内容正文:
2025-2026学年三校高二年第二学期生物期末考试试题
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共16个小题,第1-12小题,每小题2分,第13-16小题,每小题4分,共40分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 细胞学说是现代生物学的基础,是19世纪自然科学的三大发现之一。下列关于细胞学说建立过程和内容的叙述,错误的是( )
A. 细胞学说说明植物与动物在结构上存在统一性
B. 施莱登和施旺共同提出一切动物和植物都是由细胞发育而来
C. 细胞学说认为细胞可分为真核细胞和原核细胞
D. 细胞学说认为新细胞由老细胞分裂而来
【答案】C
【解析】
【分析】细胞学说主要是由德国植物学家施莱登和动物学家施旺建立的。细胞学说指出:细胞是一个有机体,一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成;细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体生命起作用;新细胞是由老细胞分裂产生的。
【详解】AB、细胞学说主要是由德国植物学家施莱登和动物学家施旺建立的,该学说指出:一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成,说明植物与动物在结构上存在统一性,AB正确;
C、科学家依据细胞内有无以核膜为界限的细胞核,将细胞分为原核细胞和真核细胞两大类,细胞学说没有认为细胞可分为真核细胞和原核细胞,C错误;
D、新细胞由老细胞分裂而来,是细胞学说的内容之一,D正确。
故选C。
2. 如图是油菜种子发育和萌发过程中,糖类和脂肪占细胞干重的质量分数的变化曲线。下列分析不正确的是( )
A. 等质量的脂肪和可溶性糖完全氧化分解,脂肪耗氧更多、释放能量更多
B. 种子发育过程中,糖类转化为脂肪时,细胞中氧元素所占比例下降
C. 油菜种子萌发时,脂肪转化为糖类的过程需要消耗氧气
D. 与淀粉类种子相比,油菜种子播种时需深播,以避免鸟类取食
【答案】D
【解析】
【详解】A、脂肪C、H比例高,O比例低,氧化时耗氧多,产能也多,A正确;
B、脂肪中氧元素比例低于糖类,糖类转化为脂肪时,细胞整体氧元素比例下降,B正确;
C、脂肪分解及转化为糖类属于氧化分解过程,需要消耗氧气,C正确;
D、脂肪分解时耗氧多,应浅播以利于氧气供应,而不是为了避免鸟类取食而深播,D错误。
故选D。
3. 有关酒精在相关实验中作用的叙述,错误的是( )
组别
实验名称
酒精浓度
主要作用(及作用机理)
A
脂肪的鉴定
体积分数为50 %的酒精
洗去浮色;苏丹Ⅲ易溶于体积分数为50%的酒精溶液中
B
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
体积分数为95%的酒精(和质量分数为15%的盐酸1:1混合)
固定细胞;能使组织中的细胞固定在某个时期
C
叶绿体中色素提取和分离
无水乙醇
叶绿体中的色素能溶解在无水乙醇中,且乙醇无毒,方便操作
D
土壤中小动物类群丰富度的研究
体积分数为70%的酒精
对小动物防腐、固定
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A、脂肪的鉴定实验中,苏丹Ⅲ易溶于体积分数为50%的酒精溶液中,故可用体积分数为50 %的酒精作用是洗去浮色, A正确;
B、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中,用体积分数为95%的酒精和质量分数为15%的盐酸1:1混合,可用于解离,即溶解细胞间物质,将组织细胞分离开来,B错误;
C、叶绿体中色素提取和分离实验中,叶绿体中的色素能溶解在无水乙醇中,且乙醇无毒,方便操作,故可用无水乙醇提取叶绿体色素,C正确;
D、土壤中小动物类群丰富度的研究实验中,可用体积分数为70%的酒精对小动物进行防腐、固定,D正确。
4. 线粒体的分裂主要发生在进行分裂的细胞中,需要其自身合成的动力相关蛋白Drpl的参与。蛋白磷酸化酶PP2Aa可使Drpl发生磷酸化,进而抑制其活性,使线粒体处于功能更强的长杆状。而RalA酶可与PP2Aa相互作用,解除Drpl的磷酸化,使线粒体过度分裂,体积减小呈碎片化(如下图),进而抑制其氧化功能。研究发现肥胖个体的脂肪细胞中更易出现体积减小的碎片化线粒体。下列叙述错误的是( )
A. 碎片化的线粒体可以在溶酶体中各种水解酶的作用下分解
B. 与未分裂细胞相比,进行分裂的细胞中蛋白磷酸化酶PP2Aa活性较低
C. Drpl蛋白的合成起始于游离的核糖体,然后附着到内质网上后完成后续合成
D. 可开发RalA酶的抑制剂作为保护线粒体的药物,解决肥胖症患者的代谢问题
【答案】C
【解析】
【详解】A、溶酶体可以分解衰老、损伤的细胞器,故碎片化的线粒体可以通过溶酶体中各种水解酶的作用下分解,A正确;
B、蛋白磷酸化酶PP2Aa可使Drpl磷酸化,抑制其活性,RalA酶可与PP2Aa相互作用,解除Drpl的磷酸化,增强其活性,从而导致线粒体过度分裂和破碎,抑制其氧化功能。与未分裂的细胞相比,进行分裂的细胞代谢更加旺盛,线粒体更加活跃,其中蛋白磷酸化酶PP2Aa活性降低,B正确;
C、分泌蛋白、膜蛋白和溶酶体中的蛋白需要经过内质网和高尔基体的加工,Drpl是由核基因编码的胞内蛋白,不需要经过内质网和高尔基体的加工,C错误;
D、抑制RalA酶活性可保护线粒体不被破坏,可开发RalA酶抑制剂作为保护线粒体的药物,解决肥胖症患者代谢问题,D正确。
故选C。
5. 科学家将水稻和番茄分别放在相同的含Ca2+、Mg2+和SiO44-的培养液中培养,相同条件下培养一段时间后,培养液中的离子浓度变化情况如下图所示。下列分析正确的是
A. 水稻吸收Ca2+、Mg2+的速度与吸水的速度相同
B. 番茄从培养液中吸收Ca2+,而从体内排出SiO44-
C. 水稻和番茄对Mg2+离子的吸收没有体现细胞膜的选择透过性
D. 最可能水稻根细胞膜上运输SiO44-的载体数量明显多于番茄,Ca2+和Mg2+的跨膜运输可以是逆相对含量梯度的
【答案】D
【解析】
【详解】A、由题图知,与初始浓度相比,培养水稻的溶液中镁离子、钙离子浓度增加,说明水稻吸收Ca2+、Mg2+的速度与吸水的速度不相同,吸收水的速率大于吸收Ca2+、Mg2+,A错误;
B、由题图知,与初始浓度相比,培养番茄的溶液中钙离子浓度降低,说明番茄大量吸收钙离子,而硅离子升高,是因为番茄吸收水的相对速率大于吸收SiO44+的相对速率,而不是从体内排出SiO44-,B错误;
