专题09 实验与探究(2大考点)(湖南专用)2026年高考生物一模分类汇编
2026-04-29
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3份
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38页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 实验与探究 |
| 使用场景 | 高考复习-一模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 湖南省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 11.95 MB |
| 发布时间 | 2026-04-29 |
| 更新时间 | 2026-04-29 |
| 作者 | 温柔春风 |
| 品牌系列 | 好题汇编·一模分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-04-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57581011.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:
专题09 实验与探究
3大考点概览
考点01 教材实验
考点02 实验探究
教材实验
考点1
1.(2026·湖南长沙·一模)下列关于中学生物学实验的叙述,错误的是( )
A.探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用实验中,检测试剂可选用斐林试剂
B.尝试利用乙烯利催熟水果实验中,当溶液pH<3.5时,它会分解释放出乙烯
C.DNA的粗提取与鉴定实验中的提取过程可以不使用离心机
D.观察叶绿体和细胞质的流动实验过程均需保持细胞活性
2.(2026·湖南·一模)生物学很多实验用到了酒精。下列有关实验中对酒精的叙述,正确的是( )
A.在绿叶中色素的提取和分离的实验中,要用到体积分数为50%的酒精,作用是洗去浮色
B.在低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验中,体积分数为95%的酒精的作用只是和盐酸配成解离液,对分生区细胞解离
C.在研究土壤中小动物类群的丰富度的实验中,采集的小动物必须放入体积分数为70%的酒精中,才能再观察和分类
D.在DNA的粗提取与鉴定的实验中,要用到体积分数为95%的冷酒精,作用是析出DNA,将DNA与一些蛋白质分离
3.(2026·湖南益阳·一模)下列实验中,试剂或材料被替代后仍能达到实验目的的是( )
A.观察植物细胞质壁分离和复原的实验,用黑藻代替洋葱鳞片叶
B.探究淀粉酶对淀粉和蔗糖作用的专一性时,用碘液代替斐林试剂
C.探究pH影响酶活性的实验,用淀粉和淀粉酶代替过氧化氢和过氧化氢酶
D.在空气-水界面验证细胞膜的磷脂分子为两层,用鸡的红细胞代替人的红细胞
4.(2026·湖南株洲·一模)下图为某同学在显微镜下观察到的洋葱(2n=16)根尖细胞。下列叙述正确的是( )
A.细胞①中染色单体和核DNA数均为32个
B.细胞②所在时期可发生非等位基因的自由组合
C.为使洋葱根尖充分解离,应持续延长解离时间
D.根据图中分裂间期细胞数量占比,可估算洋葱根尖细胞的间期时长
(不定项) 5.(2026·湖南益阳·一模)利用不同质量分数的NaCl溶液对盐敏感水稻IR29和不同品种的海水稻(FL478、JX99和Pokkali)进行盐胁迫处理,分别测定叶绿素和可溶性糖的含量,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
注: 各组NaCl溶液的质量分数为CK(0g/ kg)、T1(1g/ kg)、T2(3g/ kg)、T3(5g/ kg)
A.该实验的自变量为NaCl溶液的质量分数
B.与 IR29对比可知盐胁迫提高了JX99的叶绿素含量
C.最不适合种植在盐碱地的海水稻品种是FL478
D.若将IR29细胞置于某浓度的 NaCl溶液出现失水现象,最终细胞液浓度可能与外界相等
6.(2026·湖南岳阳·一模)玉米以宽窄行模式种植时,植株在宽行侧的光照条件较好;而窄行侧由于相互遮荫,光能受限,叶片的光合能力降低。在这种异质性光(植株不同部位受到的光照条件不同)下,宽行侧叶片的光合能力通常会增强,以补偿窄行侧叶片光合能力的降低,即表现出光合补偿现象。回答下列问题:
(1)评估叶片光合能力的大小,可通过测量______指标实现(答1点)。
(2)当植株生长至第6片叶可见时,选取长势一致的植株随机分成两组(如图),一组继续置于自然光照下作为同质性光对照(PC)。另一组的植株使用遮阳网(透光率为25%)对第1、3、5片叶一侧进行遮光处理,另一侧置于自然光照下即异质性光处理(LH)。待最新叶第6片叶完全展开后,用打孔器对两组第6片叶叶片中段进行取样,测定相关光合指标,取样时应避开叶片的______。为探究异质性光下未遮光侧叶片对遮光侧的光合补偿机制,应增设一组对照组(NC),其设计为______,待第6片叶完全展开后,用打孔器对LH组和NC组的第5片叶的叶片中段取样测定,理由是______。
(3)玉米叶片中的蔗糖一方面可通过TSTs蛋白转运至液泡中,另一方面通过SUTs蛋白导入至筛管。研究发现,在LH处理下,某玉米品种未遮光侧叶片与PC组比较,TSTs基因的相对表达量上升,SUTs基因的表达量降低,这将导致______,进而使光合补偿受到限制。结合上述信息,从光合产物分配的角度分析,可通过______使玉米增产。
7.(2026·湖南邵阳·一模)下图是上海青叶片肉细胞内光合作用的部分过程。字母表示相关物质,甲乙代表相关结构,①~②代表相关过程。
(1)光合色素位于_________(填“甲”或“乙”),②过程的场所是_______。
(2)图中的B和E物质分别是__________,研究发现,相对于自然光,黄光照射时植物光合作用速率减慢,科学家推测黄光可能导致叶绿素含量减少,对_________光的吸收明显减少。为验证该结论,可在黄光和自然光条件下分别培养上海青,一段时间后提取并分离叶绿体色素,通过比较两组滤纸条从上到下第_______条色素带的宽窄来判断叶绿素含量是否发生变化。
(3)镉(Cd)是一种土壤中污染范围广的重金属,H2S是目前公认的一种气体信号分子,能有效缓解Cd胁迫对光合作用的危害,为验证该结论并探究其机理,进行了相关实验,结果如下图所示。(注:CK为对照组)
上图中,甲乙处理分别是_________,请写出H2S缓解镉胁迫的机理:_______。
实验探究
考点2
8.(2026·湖南怀化·一模)干旱胁迫下,番茄花会提前凋落,从而严重影响产量。农科专家推测番茄编码植酸酶2的基因与落花率有关,为研究其机制,构建了过表达和低表达的番茄,统计了其在水分充足和干旱条件下的落花率,如图1。磺肽素(PSK)是一种肽类激素,由PSK前体通过植酸酶2的剪切形成;对野生型和敲低组番茄植株分别外施清水和一定浓度的PSK前体,3天后统计落花率,结果如图2。下列叙述错误的是( )
A.花、果实的发育和脱离受生长素和脱落酸共同影响
B.从图1推测,干旱可能通过促进的表达促进落花
C.根据图2数据推测,A组为野生型组,B组为低表达组
D.干旱环境、植酸酶2与PSK都能促进番茄花的脱落
9.(2026·湖南岳阳·一模)赤霉素(GA)与光敏色素在植物的光形态建成过程中发挥着重要作用,利用野生型(WT)和两种光敏色素突变体水稻(phyA和phyB)作为研究材料,分析在光照条件下PAC(GA生物合成抑制剂)对phyA和phyB水稻幼苗地上部分和主根生长的影响,实验结果如图所示。下列叙述错误的是( )
注:phyA突变体中的phyA光敏色素功能异常,phyB突变体中的phyB光敏色素功能异常
A.光敏色素接收红光或远红光的信号后结构改变,会影响核内特定基因的表达
B.由图1可知,光照条件下,一定浓度PAC处理明显抑制所有材料地上部分的生长
C.由图1可知,phyA介导的光信号增强了PAC对地上部分生长的抑制效果
D.由图2可推测,phyB介导的光信号可部分抵消PAC处理诱导效果
(不定项) 10.(2026·湖南益阳·一模)利用不同质量分数的NaCl溶液对盐敏感水稻IR29和不同品种结果如图所示。下列叙述错误的是( )
注: 各组NaCl溶液的质量分数为CK(0g/ kg)、T1(1g/ kg)、T2(3g/ kg)、T3(5g/ kg)
A.该实验的自变量为NaCl溶液的质量分数
B.与 IR29对比可知盐胁迫提高了JX99的叶绿素含量
C.最不适合种植在盐碱地的海水稻品种是FL478
D.若将IR29细胞置于某浓度的 NaCl溶液出现失水现象,最终细胞液浓度可能与外界相等
11.(2026·湖南·一模)水稻基因OsPRX编码的过氧化物酶在干旱胁迫下会加剧活性氧积累,导致细胞损伤。某科研团队利用CRISPR/Cas12a技术敲除OsPRX基因中的部分片段,以增强水稻的抗旱性。CRISPR/Cas12a系统由crRNA与Cas12a蛋白组成,利用crRNA介导Cas12a蛋白能准确切割目标DNA。该系统的作用机理如图甲所示。Cas12a蛋白需要识别PAM(5'-TTTN-3',N表示任意碱基)才能切割目标DNA,为此,科研人员在OsPRX基因中选定一段靶序列:5'-AGCTTGGCCTGAACTTTAAGCG-3'(仅显示一条链)。请分析回答下列问题:
注:PAM可以帮助Cas12a识别和切割目标DNA序列;“x”表示在相应位置剪切DNA
(1)该靶序列中,PAM序列最可能位于该条链的____(填“左端”或“右端”),其碱基序列为____。根据该靶序列设计的crRNA,其碱基序列为____(填10个碱基序列)。
