精品解析:辽宁省部分学校2026-2027学年高三上学期开学考试生物试题
2026-09-03
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内容正文:
高三期初学情调研
生物学
本卷满分100分,考试时间75分钟。
☆注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡的指定位置。考试结束后,将答题卡交回。
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,再选涂其他答案标号。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
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. 乳酸菌和酵母菌都是单细胞微生物。下列关于二者的叙述,错误的是( )
A. 细胞膜的基本支架都是磷脂双分子层
B. 密闭无氧环境中两种微生物均可存活
C. 在细胞质基质中都可将葡萄糖分解
D. 在细胞分裂时都会形成纺锤体
2. 甲同学选用鸡血细胞为材料提取DNA,按照教材步骤操作后,发现提取到的白色丝状物非常少。下列方案不能提高DNA提取量的是( )
A. 充分研磨破碎鸡血细胞 B. 少量多次冷酒精析出DNA
C. 减少研磨时间以避免细胞破裂 D. 低温保存滤液,防止DNA降解
3. 下列关于人体中糖类和脂质的叙述,正确的是( )
A. 肌糖原可大量分解为葡萄糖补充血糖
B. 胆固醇可维持人体细胞膜的稳定性
C. 乳糖不能为人体细胞提供能量
D. 糖类和脂肪可以相互大量转化
4. 伴侣蛋白ZNG1可将锌运送到细胞特定位置发挥作用。进化保守(在漫长进化过程中,不同脊椎动物的某蛋白功能高度相似)的ZNG1负责调节脊椎动物体内的锌稳态。下列叙述正确的是( )
A. ZNG1的基本组成单位是脱氧核苷酸
B. 高温使ZNG1中肽键断裂导致其失去活性
C. 锌离子可通过自由扩散完成细胞内定向转运
D. 不同脊椎动物ZNG1氨基酸序列相似度高
5. 核酸检测是一种通过识别病原体独特基因序列来判断是否发生感染的技术,因其高灵敏度和特异性,被视为感染诊断的“金标准”之一。下列叙述错误的是( )
A. 不同病原体核酸的特异性与其碱基序列有关
B. 核酸是由核苷酸通过磷酸二酯键连接形成的
C. 核酸检测结果可直接判断病原体是否存活
D. 提取核酸样本时可利用酶去除蛋白质杂质
6. 下列关于细胞膜流动镶嵌模型的叙述,错误的是( )
A. 细胞膜中蛋白质可作为载体蛋白运输物质
B. 水分子能通过由磷脂分子运动而产生的间隙
C. 构成细胞膜的蛋白质分子都能自由跨膜移动
D. 糖被参与细胞表面的识别和细胞间的信息传递
7. 如图为某种生物的细胞核及相关结构示意图。下列叙述错误的是( )
A. 该生物可能是动物或低等植物
B. 核孔允许DNA、蛋白质自由进出细胞核
C. 核仁的发达程度与蛋白质合成的旺盛程度有关
D. 以染色质状态存在便于遗传信息的复制和表达
8. 囊泡是由单层膜所包裹的膜性结构,囊泡运输主要见于细胞器之间的蛋白质运输。下列叙述错误的是( )
A. 内质网可形成囊泡将蛋白质转运至高尔基体
B. 囊泡与细胞膜的融合体现了生物膜具有流动性
C. 游离核糖体上的肽链转移到内质网继续合成需要囊泡
D. 囊泡运输可参与细胞膜成分的更新和神经递质释放
9. 高盐胁迫下,细胞质中的Na+浓度升高会导致细胞损伤。如图表示某植物的耐盐机制,下列叙述错误的是( )
A. H+泵运输H+的过程属于主动运输
B. H+泵发挥作用时其构象会发生改变
C. SOS1沿顺浓度梯度的方向运输Na+
D. 活化SOS1和NHX能提高植物的耐盐特性
10. 下列关于生物技术的安全性与伦理问题的叙述,错误的是( )
A. 我国政府坚决禁止和取缔一切生殖性克隆人的研究
B. 生殖性克隆是利用克隆技术修复或替代受损的细胞、组织和器官
C. 转基因植物的培育和种植应考虑可能造成的生态风险
D. “设计试管婴儿”需要在植入前对胚胎进行遗传学诊断
11. 为探究过氧化氢酶活性的影响因素,某研究小组制备了新鲜猪肝粗酶液和酵母菌粗酶液,以3%过氧化氢溶液为底物进行了系列实验,其他条件相同且适宜,测得各组的氧气生成速率如下表所示(单位:mL/min)。下列叙述正确的是( )
O2生成速率
pH6.2
pH6.6
pH7.0
pH7.4
pH7.8
新鲜猪肝粗酶液
16.9
29.1
30.3
26.6
16.1
酵母菌粗酶液
6.2
9.2
10.1
9.0
6.0
A. 低温冷藏粗酶液会导致过氧化氢酶的生理活性永久丧失
B. 不同生物来源的同种酶提供的化学反应活化能有差异
C. 适当提高反应温度,两种酶催化过氧化氢分解的速率都会上升
D. 放置太久的猪肝粗酶液中酶的活性大幅下降可能与微生物分解有关
12. DNA重组技术需要使用多种工具酶,其中4种限制酶的识别序列和切割位点如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 限制酶只能识别并切割特定的DNA核苷酸序列
B. DNA分子经SmaⅠ和EcoRV切割产生的末端为平末端
C. EcoRⅠ和PstⅠ切割产生的黏性末端能用T4DNA连接酶连接
D. 两种限制酶同时切割质粒与目的基因可提高DNA重组效率
13. 利用蛋白质工程改造微生物产生的降解酶可以提高其对有机污染物的降解能力,用于环境修复和生物治理。下列叙述错误的是( )
A. 蛋白质工程可直接改变降解酶的空间结构完成改造
B. 蛋白质工程可定向制造自然界不存在的新型降解酶
C. 利用蛋白质工程能定向优化降解酶对底物的亲和力
D. 蛋白质工程的基本思路是根据预期蛋白质功能推测蛋白质结构
14. 青霉素可采用深层通气、分批补料、变温发酵等技术以青霉菌(多细胞丝状真菌,需氧菌)为生产菌株进行生产,细胞中青霉素合成流程如图所示。在青霉素生产过程中如果有杂菌污染,某些杂菌会分泌青霉素酶将青霉素分解掉。下列叙述错误的是( )
A. 青霉素发酵过程中需要随时补充无菌空气
B. 敲除扩环酶基因可以使青霉菌只生产青霉素
C. 发酵用的培养基(液)和发酵设备需严格灭菌
D. 可使用酵母菌作为指示菌检测青霉素的产量
15. 2025年我国科学家首次利用冻存5年的体细胞成功克隆,获得了纯种仙居花猪。如图表示克隆猪的培育过程。下列叙述错误的是( )
注:Kdm4d是一种染色体组蛋白去甲基化酶。
A. ①是对MⅡ期的卵母细胞进行去核操作
B. ②是将体细胞注入去核卵母细胞形成重构胚
C. 胚胎移植前需要对代孕母猪注射免疫抑制剂
