精品解析:山东省德州市2024-2025学年高二下学期7月期末生物试题
2025-08-04
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2份
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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) | 山东省 |
| 地区(市) | 德州市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.60 MB |
| 发布时间 | 2025-08-04 |
| 更新时间 | 2026-06-16 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-08-04 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53329393.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:
高二生物试题
本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间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。
3. 考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题,共45分)
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. 关于支原体、念珠蓝细菌和绿藻三种生物,下列说法正确的是( )
A. 三种生物均具有生物膜系统
B. 念珠蓝细菌和绿藻均含有叶绿体
C. 三种生物均具有细胞壁
D. 三种生物均含有核糖体
2. UCYN - A是一种固氮蓝细菌,被贝氏布拉藻(真核藻类)摄入后逐渐丢失部分DNA片段,最终演化成一种特化的细胞器——硝化质体。下列说法错误的是( )
A. 贝氏布拉藻可在不含氮源的培养基中生存
B. 硝化质体的存在使贝氏布拉藻具备自养能力
C. 硝化质体的形成可为线粒体的起源提供证据
D. 硝化质体中可能存在DNA与蛋白质结合的复合物
3. 研究发现,果实的裂果与细胞壁中纤维素和果胶的含量有关。在果实迅速生长期,Ca2+与果胶形成的果胶钙能提升细胞壁的弹性进而使果皮有较强的抗裂能力。防素为生产上常用的叶面肥,主要成分是有机钙和无机钙。下列说法错误的是( )
A. 纤维素可为果实的生长发育提供能量
B. 增加果实中果胶钙的含量有利于果实储存
C. 纤维素和果胶含量降低可能会导致裂果率增加
D. 为防止裂果,果农可在果实生长期喷施适量防素
4. 科学家将编码天然蛛丝蛋白的基因导入家蚕,使其表达出一种比天然蚕丝蛋白韧性更强的复合纤维蛋白。下列说法错误的是( )
A. 生产复合纤维蛋白的技术属于蛋白质工程
B. 天然蛛丝蛋白基因与天然蚕丝蛋白基因的基本单位相同
C. 复合纤维蛋白与天然蚕丝蛋白中氨基酸的连接方式相同
D. 复合纤维蛋白高温变性后仍能与双缩脲试剂发生颜色反应
5. 质膜磷脂分子的运动主要包括侧向移动和内外翻动两种形式。磷脂分子中脂肪酸链的种类可影响磷脂分子的侧向移动;位于质膜上的磷脂翻转酶可将特定的磷脂分子从胞外侧转移到胞质侧,完成内外翻动,从而实现质膜的弯曲。下列说法错误的是( )
A. 质膜的流动性与磷脂分子和膜中的蛋白质的运动有关
B. 耐极端低温细菌的质膜磷脂分子中富含不饱和脂肪酸
C. 磷脂分子完成内外翻动后,头部朝向膜内,尾部在膜外
D. 磷脂翻转酶发挥作用后,可使质膜向胞质侧凹陷
6. 溶酶体起源于高尔基体,含有多种酸性水解酶。Ⅱ型糖原贮积症(GSDⅡ)患者的溶酶体内酸性麦芽糖酶(GAA)缺乏或活性降低,糖原无法在溶酶体中正常分解而大量积累,导致溶酶体破裂,释放大量酸性水解酶,损伤细胞,进而引发多器官功能障碍。下列说法错误的是( )
A. GAA的合成起始于游离的核糖体,需要内质网和高尔基体的加工
B. GSDⅡ患者的溶酶体因糖原堆积导致内部渗透压上升,吸水涨破
C. 溶酶体破裂后释放酶类损伤细胞,说明溶酶体酶仍可发挥作用
D. GSDⅡ患者溶酶体破裂可导致细胞自噬功能增强,进而损伤细胞
7. 为探究低温对植物细胞质壁分离的影响,科研人员将洋葱鳞片叶外表皮细胞均分为两组,分别在常温与低温(4℃)下处理适宜时间后,均置于1mol·L-1的蔗糖溶液中,达到渗透平衡时测量并计算两组细胞原生质体长度/细胞长度的值,结果如图。下列说法正确的是( )
A. 该实验需用高倍显微镜观察细胞质壁分离的情况
B. 达到渗透平衡时,常温组细胞的细胞液浓度较高
C. 若用1mol·L-1的乙二醇溶液代替蔗糖溶液,实验结果不变
D. 实验结果说明低温能够增强植物细胞抵抗高渗胁迫的能力
8. 细胞在低渗溶液中会发生渗透吸水而膨胀,甚至破裂。动植物细胞存在不同的机制来解决这种危机。下列说法错误的是( )
A. 动物细胞处于等渗的外界溶液中,水分子也会进出细胞
B. 动植物细胞发生渗透吸水时,相当于半透膜的结构都是细胞膜
C. 在低渗溶液中,植物细胞可通过细胞壁的支持和保护作用来减缓细胞膨胀
D. 在低渗溶液中,动物细胞可通过增加某种离子的运出速率来减缓细胞膨胀
9. 为探究葡萄糖进入细胞的运输方式,某生物小组将哺乳动物的成熟红细胞和肌细胞分别培养在质量分数为5%的葡萄糖培养液中,一段时间后测定各组培养液中葡萄糖的浓度,培养条件和实验结果如表。下列说法正确的是( )
组别
培养条件
肌细胞
成熟红细胞
甲
不加入葡萄糖载体抑制剂和呼吸抑制剂
2.5%
3.5%
乙
加入呼吸抑制剂
4.6%
3.5%
丙
加入葡萄糖载体抑制剂
5%
5%
A. 该实验的自变量为是否加入抑制剂及抑制剂的种类
B. 对比甲、乙组的结果,可推断成熟红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散
C. 对比甲、丙组的结果,可推断两种细胞不能通过自由扩散的方式吸收葡萄糖
D. 对比三组实验结果,可推断肌细胞吸收葡萄糖的方式为主动运输
10. “不对称体细胞杂交”可将一个亲本的部分染色体或染色体上某些片段转移到另一个亲本体细胞内,获得不对称杂种植株。X射线照射可诱导原生质体中染色体断裂、易位或随机消除,抑制其持续分裂能力。碘乙酰胺可抑制糖代谢关键酶活性,阻断细胞分裂但保留细胞活力。疣粒野生稻对水稻白叶枯病具有高度的抗病性,为转移这种抗病性,培育抗病栽培稻,研究人员进行了栽培稻和疣粒野生稻的不对称体细胞杂交,过程如图,①、②分别是不同的处理方式。下列说法正确的是( )
A. ①和②分别为碘乙酰胺处理和X射线照射
B. 可用灭活的病毒诱导融合原生质体的形成
C. 只有异源融合的原生质体才能形成再生细胞团
D. 适当提高培养基中生长素的比例有利于再生细胞团生芽
11. 传统半固态自然发酵酿醋的方法是:将大米浸泡1~5d后蒸熟,自然冷却后转移到陶瓷罐中,在环境微生物的作用下发生糖化,然后加水启动主发酵阶段,依次进行酒精发酵和醋酸发酵。液态深层发酵酿醋的方法是:将纯培养的醋酸菌接种到含食用酒精的大型发酵罐中进行发酵。下列说法错误的是( )
A. 陶瓷罐和发酵罐都需要经过严格的灭菌处理
B. 糖化的目的是使大米中的淀粉分解为可溶性糖
C. 自然发酵时,酒精发酵和醋酸发酵所需温度不同
D. 液态深层发酵时,需在发酵过程中不断搅拌发酵液
12. 消毒或灭菌是进行微生物培养、植物细胞工程和动物细胞工程的必要操作之一。下列说法错误的是( )
A. 利用稀释涂布平板法接种时,用引燃的酒精灼烧涂布器属于灭菌处理
B. 对培养基进行灭菌时,可使用干热灭菌或高压蒸汽灭菌
C. 进行植物组织培养时,用次氯酸钠浸泡外植体30分钟属于消毒处理
D. 进行动物细胞培养时,所有培养用具都必须进行灭菌处理
