内容正文:
高二第5次双周考生物试题
一、选择题:本题共20小题,每小题2分,共40分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 下列关于细胞的叙述,正确的是( )
A. 线粒体是蓝藻细胞和酵母菌细胞进行有氧呼吸的主要场所
B. 原核细胞与真核细胞均以DNA为遗传物质
C. 细胞膜、细胞质基质中转运氨基酸的载体均是蛋白质
D. 细胞分化过程中,细胞中的遗传物质及蛋白质种类均发生变化
2. 在肝细胞中,肝糖原产生的G-6-P既可进入糖酵解途径生成丙酮酸,也可以被G-6-磷酸酶转化为葡萄糖(G)进入血液,相关过程如图所示;在骨骼肌细胞中,肌糖原产生的G-6-P只能进入糖酵解途径,不能直接转化为葡萄糖。下列相关叙述错误的是( )
A. 胰高血糖素作用的靶细胞主要是肝细胞
B. G-6-磷酸酶是在光面内质网上合成的
C. 肌糖原不能直接转化为葡萄糖,推测肌细胞可能缺乏G-6-磷酸酶
D. 肝细胞膜上的透性酶可将葡萄糖运出细胞,维持血糖的相对稳定
3. 下列关于细胞或细胞结构的说法中,错误的有几项( )
①高等植物的成熟细胞的液泡和细胞质基质中都含有无机盐和糖类
②正在分裂的人肿瘤细胞有较多的线粒体和核糖体
③高倍显微镜下的动物细胞,能观察到细胞膜的亚显微结构
④细胞膜中载体种类和数量是其功能特性的基础
⑤细胞中具有双层膜结构的细胞器是叶绿体、线粒体和核膜
⑥细胞壁都可以被纤维素酶和果胶酶分解
⑦真核细胞的细胞骨架和生物膜系统都有物质运输、能量转换和信息传递的功能
⑧叶绿体的类囊体薄膜上含有自身光合作用所需的各种色素
A. 3项 B. 4项 C. 5项 D. 6项
4. 如图为某同学绘制的洋葱根尖分生区细胞处于分裂间期时的模式图,根据此图得出的结论,不正确的是
A. 图中出现了三处明显的错误,体现在结构2、4和细胞形态上
B. 被人称为脂质合成“车间”的是结构4
C. 在细胞分裂末期,结构7的活动会增强,合成结构8
D. 如果用一定手段破坏结构7,细胞可能会出现多个结构9
5. 内质网可通过接触位点(EMCSs)与线粒体建立信号和物质的连接。铁死亡诱导剂能通过EMCSs引发线粒体功能紊乱,最终导致细胞铁死亡。下列说法错误的是( )
A. 内质网是蛋白质等大分子物质加工场所和运输通道
B. 线粒体与内质网接触,有利于线粒体为内质网提供ATP
C. EMCSs体现了细胞膜具有细胞间信息交流的功能
D. 抑制EMCSs的形成可减缓细胞铁死亡的速度
6. 微管和微丝是细胞骨架的关键结构之一,下列相关叙述正确的是( )
A. 细胞骨架在光学显微镜下清晰可见
B. 微管和微丝在核糖体上合成
C. 微管结构稳定且不易变化,这有利于支撑并维持细胞形态
D. 在洋葱根尖分生区细胞中可以发生微管蛋白组装成中心粒的过程
7. 中心体和核糖体都含有蛋白质组分,两者在动物细胞和低等植物细胞增殖过程中发挥重要作用。下列叙述正确的是( )
A. 中心体和核糖体不包含磷脂分子,也不包含糖类
B. 中心体参与纺锤体的形成,说明其也参与蛋白质的合成
C. 核糖体与中心体、高尔基体等多种细胞器的形成有关
D. 核糖体先附着在内质网上,再与分泌蛋白的mRNA结合
8. 如图所示为细胞核结构模式图,下列叙述正确的是( )
A. 哺乳动物成熟红细胞中,mRNA通过结构⑤时需要消耗ATP
B. 衰老细胞的细胞核中,结构④变得松散、染色加深
C. ③是遗传物质储存的场所,是真核细胞核糖体形成的必需结构
D. ⑤可允许某些大分子及部分小分子和离子通过,代谢旺盛的细胞中其数目增多
9. 细胞的生活环境是“水环境”。细胞内也存在大量以水为主体的液体,它们充斥在各种“腔”内,被称为基质。下列关于细胞内各种基质的说法,错误的是( )
A. 线粒体和叶绿体的基质中均能进行蛋白质的合成
B. 内质网和高尔基体内的基质具有蛋白质加工的功能
C. 细胞核基质中能合成基因表达过程所需要的各种酶
D. 溶酶体基质中富含大量酸性水解酶,是细胞内“消化”的场所
10. 脂滴是源于内质网的一种泡状细胞器,内部包裹有中性脂,如下图。脂滴膜蛋白PLIN2与溶酶体膜上的受体特异性结合后,脂滴可进入溶酶体被降解。下列叙述正确的是( )
A. 脂滴膜蛋白PLIN2的合成与加工依赖内质网和高尔基体
B. 脂滴与溶酶体融合并降解脂滴的过程不涉及细胞内的信号转导
C. 脂滴膜以磷脂双分子层为基本支架,与内质网膜结构相同
D. 溶酶体中参与脂滴降解的水解酶需经高尔基体分类包装
11. 如图示意酶联受体(跨膜蛋白)介导的信号转导过程,该过程在细胞生长、增殖等生命活动的调控中发挥着重要作用。下列相关叙述错误的是( )
A. 酶联受体的跨膜结构区域由磷脂分子构成,负责连接胞外和胞内的功能区域
B. 若细胞内线粒体结构损伤,可能会抑制酶联受体的磷酸化,进而阻断信号传递
C. 酶联受体的合成起源于细胞中游离的核糖体
D. 图示酶联受体介导的信号转导过程,体现了细胞膜具有信息交流的功能
12. 下图为溶酶体形成的两条途径局部示意图。进入A中的某些蛋白质在S酶的作用下形成M6P标志具有该标志的蛋白质能被MGP受体识别,引发如图所示的过程,下列有关说法错误的是( )
A. 与溶酶体酶形成相关的细胞器除结构A外还有核糖体、内质网、线粒体
B. S酶功能丧失的细胞中,可能会导致一些衰老和损伤的细胞器等在细胞内积累,造成代谢紊乱
C. 溶酶体中的酸性水解酶是从附着在内质网的核糖体上开始合成的,然后进入内质网进行初步加工
D. 研究发现分泌到细胞外的溶酶体蛋白酶不具有生物学活性,最可能的原因是胞外pH不适宜
13. LINC复合体由两种蛋白质构成,可横跨核膜连接细胞核的核骨架与细胞质中的细胞骨架,介导机械信号传导并调控细胞核内的生命活动。下列相关叙述正确的是( )
A. LINC复合体和细胞骨架的基本组成单位都是氨基酸
B. LINC复合体属于分泌蛋白,其加工需要内质网和高尔基体参与
C. LINC复合体横跨两层磷脂分子连接核骨架和细胞骨架
D. LINC复合体可实现细胞间的信息交流
14. 高温胁迫导致植物细胞中错误折叠或未折叠蛋白质在内质网中异常积累,使细胞合成更多的参与蛋白质折叠的分子伴侣蛋白,以恢复内质网中正常的蛋白质合成与加工,此过程称为“未折叠蛋白质应答反应(UPR)”。下列叙述错误的是( )
A. 促进UPR可减弱植物对高温胁迫的耐受性
B. 合成新的分子伴侣所需能量主要由线粒体提供
C. UPR过程需要细胞核、核糖体和内质网的协作
D. 错误折叠或未折叠蛋白质可转运至液泡中被降解
15. 某实验小组利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为材料,研究植物失水和吸水过程中原生质体体积变化情况,结果如图所示。下列说法正确的是( )
A. 0~5min原生质体吸水能力不断下降
B. 5~10min液泡颜色不断变深
C. 10min时,洋葱细胞的吸水速率大于失水速率
D. 10~15min原生质体对细胞壁的压力不变
16. 生物学中的“转化”可以有多种特定含义。下列叙述错误的是( )
A. 基因工程中的转化是指目的基因进入受体细胞内的过程
B. 成纤维细胞转入相关因子,细胞可转化为诱导多能干细胞
C. 土壤农杆菌转化法关键是应用Ti质粒上T-DNA的转移特性
D. 肺炎链球菌转化实验的原理是基因重组,这也是基因工程的基本原理之一
17. 我国科学家敲除猪的糖抗原合成基因(β4GalNT2),转入相应的调节基因后,将基因编辑猪的单个肾移植给猕猴,同时切除猕猴的自体双肾,最终移植肾存活184天。在移植成功5个月内,猕猴的移植肾功能完全正常,之后出现逐渐加重的蛋白尿。下列说法错误的是( )
A. 基因编辑猪的成功培育,不能证明已分化的动物体细胞具有全能性
B. 出现蛋白尿可能与猕猴肾小球通透性增强有关
C. 敲除β4GalNT2能改变膜蛋白种类,减少猕猴免疫系统对移植肾的免疫排斥反应
D. 猪和猕猴肾脏的差异是基因的选择性表达的结果
18. 抗原表位是位于抗原表面决定抗原特异性的特殊化学基团,一种抗原表位只能与T细胞或B细胞表面一种受体结合,刺激机体产生一种抗体。如图为利用具有三种抗原表位的抗原制备单抗的过程,下列说法正确的是( )
A. 培养分离出的B细胞时,需定期更换培养液以保证无菌环境
B. 经选择培养基筛选所得的杂交瘤细胞能够产生的抗体有3种
C. 对杂交瘤细胞克隆化培养的原理是细胞的全能性
D. 抗体检测后,选出的每个杂交瘤细胞只能产生1种抗体
