江苏省南通市海安高级中学2023-2024学年高二下学期阶段检测(一)生物学试题(原卷版+解析版)

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江苏省南通市海安高级中学2023-2024学年高二下学期阶段检测(一)生物学试题(原卷版+解析版)

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海安高级中学2023-2024学年高二下学期阶段检测(一)
生物
一、单项选择题(本部分包括14题,每题2分,共计28分。每题只有一个选项最符合题意)
1. 下列关于组成细胞的分子的叙述,正确的是( )
A. 维生素D属于磷脂,可以从牛奶、鱼肝油等食物中获取
B. 纤维素属于植物多糖,需经人体消化道分解为葡萄糖后才能被吸收
C. 蔗糖属于二糖,不具有还原性,使用甘蔗汁无法进行还原性糖的鉴定
D. 染色质的主要成分有DNA和蛋白质,染色质螺旋化时基因表达受到抑制
【答案】D
【解析】
【分析】固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D,胆固醇是构成细胞膜的重要成分、在人体内还参与血液中脂质的运输,性激素能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成,维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
【详解】A、维生素D属于固醇类,属于脂质,不是磷脂,A错误;
B、人体肠道内没有分解纤维素的酶,在人体消化道内不能分解纤维素,纤维素以食物残渣形式排出体外,B错误;
C、蔗糖属于二糖,不具有还原性,甘蔗汁中含有大量蔗糖,还含有葡萄糖和果糖,因此使用甘蔗汁无法进行还原性糖的鉴定,C错误;
D、染色质的主要成分有DNA和蛋白质,染色质螺旋化时,不利于基因的转录,所以基因表达受到抑制,D正确。
故选D。
2. “面色苍白、身体消瘦、撕心裂肺的咳嗽”这是鲁迅的小说《药》中提及的“痨病”,它是由结核杆菌侵入肺部引起的一种传染病。下列物质或结构中结核杆菌细胞具有的( )
①细胞壁 ②细胞核 ③染色体 ④RNA ⑤细胞质 ⑥核糖体 ⑦细胞膜
A. ①④⑤⑥⑦ B. ①②③④⑤⑥⑦
C. ①②③⑥⑦ D. ①②⑤⑦
【答案】A
【解析】
【分析】结核杆菌属于原核生物,无细胞核,只有核糖体一种细胞器。
【详解】结核杆菌是原核生物中细菌的一种,结核杆菌具有①细胞壁、④RNA、⑤细胞质、⑥核糖体、⑦细胞膜,但是没有核膜包被的成形的②细胞核,也没有③染色体。综上所述,BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
3. 甲图是一组目镜标有5×和16×字样、物镜标有10×和40×字样的镜头,乙图是在甲图中选用的一组能放大160倍的镜头组合所观察到的图像。欲将乙图视野中处于右上方的细胞移至视野中央放大640倍观察,下列操作中错误的是(  )
A. 将装片向右上方移动,使右上方的细胞位于视野正中央
B. 目镜不需要换,转动转换器将物镜换成镜头③
C. 低倍镜视野中看到256个细胞,高倍镜视野下能看到64个细胞
D. 物镜换成高倍镜后,如果视野模糊,应调节细准焦螺旋
【答案】C
【解析】
【分析】根据有无螺纹可以判断出①②是目镜,③④为物镜,目镜的放大倍数与镜头的长度成反比例,物镜的放大倍数与镜头的长度成正比例;由于显微镜成像为倒像,故欲将乙图视野中处于右上方的细胞移至视野中央,应向右上方移动玻片标本;原放大倍数为160倍,现放大倍数为640倍,故将物镜由10×换为40×即可。
【详解】A、由于显微镜成像为倒像,视野中细胞位于右上方,应该将装片向右上方移动,使右上方的细胞位于视野正中央,A正确;
B、原放大倍数为160倍,现放大倍数为640倍,故将物镜由10×换为40×即可,即转动转换器将物镜将④换成镜头③,B正确;
C、视野中观察到的细胞数目与放大倍数平方成反比,原放大倍数为160倍,现放大倍数为640倍,放大倍数增加4倍,因此高倍镜视野下看到细胞为256/(4)2=16个,C错误;
D、换成高倍镜后,如果视野模糊,应调节细准焦螺旋,同时还需要调亮视野,D正确。
故选C。
4. 下图所示的四个方框代表蓝细菌、新冠病毒、水绵和酵母菌,其中阴影部分表示它们都具有的某种物质或结构。阴影部分可能包含( )
A. 核糖体 B. 染色体
C. DNA D. RNA
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析,题图中蓝细菌属于原核生物,酵母菌、水绵属于真核生物,它们都是细胞生物;新冠病毒属于病毒,无细胞结构;阴影部分代表它们共有的结构或物质。
【详解】AB、新冠病毒无细胞结构,不含核糖体和染色体(蓝细菌也不含染色体)等结构,AB错误;
C、新冠病毒的遗传物质是RNA,不含DNA,C错误;
D、据图分析,图示阴影部分是新冠病毒和原核生物、真核生物的共同点,上述生物共有的成分是RNA,D正确;
故选D。
5. 发酵米面制品易被椰毒假单胞杆菌(一种细菌)污染,该菌合成的米酵菌酸(C28H38O7)具有极强的毒性可导致细胞或机体死亡,下列有关叙述正确的是( )
A. 椰毒假单胞杆菌不能用线粒体进行有氧呼吸
B. 酵母菌和椰毒假单胞杆菌中都只含有RNA
C. 米酵菌酸是生物大分子,其基本组成单位是氨基酸
D. 米酵菌酸的合成和分泌需要依赖内质网和高尔基体
【答案】A
【解析】
【分析】分泌蛋白在核糖体中合成,需要经过内质网和高尔基体加工,此过程需要线粒体供能。
【详解】A、椰毒假单胞杆菌为原核生物,不含线粒体,不可以用线粒体进行细胞呼吸,A正确;
B、酵母菌和椰毒假单胞杆菌为细胞结构生物,细胞中都存在DNA和RNA,B错误;
C、米酵菌酸只含C、H、O三种元素,不是蛋白质,其基本组成单位不是氨基酸,C错误;
D、米酵菌酸是椰毒假单胞杆菌合成的,椰毒假单胞杆菌为原核生物,不具有内质网和高尔基体,且米酵菌酸为有机酸,其合成和分泌不需要依赖内质网和高尔基体,D错误。
故选A。
6. 如下图1是细胞中3种化合物含量的扇形图,图2是有活性的细胞中元素含量的柱形图,下列说法不正确的是( )
A. 若图1表示正常细胞,则A、B化合物共有的元素中含量最多的是a
B. 若图1表示细胞完全脱水后化合物含量的扇形图,则A化合物中含量最多的元素为图2中的b
C. 脂肪的组成元素为C、H、O,与糖类相比,其碳和氢元素的比例较高
D. 若图1表示正常细胞,则B化合物具有多样性,其必含的元素为C、H、O、N、P
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查组成细胞的元素合、化合物的含量和化合物的元素组成,意在考查考生能识记所学知识要点的情况。
【详解】A、根据题意和图示分析可知,图1中A、B化合物分别是水、蛋白质,图2细胞鲜重中a、b、c分别是O、C、H。所以A、B共有的元素中含量最多的是a,即氧元素,A正确;
B、图1表示细胞完全脱水后化合物含量扇形图,则A为蛋白质,含量最多的元素为图2的b,即碳元素,B正确;
C、脂肪的组成元素为C、H、O,与糖类相比,其碳和氢元素的比例较高,而氧元素的含量低,C正确;
D、若图1表示正常细胞,则B化合物为蛋白质,蛋白质具有多样性,其必含的元素为C、H、O、N,有的含有S、Fe等,D错误;
故选D。
【点睛】细胞中含量最多的物质是水,其次是蛋白质;细胞鲜重中含量最多的元素依次是O、C、H、N,干重含量最多的元素依次是C、O、N、H。
7. 细胞内的水可分为自由水和结合水,下列有关水的描述不正确的是( )
A. 因为水分子的空间结构及电子的不对称分布,使得水分子成为一个极性分子
B. 由于氢键、二硫键的存在,使水具有较高的比热容,利于维持生命系统的稳定
