精品解析:上海海事大学附属北蔡高级中学2026-2027学年高三上学期11月期中考试生物试题
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内容正文:
2026学年第一学期海大附中高三年级期中教学质量检测
生物学试卷(等级)
(满分100分;考试时间60分钟)
注意:务必在答题纸相应位置贴好极课码。
一、湿地荷花(16分)
“接天莲叶无穷碧,映日荷花别样红。”某景区以粉红、白色的荷花闻名,图1为景区荷塘的部分食物网。近年来由于生产生活中过量排放N、P引起的荷塘富营养化问题,常导致绿藻暴发式生长。研究表明,荷花根系能吸收水中的磷酸盐、硝态氮等物质。
1. 荷塘中的挺水植物荷花、水中的各种鱼类以及塘底水草的分布,体现的空间结构特征为__________,荷塘的各色荷花形成了__________。(单选)()
A. 垂直分层;群落 B. 垂直分层;种群
C. 水平分区;群落 D. 水平分区;种群
2. 荷塘生态系统中,能量流动的起点是__________;与杂食性鱼类的生态位重叠度最高的是__________。(编号选填)
①蜜蜂②食虫性鱼类③荷花④植食性鱼类⑤绿藻⑥浮游动物
3. N、P进入荷塘生态系统的途径是__________。(编号选填)
①氮循环②磷循环③水循环④碳循环
4. 水体富营养化会导致荷塘绿藻暴发,并逐渐消耗水体中溶解氧,该过程中浮游动物的数量__________。(单选)
A. 减少 B. 增加 C. 先增加后减少 D. 先减少后增加
5. 若荷花固定的太阳能总量为10000kJ,且其中仅5%的能量流向蜜蜂。食虫性鱼类从蜜蜂获得的能量为60kJ,则该过程的营养级效率为__________。(单选)
A. 5% B. 6% C. 10% D. 12%
该景区的荷花主要以蜜蜂等昆虫为传粉者。表1为不同花色的荷花吸引蜜蜂访花的相关信息,其中蓝受体和绿受体是蜜蜂复眼中实现颜色识别的核心感光单元,二者协同工作使蜜蜂能精准分辨植物颜色。
表1
花色
主导色素
蜜蜂感知效果
粉红
花青素
能强激活绿受体和蓝受体
红色
花青素
仅能微弱激活绿受体
白色
无色素
能均等激活绿受体和蓝受体
6. 下列关于荷花花色与蜜蜂访花行为,推测正确的是__________。(多选)
A. 白色荷花的蜜蜂访问频率最低 B. 粉红荷花的蜜蜂访问频率最高
C. 蜜蜂的访花行为不完全由花色决定 D. 信息流动方向是:蜜蜂→荷花
7. 为治理水体富营养化问题,同时提升景区观赏性,该景区计划一次性增种人工培育的红色荷花。下列分析合理的是__________。(多选)
A. 红色荷花颜色鲜艳,在荷塘中有种内竞争优势
B. 蜜蜂的访花偏好会导致红色荷花定向变异
C. 实施此项计划短期内有助于抑制藻类繁殖
D. 实施此项计划无助于水体富营养化的长期治理
二、微生物与生活(19分)
(一)微生物与茶
黑茶是一类具有保健价值的微生物发酵茶。渥堆处理是黑茶品质形成的关键步骤,在细菌、霉菌、酵母菌等一系列微生物的作用下,茶原料经发酵形成叶色黑润、香气纯正的品质。
8. 下列不参与黑茶发酵的微生物是__________。
A. B. C. D.
9. 黑茶加工过程中,优势菌种的鉴定很重要。下列不能用于区别霉菌和细菌的结构有__________。(多选)
A. 线粒体 B. 细胞膜 C. 细胞核 D. 核糖体
10. 下列茶叶成分中,可作微生物生长所需氮源的有__________。(多选)
A. 水溶性糖类 B. 蛋白质 C. 氨基酸 D. NaCl
茶叶中含多种物质,其中茶多酚具有杀菌消炎作用。为研究茶多酚的抑菌效果,研究人员进行了抑菌实验。表2是不同pH条件下、茶多酚浓度为40g/L时的实验结果。
表2
菌种
抑菌圈直径(mm)
pH=4
pH=5
pH=6
pH=7
pH=8
pH=9
pH=10
沙门氏菌
14.0
13.7
13.8
14.3
15.5
14.6
12.5
蜡状芽孢杆菌
16.0
15.5
14.7
15.7
17.4
15.6
13.5
大肠杆菌
11.8
12.9
12.7
13.8
15.0
14.4
12.8
11. 下列有关培养基配制、微生物培养和抑菌实验的叙述正确的是__________。
A. 培养基的配制步骤依次是称量→溶解→调节pH→定容→灭菌
B. 培养基在62℃下灭菌15~30分钟
C. 用无菌玻璃刮铲将细菌悬浮液均匀涂布在培养基上
D. 培养时培养皿不能倒置
12. 据题意并结合表2中数据分析,可得到的结论有__________。(多选)
A. 不同pH条件下,茶多酚对同一细菌的抑制效果不同
B. 相同pH条件下,茶多酚对三种细菌的抑制效果相同
C. 据表2可知,pH=8时,茶多酚对三种细菌的抑制效果均最强
D. 可推测茶多酚对金黄色葡萄球菌的抑制效果在pH=8时最强
(二)微生物与腐乳
鼎丰腐乳在上海奉贤已有近150年的历史,以其独特的工艺,细腻的品质,丰富的营养,可口的风味而深受广大群众的喜爱,被西方誉为东方奶酪。
腐乳制作主要步骤如下:
晾制豆腐块→接种→前期发酵→装瓶→腌制→配制卤汤→装瓶,后期发酵→腐乳
13. 晒制的豆腐块为毛霉菌的生长主要提供的营养物质是____________。
14. 菌种是发酵的关键,如果有杂菌污染则表现出生化功能的变化从而影响腐乳品质,因此配制培养基挑选出所需的毛霉菌菌落显得尤为重要,配制的培养基是____________。
A. 低盐的液体培养基 B. 高盐的液体培养基
C. 低盐的固体培养基 D. 高盐的固体培养基
15. 根据菌落特征鉴别毛霉菌时,能够观察的菌落特征有____________。(多选)
A. 形状 B. 颜色 C. 边缘 D. 表面
16. 腐乳的营养丰富,是因为大分子物质经过发酵作用分解成小分子且易于消化吸收的物质,下列属于水解反应的是____________。
①蛋白质+水→氨基酸②ATP→ADP③核苷酸→核酸④葡萄糖→乳酸
A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ②④
三、遗传变异与人类健康(12分)
囊性纤维化(CF)是一种常见的人类遗传病,患者的外分泌腺功能紊乱,黏液腺增生,分泌液黏稠,易引起细菌滋生,造成相应部位感染。图为某家庭CF的遗传系谱图。
17. 据图,推测Ⅰ2的致病基因在染色体上的位置是____________。(图中“”表示致病基因所在位置)