19. 蛋清中的卵清蛋白由输卵管上皮细胞产生并分泌至输卵管。科研人员将人干扰素基因与鸡卵清蛋白基因启动子等调控元件重组,最终得到了能从鸡蛋清中获得人干扰素的转基因鸡生物反应器。下图为鸡卵清蛋白基因启动子及质粒。下列说法错误的是( )
A. 选择鸡卵清蛋白基因启动子是为了使目的基因在输卵管上皮细胞特异性表达
B. 利用显微注射法将重组质粒导入受体细胞中,最终发育为转基因鸡生物反应器
C. PCR扩增人干扰素基因时,需在基因两端分别添加HindⅢ和BamHⅠ的识别序列
D. 受体细胞中含新霉素抗性基因不能说明成功导入了重组质粒并能产生人干扰素
20. 制备荧光标记的DNA探针时,需要模板、引物、DNA聚合酶等。在只含大肠杆菌DNA聚合酶、扩增缓冲液、H2O和4种脱氧核苷酸(dCTP、dTTP、dGTP和碱基被荧光标记的dATP)的反应管①~④中,分别加入如表所示的适量单链DNA。已知形成的双链DNA区遵循碱基互补配对原则,且在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对的双链DNA区。能得到带有荧光标记的DNA探针的反应管有( )
反应管
加入的单链DNA
①
5'-GCCGATCTTTATA-3'
3'-GACCGGCTAGAAA-5'
②
5'-AGAGCCAATTGGC-3'
③
5'-ATTTCCCGATCCG-3'
3'-AGGGCTAGGCATA-5'
④
5'-TTCACTGGCCAGT-3'
A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ③④
二、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30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。
21. 下列关于细胞结构与功能的叙述,正确的是( )
A. 线粒体是有氧呼吸的主要场所,内膜向内折叠形成嵴,增大了膜面积,有利于酶的附着和反应的进行
B. 高尔基体在植物细胞中与细胞壁的形成有关,在动物细胞中与分泌蛋白的加工、分类和包装有关
C. 核糖体是蛋白质的合成场所,原核细胞和真核细胞都含有核糖体,且核糖体的形成都与核仁有关
D. 细胞膜的功能特性是选择透过性,其选择透过性与细胞膜上的载体蛋白的种类和数量密切相关,与磷脂双分子层无关
22. 内质网普遍存在于真核细胞,是钙储存、糖类代谢、脂质与类固醇合成及蛋白质合成、转运和折叠等生物学过程的主要发生场所,承担多种关键生物功能。下列相关叙述中错误的是( )
A. 内质网对核糖体合成的所有多肽链进行初步加工、折叠并形成囊泡运输至高尔基体
B. 性腺细胞内质网的数量和发达程度远高于肌肉细胞,与性激素等分泌蛋白的加工相关
C. 内质网膜与核膜、高尔基体膜、细胞膜直接相连,共同构成所有细胞内的生物膜系统
D. 内质网功能受损可能会影响细胞膜上转运蛋白的数量,进而影响细胞的物质跨膜运输
23. 非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是一种慢性肝病,其特点是过多的脂质以脂滴(一种细胞器)的形式存在于肝细胞中。脂滴可以与细胞中的多种细胞器相互作用,部分关系如图。下列说法不正确的是( )
A. 脂滴的膜最可能是由一层磷脂双分子层构成
B. 脂滴形成过程所需ATP均来自线粒体
C. 脂滴形成后,要完成移动离不开细胞骨架
D. 脂滴和溶酶体膜的相互融合体现了生物膜具有选择透过性的特点
24. 某生物科研小组进行了相关实验。实验1:如图1装置中,S1为蔗糖溶液,S2为清水,半透膜只允许水分子通过,初始时漏斗内外液面平齐;实验2:将洋葱鳞片叶外表皮均分为两组,分别在常温与低温(4°C)条件下处理一段时间后,再在常温下用0.3 g/mL的蔗糖溶液进行质壁分离实验,相关测量数据结果如图2。下列分析正确的是( )
A. 待图1液面上升稳定后,将上升部分液体移除,液面将保持齐平
B. 成熟洋葱鳞片叶外表皮细胞中,相当于图1中半透膜结构的是细胞膜
C. 据图2实验结果分析,洋葱植株可能通过减小细胞液浓度抵御寒冷环境
D. 开展以上实验可用于研究渗透吸水和失水的原理和植物的抗寒机制
25. 高尔基体膜上的RS受体能特异性识别并结合含有短肽序列RS的蛋白质,然后以出芽的形式形成囊泡,通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白质运回内质网。RS受体与RS的结合能力随pH升高而减弱。下列有关叙述正确的是( )
A. 胰岛素和胰蛋白酶属于该类蛋白质
B. 该类蛋白质运回内质网的过程需消耗能量
C. 高尔基体内RS受体所在区域的pH比内质网的pH低
D. RS受体功能的缺失可能会使高尔基体内该类蛋白质的含量增加
26. 多数分泌蛋白通过内质网—高尔基体途径分泌到细胞外,被称为经典分泌途径;真核生物中少数分泌蛋白不依赖内质网—高尔基体途径,称为非经典分泌途径,如图所示为多种非经典途径。下列相关叙述不正确的是( )
A. 所有分泌蛋白的形成和分泌都依赖与细胞膜的融合
B. 经典分泌途径伴随着生物膜的转化,内质网膜面积变小
C. 所有细胞都具备如图所示的非经典和经典分泌途径
D. 非经典分泌途径比经典分泌途径多,所以更重要
27. 下列关于微生物及其应用的叙述,正确的是( )
A. 在啤酒生产的主发酵阶段和后发酵阶段,需将温度保持在酵母菌的最适生长温度
B. 醋酸菌在O2、糖源都缺少时,可将乙醇转化为乙醛,再将乙醛转变为醋酸
C. 利用黑曲霉进行发酵,在蛋白酶等作用下可获得酱油和柠檬酸
D. 乳酸链球菌在无氧条件下产生的乳酸链球菌素可以作为天然的防腐剂
28. 酿造某大曲白酒的过程中,微生物的主要来源有大曲和窖泥。大曲主要提供白酒酿造过程中糖化所需的微生物,制曲过程需经堆积培养,培养时温度可达60℃左右;将大曲和酿酒原料混合,初步发酵后放入窖池;窖池发酵是白酒酿造过程中微生物发酵的最后阶段。下列说法正确的是( )
A. 堆积培养过程中的高温有利于筛选酿酒酵母
B. 大曲中存在能分泌淀粉酶的微生物
C. 窖池发酵过程中,酵母菌以无氧呼吸为主
D. 窖池密封不严使酒变酸是因为乳酸含量增加
29. 土壤中的吸水链霉菌是一种放线菌,菌体呈丝状生长,其分泌的酯类物质——雷帕霉素被广泛用于器官移植后的免疫抑制治疗。科研人员利用吸水链霉菌发酵生产雷帕霉素的流程如下:吸水链霉菌的分离与鉴定、扩大化培养、接种、发酵罐发酵、获得产物。下列说法正确的是( )
A. 吸水链霉菌能产生雷帕霉素是因为其基因组中含有编码雷帕霉素的基因
B. 鉴定吸水链霉菌时,除通过形态学鉴定外,还要借助生物化学的方法
C. 扩大化培养吸水链霉菌时,可用紫外线照射对培养基进行灭菌
D. 不能采用稀释涂布平板法监控吸水链霉菌发酵过程中活细胞数量的变化
30. 利用基因编辑和AI智能发酵等技术优化菌株和发酵过程,可缩短生产周期、提高生产效率。下列说法错误的是( )
A. 啤酒生产中利用基因编辑技术敲除大麦的淀粉酶基因可提升淀粉糖化效率
B. 利用AI智能发酵技术生产的微生物农药包括微生物或其代谢物
C. 通过AI智能发酵系统调控发酵条件可提高从微生物细胞中提取单细胞蛋白的量
D. 若产品是代谢物可采用过滤、沉淀的方法将其分离干燥
三、解答题
31. 核基因编码的蛋白质在细胞内的运输取决于自身的氨基酸序列中是否包含了信号序列以及信号序列的差异,如图1和图2所示。
(1)图1所示,经②过程进入内质网的多肽,在内质网中折叠成为具有一定______的蛋白质,③过程输出的蛋白质并不包含信号序列,推测其原因是______。
(2)经②③过程形成的蛋白质经过④途径相关蛋白有_______。
A. 血红蛋白
B. 膜蛋白
C. 叶绿体蛋白
D. 分泌蛋白
E. 线粒体蛋白
F. 染色体组蛋白
G. 溶酶体蛋白
(3)亲核蛋白一般含有核定位序列(NLS)。为探究NLS位于非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白的头部还是尾部,某同学以非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白为材料进行实验(过程和结果如图2),得出NLS序列位于亲核蛋白的尾部的结论。请评价该实验方案是否完善?_____,如不完善,完善实验步骤_______。
(4)为研究释放到细胞质基质中的游离胆固醇的转移途径,研究者用放射性3H标记胆固醇,分离细胞器并检测放射性,结果如下图。该结果表明:胆固醇在细胞内转运的途径为_______。
32. 通过对渗透装置原理的学习,回答下列问题。
