精品解析:重庆市第一中学校2026-2027学年高三上学期10月月考生物试题
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内容正文:
重庆一中高2027届高三10月月考
生物试题
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. 下列关于细胞中物质合成、结构与研究方法的叙述,正确的是( )
A. 胰岛素、胰岛素基因、糖原的合成均需模板、均产水
B. 淀粉、DNA和蛋白质中,单体种类最多的是蛋白质
C. 生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在,多糖均为结构物质
D. 含3标记的胸腺嘧啶脱氧核苷的真核细胞,可用于研究分泌蛋白的运输
【答案】B
【解析】
【详解】A、胰岛素(蛋白质,合成模板为mRNA)、胰岛素基因(DNA,合成模板为DNA母链)的合成需要模板,糖原是葡萄糖聚合形成的多糖,合成过程不需要模板;三者合成时均通过脱水缩合产生水,A错误;
B、淀粉的单体是葡萄糖(共1种),DNA的单体是4种脱氧核糖核苷酸,蛋白质的单体是21种氨基酸,因此三者中单体种类最多的是蛋白质,B正确;
C、生物体内的糖类绝大多数以多糖形式存在,但多糖并非均为结构物质,如淀粉是植物细胞的储能物质、糖原是动物细胞的储能物质,C错误;
D、胸腺嘧啶脱氧核苷是DNA合成的原料,而分泌蛋白的基本组成单位是氨基酸,研究分泌蛋白的运输需用放射性同位素标记的氨基酸,因此含³H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷的细胞不能用于该研究,D错误。
2. 下列关于生物技术与工程的说法正确的是( )
A. 发酵工程的产品包括微生物细胞和其代谢产物,单细胞蛋白属于代谢产物
B. 将植物组织培养基配方中的30g蔗糖换成60g葡萄糖更利于外植体生长
C. 不同动物胚胎移植的时期不完全相同,但都必须在囊胚前或囊胚期完成移植
D. 通过基因工程将编码赖氨酸的基因导入玉米植株可以提高其赖氨酸的含量
【答案】C
【解析】
【详解】A、单细胞蛋白是发酵获得的微生物菌体本身,属于发酵工程的微生物细胞类产品,A错误;
B、植物组织培养通常以蔗糖为碳源,30g蔗糖替换为60g葡萄糖后,葡萄糖摩尔浓度更高,会使培养基渗透压过高,导致外植体失水,同时葡萄糖更易被杂菌利用,增加污染概率,不利于外植体生长,B错误;
C、不同动物胚胎移植时期不完全相同,哺乳动物胚胎移植多在囊胚期或桑椹胚阶段完成,故都必须在囊胚前或囊胚期完成移植,C正确;
D、基因编码蛋白质,而不是氨基酸,D错误。
3. 下列有关遗传学研究的叙述,正确的是( )
A. 在甲乙两桶中均装入数量相同的四种小球可模拟的性状分离比
B. 摩尔根和他的团队发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法,说明了基因在染色体上呈线性排列
C. 孟德尔的豌豆杂交实验中,“自交子代出现的性状分离比”属于“假说一演绎法”中的假说内容
D. 在“建立减数分裂中染色体变化的模型”中,用橡皮泥制作了物理模型,同种颜色的染色体不可能移向细胞的同一极
【答案】B
【解析】
【详解】A、模拟9:3:3:1的性状分离比时,每个小桶中应放入四种比例相等的配子(YR、Yr、yR、yr),而非Y、y、R、r四种单个基因的小球,该操作无法模拟雌雄配子随机结合产生子代的过程,A错误;
B、摩尔根和他的团队发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法,绘制出果蝇基因在染色体上的位置图,说明了基因在染色体上呈线性排列,B正确;
C、“F1自交子代出现3:1的性状分离比”是孟德尔观察到的实验现象,属于假说-演绎法中提出问题的环节,不属于假说内容,C错误;
D、减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合,同种颜色(代表来自同一亲本)的非同源染色体可以移向细胞同一极;减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开,同种颜色的子染色体也会分别移向两极,因此同种颜色的染色体可能移向细胞的同一极,D错误。
4. 我国科学家发明了一种“小分子胶水”ATTEC,它能“绑定”某些空间结构异常的蛋白质,并与自噬标记物LC3蛋白结合形成黏附物,进而导致异常蛋白的降解,其过程如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. 自噬体膜由内质网转化而来,由4层磷脂分子构成
B. 溶酶体膜与自噬体膜的融合体现了生物膜的功能特点
C. 营养缺乏条件下细胞自噬水平升高,有利于细胞度过不良环境
D. LC3蛋白和异常蛋白与ATTEC的不同位点结合
【答案】B
【解析】
【详解】A、自噬体为双层膜结构,其膜由内质网转化而来,每层生物膜由2层磷脂分子构成,因此自噬体膜共含4层磷脂分子,A正确;
B、溶酶体膜与自噬体膜的融合依赖生物膜的流动性,这属于生物膜的结构特点,生物膜的功能特点是选择透过性,B错误;
C、营养缺乏时细胞自噬水平升高,可通过降解自身非必要物质获得营养和能量,有利于细胞度过不良环境,C正确;
D、ATTEC可同时结合LC3蛋白和异常蛋白形成黏附物,说明两种蛋白是与ATTEC的不同位点结合的,D正确。
5. 脂筏是细胞膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域,脂筏区域的膜流动性低于周围非脂筏区域。脂筏作为信号转导和物质运输的平台,能够招募特定的膜蛋白(如小窝蛋白、浮舰蛋白等)聚集在一起,参与细胞信号转导、代谢和细胞间相互作用。研究发现,某些病原体(如冠状病毒)可利用细胞膜表面的脂筏结构介导其侵入宿主细胞。下列有关叙述正确的是( )
A. 脂筏的存在说明细胞膜上的磷脂分子和蛋白质都是均匀分布的
B. 脂筏区域膜流动性较低,是因为该区域磷脂分子的运动完全停止
C. 脂筏能够招募特定膜蛋白聚集,参与细胞信号转导,体现了细胞膜在信息传递中的功能
D. 破坏细胞膜上的脂筏结构不会影响冠状病毒侵入宿主细胞
【答案】C
【解析】
【详解】A、依据题干信息,脂筏是细胞膜上富含特定脂质,可招募特定膜蛋白聚集的微结构域,说明细胞膜上的磷脂分子和蛋白质不是均匀分布的,A错误;
B、细胞膜的流动性是其结构特点,组成膜的磷脂分子和大多数蛋白质都可运动,脂筏区域膜流动性较低仅代表分子运动速率较慢,并非磷脂分子运动完全停止,B错误;
C、脂筏招募特定膜蛋白聚集,参与细胞信号转导的过程,属于细胞膜信息传递功能的体现,C正确;
D、依据题干信息,冠状病毒可利用脂筏结构介导侵入宿主细胞,因此破坏脂筏结构会抑制冠状病毒侵入宿主细胞,D错误。
6. 高丝氨酸具有广泛的工业用途。大肠杆菌thrB基因编码的高丝氨酸激酶(ThrB)会催化高丝氨酸的进一步代谢,不利于其积累。据此,科研人员对thrB基因进行定点突变,将thrB基因编码链上第865位的胞嘧啶C转换为T(如图甲)。高丝氨酸会抑制ThrA酶的活性,且还能经转运蛋白(RhtB)转运至胞外(如图乙)。下列说法错误的是( )
注:thrB基因编码链局部序列,数字表示第几位碱基。
A. PCR技术可实现对thrB基因的定点突变,突变株表达的ThrB的氨基酸数目最多为288个
B. 为检测大肠杆菌突变株的菌群数量,可用稀释涂布平板法统计样品中活菌的数量
C. 若想进一步提高大肠杆菌高丝氨酸产量,可适当降低培养液的或敲除RhtB
