2026年高二下学期期末生物自编检测题(人教版)
2026-06-11
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3份
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33页
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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-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.92 MB |
| 发布时间 | 2026-06-11 |
| 更新时间 | 2026-06-12 |
| 作者 | 水木郎 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58305480.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以必修1细胞基础与选必修3生物技术为核心,通过四川火锅食材、克隆猴技术等真实情境,融合结构与功能观、物质与能量观,考查生命观念与科学思维,兼具基础巩固与创新应用。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|15/30|细胞结构(发菜)、物质运输(Na⁺平衡)、代谢(核酶催化)|原创题结合蓝细菌等基础考点,改编题联系肾髓质细胞功能|
|多选题|5/15|酶活性影响、癌细胞代谢、光合呼吸曲线|图表分析(木瓜蛋白酶实验)与跨知识点综合(D蛋白磷酸化)|
|非选择题|5/55|细胞器蛋白回收、光抑制机制、固氮菌筛选、单克隆抗体制备、工程菌构建|以“逃逸蛋白回收”“铁氰化钾解除光抑制”等探究情境,考查实验设计与综合应用|
内容正文:
题号
考查知识点
题型
分值
难度系数
1
原核细胞
单选题
2
0.6
2
水
单选题
2
0.6
3
无机盐
单选题
2
0.6
4
有机物
单选题
2
0.6
5
教材实验
单选题
2
0.6
6
细胞核
单选题
2
0.6
7
跨膜运输
单选题
2
0.4
8
酶
单选题
2
0.5
9
细胞呼吸
单选题
2
0.4
10
教材实验
单选题
2
0.5
11
传统发酵
单选题
2
0.5
12
微生物培养
单选题
2
0.5
13
动物细胞融合
单选题
2
0.5
14
克隆动物
单选题
2
0.5
15
单克隆抗体应用
单选题
2
0.5
16
酶活性实验
不定项
3
0.5
17
细胞呼吸
不定项
3
0.4
18
光合作用
不定项
3
0.4
19
植物组织培养
不定项
3
0.5
20
基因工程
不定项
3
0.4
21
分泌蛋白
非选择题
10
0.5
22
光合作用
非选择题
10
0.4
23
微生物培养
非选择题
12
0.5
24
单克隆抗体制备
非选择题
11
0.5
25
基因工程
非选择题
12
0.4
总分
100
0.55
学科网(北京)股份有限公司
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2026年高二下学期期末生物检测题
(必修1前5章+选必修3)
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(原创)发菜是一种蓝细菌。下列关于发菜的叙述,正确的是( )
A. 没有叶绿体,不能进行光合作用
B. 没有核糖体,但能合成所需蛋白质
C. 没有中心体,但能进行细胞分裂
D. 没有线粒体,不能进行有氧呼吸
2. (改编)水在细胞中以两种形式存在。下列叙述错误的是( )
A. 植物在逆境中,细胞内结合水含量高于自由水含量
B. 婴幼儿身体的含水量高于成年人身体的含水量
C. 自由水是细胞内的良好溶剂,也是某些反应的反应物
D. 氨基酸形成多肽时,产物水中的氢来自氨基和羧基
3. 动物血液中某种元素含量过低会引起抽搐等症状,该元素还具有的功能是( )
A. 构成细胞膜的重要成分 B. 制备感受态细胞
C. 维持细胞的酸碱平衡 D. 参与构成甲状腺激素
4. 四川火锅的起源可以追溯到清朝末年,火锅的流行与四川的地理环境和气候条件密切相关。四川红汤火锅以其鲜红的辣椒和花椒为特色,汤底浓郁,味道麻辣鲜香。火锅的食材种类繁多,从常见的肉类、海鲜到各种蔬菜、豆制品,几乎无所不包。其中,毛肚、黄喉、鸭肠和脑花是四川火锅的经典食材。相关叙述正确的是( )
A. 红油火锅中的植物脂肪富含饱和脂肪酸,熔点较高,在室温时呈液态
B. 脑花中含量丰富的磷脂是构成细胞膜、核膜和核糖体、线粒体等细胞器膜的重要成分
C. 火锅食材中的蛋白质、纤维素、淀粉等都是以碳链为基本骨架的生物大分子
D. 涮牛肉的过程中高温使蛋白质中的肽键、二硫键等断裂,空间结构变得伸展、松散
5. 关于“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动”的实验,下列说法正确的是( )
A. 观察叶绿体时,可选用黑藻或菠菜叶下表皮细胞进行观察
B. 在高倍镜下可观察到黑藻叶肉细胞中的叶绿体围绕细胞核运动
C. 若发现细胞质流动缓慢,可通过适当升高水温加速其流动
D. 在低倍镜下找到叶肉细胞后,可直接转至高倍镜进行观察
6. 细胞核是真核细胞内最重要的细胞结构。下列关于细胞核的叙述,正确的是( )
A. 核膜由单层膜构成,把核内物质与细胞质分开
B. 核仁被破坏的细胞中蛋白质的合成会受到影响
C. DNA等大分子物质可以通过核孔进入细胞质
D. 染色质由RNA和蛋白质组成,是遗传信息的主要载体
7. (改编)哺乳动物肾髓质细胞通过多种方式维持Na+平衡,如Na+通过细胞膜上的Na+通道进入细胞;Na+通过细胞膜上的Na+/K+泵排出细胞;胞内部分Na+通过囊泡膜上的Na+/H+反向转运蛋白(NHE)主动转运至囊泡中储存。下列说法错误的是( )
A. Na+与Na+通道结合后顺浓度运输
B. 肾髓质细胞质基质中的Na+浓度低于囊泡和组织液
C. Na+/K+泵运输Na+的过程伴随着空间构象的变化
D. 用NHE抑制剂处理细胞,细胞质基质中H+浓度降低
8. 核酶是一类具有催化活性的RNA分子,能够催化化学反应,尤其是RNA分子的自我剪切。下列相关叙述正确的是( )
A. 核酶与RNA酶共有元素为C、H、O、N、P
B. 核酶作用的化学键与RNA聚合酶作用的化学键相同
C. 核酶可以为RNA分子的自我剪切提供能量
D. ATP中的A可以作为核酶的基本单位
9. 玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶,T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损。针对T基因缺失突变体和野生型玉米胚乳进行相关研究,研究者检测发现T基因缺失突变体中细胞呼吸的中间产物丙酮酸、[H]和无氧呼吸产物乳酸的含量均高于野生型。下列分析错误的是( )
