精品解析:天津市武清区天和城实验中学2024-2025学年高二下学期第二次月考生物试卷
2026-03-10
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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-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 天津市 |
| 地区(市) | 天津市 |
| 地区(区县) | 武清区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.09 MB |
| 发布时间 | 2026-03-10 |
| 更新时间 | 2026-03-10 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56742477.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024-2025学年高二下第二次形成性练习生物学科
一、选择题(共12题,每题4分,共48分)
1. 如下图,牛胰核糖核酸酶在尿素、β-巯基乙醇的处理下完全失去酶活性,但去除后几乎可100%自发恢复其天然酶活性。下列说法错误的是( )
A. 牛胰核糖核酸酶能催化RNA的水解反应
B. 该酶是在核糖体上经脱水缩合过程形成的
C. 尿素、β-巯基乙醇处理破坏了该酶的肽键
D. 该酶的氨基酸序列决定了二硫键形成的位置
2. 尿酸是嘌呤类碱基代谢的终产物,如果人体血液中的尿酸含量过高,会以尿酸盐结晶的形式在关节及其周围沉积。吞噬细胞吞噬尿酸盐结晶后,会破坏吞噬细胞的溶酶体膜引起吞噬细胞自溶死亡,同时溶酶体中的水解酶等物质被释放,引发急性炎症形成痛风。下列叙述正确的是( )
A. ATP、DNA和RNA的分子组成中都含有嘌呤类碱基
B. 吞噬细胞摄取尿酸盐结晶时需要消耗能量,属于主动运输
C. 溶酶体能合成多种水解酶,可以杀死侵入细胞的病毒或病菌
D. 溶酶体、中心体等细胞器膜和细胞膜、核膜等结构共同构成细胞的生物膜系统
3. 下列生理过程的完成不需要两者结合的是( )
A. 神经递质作用于突触后膜上的受体 B. 抗体作用于相应的抗原
C. Ca2+载体蛋白运输Ca2+ D. K+通道蛋白运输K+
4. 土壤钠盐过高对植物的伤害作用称为盐胁迫。研究发现拟南芥可通过SOS转导途径增强耐盐性,调节机制如图所示。盐胁迫出现后,细胞膜上某种磷脂分子PA含量迅速增加并与SOS2结合,一方面使SOS1被激活后利用H+电化学势能转运Na+,另一方面又使钙调蛋白SCaBP8磷酸化,磷酸化的SCaBP8对K+内流的抑制作用减弱,从而调节细胞内Na+/K+的稳态。下列说法错误的是( )
A. 磷脂分子PA在SOS转导途径中是起调节作用的信号分子
B. 盐胁迫下,Na+通过SOS1排出细胞的方式未直接消耗ATP
C. 钙调蛋白SCaBP8磷酸化会导致其蛋白质空间结构改变
D. 盐胁迫下细胞内的Na+/K+值降低,经调节后Na+/K+值升高
5. 牛奶中大约80%的蛋白为酪蛋白,其中最为常见的是A1和A2两种类型的β-酪蛋白。在蛋白酶的作用下,A1型会产生一种七肽,部分人饮用后可能出现牛乳不耐受症状(如过敏、肠胃不适等),但A2型不会。下图为两种酪蛋白的结构及酶解位点。下列叙述错误的是( )
A. 构成酪蛋白的各种氨基酸的区别在于R基不同
B. 两种酪蛋白链的主要区别是氨基酸种类和数目不同
C. Val(缬氨酸)是一种必需氨基酸,在人体细胞内不能合成
D. 在蛋白酶的作用下,酶解位点处肽键水解断裂
6. 生物学的发展与实验密不可分。下列有关生物学研究方法的叙述,正确的是( )
A. 常利用差速离心法分离大小不同的细胞器
B. 常利用荧光标记法研究分泌蛋白的合成和运输
C. 施莱登和施旺运用完全归纳法提出了细胞学说
D. 拍摄电镜下细胞核的照片运用了建构模型法
7. 高胆固醇血症是高脂血症的一种类型,表现为血浆胆固醇含量高于正常范围。胆固醇包括低密度脂蛋白胆固醇(LDL﹣C,俗称“坏”胆固醇)和高密度脂蛋白胆固醇(HDL﹣C,俗称“好”胆固醇)。LDL﹣C主要将胆固醇从肝脏运输到体内各组织;HDL-C则是将胆固醇从动脉壁运输回肝脏。胆固醇过高易导致中风、心脏病等。下列关于胆固醇的叙述,错误的是( )
A. 胆固醇不溶于水,与性激素和维生素D的组成元素不同
B. “坏”胆固醇在高浓度时会使胆固醇沉积在血管壁上,导致血管硬化
C. 保持LDL-C和HDL-C的平衡对于维护人体心血管健康至关重要
D. 动物细胞膜上分布的胆固醇可参与调节质膜的流动性、厚度和曲度等
8. 两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂,形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出,未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理,将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种,过程如图1所示。将普通小麦、中间偃麦草及通过以上方法得到的植物1~4的基因组DNA为模板进行PCR扩增差异性条带,以便鉴定杂种植株,结果如图2所示,下列说法错误的是( )
A. 过程②紫外线的作用是诱导中间偃麦草发生染色体片段断裂
B 过程③可采用高Ca2+-高pH融合法促进原生质体融合
C. ④过程中需要更换培养基,适当提高生长素的比例有利于根的分化
D. 据图2推断符合要求的耐盐杂种植株为植株1、2、4
9. 迁移体是由我国科学家发现的一种细胞器,受损线粒体可通过进入迁移体(一种囊泡结构)而被释放到细胞外,即“线粒体胞吐”。为研究K基因在该过程中的作用,对红色荧光标记了线粒体的细胞进行相应操作,检测迁移体中的红色荧光,操作及结果如图。下列叙述正确的是( )
(注:用药物C处理细胞使线粒体受损;“+”“-”分别代表进行和未进行操作)
A. 线粒体代谢会生成大量的ATP,可用于细胞内多种放能反应
B. 迁移体清除受损线粒体与溶酶体清除受损线粒体的机理相同
C. K基因或其表达产物可在线粒体受损时促进“线粒体胞吐”