D. 在伊红一亚甲蓝琼脂培养基上大肠杆菌的菌落呈现深紫色,并有金属光泽
【答案】C
【解析】
【详解】A、PCR技术可通过设计特异性引物实现基因的定点突变。基因编码链的序列与转录出的mRNA序列除T替换为U外完全一致,突变后编码链第865位起始的序列为TAG,对应mRNA上的终止密码子UAG;3个相邻碱基构成1个密码子,对应1个氨基酸,第865位碱基是第289个密码子的第一个碱基,因此翻译会在合成288个氨基酸后终止,突变株表达的ThrB的氨基酸数目最多为288个,A正确;
B、稀释涂布平板法可通过统计平板上的菌落数推算样品中的活菌数量,可用于检测大肠杆菌突变株的菌群数量,B正确;
C、高丝氨酸会抑制ThrA酶的活性,RhtB的作用是将高丝氨酸转运至胞外,降低胞内高丝氨酸浓度,减少其对ThrA的抑制,若敲除RhtB会导致胞内高丝氨酸积累,抑制合成过程,降低产量;同时细胞内相关酶的活性需要适宜pH,降低pH会降低酶活性,也会导致高丝氨酸产量下降,C错误;
D、伊红-亚甲蓝琼脂培养基是鉴别大肠杆菌的鉴别培养基,大肠杆菌在该培养基上形成的菌落呈现深紫色,并有金属光泽,D正确。
7. 内质网通过钙泵将泵入腔内,使内质网成为储库。内质网与线粒体通过MAMs区域相连,该区域膜上的V蛋白和I蛋白介导从内质网进入线粒体内外膜间隙,随后经蛋白进入线粒体基质。已知线粒体基质中浓度过高会抑制NADH的合成。某糖尿病病人的心肌细胞中MAMs面积增大、V蛋白和I蛋白增多。下列叙述正确的是( )
A. 内质网与线粒体通过MAMs区域直接相连,二者膜结构在组成成分和功能上完全相同
B. 经蛋白进入线粒体基质时,直接消耗水解提供的能量
C. 内质网膜上的钙泵在运输时,ATP水解产生的磷酸基团与共同进入内质网腔
D. 该糖尿病病人心肌细胞中,进入线粒体的增多,可能导致ATP合成减少,心肌功能受损
【答案】D
【解析】
【详解】A、不同生物膜的功能存在差异,膜的组成成分相似但并非完全相同,内质网和线粒体功能不同,二者膜结构的组成成分和功能并不完全相同,A错误;
B、内质网是Ca2+储库,腔内Ca2+浓度较高,Ca2+顺浓度梯度经M蛋白进入线粒体基质,属于协助扩散,不需要直接消耗ATP水解提供的能量,B错误;
C、钙泵运输Ca2+时,ATP水解产生的磷酸基团与钙泵结合,使钙泵磷酸化发生构象改变,完成Ca2+的运输,磷酸基团不会和Ca2+共同进入内质网腔,C错误;
D、该糖尿病病人心肌细胞的MAMs面积增大、V蛋白和I蛋白增多,会使进入线粒体的Ca2+增多,线粒体基质中Ca2+浓度过高抑制NADH的合成,有氧呼吸产生的ATP减少,心肌细胞能量供应不足,可导致心肌功能受损,D正确。
8. 抗体BsAb可同时结合T细胞表面的CD3蛋白和B淋巴瘤细胞表面的CD19蛋白,进而将T细胞定向引向B淋巴瘤细胞并将其杀伤。若BsAb对CD3蛋白的亲和力过高,会引发致命的“细胞因子风暴”。科研人员筛选出对CD3蛋白具有不同亲和力的三个改良型BsAb品系,其相关指标如图甲、图乙所示。下列说法错误的是( )
A. 可根据含15N的BsAb的放射性定位诊断肿瘤以实现精准治疗
B. 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合会形成多个杂交瘤细胞,这些杂交瘤细胞可能产生多种抗体
C. 大规模培养杂交瘤细胞生产BsAb时,通常需在培养基中添加动物血清等天然成分
D. 据图可知,应选择“低亲和力组”的BsAb品系作为临床候选药物
【答案】A
【解析】
【详解】A、15N是稳定同位素,不具有放射性,无法通过放射性定位诊断肿瘤,A错误;
B、融合前的淋巴细胞是多种已分化的B淋巴细胞,每种B淋巴细胞只能合成一种特异性抗体,不同的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后形成的杂交瘤细胞可产生不同的抗体,因此融合得到的多个杂交瘤细胞可能产生多种抗体,B正确;
C、目前人们尚未完全掌握动物细胞所需的全部营养物质,大规模培养杂交瘤细胞(动物细胞培养)时,通常需要添加动物血清等天然成分补充未知营养,保证细胞正常代谢,C正确;
D、由图可知,高、中亲和力组的细胞因子释放量极高,易引发致命的细胞因子风暴,而低亲和力组细胞因子释放量极低,且高浓度下低亲和力组对靶细胞的杀伤率接近高、中亲和力组,因此应选择低亲和力组的BsAb作为临床候选药物,D正确。
9. 大豆种子萌发过程中鲜重变化分为阶段I、Ⅱ、Ⅲ,如图所示。阶段Ⅱ种子吸收与释放的体积比为,种子呼吸作用以葡萄糖为底物。下列叙述正确的是( )
A. 阶段Ⅱ种子胚细胞无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖之比为
B. 阶段Ⅲ种子胚细胞无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖不同
C. 有氧呼吸时参与反应的场所是线粒体基质,丙酮酸产生于细胞质基质,其分解产生酒精的过程能产生ATP
D. 种子萌发形成的幼苗叶片进行光合作用时,若突然停止供应,短时间内叶绿体中含量升高、ATP含量降低
【答案】A
【解析】
【详解】A、阶段Ⅱ种子吸收O2与释放CO2的体积比为1:3,设无氧呼吸过程消耗的葡萄糖为Xmol,则无氧呼吸产生的二氧化碳为2Xmol,有氧呼吸消耗的葡萄糖为Ymol,有氧呼吸过程吸收的氧气为6Ymol,产生的二氧化碳为6Ymol,由题意可得关系式:6Y:(6Y+2X)=1:3,解得:X:Y=6:1,A正确;
B、阶段Ⅲ种子鲜重快速增加,胚根突破种皮后氧气供应充足,此时细胞主要进行有氧呼吸,无氧呼吸被完全抑制,不存在二者消耗葡萄糖的比较关系,B错误;
C、有氧呼吸时O2参与有氧呼吸第三阶段,反应场所是线粒体内膜;且丙酮酸分解产生酒精的过程属于无氧呼吸第二阶段,该阶段不产生ATP,C错误;
D、若突然停止CO2供应,光合作用的暗反应阶段CO2固定消耗的C5和产生的C3减少,因此C5含量增加,C3含量减少,光反应仍正常合成ATP,产生的ATP不变,消耗的ATP减少,因此细胞中ATP增加,D错误。
10. 溶酶体损伤后,其膜表面会富集PI4P信号,启动修复途径。该途径中,某激酶负责生成PI4P;ORP蛋白一端结合溶酶体上的PI4P,另一端结合内质网,并将PI4P交换为胆固醇和PS(磷脂酰丝氨酸);胆固醇能提高膜的稳定性,PS则激活脂质转运蛋白,转运相关物质填补溶酶体膜漏洞。下列叙述正确的是( )
A. 溶酶体内部含多种酸性水解酶,其水解酶在细胞质基质中也能保持最高活性
B. 胆固醇能提高膜的稳定性,说明胆固醇是所有生物膜的重要组成成分
C. 若敲除该激酶的基因,溶酶体损伤后PI4P无法富集,修复途径不能启动,损伤率应显著高于野生型
D. PS激活脂质转运蛋白后,转运蛋白直接将PS转运到溶酶体膜上填补漏洞
【答案】C
【解析】
【详解】A、溶酶体内的酸性水解酶最适pH为酸性环境,细胞质基质pH接近中性,水解酶在细胞质基质中活性会大幅下降,无法保持最高活性,A错误;
B、胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分,植物细胞膜、原核生物细胞膜等大多不含胆固醇,B错误;
C、依据题干信息,该激酶负责生成PI4P,溶酶体损伤后需富集PI4P才能启动修复途径,若敲除该激酶基因,则无法合成PI4P,修复途径不能启动,溶酶体损伤无法被修复,因此损伤率显著高于野生型,C正确;
D、PS的功能是激活脂质转运蛋白,由激活后的转运蛋白转运其他相关物质填补溶酶体膜漏洞,并不是转运PS本身来填补漏洞,D错误。
11. 秀丽隐杆线虫是研究细胞凋亡的模式生物,其凋亡受EGL-1、CED-3、CED-4、CED-9四个基因调控,机制如图。下列叙述正确的是( )