A. 线粒体中的[H]可来自细胞质基质
B. 突变体中有氧呼吸的第二阶段增强
C. 突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻
D. 突变体有氧呼吸强度的变化可导致无氧呼吸的增强
10. 韭黄是在遮光条件下培育的韭菜变种,其叶片呈黄色。某同学用纸层析法分离韭黄叶片中的色素,观察到的实验结果是滤纸条上出现两条明显的色素带(自上而下为橙黄色和黄色)。下列分析错误的是( )
A. 橙黄色色素带对应胡萝卜素,其在层析液中的溶解度最大
B. 实验结果说明韭黄细胞中几乎不含叶绿素
C. 实验过程中是否加入碳酸钙对本实验的结果影响不大
D. 韭黄的黄色主要源于叶黄素,其功能是吸收蓝紫光和红光
11.(原创)某醋厂和啤酒厂的工艺流程如图所示。酒曲含有霉菌、酵母菌、乳酸菌;醋醅含有醋酸菌;糖化即淀粉水解过程。下列叙述正确的是( )
A. 糯米“蒸熟”与大米“蒸煮”的目的是灭菌,但不利于糖化
B. 酒曲中的霉菌、乳酸菌均进行有氧呼吸
C. 醋酸发酵过程中经常翻动发酵物,可控制发酵温度和改善通气状况
D. 啤酒酿造流程中适当增加溶解氧会延长发酵时间
12. 土壤中某些微生物能合成并分泌几丁质酶,从而抑制稻瘟菌的生长。科研人员利用下图所示过程从土壤中筛选能高效降解几丁质的菌株,并通过微生物培养获得几丁质酶。下列说法正确的是( )
A. 图中的①②③环节中,需要进行无菌操作的是②③
B. 环节②需对接种环灼烧4次,目的均为防止杂菌污染
C. 在点接菌液之前,需将适量的稻瘟菌液涂布在B平板中
D. 几丁质酶需从能高效降解几丁质的菌株体内分离、提纯
13. 关于动物细胞融合技术,下列说法错误的是( )
A. 灭活病毒诱导法和高Ca2+—高pH融合法均可以促进动物细胞融合
B. 体外培养两种动物细胞时需要提供一定浓度的CO2以维持培养液pH
C. 可利用抗原—抗体特异性结合的原理实现对杂交细胞筛选
D. 筛选获得的杂交细胞不一定兼具了两种细胞的所有功能
14. 猴的克隆胚胎在发育过程中往往出现基因的异常甲基化修饰以及胎盘发育异常,导致克隆成功率较低。我国科学家采用一定的技术手段对克隆胚胎进行处理,如图所示,提高了克隆成功率,并在2024年获得了首个活到成年的克隆猴。下列分析错误的是( )
A. 成纤维细胞应注入去除纺锤体-染色体复合物的食蟹猴MII期卵母细胞
B. Kdm4d的mRNA和酶TSA均通过修饰DNA来影响基因表达
C. 囊胚b的形成是有性生殖,囊胚a的形成是无性繁殖
D. 该技术在克隆具有特定疾病的模型动物以及辅助生殖等领域有广阔前景
15. 大多数的宫颈癌都与一种叫作人乳头瘤病毒(HPV)的感染有关。为降低宫颈癌治疗的副作用,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)。下图是ADC作用的示意图。下列叙述错误的是( )
A. 制备单克隆抗体利用了动物细胞克隆化培养和动物细胞融合技术
B. ADC进入癌细胞的过程与细胞膜间的信息交流有关
C. 宫颈癌的单克隆抗体既具有导航作用,也具有免疫功能
D. 宫颈癌细胞吞噬ADC后,药物在溶酶体的作用下释放
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15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。
16. 木瓜蛋白酶具有较宽的底物特异性,它能够作用于蛋白质中L-精氨酸、L-赖氨酸、甘氨酸和L-瓜氨酸残基的羧基参与形成的肽键。科研人员为了探究不同无机盐对木瓜蛋白酶活性的影响,进行了相关实验,实验结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 木瓜蛋白酶催化蛋白质水解,所得产物是氨基酸
B. 乙组与其余两组遵循单一变量原则,可构成对照实验
C. 实验结果表明,KCl对木瓜蛋白酶活性的影响较小
D. 木瓜蛋白酶活性越高,提供水解反应的活化能越多
17. 研究发现癌细胞线粒体外膜上的D蛋白磷酸化增强,会引起癌细胞线粒体嵴密度增大,乳酸脱氢酶(催化丙酮酸生成乳酸)含量降低等相应变化,癌细胞可通过上述变化调控代谢以适应其增殖速度快、代谢旺盛的特点。下列说法正确的是( )
A. D蛋白磷酸化可使癌细胞线粒体分解葡萄糖的速率增大
B. D蛋白磷酸化增强时细胞耗氧量和NADH产生量均增加
C. 癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程生成少量ATP
D. 抑制D蛋白的磷酸化癌细胞内的乳酸生成速率降低
18. 西红柿叶肉细胞进行光合作用和呼吸作用的过程如图1所示(①~④表示过程)。某实验室用水培法栽培西红柿进行相关实验的研究,在 CO2充足的条件下西红柿植株的呼吸速率和光合速率变化曲线如图2所示,下列说法错误的是( )
A. 图1中,晴朗的白天西红柿叶肉细胞中产生 ATP 的过程是①②③
B. 图2中,9~10h间,光合速率迅速下降,最可能发生变化的环境因素是温度
C. 培养时若植物出现萎蔫现象,原因是植物排出无机盐导致培养液渗透压升高
D. 在图2中两曲线的交点时,叶肉细胞会吸收外界的CO2
19. 下图为利用蓝莓进行食品化加工的工艺生产流程。下列说法错误的是( )
A. 该流程经过了脱分化和再分化过程, 是植物组织培养技术的应用
B. 愈伤组织培养前需使用纤维素酶对外植体进行处理
C. 愈伤组织悬浮培养的原理是细胞增殖
D. 通过上述流程可获得蓝莓的糖类、脂质等次生代谢产物
20. 某种能以甲醇为唯一碳源的酵母菌可作为生产抗原蛋白的工程菌。研究人员以图1所示质粒为载体,构建含乙型肝炎病毒表面抗原蛋白基因HBsAg(图2)的重组质粒,将重组质粒导入组氨酸缺陷型大肠杆菌(在缺失组氨酸的培养基中无法生存)中进行扩增,再导入并整合到酵母菌染色体DNA上。下列说法错误的是( )
A. 构建HBsAg基因表达载体时,可选用XmaⅠ酶、BamHⅠ酶切割质粒
B. 利用PCR扩增HBsAg基因时,选用的引物M的碱基序列与a链相同
C. 应在含有组氨酸和氨苄青霉素的培养基中筛选成功导入重组质粒的大肠杆菌
D. 培养转化的酵母菌时,培养中加入甲醇的作用是提供碳源并诱导HBsAg基因表达
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(10分)
研究显示,细胞器中有一种机制是对逃逸蛋白回收使之返回它们正常驻留的部位。驻留在内质网中的可溶性蛋白的羧基端有一段特殊的氨基酸序列(KDEL序列),若该蛋白被意外地包装进入转运膜泡(囊泡),就会从内质网逃逸到高尔基体,此时高尔基体顺面膜囊区的相应受体就会识别并结合KDEL序列将它们回收到内质网,字母表示细胞结构,数字表示过程。据图回答下列问题。
