内容正文:
2026-2027(1)高三年级期初检测生物试卷
一、选择题(每题四分、共48分)
1. 牛胰核糖核酸酶(RNaseI)由124个氨基酸组成,含4个二硫键,是一种核酸内切酶。使用巯基乙醇和尿素处理RNaseI,可将其去折叠转变成无任何活性的无规则卷曲结构。洗脱巯基乙醇和尿素,RNaseI活性可以恢复。下列叙述正确的是( )
A. RNaseI可以将RNA催化水解为核糖、磷酸和含氮碱基
B. 巯基乙醇和尿素可能破坏了RNaseI中的磷酸二酯键使其变性
C. 无活性状态下的RNaseI不能够与双缩脲试剂产生紫色反应
D. 该实验说明环境通过影响蛋白质的空间结构而影响其功能
【答案】D
【解析】
【分析】牛胰核糖核酸酶(RNase I)属于核酸内切酶,可以断裂磷酸二酯键;本质属于蛋白质,空间结构被破坏后即失去功能。
【详解】A、核酸内切酶识别特定的核苷酸序列,将RNA断裂为小片段,不能彻底水解,A错误;
B、巯基乙醇和尿素破坏的是RNaseI的空间结构(如巯基乙醇还原二硫键,尿素破坏氢键),而非磷酸二酯键(属于核酸结构),B错误;
C、双缩脲试剂检测的是肽键,即使蛋白质变性,肽键未被破坏仍显紫色,C错误;
D、实验表明,环境因素(如试剂处理)改变RNaseI的空间结构,导致功能丧失,而结构恢复后功能恢复,说明空间结构影响功能,D正确。
故选D。
2. “共和国勋章”获得者、中国工程院院士、“杂交水稻之父”袁隆平,于2021年5月在长沙逝世。袁隆平水稻研究团队研究出的耐盐碱水稻创亩产802.9公斤、普通水稻创亩产1200公斤的高产新纪录。下列说法错误的是( )
A. 水分子是从溶液浓度较低处向溶液浓度较高处进行渗透
B. 将水稻花粉经花药离体培养后,可得到稳定遗传的植株
C. 耐盐碱水稻细胞液的浓度比普通水稻细胞液的浓度高
D. 耐盐碱水稻细胞吸收无机盐离子的能力更强,与细胞膜上的载体数量有关
【答案】B
【解析】
【详解】A、渗透作用的本质是水分子顺相对含量梯度跨膜运输,溶液浓度越低,水分子相对含量越高,因此水分子从溶液浓度较低处向溶液浓度较高处渗透,A正确;
B、水稻花粉经花药离体培养得到的是单倍体植株,单倍体植株弱小、高度不育,无法稳定遗传,需经秋水仙素诱导染色体加倍后才可能获得稳定遗传的植株,B错误;
C、盐碱地的土壤溶液浓度较高,耐盐碱水稻能在盐碱地正常吸水生长,说明其细胞液浓度比普通水稻更高,避免发生质壁分离,C正确;
D、植物细胞吸收无机盐离子的方式为主动运输,主动运输需要细胞膜上的载体蛋白协助,因此耐盐碱水稻吸收无机盐离子的能力更强与细胞膜上载体数量更多有关,D正确。
3. 下列关于生物学实验操作或现象的描述,正确的是( )
A. 紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞没有颜色,不能用于质壁分离实验
B. “探究pH对酶活性的影响”实验,实验温度属于无关变量,实验过程中无需控制
C. “探究酵母菌细胞的呼吸方式”实验需要设置有氧和无氧两种条件,其中有氧的为实验组,无氧的为对照组
D. 利用香蕉进行DNA粗提取与鉴定实验中,香蕉研磨后离心取上清液,加入95%的冷酒精,有利于DNA析出
【答案】D
【解析】
【分析】1、质壁分离产生的内因:原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性;质壁分离产生的外因:外界溶液浓度>细胞液浓度。
2、酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍;②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应;③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
3、DNA粗提取和鉴定的原理:(1)DNA的溶解性:DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同;DNA不溶于酒精溶液,但细胞中的某些蛋白质溶于酒精;DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。(2)DNA的鉴定:在沸水浴的条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【详解】A、紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞虽液泡颜色浅,但具有原生质层和细胞壁,仍能发生质壁分离,可通过染色等方法观察,可以用于质壁分离实验,A错误;
B、探究pH对酶活性的影响时,温度作为无关变量需保持一致,否则会影响实验结果,B错误;
C、探究酵母菌呼吸方式的实验中,有氧和无氧条件均为实验组,属于对比实验而非单设对照组,C错误;
D、DNA不溶于高浓度冷酒精,加入95%冷酒精可使DNA析出,该操作符合DNA粗提取原理,D正确。
故选D。
4. 科研工作者以烟草悬浮细胞为材料,研究不同质量浓度的PEG对细胞膜通透性的影响,结果如图所示。下列说法错误的是( )
注:吸光值OD600值越小,表示细胞膜通透性越小,细胞活力越大;CK为对照。
A. 高浓度PEG使细胞活力显著降低
B. iATP和eATP总量随PEG浓度增加而增加
C. eATP相对水平越高,说明细胞膜通透性越大
D. 在PEG胁迫下,eATP相对水平与iATP相对水平呈负相关
【答案】B
【解析】
【详解】A、分析题意,吸光值OD值越小,表示细胞膜通透性越小,细胞活力越大。由图可知,高浓度PEG时,OD值增大,即细胞膜通透性增大,细胞活力下降,A正确;
B、据图可知,随着PEG浓度增加,iATP减小,故eATP和iATP总量并非持续增加,B错误;
C、吸光值OD值越小,表示细胞膜通透性越小,由图示可知,iATP相对水平越高,OD值越小,说明细胞膜通透性越小,C正确;
D、从图中可观察到在PEG胁迫下,eATP相对水平升高,而iATP相对水平降低,故二者呈负相关,D正确。
5. 以下关于光合作用与呼吸作用的描述正确的是( )
①大部分葡萄糖在线粒体中被直接氧化分解
②人体细胞产生的ATP,主要来自线粒体内膜
③给水稻提供14CO2,体内可以存在14C的转移途径14CO2→14C3→(14CH2O)→14C5
④有氧呼吸时,生成物H2O中的氢都来自线粒体中丙酮酸的分解
⑤人体细胞内O2/CO2的比值,线粒体内比细胞质基质低
