内容正文:
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嘉祥一中2024-2025学年度第二学期5月份考试
高二生物试题
本试卷满分为100分,考试用时90分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 肺炎支原体和流感病毒都是能引起人的呼吸道感染的病原体,都能在宿主细胞内寄生增殖,肺炎支原体中的DNA为环状并均匀的散布在细胞内。红霉素(一种抗生素)能够用于治疗支原体肺炎。下列说法正确的是( )
A. 肺炎支原体没有核膜和核仁等结构,但有拟核和细胞膜
B. 流感病毒和肺炎支原体中都含有 RNA
C. 流感病毒和肺炎支原体都是利用宿主细胞的核糖体合成自身的蛋白质
D. 破坏支原体的细胞壁,是红霉素能够用于治疗支原体肺炎的原因
【答案】B
【解析】
【分析】根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核,把细胞分为真核细胞和原核细胞两大类,原核细胞是组成原核生物的细胞,这类细胞主要特征是没有以核膜为界限的细胞核, 同时也没有核膜和核仁, 只有拟核。常见的原核生物有蓝细菌、细菌、支原体、放线菌等。
【详解】A、肺炎支原体中大型的DNA散布在细胞内各区域,没有拟核区,A错误;
B、流感病毒含有RNA、不含DNA,肺炎支原体含有DNA和RNA,B正确;
C、流感病毒为非细胞生物,利用宿主细胞的核糖体进行蛋白质合成,C错误;
D、支原体没有细胞壁,D错误。
故选B。
2. 银杏是第四纪冰川运动后遗留下来的最古老的孑遗植物,与其同纲目的其他植物都已经纷纷灭绝,它见证了地球几亿年的发展历程。下列说法正确的是( )
A. 一片银杏林属于生命系统结构层次中的群落层次
B. 银杏枯枝落叶中的纤维素经微生物分解可产生葡萄糖
C. 银杏叶中叶绿素分子式是C55HXOYN4Mg,包含大量元素和微量元素
D. 无机盐在银杏细胞中大多数以化合物形式存在,少数以离子形式存在
【答案】B
【解析】
【分析】生物体内的无机盐主要以离子的形式存在,有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的组成成分,许多无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用,有些无机盐对于维持酸碱平衡和渗透压具有重要的功能。
【详解】A、一片银杏林包括所有生物和无机环境,属于生命系统结构层次中的生态系统层次,A错误;
B、纤维素是由葡萄糖聚合形成的多糖,因此银杏枯枝落叶中的纤维素经微生物分解可产生葡萄糖,B正确;
C、银杏叶中叶绿素分子式是C55HXOYN4Mg,所包含的C、H、O、N、Mg均为大量元素,C错误;
D、无机盐在银杏细胞中大多数以离子形式存在,少数以化合物的形式存在,D错误。
故选B。
3. 迁移体是清华大学研究团队发现的一种新型细胞器,是细胞迁移过程中尾部收缩丝的交叉点或末端形成的囊泡(如图所示),内含损伤的线粒体、mRNA、蛋白质等。随着细胞的迁移,该囊泡从收缩丝的末端脱落下来形成独立的细胞外囊泡,释放到细胞外或被邻近细胞吞噬。下列说法正确的是( )
A. 迁移体、线粒体和中心体的膜都属于细胞的生物膜系统
B. 迁移体内受损的线粒体可以被内质网中的酸性水解酶降解
C. 人的成熟红细胞中线粒体损伤时,迁移体数量可能会增多
D. 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
【答案】D
【解析】
【分析】迁移体是清华大学研究团队发现的一种新型细胞器,是细胞迁移过程中尾部收缩丝的交叉点或末端形成的囊泡(如图所示),内含损伤的线粒体、mRNA、蛋白质等。据此分析作答。
【详解】A、中心体是无膜的细胞器,不属于细胞的生物膜系统,A错误;
B、迁移体清理受损线粒体,是通过胞吐将受损的细胞器运到细胞外或被邻近细胞吞噬,受损线粒体可被吞噬细胞内的溶酶体内的酶水解,B错误;
C、人的成熟红细胞不含细胞核和线粒体等细胞器,C错误;
D、由题意“迁移体内含mRNA等,随着细胞的迁移,该囊泡从收缩丝的末端脱落下来形成独立的细胞外囊泡,或被邻近细胞摄取”可推测,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正确。
故选D。
4. 乙酰基六肽为人体内源性生物活性物质,是一种具有穿透细胞膜能力的小分子环状六肽。乙酰基六肽能够阻断神经与肌肉间的信息传导,避免肌肉过度收缩,减少了动态纹的发生。下列说法正确的是( )
A. 乙酰基六肽至少有1个游离的氨基和1个游离的羧基
B. 彻底水解1分子乙酰基六肽需要消耗6分子水
C. 乙酰基六肽的功能由氨基酸的种类、数量和排列顺序来决定
D. 乙酰基六肽是神经细胞和肌肉细胞间的一种兴奋性神经递质
【答案】B
【解析】
【分析】脱水缩合过程中的相关计算:脱去的水分子数=形成的肽键个数=氨基酸个数n-肽链条数m,蛋白质分子至少含有的氨基数或羧基数,应该看肽链的条数,有几条肽链,则至少含有几个氨基或几个羧基;蛋白质分子量=氨基酸分子量×氨基酸个数-水的个数×18。
【详解】A、乙酰基六肽是一种环状六肽,至少有0个游离的氨基和0个游离的羧基,A错误;
B、乙酰基六肽是一种环状六肽,含有两个肽键,因此彻底水解1分子乙酰基六肽需要消耗6分子水,B正确;
C、蛋白质的结构决定功能,乙酰基六肽的功能由氨基酸的种类、数量和排列顺序以及环肽的空间结构来决定,C错误;
D、乙酰基六肽能够阻断神经与肌肉间的信息传导,并非传递信息的物质,因此不属于兴奋性神经递质,D错误。
故选B。
5. 科学家推测,游离核糖体合成的新生肽上的一段信号序列,可被位于细胞质基质中的信号识别颗粒(SRP)识别,后与内质网膜上的SRP受体(DP)结合,进而引导核糖体附着于内质网上,继续蛋白质的合成,这就是信号肽假说,其过程如图所示。下列说法正确的是( )
A. 图示过程合成的蛋白质最终会被分泌到细胞外
B. 内质网上既可以有水的生成,又会发生水的消耗
C. 若加入SRP结构类似物,会导致新生肽在内质网内错误折叠
D. SRP受体合成缺陷的细胞中,分泌蛋白会在内质网腔中聚集
【答案】B
【解析】
【分析】无论是原核生物还是真核生物,肽链(即多肽链)的合成都是通过核糖体实现的。核糖体是细胞内一种重要的细胞器,由复杂的rRNA骨架和许多蛋白质组成的复合物,由大小两个亚基组成。在核糖体上,氨基酸通过脱水缩合反应逐个连接成肽链。
【详解】A、图示过程合成的有些蛋白质可能在内质网中被保留下来,执行如内质网驻留蛋白等特定功能,A错误;
B、内质网上水的生成主要与大分子的合成过程有关,特别是糖、蛋白质和脂质的合成,这些过程往往伴随着脱水缩合反应的发生,从而生成水分子,内质网上水的消耗则主要与大分子的修饰、加工和转运过程有关,B正确;
C、SRP结构类似物会与SRP竞争性地结合信号肽或SRP受体(DP),导致核糖体无法附着在内质网上,不会导致新生肽在内质网内错误折叠,C错误;
D、SRP受体合成缺陷的细胞中,肽链不能进入内质网,不会形成分泌蛋白,即分泌蛋白不会在内质网腔中聚集,D错误。
故选B。
6. 水稻在盐碱地中生长时,土壤中大量的Na⁺顺浓度梯度通过钠通道流入水稻根部细胞,形成盐胁迫。抗盐碱水稻可种植于盐碱地及滩涂地,比普通水稻具有抗盐碱、抗倒伏、高产等竞争优势。耐盐机制如图所示,以下分析错误的是( )
A. H⁺泵是一种具有 ATP 水解酶活性的载体蛋白
B. Na⁺与转运蛋白 A结合后被转运至细胞中,该过程不需要能量
C. 对水稻根部细胞施用呼吸抑制剂后,会降低转运蛋白C对 Na⁺的运输速率
D. 生产上可通过适当增施钙肥以抵御盐碱地中的盐胁迫
【答案】B
【解析】
【分析】据图分析: H+泵出细胞的过程中需要载体蛋白协助并消耗能量,属于主动运输;膜外H+顺浓度梯度经转运蛋白C流入胞内的同时,可驱动转运蛋白C将Na+排到胞外过程,Na+排出细胞的过程消耗氢离子电化学势能并需要转运蛋白协助,属于主动运输;在盐胁迫下,盐化土壤中大量Na+会迅速流入细胞形成胁迫,即顺浓度梯度进行,Na+进入细胞时需要载体蛋白协助,故其运输方式是协助扩散。
【详解】A、据图可知,H+泵出细胞的过程中需要载体蛋白协助并消耗ATP水解释放的能量,属于主动运输,也表明H⁺泵是一种具有 ATP 水解酶活性的载体蛋白,A正确;
B、据图可知,转运蛋白A是一种通道蛋白,转运Na⁺时,不需要与其结合,B错误;
