云南省昆明市五华区2025届高三下学期月考生物试卷(解析版)
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这是一份云南省昆明市五华区2025届高三下学期月考生物试卷(解析版),共22页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
1. 下列关于细胞中化合物的叙述,错误的是( )
A. 葡萄糖可存在于叶绿体中,但不存在于线粒体中
B. 构成蛋白质的氨基酸都至少含有一个氨基和一个羧基
C. 磷脂分子与脂肪的组成成分均有甘油和脂肪酸
D. 细胞中的遗传物质主要是DNA,少部分是RNA
【答案】D
【分析】糖类是细胞的主要能源物质,也是细胞结构的重要组成成分。糖类大致可以分为单糖、二糖和多糖等。脂质通常包括脂肪、磷脂、固醇等,它们有些是细胞结构的重要组成成分,有些参与重要的生命活动过程,其中脂肪是细胞内良好的储能物质。蛋白质是生命活动的主要承担者,其基本组成单位是氨基酸。20种左右的氨基酸在形成肽链时排列顺序千变万化,肽链通过盘曲、折叠形成的空间结构千差万别,这样就形成了结构和功能极其多样的蛋白质。
【详解】A、葡萄糖是光合作用的产物,可存在于叶绿体中。葡萄糖参与有氧呼吸时,在细胞质基质中被分解成丙酮酸,故葡萄糖不存在于线粒体,A正确;
B、构成蛋白质的氨基酸都至少含有一个氨基和一个羧基,且一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,B正确;
C、脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯,磷脂是甘油与两分子脂肪酸结合成酯,还有一分子甘油的羟基(-OH)与磷酸及其他衍生物结合,故磷脂分子与脂肪的组成成分均有甘油和脂肪酸,C正确;
D、细胞生物的遗传是DNA,只有少数RNA病毒的遗传物质是RNA,D错误。
故选D。
2. ABC转运器最早发现于细菌,是细菌质膜上的一种跨膜转运蛋白,它会与ATP结合,并催化ATP水解,通过构象的改变将与之结合的底物转移至膜的另一侧。多药物抗性运输蛋白(MDR)是真菌细胞膜上的一种ABC转运器,它可识别多种结构不同的药物并将其转运出细胞,导致真菌对药物产生抗性。下列有关说法错误的是( )
A. ABC转运器是在细胞中的核糖体上合成的,其基本单位都是氨基酸
B. ABC转运器同时具有ATP水解酶活性和物质运输的功能
C. MDR在细胞中合成后可通过内质网、高尔基体等加工、运输到细胞膜上
D. 通常,耐药真菌菌株的MDR表达水平应该明显低于敏感菌株
【答案】D
【分析】原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核(没有核膜、核仁和染色体);原核生物没有复杂的细胞器,只有核糖体一种细胞器,但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构,也含有核酸(DNA和RNA)和蛋白质等物质。
【详解】A、ABC转运器最早发现于细菌,是细菌质膜上的一种跨膜转运蛋白,所以ABC转运器的化学本质是蛋白质,是在细胞中的核糖体上合成的,其基本单位都是氨基酸,A正确;
B、ABC转运器会与ATP结合,并催化ATP水解,通过构象的改变将与之结合的底物转移至膜的另一侧,所以ABC转运器同时具有ATP水解酶活性和物质运输的功能,B正确;
C、多药物抗性运输蛋白(MDR)是真菌细胞膜上的一种ABC转运器,属于转运蛋白,真菌是真核生物,所以MDR在细胞中合成后,可通过内质网、高尔基体等加工、运输到细胞膜上,C正确;
D、MDR作为ABC转运器,可将药物转运出细胞使真菌对药物产生抗性。耐药真菌菌株需要更多的MDR来排出药物实现耐药抗性,所以通常其MDR表达水平应高于敏感菌株,D错误。
故选D。
3. 将高等植物幼苗分成a、b、c、d四组并置于密闭装置中照光培养,四组光照强度依次增强,温度恒定。一段时间(t)后测得装置内O2浓度如图1(M为初始浓度),且c、d组O2浓度相同。下列推测合理的是( )
A. a组幼苗叶肉细胞产生ATP的场所只有细胞质基质和线粒体
B. t时间内,装置中植物积累有机物的量关系为c=d>b>a
C. 延长光照时间使c、d组中O2浓度不再增加时,c组植株的光合速率大于d组
D. 若降低d组装置中CO2的浓度,当暗反应再次稳定时,其叶绿体中C5的浓度比C3的高
【答案】B
【分析】光合作用,通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳和水合成有机物,同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。呼吸作用一般指机体将来自环境的或细胞自己储存的有机营养物的分子(如糖类、脂类、蛋白质等),通过一步步反应降解成较小的、简单的终产物(如二氧化碳、乳酸、乙醇等)的过程。光合与呼吸的差值可用净光合速率来表示,具体指标可以是氧气释放量、二氧化碳吸收量、有机物积累量等。
【详解】A、a组的光合速率等于呼吸速率,产生ATP的场所有细胞质基质、类囊体膜和线粒体,A错误;
B、t时间内,c、d组氧气含量大于M且相同,说明有机物积累相同,b点大于M小于c和d组,因此装置中植物积累有机物的量关系为c=d>b>a,B正确;
C、延长光照时间使c、d组中O2浓度不再增加时,c组植株的光合速率等于d组,C错误;
D、C5与CO2反应生成2分子C3,C3的含量是C5的两倍,若降低d组装置中CO2的浓度,当暗反应再次稳定时,其叶绿体中C5的浓度依然低于C3,D错误。