⑥依据吸收光谱的差异对光合色素进行纸层析分离
A. 二项 B. 三项 C. 四项 D. 五项
【答案】A
【解析】
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和NADH,释放少量能量;第二阶段是丙酮酸和水反应生成CO2和NADH,释放少量能量;第三阶段是O2和NADH反应生成水,释放大量能量。
【详解】①、葡萄糖不能直接进入线粒体,需在细胞质基质分解为丙酮酸后才能进入线粒体进一步氧化分解,①错误;
②、人体细胞主要通过有氧呼吸产生ATP,线粒体内膜(有氧呼吸第三阶段)是ATP的主要来源,②正确;
③、暗反应中,CO2固定生成C3,C3还原生成(CH2O)和C5,但(CH2O)中的C不会直接转移到C5,C5的再生来自C3的转化,③错误;
④、H2O中的氢来自有氧呼吸第一阶段(细胞质基质)和第二阶段(线粒体基质)产生的NADH,并非全部来自丙酮酸分解,④错误;
⑤、线粒体消耗O2并产生CO2,导致其O2/CO2比值低于细胞质基质,⑤正确;
⑥、纸层析法分离色素的依据是色素在层析液中的溶解度差异,而非吸收光谱,⑥错误。
综上BCD错误,A正确。
故选A。
6. 适度低氧下细胞可正常存活,严重低氧可导致细胞死亡。当氧含量低时,线粒体会产生并积累活性氧从而损伤大分子物质和细胞。科研人员用常氧(20%O2)、低氧(10%O2、0.3%O2)分别处理大鼠肿瘤细胞,24h后检测肿瘤细胞的线粒体自噬水平,结果如图1所示。用线粒体自噬抑制剂3MA处理肿瘤细胞,检测肿瘤细胞的活性氧含量,结果如图2所示。相关说法错误的是( )
A. 有氧呼吸第三阶段NADH经过一系列化学反应与O2结合释放的能量,大部分以热能形式散失
B. 缺氧时,大鼠肿瘤细胞进行无氧呼吸,从而提高利用葡萄糖产生ATP的效率
C. 损伤的线粒体可通过线粒体自噬途径,被细胞中的溶酶体降解
D. 严重低氧导致肿瘤细胞死亡的原因可能是线粒体自噬不足以清除细胞中的活性氧
【答案】B
【解析】
【详解】A、有氧呼吸第三阶段中,NADH经过一系列化学反应与O₂结合生成水,释放的能量大部分以热能形式散失,只有少部分储存在ATP中,A正确;
B、分析题图可知,在低氧条件下,线粒体自噬水平相对值高于常氧(即线粒体数目较少),可推知肿瘤细胞主要进行无氧呼吸,其利用葡萄糖产生ATP的效率比正常细胞低,B错误;
C、溶酶体可吞噬并降解损伤的细胞器,故损伤的线粒体可通过线粒体自噬途径,被细胞中的溶酶体降解,C正确;
D、分析图1,20%、10%、0.3%氧含量降低,相比于常氧含量,线粒体自噬水平的相对值在氧含量0.3%最低,因此严重低氧导致肿瘤细胞死亡的原因可能是线粒体自噬不足以清除细胞中的活性氧,D正确。
7. 在有丝分裂和减数分裂过程中,染色体着丝粒处的 DNA 序列与蛋白质特异性结合,该蛋白质再与纺锤丝相连。不同的染色体着丝粒处的DNA 序列有特异性,因此改变这些DNA 序列,可以使得染色体的分离出现异常。科研人员观察了人 18 号染色体着丝粒DNA 异常细胞的有丝分裂过程( 图示为该细胞染色体或染色质),左上角数字表示观察时的分钟数。下列说法错误的是( )
A. 15'时细胞处于分裂的中期,着丝粒位于赤道板位置
B. 21'时箭头所指染色体很可能是 18号染色体
C. 30'时在细胞中间会出现细胞板并逐渐扩展
D. DNA序列改变可能引起细胞染色体数目变异
【答案】C
【解析】
【分析】有丝分裂分裂期的主要变化:
(1)前期:①出现染色体:染色质螺旋变粗变短的结果;②核仁逐渐解体,核膜逐渐消失;③纺锤体形成。
(2)中期:染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。染色体形态、数目清晰,便于观察。
(3)后期:着丝粒分裂,两条姐妹染色单体分开成为两条子染色体,纺锤丝牵引分别移向两极。
(4)末期:①纺锤体解体消失;②核膜、核仁重新形成;③染色体解旋成染色质形态;④细胞质分裂,形成两个子细胞(植物形成细胞壁,动物直接从中部凹陷)。
【详解】A、15'时细胞处于分裂的中期,染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上,A正确;
B、不同的染色体着丝粒处的DNA 序列有特异性,改变这些DNA 序列,可以使得染色体的分离出现异常。该细胞 18 号染色体着丝粒DNA 异常,21'处于分裂的后期,因此21'时箭头所指异常染色体很可能是 18号染色体,B正确;
C、人体细胞(动物细胞)分裂的过程中,不会出现细胞板,C错误;
D、染色体着丝粒处的DNA 序列改变,可以使染色体的分离出现异常,从而DNA序列改变可能引起细胞染色体数目变异,D正确。
故选C。
8. 果蝇精巢中存在甲、乙、丙3个不同时期的细胞,其染色体组数和同源染色体对数如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 甲细胞中性染色体为1条X和1条Y B. 乙细胞可能处于减数第二次分裂后期
C. 丙细胞中核DNA含量是乙细胞的一半 D. 甲细胞遗传信息套数是丙细胞的2倍
【答案】D
【解析】
【分析】甲细胞染色体组数为 4,同源染色体对数为 2n,说明甲细胞处于有丝分裂后期;乙细胞染色体组数为 2,同源染色体对数为 n,可能处于有丝分裂前期、中期,也可能处于减数第一次分裂过程中或是体细胞。丙细胞染色体组数为 2,同源染色体对数为 0,说明丙细胞处于减数第二次分裂后期。
【详解】A、果蝇体细胞中含有 2 个染色体组,甲细胞染色体组数为 4,同源染色体对数为 2n,说明甲细胞处于有丝分裂后期。在有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体数目加倍,性染色体为 XXYY,A错误;
B、乙细胞染色体组数为 2,同源染色体对数为 n,可能处于有丝分裂前期、中期,也可能处于减数第一次分裂过程中。减数第二次分裂后期细胞中没有同源染色体,而乙细胞有同源染色体,所以乙细胞不可能处于减数第二次分裂后期,B错误;
C、丙细胞染色体组数为 2,同源染色体对数为 0,说明丙细胞处于减数第二次分裂后期。乙细胞可能处于有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂过程或是体细胞,若为体细胞,则丙细胞的核DNA含量和乙细胞相同,C错误;
