内容正文:
沈阳市回民中学2024级高二下学期期末考试
生物
试卷满分:100分 时间:75分钟
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,只有一项符合题目要求。
1. 下列有关原核生物和真核生物的叙述,正确的是( )
A. 原核生物细胞分裂的主要方式是无丝分裂
B. 支原体和酵母菌的基因中都含有起始密码子
C. 原核生物的细胞衰老与细胞内端粒结构缩短有关
D. 有些细菌的荚膜和植物细胞的细胞壁都含有多糖
2. 支原体肺炎是由肺炎支原体引起的急性肺部感染性疾病。青霉素和头孢菌素类抗生素作为广谱抗菌药通过抑制病原体细胞壁的形成达到杀菌效果。下列叙述正确的是( )
A. 与细菌的拟核不同,支原体的环状 DNA 均匀地分散在细胞内
B. 支原体与流感病毒最本质的区别在于有无细胞核
C. 支原体不能合成组成细胞结构、维持细胞功能所必需的蛋白质
D. 临床上可以用青霉素和头孢菌素来治疗支原体肺炎
3. 蛋白质是生命活动的主要承担者,下列相关叙述正确的是( )
A. 蛋白质具有催化、运输、免疫等功能,这些蛋白质称为结构蛋白
B. 不同种类生物所含蛋白质不同的根本原因是基因的选择性表达
C. 氨基酸是蛋白质这种生物大分子的基本单位,人体内可以转化形成的氨基酸有8种
D. 植物叶肉细胞中液泡膜与类囊体膜上的蛋白质不完全相同
4. 细胞骨架在维持细胞形态、胞内运输及细胞分裂等过程中起关键作用。下列有关叙述正确的是( )
A. 细胞骨架是由纤维素组成的网架结构,对维持细胞形态具有重要作用
B. 线粒体在细胞内沿细胞骨架定向移动,有利于将ATP快速供应到耗能较多的部位
C. 细胞骨架仅存在于动物细胞中,是细胞分裂与运动所必需的结构
D. 细胞有丝分裂过程中,纺锤体的形成与功能的发挥与细胞骨架无关
5. 下列关于酶的叙述正确的是( )
A. 可以用碘液、蔗糖和淀粉检测淀粉酶的专一性
B. 细胞内的生命活动不都需要酶,如CO2的固定
C. 可以用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率来表示酶活性
D. 一种生命活动不只需一种酶,如核基因转录需要解旋酶、RNA聚合酶等
6. 酒精是生物学实验中常用到的一种试剂,下列关于酒精的使用,叙述正确的是( )
A. 检测花生子叶中的脂肪时,需使用体积分数为70%的酒精洗去苏丹Ⅲ染液
B. 酸性重铬酸钾只有遇到酒精才会发生颜色变化,故可以用其来检测酵母菌无氧呼吸产物
C. 观察植物细胞有丝分裂和低温诱导植物细胞染色体数目变化实验中都用到了酒精,且作用完全相同
D. 粗提取DNA时需要用预冷的体积分数为95%的酒精来降低DNA的溶解度
7. 盐胁迫下植物液泡作为Ca2+主要储存库,通过液泡膜上转运蛋白维持胞质Ca2+稳态以抵御盐害,机制如图所示。其中液泡膜上M对Ca2+亲和力高、运输能力低,N对Ca2+亲和力低、运输能力高,SV为Ca2+通道蛋白。下列关于液泡膜上Ca2+跨膜运输的叙述正确的是( )
A. SV和M运输Ca2+的方式不同,其中SV运输Ca2+时需要与Ca2+相结合
B. 盐胁迫时,维持细胞质基质中低Ca2+水平的过程中会改变液泡的pH
C. 转运蛋白N能同时转运H+和Ca2+,故其不具有特异性
D. 转运蛋白N运输Ca2+时不消耗ATP,属于协助扩散
8. 2025年11月衢州马拉松火热开赛。马拉松比赛过程中,运动员需持续消耗能量。下列关于ATP的叙述错误的是( )
A. 运动员体内合成ATP的能量来自于放能反应
B. 运动员体内ATP的水解速率大于合成速率
C. ATP中的“A”与构成RNA中的碱基“A”不是同一物质
D. 在肌肉收缩时,ATP中远离腺苷的高能磷酸键断裂并释放能量
9. 开花生热现象是指一些植物的花器官在开花期能产生并积累大量热,这一现象通过细胞有氧呼吸的主呼吸链及交替氧化酶(AOX)参与的交替呼吸途径实现,具体如下图所示(Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ均为膜蛋白)。下列有关说法正确的是( )
A. 上图中膜蛋白Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ转运H+的方式均为协助扩散
B. 交替呼吸途径中,H+无法进行跨膜运输,进而无法形成膜质子势差,不能驱动ATP合成
C. 上图表示线粒体内膜,膜两侧H+浓度差的建立依靠NADH中稳定的化学能
D. 花瓣细胞光合作用产生的有机物经交替呼吸途径氧化分解后,大部分能量以热能形式释放
10. 下列关于生物实验的叙述正确的是( )
A. 在“绿叶中色素的提取和分离”实验中,使用红色苋菜叶进行实验,滤纸条上会出现5条颜色不同的色素带
B. 可利用菠菜的叶肉细胞进行质壁分离与复原的实验,实验中存在自身前后对照
C. 可通过观察溴麝香草酚蓝是否变黄来判断酵母菌呼吸类型
D. 可用标记的亮氨酸作为原料,来观察豚鼠腺泡细胞中分泌蛋白的形成过程
11. 叶绿体类囊体薄膜上发生的光反应如图所示,PSⅠ和PSⅡ分别为光系统Ⅰ和光系统Ⅱ,能吸收并利用光能进行电子传递。PQ、Cytbf 、PC是传递电子的蛋白质,ATP合酶由CF0和CF1组成。下列叙述正确的是( )
A. ATP合酶逆浓度梯度转运H+,同时驱动ADP和Pi 合成ATP
B. 光反应过程将光能转换成的化学能全部储存在ATP中
C. H2O分解为O2和H+,产生的电子传递给PSⅠ参与合成NADPH
D. 自然界中能发生光合作用的生物,不一定是自养型生物
12. 有研究表明“渐冻症”是由突变的基因导致运动神经元合成了某种毒蛋白,从而阻碍了轴突内营养物质的流动。也有最新研究结果表明,利用诱导多功能干细胞(iPS细胞)制作前驱细胞,然后移植给渐冻症实验鼠,能延长其寿命。下列相关描述错误的是( )
A. iPS细胞分化成的多种细胞中所有核酸相同,蛋白质却不完全相同
B. iPS细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞种类增多
C. 若控制运动神经元合成毒蛋白的基因替换,则可以起到良好的治疗作用
D. 植入神经干细胞,恢复受损的运动功能,也许会在一定程度上使“渐冻症”病情改善
13. 端粒学说是细胞衰老机制的学说之一。端粒DNA序列随着细胞分裂次数增加逐渐缩短。人体细胞中存在由催化蛋白和RNA模板组成的端粒酶,其活性受到严密调控,被激活的端粒酶可修复延长端粒。下列有关叙述正确的是( )
A. 端粒酶的存在说明RNA可催化逆转录过程
B. 细胞有丝分裂前期每条染色体含有2个端粒
C. 正常体细胞不能无限分裂的原因是不含端粒酶基因
D. 若用药物使肿瘤细胞中的端粒酶失活,可治疗癌症
14. 2025年,减肥成为全国两会的热词,有人推荐"16+8轻断食”(每天禁食16小时,进食窗口8小时)减肥法。科学家发现禁食16-18小时,细胞自噬水平开始显著上升。肝细胞内存在脂质自噬过程可以有效降解脂滴从而减少脂质的堆积,脂质自噬的方式及过程如图所示。短期禁食,还可增强T细胞对癌细胞的杀伤功能。下列叙述错误的是( )
A. 方式A和方式B中自噬溶酶体形成的结构基础是生物膜具有一定的流动性
B. 当营养物质缺乏时,通过脂质自噬可以获得维持细胞生存所需要的能量
C. 图中方式C的存在,可推测该自噬方式具有一定的特异性
D. 杀伤癌细胞的主要是细胞毒性T细胞,该过程属于细胞坏死
15. 红色面包霉的菌丝颜色由一对等位基因(A、a)控制,红色对白色显性。下图表示其生活史,合子分裂产生的孢子是按分裂形成的顺序排列的。下列相关分析错误的是
