精品解析:山东省青岛第五十八中学2025—2026学年高二下学期期末考试生物试题
2026-07-17
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2份
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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) | 山东省 |
| 地区(市) | 青岛市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.12 MB |
| 发布时间 | 2026-07-17 |
| 更新时间 | 2026-07-30 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58854626.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
保密★启用前
2024级高二(下)期末测试
生物学科
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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,再选涂其他答案题号。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。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求
1. 下列关于元素和化合物叙述正确的是( )
A. 血红蛋白中Fe位于氨基酸的R基中
B. 结合水是细胞结构的重要组成成分,主要存在于液泡中
C. 纤维素是构成细胞壁的主要成分,不能作为生物的能源物质
D. 细胞能利用种类较少的小分子合成种类繁多的生物大分子
2. “甲型H1N1流感病毒”的H和N分别指的是病毒表面的两大类蛋白质——血细胞凝集素和神经氨酸酶,病毒结构如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 病毒表面的两类蛋白质是在类脂层内合成的
B. 该病毒的遗传信息储存在脱氧核苷酸的排列顺序中
C. 甲型H1N1流感病毒具有较强的变异能力
D. 利用高温等常规方法不能杀灭甲型H1N1流感病毒
3. 下列关于支原体、酵母菌、蓝细菌、水绵、小球藻、伞藻的叙述中,正确的是( )
A. 支原体与酵母菌的根本区别是有无染色体
B. 青霉素能抑制细菌细胞壁的形成,可用于治疗支原体感染引起的疾病
C. 蓝细菌和水绵都能进行光合作用,但捕获光能的色素种类不同
D. 肺组织细胞为肺炎支原体蛋白的合成提供场所和原料
4. M蛋白是一种跨膜糖蛋白,M基因突变会使该蛋白在内质网内异常折叠。异常M蛋白和受体T结合后难以分离而造成运输受阻,无法被运至溶酶体中降解,最终导致肾小管上皮细胞死亡引起肾病,机理如图。下列叙述错误的是( )
A. 肾小管上皮细胞内的囊泡可由内质网、高尔基体和细胞膜等多种膜结构形成
B. 正常M蛋白在核糖体上合成,经过内质网和高尔基体的加工后运到细胞膜上
C. 患者中异常折叠的M蛋白运输过程受阻,主要堆积在内质网与高尔基体之间
D. 溶酶体能降解异常蛋白质,因此增强患者溶酶体的降解功能可治疗这种肾病
5. 科学家在贝氏布拉藻中发现了一种新型细胞器——硝质体。它是由1亿年前与其共生的固氮蓝细菌演化而来,外包有双层膜结构,内部含有固氮酶,能将氮气转化为氨,这使得贝氏布拉藻成为第一种已知的固氮真核生物。下列推测错误的是( )
A. 将硝质体转移到农作物中可能会减少化肥的使用
B. 硝质体的双层膜结构可能源于蓝细菌的细胞膜与宿主细胞的膜结构融合
C. 差速离心法分离贝氏布拉藻的细胞器时,核糖体先于硝质体沉淀
D. 固氮酶在硝质体内发挥作用,体现了生物膜可使各种细胞器分隔开
6. 如图为小肠上皮细胞吸收和转运单糖的示意图。下列相关叙述正确的是( )
A. 肠腔中的葡萄糖通过SGLT-1进入细胞的方式属于协助扩散
B. 果糖通过GLUT-5进入细胞的过程需要消耗ATP
C. 葡萄糖通过GLUT-2运出细胞时,是顺浓度梯度进行
D. 降低细胞外Na+浓度会促进SGLT-1对葡萄糖的转运
7. 纯净的ATP呈白色粉末状,使用时可以口服或者注射。某同学欲验证ATP的生理功能,取离体蛙的腓肠肌置于任氏液(同生理盐水)中,待细胞内原有能源物质基本耗尽后取出,先滴加葡萄糖溶液,观察肌肉是否收缩,然后滴加ATP溶液,再次观察肌肉是否收缩,下列分析正确的是( )
A. ATP可以口服说明ATP可以作为细胞的直接能源物质
B. ATP分子中包含一个腺苷,一个核糖和三个磷酸基团
C. 肌肉收缩是一个吸能过程,与ATP的合成相伴随
D. 该实验预期结果是第一次肌肉不收缩,第二次肌肉收缩
8. 下图中三条曲线分别表示温度、pH和底物浓度对蛋白酶酶促反应速率的影响。下列相关叙述正确的是( )
A. 图甲、乙、丙分别代表的是底物浓度、pH和温度
B. d、g、f、i四点导致酶促反应速率较低的原因相同
C. 曲线ab段加入适量同种酶,酶促反应速率不会加快
D. 若对蛋白酶制剂进行储存,应选择在e、h的环境条件中
9. 有氧条件下,细胞有氧呼吸产生的柠檬酸和大量ATP能够抑制无氧呼吸中的关键酶——磷酸果糖激酶的活性,进而抑制无氧呼吸的进行。下列叙述正确的是( )
A. 柠檬酸属于细胞有氧呼吸的最终产物
B. 当O2浓度越大时,人体成熟红细胞中磷酸果糖激酶的活性越小
C. 无氧呼吸分解有机物释放的能量绝大多数以热能形式散失
D. 骨骼肌细胞呼吸产生CO2的场所有细胞质基质和线粒体基质
10. 东方蝾螈附肢切除后,伤口处部分细胞死亡,多数细胞如骨骼肌细胞和软骨细胞等重新进入细胞周期,成为有特定分化潜能的前体细胞团——芽基,芽基继续发育成完整附肢。下列叙述错误的是( )
A. 从附肢切除到再生的过程中存在细胞凋亡和细胞坏死
B. 芽基形成和继续发育的过程中都有基因的选择性表达
C. 前体细胞比骨骼肌细胞和软骨细胞的分化程度高
D. 再生附肢细胞中的染色体数目与原附肢细胞相同
11. 用某试剂处理体外培养的小鼠卵母细胞后,发现部分初级卵母细胞的纺锤体形态出现异常。纺锤体异常会导致减数分裂Ⅰ( )
A. 中期染色体排列异常
B. 后期着丝粒异常分裂
C. 末期细胞板无法形成
D. 产生的次级卵母细胞数目异常增多
12. 一对表型正常的夫妇,生育了一个常染色体单基因隐性遗传病患儿。为避免再生育患儿,可采用人类辅助生殖技术进行筛选。对家庭成员和体外受精获得的两个受精卵排出的极体分别进行DNA检测,结果如下图。电泳条带表示经限制酶切割后该对基因所在的DNA片段。据图判断(不考虑突变),可以选择用于移植的受精卵是( )
A. 仅受精卵1 B. 仅受精卵2
C. 受精卵1和2 D. 都不可以
13. 某陈醋酿制过程中,微生物的主要来源是大曲和火醅。高粱除杂粉碎、加水调浆,加入辅料使其糖化后拌大曲进行酒精发酵;发酵结束后加麸皮、谷糠等拌火醅继续发酵,最终制得陈醋。下列说法正确的是( )
A. 拌曲前加入的辅料中含有淀粉酶
B. 大曲发酵和火醅发酵均应先通入无菌空气后密封
C. 火醅发酵时应降低温度以抑制酵母菌生长
D. 大曲发酵和火醅发酵均需线粒体内相关呼吸酶参与
14. 下列有关生物技术操作的叙述正确的是( )
A. 培养青霉菌时,用血细胞计数板可直接实时监测培养液中的活菌数量
B. 进行植物体细胞杂交时,需在低渗缓冲液中诱导原生质体融合
C. 利用茎尖组织培养获得的脱毒苗必须检测其抗病毒能力
D. 电泳实验中,看到指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时,停止电泳
15. 紫杉醇是红豆杉产生的一种次生代谢物,具有显著的抗癌功效。研究人员开展了悬浮培养红豆杉细胞合成紫杉醇的工程技术研究,结果如表所示。下列说法错误的是( )
蔗糖浓度(g/L)
20
30
40
50
60
细胞干重(g/L)
12.5
15.3
18.6
14.2
10.1
紫杉醇产量(g/L)
8.2
12.7
15.4
10.8
6.5
A. 紫杉醇不是红豆杉细胞生长、增殖等生命活动所必需的
B. 蔗糖浓度过高可能使培养液渗透压升高,抑制细胞生长
C. 据表可知,红豆杉细胞的生物量与紫杉醇产量呈正相关
D. 40 g/L蔗糖浓度下,单个红豆杉细胞中紫杉醇含量最高
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 科学家将伞形帽伞藻的假根(含细胞核)与菊花形帽伞藻的无核伞柄进行嫁接,第一次长出的帽状体呈中间类型;切除该帽状体后,第二次长出的帽状体为伞形。下列分析错误的是( )
A. 第一次的中间类型帽状体,说明伞柄中的细胞质也能独立决定帽状体形态
B. 第二次长出伞形帽状体,直接证明细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心
C. 伞藻细胞核内的染色质易被碱性染料染色,其中的DNA是控制帽状体形态的直接表达产物
D. 若要进一步验证细胞核的作用,可补充“菊花形帽伞藻假根+伞形帽伞藻无核伞柄”的反向嫁接实验和核移植实验
17. 骨骼肌细胞中存在“乳酸穿梭系统”。肌肉纤维可分为红肌与白肌,白肌以无氧呼吸为主,产生大量乳酸,乳酸经细胞膜上的MCT4运出,可经由红肌细胞膜上的MCT1转运至细胞内利用,过程如图1。图2为特异性敲除MCT1的动物模型(mKO)中红肌的部分代谢过程,下列说法错误的是( )
A. 在肌纤维中,乳酸的转运依赖于MCT1和MCT4的协同作用
B. 乳酸穿梭可以发生在细胞间,也可以发生在细胞内,细胞内的乳酸转运与MCT1有关
C. 图中的②③过程均能产生NADPH和能量,NADPH可参与有氧呼吸的第三阶段
D. 相较于正常个体,mKO的血浆中乳酸的含量降低,红肌细胞利用乳酸的能力降低
18. 某自花传粉植物有紫、红、白3种花色,受常染色体上两对独立遗传的基因A/a、B/b控制。基因A和B同时存在时开紫花,只有基因A或只有基因B时植物开红花,且含a基因的花粉育性有所下降。用紫花雌性甲、红花雄性乙、红花雌性丙进行的实验如表所示,已知亲本均为纯合子,不考虑突变。下列说法错误的是( )
组别
P
F1
F2的表型及比例
实验一
甲×乙
全为紫花
紫花∶红花=9∶1
实验二
丙×乙
全为紫花
?
