精品解析:四川省泸州市2025—2026学年高二下学期期末考试生物试题
2026-07-16
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内容正文:
高2024级高二下质量监测试题
生物学
注意事项:
1.考生领到答题卡后,须在规定区域填写本人的姓名、准考证号和座位号,并在答题卡背面用2B铅笔填涂座位号。
2.考生回答选择题时,选出每小题答案后,须用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。考生回答非选择题时,须用0.5mm黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上。选择题和非选择题的答案写在试卷或草稿纸上无效。
3.考生不得将试卷、答题卡和草稿纸带离考场,考试结束后由监考员统一回收。
一、单项选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1. 蜘蛛粑是泸州传统油炸小吃,主要由面粉、糯米、肉馅、葱花等原料制成,外皮酥脆可口,内里软糯咸香,层次丰富。下列叙述正确的是( )
A. 面粉和糯米中富含的淀粉能被人体直接吸收
B. 肉馅中的蛋白质经油炸后,其空间构象会发生改变
C. 葱花中含有的多糖能与斐林试剂反应生成砖红色沉淀
D. 制作蜘蛛粑所用的猪油富含饱和脂肪酸,室温呈液态
【答案】B
【解析】
【详解】A、淀粉是多糖,属于生物大分子,需要被消化分解为葡萄糖才能被人体吸收,不能直接吸收,A错误;
B、肉馅中的蛋白质经油炸的高温处理时,会发生变性,其空间构象发生改变,B正确;
C、斐林试剂可与还原糖在水浴加热条件下反应生成砖红色沉淀,葱花中的多糖不属于还原糖,不能发生该反应,C错误;
D、猪油属于动物脂肪,富含饱和脂肪酸,室温下呈固态,D错误。
2. 胃蛋白酶原由胃主细胞分泌,胰蛋白酶原由胰腺腺泡细胞分泌,两种酶原均无活性,在消化道内经相关物质激活后才能转化为有活性的消化酶。下列叙述正确的是( )
A. 酶原的合成和分泌由附着在内质网上的核糖体完成
B. 内质网产生包裹酶原的囊泡,体现了膜的选择透过性
C. 酶原的分泌及其转化为消化酶的过程均不消耗能量
D. 若酶原在分泌细胞内被过早激活,可能会破坏自身细胞
【答案】D
【解析】
【详解】A、酶原属于分泌蛋白,其合成场所是附着在内质网上的核糖体,但分泌过程需要内质网、高尔基体、细胞膜等结构共同参与,核糖体仅负责肽链的合成,无法完成分泌过程,A错误;
B、内质网产生囊泡包裹酶原的过程依赖生物膜的流动性,体现的是生物膜的结构特点,B错误;
C、酶原的分泌方式为胞吐,胞吐过程需要消耗能量,C错误;
D、酶原激活后形成的蛋白酶可催化蛋白质水解,若在分泌细胞内过早激活,会水解细胞自身的蛋白质类结构,可能破坏自身细胞,D正确。
3. 核孔复合体(NPC)是镶嵌在核膜上的大型蛋白质复合体,负责调控细胞核与细胞质之间的物质交换。下列叙述正确的是( )
A. NPC允许蛋白质、DNA、RNA分子自由通过
B. 依赖NPC进行的物质转运方式属于主动运输
C. 醋酸菌和酵母菌中的NPC均在核糖体上合成
D. 衰老细胞中NPC的表达量可能低于正常细胞
【答案】D
【解析】
【详解】A、核孔具有选择透过性,DNA不能通过核孔进出细胞核,蛋白质、RNA需要相关信号识别后才可转运,A错误;
B、类比细胞膜上物质运输的方式可推测,依赖NPC进行的物质转运过程中,既有需要消耗能量的主动运输,也有顺浓度梯度、不消耗能量的被动运输,B错误;
C、醋酸菌是原核生物,无核膜包被的细胞核,所以不存在NPC,C错误;
