精品解析:江苏省江苏省泰州中学2024-2025学年高三上学期12月月考生物试题
2024-12-29
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内容正文:
2024-2025学年高三上学期三校12月联合调研
生物试题
考试时间:75分钟;总分:100分
注意事项:1.本试卷共分两部分,第Ⅰ卷为选择题,第Ⅱ卷为非选择题。
2.所有试题的答案均填写在答题纸上,答案写在试卷上的无效。
第Ⅰ卷(选择题共40分)
一、单项选择题:共14题,每题2分,共28分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 近期,我校很多师生感染肺炎,引起咳嗽、发烧等症状。肺炎是呼吸系统常见的感染性疾病,可以由病毒或支原体等引起,下列相关叙述正确的是( )
A. 抑制细胞壁合成的药物对支原体肺炎有效,对新冠病毒引起的肺炎无效
B. 支原体内的核酸彻底水解生成8种有机物,而病毒的核酸只产生6种
C. 支原体中DNA主要分布在细胞核中,RNA病毒的RNA分布在蛋白质外壳内
D. 支原体的遗传物质中嘌呤数一定等于嘧啶数,而病毒的遗传物质不一定
【答案】D
【解析】
【分析】1、真核生物和原核生物的根本区别是有无以核膜为界限的细胞核,有细胞核的是真核生物,无细胞核的是原核生物。
2、DNA的单体脱氧核苷酸由脱氧核糖、磷酸基团、含氮碱基(A、T、C、G)构成,RNA的单体核糖核苷酸由核糖、磷酸基团、含氮碱基(A、U、C、G)构成。原核生物和真核生物既含DNA又含RNA,DNA才是其遗传物质,病毒只含DNA或只含RNA,遗传物质是DNA或RNA。
【详解】A、支原体和病毒都没有细胞壁,抑制细胞壁合成的药物对支原体肺炎和新冠病毒引起的肺炎均无效,A错误;
B、支原体内的核酸为DNA和RNA,彻底水解生成磷酸、核糖、脱氧核糖和5种含氮碱基(有机物)共8种产物,其中磷酸为无机物,B错误;
C、支原体是原核生物,没有细胞核,其DNA主要分布在拟核中,C错误;
D、支原体的遗传物质是双链DNA,双链DNA中嘌呤数一定等于嘧啶数;病毒的遗传物质是DNA或RNA,RNA一般为单链,单链RNA中嘌呤数不一定等于嘧啶数,D正确。
故选D。
2. 细胞在迁移过程中会产生并释放一种单层膜的细胞结构——迁移体,其内部含有mRNA等物质。当迁移体被周围细胞吞噬后,其中的mRNA翻译形成蛋白质X,然后细胞前端的受体RTK经系列信号转导,大量聚合分枝状肌动蛋白引导细胞膜向外突出,伴随着细胞后端受体RTK信号的持续抑制引起细胞膜收缩从而引导细胞向前迁移。研究发现迁移细胞从前到后端的内质网一细胞膜结合位点数量呈梯度递增,使内质网中的去磷酸化酶PTP1B更多的作用于迁移细胞后端的受体RTK。下列说法错误的是( )
A. 迁移体的形成可能与高尔基体有关
B. 迁移体将在蛋白质X合成后破裂
C. 迁移体中的mRNA被其他细胞摄取后可能在受体细胞内继续发挥作用
D. 若人为诱导增加细胞前端的内质网-细胞膜结合位点,可改变细胞迁移方向
【答案】B
【解析】
【分析】生物膜系统包括细胞器膜和细胞膜、核膜等结构。这些生物膜的组成成分和结构很相似,在结构和功能上紧密联系,进一步体现了细胞内各种结构之间的协调与配合。
【详解】A、由题意可知,迁移体是细胞在迁移过程中产生并释放一种单层膜的细胞结构,还与内质网有关,推测该迁移体可能是一种囊泡结构,需要分泌到细胞外,因此,迁移体的形成可能与高尔基体有关,A正确;
B、分析题意,当迁移体被周围细胞吞噬后,其中的mRNA进入周围细胞内,进而翻译形成蛋白质X,改变该细胞的行为,由此可知在迁移体被周围细胞吞噬后才合成了蛋白质X,而不是蛋白质X合成后迁移体破裂,B错误;
C、由题意可知,迁移体内部含有mRNA等物质。当迁移体被周围细胞吞噬后,其中的mRNA能翻译形成蛋白质X,因此迁移体中的mRNA被其他细胞摄取后可能在受体细胞内继续发挥作用,C正确;
D、内质网-细胞膜结合位点的分布影响PTP1B对RTK去磷酸化的作用,若人为诱导增加细胞前端的内质网-细胞膜结合位点,可能影响PTP1B对前后端RTK的调控,从而改变细胞迁移方向,D正确。
故选B。
3. 龙胆花在低温下闭合,移至正常生长温度、光照条件下会重新开放,机理如下图,水通道蛋白磷酸化后运输水的活性增强。下列叙述错误的是( )
A. 过程③、④可表示自由扩散和协助扩散两种运输方式 B. 过程②体现了生物膜具有一定的流动性
C. 光刺激可导致水通道蛋白构象发生改变 D. 正常生长温度、黑暗条件下,花的开放速度会变慢
【答案】A
【解析】
【分析】自由扩散是物质从高浓度一侧通过细胞膜向低浓度一侧转运,不需要载体和能量,如氧气、二氧化碳等的运输。协助扩散是物质从高浓度一侧通过细胞膜向低浓度一侧转运,需要载体但不需要能量,如葡萄糖进入红细胞。生物膜具有一定的流动性,这使得膜上的蛋白质等成分可以发生位置和构象的变化。
【详解】A、过程③、④中,水从高浓度向低浓度运输,需要水通道蛋白作为载体,均为协助扩散,A错误;
B、过程②中,水通道蛋白的位置和状态发生改变,体现了生物膜具有一定的流动性,B正确;
C、光刺激可导致水通道蛋白磷酸化,构象发生改变,从而影响其运输水的活性,C正确;
D、正常生长温度、黑暗条件下,缺少光刺激,水通道蛋白构象改变受到影响,运输水的活性降低,花的开放速度会变慢,D正确。
故选A。
4. 端粒是染色体两端特殊的DNA-蛋白质复合物。端粒长度与端粒酶的活性密切相关,端粒酶是一种RNA-蛋白质复合物,可以逆转录修复端粒,过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 在正常的人体细胞中,端粒酶的活性被明显激活
B. 在癌症患者癌细胞中,端粒酶的活性被明显抑制
C. 端粒酶具有逆转录酶的活性,原料X是核糖核苷酸
D. 端粒缩短到一定程度会引发细胞衰老,甚至凋亡
【答案】D
【解析】
【分析】“端粒是染色体两端特殊的DNA序列,其长度随细胞分裂次数增加而缩短,当短到一定程度时,端粒内侧的正常基因会受到损伤,导致细胞衰老。而端粒长度的维持与端粒酶的活性有关”,说明细胞能够保持分裂的原因是端粒酶保持活性。
【详解】A、正常细胞分裂次数是有限的,所以端粒不会修复,端粒酶的活性是被严格抑制的,A错误;
B、癌细胞无限增殖,细胞中端粒酶的活性会被明显激活的,B错误;
C、图中的端粒酶具有逆转录酶的活性,逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程原料X是四种脱氧核苷酸,C错误;
D、端粒缩短到一定程度会引发细胞衰老,严重时会导致细胞凋亡,D正确。
故选D。
5. 某含有1000个碱基对的环状DNA分子,其中含腺嘌呤300个。该DNA分子复制时,首先1链被断开形成3'、5'端口,接着5'剪切端与2链发生分离,随后DNA分子以2链为模板,通过滚动从1链的3'端开始延伸子链,同时还会以分离出来的5'端单链为模板合成另一条子链,其过程如下图。下列相关叙述错误的是( )
A. 1链被断开前后该DNA分子中游离磷酸基团的数目分别是0、2
B. 外链充当了1链延伸时的引物,需要DNA聚合酶、解旋酶的催化作用
C. 该DNA复制时,子链都是由5'→3'方向延伸的
D. 若该DNA连续复制3次,则第三次复制需要鸟嘌呤脱氧核苷酸4900个
【答案】D
【解析】
【分析】DNA复制时间:有丝分裂和减数分裂间期DNA复制条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和连结酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸)DNA复制过程:边解旋边复制。DNA复制特点:半保留复制。DNA复制结果:一条DNA复制出两条DNA。DNA复制意义:通过复制,使亲代的遗传信息传递给子代,使前后代保持一定的连续性。
【详解】A、1链被断开前是环状DNA分子,不含游离的磷酸基团,断开后成为双链DNA分子,含有2个游离的磷酸基团,A正确;
B、外链充当了1链延伸时的引物,需要DNA聚合酶(催化子链的形成)、解旋酶(将DNA双链解旋为)的催化作用,B正确;
C、DNA复制时,引物只能与模板链的3端结合,故该DNA复制时,子链都是由5'→3'方向延伸的,C正确;
D、由于1000个碱基对的环状DNA分子中含腺嘌呤300个,则A=T=300个,所以含鸟嘌呤G=C=(2000-600)/2=700个,若该DNA连续复制3次,则第三次共需要鸟嘌呤700×23-1=2800个,D错误。
故选D。
6. 下列与高中生物学实验相关的叙述,错误的是( )
A. 天竺葵叶片经光照和脱绿处理后,叶肉细胞中的叶绿体能够被碘液染成蓝色