故选B。
4. 下列为高中生物学中的部分实验,相关叙述错误的是( )
①探究植物细胞的吸水和失水②绿叶中色素的提取和分离③探究酵母菌细胞呼吸的方式④观察根尖分生组织细胞的有丝分裂⑤DNA的粗提取与鉴定⑥土壤中小动物类群丰富度的研究
A. ①和⑤均可使用洋葱作实验材料
B. ②和⑤的实验原理均有物质的溶解度不同
C. ④和⑥均需使用酒精,且作用不相同
D. ①和③均需设置对比实验,以保证实验结果的科学性
【答案】D
【分析】酒精在不同实验中作用不同,浓度也不同,如:色素提取中用无水乙醇、脂肪鉴定中用50%的酒精, DNA 的粗提取中用95%的酒精等。
【详解】A、①探究植物细胞的吸水和失水使用紫色洋葱鳞片叶的外表皮作为实验材料,⑤DNA的粗提取与鉴定实验中可以用洋葱作为实验材料,原因是细胞中含有DNA,A正确;
B、②绿叶中色素的提取和分离的实验中色素的分离是根据色素在层析液中的溶解度不同而设计的,⑤DNA的粗提取与鉴定是利用DNA和蛋白质在酒精和氯化钠溶液中的溶解度不同设计的,B正确;
C、④观察根尖分生组织细胞的有丝分裂的实验中用到酒精,酒精的作用是解离,⑥土壤中小动物类群丰富度的研究实验中用到酒精,其作用是将小动物制成标本, C正确;
D 、①探究植物细胞的吸水和失水的实验中进行了三次观察,运用了对照实验;③探究酵母菌细胞呼吸的方式的实验中运用了对比实验,设计的有氧组和无氧组均是研究的内容, D错误。
故选D。
5. TM4为侵染耻垢分枝杆菌的双链DNA噬菌体,其增殖过程与T2噬菌体相似。耻垢分枝杆菌的stpK7基因的表达产物会使TM4吸附在细菌表面,敲除stpK7基因后,会使TM4的吸附能力减弱。按照赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验流程,进行下表中的相关实验,实验结果分析错误的是( )
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【分析】分析片噬菌体的繁殖过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(模板:噬菌体的DNA;原料、酶、场所等:由细菌提供)→组装→释放。
【详解】A、TM4噬菌体被35S标记后侵染未被标记的耻垢分枝杆菌,噬菌体被标记的蛋白质在侵染过程中未进入细菌内,搅拌离心后放射性均集中在上清液中,两组的上清液中放射性无明显区别,A正确;
B、未被标记TM4噬菌体侵染被32P标记的耻垢分枝杆菌,噬菌体的DNA注入细胞内后利用宿主细胞中32P标记的原料进行DNA复制,根据DNA半保留复制的特点,子代TM4噬菌体的DNA均被32P标记;敲除stpK7基因后,会使TM4的吸附能力减弱,仍有少数TM4可以吸附并注入DNA,并以耻垢分枝杆菌组提供的含32P的原料合成子代DNA,两组子代TM4的DNA均含32P,B正确;
C、因为未敲除stpK7组可以维持TM4噬菌体的吸附能力,因此未敲除stpK7组的TM4噬菌体可以将32P标记DNA注入耻垢分枝杆菌的体内,敲除stpK7的耻垢分枝杆菌会使TM4的吸附能力减弱,仍有少数TM4可以吸附并注入DNA,因此沉淀中放射性强度敲除stpK7的耻垢分枝杆菌组低于未敲除stpK7组,C错误;
D、用未标记的TM4侵染35S标记的未敲除stpK7耻垢分枝杆菌,TM4可以完成吸附注入DNA,并且利用宿主细胞中35S标记物质合成子代噬菌体,子代会出现放射性,当侵染35S标记的敲除stpK7耻垢分枝杆菌时,TM4的吸附能力减弱,仍有少数TM4可以吸附并注入DNA并繁殖子代,因此子代TM4均含35S,D正确。
故选C。
6. 水稻雄性不育存在光周期依赖,研究发现基因A和基因B是花粉育性正常的必需基因。现有雄性不育突变体甲和乙,突变体甲(aaBB)在长日照条件下雄性半不育(花粉只有50%可育),在短日照条件下育性正常,基因型为AAbb个体(丙)的育性与甲相同;突变体乙(aabb)在长日照条件下雄性半不育,在短日照条件下雄性完全不育。下列相关说法错误的是( )
A. 在短日照条件下,纯合野生型水稻与突变体乙杂交,则纯合野生型水稻应为父本
B. 在长日照条件下,纯合野生型水稻与突变体甲杂交得F1,F1自交得F2,F2中雄性半不育占3/4
C. 无论在长日照条件下还是短日照条件下,突变体甲和乙均可杂交得到aaBb的子代
D. 在长日照条件下将甲和丙杂交,F1自交得F2,若F2表型及比例为9:7,可说明这两对基因位于非同源染色体上
【答案】B
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、在短日照条件下,突变体乙(aabb)雄性完全不育,不能作为父本提供花粉,所以纯合野生型水稻与突变体乙杂交,母本应为突变体乙,纯合野生型水稻应为父本,A正确;
B、纯合野生型水稻基因型为AABB,突变体甲(aaBB)在长日照条件下雄性半不育(花粉只有50%可育),AABB与aaBB杂交,F1基因型均为AaBB,F1自交,后代基因型及比例为A_BB∶aaBB=3∶1,F2的育性及比例为育性正常∶雄性半不育=3∶1,F2中雄性半不育占1/4,B错误;
C、长日照条件下,突变体甲和乙均为雄性半不育,在短日照下,突变体甲育性正常,突变体乙雄性完全不育,但能作为母本,可见无论在长日照条件下还是短日照条件下,突变体甲(aaBB)和乙(aabb)均可杂交得到aaBb的子代,C正确;