(1)据图分析,KDEL序列的受体可存在于内质网、高尔基体及______上,pH相对______(填“较高”或“较低”)时,KDEL序列和其受体的结合能力更高。若受体异常则逃逸蛋白会在______积累。
(2)生物膜系统除上图所示膜结构外,还有______(写出2个)。
(3)过程6的方式为______,体现了细胞膜______的特点。
(4)研究发现黄曲霉素能引起细胞中结构a从b上脱落下来,进而可能会导致下列______物质的合成严重受损。
A. 有氧呼吸酶 B. 胰蛋白酶
C. 血红蛋白 D. 载体蛋白
22.(12分)
光照过强,植物吸收的光能超过光合作用所能利用的能量时会引起光能转化效率下降,这种现象称为光抑制。光抑制主要发生在光系统PSII(由蛋白质和光合色素组成的复合物,其中D1蛋白是核心蛋白),光合作用过程及光抑制机制如图1所示。研究人员提出了“非基因方式电子引流”的策略,如利用能接收电子的人工电子梭(铁氰化钾)来有效解除某种藻类植物的光抑制现象,相关实验研究结果如图2所示。回答下列问题:
(1)光系统PSII分布在叶绿体的_____(填具体结构)上,产物之一NADPH的作用是_____。
(2)当光照过强时,PSII会产生大量的_____,该物质与O2结合形成的、H2O2等活性氧物质会破坏D1蛋白,使光合速率下降。植物体在长期的进化过程中能通过调整自身生理结构或者调节光能在叶片上的去向进行自我保护。据此推测,植物体避免光抑制的具体措施可能有_____(答出2点)。
(3)据图2可知,光照强度由I1增加到I2的过程中,对照组藻类的光能转化效率_____(填“下降”“不变”或“上升”),理由是_____。
(4)结合题干及图可知,当光照强度过大时,加入铁氰化钾能够有效解除光抑制,原因是_____。
23.(10分)
甘蔗是华南地区一种重要的经济作物。某研究团队从甘蔗根际土壤中分离出了几种固氮菌,实验方案如下图。
回答下列问题:
(1)Ashby培养基的营养成分主要包括水、无机盐______等。实验中第一次在Ashby培养基上接种的方法是__________,在Ashby平板上进行多次接种的目的是_______________。
(2)固氮菌能产生固氮酶。为评估固氮酶的活性,可以检测____________________。
(3)研究发现,上述固氮菌还能产生IAA。取一定体积的固氮菌菌液离心,获得上清液,现欲测定上清液中IAA的含量,请利用以下试剂写出实验思路。
供选试剂:标准的1 g/L的IAA母液,蒸馏水,S试剂(与IAA反应显红色,且颜色深浅与IAA浓度成正相关)。
实验思路:_________________________________________________________________。
24. (11分)
H18杂交瘤细胞产生的抗人肝癌单克隆抗体HAb18对人体肝癌的靶向治疗具有重要的意义,但H18杂交瘤细胞在培养过程中的凋亡现象制约着细胞的高密度培养以及生产能力的提高。研究人员利用PCR获得bcl-XL基因(抗凋亡基因),构建bcl-XL基因的真核表达载体,通过脂质体法导入H18杂交瘤细胞,筛选出稳定表达bcl-XL的H18.D4杂交瘤细胞,从而提高了大规模高密度培养下单克隆抗体HAb18的产量,流程如图1。
(1)在无菌、无毒等适宜环境中进行人肝癌细胞的原代和传代培养时,需要定期更换培养液,目的是________。图1中步骤②向小鼠体内注射肝癌细胞悬液,间隔注射3次,其目的是________。
(2)利用PCR获取bcl-XL基因,实验结果显示除bcl-XL基因条带(引物与模板完全配对)外,还有2条非特异条带(引物和模板不完全配对)。为了减少反应中非特异条带的产生,可采取________的措施。
(3)构建bcl-XL基因的真核表达载体,研究人员选择了pEF质粒作为载体,因为其具有能被真核细胞识别的启动子,作用是________。用脂质体将真核表达载体pEF-bcl-XL质粒导入H18杂交瘤细胞,质粒被包在脂质体________(填"双分子层中"或"两层磷脂分子之间")。
(4)正丁酸钠(NaBu)能诱导杂交瘤细胞凋亡。研究人员利用0.4mmol/L的NaBu溶液分别诱导H18、H18.D4杂交瘤细胞凋亡,检测细胞凋亡比例及抗体分泌量,结果如图2。
根据以上实验结果可得的结论是________。
25. (12分)
木糖醇作为能量物质摄入人体后不会引起胰岛素的升高,适用于糖尿病患者等需要控制血糖的人群。为实现木糖醇的工厂化生产,科研人员将木糖醇脱氢酶(XDH)基因转入大肠杆菌,构建高产木糖醇工程菌。
(1)为了保证XDH基因的正确连接,构建重组质粒时切割质粒所选用的限制酶为________,扩增XDH基因时,上游引物和下游引物的序列分别为5′-________-3′和5′-________-3′(每种引物写出9个碱基)
(2)将重组质粒导入大肠杆菌后,在添加了________的培养基上进行筛选,筛选过程中会出现假阳性菌落(不含XDH基因),原因是________。
(3)挑取培养基上的菌落并提取DNA,根据XDH基因两端的序列设计引物进行PCR,然后对PCR产物用________技术进行检测,得到下图的检测结果。据图3可知菌落4一定是假阳性菌落,理由是________,其他菌落________(填“能”或“不能”)直接用于工业生产,原因是________。
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2026年高二下学期期末生物检测题
(必修1前5章+选必修3)
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(原创)发菜是一种蓝细菌。下列关于发菜的叙述,正确的是( )
A. 没有叶绿体,不能进行光合作用
B. 没有核糖体,但能合成所需蛋白质
C. 没有中心体,但能进行细胞分裂
D. 没有线粒体,不能进行有氧呼吸
【答案】C
【解析】发菜是原核生物,没有叶绿体,但是细胞内含有叶绿素和藻蓝素以及光合作用相关的酶,因此可以进行光合作用,A错误;核糖体是原核生物唯一具有的细胞器,是蛋白质的合成场所,发菜有核糖体才能合成自身所需的蛋白质,B错误;中心体仅分布在动物细胞和低等植物细胞中,发菜为原核生物,没有中心体,可通过二分裂的方式进行细胞分裂,C正确;发菜没有线粒体,存在与有氧呼吸相关的酶,可进行有氧呼吸,D错误。
2. 水在细胞中以两种形式存在。相关叙述错误的是( )
A. 植物在逆境中,细胞内结合水含量高于自由水含量
B. 婴幼儿身体的含水量高于成年人身体的含水量
C. 自由水是细胞内的良好溶剂,也是某些反应的反应物
D. 氨基酸形成多肽时,产物水中的氢来自氨基和羧基
【答案】A