A. 实验一亲本中,乙的基因型是aaBB
B. 实验一分析可知,含a基因的花粉育性下降了60%
C. 实验二的F2中红花植株有4种基因型
D. 预期实验二中F2的表型及比例为紫花∶红花∶白花=9∶6∶1
19. 为探究编码酪氨酸酶的T基因对狗毛色的影响,通过如图过程获得了两只小狗。下列叙述正确的是( )
A. 受精前,需将成熟的精子放入ATP溶液中进行获能处理
B. 将胚胎1培养至桑葚胚期,取成纤维细胞完成后续实验
C. 用蛋白酶合成抑制剂激活重构胚,可获得胚胎2和胚胎3
D. 利用现代生物技术获得的两只小狗毛色和性别可能都不一样
20. “筛选”是生物工程中常用的技术手段。下列关于筛选的叙述正确的是( )
A. 载体质粒中必须有抗生素抗性基因,便于重组DNA分子的筛选
B. 基因工程中利用标记基因筛选出的细胞不一定含重组质粒
C. 用射线处理植物组培细胞后,需筛选出有用的突变体进行培育
D. 配制以尿素为氮源和碳源培养基可筛选尿素分解菌
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. (I)高温胁迫会对黄瓜的生长发育产生不利影响,科研人员进行了相关研究。请回答下列问题:
(1)图1为黄瓜部分生理过程的示意图,PSI和PSII是由___________两类光合色素和蛋白质组成的复合物,吸收光后被激发放出电子(e⁻),电子经传递链最终与___________结合,上述过程中涉及的能量变化是___________。
(2)图1中Rubisco既可以催化___________,也可以催化C5与O2反应形成C2。高温胁迫会导致细胞内ATP和[H]过剩,活性氧爆发,氧化破坏膜结构,已知高温胁迫下黄瓜幼苗的光呼吸速率短时间内急剧增加是一种生存防御机制,据此推测光呼吸的意义是___________。
(II)仙人掌是适应白天温度高而夜间温度低这种生长环境的植物。它的气孔在夜晚开放、白天关闭,这种无机碳的浓缩途径称为“景天酸代谢(CAM途径)”。如图为仙人掌叶肉细胞中发生的部分代谢过程。回答下列问题:
(3)夜间,仙人掌将CO2最终通过生成___________(物质)直接储存在液泡中。在夜间虽然有CO2,但仙人掌的叶肉细胞并不进行暗反应,从光合作用过程和条件的角度分析,可能的原因是___________(答一点)。
22. 下图为有氧呼吸的部分过程示意图。
(1)图示为有氧呼吸过程的第__________阶段,通过Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ的作用,__________(增大/减少)该细胞器的②两侧氢离子浓度差,形成电位差得以合成ATP,此过程中ATP合酶的作用是__________。
(2)UCP是分布在②上的载体蛋白。UCP基因在酵母菌中过量表达,可降低酵母菌的②内外电位差,表明UCP运输的物质及方向是__________,从而使生成ATP的效率__________,能量以热能形式释放。
(3)肥胖抵抗即吃高脂肪食物而不发生肥胖的现象。科研人员筛选出高脂饮食肥胖大鼠、高脂饮食肥胖抵抗大鼠,探究不同饲料饲喂后,检测大鼠UCP基因的mRNA表达量变化(以峰面积表示表达量;UCP1基因主要在褐色脂肪组织中表达,UCP2基因主要在白色脂肪组织中表达,UCP3基因主要在骨骼肌中表达),结果如下图所示。
①据图可知,高脂饮食肥胖组与基础饮食组相比,高脂饮食肥胖组UCP1~3基因的表达情况是__________________________________________。
②基于酵母菌中UCP的作用及以上以大鼠为实验材料的研究结果推测,高脂饮食肥胖抵抗组大鼠在高能量摄入的条件下,未出现肥胖现象的原因是__________________________________________。
23. 果蝇中正常翅脉(A)对间断翅脉(a)为显性。基因型为aa的果蝇中,80%的个体表现为间断翅脉,20%的个体表现为正常翅脉,且在各代群体中比率保持不变。果蝇的眼色有伊红眼、淡色眼和乳白眼,分别由复等位基因e、t和i控制。回答下列问题:
(1)为探究果蝇翅脉和眼色性状的遗传规律,进行了两组杂交实验,结果如下表所示。e、t和i之间的显、隐性关系为______________________________。杂交组合二中母本的基因型是__________,子一代个体中与父本基因型及表现型均相同的个体占__________。杂交实验一子一代雄性正常翅脉果蝇基因型及比例是________________________________________(只写翅脉相关基因)。
杂交组合
亲本
子一代
♀
♂
♀
♂
一
正常翅脉乳白眼
正常翅脉淡色眼
正常翅脉淡色眼∶间断翅脉淡色眼=4∶1
正常翅脉乳白眼∶间断翅脉乳白眼=4∶1
二
正常翅脉伊红眼
间断翅脉淡色眼
正常翅脉伊红眼∶正常翅脉淡色眼∶间断翅脉伊红眼∶间断翅脉淡色眼=3∶3∶2∶2
正常翅脉伊红眼∶正常翅脉淡色眼∶间断翅脉伊红眼∶间断翅脉淡色眼=3∶3∶2∶2
(2)果蝇体细胞有三对常染色体。为确定控制翅脉的基因(A/a)在果蝇染色体上的位置,借助位置已知的M/m基因进行分析。用基因型为mmAA的正常翅脉果蝇P与基因型为MMaa的间断翅脉品系Q杂交得F1,F1自由交配得F2。用M、m基因的特异性引物,对F2间断翅脉果蝇体内组织的DNA进行PCR扩增,电泳结果有1、2、3三种类型,如图所示。统计间断翅脉(F2)的数量,发现类型3个体最多、类型2较少、无类型1出现。据此推测,控制翅脉的基因(A/a)与M/m基因__________(填“位于”或“不位于”)同一对染色体上,其中出现类型2的原因是_________________________________________。
24. 为建立一种效率高、毒性小的基因敲除系统,将图1所示的质粒1和质粒2导入大肠杆菌,质粒2中的sgRNA基因依据目的基因设计,其转录的短链RNA通过与目的基因碱基互补配对,与Cas9蛋白共同作用,敲除大肠杆菌基因组中的LacZ基因。大肠杆菌LacZ基因的表达产物可催化X-gal生成蓝色物质从而使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色。
(1)在基因工程操作中,一般先用Ca2+处理大肠杆菌,其目的是使细胞处于__________。
(2)将质粒1与含LacZ基因相应sgRNA基因的质粒2同时转化到大肠杆菌中。为筛选出合适的菌落,培养基中除必须营养成分外,还需含有____________________等成分。通过统计菌落数目可以计算基因敲除率,该过程中获得单菌落的方法是__________。其原理是________________________________________。
(3)含有质粒的大肠杆菌在无抗生素选择压力下培养,少数子代细胞会丢失质粒。结合质粒1和质粒2的特点,在成功敲除LacZ基因的大肠杆菌中消除质粒1和质粒2,实验流程如下图所示。
①培养12小时后,试管1中大部分的大肠杆菌含有质粒的情况是________________。
②若要从平板上筛出质粒1和质粒2均被消除的大肠杆菌,简要写出实验思路和预期结果:_______________________________________________________________________________________________________。
25. N蛋白可诱导机体产生抗牛冠状病毒(BCoV)的免疫应答,是快速诊断、疫苗研发的关键蛋白。为制备抗N蛋白的单克隆抗体,科研人员完成了以下研究工作。
限制酶
识别序列及切割位点
限制酶
识别序列及切割位点
BglⅡ
5′-A↓GATCT-3
BamH Ⅰ
5′-G↓GATCC-3′
NdeⅠ