D、甲细胞处于有丝分裂后期,遗传信息套数是体细胞的2倍;丙细胞处于减数第二次分裂后期,遗传信息套数与体细胞相同,因此甲细胞遗传信息套数是丙细胞的2倍,D正确。
故选D。
9. 规范的实验操作是获得准确实验结果的前提,下列叙述错误的是( )
A. 观察黑藻的胞质环流前,将黑藻在光照下培养一段时间能使现象更明显
B. 提取与分离光合色素实验中,使用无水乙醇的目的是溶解和提取光合色素
C. 在模拟性状分离比的实验中,抓取后的彩球要单独放置保证数据可靠
D. 制作和观察洋葱根尖细胞有丝分裂实验中,漂洗的目的是防止解离过度
【答案】C
【解析】
【详解】A、光照条件下黑藻代谢活动更旺盛,细胞质流动速率加快,观察胞质环流的现象会更明显,A正确;
B、光合色素为有机物,易溶于无水乙醇等有机溶剂,因此提取光合色素时用无水乙醇溶解和提取色素,B正确;
C、模拟性状分离比的实验中,抓取后的彩球需要放回原小桶并摇匀,才能保证每次抓取时不同类型配子的概率相等,若单独放置会改变桶内配子比例,增大实验误差,C错误;
D、观察洋葱根尖细胞有丝分裂实验中,漂洗的目的是洗去多余的解离液,防止解离过度,同时避免解离液影响后续染色效果,D正确。
10. 弗里德赖希共济失调(FRDA)是一种遗传病,由FXN基因中GAA重复序列异常扩增引起,患者体内的FXN基因中GAA重复序列≥66次。体内细胞中GAA重复序列在41~65次之间的基因,在产生配子时有20%的可能性会增加到66次以上。图1为某患病家族系谱图,图2为该家族部分个体FXN基因中GAA重复序列的PCR电泳图谱。下列叙述错误的是( )
A. FRDA是由基因突变导致的常染色体隐性遗传病
B. GAA重复次数在Ⅰ2与Ⅱ2、Ⅱ2与Ⅲ2间存在逐代累积效应
C. Ⅱ4的GAA重复序列可能是120/80,Ⅲ2的GAA=80重复序列可能来自Ⅱ3
D. Ⅲ1为患病男孩的概率为1/10
【答案】D
【解析】
【详解】A、弗里德赖希共济失调(FRDA)是一种遗传病,图中Ⅰ1、Ⅰ2表型正常,Ⅱ2为患病女性,因此该病为常染色体上的隐性遗传病,A正确;
B、GAA重复次数在I2为120/40,Ⅱ2为 140/80,Ⅲ2为150/80,因此存在逐代累积的效应,B正确;
C、由图2可知,Ⅱ4的GAA重复序列可能是120/80,Ⅲ2的GAA重复序列约为150/80,而Ⅱ2的GAA重复序列约为140/80,Ⅱ3的GAA重复序列为(41~65)/40,其中GAA重复序列(41~65)有20%的可能性会增加到66次以上,因此Ⅲ2的GAA80重复序列可能来自Ⅱ3,C正确;
D、Ⅱ3的GAA重复序列为(41~65)/40,配子中 GAA重复序列(41~65)∶40=1∶1,其中 GAA重复序列(41~65)有20%的可能性会增加到66次以上,因此GAA重复序列≥66次的概率为1/10,因此Ⅲ1为患病男孩的概率为1/20,D错误。
故选D。
11. 天然蛋白t-PA 是心梗和脑血栓的急救药,研究证实将t-PA 第84位的半胱氨酸换成丝氨酸,能显著降低其诱发出血的副作用。下图为采取基因工程方法表达t-PA 改良基因,制造改良t-PA 蛋白的过程。下列叙述正确的是( )
A. 构建重组质粒时需要选用限制酶Xma I和Nhe I 切割质粒pCLY11
B. 以上技术制造出性能优异的改良t-PA 过程被称为蛋白质工程
C. DNA 连接酶可以将t-PA 改良基因与质粒间的磷酸和核糖连接起来
D. 导入重组质粒的受体细胞在含新霉素的培养基上能存活,且呈蓝色
【答案】B
【解析】
【分析】蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出的第二代基因工程,因为是对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质,所以必须通过基因修饰或基因合成实现。通过蛋白质工程生产出来的蛋白质更加符合人类生产和生活的需要。
【详解】A、根据碱基互补配对原则,t-PA基因的左端黏性末端为CCGG-,为XmaⅠ酶切得到,t-PA基因的右端黏性末端为GATC-,为BglⅡ酶切得到,质粒需要用相同的酶进行酶切以得到与目的基因相同的黏性末端,因此质粒需选用限制酶XmaⅠ和BglⅡ切割质粒pCLY11,A错误;
B、该技术通过改造基因,从而产生出优异的改良t-PA蛋白,因此该技术为蛋白质工程,B正确;
C、DNA 连接酶可以将t-PA 改良基因与质粒间的磷酸和脱氧核糖连接起来,C错误;
D、t-PA能高效降解因血浆纤维蛋白凝聚而成的血栓,成功转入重组质粒的受体细胞在培养基上会出现具有抗性的白色菌落,D错误。
故选A。
12. 下图1是某单基因遗传病的遗传系谱图,在人群中的患病率为1/8100,科研人员提取了家系中四名女性的DNA,用PCR扩增了与此基因相关的片段,并对产物酶切后进行电泳(正常基因含有一个限制酶切点,突变基因增加了一个切点),结果如图2。相关叙述正确的是( )
A. 与正常基因相比,突变基因可能发生了碱基的缺失
B. Ⅱ-1与Ⅱ-2婚配之后,生一个患病男孩的概率是1/6
C. 该突变基因新增酶切位点位于310bp的DNA片段中
D. 如果对Ⅱ-2的DNA进行上述操作,将产生2种条带
【答案】C
【解析】
【详解】A、Ⅰ-1和Ⅰ-2表现正常,但生下了Ⅱ-2的患病女性,所以该病是常染色体隐性遗传病,用PCR扩增了与此基因相关的片段,并对产物酶切后进行电泳(正常基因含有一个限制酶切位点,突变基因增加了一个酶切位点,设相关基因是A、a,则Ⅰ-1和Ⅰ-2基因型是Aa,结合图2可知,Ⅱ-3、Ⅱ-4也是Aa,Ⅱ-5是AA,基因突变酶切后可形成长度为217bp、93bp和118bp的三种DNA片段,正常基因酶切后可形成长度为310bp和118bp的两种DNA片段,基因突变前后碱基数目没变,说明与正常基因相比,突变基因可能发生了碱基的替换,A错误;
B、该病在人群中的患病率为1/8100,则致病基因a的基因频率为1/90,正常基因A的基因频率为89/90,根据基因平衡定律,Ⅱ-1表现正常,基因型为Aa的概率=Aa/(AA+Aa)=(2×A基因频率×a基因频率)/(A基因频率×A基因频率+2×A基因频率×a基因频率)=(2×1/90×89/90)/(1/90×1/90+2×1/90×89/90)=2/91,其与Ⅱ-2aa婚配生一个患病男孩的概率为2/91×1/2×1/2=1/182,B错误;
C、结合图2可知,正常基因酶切后可形成长度为310bp和118bp的两种DNA片段,而基因突变酶切后可形成长度为217bp、93bp和118bp的三种DNA片段,这说明突变基因新增的酶切位点位于长度为310bp(217+93)的DNA片段中,C正确;
