
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精品解析:陕西省西安市阎良区2022-2023学年高二下学期期末检测生物试题(解析版)
展开阎良区2022~2023学年度第二学期期末质量检测
高二生物试题
注意事项:
1.本试题共6页,满分100分,时间90分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,监考员将答题卡按顺序收回,装袋整理;试题不回收。
第I卷(选择题)
一、选择题(本大题共25小题,每小题只有一个选项是正确的)
1. 下列有关酵母菌与蓝细菌的叙述,错误的是( )
A. 都有细胞壁和细胞质 B. 都有核膜包围的细胞核
C. 都以DNA作为遗传物质 D. 都有基本成分相同的细胞膜
【答案】B
【解析】
【分析】原核细胞和真核细胞区别:原核细胞和真核细胞相比,最主要的区别是没有核膜包围的细胞核。原核细胞没有染色体,有一个环状的DNA分子,其所在区域叫拟核。原核细胞具有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体、拟核以及遗传物质DNA等。
【详解】A、蓝细菌(原核生物)与酵母菌(真菌)都是细胞生物,都有细胞壁和细胞质,A正确;
B、蓝细菌是原核生物,没有核膜包围的细胞核,B错误;
C、蓝细菌与酵母菌都细胞生物,其遗传物质都是DNA,C正确;
D、蓝细菌与酵母菌都是细胞生物,都有基本成分相同的细胞膜作为细胞的边界,D正确。
故选B。
2. 生物大分子是由许多单体连接而成的多聚体。下图甲、乙依次为蛋白质、核酸的单体结构示意图。下列相关叙述错误的是( )
A. ①可为羧基或氨基,R基的种类决定了蛋白质单体的种类
B. 图甲中单体的种类、数量及排列顺序决定了肽链种类的多样性
C. 一个氨基酸的①和②脱水缩合产生水,水中的氢来自①和②
D. 图乙是核苷酸,在人体肝脏细胞内8种,其中⑤有5种
【答案】C
【解析】
【分析】构成蛋白质的基本单位是氨基酸,每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢和一个R基,氨基酸的不同在于R基的不同。
构成DNA与RNA的基本单位分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸,每个脱氧核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基形成,每个核糖核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基形成。
【详解】A、每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢原子基团和一个R基,氨基酸的不同在于R基的不同,①可为羧基或氨基,R基的种类决定了蛋白质单体的种类,A正确;
B、图甲所代表的是构成蛋白质的基本单位——氨基酸,氨基酸的种类、数量及排列顺序决定了肽链种类的多样性,B正确;
C、一个氨基酸的①和另一个氨基酸的②脱水缩合产生水,水中的氢来自①和②,C错误;
D、乙为核苷酸,⑤是碱基,人体肝脏细胞中含有DNA和RNA,故含有8种核苷酸,5种碱基(A、G、C、T、U),D正确。
故选C。
3. 2023年1月7日,合成生物学国际论坛在杭州召开。合成生物学是生物科学的一个新兴分支学科,其研究成果有望破解人类面临的健康、能源、环境等诸多问题,比如为食品研发赋能:开发多种功能的替代蛋白、糖类和脂质等。下列有关叙述正确的是( )
A. 脂肪分子中C、H的比例高,O的比例低,是细胞的主要能源物质
B. 糖原和淀粉的功能不同是因为其单体的排列顺序不同
C. 胆固醇与磷脂都属于脂质,二者可以参与动植物细胞膜的构成
D. 细胞膜、细胞质、细胞核中均含有由糖类参与形成的化合物
【答案】D
【解析】
【分析】单糖包括葡萄糖、五碳糖(包括核糖、脱氧核糖)等。
糖原、淀粉和纤维素都是多糖,单体都是葡萄糖。
【详解】A、细胞中的主要能源物质是糖类,而脂肪是良好的储能物质,A错误;
B、糖原和淀粉的单体都是葡萄糖,其排列顺序不影响糖原和淀粉的功能,糖原和淀粉的功能不同是因为二者的空间结构不同,B错误;
C、胆固醇只参与动物细胞膜的构成,C错误;
D、细胞膜上有糖蛋白,细胞质和细胞核中都有RNA,RNA中有五碳糖,因此,细胞膜、细胞质、细胞核中均含有由糖类参与形成的化合物,D正确。
故选D。
4. 食品安全是经济发展水平和人民生活质量的重要标志,如表所示的有关实验设计正确的是( )
选项
探究主题
实验试剂
预期结果
结论
A
某色拉油是否含有脂肪
苏丹Ⅲ染液
红色
含有脂肪
B
某奶粉是否含有蛋白质
双缩脲试剂
砖红色
含有蛋白质
C
某无糖饮料中是否含有葡萄糖
斐林试剂
砖红色
含有还原糖,但不一定是葡萄糖
D
某奶片是否添加淀粉
碘液
蓝色
含有淀粉,不含有蛋白质
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【分析】苏丹Ⅲ能把脂肪染成橘黄色,蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应,还原糖与斐林试剂水浴加热产生砖红色沉淀,淀粉遇碘变蓝色。
【详解】A、苏丹Ⅲ能把脂肪染成橘黄色,A错误;
B、蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色,B错误;