D. 可利用胚胎分割获得更多遗传背景相同的克隆猪
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,有一项或多项是符合题目要求的。全部选对得3分,选对但选不全得1分,有选错得0分。
16. 科学搭配减脂餐成为健康热点。某减脂餐搭配如下:早餐(全麦面包、无糖酸奶、水煮蛋、蓝莓);午餐(藜麦饭、烤鸡胸肉、清炒白菜);晚餐(清蒸虾、紫薯、凉拌黄瓜)。下列叙述错误的是( )
A. 黄瓜、白菜、蓝莓含有的纤维素通过不同单体的排列顺序储存遗传信息
B. 若某人午餐后血糖急剧升高,最可能的原因是清炒白菜摄入不足
C. 水煮蛋、鸡胸肉高温烹饪后更容易消化与肽键暴露更易被蛋白酶水解有关
D. 无糖酸奶富含醋酸菌,食用高蛋白、高淀粉、低脂减肥餐更有利于减肥
17. 非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是慢性肝病的一种,其特征是过多脂质以脂滴形式储存在肝细胞中。脂滴是细胞内储存脂质的细胞器,可与多种细胞器相互作用,其部分功能关系如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 脂滴膜有磷脂双分子层结构,脂滴主要来自内质网
B. 脂滴与线粒体相互作用能促进脂肪氧化分解以减少脂质堆积
C. 肝细胞中的线粒体与多种细胞结构间通过膜接触位点联系
D. 溶酶体合成的多种水解酶可分解脂滴中的脂质
18. 科学家研究细胞膜上的各种蛋白质时,发现了一种通道蛋白A可能与水分子的运输有关,为探究该通道蛋白与水分子转运的关系,科研人员对人工制作的脂质体做了不同处理并置于某一溶液中,比较脂质体涨破的时间,结果如下表所示。下列叙述正确的是( )
组别
处理
实验结果
甲
不含通道蛋白A的脂质体
破裂所需时间较长
乙
嵌入通道蛋白A的脂质体
短时间内膨胀破裂
注:脂质体是人工合成的仅由磷脂双分子层构成的封闭球状结构。
A. 水分子只能通过通道蛋白A进行跨膜运输
B. 嵌入通道蛋白A后,膜对水分子通透性显著提升
C. 脂质体吸水后能膨胀,说明其结构具有一定的流动性
D. 肾小管、集合管上皮细胞中的大量水通道蛋白有利于重吸收水
19. 紫杉醇是从红豆杉中提取的一种高效抗肿瘤药物。从植物中直接提取紫杉醇会严重消耗野生资源,科研人员尝试采用植物细胞培养技术获取紫杉醇,基本流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. ①全程需要一定强度的光照以促进叶绿体形成
B. 过程②扩大培养获得高产细胞群使用固体培养基
C. 所取根尖组织需依次用酒精、次氯酸钠溶液进行灭菌
D. 该技术不占用耕地,几乎不受季节、气候的限制
20. 猕猴桃果醋是以猕猴桃果实为原料,经过筛选、清洗、破碎(榨汁)、酶解、调节糖度、酒精发酵、醋酸发酵、过滤、灭菌、陈酿等工艺制备而成。实验中,在酒精发酵第0、7d及醋酸发酵第3~7d取发酵样液,分别命名为原汁、果酒、Ⅱ-3d、Ⅱ-4d、Ⅱ-5d、Ⅱ-6d、Ⅱ-7d。如图为不同发酵阶段猕猴桃发酵液的总酸含量和pH变化。下列叙述正确的是( )
A. 酒精发酵过程中需定期排气,果醋发酵阶段需将温度升高至24℃左右
B. 醋酸发酵阶段因不产生CO2可密封,发酵时定时彻底搅拌发酵液
C. 酒精发酵结束的主要指标是不再有气泡产生或发酵液中酒精含量不再增加
D. 在醋酸发酵第3~7d中,总酸含量增加幅度大与醋酸菌大量繁殖有关
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 近年来发现一种新的细胞器:内质网高尔基体中间体(ERGIC),其既参与蛋白质和脂质的分选,也介导双向运输。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。回答下列问题:
注:ERGIC53和TMED是ERGIC膜上的两种关键蛋白,ERGIC53可识别糖基化蛋白;TMED能够调控多种非经典分泌蛋白离开ERGIC.
(1)分离ERGIC等细胞器的方法是__________。在蛋白质的经典分泌途径中,细胞内__________(细胞器)起着重要的交通枢纽作用。囊泡在ERGIC、内质网、高尔基体之间定向转运,依赖膜上的蛋白质精准识别融合,该过程体现生物膜具有__________的结构特点。
(2)从细胞器的依赖性上,区分经典分泌、非经典分泌途径的核心依据是__________。若抑制TMED基因表达,非经典分泌途径分泌速率会__________(填“上升”“下降”或“不变”),原因是__________。
(3)研究发现,部分细胞在受到病原体感染时,会优先通过非经典分泌途径分泌炎症因子。请从分泌效率和功能角度分析其意义__________(答出一点即可)。
22. 为了探究植物细胞对低温环境适应能力的形成机制,实验人员以紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞(记为A组)和葫芦藓叶肉细胞(记为B组)为实验材料,将实验材料置于不同温度环境中24小时,然后用0.3g·mL-1蔗糖溶液处理,测得的相关数据如图所示。回答下列问题:
(1)常用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为观察细胞吸水和失水的实验材料,因其含有__________(填细胞器),便于观察。
(2)葫芦藓叶肉细胞(B组)的细胞液浓度__________(填“高于”“低于”或“等于”)紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞(A组)。低温条件下,植物细胞开始质壁分离所需的时间__________(填“缩短”“延长”“基本不变”)。引流法将装片内液体更换为蔗糖溶液时,具体步骤是______________________________________________________________________________________________。
(3)根据上述研究推测,植物细胞适应低温环境的机制可能是__________。
23. 气调保鲜技术是指在冷冻贮藏的基础上,通过控制氮气、二氧化碳和氧气的比例来创造一个适合特定食品的包装条件,以减慢食品腐败的速度。为探究充入氮气对樱桃果实贮藏的影响,科研人员在0℃贮藏温度下进行实验,结果如图所示。回答下列问题:
(1)测定CO2释放速率可以代表果实呼吸强度,若呼吸作用的底物都是葡萄糖,果实有氧呼吸和无氧呼吸的第一个阶段释放的能量__________(填“相同”或“不同”),有氧呼吸中丙酮酸被利用产生CO2的具体部位是__________。气调保鲜的主要原理是__________________________________。
(2)本实验对照组的处理方式为__________。实验结果表明,充入氮气能__________(填“提高”或“降低”)樱桃果实的保鲜效果,依据是______________________________________。
24. 纳豆是由纳豆芽孢杆菌发酵大豆制成的食品,纳豆芽孢杆菌合成的纳豆激酶具有溶解纤维蛋白(即溶解血栓)等功能。该酶的活性可作为反映纳豆营养价值的指标。如图展示了科研人员从东北传统发酵酱块中,依据菌落的形态特征挑选纳豆芽孢杆菌并从中筛选出纳豆激酶高产菌株的实验流程,图中Ⅰ~Ⅴ表示相应步骤,所用的生理盐水已提前灭菌。
回答下列问题:
(1)实验全程所用生理盐水提前灭菌,灭菌常用方法为___________________________________。步骤Ⅱ梯度稀释后接种到培养基a,该接种方法为___________________________________。若稀释倍数过高,平板上菌落数目过少,统计结果误差大;适宜计数的平板菌落数范围为__________个。
(2)步骤Ⅱ~Ⅴ中,需无菌操作的有__________。步骤Ⅴ中纤维蛋白平板需预先打相同直径孔的原因__________________________________________________。
(3)实验设置空白对照组:取未接种菌液的空白培养基培养一段时间,若空白平板长出菌落,说明________________________________________。
25. 科研发现,人体衰老眼睑细胞中XRCC4蛋白含量显著下降,该蛋白可修复DNA双链断裂、延缓细胞衰老。科研人员选用pEGFP-N1质粒构建重组载体,将XRCC4基因导入衰老细胞验证其功能。如图为XRCC4基因和pEGFP-N1质粒的结构示意图,其中ApaLⅠ、AseⅠ、SnaBⅠ、SalI、NotⅠ和StuⅠ表示对应限制酶切割位点,GFP表示绿色荧光蛋白基因,回答下列问题:
(1)根据图示可知,XRCC4基因的两端无限制酶切点,PCR扩增XRCC4基因时应当在引物的__________端分别加入__________和__________两种限制酶的识别序列,以便被切割后其能和pEGFP-N1进行重组。
(2)该基因表达载体中新霉素抗性基因的作用是__________,重组载体能表达出目的蛋白—绿色荧光融合蛋白,其目的是__________。
(3)细胞衰老过程中,β-半乳糖苷酶(β-Gal)的活性明显增加,在β-Gal的作用下,β-Gal的显色底物X-Gal可被水解并产生蓝色产物。实验小组为了验证XRCC4蛋白能够延缓细胞衰老,设计了如下表所示的实验:
实验设计思路
1、将衰老的眼睑细胞分成A、B两组,并在两组培养基中加入物质______①______。
2、A组细胞:导入重组质粒,B组细胞:导入______②______;
3、培养基培养A、B两组细胞;
4、统计两组细胞的蓝色深浅情况
预期结果
______③______,说明XRCC4蛋白能够延缓细胞衰老
①处填“____________”,②处填“____________”,③处填“____________”。
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高三期初学情调研
生物学
本卷满分100分,考试时间75分钟。
☆注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡的指定位置。考试结束后,将答题卡交回。
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,再选涂其他答案标号。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
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. 乳酸菌和酵母菌都是单细胞微生物。下列关于二者的叙述,错误的是( )
A. 细胞膜的基本支架都是磷脂双分子层
B. 密闭无氧环境中两种微生物均可存活
C. 在细胞质基质中都可将葡萄糖分解
D. 在细胞分裂时都会形成纺锤体
【答案】D
【解析】
【详解】A、所有具有细胞结构的生物,细胞膜的基本支架都是磷脂双分子层,乳酸菌是原核生物、酵母菌是真核生物,二者都有细胞结构,因此细胞膜的基本支架均为磷脂双分子层,A正确;
B、乳酸菌是厌氧型微生物,仅能进行无氧呼吸;酵母菌是兼性厌氧型微生物,无氧条件下可通过无氧呼吸存活,因此密闭无氧环境中二者都可以存活,B正确;
C、细胞呼吸的第一阶段是葡萄糖分解为丙酮酸,发生在细胞质基质,是原核生物和真核生物共有的糖代谢过程,因此二者都可以在细胞质基质中分解葡萄糖,C正确;
D、乳酸菌属于原核生物,分裂方式为二分裂,分裂过程中不形成纺锤体;纺锤体是真核细胞进行有丝分裂、减数分裂时才会出现的结构,因此二者细胞分裂时并非都会形成纺锤体,D错误。
2. 甲同学选用鸡血细胞为材料提取DNA,按照教材步骤操作后,发现提取到的白色丝状物非常少。下列方案不能提高DNA提取量的是( )
A. 充分研磨破碎鸡血细胞 B. 少量多次冷酒精析出DNA
C. 减少研磨时间以避免细胞破裂 D. 低温保存滤液,防止DNA降解
【答案】C
【解析】
【详解】A、充分研磨可促进更多鸡血细胞破碎,释放出更多DNA,能提高DNA提取量,A不符合题意;
B、DNA不溶于酒精,蛋白质溶于酒精,少量多次使用冷酒精可让更多DNA析出,能提高DNA提取量,B不符合题意;
C、减少研磨时间会导致细胞破裂不充分,DNA释放量减少,会降低DNA提取量,无法提高提取量,C符合题意;
D、低温可抑制DNA酶的活性,减少DNA的降解,能提高DNA提取量,D不符合题意。
3. 下列关于人体中糖类和脂质的叙述,正确的是( )
A. 肌糖原可大量分解为葡萄糖补充血糖
B. 胆固醇可维持人体细胞膜的稳定性
C. 乳糖不能为人体细胞提供能量
D. 糖类和脂肪可以相互大量转化
【答案】B
【解析】
【详解】A、肌糖原不能直接分解为葡萄糖补充血糖,只有肝糖原可分解为葡萄糖补充血糖,A错误;
B、胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,可维持人体细胞膜的稳定性,B正确;
C、乳糖属于二糖,可水解为葡萄糖和半乳糖,二者均可为人体细胞提供能量,因此乳糖能为人体细胞供能,C错误;