D、基因突变酶切后可形成长度为217bp、93bp和118bp的三种DNA片段,Ⅱ-2患病,基因型是aa,只含有突变基因,所以酶切后电泳将产生三种条带,D错误。
二、非选择题
13. 胃是人体的消化器官,胃酸可杀灭随食物进入消化道的细菌并激活胃蛋白酶原。胃壁细胞通过靠近胃腔的细胞膜上的H+-K+泵和Cl-通道分别将H+和Cl-排入胃腔,形成盐酸,其过程如图所示。请回答下列问题。
(1)血液中的CO2穿越毛细血管壁后,进入内环境中的________,再以________的方式通过胃壁细胞膜进入细胞,经过化学反应形成。膜上Cl--反向转运体利用膜两侧的浓度梯度完成了和Cl-的跨膜运输,其中Cl-的运输方式是________。
(2)一方面,胃腔中K+________(选填“顺”或“逆”)浓度梯度进入胃壁细胞,参与该过程的蛋白质具有________功能;另一方面,胃壁细胞中的K+又以________的方式运出胃壁细胞。
(3)胃腔中酸液分泌过多时会伤害胃黏膜,从而使得人体免疫系统的第________道防线被破坏,导致免疫________功能减弱。目前常用的抑酸药物是PPIs,这种药物在酸性环境下才能被激活,活化后能与H+-K+泵结合,从而抑制胃酸分泌。但若长期服用PPIs可能造成消化道细菌感染,其原因是________________________________________________________________________________。
【答案】(1) ①. 组织液 ②. 自由扩散 ③. 主动运输
(2) ①. 逆 ②. 运输和催化 ③. 协助扩散
(3) ①. 一 ②. 防御 ③. 长期服用PPIs会持续抑制胃酸分泌,导致胃腔pH升高,无法杀灭随食物进入消化道的细菌,容易被感染
【解析】
【小问1详解】
毛细血管壁内侧是血浆,外侧内环境为组织液,CO₂先进入组织液再通过自由扩散进入胃壁细胞;Cl⁻通过Cl⁻-HCO3-反向转运体进入细胞,依赖HCO3-顺浓度梯度外排所形成的势能驱动,Cl-的运输方式是主动运输。
【小问2详解】
胃腔pH=1.2(酸性强),细胞质pH=7.4,说明胃腔中H⁺高,从H⁺-K⁺泵工作原理看,它把H⁺泵出、K⁺泵入→说明胃腔中K⁺浓度低于细胞内,所以K⁺从胃腔进入细胞是逆浓度梯度;H⁺-K⁺泵是载体蛋白,同时水解ATP,所以兼具运输功能和催化功能(催化ATP水解)。从图中可看到,有K⁺通道,说明胃壁细胞中的K⁺运出胃壁细胞是顺浓度梯度,借助通道蛋白,属于协助扩散(或易化扩散)。
【小问3详解】
皮肤、黏膜及其分泌物是人体免疫系统的第一道防线(非特异性免疫);胃黏膜分泌胃酸有杀菌作用,属于影响免疫防御功能(免疫三大功能:免疫防御、免疫自稳、免疫监视)。长期服用PPIs→抑制H⁺-K⁺泵→胃酸分泌减少→胃腔pH升高→杀菌能力下降→食物中细菌易在消化道定植繁殖→增加感染风险。
14. 黏蛋白肾病(MKD)是一种遗传病,患者细胞内M 蛋白异常引起错误折叠蛋白堆积,导致细胞结构和功能异常。
(1)分泌蛋白的合成过程首先以________为原料,通过______________的方式合成多肽链,然后相继在__________________(填细胞器名称)中进行加工,形成具有一定空间结构的蛋白质。
(2)研究分泌蛋白合成与运输的过程,通常采用_________方法。囊泡在分泌蛋白运输中有重要作用,囊泡膜的基本支架是_________。细胞器并不是漂浮于细胞质中的,是因为细胞质中有着支持它们的___________(结构)。
(3)如图1所示,正常情况下,错误折叠蛋白会被含有 T9受体的囊泡运输到溶酶体中被______水解,从而维持细胞正常生命活动。由图2可知,T9受体会被异常M蛋白结合,难以分离,导致错误折叠蛋白降解过程受阻,错误折叠的蛋白会堆积在___________________——。
(4)细胞凋亡程度通常被用作衡量 MKD 毒性强弱的指标,为研究新型药物B对MKD的治疗效果,利用某细胞进行实验,请选填下列字母到表格中,完善实验方案。
a. 正常细胞 b. MKD 患者细胞 c. 药物B d.生理盐水
实验材料和处理方法
预期实验结果及结论
对照组1
b、d
若实验组细胞凋亡程度③______对照
组 1(填写“高于”或“低于”), 接近对照
组2,则证明新型药物B对MKD有
良好的治疗效果。
对照组2
①______
实验组
②______
【答案】(1) ①. 氨基酸 ②. 脱水缩合 ③. 内质网和高尔基体
(2) ①. 同位素标记法 ②. 磷脂双分子层 ③. 细胞骨架
(3) ①. (蛋白)水解酶 ②. 内质网和高尔基体之间
(4) ①. a、d ②. b、c(或b、c、d) ③. 低于
【解析】
【分析】1、分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
2、溶酶体内含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。水解酶的化学本质是蛋白质,强酸、强碱、重金属盐等均可使蛋白质发生变性,而失去生理活性。
【小问1详解】
泌蛋白的合成过程首先以氨基酸为原料,通过脱水缩合的方式合成多肽链,然后相继在内质网和高尔基体中进行加工,形成具有一定空间结构的蛋白质。
【小问2详解】
研究分泌蛋白合成与运输的过程,通常采用同位素标记法,即用15N标记蛋白质,囊泡膜与内质网膜、高尔基体膜、细胞膜相似,膜的基本支架是磷脂双分子层,细胞骨架的功能支持并锚定各种细胞器,与细胞的分裂分化有关。
【小问3详解】
错误折叠蛋白会被含有T9 受体的囊泡运输到溶酶体中被水解酶水解。由图2 可知,T9 受体会被异常M 蛋白结合,难以分离,导致错误折叠蛋白降解过程受阻,错误折叠的蛋白会堆积在内质网和高尔基体之间。
【小问4详解】
题干信息可知,蛋白肾病(MKD)患者细胞内M 蛋白异常引起错误折叠蛋白堆积,导致细胞结构和功能异常。本实验的目的是探究新型药物B 对MKD 的治疗效果。自变量为是否使用新型药物B,因变量为细胞凋亡程度。对照组2为a、d正常细胞和生理盐水,因此对照组1应为b、d:MKD 患者细胞和生理盐水,实验组为b、c:MKD 患者细胞和药物B。新型药物B 对MKD有治疗效果,则实验结果为实验组细胞凋亡程度低于对照组1,接近对照组2,即f、g。