C、还原糖与斐林试剂反应生成砖红色沉淀,由于还原糖包括葡萄糖、麦芽糖等,因此某无糖饮料中加入斐林试剂出现了砖红色沉淀,可以说明该饮料中含有还原糖,但不一定是葡萄糖,C正确;
D、奶片加碘变蓝色,说明其中含有淀粉,并不能说明不含蛋白质,D错误。
故选C。
【点睛】
5. 水和无机盐在农作物的生长发育过程中发挥着重要的作用。下列叙述错误的是( )
A. 参与运输营养物质和代谢废物的是自由水
B. 干旱地区的植物细胞内结合水含量多于自由水含量
C. 种子经充分晒干后,细胞内剩余的物质主要是有机物
D. 农作物从外界吸收的磷酸盐可用于细胞内合成DNA和RNA
【答案】B
【解析】
【分析】细胞内的水的存在形式是自由水和结合水,结合水是细胞结构的重要组成成分;自由水是良好的溶剂,是许多化学反应的介质,自由水还参与许多化学反应,自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用;自由水与结合水不是一成不变的,可以相互转化,自由水与结合水的比值越高,细胞代谢越旺盛,抗逆性越低,反之亦然。
【详解】A、自由水是细胞中可以自由流动的水,可参与运输营养物质和代谢废物,A正确;
B、干旱地区的植物细胞内,结合水含量仍小于自由水含量,B错误;
C、种子经充分晒干后,失去的主要是自由水,细胞内剩余的主要是有机物等物质,C正确;
D、DNA和RNA元素组成均为C、H、O、N、P,含有磷元素,故农作物从外界吸收的磷酸盐可用于细胞内合成DNA和RNA,D正确。
故选B。
6. 外泌体是由细胞释放的囊泡结构,作为细胞间信号传输的载体,可携带蛋白质、核酸、脂类等介导细胞间的信息交流。如图为外泌体向靶细胞传输信息的三种方式,下列有关分析正确的是( )
A. 外泌体的形成过程体现了细胞膜的功能特点
B. 外泌体与靶细胞膜内受体结合实现信息传输
C. 图中外泌体可通过胞间连丝与靶细胞实现信息交流
D. 外泌体可依赖膜的流动性向靶细胞传递信息
【答案】D
【解析】
【分析】题图显示了外泌体向靶细胞传输信息的3种方式,①外泌体通过吞噬作用或胞吞作用进入细胞,进而向靶细胞传递信息;②是外泌体通过特异性分子与靶细胞受体结合,实现信息传输;③外泌体膜与靶细胞膜融合,将外泌体的内容物释放到靶细胞内,向靶细胞传递信息。
【详解】A、外泌体是由细胞释放的囊泡结构,作为细胞间信号传输的载体,因此,外泌体的形成过程体现了细胞膜具有一定流动性的结构特点,A错误;
B、由图可知,外泌体(作为细胞间信号传输的载体)可通过特异性分子与靶细胞表面的受体结合实现信息传输,B错误;
C、胞间连丝是相邻高等植物细胞之间进行物质运输和信息传递的通道,图示外泌体三种信息传递的方式均无胞间连丝参与,C错误;
D、胞吞过程中,外泌体膜可以与靶细胞膜直接融合(①),以及外泌体膜与靶细胞膜融合,将外泌体的内容物释放到靶细胞内(③),向靶细胞传递信息,都依赖膜的流动性向受体细胞传输信息,D正确。
故选D。
7. 下列与"用高倍镜观察叶绿体和线粒体"实验有关的叙述,正确的是( )
A. 可用叶肉细胞同时观察叶绿体和线粒体
B. 生理盐水能维持口腔上皮细胞的正常形态
C. 需先用盐酸杀死细胞后才能用健那绿染色
D. 不同光照和温度等条件下叶绿体的位置不变
【答案】B
【解析】
【分析】1、健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料,可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色,而细胞质接近无色。
2、叶肉细胞中的叶绿体,散布于细胞质中,呈绿色、扁平的椭球形.可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。
【详解】A、在观察线粒体时需要用健那绿将线粒体染成蓝绿色,而叶肉细胞中的叶绿体含有色素,存在颜色干扰,因此不能用叶肉细胞同时观察叶绿体和线粒体,A错误;
B、人体口腔上皮细胞生活的液体环境无机盐的浓度是0.9%,所以制作人口腔上皮细胞临时装片时,滴加0.9%的生理盐水的目的是维持细胞形态,B正确;
C、健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料,不能用盐酸杀死细胞,C错误;
D、叶绿体呈椭球体形,在不同光照条件下可以运动,改变椭球体的方向,这样既能接受较多的光照,又不至于被强光灼伤,温度能改变叶绿体运动的速度,因此,不同光照和温度等条件下叶绿体的位置发生改变,D错误。
故选B。
8. 下图中的甲、乙、丙分别表示细胞中的三种重要结构。下列有关叙述错误的是( )
A. 通过差速离心法可将上述3种细胞结构分离出来
B. 甲和乙都具有双层膜,且都能在膜结构上合成ATP
C. 甲、乙和丙可能同时存在于团藻等低等植物细胞中
D. 丙与核糖体是原核细胞中无膜结构的细胞器
【答案】D
【解析】
【分析】据图示结构可知,甲是线粒体,乙是叶绿体,丙是中心体。
【详解】A、不同细胞器的密度不同,通过差速离心法可将上述3种细胞结构分离出来,A正确;
B、甲是线粒体,乙是叶绿体,甲和乙都具有双层膜;线粒体是有氧呼吸的主要场所,叶绿体能进行光合作用,两者都能在膜结构上(线粒体内膜和叶绿体的类囊体薄膜)合成ATP,B正确;
C、甲是线粒体,乙是叶绿体,丙是中心体,甲、乙和丙可能同时存在于团藻等低等植物细胞中,C正确;
D、丙是中心体,原核细胞中无中心体,D错误。
故选D。
9. 大量事实表明,细胞核控制细胞的代谢和遗传。下列关于细胞核的叙述,正确的是( )
A. 转录和翻译是细胞内遗传信息表达的过程,均发生于细胞核中
