内容正文:
2025~2026学年度下学期
高二年级期末考试
生物学试题
注意事项:
1.答题前,考生需将自己的姓名、班级、考场/座位号填写在答题卡指定位置上,并粘贴条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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,再选涂其它答案标号。
3.回答非选择题时,请使用0.5mm黑色字迹签字笔将答案写在答题卡各题目的答题区域内,超出答题区域或在草稿纸、本试题卷上书写的答案无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄皱、弄破,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题:本题共30小题,每小题1分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 生命系统是高度有序的开放系统。下列叙述正确的是( )
A. 单位时间内,输入生命系统的能量越多,储存的能量就越多
B. 物质在生命系统内都能循环利用,而能量却不能循环利用
C. 已输入生命系统的能量在维持系统有序性的过程中不断减少
D. 稳定的生命系统与系统外的环境之间没有物质和能量的交换
2. 细胞是基本的生命系统,下列说法正确的是( )
A. 施莱登和施旺通过不完全归纳法得出“动物、植物都是由细胞和细胞产物构成”
B. 多细胞生物共有的生命系统结构层次包括细胞、组织、器官、系统、个体
C. 细菌、支原体共有的细胞结构有细胞壁、细胞膜、细胞质、遗传物质集中区域
D. 观察各种细胞的亚显微结构时,可以适当提高光学显微镜的放大倍数
3. 黏菌是一类特殊的真核微生物,主要以土壤中的细菌和酵母菌为食。环境胁迫使黏菌由单细胞聚集形成多细胞聚集体。下列有关黏菌的叙述,错误的是( )
A. C、H、O、N四种元素含量很高
B. 环状DNA分子存在于拟核中
C. 单细胞生活阶段主要以有丝分裂方式繁殖
D. 吞噬食物需要消耗能量
4. 白蛋白是一类血液中广泛存在的蛋白质,如血清白蛋白。它们通常由1条链状多肽链构成,具有多种生理功能。已知某白蛋白分子中含有m个O原子、n个N原子。下列有关该白蛋白的叙述,错误的是( )
A. 该白蛋白分子中,肽键最多有m-2个
B. 该白蛋白基因中,最多有6n个碱基
C. 该白蛋白的空间结构的形成与氢键有关
D. 该白蛋白经高温处理后,该白蛋白的功能可能会丧失
5. 5月20日为中国学生营养日,全面均衡饮食有利于健康成长。下列叙述正确的是( )
A. 低血钙会导致肌肉抽搐,奶制品是钙的重要来源
B. 只吃肉、不吃水果蔬菜,易造成身体缺乏蛋白质
C. 粗粮有益健康,其中的纤维素可直接为人体供能
D. 均衡饮食是指各种营养元素摄入充足、比例相同
6. 利用细胞融合技术将小鼠骨髓瘤细胞和烟草叶肉细胞融合,拟通过观察细胞器确认杂种细胞,下列能作为确认依据的细胞器组合是( )
A. 线粒体和液泡 B. 叶绿体和中心体
C. 叶绿体和线粒体 D. 内质网和高尔基体
7. 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
8. 果肉细胞中,液泡膜上的质子泵消耗ATP将H+运入液泡,转运蛋白TST可利用H+浓度梯度在运输H+的同时将蔗糖运入液泡储存,增加果实甜度。下列说法错误的是( )
A. 质子泵是一种载体蛋白,也是一种能催化ATP水解的酶
B. 质子泵在运输H+的过程中空间结构会发生变化
C. TST运输蔗糖的方向和其运输H+的方向相同
D. H+与蔗糖经TST跨膜运输时都需要与其结合
9. 蛋白酶E被广泛用作洗涤剂的生产原料,但洗涤剂中的物质S能将E的第n位甲硫氨酸氧化,降低其活性。研究人员将上述甲硫氨酸替换为丝氨酸,提高了E对S的耐受性。下列叙述错误的是( )
A. 第n位甲硫氨酸的氧化会影响E的空间结构,从而影响酶的活性
B. 将第n位的甲硫氨酸替换为丝氨酸可通过基因工程实现
C. 判断E的改造效果,需用S处理一段时间后测定酶活性
D. 甲硫氨酸的替换在提高E对S耐受性的同时,降低了E的专一性
10. M是细胞周期的关键调节因子,参与调控染色质凝集、纺锤体组装及核膜破裂。细胞周期中染色体和DNA的数量变化如图所示。M发挥上述作用的阶段是( )
A. Ⅰ B. Ⅱ C. Ⅲ D. Ⅳ
11. 酶与无机催化剂催化的两类反应中能量变化如图1和图2所示,下列分析错误的是( )
A. 图1所示反应中酶与无机催化剂降低活化能的差值为e
B. 图1所示为放能反应,图2所示为吸能反应
C. 与①反应相比,②反应所需的条件一般较温和
D. 图2所示反应中酶促反应的活化能为f
12. 猕猴桃鲜果储藏条件如下表:
果实含水量/%
温度/℃
O2体积分数/%
湿度/%
约85
1~3
2~4
90~95
下列说法错误的是( )
A. 高湿度可减少果实水分蒸发以利于果实保鲜
B. 低温抑制酶活性来降低果实细胞的呼吸速率
C. O2含量低可抑制猕猴桃细胞有氧呼吸第三阶段
D. 有氧呼吸消耗水的量大于产生量需要人工补水
13. 取某种植物生长状态一致的新鲜叶片,用打孔器打出若干圆片,平均分成4组,各置于相同的密闭装置内,其他条件相同且适宜情况下,分别置于4种不同温度(t1<t2<t3<t4)下。测得光照相同时间后各装置内O2的增加值及黑暗条件下各装置内O2的消耗值,结果如下表。下列叙述正确的是( )
温度
气体变化相对值
t1
t2
t3
t4
光照下O2的增加值
2.7
6.0
12.5
12.0
黑暗下O2的消耗值
2.0
4.0
8.0
12.0
注:气体变化相对值单位为mg·h-1.
A. t1温度比t2温度条件下的C3化合物的合成速率大
B. 在实验的4种温度下,植物在t3温度时通过光合作用制造的有机物量最多
C. 在该光照条件下,t4温度下装置内叶片光合作用强度与呼吸作用强度相等
D. 在实验的4种温度下,若均给予24h光照,植物有机物的积累量均大于0
14. 细胞周期各时期的顺序是DNA合成前期→DNA合成期→DNA合成后期→分裂期。细胞周期检验点是保证DNA复制和染色体精确分配的细胞内自我检查机制。下图为细胞周期中的主要检验点位置,每个检验点的作用主要是检验细胞是否具备进入下一阶段的条件,如检验点3作用为检验纺锤体是否组装完成。下列叙述错误的是( )
注:图中I~IV表示细胞周期各时期。
A. 检验点1和检验点4所处时期用光学显微镜均不能观察到染色体
B. 若检验点2通过,说明该细胞具备了进入分裂期的条件
C. 若检验点3未通过,则此时细胞处于染色体数目暂时加倍状态
D. 若检验点5未通过,该细胞不能启动DNA的复制
15. 霸王棕是庭院中常见的观赏植物。自然条件下,霸王棕24h内CO2变化情况如图。下列叙述正确的是( )
A. CO2在细胞质基质中被固定不需要消耗能量
B. 10:00~12:00曲线b下降的原因是气孔部分关闭,CO2供应不足
C. 10:00~12:00霸王棕的呼吸作用强度增大,总光合作用强度也增大
D. 18:00时叶肉细胞光合作用强度=呼吸作用强度
16. 下列有关细胞的生命历程的叙述,错误的是( )
A. 人的受精卵、早期胚胎细胞和神经元都处于细胞周期中
B. 蝌蚪变态发育过程中,尾的消失是通过细胞凋亡实现的
C. 人的肝细胞中RNA聚合酶基因表达,胰岛素基因不表达
D. 毛囊细胞合成黑色素的功能下降是老年人白发产生的直接原因
17. 某同学用苹果制备果醋前欲对果实品质进行检测。下列叙述正确的是( )
A. 室温下加入斐林试剂测定砖红色沉淀量,以分析果实糖含量
B. 测定果实淀粉酶活性时,为保持酶活性需在4℃下进行酶促反应
C. 检测果实细菌污染状况时,需将稀释液滴到涂布器上再进行涂布
D. 探究果实储存状况时,可用CO2和O2传感器测定果实呼吸速率
18. 自然界存在着甲、乙两种降解PET塑料(含碳有机物)的细菌。为筛选这两种细菌,并探究两种细菌的协同降解效果,研究人员进行了相关实验。下列叙述错误的是( )
A. 为筛选出目的菌,培养基应以PET塑料为唯一碳源
B. 细菌纯培养时,需用涂布器蘸取单个菌落进行涂布
C. 利用显微镜直接计数,可估算出菌悬液中细菌的总数
D. 探究甲、乙降解效果的协同性,至少需设三个实验组
19. 某酱厂制作甜面酱的流程为:选料→蒸料→接种→制曲→恒温发酵→蒸煮→灌装。除米曲霉外,酵母菌、乳酸菌等多种微生物也参与发酵过程。下列说法错误的是( )
A. 制曲应在有氧条件下进行,以便于发酵过程所用微生物均迅速增殖
B. 恒温发酵过程中,pH和溶解氧的改变会影响微生物代谢物的形成
C. 蒸煮具有终止发酵和延长产品保存期的作用
D. 酵母菌和乳酸菌在参与发酵的过程中存在竞争
20. 植物细胞工程在生产实践中有着广泛的应用,技术选择的决策流程如图所示。甲、乙、丙、丁所代表的最适技术依次为( )
A. 植物细胞培养、快速繁殖、杂交+单倍体育种、体细胞杂交
B. 快速繁殖、植物细胞培养、体细胞杂交、杂交+单倍体育种
C. 快速繁殖、杂交+单倍体育种、植物细胞培养、体细胞杂交
D. 植物细胞培养、体细胞杂交、快速繁殖、杂交+单倍体育种
21. 某奶酒以牛奶为主要原料,经微生物发酵酿制而成。为提高发酵效率,需筛选具有乳糖利用率高、乙醇产量高等特性的酵母菌菌株。下列叙述正确的是( )
A. 选择培养基应以葡萄糖为唯一碳源
B. 选择培养基中可添加抗生素抑制细菌生长
C. 制备固体培养基需先倒平板后再高压蒸汽灭菌
D. 接种后的平板应在37℃恒温培养
22. 研究者探究不同浓度的雌激素甲对牛的卵母细胞和受精卵在体外发育的影响,实验结果如下表所示。根据实验数据,下列叙述错误的是( )
甲的浓度(μg/mL)
卵母细胞(个)
第一极体排出(个)
成熟率(%)
卵裂数(个)
卵裂率(%)
0
106
70
66.0
28
40.0
1
120
79
65.8
46
58.2
10
113
53
46.9
15
28.3
100
112
48
42.8
5
10.4
A. 实验结果说明甲抑制卵裂过程
B. 甲浓度过高抑制第一极体的排出
C. 添加1μg/mL的甲可提高受精后胚胎发育能力
D. 本实验中,以第一极体的排出作为卵母细胞成熟的判断标准
23. 动物细胞培养时操作不当会造成“黑胶虫”细菌的污染,该菌对氯霉素敏感。下列叙述正确的是( )
A. 配制细胞培养基时,加氯霉素后,湿热灭菌处理
B. 在加入氯霉素防治“黑胶虫”污染过程中,需要考虑细胞和细菌生长双重因素
C. 考察“黑胶虫”污染程度时,应取细胞培养液,直接涂布在平板上培养后计数
D. 采用更换培养基、胰蛋白酶处理和分瓶培养等操作可清除“黑胶虫”污染
