精品解析:重庆市巴蜀中学校2026-2027学年高三上学期8月阶段检测生物试题
2026-08-30
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内容正文:
生物学试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,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,再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时75分钟。
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 奉节脐橙富含钾、钙、镁、硒等多种矿质元素,汁多微甜,深受消费者喜爱,下列叙述错误的是( )
A. 脐橙果肉细胞和人体细胞中元素的种类大致相同
B. 微量元素在生物体内含量很少,故脐橙不存在微量元素缺乏症
C. 脐橙树根系吸收的无机盐在细胞中主要以离子形式存在
D. 脐橙吸收的碳并非都参与体内生物大分子的形成
2. 涪陵胭脂萝卜是重庆特色农产品,常用来制作泡菜。霜降之后萝卜甜度上升。下列有关叙述,正确的是( )
A. 使胭脂萝卜肉质呈现红色的花青素溶解在细胞内的结合水中
B. Mg是构成胭脂萝卜叶肉细胞中叶绿素的微量元素
C. 霜降低温环境下,萝卜细胞自由水/结合水比值上升,抗寒能力增强
D. 无机盐离子与可溶性糖类共同维持胭脂萝卜细胞液渗透压,防止低温冻伤细胞
3. 重庆小面由小麦粉制作而成,以下是某品牌重庆小面面饼的营养成分表。下列叙述正确的是( )
能量(每100 g)
1475千焦
蛋白质
11克
脂肪
0.9克
碳水化合物
68.2克
钠
320毫克
A. 面饼中淀粉的单体与纤维素的单体相同
B. 与面饼不同,小麦植株中的糖类绝大多数以二糖形式存在
C. 磷脂和胆固醇是构成小麦种子细胞膜和细胞器膜的重要成分
D. 摄入的淀粉可在人体细胞内发生“淀粉→麦芽糖→葡萄糖→糖原”的转化
4. 某科研团队在一种海洋生物体内发现了一种特殊的蓝色血液。研究发现,这种蓝色源于血液中的血蓝蛋白,该蛋白利用铜离子而非亚铁离子在海洋低氧环境中高效运输氧气。下列叙述正确的是( )
A. Fe是组成血红蛋白的元素,缺乏时会导致镰状细胞贫血
B. 肽键的形成方式决定了血蓝蛋白的蓝色特性
C. 长时间加热会使血蓝蛋白的空间结构发生不可逆的变化
D. 该发现证明所有海洋生物都采用相同的氧气运输机制
5. 线粒体是细胞的动力车间,其内含有上千种蛋白质,多数蛋白质由核基因编码,少数由线粒体自身基因编码。某些核基因编码的线粒体蛋白,首先在细胞质基质中合成为多肽链,随即在信号肽的引导下进入线粒体加工形成成熟蛋白质。下列叙述正确的是( )
A. 线粒体的外膜面积较大,有利于附着更多的与有氧呼吸有关的酶
B. 蓝细菌没有线粒体,只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP
C. 上述核基因编码的线粒体蛋白质的合成和加工需要内质网和高尔基体参与
D. 线粒体中的核酸彻底水解得到的产物有8种化合物
6. 分泌蛋白是机体协调运转不可或缺的物质,承担信息传递、催化反应等重要功能。如图表示分泌蛋白形成的过程,a、b、c、d表示细胞中的细胞器。下列叙述正确的是( )
A. 物质X为核苷酸,在人体细胞内共有4种
B. b、c不含而a、d含有的成分是核酸
C. 科学家研究分泌蛋白的合成与运输的方法是差速离心法
D. 该过程主要依赖于细胞膜的信息交流的功能
7. 极端嗜盐古菌的一种感光蛋白——视紫红质可利用光能将细胞内的H+泵出细胞,当H+顺浓度梯度通过ATP合成酶回流时,可驱动ATP合成。下列叙述正确的是( )
A. 视紫红质泵出H+因利用光能而不属于主动运输
B. 植物叶肉细胞中ATP的生成均伴随着氧气的消耗
C. ATP合成酶同时具有运输和催化的功能
D. ATP的水解常与细胞内的放能反应相偶联,为反应提供能量
8. 某研究小组将生理状态一致的紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞分别浸泡在蔗糖溶液和乙二醇溶液中进行实验,其原生质体体积变化情况如图Ⅱ所示。图Ⅰ为显微镜下观察到的某一时刻紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的图像,下列叙述正确的是( )
A. 图Ⅰ细胞的细胞液浓度不一定小于外界溶液浓度
B. 甲溶液是蔗糖溶液,乙溶液是乙二醇溶液
C. 0~60s,可观察到植物细胞在甲、乙溶液中的体积均显著变小
D. 60s时,甲溶液中的细胞比乙溶液中的吸水能力更强
9. 胃内的酸性环境是通过质子泵维持的,具体过程如图所示。其中Cl−−反向转运体利用的顺浓度梯度完成Cl−的运输。胃酸分泌过多会伤害胃黏膜,严重时会导致胃溃疡。抑酸药物PPIs在酸性环境下活化后能与H+−K+泵结合,从而抑制胃酸分泌。下列叙述错误的是( )
A. 质子泵与Cl−通道的主要区别为是否需与被转运物质结合
B. 胃腔中的K+与组织液中的Cl−均通过主动运输的方式进入胃壁细胞
C. 胃壁细胞的呼吸作用增强有利于提高胃腔的pH
D. PPIs可减轻胃溃疡患者的症状,但长期服用PPIs可能造成消化道细菌感染
10. 细胞呼吸是细胞供能的主要方式,不同生物的呼吸过程存在一定异同。以下关于人体细胞与醋酸菌呼吸作用的比较,叙述错误的是( )
A. 细胞内葡萄糖分解成丙酮酸的场所相同
B. 有氧呼吸第二阶段都有O2和H2O参与
C. 呼吸作用都能产生NADH和ATP
D. 都离不开酶的催化,并且可以糖类作为呼吸底物
11. 叶羊(海蛞蝓)是少数可进行光合作用的动物之一,它能选择性保留食物中的叶绿体,并利用自身膜结构包裹叶绿体形成细胞器“盗食体”(如图所示),用于光合作用。下列叙述正确的是( )
A. 叶羊摄入叶绿体后呈现翠绿色,原因是叶绿体中的光合色素大量吸收绿光
B. 盗食体进行光合作用时,不需要叶羊细胞提供物质
C. 光照强度突然降低,短时间内盗食体内C3含量会上升,C5含量会下降
D. 膜A是叶绿体类囊体膜,其上分布光反应所需的ATP、NADPH和酶
12. 细胞衰老后可分泌多种细胞因子、生长因子和蛋白酶等效应分子,这种现象称为“衰老相关分泌表型”(SASP)。研究人员分别收集正常细胞和衰老细胞的培养液,处理正常上皮细胞,实验结果如下表。下列叙述正确的是( )
组别
正常上皮细胞的处理方式
处于DNA复制期的细胞比例