B. 核内遗传信息通过核孔实现了由亲代细胞向子代细胞的传递
C. 真核细胞的分裂过程都会发生核膜和核仁周期性的消失和重建
D. 核仁影响细胞质中蛋白质的合成,细胞质中某些蛋白质影响细胞核的功能
【答案】D
【解析】
【分析】细胞核控制细胞的代谢和遗传,是遗传信息库。
真核生物转录在细胞核,翻译在细胞质,原核生物的转录和翻译同时在细胞质中进行。
【详解】A、转录主要在细胞核中进行,但翻译在细胞质中进行,A错误;
B、核内遗传信息是通过DNA复制、细胞分裂由亲代细胞传给子代细胞的,核内的遗传信息DNA不能通过核孔出细胞核,B错误;
C、真核细胞无丝分裂过程不会发生核膜和核仁周期性的消失和重建,C错误;
D、蛋白质合成的场所是核糖体,而核糖体的形成与核仁有关,故核仁影响细胞质中蛋白质的合成;在细胞质中合成的某些蛋白质经核孔进入细胞核,对细胞核中基因的表达有调控作用,D正确。
故选D。
10. 结构与功能相适应是生物学的基本观点,下列表述不符合这个观点的是( )
A. 溶酶体膜内侧的蛋白质可防止溶酶体膜自身被酸性水解酶水解
B. 叶绿体中的类囊体数目众多,有利于吸收光能
C. 染色质螺旋形成染色体,有利于细胞分裂时遗传物质平均分配
D. 根尖成熟区表皮细胞具有中央大液泡,有利于水分的吸收
【答案】A
【解析】
【分析】溶酶体中含有多种水解酶(水解酶的本质是蛋白质),能够分解很多物质以及衰老、损伤的细胞器,清除侵入细胞的病毒或病菌,被比喻为细胞内的“酶仓库”“消化车间”。
【详解】A、溶酶体膜上的蛋白质是高度糖基化的,性质非常稳定,不易被水解酶水解,这可能有利于防止溶酶体膜被自身水解酶分解,A符合题意;
B、叶绿体中的类囊体数目众多,有利于吸收光能,有利于光合作用的进行,这体现结构和功能相适应的观点,B不符合题意;
C、染色质螺旋形成染色体,有利于细胞分裂时遗传物质平均分配,这体现结构和功能相适应的观点,C不符合题意;
D、植物根尖成熟区细胞具有大液泡,有利于细胞通过渗透作用吸收水分,体现了结构与功能相适应的生物学观点,D不符合题意。
故选A。
11. 下列有关获取目的基因方法的叙述,错误的是( )
A. 从基因文库中获取目的基因不需要限制酶和DNA连接酶
B. 核苷酸序列已知的基因可以用化学方法直接人工合成
C. 若可设计出特定引物,PCR方法也可获取目的基因
D. 基因组文库含有某种生物的全部基因,而cDNA文库含有某种生物的部分基因
【答案】A
【解析】
【分析】1、基因文库是指将含有某种生物不同基因的许多DNA片段,导入到受体菌的群体中储存,各个受体菌分别含有这种生物的不同基因。
2、基因组文库包含某种生物所有的基因;部分基因文库包含某种生物的部分基因,如cDNA文库。
【详解】A、构建基因文库都需要限制酶和DNA连接酶,A错误;
B、若目的基因比较小,核苷酸序列已知,可以通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成,B正确;
C、若可设计出特定引物(一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸),PCR方法也可获取目的基因,C正确;
D、基因组文库含有某种生物的全部基因,而cDNA文库(一种部分基因文库)通过反转录建立,含有某种生物的部分基因,D正确。
故选A
12. PCR技术是一种体外进行DNA复制的过程,与体内DNA复制的不同点是( )
A. PCR技术需要DNA解旋酶将DNA双链打开
B. PCR技术需要变换温度来进行DNA片段扩增
C. PCR技术进行DNA复制时是边解旋边复制
D. PCR技术进行DNA复制时是双向复制
【答案】B
【解析】
【分析】PCR由变性、退火、延伸三个基本反应步骤构成:
1、模板DNA的变性:模板DNA经加热至94℃左右一定时间后,使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离,使之成为单链,以便它与引物结合,为下轮反应做准备。
2、模板DNA与引物的退火(复性):模板DNA经加热变性成单链后,温度降至55℃左右,引物与模板DNA单链的互补序列配对结合。
3、引物的延伸:DNA模板-引物结合物在Taq酶的作用下,以dNTP为反应原料,靶序列为模板,按碱基配对与半保留复制原理,合成一条新的与模板DNA 链互补的半保留复制链。
【详解】A、PCR技术通过加热使DNA双链打开,不需要DNA解旋酶,A错误;
B、PCR技术需要变换温度,重复循环变性--退火--延伸三个过程,就可获得多个DNA分子,与体内DNA复制不同(人体内DNA复制的温度恒定,在37℃左右),B正确;
C、在体外利用PCR技术扩增DNA时是先解链后复制的,即先将亲代DNA受热变性后解链为单链,再降低温度使引物与单链相应互补序列结合,然后在DNA聚合酶作用下进行延伸,C错误;
D、PCR技术进行DNA复制时不是从一个起点开始向两端复制,而是单向复制,D错误。
故选B。
13. 科学家将从蜘蛛中获取的蜘蛛丝蛋白基因植入山羊体内,让羊奶含有蜘蛛丝蛋白,再利用特殊的纺丝程序,将羊奶中的蜘蛛丝蛋白纺成人造基因蜘蛛丝,这种丝又称为生物钢,可用于制造高级防弹衣。将蜘蛛丝蛋白基因导入山羊受精卵的方法是( )
A. 基因枪法 B. 花粉管通道法 C. 显微注射法 D. 钙离子处理法
【答案】C
【解析】
【分析】将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
【详解】将蜘蛛丝蛋白基因导入山羊(动物)的受精卵最有效的方法是显微注射法。
