬降解产物全部排出细胞外,不能被细胞重新利用
B. 正常营养充足时,细胞的自噬活动强度显著高于饥饿状态
C. 溶酶体内水解酶合成场所是核糖体,自噬过程可维持细胞内部稳态
D. 细胞自噬强度越高,对细胞就越有利
10. 生物技术的安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列叙述正确的是( )
A. 试管婴儿和设计试管婴儿技术均涉及体外受精、胚胎移植和遗传学诊断技术
B. 转基因技术安全性涉及外源基因在作物自交或杂交过程中会发生丢失
C. 克隆技术存在社会伦理问题,治疗性克隆技术的应用应被禁止
D. α-淀粉酶基因与目的基因同时转入植物中能防止转基因花粉的传播
11. “AI蛋白质设计和结构预测”是利用AI算法快速模拟、预测和优化蛋白质结构的一种技术,该技术得到的蛋白质结构与已知的蛋白质不同,但具有天然蛋白质同等活性。下列关于蛋白质工程的叙述,错误的是( )
A. 在蛋白质工程中改造原有基因或合成新基因以获得目标蛋白质,需借助基因工程技术
B. 将改造蛋白质与功能已知的蛋白质进行氨基酸序列比对,可预测其功能
C. 从预期的蛋白质功能出发,借助AI设计蛋白质的结构,依托的原理为基因表达
D. 该技术优化了蛋白质工程中序列—结构—功能关系难以准确预测的难题
12. 基因工程的顺利实施依赖限制酶、DNA连接酶、运载体三大“分子工具”,下列相关叙述正确的是( )
A. 微生物能为重组DNA技术提供以上三种“分子工具”
B. DNA连接酶可催化两个DNA片段碱基之间形成氢键,完成片段拼接
C. 为避免载体自身环化和目的基因反向连接,需选择一种限制酶切割载体和目的基因
D. λ噬菌体衍生物、动植物病毒无复制能力,不能用作基因工程运载体
13. 研究人员利用农杆菌转化法将耐盐碱基因GsERF6导入杨树,构建重组表达载体(图甲),并对转化后的细胞进行目的基因检测(图乙)。下列分析错误的是( )
A. Ti质粒上的T-DNA可携带耐盐碱基因GsERF6进入杨树细胞并整合到其染色体DNA上
B. 可用逆转录PCR技术检测耐盐碱基因GsERF6是否转录出mRNA
C. 图甲所示的重组Ti质粒中的强启动子的作用是驱动GsERF6基因转录
D. 结合图乙结果分析,转基因杨树DNA(泳道1)中不含GsERF6基因
二、多项选择题: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,有两个或者两个以上选项符合题目要求,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
14. 某种光合蓝细菌含有双功能酶CysP:弱光下CysP以ATP为磷酸供体,催化半胱氨酸磷酸化储存硫元素;强光下CysP构型改变,可催化ATP水解供能,同时催化磷酸半胱氨酸脱磷酸释放硫。已知蓝细菌的光反应合成ATP,暗反应消耗ATP;磷酸半胱氨酸不能跨膜输出,游离半胱氨酸可转运至特定部位参与光合蛋白的合成。下列叙述正确的是( )
A. CysP空间结构改变不会破坏其肽键,但会改变酶与底物的结合能力
B. 强光条件下,CysP催化ATP水解释放的能量可直接驱动磷酸半胱氨酸脱磷酸
C. 若光反应受阻,细胞ATP储备不足,弱光下半胱氨酸磷酸化储存硫元素的速率下降
D. 游离半胱氨酸参与光合蛋白合成时,所需的能量仅由光反应阶段产生的ATP提供
15. 研究发现,肿瘤细胞中腺苷酸琥珀酸裂解酶(ADSL)是一种多功能蛋白,一方面催化细胞内嘌呤类物质合成,为核酸合成提供原料;另一方面可激活转录因子SREBP。活化的SREBP经核孔进入细胞核,结合脂肪合成基因的调控序列,驱动基因转录,最终推动肿瘤细胞持续增殖。下列相关叙述正确的有( )
A. ADSL兼具催化与信号调控功能,体现了蛋白质功能的多样性
B. 嘌呤属于含氮碱基,脱氧核苷酸链中相邻核苷酸依靠磷酸二酯键连接
C. ADSL可直接催化脂肪基因的转录,从而促进细胞增殖
D. SREBP为大分子蛋白质,其穿过核孔的过程不需要消耗细胞代谢产生的能量
16. 叶绿体膜上存在磷酸转运器蛋白,可将叶绿体内的磷酸丙糖运出叶绿体用于合成蔗糖,同时将Pi运回叶绿体(图甲);图乙是温度影响某植物光合作用和呼吸作用的曲线。下列分析错误的是( )
A. 图甲中,光合色素吸收的光能会促使ADP与Pi反应生成ATP
B. 若磷酸转运器蛋白活性降低,可能会导致叶绿体内淀粉含量降低
C. 据图乙分析,该植物生长的适宜环境温度约为25℃
D. 据图乙分析,在环境温度高于45℃时,该植物能正常生长
17. 下列关于传统发酵食品制作原理或操作的叙述,正确的是( )
A. 制作泡菜时向坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无菌环境
B. 食醋的制作需要醋酸菌,醋酸发酵过程中应将温度控制在18~30℃
C. 家庭酿酒、制果醋和酸奶均不需要选纯种菌进行接种发酵
D. 腐乳制作中,豆腐块长满毛霉后,需加盐腌制以抑制杂菌并调节风味
18. 下列关于生物技术与工程实验操作的相关叙述,错误的是( )
A. PCR实验中,将各组分加入离心管后离心以保证反应液集中在底部
B. 将过滤后的洋葱研磨液滤液离心,从沉淀物中分离得到DNA
C. 酵母菌的纯培养中,培养基经高压蒸汽灭菌并冷却至室温后,在超净工作台中倒平板
D. 在植物体细胞杂交实验中,对植物细胞进行消毒处理后离心即可获得融合细胞
三、非选择题:本题有5个小题,共59分。
19. 溶酶体是细胞中的“消化车间”,细胞中溶酶体的形成过程如图1所示。在活性氧(ROS)胁迫等应激作用下,线粒体损伤会逐渐累积。此时,细胞选择性地包裹并降解细胞内受损或功能障碍的线粒体,如图2所示。回答下列问题:
(1)图1中细胞器和运输小泡并非漂浮于细胞质中,而是可以沿着某种网架结构移动,该网架结构的化学本质为____________。高尔基体经过一系列过程最终形成溶酶体,其中组成运输小泡膜的基本支架是____________。运输小泡膜____________(填“属于”或“不属于”)生物膜系统。
(2)根据图1分析,进入高尔基体的蛋白质经加工后有的进入溶酶体,有的被分泌到细胞外,取决于____________,高尔基体在此过程中所起的作用是____________。M6P受体数量减少会____________(填“抑制”或“促进”)衰老细胞器的分解,原因是____________________________。