凋亡细胞比例
甲
正常细胞培养液
80%
4%
乙
衰老细胞培养液
48%
18%
丙
经物质X处理的衰老细胞培养液
74%
5%
丁
物质X溶液
78%
5%
注:物质X能够抑制内质网形成的囊泡向高尔基体运输。
A. 设置丁组的目的是探究物质X能否直接抑制衰老细胞分泌SASP中的效应分子
B. 乙组凋亡比例升高,说明SASP引发的细胞死亡属于细胞坏死
C. 实验结果证明SASP只影响细胞凋亡,不影响细胞增殖
D. 乙、丙组实验结果支持“SASP中部分效应分子的分泌需要内质网与高尔基体参与”这一假说
13. 研究人员取某雄性动物(2n=8)的睾丸组织进行细胞分裂的观察实验,甲、乙、丙、丁四种细胞相关统计结果如表。下列说法正确的是( )
细胞
染色体数
染色单体数
四分体
甲
8
16
有
乙
8
16
无
丙
16
0
无
丁
5
0
无
A. 甲产生的子细胞中同源染色体对数为0或4
B. 甲产生的子细胞继续分裂,一定不会出现丁细胞所示染色体数目
C. 甲、乙细胞每条染色体上DNA数与丙细胞每一极染色体组数均为2
D. 甲、乙、丙、丁四种细胞不可能来源于同一个精原细胞
14. 为研究温度对某酶的影响,研究人员将等量酶液按下表进行预处理。预处理结束后,各组均立即调至37℃,加入等量且足量底物,在相同pH条件下测定反应初期的酶活性。另取部分经60℃处理10 min的酶液,在37℃下放置30 min后再测定活性,实验结果如下表。
组别
预处理条件
测定前的其他处理
相对酶活性
甲
37℃处理10 min
无
100%
乙
60℃处理10 min
无
70%
丙
60℃处理30 min
无
40%
丁
60℃处理10 min
37°C放置30 min
72%
下列叙述正确的是( )
A. 甲组酶活性最高,说明该酶催化反应的最适温度是37℃
B. 乙组相对酶活性为70%,说明约30%酶分子的肽键发生断裂
C. 实验结果支持60℃处理使该酶总体催化能力下降
D. 酶通过提供化学反应所需活化能加快反应速率
15. 岩羊的毛色由常染色体上的一对等位基因控制,杂合子在公羊和母羊中的表型不同,该毛色基因会影响生殖细胞的育性。经调查发现,在羊群中公羊的毛色均为褐色,母羊有褐色和白色两种毛色,且有一种毛色基因会导致含有该基因的卵细胞不育。羊群任意一只褐色公羊与多只白色母羊交配存在以下两种类型:
杂交类型
亲代
子代
类型一
褐色公羊×白色母羊
均为褐色
类型二
褐色公羊×白色母羊
公羊均为褐色,母羊中有褐色和白色
下列叙述正确的是( )
A. 若只考虑毛色,褐色公羊基因型有2种,白色母羊基因型也有2种
B. 通过统计类型一或类型二的子代表型均可确定含白色基因会导致卵细胞不育
C. 类型一子代褐色公羊与任意白色母羊杂交子代均为褐色
D. 类型二的子代公羊与白色母羊自由交配的后代出现白色的概率是1/4
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16. 细胞正常进行生命活动需要满足其对物质的需求,这是普遍存在的现象,如红细胞吸收水、轮藻细胞吸收钾离子。图Ⅰ为几种物质跨膜运输方式(a~e)示意图,A、B、D表示细胞膜上的分子;图Ⅱ表示物质转运速率与浓度的关系曲线。回答下列问题:
(1)图Ⅰ中某物质以方式c进入细胞________(填“需要”或“不需要”)能量,其跨膜运输速率可用图Ⅱ的曲线_______(填“a”或“b”)表示。
(2)轮藻细胞吸收K⁺的运输方式是图Ⅰ中的________(填字母);水分子进入红细胞的运输方式是图Ⅰ中的________(填字母)。
(3)细胞骨架与细胞运动和分裂等生命活动密切相关,是贯穿于细胞核和细胞质的网架体系,包括细胞核骨架、细胞质骨架等。下列相关叙述正确的是________。
A. 细胞骨架由纤维素交错连接构成
B. 细胞骨架仅存在于动物细胞内,植物细胞内没有细胞骨架
C. 细胞骨架能锚定和支撑各种细胞器的结构
D. 细胞骨架能维持细胞形态,保持细胞内部结构有序性
(4)有研究表明,亲核蛋白在细胞质中合成后,可以迅速被运输至细胞核内。图Ⅲ为某种新型抗肿瘤药物分子进入细胞核后产生效应的过程。
由图Ⅲ可知,药物分子进入肿瘤细胞后,一部分在溶酶体和____________中被降解,另一部分通过__________(填结构名称)进入细胞核,积累后产生效应。
17. 夏季持续高温会影响农作物的光合作用和细胞呼吸。研究人员选取生长状况相同的小麦幼苗,在水分和矿质元素供应充足的条件下进行不同温度处理。各组的光照强度、外界CO2浓度等条件相同,处理4 h后测定相关指标,结果如下表。
处理条件
净光合速率/(μmol CO2·m-2·s-1)
黑暗条件下呼吸速率/(μmol CO2·m-2·s-1)
气孔导度/相对值
胞间CO2浓度/(μmol·mol-1)
25℃
18
2
100
280
35℃(高温)
14
4
75
250
42℃(超高温)
3
7
40
335
注:假定同一温度下,叶片在光照和黑暗条件下的呼吸速率相同。
请回答下列问题:
(1)小麦叶肉细胞进行光合作用时,吸收的CO2在叶绿体的________中被固定;有氧呼吸过程中,产生CO2的场所是________。
(2)42℃条件下的实际光合速率为________μmol CO2·m-2·s-1。分析表中数据可知,超高温条件下小麦净光合速率下降是____________(填“气孔限制因素”或“非气孔限制因素”)导致的,判断依据是__________________________________。
(3)欲探究不同程度的高温热害对小麦造成的损伤是否可逆,现有小麦幼苗若干,请写出实验设计思路:_________________。
18. 正常情况下,免疫系统能够识别并清除部分发生异常变化的细胞。某些肿瘤细胞表面可大量表达蛋白质PD-L1,PD-L1与细胞毒性T细胞表面的PD-1结合后,会抑制细胞毒性T细胞的增殖和杀伤作用,使肿瘤细胞逃避免疫系统的清除。抗PD-1抗体能与PD-1特异性结合,为研究抗PD-1抗体的作用,研究人员将生长状况相同、接种同种肿瘤细胞的小鼠随机分为四组,分别进行处理。两周后检测相关指标,结果如下表。
组别
处理方式
肿瘤体积相对值
肿瘤组织中细胞毒性T细胞数量相对值
甲
注射生理盐水
100
30
乙
注射抗PD-1抗体
55
75
丙
注射抗PD-1抗体,同时清除细胞毒性T细胞
92
5
丁
注射等量非特异性抗体
98
32
请回答下列问题:
(1)免疫系统识别并清除肿瘤细胞,体现了免疫系统的________功能。肿瘤细胞表面发生改变的蛋白质可作为________,引起机体产生特异性免疫反应。细胞毒性T细胞识别肿瘤细胞后,可使其________(填“凋亡”或“坏死”)。