故选C。
14. 基因芯片是一种核酸序列分析工具,将大量不同的、已知序列DNA片段固定在玻璃片的不同位置就获得基因芯片。用带有荧光标记的样品与基因芯片杂交,根据每一个位置的荧光强度估计样品中特定序列核酸含量。下列关于基因芯片的叙述错误的是( )
A. 基本原理是碱基互补配对原则
B. 一次只能检测一个基因的表达水平
C. 基因芯片可用于遗传病的诊断
D. 能够检测样品中RNA的相对含量
【答案】B
【解析】
【分析】基因芯片(又称DNA芯片、生物芯片)的原型是80年代中期提出的。基因芯片的测序原理是杂交测序方法,即通过与一组已知序列的核酸探针杂交进行核酸序列测定的方法,在一块基片表面固定了序列已知的靶核苷酸的探针。
【详解】A、基因芯片的测序原理是杂交测序方法,即通过与一组已知序列的核酸探针杂交进行核酸序列测定的方法,运用的是碱基互补配对原则,A正确;
B、根据每一个位置的荧光强度估计样品中特定序列核酸含量,因此一次可以检测多个基因的表达水平,B错误。
C、由于基因芯片可以诊断特定序列核酸的含量,所以基因芯片可用于遗传病的诊断,C正确;
D、用带有荧光标记的样品与基因芯片杂交,根据每一个位置的荧光强度估计样品中特定序列核酸含量,因此能够检测样品中RNA的相对含量,D正确。
故选B。
15. 葡萄糖异构酶在工业上应用广泛,科学家将其第 138 位甘氨酸替换为脯氨酸后,其最适温度提高了 10℃左右。相关叙述正确的是( )
A. 蛋白质功能是由氨基酸的种类和数量决定
B. 改造蛋白质结构可通过改造基因结构实现
C. 蛋白质工程不可以定向改变蛋白质的结构
D. 酶最适温度提高是因为脯氨酸比甘氨酸更耐热
【答案】B
【解析】
【分析】1、蛋白质工程:通过设计和改造编码蛋白质的基因获得特定功能的蛋白质。
2、目的:改造现有蛋白质或者制造新的蛋白质。
3、蛋白质功能多样性的原因:氨基酸的种类、数目和排列顺序的不同,肽链的盘曲折叠方式及蛋白质的空间结构的多样性。
【详解】A、蛋白质的功能是由蛋白质的结构决定的,从根本上来说,是由基因决定的,A错误。
B、改造蛋白质结构可通过改造编码蛋白质的基因结构实现,B正确;
C、蛋白质工程可以获得特定功能的蛋白质,因此可以定向改变蛋白质的结构,C错误;
D、酶最适温度提高是因为酶的空间结构发生改变,D错误。
故选B。
16. 培养胡萝卜根组织可获得试管苗,切取外植体时最好选择带有形成层的组织块,原因是( )
A. 只有形成层细胞才有全能性 B. 形成层细胞体积较大,易操作
C. 形成层细胞分化程度低 D. 形成层细胞中营养物质多
【答案】C
【解析】
【分析】1、植株组织培养的原理是利用植物细胞的全能性。
2、离体的植物组织或细胞,在培养一段时间后,会通过细胞分裂形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则,是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程,称为植物细胞的脱分化。脱分化产生的愈伤组织继续进行培养,又可以重新分化成根或芽等器官,这个过程叫做再分化。再分化形成的试管苗,移栽到地里,可以发育成完整的植株体。
3、培养条件:
(1)在无菌条件下进行人工操作。
(2)保证水、无机盐、碳源(常用蔗糖)、氮源(含氮有机物)、生长因子(维生素)等营养物质的供应。
(3)需要添加一些植物生长调节物质,主要是生长素和细胞分裂素。
(4)愈伤组织再分化到一定阶段,形成叶绿体,能进行光合作用,故需光照。
【详解】切取的组织块中要带有形成层,其原因是因为形成层属于分生组织,分化程度低全能性高,易脱分化形成愈伤组织,C正确,ABD错误。
故选C。
17. 下图是某柑橘新品种培育的示意图,下列叙述错误的是( )
A. ①过程通常用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁
B. ②过程定向诱导原生质体融合产生优良性状
C. ③过程经过脱分化形成一团不定形的薄壁组织团块
D. ④过程需用适宜配比的生长素和细胞分裂素处理
【答案】B
【解析】
【分析】1、题图分析:①表示去除细胞壁的过程;②表示诱发基因突变;③表示脱分化;④表示再分化。
2、植物组织培养包括脱分化和再分化两个过程,脱分化是指已分化的细胞失去特有的结构转变成愈伤组织的过程;再分化是指愈伤组织分化形成根、芽、胚状体等结构的过程。
【详解】A、①过程要获得有活力的原生质体,需要用温和的酶解法,即用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,A正确;
B、②过程经过紫外线照射,原生质体会发生基因突变,基因突变是不定向的,结果可能产生优良性状,也产生有害性状,B错误;
C、③过程是脱分化, 形成一团不定形的薄壁组织团块,C正确;
D、④过程是再分化,依然需用适宜配比的生长素和细胞分裂素处理,以便促进生根和发芽,D正确。
故选B。
18. 为拓宽蔬菜育种资源,科学家用大白菜(2n=20)、青花菜(2n=18)和叶用芥菜(2n=36)为材料,进行体细胞融合获得大量再生植株。染色体计数显示,再生植株染色体数为38~64,未发现与3个亲本染色体总数一致的个体。下列说法不正确的是( )
A. 杂种细胞培育成再生植株需用植物组织培养技术
B. 染色体数为38的再生植株,最可能是大白菜和青花菜细胞的融合
C. 再生植株的染色体数目说明,三个细胞融合时发生了染色体的丢失
D. 再生植株的获得实现了远缘杂交育种,且获得的再生植株均可育