5'-CA↓TATG-3'
Not Ⅰ
5′-G↓CGGCCGC-3′
MluⅠ
5′-A↓CGCGT-3
Hind Ⅲ
5′-AAG↓CTT-3′
EcoRⅠ
5′-G↓AATTC-3′
(1)提取BCoV的mRNA,利用PCR技术获得N基因所需的酶有__________,PCR反应体系中添加引物的作用是__________________________________________________。
(2)若N基因下游末端的模板链碱基序列为5'-AGCTTAC-3',结合图表分析,在该端设计的下游引物碱基序列为______________________________(写出13个碱基序列)。
(3)基因表达载体中启动子的作用是________________________________________。制备单克隆抗体过程中,获得的杂交瘤细胞可进行体外培养,所需的气体条件是__________。
(4)与从血浆中提取抗体相比,抗N蛋白单克隆抗体的优点是__________。
四、附加题(第26题为单项选择题,2分;第27-28题为不定项选择题,每题4分,全对得4分,漏选得1分,错选不得分)
26. 在几组植物叶片中,测量得关于叶片宽度的方差数据,其中VF1=2.92,VF2=6.08,VB1=3.22,VB2=4.74,请问植物叶片宽度遗传的狭义遗传率约是多少?( )
A. 0.31 B. 0.69 C. 0.48 D. 0.52
27. 观察下面肩带骨骼示意图,根据所学知识,下列说法正确的是( )
A. 3号为上乌喙骨,左右重叠交错构成的是弧胸型肩带
B. 1号和6号指的骨块都是锁骨,该骨块在鸟类中愈合为叉骨
C. 盘舌蟾科、蟾蜍科、雨蛙科均具有左图所示的肩带类型
D. 右图肩带类型中,左右上喙软骨极小,在腹中线紧密相连
28. 衰老是由慢性低度炎症介导的2型糖尿病、牙周炎、心血管疾病等的危险因素。T细胞是炎症因子的主要来源,但衰老T细胞的促炎机制及治疗手段尚不明确。美国学者研究了二甲双胍对衰老CD4+T细胞的作用,部分结果如图(图注:Y—年轻CD4+T细胞;O—衰老CD4+T细胞;MET—二甲双胍;TEMP—ROS特异性清除剂;*P<0.05versus Y;#P<0.05versus O。)以下说法正确的是( )
A. 二甲双胍显著减少衰老细胞中的ROS
B. 在细胞抗氧化能力未同步增强的情况下,较高的OXPHOS可能导致氧化应激
C. GSH、NNT和MnSOD均属于细胞抗氧化系统的指标
D. 二甲双胍调控衰老细胞氧化还原稳态的机制不局限于清除ROS
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保密★启用前
2024级高二(下)期末测试
生物学科
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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,再选涂其他答案题号。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。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求
1. 下列关于元素和化合物叙述正确的是( )
A. 血红蛋白中Fe位于氨基酸的R基中
B. 结合水是细胞结构的重要组成成分,主要存在于液泡中
C. 纤维素是构成细胞壁的主要成分,不能作为生物的能源物质
D. 细胞能利用种类较少的小分子合成种类繁多的生物大分子
【答案】D
【解析】
【详解】A、血红蛋白中的Fe存在于血红素辅基中,并不属于组成血红蛋白的氨基酸的R基结构,A错误;
B、结合水是细胞结构的重要组成成分,而液泡中储存的水主要是自由水,B错误;
C、纤维素是植物细胞壁的主要组成成分,但可作为反刍动物、纤维素分解菌等生物的能源物质,C错误;
D、生物大分子包括多糖、蛋白质、核酸,分别以种类很少的单糖、氨基酸、核苷酸为单体合成,可形成种类繁多的生物大分子,D正确。
2. “甲型H1N1流感病毒”的H和N分别指的是病毒表面的两大类蛋白质——血细胞凝集素和神经氨酸酶,病毒结构如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 病毒表面的两类蛋白质是在类脂层内合成的
B. 该病毒的遗传信息储存在脱氧核苷酸的排列顺序中
C. 甲型H1N1流感病毒具有较强的变异能力
D. 利用高温等常规方法不能杀灭甲型H1N1流感病毒
【答案】C
【解析】
【详解】A、病毒表面的两类蛋白是在宿主细胞的核糖体上合成的,A错误;
B、该病毒的遗传物质是RNA,遗传信息储存在组成RNA的核糖核苷酸的排列顺序中,B错误;
C、甲型H1N1流感病毒的遗传物质是单链的RNA,单链RNA结构不稳定、易发生变异,因此具有较强的变异能力,C正确;
D、高温能使蛋白质变性,因此可以利用高温等常规方法杀灭甲型H1N1流感病毒,D错误。
3. 下列关于支原体、酵母菌、蓝细菌、水绵、小球藻、伞藻的叙述中,正确的是( )
A. 支原体与酵母菌的根本区别是有无染色体
B. 青霉素能抑制细菌细胞壁的形成,可用于治疗支原体感染引起的疾病
C. 蓝细菌和水绵都能进行光合作用,但捕获光能的色素种类不同
D. 肺组织细胞为肺炎支原体蛋白的合成提供场所和原料
【答案】C
【解析】
【详解】A、支原体是原核生物,酵母菌是真核生物,二者的根本区别是有无以核膜为界限的细胞核,并非有无染色体,A错误;
B、支原体是唯一不具有细胞壁的原核生物,青霉素通过抑制细菌细胞壁的合成发挥作用,对支原体无抑制效果,不能用于治疗支原体感染,B错误;
C、蓝细菌属于原核生物,捕获光能的色素为叶绿素和藻蓝素;水绵属于真核低等植物,捕获光能的色素为叶绿素和类胡萝卜素,二者色素种类不同,且都能进行光合作用,C正确;
D、肺炎支原体是具有细胞结构的原核生物,自身含有核糖体,蛋白质的合成场所为自身核糖体,不需要肺组织细胞提供合成场所,D错误。
4. M蛋白是一种跨膜糖蛋白,M基因突变会使该蛋白在内质网内异常折叠。异常M蛋白和受体T结合后难以分离而造成运输受阻,无法被运至溶酶体中降解,最终导致肾小管上皮细胞死亡引起肾病,机理如图。下列叙述错误的是( )
A. 肾小管上皮细胞内的囊泡可由内质网、高尔基体和细胞膜等多种膜结构形成
B. 正常M蛋白在核糖体上合成,经过内质网和高尔基体的加工后运到细胞膜上
C. 患者中异常折叠的M蛋白运输过程受阻,主要堆积在内质网与高尔基体之间
D. 溶酶体能降解异常蛋白质,因此增强患者溶酶体的降解功能可治疗这种肾病
【答案】D
【解析】
【详解】A、囊泡可由内质网、高尔基体出芽形成,也可由细胞膜内吞形成,这些都属于生物膜系统的膜结构,A正确;
B、M蛋白是跨膜糖蛋白,在核糖体上合成后,需经内质网(折叠、糖基化)和高尔基体(进一步加工)的修饰,最终运至细胞膜上,B正确;
C、由题干和图可知,异常M蛋白与受体T结合后运输受阻,无法被运至溶酶体,主要堆积在高尔基体与内质网之间的囊泡中,C正确;
D、该病的直接原因是异常M蛋白与受体T结合后难以分离,导致运输受阻,无法被运至溶酶体。因此,即使增强溶酶体的降解功能,也无法有效清除这些异常M蛋白,不能从根本上治疗这种肾病,D错误。
故选D。
5. 科学家在贝氏布拉藻中发现了一种新型细胞器——硝质体。它是由1亿年前与其共生的固氮蓝细菌演化而来,外包有双层膜结构,内部含有固氮酶,能将氮气转化为氨,这使得贝氏布拉藻成为第一种已知的固氮真核生物。下列推测错误的是( )
A. 将硝质体转移到农作物中可能会减少化肥的使用
B. 硝质体的双层膜结构可能源于蓝细菌的细胞膜与宿主细胞的膜结构融合
C. 差速离心法分离贝氏布拉藻的细胞器时,核糖体先于硝质体沉淀