B. 色素提取和分离实验中,滤纸条未出现色素带,可能是因为层析液触及了滤液细线
C. 用菠菜叶片提取光合色素,研磨时要加入适量的SiO2、CaCO3和层析液
D. 用同样的方法提取等质量洋葱根尖分生区和成熟区组织的DNA,成熟区的提取量小于分生区
【答案】C
【解析】
【分析】1、淀粉遇碘液变蓝。
2、色素分离原理:叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢。根据这个原理就可以将叶绿体中不同的色素分离开来。
【详解】A、叶绿体光合作用形成淀粉,淀粉遇碘显蓝色,因此天竺葵叶片经光照和脱绿处理后,叶肉细胞中的叶绿体能够被碘液染成蓝色,A正确;
B、色素的提取和分离实验中,若层析液触及了滤液细线,则滤液细线上的色素会溶解到层析液中,从而导致滤纸条未出现色素带,B正确;
C、用菠菜叶片提取光合色素,研磨时要加入适量的SiO2、CaCO3和无水乙醇,层析液是用于色素的分离,C错误;
D、洋葱根尖分生区的细胞在细胞分裂过程中会进行DNA复制,使得DNA含量加倍,因此用同样的方法提取等质量洋葱根尖分生区和成熟区组织的DNA,成熟区的提取量小于分生区,D正确。
故选C。
7. 普洱茶需经高温杀青后进行发酵,发酵时茶叶中的蛋白质被黑曲霉蛋白酶降解,形成普洱茶独特的风味。为研究杀青温度和时长对黑曲霉蛋白酶的影响,在不同的温度条件下,分别对黑曲霉蛋白酶处理10min、60min、90min后,测定酶活力,结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 处理温度于45℃~70℃时,酶活力随处理时间的延长降低
B. 该酶在70℃下处理10min后,下调温度至60℃时酶活力增大
C. 据图分析,适宜的杀青条件为时长10min、温度约60℃
D. 40℃时不同时长的处理,酶活力变化不大,40℃为该酶最适储存温度
【答案】C
【解析】
【分析】酶作用条件较温和,温度过高或者过低均会降低酶的活性。温度过高会破坏酶的空间结构。
【详解】A、由图可知,在处理温度为50℃时,处理时间为60分钟的酶活力等于90分钟,故酶活力并非随处理时间的延长降低,A错误;
B、由图可知,70℃下处理10min部分酶可能已经不可逆失活,当温度下调至60℃时酶的活性不会增大,B错误;
C、由图可知,在时长10min、温度约60℃时酶的活力相对较高,所以适宜的杀青条件为时长10min、温度约60℃,C正确;
D、保存酶时应在低温、适宜pH条件下保存,D错误。
故选C。
8. 乳酸脱氢酶(LDH)、乙醇脱氢酶(ADH)是植物细胞中无氧呼吸的关键酶,其催化的代谢途径如图1所示。为探究Ca2+对水淹处理辣椒幼苗根细胞呼吸作用的影响,进行相关实验,实验结果如图2所示。其中甲、乙均为对照组,丙组为实验组,甲组的幼苗不作处理。下列相关叙述正确的是( )
A. LDH、ADH均分布在线粒体基质,催化丙酮酸氧化分解
B. 丙酮酸生成乳酸或乙醇过程中,利用NADH中的能量合成ATP
C. 丙组的处理方式是选择生长状态一致的辣椒幼苗进行水淹处理
D. 水淹条件下,Ca2+通过影响ADH、LDH活性,减少乙醛和乳酸积累
【答案】D
【解析】
【分析】分析题意,实验目的是探究Ca2+对淹水处理的辣椒幼苗根细胞呼吸作用的影响,实验的自变量是Ca2+的有无及植物状况,因变量是辣椒幼苗根细胞呼吸作用。
【详解】A、由题意可知,ADH和LDH是催化无氧呼吸的酶,它们只分布在细胞质基质中,而不是线粒体基质,A错误;
B、丙酮酸生成乳酸或酒精的过程是无氧呼吸第二阶段,该阶段不产生ATP,B错误;
C、本实验目的是探究Ca2+对淹水处理的辣椒幼苗根细胞呼吸作用的影响,实验的自变量是Ca2+的有无,丙组为实验组,甲、乙均为对照组,其中甲组是正常生长的幼苗,图示甲组的ADH和LDH活性最低,乙组的LDH活性最高,则丙组的处理方式是选择生长状态一致的辣椒幼苗加入Ca2+进行水淹处理,C错误;
D、据图可知,与乙组相比,丙组是淹水+Ca2+组,是实验组,ADH活性较高,LDH活性较低,说明水淹条件下,适当施用Ca2+可能减少根细胞无氧呼吸产物乙醛和乳酸的积累,从而减轻其对根细胞的伤害,D正确。
故选D。
9. 果蝇(2n=8)羽化(从蛹变蝇)的时间有19h、24h和29h三种,分别由基因A1、A2和A3控制,这三个基因的显隐性关系未知,且都不位于X、Y染色体的同源区段。现用一只羽化时间为19h的雌蝇和一只羽化时间为24h的雄蝇杂交,F1的羽化时间及比例为19h:24h:29h=1:2:1,且羽化时间为24h的果蝇都是雌性,其余都是雄性。下列说法正确的是( )
A. 基因A1、A2和A3的遗传遵循基因自由组合定律
B. 基因A1、A2和A3的显隐性关系是A2>A3>A1
C. 控制果蝇羽化时间相关的基因型有6种
D. F1自由交配产生的子代中羽化时间为19h的果蝇占5/16
【答案】D
【解析】
【分析】分析题意可知,一只羽化时间为19 h的雌蝇和一只羽化时间为24 h的雄蝇杂交,F1的羽化时间及比例为19 h : 24 h : 29 h=l : 2 : 1,且羽化时间为24h的果蝇都是雌性,其余都是雄性,在F1中雌性和雄性的性状比例不同,故相关基因位于X染色体;则可推知亲代的基因型为:XA1XA2 × XA2Y,基因A1、A2和A3的显隐性关系是A2>A1> A3。
【详解】A、基因A1、A2和 A3是控制同一性状的不同基因,属于等位基因,其遗传遵循基因的分离定律,A错误;
B、结合分析可知,基因A1、A2和A3的显隐性关系是A2>A1> A3,B错误;
C、控制羽化时间的基因A1、A2和A3位于X染色体,则雌性的基因型有6种,雄性的基因型有3种,共9种基因型,C错误;
D、亲本的基因型为XA1XA2 × XA2Y,则F1的基因型为XA1XA2、XA2XA3、XA1Y、XA3Y,比例为1:1:1:1,则F1雌性个体产生的配子及比例为1/4XA1、2/4XA2、1/4XA3,雄性个体中产生的配子中XA3的比例为1/4,XA1的比例为1/4,Y的比例为1/2,根据棋盘法可知,F1自由交配产生的子代中羽化时间为19h的果蝇占5/16,D正确。
故选D。
10. 血橙被誉为“橙中贵族”,因果肉富含花色苷,颜色像血一样鲜红而得名。当遇极寒天气时,为避免血橙冻伤通常提前采摘,此时果肉花色苷含量极少而“血量”不足。血橙中花色苷合成和调节途径如图。
注:T序列和G序列是Ruby基因启动子上的两段序列
下列分析不合理的是( )
A. 血橙果肉“血量”多少是通过基因控制酶的合成来调控的
B. 低温引起T序列改变及去甲基化进而使血橙“血量”增多
C. 同一植株不同血橙果肉的“血量”不同可能与光照有关
D. 若提前采摘,可将果实置于低温环境激活Ruby基因表达
【答案】B
【解析】
【分析】基因与性状的关系为:一是基因通过控制酶的合成来控制代谢,进而控制生物的性状,二是基因通过控制蛋白质合成,直接控制生物的性状。
【详解】A、由图可知,基因通过控制酶的合成来控制代谢,进而控制生物的性状,所以血橙果肉“血量”多少是通过基因控制酶的合成来调控的,A正确;
B、由图可知,低温引起T序列去甲基化进而使血橙“血量”增多,T序列未改变,B错误;
C、由图可知,光照会促进HY5蛋白与G序列结合,激活Ruby基因,促进合成关键酶,使花色苷前体转为花色苷,增加“血量”,所以同一植株不同血橙果肉的“血量”不同可能与光照有关,C正确;
D、由图可知,低温引起T序列去甲基化激活Ruby基因,所以若提前采摘,可将果实置于低温环境激活Ruby基因表达,D正确。
故选B。
11. 碳青霉烯类抗生素是治疗重度感染的一类药物。下表为近四年该类抗生素在某医院住院患者中的人均使用量,以及从患者体内分离得到的某种细菌对该类抗生素的耐 药率变化。下列说法正确的是( )
年份
1
2
3
4
住院患者该类抗生素的人均使用量/g
0.074
0.12
0.14
0.19
某种细菌对该类抗生素的耐药率/%
2.6
6.11
10.9
25.5
A. 在长期使用抗生素的诱导下,该种细菌产生了抗药性
B. 突变和基因重组为该细菌种群进化提供了原材料
C. 可遗传的有利变异和抗生素的选择是该细菌适应形成的必要条件
D. 细菌耐药率上升可以通过持续增加抗生素剂量或更换新的抗生素类药物解决
【答案】C
【解析】
【分析】基因突变具有普遍性,基因突变为生物进化提供了原材料,自然选择决定进化的方向,题中使用抗生素,就是对细菌的一种选择,使具有抗药基因的细菌保留下来。
【详解】A、变异是不定向的,与环境因素之间没有必然联系,抗生素的使用只是选择出了细菌种群中耐药性强的变异个体,A错误;
B、细菌为原核生物,不能发生染色体变异和基因重组,所以只有基因突变为细菌种群进化提供了原材料,B错误;