D、糖类在供应充足时可大量转化为脂肪,但脂肪不能大量转化为糖类,二者不能相互大量转化,D错误。
4. 伴侣蛋白ZNG1可将锌运送到细胞特定位置发挥作用。进化保守(在漫长进化过程中,不同脊椎动物的某蛋白功能高度相似)的ZNG1负责调节脊椎动物体内的锌稳态。下列叙述正确的是( )
A. ZNG1的基本组成单位是脱氧核苷酸
B. 高温使ZNG1中肽键断裂导致其失去活性
C. 锌离子可通过自由扩散完成细胞内定向转运
D. 不同脊椎动物ZNG1氨基酸序列相似度高
【答案】D
【解析】
【详解】A、ZNG1是蛋白质,蛋白质的基本组成单位是氨基酸,脱氧核苷酸是DNA的基本组成单位,A错误;
B、高温会破坏蛋白质的空间结构使其失活,但不会断裂肽键,B错误;
C、锌离子是带电的无机盐离子,转运过程需要载体蛋白协助,自由扩散不需要载体,因此锌离子无法通过自由扩散完成定向转运,C错误;
D、题干说明ZNG1进化保守,不同脊椎动物中该蛋白功能高度相似,蛋白质的功能由结构决定,氨基酸序列是蛋白质结构的基础,因此不同脊椎动物ZNG1的氨基酸序列相似度高,D正确。
5. 核酸检测是一种通过识别病原体独特基因序列来判断是否发生感染的技术,因其高灵敏度和特异性,被视为感染诊断的“金标准”之一。下列叙述错误的是( )
A. 不同病原体核酸的特异性与其碱基序列有关
B. 核酸是由核苷酸通过磷酸二酯键连接形成的
C. 核酸检测结果可直接判断病原体是否存活
D. 提取核酸样本时可利用酶去除蛋白质杂质
【答案】C
【解析】
【详解】A、核酸的特异性由碱基的特定排列顺序决定,不同病原体的核酸碱基序列存在差异,因此具有特异性,A正确;
B、核酸的基本组成单位是核苷酸,相邻核苷酸之间通过磷酸二酯键连接形成核苷酸长链,进一步构成核酸,B正确;
C、核酸检测的本质是检测样本中是否存在病原体的特征核酸序列,若病原体已死亡但核酸未被降解,检测结果仍可呈阳性,因此无法直接判断病原体是否存活,C错误;
D、提取核酸样本时,可使用蛋白酶催化蛋白质水解,从而去除蛋白质类杂质,D正确。
6. 下列关于细胞膜流动镶嵌模型的叙述,错误的是( )
A. 细胞膜中蛋白质可作为载体蛋白运输物质
B. 水分子能通过由磷脂分子运动而产生的间隙
C. 构成细胞膜的蛋白质分子都能自由跨膜移动
D. 糖被参与细胞表面的识别和细胞间的信息传递
【答案】C
【解析】
【详解】A、细胞膜中的载体蛋白可参与协助扩散、主动运输等物质跨膜运输过程,实现物质的运输,A正确;
B、水分子除可通过水通道蛋白运输外,还可通过磷脂分子运动产生的间隙以自由扩散的方式跨膜运输,B正确;
C、构成细胞膜的蛋白质有的镶在磷脂双分子层表面,有的嵌入或贯穿磷脂双分子层,多数蛋白质可以侧向运动,但并非所有蛋白质都能自由跨膜移动,C错误;
D、在细胞膜的外表有糖被,糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系,D正确。
7. 如图为某种生物的细胞核及相关结构示意图。下列叙述错误的是( )
A. 该生物可能是动物或低等植物
B. 核孔允许DNA、蛋白质自由进出细胞核
C. 核仁的发达程度与蛋白质合成的旺盛程度有关
D. 以染色质状态存在便于遗传信息的复制和表达
【答案】B
【解析】
【详解】A、图中含有中心体,故该生物为动物或低等植物,A正确;
B、核孔对进出细胞核的物质具有选择性,细胞核内的DNA不能通过核孔进出细胞核,B错误;
C、核仁与rRNA的合成以及核糖体的形成有关,核糖体是蛋白质的合成场所,因此蛋白质合成越旺盛,核仁越发达,C正确;
D、染色质为松散的细丝状结构,相较于高度螺旋化的染色体,更便于DNA解旋,从而进行遗传信息的复制和转录,D正确。
8. 囊泡是由单层膜所包裹的膜性结构,囊泡运输主要见于细胞器之间的蛋白质运输。下列叙述错误的是( )
A. 内质网可形成囊泡将蛋白质转运至高尔基体
B. 囊泡与细胞膜的融合体现了生物膜具有流动性
C. 游离核糖体上的肽链转移到内质网继续合成需要囊泡
D. 囊泡运输可参与细胞膜成分的更新和神经递质释放
【答案】C
【解析】
【详解】A、在分泌蛋白的合成和加工过程中,内质网对蛋白质初步加工后,可出芽形成囊泡将蛋白质转运至高尔基体进行进一步加工,A正确;
B、囊泡膜和细胞膜都属于生物膜,二者的融合依赖生物膜的流动性结构特点,体现了生物膜具有流动性,B正确;
C、游离核糖体合成的肽链多为胞内蛋白,不需要进入内质网加工;附着在内质网上的核糖体合成的肽链会边合成边转移到内质网腔内,该过程不需要囊泡参与,C错误;
D、囊泡与细胞膜融合时,囊泡膜的成分会整合到细胞膜上,可参与细胞膜成分的更新;神经递质的释放属于胞吐过程,依赖囊泡与突触前膜的融合完成,D正确。
9. 高盐胁迫下,细胞质中的Na+浓度升高会导致细胞损伤。如图表示某植物的耐盐机制,下列叙述错误的是( )
A. H+泵运输H+的过程属于主动运输
B. H+泵发挥作用时其构象会发生改变
C. SOS1沿顺浓度梯度的方向运输Na+
D. 活化SOS1和NHX能提高植物的耐盐特性
【答案】C
【解析】
【详解】A、H+泵运输H+的过程需要消耗ATP水解释放的能量,且为逆浓度梯度运输,属于主动运输,A正确;
B、H+泵是载体蛋白,载体蛋白在转运物质时会发生可逆的构象改变,B正确;
C、H+泵将H+泵出细胞,使细胞外H+浓度高于细胞质,H+顺浓度梯度进入细胞时释放的势能驱动SOS1将Na+逆浓度梯度排出细胞,因此SOS1运输Na+是逆浓度梯度,C错误;
D、活化SOS1可将细胞质中的Na+排出细胞,活化NHX可将细胞质中的Na+运入液泡储存,二者均能降低细胞质中Na+的浓度,减轻高盐对细胞的损伤,提高植物的耐盐特性,D正确。
10. 下列关于生物技术的安全性与伦理问题的叙述,错误的是( )
A. 我国政府坚决禁止和取缔一切生殖性克隆人的研究
B. 生殖性克隆是利用克隆技术修复或替代受损的细胞、组织和器官
C. 转基因植物的培育和种植应考虑可能造成的生态风险
D. “设计试管婴儿”需要在植入前对胚胎进行遗传学诊断
【答案】B
【解析】
【详解】A、我国政府对生殖性克隆人坚持“四不原则”:不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的研究,坚决禁止和取缔一切生殖性克隆人的相关研究,A正确;
B、利用克隆技术修复或替代受损的细胞、组织和器官是治疗性克隆的应用方向,生殖性克隆的目的是获得完整的克隆个体,B错误;
C、转基因植物可能引发生态风险,如基因漂移产生超级杂草、威胁本地物种生存、破坏生态平衡等,因此培育和种植时需要充分考虑相关生态风险,C正确;