D、在长日照条件下将甲和丙杂交,F1自交得F2,若F2表型及比例为9∶7,即F2的基因型及比例为A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb = 9∶3∶3∶1 ,说明这两对等位基因位于非同源染色体上,遵循自由组合定律,D正确 。
故选B。
7. 下列有关生物进化的说法错误的是( )
A. 达尔文认为生物进化的实质是种群基因频率发生定向改变
B. 生物的突变是偶然的、随机的、不定向的,但进化却是定向的
C. 新物种的产生意味着发生了进化,但进化不一定能够产生新物种
D. 生物进化离不开可遗传变异,但生物体发生可遗传变异不一定发生进化
【答案】A
【分析】生物进化的实质是基因频率的改变,影响基因频率变化的因素有突变和基因重组、迁入和迁入、自然选择、遗传漂变、非随机交配等;可遗传变异为生物进化提供原始材料,自然选择决定生物进化的方向,自然选择通过定向改变种群的基因频率而使生物朝着一定的方向进化。
【详解】A、现代生物进化理论认为生物进化的实质是种群基因频率发生定向改变,而达尔文的自然选择学说没有揭示这一本质,A错误;
B、生物的突变包括基因突变和染色体变异,它们都是偶然的、随机的、不定向的,而自然选择决定生物进化的方向,所以进化是定向的,B正确;
C、新物种产生的标志是生殖隔离,新物种产生意味着种群基因频率发生了改变,即发生了进化;但进化不一定产生生殖隔离,也就不一定能够产生新物种,C正确;
D、可遗传变异为生物进化提供原材料,所以生物进化离不开可遗传变异;生物体发生可遗传变异后,如果变异没有导致基因频率发生改变,就不会发生进化,D正确。
故选A。
8. 尿崩症分为中枢性尿崩症和肾性尿崩症,前者是因为抗利尿激素分泌不足,后者是因为机体对抗利尿激素不敏感。两类尿崩症患者禁水一段时间后注射一定剂量的抗利尿激素,他们的尿液渗透压的变化曲线如图,下列相关叙述正确的是( )
A. 正常人禁水后垂体释放的抗利尿激素增多,尿液渗透压降低
B. 肾小管重吸收过程中水主要通过自由扩散方式进出细胞
C. 曲线I为肾性尿崩症患者,曲线Ⅱ为中枢性尿崩症患者
D. 肾性尿崩症患者体内抗利尿激素的含量可能比正常人高
【答案】D
【分析】人体水盐平衡的调节:(1)体内水少或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增加→肾小管、集合管重吸收水增加→尿量减少,同时大脑皮层产生渴觉(饮水)。(2)体内水多→细胞外液渗透压降低→下丘脑感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素减少→肾小管、集合管重吸收水减少→尿量增加。
【详解】A、正常人禁水后,细胞外液渗透压升高,抗利尿激素释放增多,增强肾小管和集合管对水的重吸收,导致尿液渗透压升高,A错误;
B、肾小管重吸收过程中水主要通过协助扩散方式进出细胞,B错误;
C、中枢性尿崩症病因是抗利尿激素分泌不足,当对患者注射抗利尿激素后,肾小管和集合管对水重吸收增强,尿液渗透压会显著升高,故曲线I为中枢性尿崩症患者,C错误;
D、肾性尿崩症是因为机体对抗利尿激素不敏感,对水分重吸收减少,血浆渗透压高于正常人,因此下丘脑会合成更多的抗利尿激素,故肾性尿崩症患者体内抗利尿激素的含量可能比正常人高,D正确。
故选D。
9. 辅助性T细胞(Th)表面具有两大类接受调控细胞活化所需的复杂结构,一类是Th细胞膜的必要组分,如CD28分子,它与相应信号分子结合为Th活化提供必需的第二信号,以完成Th的增殖和分化;另一类只在活化的Th表面,如CTLA-4和PD-1,它们通过与相应信号分子结合向Th发出抑制信号,阻断活化Th的增殖、分化及发挥免疫效应。下列叙述错误的是( )
A. CD28、CTLA-4和PD-1的作用体现了细胞膜具有细胞间信息交流的功能
B. APC将抗原处理后暴露在细胞表面呈递给Th,是Th活化的第一信号
C. 第二信号缺失或功能障碍,会导致B细胞不能活化,但细胞免疫不受影响
D. 癌细胞可通过PD-1抑制Th活化,从而逃逸免疫系统的“追杀”
【答案】C
【分析】免疫系统的功能:①免疫防御:这是免疫系统最基本的功能,是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用。如人体三道防线。②免疫自稳:机体清除衰老或损伤的细胞,进行自身调节,维持内环境稳态的功能。③免疫监视:机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生的功能。
【详解】A、CD28分子主要为Th识别抗原后的活化提供必需的第二信号,以完成Th的增殖和分化;CTLA-4和PD-1通过与相应信号分子结合向Th发出抑制信号,阻断活化Th的增殖、分化及发挥免疫效应,因此CD28、CTLA-4和PD-1均为信号分子,其作用体现了细胞膜具有细胞间信息交流的功能,A正确;
B、APC(抗原呈递细胞)将抗原处理后呈递在细胞表面并传递给Th使其活化并产生细胞因子,这是Th活化的第一信号,B正确;
C、辅助性T细胞(Th)既参与体液免疫也参与细胞免疫,再结合题干“一类是Th细胞膜的必要组分,如CD28分子,主要为Th识别抗原后的活化提供必需的第二信号,以完成Th的增殖和分化”可知,第二信号缺失或功能障碍,将导致机体体液免疫和细胞免疫功能均下降,C错误;
D、癌细胞可通过PD-1抑制Th活化,降低机体免疫监视功能,从而逃逸免疫系统的“追杀”形成肿瘤,D正确。
故选C。
10. 植物生长发育过程中会受到各种因素的影响。下列说法错误的是( )
