精品解析:黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学2025-2026学年高二下期末考试生物试题
2026-07-19
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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) | 黑龙江省 |
| 地区(市) | 哈尔滨市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.74 MB |
| 发布时间 | 2026-07-19 |
| 更新时间 | 2026-07-19 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58876288.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
哈尔滨师范大学附属中学2025-2026学年度下学期高二期末考试
生物学试题
一、选择题(本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. SARS-CoV-2的广泛传播曾给人类带来巨大的灾难。如图为SARS-CoV-2的结构图。下列有关叙述正确的是( )
A. SARS-CoV-2离开细胞后会立即死亡
B. SARS-CoV-2的遗传信息储存在RNA中
C. SARS-CoV-2的结构简单,只含有核糖体
D. 图中结构是在光学显微镜下观察得到的
2. 研究人员在深海热液喷口发现了一种新型嗜热细菌,并对其细胞内的主要化学成分进行了分析。结果如下表所示:
化合物
元素组成
功能
甲
C、H、O、N、P
遗传物质
乙
C、H、O、N,有的含有S等
生命活动的主要承担者
丙
C、H、O,其比例通常为1:2:1
重要的能源物质
丁
C、H、O,还含有P甚至N
构成细胞结构
请根据以上信息分析,下列说法错误的是( )
A. 化合物丙可参与组成该菌的细胞壁,且可被果胶酶催化分解
B. 化合物丁可组成细胞膜的结构成分
C. 化合物甲在该菌的拟核中高效、有序地完成复制
D. 化合物乙的多样性可能与其单体的种类、数量、排列顺序有关
3. 新合成的肽链易被氧化,从而影响后续折叠。伴侣蛋白GroEL及其辅因子GroES能帮助细胞内已被氧化的多肽链进行折叠,CnoX是一种在此过程中与GroEL结合的蛋白质。如图为大肠杆菌中某多肽链的折叠过程,下列叙述错误的是( )
A. GroES与GroEL的结合引发CnoX的释放和多肽链的折叠
B. CnoX与多肽链形成二硫键,能修正多肽链的氧化
C. 多肽链折叠后的空间结构与氨基酸的特定排列顺序有关
D. 该多肽链的折叠需要内质网和高尔基体的参与
4. 线粒体功能障碍可引发多种疾病。通过在靶细胞膜表面表达结合蛋白,可将外源正常线粒体精准移植至靶细胞内,从而有望治疗相关疾病。研究发现,部分外源线粒体可在靶细胞中“存活”,且出现与内源线粒体融合并增殖的现象。下列叙述错误的是( )
A. 靶细胞可特异性识别外源线粒体,并通过转运蛋白将其移至细胞内
B. 外源线粒体和自身功能障碍的线粒体均有可能被靶细胞溶酶体降解
C. 破坏由蛋白质纤维构成的细胞骨架,对线粒体的融合有影响
D. 线粒体增殖所需的蛋白质大部分由细胞核DNA指导合成
5. 染料Z是一种能与蛋白质上的氨基特异性结合的小分子荧光染料。该染料不能透过细胞膜且对细胞无毒性。下列说法错误的是( )
A. 染料Z和苏丹Ⅲ都属于脂溶性染料
B. 染料Z和甲紫都可以将染色体染色
C. 染料Z和台盼蓝都可以用于鉴别动物细胞是否死亡
D. 染料Z和标记膜蛋白的红、绿荧光染料都可用于探究细胞膜的流动性
6. 蛋白分泌是细胞间信息传递的重要方式,大多数分泌蛋白是通过内质网—高尔基体途径(ER-Golgi)分泌的。研究表明,细胞中还存在着一类不依赖ER-Golgi分泌的蛋白质,它们以非经典分泌途径(USP)分泌到细胞外发挥功能。下列叙述错误的是( )
A. 细胞间的信息传递离不开由蛋白质纤维构成的细胞骨架的作用
B. 可用放射性同位素15N标记氨基酸来研究某分泌蛋白的分泌途径
C. 在ER-Golgi分泌途径中,高尔基体具有重要的交通枢纽作用
D. USP作为ER-Golgi的有效补充,利于细胞内蛋白质稳态的维持
7. 某研究小组将生理状态一致的紫色鸭跖草叶片下表皮细胞均分为两组,分别置于葡萄糖和麦芽糖溶液中进行实验,结果如图所示。已知植物细胞不能直接吸收麦芽糖,下列叙述错误的是( )
注:原生质体相对体积=当前原生质体体积/初始原生质体体积
A. 甲组对应麦芽糖溶液,乙组对应葡萄糖溶液,二者的初始物质的量浓度可能相同
B. 图中M、N两点对应的同一细胞的细胞液浓度大小为M=N
C. 若将甲组处理后的细胞置于清水中,原生质体相对体积可恢复至1,说明细胞保持活性
D. 一定范围内适当提高实验温度,曲线甲的下降速率会加快,曲线乙的回升阶段会提前
8. 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
9. 在进行“比较过氧化氢在不同条件下分解”的实验时,编号为①-④的4支试管中分别加入2 mLH2O2溶液,不同实验处理及结果如下图。下列关于该实验的分析,正确的是( )
A. 该实验的自变量是温度,因变量是气泡的数量
B. 该实验无法探究温度对酶活性的影响
C. ①与②对照,说明加热可降低化学反应活化能
D. ②与④对照,说明过氧化氢酶具有高效性
10. 图为细胞代谢关键酶 PykA的别构调节机制:酶具有活性中心+别构调节位点,底物结合活性中心启动催化,代谢终产物可特异性结合别构位点,使酶发生构象改变、永久失活,实现代谢反馈调控。下列叙述正确的是( )
A. 终产物与底物竞争酶的活性中心,属于竞争性抑制
B. 该反馈抑制机制可避免代谢产物过量积累,节约物质能量
C. 别构抑制剂结合酶后,不会改变酶的空间结构
D. 底物达到饱和浓度后,终产物的抑制作用会完全消失
11. 剧烈运动过程中,骨骼肌细胞有氧呼吸供能占比随运动时间变化趋势如图。下列叙述错误的是( )
A. 60 s时,肌细胞的无氧呼吸产生乳酸
B. 78.6 s时,有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖量相等
C. 肌细胞水解ATP生成的ADP可循环利用
D. 运动后期,供氧增加促进了线粒体内反应物的彻底氧化
12. 油菜和水稻均为我国重要的农作物。科研工作者在温度、水分均适宜的条件下,测得两种农作物光合速率与呼吸速率的比值(P/R)随光照强度变化的曲线如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 据图可推测油菜在弱光条件下能更高效地利用光能进行光合作用
B. 光照强度为a时,油菜叶肉细胞产生ATP的场所是线粒体和叶绿体
C. 在光照强度为c的条件下每日光照12小时,水稻能正常生长
D. 光照强度大于d时,限制水稻P/R值增大的主要外界因素可能是CO2浓度
13. 研究人员以山楂为原料,先接种酵母菌,发酵96小时再接种老陈醋的醋醅(含醋酸菌)进行发酵,酿造山楂醋。如图为发酵液中酒精含量和总酸含量随发酵时间变化的曲线。下列相关分析不正确的是( )
A. 发酵0~24小时酵母菌进行了有氧呼吸
B. 发酵0~96小时总酸含量上升是由于醋酸菌代谢产生酸类物质
C. 96小时后应将发酵温度适度调高
D. 发酵过程中有机物的能量有一部分留在发酵产品中
14. 黄连素是一种异喹啉类生物碱,属于植物次生代谢物,在抗菌、抗炎等方面有显著效果。下图为利用植物组织培养相关技术生产黄连素的主要过程,相关叙述错误的是( )
A. 植物组织培养的过程中常用体积分数70%的酒精、质量分数5%次氯酸钠溶液对外植体进行消毒