A. 有凋亡信号时,EGL-1结合CED-9,释放CED-4,CED-9直接催化CED-3水解
B. 衰老线虫细胞中所有酶活性下降,细胞代谢速率降低,细胞核体积增大
C. 若用药物特异性结合EGL-1,使其无法发挥作用,则细胞凋亡进程可能变慢
D. 该凋亡过程中,线粒体仅作为能量供应场所,不参与凋亡信号的传递
【答案】C
【解析】
【详解】A、由图可知,有凋亡信号时,EGL-1结合CED-9,释放CED-4;随后是CED-4促进无活性的CED-3转化为活化的CED-3,而不是CED-9直接催化CED-3水解,A错误;
B、衰老细胞的特征之一是细胞内多种酶的活性降低,但并非所有酶的活性都下降(如某些水解酶的活性可能会升高),B错误;
C、EGL-1的作用是结合CED-9从而启动凋亡程序。若用药物特异性结合EGL-1,使其无法发挥作用,则CED-4无法释放,CED-3不能被活化,细胞凋亡进程可能会受阻变慢,C正确;
D、图中显示,CED-9位于线粒体上,通过结合或释放CED-4来调控凋亡过程,说明线粒体不仅作为能量供应场所,也参与了凋亡信号的传递,D错误。
12. 米曲霉的amyB基因编码-淀粉酶。为提高米曲霉产-淀粉酶的能力,研究人员拟利用黑曲霉中转录活性较强的gpdA启动子(箭头表示启动转录的方向,如图)与米曲霉的amyB基因的编码区(d链为编码链)构建过表达载体,以驱动amyB基因高效表达,部分构建流程如图所示。下列说法正确的是( )
A. 使用PCR技术扩增amyB基因编码区时需要含的缓冲溶液
B. 只有含链序列和链序列的杂交链才能延伸形成gpdA-amyB融合片段
C. 引物1和引物4的端具有互补碱基序列,引物2和引物3的端具有限制酶识别序列
D. 构建重组质粒和图中构建gpdA-amyB融合片段的过程都需要DNA连接酶
【答案】B
【解析】
【详解】A、PCR技术扩增目的基因时使用的是含Mg2+的缓冲溶液(Mg2+是Taq酶的激活剂),而非含Ca2+的缓冲溶液,A错误;
B、PCR1 产物两条链:a 链(正义链)、b 链;PCR2 产物两条链:c 链、d 链。 引物 2 和引物 3 的 5' 端设计成互补序列;变性退火杂交时,只有 a 链(gpdA 启动子的上游链)和 c 链(amyB 编码区的反向互补链)能依靠重叠区配对杂交,然后 DNA 聚合酶延伸,拼接成完整 gpdA‑amyB 融合片段;其他组合不能正确拼接,B正确;
C、为了让PCR1和PCR2的产物可以在变性后互补杂交,引物2和引物3的5'端需要具有互补碱基序列;而引物1和引物4的5'端需要引入限制酶识别序列,便于后续和质粒进行连接,C错误;
D、图中构建gpdA-amyB融合片段的过程是通过PCR产物变性杂交后经DNA聚合酶延伸完成的,不需要DNA连接酶;只有构建重组质粒时需要DNA连接酶连接载体和融合片段,D错误。
13. 几丁质是昆虫外骨骼的重要成分,其降解依赖于N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶(NAGase)。研究人员探究了温度和几种糖类物质对NAGase活力的影响(图I),并进一步探究果糖对NAGase的抑制机制,分别建立了竞争性抑制剂(模型甲)和非竞争性抑制剂(模型乙)的模型(图Ⅱ)。下列叙述正确的是( )
A. NAGase只能与几丁质结合,体现了酶具有高效性,其催化作用的实质是降低化学反应的活化能
B. 图I-a中温度从40℃升高至60℃时酶活性大幅下降,原因是高温破坏了酶分子中的肽键,导致酶变性失活
C. 图I-b中,NAGase活力均下降的原因是蔗糖、半乳糖和葡萄糖是几丁质的水解产物,可抑制反应的进行
D. 若果糖属于竞争性抑制剂,则在底物浓度足够高时,果糖的抑制作用可被减弱甚至消除
【答案】D
【解析】
【详解】A、NAGase只能与几丁质结合,体现酶的专一性,不是高效性;酶催化的实质是降低化学反应活化能,A 错误;
B、高温使酶变性失活,破坏的是酶的空间结构,不会破坏肽键,B 错误;
C、几丁质的水解产物是N−乙酰−β−D−葡萄糖,蔗糖、半乳糖、葡萄糖不是几丁质的水解产物,C 错误;
D、竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性部位,底物浓度足够高时,底物更容易占据酶的活性部位,果糖的抑制作用可以被减弱甚至消除,D 正确。
14. 果蝇的眼形细眼和粗眼、体色黄体和灰体为两对相对性状,各由一对等位基因控制,染色体上没有相关基因。现用1只细眼灰体雌果蝇和1只粗眼黄体雄果蝇杂交获得中细眼黄体:细眼灰体:粗眼黄体:粗眼灰体=1:1:1:1.不考虑突变和致死。下列说法不正确的是( )
A. 若雌性和雄性各有4种表型,则两对基因有可能连锁遗传
B. 若雌性和雄性各有4种表型,则可能有一对基因位于染色体上
C. 若雌性和雄性各有2种表型,则一定有一对基因位于染色体上
D. 若雌性和雄性各有2种表型,则雌蝇共有的性状为隐性性状
【答案】D
【解析】
【详解】A、若F1每种表型都有雌雄个体,说明这两对性状的遗传与性别无关,且无法判断显隐性;假设用A/a、B/b表示控制细眼和粗眼、黄体和灰体这两对性状的基因,且细眼和黄体是显性性状,控制眼形和体色的基因位于一对染色体上,A和b连锁,a和B连锁,亲本的基因型为Aabb和aaBb,二者杂交,F1有细眼黄体:细眼灰体:粗眼黄体:粗眼灰体=1:1:1:1,因此两对基因有可能连锁遗传,A正确;
B、若一对基因位于常染色体、一对位于X染色体,如细眼/粗眼基因为常染色体遗传,灰体/黄体基因为伴X遗传,亲本雌为AaXᴮXᵇ、雄为aaXᵇY,杂交后代雌雄均各有4种表型,B正确;
C、若两对基因都位于常染色体,性状遗传与性别无关,F₁雌雄个体均会有4种表型;只有存在伴X遗传的基因时,才会出现雌雄各2种表型的情况,因此一定有一对基因位于X染色体上,C正确;
D、假设粗眼和黄体基因都位于X染色体,亲本的基因型为XaBXab和XAbY,二者杂交,子代的基因型为XaBXAb、XAbXab、XaBY、XabY,雌性和雄性各有2种表型,雌蝇共有性状(XA控制)为显性性状,D错误。
15. 如图i为甲、乙两种单基因遗传病的系谱图,已知甲病的发病率为1/10000。对人群中不同基因型的个体含有的乙病相关基因进行PCR后用EcoRI切割并电泳,得到的三种电泳结果类型如图ii所示。不考虑XY同源区段和家系中相关基因的突变和互换,下列说法不正确的是( )
A. 若Ⅲ-10和一个正常男性结婚,则生育一个患甲病男孩的概率为1/202
B. 已知仅一种基因含且只含一个EcoRI切割位点,则乙病等位基因的形成可能是碱基对替换导致
C. 若Ⅲ-12的电泳结果为类型一,则Ⅲ-13一定有一条X染色体来自I-3
D. 若Ⅲ-12的电泳结果为类型二,则Ⅱ-7相关基因电泳结果为类型一
【答案】C
【解析】
【详解】A、Ⅱ-5和Ⅱ-6正常,但Ⅲ-10患甲病,可判断甲病为常染色体隐性遗传(设相关基因为A/a),Ⅲ-10的基因型为aa。 人群中甲病发病率aa = 1/10000,故a = 1/100,A = 99/100, 正常人群中Aa的概率 = Aa / (AA + Aa) = 2/101。 Ⅲ-10(aa)与正常男性(A_)结婚,生育患甲病孩子(aa)的概率 = 2/101 × 1/2 = 1/101, 生育男孩的概率为1/2,故生育患甲病男孩的概率 = 1/101 × 1/2 = 1/202,A正确;
B、由仅一种基因含且只含一个切割位点,可推测200和300bp的DNA是500bpDNA的该位点被割后的产物,又因总长度相同,所以可能是碱基对替换导致,B正确;