【解析】植物在逆境中,细胞内结合水的含量升高,但结合水的含量低于自由水的含量,A错误;生长发育期不同,生物体的含水量不同,婴幼儿身体的含水量高于成年人身体的含水量,B正确;自由水是细胞内良好的溶剂,细胞内的生化反应需要水的参与,自由水也是某些反应的反应物,C正确;氨基酸形成多肽时,产生的H2O中的氢来自氨基(-NH2)和羧基(-COOH),D正确。
3. 动物血液中某种元素含量过低会引起抽搐等症状,该元素还具有的功能是( )
A. 构成细胞膜的重要成分 B. 制备感受态细胞
C. 维持细胞的酸碱平衡 D. 参与构成甲状腺激素
【答案】B
【解析】动物血液中某种元素含量过低会引起抽搐等症状,这种元素是钙元素。构成细胞膜的重要成分的是磷脂和蛋白质等,并非钙元素,A错误;制备感受态细胞常用钙离子处理,这体现了钙元素的功能,B正确;缓冲物质如碳酸氢根离子等能维持细胞的酸碱平衡,不是钙元素,C错误;参与构成甲状腺激素的是碘元素,不是钙元素,D错误。
4. 四川火锅的起源可以追溯到清朝末年,火锅的流行与四川的地理环境和气候条件密切相关。四川红汤火锅以其鲜红的辣椒和花椒为特色,汤底浓郁,味道麻辣鲜香。火锅的食材种类繁多,从常见的肉类、海鲜到各种蔬菜、豆制品,几乎无所不包。其中,毛肚、黄喉、鸭肠和脑花是四川火锅的经典食材。相关叙述正确的是( )
A. 红油火锅中的植物脂肪富含饱和脂肪酸,熔点较高,在室温时呈液态
B. 脑花中含量丰富的磷脂是构成细胞膜、核膜和核糖体、线粒体等细胞器膜的重要成分
C. 火锅食材中的蛋白质、纤维素、淀粉等都是以碳链为基本骨架的生物大分子
D. 涮牛肉的过程中高温使蛋白质中的肽键、二硫键等断裂,空间结构变得伸展、松散
【答案】C
【解析】植物脂肪通常含较多不饱和脂肪酸,其熔点较低,室温下呈液态;而饱和脂肪酸熔点较高,常见于动物脂肪,A错误;核糖体由rRNA和蛋白质构成,无膜结构,因此磷脂不参与核糖体结构的组成,B错误;蛋白质的单体是氨基酸,纤维素和淀粉的单体是葡萄糖,三者均为以碳链为骨架的生物大分子,C正确;高温破坏蛋白质的空间结构(如氢键、二硫键),但肽键未被断裂,需水解酶催化才能分解,D错误。
5. 关于“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动”的实验,下列说法正确的是( )
A. 观察叶绿体时,可选用黑藻或菠菜叶下表皮细胞进行观察
B. 在高倍镜下可观察到黑藻叶肉细胞中的叶绿体围绕细胞核运动
C. 若发现细胞质流动缓慢,可通过适当升高水温加速其流动
D. 在低倍镜下找到叶肉细胞后,可直接转至高倍镜进行观察
【答案】C
【解析】菠菜叶下表皮细胞中不含叶绿体,因此不适合作为观察叶绿体的材料。黑藻叶片薄且叶肉细胞含大量叶绿体,是理想材料,A错误;高倍镜下可观察到叶绿体的运动,但细胞核未经染色时不易观察,无法直接判断叶绿体是否“围绕细胞核”运动,B错误;细胞质流动速度与细胞活性相关,适当升高水温可增强细胞代谢,加速细胞质流动,C正确;低倍镜下找到目标后,需将目标移至视野中央再换高倍镜,直接转换会导致视野模糊或目标丢失,D错误。
6. 细胞核是真核细胞内最重要的细胞结构。下列关于细胞核的叙述,正确的是( )
A. 核膜由单层膜构成,把核内物质与细胞质分开
B. 核仁被破坏的细胞中蛋白质的合成会受到影响
C. DNA等大分子物质可以通过核孔进入细胞质
D. 染色质由RNA和蛋白质组成,是遗传信息的主要载体
【答案】B
【解析】核膜由双层膜构成,把核内物质与细胞质分开,A错误;核仁与核糖体的形成有关,而核糖体是合成蛋白质的场所,所以核仁被破坏的细胞中蛋白质的合成会受到影响,B正确;
核孔具有选择性,DNA不能通过核孔进入细胞质,C错误;染色质由DNA和蛋白质组成,是遗传信息的主要载体,D错误。
7. (改编)哺乳动物肾髓质细胞通过多种方式维持Na+平衡,如Na+通过细胞膜上的Na+通道进入细胞;Na+通过细胞膜上的Na+/K+泵排出细胞;胞内部分Na+通过囊泡膜上的Na+/H+反向转运蛋白(NHE)主动转运至囊泡中储存。下列说法错误的是( )
A. Na+与Na+通道结合后顺浓度运输
B. 肾髓质细胞质基质中的Na+浓度低于囊泡和组织液
C. Na+/K+泵运输Na+的过程伴随着空间构象的变化
D. 用NHE抑制剂处理细胞,细胞质基质中H+浓度降低
【答案】A
【解析】Na+通过Na+通道进入细胞的方式为协助扩散,顺浓度梯度运输,但不与Na+通道结合,A错误;Na+通过通道顺浓度梯度进入细胞,说明组织液Na+浓度高于细胞质基质;Na+通过NHE逆浓度梯度主动转运至囊泡储存,说明囊泡中Na+浓度高于细胞质基质,因此细胞质基质Na+浓度低于囊泡和组织液,B正确;Na+/K+泵属于载体蛋白,载体蛋白转运物质时会与转运的离子特异性结合,发生空间构象的改变,从而完成物质跨膜运输,C正确;NHE是Na+/H+反向转运蛋白,Na+从细胞质基质转运至囊泡的同时,H+从囊泡反向转运至细胞质基质;使用NHE抑制剂后,H+进入细胞质基质的过程受阻,因此细胞质基质中H+浓度会降低,D正确。
8. 核酶是一类具有催化活性的RNA分子,能够催化化学反应,尤其是RNA分子的自我剪切。下列相关叙述正确的是( )
A. 核酶与RNA酶共有元素为C、H、O、N、P
B. 核酶作用的化学键与RNA聚合酶作用的化学键相同
C. 核酶可以为RNA分子的自我剪切提供能量
D. ATP中的A可以作为核酶的基本单位
【答案】B
【解析】核酶是RNA,含C、H、O、N、P;RNA酶是蛋白质,含C、H、O、N,不含P。共有元素为C、H、O、N,A错误;核酶催化RNA自我剪切,断裂磷酸二酯键;RNA聚合酶催化RNA合成,形成磷酸二酯键。两者作用的化学键均为磷酸二酯键,B正确;酶的作用是降低反应活化能,不能提供能量,C错误;ATP中的A为腺苷(腺嘌呤+核糖),而核酶的基本单位是核糖核苷酸(含磷酸、核糖、含氮碱基),D错误。
9. 玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶,T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损。针对T基因缺失突变体和野生型玉米胚乳进行相关研究,研究者检测发现T基因缺失突变体中细胞呼吸的中间产物丙酮酸、[H]和无氧呼吸产物乳酸的含量均高于野生型。下列分析错误的是( )
A. 线粒体中的[H]可来自细胞质基质
B. 突变体中有氧呼吸的第二阶段增强
C. 突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻
D. 突变体有氧呼吸强度的变化可导致无氧呼吸的增强
【答案】B
