精品解析:江西省丰城市第九中学2024-2025学年高二下学期期末考试生物试题
2025-08-02
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江西省 |
| 地区(市) | 宜春市 |
| 地区(区县) | 丰城市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.71 MB |
| 发布时间 | 2025-08-02 |
| 更新时间 | 2025-08-02 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-08-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53313215.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
丰城九中 2024-2025 学年高二年级下学期期末考试生物试卷
考试时间:75min满分:100 分
一.单项选择题(本题共 12 小题,每小题 2 分,共 24 分)
1. 研究者发现胰腺癌细胞在葡萄糖不足时,能利用胞内的尿苷磷酸化酶将尿苷分解为尿嘧啶和核糖两部分,尿嘧啶经代谢过程转化为丙酮酸。以下推理不正确的是( )
A. 尿苷的元素组成是C、H、O、N、P
B. 尿苷可用于合成尿嘧啶核糖核苷酸
C. 尿苷可能来自胞内RNA的分解代谢
D. 尿苷可作为胰腺癌细胞的能源物质
2. 幽门螺旋杆菌(简称Hp)主要寄生于人体胃中,是引起很多消化道疾病的首要致病细菌。体检时可通过13C尿素呼气试验来检测Hp感染情况。受试者口服13C标记的尿素胶囊后,尿素可被Hp产生的脲酶催化分解为NH3和13CO2。定时收集受试者吹出的气体并测定其中是否含有13CO2,以下叙述正确的是( )
A. Hp的遗传物质可能是DNA也可能是RNA
B. 脲酶由Hp细胞中附着在内质网上的核糖体合成
C. Hp具有以磷脂双分子层为基本支架的细胞膜
D. 感染者呼出的13CO2是由人体细胞呼吸产生
3. 下图表示真核细胞内的部分结构,相关描述正确的是( )
A. 只有①具有双层膜结构
B. 乳酸菌细胞内只含有图中的⑤结构
C. 图中④的形成与⑥有关,细胞骨架成分的合成与④有关
D. 若②被破坏,将导致细胞分裂时染色体数目无法加倍
4. 气孔由保卫细胞组成,当保卫细胞吸水时,细胞膨胀从而使气孔开放。如图是保卫细胞与土壤溶液及液泡与细胞质基质的部分物质交换示意图,下列叙述正确的是( )
A. H+-ATPase主要体现了蛋白质的识别和运输功能
B. K⁺进入保卫细胞的动力是ATP水解释放的能量
C. CO2由细胞质进入液泡需要PEP羧化酶协助
D. 可溶性糖进入液泡,使液泡的吸水能力提高
5. 下列高中生物学实验或实践活动中,无法达成目的的是
A. 新鲜的葡萄汁中接种一定量的干酵母菌,发酵制作果酒
B. 消毒后的转基因植物叶片接种到无菌培养基上,培养获得愈伤组织
C. 煮沸冷却的盐水与预处理的蔬菜混合后装坛,用水封住坛口进行发酵
D. 在含DNA的滤液中加入2 mol/L的NaCl溶液,去除杂质并析出DNA
6. 下列对发酵工程及其应用的叙述,正确的有几项( )
①发酵工程的中心环节是灭菌,培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌
②发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物及菌体本身
③利用发酵工程生产的根瘤菌肥作为微生物肥料可以促进植物生长
④发酵工程所用的菌种大多是混合菌种
⑤生产柠檬酸需要筛选产酸量高的黑曲霉
⑥用单细胞蛋白制成的微生物饲料,可通过发酵工程从微生物细胞中提取
A. 4项 B. 3项 C. 2项 D. 5项
7. 西北牡丹在白色花瓣基部呈现色斑,极具观赏价值。研究发现,紫色色斑内会积累花色素苷。PrF3H基因控制花色素苷合成途径中关键酶的合成。如图,分别提取花瓣紫色和白色部位的DNA,经不同处理后PCR扩增PrF3H基因的启动子区域,电泳检测扩增产物。分析实验结果可以得出的结论是( )
A. 花瓣紫色与白色部位PrF3H基因的碱基序列存在差异
B. 白色部位PrF3H基因启动子甲基化程度高于紫色部位
C. PrF3H基因启动子甲基化程度高有利于花色素苷合成
D. 启动子甲基化可调控基因表达说明性状并非由基因控制
8. 科学家利用马铃薯和西红柿叶片分离原生质体并进行细胞杂交,最终获得了杂种植株,相关过程如图所示。有关分析正确的是( )
A. 过程①应将叶片上表皮向上,置于含纤维素酶和果胶酶的无菌水中
B. 过程②中的原生质体由细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质构成
C. ④过程可用高Ca2+—低pH融合法,目的是促进原生质体融合
D. ⑤进行脱分化和再分化过程,脱分化时需要避光,在诱导愈伤组织的培养基中培养,再分化则需要光照,先在诱导生芽培养基上培养,再转接到诱导生根培养基上培养
9. 下列关于生物技术的安全性和伦理问题的叙述,正确的是( )
A. 只要有证据表明产品有害,就应该禁止转基因技术的应用
B. 转基因植物的叶绿体基因组不会进入生殖细胞
C. 通过基因编辑技术破坏受精卵中的 CCR5 基因,使婴儿天生抵抗艾滋病的做法,可能引发不可预知的后果
D. 依据中国法律,在严格监管和伦理审查下,基因编辑技术不可用于治疗性克隆研究
10. 抗体-药物偶联物(T-DM1)能治疗乳腺癌,T-DM1由曲妥珠单抗、细胞毒性药物DM1偶联形成。T-DM1 的作用机制如下图,下列有关叙述错误的是( )
A. 曲妥珠单抗制备中可选择DM1 作为抗原刺激小鼠产生免疫应答
B. T-DM1 被乳腺癌细胞吞噬后释放DM1,抑制微管聚合进而导致细胞凋亡
C. 抗体-药物偶联物实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤,疗效高、副作用小
D. 利用同位素标记的曲妥珠单抗在乳腺组织成像中可定位诊断肿瘤的位置
11. 研究人员将PCR扩增得到的毒物诱导型启动子S(箭头表示转录方向)插入图中载体P区,构建表达载体,转入大肠杆菌,获得能够检测水中毒物的大肠杆菌。
下列叙述不正确的是( )
A. 引物I、Ⅱ中应分别含有BamHI、XhoI的识别序列
B. 质粒载体上除具有图中所示的元件外还应有复制原点
C. 用含氨苄青霉素的培养基对转入操作后的菌株进行筛选
D. 可通过转基因大肠杆菌的荧光情况判断水中毒物情况
12. 研究人员欲采用“异源囊胚补全法”将人源iPS细胞培育出的肾元祖细胞导入囊胚,后移植到去除生肾区即肾元祖细胞的母猪体内,培育出100%人源iPS细胞来源的肾单位并实际应用于移植医疗(如图所示)。下列说法正确的是( )
A. 培育人源肾元祖细胞需向iPS细胞培养液中加入定向诱导分化剂
B. 过程②需要将荧光蛋白基因标记的人源肾元祖细胞植入原肠胚的内细胞团
C. 过程③操作之前不需要对受孕母猪进行超数排卵和同期发情处理
D. 该技术培育的人源肾脏不必考虑肾移植个体之间的遗传差异
二.多项选择题(本题共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分,在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错的得 0 分)