D. 可以利用哺乳动物成熟红细胞做材料来观察“线粒体胞吐”
阅读以下资料,回答小题。
溶酶体损伤是许多疾病的标志,尤其像阿尔茨海默病等神经退行性疾病。为此,科研人员对溶酶体修复机制进行了探索。
研究者利用生物素标记,通过蛋白质组学方法,筛选出溶酶体受损后膜表面特异性富集的蛋白质,得以研究与溶酶体损伤修复相关的蛋白,从而弄清了溶酶体损伤的快速修复机制,即PITT途径。
一般的情况下,内质网和溶酶体几乎不接触。当溶酶体发生膜损伤时,外溢的Ca²⁺会迅速招募激酶PI4K2A, 从而在受损的溶酶体膜上产生较高水平的PI4P(磷脂酰肌醇-4-磷酸)。PI4P 招募ORP (OSBP相关蛋白)使内质网广泛包裹受损溶酶体,并介导PS(磷脂酰丝氨酸)转移进溶酶体。与此同时,PI4P还可以招募OSBP(氧固醇结合蛋白),将胆固醇转运到受损溶酶体。胆固醇含量升高可以提高溶酶体膜的稳定性。而PS的积累会激活ATG2(自噬相关蛋白)将大量脂质运送到溶酶体,修复溶酶体膜。
10. 溶酶体是一类极其重要的细胞器, 下列有关叙述正确的是( )
A. 溶酶体具有清除衰老、损伤细胞组分的作用
B. 溶酶体中的水解酶,是由游离核糖体合成的
C. 溶酶体是动物细胞和植物细胞的“消化车间”
D. 溶酶体膜中含有脂肪、磷脂、胆固醇等脂质
11. 为筛选与溶酶体损伤修复相关的蛋白,科研人员将大肠杆菌的生物素连接酶T(可将临近蛋白质标记上生物素)安插在溶酶体膜上,进而对实验组依次进行如下处理:①加入物质L (可诱发溶酶体损伤)→②加入生物素→③收集生物素标记蛋白。下列有关叙述,不合理的是( )
A. 将生物素连接酶T 安插在溶酶体膜上可通过转基因技术实现
B. 对照组步骤①②相应处理依次为加入物质 L、不加入生物素
C. 应该选择实验组含量显著高于对照组的蛋白质作为候选蛋白
D. 实验过程中需要多次收集生物素标记的蛋白以揭示修复机制
12. 根据资料信息,下列关于溶酶体损伤及其快速修复机制的叙述,不合理的是( )
A. 某些治疗溶酶体相关疾病的药物可能以内质网为作用靶点
B. 快速修复依赖信息传递、物质运输、能量转化的协同配合
C. PI4K2A、OSBP 和 ATG2在快速修复过程中负责脂质运输
D. PITT 途径中关键酶的缺失可能导致严重的神经退行性疾病
二、非选择题(共52分)
13. 细胞工程在治疗疾病和育种等领域应用十分广泛。阅读下列材料,回答下列问题。
Ⅰ为降低宫颈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),以便精准治疗。过程如图所示。
(1)本实验中,小鼠注射的特定抗原应取自____________。
(2)制备单克隆抗体过程中使用的技术手段有______________、_________________。
(3)步骤④是将获得的a_____________和b_________这两部分,通过接头结合在一起,从而获得ADC。
(4)研究发现,ADC在患者体内的作用如图所示。
①ADC能降低宫颈癌治疗药物的副作用,是因为单克隆抗体能精确地定位宫颈癌细胞,该过程的原理是________________________________。
②根据上图,尝试解释ADC的作用机理:ADC进入宫颈癌细胞后,细胞中的__________释放水解酶可将其水解,释放出的药物最终作用于__________,可导致癌细胞凋亡。
Ⅱ神舟十三号乘组航天员在“天空课堂”完成了国际上首例实验:将人体肾上皮细胞诱导成具有多种功能的干细胞,又使其分化成为心肌细胞。通过基因编辑技术将荧光蛋白基因导入心肌细胞,在荧光显微镜下观测记录了在心肌细胞收缩过程中荧光信号的闪烁过程,通过比对心肌细胞在重力条件下和失重条件下的收缩过程可更好地解读失重对人类的影响。
(5)干细胞诱导分化成为心肌细胞根本原因是__________________。
(6)在太空进行哺乳动物心肌细胞培养时,需要给细胞提供的气体环境是__________,培养过程中我们需要定期更换培养液,目的是_____________________________。
(7)叶光富老师展示了荧光显微镜下发出一闪一闪荧光的心肌细胞(已通过基因工程导入荧光蛋白基因)画面。其原理是:自律性心肌细胞会由于钠离子内流而自发产生动作电位,从而激发心肌细胞内的荧光蛋白发出荧光。与维持心肌细胞形态、锚定并支撑许多细胞器、细胞的分裂分化及有节律收缩有关的细胞结构主要是_____________。
14. 微生物技术及发酵工程的发展在环境污染治理及食品加工制造方面有着重要作用。根据相关要求回答下列问题。
Ⅰ、利用微生物降解污染物成为环境治理的重要方法之一、工业污水中含有的多环芳烃类化合物会造成农田土壤污染,围绕污染土壤修复的微生物筛选,回答下列问题。
(1)为了获得能降解多环芳烃化合物的菌株,配制的培养基中_______________是唯一碳源。
(2)在分离纯化过程中,土壤样品经梯度稀释后再涂布平板,原因是________________。如果分离纯化菌株不是纯培养物,除稀释涂布平板法之外,还可以采用___________法进一步分离纯化。
(3)为进一步提高菌株降解多环芳烃的效率,可采用物理化学(如紫外线、亚硝酸钠等)等诱变方法进行微生物育种,其原理是_____________;也可采用_____________等技术定向改造菌株。
Ⅱ、胡玉美蚕豆酱是豆瓣经过发酵后,大分子物质经过微生物代谢转化成多肽、氨基酸、脂肪酸等,从而具有独特的风味,传统蚕豆酱制作流程是蚕豆→去皮→浸泡→蒸熟、冷却→接种→发酵→蚕豆酱。请回答下列问题:
(4)传统蚕豆酱制作过程中,蚕豆为微生物生长发育提供___________(至少答出两点),蚕豆蒸熟、冷却的作用是__________________________________。
(5)枯草芽孢杆菌具有较好蛋白酶、淀粉酶及纤维素酶的分泌能力,在蚕豆酱的发酵过程中可提高氨基酸态氮,提高酱的品质,某研究团队探究pH、温度对枯草芽孢杆菌FJ的活性影响(如图)及枯草芽孢杆菌FJ对真菌毒素及黄曲霉菌的抑制效果(如表)
真菌毒素
发酵原料
添加枯草芽孢杆菌FJ
未添加枯草芽孢杆菌FJ
黄曲霉毒素B1(ug/kg)
未检出
未检出
未检出
赭曲霉素A(ug/kg)
未检出
未检出
未检出
玉米赤霉烯酮(ug/kg)
未检出
未检出
未检出
