内容正文:
河南省实验中学2024--2025学年高二下第二次月考
考试时间:75分钟 满分:100分
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,本大题共16小题,每小题3分,共48分)
1. 伤寒是由伤寒杆菌引起的急性传染病,症状包括高烧、腹痛、严重腹泻、头痛、身体出现玫瑰色斑等;A16型肠道病毒可引起手足口病,多发生于婴幼儿,可引起手、足、口腔等部位的疱疹,个别患者可引起心肌炎等并发症;某人虽已提前注射了流感疫苗但在冬季来临后多次患流感;关于上述致病病原体的叙述不正确的是( )
A. 伤寒杆菌含8种核苷酸,病毒含4种碱基,两者遗传信息的传递都遵循中心法则
B. 上述病原体都营寄生生活;都可用营养齐全的合成培养基培养
C. 病原体蛋白质的合成所需要的核糖体、氨基酸等不都由宿主细胞提供
D. 灭活的病毒仍具有抗原特异性,可以制成疫苗,此外也可以用于动物细胞融合的诱导剂
【答案】B
【解析】
【详解】A、伤寒杆菌是细胞生物,含有DNA和RNA两种核酸,含有8种核苷酸;病毒没有细胞结构,由核酸(DNA或RNA)和动脑子组成,含有4种碱基(ATCG或AUCG);两者遗传信息的传递都遵循中心法则,A正确;
B、流感病毒不能用营养齐全的合成培养基培养,只能寄生在活细胞内,B错误;
C、伤寒杆菌的蛋白质的合成所需要的核糖体、氨基酸等自身提供;流感病毒的蛋白质的合成所需要的核糖体、氨基酸等要由宿主细胞提供,C正确;
D、灭活的病毒仍具有抗原特异性,制成疫苗具有充当抗原的作用,另外也可以用于动物细胞融合的诱导剂,D正确。
故选B。
2. 非物质文化遗产植物染是利用植物的根、茎、叶、花等提取染液,对不同织物进行染色、固色,被称为“穿在身上的中国文化”。下列叙述错误的是( )
A. 提取染液需破碎细胞释放细胞中的色素
B. 棉布中的纤维素和染料中的淀粉单体相同
C. 高温熨烫破坏肽键使丝绸更易均匀染色
D. 植物染可减少化学染料对环境的污染
【答案】C
【解析】
【分析】纤维素是一种多糖,组成它的基本单位为葡萄糖。
【详解】A、植物细胞中的色素存在于细胞内,要提取染液,需破碎细胞,使细胞中的色素释放出来,A正确;
B、棉布中的纤维素和染料中的淀粉都属于多糖,它们的单体都是葡萄糖,B正确;
C、高温熨烫主要是破坏蛋白质的空间结构,而不是肽键。蛋白质空间结构改变后,可能更易与染料结合,从而更易均匀染色,C错误;
D、植物染利用植物材料提取染液,相比化学染料,可减少化学染料对环境的污染,D正确。
故选C。
3. 碘是合成甲状腺激素的重要原料。I-进入滤泡细胞是由钠碘同向转运体(NIS)介导,而出滤泡细胞则是由氯碘反向转运体(PDS) 介导。硫氰酸盐(SCN-) 可以和Ⅰ-竞争钠碘同向转运体,从而实现抑制聚碘。钠钾泵可以通过消耗ATP 将细胞内多余的Na+运出,维持细胞内外的 Na+浓度差。下列叙述错误的是( )
A. 改变细胞内外的Na+浓度差或Cl-浓度差,会影响I-跨膜运输
B. 仅NIS 或PDS 基因突变导致转运体活性改变,不会引起地方性甲状腺肿
C. 钠钾泵运输钠钾离子伴随着能量转移和空间结构的改变
D. 若滤泡细胞内过多的Ⅰ-抑制NIS的活性,降低碘摄取,则该过程属于反馈调节
【答案】B
【解析】
【分析】钠钾泵消耗ATP将细胞内多余的钠离子逆浓度梯度运出。可见钠离子进入细胞是从高浓度向低浓度,为协助扩散,同时将血浆中I-运入滤泡上皮细胞。而甲状腺滤泡细胞内的 I-浓度是血浆中I-浓度的30倍,可见I-进入是逆浓度梯度,为主动运输。
【详解】A、钠离子进入细胞是从高浓度向低浓度,为协助扩散,钠离子的浓度差为I-运入滤泡上皮细胞提供能量;氯离子的浓度差为碘离子运出滤泡细胞提供能量。故改变细胞内外的Na+浓度差或Cl-浓度差,会影响I-跨膜运输,A正确;
B、NIS突变会导致无法将碘离子运进滤泡细胞,进而导致缺碘引起甲状腺肿,B错误;
C、钠钾泵属于载体蛋白,每次转运Na+、K+时都伴随着能量转移和空间结构的改变,C正确;
D、滤泡细胞内过多的I-抑制NIS的活性,降低碘摄取,属于反馈调节,D正确。
故选B。
4. 某些蛋白质经内质网加工后,通过囊泡运向高尔基体。外界环境胁迫会导致未折叠或错误折叠的蛋白质在内质网中积累,从而引起内质网胁迫。植物可通过调控内质网胁迫响应基因GAAP4的表达来避免内质网胁迫导致的细胞凋亡。下列叙述正确的是( )
A. 内质网、囊泡和高尔基体构成了植物细胞的生物膜系统
B. 囊泡在内质网和高尔基体之间的运输与细胞内信息识别相关
C. 运向高尔基体的多肽链在核糖体完全合成后再转移到内质网中加工
D. 可推断GAAP4基因表达产物通过抑制相关基因的表达来避免细胞凋亡
【答案】B
【解析】
【分析】分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜。
【详解】A、生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜等结构,内质网、囊泡和高尔基体含有的只是细胞器膜,不能构成生物膜系统,A错误;
B、细胞内囊泡运输过程中,囊泡膜和靶膜(与囊泡膜结合的膜)上都存在自身的识别蛋白,因此囊泡在内质网和高尔基体之间的运输与细胞内信息识别相关,B正确;
C、游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成,当合成了一段肽链后,这段肽链与核糖体一起转移到粗面内质网上继续合成,边合成边转移到内质网腔内,再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质,内质网膜鼓出形成囊泡,再经过高尔基体对蛋白质做进一步加工修饰,形成囊泡与细胞膜融合,最终将蛋白质分泌到细胞外,C错误;
D、题目无法得出是抑制相关基因的表达来减缓胁迫,也可能是通过清除未折叠或错误折叠的蛋白质来减缓胁迫,D错误。
故选B。
5. 钠钾ATP酶(Na+/K+-ATPase)存在于大多数的动物细胞膜上,能够利用ATP水解释放的能量,将细胞内的Na+泵出细胞外,而相应地将细胞外的K+泵入细胞内,从而维持膜内外一定的电化学梯度。该电化学梯度能驱动葡萄糖协同转运载体以同向协同转运的方式将葡萄糖等有机物转运入细胞内,然后由膜上的转运载体GLUT2转运至细胞外液,完成对葡萄糖的吸收。如图为人小肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程示意图,下列相关分析正确的是( )
A. 葡萄糖进出小肠绒毛上皮细胞的方式不同,但运输的载体相同
B. Na+通过Na+-K+泵的跨膜运输是主动运输,K+通过Na+-K+泵的跨膜运输是协助扩散
C. 图示细胞的膜蛋白有催化、运输、信息交流等功能
D. 当细胞内外Na+浓度相等时,Na+和葡萄糖的协同运输不能进行
【答案】D
【解析】
【分析】利用ATP水解释放能量,将细胞内的Na+泵出细胞外,而相应地将细胞外K+泵入细胞内, 说明Na+出细胞、K+进细胞均为主动运输。该电化学梯度能驱动葡萄糖协同转运载体,运进葡萄糖,说明葡萄糖运进也需要能量,为主动运输。葡萄糖出细胞则为协助扩散。