13. 二甲双胍的抗肿瘤效应越来越受到人们的广泛关注。它可通过抑制线粒体的功能而抑制细胞的生长,其作用机理如图所示。下列有关说法不正确的是( )
A. 核膜的主要成分是磷脂和蛋白质,RagC进出细胞核需经过4层磷脂分子
B. 二甲双胍抑制线粒体的功能,进而影响了激活型RagC和无活型RagC的跨核孔运输
C. 可用密度梯度离心法将线粒体与其他细胞器分离开来,从而研究线粒体的功能
D. 二甲双胍的作用原理可能是抑制线粒体的相关蛋白质的活性
14. 有关下图曲线 a 和 b 所代表意义的叙述,正确的是( )
A. 曲线 a 和 b 分别代表萌发的小麦种子在出土之前有机物种类和干重的变化
B. 曲线 a 和 b 分别代表在低氧环境中酵母菌无氧呼吸 CO2 释放量和 O2 浓度的变化量
C. 曲线 a 和 b 分别代表晴朗冬季中午初开大棚时蔬菜叶肉细胞中 NADPH 和 C3 含量的变化
D. 曲线 a 和 b 分别代表质壁分离过程中植物细胞吸水能力和原生质体体积变化
15. 某种物质A(一种含有C、H、N的有机物)难以降解,会对环境造成污染,只有某些细菌能降解A。研究人员按照如图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解A的细菌菌株。图中③将M中的菌液稀释一定倍数后,取0.1mL涂布到平板上,初步估测摇瓶M中1mL菌液中细菌数为2.4×108个。下列说法错误的是( )
A. 实验时,淤泥及盛有培养基的摇瓶通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌
B. ③接种方法为稀释涂布平板法,涂布时用涂布器蘸取菌液均匀涂布于平板上
C. 乙平板中除了有高效降解A的细菌外,可能还有其他微生物
D. 若乙平板上菌落数平均为240个,则菌液稀释倍数为104
16. 实时荧光定量 PCR 简称 qPCR,灵敏度高特异性好,是目前检测微小残留病变的常用方法。将荧光标记的 Taqman 探针与待测样本 DNA 混合,当探针完整时,不产生荧光。在 PCR 过程中, 与目的基因结合的探针被 TaqDNA 聚合酶水解,R 与 Q 分离后,R 发出的荧光可被检测到在特定光激发下发出荧光(如图所示),随着循环次数的增加,荧光信号强度增加,通过实时检测荧光信号强度,可得 Ct 值(该值与待测样本中目的基因的个数呈负相关)。下列相关叙述错误的是( )
A. 每个模板 DNA 分子含有 4 个游离磷酸基团
B. 在反应过程中,需要 ATP 为新链的合成提供能量
C. 做 qPCR 之前,需要先根据目的基因的核苷酸序列合成引物和 Taqman 探针
D. 荧光信号达到设定阈值时,经历的循环数越少,说明含有的病变的概率越小
三.非选择题(本题共 5 道小题,共 60 分)
17. 柽柳根部通过“排盐—隔离—耐受”多策略协同,成为盐碱环境中的先锋植物,对全球盐渍化治理具有重要意义。以下是柽柳根部细胞参与抗盐胁迫过程图,通过NHX(液泡膜上)和SOS1(质膜上)两类Na+- H+逆向转运蛋白,利用H+-ATP酶主动泵出H+所建立H+电化学梯度,驱动Na+进出,以减轻Na+对细胞的伤害。回答下列问题:
(1)据图推测,Na+- H+逆向转运蛋白对 H+和Na+的运输方式分别是_____、_____。柽柳通过“排盐—隔离—耐受”协同抗盐,其中“排盐”主要依赖_____(填细胞结构)上的转运蛋白,“隔离”可通过_____(填细胞器)将)Na+储存起来。
(2)已知盐碱地的柽柳根细胞的细胞液浓度比非盐碱地的柽柳高,其原因可能是逆境使柽柳根部细胞被动失去一些_____(填“自由水”或“结合水”);在高盐环境下,柽柳根部细胞内会积累大量的调节物质可溶性糖和氨基酸,推测这些物质的积累 对柽柳适应盐胁迫的作用是_____。若将非耐盐碱植物置于盐碱地中生长,可观察其根部细胞发生质壁分离,该现象发生的原因是_____(写出两点,从所处环境和细胞自身结构分析)。
(3)在盐胁迫下柽柳叶片的保卫细胞会将液泡中的溶质运出细胞,导致保卫细胞_____(填“吸水”或“失水”)使气孔关闭,进而使柽柳的光合速率_____(填“加快” “减慢”或“不变”)。
18. 低密度脂蛋白(LDL)过多是动脉粥样硬化和冠状动脉疾病的一种重要危险因素。LDL是血浆中的胆固醇与磷脂、蛋白质结合形成的复合物,结构如图1所示。LDL运送至人体各处的组织细胞,在组织细胞内发生一系列代谢活动,过程如图2所示。
(1)细胞合成胆固醇的细胞器是__________,在人体内胆固醇的作用是__________。
(2)与构成生物膜的基本支架相比,LDL膜结构的主要不同点是__________,LDL通过血液能将包裹的胆固醇准确转运至靶细胞,原因是____________________。
(3)据图2分析,LDL进入靶细胞的方式是__________。LDL与胞内体融合后,由于胞内体的内部酸性较强,LDL与受体分离,形成含有LDL的胞内体和含有受体的小囊泡。请推测含有受体小囊泡的去路是__________。
(4)血浆中胆固醇含量过高,易引发高胆固醇血症(FH)。科研人员研制了一种治疗FH药物X,为评估其药效,选取FH患者若干,随机均分为5组,分别注射不同剂量的药物X,一段时间后,检测每组患者体内的相关指标并进行数据处理,结果见下表。
注射物质(1次/周)
药物X(mg/周)
0
30
100
200
300
胆固醇含量相对值(注射后/注射前)
100%
94.5%
91.2%
76.8%
50.6%
转氨酶活性
+
+
+
+
+ + + +
(注:转氨酶活性是肝功能检测的一项重要指标,一定程度上其活性大小与肝细胞受损程度呈正相关)
根据表中数据判断,给FH患者注射药物X的最佳剂量及理由是______________________________。
19. 将玉米种子用自生固氮菌拌种后播种,可显著提高产量并降低化肥使用量。科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究,部分实验流程如图。回答下列问题:
(1)用于分离自生固氮菌培养基在组成成分上的特点是_____,培养基的 pH 应在灭菌_____(填“前”或“后”)调至中性或弱碱性。
(2)该实验用于纯化培养的接种方法是_____,若进行步骤④后培养基中的菌落数为 178 个,据此计算每克土壤中自生固氮菌的数量为_____,此数值比实际活菌数偏 _____,原因是_____。
(3)筛选自生固氮菌菌株时,在固氮菌大菌落四周出现了少量杂菌小菌落,进一步研究表明这些杂菌不能利用空气中的氮气,则其氮源来自于_____。在③和④步骤中,下列几种物品不需要的有 _____。
A.酒精灯 B.培养皿 C.显微镜 D.无菌水 E.接种环
(4)为了进一步研究纯化得到的 3 种自生固氮菌(A2、B2、C2)对玉米生长的影响,向实验组的每盆土壤浇 50mL 接种自生固氮菌的无氮植物营养液,实验结果如下表所示:
处理
株高/cm
茎粗/cm
鲜质量/g
干质量/g
叶绿素含量/(mg·g-1)
CK
30.26±0.35d
0.35±0.01c
2.17±0.06c
0.24±0.01c
1.69±0.06b
A2
33.66±0.85b
0.37±0.01b
2.49±0.14b
026±0.06bc
2.08±0.07a
B2
35.92±0.77a
0.38±0.01a
2.71±0.20a
0.29±0.04a
2.01±0.07a
C2
32.15±0.92c
0.36±0.01bc
2.41±0.24b
0.27±0.01ab
1.96±0.10a