24. 雌性小鼠在精子入卵后,被激活的卵子会完成MII排出第二极体(如图),第二极体仅与受精卵分裂形成的2个子细胞之一接触。在甲时期去除第二极体会导致胚胎明显缩小,不能正常存活,这一异常可通过向细胞1中注射第二极体的细胞提取液加以改善。在乙时期后去除第二极体对胚胎发育无显著影响。下列叙述错误的是( )
A. 极体的形成与减数分裂时细胞质不均等分裂有关
B. MII的过程中不会发生染色体DNA的复制
C. 胚胎细胞与第二极体间可能进行物质交换与信息交流
D. 第二极体会被保留成为胚胎的组成部分以发挥重要作用
25. 依据《中华人民共和国生物安全法》,生物安全是指国家有效防范和应对危险生物因子及相关因素威胁,生物技术能够稳定健康发展,人民生命健康和生态系统相对处于没有危险和不受威胁的状态,生物领域具备维护国家安全和持续发展的能力。下列叙述错误的是( )
A. 高致病性微生物须在高等级生物安全实验室中开展实验活动
B. 生物技术可广泛应用在人类自身基因组改造和新物种创造中
C. 外来入侵物种可能增加本土食物来源却给自然生态造成破坏
D. 动物饲料中的抗生素会通过食物链使人体微生物耐药性增强
26. 某小组以拟南芥原生质体为材料,研究了生长素(IAA)、组蛋白乙酰化及R基因对原生质体形成愈伤组织的影响。野生型(WT)和R基因突变型(rr)的原生质体分别经下表不同条件培养相同时间后,检测培养材料中R基因表达量,并统计愈伤组织形成率,结果如图所示。据此推断,下列叙述正确的是( )
编号
原生质体
培养条件
①
WT
培养基
②
WT
培养基+合适浓度的IAA
③
rr
培养基
④
rr
培养基+合适浓度的IAA
⑤
WT
培养基+组蛋白乙酰化抑制剂
A. 组蛋白乙酰化有利于WT原生质体形成愈伤组织
B. R基因通过促进IAA的合成提高愈伤组织形成率
C. 组蛋白乙酰化通过改变DNA碱基序列影响R基因表达量
D. 若用IAA合成抑制剂处理WT原生质体,愈伤组织形成率将升高
27. 图1表示小鼠H基因转录形成的mRNA前体,方框A、B、C、D、E、F代表外显子对应的mRNA序列,a、b、c、d、e、f表示引物,箭头代表转录方向。图2是不同组织细胞中剪接形成的成熟mRNA序列示意图。为验证H基因的转录存在组织差异,研究者分别提取分离小鼠不同组织细胞的成熟mRNA,逆转录成cDNA.然后以cDNA为模板进行PCR。已知该PCR需引物成对存在且只能扩增两种引物之间的序列,则选取引物的组合为( )
A. a、c B. d、f C. b、c D. a、f
28. 蛋白质工程为医药研发与工业酶改造开辟新路径,AI技术的融入更实现了“从结构预测到功能设计”的跨越——通过模拟蛋白质空间构象变化,可快速设计出具有特定功能的新型蛋白质。下列叙述正确的是( )
A. 蛋白质工程核心是直接对蛋白质进行改造,通过改变氨基酸序列实现功能优化
B. 药物蛋白研发需提供靶标蛋白结构解析,再通过AI推导靶标蛋白的氨基酸序列
C. 利用蛋白质工程改造胰岛素,需要对胰岛素基因改造,改造后需进行表达验证
D. 蛋白质工程创造的新蛋白,其氨基酸组成必然是自然界中不存在的特殊氨基酸
29. 甘加藏羊是甘肃高寒牧区的优良品种,是季节性发情动物,每年产羔一次,每胎一羔,繁殖率较低。为促进畜牧业发展,研究人员通过体外受精、胚胎移植等胚胎工程技术提高藏羊的繁殖率,流程如下图。下列叙述错误的是( )
A. 藏羊甲需用促性腺激素处理使其卵巢卵泡发育和超数排卵
B. 藏羊乙的获能精子能与刚采集到的藏羊甲的卵母细胞受精
C. 受体藏羊丙需和藏羊甲进行同期发情处理
D. 后代丁的遗传物质来源于藏羊甲和藏羊乙
30. 为探究不同细胞共培养对脂肪干细胞分化为成骨细胞的影响,科研人员利用图1装置对细胞进行共培养,其中,a组无细胞、b组为成纤维细胞、c组为血管内皮细胞、d组为成纤维细胞和血管内皮细胞,装置的上下层通过小孔连通,一段时间后检测脂肪干细胞成骨分化相对水平,结果如图2所示。下列叙述错误的是( )
A. 除a组外,b、c、d组中的培养液均含有促进成骨分化的相关因子
B. 与a组相比,b、c、d组脂肪干细胞的成骨分化相关基因的表达存在差异
C. 相对于血管内皮细胞,与成纤维细胞的共培养更有利于脂肪干细胞的成骨分化
D. 成纤维细胞和血管内皮细胞通过分泌相关细胞因子促进脂肪干细胞的成骨分化
二、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,有一项或多项符合题目要求。全选对者得3分,选对但不全的得1分,有错选得0分。
31. 动物体细胞核移植技术在畜牧业、医药卫生等领域有着广泛的应用前景。下列叙述正确的是( )
A. 若卵母细胞去核不完全,可能会导致重构胚细胞中染色体数目改变
B. 胚胎移植前,需要对核移植获得的重构胚进行遗传筛查和性别鉴定
C. 胚胎移植前,需要对受体进行处理,使其生理状态适合胚胎发育
D. 克隆动物的核遗传物质与供体相同,但性状与供体不完全相同
32. 在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中,某同学对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了3次观察(如图)。下列叙述正确的是( )
A. 第1次观察时容易看到紫色大液泡和较大的无色细胞质基质区域
B. 第2次观察时可以发现质壁分离首先发生在细胞的角隅处
C. 吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体,以免污染镜头
D. 为了节约实验时间,通常可以省略第1次显微观察步骤
33. 植物体内多聚半乳糖醛酸酶可将果胶降解为半乳糖醛酸,能促进果实的软化和成熟脱落。为探究该酶的特性,进行以下4组实验,条件及结果如表。下列叙述正确的是( )
组别
①
②
③
④
果胶
+
+
+
+
多聚半乳糖醛酸酶
+
+
+
+
Ca2+
—
+
—
—
Mn2+
—
—
+
—
55℃
—
—
—
+
半乳糖醛酸
+
—
+++
++
注:“+”表示存在和量的多少,“—”表示无;①~③组在常温下实验。
A. 由①④组可知,自变量为温度,因变量为半乳糖醛酸的量
B. 由①②③组可知,多聚半乳糖醛酸酶的活性受离子影响
C. 该实验说明,喷施Mn2+制剂可延长果实成熟期
D. 该实验证明,多聚半乳糖醛酸酶不具有专一性
34. 骨关节炎是一种难以治愈的常见疾病,研究发现患者软骨细胞膜上的Na+通道蛋白明显多于正常人,从而影响NCX载体蛋白对Ca2+的运输,据图分析,下列叙述正确的是( )
A. Na+通道运输Na+不需要消耗ATP
B. 运输Na+时,Na+通道和NCX载体均需与Na+结合
C. 患者软骨细胞的Ca2+内流增多
D. 与NCX载体相比,Na+通道更适合作为研究药物的靶点
35. 下图为眼虫在适宜条件下增殖的示意图。下列叙述正确的是( )
注:图中仅显示部分染色体。
A. ②时期,细胞核的变化与高等动物细胞相同
B. ③时期,染色体的着丝粒排列在赤道板上
C. ④时期,非同源染色体自由组合
D. ⑤时期,细胞质的分裂方式与高等植物细胞不同
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
36. 细菌X是严格厌氧的光合细菌,在光线充足的条件下主要通过光合作用为自身供能,其光合作用与呼吸作用过程如图所示。回答下列问题。
注:①~④表示反应过程;“→”表示光合作用,“→”表示呼吸作用。
(1)高等植物光合作用产生的(CH2O)中的“H”原子来自反应物中的____________。
(2)与高等植物相比,细菌X特有的光反应产物有____________。①和②属于光合作用的____________阶段。
(3)②与高等植物有氧呼吸第一阶段的反应过程相反,图中C3是____________(填物质名称),②的进行除C3外还需要的原料有____________。高等植物有氧呼吸产生的CO2中的“O”原子来自反应物中的____________。
(4)①和③是合成C3的两个路径,在光线充足、乙酸含量高的环境中,细菌X会优先通过③进行光合作用。从能量角度推测,其主要原因是____________(答出1点即可)。
37. 细胞呼吸原理在工业和农业生产中得到了广泛应用。回答下列问题。
(1)某醋厂固态发酵制醋的工艺流程如图1所示。醋醅含有醋酸菌,多数醋酸菌的最适生长温度为____________。醋酸发酵过程中经常翻动发酵物,目的是____________(答出2点即可)。当O2、葡萄糖都充足时,醋酸菌能通过复杂的化学反应将葡萄糖分解为乙酸,反应简式为____________。
(2)某啤酒厂的啤酒酿造工艺流程如图2所示。酒曲含有霉菌、酵母菌、乳酸菌。图1中糯米“蒸熟”与图2大米“蒸煮”的目的____________(答出1点即可)。发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段,主发酵阶段完成____________。
(3)将玉米种子置于25℃、黑暗、水分适宜的条件下萌发,每天定时取相同数量的萌发种子,一半直接烘干称重,另一半切取胚乳烘干称重,计算每粒的平均干重,结果如图所示。只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳。萌发过程中在____________h之间种子的呼吸速率最大,在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为____________mg.萌发过程中胚乳部分营养物质转化成幼苗组成的物质,其最大转化速率为____________mg/粒·d.若保持实验条件不变,120h后萌发种子的干重变化趋势是____________(填“增加”“不变”“减少”)。
38. 盐渍化是影响吉林省生态环境的主要因素之一。甜菜是吉林省主要糖料作物之一,具有良好的耐盐性。回答下列问题。
研究1:利用一定浓度NaCl和Na2SO4溶液探究盐胁迫对甜菜幼苗光合作用的影响(图1、图2)。低温弱光是影响甜菜幼苗正常生长发育、限制稳产与高产的主要障碍因子。表为该研究组在实验组温度为10℃、光照强度为4klx,对照组温度为25℃、光照强度为20klx,对不同品种甜菜的光合速率和叶绿素含量的测量结果。
品种
光合速率
叶绿素a
叶绿素b
叶绿素a+b
品种1
-13.79
-23.94
-28.76
-25.34
品种2
-40.55
+24.77
+12.37
+21.28
品种3
-48.50
-61.20
-80.27
-69.09
品种4
-63.89
-24.73
+7.100
-16.79
品种5
-54.37
-62.42
-64.64
-63.08
注:表中数据为实验进行到第7天时的测量结果与对照组的对比结果±%;
光合速率单位为μmol·m-2·s-1,叶绿素单位为mg·g-1.