A. B. C. D.
18. Ⅱ3不携带致病基因的概率是____________。
19. 某囊性纤维化患者中编码CFTR蛋白的基因模板链上发生三个核苷酸(AAG)缺失,导致第508位缺少苯丙氨酸。由此推测,决定苯丙氨酸的密码子是____________。
A. TTC B. AAG C. UUC D. UUA
20. 目前已发现CFTR基因有1600多种突变,都能导致严重的囊性纤维化。这说明基因突变的特点之一是____________。
CFTR蛋白是位于细胞膜上一种功能蛋白,其作用机理如图。
21. 根据图,结合本题相关信息分析,Ⅱ4出现分泌液黏稠的机理是____________。(编号选填并排序)
①Ⅱ4是正常人②Ⅱ4是患者③CFTR蛋白功能异常④CFTR蛋白功能正常⑤水分子运出量增多⑥水分子运出量减少⑦氯离子运出量增多⑧氯离子运出量减少
四、耐高温豌豆(19分)
豌豆是重要的食用豆类作物,营养价值高,却易受高温威胁。研究人员筛选出耐高温豌豆“中豌6号”,图为适宜条件和高温胁迫下“中豌6号”细胞内相关物质的存在情况。
注:1.O2-(超氧阴离子)是分子氧(O2)接受一个电子而形成:
2.SOD(超氧化物歧化酶)可将O2变成H2O2;
3.POD(过氧化物酶)可以催化H2O2分解:
4.MDA(丙二醛)是生物膜中不饱和脂肪酸被O2等活性氧氧化的产物;
5.PRO(脯氨酸)是植物细胞内参与维持细胞形态的一类小分子有机物。
22. 高温胁迫下,豌豆细胞中的电子传递链出现电子泄漏,产生O2-。根据已有知识并结合题干信息,推测图中细胞器X和Y可能是___________,分析O2-可能攻击的细胞结构有__________。(编号选填)
①质膜②叶绿体③线粒体④核糖体⑤中心体⑥细胞骨架
23. 据图分析,高温胁迫下衡量豌豆细胞质膜受损程度的指标是__________。(编号选填)
①O2-②MDA③POD④SOD
24. 高温易导致细胞水分散失、代谢紊乱。高温胁迫下,豌豆细胞大量积累PRO,推测该现象的生理意义__________。(多选)
A. 提高细胞的渗透压 B. 增强光合效率
C. 促进气孔开放 D. 提升细胞保水能力
研究发现,豌豆的耐高温能力与相关基因的表达调控密切相关。HSF作为关键转录因子蛋白,可调控相关基因的表达。其中,HSP基因表达合成的热休克蛋白(HSP70/90)能够修复变性蛋白质。图为高温胁迫下豌豆细胞相关基因的表达调控示意图。
25. 据图分析,HSF三聚体的作用是____________(多选)()
A. 参与组蛋白修饰 B. 进行RNA干扰
C. 结合DNA特定位点 D. 招募RNA聚合酶
26. 综合上述信息,推测图中物质P可能是____________。(编号选填)
①PRO②MDA③POD④SOD⑤HSF⑥HSP70/90⑦H2O2⑧O2-
27. 综合上述信息,归纳高温胁迫下“中豌6号”应对高温胁迫的响应机制。
五、现代生物技术(34分)
(一)基因工程疫苗
现有的肝硬化、肝癌多从乙肝发展而来,接种乙肝疫苗是预防乙肝病毒感染的最有效方法。目前乙型肝炎疫苗的研制已经到了基因工程疫苗阶段。图为“乙肝基因工程疫苗”的生产和使用过程,将乙肝病毒表面蛋白(HBsAg)基因片段导入大肠杆菌,让重组后的大肠杆菌在培养过程中产生HBsAg,其中选用的质粒lacZ基因可使细菌利用加入培养基的物质X-gal,从而使菌落显现出蓝色,若无该基因,菌落则成白色。
28. 下列①~④表示基因工程疫苗研制的步骤,其中步骤①是____________;①-④步骤的正确排序是____________。
①_____________? ②重组DNA分子导入大肠杆菌
③获取HBsAg基因 ④HBsAg基因与运载体的连接
29. 据图可知获取HBsAg基因选用的最优限制酶方案是____________。
A. EcoRV和BamHI B. 只用EcoRI
C. 只用BamHI D. BamHI和EcoRI
30. 图中所示抗原蛋白HBsAg和相应抗体的基因表达过程中,不同的是____________。(多选)
A. 基因所来源的物种 B. 转录出的mRNA碱基序列
C. 氨基酸对应遗传密码子表 D. 翻译出的氨基酸序列
31. 为了获得产生HBsAg的大肠杆菌,可采用含有____________的____________培养基进行筛选,此时,接种大肠杆菌的方法是____________;培养一段时间挑选出____________颜色的菌落进一步培养,分子HBsAg属于免疫反应中的____________。(编号选填)
①青霉素②X-gal③固体④液体⑤平板划线法
⑥稀释涂布平板法⑦蓝色⑧白色⑨抗原⑩抗体
(二)基因工程与癌症治疗