15. 某科研小组利用长势相同的辣椒幼苗探究低温环境下喷洒脱落酸(ABA)对植株光合作用的影响。实验包括3种处理,甲组:低温(15℃/8℃)10d+150mg·L-1ABA叶面喷洒处理;乙组:低温(15℃/8℃)10d;丙组:常温(30℃/22℃)10d.处理结束后将植株分别移栽到适宜条件下培养,测得如下数据,净光合速率以CO2吸收量为指标。回答下列问题:
组别
叶绿素相对含量
净光合速率
μmol·m-2·s-1
磷元素的含量g·kg-1
胞间CO2浓度
μmol·L-1
气孔导度
μmol·m-2·s-1
叶
根
茎
甲
26.79
8.47
3.06
2.39
2.51
245
0.40
乙
21.51
5.25
2.52
1.54
1.74
230
0.32
丙
30.33
12.81
3.59
2.78
2.87
310
0.59
注:①表中数据均已达到显著差异;②(15℃/8℃)10d是指昼温15℃处理12h,夜温8℃处理12h,共10天
(1)叶绿素分布在________;乙组叶肉细胞平均五碳糖含量________丙组(选填“高于”“低于”“等于”)。据实验数据分析,低温处理导致辣椒植株净光合速率降低的原因有:①低温导致叶绿素含量下降(该实验因变量),限制了光反应速率(机理);②________;③________(②③参考①从因变量和机理两个角度回答)。初步判断ABA________(“能”“否”)提高低温下辣椒植株气孔导度。
(2)若要进一步研究常温处理辣椒幼苗的真正光合速率,应该选择表中________组幼苗的净光合速率数据。另需选该组幼苗在相同条件下遮光处理,测得10min内CO₂释放量为Aμmol·m⁻²,则该组幼苗的真正光合速率可以表示为________μmol·m⁻²·s⁻¹(用含A的表达式)。
【答案】(1) ①. 叶绿体的类囊体薄膜 ②. 低于 ③. 低温导致胞间CO2或气孔导度下降限制了暗反应速率 ④. 低温导致植株对磷的吸收变弱,限制了光反应和暗反应速率 ⑤. 能
(2) ①. 丙 ②. A/600+12.81
【解析】
【小问1详解】
叶绿素分布在叶绿体的类囊体薄膜上,可参与光合作用光反应过程;乙组叶肉细胞平均五碳糖含量低于丙组,因为丙组的净光合速率强,胞间二氧化碳浓度和气孔导度都大;低温处理导致辣椒植株净光合速率降低的原因有:①低温导致叶绿素含量下降(该实验因变量),限制了光反应速率(机理);②低温导致胞间CO2或气孔导度下降限制了碳反应速率;③低温导致植株对磷的吸收变弱从而限制了光反应/碳反应速率;据实验数据可知,甲组(低温+ABA)气孔导度(0.40)高于乙组(仅低温,0.32),因此ABA能提高低温下辣椒植株气孔导度。
【小问2详解】
丙组是常温(30℃/22℃)10d,若要进一步研究常温处理辣椒幼苗的真正光合速率,应该选择表中丙组幼苗的净光合速率数据;真正光合速率=净光合速率+呼吸速率,另需选该组幼苗在相同条件下遮光处理,测得10min内CO2释放量为Aμmol m-2,则该组幼苗的真正光合速率为净光合速率与呼吸速率之和即12.81(净光合速率)+A/(10×60)(呼吸速率)=A/600+12.81μmol·m⁻²·s⁻¹。
16. 肝癌在我国的发病率高,容易复发,远期疗效不满意。研究人员对肝癌细胞的结构及代谢进行了相关的研究。
(1)癌细胞有______的特点(答两点即可),肿瘤恶性增殖速度往往______血管新生的速度,随着细胞数目增多和体积增大,恶性实体肿瘤内部逐渐形成慢性营养缺乏的微环境,因此肿瘤细胞需要通过调整细胞代谢才能继续生存。
(2)线粒体是调控细胞代谢最重要的细胞器,通过不断地分裂和融合调控自身功能,并对外界刺激做出适应性反应。下图是细胞呼吸及线粒体融合和分裂的示意图:
①葡萄糖在_______中分解为[H]和A,物质A进入线粒体彻底氧化分解。
②由图可知线粒体外膜上的Mfn1/Mfn2蛋白、内膜融合蛋白______(填“OPA1”或“DRP1”)的作用实现了线粒体膜的融合,线粒体的长度明显变长。细胞质基质中DRP1的S616位点磷酸化,DRP1定位于线粒体外膜上,促进________。
(3)已有研究发现肝癌肿瘤中心区域细胞中线粒体融合增强,线粒体长度明显长于边缘区域细胞,这些变化与肝癌细胞适应营养缺乏有关。为研究在营养缺乏时线粒体融合对肝癌细胞糖代谢的调控,研究者用肝癌细胞进行了实验,实验结果见表。丙组抑制DRP1S637磷酸化的目的是________。根据实验结果并结合上图分析,完善肝癌细胞在营养缺乏条件下的代谢调控途径:肝癌细胞在营养缺乏时,________使线粒体融合增强,从而使线粒体嵴密度增加、呼吸链复合体的活性增加,有氧呼吸增强;同时_______,无氧呼吸减弱,细胞产能效率提高,从而适应营养缺乏环境。
细胞耗氧速率
线粒体ATP产生量
胞外乳酸水平
线粒体嵴密度
呼吸链复合体的活性
乳酸脱氢酶量
甲组:常规培养组
4.2
1.0
0.35
10.1
0.91
1.01
乙组:营养缺乏组
5.6
1.4
0.28
17.5
2.39
0.25
丙组:营养缺乏+抑制DRP1S637磷酸化
3.1
0.8
0.38
9.8
1.22
1.22
【答案】(1) ①. 无限增殖、形态结构发生显著变化、糖蛋白减少容易在体内分散和转移 ②. 快于
(2) ①. 细胞质基质 ②. OPA1 ③. 线粒体分裂
(3) ①. 抑制肝癌细胞的线粒体融合 ②. 基质中DRP1S637位点磷酸化增强 ③. 乳酸脱氢酶含量降低
【解析】
【小问1详解】
癌细胞的特征包括无限增殖、细胞形态改变、细胞膜的成分改变;因具有无限增殖的特点、细胞代谢速率快,肿瘤恶性增殖往往快于血管新生的速度,随着细胞数目增多和体积增大,恶性实体肿瘤内部逐渐形成慢性营养缺乏的微环境,因此肿瘤细胞需要通过调整细胞代谢才能继续生存。
【小问2详解】
①葡萄糖在细胞质基质中分解为[H]和丙酮酸,物质A是丙酮酸,丙酮酸进入线粒体彻底氧化分解为二氧化碳和水。
②线粒体外膜上的Mfn1/Mfn2蛋白和内膜融合蛋白OPA1的作用实现了线粒体膜的融合,线粒体的长度明显变长;细胞质基质中DRP1的S616位点磷酸化,DRP1定位于线粒体外膜上,促进线粒体的分裂。
【小问3详解】
DRP1S637磷酸化促进线粒体外膜上的Mfn1/Mfn2蛋白结合,从而促进线粒体的融合,丙组抑制DRP1S637磷酸化,实质上抑制肝癌细胞线粒体的融合;根据实验结果并结合(2),肝癌细胞在营养缺乏条件下,为了适应环境,线粒体融合增强,首先基质中DRP1S637磷酸化增强,促进线粒体融合,线粒体嵴密度增加、呼吸链复合体的活性增加,有氧呼吸增强,细胞耗氧速率增加、线粒体ATP产生量增加,乳酸脱氢酶含量降低,无氧呼吸速率下降,胞外乳酸水平减少,细胞的产能效率提高,从而适应营养缺乏的环境。
