精品解析:江苏南京市金陵中学2025-2026学年度第二学期高二年级六月阶段性检测 生物
2026-06-06
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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) | 南京市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 12.87 MB |
| 发布时间 | 2026-06-06 |
| 更新时间 | 2026-06-06 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58239063.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025-2026学年度第二学期高二年级六月阶段性检测
生物
一、单项选择题:本部分包括14题,每题2分,共计28分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列关于细胞中的元素和化合物,叙述正确的是( )
A. 没有一种元素和化合物是细胞特有的,这说明生命起源于无机自然界
B. 腺苷、ATP和还原型辅酶Ⅱ均含有C、H、O、N、P等大量元素
C. 将洋葱根尖细胞中的遗传物质彻底水解后,可得到6种小分子物质
D. 酵母菌细胞壁的主要成分是几丁质,由C、H、O、N四种元素组成,在医药、化工等方面有广泛的用途
【答案】C
【解析】
【详解】A、生物界和非生物界的统一性仅体现在组成细胞的元素都能在无机自然界找到,没有一种元素是细胞特有的,但细胞中存在如核酸、蛋白质等特有的化合物,无机自然界不存在这些物质,A错误;
B、腺苷由腺嘌呤和核糖组成,元素组成为C、H、O、N,不含P;ATP和还原型辅酶Ⅱ(NADPH)因含磷酸基团,才含有P元素,B错误;
C、洋葱根尖细胞的遗传物质是DNA,DNA彻底水解后会得到磷酸、脱氧核糖、4种含氮碱基(A、T、C、G),共6种小分子物质,C正确;
D、真菌细胞壁的主要成分是几丁质,但酵母菌细胞壁的主要成分为葡聚糖和甘露聚糖,几丁质并非其主要成分,D错误。
2. 水和无机盐是细胞的重要组成成分,下列判断正确的是( )
A. 细胞中大多数无机盐以化合物的形式存在
B. 人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低,最终引发肌肉抽搐
C. 将作物秸秆充分晒干后,其体内剩余的物质主要是无机盐
D. 植物体内的水可参与形成NADPH,也可参与形成NADH
【答案】D
【解析】
【详解】A、细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,仅少数以化合物形式存在,A错误;
B、人体内Ca²⁺含量过低会引发肌肉抽搐,Na⁺缺乏会引起神经、肌肉细胞兴奋性降低,但不会导致肌肉抽搐,B错误;
C、作物秸秆充分晒干仅散失了自由水,剩余的物质主要是纤维素等有机物,秸秆充分燃烧后剩余的灰烬才主要是无机盐,C错误;
D、光反应阶段水光解产生的H⁺等可与NADP⁺结合生成NADPH,有氧呼吸第二阶段水参与反应生成NADH,因此植物体内的水可参与形成NADPH和NADH,D正确。
3. 研究发现一类称做“分子伴侣”的蛋白质可识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽,并通过改变自身空间结构与多肽的某些部位相结合,从而帮助这些多肽折叠、组装或转运,其本身不参与组成最终产物并可循环发挥作用。下列叙述正确的是( )
A. “分子伴侣”折叠蛋白质的过程中可能涉及氢键、二硫键的形成
B. “分子伴侣”溶于盐水中虽然有部分肽键断裂,但仍能与双缩脲试剂反应
C. “分子伴侣”的空间结构一旦发生改变,则不可逆转
D. “分子伴侣”介导加工的直链八肽化合物中至少含有9个氧原子和9个氮原子
【答案】A
【解析】
【详解】A、蛋白质折叠形成空间结构的过程中,二级结构依赖氢键形成,三级结构的形成可涉及二硫键等化学键的构建,因此分子伴侣帮助多肽折叠的过程可能涉及氢键、二硫键的形成,A正确;
B、蛋白质溶于盐水发生盐析,盐析仅改变蛋白质的溶解度使其析出,属于物理变化,不会断裂肽键,B错误;
C、题干明确分子伴侣可改变自身空间结构结合多肽,且能循环发挥作用,说明其空间结构改变是可逆的,C错误;
D、直链八肽含有7个肽键、1个游离氨基、1个游离羧基,不考虑R基的情况下,氮原子至少有7+1=8个,氧原子至少有7+2=9个,D错误。
4. miRNA是一类具有调控功能的RNA。下图是其可能含有的核苷酸的结构示意图。下列相关叙述正确的是( )
A. 只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质
B. HⅠV病毒的核糖体中含有图乙对应核苷酸
C. miRNA是以碳链为基本骨架的有机物
D. HⅠV病毒和新冠病毒的遗传物质主要是RNA
【答案】C
【解析】
【详解】A、病毒无细胞结构,其含有的核酸(DNA或RNA)也属于携带遗传信息的物质,并非只有细胞内的核酸才携带遗传信息,A错误;
B、HIV属于病毒,病毒没有细胞结构,不含核糖体这种细胞器,B错误;
C、miRNA属于RNA,是生物大分子,所有生物大分子都以碳链为基本骨架,因此miRNA是以碳链为基本骨架的有机物,C正确;
D、HIV和新冠病毒都属于RNA病毒,二者的遗传物质就是RNA,D错误。
5. 膜接触位点(MCS)是细胞内不同膜结构之间形成的紧密连接区域,能接收信息并为脂质、钙离子等物质提供运输位点。下列相关叙述错误的是( )
A. 内质网和高尔基体之间进行信息交流不一定依赖于MCS
B. MCS存在于核糖体与内质网之间,参与细胞器动态调控
C. 膜接触位点处可能既存在受体蛋白又存在转运蛋白
D. MCS的数量和分布可能随细胞代谢、应激反应等动态变化
【答案】B
【解析】
【详解】A、内质网和高尔基体之间可通过囊泡运输完成信息交流,因此二者的信息交流不一定依赖MCS,A正确;
B、核糖体是无膜细胞器,不具备膜结构,因此MCS不可能存在于核糖体与内质网之间,B错误;
C、MCS能接收信息,需要受体蛋白识别信号,还能为物质提供运输位点,需要转运蛋白协助运输,因此膜接触位点处可能既存在受体蛋白又存在转运蛋白,C正确;
D、细胞代谢、应激反应过程中,物质运输、信息交流的需求会发生改变,因此MCS的数量和分布可随细胞生命活动状态动态变化,D正确。
6. PER.C6细胞系是通过转染人5型腺病毒E1基因而永生化的人胚胎视网膜上皮细胞系,可在大型生物反应器中悬浮生长至高密度,适于制备流感疫苗。下列叙述正确的是( )
A. 流感病毒不属于细胞层次但属于个体层次
B. E1基因改变了人胚胎视网膜上皮细胞的生长特性
C. PER.C6细胞为流感病毒的增殖提供模板、原料、能量、酶等条件
D. PER.C6细胞需定期用胰蛋白酶处理后才能继续增殖
【答案】B
【解析】
【详解】A、生命系统最基本的结构层次是细胞,病毒无细胞结构,不属于生命系统的任何结构层次,因此流感病毒既不属于细胞层次也不属于个体层次,A错误;
B、由题干可知,转染E1基因后的人胚胎视网膜上皮细胞变为可永生化、悬浮高密度生长的PER.C6细胞系,说明E1基因改变了该细胞的生长特性,B正确;
C、流感病毒增殖时,遗传物质模板由病毒自身提供,PER.C6细胞仅为其提供原料、能量、酶、合成场所等条件,不提供模板,C错误;
D、PER.C6细胞可悬浮生长,无贴壁生长和接触抑制的特点,传代时不需要用胰蛋白酶处理,仅贴壁生长的动物细胞传代时需要用胰蛋白酶消化处理,D错误。
7. 如图,结直肠癌的肿瘤细胞会分泌含miR-934的外泌体,作用于巨噬细胞使其极化。极化后的巨噬细胞释放CXCL13,通过CXCR5受体激活肿瘤细胞,形成反馈环路促进外泌体产生。此环路能持续强化肿瘤微环境中肿瘤细胞与巨噬细胞间的相互作用,导致结直肠癌向肝转移。以下有关说法错误的是( )
A. 外泌体的分泌需要膜上蛋白质参与,并消耗能量
B. 外泌体可介导肿瘤细胞和巨噬细胞之间的信息交流