C、膜外H+顺浓度梯度经转运蛋白C流入胞内的同时,可驱动转运蛋白C将Na+排到胞外过程,Na+排出细胞的过程消耗氢离子电化学势,该化学梯度的维持需要消耗细胞呼吸所产生的能量,故对水稻根部细胞施用呼吸抑制剂后,会降低转运蛋白C对 Na⁺的运输速率,C正确;
D、据图可知,胞外Ca²⁺能抑制转运蛋白 A的活性,从而减少 Na⁺的吸收,所以生产上适当增施钙肥,可以减少根部细胞对 Na⁺的吸收,从而抵御盐碱地中的盐胁迫,D正确。
故选B。
7. 科学家对催化剂的研究从有机复合物拓展到无机纳米材料,纳米酶是一类具有生物催化功能的纳米材料,可作为酶的替代品。与传统酶相比,Fe3O4纳米酶与底物接触更充分,可催化 H2O2分解,得到的产物可将TMB氧化变成蓝色,该显色系统在分子诊断行业有很多用途。下列相关叙述正确的是( )
A. 可通过增大 H2O2浓度来增加Fe3O4纳米酶与底物的结合,进而提高酶活性
B. Fe3O4 纳米酶属于单体,可以降低化学反应活化能
C. Fe3O4纳米酶具有高效性、专一性和作用条件温和等特性
D. Fe3O4 纳米酶比天然酶更稳定且耐储存,可用于检测样品中H2O2的含量
【答案】D
【解析】
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质。酶的特性有高效性、专一性和作用条件温和等。
【详解】A、可通过增大 H2O2浓度来增加Fe3O4纳米酶与底物的结合,进而提高酶促反应速率,但酶活性不随 H2O2浓度增大而发生改变,A错误;
B、Fe3O4纳米酶是一类具有生物催化功能的无机纳米材料,能降低化学反应活化能,催化反应进行,但不属于单体;B错误;
C、Fe3O4纳米酶是无机纳米材料,不是有机物,所以其作用条件更广泛,C错误;
D、天然酶易受温度、pH等因素的影响使酶活性降低,Fe3O4 纳米酶是无机纳米材料制备而成,比天然酶更稳定且耐储存,使得它们在实际应用范围更广,Fe3O4纳米酶可催化H2O2分解,得到的产物可将TMB氧化变成蓝色,利用该显色系统可以检测样品中H2O2的含量,D正确。
故选D。
8. GTP(鸟苷三磷酸)和CTP(胞苷三磷酸)的作用与ATP类似,GTP参与细胞中线粒体的分裂过程,过程中有GDP产生;CTP能参与甘油磷脂的合成,过程中有CDP产生。下列说法正确的是( )
A. GTP和CTP中各含有3个特殊化学键,使其具有较高能量
B. 线粒体分裂和甘油磷脂的合成过程中都需要相关水解酶的催化
C. GDP和CDP都可以作为合成DNA的原料
D. 许多吸能反应与ATP的合成有关,能量暂时储存在ATP中
【答案】B
【解析】
【分析】ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写。ATP分子的结构可以简写成A-P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表一种特殊的化学键。由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因,使得这种化学键不稳定,末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势,也就是具有较高的转移势能。当ATP在酶的作用下水解时,脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合,从而使后者发生变化。
【详解】A、GTP和CTP的结构和ATP类似,各有2个特殊化学键,使其具有较高能量,A错误;
B、线粒体分裂和甘油磷脂的合成过程中都需要消耗能量,也都需要相关水解酶的催化,B正确。
C、GDP和CDP中的五碳糖是核糖,GDP和CDP都可以作为合成RNA的原料,C错误;
D、许多吸能反应与ATP的水解有关,许多放能反应与ATP的合成有关,D错误。
故选B。
9. 生物有氧呼吸的部分过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 酒精发酵和乳酸发酵都需要消耗甲阶段产生的 NADH
B. 柠檬酸循环是细胞呼吸的第二阶段,需要 O2的直接参与
C. 图中乙阶段所需要的[H]来自H⁺与氧化型辅酶Ⅱ的结合
D. 当人体在剧烈运动时,肌细胞消耗的O2小于产生的CO2量
【答案】A
【解析】
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
【详解】A、酒精发酵和乳酸发酵都需要消耗甲阶段产生的 NADH和丙酮酸,A正确;
B、细胞呼吸的第二阶段包括丙酮酸进入线粒体基质脱去CO2生成乙酰辅酶A,乙酰辅酶A再参与柠檬酸循环,不需要 O2的直接参与,B错误;
C、[H]为还原型辅酶Ⅰ,图中乙阶段所需要的[H]来自H⁺与氧化型辅酶Ⅰ的结合,C错误;
D、人体无氧呼吸的产物是乳酸,因此当人体在剧烈运动时,肌细胞消耗的O2等于产生的CO2量,D错误。
故选A。
10. 植物叶肉细胞中光合作用与呼吸作用过程中存在多种相似物质的转化,如水的分解与合成、二氧化碳的消耗与产生等。若某叶片有机物总量为X,先黑暗处理两小时,叶片重量的变化量为3;再光照两小时叶片重量变为X+6(光强和温度恒定)。下列相关说法错误的是( )
A. 上述物质的转化过程往往伴随着能量的转化
B. NADH和NADPH都具有还原性
C. 该叶片每小时光合作用合成的有机物总量为4.5
D. 若给该叶片提供H218O,四小时后二氧化碳中也能检测出18O
【答案】C
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上,色素吸收光能、传递光能,并将一部分光能用于水的光解生成[H]和氧气,另一部分光能用于合成ATP。暗反应发生场所是叶绿体基质中,首先发生二氧化碳的固定,即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物,三碳化合物利用光反应产生的[H]和ATP被还原。
【详解】A、水的分解过程为光反应过程,伴随着光能转化为ATP和NADPH中活跃化学能的过程,有氧呼吸第三阶段合成水,伴随着化学能转化为ATP中活跃化学能和热能的过程,CO2的消耗为暗反应过程,C3化合物的还原伴随着ATP和NADPH中活跃化学能转化为有机物中稳定化学能的过程,有氧呼吸第二阶段生成CO2,伴随着化学能转化为ATP中活跃化学能和热能的过程,故上述物质的转化过程往往伴随着能量的转化,A正确;
B、细胞呼吸产生的NADH与氧气结合形成水,NADPH可还原C3化合物,即NADH和NADPH都具有还原性,B正确;
C、若某叶片有机物总量为X,先黑暗处理两小时,叶片重量的变化量为3;说明呼吸速率为3÷2=1.5,再光照两小时叶片重量变为X+6,设每小时光合作用合成的有机物的量为a,则X-3×2+2a=X+6,a=6,C错误;
D、有氧呼吸第二阶段可利用水和丙酮酸反应生成CO2,因此若给该叶片提供H218O,四小时后二氧化碳中也能检测出18O,D正确。
故选C。
11. 为拯救濒危植物红豆杉和获得大量紫杉醇,科研人员设计了以下流程图,下列相关叙述正确的是( )
A. 外植体需要用酒精和次氯酸钠溶液混合消毒处理
B. ①、③过程表示利用植物组织培养技术生产紫杉醇
C. ②过程先诱导愈伤组织生根再诱导生芽形成试管苗
D. ③过程需用液体培养基,培养同时要通入无菌空气
【答案】D
【解析】
【分析】植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术,其原理为植物细胞的全能性。植物组织培养中细胞表现出全能性的条件为:离体、严格的无菌条件、适宜的培养条件及适宜浓度和比例的激素。
【详解】A、流水充分冲洗后的外植体需要先用酒精消毒30s,然后用无菌水冲洗2~3次,再用次氯酸钠溶液处理30min后,立即用无菌水冲洗2~3次,而不是用酒精和次氯酸钠溶液混合消毒处理,A错误;
B、植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术,①、③过程并没有诱导外植体形成完整植株,表示利用植物细胞培养技术生产紫杉醇,B错误;
C、②过程先诱导愈伤组织生芽再诱导生根形成试管苗,C错误;
D、③过程目的是获得大量植物细胞及细胞产物,需用液体培养基扩大培养愈伤组织生产紫杉醇,培养同时要通入无菌空气,D正确。
故选D。