(2)肿瘤细胞高表达PD-L1后,可通过抑制细胞毒性T细胞的增殖和杀伤作用实现免疫逃逸。这说明免疫应答的强弱不仅取决于抗原刺激,还受到细胞间________的调节。
(3)根据以上实验结果,推测抗PD-1抗体抑制肿瘤生长的作用机制是_______________。
(4)抗PD-1抗体治疗并非对所有肿瘤患者均有效。若某患者肿瘤组织中缺少能够识别肿瘤抗原的细胞毒性T细胞,则该治疗效果可能较差,原因是__________________。
19. 油菜为两性花,是我国西南地区主要的油料作物。已知油菜的宽叶与窄叶由一对等位基因控制,将数量相等的宽叶与窄叶两种纯合亲本间行种植(植株间授粉机会均等)得到F1,其中窄叶亲本所结籽粒发育成的植株有宽叶和窄叶。回答下列问题:
(1)根据题意可判断油菜植株叶型的显性性状是___________。油菜植株进行人工异花传粉操作时常采用的操作步骤是___________________________。
(2)F1油菜植株中宽叶所占比例为___________。现选取F1中部分宽叶植株与窄叶植株杂交,所得F2中宽叶∶窄叶=5∶3,若将F1中选取的这部分宽叶植株在自然条件下随机授粉,则后代油菜植株的表现型及比例是________________________。
(3)科研人员在单生油菜自交系中发现一株丛生的突变体,且丛生突变体通过自交保种,后代均表现为丛生。将丛生的突变体与单生植株杂交,所有杂交F1均表现为单生,且正反交F1植株表型相同,说明丛生相对于单生为_______(填“显性”或“隐性”)性状。欲验证此相对性状的遗传是否遵循基因的分离定律,请在上述科研人员进行的杂交实验中选择合适的材料并补充完善下列实验方案(写出实验思路和预期实验结果)。
实验思路:________________________________________________________________________。
预期实验结果:若_______________________________,则该性状的遗传遵循基因的分离定律。
20. 番木瓜环斑病毒(PRSV)感染是导致番木瓜减产的最主要病害,为提高番木瓜的抗病毒能力,研究人员首先克隆出单链RNA病毒PRSV的复制酶基因S(图甲),进一步利用农杆菌转化法将S基因和运载体(图乙)重组构建的基因表达载体导入番木瓜细胞。回答下列问题。
注:图中限制酶的识别序列为Pst Ⅰ(5′-CTGCA↓G-3′)、Hind Ⅲ(5′-A↓AGCTT-3′)、Sma Ⅰ(5′-CCC↓GGG-3′)、Xba Ⅰ(5′-T↓CTAGA-3′)。
(1)该转基因番木瓜产生的siRNA(单链RNA)通过________原则与番木瓜环斑病毒的复制酶mRNA配对结合,使其沉默,无法正常表达,从而产生抗病毒效果。
(2)构建S基因表达载体时,科研人员利用限制酶Sma Ⅰ对运载体进行切割得到平末端,同时选择限制酶______对运载体进行切割,得到5′突出黏性末端(单链片段最末端为5′)。利用______酶将该5′突出末端补平为平末端后,再与S基因进行拼接得到重组质粒。
(3)将重组质粒导入农杆菌后,利用______筛选纯化后再用限制酶Sma Ⅰ和限制酶______进行酶切并电泳检测,若电泳结果呈现2条带且有一条的长度约为______填“780 bp”“310 bp”或“1090 bp”),则该重组质粒中S基因连接正确。
(4)依据农杆菌的侵染特点,S基因应插入到Ti质粒的______中,经过转化作用,进入番木瓜愈伤组织。将愈伤组织培养成转基因番木瓜植株需要用到______技术。
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生物学试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,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,再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时75分钟。
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 奉节脐橙富含钾、钙、镁、硒等多种矿质元素,汁多微甜,深受消费者喜爱,下列叙述错误的是( )
A. 脐橙果肉细胞和人体细胞中元素的种类大致相同
B. 微量元素在生物体内含量很少,故脐橙不存在微量元素缺乏症
C. 脐橙树根系吸收的无机盐在细胞中主要以离子形式存在
D. 脐橙吸收的碳并非都参与体内生物大分子的形成
【答案】B
【解析】
【详解】A、不同生物的细胞中,元素的种类大致相同,含量存在较大差异,脐橙果肉细胞和人体细胞也符合该规律,A正确;
B、微量元素是生物正常生命活动必需的物质,虽含量很低,但缺乏时同样会导致相应的缺乏症,脐橙也可能出现微量元素缺乏症,B错误;
C、细胞中的无机盐绝大多数以离子形式存在,脐橙根系吸收的无机盐在细胞中也主要以离子形式存在,C正确;
D、脐橙吸收的碳可用于合成单糖、氨基酸等小分子有机物,也可通过呼吸作用以CO₂的形式散失,并非全部参与多糖、蛋白质、核酸等生物大分子的形成,D正确。
2. 涪陵胭脂萝卜是重庆特色农产品,常用来制作泡菜。霜降之后萝卜甜度上升。下列有关叙述,正确的是( )
A. 使胭脂萝卜肉质呈现红色的花青素溶解在细胞内的结合水中
B. Mg是构成胭脂萝卜叶肉细胞中叶绿素的微量元素
C. 霜降低温环境下,萝卜细胞自由水/结合水比值上升,抗寒能力增强
D. 无机盐离子与可溶性糖类共同维持胭脂萝卜细胞液渗透压,防止低温冻伤细胞
【答案】D
【解析】
【详解】A、花青素存在于植物细胞的液泡中,溶解于细胞液的自由水中;结合水是与细胞内蛋白质、多糖等物质结合的水,不具备溶剂功能,A错误;
B、Mg是构成叶绿素的必需元素,但Mg属于大量元素,不属于微量元素,B错误;
C、低温环境下,细胞中部分自由水转化为结合水,自由水/结合水比值下降,细胞代谢减弱,抗寒能力增强,C错误;
D、细胞液的渗透压由其中的无机盐离子、可溶性糖类等溶质共同维持,低温时萝卜细胞内可溶性糖类等含量增加,细胞液浓度升高、冰点降低,可防止低温冻伤细胞,D正确。
3. 重庆小面由小麦粉制作而成,以下是某品牌重庆小面面饼的营养成分表。下列叙述正确的是( )
能量(每100 g)
1475千焦
蛋白质
11克
脂肪
0.9克
碳水化合物
68.2克
钠
320毫克
