精品解析:黑龙江省大庆实验中学2025-2026学年高二下学期6月阶段检测生物试题
2026-06-11
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 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) | 黑龙江省 |
| 地区(市) | 大庆市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.12 MB |
| 发布时间 | 2026-06-11 |
| 更新时间 | 2026-06-11 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58308621.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
大庆实验中学2025—2026学年度下学期高二年级阶段考试
生物试题
第Ⅰ卷(选择题,共50分)
一、单项选择题:本大题共35小题,每小题1分,共35分,在每小题给出的四个选项中,只有一个符合题目要求。
1. 无菌技术在生产和科研实践中应用广泛,下列不需要用到无菌技术的是( )
A. 花药离体培养
B. 发酵工程生产青霉素
C. DNA的粗提取与鉴定
D. 体外受精与胚胎移植
【答案】C
【解析】
【详解】A、花药离体培养属于植物组织培养技术,培养过程中若混入杂菌,杂菌会与花药组织竞争营养、产生有毒代谢物导致培养失败,因此需要用到无菌技术,A正确;
B、发酵工程生产青霉素依赖青霉菌的增殖和代谢,杂菌污染会消耗培养基营养、分解青霉素产物甚至抑制青霉菌生长,因此需要严格执行无菌技术,B正确;
C、DNA的粗提取与鉴定的操作对象是DNA大分子,无需保持生物材料的活性,杂菌不会对实验结果产生显著干扰,因此不需要用到无菌技术,C错误;
D、体外受精与胚胎移植涉及生殖细胞、早期胚胎的培养,杂菌污染会导致细胞死亡、胚胎发育异常,因此需要用到无菌技术,D正确。
2. 柑橘果醋的发酵工艺主要分为一次发酵法和二次发酵法两种,其中二次发酵法的发酵工艺过程如下图所示,下列说法正确的是( )
A. 酒精发酵转为醋酸发酵时,需要适当降低发酵温度并通入无菌空气
B. 若醋酸菌以酒精发酵的产物作为主要碳源,其发酵过程不会产生大量气泡
C. 果酒发酵时,用斐林试剂检测柑橘果汁中还原糖的变化,砖红色沉淀会日益增多
D. 醋酸菌吸收的氧气除了参与醋酸发酵外,还在线粒体中参与有氧呼吸
【答案】B
【解析】
【详解】A、酵母菌无氧条件下进行酒精发酵,发酵温度18~30℃;醋酸菌代谢类型是异养需氧型,发酵温度30~35℃,因此酒精发酵转为醋酸发酵时,需要适当提高发酵温度并通入无菌空气,A错误;
B、当醋酸菌以酒精发酵的产物(乙醇)作为主要碳源,其发酵过程无CO2产生,不会产生大量气泡,B正确;
C、果酒发酵过程中,还原糖会被酵母菌不断消耗用于酒精发酵,果汁中还原糖含量逐渐降低,用斐林试剂检测时砖红色沉淀会日益减少,C错误;
D、醋酸菌是原核生物,细胞中没有线粒体这一细胞器,D错误。
3. 一种大肠杆菌菌群的培养基配方如下:胰蛋白胨10g/L+酵母提取物5g/L+氯化钠10g/L+琼脂粉15g/L,将上述物质溶解后,用蒸馏水定容到1000mL。下列说法错误的是( )
A. 可采用稀释涂布平板法对大肠杆菌的菌落进行计数
B. 根据培养基的用途来看,该培养基属于固体培养基
C. 配制好的培养基转移至锥形瓶后可放到高压蒸汽灭菌锅中灭菌
D. 培养大肠杆菌时需要将该培养基的pH调至中性或弱碱性
【答案】B
【解析】
【详解】A、稀释涂布平板法可将菌液中的菌体分散为单个细胞,培养后形成的单菌落一般来自单个活菌,因此可采用该方法对大肠杆菌的菌落进行计数,A正确;
B、培养基按物理性质可分为固体培养基、液体培养基、半固体培养基,按用途可分为选择培养基、鉴别培养基等。该培养基添加琼脂作为凝固剂,属于按物理性质划分的固体培养基,并非按用途划分,B错误;
C、高压蒸汽灭菌法是培养基常用的灭菌方法,配制好的培养基转移至锥形瓶包扎后,可放到高压蒸汽灭菌锅中灭菌,C正确;
D、大肠杆菌属于细菌,培养细菌时需要将培养基的pH调至中性或弱碱性,D正确。
4. 病毒感染果蔬后,会借助胞间连丝等结构扩散,导致果蔬产量下降和品质退化。通过植物组织培养技术,利用茎尖可以快速培育出脱毒苗。下列说法正确的是( )
A. 脱分化和再分化过程一般都需要光照,且需要添加蔗糖作为能源物质
B. 切取的植株茎尖用酒精消毒30 min后,需用无菌水进行清洗
C. 获得的脱毒苗具有抗病毒性状并且可以通过无性繁殖遗传
D. 植株茎尖细胞中不含或含少量病毒的原因可能是其胞间连丝不发达
【答案】D
【解析】
【详解】A、脱分化过程一般不需要光照,避免影响愈伤组织的形成,仅再分化过程需要光照,蔗糖作为能源物质在两个过程中都需要添加,A错误;
B、切取的茎尖作为外植体,用酒精消毒的时间通常为30s左右,若消毒30min会杀死茎尖的活细胞,无法完成组织培养,消毒后需用无菌水清洗,B错误;
C、脱毒苗仅为体内不含或含极少量病毒的植株,本身无抗病毒基因,不具备抗病毒性状,C错误;
D、病毒可通过胞间连丝在植物细胞间扩散,茎尖细胞胞间连丝不发达,会阻碍病毒的扩散,因此茎尖细胞通常不含或仅含少量病毒,D正确。
5. 紫杉醇是红豆杉产生的一种次生代谢物,具有显著的抗癌功效。研究人员开展了悬浮培养红豆杉细胞合成紫杉醇的工程技术研究,结果如表所示,下列说法错误的是( )
蔗糖浓度(g/L)
20
30
40
50
60
细胞干重(g/L)
12.5
15.3
18.6
14.2
10.1
紫杉醇产量(g/L)
8.2
12.7
15.4
10.8
6.5
A. 紫杉醇不是红豆杉细胞生长、增殖等生命活动所必需的
B. 40g/L蔗糖浓度下,单个红豆杉细胞中紫杉醇含量最高
C. 据表可知,红豆杉的细胞干重与紫杉醇产量呈正相关
D. 蔗糖浓度过高可能使培养液渗透压升高,抑制细胞生长
【答案】B
【解析】
【详解】A、紫杉醇是红豆杉的次生代谢产物,次生代谢产物不是细胞进行生长、增殖等生命活动的必需物质,A正确;
B、单个细胞的紫杉醇含量可用「紫杉醇产量÷细胞干重」计算,经计算:20g/L时约为0.66g/g,30g/L时约为0.83g/g,40g/L时约为0.827g/g,50g/L时约为0.76g/g,60g/L时约为0.64g/g,可见30g/L蔗糖浓度下单个细胞紫杉醇含量最高,B错误;
C、分析表格数据:细胞干重升高时紫杉醇产量同步升高,细胞干重降低时紫杉醇产量同步降低,二者呈正相关,C正确;
D、蔗糖浓度过高会提升培养液渗透压,导致红豆杉细胞失水,进而抑制细胞生长,表格中高蔗糖浓度组细胞干重明显下降可验证该结论,D正确。
6. 女性甲患有严重的线粒体遗传病,现用线粒体置换技术从其卵母细胞中取得“细胞核”,植入女性乙的去核卵母细胞中,经体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植,最后生育出健康婴儿。下列说法错误的是( )
A. 对女性乙的卵母细胞“去核”可采用紫外线短时间照射的方法
B. 可用肝素、Ca2+载体等处理使体外培养的精子获得受精的能力
C. 卵裂期胚胎总体积不增加,发育到囊胚阶段胚胎会孵化
D. 线粒体置换技术能去除来自女性甲卵母细胞的全部致病基因
【答案】D
【解析】
【详解】A、卵母细胞去核的常用方法包括显微操作去核法、紫外线短时间照射法、梯度离心法等,A正确;
B、体外精子获能可采用化学诱导法,用肝素、Ca2+载体等处理精子可使其获得受精能力,B正确;
C、卵裂期细胞通过有丝分裂增殖,细胞数目增多但胚胎总体积不增加甚至略有缩小;发育到囊胚阶段时,透明带破裂,胚胎从其中伸展出来即发生孵化,C正确;
D、提取女性甲的细胞核时,细胞核外会不可避免地携带少量甲的细胞质(含部分线粒体),因此无法去除来自女性甲卵母细胞的全部致病线粒体基因,D错误。
7. 关于DNA片段的扩增及电泳鉴定的实验中,下列说法正确的是( )
A. DNA分子较大时,可适当降低凝胶浓度来提高其迁移速率
B. PCR产物经电泳后,凝胶上出现的蓝色条带即是目的基因
C. 需将扩增的PCR产物与内含核酸染料的缓冲液混合进行加样
D. DNA在电泳缓冲液中带正电荷,电泳时从负极向正极迁移
【答案】A
【解析】
【详解】A、琼脂糖凝胶的孔径与凝胶浓度负相关,浓度越低孔径越大。DNA分子较大时,降低凝胶浓度可减少DNA迁移的阻力,进而提高其迁移速率,A正确;
B、凝胶上的蓝色条带是上样缓冲液中的示踪染料,并非DNA条带;且即使是核酸染料染色后显现的条带,也可能包含非特异性扩增产物、引物二聚体等,不一定是目的基因,B错误;
C、核酸染料一般在制备凝胶时添加,或电泳后对凝胶进行染色,无需与PCR产物混合;加样时仅需将PCR产物与含示踪染料、密度调节剂的上样缓冲液混合即可,C错误;
D、DNA的磷酸骨架带负电荷,因此在电泳缓冲液中带负电,电泳时从负极向正极迁移,D错误。
8. 限制酶BbsI的识别序列为5′-GAAGAC-3′,但切割位点在该序列下游两个碱基之后(如图,N表示任一碱基)。经BbsI切割后会产生含4个碱基的黏性末端。相关说法正确的是( )
A. 经BbsI酶切产生的黏性末端理论上最多有48种
B. 识别序列的下游碱基序列不同,则产生的黏性末端不同
C. 将BbsI酶切后的DNA片段进行连接,重组DNA中可能不含5′-GAAGAC-3′序列
D. BbsI酶是从两端降解DNA的,不能切割DNA内部的磷酸二酯键
【答案】C
【解析】
【详解】A、限制酶识别序列是固定的5'-GAAGAC-3',切割后产生的黏性末端是由识别序列下游的碱基决定的,但黏性末端只有4个碱基,每个碱基有4种可能(A、T、C、G),所以理论上最多有44种,A错误;
B、BbsⅠ的切割位点在识别序列下游两个碱基之后,产生的黏性末端是由识别序列下游的碱基决定的,但如果下游不同的碱基序列切割后产生的互补序列是相同的,黏性末端也会相同。比如不同的序列切割后可能都产生5'-NNNN-3'的黏性末端(N为任意碱基),只要互补就能配对,B错误;
C、因为BbsI切割后,识别序列被切开,连接的时候是黏性末端之间进行连接,重组后的DNA可能不再具有完整的5'-GAAGAC-3'识别序列,C正确;
D、据题干信息可知,BbsI属于限制性核酸内切酶,能够识别DNA内部的特定序列,并切割DNA内部的磷酸二酯键,D错误。
9. 尿素在高温下易分解,也能被脲酶分解,分解产物能使酚红指示剂变红。为从土壤中筛选出尿素分解菌,实验人员配制不含氮源的培养基(添加酚红指示剂),向其中加入过滤除菌的尿素后用HCL调至橙黄色,然后倒平板,将1g土壤样品溶于99mL无菌水后再稀释104倍,取菌液0.1mL涂布于上述平板并培养,统计平均菌落数为120个。下列说法错误的是( )
A. 制备培养基时,应先对培养基灭菌再加入尿素
B. 涂布接种时,用涂布器蘸取0.1mL菌液并均匀地涂布在平板上
C. 红色圈与菌落直径比值大的菌落中的菌株分解尿素能力强
D. 1g土壤样品中尿素分解菌的数目约为1.2×103个
【答案】D
【解析】
【详解】A、尿素在高温下易分解,因此制备培养基时应先对不含尿素的基础培养基进行高压蒸汽灭菌,待培养基冷却后再加入过滤除菌的尿素,避免尿素受热分解失效,A正确;
B、涂布接种的正确操作是先将0.1mL菌液滴加到平板表面,再用灼烧冷却后的涂布器将菌液均匀涂布在整个平板上,B正确;
C、尿素分解菌产生的脲酶可将尿素分解为氨,使菌落周围pH升高,酚红指示剂变红;菌株分解尿素能力越强,产生的氨扩散范围越大,红色圈与菌落直径的比值就越大,C正确;
D、1g土壤溶于99mL无菌水,相当于稀释了102倍,再稀释104倍后总稀释倍数为102×104=106倍,取0.1mL涂布得到120个菌落,因此1g土壤中尿素分解菌的数目为120÷0.1×106=1.2×109个,D错误。