(3)溶酶体是一种单层膜的细胞器,主要存在于____________(填“植物”或“动物”)细胞中。图2中衰老的线粒体内膜受损会直接导致有氧呼吸第____________阶段发生障碍,引起细胞供能不足,该阶段发生的反应主要是____________。
20. 土壤盐渍化是现代农业生产的重大挑战。为了探究植物耐盐机理,科研人员将耐盐植物滨藜和不耐盐植物补血草置于不同浓度NaCl溶液中培养,测定生长率,如图1;图2为植物B根细胞部分生理过程。回答下列问题:
(1)水分子可通过____________(填运输方式)进出细胞。大多数植物很难在盐碱地生长,主要原因是土壤溶液浓度大于根毛细胞的____________浓度,导致植物无法从土壤中获取充足的水分。植物A、B发生渗透失水的过程中原生质层相当于一层半透膜,其组成成分包括____________________。
(2)图1中植物B是____________(填“滨藜”或“补血草”),判断的理由是____________________________。
(3)Na+在细胞质基质过量积累会破坏滨藜细胞膜结构的稳定性,影响膜表面糖蛋白的合成,从而影响其细胞____________的功能。
(4)据图2可知,Na⁺通过____________的方式进入液泡,该过程可增强滨藜的耐盐性,主要体现在____________________________(答出2点)。
21. 番茄是常见的经济作物,在温室中种植番茄,光照强度和浓度是制约产量的主要因素。某地温室的平均光照强度约为200μmol·m-2·s-1,浓度约为400μmol·m-2·s-1,为提高温室番茄产量,有人测定了补充光照和后番茄植株的相关生理指标,结果见下表。回答下列问题:
组别
叶绿素含量(mg·g-1)
光照强度(μmol·m-2·s-1)
浓度(μmol·mol-1)
净光合速率(μmol·m-2·s-1)
A
41.7
200
400
7.3
B
60.2
400
400
14.2
C
55.5
200
800
10.3
(1)番茄叶肉细胞中与光合作用相关的酶分布在____________。为测定番茄叶片的叶绿素相对含量,可用____________提取叶绿素,需添加____________以避免研磨中色素遭到破坏。
(2)番茄植株光反应产生的在暗反应中的作用有____________。与A组相比,C组浓度倍增时,净光合速率并未倍增,此时限制光合作用速率增加的内部因素可能是____________(答出2点)。根据本研究结果,在温室种植番茄的过程中,若只能从浓度加倍或光照强度加倍中选择一种措施来提高番茄产量,应选择____________,依据是____________________。
(3)适当增加种植密度是提高番茄产量的另一关键策略,光参与了光反应中____________过程。过度密植导致番茄的中下部冠层光合作用强度降低的原因有________________________________________________(答出2点)。
22. 双特异性单克隆抗体是指一个抗体分子可以与两个不同抗原结合。肿瘤细胞表面有受体,是T细胞表面的标志性抗原。科研人员制备双特异性抗体,可招募T细胞定向移至肿瘤细胞,增强其对肿瘤细胞的杀伤力,过程如下图所示。回答下列问题:
(1)动物细胞培养应提供的气体条件是____________,其中的作用是____________,为了防止有害代谢物的积累,可采用____________的方法,以便清除代谢物。
(2)给小鼠注射的物质X为____________,注射后可从小鼠脾脏中获取能产生特定抗体的细胞C,并用____________酶进行处理,分离制备成细胞悬液,细胞C与单克隆杂交瘤细胞融合前,____________(填“需要”或“不需要”)通过原代培养扩大细胞C数量。
(3)诱导细胞融合过程中可添加化学物质____________诱导细胞融合。常使用特定的____________进行初步筛选。筛选出杂交瘤细胞后,需进行____________,来获得能产生特定抗体的双杂交瘤细胞。
(4)在体外进行杂交瘤细胞培养时需要在合成培养基的基础上添加____________等天然成分。对比单克隆抗体,双特异性单克隆抗体的优点是____________________________________。
23. PGLP酶是位于植物叶绿体中催化光呼吸的关键酶。科研人员构建了大豆的反义PGLP基因表达载体(PGLP基因反向插入表达载体),利用农杆菌转化法导入大豆细胞,培育了减少PGLP酶以抑制光呼吸的高产大豆新品种,其过程如下图所示。请回答下列问题:
注:PGLP基因中箭头表示PGLP基因原转录方向;为潮霉素抗性基因;为卡那霉素抗性基因;LB、RB分别为TDNA的左边界和右边界。
(1)过程①为____________。PGLP酶位于植物叶绿体中,但科研人员却不是从叶绿体中获得PGLP基因转录的RNA,而是从细胞的总RNA中获得,理由可能是___________________。
(2)过程②是在PGLP基因两端分别添加一个DNA片段,以便用PCR技术扩增,PCR的原理是____________,在扩增PGLP基因时使用的引物是____________,引物的作用是____________。对扩增完成的PGLP基因和载体进行切割时,限制酶最好选择____________。
(3)据图分析,在反义PGLP基因表达载体中,PGLP基因原转录方向与启动子指示方向相反,这样拼接目的基因的目的是____________。过程④将基因表达载体导入农杆菌前,需用____________处理农杆菌,过程⑤需要在培养基中加入____________,便于对重组DNA分子进行筛选。
(4)过程⑤完成后,需经过⑥____________过程才能获得转基因大豆植株。为检测转基因大豆体内PGLP酶是否减少,从分子水平检测,常采用的检测方法是____________。
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高二生物
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。
考试时间为75分钟,满分100分