12. 三亲幼体的培育可避免母亲把生理缺陷遗传给子代,培育过程可选用下图所示的技术路线。下列叙述错误的是( )
A. 去核是指用显微操作法去除有核膜包被的卵母细胞的细胞核
B. 卵母细胞捐赠者携带的位于X染色体上的隐性基因不可能遗传给三亲幼体
C. 体外受精获得的受精卵通常先培养到桑葚胚或囊胚期再进行移植
D. 三亲婴儿的大多数性状是由母方核供体和父方核供体的遗传物质决定的
【答案】A
【解析】
【分析】1、动物细胞核移植: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。
2、分析题图:图示表示“三亲婴儿”的培育过程,该过程中采用了核移植技术、体外受精技术、早期胚胎培养技术及胚胎移植技术。首先将两个卵母细胞进行细胞核移植,再将重组卵母细胞培养到减数第二次分裂中期,然后体外受精再进行胚胎移植得到三亲婴儿。
【详解】A、常用显微操作法去除卵母细胞的“核”,而此处的“核”是纺锤体—染色体复合物,不是细胞核,A错误;
B、捐献者携带的X染色体上的基因位于其细胞核内,而捐献者给三亲婴儿提供的是卵母细胞的细胞质,故捐献者携带的位于X染色体上的隐性基因不可能遗传给三亲幼体,B正确;
C、体外受精获得的早期胚胎通常在培养液中培养到桑葚胚或囊胚阶段进行移植,C正确;
D、三亲婴儿的细胞核遗传物质来自提供精子和提供卵细胞核的父母双方,而细胞质的遗传物质来自卵母细胞捐献者,所以三亲婴儿的大多数性状是由母方核供体和父方核供体的遗传物质决定的,D正确。
故选A。
13. 关于“DNA的粗提取与鉴定”及“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验操作。下列叙述正确的是( )
A. “DNA的粗提取与鉴定”中,用95%的酒精预冷后可以更好地溶解DNA,以利于获得 DNA
B. “DNA的粗提取与鉴定”中,提取DNA时,将研磨液加入切碎的洋葱,充分研磨后过滤,弃去上清液
C. “DNA片段的扩增及电泳鉴定”中,电泳一段时间后,离加样孔越近的DNA分子越小
D. “DNA片段的扩增及电泳鉴定”中,可通过观察指示剂在凝胶中迁移的位置来判断何时停止电泳
【答案】D
【解析】
【分析】1、DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面存在差异,可以利用这些差异,选用适当的物理或化学方法对它们进行提取。DNA不溶于酒精,但某些蛋白质溶于酒精,利用这一原理,可以初步分离DNA与蛋白质。DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,它能溶于2 mol/L的NaCl溶液。
2、DNA分子具有可解离的基团,在一定的pH下,这些基团可以带上正电荷或负电荷。在电场的作用下,这些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动,这个过程就是电泳。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关。
【详解】A、DNA不溶于酒精,用95%的酒精预冷后可以更好地析出DNA,A错误;
B、“DNA的粗提取与鉴定”中,提取DNA时,将研磨液加入切碎的洋葱,充分研磨后过滤,收集上清液,因为DNA主要存在上清液中,B错误;
C、“DNA片段的扩增及电泳鉴定”中,电泳一段时间后,离加样孔越近的DNA分子越大,离加样孔越远的DNA分子越小,C错误;
D、“DNA片段的扩增及电泳鉴定”中,可通过观察指示剂在凝胶中迁移的位置来判断何时停止电泳,待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时,停止电泳,D正确。
故选D。
14. 肿瘤坏死因子(TNF-α)是一种抑制肿瘤细胞生长的蛋白质。科研人员将 TNF-α基因和质粒pPIC9K(部分结构如图所示)构建成重组质粒,并导入酵母菌 SD-TRP(色氨酸缺陷菌株)中,筛选得到了能分泌肿瘤坏死因子的工程菌株。下列有关叙述错误的是( )
A. 构建重组质粒时可选用 HindⅢ和EcoR V 切割目的基因和质粒 pPIC9K
B. 由 TNF-α基因和质粒pPIC9K 构成的所有重组质粒都能用E. coliDNA 连接酶连接
C. 色氨酸合成基因和四环素抗性基因都可以作为标记基因,筛选导入重组质粒的酵母菌细胞
D. 用 PCR 技术检测 TNF-α基因是否插入到酵母菌的染色体上
【答案】B
【解析】
【分析】E. coliDNA 连接酶只能连接黏性末端,而T4DNA 连接酶既能连接平末端,也能连接黏性末端。
【详解】A、据图可知,Xba Ⅰ会破坏目的基因,Spe Ⅰ会破坏启动子,因此构建重组质粒时可选用 Hind Ⅲ和EcoR V 切割目的基因和质粒 pPIC9K,A正确;
B、E. coliDNA 连接酶只能连接黏性末端,不能连接平末端,而据图可知,EcoR V 切割产生的是平末端,B错误;
C、因为导入的酵母菌 SD-TRP菌株为色氨酸缺陷菌株,故色氨酸合成基因和四环素抗性基因都可以作为标记基因,筛选导入重组质粒的酵母菌细胞,C正确;
D、可用 PCR 技术检测目的基因是否插入到受体细胞的染色体上,D正确。
故选B。
15. 干扰素是动物细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白,可用于对抗病毒的感染,但在体外难以保存。下图是利用蛋白质工程设计生产干扰素的流程图,正确的是( )
A. 干扰素 X射线衍射的高级结构是构建新干扰素模型的主要依据
B. 将新的干扰素基因插入启动子和终止子之间是其成功表达的条件之一
C. 改造干扰素结构的实质是改造干扰素中氨基酸的排列顺序
D. 新的干扰素基因在大肠杆菌体内正常表达即可得到预期的新的干扰素
【答案】B
【解析】
【分析】蛋白质工程是将控制蛋白质的基因进行修饰改造或合成新的基因,然后运用基因工程合成新的蛋白质。蛋白质工程的过程:预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列(基因)。蛋白质工程得到的蛋白质一般不是天然存在的蛋白质。
【详解】A、由题干可知,题图是利用蛋白质工程设计生产干扰素的流程图,而蛋白质工程的主要依据是蛋白质的预期功能,因此蛋白质的预期功能是构建新干扰素模型的主要依据,而不是干扰素 X射线衍射的高级结构,A错误;
B、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,从而驱动转录,而终止子提供转录终止的信号,因此将新的干扰素基因插入启动子和终止子之间是其成功表达的条件之一,B正确;
C、蛋白质工程的实质是对基因进行操作,操作简单,且能遗传给后代,即图中改造干扰素结构的实质是改造干扰素基因的结构,C错误;
D、大肠杆菌细胞是原核细胞,只有核糖体这一种细胞器,没有内质网和高尔基体,无法对干扰素进行加工,因此新的干扰素基因在大肠杆菌体内正常表达不可得到预期的新的干扰素,D错误。
故选B。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 端粒DNA 序列在每次细胞分裂后会缩短一截,端粒内侧正常基因的 DNA 序列就会受到损伤,使细胞活动渐趋异常。人体细胞中存在由 RNA 和蛋白质组成的端粒酶,可以修复延长端粒,其活性受到严格调控。下列说法正确的是( )
A. 抑制细胞端粒酶的活性有助于延缓细胞衰老
B. 端粒酶是一种逆转录酶,可以催化线粒体DNA 的合成
C. 经荧光染色后在显微镜下可以观察到每条染色体上最多有4个端粒
D. 正常体细胞端粒酶活性很低,子代核DNA 和亲代核DNA 完全相同
【答案】C
【解析】
【分析】端粒是真核生物染色体末端的序列,随着分裂次数的增加,端粒会缩短,进而引起细胞的衰老。
【详解】A、端粒酶可以修复延长端粒,故促进细胞端粒酶的活性有助于延缓细胞衰老,A错误;
B、端粒酶是一种逆转录酶(端粒酶能以RNA为模板合成DNA),但不可以催化线粒体DNA 的合成,可以催化端粒DNA 的合成,B错误;
C、端粒是位于染色体两端的特殊结构,当含有染色单体时,经荧光染色后在显微镜下可以观察到每条染色体上最多有4个端粒,C正确;
D、正常体细胞端粒酶活性很低,但这并不意味着子代核DNA和亲代核DNA完全相同,在DNA复制过程中,由于各种因素的影响(如碱基错配、DNA损伤等),子代核DNA可能会产生突变或损伤,导致其与亲代核DNA不完全相同,即使在没有突变的情况下,由于表观遗传学的存在(如DNA甲基化、组蛋白修饰等),子代DNA的某些特性也可能与亲代不同,D错误。
