精品解析:江苏扬州市新华中学2025-2026学年度第二学期第三阶段自主练习高二生物学科试卷
2026-06-04
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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 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 扬州市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.52 MB |
| 发布时间 | 2026-06-04 |
| 更新时间 | 2026-06-04 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-04 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58214119.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025-2026学年度第二学期第三阶段自主练习
高二生物试卷
一、单选题:本部分包括15题,每题2分,共计30分。
1. 如图为C、H、O、N、P等元素构成大分子物质甲、乙、丙及结构丁的示意图。下列相关叙述错误的是( )
A. 若图中物质甲能与碘液发生蓝色反应,则单体3为葡萄糖
B. 若图中结构丁是一种细胞器,则单体1为氨基酸,单体2为核糖核苷酸
C. 若图中结构丁能被碱性物质染成深色,则结构丁为染色质或染色体
D. 物质乙、丙和单体1、单体2都有物种特异性
2. 糖类和脂质是人体所需的两种重要营养素。下列有关糖类和脂质的叙述,正确的是( )
A. 糖类和脂质都含有C、H、O元素,都为生命活动提供能量
B. 细胞中的脂质和糖类可以相互转化,而且转化程度相同
C. 构成多糖的单糖因种类、数目和排列顺序不同而功能不同
D. 固醇类物质可参与细胞构成,又可作为细胞间的信号分子
3. 枯草芽孢杆菌是一种安全性较高的细菌,能分泌纤维素酶等消化酶,可作为家畜饲料添加剂。相关叙述正确的是( )
A. 纤维素酶在枯草芽孢杆菌的游离的核糖体、粗面内质网上合成
B. 枯草芽孢杆菌能在家畜消化道中将纤维素水解为氨基酸
C. 枯草芽孢杆菌中纤维素酶基因的转录和翻译过程可同时进行
D. 利用发酵工程使枯草芽孢杆菌有丝分裂生产微生物饲料
4. 甲流病毒是一种RNA病毒,其增殖过程依赖于宿主细胞提供的原料和场所。新型抗病毒药物玛巴洛沙韦通过靶向病毒自身的酶,抑制病毒RNA的合成,从而有效阻断病毒在人体内的增殖。根据以上信息及所学知识,下列相关叙述错误的是( )
A. 甲流病毒是生命系统中最小的结构层次,它在宿主细胞内完成了大分子的合成和组装
B. 玛巴洛沙韦通过抑制病毒RNA的转录发挥作用,病毒转录过程需要消耗宿主细胞提供的ATP
C. 甲流病毒的遗传物质是RNA,其彻底水解产物包括核糖、含氮碱基和磷酸
D. 该药物的作用阶段是在病毒进入宿主细胞之后的增殖阶段,而非阻止其侵入细胞
5. 细胞内的生物大分子在生命活动中非常重要。下列关于生物大分子的叙述正确的是( )
A. 生物大分子及其单体均由碳链作为基本骨架
B. 淀粉、糖原和纤维素的单体不同,导致它们的功能差异显著
C. DNA分子的多样性指脱氧核苷酸的种类、数目、排列顺序不同
D. 原核生物存在环状DNA,真核生物不存在
6. 生物膜是以磷脂双分子层为基本骨架的柔性结构。下列关于生物膜的叙述,正确的是( )
A. 细胞膜表面含有多种转运蛋白,进行细胞间的信息交流
B. 类囊体薄膜上含叶绿素和类胡萝卜素,能吸收、传递和转化光能
C. 线粒体内膜向内折叠形成“嵴”,可为丙酮酸分解提供更广阔的膜面积
D. 核膜为双层膜,膜上的核孔是蛋白质等大分子自由进出核的通道
7. 豆浆作为常见饮品营养丰富,某同学从早餐店买回豆浆,经过处理得到无色提取液,欲对其相关成分进行鉴定。下列相关叙述正确的是( )
A. 若加入斐林试剂混匀,经水浴加热后未出现砖红色沉淀,则说明豆浆中不含糖
B. 欲检测是否含蛋白质,则应先滴加双缩脲试剂A液,摇匀后再加入双缩脲试剂B液
C. 若滴加几滴苏丹Ⅲ染液后呈红色,则说明豆浆中含有脂肪
D. 若有斐林试剂甲液和乙液以及蒸馏水,无法用其来检测蛋白质
8. 核纤层蛋白形成骨架结构支撑于核膜的内侧,下图为细胞分裂中核纤层和核膜的动态变化。下列叙述错误的是( )
A. 核膜和核孔都具有选择透过性
B. 核纤层蛋白的磷酸化会影响其空间结构,促使核纤层解体
C. 核纤层蛋白去磷酸化后,核膜崩解,细胞分裂进入前期
D. 分裂末期结合有核纤层蛋白的核膜小泡融合,实现核膜的重建
9. 细胞膜上含有多种膜蛋白。在制备小肠上皮细胞膜时,用试剂M和N分别处理细胞,结果如表所示(“+”表示有,“-”表示无)。下列分析正确的是( )
实验处理
细胞膜上的膜蛋白
处理后细胞形状
D1
D2
D3
D4
D5
D6
试剂M处理后
+
+
+
+
-
-
细胞变得不规则
试剂N处理后
-
-
+
+
+
+
细胞保持原状
A. 将小肠上皮细胞置于清水中可以获得纯净的细胞膜
B. 试剂M可能破坏D5和D6的空间结构使其与细胞膜分离
C. D1和D2对维持小肠上皮细胞的正常形态起着重要作用
D. 表中的信息可以证明小肠上皮细胞膜具有选择透过性
10. 为研究成熟植物细胞的渗透吸水,设计简易渗透吸水装置如下图甲所示,图甲中液面上升的高度与时间的关系如图乙所示,一成熟植物细胞放在某外界溶液中发生的一种状态(此时细胞有活性)如图丙所示。下列相关叙述中错误的是( )
A. 由图甲中漏斗液面上升可知,实验结束时b液体的浓度大于a液体的浓度
B. 由图乙可知图甲中漏斗里溶液的吸水速率在一定范围内会一直下降
C. 图丙中相当于图甲中c结构的是③④⑤
D. 图丙所示细胞正处于发生质壁分离的过程中
11. 科学家以大鼠为材料,研究了气味分子的识别机制,鉴定出多种气味受体,并解析了嗅觉神经元细胞膜上信号转导的部分过程,如图所示,下列叙述错误的是( )
A. 气味分子与气味受体结合引起G蛋白结构和功能的改变
B. 活化的C酶催化ATP转化为cAMP
C. 图中Na+的运输需要载体蛋白的协助并消耗能量
D. cAMP导致Na+内流,使神经元细胞膜上产生动作电位
12. 新型SD DNA聚合酶可耐受92 ℃高温,其通过引入古菌特有的糖基化修饰位点,形成保护性水合层,显著提升热稳定性。下列关于这类耐高温的DNA聚合酶的叙述正确的是( )
A. 新型SD DNA聚合酶的基本单位是脱氧核苷酸
B. 对酶活性结构域特定氨基酸位点突变可进一步提升其耐热性
C. 在细胞内或细胞外,当模板DNA和脱氧核苷酸存在时即可催化反应
D. 为维持较高活性,适宜在70℃~75℃下保存
13. 下列关于生物技术与工程实验的叙述正确的是( )
A. 体积分数为70%的乙醇可使微生物的蛋白质变性从而实现灭菌目的
B. 通过PCR和DNA电泳技术可鉴定导入受体细胞的是空载质粒还是重组质粒
C. 当“DNA粗提取实验”中获得的DNA纯度很高时,核酸电泳检测只显示一个条带
D. 利用茎尖进行植物组织培养可获得无病毒的新物种