D、衰老细胞代谢速率减慢,细胞核与细胞质之间的物质交换需求降低,因此其NPC的表达量可能低于正常细胞,D正确。
4. 植物幼嫩组织细胞合成的生长素主要以IAA−形式存在,该形式的生长素具有亲水性,不能直接通过磷脂双分子层;酸性环境中的生长素主要以IAAH形式存在,该形式的生长素具有脂溶性。如图为生长素运出细胞的示意图,下列叙述正确的是( )
A. PIN能同时转运两种物质,因此不具有特异性
B. 运输生长素的过程中,PIN的空间构象不改变
C. 生长素运出细胞仅由细胞膜上蛋白质的种类决定
D. 运出细胞的生长素以自由扩散的方式进入下一个细胞
【答案】D
【解析】
【详解】A、载体蛋白的特异性是指其可特异性识别并转运特定的一种或一类物质,PIN能同时转运IAA⁻和H⁺而不能转运其他物质,说明其具有特异性,A错误;
B、PIN属于载体蛋白,转运物质的过程中其空间构象会发生可逆性改变,B错误;
C、生长素运出细胞不仅与细胞膜上蛋白质的种类有关,还与膜两侧的浓度差、pH、能量供应等因素有关,C错误;
D、运出细胞的生长素在细胞壁的酸性环境中转化为脂溶性的IAAH,脂溶性物质可通过自由扩散的方式穿过磷脂双分子层进入下一个细胞,D正确。
5. 科研人员构建了无细胞ATP再生系统,该系统以果糖为原料,依靠多种酶催化,不断将体系中水解产生的ADP重新合成ATP,让体外耗能反应持续进行。下列叙述错误的是( )
A. 该体系中的多种酶均能降低相关化学反应的活化能
B. 该体系中合成ATP所需的化学能来自果糖中稳定的化学能
C. 在人体细胞的线粒体内,也含ATP再生系统所需的多种酶
D. 该系统可为体外蛋白质等物质的合成提供ATP
【答案】C
【解析】
【详解】A、酶的作用机理是降低化学反应的活化能,该体系中的多种酶均能降低其所催化反应的活化能,A正确;
B、该系统以果糖为原料合成ATP,合成ATP所需的能量来自果糖氧化分解释放的稳定化学能,B正确;
C、人体细胞的线粒体只能利用丙酮酸进行有氧呼吸的第二、三阶段,不能直接分解果糖,因此不含该ATP再生系统中催化果糖分解的相关酶,C错误;
D、蛋白质的合成属于耗能反应,需要ATP提供能量,该系统可不断合成ATP,因此能为体外蛋白质等物质的合成供能,D正确。
6. 古细菌在细胞分裂过程中会形成分裂环(如图所示)。古细菌的细胞分裂依赖两种功能不同的FtsZ蛋白——FtsZ1和FtsZ2,其中FtsZ1负责分裂环的组装与定位,FtsZ2负责分裂环的收缩。下列叙述正确的是( )
A. 古细菌的细胞分裂方式为无丝分裂
B. FtsZ蛋白可能引起古细菌的细胞膜与细胞壁内陷
C. FtsZ2蛋白类似纺锤体,能够牵引染色体运动
D. 若古细菌缺失FtsZ1蛋白,不会影响子细胞DNA数
【答案】B
【解析】
【详解】A、无丝分裂是真核生物特有的细胞分裂方式,古细菌属于原核生物,细胞分裂方式为二分裂,A错误;
B、古细菌细胞分裂最终需要细胞膜、细胞壁内陷将细胞缢裂为两个子细胞,FtsZ2可介导分裂环收缩,因此FtsZ蛋白可能引起古细菌细胞膜与细胞壁内陷,B正确;
C、古细菌是原核生物,细胞中无染色体,也不存在纺锤体结构,C错误;
D、FtsZ1负责分裂环的组装与定位,若缺失该蛋白,细胞分裂无法正常进行,DNA不能平均分配到子细胞中,会影响子细胞DNA数,D错误。
7. 下列关于传统发酵技术的叙述,正确的是( )
A. 果酒制作时,留1/3空间让酵母菌大量繁殖,再进行酒精发酵
B. 果醋制作时,发酵瓶应完全密封并定期排气,防止醋酸菌死亡
C. 泡菜制作时,坛内盐水出现的白色菌膜是乳酸菌大量繁殖形成的
