8+3限时训练(四)
1.B [解析] 运用不完全归纳法建立的细胞学说揭示了动植物的统一性,A错误;细胞膜结构模型的探索过程中,都是根据现象提出推测,再利用实验验证推测,然后得到结论,这一探索过程运用了“提出假说”的科学方法,B正确;希尔实验证明离体叶绿体在适当条件下发生水的光解产生氧气,未使用同位素示踪法,C错误;艾弗里肺炎链球菌转化实验,实验组分别加蛋白酶等酶,运用了“减法原理”,D错误。
2.C [解析] 白色念珠菌是一种常见的真菌病原体,为真核生物,具有成形的细胞核,A正确;由图可知,V型质子泵介导H+由膜外转运到膜内,伴随着ATP水解,B正确;V型质子泵是液泡膜上的转运蛋白,将细胞质基质中的H+转运到液泡内,若V型质子泵无法工作,液泡内H+减少,pH上升,C错误;V0部分的c亚基具有真菌特异性,可作为抗真菌感染的靶点,D正确。
3.B [解析] 小窖酿造过程中,酿酒酵母是主要菌种,但也有一些其他微生物参与其中,A正确;酵母菌在有氧时大量繁殖,无氧时主要发酵产酒精,对分离出的酿酒酵母进行扩大培养需要在有氧条件下进行,B错误;谷物中的淀粉需经糖化(分解为葡萄糖)才能被酵母利用,故发酵酒醅中含有产淀粉酶的微生物,C正确;传统发酵中,窖池内酸性环境会抑制杂菌生长,已形成稳定的微生物群落,无须严格灭菌,D正确。
4.C [解析] 生态足迹是指在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。生态足迹的值越大,意味着维持人类生存和发展所需要的资源占用越多,对生态系统的压力也就越大,对生态环境的影响也就越大,A正确。生态赤字是指生态足迹超过生态承载力的部分,当某地区出现生态赤字时,说明该地区人类对资源的需求超过了当地生态系统的供给能力,这会导致生态系统的退化和环境质量的下降,不利于该区域的可持续发展,B正确。大规模基础设施建设往往会占用大量的土地资源,可能会破坏生态环境,减少生态系统中可利用的资源和服务,不能减小生态足迹,C错误。提倡多乘坐公共交通工具、限制燃油汽车的使用等低碳生活方式,可以减少能源消耗和温室气体排放,降低对化石燃料等不可再生资源的依赖,从而减少人类活动对生态系统的压力,有利于缩小生态足迹,D正确。
5.C [解析] 随着森林的成熟,更多的能量被用于维持现有的生物量,PN早期增长后逐渐下降趋近于零(从图中阴影部分也可看出),A正确;顶极群落时,生态系统已经达到了一个平衡状态,PG(总初级生产量)主要用于维持现有的生物量,即基本上用于维持呼吸消耗,B正确;顶极群落中,物种之间可能会有生态位的重叠,C错误;因为PN峰值时,森林的净初级生产量最大,此时砍伐可以提高木材产量,D正确。
6.A [解析] 依据题干信息,HsfA1基因的6mA水平升高,促进其表达,增强了水稻抵抗高温的能力,故可推知,6mA修饰导致HsfA1基因编码的蛋白质增多,蛋白质结构并没有改变,A错误;HsfA1基因的6mA修饰引起的表型改变,属于表观遗传,可以遗传给后代,B正确;水稻受到高温胁迫后HsfA1基因的6mA(DNA腺嘌呤甲基化)水平升高,促进其表达,增强了水稻抵抗高温的能力,且籼稻抵抗高温的能力强于粳稻,所以高温环境下,与粳稻细胞相比,籼稻细胞中HsfA1基因的6mA水平可能更高,C正确;上述现象说明了基因表达水平的高低是受到调控的,如DNA腺嘌呤甲基化可调控HsfA1基因的表达水平,D正确。