14. 在“观察叶绿体和细胞质的流动”实验中,某同学用显微镜观察黑藻叶片细胞,视野中观察到某叶绿体位于细胞的左上方,并沿着细胞壁逆时针向下移动。叙述正确的是( )
A. 若发现细胞质流动缓慢,可尝试通过适当提高临时装片周围的温度或给予适当光照来加速其流动
B. 该叶绿体在细胞内的实际位置位于右下方,实际运动方向是顺时针向上移动
C. 若想将该叶绿体移至视野中央仔细观察,应将载玻片向右下方移动
D. 若由低倍镜转换为高倍镜后视野变暗,应同时调节细准焦螺旋和调小光圈以获得清晰物像
15. 基因工程中将外源基因送入细胞需要一定的载体,下列关于载体的叙述,错误的是( )
A. 具有1个至多个限制酶切割位点以供目的基因插入其中
B. 具有特殊的标记基因以便于目的基因能准确定位并与之结合
C. 能在受体细胞中稳定存在并复制以利于目的基因的存在和复制
D. 基因工程中所用的载体除质粒外,还有λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等
二、多选题:本部分包括4题,每题3分,共计12分。
16. 下图是常见的几种单细胞生物,以下相关说法正确的是( )
A. 具有核膜的是③④⑤
B. 具有细胞壁的是②④⑤
C. 以DNA为遗传物质的是①②③④⑤
D. 与哺乳动物细胞结构和功能相似的是①③④
17. 青少年成长离不开均衡的营养,下图是生物体内4类有机物的组成关系图,下列相关叙述正确的是( )
A. 人体细胞中的物质c主要指糖原,a和脂肪之间可以相互转换,但转化程度有明显差异
B. 在肌肉细胞中,不含有物质d的细胞器只有核糖体,e彻底水解的产物是4种核糖核苷酸
C. 高蛋白食物是食谱中的重要组成部分的原因之一是它含有人体细胞不能合成的某些必需氨基酸
D. 胆固醇可影响动物细胞膜的流动性,在人体内还参与血液中脂质的运输
18. 胰腺合成的胰蛋白酶原进入小肠后,在肠激酶作用下形成有活性的胰蛋白酶,该激活过程如下图所示(图中数字表示氨基酸位置),下列分析正确的是( )
A. 胰蛋白酶比胰蛋白酶原少了5个肽键
B. 图中环状结构的形成与二硫键直接相关
C. 肠激酶与限制酶具有相似的作用特性
D. 存在激活过程可避免胰蛋白酶破坏自身细胞
19. 荧光定量PCR技术可定量检测样本中某种DNA含量,其原理是在PCR反应体系中每加入一对引物的同时加入一个与某条模板链互补的荧光探针,当Taq酶催化子链延伸至探针处,会水解探针,使荧光监测系统接收到荧光信号,即每扩增一次,就有一个荧光分子生成。相关叙述错误的是( )
A. 引物与探针均具特异性,与模板结合时遵循碱基互补配对原则
B. Taq酶催化子链从3端向5端延伸,需dNTP作为原料
C. 若某次PCR反应共产生52个等长DNA,则需加入6个荧光探针
D. 反应最终的荧光强度与起始状态模板DNA含量呈正相关
三、填空题:本部分包括5题,共计58分。
20. 胆固醇是一种难溶于水的脂质,需与蛋白质结合形成低密度脂蛋白(LDL)后在血液中完成转运。肝脏是维持机体胆固醇稳态的核心器官;当血液中胆固醇水平过高时,肝细胞会加速摄取回收血液中的LDL;当血液中胆固醇水平过低时,肝细胞则会加快胆固醇的合成与释放。下图是肝脏细胞回收血液中LDL的示意图,A~D表示相关结构,请回答下列问题。
(1)胆固醇的组成元素有____________是构成____________的重要成分,在人体内还参与____________的运输。
(2)由图可知,溶酶体直接起源于____________(填细胞器),小分子营养物质可通过溶酶体膜运输到细胞质基质,而溶酶体内部的水解酶及残渣则不能通过其膜结构,这说明生物膜具有____________的功能特点。
(3)LDL进入靶细胞的方式____________(填“需要”或“不需要”)消耗能量。网格蛋白形成篮状笼结构,帮助膜形成A,A在细胞中沿着____________移动。
(4)脱去包被的A与内吞体融合,内吞体中酸性的环境使得LDL及其受体蛋白的____________发生改变,进而导致____________。LDL受体再次被转运至细胞膜,其意义是____________。
(5)溶酶体内水解酶的加工场所有____________(填图中字母)。除图示功能外,溶酶体还具有____________功能。
(6)已知他汀类药物可以降低血液中的胆固醇,推测他汀类药物可能的作用机制有____________。
①抑制胆固醇的合成 ②抑制胆固醇的储存 ③促进胆固醇的利用 ④增加LDL受体的数量
21. 某研究团队利用大鼠(2N=42)、小鼠(2N=40)两个远亲物种创造出世界首例异种杂合二倍体胚胎干细胞(AdESCs),为研究进化中不同物种间性状差异的分子机制提供了工具。该团队首先探索获得单倍体胚胎干细胞的研究路径(见图1),据图回答问题。
(1)为了获得尽可能多的M Ⅱ卵母细胞,应使用________激素促进小鼠超数排卵。培养细胞的培养液中通常加入________等天然成分,且需要在含有________混合气体的CO2培养箱中培养。
(2)孤雄单倍体胚胎培养过程中,吸去的是________________,注入的是________________。孤雌单倍胚胎干细胞取自孤雌囊胚中的________。
(3)若诱导孤雄单倍体胚胎干细胞与卵细胞融合得到的半克隆小鼠均为雌性,说明_____________。若将孤雌单倍体干细胞替代精子,注射入卵细胞,获得两个雌性亲本的后代小鼠,该过程涉及的技术有______(填字母)。
a.体细胞核移植 b.体外受精 c.动物细胞培养 d.胚胎移植
(4)该团队进一步尝试利用单倍体胚胎干细胞研究物种间杂交,过程如图2。将两种单倍体干细胞进行融合,得到的AdESCs中染色体数目为________,该方法打破了物种间存在的________获得了杂交胚胎干细胞。
22. 为降低乳腺癌治疗药物对人体的副作用,科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上,构建抗体—药物偶联物(ADC),过程如下图1所示。请回答下列问题:
(1)图1中小鼠注射的特定抗原应取自______细胞,对小鼠进行免疫处理后应从该小鼠的______中获取B淋巴细胞。
(2)步骤①表示______过程,特有的方法是______。
(3)在步骤②的选择培养基上______的细胞会死亡,经过步骤③克隆化培养和______才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞,该杂交瘤细胞的特点为______。
(4)步骤④是将获得的a______和b______这两个部分,通过接头结合在一起,从而获得ADC。
(5)研究发现,ADC在患者体内的作用如下图2所示。
①ADC进入乳腺癌细胞后,细胞中的溶酶体可将其水解,释放出的药物作用于细胞核,最终可导致该细胞______。
②相比普通抗癌药物,生物靶向治疗癌症的明显优点有______。
23. 内质网是蛋白质等大分子物质合成、加工场所和运输通道。请回答下列问题:
(1)内质网等细胞器膜与核膜、细胞膜等共同构成细胞的________系统,该系统的作用有________
(2)分泌蛋白以________为基本骨架,其合成、加工、运输与分泌过程中所经过的膜结构依次是________(用文字和“→”表示)________(至少举2个)属于分泌蛋白。
