精品解析:福建省南平市顺昌县第一中学2026-2027学年高三上学期9月开学考试生物试题
2026-09-09
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内容正文:
顺昌一中2026-2027学年第一学期高三9月生物适应性练习
考试范围:《人教版生物必修1》第1-5章,选必3
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题:本题共25个小题,每小题2分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 有诗云“鱼在在藻,依于其蒲”。“藻”多指水中藻类,“蒲”为多年生草本,其实水中除“藻”“蒲”外,还有色球蓝细菌、大肠杆菌等微生物,下列说法中正确的是( )
A. 色球蓝细菌和“藻”“蒲”都含叶绿素,是能进行光合作用的自养型生物
B. 上述生物都含细胞质、细胞膜、遗传物质,体现了细胞的多样性
C. 大肠杆菌有氧呼吸的主要场所是线粒体
D. “藻”“蒲”大肠杆菌及衣原体都属原核生物
【答案】A
【解析】
【详解】A、色球蓝细菌含叶绿素和藻蓝素,可进行光合作用;“藻”中的真核藻类(如绿藻)含叶绿体,“蒲”为高等植物,二者均含叶绿素,均属自养型生物,A正确;
B、所有细胞生物均含细胞质、细胞膜和遗传物质(DNA),这体现了细胞的统一性;多样性指细胞形态、结构或功能的差异,B错误;
C、大肠杆菌为原核生物,无线粒体,其有氧呼吸在细胞膜上进行,C错误;
D、“藻”中的真核藻类(如绿藻)、“蒲”(高等植物)为真核生物;大肠杆菌、衣原体属原核生物,D错误。
故选A。
2. 下列广告语在科学性上正确的是( )
A. 某品牌口服液含有丰富的Ca、Fe、Zn等多种微量元素
B. 某品牌补脑液含丰富的脑蛋白,中小学生服用可快速补充脑蛋白,增强记忆力
C. 某品牌八宝粥由莲子、淀粉、桂圆等非糖原料精制而成,适合糖尿病患者食用
D. 某品牌鱼肝油富含维生素D,适量服用有助于宝宝骨骼健康,促进骨骼发育
【答案】D
【解析】
【分析】组成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类。(1)大量元素是指含量占生物总重量万分之一以上的元素,包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg ;(2)微量元素是指含量占生物总重量万分之一以下的元素,包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
【详解】A、Ca是大量元素,Fe、Zn是微量元素,A错误;
B、蛋白质服用后,在消化道内被分解为氨基酸,吸收后被合成自身蛋白质,不能直接补充脑蛋白,B错误;
C、淀粉是多糖,经肠道消化后会分解成葡萄糖,不适合糖尿病人食用,C错误;
D、维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙的吸收,适量服用促进宝宝骨骼发育,D正确。
故选D。
3. 变形虫可通过细胞表面形成临时性细胞突起进行移动和摄食。科研人员用特定荧光物质处理变形虫,发现移动部分的细胞质中聚集有被标记的纤维网架结构,并伴有纤维的消长。下列叙述正确的是( )
A. 被荧光标记的网架结构属于细胞骨架,与变形虫的形态变化有关
B. 溶酶体中的水解酶进入细胞质基质,将摄入的食物分解为小分子
C. 变形虫移动过程中,纤维的消长是由于葡萄糖的不断组装和拆解所致
D. 科学家用荧光标记法探究分泌蛋白的合成和运输过程
【答案】A
【解析】
【详解】A、细胞骨架是真核细胞中由蛋白质纤维构成的网架结构,具有维持细胞形态、参与细胞运动等功能,变形虫的移动、形态变化都依赖细胞骨架的调控,A正确;
B、变形虫摄食后会形成吞噬泡,溶酶体与吞噬泡融合后,在溶酶体内部完成食物的分解,水解酶不会释放到细胞质基质中,否则会破坏细胞自身结构,B错误;
C、题干中参与变形虫运动的纤维属于细胞骨架组分,成分为蛋白质,其消长是蛋白质单体的组装和拆解过程,并非葡萄糖的组装拆解,C错误;
D、探究分泌蛋白的合成和运输过程使用的是同位素标记法,并非荧光标记法,D错误。
故选A。
4. 下图为胰岛素的合成和分泌示意图。下列叙述正确的是( )
A. 胰岛素分泌到细胞外的过程属于胞吐,此过程不需要能量参与
B. 图中细胞器膜以及细胞膜共同构成了生物膜系统
C. 消化酶、抗体和性激素的合成和分泌过程与胰岛素相同
D. 可以用3H标记亮氨酸,示踪胰岛素的分泌过程
【答案】D
【解析】
【详解】A、胰岛素属于分泌蛋白,分泌到细胞外的过程属于胞吐,该过程需要消耗能量,A错误;
B、生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜等共同构成,B错误;
C、消化酶和抗体都属于分泌蛋白,合成和分泌过程与胰岛素一致;但性激素的化学本质是固醇,合成场所为内质网,合成和分泌过程与分泌蛋白不同,C错误;
D、亮氨酸是蛋白质的基本组成单位之一,用放射性同位素3H标记亮氨酸,可示踪胰岛素的合成、加工和分泌过程,D正确。
5. 将洋葱鳞片叶外表皮置于同一浓度的蔗糖溶液中一段时间,制成装片。在显微镜下观察到如图所示的3种状态的细胞,下列叙述错误的是( )
A. ①中的物质是蔗糖溶液
B. ④中溶液浓度等于蔗糖溶液浓度
C. 实验开始前细胞液浓度的大小关系是A>B>C
D. 若图示为同一细胞在不同蔗糖溶液中的变化,则蔗糖浓度为C>B>A
【答案】B
【解析】
【详解】A、由于细胞壁是全透性的,所以①原生质层和细胞壁之间的空隙处为蔗糖溶液,A正确;
B、标号④是细胞液(液泡内的溶液),细胞发生质壁分离时,若处于 持续失水状态,细胞液浓度小于蔗糖溶液浓度;若达到渗透平衡,细胞液浓度才与蔗糖溶液浓度相等,但图中无法判断A细胞是否达到渗透平衡,无法确定细胞液与蔗糖溶液浓度相等,B错误;
C、根据三个细胞在同一蔗糖溶液中出现的状态可判断C细胞失水最多,说明实验前该细胞液的浓度最小,其次是B细胞,A细胞液的浓度最大,即未发生上述情况之前吸水能力的大小关系是A>B>C,C正确;
D、若图示是同一细胞在不同浓度的外界溶液中发生的现象,根据C细胞失水最多,可判断C细胞所处的外界溶液浓度最大,其次是B细胞,A细胞失水最少,则A细胞所处的外界溶液浓度最小,即外界溶液浓度的大小关系是C>B>A,D正确。
故选B。
6. 下图表示 ATP的结构,相关叙述不正确的是( )
A. 细胞内 ATP的水解往往伴随着吸能反应
B. 用γ位³²P标记的 ATP可以合成带有³²P的RNA
C. 动植物细胞中合成 ATP 的场所不完全相同
D. 骨骼肌细胞中 ATP的含量低
【答案】B
【解析】
【分析】细胞生命活动的直接能源物质是ATP,ATP的结构简式是A-P~P~P,其中“A”是腺苷,“P”是磷酸;“A”代表腺苷,“T”代表3个。
【详解】A、ATP的水解能释放能量,故ATP水解往往伴随着吸能反应,为其提供能量,A正确;
B、ATP分子水解两个特殊化学键后,得到RNA的基本单位之一是腺嘌呤核糖核苷酸,故用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA,B错误;
C、细胞中产生ATP的场所是细胞质基质、叶绿体和线粒体,植物细胞有叶绿体,动物细胞没有,叶绿体中也能产生ATP(光合作用的光反应),所以动植物细胞中合成ATP的场所不完全相同,C正确;
D、ATP在细胞中含量少,但可以和ADP快速转换维持ATP的平衡,因此骨骼肌细胞中 ATP的含量低,D正确。
故选B。
7. 我国是全球最大的发酵产品生产国,图为发酵工程的基本环节,其中①~④代表不同的过程。下列叙述错误的是( )
A. 扩大培养时常用液体培养基,有利于微生物的增殖
B. 通过发酵工程可以生产多种抗生素、氨基酸、激素和疫苗等
C. 发酵罐内的发酵是发酵工程的中心环节,果醋发酵时需不断通入无菌空气
D. 如果要获得单细胞蛋白,可采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品
【答案】D
【解析】
【详解】A、扩大培养菌种时,液体培养基可让微生物充分接触营养物质,更利于微生物增殖,A正确;
B、发酵工程可生产多种类型产品,包括抗生素、氨基酸、激素、疫苗等,B正确;
C、发酵罐内的发酵是发酵工程产生目的产物的核心环节,属于中心环节;果醋发酵的菌种醋酸菌是好氧菌,发酵过程需要不断通入无菌空气,C正确;