17. 为培育抗除草剂水稻新品种,科研人员将人工合成的草铵膦抗性基因(RePAT*)转入水稻植株,流程如下图所示。请回答下列问题:
(1)获取目的基因。人工合成添加了限制酶识别序列的目的基因RePAT*,并用适当的限制酶切割,则图中RePAT*两侧的黏性末端为①_______、②_______。
(2)构建基因表达载体。作为表达载体,除图中结构外,未标注的结构为______,筛选时可使用的标记基因是________。
(3)将目的基因导入受体细胞。①取某品种水稻的幼胚,经消毒处理后接种到培养基,诱导形成愈伤组织,进而形成植物个体,该过程利用的原理是_______。②用农杆菌侵染愈伤组织,Ti质粒上的___________区段可转移到水稻细胞的基因组DNA中。
(4)目的基因的检测与鉴定。可采用PCR技术检测目的基因RePAT+是否成功导入水稻细胞,在该反应体系中,应加入模板DNA、特异性引物对、缓冲液、四种脱氧核苷酸以及_______等。已知目的基因一条链的部分序列为5'-TACAGGT……GGTTCAC-3',则RePAT*的特异性引物对应选择____。
A.5'-TACAGGT-3′ B.5'-GGTTCAC-3′
C.5'-ATGTCCA-3′ D.5'-GTGAACC-3′
(5)将扩增得到的DNA片段进行电泳,结果如图2,据图未成功导入目的基因的是_____(填写数字)。除了要进行分子水平的检测外,还要进行个体水平的鉴定,即对植株进行________实验
【答案】(1) ①. 3'-TCGAG-5' ②. 3'-GTACG-5'
(2) ①. 启动子 ②. 潮霉素抗性基因
(3) ①. 植物细胞的全能性 ②. T−DNA
(4) ①. 耐高温的DNA聚合酶 ②. AD
(5) ①. 2和7 ②. 喷洒草铵膦农药
【解析】
【分析】基因工程的基本操作程序:第一步:目的基因的获取;第二步:基因表达载体的构建(核心);第三步:将目的基因导入受体细胞;第四步:目的基因的检测和表达。
【小问1详解】
据图分析可知,不能用BamHⅠ限制酶切割,因为会将Ti质粒的复制原点破坏,为防止目的基因自连及质粒的环化,可用SphⅠ和SacⅠ两种不同的限制酶对质粒和目的基因进行切割,根据目的基因的转录方向和Ti质粒已标注的特点,目的基因的①端用SacⅠ限制酶进行切割形成的黏性末端为3'-TCGAG-5',目的基因的②端用SphⅠ限制酶进行切割形成的黏性末端为3'-GTACG-5'。
【小问2详解】
据图分析可知,构建的基因表达载体中已标注有复制原点、标记基因、终止子、目的基因,未标记的结构有启动子,潮霉素抗性基因作为标记基因,其作用为便于重组DNA分子的筛选。
【小问3详解】
①取某品种水稻的幼胚,经消毒处理后接种到培养基,诱导形成愈伤组织,进而形成植物个体,该过程属于植物组织培养过程,利用的原理是植物细胞的全能性。
②用农杆菌侵染愈伤组织,Ti质粒上的T−DNA区段可转移到水稻细胞的基因组DNA中。
【小问4详解】
利用PCR技术检测目的基因RePAT*时,在反应体系中应加入耐高温的DNA聚合酶、RePAT*的特异性引物对、基因RePAT*模板、dNTP、缓冲液等,已知目的基因一条链的部分序列为5´-TACAGGT…GGTTCAC-3´,则RePAT*的特异性引物对应为5´-GTGAACC-3´,而互补链序列为3´-ATGTCCA…CCAAGTG-5´,则RePAT*的特异性引物对应为5´-TACAGGT-3´,AD正确,BC错误。
故选AD。
【小问5详解】
据图2分析可知,M为Maker,P为阳性对照,在1-10组电泳中只有2和7未出现于阳性对照组相同的电泳结果,其他都与阳性对照电泳相同,故未成功导入目的基因的是2和7,对目的基因的检测与鉴定,除了要进行分子水平的检测外,还要进行个体水平的鉴定,即对植株进行一定浓度的草甘膦农药喷洒,在适宜环境条件下培养一段时间后,观测水稻的生长情况。
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2026-2027(1)高三年级期初检测生物试卷
一、选择题(每题四分、共48分)
1. 牛胰核糖核酸酶(RNaseI)由124个氨基酸组成,含4个二硫键,是一种核酸内切酶。使用巯基乙醇和尿素处理RNaseI,可将其去折叠转变成无任何活性的无规则卷曲结构。洗脱巯基乙醇和尿素,RNaseI活性可以恢复。下列叙述正确的是( )
A. RNaseI可以将RNA催化水解为核糖、磷酸和含氮碱基
B. 巯基乙醇和尿素可能破坏了RNaseI中的磷酸二酯键使其变性
C. 无活性状态下的RNaseI不能够与双缩脲试剂产生紫色反应
D. 该实验说明环境通过影响蛋白质的空间结构而影响其功能
2. “共和国勋章”获得者、中国工程院院士、“杂交水稻之父”袁隆平,于2021年5月在长沙逝世。袁隆平水稻研究团队研究出的耐盐碱水稻创亩产802.9公斤、普通水稻创亩产1200公斤的高产新纪录。下列说法错误的是( )
A. 水分子是从溶液浓度较低处向溶液浓度较高处进行渗透
B. 将水稻花粉经花药离体培养后,可得到稳定遗传的植株
C. 耐盐碱水稻细胞液的浓度比普通水稻细胞液的浓度高
D. 耐盐碱水稻细胞吸收无机盐离子的能力更强,与细胞膜上的载体数量有关
3. 下列关于生物学实验操作或现象的描述,正确的是( )
A. 紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞没有颜色,不能用于质壁分离实验
B. “探究pH对酶活性的影响”实验,实验温度属于无关变量,实验过程中无需控制
C. “探究酵母菌细胞的呼吸方式”实验需要设置有氧和无氧两种条件,其中有氧的为实验组,无氧的为对照组
D. 利用香蕉进行DNA粗提取与鉴定实验中,香蕉研磨后离心取上清液,加入95%的冷酒精,有利于DNA析出
4. 科研工作者以烟草悬浮细胞为材料,研究不同质量浓度的PEG对细胞膜通透性的影响,结果如图所示。下列说法错误的是( )
注:吸光值OD600值越小,表示细胞膜通透性越小,细胞活力越大;CK为对照。
A. 高浓度PEG使细胞活力显著降低
B. iATP和eATP总量随PEG浓度增加而增加
C. eATP相对水平越高,说明细胞膜通透性越大