(3)科学家推测,在分泌蛋白的合成过程中,游离的核糖体最初合成的一段氨基酸序列作为信号序列,被位于细胞质基质中的信号识别颗粒(SRP)识别,并引导核糖体附着于内质网上,继续蛋白质的合成,信号肽假说如图1所示。为证明该假说,科学家构建了体外的反应体系,结果见下表(“+”代表存在,“-”不存在)。
组别
核糖体
信号识别颗粒
内质网
实验结果
1
+
-
-
合成的肽链比正常肽链多一段
2
+
+
-
合成的肽链比正常肽链少一段
3
+
+
+
合成的肽链与正常肽链一致
①推测组别1核糖体上合成的肽链比正常肽链长的原因是________。组别2中肽链________(选填“含有”“不含有”)信号序列。
②对比组别2和3结果,结合图中信息可知,结合了信号序列的SRP需________,肽链的延伸才会继续。
(4)研究发现,真核细胞部分错误折叠的蛋白质需在内质网中进行加工(如图2所示)。由图2可知,错误折叠的蛋白A通过一系列过程激活转录因子,转录因子通过________进入细胞核,调控基因的表达,最终改变了蛋白A的________。
图2:
24. 科研人员利用Isia70基因编码链(与DNA模板链互补)的部分已知序列设计并合成了相应circRNA疫苗,具体过程如图所示。请回答下列问题:
(1)过程①产生的mRNA1前八个碱基序列为_____(方向为5'→3')。对Isia70基因的编码区段进行PCR时,需要设计_____对引物,其中结合到模板链上的引物前八个碱基序列是_____(方向为5'→3')。
(2)过程②需要______酶的催化,得到的cDNA序列需含有Isia70基因的______(填字母)部分,否则基因将失去表达出所需蛋白质的能力。
A.启动子 B.外显子 C.内含子 D.终止子
(3)过程④需将mRNA2的5'和3'连接形成______键。过程⑤通常采用反向PCR技术,需先用_____处理circRNA使其线性化后,再自连环化形成模板;过程⑥在circRNA外面包裹一层脂质外膜后,才能作为疫苗注射到志愿者体内,并使用______技术检测志愿者体内是否产生相应抗体。
(4)上述过程中cDNA纯度对circRNA疫苗的效果影响很大,通常需要构建基因表达载体对cDNA进行检测。构建基因表达载体时,应选用的限制酶是_____。将基因表达载体导入大肠杆菌时,需要提前处理菌株使其处于_____的生理状态。已知β-半乳糖苷酶基因的表达产物能催化白色底物形成蓝色化合物。若实验中含目的基因的大肠杆菌菌落呈白色,则目的基因在重组质粒中的插入位点是在_____中。
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2025-2026学年度第二学期第三阶段自主练习
高二生物试卷
一、单选题:本部分包括15题,每题2分,共计30分。
1. 如图为C、H、O、N、P等元素构成大分子物质甲、乙、丙及结构丁的示意图。下列相关叙述错误的是( )
A. 若图中物质甲能与碘液发生蓝色反应,则单体3为葡萄糖
B. 若图中结构丁是一种细胞器,则单体1为氨基酸,单体2为核糖核苷酸
C. 若图中结构丁能被碱性物质染成深色,则结构丁为染色质或染色体
D. 物质乙、丙和单体1、单体2都有物种特异性
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析,C、H、O、N构成的单体1表示氨基酸,则物质乙表示蛋白质;C、H、O、N、P构成的单体2表示核苷酸,物质丙表示核酸;C、H、O构成的单体3表示单糖,而物质甲表示多糖。
【详解】A、若图中物质甲能与碘液发生蓝色反应,则物质甲为淀粉,其单体3为葡萄糖,由C、H、O组成,A正确;
B、若图中丁是一种细胞器,由核酸和蛋白质构成,应该是核糖体,由蛋白质和RNA组成,则单体1为氨基酸,单体2为核糖核苷酸,B正确;
C、若图中结构丁能被碱性物质染成深色,则丁为染色质或染色体,物质丙为DNA,物质乙是蛋白质,C正确;
D、物质甲乙、丙是生物大分子,则C、H、O、N构成的单体1表示氨基酸,物质乙表示蛋白质;C、H、O、N、P构成的单体2表示核苷酸,物质丙表示核酸。蛋白质和核酸都有物种特异性,但它们的单体没有物种特异性,D错误。
故选D。
2. 糖类和脂质是人体所需的两种重要营养素。下列有关糖类和脂质的叙述,正确的是( )
A. 糖类和脂质都含有C、H、O元素,都为生命活动提供能量
B. 细胞中的脂质和糖类可以相互转化,而且转化程度相同
C. 构成多糖的单糖因种类、数目和排列顺序不同而功能不同
D. 固醇类物质可参与细胞构成,又可作为细胞间的信号分子
【答案】D
【解析】
【详解】A、糖类由C、H、O组成,脂质中的脂肪和固醇也含C、H、O,但磷脂还含N、P,脂质中的脂肪可提供能量,但固醇类(如胆固醇、性激素、维生素D)不供能,A错误;
B、糖类可大量转化为脂肪,但脂肪只能少量转化为糖类(如甘油可转化为葡萄糖,脂肪酸无法直接转化),二者转化程度不同,B错误;
C、多糖大多都是以葡萄糖作为单体合成的,多糖功能不同是由单糖的数目和排列方式决定的,与顺序无关,C错误;
D、固醇类中胆固醇参与细胞膜构成,性激素作为信号分子调节生理活动,D正确;
故选D。
3. 枯草芽孢杆菌是一种安全性较高的细菌,能分泌纤维素酶等消化酶,可作为家畜饲料添加剂。相关叙述正确的是( )
A. 纤维素酶在枯草芽孢杆菌的游离的核糖体、粗面内质网上合成
B. 枯草芽孢杆菌能在家畜消化道中将纤维素水解为氨基酸
C. 枯草芽孢杆菌中纤维素酶基因的转录和翻译过程可同时进行
D. 利用发酵工程使枯草芽孢杆菌有丝分裂生产微生物饲料
【答案】C
【解析】
【详解】A、枯草芽孢杆菌为原核生物,无内质网、高尔基体等细胞器,纤维素酶仅在游离核糖体上合成,A错误;
B、纤维素酶催化纤维素水解为葡萄糖,B错误;
C、枯草芽孢杆菌为原核生物,无核膜,其转录和翻译可同时进行,C正确;
D、枯草芽孢杆菌是原核生物,不能进行有丝分裂;发酵工程通过培养微生物生产饲料,D错误。
故选C。
4. 甲流病毒是一种RNA病毒,其增殖过程依赖于宿主细胞提供的原料和场所。新型抗病毒药物玛巴洛沙韦通过靶向病毒自身的酶,抑制病毒RNA的合成,从而有效阻断病毒在人体内的增殖。根据以上信息及所学知识,下列相关叙述错误的是( )
A. 甲流病毒是生命系统中最小的结构层次,它在宿主细胞内完成了大分子的合成和组装
B. 玛巴洛沙韦通过抑制病毒RNA的转录发挥作用,病毒转录过程需要消耗宿主细胞提供的ATP
C. 甲流病毒的遗传物质是RNA,其彻底水解产物包括核糖、含氮碱基和磷酸
D. 该药物的作用阶段是在病毒进入宿主细胞之后的增殖阶段,而非阻止其侵入细胞
【答案】A
【解析】
【详解】A、生命系统最小的结构层次是细胞,病毒无细胞结构,不属于生命系统的结构层次,A错误;
B、玛巴洛沙韦通过抑制病毒RNA的合成发挥作用,该过程为病毒合成mRNA的转录过程,病毒无细胞结构,该过程需要消耗宿主细胞提供的ATP,B正确;
C、甲流病毒的遗传物质是RNA,RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,彻底水解的产物为核糖、含氮碱基和磷酸,C正确;