10. 毛花猕猴桃为二倍体,果实大,维生素C含量高,软枣猕猴桃为四倍体,极耐寒,在-40℃下可安全越冬,农科所想利用下图技术流程培育兼具这两种猕猴桃优点的新品种,下列叙述错误的是( )
A. ①过程可用含纤维素酶和果胶酶的略高渗溶液处理
B. 新品种的体细胞含6个染色体组,为可育的异源六倍体
C. 植物体细胞杂交技术成功的标志是杂种细胞再生出细胞壁
D. 获得新品种的过程能打破生殖隔离,实现远缘杂交育种
【答案】C
【解析】
【详解】A、①过程为去除细胞壁获得原生质体,细胞壁主要成分为纤维素和果胶,可用纤维素酶和果胶酶水解;略高渗溶液可防止无细胞壁的原生质体吸水涨破,保证原生质体结构完整,A正确;
B、毛花猕猴桃为二倍体(含2个染色体组),软枣猕猴桃为四倍体(含4个染色体组),体细胞融合后新品种体细胞含6个染色体组,来自两个不同物种,为异源六倍体,减数分裂时同源染色体可正常联会产生可育配子,因此品种可育,B正确;
C、杂种细胞再生出细胞壁是原生质体融合成功的标志,植物体细胞杂交技术成功的标志是获得兼具两种亲本优良性状的完整杂种植株,C错误;
D、植物体细胞杂交技术可克服不同物种间远缘杂交不亲和的障碍,打破生殖隔离,实现远缘杂交育种,D正确。
11. 通过动物细胞工程技术,可以利用患者自身细胞在体外诱导发育成特定的组织器官,然后再移植回患者体内以达到治疗目的。图1和图2表示利用患者自身细胞进行器官移植的两种方法。下列说法正确的是( )
A. 两种方法都需要运用动物细胞培养技术,需要将细胞置于含有95%O2和5%CO2的混合气体的培养箱中
B. 利用两种方法所获得的组织器官的遗传物质均与患者完全相同,因此移植后不会发生免疫排斥反应
C. 可利用Ca2+处理法或显微注射法将Oct3/4基因、Sox基因、c-Myc基因和KIf基因导入成纤维细胞
D. 图2中供体细胞可不用去除细胞质,将整个供体细胞注入去核的卵母细胞中
【答案】D
【解析】
【详解】A、动物细胞培养的气体环境是95%空气和5% CO₂,而非95%O₂,A错误;
B、图2方法中,重构胚的细胞质来自卵母细胞,因此所获得的组织器官的遗传物质并非与患者完全相同,B错误;
C、将目的基因导入动物细胞的常用方法是显微注射法,Ca²⁺处理法用于将目的基因导入微生物细胞,不能用于动物细胞,C错误;
D、图2为体细胞核移植技术,实际操作中可不用去除供体细胞的细胞质,直接将整个供体细胞注入去核的卵母细胞中,D正确。
12. 基因工程技术给人类生产、生活和医疗带来巨大的影响,下列有关说法正确的是( )
A. 大多数的限制酶由6个核苷酸序列组成
B. 用作载体的质粒都来源于原核细胞且经过人工改造
C. 含目的基因的DNA借助花粉管通道进入胚囊,后续不需要用植物组织培养技术
D. 抗生素合成基因可作为标记基因来检测与筛选目的基因是否导入受体细胞
【答案】C
【解析】
【详解】A、限制酶的化学本质是蛋白质,基本组成单位是氨基酸,大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成,并非限制酶本身由核苷酸组成,A错误;
B、质粒并非都来源于原核细胞,酵母菌(真核生物)细胞内也存在天然质粒,“都来源于原核细胞”表述绝对,B错误;
C、花粉管通道法中,含目的基因的DNA进入胚囊后可直接导入受精卵,受精卵可自然发育为完整植株,无需额外进行植物组织培养操作,C正确;
D、基因工程中用作标记基因的是抗生素抗性基因,可使受体细胞在含对应抗生素的培养基上存活,实现筛选目的,抗生素合成基因无法起到筛选作用,D错误。
13. 下图表示三类生物技术的包含关系,下列叙述错误的是( )
A. 若③为微生物培养技术,②为培养基制备技术,①为琼脂固体培养基配制,则符合图示关系
B. 若③为植物细胞工程,②为植物体细胞杂交技术,①为植物体细胞融合,则符合图示关系
C. 若③为胚胎工程,②为胚胎移植技术,①为胚胎分割操作,则符合图示关系
D. 若③为发酵工程,②为菌种选育技术,①为诱变育种,则符合图示关系
【答案】C
【解析】
【详解】A、微生物培养技术包含培养基制备、无菌操作、接种培养等环节,培养基制备技术包含琼脂固体培养基配制、液体培养基配制等类型,符合图示从属关系,A正确;
B、植物细胞工程包含植物组织培养、植物体细胞杂交等技术,植物体细胞杂交技术包含植物体细胞融合、杂种细胞筛选、杂种植株培育等步骤,符合图示从属关系,B正确;
C、胚胎工程包含胚胎移植、胚胎分割、体外受精等并列的技术分支,胚胎分割操作不属于胚胎移植技术的范畴,二者为并列关系,不符合②包含①的关系,C错误;
D、发酵工程包含菌种选育、培养基配制、灭菌、发酵、产物分离提纯等环节,菌种选育技术包含诱变育种、基因工程育种、自然筛选等方法,符合图示从属关系,D正确。
14. 研究人员利用CRISPR/dCas9系统的单碱基编辑技术,通过胞嘧啶碱基编辑器(C编辑)修复某基因L35P点突变,使该蛋白35号位由脯氨酸替换为亮氨酸,基本原理如图所示。下列说法正确的是( )
A. 图示修复过程中,有磷酸二酯键的断裂和重新生成
B. 为保证点突变修复的准确性,可适当延长gRNA的长度
C. 经C编辑完成点突变修复,至少需经过3次DNA复制
D. 经C编辑修复后的A基因表达的肽链长度发生改变
【答案】B
【解析】
【详解】A、该过程仅通过胞苷脱氨酶将碱基C脱氨基变为U,只改变了单个碱基,没有切割DNA分子,不存在磷酸二酯键的断裂和重新生成,A错误;
B、gRNA通过碱基互补配对特异性识别目的序列,gRNA长度越长,碱基序列特异性越高,越能精准结合目标位点,保证点突变修复的准确性,B正确;
C、编辑完成后,仅一条链的C变为U,原双链为G-U;第一次DNA复制后,可得到U-A的子代DNA;第二次DNA复制即可得到修复完成的A-T双链,因此至少需要2次DNA复制,C错误;
D、该修复仅为单碱基替换,仅将脯氨酸替换为亮氨酸,没有产生终止密码子,因此肽链长度不会发生改变,D错误。
15. 苹果富含多种维生素,口感脆,苹果切开后不久颜色便会加深,这种现象称为“褐变”,褐变是由位于细胞的多酚氧化酶(PPO)催化位于液泡中的多酚类物质生成棕色色素所致。据此,科研人员培育出了抗褐变的转基因苹果,其工作流程如图所示,下列相关叙述错误的是( )
A. 想获得抗褐变的转基因苹果,目的基因可以是抑制PPO基因表达的基因
B. 过程①是基因工程的核心步骤,需要限制性内切核酸酶和DNA聚合酶的参与
C. 在步骤④之前,需用酒精和次氯酸钠溶液对苹果嫩叶碎片进行消毒处理
D. 用导入不含目的基因的质粒的植株作对照,评估目的基因对抑制苹果褐变的效果
【答案】B
【解析】
【详解】A、苹果褐变是多酚氧化酶(PPO)催化多酚类物质反应导致的,导入抑制PPO基因表达的基因可减少PPO的合成,抑制褐变,因此该基因可作为培育抗褐变转基因苹果的目的基因,A正确;
B、过程①是构建基因表达载体,为基因工程的核心步骤,该过程需要限制性内切核酸酶切割目的基因和载体,再用DNA连接酶将二者连接,B错误;
C、步骤④是将苹果嫩叶碎片(外植体)进行脱分化培养获得愈伤组织,为避免杂菌污染,接种前需用酒精和次氯酸钠溶液对外植体进行消毒处理,C正确;
D、实验设计需遵循单一变量原则,导入不含目的基因的质粒的植株作为对照,可排除质粒本身对实验结果的干扰,准确评估目的基因对抑制苹果褐变的效果,D正确。
16. 生物技术的安全性和伦理问题是社会关注的热点,下列说法正确的是( )
A. 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
B. 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
C. 转基因食品中的DNA会与人体细胞的DNA发生基因重组,并可遗传给下一代
D. 生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等,其致病能力强,攻击范围广
【答案】D
【解析】
【详解】A、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修复或替代受损细胞属于治疗性克隆的应用,A错误;
B、普通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设计试管婴儿才需要的技术,不属于试管婴儿的必需技术,B错误;
C、转基因食品中的DNA进入人体消化道后会被消化分解为脱氧核苷酸,无法与人体细胞的DNA发生基因重组,也不能遗传给下一代,C错误;
D、生物武器的类型包括致病菌类、病毒类、生化毒剂类等,具有致病能力强、攻击范围广的特点,D正确。
17. 丁酰胆碱酯酶一般是由肝脏细胞合成后在血液中发挥作用,可治疗有机磷中毒,研究人员设计了多种生物反应器和工程菌对其进行生产,下列说法错误的是( )
A. 与乳腺生物反应器相比,膀胱生物反应器不受受体生物性别和年龄限制
B. 选取相应生物反应器个体的耳部细胞进行体细胞克隆,可实现扩大繁育
C. 利用乳腺生物反应器和大肠杆菌所获得的丁酰胆碱酯酶都能直接使用
D. 制备乳腺生物反应器应使用乳腺中特异表达的基因的启动子构建基因表达载体
【答案】C
【解析】
【详解】A、乳腺生物反应器只能由进入泌乳期的雌性个体生产所需产物,膀胱生物反应器的产物随尿液排出,不受受体生物性别和年龄限制,A正确;
B、转基因生物的体细胞中含有目的基因,取其耳部细胞进行体细胞克隆,得到的子代个体仍携带目的基因,可实现扩大繁育,B正确;
C、丁酰胆碱酯酶属于需要内质网、高尔基体加工才有活性的分泌蛋白,大肠杆菌为原核生物,无内质网、高尔基体等细胞器,合成的丁酰胆碱酯酶没有经过加工,无生物活性,不能直接使用,C错误;
D、制备乳腺生物反应器时,需要用乳腺中特异表达的基因的启动子构建基因表达载体,才能保证目的基因只在乳腺细胞中特异性表达,产物随乳汁分泌,D正确。
18. 下列有关基因工程和蛋白质工程的叙述,正确的是( )
A. 携带目的基因的重组质粒只有整合到受体细胞的DNA上,才会在受体细胞内复制
B. 启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段,位于基因的上游,是转录的起始位点
C. 蛋白质工程需构建基因表达载体,改造后的蛋白质的性状可遗传给后代
D. 将抗虫基因整合到某植物的线粒体DNA中,可通过花粉传播,从而引起基因污染
【答案】C
【解析】
【详解】A、重组质粒自身含有复制原点,可在受体细胞内自主复制,无需整合到受体细胞的DNA上即可完成复制,A错误;
B、启动子不是转录的起始位点,而是一段有特殊序列结构的DNA片段,位于基因的上游,紧挨转录的起始位点,它是RNA聚合酶识别和结合的部位,有了它才能驱动基因转录出mRNA,B错误;
C、蛋白质工程的操作对象是基因,改造过程中需要构建基因表达载体将改造后的基因导入受体细胞,由于遗传物质发生了可遗传的改变,改造后的蛋白质对应的性状可以遗传给后代,C正确;
D、受精时只有精子的头部进入卵细胞,将抗虫基因整合到某植物的线粒体DNA中,不会通过花粉传播而引起基因污染,D错误。
19. 研究表明,DNA连接酶能够封闭DNA双螺旋骨架上的切口(图a),却无法封闭缺口(图b),下列叙述正确的是( )
A. DNA连接酶封闭切口时,需要识别DNA片段特定的核苷酸序列
B. DNA连接酶的封闭是指催化核糖核苷酸之间磷酸二酯键的形成
C. 用限制酶产生磷酸二酯键切口时,还必须与解旋酶配合使用
D. 修复缺失的核苷酸缺口,可用DNA聚合酶沿缺口5'→3'方向进行
【答案】D
【解析】
【详解】A、DNA连接酶封闭切口时,不需要识别DNA片段特定的核苷酸序列,A错误;
B、DNA连接酶的封闭是指催化脱氧核糖核苷酸之间磷酸二酯键的形成,B错误;
C、限制酶切割DNA断裂磷酸二酯键即可产生切口,不需要解旋酶配合,C错误;
D、修复缺失的核苷酸缺口,在DNA聚合酶作用下沿缺口5'→3'方向修复,D正确。
20. PCR过程中,可通过引物设计对PCR扩增产物序列大小进行调整,图1和图2表示用不同的两对引物对目的序列进行扩增,下列说法错误的是( )