(2)将编码Cas12a蛋白的基因和crRNA编码序列构建到同一个植物表达载体中,且利用潮霉素抗性基因(Hpt)作为筛选标记。为了达到最好的基因编辑效果,图乙中U6启动子应该属于__________(填“组成型”或“诱导型”)。
(说明:诱导型启动子,通常在光、盐等信号的作用下,使目的基因的转录水平有所提高;组成型启动子,驱动基因在所有细胞、组织和器官中持续表达)
(3)为提取野生型(WT)和转化植株(1~4号)的基因组DNA,设计一对引物扩增OsPRX基因中包含靶位点的片段,已知野生型扩增片段长度为500bp。如果植株转化成功,则发生了基因敲除,OsPRX基因长度将变短,形成了500bp突变体植株。扩增片段电泳结果如图丙所示:
①在扩增OsPRX基因的过程中,需要设计一对合适的引物,已知其中的一个引物序列为5'-GCATCCACTTAGCG-3',能否确定另一个引物的序列?____(填“能”或“不能”),理由是____。根据电泳结果,推测植株____(填编号)为OsPRX基因纯合突变体,判断依据是____。
②该团队培育的抗旱水稻若要进行商业化种植,从生物安全角度考虑,你认为需要重点关注的问题有哪些?____(答出1点即可)。
12.(2026·湖南怀化·一模)肝癌肿瘤微环境的免疫抑制特性会阻碍免疫系统清除癌细胞。厦门大学2025年的一项研究发现,小分子物质醛美替尼(又称“辟谷精”)能使患肝癌小鼠存活至正常年龄,并显著抑制其肿瘤生长。该物质此前被证实能不依赖胰岛素降血糖,其作用机理为抑制醛缩酶(ALDO)与葡萄糖代谢中间物的结合,激活AMPK(一种激酶)活性,进而促进细胞吸收葡萄糖,改变细胞的代谢与活性。为了解“辟谷精”抑制肝癌的机制,科研人员进行了进一步研究。请回答问题。
(1)“辟谷精”促进细胞吸收葡萄糖,促进脂肪、蛋白质和糖原等物质分解且抑制其合成。“辟谷精”与胰岛素对细胞的调节作用____(填“完全相同”“部分相同”或“完全不同”)。
(2)科研人员为了探究“辟谷精”发挥抑癌效果时的直接作用对象,对小鼠进行了癌细胞移植与治疗实验,实验分组及结果见下表。
移植的癌细胞
HEPA
A⁻
受移植小鼠
WT
LKO
WT
LKO
“辟谷精”施用
-
+
-
+
-
+
-
+
肝癌组织相对重量
+++
+
+++
+++
+++
+
++
++
注:HEPA为普通肝癌细胞;为敲除AMPK基因的肝癌细胞;WT为野生型小鼠;LKO为特异性敲除肝细胞AMPK基因的小鼠;“+”数量代表肿瘤重量相对大小。
本实验的自变量是移植的癌细胞种类、受移植小鼠种类及____。据表分析,“辟谷精”通过作用于具有AMPK的____(填“癌细胞”“肝细胞”或“癌细胞和肝细胞”)而产生抑癌效果。
(3)科研人员对对照组和“辟谷精”治疗组肝癌小鼠的肝脏进行显微观察,结果如下图1、图2(癌旁组织为肿瘤旁边的正常肝细胞组织,深色细胞为细胞,是一种细胞毒性T细胞,如箭头所指)。
据图得出结论:“辟谷精”改变细胞活性后可减轻肝癌肿瘤微环境的免疫抑制,且基本不损伤正常肝脏组织,依据是____。
(4)实验人员在肝癌诱导与治疗实验中分别注射IgG(对照抗体)和抗抗体(可清除或阻断细胞功能),进一步验证了“辟谷精”依赖于细胞发挥抑癌效果的结论。请将能得出该结论的实验结果柱形图补充完整。
(5)综合上述信息,请选填序号完善“辟谷精”抑制肝癌的机制:____→AMPK激活→____→减轻肿瘤微环境的免疫抑制→____→____。
①“辟谷精”抑制癌细胞ALDO ②细胞杀伤肝癌细胞 ③“辟谷精”抑制肝细胞ALDO
④细胞进入癌组织 ⑤组织细胞活性改变
13.(2026·湖南益阳·一模)血糖的动态平衡受自主神经、激素与血糖浓度的多重调节,图1是人体内血糖调节部分过程示意图,细胞膜上的酶P可改变胰岛素受体在胞内Y位点和T位点的磷酸化水平,进而改变其活性。请回答下列问题:
(1)血糖调节的神经中枢为______图1中两处“?”的内容为______合成。
(2)将健康小鼠分为实验组和对照组,分别饲喂高糖高脂饲料和普通饲料,5周后检测小鼠空腹血糖和空腹血清胰岛素的含量,结果如图2所示。实验组出现了糖尿病症状,由图2分析,推测其致病机理为______。
(3)提取上述实验中小鼠的肝细胞,通过蛋白质电泳检测细胞不同部位酶P的含量(电泳条带颜色越深,蛋白质含量越高),结果如图3。研究者进一步利用酶P含量降低70%的突变小鼠和正常小鼠饲喂高糖高脂饲料进行实验,结果见下表。
小鼠
Y 位点磷酸化相对水平
T 位点磷酸化相对水平
高胰岛素环境肝细胞吸糖率
对照组
正常小鼠
a
b
18%
实验组
突变小鼠
3.2a
0.1b
60%
综合以上研究得出,长期高糖高脂饮食,______,从而出现高血糖现象。
(4)现有一种可改善血糖水平的中药制剂B,且改善效果与剂量呈正相关。为证明上述结论,研究者进行了如下实验:甲、乙、丙3组高血糖模型、鼠分别用生理盐水配制的高、中、低剂量药剂B处理。还需增设的实验有______(答出试剂和处理对象即可)
14.(2026·湖南怀化·一模)高温强光下,光合吸收的光能超出自身最大利用能力时,就容易使PSⅡ(光合色素与蛋白结合的复合体)受损,致使光合速率降低,称为“光抑制”现象。光抑制现象严重影响作物产量。
(1)叶绿体中,PSⅡ的分布场所为____。
(2)叶绿体psbA基因编码的D1蛋白是PSⅡ的核心蛋白。科研人员使用凝胶电泳技术检测不同光照条件下的D1相对含量,结果如图1所示,分析可知:____。
(3)进一步研究发现,高温或强光会造成叶绿体内活性氧(ROS)的大量累积,攻击叶绿素和PSⅡ反应中心中的D1蛋白,使得D1极易受到破坏;同时,ROS积累显著抑制psbA mRNA的翻译,影响D1蛋白的从头合成,因此D1蛋白含量减少。
为提高PSⅡ的修复效率,科学家将原本位于叶绿体基因组的D1蛋白编码基因(psbA),与编码转运肽的DNA片段及高温响应启动子连接,构建成图2所示的融合基因,并将其导入水稻的核基因组中,从而获得了转基因水稻。
分析以上资料,回答下列问题:
①该研究建立的D1蛋白合成“双途径”机制是指转基因植物细胞中具有内源和外源的两种psbA基因在不同部位进行____。
②转基因水稻在受到高温胁迫时,核基因组中的psbA基因表达优势为____(选择并正确排序表达)
a.响应高温信号及时启动表达 b.在叶绿体中高效转录和翻译
c.定向转运至叶绿体 d.精确定位并整合至类囊体膜
③为验证“核编码的D1蛋白能成功补充并修复叶绿体中的PSⅡ”,研究者利用叶绿体蛋白质合成抑制剂林可霉素处理野生型与转基因水稻幼苗。实验结果发现,转基因幼苗的生长受抑制程度显著低于野生型。请分
15.(2026·湖南岳阳·一模)研究表明T细胞疫苗(TCV)可延长同种移植体的存活,该研究已扩展到了器官移植领域并在临床上展现出良好的应用前景。为探究供体抗原特异性TCV诱导肝移植免疫耐受的作用机理,研究人员以B6小鼠作为供体,CBA小鼠作为受体,利用肝移植模型进行了相关研究。回答下列问题:
(1)TCV的制备,用______小鼠的肝细胞对______小鼠进行免疫后,从后者脾脏中提取T淋巴细胞,灭活后制成TCV。
(2)小鼠同种肝移植存在“自动耐受”现象,这种“自动耐受”现象的免疫平衡可以被Flt3-L打破,从而诱发急性排斥反应。为探究TCV诱导肝移植免疫耐受的作用机制进行相关实验,实验分组如下表:
组别
供体
受体
组1
B6小鼠
CBA小鼠
组2
Flt3-L治疗的B6小鼠
CBA小鼠
组3
Flt3-L治疗的B6小鼠
TCV免疫过的CBA小鼠
单向混合淋巴细胞反应可模拟器官移植后受体免疫系统对供体器官的排斥反应。已知刺激细胞无法增殖,所检测到的增殖信号均来自反应细胞(增殖强度用cpm值表示)。
注:反应细胞为各组受体小鼠的脾T淋巴细胞,刺激细胞为灭活的供体小鼠脾T淋巴细胞
①由实验结果推断,小鼠同种肝移植存在“自动耐受”现象的机制是_______。
②小鼠接种TCV后,机体内发生针对“能特异性识别供体肝脏细胞的T细胞”的免疫应答,在移植后,受体小鼠会发生______过程,从而抑制免疫排斥反应。
(3)通过抑制相关T细胞的作用,TCV还可用于______等疾病的治疗(答2点);目前,TCV还未应用于临床,请从个体特异性的角度谈谈TCV的局限性:______。
16.(2026·湖南邵阳·一模)下图是上海青叶片肉细胞内光合作用的部分过程。字母表示相关物质,甲乙代表相关结构,①~②代表相关过程。
(1)光合色素位于_________(填“甲”或“乙”),②过程的场所是_______。
(2)图中的B和E物质分别是__________,研究发现,相对于自然光,黄光照射时植物光合作用速率减慢,科学家推测黄光可能导致叶绿素含量减少,对_________光的吸收明显减少。为验证该结论,可在黄光和自然光条件下分别培养上海青,一段时间后提取并分离叶绿体色素,通过比较两组滤纸条从上到下第_______条色素带的宽窄来判断叶绿素含量是否发生变化。
(3)镉(Cd)是一种土壤中污染范围广的重金属,H2S是目前公认的一种气体信号分子,能有效缓解Cd胁迫对光合作用的危害,为验证该结论并探究其机理,进行了相关实验,结果如下图所示。(注:CK为对照组)
上图中,甲乙处理分别是_________,请写出H2S缓解镉胁迫的机理:_______。
17.(2026·湖南株洲·一模)长期咀嚼槟榔会导致口腔黏膜纤维化(OSF)。槟榔碱能引发巨噬细胞参与的口腔黏膜下炎症反应。
(1)槟榔碱具有驱虫作用,是一种_________(填“初级”或“次级”)代谢产物。
(2)槟榔碱能促进大脑释放多巴胺等兴奋性递质,同时对降解神经递质的相关酶起到_________(填“增强”或“抑制”)作用,进一步放大兴奋效应。推测,长期咀嚼槟榔会导致中枢神经系统中突触后膜的多巴胺受体_________(填“增多”或“减少”),进而导致成瘾。
(3)为确定槟榔碱引发OSF的具体机制,研究人员以单核巨噬细胞(THP)和黏膜成纤维细胞(HOMF)为材料进行了一系列实验,各组的处理和结果如下表所示。
组别
处理
α-SMA蛋白相对表达量
Ⅰ型胶原蛋白相对表达量
第一组
不处理
1.04
1.18
第二组
培养基中添加适量槟榔碱
1.05
1.20
第三组
?