D. 腐乳制作时,豆腐块表面的红绿色菌丝是毛霉旺盛生长所致
【答案】A
【解析】
【详解】A、果酒制作时留1/3空间,可先为酵母菌提供氧气使其进行有氧呼吸大量繁殖,待氧气消耗后再进行无氧酒精发酵,A正确;
B、醋酸菌是好氧菌,果醋制作过程需要持续保持有氧环境,完全密封会导致醋酸菌缺氧死亡,B错误;
C、乳酸菌是厌氧微生物,泡菜坛盐水表面的白色菌膜是产膜酵母大量繁殖形成的,C错误;
D、腐乳制作中毛霉旺盛生长形成的是白色菌丝,红绿色菌丝是杂菌污染的结果,D错误。
8. 产黄青霉菌是生产青霉素的重要工业菌种。当产黄青霉菌处于葡萄糖浓度不足的环境中时,会分泌青霉素。下图是产黄青霉菌生产青霉素的流程。下列叙述错误的是( )
A. 对产黄青霉菌进行分离纯化采用的是稀释涂布平板法
B. 图中“母种培养”的目的是增加产黄青霉菌的菌种数量
C. 为延长青霉素的合成期,“主发酵”时应一次性添加大量的葡萄糖
D. 青霉素是青霉菌的次生代谢物,常用提取、分离和纯化的方法获得
【答案】C
【解析】
【详解】A、稀释涂布平板法是分离纯化微生物的常用方法,可获得单菌落实现产黄青霉菌的分离纯化,A正确;
B、母种培养属于菌种扩大培养步骤,目的是增加产黄青霉菌的菌种数量,为后续发酵提供充足的菌种,B正确;
C、题意显示,葡萄糖浓度不足时产黄青霉菌才会分泌青霉素,若主发酵时一次性添加大量葡萄糖,会使葡萄糖浓度过高,青霉菌优先进行生长繁殖,抑制青霉素合成,还可能引发渗透压过高抑制菌体代谢,应通过分批补料的方式调控葡萄糖浓度,C错误;
D、青霉素是青霉菌生长到一定阶段产生的、不是其生长繁殖必需的次生代谢产物,生产中常用提取、分离和纯化的方法获取,D正确。
9. 某研究团队在改良百脉根品种的品质并提取单宁时,分别采用了以下方法:①将紫花苜蓿(四倍体,4n=32)与百脉根(二倍体,2n=12)体细胞杂交获得杂种植株;②选取百脉根茎尖作为外植体进行组织培养,获得脱毒苗;③利用百脉根愈伤组织规模化提取单宁。下列叙述错误的是( )
A. 方法①获得的杂种植株含44条染色体,可通过减数分裂产生正常配子
B. 方法②是否成功培育脱毒苗,还需通过接种病毒进行个体水平的检测
C. 方法③需控制培养基中的激素浓度与比例,以利于愈伤组织的形成
D. 三种方法并非均利用植物细胞的全能性,但均涉及基因的选择性表达
【答案】B
【解析】
【详解】A、紫花苜蓿(四倍体,4n=32)体细胞含32条染色体,百脉根(二倍体,2n=12)体细胞含12条染色体,体细胞杂交获得的杂种植株染色体总数为32+12=44条。该杂种植株含有紫花苜蓿的4个同源染色体组、百脉根的2个同源染色体组,减数分裂时同源染色体可正常联会,能够产生正常配子,A正确;
B、脱毒苗的培育原理是:植物茎尖分生区细胞分裂旺盛,几乎不携带病毒,因此组织培养得到的植株本身不带病毒。脱毒苗≠抗病毒苗:脱毒苗只是本身不携带病毒,并不具备抗病毒的特性。 要检测是否成功培育脱毒苗,只需要检测植株体内是否存在病毒即可,不需要接种病毒;接种病毒的个体水平检测是用来验证植株是否具有抗病毒能力,不是验证是否脱毒,B错误;
C、植物组织培养中,生长素和细胞分裂素的浓度、比例会调控脱分化形成愈伤组织的过程,因此需控制相关激素的浓度与比例以利于愈伤组织形成,C正确;
D、方法①②最终获得完整植株,利用了植物细胞的全能性,方法③仅培养到愈伤组织阶段,未体现细胞全能性,因此三种方法并非均利用植物细胞全能性,三种培养过程中都涉及细胞的生长分化,均存在基因的选择性表达,D正确。