D、单细胞蛋白本身就是微生物菌体,获得单细胞蛋白通过过滤、沉淀等方法分离收集菌体,D错误。
8. 长沙臭豆腐以其“闻起来臭,吃起来香”的特点而闻名。其独特风味部分源于豆腐在发酵过程中,蛋白质被微生物分解产生的硫化物、胺类等物质。下列叙述正确的是( )
A. 豆腐“长毛”过程需要在20-25C无氧条件下培养
B. 臭豆腐发酵过程中,卤水中微生物的代谢使蛋白质变性是肽键断裂引起的
C. 上述发酵过程主要微生物与生产泡菜所用的主要微生物关键区别在有核膜包裹的细胞核
D. 为了提高发酵效率,传统发酵工程中可适当增加菌种量并严格灭菌
【答案】C
【解析】
【详解】A、豆腐“长毛”是毛霉等微生物生长繁殖的过程,毛霉属于需氧型微生物,适宜生长温度为15~18℃,培养时需要有氧条件,而非无氧条件,A错误;
B、蛋白质变性是蛋白质的空间结构被破坏的过程,该过程肽键不会断裂;微生物分泌的蛋白酶分解蛋白质时才会使肽键断裂,B错误;
C、臭豆腐发酵的主要微生物是毛霉(真核生物),生产泡菜的主要微生物是乳酸菌(原核生物),二者的关键区别是毛霉有核膜包裹的细胞核,C正确;
D、传统发酵依赖原材料表面天然存在的菌种完成发酵,若严格灭菌会杀死发酵所需的菌种,无法正常进行发酵,D错误。
9. 人的血清白蛋白在临床上需求量很大。科学家培育出一种转基因山羊,其膀胱上皮细胞可以合成人的血清白蛋白并分泌到尿液中。下列叙述正确的是( )
A. 可从人体成熟的红细胞中获取血清白蛋白基因
B. 应选用膀胱上皮细胞作为目的基因的受体细胞
C. 人的血清白蛋白基因只存在于转基因山羊的膀胱上皮细胞中
D. 转基因山羊将人的血清白蛋白分泌到尿液中有利于该蛋白的收集
【答案】D
【解析】
【分析】生物反应器是利用生物体所具有的生物功能,在体外或体内通过生化反应或生物自身的代谢获得目标产物的装置系统、细胞、组织器官等等。科学家利用转基因山羊,生产血清蛋白,既可以大量生产,又方便了蛋白的提取。
【详解】A、人体成熟的红细胞细胞核退化消失,细胞中无DNA,无基因,A错误;
B、由于膀胱上皮细胞没有全能性,应选用受精卵作为目的基因的受体细胞,以培育得到转基因羊,B错误;
C、由于体细胞都是有丝分裂而来,遗传物质没有改变,因此人体所有体细胞均含有血清白蛋白基因(红细胞在成熟前也有),C错误;
D、转基因山羊将人的血清白蛋白分泌到尿液中,只要收集尿液即可收集该蛋白,D正确。
故选D。
10. 黄酮是一类次生代谢物,它是一种很强的抗氧化剂,可有效清除体内的氧自由基,这种抗氧化作用可以阻止细胞衰老,也可阻止癌症的发生。如图为制备黄酮的部分流程示意图。下列叙述错误的是( )
A. 离体组织细胞可用酒精消毒、无菌水清洗
B. 过程④体现了植物细胞具有全能性
C. 可运用离心法促进原生质体A和B融合
D. 植株A和植株B可属于不同物种,植株甲和植株乙都涉及到的是植物组织培养技术
【答案】B
【解析】
【详解】A、植物组织培养操作中,离体组织细胞需要用酒精消毒,再用无菌水清洗去除残留酒精、避免污染,A正确;
B、细胞全能性是指已分化的细胞具有发育成完整个体或其他各种细胞的潜能,过程④仅将单细胞培养为高产细胞株,并未得到完整植株或其他各种细胞,因此不能体现植物细胞的全能性,B错误;
C、诱导原生质体融合的物理方法包含离心法、振动法、电激法等,因此可以用离心法促进原生质体A和B融合,C正确;
D、植物体细胞杂交技术可以克服远缘杂交不亲和的障碍,因此植株A和B可以属于不同物种;植株甲由离体细胞经植物组织培养获得,植株乙由杂种细胞经植物组织培养获得,二者都涉及植物组织培养技术,D正确。
11. 关于“DNA粗提取与鉴定”(实验1)、“DNA片段的扩增及电泳鉴定实验”(实验2)下列说法正确的是( )
A. 实验1中,对研磨液进行离心是为了加速DNA的沉淀
B. 实验1中,动、植物细胞DNA的提取无须在无菌条件下进行
C. 实验2中,将扩增得到的PCR产物进行凝胶电泳时,加样前应先接通电源
D. 实验2中,凝胶载样缓冲液中加入的指示剂能与DNA分子结合,用于观察电泳进程
【答案】B
【解析】
【详解】A、实验1中对研磨液离心的目的是去除细胞碎片等不溶性杂质,离心后DNA存在于上清液中,并非加速DNA沉淀,A错误;
B、实验1为DNA粗提取与鉴定,仅需要提取获得细胞中的DNA,无须无菌操作,杂菌的存在不会影响DNA粗提取的核心实验结果,B正确;
C、凝胶电泳操作时,需要先将样品加入加样孔,再接通电源,若先接通电源再加样,会导致样品扩散无法正常电泳,C错误;
D、凝胶载样缓冲液中的指示剂是通过自身的迁移速率指示电泳进程,并不会与DNA分子结合,可与DNA结合用于观察DNA条带的是染色剂,D错误。
12. 动物细胞培养是动物细胞工程的基础,其基本过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. ①中切取的一般是幼龄动物的组织,原因是其细胞分裂能力强
B. ②中用相应酶处理使细胞分离,然后用培养液将细胞制成细胞悬液
C. 为保证无菌、无毒的环境,③④培养过程必须采用封闭式培养
D. 在进行传代培养时,悬浮培养的细胞可直接用离心法收集
【答案】C
【解析】
【详解】A、幼龄动物组织的细胞分化程度低,分裂增殖能力强,因此动物细胞培养一般选取幼龄动物的组织,A正确;
B、②中需要用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理一段时间,将组织分散成单个细胞,然后用培养液将细胞制成细胞悬液,B正确;
C、为保证无菌、无毒的环境,需要对培养液和培养用具进行灭菌处理及在无菌条件下操作,定期更换培养液等,③④培养过程需要在培养箱中进行,需提供一定的气体环境,C错误;
D、传代培养时,悬浮培养的细胞不需要解离处理,可直接用离心法收集后分瓶培养,D正确。
13. iPS细胞在人类疾病治疗方面有广阔的应用前景,用iPS细胞治疗镰状细胞贫血的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 在体外培养iPS细胞时,定期更换培养液可防止代谢产物的积累
B. iPS细胞经诱导,可分化为多种细胞,体现了iPS细胞的全能性
C. iPS细胞用病人自身体细胞制备,规避了伦理问题和免疫排斥反应
D. 转入外源基因诱导iPS细胞过程可能会引起突变,增加患癌风险
【答案】B
【解析】
【详解】A、培养细胞时,细胞的代谢产物积累可能会对细胞产生毒害作用,定期更换培养液可以为细胞提供营养物质,同时清除代谢废物,A正确;
B、细胞的全能性是指已分化的细胞仍然具有发育成完整个体或分化成组成个体的各种细胞的潜能,只是分化成多种细胞,不能体现全能性,B错误;
C、用病人的体细胞诱导形成的多能干细胞治疗疾病,由于细胞来自自身,其表面的组织相容性抗原与自身一致,可避免免疫排斥反应;iPS细胞的获得不需要使用卵细胞或者胚胎,这在治疗技术和伦理上比其他方法更有优势,C正确;
D、重编辑过程中导入外源转录因子,相关基因插入可能会引起基因突变,增加患癌风险,D正确。
14. 将干扰素分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸,在一定条件下,可以延长保存时间。下图是科学家利用蛋白质工程设计生产干扰素的部分过程。(字母表示相关物质,数字代表相关过程)下列叙述正确的是( )
A. 改造干扰素应从干扰素基因的脱氧核苷酸序列出发设计其特有的结构
B. 可用定点诱变技术直接将干扰素中的半胱氨酸替换为丝氨酸
C. a表示多肽链,b表示mRNA,步骤④需要用逆转录酶
D. 新的干扰素的最终获得还需经过基因工程,并验证产品的功能
【答案】D
【解析】
【详解】A、蛋白质工程应从预期的蛋白质功能出发,设计蛋白质的结构,而非直接从干扰素基因的脱氧核苷酸序列出发设计结构,A错误;
B、蛋白质工程通过改造或合成基因实现对蛋白质的改造,不能直接对蛋白质的氨基酸进行替换,B错误;
C、据图可知a为多肽链,b为mRNA,步骤④是根据多肽链的氨基酸序列推测并人工合成新的干扰素基因,该过程不需要逆转录酶,逆转录酶用于以RNA为模板合成DNA的过程,C错误;
D、蛋白质工程以基因工程为基础,获得新的干扰素基因后,需要借助基因工程让其在受体细胞中表达,且最终需要验证合成的干扰素功能是否符合预期,D正确。
15. 板栗壳黄酮和柚皮素均不能催化脂肪水解,却可以影响脂肪酶活性。两者作用效果如图1所示,两者之一作用机理和图2中抑制剂一致。下列说法正确的是( )