C、因为不同生物需要的Mg2+是不同的,因此水稻和番茄对Mg2+离子的吸收量不同,体现了细胞膜的选择透过性,C错误;
D、水稻吸收SiO44-明显多于番茄,最可能是水稻根细胞膜上运输SiO44-的载体数量明显多于番茄;水稻和番茄对Ca2+和Mg2+的吸收属于主动运输,因此Ca2+和Mg2+的跨膜运输可以是逆相对含量梯度的,D正确。
6. 芸香糖苷酶能水解芸香糖苷类黄酮化合物生产槲皮素、柚皮素和橙皮素等活性物质,具有重要的应用前景。下列关于芸香糖苷酶的叙述正确的是( )
A. 能为芸香糖苷的水解提供活化能
B. 反应结束后该酶的结构改变,活性下降
C. 增加底物浓度可提高芸香糖苷酶活性
D. 一般在低温和最适pH条件下保存该酶
【答案】D
【解析】
【详解】A、酶的作用是降低化学反应的活化能,不能为反应提供活化能,A错误;
B、酶作为生物催化剂,反应前后自身的化学性质和空间结构不发生改变,活性不会下降,B错误;
C、酶活性受温度、pH等因素影响,底物浓度不改变酶的活性,增加底物浓度只能提高酶促反应速率,C错误;
D、低温时酶的空间结构稳定,最适pH条件下酶的空间结构也不会被破坏,因此一般在低温和最适pH条件下保存酶,D正确。
7. FGF21能通过影响线粒体的数量调节细胞呼吸,临床上可作为线粒体疾病的生物标记物。研究人员检测了正常人和线粒体受损患者体内乳酸、丙酮酸盐和FGF21的含量,结果如表所示。下列叙述错误的是( )
乳酸(mmol/L)
丙酮酸盐(mmol/L)
FGF21(pg/ml)
甲组
1.1
0.09
82.5
乙组
1.5
0.1
617.4
A. 甲组是正常组,乙组是疾病组
B. 两组细胞中的部分丙酮酸被NADH还原
C. FGF21可能促进线粒体增殖补偿呼吸功能缺陷
D. 消耗单位质量的葡萄糖,乙组细胞产生更多的ATP
【答案】D
【解析】
【详解】A、乙组FGF21含量显著高于甲组,而FGF21是线粒体疾病的标记物,说明乙组为疾病组,甲组为正常组,A正确;
B、乙组线粒体受损,无氧呼吸增强,丙酮酸无法进入线粒体进行有氧呼吸,部分丙酮酸在细胞质基质中被NADH还原为乳酸(正常组存在少量无氧呼吸),B正确;
C、乙组线粒体受损、FGF21 含量显著升高,结合题干 “FGF21 影响线粒体数量”,推测 FGF21 可通过促进线粒体增殖,弥补呼吸功能的缺陷,C正确;
D、乙组线粒体受损,主要依赖无氧呼吸,单位葡萄糖产生的ATP远少于有氧呼吸,因此乙组ATP产量更低,D错误。
故选D。
8. 利用发酵罐处理含食用油的废水时,可获得单细胞蛋白,实现污染物资源化。菌株A 和菌株B 为能高效降解油脂的细菌,研究人员将菌株A 和菌株 B 分别接种到含有同种食用油废水的发酵罐中进行发酵处理,检测两菌株细胞密度和脂肪剩余量,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 食用油可以为菌株 A 和菌株 B 的生长提供碳源
B. 发酵结束之后,采用过滤、沉淀等方法可得到单细胞蛋白
C. 与菌株 A 相比,菌株 B 更适合处理含食用油的废水
D. 图中显示,一定时间范围内脂肪消耗量与两菌株的细胞密度呈负相关
【答案】D
【解析】
【详解】A、食用油(油脂)含碳元素,可作为菌株A、B生长的碳源,A正确;
B、单细胞蛋白是微生物细胞本身,发酵后通过过滤、沉淀可分离收集菌株细胞,B正确;
C、菌株B的脂肪剩余比例更低(油脂分解更多)、细胞密度更高(增殖更好),更适合处理含油废水,C正确;
D、细胞密度越高,脂肪剩余比例越低(即脂肪消耗量越多),因此脂肪消耗量与细胞密度呈正相关,而非负相关,D错误。
故选D。
9. 为研究相同温度条件下光对某植物光合作用强度的影响,用若干图甲所示实验装置进行实验(密闭小室内的CO2在实验过程中充足,光照不影响温度变化);一段时间后测量每个装置中的气体释放量,绘制曲线如图乙。下列有关叙述错误的是( )
A. 距离从a到d整个实验过程中,氧气的生成量逐渐减少
B. 距离为c时,植物叶肉细胞的光合速率等于呼吸速率
C. 距离b突然变为d时,短时间内叶绿体中C3的含量增多
D. 若将图甲中的白光源,替换成绿光重复实验,则图乙中的c点将会左移
【答案】B
【解析】
【分析】影响光合作用的环境因素:
1、温度对光合作用的影响:在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱;
2、二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强,当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强;
3、光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强,当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
【详解】A、距离从a到d,随着光源距离增大,光照强度减弱。在整个实验过程中,从曲线可知气体释放速率逐渐下降,而该实验中气体释放量代表氧气释放量,氧气释放量减少也就意味着氧气的生成量逐渐减少,A正确;
B、距离为d时,整个植株的气体释放速率为0,说明植株的光合速率等于呼吸速率,但对于叶肉细胞来说,其光合速率是大于呼吸速率的,因为植株中存在一些不能进行光合作用但能进行呼吸作用的细胞,如根细胞等,需要叶肉细胞产生更多的氧气来满足整株植物的呼吸需求,B错误;
C、距离由b突然变为d时,光照强度减弱。光反应产生的ATP和[H]减少,C3的还原速率减慢,而CO2固定生成C3的速率短时间内不变,所以短时间内叶绿体中C3的含量增多,C正确;
D、植物对绿光吸收最少,若将白光源替换成绿光重复实验,光合作用强度减弱,达到光合速率等于呼吸速率时所需的光照强度更高,即图乙中的c点(光补偿点)将会左移,D正确。
故选B。
10. 为解决卵巢早衰、生精障碍引发的不孕不育,研究者将皮肤细胞“改造”为能和精子“受精”的“类卵细胞”,如下图所示。去核卵母细胞质里残留的物质可使皮肤细胞核跳过DNA复制阶段,直接进入分裂状态。下列叙述正确的是( )
A. 图中“?”代表的时期是第一次减数分裂中期
B. “类卵细胞”在形成过程中发生了姐妹染色单体的分离
C. 正常“类卵细胞”形成过程中,细胞内染色体数变化是46→92→46→23
D. 导致异常“类卵细胞”形成的原因可能是同源染色体未联会
【答案】D
【解析】
【详解】A、“?”代表的时期是有丝分裂中期,因为该时期存在同源染色体,且染色体的着丝粒整齐的排列在赤道板中央,这是有丝分裂中期的典型特征,A错误;