脱氧雪腐镰刀菌烯醇(ug/kg)
未检出
未检出
未检出
黄曲霉菌(ug/kg)
未检出
未检出
检出
①据图分析,仅从枯草芽孢杆菌FJ考虑,将发酵过程中的条件控制为________________条件,枯草芽孢杆菌_________黄曲霉菌的增殖。
②取30g酱醪溶于70mL无菌水中,在104稀释倍数下,取0.1mL菌液涂布3个选择培养基(只允许枯草芽孢杆菌生长),统计菌落数分别为50、60、70个,每克酱醅中枯草芽孢杆菌数为_________________,计数结果比显微镜计数法少,原因在于:
一是_____________________,因此通过统计菌落数得到的菌体数量比实际值小;
二是___________________,因此显微镜计数法统计的结果比实际值偏大。
15. 玉米是我国重要的粮食作物,其产量和品质直接关系到国家的粮食安全和农民的经济收益。在全球气候变化的大背景下,如何确保玉米的稳定高产成为了农业科研的重要课题。研究者们不断探索新的技术手段,以提高玉米对逆境的适应能力,保障其正常生长发育。
Ⅰ研究者设计了如图甲所示的实验,分析了在单一干旱、单一冷害以及二者联合胁迫条件下苗期玉米的光合生理差异,部分结果如图乙。
(1)图甲所示的实验设计中,对所有组玉米都进行25天最适条件培养的目的是________________________。
(2)干旱胁迫下,玉米细胞中自由水与结合水的比值_________,玉米的生命活动可能会发生的变化有_________。
A.部分细胞出现质壁分离B.无机盐的运输效率降低C.氧气的释放量减少D.细胞无法调节代谢活动
Ⅱ玉米自交系A具有高产抗病等优良性状,使其获得抗除草剂性状,需进行以下操作,技术路线如下图。
(3)为防止酶切产物自身环化,构建表达载体需用2种限制酶,选择的原则是______。
①Ti质粒内,每种限制酶只有一个切割位点
②G基因编码蛋白质的序列中,每种限制酶只有一个切割位点
③酶切后,G基因形成的两个黏性末端序列不相同
④酶切后,Ti质粒形成的两个黏性末端序列相同
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
(4)下表是4种玉米自交系幼胚组织培养不同阶段结果。据表可知,细胞脱分化时使用的激素是______________,自交系______________的幼胚最适合培养成愈伤组织作为转化受体。
激素
结果
自交系
2,4-D(2.0 mg/L)
6-BA(0.5 mg/L)
IBA(2.0 mg/L)
愈伤组织形成率(%)
芽的分化率(%)
根的诱导率(%)
甲
99
13
90
乙
85
80
87
丙
88
83
12
丁
16
85
83
(5)农杆菌转化愈伤组织时,_____________携带插入其内的片段转移到受体细胞。筛选转化的愈伤组织,需使用含_________________的选择培养基。
(6)转化过程中,愈伤组织表面常残留农杆菌,导致未转化愈伤组织也可能在选择培养基上生长。含有内含子的报告基因只能在真核生物中正确表达,其产物能催化无色物质K呈现蓝色。用K分别处理以下愈伤组织,出现蓝色的是_____________。
A. 无农杆菌附着的未转化愈伤组织 B. 无农杆菌附着的转化愈伤组织
C. 农杆菌附着的未转化愈伤组织 D. 农杆菌附着的转化愈伤组织
(7)下表是鉴定含G基因植株的4种方法。属于分子水平鉴定的序号是______________。请预测同一后代群体中,4种方法检出的含G基因植株的比例,从小到大依次是________________。
序号
方法
检测对象
检测目标
检出的含G基因植株的比例
1
PCR扩增
基因组DNA
G基因
X1
2
PCR扩增
总mRNA
G基因转录产物
X2
3
抗原-抗体杂交
总蛋白质
G基因编码的蛋白质
X3
4
喷洒除草剂
幼苗
抗除草剂幼苗
X4
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2024-2025学年高二下第二次形成性练习生物学科
一、选择题(共12题,每题4分,共48分)
1. 如下图,牛胰核糖核酸酶在尿素、β-巯基乙醇的处理下完全失去酶活性,但去除后几乎可100%自发恢复其天然酶活性。下列说法错误的是( )
A. 牛胰核糖核酸酶能催化RNA的水解反应
B. 该酶是在核糖体上经脱水缩合过程形成的
C. 尿素、β-巯基乙醇处理破坏了该酶的肽键
D. 该酶的氨基酸序列决定了二硫键形成的位置
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析可知:使用巯基乙醇和尿素处理牛胰核糖核酸酶,则二硫键被打开,牛胰核糖核酸酶形成非折叠状态,没有活性;去除尿素和巯基乙醇,可形成二硫键,具有生物活性。
【详解】A、牛胰核糖核酸酶是一种核酸酶,核酸酶能催化核酸的水解反应,RNA属于核酸,所以牛胰核糖核酸酶能催化RNA的水解反应,A正确;
B、绝大多数酶的化学本质是蛋白质,蛋白质是在核糖体上由氨基酸经脱水缩合过程形成的,由图可知该酶是蛋白质类型的酶,所以该酶是在核糖体上经脱水缩合过程形成的,B正确;
C、从图中及题干信息可知,尿素、β - 巯基乙醇处理后,去除它们酶能恢复天然活性,说明尿素、β - 巯基乙醇处理没有破坏该酶肽键,由图可知,是断开了二硫键,从而破坏了酶的空间结构,C错误;
D、蛋白质的一级结构(氨基酸序列)决定了其高级结构,包括二硫键形成的位置,所以该酶的氨基酸序列决定了二硫键形成的位置,D正确。
故选C。
2. 尿酸是嘌呤类碱基代谢的终产物,如果人体血液中的尿酸含量过高,会以尿酸盐结晶的形式在关节及其周围沉积。吞噬细胞吞噬尿酸盐结晶后,会破坏吞噬细胞的溶酶体膜引起吞噬细胞自溶死亡,同时溶酶体中的水解酶等物质被释放,引发急性炎症形成痛风。下列叙述正确的是( )
A. ATP、DNA和RNA分子组成中都含有嘌呤类碱基
B. 吞噬细胞摄取尿酸盐结晶时需要消耗能量,属于主动运输
C. 溶酶体能合成多种水解酶,可以杀死侵入细胞的病毒或病菌
D. 溶酶体、中心体等细胞器膜和细胞膜、核膜等结构共同构成细胞的生物膜系统
【答案】A
【解析】
【分析】溶酶体是细胞中的酶仓库,内含有多种水解酶,是细胞中的消化车间,其功能表现为能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