故选C。
17. 底物A(一种蛋白质)在蛋白激酶作用下可发生磷酸化:ATP 分子某一个磷酸基团脱离下来并与底物A相结合。其在细胞信号转导的过程中起重要作用。ADP-GLO可用于检测蛋白激酶活性,具体过程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 底物 A 在蛋白激酶作用下发生磷酸化的过程属于放能反应
B. 底物 A发生磷酸化后,其空间结构和活性不会改变
C. 在步骤2之前需将所有剩余的ATP 消耗掉,以避免干扰实验结果
D. 在荧光素酶的催化作用下,荧光素接受 ATP 提供的能量后即可发出荧光
【答案】ABD
【解析】
【分析】磷酸化是指蛋白质在蛋白激酶的作用下,其氨基酸的羟基被磷酸基团取代,变成有活性有功能的蛋白质。ATP的结构简式为A-P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团;水解时远离A的磷酸键易断裂,释放能量,供给各项生命活动,ATP是新陈代谢所需能量的直接来源。
【详解】A、据图判断,底物 A 在蛋白激酶作用下发生磷酸化的过程需要ATP的参与,属于吸能反应,A错误;
B、底物 A发生磷酸化后,其空间结构发生改变,B错误;
C、据图判断,步骤2会产生ATP,所以需将所有剩余的ATP 消耗掉,避免ATP对实验的干扰,C正确;
D、在荧光素酶的催化作用下,荧光素接受 ATP 提供的能量后与氧发生反应形成氧化荧光素后发出荧光,D错误。
故选ABD。
18. 呼吸电子传递链是指在线粒体内膜上由一系列呼吸电子传递体组成的将电子传递到分子氧的“轨道”,该过程偶联ATP合成的过程,称为氧化磷酸化,如图所示。下列说法错误的是( )
A. 图示的过程发生在有氧呼吸的第二阶段
B. NADH中的能量可通过H+的电化学势能转移到ATP中
C. 细胞中,只有线粒体基质中可以产生NADH
D. H+借助F0和F1,以主动运输的方式进入膜内
【答案】ACD
【解析】
【分析】1、有氧呼吸过程:第一阶段,在细胞质基质,1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸,产生少量的[H],释放少量的能量;第二阶段,在线粒体基质,丙酮酸和水彻底分解成CO2和[H],释放少量的能量;第三阶段,在线粒体内膜,前两个阶段产生的[H],经过一系列反应,与O2结合生成水,释放出大量的能量。
2、据图分析:蛋白复合体(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)可以传递有机物分解产生的电子,同时又将H+运输到膜间隙,使膜两侧形成H+浓度差;H+通过ATP合成酶以被动运输的方式进入线粒体基质,并驱动ATP生成;H+可以借助F0和F1蛋白以协助扩散的方式由膜间隙跨膜运输到线粒体基质。
【详解】A、图示过程进行的是[H]与氧气结合生成水的过程,有氧呼吸的第三阶段,A错误;
B、据图分析:H+通过ATP合成酶以被动运输的方式进入线粒体基质,并驱动ATP生成,所以NADH中的能量可通过H+的电化学势能转移到ATP中,B正确;
C、有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质,该阶段也能产生NADH,即细胞质基质也能产生NADH,C错误;
D、据图分析,膜间隙H+高于膜内,所以H+可以借助F0和F1蛋白以协助扩散的方式由膜间隙跨膜运输到线粒体基质,D错误。
故选ACD。
19. 下图所示为生物学概念模型。下列有关的理解或分析错误的是( )
A. 若图示为体外受精的过程,需要对取自优良奶牛的卵母细胞培养至MⅡ
B. 若图示为植物体细胞杂交过程,②过程需要用到植物组织培养技术,杂种植株D一定高度不育
C. 若图示为动物体细胞核移植技术,重构胚C的分裂和发育可用Ca2+载体或蛋白酶合成抑制剂激活
D. 若图示为单克隆抗体的制备过程,A、B可表示浆细胞和骨髓瘤细胞
【答案】BD
【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、体外受精的过程,需要对取自优良奶牛的卵母细胞进行成熟培养,培养至MⅡ,A正确;
B、若图示表示植物体细胞杂交过程,杂种植株是否可育,取决于其能不能正常进行减数分裂,产生正常的生殖细胞,如若可以则是可育的,否则就是不育,B错误;
C、用电刺激、钙离子载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程,C正确;
D、若图示为单克隆抗体的制备过程,A、B可表示B细胞和骨髓瘤细胞,D错误。
故选BD。
20. 目的基因的获取可以直接以细胞DNA为模板,通过PCR技术获取。但是因DNA中可能含有多区段与引物配对的碱基序列而失败。巢式PCR 可以避免以上问题,其原理为:先以比目的基因大的DNA 片段为模板,用一对引物进行扩增,获得大量含目的基因的中间产物,再以扩增后的中间产物为模板,用另一对引物扩增目的基因,过程如图所示。下列说法正确的是( )
A. 两对引物的碱基序列各不相同,且均为与模板DNA 配对的单链RNA片段:
B. 第一轮PCR 目的是缩小模板 DNA 的范围并增加第二轮 PCR 的模板数量
C. 因模板 DNA 中与两套引物均互补的靶序列较少,该技术可大大提高扩增的特异性
D. 第一轮 PCR 所需引物 F1 和 R1之间应尽量避免出现碱基互补配对序列
【答案】BCD
【解析】
【分析】PCR技术的原理是细胞内DNA复制,需要模板、原料、能量、酶、引物等条件。PCR一般要经历三十多次循环,每次循环可以分为变性、复性、延伸三步。从第二轮循环开始,上一次循环的产物也作为模板参与反应。引物是一小段DNA或RNA,它能与DNA母链的一段碱基序列互补配对。
【详解】A、PCR扩增时两对引物的碱基序列不相同,但均应为单链DNA片段,以便与模板互补配对,A错误;
B、巢式PCR 原理为:先以比目的基因大的DNA 片段为模板,用一对引物进行扩增,获得大量含目的基因的中间产物,再以扩增后的中间产物为模板,用另一对引物扩增目的基因,缩小了模板 DNA 的范围并增加第二轮 PCR 的模板数量,B正确;
C、由于和两套引物同时都互补的靶序列较少,该技术可大大提高扩增的特异性 ,将需要的目的基因扩增出来,C正确;
D、第一轮PCR 所需引物 F1 和 R1之间应尽量避免出现碱基互补配对序列,如果二者出现碱基互补配对序列,二者之间会发生局部碱基互补配对而失效,D正确。
故选BCD。
三、非选择题:本题共4小题,共55分。
21. 泛素广泛存在于真核细胞中,是由76个氨基酸组成的小分子蛋白质。泛素第1位氨基酸是甘氨酸,第48位氨基酸是赖氨酸,结构式如图1。图2为泛素蛋白与细胞中需降解蛋白质结合并将其降解的过程。
(1)泛素的合成场所是______,其合成过程中直接的供能物质是______。
(2)研究表明,泛素蛋白第1个氨基酸的羧基是与需降解蛋白质的某个赖氨酸侧链基团上的氨基脱水缩合,完成第一个泛素蛋白与需降解蛋白质的结合。然后其他泛素蛋白第1位氨基酸的羧基也与已连接泛素蛋白的第48位赖氨酸侧链基团上的氨基脱水缩合,按照这种连接方式进行,如图2所示,需降解蛋白质连接4个泛素蛋白需脱去______个水分子,形成的泛素-蛋白质复合体(泛素和需降解蛋白质均为一条肽链构成的蛋白质)至少含有______个游离的氨基。
(3)某种溶菌酶与细胞提取液混合后会通过泛素降解途径降解。研究小组进行以下实验,实验组:放射性同位素标记的溶菌酶与含泛素的细胞提分子量取液混合。对照组:放射性同位素标记的溶菌酶与不含细胞提取物的缓冲液混合。反应适宜的时间后,进行蛋白质电泳,放射性自显影显示含有放射性同位素的蛋白质条带如图3所示。
①据图分析,泛素蛋白的分子量约是______道尔顿。
②图3结果不足以证明图2所示的降解过程。在上述实验组和对照组设置不变的情况下,请设计观测实验结果的思路,以证明图2所示的降解过程(要求写出简要思路,不必分析实验结果)。______。
【答案】(1) ①. 核糖体 ②. ATP
(2) ①. 4 ②. 6
(3) ①. 8500 ②. 让两组实验继续进行,直至泛素和需降解的蛋白均完全被水解,再进行蛋白质电泳,让前后两次结果进行对比即可证明图2所示的降解过程