D. 固氮酶在硝质体内发挥作用,体现了生物膜可使各种细胞器分隔开
【答案】C
【解析】
【详解】A、硝质体可将氮气转化为氨,若将其转移到农作物中,农作物可自行合成氨满足氮素需求,能够减少氮肥类化肥的使用,A正确;
B、结合内共生学说推测,固氮蓝细菌被宿主细胞胞吞时会被宿主细胞膜包裹,因此硝质体的双层膜可能来源于蓝细菌自身的细胞膜和宿主细胞的膜结构,B正确;
C、差速离心法分离细胞器的原理是质量、密度越大的细胞器越先沉淀。硝质体是具有双层膜结构的细胞器,质量和体积远大于无膜的核糖体,因此硝质体先于核糖体沉淀,C错误;
D、生物膜可将细胞内的不同细胞器分隔开,让各细胞器内的生化反应互不干扰,固氮酶仅在硝质体内发挥作用,体现了生物膜的分隔功能,D正确。
6. 如图为小肠上皮细胞吸收和转运单糖的示意图。下列相关叙述正确的是( )
A. 肠腔中的葡萄糖通过SGLT-1进入细胞的方式属于协助扩散
B. 果糖通过GLUT-5进入细胞的过程需要消耗ATP
C. 葡萄糖通过GLUT-2运出细胞时,是顺浓度梯度进行
D. 降低细胞外Na+浓度会促进SGLT-1对葡萄糖的转运
【答案】C
【解析】
【详解】A、肠腔中葡萄糖浓度低于小肠上皮细胞内,葡萄糖通过SGLT-1进入细胞是逆浓度梯度运输,属于主动运输,不属于协助扩散,A错误;
B、果糖通过GLUT-5进入细胞是顺浓度梯度的协助扩散,不需要消耗ATP,B错误;
C、小肠上皮细胞内葡萄糖浓度高于毛细血管侧,葡萄糖通过GLUT-2运出细胞时顺浓度梯度进行,属于协助扩散,C正确;
D、SGLT-1转运葡萄糖的动力来自Na+的内外浓度差,降低细胞外Na+浓度会减小Na+浓度差,抑制SGLT-1对葡萄糖的转运,D错误。
7. 纯净的ATP呈白色粉末状,使用时可以口服或者注射。某同学欲验证ATP的生理功能,取离体蛙的腓肠肌置于任氏液(同生理盐水)中,待细胞内原有能源物质基本耗尽后取出,先滴加葡萄糖溶液,观察肌肉是否收缩,然后滴加ATP溶液,再次观察肌肉是否收缩,下列分析正确的是( )
A. ATP可以口服说明ATP可以作为细胞的直接能源物质
B. ATP分子中包含一个腺苷,一个核糖和三个磷酸基团
C. 肌肉收缩是一个吸能过程,与ATP的合成相伴随
D. 该实验预期结果是第一次肌肉不收缩,第二次肌肉收缩
【答案】D
【解析】
【详解】A、ATP可以口服说明其是小分子,可以直接被人体细胞吸收,但不能说明ATP可以作为细胞的直接能源物质,A错误;
B、ATP分子由一分子腺嘌呤、一分子核糖和三分子磷酸基团构成,即该分子结构包括腺苷(腺嘌呤+核糖)和三个磷酸基团,B错误;
C、肌肉收缩需消耗ATP水解释放的能量,属于吸能反应,伴随着ATP的水解实现,C错误;
D、离体腓肠肌耗尽原有能源后,滴加葡萄糖无法直接供能(需经细胞呼吸生成ATP),故肌肉不收缩;滴加ATP可直接供能,驱动肌肉收缩。该结果可验证ATP是直接能源物质,D正确。
故选D。
8. 下图中三条曲线分别表示温度、pH和底物浓度对蛋白酶酶促反应速率的影响。下列相关叙述正确的是( )
A. 图甲、乙、丙分别代表的是底物浓度、pH和温度
B. d、g、f、i四点导致酶促反应速率较低的原因相同
C. 曲线ab段加入适量同种酶,酶促反应速率不会加快
D. 若对蛋白酶制剂进行储存,应选择在e、h的环境条件中
【答案】C
【解析】
【详解】A、先判断曲线类型:底物浓度对酶促反应速率的影响为速率随底物浓度升高先上升后稳定,对应曲线甲;低温仅降低酶活性、不会使酶失活,高温会使酶变性失活,因此温度影响曲线左端速率不为0、右端降为0,对应曲线乙;过酸、过碱都会使酶变性失活,因此pH影响曲线两端速率均为0,对应曲线丙。因此甲、乙、丙分别代表底物浓度、温度、pH,A错误;
B、d点对应低温条件,酶的空间结构未被破坏,仅活性暂时降低;g(pH过低)、f(温度过高)、i(pH过高)三点均是酶的空间结构被破坏、发生永久失活,四点反应速率较低的原因不同,B错误;
C、曲线ab段为底物浓度影响酶促反应速率的上升段,此时限制反应速率的因素是底物浓度,酶量充足,因此加入适量同种酶,酶促反应速率不会加快,C正确;
D、酶制剂储存需要选择低温(抑制酶活性且不破坏酶空间结构)、最适pH的条件,e是该酶的最适温度,此温度下酶活性最高,不利于制剂储存,D错误。
9. 有氧条件下,细胞有氧呼吸产生的柠檬酸和大量ATP能够抑制无氧呼吸中的关键酶——磷酸果糖激酶的活性,进而抑制无氧呼吸的进行。下列叙述正确的是( )
A. 柠檬酸属于细胞有氧呼吸的最终产物
B. 当O2浓度越大时,人体成熟红细胞中磷酸果糖激酶的活性越小
C. 无氧呼吸分解有机物释放的能量绝大多数以热能形式散失
D. 骨骼肌细胞呼吸产生CO2的场所有细胞质基质和线粒体基质
【答案】C
【解析】
【详解】A、细胞有氧呼吸的最终产物是CO2和H2O,柠檬酸不是细胞有氧呼吸的最终产物,A错误;
B、人体成熟红细胞没有线粒体,不能进行有氧呼吸,无法产生柠檬酸和大量ATP,因此氧气浓度变化不会影响其磷酸果糖激酶的活性,B错误;
C、无氧呼吸分解有机物时,释放出的能量绝大多数以热能形式散失,仅有少部分能量储存到ATP中,C正确;
D、人体骨骼肌细胞无氧呼吸产物是乳酸,不产生CO2 ,只有有氧呼吸在线粒体基质产生CO2 ,细胞质基质中不产生CO2 ,D错误。
10. 东方蝾螈附肢切除后,伤口处部分细胞死亡,多数细胞如骨骼肌细胞和软骨细胞等重新进入细胞周期,成为有特定分化潜能的前体细胞团——芽基,芽基继续发育成完整附肢。下列叙述错误的是( )
A. 从附肢切除到再生的过程中存在细胞凋亡和细胞坏死
B. 芽基形成和继续发育的过程中都有基因的选择性表达
C. 前体细胞比骨骼肌细胞和软骨细胞的分化程度高
D. 再生附肢细胞中的染色体数目与原附肢细胞相同
【答案】C
【解析】
【详解】A、附肢切除造成的损伤会引发细胞坏死,同时伤口处也存在机体基因调控下的程序性细胞凋亡,因此从附肢切除到再生的过程中两种细胞死亡方式都存在,A正确;
B、芽基形成是高度分化的骨骼肌、软骨细胞去分化为前体细胞的过程,芽基发育为完整附肢是细胞再分化的过程,细胞分化的实质是基因的选择性表达,因此两个过程都存在基因的选择性表达,B正确;
C、骨骼肌细胞和软骨细胞是高度分化的终末分化细胞,前体细胞是二者去分化后形成的、仍具有分化潜能的细胞,分化程度低于骨骼肌细胞和软骨细胞,C错误;
D、再生附肢的细胞由原附肢的体细胞经有丝分裂、分化形成,有丝分裂会保持亲子代细胞染色体数目一致,因此再生附肢细胞中的染色体数目与原附肢细胞相同,D正确。
11. 用某试剂处理体外培养的小鼠卵母细胞后,发现部分初级卵母细胞的纺锤体形态出现异常。纺锤体异常会导致减数分裂Ⅰ( )
A. 中期染色体排列异常
B. 后期着丝粒异常分裂
C. 末期细胞板无法形成
D. 产生的次级卵母细胞数目异常增多
【答案】A
【解析】
【详解】A、减数分裂Ⅰ中期需要纺锤丝牵引同源染色体整齐排列在赤道板两侧,若纺锤体形态异常,会导致染色体无法被正常牵引,出现排列异常,A正确;
B、首先减数分裂Ⅰ后期不会发生着丝粒分裂,着丝粒分裂发生在减数分裂Ⅱ后期;其次着丝粒分裂是细胞自主的调控过程,与纺锤体无关,B错误;
C、细胞板是植物细胞分裂末期特有的结构,小鼠是动物,其细胞分裂过程中不会形成细胞板,C错误;
D、正常情况下减数分裂Ⅰ结束后,1个初级卵母细胞只能产生1个次级卵母细胞和1个极体,纺锤体异常只会导致染色体分离异常,不会使次级卵母细胞数目增多,D错误。
12. 一对表型正常的夫妇,生育了一个常染色体单基因隐性遗传病患儿。为避免再生育患儿,可采用人类辅助生殖技术进行筛选。对家庭成员和体外受精获得的两个受精卵排出的极体分别进行DNA检测,结果如下图。电泳条带表示经限制酶切割后该对基因所在的DNA片段。据图判断(不考虑突变),可以选择用于移植的受精卵是( )