一、单项选择题:本题共13小题,每小题2分,共26分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列有关生物或细胞的叙述,错误的是( )
A. 原核生物和真核生物的遗传物质都是DNA
B. 支原体、发菜、水绵和伞藻细胞中均有核酸与蛋白质复合物
C. 酵母菌和乳酸菌都含有细胞膜、细胞质和DNA,体现了细胞的统一性
D. 原核细胞都有细胞壁,真核细胞不都有细胞壁
【答案】D
【解析】
【详解】A、原核生物和真核生物都属于细胞结构生物,遗传物质都是DNA,A正确;
B、支原体、发菜、水绵和伞藻四种生物都属于细胞生物,都含有核糖体(由rRNA和蛋白质组成,属于核酸与蛋白质复合物),基因复制、表达过程中也会形成核酸与蛋白质复合物,因此均存在核酸与蛋白质复合物,B正确;
C、酵母菌(真核生物)和乳酸菌(原核生物)均具有细胞膜、细胞质和DNA等基本结构,体现了细胞的统一性,C正确;
D、原核细胞不都有细胞壁,比如支原体属于原核生物,无细胞壁结构,D错误。
2. 下列关于元素和化合物的叙述,错误的是( )
A. N元素参与构成植物的遗传物质
B. Mg为叶绿素的组成元素,Ca为骨骼及牙齿的组成元素
C. 组成细胞的元素大多数以离子的形式存在
D. 用双缩脲试剂鉴定煮沸后冷却的豆浆,仍会出现紫色
【答案】C
【解析】
【详解】A、植物的遗传物质为DNA,DNA的元素组成为C、H、O、N、P,N元素是DNA的组成元素之一,A正确;
B、Mg为叶绿素的组成元素,Ca为骨骼及牙齿的组成元素,B正确;
C、组成细胞的元素大多数以化合物的形式存在,C错误;
D、豆浆的主要成分为蛋白质,高温煮沸仅会破坏蛋白质的空间结构使其变性,肽键并未断裂,双缩脲试剂可与肽键发生反应呈现紫色,因此冷却后加入双缩脲试剂仍会出现紫色,D正确。
3. 下列关于有机物糖类、脂肪的叙述,正确的是( )
A. 绿叶蔬菜中的纤维素可被人体肠道直接吸收利用
B. 葵花籽油饱和脂肪酸含量高,不易凝固,室温下通常呈液态
C. 与糖类相比,等质量脂肪彻底氧化分解释放的能量较少
D. 播种时,含脂肪较多的种子需浅播,以利于脂肪的氧化分解
【答案】D
【解析】
【详解】A、纤维素属于多糖,人体肠道只能吸收单糖,纤维素不能被人体肠道直接吸收利用,A错误;
B、葵花籽油属于植物脂肪,不饱和脂肪酸含量高,室温下通常呈液态,饱和脂肪酸含量高的动物脂肪室温下多为固态,B错误;
C、与糖类相比,脂肪的碳、氢比例更高,等质量的脂肪彻底氧化分解释放的能量更多,是细胞良好的储能物质,C错误;
D、脂肪氧化分解需要消耗的氧气更多,因此脂肪类种子需要浅播,以利于脂肪的氧化分解,D正确。
4. 细胞代谢过程中离不开酶的催化作用。下列相关叙述正确的是( )
A. 组成生物体内酶的元素为C、H、O、N
B. 探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用时,可用碘液代替斐林试剂检测
C. 高温变性后的蛋白质更易被蛋白酶水解
D. 多酶片中含有多种消化酶,患者在消化不良时可以咀嚼口服
【答案】C
【解析】
【详解】A、酶的本质绝大多数是蛋白质,少数是RNA,前者的元素组成为C、H、O、N,后者的元素组成为C、H、O、N、P,A错误;
B、碘液仅能检测淀粉是否被水解,但无法检测蔗糖是否发生水解(蔗糖及其水解产物均不能与碘液发生显色反应),因此无法判断淀粉酶能否水解蔗糖,B错误;
C、高温使蛋白质的空间结构被破坏,变得伸展松散,肽键暴露,更易被蛋白酶水解,C正确;
D、多酶片含有肠溶包衣,可保护部分消化酶在胃部酸性环境中不被破坏,咀嚼会破坏包衣,导致相关酶在胃中失活,还可能刺激胃黏膜,因此不能咀嚼口服,D错误。
5. 某厌氧菌的细胞膜上存在视紫红质,吸收光能后空间结构改变,将逆浓度泵到细胞外,驱动ATP合成酶合成ATP,过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. ATP的合成通常伴随着细胞中的放能反应
B. ATP合成酶同时具有催化和运输的功能
C. ATP合成酶作用的原理是利用膜两侧的电化学梯度,为ATP的合成提供能量
D. 进出该厌氧菌细胞的方式不同
【答案】C
【解析】
【详解】A、ATP的合成需要吸收能量,通常与细胞中的放能反应相联系,A正确;
B、由图可知,ATP合成酶同时具有催化和运输的功能,既能催化ADP和Pi合成ATP,又能协助H+运进胞内,B正确;
C、酶的作用原理是降低化学反应的活化能,这是所有酶共有的作用机制。膜两侧H+的电化学梯度为ATP的合成提供了能量来源,C错误;
D、H+运出细胞是逆浓度梯度的主动运输,需要载体和能量(光能);H+运进细胞是顺浓度梯度的协助扩散,仅需要载体,不消耗额外能量,二者运输方式不同,D正确。
6. 人体中的丙酮酸脱氢酶(PDH)参与催化丙酮酸在线粒体中的氧化分解。PDK4是调控细胞呼吸代谢的关键基因,其编码的PDK4蛋白能调控PDH的活性,进而影响丙酮酸的去向。研究PDK4基因对衰老细胞呼吸代谢的影响,结果见下图。下列相关分析错误的是( )
A. 细胞呼吸过程中,产生丙酮酸的同时还伴随有ATP、NADH的生成
B. 葡萄糖分解形成乳酸时会释放出少量能量,生成少量ATP
C. 有氧运动可加速新陈代谢,促进葡萄糖进入线粒体内氧化分解,为机体供能
D. 据图推测,PDK4蛋白能抑制PDH的活性,使衰老细胞乳酸生成速率升高
【答案】C
【解析】
【详解】A、葡萄糖分解产生丙酮酸是细胞呼吸的第一个阶段,该阶段除丙酮酸、ATP外,还会生成还原型辅酶Ⅰ(NADH),A正确;
B、葡萄糖分解形成乳酸是无氧呼吸过程,无氧呼吸第一阶段有少量能量释放,生成少量ATP,B正确;
C、有氧呼吸过程中,葡萄糖首先在细胞质基质中分解为丙酮酸,丙酮酸进入线粒体继续氧化分解,葡萄糖不能直接进入线粒体,C错误;
D、结合PDH可催化丙酮酸在线粒体中氧化分解以及图中结果,可推测PDK4蛋白可抑制PDH活性,PDH活性降低后,丙酮酸进入线粒体氧化分解减少,更多丙酮酸通过无氧呼吸生成乳酸,因此衰老细胞乳酸生成速率升高,D正确。
7. 下列关于细胞生命历程的叙述,正确的是( )
A. 端粒学说认为端粒缩短会引起细胞衰老,但不会影响染色体结构
B. 多细胞生物的生长是细胞增殖的结果
C. 高度分化的植物细胞仍具有发育成完整植株的潜能
D. 细胞凋亡过程是受到严格的遗传机制决定的,与细胞自噬无关联
【答案】C
【解析】