【详解】A、葡萄糖由肠腔转移到小肠上皮细胞的方式通过Na+形成的电化学梯度驱动,由葡萄糖协同转运载体转运,是一种主动运输的方式,而通过GLUT2将细胞内的葡萄糖转移到细胞外液的内环境中的方式是协助扩散,所以葡萄糖进出小肠绒毛上皮细胞的方式不同,运输的载体也不相同,A错误;
B、Na+、K+通过Na+-K+泵的跨膜运输方式都是主动运输,B错误;
C、图中所示的膜蛋白Na+/K+-ATPase能够催化ATP的水解,并同时转运Na+和K+,因此具有催化作用和运输作用,但图示过程并未提到具有信息交流功能的膜蛋白,因此图中膜蛋白没有信息交流的作用,C错误;
D、细胞的载体蛋白同时与Na+和葡萄糖结合后,在膜两侧Na+浓度梯度驱动下吸收葡萄糖,而细胞内外Na+浓度相等时,不能形成浓度梯度,则该协同运输不能进行,D正确。
故选D。
6. 下图为细胞内普遍存在的分子开关调节机制,磷酸化与去磷酸化使各种靶蛋白处于“开启”或“关闭”的状态。相关叙述错误的是( )
A. 蛋白质磷酸化的过程往往是一个放能反应的过程
B. 蛋白质去磷酸化后仍能与双缩脲试剂发生紫色反应
C. 磷酸化与去磷酸化可改变靶蛋白的分子构象
D. 磷酸化与去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应
【答案】A
【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,去磷酸化是指磷酸化的蛋白质在蛋白磷酸酶的作用下去掉磷酸基团,复原成羟基,失去活性的过程。
【详解】A、蛋白质磷酸化过程是一个吸能反应,与ATP的水解相联系,A错误;
B、蛋白质去磷酸化后仍具有肽键,能与双缩脲试剂发生紫色反应,B正确;
C、蛋白质在蛋白激酶作用下发生磷酸化后空间结构会发生改变,也可改变靶蛋白的电荷分布;同理,磷酸化的蛋白质在去磷酸化后,其蛋白质的构象也会发生改变,靶蛋白的电荷分布也会改变,C正确;
D、在信号的刺激下,蛋白激酶催化ATP将蛋白质磷酸化,形成ADP和磷酸化的蛋白质,使蛋白质的空间结构发生改变;而蛋白磷酸酶又能催化磷酸化的蛋白质上的磷酸基团脱落,形成去磷酸化的蛋白质,从而使蛋白质空间结构的恢复,所以蛋白质磷酸化和去磷酸化的过程体现了蛋白质结构与功能相适应,D正确。
故选A。
7. 用打孔器制取新鲜萝卜圆片若干,平均分为6组且每组重量为W1,再分别浸泡在不同浓度的蔗糖溶液中,一段时间后取出材料,用吸水纸吸干表面水分并分别称重(W2)。其中(W2-W1)/W1与蔗糖溶液浓度的关系如图所示,下列分析正确的是( )
A. 蔗糖溶液浓度为0g/mL的一组,W2-W1=0
B. 当蔗糖溶液浓度大于0.4g/mL时,原生质层失去选择透过性
C. 蔗糖溶液浓度为0.13g/mL的一组,植物细胞没有物质的跨膜运输
D. 随着蔗糖溶液浓度的增大,各组细胞的质壁分离程度在逐渐增大
【答案】B
【解析】
【分析】1.把成熟的活的植物细胞放入到不同浓度的溶液中,植物细胞会发生渗透作用。当细胞外液大于细胞液时,细胞发生失水,发生质壁分离现象;反之,看不到质壁分离现象。浓度过高时,能发生质壁分离,但细胞会因为失水过多而死亡。
2.根据题意,将重量为W1的新鲜萝卜圆片分别浸泡在不同浓度的蔗糖溶液中,一段时间后称的重量为W2,若W2-W1>0,说明新鲜萝卜圆片在蔗糖溶液中吸水;若W2-W1<0,说明红甜菜根片在蔗糖溶液中失水;若W2-W1=0,说明红甜菜根片在蔗糖溶液中吸水和失水达到动态平衡。
【详解】A、看图曲线可知,蔗糖溶液浓度为0g/ml的时,(W2-W1)/W1=0.04,说明W2-W1≠0,A错误;
B、蔗糖溶液的浓度大于0.4g/ml时,(W2-W1)/W1增加,说明细胞失活,原生质层失去选择透过性,B正确;
C、看图曲线可知,蔗糖溶液浓度为0.13g/ml时,W2-W1=0,此时即为组织细胞的等渗浓度,但细胞仍有水分子的跨膜运输,C错误;
D、看图曲线可知,当蔗糖溶液浓度在0-0.lg/ml之间时,植物细胞不发生质壁分离,在大约0.l3g/ml之后各组细胞的质壁分离程度在逐渐增大,达到一定程度后细胞会死亡,D错误。
故选B。
8. 某研究小组利用α-淀粉酶与淀粉溶液探究温度对酶活性的影响时,使用二硝基水杨酸法检测还原糖含量,各组实验结果如下表所示。下列相关叙述正确的是( )
组别
1
2
3
4
5
6
温度(℃)
0
22
35
45
65
85
OD540nm
0.170
0.849
1.122
1.271
1.383
0.450
注:OD540nm值代表在波长540nm的光下测量该酶促反应生成的有色物质的吸光度值。在一定范围内,吸光度值与还原糖的量成正比关系。
A. 实验组1和6的OD540nm值较低,原因是酶的空间结构发生改变
B. 检测溶液的OD540nm值时,实验组的数据需要与空白对照组比较
C. 根据表中数据分析,α-淀粉酶的最适温度在35℃-65℃之间
D. 为保证淀粉和淀粉酶的充分反应,需在反应液中添加ATP
【答案】B
【解析】
【分析】1、酶的高效性,酶的催化效率远远高于无机催化剂的催化效率;酶的专一性,一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行;酶的催化需要适宜的温度和pH值。
2、生物学探究实验中,人为控制的变量称为自变量,随着自变量的改变而改变的变量称为因变量,对实验结构有影响的其他变量称为无关变量;探究实验需要遵循对照原则和单一变量原则。
【详解】A、实验组1的OD540nm值较低,原因是低温抑制酶的活性,实验组6的OD540nm值较低,原因是酶的空间结构发生改变,酶失活,A错误;
B、该实验探究温度对酶活性的影响,根据对照原则,检测溶液的OD540nm值时,实验组的数据需要与空白对照组比较,B正确;
C、酶在最适温度时活性最高,低于或高于最适温度其活性都降低,由温度影响酶的活性曲线可知,α-淀粉酶的最适温度在45℃-85℃之间,C错误;
D、淀粉酶水解淀粉不需要消耗能量,不需要在反应液中添加ATP,D错误。
故选B。
9. 嗜盐单胞菌可利用海水合成聚羟基脂肪酸酯(PHA,一种新型生物塑料),在细胞内形成由膜包裹的不溶性颗粒。科研人员从海水中分离得到一株嗜盐单胞菌,在非灭菌、高盐、高pH的发酵液中连续发酵生产PHA,其流程如下图所示。下列相关叙述不正确的是( )
A. 利用含PHA的选择培养基筛选嗜盐单胞菌
B. 高盐、高pH的发酵液抑制了杂菌生长
C. 培养液上清循环利用,有利于节约物质和能量
D. 发酵完成后收集沉淀的菌体以得到PHA
【答案】A
【解析】
【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配制、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯(生物分离工程)等方面。
【详解】A、嗜盐单胞菌可利用海水合成PHA,不能用含PHA的选择培养基筛选嗜盐单胞菌,A错误;
B、高盐、高pH的发酵液使杂菌因失水过多或蛋白质变性而死亡,故可抑制杂菌生长,B正确;
C、培养液上清可以循环利用,可避免物质和能量的浪费,有利于节约物质和能量,C正确;
D、嗜盐单胞菌可利用海水合成PHA,在细胞内形成由膜包裹的不溶性颗粒,因此发酵完成后收集沉淀的菌体以得到PHA,D正确。
故选A。
10. 橙汁生产过程中感染脂环酸芽孢杆菌,品质会受到影响。为优化橙汁生产的质量监控工艺,技术人员设计了如下流程,开展脂环酸芽孢杆菌的筛选和鉴定。下列相关说法正确的是( )