【详解】A、ATP中的腺苷由腺嘌呤和核糖组成,腺嘌呤属于嘌呤类碱基;DNA和RNA的基本组成单位核苷酸中的碱基都包含嘌呤类碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤),所以ATP、DNA和RNA的分子组成中都含有嘌呤类碱基,A正确;
B、吞噬细胞摄取尿酸盐结晶的方式是胞吞,而不是主动运输。胞吞过程需要消耗能量,是利用细胞膜的流动性来完成的,B错误;
C、溶酶体中的多种水解酶是由核糖体合成的,并不是溶酶体自身合成的,溶酶体只是储存这些水解酶,能杀死侵入细胞的病毒或病菌,C错误;
D、中心体没有膜结构,而生物膜系统是由细胞膜、细胞器膜和核膜等结构共同构成的,所以中心体不属于生物膜系统的组成部分,D错误。
故选A。
3. 下列生理过程的完成不需要两者结合的是( )
A. 神经递质作用于突触后膜上的受体 B. 抗体作用于相应的抗原
C. Ca2+载体蛋白运输Ca2+ D. K+通道蛋白运输K+
【答案】D
【解析】
【详解】A、神经递质是由突触前膜释放,与突触后膜上相应受体结合后引起离子通道的打开,A不符合题意;
B、抗原与相应抗体结合后可形成沉淀或者细胞集团,被吞噬细胞消化分解,B不符合题意;
C、Ca2+载体蛋白运输Ca2+时,需与被运输的Ca2+结合,通过构象变化完成转运,因此Ca2+载体蛋白与Ca2+结合,C不符合题意;
D、分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,因此K+通道蛋白运输K+时不需要与K+结合,D符合题意。
故选D。
4. 土壤钠盐过高对植物的伤害作用称为盐胁迫。研究发现拟南芥可通过SOS转导途径增强耐盐性,调节机制如图所示。盐胁迫出现后,细胞膜上某种磷脂分子PA含量迅速增加并与SOS2结合,一方面使SOS1被激活后利用H+电化学势能转运Na+,另一方面又使钙调蛋白SCaBP8磷酸化,磷酸化的SCaBP8对K+内流的抑制作用减弱,从而调节细胞内Na+/K+的稳态。下列说法错误的是( )
A. 磷脂分子PA在SOS转导途径中是起调节作用的信号分子
B. 盐胁迫下,Na+通过SOS1排出细胞的方式未直接消耗ATP
C. 钙调蛋白SCaBP8磷酸化会导致其蛋白质空间结构改变
D. 盐胁迫下细胞内的Na+/K+值降低,经调节后Na+/K+值升高
【答案】D
【解析】
【分析】1、自由扩散的特点是顺浓度梯度,与膜内外物质浓度梯度有关,不需要转运蛋白协助,不消耗能量。
2、协助扩散的特点是顺浓度梯度,与膜内外物质浓度梯度有关,还需要膜上的转运蛋白的协助,不消耗能量。
3、主动运输的特点是逆浓度梯度,需要载体蛋白协助,需要消耗能量。
【详解】A、磷脂分子PA含量迅速增加并与SOS2结合,使SOS1被激活、钙调蛋白SCaBP8磷酸化等,从而调节细胞内Na+/K+的稳态,所以磷脂分子PA在SOS转导途径中是起调节作用的信号分子,A正确;
B、盐胁迫下,Na+通过SOS1排出细胞的方式属于主动运输,利用了H+电化学势能,未直接消耗ATP,B正确;
C、结构与功能相适应,钙调蛋白SCaBP8磷酸化后对K+内流的抑制作用减弱,所以钙调蛋白SCaBP8磷酸化会导致其蛋白质空间结构改变,C正确;
D、盐胁迫下,磷酸化的SCaBP8对K+内流的抑制作用减弱,使得细胞内K+浓度增加,Na+/K+比值降低,D错误。
故选D。
5. 牛奶中大约80%的蛋白为酪蛋白,其中最为常见的是A1和A2两种类型的β-酪蛋白。在蛋白酶的作用下,A1型会产生一种七肽,部分人饮用后可能出现牛乳不耐受症状(如过敏、肠胃不适等),但A2型不会。下图为两种酪蛋白的结构及酶解位点。下列叙述错误的是( )
A. 构成酪蛋白的各种氨基酸的区别在于R基不同
B. 两种酪蛋白链的主要区别是氨基酸种类和数目不同
C. Val(缬氨酸)是一种必需氨基酸,在人体细胞内不能合成
D. 在蛋白酶的作用下,酶解位点处肽键水解断裂
【答案】B
【解析】
【分析】蛋白质的结构多样性决定蛋白质结构多样性的直接原因是构成蛋白质的氨基酸的种类、 数目、排列顺序和肽链的空间结构千差方别, 根本原因是基因的多样性。
【详解】A、构成酪蛋白的各种氨基酸的区别在于R基不同,A正确;
B、两种酪蛋白链的主要区别是氨基酸种类不同,B错误;
C、组成人体蛋白质的氨基酸有21种,其中有8种是人体细胞不能合成的,它们是赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋(甲硫)氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸,这些氨基酸必须从外界环境中获取,因此,被称为必需氨基酸,C正确;
D、在蛋白酶的作用下,酶解位点处肽键水解断裂,D正确。
故选B。
6. 生物学的发展与实验密不可分。下列有关生物学研究方法的叙述,正确的是( )
A. 常利用差速离心法分离大小不同的细胞器
B. 常利用荧光标记法研究分泌蛋白的合成和运输
C. 施莱登和施旺运用完全归纳法提出了细胞学说
D. 拍摄电镜下细胞核的照片运用了建构模型法
【答案】A
【解析】
【分析】1、模型的形式很多,包括物理模型、概念模型、数学模型等,物理模型是以实物或图画形式直观的表达对象的特征;
2、荧光标记法或同位素标记法是给物质做上荧光标记或者同位素标记,以追踪物质的运行方向;
3、归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法,科学家常用的是不完全归纳法。
【详解】A、差速离心法是通过不同的离心速度分离大小不同的细胞器的常用方法,A正确;
B、研究分泌蛋白的合成和运输采用的是同位素标记法,B错误;
C、细胞学说的提出是基于部分观察结果,属于不完全归纳法,C错误;
D、拍摄电镜照片属于直接观察记录,而不是建构模型法,D错误。
故选A。
7. 高胆固醇血症是高脂血症的一种类型,表现为血浆胆固醇含量高于正常范围。胆固醇包括低密度脂蛋白胆固醇(LDL﹣C,俗称“坏”胆固醇)和高密度脂蛋白胆固醇(HDL﹣C,俗称“好”胆固醇)。LDL﹣C主要将胆固醇从肝脏运输到体内各组织;HDL-C则是将胆固醇从动脉壁运输回肝脏。胆固醇过高易导致中风、心脏病等。下列关于胆固醇的叙述,错误的是( )