C. 肿瘤细胞可以无限增殖和其端粒酶活性受抑制有关
D. 结直肠癌向肝转移可能与肿瘤细胞表面的糖蛋白含量减少有关
【答案】C
【解析】
【详解】A、外泌体的分泌属于胞吐过程,该过程依赖细胞膜的流动性,需要膜上蛋白质参与,同时消耗能量(ATP),A正确;
B、肿瘤细胞分泌的含miR-934的外泌体可作用于巨噬细胞,说明外泌体可作为信息传递的媒介,介导肿瘤细胞和巨噬细胞之间的信息交流,B正确;
C、肿瘤细胞能无限增殖的原因之一是端粒酶活性较高,可修复分裂过程中缩短的端粒,若端粒酶活性受抑制,细胞无法持续增殖,C错误;
D、肿瘤细胞细胞膜表面糖蛋白减少会导致细胞间黏着性降低,容易在体内分散转移,因此结直肠癌向肝转移可能和该特点有关,D正确。
8. 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. 脂滴中储存的脂肪由C、H、O、N元素组成
C. 脂滴膜以磷脂双分子层为基本支架,与溶酶体的膜可以融合
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,脂滴直接由内质网出芽形成,该蛋白的合成与加工仅需核糖体、内质网参与,无需高尔基体加工,A错误;
B、脂肪的元素组成为C、H、O,不含N元素,B错误;
C、由图示可知,脂滴膜由单层磷脂分子构成,基本支架不是磷脂双分子层,C错误;
D、溶酶体中的水解酶在核糖体合成、内质网加工后,需经高尔基体分类包装,再转运至溶酶体中,D正确。
9. 下列实验步骤或实验方法叙述正确的是( )
A. 采用荧光标记膜蛋白技术研究细胞中分泌蛋白的合成与运输
B. 离心速率较低时,能够让较小的颗粒沉降,改变离心速率可分离不同细胞器
C. 可用溴麝香草酚蓝溶液鉴定酵母细胞呼吸作用产物,溶液颜色变化为黄—绿—蓝
D. 用苏丹Ⅲ染液鉴定脂肪时,滴加1~2滴体积分数为50%的酒精洗去浮色
【答案】D
【解析】
【详解】A、研究分泌蛋白的合成与运输采用的是同位素标记法,荧光标记膜蛋白技术用于验证细胞膜的流动性,A错误;
B、差速离心法分离细胞器时,较低离心速率下先沉降较大的颗粒,逐步提高离心速率才能依次分离更小的不同细胞器,B错误;
C、溴麝香草酚蓝溶液只能检测酵母细胞呼吸产生的CO2,无法检测呼吸产物酒精,且遇CO2的颜色变化为蓝→绿→黄,C错误;
D、苏丹Ⅲ染液属于有机染料,可溶于酒精,鉴定脂肪时滴加1~2滴体积分数为50%的酒精能够洗去切片表面多余的染液(浮色),D正确。
10. 神经递质和激素等信号分子可与细胞膜上相应受体结合,激活受体后引起细胞膜发生一系列的变化,最终使膜上相应的离子通道打开,过程如图所示,其中GTP(鸟苷三磷酸)是与ATP相似的物质,GDP与Pi结合可形成GTP。下列相关叙述错误的是( )
A. GDP与Pi结合形成GTP的过程需要消耗细胞内化学反应所释放的能量
B. 图中的信号分子可为雄性激素,其传导的信号最终影响基因的表达
C. 若图中细胞膜是突触后膜,则信号分子会抑制突触后膜产生动作电位
D. K+与K+通道的直径和形状相适配,K+通道完成的物质跨膜运输方式是协助扩散
【答案】B
【解析】
【详解】A、GDP与Pi结合形成GTP的过程,类似于ADP与Pi结合形成ATP,需要消耗细胞内其他化学反应(如细胞呼吸)所释放的能量,A正确;
B、雄性激素属于固醇类激素,其受体位于细胞内,而图中的信号分子是与细胞膜上的受体结合的,因此图中的信号分子不可能是雄性激素,B错误;
C、若图中细胞膜是突触后膜,信号分子(神经递质)开启的是K⁺通道,K⁺会顺浓度梯度外流,这会使膜电位变得更负(超极化),从而抑制突触后膜产生动作电位,C正确;
D、K⁺通道是一种离子通道蛋白,K⁺通过K⁺通道的跨膜运输是顺浓度梯度进行的,不需要消耗能量,属于协助扩散,D正确。
11. 下列关于发酵工程的相关叙述,正确的是( )
A. 通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
B. 发酵工程的中心环节是分离、提纯产物
C. 发酵工程一般使用单一菌种来进行发酵
D. 黑曲霉菌可进行发酵生产谷氨酸,谷氨酸经过一系列处理能制成味精
【答案】C
【解析】
【详解】A、单细胞蛋白是指通过发酵获得的微生物菌体本身,并非从微生物细胞中提取的产物,A错误;
B、发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵过程,分离、提纯产物是发酵结束后的下游加工步骤,B错误;
C、发酵过程需要严格防范杂菌污染,以保证产物的产量和纯度,因此发酵工程一般使用单一菌种进行发酵,C正确;
D、发酵生产谷氨酸的常用菌种是谷氨酸棒状杆菌,黑曲霉菌不能用于生产谷氨酸,D错误。
12. 研究人员在酵母细胞中发现了一种由液泡(功能上类似于动物细胞的溶酶体)、脂滴和细胞核组成的结构,称为“亚细胞轴承”,该结构的形成是动态可逆的,它的出现为细胞适应环境提供充足的能量保障。如图,下列相关叙述错误的是( )
A. “亚细胞轴承”的形成和动态变化离不开细胞核的控制
B. 植物液泡中的花青素是水溶性色素,不能用有机溶剂提取
C. 植物细胞质基质中的H+运输到液泡内,需要依靠通道蛋白的协助
D. 该结构可能是细胞应对环境压力时形成的动态的功能性复合体
【答案】C
【解析】
【详解】A、细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心,“亚细胞轴承”的形成和动态变化属于细胞代谢活动,受细胞核调控,A正确;
B、花青素为水溶性色素,根据相似相溶原理,其不溶于有机溶剂,因此无法用有机溶剂提取,B正确;
C、植物液泡内H+浓度高于细胞质基质,H+从细胞质基质运输到液泡内是逆浓度梯度的主动运输过程,需要载体蛋白协助并消耗能量,通道蛋白参与的是顺浓度梯度的协助扩散,C错误;
D、题干明确该结构形成动态可逆,可为细胞适应环境提供充足能量,因此可推测其是细胞应对环境压力时形成的动态功能性复合体,D正确。
13. 科研团队借助农杆菌转化法培育高产水稻,将动物来源的FTO基因cDNA整合至Ti质粒的T-DNA区域,以此构建重组表达载体。该T-DNA的结构示意图如下,下列说法错误的是( )
A. 制备FTO基因cDNA需逆转录酶,构建重组T-DNA需限制酶、DNA连接酶参与
B. 可利用添加潮霉素的培养基筛选出导入重组Ti质粒的农杆菌
C. T-DNA片段可携带FTO外源基因,整合到水稻细胞的染色体DNA上
D. Flag标签序列与FTO基因融合表达后,可通过检测Flag来获知FTO基因的表达情况
【答案】B
【解析】
【详解】A、逆转录酶:用于以动物FTO基因的mRNA为模板,逆转录合成cDNA(图中FTO以cDNA形式存在)。限制酶:切割载体(Ti质粒的T-DNA区)和目的基因(FTOcDNA),产生互补黏性末端。DNA连接酶:连接切割后的载体与目的基因,形成重组T-DNA,A正确;
B、图中潮霉素抗性基因的启动子是植物细胞特异性启动子(仅在植物细胞中启动转录),而农杆菌是原核生物,该启动子在农杆菌中无法激活潮霉素抗性基因的表达。因此,含重组Ti质粒的农杆菌仍对潮霉素敏感,无法在含潮霉素的培养基中存活,B错误;
C、农杆菌转化植物时,Ti质粒的T-DNA会从农杆菌转移到植物细胞,并随机整合到植物染色体DNA上,因此携带的FTO基因也会一同整合,C正确;
D、Flag是一种短肽标签,与FTO基因串联后,会表达出“FTO蛋白+Flag标签”的融合蛋白。利用抗Flag的抗体进行抗原—抗体杂交,可高效检测FTO蛋白是否成功表达,D正确。
14. 新冠病毒核酸检测时常用实时荧光RT-PCR技术。TaqMan探针为一小段可与目标序列互补的脱氧核苷酸单链,且5′端含一个荧光基团,3′端含一个淬灭基团,PCR复性的过程中,TaqMan探针和目标序列结合,新链延伸时,在DNA聚合酶的作用下,荧光基团与淬灭基团分离而发出荧光。下列叙述错误的是( )
A. RNA不能作为PCR的模板,需先将样本中的RNA逆转录为DNA
B. RT-PCR之前,需要先根据cDNA的核苷酸序列合成引物和TaqMan探针