A. 仅受精卵1 B. 仅受精卵2
C. 受精卵1和2 D. 都不可以
【答案】C
【解析】
【详解】结合题意及图示可知,该病为常染色体隐性遗传病,2.6kb条带代表显性基因A,2.0kb条带代表隐性基因a,受精卵1第一极体为Aa、说明减数分裂过程中发生了交叉互换,次级卵母细胞也为Aa,第二极体为a,则卵细胞为A,说明受精卵1正常,受精卵2第一极体为aa、第二极体为A,则卵细胞为A,说明受精卵2正常,即受精卵1和2均可以发育为正常的胎儿,均可作为移植的受精卵,ABD错误,C正确。
13. 某陈醋酿制过程中,微生物的主要来源是大曲和火醅。高粱除杂粉碎、加水调浆,加入辅料使其糖化后拌大曲进行酒精发酵;发酵结束后加麸皮、谷糠等拌火醅继续发酵,最终制得陈醋。下列说法正确的是( )
A. 拌曲前加入的辅料中含有淀粉酶
B. 大曲发酵和火醅发酵均应先通入无菌空气后密封
C. 火醅发酵时应降低温度以抑制酵母菌生长
D. 大曲发酵和火醅发酵均需线粒体内相关呼吸酶参与
【答案】A
【解析】
【详解】A、糖化过程的本质是将高粱中的淀粉水解为可发酵的糖类,淀粉水解需要淀粉酶催化,因此拌曲前加入的辅料中含有淀粉酶,A正确;
B、大曲发酵为酒精发酵,前期通无菌空气促进酵母菌增殖,后期密封进行无氧呼吸产酒精;火醅发酵为醋酸发酵,醋酸菌是好氧菌,发酵全过程都需要通入无菌空气,不能密封,B错误;
C、火醅发酵的优势菌种是醋酸菌,其最适生长温度为30~35℃,高于酵母菌的最适生长温度18~25℃,因此发酵时需要升高温度而非降低温度,C错误;
D、大曲发酵的菌种酵母菌是真核生物,有线粒体;火醅发酵的菌种醋酸菌是原核生物,没有线粒体,不需要线粒体内的呼吸酶参与,D错误。
14. 下列有关生物技术操作的叙述正确的是( )
A. 培养青霉菌时,用血细胞计数板可直接实时监测培养液中的活菌数量
B. 进行植物体细胞杂交时,需在低渗缓冲液中诱导原生质体融合
C. 利用茎尖组织培养获得的脱毒苗必须检测其抗病毒能力
D. 电泳实验中,看到指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时,停止电泳
【答案】D
【解析】
【详解】A、血细胞计数板计数时无法区分活菌和死菌,统计结果为培养液中的总菌数,不能直接实时监测活菌数量,A错误;
B、原生质体无细胞壁保护,在低渗缓冲液中会吸水涨破,诱导原生质体融合需在等渗缓冲液中进行,B错误;
C、脱毒苗是利用病毒极少甚至无病毒的茎尖组织培养获得,特点是自身不带(或极少带)病毒,但不具备抗病毒能力,不需要检测其抗病毒能力,C错误;
D、电泳实验中,若指示剂前沿接近凝胶边缘时仍继续电泳,会导致待分离的样品分子跑出凝胶,因此此时应停止电泳,D正确。
15. 紫杉醇是红豆杉产生的一种次生代谢物,具有显著的抗癌功效。研究人员开展了悬浮培养红豆杉细胞合成紫杉醇的工程技术研究,结果如表所示。下列说法错误的是( )
蔗糖浓度(g/L)
20
30
40
50
60
细胞干重(g/L)
12.5
15.3
18.6
14.2
10.1
紫杉醇产量(g/L)
8.2
12.7
15.4
10.8
6.5
A. 紫杉醇不是红豆杉细胞生长、增殖等生命活动所必需的
B. 蔗糖浓度过高可能使培养液渗透压升高,抑制细胞生长
C. 据表可知,红豆杉细胞的生物量与紫杉醇产量呈正相关
D. 40 g/L蔗糖浓度下,单个红豆杉细胞中紫杉醇含量最高
【答案】D
【解析】
【详解】A、紫杉醇属于红豆杉的次生代谢物,次生代谢物不是植物细胞生长、增殖等生命活动所必需的物质,A正确;
B、蔗糖浓度过高会导致培养液渗透压升高,红豆杉细胞会因渗透失水而代谢受抑制,进而抑制细胞生长,与表格中高蔗糖浓度下细胞干重下降的结果相符,B正确;
C、分析表格数据:蔗糖浓度从20g/L到60g/L变化时,细胞干重(生物量)先升高后降低,紫杉醇产量也同步先升高后降低,二者变化趋势一致,呈正相关,C正确;
D、单个细胞紫杉醇含量=紫杉醇总产量÷细胞干重,经计算:30g/L蔗糖浓度下该比值约为0.83,高于40g/L时的约0.83,说明40g/L蔗糖浓度下并非单个细胞紫杉醇含量最高,D错误。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 科学家将伞形帽伞藻的假根(含细胞核)与菊花形帽伞藻的无核伞柄进行嫁接,第一次长出的帽状体呈中间类型;切除该帽状体后,第二次长出的帽状体为伞形。下列分析错误的是( )
A. 第一次的中间类型帽状体,说明伞柄中的细胞质也能独立决定帽状体形态
B. 第二次长出伞形帽状体,直接证明细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心
C. 伞藻细胞核内的染色质易被碱性染料染色,其中的DNA是控制帽状体形态的直接表达产物
D. 若要进一步验证细胞核的作用,可补充“菊花形帽伞藻假根+伞形帽伞藻无核伞柄”的反向嫁接实验和核移植实验
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、第一次长出中间类型帽状体,是因为伞柄中残留了菊花形帽伞藻的 mRNA 和蛋白质,这些物质会暂时影响帽状体形态,并非细胞质能独立决定帽状体形态,A错误;
B、第二次长出伞形帽状体,只能说明细胞的代谢和遗传与假根有关,不能直接得出细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,B错误;
C、DNA表达的蛋白质是控制帽状体形态的直接物质,C错误;
D、补充反向嫁接实验(菊花形假根 + 伞形无核伞柄)和核移植实验,可形成对照并排除假根中细胞质遗传物质的影响,进一步验证细胞核在帽状体形态决定中的核心作用,使实验结论更严谨,D正确。
17. 骨骼肌细胞中存在“乳酸穿梭系统”。肌肉纤维可分为红肌与白肌,白肌以无氧呼吸为主,产生大量乳酸,乳酸经细胞膜上的MCT4运出,可经由红肌细胞膜上的MCT1转运至细胞内利用,过程如图1。图2为特异性敲除MCT1的动物模型(mKO)中红肌的部分代谢过程,下列说法错误的是( )
A. 在肌纤维中,乳酸的转运依赖于MCT1和MCT4的协同作用
B. 乳酸穿梭可以发生在细胞间,也可以发生在细胞内,细胞内的乳酸转运与MCT1有关
C. 图中的②③过程均能产生NADPH和能量,NADPH可参与有氧呼吸的第三阶段
D. 相较于正常个体,mKO的血浆中乳酸的含量降低,红肌细胞利用乳酸的能力降低
【答案】CD
【解析】
【详解】A、白肌产生的乳酸需要MCT4运出白肌细胞,再经MCT1转运进入红肌细胞,乳酸转运过程依赖MCT1和MCT4的协同作用,A正确;
B、乳酸穿梭可以发生在白肌和红肌的细胞之间,也可以发生在同一红肌细胞内(细胞质中的乳酸转运进入线粒体,需要线粒体膜上的MCT1参与),因此细胞内乳酸转运与MCT1有关,B正确;
C、图中②是丙酮酸氧化分解(有氧呼吸第二阶段),③是葡萄糖分解为丙酮酸(有氧呼吸第一阶段),两个呼吸过程产生的还原氢是NADH,不是NADPH;NADPH是光合作用的产物,只有NADH能参与有氧呼吸第三阶段,C错误;
D、mKO敲除了MCT1,红肌细胞膜无法转运乳酸进入细胞,因此红肌利用乳酸的能力降低;原本正常个体中血浆的乳酸会被红肌摄取利用,mKO无法摄取乳酸,会导致血浆中乳酸积累,含量升高,D错误。
18. 某自花传粉植物有紫、红、白3种花色,受常染色体上两对独立遗传的基因A/a、B/b控制。基因A和B同时存在时开紫花,只有基因A或只有基因B时植物开红花,且含a基因的花粉育性有所下降。用紫花雌性甲、红花雄性乙、红花雌性丙进行的实验如表所示,已知亲本均为纯合子,不考虑突变。下列说法错误的是( )
组别
P
F1
F2的表型及比例
实验一
甲×乙
全为紫花
紫花∶红花=9∶1
实验二
丙×乙
全为紫花
?