【详解】A、端粒是染色体两端的DNA—蛋白质复合体,端粒学说认为,细胞每分裂一次端粒就缩短一截,直到端粒内侧正常DNA序列受损,故端粒缩短会引起细胞衰老,也会影响染色体结构,A错误;
B、多细胞生物的生长不仅依靠细胞增殖使细胞数量增加,还依赖细胞生长使细胞体积增大,B错误;
C、高度分化的植物细胞具有本物种全套的遗传物质,因此具有发育成完整植株的潜能,C正确;
D、细胞凋亡是由基因决定的细胞程序性死亡,受严格的遗传机制调控,细胞凋亡过程常伴随细胞自噬的发生,二者存在关联,D错误。
8. 研究发现,细胞中断裂的染色体片段由于在细胞分裂末期不能进入子细胞核,而成为细胞核外的团块,称为微核。如图为蚕豆根尖细胞分裂过程中观察到的图像,相关叙述正确的是( )
A. 微核可被碱性染料染成深色,其主要成分与核糖体相同
B. 左图细胞正在发生姐妹染色单体的分离
C. 观察和计数微核的最佳时期是分裂中期
D. 蚕豆根尖细胞有丝分裂末期,细胞核通过缢裂形成两个子细胞核
【答案】B
【解析】
【详解】A、微核是断裂的染色体片段,因此可被碱性染料染成深色,微核主要成分是蛋白质和DNA,核糖体的成分是蛋白质和RNA,两者不相同,A错误;
B、左图细胞正在发生姐妹染色单体的分离,处于有丝分裂后期,B正确;
C、据图可知,微核是断裂的染色体片段在细胞分裂末期无法进入子细胞核而形成,故观察和计数微核的最佳时期不是分裂中期,微核的形成发生在分裂后期或末期,当主核重新形成后,未进入主核的染色质才会形成微核,微核观察的标准时期是细胞分裂间期(尤其是G1期),C错误;
D、蚕豆根尖细胞有丝分裂末期通过核膜、核仁重建形成两个子细胞核,D错误。
9. 细胞自噬是细胞通过溶酶体降解自身受损细胞器、衰老蛋白质等组分的过程,饥饿、氧化应激等条件可诱导自噬发生。下列关于细胞自噬的叙述正确的是( )
A. 细胞自噬降解产物全部排出细胞外,不能被细胞重新利用
B. 正常营养充足时,细胞的自噬活动强度显著高于饥饿状态
C. 溶酶体内水解酶合成场所是核糖体,自噬过程可维持细胞内部稳态
D. 细胞自噬强度越高,对细胞就越有利
【答案】C
【解析】
【详解】A、溶酶体水解大分子后得到的小分子物质(氨基酸、核苷酸、单糖等)大多会被细胞回收再利用,只有少量随代谢废物排出细胞,A错误;
B、饥饿时细胞营养匮乏,会大幅提升自噬强度,分解自身结构回收营养供生命活动;营养充足时细胞自噬水平很低,B错误;
C、水解酶本质为蛋白质,蛋白质的合成场所是核糖体;细胞自噬清除破损细胞器、异常蛋白,减少有害物质堆积,维持细胞内环境稳定,C正确;
D、适度的细胞自噬可清除受损结构、维持细胞内部稳定,但自噬强度过高会过度降解细胞内正常物质与结构,对细胞不利,D错误。
10. 生物技术的安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列叙述正确的是( )
A. 试管婴儿和设计试管婴儿技术均涉及体外受精、胚胎移植和遗传学诊断技术
B. 转基因技术安全性涉及外源基因在作物自交或杂交过程中会发生丢失
C. 克隆技术存在社会伦理问题,治疗性克隆技术的应用应被禁止
D. α-淀粉酶基因与目的基因同时转入植物中能防止转基因花粉的传播
【答案】D
【解析】
【详解】A、普通试管婴儿技术是为解决不孕不育问题,仅涉及体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植技术,不需要进行遗传学诊断;只有设计试管婴儿技术需要在胚胎移植前进行遗传学诊断,筛选符合要求的胚胎,A错误;
B、外源基因在自交或杂交过程中丢失,意味着转基因相关性状不会在后代保留,不会带来安全风险,不属于转基因安全性的范畴,B错误;
C、生殖性克隆存在严重社会伦理问题,应被禁止,但治疗性克隆可用于疾病的临床治疗,我国不反对治疗性克隆的合理应用,无需全面禁止治疗性克隆,C错误;
D、将α-淀粉酶基因与目的基因同时转入植物后,花粉中会特异性表达α-淀粉酶,水解花粉内的淀粉使花粉失去萌发能力,可避免转基因花粉扩散造成基因污染,D正确。
11. “AI蛋白质设计和结构预测”是利用AI算法快速模拟、预测和优化蛋白质结构的一种技术,该技术得到的蛋白质结构与已知的蛋白质不同,但具有天然蛋白质同等活性。下列关于蛋白质工程的叙述,错误的是( )
A. 在蛋白质工程中改造原有基因或合成新基因以获得目标蛋白质,需借助基因工程技术
B. 将改造蛋白质与功能已知的蛋白质进行氨基酸序列比对,可预测其功能
C. 从预期的蛋白质功能出发,借助AI设计蛋白质的结构,依托的原理为基因表达
D. 该技术优化了蛋白质工程中序列—结构—功能关系难以准确预测的难题
【答案】C
【解析】
【详解】A、蛋白质工程本质是第二代基因工程,改造或合成新的目的基因后,都需要借助基因工程技术将目的基因导入受体细胞,才能表达获得目标蛋白质,A正确;
B、蛋白质的功能由结构决定,氨基酸序列是决定蛋白质结构的重要因素,将改造蛋白质与功能已知的蛋白质进行氨基酸序列比对,可预测其功能,B正确;
C、蛋白质工程从预期蛋白质功能出发设计蛋白质结构,依托的原理是中心法则的逆推,基因表达是遗传信息从DNA流向蛋白质的正向过程,并非蛋白质工程的原理,C错误;
D、传统蛋白质工程的难点之一是难以准确判断蛋白质序列、结构与功能的对应关系,“AI蛋白质设计和结构预测”技术可快速模拟、预测蛋白质结构,优化了该难题,D正确。
12. 基因工程的顺利实施依赖限制酶、DNA连接酶、运载体三大“分子工具”,下列相关叙述正确的是( )
A. 微生物能为重组DNA技术提供以上三种“分子工具”
B. DNA连接酶可催化两个DNA片段碱基之间形成氢键,完成片段拼接
C. 为避免载体自身环化和目的基因反向连接,需选择一种限制酶切割载体和目的基因
D. λ噬菌体衍生物、动植物病毒无复制能力,不能用作基因工程运载体
【答案】A
【解析】
【详解】A、重组DNA技术的分子工具包括限制酶、DNA连接酶、运载体三类,三类工具都可从微生物中获取,A正确;
B、DNA连接酶的作用是催化磷酸二酯键的形成,双链DNA碱基间的氢键依靠碱基互补配对自发形成,不需要酶催化,B错误;
C、若选择一种限制酶切割载体和目的基因,载体和目的基因两端的黏性末端序列完全相同,更容易出现载体自身环化和目的基因反向连接,要避免该问题需选择两种不同的限制酶进行切割,C错误;