①对照组(CK)土壤的处理为_____。②实验结果表明:_____。
20. CD28是T细胞表面受体,T细胞的有效激活依赖于CD28在癌细胞与T细胞结合部位的聚集。因此,科研人员尝试构建既能结合PSMA(癌细胞表面的抗原蛋白),又能结合CD28的双特异性抗体PSMA×CD28,诱导T细胞定向杀伤癌细胞,如图1所示。回答下列问题。
(1)图1中PD—L1能抑制T细胞的活化,使癌细胞发生免疫逃逸。临床上可利用PD—1的单克隆抗体进行癌症治疗,据图1推测,其原因是___________。
(2)为了诱导T细胞定向杀伤癌细胞,研究人员通过制备杂交瘤细胞相关技术,生产双特异性抗体的部分过程如下图2、图3所示,图中注射的抗原A和抗原B分别指的是___________、___________。分离出已免疫的B淋巴细胞___________(填“需要”或“不需要”)通过原代培养扩大细胞数量,原因是___________。
(3)如图2,经过①-②-③-④后得到的融合细胞再经过⑤筛选。筛选过程如图3所示,往往取一定稀释倍数的杂交瘤细胞悬液加入到多孔玻璃板中,若每个孔中有多个细胞,阳性反应孔中的细胞还需多次稀释培养并检测,目的是___________。
(4)科研人员将癌细胞和T细胞共同培养,加入不同抗体,比较不同抗体对T细胞活化的作用。实验各组由活化T细胞产生的细胞因子IL-2含量如图4所示,实验结果说明___________。
21. 番茄不耐寒,冬季容易冻坏,难以储藏。我国科研人员从某植物中提取了一种抗冻基因 AtCOR15a,经过一系列过程获得转基因抗冻的番茄新品种,操作流程如图。回答下列问题:
(1)用PCR 技术扩增AtCOR15a 基因时需要添加引物,引物的作用是_____。
(2)如果要将 AtCOR15a 基因与质粒构建重组 DNA 分子,一般采用双酶切法,据图分析选用的两种限制酶组合是_____。
(3)为了提高 AtCOR15a 基因的表达能力,可将 AtCOR15a 基因与外源强启动子连接,如下图所示。利用 PCR 检测上述连接是否正确,可选择的引物组合是_____。
(注:图中①、②、③、④表示引物)
(4)为了进一步提高番茄的储藏时间,可从该植物体内提取 ErsI 基因(乙烯受体基因),按照下图流程将 ErsI 基因重新导回该植物,致使该植物原有 ErsI 基因翻译受抑制。已知限制酶 EcoRI 和 XhoI、BamHI 切割后露出的黏性末端碱基序列不同,据图分析,提取的目的基因 A、B 两端需分别添加_____的识别序列。推测该方法提高番茄储藏时间的机理是_____。
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丰城九中 2024-2025 学年高二年级下学期期末考试生物试卷
考试时间:75min满分:100 分
一.单项选择题(本题共 12 小题,每小题 2 分,共 24 分)
1. 研究者发现胰腺癌细胞在葡萄糖不足时,能利用胞内的尿苷磷酸化酶将尿苷分解为尿嘧啶和核糖两部分,尿嘧啶经代谢过程转化为丙酮酸。以下推理不正确的是( )
A. 尿苷的元素组成是C、H、O、N、P
B. 尿苷可用于合成尿嘧啶核糖核苷酸
C. 尿苷可能来自胞内RNA的分解代谢
D. 尿苷可作为胰腺癌细胞的能源物质
【答案】A
【解析】
【分析】尿嘧啶核糖核苷酸是合成RNA的原料,胸腺嘧啶脱氧核苷酸是合成DNA的原料。
【详解】A、胞内的尿苷磷酸化酶将尿苷分解为尿嘧啶和核糖两部分,核糖中含有C、H、O,尿嘧啶中含有N,可知尿苷不含P元素,A错误;
B、尿苷分解为尿嘧啶和核糖两部分,所以尿苷可用于合成尿嘧啶核糖核苷酸,B正确;
C、尿苷中含有尿嘧啶,故尿苷可能来自胞内RNA的分解代谢,C正确;
D、胞内的尿苷磷酸化酶将尿苷分解为尿嘧啶和核糖两部分,尿嘧啶经代谢过程转化为丙酮酸,丙酮酸可参与有氧呼吸的第二阶段,或无氧呼吸的第二阶段,故尿苷可作为胰腺癌细胞的能源物质,D正确。
故选A。
2. 幽门螺旋杆菌(简称Hp)主要寄生于人体胃中,是引起很多消化道疾病的首要致病细菌。体检时可通过13C尿素呼气试验来检测Hp感染情况。受试者口服13C标记的尿素胶囊后,尿素可被Hp产生的脲酶催化分解为NH3和13CO2。定时收集受试者吹出的气体并测定其中是否含有13CO2,以下叙述正确的是( )
A. Hp的遗传物质可能是DNA也可能是RNA
B. 脲酶由Hp细胞中附着在内质网上的核糖体合成
C. Hp具有以磷脂双分子层为基本支架的细胞膜
D. 感染者呼出的13CO2是由人体细胞呼吸产生
【答案】C
【解析】
【分析】幽门螺旋杆菌为原核生物,没有细胞核和复杂的细胞器,只有核糖体一种细胞器,遗传物质为DNA,幽门螺旋杆菌能产生脲酶,可将受试者口服的13C标记的尿素分解为NH3和13CO2。
【详解】A、Hp为原核生物,其遗传物质是DNA,A错误;
B、Hp为原核生物,不含内质网这种细胞器,B错误;
C、所有生物膜均是以磷脂双分子层作为基本支架,Hp具有细胞结构,其细胞膜也是以磷脂双分子层作为基本支架,C正确;
D、根据题意“幽门螺旋杆菌能产生脲酶,可将受试者口服的13C标记的尿素分解为NH3和13CO2”可知,感染者呼出的13CO2不是由人体细胞呼吸产生,D错误。
故选C。
3. 下图表示真核细胞内的部分结构,相关描述正确的是( )
A. 只有①具有双层膜结构
B. 乳酸菌细胞内只含有图中的⑤结构
C. 图中④的形成与⑥有关,细胞骨架成分的合成与④有关
D. 若②被破坏,将导致细胞分裂时染色体数目无法加倍
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析:①是线粒体,②是中心体,③是高尔基体,④是核糖体,⑤是染色质,⑥是核仁,⑦是核膜,⑧是内质网。
【详解】A、①线粒体、⑦核膜都具有双层膜结构,A错误;
B、乳酸菌是原核生物,细胞内只含有图中④结构,B错误;
C、④是核糖体,其形成与⑥核仁有关,细胞骨架是蛋白质纤维组成的网架结构,其成分的合成与④核糖体有关,C正确;
D、②是中心体,与细胞分裂过程中纺锤体的形成有关;细胞分裂过程中染色体数目加倍是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,形成两条染色体的结果,中心体被破坏,纺锤体不能形成,使得染色体不能移向细胞的两极,细胞不能正常分裂,最终细胞中染色体数目加倍,D错误。
故选C。
4. 气孔由保卫细胞组成,当保卫细胞吸水时,细胞膨胀从而使气孔开放。如图是保卫细胞与土壤溶液及液泡与细胞质基质的部分物质交换示意图,下列叙述正确的是( )
A. H+-ATPase主要体现了蛋白质的识别和运输功能
B. K⁺进入保卫细胞的动力是ATP水解释放的能量
C. CO2由细胞质进入液泡需要PEP羧化酶协助
D. 可溶性糖进入液泡,使液泡的吸水能力提高
【答案】D
【解析】
【分析】物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫作主动运输。主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中,通过主动运输来选择吸收所需要的物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质,从而保证细胞和个体生命活动的需要。
【详解】A、H+-ATPase可转运H+和催化ATP水解,体现了蛋白质的运输以及催化功能,A错误;
B、K+、CI-进入保卫细胞的动力是H+浓度差形成的电化学梯度,而不是ATP水解释放的能量,B错误;