癌细胞周围的内环境(微环境)特征与正常组织有很多不同。研究发现癌细胞快速增殖会加速氧气的消耗,同时导致血管异常化,减少正常组织氧气的供应。
32. 相对于正常细胞,癌细胞内发生的变化可能有___________(多选)
A. 无氧呼吸增强 B. 细胞周期变长
C. 糖酵解速度加快 D. 葡萄糖摄入加快
33. 推测与正常细胞微环境相比,癌细胞所处的微环境具有__________的特征(多选)。
A. O2含量高 B. O2含量低 C. pH较高 D. pH较低
肿瘤患者体内T细胞产生的IFN-γ(抗癌因子)会减少,科学家尝试用“细菌疗法”以提高患者体内IFN-γ的含量来治疗癌症,如图所示,其中ori是复制起点,AMPr是氨苄青霉素抗性基因,EcoR1等是限制酶的酶切位点。已知Clts基因表达Clts蛋白能抑制启动子PR、PL,在大于42℃时Clts蛋白失活。用超声诱导可产生短暂热效应,提高温度。
34. 根据题意判断,可作为“细菌疗法”中基因工程改造的细菌代谢类型为_________。
A. 厌氧 B. 需氧
35. 该基因工程所需的目的基因为_________基因。
36. 现通过PCR来扩增目的基因,图中能起到扩增作用的引物是_________(多选)
A. 引物1 B. 引物2 C. 引物3 D. 引物4
37. 下列关于重组温控质粒的说法正确的是__________(多选)
A. 多种限制性内切酶酶切位点有利于目的基因与质粒拼接
B. PR和PL双启动子的作用可能是保证目的基因的正常表达
C. 能在氨苄青霉素培养基中生长的是含有重组质粒的工程菌
D. 30℃条件下产生Clts蛋白可以阻碍目的基因的表达
某研究小组为研究“细菌疗法”的治疗效果,按照图的流程进行实验,实验分组和实验结果见表3.
表3
1组
2组
3组
实验处理
静脉注射生理盐水不施加超声处理
静脉注射含工程菌的生理盐水,不施加超声处理
静脉注射含工程菌的生理盐水,并施加超声处理
检测指标
IFN-γ
+
+
+++
肿瘤体积
+++
+++
+
38. 根据上述实验方案,能否证明“超声能诱导工程菌表达IFN-γ,抑制乳腺癌细胞生长”__________。
A. 能 B. 否
39. 联系已学知识和上述信息,分析采用“细菌疗法”治疗癌症的优点__________。(多选)
A. 实现肿瘤的靶向治疗 B. 根据需要无创调控IFN-γ的量
C. 工程菌在体内不被破坏,持久发挥效应 D. 对正常细胞伤害小
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2026学年第一学期海大附中高三年级期中教学质量检测
生物学试卷(等级)
(满分100分;考试时间60分钟)
注意:务必在答题纸相应位置贴好极课码。
一、湿地荷花(16分)
“接天莲叶无穷碧,映日荷花别样红。”某景区以粉红、白色的荷花闻名,图1为景区荷塘的部分食物网。近年来由于生产生活中过量排放N、P引起的荷塘富营养化问题,常导致绿藻暴发式生长。研究表明,荷花根系能吸收水中的磷酸盐、硝态氮等物质。
1. 荷塘中的挺水植物荷花、水中的各种鱼类以及塘底水草的分布,体现的空间结构特征为__________,荷塘的各色荷花形成了__________。(单选)()
A. 垂直分层;群落 B. 垂直分层;种群
C. 水平分区;群落 D. 水平分区;种群
2. 荷塘生态系统中,能量流动的起点是__________;与杂食性鱼类的生态位重叠度最高的是__________。(编号选填)
①蜜蜂②食虫性鱼类③荷花④植食性鱼类⑤绿藻⑥浮游动物
3. N、P进入荷塘生态系统的途径是__________。(编号选填)
①氮循环②磷循环③水循环④碳循环
4. 水体富营养化会导致荷塘绿藻暴发,并逐渐消耗水体中溶解氧,该过程中浮游动物的数量__________。(单选)
A. 减少 B. 增加 C. 先增加后减少 D. 先减少后增加
5. 若荷花固定的太阳能总量为10000kJ,且其中仅5%的能量流向蜜蜂。食虫性鱼类从蜜蜂获得的能量为60kJ,则该过程的营养级效率为__________。(单选)
A. 5% B. 6% C. 10% D. 12%
该景区的荷花主要以蜜蜂等昆虫为传粉者。表1为不同花色的荷花吸引蜜蜂访花的相关信息,其中蓝受体和绿受体是蜜蜂复眼中实现颜色识别的核心感光单元,二者协同工作使蜜蜂能精准分辨植物颜色。
表1
花色
主导色素
蜜蜂感知效果
粉红
花青素
能强激活绿受体和蓝受体
红色
花青素
仅能微弱激活绿受体
白色
无色素
能均等激活绿受体和蓝受体
6. 下列关于荷花花色与蜜蜂访花行为,推测正确的是__________。(多选)