B. 为了防止实验过程中因杂菌对实验的不良影响,通常需要在实验前对外植体灭菌处理后再通过①脱分化形成愈伤组织
C. 过程②为再分化,再分化时需调整培养基中生长素和细胞分裂素的比例;最后生产的产物黄连素不是细胞基本生命活动所必需的
D. 图1过程④高产细胞系产黄连素的速度和产量均优于过程③试管苗
15. 为探究编码酪氨酸酶的T基因对狗毛色的影响,有人通过如图所示过程获得了两只小狗。下列叙述正确的是( )
A. 采集卵子后立即与获能的精子受精,可有效提高受精率
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
二、选择题(本小题共5个小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或者多项是符合题目要求的,全部选对得3分,选对但选不全得1分,选错得0分)
16. 近年来发现一种新的细胞器:内质网高尔基体中间体(ERGIC),ERGIC不仅是参与调控内质网—高尔基体经典分泌途径的核心细胞器,同时也是非经典分泌途径的枢纽,分泌过程如图所示。ERGIC53和TMED是ERGIC膜上的两种关键蛋白,ERGIC53可识别糖基化蛋白(糖基化是糖分子与蛋白质、脂质等生物大分子结合的过程);TMED能够调控多种非经典分泌蛋白离开ERGIC。有关叙述正确的是( )
A. 经典分泌途径和非经典分泌途径所需要的能量全部由线粒体提供
B. 可用差速离心法分离出ERGIC
C. 内质网可能使蛋白质糖基化
D. 能否运输非经典分泌的蛋白取决于ERGIC膜上TMED的变化
17. ATP可将蛋白质磷酸化,磷酸化的蛋白质会改变形状做功,从而推动细胞内系列反应的进行(机理如下图所示)。下列叙述正确的是( )
A. 主动运输过程中,载体蛋白中的能量先增加后减少
B. ATP推动蛋白质做功的过程,存在吸能反应过程
C. ATP水解过程中,末端磷酸基团具有较高的转移势能
D. 磷酸化的蛋白质做功,失去的能量主要用于再生ATP
18. 乳酸脱氢酶(ADH)和乙醇脱氢酶(LDH)能催化不同类型的无氧呼吸。低氧胁迫处理玉米第3天,研究人员发现玉米品系A根系中ADH活性显著提高,LDH活性变化不显著,而玉米品系B根系中LDH活性显著提高,ADH活性变化不显著。下列叙述错误的有( )
A. ADH和LDH都能为丙酮酸的分解提供活化能
B. ADH和LDH催化丙酮酸分解时,利用[H]的能量生成少量ATP
C. 低氧胁迫下,玉米品系A体内可能出现的呼吸产物有酒精、乳酸、CO2等
D. 可通过酸性重铬酸钾溶液是否变为橙色鉴定玉米品系B是否产生酒精
19. 在某地区种植的冬小麦,其叶片经常出现黄化而患黄化病。甲同学认为这是土壤中缺磷引起的,乙同学认为这是土壤中缺镁引起的。为判断哪个观点正确,丙同学利用三组长势相同的冬小麦幼苗完成了下列实验。下列叙述错误的是( )
组别
培养液
实验处理
观察指标
①
全素培养液
相同且适宜条件下培育相同的一段时间
幼苗的生长发育状况
②
缺磷培养液
③
缺镁培养液
A. 该实验的自变量是培养液中磷、镁的有无及幼苗的生长发育状况
B. 组别①是对照组,组别②③都是实验组
C. 若②组幼苗出现黄化,①③组正常,则说明黄化病是由缺磷引起的
D. 若①组正常,②③两组幼苗都出现黄化,则说明黄化病是由磷和镁共同缺乏引起的
20. 双特异性抗体是指一个抗体分子可以与两个不同抗原或同一抗原的两个不同抗原表位相结合,目前常用杂交—杂交瘤的方法来制备。其制备过程如下图所示:据图分析,下列相关叙述正确的是( )
A. 细胞B和细胞C是从已免疫小鼠的骨髓中取出的多种B淋巴细胞
B. 过程②④均需要采用抗原-抗体杂交技术
C. 过程⑤既可在体内培养也可在体外培养
D. 与传统的单克隆抗体相比,双特异性抗体可能在免疫治疗方面有更广阔的应用前景
三、非选择题(本题共5个小题,共55分)
21. 内质网是真核细胞中由膜围成的连续的管道系统,与细胞中多种物质的形成有关。
(1)粗面内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。当错误折叠蛋白在内质网腔内积聚时,会引发内质网应激(ERS)。正常状态下,内质网上的膜蛋白处于失活状态。当错误折叠蛋白引发ERS时,IRE1就会被活化。活化的IRE1一方面可促进Hac Ⅰ蛋白的合成,该蛋白通过_____(选填“促进”或“抑制”)Bip基因的表达,使错误折叠蛋白在Bip的协助下运出内质网。另一方面,活化的IRE1还可通过切割rRNA影响核糖体的装配,进而减少_____的合成以缓解ERS。
(2)光面内质网是磷脂的合成场所,新合成的磷脂通过多种方式转移到其他结构中。研究发现,在内质网膜与线粒体外膜之间,通过多种蛋白质相互作用形成接触位点(MAMs),如图2所示。当破坏MAMs中的某蛋白时,磷脂会在MAMs的内质网侧积累,这说明线粒体获得磷脂的关键结构是_____。若在内质网与高尔基体之间没有类似MAMs的结构,推测内质网合成的磷脂转运到高尔基体的方式最可能是_____。
(3)内质网是细胞的“钙库”,已知一定浓度的Ca2+可以提高有氧呼吸酶的活性。当ERS发生时,线粒体有助于内质网恢复稳态,分析其机理是_____。
22. 芽殖酵母属于单细胞真核生物。为寻找调控蛋白分泌的相关基因,科学家以酸性磷酸酶(P酶)为指标,筛选酵母蛋白分泌突变株并进行了研究。
(1)酵母细胞中合成的分泌蛋白一般通过______________作用分泌到细胞膜外。
(2)用化学诱变剂处理,在酵母中筛选出蛋白分泌异常的突变株(sec1)。无磷酸盐培养液可促进酵母P酶的分泌,分泌到胞外的P酶活性可反映P酶的量。将酵母置于无磷酸盐培养液中,对sec1和野生型的胞外P酶检测结果如下图。据图可知,24℃时sec1和野生型胞外P酶随时间而增加。转入37℃后,sec1胞外P酶呈现________的趋势,表现出分泌缺陷表型,表明sec1是一种温度敏感型突变株。
(3)37℃培养1h后电镜观察发现,与野生型相比,sec1中由高尔基体形成的分泌泡在细胞质中大量积累。由此推测野生型Sec1基因的功能是促进______________的融合。
(4)由37℃转回24℃并加入蛋白合成抑制剂后,sec1胞外P酶重新增加。对该实验现象的合理解释是_____________。
(5)现已得到许多温度敏感型的蛋白分泌突变株。若要进一步确定某突变株的突变基因在37℃条件下影响蛋白分泌的哪一阶段,可作为鉴定指标的是:突变体______________。
A. 蛋白分泌受阻,在细胞内积累
B. 与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量发生改变
C. 细胞分裂停止,逐渐死亡
23. 某兴趣小组发现樱桃受机械损伤后会加速腐烂,推测这一现象与损伤导致的樱桃有氧呼吸速率增大有关。基于这一假设,他们绘制了樱桃细胞呼吸过程的图解如图1,表示了物质A至E及呼吸途径①至④。为验证该假设,设计了如图2实验装置,并对比了未受损伤与机械损伤的樱桃在有氧环境下的呼吸速率。回答下列问题:
(1)图1中,物质A代表____,它是细胞呼吸的重要产物之一。过程②发生在樱桃细胞的________中。
(2)图2装置中,可通过测定_________的消耗量来评估樱桃的有氧呼吸速率。
(3)如果实验结果显示,与完整未损伤的樱桃相比,受损伤的樱桃在图2装置中引起的有色液滴移动速度更快,则表明樱桃的机械损伤会__________其有氧呼吸速率。本实验设计依据的原理是有氧呼吸速率的高低可以通过___________来间接反映。
(4)ATP合酶(利用电化学势能催化ATP的合成)是线粒体内膜上的重要结构,为确定ATP合酶的功能,研究人员进行了线粒体膜重建实验,过程如下,请完成下表。
实验目的
简易操作步骤
分离内膜包裹的基质