C、PEP羧化酶的作用是催化PEP(磷酸烯醇式丙酮酸)固定CO2,而不是协助CO2进入液泡,C错误;
D、可溶性糖进入液泡,使液泡的物质的量浓度提高,导致液泡渗透压提高,进而使液泡的吸水能力提高,D正确。
故选D。
5. 下列高中生物学实验或实践活动中,无法达成目的的是
A. 新鲜的葡萄汁中接种一定量的干酵母菌,发酵制作果酒
B. 消毒后的转基因植物叶片接种到无菌培养基上,培养获得愈伤组织
C. 煮沸冷却的盐水与预处理的蔬菜混合后装坛,用水封住坛口进行发酵
D. 在含DNA的滤液中加入2 mol/L的NaCl溶液,去除杂质并析出DNA
【答案】D
【解析】
【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作的原理:
(1)在有氧条件下,将葡萄糖分解成CO2和H2O。
(2)在无氧条件下,将葡萄糖分解成CO2和C2H5OH。
2、植物组织培养要求非常严格的无菌环境,如果灭菌不彻底,培养过程中存在污染,会造成培养的幼苗生长缓慢甚至培育失败。
3、泡菜制作的实验原理:乳酸菌在无氧条件下,将糖分解为乳酸。
4、DNA的提取和分离的原理:
(1)DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同(0.14mol/L溶解度最低),利用这一特点,选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解,而使杂质沉淀,或者相反,以达到分离目的。
(2)DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理,可以将DNA与蛋白质进一步的分离。
【详解】A、果酒的制作的原理是利用酵母菌进行无氧呼吸将葡萄汁分解成酒精,A正确;
B、消毒后的转基因植物叶片接种到无菌培养基上,在添加一定植物激素的基础上,可以生成愈伤组织,B正确;
C、泡菜的制作是在无氧条件下,乳酸菌将营养物质发酵生成乳酸,C正确;
D、DNA在2 mol/L的NaCl溶液中溶解度最大,不能析出DNA,D错误。
故选D。
【点睛】本题考查教材中的实验,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验需要采用的试剂及试剂的作用、实验现象等,需要考生在平时的学习过程中注意积累。
6. 下列对发酵工程及其应用的叙述,正确的有几项( )
①发酵工程的中心环节是灭菌,培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌
②发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物及菌体本身
③利用发酵工程生产的根瘤菌肥作为微生物肥料可以促进植物生长
④发酵工程所用的菌种大多是混合菌种
⑤生产柠檬酸需要筛选产酸量高的黑曲霉
⑥用单细胞蛋白制成的微生物饲料,可通过发酵工程从微生物细胞中提取
A. 4项 B. 3项 C. 2项 D. 5项
【答案】B
【解析】
【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能,通过现代工程技术,规模化生产对人类有用的产品,主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。发酵工程一般包括菌种的选育,扩大培养,培养基的配制、灭菌,接种,发酵、产品的分离、提纯等步骤。
【详解】①发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵,①错误;
②发酵工程生产的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身,②正确;
③微生物肥料利用了微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质等来增进土壤肥力,改良土壤结构,促进植株生长,常见的有根瘤菌肥、固氨菌肥等,③正确;
④现代发酵工程通常采用单一菌种纯培养,以控制产物质量和避免污染,混合菌种多见于传统发酵,④错误;
⑤柠檬酸可以通过黑曲霉的发酵制得,所以生产柠檬酸需要筛选产酸量高的黑曲霉,⑤正确;
⑥单细胞蛋白即微生物菌体,不需要从微生物细胞中提取,⑥错误。
综上所述,正确的是②③⑤。
故选B。
7. 西北牡丹在白色花瓣基部呈现色斑,极具观赏价值。研究发现,紫色色斑内会积累花色素苷。PrF3H基因控制花色素苷合成途径中关键酶的合成。如图,分别提取花瓣紫色和白色部位的DNA,经不同处理后PCR扩增PrF3H基因的启动子区域,电泳检测扩增产物。分析实验结果可以得出的结论是( )
A. 花瓣紫色与白色部位PrF3H基因的碱基序列存在差异
B. 白色部位PrF3H基因启动子甲基化程度高于紫色部位
C. PrF3H基因启动子甲基化程度高有利于花色素苷合成
D. 启动子甲基化可调控基因表达说明性状并非由基因控制
【答案】B
【解析】
【分析】生物性状由基因决定,还受环境条件的影响,是生物的基因和环境共同作用的结果,即表现型=基因型+环境条件。
【详解】A、紫色部位和白色部位PrF3H的碱基序列相同,只是甲基化程度不同,A错误;
B、根据电泳结构白色部位加入McrBC后没有出现电泳条带,而McrBC只能切割DNA的甲基化区域,说明白色区域的启动子甲基化程度高,B正确;
C、白色部位PrF3H基因启动子甲基化程度高,而色色素表达少,因此可以推测PrF3H基因启动子甲基化程度高不利于花色素苷合成,C错误;
D、启动子甲基化属于表观遗传,说明生物性状是由基因决定的,D错误。
故选B。
8. 科学家利用马铃薯和西红柿叶片分离原生质体并进行细胞杂交,最终获得了杂种植株,相关过程如图所示。有关分析正确的是( )
A. 过程①应将叶片上表皮向上,置于含纤维素酶和果胶酶的无菌水中
B. 过程②中的原生质体由细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质构成
C. ④过程可用高Ca2+—低pH融合法,目的是促进原生质体融合
D. ⑤进行脱分化和再分化过程,脱分化时需要避光,在诱导愈伤组织的培养基中培养,再分化则需要光照,先在诱导生芽培养基上培养,再转接到诱导生根培养基上培养
【答案】D
【解析】
【分析】植物体细胞杂交要将不同种的植物细胞诱导融合成一个杂种细胞,再利用植物组织培养技术将杂种细胞培育成植株,体现的生物学原理为细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。在融合之前需先用纤维素酶和果胶酶去除植物的细胞壁获得原生质体,杂种细胞再生出新的细胞壁是细胞融合完成的标志。
【详解】A、①应将叶片下表皮的一面朝下(能与溶液接触),原生质体没有细胞壁,为避免原生质体吸水涨破,将叶片置于等渗或略高渗溶液中,A错误;
B、原生质层的结构是由细胞膜、液泡膜以及这两层膜之间的细胞质组成,而原生质体是植物细胞去除细胞壁的结构,B错误;
C、诱导原生质体融合的化学法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+—高pH融合法等,④过程可用高Ca2+—高pH融合法,目的是促进原生质体融合,C错误;
D、⑤进行脱分化和再分化过程,脱分化时需要避光,在诱导愈伤组织的培养基中培养,再分化则需要光照,先在诱导生芽培养基上培养,再转接到诱导生根培养基上培养,D正确。