13. 特定信号分子与T细胞表面的CTLA-4和PD-1结合后,能引起T细胞凋亡,从而使机体失去清除癌细胞的能力。科研人员利用两种不同的杂交瘤细胞融合得到了能产生抗CTLA-4和PD-1的双特异性抗体的双杂交瘤细胞。下列说法正确的是( )
A. 向小鼠体内注射CTLA-4和PD-1,可获得能同时产生两种抗体的B细胞
B. 需用特定的选择培养基筛选异种融合的双杂交瘤细胞
C. 双杂交瘤细胞需要用CTLA-4和PD-1刺激,才能产生双特异性抗体
D. 筛选能产生双特异性抗体的双杂交瘤细胞时,需使用CTLA-4和PD-1
14. 关于“DNA的粗提取与鉴定”和“琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物”实验,下列说法错误的是( )
A. DNA粗提取实验所用的研磨液中含有抑制DNA酶活性的物质
B. DNA鉴定过程中,DNA的活性会丧失
C. 凝胶载样缓冲液中的指示剂可使DNA在紫外灯下被检测出来
D. 若PCR过程中复性温度过低,电泳时可能会出现非特异性条带
15. 为培育能表达 SGF14a - GFP 融合蛋白的转基因拟南芥,研究人员所构建的重组质粒部分结构如图。下列说法错误的是( )
A. 启动子是 RNA 聚合酶识别和结合的部位,但不是转录的起始位点
B. 为确定 GFP 基因是否定向插入,可选用引物 F1和 R2进行 PCR 鉴定
C. 用引物 F2和 R2对转基因拟南芥的 DNA 进行 PCR 可判断重组质粒是否成功导入
D. 可通过转基因拟南芥细胞能否发出绿色荧光来判断融合基因是否成功表达
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. TRAP 是一种位于内质网膜上的跨膜蛋白,作为信号序列的受体蛋白,其可与其他蛋白形成通道,将含有信号序列的新生肽链运入内质网,也可将内质网中错误折叠的蛋白质运至细胞质基质。下列说法正确的是( )
A. TRAP 的跨膜区含疏水性氨基酸较多
B. TRAP 可体现生物膜具有进行信息交流的功能
C. 经内质网加工后的蛋白质通过 TRAP 运输到高尔基体
D. TRAP 的功能异常可能导致糖尿病的发生
17. 胱氨酸经细胞膜上的胱氨酸载体蛋白(SLC7A1)运入细胞后,会被葡萄糖——戊糖磷酸途径(ppp)生成的 NADPH 还原为两个半胱氨酸。若胱氨酸在细胞内积累过多,会导致细胞骨架蛋白中的二硫键异常增加,最终引起细胞死亡,称为“双硫死亡”。下列说法正确的是( )
A. 胱氨酸积累会影响细胞的物质运输、信息传递等生命活动
B. 二硫键与其它化学键维持着细胞骨架蛋白中肽链间的结合
C. 增强细胞内的 ppp 过程可促进细胞发生“双硫死亡”
D. 抑制 SLC7A1 基因的表达可促进细胞发生“双硫死亡”
18. 蔗糖分子进入筛管细胞和库细胞的运输过程如图所示。下列说法错误的是( )
A. H+运出筛管细胞时,需要与 L 结合
B. ATP 含量下降影响 H+运出筛管细胞,不影响蔗糖的转运
C. 蔗糖分子通过胞间连丝进入库细胞的方式为协助扩散
D. 胞间连丝是高等植物细胞间物质运输和信息交流的通道
19. 研究人员通过人工激活猪成熟的卵母细胞(无需受精),使其发育为二倍体胚胎,并移植到代孕母猪体内,获得了成活的孤雌生殖克隆猪。卵母细胞的成熟以透明带内观察到一个极体为标志。下列说法正确的是( )
A. 孤雌生殖克隆猪的性别一定为雌性
B. 孤雌生殖克隆猪的性状与卵母细胞供体完全相同
C. 成熟的卵母细胞在孤雌生殖过程中不产生第二极体
D. 早期胚胎应发育至囊胚或原肠胚时进行胚胎移植
20. 利用生物技术培育新品种、制备生物产品时都需要进行筛选或检测。下列说法错误的是( )
A. 用发酵工程生产柠檬酸钠时,应采用过滤、沉淀等方法获得产品
B. 用 96 孔板筛选杂交瘤细胞时,每个孔中尽量只接种一个细胞
C. 培育乳腺生物反应器时,可用 PCR 检测目的基因是否转录出 mRNA
D. 用植物体细胞杂交培育作物新品种时,需对杂种细胞和杂种植株进行筛选
第Ⅱ卷(非选择题,共55分)
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 亲核蛋白是在细胞质中合成后进入细胞核内发挥功能的一类蛋白质。亲核蛋白通常具有一段特殊的氨基酸序列——核定位序列(NLS),NLS指导亲核蛋白进入细胞核。核外运信号(NES)与NLS功能相反,是蛋白质中一段包含4个疏水基团的氨基酸序列,参与大分子物质从细胞核运送到细胞质的过程。
(1)请举例说出两种亲核蛋白:______。亲核蛋白进入细胞核需要经过的结构是______,该结构的功能为______。
(2)NLS和NES功能不同的直接原因是______。核仁具有将rRNA与核糖体蛋白组装成核糖体亚基的作用,推测核糖体蛋白中存在______(填“NLS”“NES”或“NLS和NES”)。
(3)CRM1是一种核转运蛋白,Ran - GTP是一种参与核质运输的蛋白复合物,GST - NES是一种含有NES序列的转录调控因子。科研人员利用相关物质进行了如下核转运模拟实验,结果发现只有第3组实现了对GST - NES的转运,据此可推断______。
1
2
3
4
GST - NES
+
+
+
+
Ran - GTP
-
-
+
+
CRM1
-
+
+
-
注:“+”表示有,“-”表示无。
22. 胃酸的主要成分是盐酸,可杀死随食物进入消化道的细菌。如图表示胃壁细胞借助多种转运蛋白分别将H+和Cl-排入胃腔后形成胃酸的过程。
(1)图中质子泵体现的蛋白质的功能是______。若某种药物能特异性阻断质子泵,则K+的外流速率将______(填“升高”“降低”或“不变”),原因是______。
(2)若胃液中盐酸含量过低,会使胃对蛋白质的消化能力减弱,原因是______(答出两点)。
(3)若胃液中盐酸含量过高,则会出现“烧心”的症状,科研人员发现药物PPIS在不影响ATP正常供能的情况下,可以缓解“烧心”症状,其作用机理可能是______。有人认为,长期服用药物PPIS会导致消化道容易被感染,可能的原因是______。
23. 木质素是由C、H、O构成的复杂聚合物,是植物细胞壁的结构组分之一,自然降解较为困难。白蚁作为食木昆虫,其体内含有大量分解木质素的微生物,研究者为从白蚁体内分离出能够高效降解木质素的细菌,进行了相关实验,流程如下图所示。
(1)培养基A和B都是以木质素为______,它们在成分上的差异是______。使用培养基A培养的目的是______,使用培养基B培养的目的是______。
(2)分离得到的细菌是生活在白蚁肠道中的微生物,培养时应提供______(填“有氧”或“无氧”)条件,振荡的目的是______。
(3)苯胺蓝与木质素结合后会形成蓝色复合物,菌株分泌的木质素降解酶可分解该复合物,形成透明圈。据图分析,菌落______分解木质素的能力更强,判断依据是______。
(4)木质素、纤维素和半纤维素共同构成木质纤维素,木质纤维素是地球上最丰富的有机物,包括了农业废弃物、林业废弃物和工业加工剩余物等。以木质纤维素为固态基质培养微生物生产发酵产物的优点是______(答出2点)。
24. 人诱导多能干细胞(hiPSCs)是通过将特定转录因子导入成熟细胞中,使其重新编程为类似ES细胞的多能性干细胞。将hiPSCs诱导分化为内皮细胞的三个阶段如图,其中CHIR、BMP4、FGF2、VEGF为定向诱导分化因子。
(1)与使用外源ES细胞相比,利用患者体细胞诱导得到的hiPSCs细胞治疗某些疾病时具有的优势有________(写出两点)。在诱导hiPSCs细胞分裂分化的过程中,需在培养液中加入________等一些天然成分,同时需提供一定的气体环境,其中的主要作用是________。