A. 实验一亲本中,乙的基因型是aaBB
B. 实验一分析可知,含a基因的花粉育性下降了60%
C. 实验二的F2中红花植株有4种基因型
D. 预期实验二中F2的表型及比例为紫花∶红花∶白花=9∶6∶1
【答案】BD
【解析】
【详解】A、根据题干信息可知,紫花为A-B-,红花为A-bb或aaB-,白花为aabb,甲为AABB,乙和丙可能为AAbb或aaBB,若乙为AAbb,则实验一的F1基因型为AABb,F2中紫花:红花=3:1,与题干信息不符,故乙为aaBB,结合实验二F1全是紫花可知,丙的基因型为AAbb,A正确;
B、甲为AABB,乙为aaBB,F1的基因型为AaBB,产生的雌配子的种类和比例为AB:aB=1:1,后代中红花的比例为1/10,故含aB的花粉的比例为1/10÷1/2=1/5,即花粉的种类和比例为AB:aB=4:1,说明含a的花粉育性下降了(4-1)/4=3/4=75%,B错误;
C、乙为aaBB,丙的基因型为AAbb,F1的基因型为AaBb,F2中红花植株有4种基因型:AAbb、Aabb、aaBB、aaBb,C正确;
D、实验二F1的基因型为AaBb,结合实验一的F2可知,实验二的F2中A-:aa=9:1,B-:bb=3:1,故紫花(A-B-)∶红花(A-bb+aaB-)∶白花(aabb)=27:12:1,D错误。
19. 为探究编码酪氨酸酶的T基因对狗毛色的影响,通过如图过程获得了两只小狗。下列叙述正确的是( )
A. 受精前,需将成熟的精子放入ATP溶液中进行获能处理
B. 将胚胎1培养至桑葚胚期,取成纤维细胞完成后续实验
C. 用蛋白酶合成抑制剂激活重构胚,可获得胚胎2和胚胎3
D. 利用现代生物技术获得的两只小狗毛色和性别可能都不一样
【答案】C
【解析】
【详解】A 、精子获能处理常用肝素溶液或钙离子载体 A23187 溶液,并非 ATP 溶液,A 错误;
B、桑葚胚阶段的细胞尚未分化,还没有成纤维细胞,无法直接分离得到成纤维细胞,B错误;
C、核移植后形成的重构胚需人工激活以启动发育程序,常用方法包括蛋白酶合成抑制剂、电脉冲或钙离子载体等,可有效诱导胚胎2和胚胎3的形成,C正确;
D、成纤维细胞甲与乙均来自同一胚胎1,核遗传物质完全相同,性染色体组成一致,故小狗甲与乙性别一定相同。毛色受T基因影响(编码酪氨酸酶)敲除后可能导致白化表型,但其他毛色相关基因未变,因此毛色“可能不同”,D错误。
20. “筛选”是生物工程中常用的技术手段。下列关于筛选的叙述正确的是( )
A. 载体质粒中必须有抗生素抗性基因,便于重组DNA分子的筛选
B. 基因工程中利用标记基因筛选出的细胞不一定含重组质粒
C. 用射线处理植物组培细胞后,需筛选出有用的突变体进行培育
D. 配制以尿素为氮源和碳源培养基可筛选尿素分解菌
【答案】BC
【解析】
【详解】A、载体质粒的标记基因用于重组DNA分子的筛选,标记基因类型多样,可以是荧光蛋白基因、抗性基因等,并非必须是抗生素抗性基因,A错误;
B、导入了未重组的空载质粒的细胞也含有标记基因,同样能被标记基因的筛选体系筛选出来,因此筛选出的细胞不一定含重组质粒,B正确;
C、射线处理植物组培细胞属于诱变育种,基因突变具有不定向性,多数突变是不利的,因此需要筛选出有用的突变体再进行培育,C正确;
D、尿素只能作为氮源,不能作为碳源,D错误。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. (I)高温胁迫会对黄瓜的生长发育产生不利影响,科研人员进行了相关研究。请回答下列问题:
(1)图1为黄瓜部分生理过程的示意图,PSI和PSII是由___________两类光合色素和蛋白质组成的复合物,吸收光后被激发放出电子(e⁻),电子经传递链最终与___________结合,上述过程中涉及的能量变化是___________。
(2)图1中Rubisco既可以催化___________,也可以催化C5与O2反应形成C2。高温胁迫会导致细胞内ATP和[H]过剩,活性氧爆发,氧化破坏膜结构,已知高温胁迫下黄瓜幼苗的光呼吸速率短时间内急剧增加是一种生存防御机制,据此推测光呼吸的意义是___________。
(II)仙人掌是适应白天温度高而夜间温度低这种生长环境的植物。它的气孔在夜晚开放、白天关闭,这种无机碳的浓缩途径称为“景天酸代谢(CAM途径)”。如图为仙人掌叶肉细胞中发生的部分代谢过程。回答下列问题:
(3)夜间,仙人掌将CO2最终通过生成___________(物质)直接储存在液泡中。在夜间虽然有CO2,但仙人掌的叶肉细胞并不进行暗反应,从光合作用过程和条件的角度分析,可能的原因是___________(答一点)。
【答案】(1) ①. 叶绿素、类胡萝卜素 ②. NADP+ ③. 光能→(电能)→(ATP和NADPH中的)化学能
(2) ①. C5和CO2反应形成C3 ②. 消耗过剩的ATP和[H];减少活性氧
(3) ①. 苹果酸 ②. 夜间没有光照,光反应不能进行,无法为暗反应提供ATP和NADPH
【解析】
【小问1详解】
PSⅠ和PSⅡ是由叶绿素和类胡萝卜素两类光合色素和蛋白质组成的复合物。电子传递过程中,电子最终与NADP⁺和H⁺结合形成NADPH.上述过程中涉及的能量转换是光能→(电能)→(ATP和NADPH中的)化学能。
【小问2详解】
Rubisco可以催化CO₂与C₅结合形成C₃(CO₂的固定),也可以催化C₅与O₂反应形成C₂。高温胁迫下,Rubisco活性降低,光呼吸的意义是消耗过剩的ATP和[H],避免其积累对细胞造成伤害;减少活性氧,减少对膜结构的破坏。
【小问3详解】
夜间,仙人掌将CO₂最终通过生成苹果酸直接储存在液泡中。夜间虽然有CO₂,但仙人掌的叶肉细胞不进行暗反应,原因是夜间没有光照,光反应不能进行,无法为暗反应提供ATP和NADPH。
22. 下图为有氧呼吸的部分过程示意图。
(1)图示为有氧呼吸过程的第__________阶段,通过Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ的作用,__________(增大/减少)该细胞器的②两侧氢离子浓度差,形成电位差得以合成ATP,此过程中ATP合酶的作用是__________。
(2)UCP是分布在②上的载体蛋白。UCP基因在酵母菌中过量表达,可降低酵母菌的②内外电位差,表明UCP运输的物质及方向是__________,从而使生成ATP的效率__________,能量以热能形式释放。
(3)肥胖抵抗即吃高脂肪食物而不发生肥胖的现象。科研人员筛选出高脂饮食肥胖大鼠、高脂饮食肥胖抵抗大鼠,探究不同饲料饲喂后,检测大鼠UCP基因的mRNA表达量变化(以峰面积表示表达量;UCP1基因主要在褐色脂肪组织中表达,UCP2基因主要在白色脂肪组织中表达,UCP3基因主要在骨骼肌中表达),结果如下图所示。
①据图可知,高脂饮食肥胖组与基础饮食组相比,高脂饮食肥胖组UCP1~3基因的表达情况是__________________________________________。
②基于酵母菌中UCP的作用及以上以大鼠为实验材料的研究结果推测,高脂饮食肥胖抵抗组大鼠在高能量摄入的条件下,未出现肥胖现象的原因是__________________________________________。
【答案】(1) ①. 三 ②. 增大 ③. 运输和催化
(2) ①. 将H+从膜间隙运回线粒体基质 ②. 降低
(3) ①. UCP1基因表达量基本不变,UCP2和UCP3基因的表达量均降低 ②. UCP基因的表达量高,能量以热能形式释放比例增加(ATP生成效率降低),机体能量(有机物)消耗增加
【解析】
【小问1详解】
分析图示,该过程消耗O2、NADH,所以属于有氧呼吸的第三阶段。通过I、Ⅲ、Ⅳ的作用可将H+从线粒体基质运进线粒体膜间隙,从而增大线粒体内膜两侧氢离子浓度差,形成电位差得以合成ATP。ATP合酶可以运输氢离子,催化ATP的合成。
【小问2详解】
依题意,UCP基因表达过量可以降低内膜内外电位差,判断UCP可将H+从膜间隙运回线粒体基质,由于线粒体内膜两侧氢离子浓度差形成的电位差用于合成ATP,故从而使ATP的生成效率降低。