D. 在PEG胁迫下,eATP相对水平与iATP相对水平呈负相关
5. 以下关于光合作用与呼吸作用的描述正确的是( )
①大部分葡萄糖在线粒体中被直接氧化分解
②人体细胞产生的ATP,主要来自线粒体内膜
③给水稻提供14CO2,体内可以存在14C的转移途径14CO2→14C3→(14CH2O)→14C5
④有氧呼吸时,生成物H2O中的氢都来自线粒体中丙酮酸的分解
⑤人体细胞内O2/CO2的比值,线粒体内比细胞质基质低
⑥依据吸收光谱的差异对光合色素进行纸层析分离
A. 二项 B. 三项 C. 四项 D. 五项
6. 适度低氧下细胞可正常存活,严重低氧可导致细胞死亡。当氧含量低时,线粒体会产生并积累活性氧从而损伤大分子物质和细胞。科研人员用常氧(20%O2)、低氧(10%O2、0.3%O2)分别处理大鼠肿瘤细胞,24h后检测肿瘤细胞的线粒体自噬水平,结果如图1所示。用线粒体自噬抑制剂3MA处理肿瘤细胞,检测肿瘤细胞的活性氧含量,结果如图2所示。相关说法错误的是( )
A. 有氧呼吸第三阶段NADH经过一系列化学反应与O2结合释放的能量,大部分以热能形式散失
B. 缺氧时,大鼠肿瘤细胞进行无氧呼吸,从而提高利用葡萄糖产生ATP的效率
C. 损伤的线粒体可通过线粒体自噬途径,被细胞中的溶酶体降解
D. 严重低氧导致肿瘤细胞死亡的原因可能是线粒体自噬不足以清除细胞中的活性氧
7. 在有丝分裂和减数分裂过程中,染色体着丝粒处的 DNA 序列与蛋白质特异性结合,该蛋白质再与纺锤丝相连。不同的染色体着丝粒处的DNA 序列有特异性,因此改变这些DNA 序列,可以使得染色体的分离出现异常。科研人员观察了人 18 号染色体着丝粒DNA 异常细胞的有丝分裂过程( 图示为该细胞染色体或染色质),左上角数字表示观察时的分钟数。下列说法错误的是( )
A. 15'时细胞处于分裂的中期,着丝粒位于赤道板位置
B. 21'时箭头所指染色体很可能是 18号染色体
C. 30'时在细胞中间会出现细胞板并逐渐扩展
D. DNA序列改变可能引起细胞染色体数目变异
8. 果蝇精巢中存在甲、乙、丙3个不同时期的细胞,其染色体组数和同源染色体对数如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 甲细胞中性染色体为1条X和1条Y B. 乙细胞可能处于减数第二次分裂后期
C. 丙细胞中核DNA含量是乙细胞的一半 D. 甲细胞遗传信息套数是丙细胞的2倍
9. 规范的实验操作是获得准确实验结果的前提,下列叙述错误的是( )
A. 观察黑藻的胞质环流前,将黑藻在光照下培养一段时间能使现象更明显
B. 提取与分离光合色素实验中,使用无水乙醇的目的是溶解和提取光合色素
C. 在模拟性状分离比的实验中,抓取后的彩球要单独放置保证数据可靠
D. 制作和观察洋葱根尖细胞有丝分裂实验中,漂洗的目的是防止解离过度
10. 弗里德赖希共济失调(FRDA)是一种遗传病,由FXN基因中GAA重复序列异常扩增引起,患者体内的FXN基因中GAA重复序列≥66次。体内细胞中GAA重复序列在41~65次之间的基因,在产生配子时有20%的可能性会增加到66次以上。图1为某患病家族系谱图,图2为该家族部分个体FXN基因中GAA重复序列的PCR电泳图谱。下列叙述错误的是( )
A. FRDA是由基因突变导致的常染色体隐性遗传病
B. GAA重复次数在Ⅰ2与Ⅱ2、Ⅱ2与Ⅲ2间存在逐代累积效应
C. Ⅱ4的GAA重复序列可能是120/80,Ⅲ2的GAA=80重复序列可能来自Ⅱ3
D. Ⅲ1为患病男孩的概率为1/10
11. 天然蛋白t-PA 是心梗和脑血栓的急救药,研究证实将t-PA 第84位的半胱氨酸换成丝氨酸,能显著降低其诱发出血的副作用。下图为采取基因工程方法表达t-PA 改良基因,制造改良t-PA 蛋白的过程。下列叙述正确的是( )
A. 构建重组质粒时需要选用限制酶Xma I和Nhe I 切割质粒pCLY11
B. 以上技术制造出性能优异的改良t-PA 过程被称为蛋白质工程
C. DNA 连接酶可以将t-PA 改良基因与质粒间的磷酸和核糖连接起来
D. 导入重组质粒的受体细胞在含新霉素的培养基上能存活,且呈蓝色
12. 下图1是某单基因遗传病的遗传系谱图,在人群中的患病率为1/8100,科研人员提取了家系中四名女性的DNA,用PCR扩增了与此基因相关的片段,并对产物酶切后进行电泳(正常基因含有一个限制酶切点,突变基因增加了一个切点),结果如图2。相关叙述正确的是( )
A. 与正常基因相比,突变基因可能发生了碱基的缺失
B. Ⅱ-1与Ⅱ-2婚配之后,生一个患病男孩的概率是1/6
C. 该突变基因新增酶切位点位于310bp的DNA片段中
D. 如果对Ⅱ-2的DNA进行上述操作,将产生2种条带
二、非选择题
13. 胃是人体的消化器官,胃酸可杀灭随食物进入消化道的细菌并激活胃蛋白酶原。胃壁细胞通过靠近胃腔的细胞膜上的H+-K+泵和Cl-通道分别将H+和Cl-排入胃腔,形成盐酸,其过程如图所示。请回答下列问题。
(1)血液中的CO2穿越毛细血管壁后,进入内环境中的________,再以________的方式通过胃壁细胞膜进入细胞,经过化学反应形成。膜上Cl--反向转运体利用膜两侧的浓度梯度完成了和Cl-的跨膜运输,其中Cl-的运输方式是________。
(2)一方面,胃腔中K+________(选填“顺”或“逆”)浓度梯度进入胃壁细胞,参与该过程的蛋白质具有________功能;另一方面,胃壁细胞中的K+又以________的方式运出胃壁细胞。
(3)胃腔中酸液分泌过多时会伤害胃黏膜,从而使得人体免疫系统的第________道防线被破坏,导致免疫________功能减弱。目前常用的抑酸药物是PPIs,这种药物在酸性环境下才能被激活,活化后能与H+-K+泵结合,从而抑制胃酸分泌。但若长期服用PPIs可能造成消化道细菌感染,其原因是________________________________________________________________________________。
14. 黏蛋白肾病(MKD)是一种遗传病,患者细胞内M 蛋白异常引起错误折叠蛋白堆积,导致细胞结构和功能异常。
(1)分泌蛋白的合成过程首先以________为原料,通过______________的方式合成多肽链,然后相继在__________________(填细胞器名称)中进行加工,形成具有一定空间结构的蛋白质。