A. 步骤①应取自果园的深层土壤来制备土壤稀释液
B. 步骤②制备土壤稀释液振荡20min的目的是让培养液与微生物充分接触
C. 步骤③最终将土壤悬浮液稀释了1000倍
D. 步骤④所示菌落数作为平均数可知果园土壤的目的菌数约为6×103个/mL
【答案】C
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法:①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、由于土壤表层富含有机质,适宜于微生物生长,故步骤①土壤取样应取自表层土壤,A错误;
B、为使土壤中的微生物能够充分释放到无菌水中,步骤②制备土壤稀释液需充分振荡20min,B错误;
C、由图观察可知,步骤③中的稀释梯度分别为10、100、1000倍,即最终将土壤悬浮液稀释了1000倍,C正确;
D、微生物统计应在菌落数30-300之间的,统计数据图可知,图中④菌落数不在此范围,无法计算,D错误。
故选C。
11. 植物细胞工程在农业、医药工业等方面有着广泛的应用,相关叙述正确的是( )
A. 细胞产物的工厂化生产主要是利用促进细胞生长的培养条件,提高单个细胞中次生代谢物的含量
B. 植物顶端分生组织附近的病毒很少,甚至无病毒,因此人们为了获得抗病毒苗常常利用茎尖进行植物组织培养
C. 利用花药离体培养获得玉米幼苗,直接从中选择出具有优良性状的个体,这样能够极大的缩短育种年限
D. 快速繁殖花卉的过程中,诱导愈伤组织期间一般不需要光照,此时细胞代谢类型为异养需氧型
【答案】D
【解析】
【分析】由于植物细胞的次生代谢物含量很低,从植物组织提取会大量破坏植物资源,有些产物又不能或难以通过化学合成途径得到,因此人们期望利用植物细胞培养来获得目标产物,这个过程就是细胞产物的工厂化生产;植物细胞培养是指在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。
【详解】A、细胞产物的工厂化生产主要是利用植物细胞培养技术,通过促进细胞增殖,以从细胞中获得次生代谢物,A错误;
B、植物顶端分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒,因此,切取一定大小的茎尖进行组织培养,再生的植株就有可能不带病毒,从而获得脱毒苗,B错误;
C、利用花药离体培养可获得玉米幼苗的单倍体,再经过诱导染色体数目加倍后,直接从中选择出具有优良性状的个体,这样能够极大的缩短育种年限,C错误;
D、快速繁殖花卉的过程中,诱导愈伤组织期间一般不需要光照,由于植物细胞不能进行光合作用合成有机物,故此时细胞代谢类型为异养需氧型,D正确。
故选D。
12. 我国科学家成功地用iPS细胞克隆出了活体小鼠,部分流程如下图所示,其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶,TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列说法正确的是( )
A. 组蛋白脱乙酰化和去甲基化有利于重构胚后续的胚胎发育过程
B. 用电刺激、Ca²+载体等方法激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程
C. ③过程中使用有活性的病毒处理的目的是诱导细胞融合
D. 图示流程运用了重组DNA、体细胞核移植、胚胎移植等技术
【答案】B
【解析】
【分析】生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传。除了DNA甲基化,构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。
【详解】A、结合题图,重构胚在加入中Kdm4d的mRNA和TSA后,发育成克隆鼠,而Kdm4d的mRNA表达产物为组蛋白去甲基化酶,可以使组蛋白去甲基化,TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂,抑制组蛋白脱乙酰酶的作用,保持组蛋白乙酰化,即组蛋白乙酰化和去甲基化有利于重构胚后续的胚胎发育过程,A错误;
B、在体细胞核移植过程中,用物理方法或化学方法(如电脉冲、钙离子载体、乙醇、蛋白质合成酶抑制剂等)激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程,B正确;
C、③为动物细胞融合的过程,诱导动物细胞发生融合所用的是灭活的病毒,C错误;
D、图示流程运用了体细胞核移植、胚胎移植等技术,并未运用重组 DNA技术,D错误。
故选B。
13. 人干扰素(IFN)是机体免疫细胞产生的一类细胞因子。用白细胞生产干扰素时,每个细胞最多只能产生100~1000个干扰素分子,而用基因工程技术改造的大肠杆菌发酵生产(原理如图),在1~2天内每个菌体能产生20万个干扰素分子。天然的干扰素在体外保存相当困难,如果将干扰素分子上的一个半胱氨酸变为丝氨酸,在一定条件下可以延长保存时间。下列说法正确的是( )
A. 基因工程核心步骤需要的工具酶有DNA聚合酶、限制酶、DNA连接酶,其作用部位都是磷酸二酯键
B. 将重组质粒导入大肠杆菌常用显微注射技术
C. 酵母菌或大肠杆菌都可作受体菌,二者生产的干扰素在结构上没有区别
D. 为延长保存时间,对干扰素进行改造,需通过改造干扰素基因来实现
【答案】D
【解析】
【分析】基因工程的核心步骤是构建基因表达载体,此步骤需用到限制酶和DNA连接酶。大肠杆菌是原核生物没有内质网和高尔基体等众多细胞器,将重组质粒导入大肠杆菌常用钙离子处理法。
【详解】A、基因工程核心步骤是基因表达载体的构建,需要的工具酶是限制酶、DNA连接酶,不需要DNA聚合酶,A错误;
B、将重组质粒导入大肠杆菌时,要用Ca2+处理,使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,B错误;
C、酵母菌是真核生物,大肠杆菌是原核生物,干扰素是糖蛋白,蛋白质的糖链是在内质网和高尔基体上加工完成的,所以二者生产的干扰素在结构上会存在一定的区别,C错误;
D、为延长保存时间,对干扰素进行改造,可以利用基因工程生产干扰素,所以需通过改造干扰素基因来实现,D正确。
故选D。
14. 科研人员将四种酶的基因(EcCAT、QsGLO1、EcGCL、TSR)与叶绿体转运肽(引导合成的蛋白质进入叶绿体)基因连接,构建多基因表达载体(载体中部分序列如图),在水稻叶绿体内构建了一条新代谢途径,提高了水稻的产量。下列说法正确的是( )
A. 限制酶需要识别特定的序列具有专一性,DNA连接酶可以连接任意的平末端,所以不具有专一性
B. 含卡那霉素的培养基上不能存活的植物受体细胞未成功导入四种目的基因
C. OsGLO1、EcCAT基因转录时以DNA的不同单链为模板
D. 利用PCR等技术检测OsGLO1基因是否转录时,需要酶是TaqDNA聚合酶
【答案】C
【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。
【详解】A、限制酶需要识别特定的序列具有专一性,而DNA连接酶能连接任意两个具有相同黏性末端或平末端的 DNA 片段,但仍具有专一性,A错误;