10. 为解决杂交瘤细胞在培养过程中随机丢失来自B淋巴细胞的染色体的问题。研究者用抗原A对小鼠进行免疫,再用EBV(一种病毒颗粒)感染小鼠B淋巴细胞,使之成为“染色体核型稳定”的细胞株,该细胞株能在特定培养基中存活,但对乌本苷(Oua)敏感。骨髓瘤细胞不能在特定培养基中存活,但对Oua不敏感。图示是制备单克隆抗体的部分过程,其中①~③表示相关过程,a~d表示相关细胞。下列叙述错误的是( )
A. 杂交瘤细胞染色体丢失可导致抗体的产生能力下降
B. ①的操作是多次间隔一定时间向小鼠体内注射抗原A
C. Oua应在过程③使用,d包括了融合的同种核的细胞
D. 获得的d细胞还不能直接扩大培养用于生产单克隆抗体
【答案】C
【解析】
【详解】A、控制抗体合成的基因位于B淋巴细胞的染色体上,杂交瘤细胞丢失B淋巴细胞的染色体会导致抗体合成相关基因丢失,使抗体产生能力下降,A正确;
B、①为免疫小鼠的过程,需要多次间隔注射抗原A,刺激小鼠产生足够多的能分泌特异性抗体的B淋巴细胞,B正确;
C、根据题干特性:EBV改造的B淋巴细胞能在特定培养基存活、但对Oua敏感;骨髓瘤细胞不能在特定培养基存活、但对Oua不敏感。在过程③的筛选培养基中加入Oua和特定培养基后:融合的B-B同种核细胞对Oua敏感,会死亡;融合的骨髓瘤-骨髓瘤同种核细胞不能在特定培养基存活,也会死亡;只有B-骨髓瘤融合的杂交瘤细胞能存活,因此d中不包含融合的同种核细胞,C错误;
D、③筛选得到的d只是能存活的杂交瘤细胞,还需要进一步做克隆化培养和抗体阳性检测,筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞后,才能扩大培养生产单克隆抗体,D正确。
11. 通过胚胎工程技术可快速获取良种奶牛,下列叙述正确的是( )
A. 可直接将采集到的卵母细胞与精子结合,进行体外受精
B. 为提高胚胎利用率,可将发育良好的桑葚胚进行胚胎分割
C. 受体母牛需进行同期发情处理,良种奶牛可获得受体母牛的优良性状
D. 对早期奶牛胚胎进行性别鉴定时,需取内细胞团细胞进行DNA分析
【答案】B
【解析】
【详解】A、采集到的卵母细胞需要培养至减数第二次分裂中期,同时精子需要经过获能处理后,二者才能完成体外受精,不能直接结合,A错误;
B、胚胎分割可选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚进行操作,该技术能大大提高胚胎利用率,B正确;
C、对受体母牛进行同期发情处理,是为了给供体胚胎移入提供相同的生理环境,胚胎的遗传物质完全来自供体良种奶牛,不会获得受体母牛的优良性状,C错误;
D、对早期奶牛胚胎进行性别鉴定时,需要取滋养层细胞进行DNA分析,内细胞团细胞将来发育成胎儿的各种组织,若取内细胞团细胞会严重损伤胚胎,影响其后续发育,D错误。
12. 科研人员利用Bt抗虫基因(Cry1Ac)和抗草甘膦基因(EPSPS)为目的基因,以农杆菌Ti质粒为载体,通过基因工程培育抗虫抗草甘膦棉花。下列叙述正确的是( )
A. 可从基因文库中获取Cry1Ac和EPSPS,并通过PCR实现快速扩增
B. 构建基因表达载体时,需将Cry1Ac和EPSPS随机插入Ti质粒的任意片段
C. 基因工程的核心步骤是用农杆菌转化法将重组质粒导入棉花的愈伤组织
D. 只要检测出棉花细胞中含有Cry1Ac和EPSPS,就代表转基因棉花培育成功
【答案】A
【解析】
【详解】A、目的基因可以从基因文库中获取,PCR技术能够实现目的基因的体外快速扩增,A正确;
B、农杆菌Ti质粒上只有T-DNA片段可以转移到受体细胞并整合到受体细胞的染色体DNA上,因此构建基因表达载体时需要将目的基因插入Ti质粒的T-DNA区域,不能随机插入任意片段,B错误;