(2)研究分泌蛋白合成与运输的过程,通常采用_________方法。囊泡在分泌蛋白运输中有重要作用,囊泡膜的基本支架是_________。细胞器并不是漂浮于细胞质中的,是因为细胞质中有着支持它们的___________(结构)。
(3)如图1所示,正常情况下,错误折叠蛋白会被含有 T9受体的囊泡运输到溶酶体中被______水解,从而维持细胞正常生命活动。由图2可知,T9受体会被异常M蛋白结合,难以分离,导致错误折叠蛋白降解过程受阻,错误折叠的蛋白会堆积在___________________——。
(4)细胞凋亡程度通常被用作衡量 MKD 毒性强弱的指标,为研究新型药物B对MKD的治疗效果,利用某细胞进行实验,请选填下列字母到表格中,完善实验方案。
a. 正常细胞 b. MKD 患者细胞 c. 药物B d.生理盐水
实验材料和处理方法
预期实验结果及结论
对照组1
b、d
若实验组细胞凋亡程度③______对照
组 1(填写“高于”或“低于”), 接近对照
组2,则证明新型药物B对MKD有
良好的治疗效果。
对照组2
①______
实验组
②______
15. 某科研小组利用长势相同的辣椒幼苗探究低温环境下喷洒脱落酸(ABA)对植株光合作用的影响。实验包括3种处理,甲组:低温(15℃/8℃)10d+150mg·L-1ABA叶面喷洒处理;乙组:低温(15℃/8℃)10d;丙组:常温(30℃/22℃)10d.处理结束后将植株分别移栽到适宜条件下培养,测得如下数据,净光合速率以CO2吸收量为指标。回答下列问题:
组别
叶绿素相对含量
净光合速率
μmol·m-2·s-1
磷元素的含量g·kg-1
胞间CO2浓度
μmol·L-1
气孔导度
μmol·m-2·s-1
叶
根
茎
甲
26.79
8.47
3.06
2.39
2.51
245
0.40
乙
21.51
5.25
2.52
1.54
1.74
230
0.32
丙
30.33
12.81
3.59
2.78
2.87
310
0.59
注:①表中数据均已达到显著差异;②(15℃/8℃)10d是指昼温15℃处理12h,夜温8℃处理12h,共10天
(1)叶绿素分布在________;乙组叶肉细胞平均五碳糖含量________丙组(选填“高于”“低于”“等于”)。据实验数据分析,低温处理导致辣椒植株净光合速率降低的原因有:①低温导致叶绿素含量下降(该实验因变量),限制了光反应速率(机理);②________;③________(②③参考①从因变量和机理两个角度回答)。初步判断ABA________(“能”“否”)提高低温下辣椒植株气孔导度。
(2)若要进一步研究常温处理辣椒幼苗的真正光合速率,应该选择表中________组幼苗的净光合速率数据。另需选该组幼苗在相同条件下遮光处理,测得10min内CO₂释放量为Aμmol·m⁻²,则该组幼苗的真正光合速率可以表示为________μmol·m⁻²·s⁻¹(用含A的表达式)。
16. 肝癌在我国的发病率高,容易复发,远期疗效不满意。研究人员对肝癌细胞的结构及代谢进行了相关的研究。
(1)癌细胞有______的特点(答两点即可),肿瘤恶性增殖速度往往______血管新生的速度,随着细胞数目增多和体积增大,恶性实体肿瘤内部逐渐形成慢性营养缺乏的微环境,因此肿瘤细胞需要通过调整细胞代谢才能继续生存。
(2)线粒体是调控细胞代谢最重要的细胞器,通过不断地分裂和融合调控自身功能,并对外界刺激做出适应性反应。下图是细胞呼吸及线粒体融合和分裂的示意图:
①葡萄糖在_______中分解为[H]和A,物质A进入线粒体彻底氧化分解。
②由图可知线粒体外膜上的Mfn1/Mfn2蛋白、内膜融合蛋白______(填“OPA1”或“DRP1”)的作用实现了线粒体膜的融合,线粒体的长度明显变长。细胞质基质中DRP1的S616位点磷酸化,DRP1定位于线粒体外膜上,促进________。
(3)已有研究发现肝癌肿瘤中心区域细胞中线粒体融合增强,线粒体长度明显长于边缘区域细胞,这些变化与肝癌细胞适应营养缺乏有关。为研究在营养缺乏时线粒体融合对肝癌细胞糖代谢的调控,研究者用肝癌细胞进行了实验,实验结果见表。丙组抑制DRP1S637磷酸化的目的是________。根据实验结果并结合上图分析,完善肝癌细胞在营养缺乏条件下的代谢调控途径:肝癌细胞在营养缺乏时,________使线粒体融合增强,从而使线粒体嵴密度增加、呼吸链复合体的活性增加,有氧呼吸增强;同时_______,无氧呼吸减弱,细胞产能效率提高,从而适应营养缺乏环境。
细胞耗氧速率
线粒体ATP产生量
胞外乳酸水平
线粒体嵴密度
呼吸链复合体的活性
乳酸脱氢酶量
甲组:常规培养组
4.2
1.0
0.35
10.1
0.91
1.01
乙组:营养缺乏组
5.6
1.4
0.28
17.5
2.39
0.25
丙组:营养缺乏+抑制DRP1S637磷酸化
3.1
0.8
0.38
9.8
1.22
1.22
17. 为培育抗除草剂水稻新品种,科研人员将人工合成的草铵膦抗性基因(RePAT*)转入水稻植株,流程如下图所示。请回答下列问题:
(1)获取目的基因。人工合成添加了限制酶识别序列的目的基因RePAT*,并用适当的限制酶切割,则图中RePAT*两侧的黏性末端为①_______、②_______。
(2)构建基因表达载体。作为表达载体,除图中结构外,未标注的结构为______,筛选时可使用的标记基因是________。
(3)将目的基因导入受体细胞。①取某品种水稻的幼胚,经消毒处理后接种到培养基,诱导形成愈伤组织,进而形成植物个体,该过程利用的原理是_______。②用农杆菌侵染愈伤组织,Ti质粒上的___________区段可转移到水稻细胞的基因组DNA中。
(4)目的基因的检测与鉴定。可采用PCR技术检测目的基因RePAT+是否成功导入水稻细胞,在该反应体系中,应加入模板DNA、特异性引物对、缓冲液、四种脱氧核苷酸以及_______等。已知目的基因一条链的部分序列为5'-TACAGGT……GGTTCAC-3',则RePAT*的特异性引物对应选择____。
A.5'-TACAGGT-3′ B.5'-GGTTCAC-3′
C.5'-ATGTCCA-3′ D.5'-GTGAACC-3′
(5)将扩增得到的DNA片段进行电泳,结果如图2,据图未成功导入目的基因的是_____(填写数字)。除了要进行分子水平的检测外,还要进行个体水平的鉴定,即对植株进行________实验
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