A. 面饼中淀粉的单体与纤维素的单体相同
B. 与面饼不同,小麦植株中的糖类绝大多数以二糖形式存在
C. 磷脂和胆固醇是构成小麦种子细胞膜和细胞器膜的重要成分
D. 摄入的淀粉可在人体细胞内发生“淀粉→麦芽糖→葡萄糖→糖原”的转化
【答案】A
【解析】
【详解】A、淀粉和纤维素都属于多糖,二者的单体均为葡萄糖,单体相同,A正确;
B、小麦植株中的糖类绝大多数以多糖(如淀粉、纤维素)的形式存在,并非二糖,B错误;
C、胆固醇是动物细胞膜的特有成分,小麦属于植物,其细胞膜和细胞器膜不含胆固醇,C错误;
D、淀粉水解为麦芽糖、麦芽糖水解为葡萄糖的过程发生在人体消化道中,消化道不属于人体细胞内部,该转化过程不能在人体细胞内发生,D错误。
4. 某科研团队在一种海洋生物体内发现了一种特殊的蓝色血液。研究发现,这种蓝色源于血液中的血蓝蛋白,该蛋白利用铜离子而非亚铁离子在海洋低氧环境中高效运输氧气。下列叙述正确的是( )
A. Fe是组成血红蛋白的元素,缺乏时会导致镰状细胞贫血
B. 肽键的形成方式决定了血蓝蛋白的蓝色特性
C. 长时间加热会使血蓝蛋白的空间结构发生不可逆的变化
D. 该发现证明所有海洋生物都采用相同的氧气运输机制
【答案】C
【解析】
【详解】A、Fe是组成血红蛋白的元素,缺乏会导致缺铁性贫血,而镰状细胞贫血的病因是基因突变导致血红蛋白结构异常,与Fe缺乏无关,A错误;
B、所有蛋白质的肽键形成方式均为氨基酸脱水缩合,肽键形成方式不决定蛋白质的功能和特性,血蓝蛋白的蓝色特性与其结合铜离子、自身空间结构有关,B错误;
C、长时间加热会导致蛋白质发生变性,使血蓝蛋白的空间结构发生不可逆的破坏,C正确;
D、该发现仅针对该种海洋生物,不能证明所有海洋生物的氧气运输机制都相同,属于以偏概全的错误结论,D错误。
5. 线粒体是细胞的动力车间,其内含有上千种蛋白质,多数蛋白质由核基因编码,少数由线粒体自身基因编码。某些核基因编码的线粒体蛋白,首先在细胞质基质中合成为多肽链,随即在信号肽的引导下进入线粒体加工形成成熟蛋白质。下列叙述正确的是( )
A. 线粒体的外膜面积较大,有利于附着更多的与有氧呼吸有关的酶
B. 蓝细菌没有线粒体,只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP
C. 上述核基因编码的线粒体蛋白质的合成和加工需要内质网和高尔基体参与
D. 线粒体中的核酸彻底水解得到的产物有8种化合物
【答案】D
【解析】
【详解】A、与有氧呼吸有关的酶主要附着在线粒体内膜上,是线粒体内膜向内折叠形成嵴增大了膜面积,而非外膜,A错误;
B、蓝细菌是原核生物,虽然没有线粒体,但含有与有氧呼吸相关的酶,可以进行有氧呼吸产生ATP,并非只能进行无氧呼吸,B错误;
C、内质网和高尔基体参与分泌蛋白、溶酶体蛋白、细胞膜蛋白等的加工,题中核基因编码的线粒体蛋白属于胞内蛋白,合成后直接由信号肽引导进入线粒体,无需内质网和高尔基体参与,C错误;
D、线粒体中同时含有DNA和RNA两种核酸,DNA彻底水解得到磷酸、脱氧核糖、A、T、C、G共6种产物,RNA彻底水解得到磷酸、核糖、A、U、C、G共6种产物,去重后共有磷酸、脱氧核糖、核糖、A、T、C、G、U8种化合物,D正确。
6. 分泌蛋白是机体协调运转不可或缺的物质,承担信息传递、催化反应等重要功能。如图表示分泌蛋白形成的过程,a、b、c、d表示细胞中的细胞器。下列叙述正确的是( )
A. 物质X为核苷酸,在人体细胞内共有4种
B. b、c不含而a、d含有的成分是核酸
C. 科学家研究分泌蛋白的合成与运输的方法是差速离心法
D. 该过程主要依赖于细胞膜的信息交流的功能
【答案】B
【解析】
【详解】A、首先分析分泌蛋白合成路径:物质X是蛋白质的基本组成单位氨基酸,a为核糖体,b为内质网,c为高尔基体,d为线粒体,全程由线粒体供能。物质X是合成蛋白质的原料,为氨基酸,核苷酸是核酸的基本单位,A错误;
B、a核糖体含rRNA,d线粒体含少量DNA和RNA,二者都含核酸;b内质网、c高尔基体为具膜细胞器,不含核酸,B正确;
C、科学家研究分泌蛋白的合成与运输的方法是同位素标记法(同位素示踪法),差速离心法是分离细胞器的方法,C错误;
D、分泌蛋白以胞吐方式排出细胞,主要依赖细胞膜具有一定流动性的结构特点,不是细胞膜的信息交流功能,D错误。
7. 极端嗜盐古菌的一种感光蛋白——视紫红质可利用光能将细胞内的H+泵出细胞,当H+顺浓度梯度通过ATP合成酶回流时,可驱动ATP合成。下列叙述正确的是( )
A. 视紫红质泵出H+因利用光能而不属于主动运输
B. 植物叶肉细胞中ATP的生成均伴随着氧气的消耗
C. ATP合成酶同时具有运输和催化的功能
D. ATP的水解常与细胞内的放能反应相偶联,为反应提供能量
【答案】C
【解析】
【详解】A、主动运输的核心特征是逆浓度梯度运输、需要消耗能量,视紫红质泵出H⁺为逆浓度梯度过程,能量来自光能,仍属于主动运输,A错误;
B、植物叶肉细胞中,光合作用光反应阶段生成ATP的同时释放氧气,无氧呼吸生成ATP时也不消耗氧气,并非所有ATP的生成都伴随氧气消耗,B错误;
C、根据题干信息,H⁺可顺浓度梯度通过ATP合成酶运输,同时该酶可催化ATP的合成,因此ATP合成酶同时具有运输和催化的功能,C正确;
D、ATP水解释放能量,常与细胞内的吸能反应相偶联,为吸能反应供能,放能反应一般与ATP的合成相偶联,D错误。
8. 某研究小组将生理状态一致的紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞分别浸泡在蔗糖溶液和乙二醇溶液中进行实验,其原生质体体积变化情况如图Ⅱ所示。图Ⅰ为显微镜下观察到的某一时刻紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的图像,下列叙述正确的是( )
A. 图Ⅰ细胞的细胞液浓度不一定小于外界溶液浓度
B. 甲溶液是蔗糖溶液,乙溶液是乙二醇溶液
C. 0~60s,可观察到植物细胞在甲、乙溶液中的体积均显著变小
D. 60s时,甲溶液中的细胞比乙溶液中的吸水能力更强
【答案】A
【解析】
【详解】A、图Ⅰ细胞处于质壁分离状态,可能正在发生质壁分离(细胞液浓度小于外界溶液浓度)、正在发生质壁分离复原(细胞液浓度大于外界溶液浓度)或处于渗透平衡状态(细胞液浓度等于外界溶液浓度),因此细胞液浓度不一定小于外界溶液浓度,A正确;
B、乙二醇可通过自由扩散进入细胞,使细胞液浓度升高,细胞吸水后发生质壁分离自动复原,因此原生质体体积先降后升的甲溶液是乙二醇溶液;蔗糖不能进入细胞,细胞仅发生质壁分离不自动复原,因此原生质体体积下降后保持稳定的乙溶液是蔗糖溶液,B错误;