A. 图1实验的目的是探究不同浓度的脂肪条件下,板栗壳黄酮和柚皮素对脂肪酶活性的影响
B. 脂肪酶的量为无关变量,各组可不相等
C. 由图2可知,底物与抑制剂均能与酶结合,可推断脂肪酶的作用不具有专一性
D. 板栗壳黄酮发挥作用的机理与图2中抑制剂一致
【答案】A
【解析】
【详解】A、图1所示脂肪浓度和加入物质的种类为自变量,酶促反应速率为因变量,是酶活性的监测指标,由此可得出该实验的目的是探究不同脂肪浓度条件下,板栗壳黄酮和柚皮素对脂肪酶活性的影响,A正确;
B、此实验中,脂肪酶的量为无关变量,应保持相同且适宜,B错误;
C、酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应,底物和抑制剂结构相似,均能与酶结合,不能得出酶不具有专一性的结论,C错误;
D、图2所示抑制剂作用机理中,底物与抑制剂竞争活性部位的能力与其浓度呈正相关,即增大底物浓度可以消除抑制剂的影响,对应图1中柚皮素的曲线,D错误。
16. 下图表示人体细胞内葡萄糖的部分代谢过程,相关叙述正确的是( )
A. 在成熟红细胞内释放的CO2来源于线粒体基质
B. 该细胞中物质A还可被转化为酒精和CO2
C. 葡萄糖氧化分解释放的能量大部分以热能形式散失
D. NADH的合成场所有细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜
【答案】C
【解析】
【详解】A、人成熟红细胞内无线粒体等细胞器,A错误;
B、人体细胞无氧呼吸产生乳酸,不能产生酒精和CO2,B错误;
C、葡萄糖氧化分解释放的能量大部分以热能形式散失,少部分在ATP中,C正确;
D、NADH的合成场所有细胞质基质、线粒体基质,在线粒体内膜与氧结合形成水,D错误。
故选C。
17. 图1、图2分别表示“绿叶中色素的提取和分离”实验结果和色素的吸收光谱图(a、b、c表示色素的种类)。下列相关叙述正确的是( )
A. a代表的色素对应滤纸条上的条带③
B. b代表的色素在滤纸条上呈现蓝绿色
C. 若提取色素时未加CaCO3,条带③④的颜色将会变浅
D. 若用清水代替无水乙醇提取色素,条带①②③④的颜色将会变浅
【答案】C
【解析】
【详解】A、分析题图,a表示类胡萝卜素,主要吸收蓝紫光;条带①是胡萝卜素,条带②是叶黄素,条带③是叶绿素a,条带④是叶绿素b。a 是类胡萝卜素,而条带③是叶绿素 a,A错误;
B、b是叶绿素b,叶绿素b是黄绿色而非蓝绿色,B错误;
C、CaCO3的作用是保护叶绿素不被酸性物质破坏,若未加 CaCO₃,叶绿素 a(条带③)和叶绿素 b(条带④)会被破坏,颜色变浅,C正确;
D、色素不溶于水,清水无法提取色素,滤纸条上不会出现任何色素条带,而不是 “颜色变浅”,D错误。
18. Ca2+是细胞生命活动的关键离子,在动植物生理及生物技术中参与多种过程。下列叙述正确的是( )
A. 动物细胞核移植时用Ca2+载体激活重构胚,可使其完成细胞分裂和发育进程
B. 可用Ca2+处理烟草细胞,使其处在能吸收周围环境中DNA分子的状态
C. 精子的获能溶液中的有效成分有肝素、Ca2+载体等,使精子获得能量
D. 可用高Ca2+-高pH融合法促进动物细胞融合,进而获得杂交瘤细胞
【答案】A
【解析】
【详解】A、动物细胞核移植获得重构胚后,可使用Ca2+载体、电刺激、乙醇等激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程,A正确;
B、Ca2+处理获得能吸收外源DNA的感受态细胞的方法,仅适用于原核微生物(如大肠杆菌),不用于处理植物(烟草)细胞,B错误;
C、精子获能的本质是使精子获得受精能力,而非获得能量,肝素、Ca2+载体的作用是诱导精子获能,C错误;
D、高Ca2+-高pH是植物体细胞杂交常用诱导方法,动物细胞融合常用灭活病毒、PEG诱导等,D错误。
19. 安莎霉素由深海中某种赖氨酸缺陷型放线菌产生,可治疗结核分枝杆菌引起的肺部感染。科研人员用紫外线诱变深海放线菌后选育高产菌株,实验的部分流程如图所示。
注:原位影印可确保在一系列平板培养基的相同位置上接种并培养出相同菌落
下列叙述正确的是( )
A. ②③④培养基均需要添加琼脂和赖氨酸
B. 培养基①灭菌后还需根据放线菌代谢特点调节pH
C. ③上空白点位对应的④上的菌落就是目标菌
D. 用涂布器蘸取菌液在②培养基表面均匀涂布,待菌液吸收后倒置
【答案】C
【解析】
【详解】A、②③④为固体培养基,固体培养基需要加入琼脂作为凝固剂,该放线菌是赖氨酸缺陷型,自身不能合成赖氨酸,要筛选高产安莎霉素的菌株,需在培养基中添加赖氨酸,这样缺陷型放线菌才能生长,所以含有赖氨酸的培养基为①②④,③培养基不需要添加赖氨酸,A错误,
B、培养基的制作流程是:计算→称量→溶化→调节pH→灭菌→倒平板,若先灭菌再调节pH,调节pH时可能会引入杂菌,导致灭菌失去意义。所以应该先调节pH,再灭菌,B错误;
C、③是不含赖氨酸的培养基,赖氨酸缺陷型(目标菌)无法在③上生长,因此③上的空白位置就是目标菌原本的位置,对应④培养基相同位置的菌落就是目标菌落,C正确;
D、先将适量菌液滴加到②培养基表面,再用灭菌后的涂布器均匀涂布,不是用涂布器直接蘸取菌液涂布,D错误。
20. 为探究编码酪氨酸酶的T基因对狗毛色的影响,有人通过如图所示过程获得了两只小狗。下列叙述正确的是( )
A. 采集卵子后立即与获能的精子受精,可有效提高受精率
B. 将胚胎1培养至桑葚胚期,取成纤维细胞完成后续实验
C. 用蛋白酶合成抑制剂激活重构胚,可获得胚胎2和胚胎3
D. 利用现代生物技术获得的两只小狗毛色和性别可能都不一样
【答案】C
【解析】
【详解】A、采集的卵子需要在体外培养至减数第二次分裂中期(MⅡ 中期)才具备受精能力,不能采集后立即和获能精子受精,否则无法正常完成受精,A错误;
B、桑葚胚阶段的细胞尚未分化,还没有成纤维细胞;囊胚仅分化为滋养层细胞和内细胞团,尚未分化形成成纤维细胞,无法直接分离得到成纤维细胞,B错误;
C、核移植后形成的重构胚需人工激活以启动发育程序,常用方法包括蛋白酶合成抑制剂、电脉冲或钙离子载体等,可有效诱导胚胎2和胚胎3的形成,C正确;
D、成纤维细胞甲与乙均来自同一胚胎1,核遗传物质除T基因外其余都相同,性染色体组成一致,故小狗甲与乙性别一定相同。毛色受T基因影响(编码酪氨酸酶),敲除后可能导致白化表型,但其他毛色相关基因未变,因此毛色“可能不同”,D错误。
21. 人参是阴生植物,常生长在以红松为主的针阔混交林中。已知人参和红松光合作用的最适温度为25℃,呼吸作用的最适温度为30℃。在25℃条件下人参和红松光合速率与呼吸速率比值(P/R)随光照强度的变化曲线如图。下列叙述正确的是( )
A. 光照强度为a时,每日光照12小时,人参可正常生长而红松不能
B. 光照强度为c时,人参和红松光合作用合成有机物的量相等
C. 在b点之后,限制人参P/R增大的主要外界因素是CO2浓度
D. 若将环境温度提高至30℃,其他条件不变,a点将左移
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图可知:阳生植物的光饱和点大于阴生植物的,因此曲线A表示红松,曲线B表示人参。
【详解】A、光照强度为a时,对于人参(B)而言,光合作用速率与呼吸速率的比值( P/R)为1,白天12小时没有积累有机物,晚上进行呼吸作用消耗有机物,一昼夜干重减少,因此人参和红松均不能正常生长,A错误;
B、c点代表人参和红松的光合作用速率与呼吸速率的比值( P/R)相等,并不能代表人参和红松光合作用合成有机物的量相等,B错误;
C、影响光合作用的外界因素主要是温度、光照强度、CO2浓度,而b点为人参的光饱和点,温度为光合作用的最适温度为25℃,因此在b点之后,限制人参P/R增大的主要外界因素是CO2浓度,C正确;
D、若将环境温度提高至30℃,人参的光合作用会减弱,呼吸作用会增强,所以其他条件不变,a点将右移,D错误。
故选C。
22. 线粒体遗传病是由线粒体DNA突变引起,也受核基因的影响。为研究线粒体遗传病的机制,需构建核基因相同的转线粒体永生细胞系。现利用线粒体遗传病患者的淋巴细胞和线粒体DNA缺失的骨肉瘤细胞(ρ°细胞)构建转线粒体永生细胞系,过程如图所示。淋巴细胞受EBV病毒感染后能无限增殖,但会被BrdU杀死;ρ°细胞不会被BrdU杀死,但是在含有次黄嘌呤的培养基中才能生长。下列叙述正确的是( )