C、可遗传变异为生物进化提供原材料,抗生素的选择使细菌朝着一定方向进化,因此可遗传的有利变异和抗生素的选择是该细菌适应形成的必要条件,C正确;
D、细菌耐药率上升不能通过持续增加抗生素剂量,持续增加抗生素剂量会使细菌的耐药性更强,D错误。
故选C。
12. 农业生产中有许多谚语的产生,如①无力不打铁,无灰不种麦;②犁地深一寸,等于上层粪;③一挑粪进,一挑谷出;④两垄高粱一垄豆,高矮作物双丰收等。这些谚语体现了我国劳动人民在农业生产上的智慧。下列有关叙述错误的是( )
A. ①中的“灰”主要是指无机盐,常以离子的形式被小麦吸收
B. ②的主要原理是增加土壤中氧气供应能促进植物对无机盐的吸收
C. ③施加有机肥可间接为植物补充CO2,进而增加有机物积累
D. ④中的“豆”能适应弱光,是因为大豆植株中含有较少的叶绿体
【答案】D
【解析】
【分析】1、农田施肥时,无机盐离子溶解在水中才能被作物根吸收;
2、光照、二氧化碳、温度、矿质元素、水分是影响光合作用的因素。
【详解】A、植物主要通过根系以离子形式吸收无机盐,“灰”通常指含有钾、磷等元素的无机盐,小麦能以离子形式吸收这些无机盐,A正确;
B、犁地深一寸,增加了土壤的透气性,从而增加了土壤中氧气供应,这有利于植物根部细胞的有氧呼吸,为主动运输吸收矿物质提供更多能量,促进植物对矿物质的吸收,B正确;
C、施加有机肥被土壤微生物分解,释放CO2,间接为植物补充CO2进而增加有机物积累,C正确;
D、大豆植株能适应弱光,不是因为含有较少的叶绿体,而是其光合作用的调节机制适应了弱光环境,D错误。
故选D。
13. 醛固酮是由肾上腺分泌的一种固醇类激素。原发性醛固酮增多症患者的肾上腺皮质病变,导致醛固酮分泌过多。下列分析正确的是( )
A. 原发性醛固酮增多症常常伴随高血钾症
B. 醛固酮与靶细胞膜上的受体结合并发挥作用后会被灭活
C. 原发性醛固酮增多症患者的抗利尿激素分泌量可能偏多
D. 可通过补充促肾上腺皮质激素来缓解原发性醛固酮增多症
【答案】C
【解析】
【分析】醛固酮是肾上腺皮质分泌的小分子激素,受体在细胞膜内,醛固酮与受体结合后影响细胞代谢活动,主要作用于肾小管和集合管,促进对钠离子的重吸收。
【详解】A、醛固酮能够促进吸钠排钾,若醛固酮增多,可能导致排出较多的钾离子,导致低血钾,A错误;
B、醛固酮是脂溶性激素,其可通过自由扩散方式进入到靶细胞内,其与靶细胞内的受体结合并发挥作用后可被灭活,B错误;
C、醛固酮能够促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,引起血浆渗透压增大,因此原发性醛固酮增多症患者的抗利尿激素分泌量可能偏多,C正确;
D、机体可通过下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴使肾上腺皮质分泌醛固酮,若补充肾上腺皮质激素会加重原发性醛固酮增多症,D错误。
故选C。
14. 下列生物学实验操作或结论正确的是( )
A. 无水丙酮能溶解叶绿体中的色素,可以将叶绿体色素溶解并分离
B. 在接种酵母菌的新鲜葡萄汁中通入无菌空气制作果酒
C. 以叶绿体为参照物,观察到黑藻细胞的胞质环流方向不一定相同
D. 鉴定DNA时向DNA溶液中加入二苯胺摇匀后观察溶液颜色变化
【答案】C
【解析】
【分析】1、果酒的制作利用的是酵母菌的无氧呼吸;
2、二苯胺与DNA水浴加热呈现蓝色。
【详解】A、无水乙醇用于提取叶绿体中的色素,分离色素应该用层析液,A错误;
B、果酒的制作是利用酵母菌进行无氧呼吸产生酒精的原理,在接种酵母菌的新鲜葡萄汁中通入无菌空气会抑制酵母菌的无氧呼吸,B错误;
C、以叶绿体为参照物,观察到黑藻细胞的胞质环流方向不一定相同,如两片叶子或一片叶子上的叶脉两侧的细胞,C正确;
D、鉴定DNA的实验时向DNA溶液(2mol/LNaCl溶解)中加入二苯胺溶液摇匀后,需加热、冷却才能观察到溶液颜色的变化,D错误。
故选C。
二、多项选择题:共4题,每题3分,共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. 多聚磷酸激酶PPK2可以利用聚磷酸盐(PolyP)作为磷酸基团供体,实现AMP、ADP、ATP、PolyP之间磷酸基团的高效定向转移,如下图所示。PPK2酶偏好长链的聚磷酸盐,短链聚磷酸盐分子会阻断PPK2酶上的ADP结合位点SMc02148,科研人员通过在PPK2酶上构建一个替代的ADP结合位点SMc02148—KET来提高PPK2酶对短链聚磷酸盐的利用率。下列叙述正确的是( )
A. PPK2酶可以催化AMP和ADP,说明PPK2酶不具有专一性
B. PPK2酶合成ATP的过程中存在负反馈调节
C. 在PPK2酶上构建一个替代的ADP结合位点属于蛋白质工程
D. ATP彻底水解后,可得到腺苷、核糖、磷脂分子
【答案】BC
【解析】
【分析】(1)酶活性:酶的活性受温度、pH、激活剂或抑制剂等因素的影响。
(2)活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
(3)作用机理:催化剂是降低反应的活化能。与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著。
(4)酶的本质:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数是蛋白质,少数是RNA。
(5)酶的特性:高效性、专一性、作用条件较温和(高温、过酸、过碱,都会使酶的结构遭到破坏,使酶永久失活;在低温下,酶的活性降低,但不会失活)。
【详解】A、PPK2酶催化的是一类物质的合成,依然具有专一性,A错误;
B、PPK2酶在合成ATP的过程中会生成短链聚磷酸盐,短链聚磷酸盐会抑制PPK2酶与ADP的结合,抑制ATP的合成,存在负反馈调节,B正确;
C、在PPK2酶上构建一个替代的ADP结合位点,合成了一种之前没有的蛋白质,属于蛋白质工程,C正确;
D、ATP彻底水解后,可得到腺嘌呤、核糖、磷脂分子,D错误。
故选BC。
16. 图示哺乳动物的一个细胞中部分同源染色体及其相关基因。下列相关叙述错误的有( )
A. 有丝分裂或减数分裂前,普通光学显微镜下可见细胞中复制形成的染色单体
B. 有丝分裂或减数分裂时,丝状染色质在纺锤体作用下螺旋化成染色体
C. 有丝分裂后期着丝粒分开,导致染色体数目及其3对等位基因数量加倍
D. 减数分裂Ⅰ完成时,能形成基因型为MmNnTt的细胞
【答案】ABC
【解析】
【分析】在细胞分裂过程中,染色质会在特定时期螺旋化形成染色体。有丝分裂和减数分裂是细胞分裂的重要方式,涉及染色体的行为和基因的遗传规律。
【详解】A、在有丝分裂或减数分裂前的间期,染色质进行复制,但此时形成的染色单体在普通光学显微镜下不可见,A错误;
B、纺锤体的作用是牵引染色体运动,而不是使丝状染色质螺旋化成染色体,染色质螺旋化是自身的变化,B错误;
C、有丝分裂后期着丝粒分开,姐妹染色单体分离,导致染色体数目加倍,但基因数量不变,C错误;
D、在减数分裂Ⅰ前期,同源染色体的非姐妹染色单体可能会发生交叉互换,增加了配子基因组合的多样性,所以减数分裂Ⅰ完成时能形成能形成基因型为MmNnTt的细胞,D正确。
故选ABC。
17. 生活型是生物对外界环境适应的外部表现形式,同一生活型的生物体形态相似,且在适应特点上也相似,生态学家Raunkiaer以不良季节时休眠芽的着生位置为标准,将陆生植物生活型划分为高芽位植物、地上芽植物、地面芽植物、隐芽植物和一年生植物五类。下列叙述正确的是( )
A. 不同植物表现出同一种生活型是它们对相同环境进行适应的结果
B. 不良季节时休眠芽的着生位置能够反映其所处环境的气候特点
C. 陆生群落的垂直分层现象是不同生活型植物在空间垂直排列的结果
D. 生活型是研究植物生态位的内容之一,生活型相同的生物占据相同的生态位
【答案】ABC
【解析】
【分析】1、一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。
2、研究某种植物的生态位,通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等。
3、在群落中,各个生物种群分别占据了不同的空间,使群落形成一定的空间结构。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等。
【详解】A、生活型是生物对外界环境适应的外部表现形式,则不同植物表现出同一种生活型是植物对相同环境条件趋同适应的结果,A正确;
B、生态学家Raunkiaer以不良季节时休眠芽的着生位置为标准,将陆生植物生活型划分为高芽位植物、地上芽植物、地面芽植物、隐芽植物和一年生植物五类,所以不良季节时休眠芽的着生位置能够反映其所处环境的气候特点,B正确;