【解析】
【分析】蛋白质的合成场所为核糖体。蛋白质是生命活动的主要承担者,蛋白质的结构多样,在细胞中承担的功能也多样:有的蛋白质是细胞结构的重要组成成分,如肌肉蛋白;有的蛋白质具有催化功能,如大多数酶的本质是蛋白质;有的蛋白质具有运输功能,如载体蛋白和血红蛋白;有的蛋白质具有信息传递,能够调节机体的生命活动,如胰岛素;有的蛋白质具有免疫功能,如抗体。
【小问1详解】
核糖体是合成蛋白质的场所,泛素的化学本质是蛋白质,因此泛素的合成场所是核糖体。ATP是生物体内直接的能源物质,因此其合成过程中直接的供能物质是ATP。
【小问2详解】
结合图示可知,需降解蛋白质上连接4个泛素蛋白,需形成4个肽键,因而需脱去4个水分子。图中的泛素-蛋白质复合体包括泛素和需降解蛋白质,泛素和需降解的蛋白质均由一条肽链构成,泛素蛋白第1个氨基酸的羧基与需降解蛋白质中某个赖氨酸侧链基团上的氨基脱水缩合(泛素中游离氨基),完成第一个泛素蛋白与需降解蛋白质的结合。然后另一个泛素蛋白第1个氨基酸的羧基与已连接泛素蛋白第48位赖氨酸侧链基团上的氨基脱水缩合,完成第二个泛素蛋白的结合,依次连接上的泛素,且最终泛素都包含游离其一端的氨基,可见形成的泛素-蛋白质复合体至少有4+2=6个游离的氨基,即包含了4个泛素中4个游离的氨基和最有一个泛素中赖氨酸中的R基中的氨基,同时还包括了需降解蛋白中的游离氨基。
【小问3详解】
①溶菌酶与细胞提取液混合后会通过泛素降解途径降解,如果泛素没有被降解,放射性自显影显示含有放射性同位素的蛋白质分子量为48500道尔顿,如果降解出一个泛素蛋白,分子量为40000达尔顿,降解出2个泛素蛋白,放射性自显影显示含有放射性同位素的蛋白质分子量变为31500道尔顿,据此推测,泛素蛋白的分子量约是48500-40000=8500达尔顿。②让两组实验继续进行,直至泛素和需降解的蛋白均完全被水解,再进行蛋白质电泳,让前后两次结果进行对比即可证明图2所示的降解过程。
22. 柽柳等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长,如图是其根细胞参与抵抗盐胁迫的部分结构示意图,其根细胞生物膜两侧H+形成的电化学梯度,在物质转运过程中发挥了重要作用。
(1)细胞膜和液泡膜等生物膜结构的基本支架是______,耐盐植物具有耐盐性状的根本原因是______。
(2)据图分析,盐胁迫条件下,Na+通过转运蛋白SOS1运出细胞的方式是______,该过程所消耗的能量来源是______。液泡中H+浓度与细胞质基质中H+浓度差主要由液泡膜上H+-ATP泵来维持,该结构的作用是______。
(3)进一步研究发现,在盐胁迫下大量的Na+持续进入植物根部细胞,会抑制K+进入细胞,导致细胞中Na+/K+的比例异常,使细胞内的酶失活,影响蛋白质的正常合成。图中H+的分布差异使Na+在NHX的作用下进入液泡,其意义是______。(答出2点)
(4)某研究小组提出:脯氨酸可通过调节柽柳细胞内Na+和K+浓度来增强其应对盐胁迫的能力。据此完善相关实验进行验证。
材料选择:对照组(略);实验组应选取的植株______(填序号)。
①野生型柽柳植株②脯氨酸转运蛋白基因敲除的突变体柽柳植株培养环境:用一定浓度的NaCl溶液模拟盐胁迫环境。检测指标:______。
实验结果及结论:对照组与实验组的检测结果存在明显差异。
【答案】(1) ①. 磷脂双分子层 ②. 具有耐盐的相关基因
(2) ①. 主动运输 ②. H+浓度差 ③. 催化ATP水解提供能量和作为转运蛋白协助运输H+
(3)降低细胞质基质中Na+的浓度,降低其对细胞的伤害,同时还能提高细胞液的渗透压,增加细胞对水的吸收
(4) ①. ② ②. 两组细胞中细胞内Na+和K+浓度
【解析】
【分析】分析题图,SOS1将H+运进细胞质基质的同时,将Na+排出细胞。NHX将H+运入细胞质基质的同时,将Na+运输到液泡内。
【小问1详解】
生物膜的基本支架是磷脂双分子层。耐盐植物具有耐盐性状的根本原因是具有耐盐的相关基因。
【小问2详解】
分析题图,Na+通过转运蛋白SOS1运出细胞需要转运蛋白协助,需要H+的浓度差提供能量,属于主动运输。液泡中H+浓度与细胞质基质中H+浓度差主要由液泡膜上H+-ATP泵来维持,该结构的作用是催化ATP水解提供能量和作为转运蛋白协助运输H+。
【小问3详解】
将Na+转运到液泡内的意义是降低细胞质基质中Na+的浓度,降低其对细胞的伤害,同时还能提高细胞液的渗透压,增加细胞对水的吸收。
【小问4详解】
要验证脯氨酸可通过调节柽柳细胞内Na+和K+浓度来增强其应对盐胁迫的能力,自变量应该为植株是否含有脯氨酸,因变量为细胞中细胞内Na+和K+浓度,外界环境为盐胁迫环境。所以实验组选择②脯氨酸转运蛋白基因敲除的突变体柽柳植株,对照组选择①野生型柽柳植株,在相同盐胁迫条件下培养,检测两组细胞中细胞内Na+和K+浓度。
23. 研究发现,莱茵衣藻可在O2浓度较低时,通过光合作用将太阳能转化为氢能。其光合电子传递过程如下图所示:PSⅠ、PSⅡ为光系统的两个反应中心,PQ、Cytb6f、Fd表示电子传递体。PSⅡ上光合色素吸收光能后,释放的电子依次经过相关电子传递体后传给Fd,不同条件下,被还原的Fd将电子沿不同的途径进行利用:正常状态下用于 NADPH合成;在O2浓度低、电子浓度较高时,电子传递给协助产生氢气的酶H₂ase,进而合成 H2,H2ase功能会受到氧气的制约。
(1)图中的光反应中心及各电子传递体位于______上,层析液中溶解度最大的光合色素主要吸收______光。
(2)叶绿体合成ATP依赖于类囊体腔中高浓度的 H⁺。据图分析,类囊体腔中H⁺的来源有______。
(3)光反应为暗反应提供的能源物质是______。若环境中 CO2浓度大幅下降,则光反应也会减弱甚至停止,原因是______。
(4)自然状态下,莱茵衣藻通常产氢量较低,原因是______。通过改良品种获取产氢量大的莱茵衣藻。依据 H₂ase 的作用特点,请简要写出你的思路:______。
【答案】(1) ①. 类囊体薄膜上 ②. 蓝紫光
(2)水的分解产生H+、PQ主动运输H+
(3) ①. ATP和NADPH ②. 暗反应停止,则光反应的原料减少,甚至停止,所以,则光反应也会减弱甚至停止
(4) ①. 在自然条件下,氧气含量较高,会抑制产氢酶的活性,因此自然条件下莱茵衣藻几乎不产气 ②. 可以通过某些物质,增强酶H₂ase的活性,使莱茵衣藻产氢量提高。
【解析】
【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
【小问1详解】
图中光合电子传递链位于类囊体薄膜上,在层析液中溶解度最大的色素是胡萝卜素,主要吸收蓝紫光。
【小问2详解】
由图可知,水的分解产生H+、PQ主动运输H+,增加类囊体腔中的H+,
【小问3详解】
光反应为暗反应提供的能源物质是ATP和NADPH;若环境中 CO2浓度大幅下降,则光反应也会减弱甚至停止,原因是暗反应可以给光反应提供NADP+和ADP+Pi,暗反应停止,则光反应的原料减少,甚至停止,所以,则光反应也会减弱甚至停止。
【小问4详解】
由题意知,低氧时叶绿体中的产氢酶活性提高,使[H]转变为氢气,在自然条件下,氧气含量较高,会抑制产氢酶的活性,因此自然条件下莱茵衣藻几乎不产气;
在O2浓度低、电子浓度较高时,电子传递给协助产生氢气的酶H₂ase,进而合成 H2,可以通过某些物质,增强酶H₂ase的活性,使莱茵衣藻产氢量提高。
24. 一种杂交瘤细胞只能产生一种抗体,将两株不同杂交瘤细胞融合形成双杂交瘤细胞,双杂交瘤细胞能够悬浮在培养基中生长繁殖,可以产生双特异性抗体;PSMA 是某些种类癌细胞表面高表达膜蛋白;CD28是 T细胞表面受体。PSMA×CD28既能选择性地靶向结合某种癌细胞表面的PSMA蛋白,又能特异性地结合 T细胞表面的CD28蛋白,从而激活 T细胞,通过活化的 T细胞来识别和杀灭目标癌细胞。图1所示为双特异性抗体 PSMA×CD28的生产流程,图2所示为双特异性抗体PSMA×CD28的结构及作用机理。
(1)据图1分析,双特异性抗体生产过程中,应先将______分别注射到小鼠体内,一段时间后获取小鼠脾脏并用______酶进行处理分离出B淋巴细胞,双杂交瘤细胞在进行传代培养前,______(填“需要”或“不需要”)上述酶处理。
(2)图1过程中用到的动物细胞工程技术主要有______(至少答出两点),筛选双特异性抗体时需要使用制备单克隆抗体时所使用的图2中抗原物质,该过程至少需要______次抗原检测。