(1)在实验期间,不管哪种盐胁迫,甜菜的光合作用强度均____________(填“大于”“等于”或“小于”)呼吸作用强度。
(2)据图分析,当Na+浓度为140mmol·L-1时,____________(填“NaCl”“Na2SO4”或“混合盐”)胁迫对甜菜净光合速率影响最小。
(3)据表分析,与常温相比,低温条件下甜菜的光饱和点____________(填“增大”“不变”或“减小”)。根据5个甜菜品种的光合速率大小____________(填“能”或“不能”)判断它们的产量高低,原因是____________。
(4)据表推测,对低温弱光适应性较好的是品种1和品种2,判断依据是____________。
研究2:甜菜的叶片叶绿体和线粒体都有为细胞质基质提供ATP的潜力。为探究两者对细胞质基质ATP水平的影响,研究者对①、②和③组甜菜叶片进行黑暗预处理后,检测其细胞质基质ATP对光的响应变化,结果如图3所示。
注:①野生型;
②突变体(部分有氧呼吸受抑制);
③野生型+DCMU(抑制叶绿体ATP生成)。
(5)第一次光照时,①组甜菜中ATP的增加与____________(填“线粒体”“叶绿体”或“线粒体和叶绿体”)有关。光照时,甜菜叶绿体中的部分ATP____________(填“能”或“不能”)用于暗反应中CO2与C5的结合。
39. PCR技术不仅是目的基因定点诱变的核心工具,其针对不同突变位点的策略选择也日趋成熟;同时,在遗传学诊断与检测领域,PCR技术亦发挥着举足轻重的作用。回答下列问题。
(1)PCR技术需要模板DNA,提取植物材料中的DNA时,需要用到多种化学试剂,请写出下列试剂的主要作用:EDTA____________,SDS____________,2mol/LNaCl溶液____________,体积分数为95%的酒精____________。
(2)若突变的碱基位于目的基因的末端,可以直接在设计特异性引物时直接予以考虑,但是最好不要太靠近引物的____________端,以防止延伸效率下降。
(3)PCR产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。根据待分离DNA片段的大小,用____________配制琼脂糖溶液。电泳前,需将PCR产物注入凝胶加样孔内,留一个加样孔加入____________。若PCR产物电泳结果符合预期,通常还需基因测序确认,原因是____________。
(4)若突变碱基位于目的基因某一侧,可以采用如图1所示“大引物PCR技术”,在图1获取突变基因过程中,需要以下三种引物:
引物A:5′-CCCCAACCGGAAAGTGTCA-3′(下划线字母为突变碱基)
引物B:5′-TAAGCTTCGAACATCCTA-3′(下划线部分为HindIII识别序列)
引物C:5′-GTGAGCTCGCTGCCCCAA-3′(下划线部分为SacI识别序列)
PCR1中使用的引物有____________(填字母);PCR2中使用的引物有____________(填字母)和图中大引物的____________(填“①”或“②”)链。
(5)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PCR检测,结果如图2.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____________(填“仅受精卵1”“仅受精卵2”或“受精卵1和2”)。
40. 研究发现基因L能够通过脱落酸信号途径调控大豆的逆境响应。回答下列问题。
实验1:利用基因工程技术编辑基因L,可培育耐盐碱大豆品系。在载体上的限制酶BsaⅠ切点处插入大豆基因L的向导DNA序列,将载体导入大豆细胞后,其转录产物可引导核酸酶特异性结合基因组上的目标序列并发挥作用(图1~图4)。
图1:实验中所用限制酶切点(N代表任一碱基)
BamHⅠ
5′-G↓GATCC-3′
Sau3AⅠ
5′-↓GATC-3′
EcoRⅠ
5′-G↓AATTC-3′
KpnⅠ
5′-GGTAC↓C-3′
SacⅠ
5′-GAGCT↓C-3′
BsaⅠ
5′-GGTCTCN↓-3′
3′-CCAGAGNNNNN↑-5′
EcoRⅤ
5′-GAT↓ATC-3′
图2:载体信息
注:LB/RB为T-DNA的边界序列;
Kanr为卡那霉素抗性基因;Ampr为氨苄青霉素抗性基因。
图3:目标基因L部分序列
图4:电泳结果
(1)限制酶在切开DNA双链时,形成的单链突出末端为黏性末端。若用BsaⅠ酶切大豆基因组DNA,理论上可产生的黏性末端最多有____________种。载体信息如图2所示,经BsaⅠ酶切后,载体上保留的黏性末端序列应为5′-____________-3′和5′-____________-3′。
(2)重组载体通过农杆菌导入大豆细胞,使用抗生素____________筛选到具有该抗生素抗性的植株①~④。为了鉴定基因编辑是否成功,以上述抗性植株的DNA为模板,通过PCR扩增目标基因L,部分序列信息(图3)及可选用的酶切位点(图1),PCR产物完全酶切后的电泳结果如图4所示。据图可判断选用的限制酶是____________,其中纯合的突变植株是____________(填序号)。
实验2:研究人员进一步利用phiC31整合酶系统构建基因L的表达载体,以实现基因L的定点整合(图5)。
图5:基因L的重组表达载体
(3)为将引物F1和R1扩增得到phiC31和L融合基因克隆至图5载体目的基因插入位点,可在R1引物中引入图1中____________酶切位点;将PCR产物进行双酶切后,可对限制酶KpnⅠ切开的黏性末端中的单链进行____________处理后才能在连接酶的作用下与EcoRⅤ切开形成的____________相连接。
(4)据图5分析,重组载体中____________(填“BamHⅠ”“Sau3AⅠ”或“EcoRⅤ”)的识别位点最多,其数量至少为____________。
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2025~2026学年度下学期
高二年级期末考试
生物学试题
注意事项:
1.答题前,考生需将自己的姓名、班级、考场/座位号填写在答题卡指定位置上,并粘贴条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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,再选涂其它答案标号。
3.回答非选择题时,请使用0.5mm黑色字迹签字笔将答案写在答题卡各题目的答题区域内,超出答题区域或在草稿纸、本试题卷上书写的答案无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄皱、弄破,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题:本题共30小题,每小题1分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 生命系统是高度有序的开放系统。下列叙述正确的是( )
A. 单位时间内,输入生命系统的能量越多,储存的能量就越多
B. 物质在生命系统内都能循环利用,而能量却不能循环利用
C. 已输入生命系统的能量在维持系统有序性的过程中不断减少
D. 稳定的生命系统与系统外的环境之间没有物质和能量的交换
【答案】C
【解析】
【详解】A、生命系统输入能量后,会通过呼吸作用散失大部分能量,储存的能量为输入能量减去消耗散失的能量,若输入能量增多的同时消耗散失的能量也大幅增加,储存的能量不一定增多,A错误;
B、物质循环具有全球性,仅能在生物圈这个最大的生命系统中实现生物群落和无机环境之间的物质循环,个体、种群及群落等小型生命系统内无法实现物质循环,“都能”的表述过于绝对,B错误;
C、输入至生命系统的能量会在维持系统有序性的各类生命活动中,不断通过呼吸作用以热能形式散失,且能量单向流动不可循环,因此生命系统内可利用的能量不断减少,C正确;
D、生命系统是开放系统,稳定的生命系统需要与外界持续进行物质和能量交换,否则无法维持有序性,只是稳定状态下物质和能量的交换达到平衡,D错误。
2. 细胞是基本的生命系统,下列说法正确的是( )
A. 施莱登和施旺通过不完全归纳法得出“动物、植物都是由细胞和细胞产物构成”
B. 多细胞生物共有的生命系统结构层次包括细胞、组织、器官、系统、个体
C. 细菌、支原体共有的细胞结构有细胞壁、细胞膜、细胞质、遗传物质集中区域
D. 观察各种细胞的亚显微结构时,可以适当提高光学显微镜的放大倍数
【答案】A
【解析】
【详解】A、施莱登和施旺观察了部分动植物的结构,通过不完全归纳法提出细胞学说,核心内容之一就是动物、植物都是由细胞和细胞产物构成,A正确;
B、多细胞生物包含植物和动物,植物的生命系统结构层次没有“系统”这一层级,因此并非所有多细胞生物都具有题干所述全部层次,B错误;
C、支原体是目前发现的唯一不具备细胞壁的原核生物,因此细菌和支原体共有的结构不包含细胞壁,C错误;
D、亚显微结构是光学显微镜下无法分辨的结构,需要借助电子显微镜才能观察,仅提高光学显微镜放大倍数无法观察到亚显微结构,D错误。
故选A。
3. 黏菌是一类特殊的真核微生物,主要以土壤中的细菌和酵母菌为食。环境胁迫使黏菌由单细胞聚集形成多细胞聚集体。下列有关黏菌的叙述,错误的是( )
A. C、H、O、N四种元素含量很高
B. 环状DNA分子存在于拟核中
C. 单细胞生活阶段主要以有丝分裂方式繁殖
D. 吞噬食物需要消耗能量
【答案】B
【解析】
【详解】A、所有具有细胞结构的生物中,C、H、O、N都是含量最高的四种元素,黏菌是有细胞结构的真核生物,因此这四种元素含量很高,A正确;
B、黏菌是真核生物,有以核膜为界限的细胞核,不存在原核生物特有的拟核结构,环状DNA存在于拟核是原核生物的特征,B错误;
C、真核细胞的体细胞主要的增殖方式为有丝分裂,黏菌单细胞生活阶段为真核细胞,主要以有丝分裂方式进行繁殖,C正确;
D、黏菌吞噬食物的方式为胞吞,胞吞过程需要消耗能量,D正确。
4. 白蛋白是一类血液中广泛存在的蛋白质,如血清白蛋白。它们通常由1条链状多肽链构成,具有多种生理功能。已知某白蛋白分子中含有m个O原子、n个N原子。下列有关该白蛋白的叙述,错误的是( )
A. 该白蛋白分子中,肽键最多有m-2个
B. 该白蛋白基因中,最多有6n个碱基
C. 该白蛋白的空间结构的形成与氢键有关
D. 该白蛋白经高温处理后,该白蛋白的功能可能会丧失
【答案】B
【解析】
【详解】A、该白蛋白为1条链状多肽,若不考虑R基中的O原子,O原子仅分布在肽键(每个肽键含1个O)和肽链末端的游离羧基(含2个O),因此总O原子数,即肽键最多有个,A正确;
B、每个氨基酸至少含1个N原子,因此该白蛋白最多有个氨基酸(R基不含N时)。基因是有遗传效应的DNA片段,除了编码氨基酸的序列外还存在非编码区,且mRNA上存在不编码氨基酸的终止密码子,因此该白蛋白基因的碱基总数一定大于,B错误;