A. 子代菌丝体出现1∶1的性状分离比能直观验证分离定律
B. 子代菌丝体基因型为A或a
C. 若囊中A、a孢子比例不为1∶1,说明是减数分裂过程发生交叉互换
D. 若囊中第一、二个孢子基因型为A,第三、四个为a,最可能是减数分裂中发生交叉互换
二、不定项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错得0分。
16. 羊肉肉质嫩度常作为衡量食用品质的关键指标之一。宰后羊肉组织细胞仍会进行细胞呼吸,过程中产生的活性氧(ROS)过量积累,会通过如图所示途径损伤线粒体,进而影响羊肉嫩化速率。下列相关叙述错误的是( )
注:mtDNA为线粒体DNA,mtDNA突变会导致氧化磷酸化和ATP生成缺陷
A. 宰后缺氧时,羊肉组织细胞的有氧呼吸第一、二阶段受阻,第三阶段不受影响
B. 图中ROS可通过攻击呼吸链、脂质过氧化等方式造成线粒体功能失常
C. 无氧呼吸时,葡萄糖分子中大部分能量以热能形式散失,仅少量储存在ATP中
D. 图中mtDNA突变和耗散会影响有氧呼吸第三阶段,不影响第二阶段
17. 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。下列叙述正确的是( )
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
18. 科学家发现遗传物质的交换不仅可以发生在减数分裂形成配子的过程中,同样也可以发生在某些生物体细胞有丝分裂的过程中,一对同源染色体上的非姐妹染色单体间可以发生交换。现有一只杂合野生型果蝇(Yy),下列关于该果蝇某一体细胞的生命历程的叙述正确的是( )
A. 该果蝇体细胞在有丝分裂过程中,间期主要完成DNA的复制和有关蛋白质的合成
B. 该果蝇可能出现基因型为YY的体细胞,也可能出现基因型为yy的体细胞
C. 该果蝇体内可以出现基因型为Y的细胞,也可以出现基因型为y的细胞
D. 该果蝇的某一体细胞在衰老的过程中出现细胞体积增大以及细胞核体积减小的现象
19. 某植物中存在“自私基因”A。在产生配子时A基因能导致不含A基因的雄配子一半死亡,而不影响雌配子的活力。现将该植物基因型为AA的母本和aa的父本杂交,F1自交得到F2。下列叙述正确的是( )
A. 亲代aa个体产生的配子部分死亡
B. F1产生的含a的雄配子数量是含a雌配子数量的一半
C. F2中杂合子占全部F2代个体的3/8
D. F2自交得到的全部子代中,隐性个体占比为1/4
20. 果园土壤中重金属铬污染对植物的影响较大,其可通过食物链进入并富集于人和动物体内,危害人畜健康。科研人员期望通过实验筛选出对重金属铬具有耐受性和对铬污染有修复能力的菌株,实验流程如图所示,已知步骤③最后一次稀释后,在3个平板上分别接入0.1 mL稀释液,培养后得到的菌落数分别是39个、38个、37个。下列叙述错误的是( )
A. 步骤④用到的接种工具是接种环,步骤⑤划线时要从上一次划线的末端开始
B. 纯化培养过程中,需同时培养未接种的培养基,检测培养基是否被杂菌污染
C. 通常情况下,可依据菌落特征对获得的纯菌种进行初步的鉴定和分类
D. 步骤③将土壤悬浮液稀释了1000倍,10 g土样中的活菌数约为个
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 胆固醇是人体内一种重要的脂质,下图表示人体细胞内胆固醇的来源及调节过程。
(1)胆固醇是构成______(细胞结构)的重要成分。细胞可利用乙酰CoA在______(细胞器)中合成胆固醇,细胞中的胆固醇也可以来源于血浆。
(2)人体血浆中含有的某种低密度脂蛋白(LDL)的结构如图所示,其主要功能是将胆固醇转运到肝脏以外的组织细胞(靶细胞)中,以满足这些细胞对胆固醇的需要。与构成生物膜的基本支架相比,LDL膜结构的主要不同点是______。LDL能够将包裹的胆固醇准确转运至靶细胞中,与其结构中的载脂蛋白B与靶细胞膜上______的结合直接相关。LDL通过途径①______方式进入靶细胞,形成网格蛋白包被的囊泡,经过脱包被作用后与胞内体(膜包裹的囊泡结构)融合。由于胞内体内部酸性较强,LDL与受体分离,胞内体以出芽的方式形成含有受体的小囊泡,通过途径②回到细胞膜被重新利用。含有LDL的胞内体通过途径③被转运到______,被其中的水解酶降解,胆固醇被释放进入细胞质基质。
(3)当细胞中的胆固醇含量过高时,会抑制LDL受体基因表达以及______,从而使游离胆固醇的含量维持在正常水平。
(4)模拟胆固醇进入细胞的方式,某研究小组构建了一种由磷脂分子构成的脂质体,它可以作为药物的运载体,将药物运送到特定的细胞发挥作用。由图推测,药物______应是脂溶性的药物。脂质体到达细胞后,药物进入细胞的方式可能是______。
22. 气候变暖对大豆产量带来显著影响。某研究团队利用红外辐射增温设备开展大田试验,测定大豆盛荚期的相关生理指标及产量,部分结果如下表。回答下列问题。
组别及处理
NR活性(U/g)
GS活性(U/g)
净光合速率(CO2,μmol/m2·s)
单株粒数(粒)
产量(kg/hm2)
甲:常温+无机肥
6.8
37.1
19.5
108
3250
乙:增温2.9℃+无机肥
5.0
30.0
16.8
90
2560
丙:增温2.9℃+有机肥和无机肥配施
6.6
35.8
18.7
99
2870
注:NR为硝酸还原酶、GS为谷氨酰胺合成酶。
(1)NR和GS均为氮代谢的关键酶,其活性影响植物体内含氮物质的合成。参与光反应的含氮物质除了叶绿素以外,还有____(答出两种)。
(2)据表分析,____(填“能”或“不能”)确定乙组大豆总光合作用速率低于甲组,理由是____。
(3)丙组比乙组产量提升的原因是:增温条件下,有机肥和无机肥配施使____(多选)。
A. NR和GS的活性升高 B. 暗反应速率始终高于光反应
C. 大豆单株粒数增加 D. 土壤CO2释放率升高
(4)甲硫氨酸亚砜亚胺(溶于蒸馏水使用)是GS的特异性抑制剂,若要进一步探究GS活性对丙组大豆盛荚期净光合速率的影响,完成下列实验设计方案。
实验材料
盛荚期大豆
控制变量
实验组:叶面喷施适量的____
对照组:叶面喷施____
实验条件
____+有机肥和无机肥配施
检测指标
GS活性、____
23. 图甲表示某种高等动物(体细胞染色体数目为2n)在繁殖和个体发育过程中核DNA数目的变化,图乙表示该种动物体内细胞进行某种细胞分裂时,核DNA、染色体、染色单体数目变化,图丙表示某一动物个体体内细胞处于若干特定细胞分裂时期的模式图,请据图分析回答:
(1)图甲中,表示减数分裂过程中DNA数目变化的是_____________段(用图中的标号填空),减数分裂中,分离和自由组合定律发生在_____________段(用图中的标号填空)。
(2)图乙中的柱形A、B、C表示细胞进行___________分裂的各阶段细胞中___________、___________、___________的数目变化。
(3)根据图丙中的___________(用图中的标号填空)可以判断该动物的性别是___________,图④所示细胞分裂产生的子细胞名称是_________________。
(4)若某精原细胞的基因型为AaXbY,减数分裂产生了一个aaXb的精子,其他三个精子的基因型为_____________________,产生aaXb的精子的原因_________________________________。