A. 白色荷花的蜜蜂访问频率最低 B. 粉红荷花的蜜蜂访问频率最高
C. 蜜蜂的访花行为不完全由花色决定 D. 信息流动方向是:蜜蜂→荷花
7. 为治理水体富营养化问题,同时提升景区观赏性,该景区计划一次性增种人工培育的红色荷花。下列分析合理的是__________。(多选)
A. 红色荷花颜色鲜艳,在荷塘中有种内竞争优势
B. 蜜蜂的访花偏好会导致红色荷花定向变异
C. 实施此项计划短期内有助于抑制藻类繁殖
D. 实施此项计划无助于水体富营养化的长期治理
【答案】1. B 2. ①. ③⑤ ②. ④ 3. ①②③
4. C 5. D 6. BC 7. CD
【解析】
【1题详解】
“挺水植物荷花、水中鱼类、塘底水草” 是不同生物在垂直方向的分层,属于群落的垂直结构;“各色荷花” 属于同一物种在水平方向的不同表现,构成种群,故选B。
【2题详解】
生态系统能量流动起点是生产者固定的太阳能,荷塘中生产者为③荷花(挺水植物)、⑤绿藻(浮游植物)等。生态位重叠度高指物种食物、栖息环境相似。杂食性鱼类可吃植物(如荷花、绿藻),植食性鱼类(④)以植物为食,二者食物来源重叠度最高;蜜蜂(①)吃花蜜、食虫性鱼类(②)吃昆虫,与杂食性鱼类食物差异大,所以④植食性鱼类符合题意。
【3题详解】
题干明确N、P是“生产生活中过量排放”进入荷塘,排放的N、P需通过水循环(③)随雨水、污水进入水体;①氮元素主要通过氮循环(如生物固氮、大气沉降等方式)进入生态系统,是N进入荷塘的途径②磷元素通过磷循环进入生态系统,是P进入荷塘的途径;④碳循环与N、P无关,均非“进入途径”,①②③正确,④错误。
【4题详解】
水体富营养化先导致绿藻爆发,浮游动物以绿藻为食,食物增多,浮游动物数量增加;绿藻大量繁殖后死亡分解,消耗水体溶解氧,导致浮游动物因缺氧减少,数量变化为“先增加后减少”,C正确,ABD错误。
【5题详解】
营养级效率=下一个营养级获得的能量÷上一个营养级传递的能量×100%。荷花(第一营养级)流向蜜蜂(第二营养级)的能量:10000kJ×5%=500kJ;食虫性鱼类(第三营养级)从蜜蜂处获得 60kJ,效率=60kJ÷500kJ×100%=12%,D正确,ABC错误。
【6题详解】
A、白色荷花 “均等激活绿受体和蓝受体”,蜜蜂可清晰识别,访问频率不会最低;红色荷花 “仅微弱激活绿受体”,识别度低,访问频率可能最低,A错误;
B、粉红荷花 “能激活绿受体和蓝受体”,蜜蜂识别最清晰,访问频率最高,B正确;
C、蜜蜂访花还受花蜜多少、花香等影响,不完全由花色决定,C正确;
D、信息流动是 “荷花(花色)→蜜蜂(感知)”,而非蜜蜂→荷花,D错误。
【7题详解】
A 、“种内竞争”是同一物种内部的竞争(如荷花间争夺光照、养分),红色荷花颜色鲜艳与种内竞争无关,且红色荷花蜜蜂识别度低,传粉效率可能弱,无竞争优势,A错误;
B、变异是不定向的,蜜蜂访花偏好仅起 “选择作用”,不会导致红色荷花 “定向变异”,B错误;
C、红色荷花根系可吸收磷酸盐、硝态氮,短期内减少水体中 N、P,抑制藻类繁殖,C正确;
D、水体富营养化根源是 “生产生活过量排放 N、P”,仅增种荷花无法解决排放问题,无助于长期治理,D正确。
二、微生物与生活(19分)
(一)微生物与茶
黑茶是一类具有保健价值的微生物发酵茶。渥堆处理是黑茶品质形成的关键步骤,在细菌、霉菌、酵母菌等一系列微生物的作用下,茶原料经发酵形成叶色黑润、香气纯正的品质。
8. 下列不参与黑茶发酵的微生物是__________。
A. B. C. D.
9. 黑茶加工过程中,优势菌种的鉴定很重要。下列不能用于区别霉菌和细菌的结构有__________。(多选)
A. 线粒体 B. 细胞膜 C. 细胞核 D. 核糖体
10. 下列茶叶成分中,可作微生物生长所需氮源的有__________。(多选)
A. 水溶性糖类 B. 蛋白质 C. 氨基酸 D. NaCl
茶叶中含多种物质,其中茶多酚具有杀菌消炎作用。为研究茶多酚的抑菌效果,研究人员进行了抑菌实验。表2是不同pH条件下、茶多酚浓度为40g/L时的实验结果。
表2
菌种
抑菌圈直径(mm)
pH=4
pH=5
pH=6
pH=7
pH=8
pH=9
pH=10
沙门氏菌
14.0
13.7
13.8
14.3
15.5
14.6
12.5
蜡状芽孢杆菌
16.0
15.5
14.7
15.7
17.4
15.6
13.5
大肠杆菌
11.8
12.9
12.7
13.8
15.0
14.4
12.8
11. 下列有关培养基配制、微生物培养和抑菌实验的叙述正确的是__________。
A. 培养基的配制步骤依次是称量→溶解→调节pH→定容→灭菌
B. 培养基在62℃下灭菌15~30分钟