A. 诱导细胞融合时,灭活病毒通过改变细胞内的遗传物质实现细胞融合
B. 淋巴细胞系作为核供体细胞,ρ°细胞作为线粒体DNA供体细胞
C. 选择培养基中加BrdU不加次黄嘌呤,可筛选出转线粒体永生细胞
D. 通过克隆化培养和抗体检测,阳性细胞即为转线粒体永生细胞
【答案】C
【解析】
【详解】A、灭活病毒诱导细胞融合的原理是使细胞膜融合,不会改变细胞内的遗传物质,A错误;
B、由题干信息可知,利用线粒体遗传病患者的淋巴细胞和线粒体DNA缺失的骨肉瘤细胞ρ°构建转线粒体永生细胞系,则淋巴细胞系作为线粒体DNA供体细胞,ρ°细胞作为核供体细胞,B错误;
C、由题干信息可知,淋巴细胞受EBV病毒感染后能无限增殖,但会被BrdU杀死;ρ°细胞不会被BrdU杀死,但是在含有次黄嘌呤的培养基中才能生长,所以选择培养基中加BrdU不加次黄嘌呤,只有成功融合的转线粒体永生细胞系细胞核来自ρ°细胞,不会被BrdU杀死,同时获得了淋巴细胞的正常线粒体DNA,不需要额外添加次黄嘌呤即可存活,因此该选择培养基可以筛选出目标细胞,C正确;
D、抗体检测是用于筛选能分泌特定抗体的杂交瘤细胞的方法,本题需要筛选获得了目标线粒体DNA的细胞,不需要抗体检测,D错误。
23. 反向PCR技术是一种用于扩增已知序列两侧未知序列的技术,其基本思路是先将目标DNA进行环化,再以环化的DNA为模板进行扩增,相关过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 过程①必须用同种限制酶来切割目的基因的两侧
B. 过程②需要DNA连接酶来催化氢键的形成
C. PCR扩增序列L和序列R时应选择引物2和引物3
D. 反向PCR技术获得双链等长的目标产物至少需要扩增3轮
【答案】D
【解析】
【详解】A、过程①是酶切,目的是将线性DNA切割后便于环化,应用同一种限制酶或同尾酶切割两侧,使DNA片段产生相同的黏性末端,A错误;
B、过程②是环化,需要DNA连接酶催化形成磷酸二酯键,B错误;
C、PCR扩增时,引物需要与模板链的3'端互补配对,扩增两个引物中间片段。从图中环化的DNA模板来看,要扩增序列L和R,应选择的引物是引物1和引物4,C错误;
D、PCR第一轮循环得到的产物是一条单链DNA和一个环状单链DNA,第二轮循环得到的DNA片段两条链不等长,至少要到第三轮循环才可获得两条链等长的DNA片段,D正确。
24. 研究人员将HAP4基因定向插入到R质粒的启动子(PTDH3)的下游,以构建HAP4基因高表达载体,过程如图所示。HAP4基因的M端可直接用相应限制酶切割,扩增HAP4基因片段时需在N端添加特定的限制酶识别序列。若R质粒其他部位、HAP4基因不含图示的限制酶识别序列,下列叙述错误的是( )
A. RNA聚合酶识别并特异性结合启动子PTDH3后驱动转录
B. 应选用限制酶XhoI切割R质粒,限制酶SalI切割HAP4基因
C. 重组质粒中HAP4基因M端插入①处,N端插入③处
D. HAP4基因与R质粒构成的重组质粒不能被限制酶XhoI切开
【答案】C
【解析】
【详解】A、RNA聚合酶识别并特异性结合启动子PTDH3后驱动转录,并能使DNA解旋,A正确;
B、限制酶Xhol切割后产生的粘性末端为5′−TCGA−,限制酶SalⅠ切割后产生的粘性末端也为5′−TCGA−,二者粘性末端互补,可以连接。实验需要将HAP4基因插入启动子下游,靠近启动子的R质粒位点是Xhol位点,HAP4的M端自带Sall识别序列,因此需要用Xhol切割R质粒、SalⅠ切割HAP4基因,B正确;
C、启动子PTDH3位于R质粒的③位点右侧,转录方向为从启动子向左;HAP4基因的转录方向为M端→N端,因此转录起始端(M端)需要靠近启动子,即M端插入③处,N端插入①处,C错误;
D、Xhol识别序列为CTCGAG,Sall识别序列为GTCGAC,二者连接后,连接处的序列变为CTCGAC,不再符合Xhol的识别序列,且R质粒其他部位没有Xhol识别位点,因此重组质粒不能被XhoⅠ切开,D正确。
25. 将一种双链DNA分子用两种不同的限制酶切割,切割产物经PCR后进行电泳分离,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 据图判断,加样孔位于图示上方
B. 要在紫外灯下检测DNA,需要用核酸染料对DNA染色
C. 根据图示结果无法判断该双链DNA分子是链状还是环状
D. 若用NotⅠ单独切割得到两个片段,则大小为1 kb和9 kb
【答案】D
【解析】
【详解】A、琼脂糖凝胶电泳中,DNA片段因分子量不同而迁移速率不同,分子量越小迁移越远。由图可知,1 kb的条带位于最下方,8 kb的条带位于最上方,说明加样孔位于图示上方,DNA片段从加样孔向下方迁移,A正确;
B、凝胶中的DNA分子通过染色,才可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来,B正确;
C、据图可知,EcoRⅠ切割该DNA时得到了两个片段,若这两个片段是切割一个位点得到,则该DNA分子为链状,若这两个片段是切割两个位点得到,则该DNA分子为环状,且无论DNA为环状还是链状,按上述切法,两酶(EcoRⅠ+NotⅠ)一起切割时的结果与图中结果相同,因此无法判断该双链DNA分子是链状还是环状,C正确;
D、若DNA为链状,用NotⅠ单独切割得到两个片段,大小为1kb和9kb或3kb和7kb,若DNA为环状,用NotⅠ单独切割得到的是一个大小为10kb的链状DNA分子,D错误。
二、非选择题(4大题,共50分)
26. 糖尿病是一组以高血糖为特征的代谢性疾病。胰岛B细胞内K⁺浓度为细胞外的28倍,而细胞外(Ca²⁺浓度为细胞内的15000倍。与神经细胞一样,胰岛B细胞在静息状态下呈外正内负的膜电位;当血糖浓度增加时,葡萄糖进入胰岛B细胞能引起胰岛B细胞和组织细胞的一系列生理反应,如图所示。请据图回答问题:
(1)据图判断,以协助扩散方式进入胰岛B细胞的物质是_________________;胰岛B细胞膜内外K⁺和Ca²⁺存在浓度差,其浓度差的建立和维持主要依靠的跨膜运输方式是______________。
(2)图中血糖升高后,胰岛B细胞中贮存的胰岛素释放需3~5 min完成,血糖升高15 min后胰岛素释放再次出现高峰,推测Ca²⁺的内流能促进胰岛素基因的表达及囊泡的形成,同时Ca²⁺还可以__________________________________________。
(3)据图可知,进食后血糖浓度升高,对胰岛B细胞的葡萄糖供应增加,葡萄糖进入胰岛B细胞后,首先使细胞内的_________________过程加强,同时导致ATP/ADP的比值上升,进而影响图示ATP敏感的K⁺通道和Ca²⁺通道的开闭状态。若图中胰岛B细胞葡萄糖载体蛋白存在缺陷,相对于正常状态下,推测胰岛B细胞内Ca2+含量将_________(填“增多”、“减少”或“不变”)。
(4)糖尿病有可能会引起高血压,研究表明辅助剂N不能直接降低血压但能加强药物M的降压效果,为验证这一结论,请利用高血压模型鼠、生理盐水、辅助剂N、降压药物M等材料设计实验,请简要写出实验思路:
先将高血压模型鼠随机分成甲,乙,丙,丁四组(预测结果四组血压大小:甲=乙>丙>丁)
甲组____________________________________________________
乙组____________________________________________________
丙组____________________________________________________
丁组____________________________________________________
【答案】(1) ①. 葡萄糖、Ca2+ ②. 主动运输
(2)促进含胰岛素的囊泡的向细胞膜移动并分泌胰岛素
(3) ①. 有氧呼吸 ②. 减少
(4) ①. 注射适量生理盐水 ②. 注射等量的辅助剂N ③. 注射等量的降压药物M ④. 注射等量的辅助剂N和降压药物M
【解析】
【小问1详解】
据图判断,葡萄糖进入细胞是高浓度到低浓度,需要载体蛋白,不需要能量,属于协助扩散;Ca2+进入细胞是通过通道蛋白,不需要消耗能量,属于协助扩散。胰岛B细胞膜内外K+和Ca2+存在浓度差,其浓度差的建立和维持主要依靠的跨膜运输方式是主动运输。
【小问2详解】