利用渗透作用的原理,使线粒体的外膜先吸水涨破,经离心后取沉淀物。
获取内膜小泡
用超声波处理使线粒体破裂,破裂的线粒体内膜能够自封闭成内膜小泡,其上结合有___________。
____________
用脲处理使内膜上附着的酶颗粒脱落,将处理后的样品离心后,分别收集沉淀和上清液。
鉴定ATP合酶的功能
加入pH缓冲液,光滑型小泡和ATP合酶颗粒均不能合成ATP;将分离的酶颗粒与内膜小泡重新结合,小泡具有ATP合成的能力。
上述实验结果表明,ATP合酶正常发挥功能需附着在线粒体内膜上,若其脱离了内膜则无法合成,推测原因是_____________。
24. 水稻生长需依次经过抽穗期、灌浆期、乳熟期、蜡熟期等时期。下图是水稻叶肉细胞光合作用和呼吸作用部分过程示意图。
下表是水稻的早衰型品种和持绿型品种在相应实验条件下测得的光合作用指标。
生长时期
光补偿点(μmol·m-2·s-1)
光饱和点(μmol·m-2·s-1)
最大净光合速率CO2(μmol·m-2·s-1)
品种甲
品种乙
品种甲
品种乙
品种甲
品种乙
抽穗期
63
46
1936
2000
23.13
26.98
蜡熟期
75
72
1732
1365
19.17
12.63
(1)上图中④过程发生的场所是______。①—④过程中能产生ATP的有______。
(2)进入蜡熟期后,早衰型品种出现“籽叶皆黄”现象,而持绿型品种出现“叶青籽黄”的现象。用这个时期的两个品系叶片进行色素提取和分离实验,根据上表数据分析,在滤纸条上,由上到下第三条色素带较宽的是品系______。(填“甲”或“乙”)。
(3)科学家从水稻叶肉细胞中分离出类囊体用磷脂分子包裹形成下图1所示的“油包水液滴”结构,在其中加入足量NADP+、ADP等物质,并对该结构采取明暗交替处理,一段时间内检测此结构内产生NADPH的量,结果如下图2所示,说明“油包水液滴”内的人工光反应系统构建成功。原因是在明期类囊体上发生______产生并积累NADPH,在暗期NADPH的含量保持稳定其原因是______。
(4)进一步将相关酶等物质加入“油包水液滴”内,通入充足的______作为原料,形成化学反应循环。用该体系A组明暗(1秒光照,1秒黑暗)交替进行了60分钟,B组持续进行了30分钟光照,测定有机物含量,则A组______(填“>”“<”或“=”)B组。由暗转明期,C3含量会______。
(5)将四组相同的水稻培养在密闭的装置中,控制不同的温度条件,若12小时光照,12小时黑暗,依据图3的数据,t₁~t4比较,______温度更适于水稻生长。
25. 牛乳铁蛋白肽(LfcinB)是由25个氨基酸组成的小分子抗菌肽,具有广谱抗菌活性,但其分子量小(约4kDa),常规电泳难以检测。为提高表达效率和便于纯化,科研人员将增强型绿色荧光蛋白基因(EGFP)与LfcinB基因融合,并在两个基因之间设计了甲酸裂解位点(融合蛋白可在酸性条件下特异性断裂)。重组质粒pPIC9K-EGFP-LfcinB的构建过程如图1所示,图2为重组酵母在甲醇诱导过程中的生长曲线。请回答下列问题:
注:EGFP:增强型绿色荧光蛋白;PAOX1:甲醇诱导型启动子;PAOX1:终止子;AmpR:氨苄青霉素抗性基因;KanR:卡那霉素抗性基因;Ori:复制原点。
(1)图1中,为获得基因片段并保证其与质粒pPIC9K正确连接,设计引物时需在引物1和引物2的____________端分别添加限制酶____________和____________的识别序列。质粒上的AmpR和KanR基因的作用是____________。
(2)将重组质粒线性化(切成线状)后转入毕赤酵母GS115.已知毕赤酵母为组氨酸缺陷型菌株(自身无法合成组氨酸),而重组质粒上带有组氨酸合成相关基因。转化后需在____________(填“含组氨酸”或“不含组氨酸”)的培养基上筛选阳性克隆,理由是____________。
(3)由图2可知,重组酵母在甲醇诱导下,0~48h细胞密度迅速增加,48h后增速减缓,84h左右达到最大密度。甲醇在此实验中的作用是____________;若在488nm激发光下观察到酵母细胞发出绿色荧光,说明____________。
(4)融合蛋白EGFP-LfcinB在酵母细胞内表达后,需对酵母细胞进行____________处理,以释放融合蛋白。纯化后的融合蛋白用____________处理,目的是切除EGFP标签,获得单独的LfcinB蛋白。
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哈尔滨师范大学附属中学2025-2026学年度下学期高二期末考试
生物学试题
一、选择题(本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. SARS-CoV-2的广泛传播曾给人类带来巨大的灾难。如图为SARS-CoV-2的结构图。下列有关叙述正确的是( )
A. SARS-CoV-2离开细胞后会立即死亡
B. SARS-CoV-2的遗传信息储存在RNA中
C. SARS-CoV-2的结构简单,只含有核糖体
D. 图中结构是在光学显微镜下观察得到的
【答案】B
【解析】
【详解】A、SARS-CoV-2无细胞结构,必须寄生在活细胞中才能增殖,离开细胞后不会立即死亡,可在短时间内保持感染活性,A错误;
B、由图可知SARS-CoV-2的核酸为正义单链RNA,其遗传信息储存在RNA中,B正确;
C、SARS-CoV-2无细胞结构,不含核糖体等任何细胞器,C错误;
D、病毒个体微小,其内部结构、刺突等属于亚显微结构,需要用电子显微镜才能观察到,光学显微镜无法观察到该结构,D错误。
2. 研究人员在深海热液喷口发现了一种新型嗜热细菌,并对其细胞内的主要化学成分进行了分析。结果如下表所示:
化合物
元素组成
功能
甲
C、H、O、N、P
遗传物质
乙
C、H、O、N,有的含有S等
生命活动的主要承担者
丙
C、H、O,其比例通常为1:2:1
重要的能源物质
丁
C、H、O,还含有P甚至N
构成细胞结构
请根据以上信息分析,下列说法错误的是( )
A. 化合物丙可参与组成该菌的细胞壁,且可被果胶酶催化分解
B. 化合物丁可组成细胞膜的结构成分
C. 化合物甲在该菌的拟核中高效、有序地完成复制
D. 化合物乙的多样性可能与其单体的种类、数量、排列顺序有关
【答案】A
【解析】
【详解】A、化合物丙为糖类,该嗜热细菌是原核生物,细胞壁主要成分为肽聚糖,果胶酶只能催化分解植物细胞壁中的果胶,无法分解肽聚糖,A错误;
B、化合物丁为磷脂,磷脂是细胞膜的基本支架磷脂双分子层的组成成分,B正确;
C、化合物甲为DNA,细菌是原核生物,遗传物质DNA主要分布在拟核,DNA的复制过程在拟核中完成,C正确;
D、化合物乙为蛋白质,其单体是氨基酸,蛋白质的多样性与氨基酸的种类、数量、排列顺序以及肽链的空间结构有关,D正确。
3. 新合成的肽链易被氧化,从而影响后续折叠。伴侣蛋白GroEL及其辅因子GroES能帮助细胞内已被氧化的多肽链进行折叠,CnoX是一种在此过程中与GroEL结合的蛋白质。如图为大肠杆菌中某多肽链的折叠过程,下列叙述错误的是( )
A. GroES与GroEL的结合引发CnoX的释放和多肽链的折叠
B. CnoX与多肽链形成二硫键,能修正多肽链的氧化
C. 多肽链折叠后的空间结构与氨基酸的特定排列顺序有关
D. 该多肽链的折叠需要内质网和高尔基体的参与
【答案】D
【解析】
【详解】A、根据图示可以看出,GroES与GroEL的结合引发CnoX的释放和多肽链的折叠,A正确;
B、CnoX与已被氧化的多肽链之间形成二硫键后,通过断裂二硫键,将已被氧化的多肽链还原,B正确;
C、多肽链折叠后的空间结构与二硫键的形成有关,与氨基酸序列也有关,C正确;
D、大肠杆菌是原核生物,没有内质网和高尔基体,多肽链的折叠发生在大肠杆菌的细胞质中,D错误。