7.C [解析] T细胞发育成熟的场所在胸腺,“阴性选择”发生在胸腺中,A正确;“阴性选择”出现异常可能会导致自身免疫病,因为未被清除的T细胞可能会攻击自身组织,B正确;浆细胞无识别抗原的能力,C错误;辅助性T细胞在体液免疫和细胞免疫中都发挥作用,HIV主要侵染辅助性T细胞,可导致人体的免疫力下降,D正确。
8.C [解析] 据图可知,1号猪提供细胞质,2号猪只是负责孕育子代,都不提供性染色体,3号小猪的性染色体来自提供细胞核的猪,A错误;检测病毒外壳蛋白基因是否被导入3号猪可采用DNA测序,检测病毒外壳蛋白基因是否正常表达,应采用抗原—抗体杂交技术,B错误;A细胞为卵母细胞,为了获得更多的卵母细胞,一般需要用促性腺激素处理1号猪,使其超数排卵,C正确;该转基因猪的培育过程运用了动物细胞核移植技术、早期胚胎培养、胚胎移植等技术,未运用胚胎分割技术,D错误。
9.(每空1分,共11分)
(1)线粒体(或细胞呼吸) Pi和草酰乙酸(答全给分)
(2)叶绿体基质 磷酸丙糖 升高
(3)生物膜
(4)发生在同一个细胞内(或空间相同),但时间错开 干旱(或缺水)
(5)升高 Rubisco 抑制
[解析] (1)分析题图可知,夜间来自外界环境和线粒体(或细胞呼吸)产生的CO2转化为HC,在PEP羧化酶催化下直接与磷酸烯醇式丙酮酸(C3)结合生成Pi和草酰乙酸。(2)由题图可知,白天,液泡中的苹果酸(C4)被运输到细胞质基质进行氧化脱羧,释放出的CO2直接进入叶绿体基质参与卡尔文循环,同时生成的磷酸丙糖则进入叶绿体生成淀粉,该生理变化将导致液泡的pH升高(液泡中苹果酸减少导致液泡的pH升高)。(3)细胞内的细胞膜、细胞器膜和核膜等结构,共同构成生物膜系统;叶肉细胞中能够同时进行多种化学反应,而不会互相干扰,从细胞结构角度分析,原因是细胞具有生物膜系统。(4)根据题干信息:景天科、仙人掌科等植物(CAM植物),夜间固定CO2产生有机酸,白天有机酸脱羧释放出CO2进入卡尔文循环,结合题图可知,CAM植物中固定CO2和合成糖的特点是发生在同一个细胞内(空间相同),但时间错开;CAM植物的气孔在白天时关闭,夜间时打开,有利于适应干旱(缺水)环境。(5)根据题干信息可知,CAM植物可在夜晚吸收大量的CO2,转变为苹果酸储存在液泡中,在白天苹果酸脱羧释放CO2,使得叶绿体中CO2浓度升高,在与O2竞争Rubisco时有优势;光呼吸是进行光合作用的细胞在光照和高氧低二氧化碳情况下发生的一个生化过程,由上述分析可知,CAM途径是景天科植物长期进化得到的一种可以抑制光呼吸的碳浓缩机制。
10.(除注明外,每空1分,共10分)
(1)分级调节和反馈(2分) 相反 细胞内的受体 影响相关基因的表达
(2)GABA与突触后膜上的特异性受体结合,使Na+内流,突触后膜膜内电位上升(2分) 突触蛋白抗体与突触蛋白结合,抑制了神经递质的释放,使突触后膜所在的肌细胞接收不到信号,不能收缩(2分) 自身免疫
[解析] (1)下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种分层调控,称为分级调节。甲状腺分泌的甲状腺激素达到一定含量时又会抑制下丘脑和垂体的功能,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫作反馈调节,由此可见,图甲中甲状腺激素的分泌存在分级调节和反馈调节。据图可知,TRH对垂体起促进作用,生长抑素对垂体起抑制作用,这两种激素对垂体的作用效果是相反的。甲状腺激素属于氨基酸衍生物,其主要作用机制是甲状腺激素与细胞内的受体结合后,通过影响相关基因的表达,进而影响生物体的性状。