B、去核卵母细胞质里残留的物质可使皮肤细胞核跳过DNA复制阶段,直接进入分裂状态,未形成姐妹染色单体,所以“类卵细胞”在形成过程中没有发生姐妹染色单体的分离,B错误;
C、皮肤细胞染色体数为46条,G1期的细胞中含有46条染色体,核移植至去核的卵母细胞,染色体数为46条,再经过染色体均分,形成正常“类卵细胞”,此时细胞中染色体数目为23,所以正常“类卵细胞”形成过程中,细胞内染色体的数量变化是46→23,C错误;
D、由图可知,异常“类卵细胞”形成的过程中,未发生同源染色体联会,其形成的原因是染色体未排列在赤道板上,导致染色体未均分形成,D正确。
11. 紫杉醇是全球最重要的抗癌药物之一,某研究机构设计了如下两个路径来提取。据此分析正确的是( )
A. M表示愈伤组织,两条路线均证明高度分化的植物细胞具有全能性
B. 过程①是再分化,需用生长素和细胞分裂素来诱导发芽和诱导生根
C. 过程②产生的脱毒苗是单倍体,高度不育但能有效抵抗病毒的侵染
D. 路径二中的酶是为去除细胞壁,单一果胶酶或纤维素酶可达成目的
【答案】B
【解析】
【详解】A、路径二是愈伤组织细胞培养,然后从细胞中提取紫杉醇,不能证明高度分化的植物细胞具有全能性,A错误;
B、M愈伤组织经过程①形成芽根,过程①是再分化,需用生长素和细胞分裂素来诱导发芽和诱导生根,B正确;
C、利用茎尖等病毒含量极低的植物部位经植物组织培养形成的脱毒苗,病毒含量极低或无病毒但是没有抗病毒能力,并且不是单倍体,C错误;
D、植物细胞壁的组成成分是纤维素和果胶,去除细胞壁应该用果胶酶和纤维素酶,D错误。
故选B。
12. 云南省农科院利用植物细胞工程技术培育抗旱、高产的“云薯101”新品种。科研人员将马铃薯栽培种(四倍体)与野生种(二倍体)进行体细胞杂交,获得杂种细胞,再利用植物组织培养技术获得杂种植株。下列叙述正确的是( )
A. 原生质体制备需用纤维素酶和果胶酶处理,应在低渗溶液中完成以维持细胞形态
B. 电融合法原理是利用高强度电流击穿细胞膜,促使不同来源的原生质体融合
C. 杂种细胞筛选时,可利用栽培种和野生种对培养基成分要求不同的特性进行选择
D. 最终获得的“云薯101”植株是六倍体,兼具双亲的优良性状且高度可育
【答案】C
【解析】
【详解】A、制备原生质体需用纤维素酶和果胶酶分解细胞壁,但需在等渗溶液中完成以维持细胞形态,低渗溶液会导致细胞吸水涨破,A错误;
B、电融合法的原理是先用电脉冲使细胞膜产生微孔(可逆性电击穿),再通过交流电使原生质体相互接触,而非单纯用高强度电流击穿,B错误;
C、利用不同生物对培养基成分要求不同来对其进行选择,是体细胞杂交中筛选杂种细胞的常用方法,如利用对某些抗生素或代谢抑制剂的敏感性差异来设计选择培养基,C正确;
D、栽培种(四倍体)与野生种(二倍体)的体细胞杂交,理论上染色体组加倍(六倍体),但异源多倍体常常存在生殖障碍(育性低),且不一定所有优良性状都能完美表达,D错误。
故选C。
13. 外显率是指隐性纯合个体显示预期表型的比例。果蝇的间断翅脉由隐性基因i控制,其外显率为90%,即90%的ii基因型的个体表现为间断翅脉,其余10%为野生型。现将一对果蝇杂交,F₁中野生型:间断翅脉=31:9。下列叙述正确的是( )
A. 亲本中一个为纯合子,另一个为杂合子
B. 若让亲本与间断翅脉的个体杂交,则子代中野生型果蝇占45%
C. F₁的野生型果蝇自由交配,F₂中的野生型:间断翅脉=9:1
D. 若F₁中的一只间断翅脉果蝇与一只野生型果蝇杂交,则F₂可能均为纯合子
【答案】D
【解析】
【详解】A、亲本杂交F₁中野生型:间断翅脉=31:9(总数40),接近3:1分离比。间断翅脉实际个体数为9,因外显率90%,推知基因型为ii的个体理论值应为9÷0.9=10,占F₁总数1/4,符合双杂合亲本(Ii×Ii)杂交预期。故亲本均为杂合子,A错误;
B、亲本为Ii(杂合),与间断翅脉(ii)杂交,子代基因型Ii:ii=1:1。表型上,Ii全为野生型,ii中90%表现间断翅脉,10%因外显不全表现为野生型。故野生型比例=Ii(50%)+ii中未表达部分(50%×10%)=55%,B错误;
C、F₁野生型包括基因型II和Ii和ii(ii中10%表现为野生型),F₁总数40,ii理论值10(实际表达9),故野生型包含II(10)、Ii(20)及未表达ii(1),II占10/31,Ii占20/31,ii占1/31。自由交配时需计算配子比例:I占20/31,i占11/31,得F₂中II为440/961,Ii为440/961,ii为121/961,而ii的121/961中10%表现为野生型,因此F₂中的野生型:间断翅脉不会是9:1;C错误;
D、F₁间断翅脉果蝇均为ii(纯合),野生型果蝇可能为II(纯合)或Ii(杂合)或ii(ii中10%表现为野生型),若与II纯合子杂交,F₂全为Ii(杂合子);但若与另一只ii纯合子杂交,F₂全为ii(纯合子)。题干“可能均为纯合子”指后一种情况,D正确。
故选D。
14. 蛋白质AMPK、mTOR分别促进、抑制细胞自噬,其中一种蛋白质需借助另一种蛋白质才可对细胞自噬发挥作用。已知基因A、B各自编码AMPK、mTOR中的一种。研究者检测两种蛋白质之间的借助关系,结果如图。下列说法正确的是( )
A. 细胞自噬是由基因决定的程序性死亡”的过程
B. 基因A、B分别编码蛋白质AMPK、mTOR
C. 蛋白质AMPK通过抑制mTOR对细胞自噬发挥作用
D. 提高癌细胞中A基因表达水平可促进癌细胞自噬
【答案】C
【解析】
【详解】A、程序性死亡”指细胞凋亡,细胞自噬是细胞降解自身组分的过程,不等同于凋亡,A错误;
B、A基因缺失时自噬显著增强,说明A编码抑制自噬的mTOR;B基因缺失时自噬显著减弱,说明B编码促进自噬的AMPK,B错误;
C、A、B双缺失与A单缺失的自噬程度几乎一致,说明AMPK(B基因产物)的促自噬作用依赖于mTOR(A基因产物)的存在,即AMPK通过抑制mTOR发挥促自噬作用,C正确;
D、A基因编码抑制自噬的mTOR,提高其表达水平会抑制癌细胞自噬,D错误。
15. 科研人员构建了能利用甲醇和甲酸进行光合作用的自养大肠杆菌,通过能量适配器调节光反应与暗反应,光反应对甲醇的响应速度快于暗反应,如下图。下列表述中正确的是( )
A. 该大肠杆菌膜上的NPM+能够吸收、转化光能,与类胡萝卜素作用一样
B. 与该大肠杆菌相比,高等植物叶肉细胞光反应特有的产物是NADPH
C. 图中甲物质为C5,若环境中CO2浓度上升,短时间内NADH和ATP会增多
D. 若甲醇含量上升,适配器将先下调再上调NADH和ATP的含量
【答案】D
【解析】
【详解】A、NPM⁺能够吸收、转化光能,而类胡萝卜素的主要作用是吸收和传递光能,不能将光能直接转化为活跃的化学能,二者作用不同,A错误;