C. 用无菌玻璃刮铲将细菌悬浮液均匀涂布在培养基上
D. 培养时培养皿不能倒置
12. 据题意并结合表2中数据分析,可得到的结论有__________。(多选)
A. 不同pH条件下,茶多酚对同一细菌的抑制效果不同
B. 相同pH条件下,茶多酚对三种细菌的抑制效果相同
C. 据表2可知,pH=8时,茶多酚对三种细菌的抑制效果均最强
D. 可推测茶多酚对金黄色葡萄球菌的抑制效果在pH=8时最强
(二)微生物与腐乳
鼎丰腐乳在上海奉贤已有近150年的历史,以其独特的工艺,细腻的品质,丰富的营养,可口的风味而深受广大群众的喜爱,被西方誉为东方奶酪。
腐乳制作主要步骤如下:
晾制豆腐块→接种→前期发酵→装瓶→腌制→配制卤汤→装瓶,后期发酵→腐乳
13. 晒制的豆腐块为毛霉菌的生长主要提供的营养物质是____________。
14. 菌种是发酵的关键,如果有杂菌污染则表现出生化功能的变化从而影响腐乳品质,因此配制培养基挑选出所需的毛霉菌菌落显得尤为重要,配制的培养基是____________。
A. 低盐的液体培养基 B. 高盐的液体培养基
C. 低盐的固体培养基 D. 高盐的固体培养基
15. 根据菌落特征鉴别毛霉菌时,能够观察的菌落特征有____________。(多选)
A. 形状 B. 颜色 C. 边缘 D. 表面
16. 腐乳的营养丰富,是因为大分子物质经过发酵作用分解成小分子且易于消化吸收的物质,下列属于水解反应的是____________。
①蛋白质+水→氨基酸②ATP→ADP③核苷酸→核酸④葡萄糖→乳酸
A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ②④
【答案】8. C 9. BD
10. BC 11. C
12. AC 13. 碳源、氮源
14. D 15. ABCD
16. A
【解析】
【8题详解】
根据题意可知,茶原料的发酵是在细菌、霉菌、酵母菌等一系列微生物的作用下进行的。识图分析可知,图中A为酵母菌,B为细菌,D为霉菌,而C为病毒,病毒不能参与黑茶的发酵。综上所述,C符合题意,A、B、D不符合题意。
【9题详解】
霉菌属于真核生物,具有核膜包被的细胞核,细胞质中具有除了核糖体以外的众多细胞器,细菌属于原核生物,没有核膜,具有拟核,细胞质中只有核糖体一种细胞器,拟核内没有染色质,只有裸露的大型环状DNA分子。二者共同点是都含有细胞膜、核糖体,都含有DNA和RNA两种核酸等。综上所述,B、D符合题意,A、C不符合题意。
【10题详解】
A、含氮的化合物可以作为微生物生长的氮源,水溶性糖类的组成元素为C、H、O,A错误;
B、蛋白质的组成元素为C、H、O、N等,因此含有氮元素,B正确;
C、氨基酸的组成元素为C、H、O、N等,因此含有氮元素,C正确;
D、NaCl可以提供无机盐,不含氮元素,D错误。
【11题详解】
A、培养基的配制步骤依次是称量→溶解→定容→调节pH→灭菌,A错误;
B、培养基在121℃下高压蒸汽灭菌锅灭菌15~30分钟,B错误;
C、用无菌玻璃刮铲将细菌悬浮液均匀涂布在培养基上,C正确;
D、培养时为了防止蒸发的水珠滴落到培养基上造成污染,因此培养皿需要倒置培养,D错误。
【12题详解】
A、分析表中数据可知,在不同pH条件下,茶多酚对同一细菌形成抑菌圈大小不同,因此抑菌效果不同,A正确;
B、分析表中数据可知,相同pH条件下,茶多酚对三种细菌形成的抑菌圈大小不同,因此抑制效果不同,B错误;
C、分析表中数据可知,pH=8时,茶多酚对三种细菌形成的抑菌圈最大,因此抑制效果均最强,C正确;
D、实验中没有涉及对金黄色葡萄糖球菌的实验效果,因此无法得出茶多酚对金黄色葡萄糖球菌的抑制效果在pH=8时最强的结论,D错误。
【13题详解】
晒制的豆腐块为毛霉菌的生长主要提供的营养物质是碳源、氮源。
【14题详解】
挑选毛霉菌落需要用固体培养基(才能观察到单菌落);配置高盐培养基可抑制细菌等杂菌生长,而毛霉耐盐,从而筛选出毛霉菌落,D正确。
【15题详解】
鉴别菌落的特征包括菌落的形状、颜色、边缘特征、表面特征(隆起程度、纹理等),ABCD正确。
【16题详解】
水解反应是大分子与水反应分解为小分子的过程。①蛋白质 + 水→氨基酸是水解反应;②ATP→ADP 是 ATP 的水解反应;③核苷酸→核酸是合成反应;④葡萄糖→乳酸是无氧呼吸分解反应,不是水解反应。故选 A。
三、遗传变异与人类健康(12分)
囊性纤维化(CF)是一种常见的人类遗传病,患者的外分泌腺功能紊乱,黏液腺增生,分泌液黏稠,易引起细菌滋生,造成相应部位感染。图为某家庭CF的遗传系谱图。
17. 据图,推测Ⅰ2的致病基因在染色体上的位置是____________。(图中“”表示致病基因所在位置)