B、含卡那霉素的培养基上不能存活的植物受体细胞可能未成功导入载体,但不能确定未成功导入四种目的基因,因为卡那霉素抗性基因在载体的非T-DNA区域,即使T-DNA携带目的基因导入成功,卡那霉素抗性基因也不会导入,B错误;
C、转录时RNA聚合酶和模板链的3'端结合,沿5'→3'端延伸,而图中OsGLO1基因和EcCAT基因的启动子结合部位是相反的,所以OsGLO1、EcCAT基因转录时以DNA的不同单链为模板,C正确;
D、利用 PCR 等技术检测 OsGLO1 基因是否转录时,检测的是RNA,需要的酶是逆转录酶,而不只是Taq DNA 聚合酶,D错误。
故选C。
15. 乳汁富含乳清蛋白,营养价值极高,为分析乳清蛋白合成过程中肽链的延伸方向,研究人员用3H标记的亮氨酸配制细胞培养液,然后分离出乳清蛋白肽链,再用蛋白酶处理该肽链,检测获得的6种肽段中3H的相对掺入量结果如图所示。下列关于此实验的分析,错误的是( )
A. 亮氨酸是乳清蛋白合成过程中的必需氨基酸
B. 被标记的是亮氨酸的—COOH中的3H
C. 放射性在细胞中可依次出现在核糖体和内质网、高尔基体上
D. 离 N端近的肽段上3H 相对掺入量低,可推测肽链从 N端开始合成
【答案】B
【解析】
【分析】分泌蛋白的合成过程:先在内质网的核糖体上形成肽链,肽链依次进入内质网、高尔基体进行加工、分类、包装和运输,由细胞膜通过胞吐过程分泌到细胞外,所以依次经过核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜。为分泌蛋白合成提供能量的场所主要是线粒体。
【详解】A、研究人员用3H标记的亮氨酸配制细胞培养液,最后在肽链检测到3H,说明乳清蛋白合成过程中需要亮氨酸,A正确;
B、标记时不能标记亮氨酸的—COOH和-NH2中的H,因为脱水缩合时会脱去H,B错误;
C、分泌蛋白的合成过程,依次经过核糖体、内质网、高尔基体,因此3H标记亮氨酸放射性在细胞中可依次出现在核糖体和内质网、高尔基体上,C正确;
D、离 N端近的肽段上3H 相对掺入量低,可推测肽链合成从 N 端开始,因为随着肽链的变长,利用的3H标记的亮氨酸就越多,3H 相对掺入量就越高,D正确。
故选B。
16. 我国科学家成功构建了具有高比例胚胎干细胞的活产嵌合体猴。如图所示,研究人员将4CL体系下培育的、可表达绿色荧光蛋白的供体猕猴的胚胎干细胞(简称4CL干细胞)注射至与其遗传信息不同的猕猴胚胎中,最终得到嵌合体猴。下列叙述正确的是( )
A. 为防止细菌污染,培养4CL干细胞时可向培养液中加入适量的干扰素
B. 4CL干细胞注入桑葚胚后会与其他胚胎细胞发生融合进而形成嵌合体
C. 对嵌合囊胚或原肠胚进行胚胎分割后移植,可以产生更多的嵌合体猴
D. 嵌合体猴部分细胞可发出绿色荧光,其遗传信息不一定能遗传给后代
【答案】D
【解析】
【分析】胚胎干细胞来源于早期胚胎或原始性腺分离出来的一类细胞。胚胎干细胞,是高度未分化的细胞。如果进行体外培养,能够无限的增殖和分化。胚胎肝细胞还可以分化成多功能的细胞。胚胎干细胞具有多能性,可以分化成多种组织的能力但是无法独自发育成一个个体细胞。胚胎里的干细胞被称为一种“全能”细胞,可以分化成所有类型的细胞,并且携带生物体的全套遗传信息。
【详解】A、为防止细菌污染,培养4CL干细胞时可向培养液中加入适量的抗生素,A错误;
B、4CL干细胞不会与其他胚胎细胞发生细胞融合,B错误;
C、对嵌合囊胚或原肠胚不能进行胚胎分割,以免不能均等分割各种细胞,C错误;
D、嵌合体猴中,由4CL干细胞增殖分化形成的组织可发出绿色荧光,由于这些细胞不一定发育成原始生殖细胞,因此其遗传信息不一定能遗传给后代,D正确。
故选D。
二、非选择题(本答题共5小题,共52分)
17. 小窝是细胞膜内陷形成的囊状结构(如图 ),与细胞的信息传递等相关。
(1)小窝的主要成分是蛋白质和_____,其中主要的蛋白质是小窝蛋白。小窝蛋白在_____上合成, 然后由_____和高尔基体加工,通过膜泡转运到细胞膜上,成为膜蛋白,这一过程体现了细胞膜具有_____的结构特点。
(2)据图分析,小窝蛋白分为三段,中间区段主要由_____(填“亲水性”或“疏水性”)的氨基酸残基组成, 其余两段均位于细胞的_____中。
(3)小窝蛋白中的某些氨基酸在一定的激发光下能够发出荧光,当胆固醇与这些氨基酸结合,会使荧光强度 降低。为研究小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点,分别向小窝蛋白的肽段 1(82~101 位氨基酸)和肽段2(101~126 位氨基酸)加入胆固醇,检测不同肽段的荧光强度变化,结果如图 2。据此分析,_____。
(4)当小窝中结合的胆固醇过少时,小窝蛋白的_____结构改变,小窝会变扁平,影响细胞的信息传递 功能。
【答案】 ①. 脂质 ②. 核糖体 ③. 内质网 ④. 流动性 ⑤. 疏水性 ⑥. 细胞质基质 ⑦. 小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点在肽段 1 中 ⑧. 空间
【解析】
【分析】细胞膜的骨架为磷脂双分子层,由于细胞内外都是水分为主的环境,因此外面那层磷脂分子,亲水的头部在外,疏水的尾部在内,而内部磷脂分子层,则是亲水的头部在内,疏水的尾部在外。蛋白质在核糖体上合成后需要在内质网和高尔基体的加工,成为成熟的蛋白质,就是经过盘曲折叠,形成具有空间结构的蛋白质,此时的蛋白质具有生物活性的。
【详解】(1)由题知小窝是细胞膜内陷形成的囊状结构,细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质,磷脂属于脂质,所以小窝的主要成分是蛋白质和磷脂;小窝蛋白也是一种蛋白质,合成蛋白质的场所是核糖体,所以小窝蛋白的合成也是在核糖体;分泌蛋白的形成与核糖体、内质网、高尔基体、线粒体有关,在核糖体上合成的蛋白质需要在内质网和高尔基体上进行加工,形成具有活性的蛋白质;分泌蛋白在细胞内合成,以囊泡的形式运输到细胞外,该过程体现了细胞膜的流动性。
(2)细胞膜是以磷脂双分子层为基本骨架,磷脂双分子层的头部是亲水的,尾部疏水的,中间区段主要疏水的;其他区段分布在细胞质基质。
(3)由题知胆固醇与这些氨基酸结合,会使荧光强度降低,观察图发现只有肽段1出现了降低,所以对比肽段1、肽段2,可以得出小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点在肽段1中。
(4)小窝是细胞膜内陷形成的囊状结构,细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质,胆固醇过少时,小窝蛋白的空间结构改变,影响蛋白质的活性。
【点睛】本题主要以小窝是细胞膜内陷形成的囊状结构,为背景考察细胞膜的相关知识,同时还考察考生对图表分的分析能力及从题干中获取信息的能力。
18. 涤纶是一种常用作包装材料和纺织用品的高分子化合物。提高涤纶的生物降解效率,回收水解产物对苯二甲酸(PTA),能有效减少涤纶对环境的污染。科研工作者以能降解涤纶的ICCG(一种角质酶)为研究对象开展相关实验。在一定数量的三角瓶中加入适量的涤纶和磷酸缓冲液、一定浓度的ICCG溶液,设置6个温度组别,在适宜条件下反应8h,根据PTA的浓度来判断ICCG的活性大小,结果如下图。