C、基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建,将重组质粒导入受体细胞是基因工程的操作步骤之一,C错误;
D、转基因棉花培育成功的标志是目的基因成功表达出相应蛋白质,且个体水平表现出抗虫、抗草甘膦的性状,仅检测到目的基因无法证明其成功表达,不能代表培育成功,D错误。
13. 为评估某种转基因玉米的安全性,科研团队开展非人灵长类动物食蟹猴的长期喂养实验,部分实验数据如下表。下列叙述最合理的是( )
指标
组别
BMD(g/cm2)
F-B12(mg/kg)
F0代(亲代)
F1代(1-6岁)
F0代(亲代)
F1代(1-6岁)
转基因玉米组
0.58±0.09
0.47±0.03
0.03
0.06
非转基因玉米组
0.57±0.09
0.48±0.04
0.03
0.02
常规饲料组
0.57±0.09
0.47±0.03
0.02
0.03
注:骨密度(BMD)和粪便中维生素B12的含量(F-B12)能分别反馈骨健康和肠道菌群功能是否正常。
A. 预判人类健康风险时,食蟹猴实验数据比啮齿类动物更具参考优势
B. 若长期食用该种转基因玉米,会导致食蟹猴的骨健康水平显著降低
C. 实验数据表明该种转基因玉米会导致肠道损伤,造成营养吸收障碍
D. 结果显示该转基因玉米安全性较高,无需对其加工产品进行专门标识
【答案】A
【解析】
【详解】A、食蟹猴属于非人灵长类动物,和人类的亲缘关系比啮齿类动物更近,生理结构、代谢特征等与人类相似度更高,因此预判人类健康风险时,其相关实验数据的参考价值更高,A正确;
B、对比三组骨密度(BMD)数据,转基因玉米组的F0代、F1代BMD与非转基因玉米组、常规饲料组均无显著差异,说明长期食用该转基因玉米不会导致食蟹猴骨健康水平显著降低,B错误;
C、粪便维生素B12含量仅可反映肠道菌群功能,实验中转基因组的相关数值和其余两组未出现显著病理性差异,无法得出该转基因玉米会导致肠道损伤、营养吸收障碍的结论,C错误;
D、即使该转基因玉米安全性较高,按照我国转基因食品相关管理规定,其加工产品仍需要进行专门标识,D错误。
14. 田间害虫会危害水稻叶片、茎秆等绿色组织,降低稻米的产量和品质,转基因抗虫水稻可缓解该问题,但存在食用安全顾虑。为消除顾虑,科研人员利用Cre/loxP系统特异性删除了胚乳中的外源基因。图甲表示loxP的碱基序列,图乙为表达载体上的T-DNA结构示意图。下列叙述错误的是( )
注:甲图中②决定loxP序列的方向,“▼”“▲”为Cre酶的切割位点,Cre酶能够催化两个loxP序列间的DNA实现位点特异性重组。
A. Cre酶兼具限制酶和DNA连接酶的功能
B. 启动子2为水稻绿色组织中特异表达的基因的启动子
C. 构建表达载体时,loxP1和loxP2序列应同向插入,以删除胚乳中的外源基因
D. 可通过提取叶肉细胞中Cre酶的RNA进行逆转录PCR,检测是否导入成功
【答案】D
【解析】
【详解】A、Cre 酶可以识别特定序列并切割 DNA(有限制酶功能),还能将切割后的 DNA 片段重新连接(有DNA连接酶功能),因此Cre酶兼具限制酶和 DNA连接酶的功能,A正确;
B、启动子2调控抗虫基因,害虫取食的是绿色组织,故启动子2为水稻绿色组织中特异表达的基因的启动子,从而达到抗虫的目的,B正确;
C、甲图中②决定loxP序列的方向,当DNA分子中存在两个相同的loxP序列且同向时,Cre重组酶能特异性识别并删除两个位点间的DNA序列,所以为了删除胚乳中的外源基因,需要将loxP1和loxP2序列同向插入,C正确;