C、植物细胞的细胞壁伸缩性很小,0~60s虽然原生质体体积显著变小,但整个细胞的体积变化很小,C错误;
D、细胞吸水能力与细胞液浓度正相关,60s时乙溶液中细胞原生质体体积更小,失水更多,细胞液浓度更高,吸水能力比甲溶液中的细胞更强,D错误。
9. 胃内的酸性环境是通过质子泵维持的,具体过程如图所示。其中Cl−−反向转运体利用的顺浓度梯度完成Cl−的运输。胃酸分泌过多会伤害胃黏膜,严重时会导致胃溃疡。抑酸药物PPIs在酸性环境下活化后能与H+−K+泵结合,从而抑制胃酸分泌。下列叙述错误的是( )
A. 质子泵与Cl−通道的主要区别为是否需与被转运物质结合
B. 胃腔中的K+与组织液中的Cl−均通过主动运输的方式进入胃壁细胞
C. 胃壁细胞的呼吸作用增强有利于提高胃腔的pH
D. PPIs可减轻胃溃疡患者的症状,但长期服用PPIs可能造成消化道细菌感染
【答案】C
【解析】
【详解】A、质子泵属于载体蛋白,转运物质时需要与被转运物质结合;Cl⁻通道属于通道蛋白,转运物质时不需要与被转运物质结合,二者主要区别为是否需与被转运物质结合,A正确;
B、胃腔中的K⁺通过H⁺-K⁺泵进入胃壁细胞,消耗ATP,属于主动运输;组织液中的Cl⁻通过Cl⁻-HCO₃⁻反向转运体,利用HCO₃⁻顺浓度梯度的势能完成逆浓度梯度运输,属于继发性主动运输,二者运输方式均为主动运输,B正确;
C、胃壁细胞呼吸作用增强会产生更多ATP,为H⁺-K⁺泵提供更多能量,促进更多H⁺被泵入胃腔,胃腔H⁺浓度升高,pH降低,并不会提高胃腔pH,C错误;
D、PPIs抑制胃酸分泌,可减轻胃酸对胃黏膜的损伤,缓解胃溃疡患者的症状;但胃腔酸性减弱后,杀灭进入消化道细菌的能力下降,长期服用可能造成消化道细菌感染,D正确。
10. 细胞呼吸是细胞供能的主要方式,不同生物的呼吸过程存在一定异同。以下关于人体细胞与醋酸菌呼吸作用的比较,叙述错误的是( )
A. 细胞内葡萄糖分解成丙酮酸的场所相同
B. 有氧呼吸第二阶段都有O2和H2O参与
C. 呼吸作用都能产生NADH和ATP
D. 都离不开酶的催化,并且可以糖类作为呼吸底物
【答案】B
【解析】
【详解】A、葡萄糖分解为丙酮酸是细胞呼吸的第一阶段,人体细胞(真核生物)和醋酸菌(原核生物)该过程的场所均为细胞质基质,A正确;
B、有氧呼吸第二阶段的反应物为丙酮酸和H2O,O2参与的是有氧呼吸第三阶段,不参与第二阶段反应,B错误;
C、细胞呼吸第一阶段、有氧呼吸第二和第三阶段都能产生ATP;细胞呼吸第一阶段、有氧呼吸第二阶段都能产生NADH,二者的呼吸作用都可生成上述物质,C正确;
D、细胞呼吸是一系列酶促反应,离不开酶的催化,且二者都可以糖类作为呼吸底物分解供能,D正确。
11. 叶羊(海蛞蝓)是少数可进行光合作用的动物之一,它能选择性保留食物中的叶绿体,并利用自身膜结构包裹叶绿体形成细胞器“盗食体”(如图所示),用于光合作用。下列叙述正确的是( )
A. 叶羊摄入叶绿体后呈现翠绿色,原因是叶绿体中的光合色素大量吸收绿光
B. 盗食体进行光合作用时,不需要叶羊细胞提供物质
C. 光照强度突然降低,短时间内盗食体内C3含量会上升,C5含量会下降
D. 膜A是叶绿体类囊体膜,其上分布光反应所需的ATP、NADPH和酶
【答案】C
【解析】
【详解】A、叶绿体中的光合色素主要吸收红光和蓝紫光,对绿光吸收最少,绿光被反射使叶羊呈现翠绿色,A错误;
B、盗食体本质是叶绿体,进行光合作用时需要叶羊细胞提供CO₂、水等原料,并非不需要叶羊细胞提供物质,B错误;
C、光照强度突然降低,光反应产生的ATP和NADPH减少,C₃的还原速率减慢,而短时间内CO₂的固定速率不变,因此C₃消耗减少、含量上升,C₅生成减少、含量下降,C正确;
D、膜A是叶绿体类囊体膜,其上分布光反应所需的光合色素和酶,ATP和NADPH是光反应的产物,不是预先分布在类囊体膜上的物质,D错误。
12. 细胞衰老后可分泌多种细胞因子、生长因子和蛋白酶等效应分子,这种现象称为“衰老相关分泌表型”(SASP)。研究人员分别收集正常细胞和衰老细胞的培养液,处理正常上皮细胞,实验结果如下表。下列叙述正确的是( )
组别
正常上皮细胞的处理方式
处于DNA复制期的细胞比例
凋亡细胞比例
甲
正常细胞培养液
80%
4%
乙
衰老细胞培养液
48%
18%
丙
经物质X处理的衰老细胞培养液
74%
5%
丁
物质X溶液
78%
5%
注:物质X能够抑制内质网形成的囊泡向高尔基体运输。
A. 设置丁组的目的是探究物质X能否直接抑制衰老细胞分泌SASP中的效应分子
B. 乙组凋亡比例升高,说明SASP引发的细胞死亡属于细胞坏死
C. 实验结果证明SASP只影响细胞凋亡,不影响细胞增殖
D. 乙、丙组实验结果支持“SASP中部分效应分子的分泌需要内质网与高尔基体参与”这一假说
【答案】D
【解析】
【详解】A、丁组用物质X溶液直接处理正常上皮细胞,目的是排除物质X本身对正常上皮细胞的DNA复制和凋亡的影响,而非探究物质X能否抑制衰老细胞分泌SASP,A错误;
B、乙组数据明确显示是凋亡细胞比例升高,细胞凋亡是基因调控的程序性死亡,不属于细胞坏死,B错误;
C、甲组处于DNA复制期的细胞比例为80%,乙组仅为48%,说明SASP会抑制细胞增殖,C错误;
D、物质X可抑制内质网囊泡向高尔基体运输,丙组经X处理的衰老细胞培养液处理正常上皮细胞后,相关指标接近甲组,说明X处理抑制了衰老细胞分泌SASP的效应分子,支持“SASP中部分效应分子的分泌需要内质网与高尔基体参与”的假说,D正确。
13. 研究人员取某雄性动物(2n=8)的睾丸组织进行细胞分裂的观察实验,甲、乙、丙、丁四种细胞相关统计结果如表。下列说法正确的是( )
细胞
染色体数
染色单体数
四分体
甲
8
16
有
乙
8
16
无
丙
16
0
无
丁
5
0
无
A. 甲产生的子细胞中同源染色体对数为0或4
B. 甲产生的子细胞继续分裂,一定不会出现丁细胞所示染色体数目
C. 甲、乙细胞每条染色体上DNA数与丙细胞每一极染色体组数均为2
D. 甲、乙、丙、丁四种细胞不可能来源于同一个精原细胞
【答案】C
【解析】
【详解】首先明确该动物体细胞染色体数为8,睾丸中可同时发生有丝分裂和减数分裂,先判断各细胞时期:甲有四分体,为减数第一次分裂前期细胞;乙染色体数为8、含16条染色单体且无四分体,对应有丝分裂前/中期或减数第一次分裂后期;丙染色体数为16、无染色单体,为有丝分裂后期细胞;丁染色体数为5、无染色单体,属于染色体数目变异的子细胞。