C. 带有正电荷及负电荷的分子(或离子)都容易与水结合,因此水是良好溶剂
D. 因为氢键不断地断裂,又不断地形成,使水在常温下能够维持液体状态
【答案】B
【解析】
【分析】生物体的一切生命活动离不开水,水是活细胞中含量最多的化合物,细胞内水的存在形式是自由水和结合水。结合水含量较少,是细胞结构的主要组成成分;自由水含量较多,是良好的溶剂、参与许多化学反应、运输营养物质和代谢废物、为细胞生存提供液体环境等。物质的结构决定功能,水的各项功能是与水的结构密不可分的。
【详解】A、水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,氢原子以共用电子对与氧原子结合;由于氧具有比氢更强的吸引共用电子的能力,使氧的一端稍带负电荷,氢的一端稍带正电荷;水分子的空间结构及电子的不对称分布,使水分子成为一个极性分子,A正确;
B、由于氢键的存在,水具有较高的比热容,这就意味着水的温度相对不容易发生改变,水的这种特性,对于维持生命系统的稳定性十分重要。水中没有二硫键,B错误;
C、水分子是一个极性分子,带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合,因此,水是良好的溶剂,C正确;
D、氢键比较弱,易被破坏,只能维持极短时间,这样氢键不断地断裂,又不断地形成,使水在常温下能够维持液体状态,具有流动性,D正确。
故选B。
8. 研究人员发现了锌金属的第一个伴侣蛋白ZNG1,它可将锌运送到需要锌的蛋白质处发挥作用。下列叙述错误的是( )
A. 锌在细胞中的含量很少但功能不可替代,因此是组成细胞的微量元素
B. ZNG1运送锌的功能与其氨基酸的排列顺序及肽链的盘曲、折叠方式有关
C. 该实例说明细胞中的无机盐和有机物相互配合才能保证某些生命活动的正常进行
D. 锌是构成ZNG1的重要元素,说明无机盐可以参与构成细胞内的重要化合物
【答案】D
【解析】
【分析】组成细胞的元素:①大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等;②微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等;③主要元素:C、H、O、N、P、S;④基本元素:C、H、O、N。
【详解】A、微量元素含量少,但作用大,锌在细胞中的含量很少但功能不可替代,因此是组成细胞的微量元素,A 正确;
B、ZNG1是蛋白质,蛋白质的功能与含有氨基酸的种类、数目、排列顺序及肽链的盘曲、折叠方式和形成的空间结构有关,B正确;
C、由题意可知,锌被ZNG1运送到需要与锌结合才能发挥作用的蛋白质中,这说明细胞中的无机盐和有机物需要相互配合才能保证某些生命活动的正常进行,C正确;
D、根据题意,ZNG1作为锌的伴侣蛋白,可以运输锌,但锌并不是组成ZNG1的元素,D错误。
故选D。
9. 如表表示人体肌细胞受刺激后,细胞内钙含量和肌肉收缩力量随时间的变化关系:
时间(ms) 0 30 60 90 120 150 180
钙含量(mmol/mL) 0 7.8 2.2 0.5 0 0 0
肌肉收缩力量(N) 0 2.0 5 3.5 2.1 0.5 0
表中数据可以说明(  )
A. 细胞内钙浓度越高肌肉收缩力量越大
B. 肌肉收缩力量随时间不断增强
C. 钙离子进入肌细胞的方式是主动运输
D. 肌肉在达到最大收缩力前钙离子释放
【答案】D
【解析】
【分析】物质跨膜运输的方式有自由扩散、协助扩散、主动运输。
【详解】A、分析表格中的数据可知,细胞内钙浓度最高时,肌肉力量不是最大,A错误;
B、由表格中信息可知,人体肌细胞受刺激后,肌肉细胞收缩力量先随时间延长而升高,然后随时间延长而降低,B错误;
C、该表格信息不能显示钙离子进入肌肉细胞的方式,C错误;
D、分析表格信息可知,肌肉细胞力量在60秒时最大,此时钙离子浓度由7.8下降至2.2,因此肌肉在达到最大收缩力前钙离子释放,D正确。
故选D。
【点睛】识记无机盐离子的作用,物质跨膜运输方式,分析题图获取信息并进行推理判断是解题的关键。
10. 下图为白细胞与血管内皮细胞之间识别、黏着后,白细胞迁移并穿过血管壁进入炎症组织的示意图,下列叙述正确的是( )
A. 内皮细胞识别并结合白细胞膜上的糖蛋白使白细胞黏着
B. 白细胞血管内黏着、迁移不需要消耗ATP
C. 白细胞穿过血管壁进入炎症组织体现了细胞膜的选择透过性
D. 白细胞在黏着、迁移过程中,无需进行基因的选择性表达
【答案】A
【解析】
【分析】
1、细胞膜主要由蛋白质、脂质和少量糖类组成.磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架.细胞膜的结构特点:具有流动性(膜的结构成分不是静止的,而是动态的)。细胞膜的功能特点:具有选择透过性。2、ATP是生命活动能量的直接来源,但本身在体内含量并不高。3、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达。
【详解】A、细胞间的识别,黏着是依靠细胞膜上糖蛋白来完成的,A正确;
B、白细胞在血管内黏着、迁移是耗能过程,需要消耗ATP,B错误;
C、白细胞是通过血管内皮细胞间隙穿过血管壁进入炎症组织的,利用细胞膜的流动性,白细胞的变形体现了细胞膜的流动性,C错误;
D、发生炎症反应时,炎症部位的中性粒细胞(一种白细胞)释放出信号分子,吸引单核细胞(一种白细胞)也到达炎症部位,并且单核细胞在信号分子作用下,分化为巨噬细胞,因此该过程存在基因的选择性表达,D错误。
故选A
11. 生物体内细胞在执行功能时会形成很多“核酸——蛋白质”复合体。下列相关叙述错误的是
A. 真核细胞染色体上存在“DNA——蛋白质”复合体
B. 真核细胞在DNA复制时可形成“DNA——DNA聚合酶”复合体
C. 真核细胞在转录时可形成“DNA——RNA聚合酶”复合体
D. 核糖体是原核细胞执行功能时唯一的“核酸——蛋白质”复合体
【答案】D
【解析】
【分析】细胞内核酸一蛋白质复合物存在的结构主要有染色体和核糖体两种结构,以及在复制、转录中酶和核酸结合体等。其中染色体其主要成分是DNA和蛋白质。在细胞有丝分裂间期,染色质呈细长丝状且交织成网状;在细胞有丝分裂的分裂期,染色质细丝高度螺旋、缩短变粗成圆柱状或杆状的染色体。
【详解】A、真核细胞染色体是由DNA和蛋白质构成的“DNA 蛋白质”复合体,A正确;
B、核细胞在DNA复制时可形成“DNA DNA聚合酶”复合体,B正确;
C、真核细胞在转录时DNA与RNA聚合酶结合可形成“DNA RNA聚合酶”复合体,C正确;
D、原核细胞在DNA复制或转录时,也可以形成“核酸一蛋白质”复合体,D错误。
故选D。
【点睛】本题综合考查核酸的相关知识,要求考生识记染色体的组成、原核细胞的结构、DNA分子复制和转录的过程,能运用所学的知识准确判断各选项,属于考纲识记层次的考查。
12. 某细菌DNA分子上有4个Sau3A Ⅰ的酶切位点,经Sau3AⅠ处理后会形成4个大小不同的DNA片段。若是用BamHⅠ处理,则只会形成2个大小不同的DNA片段。Sau3AⅠ和BamH Ⅰ的识别序列及切割位点如表所示。下列叙述不正确的是( )
限制酶名称 识别序列及切割位点
BamH Ⅰ G↓GATCC
Sau3A Ⅰ ↓GATC
A. 上述两种限制酶切割后可形成相同的黏性末端
B. 该DNA分子上有两个BamHⅠ的酶切位点
C. 黏性末端能通过T4DNA连接酶连接
D. 若用两种酶共同处理,会形成6个大小不同的DNA片段
【答案】D
【解析】
【分析】限制酶主要从原核生物中分离纯化出来。特异性:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂,形成黏性末端和平末端两种。
【详解】A、BamH I和Sau3A I两种限制酶切割后形成的黏性末端均为GATC,A正确;