C. 若PCR循环次数相同,检测结果荧光强度越强,可能被检测者体内初始病毒含量越低
D. RT-PCR的产物在电泳时,其迁移速率随凝胶浓度的增大而减小
【答案】C
【解析】
【详解】A、RNA为单链,因此,RNA不能作为PCR的模板,需先将样本中的RNA逆转录为DNA,而后再进行PCR扩增,A正确;
B、RT-PCR之前,需要先根据cDNA的核苷酸序列合成引物和TaqMan探针,引物用于引导DNA合成,TaqMan探针用于检测特定的目标序列,从而保证PCR技术的顺利进行以及探针的正常使用,B正确;
C、若PCR循环次数相同,检测结果荧光强度越强,应该是探针与目标DNA结合越多,因而能说明cDNA片段中相应的片段越多,据此可推测,被检测者体内初始病毒含量越高,C错误;
D、RT - PCR的产物在电泳时,其迁移速率会受到凝胶浓度、DNA分子大小等因素影响,迁移速率随凝胶浓度的增大而减小,D正确。
二、多项选择题。本部分包括5题,每题3分,共15分。每题不止一个选项符合题意。每题全选对得3分,选对但不全得1分,选错或不选得0分。
15. 植物细胞工程有着广泛的应用,相关叙述错误的是( )
A. 利用花药离体培养获得大豆幼苗,直接从中选出优良性状的个体,能够缩短育种年限
B. 外植体插入培养基前要用无水酒精和次氯酸钠进行消毒处理
C. 细胞产物的工厂化生产提高了单个细胞中次生代谢物的含量
D. 选择植物的愈伤组织进行诱变处理可能筛选出有用的突变体
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、花药离体培养得到的是单倍体幼苗,具有高度不育、植株弱小的特点,需要经过秋水仙素处理使染色体数目加倍后,才能筛选出可稳定遗传的优良性状个体,无法直接从单倍体幼苗中选出可用于生产的优良个体,A错误;
B、外植体消毒使用的是体积分数70%的酒精,B错误;
C、细胞产物的工厂化生产是通过大规模培养愈伤组织,增加细胞总数量来提高次生代谢物的总产量,并没有提高单个细胞中次生代谢物的含量,C错误;
D、愈伤组织细胞分裂旺盛,DNA复制过程中易发生基因突变,对其进行诱变处理后,可筛选出具有优良性状的有用突变体,D正确。
16. 下图为利用指示菌和测试菌从土壤中筛选产生某种抗生素的目的菌的流程。相关叙述错误的是( )
A. 过程①中应使用选择培养基,生长出的菌落可直接用于后续的筛选和测试
B. ③过程挑取菌落时,透明圈直径越大,其产生的抗生素抑制指示菌S的效果越好
C. 过程⑤的平板中第2、5号测试菌能产生较强的抗生素抗性,因此第2、5号测试菌为目标菌种
D. 过程④划线五种测试菌时,若用同一个接种环,则每次划线前后均需灼烧,共需灼烧灭菌6次
【答案】AC
【解析】
【详解】A、过程①的目的是让土壤中各类微生物均可生长,使用的是基础培养基而非选择培养基,且长出的菌落需经步骤②涂布指示菌、筛选出具有透明圈的菌落才能用于后续测试,不可直接使用,A错误;
B、透明圈是指示菌S生长被抗生素抑制形成的区域,透明圈直径越大,说明该菌株产生的抗生素对指示菌S的抑制效果越好,B正确;
C、目标菌种需要具备产生抗生素抑制指示菌S生长的能力,过程⑤中3号测试菌周围无指示菌S生长,说明3号为目标菌种;2、5号周围指示菌S正常生长,说明其抑制效果差,且目标菌种筛选的是产抗生素的能力,而非抗生素抗性,C错误;
D、用同一个接种环划5种测试菌时,第一次划线前需灼烧灭菌,每划完一种菌后都要灼烧灭菌避免交叉污染,划完5种后还需灼烧灭菌避免污染环境,总共需要灼烧6次,D正确。
17. 如图,亚洲黑熊因栖息地丧失和人为捕猎数量骤减,科学家采用人工授精、胚胎移植等胚胎工程技术开展拯救工作,其流程如下图所示。下列关于该过程的说法错误的是( )
A. A排出的卵子必须培养成熟到MⅡ期才能与C的获能精子受精
B. E后代遗传性状与A和C一致,F后代遗传性状与B一致
C. D受体雌性必须和A、B同期发情处理
D. 胚胎工程一般采用促性腺激素处理A使其超数排卵
【答案】BC
【解析】
【详解】A、体外受精的过程中,采集到的卵母细胞必须培养至减数第二次分裂(MⅡ)中期,才具备与获能精子结合的受精能力,A正确;
B、后代E是体外受精得到的有性生殖后代,核遗传物质来自A和C,细胞质遗传物质来自A,因此遗传性状与A、C基本一致;后代F是体细胞核移植的克隆后代,核遗传物质来自B,但细胞质遗传物质来自提供去核卵母细胞的A,因此遗传性状主要和B一致,并非完全与B一致,B错误;
C、同期发情处理的目的是使供体(提供卵母细胞/早期胚胎的A)和受体D的生理状态相同,保证胚胎移入受体后可正常着床发育,B仅提供体细胞,无需进行同期发情处理,C错误;
D、对供体雌性A注射促性腺激素可实现超数排卵,获得更多卵母细胞,是胚胎工程的常规操作,D正确。
18. 下图为PML蛋白单克隆抗体的制备过程。下列叙述错误的是( )
A. 提取小鼠脾中的骨髓瘤细胞后与W细胞融合
B. 提取B淋巴细胞后用PML蛋白免疫获得W细胞
C. 步骤2的目的是去除不能产生特异性抗体的细胞
D. 应选择孔2中的细胞进行后续处理以制备单克隆抗体
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、骨髓瘤细胞来自小鼠的骨髓瘤组织,小鼠脾脏中提取的是经免疫的B淋巴细胞,不是骨髓瘤细胞,A错误;
B、制备流程中需先用PML蛋白免疫小鼠,再从免疫小鼠的脾脏中提取能产生抗PML抗体的B淋巴细胞(W细胞),并非先提取B淋巴细胞再进行免疫,B错误;
C、步骤2为第一次筛选,目的是用选择培养基去除未融合的亲本细胞、同种融合的细胞,筛选获得杂交瘤细胞,该步骤不涉及抗体特异性筛选,去除不能产生特异性抗体的细胞是后续抗体检测的目的,C错误;
D、制备抗PML的单克隆抗体,需要筛选出仅产生抗PML抗体、不产生抗大肠杆菌其他蛋白抗体的杂交瘤细胞,孔2的抗体仅与PML蛋白反应,与不含PML的大肠杆菌总蛋白不反应,符合要求,应选择孔2的细胞进行后续处理,D正确。
19. 生物技术的安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列说法错误的是( )
A. 转基因食品中的DNA不会与人体细胞的DNA发生基因重组
B. 将α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物,可防止基因污染
C. 生殖性克隆是利用克隆技术产生特定的细胞来修复或替代受损的细胞
D. 试管婴儿必需的技术有体外受精、植入前的遗传学诊断和胚胎移植等
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、转基因食品中的DNA进入消化道后会被核酸酶分解为脱氧核苷酸小分子,无法以完整的基因片段形式进入人体细胞,因此不会与人体细胞的DNA发生基因重组,A正确;
B、防止基因污染的常规措施是将目的基因导入叶绿体、线粒体等细胞质基因组(避免随花粉扩散),或与花粉致死类基因连锁,仅将α-淀粉酶基因与目的基因共同转入植物无法实现防止基因污染的效果,B错误;
C、生殖性克隆的目的是获得完整的克隆个体,利用克隆技术产生特定细胞来修复或替代受损细胞属于治疗性克隆的应用,C错误;
D、常规试管婴儿的必需技术为体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植,植入前遗传学诊断是第三代试管婴儿特有的技术,用于规避遗传病风险,并非所有试管婴儿的必需技术,D错误。
三、非选择题:本部分包括5题,共57分
20. 糖尿病是一种慢性代谢性疾病。图1是人体胰岛素基因转录形成mRNA后经过复杂的剪切、翻译和修饰过程,最终合成胰岛素的示意图。图2为胰岛素降低血糖的作用机理图,请分析回答下列问题。
(1)图1中,在内质网腔中的前胰岛素原经过______________和二硫键形成转变成胰岛素原。在内质网中,未折叠或折叠错误的蛋白质会大量堆积,此时细胞通过改变基因表达减少新蛋白质的合成,或增加识别并降解错误折叠蛋白质的相关分子,这种调节方式是细胞水平的