回答下列问题。
(1)ICCG能催化涤纶水解却不能催化橡胶水解,这体现了酶具有____________性。
(2)反应体系中加入磷酸缓冲液目的是___________。
(3)附着在涤纶表面的重金属污染物可降低ICCG活性,原因是____________。
(4)为进一步研究不同浓度的铜离子对ICCG活性的影响,完善以下实验步骤。
实验试剂:一定浓度的ICCG溶液、三种不同浓度的铜离子溶液、涤纶、磷酸缓冲液等。
实验步骤:
步骤一:向等量的三种浓度的铜离子溶液中分别滴加____________,随后在____________℃下处理30min获得孵育液。
步骤二:各组在三角瓶中加入适量的涤纶、磷酸缓冲液,再分别加入等量的上述三组孵育液,在适宜条件下反应8h,检测并比较____________。
【答案】(1)专一性 (2)维持pH值的稳定
(3)重金属使酶变性 (4) ①. 等量的ICCG溶液 ②. 72 ③. 对苯二甲酸(PTA)含量(或涤纶的剩余量)
【解析】
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
2、酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。
②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。
③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
【小问1详解】
专一性是指每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。ICCG能催化涤纶水解却不能催化橡胶水解,这体现了酶具有专一性。
小问2详解】
本实验测定酶的催化反应速率与温度的关系,温度是自变量,pH是无关变量,为了避免无关变量对实验的影响,需要在反应体系中加入磷酸缓冲液,维持pH值的稳定。
【小问3详解】
附着在涤纶表面的重金属污染物可降低ICCG活性,原因是重金属可以改变酶的结构从而使酶失活即重金属使酶变性。
【小问4详解】
本实验是探究不同浓度的铜离子对ICCG活性的影响,则自变量是铜离子的浓度,则需要在不同浓度的铜离子溶液中处理ICCG,并且其他条件应该相同且适宜。涤纶的水解产物是对苯二甲酸(PTA),则可通过检测对苯二甲酸(PTA)的含量(或涤纶的剩余量),推测铜离子对ICCG活性的影响。
步骤一:向等量的三种浓度的铜离子溶液中分别滴加等量的ICCG溶液,随后在72℃(温度为无关变量,需要保持相同且适宜,图中显示该72℃为该酶的最适温度)下处理30min获得孵育液。
步骤二:各组在三角瓶中加入适量的涤纶、磷酸缓冲液,再分别加入等量的上述三组孵育液,在适宜条件下反应8h,检测并比较对苯二甲酸(PTA)含量,推测铜离子对ICCG活性的影响。
19. 为降低乳腺癌治疗药物的副作用,科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上,构建抗体药物偶联物(ADC),过程如下图所示。回答下列有关问题:
(1)本实验中,小鼠注射的特定抗原应取自____________。
(2)步骤①常用方法包括_____________融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等。
(3)步骤②的细胞必须经过步骤③克隆化培养和______________才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞,杂交瘤细胞可采用注射到小鼠腹腔内培养或进行体外培养的方式进行扩大培养。体外培养时,首先应保证其处于_________的环境,除了适宜的营养物质、温度、PH和渗透压等条件外,还需要控制气体条件是_________与5%二氧化碳的混合气体。在使用合成培养基时通常需加入血清,血清的作用是_________。
(4)单克隆抗体的优点是___________、与特定抗原发生特异性结合、并且可大量制备。单克隆抗体是ADC中的______________(填“a”或“b”)部分。
【答案】(1)人的乳腺癌细胞
(2)聚乙二醇(PEG)(或高Ca2+-高pH)
(3) ①. 抗体检测 ②. 无菌无毒 ③. 95%的空气 ④. 补充未知成分,利于动物细胞生长(人们对细胞所需营养物质尚未全部研究清楚)
(4) ①. 能准确识别抗原的细微差异 ②. a
【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。
小问1详解】
为获得治疗乳腺癌的单克隆抗体,故要生产乳腺癌的单克隆抗体,应该选择人的乳腺癌细胞作为抗原对小鼠进行免疫处理。
【小问2详解】
①表示动物细胞的融合,方法有聚乙二醇(PEG)融合法(化学方法)、电融合法(物理方法)、灭活病毒诱导法(生物方法)等。
【小问3详解】
②表示筛选杂交瘤细胞,杂交瘤细胞产生的抗体不一定是需要的,故需要进行③克隆化培养和抗体检测;杂交瘤细胞可采用注射到小鼠腹腔内培养或进行体外(在培养液中)培养的方式进行扩大培养;体外培养时,首先应保证其处于无菌无毒的环境,除了适宜的营养物质、温度等条件外,还需要控制气体条件是95%空气与5%二氧化碳的混合气体;在使用合成培养基时通常需加入血清,血清的作用是为动物细胞培养提供未知生长因子。
【小问4详解】
单克隆抗体的优点是能准确识别抗原的细微差异;将获得的a单克隆抗体和b特异性的抗原-抗体这两部分,通过接头结合在一起,从而获得ADC,其中单克隆抗体a起导向作用。
20. 下图是利用基因工程生产人胰岛素过程中使用的质粒(图1)、目的基因的部分结构(图2)及相关限制酶的识别序列(图3)。
注:图中数值代表到复制原点的距离,氨苄青霉素抗性基因,新霉素抗性基因
(1)获得胰岛素基因的方法有多种,如根据胰岛素的氨基酸序列人工合成DNA片段,或者利用
人体_____细胞中的mRNA通过_____得到胰岛素基因。前者人工合成DNA片段有多种可能的序列,原因是_____。
(2)为使目的基因与载体E正确连接,在设计PCR引物时可将限制酶的识别序列添加在PCR两种引物的_____(选填“3'”或“5'”)端,与a链相结合的引物上添加的是限制酶_____的识别序列。
(3)由于PCR扩增出的目的基因末端为平末端,如果不在目的基因的两端添加合适的限制酶识别序列,还可借助中间载体P将目的基因接入载体E。构建重组载体P时,应选择_____酶进行剪切。可选用限制酶_____切割重组载体P,以便于该目的基因接入载体E。
(4)(重组)载体P_____(选填“能”或“不能”)作为基因表达载体,理由是_____。
【答案】(1) ①. 胰岛B ②. 逆转录##反转录 ③. 一种氨基酸可能对应多种密码子(密码子的简并性)
(2) ①. 5' ②. PstI
(3) ①. EcoRV ②. XhoⅠ、PstⅠ
(4) ①. 不能 ②. 没有启动子和终止子,无法表达目的基因的产物
【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】
胰岛素基因在人体胰岛B细胞中进行表达,可利用人体胰岛B细胞中的mRNA进行逆转录得到胰岛素基因。前者人工合成DNA片段有多种可能的序列,原因是密码子具有简并性,一种氨基酸可能对应多种密码子。