D、病毒RNA的合成发生在病毒进入宿主细胞后的增殖阶段,因此该药物作用于增殖阶段,无法阻止病毒侵入细胞,D正确。
5. 细胞内的生物大分子在生命活动中非常重要。下列关于生物大分子的叙述正确的是( )
A. 生物大分子及其单体均由碳链作为基本骨架
B. 淀粉、糖原和纤维素的单体不同,导致它们的功能差异显著
C. DNA分子的多样性指脱氧核苷酸的种类、数目、排列顺序不同
D. 原核生物存在环状DNA,真核生物不存在
【答案】A
【解析】
【详解】A、组成一些重要生物大分子的单体均以碳链为基本骨架,生物大分子是单体的聚合物,生物大分子也是以碳链为基本骨架,A正确;
B、淀粉、糖原和纤维素的单体均为葡萄糖,它们的功能差异是由结构(如连接方式或分支)不同导致,B错误;
C、DNA分子的多样性指脱氧核苷酸的数目、排列顺序不同,而脱氧核苷酸的种类只有4种,C错误;
D、原核生物存在环状DNA,真核生物的细胞质中也存在环状DNA,如线粒体和叶绿体中的DNA,D错误。
故选A。
6. 生物膜是以磷脂双分子层为基本骨架的柔性结构。下列关于生物膜的叙述,正确的是( )
A. 细胞膜表面含有多种转运蛋白,进行细胞间的信息交流
B. 类囊体薄膜上含叶绿素和类胡萝卜素,能吸收、传递和转化光能
C. 线粒体内膜向内折叠形成“嵴”,可为丙酮酸分解提供更广阔的膜面积
D. 核膜为双层膜,膜上的核孔是蛋白质等大分子自由进出核的通道
【答案】B
【解析】
【详解】A、细胞膜表面含有多种转运蛋白,由于转运蛋白具有专一性,因而有利于细胞与环境之间的物质交换,A错误;
B、类囊体薄膜上含叶绿素和类胡萝卜素,能吸收、传递和转化光能,因而类囊体薄膜是光反应的场所,B正确;
C、线粒体内膜向内折叠形成嵴可增大[H]和氧气反应的酶的附着面积,而丙酮酸分解的酶分布在细胞质基质和线粒体基质中,C错误;
D、核孔是RNA和蛋白质等生物大分子进出细胞核的通道,DNA不能通过核孔,D错误。
故选B。
7. 豆浆作为常见饮品营养丰富,某同学从早餐店买回豆浆,经过处理得到无色提取液,欲对其相关成分进行鉴定。下列相关叙述正确的是( )
A. 若加入斐林试剂混匀,经水浴加热后未出现砖红色沉淀,则说明豆浆中不含糖
B. 欲检测是否含蛋白质,则应先滴加双缩脲试剂A液,摇匀后再加入双缩脲试剂B液
C. 若滴加几滴苏丹Ⅲ染液后呈红色,则说明豆浆中含有脂肪
D. 若有斐林试剂甲液和乙液以及蒸馏水,无法用其来检测蛋白质
【答案】B
【解析】
【详解】A、斐林试剂仅能检测还原糖,若豆浆中含有蔗糖、淀粉等非还原糖,与斐林试剂水浴加热后也不会产生砖红色沉淀,因此未出现砖红色沉淀只能说明不含还原糖,不能说明豆浆中不含糖,A错误;
B、双缩脲试剂检测蛋白质的操作要求为先滴加双缩脲试剂A液(0.1g/mL的NaOH溶液)创造碱性环境,摇匀后再加入双缩脲试剂B液(0.01g/mL的CuSO4溶液),B正确;
C、苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色,苏丹Ⅳ染液才会将脂肪染为红色,C错误;
D、斐林试剂甲液与双缩脲试剂A液成分完全相同,斐林试剂乙液为0.05g/mL的CuSO4溶液,用蒸馏水将其稀释到0.01g/mL即可作为双缩脲试剂B液使用,因此可用题给材料检测蛋白质,D错误。
8. 核纤层蛋白形成骨架结构支撑于核膜的内侧,下图为细胞分裂中核纤层和核膜的动态变化。下列叙述错误的是( )
A. 核膜和核孔都具有选择透过性
B. 核纤层蛋白的磷酸化会影响其空间结构,促使核纤层解体
C. 核纤层蛋白去磷酸化后,核膜崩解,细胞分裂进入前期
D. 分裂末期结合有核纤层蛋白的核膜小泡融合,实现核膜的重建
【答案】C
【解析】
【分析】分析图,在前期,核纤层蛋白发生磷酸化,使核纤层降解,同时,核被膜破裂成大小不等的核膜小泡,核被膜解体;在末期,核纤层蛋白发生去磷酸化,核纤层重建,核膜小泡融合,形成完整的核被膜结构,同时染色体解螺旋恢复成染色质状态。
【详解】A、核膜属于生物膜,具有选择透过性,核孔是某些大分子的运输通道,如mRNA和某些蛋白质可以通过核孔,而DNA分子不能通过,因此也具有选择透过性,A正确;
B、核纤层蛋白磷酸化解体,空间结构必然发生改变,进而引起核膜解体,B正确;
C、当核纤层蛋白磷酸化后,核膜崩解,细胞分裂开始进入前期,当核纤层蛋白去磷酸化后,核膜小泡开始融合,细胞分裂开始进入末期,C错误;
D、由图可知,分裂末期当核膜小泡融合,核膜周期性的重建,D正确。
故选C。
9. 细胞膜上含有多种膜蛋白。在制备小肠上皮细胞膜时,用试剂M和N分别处理细胞,结果如表所示(“+”表示有,“-”表示无)。下列分析正确的是( )
实验处理
细胞膜上的膜蛋白
处理后细胞形状
D1
D2
D3
D4
D5
D6
试剂M处理后
+
+
+
+
-
-
细胞变得不规则
试剂N处理后
-
-
+
+
+
+
细胞保持原状
A. 将小肠上皮细胞置于清水中可以获得纯净的细胞膜
B. 试剂M可能破坏D5和D6的空间结构使其与细胞膜分离
C. D1和D2对维持小肠上皮细胞的正常形态起着重要作用
D. 表中的信息可以证明小肠上皮细胞膜具有选择透过性
【答案】B
【解析】
【分析】细胞膜的功能特性:具有选择透过性(可以让水分子自由通过,细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过)。
【详解】A、小肠上皮细胞中含有各种细胞器和细胞核,将小肠上皮细胞置于清水中,吸水涨破,不可以获得纯净的细胞膜,A错误;
B、据表格可知,试剂M处理后细胞膜的膜蛋白D5、D6没有了。推测可能破坏D5和D6的空间结构,使其与细胞膜分离,B正确;
C、试剂N处理后,D1、D2没有了,但是细胞保持原状,说明D1和D2对维持小肠上皮细胞的正常形态作用不大,C错误;
D、表中的信息不可以证明小肠上皮细胞膜具有选择透过性,只能表明细胞形态的维持与某些膜蛋白有关,D错误。
故选B。
10. 为研究成熟植物细胞的渗透吸水,设计简易渗透吸水装置如下图甲所示,图甲中液面上升的高度与时间的关系如图乙所示,一成熟植物细胞放在某外界溶液中发生的一种状态(此时细胞有活性)如图丙所示。下列相关叙述中错误的是( )
A. 由图甲中漏斗液面上升可知,实验结束时b液体的浓度大于a液体的浓度
B. 由图乙可知图甲中漏斗里溶液的吸水速率在一定范围内会一直下降
C. 图丙中相当于图甲中c结构的是③④⑤
D. 图丙所示细胞正处于发生质壁分离的过程中
【答案】D
【解析】
【分析】1、质壁分离利用的是渗透作用的原理,发生渗透作用需要两个条件:半透膜和浓度差。
2、成熟的植物细胞具有发生渗透作用的两个条件:原生质层相当于一层半透膜;细胞液与细胞外界溶液之间存在浓度差。
3、分析题图可知,图甲是研究渗透吸水的渗透装置,图乙曲线是液面高度与时间的关系,图丙所示状态的细胞可能正在质壁分离或正在质壁分离复原或处于动态平衡状态。
【详解】A、据图甲可知,漏斗液面上升,水分是从低浓度溶液流向高浓度溶液,故b液体的浓度大于a液体的浓度,实验结束时,b的浓度仍然大于a的浓度,A正确;
B、由图乙可知:随着时间的推移,上升幅度减小直至不再上升,说明溶液的吸水速率在下降,直到为0,B正确;
C、图丙中相当于图甲中c结构(半透膜)的是③④⑤,即原生质层,C正确;
D、图丙所示状态(原生质层和细胞壁分开)的细胞,可能正在质壁分离或正在质壁分离复原或处于动态平衡状态,D错误。