A. 赤霉素和油菜素内酯在促进种子萌发的过程中表现出协同作用
B. 黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高,有利于分化形成雌花
C. 植株生长过程中出现顶端优势,是因为顶芽处生长素浓度较高
D. 主要由根尖合成的细胞分裂素能促进芽的分化、叶绿素的合成
【答案】C
【分析】1、生长素:合成部位:幼嫩的芽、叶和发育中的种子。主要生理功能:生长素的作用表现为两重性,即:低浓度促进生长,高浓度抑制生长。
2、细胞分裂素:合成部位:正在进行细胞分裂的幼嫩根尖。主要生理功能:促进细胞分裂;诱导芽的分化;防止植物衰老。
【详解】A、油菜素内酯的生理功能主要表现为打破休眠,提高种子活力等,在种子萌发过程中,油菜素内酯与赤霉素的生理作用表现为协同关系,A正确;
B、黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高时,有利于分化形成雌花;比值低时,有利于分化形成雄花,B正确;
C、植株生长过程中出现顶端优势,是因为顶芽处生长素浓度较低,而侧芽生长素浓度较高,因而顶芽优先生长,而侧芽生长被抑制,C错误;
D、细胞分裂素主要由根尖合成,且能促进芽的分化、叶绿素的合成,能通过促进分裂而促进生长,D正确。
故选C。
11. 大观楼长联被称为“天下第一长联”,上联描绘滇池壮阔的自然景观,下联概括了云南的千年历史。下列叙述错误的是( )
A. “五百里滇池”中的各种生物和非生物环境相互作用,构成了一个生态系统
B. “九夏芙蓉”“三春杨柳”体现了群落的季节性变化
C. “东骧神骏,西翥灵仪,北走蜿蜒,南翔缟素”中每一座山从山脚到山顶的植被变化体现了群落的垂直结构
D. 退田还湖、重建湿地的举措重现了昔日“苹天苇地,点缀些翠羽丹霞”的景观,表明人类活动可以改变群落演替的方向
【答案】C
【分析】生态系统是指在一定空间内,由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体。群落的季节性是指群落的组成和外貌随时间而发生有规律的变化。群落的垂直结构是指在垂直方向上,大多数群落都具有明显的分层现象。人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
【详解】A、“五百里滇池” 中的各种生物和非生物环境相互作用,符合生态系统的定义,构成了一个生态系统,A正确;
B、“九夏芙蓉”、“三春杨柳” 描述了不同季节的植物景观,体现了群落的季节性变化,B正确;
C、每一座山从山脚到山顶的植被变化属于植物的垂直地带性分布,不属于群落的垂直结构,C错误。
D、退田还湖、重建湿地的举措使群落演替朝着恢复昔日景观的方向发展,表明人类活动可以改变群落演替的方向,D正确。
故选C。
12. 对已破坏的矿区环境进行生态修复是生态文明建设的大势所趋。某地采取了排石整地、植树种草等措施加速恢复矿区生态环境。下列叙述错误的有几项( )
①对矿区废弃地的修复关键在于植被恢复和土壤微生物群落的重建
②矿山修复过程中原有的土壤条件和植物的繁殖体得以保留,发生了次生演替
③“宜林则林、宜草则草、宜耕则耕”的治理原则遵循了生态工程的协调原理
④矿区修复后用以发展农牧业,体现了生物多样性的间接价值
A. 0项B. 1项C. 2项D. 3项
【答案】B
【分析】矿区废弃地的生态恢复工程:①问题:矿藏开采后往往会造成山体、土壤和植被乃至整个地区生态系统的破坏。②对策:人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复工程等,关键是植被恢复及其所必需的土壤微生物群落的重建。
【详解】①矿区废弃地的生态恢复工程中,植被恢复和土壤微生物群落重建是关键,人工制造表土、控制土壤侵蚀、植被恢复工程等都是有效的措施,①正确;
②在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保存甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替,称为次生演替,分析题意可知,矿山修复过程中原有的土壤条件基本保留,发生了次生演替,②正确;
③“宜林则林、宜草则草、宜耕则耕”的治理原则,在进行生态工程建设时,考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应,即遵循了生态工程的协调原理,③正确;
④矿区修复后用以发展农牧业,体现了生物多样性的直接价值,④错误;
综上所述,错误的只有④一项,B符合题意。
故选B。
13. 斑点楔齿蜥是现存最原始的爬行动物,有新西兰“活化石”之称。斑点楔齿蜥从出生到性成熟需要10年以上时间,卵的孵化期通常需要超过一年。在某些海岛上存在入侵性缅鼠,研究者监测了缅鼠入侵前后某岛屿上斑点楔齿蜥体型的变化,如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. 缅鼠入侵后斑点楔齿蜥的年龄结构发生变化,种群数量将下降
B. 缅鼠活动可能导致斑点楔齿蜥灭绝,岛上生物多样性可能下降
C. 引入缅鼠的天敌有利于斑点楔齿蜥种群的恢复
D. 清除缅鼠后建立自然保护区,有利于增加岛上斑点楔齿蜥的环境容纳量
【答案】C
【分析】一种生物摄取其他生物个体的全部或部分作为食物。其中一方(捕食者)通过猎杀或消耗另一方,一般不会引起物种多样性降低。
【详解】A、本实验的目的是研究缅鼠入侵前后某岛屿上斑点楔齿蜥体型的变化,根据实验结果可知,缅鼠入侵后斑点楔齿蜥的体长集中在200~230之间,年龄结构发生变化,表现为衰老个体增多,因而种群数量将下降 ,A正确;