图中血糖升高后,胰岛B细胞中贮存的胰岛素释放需3~5min完成,血糖升高15min后胰岛素释放再次出现高峰,推测Ca2+的内流能促进胰岛素基因的表达及囊泡的形成,同时Ca2+还可以促进含胰岛素的囊泡的向细胞膜移动并分泌胰岛素。
【小问3详解】
据图可知,进食后胰岛B细胞的葡萄糖供应增加,葡萄糖进入胰岛B细胞后,首先使细胞内的有氧呼吸过程加强,葡萄糖彻底氧化分解合成ATP,导致ATP/ADP的比值上升,进而影响图示ATP敏感的K+通道和Ca2+通道的开闭状态。若图中胰岛B细胞葡萄糖载体蛋白存在缺陷,相对于正常状态下,Ca2+内流减少,细胞内Ca2+含量减少。
【小问4详解】
结合题干“研究表明辅助剂N不能直接降低血压但能加强药物M的降压效果”可知,实验的自变量是对小鼠所加药物的种类,因变量为小鼠血压的高低。根据题干预测的实验结果(四组血压大小:甲=乙>丙>丁)设计实验:取高血压模型鼠若干只随机均分为甲、乙、丙、丁四组,因为甲组与乙组的血压大小一致,且辅助剂N不能直接降低血压,故则甲组注射适量生理盐水;乙组注射等量的辅助剂N;丁组血压低于丙组,且辅助剂N能加强药物M的降压效果,故丙组注射等量药物M;丁组注射等量的辅助剂N和药物M。四组一段时间后测定小鼠血压并比较血压高低。
27. 水稻是我国重要的粮食作物,光合能力是影响水稻产量的重要因素。
(1)通常情况下,叶绿素含量与植物的光合速率成正相关。但有研究发现,叶绿素含量降低的某一突变体水稻,在强光照条件下,其光合速率反而明显高于野生型。为探究其原因,有研究者在相同光照强度的强光条件下,测定了两种水稻的相关生理指标(单位省略),结果如下表。
光反应
暗反应
光能转化效率
类囊体薄膜电子传递速率
RuBP羧化酶含量
Vmax
野生型
0.49
180.1
4.6
129.5
突变体
0.66
199.5
7.5
164.5
注:RuBP羧化酶:催化CO2固定的酶:Vmax:RuBP羧化酶催化的最大速率
①类囊体薄膜电子传递的最终产物是_____。RuBP羧化酶催化的底物是CO2和_____。
②据表分析,突变体水稻光合速率高于野生型的原因是_____。
(2)研究人员进一步测定了田间光照和遮荫条件下两种水稻的产量(单位省略),结果如下表。
田间光照产量
田间遮阴产量
野生型
6.93
6.20
突变体
7.35
3.68
①在田间遮荫条件下,突变体水稻产量却明显低于野生型,造成这个结果的内因是_____,外因是_____。
②水稻叶肉细胞的光合产物有淀粉和_____,两者可以相互转化,后者是光合产物的主要运输形式,在开花结实期主要运往籽粒。
③根据以上结果,推测两种水稻的光补偿点(光合速率和呼吸速率相等时的光照强度),突变体水稻较野生型_____(填“高”、“低”或“相等”)。
【答案】(1) ①. NADPH([H]) ②. C5(核酮糖—1,5-二磷酸,RuBP) ③. 突变体的光反应与暗反应速率都较野生型快
(2) ①. 突变体叶绿素含量太低 ②. 光照强度太低 ③. 蔗糖 ④. 高
【解析】
【分析】1、光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,将二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程。光合作用过程十分复杂,根据是否需要光能,将这些化学反应分为光反应和暗反应,现在也成为碳反应阶段。
2、光反应阶段:必须有光才能进行,反应部位在类囊体的薄膜上。在这个阶段,叶绿体中光合色素吸收的光能首先将水分解成氧和H+。其中氧以分子形式氧气释放,H+与NADP+结合,形成NADPH。NADPH是活泼的还原剂,参与暗反应阶段的化学反应。光合色素吸收的另一部分光能,在酶的作用下,使ADP与Pi反应形成ATP,用于暗反应。
3、暗反应阶段:需要多种酶参与,在有光、无光的条件下均可进行,反应部位在叶绿体基质中。这个阶段绿叶通过气孔从外界吸收CO2,在特定酶(CO2固定酶)的作用下与C5(一种五碳化合物)结合,这个过程叫作CO2的固定。一分子的CO2被固定后,很快形成两个C3。在酶的作用下C3接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原,一部分接受能量并被还原的C3经过一系列酶的作用转化为糖类,另一些接受能量被还原的C3又形成C5,参与CO2的固定。暗反应的实质是同化CO2,将活跃的化学能转化为稳定的化学能,储存在有机物中。
【小问1详解】
①根据分析可知,光合作用的光反应阶段在类囊体薄膜上反应。这个阶段电子传递的最终产物是NADPH。RuBP羧化酶是催化CO2固定的酶,根据分析可知这个阶段是暗反应阶段(CO2的固定),在这个反应中 CO2,在CO2固定酶的作用下与C5(一种五碳化合物)结合,所以RuBP羧化酶催化的底物是CO2和C5。
②根据分析可知,表中的类囊体薄膜电子传递速率代表了光反应速率,电子传递速率越高,则光反应速率越快;RuBP羧化酶含量高低与暗反应速率有关,RuBP羧化酶含量越高,暗反应速率越快。由表可知突变体的光反应和暗反应速率都比野生型快,所以突变型水稻的光合速率高于野生型。
【小问2详解】
①根据光合作用的分析可知,只要影响到原料、能量的供应都是影响光合作用的因素,比如CO2的浓度、叶片气孔的开闭情况,光照强度等;叶绿体是光合作用的场所,影响叶绿体的形成,结构的因素,比如叶绿体光合色素含量低等也会影响光合作用。根据题干可知在遮荫情况下突变体水稻产量明显低于野生型,因此推测这种结果的内因则是突变体自身叶绿素含量太低,外因则是光照强度太低。
②蔗糖是光合作用的主要产物,也是植物光合作用远距离运输的主要形式。所以水稻叶肉细胞的光合产物有淀粉和蔗糖,两者可以相互转化,后者是光合产物的主要运输形式,在开花结实期主要运往籽粒。
③根据以上结果可知,在同等光合速率下突变体水稻所需要的光照更强,因此突变体水稻的光补偿点较野生型高。
28. 3.5亿年前,大气中O2浓度显著增加,CO2浓度明显下降成为限制植物光合速率的重要因素。玉米具有图中所示的CO2浓缩机制,在叶肉细胞中,磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)可将HCO3-转化为有机物,该有机物经过一系列的变化,最终进入相邻的维管束鞘细胞释放CO2,提高了Rubisco(一种催化CO2固定的酶)附近的CO2浓度,已知PEP与无机碳的结合力远大于RuBP(C5)。请回答下列有关问题。
(1)图中植物无机碳的固定场所为__________细胞的叶绿体,据此可以推测,夏天中午玉米可能不存在“光合午休”现象,原因是____________
(2)图中所示的物质中,可由光反应提供的是___________;图中由Pyr转变为PEP的过程属于__________(填“吸能”或“放能”)反应。
(3)在光照条件下,叶肉细胞中还会进行光呼吸,即O2与CO2竞争性结合RuBP(C5),O2与RuBP在Rubisco酶催化作用下经一系列反应释放CO2的过程,该过程会消耗ATP和NADPH,因此提高农作物的产量需要降低光呼吸。
①增施有机肥可以降低光呼吸,理由是___________。
②从反应条件和能量来看光呼吸与有氧呼吸的区别在于____________。
(4)低温胁迫使植物生长延缓,发育受到抑制,是制约粮食作物和经济作物高产、稳产的重要因素。某科研小组研究了低温胁迫对植物的影响,下表表示对照组和低温胁迫组测得的植物净光合速率、气孔导度及胞间二氧化碳浓度的比较:
组别
对照组
低温胁迫组
净光合速率
6.20
3.66
气孔导度
0.182
0.138
胞间二氧化碳浓度
242
252
据表分析低温胁迫下限制光合作用的主要因素_____________(填“是”或“不是”)气孔因素,判断依据是_____________。
【答案】(1) ①. 叶肉细胞和维管束鞘 ②. PEP与无机碳的结合力远大于RuBP,能利用胞间较低的二氧化碳浓度。
(2) ①. ATP和NADPH ②. 吸能
(3) ①. 有机肥被微生物分解后,使CO2浓度升高,促进Rubisco催化C5与CO2反应,从而降低光呼吸。 ②. 光呼吸过程需要在光照条件下进行,且过程消耗能量;而有氧呼吸在有光或无光条件下都能进行,且释放能量。
(4) ①. 不是 ②. 低温胁迫组虽然气孔导度比对照组低,但胞间CO2浓度比对照组高,说明低温胁迫下限制光合作用的主要因素不是气孔因素。
【解析】