C、蛋白质的空间结构(如二级结构的α螺旋、β折叠)的形成与氢键密切相关,C正确;
D、高温会破坏蛋白质的空间结构使其发生变性,因此该白蛋白经高温处理后生理功能可能丧失,D正确。
5. 5月20日为中国学生营养日,全面均衡饮食有利于健康成长。下列叙述正确的是( )
A. 低血钙会导致肌肉抽搐,奶制品是钙的重要来源
B. 只吃肉、不吃水果蔬菜,易造成身体缺乏蛋白质
C. 粗粮有益健康,其中的纤维素可直接为人体供能
D. 均衡饮食是指各种营养元素摄入充足、比例相同
【答案】A
【解析】
【详解】A、血液中钙离子浓度过低会导致肌肉抽搐,奶制品中钙含量较高,是钙的重要来源,A正确;
B、肉类富含蛋白质,水果蔬菜富含维生素等物质,只吃肉不吃水果蔬菜易缺乏维生素等物质,不会造成蛋白质缺乏,B错误;
C、人体没有分解纤维素的酶,纤维素无法被人体消化吸收,不能为人体直接供能,C错误;
D、均衡饮食是指各种营养元素摄入充足、比例适宜,符合人体生命活动的需求,并非比例相同,D错误。
6. 利用细胞融合技术将小鼠骨髓瘤细胞和烟草叶肉细胞融合,拟通过观察细胞器确认杂种细胞,下列能作为确认依据的细胞器组合是( )
A. 线粒体和液泡 B. 叶绿体和中心体
C. 叶绿体和线粒体 D. 内质网和高尔基体
【答案】B
【解析】
【详解】A、线粒体是动物细胞和植物细胞共有的细胞器,无法证明细胞中含有小鼠骨髓瘤细胞的成分,A错误;
B、叶绿体是烟草叶肉细胞特有的细胞器,小鼠骨髓瘤细胞不含叶绿体;中心体是动物细胞特有的细胞器,烟草是高等植物,细胞不含中心体,若融合细胞同时含有这两种细胞器,即可证明是两种细胞融合得到的杂种细胞,B正确;
C、线粒体是两种细胞共有的细胞器,仅能通过叶绿体证明含有烟草叶肉细胞的成分,无法证明含有小鼠骨髓瘤细胞的成分,C错误;
D、内质网和高尔基体是动物细胞和植物细胞共有的细胞器,无法区分两种细胞的成分,D错误。
7. 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。
8. 果肉细胞中,液泡膜上的质子泵消耗ATP将H+运入液泡,转运蛋白TST可利用H+浓度梯度在运输H+的同时将蔗糖运入液泡储存,增加果实甜度。下列说法错误的是( )
A. 质子泵是一种载体蛋白,也是一种能催化ATP水解的酶
B. 质子泵在运输H+的过程中空间结构会发生变化
C. TST运输蔗糖的方向和其运输H+的方向相同
D. H+与蔗糖经TST跨膜运输时都需要与其结合
【答案】C
【解析】
【详解】A、质子泵可以转运H+,属于载体蛋白,同时其运输H+时消耗ATP,可催化ATP水解,因此也是ATP水解酶,A正确;
B、载体蛋白运输对应物质的过程中会发生空间结构的改变,质子泵作为载体蛋白,运输H+时空间结构会发生变化,B正确;
C、质子泵消耗ATP将H+运入液泡,说明液泡内H+浓度高于细胞质基质,H+顺浓度梯度运输的方向是从液泡到细胞质基质;而TST将蔗糖运入液泡,因此二者运输方向相反,C错误;
D、TST是协同转运的载体蛋白,运输H+和蔗糖时都需要与两种物质结合,通过构象改变完成运输过程,D正确。
9. 蛋白酶E被广泛用作洗涤剂的生产原料,但洗涤剂中的物质S能将E的第n位甲硫氨酸氧化,降低其活性。研究人员将上述甲硫氨酸替换为丝氨酸,提高了E对S的耐受性。下列叙述错误的是( )
A. 第n位甲硫氨酸的氧化会影响E的空间结构,从而影响酶的活性
B. 将第n位的甲硫氨酸替换为丝氨酸可通过基因工程实现
C. 判断E的改造效果,需用S处理一段时间后测定酶活性
D. 甲硫氨酸的替换在提高E对S耐受性的同时,降低了E的专一性
【答案】D
【解析】
【详解】A、酶的活性依赖其特定的空间结构,第n位甲硫氨酸氧化会改变蛋白酶E的局部结构,进而改变E的空间结构,导致酶活性下降,A正确;
B、蛋白质的氨基酸序列由编码它的基因的碱基序列决定,替换特定位置的氨基酸可通过蛋白质工程(即第二代基因工程)改造对应基因的碱基序列,再经表达获得改造后的蛋白酶,B正确;
C、本次改造的目的是提高E对S的耐受性,因此判断改造效果的指标是经S处理后酶的活性保留情况,需用S处理一段时间后测定酶活性进行对比,C正确;
D、酶的专一性由酶活性位点的结构决定,替换甲硫氨酸提高了E对S的耐受性,没有信息表明该替换改变了酶的活性位点结构,无法得出E的专一性降低的结论,D错误。
10. M是细胞周期的关键调节因子,参与调控染色质凝集、纺锤体组装及核膜破裂。细胞周期中染色体和DNA的数量变化如图所示。M发挥上述作用的阶段是( )
A. Ⅰ B. Ⅱ C. Ⅲ D. Ⅳ
【答案】C
【解析】
【详解】A、阶段Ⅰ中DNA和染色体数量均为2n,对应间期的G1期,尚未进行DNA复制,不会发生染色质凝集等分裂期相关事件,A错误;
B、阶段Ⅱ中DNA数量由2n上升至4n,对应间期的S期,该阶段进行DNA复制,不存在染色质凝集、纺锤体组装等过程,B错误;
C、阶段Ⅲ中DNA数量为4n,染色体数量为2n,对应间期G2期和有丝分裂前期、中期,题干所述染色质凝集、纺锤体组装、核膜破裂均发生在有丝分裂前期,属于该阶段,C正确;
D、阶段Ⅳ中染色体数量加倍为4n,对应有丝分裂后期、末期,此时已经完成染色质凝集、核膜破裂和纺锤体组装,M不在此阶段发挥题干所述作用,D错误。
11. 酶与无机催化剂催化的两类反应中能量变化如图1和图2所示,下列分析错误的是( )
A. 图1所示反应中酶与无机催化剂降低活化能的差值为e
B. 图1所示为放能反应,图2所示为吸能反应
C. 与①反应相比,②反应所需的条件一般较温和
D. 图2所示反应中酶促反应的活化能为f
【答案】D
【解析】
【详解】A、图1中更高的曲线为无机催化剂催化的反应能量变化,更低的曲线为酶催化的反应能量变化,二者所需活化能的差值就是酶比无机催化剂多降低的活化能,对应数值为e,A正确;
B、放能反应的产物能量低于反应物能量,吸能反应的产物能量高于反应物能量,因此图1为放能反应,图2为吸能反应,B正确;
C、①是无机催化剂催化的反应,②是酶促反应,与无机催化剂相比,酶的作用条件一般更温和,需要适宜的温度和pH,C正确;
D、活化能是反应物分子从常态转变为易发生反应的活跃状态所需的能量,即图2中反应物2的能量水平到曲线峰值的能量差,f是②曲线峰值到产物2的能量差,不属于酶促反应的活化能,D错误。
12. 猕猴桃鲜果储藏条件如下表:
果实含水量/%
温度/℃
O2体积分数/%
湿度/%
约85
1~3
2~4
90~95
下列说法错误的是( )
A. 高湿度可减少果实水分蒸发以利于果实保鲜
B. 低温抑制酶活性来降低果实细胞的呼吸速率
C. O2含量低可抑制猕猴桃细胞有氧呼吸第三阶段
D. 有氧呼吸消耗水的量大于产生量需要人工补水
【答案】D
【解析】
【详解】A、高湿度环境和果实的湿度差小,可减少果实水分蒸发散失,避免果实因失水影响品质,有利于果实保鲜,A正确;
B、细胞呼吸依赖呼吸酶的催化,低温可抑制呼吸酶的活性,从而降低果实细胞的呼吸速率,减少有机物的消耗,B正确;
C、有氧呼吸第三阶段的反应是前两阶段产生的[H]和O2结合生成水,O2是该阶段的反应物,因此低O2含量可抑制猕猴桃细胞有氧呼吸第三阶段,C正确;
D、有氧呼吸的总反应式为C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+大量能量,可知有氧呼吸过程需要消耗6分子水,产生12分子水,产生水的量大于消耗水的量,且储藏环境已设置适宜湿度,不需要人工补水,D错误。
13. 取某种植物生长状态一致的新鲜叶片,用打孔器打出若干圆片,平均分成4组,各置于相同的密闭装置内,其他条件相同且适宜情况下,分别置于4种不同温度(t1<t2<t3<t4)下。测得光照相同时间后各装置内O2的增加值及黑暗条件下各装置内O2的消耗值,结果如下表。下列叙述正确的是( )
温度
气体变化相对值
t1
t2
t3
t4
光照下O2的增加值
2.7
6.0
12.5
12.0
黑暗下O2的消耗值
2.0
4.0
8.0
12.0
注:气体变化相对值单位为mg·h-1.
A. t1温度比t2温度条件下的C3化合物的合成速率大
B. 在实验的4种温度下,植物在t3温度时通过光合作用制造的有机物量最多
C. 在该光照条件下,t4温度下装置内叶片光合作用强度与呼吸作用强度相等
D. 在实验的4种温度下,若均给予24h光照,植物有机物的积累量均大于0
【答案】D
【解析】
【详解】A、t₁温度下总光合速率为2.7+2.0=4.7mg·h-1,t₂温度下总光合速率为6.0+4.0=10.0mg·h-1,t₂光合速率更大,暗反应中C₃合成速率更快,因此t₁温度下C₃化合物合成速率更小,A错误;
B、光合作用制造的有机物量对应总光合速率,t₃总光合速率为12.5+8.0=20.5mg·h-1,t₄总光合速率为12.0+12.0=24.0mg·h-1,t₄温度下制造的有机物量最多,B错误;
C、据表格数据可知,在该光照条件下,t4温度下装置内叶片光合作用强度大于呼吸作用强度,其差值为12.0mg.h-1,C错误;
D、24h光照下,植物有机物积累量=净光合速率×24,4种温度下净光合速率均为正值,因此有机物积累量均大于0,D正确。
14. 细胞周期各时期的顺序是DNA合成前期→DNA合成期→DNA合成后期→分裂期。细胞周期检验点是保证DNA复制和染色体精确分配的细胞内自我检查机制。下图为细胞周期中的主要检验点位置,每个检验点的作用主要是检验细胞是否具备进入下一阶段的条件,如检验点3作用为检验纺锤体是否组装完成。下列叙述错误的是( )
注:图中I~IV表示细胞周期各时期。
A. 检验点1和检验点4所处时期用光学显微镜均不能观察到染色体
B. 若检验点2通过,说明该细胞具备了进入分裂期的条件
C. 若检验点3未通过,则此时细胞处于染色体数目暂时加倍状态
D. 若检验点5未通过,该细胞不能启动DNA的复制
【答案】C
【解析】
【详解】A、图中检验点3的作用为检验纺锤体是否组装完成,由此可推测Ⅱ表示有丝分裂的分裂期,则Ⅲ、Ⅳ、I分别表示DNA合成前期、DNA合成期、DNA合成后期。检验点1和检验点4所处时期属于分裂间期,此时期染色质呈细丝状,不易用光学显微镜观察到,A正确;
B、若检验点2通过,说明该细胞完成了DNA合成后期,具备了进入分裂期的条件,B正确;
C、若检验点3未通过,则此时细胞停留在分裂前期,而染色体暂时加倍发生在分裂后期,C错误;
D、若检验点5未通过,则细胞不能进入DNA合成期,说明该细胞不能启动DNA的复制,D正确。
15. 霸王棕是庭院中常见的观赏植物。自然条件下,霸王棕24h内CO2变化情况如图。下列叙述正确的是( )
A. CO2在细胞质基质中被固定不需要消耗能量
B. 10:00~12:00曲线b下降的原因是气孔部分关闭,CO2供应不足
C. 10:00~12:00霸王棕的呼吸作用强度增大,总光合作用强度也增大
D. 18:00时叶肉细胞光合作用强度=呼吸作用强度
【答案】C
【解析】