I、甲图是发生渗透作用的初始状态.乙图是甲发生长时间的渗透作用后,漏斗内外的水分子达到平衡时的状态。
(1)甲装置作为一个典型的渗透装置,发生渗透作用必须具备两个条件是______、______。
(2)比较甲图中①和②处溶液浓度的大小:①______②(填“大于”或“小于”或“等于”)。乙图中这两处溶液浓度的大小:①______②(填“大于”或“小于”或“等于”)。
Ⅱ、某同学对实验装置进行了改装,并进行了一系列的实验,装置如下图丙所示。实验开始时,U型管两侧液面高度相等,图中半透膜允许单糖通过,但二糖不能通过(已知麦芽糖在麦芽糖酶的作用下可分解为单糖)。
实验材料:蒸馏水、0.5mol/L的蔗糖溶液、0.4mol/L麦芽糖溶液、麦芽糖酶溶液、底部放置半透膜的U型管、滴管等。(注:蔗糖和麦芽糖的分子量相同)
(3)若在A侧加入的是蒸馏水,B侧加入的是0.5mol/L的蔗糖溶液,一段时间后,A侧液面的变化情况是______。
(4)若在A侧加入0.5mol/L的蔗糖溶液,B侧加入的是0.4mol/L的麦芽糖溶液,一段时间后,B侧液面的变化情况是______。此时向B管中加入一定量的麦芽糖酶溶液,一段时间后,B侧液面的变化情况是______。
33. 夏侧金盏花是高等植物中罕见的能合成虾青素的物种,Adkc基因是其虾青素合成的关键酶基因,科研人员利用分子克隆技术构建了含Adkc基因的双T-DNA表达载体,如图1所示,并将其通过农杆菌转化法导入番茄(番茄富含虾青素前体β-胡萝卜素,无虾青素合成能力),最终获得能高效合成虾青素且无抗生素筛选标记的转基因番茄。已知E8为果实特异性启动子,Hsp为终止子,Npt Ⅱ为卡那霉素抗性基因,Cmr为氯霉素抗性基因,Hind Ⅲ和Xho Ⅰ是两种限制酶。
回答下列问题:
(1)图中E8为果实特异性启动子,其与普通启动子的功能区别是由两者的_________不同所决定的。Hsp作为终止子,其功能是________。
(2)科研人员为了将E8、Adkc和Hsp按顺序连接在T-DNA中,首先采用重叠延伸PCR将Adkc基因和Hsp拼接为一个“融合基因”。其设计思路是:
①首先让Adkc的反向引物和Hsp的正向引物存在部分重叠序列分别扩增,如图2所示。则引物F2-F、F1-R应在图3选项中分别选用________。
A.5′-ATGGTG----CAACCA-3′
B.5′-TGGTTG----CACCAT-3′
C.5′-GACGAG----CTGCAG-3′
D.5′-CTGCAG----CTCGTC-3′
②重叠延伸获得“融合基因”。
③将“融合基因”与已包含E8启动子的质粒连接,形成环化质粒。
(3)为确定该表达载体是否导入农杆菌细胞,需要在添加_________的固体培养基上筛选。
(4)可通过________鉴定该农杆菌转化的番茄植株是否成功表达adkc基因。
(5)双T-DNA载体可通过T-DNA中的标记基因完成对转基因植株的筛选,且两个T-DNA可各自独立插入番茄基因组中。通过将转基因番茄植株_________,即可在后代中筛选到仅含Adkc基因、不含标记基因的植株,其遗传学原理是_________。
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高二第5次双周考生物试题
一、选择题:本题共20小题,每小题2分,共40分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 下列关于细胞的叙述,正确的是( )
A. 线粒体是蓝藻细胞和酵母菌细胞进行有氧呼吸的主要场所
B. 原核细胞与真核细胞均以DNA为遗传物质
C. 细胞膜、细胞质基质中转运氨基酸的载体均是蛋白质
D. 细胞分化过程中,细胞中的遗传物质及蛋白质种类均发生变化
【答案】B
【解析】
【详解】A.蓝藻属于原核生物,其细胞中没有线粒体,A错误;
B.原核细胞与真核细胞中均含有DNA和RNA两种核酸,其中DNA是遗传物质,B正确;
C.细胞膜上负责转运氨基酸的载体是蛋白质,而细胞质基质中负责转运氨基酸的载体是tRNA,C错误;
D.细胞分化的直接原因是细胞内产生了不同的蛋白质,而细胞分化后细胞的遗传物质不变,D错误;
因此,本题答案选B。
【点睛】解答本题要注意以下几点:
1、原核细胞只含有唯一的细胞器——核糖体。
2、含有细胞生物的遗传物质一定是DNA。
3、细胞分化前后遗传物质不变。
2. 在肝细胞中,肝糖原产生的G-6-P既可进入糖酵解途径生成丙酮酸,也可以被G-6-磷酸酶转化为葡萄糖(G)进入血液,相关过程如图所示;在骨骼肌细胞中,肌糖原产生的G-6-P只能进入糖酵解途径,不能直接转化为葡萄糖。下列相关叙述错误的是( )
A. 胰高血糖素作用的靶细胞主要是肝细胞
B. G-6-磷酸酶是在光面内质网上合成的
C. 肌糖原不能直接转化为葡萄糖,推测肌细胞可能缺乏G-6-磷酸酶
D. 肝细胞膜上的透性酶可将葡萄糖运出细胞,维持血糖的相对稳定
【答案】B
【解析】
【分析】血糖的来源主要有以下几个方面:食物中的糖类经消化、吸收进入血液,是血糖的主要来源;肝糖原分解成葡萄糖进入血液,是空腹时血糖的重要来源;非糖物质可以转化为葡萄糖进入血液,补充血糖。血糖的去向可以概括为以下几个方面:随血液流经各组织时,被组织细胞摄取,氧化分解;在肝和骨骼肌细胞内合成肝糖原和肌糖原储存起来;脂肪组织和肝可将葡萄糖转变为非糖物质,如甘油三酯等。
【详解】A、胰高血糖素主要促进肝糖原的分解和非糖物质的转化,靶细胞主要是肝细胞,A正确;
B、G-6-磷酸酶在核糖体上合成,光面内质网合成脂质,B错误;
C、依题意,肝糖原产生的G-6-P也可以被G-6-磷酸酶转化为葡萄糖进入血液,而肌糖原不能转化成葡萄糖进入血液补充血糖,可能是因为没有G-6-磷酸酶,C正确;
D、由图可知,透性酶可以将葡萄糖运出细胞,维持血糖的相对稳定,D正确。
故选B。
3. 下列关于细胞或细胞结构的说法中,错误的有几项( )
①高等植物的成熟细胞的液泡和细胞质基质中都含有无机盐和糖类
②正在分裂的人肿瘤细胞有较多的线粒体和核糖体
③高倍显微镜下的动物细胞,能观察到细胞膜的亚显微结构
④细胞膜中载体种类和数量是其功能特性的基础
⑤细胞中具有双层膜结构的细胞器是叶绿体、线粒体和核膜
⑥细胞壁都可以被纤维素酶和果胶酶分解
⑦真核细胞的细胞骨架和生物膜系统都有物质运输、能量转换和信息传递的功能
⑧叶绿体的类囊体薄膜上含有自身光合作用所需的各种色素
A. 3项 B. 4项 C. 5项 D. 6项
【答案】A
【解析】
【分析】本题是对多个生物基础知识点的组合考查,知识点众多,要对课本很多细节知识掌握准确。
【详解】高等植物液泡中含有水、无机盐、糖类、色素等物质,细胞质基质中含有水、无机盐、脂质、糖类等,①正确。肿瘤细胞无限增殖需要大量的能量,需要酶的催化,并且构建一个新细胞需要很多蛋白质,因此线粒体和核糖体多,②正确。细胞膜的亚显微结构需要在电子显微镜下观察,在光学显微镜下看不见,③错误。细胞膜的功能特性是选择透过性,与之有关的细胞膜的结构基础是细胞膜上的载体的种类和数量,④正确。核膜是双层膜,但不是细胞器,⑤错误。原核生物的细胞壁的成分是肽聚糖,不能被纤维素酶和果胶酶分解,⑥错误。真核细胞中的细胞骨架由蛋白质纤维组成,与生物膜系统一样都具有物质运输、能量转换和信息传递的功能,⑦正确。光合作用所需要的色素叶绿素和类胡萝卜素分布在叶绿体的类囊体薄膜上,⑧正确,故选A。
【点睛】本类组合试题因为知识点众多,极易出错,学生正答率很低,需要做题时非常细心。1.高倍镜下观察到的是显微结构,电子显微镜下观察到的是亚显微结构。
2.植物细胞壁的成分是纤维素和果胶,原核生物细胞壁成分是肽聚糖。
4. 如图为某同学绘制的洋葱根尖分生区细胞处于分裂间期时的模式图,根据此图得出的结论,不正确的是
A. 图中出现了三处明显的错误,体现在结构2、4和细胞形态上
B. 被人称为脂质合成“车间”的是结构4
C. 在细胞分裂末期,结构7的活动会增强,合成结构8
D. 如果用一定手段破坏结构7,细胞可能会出现多个结构9
【答案】B
【解析】
【详解】洋葱根尖分生区细胞呈正方形,无[4]叶绿体和[2]中央液泡,A正确;被人称为脂质合成“车间”的是结构[5]内质网,B错误;在细胞分裂末期,结构[7]高尔基体的活动会增强,与植物[8]细胞壁的合成有关,C正确;破坏[7]高尔基体,[8]细胞壁不能合成,导致细胞可能出现多个[9]细胞核,D正确。
5. 内质网可通过接触位点(EMCSs)与线粒体建立信号和物质的连接。铁死亡诱导剂能通过EMCSs引发线粒体功能紊乱,最终导致细胞铁死亡。下列说法错误的是( )