C、由题意可知,陆生群落的垂直分层现象说明了植物对不同环境适应的结果,即是不同生活型植物在空间垂直排列的结果,C正确;
D、由生态位的概念可知,要研究某种植物的生态位,通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等,而生活型是生物对外界环境适应的外部表现形式,故生活型是研究植物生态位的内容之一,但生活型相同的生物占据的生态位不一定相同,如同一地区同一生活型的植物的出现频率、种群密度、植株高度都不一定相同,D错误。
故选ABC。
18. 发酵工程在医药上的应用非常广泛,其中青霉素的发现和产业化生产进一步推动了发酵工程在医药领域的应用和发展。下图是生产青霉素的发酵工程流程,下列说法正确的是( )
A. 图示生产青霉素的过程中,对菌种进行分离纯化采用了稀释涂布平板法
B. 青霉素的发酵生产多采用深层通气液体发酵技术来提高产量
C. 选育出高产青霉素的菌种是本发酵工程的中心环节
D. 主发酵罐中发酵液的pH应调至偏酸性
【答案】ABD
【解析】
【分析】发酵工程以其生产条件温和、原料来源丰富且价格低廉、产物专一、废弃物对环境的污染小和容易处理等特点,在食品工业、医药工业和农牧业等许多领域得到了广泛的应用,形成了规模庞大的发酵工业。
【详解】A、对菌种分离纯化的方法有平板划线法和稀释涂布平板法,据图可知在生产青霉素的过程中,对菌种进行分离纯化采用了稀释涂布平板法,A正确;
B、青霉菌的代谢类型为异养需氧型,可用深层通气液体发酵技术提高产量,B正确;
C、在发酵罐内发酵是本发酵工程的中心环节,C错误;
D、青霉菌属于真菌,培养时适宜在偏酸性的环境中生长,D正确。
故选ABD。
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
19. 金银花不仅是一味重要的中药材,而且具有很高的观赏价值。为提高金银花产量,某实验小组对三种金银花净光合速率的日变化进行了研究,结果如图1所示;下图2表示其叶肉细胞中光合作用部分过程示意图。光系统Ⅱ(P680)和光系统Ⅰ(P700)是由蛋白质和光合色素组成的复合体。
(1)图1中15时黄花金银花与京红久金银花的CO2固定速率_____(①相同/②不同/③不一定相同)。
(2)图1三个品种金银花在12时左右均出现“光合午休”现象,为缓解“光合午休”现象,宜采取的措施为_____(填“适当遮阴”或“补充CO2”),原因是_____。
(3)光系统Ⅱ(P680)和光系统Ⅰ(P700)分布在_____,二者共有的功能是_____。叶肉细胞中将三碳糖转化为淀粉的过程发生在图2的_____(A/B)侧。
植物通过调节激素水平协调自身生长和逆境响应(应对不良环境的系列反应)的关系,研究者对其分子机制进行了探索。TS基因编码的蛋白(TS)促进生长素(IAA)的合成。研究发现,拟南芥受到干旱胁迫时,TS基因表达下降,生长减缓。研究者用野生型(WT)和TS基因功能缺失突变株(ts)进行实验,结果如下图。
(4)图3结果显示,TS基因功能缺失导致_____。
(5)为了探究TS影响抗旱性的机制,研究者通过实验,鉴定出一种可与TS结合的酶BG。已知BG催化ABA-葡萄糖苷水解为脱落酸(ABA)。提取纯化TS和BG,进行体外酶活性测定,结果如图4.由实验结果可知突变株(ts)抗旱的原因为_____。
(6)为了证明TS通过抑制BG活性降低ABA水平,可检测野生型和三种突变株中的ABA含量。请在图5中补充第三种突变株的类型,并在图中相应位置绘出能证明上述结论的结果_____。
【答案】(1)不一定相同
(2) ①. 适当遮阴 ②. 遮阴后可以使蒸腾作用减弱,气孔开放,二氧化碳吸收增多,因而光合速率提高
(3) ①. 叶绿体的类囊体薄膜 ②. 传递电子 ③. A侧
(4)TS基因缺失会导致 IAA含量降低,植株生长减缓,同时在干旱条件下,TS基因功能缺失突变株(ts)生存率比正常植株生存率更高
(5)TS基因功能缺失突变株(ts)TS基因不能发挥作用,BG 活性增强,已知BG催化ABA-葡萄糖苷水解为脱落酸(ABA),脱落酸的含量升高,使植株的抗旱能力增强
(6)
【解析】
【分析】1、光合色素主要位于叶绿体的类囊体薄膜上,提取光合色素可以用无水乙醇,分离色素常常使用纸层析法;
2、真光合速率=净光合速率+呼吸速率。光合作用的影响因素:内因有色素的含量和酶的活性等,外因有光照强度、二氧化碳、温度等因素。气孔导度可以影响细胞对二氧化碳的吸收;
3、植物激素是由植物体内产生,并从产生部位运输到作用部位,对植物的生长发育具有显著影响的微量有机物。由人工合成的调节植物生长发育的化学物质被称为植物生长调节剂。
【小问1详解】
图1中15时,测得的黄花与京红久金银花净光合速率相同,但二者的呼吸速率未知,而光合作用固定CO2的速率=净光合速率+呼吸速率,所以二者的光合作用固定 CO2的速率不一定相同
【小问2详解】
图1三个品种金银花在12时左右均出现“光合午休”现象,光合午休现象的出现是由于光照太强、温度太高导致的气孔大量关闭的现象,进而导致二氧化碳的吸收量减少而表现为光合速率下降,即出现“光合午休”现象,因此,为了缓解光合午休现象需要采取的措施“适当遮阴”,遮阴后可以使蒸腾作用减弱,气孔开放,二氧化碳吸收增多,因而光合速率提高。
【小问3详解】
由图可知,光反应阶段发生在叶绿体的类囊体薄膜,光系统Ⅱ(P680)和光系统Ⅰ(P700)是光反应阶段需要用到的物质,分布在叶绿体的类囊体的薄膜上。二者共有的功能是传递电子,叶肉细胞中将三碳糖转化为淀粉的过程为暗反应过程,场所在叶绿体基质,发生在图2的A侧。
【小问4详解】
由图3可知,TS基因缺失会导致 IAA含量降低,植株生长减缓,同时在干旱条件下,TS基因功能缺失突变株(ts)生存率比正常植株生存率更高
【小问5详解】
由图乙可知,在0~2μg的浓度范围内,随着TS浓度的升高, BG活性逐渐降低,证明TS具有抑制BG活性的作用;TS基因功能缺失突变株(ts)TS基因不能发挥作用,BG 活性增强,已知BG催化ABA-葡萄糖苷水解为脱落酸(ABA),脱落酸的含量升高,使植株的抗旱能力增强。
【小问6详解】
根据图可知,还需要在图丙中补充TS、BG功能缺失突变株(ts+ bg)实验组,因为TS是通过BG发挥调节功能,所以如果BG无法发挥功能,是否存在TS对实验结果几乎没有影响,该组与bg组结果相同,相应的图
20. 海草是沿海生态系统中的重要碳汇,其固定的碳部分被运输到根及根状茎,并固存于沉积物中。海草等的凋落物会释放溶解性有机碳,并通过水流输出生态系统或被浮游细菌分解,其过程如图所示。回答下列问题:
(1)海草床生态系统的储碳能力超过了大多数陆地生态系统,有益于_____(填“增大”或“减少”)碳足迹。海草床高效的固碳优势源自其极高的初级生产力、高效的悬浮物捕获能力、稳定的沉积环境以及极低的凋落物分解速率。自然环境下,海草床悬浮颗粒物加速沉降以及沉积物再悬浮降低,可提高_____,从而提高海草的光合作用。海草床沉积物的周围一般为无氧环境,试阐述无氧环境对海草碳储存的意义_____。
(2)海平面以下的海草进行光合作用时,CO2的来源有_____。海草场可作为其他附着生物的附着基,并为许多海洋动物提供适宜的食物,能够减缓海浪对海岸的侵蚀、稳定地质,从而保护海岸环境,这体现了生物多样性的_____价值。近年来,由于人类活动等的影响,海草床资源严重退化。在保护和修复海草床资源时,应充分考虑当地环境、气候等特点,种植适宜品种的海草,这遵循的生态学原理是_____。
(3)海菖蒲是一种单子叶的海草,在调查海菖蒲的密度时,不适合用样方法,原因是_____。
(4)实验小组为了研究海草床生态系统的服务价值,需要对海草的生态位进行研究,请你为该实验小组提出具体的研究方向_____。
(5)近年来,沿海海洋水域的营养养分逐渐富集,营养盐浓度过高引起了大型海藻的快速生长,细菌活动能力增强,海草床的碳汇能力降低。海草床碳汇能力降低的原因是_____。
【答案】(1) ①. 减少 ②. 光照强度 ③. 无氧环境不利于细菌的细胞呼吸,减缓沉积碳被分解为CO2,减少CO2的释放,从而提高碳储存的稳定性
(2) ①. 浮游细菌等呼吸作用产生的CO2、海草呼吸作用产生的CO2、大气中的CO2 ②. 直接和间接 ③. 协调原理
(3)单子叶植物为丛生或蔓生,从地上部分难以辨别是一株还是多株
(4)海草的种群密度、植株高度、区域的内出现频率、与其他物种的关系
(5)大型海藻遮光抑制了海草的光合作用,CO2的固定减少;细菌活动增强,分解沉积物释放更多CO2
【解析】