故选D。
9. 下列关于生物技术的安全性和伦理问题的叙述,正确的是( )
A. 只要有证据表明产品有害,就应该禁止转基因技术的应用
B. 转基因植物的叶绿体基因组不会进入生殖细胞
C. 通过基因编辑技术破坏受精卵中的 CCR5 基因,使婴儿天生抵抗艾滋病的做法,可能引发不可预知的后果
D. 依据中国法律,在严格监管和伦理审查下,基因编辑技术不可用于治疗性克隆研究
【答案】C
【解析】
【详解】A、有证据表明转基因技术产品有害,就应该禁止该产品的应用,而不是禁止转基因技术的应用,A错误;
B、转基因植物的叶绿体基因组会进入生殖细胞如卵细胞,B错误;
C、通过基因编辑技术破坏受精卵中的CCR5 基因,使婴儿天生抵抗艾滋病的做法,可能造成长期健康风险等,因此可能引发不可预知的后果,C正确;
D、依据中国法律,在严格监管和伦理审查下,基因编辑技术可用于治疗性克隆研究,但禁止应用于生殖性克隆,D错误。
故选C。
10. 抗体-药物偶联物(T-DM1)能治疗乳腺癌,T-DM1由曲妥珠单抗、细胞毒性药物DM1偶联形成。T-DM1 的作用机制如下图,下列有关叙述错误的是( )
A. 曲妥珠单抗制备中可选择DM1 作为抗原刺激小鼠产生免疫应答
B. T-DM1 被乳腺癌细胞吞噬后释放DM1,抑制微管聚合进而导致细胞凋亡
C. 抗体-药物偶联物实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤,疗效高、副作用小
D. 利用同位素标记的曲妥珠单抗在乳腺组织成像中可定位诊断肿瘤的位置
【答案】A
【解析】
【分析】由于单克隆抗体的特异性强,能特异性识别抗原,因此可以把抗癌细胞的单克隆抗体跟放射性同位素、药物等相结合,制成“生物导弹”。借助单克隆抗体的定位导向作用将药物定向带到癌细胞,在原位杀死癌细胞。疗效高,副作用小,位置准确。
【详解】A、DMI是细胞毒性药物,不能与HET2+特异性结合,其免疫小鼠后产生的抗体也不能与HER2+特异性结合,所以DMI不能作为制备单抗的抗原,A错误;
B、根据题图:T-DM1被乳腺癌细胞吞噬后释放DM1抑制微管聚合,且溶酶体破裂导致细胞凋亡,B正确;
C、抗体-药物偶联物通过将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合,实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤,具有疗效高、副作用小的优点,C正确;
D、曲妥珠单抗可以与HER2+特异性结合,因此可以利用同位素或荧光标记的曲妥珠单抗定位诊断肿瘤的位置,D正确。
故选A。
11. 研究人员将PCR扩增得到的毒物诱导型启动子S(箭头表示转录方向)插入图中载体P区,构建表达载体,转入大肠杆菌,获得能够检测水中毒物的大肠杆菌。
下列叙述不正确的是( )
A. 引物I、Ⅱ中应分别含有BamHI、XhoI的识别序列
B. 质粒载体上除具有图中所示的元件外还应有复制原点
C. 用含氨苄青霉素的培养基对转入操作后的菌株进行筛选
D. 可通过转基因大肠杆菌的荧光情况判断水中毒物情况
【答案】A
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:目的基因的获取;基因表达载体的构建;将目的基因导入受体细胞;目的基因的检测与鉴定。
【详解】A、根据启动子的方向,以及终止子的位置,图中引物I、Ⅱ分别加入XhoI、BamHI识别序列,A错误;
B、基因表达载体上应具有启动子、终止子、目的基因、标记基因和复制原点等元件,因此质粒载体上除具有图中所示的元件外还应有复制原点,B正确;
C、氨苄青霉素抗性基因为标记基因,可使用添加氨苄青霉素的培养基筛选转入载体的菌株,C正确;
D、PCR扩增得到的毒物诱导型启动子S(箭头表示转录方向)插入图中载体P区,若水中有毒物,绿色荧光蛋白能表达,可通过转基因大肠杆菌的荧光情况判断水中是否含毒物,D正确。
故选A。
12. 研究人员欲采用“异源囊胚补全法”将人源iPS细胞培育出的肾元祖细胞导入囊胚,后移植到去除生肾区即肾元祖细胞的母猪体内,培育出100%人源iPS细胞来源的肾单位并实际应用于移植医疗(如图所示)。下列说法正确的是( )
A. 培育人源肾元祖细胞需向iPS细胞培养液中加入定向诱导分化剂
B. 过程②需要将荧光蛋白基因标记的人源肾元祖细胞植入原肠胚的内细胞团
C. 过程③操作之前不需要对受孕母猪进行超数排卵和同期发情处理
D. 该技术培育的人源肾脏不必考虑肾移植个体之间的遗传差异
【答案】A
【解析】
【分析】胚胎工程:是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎,还需移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。胚胎移植:1.概念:是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体叫供体(遗传特性和生产性能优秀),接受胚胎的个体叫受体(有健康的体质和正常繁殖能力)。2.应用:胚胎移植是转基因、核移植、或体外受精等技术的最后一道工序。
【详解】A、培育人源肾元祖细胞需向iPS细胞培养液中加入定向诱导分化剂从而获得肾元祖细胞,A正确;
B、过程②需要将荧光蛋白标记的人源肾元祖细胞植入囊胚的内细胞团,从而保证人源肾细胞的正常发育,因为内细胞团会发育成完整胚胎,B错误;
C、过程③操作之前需对代孕母猪进行同期发情处理,但不需要进行超数排卵处理,因为代孕母猪不提供卵母细胞,C错误;
D、该技术培育的人源肾脏依然需要考虑肾移植个体之间的遗传差异,因为该方法获得的肾脏可能含有囊胚的细胞发育的部分,D错误。
故选A
二.多项选择题(本题共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分,在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错的得 0 分)
13. 二甲双胍的抗肿瘤效应越来越受到人们的广泛关注。它可通过抑制线粒体的功能而抑制细胞的生长,其作用机理如图所示。下列有关说法不正确的是( )
A. 核膜的主要成分是磷脂和蛋白质,RagC进出细胞核需经过4层磷脂分子
B. 二甲双胍抑制线粒体的功能,进而影响了激活型RagC和无活型RagC的跨核孔运输
C. 可用密度梯度离心法将线粒体与其他细胞器分离开来,从而研究线粒体的功能
D. 二甲双胍的作用原理可能是抑制线粒体的相关蛋白质的活性
【答案】AC
【解析】
【分析】分析题图:二甲双胍直接抑制线粒体的功能;无活型RagC进入细胞核,在细胞核中转化为激活型RagC,激活型RagC再出细胞核;激活型RagC能促进mTORCl,而mTORCl会抑制物质SKN1,物质SKN1促进物质ACAD10,物质ACAD10抑制细胞生长。
【详解】A、由图可知,RagC进出细胞核通过的是核孔,经过0层磷脂分子,A错误;
B、据图分析,二甲双胍抑制线粒体的功能,ATP合成减少,进而直接影响了无活型和激活型RagC的跨核孔运输,B正确;
C、不同细胞器的密度不同,故可用差速离心法将线粒体与其他细胞器分离开来,C错误;
D、蛋白质是生命活动的主要承担者,二甲双胍的作用原理可能是抑制线粒体的相关蛋白质的活性,D正确。
故选AC。
14. 有关下图曲线 a 和 b 所代表意义的叙述,正确的是( )
A. 曲线 a 和 b 分别代表萌发的小麦种子在出土之前有机物种类和干重的变化