___________调节。胰岛素原在内质网中完成加工后,以囊泡的形式,顺着__________转运到高尔基体,经水解酶切除部分肽段,成为成熟的胰岛素。
(2)胰岛素受体是一种酪氨酸激酶。图2中,当胰岛素与靶细胞膜上胰岛素受体的_____亚基结合后,可激活酪氨酸激酶,催化IRS-1酪氨酸(Tyr)残基被________而激活,进而发挥作用。
(3)激活后的IRS-1可经过细胞内信号转导,通过促进过程①________________与细胞膜融合以促进葡萄糖通过____________方式进入组织细胞进而降低血糖。
(4)血糖偏低时,______的某些区域兴奋,通过支配交感神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素,这属于_____调节。支配胰岛细胞的交感神经兴奋时,其末梢释放的去甲肾上腺素促进胰岛 A 细胞的分泌,却抑制胰岛 B细胞的分泌,原因是__________________。
(5)IA是一种“智能”胰岛素,既能与细胞膜上的胰岛素受体结合,又能与葡萄糖竞争葡萄糖转运载体蛋白(GT),其调控血糖的部分机制如下图。已知IA与胰岛素受体结合后会使膜上GT增多,二甲双胍是非胰岛素依赖性糖尿病的常用口服降血糖药。下列有关叙述不正确的是( )
A. ①②③分别表示减少、增多、增多
B. 血糖降低时,IA与GT及胰岛素受体的结合均会减少
C. 与普通外源胰岛素相比,IA能有效避免低血糖的风险
D. 与注射IA相比,口服二甲双胍治疗I型糖尿病更有效
【答案】(1) ①. 信号肽被切除 ②. 负反馈##反馈 ③. 细胞骨架
(2) ①. α ②. 磷酸化
(3) ①. 含有GLUT4的囊泡 ②. 协助扩散
(4) ①. 下丘脑 ②. 神经 ③. 胰岛A、胰岛B细胞与去甲肾上腺素结合的受体不同 (5)BD
【解析】
【分析】分析图2,胰岛素与靶细胞膜上胰岛素受体的α亚基结合后,可激活受体酪氨酸激酶,催化IRS-1酪氨酸(Tyr)残基被磷酸化而激活,激活后的IRS-1经过细胞内信号转导,通过促进过程①进而促进将葡萄糖以协助扩散的方式进入组织细胞,同时可促进过程②葡萄糖氧化分解过程。
【小问1详解】
由图1可知:胰岛素基因转录的mRNA中含有信号肽密码子,能转录形成信号肽,由前胰岛素原到胰岛素原过程中该信号肽丢失,推测在内质网腔中前胰岛素原的信号肽被切除和二硫键形成,从而转化成胰岛素原。在一个系统中,系统本身的工作效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫做反馈调节,当内质网中的未折叠或折叠错误的蛋白质会大量堆积时,细胞通过改变基因表达减少新蛋白质的合成, 或增加识别并降解错误折叠蛋白质的相关分子,这种调节方式是细胞水平的(负)反馈调节。胰岛素原在内质网中完成加工后,以囊泡的形式,会沿着细胞骨架到达高尔基体,经水解酶切除部分肽段,成为成熟的胰岛素。
【小问2详解】
由题图信息可知,胰岛素与靶细胞膜上胰岛素受体的α亚基结合后,可激活受体酪氨酸激酶,催化IRS-1酪氨酸(Tyr)残基被磷酸化而激活,进而发挥作用。
【小问3详解】
由图可知,激活后的IRS-1经过细胞内信号转导,促进过程①含GLUT4的囊泡与细胞膜融合以增加细胞膜上GLUT4的数量,葡萄糖在细胞膜上的GLUT4的协助下,顺浓度梯度进入细胞,因此葡萄糖以协助扩散的方式进入组织细胞。
【小问4详解】
血糖降低引起下丘脑特定区域兴奋,兴奋通过相关的交感神经传到神经末梢,使其分泌神经递质,神经递质作用于胰岛A细胞使其分泌胰高血糖素,此过程反射弧上发生了反射,属于神经调节。同一种信息分子作用于不同细胞产生不同效应,与受体细胞上相应的受体不同有关,即因为胰岛A细胞和胰岛B细胞与去甲肾上腺素结合的受体不同,故糖尿病患者体内支配胰岛细胞的交感神经兴奋时,其末梢释放的去甲肾上腺素促进胰岛A细胞的分泌,却抑制胰岛B细胞的分泌。
【小问5详解】
A、正常情况下,当血糖升高,葡萄糖与GT结合增多,导致细胞摄取葡萄糖的速率升高,导致①IA与GT结合减少,②同时IA与胰岛素受体结合增多,从而导致③膜上的GT增多,A正确;
B、血糖降低时,葡萄糖与IA竞争性结合GT减少,IA与GT结合增多,与胰岛素受体结合减少,B错误;
C、与普通外源胰岛素相比,IA能与胰岛素受体结合使膜上GT数量增加,加快细胞摄取葡萄糖,避免低血糖的产生,C正确;
D、二甲双胍是非胰岛素依赖性糖尿病(Ⅱ型糖尿病)的常用口服降血糖药,而Ⅰ型糖尿病是由于胰岛素分泌不足引起的,所以注射IA治疗Ⅰ型糖尿病更有效,D错误。
故选BD。
21. 炎症性肠病(IBD)是一种慢性肠道炎症性疾病。IBD患者的肠道黏膜完整性受到损害,黏膜中T-Effect(一类具有执行免疫效应功能的成熟T淋巴细胞)和Treg(调节性T细胞,能抑制过度免疫应答和及时终止免疫应答)之间的平衡受到了干扰,造成异常的免疫应答和过度炎症反应,如下图所示。请回答下列问题。
(1)肠的蠕动受自主神经系统支配,当___________神经兴奋时肠蠕动加快。而人的奔跑等身体运动是由___________神经支配的,它明显受到意识的支配。
(2)图中能产生细胞因子的细胞有___________。IBD患者肠道中IL-6等细胞因子明显增多,___________,导致Treg数量减少。除该变化外,IBD患者肠道的变化还有___________(答2点,2分)。
(3)IBD的确切病因尚未完全阐明,目前研究认为长期精神压力可引起炎症性肠病,其致病机理如图所示。图中实线箭头表示促进或释放,虚线箭头表示部分细胞发生相应改变,TGFβ2等信息分子与箭头所示过程密切相关。
①糖皮质激素参与调节的特点有___________(答2点)。糖皮质激素的分泌通过下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴进行调控,这属于___________调节,这种调节机制的意义是___________,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。
②研究表明,抑制TGFβ2受体的活性可缓解因长期精神压力而引起的消化不良。据图分析,原因是___________。针对长期精神压力引起的IBD,除通过缓解压力外,还可以通过___________进行治疗。
【答案】(1) ①. 副交感 ②. 躯体运动
(2) ①. 巨噬细胞、辅助性T细胞(Th17细胞、Th1细胞) ②. 初始CD4T细胞向Treg的分化过程受到抑制 ③. 细胞间紧密连接消失,肠道通透性增加;肠道肌肉层变薄;肠道微生物产生的短链脂肪酸减少甚至消失
(3) ①. 通过体液运输;作用于靶器官、靶细胞;微量和高效 ②. 分级 ③. 可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节 ④. 抑制其受体活性可减少未成熟肠神经元的数量 ⑤. 使用糖皮质激素受体拮抗剂
【解析】
【小问1详解】
副交感神经兴奋时,会使胃肠蠕动加快,所以当副交感神经兴奋时肠蠕动加快。人的奔跑等身体运动是由躯体运动神经支配的,它明显受到意识的支配。
【小问2详解】
从图中流程可知: 巨噬细胞:分泌IL-6、TNF、IL-12、IL-23细胞因子; Th1、Th17(辅助性T细胞):分别分泌IFN、IL-17细胞因子;IBD患者肠道中IL-6等细胞因子明显增多,初始CD4T细胞向Treg的分化过程受到抑制,导致Treg数量减少。据图对比分析,IBD患者肠道还有的变化有细胞间紧密连接消失,肠道通透性增加、肠道肌肉层变薄,肠道微生物产生的短链脂肪酸减少甚至消失,调节性T细胞减少。
【小问3详解】
①激素的调节具有以下特点:微量和高效,通过体液运输,作用于靶细胞、靶器官。糖皮质激素的分泌通过下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴进行分级调节,这属于分级调节,分级调节可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控。
②由图可知,TGFβ2为将肠神经元转化为未成熟肠神经元的转化因子,导致肠神经元不能正常发挥作用,最终导致出现消化不良,因此抑制TGFβ2受体活性可减少未成熟肠神经元的数量,从而维持肠道稳态。根据图示,针对长期精神压力引起的炎症性肠病,除缓解压力外,还可使用糖皮质激素受体拮抗剂,减少糖皮质激素的作用或使用TNF抑制剂,减少细胞坏死。