A、甲为减数第一次分裂时期的细胞,分裂产生的子细胞为次级精母细胞,减数第一次分裂结束时同源染色体已经分离,子细胞中无同源染色体,同源染色体对数为0,不存在4对的情况,A错误;
B、甲的子细胞为次级精母细胞,其进行减数第二次分裂时,若某条染色体的姐妹染色单体未正常分离、移向同一极,可产生染色体数为5的精细胞,可能出现丁细胞的染色体数目,B错误;
C、甲、乙细胞均含有染色单体,因此每条染色体上有2个DNA分子;丙为有丝分裂后期,细胞中共有4个染色体组,每一极的染色体组成与体细胞一致,含2个染色体组,C正确;
D、精原细胞可先进行有丝分裂(对应出现乙、丙时期),再进行减数分裂(对应出现甲,减数分裂异常可产生染色体数目变异的丁),因此四种细胞可能来源于同一个精原细胞,D错误。
14. 为研究温度对某酶的影响,研究人员将等量酶液按下表进行预处理。预处理结束后,各组均立即调至37℃,加入等量且足量底物,在相同pH条件下测定反应初期的酶活性。另取部分经60℃处理10 min的酶液,在37℃下放置30 min后再测定活性,实验结果如下表。
组别
预处理条件
测定前的其他处理
相对酶活性
甲
37℃处理10 min
无
100%
乙
60℃处理10 min
无
70%
丙
60℃处理30 min
无
40%
丁
60℃处理10 min
37°C放置30 min
72%
下列叙述正确的是( )
A. 甲组酶活性最高,说明该酶催化反应的最适温度是37℃
B. 乙组相对酶活性为70%,说明约30%酶分子的肽键发生断裂
C. 实验结果支持60℃处理使该酶总体催化能力下降
D. 酶通过提供化学反应所需活化能加快反应速率
【答案】C
【解析】
【详解】A、本实验仅设置了37℃和60℃的预处理温度,未设置其他温度梯度进行实验,无法确定该酶的最适温度为37℃,A错误;
B、高温使酶活性降低的原因是酶的空间结构被破坏,肽键并未发生断裂,B错误;
C、乙、丙、丁组经60℃处理后,相对酶活性均低于甲组的100%,说明60℃处理会使该酶总体催化能力下降,实验结果支持该结论,C正确;
D、酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能,而非提供活化能,D错误。
15. 岩羊的毛色由常染色体上的一对等位基因控制,杂合子在公羊和母羊中的表型不同,该毛色基因会影响生殖细胞的育性。经调查发现,在羊群中公羊的毛色均为褐色,母羊有褐色和白色两种毛色,且有一种毛色基因会导致含有该基因的卵细胞不育。羊群任意一只褐色公羊与多只白色母羊交配存在以下两种类型:
杂交类型
亲代
子代
类型一
褐色公羊×白色母羊
均为褐色
类型二
褐色公羊×白色母羊
公羊均为褐色,母羊中有褐色和白色
下列叙述正确的是( )
A. 若只考虑毛色,褐色公羊基因型有2种,白色母羊基因型也有2种
B. 通过统计类型一或类型二的子代表型均可确定含白色基因会导致卵细胞不育
C. 类型一子代褐色公羊与任意白色母羊杂交子代均为褐色
D. 类型二的子代公羊与白色母羊自由交配的后代出现白色的概率是1/4
【答案】C
【解析】
【分析】该性状为常染色体一对等位基因控制,杂合子(Aa)公羊表现为褐色、母羊表现为白色,且含A的卵细胞不育,因此不存在AA个体,所有个体基因型只有Aa、aa两种:公羊Aa、aa均为褐色,母羊aa为褐色、Aa为白色。
【详解】A、褐色公羊基因型有Aa、aa共2种,但白色母羊基因型只有Aa1种,A错误;
B、若假设含白色基因(a)导致卵细胞不育,类型二杂交(褐色公羊Aa×白色母羊Aa)也会出现子代母羊有褐色和白色的结果,仅通过类型二无法确定不育基因类型,且实际是含A的卵细胞不育,B错误;
C、类型一的亲代褐色公羊为aa,与白色母羊Aa杂交子代全为aa,子代褐色公羊(aa)与任意白色母羊(Aa)杂交时,母本仅能产生可育的a卵细胞,父本仅能产生a精子,子代全为aa,无论雌雄均为褐色,C正确;
D、类型二子代公羊基因型为1/2Aa、1/2aa,产生的精子中A占1/4、a占3/4,白色母羊仅能产生a卵细胞,子代中Aa占1/4、aa占3/4;只有母羊Aa表现为白色,母羊占后代的1/2,因此后代出现白色的概率为,不是1/4,D错误。
故选C。
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16. 细胞正常进行生命活动需要满足其对物质的需求,这是普遍存在的现象,如红细胞吸收水、轮藻细胞吸收钾离子。图Ⅰ为几种物质跨膜运输方式(a~e)示意图,A、B、D表示细胞膜上的分子;图Ⅱ表示物质转运速率与浓度的关系曲线。回答下列问题:
(1)图Ⅰ中某物质以方式c进入细胞________(填“需要”或“不需要”)能量,其跨膜运输速率可用图Ⅱ的曲线_______(填“a”或“b”)表示。
(2)轮藻细胞吸收K⁺的运输方式是图Ⅰ中的________(填字母);水分子进入红细胞的运输方式是图Ⅰ中的________(填字母)。
(3)细胞骨架与细胞运动和分裂等生命活动密切相关,是贯穿于细胞核和细胞质的网架体系,包括细胞核骨架、细胞质骨架等。下列相关叙述正确的是________。
A. 细胞骨架由纤维素交错连接构成
B. 细胞骨架仅存在于动物细胞内,植物细胞内没有细胞骨架
C. 细胞骨架能锚定和支撑各种细胞器的结构
D. 细胞骨架能维持细胞形态,保持细胞内部结构有序性
(4)有研究表明,亲核蛋白在细胞质中合成后,可以迅速被运输至细胞核内。图Ⅲ为某种新型抗肿瘤药物分子进入细胞核后产生效应的过程。
由图Ⅲ可知,药物分子进入肿瘤细胞后,一部分在溶酶体和____________中被降解,另一部分通过__________(填结构名称)进入细胞核,积累后产生效应。
【答案】(1) ①. 不需要 ②. b
(2) ①. a ②. bc (3)CD
(4) ①. 细胞质基质 ②. 核孔
【解析】
【小问1详解】
方式c是物质顺浓度梯度、借助通道蛋白进入细胞,属于协助扩散,不需要消耗能量;协助扩散的转运速率除了和浓度相关,还受转运蛋白数量限制,对应图Ⅱ的曲线b。
【小问2详解】
轮藻逆浓度梯度吸收K⁺,属于主动运输,消耗能量,对应图Ⅰ中的方式a;水分子进入红细胞的方式包括:不需要转运蛋白协助的自由扩散(对应方式b),以及借助水通道蛋白的协助扩散(对应方式c)。
【小问3详解】
AB、细胞骨架是由蛋白质纤维构成的网架结构,动植物细胞均存在,AB错误;
CD、细胞骨架可以锚定支撑细胞器、维持细胞形态,保持细胞内部结构的有序性,CD正确。
【小问4详解】