24. 昆虫大蜡螟的幼虫体色由常染色体上的复等位基因Y、G、W控制,分别决定深黄、灰黑、白黄三种体色。回答下列问题:
杂交组合
F1体色
F1自交后代(F2)体色及比例
实验一:纯合深黄×纯合灰黑
深黄
深黄:灰黑=3:1
实验二:纯合深黄×纯合白黄
黄色
深黄:黄色:白黄=1:2:1
实验三:纯合灰黑×纯合白黄
黄色
灰黑:黄色:白黄=1:2:1
(1)根据杂交实验结果判断,幼虫体色的遗传遵循_____________定律。
(2)实验二中,F1黄色个体的基因型是___________。
(3)YW与GW个体进行杂交,后代中黄色个体所占比例为___________。若自然种群中所有的深黄色个体、黄色个体进行随机交配,后代共有___________种表型,___________种基因型。
(4)若实验一中两亲本的另一对常染色体上均存在纯合致死基因D和S(DD或SS合子致死),在染色体上的位置关系如图所示(“+”代表野生型基因),且+/D与+/S之间不发生交叉互换。实验一中F1个体相互交配,子代中深黄与灰黑个体的比例是___________,其中灰黑个体的基因型是___________。
25. 微生物吸附是重金属废水的处理方法之一。金属硫蛋白(MT)是一类广泛存在于动植物中的金属结合蛋白,具有吸附重金属的作用。科研人员将枣树的MT基因导入大肠杆菌构建工程菌。回答下列问题:
(1)根据枣树的MTcDNA的核苷酸序列设计了相应的引物(图1甲),通过PCR扩增MT基因。已知A位点和B位点分别是起始密码子和终止密码子对应的基因位置。选用的引物组合应为___________。
(2)本实验中,PCR所用的DNA聚合酶扩增出的MT基因的末端为平末端。由于载体E只有能产生黏性末端的酶切位点,需借助中间载体P将MT基因接入载体E。载体P和载体E的酶切位点及相应的酶切序列如图1乙所示。
①选用___________酶将载体P切开,再用___________(填“T4DNA或“E·coli81DNA”)连接酶将MT基因与载体P相连,构成重组载体P′。
②载体P′不具有表达MT基因的___________和___________。选用___________酶组合对载体P′和载体E进行酶切,将切下的MT基因和载体E用DA连接酶进行连接,将得到的混合物导入到用___________离子处理的大肠杆菌,筛出MT工程菌。
(3)MT基因在工程菌的表达量如图2所示。结果仍无法说明已经成功构建能较强吸附废水中重金属的MT工程菌,理由是___________。
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沈阳市回民中学2024级高二下学期期末考试
生物
试卷满分:100分 时间:75分钟
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,只有一项符合题目要求。
1. 下列有关原核生物和真核生物的叙述,正确的是( )
A. 原核生物细胞分裂的主要方式是无丝分裂
B. 支原体和酵母菌的基因中都含有起始密码子
C. 原核生物的细胞衰老与细胞内端粒结构缩短有关
D. 有些细菌的荚膜和植物细胞的细胞壁都含有多糖
【答案】D
【解析】
【详解】A、无丝分裂是真核生物特有的细胞分裂方式,原核生物的细胞分裂主要方式为二分裂,A错误;
B、起始密码子是mRNA上的序列,基因是有遗传效应的DNA片段,不存在起始密码子,B错误;
C、端粒是真核生物染色体两端的特殊DNA-蛋白质复合体,原核生物没有染色体,不存在端粒结构,C错误;
D、部分细菌的荚膜主要成分为多糖,植物细胞壁的组成成分纤维素属于多糖,因此二者都含有多糖,D正确。
故选D。
2. 支原体肺炎是由肺炎支原体引起的急性肺部感染性疾病。青霉素和头孢菌素类抗生素作为广谱抗菌药通过抑制病原体细胞壁的形成达到杀菌效果。下列叙述正确的是( )
A. 与细菌的拟核不同,支原体的环状 DNA 均匀地分散在细胞内
B. 支原体与流感病毒最本质的区别在于有无细胞核
C. 支原体不能合成组成细胞结构、维持细胞功能所必需的蛋白质
D. 临床上可以用青霉素和头孢菌素来治疗支原体肺炎
【答案】A
【解析】
【详解】A、细菌的拟核是大型环状DNA集中的区域,而支原体属于原核生物,没有拟核,其环状DNA均匀地分散在细胞内,A正确;
B、支原体是原核生物,有细胞结构;流感病毒没有细胞结构。二者最本质的区别在于有无细胞结构,而非有无细胞核,B错误;
C、支原体有核糖体,核糖体是合成蛋白质的场所,所以支原体能合成组成细胞结构、维持细胞功能所必需的蛋白质,C错误;
D、青霉素和头孢菌素类抗生素通过抑制病原体细胞壁的形成达到杀菌效果,而支原体没有细胞壁,所以临床上不能用青霉素和头孢菌素类抗生素来治疗支原体肺炎,D错误。
故选A。
3. 蛋白质是生命活动的主要承担者,下列相关叙述正确的是( )
A. 蛋白质具有催化、运输、免疫等功能,这些蛋白质称为结构蛋白
B. 不同种类生物所含蛋白质不同的根本原因是基因的选择性表达
C. 氨基酸是蛋白质这种生物大分子的基本单位,人体内可以转化形成的氨基酸有8种
D. 植物叶肉细胞中液泡膜与类囊体膜上的蛋白质不完全相同
【答案】D
【解析】
【分析】蛋白质的功能-生命活动的主要承担者:
①构成细胞和生物体的重要物质,即结构蛋白,如羽毛、头发、蛛丝、肌动蛋白;
②催化作用:如绝大多数酶;③传递信息,即调节作用:如胰岛素、生长激素;
④免疫作用:如免疫球蛋白(抗体);
⑤运输作用:如红细胞中的血红蛋白。
【详解】A、蛋白质具有催化、运输、免疫等功能,这些蛋白质不参与细胞的结构组成,称为功能蛋白,A错误;
B、不同种类生物所含蛋白质不同的根本原因是细胞中储存的遗传信息不同,B错误;
C、氨基酸是蛋白质这种生物大分子的基本单位,人体内不能转化形成的氨基酸有8种,为必需氨基酸,C错误;
D、蛋白质是生命活动的主要承担者,植物叶肉细胞中液泡和类囊体的功能不同,因此植物叶肉细胞中液泡膜与类囊体膜上的蛋白质不完全相同,D正确。
故选D。
4. 细胞骨架在维持细胞形态、胞内运输及细胞分裂等过程中起关键作用。下列有关叙述正确的是( )
A. 细胞骨架是由纤维素组成的网架结构,对维持细胞形态具有重要作用
B. 线粒体在细胞内沿细胞骨架定向移动,有利于将ATP快速供应到耗能较多的部位
C. 细胞骨架仅存在于动物细胞中,是细胞分裂与运动所必需的结构
D. 细胞有丝分裂过程中,纺锤体的形成与功能的发挥与细胞骨架无关
【答案】B
【解析】
【详解】A、细胞骨架是由蛋白质纤维(如微管、微丝)构成的动态结构,其成分是蛋白质;纤维素是植物细胞壁的主要成分,两者在化学本质和功能上均不同,A错误;
B、细胞骨架(尤其是微管)作为胞内运输的轨道,可携带线粒体等细胞器定向移动,使其聚集于代谢旺盛、耗能较多的区域,实现能量的高效供应,B正确;
C、细胞骨架在动物细胞、植物细胞、真菌中普遍存在,C错误;
D、有丝分裂中的纺锤体由微管组装而成,是细胞骨架动态变化的关键体现,可牵引染色体分离,因此纺锤体与细胞骨架密切相关,D错误。
5. 下列关于酶的叙述正确的是( )
A. 可以用碘液、蔗糖和淀粉检测淀粉酶的专一性
B. 细胞内的生命活动不都需要酶,如CO2的固定
C. 可以用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率来表示酶活性
D. 一种生命活动不只需一种酶,如核基因转录需要解旋酶、RNA聚合酶等
【答案】C
【解析】