A. B. C. D.
18. Ⅱ3不携带致病基因的概率是____________。
19. 某囊性纤维化患者中编码CFTR蛋白的基因模板链上发生三个核苷酸(AAG)缺失,导致第508位缺少苯丙氨酸。由此推测,决定苯丙氨酸的密码子是____________。
A. TTC B. AAG C. UUC D. UUA
20. 目前已发现CFTR基因有1600多种突变,都能导致严重的囊性纤维化。这说明基因突变的特点之一是____________。
CFTR蛋白是位于细胞膜上一种功能蛋白,其作用机理如图。
21. 根据图,结合本题相关信息分析,Ⅱ4出现分泌液黏稠的机理是____________。(编号选填并排序)
①Ⅱ4是正常人②Ⅱ4是患者③CFTR蛋白功能异常④CFTR蛋白功能正常⑤水分子运出量增多⑥水分子运出量减少⑦氯离子运出量增多⑧氯离子运出量减少
【答案】17. D 18. 1/3
19. C 20. 不定向性 21. ②③⑧⑥
【解析】
【17题详解】
据图1分析,无病的1和2生了有病的女孩4、5,说明该遗传病是常染色体隐性遗传病。Ⅰ2为致病基因的携带者,因此图2中的D可表示致病基因在染色体上的位置。
【18题详解】
Ⅱ3表现型正常,由于其父母都是致病基因的携带者,因此Ⅱ3不携带致病基因的概率是1 /3 。
【19题详解】
密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基,mRNA是以DNA为模板转录得到的,根据题意,某囊性纤维化患者中编码CFTR蛋白的基因模板链上发生三个核苷酸(AAG)缺失,就缺少了第508位苯丙氨酸,所以苯丙氨酸的密码子是AAG转录过来的UUC,C正确。
【20题详解】
目前已发现CFTR基因有1600多种突变,都能导致严重的囊性纤维化,这一事实说明基因突变具有不定向性特点。
【21题详解】
根据图3分析,Ⅱ4是CF患者(②),其外分泌腺细胞的细胞膜上的CFTR蛋白功能异常(③),使得氯离子运出量减少(⑧),引起水分子运出量也相应减少(⑥),导致分泌物不能得到稀释而逐渐黏稠。
四、耐高温豌豆(19分)
豌豆是重要的食用豆类作物,营养价值高,却易受高温威胁。研究人员筛选出耐高温豌豆“中豌6号”,图为适宜条件和高温胁迫下“中豌6号”细胞内相关物质的存在情况。
注:1.O2-(超氧阴离子)是分子氧(O2)接受一个电子而形成:
2.SOD(超氧化物歧化酶)可将O2变成H2O2;
3.POD(过氧化物酶)可以催化H2O2分解:
4.MDA(丙二醛)是生物膜中不饱和脂肪酸被O2等活性氧氧化的产物;
5.PRO(脯氨酸)是植物细胞内参与维持细胞形态的一类小分子有机物。
22. 高温胁迫下,豌豆细胞中的电子传递链出现电子泄漏,产生O2-。根据已有知识并结合题干信息,推测图中细胞器X和Y可能是___________,分析O2-可能攻击的细胞结构有__________。(编号选填)
①质膜②叶绿体③线粒体④核糖体⑤中心体⑥细胞骨架
23. 据图分析,高温胁迫下衡量豌豆细胞质膜受损程度的指标是__________。(编号选填)
①O2-②MDA③POD④SOD
24. 高温易导致细胞水分散失、代谢紊乱。高温胁迫下,豌豆细胞大量积累PRO,推测该现象的生理意义__________。(多选)
A. 提高细胞的渗透压 B. 增强光合效率
C. 促进气孔开放 D. 提升细胞保水能力
研究发现,豌豆的耐高温能力与相关基因的表达调控密切相关。HSF作为关键转录因子蛋白,可调控相关基因的表达。其中,HSP基因表达合成的热休克蛋白(HSP70/90)能够修复变性蛋白质。图为高温胁迫下豌豆细胞相关基因的表达调控示意图。
25. 据图分析,HSF三聚体的作用是____________(多选)()
A. 参与组蛋白修饰 B. 进行RNA干扰
C. 结合DNA特定位点 D. 招募RNA聚合酶
26. 综合上述信息,推测图中物质P可能是____________。(编号选填)
①PRO②MDA③POD④SOD⑤HSF⑥HSP70/90⑦H2O2⑧O2-
27. 综合上述信息,归纳高温胁迫下“中豌6号”应对高温胁迫的响应机制。
【答案】22. ①. ②③ ②. ①②③
23. ② 24. AD 25. ACD
26. ③④⑤⑥ 27. 高温胁迫下,细胞内产生大量O2-,进而产生大量H2O2,引起蛋白变性。HSP70/90参与修复变性蛋白质,释放HSF,形成HSF三聚体进入细胞核。HSF三聚体结合蛋白X和蛋白Y,促进相关基因表达,减少O2-对生物膜的损伤;合成相关酶促进细胞大量积累脯氨酸,升高渗透压,维持细胞形态应对高温胁迫
【解析】
【22题详解】
O2-是电子传递链电子泄漏产生的。真核细胞中,电子传递链的场所是叶绿体类囊体薄膜和线粒体内膜,因此细胞器X和Y分别是②叶绿体、③线粒体。O2-是活性氧,会氧化生物膜的不饱和脂肪酸,产生MDA,因此攻击所有含生物膜的结构:①质膜(细胞膜,有磷脂双分子层)、②叶绿体(有双层膜+类囊体膜)、③线粒体(有双层膜);④核糖体、⑤中心体无膜结构,⑥细胞骨架是蛋白质纤维,不是膜结构,因此不被攻击。因此O2-可能攻击的细胞结构有①②③。
【23题详解】