(2)据图乙可知,突触后膜内出现a→b电位变化(电位上升),说明GABA是兴奋性神经递质,使突触后膜产生了电位变化,故GABA引起突触后膜产生电位变化的过程是突触前膜释放的GABA与突触后膜上的特异性受体结合,使Na+内流,突触后膜膜内电位上升。神经递质由突触小泡释放,由题图可知,突触蛋白位于突触小泡上,机体产生的抗体能与其结合,由于突触蛋白抗体与突触蛋白结合,抑制了神经递质的释放,所以使突触后膜所在的肌细胞接收不到信号,不能收缩,出现肌无力现象。这种疾病产生的原因是自身产生的抗体与自身成分发生反应,属于免疫失调中的自身免疫病。
11.(除注明外,每空1分,共10分)
(1)使双链DNA解旋为单链 不需要
(2)G
(3)5'—CCCGGGTGAA—3',5'—GCTAGCCGAG—3'(2分) 琼脂糖凝胶电泳
(4)显微注射法 (囊胚期的)滋养层 在膀胱上皮细胞中特异性表达的基因(2分)
[解析] (1)在PCR技术中高温变性的目的是使双链DNA解旋为单链,利用了DNA热变性原理;图甲中重叠延伸时不再需要引物。(2)已知t-PA蛋白第84位是半胱氨酸,相应的基因模板链上的碱基序列是ACA,则半胱氨酸的密码子为UGU,而丝氨酸的密码子是UCU,由此可知,若要将t-PA蛋白第84位的半胱氨酸换成丝氨酸,则t-PA基因模板链上第84位发生碱基替换为ACA→AGA,图中显示引物b与t-PA基因的非模板链互补,故引物b中相应部位的碱基与模板链相同,即该部位的碱基是G。(3) DNA聚合酶不能从头合成DNA,只能从引物的3'端开始延伸DNA链,因此引物的作用是使DNA聚合酶从引物的 3'端开始连接脱氧核苷酸。若选用SmaⅠ和NheⅠ切割pCLY11质粒和目的基因,则会破坏启动子,故只能应用XmaⅠ和NheⅠ两种限制酶切割,以便于把目的基因正确连接到质粒pCLY11上,需在引物5'端添加限制酶识别序列。图甲得到的改良t-PA蛋白基因非模板链序列为5'—TGAACGCTA…(中间序列)…GTCGACTCG—3',结合碱基互补配对原则并考虑到转录方向,用于PCR扩增的一对引物的碱基序列为5'—CCCGGGTGAA—3',5'—GCTAGCCGAG—3'; PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。(4)过程②是将目的基因导入受精卵细胞中,常用显微注射法。取早期胚胎的细胞进行性别鉴定一般取囊胚期的滋养层细胞;若改用膀胱生物反应器在尿液中获得t-PA改良蛋白,在构建基因表达载体时,需要添加在膀胱上皮细胞中特异性表达的基因的启动子,这样可以使t-PA改良蛋白基因在膀胱上皮细胞中特异性表达,从而在尿液中获得该蛋白。8+3限时训练(四)
[时间:35分钟 分值:55分]
一、选择题(本题共8小题,每小题3分,共24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.[2025·广东广州一模] 科学技术和科学方法推动生物学的研究和发展。下列关于科学史及科学研究方法的叙述,正确的是 ( )
A.运用不完全归纳法建立的细胞学说揭示了动植物的差异性
B.细胞膜结构模型的探索过程,运用了“提出假说”的科学方法
C.希尔的实验采用了同位素示踪法证明离体叶绿体在适当条件下发生水的光解
D.艾弗里肺炎链球菌转化实验,实验组分别加蛋白酶等酶,运用了“加法原理”
2.[2025·北京丰台区一模] 白色念珠菌是一种常见的真菌病原体,其V型质子泵通过调控液泡内pH影响其生理和毒性。V型质子泵结构如图所示,其中V0部分的c亚基具有真菌特异性。下列相关叙述错误的是( )
A.白色念珠菌具有成形的细胞核