22. 近年来基于植物根际促生菌(PGPR)的生物修复技术逐渐成为修复严重受损的河湖生态系统的一种重要手段。下图为利用固化载体微生物(将PGPR固定于载体中)修复某重度富营养化小型湖泊的作用示意图。请回答下列问题。
(1)区分不同水体群落的最重要特征是_________。滤食性鱼类主要分布在水体上层,草食性鱼类主要分布在水体的中下层和水草多的地方,这种分布的意义是__________。
(2)少量的污染物流入湖泊,无需进行治理即可快速恢复,原因是生态系统存在__________能力。若污染物持续不断流入,会导致湖泊中鱼虾大量死亡,________稳定性降低。
(3)固定于载体中的PGPR一方面可快速降解污染物,释放_________,为沉水植物和挺水植物提供养分;另一方面可与水体中的有害菌竞争,降低水体中有害菌的比例,减植物病虫害的发生。沉水植物也可为PGPR提供有机养分和_________,二者的种间关系为________。接种PGPR时通常需选择土著微生物,遵循了生态工程的__________原理。
(4)某科研团队对采取该生物修复技术修复后的人工鱼塘的能量流动进行定量分析,得出相关数据,如下表所示(部分数据未给出,能量单位为×103J/cm2·a,肉食性动物作为只占据一个营养级研究)。
生物类型
呼吸散失的热能
用于生长发育繁殖的能量
流入分解者的能量
未利用的能量
外来有机物输入的能量
生产者
48
62
6
35
0
植食性动物
13
X
3
5
5
肉食性动物
Y
7
1
6
10
据表分析,Y的数值为________,流入该人工鱼塘的总能量为________J/cm2·a,植食性动物和肉食性动物间的传递效率为_________(保留1位小数)。
【答案】(1) ①. 物种组成 ②. 有利于充分利用环境资源
(2) ①. 自我调节 ②. 抵抗力
(3) ①. N和P ②. 氧气##O2 ③. 原始合作(互惠) ④. 协调
(4) ①. 8 ②. 1.25×105 ③. 19.2%
【解析】
【分析】能量流经某一营养级过程:输入某一营养级的能量,一部分在本营养级的呼吸作用中以热能的形式散失;另一部分用于本营养级的生长、发育和繁殖等生命活动,这部分能量其中一些以遗体残骸的形式被分解者利用。如果本营养级被下一营养级捕食,能量就流入了下一营养级。如果时间较短,本营养级生物大量繁殖后,会有一部分能量留在本营养级内,即未利用的部分。
【小问1详解】
区分不同群落的重要特征是物种组成。滤食性鱼类主要分布在水体上层,草食性鱼类主要分布在水体的中下层和水草多的地方,这种垂直分层有利于动物充分利用环境资源。
【小问2详解】
少量的污染物流入湖泊,无需进行治理即可快速恢复,这主要是由于生态系统具有自我调节能力。若污染物持续不断流入,会导致湖泊中鱼虾大量死亡,说明生态系统的自我调节能力是有一定限度的,生态系统的抵抗力稳定降低。
【小问3详解】
PGPR属于生态系统的分解者,一方面可快速降解污染物,释放N和P,进而为沉水植物和挺水植物提供养分;另一方面可与水体中的有害菌竞争,降低水体中有害菌的比例,减植物病虫害的发生。沉水植物作为生产者的一部分,也可为PGPR提供有机养分和氧气,二者共同生活在一起时,双方都受益,分开后,二者又都可以独立生活,所以二者的种间关系是原始合作。接种PGPR时通常需选择土著微生物,体现了在进行生态工程建设时,生物与环境、生物与生物的协调与适应,是生态工程协调原理的体现。
【小问4详解】
生产者的同化量=呼吸作用散失的能量+用于生长发育繁殖的能量=48+62=110×103J/cm2·a,流入该人工鱼塘的总能量=生产者的同化量+外来有机物输入的能量=110+5+10=125×103J/cm2·a=1.25×105J/cm2·a,生产者流向植食性动物的能量=生产者用于生长发育繁殖的能量-流向分解者的能量-未利用的能量=62-6-35=21×103J/cm2·a,植食性动物固定的能量=输出的能量,所以X=21+5-13=13×103J/cm2·a,由植食性动物流向肉食性动物的能量=植食性动物用于生长发育繁殖的能量-流入分解者的能量-未利用的能量=13-3-5=5×103J/cm2·a,肉食性动物固定的能量=输出的能量,所以呼吸作用散失的热能Y=肉食性动物固定的能量-肉食性动物用于生长发育繁殖的能量=5+10-7=8×103J/cm2·a,植食性动物和肉食性动物间的传递效率=植食性动物流向肉食性动物的能量植食性动物固定的能量100%=5(21+5)100%19.2%。
23. 利用噬菌体特异性侵染宿主菌的原理可检测宿主菌,经典的检测方法为如图1所示的双层琼脂平板法:在培养皿中倒入琼脂含量为2%的培养基凝固成底层平板后,将琼脂含量为1%的培养基熔化并冷却至45~48℃,与待测样品和噬菌体悬液的混合液充分混匀后,立即倒入底层平板上形成双层平板。适宜条件下培养一段时间后,若双层培养基的上层出现透亮无菌的圆形空斑——噬菌斑,说明样品中含有相应的宿主菌。
(1)对培养基和培养皿常用的不同灭菌方法分别是__________,实验室检验培养基是否被污染常用的方法是将__________置于恒温箱中培养一段时间后观察是否有菌落形成。
(2)倒上层平板时需将培养基冷却至45~48℃时进行接种的原因是__________。培养一段时间后,在上层平板上出现噬菌斑的原因是______________________。底层较高琼脂浓度的平板主要起支持作用,而上层培养基中琼脂浓度较低的好处是__________,确保形成离散、可观察计数的噬菌斑。
(3)由于上述方法步骤繁琐、耗时长,科学家结合噬菌体侵染特点和现代分子生物学检测方法,建立了一种能够高灵敏度检测样品中的霍乱弧菌的方法,其流程如图2所示,据图回答相关问题。
①VP1噬菌体能特异性侵染霍乱弧菌,这是由于噬菌体的表面蛋白与__________能特异性结合,通过噬菌体的侵染,可以将样品中少量的霍乱弧菌信号放大,原因是_______________________________,且可以减少检测结果假阳性(如死菌或DNA残留片段)的概率,原因是_______________________________。
②科学家用实时荧光定量PCR(qPCR)对VP1噬菌体特有的gp46基因进行分子检测,原理如图3所示。在该过程中,需要人为设计并加入反应体系的DNA片段有__________。由于TaqDNA聚合酶同时具有__________两种功能,当待测样本含靶基因时能发出荧光。与普通PCR相比qPCR将延伸的温度降低为60℃,据图推测最可能的原因是____________________________,从而防止检测到的荧光强度偏低。
【答案】(1) ①. 高压蒸汽灭菌和干热灭菌法 ②. 空白培养基(或未接种的培养基)
(2) ①. 防止温度过高使菌体死亡 ②. 噬菌体侵染使菌体裂解 ③. 噬菌体可逐渐扩散侵染更多宿主菌
(3) ①. 霍乱弧菌细胞上的受体 ②. 噬菌体可以在细菌体内大量复制增殖 ③. 噬菌体只能在活菌体内增殖 ④. 上下游引物和探针 ⑤. 催化子链延伸和水解探针 ⑥. 防止温度高使探针与模板链脱离
【解析】
【分析】双层平板法,先在培养皿中倒入底层固体培养基,凝固后再倒入含有宿主细菌和一定稀释度噬菌体的半固体培养基。培养一段时间后,计算噬菌斑的数量。双层平板法的优点:①加了底层培养基后,可使原来底面不平的玻璃皿的缺陷得到了弥补;②所形成全部噬菌体斑都接近处于同一平面上,因此不仅每一噬菌斑的大小接近、边缘清晰,而且不致发生上下噬菌斑的重叠现象;③因上层培养基中琼脂较稀,故形成的噬菌斑较大,更有利于计数。
【小问1详解】
对培养基进行灭菌,常用高压蒸汽灭菌法;对培养皿进行灭菌,常用干热灭菌;接种前,判断培养基是否被污染,常用的方法是将空白培养基(未接种的培养基)在适宜条件下培养一段时间,观察有无菌落产生。
【小问2详解】