B、该大肠杆菌光合作用需要消耗氧,并且产生的还原氢是NADH,因此高等植物叶肉细胞光反应阶段特有产物是氧气和NADPH,B错误;
C、图中甲物质为C5,若环境中CO2浓度上升,则CO2的固定速率加快,短时间内C3的含量增加,C3还原时会消耗NADH和ATP,因此短时间内NADH和ATP的含量会减少,C错误;
D、由题干可知,光反应对甲醇的响应速度快于暗反应,因此添加甲醇后极短时间内ATP和NADH的含量上升,此时暗反应速度没有提升,因此通过能量适配器下调二者的含量,一段时间之后,甲醇可以转化为暗反应的底物,暗反应反应速度上升,消耗的ATP和NADH增加,因此需要上调ATP和NADH的含量,D正确。
16. 对下列相关数学模型的叙述正确的是( )
A. 图1中b、d段用X射线照射可诱发基因突变,a、c段用秋水仙素能抑制纺锤体的形成
B. 图4中造成cd段下降的原因在有丝分裂和减数分裂中是相同的
C. 图2中的温度在b时酶分子结构没有改变、活性较低
D. 图3中bc段和de段的变化都会引起三碳酸含量下降
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:图1中,a和c表示分裂间期,b和d表示分裂期;图2中,a时温度低,酶活性降低,而b时温度过高,酶变性失活;图3中,bc段和de段下降的原因不同,bc段是由于温度过高使气孔关闭,导致细胞中二氧化碳浓度降低,而de段是由于光照强度降低;图4中,ab段形成的原因是DNA的复制,bc段表示有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂过程、减数第二次分裂前期和中期;cd段形成的原因是着丝点的分裂。
【详解】A、图1中的a、c段是分裂间期,容易发基因突变,用X射线处理可诱发基因突变;b、d段是分裂期,用秋水仙素处理,可抑制纺锤体形成,使细胞内染色体数目加倍,A错误;
B、图4中cd段变化的原因是由于着丝点分裂,姐妹染色单体分开,在有丝分裂和减数分裂中是相同的,B正确;
C、图2中b时,温度太高,酶活性已失去,分子结构被破坏,C错误;
D、图3中bc段是由于温度过高使气孔关闭,导致细胞中二氧化碳浓度降低,所以C3含量下降;而de段是由于光照强度降低,光反应减弱,C3含量升高,D错误。
故选B。
【点睛】本题考查细胞周期、影响酶活性的因素、影响光合作用的因素、细胞分裂,要求考生识记细胞周期的概念和阶段;掌握影响酶活性的因素及相关曲线;掌握影响光合作用的因素,能解释曲线图中各段曲线上升或下降的原因;识记有丝分裂和减数分裂不同时期的特点,能准确判断图中曲线变化的原因及各区段代表的时期。
第Ⅱ卷
二、解答题:共5小题,共50分。
17. 苹果种植园土壤盐碱化会造成植物根系对水分和营养的吸收能力减弱,影响其光合特性,严重抑制苹果生长。回答下列问题:
(1)土壤盐碱化使苹果苗叶片失绿、萎蔫,苹果叶片可能发生的生理变化是__________。
①类囊体膜脂氧化受损 ②气孔开放度明显增大 ③细胞液渗透压升高 ④干物质积累速率增加
(2)植物响应盐碱胁迫的核心机制是Na+、K+的转运。图1是盐碱胁迫下植物细胞SOS、HKT1和SKOR等转运蛋白跨膜运输离子的示意图。研究人员对苹果苗施加油菜素内酯类似物EBL,检测并比较盐碱胁迫和EBL处理后苹果苗植株内离子含量的变化,结果见图2。
据图分析,盐碱胁迫条件下,土壤的Na+通过__________的方式进入细胞,造成Na+和K+运输失衡。细胞内Na+/K+比例__________(填“增大”或“减小”)。
(3)推测施加EBL能调控Na+、K+离子转运蛋白基因的表达缓解Na+/K+比例失衡现象。请在图3相应位置绘出能支持该推测的实验结果__________。
【答案】(1)①③ (2) ①. 协助扩散/异化扩散 ②. 增大
(3)
【解析】
【小问1详解】
土壤盐碱化会导致植物细胞内的离子平衡失调,尤其是Na⁺和K⁺的比例失衡。这会导致以下生理变化:盐碱化会导致细胞膜脂质过氧化,影响类囊体膜的结构和功能,进而影响光合作用,①正确;苹果苗叶片失绿、萎蔫会导致气孔导度减小,②错误;盐碱化会导致细胞内Na⁺浓度升高,细胞液渗透压增加,影响细胞的水分平衡,导致叶片失绿和萎蔫,③正确;土壤盐碱化使苹果苗叶片失绿,会导致光合速率下降,不会引起干物质积累速率增加,④错误。故选①③。
【小问2详解】
据图可知,钠离子运出细胞的方式是借助H+势能的主动运输,说明细胞外钠离子浓度高于细胞内,则盐碱胁迫条件下,土壤的Na+通过协助扩散的方式进入细胞;结合图2可知,盐碱胁迫下,Na+进入细胞增多,细胞中钠离子含量大幅度上升,而细胞中K+含量上升较少,据此可知,盐胁迫会导致细胞内Na⁺/K⁺比例增大。
【小问3详解】
推测施加EBL能调控Na+、K+离子转运蛋白基因的表达,缓解Na+/K+比例失衡现象,则施加EBL后,与胁迫相比,Na+转运蛋白(如SOS)的表达量应升高,而K+转运蛋白(如SKOR)的表达量应降低,故可绘图如下:
18. 红豆杉的次生代谢物紫杉醇是一种高效抗癌药物,野生红豆杉资源稀缺且紫杉醇含量极低,难以满足生产需求;而柴胡生长快、易培养、次生代谢旺盛。研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉与柴胡进行了融合,培育能产生紫杉醇的柴胡,过程如下图所示。请回答下列问题:
(1)过程①中需将外植体经______处理后接种于培养基上,经过_____,进而形成愈伤组织。
(2)过程②中将红豆杉愈伤组织和柴胡愈伤组织用_______酶分别处理,各自获得有活力的原生质体。
(3)不对称体细胞杂交的融合细胞含受体全套遗传物质及供体部分遗传物质;碘乙酰胺抑制细胞分裂;X射线可破坏染色体,使细胞不再持续分裂。分析可知,对红豆杉和柴胡原生质体进行的A、B处理分别为______、_____。过程③用化学方法_______诱导融合,得到融合原生质体。
(4)红豆杉和柴胡的_____较远,两种植物细胞的染色体间排斥较为明显,应在能够高效合成紫杉醇的杂交细胞中选择_______的核基因含量较低的杂交细胞进行培养。
(5)过程④为利用________技术进行紫杉醇的工厂化生产。
【答案】(1) ①. 消毒 ②. 脱分化
(2)纤维素酶、果胶 (3) ①. X射线 ②. 碘乙酰胺 ③. 聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+—高pH融合法
(4) ①. 亲缘关系 ②. 红豆杉
(5)植物细胞培养
【解析】
【小问1详解】
外植体需经消毒处理后接种,防止杂菌污染,外植体经过脱分化形成未分化的愈伤组织。