【详解】A、固定属于光合作用暗反应过程,场所是叶绿体基质,不是细胞质基质,A错误;
B、10:00~12:00代表总光合的消耗量曲线上升,说明总光合速率升高,不存在供应不足的问题,净光合下降是因为呼吸速率上升幅度大于总光合上升幅度,B错误;
C、10:00~12:00消耗量(总光合)曲线上升,说明总光合作用强度增大;CO2吸收量下降,说明净光合速率下降,结合公式:,计算可知该时段呼吸速率也增大,C正确;
D.18:00时植株净光合速率为0,即整株植物的光合强度等于呼吸强度,但植物的非绿色部分(如根)只进行呼吸作用,因此叶肉细胞光合作用强度大于呼吸作用强度,D错误。
16. 下列有关细胞的生命历程的叙述,错误的是( )
A. 人的受精卵、早期胚胎细胞和神经元都处于细胞周期中
B. 蝌蚪变态发育过程中,尾的消失是通过细胞凋亡实现的
C. 人的肝细胞中RNA聚合酶基因表达,胰岛素基因不表达
D. 毛囊细胞合成黑色素的功能下降是老年人白发产生的直接原因
【答案】A
【解析】
【详解】A、只有连续进行分裂的细胞才具有细胞周期,人的神经元是高度分化的细胞,已经丧失分裂能力,不处于细胞周期中,A错误;
B、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡,蝌蚪变态发育过程中尾的消失是细胞凋亡的典型实例,B正确;
C、RNA聚合酶基因是维持细胞基本生命活动的管家基因,所有活细胞都需要转录合成RNA,因此该基因在肝细胞中表达;胰岛素基因是仅在胰岛B细胞中特异性表达的奢侈基因,肝细胞中该基因不表达,C正确;
D、老年人毛囊中的黑色素细胞衰老,酪氨酸酶活性下降,合成黑色素的功能降低,这是白发产生的直接原因,D正确。
17. 某同学用苹果制备果醋前欲对果实品质进行检测。下列叙述正确的是( )
A. 室温下加入斐林试剂测定砖红色沉淀量,以分析果实糖含量
B. 测定果实淀粉酶活性时,为保持酶活性需在4℃下进行酶促反应
C. 检测果实细菌污染状况时,需将稀释液滴到涂布器上再进行涂布
D. 探究果实储存状况时,可用CO2和O2传感器测定果实呼吸速率
【答案】D
【解析】
【详解】A、斐林试剂与还原糖反应生成砖红色沉淀需要水浴加热,室温下无法发生显色反应,不能测定糖含量,A错误;
B、测定酶活性时应在酶的最适温度下进行酶促反应,4℃为低温,会抑制淀粉酶活性,无法准确测定酶活性,B错误;
C、检测细菌污染的涂布操作中,应先将稀释液滴到固体培养基表面,再用涂布器将稀释液涂布均匀,不是将稀释液滴到涂布器上,C错误;
D、细胞呼吸会消耗O2、释放CO2,因此可通过CO2和O2传感器测定单位时间内两种气体的变化量,计算果实的呼吸速率,D正确。
18. 自然界存在着甲、乙两种降解PET塑料(含碳有机物)的细菌。为筛选这两种细菌,并探究两种细菌的协同降解效果,研究人员进行了相关实验。下列叙述错误的是( )
A. 为筛选出目的菌,培养基应以PET塑料为唯一碳源
B. 细菌纯培养时,需用涂布器蘸取单个菌落进行涂布
C. 利用显微镜直接计数,可估算出菌悬液中细菌的总数
D. 探究甲、乙降解效果的协同性,至少需设三个实验组
【答案】B
【解析】
【详解】A、以PET为唯一碳源的选择培养基中,只有能分解利用PET的目的菌可以获取碳源存活繁殖,其他微生物无法生长,能实现目的菌的筛选,A正确;
B、细菌纯培养时,涂布器的作用是将梯度稀释后的菌悬液均匀涂布在培养基表面;若要利用单个菌落进行纯培养,应使用接种环挑取单个菌落,进行平板划线或接种到液体培养基中,不能用涂布器蘸取单个菌落涂布,B错误;
C、使用血细胞计数板可在显微镜下直接统计单位体积菌悬液中的细菌数量(含活菌和死菌),能够估算菌悬液的细菌总数,C正确;
D、探究甲、乙的协同降解效果,需要设置单独接种甲、单独接种乙、同时接种甲和乙三个实验组,对比三组的降解效果才可判断是否存在协同作用,因此至少设三个实验组,D正确。
19. 某酱厂制作甜面酱的流程为:选料→蒸料→接种→制曲→恒温发酵→蒸煮→灌装。除米曲霉外,酵母菌、乳酸菌等多种微生物也参与发酵过程。下列说法错误的是( )
A. 制曲应在有氧条件下进行,以便于发酵过程所用微生物均迅速增殖
B. 恒温发酵过程中,pH和溶解氧的改变会影响微生物代谢物的形成
C. 蒸煮具有终止发酵和延长产品保存期的作用
D. 酵母菌和乳酸菌在参与发酵的过程中存在竞争
【答案】A
【解析】
【详解】A、参与发酵的微生物包含乳酸菌,乳酸菌为厌氧型微生物,有氧条件下其增殖会受到抑制,因此有氧条件无法让所有发酵所用微生物均迅速增殖,A错误;
B、pH、溶解氧会影响微生物酶的活性,进而改变微生物代谢途径,最终影响代谢物的种类与产量,B正确;
C、高温蒸煮可以杀灭发酵过程中的活性微生物,起到终止发酵的作用,同时可杀灭杂菌,减少杂菌污染以延长产品的保存期,C正确;
D、酵母菌和乳酸菌共同利用发酵体系中的营养物质,且生存空间重叠,因此二者在发酵过程中存在竞争关系,D正确。
20. 植物细胞工程在生产实践中有着广泛的应用,技术选择的决策流程如图所示。甲、乙、丙、丁所代表的最适技术依次为( )
A. 植物细胞培养、快速繁殖、杂交+单倍体育种、体细胞杂交
B. 快速繁殖、植物细胞培养、体细胞杂交、杂交+单倍体育种
C. 快速繁殖、杂交+单倍体育种、植物细胞培养、体细胞杂交
D. 植物细胞培养、体细胞杂交、快速繁殖、杂交+单倍体育种
【答案】A
【解析】
【详解】甲对应获取代谢物的生产目标,植物细胞培养可通过体外培养植物细胞提取次生代谢产物;乙对应优良性状仅来自单株的植株获取需求,快速繁殖属于无性繁殖,可保持单株优良性状,短时间获得大量遗传特性一致的植株;丙对应优良性状来自亲缘关系近的不同植株,可先通过杂交集中优良性状,再结合单倍体育种快速获得纯合可稳定遗传的品种;丁对应亲本亲缘关系远的情况,体细胞杂交可克服远缘杂交不亲和的障碍,获得整合两个亲本优良性状的杂种植株,B、C、D错误,A正确。
21. 某奶酒以牛奶为主要原料,经微生物发酵酿制而成。为提高发酵效率,需筛选具有乳糖利用率高、乙醇产量高等特性的酵母菌菌株。下列叙述正确的是( )
A. 选择培养基应以葡萄糖为唯一碳源
B. 选择培养基中可添加抗生素抑制细菌生长
C. 制备固体培养基需先倒平板后再高压蒸汽灭菌
D. 接种后的平板应在37℃恒温培养
【答案】B
【解析】
【详解】A、本实验目的是筛选乳糖利用率高的酵母菌,选择培养基应以乳糖为唯一碳源,才能保证仅能利用乳糖的菌株存活,以葡萄糖为唯一碳源无法达到筛选目的,A错误;
B、抗生素可抑制细菌生长繁殖,酵母菌属于真菌,对抗生素不敏感,因此添加抗生素可排除细菌杂菌的干扰,B正确;
C、制备固体培养基的流程为计算→称量→溶化→调pH→高压蒸汽灭菌→倒平板,先灭菌再倒平板可避免杂菌污染,C错误;
D、酵母菌的最适培养温度约为28℃,37℃是细菌培养的常用温度,不符合酵母菌的培养要求,D错误。
22. 研究者探究不同浓度的雌激素甲对牛的卵母细胞和受精卵在体外发育的影响,实验结果如下表所示。根据实验数据,下列叙述错误的是( )
甲的浓度(μg/mL)
卵母细胞(个)
第一极体排出(个)
成熟率(%)
卵裂数(个)
卵裂率(%)
0
106
70
66.0
28
40.0
1
120
79
65.8
46
58.2
10
113
53
46.9
15
28.3
100
112
48
42.8
5
10.4
A. 实验结果说明甲抑制卵裂过程
B. 甲浓度过高抑制第一极体的排出
C. 添加1μg/mL的甲可提高受精后胚胎发育能力
D. 本实验中,以第一极体的排出作为卵母细胞成熟的判断标准
【答案】A
【解析】
【分析】据表可知,较对照组(甲浓度为0μg/mL)而言,甲浓度增大均使卵母细胞数量增多,对于第一极体排出个数、成熟率、卵裂数、卵裂率都呈先增加,后下降的趋势。
【详解】A、由表可知,甲低浓度时促进卵裂,高浓度时抑制卵裂,A错误;
B、对照组第一极体排出个数为70个,甲浓度过高(>10μg/mL,第一极体排出个数<70)抑制第一极体的排出,B正确;
C、添加1μg/mL的甲,卵裂数增大,即该条件可提高受精后胚胎发育能力,C正确;
D、卵母细胞成熟的判断标准是第一极体的排出,D正确。
故选A。
23. 动物细胞培养时操作不当会造成“黑胶虫”细菌的污染,该菌对氯霉素敏感。下列叙述正确的是( )
A. 配制细胞培养基时,加氯霉素后,湿热灭菌处理
B. 在加入氯霉素防治“黑胶虫”污染过程中,需要考虑细胞和细菌生长双重因素
C. 考察“黑胶虫”污染程度时,应取细胞培养液,直接涂布在平板上培养后计数
D. 采用更换培养基、胰蛋白酶处理和分瓶培养等操作可清除“黑胶虫”污染
【答案】B
【解析】
【分析】 动物细胞培养就是从动物体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后放在适宜的培养条件下,让这些细胞生长和增殖的技术。
【详解】A.、配制细胞培养基时,湿热灭菌处理后通过过滤灭菌加氯霉素和血清,A错误;
B、在加入氯霉素防治“黑胶虫”污染过程中,需要考虑细胞和细菌生长双重因素,保证动物细胞正常生长并抑制细菌生长,B正确;
C、考察“黑胶虫”污染程度时,应取细胞培养液,稀释后涂布在平板上培养后计数,C错误;
D、 采用更换培养基、胰蛋白酶处理和分瓶培养等操作不能清除“黑胶虫”污染,D错误。
故选B。
24. 雌性小鼠在精子入卵后,被激活的卵子会完成MII排出第二极体(如图),第二极体仅与受精卵分裂形成的2个子细胞之一接触。在甲时期去除第二极体会导致胚胎明显缩小,不能正常存活,这一异常可通过向细胞1中注射第二极体的细胞提取液加以改善。在乙时期后去除第二极体对胚胎发育无显著影响。下列叙述错误的是( )
A. 极体的形成与减数分裂时细胞质不均等分裂有关
B. MII的过程中不会发生染色体DNA的复制
C. 胚胎细胞与第二极体间可能进行物质交换与信息交流
D. 第二极体会被保留成为胚胎的组成部分以发挥重要作用
【答案】D
【解析】
【分析】1、减数分裂的过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制和相关蛋白质的合成;(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④ 末期:细胞质分裂;(3)减数分裂Ⅱ:①前期:染色体散乱的 排布与细胞内;②中期:染色体形态固定、数 目清晰;③后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体 分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、受精过程为:顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带(透明带反应)→卵细胞膜反应(卵黄膜封闭作用)→卵子完成减数分裂Ⅱ并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失,雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。