A. 内质网是蛋白质等大分子物质加工场所和运输通道
B. 线粒体与内质网接触,有利于线粒体为内质网提供ATP
C. EMCSs体现了细胞膜具有细胞间信息交流的功能
D. 抑制EMCSs的形成可减缓细胞铁死亡的速度
【答案】C
【解析】
【详解】A、内质网是蛋白质等大分子物质合成、加工场所和运输通道,A正确;
B、线粒体通过EMCSs与内质网直接接触,有利于能量物质(如ATP)从线粒体向需能的内质网高效传递,B正确;
C、EMCSs是细胞内的内质网与线粒体之间的膜接触结构,其信号传递属于细胞器间通讯,不能体现细胞间的信息交流,C错误;
D、铁死亡诱导剂能通过EMCSs引发线粒体功能紊乱导致铁死亡,因此抑制EMCSs形成可阻断该通路,减缓铁死亡进程,D正确。
故选C。
6. 微管和微丝是细胞骨架的关键结构之一,下列相关叙述正确的是( )
A. 细胞骨架在光学显微镜下清晰可见
B. 微管和微丝在核糖体上合成
C. 微管结构稳定且不易变化,这有利于支撑并维持细胞形态
D. 在洋葱根尖分生区细胞中可以发生微管蛋白组装成中心粒的过程
【答案】B
【解析】
【详解】A、细胞骨架是亚显微结构,光学显微镜下无法清晰观察,需要借助电子显微镜才能观察到,A错误;
B、微管和微丝的化学本质是蛋白质,核糖体是蛋白质的合成场所,因此二者在核糖体上合成,B正确;
C、微管结构不稳定,可根据细胞生命活动需求发生组装和解聚,比如细胞分裂过程中纺锤体(由微管组成)的形成和消失就依赖微管的动态变化,并非稳定不易变化,C错误;
D、洋葱是高等植物,高等植物细胞中不存在中心体(中心粒),因此不会发生微管蛋白组装成中心粒的过程,D错误。
7. 中心体和核糖体都含有蛋白质组分,两者在动物细胞和低等植物细胞增殖过程中发挥重要作用。下列叙述正确的是( )
A. 中心体和核糖体不包含磷脂分子,也不包含糖类
B. 中心体参与纺锤体的形成,说明其也参与蛋白质的合成
C. 核糖体与中心体、高尔基体等多种细胞器的形成有关
D. 核糖体先附着在内质网上,再与分泌蛋白的mRNA结合
【答案】C
【解析】
【分析】1、内质网分为滑面内质网和粗面内质网。滑面内质网上没有核糖体附着,这种内质网所占比例较少,但功能较复杂,它与脂类、糖类代谢有关;粗面内质网上附着有核糖体,其排列也较滑面内质网规则,功能主要与蛋白质的合成有关;
2、核糖体是无膜的细胞器,由RNA和蛋白质构成,分为附着核糖体和游离核糖体,是合成蛋白质的场所。所有细胞都含有核糖体;
3、中心体存在于动物细胞和低等植物细胞中,与细胞的有丝分裂有关。
【详解】A、核糖体是由蛋白质和rRNA构成的,含有核糖,A错误;
B、中心体参与纺锤体的形成,但并不能说明中心体参与蛋白质的合成,B错误;
C、中心体、高尔基体等多种细胞器都含有蛋白质,而核糖体是蛋白质合成的唯一场所,C正确;
D、分泌蛋白的mRNA首先与游离核糖体结合,合成一段肽链后,这段肽链会与核糖体一起转移至粗面内质网上,继续多肽链的合成,D错误。
故选C。
8. 如图所示为细胞核结构模式图,下列叙述正确的是( )
A. 哺乳动物成熟红细胞中,mRNA通过结构⑤时需要消耗ATP
B. 衰老细胞的细胞核中,结构④变得松散、染色加深
C. ③是遗传物质储存的场所,是真核细胞核糖体形成的必需结构
D. ⑤可允许某些大分子及部分小分子和离子通过,代谢旺盛的细胞中其数目增多
【答案】D
【解析】
【分析】题图分析:图中为细胞核结构模式图,其中①为内质网,②为核膜,③为核仁,④为染色质,⑤为核孔。
【详解】A、结构⑤是核孔,哺乳动物成熟的红细胞无细胞核,所以没有⑤结构,A错误;
B、④为染色质,衰老细胞的染色质收缩,染色加深,B错误;
C、④为染色质,是遗传物质的主要载体,而③为核仁,与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,C错误;
D、细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,⑤为核孔,核孔是细胞核与细胞质间物质和信息交换的通道,代谢越旺盛,核孔越多,D正确。
故选D。
9. 细胞的生活环境是“水环境”。细胞内也存在大量以水为主体的液体,它们充斥在各种“腔”内,被称为基质。下列关于细胞内各种基质的说法,错误的是( )
A. 线粒体和叶绿体的基质中均能进行蛋白质的合成
B. 内质网和高尔基体内的基质具有蛋白质加工的功能
C. 细胞核基质中能合成基因表达过程所需要的各种酶
D. 溶酶体基质中富含大量酸性水解酶,是细胞内“消化”的场所
【答案】C
【解析】
【详解】A、线粒体和叶绿体属于半自主性细胞器,基质中含有核糖体,可进行蛋白质的合成过程,A正确;
B、内质网可对核糖体合成的多肽进行初步加工,高尔基体可对来自内质网的蛋白质进行进一步加工、分类和包装,二者基质内含有相关酶,具有蛋白质加工功能,B正确;
C、基因表达过程需要的酶本质为蛋白质,蛋白质的合成场所是核糖体,细胞核基质不能合成蛋白质类酶,这些酶是在细胞质合成后通过核孔进入细胞核的,C错误;
D、溶酶体基质为酸性环境,含有大量酸性水解酶,可分解衰老损伤的细胞器、吞噬并消灭入侵的病原体,是细胞内的“消化车间”,D正确。
10. 脂滴是源于内质网的一种泡状细胞器,内部包裹有中性脂,如下图。脂滴膜蛋白PLIN2与溶酶体膜上的受体特异性结合后,脂滴可进入溶酶体被降解。下列叙述正确的是( )
A. 脂滴膜蛋白PLIN2的合成与加工依赖内质网和高尔基体
B. 脂滴与溶酶体融合并降解脂滴的过程不涉及细胞内的信号转导
C. 脂滴膜以磷脂双分子层为基本支架,与内质网膜结构相同
D. 溶酶体中参与脂滴降解的水解酶需经高尔基体分类包装
【答案】D
【解析】
【详解】A、PLIN2 是脂滴膜蛋白,而脂滴直接源于内质网,其膜蛋白在核糖体上合成并进入内质网整合,通常无需高尔基体参与加工,A错误;
B、PLIN2 与溶酶体膜受体“特异性结合”是识别过程,必然涉及细胞内信号转导机制(如受体激活、构象变化等),B错误;
C、脂滴膜由单层磷脂分子构成,亲水头部朝向细胞质基质,疏水尾部朝向内部中性脂;而内质网膜为典型的磷脂双分子层结构,二者结构不同,C错误;
D、溶酶体中的水解酶合成路径为:核糖体→内质网→高尔基体,需要经高尔基体加工分选后才能定向运输至溶酶体,参与脂滴降解,D正确。
11. 如图示意酶联受体(跨膜蛋白)介导的信号转导过程,该过程在细胞生长、增殖等生命活动的调控中发挥着重要作用。下列相关叙述错误的是( )
A. 酶联受体的跨膜结构区域由磷脂分子构成,负责连接胞外和胞内的功能区域
B. 若细胞内线粒体结构损伤,可能会抑制酶联受体的磷酸化,进而阻断信号传递
C. 酶联受体的合成起源于细胞中游离的核糖体
D. 图示酶联受体介导的信号转导过程,体现了细胞膜具有信息交流的功能
【答案】A
【解析】
【详解】A、酶联受体属于跨膜蛋白,其跨膜结构区域是蛋白质的组成部分,并非由磷脂分子构成,磷脂是细胞膜的基本支架的组成成分,A错误;
B、由图可知:酶联受体的磷酸化需要消耗ATP,线粒体是细胞有氧呼吸的主要场所,是ATP的主要合成部位,若线粒体结构损伤,会导致ATP合成减少,可能会抑制酶联受体的磷酸化,进而阻断信号传递,B正确;
C、酶联受体属于跨膜蛋白,跨膜蛋白的合成起始于游离的核糖体,肽链合成一段后才会转移到内质网上继续后续的合成与加工,因此酶联受体的合成起源于细胞中游离的核糖体,C正确;
D、在图示过程中,胞外的信号分子与细胞膜上的酶联受体特异性结合,将信号传递到细胞内,调控细胞生命活动,体现了细胞膜具有信息交流的功能,D正确。
12. 下图为溶酶体形成的两条途径局部示意图。进入A中的某些蛋白质在S酶的作用下形成M6P标志具有该标志的蛋白质能被MGP受体识别,引发如图所示的过程,下列有关说法错误的是( )
A. 与溶酶体酶形成相关的细胞器除结构A外还有核糖体、内质网、线粒体
B. S酶功能丧失的细胞中,可能会导致一些衰老和损伤的细胞器等在细胞内积累,造成代谢紊乱
C. 溶酶体中的酸性水解酶是从附着在内质网的核糖体上开始合成的,然后进入内质网进行初步加工
D. 研究发现分泌到细胞外的溶酶体蛋白酶不具有生物学活性,最可能的原因是胞外pH不适宜
【答案】C
【解析】
【分析】溶酶体内含有许多种水解酶,能够分解很多种物质以及衰老、损伤的细胞器,被比喻为细胞内的“酶仓库”“消化系统”。
【详解】A、溶酶体酶的化学本质是蛋白质,与其形成相关的细胞器除结构A高尔基体外,还有核糖体(蛋白质的合成车间)、内质网(对蛋白质进行加工)和线粒体(提供能量),A正确;