B.V型质子泵既水解ATP又转运H+
C.若V型质子泵无法工作,液泡内pH下降
D.V0部分的c亚基可作为抗真菌感染的靶点
3.[2025·安徽黄山二模] 我国具有悠久的酿酒历史,白酒小窖酿造属于传统发酵技术,已选入非物质文化遗产保护名录。窖池容积小,窖泥和发酵酒醅的接触面积大,从而能够产生更多的香气成分带入酒中。下列叙述错误的是 ( )
A.小窖酿造是在以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用下完成的
B.对分离出的酿酒酵母进行扩大培养,需在无菌、无氧环境中进行
C.小窖酿造的原料多以优质谷物为主,发酵酒醅中可分离出产淀粉酶的微生物
D.窖池中形成的相对稳定的微生物体系不容易被杂菌污染,因此不需要严格灭菌
4.[2025·湖南郴州三模] 生态足迹可以形象地理解为一只负载人类和人类所创造的城市、耕地、铁路等的巨“足”踏在地球上时留下的足印。下列理解错误的是 ( )
A.生态足迹的值越大,代表人类所需的资源占用越多,对生态和环境的影响越大
B.若某地区出现生态赤字,不利于可持续发展
C.大规模基础设施建设可以提高生态承载能力,减小生态足迹
D.提倡多乘坐公共交通工具、限制燃油汽车的使用等低碳生活方式,有利于缩小生态足迹
5.[2025·重庆渝中区二模] 在某个森林生物群落历经100年演替到顶极成熟群落过程中,生产者的总初级生产量C(PG)、净初级生产量(PN)和群落呼吸量(R)随时间变化的模式如图所示。以下叙述错误的是 ( )
A.PN早期增长后逐渐下降趋近于零
B.顶极群落时PG基本上用于维持呼吸消耗
C.顶极群落时各物种的生态位彼此分离不重叠
D.对于短期轮伐的森林在PN峰值时砍伐能提高产量
6.[2025·云南昆明一模] 水稻是世界上重要的粮食作物,生长发育受全球气温升高的严重影响。籼稻抵抗高温的能力强于粳稻。水稻受到高温胁迫后,HsfA1基因的6mA(DNA腺嘌呤甲基化)水平升高,促进其表达,增强了水稻抵抗高温的能力。下列叙述错误的是 ( )
A.6mA修饰导致HsfA1基因编码的蛋白质结构改变
B.HsfA1基因的6mA修饰引起的表型改变可遗传给后代
C.高温环境下,与粳稻细胞相比,籼稻细胞中HsfA1基因的6mA水平可能更高
D.上述现象说明基因表达水平的高低是受到调控的
7.[2025·陕西渭南一模] 人体内的T细胞在发育成熟的过程中会经历“阴性选择”,即对自身组织细胞的“抗原复合物”低亲和力结合的T细胞才能存活并成熟,否则会被诱导凋亡,以此保护自身组织细胞。下列叙述错误的是 ( )
A.T细胞经历“阴性选择”的场所在胸腺
B.T细胞的“阴性选择”出现异常可能引起自身免疫病
C.T细胞、浆细胞等各种免疫细胞均能以不同方式识别抗原
D.HIV主要侵染辅助性T细胞,导致人体的免疫力下降
8.[2025·湖北八校联考] 科研人员为获得可用于生产的基因工程疫苗,将病毒外壳蛋白基因导入猪细胞中,然后通过核移植技术培育转基因猪,具体操作过程如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.3号小猪的性染色体来自1号猪和2号猪
B.为检测病毒外壳蛋白基因是否被导入3号猪并正常表达,可采用DNA测序的方法
C.在收集A细胞时需要用促性腺激素处理1号猪,使其超数排卵
D.该转基因猪的培育过程运用了动物细胞核移植技术、胚胎分割等技术
二、非选择题(本题共3小题,共31分)