【详解】A、减数分裂Ⅰ的后期由于细胞质不均等分裂导致形成大小不同的两个细胞,大的细胞被称为次级卵母细胞,小的细胞叫极体,可见极体的形成与减数分裂时细胞质不均等分裂有关,A正确;
B、减数分裂的特点是DNA只复制一次,而细胞分裂两次,所以在减数分裂Ⅱ的过程中不会发生染色体DNA的复制,B正确;
C、由题干信息可知,第二极体仅与受精卵分裂形成的2个子细胞之一接触,所以胚胎细胞与第二极体间可能进行物质交换与信息交流,C正确;
D、由题干信息可知,雌性小鼠在精子入卵后,被激活的卵子会完成减数分裂Ⅱ排出第二极体,D错误。
故选D。
25. 依据《中华人民共和国生物安全法》,生物安全是指国家有效防范和应对危险生物因子及相关因素威胁,生物技术能够稳定健康发展,人民生命健康和生态系统相对处于没有危险和不受威胁的状态,生物领域具备维护国家安全和持续发展的能力。下列叙述错误的是( )
A. 高致病性微生物须在高等级生物安全实验室中开展实验活动
B. 生物技术可广泛应用在人类自身基因组改造和新物种创造中
C. 外来入侵物种可能增加本土食物来源却给自然生态造成破坏
D. 动物饲料中的抗生素会通过食物链使人体微生物耐药性增强
【答案】B
【解析】
【分析】《中华人民共和国生物安全法》是为维护国家安全,防范和应对生物 安全风险,保障人民生命健康,保护生物资源和生态环境,促进生物技术健康发展,推动构建人类命运共同体,实现人与自然和谐共生,制定的法律。
【详解】A、高致病性微生物须在高等级生物安全实验室中开展实验活动,防止造成致病性微生物外泄,造成污染,危害生物健康,A正确;
B、生物技术可应用在新物种创造中,但对人类自身基因组改造到目前还存在相应的问题,难以实现,B错误;
C、外来入侵物种可能增加本土食物来源,但如果缺乏天敌会造成自然生态破坏,C正确;
D、长期使用抗生素,必然产生残留,而其残留在动物饲料中的抗生素,会随着食物链进入人体引发微生物的耐药性,D正确。
故选B。
26. 某小组以拟南芥原生质体为材料,研究了生长素(IAA)、组蛋白乙酰化及R基因对原生质体形成愈伤组织的影响。野生型(WT)和R基因突变型(rr)的原生质体分别经下表不同条件培养相同时间后,检测培养材料中R基因表达量,并统计愈伤组织形成率,结果如图所示。据此推断,下列叙述正确的是( )
编号
原生质体
培养条件
①
WT
培养基
②
WT
培养基+合适浓度的IAA
③
rr
培养基
④
rr
培养基+合适浓度的IAA
⑤
WT
培养基+组蛋白乙酰化抑制剂
A. 组蛋白乙酰化有利于WT原生质体形成愈伤组织
B. R基因通过促进IAA的合成提高愈伤组织形成率
C. 组蛋白乙酰化通过改变DNA碱基序列影响R基因表达量
D. 若用IAA合成抑制剂处理WT原生质体,愈伤组织形成率将升高
【答案】A
【解析】
【分析】离体的植物组织或细胞,在培养一段时间后,会通过细胞分裂形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则,是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程,称为植物细胞的脱分化。脱分化产生的愈伤组织继续进行培养,又可以重新分化成根或芽等器官,这个过程叫做再分化。再分化形成的试管苗,移栽到地里,可以发育成完整的植株。
【详解】A、①和③进行对比可以看出R基因表达量高,愈伤组织形成率高,①和⑤对比,使用组蛋白乙酰化抑制剂之后,R基因的表达量下降,愈伤组织的形成率也会降低,因此推测组蛋白乙酰化有利于WT原生质体形成愈伤组织,A正确;
B、图中数据无法得出R基因是通过促进IAA的合成提高愈伤组织形成率,B错误;
C、图中的数据没有关于DNA碱基序列的测定,因此无法推测组蛋白乙酰化通过改变DNA碱基序列影响R基因表达量,C错误;
D、①和②对比可以看出IAA能够促进愈伤组织的形成,因此若用IAA合成抑制剂处理WT原生质体,愈伤组织形成率将降低,D错误。
故选A。
27. 图1表示小鼠H基因转录形成的mRNA前体,方框A、B、C、D、E、F代表外显子对应的mRNA序列,a、b、c、d、e、f表示引物,箭头代表转录方向。图2是不同组织细胞中剪接形成的成熟mRNA序列示意图。为验证H基因的转录存在组织差异,研究者分别提取分离小鼠不同组织细胞的成熟mRNA,逆转录成cDNA.然后以cDNA为模板进行PCR。已知该PCR需引物成对存在且只能扩增两种引物之间的序列,则选取引物的组合为( )
A. a、c B. d、f C. b、c D. a、f
【答案】D
【解析】
【详解】图2分析,四种不同的细胞中成熟的mRNA两端都有A和F片段,题干信息可知该PCR需引物成对存在且只能扩增两种引物之间的序列,因此想要以各种细胞中的cDNA为模板进行PCR,则选取引物的组合为a、f,D正确,ABC错误。
28. 蛋白质工程为医药研发与工业酶改造开辟新路径,AI技术的融入更实现了“从结构预测到功能设计”的跨越——通过模拟蛋白质空间构象变化,可快速设计出具有特定功能的新型蛋白质。下列叙述正确的是( )
A. 蛋白质工程核心是直接对蛋白质进行改造,通过改变氨基酸序列实现功能优化
B. 药物蛋白研发需提供靶标蛋白结构解析,再通过AI推导靶标蛋白的氨基酸序列
C. 利用蛋白质工程改造胰岛素,需要对胰岛素基因改造,改造后需进行表达验证
D. 蛋白质工程创造的新蛋白,其氨基酸组成必然是自然界中不存在的特殊氨基酸
【答案】C
【解析】
【详解】A、蛋白质工程的操作对象是基因,核心是基因工程,并非直接对蛋白质进行改造,通过改造或合成基因来获得功能优化的蛋白质,A错误;
B、药物蛋白的研发需要提供靶标蛋白结构解析,既然能提供靶标蛋白结构解析,说明已知靶标蛋白氨基酸序列,无需AI推导,B错误;
C、蛋白质工程通过改造基因实现对蛋白质的改造,改造后的胰岛素基因需要导入受体细胞表达,还要验证表达出的胰岛素功能是否符合预期,C正确;
D、蛋白质工程创造的新蛋白,组成其的氨基酸仍是自然界中存在的、为构成生物体蛋白质的常规氨基酸,仅氨基酸的排列顺序、蛋白质的空间结构可能为全新的,D错误。
29. 甘加藏羊是甘肃高寒牧区的优良品种,是季节性发情动物,每年产羔一次,每胎一羔,繁殖率较低。为促进畜牧业发展,研究人员通过体外受精、胚胎移植等胚胎工程技术提高藏羊的繁殖率,流程如下图。下列叙述错误的是( )
A. 藏羊甲需用促性腺激素处理使其卵巢卵泡发育和超数排卵
B. 藏羊乙的获能精子能与刚采集到的藏羊甲的卵母细胞受精
C. 受体藏羊丙需和藏羊甲进行同期发情处理
D. 后代丁的遗传物质来源于藏羊甲和藏羊乙
【答案】B
【解析】
【分析】胚胎移植基本程序主要包括:1、对供、受体的选择和处理。2、配种或人工授精。3、对胚胎的收集、检查、培养或保存。4、对胚胎进行移植。5、移植后的检查。
【详解】A、促性腺激素能作用于卵巢,藏羊甲需用促性腺激素处理使其卵巢卵泡发育和超数排卵,A正确;
B、从卵巢中刚采集的卵母细胞需培养成熟(减数第二次分裂中期)后才可与获能的精子进行体外受精,B错误;
C、在胚胎移植前要对接受胚胎的受体和供体进行同期发情处理,使受体的生理状况相同,因此受体藏羊丙需和藏羊甲进行同期发情处理,C正确;
D、后代丁是由藏羊甲的卵细胞和藏羊乙的精子结合形成的受精卵发育而来,因此后代丁的遗传物质来源于藏羊甲和藏羊乙,D正确。
故选B。
30. 为探究不同细胞共培养对脂肪干细胞分化为成骨细胞的影响,科研人员利用图1装置对细胞进行共培养,其中,a组无细胞、b组为成纤维细胞、c组为血管内皮细胞、d组为成纤维细胞和血管内皮细胞,装置的上下层通过小孔连通,一段时间后检测脂肪干细胞成骨分化相对水平,结果如图2所示。下列叙述错误的是( )
A. 除a组外,b、c、d组中的培养液均含有促进成骨分化的相关因子
B. 与a组相比,b、c、d组脂肪干细胞的成骨分化相关基因的表达存在差异
C. 相对于血管内皮细胞,与成纤维细胞的共培养更有利于脂肪干细胞的成骨分化
D. 成纤维细胞和血管内皮细胞通过分泌相关细胞因子促进脂肪干细胞的成骨分化
【答案】A
【解析】
【详解】A、由题图2可知,a、b、c、d组中的脂肪干细胞均可分化为成骨细胞,说明四组培养液中均含有促进成骨分化的相关因子,A错误;
B、细胞分化的实质为基因的选择性表达,由于不同细胞共培养促进脂肪干细胞分化为成骨细胞的水平不同,说明四组脂肪干细胞的成骨分化相关基因的表达存在差异,B正确;
C、与c组脂肪干细胞和血管内皮细胞共培养相比较,b组脂肪干细胞和成纤维细胞共培养的脂肪干细胞成骨分化水平更高,C正确;
D、由题图1装置可知,共培养细胞没有与脂肪干细胞直接接触,而是通过隔板上的小孔连通,且共培养b、c、d组细胞成骨分化水平均高于a组,说明成纤维细胞和血管内皮细胞通过分泌相关细胞因子促进了脂肪干细胞的成骨分化,D正确。
二、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,有一项或多项符合题目要求。全选对者得3分,选对但不全的得1分,有错选得0分。
31. 动物体细胞核移植技术在畜牧业、医药卫生等领域有着广泛的应用前景。下列叙述正确的是( )
A. 若卵母细胞去核不完全,可能会导致重构胚细胞中染色体数目改变
B. 胚胎移植前,需要对核移植获得的重构胚进行遗传筛查和性别鉴定
C. 胚胎移植前,需要对受体进行处理,使其生理状态适合胚胎发育
D. 克隆动物的核遗传物质与供体相同,但性状与供体不完全相同
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、体细胞核移植过程中,若卵母细胞去核不完全,重构胚会同时含有供体细胞核的染色体和卵母细胞残留的染色体,最终导致细胞染色体数目发生改变,A正确;
B、在动物体细胞核移植中,重构胚的遗传物质主要来自供体细胞,而供体细胞来源于已知性别的个体,因此重构胚的性别是确定的,即无需对重构胚进行性别鉴定,B错误;
C、胚胎移植前需要对受体进行同期发情处理,使受体生殖器官的生理状态匹配胚胎发育的需求,保证胚胎能够正常着床发育,C正确;
D、克隆动物的核遗传物质与供体完全相同,但细胞质遗传物质来自提供卵母细胞的个体,同时性状表现还会受环境因素的影响,因此性状与供体不完全相同,D正确。
32. 在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中,某同学对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了3次观察(如图)。下列叙述正确的是( )
A. 第1次观察时容易看到紫色大液泡和较大的无色细胞质基质区域
B. 第2次观察时可以发现质壁分离首先发生在细胞的角隅处
C. 吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体,以免污染镜头
D. 为了节约实验时间,通常可以省略第1次显微观察步骤
【答案】B
【解析】