A. 胆固醇不溶于水,与性激素和维生素D的组成元素不同
B. “坏”胆固醇在高浓度时会使胆固醇沉积在血管壁上,导致血管硬化
C. 保持LDL-C和HDL-C的平衡对于维护人体心血管健康至关重要
D. 动物细胞膜上分布的胆固醇可参与调节质膜的流动性、厚度和曲度等
【答案】A
【解析】
【分析】脂质分为磷脂、脂肪和固醇。其中固醇包括胆固醇、性激素和维生素D,胆固醇是动物细胞膜的重要成分,还参与血液中脂质的运输。
【详解】A、胆固醇不溶于水,与性激素和维生素D都属于固醇类,它们组成元素都只有C、H、O,A错误;
B、“坏”胆固醇即LDL-C,高浓度时会使胆固醇沉积在血管壁上,导致血管硬化,这与题干中胆固醇过高易引发疾病的信息相符,B正确;
C、LDL-C和 HDL-C有着不同的运输作用,保持它们的平衡对于维持人体正常的胆固醇代谢和心血管健康至关重要,C正确;
D、动物细胞膜上分布的胆固醇可参与调节质膜的流动性、厚度和曲度等,对细胞膜的功能和结构稳定有重要作用,D正确。
故选A。
8. 两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂,形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出,未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理,将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种,过程如图1所示。将普通小麦、中间偃麦草及通过以上方法得到的植物1~4的基因组DNA为模板进行PCR扩增差异性条带,以便鉴定杂种植株,结果如图2所示,下列说法错误的是( )
A. 过程②紫外线的作用是诱导中间偃麦草发生染色体片段断裂
B. 过程③可采用高Ca2+-高pH融合法促进原生质体融合
C. ④过程中需要更换培养基,适当提高生长素的比例有利于根的分化
D. 据图2推断符合要求的耐盐杂种植株为植株1、2、4
【答案】D
【解析】
【分析】题图分析:①是通过酶解法去除植物细胞壁,②是用紫外线诱导染色体变异,③是诱导融合形成杂种细胞,④为脱分化和再分化形成杂种植株的过程,体现了植物细胞的全能性,⑤为筛选耐盐小麦的过程。
【详解】A、过程②紫外线的作用是诱导中间偃麦草的染色体断裂,从而可能实现偃麦草的耐盐相关基因整合到小麦染色体上,从而获得高耐盐的小麦,A正确;
B、过程③为促进原生质体融合的方法,通常可采用物理或化学的方法进行诱导,其中采用的化学法有聚乙二醇(PEG)融合法和高 Ca2+—高pH融合法,B正确;
C、④为脱分化和再分化形成杂种植株的过程,由于分化形成根或芽所需要的生长素和细胞分裂素的比例不同,因此该过程中需要更换培养基,适当提高生长素的比例有利于根的分化,C正确;
D、根据图2可知,1、2、4同时具有普通小麦和中间偃麦草的DNA片段,因此再生植株1-4中一定是杂种植株的有1、2、4。若要筛选得到耐盐的小麦,需要将杂种植株种植在高盐的土壤中进一步筛选,即植株1、2、4不一定都是耐盐的杂种植株,D错误。
故选D。
9. 迁移体是由我国科学家发现的一种细胞器,受损线粒体可通过进入迁移体(一种囊泡结构)而被释放到细胞外,即“线粒体胞吐”。为研究K基因在该过程中的作用,对红色荧光标记了线粒体的细胞进行相应操作,检测迁移体中的红色荧光,操作及结果如图。下列叙述正确的是( )
(注:用药物C处理细胞使线粒体受损;“+”“-”分别代表进行和未进行操作)
A. 线粒体代谢会生成大量的ATP,可用于细胞内多种放能反应
B. 迁移体清除受损线粒体与溶酶体清除受损线粒体的机理相同
C. K基因或其表达产物可在线粒体受损时促进“线粒体胞吐”
D. 可以利用哺乳动物成熟红细胞做材料来观察“线粒体胞吐”
【答案】C
【解析】
【分析】分析图可知,未敲除K基因并用药物C处理时,荧光相对值大,而敲除该基因并用药物C处理时,相对值小,说明K蛋白的作用是在线粒体受损时促进线粒体胞吐。
【详解】A、线粒体中进行的代谢反应会生成大量ATP, ATP 能够为反应提供能量(ATP水解释放能量),需要 ATP 提供能量的反应为吸能反应,A错误;
B、迁移体清除受损线粒体的机理是把受损的线粒体迁移至细胞外面,而细胞内的溶酶体通过释放消化酶直接降解受损线粒体,它们的机理不同,B错误;
C、分析图可知,未敲除K基因并用药物C处理时,荧光相对值大,而敲除该基因并用药物C处理时,相对值小,说明K基因或其表达产物可在线粒体受损时促进“线粒体胞吐”,C正确;
D、哺乳动物成熟红细胞没有线粒体,不能用来观察“线粒体胞吐”,D错误。
故选C。
阅读以下资料,回答小题。
溶酶体损伤是许多疾病的标志,尤其像阿尔茨海默病等神经退行性疾病。为此,科研人员对溶酶体修复机制进行了探索。
研究者利用生物素标记,通过蛋白质组学方法,筛选出溶酶体受损后膜表面特异性富集的蛋白质,得以研究与溶酶体损伤修复相关的蛋白,从而弄清了溶酶体损伤的快速修复机制,即PITT途径。
一般的情况下,内质网和溶酶体几乎不接触。当溶酶体发生膜损伤时,外溢的Ca²⁺会迅速招募激酶PI4K2A, 从而在受损的溶酶体膜上产生较高水平的PI4P(磷脂酰肌醇-4-磷酸)。PI4P 招募ORP (OSBP相关蛋白)使内质网广泛包裹受损溶酶体,并介导PS(磷脂酰丝氨酸)转移进溶酶体。与此同时,PI4P还可以招募OSBP(氧固醇结合蛋白),将胆固醇转运到受损溶酶体。胆固醇含量升高可以提高溶酶体膜的稳定性。而PS的积累会激活ATG2(自噬相关蛋白)将大量脂质运送到溶酶体,修复溶酶体膜。
10. 溶酶体是一类极其重要的细胞器, 下列有关叙述正确的是( )
A. 溶酶体具有清除衰老、损伤细胞组分的作用
B. 溶酶体中的水解酶,是由游离核糖体合成的
C. 溶酶体是动物细胞和植物细胞的“消化车间”
D. 溶酶体膜中含有脂肪、磷脂、胆固醇等脂质
11. 为筛选与溶酶体损伤修复相关的蛋白,科研人员将大肠杆菌的生物素连接酶T(可将临近蛋白质标记上生物素)安插在溶酶体膜上,进而对实验组依次进行如下处理:①加入物质L (可诱发溶酶体损伤)→②加入生物素→③收集生物素标记蛋白。下列有关叙述,不合理的是( )
A. 将生物素连接酶T 安插在溶酶体膜上可通过转基因技术实现
B. 对照组步骤①②相应处理依次为加入物质 L、不加入生物素