A. 图1中PCR扩增n轮理论上需要消耗2n+1-2个引物
B. 图2中4轮复制后获得最终想要的DNA片段有8个
C. 图2第4轮循环产物中只含有引物3的DNA片段占15/16
D. 图1引物可使扩增产物序列增大,图2引物可使扩增产物序列减小
【答案】C
【解析】
【详解】A、PCR扩增n次后,理论上需要的引物数量为2n+1-2(初始模板1个,n次复制后DNA总数为2n,除模板链外每条链需1个引物,总引物数为2×2n-2=2n+1-2),A正确;
B、图2引物结合在目的序列内部,需要的目的片段是两个引物之间的DNA片段。n=4轮扩增后,符合要求的目的片段数为2n−2n=16−8=8个,B正确;
C、4轮扩增后总DNA共24=16个,只有最初1条原始模板链延伸得到的1个DNA分子只含有引物3,有1个DNA分子只含有引物4,其他14个DNA分子同时含有引物3和引物4,因此只含引物3的DNA片段占比为1/16,不是15/16,C错误;
D、图1中引物1、2结合在目的序列的外侧区域,扩增产物包含引物外侧的序列,因此产物序列增大;图2中引物3、4结合在目的序列的内部区域,扩增产物仅包含引物之间的序列,因此产物序列减小,D正确。
21. 无缝克隆技术(In—Fusion技术)是一种先进的DNA重组技术,用于将目标DNA片段插入载体中,如图为利用无缝克隆In—fusion技术构建含P基因的重组载体,P基因左右两侧的序列是不同的。In—fusion酶具有3′→5′外切酶活性,从DNA的3′端切除15个核苷酸,进而出现单链区域,最终实现目的基因与线性化质粒连接,下列关于该技术的叙述错误的是( )
注:引物A、B“”中“—”表示与模板链互补的序列,“/”表示未与模板链互补的序列。
A. 应选用引物1和4进行PCR2扩增,从而获得线性化质粒
B. 形成重组质粒时,如果温度远高于50℃,单链区域的碱基不容易互补配对
C. 按照以上流程构建图示重组载体时,可避免目的基因与载体的反向连接
D. 当目的基因内部有多种限制酶识别序列时,In—Fusion技术将无法使用
【答案】D
【解析】
【详解】A、观察图示,引物1和4分别位于质粒的两个不同位置,使用引物1和4进行PCR2时,可以扩增出包含两个15bp互补序列的线性化质粒。而引物2和3位于质粒内部,若使用它们进行PCR2,会导致质粒环化或无法获得所需线性化产物,A正确;
B、形成重组质粒时,温度过高会破坏氢键,单链区域无法稳定形成碱基互补配对,因此温度远高于50℃时不利于连接,B正确;
C、P基因左右两侧序列不同,通过PCR1扩增后,两端形成的单链区域具有特异性;线性化质粒两端的单链区域仅能与P基因对应端的单链互补结合,无法反向互补,因此可避免反向连接,C正确;
D、当目的基因内部有多种限制酶识别序列时,将无法使用限制酶构建重组载体,但可设计15bp末端序列,使用In-Fusion酶来构建,D错误。
22. 苏云金芽孢杆菌中的杀虫晶体蛋白Cry具有杀虫毒性,但Cry蛋白存在杀虫谱窄、毒力有限等问题,制约了其在农业生产中的进一步应用,科学家通过定点突变,将Cry蛋白第168位的组氨酸替换为精氨酸后,Cry蛋白对烟草天蛾的毒性提高了3倍;将Cry蛋白第282位、第283位的丙氨酸和亮氨酸分别替换成甘氨酸和丝氨酸后,Cry蛋白对烟草天蛾的毒性提高了7倍,下列有关叙述错误的是( )
A. 对Cry蛋白的改造不能通过直接替换Cry蛋白中的氨基酸来实现
B. Cry蛋白的毒性提高了3或7倍的原因可能是改变了该蛋白质的空间结构
C. 改造Cry蛋白应从Cry蛋白基因的脱氧核苷酸序列出发设计其特有的结构
D. 使用蛋白质工程改造Cry蛋白过程中需要使用限制酶和DNA连接酶
【答案】C
【解析】
【详解】A、蛋白质工程的操作对象是基因,直接替换蛋白质的氨基酸操作难度极高,且无法实现改造后蛋白质的大规模生产,因此对Cry蛋白的改造不能通过直接替换氨基酸实现,A正确;
B、蛋白质的功能与其空间结构密切相关,替换氨基酸会改变蛋白质的一级结构,进而可能改变蛋白质的空间结构,最终导致Cry蛋白的毒性发生改变,B正确;
C、蛋白质工程的基本流程为:从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列(基因),而后通过基因工程实现对蛋白质的改造,可见改造Cry蛋白应从预期的蛋白质功能出发,C错误;
D、使用蛋白质工程改造Cry蛋白时,改造后的目的基因需要借助基因工程技术导入受体细胞表达,构建基因表达载体的过程需要使用限制酶和DNA连接酶,D正确。
23. OsGLO1、EcCAT、EcGCL和TSR四个基因分别编码四种不同的酶,研究人员将这些基因分别与叶绿体转运肽(引导合成的蛋白质进入叶绿体)基因连接,构建多基因表达载体(载体中部分序列如图所示),利用农杆菌转化法转化棉花,在棉花叶绿体内构建一条新的代谢途径,提高棉花产量。下列叙述正确的是( )
A. 四个基因都在棉花叶绿体内进行转录、翻译
B. OsGLO1、EcCAT基因转录时以DNA的不同单链为模板
C. 应选用含卡那霉素的培养基筛选农杆菌转化的棉花细胞
D. 利用农杆菌把目的基因导入棉花细胞标志着转化成功
【答案】B
【解析】
【详解】A、四个基因在叶绿体外合成蛋白质,由叶绿体转运肽引导合成的蛋白质进入叶绿体,即这四个基因的转录和翻译过程都在叶绿体外完成,A错误;
B、启动子位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,图中OsGLO1、EcCAT基因启动子的位置和方向不同,且RNA链的延伸方向是由RNA的5'→3',因而,OsGLO1、EcCAT基因转录时以DNA的不同单链为模板,B正确;
C、卡那霉素抗性基因不在T-DNA上,没有转移到宿主细胞的染色体DNA上,因此应用潮霉素培养基筛选被农杆菌转化的棉花细胞,C错误;
D、转化成功的标志是目的基因成功整合到棉花细胞的染色体DNA上,并且稳定表达,仅完成目的基因导入不能说明转化成功,D错误。
24. 脂肪(甘油三酯)可以氧化分解,其彻底氧化分解后的产物为二氧化碳和水,同时合成大量ATP。脂肪细胞中的甘油三酯和脂肪酸循环如图所示,已知血浆游离脂肪酸水平升高时,会通过提高血浆酮体水平减少甘油三酯的分解,下列叙述正确的是( )
A. 通过图示信息可知,在脂肪细胞中脂肪与糖类之间可以相互转化
B. 血液中脂肪酸含量的稳定存在负反馈调节
C. 相比于糖类,相同质量的脂肪彻底氧化分解所消耗的氧气更少,产生的ATP更多
D. 已知长时间运动时脂肪供能比例会提高,糖的消耗降低,这样会导致高血糖,对健康不利
【答案】B
【解析】
【详解】A、图示仅显示糖类代谢的中间产物可合成甘油三酯,即糖类可转化为脂肪,未体现脂肪可以转化为糖类,因此不能得出二者可相互转化的结论,A错误;
B.血浆游离脂肪酸水平升高时,会减少甘油三酯的分解,进而减少脂肪酸的生成,使血浆游离脂肪酸水平回落,维持血液脂肪酸含量稳定,该调节机制属于负反馈调节,B正确;
C.与糖类相比,相同质量的脂肪中C、H比例更高,O含量更低,彻底氧化分解时消耗的氧气更多,释放能量更多,合成的ATP更多,C错误;
D.长时间运动时脂肪供能比例提高,可减少糖的消耗,有利于维持血糖浓度稳定,避免血糖过低,对健康有利,不会导致高血糖,D错误。
25. 细胞学说是19世纪自然科学的三大发现之一,下列说法正确的是( )
A. 细胞学说揭示了生物体结构的统一性以及真核细胞、原核细胞的统一性
B. 细胞是生物体结构的基本单位,都能独立完成生物体的各项生命活动
C. “胡萝卜韧皮部细胞在适宜条件下能发育成新的植株”支持细胞学说的观点
D. 细胞学说使动植物结构统一于分子水平,有力地证明了生物之间存在亲缘关系
【答案】C
【解析】
【详解】A、细胞学说揭示了动植物结构的统一性、生物界的统一性,但细胞学说提出时还未划分真核细胞和原核细胞,A错误;
B、细胞是生物体结构和功能的基本单位,多细胞生物需要依赖分化的细胞密切合作,共同完成各项生命活动,单个细胞无法独立完成生物体的全部生命活动,B错误;
C、细胞学说认为细胞是生物体结构和功能的基本单位,新细胞由老细胞产生,胡萝卜韧皮部细胞能发育为完整植株,证明了分化的细胞仍具有发育为完整个体的潜能,支持细胞学说的观点,C正确;
D、细胞学说使动植物结构统一于细胞水平,D错误。
26. 下列关于支原体、酵母菌、蓝细菌、新型冠状病毒、水绵的叙述中,正确的是( )
A. 以上所有生物生命活动所需要的蛋白质都是在细胞中的核糖体上合成
B. 蓝细菌和水绵都能进行光合作用,但它们叶绿体中光合色素的类型有差异
C. 溶菌酶能抑制细菌细胞壁的形成,可与抗生素混合使用来治疗支原体感染引起的疾病
D. 除新型冠状病毒外,其余4种生物均同时含DNA和RNA,且DNA都参与构成染色体
【答案】A
【解析】
【详解】A、新型冠状病毒无细胞结构,自身不含核糖体,其生命活动所需的蛋白质在宿主细胞的核糖体上合成;其余4种有细胞结构的生物自身含有核糖体,可合成自身所需蛋白质,A正确;
B、蓝细菌属于原核生物,不含叶绿体,其光合色素分布在细胞质的光合片层上,B错误;
C、支原体没有细胞壁结构,溶菌酶通过抑制细菌细胞壁形成发挥作用,对支原体无抑制效果,不能用于治疗支原体感染,C错误;
D、支原体、蓝细菌是原核生物,细胞中不存在染色体,其DNA为裸露的环状分子,不与蛋白质结合形成染色体,D错误。
27. 核孔(NPC)是介导大分子进出细胞核的唯一通道,核糖体前体的组装起始于核仁,经加工后通过NPC转运至细胞质最终形成成熟的核糖体,下列叙述正确的是( )
A. 核膜是细胞核的边界,其主要作用是将细胞质与外界环境分隔开
B. 组成核糖体的蛋白质经NPC入核,与rRNA在核仁组装成核糖体前体
C. 物质通过NPC自由进出细胞核,实现核质之间的物质交换和信息交流
D. 动物细胞的DNA存在于细胞核中,也存在于细胞质的线粒体和叶绿体中
【答案】B
【解析】
【详解】A、核膜是细胞核的边界,其作用是将核内物质与细胞质分隔开,而将细胞质与外界环境分隔开是细胞膜的功能,A错误;
B、组成核糖体的蛋白质在细胞质的核糖体上合成后,经核孔(NPC)进入细胞核,核仁与rRNA的合成以及核糖体的形成有关,蛋白质与rRNA会在核仁处组装成核糖体前体,B正确;
C、核孔(NPC)具有选择透过性,并非允许物质自由进出,如细胞核内的DNA不能通过核孔进入细胞质,C错误;
D、动物细胞不含叶绿体,其DNA仅存在于细胞核和细胞质的线粒体中,D错误。
28. 蛋白质是生命活动的主要承担者,核酸是遗传信息的携带者,下列叙述正确的是( )
A. 蛋白质和DNA都可承担催化化学反应的功能,都是生命活动的产物
B. 蛋白质和RNA的组成元素都含有碳、氢、氧、氮,都可能含有磷
C. 蛋白质和DNA分子各自独特的空间结构都是形成其多样性的原因
D. 蛋白质和核酸都是生物大分子,它们及其单体都是以碳链为基本骨架
【答案】D
【解析】
【详解】A、具有催化功能的酶本质是蛋白质或RNA,DNA无催化功能,A错误;
B、蛋白质主要组成元素为C、H、O、N,蛋白质一般不含磷;但RNA的组成元素一定包含C、H、O、N、P,B错误;
C、蛋白质的多样性与其独特的空间结构有关,但DNA的多样性由脱氧核苷酸的排列顺序决定,与空间结构无关,C错误;
D、蛋白质和核酸都属于生物大分子,二者的单体分别是氨基酸、核苷酸,生物大分子及其单体均以碳链为基本骨架,D正确。
29. 细胞膜的结构与功能是相适应的,图1为真核细胞膜的亚显微结构模式图,图2表示细胞间信息交流的一种方式,根据图示和所学的知识,下列说法正确的是( )
A. 细胞膜功能的复杂程度主要与结构①的种类和数量有关
B. ③为糖被,是分布在细胞膜外表面的糖蛋白,参与细胞识别
C. ②在细胞膜中分布不均匀,但都能运动,与细胞膜的流动性有关
D. 图2中的A可以表示胰岛A细胞,B表示肝细胞
【答案】D
【解析】
【详解】A、①为磷脂双分子层,细胞膜功能的复杂性主要与②蛋白质的种类与数目有关,A错误;