故选D。
11. 科学家以大鼠为材料,研究了气味分子的识别机制,鉴定出多种气味受体,并解析了嗅觉神经元细胞膜上信号转导的部分过程,如图所示,下列叙述错误的是( )
A. 气味分子与气味受体结合引起G蛋白结构和功能的改变
B. 活化的C酶催化ATP转化为cAMP
C. 图中Na+的运输需要载体蛋白的协助并消耗能量
D. cAMP导致Na+内流,使神经元细胞膜上产生动作电位
【答案】C
【解析】
【分析】神经冲动的产生:静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋传导的方向与膜内电流方向一致。
【详解】A、分析题图可知,气味分子通过与细胞膜上的受体结合,引起细胞内代谢过程发生变化,该过程中无活性的G蛋白变为活化的G蛋白,有G蛋白结构和功能的改变,A正确;
BD、据图可知,活化的C酶催化ATP转化为cAMP,cAMP导致Na+内流,使神经元细胞膜上产生动作电位,BD正确;
C、图中Na+的运输是借助钠离子通道进行的,该过程是顺浓度梯度进行的,需要的是通道蛋白,不需要消耗能量,C错误。
故选C。
12. 新型SD DNA聚合酶可耐受92 ℃高温,其通过引入古菌特有的糖基化修饰位点,形成保护性水合层,显著提升热稳定性。下列关于这类耐高温的DNA聚合酶的叙述正确的是( )
A. 新型SD DNA聚合酶的基本单位是脱氧核苷酸
B. 对酶活性结构域特定氨基酸位点突变可进一步提升其耐热性
C. 在细胞内或细胞外,当模板DNA和脱氧核苷酸存在时即可催化反应
D. 为维持较高活性,适宜在70℃~75℃下保存
【答案】B
【解析】
【详解】A、DNA聚合酶的化学本质是蛋白质,其基本单位为氨基酸,A错误;
B、对酶活性结构域特定氨基酸位点突变可进一步提升其耐热性,因为氨基酸的改变会影响蛋白质的空间结构,进而影响蛋白质的特性,B正确;
C、DNA聚合酶催化反应需模板DNA、引物及脱氧核苷酸(原料),以及缓冲液等条件,而题目中条件不完整因而无法实现DNA聚合酶的催化反应,C错误;
D、酶保存通常需低温(如4℃或-20℃)以维持长期活性,高温保存易导致变性失活,即使耐高温的酶保存时仍需低温,D错误。
故选B。
13. 下列关于生物技术与工程实验的叙述正确的是( )
A. 体积分数为70%的乙醇可使微生物的蛋白质变性从而实现灭菌目的
B. 通过PCR和DNA电泳技术可鉴定导入受体细胞的是空载质粒还是重组质粒
C. 当“DNA粗提取实验”中获得的DNA纯度很高时,核酸电泳检测只显示一个条带
D. 利用茎尖进行植物组织培养可获得无病毒的新物种
【答案】B
【解析】
【详解】A、体积分数为70%的乙醇可使微生物的蛋白质变性从而实现消毒目的,A错误;
B、若受体细胞中具有重组质粒,则可以通过PCR扩增出目的基因并通过电泳来鉴定。若受体细胞中没有重组质粒,则无法扩增出目的基因,B正确;
C、DNA电泳条带的数量与DNA的纯度无关,与DNA的大小有关,C错误;
D、利用茎尖进行植物组织培养可获得无病毒的新品种,D错误。
故选B。
14. 在“观察叶绿体和细胞质的流动”实验中,某同学用显微镜观察黑藻叶片细胞,视野中观察到某叶绿体位于细胞的左上方,并沿着细胞壁逆时针向下移动。叙述正确的是( )
A. 若发现细胞质流动缓慢,可尝试通过适当提高临时装片周围的温度或给予适当光照来加速其流动
B. 该叶绿体在细胞内的实际位置位于右下方,实际运动方向是顺时针向上移动
C. 若想将该叶绿体移至视野中央仔细观察,应将载玻片向右下方移动
D. 若由低倍镜转换为高倍镜后视野变暗,应同时调节细准焦螺旋和调小光圈以获得清晰物像
【答案】A
【解析】
【详解】A、细胞质流动速度与细胞代谢强度正相关,适当提高温度、给予适宜光照均可提升黑藻细胞代谢活性,加快细胞质流动,A正确;
B、显微镜成像为上下、左右均颠倒的虚像(相当于将实物旋转180°),因此视野中左上方的叶绿体实际位置在右下方,但细胞质实际流动方向与视野中观察到的方向一致,仍为逆时针,B错误;
C、显微镜下物像的移动方向与装片的移动方向相反,要将左上方的物像移至视野中央,应将载玻片向左上方移动,C错误;
D、低倍镜转换为高倍镜后视野变暗,应先调大光圈或换用凹面反光镜提升视野亮度,再调节细准焦螺旋使物像更清晰,D错误。
15. 基因工程中将外源基因送入细胞需要一定的载体,下列关于载体的叙述,错误的是( )
A. 具有1个至多个限制酶切割位点以供目的基因插入其中
B. 具有特殊的标记基因以便于目的基因能准确定位并与之结合
C. 能在受体细胞中稳定存在并复制以利于目的基因的存在和复制
D. 基因工程中所用的载体除质粒外,还有λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等
【答案】B
【解析】
【详解】A、基因工程的载体需要具备1个至多个限制酶切割位点,便于限制酶切割后插入目的基因,A正确;
B、载体上标记基因的作用是鉴别和筛选含有目的基因的受体细胞,目的基因是插入到限制酶切割位点,B错误;
C、载体需要能在受体细胞中稳定存在且可以自主复制,从而保证目的基因能随之稳定存在和扩增,C正确;
D、基因工程常用载体除质粒外,还包括λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等,D正确。
二、多选题:本部分包括4题,每题3分,共计12分。
16. 下图是常见的几种单细胞生物,以下相关说法正确的是( )
A. 具有核膜的是③④⑤
B. 具有细胞壁的是②④⑤
C. 以DNA为遗传物质的是①②③④⑤
D. 与哺乳动物细胞结构和功能相似的是①③④
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、核膜是真核生物的特征(原核生物无核膜),③变形虫、④酵母菌、⑤衣藻均为真核生物,具有核膜;①支原体、②细菌为原核生物,无核膜,A正确;
B、具有细胞壁的生物:②细菌(原核,有细胞壁)、④酵母菌(真菌,有细胞壁)、⑤衣藻(植物,有细胞壁);①支原体(原核、无细胞壁)、③变形虫(动物细胞,无细胞壁),B正确;
C、所有细胞生物(包括原核生物和真核生物)的遗传物质都是 DNA,①②为原核生物,③④⑤为真核生物,它们的遗传物质均为 DNA,C正确;
D、哺乳动物细胞属于动物细胞,结构和功能相似的应是动物细胞(无细胞壁、有成形细胞核等),只有③变形虫是动物细胞,①支原体(原核)、④酵母菌(真菌)与动物细胞结构差异大,D错误。
故选ABC。
17. 青少年成长离不开均衡的营养,下图是生物体内4类有机物的组成关系图,下列相关叙述正确的是( )
A. 人体细胞中的物质c主要指糖原,a和脂肪之间可以相互转换,但转化程度有明显差异
B. 在肌肉细胞中,不含有物质d的细胞器只有核糖体,e彻底水解的产物是4种核糖核苷酸
C. 高蛋白食物是食谱中的重要组成部分的原因之一是它含有人体细胞不能合成的某些必需氨基酸
D. 胆固醇可影响动物细胞膜的流动性,在人体内还参与血液中脂质的运输
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、人体细胞中物质c为多糖,主要指糖原,a(糖类)和脂肪之间可相互转换,但脂肪转化为糖类的程度较低,A正确;