D、λ噬菌体衍生物、动植物病毒等具备复制能力,改造后是常用的运载体;病毒可侵染宿主细胞,能携带目的基因导入动、植物受体细胞,可用作基因工程运载体,D错误。
13. 研究人员利用农杆菌转化法将耐盐碱基因GsERF6导入杨树,构建重组表达载体(图甲),并对转化后的细胞进行目的基因检测(图乙)。下列分析错误的是( )
A. Ti质粒上的T-DNA可携带耐盐碱基因GsERF6进入杨树细胞并整合到其染色体DNA上
B. 可用逆转录PCR技术检测耐盐碱基因GsERF6是否转录出mRNA
C. 图甲所示的重组Ti质粒中的强启动子的作用是驱动GsERF6基因转录
D. 结合图乙结果分析,转基因杨树DNA(泳道1)中不含GsERF6基因
【答案】D
【解析】
【详解】A、农杆菌Ti质粒上的T-DNA具有可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体DNA上的特性,因此可将耐盐碱基因GsERF6整合到杨树细胞的染色体DNA上,A正确;
B、逆转录PCR技术先以mRNA为模板逆转录合成cDNA,再对cDNA进行PCR扩增,可通过扩增结果判断耐盐碱基因GsERF6是否转录出了mRNA,B正确;
C、表达载体中的目的基因是GsERF6基因,强启动子的作用就是驱动GsERF6基因的转录,C正确;
D、图乙中,转基因杨树DNA(泳道1)的条带与阳性对照(含GsERF6基因)的条带大小一致,说明转基因杨树DNA中含有GsERF6基因,D错误。
二、多项选择题: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,有两个或者两个以上选项符合题目要求,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
14. 某种光合蓝细菌含有双功能酶CysP:弱光下CysP以ATP为磷酸供体,催化半胱氨酸磷酸化储存硫元素;强光下CysP构型改变,可催化ATP水解供能,同时催化磷酸半胱氨酸脱磷酸释放硫。已知蓝细菌的光反应合成ATP,暗反应消耗ATP;磷酸半胱氨酸不能跨膜输出,游离半胱氨酸可转运至特定部位参与光合蛋白的合成。下列叙述正确的是( )
A. CysP空间结构改变不会破坏其肽键,但会改变酶与底物的结合能力
B. 强光条件下,CysP催化ATP水解释放的能量可直接驱动磷酸半胱氨酸脱磷酸
C. 若光反应受阻,细胞ATP储备不足,弱光下半胱氨酸磷酸化储存硫元素的速率下降
D. 游离半胱氨酸参与光合蛋白合成时,所需的能量仅由光反应阶段产生的ATP提供
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、酶空间结构改变只影响二硫键、氢键等,肽键稳定不会断裂;空间结构决定酶活性,构型变化会改变对底物的识别与结合能力,A正确;
B、ATP是细胞直接能源物质,CysP催化ATP水解释放化学能,直接驱动磷酸半胱氨酸脱磷酸这一吸能生化反应,B正确;
C、弱光磷酸化过程需要ATP作为磷酸供体,光反应受阻则ATP合成减少,底物ATP匮乏,储存硫的磷酸化反应速率随之降低,C正确;
D、蓝细菌细胞膜上的呼吸链呼吸作用也能生成ATP,在黑暗或光照不足时补充能量,并非只依靠光反应产生的ATP,D错误。
15. 研究发现,肿瘤细胞中腺苷酸琥珀酸裂解酶(ADSL)是一种多功能蛋白,一方面催化细胞内嘌呤类物质合成,为核酸合成提供原料;另一方面可激活转录因子SREBP。活化的SREBP经核孔进入细胞核,结合脂肪合成基因的调控序列,驱动基因转录,最终推动肿瘤细胞持续增殖。下列相关叙述正确的有( )
A. ADSL兼具催化与信号调控功能,体现了蛋白质功能的多样性
B. 嘌呤属于含氮碱基,脱氧核苷酸链中相邻核苷酸依靠磷酸二酯键连接
C. ADSL可直接催化脂肪基因的转录,从而促进细胞增殖
D. SREBP为大分子蛋白质,其穿过核孔的过程不需要消耗细胞代谢产生的能量
【答案】AB
【解析】
【详解】A、ADSL既能催化嘌呤合成(催化功能),又能激活转录因子,参与基因表达调控(调控功能),同一种蛋白质执行多种生理功能,体现蛋白质功能的多样性,A正确;
B、核苷酸由磷酸、五碳糖、含氮碱基组成,腺嘌呤、鸟嘌呤都属于嘌呤类碱基;磷酸二酯键是连接核苷酸单体形成核苷酸链的化学键,B正确;
C、催化基因转录的专一酶是RNA聚合酶;题干表明ADSL仅能激活转录因子SREBP,活化的SREBP进入细胞核,结合脂肪合成基因的调控序列,驱动基因转录,ADSL不能直接催化转录过程,C错误;
D、核孔并非简单的自由通道,蛋白质、RNA等大分子进出核孔需要消耗能量,D错误。
16. 叶绿体膜上存在磷酸转运器蛋白,可将叶绿体内的磷酸丙糖运出叶绿体用于合成蔗糖,同时将Pi运回叶绿体(图甲);图乙是温度影响某植物光合作用和呼吸作用的曲线。下列分析错误的是( )
A. 图甲中,光合色素吸收的光能会促使ADP与Pi反应生成ATP
B. 若磷酸转运器蛋白活性降低,可能会导致叶绿体内淀粉含量降低
C. 据图乙分析,该植物生长的适宜环境温度约为25℃
D. 据图乙分析,在环境温度高于45℃时,该植物能正常生长
【答案】BD
【解析】
【详解】A、图甲中,光合色素吸收的光能可以提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP,A正确;
B、若磷酸转运器蛋白活性降低,Pi无法运进叶绿体,叶绿体内磷酸丙糖会产生更多的Pi和淀粉,因此叶绿体内淀粉含量升高,B错误;
C、据图乙分析,该植物生长的适宜环境温度约为25℃,在25℃时该植物的净光合速率最大,C正确;
D、在环境温度高于45℃时,呼吸速率大于光合速率,没有有机物的积累,因此该植物不能正常生长,D错误。
17. 下列关于传统发酵食品制作原理或操作的叙述,正确的是( )
A. 制作泡菜时向坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无菌环境
B. 食醋的制作需要醋酸菌,醋酸发酵过程中应将温度控制在18~30℃
C. 家庭酿酒、制果醋和酸奶均不需要选纯种菌进行接种发酵
D. 腐乳制作中,豆腐块长满毛霉后,需加盐腌制以抑制杂菌并调节风味
【答案】CD
【解析】
【详解】A、向泡菜坛盖边沿水槽注满水的目的是创造坛内无氧环境,满足厌氧发酵的需求,无法形成内部无菌环境,A错误;
B、醋酸菌可在有氧条件下将乙醇或葡萄糖氧化成醋酸,醋酸是其代谢产物,醋酸发酵过程中应将温度控制在30~35℃,B错误;