B、③为糖蛋白,主要分布在细胞膜的外表面,参与细胞识别,而糖被指与蛋白质或者脂质结合的糖类分子,B错误;
C、②蛋白质在膜中分布不均匀,多数可以运动,与膜具有一定的流动性有关,C错误;
D、图2表示细胞分泌化学物质、通过体液运输作用于靶细胞的信息交流方式,胰岛A细胞分泌胰高血糖素,可通过血液运输作用于肝细胞,促进肝糖原分解以升高血糖,符合该信息交流模式,D正确。
30. 科学家David Baker因在蛋白质设计领域的杰出贡献而获2024年诺贝尔化学奖,他设计构建了一种球状蛋白分子,其氨基酸侧链的极性基团分布在分子的外侧,而非极性基团分布在内侧。下列叙述正确的是( )
A. 该球状蛋白易溶于汽油等有机溶剂,难溶于水
B. 该球状蛋白分子的氮元素主要存在于R基中
C. 该球状蛋白合成后的加工过程中可能有氢键形成
D. 蛋白质彻底水解的产物可与双缩脲试剂发生紫色反应
【答案】C
【解析】
【详解】A、该球状蛋白外侧分布极性基团,根据相似相溶原理,极性基团易与极性的水结合,因此该蛋白易溶于水,难溶于汽油等非极性有机溶剂,A错误;
B、蛋白质的氮元素主要存在于肽键附近的结构中,R基中的氮元素含量少,不是主要存在部位,B错误;
C、球状蛋白合成后的加工过程中会形成特定的空间结构,蛋白质二级结构(如α-螺旋、β-折叠)的维持需要氢键,因此加工过程中可能有氢键形成,C正确;
D、蛋白质彻底水解的产物是氨基酸,双缩脲试剂与肽键发生紫色反应,氨基酸不含肽键,因此不能与双缩脲试剂发生紫色反应,D错误。
31. 下列关于原核细胞的叙述错误的是( )
A. 细菌细胞壁具有支持保护作用,还可避免酒精导致细胞蛋白质变性
B. 硝化细菌属于原核生物,没有叶绿素,但可将CO2和H2O合成糖类
C. 原核细胞的拟核DNA没有游离的磷酸基团,但也能与蛋白质形成复合物
D. 限制性内切核酸酶主要从原核细胞中分离获取,能够切开磷酸二酯键
【答案】A
【解析】
【详解】A、细菌细胞壁的主要成分为肽聚糖,仅起到支持和保护细胞的作用,不具备阻挡酒精进入细胞的功能,75%酒精可穿透细胞壁进入细菌内部使蛋白质变性,因此细胞壁无法避免酒精导致的细胞蛋白质变性,A错误;
B、硝化细菌属于原核生物,无叶绿素不能进行光合作用,但其属于化能自养生物,可利用氧化氨释放的化学能将CO2和H2O合成糖类,B正确;
C、原核细胞的拟核DNA为环状双链结构,分子两端闭合因此没有游离的磷酸基团,其进行复制、转录时,DNA会与DNA聚合酶、RNA聚合酶(本质均为蛋白质)结合形成复合物,C正确;
D、限制性内切核酸酶主要从原核细胞中分离获取,能够识别特定的核苷酸序列,并在特定位点切开DNA的磷酸二酯键,D正确。
32. 下列关于科学实验或研究的叙述,正确的是( )
A. 施莱登和施旺运用不完全归纳法得出一切生物都是由细胞构成的
B. 细胞质膜成分和结构的探索过程,多次用到“提出假说”的科学方法
C. 研究细胞质膜的流动性时,用到了放射性同位素标记的方法
D. 科学家拍摄细胞膜结构的电镜微照片属于构建物理模型的方法
【答案】B
【解析】
【详解】A、施莱登和施旺运用不完全归纳法得出的是一切动植物都由细胞和细胞产物构成,并非“一切生物”,病毒无细胞结构,A错误;
B、细胞质膜成分和结构的探索过程中,科学家先后根据实验现象提出“膜由脂质组成”“蛋白质-脂质-蛋白质三层结构”“流动镶嵌模型”等假说,多次用到“提出假说”的科学方法,B正确;
C、研究细胞质膜流动性的人鼠细胞融合实验,用到的是荧光标记法,C错误;
D、物理模型是指以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,科学家拍摄的细胞膜结构电镜显微照片是实际结构的影像记录,不属于构建物理模型,D错误。
33. 下列关于细胞核的结构和功能的叙述正确的是( )
A. 核仁储存着大量遗传信息,是细胞代谢和遗传的控制中心
B. 酶和RNA通过核孔进出细胞核时不需要消耗能量
C. 细胞核内部含有A、T、C、G的核苷酸共7种
D. 核膜和细胞膜都是由4层磷脂分子组成的
【答案】C
【解析】
【详解】A、细胞的遗传信息主要储存在染色质的DNA分子中,细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,核仁的功能是与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,并不储存大量遗传信息,A错误;
B、核孔对物质的进出具有选择性,酶进入通过核孔进入细胞核、RNA通过核孔出细胞核的过程都需要消耗能量,B错误;
C、细胞核内同时含有DNA和RNA,构成DNA的含A、T、C、G的脱氧核苷酸共4种,构成RNA的含A、C、G的核糖核苷酸共3种,因此共含有7种核苷酸,C正确;
D、核膜是双层膜结构,由4层磷脂分子组成,而细胞膜是单层膜结构,仅由2层磷脂分子组成,D错误。
34. 人们用乙醇梭菌厌氧发酵生产单细胞蛋白和乙醇,该细菌产生乙醇的代谢过程如图所示。在含CO2的环境中,接种在基础培养基上的某乙醇梭菌突变株无法产生乙醇,下列相关叙述正确的是( )
A. 乙醇梭菌的内质网和高尔基体参与单细胞蛋白的合成和加工过程
B. 筛选获得乙醇梭菌优良菌种是发酵工程的中心环节
C. 发酵过程中进行搅拌有利于乙醇梭菌与营养物质充分接触
D. 突变株在加入中间产物2的基础培养基中正常生长,可推测突变株是T酶缺陷型
【答案】C
【解析】
【详解】A、乙醇梭菌属于原核生物,细胞内仅有核糖体一种细胞器,不存在内质网和高尔基体,因此二者不参与单细胞蛋白的合成加工,A错误;
B、发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵过程,筛选优良菌种是发酵工程的前期准备步骤,B错误;
C、发酵过程中搅拌可以使菌体和营养物质充分混合接触,提高营养物质利用率,厌氧发酵只要保证无氧环境即可进行搅拌操作,C正确;
D、若突变株加入中间产物2后可正常产生乙醇,仅能说明中间产物2到乙醇的路径(A酶功能)正常,突变位点可能是T酶也可能是C酶,无法推测为T酶缺陷型,D错误。
35. 科研人员构建了可表达J-V5融合蛋白的重组质粒并进行了检测,该重组质粒的部分结构如图甲,其中V5编码序列表达标签短肽V5。该重组质粒在受体细胞内正确表达后,用抗J蛋白抗体和抗V5抗体分别检测相应蛋白是否表达以及表达水平,结果如图乙,下列说法正确的是( )
A. RNA聚合酶可与图甲中的启动子识别并结合,但不能识别终止子
B. 图乙中,条带2的出现证明重组质粒在受体细胞内表达了J蛋白
C. 为检测J基因是否正确插入到图甲所示的位置,需用引物F1和R1进行PCR
D. 若图甲中转录的模板链为b链,则引物F2与图甲中a链相应部分的序列相同
【答案】D
【解析】
【详解】A、RNA聚合酶可以识别启动子并结合启动转录,也可以识别终止子,终止转录过程,A错误;
B、据图乙可知,用抗J蛋白抗体和抗V5抗体分别检测,均出现条带1,说明条带1是J-V5融合蛋白。抗J蛋白抗体检测出现条带2,抗V5抗体检测不出现条带2,说明条带2所检出的蛋白不是由重组质粒上的融合的J基因表达的,B错误;
C、据图甲可知,引物F1能与J基因左端序列配对,引物R2能与终止子序列配对,因此推测为检测J基因是否插入图甲所示的位置,需进行PCR检测,若仅用一对引物,应选择图甲中的引物F1和R2或F2和R1,C错误;
D、若图甲中转录的模板链为b链,而根据图上启动子和终止子的位置可知转录方向是图上从左向右,对应的模板链方向应该是3'→5',非模板链(也就是a链)是5'→3';考虑到DNA转录的方向是子链的5'→3',引物基础上延伸的方向肯定是5'→3',所以引物结合的单链其方向是3'→5';图中F2是左引物,所以其配对的单链是3'→5'的b链,故其序列应该与a链相应部分的序列相同,D正确。
二、不定项选择题:本大题共5小题,每小题3分,共15分,在每小题给出的四个选项中,至少有一个符合题目要求,每道题全对得3分,部分选对得1分。
36. 蛋白质合成后,第一个氨基酸会被氨基肽酶水解除去,然后由氨酰-tRNA 蛋白转移酶把一个信号氨基酸加到多肽链的氨基端,若该信号氨基酸为丝氨酸、苏氨酸等八种氨基酸之一时,该蛋白质可长时间发挥作用;若为其他氨基酸,不久后会被多个泛素(一种小分子蛋白)结合,进而进入呈筒状的蛋白酶复合体中被水解。下列说法错误的是( )
A. 信号氨基酸由mRNA的第一个密码子控制合成,可决定蛋白质的寿命
B. 泛素可能是一种信号分子,起到蛋白质死亡标签的作用
C. 筒状蛋白酶复合体中的水解产物均以代谢废物的形式排出细胞外
D. 多肽链与信号氨基酸的脱水缩合发生在肽链的羧基和氨基酸的氨基之间
【答案】ACD
【解析】
【分析】氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链,而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,脱去一分子水后形成肽键将两个氨基酸连接起来的过程。
【详解】A、mRNA上的三个相邻碱基称为一个密码子,可编码氨基酸的合成,分析题意可知,蛋白质合成后,第一个氨基酸会被氨基肽酶水解除去,故mRNA的第一个密码子不能决定氨基酸寿命,A错误;
B、分析题意可知,若该信号氨基酸为丝氨酸、苏氨酸等八种氨基酸之一时,该蛋白质可长时间发挥作用;若为其他氨基酸,不久后会被多个泛素(一种小分子蛋白)结合,故泛素可能起到了标记作用,可能是一种信号分子,起到蛋白质死亡标签的作用,B正确;
C、筒状蛋白酶复合体中的水解产物若为对细胞有利的物质,则会被细胞重新利用,如蛋白质经水解后的产物是氨基酸,C错误;
D、结合题意可知,多肽链与氨基酸脱水缩合发生在肽链的羧基和氨基酸的氨基之间以及R基中的氨基和羧基之间,D错误。
故选ACD。
37. 称取等量新鲜的花菜、辣椒和蒜黄剪碎后分别均分成两组,一组置于20℃、另一组置于-20℃条件下,两组均保存24h后,将各组的DNA的粗提取物溶于2mol/L的NaCl溶液中,用相关试剂进行鉴定,结果如表所示。下列叙述错误的是( )
材料保存温度
花菜
辣椒
蒜黄
20℃
++
+
+++
-20℃
+++
++
++++
注:“+”越多表示蓝色越深。
A. 该实验可用于探究不同材料和不同温度对DNA粗提取量影响
B. 若采用离心法对DNA进行粗提取,2次离心后DNA都分布在上清液中
C. 等质量的不同实验材料,在相同保存温度下,辣椒中提取DNA量最少
D. 低温下保存时DNA提取量更多,可能是低温抑制了蛋白酶的活性所致
【答案】BD
【解析】
【详解】A、实验的自变量是材料种类(花菜 / 辣椒 / 蒜黄)和保存温度(20℃/-20℃),因变量是 DNA 粗提取量(用蓝色深浅表示),因此该实验可用于探究不同材料和不同温度对 DNA 粗提取量的影响,A正确;
B、DNA 粗提取过程中,两次离心的 DNA 分布情况不同: 第一次离心(破碎细胞后):DNA 溶解在 2mol/L 的 NaCl 溶液中,分布在上清液中; 第二次离心(加入酒精后):DNA 不溶于酒精,会析出并沉淀在离心管底部,而非分布在上清液中。 因此 “2 次离心后 DNA 都分布在上清液中” 的说法错误,B错误;
C、等质量的材料,在相同温度下,辣椒组的 “+” 最少(20℃时为 +,-20℃时为 ++),说明蓝色最浅,提取的 DNA量最少,C正确;
D、低温(-20℃)下DNA提取量更多,可能是因为低温抑制了核酸酶的活性,减少了DNA的降解,从而提高了提取量,D错误。
38. 《周礼·天官》中描述道:“酒政举酒之改令……五齐之名:一曰泛齐,二曰醴齐,三曰盎齐,四曰醍齐,五曰沉齐。”古人把酿酒过程分为五个阶段,“泛齐”:发酵开始产生大量气体,将发酵物冲到液面;“醴齐”:糖化作用旺盛起来,醪味变甜,并有薄薄酒味;“盎齐”:发酵旺盛,气浪很多,伴有嘶嘶响声;“醍齐”:酒精成分继续增多,颜色逐渐转红;“沉齐”:发酵完成,酒糟下沉。下列叙述错误的是( )
A. “醍齐”阶段酒精继续增多,密闭的时间越长,单位时间产生的酒精量越多