B、该DNA分子上有4个Sau3A I的酶切位点,经Sau3A I处理后形成4个DNA片段,可知该DNA分子为环状DNA,用BamH I处理后,得到2个DNA片段,说明该DNA分子上有两个BamH I的酶切位点,B正确;
C、T4DNA连接酶能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来,此外还可以连接平末端,但连接平末端时的效率比较低,C正确;
D、该DNA分子上有4个Sau3A I的酶切位点,有2个BamH I的酶切位点,但是BamH I识别序列中包含Sau3A I的识别序列,所以同时用两种酶共同处理,不会形成6个大小不同的DNA片段,D错误。
故选D。
13. “DNA粗提取与鉴定”的实验步骤是:研磨→去杂质→析出→鉴定:某研究小组欲探究不同的去杂质方法对实验结果的影响,实验结果如下表所示。下列说法错误的是( )
去杂质方式 沉淀质量(g) DNA浓度(ng/μL) OD260/OD280 二苯胺鉴定
离心 0.068 81.5 1.53 蓝色
4℃冰箱静置 0.1028 336.4 1.41
(注:OD260与OD280的比值可检查DNA纯度。纯DNA的OD260/OD280为1.8,当存在蛋白质污染时,这一比值会明显降低)
A. 猪肝和菜花均可作为提取DNA的材料
B. 对研磨液进行离心是为了加速DNA的沉淀
C. 离心法可以获得更高纯度的DNA
D. 析出时的离心转速明显高于去杂质时
【答案】B
【解析】
【分析】DNA的粗提取与鉴定的实验原理是:①DNA的溶解性,DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同,利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出,从而达到分离的目的;②DNA不溶于酒精溶液,细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精,利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离;③在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色。
【详解】A、DNA粗提取与鉴定的实验中,应选择富含DNA的材料,猪肝和菜花均可作为提取DNA的材料,A正确;
BC、离心研磨液的目的是加速沉淀,离心能够加速细胞膜、细胞器、一些较大杂质的沉淀,离心法可以获得更高纯度的DNA,B错误,C正确;
D、据表可知,离心时DNA浓度是81.5,4℃冰箱静置是336.4,说明静置时蛋白质含量较多,沉淀质量离心时是0.068,4℃冰箱静置是0.1028,比较可知DNA的沉淀质量小,故析出时的离心转速明显高于去杂质时,D正确。
故选B。
14. 生物技术与工程学相结合,可研究、设计和加工生产各种生物工程产品。下列有关叙述正确的是( )
①由于外植体在植物组织培养过程中不感染病毒,用任何外植体都可制备脱毒苗
②由iPS细胞产生的特定细胞,可以在新药的测试中发挥重要作用
③胚胎移植作为胚胎工程的前端技术环节,推动了胚胎工程其他技术的研究和应用
④PCR反应过程可以在PCR扩增仪中自动完成,而后常用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物
⑤利用基因工程技术乳腺生物反应器,可以让哺乳动物批量生产相应的药物
⑥蛋白质工程仅以蛋白质结构为基础逆中心法则进行,就可以改造或制造新的蛋白质
A. ①③ B. ②④⑤ C. ②③④⑥ D. ①③④⑤⑥
【答案】B
【解析】
【分析】PCR技术是对体内DNA复制过程的模仿,也需要模板、原料、酶和引物等。待扩 增的DNA分子是模板,原料是4种脱氧核苷三磷酸,即dNTP,N代表A、T、G、C四 种碱基。PCR过程 (图4-11) 包括多次循环,每个循环分为3个步骤。①变性:模板DNA 双链在高温下 (90~95 ℃) 氢键断裂,解旋成2条 DNA 单链,这个过程称为变性。 ②退火:温度降低(50~60 ℃)后,2个引物分别与各自互补的DNA单链结合,称为 退火。③延伸:分别以两条DNA单链为模板,4种脱氧核苷三磷酸为原料,耐高温的 Taq DNA 聚合酶在适宜的温度(约72 ℃)下,以引物与模板形成的小段DNA双链区为 起点,催化合成一条新的DNA互补链。
【详解】①虽然外植体在植物组织培养过程中不感染病毒,但外植体可能本身携带病毒,因此不是用任何外植体都可制备脱毒苗,一般用茎尖制备脱毒苗,①错误;
②iPS细胞为多功能干细胞,能分裂分化产生的特定细胞,可以在新药的测试中发挥重要作用,②正确;
③胚胎移植作为胚胎工程的最后技术环节,推动了胚胎工程其他技术的研究和应用,③错误;
④PCR反应过程可以在PCR扩增仪中自动完成,PCR的产物的分子量大小等不同,因此常用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物,④正确;
⑤利用基因工程技术的乳腺生物反应器,可以利用哺乳动物源源不断地批量生产相应的药物,⑤正确;
⑥蛋白质工程师指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行基因改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需要,⑥错误。
故选B。
二、多选题(本部分包括4题,每题3分,共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分)。
15. 肌红蛋白是由153个氨基酸分子构成的一条直链肽链盘绕一个血红素辅基形成,血红素辅基和肽链间不形成肽键。下列说法正确的是(  )
A. 构成肌红蛋白的元素至少有C、H、O、N、Fe
B. 肌红蛋白至少含有3个游离的羧基
C. Fe是构成血红素的元素,说明无机盐大多数以化合物形式存在
D. 在该蛋白质分子中,氨基酸之间还能够形成氢键,从而形成一定的空间结构
【答案】ABD
【解析】
【分析】蛋白质是生命活动是主要承担者,构成蛋白质的基本单位是氨基酸,氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链,而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,同时脱去一分子水的过程。
【详解】A、由图可知,血红素所含元素是C、H、O、N、Fe,肽链的组成元素是C、H、O、N,所以构成肌红蛋白的元素有C、H、O、N、Fe,A正确;
B、据图可知,血红素结构中不含肽键,但有2个羧基,一条肽链的一端至少有1个游离的羧基,所以肌红蛋白中至少含有的游离的羧基数是:1+2=3个,B正确;
C、无机盐大多数以离子形式存在,C错误;
D、在该蛋白质分子中,氨基酸之间还能够形成氢键,从而形成一定的空间结构,有利于维持蛋白质的稳定性,D正确。
故选ABD。
16. 有性生殖使雌雄两性生殖细胞的细胞核融合为一个新的细胞核,使后代的遗传物质同亲代相比,既有传承,又有变化。下列分析正确的是( )
A. 精子和卵细胞的结合与细胞膜的信息交流功能有关
B. DNA和RNA共同决定着细胞生物亲子代性状的遗传和变异
C. DNA具有多样性的主要原因是碱基的排列顺序和空间结构不同
D. 控制细胞器中物质合成、能量转化等指令,主要通过核孔从细胞核送到细胞质
【答案】AD
【解析】
【分析】细胞核包括核膜(将细胞核内物质与细胞质分开)、染色质(DNA和蛋白质)、核仁(与某种RNA(rRNA)的合成以及核糖体的形成有关)、核孔(核膜上的核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流)。功能:细胞核是遗传物质贮存和复制的场所,是细胞遗传和代谢的控制中心。