(2)内皮细胞的形成过程受细胞中Wnt信号通路的调控。研究发现,组蛋白去乙酰化酶5(HDAC5)的表达在内皮细胞形成中有显著变化,为研究Wnt信号通路与HDAC5表达的关系,研究者利用CHIR(Wnt信号通路激活剂)和IWP-2(Wnt通路抑制剂)进行了相关实验,将各组表达的HDAC5进行电泳,结果如下。据此分析,Wnt信号通路与HDAC5表达的关系是________。
(3)为进一步确定HDAC5在内皮细胞形成三个阶段中的作用,研究者将HDAC5抑制剂BML210分别加入三个阶段的培养基中,检测三个阶段分化的标志物BraT、CD31、CD144的表达量,结果如下图。据此分析,HDAC5对内皮细胞分化的三个阶段的作用是________。
(4)根据HDAC5的作用分析,其对三个阶段的调控作用机理可能为________。
25. G基因能提高大豆的光能利用率,研究发现G蛋白可能是通过与A蛋白结合来发挥作用。科研人员欲利用酵母双杂交技术验证该发现,该技术的原理是AD蛋白与BD蛋白结合在一起时,能够与酵母细胞中LacZ基因启动子上游激活序列结合,启动LacZ基因表达,LacZ基因表达产物能催化培养基中X - gal形成蓝色物质,如图1所示。构建重组质粒2所用质粒及相关限制酶的识别序列如图2所示。
(1)进行酵母双杂交技术时,________(填“需要”或“不需要”)将酵母菌原有的BD - AD结合途径阻断,重组质粒1中色氨酸合成基因的作用是________。
(2)已知A - AD融合基因模板链的部分序列为5'—TACCCACATCTA……CGTTC - CACGCTG—3'。为保证该融合基因正确拼接到质粒上,据图2分析,扩增该融合基因时应选用的引物序列为5'—________—3'和5'—________—3'(写出12个碱基)。扩增时,缓冲液中Mg2+的作用是________。
(3)为实现检测目的,培养酵母细胞所用培养基成分的特点是________。若酵母细胞在培养基上形成________菌落,则说明G蛋白与A蛋白发生了结合。
(4)为使实验更加严谨,还应设计3组对照组:对照组1的重组质粒1、2上分别携带BD基因和AD基因,对照组2和对照组3的重组质粒上携带的目的基因是________、________。
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高二生物试题
本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间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。
3. 考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题,共45分)
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. 关于支原体、念珠蓝细菌和绿藻三种生物,下列说法正确的是( )
A. 三种生物均具有生物膜系统
B. 念珠蓝细菌和绿藻均含有叶绿体
C. 三种生物均具有细胞壁
D. 三种生物均含有核糖体
【答案】D
【解析】
【详解】A、生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜等构成。支原体和念珠蓝细菌为原核生物,仅有细胞膜,无细胞器膜和核膜,因此无生物膜系统;绿藻为真核生物,具有生物膜系统,A错误;
B、念珠蓝细菌属于原核生物,其光合作用相关结构为光合膜而非叶绿体;绿藻为真核生物,含有叶绿体,B错误;
C、支原体无细胞壁(支原体是唯一无细胞壁的原核生物),而念珠蓝细菌和绿藻均有细胞壁,C错误;
D、核糖体是原核生物和真核生物共有的细胞器。支原体、念珠蓝细菌(原核)和绿藻(真核)均含有核糖体,D正确。
故选D。
2. UCYN - A是一种固氮蓝细菌,被贝氏布拉藻(真核藻类)摄入后逐渐丢失部分DNA片段,最终演化成一种特化的细胞器——硝化质体。下列说法错误的是( )
A. 贝氏布拉藻可在不含氮源的培养基中生存
B. 硝化质体的存在使贝氏布拉藻具备自养能力
C. 硝化质体的形成可为线粒体的起源提供证据
D. 硝化质体中可能存在DNA与蛋白质结合的复合物
【答案】B
【解析】
【详解】A、UCYN-A演化成的硝化质体具有固氮能力,可将N₂转化为可利用的氮源,因此贝氏布拉藻无需依赖外界氮源,A正确;
B、自养能力指通过光合作用或化能合成作用将无机物转化为有机物。硝化质体负责固氮(提供氮源),而贝氏布拉藻作为真核藻类,其自养能力应来源于叶绿体的光合作用,而非硝化质体,B错误;
C、硝化质体由蓝细菌内共生演化而来,支持内共生学说,为线粒体、叶绿体等细胞器的起源提供证据,C正确;
D、硝化质体保留部分DNA,其DNA在复制或转录时需与酶(如RNA聚合酶)结合形成复合物,D正确。
故选B。
3. 研究发现,果实的裂果与细胞壁中纤维素和果胶的含量有关。在果实迅速生长期,Ca2+与果胶形成的果胶钙能提升细胞壁的弹性进而使果皮有较强的抗裂能力。防素为生产上常用的叶面肥,主要成分是有机钙和无机钙。下列说法错误的是( )
A. 纤维素可为果实的生长发育提供能量
B. 增加果实中果胶钙的含量有利于果实储存
C. 纤维素和果胶含量降低可能会导致裂果率增加
D. 为防止裂果,果农可在果实生长期喷施适量防素
【答案】A
【解析】
【分析】纤维素和果胶是构成细胞壁的重要成分,它们相互交织形成网络结构,对细胞起到支持和保护作用。
【详解】A、纤维素是细胞壁的结构成分,属于结构多糖,植物细胞不能直接分解纤维素供能,需通过呼吸作用消耗葡萄糖等,A错误;
B、果胶钙增强细胞壁弹性,减少裂果,利于果实保存,B正确;
C、纤维素和果胶减少会削弱细胞壁支撑作用,导致裂果率上升,C正确;
D、防素含钙,补充Ca2+可促进果胶钙形成,从而防裂果,D正确。
故选A。
4. 科学家将编码天然蛛丝蛋白的基因导入家蚕,使其表达出一种比天然蚕丝蛋白韧性更强的复合纤维蛋白。下列说法错误的是( )
A. 生产复合纤维蛋白的技术属于蛋白质工程
B. 天然蛛丝蛋白基因与天然蚕丝蛋白基因的基本单位相同
C. 复合纤维蛋白与天然蚕丝蛋白中氨基酸的连接方式相同
D. 复合纤维蛋白高温变性后仍能与双缩脲试剂发生颜色反应
【答案】A
【解析】
【详解】A、生产复合纤维蛋白的技术属于基因工程,而非蛋白质工程。蛋白质工程需通过改造或合成基因来设计新的蛋白质,而题干中仅将天然蛛丝蛋白基因导入家蚕,未涉及基因的定向改造,因此属于基因工程,A错误;
B、天然蛛丝蛋白基因与蚕丝蛋白基因均为DNA,基本单位均为脱氧核苷酸,B正确;
C、复合纤维蛋白与天然蚕丝蛋白均为蛋白质,氨基酸均通过肽键连接,方式相同,C正确;
D、高温变性破坏蛋白质的空间结构,但肽键未被破坏,仍可与双缩脲试剂发生紫色反应,D正确。
故选A。
5. 质膜磷脂分子的运动主要包括侧向移动和内外翻动两种形式。磷脂分子中脂肪酸链的种类可影响磷脂分子的侧向移动;位于质膜上的磷脂翻转酶可将特定的磷脂分子从胞外侧转移到胞质侧,完成内外翻动,从而实现质膜的弯曲。下列说法错误的是( )
A. 质膜的流动性与磷脂分子和膜中的蛋白质的运动有关
B. 耐极端低温细菌的质膜磷脂分子中富含不饱和脂肪酸
C. 磷脂分子完成内外翻动后,头部朝向膜内,尾部在膜外
D. 磷脂翻转酶发挥作用后,可使质膜向胞质侧凹陷
【答案】C
【解析】
【详解】A、质膜的流动性由磷脂分子的侧向移动和膜蛋白的运动共同决定,是质膜具有流动性的原因,A正确;
B、不饱和脂肪酸的熔点较低,能增强膜的低温流动性,耐低温细菌的质膜含有较多不饱和脂肪酸以适应极端环境,B正确;
C、磷脂分子由胞外侧翻转到胞质侧时,其亲水头部仍朝向膜的内外两侧(胞质侧或胞外侧),疏水尾部始终位于膜内部,C错误;
D、磷脂翻转酶将磷脂转移至胞质侧,导致胞质侧膜面积相对增大,从而可能引发质膜向胞质侧凹陷,D正确。
故选C。