【分析】1、据图分析可知,在叶肉细胞中,磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)可将HCO3-转化为OAA,OAA利用NADPH转变为Mal进入维管束鞘细胞叶绿体,利用NADP+转变为CO2和Pyl,CO2进入卡尔文循环,而Pyl又重新进入叶肉细胞叶绿体中,利用ATP转化为PEP。
2、光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上,色素吸收、传递和转换光能,并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气,另一部分光能用于合成ATP;暗反应发生场所是叶绿体基质中,首先发生二氧化碳的固定,即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物,三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。
【小问1详解】
图中植物无机碳在叶肉细胞的叶绿体中,与PEP在(PEPC)作用下转化为有机物,该有机物经过一系列的变化,最终进入相邻的维管束鞘细胞释放CO2,CO2在维管束鞘细胞叶绿体中参与卡尔文循环,所以图中植物无机碳的固定场所为叶肉细胞和维管束鞘细胞的叶绿体,据此可以推测,夏天中午玉米可能不存在“光合午休”现象,原因是PEP与无机碳的结合力远大于RuBP,能利用胞间较低的二氧化碳浓度,因此在夏季中午即使高温下玉米气孔关闭,植株也可以利用自身的一系列变化为自身光合作用提供CO2。
【小问2详解】
光合作用是光反应产物有ATP、NADPH、O2,从图中可以看出,OAA转变为Mal时需要消耗NADPH,Pyl转变为PEP时需要ATP,因此图中所示的物质中,可由光反应提供的是ATP和NADPH,图中由Pyr转变为PEP的过程伴随ATP的水解,说明由Pyr转变为PEP的过程属于吸能反应。
【小问3详解】
在光照条件下,叶肉细胞中还会进行光呼吸,即O2与CO2竞争性结合RuBP(C5),O2与RuBP在Rubisco酶催化作用下经一系列反应释放CO2的过程,该过程会消耗ATP和NADPH,增施有机肥可以降低光呼吸,有机肥被微生物分解后,使CO2浓度升高,促进Rubisco催化C5与CO2反应,从而降低光呼吸。从反应条件和能量来看光呼吸与有氧呼吸的区别在于光呼吸需要光照条件下进行,该过程需要消耗能量,而有氧呼吸在有光或无光条件下都可以发生,是一种放能反应。
【小问4详解】
从表中结果可以看出,低温胁迫下,植物净光合速率、气孔导度下降,而胞间二氧化碳浓度上升。所以,据表中数据分析低温胁迫下限制光合作用的主要因素不是气孔因素,因为低温胁迫组虽然气孔导度比对照组低,但胞间CO2浓度比对照组高,所以低温胁迫下限制光合作用的主要因素不是气孔因素。
29. 病毒感染初期,机体会分泌干扰素并作用于细胞受体IFNAR来应对感染。麻疹是由麻疹病毒感染引起的急性传染病。已知人白细胞分化抗原46(hCD46)是麻疹病毒入侵细胞的主要受体,小鼠没有该受体,科研人员构建hCD46转基因小鼠用于相关研究,部分流程如图所示。
回答下列问题:
(1)利用PCR技术获取目的基因hCD46,复性温度下发生的扩增过程是______。
(2)将hCD46接入质粒应选用的限制酶组合是______。为提高转基因效率,同时避免标记基因进入胚胎体内,应选用______限制酶组合将重组质粒变为线性DNA。
(3)为获取大量胚胎用于移植,可用激素处理小鼠a,使其______。将胚胎移植到小鼠c的子宫中,应选用桑葚胚的原因是______。
(4)利用PCR技术对子代小鼠进行hCD46基因检测,应设置不加DNA模板的对照组,目的是______。
(5)若能进一步构建既表达hCD46受体又敲除IFNAR基因的小鼠,则该小鼠对麻疹病毒具有高易感性,原因是______。
【答案】(1)两种引物分别与含hCD46基因的两条模板链结合
(2) ①. EcoRⅠ和NotI ②. AgeⅠ和HindⅢ
(3) ①. 超数排卵 ②. 桑葚胚易于在小鼠子宫着床
(4)排除PCR体系中外源DNA的污染
(5)该小鼠能被麻疹病毒感染,且干扰素无法作用于IFNAR以应对感染
【解析】
【分析】PCR是聚合酶链式反应的缩写。PCR是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。通过这一技术,可以获取大量的目的基因。PCR扩增反应需要两种引物、模板DNA、原料(4种脱氧核苷酸)、酶(耐高温的DNA聚合酶)。PCR反应过程是:变性→复性→延伸。
【小问1详解】
利用PCR技术获取目的基因hCD46,复性温度下发生的变化是两种引物分别与解开的两条模板链进行碱基互补配对,为子链的延伸做准备,即表现为两种引物分别与含hCD46基因的两条模板链结合
【小问2详解】
结合图示可知,质粒中以及目的基因的两端含有限制酶EcoRⅠ和NotI的识别序列,且这两个序列位于启动子和终止子之间,因此,将hCD46接入质粒应选用的限制酶组合是EcoRⅠ和NotI。为提高转基因效率,同时避免标记基因进入胚胎体内,应选用AgeⅠ和HindⅢ限制酶组合将重组质粒变为线性DNA,因为这两种限制酶可以将重组质粒分为含目的基因的片段和含有标记基因的片段。
【小问3详解】
为获取大量胚胎用于移植,可用激素处理小鼠a,使其超数排卵,为获取大量的供体胚胎做准备。将胚胎移植到小鼠c的子宫中,通常选用桑葚胚的原因是因为桑葚胚易于在小鼠子宫着床,进而可以提高胚胎的存活率。
【小问4详解】
利用PCR技术对子代小鼠进行hCD46基因检测,应设置不加DNA模板的对照组作为空白对照,这样可以排除PCR体系中外源DNA的污染,提高实验结果的可信度。
【小问5详解】
若能进一步构建既表达hCD46受体又敲除IFNAR基因的小鼠,则该转基因小鼠能接受抗原刺激,进而机体会分泌干扰素,但干扰素无法与相应的受体结合,因为转基因小鼠的受体IFNAR无法表达,因而干扰素无法起作用,因此,该小鼠对麻疹病毒具有高易感性。
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顺昌一中2026-2027学年第一学期高三9月生物适应性练习
考试范围:《人教版生物必修1》第1-5章,选必3
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题:本题共25个小题,每小题2分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 有诗云“鱼在在藻,依于其蒲”。“藻”多指水中藻类,“蒲”为多年生草本,其实水中除“藻”“蒲”外,还有色球蓝细菌、大肠杆菌等微生物,下列说法中正确的是( )
A. 色球蓝细菌和“藻”“蒲”都含叶绿素,是能进行光合作用的自养型生物
B. 上述生物都含细胞质、细胞膜、遗传物质,体现了细胞的多样性
C. 大肠杆菌有氧呼吸的主要场所是线粒体
D. “藻”“蒲”大肠杆菌及衣原体都属原核生物
2. 下列广告语在科学性上正确的是( )
A. 某品牌口服液含有丰富的Ca、Fe、Zn等多种微量元素
B. 某品牌补脑液含丰富的脑蛋白,中小学生服用可快速补充脑蛋白,增强记忆力
C. 某品牌八宝粥由莲子、淀粉、桂圆等非糖原料精制而成,适合糖尿病患者食用
D. 某品牌鱼肝油富含维生素D,适量服用有助于宝宝骨骼健康,促进骨骼发育
3. 变形虫可通过细胞表面形成临时性细胞突起进行移动和摄食。科研人员用特定荧光物质处理变形虫,发现移动部分的细胞质中聚集有被标记的纤维网架结构,并伴有纤维的消长。下列叙述正确的是( )
A. 被荧光标记的网架结构属于细胞骨架,与变形虫的形态变化有关
B. 溶酶体中的水解酶进入细胞质基质,将摄入的食物分解为小分子
C. 变形虫移动过程中,纤维的消长是由于葡萄糖的不断组装和拆解所致
D. 科学家用荧光标记法探究分泌蛋白的合成和运输过程
4. 下图为胰岛素的合成和分泌示意图。下列叙述正确的是( )
A. 胰岛素分泌到细胞外的过程属于胞吐,此过程不需要能量参与
B. 图中细胞器膜以及细胞膜共同构成了生物膜系统
C. 消化酶、抗体和性激素的合成和分泌过程与胰岛素相同
D. 可以用3H标记亮氨酸,示踪胰岛素的分泌过程
5. 将洋葱鳞片叶外表皮置于同一浓度的蔗糖溶液中一段时间,制成装片。在显微镜下观察到如图所示的3种状态的细胞,下列叙述错误的是( )
A. ①中的物质是蔗糖溶液