MDA(丙二醛)是生物膜中不饱和脂肪酸被O2- 等活性氧氧化的产物,可知高温胁迫下衡量豌豆细胞质膜受损程度的指标是②MDA。
【24题详解】
A、脯氨酸是溶质,积累会升高细胞液浓度,提升渗透压,A正确;
B、脯氨酸不直接参与光合作用,高温下光合效率本身会下降,B错误;
C、高温下植物会关闭气孔减少水分散失,脯氨酸积累不会促进气孔开放,C错误;
D、渗透压升高后,细胞吸水/保水能力增强,减少高温失水,D正确。
【25题详解】
从图中可以看到,HSF三聚体进入细胞核后,会结合到DNA的特定位点,同时招募RNA聚合酶来启动相关基因的转录,并且参与组蛋白修饰,B错误,ACD正确。
【26题详解】
由图可知物质P的作用:结合mRNA,抑制翻译过程,属于基因表达的负调控因子。①PRO(脯氨酸):渗透调节物质,不调控翻译;②MDA:膜损伤产物,不调控翻译;③POD④SOD:抗氧化酶,清除活性氧,会影响翻译过程;⑤HSF:转录激活因子,促进转录,会影响翻译过程;⑥HSP70/90:分子伴侣,修复蛋白,正常条件下结合HSF抑制其活性,会影响mRNA的翻译;⑦H2O2、⑧O2-:活性氧,氧化损伤分子,不直接调控翻译。因此图中物质P可能是对翻译过程有影响的物质,即③④⑤⑥。
【27题详解】
高温胁迫下“中豌6号”应对高温胁迫的响应机制是:高温胁迫下,细胞内产生大量O2-,进而产生大量H2O2,引起蛋白变性。HSP70/90参与修复变性蛋白质,释放HSF,形成HSF三聚体进入细胞核。HSF三聚体结合蛋白X和蛋白Y,促进相关基因表达,减少O2-对生物膜的损伤;合成相关酶促进细胞大量积累脯氨酸,升高渗透压,维持细胞形态应对高温胁迫。
五、现代生物技术(34分)
(一)基因工程疫苗
现有的肝硬化、肝癌多从乙肝发展而来,接种乙肝疫苗是预防乙肝病毒感染的最有效方法。目前乙型肝炎疫苗的研制已经到了基因工程疫苗阶段。图为“乙肝基因工程疫苗”的生产和使用过程,将乙肝病毒表面蛋白(HBsAg)基因片段导入大肠杆菌,让重组后的大肠杆菌在培养过程中产生HBsAg,其中选用的质粒lacZ基因可使细菌利用加入培养基的物质X-gal,从而使菌落显现出蓝色,若无该基因,菌落则成白色。
28. 下列①~④表示基因工程疫苗研制的步骤,其中步骤①是____________;①-④步骤的正确排序是____________。
①_____________? ②重组DNA分子导入大肠杆菌
③获取HBsAg基因 ④HBsAg基因与运载体的连接
29. 据图可知获取HBsAg基因选用的最优限制酶方案是____________。
A. EcoRV和BamHI B. 只用EcoRI
C. 只用BamHI D. BamHI和EcoRI
30. 图中所示抗原蛋白HBsAg和相应抗体的基因表达过程中,不同的是____________。(多选)
A. 基因所来源的物种 B. 转录出的mRNA碱基序列
C. 氨基酸对应遗传密码子表 D. 翻译出的氨基酸序列
31. 为了获得产生HBsAg的大肠杆菌,可采用含有____________的____________培养基进行筛选,此时,接种大肠杆菌的方法是____________;培养一段时间挑选出____________颜色的菌落进一步培养,分子HBsAg属于免疫反应中的____________。(编号选填)
①青霉素②X-gal③固体④液体⑤平板划线法
⑥稀释涂布平板法⑦蓝色⑧白色⑨抗原⑩抗体
(二)基因工程与癌症治疗
癌细胞周围的内环境(微环境)特征与正常组织有很多不同。研究发现癌细胞快速增殖会加速氧气的消耗,同时导致血管异常化,减少正常组织氧气的供应。
32. 相对于正常细胞,癌细胞内发生的变化可能有___________(多选)
A. 无氧呼吸增强 B. 细胞周期变长
C. 糖酵解速度加快 D. 葡萄糖摄入加快
33. 推测与正常细胞微环境相比,癌细胞所处的微环境具有__________的特征(多选)。
A. O2含量高 B. O2含量低 C. pH较高 D. pH较低
肿瘤患者体内T细胞产生的IFN-γ(抗癌因子)会减少,科学家尝试用“细菌疗法”以提高患者体内IFN-γ的含量来治疗癌症,如图所示,其中ori是复制起点,AMPr是氨苄青霉素抗性基因,EcoR1等是限制酶的酶切位点。已知Clts基因表达Clts蛋白能抑制启动子PR、PL,在大于42℃时Clts蛋白失活。用超声诱导可产生短暂热效应,提高温度。
34. 根据题意判断,可作为“细菌疗法”中基因工程改造的细菌代谢类型为_________。
A. 厌氧 B. 需氧
35. 该基因工程所需的目的基因为_________基因。
36. 现通过PCR来扩增目的基因,图中能起到扩增作用的引物是_________(多选)
A. 引物1 B. 引物2 C. 引物3 D. 引物4
37. 下列关于重组温控质粒的说法正确的是__________(多选)
A. 多种限制性内切酶酶切位点有利于目的基因与质粒拼接
B. PR和PL双启动子的作用可能是保证目的基因的正常表达
C. 能在氨苄青霉素培养基中生长的是含有重组质粒的工程菌
D. 30℃条件下产生Clts蛋白可以阻碍目的基因的表达
某研究小组为研究“细菌疗法”的治疗效果,按照图的流程进行实验,实验分组和实验结果见表3.