B. “沉齐”后因储酒不当,酒变酸且表面有一层菌膜,可能是产膜酵母发酵的结果
C. “泛齐”和“盎齐”阶段产生的气体都是CO2,两阶段CO2产生的主要场所不同
D. “醴齐”是指酿谷物酒时,需先将淀粉水解为葡萄糖,而酿葡萄酒一般不经历此过程
【答案】AB
【解析】
【详解】A、“醍齐”阶段进行酒精发酵,随着密闭时间延长,发酵底物葡萄糖不断消耗,酒精浓度升高、代谢废物积累会抑制酵母菌活性,单位时间产生的酒精量会逐渐下降,并非密闭时间越长单位时间产酒精量越多,A错误;
B、储酒不当酒变酸是因为好氧的醋酸菌在有氧条件下将酒精转化为醋酸,表面的菌膜是醋酸菌大量繁殖形成的,与产膜酵母无关,B错误;
C、“泛齐”为发酵初期,容器内残留氧气,酵母菌主要进行有氧呼吸,CO₂产生的主要场所是线粒体基质;“盎齐”阶段发酵旺盛,氧气已耗尽,酵母菌主要进行无氧呼吸,CO₂产生的主要场所是细胞质基质,两阶段产生的气体均为CO₂,且主要产生场所不同,C正确;
D、谷物的主要储能物质是淀粉,酿酒时需要先将淀粉水解为葡萄糖才能被酵母菌利用;葡萄果实本身含有葡萄糖等可被酵母菌直接利用的糖类,因此酿葡萄酒一般不需要经历淀粉水解过程,D正确。
39. T蛋白和J蛋白是转录调控因子。为研究T、J蛋白对S蛋白基因表达的调控作用,研究人员构建了图1所示四种质粒,将质粒1与其他质粒组合后,通过农杆菌转化法分别导入烟草细胞,检测发现各组REN表达量基本不变,但荧光强度相对值如图2所示。下列叙述正确的是( )
A. RNA聚合酶识别和结合启动子后,驱动DNA的双链解旋
B. 图1所示四种质粒片段均需位于农杆菌的Ti质粒的T-DNA中
C. J蛋白可通过与S蛋白基因启动子结合,导致LUC基因几乎不表达
D. T蛋白可通过与S蛋白基因启动子结合,促进LUC基因的表达
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、RNA聚合酶识别和结合启动子后,驱动DNA的双链解旋,驱动基因的转录,A正确;
B、农杆菌的Ti质粒的T-DNA可将目的基因整合到受体细胞染色体DNA上,故图1所示四种质粒片段均需位于农杆菌的Ti质粒的T-DNA中,才能在受体细胞中稳定存在并完成表达,B正确;
C、质粒“1+2”组、“1+4”组、“1+3+4”组结果相同,J蛋白并不影响LUC的活性,由此说明J蛋白(转录调控因子)可能是抑制T基因表达或促进T蛋白水解从而调控S蛋白基因启动子表达,C错误;
D、据图2中质粒“1+2”组和质粒“1+3”组可知,T蛋白可促进LUC基因的表达,但由图注可知,T蛋白并不影响LUC的活性,由此可知,T蛋白(转录调控因子)可通过与$蛋白基因启动子结合,促进LUC基因的表达,D正确。
40. FSHD是一种罕见的神经肌肉疾病,该病是由于DUX4基因突变产生对骨骼肌有毒的DUX4蛋白。研究发现利用反义疗法可治疗该病,即将DUX4的反义基因导入患病组织,从而达到抑制DUX4基因表达的目的。构建DUX4反义基因表达载体的过程如下图所示,已知DUX4的反义基因与DUX4基因的碱基序列相同,但转录的模板链不同。下列说法错误的是( )
A. 可采用显微注射法将DUX4反义基因表达载体导入患病组织细胞
B. 利用图中信息构建反义基因表达载体时,选择的限制酶应为HindⅢ和BamHⅠ
C. DUX4反义基因通过抑制DUX4基因的转录过程来抑制DUX4基因的表达
D. 利用DUX4基因序列制备的引物进行PCR可检测DUX4反义基因是否导入受体细胞
【答案】CD
【解析】
【详解】A、当受体细胞为动物时可选用显微注射法,该病的治疗为将DUX4的反义基因导入患病组织,从而达到抑制DUX4基因表达的目的,因此可采用显微注射法将 DUX4反义基因表达载体导入患病组织,A正确;
B、DUX4的反义基因与DUX4基因的碱基序列相同,但转录的模板链不同,因此DUX4的反义基因的模板链为DUX4基因的编码链,子链延延伸的方向是5'→3',所以DUX4基因右侧连接启动子,左侧连接终止子,构建DUX4反义基因表达载体,选用的限制酶为Hind Ⅲ和BamH Ⅰ,B正确;
C、DUX4的反义基因与DUX4基因的碱基序列相同,但转录的模板链不同。因此,DUX4反义基因转录的 mRNA可与DUX4基因转录的 mRNA发生碱基互补配对,从而抑制其翻译过程导致DUX4蛋白无法合成,C错误;
D 、由于DUX4的反义基因与DUX4基因的碱基序列相同,所以DUX4 基因序列制备的引物无法区分 DUX4 基因和反义基因,不能检测反义基因是否导入,D 错误。
第Ⅱ卷(非选择题,共50分)
三、简答题:本题共5小题,共50分。把答案填在答题卡的相应位置。
41. 细胞膜作为细胞的边界,在细胞的生命活动中具有多项作用,与其自身的组成成分密切相关。下图为某生物细胞膜的亚显微结构图,回答下列问题:
(1)辛格和尼科尔森根据观察和实验证据,提出了细胞膜的_____模型,细胞膜的基本支架是_____。
(2)图中的来自某细胞的信号分子能与细胞膜上的膜蛋白A结合,进而调节细胞的生命活动,这体现了细胞膜具有的功能是_____。
(3)胆固醇在动物体内除了可以构成动物细胞膜调节膜的流动性之外,还可以参与_____的运输。血浆中(细胞外的)胆固醇含量过高,易引发高胆固醇血症(FH)。科研人员研制了一种治疗FH的药物X,为评估其药效,征集志愿者(均为FH患者)若干,随机均分为5组,分别注射不同剂量的药物X,一段时间后,检测每组患者的血浆的相关指标,结果见下表。
注射物质(1次/周)
药物X(mg/周)
0
30
100
200
300
胆固醇含量相对值(注射后/注射前)
100%
94.5%
91.2%
76.8%
50.6%
转氨酶活性
+
+
+
+
++++
转氨酶活性是肝功能检测的一项重要指标,一定程度上其活性大小与肝细胞受损程度呈正相关。根据表中数据判断,给FH患者注射药物X的最佳剂量为_____,理由为_____。
【答案】(1) ①. 流动镶嵌 ②. 磷脂双分子层
(2)进行细胞间信息交流的功能
(3) ①. 血液中脂质 ②. 200mg/周 ③. 该剂量下胆固醇含量下降明显,且转氨酶活性正常(肝细胞未受损)
【解析】
【小问1详解】
辛格和尼科尔森根据观察和实验证据,提出的细胞膜模型为流动镶嵌模型,该模型中细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。
【小问2详解】
图中的来自某细胞的信号分子能与细胞膜上的膜蛋白A结合,进而调节细胞的生命活动,体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能。
【小问3详解】
胆固醇的主要功能包括构成动物细胞膜、调节膜流动性,还可参与人体血液中脂质的运输。通过对表格中实验结果的对比分析,药物X的用量在200毫克/周时,检测得到的转氨酶活性与对照组相同,即肝脏没有受到损害,但用量在300毫克/周时,检测得到的转氨酶活性明显比对照组高,说明肝脏已经受到损害;所以在选择药物的用量时,一方面考虑到疗效达到最大化,另一方面要考虑对肝脏尽可能不损害,所以药物X的用量选择在200mg/周。
42. 一种杂交瘤细胞只能产生一种抗体,将两株不同杂交瘤细胞融合形成双杂交瘤细胞,双杂交瘤细胞悬浮在培养基中生长繁殖,可以产生双特异性抗体;PSMA是某些种类癌细胞表面高表达膜蛋白;CD28是T细胞表面受体。PSMA×CD28的双特异性抗体既能选择性地靶向结合某种癌细胞表面的PSMA蛋白,又能特异性地结合T细胞表面的CD28蛋白,从而激活T细胞,通过活化的T细胞来识别和杀灭目标癌细胞。图1所示为双特异性抗体PSMA×CD28的生产流程,图2所示为双特异性抗体PSMA×CD28的结构及作用机理。
(1)据图1分析,双特异性抗体PSMA×CD28生产过程中,应先将_____分别注射到小鼠体内,一段时间后获取小鼠脾脏并用_____酶进行处理分离出B淋巴细胞,双杂交瘤细胞在进行传代培养前,_____(填“需要”或“不需要”)用上述酶处理。
(2)图1过程中用到的动物细胞工程技术主要有_____(答出两点)。
(3)抗体都是由两条H链和两条L链组成的4条肽链对称结构。据图2分析,杂交瘤细胞AB在理论上产生的双抗仍具有较大的随机性,原因是_____。
(4)若将PSMA抗体和CD28抗体的轻链与重链的DNA序列通过PCR技术连接在一起,导入受体细胞来生产双特异性抗体,这属于_____工程。
【答案】(1) ①. PSMA蛋白、CD28蛋白(或PSMA、CD28) ②. 胰蛋白酶或胶原蛋白 ③. 不需要
(2)动物细胞培养技术、动物细胞融合技术
(3)融合细胞会表达出两种L链和两种H链,而L链和H链又是随机组合的
(4)蛋白质
【解析】
【小问1详解】
双特异性抗体既能选择性地靶向结合某种癌细胞表面的PSMA蛋白,又能特异性地结合T细胞表面的CD28蛋白,所以双特异性抗体生产过程中,应先将癌细胞表面的PSMA蛋白和T细胞表面的CD28蛋白作为抗原注射到小鼠体内,使小鼠产生免疫反应,产生能分泌抗PSMA蛋白抗体的B淋巴细胞和抗CD28蛋白抗体的B淋巴细胞,一段时间后获取小鼠脾脏并用胰蛋白酶或胶原蛋白酶进行处理,分离出B淋巴细胞。双杂交瘤细胞能够悬浮在培养基中生长繁殖,在进行传代培养前,不需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理。
【小问2详解】
图1过程中用到的动物细胞工程技术主要有动物细胞培养技术、动物细胞融合技术。
【小问3详解】
融合细胞会表达出两种L链(L1链和L2链)和两种H链(H1链和H2链),而L链和H链又是随机组合的,所以杂交瘤细胞AB会产生多种抗体。
【小问4详解】
该方法通过对现有抗体的基因进行改造拼接,获得编码新功能双特异性抗体的基因,进而生产自然界原本不存在的新型抗体,属于蛋白质工程。
43. PCR技术应用非常广泛,可用于扩增目的基因,制作探针,引入定点突变,定量检测DNA等。完成下列有关PCR技术和相关应用的问题:
(1)PCR技术可用于基因工程四个基本步骤中的_____和_____步骤。
(2)在正常变性和复性之后研究某TaqDNA聚合酶的催化效率,得到了下列表格:
22℃
37℃
55℃
70℃
78℃
83℃
子链延伸速率(个核苷酸·秒-1·酶分子-1)
0.25
1.5
22
60
250
0
83℃下没有产物的原因是_____。
(3)PCR产物用琼脂糖凝胶电泳鉴定,DNA分子在凝胶中的迁移速率与DNA分子的_____等有关(答出两点)。在电泳前需要将PCR产物与凝胶载样缓冲液相混合,凝胶载样缓冲液中应添加______以便判断停止电泳的时间。
(4)不对称PCR是利用不等量的一对引物来产生大量单链探针DNA的方法,这两种引物分别称为限制性引物与非限制性引物,其最佳比例一般为1∶50~1∶100,在PCR反应的最初10~15个循环中,其扩增产物最初主要是双链DNA,但当限制性引物消耗完后,非限制性引物引导的PCR就会产生大量的单链DNA,假设反应体系中原来有m个模板DNA,最初12个循环扩增产生双链DNA,后18个循环均只扩增单链探针,整个过程中需要消耗限制性引物_____个。
【答案】(1) ①. 目的基因的获取 ②. 目的基因的检测与鉴定
(2)温度过高,引物与模板结合的稳定性遭到破坏(或引物不能稳定结合模板)
(3) ①. 大小、构象 ②. 指示剂
(4) (212 - 1)m
【解析】
【小问1详解】
基因工程的四个基本步骤为目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。PCR技术可以在体外快速扩增目的基因,用于目的基因的获取;同时也能用于目的基因的检测与鉴定,比如通过PCR扩增特定基因片段来判断目的基因是否存在,所以PCR技术可用于基因工程四个基本步骤中的目的基因的获取和目的基因的检测与鉴定步骤。
【小问2详解】
Taq DNA聚合酶发挥作用需要适宜的温度条件。83℃温度过高,会破坏引物与模板结合的稳定性,使得引物不能稳定地与模板结合,从而无法进行子链的延伸,导致没有产物生成。