故选D。
4. 线粒体功能障碍可引发多种疾病。通过在靶细胞膜表面表达结合蛋白,可将外源正常线粒体精准移植至靶细胞内,从而有望治疗相关疾病。研究发现,部分外源线粒体可在靶细胞中“存活”,且出现与内源线粒体融合并增殖的现象。下列叙述错误的是( )
A. 靶细胞可特异性识别外源线粒体,并通过转运蛋白将其移至细胞内
B. 外源线粒体和自身功能障碍的线粒体均有可能被靶细胞溶酶体降解
C. 破坏由蛋白质纤维构成的细胞骨架,对线粒体的融合有影响
D. 线粒体增殖所需的蛋白质大部分由细胞核DNA指导合成
【答案】A
【解析】
【详解】A、线粒体属于较大的细胞器,其进入靶细胞的方式为胞吞,依赖细胞膜的流动性,转运蛋白仅能介导小分子、离子等物质的跨膜运输,无法转运线粒体这种结构,A错误;
B、溶酶体是细胞的“消化车间”,可以降解衰老、损伤的内源细胞器,也可以清除进入细胞的异物,因此外源线粒体和自身功能障碍的线粒体均可能被溶酶体降解,B正确;
C、细胞骨架是由蛋白质纤维构成的网架结构,参与细胞器的运输、定位等生命活动,破坏细胞骨架会影响线粒体的移动,进而对线粒体的融合过程产生影响,C正确;
D、线粒体是半自主性细胞器,自身仅含有少量DNA,只能指导合成少量蛋白质,其增殖所需的大部分蛋白质由细胞核DNA指导合成,D正确。
5. 染料Z是一种能与蛋白质上的氨基特异性结合的小分子荧光染料。该染料不能透过细胞膜且对细胞无毒性。下列说法错误的是( )
A. 染料Z和苏丹Ⅲ都属于脂溶性染料
B. 染料Z和甲紫都可以将染色体染色
C. 染料Z和台盼蓝都可以用于鉴别动物细胞是否死亡
D. 染料Z和标记膜蛋白的红、绿荧光染料都可用于探究细胞膜的流动性
【答案】A
【解析】
【详解】A、苏丹Ⅲ是脂溶性染料,可通过相似相溶原理自由扩散透过细胞膜;染料Z不能透过细胞膜,说明其不具备脂溶性,因此不都属于脂溶性染料,A错误;
B、染色体由DNA和蛋白质组成,染料Z可与蛋白质的氨基特异性结合,当细胞死亡后细胞膜丧失选择透过性,染料Z可进入细胞结合染色体上的蛋白质使其染色;甲紫是碱性染料,可使染色体着色,二者都可以将染色体染色,B正确;
C、活细胞的细胞膜具有选择透过性,染料Z和台盼蓝都无法进入活细胞,死细胞细胞膜失去选择透过性,两种染料都可进入细胞使细胞显色,因此都可用于鉴别动物细胞是否死亡,C正确;
D、染料Z不能透过细胞膜,可特异性结合细胞膜外侧的膜蛋白的氨基,实现对膜蛋白的荧光标记,和标记膜蛋白的红、绿荧光染料作用类似,都可用于探究细胞膜的流动性,D正确。
6. 蛋白分泌是细胞间信息传递的重要方式,大多数分泌蛋白是通过内质网—高尔基体途径(ER-Golgi)分泌的。研究表明,细胞中还存在着一类不依赖ER-Golgi分泌的蛋白质,它们以非经典分泌途径(USP)分泌到细胞外发挥功能。下列叙述错误的是( )
A. 细胞间的信息传递离不开由蛋白质纤维构成的细胞骨架的作用
B. 可用放射性同位素15N标记氨基酸来研究某分泌蛋白的分泌途径
C. 在ER-Golgi分泌途径中,高尔基体具有重要的交通枢纽作用
D. USP作为ER-Golgi的有效补充,利于细胞内蛋白质稳态的维持
【答案】B
【解析】
【详解】A、细胞骨架是由蛋白质纤维构成的网架结构,参与细胞内物质运输、信息传递等生命活动,细胞间信息传递的相关胞内过程离不开细胞骨架的作用,A正确;
B、研究分泌蛋白的分泌途径需使用放射性同位素标记法,15N是稳定性同位素,不具有放射性,无法通过放射性追踪路径,研究分泌蛋白通常用3H标记的亮氨酸,B错误;
C、在ER-Golgi分泌途径中,高尔基体可对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装,是囊泡运输的重要交通枢纽,C正确;
D、USP是不依赖ER-Golgi的非经典分泌途径,可作为经典分泌途径的补充,帮助更多蛋白质分泌到胞外,减少胞内异常蛋白积累,利于维持细胞内蛋白质稳态,D正确。
7. 某研究小组将生理状态一致的紫色鸭跖草叶片下表皮细胞均分为两组,分别置于葡萄糖和麦芽糖溶液中进行实验,结果如图所示。已知植物细胞不能直接吸收麦芽糖,下列叙述错误的是( )
注:原生质体相对体积=当前原生质体体积/初始原生质体体积
A. 甲组对应麦芽糖溶液,乙组对应葡萄糖溶液,二者的初始物质的量浓度可能相同
B. 图中M、N两点对应的同一细胞的细胞液浓度大小为M=N
C. 若将甲组处理后的细胞置于清水中,原生质体相对体积可恢复至1,说明细胞保持活性
D. 一定范围内适当提高实验温度,曲线甲的下降速率会加快,曲线乙的回升阶段会提前
【答案】B
【解析】
【详解】A、植物细胞不能吸收麦芽糖,在麦芽糖溶液中失水发生质壁分离后原生质体体积保持稳定,对应曲线甲;细胞可吸收葡萄糖,细胞液浓度会逐渐升高,发生质壁分离自动复原,对应曲线乙。若二者初始物质的量浓度相同,初始渗透压一致,细胞初始失水速率相近,符合曲线初期变化趋势,因此二者初始物质的量浓度可能相同,A正确;
B、M、N两点原生质体相对体积相同,说明两点细胞失水量相近,但N点时乙组细胞已经吸收了部分葡萄糖进入细胞液,细胞液溶质更多,因此细胞液浓度M<N,B错误;
C、只有活细胞的原生质层具有选择透过性,可发生质壁分离复原,因此甲组处理后的细胞置于清水中原生质体相对体积能恢复至1,说明细胞仍保持活性,C正确;
D、一定范围内提高实验温度,水分子跨膜运输速率加快,细胞失水速率加快,曲线甲的下降速率会加快,同时葡萄糖进入细胞的速率加快,细胞液更快升高到大于外界溶液浓度,因此曲线乙的回升阶段会提前,D正确。
8. 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。
9. 在进行“比较过氧化氢在不同条件下分解”的实验时,编号为①-④的4支试管中分别加入2 mLH2O2溶液,不同实验处理及结果如下图。下列关于该实验的分析,正确的是( )
A. 该实验的自变量是温度,因变量是气泡的数量
B. 该实验无法探究温度对酶活性的影响
C. ①与②对照,说明加热可降低化学反应活化能
D. ②与④对照,说明过氧化氢酶具有高效性
【答案】B
【解析】
【详解】A、该实验自变量包括温度、催化剂的种类(FeCl3、过氧化氢酶),并非只有温度;气泡数量是反映因变量的观测指标,不是因变量本身,A错误;
B、过氧化氢自身在高温条件下会发生分解,无法区分实验结果是温度影响酶活性导致,还是温度直接促进底物分解导致,因此该实验无法探究温度对酶活性的影响,B正确;
C、加热的作用是为化学反应提供能量,使过氧化氢分子从常态转变为容易发生反应的活跃状态,催化剂才能降低化学反应活化能,C错误;
D、②号试管为90℃加热处理,④号为常温加过氧化氢酶处理,二者存在温度、是否加酶两个自变量,不符合单一变量原则,无法对照;证明酶的高效性需要③(加无机催化剂FeCl3)与④对照,D错误。
10. 图为细胞代谢关键酶 PykA的别构调节机制:酶具有活性中心+别构调节位点,底物结合活性中心启动催化,代谢终产物可特异性结合别构位点,使酶发生构象改变、永久失活,实现代谢反馈调控。下列叙述正确的是( )
A. 终产物与底物竞争酶的活性中心,属于竞争性抑制
B. 该反馈抑制机制可避免代谢产物过量积累,节约物质能量
C. 别构抑制剂结合酶后,不会改变酶的空间结构
D. 底物达到饱和浓度后,终产物的抑制作用会完全消失
【答案】B
【解析】
【详解】A、竞争性抑制的特点是抑制剂与底物竞争酶的活性中心,本题中代谢终产物结合的是酶的别构调节位点,不与底物竞争活性中心,不属于竞争性抑制,A错误;
B、该反馈抑制机制可在代谢终产物积累过多时,通过抑制关键酶的活性减少代谢产物的生成,避免代谢产物过量积累,节约物质和能量,B正确;
C、由题干和图示信息可知,别构抑制剂(终产物)结合酶后会使酶的空间结构(构象)发生扭曲,导致活性中心关闭,C错误;