B、S酶功能丧失的细胞中,溶酶体酶无法正常转运到溶酶体中,从而无法发挥细胞内的消化作用,会导致一些衰老和损伤的细胞器等在细胞内积累,造成代谢紊乱,B正确;
C、溶酶体中的酸性水解酶是从游离的核糖体开始合成,然后在信号肽的引导下附着在内质网继续合成的,C错误;
D、酶作用的发挥需要适宜的条件,溶酶体内的pH为偏酸性,分泌到细胞外的溶酶体蛋白酶不具有生物学活性最可能的原因是胞外pH不适宜,D正确。
故选C。
13. LINC复合体由两种蛋白质构成,可横跨核膜连接细胞核的核骨架与细胞质中的细胞骨架,介导机械信号传导并调控细胞核内的生命活动。下列相关叙述正确的是( )
A. LINC复合体和细胞骨架的基本组成单位都是氨基酸
B. LINC复合体属于分泌蛋白,其加工需要内质网和高尔基体参与
C. LINC复合体横跨两层磷脂分子连接核骨架和细胞骨架
D. LINC复合体可实现细胞间的信息交流
【答案】A
【解析】
【详解】A、LINC复合体由蛋白质构成,细胞骨架的本质是蛋白质纤维,二者均属于蛋白质类物质,基本组成单位都是氨基酸,A正确;
B、分泌蛋白是合成后分泌到细胞外发挥作用的蛋白质,LINC复合体在细胞内横跨核膜发挥作用,不属于分泌蛋白,B错误;
C、核膜是双层膜结构,每层生物膜含两层磷脂分子,因此核膜共含四层磷脂分子,LINC复合体横跨核膜即横跨四层磷脂分子,C错误;
D、LINC复合体介导的是同一细胞内细胞质与细胞核之间的信号传导,属于细胞内的信息传递,不属于细胞间的信息交流,D错误。
14. 高温胁迫导致植物细胞中错误折叠或未折叠蛋白质在内质网中异常积累,使细胞合成更多的参与蛋白质折叠的分子伴侣蛋白,以恢复内质网中正常的蛋白质合成与加工,此过程称为“未折叠蛋白质应答反应(UPR)”。下列叙述错误的是( )
A. 促进UPR可减弱植物对高温胁迫的耐受性
B. 合成新的分子伴侣所需能量主要由线粒体提供
C. UPR过程需要细胞核、核糖体和内质网的协作
D. 错误折叠或未折叠蛋白质可转运至液泡中被降解
【答案】A
【解析】
【详解】A、UPR是植物应对高温胁迫的保护性机制,可恢复内质网正常的蛋白质合成与加工功能,促进UPR会增强植物对高温胁迫的耐受性,A错误;
B、分子伴侣属于蛋白质,蛋白质合成过程消耗的能量主要由线粒体提供,B正确;
C、UPR过程合成分子伴侣蛋白,需要细胞核中相关基因转录产生mRNA,核糖体作为翻译场所合成多肽链,内质网完成多肽的加工,因此需要三者协作,C正确;
D、植物细胞的液泡中含有水解酶,错误折叠或未折叠的异常蛋白质可被转运至液泡中降解,D正确。
15. 某实验小组利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为材料,研究植物失水和吸水过程中原生质体体积变化情况,结果如图所示。下列说法正确的是( )
A. 0~5min原生质体吸水能力不断下降
B. 5~10min液泡颜色不断变深
C. 10min时,洋葱细胞的吸水速率大于失水速率
D. 10~15min原生质体对细胞壁的压力不变
【答案】C
【解析】
【详解】A 、0~5min 细胞失水,细胞液浓度升高,原生质体的吸水能力应不断增强,而非下降,A错误;
B、5~10min 细胞吸水,液泡中的水分增加,液泡颜色应不断变浅,而非变深,B错误;
C、10min 时,原生质体相对体积仍在上升,说明此时细胞的吸水速率大于失水速率,C正确;
D、10~15min 原生质体体积继续增大,对细胞壁的压力(膨压)会增大,而非不变,D错误。
故选C。
16. 生物学中的“转化”可以有多种特定含义。下列叙述错误的是( )
A. 基因工程中的转化是指目的基因进入受体细胞内的过程
B. 成纤维细胞转入相关因子,细胞可转化为诱导多能干细胞
C. 土壤农杆菌转化法关键是应用Ti质粒上T-DNA的转移特性
D. 肺炎链球菌转化实验的原理是基因重组,这也是基因工程的基本原理之一
【答案】A
【解析】
【详解】A、基因工程中的转化是指目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞中维持稳定和表达的过程,A错误;
B、向高度分化的成纤维细胞转入特定调控因子,可诱导其脱分化为诱导多能干细胞(iPS细胞),B正确;
C、土壤农杆菌转化法的核心原理是Ti质粒上的T-DNA具有可转移、可整合到受体细胞染色体DNA上的特性,可携带目的基因插入植物基因组,C正确;
D、肺炎链球菌转化的本质是S型菌的DNA片段整合到R型菌的基因组中,属于基因重组,基因工程的原理也是定向的基因重组,D正确。
17. 我国科学家敲除猪的糖抗原合成基因(β4GalNT2),转入相应的调节基因后,将基因编辑猪的单个肾移植给猕猴,同时切除猕猴的自体双肾,最终移植肾存活184天。在移植成功5个月内,猕猴的移植肾功能完全正常,之后出现逐渐加重的蛋白尿。下列说法错误的是( )
A. 基因编辑猪的成功培育,不能证明已分化的动物体细胞具有全能性
B. 出现蛋白尿可能与猕猴肾小球通透性增强有关
C. 敲除β4GalNT2能改变膜蛋白种类,减少猕猴免疫系统对移植肾的免疫排斥反应
D. 猪和猕猴肾脏的差异是基因的选择性表达的结果
【答案】D
【解析】
【详解】A、基因编辑猪利用的是基因工程技术,其原理不是细胞的全能性,不能证明已分化的动物体细胞具有全能性,A正确;
B、肾小球能够阻止大分子物质如蛋白质通过进入尿液中,出现蛋白尿的原因可能是肾小球通透性增强导致的,B正确;
C、β4GalNT2是糖抗原合成基因,因而敲除β4GalNT2能改变膜蛋白种类,进而降低免疫排斥反应,C正确;
D、猪和猕猴肾脏的差异体现了不同遗传物质对性状的决定,不是基因选择性表达的体现,因为猪和猕猴的肾脏不是来源于同一物种,更不是同一细胞的后代,是基因不同导致的,D错误。
18. 抗原表位是位于抗原表面决定抗原特异性的特殊化学基团,一种抗原表位只能与T细胞或B细胞表面一种受体结合,刺激机体产生一种抗体。如图为利用具有三种抗原表位的抗原制备单抗的过程,下列说法正确的是( )
A. 培养分离出的B细胞时,需定期更换培养液以保证无菌环境
B. 经选择培养基筛选所得的杂交瘤细胞能够产生的抗体有3种
C. 对杂交瘤细胞克隆化培养的原理是细胞的全能性
D. 抗体检测后,选出的每个杂交瘤细胞只能产生1种抗体
【答案】D
【解析】
【详解】A、培养分离出的B细胞时,由于培养过程中代谢废物的积累以及营养物质的消耗,因此需要定期更换培养液,即培养分离出的B细胞时,需定期更换培养液以保证无毒环境,A错误;
B、由于B细胞有多种,经选择培养基筛选后,杂交瘤细胞能够产生的抗体有多种,因此不一定是3种,B错误;
C、细胞全能性指的是单个细胞可以形成一个完整的个体或者各种组织细胞,对杂交瘤细胞进行克隆化培养不能体现细胞的全能性,其原理是细胞增殖(有丝分裂),C错误;
D、利用抗原-抗体特异性反应后,选出的每个杂交瘤细胞只能产生1种抗体,D正确。
故选D。
19. 蛋清中的卵清蛋白由输卵管上皮细胞产生并分泌至输卵管。科研人员将人干扰素基因与鸡卵清蛋白基因启动子等调控元件重组,最终得到了能从鸡蛋清中获得人干扰素的转基因鸡生物反应器。下图为鸡卵清蛋白基因启动子及质粒。下列说法错误的是( )
A. 选择鸡卵清蛋白基因启动子是为了使目的基因在输卵管上皮细胞特异性表达
B. 利用显微注射法将重组质粒导入受体细胞中,最终发育为转基因鸡生物反应器
C. PCR扩增人干扰素基因时,需在基因两端分别添加HindⅢ和BamHⅠ的识别序列
D. 受体细胞中含新霉素抗性基因不能说明成功导入了重组质粒并能产生人干扰素
【答案】C
【解析】
【详解】A、启动子具有组织特异性,鸡卵清蛋白基因仅在输卵管上皮细胞表达,选用它的启动子可以让目的基因(人干扰素基因)在输卵管上皮细胞特异性表达,便于从鸡蛋清中提取产物,A正确;
B、对于动物转基因,最常用的方法是将外源DNA(重组质粒)通过显微注射法导入受精卵中,最终发育为转基因鸡生物反应器,B正确;
C、结合题图,卵清蛋白启动子的酶切位点是左端Hind Ⅲ、右端Spe Ⅰ,目的基因需要连接在启动子下游,最终插入质粒的Hind Ⅲ和BamH Ⅰ位点之间,因此人干扰素基因两端需要添加Spe Ⅰ和BamH Ⅰ的识别序列,不是Hind Ⅲ和BamH Ⅰ,C错误;
D、新霉素抗性基因是标记基因,仅能筛选出导入了普通质粒/重组质粒的受体细胞,若导入的是空质粒(未连接目的基因)也会表现出抗性,无法证明重组质粒成功导入、更不能证明目的基因表达产生人干扰素,D正确。