【小问2详解】
PCR扩增时与引物的3'端结合,为了能够将目的基因与载体E相连,可以在上述引物的5′端添加能产生黏性末端的限制酶识别序列,根据质粒(图1)载体E,目的基因的部分结构(图2)及相关限制酶的识别序列(图3),与a链相结合的引物上添加的是限制酶PstI的识别序列。
【小问3详解】
由于PCR扩增出的目的基因末端为平末端,如果不在目的基因的两端添加合适的限制酶识别序列,还可借助中间载体P将目的基因接入载体E。构建重组载体P时,应选择EcoRV将载体P切开,形成平末端,由于T4DNA连接酶可以连接平末端,所以用T4DNA连接酶将M基因与载体P相连,构成重组载体P。为了便于该目的基因接入载体E,结合载体E上的基因片段以及图3,可用限制酶XhoⅠ、PstⅠ切割重组载体P,产生相同的黏性末端。
【小问4详解】
载体P不能作为基因表达载体,因为它没有启动子和终止子结构,无法进行转录,无法表达目的基因的产物。
21. 血凝素基因(HA)编码的血凝素是构成流感病毒囊膜纤突的主要成分。成熟的血凝素包含HA1和HA2两个亚单位,其中HA1含有病毒与受体相互作用的位点。IgGFc基因片段(长度为717bp)编码人IgG抗体中的一段小肽,常作为融合蛋白标签。蛋白质分泌依赖于信号肽的引导,本研究中用信号肽IL-2SS代替HA自身信号肽,科研人员尝试构建IL-2SS----HA1----IgGFc融合蛋白表达载体,并导入大肠杆菌表达和分泌,请回答:
(1)流感病毒囊膜主要由_____________组成,囊膜上血凝素的合成场所在_____________。
(2)本实验用信号肽IL-2SS代替HA自身信号肽有利于_____________,PCR扩增目的基因时应该选择图中引物_____________。
(3)设计引物时,不能包含基因HA1的终止密码子的编码序列,原因是_____________。
(4)应选择限制酶_____________来切割质粒A,然后直接将PCR产物与质粒A混合,同时加入DNA连接酶,使得目的基因与质粒A相连。若目的基因与质粒A正向连接,用BamHI和SacI同时切割重组质粒,完全酶切后的产物的长度约为_____________bp。
(5)融合蛋白中的标签蛋白有利于目的蛋白的分离和纯化,基因工程生产HA1作为疫苗时,选择人IgGFc作为标签的优点还有_____________。
【答案】(1) ①. 蛋白质和磷脂 ②. 宿主细胞的核糖体(或宿主细胞的核糖体和内质网)
(2) ①. 有利于融合蛋白分泌到大肠杆菌细胞外 ②. 引物bc
(3)融合蛋白不完整(或防止产生的HA1上不含IgG Fc标签)
(4) ①. EcoRV ②. 5480、1061
(5)降低免疫排斥反应
【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。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。流感病毒囊膜属于膜结构,主要成分是蛋白质(血凝素)和磷脂组成,血凝素的化学本质是蛋白质,其合成场所是宿主细胞的核糖体(或宿主细胞的核糖体和内质网)。
【小问1详解】
流感病毒囊膜属于膜结构,主要成分是蛋白质和磷脂组成。血凝素基因(HA)编码的血凝素是构成流感病毒囊膜纤突的主要成分,故血凝素的化学本质是蛋白质,其合成场所是宿主细胞的核糖体(或宿主细胞的核糖体和内质网)。
【小问2详解】
IgGFc基因片段(长度为717bp)编码人IgG抗体中的一段小肽,常作为融合蛋白标签,HA1含有病毒与受体相互作用的位点,科研人员尝试构建IL-2SS/HA1/IgG Fc融合蛋白表达载体,并导入大肠杆菌表达和分泌,说明用信号肽IL-2SS代替HA自身信号肽有利于有利于融合蛋白分泌到大肠杆菌细胞外;由图可知,引物b、c可与HA1两端的碱基序列结合,故PCR扩增目的基因是应选择图中引物b和c。
【小问3详解】
若设计引物时含有HA1的终止密码子的编码序列,则IL-2SS/HA1/IgGFc融合蛋白表达载体转录后形成mRNA,核糖体读到终止密码子时就停止翻译,导致HA1基因之后的IgGFc基因的mRNA序列不能正常翻译,产生的HA1上不含IgG Fc标签,因此设计引物时,不能包含基因HA1的终止密码子的编码序列,原因是防止产生的HA1上不含IgGFc标签(或融合蛋白不完整)。
【小问4详解】
由图可知,限制酶EcoRV切割可产生平末端,其识别切割位点恰巧处于IL-2SS和IgGFc中间,可选择该酶对质粒进行切割;然后直接将PCR产物与质粒A混合,同时加入T4DNA连接酶(将DNA片段连接起来),使得目的基因与质粒A相连;由图可知HA1基因片段长度为1038-51=987bp,重组质粒长度为5554+1038-51=6541bp,IgGFc基因片段长度为717bp,二者正向相连时BamHI作用于HA1中,SacI酶作用于IgGFc末端,完全酶切后的产物的长度约为717+1038-694=1061bp、5554+1038-51-1061=5480bp。
【小问5详解】
基因工程生产HA1作为疫苗时,选择人IgGFc作为标签,可减少该疫苗别特异性识别而被免疫清除,故优点在于降低免疫排斥反应,提高疫苗有效性。
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河南省实验中学2024--2025学年高二下第二次月考
考试时间:75分钟 满分:100分
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,本大题共16小题,每小题3分,共48分)
1. 伤寒是由伤寒杆菌引起的急性传染病,症状包括高烧、腹痛、严重腹泻、头痛、身体出现玫瑰色斑等;A16型肠道病毒可引起手足口病,多发生于婴幼儿,可引起手、足、口腔等部位的疱疹,个别患者可引起心肌炎等并发症;某人虽已提前注射了流感疫苗但在冬季来临后多次患流感;关于上述致病病原体的叙述不正确的是( )
A. 伤寒杆菌含8种核苷酸,病毒含4种碱基,两者遗传信息的传递都遵循中心法则
B. 上述病原体都营寄生生活;都可用营养齐全的合成培养基培养
C. 病原体蛋白质的合成所需要的核糖体、氨基酸等不都由宿主细胞提供
D. 灭活的病毒仍具有抗原特异性,可以制成疫苗,此外也可以用于动物细胞融合的诱导剂
2. 非物质文化遗产植物染是利用植物的根、茎、叶、花等提取染液,对不同织物进行染色、固色,被称为“穿在身上的中国文化”。下列叙述错误的是( )
A. 提取染液需破碎细胞释放细胞中的色素
B. 棉布中的纤维素和染料中的淀粉单体相同
C. 高温熨烫破坏肽键使丝绸更易均匀染色
D. 植物染可减少化学染料对环境的污染
3. 碘是合成甲状腺激素的重要原料。I-进入滤泡细胞是由钠碘同向转运体(NIS)介导,而出滤泡细胞则是由氯碘反向转运体(PDS) 介导。硫氰酸盐(SCN-) 可以和Ⅰ-竞争钠碘同向转运体,从而实现抑制聚碘。钠钾泵可以通过消耗ATP 将细胞内多余的Na+运出,维持细胞内外的 Na+浓度差。下列叙述错误的是( )
A. 改变细胞内外的Na+浓度差或Cl-浓度差,会影响I-跨膜运输
B. 仅NIS 或PDS 基因突变导致转运体活性改变,不会引起地方性甲状腺肿
C. 钠钾泵运输钠钾离子伴随着能量转移和空间结构的改变