D、据题干可知,科研人员利用Cre/loxP系统特异性删除了胚乳中的外源基因,所以启动子1是在胚乳中特异性表达的启动子,即Cre酶基因只能在胚乳细胞中表达,叶肉细胞中不存在Cre酶的RNA,D错误。
15. 天然胰岛素易形成多聚体,皮下注射后需逐渐解离为单体才能发挥作用。研究发现,胰岛素B链的第20~29位氨基酸是胰岛素分子相互作用形成多聚体的关键区域。科研人员通过对胰岛素进行改造,使胰岛素B链第28位的脯氨酸与第29位的赖氨酸互换,生产出了速效胰岛素类似物。部分DNA序列如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 对天然胰岛素结构进行设计改造,最终需借助基因工程技术实现
B. 图中的引物F2对应的碱基序列应为5′-ACACAAAGCCCACCC-3′
C. 对天然胰岛素基因进行诱变与扩增时,应在两个PCR体系中进行
D. 可利用Ca2+处理的方法将改造后的胰岛素基因直接导入大肠杆菌中
【答案】D
【解析】
【详解】A、蛋白质工程本质上是第二代基因工程,它通过改造基因来实现对蛋白质的改造,最终依赖基因工程技术来完成基因的表达与生产,A正确;
B、天然胰岛素B链的碱基序列为: 5′……ACACACCCAAGACCC……3′ 3′……TGTGTGGGTTCTGGG……5′ 突变后,编码第28、29位氨基酸的碱基发生改变(B28为Pro,B29 为Lys),序列变为:5′……ACACAAAGCCCACCC……3′,分析图2的引物方向引物F1和F2是正向引物,与模板链的3′ 端互补,方向为5′→3′,与突变后的模板链(3′→5′)互补,突变后序列为3′……TGTGTTTCGGGTGGG……5′ ,因此F2的 5′→3′ 序列为:5′—ACACAAAGCCCACCC—3′ ,B正确;
C、从图中可以看出,引物 F₂和 R₁的序列是互补的。如果将两个体系放在一起,引物 F₂和 R₁会发生碱基互补配对(引物二聚体),无法分别与各自的模板结合,导致 PCR 扩增失败,无法得到含突变的两种 DNA 片段,因此要放在两个PCR体系中进行,C正确;
D、改造后的胰岛素基因不能直接导入大肠杆菌中,应先构建表达载体,再导入受体细胞,否则会被受体细胞内的核酸酶分解。大肠杆菌作为原核生物,常用Ca²⁺处理法(感受态转化法)导入表达载体,D错误。
二、非选择题:本题共5小题,除标注外每空2分,共55分。
16. 某些动物组织中提取的胶原蛋白可用于制作手术缝合线。构成某种胶原蛋白的原胶原由三条相同肽链螺旋缠绕形成,如图1所示;图2是图1中三种氨基酸的结构式;图3是控制原胶原合成的基因的部分片段。回答下列问题。
(1)图1中原胶原的每条肽链均是由三种氨基酸通过______形成。
(2)若图1中原胶原每条肽链均包含200个“—甘—赖—脯—”的重复序列,则其所含的游离氨基为______个。
(3)动物胶原蛋白能用于制作手术缝合线,其原因是与人体胶原蛋白结构相似,术后胶原蛋白可被______,这种特点对于术后病人的好处是____________________。
(4)图3中①代表的碱基对是______,若控制图1中原胶原合成的基因由2000个碱基对组成,则其碱基对的排列方式有______种。
【答案】(1)脱水缩合
(2)603 (3) ①. 人体的蛋白酶水解(分解吸收) ②. 无需拆线,避免二次手术,减轻病人痛苦,水解产生的氨基酸还可被人体吸收利用
(4) ①. G-C碱基对 ②. 1
【解析】
【小问1详解】
氨基酸通过脱水缩合形成肽键,连接成肽链。
【小问2详解】