【小问2详解】
愈伤组织细胞有细胞壁,需用纤维素酶和果胶酶处理,去除细胞壁,获得有活力的原生质体。
【小问3详解】
融合细胞以柴胡为受体(提供全套遗传物质,保证细胞分裂能力),红豆杉为供体(提供部分遗传物质,含紫杉醇合成基因)。 因此A 处理(红豆杉原生质体)用X 射线处理,破坏其染色体,使其失去持续分裂能力,只能作为供体提供部分遗传物质。B 处理(柴胡原生质体)用碘乙酰胺处理,抑制其细胞质分裂,这样单独的柴胡原生质体也无法分裂,只有与红豆杉原生质体融合后,才能恢复分裂能力,筛选出融合细胞。常用 聚乙二醇(PEG)处理,诱导融合,得到融合原生质体。
【小问4详解】
红豆杉和柴胡的亲缘关系较远,染色体间排斥明显,易发生染色体丢失。需要在能高效合成紫杉醇的杂交细胞中,选择红豆杉的核基因含量较低的细胞培养,这样既能保留紫杉醇合成能力,又能减少染色体排斥,保证细胞稳定增殖。
【小问5详解】
利用植物细胞培养技术,对再生细胞团进行液体悬浮培养,可以大规模生产紫杉醇。
19. 2N/4N嵌合体胚胎是指用四倍体(4N)胚胎与二倍体胚胎(2N)或胚胎干细胞(ES细胞)进行聚合,形成由二倍体和四倍体细胞组成的嵌合体。2N/4N嵌合体胚胎的构建常用方法如图,据图分析回答下列问题:
(1)受精卵是胚胎发育的开端,图中的卵细胞发育到________时期,才具备受精的能力,而精子需经过________过程才能和卵细胞结合。胚胎移植前,要对受体进行________处理,以保证胚胎能在受体子宫内正常发育。
(2)2N的ES细胞来自胚胎发育过程的________期,本实验中从功能上说明了该细胞_______。
(3)2N/4N嵌合体胚胎的构建用到的现代生物工程技术主要有_______(至少答出两种)。
(4)ES细胞经嵌合体方法培育的动物与核移植方法培育的动物相比,遗传物质来源的区别主要是_______。
【答案】(1) ①. MⅡ ②. 获能 ③. 同期发情
(2) ①. 囊胚 ②. 具有发育的全能性
(3)动物细胞的培养、动物细胞的融合、胚胎移植
(4)用ES细胞经嵌合体方法克隆的动物是完全的复制体而用核移植方法克隆的动物只是核型一致,但细胞质类型不一定相同
【解析】
【分析】胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术,经过处理后获得的胚胎,还需移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。
【小问1详解】
在受精过程中,卵细胞需要达到减数第二次分裂中期(MⅡ)才具备受精能力,而精子不能直接与卵细胞结合,必须先在雌性生殖道中停留一段时间,经历精子获能过程,才具备与卵子受精的能力。胚胎移植前,要对受体进行同期发情处理,以保证胚胎能在受体子宫内正常发育。
【小问2详解】
囊胚期的特点是细胞开始出现分化,不过该时期细胞的全能性仍比较高,其中聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团,将来会发育成胎儿的各种组织,2N的ES细胞就来自胚胎发育过程的囊胚期,从本实验能看出该细胞具有发育的全能性,可参与到嵌合体胚胎的发育过程中。
【小问3详解】
从构建2n/4n嵌合体胚胎的过程来看,首先要对相关细胞进行动物细胞的培养,将四倍体 (4n )胚胎与二倍体胚胎(2n )或胚胎干细胞 (ES 细胞)进行聚合,这涉及动物细胞融合技术,最后要将构建好的胚胎移植到雌性动物体内,用到了胚胎移植技术。
【小问4详解】
ES细胞经嵌合体方法培育的动物,其细胞来源于二倍体胚胎的内细胞团,因此是原来细胞的完全复制体,而核移植也就是克隆,克隆动物的遗传物质中细胞核DNA与供核细胞一致,但细胞质遗传物质来自提供细胞质的细胞,所以用核移植方法克隆的动物只是核型一致,但胞质类型却不一定相同 。
20. 土壤中的磷通常以磷酸钙等难溶态的形式存在,在水中为白色沉淀,难以被植物直接吸收利用。植物缺磷时会出现叶色暗绿、老叶和茎秆呈紫红色等症状。溶磷菌可将难溶态磷酸钙转化为可被植物直接利用的可溶性磷,某农科所欲从城郊荒地土壤中获得转化能力强的溶磷菌,设计了如图A所示的主要筛选过程,序号代表主要操作步骤。回答下列问题。
(1)为筛选到较多的溶磷菌,土壤取样时应避开_____的植物分布的区域,步骤③培养基中难溶态磷的作用是_____。
(2)步骤②稀释过程如图B所示。若最后一次稀释之后,在3个平板上分别接入0.1mL稀释液,培养后得到的结果是:39、38、37,则每克土样中的活菌数为_____个。
(3)固体培养基中难溶性磷酸盐在菌株的作用下溶解,会在菌落周围形成透明圈(如图C)。对筛选得到的3株溶磷菌株A、B、C进行解磷能力测定,结果如表。结合表中数据分析可知,溶磷能力最强的菌株是____,理由是_____(写两点)。
菌株
固体平板溶磷能力测定
液体培养基溶磷能力测定
菌落直径d
(mm)
透明圈直径D
(mm)
可溶性磷含量a
(mg·mL-1)
可溶性磷含量b
(mg·mL-1)
A
18
36
0.20
0.127
B
31
59
0.20
0.165
C
19
57
0.20
0.051
(4)筛选所得的高效溶磷菌株在农业生产上可用于_____。
【答案】(1) ①. 叶色暗绿、老叶和茎秆呈紫红色 ②. 提供磷元素,用于筛选溶磷菌
(2)3.8×106 (3) ①. C ②. D/d的比值最大,解磷率最高
(4)制成微生物菌肥促进植物对磷元素的吸收
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法:
(1)平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养,在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落;
(2)稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【小问1详解】
土壤中的磷通常以磷酸钙等难溶态的形式存在,溶磷菌能将难溶态磷转化为可溶性磷,因此为从土壤中筛选到较多的溶磷菌,取样时应避开有叶色暗绿、老叶和茎秆呈紫红色等症状植物分布的区域,否则获得的溶磷菌较少,步骤③培养基中难溶态磷的作用是提供磷元素,用于筛选溶磷菌。
【小问2详解】
步骤②进行了3次稀释,每次稀释了10倍,则共将土壤悬浮液稀释了1000倍。(39+38+37) ÷3÷0.1×104=3.8×106个。
【小问3详解】
固体平板解磷能力测定法测量菌落和透明圈直径时应直接在皿底测量,结合图表分析可知,C组D/d的比值最大,解磷率最高,该菌株解磷能力最强。
【小问4详解】