20. 制备荧光标记的DNA探针时,需要模板、引物、DNA聚合酶等。在只含大肠杆菌DNA聚合酶、扩增缓冲液、H2O和4种脱氧核苷酸(dCTP、dTTP、dGTP和碱基被荧光标记的dATP)的反应管①~④中,分别加入如表所示的适量单链DNA。已知形成的双链DNA区遵循碱基互补配对原则,且在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对的双链DNA区。能得到带有荧光标记的DNA探针的反应管有( )
反应管
加入的单链DNA
①
5'-GCCGATCTTTATA-3'
3'-GACCGGCTAGAAA-5'
②
5'-AGAGCCAATTGGC-3'
③
5'-ATTTCCCGATCCG-3'
3'-AGGGCTAGGCATA-5'
④
5'-TTCACTGGCCAGT-3'
A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ③④
【答案】D
【解析】
【分析】子链的延伸方向为5'→3',由题意可知,在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对的双链DNA区,要能得到带有荧光标记的DNA探针,需要能根据所提供的模板进行扩增,且扩增子链种含有A。
【详解】分析反应管①~④中分别加入的适量单链DNA可知,①中两条单链DNA分子之间具有互补的序列,但双链DNA区之外的3'端无模板,因此无法进行DNA合成,不能得到带有荧光标记的DNA探针;②中单链DNA分子内具有自身互补的序列,由于在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对的双链DNA区,故一条单链DNA分子不发生自身环化,但两条链可以形成双链DNA区,由于DNA合成的链中不含碱基A,不能得到带有荧光标记的DNA探针;③中两条单链DNA分子之间具有互补的序列,且双链DNA区之外的3'端有模板和碱基T,因此进行DNA合成能得到带有荧光标记的DNA探针;④中单链DNA分子内具有自身互补的序列,一条单链DNA分子不发生自身环化,两条链可以形成双链DNA区,且双链DNA区之外的3'端有模板和碱基T,因此进行DNA合成能得到带有荧光标记的DNA探针。
综上,能得到带有荧光标记的DNA探针的反应管有③④。
故选D。
二、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30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。
21. 下列关于细胞结构与功能的叙述,正确的是( )
A. 线粒体是有氧呼吸的主要场所,内膜向内折叠形成嵴,增大了膜面积,有利于酶的附着和反应的进行
B. 高尔基体在植物细胞中与细胞壁的形成有关,在动物细胞中与分泌蛋白的加工、分类和包装有关
C. 核糖体是蛋白质的合成场所,原核细胞和真核细胞都含有核糖体,且核糖体的形成都与核仁有关
D. 细胞膜的功能特性是选择透过性,其选择透过性与细胞膜上的载体蛋白的种类和数量密切相关,与磷脂双分子层无关
【答案】AB
【解析】
【详解】A、线粒体嵴的形成增大了内膜面积,为有氧呼吸第三阶段的酶提供了更多附着位点,有利于能量转化,A正确;
B、高尔基体的功能具有细胞类型差异,植物细胞中参与细胞壁合成(与纤维素合成有关),动物细胞中参与分泌蛋白的加工、分类和包装,B正确;
C、原核细胞无核仁,其核糖体的形成与核仁无关,C错误;
D、细胞膜的选择透过性与载体蛋白和磷脂双分子层都有关,磷脂双分子层是半透膜的基础,载体蛋白决定了物质运输的特异性,D错误。
故选AB。
22. 内质网普遍存在于真核细胞,是钙储存、糖类代谢、脂质与类固醇合成及蛋白质合成、转运和折叠等生物学过程的主要发生场所,承担多种关键生物功能。下列相关叙述中错误的是( )
A. 内质网对核糖体合成的所有多肽链进行初步加工、折叠并形成囊泡运输至高尔基体
B. 性腺细胞内质网的数量和发达程度远高于肌肉细胞,与性激素等分泌蛋白的加工相关
C. 内质网膜与核膜、高尔基体膜、细胞膜直接相连,共同构成所有细胞内的生物膜系统
D. 内质网功能受损可能会影响细胞膜上转运蛋白的数量,进而影响细胞的物质跨膜运输
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、核糖体合成的多肽链需经内质网初步加工、折叠,但并非所有多肽链都能形成囊泡运输至高尔基体。例如,胞内蛋白(如呼吸酶)在核糖体合成后直接进入细胞质基质,无需内质网加工和囊泡运输;只有分泌蛋白(如胰岛素)膜蛋白(如细胞膜上的载体蛋白)等才需内质网加工并形成囊泡运输至高尔基体。因此“所有多肽链”的表述错误,A错误;
B、性激素的化学本质是脂质,而内质网是脂质合成的主要场所。性腺细胞需合成大量性激素因此其内质网数量和发达程度远高于肌肉细胞,这与性激素的合成相关,而非“分泌蛋白的加工”(性激素不属于分泌蛋白),B错误;
C、内质网膜与核膜、细胞膜直接相连,与高尔基体膜通过囊泡间接相连;生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜共同构成,但并非“所有细胞”都具有生物膜系统,如原核细胞没有细胞器膜和核膜,不构成生物膜系统,C错误;
D、细胞膜上的转运蛋白属于膜蛋白,其合成过程需经内质网加工、折叠,再由高尔基体进一步加工并运输至细胞膜。若内质网功能受损,会影响膜蛋白的合成,进而导致细胞膜上转运蛋白数量减少,影响细胞的物质跨膜运输,D正确。
23. 非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是一种慢性肝病,其特点是过多的脂质以脂滴(一种细胞器)的形式存在于肝细胞中。脂滴可以与细胞中的多种细胞器相互作用,部分关系如图。下列说法不正确的是( )
A. 脂滴的膜最可能是由一层磷脂双分子层构成
B. 脂滴形成过程所需ATP均来自线粒体
C. 脂滴形成后,要完成移动离不开细胞骨架
D. 脂滴和溶酶体膜的相互融合体现了生物膜具有选择透过性的特点
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、脂滴内含有脂质类物质,其膜最可能由一层磷脂分子构成,磷脂分子疏水尾部朝向内侧,A错误;
B、脂滴形成过程所需ATP来自线粒体和细胞质基质,B错误;
C、细胞骨架为脂滴的运动提供轨道,调节脂滴运动,C正确;
D、脂滴和溶酶体膜的相互融合体现了生物膜具有流动性的特点,D错误。
故选ABD。
24. 某生物科研小组进行了相关实验。实验1:如图1装置中,S1为蔗糖溶液,S2为清水,半透膜只允许水分子通过,初始时漏斗内外液面平齐;实验2:将洋葱鳞片叶外表皮均分为两组,分别在常温与低温(4°C)条件下处理一段时间后,再在常温下用0.3 g/mL的蔗糖溶液进行质壁分离实验,相关测量数据结果如图2。下列分析正确的是( )
A. 待图1液面上升稳定后,将上升部分液体移除,液面将保持齐平
B. 成熟洋葱鳞片叶外表皮细胞中,相当于图1中半透膜结构的是细胞膜
C. 据图2实验结果分析,洋葱植株可能通过减小细胞液浓度抵御寒冷环境
D. 开展以上实验可用于研究渗透吸水和失水的原理和植物的抗寒机制
【答案】D
【解析】
【详解】A、图1初始液面上升稳定后,将上升部分液体移除,S2是清水,S1是蔗糖溶液,仍然有浓度差,液面将继续上升,A错误;
B、植物细胞中充当半透膜的是原生质层,包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质,不是细胞膜,B错误;
C、根据图2结果可知,与常温相比,低温条件下质壁分离细胞占比更小,而且原生质体与细胞长度比更大,说明低温条件下,失水的细胞数目更少以及细胞失去的水更少,可推测其细胞液浓度更高,即植物细胞通过升高细胞液浓度来适应低温环境,C错误;
D、实验一中对应的图1装置为渗透作用装置,用来研究渗透吸水和失水的原理;实验二基于常温与低温条件下相关数据的对比分析,目的是研究植物的抗寒机制,D正确。
25. 高尔基体膜上的RS受体能特异性识别并结合含有短肽序列RS的蛋白质,然后以出芽的形式形成囊泡,通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白质运回内质网。RS受体与RS的结合能力随pH升高而减弱。下列有关叙述正确的是( )
A. 胰岛素和胰蛋白酶属于该类蛋白质
B. 该类蛋白质运回内质网的过程需消耗能量