C. 应该选择实验组含量显著高于对照组的蛋白质作为候选蛋白
D. 实验过程中需要多次收集生物素标记的蛋白以揭示修复机制
12. 根据资料信息,下列关于溶酶体损伤及其快速修复机制叙述,不合理的是( )
A. 某些治疗溶酶体相关疾病的药物可能以内质网为作用靶点
B. 快速修复依赖信息传递、物质运输、能量转化的协同配合
C. PI4K2A、OSBP 和 ATG2在快速修复过程中负责脂质运输
D. PITT 途径中关键酶的缺失可能导致严重的神经退行性疾病
【答案】10. A 11. B 12. C
【解析】
【分析】溶酶体:(1)内含有多种水解酶。(2)作用:通过自噬作用能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。(3)溶酶体的内部为酸性环境,与细胞质基质(pH≈7.2)显著不同。
【10题详解】
A、溶酶体内有多种水解酶,具有清除衰老、损伤细胞组分的作用,A正确;
B、溶酶体中的水解酶,是由附着型核糖体合成的,B错误;
C、植物细胞一般不含溶酶体,植物细胞的“消化车间”是液泡,C错误;
D、溶酶体膜中不含有脂肪,D错误。
故选A。
【11题详解】
A、可通过转基因技术转入生物素连接酶T基因,从而使溶酶体上特异性表达出生物素连接酶T,A正确;
B、该实验的目的是筛选与溶酶体损伤修复相关的蛋白,因此实验的自变量是溶酶体是否损伤,因此对照组步骤①②相应处理依次为不加入物质 L、加入生物素,B错误;
C、溶酶体受损需要相应蛋白质修复,由于对照组溶酶体没有受损,理论上不需要蛋白质进行修复,因此应该选择实验组含量显著高于对照组的蛋白质作为候选蛋白,C正确;
D、实验过程中需要多次收集生物素标记蛋白,从而研究修复过程所需蛋白质种类及先后顺序,即揭示溶酶体的修复机制,D正确。
故选B。
【12题详解】
A、根据题干信息可知,内质网广泛包裹受损溶酶体,通过一系列方式修复溶酶体,因此某些治疗溶酶体相关疾病的药物可能以内质网为作用靶点,A正确;
B、溶酶体的快速修复需要多种细胞器的协同配合,依赖信息传递,多种物质运输,如OSBP,物质转运等过程需要消耗能量,因此涉及能量转化,B正确;
C、激酶PI4K2A的作用是在受损的溶酶体膜上产生较高水平的PI4P,不负责脂质运输,C错误;
D、PITT途径中关键酶的缺失可能导致溶酶体无法快速修复,而溶酶体损伤是许多疾病的标志,尤其像阿尔茨海默病等神经退行性疾病,因此PITT 途径中关键酶的缺失可能导致严重的神经退行性疾病,D正确。
故选C。
二、非选择题(共52分)
13. 细胞工程在治疗疾病和育种等领域应用十分广泛。阅读下列材料,回答下列问题。
Ⅰ为降低宫颈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),以便精准治疗。过程如图所示。
(1)本实验中,小鼠注射的特定抗原应取自____________。
(2)制备单克隆抗体过程中使用的技术手段有______________、_________________。
(3)步骤④是将获得的a_____________和b_________这两部分,通过接头结合在一起,从而获得ADC。
(4)研究发现,ADC在患者体内的作用如图所示。
①ADC能降低宫颈癌治疗药物的副作用,是因为单克隆抗体能精确地定位宫颈癌细胞,该过程的原理是________________________________。
②根据上图,尝试解释ADC的作用机理:ADC进入宫颈癌细胞后,细胞中的__________释放水解酶可将其水解,释放出的药物最终作用于__________,可导致癌细胞凋亡。
Ⅱ神舟十三号乘组航天员在“天空课堂”完成了国际上首例实验:将人体肾上皮细胞诱导成具有多种功能的干细胞,又使其分化成为心肌细胞。通过基因编辑技术将荧光蛋白基因导入心肌细胞,在荧光显微镜下观测记录了在心肌细胞收缩过程中荧光信号的闪烁过程,通过比对心肌细胞在重力条件下和失重条件下的收缩过程可更好地解读失重对人类的影响。
(5)干细胞诱导分化成为心肌细胞的根本原因是__________________。
(6)在太空进行哺乳动物心肌细胞培养时,需要给细胞提供的气体环境是__________,培养过程中我们需要定期更换培养液,目的是_____________________________。
(7)叶光富老师展示了荧光显微镜下发出一闪一闪荧光的心肌细胞(已通过基因工程导入荧光蛋白基因)画面。其原理是:自律性心肌细胞会由于钠离子内流而自发产生动作电位,从而激发心肌细胞内的荧光蛋白发出荧光。与维持心肌细胞形态、锚定并支撑许多细胞器、细胞的分裂分化及有节律收缩有关的细胞结构主要是_____________。
【答案】(1)人的宫颈癌细胞
(2) ①. 动物细胞融合 ②. 动物细胞培养
(3) ①. 单克隆抗体 ②. 治疗宫颈癌的药物
(4) ①. 抗体与抗原的特异性结合 ②. 溶酶体 ③. 细胞核 (5)基因的选择性表达
(6) ①. 95%空气和5%CO2 ②. 清除代谢产物,防止代谢产物积累,对细胞自身造成危害(为细胞提供充足的营养)
(7)细胞骨架
【解析】
【分析】1、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。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。2、题图分析:Ⅰ图:①过程为促进B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合的过程,②为筛选杂交瘤细胞的过程,③筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞的过程,④为获得ADC的过程。
【小问1详解】
图中的药物是治疗宫颈癌的药物,因此本实验中需要制备的单克隆抗体是针对宫颈癌细胞的,因此图中小鼠注射的特定抗原应取自人的宫颈癌细胞。
【小问2详解】
制备单克隆抗体过程中需将B 淋巴细胞(浆细胞,能产生特异性抗体但不能无限增殖) 与骨髓瘤细胞(能无限增殖但不能产生特异性抗体) 融合,特定的杂交瘤细胞需要培养,所以技术手段有动物细胞融合、动物细胞培养。
【小问3详解】
步骤④是将获得的a单克隆抗体和b治疗宫颈癌的药物这两部分,通过接头结合在一起,从而获得ADC,由于抗体的作用,能将药物定向作用于人宫颈癌细胞,进而达到降低副作用的效果。