B. 曲线 a 和 b 分别代表在低氧环境中酵母菌无氧呼吸 CO2 释放量和 O2 浓度的变化量
C. 曲线 a 和 b 分别代表晴朗冬季中午初开大棚时蔬菜叶肉细胞中 NADPH 和 C3 含量的变化
D. 曲线 a 和 b 分别代表质壁分离过程中植物细胞吸水能力和原生质体体积变化
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、萌发的植物种子在出土之前,代谢旺盛,基因表达的数目增多,有机物种类增多,由于这一阶段植物只进行呼吸作用,不进行光合作用,所以干重下降,A正确;
B、在低氧环境中,酵母菌无氧呼吸增强,无氧呼吸CO2释放量逐渐增加,酵母菌有氧呼吸消耗氧气,O2浓度的量减少,B正确;
C、晴朗冬季中午,光照增强,光反应增强,合成的NADPH增加,而用于三碳化合物还原消耗的NADPH和ATP的量增加,故NADPH基本不变,三碳化合物的含量减少,C错误;
D、质壁分离过程中植物细胞渗透吸水能力是逐步升高的,而原生质体的体积是逐渐缩小的,D正确。
故选ABD。
15. 某种物质A(一种含有C、H、N的有机物)难以降解,会对环境造成污染,只有某些细菌能降解A。研究人员按照如图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解A的细菌菌株。图中③将M中的菌液稀释一定倍数后,取0.1mL涂布到平板上,初步估测摇瓶M中1mL菌液中细菌数为2.4×108个。下列说法错误的是( )
A. 实验时,淤泥及盛有培养基的摇瓶通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌
B. ③接种方法为稀释涂布平板法,涂布时用涂布器蘸取菌液均匀涂布于平板上
C. 乙平板中除了有高效降解A的细菌外,可能还有其他微生物
D. 若乙平板上菌落数平均为240个,则菌液稀释倍数为104
【答案】ABD
【解析】
【分析】分析题图:①为淤泥取样进行稀释,②为接种到液体培养基上,③稀释涂布平板法接种到以A为唯一碳源和氮源的选择培养基上,④为挑取单菌落接种,⑤在以A为唯一碳源和氮源的选择培养基上进一步筛选出高效降解A的菌株。
【详解】A、实验时,从淤泥中分离得到能高效降解A的细菌菌株,则图①为淤泥取样进行稀释,可以取淤泥加无菌水制成菌悬液,淤泥中有菌种,因此不能进行灭菌处理;盛有培养基的摇瓶通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌,A错误;
B、识图分析可知,③稀释涂布平板法接种到以A为唯一碳源和氮源的选择培养基上,因此步骤③的接种工具是涂布器,但是不能用涂布器蘸取菌液,应该将菌液加入培养基中,用涂布器进行均匀涂抹,B错误;
C、乙平板中大小不同的菌落说明分解菌对物质A的分解能力不同,但是乙平板中可能还存在其他分解菌,也可能是不同分解菌所形成的菌落大小不同,C正确;
D、利用稀释涂布平板法对细菌进行计数,要保证每个平板上长出的菌落数平均为240个,假设稀释倍数为a,根据摇瓶M中1mL菌液中细菌数为2.4×108个,在每个平板上涂布100μL(即0.1mL)稀释后的菌液,则有240×a÷0.1=2.4×108,则稀释倍数a=105,D错误。
故选ABD。
16. 实时荧光定量 PCR 简称 qPCR,灵敏度高特异性好,是目前检测微小残留病变的常用方法。将荧光标记的 Taqman 探针与待测样本 DNA 混合,当探针完整时,不产生荧光。在 PCR 过程中, 与目的基因结合的探针被 TaqDNA 聚合酶水解,R 与 Q 分离后,R 发出的荧光可被检测到在特定光激发下发出荧光(如图所示),随着循环次数的增加,荧光信号强度增加,通过实时检测荧光信号强度,可得 Ct 值(该值与待测样本中目的基因的个数呈负相关)。下列相关叙述错误的是( )
A. 每个模板 DNA 分子含有 4 个游离的磷酸基团
B. 在反应过程中,需要 ATP 为新链的合成提供能量
C. 做 qPCR 之前,需要先根据目的基因的核苷酸序列合成引物和 Taqman 探针
D. 荧光信号达到设定的阈值时,经历的循环数越少,说明含有的病变的概率越小
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、DNA分子为两条反向平行的两条链,每条链都含有1个游离的磷酸基团,则一个DNA分子含有2个游离的磷酸基团,A错误;
B、在反应过程中,dNTP为新链的合成提供能量,无需ATP,B错误;
C、做qPCR之前,需要先根据目的基因的核苷酸序列合成1对引物和1种Taqman探针,C正确;
D、若荧光信号达到设定的阈值时,经历的循环数越少,说明扩增次数少,说明更多的荧光探针与目的基因进行了碱基互补配对,可推测获得的核酸产物中含有病变的概率越大,D错误。
故选ABD。
三.非选择题(本题共 5 道小题,共 60 分)
17. 柽柳根部通过“排盐—隔离—耐受”多策略协同,成为盐碱环境中的先锋植物,对全球盐渍化治理具有重要意义。以下是柽柳根部细胞参与抗盐胁迫过程图,通过NHX(液泡膜上)和SOS1(质膜上)两类Na+- H+逆向转运蛋白,利用H+-ATP酶主动泵出H+所建立H+电化学梯度,驱动Na+进出,以减轻Na+对细胞的伤害。回答下列问题:
(1)据图推测,Na+- H+逆向转运蛋白对 H+和Na+的运输方式分别是_____、_____。柽柳通过“排盐—隔离—耐受”协同抗盐,其中“排盐”主要依赖_____(填细胞结构)上的转运蛋白,“隔离”可通过_____(填细胞器)将)Na+储存起来。
(2)已知盐碱地柽柳根细胞的细胞液浓度比非盐碱地的柽柳高,其原因可能是逆境使柽柳根部细胞被动失去一些_____(填“自由水”或“结合水”);在高盐环境下,柽柳根部细胞内会积累大量的调节物质可溶性糖和氨基酸,推测这些物质的积累 对柽柳适应盐胁迫的作用是_____。若将非耐盐碱植物置于盐碱地中生长,可观察其根部细胞发生质壁分离,该现象发生的原因是_____(写出两点,从所处环境和细胞自身结构分析)。
(3)在盐胁迫下柽柳叶片的保卫细胞会将液泡中的溶质运出细胞,导致保卫细胞_____(填“吸水”或“失水”)使气孔关闭,进而使柽柳的光合速率_____(填“加快” “减慢”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 协助扩散 ②. 主动运输 ③. 细胞膜 ④. 液泡
(2) ①. 自由水 ②. 调节细胞渗透压(或维持细胞水分平衡;保护细胞结构,降低高盐对细胞的伤害) ③. 外界溶液的浓度大于细胞液浓度、原生质层的伸缩性大于细胞壁
(3) ①. 失水 ②. 减慢
【解析】
【分析】自由扩散:顺浓度梯度,不消耗能量,不需要转运蛋白的协助;协助扩散:顺浓度梯度,不消耗能量,需要转运蛋白的协助;主动运输:逆浓度梯度,消耗能量,需要载体蛋白的协助。胞吞、胞吐的特点:不需载体蛋白,但需要膜上蛋白质的参与,消耗能量,体现了细胞膜的流动性。
【小问1详解】
据图可知, 逆向转运蛋白对 H⁺是顺浓度梯度转运,对 Na⁺的运输是逆浓度转运,前者是协助扩散,后者是主动运输。柽柳通过“排盐—隔离—耐受”协同抗盐,其中“排盐”主要依赖细胞膜上的转运蛋白,将离子排出细胞;“隔离”可通过液泡将Na⁺储存起来,将Na⁺转运至液泡内,降低细胞质基质中的离子浓度,减轻伤害。
【小问2详解】
盐碱地的高渗透压会导致根部细胞被动失水(主要是自由水),使细胞液浓度升高。可溶性糖和氨基酸能增加细胞质浓度,防止细胞失水,这些物质还能稳定蛋白质和膜结构,减轻盐离子对细胞结构的破坏,维持正常代谢。发生质壁分离的外因是外界溶液的浓度大于细胞液溶度、内因原生质层的伸缩性大于细胞壁。