1.98
3.11
第四组
HOMF与槟榔碱刺激24h的THP混合培养
3.1
5.8
注:各组的HOMF量一致;α-SMA蛋白和Ⅰ型胶原蛋白含量显著上升是细胞纤维化的重要标志
表中第三组实验的处理是_________。根据以上表中系列实验结果,可以得出的结论是_________。
(4)研究人员根据现有资料推测,巨噬细胞可能通过释放携带miR-155-5P的外泌体,引发OSF。为此,以HOMF为材料重新设计了四组实验。A组不作处理,B组培养基中添加槟榔碱刺激THP24小时后释放的外泌体,C组miR-155-5P过量表达,D组转染miR-155-5P抑制剂同时在培养基中添加槟榔碱刺激THP24小时后释放的外泌体。
研究人员设计D组的目的是______。为使实验更加严谨,还需检测槟榔碱刺激前后THP释放的外泌体内____的水平。
(5)综合上述实验,长期咀嚼槟榔易引发OSF的原因是______。
试卷第1页,共3页
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专题09 实验与探究
3大考点概览
考点01 教材实验
考点02 实验探究
教材实验
考点1
1.B
2.D
3.A
4.A
(不定项) 5.AB
6.(1)吸收速率/释放速率/有机物积累速率/单位时间内圆形小叶片上浮的数目
(2)大叶脉 用透光率为25%的遮阳网对所有叶片进行遮光 LH组和PC组测定的第6片叶是最新叶,依据单一变量原则,LH组和NC组作为对比的新叶是第5片叶
(3)蔗糖输出受阻,在叶片中逐渐积累 提高SUTs基因的表达水平,促进光合产物向籽粒运输
7.(1)甲 叶绿体基质
(2) ADP、NADPH 红光和蓝紫光 3、4
(3)H2S、Cd+ H2S H2S通过提高植物的叶绿素含量和提高RuBP羧化酶活性来缓解镉胁迫
实验探究
考点2
8.C
9.C
(不定项) 10.AB
11.(1)右端 5′-TTTA-3′ 5′-CGCUUAAAGU-3′
(2)组成型
(3)不能 由于两段引物的碱基序列没有相关性(既不相同,也不互补),因此不能依据已知的引物Ⅰ序列设计出另一段引物Ⅱ的序列 2号和4号 PCR产物只有300bp条带,说明两条染色体上的OsPRX基因均被编辑(缺失相同片段) 需要重点监测是否产生过敏原或毒性物质;同时需要评估转基因是否会漂移至野生近缘种,引起基因污染等问题、是否符合法规等
12.(1)部分相同
(2)有无“辟谷精” 肝细胞
(3)与对照组相比,“辟谷精”治疗显著增加癌组织内细胞(或深色细胞或细胞毒性T细胞)数量,且癌旁组织内细胞数量很少
(4)
(5) ③ ⑤ ④ ②
13.(1)下丘脑 脂肪合成、糖原
(2)胰岛素受体异常,胰岛素无法与受体结合,出现胰岛素抵抗,导致糖尿病症状
(3)会导致细胞膜上酶P含量升高,从而使胰岛素受体T位点磷酸化水平升高并抑制Y位点磷酸化水平,最终使胰岛素受体活性降低
(4)等量生理盐水但不含药剂B的高血糖模型鼠对照组
14.(1)类囊体(薄膜)(或基粒)
(2)强光下,D1蛋白含量降低
(3)转录、翻译(或表达) acd 高温胁迫下叶绿体中翻译过程受(ROS积累)抑制 支持
15.(1) B6/供体 CBA/受体
(2)小鼠肝脏组织内细胞毒性T细胞的分裂、分化受阻 二次免疫
(3)风湿性心脏病、类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等(自身免疫病)
受机体细胞表面的主要组织相容性抗原(MHC)(或组织相容性抗原HLA)限制,所制备的TCV只能应用于特定个体,因此每个患者的TCV必须单独制备,无法批量生产
16.(1)甲 叶绿体基质
(2) ADP、NADPH 红光和蓝紫光 3、4
(3)H2S、Cd+ H2S H2S通过提高植物的叶绿素含量和提高RuBP羧化酶活性来缓解镉胁迫
17.(1)次级
(2)抑制 减少
(3) HOMF与未经槟榔碱刺激的THP混合培养
THP能促进HOMF纤维化,槟榔碱能显著增强THP对HOMF纤维化的促进作用
(4)验证外泌体中miR-155-5P是诱导纤维化的关键分子 miR-155-5P
(5)槟榔中含有大量的槟榔碱,能促进巨噬细胞释放携带miR-155-5P的外泌体,从而使HOMF纤维化,进而引发口腔黏膜纤维化
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专题09 实验与探究
3大考点概览
考点01 教材实验
考点02 实验探究
教材实验
考点1
1.(2026·湖南长沙·一模)下列关于中学生物学实验的叙述,错误的是( )
A.探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用实验中,检测试剂可选用斐林试剂
B.尝试利用乙烯利催熟水果实验中,当溶液pH<3.5时,它会分解释放出乙烯
C.DNA的粗提取与鉴定实验中的提取过程可以不使用离心机
D.观察叶绿体和细胞质的流动实验过程均需保持细胞活性
【答案】B
【知识点】观察叶绿体、线粒体和细胞质流动实验、酶促反应的因素及实验、植物生长调节剂及应用、DNA的粗提取及鉴定
【详解】A、淀粉酶可水解淀粉产生还原糖(麦芽糖),但不能水解蔗糖,斐林试剂可与还原糖在水浴加热条件下产生砖红色沉淀,能检测两种底物的水解情况,A正确;
B、乙烯利在pH<3.5的水溶液中性质稳定,当pH升高时才会分解释放乙烯,选项表述错误,B错误;
C、DNA粗提取与鉴定实验中,若无离心机,可将细胞破碎后的混合液静置,取上层清液即可开展后续提取步骤,因此提取过程可以不使用离心机,C正确;
D、只有活细胞的细胞质才具有流动性,且叶绿体结构保持完整,因此两个实验均需保持细胞活性,D正确。
2.(2026·湖南·一模)生物学很多实验用到了酒精。下列有关实验中对酒精的叙述,正确的是( )
A.在绿叶中色素的提取和分离的实验中,要用到体积分数为50%的酒精,作用是洗去浮色
B.在低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验中,体积分数为95%的酒精的作用只是和盐酸配成解离液,对分生区细胞解离
C.在研究土壤中小动物类群的丰富度的实验中,采集的小动物必须放入体积分数为70%的酒精中,才能再观察和分类
D.在DNA的粗提取与鉴定的实验中,要用到体积分数为95%的冷酒精,作用是析出DNA,将DNA与一些蛋白质分离
【答案】D
【知识点】绿叶中色素的提取和分离实验、低温诱导植物染色体数目的变化实验、群落的物种组成以及丰富度的相关探究实验、DNA的粗提取及鉴定
【详解】A、绿叶中色素的提取和分离实验中,使用无水乙醇(或95%酒精加无水碳酸钠除水)提取色素,作用是溶解光合色素;体积分数50%的酒精洗去浮色是脂肪检测实验的操作,A错误;
B、低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验中,95%的酒精除了和盐酸配制成解离液解离分生区细胞外,还可用于冲洗经卡诺氏液固定后的根尖,B错误;
C、研究土壤中小动物类群丰富度时,70%的酒精可对小动物起到固定、防腐的作用,适合长期保存后分类观察,但若进行活体临时观察,可将小动物置于湿润棉花上,并非必须放入酒精中,C错误;
D、DNA不溶于酒精,而部分蛋白质杂质可溶于酒精,DNA粗提取与鉴定实验中使用95%的冷酒精可以析出DNA,实现DNA与部分蛋白质的分离,D正确。
3.(2026·湖南益阳·一模)下列实验中,试剂或材料被替代后仍能达到实验目的的是( )
A.观察植物细胞质壁分离和复原的实验,用黑藻代替洋葱鳞片叶
B.探究淀粉酶对淀粉和蔗糖作用的专一性时,用碘液代替斐林试剂
C.探究pH影响酶活性的实验,用淀粉和淀粉酶代替过氧化氢和过氧化氢酶
D.在空气-水界面验证细胞膜的磷脂分子为两层,用鸡的红细胞代替人的红细胞
【答案】A
【知识点】生物膜结构的探索历程、质壁分离及其复原实验、酶的特性、酶促反应的因素及实验
【详解】A、黑藻叶片薄,含叶绿体,原生质层有颜色,可清晰观察原生质层收缩(质壁分离)及复原现象,故可用黑藻代替洋葱鳞片叶,A正确;
B、碘液仅能检测淀粉是否被分解,无法检测蔗糖是否被水解(因蔗糖及其水解产物均不与碘液反应),而斐林试剂可检测两种糖水解生成的还原糖,故不能使用碘液,B错误;
C、淀粉在酸性条件下会自发水解,干扰实验结果;过氧化氢在酸性条件下相对稳定,可排除无关变量影响,C错误;