【小问3详解】
①分析图示可知,与基础饮食组相比,高脂饮食肥胖组UCP1基因表达量基本不变,UCP2和UCP3基因的表达量均降低。
②分析图示,能量摄入条件下,高脂饮食肥胖抵抗组大鼠UCP基因的表达量高,使能量以热能形式释放比例增加,而ATP的生成效率降低,机体能量消耗增加,所以未出现肥胖。
23. 果蝇中正常翅脉(A)对间断翅脉(a)为显性。基因型为aa的果蝇中,80%的个体表现为间断翅脉,20%的个体表现为正常翅脉,且在各代群体中比率保持不变。果蝇的眼色有伊红眼、淡色眼和乳白眼,分别由复等位基因e、t和i控制。回答下列问题:
(1)为探究果蝇翅脉和眼色性状的遗传规律,进行了两组杂交实验,结果如下表所示。e、t和i之间的显、隐性关系为______________________________。杂交组合二中母本的基因型是__________,子一代个体中与父本基因型及表现型均相同的个体占__________。杂交实验一子一代雄性正常翅脉果蝇基因型及比例是________________________________________(只写翅脉相关基因)。
杂交组合
亲本
子一代
♀
♂
♀
♂
一
正常翅脉乳白眼
正常翅脉淡色眼
正常翅脉淡色眼∶间断翅脉淡色眼=4∶1
正常翅脉乳白眼∶间断翅脉乳白眼=4∶1
二
正常翅脉伊红眼
间断翅脉淡色眼
正常翅脉伊红眼∶正常翅脉淡色眼∶间断翅脉伊红眼∶间断翅脉淡色眼=3∶3∶2∶2
正常翅脉伊红眼∶正常翅脉淡色眼∶间断翅脉伊红眼∶间断翅脉淡色眼=3∶3∶2∶2
(2)果蝇体细胞有三对常染色体。为确定控制翅脉的基因(A/a)在果蝇染色体上的位置,借助位置已知的M/m基因进行分析。用基因型为mmAA的正常翅脉果蝇P与基因型为MMaa的间断翅脉品系Q杂交得F1,F1自由交配得F2。用M、m基因的特异性引物,对F2间断翅脉果蝇体内组织的DNA进行PCR扩增,电泳结果有1、2、3三种类型,如图所示。统计间断翅脉(F2)的数量,发现类型3个体最多、类型2较少、无类型1出现。据此推测,控制翅脉的基因(A/a)与M/m基因__________(填“位于”或“不位于”)同一对染色体上,其中出现类型2的原因是_________________________________________。
【答案】(1) ①. e对t为完全显性,t对i为完全显性 ②. AaXeXt ③. 1/10 ④. AA∶Aa∶aa=5∶10∶1
(2) ①. 位于 ②. a和M在同一条染色体上,在减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换,产生了同时含am的配子,与aM的配子受精形成aaMm(类型2)个体
【解析】
【小问1详解】
正常情况下:Aa×Aa➡AA:Aa:aa=1:2:1,即显性性状:隐性性状=3:1,Aa×aa➡Aa:aa,即显性性状:隐性性状=1:1,而题干信息aa中存在1/5的表现型为显性,则Aa×Aa后代显性性状:隐性性状=4:1,Aa×aa后代显性性状:隐性性状=3:2。杂交组合一:亲本正常翅脉乳白眼雌果蝇与正常翅脉淡色眼雄果蝇杂交,子一代中,雌雄果蝇中翅脉性状均为正常翅脉:间断翅脉=4:1,而雌性果蝇中眼色全为淡色眼,雄性果蝇中眼色全为乳白眼,表明果蝇的翅脉性状位于常染色体上,眼色性状位于X染色体上,果蝇眼色和翅脉性状的遗传遵循自由组合定律,亲本正常翅脉乳白眼雌果蝇基因型为AaXiXi,常翅脉淡色眼雄果蝇基因型为AaXtY,且t对i为完全显性。杂交组合二:正常翅脉伊红眼雌果蝇与间断翅脉淡色眼雄果蝇杂交,子一代中,雌雄果蝇中翅脉性状均为正常翅脉:间断翅脉=3:2,而雌果蝇中眼色伊红眼:淡色眼=1:1,雄果蝇中眼色伊红眼:淡色眼=1:1,可见亲本伊红眼为杂合子,且e对t为完全显性,亲本基因型为AaXeXt、aaXtY。综上所述:e、t和i基因位于X染色体上,e、t和i之间的显、隐性关系为e对t和i为完全显性,t对i为完全显性;果蝇眼色和翅脉性状的遗传遵循自由组合定律。杂交组合二中母本的基因型是AaXeXt,子一代个体中与父本基因型(aaXtY)及表现型均相同的个体占比=1/2×1/2×1/2=1/8,题干信息:基因型为aa的果蝇中,80%的个体表现为间断翅脉,20%的个体表现为正常翅脉,且在各代群体中该比率保持不变,则子一代个体中与父本基因型(aaXtY)及表现型均相同的个体占比1/8×4/5=1/10。杂交实验一亲本基因型为AaXiXi,AaXtY,Aa×Aa➡AA:Aa:aa=1:2:1,而aa中有1/5的性状为正常翅脉,杂交实验一子一代雄性正常翅脉果蝇基因型及比例是AA:Aa:aa=5:10:1。
【小问2详解】
假设控制翅脉的基因(A/a)与M/m基因位于同一条染色体上,则mmAA的正常翅脉果蝇P与基因型为MMaa的间断翅脉品系Q杂交得F1 MmAa(即m与A在一条染色体上,M与a在一条染色体上);若F1自由交配(不发生互换)后代F2中正常翅脉(AAmm:AaMm:aaMM):间断翅脉aaMM=(5:10:1):4,即F2中间断翅脉基因型都是aaMM,电泳结果应该全是类型3,不符合题图电泳结果,若F1减数分裂中发生互换,则会出现少量的类型2,可见符合题意,假设成立,综上所述可知,控制翅脉的基因(A/a)与M/m基因位于同一对染色体上,a和M在同一条染色体上,在减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换,产生了am的配子,其与aM的配子受精形成aaMm(类型2)个体。
24. 为建立一种效率高、毒性小的基因敲除系统,将图1所示的质粒1和质粒2导入大肠杆菌,质粒2中的sgRNA基因依据目的基因设计,其转录的短链RNA通过与目的基因碱基互补配对,与Cas9蛋白共同作用,敲除大肠杆菌基因组中的LacZ基因。大肠杆菌LacZ基因的表达产物可催化X-gal生成蓝色物质从而使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色。
(1)在基因工程操作中,一般先用Ca2+处理大肠杆菌,其目的是使细胞处于__________。
(2)将质粒1与含LacZ基因相应sgRNA基因的质粒2同时转化到大肠杆菌中。为筛选出合适的菌落,培养基中除必须营养成分外,还需含有____________________等成分。通过统计菌落数目可以计算基因敲除率,该过程中获得单菌落的方法是__________。其原理是________________________________________。
(3)含有质粒的大肠杆菌在无抗生素选择压力下培养,少数子代细胞会丢失质粒。结合质粒1和质粒2的特点,在成功敲除LacZ基因的大肠杆菌中消除质粒1和质粒2,实验流程如下图所示。
①培养12小时后,试管1中大部分的大肠杆菌含有质粒的情况是________________。
②若要从平板上筛出质粒1和质粒2均被消除的大肠杆菌,简要写出实验思路和预期结果:_______________________________________________________________________________________________________。
【答案】(1)能吸收周围环境中DNA分子的生理状态
(2) ①. 卡那霉素、四环素、X-gal ②. 稀释涂布平板法 ③. 当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个单菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌
(3) ①. 只含质粒1 ②. 将同一菌落的大肠杆菌分别接种到含卡那霉素的培养基、含四环素的培养基、无抗生素的普通培养基上培养,在无抗生素培养基上可正常生长、在含两种抗生素的培养基上均不生长的即为质粒1和质粒2均被消除的大肠杆菌
【解析】
【小问1详解】
大肠杆菌需事先用Ca2+进行处理,增大细胞壁的通透性,使之处于易于吸收周围环境中DNA分子的生理状态。
【小问2详解】