高温会破坏蛋白质的空间结构,故将培养基冷却至45~48℃最主要的原因是避免高温杀死细菌和噬菌体;噬菌体寄生于细菌体内增殖,二者混合培养一段时间后,在上层平板上可以看见一些如图所示的空斑即噬菌斑,出现空斑是由于噬菌体侵染细菌使其裂解死亡所致。底层较高琼脂浓度的平板主要起支持作用,而上层培养基中琼脂浓度较低的好处是有利于微生物的运动,噬菌体可逐渐扩散侵染更多宿主菌,形成的噬菌斑较大,更有利于计数。
【小问3详解】
VP1噬菌体能特异性侵染霍乱弧菌,这是由于噬菌体的表面蛋白与特异性受体结合,霍乱弧菌在噬菌体的侵染下会快速增殖,且每个子代噬菌体都带有gp46基因,从而使目标基因的数量呈指数级增加,实现信号放大。只有活的霍乱弧菌才能被噬菌体侵染并完成增殖,死菌或DNA残留片段无法被噬菌体侵染,因此可以排除这类假阳性结果。
在qPCR过程中,需要人为设计并加入反应体系的DNA片段为上下游引物(用于扩增gp46基因的特异性引物)和带有荧光基团与淬灭基团的探针,耐高温的DNA聚合酶(Taq酶)(催化DNA链延伸)和5'→3'外切核酸酶(水解探针释放荧光基团);在较低的60℃温度下,探针可以更稳定地与模板DNA结合,防止温度高使探针与模板链脱离,从而保证Taq酶的外切酶活性能够充分水解探针,释放荧光基团,避免荧光强度偏低。
24. 小麦因M基因存在易被布氏白粉菌感染而患白粉病,导致严重减产。科研人员利用农杆菌转化法,gRNA-Cas9复合体可对DNA的特定序列识别并剪切,因此将gRNA基因和Cas9蛋白基因导入到小麦中,对M基因进行敲除,使其无法表达。其中PAM序列可帮助复合体定位目标DNA序列3′端。相关过程如图1所示。
(1)gRNA中的识别序列与目标DNA的相应序列特异性结合遵循___________原则,Cas9蛋白作用的化学键是___________。
(2)为了不破坏其他正常基因,需要设计gRNA精准识别的靶向序列。科研人员对小麦M基因测序,部分结果如图2所示。若在后续利用限制酶AvaII进行辅助检测,则gRNA上的靶向序列应设计为(只考虑由5′→3′的前12个碱基)___________(填选项)。
A. 5′AGAGUCAUAUGG3′ B. 5′AGAUUGGGUCCU3′
C. 5′GGAUUAUGCAUCU3′ D. 5′AGGACCCAAUCU3′
(3)利用图3中的载体1与载体2构建携带gRNA基因和Cas9蛋白基因的最终表达载体,应选择限制酶___________剪切载体1,选择限制酶___________剪切载体2。最终表达载体还应具备的基本元件有___________(写出两点)。表达载体导入农杆菌后,利用含___________的培养基筛选出阳性菌落。
(4)对转化成功的小麦植株M基因相关序列进行PCR扩增,用限制酶AvaⅡ酶完全酶切并电泳检测。电泳时需要用___________缓冲液来配制琼脂糖凝胶。若检测结果出现1个条带,则该植株为M基因___________(填“敲除”或“未敲除”)的植株。若结果中显示出小分子非目标条带,产生的原因可能有___________(填选项)。
A.引物特异性不佳 B.复性温度太低 C.变性温度不够
【答案】(1) ①. 碱基互补配对 ②. 磷酸二酯键 (2)B
(3) ①. Spe Ⅰ和Nhe Ⅰ ②. Spe Ⅰ ③. 复制原点、终止子 ④. 潮霉素
(4) ①. 电泳 ②. 敲除 ③. AB
【解析】
【小问1详解】
gRNA中的识别序列与目标DNA的相应序列特异性结合遵循碱基互补配对原则,gRNA能够识别DNA特定序列,引导Cas9蛋白通过催化磷酸二酯键的断裂发挥作用,即Cas9蛋白作用的化学键是磷酸二酯键。
【小问2详解】
复合体首先会定位目标DNA序列3'端的PAM序列,然后gRNA上的靶向序列与目标DNA的另一条链(3′端→5′端)互补配对,接着Cas9会切割目标DNA某位点,实现基因敲除,可见gRNA靶向序列的应该与目标DNA序列(5′端→3′端)序列基本一致,但需要将DNA序列上的T换成U,又在后续利用限制酶Ava Ⅱ进行辅助检测,则应切除限制酶Ava Ⅱ识别序列,gRNA上的靶向序列应设计为5'-AGAUUGGGUCCU-3',B正确,ACD错误。
【小问3详解】
通过限制酶Spe Ⅰ和Nhe Ⅰ将载体1启动子a和gRNA基因剪切,该片段两端的黏性末端相同,因此再用Spe Ⅰ将载体2切开,通过DNA连接酶将该片段连接到载体2即可成为最终载体。基因表达载体除了图中所示的目的基因、启动子、标记基因外,还应具有复制原点、终止子等元件。由于载体中含有潮霉素抗性基因,所以可用含潮霉素的培养基筛选出阳性菌落。
【小问4详解】
对小麦植株M基因进行PCR扩增后,用电泳缓冲液来配制琼脂糖凝胶。Ava Ⅱ酶切位点存在于M基因中,若M基因未被敲除,Ava Ⅱ酶切后会产生两个条带;若M基因被敲除,M基因序列改变,Ava Ⅱ酶切位点消失,酶切后会出现1个条带,所以检测结果出现1个条带时,该植株为M基因敲除的植株。
A、引物特异性不佳,会导致非目标片段扩增,酶切后出现小分子非目标条带,A正确;
B、复性温度太低,引物会非特异性结合模板,扩增出非目标片段,酶切后出现小分子非目标条带,B正确;
C、变性温度不够,DNA无法完全变性,会导致扩增效率低,一般不会产生新的非目标条带,C错误。
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2025-2026学年度第二学期高二年级六月阶段性检测
生物
一、单项选择题:本部分包括14题,每题2分,共计28分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列关于细胞中的元素和化合物,叙述正确的是( )
A. 没有一种元素和化合物是细胞特有的,这说明生命起源于无机自然界
B. 腺苷、ATP和还原型辅酶Ⅱ均含有C、H、O、N、P等大量元素
C. 将洋葱根尖细胞中的遗传物质彻底水解后,可得到6种小分子物质
D. 酵母菌细胞壁的主要成分是几丁质,由C、H、O、N四种元素组成,在医药、化工等方面有广泛的用途
2. 水和无机盐是细胞的重要组成成分,下列判断正确的是( )
A. 细胞中大多数无机盐以化合物的形式存在
B. 人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低,最终引发肌肉抽搐
C. 将作物秸秆充分晒干后,其体内剩余的物质主要是无机盐
D. 植物体内的水可参与形成NADPH,也可参与形成NADH
3. 研究发现一类称做“分子伴侣”的蛋白质可识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽,并通过改变自身空间结构与多肽的某些部位相结合,从而帮助这些多肽折叠、组装或转运,其本身不参与组成最终产物并可循环发挥作用。下列叙述正确的是( )
A. “分子伴侣”折叠蛋白质的过程中可能涉及氢键、二硫键的形成
B. “分子伴侣”溶于盐水中虽然有部分肽键断裂,但仍能与双缩脲试剂反应
C. “分子伴侣”的空间结构一旦发生改变,则不可逆转
D. “分子伴侣”介导加工的直链八肽化合物中至少含有9个氧原子和9个氮原子
4. miRNA是一类具有调控功能的RNA。下图是其可能含有的核苷酸的结构示意图。下列相关叙述正确的是( )
A. 只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质
B. HⅠV病毒的核糖体中含有图乙对应核苷酸
C. miRNA是以碳链为基本骨架的有机物
D. HⅠV病毒和新冠病毒的遗传物质主要是RNA
5. 膜接触位点(MCS)是细胞内不同膜结构之间形成的紧密连接区域,能接收信息并为脂质、钙离子等物质提供运输位点。下列相关叙述错误的是( )
A. 内质网和高尔基体之间进行信息交流不一定依赖于MCS
B. MCS存在于核糖体与内质网之间,参与细胞器动态调控
C. 膜接触位点处可能既存在受体蛋白又存在转运蛋白
D. MCS的数量和分布可能随细胞代谢、应激反应等动态变化
6. PER.C6细胞系是通过转染人5型腺病毒E1基因而永生化的人胚胎视网膜上皮细胞系,可在大型生物反应器中悬浮生长至高密度,适于制备流感疫苗。下列叙述正确的是( )
A. 流感病毒不属于细胞层次但属于个体层次
B. E1基因改变了人胚胎视网膜上皮细胞的生长特性
C. PER.C6细胞为流感病毒的增殖提供模板、原料、能量、酶等条件