【分析】一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。研究某种动物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。研究某种植物的生态位,通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于不同生物充分利用环境资源,是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。
【小问1详解】
海草床生态系统的储碳能力超过了大多数陆地生态系统,减轻了陆地植物对碳的吸收压力,因此有益于减少碳足迹。自然环境下,海草床悬浮颗粒物加速沉降以及沉积物再悬浮降低,可提高光照强度,从而提高海草的光合作用。无氧环境不利于细菌的细胞呼吸,减缓沉积碳被分解为CO2,减少CO2的释放,从而提高碳储存的稳定性。
【小问2详解】
海平面以下的海草进行光合作用时,CO2的来源有浮游细菌等呼吸作用产生的CO2、海草呼吸作用产生的CO2、大气中CO2,海草场可作为其他附着生物的附着基,并为许多海洋动物提供适宜的食物,体现了生物多样性的直接价值,能够减缓海浪对海岸的侵蚀、稳定地质,从而保护海岸环境,这体现了生物多样性的间接价值。考虑当地环境、气候等特点种植适宜品种的海草,体现了生态工程的协调原理。
【小问3详解】
样方法一般用于调查双子叶植物,单子叶植物为丛生或蔓生,从地上部分难以辨别是一株还是多株,难以用样方法调查。
【小问4详解】
生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,欲研究海菖蒲的生态位,通常需要从海菖蒲在海草床内的出现频率、种群密度、植株高度以及与其他物种的关系。
【小问5详解】
根据题意可知:大型海藻遮光抑制了海草的光合作用,CO2的固定减少;细菌活动增强,分解沉积物释放更多CO2,因此导致碳汇能力降低。
21. 蚕为ZW型性别决定的生物。野生型蚕的幼虫适宜在20~30℃下生长(非温敏型),成虫结的卵形为椭圆形,卵壳为黑色。现有若干突变体,包括:幼虫在25℃以上能正常生长,而在23℃下死亡的温敏突变体、卵形为圆形的突变体、卵壳为白色的突变体P、Q。研究发现,控制卵形的基因存在母性效应(子代总是表现出母本基因型决定的性状),且该基因与其他上述基因的遗传均遵循自由组合定律。涉及的相关性状的基因如图所示。
性状
基因
野生型
+
白色品系P
b1
白色品系Q
b2
温敏型
t
科研人员利用纯种蚕进行了如表所示的杂交实验:
实验
亲本
F1
F1自由交配,得到的F2
雌性
雄性
一
野生型
圆形
野生型
圆形♀:圆形♂=1:1
二
温敏白壳P
野生型
野生型
野生型♀:野生型♂:温敏白壳♀:温敏白壳♂=3:3:1:1
三
温敏白壳Q
野生型
野生型
野生型♀:野生型♂:温敏白壳♀:温敏黑壳♂:温敏黑壳♀:非温敏白壳♀=3:6:1:2:1:3
四
非温敏椭圆形白壳Q
温敏圆形黑壳
野生型
幼虫在22℃饲养
(1)在实验一中,圆形蚕卵属于_____(填“显性”或“隐性”)性状,表中的F₂自由交配后,子代表型及比例为_____。
(2)根据实验二的结果,可以推断基因b1与基因t基因的位置关系为_____。
(3)根据实验三的结果,可以推断基因b1与基因b2属于_____(填“等位”或“非等位”)基因,判断理由是_____。
(4)写出实验三F₁的基因型(只考虑对温度的敏感性和卵壳的颜色两对性状):♀:_____;♂:_____。实验三F2野生型♂中的纯合子占_____。
(5)实验四中的F2存活个体中,表型有_____种(考虑性别),雌性中表型为圆形白壳的个体的比例为_____。
【答案】(1) ①. 显性 ②. 野生型∶圆形 = 1∶3
(2)b1 与 t位于一对同源染色体上,为非等位基因关系
(3) ①. 非等位 ②. b1位于常染色体上,b2位于Z染色体上
(4) ①. TtZ+W ②. TtZ+Zb2 ③. 1/6
(5) ①. 3 ②. 0
【解析】
【分析】题图分析,实验二亲本:温敏与野生型的后代F1全为野生(非温敏),F1雌雄交配产生的F2中雌性(非温敏∶温敏=3∶1)、雄性(非温敏∶温敏=3∶1),雌雄表型相同,与性别无关,即控制温度敏感的基因t位于常染色体上;且组合二的F1均为野生型,F2野生型∶温敏白壳=3∶1,说明控制温度敏感的基因t和基因b1连锁在同一条常染色体上,所以b1 与 t的由位置关系是位于一对同源染色体上;由实验三亲本:温敏白壳Q与野生型的后代F1全为野生型,F1雌雄交配产生的F2中雌性(野生型∶白壳=1∶1)、雄蚕(全为野生型),雌雄表型与性别相关联,因此b2位于Z染色体上。
【小问1详解】
控制卵形的基因存在母性效应,即子代总是表现出母本基因型决定的性状,在实验一中,亲本中雌性为野生型蚕卵、雄性为圆形蚕卵,F1全为野生型,F2均为圆形,说明圆形蚕卵属于显性性状; 假设相关基因为 A、a,亲本中雌性的基因型为aa,雄性为AA,F1 为Aa,F2中 AA∶Aa∶aa = 1∶2∶1,F2 自由交配,由于控制卵形的基因存在母性效应,子代表型及比例为野生型∶圆形 = 1∶3。
【小问2详解】
实验二亲本:温敏与野生型的后代F1全为野生(非温敏),F1雌雄交配产生的F2中雌性(非温敏∶温敏=3∶1)、雄性(非温敏∶温敏=3∶1),雌雄表型相同,与性别无关,即控制温度敏感的基因t位于常染色体上;且组合二的F1均为野生型,野生型∶温敏白壳=3∶1,说明控制温度敏感的基因t和基因b1连锁在同一条常染色体上,所以b1 与 t的由位置关系是位于一对同源染色体上。
【小问3详解】
实验三亲本:温敏白壳Q与野生型的后代F1全为野生型,F1雌雄交配产生的F2中雌性(野生型∶白壳=1∶1)、雄蚕(全为野生型),雌雄表型与性别相关联,因此b2位于Z染色体上,结合(2题)解析可知,b1基因位于常染色体上,因此可说明基因b1与基因b2为非同源染色体上的非等位基因。
【小问4详解】
结合题(2)和题(3)可知,野生相关基因(+)对t为显性,且位于常染色体上;野生相关基因(+)对b2为显性,且位于Z染色体上,则实验三亲本的基因型可表示为ttZb2W、TTZ+Z+,则F1的基因型为TtZ+W(雌性)、TtZ+Zb2(雄性),F1自由交配获得的F2中野生型♂的基因型为(1/3TT、2/3Tt)(1/2Z+Z+、1/2Z+Zb2),可见,其中纯合子占比为1/3×1/2=1/6。
【小问5详解】
实验四中亲本的基因型可表示为++TTZb2W、--ttZB2ZB2,则F1的基因型可表示为+-TtZB2Zb2、+-TtZB2W,由于控制卵形的基因存在母性效应,F2幼虫在22℃饲养,F2存活个体中全为非温敏型,卵为野生型卵,表型有1×3=3种,因此,雌性中没有表型为圆形白壳的个体。
22. circRNA和miRNA是细胞中的单链RNA,参与基因表达的调控。circRNA的部分功能如图。有研究表明,circRNA在很多肿瘤组织中异常表达,影响肿瘤细胞的增殖、化疗敏感性、侵袭等行为。研究人员通过实验探索circ-TAGLN(一种circRNA)在卵巢癌细胞中的功能及其作用机制。回答下列问题:
注:miRNA海绵指circRNA与miRNA结合,抑制miRNA与mRNA结合。
(1)控制miRNA合成的基因_____(填“能”或“不能”)表达出蛋白质。miRNA与靶基因的mRNA结合,抑制了_____过程。circRNA可与mRNA竞争性结合_____。
(2)circRNA是一种环状闭合RNA,是链状RNA的首尾通过磷酸和_____(填物质名称)连接形成的。circRNA和miRNA调控靶基因表达使性状改变的过程属于_____。
(3)根据上图,circRNA还可以与U1小核糖核蛋白作用,再与_____结合,进而促进基因的转录;circRNA也可直接作为合成蛋白质的_____,执行翻译功能。
(4)研究人员为研究circ-TAGLN在卵巢癌中的作用,比较了正常卵巢上皮细胞和卵巢癌细胞中circ-TAGLN的表达情况,并将卵巢癌细胞随机分成实验组和对照组,实验组进行circ-TAGLN过度表达诱导处理,统计细胞的增殖数量和侵袭细胞数,结果如下图所示。
如图①表明卵巢癌细胞中circ-TAGLN的表达量_____(填“升高”或“降低”)。对照组和实验组的实验结果说明:_____。
(5)研究发现,miR-425-5p(一种miRNA)能够活化PI3K/AKT信号通路蛋白促进肿瘤的发生和发展。结合上图分析,circ-TAGLN抑制卵巢癌细胞的机制可能是:_____。
【答案】(1) ①. 不能 ②. 翻译 ③. 核糖体
(2) ①. 核糖 ②. 表观遗传
(3) ①. RNA聚合酶 ②. 模板
(4) ①. 降低 ②. 卵巢癌细胞过度表达circ-TAGLN后,癌细胞的增殖和侵袭能力均被抑制