【小问3详解】
在盐胁迫下桎柳的叶片上保卫细胞会将液泡中的溶质运出细胞,使其细胞液浓度下降,导致保卫细胞失水而使气孔关闭,气孔关闭又使叶肉细胞二氧化碳供应不足进而导致柽柳的光合速率减慢。
18. 低密度脂蛋白(LDL)过多是动脉粥样硬化和冠状动脉疾病的一种重要危险因素。LDL是血浆中的胆固醇与磷脂、蛋白质结合形成的复合物,结构如图1所示。LDL运送至人体各处的组织细胞,在组织细胞内发生一系列代谢活动,过程如图2所示。
(1)细胞合成胆固醇的细胞器是__________,在人体内胆固醇的作用是__________。
(2)与构成生物膜的基本支架相比,LDL膜结构的主要不同点是__________,LDL通过血液能将包裹的胆固醇准确转运至靶细胞,原因是____________________。
(3)据图2分析,LDL进入靶细胞的方式是__________。LDL与胞内体融合后,由于胞内体的内部酸性较强,LDL与受体分离,形成含有LDL的胞内体和含有受体的小囊泡。请推测含有受体小囊泡的去路是__________。
(4)血浆中胆固醇含量过高,易引发高胆固醇血症(FH)。科研人员研制了一种治疗FH的药物X,为评估其药效,选取FH患者若干,随机均分为5组,分别注射不同剂量的药物X,一段时间后,检测每组患者体内的相关指标并进行数据处理,结果见下表。
注射物质(1次/周)
药物X(mg/周)
0
30
100
200
300
胆固醇含量相对值(注射后/注射前)
100%
94.5%
91.2%
76.8%
50.6%
转氨酶活性
+
+
+
+
+ + + +
(注:转氨酶活性是肝功能检测的一项重要指标,一定程度上其活性大小与肝细胞受损程度呈正相关)
根据表中数据判断,给FH患者注射药物X的最佳剂量及理由是______________________________。
【答案】 ①. 内质网 ②. 构成细胞膜成分,参与血液中脂质的运输等 ③. 只有单层磷脂分子 ④. LDL结构中的载脂蛋白能与靶细胞膜上的LDL受体特异性结合 ⑤. 胞吞 ⑥. 与细胞膜融合,受体重新分布在细胞膜上被重新利用 ⑦. 200mg/周,降低胆固醇效果明显,同时肝脏不受损伤
【解析】
【分析】结合题意分析图解:细胞外的胆固醇与磷脂、蛋白质结合形成LDL,与细胞膜上的LDL受体识别并结合,形成受体-LDL复合物;通过胞吞作用进入细胞,形成网格蛋白包被的囊泡,并转运至胞内体;在胞内体中,LDL与其受体分离,受体随囊泡膜运到质膜,与质膜融合,受体重新分布在质膜上被利用;而分离后的LDL进入溶酶体内被水解酶水解,释放出游离的胆固醇被细胞利用。
【详解】(1)内质网分为粗面内质网和滑面内质网,主要功能:粗面内质网的主要功能是帮助蛋白质的转运,滑面内质网的主要功能是与脂质的合成有关,所以合成胆固醇的细胞器是内质网。在人体内胆固醇的作用是构成细胞膜成分,参与血液中脂质的运输等。
(2)与构成生物膜的基本支架磷脂双分子层相比,LDL膜结构的主要不同点是只有单层磷脂分子,LDL通过血液能将包裹的胆固醇准确转运至靶细胞,与其结构中的载脂蛋白与靶细胞膜上的LDL受体特异性结合直接相关。
(3)据图2分析,LDL进入靶细胞的方式是胞吞。LDL与胞内体融合后,由于胞内体的内部酸性较强,LDL与受体分离,形成含有LDL的胞内体和含有受体的小囊泡。据图分析可知,含有受体的小囊泡与细胞膜融合,受体重新分布在细胞膜上被重新利用。
(4)通过对表格中实验结果的对比分析,药物X的用量在200毫克/周时,检测得到的转氨酶活性与对照组相同,即肝脏没有受到损害,但用量在300毫克/周时,检测得到的转氨酵活性明显比对照组高,说明肝脏已经受到损者;所以在选择药物的用量时,一方面考虑到疗效达到最大化,另一方面要考虑对肝脏尽可能不损害,所以药物X的用量选择在200mg/周。
【点睛】本题主要考查胞吞、膜的流动性、溶酶体功能和脂质的种类及功能等相关知识点,掌握相关知识结合题意答题。
19. 将玉米种子用自生固氮菌拌种后播种,可显著提高产量并降低化肥的使用量。科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究,部分实验流程如图。回答下列问题:
(1)用于分离自生固氮菌培养基在组成成分上的特点是_____,培养基的 pH 应在灭菌_____(填“前”或“后”)调至中性或弱碱性。
(2)该实验用于纯化培养的接种方法是_____,若进行步骤④后培养基中的菌落数为 178 个,据此计算每克土壤中自生固氮菌的数量为_____,此数值比实际活菌数偏 _____,原因是_____。
(3)筛选自生固氮菌菌株时,在固氮菌大菌落四周出现了少量杂菌小菌落,进一步研究表明这些杂菌不能利用空气中的氮气,则其氮源来自于_____。在③和④步骤中,下列几种物品不需要的有 _____。
A.酒精灯 B.培养皿 C.显微镜 D.无菌水 E.接种环
(4)为了进一步研究纯化得到的 3 种自生固氮菌(A2、B2、C2)对玉米生长的影响,向实验组的每盆土壤浇 50mL 接种自生固氮菌的无氮植物营养液,实验结果如下表所示:
处理
株高/cm
茎粗/cm
鲜质量/g
干质量/g
叶绿素含量/(mg·g-1)
CK
30.26±0.35d
0.35±0.01c
2.17±0.06c
0.24±0.01c
1.69±0.06b
A2
33.66±0.85b
0.37±0.01b
2.49±0.14b
0.26±0.06bc
2.08±0.07a
B2
35.92±0.77a
0.38±0.01a
2.71±0.20a
0.29±0.04a
2.01±0.07a
C2
32.15±0.92c
0.36±0.01bc
2.41±0.24b
0.27±0.01ab
1.96±0.10a
①对照组(CK)土壤的处理为_____。②实验结果表明:_____。
【答案】(1) ①. 不含氮源 ②. 前
(2) ①. 稀释涂布平板法 ②. 1.78×107 ③. 小 ④. 当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌
(3) ①. 自生固氮菌产生的含氮化合物 ②. C E
(4) ①. 浇50mL无氮植物营养液 ②. 3种自生固氮菌都能促进玉米生长,效果B2>A2>C2
【解析】
【分析】自生固氮微生物是指在土壤中能够独立进行固氮的微生物,其中,多数是一类叫做自生固氮菌的细菌.能够进行固氮的蓝藻能进行自养,属于生产者。图中10g土壤配制90mL土壤悬浊液,然后取了0.5mL稀释1000倍,再从5mL取0.1mL培养,计数后还需进行数量计算,才能得到土壤中的自生固氮菌数量。
【小问1详解】
自生固氮菌能独立固定空气中氮气,因此用于分离该菌的培养基在组成成分上的特点是没有氮源。自生固氮菌为细菌,因此培养液pH调至中性或弱碱性,为了防止杂菌污染,先调节pH再灭菌。
【小问2详解】
根据梯度稀释和菌落的均匀分布可知该实验用于纯化培养的接种方法是稀释涂布平板法。由图可知,共稀释了104倍,再从取0.1mL培养,因此每克土壤中自生固氮菌的数量为178×104÷0.1=1.78×107个。运用稀释涂布平板法统计的结果往往较实际值偏小的原因是当两个或多个细胞连在一起时,只能观察计数为一个菌落。
【小问3详解】