【小问4详解】
①ADC能降低宫颈癌治疗药物的副作用,是因为单克隆抗体能将药物精确地定位宫颈癌细胞,该过程的实现是由于抗体与抗原的特异性结合,进而避免了对其他细胞的攻击;②图中显示:ADC进入宫颈癌细胞后,细胞中的溶酶体释放水解酶可将其水解,释放出的药物最终作用于细胞核,启动凋亡相关基因的表达,导致癌细胞凋亡。
【小问5详解】
干细胞经过诱导可以分化成为心肌细胞的根本原因是基因的选择性表达。
【小问6详解】
哺乳动物心肌细胞培养时,需要给细胞提供的气体环境是95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH),培养过程中需要定期更换培养液的目的是清除代谢产物,防止代谢产物积累,对细胞自身造成危害(为细胞提供充足的营养)。
【小问7详解】
与维持心肌细胞形态、锚定并支撑许多细胞器、细胞的分裂分化及有节律收缩有关的细胞结构主要是细胞骨架。
14. 微生物技术及发酵工程的发展在环境污染治理及食品加工制造方面有着重要作用。根据相关要求回答下列问题。
Ⅰ、利用微生物降解污染物成为环境治理的重要方法之一、工业污水中含有的多环芳烃类化合物会造成农田土壤污染,围绕污染土壤修复的微生物筛选,回答下列问题。
(1)为了获得能降解多环芳烃化合物的菌株,配制的培养基中_______________是唯一碳源。
(2)在分离纯化过程中,土壤样品经梯度稀释后再涂布平板,原因是________________。如果分离纯化菌株不是纯培养物,除稀释涂布平板法之外,还可以采用___________法进一步分离纯化。
(3)为进一步提高菌株降解多环芳烃的效率,可采用物理化学(如紫外线、亚硝酸钠等)等诱变方法进行微生物育种,其原理是_____________;也可采用_____________等技术定向改造菌株。
Ⅱ、胡玉美蚕豆酱是豆瓣经过发酵后,大分子物质经过微生物代谢转化成多肽、氨基酸、脂肪酸等,从而具有独特的风味,传统蚕豆酱制作流程是蚕豆→去皮→浸泡→蒸熟、冷却→接种→发酵→蚕豆酱。请回答下列问题:
(4)传统蚕豆酱制作过程中,蚕豆为微生物生长发育提供___________(至少答出两点),蚕豆蒸熟、冷却的作用是__________________________________。
(5)枯草芽孢杆菌具有较好的蛋白酶、淀粉酶及纤维素酶的分泌能力,在蚕豆酱的发酵过程中可提高氨基酸态氮,提高酱的品质,某研究团队探究pH、温度对枯草芽孢杆菌FJ的活性影响(如图)及枯草芽孢杆菌FJ对真菌毒素及黄曲霉菌的抑制效果(如表)
真菌毒素
发酵原料
添加枯草芽孢杆菌FJ
未添加枯草芽孢杆菌FJ
黄曲霉毒素B1(ug/kg)
未检出
未检出
未检出
赭曲霉素A(ug/kg)
未检出
未检出
未检出
玉米赤霉烯酮(ug/kg)
未检出
未检出
未检出
脱氧雪腐镰刀菌烯醇(ug/kg)
未检出
未检出
未检出
黄曲霉菌(ug/kg)
未检出
未检出
检出
①据图分析,仅从枯草芽孢杆菌FJ考虑,将发酵过程中的条件控制为________________条件,枯草芽孢杆菌_________黄曲霉菌的增殖。
②取30g酱醪溶于70mL无菌水中,在104稀释倍数下,取0.1mL菌液涂布3个选择培养基(只允许枯草芽孢杆菌生长),统计菌落数分别为50、60、70个,每克酱醅中枯草芽孢杆菌数为_________________,计数结果比显微镜计数法少,原因在于:
一是_____________________,因此通过统计菌落数得到的菌体数量比实际值小;
二是___________________,因此显微镜计数法统计的结果比实际值偏大。
【答案】(1)多环芳烃类化合物
(2) ①. 防止浓度过高,不易分离出单菌落 ②. 平板划线法
(3) ①. 基因突变 ②. 基因工程
(4) ①. 碳源、氮源、无机盐 ②. 蒸熟可以杀死部分微生物,冷却可避免高温杀死接种的微生物
(5) ①. 45℃、pH为8 ②. 抑制 ③. 2×107 ④. 当两个或多个菌体连在一起时形成的是一个菌落 ⑤. 显微镜下统计的菌体既有活菌又有死菌
【解析】
【分析】1、选择培养基是指通过培养混合的微生物,仅得到或筛选出所需要的微生物,其他不需要的种类在这种培养基上是不能生存的。筛选分离能够利用原油中的多环芳烃为碳源的细菌需要以原油(多环芳烃)为唯一碳源的选择培养基,用稀释涂布平板法或平板划线法接种分离。
2、蚕豆瓣酱制作的原理:在多种微生物的协同作用下进行,其中起主要作用的是毛霉,毛霉等微生物产生的蛋白酶可以将蚕豆中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸,脂肪酶可以将脂肪分解成甘油和脂肪酸,淀粉酶将原料中的淀粉分解为葡萄糖。
【小问1详解】
为了获得能降解多环芳烃化合物的菌株,配制的培养基中多环芳烃化合物是唯一碳源。
【小问2详解】
使用稀释涂布平板法分离纯化菌种时,需要先梯度稀释后再涂布平板,防止浓度过高,否则不易分离出单菌落。在分离纯化过程中,如果分离纯化菌株不是纯培养物,除稀释涂布平板法之外,还可以采用平板划线法进一步分离纯化。
【小问3详解】
为进一步提高菌株降解多环芳烃的效率,可采用物理化学(如紫外线、亚硝酸钠等)等诱变方法进行微生物育种,诱变育种的原理是基因突变,通过诱变和筛选可以获得所需要的微生物类型,另外也可采用基因工程等技术定向改造菌株。
【小问4详解】
蚕豆可为微生物生长发育提供碳源、氮源、无机盐,蚕豆蒸熟可以杀死部分微生物,冷却可避免高温杀死接种的微生物。
【小问5详解】
①据图可知,温度为45℃、pH为8时枯草芽孢杆菌FJ的酶活性最高,因此仅从枯草芽孢杆菌FJ考虑,将发酵过程中的条件控制为45℃、pH为8的条件;根据发酵原料没有检测出黄曲霉菌,未添加枯草芽孢杆菌FJ的组检测出了黄曲霉菌,而添加枯草芽孢杆菌FJ的组没有检测出黄曲霉菌,说明枯草芽孢杆菌能抑制黄曲霉菌的增殖。
②取30g酱醪溶于70mL无菌水中,在104稀释倍数下,取0.1mL菌液涂布3个选择培养基(只允许枯草芽孢杆菌生长),统计菌落数分别为50、60、70个,每克酱缪中枯草芽孢杆菌数为(50+60+70)÷3÷0.1÷10-4×10(母液稀释倍数)=2×107。由于当两个菌体或多个菌体连在一起时形成的是一个菌落,因此通过统计菌落数统计到的菌体数量比实际值小,而显微镜下统计的菌体既有活菌又有死菌,因此显微镜计数法统计的结果比实际值偏大,故上述计数结果比显微镜计数法统计结果偏小。