(5)circ-TAGLN能够靶向结合miR-425-5p,使miR-425-5p海绵失去功能,抑制卵巢癌细胞增殖和侵袭;抑制PI3K/AKT信号通路蛋白的活化,抑制肿瘤的发生和发展
【解析】
【分析】环状RNA(circRNA)是一类环状单链RNA,circRNA与miRNA结合,可抑制miRNA与mRNA结合,从而影响翻译过程。
【小问1详解】
miRNA是一类由生物体自身基因控制合成的单链RNA分子,其不直接参与蛋白质的合成,而是通过与mRNA的结合来调控基因的表达,所以控制miRNA合成的基因不能表达出蛋白质。
miRNA与靶基因的mRNA结合后,导致mRNA不能与核糖体结合,进而抑制了翻译过程。
据图可知,circRNA可以与核糖体结合,mRNA也可以和核糖体结合,故circRNA可与mRNA竞争性结合核糖体。
【小问2详解】
circRNA是一种环状闭合RNA,是链状RNA的首尾通过磷酸和核糖连接形成磷酸二酯键。circRNA和miRNA调控靶基因表达使性状改变的过程属于表观遗传,其过程不改变基因的碱基排列顺序,使基因的表达和表型发生可遗传的改变。
【小问3详解】
RNA聚合酶可催化转录过程。由图可知,circRNA可与U1小核糖核蛋白作用,再与RNA聚合酶结合,进而促进基因的转录;翻译的直接模板是单链mRNA,circRNA是一类环状单链RNA,也可直接作为合成蛋白质的模板,执行翻译功能。
【小问4详解】
由图①可知,卵巢癌细胞中circ-TAGLN的表达量低于正常卵巢上皮细胞,即卵巢癌细胞中circ-TAGLN的表达量降低。由图②和③可知,卵巢癌细胞过度表达circ-TAGLN后,癌细胞增殖和侵袭能力均低于对照组,即癌细胞增殖和侵袭能力均被抑制。
【小问5详解】
miRNA海绵指circRNA与miRNA结合,抑制miRNA与mRNA结合,从而使mRNA更多的翻译形成蛋白质,因此miR-425-5p(一种miRNA)能够促进卵巢恶性肿瘤细胞的增殖和侵袭,并通过活化PI3K/AKT、信号通路蛋白促进肿瘤的发生和发展的机制可能为:circ-TAGLN能够靶向结合miR-425-5p,使miR-425-5p海绵失去功能,抑制卵巢癌细胞增殖和侵袭;抑制PI3K/AKT信号通路蛋白的活化,抑制肿瘤的发生和发展。
23. 土壤盐碱化问题已经成为全球性难题,培育耐盐碱农作物是解决人类粮食安全和农业发展的重要途径。
(1)为研究高粱盐碱响应通路中相关基因AT1的作用,研究人员构建过表达植株(AT1-OE)。以高粱cDNA为模板,利用_____方法获取目的基因。如图1,选取最佳限制酶_____处理目的基因和质粒,构建重组质粒并转入农杆菌。
(2)将转化成功的农杆菌与高粱愈伤组织共培养,为筛选出T-DNA成功转入的愈伤组织,培养基中需加入_____,原因是_____。获得所需愈伤组织后,经_____发育成完整植株。同时构建基因敲除植株(AT1-KO)。
(3)检测植株在高碱土壤中的幼苗长势和作物产量,结果发现:相比野生型植株,AT1-KO植株_____,AT1-OE植株表型相反,说明AT1在高粱碱胁迫的响应过程中起负调控作用。
(4)高碱条件下,植物细胞内H2O2含量升高,推测AT1可能与运输H2O2的通道蛋白PIP2有相互作用。利用免疫共沉淀方法进行研究,实验原理如图2,若靶蛋白A和待测蛋白B有相互作用,用磁珠偶联抗A抗体使A沉淀,则B也会被沉淀下来。利用抗GFP抗体与磁珠偶联,对实验组和对照组总蛋白进行免疫共沉淀,实验结果如图3。
①检测总蛋白的目的是_____。
②通过条带_____可以判断,AT1与PIP2有相互作用。若想进一步验证该相互作用,可用_____抗体与新磁珠偶联再次进行实验。
(5)细胞内过量的H2O2积累会导致氧化应激,从而导致植物细胞死亡,降低植物存活率。研究显示PIP2磷酸化能够促进H2O2外排。综合上述信息,解释敲除AT1基因能显著提高植株耐盐碱性的原因_____。
【答案】(1) ①. PCR ②. BamH I和EcoR I
(2) ①. 潮霉素 ②. T-DNA区段含有潮霉素抗性基因,可作为标记基因进行筛选 ③. 再分化
(3)幼苗长势好、作物产量高
(4) ①. 保免疫共沉淀前的样品中有靶蛋白A和待测蛋白B ②. 3 ③. 抗PIP2
(5)高碱环境中AT1与PIP2相互作用抑制其磷酸化,从而抑制H2O2外排,导致植物细胞死亡;敲除AT1基因后,PIP2磷酸化上升,促进H2O2外排,作物存活率提高
【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】
PCR是一项体外扩增DNA的技术,该过程中,可以以高粱cDNA为模板,利用PCR技术获得目的基因;为避免目的基因和质粒的自身环化和反向连接,需要用两种酶进行切割,据图可知,XhoI会有两个切割位点,且有一处位于标记基因上,故不能选择,结合目的基因和质粒的限制酶位点可知,BamH I和EcoR I为最佳限制酶。
【小问2详解】
T-DNA能够将目的基因导入受体细胞并整合到受体细胞的染色体DNA上,据图可知,在T-DNA区域含有的抗性基因是潮霉素抗性基因,故将转化成功的农杆菌与高粱愈伤组织共培养,为筛选出T-DNA成功转入的愈伤组织,培养基中需加入潮霉素;植物组织培养过程中,由愈伤组织培育为完整植株的过程是再分化。
【小问3详解】
分析题意可知,基因敲除植株是AT1-KO,而过表达植株是AT1-OE,野生型是对照组,若AT1在高粱碱胁迫的响应过程中起负调控作用,则预期结果应为:相比野生型植株,AT1-KO植株幼苗长势好、作物产量高,AT1-OE植株表型相反。
【小问4详解】
①结合题意“若靶蛋白A和待测蛋白B有相互作用,用磁珠偶联抗A杭体使A沉淀,则B也会被沉淀下来”可知,该过程中靶蛋白A和待测蛋白B是重要检测目标,故检测总蛋白的目的是确保免疫共沉淀前的样品中有靶蛋白A和待测蛋白B。
②据图可知,对总蛋白进行抗PIP2抗体检测时对照组和实验组均有条带3出现,转入空质粒的对照组对免疫共沉淀蛋白进行抗PIP2抗体检测时无条带3出现,而转入重组质粒的实验组有条带3出现,说明AT1与PIP2有相互作用,能够相互反应、结合;由于实验假设是AT1可能与运输H2O2的通道蛋白PIP2有相互作用,若想进一步验证该相互作用,可用抗PIP2抗体与新磁珠偶联再次进行实验。
【小问5详解】
分析题意,PIP2磷酸化能够促进H2O2外排,综合上述信息,敲除AT1基因能显著提高植株耐盐碱性的原因是:高碱环境中AT1与PIP2相互作用抑制其磷酸化,从而抑制H2O2外排,导致植物细胞死亡;敲除AT1基因后,PIP2磷酸化上升,促进H2O2外排,作物存活率提高。
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2024-2025学年高三上学期三校12月联合调研
生物试题
考试时间:75分钟;总分:100分
注意事项:1.本试卷共分两部分,第Ⅰ卷为选择题,第Ⅱ卷为非选择题。
2.所有试题的答案均填写在答题纸上,答案写在试卷上的无效。
第Ⅰ卷(选择题共40分)
一、单项选择题:共14题,每题2分,共28分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 近期,我校很多师生感染肺炎,引起咳嗽、发烧等症状。肺炎是呼吸系统常见的感染性疾病,可以由病毒或支原体等引起,下列相关叙述正确的是( )
A. 抑制细胞壁合成的药物对支原体肺炎有效,对新冠病毒引起的肺炎无效
B. 支原体内的核酸彻底水解生成8种有机物,而病毒的核酸只产生6种
C. 支原体中DNA主要分布在细胞核中,RNA病毒的RNA分布在蛋白质外壳内
D. 支原体的遗传物质中嘌呤数一定等于嘧啶数,而病毒的遗传物质不一定
2. 细胞在迁移过程中会产生并释放一种单层膜的细胞结构——迁移体,其内部含有mRNA等物质。当迁移体被周围细胞吞噬后,其中的mRNA翻译形成蛋白质X,然后细胞前端的受体RTK经系列信号转导,大量聚合分枝状肌动蛋白引导细胞膜向外突出,伴随着细胞后端受体RTK信号的持续抑制引起细胞膜收缩从而引导细胞向前迁移。研究发现迁移细胞从前到后端的内质网一细胞膜结合位点数量呈梯度递增,使内质网中的去磷酸化酶PTP1B更多的作用于迁移细胞后端的受体RTK。下列说法错误的是( )
A. 迁移体的形成可能与高尔基体有关
B. 迁移体将在蛋白质X合成后破裂
C. 迁移体中的mRNA被其他细胞摄取后可能在受体细胞内继续发挥作用
D. 若人为诱导增加细胞前端的内质网-细胞膜结合位点,可改变细胞迁移方向
3. 龙胆花在低温下闭合,移至正常生长温度、光照条件下会重新开放,机理如下图,水通道蛋白磷酸化后运输水的活性增强。下列叙述错误的是( )
A. 过程③、④可表示自由扩散和协助扩散两种运输方式 B. 过程②体现了生物膜具有一定的流动性