【详解】A、碘液只能检测淀粉是否被水解,无论蔗糖是否被淀粉酶水解,加入碘液都无明显颜色变化,无法判断淀粉酶能否催化蔗糖水解,因此不能用该组材料和试剂检测淀粉酶的专一性,A错误;
B、细胞内绝大多数生命活动都需要酶催化,CO₂的固定属于暗反应阶段的反应,需要特定酶催化,B错误;
C、酶活性的高低可以用一定条件下,酶所催化的某一化学反应的速率来表示,通常通过单位时间内底物消耗量或产物生成量测定,C正确;
D、核基因转录过程中,RNA聚合酶自身具备解旋功能,不需要额外的解旋酶参与,D错误。
故选C。
6. 酒精是生物学实验中常用到的一种试剂,下列关于酒精的使用,叙述正确的是( )
A. 检测花生子叶中的脂肪时,需使用体积分数为70%的酒精洗去苏丹Ⅲ染液
B. 酸性重铬酸钾只有遇到酒精才会发生颜色变化,故可以用其来检测酵母菌无氧呼吸产物
C. 观察植物细胞有丝分裂和低温诱导植物细胞染色体数目变化实验中都用到了酒精,且作用完全相同
D. 粗提取DNA时需要用预冷的体积分数为95%的酒精来降低DNA的溶解度
【答案】D
【解析】
【详解】A、检测花生子叶中的脂肪时,洗去苏丹Ⅲ染液浮色需使用体积分数为50%的酒精,而非70%的酒精,A错误;
B、酸性重铬酸钾为强氧化剂,遇酒精会由橙色变为灰绿色,但并非只有酒精能使其发生颜色变化,其他还原性物质也可与之反应,同时该试剂仅能检测酒精,无法检测酵母菌无氧呼吸的全部产物,B错误;
C、观察植物细胞有丝分裂实验中酒精的作用是与盐酸混合配制解离液,使组织细胞相互分散;低温诱导植物细胞染色体数目变化实验中,酒精除作为解离液成分外,还可用于冲洗固定细胞形态的卡诺氏液,二者作用并不完全相同,C错误;
D、DNA难溶于酒精,粗提取DNA时使用预冷的体积分数为95%的酒精可降低DNA的溶解度,使DNA析出,同时还能溶解部分蛋白质杂质,D正确。
故选D。
7. 盐胁迫下植物液泡作为Ca2+主要储存库,通过液泡膜上转运蛋白维持胞质Ca2+稳态以抵御盐害,机制如图所示。其中液泡膜上M对Ca2+亲和力高、运输能力低,N对Ca2+亲和力低、运输能力高,SV为Ca2+通道蛋白。下列关于液泡膜上Ca2+跨膜运输的叙述正确的是( )
A. SV和M运输Ca2+的方式不同,其中SV运输Ca2+时需要与Ca2+相结合
B. 盐胁迫时,维持细胞质基质中低Ca2+水平的过程中会改变液泡的pH
C. 转运蛋白N能同时转运H+和Ca2+,故其不具有特异性
D. 转运蛋白N运输Ca2+时不消耗ATP,属于协助扩散
【答案】B
【解析】
【详解】A、SV是通道蛋白,运输Ca²⁺时不需要与Ca²⁺结合,只提供通道; M是载体蛋白,运输Ca²⁺时需要与Ca²⁺结合。 所以SV和M运输Ca²⁺的方式不同,且SV运输Ca²⁺时不需要与Ca²⁺结合, A错误;
B、盐胁迫时,维持细胞质基质中低Ca²⁺水平,需要将Ca²⁺转运进液泡。这个过程会伴随H⁺的转运(如转运蛋白N协同转运H⁺和Ca²⁺),会改变液泡内的H⁺浓度,进而改变液泡的pH, B正确;
C、转运蛋白N虽然能同时转运H⁺和Ca²⁺,但它只能识别并结合特定的离子,仍然具有特异性, C错误;
D、转运蛋白N运输Ca²⁺时,依赖于H⁺的浓度梯度,而H⁺的浓度梯度是由ATP驱动的H⁺泵维持的,所以转运蛋白N运输Ca²⁺的过程间接消耗ATP,属于主动运输,而非协助扩散, D错误。
故选B。
8. 2025年11月衢州马拉松火热开赛。马拉松比赛过程中,运动员需持续消耗能量。下列关于ATP的叙述错误的是( )
A. 运动员体内合成ATP的能量来自于放能反应
B. 运动员体内ATP的水解速率大于合成速率
C. ATP中的“A”与构成RNA中的碱基“A”不是同一物质
D. 在肌肉收缩时,ATP中远离腺苷的高能磷酸键断裂并释放能量
【答案】B
【解析】
【详解】A、细胞内放能反应(如细胞呼吸)释放的能量可用于ATP的合成,因此运动员体内合成ATP的能量来自放能反应,A正确;
B、正常活细胞内ATP与ADP的相互转化始终处于动态平衡状态,马拉松比赛时运动员体内ATP的水解速率和合成速率均加快,但二者仍然相等,B错误;
C、ATP中的“A”是腺苷,由腺嘌呤和核糖结合而成,RNA中的碱基“A”是腺嘌呤,二者不是同一物质,C正确;
D、ATP是直接能源物质,肌肉收缩等生命活动需要的能量由ATP水解提供,ATP水解时远离腺苷的高能磷酸键断裂释放能量,D正确。
故选B。
9. 开花生热现象是指一些植物的花器官在开花期能产生并积累大量热,这一现象通过细胞有氧呼吸的主呼吸链及交替氧化酶(AOX)参与的交替呼吸途径实现,具体如下图所示(Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ均为膜蛋白)。下列有关说法正确的是( )
A. 上图中膜蛋白Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ转运H+的方式均为协助扩散
B. 交替呼吸途径中,H+无法进行跨膜运输,进而无法形成膜质子势差,不能驱动ATP合成
C. 上图表示线粒体内膜,膜两侧H+浓度差的建立依靠NADH中稳定的化学能
D. 花瓣细胞光合作用产生的有机物经交替呼吸途径氧化分解后,大部分能量以热能形式释放
【答案】B
【解析】
【详解】A、由图可知,膜蛋白Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ都是转运蛋白,均可以转运H+,其中膜蛋白I和膜蛋白Ⅲ、Ⅳ是逆浓度转运,属于主动运输,A错误;
B、由图可知,交替呼吸途径由交替氧化酶(AOX)主导,催化水的合成,该途径不发生H+跨膜运输过程,进而无法形成膜质子势差,故不能形成驱动ATP合成的H+浓度差,B正确;
C、图中发生的是有氧呼吸第三阶段,故图中表示的是线粒体内膜,建立膜两侧H+浓度差,需要依靠膜蛋白Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ,都是主动运输,需要消耗能量,能量来自NADH中活跃的化学能,C错误;
D、花瓣细胞不能进行光合作用产生有机物,D错误。
10. 下列关于生物实验的叙述正确的是( )
A. 在“绿叶中色素的提取和分离”实验中,使用红色苋菜叶进行实验,滤纸条上会出现5条颜色不同的色素带
B. 可利用菠菜的叶肉细胞进行质壁分离与复原的实验,实验中存在自身前后对照
C. 可通过观察溴麝香草酚蓝是否变黄来判断酵母菌呼吸类型
D. 可用标记的亮氨酸作为原料,来观察豚鼠腺泡细胞中分泌蛋白的形成过程
【答案】B
【解析】
【详解】A、红色苋菜叶的红色来自液泡中的水溶性花青素,光合色素为脂溶性,提取光合色素使用的无水乙醇只能溶解4种光合色素,滤纸条上只会出现4条色素带,A错误;
B、菠菜叶肉细胞有大液泡,且细胞质中含有叶绿体呈绿色,便于观察质壁分离与复原现象,实验中正常状态、质壁分离状态、质壁分离复原状态形成自身前后对照,B正确;
C、溴麝香草酚蓝溶液用于检测CO2,酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均能产生CO2,都会使溴麝香草酚蓝变黄,无法判断呼吸类型,应通过酸性重铬酸钾检测是否生成酒精判断呼吸类型,C错误;
D、观察分泌蛋白的形成过程采用放射性同位素标记法,通常用3H标记亮氨酸,18O是稳定同位素无放射性,无法通过放射性检测追踪分泌蛋白的合成和运输路径,D错误。
11. 叶绿体类囊体薄膜上发生的光反应如图所示,PSⅠ和PSⅡ分别为光系统Ⅰ和光系统Ⅱ,能吸收并利用光能进行电子传递。PQ、Cytbf 、PC是传递电子的蛋白质,ATP合酶由CF0和CF1组成。下列叙述正确的是( )