B、缅鼠活动导致幼年的斑点楔齿蜥数量下降,因而可能导致该物种灭绝,可能引起岛上生物多样性下降,B正确;
C、引入缅鼠的天敌也会影响岛屿的生态系统,不一定对斑点楔齿蜥的种群恢复有利,C错误;
D、清除缅鼠后建立自然保护区,改善斑点楔齿蜥的生存环境,因而有利于增加岛上斑点楔齿蜥的环境容纳量,D正确。
故选C。
14. 庆丰霉素是一种由庆丰链霉菌产生的非多肽类农用抗生素,广泛用于防治植物病害。下列有关发酵工程生产庆丰霉素的叙述,错误的是( )
A. 庆丰链霉菌基因组中含有相应基因,可通过控制相关酶的合成来控制代谢过程进而控制庆丰霉素的合成
B. 庆丰霉素属于微生物农药,可作为生物防治的重要手段
C. 发酵过程中,可利用显微镜进行直接计数来统计庆丰链霉菌的数量
D. 发酵结束后,庆丰霉素的分离提纯方法与单细胞蛋白的分离提纯方法相同
【答案】D
【分析】发酵工程生产的产品有两类:一类是代谢产物,另一类是菌体本身。产品不同,分离提纯的方法一般不同:如果产品是菌体,可采用过滤,沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来;如果产品是代谢产物,可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取。
【详解】A、庆丰霉素是一种由庆丰链霉菌产生的非多肽类农用抗生素,庆丰链霉菌基因组中含有相应基因,可通过控制相关酶的合成来控制代谢过程进而控制庆丰霉素的合成,A正确;
B、庆丰霉素是一种由庆丰链霉菌产生的非多肽类农用抗生素,广泛用于防治植物病害,因而可作为生物防治的重要手段,将在农业的可持续发展方面发挥越来越 重要的作用,B正确;
C、发酵过程中,可利用显微镜进行直接计数来统计庆丰链霉菌的数量,该方法计数往往比实际结果偏大,C正确;
D、发酵结束后,庆丰霉素作为一种代谢产品,其分离提纯方法与单细胞蛋白的分离提纯方法不同,因为多细胞蛋白是微生物菌体本身,D错误。
故选D。
15. iPS细胞和体细胞核移植技术都可以诱导病人的自体细胞获得各种组织或器官,用于治疗疾病。下列相关叙述错误的是( )
A. 成纤维细胞、已分化的B细胞和T细胞都可被诱导为iPS细胞
B. 诱导iPS细胞过程中需转入特定基因或特定蛋白等相关因子
C. 体细胞核移植技术中可使用显微操作、梯度离心、紫外线短时间照射等方法去核
D. 两种过程均使用了动物细胞培养技术和胚胎移植技术
【答案】D
【分析】动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等,其中动物细胞培养技术是其他动物工程技术的基础。
【详解】A、最先发现成纤维细胞可被诱导为iPS细胞,后来发现已分化的B细胞和T细胞等也可以,A正确;
B、转入特定基因或特定蛋白等相关因子可诱导iPS细胞的形成,B正确;
C、体细胞核移植技术中可使用显微操作、梯度离心、紫外线短时间照射等方法去核,其中显微操作是最常用的方法,C正确;
D、两种过程均使用了动物细胞培养技术,但只有体细胞核移植技术使用了胚胎移植技术,D错误。
故选D。
16. 如图为某基因工程中构建重组质粒的过程及正确构建的重组质粒,图中PO、P1和P2为构建过程中的3种载体质粒,Tetr表示四环素抗性基因,AmpR表示氨苄青霉素抗性基因,甲、乙、丙表示3种引物及其相应位置,目的基因中的箭头表示转录方向。下列相关叙述正确的是( )
A. 图中酶处理的结果是使P1两端各自带有个胸腺嘧啶脱氧核苷酸
B. 能够在含有氨苄青霉素的培养基中存活的细胞即成功导入了目的基因
C. 将重组质粒导入大肠杆菌时一般先用Ca2+载体处理大肠杆菌
D. 可选择引物乙、丙或引物甲、丙进行PCR以鉴定目的基因是否正确插入重组质粒
【答案】A
【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。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。
(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】A、从图中看出,目的基因片段两端有两个腺嘌呤脱氧核苷酸,要将目的基因和P1质粒连接,需用酶处理使P1两端各自带有个胸腺嘧啶脱氧核苷酸,保证其与目的基因配对,A正确;
B、能够在含有氨苄青霉素的培养基中存活的细胞可能导入了普通质粒,也可能导入了PO、P1或P2,不一定含有目的基因,B错误;
C、将重组质粒导入受体细胞大肠杆菌时一般先用Ca2+处理大肠杆菌,使其成为感受态细胞,C错误;
D、用引物乙、丙扩增出350bp的片段,则可说明目的基因正确插入;用引物甲和丙能扩增出450bp的片段,但只能证明目的基因插入到重组质粒中,无法证明目的基因正确插入到重组质粒中,D错误。
故选A。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 在细胞生命活动中,线粒体的融合和分裂动态平衡对维持细胞正常生理功能至关重要。请阅读以下资料并回答问题:
资料一:动植物细胞普遍存在线粒体的融合和分裂现象。颗粒状线粒体可融合形成线条状线粒体,线条状线粒体可分裂为颗粒状线粒体。分裂异常会导致线粒体破碎,融合异常则会导致线粒体形态延长。
资料二:科研人员将绿色荧光蛋白和红色荧光蛋白分别注入两个相邻的线粒体中,在1分钟之内观察到了这两个线粒体先融合后分裂的过程,且分裂后的两个线粒体均呈现黄色(绿色和红色叠加所致)。