【详解】A、相邻细胞间直接接触,通过与细胞膜结合的信号分子影响其他细胞,如精子和卵细胞之间的识别和结合,A正确;
B、细胞生物的遗传物质是DNA,DNA决定着细胞生物亲子代遗传性状的传承和变化,B错误;
C、DNA具有多样性的原因是碱基的排列顺序不同,DNA空间结构为双螺旋结构不具有多样性,C错误;
D、细胞核控制代谢的指令主要是mRNA,mRNA是通过核孔从细胞核到达细胞质的,D正确。
故选AD。
17. 融合PCR技术采用具有互补末端的引物,形成具有重叠链的PCR产物,通过PCR产物重叠链的延伸,从而将不同来源的任意DNA片段连接起来。其原理如图所示,据图分析正确的是(  )
A. 上述过程中使用的引物P2和P3的碱基需要完全互补配对
B. 设计引物的目的是为了能够从其3'端开始连接脱氧核苷酸
C. 融合PCR第一步两条链重叠部位可互为另一条链的引物
D. 若融合PCR的第二步获得128个融合基因,理论上该过程消耗了254个引物
【答案】BCD
【解析】
【分析】PCR是利用DNA在体外摄氏95°高温时变性会变成单链,低温(经常是60°C左右)时引物与单链按碱基互补配对的原则结合,再调温度至DNA聚合酶最适反应温度(72°C左右),DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互补链。基于聚合酶制造的PCR仪实际就是一个温控设备,能在变性温度,复性温度,延伸温度之间很好地进行控制。
【详解】A、上述过程中使用的引物P2和P3的碱基不需要完全互补配对,只需要与DNA的两条模板链的两端互补配对即可,A错误;
B、引物为一段核苷酸,引物与DNA模板链结合后,能够从其3'端开始连接脱氧核苷酸,开始子链的合成,B正确;
C、结合图示可知,融合PCR的第一步两条链重叠部位即互补配对,可互为另一条链的引物,C正确;
D、若融合PCR的第二步获得了128个融合基因,引物数目和新合成的子链数目相同,即该过程消耗了128×2-2=254个引物,D正确。
故选BCD。
18. 下图是通过基因工程获得转基因生物或产品的流程图,下列说法错误的是( )
A. 若利用图示流程构建工程菌批量生产胰岛素,应先从垂体细胞中获取总RNA
B. PCR扩增目的基因时,可在特异性引物3'端添加Nco Ⅰ和Nhe Ⅰ的切割位点
C. 制备能分泌人胰岛素的工程菌时,酵母菌比大肠杆菌更适合作为受体细胞
D. 图中m为启动子,n为终止子,m是解旋酶的识别和结合的位点
【答案】ABD
【解析】
【分析】基因工程的工具:
(1)限制酶:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。
(2)DNA连接酶:连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
(3)运载体:常用的运载体:质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。
【详解】A、若利用图示流程构建工程菌批量生产胰岛素,应先从胰岛B细胞中获取总RNA,A错误;
B、PCR扩增目的基因时,可在特异性引物5'端添加Nco Ⅰ和Nhe Ⅰ的切割位点,这样可以保证构建的限制酶切割位点位于目的基因的两端,B错误;
C、制备能分泌人胰岛素的工程菌时,酵母菌比大肠杆菌更适合作为受体细胞,这是因为酵母菌细胞中含有内质网和高尔基体,进而能对合成的胰岛素进行加工,C正确;
D、图中m为启动子,n为终止子,m是RNA聚合酶的识别和结合的位点,D错误。
故选ABD。
三、非选择题:本题包括5小题,共60分。
19. 进行器官移植手术后,免疫系统会把来自其他人的器官当作“非己”成分进行攻击,这就是器官移植容易失败的原因。某医疗小组跟踪多个肝移植病例,发现患者移植后因使用免疫抑制剂常出现细菌感染而使生存质量下降的现象。请分析回答:
(1)免疫排斥是由于每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质__________。器官移植面临的两大难题是免疫排斥和________________。
(2)细胞毒性T细胞起源于__________,可以释放穿孔素、颗粒酶引起移植细胞的死亡,即急性免疫排斥反应,该过程反应了免疫系统具有_________的功能。
(3)有学者利用大鼠就大肠杆菌感染对移植肝免疫排斥的影响,进行了如下研究。请完善实验设计,并回答问题。
实验目的 主要实验过程
实验分组 准备30只①__________的大鼠,均分为3组:G1、G2、G3
实验处理 ②__________
设置对照 G1:每只大鼠皮下注射生理盐水1mL/(kg·d) G2:每只大鼠皮下注射③__________ G3:每只大鼠皮下注射免疫抑制剂(环孢霉素A)1mL/(kg·d)
实验数据测定 一段时间后,利用标准方法测定各组大鼠的④________,分为较轻、中等、较重三个等级
G1、G2、G3中属于对照组的是⑤__________,若大肠杆菌感染会减弱大鼠肝移植术后的免疫排斥反应程度,请比较各组的排斥强度⑥____________。
【答案】19. ①. 组织相容性抗原(人类白细胞抗原、HLA) ②. 供体器官短缺
20. ①. 骨髓造血干细胞 ②. 免疫防御
21. ①. 健康、生理状况相似体内无病原体 ②. G1、G2、G3组大鼠均移植同类型大鼠的肝脏 ③. 大肠杆菌菌液1mL/(kg·d) ④. 排斥反应程度 ⑤. G1、G3 ⑥. G1>G2>G3或G1>G3>G2或G1>G2=G3
【解析】
【分析】1、器官移植是将一个个体的某一器官整体或部分地转移到另一个体(或本体的另一位置,如自体皮肤移植)的过程。2、器官移植存在的主要问题:免疫排斥反应和供体器官不足。针对免疫排斥反应,可采用免疫抑制剂来提高移植器官的成活率。
【小问1详解】
每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质——人类白细胞抗原,简称HLA,正常情况下,每个人的白细胞都会识别自身细胞表面的HLA而不攻击自身的细胞。器官移植存在的主要问题:免疫排斥反应和供体器官不足。
【小问2详解】
细胞毒性T细胞起源于骨髓,在胸腺中发育成熟,免疫防御是机体排除外来抗原性异物的免疫防护作用,细胞毒性T细胞释放穿孔素、颗粒酶引起移植细胞的死亡,即急性免疫排斥反应,反应了免疫系统具有免疫防御功能。
【小问3详解】
①、为了避免无关变量对实验造成影响,应选择生长健壮的长势一致的大鼠进行实验。②、该实验的目的是以大鼠为实验材料,探究大肠杆菌感染对移植肝免疫排斥的影响,所以实验处理为对大鼠进行肝移植。③⑤、由题意可知,G1组为空白对照、G3组为条件对照,G2组注射大肠杆菌菌液1 mL/(kg·d),G3皮下注射免疫抑制剂。④、测定各组大鼠的免疫排斥情况。⑥、若大肠杆菌感染会减弱大鼠肝移植术后的免疫排斥反应程度,则G1排斥最强,即G1>G2>G3或G1>G3>G2或G1>G2=G3。
20. 近年来,国内多个省份出产的稻米被查出镉超标,“镉米危机”的出现,再次敲响土壤污染的警钟。图一表示土壤中镉化物严重污染地区,通过栽种吸镉植物回收镉化物的实验流程;图二表示两种植物对土壤中镉化物吸收能力的测试结果及干物质的燃烧气化温度。已知镉化物的气化温度为420℃。请回答问题。
(1)镉超标的大米被人摄入后,由于难以降解,会在人体积蓄,最后超过环境浓度,这种现象被称为_____,镉化物还可以通过大气、水和生物迁移等途径扩散到全世界,这种现象体现了_____性。
(2)图一中的灰分回收镉化物后,可作为植物肥料,其主要成分是_____,属于生态系统组成成分中的_____。
(3)研究表明,某些植物能促使吸收来的重金属与纤维素、果胶、有机酸等结合而分别沉积到细胞的细胞壁和液泡等处,并依靠_____(细胞结构)的功能,使污染物与体内的敏感分子或部位隔离,不干扰正常的细胞代谢。对栽培的此类植物要及时收割,以避免植物体内的重金属通过生态系统中_____的作用重返土壤中。