D、鸡红细胞有细胞核和多种膜结构,无法在空气-水界面形成纯净的磷脂单分子层;人成熟红细胞无核及细胞器,是理想材料,D错误。
故选A。
4.(2026·湖南株洲·一模)下图为某同学在显微镜下观察到的洋葱(2n=16)根尖细胞。下列叙述正确的是( )
A.细胞①中染色单体和核DNA数均为32个
B.细胞②所在时期可发生非等位基因的自由组合
C.为使洋葱根尖充分解离,应持续延长解离时间
D.根据图中分裂间期细胞数量占比,可估算洋葱根尖细胞的间期时长
【答案】A
【知识点】植物细胞的有丝分裂、有丝分裂的物质的变化规律、有丝分裂实验
【详解】A、洋葱体细胞有16条染色体,细胞①处于有丝分裂中期,此时染色体已经完成复制,每条染色体包含2条染色单体,对应2个DNA分子,所以细胞①中染色单体和核DNA数均为32个,A正确;
B、非等位基因的自由组合发生在减数第一次分裂后期,细胞②处于有丝分裂后期,有丝分裂后期不发生非等位基因的自由组合,B错误;
C、解离的作用是使细胞相互分离,但如果解离时间过长,会导致根尖过于酥软,后续漂洗和染色的操作会难以进行,也会影响细胞的形态观察,C错误;
D、仅通过视野中分裂间期细胞的数量占比,只能推算分裂间期在细胞周期中所占的时间比例,无法直接得出细胞周期的具体时长,想要获得具体时长还需要额外的计时数据,D错误。
故选A。
(不定项) 5.(2026·湖南益阳·一模)利用不同质量分数的NaCl溶液对盐敏感水稻IR29和不同品种的海水稻(FL478、JX99和Pokkali)进行盐胁迫处理,分别测定叶绿素和可溶性糖的含量,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
注: 各组NaCl溶液的质量分数为CK(0g/ kg)、T1(1g/ kg)、T2(3g/ kg)、T3(5g/ kg)
A.该实验的自变量为NaCl溶液的质量分数
B.与 IR29对比可知盐胁迫提高了JX99的叶绿素含量
C.最不适合种植在盐碱地的海水稻品种是FL478
D.若将IR29细胞置于某浓度的 NaCl溶液出现失水现象,最终细胞液浓度可能与外界相等
【答案】AB
【知识点】细胞的吸水和失水、影响光合作用的因素、验证性实验与探究性实验
【详解】A、据图可知,该实验的自变量为NaCl溶液的质量分数和水稻的品种,并非只有NaCl溶液的质量分数,A错误;
B、由图可知,JX99的叶绿素含量会随NaCl溶液浓度的增加而减少,说明盐胁迫会降低JX99的叶绿素含量,相同质量分数的NaCl溶液的盐胁迫下JX99叶绿素含量高于IR29,B错误;
C、从图中叶绿素和可溶性糖质量分数的柱形图可知,FL478在盐胁迫下叶绿素和可溶性糖质量分数相对较低,所以最不适合种植在盐碱地的海水稻品种是FL478,C正确;
D、若将IR29细胞置于某浓度的NaCl溶液中出现失水现象,当细胞不再失水时,细胞液浓度可能与外界溶液浓度相等(此时细胞内外渗透压平衡),D正确。
故选AB。
6.(2026·湖南岳阳·一模)玉米以宽窄行模式种植时,植株在宽行侧的光照条件较好;而窄行侧由于相互遮荫,光能受限,叶片的光合能力降低。在这种异质性光(植株不同部位受到的光照条件不同)下,宽行侧叶片的光合能力通常会增强,以补偿窄行侧叶片光合能力的降低,即表现出光合补偿现象。回答下列问题:
(1)评估叶片光合能力的大小,可通过测量______指标实现(答1点)。
(2)当植株生长至第6片叶可见时,选取长势一致的植株随机分成两组(如图),一组继续置于自然光照下作为同质性光对照(PC)。另一组的植株使用遮阳网(透光率为25%)对第1、3、5片叶一侧进行遮光处理,另一侧置于自然光照下即异质性光处理(LH)。待最新叶第6片叶完全展开后,用打孔器对两组第6片叶叶片中段进行取样,测定相关光合指标,取样时应避开叶片的______。为探究异质性光下未遮光侧叶片对遮光侧的光合补偿机制,应增设一组对照组(NC),其设计为______,待第6片叶完全展开后,用打孔器对LH组和NC组的第5片叶的叶片中段取样测定,理由是______。
(3)玉米叶片中的蔗糖一方面可通过TSTs蛋白转运至液泡中,另一方面通过SUTs蛋白导入至筛管。研究发现,在LH处理下,某玉米品种未遮光侧叶片与PC组比较,TSTs基因的相对表达量上升,SUTs基因的表达量降低,这将导致______,进而使光合补偿受到限制。结合上述信息,从光合产物分配的角度分析,可通过______使玉米增产。
【答案】(1)吸收速率/释放速率/有机物积累速率/单位时间内圆形小叶片上浮的数目
(2)大叶脉 用透光率为25%的遮阳网对所有叶片进行遮光 LH组和PC组测定的第6片叶是最新叶,依据单一变量原则,LH组和NC组作为对比的新叶是第5片叶
(3)蔗糖输出受阻,在叶片中逐渐积累 提高SUTs基因的表达水平,促进光合产物向籽粒运输
【知识点】光反应、暗(碳)反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素
【分析】影响光合作用强度的因素:①外因:光照强度,温度,CO2浓度,矿质元素,水分等。②内因:酶的种类、数量、活性,叶面指数等。
【详解】(1)光合能力反映的是叶片光合作用的强度,可通过测量以下指标实现: CO₂吸收速率(净光合速率的常用指标,反映叶片从外界吸收 CO₂的速率) O₂释放速率(净光合速率的另一常用指标,反映叶片释放 O₂的速率) 有机物积累速率(反映光合作用产物的积累情况) 单位时间内圆形小叶片上浮的数目(通过叶圆片上浮法,间接反映光合产 O₂的速率)。
(2)取样时应避开叶片的大叶脉:因为叶脉主要起运输和支撑作用,不含或极少含叶绿体,会影响光合指标测定的准确性。对照组(NC)的设计:用透光率为 25% 的遮阳网对所有叶片进行遮光处理。理由是LH 组和 PC 组测定的第 6 片叶是最新叶,而 LH 组和 NC 组作为对比时,新叶是第 5 片叶(LH 组第 6 片叶完全展开后,第 5 片叶是最新的未被预先遮光处理的叶片)。依据单一变量原则,只有让 NC 组所有叶片都遮光,才能保证 LH 组(部分遮光)和 NC 组(全部遮光)的唯一变量是 “未遮光侧叶片是否存在”,从而准确探究异质性光下未遮光侧叶片对遮光侧的光合补偿机制。
(3)TSTs 负责将蔗糖转运至液泡,SUTs 负责将蔗糖导入筛管(向籽粒运输)。TSTs 上升会使更多蔗糖进入液泡储存,SUTs 下降则使蔗糖向筛管输出受阻,最终导致蔗糖输出受阻,在叶片中逐渐积累,进而抑制光合作用,使光合补偿受限。增产措施:从光合产物分配的角度,可通过提高 SUTs 基因的表达水平,促进光合产物向籽粒运输,减少叶片中蔗糖的积累,从而使玉米增产。
7.(2026·湖南邵阳·一模)下图是上海青叶片肉细胞内光合作用的部分过程。字母表示相关物质,甲乙代表相关结构,①~②代表相关过程。
(1)光合色素位于_________(填“甲”或“乙”),②过程的场所是_______。
(2)图中的B和E物质分别是__________,研究发现,相对于自然光,黄光照射时植物光合作用速率减慢,科学家推测黄光可能导致叶绿素含量减少,对_________光的吸收明显减少。为验证该结论,可在黄光和自然光条件下分别培养上海青,一段时间后提取并分离叶绿体色素,通过比较两组滤纸条从上到下第_______条色素带的宽窄来判断叶绿素含量是否发生变化。
(3)镉(Cd)是一种土壤中污染范围广的重金属,H2S是目前公认的一种气体信号分子,能有效缓解Cd胁迫对光合作用的危害,为验证该结论并探究其机理,进行了相关实验,结果如下图所示。(注:CK为对照组)
上图中,甲乙处理分别是_________,请写出H2S缓解镉胁迫的机理:_______。
【答案】(1)甲 叶绿体基质
(2) ADP、NADPH 红光和蓝紫光 3、4
(3)H2S、Cd+ H2S H2S通过提高植物的叶绿素含量和提高RuBP羧化酶活性来缓解镉胁迫
【知识点】光合色素的种类、含量及功能、绿叶中色素的提取和分离实验、影响光合作用的因素、验证性实验与探究性实验
【分析】光合作用的过程:光反应阶段:①水的光解②ATP的合成;碳反应阶段:①二氧化碳的固定②二氧化碳的还原;绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇、石英砂和碳酸钙;分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。
