内容正文:
高三生物学限时训练
一、单项选择题:本题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,答对得2分,答错得0分。
1.研究发现,肠外致病性大肠杆菌(ExPEC)可通过分泌溶血素A(HlyA,一种蛋白毒素)在免疫细胞表面形成膜孔,造成细胞溶解。下列叙述正确的是
A.ExPEC和免疫细胞均可通过有丝分裂增殖
B.ExPEC的DNA可与蛋白质结合形成DNA-蛋白质复合物
C.合成HlyA所需的原料和场所都由宿主细胞提供
D.一个ExPEC菌落在生命系统中属于细胞和个体层次
2.“四月栽莲九月采,十月藕根池内埋”。莲藕含K、Mg、Cl等矿质元素,合理食用有利于维持人体内环境的稳态。下列关于人体中矿质元素的叙述,正确的是
A.K、Mg、Cl等在细胞中多以化合物的形式存在
B.K+是人体细胞外液渗透压的主要决定离子
C.细胞内缺乏Mg2+会降低DNA复制的效率
D.Cl−内流会使神经细胞膜电位上升,产生动作电位
3.我国科研团队揭示了人类冠状病毒HKU1(RNA复制型病毒)同时利用细胞表面糖类受体和蛋白受体入侵人体细胞的分子机制,如图所示。下列叙述正确的是
A.组成HKU1核酸的基本单位含有尿嘧啶核糖核苷酸
B.刺突蛋白与受体结合体现了细胞间的信息交流功能
C.HKU1的遗传物质可整合到宿主细胞的染色体DNA上
D.抑制HKU1中的ATP合成,可抑制其以胞吞的方式入侵细胞
4.1970年,科学家用不同荧光染料标记人细胞和小鼠细胞的细胞膜上的蛋白质,进行细胞融合实验,流程如图所示。下列关于该实验的叙述,错误的是
A.灭活的仙台病毒的作用是诱导人、鼠细胞融合
B.用抗体标记是因为人、鼠的细胞膜上含有抗原蛋白
C.37℃条件下的实验结果证明了细胞膜具有流动性
D.4℃条件下不出现颜色混合的主要原因是低温下酶活性下降
5.植物液泡膜上的H+泵(H+-ATP酶)可水解ATP,进行供能,并将H+泵入液泡,建立跨膜质子梯度。下列叙述正确的是
A.将H+泵入液泡的过程中,H+泵的空间构象不会发生改变
B.H+泵入液泡的运输速率与O2浓度成正比
C.跨膜质子梯度为H+泵运输H+进入液泡直接供能
D.H+泵的合成加工过程与核糖体、内质网、高尔基体有关
6.合成ATP的三种途径如表所示,这三种途径在人体不同的最大运动时间下的供能比例如图所示。下列叙述正确的是
ATP生成途径
反应式
反应场所
磷酸原系统
磷酸肌酸+ADP→肌酸+ATP
细胞质基质
无氧糖酵解系统
葡萄糖+2ADP+2Pi→2乳酸+2ATP+2H2O
细胞质基质
有氧氧化系统
葡萄糖+6O2+6H2O→6CO2+12H2O+大量ATP
细胞质基质、线粒体
软脂酸(脂肪酸)+23O2→16CO2+16H2O+大量ATP
线粒体
A.软脂酸生成的ATP的量小于同等质量葡萄糖生成的
B.合成ATP的三种途径中,所需的能量均由磷酸提供
C.运动启动瞬间,磷酸肌酸的磷酸基团挟能量快速转移至ADP
D.随着最大运动时间的延长,人体细胞内的ATP与ADP的比值逐渐增大
7.真菌产生的漆酶可将酚类、芳胺类化合物等多种底物氧化,被广泛用于工业和生物技术领域。科研人员研究不同金属离子对来自糙皮侧耳(又称平菇)的漆酶的最大活性的影响,结果如表所示。下列叙述正确的是
组别
漆酶的最大活性/(U·L-1)
BM
891
SCM
14675
SMM
2474
SFM
400
注:BM为对照组,SCM为添加Cu2+组,SMM为添加Mn2+组,SFM为添加Fe2+组。
A.漆酶可催化多种底物氧化,不具有专一性
B.增大了漆酶催化底物氧化的最适温度
C.增强了漆酶降低底物氧化反应活化能的能力
D.抑制漆酶活性的主要原因是破坏了肽键
8.CENP-E蛋白可调控细胞分裂,能引导纺锤丝与着丝粒正确相连。某突变体细胞中CENP-E蛋白缺失,该细胞进行有丝分裂时,最可能发生的是