C、据I-2和Ⅱ-7可排除乙病为X染色体显性遗传,遗传方式可能为常隐、常显、X隐性,设乙病由等位基因B、b控制,则这三种遗传方式分别对应的个体的基因型如图所示:
若Ⅲ-12的电泳结果为类型一,则其为杂合子,遗传方式为常染色体隐性遗传或伴X染色体隐性遗传。若为常染色体隐性遗传,则Ⅲ-13的一条X染色体来自I-3或I-4;若为伴X染色体隐性遗传,则Ⅲ-13的一条X染色体一定来自I-3,C错误;
D、Ⅲ-12的电泳结果为类型二,则其为纯合子,遗传方式为常显,Ⅱ-7为杂合子,电泳结果为类型一,D正确。
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16. 人们利用微生物在适宜的条件下将原料转变成人类所需的产物。
(1)泡姜属于四川泡菜,生产工艺流程为:选料→清洗→晾干→配制泡菜盐水→装坛泡渍→发酵成熟→成品储存。回答下列问题:
①发酵过程的微生物来自_____________________。
②泡菜在腌制过程中会有亚硝酸盐产生,亚硝酸盐主要由大肠杆菌、酵母菌等杂菌生成,而非乳酸菌。泡菜的亚硝酸盐含量受_________________(填“氧气”“陈泡菜水”或“氧气和陈泡菜水”)等条件影响。
③泡菜水是一个复杂的微生物生态系统,其微生物群落会随着发酵进程发生规律性演替。发酵启动期以肠膜明串珠菌为主,发酵中、后期植物乳杆菌占绝对优势,在这两类菌中更耐酸的是_________________。
(2)成熟的猕猴桃鲜果可用于生产猕猴桃醋,基本工艺流程如图。a、b、c表示发酵的三个环节,糖化是将淀粉转化为葡萄糖的过程。请回答下列问题:
①酵母菌与醋酸菌共有的细胞器的组成成分是_________________。
②环节b中酵母菌繁殖速率越快的阶段,发酵产物越_____。
③写出环节c的反应简式:_____________________________。
【答案】(1) ①. 生姜等食材 ②. 氧气和陈泡菜水 ③. 植物乳杆菌
(2) ①. RNA和蛋白质 ②. 少 ③. C2H5OH+O2CH3COOH(乙酸)+H2O+能量
【解析】
【小问1详解】
①传统泡菜制作属于天然发酵,没有人工严格接种发酵菌的步骤,发酵所需的乳酸菌等菌种,自然附着在泡姜的原料(生姜等蔬菜)表面,因此发酵微生物来自生姜等食材。
②由题意可知,亚硝酸盐是大肠杆菌、酵母菌这类杂菌生成的,而非乳酸菌。大肠杆菌、酵母菌大多是兼性厌氧菌,氧气充足时这类杂菌的代谢、繁殖活性更高,会促进亚硝酸盐生成,乳酸菌是严格厌氧菌,氧气会抑制乳酸菌增殖,杂菌更易占据优势,进一步提升亚硝酸盐含量,陈泡菜水中含有大量已经驯化的优势乳酸菌,接入后可以快速降低发酵体系的pH,抑制大肠杆菌、酵母菌等产亚硝酸盐的杂菌的生长,从而降低亚硝酸盐的生成量, 因此亚硝酸盐含量同时受氧气和陈泡菜水的影响。
③发酵过程中乳酸菌不断代谢产生乳酸,发酵液的pH会持续降低:发酵启动期肠膜明串珠菌占优势,此时体系酸度较低;到发酵中、后期pH已经大幅下降的高酸环境下,植物乳杆菌依然能占据绝对优势,说明植物乳杆菌可以耐受更低的pH,因此更耐酸的是植物乳杆菌。
【小问2详解】
①酵母菌是真核生物,醋酸菌是原核生物,原核生物仅拥有核糖体这一种细胞器,因此二者共有的细胞器是核糖体,核糖体的化学组成是rRNA和蛋白质。
②环节b是酒精发酵,酵母菌在氧气充足的条件下会快速进行出芽生殖、大量繁殖,此时酵母菌优先进行有氧呼吸分解葡萄糖获取大量能量用于自身增殖,几乎不进行无氧呼吸产生酒精;只有当氧气耗尽后,酵母菌才会启动无氧呼吸生成酒精。因此酵母菌繁殖速率越快的阶段,用于无氧呼吸产酒精的葡萄糖占比越低,发酵产物(酒精)就越少。
③环节c是醋酸发酵,在氧气充足、糖源充足时醋酸菌可直接将糖分解为醋酸,但本流程中环节b已经完成酒精发酵,体系的主要底物是乙醇,因此该阶段醋酸菌在有氧条件下,将酒精转化为醋酸和水,反应简式为: C2H5OH+O2CH3COOH(乙酸)+H2O+能量。
17. 长期以来,细胞器被认为各自独立地执行功能。近年研究发现,内质网与线粒体之间存在物理接触位点(MERCs),两种细胞器的膜通过特定的连接蛋白“拴”在一起,形成约10~30nm的膜间隙。在MERCs区域,内质网上的释放通道与线粒体外膜上的摄取通道在空间上非常接近,导致MERCs在信号传递等过程中发挥关键作用。请回答下列问题:
(1)内质网是由膜连接而成的网状结构,是蛋白质等大分子物质_________、_________和运输的通道。
(2)若某种药物能特异性破坏内质网与线粒体之间的连接蛋白,导致MERCs结构解体。请预测该药物处理后,线粒体摄取的效率会_____(填“升高”“降低”或“不变”),原因是_________________________________________________________________。
(3)研究表明,MERCs还参与细胞内的脂质合成与交换。据此推测,若细胞中MERCs数量显著减少,最可能直接影响下列哪一过程?_____。
A. 核糖体中肽链的合成
B. 内质网中磷脂的合成
C. 溶酶体中衰老细胞器的降解
D. 细胞核中DNA的复制
(4)研究表明,线粒体内浓度适度升高会促进有氧呼吸,但持续过载则会导致线粒体膜通透性改变,引发细胞凋亡。现有一种药物X能特异性破坏MERCs的连接蛋白,而另一种药物Y能抑制内质网上的释放通道。若只考虑通过MERCs运输的途径,请根据MERCs的功能,分析:
①单独使用药物X处理线粒体内持续过载的细胞后,细胞凋亡率可能_________(填“升高”“降低”或“基本不变”)。
②若先使用药物处理线粒体内持续过载的细胞,再使用药物,与单独使用药物相比,细胞凋亡率的变化是_________(填“升高”“降低”或“基本不变”)。
【答案】(1) ①. 合成 ②. 加工
(2) ①. 降低 ②. MERCs结构解体后,内质网上的Ca2+释放通道与线粒体外膜上的Ca2+摄取通道在空间上的接近程度被破坏,无法高效完成Ca2+的转运,导致线粒体摄取Ca2+的效率下降 (3)B
(4) ①. 降低 ②. 基本不变
【解析】
【小问1详解】
内质网是由膜连接而成的网状结构,是蛋白质等大分子物质合成、加工和运输的通道。
【小问2详解】
该药物处理后,线粒体摄取Ca2+的效率会降低,原因是:MERCs结构解体后,内质网上的Ca2+释放通道与线粒体外膜上的Ca2+摄取通道在空间上的接近程度被破坏,无法高效完成Ca2+的转运,导致线粒体摄取Ca2+的效率下降。
【小问3详解】
MERCs参与细胞内的脂质合成与交换,磷脂属于脂质,因此MERCs数量显著减少会直接影响内质网中磷脂的合成,B正确,ACD错误。
【小问4详解】
①单独使用药物X处理线粒体内Ca2+持续过载的细胞后,MERCs结构被破坏,内质网向线粒体的Ca2+运输被阻断,线粒体内过载的Ca2+无法继续积累,细胞凋亡率可能降低。
②先使用药物Y抑制内质网上的Ca2+释放通道,再使用药物X,此时内质网释放Ca2+的过程已经被阻断,与单独使用药物X相比,细胞凋亡率的变化是基本不变。
18. 在光照和高氧低情况下,与竞争性结合,经一系列反应释放的过程称为光呼吸。Rubisco是光合作用中的关键酶。回答下列问题:
(1)据图可知,Rubisco既可催化_____________与结合,生成;又能催化_____________与结合,生成和。为了避免光呼吸过强,叶片中未激活的Rubisco酶的比例会_________。
(2)某种衣藻光呼吸会产生并分泌甘醇酸,某种大肠杆菌可利用甘醇酸作为唯一碳源。科学家构建衣藻和大肠杆菌共培养系统,探索工程化培养大肠杆菌利用甘醇酸合成高价值生物产品的路径。不考虑大肠杆菌呼吸作用的气体变化对该实验的影响,实验过程及结果如图:
注:空气中浓度约为为光照强度单位:
①第I阶段通入可_________(填“促进”或“抑制”)衣藻光合作用。II阶段改为向培养液中通入空气的目的是_____________________________________________。
②下列说法正确的是_____。(多选)
A.上述光呼吸竞争性消耗的过程发生在衣藻的细胞质基质
B.限制第Ⅲ阶段大肠杆菌干重增加的主要因素可能是光照强度
C.衣藻一大肠杆菌共培养系统既能通过生物产品提高经济效益,又能减少碳排放
D.第IV阶段衣藻的光呼吸强度增强,为大肠杆菌提供更多的碳源
(3)科研人员在某适宜条件下测得该叶片从环境中吸收速率为,已知此时叶片同时进行光合作用、呼吸作用和光呼吸,三者共同影响环境中的变化量,其中叶片在黑暗中释放量为。又将该叶片置于相同光照但浓度极低的环境中(即光呼吸被抑制),测得吸收量为,则该叶片在适宜条件下的总光合速率(用固定量表示,包括光呼吸释放的)=__________。
【答案】(1) ①. CO2 ②. O2 ③. 上升
(2) ①. 促进 ②. 降低CO2/O2的比值(提高O2/CO2比值)促进衣藻光呼吸分泌更多的甘醇酸 ③. BCD
(3)25
【解析】
【小问1详解】
根据卡尔文循环的暗反应过程,Rubisco可催化CO2和C5的羧化反应生成C3;结合题干光呼吸的定义和图示,该酶也能催化O2与C5结合,生成C3和C2。若要避免光呼吸过强,减少Rubisco催化O2与C5结合的机会,未激活的Rubisco比例会上升。
【小问2详解】
①第I阶段通入远高于空气正常浓度的3%CO2,作为暗反应的原料,可促进衣藻的光合作用,快速积累衣藻生物量。II阶段换为通入仅含0.03%CO2的空气,目的是营造高氧低CO2的环境,诱导衣藻发生光呼吸,分泌大肠杆菌可利用的甘醇酸,为大肠杆菌提供碳源。
② A、卡尔文循环和光呼吸的初始反应都发生在叶绿体基质,并非衣藻的细胞质基质,A错误;
B、第III阶段光照强度仅为120μE,提升光照到240μE后大肠杆菌干重快速上升,说明该阶段限制大肠杆菌干重增加的主要因素可能是光照强度(光照不足导致衣藻光呼吸弱,甘醇酸碳源供应不足),B正确;
C、该系统中大肠杆菌利用衣藻光呼吸的产物合成高价值产品,同时减少了光呼吸释放的CO2排放,兼具经济效益和减碳效果,C正确;
D、第IV阶段光照强度提升,且环境为低CO2的空气,衣藻光呼吸强度增强,分泌更多甘醇酸,为大肠杆菌提供更多碳源,D正确。
【小问3详解】
光呼吸被完全抑制时,测得的CO2吸收量20μmol⋅m−2⋅s−1,代表无额外光呼吸消耗时的净光合速率,此时总光合速率=净光合速率+黑暗呼吸速率=20+5=25μmol⋅m−2⋅s−1。总光合速率是叶绿体固定CO2的总能力,不受光呼吸影响,因此适宜条件下包含光呼吸固定CO2的总光合速率为25μmol⋅m−2⋅s−1。
19. 水通道蛋白3(AQP3)是一种位于细胞膜上的跨膜蛋白,可介导水分子跨膜运输。为探究AQP3在仔猪腹泻发生中的作用及维生素A的调控效应,研究人员进行了以下实验:
选取14头体重相近的21日龄断奶公猪,随机均分为三组。甲组饲喂基础饲粮,乙组每天腹腔注射15mg/kg的伊立替康(可诱导肠道损伤)并饲喂基础饲粮,丙组每天腹腔注射15mg/kg的伊立替康并饲喂添加72000IU/kg维生素A的基础饲粮。第30天检测相关指标,结果如下表:
检测指标
甲组
乙组
丙组
平均日增重指数(ADG)
1.0
0.0
0.8
腹泻指数
0
1.0
0.2
结肠AQP3蛋白相对表达量
1.00
0.42
0.89
请回答下列问题:
(1)水通道蛋白的运输作用具有特异性,水通道蛋白只容许与自身通道的直径和_________相适配、大小相适宜的分子通过。水通道蛋白能定向运输至细胞膜上与________组成的细胞骨架有关。
(2)据实验分组可知,该实验的自变量为_________。结合表中AQP3蛋白相对表达量的变化,从物质运输角度分析,丙组仔猪的腹泻指数显著降低、平均日增重指数显著提高的原因是_____________________________________。
(3)若要在细胞水平进一步验证视黄酸对AQP3表达的调控作用,请补全下列实验方案并预测结果:
①取生长状况相同的猪结肠上皮细胞,随机均分为甲、乙两组;
②甲组加入含视黄酸的动物细胞培养液,乙组加入_________,在_________气体条件下培养一段时间;
③检测两组细胞中AQP蛋白相对表达量,若甲组相对表达量_________乙组,则说明视黄酸可直接促进AQP3的表达。
【答案】(1) ①. 形状 ②. 蛋白质纤维
(2) ①. 有无肠道损伤(或是否注射伊立替康)、是否添加维生素A ②. 维生素A促进AQP3蛋白表达,细胞膜对水分子的运输能力增强,从而降低腹泻指数,利于肠道中营养物质的消化吸收,提高平均日增重指数
(3) ①. 等量的不含视黄酸的动物细胞培养液 ②. 95%空气和5%CO2 ③. 大于
【解析】
【小问1详解】
通道蛋白的运输具有特异性,仅允许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子通过;细胞骨架是由蛋白质纤维构成的网架结构,参与细胞内物质运输、蛋白定向转运等生命活动,因此水通道蛋白定向运输至细胞膜与细胞骨架有关。
【小问2详解】
三组实验的处理差异为是否注射肠损伤诱导剂伊立替康、饲粮是否添加维生素A,二者为实验自变量;结合表中数据可知,丙组AQP3表达量远高于乙组、接近正常水平的甲组,说明维生素A促进AQP3蛋白表达,细胞膜对水分子的运输能力增强,从而降低腹泻指数,利于肠道中营养物质的消化吸收,提高平均日增重指数。
【小问3详解】
本实验为验证视黄酸对AQP3表达的促进作用,自变量为是否添加视黄酸,遵循单一变量原则,乙组应加入等量不含视黄酸的动物细胞培养液;动物细胞培养的标准气体环境为95%空气(满足细胞有氧呼吸需求)+5%CO2(维持培养液pH稳定);若视黄酸可促进AQP3表达,则添加视黄酸的甲组AQP3蛋白相对表达量大于对照组乙组。
20. 家蚕(,ZW型性别决定)在蚁蚕(胚胎期)阶段正常体色为黑色称为黑蚁,突变体为巧克力色称为赤蚁。黑蚁和赤蚁的杂交实验结果如表所示,已知雌蚕产生配子时不发生染色体的互换,不考虑性染色体同源区段,请回答下列问题。
亲本
子一代
子二代
赤蚁×黑蚁
黑蚁
黑蚁雄性:黑蚁雌性:赤蚁雌性=2:1:1
(1)根据杂交结果推测,赤蚁基因是_________性基因,位于_________染色体上。请在答题卡上画出家蚕进行有丝分裂细胞的细胞周期中,染色体的数量变化曲线。
(2)研究发现,赤蚁伴有高温致死性(温敏),而黑蚁高温不敏感(非温敏),且上述杂交实验的子一代为非温敏型。该发现可由两种假说解释,假说一:温敏和非温敏是由与体色基因非紧密连锁的另一对基因控制;假说二:温敏和非温敏是由体色基因控制。可用高温处理上述杂交实验中的子二代,若雌性中_________,则假说一成立。若雌性中_________,则假说二成立。
(3)进一步研究发现,黑蚁基因的启动子和转录起始位点之间插入某DNA片段(记为片段X)导致了赤蚁基因的形成。因片段X过长,所以无法据已知的启动子序列和转录起始位点序列设计引物扩增后测序。因启动子和片段X中各含一个EcoRI的识别序列(如图所示),所以可以先对片段X的酶切位点的左侧进行PCR后测序,思路为:用EcoRI切割赤蚁基因后环化,设计引物对环状DNA进行PCR扩增,最后对扩增产物测序。据图写出一种引物3′端含10个碱基的序列:5′_____________-3′。
【答案】(1) ①. 隐 ②. Z ③.