【小问3详解】
DNA分子在凝胶中的迁移速率与DNA分子的大小、构象等有关。一般来说,DNA分子越大,在凝胶中迁移的速率越慢;不同构象(如超螺旋、线性等)的DNA分子迁移速率也有所差异。在电泳前将PCR产物与凝胶载样缓冲液相混合,凝胶载样缓冲液中应添加指示剂(如溴酚蓝等),因为指示剂在电场中会随着DNA分子一起迁移,且其迁移速率相对稳定,通过观察指示剂的位置,便可以判断停止电泳的时间。
【小问4详解】
最初12个循环扩增产生双链DNA,根据DNA半保留复制的特点,一个模板DNA经过n次循环后产生的DNA分子数为2n。那么m个模板DNA经过12次循环后产生的DNA分子数为m×212,这些DNA分子都是双链结构,所用引物需减去模板链的数量,所以12次循环后限制性引物数量为 (2×212-2)×m/2=(212-1)m个。
44. 微生物吸附是重金属废水的处理方法之一,金属硫蛋白(MT)是一类广泛存在于动植物中的金属结合蛋白,具有吸附重金属的作用。科研人员将枣树的MT基因导入大肠杆菌构建工程菌。回答下列问题:
(1)根据枣树的MTcDNA的核苷酸序列设计了相应的引物(图1甲),通过PCR扩增MT基因。已知A位点和B位点分别是起始密码子和终止密码子对应的基因位置,选用的引物组合应为_____。
(2)本实验中,PCR所用的DNA聚合酶扩增出的MT基因的末端为平末端,由于载体E只有能产生黏性末端的酶切位点,需借助中间载体P将MT基因接入载体E。载体P和载体E的酶切位点及相应的酶切序列如图1乙所示。
①选用_____酶将载体P切开,为了尽量提高连接效率,应选用_____连接酶将MT基因与载体P相连,构成重组载体P′。
②载体P′不具有表达MT基因所需的_____,应选用_____酶组合对载体P′和载体E进行酶切,将切下的MT基因和载体E用DNA连接酶进行连接,将得到的混合物导入到大肠杆菌,筛出MT工程菌。
(3)MT基因在工程菌的表达量如图2所示,结果仍无法说明已经成功构建能较强吸附废水中重金属的MT工程菌,理由_____。
【答案】(1)引物1和引物4
(2) ①. EcoR V ②. T4DNA ③. 启动子和终止子 ④. Xho I和Pst I
(3)尚未在个体生物学水平上对MT工程菌吸附重金属的能力进行鉴定
【解析】
【小问1详解】
PCR扩增目的基因时,引物的选择需保证扩增出的片段包含完整的编码区。已知A位点和B位点分别是起始密码子和终止密码子对应的基因位置,即目的基因的起始端和终止端。根据DNA复制方向(5'→3'),上游引物应结合在模板链的3'端附近并向右延伸,下游引物应结合在互补链的3'端附近并向左延伸。图中引物1位于A位点左侧且向右延伸,引物4位于B位点右侧且向左延伸,因此选用引物1和引物4可扩增出包含完整MT基因的片段。
【小问2详解】
①MT基因的末端为平末端,故需要用EcoR Ⅴ或Sma Ⅰ切割载体P,但后续需进一步将重组载体P′和载体E连接,故需将MT基因插入Xho I和Pst I两个酶切位点之间,故选EcoR Ⅴ将载体P切开;T4DNA连接酶既可以连接黏性末端,也可以连接平末端,能提高平末端的连接效率,因此选用T4DNA连接酶。
②据图可知,载体P不含启动子和终止子,构建的载体P′是重组质粒,也不含有有表达MT基因的启动子和终止子;为避免自身环化和反向连接,可选用两种酶切割两种载体,据图可知,载体P′和载体E均含有Xho I和Pst I酶,故可选用Xho I和Pst I酶进行酶切。
【小问3详解】
由于尚未在个体生物学水平上对MT工程菌吸附重金属的能力进行鉴定,故即使MT工程菌的MT蛋白相对含量较高,也无法说明已经成功构建能较强吸附废水中重金属的MT工程菌。
45. 木糖醇被摄入后不会引起血糖升高,尤适于糖尿病患者。为构建高产木糖醇工程菌,科研人员将毕赤酵母中的木糖醇脱氢酶(XDH)基因和绿色荧光蛋白(GFP)基因融合,并利用pET-28a质粒构建基因表达载体,转入大肠杆菌中表达,相关示意图如下:
(1)为设计XDH基因的PCR引物,可利用_____便捷地检索到XDH基因的序列信息,并从_____中提取总DNA作为模板来扩增XDH基因。
(2)融合XDH-GFP基因片段时,PCR1和PCR2不能在同一个PCR体系中进行的原因是_____;引物R1的序列应包含_____(填序号)。
①XDH基因部分序列②GFP基因部分序列③限制酶的识别序列
(3)为使XDH-GFP融合基因正确插入pET-28a质粒,对融合基因进行扩增时用到的两种引物的碱基序列分别是_____(填序号)。
①5′-GGATCCACTGCTAAC-3′
②5′-GGATCCTGACGATTG-3′
③5′-GAATTCTCGTACCTA-3′
④5′-GAATTCAGCATGGAT-3′
(4)为筛选目标大肠杆菌利用(3)中设计的引物进行PCR和电泳,理论上目标菌落的PCR产物长度应为_____。
【答案】(1) ①. 序列数据库 ②. 毕赤酵母
(2) ①. 引物R1与F2碱基序列互补 ②. ①② (3)①④ (4)1812bp
【解析】
【小问1详解】
要设计XDH基因的PCR引物,可利用序列数据库便捷地检索到XDH基因的序列信息,然后从毕赤酵母中提取总DNA作为模板来扩增XDH基因,因为XDH基因来自毕赤酵母。
【小问2详解】
融合XDH - GFP基因片段时,由于PCR1和PCR2需要的引物不同,若在同一个PCR体系中进行,会因引物R1与F2碱基序列互补结合而失效,所以不能在同一个PCR体系中进行。引物R1是用于扩增XDH基因并融合部分GFP基因序列,为实现XDH与GFP基因的无缝融合,引物 R1(XDH基因的反向引物)的 3'端需与XDH 基因的3'端序列互补(①),5'端需添加GFP 基因的 5'端部分序列(②)。这样经 T5 核酸外切酶处理后,两个基因的末端会产生互补的单链黏性末端,可通过同源重组连接。该过程不使用限制酶,因此无需包含限制酶识别序列(③)。
【小问3详解】
为使融合基因正确插入 pET-28a 质粒并实现表达,需采用定向克隆策略,选择两个不同的限制酶进行双酶切。从质粒图谱可知,启动子下游依次为 BamH I、EcoR I、Xho I 位点,终止子位于 Xho I 下游。因此应在融合基因的 5'端引入 BamH I 位点,3'端引入 EcoR I 位点。正向引物 F1:5'端添加 BamH I 识别序列(GGATCC),3'端与 XDH 基因首段编码链序列(ACTGCTAAC)匹配,对应序列①5'-GGATCCACTGCTAAC-3'。反向引物(R2):5'端添加 EcoR I 识别序列(GAATTC),3'端与 GFP 基因尾端编码链序列(ATCCATGCT)反向互补(AGCATGGAT),对应序列④5'-GAATTCAGCATGGAT-3'。因此,扩增融合基因的引物是 F1 和 R2,碱基序列分别为①和④。
【小问4详解】
PCR扩增产物的长度 = 目的基因总长度 + 两端引物引入的额外序列长度。目的基因总长度:XDH 基因 (1080bp) + GFP 基因 (720bp) = 1800bp,正向引物 F1 引入了BamH I 的识别序列 (5'-GGATCC-3'),共6个碱基对,反向引物R2引入了EcoR I 的识别序列 (5'-GAATTC-3'),共6个碱基对额外序列总长度=6bp + 6bp = 12bp,最终 PCR 产物长度:1800bp + 12bp = 1812bp。
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大庆实验中学2025—2026学年度下学期高二年级阶段考试
生物试题
第Ⅰ卷(选择题,共50分)
一、单项选择题:本大题共35小题,每小题1分,共35分,在每小题给出的四个选项中,只有一个符合题目要求。
1. 无菌技术在生产和科研实践中应用广泛,下列不需要用到无菌技术的是( )
A. 花药离体培养
B. 发酵工程生产青霉素
C. DNA的粗提取与鉴定
D. 体外受精与胚胎移植
2. 柑橘果醋的发酵工艺主要分为一次发酵法和二次发酵法两种,其中二次发酵法的发酵工艺过程如下图所示,下列说法正确的是( )
A. 酒精发酵转为醋酸发酵时,需要适当降低发酵温度并通入无菌空气
B. 若醋酸菌以酒精发酵的产物作为主要碳源,其发酵过程不会产生大量气泡
C. 果酒发酵时,用斐林试剂检测柑橘果汁中还原糖的变化,砖红色沉淀会日益增多
D. 醋酸菌吸收的氧气除了参与醋酸发酵外,还在线粒体中参与有氧呼吸
3. 一种大肠杆菌菌群的培养基配方如下:胰蛋白胨10g/L+酵母提取物5g/L+氯化钠10g/L+琼脂粉15g/L,将上述物质溶解后,用蒸馏水定容到1000mL。下列说法错误的是( )
A. 可采用稀释涂布平板法对大肠杆菌的菌落进行计数
B. 根据培养基的用途来看,该培养基属于固体培养基
C. 配制好的培养基转移至锥形瓶后可放到高压蒸汽灭菌锅中灭菌
D. 培养大肠杆菌时需要将该培养基的pH调至中性或弱碱性
4. 病毒感染果蔬后,会借助胞间连丝等结构扩散,导致果蔬产量下降和品质退化。通过植物组织培养技术,利用茎尖可以快速培育出脱毒苗。下列说法正确的是( )
A. 脱分化和再分化过程一般都需要光照,且需要添加蔗糖作为能源物质
B. 切取的植株茎尖用酒精消毒30 min后,需用无菌水进行清洗
C. 获得的脱毒苗具有抗病毒性状并且可以通过无性繁殖遗传
D. 植株茎尖细胞中不含或含少量病毒的原因可能是其胞间连丝不发达
5. 紫杉醇是红豆杉产生的一种次生代谢物,具有显著的抗癌功效。研究人员开展了悬浮培养红豆杉细胞合成紫杉醇的工程技术研究,结果如表所示,下列说法错误的是( )
蔗糖浓度(g/L)
20
30
40
50
60
细胞干重(g/L)
12.5
15.3
18.6
14.2
10.1
紫杉醇产量(g/L)
8.2
12.7
15.4
10.8
6.5
A. 紫杉醇不是红豆杉细胞生长、增殖等生命活动所必需的
B. 40g/L蔗糖浓度下,单个红豆杉细胞中紫杉醇含量最高
C. 据表可知,红豆杉的细胞干重与紫杉醇产量呈正相关
D. 蔗糖浓度过高可能使培养液渗透压升高,抑制细胞生长
6. 女性甲患有严重的线粒体遗传病,现用线粒体置换技术从其卵母细胞中取得“细胞核”,植入女性乙的去核卵母细胞中,经体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植,最后生育出健康婴儿。下列说法错误的是( )
A. 对女性乙的卵母细胞“去核”可采用紫外线短时间照射的方法
B. 可用肝素、Ca2+载体等处理使体外培养的精子获得受精的能力
C. 卵裂期胚胎总体积不增加,发育到囊胚阶段胚胎会孵化
D. 线粒体置换技术能去除来自女性甲卵母细胞的全部致病基因
7. 关于DNA片段的扩增及电泳鉴定的实验中,下列说法正确的是( )
A. DNA分子较大时,可适当降低凝胶浓度来提高其迁移速率
B. PCR产物经电泳后,凝胶上出现的蓝色条带即是目的基因
C. 需将扩增的PCR产物与内含核酸染料的缓冲液混合进行加样
D. DNA在电泳缓冲液中带正电荷,电泳时从负极向正极迁移
8. 限制酶BbsI的识别序列为5′-GAAGAC-3′,但切割位点在该序列下游两个碱基之后(如图,N表示任一碱基)。经BbsI切割后会产生含4个碱基的黏性末端。相关说法正确的是( )
A. 经BbsI酶切产生的黏性末端理论上最多有48种
B. 识别序列的下游碱基序列不同,则产生的黏性末端不同
C. 将BbsI酶切后的DNA片段进行连接,重组DNA中可能不含5′-GAAGAC-3′序列
D. BbsI酶是从两端降解DNA的,不能切割DNA内部的磷酸二酯键
9. 尿素在高温下易分解,也能被脲酶分解,分解产物能使酚红指示剂变红。为从土壤中筛选出尿素分解菌,实验人员配制不含氮源的培养基(添加酚红指示剂),向其中加入过滤除菌的尿素后用HCL调至橙黄色,然后倒平板,将1g土壤样品溶于99mL无菌水后再稀释104倍,取菌液0.1mL涂布于上述平板并培养,统计平均菌落数为120个。下列说法错误的是( )