资料三:线粒体基因M编码线粒体外膜上的跨膜大分子蛋白GTPase,若该基因发生突变,突变细胞内观察不到线条状线粒体。
(1)线粒体融合过程体现了生物膜的结构特点是________,该特性与膜上的________分子有关。
(2)资料二中的实验除了能验证线粒体的融合和分裂现象外,在资料二的基础上对线粒体的融合和分裂进行进一步研究,请拟定一个课题名称:________。科研人员利用荧光标记法观察线粒体融合和分裂过程,荧光标记法还可用于以下________项的研究。
A.人鼠细胞膜融合实验 B.分泌蛋白的合成和运输
C.光合作用碳转移途径 D.显示染色体两端的端粒
(3)为验证GTPase是线粒体融合过程中的关键蛋白,某科研小组提出以下实验思路:将正常细胞平均分为两组,依据减法原理实验组细胞_________,对照组细胞不作处理。适宜条件下培养一段时间后,利用电子显微镜观察并对比两组细胞内的线粒体,则实验结果为________。
【答案】(1)①. (一定的)流动性 ②. 磷脂分子和蛋白质
(2)①. 线粒体融合和分裂的速率(或线粒体融合和分裂过程中物质交换的情况)②. AD
(3)①. 抑制线粒体基因M的表达(或敲除线粒体基因M)②. 实验组细胞内无线条状线粒体,对照组细胞内有线条状线粒体
【分析】线粒体是有氧呼吸的主要场所,据题意可知,动植物细胞普遍存在线粒体的融合和分裂现象。颗粒状线粒体可融合形成线条状线粒体,线条状线粒体可分裂为颗粒状线粒体,线粒体的融合和分裂保持动态平衡有利于维持细胞内线粒体数量的相对稳定。
【解析】(1)线粒体含有两层膜,线粒体融合过程体现了生物膜的结构特点是一定的流动性。生物膜之所以具有流动性,是因为生物膜上的磷脂分子和蛋白质会发生运动。
(2)资料二中的实验除了能验证线粒体的融合和分裂现象,在此基础上可以对此作进一步的研究,例如研究线粒体融合和分裂的速率或研究线粒体融合和分裂过程中物质交换的情况等。
A、利用不同颜色荧光分别标记人和鼠细胞细胞膜上的蛋白质,观察人、鼠细胞融合过程中荧光的分布情况,A正确;
B、分泌蛋白的合成和运输是利用放射性同位素标记氨基酸,通过观察放射性出现的位置进行研究,B错误;
C、利用放射性同位素标记二氧化碳中碳元素,研究光合作用碳转移途径 ,C错误;
D、可以利用荧光显示染色体两端的端粒,D正确。
故选AD。
(3)实验目的是验证GTPase是线粒体融合过程中的关键蛋白,自变量是有无GTPase,线粒体基因M编码线粒体外膜上的跨膜大分子蛋白GTPase,因此依据减法原理实验组细胞抑制线粒体基因M的表达(或敲除线粒体基因M),对照组细胞不作处理。实验组缺少GTPase,因此实验组不能正常融合,颗粒状线粒体可融合形成线条状线粒体,因此实验结果是实验组细胞内无线条状线粒体,对照组细胞内有线条状线粒体。
18. 科研人员得到果蝇的4种浅红眼单基因突变体甲、乙、丙和丁,野生型均为红眼,将它们分别与野生型红眼果蝇进行杂交实验,结果如下表所示。
(1)据表分析,4种突变体均是单基因_______(填“显性”或“隐性”)突变果蝇,突变位点在常染色体上的突变体是_________,从表中F2分析,得出该判断的依据是________。
(2)若将“♀甲×♂乙”杂交,F1的表型为浅红色,则说明突变体甲、乙中发生突变的基因_______(填“相同”或“不相同”)。
(3)将“♀丙×♂丁”杂交,发现F1中雌性果蝇全部表现为红眼,而雄性个体全部表现为浅红眼,则F1雌果蝇的基因型是_______(丙、丁相关突变基因若相同用A/a表示,不同则依次用A/a、B/b表示)。再让F1雌雄果蝇相互交配,发现在F2果蝇中,雄性个体只有1%表现为红眼,仅分析与红色和浅红色相关基因,根据上述杂交结果可判断F1雌性果蝇在减数分裂形成卵细胞时,未发生基因重组的配子占_______。
【答案】(1)①. 隐性 ②. 甲和乙 ③. F2中雌雄果蝇中均出现红眼:浅红眼=3:1
(2)相同 (3)①. XaBXAb ②. 98%
【分析】基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【解析】(1)分析表格:组别Ⅰ中,浅红眼的果蝇突变体甲与野生型果蝇进行杂交,F1雌雄都为红眼,F2中雌雄都是红眼:浅红眼≈3:1,说明突变体甲与性别无关,且为隐性突变;组别Ⅱ中,浅红眼的果蝇突变体乙与野生型果蝇进行杂交,F1雌雄都为红眼,F2中雌雄都是红眼:浅红眼≈3:1,说明突变体乙与性别无关,且为隐性突变;组别Ⅲ中,浅红眼的果蝇突变体雌性丙与野生型雄果蝇进行杂交,F1雌性为红眼,雄性为浅红眼,说明突变体丙与性别有关,为隐性突变;组别Ⅳ中,浅红眼的果蝇突变体雌性丁与野生型雄果蝇进行杂交,F1雌性为红眼,雄性为浅红眼,说明突变体丁与性别有关,为隐性突变,所以4种突变体均是单基因的隐性突变果蝇,根据上述的分析可知,突变位点在常染色体上的突变体有甲和乙 ,判断理由是对应的杂交实验中F2中雌雄果蝇中均出现红眼:浅红眼=3:1,与性别无关。
(2)若将“♀甲×♂乙”杂交,若甲、乙两种突变体的浅红眼突变基因位点不同,假设用A、a和B、b基因表示,则甲是aaBB,乙都是AAbb,在F1果蝇中,所有个体均表现为红眼;若甲、乙两种突变体的浅红眼突变基因位点相同,假设用a基因表示,则A和B都是aa,在F1果蝇中,所有个体均表现为浅红眼,与实验结果一致,说明突变体甲、乙中发生突变的基因相同。