D、“设计试管婴儿”的核心流程就是在胚胎植入母体前对胚胎进行遗传学诊断,筛选出符合特定要求的胚胎再进行移植,D正确。
11. 为探究过氧化氢酶活性的影响因素,某研究小组制备了新鲜猪肝粗酶液和酵母菌粗酶液,以3%过氧化氢溶液为底物进行了系列实验,其他条件相同且适宜,测得各组的氧气生成速率如下表所示(单位:mL/min)。下列叙述正确的是( )
O2生成速率
pH6.2
pH6.6
pH7.0
pH7.4
pH7.8
新鲜猪肝粗酶液
16.9
29.1
30.3
26.6
16.1
酵母菌粗酶液
6.2
9.2
10.1
9.0
6.0
A. 低温冷藏粗酶液会导致过氧化氢酶的生理活性永久丧失
B. 不同生物来源的同种酶提供的化学反应活化能有差异
C. 适当提高反应温度,两种酶催化过氧化氢分解的速率都会上升
D. 放置太久的猪肝粗酶液中酶的活性大幅下降可能与微生物分解有关
【答案】D
【解析】
【详解】A、低温仅会抑制过氧化氢酶的活性,不会破坏酶的空间结构,温度恢复后酶活性可恢复,不会永久丧失活性,A错误;
B、酶的作用机理是降低化学反应的活化能,而非为化学反应提供活化能,B错误;
C、题干明确实验在其他条件相同且适宜的条件下进行,即当前温度已是两种酶的最适温度,适当提高温度会使酶活性下降,催化过氧化氢分解的速率会降低,C错误;
D、放置太久的猪肝粗酶液会滋生微生物,微生物可分解过氧化氢酶,导致酶的活性大幅下降,D正确。
12. DNA重组技术需要使用多种工具酶,其中4种限制酶的识别序列和切割位点如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 限制酶只能识别并切割特定的DNA核苷酸序列
B. DNA分子经SmaⅠ和EcoRV切割产生的末端为平末端
C. EcoRⅠ和PstⅠ切割产生的黏性末端能用T4DNA连接酶连接
D. 两种限制酶同时切割质粒与目的基因可提高DNA重组效率
【答案】C
【解析】
【详解】A、限制酶具有专一性,只能识别特定的DNA核苷酸序列,并在特定位点进行切割,A正确;
B、由图可知,SmaⅠ和EcoRⅤ的切割位点在识别序列的中轴线处,切割后产生的末端没有突出的单链,为平末端,B正确;
C、EcoRⅠ切割产生的黏性末端序列为AATT,PstⅠ切割产生的黏性末端序列为TGCA,二者黏性末端不互补,无法碱基互补配对,因此不能被T4DNA连接酶连接,C错误;
D、两种限制酶同时切割质粒与目的基因,可使质粒和目的基因两端的黏性末端不同,避免自身环化和反向连接,提高DNA重组效率,D正确。
13. 利用蛋白质工程改造微生物产生的降解酶可以提高其对有机污染物的降解能力,用于环境修复和生物治理。下列叙述错误的是( )
A. 蛋白质工程可直接改变降解酶的空间结构完成改造
B. 蛋白质工程可定向制造自然界不存在的新型降解酶
C. 利用蛋白质工程能定向优化降解酶对底物的亲和力
D. 蛋白质工程的基本思路是根据预期蛋白质功能推测蛋白质结构
【答案】A
【解析】
【详解】A、蛋白质工程的操作对象是基因,通过改造或合成目的基因实现对蛋白质的改造,无法直接改变降解酶的空间结构完成改造,A错误;
B、蛋白质工程可根据人的需求定向改造蛋白质,能够制造自然界原本不存在的新型降解酶,B正确;
C、蛋白质工程属于定向改造技术,可按照需求定向优化降解酶和底物的亲和力,提升降解效率,C正确;
D、蛋白质工程的基本流程为:预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推测对应的氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列,因此其基本思路包含根据预期蛋白质功能推测蛋白质结构,D正确。
14. 青霉素可采用深层通气、分批补料、变温发酵等技术以青霉菌(多细胞丝状真菌,需氧菌)为生产菌株进行生产,细胞中青霉素合成流程如图所示。在青霉素生产过程中如果有杂菌污染,某些杂菌会分泌青霉素酶将青霉素分解掉。下列叙述错误的是( )
A. 青霉素发酵过程中需要随时补充无菌空气
B. 敲除扩环酶基因可以使青霉菌只生产青霉素
C. 发酵用的培养基(液)和发酵设备需严格灭菌
D. 可使用酵母菌作为指示菌检测青霉素的产量
【答案】D
【解析】
【详解】A、青霉菌是需氧菌,发酵过程补充无菌空气既可以满足其有氧呼吸的氧气需求,又能避免杂菌混入,A正确;
B、由合成路径可知,扩环酶是异青霉素N合成头孢霉素的关键酶,敲除扩环酶基因后,头孢霉素的合成通路被阻断,异青霉素N只能参与合成青霉素,B正确;
C、杂菌污染后杂菌会分泌青霉素酶分解青霉素,导致产量下降,因此发酵培养基和设备必须严格灭菌,C正确;
D、青霉素的作用机理是抑制细菌肽聚糖细胞壁的合成,酵母菌属于真菌,细胞壁不含肽聚糖,对青霉素不敏感,无法作为指示菌检测青霉素产量,D错误。
15. 2025年我国科学家首次利用冻存5年的体细胞成功克隆,获得了纯种仙居花猪。如图表示克隆猪的培育过程。下列叙述错误的是( )
注:Kdm4d是一种染色体组蛋白去甲基化酶。
A. ①是对MⅡ期的卵母细胞进行去核操作
B. ②是将体细胞注入去核卵母细胞形成重构胚
C. 胚胎移植前需要对代孕母猪注射免疫抑制剂
D. 可利用胚胎分割获得更多遗传背景相同的克隆猪
【答案】C
【解析】
【详解】A、动物体细胞核移植时,通常选取MⅡ期的卵母细胞进行去核操作,该时期的卵母细胞具备诱导体细胞核全能性表达的条件,A正确;
B、过程②是将供体体细胞注入去核卵母细胞,后续经过融合、激活可形成重构胚,属于核移植的操作步骤,B正确;
C、胚胎移植的生理学基础之一是受体子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应,因此不需要对代孕母猪注射免疫抑制剂,C错误;
D、胚胎分割得到的多个胚胎来自同一个早期胚胎,遗传物质完全相同,因此可利用胚胎分割获得更多遗传背景相同的克隆猪,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,有一项或多项是符合题目要求的。全部选对得3分,选对但选不全得1分,有选错得0分。
16. 科学搭配减脂餐成为健康热点。某减脂餐搭配如下:早餐(全麦面包、无糖酸奶、水煮蛋、蓝莓);午餐(藜麦饭、烤鸡胸肉、清炒白菜);晚餐(清蒸虾、紫薯、凉拌黄瓜)。下列叙述错误的是( )
A. 黄瓜、白菜、蓝莓含有的纤维素通过不同单体的排列顺序储存遗传信息
B. 若某人午餐后血糖急剧升高,最可能的原因是清炒白菜摄入不足
C. 水煮蛋、鸡胸肉高温烹饪后更容易消化与肽键暴露更易被蛋白酶水解有关
D. 无糖酸奶富含醋酸菌,食用高蛋白、高淀粉、低脂减肥餐更有利于减肥