A.纺锤体不能形成 B.染色体不能排在赤道板上
C.着丝粒不能分开 D.核膜不能解体和重建
9.人体在低血糖状态下发生的部分调节过程如图所示。下列相关叙述正确的是
注:CRH为促肾上腺皮质激素释放激素,ACTH为促肾上腺皮质激素。
A.下丘脑控制肾上腺素和糖皮质激素分泌的过程中均存在分级调节和体液调节机制
B.血糖降低时,交感神经可支配胰岛细胞分泌胰高血糖素,升高血糖
C.图中肾上腺髓质和肾上腺皮质均作为反射弧中的效应器的一部分
D.低血糖刺激下,若阻断糖皮质激素的受体,则糖皮质激素含量持续降低
10.夜光藻是一种能够在受到刺激时瞬间闪光的单细胞甲藻,在广东、福建等沿海海域均有分布。红色夜光藻没有光合色素,能够摄食细菌和小、微型浮游动植物。下列相关推测合理的是
A.红色夜光藻在海洋生态系统中既是生产者也是消费者
B.红色夜光藻的发光过程一定发生在夜光藻的线粒体中
C.红色夜光藻的瞬间闪光行为有利于减少捕食者的捕食作用
D.红色夜光藻将浮游植物中的碳转化为有机物,提高了海洋储存的能力
11.土壤重金属污染,威胁着人类的生活和健康。植被修复技术是利用某些植物(以下统称A植物)具有吸收并富集相关重金属元素的能力,消除或降低土壤重金属污染的一种技术。下列叙述错误的是
A.A植物富集重金属的现象说明重金属元素可在生物群落内循环
B.修复土壤时,考虑A植物的环境容纳量主要遵循了协调原理
C.A植物对不同重金属离子的吸收量存在差异,这与其载体蛋白的种类和数量有关
D.种植A植物修复重金属污染土壤,体现了生物多样性的生态功能
12.类器官是利用干细胞在体外三维培养形成的具有器官结构和功能的微型组织类似物,主要应用于人类疾病建模、药物筛选等领域。通过微流体通道循环模拟血流,可显著延长类器官的存活期。下列叙述错误的是
A.微流体通道中的pH应控制在7.35~7.45
B.可直接用离心法收集干细胞,进行传代培养
C.干细胞具有一定的自我更新能力和分化潜能
D.微流体通道能及时带走代谢废物,这是类器官存活期能显著延长的重要原因
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有两项或两项以上符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
13.研究发现,连续多代冷胁迫可改变水稻ACT1基因启动子的DNA甲基化修饰,如图所示。该修饰参与水稻耐冷性状的形成,能够稳定遗传,在水稻适应高纬度低温环境中起重要作用。下列叙述错误的是
注:Dof1为冷诱导转录因子。“”表示促进转录,“”表示抑制转录。
A.该研究成果为获得性遗传提供了新证据
B.ACT1基因启动子的低甲基化修饰直接提高了ACT1基因频率
C.抑制Dof1与ACT1基因结合可增强水稻的耐冷性
D.ACT1基因启动子的甲基化修饰使该基因转录的RNA序列发生改变
14.BL(油菜素内酯)是一类广泛分布于植物界的植物激素,在调控植物生长发育方面发挥着重要作用。BL与ABA(脱落酸)对水稻种子萌发的互作影响如图所示。下列相关推测不合理的是
A.BL通过催化生长素合成促进水稻根的生长
B.种子成熟过程中,ABA的含量会上升
C.BL与ABA在调控根生长方面表现为协同作用
D.BL可以缓解ABA对根生长的抑制作用
15.某二倍体自花传粉植物()的花色有红花和白花两种类型,由基因A/a(位于2号染色体上)、B/b(位于9号染色体上)控制。A基因控制红色色素合成,B基因完全抑制A基因的表达。研究人员发现某一基因型为AaBb的植株突变成了红花突变体,让该突变体自交,子代中红花植株占3/4,白花植株占1/4。假设变异配子及子代均正常存活。该红花突变体产生的原因可能是
A.B基因突变为b基因
B.含B基因的染色体片段缺失
C.含B基因的染色体缺失
D.含B基因的染色体片段易位到2号染色体上