6. 溶酶体起源于高尔基体,含有多种酸性水解酶。Ⅱ型糖原贮积症(GSDⅡ)患者的溶酶体内酸性麦芽糖酶(GAA)缺乏或活性降低,糖原无法在溶酶体中正常分解而大量积累,导致溶酶体破裂,释放大量酸性水解酶,损伤细胞,进而引发多器官功能障碍。下列说法错误的是( )
A. GAA的合成起始于游离的核糖体,需要内质网和高尔基体的加工
B. GSDⅡ患者的溶酶体因糖原堆积导致内部渗透压上升,吸水涨破
C. 溶酶体破裂后释放酶类损伤细胞,说明溶酶体酶仍可发挥作用
D. GSDⅡ患者溶酶体破裂可导致细胞自噬功能增强,进而损伤细胞
【答案】D
【解析】
【详解】A、GAA酶属于溶酶体内的酸性水解酶,其合成路径为核糖体→内质网加工→高尔基体转运→溶酶体,其合成起始于游离的核糖体,而后核糖体转移到内质网上,A正确;
B、题意显示,Ⅱ型糖原贮积症(GSDⅡ)患者的溶酶体内酸性麦芽糖酶(GAA)缺乏或活性降低,糖原无法在溶酶体中正常分解而大量积累,导致溶酶体破裂,释放大量酸性水解酶,损伤细胞,据此推测,GSDⅡ患者的溶酶体可能因糖原堆积导致内部渗透压上升,吸水涨破,B正确;
C、题意显示,溶酶体破裂后释放的酸性水解酶损伤细胞,说明这些酶在破裂后仍具有活性,C正确;
D、溶酶体是自噬过程中分解自噬体的关键结构。若溶酶体破裂,自噬体无法被分解,导致自噬体积累,表现为自噬功能减弱,D错误。
故选D。
7. 为探究低温对植物细胞质壁分离的影响,科研人员将洋葱鳞片叶外表皮细胞均分为两组,分别在常温与低温(4℃)下处理适宜时间后,均置于1mol·L-1的蔗糖溶液中,达到渗透平衡时测量并计算两组细胞原生质体长度/细胞长度的值,结果如图。下列说法正确的是( )
A. 该实验需用高倍显微镜观察细胞质壁分离的情况
B. 达到渗透平衡时,常温组细胞的细胞液浓度较高
C. 若用1mol·L-1的乙二醇溶液代替蔗糖溶液,实验结果不变
D. 实验结果说明低温能够增强植物细胞抵抗高渗胁迫的能力
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析:常温处理和4℃低温处理,原生质体长度/细胞长度均小于1,说明两种条件下细胞都发生了渗透失水,但4℃低温条件下原生质体长度/细胞长度的比值大于常温处理,说明4℃低温处理下失去的水更少。
【详解】A、观察植物细胞质壁分离的情况,使用低倍显微镜即可清晰观察到,不需要使用高倍显微镜,A错误;
B、虽然初始蔗糖浓度一样,但是两个细胞失水不一样,蔗糖的最终浓度也不一样。常温组失水多,蔗糖浓度低,渗透平衡时细胞液浓度也低于低温组,B错误;
C、若用1mol⋅L−1的乙二醇溶液代替蔗糖溶液,由于乙二醇分子可以通过自由扩散进入细胞,随着乙二醇进入细胞,细胞液浓度会逐渐增大,细胞会先发生质壁分离后自动复原,这与用蔗糖溶液处理时细胞只发生质壁分离且达到渗透平衡后不再变化的结果不同,所以实验结果会改变,C错误;
D、由图可知,低温处理组的细胞原生质体长度/细胞长度的值大于常温组。该比值越大,说明细胞发生质壁分离的程度越小,即细胞在高渗溶液中失水越少。这表明低温处理后的细胞更能抵抗高渗胁迫,即低温能够增强植物细胞抵抗高渗胁迫的能力,D正确。
故选D。
8. 细胞在低渗溶液中会发生渗透吸水而膨胀,甚至破裂。动植物细胞存在不同的机制来解决这种危机。下列说法错误的是( )
A. 动物细胞处于等渗的外界溶液中,水分子也会进出细胞
B. 动植物细胞发生渗透吸水时,相当于半透膜的结构都是细胞膜
C. 在低渗溶液中,植物细胞可通过细胞壁的支持和保护作用来减缓细胞膨胀
D. 在低渗溶液中,动物细胞可通过增加某种离子的运出速率来减缓细胞膨胀
【答案】B
【解析】
【分析】植物细胞的原生质层包括细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质,可把它看做一层半透膜,动物细胞的细胞膜相当于半透膜。
【详解】A、动物细胞在等渗溶液中,水分子通过细胞膜进行双向扩散,达到动态平衡,A正确;
B、植物细胞渗透吸水时,半透膜为原生质层(包括细胞膜、液泡膜及细胞质),而非仅细胞膜;动物细胞的半透膜是细胞膜,B错误;
C、植物细胞的细胞壁具有支持和保护作用,能限制细胞过度吸水膨胀,C正确;
D、动物细胞可通过主动运输排出离子,降低细胞内浓度,减少与外界溶液的渗透压差,从而减缓吸水膨胀,D正确。
故选B。
9. 为探究葡萄糖进入细胞的运输方式,某生物小组将哺乳动物的成熟红细胞和肌细胞分别培养在质量分数为5%的葡萄糖培养液中,一段时间后测定各组培养液中葡萄糖的浓度,培养条件和实验结果如表。下列说法正确的是( )
组别
培养条件
肌细胞
成熟红细胞
甲
不加入葡萄糖载体抑制剂和呼吸抑制剂
2.5%
3.5%
乙
加入呼吸抑制剂
4.6%
3.5%
丙
加入葡萄糖载体抑制剂
5%
5%
A. 该实验的自变量为是否加入抑制剂及抑制剂的种类
B. 对比甲、乙组的结果,可推断成熟红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散
C. 对比甲、丙组的结果,可推断两种细胞不能通过自由扩散的方式吸收葡萄糖
D. 对比三组实验结果,可推断肌细胞吸收葡萄糖的方式为主动运输
【答案】C
【解析】
【详解】A、在该实验中,实验设置了三组,分别是甲组(不加入葡萄糖载体抑制剂和呼吸抑制剂)、乙组(加入呼吸抑制剂)、丙组(加入葡萄糖载体抑制剂),同时对哺乳动物的成熟红细胞和肌细胞分别进行培养,所以该实验的自变量为是否加入抑制剂、抑制剂的种类以及细胞种类,A错误;
B、成熟红细胞在甲、乙两组中培养液中葡萄糖浓度均为3.5%,没有明显变化,这只能说明呼吸抑制剂对成熟红细胞吸收葡萄糖无影响,但不能直接推断成熟红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散,因为要确定协助扩散还需要排除自由扩散等其他方式,且该实验没有设置能直接证明协助扩散的对照,B错误;
C、丙组加入载体抑制剂后,两种细胞的葡萄糖浓度均未下降,说明吸收完全依赖载体,不能通过自由扩散的方式吸收葡萄糖,C正确;
D、肌细胞在甲组(无抑制剂)中葡萄糖浓度降至2.5%,乙组(呼吸抑制剂)升至4.6%,丙组(载体抑制剂)未吸收,说明肌细胞吸收葡萄糖的方式主要是主动运输,也有协助扩散(甲、乙对照加入呼吸抑制剂以后仍可吸收葡萄糖),D错误。
故选C。
10. “不对称体细胞杂交”可将一个亲本的部分染色体或染色体上某些片段转移到另一个亲本体细胞内,获得不对称杂种植株。X射线照射可诱导原生质体中染色体断裂、易位或随机消除,抑制其持续分裂能力。碘乙酰胺可抑制糖代谢关键酶活性,阻断细胞分裂但保留细胞活力。疣粒野生稻对水稻白叶枯病具有高度的抗病性,为转移这种抗病性,培育抗病栽培稻,研究人员进行了栽培稻和疣粒野生稻的不对称体细胞杂交,过程如图,①、②分别是不同的处理方式。下列说法正确的是( )
A. ①和②分别为碘乙酰胺处理和X射线照射
B. 可用灭活的病毒诱导融合原生质体的形成
C. 只有异源融合的原生质体才能形成再生细胞团
D. 适当提高培养基中生长素的比例有利于再生细胞团生芽
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据题干信息“X射线照射可诱导原生质体中染色体断裂、易位或随机消除,抑制其持续分裂能力。碘乙酰胺可抑制糖代谢关键酶活性,阻断细胞分裂但保留细胞活力”,结合图示可知,要获得不对称杂种植株,需要让疣粒野生稻的染色体部分丢失,所以应该用X射线照射疣粒野生稻的原生质体,使其染色体断裂、易位或随机消除;而栽培稻的原生质体需要保留细胞活力且阻断细胞分裂,以便与处理后的疣粒野生稻原生质体融合,因此用碘乙酰胺处理栽培稻的原生质体,即①和②分别为X射线照射和碘乙酰胺处理照射,A错误;
B、灭活病毒诱导法适用于动物细胞融合,B错误;
C、只有异源融合的原生质体才可持续分裂,形成再生细胞团,其原因是一方面是疣粒野生稻未融合的单个细胞及自身原生质体融合的细胞的染色体结构被破坏,不能持续分裂;另一方面是因为经碘乙酰胺处理的栽培稻未融合细胞或发生自身原生质体融合细胞中某些酶失活,细胞分裂会受抑制。而杂种细胞则补充了栽培稻细胞细胞质中失活的酶(生理互补),使杂种细胞能正常分裂,C正确;