B、d是磷脂,是构成细胞膜和各种细胞器膜的重要组成成分,肌肉细胞中无膜的细胞器有核糖体和中心体;e是RNA,初步水解的产物是四种核糖核苷酸,彻底水解产物是磷酸、核糖和A、G、C、U四种碱基,B错误;
C、人体细胞不能合成必需氨基酸,需从食物(如高蛋白食物)中获取,因此高蛋白食物是青少年食谱的重要部分,C正确;
D、胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,可影响动物细胞膜的流动性,在人体内还参与血液中脂质的运输,D正确。
18. 胰腺合成的胰蛋白酶原进入小肠后,在肠激酶作用下形成有活性的胰蛋白酶,该激活过程如下图所示(图中数字表示氨基酸位置),下列分析正确的是( )
A. 胰蛋白酶比胰蛋白酶原少了5个肽键
B. 图中环状结构的形成与二硫键直接相关
C. 肠激酶与限制酶具有相似的作用特性
D. 存在激活过程可避免胰蛋白酶破坏自身细胞
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、分析图可知,胰腺合成的胰蛋白酶原是由229个氨基酸形成的、其含有的肽键数=氨基酸数-肽链数=229-1=228个,在肠激酶作用下位于胰蛋白酶上的6号氨基酸和7号氨基酸间的肽键被切割,胰蛋白酶原形成有活性的胰蛋白酶,胰蛋白酶含有的氨基酸数是229-6=223个、其含有的肽键数=223-1=222个,所以胰蛋白酶比胰蛋白酶原少的肽键数为228-222=6个,A错误;
B、题图可知,环状结构中存在二硫键,即图中环状结构的形成与二硫键直接相关,B正确;
C、肠激酶与限制酶都具有专一性,在特定位点切割,所以具有相似的作用特性,C正确;
D、胰蛋白酶原在胰腺分泌出来时没有活性,到了小肠后才有活性,所以题图中胰蛋白酶原的激活过程可避免胰蛋白酶破坏自身细胞(胰腺中的蛋白质),D正确。
19. 荧光定量PCR技术可定量检测样本中某种DNA含量,其原理是在PCR反应体系中每加入一对引物的同时加入一个与某条模板链互补的荧光探针,当Taq酶催化子链延伸至探针处,会水解探针,使荧光监测系统接收到荧光信号,即每扩增一次,就有一个荧光分子生成。相关叙述错误的是( )
A. 引物与探针均具特异性,与模板结合时遵循碱基互补配对原则
B. Taq酶催化子链从3端向5端延伸,需dNTP作为原料
C. 若某次PCR反应共产生52个等长DNA,则需加入6个荧光探针
D. 反应最终的荧光强度与起始状态模板DNA含量呈正相关
【答案】BC
【解析】
【分析】PCR技术:
(1) 概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
(2) 原理:DNA双链复制。
(3) 前提条件:要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一-对引物。
(4) 条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶)。
(5) 过程:高温变性:DNA解旋过程(PCR扩 增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开) ;低温复性:引物结合到互补链DNA上;中温延伸:合成子链。
【详解】A、引物与探针均为根据某条模板链设计的单链,因而具特异性,与模板结合时遵循碱基互补配对原则,A正确;
B、根据图示中引物延伸的方向可以确定Taq酶可以催化子链沿着5'向3'方向延伸,需dNTP作为原料,B错误;
C、PCR扩增时在加入一对引物的同时加入一个特异性的荧光探针,每扩增一条DNA链,就有一个荧光分子形成,实现了荧光信号的累积与PCR产物形成完全同步,若某次PCR反应共产生52个等长的DNA,则至少扩增六次,其余为不等长的DNA,根据扩增过程可知,每利用引物1延伸一次,就会水解探针一个,则需加入26-1=63个荧光探针,C错误;
D、题干中提出“加入一个与某条模板链互补的荧光探针”,且加入的原料具有荧光标记,故“每扩增一次,就有一个荧光分子生成”,因此反应最终的荧光强度与起始状态模板DNA含量呈正相关,D正确。
故选BC。
三、填空题:本部分包括5题,共计58分。
20. 胆固醇是一种难溶于水的脂质,需与蛋白质结合形成低密度脂蛋白(LDL)后在血液中完成转运。肝脏是维持机体胆固醇稳态的核心器官;当血液中胆固醇水平过高时,肝细胞会加速摄取回收血液中的LDL;当血液中胆固醇水平过低时,肝细胞则会加快胆固醇的合成与释放。下图是肝脏细胞回收血液中LDL的示意图,A~D表示相关结构,请回答下列问题。
(1)胆固醇的组成元素有____________是构成____________的重要成分,在人体内还参与____________的运输。
(2)由图可知,溶酶体直接起源于____________(填细胞器),小分子营养物质可通过溶酶体膜运输到细胞质基质,而溶酶体内部的水解酶及残渣则不能通过其膜结构,这说明生物膜具有____________的功能特点。
(3)LDL进入靶细胞的方式____________(填“需要”或“不需要”)消耗能量。网格蛋白形成篮状笼结构,帮助膜形成A,A在细胞中沿着____________移动。
(4)脱去包被的A与内吞体融合,内吞体中酸性的环境使得LDL及其受体蛋白的____________发生改变,进而导致____________。LDL受体再次被转运至细胞膜,其意义是____________。
(5)溶酶体内水解酶的加工场所有____________(填图中字母)。除图示功能外,溶酶体还具有____________功能。
(6)已知他汀类药物可以降低血液中的胆固醇,推测他汀类药物可能的作用机制有____________。
①抑制胆固醇的合成 ②抑制胆固醇的储存 ③促进胆固醇的利用 ④增加LDL受体的数量
【答案】(1) ①. C、H、O ②. 动物细胞膜 ③. 脂质
(2) ①. 高尔基体 ②. 选择透过性
(3) ①. 需要 ②. 细胞骨架
(4) ①. 空间结构 ②. LDL与其受体分离 ③. 提高受体利用率
(5) ①. C、D ②. 分解衰老、损伤的细胞器 (6)①③④
【解析】
【小问1详解】
胆固醇是构成动物细胞膜的重要脂质成分,在人体内还参与脂质的运输,其组成成分只有C、H、O。
【小问2详解】
从图中可看出,溶酶体由高尔基体出芽形成,因此直接起源于高尔基体;生物膜允许特定小分子通过,阻止大分子水解酶及残渣通过,体现了生物膜选择透过性的功能特点。
【小问3详解】
根据图示可知,LDL进入靶细胞的方式是胞吞,需要消耗能量。网格蛋白形成篮状笼结构,帮助膜形成A,A在细胞中沿着细胞骨架移动,细胞骨架与细胞中物质运输、能量转换和信息传递有关。
【小问4详解】
脱去包被的A与内吞体融合,内吞体中酸性的环境使得LDL及其受体蛋白的空间结构改变,导致两者亲和力下降,LDL与其受体分离。LDL受体再次被转运至细胞膜,再次发挥作用,因而提高了受体的利用率。
【小问5详解】
溶酶体内水解酶化学本质是蛋白质,其加工场所有内质网和高尔基体,分别对应图中的C和D。溶酶体除了降解LDL外,还具有分解衰老、损伤的细胞器的功能。
【小问6详解】