A. ATP合酶逆浓度梯度转运H+,同时驱动ADP和Pi 合成ATP
B. 光反应过程将光能转换成的化学能全部储存在ATP中
C. H2O分解为O2和H+,产生的电子传递给PSⅠ参与合成NADPH
D. 自然界中能发生光合作用的生物,不一定是自养型生物
【答案】C
【解析】
【详解】A、ATP合酶顺H+浓度梯度转运H+,利用H+顺浓度梯度扩散释放的势能驱动ADP和Pi 合成ATP,并非逆浓度梯度转运H+,A错误;
B、光反应将光能转化的化学能分别储存在ATP和NADPH中,并非全部储存在ATP中,B错误;
C、H2O在PSⅡ处分解为O2和H+,产生的电子经PQ、Cytbf 、PC依次传递给PSⅠ,最终参与NADPH的合成,C正确;
D、能进行光合作用的生物可利用光能将无机物合成有机物,都属于自养型生物,D错误。
12. 有研究表明“渐冻症”是由突变的基因导致运动神经元合成了某种毒蛋白,从而阻碍了轴突内营养物质的流动。也有最新研究结果表明,利用诱导多功能干细胞(iPS细胞)制作前驱细胞,然后移植给渐冻症实验鼠,能延长其寿命。下列相关描述错误的是( )
A. iPS细胞分化成的多种细胞中所有核酸相同,蛋白质却不完全相同
B. iPS细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞种类增多
C. 若控制运动神经元合成毒蛋白的基因替换,则可以起到良好的治疗作用
D. 植入神经干细胞,恢复受损的运动功能,也许会在一定程度上使“渐冻症”病情改善
【答案】A
【解析】
【分析】细胞分化的结果是形成形态、结构和生理功能不同的细胞,使细胞的种类增多,其实质是基因的选择性表达。
【详解】A、细胞分化的实质是基因的选择性表达,因此iPS细胞分化成的多种细胞中DNA相同,RNA和蛋白质不完全相同,A错误;
B、细胞分化的结果是形成形态、结构和生理功能不同的细胞,使细胞的种类增多,B正确;
C、若控制运动神经元合成毒蛋白的基因替换,则无法合成该毒蛋白,所以可以起到治疗该病的作用,C正确;
D、植入神经干细胞,诱导分化成前驱细胞,恢复受损的运动功能,也许会在一定程度上使“渐冻症”病情改善,D正确。
故选A。
13. 端粒学说是细胞衰老机制的学说之一。端粒DNA序列随着细胞分裂次数增加逐渐缩短。人体细胞中存在由催化蛋白和RNA模板组成的端粒酶,其活性受到严密调控,被激活的端粒酶可修复延长端粒。下列有关叙述正确的是( )
A. 端粒酶的存在说明RNA可催化逆转录过程
B. 细胞有丝分裂前期每条染色体含有2个端粒
C. 正常体细胞不能无限分裂的原因是不含端粒酶基因
D. 若用药物使肿瘤细胞中的端粒酶失活,可治疗癌症
【答案】D
【解析】
【分析】端粒是真核生物染色体末端的序列。(1)结构特点有:由简单串联重复的序列组成,富含G,长度可达十几到几千个碱基对;端粒DNA具有取向性;染色体末端与特定蛋白形成复合物。(2)功能:保持染色体的稳定,决定细胞的寿命;在肿瘤增殖的维持中起到很重要的作用。
【详解】A、题意显示,端粒酶由RNA和蛋白质组成,它能结合到端粒上,以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链,据此可知端粒酶中的蛋白质是一种逆转录酶,可催化逆转录,A错误;
B、每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA称为端粒,染色体复制后含有两条染色单体,因此前期每条染色体含有 4个端粒,B错误;
C、正常体细胞不能无限分裂的原因可能是端粒酶基因未表达,C错误;
D、若用药物使肿瘤细胞中的端粒酶失活,端粒DNA序列就会随着细胞分裂次数增加逐渐缩短,从而逐渐衰老死亡,可治疗癌症,D正确。
故选D。
14. 2025年,减肥成为全国两会的热词,有人推荐"16+8轻断食”(每天禁食16小时,进食窗口8小时)减肥法。科学家发现禁食16-18小时,细胞自噬水平开始显著上升。肝细胞内存在脂质自噬过程可以有效降解脂滴从而减少脂质的堆积,脂质自噬的方式及过程如图所示。短期禁食,还可增强T细胞对癌细胞的杀伤功能。下列叙述错误的是( )
A. 方式A和方式B中自噬溶酶体形成的结构基础是生物膜具有一定的流动性
B. 当营养物质缺乏时,通过脂质自噬可以获得维持细胞生存所需要的能量
C. 图中方式C的存在,可推测该自噬方式具有一定的特异性
D. 杀伤癌细胞的主要是细胞毒性T细胞,该过程属于细胞坏死
【答案】D
【解析】
【详解】A、自噬溶酶体的形成涉及膜融合过程(自噬体与溶酶体融合),其结构基础是生物膜具有一定的流动性,A正确;
B、当营养物质缺乏时,通过脂质自噬可以获得维持细胞生存所需的物质和能量,B正确;
C、方式C中脂滴膜蛋白PLIN2经分子伴侣Hsc70识别后才可与溶酶体膜上的LAMP2A受体结合进入溶酶体发生降解,推测该自噬方式具有一定的特异性,C正确;
D、杀伤癌细胞的主要是细胞毒性T细胞,但该过程属于细胞凋亡(通过释放穿孔素和颗粒酶诱导靶细胞程序性死亡),D错误。
15. 红色面包霉的菌丝颜色由一对等位基因(A、a)控制,红色对白色显性。下图表示其生活史,合子分裂产生的孢子是按分裂形成的顺序排列的。下列相关分析错误的是
A. 子代菌丝体出现1∶1的性状分离比能直观验证分离定律
B. 子代菌丝体基因型为A或a
C. 若囊中A、a孢子比例不为1∶1,说明是减数分裂过程发生交叉互换
D. 若囊中第一、二个孢子基因型为A,第三、四个为a,最可能是减数分裂中发生交叉互换
【答案】C
【解析】
【分析】本题以红色面包菌的分裂为背景,考查细胞分裂、变异相关知识,意在考查考生信息获取的能力,及能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论能力。
【详解】如果子代菌丝体出现1∶1的性状分离比,说明合子在减数分裂时,等位基因彼此分离,产生了A、a两种类型且数量相等的配子,因此可以直观验证分离定律,A正确;据图可知,8个子代菌丝体是由成熟的生殖细胞经过一次有丝分裂后直接发育而来的,说明子代菌丝体是单倍体,因此子代菌丝体基因型为A或a,B正确;如果合子在减数分裂过程中其同源染色体发生交叉互换,孢子囊中A、a孢子的比例也是1:1,因此若囊中A、 a孢子比例不为1∶1, 不能说明合子减数分裂过程发生交叉互换,可能的原因是合子在减数分裂过程中发生了基因突变,C错误;按顺序前四个孢子应该基因组成相同,若囊中第一、二个孢子与第三、四个孢子基因型不同,即减数分裂第二次分裂由同一个细胞形成的2子细胞不同,最可能是减数分裂中同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换,导致染色单体基因不同,进而导致孢子的基因型不同,D正确。
【点睛】解答此题的关键是要明确题图过程中涉及的不同分裂方式及结果,进而结合选项分析作答。
二、不定项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错得0分。
16. 羊肉肉质嫩度常作为衡量食用品质的关键指标之一。宰后羊肉组织细胞仍会进行细胞呼吸,过程中产生的活性氧(ROS)过量积累,会通过如图所示途径损伤线粒体,进而影响羊肉嫩化速率。下列相关叙述错误的是( )
注:mtDNA为线粒体DNA,mtDNA突变会导致氧化磷酸化和ATP生成缺陷
A. 宰后缺氧时,羊肉组织细胞的有氧呼吸第一、二阶段受阻,第三阶段不受影响
B. 图中ROS可通过攻击呼吸链、脂质过氧化等方式造成线粒体功能失常