C. 高尔基体内RS受体所在区域的pH比内质网的pH低
D. RS受体功能的缺失可能会使高尔基体内该类蛋白质的含量增加
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、胰岛素和胰蛋白酶是在高尔基体中进行加工的蛋白质,不属于错误转运到高尔基体需被运回内质网的该类蛋白质,A错误;
B、该类蛋白质运回内质网是通过囊泡运输的方式,而囊泡运输过程需要消耗能量,B正确;
C、根据题干信息“RS受体特异性识别并结合含有短肽序列RS的蛋白质, RS受体与RS的结合能力随pH升高而减弱”,如果高尔基体内RS受体所在区域的pH比内质网的pH高,则结合能力减弱,所以可以推测高尔基体内RS受体所在区域的pH比内质网的pH低,C正确;
D、通过题干可以得出结论“RS受体特异性识别并结合含有短肽序列RS的蛋白质,通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白质运回内质网并释放”,因此可以得出结论,如果RS功能的缺失,则受体不能和错误的蛋白质结合,并运回内质网,因此可能会使高尔基体内该类蛋白质的含量增加,D正确。
故选BCD。
26. 多数分泌蛋白通过内质网—高尔基体途径分泌到细胞外,被称为经典分泌途径;真核生物中少数分泌蛋白不依赖内质网—高尔基体途径,称为非经典分泌途径,如图所示为多种非经典途径。下列相关叙述不正确的是( )
A. 所有分泌蛋白的形成和分泌都依赖与细胞膜的融合
B. 经典分泌途径伴随着生物膜的转化,内质网膜面积变小
C. 所有细胞都具备如图所示的非经典和经典分泌途径
D. 非经典分泌途径比经典分泌途径多,所以更重要
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、分析题图可知,有的非经典途径分泌蛋白直接跨膜分泌,不依赖与细胞膜的融合,A错误;
B、经典分泌途径需要内质网加工,然后形成囊泡,囊泡膜和高尔基体融合,高尔基体进行进一步的加工,然后形成囊泡,囊泡膜和细胞膜融合,将物质分泌到细胞外,该过程伴随着生物膜的转化,内质网膜面积变小,高尔基体膜面积基本保持不变,细胞膜膜面积增大,B正确;
C、哺乳动物成熟的红细胞无细胞核和众多细胞器,不能发生经典分泌途径,C错误;
D、经典分泌途径和非经典分泌途径在细胞的不同生理过程中都发挥着重要作用,不能简单地说非经典分泌途径更重要,D错误。
故选ACD。
27. 下列关于微生物及其应用的叙述,正确的是( )
A. 在啤酒生产的主发酵阶段和后发酵阶段,需将温度保持在酵母菌的最适生长温度
B. 醋酸菌在O2、糖源都缺少时,可将乙醇转化为乙醛,再将乙醛转变为醋酸
C. 利用黑曲霉进行发酵,在蛋白酶等作用下可获得酱油和柠檬酸
D. 乳酸链球菌在无氧条件下产生的乳酸链球菌素可以作为天然的防腐剂
【答案】CD
【解析】
【分析】酿酒用酵母菌,在有氧条件下进行有氧呼吸,大量繁殖,在无氧条件进行无氧呼吸产生酒精。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°C。
【详解】A、为了防止酒精形成乙醛和醋酸,啤酒生产的后发酵阶段要在低温度和密闭环境下进行,A错误;
B、醋酸菌在 O₂、糖源都充足时,将糖分解成醋酸,缺少糖源、O₂充足时,将乙醇转变为乙醛,再转化为醋酸,B错误;
C、利用黑曲霉进行发酵,产生蛋白酶,在蛋白酶等作用下可获得酱油和柠檬酸,C正确;
D、乳酸链球菌在无氧条件下产生的乳酸链球菌素,乳酸链球菌素可以作为天然的防腐剂,D正确。
故选CD。
28. 酿造某大曲白酒的过程中,微生物的主要来源有大曲和窖泥。大曲主要提供白酒酿造过程中糖化所需的微生物,制曲过程需经堆积培养,培养时温度可达60℃左右;将大曲和酿酒原料混合,初步发酵后放入窖池;窖池发酵是白酒酿造过程中微生物发酵的最后阶段。下列说法正确的是( )
A. 堆积培养过程中的高温有利于筛选酿酒酵母
B. 大曲中存在能分泌淀粉酶的微生物
C. 窖池发酵过程中,酵母菌以无氧呼吸为主
D. 窖池密封不严使酒变酸是因为乳酸含量增加
【答案】BC
【解析】
【分析】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18~30℃。
【详解】A、酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18~30℃,堆积培养过程中温度可以达到60℃左右,高温不利于筛选酿酒酵母,A错误;
B、大曲主要提供白酒酿造过程中糖化所需的微生物,糖化是将淀粉水解形成糖浆的过程,故大曲中应存在能分泌淀粉酶的微生物,B正确;
C、窖池发酵开始会有氧气进行有氧呼吸,不是只进行无氧呼吸,C正确;
D、窖池密封不严使酒变酸是因为乙醇被氧化为醋酸,D错误。
故选BC。
29. 土壤中的吸水链霉菌是一种放线菌,菌体呈丝状生长,其分泌的酯类物质——雷帕霉素被广泛用于器官移植后的免疫抑制治疗。科研人员利用吸水链霉菌发酵生产雷帕霉素的流程如下:吸水链霉菌的分离与鉴定、扩大化培养、接种、发酵罐发酵、获得产物。下列说法正确的是( )
A. 吸水链霉菌能产生雷帕霉素是因为其基因组中含有编码雷帕霉素的基因
B. 鉴定吸水链霉菌时,除通过形态学鉴定外,还要借助生物化学的方法
C. 扩大化培养吸水链霉菌时,可用紫外线照射对培养基进行灭菌
D. 不能采用稀释涂布平板法监控吸水链霉菌发酵过程中活细胞数量的变化
【答案】BD
【解析】
【详解】A、根据题意可知雷帕霉素属于酯类物质,而基因的表达产物是蛋白质,吸水链霉菌基因组中不会含有编码雷帕霉素的基因,而是含有与雷帕霉素合成有关的酶的基因,A错误;
B、不同种类细菌的理化特性一般不同,鉴定细菌种类时,除根据菌落特征进行形态学鉴定外,还可以借助生物化学的方法进行鉴定,B正确;
C、紫外线照射只能起到消毒的作用,不能对培养基进行灭菌,C错误;
D、链霉菌是一种放线菌,菌体呈丝状生长,形成的菌落难以区分,因此稀释涂布平板法不宜用于监控链霉菌发酵过程中活细胞数量的变化,D正确。
故选BD。
30. 利用基因编辑和AI智能发酵等技术优化菌株和发酵过程,可缩短生产周期、提高生产效率。下列说法错误的是( )
A. 啤酒生产中利用基因编辑技术敲除大麦的淀粉酶基因可提升淀粉糖化效率
B. 利用AI智能发酵技术生产的微生物农药包括微生物或其代谢物
C. 通过AI智能发酵系统调控发酵条件可提高从微生物细胞中提取单细胞蛋白的量
D. 若产品是代谢物可采用过滤、沉淀的方法将其分离干燥
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、淀粉糖化过程需要淀粉酶催化淀粉水解,敲除大麦的淀粉酶基因后,大麦无法合成淀粉酶,会降低淀粉糖化效率,A错误;
B、微生物农药指用于防治病虫害的微生物或其代谢产物,包括微生物菌体和其代谢物两类,B正确;
C、单细胞蛋白是发酵获得的微生物菌体本身,无需从微生物细胞中提取,直接通过过滤、沉淀收集菌体即可得到单细胞蛋白,C错误;
D、过滤、沉淀是分离收集微生物菌体的方法,若产品是代谢物,需根据代谢物的性质选择蒸馏、萃取、离子交换等方法分离提纯,D错误。
三、解答题
31. 核基因编码的蛋白质在细胞内的运输取决于自身的氨基酸序列中是否包含了信号序列以及信号序列的差异,如图1和图2所示。
(1)图1所示,经②过程进入内质网的多肽,在内质网中折叠成为具有一定______的蛋白质,③过程输出的蛋白质并不包含信号序列,推测其原因是______。
(2)经②③过程形成的蛋白质经过④途径相关蛋白有_______。
A. 血红蛋白
B. 膜蛋白
C. 叶绿体蛋白
D. 分泌蛋白
E. 线粒体蛋白
F. 染色体组蛋白
G. 溶酶体蛋白
(3)亲核蛋白一般含有核定位序列(NLS)。为探究NLS位于非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白的头部还是尾部,某同学以非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白为材料进行实验(过程和结果如图2),得出NLS序列位于亲核蛋白的尾部的结论。请评价该实验方案是否完善?_____,如不完善,完善实验步骤_______。
(4)为研究释放到细胞质基质中的游离胆固醇的转移途径,研究者用放射性3H标记胆固醇,分离细胞器并检测放射性,结果如下图。该结果表明:胆固醇在细胞内转运的途径为_______。
【答案】(1) ①. 空间结构 ②. 信号序列在内质网中被(酶)切除(水解) (2)BDG