【详解】(1)甲是类囊体膜,是光反应的场所,光合色素分布在此。则光合色素位于甲。②过程是暗反应中C3的还原,场所是叶绿体基质(乙)。
(2)图中B是ADP,E是NADPH(光反应的产物,用于暗反应C3的还原)。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,黄光照射时植物光合作用速率减慢,推测是叶绿素对红光、蓝紫光的吸收明显减少。叶绿体色素分离后,滤纸条上的色素带从上到下依次是胡萝卜素(①)、叶黄素(②)、叶绿素a(③)、叶绿素b(④),因此通过比较③、④条色素带的宽窄来判断叶绿素含量是否变化。
(3)实验目的是验证H2S能缓解Cd胁迫对光合作用的危害,对照组(CK)为正常处理,Cd组为镉胁迫处理,乙组为Cd+H2S处理组,甲组为H2S单独处理组。H2S缓解Cd胁迫的机理:H2S能提高叶绿素含量,增强光反应;同时提高Rubisco酶活性,促进暗反应,从而提高光合速率,缓解Cd对光合作用的抑制。
实验探究
考点2
8.(2026·湖南怀化·一模)干旱胁迫下,番茄花会提前凋落,从而严重影响产量。农科专家推测番茄编码植酸酶2的基因与落花率有关,为研究其机制,构建了过表达和低表达的番茄,统计了其在水分充足和干旱条件下的落花率,如图1。磺肽素(PSK)是一种肽类激素,由PSK前体通过植酸酶2的剪切形成;对野生型和敲低组番茄植株分别外施清水和一定浓度的PSK前体,3天后统计落花率,结果如图2。下列叙述错误的是( )
A.花、果实的发育和脱离受生长素和脱落酸共同影响
B.从图1推测,干旱可能通过促进的表达促进落花
C.根据图2数据推测,A组为野生型组,B组为低表达组
D.干旱环境、植酸酶2与PSK都能促进番茄花的脱落
【答案】C
【知识点】不同的植物激素对植物生命活动的调节、验证性实验与探究性实验
【详解】A、生长素可促进花、果实发育,防止脱落;脱落酸会促进器官衰老和脱落。二者共同调控花、果实的发育与脱落过程,A正确;
B、由图1可知,在干旱条件下,S2低表达组的番茄落花率略高于水分充足条件下番茄落花率;而野生型、过表达组的番茄落花率远远高于水分充足条件下番茄落花率,在干旱条件下,含有S2时,番茄落花率提高,这说明干旱可能通过促进S2的表达促进花脱落,B正确;
C、已知PSK前体通过植酸酶2的剪切能形成PSK,低表达组无法合成S2蛋白,因而不能剪切PSK前体形成PSK,与清水处理结果相同,落花率不变。因此A组为低表达组,B为野生型组,PSK能提高落花率,C错误;
D、干旱胁迫下,番茄花会提前凋落;根据题干和图像信息可知,植酸酶2和PSK也能提高落花率,D正确。
故选C。
9.(2026·湖南岳阳·一模)赤霉素(GA)与光敏色素在植物的光形态建成过程中发挥着重要作用,利用野生型(WT)和两种光敏色素突变体水稻(phyA和phyB)作为研究材料,分析在光照条件下PAC(GA生物合成抑制剂)对phyA和phyB水稻幼苗地上部分和主根生长的影响,实验结果如图所示。下列叙述错误的是( )
注:phyA突变体中的phyA光敏色素功能异常,phyB突变体中的phyB光敏色素功能异常
A.光敏色素接收红光或远红光的信号后结构改变,会影响核内特定基因的表达
B.由图1可知,光照条件下,一定浓度PAC处理明显抑制所有材料地上部分的生长
C.由图1可知,phyA介导的光信号增强了PAC对地上部分生长的抑制效果
D.由图2可推测,phyB介导的光信号可部分抵消PAC处理诱导效果
【答案】C
【知识点】参与调节植物生命活动的其他环境因素、其他植物激素的产生、分布和功能、验证性实验与探究性实验
【详解】A、光敏色素是一类蛋白质(色素-蛋白复合体),分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富,光敏色素接收红光或远红光的信号后结构改变,会影响核内特定基因的表达,从而表现出生物学效应,A正确;
B、分析图1,与PAC浓度为0时相比,一定浓度PAC处理后,WT、phyA和phyB地上部分相对长度均减小,这表明一定浓度PAC处理明显抑制所有材料地上部分的生长,B正确;
C、由图1可知,在PAC浓度小于10-7mol·L-1时,phyA突变体的地上部分相对长度比野生型(WT)高,说明phyA介导的光信号减弱了PAC对地上部分生长的抑制效果,当PAC浓度大于10-7mol·L-1时,phyA突变体的地上部分相对长度比野生型(WT)低,说明phyA介导的光信号增强了PAC对地上部分生长的抑制效果,C错误;
D、由图2可知,与WT和phyA相比,phyB处理组主根相对长度增加,由此可推测phyB介导的光信号可部分抵消PAC处理诱导的效果,D正确。
故选C。
(不定项) 10.(2026·湖南益阳·一模)利用不同质量分数的NaCl溶液对盐敏感水稻IR29和不同品种结果如图所示。下列叙述错误的是( )
注: 各组NaCl溶液的质量分数为CK(0g/ kg)、T1(1g/ kg)、T2(3g/ kg)、T3(5g/ kg)
A.该实验的自变量为NaCl溶液的质量分数
B.与 IR29对比可知盐胁迫提高了JX99的叶绿素含量
C.最不适合种植在盐碱地的海水稻品种是FL478
D.若将IR29细胞置于某浓度的 NaCl溶液出现失水现象,最终细胞液浓度可能与外界相等
【答案】AB
【知识点】细胞的吸水和失水、影响光合作用的因素、验证性实验与探究性实验
【详解】A、据图可知,该实验的自变量为NaCl溶液的质量分数和水稻的品种,并非只有NaCl溶液的质量分数,A错误;
B、由图可知,JX99的叶绿素含量会随NaCl溶液浓度的增加而减少,说明盐胁迫会降低JX99的叶绿素含量,相同质量分数的NaCl溶液的盐胁迫下JX99叶绿素含量高于IR29,B错误;
C、从图中叶绿素和可溶性糖质量分数的柱形图可知,FL478在盐胁迫下叶绿素和可溶性糖质量分数相对较低,所以最不适合种植在盐碱地的海水稻品种是FL478,C正确;
D、若将IR29细胞置于某浓度的NaCl溶液中出现失水现象,当细胞不再失水时,细胞液浓度可能与外界溶液浓度相等(此时细胞内外渗透压平衡),D正确。
故选AB。
11.(2026·湖南·一模)水稻基因OsPRX编码的过氧化物酶在干旱胁迫下会加剧活性氧积累,导致细胞损伤。某科研团队利用CRISPR/Cas12a技术敲除OsPRX基因中的部分片段,以增强水稻的抗旱性。CRISPR/Cas12a系统由crRNA与Cas12a蛋白组成,利用crRNA介导Cas12a蛋白能准确切割目标DNA。该系统的作用机理如图甲所示。Cas12a蛋白需要识别PAM(5'-TTTN-3',N表示任意碱基)才能切割目标DNA,为此,科研人员在OsPRX基因中选定一段靶序列:5'-AGCTTGGCCTGAACTTTAAGCG-3'(仅显示一条链)。请分析回答下列问题:
注:PAM可以帮助Cas12a识别和切割目标DNA序列;“x”表示在相应位置剪切DNA
(1)该靶序列中,PAM序列最可能位于该条链的____(填“左端”或“右端”),其碱基序列为____。根据该靶序列设计的crRNA,其碱基序列为____(填10个碱基序列)。
(2)将编码Cas12a蛋白的基因和crRNA编码序列构建到同一个植物表达载体中,且利用潮霉素抗性基因(Hpt)作为筛选标记。为了达到最好的基因编辑效果,图乙中U6启动子应该属于__________(填“组成型”或“诱导型”)。
(说明:诱导型启动子,通常在光、盐等信号的作用下,使目的基因的转录水平有所提高;组成型启动子,驱动基因在所有细胞、组织和器官中持续表达)
(3)为提取野生型(WT)和转化植株(1~4号)的基因组DNA,设计一对引物扩增OsPRX基因中包含靶位点的片段,已知野生型扩增片段长度为500bp。如果植株转化成功,则发生了基因敲除,OsPRX基因长度将变短,形成了500bp突变体植株。扩增片段电泳结果如图丙所示:
①在扩增OsPRX基因的过程中,需要设计一对合适的引物,已知其中的一个引物序列为5'-GCATCCACTTAGCG-3',能否确定另一个引物的序列?____(填“能”或“不能”),理由是____。根据电泳结果,推测植株____(填编号)为OsPRX基因纯合突变体,判断依据是____。
②该团队培育的抗旱水稻若要进行商业化种植,从生物安全角度考虑,你认为需要重点关注的问题有哪些?____(答出1点即可)。
【答案】(1)右端 5′-TTTA-3′ 5′-CGCUUAAAGU-3′
(2)组成型