(3)抗体都是由两条H链和两条L链组成的4条肽链对称结构。据图2分析,杂交瘤细胞 AB在理论上会产生多种抗体,原因是______。双特异性PSMA×CD28协助杀伤癌细胞的机理是______。
【答案】(1) ①. PSMA蛋白、CD28蛋白(或PSMA、CD28) ②. 胰蛋白酶或胶原蛋白 ③. 不需要
(2) ①. 动物细胞培养技术、动物细胞融合技术 ②. 2
(3) ①. 融合细胞会表达出两种L链和两种H链,而L链和H链又是随机组合的 ②. 双特异性抗体PSMA×CD28既能结合癌细胞表面的PSMA蛋白,又能结合T细胞表面的CD28蛋白活化T细胞,使癌细胞与活化的T细胞靠近,从而有效激活T细胞杀伤癌细胞
【解析】
【分析】1、动物细胞工程常用的技术包括动物细胞培养、动物细胞融合和动物细胞核移植等,其中动物细胞培养是动物细胞工程的基础。
2、单克隆抗体的制备过程:①用特定的抗原对小鼠进行免疫,并从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞。 ②用特定的选择培养基进行筛选:在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有融合的杂交瘤细胞才能生长。③对上述经选择培养的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。④将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养,或注射到小鼠腹腔内增殖。⑤从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体。
【小问1详解】
双特异性抗体既能选择性地靶向结合某种癌细胞表面的PSMA蛋白,又能特异性地结合T细胞表面的CD28蛋白,所以双特异性抗体生产过程中,应先将癌细胞表面的PSMA蛋白和T细胞表面的CD28蛋白作为抗原注射到小鼠体内,使小鼠产生免疫反应,产生能分泌抗PSMA蛋白抗体的B淋巴细胞和抗CD28蛋白抗体的B淋巴细胞,一段时间后获取小鼠脾脏并用胰蛋白酶或胶原蛋白酶进行处理,分离出B淋巴细胞。双杂交瘤细胞能够悬浮在培养基中生长繁殖,在进行传代培养前,不需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理。
【小问2详解】
图1过程中用到的动物细胞工程技术主要有动物细胞培养技术、动物细胞融合技术,筛选双特异性抗体时需要使用制备单克隆抗体时所使用的图2中抗原物质,该过程需要先用一种抗原(如PSMA)筛选出能够分泌抗PSMA抗体的杂交瘤细胞,再用另一种抗原(如CD28)从已筛选出的杂交瘤细胞中筛选出能分泌抗CD28抗体的杂交瘤细胞,所以筛选获得双特异性抗体时至少需要进行过2次抗原检测。
【小问3详解】
融合细胞会表达出两种L链(L1链和L2链)和两种H链(H1链和H2链),而L链和H链又是随机组合的,所以杂交瘤细胞AB会产生多种抗体。双特异性抗体PSMA×CD28协助杀伤癌细胞的机理是双特异性抗体PSMA×CD28既能结合PSMA,又能结合CD28,使癌细胞与活化的T细胞靠近,从而有效激活T细胞杀伤癌细胞。
25. 地衣芽孢杆菌产生的胞外多糖(EPS)通过促进大粒径土壤团聚体形成以改良土壤。研究者利用EPS合成酶基因(H基因)和含木糖诱导型启动子的p质粒(二者结构如图1所示)构建重组载体,以改造地衣芽孢杆菌并获取高产菌株。
(1)图1中H 基因以a链为转录模板链,由此可以推测H基因的转录是从其______(填“左侧”或“右侧”)开始的。H基因上的一段序列为:5´-ATCTCGAGCGGG-3´中包含 Xho识别序列(含有6个核苷酸),则这 6个核苷酸序列是______。构建重组质粒时,为保证 H基因与p质粒正确连接,p质粒位点1和2的所对应的酶分别是______,酶切后加入______酶使它们形成重组质粒。
(2)将构建好的重组质粒转入经______处理后的地衣芽孢杆菌,经筛选获得到转基因地衣芽孢杆菌。对其进行工业培养时,添加木糖获取更多EPS的机理是______。
(3)质粒在细菌细胞中遗传不稳定,易丢失,研究者尝试将重组质粒进行改造,利用同源区段互换的方法将H基因插入地衣芽孢杆菌的拟核DNA中,得到整合型地衣芽孢杆菌F。若将三种地衣芽孢杆菌进行培养,结果如图3。其中D菌为不含有 H基因的地衣芽孢杆菌,E菌含有 H基因,但 H基因没有整合到地衣芽孢杆菌的拟核DNA 中。据图判断______最适宜改良土壤生产胞外多糖(EPS),请阐明理由______。
【答案】(1) ①. 右侧 ②. 5´-CTCGAG-3´ ③. Xho、BsaI(顺序不可颠倒) ④. DNA连接
(2) ①. Ca2+ ②. p质粒上是木糖诱导型启动子,在培养基中需要添加木糖,才能诱导H基因表达出胞外多糖合成酶
(3) ①. F菌 ②. D菌不能产生胞外多糖(EPS),F菌比E菌生长迅速,胞外多糖(EPS)产量高,H基因整合到细菌DNA上,不易丢失
【解析】
【分析】1、DNA连接酶和DNA聚合酶是两种不同的酶,主要的区别就在于它们的底物是不一样的,DNA连接酶和DNA聚合酶都是形成磷酸二酯键,但是DNA连接酶连接的是DNA片段,DNA聚合酶主要就是将单个脱氧核糖核苷酸按照顺序连接到DNA链上。
2、转录是从DNA链的3'端开始,mRNA自身的延伸方向为5'→3'。
【小问1详解】
转录是从DNA链的3'端开始,mRNA自身的延伸方向为5'→3',由此可以推测H基因的转录是从其右侧开始的。限制酶切割DNA ,须两条链都有识别位点(即识别片段两条链序列成倒序),选5'-CTCGAG-3'片段,则另一条链为3'-GAGCTC-5',两条链都有识别位点,故推测该序列进行剪切的Xho识别的核苷酸序列(6个核苷酸)最可能为5'-CTCGAG-3'。
H基因以a链为转录模板链,转录时mRNA自身的延伸方向为5′→3′,即转录是从DNA链的3′开始,启动子是RNA聚合酶识别和结合部位,能够驱动基因的转录,再结合质粒中启动子的方向可知,图1中p质粒位点1和2所对应的酶分别是Xho酶和BsaⅠ酶。DNA连接酶连接的是DNA片段,DNA聚合酶主要就是将单个脱氧核糖核苷酸按照顺序连接到DNA链上,所以酶切后加入DNA连接酶使它们形成重组质粒。
【小问2详解】
目的基因导人微生物细胞常用Ca2+处理法,Ca2+处理受体细胞,可使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子生理状态,这种细胞叫感受态细胞。
经筛选获得到转基因地衣芽孢杆菌,对其进行工业培养时,添加木糖获取更多EPS的机理是:p质粒上是木糖诱导型启动子,在培养基中需要添加木糖,才能诱导H基因表达出胞外多糖合成酶。
【小问3详解】
由图3可知,F菌最适宜改良土壤生产胞外多糖(EPS)原因是:D菌不能产生胞外多糖(EPS),F菌比E菌生长迅速,胞外多糖(EPS)产量高,H基因整合到细菌DNA上,不易丢失。
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嘉祥一中2024-2025学年度第二学期5月份考试
高二生物试题
本试卷满分为100分,考试用时90分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 肺炎支原体和流感病毒都是能引起人的呼吸道感染的病原体,都能在宿主细胞内寄生增殖,肺炎支原体中的DNA为环状并均匀的散布在细胞内。红霉素(一种抗生素)能够用于治疗支原体肺炎。下列说法正确的是( )
A. 肺炎支原体没有核膜和核仁等结构,但有拟核和细胞膜
B. 流感病毒和肺炎支原体中都含有 RNA
C. 流感病毒和肺炎支原体都是利用宿主细胞的核糖体合成自身的蛋白质
D. 破坏支原体的细胞壁,是红霉素能够用于治疗支原体肺炎的原因
2. 银杏是第四纪冰川运动后遗留下来的最古老的孑遗植物,与其同纲目的其他植物都已经纷纷灭绝,它见证了地球几亿年的发展历程。下列说法正确的是( )
A. 一片银杏林属于生命系统结构层次中的群落层次
B. 银杏枯枝落叶中的纤维素经微生物分解可产生葡萄糖
C. 银杏叶中叶绿素分子式是C55HXOYN4Mg,包含大量元素和微量元素
D. 无机盐在银杏细胞中大多数以化合物形式存在,少数以离子形式存在