筛选所得的高效溶磷菌株在农业生产上可用于制成微生物菌肥促进植物对磷元素的吸收。
三、实验题(1题,共10分)
21. 牛和羊的瘤胃中生活着多种微生物,其中许多微生物能分解尿素。某研究小组欲从瘤胃内筛选出能高效降解尿素的细菌,设计了如下实验。请分析并回答下列问题:
实验步骤:
Ⅰ、取样:从刚宰杀的牛的瘤胃中取样,将样品装入事先灭过菌的锥形瓶中。
Ⅱ、培养基的配制和灭菌:配制全营养LB固体培养基。配方:水、蛋白胨、酵母提取物、NaCl、琼脂糖(一种凝固剂)。配制尿素固体培养基。配方:水、葡萄糖、NaCl、K2HPO4、尿素、琼脂糖。
Ⅲ、制备瘤胃稀释液并接种,如下图1所示。
Ⅳ、在无氧条件下进行微生物的培养、观察与计数。
(1)全营养LB固体培养基和尿素固体培养基都含有微生物生长所需的基本营养物质,除水外还有____________________。(至少答两点)
(2)该小组采用稀释涂布平板法对瘤胃中分解尿素的细菌进行分离和计数。在无菌条件下,利用该方法进行分离计数时,需要用到图2中的实验器材有__________。
(3)为检测该培养基灭菌是否彻底,应采用的检测方法是__________。为了判断尿素培养基是否具有选择作用,实验时还需要同时接种全营养平板,如果同一浓度梯度下,尿素培养基上的菌落数__________(“大于”、“等于”或“小于”)全营养培养基上的菌落数,则说明尿素培养基具有选择作用。
(4)为了避免混淆,本实验中使用的平板需要在培养皿的__________(“皿盖”或“皿底”)做好标记。然后在__________(“18~25℃”或“25~30℃”或“30~37℃”)的恒温培养箱中需培养1-2d,每隔24h统计一次菌落数目,选择菌落数目稳定时的记录作为结果,其目的是______________。
(5)若将最后一个试管中的稀释液分别涂布到3个尿素平板上培养,培养后平板上出现的菌落数如图1所示,则5mL瘤胃样品中含有目标活菌数约为__________。通过统计平板上的菌落数就能推测出样品中的活菌数的原因是__________________。
【答案】(1)碳源、氮源、无机盐
(2)①③④ (3) ①. 将未接种的培养基放在恒温培养箱中培养,检验是否有菌落产生 ②. 小于
(4) ①. 皿底 ②. 30~37℃ ③. 为防止培养时间不足导致菌落遗漏
(5) ①. 3.5×1010个 ②. 平板上的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌
【解析】
【小问1详解】
虽然各种培养基的配方不同,但是一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等微生物生长所需的基本营养物质。
【小问2详解】
据图1可知,接种后平板上培养出了菌落,且菌落可用于计数,故接种方法为稀释涂布平板法。稀释涂布平板法操作时需要在酒精灯火焰旁边操作,故需要用到①酒精灯、③培养皿和④涂布器。
【小问3详解】
将未接种的培养基(或空白培养基)放在恒温培养箱中保温1-2天,检验是否有菌落产生,可用于检测该培养基灭菌是否彻底。若有菌落产生,说明灭菌不彻底,需要重新制备培养基。选择培养基是允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长,故同一浓度梯度下,尿素培养基上的菌落数应小于全营养培养基上的菌落数,才能说明尿素培养基具有选择作用。
【小问4详解】
本实验使用的平板较多,为了避免混淆,最好使用前在培养皿上做好标记,由于培养基倒置培养,所以应在皿底上标记组别、培养日期和平板上培养样品的稀释度等。为了防止培养时间不足导致菌落遗漏,在恒温培养箱中需培养1-2d,每隔24h统计一次菌落数目,选择菌落数目稳定时的记录作为结果。一般选择菌落数为30~300的平板进行计数。由于分离的菌是从牛的瘤胃中取样的,故培养箱的温度设定在30—37℃为宜。
【小问5详解】
5号试管的稀释倍数为107,5mL瘤胃样品中含有目标活菌数=(68+75+67)÷3÷0.1×107×5=3.5×1010(个)。当稀释倍数足够大时,平板上的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌,因此通过统计平板上的菌落数就能推测出样品中的活菌数。
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2025-2026学年三校高二年第二学期生物期末考试试题
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共16个小题,第1-12小题,每小题2分,第13-16小题,每小题4分,共40分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 细胞学说是现代生物学的基础,是19世纪自然科学的三大发现之一。下列关于细胞学说建立过程和内容的叙述,错误的是( )
A. 细胞学说说明植物与动物在结构上存在统一性
B. 施莱登和施旺共同提出一切动物和植物都是由细胞发育而来
C. 细胞学说认为细胞可分为真核细胞和原核细胞
D. 细胞学说认为新细胞由老细胞分裂而来
2. 如图是油菜种子发育和萌发过程中,糖类和脂肪占细胞干重的质量分数的变化曲线。下列分析不正确的是( )
A. 等质量的脂肪和可溶性糖完全氧化分解,脂肪耗氧更多、释放能量更多
B. 种子发育过程中,糖类转化为脂肪时,细胞中氧元素所占比例下降
C. 油菜种子萌发时,脂肪转化为糖类的过程需要消耗氧气
D. 与淀粉类种子相比,油菜种子播种时需深播,以避免鸟类取食
3. 有关酒精在相关实验中作用的叙述,错误的是( )
组别
实验名称
酒精浓度
主要作用(及作用机理)
A
脂肪的鉴定
体积分数为50 %的酒精
洗去浮色;苏丹Ⅲ易溶于体积分数为50%的酒精溶液中
B
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
体积分数为95%的酒精(和质量分数为15%的盐酸1:1混合)
固定细胞;能使组织中的细胞固定在某个时期
C
叶绿体中色素提取和分离
无水乙醇
叶绿体中的色素能溶解在无水乙醇中,且乙醇无毒,方便操作
D
土壤中小动物类群丰富度的研究
体积分数为70%的酒精
对小动物防腐、固定
A. A B. B C. C D. D
4. 线粒体的分裂主要发生在进行分裂的细胞中,需要其自身合成的动力相关蛋白Drpl的参与。蛋白磷酸化酶PP2Aa可使Drpl发生磷酸化,进而抑制其活性,使线粒体处于功能更强的长杆状。而RalA酶可与PP2Aa相互作用,解除Drpl的磷酸化,使线粒体过度分裂,体积减小呈碎片化(如下图),进而抑制其氧化功能。研究发现肥胖个体的脂肪细胞中更易出现体积减小的碎片化线粒体。下列叙述错误的是( )