(2) ①. 有黑蚁和赤蚁 ②. 只有黑蚁
(3)5'-TCGTGAATTC-3'
【解析】
【小问1详解】
亲本为赤蚁×黑蚁,子一代全为黑蚁,说明黑蚁为显性性状,赤蚁性状在子一代未显现,因此赤蚁基因是隐性基因;家蚕为ZW型性别决定,子二代性状分离比为黑蚁雄性:黑蚁雌性:赤蚁雌性=2:1:1,性状表现与性别相关联:赤蚁仅出现在雌性中,雄性全为黑蚁,不符合常染色体遗传的性状分离规律,且不考虑性染色体同源区段,因此该基因只能位于Z染色体上;家蚕的染色体数目是56,前期、中期是染色体数目不变,在后期着丝粒分裂,染色体数目加倍,变为112条,末期随细胞分裂染色体数目恢复为体细胞数目56条,故可绘制图形如下:
。
【小问2详解】
若假说一成立, 则赤蚁和温敏均为Z染色体隐性遗传, 设分别由基因Za、Zb控制,则P:ZabW×ZABZAB→F1:ZABW、 ZABZab,因为非紧密连锁可发生互换,所以 F2雌性有四种基因型:ZABW、ZabW、ZAbW、ZaBW, 高温处理可导致ZabW、ZAbW死亡,ZABW、ZaBW存活,雌性为黑蚁和赤蚁;若假说二成立,即赤蚁基因本身同时携带高温致死的属性,黑蚁基因对应非温敏,子二代雌性里只有赤蚁带有赤蚁基因,会在高温下致死,黑蚁全部为非温敏可存活,因此高温处理后雌性中只有黑蚁存活,赤蚁全部死亡,则雌性无赤蚁。
【小问3详解】
用EcoRI(识别序列5′−G↓AATTC−3′)切割赤蚁基因后,两个酶切黏性末端互补配对完成环化,此时原本位于启动子区域的EcoRI序列和片段X内的EcoRI序列会被连接成完整的环状序列,需要扩增片段X酶切位点的左侧区域,因此引物需要结合在环化后相邻的已知序列上: 从图中启动子的下链(3'→5'方向)序列GAGACTTAAGTGCT……反向推导,结合EcoRI的酶切末端特征,最终得到3'端包含10个碱基的引物序列为5'-TCGTGAATTC-3',该引物3'端的10个碱基可以精准匹配环化后衔接的已知序列,引导DNA聚合酶沿目标方向扩增出片段X酶切位点左侧的待测序区域。(环化后的DNA如图,其中甲为启动子酶切位点的右侧的已知序列, 乙为片段X酶切位点的左侧未知序列,可设计如图所示的引物I和II进行反向 PCR扩增出片段乙,再测序。其中,引物I的3'端含10 个碱基的序列为5'-TCGTGAATTC-3'。)
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重庆一中高2027届高三10月月考
生物试题
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. 下列关于细胞中物质合成、结构与研究方法的叙述,正确的是( )
A. 胰岛素、胰岛素基因、糖原的合成均需模板、均产水
B. 淀粉、DNA和蛋白质中,单体种类最多的是蛋白质
C. 生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在,多糖均为结构物质
D. 含3标记的胸腺嘧啶脱氧核苷的真核细胞,可用于研究分泌蛋白的运输
2. 下列关于生物技术与工程的说法正确的是( )
A. 发酵工程的产品包括微生物细胞和其代谢产物,单细胞蛋白属于代谢产物
B. 将植物组织培养基配方中的30g蔗糖换成60g葡萄糖更利于外植体生长
C. 不同动物胚胎移植的时期不完全相同,但都必须在囊胚前或囊胚期完成移植
D. 通过基因工程将编码赖氨酸的基因导入玉米植株可以提高其赖氨酸的含量
3. 下列有关遗传学研究的叙述,正确的是( )
A. 在甲乙两桶中均装入数量相同的四种小球可模拟的性状分离比
B. 摩尔根和他的团队发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法,说明了基因在染色体上呈线性排列
C. 孟德尔的豌豆杂交实验中,“自交子代出现的性状分离比”属于“假说一演绎法”中的假说内容
D. 在“建立减数分裂中染色体变化的模型”中,用橡皮泥制作了物理模型,同种颜色的染色体不可能移向细胞的同一极
4. 我国科学家发明了一种“小分子胶水”ATTEC,它能“绑定”某些空间结构异常的蛋白质,并与自噬标记物LC3蛋白结合形成黏附物,进而导致异常蛋白的降解,其过程如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. 自噬体膜由内质网转化而来,由4层磷脂分子构成
B. 溶酶体膜与自噬体膜的融合体现了生物膜的功能特点
C. 营养缺乏条件下细胞自噬水平升高,有利于细胞度过不良环境
D. LC3蛋白和异常蛋白与ATTEC的不同位点结合
5. 脂筏是细胞膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域,脂筏区域的膜流动性低于周围非脂筏区域。脂筏作为信号转导和物质运输的平台,能够招募特定的膜蛋白(如小窝蛋白、浮舰蛋白等)聚集在一起,参与细胞信号转导、代谢和细胞间相互作用。研究发现,某些病原体(如冠状病毒)可利用细胞膜表面的脂筏结构介导其侵入宿主细胞。下列有关叙述正确的是( )
A. 脂筏的存在说明细胞膜上的磷脂分子和蛋白质都是均匀分布的
B. 脂筏区域膜流动性较低,是因为该区域磷脂分子的运动完全停止
C. 脂筏能够招募特定膜蛋白聚集,参与细胞信号转导,体现了细胞膜在信息传递中的功能
D. 破坏细胞膜上的脂筏结构不会影响冠状病毒侵入宿主细胞
6. 高丝氨酸具有广泛的工业用途。大肠杆菌thrB基因编码的高丝氨酸激酶(ThrB)会催化高丝氨酸的进一步代谢,不利于其积累。据此,科研人员对thrB基因进行定点突变,将thrB基因编码链上第865位的胞嘧啶C转换为T(如图甲)。高丝氨酸会抑制ThrA酶的活性,且还能经转运蛋白(RhtB)转运至胞外(如图乙)。下列说法错误的是( )
注:thrB基因编码链局部序列,数字表示第几位碱基。
A. PCR技术可实现对thrB基因的定点突变,突变株表达的ThrB的氨基酸数目最多为288个
B. 为检测大肠杆菌突变株的菌群数量,可用稀释涂布平板法统计样品中活菌的数量
C. 若想进一步提高大肠杆菌高丝氨酸产量,可适当降低培养液的或敲除RhtB
D. 在伊红一亚甲蓝琼脂培养基上大肠杆菌的菌落呈现深紫色,并有金属光泽
7. 内质网通过钙泵将泵入腔内,使内质网成为储库。内质网与线粒体通过MAMs区域相连,该区域膜上的V蛋白和I蛋白介导从内质网进入线粒体内外膜间隙,随后经蛋白进入线粒体基质。已知线粒体基质中浓度过高会抑制NADH的合成。某糖尿病病人的心肌细胞中MAMs面积增大、V蛋白和I蛋白增多。下列叙述正确的是( )
A. 内质网与线粒体通过MAMs区域直接相连,二者膜结构在组成成分和功能上完全相同
B. 经蛋白进入线粒体基质时,直接消耗水解提供的能量
C. 内质网膜上的钙泵在运输时,ATP水解产生的磷酸基团与共同进入内质网腔
D. 该糖尿病病人心肌细胞中,进入线粒体的增多,可能导致ATP合成减少,心肌功能受损