9.(11分)[2025·江苏盐城模拟] 景天科、仙人掌科等植物(CAM植物),夜间固定CO2产生有机酸,白天有机酸脱羧释放出CO2进入卡尔文循环,如图所示。请回答下列问题:
(1)夜间,来自外界环境和 产生的CO2转化为HC,在PEP羧化酶催化下直接与磷酸烯醇式丙酮酸(C3)结合生成 。
(2)白天,液泡中的苹果酸(C4)被运输到细胞质基质进行氧化脱羧,释放出的CO2直接进入 参与卡尔文循环,同时生成的 则进入叶绿体生成淀粉,该生理变化将导致液泡的pH (填“升高”或“降低”)。
(3)叶肉细胞中能够同时进行多种化学反应,而不会互相干扰,从细胞结构角度分析,原因是细胞具有 系统。
(4)玉米、甘蔗等C4植物叶肉细胞中CO2被固定到四碳化合物(C4)中,随后C4进入维管束鞘细胞中,C4释放出的CO2参与卡尔文循环,进而生成有机物。由此可见,C4植物中的固定CO2和合成糖发生在同一时间段内,但空间错开。而CAM植物中固定CO2和合成糖的特点是 。CAM植物的气孔在白天时关闭,夜间时打开,有利于适应 环境。
(5)Rubisco是一个双功能酶,既能催化C5与CO2发生羧化反应固定CO2,又能催化C5与O2发生加氧反应进行光呼吸,其催化方向取决于CO2和O2的相对浓度。CAM植物可在夜晚吸收大量的CO2,转变为苹果酸储存在液泡中,在白天苹果酸脱羧释放CO2,使得叶绿体中CO2浓度 ,在与O2竞争
时有优势,因此有人认为CAM途径是景天科植物长期进化得到的一种可以 光呼吸的碳浓缩机制。
10.(10分)[2025·河南安阳一模] 不同器官、系统协调统一地共同完成各项生命活动,是机体维持内环境稳态的基础。生长抑素是下丘脑分泌、作用于垂体的激素;突触蛋白位于突触小泡上,机体产生的抗体能与其结合,进而影响突触的功能,其机制分别如图甲、乙所示,氨基丁酸(GABA)是脑内主要的神经递质。请回答下列问题:
(1)图甲中甲状腺激素的分泌存在 调节。下丘脑两区域接受甲状腺激素的信号后再分泌TRH、生长抑素,这两种激素对垂体的作用效果是 (填“相同”或“相反”)的。甲状腺激素是氨基酸衍生物,其主要作用机制是甲状腺激素与 结合后,通过 ,进而影响生物体的性状。
(2)写出图乙中GABA引起突触后膜内出现a→b电位变化的过程: 。突触蛋白抗体会使神经—肌肉接头处出现肌无力现象,原因为 ,这属于免疫失调中的 病。
11.(10分)[2025·河北衡水中学模拟] 科学研究表明t-PA蛋白能降解血栓,是脑血栓患者的特效药,但其促进血栓溶解的效率不高,若将t-PA蛋白第84位的半胱氨酸换成丝氨酸(密码子是UCU),获得改良的t-PA蛋白,其溶解血栓的效率明显提升。图甲和图乙为改造t-PA蛋白基因及构建表达载体的过程。
(1)在PCR技术中高温变性的目的是 ,图甲中重叠延伸时 (填“需要”或“不需要”)引物。
(2)t-PA蛋白第84位的半胱氨酸对应的基因模板链碱基序列是ACA,图甲中黑点表示突变位点的碱基,若要得到改良t-PA蛋白,则引物b中该位点的碱基是 。
(3)若图甲得到的改良t-PA蛋白基因非模板链序列为5'—TGAACGCTA…(中间序列)…GTCGACTCG—3'。为了便于将扩增后的基因和质粒pCLY11成功构建成重组质粒,请写出用于PCR扩增的一对引物的碱基序列
(要求:每个引物写出10个碱基,并标注5'端和3'端),PCR的产物一般通过 来鉴定。
(4)运用乳房生物反应器可以从转基因牛的乳汁中获得t-PA改良蛋白,具体流程如图丙。
过程②运用的具体方法为 ;④过程前需取 (填部位)的细胞进行性别鉴定。若改用膀胱生物反应器在尿液中获得t-PA改良蛋白,在构建基因表达载体时,需要添加 的启动子。