D、在植物组织培养过程中,生长素和细胞分裂素的比例会影响植物细胞的分化方向。适当提高培养基中细胞分裂素的比例有利于再生细胞团生芽,而适当提高生长素的比例有利于生根,D错误。
故选C。
11. 传统半固态自然发酵酿醋的方法是:将大米浸泡1~5d后蒸熟,自然冷却后转移到陶瓷罐中,在环境微生物的作用下发生糖化,然后加水启动主发酵阶段,依次进行酒精发酵和醋酸发酵。液态深层发酵酿醋的方法是:将纯培养的醋酸菌接种到含食用酒精的大型发酵罐中进行发酵。下列说法错误的是( )
A. 陶瓷罐和发酵罐都需要经过严格的灭菌处理
B. 糖化的目的是使大米中的淀粉分解为可溶性糖
C. 自然发酵时,酒精发酵和醋酸发酵所需温度不同
D. 液态深层发酵时,需在发酵过程中不断搅拌发酵液
【答案】A
【解析】
【分析】1、果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧微生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,把糖分解成二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精,酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18~25℃;反应中是否有酒精的产生,可用酸性重铬酸钾来检验,该物质与酒精反应呈现灰绿色。
2、果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌,醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动,其代谢类型属于异养需氧型。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
【详解】A、传统发酵依赖环境微生物,陶瓷罐无需严格灭菌(只需清洁),而液态发酵需灭菌以防杂菌污染,A错误;
B、糖化由霉菌分泌淀粉酶分解淀粉为葡萄糖,供酵母菌利用,B正确;
C、酒精发酵(酵母菌,18-25℃)与醋酸发酵(醋酸菌,30-35℃)温度不同,C正确;
D、液态发酵搅拌可增加溶氧并促进菌体与营养接触,D正确。
故选A。
12. 消毒或灭菌是进行微生物培养、植物细胞工程和动物细胞工程的必要操作之一。下列说法错误的是( )
A. 利用稀释涂布平板法接种时,用引燃的酒精灼烧涂布器属于灭菌处理
B. 对培养基进行灭菌时,可使用干热灭菌或高压蒸汽灭菌
C. 进行植物组织培养时,用次氯酸钠浸泡外植体30分钟属于消毒处理
D. 进行动物细胞培养时,所有培养用具都必须进行灭菌处理
【答案】B
【解析】
【详解】A、稀释涂布平板法中,涂布器需灼烧灭菌。灼烧可杀死所有微生物(包括芽孢),属于灭菌处理,A正确;
B、培养基通常含水分,需用高压蒸汽灭菌;干热灭菌适用于耐高温且干燥的物品(如玻璃器皿),不能用于培养基灭菌,B错误;
C、植物组织培养中,次氯酸钠浸泡外植体仅杀死表面微生物(未灭杀芽孢),属于消毒处理,C正确;
D、动物细胞培养要求严格无菌,所有直接接触细胞的用具(如培养瓶、培养液)均需灭菌(如高压蒸汽灭菌或过滤灭菌),D正确。
故选B。
13. 特定信号分子与T细胞表面的CTLA-4和PD-1结合后,能引起T细胞凋亡,从而使机体失去清除癌细胞的能力。科研人员利用两种不同的杂交瘤细胞融合得到了能产生抗CTLA-4和PD-1的双特异性抗体的双杂交瘤细胞。下列说法正确的是( )
A. 向小鼠体内注射CTLA-4和PD-1,可获得能同时产生两种抗体的B细胞
B. 需用特定的选择培养基筛选异种融合的双杂交瘤细胞
C. 双杂交瘤细胞需要用CTLA-4和PD-1刺激,才能产生双特异性抗体
D. 筛选能产生双特异性抗体的双杂交瘤细胞时,需使用CTLA-4和PD-1
【答案】D
【解析】
【详解】A、向小鼠体内同时注射两种抗原,会激活不同的B细胞分别产生针对两种抗原的抗体,但单个B细胞只能产生单一特异性抗体,A错误;
B、选择培养基(如HAT培养基)用于筛选杂交瘤细胞(B细胞与骨髓瘤细胞融合),但无法直接筛选异种融合的双杂交瘤细胞(两种杂交瘤细胞的融合),需通过抗体检测进行克隆化培养和抗体检测才能获得双杂交瘤细胞,B错误;
C、杂交瘤细胞已具备持续分泌抗体的能力,无需再次抗原刺激,C错误;
D、筛选能产双特异性抗体的双杂交瘤细胞时,需用CTLA-4和PD-1,并通过抗原-抗体杂交检测,D正确。
故选D。
14. 关于“DNA的粗提取与鉴定”和“琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物”实验,下列说法错误的是( )
A. DNA粗提取实验所用的研磨液中含有抑制DNA酶活性的物质
B. DNA鉴定过程中,DNA的活性会丧失
C. 凝胶载样缓冲液中的指示剂可使DNA在紫外灯下被检测出来
D. 若PCR过程中复性温度过低,电泳时可能会出现非特异性条带
【答案】C
【解析】
【分析】DNA粗提取和鉴定的实验原理:(1)DNA的溶解性:①DNA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;②DNA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。(2)DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性:蛋白酶能水解蛋白质,但是对DNA没有影响。大多数蛋白质不能忍受60-80℃的高温,而DNA在80℃以上才会变性。洗涤剂能够瓦解细胞膜,但对DNA没有影响。(3)DNA的鉴定:在沸水浴条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色,因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂
【详解】A、DNA粗提取实验中,研磨液通常含有洗涤剂(溶解细胞膜)和NaCl(溶解DNA),同时可能含有EDTA(抑制DNA酶活性),防止DNA被降解,A正确;
B、DNA鉴定使用二苯胺试剂需沸水浴,高温导致DNA双螺旋结构解开(变性),失去复制或转录能力(活性丧失),B正确;
C、凝胶载样缓冲液中的指示剂(如溴酚蓝)仅用于指示电泳进程,DNA的检测需依赖荧光染料(如EB)在紫外灯下显色,C错误;
D、PCR复性温度过低会导致引物与非目标序列结合,产生非特异性扩增产物,电泳时出现额外条带,D正确。
故选C。
15. 为培育能表达 SGF14a - GFP 融合蛋白的转基因拟南芥,研究人员所构建的重组质粒部分结构如图。下列说法错误的是( )
A. 启动子是 RNA 聚合酶识别和结合的部位,但不是转录的起始位点
B. 为确定 GFP 基因是否定向插入,可选用引物 F1和 R2进行 PCR 鉴定
C. 用引物 F2和 R2对转基因拟南芥的 DNA 进行 PCR 可判断重组质粒是否成功导入
D. 可通过转基因拟南芥细胞能否发出绿色荧光来判断融合基因是否成功表达
【答案】C
【解析】
【详解】A、启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,它能驱动基因转录出mRNA,而转录的起始位点是DNA链上开始合成RNA的第一个核苷酸的位置,启动子位于转录起始位点的上游,所以启动子不是转录的起始位点,A正确;
B、若要确定GFP基因是否定向插入,可根据GFP基因两侧的序列设计引物。由图可知,引物F1和R2分别位于GFP基因的两侧,若用引物F1和R2进行PCR鉴定,若能扩增出相应的片段,则说明GFP基因已定向插入,B正确;