15. 玉米是我国重要的粮食作物,其产量和品质直接关系到国家的粮食安全和农民的经济收益。在全球气候变化的大背景下,如何确保玉米的稳定高产成为了农业科研的重要课题。研究者们不断探索新的技术手段,以提高玉米对逆境的适应能力,保障其正常生长发育。
Ⅰ研究者设计了如图甲所示的实验,分析了在单一干旱、单一冷害以及二者联合胁迫条件下苗期玉米的光合生理差异,部分结果如图乙。
(1)图甲所示的实验设计中,对所有组玉米都进行25天最适条件培养的目的是________________________。
(2)干旱胁迫下,玉米细胞中自由水与结合水的比值_________,玉米的生命活动可能会发生的变化有_________。
A.部分细胞出现质壁分离B.无机盐的运输效率降低C.氧气的释放量减少D.细胞无法调节代谢活动
Ⅱ玉米自交系A具有高产抗病等优良性状,为使其获得抗除草剂性状,需进行以下操作,技术路线如下图。
(3)为防止酶切产物自身环化,构建表达载体需用2种限制酶,选择的原则是______。
①Ti质粒内,每种限制酶只有一个切割位点
②G基因编码蛋白质的序列中,每种限制酶只有一个切割位点
③酶切后,G基因形成的两个黏性末端序列不相同
④酶切后,Ti质粒形成的两个黏性末端序列相同
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
(4)下表是4种玉米自交系幼胚组织培养不同阶段的结果。据表可知,细胞脱分化时使用的激素是______________,自交系______________的幼胚最适合培养成愈伤组织作为转化受体。
激素
结果
自交系
2,4-D(2.0 mg/L)
6-BA(0.5 mg/L)
IBA(2.0 mg/L)
愈伤组织形成率(%)
芽的分化率(%)
根的诱导率(%)
甲
99
13
90
乙
85
80
87
丙
88
83
12
丁
16
85
83
(5)农杆菌转化愈伤组织时,_____________携带插入其内的片段转移到受体细胞。筛选转化的愈伤组织,需使用含_________________的选择培养基。
(6)转化过程中,愈伤组织表面常残留农杆菌,导致未转化愈伤组织也可能在选择培养基上生长。含有内含子的报告基因只能在真核生物中正确表达,其产物能催化无色物质K呈现蓝色。用K分别处理以下愈伤组织,出现蓝色的是_____________。
A. 无农杆菌附着的未转化愈伤组织 B. 无农杆菌附着的转化愈伤组织
C. 农杆菌附着的未转化愈伤组织 D. 农杆菌附着的转化愈伤组织
(7)下表是鉴定含G基因植株的4种方法。属于分子水平鉴定的序号是______________。请预测同一后代群体中,4种方法检出的含G基因植株的比例,从小到大依次是________________。
序号
方法
检测对象
检测目标
检出的含G基因植株的比例
1
PCR扩增
基因组DNA
G基因
X1
2
PCR扩增
总mRNA
G基因转录产物
X2
3
抗原-抗体杂交
总蛋白质
G基因编码的蛋白质
X3
4
喷洒除草剂
幼苗
抗除草剂幼苗
X4
【答案】(1)保证各组玉米在胁迫干预前长势一致(生理状态基本相同),排除玉米本身的生理状态对实验结果的影响
(2) ①. 降低 ②. ABC
(3)A (4) ①. 2,4-D ②. 乙
(5) ①. T-DNA ②. 除草剂 (6)BD
(7) ①. 1、2、3 ②. X1、X2、X3、X4
【解析】
【分析】构建基因表达载体时需要同一种限制酶切割目的基因和运载体,用DNA连接酶连接,为防止酶切产物自身环化,切割目的基因两端常用两种酶分别切割。
【小问1详解】
图甲所示的实验设计中,25天最适条件培养的目的是为了保证各组玉米在胁迫干预前长势一致(生理状态基本相同),排除玉米本身的生理状态对实验结果的影响。
【小问2详解】
干旱胁迫下,细胞失水,自由水减少,自由水与结合水比值降低。
A、干旱时,外界溶液浓度(土壤溶液)高于细胞液浓度,植物细胞会因失水发生质壁分离,A正确;
B、自由水是运输介质,干旱时,自由水减少会降低无机盐运输效率,B正确;
C、图乙中D组(单一干旱)净光合速率下降,氧气释放量减少,C正确;
D、细胞可通过调节代谢(如增强抗旱相关酶活性)适应胁迫,并非无法调节,D错误。
故选ABC。
【小问3详解】
G基因或Ti质粒被限制酶切割后自身环化的主要原因是G基因或Ti质粒被切割后形成了相同的黏性末端,所以为了防止酶切产物自身环化,应确保切割G基因或Ti质粒后形成的两个黏性末端不同;为防止Ti质粒被切成多个片段,失去其应有的功能,因此Ti质粒内的每种限制酶只有一个切割位点,①③正确,②④错误。
故选A。
【小问4详解】
细胞脱分化形成愈伤组织,由表中结果可知,使用2,4-D时愈伤组织形成率最高。比较4个自交系,甲自交系中芽的分化率比较低,丙自交系中根的诱导率比较低,丁自交系中愈伤组织的形成率比较低,乙自交系中愈伤组织形成率、芽的分化率和根的诱导率都相对较高,故最适合培养成愈伤组织作为转化受体。
【小问5详解】
农杆菌转化愈伤组织时,T-DNA携带插入其内的片段转移到受体细胞。由于G基因是抗除草剂基因,所以检测目的基因是否进入受体细胞的方法是用含除草剂的培养基进行培养,如果愈伤组织能正常生存则说明转化成功。
【小问6详解】
根据题意可知,转化愈伤组织能使报告基因正确表达得到能催化物质K呈现蓝色的产物,无论这种愈伤组织是否附着有农杆菌,BD正确,AC错误。
故选BD
【小问7详解】
分子水平的鉴定包括核酸(DNA、RNA)和蛋白质水平的检测, 因此,分子水平鉴定的序号是1、2、3。根据表格中信息可知,PCR扩增技术可以在体外大量复制目的基因,故X1最大;已导入受体细胞中的目的基因不一定完成转录,因此X2<X1;已导入受体细胞中的目的基因即使完成转录,也不一定能完成翻译产生相应的蛋白质,故X3<X2;目的基因即使表达出相应的蛋白质,植株也不一定表现出相应抗性,故X4<X3,所以检测出含G基因植株的比例由大到小依次是X1、X2、X3、X4。
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