D. 若滤泡细胞内过多的Ⅰ-抑制NIS的活性,降低碘摄取,则该过程属于反馈调节
4. 某些蛋白质经内质网加工后,通过囊泡运向高尔基体。外界环境胁迫会导致未折叠或错误折叠的蛋白质在内质网中积累,从而引起内质网胁迫。植物可通过调控内质网胁迫响应基因GAAP4的表达来避免内质网胁迫导致的细胞凋亡。下列叙述正确的是( )
A. 内质网、囊泡和高尔基体构成了植物细胞的生物膜系统
B. 囊泡在内质网和高尔基体之间的运输与细胞内信息识别相关
C. 运向高尔基体多肽链在核糖体完全合成后再转移到内质网中加工
D. 可推断GAAP4基因表达产物通过抑制相关基因的表达来避免细胞凋亡
5. 钠钾ATP酶(Na+/K+-ATPase)存在于大多数的动物细胞膜上,能够利用ATP水解释放的能量,将细胞内的Na+泵出细胞外,而相应地将细胞外的K+泵入细胞内,从而维持膜内外一定的电化学梯度。该电化学梯度能驱动葡萄糖协同转运载体以同向协同转运的方式将葡萄糖等有机物转运入细胞内,然后由膜上的转运载体GLUT2转运至细胞外液,完成对葡萄糖的吸收。如图为人小肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程示意图,下列相关分析正确的是( )
A. 葡萄糖进出小肠绒毛上皮细胞的方式不同,但运输的载体相同
B. Na+通过Na+-K+泵的跨膜运输是主动运输,K+通过Na+-K+泵的跨膜运输是协助扩散
C. 图示细胞膜蛋白有催化、运输、信息交流等功能
D. 当细胞内外Na+浓度相等时,Na+和葡萄糖的协同运输不能进行
6. 下图为细胞内普遍存在的分子开关调节机制,磷酸化与去磷酸化使各种靶蛋白处于“开启”或“关闭”的状态。相关叙述错误的是( )
A. 蛋白质磷酸化的过程往往是一个放能反应的过程
B. 蛋白质去磷酸化后仍能与双缩脲试剂发生紫色反应
C. 磷酸化与去磷酸化可改变靶蛋白的分子构象
D. 磷酸化与去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应
7. 用打孔器制取新鲜萝卜圆片若干,平均分为6组且每组重量为W1,再分别浸泡在不同浓度的蔗糖溶液中,一段时间后取出材料,用吸水纸吸干表面水分并分别称重(W2)。其中(W2-W1)/W1与蔗糖溶液浓度的关系如图所示,下列分析正确的是( )
A. 蔗糖溶液浓度为0g/mL的一组,W2-W1=0
B. 当蔗糖溶液浓度大于0.4g/mL时,原生质层失去选择透过性
C. 蔗糖溶液浓度为0.13g/mL的一组,植物细胞没有物质的跨膜运输
D. 随着蔗糖溶液浓度的增大,各组细胞的质壁分离程度在逐渐增大
8. 某研究小组利用α-淀粉酶与淀粉溶液探究温度对酶活性影响时,使用二硝基水杨酸法检测还原糖含量,各组实验结果如下表所示。下列相关叙述正确的是( )
组别
1
2
3
4
5
6
温度(℃)
0
22
35
45
65
85
OD540nm
0.170
0.849
1.122
1.271
1.383
0.450
注:OD540nm值代表在波长540nm的光下测量该酶促反应生成的有色物质的吸光度值。在一定范围内,吸光度值与还原糖的量成正比关系。
A. 实验组1和6的OD540nm值较低,原因是酶的空间结构发生改变
B. 检测溶液的OD540nm值时,实验组的数据需要与空白对照组比较
C. 根据表中数据分析,α-淀粉酶的最适温度在35℃-65℃之间
D. 为保证淀粉和淀粉酶的充分反应,需在反应液中添加ATP
9. 嗜盐单胞菌可利用海水合成聚羟基脂肪酸酯(PHA,一种新型生物塑料),在细胞内形成由膜包裹的不溶性颗粒。科研人员从海水中分离得到一株嗜盐单胞菌,在非灭菌、高盐、高pH的发酵液中连续发酵生产PHA,其流程如下图所示。下列相关叙述不正确的是( )
A. 利用含PHA的选择培养基筛选嗜盐单胞菌
B. 高盐、高pH的发酵液抑制了杂菌生长
C. 培养液上清循环利用,有利于节约物质和能量
D. 发酵完成后收集沉淀的菌体以得到PHA
10. 橙汁生产过程中感染脂环酸芽孢杆菌,品质会受到影响。为优化橙汁生产的质量监控工艺,技术人员设计了如下流程,开展脂环酸芽孢杆菌的筛选和鉴定。下列相关说法正确的是( )
A. 步骤①应取自果园的深层土壤来制备土壤稀释液
B. 步骤②制备土壤稀释液振荡20min的目的是让培养液与微生物充分接触
C. 步骤③最终将土壤悬浮液稀释了1000倍
D. 步骤④所示菌落数作为平均数可知果园土壤的目的菌数约为6×103个/mL
11. 植物细胞工程在农业、医药工业等方面有着广泛的应用,相关叙述正确的是( )
A. 细胞产物的工厂化生产主要是利用促进细胞生长的培养条件,提高单个细胞中次生代谢物的含量
B. 植物顶端分生组织附近的病毒很少,甚至无病毒,因此人们为了获得抗病毒苗常常利用茎尖进行植物组织培养
C. 利用花药离体培养获得玉米幼苗,直接从中选择出具有优良性状的个体,这样能够极大的缩短育种年限
D. 快速繁殖花卉的过程中,诱导愈伤组织期间一般不需要光照,此时细胞代谢类型为异养需氧型
12. 我国科学家成功地用iPS细胞克隆出了活体小鼠,部分流程如下图所示,其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶,TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列说法正确的是( )
A. 组蛋白脱乙酰化和去甲基化有利于重构胚后续的胚胎发育过程
B. 用电刺激、Ca²+载体等方法激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程
C. ③过程中使用有活性的病毒处理的目的是诱导细胞融合
D. 图示流程运用了重组DNA、体细胞核移植、胚胎移植等技术
13. 人干扰素(IFN)是机体免疫细胞产生的一类细胞因子。用白细胞生产干扰素时,每个细胞最多只能产生100~1000个干扰素分子,而用基因工程技术改造的大肠杆菌发酵生产(原理如图),在1~2天内每个菌体能产生20万个干扰素分子。天然的干扰素在体外保存相当困难,如果将干扰素分子上的一个半胱氨酸变为丝氨酸,在一定条件下可以延长保存时间。下列说法正确的是( )
A. 基因工程核心步骤需要的工具酶有DNA聚合酶、限制酶、DNA连接酶,其作用部位都是磷酸二酯键
B. 将重组质粒导入大肠杆菌常用显微注射技术
C. 酵母菌或大肠杆菌都可作受体菌,二者生产的干扰素在结构上没有区别
D. 为延长保存时间,对干扰素进行改造,需通过改造干扰素基因来实现
14. 科研人员将四种酶的基因(EcCAT、QsGLO1、EcGCL、TSR)与叶绿体转运肽(引导合成的蛋白质进入叶绿体)基因连接,构建多基因表达载体(载体中部分序列如图),在水稻叶绿体内构建了一条新代谢途径,提高了水稻的产量。下列说法正确的是( )
A. 限制酶需要识别特定的序列具有专一性,DNA连接酶可以连接任意的平末端,所以不具有专一性
B. 含卡那霉素的培养基上不能存活的植物受体细胞未成功导入四种目的基因
C. OsGLO1、EcCAT基因转录时以DNA的不同单链为模板
D. 利用PCR等技术检测OsGLO1基因是否转录时,需要的酶是TaqDNA聚合酶
15. 乳汁富含乳清蛋白,营养价值极高,为分析乳清蛋白合成过程中肽链的延伸方向,研究人员用3H标记的亮氨酸配制细胞培养液,然后分离出乳清蛋白肽链,再用蛋白酶处理该肽链,检测获得的6种肽段中3H的相对掺入量结果如图所示。下列关于此实验的分析,错误的是( )