(4)你认为治理并回收镉化物更适宜选择的植物是_____,理由是_____。
(5)研究表明镉化物严重影响了污染地区雌性动物免疫系统和生殖系统,从而使种群的_____等数量特征发生变化,进而种群密度下降。
(6)某镉污染地区有甲、乙、丙、丁4种生物,构成一条食物链,如图所示为其体内镉浓度相对含量,请用文字和箭头描述该食物链_____。
【答案】(1) ①. 生物富集 ②. 全球
(2) ①. 无机盐 ②. 非生物的物质和能量
(3) ①. 生物膜 ②. 分解者
(4) ①. 蔓田芥 ②. 对镉化物吸收能力强,气化温度低(便于镉化物回收提取)
(5)出生率、死亡率、性别比例
(6)丁→乙→甲→丙
【解析】
【分析】生物富集作用又叫生物浓缩,是指生物体通过对环境中某些元素或难以分解的化合物的积累,使这些物质在生物体内的浓度超过环境中浓度的现象。图二中可以看出,种植两种植物之前,土壤中的镉化物含量相同,而种植蔓田介后,土壤中镉化物含量比种植少花龙葵低,说明蔓田介吸收镉化物的能力较强;而少花龙葵的气化温度高,蔓田介气化温度低,由于镉化物的气化温度为420℃,因此气化温度过高不利于镉化物的回收。
【小问1详解】
根据分析可知,镉超标的大米被人摄入后,由于难以降解,会在人体积蓄,最后超过环境浓度,这种现象被称为生物富集,镉化物还可以通过大气、水和生物迁移等途径扩散到全世界,这种现象体现了物质循环具有全球性。
【小问2详解】
植物燃烧后剩余的灰分主要是无机盐。无机盐属于生态系统组成成分中的非生物的物质和能量。
【小问3详解】
生物膜具有一定的选择性,因此某些植物能促使吸收来的重金属与纤维素、果胶、有机酸等结合而分别沉积到细胞的细胞壁和液泡等处,并依靠生物膜的功能,使污染物与体内的敏感分子或部位隔离,不干扰正常的细胞代谢。栽培的此类植物如长时间不收割,植物的枯枝落叶落到地上,通过分解者的分解作用重金属又返回土壤中。
【小问4详解】
由图二可知种植蔓田芥比少花龙葵更适宜,理由在于种植后土壤镉化物含量蔓田芥比少花龙葵少,说明蔓田芥吸收镉化物能力强,并且蔓田介气化温度低,便于镉化物回收提取。
【小问5详解】
生殖系统功能受损会影响出生率和性别比例,免疫系统功能受损会影响死亡率,因此镉化物污染可使种群的出生率、死亡率、性别比例等数量特征发生变化,进而使种群密度下降。
【小问6详解】
重金属会沿食物链富集,因此镉浓度越高,营养级越高,故食物链为丁→乙→甲→丙。
【点睛】本题考查了生物富集作用、细胞结构、种群的特征等多个知识点,具有一定的综合性,属于考纲中识记、理解层次的要求。在分析图解时,要明确蔓田介的吸收镉化物能力强,并且题干中提出“镉化物的气化温度为420℃”,因此植物燃烧时气化温度过高不可取。
21. 民间传统酒曲中含有大量的微生物,现进行下述实验分离酒曲中的主要微生物。
(1)实验一:将酒曲用___________________制成悬液后,分别取不同稀释度的酒曲悬液用___________接种法接种到培养基上,经培养后根据__________________(写出三种)等菌落特征以及统计不同微生物的菌落数,发现酒曲中主要有两类微生物,即酵母菌和霉菌。研究者发现在液体中酵母菌比霉菌生长快;而酸性培养基中酵母菌比细菌生长更适宜。据此设计实验二将酵母菌从酒曲中进行分离。
(2)实验二:用小刀切开曲块,挖取米粒大小一块投入酸性蔗糖豆芽汁培养液中,然后置于25℃培养箱中培养两天。上述实验操作中,需要灭菌的物品或材料有___________。 培养两天后,可见培养液变浑浊,这是因为________________________________。
(3)实验三:取浑浊的培养液1mL转接到另一瓶酸性蔗糖豆芽汁培养液中并培养,如此重复多次。多次转接后,取稀释液用下图所示方法接种在蔗糖豆芽汁平板上。
①如图所示接种方法为______________,使用该接种方法的目的是______________。
②与酸性蔗糖豆芽汁培养液成分相比,蔗糖豆芽汁平板培养基成分中少了乳酸,请简要解释不再需要添加乳酸的原因是_________;同时培养基中添加了琼脂,这种成分改变的原因是________。
【答案】(1) ①. 无菌水 ②. 稀释涂布平板 ③. 菌落的形状、大小、隆起程度和颜色
(2) ①. 小刀、培养液 ②. 微生物进行繁殖,数量增加
(3) ①. 平板划线法 ②. 分离出单个菌落 ③. 利用酵母菌在酸性液体培养基中的生长优势,通过多次转接,已筛选出酵母菌,因此不必再用酸性培养液 ④. 通过划线要分离酵母菌,此操作需要在固体培养基上进行
【解析】
【分析】1、微生物常见的接种的方法:①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。
②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
2、纯化菌种时常采用稀释涂布平板法和平板划线法得到单菌落。菌落是指由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体。不同菌体形成的菌落特征不同,菌落特征包括:①菌落的形状、②菌落的大小、④隆起程度、⑤菌落颜色等。
【小问1详解】
酒曲中含有大量的微生物,用无菌水制成悬液后,再稀释成不同梯度的菌液,再通过稀释涂布平板法接种到培养基上,经培养后根据菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等菌落特征以及统计不同微生物的菌落数。
【小问2详解】
实验过程中所使用的小刀、培养液均需要经过灭菌,以防止杂菌污染;培养两天后,由于微生物繁殖,数量增加,导致培养液变浑浊。
【小问3详解】
①图中平板上是连续划线,所以使用的接种方法为平板划线法。平板划线法是指把混杂在一起的微生物或同一微生物群体中的不同细胞,用接种环在平板表面上作多次由点到线的划线稀释而获得较多独立分布的单个细胞,并让其成长为单菌落的方法。通过反复划线分离,可获得微生物的纯种。因此该接种方法的目的是分离出单个菌落。
②由于利用酵母菌在酸性液体培养基中的生长优势,通过多次转接,已筛选出酵母菌,因此不必再用酸性培养液;此时通过平板划线法要分离酵母菌,此操作要在固体培养基上进行,因此加琼脂,与酸性蔗糖豆芽汁培养液成分相比,蔗糖豆芽汁平板培养基中少了乳酸,多了琼脂。
【点睛】本题考查酵母菌的纯化培养实验,重点考查考生对不同种微生物接种方法的理解以及对菌落特征的识记能力,意在考查考生对所学知识的应用能力。
22. PCR技术应用非常广泛,可用于扩增目的基因,制作探针,引入定点突变,定量检测DNA等。完成下列有关PCR技术和相关应用的问题:
(1)PCR技术可用于基因工程四个基本步骤中的______________步骤。
(2)在影响扩增反应的各种因素中,引物的设计最为重要,引物的3'端应采用简并密码较少的氨基酸的对应核苷酸序列,否则会导致扩增的非特异性序列数量__________。
(3)在正常变性和退火之后研究某TaqDNA聚合酶的催化效率,得到了下列表格:
22℃ 37℃ 55℃ 70℃ 78℃ 83℃
子链延伸速率(个核苷酸·秒·酶分子-1) 0.25 1.5 22 60 250 0
83℃下没有产物的原因是__________。
(4)PCR反应后期,由于__________等原因,反应速率会降低。
(5)PCR过程中,温度的控制至关重要,变性温度过低会因为___________,最终都会导致反应效率降低。退火温度过高则会因___________导致目标产物的量______________。