【解析】细胞质基质中可以分解葡萄糖,产生[H],进入线粒体参与有氧呼吸的第三阶段,A正确;玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶,T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损,有氧呼吸第二阶段能产生[H],第三阶段[H]和氧气生成水,导致第一、二阶段积累的[H]被消耗,突变体线粒体内膜受损,第三阶段减弱,[H]积累,会抑制第二阶段的进行,因此突变体中有氧呼吸的第二阶段减弱,B错误;T蛋白缺失会造成线粒体内膜受损,线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,因此突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻,C正确;
突变体有氧呼吸中间产物[H]更多且线粒体内膜受损,因此有氧呼吸强度变小,而突变体乳酸含量远大于野生型,因此无氧呼吸增强,D正确。
10. 韭黄是在遮光条件下培育的韭菜变种,其叶片呈黄色。某同学用纸层析法分离韭黄叶片中的色素,观察到的实验结果是滤纸条上出现两条明显的色素带(自上而下为橙黄色和黄色)。下列分析错误的是( )
A. 橙黄色色素带对应胡萝卜素,其在层析液中的溶解度最大
B. 实验结果说明韭黄细胞中几乎不含叶绿素
C. 实验过程中是否加入碳酸钙对本实验的结果影响不大
D. 韭黄的黄色主要源于叶黄素,其功能是吸收蓝紫光和红光
【答案】D
【解析】胡萝卜素在层析液中的溶解度最大,扩散最快,位于滤纸条最上端呈橙黄色,A正确;韭黄在遮光条件下几乎不合成叶绿素,实验中仅出现胡萝卜素和叶黄素的色素带,缺失叶绿素a(蓝绿色)和叶绿素b(黄绿色)的条带,B正确;碳酸钙的作用是防止叶绿素被破坏,但韭黄本身叶绿素含量极低,是否加入碳酸钙对色素带种类(缺失叶绿素)的结果无显著影响,C正确;叶黄素主要吸收蓝紫光,不能吸收红光(叶绿素a吸收红光和蓝紫光),且韭黄的黄色是因叶绿素缺失而显露出叶黄素的颜色,并非叶黄素含量增加所致,D错误。
11.(原创)某醋厂和啤酒厂的工艺流程如图所示。酒曲含有霉菌、酵母菌、乳酸菌;醋醅含有醋酸菌;糖化即淀粉水解过程。下列叙述正确的是( )
A. 糯米“蒸熟”与大米“蒸煮”的目的是灭菌,但不利于糖化
B. 酒曲中的霉菌、乳酸菌均进行有氧呼吸
C. 醋酸发酵过程中经常翻动发酵物,可控制发酵温度和改善通气状况
D. 啤酒酿造流程中适当增加溶解氧会延长发酵时间
【答案】C
【解析】糯米“蒸熟”与大米“蒸煮”的目的均有利于灭菌和糖化过程,A错误;图中制酒用到了酒曲,酒曲中的霉菌为需氧型,乳酸菌进行无氧呼吸,B错误;醋酸发酵过程中利用了醋酸菌的有氧呼吸,在发酵过程中经常翻动发酵物,有利于散热,可控制发酵温度和改善通气状况,C正确;啤酒酿造流程中利用的原理是酵母菌的无氧呼吸产生酒精的过程,若适当增加溶解氧有利于酵母菌有氧呼吸产生更多的能量满足酵母菌自身增殖的需要,因而可缩短发酵时间,D错误。
12. 土壤中某些微生物能合成并分泌几丁质酶,从而抑制稻瘟菌的生长。科研人员利用下图所示过程从土壤中筛选能高效降解几丁质的菌株,并通过微生物培养获得几丁质酶。下列说法正确的是( )
A. 图中的①②③环节中,需要进行无菌操作的是②③
B. 环节②需对接种环灼烧4次,目的均为防止杂菌污染
C. 在点接菌液之前,需将适量的稻瘟菌液涂布在B平板中
D. 几丁质酶需从能高效降解几丁质的菌株体内分离、提纯
【答案】C
【解析】微生物培养的所有环节(①②③)都需要无菌操作,否则会被杂菌污染,导致实验失败。 ①环节中,土壤样品的接种、液体培养基的处理也需要无菌操作,A错误;
环节②是平板划线法,对接种环灼烧的次数:划线前1次、每次划线后各1次、划线结束后1次,共多次灼烧。其中,划线前灼烧是防止杂菌污染,每次划线后灼烧是杀死残留菌种,避免下一次划线的菌种来源过密,最后一次灼烧是防止菌种污染环境,并非所有灼烧的目的都是防止杂菌污染,B错误;因为要筛选能合成并分泌几丁质酶从而抑制稻瘟菌生长的菌株,所以在点接菌液之前,需将适量的稻瘟菌液涂布在B平板中,这样才能通过观察抑菌圈来筛选出能高效降解几丁质的菌株,C正确;题干中明确说明,几丁质酶是菌株合成并分泌的胞外酶,因此可以直接从菌株的培养液(上清液)中分离提纯,不需要从菌株体内提取,D错误。
13. 关于动物细胞融合技术,下列说法错误的是( )
A. 灭活病毒诱导法和高Ca2+—高pH融合法均可以促进动物细胞融合
B. 体外培养两种动物细胞时需要提供一定浓度的CO2以维持培养液pH
C. 可利用抗原—抗体特异性结合的原理实现对杂交细胞筛选
D. 筛选获得的杂交细胞不一定兼具了两种细胞的所有功能
【答案】A
【解析】高Ca²+—高pH融合法是植物原生质体融合的常用诱导方法,动物细胞融合的诱导方法为聚乙二醇(PEG)融合法、电融合法、灭活病毒诱导法,不使用高Ca²+—高pH融合法,A错误;动物细胞体外培养时,培养环境中添加一定浓度的CO₂的作用是维持培养液的pH稳定,B正确;以单克隆抗体制备为例,可利用抗原—抗体特异性结合的原理,检测杂交细胞是否产生所需抗体,实现对杂交细胞的筛选,C正确;基因的表达具有选择性,杂交细胞虽携带两种细胞的遗传物质,但不一定表达两种细胞的全部基因,因此不一定兼具两种细胞的所有功能,D正确。
14. 猴的克隆胚胎在发育过程中往往出现基因的异常甲基化修饰以及胎盘发育异常,导致克隆成功率较低。我国科学家采用一定的技术手段对克隆胚胎进行处理,如图所示,提高了克隆成功率,并在2024年获得了首个活到成年的克隆猴。下列分析错误的是( )
A. 成纤维细胞应注入去除纺锤体-染色体复合物的食蟹猴MII期卵母细胞
B. Kdm4d的mRNA和酶TSA均通过修饰DNA来影响基因表达
C. 囊胚b的形成是有性生殖,囊胚a的形成是无性繁殖
D. 该技术在克隆具有特定疾病的模型动物以及辅助生殖等领域有广阔前景
【答案】B
【解析】在体细胞核移植(克隆)过程中,供体细胞(如成纤维细胞)的核需要注入去除了纺锤体-染色体复合物的MII期卵母细胞中,以确保供体细胞的基因组能够替代卵母细胞的基因组,A正确;Kdm4d是一种组蛋白去甲基化酶,TSA(曲古抑菌素A)是一种组蛋白去乙酰化酶抑制剂。它们通过修饰蛋白质来影响基因表达,促进克隆胚胎的正常发育和分化,B错误;囊胚b是通过受精作用获得,属于有性生殖,囊胚a是通过细胞核移植技术获得,属于无性生殖,C正确;通过克隆技术可以创建特定疾病的动物模型,用于研究疾病机制和药物开发,此外,该技术还可能用于辅助生殖,帮助解决不孕不育等问题,D正确。
15. 大多数的宫颈癌都与一种叫作人乳头瘤病毒(HPV)的感染有关。为降低宫颈癌治疗的副作用,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)。下图是ADC作用的示意图。下列叙述错误的是( )
A. 制备单克隆抗体利用了动物细胞克隆化培养和动物细胞融合技术
B. ADC进入癌细胞的过程与细胞膜间的信息交流有关
C. 宫颈癌的单克隆抗体既具有导航作用,也具有免疫功能
D. 宫颈癌细胞吞噬ADC后,药物在溶酶体的作用下释放
【答案】B