(3)不能 由于两段引物的碱基序列没有相关性(既不相同,也不互补),因此不能依据已知的引物Ⅰ序列设计出另一段引物Ⅱ的序列 2号和4号 PCR产物只有300bp条带,说明两条染色体上的OsPRX基因均被编辑(缺失相同片段) 需要重点监测是否产生过敏原或毒性物质;同时需要评估转基因是否会漂移至野生近缘种,引起基因污染等问题、是否符合法规等
【知识点】PCR扩增的原理与过程、基因表达载体的构建、转基因生物安全性、基因编辑技术
【详解】(1)题目信息指出,Cas12a蛋白需要识别PAM(5'-TTTN-3')才能切割目标DNA。在给定的靶序列5'-AGCTTGGCCTGAACTTTAAGCG-3'中,可以在序列的右侧找到一个5'-TTTA-3'序列,这符合PAM序列的特征,故PAM序列最可能位于该链的右端。有甲图可知crRNA与靶序列的互补链进行配对,所以根据靶序列的顺序可以推测出前10个碱基为5'-CGCUUAAAGU-3'。
(2)根据题意,U6启动子应该要在所有细胞中得以表达,协助CRISPR/Cas12a系统敲除OsPRX基因。组成型启动子可驱动基因在所有细胞、组织和器官中持续表达,而诱导型启动子仅在特定信号下激活,无法满足持续编辑的需求,因此选择组成型启动子。
(3)①PCR的一对引物分别结合模板DNA的两条链,序列无相关性、不互补,因此仅已知一个引物序列,无法确定另一个引物的序列。野生型(WT)扩增片段为500bp,若为纯合突变体,两条染色体上的OsPRX基因均被敲除,仅能扩增出300bp的突变体片段;若为杂合突变体,会同时出现500bp(野生型)和300bp(突变型)两条带。电泳图中2号和4号仅出现300bp条带,因此为纯合突变体。
②转基因作物商业化种植的生物安全核心关注点包括:食品安全(是否产生过敏原、毒性物质,营养成分是否改变)、生态安全(外源基因是否漂移至野生近缘种,造成基因污染,是否影响非靶标生物、破坏生物多样性)、 合规性(是否符合国家转基因安全法律法规)。
12.(2026·湖南怀化·一模)肝癌肿瘤微环境的免疫抑制特性会阻碍免疫系统清除癌细胞。厦门大学2025年的一项研究发现,小分子物质醛美替尼(又称“辟谷精”)能使患肝癌小鼠存活至正常年龄,并显著抑制其肿瘤生长。该物质此前被证实能不依赖胰岛素降血糖,其作用机理为抑制醛缩酶(ALDO)与葡萄糖代谢中间物的结合,激活AMPK(一种激酶)活性,进而促进细胞吸收葡萄糖,改变细胞的代谢与活性。为了解“辟谷精”抑制肝癌的机制,科研人员进行了进一步研究。请回答问题。
(1)“辟谷精”促进细胞吸收葡萄糖,促进脂肪、蛋白质和糖原等物质分解且抑制其合成。“辟谷精”与胰岛素对细胞的调节作用____(填“完全相同”“部分相同”或“完全不同”)。
(2)科研人员为了探究“辟谷精”发挥抑癌效果时的直接作用对象,对小鼠进行了癌细胞移植与治疗实验,实验分组及结果见下表。
移植的癌细胞
HEPA
A⁻
受移植小鼠
WT
LKO
WT
LKO
“辟谷精”施用
-
+
-
+
-
+
-
+
肝癌组织相对重量
+++
+
+++
+++
+++
+
++
++
注:HEPA为普通肝癌细胞;为敲除AMPK基因的肝癌细胞;WT为野生型小鼠;LKO为特异性敲除肝细胞AMPK基因的小鼠;“+”数量代表肿瘤重量相对大小。
本实验的自变量是移植的癌细胞种类、受移植小鼠种类及____。据表分析,“辟谷精”通过作用于具有AMPK的____(填“癌细胞”“肝细胞”或“癌细胞和肝细胞”)而产生抑癌效果。
(3)科研人员对对照组和“辟谷精”治疗组肝癌小鼠的肝脏进行显微观察,结果如下图1、图2(癌旁组织为肿瘤旁边的正常肝细胞组织,深色细胞为细胞,是一种细胞毒性T细胞,如箭头所指)。
据图得出结论:“辟谷精”改变细胞活性后可减轻肝癌肿瘤微环境的免疫抑制,且基本不损伤正常肝脏组织,依据是____。
(4)实验人员在肝癌诱导与治疗实验中分别注射IgG(对照抗体)和抗抗体(可清除或阻断细胞功能),进一步验证了“辟谷精”依赖于细胞发挥抑癌效果的结论。请将能得出该结论的实验结果柱形图补充完整。
(5)综合上述信息,请选填序号完善“辟谷精”抑制肝癌的机制:____→AMPK激活→____→减轻肿瘤微环境的免疫抑制→____→____。
①“辟谷精”抑制癌细胞ALDO ②细胞杀伤肝癌细胞 ③“辟谷精”抑制肝细胞ALDO
④细胞进入癌组织 ⑤组织细胞活性改变
【答案】(1)部分相同
(2)有无“辟谷精” 肝细胞
(3)与对照组相比,“辟谷精”治疗显著增加癌组织内细胞(或深色细胞或细胞毒性T细胞)数量,且癌旁组织内细胞数量很少
(4)
(5) ③ ⑤ ④ ②
【知识点】癌细胞的概念及主要特征、血糖调节、细胞免疫、验证性实验与探究性实验
【分析】免疫系统由免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质组成,免疫可以分为非特异性免疫和特异性免疫,特异性免疫又包括体液免疫和细胞免疫。T细胞既可以参与体液免疫又可以参与细胞免疫。
【详解】(1)“辟谷精”和胰岛素均可以促进细胞对葡萄糖的吸收,但“辟谷精”是通过抑制ALDO与葡萄糖代谢中间物结合,激活AMPK活性,进而促进细胞对葡萄糖的吸收,而胰岛素是通过体液运输与靶细胞膜上的受体结合,除了促进细胞对葡萄糖的吸收降血糖外,还可以促进葡萄糖合成糖原、转化形成非糖物质,来降低血糖,综上,“辟谷精”与胰岛素对细胞的调节作用部分相同。
(2)依据表格信息可知,该实验的自变量有:移植的癌细胞种类(一种为普通肝癌细胞,一种为敲除了AMPK基因的肝癌细胞)、受移植小鼠种类(一种为野生型小鼠,一种为特异性敲除肝细胞AMPK基因的小鼠)、“辟谷精”(施用“辟谷精”的有无)。根据结果: HEPA( 普通肝癌细胞)与(敲除AMPK基因的肝癌细胞) 两组的野生型小鼠(含AMPK基因)中,施用“辟谷精”具有抑癌效果且效果较好,而两组的LKO小鼠,无论是否使用“辟谷精”效果一致(肿瘤重量大小无明显变化),说明辟谷精通过作用于肝细胞的AMPK发挥效果。
(3)图2(治疗组)与图1(对照组)相比较,“辟谷精”治疗显著增加了癌组织内细胞数量,并且癌旁组织内细胞数量很少(图2箭头处),而细胞是一种细胞毒性T细胞,与细胞免疫能力有关,这说明“辟谷精”改变细胞活性后可减轻肝癌肿瘤微环境的免疫抑制,且基本不损伤正常肝脏组织。
(4)依据题干信息可知,“辟谷精”最终是通过加强细胞对癌细胞的杀伤作用发挥抑癌效果的,所以加入IgG的同时加入“辟谷精”可以加强细胞对癌细胞的杀伤作用,进而导致肝癌细胞相对重量明显降低,而抗抗体会结合小鼠的细胞而阻断其发挥作用,免疫能力降低,肝癌细胞相对重量与不加“辟谷精”组无明显差异,具体图示如下图:
(5)结合题干(通过抑制ALDO与葡萄糖代谢中间物结合,激活AMPK活性,进而促进细胞对葡萄糖的吸收,改变细胞代谢及活性)和小问2、3、4信息可知,“辟谷精”抑制肝癌的机制为:③“辟谷精”抑制肝细胞ALDO→AMPK激活→⑤组织细胞活性改变→减轻肿瘤微环境的免疫抑制(小问3)→④细胞进入癌组织(小问:3、4)→②细胞杀伤肝癌细胞。
13.(2026·湖南益阳·一模)血糖的动态平衡受自主神经、激素与血糖浓度的多重调节,图1是人体内血糖调节部分过程示意图,细胞膜上的酶P可改变胰岛素受体在胞内Y位点和T位点的磷酸化水平,进而改变其活性。请回答下列问题:
(1)血糖调节的神经中枢为______图1中两处“?”的内容为______合成。
(2)将健康小鼠分为实验组和对照组,分别饲喂高糖高脂饲料和普通饲料,5周后检测小鼠空腹血糖和空腹血清胰岛素的含量,结果如图2所示。实验组出现了糖尿病症状,由图2分析,推测其致病机理为______。
(3)提取上述实验中小鼠的肝细胞,通过蛋白质电泳检测细胞不同部位酶P的含量(电泳条带颜色越深,蛋白质含量越高),结果如图3。研究者进一步利用酶P含量降低70%的突变小鼠和正常小鼠饲喂高糖高脂饲料进行实验,结果见下表。
小鼠
Y 位点磷酸化相对水平
T 位点磷酸化相对水平
高胰岛素环境肝细胞吸糖率
对照组
正常小鼠
a
b
18%
实验组
突变小鼠
3.2a
0.1b
60%
综合以上研究得出,长期高糖高脂饮食,______,从而出现高血糖现象。
(4)现有一种可改善血糖水平的中药制剂B,且改善效果与剂量呈正相关。为证明上述结论,研究者进行了如下实验:甲、乙、丙3组高血糖模型、鼠分别用生理盐水配制的高、中、低剂量药剂B处理。还需增设的实验有______(答出试剂和处理对象即可)
【答案】(1)下丘脑 脂肪合成、糖原