表3
1组
2组
3组
实验处理
静脉注射生理盐水不施加超声处理
静脉注射含工程菌的生理盐水,不施加超声处理
静脉注射含工程菌的生理盐水,并施加超声处理
检测指标
IFN-γ
+
+
+++
肿瘤体积
+++
+++
+
38. 根据上述实验方案,能否证明“超声能诱导工程菌表达IFN-γ,抑制乳腺癌细胞生长”__________。
A. 能 B. 否
39. 联系已学知识和上述信息,分析采用“细菌疗法”治疗癌症的优点__________。(多选)
A. 实现肿瘤的靶向治疗 B. 根据需要无创调控IFN-γ的量
C. 工程菌在体内不被破坏,持久发挥效应 D. 对正常细胞伤害小
【答案】28. ①. 目的基因的检测与鉴定##筛选含HBsAg基因的大肠杆菌 ②. ③④②① 29. D 30. ABD
31. ①. ①② ②. ③ ③. ⑥ ④. ⑧ ⑤. ⑨ 32. ACD 33. BD 34. A 35. IFN-γ 36. AD 37. ABD 38. B 39. ABD
【解析】
【28题详解】
基因工程的四个步骤为:目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细 胞、目的基因的检测与鉴定。“乙肝基因工程疫苗”的生产和使用过程为将乙肝病毒表面蛋白(HBsAg)基因片段导入大肠杆菌,让重组后的大肠杆菌在培养过程中产生HBsAg,因此顺序为③获取HBsAg基因→④HBsAg基因与运载体的连接(基因表达载体的构建)→②重组DNA分子导入大肠杆菌→①目的基因的检测与鉴定(筛选含HBsAg基因的大肠杆菌),顺序为③④②①。
【29题详解】
若只用单种限制酶切割,会出现目的基因和质粒自身环化以及反向连接,因此常选择两种酶切割目的基因和质粒,且不能破坏目的基因,质粒中含有两种标记基因,不能都破坏,因此不能选择酶EcoRV;由题干信息可知,质粒lacZ基因可使细菌利用加入培养基的物质X-gal,从而使菌落显现出蓝色,若无该基因,菌落则成白色,因此可保留青霉素抗性基因做标记基因,同时破坏lacZ基因,便于后期筛选,故可选择限制酶BamHI和EcoRI,D正确,ABC错误。
【30题详解】
A、抗原蛋白HBsAg基因来自乙肝病毒,相应抗体的基因来自人体,因此基因所来源的物种不同,A正确;
B、抗原蛋白HBsAg基因和相应抗体的基因中碱基的排列顺序不同,根据碱基互补配对原则,转录出的mRNA碱基序列不同,B正确;
C、所有生物共用同一套遗传密码子表,因此两种基因表达过程中氨基酸对应遗传密码子表相同,C错误;
D、抗原蛋白HBsAg和相应抗体是两种不同的蛋白质,因此两种基因翻译出的氨基酸序列不同,D正确。
【31题详解】
将目的基因导入大肠杆菌,获得的细胞有三类,一是导入重组质粒的大肠杆菌,含青霉素抗性基因,不含lacZ基因;一类是导入普通质粒的大肠杆菌,含青霉素抗性基因和lacZ基因;一类是未导入质粒的大肠杆菌,既不含青霉素抗性基因,又不含lacZ基因,因此可用含①青霉素和②X-gal的③固体培养基进行筛选,由于要挑选菌落,接种大肠杆菌的方法是⑥稀释涂布平板法;由题干信息可知可知,质粒lacZ基因可使细菌利用加入培养基的物质X-gal,从而使菌落显现出蓝色,若无该基因,菌落则成白色,导入重组质粒的大肠杆菌lacZ基因被破坏,因此菌落为白色,故培养一段时间挑选出⑧白颜色的菌落进一步培养,分子HBsAg是乙肝病毒表面蛋白,属于免疫反应中的⑨抗原。
【32题详解】
ACD、癌细胞的无氧呼吸强度比正常细胞强,即癌细胞糖酵解显著增强,葡萄糖摄入加快,ACD正确;
B、癌细胞在适宜条件下能无限增殖,DNA与蛋白质合成均增强,细胞周期时间缩短,B错误。
【33题详解】
癌细胞的特征之一是在适宜条件下能无限增殖,需要消耗大量的葡萄糖,产生大量的代谢产物和CO2,使pH降低;同时癌细胞快速增殖会加速氧气的消耗,使癌细胞所处的微环境O2含量低,因此癌细胞所处的微环境中O2含量低,pH较低,BD正确,AC错误。
【34题详解】
癌细胞快速增殖会加速氧气的消耗,使癌细胞所处的微环境O2含量低,因此用“细菌疗法”以提高患者体内IFN-γ的含量来治疗癌症,细菌所处环境为低氧环境,因此可作为“细菌疗法”中基因工程改造的细菌代谢类型为厌氧,A正确。
【35题详解】
据题意可知,科学家尝试用“细菌疗法”以提高患者体内IFN-γ的含量来治疗癌症,目的基因为IFN-γ基因。
【36题详解】
DNA聚合酶只能从引物的3'端延伸子链,即引物需要与模板链的3'端结合。因此要想扩增出目的基因,根据碱基互补配对原则,应该用引物1和4,AD正确,BC错误。
【37题详解】
A、质粒具有多种限制性核酸内切酶的酶切位点,所以可以作为多种目的基因的运载体,用不同的限制酶切割,也可以产生相同的黏性末端,便于连接;不同限制酶切割,产生不同的黏性末端,可以避免目的基因和载体的自身连接,提高重组效率,A正确;
B、双启动子的作用可能是保证目的基因的高水平表达(高效转录),B正确;
C、据题意可知,插入目的基因不会破坏标记基因(氨苄青霉素抗性基因),因此重组质粒和非重组质粒都能在氨苄青霉素培养基中生长,C错误;
D、Clts基因表达Clts蛋白能抑制启动子PR、PL,在大于42℃时Clts蛋白失活,因此30℃条件下产生Clts蛋白可以阻碍目的基因的表达,D正确。
【38题详解】
从结果看超声和工程菌都有的条件下,IFN-γ变多,肿瘤体积会变小。由于缺乏单独静脉注射生理盐水+超声的对照组,不能排除肿瘤体积变小是由于超声的作用,故根据上述实验方案,不能证明“超声能诱导工程菌表达IFN-γ,抑制乳腺癌细胞生长”,B正确。
【39题详解】
AD、细菌在侵染宿主细胞具有专一性,因此采用“细菌疗法”治疗癌症能实现肿瘤的靶向治疗,对正常细胞伤害小,AD正确;
B、题中显示超声处理能诱导工程菌表达IFN-γ,因此可以根据需要无创调控IFN-γ的量,B正确;
C、工程菌发挥作用后会被机体免疫系统清除,不能持久发挥效应,C错误。
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