8. 抗体BsAb可同时结合T细胞表面的CD3蛋白和B淋巴瘤细胞表面的CD19蛋白,进而将T细胞定向引向B淋巴瘤细胞并将其杀伤。若BsAb对CD3蛋白的亲和力过高,会引发致命的“细胞因子风暴”。科研人员筛选出对CD3蛋白具有不同亲和力的三个改良型BsAb品系,其相关指标如图甲、图乙所示。下列说法错误的是( )
A. 可根据含15N的BsAb的放射性定位诊断肿瘤以实现精准治疗
B. 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合会形成多个杂交瘤细胞,这些杂交瘤细胞可能产生多种抗体
C. 大规模培养杂交瘤细胞生产BsAb时,通常需在培养基中添加动物血清等天然成分
D. 据图可知,应选择“低亲和力组”的BsAb品系作为临床候选药物
9. 大豆种子萌发过程中鲜重变化分为阶段I、Ⅱ、Ⅲ,如图所示。阶段Ⅱ种子吸收与释放的体积比为,种子呼吸作用以葡萄糖为底物。下列叙述正确的是( )
A. 阶段Ⅱ种子胚细胞无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖之比为
B. 阶段Ⅲ种子胚细胞无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖不同
C. 有氧呼吸时参与反应的场所是线粒体基质,丙酮酸产生于细胞质基质,其分解产生酒精的过程能产生ATP
D. 种子萌发形成的幼苗叶片进行光合作用时,若突然停止供应,短时间内叶绿体中含量升高、ATP含量降低
10. 溶酶体损伤后,其膜表面会富集PI4P信号,启动修复途径。该途径中,某激酶负责生成PI4P;ORP蛋白一端结合溶酶体上的PI4P,另一端结合内质网,并将PI4P交换为胆固醇和PS(磷脂酰丝氨酸);胆固醇能提高膜的稳定性,PS则激活脂质转运蛋白,转运相关物质填补溶酶体膜漏洞。下列叙述正确的是( )
A. 溶酶体内部含多种酸性水解酶,其水解酶在细胞质基质中也能保持最高活性
B. 胆固醇能提高膜的稳定性,说明胆固醇是所有生物膜的重要组成成分
C. 若敲除该激酶的基因,溶酶体损伤后PI4P无法富集,修复途径不能启动,损伤率应显著高于野生型
D. PS激活脂质转运蛋白后,转运蛋白直接将PS转运到溶酶体膜上填补漏洞
11. 秀丽隐杆线虫是研究细胞凋亡的模式生物,其凋亡受EGL-1、CED-3、CED-4、CED-9四个基因调控,机制如图。下列叙述正确的是( )
A. 有凋亡信号时,EGL-1结合CED-9,释放CED-4,CED-9直接催化CED-3水解
B. 衰老线虫细胞中所有酶活性下降,细胞代谢速率降低,细胞核体积增大
C. 若用药物特异性结合EGL-1,使其无法发挥作用,则细胞凋亡进程可能变慢
D. 该凋亡过程中,线粒体仅作为能量供应场所,不参与凋亡信号的传递
12. 米曲霉的amyB基因编码-淀粉酶。为提高米曲霉产-淀粉酶的能力,研究人员拟利用黑曲霉中转录活性较强的gpdA启动子(箭头表示启动转录的方向,如图)与米曲霉的amyB基因的编码区(d链为编码链)构建过表达载体,以驱动amyB基因高效表达,部分构建流程如图所示。下列说法正确的是( )
A. 使用PCR技术扩增amyB基因编码区时需要含的缓冲溶液
B. 只有含链序列和链序列的杂交链才能延伸形成gpdA-amyB融合片段
C. 引物1和引物4的端具有互补碱基序列,引物2和引物3的端具有限制酶识别序列
D. 构建重组质粒和图中构建gpdA-amyB融合片段的过程都需要DNA连接酶
13. 几丁质是昆虫外骨骼的重要成分,其降解依赖于N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶(NAGase)。研究人员探究了温度和几种糖类物质对NAGase活力的影响(图I),并进一步探究果糖对NAGase的抑制机制,分别建立了竞争性抑制剂(模型甲)和非竞争性抑制剂(模型乙)的模型(图Ⅱ)。下列叙述正确的是( )
A. NAGase只能与几丁质结合,体现了酶具有高效性,其催化作用的实质是降低化学反应的活化能
B. 图I-a中温度从40℃升高至60℃时酶活性大幅下降,原因是高温破坏了酶分子中的肽键,导致酶变性失活
C. 图I-b中,NAGase活力均下降的原因是蔗糖、半乳糖和葡萄糖是几丁质的水解产物,可抑制反应的进行
D. 若果糖属于竞争性抑制剂,则在底物浓度足够高时,果糖的抑制作用可被减弱甚至消除
14. 果蝇的眼形细眼和粗眼、体色黄体和灰体为两对相对性状,各由一对等位基因控制,染色体上没有相关基因。现用1只细眼灰体雌果蝇和1只粗眼黄体雄果蝇杂交获得中细眼黄体:细眼灰体:粗眼黄体:粗眼灰体=1:1:1:1.不考虑突变和致死。下列说法不正确的是( )
A. 若雌性和雄性各有4种表型,则两对基因有可能连锁遗传
B. 若雌性和雄性各有4种表型,则可能有一对基因位于染色体上
C. 若雌性和雄性各有2种表型,则一定有一对基因位于染色体上
D. 若雌性和雄性各有2种表型,则雌蝇共有的性状为隐性性状
15. 如图i为甲、乙两种单基因遗传病的系谱图,已知甲病的发病率为1/10000。对人群中不同基因型的个体含有的乙病相关基因进行PCR后用EcoRI切割并电泳,得到的三种电泳结果类型如图ii所示。不考虑XY同源区段和家系中相关基因的突变和互换,下列说法不正确的是( )
A. 若Ⅲ-10和一个正常男性结婚,则生育一个患甲病男孩的概率为1/202
B. 已知仅一种基因含且只含一个EcoRI切割位点,则乙病等位基因的形成可能是碱基对替换导致
C. 若Ⅲ-12的电泳结果为类型一,则Ⅲ-13一定有一条X染色体来自I-3
D. 若Ⅲ-12的电泳结果为类型二,则Ⅱ-7相关基因电泳结果为类型一
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16. 人们利用微生物在适宜的条件下将原料转变成人类所需的产物。
(1)泡姜属于四川泡菜,生产工艺流程为:选料→清洗→晾干→配制泡菜盐水→装坛泡渍→发酵成熟→成品储存。回答下列问题:
①发酵过程的微生物来自_____________________。
②泡菜在腌制过程中会有亚硝酸盐产生,亚硝酸盐主要由大肠杆菌、酵母菌等杂菌生成,而非乳酸菌。泡菜的亚硝酸盐含量受_________________(填“氧气”“陈泡菜水”或“氧气和陈泡菜水”)等条件影响。
③泡菜水是一个复杂的微生物生态系统,其微生物群落会随着发酵进程发生规律性演替。发酵启动期以肠膜明串珠菌为主,发酵中、后期植物乳杆菌占绝对优势,在这两类菌中更耐酸的是_________________。
(2)成熟的猕猴桃鲜果可用于生产猕猴桃醋,基本工艺流程如图。a、b、c表示发酵的三个环节,糖化是将淀粉转化为葡萄糖的过程。请回答下列问题:
①酵母菌与醋酸菌共有的细胞器的组成成分是_________________。
②环节b中酵母菌繁殖速率越快的阶段,发酵产物越_____。