(2)胰岛素受体异常,胰岛素无法与受体结合,出现胰岛素抵抗,导致糖尿病症状
(3)会导致细胞膜上酶P含量升高,从而使胰岛素受体T位点磷酸化水平升高并抑制Y位点磷酸化水平,最终使胰岛素受体活性降低
(4)等量生理盐水但不含药剂B的高血糖模型鼠对照组
【知识点】激素调节信号转导的分子机制、血糖调节、验证(探究)人或动物某种激素的生理作用、验证性实验与探究性实验
【分析】血糖含量高时,胰岛B细胞分泌胰岛素增多,胰岛素能促进血糖进入组织细胞进行氧化分解、合成肝糖原、肌糖原、转化成脂肪和某些氨基酸等,抑制肝糖原分解和非糖物质转化成血糖。当血糖含量低时,胰岛A细胞分泌胰高血糖素增多,胰高血糖素能促进肝糖原分解,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖水平升高。
【详解】(1)血糖的调节中枢在下丘脑,胰岛素具有降血糖的作用,胰岛素与受体结合后,经过一系列酶磷酸化,可促进含葡萄糖转运蛋白的囊泡移向细胞膜,增加细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量,同时促进蛋白质的合成、脂肪合成、糖原合成,从而降低血糖。
(2)从图2可见实验组胰岛素含量显著升高,但仍出现糖尿病症状,推测其致病机理为胰岛素受体异常,胰岛素无法与受体结合,出现胰岛素抵抗,导致糖尿病症状。
(3)细胞膜上的酶P可改变胰岛素受体在胞内Y位点和T位点的磷酸化水平,进而改变其活性。正常小鼠中P酶含量高,突变小鼠P酶含量低,表中数据显示,突变小鼠T位点磷酸化相对水平与正常小鼠偏低,而Y位点磷酸化相对水平与正常小鼠偏高,表现出突变小鼠在高胰岛素环境肝细胞吸糖率较高,因此可知,长期高糖高脂饮食,会导致细胞膜上酶P含量升高,从而使胰岛素受体T位点磷酸化水平升高并抑制Y位点磷酸化水平,最终使胰岛素受体活性降低,从而出现高血糖现象。
(4)为证明药剂B的改善效果与剂量呈正相关,即“剂量越高、降糖效果越显著”,应增设“等量生理盐水但不含药剂B”的高血糖模型鼠对照组(即只用生理盐水处理的高血糖模型鼠),以排除其他因素干扰。
14.(2026·湖南怀化·一模)高温强光下,光合吸收的光能超出自身最大利用能力时,就容易使PSⅡ(光合色素与蛋白结合的复合体)受损,致使光合速率降低,称为“光抑制”现象。光抑制现象严重影响作物产量。
(1)叶绿体中,PSⅡ的分布场所为____。
(2)叶绿体psbA基因编码的D1蛋白是PSⅡ的核心蛋白。科研人员使用凝胶电泳技术检测不同光照条件下的D1相对含量,结果如图1所示,分析可知:____。
(3)进一步研究发现,高温或强光会造成叶绿体内活性氧(ROS)的大量累积,攻击叶绿素和PSⅡ反应中心中的D1蛋白,使得D1极易受到破坏;同时,ROS积累显著抑制psbA mRNA的翻译,影响D1蛋白的从头合成,因此D1蛋白含量减少。
为提高PSⅡ的修复效率,科学家将原本位于叶绿体基因组的D1蛋白编码基因(psbA),与编码转运肽的DNA片段及高温响应启动子连接,构建成图2所示的融合基因,并将其导入水稻的核基因组中,从而获得了转基因水稻。
分析以上资料,回答下列问题:
①该研究建立的D1蛋白合成“双途径”机制是指转基因植物细胞中具有内源和外源的两种psbA基因在不同部位进行____。
②转基因水稻在受到高温胁迫时,核基因组中的psbA基因表达优势为____(选择并正确排序表达)
a.响应高温信号及时启动表达 b.在叶绿体中高效转录和翻译
c.定向转运至叶绿体 d.精确定位并整合至类囊体膜
③为验证“核编码的D1蛋白能成功补充并修复叶绿体中的PSⅡ”,研究者利用叶绿体蛋白质合成抑制剂林可霉素处理野生型与转基因水稻幼苗。实验结果发现,转基因幼苗的生长受抑制程度显著低于野生型。请分析该实验的设计逻辑:使用林可霉素的目的是模拟____;实验结果____(填“支持”或“不支持”)实验结论。
【答案】(1)类囊体(薄膜)(或基粒)
(2)强光下,D1蛋白含量降低
(3)转录、翻译(或表达) acd 高温胁迫下叶绿体中翻译过程受(ROS积累)抑制 支持
【知识点】光反应、暗(碳)反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素、基因表达载体的构建、验证性实验与探究性实验
【分析】叶绿体呈扁平的椭球形或球形,具有双层膜,主要存在绿色植物叶肉细胞里,叶绿体是植物进行光合作用的细胞器,是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”,含有叶绿素和类胡萝卜素,还有少量DNA和RNA,叶绿素分布在基粒片层的膜上.在片层结构的膜上和叶绿体内的基质中,含有光合作用需要的酶;叶绿体是半自主细胞器。
【详解】(1)PSⅡ是光合色素与蛋白结合的复合体,故 PSⅡ 的分布场所为类囊体(薄膜)(或基粒)。
(2)科研人员使用凝胶电泳技术检测不同光照条件下的D1相对含量,由凝胶电泳结果可知,与适宜光照(CK)相比,较强光照(W2)条件下D1蛋白的条带更浅,说明其相对含量更低,因此可得出结论:强光下,D1蛋白含量降低。
(3)①D1合成双途径是指转基因植物细胞中既有内源的叶绿体基因组中的psbA基因,也有外源转入的细胞核基因组中的psbA基因,因为两基因的转录和翻译的部位均不相同。
②通过基因工程手段,将原本位于叶绿体的基因“转移”到细胞核,首先,基因在细胞核内被高温信号特异性激活并转录;接着,翻译出的蛋白质前体凭借其携带的“地址标签”(信号肽)被运送到叶绿体;最后,蛋白质在叶绿体内被送达并安装到其工作的精确位置——类囊体膜上的PSⅡ复合体。这一策略的优势在于,它巧妙地规避了高温下叶绿体内活性氧(ROS)对D1蛋白翻译过程的抑制,通过建立这条新的“核途径”,确保了在逆境下修复光合机构的关键原料(D1蛋白)能够持续、充足地供应,从而显著提高了水稻的光合效率、高温抗性和产量。因此,答案为acd。
③叶绿体蛋白质合成抑制剂林可霉素特异性抑制叶绿体自身(内源)的D1蛋白合成,模拟题干信息中“高温胁迫下,ROS积累显著抑制psbA mRNA的翻译”;实验结果能够支持结论:当叶绿体途径受阻时,核编码的D1蛋白能够被成功转运至叶绿体,并发挥功能,维持PSⅡ修复和植物生长。
15.(2026·湖南岳阳·一模)研究表明T细胞疫苗(TCV)可延长同种移植体的存活,该研究已扩展到了器官移植领域并在临床上展现出良好的应用前景。为探究供体抗原特异性TCV诱导肝移植免疫耐受的作用机理,研究人员以B6小鼠作为供体,CBA小鼠作为受体,利用肝移植模型进行了相关研究。回答下列问题:
(1)TCV的制备,用______小鼠的肝细胞对______小鼠进行免疫后,从后者脾脏中提取T淋巴细胞,灭活后制成TCV。
(2)小鼠同种肝移植存在“自动耐受”现象,这种“自动耐受”现象的免疫平衡可以被Flt3-L打破,从而诱发急性排斥反应。为探究TCV诱导肝移植免疫耐受的作用机制进行相关实验,实验分组如下表:
组别
供体
受体
组1
B6小鼠
CBA小鼠
组2
Flt3-L治疗的B6小鼠
CBA小鼠
组3
Flt3-L治疗的B6小鼠
TCV免疫过的CBA小鼠
单向混合淋巴细胞反应可模拟器官移植后受体免疫系统对供体器官的排斥反应。已知刺激细胞无法增殖,所检测到的增殖信号均来自反应细胞(增殖强度用cpm值表示)。
注:反应细胞为各组受体小鼠的脾T淋巴细胞,刺激细胞为灭活的供体小鼠脾T淋巴细胞
①由实验结果推断,小鼠同种肝移植存在“自动耐受”现象的机制是_______。
②小鼠接种TCV后,机体内发生针对“能特异性识别供体肝脏细胞的T细胞”的免疫应答,在移植后,受体小鼠会发生______过程,从而抑制免疫排斥反应。
(3)通过抑制相关T细胞的作用,TCV还可用于______等疾病的治疗(答2点);目前,TCV还未应用于临床,请从个体特异性的角度谈谈TCV的局限性:______。
【答案】(1) B6/供体 CBA/受体
(2)小鼠肝脏组织内细胞毒性T细胞的分裂、分化受阻 二次免疫
(3)风湿性心脏病、类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等(自身免疫病) 受机体细胞表面的主要组织相容性抗原(MHC)(或组织相容性抗原HLA)限制,所制备的TCV只能应用于特定个体,因此每个患者的TCV必须单独制备,无法批量生产
【知识点】细胞免疫、验证性实验与探究性实验、疫苗、器官移植