(6)不对称PCR是利用不等量的一对引物来产生大量单链DNA的方法。这两种引物分别你为限制性引物与非限制性引物,其最佳比例一般为1:50~1:100,在PCR反应的最初10-15个循环中,其扩增产物最初主要是双链DNA,但当限制性引物消耗完后,非限制性引物引导的PCR就会产生大量的单链DNA。假设反应体系中原来有a个模板DNA,最初10个循环扩增产生双链DNA,后20个循环均只扩增一条链,则需要限制性引物__________个,需要非限制性引物___________个。因为双链DNA和单链DNA的分子量大小不同,可通过__________方法将其分离。
【答案】22. 获取目的基因和目的基因的检测与鉴定
23. 增多 24. 引物与模板结合的稳定性遭到破坏(引物不能稳定的与模板结合)
25. 酶活性降低、引物和dNTP浓度降低、反应产物增多
26. ①. 双链不能充分解开 ②. 引物不能与模板充分配对 ③. 减少
27. ①. (210-1)a ②. (21×210-1)a ③. 琼脂糖凝胶电泳
【解析】
【分析】1、PCR原理:在解旋酶作用下,打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以4中游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物,其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。
2、PCR反应过程是:变性→复性→延伸。
3、结果:上述三步反应完成后,一个DNA分子就变成了两个DNA分子,随着重复次数的增多,DNA分子就以2n的形式增加。PCR的反应过程都是在PCR扩增仪中完成的。
【小问1详解】
基因工程的四个基本操作步骤是目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定,PCR技术可用于基因工程四个基本步骤中的获取目的基因和目的基因的检测与鉴定步骤。
【小问2详解】
用简并密码较少的氨基酸的对应核苷酸序列,则氨基酸的种类会增多,非特异性减少,反之由于密码子的简并性,会导致特异性序列增多。
【小问3详解】
据表格信息可知:在22-78℃之间,随着温度升高,子链延伸速率增大,但当温度达到83℃时没有产物,原因可能是因为温度过高,引物与模板结合的稳定性遭到破坏(引物不能稳定的与模板结合)。
【小问4详解】
PCR扩增需要dNTP等物质,但在反应后期,随着反应进行,由于酶活性降低、引物和dNTP浓度降低、反应产物增多等,导致反应变慢。
【小问5详解】
若变性温度过低,则DNA双链不能充分解开,导致模板减少;若变性温度过高,则会导致引物不能与模板充分配对,导致目标产物的量减少。
【小问6详解】
若只有一个模板DNA,则10次循环后,产生DNA数量为210,每条DNA为两条链,故10次循环后的数量为211,所用引物需减去模板链的数量,则a个模板DNA扩增10个循环后限制性引物数量=(211-2)a/2=(210-1)a,非限制性引物从n=11开始计算,需要的非限制性引物数量为(21×210-1)a个。由于双链DNA和单链DNA的相对分子质量大小不同,故可用琼脂糖凝胶电泳法将其分离。
23. 科研人员将酵母液泡Cd转运蛋白基因(YCF1,1200bp)与质粒P0构建基因表达载体P1用于基因工程实验,过程如下图1所示,其中部分限制酶的识别序列与切割位点如下:
EcoR V:GAT↓ATC,SauAI:↓GATC,BamHI:G↓GATCC。请回答下列问题。
(1)为获取YCF1基因,将酵母细胞的全部DNA提取后通过①过程用EcoR V酶切割______ 键,得到含_____末端的YCF1基因。
(2)②过程利用PCR技术扩增目的基因时,需要根据目的基因______设计出一对引物,此外还需要在引物的两端加上限制酶识别序列,酶切后形成的黏性末端碱基序列为5'________。
(3)用_____酶切质粒P0后与②过程产物在_______酶作用下,形成基因表达载体P1。图中质粒P0除标注元件外,还缺少_____结构。
(4)为了筛选出含P1的受体菌,首先需要在添加_______的平板培养基上进行培养,之后利用影印平板法在含_____的平板培养基上继续培养,观察对比即可得到含P1受体菌。
(5)科研过程中还可以采用PCR技术检测受体菌是否成功转入了P1。提取转染后的四个受体菌S1-S4的总DNA,用目的基因的引物扩增后进行琼脂糖凝胶电泳,结果如图2所示:
①图2中M泳道为标准对照组(Marker),其实质为_______。
②图2中样本_______为成功转入了P1的受体菌,S4样本出现的结果可能原因有_______(在下列选项中选择)。
A.模板受到污染 B.引物特异性不强 C.退火温度偏低D.退火温度偏高
【答案】(1) ①. 磷酸二酯键 ②. 平
(2) ①. 两端核苷酸(碱基)序列 ②. GATC
(3) ①. BamHI ②. DNA连接(酶) ③. 启动子和终止子
(4) ①. 四环素 ②. 青霉素
(5) ①. 已知不同长度的DNA片段混合物 ②. S1、S2、S4 ③. ABC
【解析】
【分析】PCR原理:在解旋酶作用下,打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以4种游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端向3'端延伸的。
【小问1详解】
由题意可知,EcoRV酶切获得的目的基因具有平末端,切割的是磷酸二酯键。
【小问2详解】
利用PCR技术扩增目的基因的前提是要根据一段已知目的基因的核苷酸序列设计出引物;由图可知,目的基因两侧都是黏性末端,根据表中三种限制酶的识别序列和切割位点(EcoRV酶切形成的是平末端,Sau3AⅠ和BamHⅠ酶切形成的末端都是黏性末端,且碱基序列均为GATC)可知,因此还需在引物的一端加上GATC序列,以便于P1的构建和筛选。
【小问3详解】
过程③中,质粒P0需用限制酶BamHⅠ切割(若用Sau3AⅠ切割会同时破坏GFP基因和四环素抗性基因,因此不能用Sau3AⅠ切割,应该用BamHⅠ切割;若用限制酶EcoRⅤ切割,产生的是平末端,且会破坏复制原点,因此不能用EcoRⅤ切割),才能与扩增出的目的基因在DNA连接酶作用下形成P1,图中质粒P0除标注元件外,还缺少启动子和终止子结构。
【小问4详解】
根据(2)可知,构建基因表达载体时破坏了GFP基因,但没有破坏四环素抗性基因,即导入重组质粒的P1细菌能抗四环素,因此为了筛选出含有质粒P1的菌落,需采用添加四环素的培养基平板进行培养,之后利用影印平板法在含青霉素的平板培养基上继续培养,观察对比即可得到含P1受体菌。
【小问5详解】
①图2中M泳道为标准对照组(Marker),其实质为已知不同长度的DNA片段混合物;
②图2中样本S1、S2、S4为成功转入了P1的受体菌,而S3没有出现任何条带,所以没有成功转入了P1的受体菌,S4样本出现了两个条带,可能原因有模板受到污染、引物特异性不强或者退火温度偏低,ABC正确,D错误。
故选ABC。海安高级中学2023-2024学年高二下学期阶段检测(一)
生物
一、单项选择题(本部分包括14题,每题2分,共计28分。每题只有一个选项最符合题意)
1. 下列关于组成细胞的分子的叙述,正确的是( )
A. 维生素D属于磷脂,可以从牛奶、鱼肝油等食物中获取
B. 纤维素属于植物多糖,需经人体消化道分解为葡萄糖后才能被吸收
C. 蔗糖属于二糖,不具有还原性,使用甘蔗汁无法进行还原性糖的鉴定
D. 染色质的主要成分有DNA和蛋白质,染色质螺旋化时基因表达受到抑制
2. “面色苍白、身体消瘦、撕心裂肺的咳嗽”这是鲁迅的小说《药》中提及的“痨病”,它是由结核杆菌侵入肺部引起的一种传染病。下列物质或结构中结核杆菌细胞具有的( )
①细胞壁 ②细胞核 ③染色体 ④RNA ⑤细胞质 ⑥核糖体 ⑦细胞膜
A. ①④⑤⑥⑦ B. ①②③④⑤⑥⑦
C. ①②③⑥⑦ D. ①②⑤⑦