【解析】单克隆抗体制备依赖动物细胞融合技术(B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞)和动物细胞克隆化培养技术(筛选并扩增能稳定分泌特异性抗体的细胞株),A正确;
ADC通过其抗体部分特异性识别宫颈癌细胞表面抗原,ADC本身没有细胞膜,并未体现细胞膜之间的信息交流,B错误;单克隆抗体不仅承担“导航”功能——即靶向识别并结合癌细胞,引导药物精准递送,又能通过调节免疫系统发挥抗肿瘤免疫功能,C正确。由图可知,宫颈癌细胞吞噬ADC后,ADC在溶酶体中会被分解从而释放药物,D正确。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15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。
16. 木瓜蛋白酶具有较宽的底物特异性,它能够作用于蛋白质中L-精氨酸、L-赖氨酸、甘氨酸和L-瓜氨酸残基的羧基参与形成的肽键。科研人员为了探究不同无机盐对木瓜蛋白酶活性的影响,进行了相关实验,实验结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 木瓜蛋白酶催化蛋白质水解,所得产物是氨基酸
B. 乙组与其余两组遵循单一变量原则,可构成对照实验
C. 实验结果表明,KCl对木瓜蛋白酶活性的影响较小
D. 木瓜蛋白酶活性越高,提供水解反应的活化能越多
【答案】BC
【解析】木瓜蛋白酶只能作用于蛋白质中L-精氨酸、L-赖氨酸、甘氨酸和L-瓜氨酸残基的羧基参与形成的肽键,不能将蛋白质彻底水解,因此所得产物中还有短肽,A错误;该实验的自变量是无机盐的种类和无机盐的浓度,乙组与其余两组遵循单一变量原则,可构成对照实验,B正确;由图可知,丙组酶活性变化最小,说明KCl对木瓜蛋白酶活性的影响最小,C正确;酶只能降低化学反应的活化能,不能为反应提供活化能,D错误。
17. 研究发现癌细胞线粒体外膜上的D蛋白磷酸化增强,会引起癌细胞线粒体嵴密度增大,乳酸脱氢酶(催化丙酮酸生成乳酸)含量降低等相应变化,癌细胞可通过上述变化调控代谢以适应其增殖速度快、代谢旺盛的特点。下列说法正确的是( )
A. D蛋白磷酸化可使癌细胞线粒体分解葡萄糖的速率增大
B. D蛋白磷酸化增强时细胞耗氧量和NADH产生量均增加
C. 癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程生成少量ATP
D. 抑制D蛋白的磷酸化癌细胞内的乳酸生成速率降低
【答案】B
【解析】线粒体不分解葡萄糖,只能分解丙酮酸,A错误;D蛋白磷酸化增强导致线粒体嵴密度增大,导致有氧呼吸增强,因此细胞耗氧量和NADH产生量均会增加,B正确;丙酮酸转化为乳酸的过程不生成ATP,C错误;抑制D蛋白的磷酸化会导致乳酸脱氢酶含量增加,使得丙酮酸转化为乳酸的速率增加,从而导致乳酸生成速率较快,D错误。
18. 西红柿叶肉细胞进行光合作用和呼吸作用的过程如图1所示(①~④表示过程)。某实验室用水培法栽培西红柿进行相关实验的研究,在 CO2充足的条件下西红柿植株的呼吸速率和光合速率变化曲线如图2所示,下列说法错误的是( )
A. 图1中,晴朗的白天西红柿叶肉细胞中产生 ATP 的过程是①②③
B. 图2中,9~10h间,光合速率迅速下降,最可能发生变化的环境因素是温度
C. 培养时若植物出现萎蔫现象,原因是植物排出无机盐导致培养液渗透压升高
D. 在图2中两曲线的交点时,叶肉细胞会吸收外界的CO2
【答案】ABD
【解析】图1中,①过程中H2O分解产生O2和H+,是光合作用的光反应阶段,合成ATP,②过程中H+将CO2还原成C6H12O6的过程,是光合作用暗反应,消耗光反应产生的ATP,④过程是C6H12O6分解成CO2和H+,是有氧呼吸的第一和第二阶段,产生少量的ATP,③过程是H+与O2结合生成水,有氧呼吸第三阶段,产生大量ATP,因此晴朗的白天西红柿叶肉细胞中产生ATP的过程是①③④,A错误;图2中,9-10h间,光合速率迅速下降的原因最可能是突然停止光照,导致光合作用停止,呼吸作用没有明显变化,B错误;根部缺氧,因为水培植物的氧气供应完全依赖于营养液中的溶解氧,如果营养液循环不畅、温度过高(溶解氧降低)等,会导致根系环境缺氧。缺氧后根系有氧呼吸受阻,ATP合成大量减少。而根细胞主动吸收无机盐离子(如K⁺、NO₃⁻)需要消耗ATP,离子吸收减少,导致根细胞渗透压降低,吸水动力减弱,从而导致萎蔫,C错误;图2表示的是植株的光合速率与呼吸速率,A点时光合速率与呼吸速率相等,因植物只有叶肉细胞能光合作用,因此也就是叶肉细胞的光合速率与全株细胞的呼吸速率相等,因此叶肉细胞的光合速率大于叶肉细胞的呼吸速率,因此叶肉细胞会吸收外界的CO2,D正确。
19. 下图为利用蓝莓进行食品化加工的工艺生产流程。下列说法错误的是( )
A. 该流程经过了脱分化和再分化过程, 是植物组织培养技术的应用
B. 愈伤组织培养前需使用纤维素酶对外植体进行处理
C. 愈伤组织悬浮培养的原理是细胞增殖
D. 通过上述流程可获得蓝莓的糖类、脂质等次生代谢产物
【答案】ABD
【解析】外植体形成愈伤组织的过程为脱分化,该流程仅培养愈伤组织获取生产原料,没有经过愈伤组织再分化形成完整植株的过程,仅利用了植物组织培养的脱分化阶段获取愈伤组织,A错误;诱导脱分化形成愈伤组织时,只需要对外植体进行消毒处理后接种培养即可,不需要用纤维素酶对外植体做处理,B错误;愈伤组织悬浮培养的目的是通过细胞增殖增加细胞数量,获得更多代谢产物,原理是细胞增殖,C正确;糖类、脂质是植物细胞生长繁殖必需的初生代谢产物,不是次生代谢产物,D错误。
20. 某种能以甲醇为唯一碳源的酵母菌可作为生产抗原蛋白的工程菌。研究人员以图1所示质粒为载体,构建含乙型肝炎病毒表面抗原蛋白基因HBsAg(图2)的重组质粒,将重组质粒导入组氨酸缺陷型大肠杆菌(在缺失组氨酸的培养基中无法生存)中进行扩增,再导入并整合到酵母菌染色体DNA上。下列说法错误的是( )
A. 构建HBsAg基因表达载体时,可选用XmaⅠ酶、BamHⅠ酶切割质粒
B. 利用PCR扩增HBsAg基因时,选用的引物M的碱基序列与a链相同
C. 应在含有组氨酸和氨苄青霉素的培养基中筛选成功导入重组质粒的大肠杆菌
D. 培养转化的酵母菌时,培养中加入甲醇的作用是提供碳源并诱导HBsAg基因表达
【答案】AC