C、家庭制作果酒、果醋、酸奶均属于传统发酵,利用的是原料表面或环境中的野生菌种,不需要选择纯种菌接种发酵,C正确;
D、腐乳制作中,豆腐块长满毛霉后加盐腌制,既可以抑制杂菌生长避免豆腐腐败变质,还能析出豆腐中多余水分,调节腐乳风味,D正确。
18. 下列关于生物技术与工程实验操作的相关叙述,错误的是( )
A. PCR实验中,将各组分加入离心管后离心以保证反应液集中在底部
B. 将过滤后的洋葱研磨液滤液离心,从沉淀物中分离得到DNA
C. 酵母菌的纯培养中,培养基经高压蒸汽灭菌并冷却至室温后,在超净工作台中倒平板
D. 在植物体细胞杂交实验中,对植物细胞进行消毒处理后离心即可获得融合细胞
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、PCR反应的体系体积较小,加样后组分易附着在离心管管壁、管盖上,离心可使所有反应液集中在管底,保证反应正常进行,A正确;
B、DNA粗提取实验中,洋葱研磨液过滤后的滤液中,DNA溶解于氯化钠溶液中,离心后沉淀物为细胞碎片等杂质,DNA存在于上清液中,需从上清液中分离得到DNA,B错误;
C、酵母菌纯培养的倒平板操作中,培养基高压蒸汽灭菌后需冷却至50℃左右(触感不烫手)时进行倒平板,若冷却至室温,培养基中的琼脂已凝固,无法正常倾倒铺平板,C错误;
D、植物体细胞杂交实验中,需先使用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁获得原生质体,再诱导原生质体融合才能得到融合细胞,D错误。
三、非选择题:本题有5个小题,共59分。
19. 溶酶体是细胞中的“消化车间”,细胞中溶酶体的形成过程如图1所示。在活性氧(ROS)胁迫等应激作用下,线粒体损伤会逐渐累积。此时,细胞选择性地包裹并降解细胞内受损或功能障碍的线粒体,如图2所示。回答下列问题:
(1)图1中细胞器和运输小泡并非漂浮于细胞质中,而是可以沿着某种网架结构移动,该网架结构的化学本质为____________。高尔基体经过一系列过程最终形成溶酶体,其中组成运输小泡膜的基本支架是____________。运输小泡膜____________(填“属于”或“不属于”)生物膜系统。
(2)根据图1分析,进入高尔基体的蛋白质经加工后有的进入溶酶体,有的被分泌到细胞外,取决于____________,高尔基体在此过程中所起的作用是____________。M6P受体数量减少会____________(填“抑制”或“促进”)衰老细胞器的分解,原因是____________________________。
(3)溶酶体是一种单层膜的细胞器,主要存在于____________(填“植物”或“动物”)细胞中。图2中衰老的线粒体内膜受损会直接导致有氧呼吸第____________阶段发生障碍,引起细胞供能不足,该阶段发生的反应主要是____________。
【答案】(1) ①. 蛋白质 ②. 磷脂双分子层 ③. 属于
(2) ①. 该蛋白质能否与高尔基体上的M6P受体识别并结合(或蛋白质是否有M6P) ②. 对来自内质网的蛋白质进行分类、加工和包装(然后发送到细胞不同部位) ③. 抑制 ④. M6P受体减少会抑制溶酶体的形成,进而影响溶酶体参与的衰老细胞器分解
(3) ①. 动物 ②. 三 ③. NADH(或[H])与氧气结合生成水,同时释放大量能量
【解析】
【小问1详解】
细胞质中的细胞器并不是漂浮于细胞质中的,细胞质中有着支持它们的结构——细胞骨架。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,维持着细胞的形态,锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。生物膜的基本支架是磷脂双分子层,所以组成运输小泡膜的基本支架是磷脂双分子层。细胞器膜和细胞膜、核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统,所以运输小泡膜属于生物膜系统。
【小问2详解】
由图1可知,高尔基体内存在M6P受体,进入高尔基体的蛋白质经加工后能被M6P受体识别,可经一系列转化为溶酶体,这些有M6P标志的蛋白质转化为溶酶体酶,不能发生此识别过程的蛋白质经囊泡运往细胞膜分泌到细胞外,所以该蛋白质加工后是进入溶酶体还是分泌到细胞外,与该蛋白质能否与高尔基体上的M6P受体识别并结合有关。该过程中高尔基体的作用是对来自内质网的蛋白质进行分类、加工和包装,然后发送到细胞不同部位。由图1可知,M6P受体可以结合来自高尔基体的蛋白质,使其转化为溶酶体酶,帮助溶酶体消化分解衰老细胞器,所以M6P受体数量减少会抑制溶酶体的形成,进而影响溶酶体参与的衰老细胞器的分解。
【小问3详解】
溶酶体主要存在于动物细胞中,线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,第三阶段为[H]与氧气结合生成水,同时释放大量能量的过程。
20. 土壤盐渍化是现代农业生产的重大挑战。为了探究植物耐盐机理,科研人员将耐盐植物滨藜和不耐盐植物补血草置于不同浓度NaCl溶液中培养,测定生长率,如图1;图2为植物B根细胞部分生理过程。回答下列问题:
(1)水分子可通过____________(填运输方式)进出细胞。大多数植物很难在盐碱地生长,主要原因是土壤溶液浓度大于根毛细胞的____________浓度,导致植物无法从土壤中获取充足的水分。植物A、B发生渗透失水的过程中原生质层相当于一层半透膜,其组成成分包括____________________。
(2)图1中植物B是____________(填“滨藜”或“补血草”),判断的理由是____________________________。
(3)Na+在细胞质基质过量积累会破坏滨藜细胞膜结构的稳定性,影响膜表面糖蛋白的合成,从而影响其细胞____________的功能。
(4)据图2可知,Na⁺通过____________的方式进入液泡,该过程可增强滨藜的耐盐性,主要体现在____________________________(答出2点)。
【答案】(1) ①. 自由扩散、协助扩散(或“被动运输”或“渗透作用”) ②. 细胞液 ③. 细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质