D. PER.C6细胞需定期用胰蛋白酶处理后才能继续增殖
7. 如图,结直肠癌的肿瘤细胞会分泌含miR-934的外泌体,作用于巨噬细胞使其极化。极化后的巨噬细胞释放CXCL13,通过CXCR5受体激活肿瘤细胞,形成反馈环路促进外泌体产生。此环路能持续强化肿瘤微环境中肿瘤细胞与巨噬细胞间的相互作用,导致结直肠癌向肝转移。以下有关说法错误的是( )
A. 外泌体的分泌需要膜上蛋白质参与,并消耗能量
B. 外泌体可介导肿瘤细胞和巨噬细胞之间的信息交流
C. 肿瘤细胞可以无限增殖和其端粒酶活性受抑制有关
D. 结直肠癌向肝转移可能与肿瘤细胞表面的糖蛋白含量减少有关
8. 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. 脂滴中储存的脂肪由C、H、O、N元素组成
C. 脂滴膜以磷脂双分子层为基本支架,与溶酶体的膜可以融合
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
9. 下列实验步骤或实验方法叙述正确的是( )
A. 采用荧光标记膜蛋白技术研究细胞中分泌蛋白的合成与运输
B. 离心速率较低时,能够让较小的颗粒沉降,改变离心速率可分离不同细胞器
C. 可用溴麝香草酚蓝溶液鉴定酵母细胞呼吸作用产物,溶液颜色变化为黄—绿—蓝
D. 用苏丹Ⅲ染液鉴定脂肪时,滴加1~2滴体积分数为50%的酒精洗去浮色
10. 神经递质和激素等信号分子可与细胞膜上相应受体结合,激活受体后引起细胞膜发生一系列的变化,最终使膜上相应的离子通道打开,过程如图所示,其中GTP(鸟苷三磷酸)是与ATP相似的物质,GDP与Pi结合可形成GTP。下列相关叙述错误的是( )
A. GDP与Pi结合形成GTP的过程需要消耗细胞内化学反应所释放的能量
B. 图中的信号分子可为雄性激素,其传导的信号最终影响基因的表达
C. 若图中细胞膜是突触后膜,则信号分子会抑制突触后膜产生动作电位
D. K+与K+通道的直径和形状相适配,K+通道完成的物质跨膜运输方式是协助扩散
11. 下列关于发酵工程的相关叙述,正确的是( )
A. 通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
B. 发酵工程的中心环节是分离、提纯产物
C. 发酵工程一般使用单一菌种来进行发酵
D. 黑曲霉菌可进行发酵生产谷氨酸,谷氨酸经过一系列处理能制成味精
12. 研究人员在酵母细胞中发现了一种由液泡(功能上类似于动物细胞的溶酶体)、脂滴和细胞核组成的结构,称为“亚细胞轴承”,该结构的形成是动态可逆的,它的出现为细胞适应环境提供充足的能量保障。如图,下列相关叙述错误的是( )
A. “亚细胞轴承”的形成和动态变化离不开细胞核的控制
B. 植物液泡中的花青素是水溶性色素,不能用有机溶剂提取
C. 植物细胞质基质中的H+运输到液泡内,需要依靠通道蛋白的协助
D. 该结构可能是细胞应对环境压力时形成的动态的功能性复合体
13. 科研团队借助农杆菌转化法培育高产水稻,将动物来源的FTO基因cDNA整合至Ti质粒的T-DNA区域,以此构建重组表达载体。该T-DNA的结构示意图如下,下列说法错误的是( )
A. 制备FTO基因cDNA需逆转录酶,构建重组T-DNA需限制酶、DNA连接酶参与
B. 可利用添加潮霉素的培养基筛选出导入重组Ti质粒的农杆菌
C. T-DNA片段可携带FTO外源基因,整合到水稻细胞的染色体DNA上
D. Flag标签序列与FTO基因融合表达后,可通过检测Flag来获知FTO基因的表达情况
14. 新冠病毒核酸检测时常用实时荧光RT-PCR技术。TaqMan探针为一小段可与目标序列互补的脱氧核苷酸单链,且5′端含一个荧光基团,3′端含一个淬灭基团,PCR复性的过程中,TaqMan探针和目标序列结合,新链延伸时,在DNA聚合酶的作用下,荧光基团与淬灭基团分离而发出荧光。下列叙述错误的是( )
A. RNA不能作为PCR的模板,需先将样本中的RNA逆转录为DNA
B. RT-PCR之前,需要先根据cDNA的核苷酸序列合成引物和TaqMan探针
C. 若PCR循环次数相同,检测结果荧光强度越强,可能被检测者体内初始病毒含量越低
D. RT-PCR的产物在电泳时,其迁移速率随凝胶浓度的增大而减小
二、多项选择题。本部分包括5题,每题3分,共15分。每题不止一个选项符合题意。每题全选对得3分,选对但不全得1分,选错或不选得0分。
15. 植物细胞工程有着广泛的应用,相关叙述错误的是( )
A. 利用花药离体培养获得大豆幼苗,直接从中选出优良性状的个体,能够缩短育种年限
B. 外植体插入培养基前要用无水酒精和次氯酸钠进行消毒处理
C. 细胞产物的工厂化生产提高了单个细胞中次生代谢物的含量
D. 选择植物的愈伤组织进行诱变处理可能筛选出有用的突变体
16. 下图为利用指示菌和测试菌从土壤中筛选产生某种抗生素的目的菌的流程。相关叙述错误的是( )
A. 过程①中应使用选择培养基,生长出的菌落可直接用于后续的筛选和测试
B. ③过程挑取菌落时,透明圈直径越大,其产生的抗生素抑制指示菌S的效果越好
C. 过程⑤的平板中第2、5号测试菌能产生较强的抗生素抗性,因此第2、5号测试菌为目标菌种
D. 过程④划线五种测试菌时,若用同一个接种环,则每次划线前后均需灼烧,共需灼烧灭菌6次
17. 如图,亚洲黑熊因栖息地丧失和人为捕猎数量骤减,科学家采用人工授精、胚胎移植等胚胎工程技术开展拯救工作,其流程如下图所示。下列关于该过程的说法错误的是( )
A. A排出的卵子必须培养成熟到MⅡ期才能与C的获能精子受精
B. E后代遗传性状与A和C一致,F后代遗传性状与B一致
C. D受体雌性必须和A、B同期发情处理
D. 胚胎工程一般采用促性腺激素处理A使其超数排卵
18. 下图为PML蛋白单克隆抗体的制备过程。下列叙述错误的是( )
A. 提取小鼠脾中的骨髓瘤细胞后与W细胞融合
B. 提取B淋巴细胞后用PML蛋白免疫获得W细胞
C. 步骤2的目的是去除不能产生特异性抗体的细胞
D. 应选择孔2中的细胞进行后续处理以制备单克隆抗体
19. 生物技术的安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列说法错误的是( )
A. 转基因食品中的DNA不会与人体细胞的DNA发生基因重组
B. 将α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物,可防止基因污染
C. 生殖性克隆是利用克隆技术产生特定的细胞来修复或替代受损的细胞
D. 试管婴儿必需的技术有体外受精、植入前的遗传学诊断和胚胎移植等
三、非选择题:本部分包括5题,共57分
20. 糖尿病是一种慢性代谢性疾病。图1是人体胰岛素基因转录形成mRNA后经过复杂的剪切、翻译和修饰过程,最终合成胰岛素的示意图。图2为胰岛素降低血糖的作用机理图,请分析回答下列问题。
(1)图1中,在内质网腔中的前胰岛素原经过______________和二硫键形成转变成胰岛素原。在内质网中,未折叠或折叠错误的蛋白质会大量堆积,此时细胞通过改变基因表达减少新蛋白质的合成,或增加识别并降解错误折叠蛋白质的相关分子,这种调节方式是细胞水平的
___________调节。胰岛素原在内质网中完成加工后,以囊泡的形式,顺着__________转运到高尔基体,经水解酶切除部分肽段,成为成熟的胰岛素。
(2)胰岛素受体是一种酪氨酸激酶。图2中,当胰岛素与靶细胞膜上胰岛素受体的_____亚基结合后,可激活酪氨酸激酶,催化IRS-1酪氨酸(Tyr)残基被________而激活,进而发挥作用。
(3)激活后的IRS-1可经过细胞内信号转导,通过促进过程①________________与细胞膜融合以促进葡萄糖通过____________方式进入组织细胞进而降低血糖。
(4)血糖偏低时,______的某些区域兴奋,通过支配交感神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素,这属于_____调节。支配胰岛细胞的交感神经兴奋时,其末梢释放的去甲肾上腺素促进胰岛 A 细胞的分泌,却抑制胰岛 B细胞的分泌,原因是__________________。