【答案】D
【解析】
【分析】植物细胞具有细胞壁,在进行体细胞融合之前需先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得具有活力的原生质体,诱导原生质体融合的物理法包括振荡、离心、电激等,化学法一般是用聚乙二醇作为诱导剂来诱导细胞融合。
【详解】A、植物组织培养是指植物的离体器官、组织或细胞在人工制备的培养基上进行无菌培养,并在人工控制的环境条件下使其发育成完整植株的技术,杂种细胞培育成再生植株需用植物组织培养技术,A 正确;
B、大白菜的染色体数为20,青花菜的染色体数为18,二者的细胞融合后染色体数为38,B 正确;
C、三个细胞融合,染色体总数理论上是20+18+36=74,而事实上再生植株的染色体数为38~64,因此三个细胞融合时发生了染色体的丢失,C 正确;
D、再生植株的获得实现了不同物种间的远缘杂交育种,但获得的再生植株的染色体不完全同源,减数分裂时可能会出现联会乱,因此再生植株不一定可育,D错误。
故选D。
19. 下列属于植物细胞工程实际应用的是( )
①制造人工种子②培育无子西瓜③微型繁殖④培育单倍体⑤生产脱毒植株
A. ①③④⑤ B. ①②④⑤
C. ①②③④ D. ②③④⑤
【答案】A
【解析】
【分析】植物细胞工程技术的应用:(1)植物繁殖的新途径:微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子;(2)作物新品种的培育:培育单倍体、突变体的利用;(3)细胞产物的工厂化生产。培育抗盐植物是基因工程的应用;制作“生物导弹”是动物细胞工程的应用。
【详解】①通过植物组织培养得到胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,通过人工薄膜包装得到的种子,属于植物细胞工程的实际应用,①正确;
②培育无子西瓜属于多倍体育种,没有经过植物组织培养,不属于植物组织培养技术的应用,②错误;
③微型繁殖属于植物细胞工程实际应用,③正确;
④利用花粉离体培养技术培育单倍体幼苗,实际上就是植物组织培养技术的应用,④正确;
⑤用分生区(如茎尖)细胞进行组织培养,形成脱毒苗,属于植物细胞工程的实际应用,⑤正确。
A正确,BCD错误。
故选A。
20. 动物细胞培养的基本过程如下,下列叙述正确的是( )
A. 应选择成熟小鼠的皮肤组织进行动物细胞培养
B. 甲、丙过程都可用胃蛋白酶处理使细胞分散
C. 乙、丙过程中皮肤细胞都可能出现贴壁生长
D. 若细胞培养超过10代,细胞就会获得不死性
【答案】C
【解析】
【分析】动物细胞培养的过程:取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中(原代培养)→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞,制成细胞悬液→转入培养液(传代培养)→放入二氧化碳培养箱培养。
【详解】A、动物细胞培养时,一般选择幼嫩的部位,是由于该部位分裂能力强,A错误;
B、甲丙过程可用胰蛋白酶处理使细胞分散成单个皮肤细胞,胃蛋白酶在动物细胞培养的pH条件下会失活,B错误;
C、动物细胞具有贴壁生长的特点,故乙丙培养过程中皮肤细胞都可能出现贴壁生长,C正确;
D、动物细胞培养过程中细胞连续分裂50代之后的细胞,部分细胞核型发生改变,可以无限制传代下去,获得不死性,D错误。
故选C。
21. 科学家利用核移植技术克隆出了多种动物,下列叙述正确的是( )
A. 胚胎细胞核移植比成熟体细胞核移植成功的难度大
B. 核移植过程中可通过显微操作去除卵细胞中的细胞核
C. 核移植时,提供细胞核和去核卵细胞的动物都应为雌性
D. 细胞核移植获得的克隆动物与供核动物的性状完全相同
【答案】B
【解析】
【分析】1、概念:将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。
2、原理:动物细胞核的全能性。
3、动物细胞核移植可分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植。体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。原因:动物胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性相对容易,动物体细胞分化程度高,恢复其全能性十分困难。
【详解】A、体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植,原因是动物胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性相对容易,动物体细胞分化程度高,恢复其全能性十分困难,A错误;
B、核移植过程中可通过紫外线照射去除卵母细胞中的细胞核,也可采用通过显微操作法,B正确;
C、核移植技术中,提供细胞核的一方可以是雄性或者雌性,C错误;
D、通过核移植方法培育的克隆动物遗传物质大部分来自供体细胞核,少部分来自提供细胞质的个体,所以还有少部分性状与提供细胞质个体的相同,D错误。
故选B。
22. 将特定药物与单克隆抗体相结合制成的“生物导弹”,能够用于杀死人类某些癌细胞.过程如下图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. ①过程所用的“脾脏中的细胞”为经过免疫的B淋巴细胞
B. 经①形成的杂交瘤细胞都能大量增殖并产生特定抗体