当血液中胆固醇水平过低时,肝细胞则会加快胆固醇的合成与释放。推测他汀类药物可能是通过①抑制胆固醇的合成、③促进胆固醇的利用、④增加LDL受体的数量发挥了降低胆固醇的功能。
21. 某研究团队利用大鼠(2N=42)、小鼠(2N=40)两个远亲物种创造出世界首例异种杂合二倍体胚胎干细胞(AdESCs),为研究进化中不同物种间性状差异的分子机制提供了工具。该团队首先探索获得单倍体胚胎干细胞的研究路径(见图1),据图回答问题。
(1)为了获得尽可能多的M Ⅱ卵母细胞,应使用________激素促进小鼠超数排卵。培养细胞的培养液中通常加入________等天然成分,且需要在含有________混合气体的CO2培养箱中培养。
(2)孤雄单倍体胚胎培养过程中,吸去的是________________,注入的是________________。孤雌单倍胚胎干细胞取自孤雌囊胚中的________。
(3)若诱导孤雄单倍体胚胎干细胞与卵细胞融合得到的半克隆小鼠均为雌性,说明_____________。若将孤雌单倍体干细胞替代精子,注射入卵细胞,获得两个雌性亲本的后代小鼠,该过程涉及的技术有______(填字母)。
a.体细胞核移植 b.体外受精 c.动物细胞培养 d.胚胎移植
(4)该团队进一步尝试利用单倍体胚胎干细胞研究物种间杂交,过程如图2。将两种单倍体干细胞进行融合,得到的AdESCs中染色体数目为________,该方法打破了物种间存在的________获得了杂交胚胎干细胞。
【答案】(1) ①. 促性腺 ②. 血清 ③. 95%空气和5%的CO2
(2) ①. MⅡ卵母细胞的细胞核##纺锤体-染色体复合物 ②. 精子 ③. 内细胞团
(3) ①. 带有Y染色体的孤雄细胞无活性(或带有X染色体的孤雄单倍体干细胞有活性) ②. cd
(4) ①. 41 ②. 生殖隔离##远缘杂交不亲和的障碍
【解析】
【小问1详解】
为了获得尽可能多的MⅡ卵母细胞,需要使用促性腺激素对雌性小鼠进行超数排卵处理。动物细胞培养时,需要在培养基中添加血清等天然成分,且在95%空气和5%CO2混合气体的CO2培养箱中培养。
【小问2详解】
据题图分析可知,在孤雄单倍体胚胎的培养过程中,通过显微操作技术,将精子注入去核的MⅡ卵母细胞中,再通过体外培养获得孤雄单倍体胚胎。故吸去的是MⅡ卵母细胞的细胞核(或纺锤体-染色体复合物),由图可知过注入的是精子。孤雌单倍胚胎干细胞则是取自孤雌囊胚中的内细胞团。内细胞团是囊胚中发育成胎儿各种组织的细胞来源,具有发育的全能性。
【小问3详解】
孤雄单倍体胚胎干细胞来源于鼠的精子经过体外诱导、培养获得的,鼠的精子中的性染色体可能是X染色体,也可能是Y染色体,若诱导孤雄单倍体干细胞与卵细胞融合得到的半克隆小鼠均为雌性,说明带有Y染色体的孤雄细胞无活性(或带有X染色体的孤雄单倍体干细胞有活性)。若将孤雌单倍体干细胞替代精子,注射入卵细胞,以获得两个雌性亲本的后代小鼠,该过程涉及的技术有c动物细胞培养和d胚胎移植。首先,需要对孤雌单倍体干细胞进行体外培养,使其增殖并达到一定的数量和质量。然后,将培养好的干细胞注射入卵细胞中,使其与卵细胞融合。最后,将融合后的胚胎移植到雌性小鼠的子宫中,使其发育成后代小鼠。该过程并没有涉及到体外受精和体细胞核移植技术。
【小问4详解】
据题干信息和题图分析可知,大鼠(2N=42)形成的精子染色体数为21,小鼠(2N=40)形成的卵细胞染色体数为20,而AdESCs是由孤雄单倍体胚胎干细胞和孤雌单倍体胚胎干细胞经诱导融合形成的异源二倍体胚胎干细胞,故AdESCs中染色体数目是41;由于大鼠和小鼠属于两个物种,存在生殖隔离,不能杂交产生可育后代,所以该技术创造性地突破了生殖隔离(远缘杂交不亲和的障碍)而获得了杂交胚胎干细胞。
22. 为降低乳腺癌治疗药物对人体的副作用,科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上,构建抗体—药物偶联物(ADC),过程如下图1所示。请回答下列问题:
(1)图1中小鼠注射的特定抗原应取自______细胞,对小鼠进行免疫处理后应从该小鼠的______中获取B淋巴细胞。
(2)步骤①表示______过程,特有的方法是______。
(3)在步骤②的选择培养基上______的细胞会死亡,经过步骤③克隆化培养和______才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞,该杂交瘤细胞的特点为______。
(4)步骤④是将获得的a______和b______这两个部分,通过接头结合在一起,从而获得ADC。
(5)研究发现,ADC在患者体内的作用如下图2所示。
①ADC进入乳腺癌细胞后,细胞中的溶酶体可将其水解,释放出的药物作用于细胞核,最终可导致该细胞______。
②相比普通抗癌药物,生物靶向治疗癌症的明显优点有______。
【答案】(1) ①. (人的)乳腺癌 ②. 脾脏
(2) ①. 动物细胞融合(诱导融合) ②. 灭活病毒诱导法
(3) ①. 未融合的、自身融合的 ②. 抗体检测 ③. 既能大量增殖,又能产生特定抗体
(4) ①. 单克隆抗体 ②. (乳腺癌治疗)药物
(5) ①. 凋亡 ②. 毒副作用小;可减少用药剂量,疗效高
【解析】
【分析】图1分析:①是将获取的 B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合;②是对所的细胞进行筛选,获得能够产生单一抗体的杂交瘤细胞;③是克隆化培养和抗体检测;④是将单克隆抗体与药物进行结合,获得 ADC 。图2分析:抗体上带有药物,抗体与靶细胞膜上的特异性受体结合通过胞吞的方式把药物一并带进靶细胞,引起靶细胞溶酶体膜的破裂,最后导致细胞凋亡。
【小问1详解】
为获得能识别乳腺癌细胞的抗体,给小鼠注射的特定抗原应取自人的乳腺癌细胞,对对小鼠进行免疫处理后应从该小鼠的脾脏中获取B淋巴细胞。
【小问2详解】
①表示动物细胞的融合,方法有聚乙二醇( PEG )融合法(化学方法),电融合法(物理方法)、灭活病毒诱导法(生物方法)等。
【小问3详解】
②表示筛选杂交瘤细胞,未融合的细胞和自融的细胞都会死亡,杂交瘤细胞产生的抗体不一定是需要的,故需要进行③克隆化培养和抗体检测(专一抗体检验阳性)。筛选得到的杂交瘤细胞既能大量增殖,又能产生特定抗体。
【小问4详解】
图1中的步骤④是将获得的 a 单克隆抗体和 b (乳腺癌治疗)药物这两部分,通过接头结合在一起,从而获得 ADC 。
【小问5详解】
①单克隆抗体除了运载药物外,还具有作为诊断试剂、治疗疾病等多方面应用。细胞凋亡是由基因决定的细胞的程序性死亡, ADC 进入乳腺癌细胞后,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,可导致癌细胞凋亡。
②相比普通抗癌药物,生物靶向治疗癌症的明显优点有毒副作用小,可减少用药剂量,疗效高。
23. 内质网是蛋白质等大分子物质合成、加工场所和运输通道。请回答下列问题:
(1)内质网等细胞器膜与核膜、细胞膜等共同构成细胞的________系统,该系统的作用有________
(2)分泌蛋白以________为基本骨架,其合成、加工、运输与分泌过程中所经过的膜结构依次是________(用文字和“→”表示)________(至少举2个)属于分泌蛋白。