C、用引物F2和R2对转基因拟南芥的DNA进行PCR扩增时,无论重组质粒是否成功导入,只要拟南芥细胞中存在与引物F2和R2配对的序列,就可能扩增出相应的片段,所以不能仅通过用引物F2和R2对转基因拟南芥的DNA进行PCR来判断重组质粒是否成功导入,C错误;
D、GFP基因表达后会发出绿色荧光,若转基因拟南芥细胞能发出绿色荧光,说明SGF14a−GFP融合基因成功表达出了SGF14a−GFP融合蛋白,D正确。
故选C。
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. TRAP 是一种位于内质网膜上的跨膜蛋白,作为信号序列的受体蛋白,其可与其他蛋白形成通道,将含有信号序列的新生肽链运入内质网,也可将内质网中错误折叠的蛋白质运至细胞质基质。下列说法正确的是( )
A. TRAP 的跨膜区含疏水性氨基酸较多
B. TRAP 可体现生物膜具有进行信息交流的功能
C. 经内质网加工后的蛋白质通过 TRAP 运输到高尔基体
D. TRAP 的功能异常可能导致糖尿病的发生
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、跨膜蛋白的跨膜区需要嵌入磷脂双分子层的疏水内部,因此富含疏水性氨基酸,A正确;
B、TRAP作为信号序列的受体,识别并转运新生肽链,这属于物质运输中的信号识别,可体现生物膜具有进行信息交流的功能,B正确;
C、内质网加工后的蛋白质通过囊泡运输至高尔基体,而非通过TRAP直接运输,C错误;
D、若TRAP功能异常,新生肽链无法进入内质网加工,导致胰岛素等分泌蛋白合成受阻,可能引发糖尿病,D正确。
故选ABD。
17. 胱氨酸经细胞膜上的胱氨酸载体蛋白(SLC7A1)运入细胞后,会被葡萄糖——戊糖磷酸途径(ppp)生成的 NADPH 还原为两个半胱氨酸。若胱氨酸在细胞内积累过多,会导致细胞骨架蛋白中的二硫键异常增加,最终引起细胞死亡,称为“双硫死亡”。下列说法正确的是( )
A. 胱氨酸积累会影响细胞的物质运输、信息传递等生命活动
B. 二硫键与其它化学键维持着细胞骨架蛋白中肽链间的结合
C. 增强细胞内的 ppp 过程可促进细胞发生“双硫死亡”
D. 抑制 SLC7A1 基因的表达可促进细胞发生“双硫死亡”
【答案】AB
【解析】
【详解】A、胱氨酸积累导致细胞骨架蛋白中二硫键异常增加,破坏细胞骨架结构。细胞骨架参与物质运输、信息传递等生命活动,因此其异常必然影响这些功能,A正确;
B、细胞骨架蛋白是由肽链盘曲折叠形成的具有一定空间结构的蛋白质,维持细胞骨架蛋白中肽链间结合的化学键主要是二硫键,B正确;
C、增强ppp途径会生成更多NADPH,促进胱氨酸还原为半胱氨酸,减少胱氨酸积累,从而抑制“双硫死亡”,C错误;
D、抑制SLC7A1基因表达会减少胱氨酸进入细胞,降低其积累,进而减少“双硫死亡”,D错误。
故选AB。
18. 蔗糖分子进入筛管细胞和库细胞的运输过程如图所示。下列说法错误的是( )
A. H+运出筛管细胞时,需要与 L 结合
B. ATP 含量下降影响 H+运出筛管细胞,不影响蔗糖的转运
C. 蔗糖分子通过胞间连丝进入库细胞的方式为协助扩散
D. 胞间连丝是高等植物细胞间物质运输和信息交流的通道
【答案】BC
【解析】
【详解】A、根据图示,H+运出筛管细胞时,是从低浓度到高浓度,属于主动运输,需要与L结合并消耗能量,A正确;
B、由图可知, H+运出筛管细胞需要ATP水解提供能量,当ATP含量下降时,会影响H+运出筛管细胞,进而影响蔗糖的转运,因为蔗糖的转运依赖于H+的电化学势能,B错误;
C、蔗糖分子通过胞间连丝进入库细胞没有进行跨膜运输,不属于协助扩散,C错误;
D、由图甲可知,胞间连丝能够让物质在细胞间传递,同时也能传递信息,参与细胞间的信息交流,D正确。
故选BC。
19. 研究人员通过人工激活猪成熟的卵母细胞(无需受精),使其发育为二倍体胚胎,并移植到代孕母猪体内,获得了成活的孤雌生殖克隆猪。卵母细胞的成熟以透明带内观察到一个极体为标志。下列说法正确的是( )
A. 孤雌生殖克隆猪的性别一定为雌性
B. 孤雌生殖克隆猪的性状与卵母细胞供体完全相同
C. 成熟的卵母细胞在孤雌生殖过程中不产生第二极体
D. 早期胚胎应发育至囊胚或原肠胚时进行胚胎移植
【答案】AC
【解析】
【分析】1、动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,并使这个重新组合的细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的技术。
2、胚胎移植是指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体称为“供体”,接受胚胎的个体叫“受体”。通过任何一项技术(如转基因、核移植和体外受精等)获得的胚胎,都必须移植给受体才能获得后代。
【详解】A、猪的性别决定方式为XY型,雌性个体的性染色体组成为XX,雄性个体的性染色体组成为XY。人工激活猪成熟的卵母细胞(无需受精)发育为二倍体胚胎,由于卵母细胞中的性染色体为X,所以通过孤雌生殖发育成的克隆猪的性染色体组成只能是XX,性别一定为雌性,A正确;
B、生物的性状是由基因和环境共同决定的。孤雌生殖克隆猪的遗传物质主要来自卵母细胞供体,但生物的性状表现不仅取决于遗传物质,还受环境因素的影响。例如,代孕母猪的子宫环境等可能会对克隆猪的性状产生一定影响,所以孤雌生殖克隆猪的性状与卵母细胞供体不会完全相同,B错误;
C、通过人工激活猪成熟的卵母细胞(无需受精),使其发育为二倍体胚胎,推测成熟的卵母细胞在孤雌生殖过程中不进行第二次分裂,不产生第二极体,C正确;
D、早期胚胎移植时,一般应发育至桑椹胚或囊胚阶段进行移植。原肠胚时期的胚胎已经开始了细胞分化,此时进行移植不利于胚胎的着床和发育,所以不能发育至原肠胚时进行胚胎移植,D错误。
故选AC。
20. 利用生物技术培育新品种、制备生物产品时都需要进行筛选或检测。下列说法错误的是( )
A. 用发酵工程生产柠檬酸钠时,应采用过滤、沉淀等方法获得产品
B. 用 96 孔板筛选杂交瘤细胞时,每个孔中尽量只接种一个细胞
C. 培育乳腺生物反应器时,可用 PCR 检测目的基因是否转录出 mRNA
D. 用植物体细胞杂交培育作物新品种时,需对杂种细胞和杂种植株进行筛选
【答案】A
【解析】
【详解】A、柠檬酸是微生物的次级代谢产物,应该提取分离和纯化 ,A错误;
B、用96孔板进行克隆化培养时,需将菌液稀释到每个孔中只接种一个细胞,以确保获得单克隆抗体,B正确;
C、培育乳腺生物反应器时,可用 PCR 检测目的基因是否转录出 mRNA,C正确;
D、植物体细胞杂交需筛选出融合的杂种细胞(如通过选择培养基),并在植株阶段筛选性状优良的个体,D正确。
第Ⅱ卷(非选择题,共55分)
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 亲核蛋白是在细胞质中合成后进入细胞核内发挥功能的一类蛋白质。亲核蛋白通常具有一段特殊的氨基酸序列——核定位序列(NLS),NLS指导亲核蛋白进入细胞核。核外运信号(NES)与NLS功能相反,是蛋白质中一段包含4个疏水基团的氨基酸序列,参与大分子物质从细胞核运送到细胞质的过程。
(1)请举例说出两种亲核蛋白:______。亲核蛋白进入细胞核需要经过的结构是______,该结构的功能为______。
(2)NLS和NES功能不同的直接原因是______。核仁具有将rRNA与核糖体蛋白组装成核糖体亚基的作用,推测核糖体蛋白中存在______(填“NLS”“NES”或“NLS和NES”)。
(3)CRM1是一种核转运蛋白,Ran - GTP是一种参与核质运输的蛋白复合物,GST - NES是一种含有NES序列的转录调控因子。科研人员利用相关物质进行了如下核转运模拟实验,结果发现只有第3组实现了对GST - NES的转运,据此可推断______。
1
2
3
4