A. 碎片化的线粒体可以在溶酶体中各种水解酶的作用下分解
B. 与未分裂细胞相比,进行分裂的细胞中蛋白磷酸化酶PP2Aa活性较低
C. Drpl蛋白的合成起始于游离的核糖体,然后附着到内质网上后完成后续合成
D. 可开发RalA酶的抑制剂作为保护线粒体的药物,解决肥胖症患者的代谢问题
5. 科学家将水稻和番茄分别放在相同的含Ca2+、Mg2+和SiO44-的培养液中培养,相同条件下培养一段时间后,培养液中的离子浓度变化情况如下图所示。下列分析正确的是
A. 水稻吸收Ca2+、Mg2+的速度与吸水的速度相同
B. 番茄从培养液中吸收Ca2+,而从体内排出SiO44-
C. 水稻和番茄对Mg2+离子的吸收没有体现细胞膜的选择透过性
D. 最可能水稻根细胞膜上运输SiO44-的载体数量明显多于番茄,Ca2+和Mg2+的跨膜运输可以是逆相对含量梯度的
6. 芸香糖苷酶能水解芸香糖苷类黄酮化合物生产槲皮素、柚皮素和橙皮素等活性物质,具有重要的应用前景。下列关于芸香糖苷酶的叙述正确的是( )
A. 能为芸香糖苷的水解提供活化能
B. 反应结束后该酶的结构改变,活性下降
C. 增加底物浓度可提高芸香糖苷酶活性
D. 一般在低温和最适pH条件下保存该酶
7. FGF21能通过影响线粒体的数量调节细胞呼吸,临床上可作为线粒体疾病的生物标记物。研究人员检测了正常人和线粒体受损患者体内乳酸、丙酮酸盐和FGF21的含量,结果如表所示。下列叙述错误的是( )
乳酸(mmol/L)
丙酮酸盐(mmol/L)
FGF21(pg/ml)
甲组
1.1
0.09
82.5
乙组
1.5
0.1
617.4
A. 甲组是正常组,乙组是疾病组
B. 两组细胞中的部分丙酮酸被NADH还原
C. FGF21可能促进线粒体增殖补偿呼吸功能缺陷
D. 消耗单位质量的葡萄糖,乙组细胞产生更多的ATP
8. 利用发酵罐处理含食用油的废水时,可获得单细胞蛋白,实现污染物资源化。菌株A 和菌株B 为能高效降解油脂的细菌,研究人员将菌株A 和菌株 B 分别接种到含有同种食用油废水的发酵罐中进行发酵处理,检测两菌株细胞密度和脂肪剩余量,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 食用油可以为菌株 A 和菌株 B 的生长提供碳源
B. 发酵结束之后,采用过滤、沉淀等方法可得到单细胞蛋白
C. 与菌株 A 相比,菌株 B 更适合处理含食用油的废水
D. 图中显示,一定时间范围内脂肪消耗量与两菌株的细胞密度呈负相关
9. 为研究相同温度条件下光对某植物光合作用强度的影响,用若干图甲所示实验装置进行实验(密闭小室内的CO2在实验过程中充足,光照不影响温度变化);一段时间后测量每个装置中的气体释放量,绘制曲线如图乙。下列有关叙述错误的是( )
A. 距离从a到d整个实验过程中,氧气的生成量逐渐减少
B. 距离为c时,植物叶肉细胞的光合速率等于呼吸速率
C. 距离b突然变为d时,短时间内叶绿体中C3的含量增多
D. 若将图甲中的白光源,替换成绿光重复实验,则图乙中的c点将会左移
10. 为解决卵巢早衰、生精障碍引发的不孕不育,研究者将皮肤细胞“改造”为能和精子“受精”的“类卵细胞”,如下图所示。去核卵母细胞质里残留的物质可使皮肤细胞核跳过DNA复制阶段,直接进入分裂状态。下列叙述正确的是( )
A. 图中“?”代表的时期是第一次减数分裂中期
B. “类卵细胞”在形成过程中发生了姐妹染色单体的分离
C. 正常“类卵细胞”形成过程中,细胞内染色体数变化是46→92→46→23
D. 导致异常“类卵细胞”形成的原因可能是同源染色体未联会
11. 紫杉醇是全球最重要的抗癌药物之一,某研究机构设计了如下两个路径来提取。据此分析正确的是( )
A. M表示愈伤组织,两条路线均证明高度分化的植物细胞具有全能性
B. 过程①是再分化,需用生长素和细胞分裂素来诱导发芽和诱导生根
C. 过程②产生的脱毒苗是单倍体,高度不育但能有效抵抗病毒的侵染
D. 路径二中的酶是为去除细胞壁,单一果胶酶或纤维素酶可达成目的
12. 云南省农科院利用植物细胞工程技术培育抗旱、高产的“云薯101”新品种。科研人员将马铃薯栽培种(四倍体)与野生种(二倍体)进行体细胞杂交,获得杂种细胞,再利用植物组织培养技术获得杂种植株。下列叙述正确的是( )
A. 原生质体制备需用纤维素酶和果胶酶处理,应在低渗溶液中完成以维持细胞形态
B. 电融合法原理是利用高强度电流击穿细胞膜,促使不同来源的原生质体融合
C. 杂种细胞筛选时,可利用栽培种和野生种对培养基成分要求不同的特性进行选择
D. 最终获得的“云薯101”植株是六倍体,兼具双亲的优良性状且高度可育
13. 外显率是指隐性纯合个体显示预期表型的比例。果蝇的间断翅脉由隐性基因i控制,其外显率为90%,即90%的ii基因型的个体表现为间断翅脉,其余10%为野生型。现将一对果蝇杂交,F₁中野生型:间断翅脉=31:9。下列叙述正确的是( )
A. 亲本中一个为纯合子,另一个为杂合子
B. 若让亲本与间断翅脉的个体杂交,则子代中野生型果蝇占45%
C. F₁的野生型果蝇自由交配,F₂中的野生型:间断翅脉=9:1
D. 若F₁中的一只间断翅脉果蝇与一只野生型果蝇杂交,则F₂可能均为纯合子
14. 蛋白质AMPK、mTOR分别促进、抑制细胞自噬,其中一种蛋白质需借助另一种蛋白质才可对细胞自噬发挥作用。已知基因A、B各自编码AMPK、mTOR中的一种。研究者检测两种蛋白质之间的借助关系,结果如图。下列说法正确的是( )
A. 细胞自噬是由基因决定的程序性死亡”的过程
B. 基因A、B分别编码蛋白质AMPK、mTOR
C. 蛋白质AMPK通过抑制mTOR对细胞自噬发挥作用
D. 提高癌细胞中A基因表达水平可促进癌细胞自噬
15. 科研人员构建了能利用甲醇和甲酸进行光合作用的自养大肠杆菌,通过能量适配器调节光反应与暗反应,光反应对甲醇的响应速度快于暗反应,如下图。下列表述中正确的是( )
A. 该大肠杆菌膜上的NPM+能够吸收、转化光能,与类胡萝卜素作用一样
B. 与该大肠杆菌相比,高等植物叶肉细胞光反应特有的产物是NADPH
C. 图中甲物质为C5,若环境中CO2浓度上升,短时间内NADH和ATP会增多
D. 若甲醇含量上升,适配器将先下调再上调NADH和ATP的含量
16. 对下列相关数学模型的叙述正确的是( )
A. 图1中b、d段用X射线照射可诱发基因突变,a、c段用秋水仙素能抑制纺锤体的形成
B. 图4中造成cd段下降的原因在有丝分裂和减数分裂中是相同的
C. 图2中的温度在b时酶分子结构没有改变、活性较低