(2) ①. 滨藜 ②. 随着NaCl浓度升高,植物B的生长率下降幅度较小,而植物A的生长率急剧下降,表明植物B耐盐性强
(3)表面识别、信息传递(或进行细胞间的信息交流)
(4) ①. 主动运输 ②. 降低细胞质中Na⁺浓度,避免离子毒害;调节细胞渗透压,维持细胞正常功能
【解析】
【小问1详解】
水分子通过磷脂双分子层自由扩散,或通过水通道蛋白协助扩散,统称“被动运输”。植物吸水依赖于细胞液与外界溶液之间的渗透压差,当土壤溶液浓度大于根毛细胞的细胞液浓度时,细胞失水,细胞无法正常生长。植物细胞的原生质层相当于一层半透膜,细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。
【小问2详解】
根据图1可知,随着NaCl浓度升高,植物B的生长率先上升后下降,且下降幅度较小,而植物A的生长率急剧下降,表明植物B耐盐性强,所以植物B是耐盐植物滨藜。
【小问3详解】
细胞膜上糖蛋白具有识别、进行细胞间信息交流的作用,所以Na+在细胞质基质过量积累会破坏滨藜细胞膜结构的稳定性,影响膜表面糖蛋白的合成,进而影响其细胞表面识别与细胞间的信息传递的功能。
【小问4详解】
据图2可知,Na+进入液泡的过程,是由低浓度一侧到高浓度一侧,而且需要载体蛋白N的协助,因此进入液泡的方式为主动运输,通过这个过程可以降低细胞质中Na+浓度,将Na⁺集中储存在液泡中,避免离子毒害;同时调节细胞渗透压,增大细胞液渗透压,增强细胞吸水能力,避免植物在高盐外界环境中失水,维持细胞正常功能。
21. 番茄是常见的经济作物,在温室中种植番茄,光照强度和浓度是制约产量的主要因素。某地温室的平均光照强度约为200μmol·m-2·s-1,浓度约为400μmol·m-2·s-1,为提高温室番茄产量,有人测定了补充光照和后番茄植株的相关生理指标,结果见下表。回答下列问题:
组别
叶绿素含量(mg·g-1)
光照强度(μmol·m-2·s-1)
浓度(μmol·mol-1)
净光合速率(μmol·m-2·s-1)
A
41.7
200
400
7.3
B
60.2
400
400
14.2
C
55.5
200
800
10.3
(1)番茄叶肉细胞中与光合作用相关的酶分布在____________。为测定番茄叶片的叶绿素相对含量,可用____________提取叶绿素,需添加____________以避免研磨中色素遭到破坏。
(2)番茄植株光反应产生的在暗反应中的作用有____________。与A组相比,C组浓度倍增时,净光合速率并未倍增,此时限制光合作用速率增加的内部因素可能是____________(答出2点)。根据本研究结果,在温室种植番茄的过程中,若只能从浓度加倍或光照强度加倍中选择一种措施来提高番茄产量,应选择____________,依据是____________________。
(3)适当增加种植密度是提高番茄产量的另一关键策略,光参与了光反应中____________过程。过度密植导致番茄的中下部冠层光合作用强度降低的原因有________________________________________________(答出2点)。
【答案】(1) ①. 类囊体薄膜和叶绿体基质 ②. 无水乙醇 ③. 碳酸钙##CaCO3
(2) ①. 作为活泼的还原剂,为C3还原提供能量 ②. NADPH和ATP的供应限制;固定CO2的酶活性不够高;C5的再生速率不足;有机物在叶绿体中积累等 ③. 光照强度加倍 ④. B组的净光合速率大于C组,光照强度加倍使净光合速率提高幅度更大
(3) ①. 水的光解 ②. 中下部冠层光照强度弱,光反应弱;中下部通风不畅,CO2浓度低,暗反应弱
【解析】
【小问1详解】
光反应发生在类囊体薄膜,暗反应发生在叶绿体基质,所以光合作用相关的酶分布在类囊体薄膜和叶绿体基质。叶绿素可溶解在有机溶剂无水乙醇中,故为测定番茄叶片的叶绿素相对含量,可用无水乙醇提取叶绿素。在叶绿素的提取和分离实验中,加入碳酸钙可防止研磨中色素被破坏。
【小问2详解】
与对照组A组相比,C组CO2浓度倍增时,净光合速率并未倍增,此时限制光合作用速率增加的内部因素可能是光照强度较弱,光反应产生的ATP和NADPH较少,NADPH和ATP的供应限制净光合速率倍增;固定CO2的酶活性不够高;C5的再生速率不足;有机物在叶绿体中积累等原因。根据本研究结果,在冬季温室种植番茄的过程中,B组的净光合速率大于C组,即B组的产量高于C组,说明光照强度加倍使净光合速率提高幅度更大,故若只能从CO2浓度加倍或光照强度加倍中选择一种措施来提高番茄产量,应选择光照强度加倍。
【小问3详解】
光参与光反应中水的光解过程,水在光的作用下分解为氧气、H+和电子,电子参与后续的NADPH合成。过度密植时,番茄中下部冠层会被上层叶片遮挡,首先是光照强度弱,光反应的能量来源不足,光反应变弱;其次中下部冠层通风不畅,CO2浓度低,而CO2是暗反应的原料,会导致暗反应受限制,最终整体光合作用强度降低。
22. 双特异性单克隆抗体是指一个抗体分子可以与两个不同抗原结合。肿瘤细胞表面有受体,是T细胞表面的标志性抗原。科研人员制备双特异性抗体,可招募T细胞定向移至肿瘤细胞,增强其对肿瘤细胞的杀伤力,过程如下图所示。回答下列问题:
(1)动物细胞培养应提供的气体条件是____________,其中的作用是____________,为了防止有害代谢物的积累,可采用____________的方法,以便清除代谢物。
(2)给小鼠注射的物质X为____________,注射后可从小鼠脾脏中获取能产生特定抗体的细胞C,并用____________酶进行处理,分离制备成细胞悬液,细胞C与单克隆杂交瘤细胞融合前,____________(填“需要”或“不需要”)通过原代培养扩大细胞C数量。
(3)诱导细胞融合过程中可添加化学物质____________诱导细胞融合。常使用特定的____________进行初步筛选。筛选出杂交瘤细胞后,需进行____________,来获得能产生特定抗体的双杂交瘤细胞。
(4)在体外进行杂交瘤细胞培养时需要在合成培养基的基础上添加____________等天然成分。对比单克隆抗体,双特异性单克隆抗体的优点是____________________________________。