C. 无氧呼吸时,葡萄糖分子中大部分能量以热能形式散失,仅少量储存在ATP中
D. 图中mtDNA突变和耗散会影响有氧呼吸第三阶段,不影响第二阶段
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、有氧呼吸第三阶段需要氧气作为电子受体,宰后缺氧时,羊肉组织细胞有氧呼吸第三阶段直接受阻;有氧呼吸第一阶段在细胞质基质进行,第二阶段在线粒体基质进行,缺氧时整体有氧呼吸受阻,A错误;
B、由图可知,ROS可通过攻击呼吸链、引发脂质过氧化等方式,造成mtDNA突变和耗散,进而导致线粒体功能失常,B正确;
C、无氧呼吸时,葡萄糖大部分能量存留在不彻底的氧化产物中,仅少量能量释放,释放的能量中大部分以热能散失,仅少量储存在ATP中,C错误;
D、有氧呼吸第二阶段的进行需要线粒体基质中的酶和相关物质,而mtDNA突变和耗散会导致氧化磷酸化和ATP生成缺陷,间接影响第二阶段的正常进行;同时有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜进行,mtDNA突变和耗散会直接影响第三阶段,D错误。
故选ACD。
17. 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。下列叙述正确的是( )
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】ABD
【解析】
【详解】A、附肢切除时机械损伤导致部分细胞坏死,再生过程中存在基因调控的细胞编程性死亡即细胞凋亡,因此该过程同时存在细胞凋亡和坏死,A正确;
B、芽基形成是高度分化的骨骼肌、软骨细胞去分化的过程,芽基继续发育是细胞再分化形成不同组织的过程,去分化和再分化均属于细胞分化范畴,都存在基因的选择性表达,B正确;
C、前体细胞由高度分化的骨骼肌、软骨细胞去分化形成,分化程度低于骨骼肌细胞和软骨细胞,全能性更高,C错误;
D、再生附肢由体细胞经有丝分裂、分化发育而来,有丝分裂会保持亲子代细胞染色体数目恒定,因此再生附肢细胞的染色体数目与原附肢细胞相同,D正确。
18. 科学家发现遗传物质的交换不仅可以发生在减数分裂形成配子的过程中,同样也可以发生在某些生物体细胞有丝分裂的过程中,一对同源染色体上的非姐妹染色单体间可以发生交换。现有一只杂合野生型果蝇(Yy),下列关于该果蝇某一体细胞的生命历程的叙述正确的是( )
A. 该果蝇体细胞在有丝分裂过程中,间期主要完成DNA的复制和有关蛋白质的合成
B. 该果蝇可能出现基因型为YY的体细胞,也可能出现基因型为yy的体细胞
C. 该果蝇体内可以出现基因型为Y的细胞,也可以出现基因型为y的细胞
D. 该果蝇的某一体细胞在衰老的过程中出现细胞体积增大以及细胞核体积减小的现象
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、有丝分裂过程中,间期主要完成DNA的复制和有关蛋白质的合成,A正确;
B、有丝分裂过程中,发生交换后,染色体上的基因型为Yy/Yy,有丝分裂后期着丝粒分裂,YY的子染色体可能移向一极,yy的子染色体移向一极,形成的就是基因型为YY的体细胞,和基因型为yy的体细胞, B正确;
C、该果蝇既可进行有丝分裂,又可进行减数分裂,减数分裂形成的配子中只含成对基因中的一个,即生殖细胞的基因型是Y或y,C正确;
D、衰老的细胞细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,细胞核的体积增大,D错误。
19. 某植物中存在“自私基因”A。在产生配子时A基因能导致不含A基因的雄配子一半死亡,而不影响雌配子的活力。现将该植物基因型为AA的母本和aa的父本杂交,F1自交得到F2。下列叙述正确的是( )
A. 亲代aa个体产生的配子部分死亡
B. F1产生的含a的雄配子数量是含a雌配子数量的一半
C. F2中杂合子占全部F2代个体的3/8
D. F2自交得到的全部子代中,隐性个体占比为1/4
【答案】D
【解析】
【详解】A、根据题意,只有携带A基因的个体产生配子时,才会导致不含A的雄配子一半死亡,雌配子不受影响。杂交过程为:亲代AA(母本)× aa(父本)→ F1全为Aa,F1自交得F2。亲代aa不携带A基因,不会触发“不含A的雄配子死亡”的效应,其产生的配子全部正常,无死亡,A错误;
B、一方面,植物雄配子总数量远多于雌配子总数量,含a的雄配子实际数量远多于含a的雌配子;另一方面,从配子比例看:F1(Aa)雌配子中a占比为1/2,雄配子a一半死亡后占比仅为1/3,也不符合“一半”的关系,B错误;
C、F1(Aa)自交,雌配子比例:A:a=1:1(A=1/2, a=1/2);雄配子比例:A:a=2:1(A=2/3, a=1/3)。计算得F2基因型占比:AA =1/2× 2/3=1/3,Aa =1/2×1/3+1/2×2/3=1/2,aa=1/2×1/3=1/6,杂合子Aa占比为1/2,C错误;
D、F2基因型比例:AA:Aa:aa = 2:3:1,即AA占1/3,Aa占1/2,aa占1/6。仅Aa自交和aa自交能产生隐性个体aa,Aa自交后代AA占1/3,Aa占1/2,aa占1/6,aa自交后代全是aa,总隐性个体占比:(1/2×1/6) + (1/6×1) =1/12+2/12=1/4,D正确。
20. 果园土壤中重金属铬污染对植物的影响较大,其可通过食物链进入并富集于人和动物体内,危害人畜健康。科研人员期望通过实验筛选出对重金属铬具有耐受性和对铬污染有修复能力的菌株,实验流程如图所示,已知步骤③最后一次稀释后,在3个平板上分别接入0.1 mL稀释液,培养后得到的菌落数分别是39个、38个、37个。下列叙述错误的是( )
A. 步骤④用到的接种工具是接种环,步骤⑤划线时要从上一次划线的末端开始
B. 纯化培养过程中,需同时培养未接种的培养基,检测培养基是否被杂菌污染
C. 通常情况下,可依据菌落特征对获得的纯菌种进行初步的鉴定和分类
D. 步骤③将土壤悬浮液稀释了1000倍,10 g土样中的活菌数约为个
【答案】AD
【解析】
【详解】A、步骤④是稀释涂布平板法的涂布步骤,所用接种工具是涂布器,不是接种环,接种环是步骤⑤平板划线法的接种工具,A错误;
B、纯化培养过程中,设置未接种的培养基作为空白对照,可检测培养基灭菌是否合格、是否被杂菌污染,B正确;
C、不同菌种形成的菌落的形态、大小、颜色、隆起程度等特征存在差异,通常可依据菌落特征对纯菌种进行初步鉴定和分类,C正确;
D、首先计算平均菌落数为(39+38+37)/3=38个,步骤③将土壤悬浮液稀释了1000倍,土壤悬浮液是10g土加入90mL无菌水得到,共100mL,因此10g土样中的活菌数为(38÷0.1)×1000×100=3.8×107个,D错误。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 胆固醇是人体内一种重要的脂质,下图表示人体细胞内胆固醇的来源及调节过程。
(1)胆固醇是构成______(细胞结构)的重要成分。细胞可利用乙酰CoA在______(细胞器)中合成胆固醇,细胞中的胆固醇也可以来源于血浆。