3. 迁移体是清华大学研究团队发现的一种新型细胞器,是细胞迁移过程中尾部收缩丝的交叉点或末端形成的囊泡(如图所示),内含损伤的线粒体、mRNA、蛋白质等。随着细胞的迁移,该囊泡从收缩丝的末端脱落下来形成独立的细胞外囊泡,释放到细胞外或被邻近细胞吞噬。下列说法正确的是( )
A. 迁移体、线粒体和中心体的膜都属于细胞的生物膜系统
B. 迁移体内受损的线粒体可以被内质网中的酸性水解酶降解
C. 人的成熟红细胞中线粒体损伤时,迁移体数量可能会增多
D. 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
4. 乙酰基六肽为人体内源性生物活性物质,是一种具有穿透细胞膜能力的小分子环状六肽。乙酰基六肽能够阻断神经与肌肉间的信息传导,避免肌肉过度收缩,减少了动态纹的发生。下列说法正确的是( )
A. 乙酰基六肽至少有1个游离的氨基和1个游离的羧基
B. 彻底水解1分子乙酰基六肽需要消耗6分子水
C. 乙酰基六肽的功能由氨基酸的种类、数量和排列顺序来决定
D. 乙酰基六肽是神经细胞和肌肉细胞间的一种兴奋性神经递质
5. 科学家推测,游离核糖体合成的新生肽上的一段信号序列,可被位于细胞质基质中的信号识别颗粒(SRP)识别,后与内质网膜上的SRP受体(DP)结合,进而引导核糖体附着于内质网上,继续蛋白质的合成,这就是信号肽假说,其过程如图所示。下列说法正确的是( )
A. 图示过程合成的蛋白质最终会被分泌到细胞外
B. 内质网上既可以有水的生成,又会发生水的消耗
C. 若加入SRP结构类似物,会导致新生肽在内质网内错误折叠
D. SRP受体合成缺陷的细胞中,分泌蛋白会在内质网腔中聚集
6. 水稻在盐碱地中生长时,土壤中大量的Na⁺顺浓度梯度通过钠通道流入水稻根部细胞,形成盐胁迫。抗盐碱水稻可种植于盐碱地及滩涂地,比普通水稻具有抗盐碱、抗倒伏、高产等竞争优势。耐盐机制如图所示,以下分析错误的是( )
A. H⁺泵是一种具有 ATP 水解酶活性的载体蛋白
B. Na⁺与转运蛋白 A结合后被转运至细胞中,该过程不需要能量
C. 对水稻根部细胞施用呼吸抑制剂后,会降低转运蛋白C对 Na⁺的运输速率
D. 生产上可通过适当增施钙肥以抵御盐碱地中的盐胁迫
7. 科学家对催化剂的研究从有机复合物拓展到无机纳米材料,纳米酶是一类具有生物催化功能的纳米材料,可作为酶的替代品。与传统酶相比,Fe3O4纳米酶与底物接触更充分,可催化 H2O2分解,得到的产物可将TMB氧化变成蓝色,该显色系统在分子诊断行业有很多用途。下列相关叙述正确的是( )
A. 可通过增大 H2O2浓度来增加Fe3O4纳米酶与底物的结合,进而提高酶活性
B. Fe3O4 纳米酶属于单体,可以降低化学反应活化能
C. Fe3O4纳米酶具有高效性、专一性和作用条件温和等特性
D. Fe3O4 纳米酶比天然酶更稳定且耐储存,可用于检测样品中H2O2的含量
8. GTP(鸟苷三磷酸)和CTP(胞苷三磷酸)的作用与ATP类似,GTP参与细胞中线粒体的分裂过程,过程中有GDP产生;CTP能参与甘油磷脂的合成,过程中有CDP产生。下列说法正确的是( )
A. GTP和CTP中各含有3个特殊化学键,使其具有较高能量
B. 线粒体分裂和甘油磷脂的合成过程中都需要相关水解酶的催化
C. GDP和CDP都可以作为合成DNA的原料
D. 许多吸能反应与ATP的合成有关,能量暂时储存在ATP中
9. 生物有氧呼吸的部分过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 酒精发酵和乳酸发酵都需要消耗甲阶段产生的 NADH
B. 柠檬酸循环是细胞呼吸的第二阶段,需要 O2的直接参与
C. 图中乙阶段所需要的[H]来自H⁺与氧化型辅酶Ⅱ的结合
D. 当人体在剧烈运动时,肌细胞消耗的O2小于产生的CO2量
10. 植物叶肉细胞中光合作用与呼吸作用过程中存在多种相似物质的转化,如水的分解与合成、二氧化碳的消耗与产生等。若某叶片有机物总量为X,先黑暗处理两小时,叶片重量的变化量为3;再光照两小时叶片重量变为X+6(光强和温度恒定)。下列相关说法错误的是( )
A. 上述物质的转化过程往往伴随着能量的转化
B. NADH和NADPH都具有还原性
C. 该叶片每小时光合作用合成的有机物总量为4.5
D. 若给该叶片提供H218O,四小时后二氧化碳中也能检测出18O
11. 为拯救濒危植物红豆杉和获得大量紫杉醇,科研人员设计了以下流程图,下列相关叙述正确的是( )
A. 外植体需要用酒精和次氯酸钠溶液混合消毒处理
B. ①、③过程表示利用植物组织培养技术生产紫杉醇
C. ②过程先诱导愈伤组织生根再诱导生芽形成试管苗
D. ③过程需用液体培养基,培养同时要通入无菌空气
12. 三亲幼体的培育可避免母亲把生理缺陷遗传给子代,培育过程可选用下图所示的技术路线。下列叙述错误的是( )
A. 去核是指用显微操作法去除有核膜包被的卵母细胞的细胞核
B. 卵母细胞捐赠者携带的位于X染色体上的隐性基因不可能遗传给三亲幼体
C. 体外受精获得的受精卵通常先培养到桑葚胚或囊胚期再进行移植
D. 三亲婴儿的大多数性状是由母方核供体和父方核供体的遗传物质决定的
13. 关于“DNA的粗提取与鉴定”及“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验操作。下列叙述正确的是( )
A. “DNA的粗提取与鉴定”中,用95%的酒精预冷后可以更好地溶解DNA,以利于获得 DNA
B. “DNA的粗提取与鉴定”中,提取DNA时,将研磨液加入切碎的洋葱,充分研磨后过滤,弃去上清液
C. “DNA片段的扩增及电泳鉴定”中,电泳一段时间后,离加样孔越近的DNA分子越小
D. “DNA片段的扩增及电泳鉴定”中,可通过观察指示剂在凝胶中迁移的位置来判断何时停止电泳
14. 肿瘤坏死因子(TNF-α)是一种抑制肿瘤细胞生长的蛋白质。科研人员将 TNF-α基因和质粒pPIC9K(部分结构如图所示)构建成重组质粒,并导入酵母菌 SD-TRP(色氨酸缺陷菌株)中,筛选得到了能分泌肿瘤坏死因子的工程菌株。下列有关叙述错误的是( )
A. 构建重组质粒时可选用 HindⅢ和EcoR V 切割目的基因和质粒 pPIC9K
B. 由 TNF-α基因和质粒pPIC9K 构成的所有重组质粒都能用E. coliDNA 连接酶连接
C. 色氨酸合成基因和四环素抗性基因都可以作为标记基因,筛选导入重组质粒的酵母菌细胞
D. 用 PCR 技术检测 TNF-α基因是否插入到酵母菌的染色体上
15. 干扰素是动物细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白,可用于对抗病毒的感染,但在体外难以保存。下图是利用蛋白质工程设计生产干扰素的流程图,正确的是( )
A. 干扰素 X射线衍射的高级结构是构建新干扰素模型的主要依据
B. 将新的干扰素基因插入启动子和终止子之间是其成功表达的条件之一
C. 改造干扰素结构的实质是改造干扰素中氨基酸的排列顺序
D. 新的干扰素基因在大肠杆菌体内正常表达即可得到预期的新的干扰素
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 端粒DNA 序列在每次细胞分裂后会缩短一截,端粒内侧正常基因的 DNA 序列就会受到损伤,使细胞活动渐趋异常。人体细胞中存在由 RNA 和蛋白质组成的端粒酶,可以修复延长端粒,其活性受到严格调控。下列说法正确的是( )
A. 抑制细胞端粒酶的活性有助于延缓细胞衰老
B. 端粒酶是一种逆转录酶,可以催化线粒体DNA 的合成
C. 经荧光染色后在显微镜下可以观察到每条染色体上最多有4个端粒
D. 正常体细胞端粒酶活性很低,子代核DNA 和亲代核DNA 完全相同
17. 底物A(一种蛋白质)在蛋白激酶作用下可发生磷酸化:ATP 分子某一个磷酸基团脱离下来并与底物A相结合。其在细胞信号转导的过程中起重要作用。ADP-GLO可用于检测蛋白激酶活性,具体过程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 底物 A 在蛋白激酶作用下发生磷酸化的过程属于放能反应
B. 底物 A发生磷酸化后,其空间结构和活性不会改变
C. 在步骤2之前需将所有剩余的ATP 消耗掉,以避免干扰实验结果
D. 在荧光素酶的催化作用下,荧光素接受 ATP 提供的能量后即可发出荧光