C. ②过程需要筛选并克隆单个杂交瘤细胞及抗体检测
D. 单克隆抗体的靶向作用使③过程具有高度特异性
【答案】B
【解析】
【分析】单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞,因此①过程所用的“脾脏中的细胞”为经过免疫的B淋巴细胞,A正确;
B、经①形成的杂交瘤细胞不一定都能产生特定抗体,需要用特定的选择培养基筛选出能产生抗体的杂交瘤细胞,B错误;
C、②过程用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体,然后进行克隆化培养和抗体检测,C正确;
D、抗体能和抗原特异性结合,单克隆抗体的靶向作用使③过程具有高度特异性,D正确。
故选B。
23. 在受精过程中,防止多精入卵的两道屏障依次是( )
A. 透明带反应、卵细胞膜反应 B. 顶体反应、精子穿越放射冠
C. 卵细胞膜反应、精子穿越放射冠 D. 顶体反应、透明带反应
【答案】A
【解析】
【分析】受精过程为:顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带(透明带反应)→卵细胞膜反应(卵黄膜封闭作用)→卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失,雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。
【详解】受精过程为:顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带(透明带反应)→卵细胞膜反应(卵黄膜封闭作用)→卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失,雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始,因此,防止多精入卵的两道屏障为透明带反应和卵细胞膜反应,A正确,BCD错误。
故选A。
24. 下列有关高等哺乳动物早期胚胎发育的叙述,错误的是( )
A. 早期胚胎培养与动物细胞培养液通常都需加入血清
B. 早期胚胎发育的过程为:受精卵→卵裂→桑葚胚→囊胚→原肠胚
C. 桑葚胚的内细胞团将来发育成胚胎的各种组织及胎盘和胎膜
D. 早期胚胎发育至原肠胚时期开始出现外、中、内三胚层分化
【答案】C
【解析】
【分析】胚胎发育的过程:受精卵→卵裂期→桑葚胚→囊胚→原肠胚→幼体。
①卵裂期:细胞进行有丝分裂,数量增加,胚胎总体积不增加。
②桑葚胚:32个细胞左右的胚胎(之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能属全能细胞)。
③囊胚:细胞开始分化,其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织;而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘;胚胎内部逐渐出现囊胚腔(注:囊胚的扩大会导致透明带的破裂,胚胎伸展出来,这一过程叫孵化)。
④原肠胚:内细胞团表层形成外胚层,下方细胞形成内胚层,由内胚层包围的囊腔叫原肠腔(细胞分化在胚胎期达到最大限度)。
【详解】A、早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需要加入血清等天然成分,A正确 ;
B、早期胚胎发育的过程可分为受精卵、卵裂期、桑葚胚、囊胚、原肠胚几个阶段,B正确;
C、囊胚期细胞开始分化,其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织;而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘,C错误;
D、胚胎发育过程中,原肠胚期出现外、中、内三个胚层的分化,并且由三胚层逐渐分化形成各种器官原基,D正确。
故选C。
25. 骨骼肌受牵拉或轻微损伤时,卫星细胞(一种成肌干细胞)被激活,增殖、分化形成新的肌细胞后与原有肌细胞融合,使肌肉增粗或修复损伤。下列说法正确的是( )
A. 卫星细胞为未分化细胞,不进行基因选择性表达
B. 在肝细胞中不含有肌动蛋白基因,无法合成肌动蛋白
C. 激活的卫星细胞中,核糖体、线粒体等细胞器代谢活跃
D. 胚胎干细胞和成肌干细胞中基因的执行情况完全不同
【答案】C
【解析】
【分析】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。干细胞保留了增殖、分化能力。
【详解】A、卫星细胞已发生分化,能进行基因选择性表达,A错误;
B、在肝细胞中含有肌动蛋白基因,由于肌动蛋白只能在肌细胞中特异性表达,肝细胞中不能表达,故无法合成肌动蛋白,B错误;
C、卫星细胞被激活后会进行增殖、分化,所以激活的卫星细胞中,核糖体、线粒体等细胞器代谢活跃,如核糖体会合成蛋白质等,C正确;
D、胚胎干细胞和成肌干细胞中存在某些相同基因都需要表达,故两者细胞中基因的执行情况不是完全不同,D错误。
故选C。
第Ⅱ卷(非选择题)
二、非选择题(本大题共4小题)
26. 蓝细菌中的ictB蛋白能高效转运和浓缩CO2从而提高细胞光合速率,我国科学家构建了叶片特异性启动子Cab(叶绿体捕光色素蛋白Cab基因启动子)驱动的蓝细菌ictB基因表达载体,并通过农杆菌转化法获得了转ictB基因水稻,大大提高了水稻的产量。在ictB基因载体的构建中,含Cab启动子和ictB基因的重组DNA分子和Ti质粒的酶切位点如下图所示。请回答下列问题:
(1)为使重组DNA分子定向插入T-DNA中,可在重组DNA分子两端添加限制酶识别序列,据图可知,M端添加的序列所对应的限制酶是__________,N端添加的序列所对应的限制酶是__________。经过酶切的重组DNA分子和Ti质粒进行连接时,可用__________酶。
(2)将农杆菌液浸泡过的水稻愈伤组织进行植物组织培养,培养基中需加入__________进行筛选,最终获得多个水稻株系。农杆菌转化法中的“转化”是指__________。
(3)对转基因水稻植株中的ictB蛋白表达量进行检测时,应选用的植物器官是__________,原因是__________。
【答案】(1) ①. BgII ②. EcoRV ③. T4DNA连接酶
(2) ①. 潮霉素 ②. 目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程
(3) ①. 叶片 ②. Cab启动子是叶片特异性启动子,它使ictB基因只能选择性的在叶片中表达
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。(4)目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
据图可知,目的基因中有BamHI的酶切位点,故不能选择BamHI,又因为Sau3AI也可识别BamHI的酶切位点,故也不能选择该酶,又由于Spe能切割启动子Cab,也不能选择,故只能选择BglI和EcoRV,再根据启动子的方向可知,M端添加的序列所对应的限制酶是BglI,N端添加的序列所对应的限制酶是EcoRV;由于EcoRV酶切后是平末端,而T4 DNA连接酶既能连接黏性末端也能连接平末端,故经过酶切的重组DNA分子和Ti质粒进行连接时,可选用T4 DNA连接酶。
【小问2详解】
由图1可知潮霉素抗性基因位于T质粒的T-DNA,随T-DNA整合到玉米细胞的染色体上,所以将农杆菌浸泡过的玉米愈伤组织进行植物组织培养,培养基中需加入潮霉素进行筛选,筛选出的愈伤组织可(再)分化形成丛芽,最终获得多个转基因玉米株系;转化是指使目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。农杆菌转化法中的“转化”是指转化(transformation)是指目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
【小问3详解】
由于Cab启动子是叶片特异性启动子,它使ictB基因只能选择性的在叶片中表达,故检测应选用的植物器官是叶片。
27. 随着生物科学技术的发展,动物的生殖方式变得越来越多样化。下图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况,供体1是良种荷斯坦高产奶牛,供体2是健康的黄牛,请据图回答下列问题:
(1)应用1为获得克隆牛的过程,从活体牛的卵巢中吸取的卵母细胞需要在体外培养到__________期才能与获能的精子受精。
(2)应用2中,将早期胚胎注入受体牛子宫内的技术叫__________,为使受体牛生理状况更适合完成该技术操作,要对受体牛进行__________处理,以提高成功率。
(3)应用3中通过__________技术获得二分胚①和②,同时可以通过取__________细胞进行早期胚胎性别鉴定。
(4)应用1、2、3中,属于无性繁殖的是__________(填数字)。
【答案】(1)减数第二次分裂中
(2) ①. 胚胎移植 ②. 同期发情
(3) ①. 胚胎分割 ②. 滋养层 (4)1、3
【解析】
【分析】应用1中,供体1提供细胞核,供体2提供细胞质,经过核移植技术形成重组细胞,并发育形成早期胚胎,再胚胎移植到受体子宫发育成小牛,称为克隆牛。应用2中,优良公牛和供体1配种形成受精卵,并发育成早期胚胎,再胚胎移植到受体子宫发育成小牛,属于有性生殖。应用3中,采用了胚胎分割技术。应用4中,从早期胚胎和原始性腺中获取胚胎干细胞,并进行体外干细胞培养。
【小问1详解】
卵母细胞要发育到减数第二次分裂中期才成熟,才能与获能的精子受精。
【小问2详解】
将早期胚胎注入受体牛子宫内的技术叫胚胎移植,为使受体牛生理状况更适合完成该技术操作,要对受体牛进行同期发情处理,以提高成功率。
【小问3详解】
获得二分胚①和②要通过胚胎分割技术,操作时需将内细胞团均等分割。可以通过取滋养层细胞进行早期胚胎性别鉴定,因为滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘,取样滋养层细胞对胎儿将来的发育几乎没有影响。
【小问4详解】
应用1采用的是核移植技术获得克隆牛,属于无性繁殖;应用2涉及精子和卵细胞的结合,属于有性繁殖;应用3中,采用了胚胎分割技术,属于无性繁殖。
28. 保护生态环境,垃圾和污水的治理是关键。为解决生活垃圾及污水处理问题,可采取垃圾分类并进行无害化处理,利用湿地净化处理污水。回答下列相关问题:
(1)厨余垃圾可用于堆肥,堆肥处理后总能量__________(填“增加”“不变”或“减少”),产品的肥效增加。包装垃圾如纸杯、塑料袋等,若通过焚烧处理,其有害产物可能会出现在南极企鹅体内,原因是__________,因此需经处理后再进行填埋。
(2)湿地在净化生活污水中有着广泛的应用,选择引入湿地的水生植物,必须适应当地环境且不能超过环境承载力,这主要体现了生态工程的__________原理。