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、纤维素属于多糖,单体为葡萄糖,不存在不同单体排列顺序的差异,且储存遗传信息的物质是核酸,纤维素不能储存遗传信息,A错误;
B、午餐中藜麦饭富含淀粉,淀粉水解为葡萄糖是血糖升高的主要原因,清炒白菜几乎不含糖类,血糖急剧升高与白菜摄入量无关,最可能是淀粉类食物摄入过多导致,B错误;
C、高温会破坏蛋白质的空间结构,使肽键充分暴露,更易被蛋白酶水解,因此高温烹饪后的蛋白质类食物更容易消化,C正确;
D、无糖酸奶是乳酸菌发酵的产物,不含醋酸菌;高淀粉食物摄入后,多余的糖类会转化为脂肪储存,不利于减肥,D错误。
17. 非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是慢性肝病的一种,其特征是过多脂质以脂滴形式储存在肝细胞中。脂滴是细胞内储存脂质的细胞器,可与多种细胞器相互作用,其部分功能关系如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 脂滴膜有磷脂双分子层结构,脂滴主要来自内质网
B. 脂滴与线粒体相互作用能促进脂肪氧化分解以减少脂质堆积
C. 肝细胞中的线粒体与多种细胞结构间通过膜接触位点联系
D. 溶酶体合成的多种水解酶可分解脂滴中的脂质
【答案】AD
【解析】
【详解】A、脂滴内部为疏水的甘油三酯、胆固醇酯,其膜为单层磷脂结构(磷脂疏水尾部朝向内部脂类,亲水头部朝向细胞质),不存在磷脂双分子层结构,A错误;
B、线粒体是有氧呼吸的主要场所,脂滴与线粒体相互作用时,脂滴中的脂质可进入线粒体氧化分解,减少脂质堆积,B正确;
C、据图可知,肝细胞中的线粒体可与内质网、高尔基体、脂滴、溶酶体等多种细胞结构通过膜接触位点建立联系,C正确;
D、溶酶体是“消化车间”,但不能合成水解酶,水解酶的本质为蛋白质,由核糖体合成,经内质网、高尔基体加工后转运到溶酶体中,D错误。
18. 科学家研究细胞膜上的各种蛋白质时,发现了一种通道蛋白A可能与水分子的运输有关,为探究该通道蛋白与水分子转运的关系,科研人员对人工制作的脂质体做了不同处理并置于某一溶液中,比较脂质体涨破的时间,结果如下表所示。下列叙述正确的是( )
组别
处理
实验结果
甲
不含通道蛋白A的脂质体
破裂所需时间较长
乙
嵌入通道蛋白A的脂质体
短时间内膨胀破裂
注:脂质体是人工合成的仅由磷脂双分子层构成的封闭球状结构。
A. 水分子只能通过通道蛋白A进行跨膜运输
B. 嵌入通道蛋白A后,膜对水分子通透性显著提升
C. 脂质体吸水后能膨胀,说明其结构具有一定的流动性
D. 肾小管、集合管上皮细胞中的大量水通道蛋白有利于重吸收水
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、水分子的跨膜运输方式包括自由扩散(直接穿过磷脂双分子层)和协助扩散(通过水通道蛋白),甲组不含通道蛋白A的脂质体最终也能破裂,说明水分子不只能通过通道蛋白A运输,A错误;
B、乙组嵌入通道蛋白A的脂质体短时间内就破裂,说明单位时间内进入脂质体的水分子更多,即嵌入通道蛋白A后膜对水分子的通透性显著提升,B正确;
C、脂质体的基本支架为磷脂双分子层,吸水后可以膨胀说明磷脂分子能够运动,体现了膜结构具有一定的流动性,C正确;
D、肾小管、集合管上皮细胞重吸收水的过程主要依赖水通道蛋白介导的协助扩散,大量水通道蛋白可提高水的运输效率,有利于水的重吸收,D正确。
19. 紫杉醇是从红豆杉中提取的一种高效抗肿瘤药物。从植物中直接提取紫杉醇会严重消耗野生资源,科研人员尝试采用植物细胞培养技术获取紫杉醇,基本流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. ①全程需要一定强度的光照以促进叶绿体形成
B. 过程②扩大培养获得高产细胞群使用固体培养基
C. 所取根尖组织需依次用酒精、次氯酸钠溶液进行灭菌
D. 该技术不占用耕地,几乎不受季节、气候的限制
【答案】D
【解析】
【详解】A、过程①是脱分化形成愈伤组织的过程,该过程需要避光处理,光照会抑制愈伤组织的形成,且愈伤组织无叶绿体,不需要光照促进叶绿体形成,A错误;
B、过程②扩大培养获得高产细胞群需使用液体培养基,有利于细胞和营养物质充分接触,提升增殖效率,固体培养基不适用于大规模细胞扩增培养,B错误;
C、根尖组织作为外植体仅能进行消毒处理,酒精、次氯酸钠是消毒剂,作用是消毒而非灭菌,灭菌会杀死外植体的活细胞,无法进行后续培养,C错误;
D、该技术是在室内可控环境中开展的细胞培养技术,不需要占用耕地,几乎不受季节、气候等自然条件的限制,D正确。
20. 猕猴桃果醋是以猕猴桃果实为原料,经过筛选、清洗、破碎(榨汁)、酶解、调节糖度、酒精发酵、醋酸发酵、过滤、灭菌、陈酿等工艺制备而成。实验中,在酒精发酵第0、7d及醋酸发酵第3~7d取发酵样液,分别命名为原汁、果酒、Ⅱ-3d、Ⅱ-4d、Ⅱ-5d、Ⅱ-6d、Ⅱ-7d。如图为不同发酵阶段猕猴桃发酵液的总酸含量和pH变化。下列叙述正确的是( )
A. 酒精发酵过程中需定期排气,果醋发酵阶段需将温度升高至24℃左右
B. 醋酸发酵阶段因不产生CO2可密封,发酵时定时彻底搅拌发酵液
C. 酒精发酵结束的主要指标是不再有气泡产生或发酵液中酒精含量不再增加
D. 在醋酸发酵第3~7d中,总酸含量增加幅度大与醋酸菌大量繁殖有关
【答案】CD
【解析】
【详解】A、酒精发酵是酵母菌无氧呼吸产生CO2的过程,需定期排气;醋酸菌的最适发酵温度为30~35℃,果醋发酵阶段需要将温度升高至30~35℃,A错误;
B、醋酸菌是好氧微生物,醋酸发酵阶段需要保证氧气供应,不能密封,且当糖源充足时醋酸发酵也会产生CO2,B错误;
C、酒精发酵过程中酵母菌无氧呼吸产生酒精和CO2,当不再有气泡(CO2)产生、发酵液中酒精含量不再增加时,说明酒精发酵基本结束,C正确;
D、醋酸发酵阶段醋酸菌大量繁殖,其代谢将底物转化为醋酸,因此醋酸发酵3~7d总酸含量增加幅度大与醋酸菌大量繁殖有关,D正确。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 近年来发现一种新的细胞器:内质网高尔基体中间体(ERGIC),其既参与蛋白质和脂质的分选,也介导双向运输。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。回答下列问题:
注:ERGIC53和TMED是ERGIC膜上的两种关键蛋白,ERGIC53可识别糖基化蛋白;TMED能够调控多种非经典分泌蛋白离开ERGIC.