A. 亮氨酸是乳清蛋白合成过程中的必需氨基酸
B. 被标记的是亮氨酸的—COOH中的3H
C. 放射性细胞中可依次出现在核糖体和内质网、高尔基体上
D. 离 N端近的肽段上3H 相对掺入量低,可推测肽链从 N端开始合成
16. 我国科学家成功构建了具有高比例胚胎干细胞的活产嵌合体猴。如图所示,研究人员将4CL体系下培育的、可表达绿色荧光蛋白的供体猕猴的胚胎干细胞(简称4CL干细胞)注射至与其遗传信息不同的猕猴胚胎中,最终得到嵌合体猴。下列叙述正确的是( )
A. 为防止细菌污染,培养4CL干细胞时可向培养液中加入适量的干扰素
B. 4CL干细胞注入桑葚胚后会与其他胚胎细胞发生融合进而形成嵌合体
C. 对嵌合囊胚或原肠胚进行胚胎分割后移植,可以产生更多的嵌合体猴
D. 嵌合体猴部分细胞可发出绿色荧光,其遗传信息不一定能遗传给后代
二、非选择题(本答题共5小题,共52分)
17. 小窝是细胞膜内陷形成的囊状结构(如图 ),与细胞的信息传递等相关。
(1)小窝的主要成分是蛋白质和_____,其中主要的蛋白质是小窝蛋白。小窝蛋白在_____上合成, 然后由_____和高尔基体加工,通过膜泡转运到细胞膜上,成为膜蛋白,这一过程体现了细胞膜具有_____的结构特点。
(2)据图分析,小窝蛋白分为三段,中间区段主要由_____(填“亲水性”或“疏水性”)氨基酸残基组成, 其余两段均位于细胞的_____中。
(3)小窝蛋白中的某些氨基酸在一定的激发光下能够发出荧光,当胆固醇与这些氨基酸结合,会使荧光强度 降低。为研究小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点,分别向小窝蛋白的肽段 1(82~101 位氨基酸)和肽段2(101~126 位氨基酸)加入胆固醇,检测不同肽段的荧光强度变化,结果如图 2。据此分析,_____。
(4)当小窝中结合的胆固醇过少时,小窝蛋白的_____结构改变,小窝会变扁平,影响细胞的信息传递 功能。
18. 涤纶是一种常用作包装材料和纺织用品的高分子化合物。提高涤纶的生物降解效率,回收水解产物对苯二甲酸(PTA),能有效减少涤纶对环境的污染。科研工作者以能降解涤纶的ICCG(一种角质酶)为研究对象开展相关实验。在一定数量的三角瓶中加入适量的涤纶和磷酸缓冲液、一定浓度的ICCG溶液,设置6个温度组别,在适宜条件下反应8h,根据PTA的浓度来判断ICCG的活性大小,结果如下图。
回答下列问题。
(1)ICCG能催化涤纶水解却不能催化橡胶水解,这体现了酶具有____________性。
(2)反应体系中加入磷酸缓冲液的目的是___________。
(3)附着在涤纶表面的重金属污染物可降低ICCG活性,原因是____________。
(4)为进一步研究不同浓度的铜离子对ICCG活性的影响,完善以下实验步骤。
实验试剂:一定浓度的ICCG溶液、三种不同浓度的铜离子溶液、涤纶、磷酸缓冲液等。
实验步骤:
步骤一:向等量的三种浓度的铜离子溶液中分别滴加____________,随后在____________℃下处理30min获得孵育液。
步骤二:各组在三角瓶中加入适量的涤纶、磷酸缓冲液,再分别加入等量的上述三组孵育液,在适宜条件下反应8h,检测并比较____________。
19. 为降低乳腺癌治疗药物的副作用,科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上,构建抗体药物偶联物(ADC),过程如下图所示。回答下列有关问题:
(1)本实验中,小鼠注射的特定抗原应取自____________。
(2)步骤①常用方法包括_____________融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等。
(3)步骤②的细胞必须经过步骤③克隆化培养和______________才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞,杂交瘤细胞可采用注射到小鼠腹腔内培养或进行体外培养的方式进行扩大培养。体外培养时,首先应保证其处于_________的环境,除了适宜的营养物质、温度、PH和渗透压等条件外,还需要控制气体条件是_________与5%二氧化碳的混合气体。在使用合成培养基时通常需加入血清,血清的作用是_________。
(4)单克隆抗体的优点是___________、与特定抗原发生特异性结合、并且可大量制备。单克隆抗体是ADC中的______________(填“a”或“b”)部分。
20. 下图是利用基因工程生产人胰岛素过程中使用的质粒(图1)、目的基因的部分结构(图2)及相关限制酶的识别序列(图3)。
注:图中数值代表到复制原点的距离,氨苄青霉素抗性基因,新霉素抗性基因
(1)获得胰岛素基因的方法有多种,如根据胰岛素的氨基酸序列人工合成DNA片段,或者利用
人体_____细胞中的mRNA通过_____得到胰岛素基因。前者人工合成DNA片段有多种可能的序列,原因是_____。
(2)为使目的基因与载体E正确连接,在设计PCR引物时可将限制酶的识别序列添加在PCR两种引物的_____(选填“3'”或“5'”)端,与a链相结合的引物上添加的是限制酶_____的识别序列。
(3)由于PCR扩增出的目的基因末端为平末端,如果不在目的基因的两端添加合适的限制酶识别序列,还可借助中间载体P将目的基因接入载体E。构建重组载体P时,应选择_____酶进行剪切。可选用限制酶_____切割重组载体P,以便于该目的基因接入载体E。
(4)(重组)载体P_____(选填“能”或“不能”)作为基因表达载体,理由是_____。
21. 血凝素基因(HA)编码的血凝素是构成流感病毒囊膜纤突的主要成分。成熟的血凝素包含HA1和HA2两个亚单位,其中HA1含有病毒与受体相互作用的位点。IgGFc基因片段(长度为717bp)编码人IgG抗体中的一段小肽,常作为融合蛋白标签。蛋白质分泌依赖于信号肽的引导,本研究中用信号肽IL-2SS代替HA自身信号肽,科研人员尝试构建IL-2SS----HA1----IgGFc融合蛋白表达载体,并导入大肠杆菌表达和分泌,请回答:
(1)流感病毒囊膜主要由_____________组成,囊膜上血凝素的合成场所在_____________。
(2)本实验用信号肽IL-2SS代替HA自身信号肽有利于_____________,PCR扩增目的基因时应该选择图中引物_____________。
(3)设计引物时,不能包含基因HA1的终止密码子的编码序列,原因是_____________。
(4)应选择限制酶_____________来切割质粒A,然后直接将PCR产物与质粒A混合,同时加入DNA连接酶,使得目的基因与质粒A相连。若目的基因与质粒A正向连接,用BamHI和SacI同时切割重组质粒,完全酶切后的产物的长度约为_____________bp。
(5)融合蛋白中的标签蛋白有利于目的蛋白的分离和纯化,基因工程生产HA1作为疫苗时,选择人IgGFc作为标签的优点还有_____________。
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