A. 制备培养基时,应先对培养基灭菌再加入尿素
B. 涂布接种时,用涂布器蘸取0.1mL菌液并均匀地涂布在平板上
C. 红色圈与菌落直径比值大的菌落中的菌株分解尿素能力强
D. 1g土壤样品中尿素分解菌的数目约为1.2×103个
10. 毛花猕猴桃为二倍体,果实大,维生素C含量高,软枣猕猴桃为四倍体,极耐寒,在-40℃下可安全越冬,农科所想利用下图技术流程培育兼具这两种猕猴桃优点的新品种,下列叙述错误的是( )
A. ①过程可用含纤维素酶和果胶酶的略高渗溶液处理
B. 新品种的体细胞含6个染色体组,为可育的异源六倍体
C. 植物体细胞杂交技术成功的标志是杂种细胞再生出细胞壁
D. 获得新品种的过程能打破生殖隔离,实现远缘杂交育种
11. 通过动物细胞工程技术,可以利用患者自身细胞在体外诱导发育成特定的组织器官,然后再移植回患者体内以达到治疗目的。图1和图2表示利用患者自身细胞进行器官移植的两种方法。下列说法正确的是( )
A. 两种方法都需要运用动物细胞培养技术,需要将细胞置于含有95%O2和5%CO2的混合气体的培养箱中
B. 利用两种方法所获得的组织器官的遗传物质均与患者完全相同,因此移植后不会发生免疫排斥反应
C. 可利用Ca2+处理法或显微注射法将Oct3/4基因、Sox基因、c-Myc基因和KIf基因导入成纤维细胞
D. 图2中供体细胞可不用去除细胞质,将整个供体细胞注入去核的卵母细胞中
12. 基因工程技术给人类生产、生活和医疗带来巨大的影响,下列有关说法正确的是( )
A. 大多数的限制酶由6个核苷酸序列组成
B. 用作载体的质粒都来源于原核细胞且经过人工改造
C. 含目的基因的DNA借助花粉管通道进入胚囊,后续不需要用植物组织培养技术
D. 抗生素合成基因可作为标记基因来检测与筛选目的基因是否导入受体细胞
13. 下图表示三类生物技术的包含关系,下列叙述错误的是( )
A. 若③为微生物培养技术,②为培养基制备技术,①为琼脂固体培养基配制,则符合图示关系
B. 若③为植物细胞工程,②为植物体细胞杂交技术,①为植物体细胞融合,则符合图示关系
C. 若③为胚胎工程,②为胚胎移植技术,①为胚胎分割操作,则符合图示关系
D. 若③为发酵工程,②为菌种选育技术,①为诱变育种,则符合图示关系
14. 研究人员利用CRISPR/dCas9系统的单碱基编辑技术,通过胞嘧啶碱基编辑器(C编辑)修复某基因L35P点突变,使该蛋白35号位由脯氨酸替换为亮氨酸,基本原理如图所示。下列说法正确的是( )
A. 图示修复过程中,有磷酸二酯键的断裂和重新生成
B. 为保证点突变修复的准确性,可适当延长gRNA的长度
C. 经C编辑完成点突变修复,至少需经过3次DNA复制
D. 经C编辑修复后的A基因表达的肽链长度发生改变
15. 苹果富含多种维生素,口感脆,苹果切开后不久颜色便会加深,这种现象称为“褐变”,褐变是由位于细胞的多酚氧化酶(PPO)催化位于液泡中的多酚类物质生成棕色色素所致。据此,科研人员培育出了抗褐变的转基因苹果,其工作流程如图所示,下列相关叙述错误的是( )
A. 想获得抗褐变的转基因苹果,目的基因可以是抑制PPO基因表达的基因
B. 过程①是基因工程的核心步骤,需要限制性内切核酸酶和DNA聚合酶的参与
C. 在步骤④之前,需用酒精和次氯酸钠溶液对苹果嫩叶碎片进行消毒处理
D. 用导入不含目的基因的质粒的植株作对照,评估目的基因对抑制苹果褐变的效果
16. 生物技术的安全性和伦理问题是社会关注的热点,下列说法正确的是( )
A. 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
B. 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
C. 转基因食品中的DNA会与人体细胞的DNA发生基因重组,并可遗传给下一代
D. 生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等,其致病能力强,攻击范围广
17. 丁酰胆碱酯酶一般是由肝脏细胞合成后在血液中发挥作用,可治疗有机磷中毒,研究人员设计了多种生物反应器和工程菌对其进行生产,下列说法错误的是( )
A. 与乳腺生物反应器相比,膀胱生物反应器不受受体生物性别和年龄限制
B. 选取相应生物反应器个体的耳部细胞进行体细胞克隆,可实现扩大繁育
C. 利用乳腺生物反应器和大肠杆菌所获得的丁酰胆碱酯酶都能直接使用
D. 制备乳腺生物反应器应使用乳腺中特异表达的基因的启动子构建基因表达载体
18. 下列有关基因工程和蛋白质工程的叙述,正确的是( )
A. 携带目的基因的重组质粒只有整合到受体细胞的DNA上,才会在受体细胞内复制
B. 启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段,位于基因的上游,是转录的起始位点
C. 蛋白质工程需构建基因表达载体,改造后的蛋白质的性状可遗传给后代
D. 将抗虫基因整合到某植物的线粒体DNA中,可通过花粉传播,从而引起基因污染
19. 研究表明,DNA连接酶能够封闭DNA双螺旋骨架上的切口(图a),却无法封闭缺口(图b),下列叙述正确的是( )
A. DNA连接酶封闭切口时,需要识别DNA片段特定的核苷酸序列
B. DNA连接酶的封闭是指催化核糖核苷酸之间磷酸二酯键的形成
C. 用限制酶产生磷酸二酯键切口时,还必须与解旋酶配合使用
D. 修复缺失的核苷酸缺口,可用DNA聚合酶沿缺口5'→3'方向进行
20. PCR过程中,可通过引物设计对PCR扩增产物序列大小进行调整,图1和图2表示用不同的两对引物对目的序列进行扩增,下列说法错误的是( )
A. 图1中PCR扩增n轮理论上需要消耗2n+1-2个引物
B. 图2中4轮复制后获得最终想要的DNA片段有8个
C. 图2第4轮循环产物中只含有引物3的DNA片段占15/16
D. 图1引物可使扩增产物序列增大,图2引物可使扩增产物序列减小
21. 无缝克隆技术(In—Fusion技术)是一种先进的DNA重组技术,用于将目标DNA片段插入载体中,如图为利用无缝克隆In—fusion技术构建含P基因的重组载体,P基因左右两侧的序列是不同的。In—fusion酶具有3′→5′外切酶活性,从DNA的3′端切除15个核苷酸,进而出现单链区域,最终实现目的基因与线性化质粒连接,下列关于该技术的叙述错误的是( )
注:引物A、B“”中“—”表示与模板链互补的序列,“/”表示未与模板链互补的序列。
A. 应选用引物1和4进行PCR2扩增,从而获得线性化质粒
B. 形成重组质粒时,如果温度远高于50℃,单链区域的碱基不容易互补配对
C. 按照以上流程构建图示重组载体时,可避免目的基因与载体的反向连接
D. 当目的基因内部有多种限制酶识别序列时,In—Fusion技术将无法使用
22. 苏云金芽孢杆菌中的杀虫晶体蛋白Cry具有杀虫毒性,但Cry蛋白存在杀虫谱窄、毒力有限等问题,制约了其在农业生产中的进一步应用,科学家通过定点突变,将Cry蛋白第168位的组氨酸替换为精氨酸后,Cry蛋白对烟草天蛾的毒性提高了3倍;将Cry蛋白第282位、第283位的丙氨酸和亮氨酸分别替换成甘氨酸和丝氨酸后,Cry蛋白对烟草天蛾的毒性提高了7倍,下列有关叙述错误的是( )
A. 对Cry蛋白的改造不能通过直接替换Cry蛋白中的氨基酸来实现
B. Cry蛋白的毒性提高了3或7倍的原因可能是改变了该蛋白质的空间结构
C. 改造Cry蛋白应从Cry蛋白基因的脱氧核苷酸序列出发设计其特有的结构
D. 使用蛋白质工程改造Cry蛋白过程中需要使用限制酶和DNA连接酶
23. OsGLO1、EcCAT、EcGCL和TSR四个基因分别编码四种不同的酶,研究人员将这些基因分别与叶绿体转运肽(引导合成的蛋白质进入叶绿体)基因连接,构建多基因表达载体(载体中部分序列如图所示),利用农杆菌转化法转化棉花,在棉花叶绿体内构建一条新的代谢途径,提高棉花产量。下列叙述正确的是( )
A. 四个基因都在棉花叶绿体内进行转录、翻译
B. OsGLO1、EcCAT基因转录时以DNA的不同单链为模板
C. 应选用含卡那霉素的培养基筛选农杆菌转化的棉花细胞
D. 利用农杆菌把目的基因导入棉花细胞标志着转化成功
24. 脂肪(甘油三酯)可以氧化分解,其彻底氧化分解后的产物为二氧化碳和水,同时合成大量ATP。脂肪细胞中的甘油三酯和脂肪酸循环如图所示,已知血浆游离脂肪酸水平升高时,会通过提高血浆酮体水平减少甘油三酯的分解,下列叙述正确的是( )
A. 通过图示信息可知,在脂肪细胞中脂肪与糖类之间可以相互转化
B. 血液中脂肪酸含量的稳定存在负反馈调节
C. 相比于糖类,相同质量的脂肪彻底氧化分解所消耗的氧气更少,产生的ATP更多
D. 已知长时间运动时脂肪供能比例会提高,糖的消耗降低,这样会导致高血糖,对健康不利
25. 细胞学说是19世纪自然科学的三大发现之一,下列说法正确的是( )
A. 细胞学说揭示了生物体结构的统一性以及真核细胞、原核细胞的统一性
B. 细胞是生物体结构的基本单位,都能独立完成生物体的各项生命活动
C. “胡萝卜韧皮部细胞在适宜条件下能发育成新的植株”支持细胞学说的观点
D. 细胞学说使动植物结构统一于分子水平,有力地证明了生物之间存在亲缘关系
26. 下列关于支原体、酵母菌、蓝细菌、新型冠状病毒、水绵的叙述中,正确的是( )
A. 以上所有生物生命活动所需要的蛋白质都是在细胞中的核糖体上合成
B. 蓝细菌和水绵都能进行光合作用,但它们叶绿体中光合色素的类型有差异
C. 溶菌酶能抑制细菌细胞壁的形成,可与抗生素混合使用来治疗支原体感染引起的疾病
D. 除新型冠状病毒外,其余4种生物均同时含DNA和RNA,且DNA都参与构成染色体
27. 核孔(NPC)是介导大分子进出细胞核的唯一通道,核糖体前体的组装起始于核仁,经加工后通过NPC转运至细胞质最终形成成熟的核糖体,下列叙述正确的是( )
A. 核膜是细胞核的边界,其主要作用是将细胞质与外界环境分隔开
B. 组成核糖体的蛋白质经NPC入核,与rRNA在核仁组装成核糖体前体
C. 物质通过NPC自由进出细胞核,实现核质之间的物质交换和信息交流
D. 动物细胞的DNA存在于细胞核中,也存在于细胞质的线粒体和叶绿体中
28. 蛋白质是生命活动的主要承担者,核酸是遗传信息的携带者,下列叙述正确的是( )
A. 蛋白质和DNA都可承担催化化学反应的功能,都是生命活动的产物
B. 蛋白质和RNA的组成元素都含有碳、氢、氧、氮,都可能含有磷
C. 蛋白质和DNA分子各自独特的空间结构都是形成其多样性的原因
D. 蛋白质和核酸都是生物大分子,它们及其单体都是以碳链为基本骨架
29. 细胞膜的结构与功能是相适应的,图1为真核细胞膜的亚显微结构模式图,图2表示细胞间信息交流的一种方式,根据图示和所学的知识,下列说法正确的是( )
A. 细胞膜功能的复杂程度主要与结构①的种类和数量有关
B. ③为糖被,是分布在细胞膜外表面的糖蛋白,参与细胞识别
C. ②在细胞膜中分布不均匀,但都能运动,与细胞膜的流动性有关
D. 图2中的A可以表示胰岛A细胞,B表示肝细胞
30. 科学家David Baker因在蛋白质设计领域的杰出贡献而获2024年诺贝尔化学奖,他设计构建了一种球状蛋白分子,其氨基酸侧链的极性基团分布在分子的外侧,而非极性基团分布在内侧。下列叙述正确的是( )
A. 该球状蛋白易溶于汽油等有机溶剂,难溶于水
B. 该球状蛋白分子的氮元素主要存在于R基中
C. 该球状蛋白合成后的加工过程中可能有氢键形成
D. 蛋白质彻底水解的产物可与双缩脲试剂发生紫色反应
31. 下列关于原核细胞的叙述错误的是( )
A. 细菌细胞壁具有支持保护作用,还可避免酒精导致细胞蛋白质变性
B. 硝化细菌属于原核生物,没有叶绿素,但可将CO2和H2O合成糖类
C. 原核细胞的拟核DNA没有游离的磷酸基团,但也能与蛋白质形成复合物
D. 限制性内切核酸酶主要从原核细胞中分离获取,能够切开磷酸二酯键
32. 下列关于科学实验或研究的叙述,正确的是( )