D、终产物通过改变酶的空间结构使酶永久失活,即使底物达到饱和浓度,失活的酶也无法结合底物发挥催化作用,终产物的抑制作用不会消失,D错误。
11. 剧烈运动过程中,骨骼肌细胞有氧呼吸供能占比随运动时间变化趋势如图。下列叙述错误的是( )
A. 60 s时,肌细胞的无氧呼吸产生乳酸
B. 78.6 s时,有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖量相等
C. 肌细胞水解ATP生成的ADP可循环利用
D. 运动后期,供氧增加促进了线粒体内反应物的彻底氧化
【答案】B
【解析】
【详解】A、60s时有氧呼吸供能占比不足100%,说明骨骼肌细胞同时进行无氧呼吸,人体骨骼肌细胞无氧呼吸的产物为乳酸,A正确;
B、78.6s时有氧呼吸供能占比为50%,即有氧呼吸与无氧呼吸释放的能量相等,由于消耗等量葡萄糖时有氧呼吸释放的能量远多于无氧呼吸,因此此时无氧呼吸消耗的葡萄糖量远多于有氧呼吸,二者消耗葡萄糖量不相等,B错误;
C、细胞中ATP水解生成ADP和Pi并释放能量,ADP和Pi又可在呼吸作用等放能反应中重新合成ATP,因此ADP可循环利用,C正确;
D、运动后期有氧呼吸供能占比升高,说明供氧逐渐充足,氧气参与有氧呼吸第三阶段,可促进线粒体内反应物的彻底氧化分解,D正确。
12. 油菜和水稻均为我国重要的农作物。科研工作者在温度、水分均适宜的条件下,测得两种农作物光合速率与呼吸速率的比值(P/R)随光照强度变化的曲线如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 据图可推测油菜在弱光条件下能更高效地利用光能进行光合作用
B. 光照强度为a时,油菜叶肉细胞产生ATP的场所是线粒体和叶绿体
C. 在光照强度为c的条件下每日光照12小时,水稻能正常生长
D. 光照强度大于d时,限制水稻P/R值增大的主要外界因素可能是CO2浓度
【答案】B
【解析】
【详解】A、弱光条件下油菜的P/R值显著高于水稻,说明油菜在弱光环境下光能利用效率更高,A正确;
B、光照强度为a时,油菜叶肉细胞同时进行光合作用和有氧呼吸,产生ATP的场所包括细胞质基质、线粒体和叶绿体,B错误;
C、光照强度为c时,水稻的P/R大约为2.5,设呼吸速率为1,则水稻一天有机物积累量为12×(2.5-1)-12×1=6,有机物有剩余,水稻可正常生长,C正确;
D、实验已保证温度、水分适宜,光照强度大于d时水稻P/R不再随光照增强升高,此时限制P/R增大的主要外界因素可能是CO2浓度,D正确。
13. 研究人员以山楂为原料,先接种酵母菌,发酵96小时再接种老陈醋的醋醅(含醋酸菌)进行发酵,酿造山楂醋。如图为发酵液中酒精含量和总酸含量随发酵时间变化的曲线。下列相关分析不正确的是( )
A. 发酵0~24小时酵母菌进行了有氧呼吸
B. 发酵0~96小时总酸含量上升是由于醋酸菌代谢产生酸类物质
C. 96小时后应将发酵温度适度调高
D. 发酵过程中有机物的能量有一部分留在发酵产品中
【答案】B
【解析】
【详解】A、据题图可知,发酵0~24小时没有酒精产生,说明酵母菌进行了有氧呼吸,A正确;
B、发酵0~96小时总酸含量上升是由于酵母菌代谢产生酸类物质,题干明确“发酵96小时再接种醋醅(含醋酸菌)”,因此0~96小时内无醋酸菌参与,总酸含量上升不可能是醋酸菌代谢导致,B错误;
C、醋酸发酵的最适温度是30℃~35℃,酒精发酵的最适温度18℃~25℃,故由产酒到产醋应适度升高温度,C正确;
D、发酵过程中有机物作为呼吸底物释放的能量,部分以热能散失,部分转化为ATP中活跃的化学能,还有部分留在发酵产品中,D正确。
14. 黄连素是一种异喹啉类生物碱,属于植物次生代谢物,在抗菌、抗炎等方面有显著效果。下图为利用植物组织培养相关技术生产黄连素的主要过程,相关叙述错误的是( )
A. 植物组织培养的过程中常用体积分数70%的酒精、质量分数5%次氯酸钠溶液对外植体进行消毒
B. 为了防止实验过程中因杂菌对实验的不良影响,通常需要在实验前对外植体灭菌处理后再通过①脱分化形成愈伤组织
C. 过程②为再分化,再分化时需调整培养基中生长素和细胞分裂素的比例;最后生产的产物黄连素不是细胞基本生命活动所必需的
D. 图1过程④高产细胞系产黄连素的速度和产量均优于过程③试管苗
【答案】B
【解析】
【详解】A、植物组织培养过程中,外植体消毒的常用试剂就是体积分数70%的酒精和质量分数5%的次氯酸钠溶液,操作符合规范,A正确;
B、灭菌会杀死外植体自身的活细胞,导致无法完成脱分化过程,因此外植体仅能进行消毒处理,不能进行灭菌,B错误;
C、过程②是愈伤组织形成胚状体的再分化过程,再分化的方向由培养基中生长素和细胞分裂素的比例调控;黄连素属于植物次生代谢物,不是细胞基本生命活动必需的物质,C正确;
D、过程④是利用筛选出的高产细胞系直接培养生产黄连素,无需培育为完整植株,细胞增殖速度快,黄连素的生产速度和产量均高于过程③培育试管苗后再提取的方式,D正确。
15. 为探究编码酪氨酸酶的T基因对狗毛色的影响,有人通过如图所示过程获得了两只小狗。下列叙述正确的是( )
A. 采集卵子后立即与获能的精子受精,可有效提高受精率
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、采集的卵子需要在体外培养至减数第二次分裂中期(MⅡ 中期)才具备受精能力,不能采集后立即和获能精子受精,否则无法正常完成受精,A错误;
B、桑葚胚阶段的细胞尚未分化,还没有成纤维细胞;囊胚仅分化为滋养层细胞和内细胞团,尚未分化形成成纤维细胞,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,核遗传物质除T基因外其余都相同,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。
二、选择题(本小题共5个小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或者多项是符合题目要求的,全部选对得3分,选对但选不全得1分,选错得0分)
16. 近年来发现一种新的细胞器:内质网高尔基体中间体(ERGIC),ERGIC不仅是参与调控内质网—高尔基体经典分泌途径的核心细胞器,同时也是非经典分泌途径的枢纽,分泌过程如图所示。ERGIC53和TMED是ERGIC膜上的两种关键蛋白,ERGIC53可识别糖基化蛋白(糖基化是糖分子与蛋白质、脂质等生物大分子结合的过程);TMED能够调控多种非经典分泌蛋白离开ERGIC。有关叙述正确的是( )
A. 经典分泌途径和非经典分泌途径所需要的能量全部由线粒体提供
B. 可用差速离心法分离出ERGIC
C. 内质网可能使蛋白质糖基化
D. 能否运输非经典分泌的蛋白取决于ERGIC膜上TMED的变化
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、细胞中ATP的来源包括线粒体(有氧呼吸第二、三阶段)和细胞质基质(有氧呼吸第一阶段、无氧呼吸),分泌途径的能量并非全部由线粒体提供,A错误;
B、分离细胞器的常用方法为差速离心法,ERGIC属于细胞器,可用该方法分离,B正确;
C、内质网可对蛋白质进行加工修饰,结合题干信息“ERGIC53可识别糖基化蛋白”,而糖基化蛋白由内质网运输至ERGIC,说明内质网可能使蛋白质发生糖基化,C正确;
D、由图可知,ERGIC膜上的TMED在介导经典分泌与非经典分泌时的状态是不相同的,能否运输非经典分泌的蛋白取决于ERGIC膜上TMED的变化,D正确。
17. ATP可将蛋白质磷酸化,磷酸化的蛋白质会改变形状做功,从而推动细胞内系列反应的进行(机理如下图所示)。下列叙述正确的是( )
A. 主动运输过程中,载体蛋白中的能量先增加后减少