3. 甲图是一组目镜标有5×和16×字样、物镜标有10×和40×字样镜头,乙图是在甲图中选用的一组能放大160倍的镜头组合所观察到的图像。欲将乙图视野中处于右上方的细胞移至视野中央放大640倍观察,下列操作中错误的是(  )
A. 将装片向右上方移动,使右上方的细胞位于视野正中央
B. 目镜不需要换,转动转换器将物镜换成镜头③
C. 低倍镜视野中看到256个细胞,高倍镜视野下能看到64个细胞
D. 物镜换成高倍镜后,如果视野模糊,应调节细准焦螺旋
4. 下图所示的四个方框代表蓝细菌、新冠病毒、水绵和酵母菌,其中阴影部分表示它们都具有的某种物质或结构。阴影部分可能包含( )
A. 核糖体 B. 染色体
C. DNA D. RNA
5. 发酵米面制品易被椰毒假单胞杆菌(一种细菌)污染,该菌合成的米酵菌酸(C28H38O7)具有极强的毒性可导致细胞或机体死亡,下列有关叙述正确的是( )
A. 椰毒假单胞杆菌不能用线粒体进行有氧呼吸
B. 酵母菌和椰毒假单胞杆菌中都只含有RNA
C. 米酵菌酸是生物大分子,其基本组成单位是氨基酸
D. 米酵菌酸的合成和分泌需要依赖内质网和高尔基体
6. 如下图1是细胞中3种化合物含量的扇形图,图2是有活性的细胞中元素含量的柱形图,下列说法不正确的是( )
A. 若图1表示正常细胞,则A、B化合物共有的元素中含量最多的是a
B. 若图1表示细胞完全脱水后化合物含量的扇形图,则A化合物中含量最多的元素为图2中的b
C. 脂肪的组成元素为C、H、O,与糖类相比,其碳和氢元素的比例较高
D. 若图1表示正常细胞,则B化合物具有多样性,其必含的元素为C、H、O、N、P
7. 细胞内的水可分为自由水和结合水,下列有关水的描述不正确的是( )
A. 因为水分子的空间结构及电子的不对称分布,使得水分子成为一个极性分子
B. 由于氢键、二硫键的存在,使水具有较高的比热容,利于维持生命系统的稳定
C. 带有正电荷及负电荷的分子(或离子)都容易与水结合,因此水是良好溶剂
D. 因为氢键不断地断裂,又不断地形成,使水在常温下能够维持液体状态
8. 研究人员发现了锌金属的第一个伴侣蛋白ZNG1,它可将锌运送到需要锌的蛋白质处发挥作用。下列叙述错误的是( )
A. 锌在细胞中的含量很少但功能不可替代,因此是组成细胞的微量元素
B. ZNG1运送锌的功能与其氨基酸的排列顺序及肽链的盘曲、折叠方式有关
C. 该实例说明细胞中的无机盐和有机物相互配合才能保证某些生命活动的正常进行
D. 锌是构成ZNG1的重要元素,说明无机盐可以参与构成细胞内的重要化合物
9. 如表表示人体肌细胞受刺激后,细胞内钙含量和肌肉收缩力量随时间的变化关系:
时间(ms) 0 30 60 90 120 150 180
钙含量(mmol/mL) 0 7.8 2.2 0.5 0 0 0
肌肉收缩力量(N) 0 2.0 5 3.5 2.1 0.5 0
表中数据可以说明(  )
A. 细胞内钙浓度越高肌肉收缩力量越大
B. 肌肉收缩力量随时间不断增强
C. 钙离子进入肌细胞的方式是主动运输
D. 肌肉在达到最大收缩力前钙离子释放
10. 下图为白细胞与血管内皮细胞之间识别、黏着后,白细胞迁移并穿过血管壁进入炎症组织的示意图,下列叙述正确的是( )
A. 内皮细胞识别并结合白细胞膜上的糖蛋白使白细胞黏着
B. 白细胞在血管内黏着、迁移不需要消耗ATP
C. 白细胞穿过血管壁进入炎症组织体现了细胞膜的选择透过性
D. 白细胞在黏着、迁移过程中,无需进行基因的选择性表达
11. 生物体内细胞在执行功能时会形成很多“核酸——蛋白质”复合体。下列相关叙述错误的是
A. 真核细胞染色体上存在“DNA——蛋白质”复合体
B. 真核细胞在DNA复制时可形成“DNA——DNA聚合酶”复合体
C. 真核细胞在转录时可形成“DNA——RNA聚合酶”复合体
D. 核糖体是原核细胞执行功能时唯一的“核酸——蛋白质”复合体
12. 某细菌DNA分子上有4个Sau3A Ⅰ的酶切位点,经Sau3AⅠ处理后会形成4个大小不同的DNA片段。若是用BamHⅠ处理,则只会形成2个大小不同的DNA片段。Sau3AⅠ和BamH Ⅰ的识别序列及切割位点如表所示。下列叙述不正确的是( )
限制酶名称 识别序列及切割位点
BamH Ⅰ G↓GATCC
Sau3A Ⅰ ↓GATC
A. 上述两种限制酶切割后可形成相同的黏性末端
B. 该DNA分子上有两个BamHⅠ的酶切位点
C. 黏性末端能通过T4DNA连接酶连接
D. 若用两种酶共同处理,会形成6个大小不同的DNA片段
13. “DNA粗提取与鉴定”的实验步骤是:研磨→去杂质→析出→鉴定:某研究小组欲探究不同的去杂质方法对实验结果的影响,实验结果如下表所示。下列说法错误的是( )
去杂质方式 沉淀质量(g) DNA浓度(ng/μL) OD260/OD280 二苯胺鉴定
离心 0.068 81.5 1.53 蓝色
4℃冰箱静置 0.1028 336.4 1.41
(注:OD260与OD280的比值可检查DNA纯度。纯DNA的OD260/OD280为1.8,当存在蛋白质污染时,这一比值会明显降低)
A. 猪肝和菜花均可作为提取DNA的材料
B. 对研磨液进行离心是为了加速DNA的沉淀
C. 离心法可以获得更高纯度的DNA
D. 析出时的离心转速明显高于去杂质时
14. 生物技术与工程学相结合,可研究、设计和加工生产各种生物工程产品。下列有关叙述正确的是( )
①由于外植体在植物组织培养过程中不感染病毒,用任何外植体都可制备脱毒苗
②由iPS细胞产生的特定细胞,可以在新药的测试中发挥重要作用
③胚胎移植作为胚胎工程的前端技术环节,推动了胚胎工程其他技术的研究和应用
④PCR反应过程可以在PCR扩增仪中自动完成,而后常用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物
⑤利用基因工程技术的乳腺生物反应器,可以让哺乳动物批量生产相应的药物
⑥蛋白质工程仅以蛋白质结构为基础逆中心法则进行,就可以改造或制造新的蛋白质
A. ①③ B. ②④⑤ C. ②③④⑥ D. ①③④⑤⑥
二、多选题(本部分包括4题,每题3分,共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分)。
15. 肌红蛋白是由153个氨基酸分子构成的一条直链肽链盘绕一个血红素辅基形成,血红素辅基和肽链间不形成肽键。下列说法正确的是(  )
A. 构成肌红蛋白的元素至少有C、H、O、N、Fe
B. 肌红蛋白至少含有3个游离的羧基
C. Fe是构成血红素的元素,说明无机盐大多数以化合物形式存在
D. 在该蛋白质分子中,氨基酸之间还能够形成氢键,从而形成一定空间结构
16. 有性生殖使雌雄两性生殖细胞细胞核融合为一个新的细胞核,使后代的遗传物质同亲代相比,既有传承,又有变化。下列分析正确的是( )
A. 精子和卵细胞的结合与细胞膜的信息交流功能有关
B. DNA和RNA共同决定着细胞生物亲子代性状的遗传和变异
C. DNA具有多样性的主要原因是碱基的排列顺序和空间结构不同
D. 控制细胞器中物质合成、能量转化等指令,主要通过核孔从细胞核送到细胞质
17. 融合PCR技术采用具有互补末端的引物,形成具有重叠链的PCR产物,通过PCR产物重叠链的延伸,从而将不同来源的任意DNA片段连接起来。其原理如图所示,据图分析正确的是(  )
A. 上述过程中使用的引物P2和P3的碱基需要完全互补配对
B. 设计引物的目的是为了能够从其3'端开始连接脱氧核苷酸
C. 融合PCR的第一步两条链重叠部位可互为另一条链的引物
D. 若融合PCR的第二步获得128个融合基因,理论上该过程消耗了254个引物
18. 下图是通过基因工程获得转基因生物或产品流程图,下列说法错误的是( )
A. 若利用图示流程构建工程菌批量生产胰岛素,应先从垂体细胞中获取总RNA
B. PCR扩增目的基因时,可在特异性引物3'端添加Nco Ⅰ和Nhe Ⅰ的切割位点
C. 制备能分泌人胰岛素的工程菌时,酵母菌比大肠杆菌更适合作为受体细胞