(3)由于丙和丁的突变点都在X染色体上,F1中雌性果蝇全部表现为红眼,而雄性个体全部表现为浅红眼,说明丙和丁的突变位点不同,丙、丁相关突变基因依次用A/a、B/b表示,则丙为XaBXaB,丁为XAbY,那么F1中雌性果蝇为XaBXAb,雄性个体为XaBY,F1雌雄果蝇相互交配,发现在F2果蝇中,雄性个体只有1%表现为红眼,由此判断,F1雌性果蝇在减数分裂形成卵细胞时发生了互换,假设约有x个的初级卵母细胞在这两个眼色基因位点之间发生了互换,(1-x)个没有发生互换,每个初级卵母细胞形成4个子细胞,XAB和Xab为互换的,XaB和XAb为正常的,则红眼XABY的概率为x/[2x+2(1-x)]=1%,x=2%,所以未发生基因重组的配子占1-2%=98%。
19. 脂肪是膳食中重要营养物质,但摄入过多会导致肥胖。研究发现,脑干中的迷走神经背侧运动核(DMV)是参与调控脂肪在肠道中吸收的重要神经中枢,为进一步研究DMV调节机理,研究人员对喂食高脂肪食物一段时间后的小鼠,特异性抑制其中一组脑干中DMV神经元来构建模型小鼠(4i),另一组为对照组(Cn),并向禁食的两组小鼠经口灌胃200μL橄榄油,检测相关指标,部分结果如图和下表。请回答相关问题:
(1)脂肪不仅是细胞内良好的储能物质,它还具有_______的功能。橄榄油常温呈液态,原因是_______。
(2)实验组小鼠抑制DMV神经元后,其体重相较于对照组________,请结合已有数据推测可能的生理机制是_______。根据实验分析,灰质中的迷走神经背侧运动核(DMV)兴奋引起肠道对脂肪的吸收_______(填“增强”或“减弱”)。
(3)野葛中含有大量葛根素,研究发现,葛根素与GABA(神经递质)受体结合,引起Cl-内流,_______(填“抑制”或“兴奋”)脑干DMV神经元活动,最终影响肠道对脂肪的吸收。
【答案】(1)①. 保温,缓冲和减压、保护内脏器官 ②. 构成橄榄油的脂肪富含不饱和脂肪酸,熔点较低;不容易凝固
(2)①. 轻 ②. 实验组小鼠空肠上皮细胞微绒毛长度显著短于对照组,导致小肠对脂质吸收少,更多的甘油三酯通过粪便排出,体内合成和储存的脂肪少 ③. 增强
(3)抑制
【分析】植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温下呈液态;动物脂肪含饱和脂肪酸,在室温下呈固态。
【解析】(1)脂肪是细胞中主要的储能物质,还具有保温,缓冲和减压、保护内脏器官的功能。橄榄油是植物油(脂肪),富含不饱和脂肪酸,熔点较低,不容易凝固,所以常温下常呈液态。
(2)实验组小鼠抑制DMV神经元后空肠上皮细胞微绒毛长度显著短于对照组,导致小肠对脂质吸收少,更多的甘油三酯通过粪便排出,体内合成和储存的脂肪少,所以体重比正常小鼠轻。抑制DMV神经元后,体重减轻,说明灰质中的迷走神经背侧运动核(DMV)兴奋引起肠道对脂肪的吸收增强。
(3)葛根素与GABA(神经递质)受体结合,引起Cl-内流,使外正内负的静息电位进一步加大,导致脑干DMV神经元活动受到抑制。
20. 某高原湖泊风景优美,多年来餐饮客栈服务业迅速发展,生活污水排放量猛增,使水体出现了不同程度的污染。该湖中浮游动物以浮游藻类为食;银鱼和西太公鱼是外来一年生鱼类,以浮游动物为食,大部分个体在产卵不久后便会死亡,死亡腐解会对水体造成污染;鲢鱼和鳙鱼是本土多年生鱼类,每生长1公斤,可消耗近40公斤蓝藻,但4公斤以上的鲢鳙生长速度放缓,滤藻能力下降。当地采取了多项举措治理湖泊生态环境,取得了可喜的成绩。回答下列问题:
(1)入湖河流受生活污水(富含有机物)污染后,检测到入湖口水体中细菌数量激增,溶解氧大量减少,溶解氧减少的主要原因是_______。少量生活污水排入湖中,湖水的水质也可保持良好,这说明湖泊生态系统具有_______。
(2)持续、大量的生活污水入湖后,夏季蓝藻暴发引起水华,导致水华发生的非生物因素有_______。
(3)每年秋季,政府会组织对银鱼、西太公鱼等外来鱼类的特许捕捞。捕捞银鱼和西太公鱼的生态学意义在于_________(答出2点即可)。
(4)对于鲢鳙等,政府坚持“可捕才捕”的原则,定期捕捞4公斤以上的个体并组织增殖放流活动(投放鱼苗)。从可持续发展的角度分析,上述措施的目的是_______(答出1点即可)。
【答案】(1)①. 需氧型细菌大量繁殖,溶解氧随有机物被细菌分解而大量消耗 ②. 一定的自我调节能力(或抵抗力稳定性)
(2)污水中有机物分解产生大量无机盐,春季和夏季日照充足、温度适宜
(3)减少其对浮游动物的取食,控制藻类数量;获得鱼类产品,增加渔民收入;避免鱼类死亡后尸体污染水体;为本土鱼类腾出生存空间和资源
(4)持续获得渔业产品和经济效益,又有利于幼鱼的生长发育
【分析】生态系统的抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力。生态系统的恢复力稳定性是指生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。
【解析】(1)生活污水富含有机物,入湖后好氧细菌大量繁殖,分解有机物消耗大量氧气,所以溶解氧减少。 少量生活污水排入湖中,湖水水质仍可保持良好,这说明湖泊生态系统具有一定的自我调节能力,能够在一定范围内抵抗外界干扰并维持自身的稳定。
(2)持续、大量生活污水入湖,为蓝藻生长提供了大量的含氮、磷等的无机盐等营养物质,夏季温度较高、光照充足,这些非生物因素适宜蓝藻的快速生长繁殖,从而导致蓝藻暴发引起水华。所以导致水华发生的非生物因素有污水中有机物分解产生大量无机盐,春季和夏季日照充足、温度适宜。