B. ATP推动蛋白质做功的过程,存在吸能反应过程
C. ATP水解过程中,末端磷酸基团具有较高的转移势能
D. 磷酸化的蛋白质做功,失去的能量主要用于再生ATP
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、主动运输过程中,ATP可使载体蛋白发生磷酸化,载体蛋白获得能量后势能增加;之后磷酸化的载体蛋白完成转运做功、脱去磷酸基团,势能减少,因此载体蛋白中的能量先增加后减少,A正确;
B、ATP推动蛋白质做功的过程中,蛋白质的磷酸化过程需要吸收ATP水解释放的能量,属于吸能反应,因此该过程存在吸能反应,B正确;
C、ATP中远离腺苷的末端磷酸基团具有较高的转移势能,ATP水解时该磷酸基团容易脱离并转移到其他分子上,C正确;
D、磷酸化的蛋白质做功时释放的能量用于完成相关生命活动,最终大多以热能形式散失,不会用于再生ATP,细胞中ATP再生的能量来自细胞呼吸或光合作用,D错误。
18. 乳酸脱氢酶(ADH)和乙醇脱氢酶(LDH)能催化不同类型的无氧呼吸。低氧胁迫处理玉米第3天,研究人员发现玉米品系A根系中ADH活性显著提高,LDH活性变化不显著,而玉米品系B根系中LDH活性显著提高,ADH活性变化不显著。下列叙述错误的有( )
A. ADH和LDH都能为丙酮酸的分解提供活化能
B. ADH和LDH催化丙酮酸分解时,利用[H]的能量生成少量ATP
C. 低氧胁迫下,玉米品系A体内可能出现的呼吸产物有酒精、乳酸、CO2等
D. 可通过酸性重铬酸钾溶液是否变为橙色鉴定玉米品系B是否产生酒精
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、酶的作用是降低化学反应的活化能,无法为反应提供活化能,A错误;
B、无氧呼吸仅第一阶段释放少量能量生成少量ATP,丙酮酸被[H]还原的第二阶段无ATP生成,B错误;
C、低氧环境下玉米同时存在有氧呼吸(产物含CO2),品系A的ADH(乳酸脱氢酶)活性高可产生乳酸,LDH(乙醇脱氢酶)无显著变化仍保留原有活性,可产生少量酒精和CO2,因此呼吸产物可能有酒精、乳酸、CO2等,C正确;
D、酸性重铬酸钾溶液本身为橙色,与酒精反应后变为灰绿色,应通过是否变为灰绿色鉴定酒精产生,D错误。
19. 在某地区种植的冬小麦,其叶片经常出现黄化而患黄化病。甲同学认为这是土壤中缺磷引起的,乙同学认为这是土壤中缺镁引起的。为判断哪个观点正确,丙同学利用三组长势相同的冬小麦幼苗完成了下列实验。下列叙述错误的是( )
组别
培养液
实验处理
观察指标
①
全素培养液
相同且适宜条件下培育相同的一段时间
幼苗的生长发育状况
②
缺磷培养液
③
缺镁培养液
A. 该实验的自变量是培养液中磷、镁的有无及幼苗的生长发育状况
B. 组别①是对照组,组别②③都是实验组
C. 若②组幼苗出现黄化,①③组正常,则说明黄化病是由缺磷引起的
D. 若①组正常,②③两组幼苗都出现黄化,则说明黄化病是由磷和镁共同缺乏引起的
【答案】AD
【解析】
【详解】A、实验的自变量是培养液中磷、镁的有无,因变量是幼苗的生长发育状况,A错误;
B、组别①为全素培养液,属于正常条件下的空白对照组,组别②、③分别是缺磷、缺镁的人为变量处理组,均为实验组,B正确;
C、若②组(缺磷)幼苗黄化,①(全素)、③(缺镁)组正常,说明排除了缺镁的致病可能,黄化病是由缺磷引起的,C正确;
D、若①组正常,②③两组幼苗都黄化,仅能说明缺磷、缺镁单独存在时都可导致黄化病,若要证明是磷和镁共同缺乏引起,还需设置同时缺磷和缺镁的实验组验证,D错误。
20. 双特异性抗体是指一个抗体分子可以与两个不同抗原或同一抗原的两个不同抗原表位相结合,目前常用杂交—杂交瘤的方法来制备。其制备过程如下图所示:据图分析,下列相关叙述正确的是( )
A. 细胞B和细胞C是从已免疫小鼠的骨髓中取出的多种B淋巴细胞
B. 过程②④均需要采用抗原-抗体杂交技术
C. 过程⑤既可在体内培养也可在体外培养
D. 与传统的单克隆抗体相比,双特异性抗体可能在免疫治疗方面有更广阔的应用前景
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、能产生特异性抗体的已免疫B淋巴细胞(浆细胞)需要从已免疫小鼠的脾脏中分离,并非从骨髓中获取,A错误;
B、过程②的目的是获得能分泌抗A抗体的单克隆杂交瘤细胞,过程④的目的是获得能同时分泌抗A、抗B抗体的杂交-杂交瘤细胞,两个过程的筛选阶段都需要使用抗原-抗体杂交技术检测抗体的产生情况,B正确;
C、过程⑤为杂交- 杂交瘤细胞的扩增培养,和常规杂交瘤细胞的培养方式一致,既可以注射到小鼠腹腔内进行体内培养,也可以在体外培养液中培养,两种方式都可以获取双特异性抗体,C正确;
D、双特异性抗体可以同时结合两种不同抗原或者同一抗原的不同表位,相比仅能结合一种抗原的传统单克隆抗体,在免疫治疗中可实现更精准的靶向作用或者招募免疫细胞提升疗效,因此应用前景更广阔,D正确。
三、非选择题(本题共5个小题,共55分)
21. 内质网是真核细胞中由膜围成的连续的管道系统,与细胞中多种物质的形成有关。
(1)粗面内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。当错误折叠蛋白在内质网腔内积聚时,会引发内质网应激(ERS)。正常状态下,内质网上的膜蛋白处于失活状态。当错误折叠蛋白引发ERS时,IRE1就会被活化。活化的IRE1一方面可促进Hac Ⅰ蛋白的合成,该蛋白通过_____(选填“促进”或“抑制”)Bip基因的表达,使错误折叠蛋白在Bip的协助下运出内质网。另一方面,活化的IRE1还可通过切割rRNA影响核糖体的装配,进而减少_____的合成以缓解ERS。
(2)光面内质网是磷脂的合成场所,新合成的磷脂通过多种方式转移到其他结构中。研究发现,在内质网膜与线粒体外膜之间,通过多种蛋白质相互作用形成接触位点(MAMs),如图2所示。当破坏MAMs中的某蛋白时,磷脂会在MAMs的内质网侧积累,这说明线粒体获得磷脂的关键结构是_____。若在内质网与高尔基体之间没有类似MAMs的结构,推测内质网合成的磷脂转运到高尔基体的方式最可能是_____。
(3)内质网是细胞的“钙库”,已知一定浓度的Ca2+可以提高有氧呼吸酶的活性。当ERS发生时,线粒体有助于内质网恢复稳态,分析其机理是_____。
【答案】(1) ①. 促进 ②. 错误折叠蛋白
(2) ①. MAMs中的某蛋白 ②. 以囊泡的形式转运
(3)内质网中的Ca2+通过MAMs中的Ca2+通道进入线粒体,提高了有氧呼吸酶的活性。线粒体的有氧呼吸增强,为错误折叠蛋白的运输提供能量,从而使内质网腔内的错误折叠蛋白减少,有利于内质网恢复稳态
【解析】
【小问1详解】
粗面内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道,据图判断,IREl会被活化后,可以通过HacⅠ蛋白促进Bip 基因的表达,使错误折叠蛋白在 Bip的协助下运出内质网,也可以切割rRNA影响核糖体的装配,核糖体是蛋白质合成的场所,当核糖体的装配受影响时,就会减少错误折叠的蛋白质的合成,最终减少错误折叠的蛋白质在内质网腔内的积累。
【小问2详解】
据题意破坏MAMs中的某蛋白时,磷脂会在 MAMs的内质网侧积累,无法运输到线粒体,说明线粒体获得磷脂的关键就是MAMs中的某蛋白。它们形成接触位点之后就可以把磷脂转运到线粒体。若在内质网与高尔基体之间没有类似MAMs的结构,推测内质网合成的磷脂转运到高尔基体的方式最可能是以囊泡的形式将磷脂转运到高尔基体,因为在物质运输过程中,内质网形成的囊泡膜可以转化成高尔基体膜。
【小问3详解】
内质网中的Ca2+通过MAMs中的Ca2+通道进入线粒体,提高了有氧呼吸酶的活性。线粒体的有氧呼吸增强,为错误折叠蛋白的运输提供能量,从而使内质网腔内的错误折叠蛋白减少,有利于内质网恢复稳态。