18. 呼吸电子传递链是指在线粒体内膜上由一系列呼吸电子传递体组成的将电子传递到分子氧的“轨道”,该过程偶联ATP合成的过程,称为氧化磷酸化,如图所示。下列说法错误的是( )
A. 图示的过程发生在有氧呼吸的第二阶段
B. NADH中的能量可通过H+的电化学势能转移到ATP中
C. 细胞中,只有线粒体基质中可以产生NADH
D. H+借助F0和F1,以主动运输的方式进入膜内
19. 下图所示为生物学概念模型。下列有关的理解或分析错误的是( )
A. 若图示为体外受精的过程,需要对取自优良奶牛的卵母细胞培养至MⅡ
B. 若图示为植物体细胞杂交过程,②过程需要用到植物组织培养技术,杂种植株D一定高度不育
C. 若图示为动物体细胞核移植技术,重构胚C的分裂和发育可用Ca2+载体或蛋白酶合成抑制剂激活
D. 若图示为单克隆抗体的制备过程,A、B可表示浆细胞和骨髓瘤细胞
20. 目的基因的获取可以直接以细胞DNA为模板,通过PCR技术获取。但是因DNA中可能含有多区段与引物配对的碱基序列而失败。巢式PCR 可以避免以上问题,其原理为:先以比目的基因大的DNA 片段为模板,用一对引物进行扩增,获得大量含目的基因的中间产物,再以扩增后的中间产物为模板,用另一对引物扩增目的基因,过程如图所示。下列说法正确的是( )
A. 两对引物的碱基序列各不相同,且均为与模板DNA 配对的单链RNA片段:
B. 第一轮PCR 目的是缩小模板 DNA 的范围并增加第二轮 PCR 的模板数量
C. 因模板 DNA 中与两套引物均互补的靶序列较少,该技术可大大提高扩增的特异性
D. 第一轮 PCR 所需引物 F1 和 R1之间应尽量避免出现碱基互补配对序列
三、非选择题:本题共4小题,共55分。
21. 泛素广泛存在于真核细胞中,是由76个氨基酸组成的小分子蛋白质。泛素第1位氨基酸是甘氨酸,第48位氨基酸是赖氨酸,结构式如图1。图2为泛素蛋白与细胞中需降解蛋白质结合并将其降解的过程。
(1)泛素的合成场所是______,其合成过程中直接的供能物质是______。
(2)研究表明,泛素蛋白第1个氨基酸的羧基是与需降解蛋白质的某个赖氨酸侧链基团上的氨基脱水缩合,完成第一个泛素蛋白与需降解蛋白质的结合。然后其他泛素蛋白第1位氨基酸的羧基也与已连接泛素蛋白的第48位赖氨酸侧链基团上的氨基脱水缩合,按照这种连接方式进行,如图2所示,需降解蛋白质连接4个泛素蛋白需脱去______个水分子,形成的泛素-蛋白质复合体(泛素和需降解蛋白质均为一条肽链构成的蛋白质)至少含有______个游离的氨基。
(3)某种溶菌酶与细胞提取液混合后会通过泛素降解途径降解。研究小组进行以下实验,实验组:放射性同位素标记的溶菌酶与含泛素的细胞提分子量取液混合。对照组:放射性同位素标记的溶菌酶与不含细胞提取物的缓冲液混合。反应适宜的时间后,进行蛋白质电泳,放射性自显影显示含有放射性同位素的蛋白质条带如图3所示。
①据图分析,泛素蛋白的分子量约是______道尔顿。
②图3结果不足以证明图2所示的降解过程。在上述实验组和对照组设置不变的情况下,请设计观测实验结果的思路,以证明图2所示的降解过程(要求写出简要思路,不必分析实验结果)。______。
22. 柽柳等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长,如图是其根细胞参与抵抗盐胁迫的部分结构示意图,其根细胞生物膜两侧H+形成的电化学梯度,在物质转运过程中发挥了重要作用。
(1)细胞膜和液泡膜等生物膜结构的基本支架是______,耐盐植物具有耐盐性状的根本原因是______。
(2)据图分析,盐胁迫条件下,Na+通过转运蛋白SOS1运出细胞的方式是______,该过程所消耗的能量来源是______。液泡中H+浓度与细胞质基质中H+浓度差主要由液泡膜上H+-ATP泵来维持,该结构的作用是______。
(3)进一步研究发现,在盐胁迫下大量的Na+持续进入植物根部细胞,会抑制K+进入细胞,导致细胞中Na+/K+的比例异常,使细胞内的酶失活,影响蛋白质的正常合成。图中H+的分布差异使Na+在NHX的作用下进入液泡,其意义是______。(答出2点)
(4)某研究小组提出:脯氨酸可通过调节柽柳细胞内Na+和K+浓度来增强其应对盐胁迫的能力。据此完善相关实验进行验证。
材料选择:对照组(略);实验组应选取的植株______(填序号)。
①野生型柽柳植株②脯氨酸转运蛋白基因敲除的突变体柽柳植株培养环境:用一定浓度的NaCl溶液模拟盐胁迫环境。检测指标:______。
实验结果及结论:对照组与实验组的检测结果存在明显差异。
23. 研究发现,莱茵衣藻可在O2浓度较低时,通过光合作用将太阳能转化为氢能。其光合电子传递过程如下图所示:PSⅠ、PSⅡ为光系统的两个反应中心,PQ、Cytb6f、Fd表示电子传递体。PSⅡ上光合色素吸收光能后,释放的电子依次经过相关电子传递体后传给Fd,不同条件下,被还原的Fd将电子沿不同的途径进行利用:正常状态下用于 NADPH合成;在O2浓度低、电子浓度较高时,电子传递给协助产生氢气的酶H₂ase,进而合成 H2,H2ase功能会受到氧气的制约。
(1)图中的光反应中心及各电子传递体位于______上,层析液中溶解度最大的光合色素主要吸收______光。
(2)叶绿体合成ATP依赖于类囊体腔中高浓度的 H⁺。据图分析,类囊体腔中H⁺的来源有______。
(3)光反应为暗反应提供的能源物质是______。若环境中 CO2浓度大幅下降,则光反应也会减弱甚至停止,原因是______。
(4)自然状态下,莱茵衣藻通常产氢量较低,原因是______。通过改良品种获取产氢量大的莱茵衣藻。依据 H₂ase 的作用特点,请简要写出你的思路:______。
24. 一种杂交瘤细胞只能产生一种抗体,将两株不同杂交瘤细胞融合形成双杂交瘤细胞,双杂交瘤细胞能够悬浮在培养基中生长繁殖,可以产生双特异性抗体;PSMA 是某些种类癌细胞表面高表达膜蛋白;CD28是 T细胞表面受体。PSMA×CD28既能选择性地靶向结合某种癌细胞表面的PSMA蛋白,又能特异性地结合 T细胞表面的CD28蛋白,从而激活 T细胞,通过活化的 T细胞来识别和杀灭目标癌细胞。图1所示为双特异性抗体 PSMA×CD28的生产流程,图2所示为双特异性抗体PSMA×CD28的结构及作用机理。
(1)据图1分析,双特异性抗体生产过程中,应先将______分别注射到小鼠体内,一段时间后获取小鼠脾脏并用______酶进行处理分离出B淋巴细胞,双杂交瘤细胞在进行传代培养前,______(填“需要”或“不需要”)上述酶处理。
(2)图1过程中用到的动物细胞工程技术主要有______(至少答出两点),筛选双特异性抗体时需要使用制备单克隆抗体时所使用的图2中抗原物质,该过程至少需要______次抗原检测。
(3)抗体都是由两条H链和两条L链组成的4条肽链对称结构。据图2分析,杂交瘤细胞 AB在理论上会产生多种抗体,原因是______。双特异性PSMA×CD28协助杀伤癌细胞的机理是______。
25. 地衣芽孢杆菌产生的胞外多糖(EPS)通过促进大粒径土壤团聚体形成以改良土壤。研究者利用EPS合成酶基因(H基因)和含木糖诱导型启动子的p质粒(二者结构如图1所示)构建重组载体,以改造地衣芽孢杆菌并获取高产菌株。
(1)图1中H 基因以a链为转录模板链,由此可以推测H基因的转录是从其______(填“左侧”或“右侧”)开始的。H基因上的一段序列为:5´-ATCTCGAGCGGG-3´中包含 Xho识别序列(含有6个核苷酸),则这 6个核苷酸序列是______。构建重组质粒时,为保证 H基因与p质粒正确连接,p质粒位点1和2的所对应的酶分别是______,酶切后加入______酶使它们形成重组质粒。
(2)将构建好的重组质粒转入经______处理后的地衣芽孢杆菌,经筛选获得到转基因地衣芽孢杆菌。对其进行工业培养时,添加木糖获取更多EPS的机理是______。
(3)质粒在细菌细胞中遗传不稳定,易丢失,研究者尝试将重组质粒进行改造,利用同源区段互换的方法将H基因插入地衣芽孢杆菌的拟核DNA中,得到整合型地衣芽孢杆菌F。若将三种地衣芽孢杆菌进行培养,结果如图3。其中D菌为不含有 H基因的地衣芽孢杆菌,E菌含有 H基因,但 H基因没有整合到地衣芽孢杆菌的拟核DNA 中。据图判断______最适宜改良土壤生产胞外多糖(EPS),请阐明理由______。
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