质粒2中含有与LacZ基因对应的sgRNA基因,其转录出来的短链RNA与目的基因(LacZ基因)发生碱基互补配对,引导Cas9蛋白切割敲除LacZ基因,使其无法表达,因而不能使X-gal分解产生蓝色物质,将质粒1和质粒2导入大肠杆菌,因此在含四环素和卡那霉素且含X-gal的培养基中,筛选白色的菌落。将菌液进行梯度稀释后均匀涂布于平板表面,当稀释度足够高时,单个微生物可独立生长形成一个可见菌落。即该过程中获得单菌落的方法是稀释涂布平板法,则其原理就是当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个单菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。
【小问3详解】
①质粒2为温度敏感型质粒,在37℃下不能进行复制,培养12小时后,试管1中大部分大肠杆菌为只有质粒1。
②试管2加入蔗糖,质粒1中的SacB基因表达的SacB蛋白能将蔗糖转化为有毒化合物,抑制大肠杆菌的生长繁殖,因此试管2含质粒2的大肠杆菌较少,为进一步筛选质粒1和质粒2均消除成功的大肠杆菌,实验设计思路和预测实验结果为:将同一菌落的大肠杆菌分别接种到含卡那霉素的培养基、含四环素的培养基、无抗生素的普通培养基上培养,在无抗生素培养基上可正常生长、在含两种抗生素的培养基上均不生长的即为质粒1和质粒2均被消除的大肠杆菌
25. N蛋白可诱导机体产生抗牛冠状病毒(BCoV)的免疫应答,是快速诊断、疫苗研发的关键蛋白。为制备抗N蛋白的单克隆抗体,科研人员完成了以下研究工作。
限制酶
识别序列及切割位点
限制酶
识别序列及切割位点
BglⅡ
5′-A↓GATCT-3
BamH Ⅰ
5′-G↓GATCC-3′
NdeⅠ
5'-CA↓TATG-3'
Not Ⅰ
5′-G↓CGGCCGC-3′
MluⅠ
5′-A↓CGCGT-3
Hind Ⅲ
5′-AAG↓CTT-3′
EcoRⅠ
5′-G↓AATTC-3′
(1)提取BCoV的mRNA,利用PCR技术获得N基因所需的酶有__________,PCR反应体系中添加引物的作用是__________________________________________________。
(2)若N基因下游末端的模板链碱基序列为5'-AGCTTAC-3',结合图表分析,在该端设计的下游引物碱基序列为______________________________(写出13个碱基序列)。
(3)基因表达载体中启动子的作用是________________________________________。制备单克隆抗体过程中,获得的杂交瘤细胞可进行体外培养,所需的气体条件是__________。
(4)与从血浆中提取抗体相比,抗N蛋白单克隆抗体的优点是__________。
【答案】(1) ①. 逆转录酶、耐高温的DNA聚合酶 ②. 使DNA聚合酶从引物的3'端连接脱氧核苷酸
(2)5'-AGATCTGTAAGCT-3'
(3) ①. RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录出mRNA ②. 95%空气+5%CO2
(4)能准确地识别抗原的细微差异,与特定抗原发生特异性结合,并且可以大量制备
【解析】
【小问1详解】
提取mRNA,在逆转录酶的作用下先合成DNA,再在耐高温的DNA聚合酶的催化下进行DNA的扩增。引物可以使DNA聚合酶从引物的3'端连接脱氧核苷酸,实现子链的延伸。
【小问2详解】
由图可知,质粒的启动子和终止子之间有EcoR Ⅰ、Mlu Ⅰ、Not Ⅰ、BamH Ⅰ四种酶切位点,而N基因上有Mlu Ⅰ、Nde Ⅰ、BamH Ⅰ三个限制酶的切割位点,使用这三种限制酶切割目的基因会破坏目的基因,故不能使用这三种限制酶,质粒上有两个Not Ⅰ的切割位点,也不能使用该限制酶。根据质粒中启动子的方向和目的基因的转录方向可知,N基因的左侧与质粒的启动子端连接,右侧与质粒的终止子端连接。结合不同限制酶能产生相同粘性末端的特点,质粒的启动子端可用EcoR Ⅰ切割,终止子端用BamH Ⅰ切割,由于N基因中没有这两种限制酶的识别位点,因此需在N基因两端分别添加限制酶的识别序列,即在N基因左端添加EcoR Ⅰ限制酶的识别序列,右端则不能添加BamH Ⅰ限制酶的识别序列,因N基因内部有BamH Ⅰ限制酶的识别序列,但可以添加与BamH Ⅰ切割产生相同黏性末端的限制酶Bgl Ⅱ的识别序列。若N基因下游末端的模板链碱基序列为5'-AGCTTAC-3',下游引物需与模板链的 3' 端互补,且 5' 端要添加限制酶识别序列(BglⅡ:5'-AGATCT-3')。加上Bgl Ⅱ的识别序列后,在该端设计的下游引物碱基序列为5'-AGATCTGTAAGCT-3'。
【小问3详解】
启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录出mRNA。杂交瘤细胞进行培养时,所需的气体环境为95%空气+5%CO2,其中二氧化碳可以维持培养液的pH。
【小问4详解】
血清抗体产量低、纯度低、特异性差,单克隆抗体能准确地识别抗原的细微差异,与特定抗原发生特异性结合,并且可以大量制备。
四、附加题(第26题为单项选择题,2分;第27-28题为不定项选择题,每题4分,全对得4分,漏选得1分,错选不得分)
26. 在几组植物叶片中,测量得关于叶片宽度的方差数据,其中VF1=2.92,VF2=6.08,VB1=3.22,VB2=4.74,请问植物叶片宽度遗传的狭义遗传率约是多少?( )
A. 0.31 B. 0.69 C. 0.48 D. 0.52
【答案】B
【解析】
【详解】狭义遗传率是加性遗传方差()占总表型方差(此处为F2的表型方差)的比值,对应计算公式为。代入题干数值计算:分子为,狭义遗传率为,B正确,ACD错误。
27. 观察下面肩带骨骼示意图,根据所学知识,下列说法正确的是( )
A. 3号为上乌喙骨,左右重叠交错构成的是弧胸型肩带
B. 1号和6号指的骨块都是锁骨,该骨块在鸟类中愈合为叉骨
C. 盘舌蟾科、蟾蜍科、雨蛙科均具有左图所示的肩带类型
D. 右图肩带类型中,左右上喙软骨极小,在腹中线紧密相连
【答案】CD
【解析】
【详解】A、3号骨并非上乌喙骨,A错误;
B、6 号是乌喙骨,B错误;
C、盘舌蟾科、蟾蜍科、雨蛙科全为弧胸型(左图),C正确;
D、右图固胸型两侧上乌喙骨狭小,腹中线紧密贴合,D正确。
28. 衰老是由慢性低度炎症介导的2型糖尿病、牙周炎、心血管疾病等的危险因素。T细胞是炎症因子的主要来源,但衰老T细胞的促炎机制及治疗手段尚不明确。美国学者研究了二甲双胍对衰老CD4+T细胞的作用,部分结果如图(图注:Y—年轻CD4+T细胞;O—衰老CD4+T细胞;MET—二甲双胍;TEMP—ROS特异性清除剂;*P<0.05versus Y;#P<0.05versus O。)以下说法正确的是( )
A. 二甲双胍显著减少衰老细胞中的ROS
B. 在细胞抗氧化能力未同步增强的情况下,较高的OXPHOS可能导致氧化应激
C. GSH、NNT和MnSOD均属于细胞抗氧化系统的指标
D. 二甲双胍调控衰老细胞氧化还原稳态的机制不局限于清除ROS
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、图 a:O(衰老细胞)ROS 远高于 Y;O+MET 组 ROS 较 O 显著降低,二甲双胍可显著减少衰老细胞 ROS,A正确;
B 、图 b:衰老细胞 OXPHOS(ATP-linked 呼吸)显著升高;图 c、e:衰老细胞抗氧化物质 GSH、MnSOD 含量下降。氧化产能升高、抗氧化能力不足,会引发氧化应激,B正确;
C、MnSOD、GSH 是经典抗氧化指标,但NNT 功能主要是维持 NADPH 稳态、参与氧化还原供氢,不属于直接抗氧化清除 ROS 的核心标志物,C错误;
D、图 f:TEMP 仅直接清除 ROS;二甲双胍既降低 ROS,还上调 GSH、MnSOD、NNT 等抗氧化相关分子,调控氧化还原稳态的途径不局限于直接清除 ROS,D正确。
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