(3)科学家推测,在分泌蛋白的合成过程中,游离的核糖体最初合成的一段氨基酸序列作为信号序列,被位于细胞质基质中的信号识别颗粒(SRP)识别,并引导核糖体附着于内质网上,继续蛋白质的合成,信号肽假说如图1所示。为证明该假说,科学家构建了体外的反应体系,结果见下表(“+”代表存在,“-”不存在)。
组别
核糖体
信号识别颗粒
内质网
实验结果
1
+
-
-
合成的肽链比正常肽链多一段
2
+
+
-
合成的肽链比正常肽链少一段
3
+
+
+
合成的肽链与正常肽链一致
①推测组别1核糖体上合成的肽链比正常肽链长的原因是________。组别2中肽链________(选填“含有”“不含有”)信号序列。
②对比组别2和3结果,结合图中信息可知,结合了信号序列的SRP需________,肽链的延伸才会继续。
(4)研究发现,真核细胞部分错误折叠的蛋白质需在内质网中进行加工(如图2所示)。由图2可知,错误折叠的蛋白A通过一系列过程激活转录因子,转录因子通过________进入细胞核,调控基因的表达,最终改变了蛋白A的________。
图2:
【答案】(1) ①. 生物膜 ②. 为多种酶提供附着位点;将细胞分隔成小区室,保证生命活动高效有序进行
(2) ①. 碳链 ②. 内质网→高尔基体→细胞膜 ③. 消化酶、抗体、胰岛素等
(3) ①. 缺乏SRP和内质网,信号序列无法被切除,导致肽链延长 ②. 含有 ③. 与内质网上的受体结合(或锚定到内质网膜上)
(4) ①. 核孔复合体##核孔 ②. 空间结构
【解析】
【小问1详解】
内质网膜、核膜、细胞膜等结构共同构成细胞的生物膜系统。生物膜系统的作用:广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点,利于化学反应高效进行;膜结构将细胞分隔为不同的区室(如内质网腔、高尔基体囊泡等),使不同生化反应互不干扰,保证生命活动高效、有序地进行。
【小问2详解】
生物大分子(分泌蛋白等)都以碳链为基本骨架。分泌蛋白的合成与分泌路径:游离核糖体合成肽链→附着核糖体(内质网)加工→内质网囊泡→高尔基体进一步加工→高尔基体囊泡→细胞膜胞吐分泌。因此经过的膜结构依次是:内质网→高尔基体→细胞膜。分泌蛋白的实例:消化酶(如胃蛋白酶)、抗体、胰岛素等。
【小问3详解】
①组别1无信号识别颗粒(SRP)和内质网,信号序列无法被信号肽酶切除,也无法引导核糖体附着于内质网,因此肽链会一直合成,比正常肽链更长。组别2有SRP但无内质网,SRP可识别信号序列并暂停肽链合成,所以肽链比正常的短,但信号序列未被切除,因此肽链含有信号序列。
②对比组别2(有SRP无内质网,肽链合成中断)和组别3(有SRP和内质网,肽链合成正常),说明SRP只有与内质网膜上的受体结合后,才能解除肽链合成的暂停,使肽链的延伸继续进行。
【小问4详解】
转录因子是大分子蛋白质,需要通过核孔(核孔复合体)进入细胞核,调控基因表达。错误折叠的蛋白A通过激活相关信号通路,诱导伴侣蛋白等的表达,最终改变蛋白A的空间结构。
24. 科研人员利用Isia70基因编码链(与DNA模板链互补)的部分已知序列设计并合成了相应circRNA疫苗,具体过程如图所示。请回答下列问题:
(1)过程①产生的mRNA1前八个碱基序列为_____(方向为5'→3')。对Isia70基因的编码区段进行PCR时,需要设计_____对引物,其中结合到模板链上的引物前八个碱基序列是_____(方向为5'→3')。
(2)过程②需要______酶的催化,得到的cDNA序列需含有Isia70基因的______(填字母)部分,否则基因将失去表达出所需蛋白质的能力。
A.启动子 B.外显子 C.内含子 D.终止子
(3)过程④需将mRNA2的5'和3'连接形成______键。过程⑤通常采用反向PCR技术,需先用_____处理circRNA使其线性化后,再自连环化形成模板;过程⑥在circRNA外面包裹一层脂质外膜后,才能作为疫苗注射到志愿者体内,并使用______技术检测志愿者体内是否产生相应抗体。
(4)上述过程中cDNA纯度对circRNA疫苗的效果影响很大,通常需要构建基因表达载体对cDNA进行检测。构建基因表达载体时,应选用的限制酶是_____。将基因表达载体导入大肠杆菌时,需要提前处理菌株使其处于_____的生理状态。已知β-半乳糖苷酶基因的表达产物能催化白色底物形成蓝色化合物。若实验中含目的基因的大肠杆菌菌落呈白色,则目的基因在重组质粒中的插入位点是在_____中。
【答案】(1) ①. 5'UGCUCGAG3' ②. 一 ③. 5'TGCTCGAG3'
(2) ①. 逆转录 ②. B
(3) ①. 磷酸二酯键 ②. 限制酶 ③. 抗原-抗体杂交
(4) ①. Xbal、XhoⅠ ②. 能够吸收环境中DNA分子 ③. β-半乳糖苷酶基因
【解析】
【分析】基因工程的基本操作程序包括四个步骤:目的基因的获得、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和鉴定。其中需要用的基本工具有限制性核酸内切酶(简称限制酶)、DNA连接酶和运载体。限制酶能够识别DNA上特定的碱基序列,将DNA从特定的位置切开,用同种的限制酶处理目的DNA和运载体,得到相同的末端,再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接起来,形成重组运载体。
【小问1详解】
转录是以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程,编码链与DNA模板链互补,mRNA与DNA模板链互补,由此可知mRNA与编码链碱基序列类似,即mRNA1前八个碱基序列为5'UGCUCGAG3'。对Isia70基因的编码区段进行PCR时,需要设计一对引物,与模板链的3'端碱基互补配对,其中结合到模板链上的引物前八个碱基序列是5'TGCTCGAG3'、结合到编码链上的引物前八个碱基序列是5'TTTCTAGA3'。
【小问2详解】
过程②为逆转录过程,需要逆转录酶的催化,cDNA 对应的是成熟 mRNA,不含内含子,故只保留B外显子才能正常表达蛋白,否则基因将失去表达出所需蛋白质的能力。
【小问3详解】
过程④是将mRNA环化,即需将mRNA2的5'和3'连接形成磷酸二酯键,过程⑤通常采用反向PCR技术,需先用限制酶处理circRNA使其线性化后,再自连环化形成模板;过程⑥在circRNA外面包裹一层脂质外膜后,才能作为疫苗注射到志愿者体内,并使用抗原-抗体杂交技术检测志愿者体内是否产生相应抗体。
【小问4详解】
构建基因表达载体时要保证目的基因和质粒的正向链接,需要使用双酶切,且两种酶黏性末端不同,可选择Xbal、XhoI(找到原卷的答案是这样的,但质粒上面没有相关酶切位点)。将基因表达载体导入大肠杆菌时,需要提前用Ca2+处理菌株。使其处于能够吸收环境中DNA分子的状态。已知β-半乳糖苷酶基因的表达产物能催化白色底物形成蓝色化合物。若实验中含目的基因的大肠杆菌菌落呈白色,说明β-半乳糖苷酶基因被破坏,即目的基因在重组质粒中的插入位点是在β-半乳糖苷酶基因中。
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