【解析】基因表达载体是由目的基因和运载体构成的,科研人员构建HBsAg基因表达载体的目的是使HBsAg基因在酵母菌中稳定存在并遗传,同时使HBsAg基因能够表达和发挥作用;分析题意及题图,BamHⅠ与BclⅠ是同尾酶,两者切割可形成相同的黏性末端,在构建重组DNA分子时,为避免目的基因和标记基因都被破坏,质粒用XmaⅠ酶切,与目的基因用XmaⅠ酶切获得的黏性末端一侧相连;质粒用Bcl Ⅰ酶切获得的黏性末端和目的基因用BamH Ⅰ酶切获得的黏性末端相连,故以防止目的基因、载体自身环化或目的基因反向连接,因此科研人员利用限制酶XmaⅠ、BclⅠ对质粒进行酶切处理,A错误;在PCR技术获取HBsAg基因时,引物是与模板链的3'端结合,故引物M结合的单链是b链,部分序列与a链相同,B正确;将重组质粒导入大肠杆菌的目的是大量扩增重组质粒;据图可知,重组质粒含有氨苄青霉素抗性基因,且重组质粒导入组氨酸缺陷型大肠杆菌(在缺失组氨酸的培养基中无法生存)中进行扩增,故将重组载体导入大肠杆菌时,应在含有氨苄青霉素、不含组氨酸的培养基上进行筛选,能存活下来的大肠杆菌是导入了重组质粒的大肠杆菌,C错误;将大肠杆菌中获取的HBsAg基因导入酵母后,转化的酵母菌在培养基上培养一段时间后,需要向其中加入甲醇,加入甲醇的作用有两点除能够提供碳源,促进酵母菌的生长和代谢外,关键可以诱导HBsAg基因表达,D正确。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(10分)
研究显示,细胞器中有一种机制是对逃逸蛋白回收使之返回它们正常驻留的部位。驻留在内质网中的可溶性蛋白的羧基端有一段特殊的氨基酸序列(KDEL序列),若该蛋白被意外地包装进入转运膜泡(囊泡),就会从内质网逃逸到高尔基体,此时高尔基体顺面膜囊区的相应受体就会识别并结合KDEL序列将它们回收到内质网,字母表示细胞结构,数字表示过程。据图回答下列问题。
(1)据图分析,KDEL序列的受体可存在于内质网、高尔基体及______上,pH相对______(填“较高”或“较低”)时,KDEL序列和其受体的结合能力更高。若受体异常则逃逸蛋白会在______积累。
(2)生物膜系统除上图所示膜结构外,还有______(写出2个)。
(3)过程6的方式为______,体现了细胞膜______的特点。
(4)研究发现黄曲霉素能引起细胞中结构a从b上脱落下来,进而可能会导致下列______物质的合成严重受损。
A. 有氧呼吸酶 B. 胰蛋白酶
C. 血红蛋白 D. 载体蛋白
答案(除标注外,每空2分,共10分):
(1)COPⅠ膜泡、COPⅡ膜泡 较低(1分) 高尔基体
(2)细胞核膜、线粒体膜、叶绿体膜、液泡膜等
(3)胞吐(1分) 具有一定的流动性
(4)BD
【解析】(1)由图可知,COPI、COPⅡ和高尔基体的顺面膜囊上、内质网均有识别与结合KDEL信号序列的受体,以保证可以通过KDEL识别并结合KDEL序列将内质网驻留膜蛋白和内质网逃逸蛋白回收到内质网。由图可知,高pH时,KDEL序列在内质网中大量分散分布,低pH时,高尔基体中的KDEL和受体蛋白结合,因此KDEL信号序列和受体的亲和力受pH高低的影响,低pH能促进KDEL序列与受体蛋白的结合,KDEL序列和其受体的结合能力更高。若受体异常则逃逸蛋白会在高尔基体积累。
(2)生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜,图示的膜结构有内质网膜、高尔基体膜、细胞膜,因此生物膜系统除上图所示膜结构外,还有细胞核膜、线粒体膜、叶绿体膜、液泡膜等。
(3)过程6的方式为胞吐,体现了细胞膜的结构特点:具有一定的流动性。
(4)分泌蛋白的合成与分泌过程:核糖体合成一段蛋白质→这段蛋白质和核糖体转移至内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。黄曲霉素能引起细胞中a(核糖体)从b(内质网)上脱落下来,进而会导致图中6分泌蛋白和5细胞膜蛋白合成受损严重。有氧呼吸酶属于胞内酶,不属于分泌蛋白,A错误;胰蛋白酶属于分泌蛋白,B正确;血红蛋白属于胞内酶,不属于分泌蛋白,C错误;载体蛋白属于膜蛋白,D正确。
22.(12分)
光照过强,植物吸收的光能超过光合作用所能利用的能量时会引起光能转化效率下降,这种现象称为光抑制。光抑制主要发生在光系统PSII(由蛋白质和光合色素组成的复合物,其中D1蛋白是核心蛋白),光合作用过程及光抑制机制如图1所示。研究人员提出了“非基因方式电子引流”的策略,如利用能接收电子的人工电子梭(铁氰化钾)来有效解除某种藻类植物的光抑制现象,相关实验研究结果如图2所示。
(1)光系统PSII分布在叶绿体的_____(填具体结构)上,产物之一NADPH的作用是_____。
(2)当光照过强时,PSII会产生大量的_____,该物质与O2结合形成的、H2O2等活性氧物质会破坏D1蛋白,使光合速率下降。植物体在长期的进化过程中能通过调整自身生理结构或者调节光能在叶片上的去向进行自我保护。据此推测,植物体避免光抑制的具体措施可能有_____(答出2点)。
(3)据图2可知,光照强度由I1增加到I2的过程中,对照组藻类的光能转化效率_____(填“下降”“不变”或“上升”),理由是_____。
(4)结合题干及图可知,当光照强度过大时,加入铁氰化钾能够有效解除光抑制,原因是_____。
答案(除标注外,每空2分,共12分):
(1) 类囊体薄膜 作为还原剂及为暗反应提供能量
(2) e-(或电子)(1分) 叶绿体避光运动、增加热耗散
(3) 下降(1分) 光照强度增加,但光合作用利用的光能不变
(4)铁氰化钾能将光合作用产生的过多电子及时导出,使细胞内活性氧物质的水平下降,从而降低PSII(或D1蛋白)受损伤的程度
【解析】(1)光系统PSII分布在叶绿体的类囊体薄膜上,光反应产生的产物之一NADPH的作用是作为还原剂及为暗反应提供能量。
(2)当光照过强时,PSII会产生大量的电子,电子与O2结合形成的O2-、H2O2等活性氧物质会破坏D1蛋白,使光合速率下降。植物为保护自身,避免光抑制现象的具体措施有叶绿体避光运动和增加热耗散等。
(3)对照组光照强度由Ⅰ1增加到Ⅰ2的过程中,光照强度增加,但光合速率不变,光合作用利用的光能不变,故对照组藻类的光能转化效率下降。
(4)当光照强度过大时,加入铁氰化钾能够有效解除光抑制,是因为铁氰化钾能将光合作用产生的过多电子及时导出,使细胞内活性氧物质的水平下降,从而降低PSII(或D1蛋白)受损伤的程度。
23.(10分)
甘蔗是华南地区一种重要的经济作物。某研究团队从甘蔗根际土壤中分离出了几种固氮菌,实验方案如下图。
回答下列问题:
(1)Ashby培养基的营养成分主要包括水、无机盐______等。实验中第一次在Ashby培养基上接种的方法是__________,在Ashby平板上进行多次接种的目的是_______________。
(2)固氮菌能产生固氮酶。为评估固氮酶的活性,可以检测____________________。
(3)研究发现,上述固氮菌还能产生IAA。取一定体积的固氮菌菌液离心,获得上清液,现欲测定上清液中IAA的含量,请利用以下试剂写出实验思路。
供选试剂:标准的1 g/L的IAA母液,蒸馏水,S试剂(与IAA反应显红色,且颜色深浅与IAA浓度成正相关)。
实验思路:_________________________________________________________________。
答案(每空2分,共10分):