【详解】A、第1次观察的是正常状态的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞,成熟植物细胞的紫色大液泡占据细胞绝大部分体积,细胞质基质仅为紧贴细胞膜的薄层,不存在较大的无色细胞质基质区域,A错误;
B、第2次观察的是正在发生质壁分离的细胞,质壁分离首先发生在细胞的角隅处,B正确;
C、本实验中吸水纸的主要作用是引流,通过吸引使滴加的蔗糖溶液或清水均匀浸润标本,让细胞处于相应溶液环境中,而非仅吸除多余液体,C错误;
D、第1次显微观察是后续质壁分离、复原实验的空白对照,可判断细胞是否发生了形态变化,不能省略,D错误。
33. 植物体内多聚半乳糖醛酸酶可将果胶降解为半乳糖醛酸,能促进果实的软化和成熟脱落。为探究该酶的特性,进行以下4组实验,条件及结果如表。下列叙述正确的是( )
组别
①
②
③
④
果胶
+
+
+
+
多聚半乳糖醛酸酶
+
+
+
+
Ca2+
—
+
—
—
Mn2+
—
—
+
—
55℃
—
—
—
+
半乳糖醛酸
+
—
+++
++
注:“+”表示存在和量的多少,“—”表示无;①~③组在常温下实验。
A. 由①④组可知,自变量为温度,因变量为半乳糖醛酸的量
B. 由①②③组可知,多聚半乳糖醛酸酶的活性受离子影响
C. 该实验说明,喷施Mn2+制剂可延长果实成熟期
D. 该实验证明,多聚半乳糖醛酸酶不具有专一性
【答案】AB
【解析】
【详解】A、①④组的无关变量(果胶量、酶量、无Ca2+和Mn2+等)均一致,唯一自变量为温度,因变量为反应产物半乳糖醛酸的生成量,A正确;
B、①②③组均在常温下进行,无关变量一致,自变量为添加的离子种类,三组半乳糖醛酸生成量差异明显,说明多聚半乳糖醛酸酶的活性受离子影响,B正确;
C、实验结果显示Mn2+可提高该酶活性,而该酶能促进果实软化和成熟脱落,因此喷施Mn2+制剂会缩短果实成熟期,C错误;
D、酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应,本实验仅用果胶作为底物进行实验,未设置其他底物的对照实验,无法判断该酶是否具有专一性,D错误。
34. 骨关节炎是一种难以治愈的常见疾病,研究发现患者软骨细胞膜上的Na+通道蛋白明显多于正常人,从而影响NCX载体蛋白对Ca2+的运输,据图分析,下列叙述正确的是( )
A. Na+通道运输Na+不需要消耗ATP
B. 运输Na+时,Na+通道和NCX载体均需与Na+结合
C. 患者软骨细胞的Ca2+内流增多
D. 与NCX载体相比,Na+通道更适合作为研究药物的靶点
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、Na+通道运输Na+属于协助扩散,协助扩散不需要消耗能量,A正确;
B、Na+通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,B错误;
C、因为患者软骨细胞膜上Na+通道蛋白增多,会使Na+内流增多,胞内Na+会积累,NCX载体会将胞内过多的Na+逆浓度排出胞外,需要利用Ca2+产生的电化学势能提供能量,所以使得Ca2+内流增多,C正确;
D、因为患者是Na+通道蛋白明显多于正常人从而引发疾病,所以与NCX载体相比,Na+通道更适合作为研究药物的靶点,D正确。
故选ACD。
35. 下图为眼虫在适宜条件下增殖的示意图。下列叙述正确的是( )
注:图中仅显示部分染色体。
A. ②时期,细胞核的变化与高等动物细胞相同
B. ③时期,染色体的着丝粒排列在赤道板上
C. ④时期,非同源染色体自由组合
D. ⑤时期,细胞质的分裂方式与高等植物细胞不同
【答案】BD
【解析】
【详解】A、②时期眼虫的核膜仍然完整存在,而高等动物细胞进入有丝分裂前期后核膜会解体消失,二者细胞核的变化存在明显差异,A错误;
B、③时期对应有丝分裂中期,该时期的典型特征就是染色体的着丝粒整齐排列在赤道板上,B正确;
C、非同源染色体自由组合只发生在减数第一次分裂后期,题图为眼虫的有丝分裂增殖过程,不会出现该现象,C错误;
D、⑤时期眼虫通过细胞膜向内凹陷、细胞缢裂的方式完成细胞质分裂,高等植物细胞有丝分裂末期通过形成细胞板、进而形成细胞壁分割细胞质,二者细胞质分裂方式不同,D正确。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
36. 细菌X是严格厌氧的光合细菌,在光线充足的条件下主要通过光合作用为自身供能,其光合作用与呼吸作用过程如图所示。回答下列问题。
注:①~④表示反应过程;“→”表示光合作用,“→”表示呼吸作用。
(1)高等植物光合作用产生的(CH2O)中的“H”原子来自反应物中的____________。
(2)与高等植物相比,细菌X特有的光反应产物有____________。①和②属于光合作用的____________阶段。
(3)②与高等植物有氧呼吸第一阶段的反应过程相反,图中C3是____________(填物质名称),②的进行除C3外还需要的原料有____________。高等植物有氧呼吸产生的CO2中的“O”原子来自反应物中的____________。
(4)①和③是合成C3的两个路径,在光线充足、乙酸含量高的环境中,细菌X会优先通过③进行光合作用。从能量角度推测,其主要原因是____________(答出1点即可)。
【答案】(1)H2O (2) ①. S和NADH ②. 暗反应
(3) ①. 丙酮酸 ②. ATP和NADH ③. C6H12O6和H2O
(4)路径③乙酸中的能量可转移到糖类等有机物中,合成有机物消耗的光能少
【解析】
【小问1详解】
高等植物光合作用产生的(CH2O)中的“H”原子来自反应物中的H2O。
【小问2详解】
高等植物光反应以水为供氢体,产物是氧气、ATP、NADPH;该光合细菌以H2S为供氢体,分解产生S,还原剂是NADH而非NADPH,因此特有产物为S和NADH。①二氧化碳固定生成C3、②C3还原生成葡萄糖,均属于光合作用暗反应阶段发生的物质变化。
【小问3详解】
高等植物有氧呼吸第一阶段葡萄糖分解为丙酮酸;②过程是合成葡萄糖,和该过程完全相反,因此图中三碳化合物是丙酮酸;暗反应还原过程需要光反应提供的能量载体ATP、还原剂NADH,所以②的进行除C3外还需要的原料有ATP、NADH。高等植物有氧呼吸产生的CO2中的“O”原子来自反应物中的C6H12O6和H2O。
【小问4详解】
路径①需要直接固定,要消耗更多光反应产生的ATP、NADH;乙酸是有机物,通过路径③合成无需大量消耗光能,节省光反应产生的能量,且乙酸中的能量可以转移到糖类等有机物中,合成有机物消耗的光能少,因此乙酸充足时优先走③途径。
37. 细胞呼吸原理在工业和农业生产中得到了广泛应用。回答下列问题。
(1)某醋厂固态发酵制醋的工艺流程如图1所示。醋醅含有醋酸菌,多数醋酸菌的最适生长温度为____________。醋酸发酵过程中经常翻动发酵物,目的是____________(答出2点即可)。当O2、葡萄糖都充足时,醋酸菌能通过复杂的化学反应将葡萄糖分解为乙酸,反应简式为____________。
(2)某啤酒厂的啤酒酿造工艺流程如图2所示。酒曲含有霉菌、酵母菌、乳酸菌。图1中糯米“蒸熟”与图2大米“蒸煮”的目的____________(答出1点即可)。发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段,主发酵阶段完成____________。
(3)将玉米种子置于25℃、黑暗、水分适宜的条件下萌发,每天定时取相同数量的萌发种子,一半直接烘干称重,另一半切取胚乳烘干称重,计算每粒的平均干重,结果如图所示。只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳。萌发过程中在____________h之间种子的呼吸速率最大,在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为____________mg.萌发过程中胚乳部分营养物质转化成幼苗组成的物质,其最大转化速率为____________mg/粒·d.若保持实验条件不变,120h后萌发种子的干重变化趋势是____________(填“增加”“不变”“减少”)。
【答案】(1) ①. 30~35℃ ②. 控制发酵温度,改善通气状况(合理即可) ③. C6H12O6+2O22CH3COOH+2CO2+2H2O+能量
(2) ①. 灭菌(及利于糖化) ②. 酵母菌的繁殖,大部分糖的分解,代谢物的生成
(3) ①. 72~96 ②. 26.5 ③. 22 ④. 减少
【解析】
【小问1详解】
多数醋酸菌的最适生长温度为30~35℃,醋酸发酵过程中经常翻动发酵物,目的是控制发酵温度,改善通气状况。当O2、葡萄糖都充足时,醋酸菌能通过复杂的化学反应将葡萄糖分解为乙酸,反应简式为。
【小问2详解】
图1中糯米“蒸熟”与图2大米“蒸煮”的目的是灭菌(及利于糖化)。啤酒主发酵阶段完成酵母菌的繁殖,大部分糖的分解,代谢物的生成。
【小问3详解】
衡量种子的呼吸速率应以种子的干重减少量作为指标,由上面的曲线可以看出,在72~96小时之间,单位时间内种子干重减少的最多,该时间段(24小时)内每粒种子呼吸消耗的平均干重为204.2-177.7=26.5mg;子叶从胚乳中吸收营养物质,一部分转化为幼苗的组成物质,一部分用于呼吸作用,为生命活动提供能量,因此呼吸作用所消耗的有机物量=胚乳减少的干重量-转 化成幼苗的组成物质,转化速率=(胚乳减少的量—种子干重减少的量)/单位时间;在72~96小时内,转化速率为(161.7-118.1)-(204.2-177.7)=17.3 mg·粒-1·d-1,96~120小时内,转化速率为(118.1-91.1)-(177.7-172.7)=22 mg·粒-1·d-1,最大转化速率为22 mg·粒-1·d-1;黑暗条件下,萌发种子只能进行细胞呼吸消耗有机物,而不能进行光合作用,因而种子干重会减少。
38. 盐渍化是影响吉林省生态环境的主要因素之一。甜菜是吉林省主要糖料作物之一,具有良好的耐盐性。回答下列问题。
研究1:利用一定浓度NaCl和Na2SO4溶液探究盐胁迫对甜菜幼苗光合作用的影响(图1、图2)。低温弱光是影响甜菜幼苗正常生长发育、限制稳产与高产的主要障碍因子。表为该研究组在实验组温度为10℃、光照强度为4klx,对照组温度为25℃、光照强度为20klx,对不同品种甜菜的光合速率和叶绿素含量的测量结果。
品种
光合速率
叶绿素a
叶绿素b
叶绿素a+b
品种1
-13.79
-23.94
-28.76
-25.34
品种2
-40.55
+24.77
+12.37
+21.28
品种3
-48.50
-61.20
-80.27
-69.09
品种4
-63.89
-24.73
+7.100
-16.79
品种5
-54.37
-62.42
-64.64
-63.08
注:表中数据为实验进行到第7天时的测量结果与对照组的对比结果±%;
光合速率单位为μmol·m-2·s-1,叶绿素单位为mg·g-1.