D. 图3中bc段和de段的变化都会引起三碳酸含量下降
第Ⅱ卷
二、解答题:共5小题,共50分。
17. 苹果种植园土壤盐碱化会造成植物根系对水分和营养的吸收能力减弱,影响其光合特性,严重抑制苹果生长。回答下列问题:
(1)土壤盐碱化使苹果苗叶片失绿、萎蔫,苹果叶片可能发生的生理变化是__________。
①类囊体膜脂氧化受损 ②气孔开放度明显增大 ③细胞液渗透压升高 ④干物质积累速率增加
(2)植物响应盐碱胁迫的核心机制是Na+、K+的转运。图1是盐碱胁迫下植物细胞SOS、HKT1和SKOR等转运蛋白跨膜运输离子的示意图。研究人员对苹果苗施加油菜素内酯类似物EBL,检测并比较盐碱胁迫和EBL处理后苹果苗植株内离子含量的变化,结果见图2。
据图分析,盐碱胁迫条件下,土壤的Na+通过__________的方式进入细胞,造成Na+和K+运输失衡。细胞内Na+/K+比例__________(填“增大”或“减小”)。
(3)推测施加EBL能调控Na+、K+离子转运蛋白基因的表达缓解Na+/K+比例失衡现象。请在图3相应位置绘出能支持该推测的实验结果__________。
18. 红豆杉的次生代谢物紫杉醇是一种高效抗癌药物,野生红豆杉资源稀缺且紫杉醇含量极低,难以满足生产需求;而柴胡生长快、易培养、次生代谢旺盛。研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉与柴胡进行了融合,培育能产生紫杉醇的柴胡,过程如下图所示。请回答下列问题:
(1)过程①中需将外植体经______处理后接种于培养基上,经过_____,进而形成愈伤组织。
(2)过程②中将红豆杉愈伤组织和柴胡愈伤组织用_______酶分别处理,各自获得有活力的原生质体。
(3)不对称体细胞杂交的融合细胞含受体全套遗传物质及供体部分遗传物质;碘乙酰胺抑制细胞分裂;X射线可破坏染色体,使细胞不再持续分裂。分析可知,对红豆杉和柴胡原生质体进行的A、B处理分别为______、_____。过程③用化学方法_______诱导融合,得到融合原生质体。
(4)红豆杉和柴胡的_____较远,两种植物细胞的染色体间排斥较为明显,应在能够高效合成紫杉醇的杂交细胞中选择_______的核基因含量较低的杂交细胞进行培养。
(5)过程④为利用________技术进行紫杉醇的工厂化生产。
19. 2N/4N嵌合体胚胎是指用四倍体(4N)胚胎与二倍体胚胎(2N)或胚胎干细胞(ES细胞)进行聚合,形成由二倍体和四倍体细胞组成的嵌合体。2N/4N嵌合体胚胎的构建常用方法如图,据图分析回答下列问题:
(1)受精卵是胚胎发育的开端,图中的卵细胞发育到________时期,才具备受精的能力,而精子需经过________过程才能和卵细胞结合。胚胎移植前,要对受体进行________处理,以保证胚胎能在受体子宫内正常发育。
(2)2N的ES细胞来自胚胎发育过程的________期,本实验中从功能上说明了该细胞_______。
(3)2N/4N嵌合体胚胎的构建用到的现代生物工程技术主要有_______(至少答出两种)。
(4)ES细胞经嵌合体方法培育的动物与核移植方法培育的动物相比,遗传物质来源的区别主要是_______。
20. 土壤中的磷通常以磷酸钙等难溶态的形式存在,在水中为白色沉淀,难以被植物直接吸收利用。植物缺磷时会出现叶色暗绿、老叶和茎秆呈紫红色等症状。溶磷菌可将难溶态磷酸钙转化为可被植物直接利用的可溶性磷,某农科所欲从城郊荒地土壤中获得转化能力强的溶磷菌,设计了如图A所示的主要筛选过程,序号代表主要操作步骤。回答下列问题。
(1)为筛选到较多的溶磷菌,土壤取样时应避开_____的植物分布的区域,步骤③培养基中难溶态磷的作用是_____。
(2)步骤②稀释过程如图B所示。若最后一次稀释之后,在3个平板上分别接入0.1mL稀释液,培养后得到的结果是:39、38、37,则每克土样中的活菌数为_____个。
(3)固体培养基中难溶性磷酸盐在菌株的作用下溶解,会在菌落周围形成透明圈(如图C)。对筛选得到的3株溶磷菌株A、B、C进行解磷能力测定,结果如表。结合表中数据分析可知,溶磷能力最强的菌株是____,理由是_____(写两点)。
菌株
固体平板溶磷能力测定
液体培养基溶磷能力测定
菌落直径d
(mm)
透明圈直径D
(mm)
可溶性磷含量a
(mg·mL-1)
可溶性磷含量b
(mg·mL-1)
A
18
36
0.20
0.127
B
31
59
0.20
0.165
C
19
57
0.20
0.051
(4)筛选所得的高效溶磷菌株在农业生产上可用于_____。
三、实验题(1题,共10分)
21. 牛和羊的瘤胃中生活着多种微生物,其中许多微生物能分解尿素。某研究小组欲从瘤胃内筛选出能高效降解尿素的细菌,设计了如下实验。请分析并回答下列问题:
实验步骤:
Ⅰ、取样:从刚宰杀的牛的瘤胃中取样,将样品装入事先灭过菌的锥形瓶中。
Ⅱ、培养基的配制和灭菌:配制全营养LB固体培养基。配方:水、蛋白胨、酵母提取物、NaCl、琼脂糖(一种凝固剂)。配制尿素固体培养基。配方:水、葡萄糖、NaCl、K2HPO4、尿素、琼脂糖。
Ⅲ、制备瘤胃稀释液并接种,如下图1所示。
Ⅳ、在无氧条件下进行微生物的培养、观察与计数。
(1)全营养LB固体培养基和尿素固体培养基都含有微生物生长所需的基本营养物质,除水外还有____________________。(至少答两点)
(2)该小组采用稀释涂布平板法对瘤胃中分解尿素的细菌进行分离和计数。在无菌条件下,利用该方法进行分离计数时,需要用到图2中的实验器材有__________。
(3)为检测该培养基灭菌是否彻底,应采用的检测方法是__________。为了判断尿素培养基是否具有选择作用,实验时还需要同时接种全营养平板,如果同一浓度梯度下,尿素培养基上的菌落数__________(“大于”、“等于”或“小于”)全营养培养基上的菌落数,则说明尿素培养基具有选择作用。
(4)为了避免混淆,本实验中使用的平板需要在培养皿的__________(“皿盖”或“皿底”)做好标记。然后在__________(“18~25℃”或“25~30℃”或“30~37℃”)的恒温培养箱中需培养1-2d,每隔24h统计一次菌落数目,选择菌落数目稳定时的记录作为结果,其目的是______________。
(5)若将最后一个试管中的稀释液分别涂布到3个尿素平板上培养,培养后平板上出现的菌落数如图1所示,则5mL瘤胃样品中含有目标活菌数约为__________。通过统计平板上的菌落数就能推测出样品中的活菌数的原因是__________________。
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