B. ④中溶液浓度等于蔗糖溶液浓度
C. 实验开始前细胞液浓度的大小关系是A>B>C
D. 若图示为同一细胞在不同蔗糖溶液中的变化,则蔗糖浓度为C>B>A
6. 下图表示 ATP的结构,相关叙述不正确的是( )
A. 细胞内 ATP的水解往往伴随着吸能反应
B. 用γ位³²P标记的 ATP可以合成带有³²P的RNA
C. 动植物细胞中合成 ATP 的场所不完全相同
D. 骨骼肌细胞中 ATP的含量低
7. 我国是全球最大的发酵产品生产国,图为发酵工程的基本环节,其中①~④代表不同的过程。下列叙述错误的是( )
A. 扩大培养时常用液体培养基,有利于微生物的增殖
B. 通过发酵工程可以生产多种抗生素、氨基酸、激素和疫苗等
C. 发酵罐内的发酵是发酵工程的中心环节,果醋发酵时需不断通入无菌空气
D. 如果要获得单细胞蛋白,可采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品
8. 长沙臭豆腐以其“闻起来臭,吃起来香”的特点而闻名。其独特风味部分源于豆腐在发酵过程中,蛋白质被微生物分解产生的硫化物、胺类等物质。下列叙述正确的是( )
A. 豆腐“长毛”过程需要在20-25C无氧条件下培养
B. 臭豆腐发酵过程中,卤水中微生物的代谢使蛋白质变性是肽键断裂引起的
C. 上述发酵过程主要微生物与生产泡菜所用的主要微生物关键区别在有核膜包裹的细胞核
D. 为了提高发酵效率,传统发酵工程中可适当增加菌种量并严格灭菌
9. 人的血清白蛋白在临床上需求量很大。科学家培育出一种转基因山羊,其膀胱上皮细胞可以合成人的血清白蛋白并分泌到尿液中。下列叙述正确的是( )
A. 可从人体成熟的红细胞中获取血清白蛋白基因
B. 应选用膀胱上皮细胞作为目的基因的受体细胞
C. 人的血清白蛋白基因只存在于转基因山羊的膀胱上皮细胞中
D. 转基因山羊将人的血清白蛋白分泌到尿液中有利于该蛋白的收集
10. 黄酮是一类次生代谢物,它是一种很强的抗氧化剂,可有效清除体内的氧自由基,这种抗氧化作用可以阻止细胞衰老,也可阻止癌症的发生。如图为制备黄酮的部分流程示意图。下列叙述错误的是( )
A. 离体组织细胞可用酒精消毒、无菌水清洗
B. 过程④体现了植物细胞具有全能性
C. 可运用离心法促进原生质体A和B融合
D. 植株A和植株B可属于不同物种,植株甲和植株乙都涉及到的是植物组织培养技术
11. 关于“DNA粗提取与鉴定”(实验1)、“DNA片段的扩增及电泳鉴定实验”(实验2)下列说法正确的是( )
A. 实验1中,对研磨液进行离心是为了加速DNA的沉淀
B. 实验1中,动、植物细胞DNA的提取无须在无菌条件下进行
C. 实验2中,将扩增得到的PCR产物进行凝胶电泳时,加样前应先接通电源
D. 实验2中,凝胶载样缓冲液中加入的指示剂能与DNA分子结合,用于观察电泳进程
12. 动物细胞培养是动物细胞工程的基础,其基本过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. ①中切取的一般是幼龄动物的组织,原因是其细胞分裂能力强
B. ②中用相应酶处理使细胞分离,然后用培养液将细胞制成细胞悬液
C. 为保证无菌、无毒的环境,③④培养过程必须采用封闭式培养
D. 在进行传代培养时,悬浮培养的细胞可直接用离心法收集
13. iPS细胞在人类疾病治疗方面有广阔的应用前景,用iPS细胞治疗镰状细胞贫血的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 在体外培养iPS细胞时,定期更换培养液可防止代谢产物的积累
B. iPS细胞经诱导,可分化为多种细胞,体现了iPS细胞的全能性
C. iPS细胞用病人自身体细胞制备,规避了伦理问题和免疫排斥反应
D. 转入外源基因诱导iPS细胞过程可能会引起突变,增加患癌风险
14. 将干扰素分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸,在一定条件下,可以延长保存时间。下图是科学家利用蛋白质工程设计生产干扰素的部分过程。(字母表示相关物质,数字代表相关过程)下列叙述正确的是( )
A. 改造干扰素应从干扰素基因的脱氧核苷酸序列出发设计其特有的结构
B. 可用定点诱变技术直接将干扰素中的半胱氨酸替换为丝氨酸
C. a表示多肽链,b表示mRNA,步骤④需要用逆转录酶
D. 新的干扰素的最终获得还需经过基因工程,并验证产品的功能
15. 板栗壳黄酮和柚皮素均不能催化脂肪水解,却可以影响脂肪酶活性。两者作用效果如图1所示,两者之一作用机理和图2中抑制剂一致。下列说法正确的是( )
A. 图1实验的目的是探究不同浓度的脂肪条件下,板栗壳黄酮和柚皮素对脂肪酶活性的影响
B. 脂肪酶的量为无关变量,各组可不相等
C. 由图2可知,底物与抑制剂均能与酶结合,可推断脂肪酶的作用不具有专一性
D. 板栗壳黄酮发挥作用的机理与图2中抑制剂一致
16. 下图表示人体细胞内葡萄糖的部分代谢过程,相关叙述正确的是( )
A. 在成熟红细胞内释放的CO2来源于线粒体基质
B. 该细胞中物质A还可被转化为酒精和CO2
C. 葡萄糖氧化分解释放的能量大部分以热能形式散失
D. NADH的合成场所有细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜
17. 图1、图2分别表示“绿叶中色素的提取和分离”实验结果和色素的吸收光谱图(a、b、c表示色素的种类)。下列相关叙述正确的是( )
A. a代表的色素对应滤纸条上的条带③
B. b代表的色素在滤纸条上呈现蓝绿色
C. 若提取色素时未加CaCO3,条带③④的颜色将会变浅
D. 若用清水代替无水乙醇提取色素,条带①②③④的颜色将会变浅
18. Ca2+是细胞生命活动的关键离子,在动植物生理及生物技术中参与多种过程。下列叙述正确的是( )
A. 动物细胞核移植时用Ca2+载体激活重构胚,可使其完成细胞分裂和发育进程
B. 可用Ca2+处理烟草细胞,使其处在能吸收周围环境中DNA分子的状态
C. 精子的获能溶液中的有效成分有肝素、Ca2+载体等,使精子获得能量
D. 可用高Ca2+-高pH融合法促进动物细胞融合,进而获得杂交瘤细胞
19. 安莎霉素由深海中某种赖氨酸缺陷型放线菌产生,可治疗结核分枝杆菌引起的肺部感染。科研人员用紫外线诱变深海放线菌后选育高产菌株,实验的部分流程如图所示。
注:原位影印可确保在一系列平板培养基的相同位置上接种并培养出相同菌落
下列叙述正确的是( )
A. ②③④培养基均需要添加琼脂和赖氨酸
B. 培养基①灭菌后还需根据放线菌代谢特点调节pH
C. ③上空白点位对应的④上的菌落就是目标菌
D. 用涂布器蘸取菌液在②培养基表面均匀涂布,待菌液吸收后倒置
20. 为探究编码酪氨酸酶的T基因对狗毛色的影响,有人通过如图所示过程获得了两只小狗。下列叙述正确的是( )
A. 采集卵子后立即与获能的精子受精,可有效提高受精率
B. 将胚胎1培养至桑葚胚期,取成纤维细胞完成后续实验
C. 用蛋白酶合成抑制剂激活重构胚,可获得胚胎2和胚胎3
D. 利用现代生物技术获得的两只小狗毛色和性别可能都不一样
21. 人参是阴生植物,常生长在以红松为主的针阔混交林中。已知人参和红松光合作用的最适温度为25℃,呼吸作用的最适温度为30℃。在25℃条件下人参和红松光合速率与呼吸速率比值(P/R)随光照强度的变化曲线如图。下列叙述正确的是( )
A. 光照强度为a时,每日光照12小时,人参可正常生长而红松不能
B. 光照强度为c时,人参和红松光合作用合成有机物的量相等
C. 在b点之后,限制人参P/R增大的主要外界因素是CO2浓度
D. 若将环境温度提高至30℃,其他条件不变,a点将左移
22. 线粒体遗传病是由线粒体DNA突变引起,也受核基因的影响。为研究线粒体遗传病的机制,需构建核基因相同的转线粒体永生细胞系。现利用线粒体遗传病患者的淋巴细胞和线粒体DNA缺失的骨肉瘤细胞(ρ°细胞)构建转线粒体永生细胞系,过程如图所示。淋巴细胞受EBV病毒感染后能无限增殖,但会被BrdU杀死;ρ°细胞不会被BrdU杀死,但是在含有次黄嘌呤的培养基中才能生长。下列叙述正确的是( )
A. 诱导细胞融合时,灭活病毒通过改变细胞内的遗传物质实现细胞融合
B. 淋巴细胞系作为核供体细胞,ρ°细胞作为线粒体DNA供体细胞
C. 选择培养基中加BrdU不加次黄嘌呤,可筛选出转线粒体永生细胞
D. 通过克隆化培养和抗体检测,阳性细胞即为转线粒体永生细胞