A. 施莱登和施旺运用不完全归纳法得出一切生物都是由细胞构成的
B. 细胞质膜成分和结构的探索过程,多次用到“提出假说”的科学方法
C. 研究细胞质膜的流动性时,用到了放射性同位素标记的方法
D. 科学家拍摄细胞膜结构的电镜微照片属于构建物理模型的方法
33. 下列关于细胞核的结构和功能的叙述正确的是( )
A. 核仁储存着大量遗传信息,是细胞代谢和遗传的控制中心
B. 酶和RNA通过核孔进出细胞核时不需要消耗能量
C. 细胞核内部含有A、T、C、G的核苷酸共7种
D. 核膜和细胞膜都是由4层磷脂分子组成的
34. 人们用乙醇梭菌厌氧发酵生产单细胞蛋白和乙醇,该细菌产生乙醇的代谢过程如图所示。在含CO2的环境中,接种在基础培养基上的某乙醇梭菌突变株无法产生乙醇,下列相关叙述正确的是( )
A. 乙醇梭菌的内质网和高尔基体参与单细胞蛋白的合成和加工过程
B. 筛选获得乙醇梭菌优良菌种是发酵工程的中心环节
C. 发酵过程中进行搅拌有利于乙醇梭菌与营养物质充分接触
D. 突变株在加入中间产物2的基础培养基中正常生长,可推测突变株是T酶缺陷型
35. 科研人员构建了可表达J-V5融合蛋白的重组质粒并进行了检测,该重组质粒的部分结构如图甲,其中V5编码序列表达标签短肽V5。该重组质粒在受体细胞内正确表达后,用抗J蛋白抗体和抗V5抗体分别检测相应蛋白是否表达以及表达水平,结果如图乙,下列说法正确的是( )
A. RNA聚合酶可与图甲中的启动子识别并结合,但不能识别终止子
B. 图乙中,条带2的出现证明重组质粒在受体细胞内表达了J蛋白
C. 为检测J基因是否正确插入到图甲所示的位置,需用引物F1和R1进行PCR
D. 若图甲中转录的模板链为b链,则引物F2与图甲中a链相应部分的序列相同
二、不定项选择题:本大题共5小题,每小题3分,共15分,在每小题给出的四个选项中,至少有一个符合题目要求,每道题全对得3分,部分选对得1分。
36. 蛋白质合成后,第一个氨基酸会被氨基肽酶水解除去,然后由氨酰-tRNA 蛋白转移酶把一个信号氨基酸加到多肽链的氨基端,若该信号氨基酸为丝氨酸、苏氨酸等八种氨基酸之一时,该蛋白质可长时间发挥作用;若为其他氨基酸,不久后会被多个泛素(一种小分子蛋白)结合,进而进入呈筒状的蛋白酶复合体中被水解。下列说法错误的是( )
A. 信号氨基酸由mRNA的第一个密码子控制合成,可决定蛋白质的寿命
B. 泛素可能是一种信号分子,起到蛋白质死亡标签的作用
C. 筒状蛋白酶复合体中的水解产物均以代谢废物的形式排出细胞外
D. 多肽链与信号氨基酸的脱水缩合发生在肽链的羧基和氨基酸的氨基之间
37. 称取等量新鲜的花菜、辣椒和蒜黄剪碎后分别均分成两组,一组置于20℃、另一组置于-20℃条件下,两组均保存24h后,将各组的DNA的粗提取物溶于2mol/L的NaCl溶液中,用相关试剂进行鉴定,结果如表所示。下列叙述错误的是( )
材料保存温度
花菜
辣椒
蒜黄
20℃
++
+
+++
-20℃
+++
++
++++
注:“+”越多表示蓝色越深。
A. 该实验可用于探究不同材料和不同温度对DNA粗提取量影响
B. 若采用离心法对DNA进行粗提取,2次离心后DNA都分布在上清液中
C. 等质量的不同实验材料,在相同保存温度下,辣椒中提取DNA量最少
D. 低温下保存时DNA提取量更多,可能是低温抑制了蛋白酶的活性所致
38. 《周礼·天官》中描述道:“酒政举酒之改令……五齐之名:一曰泛齐,二曰醴齐,三曰盎齐,四曰醍齐,五曰沉齐。”古人把酿酒过程分为五个阶段,“泛齐”:发酵开始产生大量气体,将发酵物冲到液面;“醴齐”:糖化作用旺盛起来,醪味变甜,并有薄薄酒味;“盎齐”:发酵旺盛,气浪很多,伴有嘶嘶响声;“醍齐”:酒精成分继续增多,颜色逐渐转红;“沉齐”:发酵完成,酒糟下沉。下列叙述错误的是( )
A. “醍齐”阶段酒精继续增多,密闭的时间越长,单位时间产生的酒精量越多
B. “沉齐”后因储酒不当,酒变酸且表面有一层菌膜,可能是产膜酵母发酵的结果
C. “泛齐”和“盎齐”阶段产生的气体都是CO2,两阶段CO2产生的主要场所不同
D. “醴齐”是指酿谷物酒时,需先将淀粉水解为葡萄糖,而酿葡萄酒一般不经历此过程
39. T蛋白和J蛋白是转录调控因子。为研究T、J蛋白对S蛋白基因表达的调控作用,研究人员构建了图1所示四种质粒,将质粒1与其他质粒组合后,通过农杆菌转化法分别导入烟草细胞,检测发现各组REN表达量基本不变,但荧光强度相对值如图2所示。下列叙述正确的是( )
A. RNA聚合酶识别和结合启动子后,驱动DNA的双链解旋
B. 图1所示四种质粒片段均需位于农杆菌的Ti质粒的T-DNA中
C. J蛋白可通过与S蛋白基因启动子结合,导致LUC基因几乎不表达
D. T蛋白可通过与S蛋白基因启动子结合,促进LUC基因的表达
40. FSHD是一种罕见的神经肌肉疾病,该病是由于DUX4基因突变产生对骨骼肌有毒的DUX4蛋白。研究发现利用反义疗法可治疗该病,即将DUX4的反义基因导入患病组织,从而达到抑制DUX4基因表达的目的。构建DUX4反义基因表达载体的过程如下图所示,已知DUX4的反义基因与DUX4基因的碱基序列相同,但转录的模板链不同。下列说法错误的是( )
A. 可采用显微注射法将DUX4反义基因表达载体导入患病组织细胞
B. 利用图中信息构建反义基因表达载体时,选择的限制酶应为HindⅢ和BamHⅠ
C. DUX4反义基因通过抑制DUX4基因的转录过程来抑制DUX4基因的表达
D. 利用DUX4基因序列制备的引物进行PCR可检测DUX4反义基因是否导入受体细胞
第Ⅱ卷(非选择题,共50分)
三、简答题:本题共5小题,共50分。把答案填在答题卡的相应位置。
41. 细胞膜作为细胞的边界,在细胞的生命活动中具有多项作用,与其自身的组成成分密切相关。下图为某生物细胞膜的亚显微结构图,回答下列问题:
(1)辛格和尼科尔森根据观察和实验证据,提出了细胞膜的_____模型,细胞膜的基本支架是_____。
(2)图中的来自某细胞的信号分子能与细胞膜上的膜蛋白A结合,进而调节细胞的生命活动,这体现了细胞膜具有的功能是_____。
(3)胆固醇在动物体内除了可以构成动物细胞膜调节膜的流动性之外,还可以参与_____的运输。血浆中(细胞外的)胆固醇含量过高,易引发高胆固醇血症(FH)。科研人员研制了一种治疗FH的药物X,为评估其药效,征集志愿者(均为FH患者)若干,随机均分为5组,分别注射不同剂量的药物X,一段时间后,检测每组患者的血浆的相关指标,结果见下表。
注射物质(1次/周)
药物X(mg/周)
0
30
100
200
300
胆固醇含量相对值(注射后/注射前)
100%
94.5%
91.2%
76.8%
50.6%
转氨酶活性
+
+
+
+
++++
转氨酶活性是肝功能检测的一项重要指标,一定程度上其活性大小与肝细胞受损程度呈正相关。根据表中数据判断,给FH患者注射药物X的最佳剂量为_____,理由为_____。
42. 一种杂交瘤细胞只能产生一种抗体,将两株不同杂交瘤细胞融合形成双杂交瘤细胞,双杂交瘤细胞悬浮在培养基中生长繁殖,可以产生双特异性抗体;PSMA是某些种类癌细胞表面高表达膜蛋白;CD28是T细胞表面受体。PSMA×CD28的双特异性抗体既能选择性地靶向结合某种癌细胞表面的PSMA蛋白,又能特异性地结合T细胞表面的CD28蛋白,从而激活T细胞,通过活化的T细胞来识别和杀灭目标癌细胞。图1所示为双特异性抗体PSMA×CD28的生产流程,图2所示为双特异性抗体PSMA×CD28的结构及作用机理。
(1)据图1分析,双特异性抗体PSMA×CD28生产过程中,应先将_____分别注射到小鼠体内,一段时间后获取小鼠脾脏并用_____酶进行处理分离出B淋巴细胞,双杂交瘤细胞在进行传代培养前,_____(填“需要”或“不需要”)用上述酶处理。
(2)图1过程中用到的动物细胞工程技术主要有_____(答出两点)。
(3)抗体都是由两条H链和两条L链组成的4条肽链对称结构。据图2分析,杂交瘤细胞AB在理论上产生的双抗仍具有较大的随机性,原因是_____。
(4)若将PSMA抗体和CD28抗体的轻链与重链的DNA序列通过PCR技术连接在一起,导入受体细胞来生产双特异性抗体,这属于_____工程。
43. PCR技术应用非常广泛,可用于扩增目的基因,制作探针,引入定点突变,定量检测DNA等。完成下列有关PCR技术和相关应用的问题:
(1)PCR技术可用于基因工程四个基本步骤中的_____和_____步骤。
(2)在正常变性和复性之后研究某TaqDNA聚合酶的催化效率,得到了下列表格:
22℃
37℃
55℃
70℃
78℃
83℃
子链延伸速率(个核苷酸·秒-1·酶分子-1)
0.25
1.5
22
60
250
0
83℃下没有产物的原因是_____。
(3)PCR产物用琼脂糖凝胶电泳鉴定,DNA分子在凝胶中的迁移速率与DNA分子的_____等有关(答出两点)。在电泳前需要将PCR产物与凝胶载样缓冲液相混合,凝胶载样缓冲液中应添加______以便判断停止电泳的时间。
(4)不对称PCR是利用不等量的一对引物来产生大量单链探针DNA的方法,这两种引物分别称为限制性引物与非限制性引物,其最佳比例一般为1∶50~1∶100,在PCR反应的最初10~15个循环中,其扩增产物最初主要是双链DNA,但当限制性引物消耗完后,非限制性引物引导的PCR就会产生大量的单链DNA,假设反应体系中原来有m个模板DNA,最初12个循环扩增产生双链DNA,后18个循环均只扩增单链探针,整个过程中需要消耗限制性引物_____个。
44. 微生物吸附是重金属废水的处理方法之一,金属硫蛋白(MT)是一类广泛存在于动植物中的金属结合蛋白,具有吸附重金属的作用。科研人员将枣树的MT基因导入大肠杆菌构建工程菌。回答下列问题:
(1)根据枣树的MTcDNA的核苷酸序列设计了相应的引物(图1甲),通过PCR扩增MT基因。已知A位点和B位点分别是起始密码子和终止密码子对应的基因位置,选用的引物组合应为_____。
(2)本实验中,PCR所用的DNA聚合酶扩增出的MT基因的末端为平末端,由于载体E只有能产生黏性末端的酶切位点,需借助中间载体P将MT基因接入载体E。载体P和载体E的酶切位点及相应的酶切序列如图1乙所示。
①选用_____酶将载体P切开,为了尽量提高连接效率,应选用_____连接酶将MT基因与载体P相连,构成重组载体P′。
②载体P′不具有表达MT基因所需的_____,应选用_____酶组合对载体P′和载体E进行酶切,将切下的MT基因和载体E用DNA连接酶进行连接,将得到的混合物导入到大肠杆菌,筛出MT工程菌。
(3)MT基因在工程菌的表达量如图2所示,结果仍无法说明已经成功构建能较强吸附废水中重金属的MT工程菌,理由_____。
45. 木糖醇被摄入后不会引起血糖升高,尤适于糖尿病患者。为构建高产木糖醇工程菌,科研人员将毕赤酵母中的木糖醇脱氢酶(XDH)基因和绿色荧光蛋白(GFP)基因融合,并利用pET-28a质粒构建基因表达载体,转入大肠杆菌中表达,相关示意图如下:
(1)为设计XDH基因的PCR引物,可利用_____便捷地检索到XDH基因的序列信息,并从_____中提取总DNA作为模板来扩增XDH基因。
(2)融合XDH-GFP基因片段时,PCR1和PCR2不能在同一个PCR体系中进行的原因是_____;引物R1的序列应包含_____(填序号)。
①XDH基因部分序列②GFP基因部分序列③限制酶的识别序列
(3)为使XDH-GFP融合基因正确插入pET-28a质粒,对融合基因进行扩增时用到的两种引物的碱基序列分别是_____(填序号)。
①5′-GGATCCACTGCTAAC-3′
②5′-GGATCCTGACGATTG-3′
③5′-GAATTCTCGTACCTA-3′
④5′-GAATTCAGCATGGAT-3′
(4)为筛选目标大肠杆菌利用(3)中设计的引物进行PCR和电泳,理论上目标菌落的PCR产物长度应为_____。
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