(5)IA是一种“智能”胰岛素,既能与细胞膜上的胰岛素受体结合,又能与葡萄糖竞争葡萄糖转运载体蛋白(GT),其调控血糖的部分机制如下图。已知IA与胰岛素受体结合后会使膜上GT增多,二甲双胍是非胰岛素依赖性糖尿病的常用口服降血糖药。下列有关叙述不正确的是( )
A. ①②③分别表示减少、增多、增多
B. 血糖降低时,IA与GT及胰岛素受体的结合均会减少
C. 与普通外源胰岛素相比,IA能有效避免低血糖的风险
D. 与注射IA相比,口服二甲双胍治疗I型糖尿病更有效
21. 炎症性肠病(IBD)是一种慢性肠道炎症性疾病。IBD患者的肠道黏膜完整性受到损害,黏膜中T-Effect(一类具有执行免疫效应功能的成熟T淋巴细胞)和Treg(调节性T细胞,能抑制过度免疫应答和及时终止免疫应答)之间的平衡受到了干扰,造成异常的免疫应答和过度炎症反应,如下图所示。请回答下列问题。
(1)肠的蠕动受自主神经系统支配,当___________神经兴奋时肠蠕动加快。而人的奔跑等身体运动是由___________神经支配的,它明显受到意识的支配。
(2)图中能产生细胞因子的细胞有___________。IBD患者肠道中IL-6等细胞因子明显增多,___________,导致Treg数量减少。除该变化外,IBD患者肠道的变化还有___________(答2点,2分)。
(3)IBD的确切病因尚未完全阐明,目前研究认为长期精神压力可引起炎症性肠病,其致病机理如图所示。图中实线箭头表示促进或释放,虚线箭头表示部分细胞发生相应改变,TGFβ2等信息分子与箭头所示过程密切相关。
①糖皮质激素参与调节的特点有___________(答2点)。糖皮质激素的分泌通过下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴进行调控,这属于___________调节,这种调节机制的意义是___________,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。
②研究表明,抑制TGFβ2受体的活性可缓解因长期精神压力而引起的消化不良。据图分析,原因是___________。针对长期精神压力引起的IBD,除通过缓解压力外,还可以通过___________进行治疗。
22. 近年来基于植物根际促生菌(PGPR)的生物修复技术逐渐成为修复严重受损的河湖生态系统的一种重要手段。下图为利用固化载体微生物(将PGPR固定于载体中)修复某重度富营养化小型湖泊的作用示意图。请回答下列问题。
(1)区分不同水体群落的最重要特征是_________。滤食性鱼类主要分布在水体上层,草食性鱼类主要分布在水体的中下层和水草多的地方,这种分布的意义是__________。
(2)少量的污染物流入湖泊,无需进行治理即可快速恢复,原因是生态系统存在__________能力。若污染物持续不断流入,会导致湖泊中鱼虾大量死亡,________稳定性降低。
(3)固定于载体中的PGPR一方面可快速降解污染物,释放_________,为沉水植物和挺水植物提供养分;另一方面可与水体中的有害菌竞争,降低水体中有害菌的比例,减植物病虫害的发生。沉水植物也可为PGPR提供有机养分和_________,二者的种间关系为________。接种PGPR时通常需选择土著微生物,遵循了生态工程的__________原理。
(4)某科研团队对采取该生物修复技术修复后的人工鱼塘的能量流动进行定量分析,得出相关数据,如下表所示(部分数据未给出,能量单位为×103J/cm2·a,肉食性动物作为只占据一个营养级研究)。
生物类型
呼吸散失的热能
用于生长发育繁殖的能量
流入分解者的能量
未利用的能量
外来有机物输入的能量
生产者
48
62
6
35
0
植食性动物
13
X
3
5
5
肉食性动物
Y
7
1
6
10
据表分析,Y的数值为________,流入该人工鱼塘的总能量为________J/cm2·a,植食性动物和肉食性动物间的传递效率为_________(保留1位小数)。
23. 利用噬菌体特异性侵染宿主菌的原理可检测宿主菌,经典的检测方法为如图1所示的双层琼脂平板法:在培养皿中倒入琼脂含量为2%的培养基凝固成底层平板后,将琼脂含量为1%的培养基熔化并冷却至45~48℃,与待测样品和噬菌体悬液的混合液充分混匀后,立即倒入底层平板上形成双层平板。适宜条件下培养一段时间后,若双层培养基的上层出现透亮无菌的圆形空斑——噬菌斑,说明样品中含有相应的宿主菌。
(1)对培养基和培养皿常用的不同灭菌方法分别是__________,实验室检验培养基是否被污染常用的方法是将__________置于恒温箱中培养一段时间后观察是否有菌落形成。
(2)倒上层平板时需将培养基冷却至45~48℃时进行接种的原因是__________。培养一段时间后,在上层平板上出现噬菌斑的原因是______________________。底层较高琼脂浓度的平板主要起支持作用,而上层培养基中琼脂浓度较低的好处是__________,确保形成离散、可观察计数的噬菌斑。
(3)由于上述方法步骤繁琐、耗时长,科学家结合噬菌体侵染特点和现代分子生物学检测方法,建立了一种能够高灵敏度检测样品中的霍乱弧菌的方法,其流程如图2所示,据图回答相关问题。
①VP1噬菌体能特异性侵染霍乱弧菌,这是由于噬菌体的表面蛋白与__________能特异性结合,通过噬菌体的侵染,可以将样品中少量的霍乱弧菌信号放大,原因是_______________________________,且可以减少检测结果假阳性(如死菌或DNA残留片段)的概率,原因是_______________________________。
②科学家用实时荧光定量PCR(qPCR)对VP1噬菌体特有的gp46基因进行分子检测,原理如图3所示。在该过程中,需要人为设计并加入反应体系的DNA片段有__________。由于TaqDNA聚合酶同时具有__________两种功能,当待测样本含靶基因时能发出荧光。与普通PCR相比qPCR将延伸的温度降低为60℃,据图推测最可能的原因是____________________________,从而防止检测到的荧光强度偏低。
24. 小麦因M基因存在易被布氏白粉菌感染而患白粉病,导致严重减产。科研人员利用农杆菌转化法,gRNA-Cas9复合体可对DNA的特定序列识别并剪切,因此将gRNA基因和Cas9蛋白基因导入到小麦中,对M基因进行敲除,使其无法表达。其中PAM序列可帮助复合体定位目标DNA序列3′端。相关过程如图1所示。
(1)gRNA中的识别序列与目标DNA的相应序列特异性结合遵循___________原则,Cas9蛋白作用的化学键是___________。
(2)为了不破坏其他正常基因,需要设计gRNA精准识别的靶向序列。科研人员对小麦M基因测序,部分结果如图2所示。若在后续利用限制酶AvaII进行辅助检测,则gRNA上的靶向序列应设计为(只考虑由5′→3′的前12个碱基)___________(填选项)。
A. 5′AGAGUCAUAUGG3′ B. 5′AGAUUGGGUCCU3′
C. 5′GGAUUAUGCAUCU3′ D. 5′AGGACCCAAUCU3′
(3)利用图3中的载体1与载体2构建携带gRNA基因和Cas9蛋白基因的最终表达载体,应选择限制酶___________剪切载体1,选择限制酶___________剪切载体2。最终表达载体还应具备的基本元件有___________(写出两点)。表达载体导入农杆菌后,利用含___________的培养基筛选出阳性菌落。
(4)对转化成功的小麦植株M基因相关序列进行PCR扩增,用限制酶AvaⅡ酶完全酶切并电泳检测。电泳时需要用___________缓冲液来配制琼脂糖凝胶。若检测结果出现1个条带,则该植株为M基因___________(填“敲除”或“未敲除”)的植株。若结果中显示出小分子非目标条带,产生的原因可能有___________(填选项)。
A.引物特异性不佳 B.复性温度太低 C.变性温度不够
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