(1)在实验期间,不管哪种盐胁迫,甜菜的光合作用强度均____________(填“大于”“等于”或“小于”)呼吸作用强度。
(2)据图分析,当Na+浓度为140mmol·L-1时,____________(填“NaCl”“Na2SO4”或“混合盐”)胁迫对甜菜净光合速率影响最小。
(3)据表分析,与常温相比,低温条件下甜菜的光饱和点____________(填“增大”“不变”或“减小”)。根据5个甜菜品种的光合速率大小____________(填“能”或“不能”)判断它们的产量高低,原因是____________。
(4)据表推测,对低温弱光适应性较好的是品种1和品种2,判断依据是____________。
研究2:甜菜的叶片叶绿体和线粒体都有为细胞质基质提供ATP的潜力。为探究两者对细胞质基质ATP水平的影响,研究者对①、②和③组甜菜叶片进行黑暗预处理后,检测其细胞质基质ATP对光的响应变化,结果如图3所示。
注:①野生型;
②突变体(部分有氧呼吸受抑制);
③野生型+DCMU(抑制叶绿体ATP生成)。
(5)第一次光照时,①组甜菜中ATP的增加与____________(填“线粒体”“叶绿体”或“线粒体和叶绿体”)有关。光照时,甜菜叶绿体中的部分ATP____________(填“能”或“不能”)用于暗反应中CO2与C5的结合。
【答案】(1)大于 (2)NaCl
(3) ①. 减小 ②. 不能 ③. 甜菜产量取决于光合速率、呼吸速率(或净光合作用速率),有机物在不同器官中的分配
(4)品种1光合速率下降比例最低,品种2叶绿素含量比例最高
(5) ①. 线粒体和叶绿体 ②. 不能
【解析】
【小问1详解】
植物的净光合速率=总光合速率-呼吸速率,据图可知,在实验期间,不管哪种盐胁迫,甜菜的净光合速率均>0,说明光合作用强度大于呼吸作用强度。
【小问2详解】
据图分析,与对照相比,当Na+浓度为140mmol·L-1时,NaCl胁迫净光合速率下降最少,说明其对甜菜净光合速率影响最小。
【小问3详解】
表中为该研究组在实验组温度为10℃、光照强度为4klx,对照组温度为25℃、光照强度为20klx,对不同品种甜菜的光合速率和叶绿素含量的测量结果,表中不同品种的光合速率均降低,说明低温条件下甜菜的光饱和点降低;由于甜菜产量取决于光合速率、呼吸速率、有机物在不同器官中的分配等,故根据5个甜菜品种的光合速率大小不能判断它们的产量高低。
【小问4详解】
叶绿素可参与光合作用的光反应过程,而光合速率能反映植物的适应能力,据表可知,品种1光合速率下降比例最低,品种2叶绿素含量比例最高,故对低温弱光适应性较好的是品种1和品种2。
【小问5详解】
第一次光照时,①组中ATP相对含量显著上升,且高于2、3组,说明1中ATP的增加与线粒体、叶绿体均有关。暗反应中CO2与C5的结合,不需要ATP的参与,甜菜叶绿体中的部分ATP不能用于暗反应中CO2与C5的结合。
39. PCR技术不仅是目的基因定点诱变的核心工具,其针对不同突变位点的策略选择也日趋成熟;同时,在遗传学诊断与检测领域,PCR技术亦发挥着举足轻重的作用。回答下列问题。
(1)PCR技术需要模板DNA,提取植物材料中的DNA时,需要用到多种化学试剂,请写出下列试剂的主要作用:EDTA____________,SDS____________,2mol/LNaCl溶液____________,体积分数为95%的酒精____________。
(2)若突变的碱基位于目的基因的末端,可以直接在设计特异性引物时直接予以考虑,但是最好不要太靠近引物的____________端,以防止延伸效率下降。
(3)PCR产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。根据待分离DNA片段的大小,用____________配制琼脂糖溶液。电泳前,需将PCR产物注入凝胶加样孔内,留一个加样孔加入____________。若PCR产物电泳结果符合预期,通常还需基因测序确认,原因是____________。
(4)若突变碱基位于目的基因某一侧,可以采用如图1所示“大引物PCR技术”,在图1获取突变基因过程中,需要以下三种引物:
引物A:5′-CCCCAACCGGAAAGTGTCA-3′(下划线字母为突变碱基)
引物B:5′-TAAGCTTCGAACATCCTA-3′(下划线部分为HindIII识别序列)
引物C:5′-GTGAGCTCGCTGCCCCAA-3′(下划线部分为SacI识别序列)
PCR1中使用的引物有____________(填字母);PCR2中使用的引物有____________(填字母)和图中大引物的____________(填“①”或“②”)链。
(5)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PCR检测,结果如图2.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____________(填“仅受精卵1”“仅受精卵2”或“受精卵1和2”)。
【答案】(1) ①. DNA酶抑制剂,防止DNA水解 ②. 破坏生物膜,蛋白质变性(答出1点即可) ③. 溶解DNA ④. 析出DNA(及溶解蛋白质)
(2)3′ (3) ①. 电泳缓冲液 ②. 标准参照物(或DNAmarker或marker) ③. 电泳条带仅能显示扩增片段的大致长度,不能呈现碱基序列(合理即可)
(4) ①. 引物A和C ②. 引物B ③. ②
(5)受精卵1和2
【解析】
【小问1详解】
EDTA是DNA酶抑制剂,防止DNA水解;SDS的作用是破坏生物膜,使蛋白质变性。DNA在2mol/L NaCl中溶解度高,可溶解DNA;DNA不溶于95%酒精,杂质可溶,因此用95%酒精析出DNA。
【小问2详解】
若突变的碱基位于目的基因的末端,可以根据碱基互补配对原则,直接在设计特异性引物时直接予以考虑,若该位点太靠近3'端,由于无后续的碱基配对,导致其热稳定DNA聚合酶的延伸效率下降。
【小问3详解】
根据待分离DNA片段的大小,用电泳缓冲液配制琼脂糖溶液。电泳前,需将PCR产物注入凝胶加样孔内,留一个加样孔加入标准参照物(或DNAmarker或marker)。若PCR产物电泳结果符合预期,电泳条带仅能显示扩增片段的大致长度,不能呈现碱基序列,通常还需基因测序确认。
【小问4详解】
分析图1可知,在PCR1中,获取的是大引物,大引物中含有突变基因,所以应含有引物A,在基因的右端有限制酶SacⅠ识别序列,所以要用到引物C。在PCR2中,有一个引物结合到了基因的左端,在它从5'到3'的序列的开始部位应含有限制酶HindⅢ识别序列,所以要用到引物B。而另外的一个引物就是大引物中的一条链,它应该结合到基因的右端,且从5'到3'端的序列中开始部位应含有SacⅠ识别的序列,从图中看,它是大引物的②链。
【小问5详解】
假设控制该病的基因为A/a,由题中常染色体单基因隐性遗传病可知,该夫妇的基因型都为Aa,若形成受精卵时的卵细胞基因型为A,则不管精子是A还是 a,所生孩子都不会患病。因此,选择卵细胞基因型为A的即可。分析图示,该夫妇的基因型都为Aa,患儿的基因型为aa,正常基因A的条带为2.6kb,致病基因a的条带为2.0kb。在卵细胞形成过程中,减数分裂|产生次级卵母细胞和第一极体,减数分裂II中次级卵母细胞分裂形成卵细胞和第二极体。母亲的基因型为Aa,不考虑互换的情况下第一极体和次级卵母细胞的基因型应为AA和aa(或aa和AA)。分析受精卵1,第一极体的基因型为Aa,应是减数分裂|中同源染色体上非姐妹染色单体之间发生了染色体互换,由此推测其卵细胞形成过程中的第一极体和次级卵母细胞的基因型均为Aa,结合第二极体的基因型为a,可推断出卵细胞的基因型为A,与精子结合后,受精卵1的基因型为Aa或AA,都不患病。分析受精卵2,第一极体的基因型为aa,则次级卵母细胞的基因型为AA,减数分裂II产生的卵细胞和第二极体的基因型均为A,则受精卵2的基因型为Aa或AA,都不患病,因此受精卵1和受精卵2都符合移植要求。
40. 研究发现基因L能够通过脱落酸信号途径调控大豆的逆境响应。回答下列问题。
实验1:利用基因工程技术编辑基因L,可培育耐盐碱大豆品系。在载体上的限制酶BsaⅠ切点处插入大豆基因L的向导DNA序列,将载体导入大豆细胞后,其转录产物可引导核酸酶特异性结合基因组上的目标序列并发挥作用(图1~图4)。
图1:实验中所用限制酶切点(N代表任一碱基)
BamHⅠ
5′-G↓GATCC-3′
Sau3AⅠ
5′-↓GATC-3′
EcoRⅠ
5′-G↓AATTC-3′
KpnⅠ
5′-GGTAC↓C-3′
SacⅠ
5′-GAGCT↓C-3′
BsaⅠ
5′-GGTCTCN↓-3′
3′-CCAGAGNNNNN↑-5′
EcoRⅤ
5′-GAT↓ATC-3′
图2:载体信息
注:LB/RB为T-DNA的边界序列;
Kanr为卡那霉素抗性基因;Ampr为氨苄青霉素抗性基因。
图3:目标基因L部分序列
图4:电泳结果
(1)限制酶在切开DNA双链时,形成的单链突出末端为黏性末端。若用BsaⅠ酶切大豆基因组DNA,理论上可产生的黏性末端最多有____________种。载体信息如图2所示,经BsaⅠ酶切后,载体上保留的黏性末端序列应为5′-____________-3′和5′-____________-3′。
(2)重组载体通过农杆菌导入大豆细胞,使用抗生素____________筛选到具有该抗生素抗性的植株①~④。为了鉴定基因编辑是否成功,以上述抗性植株的DNA为模板,通过PCR扩增目标基因L,部分序列信息(图3)及可选用的酶切位点(图1),PCR产物完全酶切后的电泳结果如图4所示。据图可判断选用的限制酶是____________,其中纯合的突变植株是____________(填序号)。
实验2:研究人员进一步利用phiC31整合酶系统构建基因L的表达载体,以实现基因L的定点整合(图5)。
图5:基因L的重组表达载体
(3)为将引物F1和R1扩增得到phiC31和L融合基因克隆至图5载体目的基因插入位点,可在R1引物中引入图1中____________酶切位点;将PCR产物进行双酶切后,可对限制酶KpnⅠ切开的黏性末端中的单链进行____________处理后才能在连接酶的作用下与EcoRⅤ切开形成的____________相连接。
(4)据图5分析,重组载体中____________(填“BamHⅠ”“Sau3AⅠ”或“EcoRⅤ”)的识别位点最多,其数量至少为____________。
【答案】(1) ①. 256 ②. CAAT ③. GTTT(顺序可颠倒)
(2) ①. 卡那霉素 ②. SacI ③. ④
(3) ①. EcoRV ②. 切除 ③. 平末端
(4) ①. Sau3AI ②. 3
【解析】
【小问1详解】
限制酶切开DNA双链时,形成的单链突出末端为黏性末端,由图1可知,Bsa I切割大豆基因组DNA后露出的是四个N,而N代表任一碱基,所以黏性末端可以有256(或44)种。由图2可知,载体上有2个BsaⅠ酶的识别序列,结合图1中该酶的切割位点,可知经BsaⅠ酶切后,载体上保留的黏性末端序列应为5’—GTTT—3’和5’—CAAT—3’。
【小问2详解】
根据图示信息可知,重组载体通过农杆菌转化法导入大豆细胞,会将T-DNA片段插入大豆细胞染色体DNA上,T-DNA上有卡那霉素抗性基因,因此可以通过使用卡那霉素筛选到具有该抗生素抗性的植株。根据图3可知,目标基因L的目标序列跟突变序列之间的差异只有在SacI酶切位点上存在差异,目标序列上有BamHI和EcoRI酶切位点,突变序列有BamHI、EcoRI、SacI酶切的位点,根据图4电泳结果,②只有一个条带,说明没有被酶切,因此只能选用限制酶SacI;限制酶SacI在突变序列存在酶切位点,但是目标序列没有,因此经过该酶酶切后突变序列的电泳条带会出现两条,目标序列是一条带,根据图4结果可知,只有④为纯合突变的植株。
【小问3详解】
要将PCR产物克隆到载体目的基因插入位点,限制酶不能选择BamHI,因为融合基因中含有BamHI酶切位点,只能选择EcoRV,R1引物需引入EcoRV酶切位点,F1中含有 KpnI识别切割位点,将PCR产物进行双酶切后,KpnI酶切后产生黏性末端,EcoRV切开产生平末端,需对Kpn1的黏性末端单链进行切除处理,使其变为平末端。EcoRV切开形 成的平末端,与处理后的平末端在连接酶作用下连接。
【小问4详解】
图5中可以看出含有两个BamHI酶切位点,则就含有两个Sau3AI的酶切位点,EcoRV切割后形成的平末端是5'-GAT-3'与KpnI切开的黏性末端切除后形成的平末端是5' -C-3’,用连接酶连接后形成一个Sau3AI的识别位点5'-GATC-3',重组载体中Sau3A的识别位点最多,其数量至少为3个。
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