22. 芽殖酵母属于单细胞真核生物。为寻找调控蛋白分泌的相关基因,科学家以酸性磷酸酶(P酶)为指标,筛选酵母蛋白分泌突变株并进行了研究。
(1)酵母细胞中合成的分泌蛋白一般通过______________作用分泌到细胞膜外。
(2)用化学诱变剂处理,在酵母中筛选出蛋白分泌异常的突变株(sec1)。无磷酸盐培养液可促进酵母P酶的分泌,分泌到胞外的P酶活性可反映P酶的量。将酵母置于无磷酸盐培养液中,对sec1和野生型的胞外P酶检测结果如下图。据图可知,24℃时sec1和野生型胞外P酶随时间而增加。转入37℃后,sec1胞外P酶呈现________的趋势,表现出分泌缺陷表型,表明sec1是一种温度敏感型突变株。
(3)37℃培养1h后电镜观察发现,与野生型相比,sec1中由高尔基体形成的分泌泡在细胞质中大量积累。由此推测野生型Sec1基因的功能是促进______________的融合。
(4)由37℃转回24℃并加入蛋白合成抑制剂后,sec1胞外P酶重新增加。对该实验现象的合理解释是_____________。
(5)现已得到许多温度敏感型的蛋白分泌突变株。若要进一步确定某突变株的突变基因在37℃条件下影响蛋白分泌的哪一阶段,可作为鉴定指标的是:突变体______________。
A. 蛋白分泌受阻,在细胞内积累
B. 与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量发生改变
C. 细胞分裂停止,逐渐死亡
【答案】(1)胞吐 (2)先上升后下降
(3)分泌泡与细胞膜 (4)积累在分泌泡中的P酶分泌到细胞外 (5)B
【解析】
【分析】1、大分子、颗粒性物质跨膜运输的方式是胞吞或胞吐。分泌蛋白是大分子物质,分泌到细胞膜外的方式是胞吐。
2、分析题图可知,24℃时sec1和野生型胞外P酶活性随时间增加而增强,转入37℃后,sec1胞外P酶从18U.mg-1上升至20U.mg-1,再下降至10U.mg-1。
【小问1详解】
大分子、颗粒性物质跨膜运输的方式是胞吞或胞吐,分泌蛋白属于大分子,分泌蛋白一般通过胞吐作用分泌到细胞膜外。
【小问2详解】
据图可知,24℃时sec1和野生型胞外P酶活性随时间增加而增强,转入37℃后,sec1胞外P酶从18U.mg-1上升至20U.mg-1,再下降至10U.mg-1,呈现先上升后下降的趋势。
【小问3详解】
分泌泡最终由囊泡经细胞膜分泌到细胞外,但在37℃培养1h后sec1中的分泌泡却在细胞质中大量积累,突变株(sec1)在37℃的情况下,分泌泡与细胞膜不能融合,故由此推测Sec1基因的功能是促进分泌泡与细胞膜的融合。
【小问4详解】
37℃培养1h后sec1中由高尔基体形成的分泌泡在细胞质中大量积累,sec1是一种温度敏感型突变株,由37℃转回24℃并加入蛋白合成抑制剂后,此时不能形成新的蛋白质,但sec1胞外P酶却重新增加,最合理解释是积累在分泌泡中的P酶分泌到细胞外。
【小问5详解】
若要进一步确定某突变株的突变基因在37℃条件下影响蛋白分泌的哪一阶段,可检测突变体中与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量是否发生改变,哪一阶段与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量发生改变,即影响蛋白分泌的哪一阶段,B正确。
故选B。
23. 某兴趣小组发现樱桃受机械损伤后会加速腐烂,推测这一现象与损伤导致的樱桃有氧呼吸速率增大有关。基于这一假设,他们绘制了樱桃细胞呼吸过程的图解如图1,表示了物质A至E及呼吸途径①至④。为验证该假设,设计了如图2实验装置,并对比了未受损伤与机械损伤的樱桃在有氧环境下的呼吸速率。回答下列问题:
(1)图1中,物质A代表____,它是细胞呼吸的重要产物之一。过程②发生在樱桃细胞的________中。
(2)图2装置中,可通过测定_________的消耗量来评估樱桃的有氧呼吸速率。
(3)如果实验结果显示,与完整未损伤的樱桃相比,受损伤的樱桃在图2装置中引起的有色液滴移动速度更快,则表明樱桃的机械损伤会__________其有氧呼吸速率。本实验设计依据的原理是有氧呼吸速率的高低可以通过___________来间接反映。
(4)ATP合酶(利用电化学势能催化ATP的合成)是线粒体内膜上的重要结构,为确定ATP合酶的功能,研究人员进行了线粒体膜重建实验,过程如下,请完成下表。
实验目的
简易操作步骤
分离内膜包裹的基质
利用渗透作用的原理,使线粒体的外膜先吸水涨破,经离心后取沉淀物。
获取内膜小泡
用超声波处理使线粒体破裂,破裂的线粒体内膜能够自封闭成内膜小泡,其上结合有___________。
____________
用脲处理使内膜上附着的酶颗粒脱落,将处理后的样品离心后,分别收集沉淀和上清液。
鉴定ATP合酶的功能
加入pH缓冲液,光滑型小泡和ATP合酶颗粒均不能合成ATP;将分离的酶颗粒与内膜小泡重新结合,小泡具有ATP合成的能力。
上述实验结果表明,ATP合酶正常发挥功能需附着在线粒体内膜上,若其脱离了内膜则无法合成,推测原因是_____________。
【答案】(1) ①. 水(H2O) ②. 细胞质基质
(2)氧气(O2) (3) ①. 提高(或加快) ②. 有色液滴的移动情况
(4) ①. ATP合酶 ②. 将ATP合酶与内膜小泡分离 ③. 与ATP合酶颗粒无法在膜两侧形成ATP合成所需的H+浓度梯度
【解析】
【小问1详解】
图1为樱桃细胞呼吸过程的图解,③过程表示有氧呼吸的第二步,丙酮酸与水反应生成二氧化碳(B)和[H],所以A是水。B是二氧化碳,可以推测②过程是丙酮酸在无氧条件下分解为二氧化碳和酒精,因此该过程发生在樱桃细胞的细胞质基质。
【小问2详解】
有氧呼吸吸收氧气,释放二氧化碳,可以用氧气的吸收量或二氧化碳的释放量来代表有氧呼吸速率,图中由于二氧化碳被氢氧化钠吸收,因此可以通过测定氧气的消耗量来评估樱桃的有氧呼吸速率。
【小问3详解】
受损伤的樱桃在图2装置中引起的有色液滴移动速度更快,说明消耗的氧气更多,表明樱桃的机械损伤会提高(或加快)其有氧呼吸速率。樱桃细胞进行有氧呼吸,吸进氧气,放出二氧化碳,由于二氧化碳被20%的氢氧化钠所吸收,装置内的气压降低,有色液滴会左移,可以用有色液滴左移的距离来代表氧气的消耗量。
【小问4详解】
ATP合酶是线粒体内膜上的重要结构,为鉴定ATP合酶的功能,研究人员进行了线粒体膜重建实验,根据实验目的可知,本实验中需要经过ATP合酶的去除和重建过程,实验步骤如下:利用渗透作用的原理,将线粒体放入低渗溶液中使线粒体的外膜先吸水涨破,经离心后取沉淀物,同时获得分离内膜包裹的基质。用超声波处理使线粒体破裂,破裂的线粒体内膜能够自封闭成内膜小泡,其上结合有ATP合酶,这是因为线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,其上有ATP合酶。用脲处理使内膜上附着的酶颗粒脱落,将处理后的样品离心后,分别收集沉淀和上清液,从而分离获得分离内膜小泡,此时的内膜小泡中没有ATP合酶,上清液中存在ATP合酶。加入pH缓冲液,光滑型小泡和ATP合酶颗粒均不能合成ATP;将分离的酶颗粒与内膜小泡重新结合,小泡具有ATP合成的能力。上述实验结果表明,ATP合酶的正常功能是附着在线粒体内膜上进行ATP的合成,若是脱离了内膜则无法合成,即ATP合酶只有附着在线粒体内膜上才能发挥作用,其原因可能是与ATP合酶颗粒无法在膜两侧形成ATP合成所需的H+浓度梯度,即ATP的合成需要氢离子梯度的驱动。
24. 水稻生长需依次经过抽穗期、灌浆期、乳熟期、蜡熟期等时期。下图是水稻叶肉细胞光合作用和呼吸作用部分过程示意图。
下表是水稻的早衰型品种和持绿型品种在相应实验条件下测得的光合作用指标。
生长时期