23. 反向PCR技术是一种用于扩增已知序列两侧未知序列的技术,其基本思路是先将目标DNA进行环化,再以环化的DNA为模板进行扩增,相关过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 过程①必须用同种限制酶来切割目的基因的两侧
B. 过程②需要DNA连接酶来催化氢键的形成
C. PCR扩增序列L和序列R时应选择引物2和引物3
D. 反向PCR技术获得双链等长的目标产物至少需要扩增3轮
24. 研究人员将HAP4基因定向插入到R质粒的启动子(PTDH3)的下游,以构建HAP4基因高表达载体,过程如图所示。HAP4基因的M端可直接用相应限制酶切割,扩增HAP4基因片段时需在N端添加特定的限制酶识别序列。若R质粒其他部位、HAP4基因不含图示的限制酶识别序列,下列叙述错误的是( )
A. RNA聚合酶识别并特异性结合启动子PTDH3后驱动转录
B. 应选用限制酶XhoI切割R质粒,限制酶SalI切割HAP4基因
C. 重组质粒中HAP4基因M端插入①处,N端插入③处
D. HAP4基因与R质粒构成的重组质粒不能被限制酶XhoI切开
25. 将一种双链DNA分子用两种不同的限制酶切割,切割产物经PCR后进行电泳分离,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 据图判断,加样孔位于图示上方
B. 要在紫外灯下检测DNA,需要用核酸染料对DNA染色
C. 根据图示结果无法判断该双链DNA分子是链状还是环状
D. 若用NotⅠ单独切割得到两个片段,则大小为1 kb和9 kb
二、非选择题(4大题,共50分)
26. 糖尿病是一组以高血糖为特征的代谢性疾病。胰岛B细胞内K⁺浓度为细胞外的28倍,而细胞外(Ca²⁺浓度为细胞内的15000倍。与神经细胞一样,胰岛B细胞在静息状态下呈外正内负的膜电位;当血糖浓度增加时,葡萄糖进入胰岛B细胞能引起胰岛B细胞和组织细胞的一系列生理反应,如图所示。请据图回答问题:
(1)据图判断,以协助扩散方式进入胰岛B细胞的物质是_________________;胰岛B细胞膜内外K⁺和Ca²⁺存在浓度差,其浓度差的建立和维持主要依靠的跨膜运输方式是______________。
(2)图中血糖升高后,胰岛B细胞中贮存的胰岛素释放需3~5 min完成,血糖升高15 min后胰岛素释放再次出现高峰,推测Ca²⁺的内流能促进胰岛素基因的表达及囊泡的形成,同时Ca²⁺还可以__________________________________________。
(3)据图可知,进食后血糖浓度升高,对胰岛B细胞的葡萄糖供应增加,葡萄糖进入胰岛B细胞后,首先使细胞内的_________________过程加强,同时导致ATP/ADP的比值上升,进而影响图示ATP敏感的K⁺通道和Ca²⁺通道的开闭状态。若图中胰岛B细胞葡萄糖载体蛋白存在缺陷,相对于正常状态下,推测胰岛B细胞内Ca2+含量将_________(填“增多”、“减少”或“不变”)。
(4)糖尿病有可能会引起高血压,研究表明辅助剂N不能直接降低血压但能加强药物M的降压效果,为验证这一结论,请利用高血压模型鼠、生理盐水、辅助剂N、降压药物M等材料设计实验,请简要写出实验思路:
先将高血压模型鼠随机分成甲,乙,丙,丁四组(预测结果四组血压大小:甲=乙>丙>丁)
甲组____________________________________________________
乙组____________________________________________________
丙组____________________________________________________
丁组____________________________________________________
27. 水稻是我国重要的粮食作物,光合能力是影响水稻产量的重要因素。
(1)通常情况下,叶绿素含量与植物的光合速率成正相关。但有研究发现,叶绿素含量降低的某一突变体水稻,在强光照条件下,其光合速率反而明显高于野生型。为探究其原因,有研究者在相同光照强度的强光条件下,测定了两种水稻的相关生理指标(单位省略),结果如下表。
光反应
暗反应
光能转化效率
类囊体薄膜电子传递速率
RuBP羧化酶含量
Vmax
野生型
0.49
180.1
4.6
129.5
突变体
0.66
199.5
7.5
164.5
注:RuBP羧化酶:催化CO2固定的酶:Vmax:RuBP羧化酶催化的最大速率
①类囊体薄膜电子传递的最终产物是_____。RuBP羧化酶催化的底物是CO2和_____。
②据表分析,突变体水稻光合速率高于野生型的原因是_____。
(2)研究人员进一步测定了田间光照和遮荫条件下两种水稻的产量(单位省略),结果如下表。
田间光照产量
田间遮阴产量
野生型
6.93
6.20
突变体
7.35
3.68
①在田间遮荫条件下,突变体水稻产量却明显低于野生型,造成这个结果的内因是_____,外因是_____。
②水稻叶肉细胞的光合产物有淀粉和_____,两者可以相互转化,后者是光合产物的主要运输形式,在开花结实期主要运往籽粒。
③根据以上结果,推测两种水稻的光补偿点(光合速率和呼吸速率相等时的光照强度),突变体水稻较野生型_____(填“高”、“低”或“相等”)。
28. 3.5亿年前,大气中O2浓度显著增加,CO2浓度明显下降成为限制植物光合速率的重要因素。玉米具有图中所示的CO2浓缩机制,在叶肉细胞中,磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)可将HCO3-转化为有机物,该有机物经过一系列的变化,最终进入相邻的维管束鞘细胞释放CO2,提高了Rubisco(一种催化CO2固定的酶)附近的CO2浓度,已知PEP与无机碳的结合力远大于RuBP(C5)。请回答下列有关问题。
(1)图中植物无机碳的固定场所为__________细胞的叶绿体,据此可以推测,夏天中午玉米可能不存在“光合午休”现象,原因是____________
(2)图中所示的物质中,可由光反应提供的是___________;图中由Pyr转变为PEP的过程属于__________(填“吸能”或“放能”)反应。
(3)在光照条件下,叶肉细胞中还会进行光呼吸,即O2与CO2竞争性结合RuBP(C5),O2与RuBP在Rubisco酶催化作用下经一系列反应释放CO2的过程,该过程会消耗ATP和NADPH,因此提高农作物的产量需要降低光呼吸。
①增施有机肥可以降低光呼吸,理由是___________。
②从反应条件和能量来看光呼吸与有氧呼吸的区别在于____________。
(4)低温胁迫使植物生长延缓,发育受到抑制,是制约粮食作物和经济作物高产、稳产的重要因素。某科研小组研究了低温胁迫对植物的影响,下表表示对照组和低温胁迫组测得的植物净光合速率、气孔导度及胞间二氧化碳浓度的比较:
组别
对照组
低温胁迫组
净光合速率
6.20
3.66
气孔导度
0.182
0.138
胞间二氧化碳浓度
242
252
据表分析低温胁迫下限制光合作用的主要因素_____________(填“是”或“不是”)气孔因素,判断依据是_____________。
29. 病毒感染初期,机体会分泌干扰素并作用于细胞受体IFNAR来应对感染。麻疹是由麻疹病毒感染引起的急性传染病。已知人白细胞分化抗原46(hCD46)是麻疹病毒入侵细胞的主要受体,小鼠没有该受体,科研人员构建hCD46转基因小鼠用于相关研究,部分流程如图所示。
回答下列问题:
(1)利用PCR技术获取目的基因hCD46,复性温度下发生的扩增过程是______。
(2)将hCD46接入质粒应选用的限制酶组合是______。为提高转基因效率,同时避免标记基因进入胚胎体内,应选用______限制酶组合将重组质粒变为线性DNA。
(3)为获取大量胚胎用于移植,可用激素处理小鼠a,使其______。将胚胎移植到小鼠c的子宫中,应选用桑葚胚的原因是______。
(4)利用PCR技术对子代小鼠进行hCD46基因检测,应设置不加DNA模板的对照组,目的是______。
(5)若能进一步构建既表达hCD46受体又敲除IFNAR基因的小鼠,则该小鼠对麻疹病毒具有高易感性,原因是______。
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