16.限制酶酶切后的M基因的序列如图1所示,载体部分结构及酶切位点如图2所示,相关限制酶的识别序列及酶切位点如表所示。现欲构建正确的重组载体用于表达M基因,可用于切割载体的限制酶是
限制酶
识别序列和切割位点
Xba Ⅰ
5′-T↓CTAGA-3′
Bcl Ⅰ
5′-T↓GATCA-3′
BamH Ⅰ
5′-G↓GATCC-3′
EcoR Ⅰ
5′-G↓AATTC-3′
Spe Ⅰ
5′-A↓CTAGT-3′
A.Xba Ⅰ、BamH Ⅰ B.Bcl Ⅰ、Spe Ⅰ
C.BamH Ⅰ、Spe Ⅰ D.Bcl Ⅰ、EcoR Ⅰ
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
17.(11分)线粒体自噬是细胞清除受损线粒体的重要方式。研究表明,帕金森病患者的神经元中常积累大量受损线粒体,而线粒体自噬障碍与该病密切相关。PⅠNK1是一种可感知线粒体损伤的蛋白质,其介导受损线粒体的清除过程如图所示。回答下列问题:
正常的线粒体→线粒体膜电位正常→PⅠNK1经蛋白质通道导入内膜→PⅠNK1被切割、降解
受损线粒体→大部分线粒体的膜电位下降→PⅠNK1在外膜积累→招募激活E3泛素连接酶→泛素化标记线粒体→线粒体自噬降解
(1)正常线粒体中,膜上的蛋白质通道参与PⅠNK1导入内膜,这是生物膜具有____________(填特性)的结构基础。膜电位下降后PⅠNK1无法进入内膜,推测其跨膜运输____________(填“消耗”或“不消耗”)能量。
(2)包裹受损线粒体的自噬体与溶酶体融合的过程,依赖生物膜具有一定的____________。溶酶体中水解酶的合成场所是____________。
(3)CCCP是一种能特异性降低线粒体膜电位的物质。研究人员用CCCP分别处理野生型(PⅠNK1基因正常)和突变型(PⅠNK1基因敲除)的哺乳动物细胞,一段时间后检测细胞内自噬体数量,结果如表所示。在表内的图中画出能支持“PⅠNK1基因正常表达是CCCP诱导线粒体自噬所必需的条件”这一结论的丙组的实验结果。
组别
处理
自噬体数量相对值
甲
野生型细胞+适量的CCCP
乙
野生型细胞+等量的生理盐水
丙
PⅠNK1基因敲除细胞+等量的CCCP
丁
PⅠNK1基因敲除细胞+等量的生理盐水
(4)线粒体自噬对维持细胞内部环境的稳定具有重要意义。结合本题信息,请提出一条研发延缓帕金森病进展药物的可能思路:____________________________________________________________________。
18.(12分)铵态氮()和硝态氮()是植物吸收利用的两种主要无机氮形式,二者对水稻的生理代谢过程和基因表达产生不同的影响。研究人员欲探究不同无机氮形态对植物吸收、的影响。回答下列问题:
(1)根据已学知识判断,水稻对的吸收总量____________(填“小于”“等于”或“大于”)对的,判断依据是________________________。水稻根细胞吸收的运输方式为主动运输,将水稻幼苗在完全营养液中培养一段时间后,测量得知营养液中浓度占初始浓度的121%,出现该现象的原因是____________。
(2)研究人员进行相关实验,结果如图1所示。与营养条件相比,营养条件显著提高了水稻对、的积累,但抑制了____________。
(3)水稻吸收、时,分别向土壤释放等量的、,分别引起土壤pH___________、___________(此两空填“上升”或“下降”),进而影响水稻对矿质元素的吸收。研究人员以水稻为材料,探究了与营养条件下,不同pH处理对水稻吸收、的影响,结果如图2所示。据图2分析,我国南方酸性红黄壤稻田天然根际pH偏低,若长期单施肥,水稻籽粒中的含量会____________(填“升高”或“降低”)。若想提高水稻地上部积累量,从氮源与pH调控角度提出一条田间施肥方案:____________。