光补偿点(μmol·m-2·s-1)
光饱和点(μmol·m-2·s-1)
最大净光合速率CO2(μmol·m-2·s-1)
品种甲
品种乙
品种甲
品种乙
品种甲
品种乙
抽穗期
63
46
1936
2000
23.13
26.98
蜡熟期
75
72
1732
1365
19.17
12.63
(1)上图中④过程发生的场所是______。①—④过程中能产生ATP的有______。
(2)进入蜡熟期后,早衰型品种出现“籽叶皆黄”现象,而持绿型品种出现“叶青籽黄”的现象。用这个时期的两个品系叶片进行色素提取和分离实验,根据上表数据分析,在滤纸条上,由上到下第三条色素带较宽的是品系______。(填“甲”或“乙”)。
(3)科学家从水稻叶肉细胞中分离出类囊体用磷脂分子包裹形成下图1所示的“油包水液滴”结构,在其中加入足量NADP+、ADP等物质,并对该结构采取明暗交替处理,一段时间内检测此结构内产生NADPH的量,结果如下图2所示,说明“油包水液滴”内的人工光反应系统构建成功。原因是在明期类囊体上发生______产生并积累NADPH,在暗期NADPH的含量保持稳定其原因是______。
(4)进一步将相关酶等物质加入“油包水液滴”内,通入充足的______作为原料,形成化学反应循环。用该体系A组明暗(1秒光照,1秒黑暗)交替进行了60分钟,B组持续进行了30分钟光照,测定有机物含量,则A组______(填“>”“<”或“=”)B组。由暗转明期,C3含量会______。
(5)将四组相同的水稻培养在密闭的装置中,控制不同的温度条件,若12小时光照,12小时黑暗,依据图3的数据,t₁~t4比较,______温度更适于水稻生长。
【答案】(1) ①. 细胞质基质和线粒体基质 ②. ①③④
(2)甲 (3) ①. 光反应 ②. NADPH没有生成也没有消耗
(4) ①. CO2 ②. > ③. 减少
(5)t3
【解析】
【分析】分析图1:①-④依次表示水的光解、暗反应、有氧呼吸第三阶段、有氧呼吸第一二阶段。油包水液滴中只含有磷脂,而磷脂分子的头部是亲水性的,尾部是疏水性的,故形成头部朝向水分子的油包水液滴。
【小问1详解】
图1中④过程分解葡萄糖形成CO2和[H],则代表有氧呼吸第一二阶段,发生场所在细胞质基质和线粒体基质。①-④依次表示水的光解(产生ATP)、暗反应(消耗ATP)、有氧呼吸第三阶段(产生ATP)、有氧呼吸第一二阶段(产生ATP),所以能产生ATP的过程是①③④。
【小问2详解】
进入蜡熟期后,早衰型品种出现“籽叶皆黄”现象,而持绿型品种则由于叶片中叶绿素的含量仍保持较高,往往出现“叶青籽黄”的现象。进入蜡熟期后,由于持绿型的叶片中仍含有较多的叶绿素,因此其光合作用速率仍维持较高水平,再结合表中数据可知,品种甲的光饱和点与最大净光合速率,在该时期均高于品种乙,因此可以推测品种甲属于持绿型,用这个时期的两个品系叶片进行色素提取和分离实验,在滤纸条上,由上到下第三条色素带较宽的是品系甲。
【小问3详解】
由图可知,在明期类囊体上发生光反应产生并积累NADPH,在暗期NADPH没有生成也没有消耗,其含量保持稳定,说明该系统构建成功。
【小问4详解】
光合作用暗反应需要二氧化碳及相关酶,而油包水液滴在适宜条件下进行光反应,故明暗交替处理下,通入充足的CO₂为原料,在相关酶的作用下可进行暗反应,所以模拟的为暗反应的过程。由于暗反应在无光的条件下也能进行,在明暗交替的情况下,使光下产生的ATP和NADPH能够及时被利用与再生,从而提高了光合作用中CO₂的同化量,暗反应可以为光反应提供原料,光合效率增加,所以A组明暗(1秒光照,1秒黑暗)交替进行了60分钟制造的有机物大于B组持续进行了30分钟光照制造的有机物。光合作用的暗反应的场所是叶绿体基质,将该植物叶片从黑暗下移到光照中,导致光反应产生的ATP和NADPH增加,这将促进暗反应中三碳化合物的还原,从而导致叶绿体中C3化合物含量短时间内将下降。
【小问5详解】
光照条件下的 O2增加值表示光照条件下的净光合速率。黑暗中O2消耗量表示呼吸作用。水稻能生长,需要24小时的净光合速率大于0,由图可知t3时24h的净光合速率大于最大,所以t3温度更适于水稻生长。
25. 牛乳铁蛋白肽(LfcinB)是由25个氨基酸组成的小分子抗菌肽,具有广谱抗菌活性,但其分子量小(约4kDa),常规电泳难以检测。为提高表达效率和便于纯化,科研人员将增强型绿色荧光蛋白基因(EGFP)与LfcinB基因融合,并在两个基因之间设计了甲酸裂解位点(融合蛋白可在酸性条件下特异性断裂)。重组质粒pPIC9K-EGFP-LfcinB的构建过程如图1所示,图2为重组酵母在甲醇诱导过程中的生长曲线。请回答下列问题:
注:EGFP:增强型绿色荧光蛋白;PAOX1:甲醇诱导型启动子;PAOX1:终止子;AmpR:氨苄青霉素抗性基因;KanR:卡那霉素抗性基因;Ori:复制原点。
(1)图1中,为获得基因片段并保证其与质粒pPIC9K正确连接,设计引物时需在引物1和引物2的____________端分别添加限制酶____________和____________的识别序列。质粒上的AmpR和KanR基因的作用是____________。
(2)将重组质粒线性化(切成线状)后转入毕赤酵母GS115.已知毕赤酵母为组氨酸缺陷型菌株(自身无法合成组氨酸),而重组质粒上带有组氨酸合成相关基因。转化后需在____________(填“含组氨酸”或“不含组氨酸”)的培养基上筛选阳性克隆,理由是____________。
(3)由图2可知,重组酵母在甲醇诱导下,0~48h细胞密度迅速增加,48h后增速减缓,84h左右达到最大密度。甲醇在此实验中的作用是____________;若在488nm激发光下观察到酵母细胞发出绿色荧光,说明____________。
(4)融合蛋白EGFP-LfcinB在酵母细胞内表达后,需对酵母细胞进行____________处理,以释放融合蛋白。纯化后的融合蛋白用____________处理,目的是切除EGFP标签,获得单独的LfcinB蛋白。
【答案】(1) ①. 5´ ②. BamHⅠ ③. EcoRⅠ ④. 作为标记基因,用于筛选含有重组质粒的细胞
(2) ①. 不含组氨酸 ②. 只有成功导入重组质粒的酵母细胞才能获得组氨酸合成基因,从而在不含组氨酸的培养基上生长,未转化的细胞则无法生长
(3) ①. 诱导目的基因表达 ②. EGFP-LfcinB融合蛋白已在酵母细胞内成功表达
(4) ①. 裂解(或破壁) ②. 甲酸
【解析】
【小问1详解】
引物的5’端可添加限制酶的识别序列,便于后续酶切连接。DNA的转录以B链为模板,根据图1中质粒的酶切位点及EGFP基因插入位置,应在引物1和引物2的5’端分别添加BamHⅠ和EcoRⅠ的识别序列。质粒上的AmpR和KanR基因作为标记基因,可用于在含相应抗生素的培养基上筛选成功导入目的基因的受体细胞。
【小问2详解】
只有成功导入重组质粒的酵母细胞,才能获得组氨酸合成相关基因,从而在不含组氨酸的培养基上合成组氨酸、正常生长;未转化的细胞因无法合成组氨酸,在不含组氨酸的培养基上无法存活。所以需在不含组氨酸的培养基上筛选阳性克隆。
【小问3详解】
甲醇的作用:诱导目的基因(EGFP-LfcinB 融合蛋白基因)的表达(因为 P_AOX1 是甲醇诱导型启动子,只有甲醇存在时,才能启动下游基因的转录和翻译)。在 488nm 激发光下观察到绿色荧光,说明 EGFP-LfcinB 融合蛋白已在酵母细胞内成功表达(EGFP 是增强型绿色荧光蛋白,表达后会发出绿色荧光,可直观证明融合蛋白的合成)。
【小问4详解】
融合蛋白在细胞内表达,需破碎细胞才能释放。甲酸可特异性断裂EGFP与LfcinB之间的肽键,从而释放小分子肽。
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