C. 光刺激可导致水通道蛋白构象发生改变 D. 正常生长温度、黑暗条件下,花的开放速度会变慢
4. 端粒是染色体两端特殊的DNA-蛋白质复合物。端粒长度与端粒酶的活性密切相关,端粒酶是一种RNA-蛋白质复合物,可以逆转录修复端粒,过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 在正常的人体细胞中,端粒酶的活性被明显激活
B. 在癌症患者癌细胞中,端粒酶的活性被明显抑制
C. 端粒酶具有逆转录酶的活性,原料X是核糖核苷酸
D. 端粒缩短到一定程度会引发细胞衰老,甚至凋亡
5. 某含有1000个碱基对的环状DNA分子,其中含腺嘌呤300个。该DNA分子复制时,首先1链被断开形成3'、5'端口,接着5'剪切端与2链发生分离,随后DNA分子以2链为模板,通过滚动从1链的3'端开始延伸子链,同时还会以分离出来的5'端单链为模板合成另一条子链,其过程如下图。下列相关叙述错误的是( )
A. 1链被断开前后该DNA分子中游离磷酸基团的数目分别是0、2
B. 外链充当了1链延伸时的引物,需要DNA聚合酶、解旋酶的催化作用
C. 该DNA复制时,子链都是由5'→3'方向延伸的
D. 若该DNA连续复制3次,则第三次复制需要鸟嘌呤脱氧核苷酸4900个
6. 下列与高中生物学实验相关的叙述,错误的是( )
A. 天竺葵叶片经光照和脱绿处理后,叶肉细胞中的叶绿体能够被碘液染成蓝色
B. 色素提取和分离实验中,滤纸条未出现色素带,可能是因为层析液触及了滤液细线
C. 用菠菜叶片提取光合色素,研磨时要加入适量的SiO2、CaCO3和层析液
D. 用同样的方法提取等质量洋葱根尖分生区和成熟区组织的DNA,成熟区的提取量小于分生区
7. 普洱茶需经高温杀青后进行发酵,发酵时茶叶中的蛋白质被黑曲霉蛋白酶降解,形成普洱茶独特的风味。为研究杀青温度和时长对黑曲霉蛋白酶的影响,在不同的温度条件下,分别对黑曲霉蛋白酶处理10min、60min、90min后,测定酶活力,结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 处理温度于45℃~70℃时,酶活力随处理时间的延长降低
B. 该酶在70℃下处理10min后,下调温度至60℃时酶活力增大
C. 据图分析,适宜的杀青条件为时长10min、温度约60℃
D. 40℃时不同时长的处理,酶活力变化不大,40℃为该酶最适储存温度
8. 乳酸脱氢酶(LDH)、乙醇脱氢酶(ADH)是植物细胞中无氧呼吸的关键酶,其催化的代谢途径如图1所示。为探究Ca2+对水淹处理辣椒幼苗根细胞呼吸作用的影响,进行相关实验,实验结果如图2所示。其中甲、乙均为对照组,丙组为实验组,甲组的幼苗不作处理。下列相关叙述正确的是( )
A. LDH、ADH均分布在线粒体基质,催化丙酮酸氧化分解
B. 丙酮酸生成乳酸或乙醇过程中,利用NADH中的能量合成ATP
C. 丙组的处理方式是选择生长状态一致的辣椒幼苗进行水淹处理
D. 水淹条件下,Ca2+通过影响ADH、LDH活性,减少乙醛和乳酸积累
9. 果蝇(2n=8)羽化(从蛹变蝇)的时间有19h、24h和29h三种,分别由基因A1、A2和A3控制,这三个基因的显隐性关系未知,且都不位于X、Y染色体的同源区段。现用一只羽化时间为19h的雌蝇和一只羽化时间为24h的雄蝇杂交,F1的羽化时间及比例为19h:24h:29h=1:2:1,且羽化时间为24h的果蝇都是雌性,其余都是雄性。下列说法正确的是( )
A. 基因A1、A2和A3的遗传遵循基因自由组合定律
B. 基因A1、A2和A3的显隐性关系是A2>A3>A1
C. 控制果蝇羽化时间相关的基因型有6种
D. F1自由交配产生的子代中羽化时间为19h的果蝇占5/16
10. 血橙被誉为“橙中贵族”,因果肉富含花色苷,颜色像血一样鲜红而得名。当遇极寒天气时,为避免血橙冻伤通常提前采摘,此时果肉花色苷含量极少而“血量”不足。血橙中花色苷合成和调节途径如图。
注:T序列和G序列是Ruby基因启动子上的两段序列
下列分析不合理的是( )
A. 血橙果肉“血量”多少是通过基因控制酶的合成来调控的
B. 低温引起T序列改变及去甲基化进而使血橙“血量”增多
C. 同一植株不同血橙果肉的“血量”不同可能与光照有关
D. 若提前采摘,可将果实置于低温环境激活Ruby基因表达
11. 碳青霉烯类抗生素是治疗重度感染的一类药物。下表为近四年该类抗生素在某医院住院患者中的人均使用量,以及从患者体内分离得到的某种细菌对该类抗生素的耐 药率变化。下列说法正确的是( )
年份
1
2
3
4
住院患者该类抗生素的人均使用量/g
0.074
0.12
0.14
0.19
某种细菌对该类抗生素的耐药率/%
2.6
6.11
10.9
25.5
A. 在长期使用抗生素的诱导下,该种细菌产生了抗药性
B. 突变和基因重组为该细菌种群进化提供了原材料
C. 可遗传的有利变异和抗生素的选择是该细菌适应形成的必要条件
D. 细菌耐药率上升可以通过持续增加抗生素剂量或更换新的抗生素类药物解决
12. 农业生产中有许多谚语的产生,如①无力不打铁,无灰不种麦;②犁地深一寸,等于上层粪;③一挑粪进,一挑谷出;④两垄高粱一垄豆,高矮作物双丰收等。这些谚语体现了我国劳动人民在农业生产上的智慧。下列有关叙述错误的是( )
A. ①中的“灰”主要是指无机盐,常以离子的形式被小麦吸收
B. ②的主要原理是增加土壤中氧气供应能促进植物对无机盐的吸收
C. ③施加有机肥可间接为植物补充CO2,进而增加有机物积累
D. ④中的“豆”能适应弱光,是因为大豆植株中含有较少的叶绿体
13. 醛固酮是由肾上腺分泌的一种固醇类激素。原发性醛固酮增多症患者的肾上腺皮质病变,导致醛固酮分泌过多。下列分析正确的是( )
A. 原发性醛固酮增多症常常伴随高血钾症
B. 醛固酮与靶细胞膜上的受体结合并发挥作用后会被灭活
C. 原发性醛固酮增多症患者的抗利尿激素分泌量可能偏多
D. 可通过补充促肾上腺皮质激素来缓解原发性醛固酮增多症
14. 下列生物学实验操作或结论正确的是( )
A. 无水丙酮能溶解叶绿体中的色素,可以将叶绿体色素溶解并分离
B. 在接种酵母菌的新鲜葡萄汁中通入无菌空气制作果酒
C. 以叶绿体为参照物,观察到黑藻细胞的胞质环流方向不一定相同
D. 鉴定DNA时向DNA溶液中加入二苯胺摇匀后观察溶液颜色变化
二、多项选择题:共4题,每题3分,共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. 多聚磷酸激酶PPK2可以利用聚磷酸盐(PolyP)作为磷酸基团供体,实现AMP、ADP、ATP、PolyP之间磷酸基团的高效定向转移,如下图所示。PPK2酶偏好长链的聚磷酸盐,短链聚磷酸盐分子会阻断PPK2酶上的ADP结合位点SMc02148,科研人员通过在PPK2酶上构建一个替代的ADP结合位点SMc02148—KET来提高PPK2酶对短链聚磷酸盐的利用率。下列叙述正确的是( )
A. PPK2酶可以催化AMP和ADP,说明PPK2酶不具有专一性
B. PPK2酶合成ATP的过程中存在负反馈调节
C. 在PPK2酶上构建一个替代的ADP结合位点属于蛋白质工程
D. ATP彻底水解后,可得到腺苷、核糖、磷脂分子
16. 图示哺乳动物的一个细胞中部分同源染色体及其相关基因。下列相关叙述错误的有( )
A. 有丝分裂或减数分裂前,普通光学显微镜下可见细胞中复制形成的染色单体
B. 有丝分裂或减数分裂时,丝状染色质在纺锤体作用下螺旋化成染色体
C. 有丝分裂后期着丝粒分开,导致染色体数目及其3对等位基因数量加倍
D. 减数分裂Ⅰ完成时,能形成基因型为MmNnTt的细胞
17. 生活型是生物对外界环境适应的外部表现形式,同一生活型的生物体形态相似,且在适应特点上也相似,生态学家Raunkiaer以不良季节时休眠芽的着生位置为标准,将陆生植物生活型划分为高芽位植物、地上芽植物、地面芽植物、隐芽植物和一年生植物五类。下列叙述正确的是( )
A. 不同植物表现出同一种生活型是它们对相同环境进行适应的结果
B. 不良季节时休眠芽的着生位置能够反映其所处环境的气候特点
C. 陆生群落的垂直分层现象是不同生活型植物在空间垂直排列的结果
D. 生活型是研究植物生态位的内容之一,生活型相同的生物占据相同的生态位
18. 发酵工程在医药上的应用非常广泛,其中青霉素的发现和产业化生产进一步推动了发酵工程在医药领域的应用和发展。下图是生产青霉素的发酵工程流程,下列说法正确的是( )
A. 图示生产青霉素的过程中,对菌种进行分离纯化采用了稀释涂布平板法
B. 青霉素的发酵生产多采用深层通气液体发酵技术来提高产量
C. 选育出高产青霉素的菌种是本发酵工程的中心环节