(1)碳源 稀释涂布平板法 提高固氮菌的纯度
(2)单位时间内的固氮量
(3)用蒸馏水对IAA母液进行梯度稀释,加入S试剂制成标准显色液,往上清液中加入S试剂,与标准显色液进行比色,与上清液颜色相近的标准显色液中IAA的浓度计为上清液中IAA的浓度
【解析】(1)固氮菌可利用空气中的氮气作为氮源,所以Ashby培养基的营养成分主要包括水、无机盐、碳源等,不需要额外加入氮源。将土壤稀释液进行梯度稀释后再接种的方法为稀释涂布平板法,在Ashby平板上进行多次接种的目的是提高固氮菌的纯度。(2)固氮酶的活性越大,单位时间内的固氮量越大,所以为评估固氮酶的活性,可以检测单位时间内的固氮量。(3)S试剂可与IAA反应显红色,且颜色深浅与IAA浓度成正相关,所以可用蒸馏水对IAA母液进行梯度稀释,加入S试剂制成标准显色液,往上清液中加入S试剂,与标准显色液进行比色,与上清液颜色相近的标准显色液中IAA的浓度计为上清液中IAA的浓度。
24. (11分)
H18杂交瘤细胞产生的抗人肝癌单克隆抗体HAb18对人体肝癌的靶向治疗具有重要的意义,但H18杂交瘤细胞在培养过程中的凋亡现象制约着细胞的高密度培养以及生产能力的提高。研究人员利用PCR获得bcl-XL基因(抗凋亡基因),构建bcl-XL基因的真核表达载体,通过脂质体法导入H18杂交瘤细胞,筛选出稳定表达bcl-XL的H18.D4杂交瘤细胞,从而提高了大规模高密度培养下单克隆抗体HAb18的产量,流程如图1。
(1)在无菌、无毒等适宜环境中进行人肝癌细胞的原代和传代培养时,需要定期更换培养液,目的是________。图1中步骤②向小鼠体内注射肝癌细胞悬液,间隔注射3次,其目的是________。
(2)利用PCR获取bcl-XL基因,实验结果显示除bcl-XL基因条带(引物与模板完全配对)外,还有2条非特异条带(引物和模板不完全配对)。为了减少反应中非特异条带的产生,可采取________的措施。
(3)构建bcl-XL基因的真核表达载体,研究人员选择了pEF质粒作为载体,因为其具有能被真核细胞识别的启动子,作用是________。用脂质体将真核表达载体pEF-bcl-XL质粒导入H18杂交瘤细胞,质粒被包在脂质体________(填"双分子层中"或"两层磷脂分子之间")。
(4)正丁酸钠(NaBu)能诱导杂交瘤细胞凋亡。研究人员利用0.4mmol/L的NaBu溶液分别诱导H18、H18.D4杂交瘤细胞凋亡,检测细胞凋亡比例及抗体分泌量,结果如图2。
根据以上实验结果可得的结论是________。
答案(除标注外,每空2分,共11分):
(1) 清除代谢废物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害 刺激小鼠产生更多能分泌抗肝癌细胞抗体的B淋巴细胞
(2)适当提高复性温度
(3)被RNA聚合酶识别并结合,驱动基因的转录 双分子层中 (1分)
(4)相比于H18细胞,H18.D4杂交瘤细胞抗凋亡能力更强且在NaBu存在时抗体分泌量增多
【解析】(1)细胞培养过程中可产生代谢废物,营养液中的营养也会被消耗,定期更换培养液可以清除代谢产物,防止代谢产物累积对细胞自身造成伤害,给细胞提供足够的营养;肝癌细胞免疫小鼠需在一定时间内间隔注射3次,其目的是增强免疫,刺激小鼠产生更多抗肝癌细胞抗体的B淋巴细胞。
(2)非特异性产物增加的原因可能是复性温度过低会造成引物与模板的结合位点增加,故可通过提高复性的温度来减少反应非特异性条带的产生。
(3)启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,用于驱动基因的转录过程;重组质粒导入细胞需要依赖膜融合,故质粒被包在脂质体双分子层中。
(4)由图分析,在0.4mmol/L的NaBu溶液中,相比于 H18细胞,H18.D4 杂交瘤细胞凋亡数量明显少得多,且抗体分泌量较多,说明相比于H18细胞,H18.D4杂交瘤细胞抗凋亡能力更强且在NaBu存在时抗体分泌量增多。
25.(12分)
木糖醇作为能量物质摄入人体后不会引起胰岛素的升高,适用于糖尿病患者等需要控制血糖的人群。为实现木糖醇的工厂化生产,科研人员将木糖醇脱氢酶(XDH)基因转入大肠杆菌,构建高产木糖醇工程菌。
(1)为了保证XDH基因的正确连接,构建重组质粒时切割质粒所选用的限制酶为________,扩增XDH基因时,上游引物和下游引物的序列分别为5′-________-3′和5′-________-3′(每种引物写出9个碱基)
(2)将重组质粒导入大肠杆菌后,在添加了________的培养基上进行筛选,筛选过程中会出现假阳性菌落(不含XDH基因),原因是________。
(3)挑取培养基上的菌落并提取DNA,根据XDH基因两端的序列设计引物进行PCR,然后对PCR产物用琼脂糖凝胶电泳技术进行检测,得到下图的检测结果。据图3可知菌落4一定是假阳性菌落,理由是________,其他菌落________(填“能”或“不能”)直接用于工业生产,原因是________。
答案(除标注外,每空2分,共12分):
(1) Mun Ⅰ和Xho Ⅰ GAATTCACT GTCGACCTC
(2) 卡那霉素(1分) 大肠杆菌转入了不含XDH基因的质粒(1分)
(3) XDH基因的长度为1086bp,菌落4中不含该长度的DNA片段 不能(1分) 不能确定XDH基因能否(高效)表达(1分)
【解析】(1)构建重组质粒时,为保证XDH基因正确连接,需选择不会破坏质粒上重要结构(如启动子、终止子、标记基因等)且能与目的基因两端酶切位点匹配的限制酶。由图1可知,Sal Ⅰ会破坏复制原点,EcoR Ⅰ会破坏标记基因卡那霉素抗性基因,Sph Ⅰ的识别序列在启动子之前,因此构建重组质粒时切割质粒所选用的限制酶为Mun Ⅰ和Xho Ⅰ。
由图2可知,XDH基因上有Mun Ⅰ和Xho Ⅰ的识别序列,因此在扩增XDH基因时,上游引物应添加Mun Ⅰ的同尾酶EcoR Ⅰ的识别序列,因此上游引物序列的前9个碱基为5′-GAATTCACT-3′,同理下游引物序列的前9个碱基为5′-GTCGACCTC-3′。
(2)质粒上有卡那霉素抗性基因,所以应在培养基中添加卡那霉素进行筛选。质粒未与目的基因连接(空载质粒),但仍含有完整的卡那霉素抗性基因,也能在卡那霉素培养基上生长。因此筛选过程中会出现假阳性菌落(不含XDH基因),原因是大肠杆菌转入了不含XDH基因的质粒。
(3)PCR 产物的检测常用琼脂糖凝胶电泳技术,通过条带大小判断是否含有目的基因。XDH 基因的长度为1086bp,因此PCR产物的条带应在 1000-1500 bp 之间。从图3看,XDH 基因的长度为1086bp,菌落4中不含该长度的DNA片段,因此是假阳性。其他菌落不能直接用于工业生产,原因是电泳只能检测PCR产物的大小,不能确定XDH基因能否(高效)表达。
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