(2)人体血浆中含有的某种低密度脂蛋白(LDL)的结构如图所示,其主要功能是将胆固醇转运到肝脏以外的组织细胞(靶细胞)中,以满足这些细胞对胆固醇的需要。与构成生物膜的基本支架相比,LDL膜结构的主要不同点是______。LDL能够将包裹的胆固醇准确转运至靶细胞中,与其结构中的载脂蛋白B与靶细胞膜上______的结合直接相关。LDL通过途径①______方式进入靶细胞,形成网格蛋白包被的囊泡,经过脱包被作用后与胞内体(膜包裹的囊泡结构)融合。由于胞内体内部酸性较强,LDL与受体分离,胞内体以出芽的方式形成含有受体的小囊泡,通过途径②回到细胞膜被重新利用。含有LDL的胞内体通过途径③被转运到______,被其中的水解酶降解,胆固醇被释放进入细胞质基质。
(3)当细胞中的胆固醇含量过高时,会抑制LDL受体基因表达以及______,从而使游离胆固醇的含量维持在正常水平。
(4)模拟胆固醇进入细胞的方式,某研究小组构建了一种由磷脂分子构成的脂质体,它可以作为药物的运载体,将药物运送到特定的细胞发挥作用。由图推测,药物______应是脂溶性的药物。脂质体到达细胞后,药物进入细胞的方式可能是______。
【答案】(1) ①. 动物细胞膜 ②. 内质网
(2) ①. 只有单层磷脂分子 ②. LDL受体 ③. 胞吞 ④. 溶酶体
(3)抑制乙酰CoA合成胆固醇,促进胆固醇的储存
(4) ①. B ②. 脂质体与细胞膜融合或脂质体被细胞胞吞
【解析】
【分析】1、胆固醇:构成动物细胞膜的重要成分,参与血液中脂质的运输。
2、内质网:单层膜细胞器,是细胞内蛋白质的合成和加工,以及脂质合成的车间。
3、分析题图:血浆中的LDL与细胞膜上的受体结合,以胞吞的方式进入细胞,被溶酶体分解;细胞内过多的胆固醇,抑制LDL受体的合成(转录和翻译),抑制乙酰CoA合成胆固醇,促进胆固醇储存,减少来源来源,增加其去路。
【小问1详解】
胆固醇的功能是构成动物细胞膜的重要成分,参与血液中脂质的运输;细胞内脂质合成的车间是内质网,因此合成胆固醇的场所为内质网。
【小问2详解】
生物膜的基本支架是磷脂双分子层,由图可知LDL膜结构只有单层磷脂分子;LDL能够将包裹的胆固醇准确转运至靶细胞中,与其结构中的载脂蛋白B与靶细胞膜上的LDL受体结合直接相关;LDL通过胞吞进入靶细胞,形成网格蛋白包被的囊泡,经过脱包被作用后与胞内体(膜包裹的囊泡结构)融合。溶酶体内含有多种水解酶,可水解含有LDL的胞内体,形成游离的胆固醇。
【小问3详解】
细胞内的胆固醇需要维持一定的水平,故当细胞中的胆固醇含量过高时,会抑制LDL受体基因表达以及抑制乙酰CoA还原酶的活性,促进胆固醇的储存,从而使游离胆固醇的含量维持在正常水平。
【小问4详解】
磷脂分子由亲水头部和疏水尾部构成的,药物A在亲水头部的部位,应为水溶性药物,药物B在疏水尾部,应为脂溶性药物,脂质体到达细胞后,与细胞膜融合或脂质体被细胞胞吞。
【点睛】认真读图是解答本题的关键!熟练掌握所学知识的要点,把握知识间的内在联系,是解答本题的另一关键点。
22. 气候变暖对大豆产量带来显著影响。某研究团队利用红外辐射增温设备开展大田试验,测定大豆盛荚期的相关生理指标及产量,部分结果如下表。回答下列问题。
组别及处理
NR活性(U/g)
GS活性(U/g)
净光合速率(CO2,μmol/m2·s)
单株粒数(粒)
产量(kg/hm2)
甲:常温+无机肥
6.8
37.1
19.5
108
3250
乙:增温2.9℃+无机肥
5.0
30.0
16.8
90
2560
丙:增温2.9℃+有机肥和无机肥配施
6.6
35.8
18.7
99
2870
注:NR为硝酸还原酶、GS为谷氨酰胺合成酶。
(1)NR和GS均为氮代谢的关键酶,其活性影响植物体内含氮物质的合成。参与光反应的含氮物质除了叶绿素以外,还有____(答出两种)。
(2)据表分析,____(填“能”或“不能”)确定乙组大豆总光合作用速率低于甲组,理由是____。
(3)丙组比乙组产量提升的原因是:增温条件下,有机肥和无机肥配施使____(多选)。
A. NR和GS的活性升高 B. 暗反应速率始终高于光反应
C. 大豆单株粒数增加 D. 土壤CO2释放率升高
(4)甲硫氨酸亚砜亚胺(溶于蒸馏水使用)是GS的特异性抑制剂,若要进一步探究GS活性对丙组大豆盛荚期净光合速率的影响,完成下列实验设计方案。
实验材料
盛荚期大豆
控制变量
实验组:叶面喷施适量的____
对照组:叶面喷施____
实验条件
____+有机肥和无机肥配施
检测指标
GS活性、____
【答案】(1)酶、ADP、NADP+
(2) ①. 不能 ②. 净光合速率为光合速率与呼吸速率的差值,细胞呼吸速率未知
(3)ACD (4) ①. 甲硫氨酸亚砜亚胺(溶液) ②. 等量蒸馏水 ③. 增温2.9℃(常温+2.9℃) ④. CO2吸收速率(O2释放速率、有机物积累速率、净光合速率)
【解析】
【小问1详解】
参与光反应的含氮物质除叶绿素外,还有酶、ADP、NADP+(这三种物质的组成元素都包含氮,且都参与光反应过程);
【小问2详解】
不能确定乙组大豆总光合作用速率低于甲组,理由是总光合速率 = 净光合速率+呼吸速率,表格中只给出了净光合速率,细胞呼吸速率未知,无法计算总光合速率,因此不能确定;
【小问3详解】
A、从表格数据看,丙组NR活性(6.6U/g)、GS活性(35.8U/g)均高于乙组(NR活性5.0U/g、GS活性30.0U/g),所以NR和GS活性升高,A正确;
B、暗反应速率不会始终高于光反应,两者相互制约、速率匹配,B错误;
C、丙组单株粒数为99粒,乙组为90粒,单株粒数增加,C正确;
D、有机肥在土壤中会被微生物分解,释放出CO2,使土壤CO2释放率升高,为光合作用提供更多原料,D正确。
【小问4详解】
实验目的是探究GS活性对丙组大豆盛荚期净光合速率的影响,实验设计遵循“单一变量”原则:实验组:叶面喷施适量的甲硫氨酸亚砜亚胺溶液(甲硫氨酸亚砜亚胺是GS的特异性抑制剂,用于抑制 GS活性);对照组:叶面喷施等量蒸馏水(保证除了抑制剂外,其他条件一致);实验条件:丙组的处理是“增温2.9℃+有机肥和无机肥配施”,所以实验条件保持增温2.9℃+有机肥和无机肥配施;检测指标:除了GS活性,还需要检测与光合作用相关的指标,如CO₂吸收速率、O₂释放速率、有机物积累速率、净光合速率等,这些指标可以反映光合作用的强度。
23. 图甲表示某种高等动物(体细胞染色体数目为2n)在繁殖和个体发育过程中核DNA数目的变化,图乙表示该种动物体内细胞进行某种细胞分裂时,核DNA、染色体、染色单体数目变化,图丙表示某一动物个体体内细胞处于若干特定细胞分裂时期的模式图,请据图分析回答:
(1)图甲中,表示减数分裂过程中DNA数目变化的是_____________段(用图中的标号填空),减数分裂中,分离和自由组合定律发生在_____________段(用图中的标号填空)。
(2)图乙中的柱形A、B、C表示细胞进行___________分裂的各阶段细胞中___________、___________、___________的数目变化。
(3)根据图丙中的___________(用图中的标号填空)可以判断该动物的性别是___________,图④所示细胞分裂产生的子细胞名称是_________________。
(4)若某精原细胞的基因型为AaXbY,减数分裂产生了一个aaXb的精子,其他三个精子的基因型为_____________________,产生aaXb的精子的原因_________________________________。
【答案】(1) ①. a~d ②. b~c
(2) ①. 减数 ②. 染色体 ③. 染色单体 ④. 核DNA
(3) ①. ② ②. 雄性 ③. 精细胞
(4) ①. Xb、AY、AY ②. 减数分裂第二次分裂aa所在的姐妹染色单体没有分离,进入到同一个精子中