GST - NES
+
+
+
+
Ran - GTP
-
-
+
+
CRM1
-
+
+
-
注:“+”表示有,“-”表示无。
【答案】(1) ①. DNA聚合酶、RNA聚合酶、组蛋白 ②. 核孔##核孔复合体 ③. 控制物质进出细胞核并实现核质之间的信息交流
(2) ①. 氨基酸的种类、数目、排列顺序不同 ②. NLS和NES
(3)Ran-GTP和CRM1同时存在,才能实现GST-NES的转运
【解析】
【分析】细胞核的结构包括:核膜(双层膜,上面有核孔是蛋白质和RNA通过的地方)、核仁和染色质;核膜(双层膜):可将核内物质与细胞质分开;核孔:实现细胞核与细胞质之间频繁的物质交换和信息交流;核仁:与某种RNA的合成及核糖体的形成有关;染色质(染色体):主要由DNA和蛋白质组成,是遗传物质DNA的主要载体。
【小问1详解】
亲核蛋白是细胞核内发挥功能的蛋白质,包括参与DNA复制的DNA聚合酶、转录的RNA聚合酶和染色体结构的组蛋白等。亲核蛋白作为大分子,进出细胞核必须通过核膜上的核孔。核孔具有选择性,控制大分子物质的进出,同时允许小分子自由通过,是实现核质间物质交换和信息交流的关键通道。
【小问2详解】
NLS和NES都是蛋白质,它们功能不同的直接原因就是构成它们的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同。核糖体蛋白是在细胞质中合成,需要被运输到细胞核内的核仁部位,才能与rRNA组装成核糖体亚基,因此,核糖体蛋白必须具有能引导其进入细胞核的信号序列,即NLS,而组装好的核糖体亚基要通过细胞核运到细胞质组装成核糖体,所以其具有NES。
【小问3详解】
由表可知,4组均添加了GST - NES,第3组同时含有Ran-GTP和CRM1,第3组实现了GST-NES的转运,第1组同时不含Ran-GTP和CRM1、第2组不含Ran-GTP但含有 CRM1、第4组含有Ran-GTP不含CRM1均未实现转运。对比可知:仅有CRM1(第2组)或仅有Ran-GTP(第4组)都不能实现GST-NES的转运,两者都不存在(第1组)也不能实现GST-NES的转运。因此,成功转运GST-NES的必要条件是Ran-GTP和CRM1两者必须同时存在,缺少其中任何一个都无法完成转运过程。
22. 胃酸的主要成分是盐酸,可杀死随食物进入消化道的细菌。如图表示胃壁细胞借助多种转运蛋白分别将H+和Cl-排入胃腔后形成胃酸的过程。
(1)图中质子泵体现的蛋白质的功能是______。若某种药物能特异性阻断质子泵,则K+的外流速率将______(填“升高”“降低”或“不变”),原因是______。
(2)若胃液中盐酸含量过低,会使胃对蛋白质的消化能力减弱,原因是______(答出两点)。
(3)若胃液中盐酸含量过高,则会出现“烧心”的症状,科研人员发现药物PPIS在不影响ATP正常供能的情况下,可以缓解“烧心”症状,其作用机理可能是______。有人认为,长期服用药物PPIS会导致消化道容易被感染,可能的原因是______。
【答案】(1) ①. 催化和运输 ②. 降低 ③. K+外流为协助扩散,受细胞内外浓度差的影响,阻断质子泵,则K+从胃腔经主动运输进入胃壁细胞受阻,胃腔K+浓度升高,细胞内外K+浓度差减小,导致K+外流速率降低
(2)导致胃蛋白酶失活或不能激活胃蛋白酶原,蛋白质不能充分变性
(3) ①. 特异性抑制质子泵的活性,减少胃酸分泌,降低胃液盐酸含量,从而缓解“烧心”症状 ②. 长期服用则会降低胃酸量,削弱胃液杀菌能力,从而使消化道更易被病原体感染
【解析】
【分析】由图可知,图中Cl-和K+的运输属于协助扩散,通过质子泵的运输,需要载体、需要消耗ATP、逆梯度运输,为主动运输。
【小问1详解】
图中质子泵可催化ATP水解,运输相关离子,即体现蛋白质的催化和运输功能。由图可知,K+外流为协助扩散,受细胞内外浓度差的影响,若某种药物能特异性阻断质子泵,则K+从胃腔经主动运输进入胃壁细胞受阻,胃腔K+浓度升高,细胞内外K+浓度差减小,导致K+外流速率降低。
【小问2详解】
酶发挥作用需要特定的pH,蛋白质在低pH条件下变性,暴露出更多肽键,有利于蛋白质的水解,胃液盐酸过低将会导致胃蛋白酶失活或不能激活胃蛋白酶原,蛋白质不能充分变性。
【小问3详解】
由题意可知,胃液盐酸含量过高,会出现“烧心”的症状,药物PPIS在不影响ATP正常供能的情况下,可以缓解“烧心”症状,说明PPIS 的作用机理可能是特异性抑制质子泵的活性,减少胃酸分泌,降低胃液盐酸含量,从而缓解“烧心”症状。胃液呈强酸性,具有一定的杀菌能力,长期服用则会降低胃酸量,削弱胃液杀菌能力,从而使消化道更易被病原体感染。
23. 木质素是由C、H、O构成的复杂聚合物,是植物细胞壁的结构组分之一,自然降解较为困难。白蚁作为食木昆虫,其体内含有大量分解木质素的微生物,研究者为从白蚁体内分离出能够高效降解木质素的细菌,进行了相关实验,流程如下图所示。
(1)培养基A和B都是以木质素为______,它们在成分上的差异是______。使用培养基A培养的目的是______,使用培养基B培养的目的是______。
(2)分离得到的细菌是生活在白蚁肠道中的微生物,培养时应提供______(填“有氧”或“无氧”)条件,振荡的目的是______。
(3)苯胺蓝与木质素结合后会形成蓝色复合物,菌株分泌的木质素降解酶可分解该复合物,形成透明圈。据图分析,菌落______分解木质素的能力更强,判断依据是______。
(4)木质素、纤维素和半纤维素共同构成木质纤维素,木质纤维素是地球上最丰富的有机物,包括了农业废弃物、林业废弃物和工业加工剩余物等。以木质纤维素为固态基质培养微生物生产发酵产物的优点是______(答出2点)。
【答案】(1) ①. 唯一碳源 ②. 是否加入琼脂 ③. 筛选出能利用木质素的菌株 ④. 将分解木质素的菌株进行扩大培养
(2) ①. 无氧 ②. 使菌体与木质素充分接触,以增大增殖速率
(3) ①. E ②. 形成的透明圈大小可反映菌株分解木质素的能力,透明圈越大说明降解能力越强,其中A和E透明圈大小相当,但A菌落明显大于E菌落
(4)原料来源广、价格低廉,能有效利用农业或林业废弃物; 减少环境污染,并可节约能源和生产成本等
【解析】
【分析】由图可知,培养基A是固体培养基,而B是液体培养基,二者在成分上的差异是是否加入琼脂。形成的透明圈大小可反映菌株分解木质素的能力,透明圈越大说明降解能力越强,其中A和E透明圈大小相当,但A菌落明显大于E菌落,说明E菌落分解木质素的能力更强。
【小问1详解】
木质素是由C、H、O构成的复杂聚合物,研究者为从白蚁体内分离出能够高效降解木质素的细菌,则培养基A和B都以木质素为唯一碳源;由图可知,培养基A是固体培养基,而B是液体培养基,二者在成分上的差异是是否加入琼脂。使用培养基A的目的是筛选出能利用木质素的菌株,使用培养基B的目的是挑选出能够分解木质素的菌株进行扩大培养。
【小问2详解】
肠道通常是无氧状态,所以培养白蚁肠道分离得到的微生物,应提供无氧条件;振荡的目的是使菌体与木质素充分接触,以增大增殖速率。
【小问3详解】
由图可知,形成的透明圈大小可反映菌株分解木质素的能力,透明圈越大说明降解能力越强,其中A和E透明圈大小相当,但A菌落明显大于E菌落,说明E菌落分解木质素的能力更强。
【小问4详解】
以木质纤维素为固态基质进行发酵的优点有:原料来源广、价格低廉,能有效利用农业或林业废弃物; 减少环境污染,并可节约能源和生产成本等。
24. 人诱导多能干细胞(hiPSCs)是通过将特定转录因子导入成熟细胞中,使其重新编程为类似ES细胞的多能性干细胞。将hiPSCs诱导分化为内皮细胞的三个阶段如图,其中CHIR、BMP4、FGF2、VEGF为定向诱导分化因子。
(1)与使用外源ES细胞相比,利用患者体细胞诱导得到的hiPSCs细胞治疗某些疾病时具有的优势有________(写出两点)。在诱导hiPSCs细胞分裂分化的过程中,需在培养液中加入________等一些天然成分,同时需提供一定的气体环境,其中的主要作用是________。