(1)分离ERGIC等细胞器的方法是__________。在蛋白质的经典分泌途径中,细胞内__________(细胞器)起着重要的交通枢纽作用。囊泡在ERGIC、内质网、高尔基体之间定向转运,依赖膜上的蛋白质精准识别融合,该过程体现生物膜具有__________的结构特点。
(2)从细胞器的依赖性上,区分经典分泌、非经典分泌途径的核心依据是__________。若抑制TMED基因表达,非经典分泌途径分泌速率会__________(填“上升”“下降”或“不变”),原因是__________。
(3)研究发现,部分细胞在受到病原体感染时,会优先通过非经典分泌途径分泌炎症因子。请从分泌效率和功能角度分析其意义__________(答出一点即可)。
【答案】(1) ①. 差速离心法 ②. 高尔基体 ③. (一定的)流动性
(2) ①. 是否需要高尔基体的参与(是否依赖高尔基体) ②. 下降 ③. TMED 能够调控多种非经典分泌蛋白离开 ERGIC,抑制 TMED 基因表达,TMED 合成减少,非经典分泌蛋白不能正常离开 ERGIC,导致分泌速率下降
(3)非经典分泌途径无需经过高尔基体,分泌过程更快,可快速释放炎症因子,迅速启动免疫反应抵抗病原体感染
【解析】
【小问1详解】
差速离心法利用不同细胞器密度差异分离细胞器,因此分离 ERGIC 等细胞器的方法是差速离心法,经典分泌途径为内质网→ERGIC→高尔基体,高尔基体对蛋白质加工、分类、包装,是分泌的交通枢纽;囊泡定向转运、膜识别融合,体现生物膜具有一定的流动性的结构特点。
【小问2详解】
题干指出 ERGIC 既是内质网‑高尔基体经典分泌途径核心,又是非经典分泌枢纽;根据题图,经典分泌要经过高尔基体,非经典分泌不依赖高尔基体,从细胞器的依赖性上,区分经典分泌、非经典分泌途径的核心依据是是否需要高尔基体参与(是否依赖高尔基体)。若抑制 TMED 基因表达,非经典分泌途径分泌速率会下降,原因是TMED 能够调控多种非经典分泌蛋白离开 ERGIC,TMED 基因被抑制,TMED 合成不足,非经典分泌蛋白难以离开 ERGIC,分泌过程受阻。
【小问3详解】
非经典分泌途径不经过高尔基体,分泌路径更短,分泌速度更快,可以快速释放炎症因子,及时启动免疫防御,抵御病原体感染。
22. 为了探究植物细胞对低温环境适应能力的形成机制,实验人员以紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞(记为A组)和葫芦藓叶肉细胞(记为B组)为实验材料,将实验材料置于不同温度环境中24小时,然后用0.3g·mL-1蔗糖溶液处理,测得的相关数据如图所示。回答下列问题:
(1)常用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为观察细胞吸水和失水的实验材料,因其含有__________(填细胞器),便于观察。
(2)葫芦藓叶肉细胞(B组)的细胞液浓度__________(填“高于”“低于”或“等于”)紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞(A组)。低温条件下,植物细胞开始质壁分离所需的时间__________(填“缩短”“延长”“基本不变”)。引流法将装片内液体更换为蔗糖溶液时,具体步骤是______________________________________________________________________________________________。
(3)根据上述研究推测,植物细胞适应低温环境的机制可能是__________。
【答案】(1)大液泡 (2) ①. 高于 ②. 延长 ③. 盖玻片的一侧滴加0.3g·mL⁻¹的蔗糖溶液,在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引,重复几次
(3)低温环境下植物细胞可通过提高细胞液浓度,降低细胞的失水速率,增强对低温环境的适应能力
【解析】
【小问1详解】
紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞有紫色的大液泡,发生质壁分离时,原生质层与细胞壁的位置变化可以通过液泡的紫色区域直观观察,是该实验的理想材料。
【小问2详解】
相同条件下,用同一浓度的蔗糖溶液处理时,细胞液浓度越低,细胞内外的浓度差越大,越容易发生渗透失水,质壁分离启动的时间越短。图中葫芦藓叶肉细胞(B组)开始质壁分离的时间比A组长,说明B组细胞更难失水,细胞液浓度高于A组。对比4℃和常温的质壁分离启动时间,低温下两组细胞的该时间都更长,说明低温下细胞开始质壁分离的时间延长。引流法的操作是通过一侧滴加溶液、另一侧吸水纸吸引,让细胞浸润在蔗糖溶液中,重复几次可充分替换装片内的原有液体,本实验引流的具体步骤是在盖玻片的一侧滴加0.3g·mL⁻¹的蔗糖溶液,在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引,重复几次 。
【小问3详解】
低温下细胞原生质体长度/细胞长度的比值更高,说明相同时间内细胞失水更少、原生质体收缩程度更小,结合低温下细胞启动质壁分离更慢的特征,可推测植物通过低温诱导细胞液浓度升高,减少低温环境下的细胞失水,提升对低温的适应能力。
23. 气调保鲜技术是指在冷冻贮藏的基础上,通过控制氮气、二氧化碳和氧气的比例来创造一个适合特定食品的包装条件,以减慢食品腐败的速度。为探究充入氮气对樱桃果实贮藏的影响,科研人员在0℃贮藏温度下进行实验,结果如图所示。回答下列问题:
(1)测定CO2释放速率可以代表果实呼吸强度,若呼吸作用的底物都是葡萄糖,果实有氧呼吸和无氧呼吸的第一个阶段释放的能量__________(填“相同”或“不同”),有氧呼吸中丙酮酸被利用产生CO2的具体部位是__________。气调保鲜的主要原理是__________________________________。
(2)本实验对照组的处理方式为__________。实验结果表明,充入氮气能__________(填“提高”或“降低”)樱桃果实的保鲜效果,依据是______________________________________。
【答案】(1) ①. 相同 ②. 线粒体基质 ③. 通过充入氮气降低贮藏环境的氧气浓度,抑制果实的有氧呼吸,同时也可抑制无氧呼吸,减少有机物的消耗,减慢果实的代谢和腐败速率
(2) ①. 在0℃贮藏温度下,不充入氮气(正常空气条件)进行贮藏 ②. 提高 ③. 相同贮藏时间下,充入氮气的实验组樱桃CO₂释放速率低于对照组,说明实验组呼吸强度更低,有机物消耗更少,更利于保鲜
【解析】
【小问1详解】
有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段完全一致,都是葡萄糖分解为丙酮酸和[H],释放少量能量,因此第一阶段释放的能量相同。有氧呼吸中丙酮酸进入线粒体基质,参与有氧呼吸第二阶段,和水反应生成CO₂和[H],因此产生CO₂的具体部位是线粒体基质。气调保鲜的主要原理是通过充入氮气降低贮藏环境的氧气浓度,抑制果实的有氧呼吸,同时也可抑制无氧呼吸,减少有机物的消耗,减慢果实的代谢和腐败速率。
【小问2详解】
本实验的自变量为是否充入氮气,实验组为0℃条件下充入氮气处理,因此对照组的处理是保持其他条件一致,在0℃、正常空气(不充入氮气)的条件下贮藏。从图中曲线可知,相同贮藏时间下,充入氮气的实验组樱桃CO₂释放速率低于对照组,说明实验组呼吸强度更低,有机物消耗更少,更利于保鲜,因此充入氮气能提高樱桃的保鲜效果。
24. 纳豆是由纳豆芽孢杆菌发酵大豆制成的食品,纳豆芽孢杆菌合成的纳豆激酶具有溶解纤维蛋白(即溶解血栓)等功能。该酶的活性可作为反映纳豆营养价值的指标。如图展示了科研人员从东北传统发酵酱块中,依据菌落的形态特征挑选纳豆芽孢杆菌并从中筛选出纳豆激酶高产菌株的实验流程,图中Ⅰ~Ⅴ表示相应步骤,所用的生理盐水已提前灭菌。
回答下列问题:
(1)实验全程所用生理盐水提前灭菌,灭菌常用方法为___________________________________。步骤Ⅱ梯度稀释后接种到培养基a,该接种方法为___________________________________。若稀释倍数过高,平板上菌落数目过少,统计结果误差大;适宜计数的平板菌落数范围为__________个。
(2)步骤Ⅱ~Ⅴ中,需无菌操作的有__________。步骤Ⅴ中纤维蛋白平板需预先打相同直径孔的原因__________________________________________________。
(3)实验设置空白对照组:取未接种菌液的空白培养基培养一段时间,若空白平板长出菌落,说明________________________________________。
【答案】(1) ①.