【答案】(1) ①. 95%空气和5%CO2 ②. 维持培养液的pH ③. 定期更换培养液
(2) ①. CD3 ②. 胰蛋白(或胶原蛋白) ③. 不需要
(3) ①. PEG(或聚乙二醇) ②. 选择培养基 ③. 克隆化培养和抗体检测
(4) ①. 动物血清 ②. 同时识别T细胞和肿瘤细胞表面的抗原(或同时与T细胞与肿瘤细胞结合),使T细胞定向移至肿瘤细胞,增强其对肿瘤细胞的杀伤力
【解析】
【小问1详解】
动物细胞培养需95%空气和5%CO2的混合气体。95%空气提供细胞呼吸所需的O2,5%CO2能维持培养液的pH稳定。在动物细胞培养的过程中,为防止有害代谢物的积累,需要定期更换培养液。
【小问2详解】
EGFR作为抗原注射小鼠后,从小鼠脾脏中获取产生特定抗体的细胞B,细胞B与细胞A诱导融合后获得单克隆杂交瘤细胞。为制备双特异性抗体EGFR/CD3,所以应用CD3免疫小鼠获得细胞C。脾脏组织中的细胞C相互黏连,需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶分解细胞间的蛋白质,使细胞分散形成细胞悬液。细胞C是已免疫的B淋巴细胞,与单克隆杂交瘤细胞融合前无需原代培养扩大数量,直接融合即可满足实验需求。
【小问3详解】
诱导动物细胞融合的化学物质是PEG(聚乙二醇)。PEG能改变细胞膜的通透性,使两个细胞的细胞膜融合,进而实现细胞质和细胞核的融合。初步筛选杂交瘤细胞用特定的选择培养基,它能抑制未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞的生长,仅允许异种融合的杂交瘤细胞存活。第一次筛选得到的杂交瘤细胞可能存在多种,需进行克隆化培养和抗体检测,筛选出能产生特定抗体(抗EGFR抗体、抗CD3抗体)的双杂交瘤细胞,排除产生无关抗体的细胞。
【小问4详解】
体外培养杂交瘤细胞时,合成培养基需添加动物血清等天然成分,血清中含多种未知营养物质,能满足细胞生长和增殖的需求。双杂交瘤细胞由单克隆杂交瘤细胞与细胞C融合形成,能同时识别T细胞和肿瘤细胞表面的抗原,同时与T细胞和肿瘤细胞结合,使T细胞定向移至肿瘤细胞,具有增强对肿瘤细胞的杀伤力的优点。
23. PGLP酶是位于植物叶绿体中催化光呼吸的关键酶。科研人员构建了大豆的反义PGLP基因表达载体(PGLP基因反向插入表达载体),利用农杆菌转化法导入大豆细胞,培育了减少PGLP酶以抑制光呼吸的高产大豆新品种,其过程如下图所示。请回答下列问题:
注:PGLP基因中箭头表示PGLP基因原转录方向;为潮霉素抗性基因;为卡那霉素抗性基因;LB、RB分别为TDNA的左边界和右边界。
(1)过程①为____________。PGLP酶位于植物叶绿体中,但科研人员却不是从叶绿体中获得PGLP基因转录的RNA,而是从细胞的总RNA中获得,理由可能是___________________。
(2)过程②是在PGLP基因两端分别添加一个DNA片段,以便用PCR技术扩增,PCR的原理是____________,在扩增PGLP基因时使用的引物是____________,引物的作用是____________。对扩增完成的PGLP基因和载体进行切割时,限制酶最好选择____________。
(3)据图分析,在反义PGLP基因表达载体中,PGLP基因原转录方向与启动子指示方向相反,这样拼接目的基因的目的是____________。过程④将基因表达载体导入农杆菌前,需用____________处理农杆菌,过程⑤需要在培养基中加入____________,便于对重组DNA分子进行筛选。
(4)过程⑤完成后,需经过⑥____________过程才能获得转基因大豆植株。为检测转基因大豆体内PGLP酶是否减少,从分子水平检测,常采用的检测方法是____________。
【答案】(1) ①. 逆转录 ②. 控制PGLP合成的基因是位于细胞核中的基因
(2) ①. DNA半保留复制 ②. 引物4和引物5 ③. 使DNA聚合酶从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸 ④. BamHⅠ和SalⅠ
(3) ①. 使反义PGLP基因转录得到的mRNA与正常转录的mRNA链互补,抑制PGLP基因的翻译过程 ②. Ca2+ ③. 潮霉素
(4) ①. 植物组织培养(或脱分化、再分化) ②. 抗原—抗体杂交
【解析】
【小问1详解】
过程①是以RNA为模板合成单链DNA,然后以DNA为模板合成双链DNA,整体过程为逆转录,PGLP酶位于植物叶绿体中,但研究人员却不是从叶绿体中获得PGLP基因转录的RNA,而是从细胞的总RNA中获得,可能是控制PGLP酶合成的基因不是位于叶绿体中的基因而是位于细胞核中的基因。
【小问2详解】
PCR是体外进行DNA复制的技术,原理是DNA半保留复制。引物是从子链的5’端向3’端延伸,为保证把相关片段扩增完全,并带有相应的酶切位点以便顺利接入载体质粒,在扩增PGLP基因时用的引物是引物4和引物5。耐高温的DNA聚合酶不能从头催化子链的延伸,所以加入引物的作用是使DNA聚合酶从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸。对扩增完成的PGLP基因和载体进行切割时,为了防止目的基因或质粒自身环化,并使目的基因与质粒按照要求定向拼接,最好用两种酶BamHⅠ和SalⅠ进行切割。
【小问3详解】
在反义PGLP基因表达载体中,PGLP基因原转录方向与启动子指示方向相反,这样拼接目的基因的目的是使PGLP基因转录出的mRNA与正常的PGLP基因转录出的mRNA互补配对,从而抑制正常PGLP基因的表达,减少PGLP酶的合成。过程④将基因表达载体导入农杆菌前,需要用Ca2+处理农杆菌,使其处于易于吸收周围环境中的DNA分子的生理状态,过程⑤是农杆菌转化法,该方法能把Ti质粒中的T-DNA整合到受体细胞的染色体上,潮霉素抗性基因位于T-DNA中,卡那霉素抗性基因不位于T-DNA中,所以应该在培养基中加入潮霉素对重组DNA分子进行筛选。
【小问4详解】
过程⑤完成后,将含有重组质粒的大豆细胞培育成转基因大豆植株,需经过植物组织培养过程,包括脱分化和再分化。检测PGLP酶是否减少是检测蛋白质的含量,可采用的检测方法是抗原—抗体杂交。
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