③写出环节c的反应简式:_____________________________。
17. 长期以来,细胞器被认为各自独立地执行功能。近年研究发现,内质网与线粒体之间存在物理接触位点(MERCs),两种细胞器的膜通过特定的连接蛋白“拴”在一起,形成约10~30nm的膜间隙。在MERCs区域,内质网上的释放通道与线粒体外膜上的摄取通道在空间上非常接近,导致MERCs在信号传递等过程中发挥关键作用。请回答下列问题:
(1)内质网是由膜连接而成的网状结构,是蛋白质等大分子物质_________、_________和运输的通道。
(2)若某种药物能特异性破坏内质网与线粒体之间的连接蛋白,导致MERCs结构解体。请预测该药物处理后,线粒体摄取的效率会_____(填“升高”“降低”或“不变”),原因是_________________________________________________________________。
(3)研究表明,MERCs还参与细胞内的脂质合成与交换。据此推测,若细胞中MERCs数量显著减少,最可能直接影响下列哪一过程?_____。
A. 核糖体中肽链的合成
B. 内质网中磷脂的合成
C. 溶酶体中衰老细胞器的降解
D. 细胞核中DNA的复制
(4)研究表明,线粒体内浓度适度升高会促进有氧呼吸,但持续过载则会导致线粒体膜通透性改变,引发细胞凋亡。现有一种药物X能特异性破坏MERCs的连接蛋白,而另一种药物Y能抑制内质网上的释放通道。若只考虑通过MERCs运输的途径,请根据MERCs的功能,分析:
①单独使用药物X处理线粒体内持续过载的细胞后,细胞凋亡率可能_________(填“升高”“降低”或“基本不变”)。
②若先使用药物处理线粒体内持续过载的细胞,再使用药物,与单独使用药物相比,细胞凋亡率的变化是_________(填“升高”“降低”或“基本不变”)。
18. 在光照和高氧低情况下,与竞争性结合,经一系列反应释放的过程称为光呼吸。Rubisco是光合作用中的关键酶。回答下列问题:
(1)据图可知,Rubisco既可催化_____________与结合,生成;又能催化_____________与结合,生成和。为了避免光呼吸过强,叶片中未激活的Rubisco酶的比例会_________。
(2)某种衣藻光呼吸会产生并分泌甘醇酸,某种大肠杆菌可利用甘醇酸作为唯一碳源。科学家构建衣藻和大肠杆菌共培养系统,探索工程化培养大肠杆菌利用甘醇酸合成高价值生物产品的路径。不考虑大肠杆菌呼吸作用的气体变化对该实验的影响,实验过程及结果如图:
注:空气中浓度约为为光照强度单位:
①第I阶段通入可_________(填“促进”或“抑制”)衣藻光合作用。II阶段改为向培养液中通入空气的目的是_____________________________________________。
②下列说法正确的是_____。(多选)
A.上述光呼吸竞争性消耗的过程发生在衣藻的细胞质基质
B.限制第Ⅲ阶段大肠杆菌干重增加的主要因素可能是光照强度
C.衣藻一大肠杆菌共培养系统既能通过生物产品提高经济效益,又能减少碳排放
D.第IV阶段衣藻的光呼吸强度增强,为大肠杆菌提供更多的碳源
(3)科研人员在某适宜条件下测得该叶片从环境中吸收速率为,已知此时叶片同时进行光合作用、呼吸作用和光呼吸,三者共同影响环境中的变化量,其中叶片在黑暗中释放量为。又将该叶片置于相同光照但浓度极低的环境中(即光呼吸被抑制),测得吸收量为,则该叶片在适宜条件下的总光合速率(用固定量表示,包括光呼吸释放的)=__________。
19. 水通道蛋白3(AQP3)是一种位于细胞膜上的跨膜蛋白,可介导水分子跨膜运输。为探究AQP3在仔猪腹泻发生中的作用及维生素A的调控效应,研究人员进行了以下实验:
选取14头体重相近的21日龄断奶公猪,随机均分为三组。甲组饲喂基础饲粮,乙组每天腹腔注射15mg/kg的伊立替康(可诱导肠道损伤)并饲喂基础饲粮,丙组每天腹腔注射15mg/kg的伊立替康并饲喂添加72000IU/kg维生素A的基础饲粮。第30天检测相关指标,结果如下表:
检测指标
甲组
乙组
丙组
平均日增重指数(ADG)
1.0
0.0
0.8
腹泻指数
0
1.0
0.2
结肠AQP3蛋白相对表达量
1.00
0.42
0.89
请回答下列问题:
(1)水通道蛋白的运输作用具有特异性,水通道蛋白只容许与自身通道的直径和_________相适配、大小相适宜的分子通过。水通道蛋白能定向运输至细胞膜上与________组成的细胞骨架有关。
(2)据实验分组可知,该实验的自变量为_________。结合表中AQP3蛋白相对表达量的变化,从物质运输角度分析,丙组仔猪的腹泻指数显著降低、平均日增重指数显著提高的原因是_____________________________________。
(3)若要在细胞水平进一步验证视黄酸对AQP3表达的调控作用,请补全下列实验方案并预测结果:
①取生长状况相同的猪结肠上皮细胞,随机均分为甲、乙两组;
②甲组加入含视黄酸的动物细胞培养液,乙组加入_________,在_________气体条件下培养一段时间;
③检测两组细胞中AQP蛋白相对表达量,若甲组相对表达量_________乙组,则说明视黄酸可直接促进AQP3的表达。
20. 家蚕(,ZW型性别决定)在蚁蚕(胚胎期)阶段正常体色为黑色称为黑蚁,突变体为巧克力色称为赤蚁。黑蚁和赤蚁的杂交实验结果如表所示,已知雌蚕产生配子时不发生染色体的互换,不考虑性染色体同源区段,请回答下列问题。
亲本
子一代
子二代
赤蚁×黑蚁
黑蚁
黑蚁雄性:黑蚁雌性:赤蚁雌性=2:1:1
(1)根据杂交结果推测,赤蚁基因是_________性基因,位于_________染色体上。请在答题卡上画出家蚕进行有丝分裂细胞的细胞周期中,染色体的数量变化曲线。
(2)研究发现,赤蚁伴有高温致死性(温敏),而黑蚁高温不敏感(非温敏),且上述杂交实验的子一代为非温敏型。该发现可由两种假说解释,假说一:温敏和非温敏是由与体色基因非紧密连锁的另一对基因控制;假说二:温敏和非温敏是由体色基因控制。可用高温处理上述杂交实验中的子二代,若雌性中_________,则假说一成立。若雌性中_________,则假说二成立。
(3)进一步研究发现,黑蚁基因的启动子和转录起始位点之间插入某DNA片段(记为片段X)导致了赤蚁基因的形成。因片段X过长,所以无法据已知的启动子序列和转录起始位点序列设计引物扩增后测序。因启动子和片段X中各含一个EcoRI的识别序列(如图所示),所以可以先对片段X的酶切位点的左侧进行PCR后测序,思路为:用EcoRI切割赤蚁基因后环化,设计引物对环状DNA进行PCR扩增,最后对扩增产物测序。据图写出一种引物3′端含10个碱基的序列:5′_____________-3′。
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