(3)为筛选适合引入镉污染水体的沉水植物,研究者从镉污染水体中取度泥,水,用来培养本地沉水植物黑藻和菹草。测定两种植物的生长率和镉迁移系数(镉迁移系数可反映植物由根系向地上部分迁移镉的能力),结果如下图。
分析以上结果,更适合修复镉污染水体的物种是_________,判断依据是_________。
(4)富集镉的沉水植物必须及时收割并进行无害化处理,一是因为镉等重金属能够通过_________逐级积累和浓缩,在高营养级生物体内富集。二是通过____________,使镉等重金属又回到水体而造成对水体的二次污染。
【答案】(1) ①. 减少 ②. 生态系统的物质循环具有全球性 (2)协调与平衡
(3) ①. 黑藻
②. 黑藻的生长率大于菹草且镉迁移系数更高
(4) ①. 食物链(和食物网) ②. 物质循环
【解析】
【分析】1、提高生态系统稳定性的措施:控制对生态系统的干扰程度,对生态系统的利用应适度,不应超过生态系统的自我调节能力;人类利用强度大的生态系统,应有相应的物质和能量投入,保证生态系统内部结构和功能的协调。
2、在生态系统中,某些重金属盐类和难于分解的有机物等有害物质可以通过食物链在生物体内不断积累,其浓度随着消费者级别的升高而逐步增加,这种现象叫生物富集。
【小问1详解】
厨余垃圾可用于堆肥,堆肥处理中微生物通过分解作用可将垃圾中的有机物分解成无机物,故处理后总能量减少,产品的肥效增加。因为生态系统的物质循环具有全球性,所以焚烧垃圾产生的有害产物可能会出现在南极企鹅体内。
【小问2详解】
引入湿地的水生植物,必须适应当地环境且不能超过环境承载力,这主要体现了生态工程建设的协调与平衡原理。
【小问3详解】
由曲线图和表格可知:黑藻的生长率大于菹草且黑藻地上部分对镉的富集能力强于菹草,故黑藻是最适合修复镉污染水体的物种。
【小问4详解】
富集镉的沉水植物必须及时收割并无害化处理,一是因为镉等重金属能够通过食物链和食物网逐级积累和浓缩,在高营养级生物体内富集。二是因为通过生态系统的物质循环(植物体和动物死亡腐烂后通过微生物的分解作用)返回水体而造成水体的二次污染。
29. 胰岛素是由胰岛B细胞合成的。合成过程如下:游离核糖体最初合成的多肽,主要是一段具有23个氨基酸残基的信号序列,被位于细胞质基质中的信号识别颗粒(SRP)识别,此时蛋白质合成暂时中止:SRP引导核糖体附着于内质网上,继续蛋白质的合成(如下图1所示)。在内质网中产生具有109个氨基酸残基的前胰岛素原,内质网腔中的信号肽酶切除其信号肽部分,产生胰岛素原;胰岛素原随内质网出芽产生的囊泡进入到高尔基体,并被其腔中的蛋白酶将其中间的一段(C肽)脱去,最终生成由A、B链组成的具有51个氨基酸残基的胰岛素(如下图2所示)。
(1)氨基酸通过细胞膜进入细胞后,在____________中经过脱水缩合过程形成多肽;囊泡包裹着蛋白质,沿着____________在细胞内定向运输,囊泡膜与细胞膜、细胞器膜和核膜等共同构成细胞的____________。为了追踪胰岛素合成和分泌的过程,常采用____________的方法。
(2)胰岛素原具____________个氨基酸残基,胰岛素完全水解为氨基酸需要消耗____________个水分子。
(3)若胰岛素基因中编器信号时的序列发生改变会导致胰岛素不能正常分泌,请据图分析其原因是_____________。
【答案】(1) ①. 核糖体 ②. 细胞骨架 ③. 生物膜系统 ④. 同位素标记
(2) ①. 86 ②. 49
(3)胰岛素为分泌蛋白,信号肽发生异常可导致多肽链不能进入内质网加工,进而不能被分泌出细胞
【解析】
【分析】1、细胞内分泌蛋白合成的过程最初是在核糖体中由氨基酸形成肽链,肽链进入内质网进行加工,形成有一定空间结构的蛋白质,然后由内质网产生的囊泡包裹运输蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合。高尔基体对蛋白质进一步的修饰加工,然后又由囊泡包裹蛋白质将其移动到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。同时此过程中还需要线粒体提供能量。
2、生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜。
【小问1详解】
多肽的合成场所为核糖体。细胞骨架是真核细胞中由蛋白质聚合而成的三维的纤维状网架体系,囊泡裹着蛋白质,沿着细胞骨架在细胞内定向运输。生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜,故囊泡膜与细胞膜、细胞器膜和核膜等共同构成细胞的生物膜系统。胰岛素属于分泌蛋白,为了追踪分泌蛋白合成和分泌的过程,常采用同位素标记的方法。
【小问2详解】
由于信号肽含有23个氨基酸残基,前胰岛素原含有109个氨基酸残基,而内质网腔中的信号肽酶切除其信号肽部分,产生胰岛素原,所以胰岛素原具有109-23=86个氨基酸残基。胰岛素由两条链组成,共51个氨基酸残基,所以胰岛素完全水解为氨基酸需要消耗51-2=49个水分子。
【小问3详解】
据图分析信号肽与信号识别颗粒(SRP)结合,起到将核糖体新生肽引导至内质网的作用,胰岛素为分泌蛋白,若胰岛素基因中编码信号肽的序列发生突变,可导致胰岛素的多肽链不能进入内质网加工,进而不能被分泌出细胞,即胰岛素不能正常分泌。
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