(3)银鱼和西太公鱼是外来物种,大量繁殖会消耗大量浮游动物,进而影响浮游藻类的数量,破坏湖泊生态系统的营养结构。减少其对浮游动物的取食,控制藻类数量;获得鱼类产品,增加渔民收入;避免鱼类死亡后尸体污染水体;为本土鱼类腾出生存空间和资源。
(4)4 公斤以上的鲢鳙生长速度放缓,滤藻能力下降。定期捕捞 4 公斤以上的个体,可以合理调整鲢鳙的年龄结构,使种群中幼鱼比例相对增加,保持鲢鳙种群的增长潜力,持续发挥它们对蓝藻的滤食作用,控制蓝藻数量,维持湖泊生态系统的稳定,持续获得渔业产品和经济效益,又有利于幼鱼的生长发育,实现渔业资源的可持续利用。
21. 猪繁殖与呼吸综合征是严重影响养猪业的传染病之一,由猪繁殖与呼吸综合征病毒引起。研究人员使用大肠杆菌表达系统获得了该病毒的GP2蛋白用于制备单克隆抗体。回答下列问题:
(1)研究人员使用大肠杆菌表达系统获得该病毒的GP2蛋白时,需将GP2基因导入大肠杆菌。与直接将GP2基因导入大肠杆菌相比,构建GP2基因表达载体再导入大肠杆菌的优点是_______。
(2)利用GP2蛋白制备单克隆抗体时,需用纯化的GP2蛋白对小鼠进行免疫,目的是获得______细胞,将该细胞与骨髓瘤细胞诱导融合后,用特定的选择培养基进行筛选得到杂交瘤细胞;对杂交瘤细胞进行_______和_______,经多次筛选就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞,经扩大培养获得大量单克隆抗体。
(3)为进一步确定单克隆抗体识别GP2蛋白的具体区域,研究者通过截短策略构建了13个GP2蛋白的截短体(F1~F13),示意图如图(“aa”表示氨基酸),将F1~F15分别与纯化的单克隆抗体反应。具体过程为将GP2蛋白的截短体(F1~F13)进行电泳,结束后经相关操作加入抗GP2蛋白单克隆抗体,若实验结果中出现条带,则说明该截短体中有单克隆抗体识别区域,该技术的原理是__________。根据图中结果分析,该单克隆抗体识别GP2蛋白的最小区域为_______aa。
【答案】(1)让基因在大肠杆菌中稳定存在,并且遗传给下一代;同时使目的基因能够表达和发挥作用
(2)①. 能产生抗GP2抗体的B淋巴 ②. 克隆化培养 ③. 抗体检测
(3)①. 抗原抗体特异性结合 ②. 133~139
【分析】单克隆抗体的制备:(1)制备产生特异性抗体的B淋巴细胞:向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。(2)获得杂交瘤细胞。①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合;②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。(3)克隆化培养和抗体检测。(4)将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。(5)提取单克隆抗体:从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
【解析】(1)直接将基因导入大肠杆菌,基因可能无法稳定存在、无法准确转录和翻译。而构建基因表达载体再导入大肠杆菌,基因表达载体含有启动子、终止子等调控序列,能使目的基因在大肠杆菌中稳定存在并可遗传给下一代,同时使目的基因能够表达和发挥作用。
(2)用纯化的GP2蛋白对小鼠进行免疫,目的是使小鼠的B淋巴细胞(浆细胞的前体细胞)增殖分化,获得能产生抗GP2蛋白抗体的B淋巴细胞(浆细胞)。将该细胞与骨髓瘤细胞诱导融合后,用特定的选择培养基筛选得到杂交瘤细胞。对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞,经扩大培养获得大量单克隆抗体。
(3)将GP2蛋白的截短体进行电泳,然后加入抗GP2蛋白单克隆抗体,若出现条带,说明发生了抗原 - 抗体特异性结合,这一技术的原理就是抗原 - 抗体特异性结合。从提供的实验数据图来看,F3、F5、F8、F12和F13截短体都能与单克隆抗体反应出现条带。F12对应的氨基酸范围是133-208,F13对应的氨基酸范围是57-139 。这表明在133-139这个氨基酸区间内存在单克隆抗体识别的区域 ,并且该区间是在所有能与单克隆抗体反应的截短体中共同拥有的最小区域,所以单克隆抗体识别GP2蛋白的最小区域为133-139aa 。选项
耻垢分枝杆菌
TM4噬菌体
实验结果分析
A
未敲除stpK7组和敲除stpK7组
35S标记
两组的上清液中放射性无明显区别
B
32P标记的未敲除stpK7组和32P标记的敲除stpK7组
未标记
两组子代TM4的DNA均含32P
C
未敲除stpK7组和敲除stpK7组
32P标记
敲除stpK7组沉淀中放射性强度高于未敲除stpK7组
D
35S标记的未敲除stpK7组和35S标记的敲除stpK7组
未标记
两组子代TM4均含35S
组别
亲本果蝇
F1果蝇的表现型
F2果蝇的表现型及数量
雌性
雄性
雌性
雄性
雌性
雄性
红眼
浅红眼
红眼
浅红眼
Ⅰ
甲
野生型
红眼
红眼
762
242
757
239
Ⅱ
乙
野生型
红眼
红眼
312
101
301
105
Ⅲ
丙
野生型
红眼
浅红眼
114
104
111
102
Ⅳ
丁
野生型
红眼
浅红眼
160
151
155
149
组别
粪便中甘油三酯含量(μml)
空肠上皮细胞微绒毛长度(nm)
对照组(Cn)
0.43
1050
实验组(4i)
0.95
630
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