(2)内皮细胞的形成过程受细胞中Wnt信号通路的调控。研究发现,组蛋白去乙酰化酶5(HDAC5)的表达在内皮细胞形成中有显著变化,为研究Wnt信号通路与HDAC5表达的关系,研究者利用CHIR(Wnt信号通路激活剂)和IWP-2(Wnt通路抑制剂)进行了相关实验,将各组表达的HDAC5进行电泳,结果如下。据此分析,Wnt信号通路与HDAC5表达的关系是________。
(3)为进一步确定HDAC5在内皮细胞形成三个阶段中的作用,研究者将HDAC5抑制剂BML210分别加入三个阶段的培养基中,检测三个阶段分化的标志物BraT、CD31、CD144的表达量,结果如下图。据此分析,HDAC5对内皮细胞分化的三个阶段的作用是________。
(4)根据HDAC5的作用分析,其对三个阶段的调控作用机理可能为________。
【答案】(1) ①. 避免伦理争议和不发生排斥反应 ②. 血清##动物血清 ③. 维持培养基pH相对稳定
(2)Wnt信号通路抑制HDAC5的表达
(3)HDAC5在第一、三阶段抑制内皮细胞分化(即分别抑制中胚层细胞、内皮细胞的形成),在第二阶段促进内皮细胞分化(即促进血管前体细胞的形成)
(4)通过改变相关基因组蛋白的乙酰化水平,从而在不同阶段对分化所需的关键基因起到正或负调控的作用
【解析】
【分析】由图可知,在同时使用CHIR和IWP-2处理和同时使用CHIR和IWP-2时HDAC5的量相差不大,在单独使用CHIR处理时,HDAC5的量显著减少。第一阶段加入HDAC5抑制剂BML210后,BraT含量增多,会促进内皮细胞的分化,第二阶段加入HDAC5抑制剂BML210后,CD31减少,会抑制内皮细胞的分化,第三阶段加入HDAC5抑制剂BML210后,CD144含量增多,会促进内皮细胞分化。
【小问1详解】
ES细胞即胚胎干细胞,使用ES细胞治疗会面临伦理争议,且使用外源细胞会发生排斥,所以与使用外源ES细胞相比,利用患者体细胞诱导得到的hiPSCs细胞治疗某些疾病时具有避免伦理争议和不发生排斥反应等优点。动物细胞培养过程中,需要在培养基中添加血清等一些天然成分,同时需要提供95%的空气+5%CO2的气体环境,其中CO2的主要作用是维持培养基的pH相对稳定。
【小问2详解】
由图可知,在同时使用CHIR和IWP-2时HDAC5的量相差不大,在单独使用CHIR处理时,HDAC5的量显著减少,说明该过程中CHIR激活Wnt信号通路,抑制HDAC5的表达。
【小问3详解】
由图可知,第一阶段加入HDAC5抑制剂BML210后,BraT含量增多,会促进内皮细胞的分化,第二阶段加入HDAC5抑制剂BML210后,CD31减少,会抑制内皮细胞的分化,第三阶段加入HDAC5抑制剂BML210后,CD144含量增多,会促进内皮细胞分化。可推知HDAC5在第一、三阶段抑制内皮细胞分化(即分别抑制中胚层细胞、内皮细胞的形成),在第二阶段促进内皮细胞分化(即促进血管前体细胞的形成)。
【小问4详解】
由于HDAC5是一种组蛋白去乙酰化酶,其对三个阶段的调控机理可能是通过改变相关基因组蛋白的乙酰化水平,从而在不同阶段对分化所需的关键基因起到正或负调控的作用。
25. G基因能提高大豆的光能利用率,研究发现G蛋白可能是通过与A蛋白结合来发挥作用。科研人员欲利用酵母双杂交技术验证该发现,该技术的原理是AD蛋白与BD蛋白结合在一起时,能够与酵母细胞中LacZ基因启动子上游激活序列结合,启动LacZ基因表达,LacZ基因表达产物能催化培养基中X - gal形成蓝色物质,如图1所示。构建重组质粒2所用质粒及相关限制酶的识别序列如图2所示。
(1)进行酵母双杂交技术时,________(填“需要”或“不需要”)将酵母菌原有的BD - AD结合途径阻断,重组质粒1中色氨酸合成基因的作用是________。
(2)已知A - AD融合基因模板链的部分序列为5'—TACCCACATCTA……CGTTC - CACGCTG—3'。为保证该融合基因正确拼接到质粒上,据图2分析,扩增该融合基因时应选用的引物序列为5'—________—3'和5'—________—3'(写出12个碱基)。扩增时,缓冲液中Mg2+的作用是________。
(3)为实现检测目的,培养酵母细胞所用培养基成分的特点是________。若酵母细胞在培养基上形成________菌落,则说明G蛋白与A蛋白发生了结合。
(4)为使实验更加严谨,还应设计3组对照组:对照组1的重组质粒1、2上分别携带BD基因和AD基因,对照组2和对照组3的重组质粒上携带的目的基因是________、________。
【答案】(1) ①. 需要 ②. 用于在不含色氨酸的缺陷培养基上筛选携带该质粒的酵母细胞
(2) ①. 5'—CTGCAGTACCCA—3' ②. 5'—GAATTCCAGCGT—3' ③. 激活Taq DNA聚合酶
(3) ①. 不加色氨酸和亮氨酸,加如X‑gal ②. 蓝色
(4) ①. G-BD融合基因和AD基因 ②. BD基因和A-AD融合基因
【解析】
【分析】基因工程(重组DNA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】
为了避免原有BD - AD结合途径对实验造成干扰,酵母双杂交实验须先阻断酵母自身BD‐AD的结合途径。由图可知,酵母细胞不能合成其生存所必需的色氨酸和亮氨酸,重组质粒1上携带的色氨酸合成基因可使缺陷型酵母细胞在不含色氨酸的培养基上仍能生长,从而用于在不含色氨酸的缺陷培养基上筛选携带该质粒的酵母细胞,视为转化成功。
【小问2详解】
根据图中质粒的酶切位点,由于Xba I会破坏亮氨酸融合基因(作为标记基因),所以构建基因表达载体时应选 Eco RI与Pst I,已知A - AD融合基因模板链的部分序列为5'—TACCCACATCTA……CGTTC - CACGCTG—3',则转录方向为从右向左。为保证该融合基因正确拼接到质粒上,模板链的5'端加Pst酶切位点,模板链的3'端加EcoRI的酶切位。即扩增该融合基因时应选用的引物序列为5'—CTGCAGTACCCA—3'和5'—GAATTCCAGCGT—3'。PCR扩增时,Mg²⁺离子的作用是激活Taq DNA聚合酶。
已知A - AD融合基因模板链的部分序列为5'—TACCCACATCTA……CGTTC - CACGCTG—3',则转录方向为从右向左。为保证该融合基因正确拼接到质粒上,模板链的5'端加Pst酶切位点,模板链的3'端加EcoRI的酶切位。即扩增该融合基因时应选用的引物序列为5'—CTGCAGTACCCA—3'和5'—GAATTCCAGCGT—3'。
【小问3详解】
酵母菌本身缺乏色氨酸和亮氨酸合成能力,所以培养基中不补充相应氨基酸,就只能使带有合成基因的重组菌株存活,LacZ基因表达产物能催化培养基中X - gal形成蓝色物质,所以应加入X‑gal,通过LacZ基因表达产物将菌落染成蓝色,从而达到筛选重组质粒的作用。菌落变蓝表示G蛋白与A蛋白结合并激活了LacZ基因。
【小问4详解】
为排除单独的G蛋白或A蛋白自身就能激活LacZ基因,产生假阳性,对照组1的重组质粒1、2上携带的目的基因分别是BD基因和AD基因(分别表达BD蛋白、AD蛋白),对照组2的重组质粒1、2上携带的目的基因分别是G-BD融合基因和AD基因(分别表达G蛋白和BD蛋白、AD蛋白),对照组3的重组质粒1、2上携带的目的基因分别是BD基因和A-AD融合基因(分别表达BD蛋白、A蛋白和AD蛋白);若观察到实验组(可同时表达G蛋白、BD蛋白、A蛋白和AD蛋白)菌落为蓝色(说明成功激活LacZ基因),对照组菌落为白色(说明LacZ基因没有激活),则表明G蛋白能够与A蛋白发生相互作用。
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