【解析】
【小问1详解】
图甲中,表示减数分裂和有丝分裂过程中DNA数目变化,其中a~d段DNA分子的数量连续减半两次,表示减数分裂过程中DNA数目变化;e~j段表示有丝分裂过程中DNA数目变化。b~c为减数第一次分裂前、中后期,分离和自由组合定律发生在减数第一次分裂后期,即b~c段。
【小问2详解】
图乙中A和C的数量变化可判断该分裂方式是减数分裂,A与C的比值可以是1:1或1:2,所以A代表染色体,C代表核DNA,B的数量变化是从0开始,最后恢复到0,代表姐妹染色单体。
【小问3详解】
根据图丙中的图②细胞(处于减数第一次分裂后期,且细胞质均等分裂),可知该动物为雄性动物,图④所示细胞无同源染色体,着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期,分裂产生的子细胞名称是精细胞。
【小问4详解】
精原细胞的基因型为AaXbY,减数分裂产生了一个aaXb的精子,该精子和正常精子相比多了一个a基因,说明减数第一次分裂正常分裂产生aaXbXb和AAYY两个次级精母细胞,而减数分裂第二次分裂aa所在的姐妹染色单体没有分离,进入到同一个精子中,产生的精子类型有aaXb、Xb、AY、AY。
24. 昆虫大蜡螟的幼虫体色由常染色体上的复等位基因Y、G、W控制,分别决定深黄、灰黑、白黄三种体色。回答下列问题:
杂交组合
F1体色
F1自交后代(F2)体色及比例
实验一:纯合深黄×纯合灰黑
深黄
深黄:灰黑=3:1
实验二:纯合深黄×纯合白黄
黄色
深黄:黄色:白黄=1:2:1
实验三:纯合灰黑×纯合白黄
黄色
灰黑:黄色:白黄=1:2:1
(1)根据杂交实验结果判断,幼虫体色的遗传遵循_____________定律。
(2)实验二中,F1黄色个体的基因型是___________。
(3)YW与GW个体进行杂交,后代中黄色个体所占比例为___________。若自然种群中所有的深黄色个体、黄色个体进行随机交配,后代共有___________种表型,___________种基因型。
(4)若实验一中两亲本的另一对常染色体上均存在纯合致死基因D和S(DD或SS合子致死),在染色体上的位置关系如图所示(“+”代表野生型基因),且+/D与+/S之间不发生交叉互换。实验一中F1个体相互交配,子代中深黄与灰黑个体的比例是___________,其中灰黑个体的基因型是___________。
【答案】(1)(基因的)分离
(2)YW (3) ①. 1/2 ②. 4 ③. 6
(4) ①. 3:1 ②. GG+D+S
【解析】
【小问1详解】
幼虫体色由一对常染色体上的复等位基因控制,等位基因的遗传遵循基因的分离定律。
【小问2详解】
亲本为纯合深黄YY×纯合白黄WW,F1基因型为YW。
【小问3详解】
基因型与表型对应关系为:YY(深黄)、YG(深黄,Y对G显性)、GG(灰黑)、YW(黄色)、GW(黄色)、WW(白黄)。 YW与GW杂交,后代基因型为YG:YW:GW:WW=1:1:1:1,其中黄色个体为YW、GW,占比1/2。深黄色个体(YY、YG)和黄色个体(YW、GW)可产生Y、G、W三种配子,随机交配后,后代基因型为YY、YG、YW、GG、GW、WW共6种;对应表型为深黄、灰黑、黄色、白黄共4种。
【小问4详解】
D、S为隐性纯合致死,F1另一对染色体基因型为+S/D+,不发生交叉互换,仅产生+S和D+两种配子,F1相互交配后,后代基因型及比例为+S/+S(SS致死):+S/D+(存活):D+/D+(DD致死)=1:2:1,仅+S/D+存活,所有存活个体另一对基因型均为+S/D+,体色分离不受致死比例影响:原F2体色为深黄:灰黑=3:1,所有体色类群的致死比例相同,因此存活后代仍为深黄:灰黑=3:1,灰黑个体基因型为GG(+S/D+)。
25. 微生物吸附是重金属废水的处理方法之一。金属硫蛋白(MT)是一类广泛存在于动植物中的金属结合蛋白,具有吸附重金属的作用。科研人员将枣树的MT基因导入大肠杆菌构建工程菌。回答下列问题:
(1)根据枣树的MTcDNA的核苷酸序列设计了相应的引物(图1甲),通过PCR扩增MT基因。已知A位点和B位点分别是起始密码子和终止密码子对应的基因位置。选用的引物组合应为___________。
(2)本实验中,PCR所用的DNA聚合酶扩增出的MT基因的末端为平末端。由于载体E只有能产生黏性末端的酶切位点,需借助中间载体P将MT基因接入载体E。载体P和载体E的酶切位点及相应的酶切序列如图1乙所示。
①选用___________酶将载体P切开,再用___________(填“T4DNA或“E·coli81DNA”)连接酶将MT基因与载体P相连,构成重组载体P′。
②载体P′不具有表达MT基因的___________和___________。选用___________酶组合对载体P′和载体E进行酶切,将切下的MT基因和载体E用DA连接酶进行连接,将得到的混合物导入到用___________离子处理的大肠杆菌,筛出MT工程菌。
(3)MT基因在工程菌的表达量如图2所示。结果仍无法说明已经成功构建能较强吸附废水中重金属的MT工程菌,理由是___________。
【答案】(1)引物1和引物4
(2) ①. EcoRV ②. T4DNA ③. 启动子 ④. 终止子 ⑤. XhoI和PstI ⑥. 钙
(3)尚未在个体生物学水平上对MT工程菌吸附重金属的能力进行鉴定
【解析】
【分析】1、PCR扩增目的基因需要有一段已知的碱基序列。
2、基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取;(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞;(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术;个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【小问1详解】
密码子位于mRNA上,是决定氨基酸的三个相邻碱基,起始密码子分别控制翻译的开始和结束,故为保证基因的正常表达,一对引物应分别位于位点A和位点B的两侧,故选择引物1和引物4。
【小问2详解】
①MT基因的末端为平末端,故需要用EcoR Ⅴ或Sma Ⅰ切割载体P,但后续需进一步将重组载体P′和载体E连接,故需将MT基因插入Xho I和Pst I两个酶切位点之间,故选EcoR Ⅴ将载体P切开;由于E·coli81DNA连接酶只能连接黏性末端,而T4DNA连接酶可以连接平末端,而MT基因的末端为平末端,故需要用T4DNA连接酶将MT基因与载体P相连,构成重组载体P′。
②载体P′是重组质粒,故不含有有表达MT基因的启动子和终止子;为避免自身环化和反向连接,可选用两种酶切割两种载体,据图可知,载体P′和载体E均含有XhoI和PstI酶,故可选用XhoI和PstI酶进行酶切;将目的基因导入大肠杆菌的方法是钙离子处理法。
【小问3详解】
由于尚未在个体生物学水平上对MT工程菌吸附重金属的能力进行鉴定,故即使MT工程菌的MT蛋白相对含量较高,也无法说明已经成功构建能较强吸附废水中重金属的MT工程菌。
【点睛】本题考查基因工程的相关知识,解答本题的关键是分析题图,明确基因工程的工具,并根据限制酶的切割位点判断引物应该设计的碱基序列,结合题意明确检测基因表达载体的方法。
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