高压蒸汽灭菌法 ②.
稀释涂布平板法 ③.
30~300 (2) ①.
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ ②.
遵循单一变量原则,保证各孔加入的酶液体积一致、酶与纤维蛋白的接触面积相同,排除孔大小差异对实验结果的干扰,使溶解圈大小仅反映纳豆激酶的活性差异
(3)
培养基灭菌不彻底(或实验操作过程中被杂菌污染)
【解析】
【小问1详解】
对液体试剂的常规灭菌方法为高压蒸汽灭菌法;梯度稀释后将菌液涂布到平板的接种方法是稀释涂布平板法,该方法可用于菌落计数;为了保证统计结果的准确性,平板上适宜计数的菌落数范围为30~300个。
【小问2详解】
本实验全程需要避免杂菌污染影响菌株筛选,步骤Ⅱ梯度稀释接种、Ⅲ单菌落的挑取传代、Ⅳ制备酶提取液、Ⅴ点样测定酶活性都需要严格无菌操作;在纤维蛋白平板上打相同直径的孔是为了控制无关变量一致,遵循单一变量原则,保证各孔加入的酶液体积一致、酶与纤维蛋白的接触面积相同,排除孔大小差异对实验结果的干扰,使溶解圈大小仅反映纳豆激酶的活性差异。
【小问3详解】
未接种的空白平板理论上不应长出菌落,若空白平板长出菌落,说明培养基灭菌不彻底(或实验操作过程中被杂菌污染)。
25. 科研发现,人体衰老眼睑细胞中XRCC4蛋白含量显著下降,该蛋白可修复DNA双链断裂、延缓细胞衰老。科研人员选用pEGFP-N1质粒构建重组载体,将XRCC4基因导入衰老细胞验证其功能。如图为XRCC4基因和pEGFP-N1质粒的结构示意图,其中ApaLⅠ、AseⅠ、SnaBⅠ、SalI、NotⅠ和StuⅠ表示对应限制酶切割位点,GFP表示绿色荧光蛋白基因,回答下列问题:
(1)根据图示可知,XRCC4基因的两端无限制酶切点,PCR扩增XRCC4基因时应当在引物的__________端分别加入__________和__________两种限制酶的识别序列,以便被切割后其能和pEGFP-N1进行重组。
(2)该基因表达载体中新霉素抗性基因的作用是__________,重组载体能表达出目的蛋白—绿色荧光融合蛋白,其目的是__________。
(3)细胞衰老过程中,β-半乳糖苷酶(β-Gal)的活性明显增加,在β-Gal的作用下,β-Gal的显色底物X-Gal可被水解并产生蓝色产物。实验小组为了验证XRCC4蛋白能够延缓细胞衰老,设计了如下表所示的实验:
实验设计思路
1、将衰老的眼睑细胞分成A、B两组,并在两组培养基中加入物质______①______。
2、A组细胞:导入重组质粒,B组细胞:导入______②______;
3、培养基培养A、B两组细胞;
4、统计两组细胞的蓝色深浅情况
预期结果
______③______,说明XRCC4蛋白能够延缓细胞衰老
①处填“____________”,②处填“____________”,③处填“____________”。
【答案】(1) ①. 5’ ②. Sal Ⅰ ③. Not Ⅰ
(2) ①. 作为标记基因,鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有重组质粒的细胞筛选出来 ②. 通过观察细胞是否出现绿色荧光,检测 XRCC4 基因(目的基因)是否在细胞中成功表达
(3) ①. X‑Gal ②. 空质粒 pEGFP‑N1(不含 XRCC4 基因的质粒) ③. A 组蓝色比 B 组浅
【解析】
【小问1详解】
PCR 扩增时,子链从引物的3' 端延伸,限制酶识别序列要加在引物的5' 端(不影响子链延伸)。 要保证目的基因插入启动子下游、GFP 基因上游,不能破坏质粒启动子、终止子、标记基因。 观察质粒:启动子下游可用SalⅠ、NotⅠ;XRCC4 基因内部有 StuⅠ,不能用 StuⅠ 切割质粒和目的基因。
【小问2详解】
新霉素抗性基因:作为标记基因,鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有重组质粒的细胞筛选出来。 加入新霉素培养基,存活细胞导入了质粒。重组载体能表达出目的蛋白—绿色荧光融合蛋白,通过观察细胞是否出现绿色荧光,检测 XRCC4 基因(目的基因)是否在细胞中成功表达。只有 XRCC4‑GFP 融合蛋白翻译成功,细胞才发绿色荧光,可以直观判断目的基因表达情况。
【小问3详解】
实验设计思路:细胞衰老→β‑半乳糖苷酶(β‑Gal)活性升高;底物X‑Gal被水解产生蓝色产物。所以将衰老的眼睑细胞分成A、B两组,并在两组培养基中加入X‑Gal, 衰老程度越高,β‑Gal 越多,蓝色越深。A 组:导入重组质粒(含 XRCC4 基因);B 组:对照组,导入空质粒 pEGFP‑N1(不含 XRCC4 基因的质粒)。 自变量:是否导入 XRCC4 基因;因变量:细胞衰老程度(蓝色深浅)。预期结果:XRCC4 延缓衰老,A 组细胞衰老程度低,β‑Gal 活性低,水解 X‑Gal 少,蓝色浅;B 组衰老程度高,蓝色更深。
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