D. 图中m为启动子,n为终止子,m是解旋酶的识别和结合的位点
三、非选择题:本题包括5小题,共60分。
19. 进行器官移植手术后,免疫系统会把来自其他人的器官当作“非己”成分进行攻击,这就是器官移植容易失败的原因。某医疗小组跟踪多个肝移植病例,发现患者移植后因使用免疫抑制剂常出现细菌感染而使生存质量下降的现象。请分析回答:
(1)免疫排斥是由于每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质__________。器官移植面临的两大难题是免疫排斥和________________。
(2)细胞毒性T细胞起源于__________,可以释放穿孔素、颗粒酶引起移植细胞的死亡,即急性免疫排斥反应,该过程反应了免疫系统具有_________的功能。
(3)有学者利用大鼠就大肠杆菌感染对移植肝免疫排斥的影响,进行了如下研究。请完善实验设计,并回答问题。
实验目的 主要实验过程
实验分组 准备30只①__________的大鼠,均分为3组:G1、G2、G3
实验处理 ②__________
设置对照 G1:每只大鼠皮下注射生理盐水1mL/(kg·d) G2:每只大鼠皮下注射③__________ G3:每只大鼠皮下注射免疫抑制剂(环孢霉素A)1mL/(kg·d)
实验数据测定 一段时间后,利用标准方法测定各组大鼠的④________,分为较轻、中等、较重三个等级
G1、G2、G3中属于对照组的是⑤__________,若大肠杆菌感染会减弱大鼠肝移植术后的免疫排斥反应程度,请比较各组的排斥强度⑥____________。
20. 近年来,国内多个省份出产的稻米被查出镉超标,“镉米危机”的出现,再次敲响土壤污染的警钟。图一表示土壤中镉化物严重污染地区,通过栽种吸镉植物回收镉化物的实验流程;图二表示两种植物对土壤中镉化物吸收能力的测试结果及干物质的燃烧气化温度。已知镉化物的气化温度为420℃。请回答问题。
(1)镉超标的大米被人摄入后,由于难以降解,会在人体积蓄,最后超过环境浓度,这种现象被称为_____,镉化物还可以通过大气、水和生物迁移等途径扩散到全世界,这种现象体现了_____性。
(2)图一中的灰分回收镉化物后,可作为植物肥料,其主要成分是_____,属于生态系统组成成分中的_____。
(3)研究表明,某些植物能促使吸收来的重金属与纤维素、果胶、有机酸等结合而分别沉积到细胞的细胞壁和液泡等处,并依靠_____(细胞结构)的功能,使污染物与体内的敏感分子或部位隔离,不干扰正常的细胞代谢。对栽培的此类植物要及时收割,以避免植物体内的重金属通过生态系统中_____的作用重返土壤中。
(4)你认为治理并回收镉化物更适宜选择的植物是_____,理由是_____。
(5)研究表明镉化物严重影响了污染地区雌性动物免疫系统和生殖系统,从而使种群的_____等数量特征发生变化,进而种群密度下降。
(6)某镉污染地区有甲、乙、丙、丁4种生物,构成一条食物链,如图所示为其体内镉浓度相对含量,请用文字和箭头描述该食物链_____。
21. 民间传统酒曲中含有大量的微生物,现进行下述实验分离酒曲中的主要微生物。
(1)实验一:将酒曲用___________________制成悬液后,分别取不同稀释度的酒曲悬液用___________接种法接种到培养基上,经培养后根据__________________(写出三种)等菌落特征以及统计不同微生物的菌落数,发现酒曲中主要有两类微生物,即酵母菌和霉菌。研究者发现在液体中酵母菌比霉菌生长快;而酸性培养基中酵母菌比细菌生长更适宜。据此设计实验二将酵母菌从酒曲中进行分离。
(2)实验二:用小刀切开曲块,挖取米粒大小一块投入酸性蔗糖豆芽汁培养液中,然后置于25℃培养箱中培养两天。上述实验操作中,需要灭菌的物品或材料有___________。 培养两天后,可见培养液变浑浊,这是因为________________________________。
(3)实验三:取浑浊的培养液1mL转接到另一瓶酸性蔗糖豆芽汁培养液中并培养,如此重复多次。多次转接后,取稀释液用下图所示方法接种在蔗糖豆芽汁平板上。
①如图所示接种方法为______________,使用该接种方法的目的是______________。
②与酸性蔗糖豆芽汁培养液成分相比,蔗糖豆芽汁平板培养基成分中少了乳酸,请简要解释不再需要添加乳酸的原因是_________;同时培养基中添加了琼脂,这种成分改变的原因是________。
22. PCR技术应用非常广泛,可用于扩增目的基因,制作探针,引入定点突变,定量检测DNA等。完成下列有关PCR技术和相关应用的问题:
(1)PCR技术可用于基因工程四个基本步骤中的______________步骤。
(2)在影响扩增反应的各种因素中,引物的设计最为重要,引物的3'端应采用简并密码较少的氨基酸的对应核苷酸序列,否则会导致扩增的非特异性序列数量__________。
(3)在正常变性和退火之后研究某TaqDNA聚合酶的催化效率,得到了下列表格:
22℃ 37℃ 55℃ 70℃ 78℃ 83℃
子链延伸速率(个核苷酸·秒·酶分子-1) 0.25 1.5 22 60 250 0
83℃下没有产物的原因是__________。
(4)PCR反应后期,由于__________等原因,反应速率会降低
(5)PCR过程中,温度的控制至关重要,变性温度过低会因为___________,最终都会导致反应效率降低。退火温度过高则会因___________导致目标产物的量______________。
(6)不对称PCR是利用不等量的一对引物来产生大量单链DNA的方法。这两种引物分别你为限制性引物与非限制性引物,其最佳比例一般为1:50~1:100,在PCR反应的最初10-15个循环中,其扩增产物最初主要是双链DNA,但当限制性引物消耗完后,非限制性引物引导的PCR就会产生大量的单链DNA。假设反应体系中原来有a个模板DNA,最初10个循环扩增产生双链DNA,后20个循环均只扩增一条链,则需要限制性引物__________个,需要非限制性引物___________个。因为双链DNA和单链DNA的分子量大小不同,可通过__________方法将其分离。
23. 科研人员将酵母液泡Cd转运蛋白基因(YCF1,1200bp)与质粒P0构建基因表达载体P1用于基因工程实验,过程如下图1所示,其中部分限制酶的识别序列与切割位点如下:
EcoR V:GAT↓ATC,SauAI:↓GATC,BamHI:G↓GATCC。请回答下列问题。
(1)为获取YCF1基因,将酵母细胞的全部DNA提取后通过①过程用EcoR V酶切割______ 键,得到含_____末端的YCF1基因。
(2)②过程利用PCR技术扩增目的基因时,需要根据目的基因______设计出一对引物,此外还需要在引物的两端加上限制酶识别序列,酶切后形成的黏性末端碱基序列为5'________。
(3)用_____酶切质粒P0后与②过程产物在_______酶的作用下,形成基因表达载体P1。图中质粒P0除标注元件外,还缺少_____结构。
(4)为了筛选出含P1的受体菌,首先需要在添加_______的平板培养基上进行培养,之后利用影印平板法在含_____的平板培养基上继续培养,观察对比即可得到含P1受体菌。
(5)科研过程中还可以采用PCR技术检测受体菌是否成功转入了P1。提取转染后的四个受体菌S1-S4的总DNA,用目的基因的引物扩增后进行琼脂糖凝胶电泳,结果如图2所示:
①图2中M泳道为标准对照组(Marker),其实质为_______。
②图2中样本_______为成功转入了P1的受体菌,S4样本出现的结果可能原因有_______(在下列选项中选择)。
A.模板受到污染 B.引物特异性不强 C.退火温度偏低D.退火温度偏高

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