19.(12分)植酸酶可水解植酸盐,释放磷及矿物质,在饲料加工、生物催化等领域应用广泛。饲料加工、生物催化等应用场景多处于温度为40~60℃及pH为中性的环境。某研究团队利用AI结构预测技术对天然植酸酶定点突变改造,获得M-植酸酶,再进一步探究天然植酸酶与M-植酸酶的催化特性差异,实验结果如图1、2所示。回答下列问题:
(1)实验选用植酸盐液而不用无机磷酸盐液参与酶促反应,说明酶与底物的结合具有的特性是____________。在测定温度对酶活性影响的实验中,需严格控制的无关变量有____________(答出2点)。先将酶、底物分别保温,再将酶与底物混合,目的是____________________。
(2)据图1、2分析,与天然植酸酶相比,M-植酸酶更适合饲料加工、生物催化场景的优势特性是_________________、_________________。通过重叠延伸PCR技术引导植酸酶基因定点突变,获得突变基因,再以突变基因为模板,并加入如图3所示的____________(填图3中的引物)大量扩增突变基因。
(3)某同学根据实验结果得出结论:温度超过60℃时,两种植酸酶均完全失活。请判断该结论是否正确,并说明理由:_____________________________。
(4)把M-植酸酶液均分成多组,将未处理组的酶活性记为100%。各组分别用pH为1~12的缓冲液处理2 h,再换最适pH缓冲液测定酶活性,计算残留酶活性。该实验的目的是___________________。
20.(12分)稻田光照常发生强光、遮阴快速切换,因此,水稻进化出了光适应机制,依靠非光化学猝灭(NPQ)把过剩光能转化为热能散失,以防止强光损伤光系统PSⅡ。回答下列问题:
(1)图1为叶绿体光反应系统(PSⅠ和PSⅡ),PSⅠ和PSⅡ是由_________________、_________________以及蛋白质组成的色素蛋白复合物。光系统吸收光能后,类囊体腔中的H+浓度________________(填“升高”或“降低”),以________________的方式运输到叶绿体基质中,驱动ATP的合成。
注:e-表示电子。
(2)NPQ由P蛋白和V蛋白共同参与调控。研究人员以WT(野生型)、NP(敲除P蛋白基因)、VPZ(过表达P蛋白和V蛋白)三种水稻作为材料进行实验,检测相关指标,结果如表及图2所示。
类型
强光冲击后光能转化效率
恒定适宜光下的干重/g
波动光(强光→弱光切换)下的干重/g
WT
0.67
12.2
9.8
NP
0.51
11.7
6.2
VPZ
0.78
12.4
12.0
注:强光冲击后,光能转化效率<0.70表示有明显的光系统PSⅡ损伤。
①NP株系在波动光下的干重明显降低,据表中数据分析,原因是_______________________。
②据图2分析,与WT株系相比,描述VPZ株系在波动光下的NPQ动态变化差异及波动光对有机物积累的影响:_____________________。
(3)研究发现,水稻的H蛋白有2个功能:①修复损伤的PSⅡ,②降低NPQ强度。若测得强光照射下,H蛋白缺失突变体的暗反应强度高于野生型的,推测原因是__________________(多选)。
A.突变体NPQ高,PSⅡ损伤小,PSⅡ活性更高
B.突变体修复PSⅡ强,PSⅡ损伤恢复,PSⅡ活性更高
C.突变体NPQ低,PSⅡ吸收过剩光能,全部用于暗反应
D.野生型虽可修复受损的PSⅡ,但PSⅡ损伤大,最终PSⅡ活性更低
21.(13分)野生型水稻的TDR基因记为S,表现为雄性可育。S基因可经CRⅠSPR/Cas9基因编辑技术被编辑为s1、s2雄性不育基因,且S对s1、s2为显性。载体携带的抗性标记基因R(无标记基因记为r)可用于实验苗期筛选编辑成功的植株。科研人员以野生型纯合植株SSrr为材料进行基因编辑,获得单拷贝插入T0植株,后续获得非转基因纯合雄性不育株的部分过程如图所示。回答下列问题:
(1)获得T0植株的过程中,涉及的变异原理是__________________。育种过程中,需要人工淘汰F1中基因型为__________________的植株,原因是__________________。
(2)若将图中的F2群体全部混种自由受粉获得F3,F3中雄性不育个体所占比例为_________________。科研人员应在F2中成功筛选出目标纯合不育系s1s1rr,有人提出可以将纯合不育系s1s1rr作为唯一亲本,采用单倍体育种大规模获得不育系,请评价该方案的可行性大小并给出理由:______________________。
(3)为了持续获得不育系群体,建立稳定的不育系保种体系,科研人员应在F2中选择基因型为_______________的植株作为亲本杂交,原因是______________________________。
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高三生物学限时训练参考答案
1.B 2.C 3.A 4.D 5.D 6.C 7.C 8.B 9.B 10.C
11.A 12.B 13.BCD 14.AC 15.ABC 16.BC
17.(1)选择透过性(2分) 消耗(2分)
(2)流动性(1分) 核糖体(1分)
(3)如图所示:(2分)
(4)研发促进受损线粒体膜电位下降的药物;研发受损线粒体膜电位下降后,提高PⅠNK1蛋白在外膜的积累量的药物;研发提高神经元中PⅠNK1基因表达的药物;研发提高神经元中E3泛素连接酶基因表达的药物;研发促进神经元中自噬体与溶酶体融合的药物(答出1点即可,合理即可,3分)
18.(1)大于(1分) 属于大量元素,属于微量元素,水稻生长发育的过程对大量元素的需求量大于对微量元素的(2分) 水稻幼苗吸收的相对速率低于吸收水分子的速率(2分)
(2)从地下部向地上部的转运(2分)
(3)下降(1分) 上升(1分) 升高(1分) 适当增施-N肥并适当调高土壤pH(2分)
19.(1)专一性(1分) 酶溶液浓度、底物浓度、反应时间、pH(合理即可,答出2点给分,1分) 使酶促反应从起始就在设定温度下进行,避免温度变化干扰实验结果(2分)
(2)热稳定性更强(或最适温度更高,高温下活性保留更好)(1分) 中性pH环境下催化活性更高(1分) 引物2和引物5(2分)
(3)不正确(1分),该实验未检测60℃以上温度时,植酸酶的酶活性,无法证明60℃以上温度时植酸酶完全失活(1分)(2分)
(4)探究M-植酸酶在不同pH条件下的耐受性(或能力或稳定性)(2分)
20.(1)叶绿素(1分) 类胡萝卜素(1分)(此两空可换顺序) 升高(2分) 协助扩散(2分)
(2)①NP株系缺乏NPQ,强光冲击后光能转化效率低于0.70,说明发生了明显的PSⅡ损伤,光反应速率降低,光合作用强度降低,积累的有机物减少(2分)
②由强光转为弱光后,VPZ株系的NPQ下降速率显著快于WT株系的,快速关闭NPQ,减少光能以热能的形式散失,更多光能用于光合作用,有利于有机物积累(2分)
(3)AD(2分)
21.(1)基因突变和基因重组(答出1点给1分,2分) 、(1分) 实验的目的是获得非转基因纯合雄性不育株,目的植株中不能含有R基因(2分)
(2)1/6(2分) 可行性小(1分)。为雄性不育植株,不能产生可育雄配子,无法利用花药离体培养获得单倍体;能产生可育雌配子,理论上可以利用雌配子离体培养获得单倍体,但雌配子数量少,技术难度大,难以实现大规模生产(理由给出1点给1分,2分)(共3分)
(3)、(1分) 基因型为、的植株杂交,子代中可育植株∶雄性不育植株1∶1,持续使用该固定杂交组合进行杂交,能够稳定获得雄性不育植株和可育保持植株(2分)
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