D. 主发酵罐中发酵液的pH应调至偏酸性
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
19. 金银花不仅是一味重要的中药材,而且具有很高的观赏价值。为提高金银花产量,某实验小组对三种金银花净光合速率的日变化进行了研究,结果如图1所示;下图2表示其叶肉细胞中光合作用部分过程示意图。光系统Ⅱ(P680)和光系统Ⅰ(P700)是由蛋白质和光合色素组成的复合体。
(1)图1中15时黄花金银花与京红久金银花的CO2固定速率_____(①相同/②不同/③不一定相同)。
(2)图1三个品种金银花在12时左右均出现“光合午休”现象,为缓解“光合午休”现象,宜采取的措施为_____(填“适当遮阴”或“补充CO2”),原因是_____。
(3)光系统Ⅱ(P680)和光系统Ⅰ(P700)分布在_____,二者共有的功能是_____。叶肉细胞中将三碳糖转化为淀粉的过程发生在图2的_____(A/B)侧。
植物通过调节激素水平协调自身生长和逆境响应(应对不良环境的系列反应)的关系,研究者对其分子机制进行了探索。TS基因编码的蛋白(TS)促进生长素(IAA)的合成。研究发现,拟南芥受到干旱胁迫时,TS基因表达下降,生长减缓。研究者用野生型(WT)和TS基因功能缺失突变株(ts)进行实验,结果如下图。
(4)图3结果显示,TS基因功能缺失导致_____。
(5)为了探究TS影响抗旱性的机制,研究者通过实验,鉴定出一种可与TS结合的酶BG。已知BG催化ABA-葡萄糖苷水解为脱落酸(ABA)。提取纯化TS和BG,进行体外酶活性测定,结果如图4.由实验结果可知突变株(ts)抗旱的原因为_____。
(6)为了证明TS通过抑制BG活性降低ABA水平,可检测野生型和三种突变株中的ABA含量。请在图5中补充第三种突变株的类型,并在图中相应位置绘出能证明上述结论的结果_____。
20. 海草是沿海生态系统中的重要碳汇,其固定的碳部分被运输到根及根状茎,并固存于沉积物中。海草等的凋落物会释放溶解性有机碳,并通过水流输出生态系统或被浮游细菌分解,其过程如图所示。回答下列问题:
(1)海草床生态系统的储碳能力超过了大多数陆地生态系统,有益于_____(填“增大”或“减少”)碳足迹。海草床高效的固碳优势源自其极高的初级生产力、高效的悬浮物捕获能力、稳定的沉积环境以及极低的凋落物分解速率。自然环境下,海草床悬浮颗粒物加速沉降以及沉积物再悬浮降低,可提高_____,从而提高海草的光合作用。海草床沉积物的周围一般为无氧环境,试阐述无氧环境对海草碳储存的意义_____。
(2)海平面以下的海草进行光合作用时,CO2的来源有_____。海草场可作为其他附着生物的附着基,并为许多海洋动物提供适宜的食物,能够减缓海浪对海岸的侵蚀、稳定地质,从而保护海岸环境,这体现了生物多样性的_____价值。近年来,由于人类活动等的影响,海草床资源严重退化。在保护和修复海草床资源时,应充分考虑当地环境、气候等特点,种植适宜品种的海草,这遵循的生态学原理是_____。
(3)海菖蒲是一种单子叶的海草,在调查海菖蒲的密度时,不适合用样方法,原因是_____。
(4)实验小组为了研究海草床生态系统的服务价值,需要对海草的生态位进行研究,请你为该实验小组提出具体的研究方向_____。
(5)近年来,沿海海洋水域的营养养分逐渐富集,营养盐浓度过高引起了大型海藻的快速生长,细菌活动能力增强,海草床的碳汇能力降低。海草床碳汇能力降低的原因是_____。
21. 蚕为ZW型性别决定的生物。野生型蚕的幼虫适宜在20~30℃下生长(非温敏型),成虫结的卵形为椭圆形,卵壳为黑色。现有若干突变体,包括:幼虫在25℃以上能正常生长,而在23℃下死亡的温敏突变体、卵形为圆形的突变体、卵壳为白色的突变体P、Q。研究发现,控制卵形的基因存在母性效应(子代总是表现出母本基因型决定的性状),且该基因与其他上述基因的遗传均遵循自由组合定律。涉及的相关性状的基因如图所示。
性状
基因
野生型
+
白色品系P
b1
白色品系Q
b2
温敏型
t
科研人员利用纯种蚕进行了如表所示的杂交实验:
实验
亲本
F1
F1自由交配,得到的F2
雌性
雄性
一
野生型
圆形
野生型
圆形♀:圆形♂=1:1
二
温敏白壳P
野生型
野生型
野生型♀:野生型♂:温敏白壳♀:温敏白壳♂=3:3:1:1
三
温敏白壳Q
野生型
野生型
野生型♀:野生型♂:温敏白壳♀:温敏黑壳♂:温敏黑壳♀:非温敏白壳♀=3:6:1:2:1:3
四
非温敏椭圆形白壳Q
温敏圆形黑壳
野生型
幼虫在22℃饲养
(1)在实验一中,圆形蚕卵属于_____(填“显性”或“隐性”)性状,表中的F₂自由交配后,子代表型及比例为_____。
(2)根据实验二的结果,可以推断基因b1与基因t基因的位置关系为_____。
(3)根据实验三的结果,可以推断基因b1与基因b2属于_____(填“等位”或“非等位”)基因,判断理由是_____。
(4)写出实验三F₁的基因型(只考虑对温度的敏感性和卵壳的颜色两对性状):♀:_____;♂:_____。实验三F2野生型♂中的纯合子占_____。
(5)实验四中的F2存活个体中,表型有_____种(考虑性别),雌性中表型为圆形白壳的个体的比例为_____。
22. circRNA和miRNA是细胞中的单链RNA,参与基因表达的调控。circRNA的部分功能如图。有研究表明,circRNA在很多肿瘤组织中异常表达,影响肿瘤细胞的增殖、化疗敏感性、侵袭等行为。研究人员通过实验探索circ-TAGLN(一种circRNA)在卵巢癌细胞中的功能及其作用机制。回答下列问题:
注:miRNA海绵指circRNA与miRNA结合,抑制miRNA与mRNA结合。
(1)控制miRNA合成的基因_____(填“能”或“不能”)表达出蛋白质。miRNA与靶基因的mRNA结合,抑制了_____过程。circRNA可与mRNA竞争性结合_____。
(2)circRNA是一种环状闭合RNA,是链状RNA的首尾通过磷酸和_____(填物质名称)连接形成的。circRNA和miRNA调控靶基因表达使性状改变的过程属于_____。
(3)根据上图,circRNA还可以与U1小核糖核蛋白作用,再与_____结合,进而促进基因的转录;circRNA也可直接作为合成蛋白质的_____,执行翻译功能。
(4)研究人员为研究circ-TAGLN在卵巢癌中的作用,比较了正常卵巢上皮细胞和卵巢癌细胞中circ-TAGLN的表达情况,并将卵巢癌细胞随机分成实验组和对照组,实验组进行circ-TAGLN过度表达诱导处理,统计细胞的增殖数量和侵袭细胞数,结果如下图所示。
如图①表明卵巢癌细胞中circ-TAGLN的表达量_____(填“升高”或“降低”)。对照组和实验组的实验结果说明:_____。
(5)研究发现,miR-425-5p(一种miRNA)能够活化PI3K/AKT信号通路蛋白促进肿瘤的发生和发展。结合上图分析,circ-TAGLN抑制卵巢癌细胞的机制可能是:_____。
23. 土壤盐碱化问题已经成为全球性难题,培育耐盐碱农作物是解决人类粮食安全和农业发展的重要途径。
(1)为研究高粱盐碱响应通路中相关基因AT1的作用,研究人员构建过表达植株(AT1-OE)。以高粱cDNA为模板,利用_____方法获取目的基因。如图1,选取最佳限制酶_____处理目的基因和质粒,构建重组质粒并转入农杆菌。
(2)将转化成功的农杆菌与高粱愈伤组织共培养,为筛选出T-DNA成功转入的愈伤组织,培养基中需加入_____,原因是_____。获得所需愈伤组织后,经_____发育成完整植株。同时构建基因敲除植株(AT1-KO)。
(3)检测植株在高碱土壤中的幼苗长势和作物产量,结果发现:相比野生型植株,AT1-KO植株_____,AT1-OE植株表型相反,说明AT1在高粱碱胁迫的响应过程中起负调控作用。
(4)高碱条件下,植物细胞内H2O2含量升高,推测AT1可能与运输H2O2的通道蛋白PIP2有相互作用。利用免疫共沉淀方法进行研究,实验原理如图2,若靶蛋白A和待测蛋白B有相互作用,用磁珠偶联抗A抗体使A沉淀,则B也会被沉淀下来。利用抗GFP抗体与磁珠偶联,对实验组和对照组总蛋白进行免疫共沉淀,实验结果如图3。
①检测总蛋白的目的是_____。
②通过条带_____可以判断,AT1与PIP2有相互作用。若想进一步验证该相互作用,可用_____抗体与新磁珠偶联再次进行实验。
(5)细胞内过量的H2O2积累会导致氧化应激,从而导致植物细胞死亡,降低植物存活率。研究显示PIP2磷酸化能够促进H2O2外排。综合上述信息,解释敲除AT1基因能显著提高植株耐盐碱性的原因_____。
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