(3) ①. 不完善 ②. 用放射性物质标记亲核蛋白的头部,显微注射进非洲爪蟾卵母细胞的细胞质
(4)溶酶体→过氧化物酶体→内质网
【解析】
【分析】图1:①表示翻译过程,一部分蛋白质经过②③④过程,成为膜蛋白,分泌蛋白、进入溶酶体。另一部分通过⑤⑥⑦⑧分布在细胞内。图2表示探究NLS位于非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白的头部还是尾部的实验图解。根据单一变量原则,需要设置三组实验,分别显微注射具有放射活性的完整的亲核蛋白、具有放射活性的亲核蛋白的尾部、具有放射性的亲核蛋白的头部。根据前两组细胞核内出现放射性,最后一组细胞核内无放射性,可得出结论:NLS序列位于亲核蛋白的尾部。
【小问1详解】
研究发现,经②过程进入内质网的多肽(含信号序列),在内质网中折叠成为具有一定空间结构的蛋白质,③过程输出的蛋白质并不包含信号序列,可能是信号序列在内质网中被切除。
【小问2详解】
经②③过程形成的蛋白质经过④途径相关蛋白为分泌蛋白(D)、膜蛋白(B)、溶酶体蛋白(G),即选项中的BDG。
故选BDG。
【小问3详解】
该同学所做的实验没有放射性物质标记头部的实验,不能排除NLS位于非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白的头部的可能性,所以实验结论不可靠,实验方案不完善,可增加一组实验:用放射性物质标记亲核蛋白的头部,显微注射进非洲爪蟾卵母细胞的细胞质,若实验结果为细胞核内无放射性,则上述结论成立。
【小问4详解】
为研究释放到细胞质基质中的游离胆固醇的转移途径,研究者用放射性3H标记胆固醇,分离细胞器并检测放射性,结果表明:胆固醇在细胞内转运的途径为溶酶体→过氧化物酶体→内质网。
32. 通过对渗透装置原理的学习,回答下列问题。
I、甲图是发生渗透作用的初始状态.乙图是甲发生长时间的渗透作用后,漏斗内外的水分子达到平衡时的状态。
(1)甲装置作为一个典型的渗透装置,发生渗透作用必须具备两个条件是______、______。
(2)比较甲图中①和②处溶液浓度的大小:①______②(填“大于”或“小于”或“等于”)。乙图中这两处溶液浓度的大小:①______②(填“大于”或“小于”或“等于”)。
Ⅱ、某同学对实验装置进行了改装,并进行了一系列的实验,装置如下图丙所示。实验开始时,U型管两侧液面高度相等,图中半透膜允许单糖通过,但二糖不能通过(已知麦芽糖在麦芽糖酶的作用下可分解为单糖)。
实验材料:蒸馏水、0.5mol/L的蔗糖溶液、0.4mol/L麦芽糖溶液、麦芽糖酶溶液、底部放置半透膜的U型管、滴管等。(注:蔗糖和麦芽糖的分子量相同)
(3)若在A侧加入的是蒸馏水,B侧加入的是0.5mol/L的蔗糖溶液,一段时间后,A侧液面的变化情况是______。
(4)若在A侧加入0.5mol/L的蔗糖溶液,B侧加入的是0.4mol/L的麦芽糖溶液,一段时间后,B侧液面的变化情况是______。此时向B管中加入一定量的麦芽糖酶溶液,一段时间后,B侧液面的变化情况是______。
【答案】(1) ①. 半透膜 ②. 膜两侧具有浓度差
(2) ①. 小于 ②. 小于
(3)下降 (4) ①. 下降 ②. 先上升后下降
【解析】
【分析】1、渗透作用发生的条件:①具有半透膜,②膜两侧溶液有浓度差。
2、题图分析:甲图中①表示烧杯中的液体,②表示漏斗中的液体,③表示半透膜;乙图中漏斗液面上升了,说明漏斗内溶液浓度比烧杯中溶液浓度高。
【小问1详解】
渗透作用就是水分子通过半透膜的扩散,发生渗透作用必须具备两个条件:具有半透膜、膜两侧的溶液具有浓度差。
【小问2详解】
乙图显示液面上升,是由于甲图半透膜两侧存在浓度差时,相同时间内浓度低的一侧往浓度高的一侧运动的水分子更多,使浓度高的一边液面不断升高,说明①小于②。乙图漏斗内外的水分子运动达到动态平衡后液面不再升高,此时液面高的一侧浓度大,即①小于②。
【小问3详解】
若在A侧加入的是蒸馏水,B侧加入的是0.5mol/L的蔗糖溶液,该渗透作用装置中的水分从A侧的低浓度溶液进入B侧高浓度蔗糖溶液的更多,一段时间后,A侧液面下降。
【小问4详解】
在A侧加入0.5mol/L的蔗糖溶液,B侧加入0.4mol/L的麦芽糖溶液,由于B侧浓度低,水分从B侧进入A侧的更多,一段时间后,B侧液面下降。麦芽糖酶能水解麦芽糖成单糖,若向B管中加入一定量的麦芽糖酶溶液,麦芽糖被水解成单糖,溶液浓度加倍,水分从A侧进入B侧的更多,则一段时间后B侧液面上升。又依题意,图中半透膜允许单糖通过,则最终AB两侧单糖浓度相等,A侧溶液总浓度大于B侧,水分从B侧进入A侧的更多,B侧液面又下降。因此,若B侧液面下降后又向B管中加入一定量的麦芽糖酶溶液,一段时间后,B侧液面的变化情况是先上升后下降。
33. 夏侧金盏花是高等植物中罕见的能合成虾青素的物种,Adkc基因是其虾青素合成的关键酶基因,科研人员利用分子克隆技术构建了含Adkc基因的双T-DNA表达载体,如图1所示,并将其通过农杆菌转化法导入番茄(番茄富含虾青素前体β-胡萝卜素,无虾青素合成能力),最终获得能高效合成虾青素且无抗生素筛选标记的转基因番茄。已知E8为果实特异性启动子,Hsp为终止子,Npt Ⅱ为卡那霉素抗性基因,Cmr为氯霉素抗性基因,Hind Ⅲ和Xho Ⅰ是两种限制酶。
回答下列问题:
(1)图中E8为果实特异性启动子,其与普通启动子的功能区别是由两者的_________不同所决定的。Hsp作为终止子,其功能是________。
(2)科研人员为了将E8、Adkc和Hsp按顺序连接在T-DNA中,首先采用重叠延伸PCR将Adkc基因和Hsp拼接为一个“融合基因”。其设计思路是:
①首先让Adkc的反向引物和Hsp的正向引物存在部分重叠序列分别扩增,如图2所示。则引物F2-F、F1-R应在图3选项中分别选用________。
A.5′-ATGGTG----CAACCA-3′
B.5′-TGGTTG----CACCAT-3′
C.5′-GACGAG----CTGCAG-3′
D.5′-CTGCAG----CTCGTC-3′
②重叠延伸获得“融合基因”。
③将“融合基因”与已包含E8启动子的质粒连接,形成环化质粒。
(3)为确定该表达载体是否导入农杆菌细胞,需要在添加_________的固体培养基上筛选。
(4)可通过________鉴定该农杆菌转化的番茄植株是否成功表达adkc基因。
(5)双T-DNA载体可通过T-DNA中的标记基因完成对转基因植株的筛选,且两个T-DNA可各自独立插入番茄基因组中。通过将转基因番茄植株_________,即可在后代中筛选到仅含Adkc基因、不含标记基因的植株,其遗传学原理是_________。
【答案】(1) ①. 脱氧核苷酸排列顺序 ②. 调控基因转录的终止
(2)CD (3)氯霉素
(4)对番茄果实抗原-抗体杂交、检测番茄果实中的虾青素含量
(5) ①. 自交 ②. 基因重组
【解析】
【小问1详解】
DNA的功能由脱氧核苷酸排列顺序决定,不同启动子功能差异来源于碱基序列不同;终止子的功能是终止转录过程,使RNA聚合酶停止延伸,调控基因转录的终止。
【小问2详解】
① 重叠PCR设计中:F2-F是Hsp的正向引物,5'端匹配Adkc的3'端序列GACGAG,3'端匹配Hsp的5'端序列CTGCAG,C正确;F1-R是Adkc的反向引物,5'端含Hsp的重叠序列CTGCAG,3'端与Adkc的3'端GACGAG互补,D正确,AB错误。
② 扩增完整融合基因需要使用最外侧的引物,融合基因本身携带F1-F和F2-R,不需要额外添加引物。
③将“融合基因”与已包含E8启动子的质粒连接,形成环化质粒。
【小问3详解】
结合图示可知,表达载体上带有氯霉素抗性基因Cmr,因此可在添加氯霉素的固体培养基筛选出导入载体的农杆菌。
【小问4详解】
检测目的基因是否翻译出蛋白质,可以采用抗原-抗体杂交,即对番茄果实中的蛋白质进行抗原-抗体杂交、检测番茄果实中的虾青素含量,若含量高说明成功表达。
【小问5详解】
双T-DNA载体可通过T-DNA中的标记基因完成对转基因植株的筛选,且两个T-DNA可各自独立插入番茄基因组中。将转基因番茄自交,减数分裂时位于非同源染色体上的两个T-DNA发生自由组合(原理为基因重组),后代会发生性状分离,可筛选得到仅含Adkc基因、不含标记基因的植株,该过程的原理是基因重组。
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