不能固氮的微生物只能利用有机氮源,固氮菌大菌落四周出现了少量杂菌小菌落,这些杂菌不能利用空气中的氮气,则这些杂菌生长繁殖过程所需的氮源来自自生固氮菌产生的含氮化合物。在样品稀释③和涂布平板④步骤中,需要用到是酒精灯(实验要在酒精灯旁进行)、培养皿(接种在培养皿中)和无菌水(用无菌水稀释菌液),不需要的是C显微镜和E接种环。
【小问4详解】
为了进一步研究纯化得到的 3 种自生固氮菌(A2、B2、C2)对玉米生长的影响,向实验组的每盆土壤浇 50mL 接种自生固氮菌的无氮植物营养液,实验结果如下表: ①对照组是空白对照,因此浇50mL无氮植物营养液。②根据实验结果,无论是茎粗、鲜质量、干质量都可以看出3种自生固氮菌都能促进玉米生长,其效果B2>A2>C2。
【点睛】
20. CD28是T细胞表面受体,T细胞的有效激活依赖于CD28在癌细胞与T细胞结合部位的聚集。因此,科研人员尝试构建既能结合PSMA(癌细胞表面的抗原蛋白),又能结合CD28的双特异性抗体PSMA×CD28,诱导T细胞定向杀伤癌细胞,如图1所示。回答下列问题。
(1)图1中PD—L1能抑制T细胞的活化,使癌细胞发生免疫逃逸。临床上可利用PD—1的单克隆抗体进行癌症治疗,据图1推测,其原因是___________。
(2)为了诱导T细胞定向杀伤癌细胞,研究人员通过制备杂交瘤细胞相关技术,生产双特异性抗体的部分过程如下图2、图3所示,图中注射的抗原A和抗原B分别指的是___________、___________。分离出已免疫的B淋巴细胞___________(填“需要”或“不需要”)通过原代培养扩大细胞数量,原因是___________。
(3)如图2,经过①-②-③-④后得到的融合细胞再经过⑤筛选。筛选过程如图3所示,往往取一定稀释倍数的杂交瘤细胞悬液加入到多孔玻璃板中,若每个孔中有多个细胞,阳性反应孔中的细胞还需多次稀释培养并检测,目的是___________。
(4)科研人员将癌细胞和T细胞共同培养,加入不同抗体,比较不同抗体对T细胞活化的作用。实验各组由活化T细胞产生的细胞因子IL-2含量如图4所示,实验结果说明___________。
【答案】(1)PD—1的单克隆抗体与PD—1结合,阻断了PD—1和PD—L1的结合,避免PD—L1抑制T细胞的活化
(2) ①. PSMA ②. CD28(注:前后可调换) ③. 不需要 ④. B淋巴细胞是高度分化的细胞,不能增殖
(3)筛选出能产生双特异性抗体(抗PSMA×CD28抗体)的单个杂交瘤细胞
(4)PSMA×CD28和PD-1单抗联合使用能够显著激活T细胞,且在一定范围内激活作用随抗体浓度的增加而增强
【解析】
【分析】单克隆抗体:由单个B淋巴细胞进行无性繁殖形成的细胞系所产生出的化学性质单一、特异性强的抗体。具有特异性强、灵敏度高,并可能大量制备的特点。单克隆抗体的制备过程:首先用特定抗原注射小鼠体内,使其发生免疫,小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞。利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,单克隆抗体制备过程中的两次筛选:第一次筛选:利用特定选择培养基筛选,获得杂交瘤细胞,即AB型细胞(A为B淋巴细胞,B为骨髓瘤细胞),不需要A、B、AA、BB型细胞。第二次筛选:利用多孔板法和抗原-抗体杂交法筛选,获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。
【小问1详解】
图1中癌细胞表面的PD-L1和T细胞表面的PD-1结合,抑制T细胞的活化。PD-1的单克隆抗体与PD-1特异性结合,阻断了PD-L1和PD-1的结合,避免PD-L1抑制T细胞的活化。
【小问2详解】
制备双特异性抗体PSMA×CD28,则抗原是CD28和PSMA,将两种物质分别注射到小鼠体内,分离出两类B淋巴细胞,不需要通过原代培养扩大细胞数量,因为需要将这两类B淋巴细胞分别和小鼠的骨髓瘤细胞融合,形成杂交瘤细胞,再诱导杂交瘤细胞融合。而杂交瘤细胞具有无限增殖的特性。
成功融合的细胞会表达两种L链和两种H链,所需的双特异性抗体PSMA×CD28是特定的L链和H链结合形成的,由于L链和H链随机组合,因此还需要进行筛选,才能获得所需的抗体。
【小问3详解】
若每个孔中有多个细胞,阳性反应孔中的细胞还需多次稀释培养并检测,目的是筛选出能产生双特异性抗体(抗PSMA×CD28抗体)的单个杂交瘤细胞。
小问4详解】
自变量是抗体种类,分析图3可知,PSMA×CD28+PD-1单抗联合使用能够显著激活T细胞,且在一定范围内激活作用随PSMA×CD28浓度的增加而增强;单独使用PSMA×CD28或PD-1单抗都不能显著激活T细胞。
21. 番茄不耐寒,冬季容易冻坏,难以储藏。我国科研人员从某植物中提取了一种抗冻基因 AtCOR15a,经过一系列过程获得转基因抗冻的番茄新品种,操作流程如图。回答下列问题:
(1)用PCR 技术扩增AtCOR15a 基因时需要添加引物,引物的作用是_____。
(2)如果要将 AtCOR15a 基因与质粒构建重组 DNA 分子,一般采用双酶切法,据图分析选用的两种限制酶组合是_____。
(3)为了提高 AtCOR15a 基因的表达能力,可将 AtCOR15a 基因与外源强启动子连接,如下图所示。利用 PCR 检测上述连接是否正确,可选择的引物组合是_____。
(注:图中①、②、③、④表示引物)
(4)为了进一步提高番茄的储藏时间,可从该植物体内提取 ErsI 基因(乙烯受体基因),按照下图流程将 ErsI 基因重新导回该植物,致使该植物原有 ErsI 基因翻译受抑制。已知限制酶 EcoRI 和 XhoI、BamHI 切割后露出的黏性末端碱基序列不同,据图分析,提取的目的基因 A、B 两端需分别添加_____的识别序列。推测该方法提高番茄储藏时间的机理是_____。
【答案】(1)使DNA聚合酶能够从引物的3’端开始复制
(2)Hind Ⅲ和BamHⅠ (3)①+③
(4) ①. XhoI和EcoRI ②. 反义基因转录的mRNA与ErsI 基因转录出的mRNA互补配对,乙烯受体基因的翻译过程受阻,不能合成乙烯受体,从而无法正常识别乙烯信号,进而延缓成熟
【解析】
【分析】基因工程的步骤:目的基因筛选和获取,构建基因表达载体,把目的基因导入受体细胞,目的基因的检测和鉴定。
【小问1详解】
用PCR技术扩增AtCOR15a基因时需要添加引物,引物是已知一段目的基因的核苷酸序列,其作用是使DNA聚合酶能够从引物的3’端开始复制。
小问2详解】
为了能筛选重组DNA分子,必须保留抗生素抗性基因,不能选择SmaⅠ,若选择EcoRⅠ,则目的基因两端具有相同的黏性末端,目的基因会自身环化,综上分析,采用双酶切法,据图分析选用的两种限制酶组合是Hind Ⅲ和BamHⅠ。
【小问3详解】
利用PCR检测连接是否成功,应当将强启动子和AtCOR15a基因都扩增出来,所以可选择的引物组合是①+③。
【小问4详解】
利用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞,能进入细胞的是携带目的基因的T-DNA片段,LB、RB分别是T-DNA的左边界和右边界,因此ErsI 基因(乙烯受体基因)应反向插入LB和RB之间,故提取的目的基因A、B两端需分别添加XhoI和EcoRI。反义基因导入番茄后,反义基因转录的mRNA与ErsI 基因转录出的mRNA互补配对,乙烯受体基因的翻译过程受阻,不能合成乙烯受体,从而无法正常识别乙烯信号,进而延缓成熟。
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