【分析】器官移植后会发生免疫排斥反应,该排斥反应进行的是细胞免疫,因此在器官移植的过程中,可以利用药物抑制T淋巴细胞的数量而降低免疫排斥反应。
【详解】(1)TCV(T细胞疫苗)的作用是诱导受体对供体肝脏产生免疫耐受,因此需要模拟供体的抗原信息。用B6(供体)小鼠的肝细胞对CBA(受体)小鼠进行免疫,使CBA小鼠产生针对B6小鼠抗原的免疫反应,再从其脾脏中提取T淋巴细胞,灭活后制成TCV。
(2)①单向混合淋巴细胞反应中,组1(B6→CBA)的cpm值很低,说明受体T细胞增殖弱,免疫排斥弱。这是因为在无Flt3-L打破耐受时,小鼠肝脏组织内细胞毒性T细胞的分裂、分化受阻,无法有效增殖和发挥杀伤作用,从而维持了免疫耐受。
②组3(Flt3-L+TCV免疫过的CBA)的cpm值显著低于组2(Flt3-L),说明TCV免疫过的受体T细胞对供体抗原的增殖反应被抑制。这是因为小鼠接种TCV后,体内发生了针对 “能特异性识别供体肝脏细胞的T细胞” 的免疫应答,在移植后,受体小鼠发生 二次免疫,快速清除或抑制这些识别供体的T细胞,从而抑制免疫排斥反应。
(3)TCV通过抑制相关T细胞的作用,可用于治疗自身免疫病,例如风湿性心脏病、类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等(自身免疫病)。受机体细胞表面的主要组织相容性抗原(MHC)(或组织相容性抗原HLA)限制,所制备的 TCV 只能应用于特定个体,所制备的TCV只能应用于特定个体,因此每个患者的TCV必须单独制备,无法批量生产,这极大限制了其临床应用和推广。
16.(2026·湖南邵阳·一模)下图是上海青叶片肉细胞内光合作用的部分过程。字母表示相关物质,甲乙代表相关结构,①~②代表相关过程。
(1)光合色素位于_________(填“甲”或“乙”),②过程的场所是_______。
(2)图中的B和E物质分别是__________,研究发现,相对于自然光,黄光照射时植物光合作用速率减慢,科学家推测黄光可能导致叶绿素含量减少,对_________光的吸收明显减少。为验证该结论,可在黄光和自然光条件下分别培养上海青,一段时间后提取并分离叶绿体色素,通过比较两组滤纸条从上到下第_______条色素带的宽窄来判断叶绿素含量是否发生变化。
(3)镉(Cd)是一种土壤中污染范围广的重金属,H2S是目前公认的一种气体信号分子,能有效缓解Cd胁迫对光合作用的危害,为验证该结论并探究其机理,进行了相关实验,结果如下图所示。(注:CK为对照组)
上图中,甲乙处理分别是_________,请写出H2S缓解镉胁迫的机理:_______。
【答案】(1)甲 叶绿体基质
(2) ADP、NADPH 红光和蓝紫光 3、4
(3)H2S、Cd+ H2S H2S通过提高植物的叶绿素含量和提高RuBP羧化酶活性来缓解镉胁迫
【知识点】光合色素的种类、含量及功能、绿叶中色素的提取和分离实验、影响光合作用的因素、验证性实验与探究性实验
【分析】光合作用的过程:光反应阶段:①水的光解②ATP的合成;碳反应阶段:①二氧化碳的固定②二氧化碳的还原;绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇、石英砂和碳酸钙;分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。
【详解】(1)甲是类囊体膜,是光反应的场所,光合色素分布在此。则光合色素位于甲。②过程是暗反应中C3的还原,场所是叶绿体基质(乙)。
(2)图中B是ADP,E是NADPH(光反应的产物,用于暗反应C3的还原)。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,黄光照射时植物光合作用速率减慢,推测是叶绿素对红光、蓝紫光的吸收明显减少。叶绿体色素分离后,滤纸条上的色素带从上到下依次是胡萝卜素(①)、叶黄素(②)、叶绿素a(③)、叶绿素b(④),因此通过比较③、④条色素带的宽窄来判断叶绿素含量是否变化。
(3)实验目的是验证H2S能缓解Cd胁迫对光合作用的危害,对照组(CK)为正常处理,Cd组为镉胁迫处理,乙组为Cd+H2S处理组,甲组为H2S单独处理组。H2S缓解Cd胁迫的机理:H2S能提高叶绿素含量,增强光反应;同时提高Rubisco酶活性,促进暗反应,从而提高光合速率,缓解Cd对光合作用的抑制。
17.(2026·湖南株洲·一模)长期咀嚼槟榔会导致口腔黏膜纤维化(OSF)。槟榔碱能引发巨噬细胞参与的口腔黏膜下炎症反应。
(1)槟榔碱具有驱虫作用,是一种_________(填“初级”或“次级”)代谢产物。
(2)槟榔碱能促进大脑释放多巴胺等兴奋性递质,同时对降解神经递质的相关酶起到_________(填“增强”或“抑制”)作用,进一步放大兴奋效应。推测,长期咀嚼槟榔会导致中枢神经系统中突触后膜的多巴胺受体_________(填“增多”或“减少”),进而导致成瘾。
(3)为确定槟榔碱引发OSF的具体机制,研究人员以单核巨噬细胞(THP)和黏膜成纤维细胞(HOMF)为材料进行了一系列实验,各组的处理和结果如下表所示。
组别
处理
α-SMA蛋白相对表达量
Ⅰ型胶原蛋白相对表达量
第一组
不处理
1.04
1.18
第二组
培养基中添加适量槟榔碱
1.05
1.20
第三组
?
1.98
3.11
第四组
HOMF与槟榔碱刺激24h的THP混合培养
3.1
5.8
注:各组的HOMF量一致;α-SMA蛋白和Ⅰ型胶原蛋白含量显著上升是细胞纤维化的重要标志
表中第三组实验的处理是_________。根据以上表中系列实验结果,可以得出的结论是_________。
(4)研究人员根据现有资料推测,巨噬细胞可能通过释放携带miR-155-5P的外泌体,引发OSF。为此,以HOMF为材料重新设计了四组实验。A组不作处理,B组培养基中添加槟榔碱刺激THP24小时后释放的外泌体,C组miR-155-5P过量表达,D组转染miR-155-5P抑制剂同时在培养基中添加槟榔碱刺激THP24小时后释放的外泌体。
研究人员设计D组的目的是______。为使实验更加严谨,还需检测槟榔碱刺激前后THP释放的外泌体内____的水平。
(5)综合上述实验,长期咀嚼槟榔易引发OSF的原因是______。
【答案】(1)次级
(2)抑制 减少
(3) HOMF与未经槟榔碱刺激的THP混合培养 THP能促进HOMF纤维化,槟榔碱能显著增强THP对HOMF纤维化的促进作用
(4)验证外泌体中miR-155-5P是诱导纤维化的关键分子 miR-155-5P
(5)槟榔中含有大量的槟榔碱,能促进巨噬细胞释放携带miR-155-5P的外泌体,从而使HOMF纤维化,进而引发口腔黏膜纤维化
【知识点】细胞癌变的原因及防治、植物细胞工程的实际应用、验证性实验与探究性实验、药物对兴奋传导及传递的影响
【分析】由表可知,该实验的自变量是是否用槟榔碱刺激细胞,结合第二、四组可判断,第三组为HOMF与未经槟榔碱刺激的THP混合培养,表中各组均含α-SMA蛋白和Ⅰ型胶原蛋白,添加槟榔碱后,α-SMA蛋白和Ⅰ型胶原蛋白含量进一步提升。
【详解】(1)槟榔碱是不是槟榔细胞必需的代谢产物,属于次级代谢产物。
(2)槟榔碱能促进大脑释放多巴胺等兴奋性递质,同时对降解神经递质的相关酶起到抑制作用,从而使得突触间隙长时间含有大量多巴胺等兴奋性递质,进一步放大兴奋效应。长期咀嚼槟榔会导致中枢神经系统中突触后膜的多巴胺受体减少,为了保证神经系统的兴奋性,进而导致成瘾。
(3)由表可知,该实验的自变量是是否用槟榔碱刺激细胞,结合第二、四组可判断,第三组为HOMF与未经槟榔碱刺激的THP混合培养,表中各组均含α-SMA蛋白和Ⅰ型胶原蛋白,添加槟榔碱后,α-SMA蛋白和Ⅰ型胶原蛋白含量进一步提升,说明THP能促进HOMF纤维化,槟榔碱能显著增强THP对HOMF纤维化的促进作用。
(4)B、C两组对比可知,设置D组是为了验证外泌体中miR-155-5P是诱导纤维化的关键分子。为使实验更加严谨,还需检测槟榔碱刺激前后THP释放的外泌体内miR-155-5P的水平,从而验证槟榔碱是通过调节miR-155-5P的表达量导致OSF的。
(5)综上,由于槟榔中含有大量的槟榔碱,其可调控miR-155-5P的表达量,促进巨噬细胞释放携带miR-155-5P的外泌体,从而使HOMF纤维化,进而引发口腔黏膜纤维化。
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