据题图分析可知,药物分子进入肿瘤细胞后,一部分在细胞质基质和溶酶体中被降解,另一部分通过核孔进入细胞核,积累后发挥相应的作用,从而达到治疗的效果。
17. 夏季持续高温会影响农作物的光合作用和细胞呼吸。研究人员选取生长状况相同的小麦幼苗,在水分和矿质元素供应充足的条件下进行不同温度处理。各组的光照强度、外界CO2浓度等条件相同,处理4 h后测定相关指标,结果如下表。
处理条件
净光合速率/(μmol CO2·m-2·s-1)
黑暗条件下呼吸速率/(μmol CO2·m-2·s-1)
气孔导度/相对值
胞间CO2浓度/(μmol·mol-1)
25℃
18
2
100
280
35℃(高温)
14
4
75
250
42℃(超高温)
3
7
40
335
注:假定同一温度下,叶片在光照和黑暗条件下的呼吸速率相同。
请回答下列问题:
(1)小麦叶肉细胞进行光合作用时,吸收的CO2在叶绿体的________中被固定;有氧呼吸过程中,产生CO2的场所是________。
(2)42℃条件下的实际光合速率为________μmol CO2·m-2·s-1。分析表中数据可知,超高温条件下小麦净光合速率下降是____________(填“气孔限制因素”或“非气孔限制因素”)导致的,判断依据是__________________________________。
(3)欲探究不同程度的高温热害对小麦造成的损伤是否可逆,现有小麦幼苗若干,请写出实验设计思路:_________________。
【答案】(1) ①. 基质 ②. 线粒体基质
(2) ①. 10 ②. 非气孔限制因素 ③. 气孔导度下降但胞间CO2浓度反而升高(或“胞间CO2浓度升高”),说明CO2供应充足但利用能力减弱,属于非气孔限制
(3)将遭受不同程度高温热害(35℃、42℃处理)的小麦幼苗分别转移至适宜温度(25℃)条件下培养,其他环境条件保持一致且适宜,持续培养一段时间后,测定并对比各组小麦幼苗的净光合速率、呼吸速率等生理指标与正常25℃培养组的差异,判断损伤是否可逆
【解析】
【小问1详解】
光合作用暗反应阶段的CO₂固定发生在叶绿体基质;有氧呼吸第二阶段产生CO₂,场所是线粒体基质。
【小问2详解】
实际光合速率=净光合速率+呼吸速率,42℃下净光合速率为3,呼吸速率为7,因此实际光合速率为10。气孔限制因素的特点是气孔导度下降时,胞间CO₂浓度会因CO₂供应不足而降低;但超高温下气孔导度下降,胞间CO₂浓度却高于25℃组,说明光合速率下降不是气孔关闭、减少CO₂摄入导致的,即CO2供应充足但利用能力减弱,故属于非气孔限制因素。
【小问3详解】
探究损伤是否可逆的核心逻辑是:先给不同组施加不同温度的高温处理,再全部转回适宜的25℃条件下培养,通过检测生理指标能否恢复到正常水平,判断之前的高温造成的损伤是否可以恢复,实验思路如下:将遭受不同程度高温热害(35℃、42℃处理)的小麦幼苗分别转移至适宜温度(25℃)条件下培养,其他环境条件保持一致且适宜,持续培养一段时间后,测定并对比各组小麦幼苗的净光合速率、呼吸速率等生理指标与正常25℃培养组的差异,判断损伤是否可逆。
18. 正常情况下,免疫系统能够识别并清除部分发生异常变化的细胞。某些肿瘤细胞表面可大量表达蛋白质PD-L1,PD-L1与细胞毒性T细胞表面的PD-1结合后,会抑制细胞毒性T细胞的增殖和杀伤作用,使肿瘤细胞逃避免疫系统的清除。抗PD-1抗体能与PD-1特异性结合,为研究抗PD-1抗体的作用,研究人员将生长状况相同、接种同种肿瘤细胞的小鼠随机分为四组,分别进行处理。两周后检测相关指标,结果如下表。
组别
处理方式
肿瘤体积相对值
肿瘤组织中细胞毒性T细胞数量相对值
甲
注射生理盐水
100
30
乙
注射抗PD-1抗体
55
75
丙
注射抗PD-1抗体,同时清除细胞毒性T细胞
92
5
丁
注射等量非特异性抗体
98
32
请回答下列问题:
(1)免疫系统识别并清除肿瘤细胞,体现了免疫系统的________功能。肿瘤细胞表面发生改变的蛋白质可作为________,引起机体产生特异性免疫反应。细胞毒性T细胞识别肿瘤细胞后,可使其________(填“凋亡”或“坏死”)。
(2)肿瘤细胞高表达PD-L1后,可通过抑制细胞毒性T细胞的增殖和杀伤作用实现免疫逃逸。这说明免疫应答的强弱不仅取决于抗原刺激,还受到细胞间________的调节。
(3)根据以上实验结果,推测抗PD-1抗体抑制肿瘤生长的作用机制是_______________。
(4)抗PD-1抗体治疗并非对所有肿瘤患者均有效。若某患者肿瘤组织中缺少能够识别肿瘤抗原的细胞毒性T细胞,则该治疗效果可能较差,原因是__________________。
【答案】(1) ①. 免疫监视 ②. 抗原 ③. 凋亡
(2)信息交流(信号传递或相互作用或信息传递或信号分子、受体与配体相互作用)
(3)抗PD-1抗体可与细胞毒性T细胞表面的PD-1结合,阻断PD-L1与PD-1的结合,解除对细胞毒性T细胞增殖和杀伤作用的抑制;细胞毒性T细胞数量增多,有效杀伤肿瘤细胞,抑制肿瘤生长
(4)抗PD-1抗体只能解除对细胞毒性T细胞功能的抑制,若不存在可识别肿瘤抗原的细胞毒性T细胞,即使解除抑制,也无法识别、杀伤肿瘤细胞,因此治疗效果差
【解析】
【小问1详解】
免疫系统三大功能:免疫防御:抵抗外来病原体;免疫监视:识别、清除突变细胞(肿瘤细胞);免疫自稳:清除自身衰老、损伤细胞,维持稳态。清除肿瘤细胞属于免疫监视。细胞毒性T细胞与靶细胞(肿瘤细胞)密切接触,激活靶细胞内凋亡相关基因,使靶细胞裂解凋亡。
【小问2详解】
PD-L1(肿瘤细胞膜蛋白)与PD-1(细胞毒性T细胞膜蛋白)相互结合,属于细胞膜之间信息交流;通过信号结合抑制免疫细胞功能。说明免疫应答受细胞间信息交流调节。
【小问3详解】
结合实验结果分析逻辑:甲组(生理盐水)、丁组(非特异性抗体)为空白对照,肿瘤体积大;乙组注射抗PD-1抗体:肿瘤体积显著减小,细胞毒性T细胞数量上升;丙组:抗PD-1抗体+清除细胞毒性T细胞,结果肿瘤体积回升,说明抗PD-1抗体抑制肿瘤生长的作用机制是抗PD-1抗体可与细胞毒性T细胞表面的PD-1结合,阻断PD-L1与PD-1的结合,解除对细胞毒性T细胞增殖和杀伤作用的抑制;细胞毒性T细胞数量增多,有效杀伤肿瘤细胞,抑制肿瘤生长。
【小问4详解】
抗PD-1抗体只能解除对细胞毒性T细胞功能的抑制,若不存在可识别肿瘤抗原的细胞毒性T细胞,即使解除抑制,也无法识别、杀伤肿瘤细胞,因此治疗效果差。
19. 油菜为两性花,是我国西南地区主要的油料作物。已知油菜的宽叶与窄叶由一对等位基因控制,将数量相等的宽叶与窄叶两种纯合亲本间行种植(植株间授粉机会均等)得到F1,其中窄叶亲本所结籽粒发育成的植株有宽叶和窄叶。回答下列问题:
(1)根据题意可判断油菜植株叶型的显性性状是___________。油菜植株进行人工异花传粉操作时常采用的操作步骤是___________________________。
(2)F1油菜植株中宽叶所占比例为___________。现选取F1中部分宽叶植株与窄叶植株杂交,所得F2中宽叶∶窄叶=5∶3,若将F1中选取的这部分宽叶植株在自然条件下随机授粉,则后代油菜植株的表现型及比例是________________________。
(3)科研人员在单生油菜自交系中发现一株丛生的突变体,且丛生突变体通过自交保种,后代均表现为丛生。将丛生的突变体与单生植株杂交,所有杂交F1均表现为单生,且正反交F1植株表型相同,说明丛生相对于单生为_______(填“显性”或“隐性”)性状。欲验证此相对性状的遗传是否遵循基因的分离定律,请在上述科研人员进行的杂交实验中选择合适的材料并补充完善下列实验方案(写出实验思路和预期实验结果)。
实验思路:________________________________________________________________________。
预期实验结果:若_______________________________,则该性状的遗传遵循基因的分离定律。
【答案】(1) ①. 宽叶 ②. 去雄→套袋→授粉→套袋
(2) ①. 3/4##75% ②. 宽叶∶窄叶=55∶9
(3) ①. 隐性 ②. 让F1植株自交,收获所结种子,并种植成F2植株,统计F2植株生长情况(或让F1植株测交,收获所结种子,并种植成F2植株,统计F2植株生长情况) ③. 单生∶丛生=3∶1(或单生∶丛生=1∶1)
【解析】
【小问1详解】
将数量相等的宽叶与窄叶两种纯合亲本间行种植得F1,其中窄叶亲本所结籽粒发育成的植株宽叶和窄叶均有,由此可推知:宽叶对窄叶为显性。油菜为两性花,为避免自花传粉和外来花粉干扰,需在花粉未成熟时对母本去雄,套袋隔离后授予父本花粉,再次套袋保证杂交的专一性,即油菜植株进行人工异花传粉操作时常采用的操作步骤为去雄→套袋→授粉→套袋。
【小问2详解】
设控制叶型的基因为A/a,纯合宽叶AA和纯合窄叶aa数量相等、授粉机会均等,亲本产生的雄配子和雌配子均为A:a=1:1,随机结合后AA:Aa:aa=1:2:1,宽叶(A_)占3/4。F₁宽叶植株中AA占1/3、Aa占2/3,若选取的宽叶和窄叶杂交后F₂宽叶:窄叶=5:3,说明该部分宽叶中Aa占比为3/4、AA占比为1/4;该群体随机授粉时,配子A:a=5:3,后代窄叶aa占3/8×3/8=9/64,宽叶占1-9/64=55/64,即宽叶∶窄叶=55∶9。
【小问3详解】
突变体自交全为丛生,说明突变体为纯合子,与单生植株杂交F₁全为单生且正反交结果一致,说明丛生为细胞核遗传的隐性性状。
实验思路:让F₁的单生植株自交,观察后代的植株表现型及比例(或让F₁的单生植株与丛生突变体进行测交,观察后代的植株表现型及比例)
预期实验结果:后代出现单生:丛生=3:1(或测交后代单生:丛生=1:1),则说明该性状的遗传遵循基因的分离定律。
20. 番木瓜环斑病毒(PRSV)感染是导致番木瓜减产的最主要病害,为提高番木瓜的抗病毒能力,研究人员首先克隆出单链RNA病毒PRSV的复制酶基因S(图甲),进一步利用农杆菌转化法将S基因和运载体(图乙)重组构建的基因表达载体导入番木瓜细胞。回答下列问题。
注:图中限制酶的识别序列为Pst Ⅰ(5′-CTGCA↓G-3′)、Hind Ⅲ(5′-A↓AGCTT-3′)、Sma Ⅰ(5′-CCC↓GGG-3′)、Xba Ⅰ(5′-T↓CTAGA-3′)。
(1)该转基因番木瓜产生的siRNA(单链RNA)通过________原则与番木瓜环斑病毒的复制酶mRNA配对结合,使其沉默,无法正常表达,从而产生抗病毒效果。
(2)构建S基因表达载体时,科研人员利用限制酶Sma Ⅰ对运载体进行切割得到平末端,同时选择限制酶______对运载体进行切割,得到5′突出黏性末端(单链片段最末端为5′)。利用______酶将该5′突出末端补平为平末端后,再与S基因进行拼接得到重组质粒。
(3)将重组质粒导入农杆菌后,利用______筛选纯化后再用限制酶Sma Ⅰ和限制酶______进行酶切并电泳检测,若电泳结果呈现2条带且有一条的长度约为______填“780 bp”“310 bp”或“1090 bp”),则该重组质粒中S基因连接正确。
(4)依据农杆菌的侵染特点,S基因应插入到Ti质粒的______中,经过转化作用,进入番木瓜愈伤组织。将愈伤组织培养成转基因番木瓜植株需要用到______技术。
【答案】(1)碱基互补配对
(2) ①. Hind Ⅲ ②. DNA聚合
(3) ①. Amp ②. Xba Ⅰ ③. 780bp
(4) ①. T-DNA ②. 植物组织培养
【解析】
【小问1详解】
RNA链之间通过碱基互补配对原则(A-U、G-C)相互结合,使靶mRNA无法进行翻译过程。
【小问2详解】
构建S基因表达载体时,科研人员利用限制酶Sma Ⅰ对运载体进行切割得到平末端,选择限制酶Hind Ⅲ对运载体进行切割,得到的黏性末端是5'突出末端(单链片段最末端为5'),可利用DNA聚合酶将该5'突出末端补平为平末端后,(而Pst I的酶切得到的黏性末端是3'突出末端,不可用DNA聚合酶实现补平),再与S基因进行拼接得到重组质粒。
【小问3详解】
将重组质粒导入农杆菌后,由于重组质粒上有氨苄青霉素抗性基因,因而可利用Amp氨苄青霉素筛选纯化;根据目的基因转录的方向可知,图中的S基因右侧应该靠近启动子,左侧应该靠近终止子,且限制酶Hind Ⅲ切割后补齐的碱基序列和质粒的平末端连接后不能被SmaⅠ重新切割,即重组质粒中存在限制酶Sma I(靠近终止子的位置)和Xba I(位于目的基因上)的识别序列各一个,二者之间的距离约等于780bp,因此,用限制酶Sma I和Xba I切割重组质粒后可得到两个DNA片段,一个大片段和一个小片段,若电泳结果呈现2条带(质粒)且有一条的长度约为“780bp”,则该重组质粒中S基因连接正确。
【小问4详解】
农杆菌Ti质粒上的T-DNA是可以转移并整合到植物细胞染色体DNA上的片段,因此目的基因需要插入T-DNA中;将已转化的愈伤组织培育为完整转基因植株,需要利用植物组织培养技术,经过脱分化、再分化过程获得植株。
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