每条肽链含200组“甘-赖-脯”,共含200个赖氨酸;由图2可知,赖氨酸的R基上带有1个氨基,甘氨酸和脯氨酸R基无额外氨基,因此1条肽链中,R基共含200个氨基,加上肽链N端的1个游离氨基,1条肽链共200+1=201个游离氨基; 原胶原共3条相同肽链,因此总游离氨基数为201×3=603。
【小问3详解】
胶原蛋白本质是蛋白质,与人体胶原蛋白结构相似,可被人体产生的蛋白酶水解、分解产物被吸收,因此不需要手术拆线,避免对病人造成二次伤害,减轻痛苦,分解得到的氨基酸还可以被人体重新利用。
【小问4详解】
DNA双链中,A-T碱基对之间形成2个氢键,G-C碱基对之间形成3个氢键,图中①处为3个氢键,因此是G-C碱基对;DNA分子中,特定基因的碱基对的排列方式只有一种,所以虽然控制图1中原胶原合成的基因由2000个碱基对组成,但其碱基对的排列方式只有1种,
17. R酶是光合作用中固定CO2的关键酶,微藻中R酶与CO2的亲和力远低于高等植物,但微藻凭借超强的CO2浓缩机制,使其光合作用效率是高等植物的10~50倍。下图为微藻光合作用部分过程示意图(LC复合物可阻止CO2逃逸),图中字母表示结构。回答下列问题。
(1)捕获光能的叶绿素主要吸收可见光中的______,为微藻光合作用光反应提供电子的最初供体是______。
(2)据图分析,微藻光合作用固定CO2的场所是___________(填图中字母)。微藻浓缩CO2是以形式而不是以CO2的形式,推测其原因是__________________。
(3)综上可知,微藻提高R酶周围CO2浓度的机制有_________________________(答出2点)。
(4)研究人员将微藻的CO2浓缩系统导入烟草叶绿体中并成功表达,但在低光照下,烟草叶肉细胞的光合速率并未明显提高,推测其原因是__________________。
【答案】(1) ①. 红光和蓝紫光 ②. 水
(2) ①. A ②. CO2能通过自由扩散跨膜运输,容易逃逸,HCO-3带负电荷,不易透过生物膜流失
(3)HCO-3转运到叶绿体,在叶绿体内转化释放CO2;LC复合物阻止CO2向外逃逸
(4)低光照条件下,光反应生成的 ATP和NADPH有限,暗反应速率受光反应限制,提高CO2浓度不能明显提升光合速率
【解析】
【小问1详解】
叶绿素包括叶绿素 a、叶绿素 b,主要吸收红光和蓝紫光。光合作用光反应阶段,水发生光解,产生氧气、H+、电子,因此水是光反应电子的最初供体。
【小问2详解】
R 酶是固定二氧化碳的关键酶,图中A结构内存在 R 酶,因此固定二氧化碳的场所是A。二氧化碳属于气体分子,可以通过自由扩散跨膜运输,容易向外逃逸;带有负电荷,不容易扩散流失,适合作为储存、浓缩碳的形式。
【小问3详解】
结合图示信息可知,微藻能把转运到叶绿体中,然后经过一系列变化释放二氧化碳到A场所,增加R酶周围二氧化碳的浓度。此外LC复合物可以阻止二氧化碳向外逃逸,提高R酶周围CO2浓度。
【小问4详解】
低光照条件下,光反应生成的 ATP 和 NADPH 有限,暗反应由于缺少光反应提供的ATP和NADPH速率受到限制,提高二氧化碳浓度不能明显提升光合速率,故即使微藻的CO2浓缩系统导入烟草叶绿体中并成功表达,烟草叶肉细胞的光合速率也并未明显提高。
18. 淡豆豉由黑豆经微生物发酵制成,其传统制作方法如图,发酵过程中的优势菌群依次为某些霉菌和细菌。为探究不同微生物在淡豆豉发酵中的作用,某科研团队从自然发酵的淡豆豉中分离出两株优势菌——菌株M(霉菌,需氧型)和菌株B(细菌,厌氧型),以熟黑豆为培养基进行发酵实验,并测定纤溶酶相对活性,结果见下表。回答下列问题。
组别
接种情况
纤溶酶活性
1
不接种
—
2
接种菌株M
+
3
接种菌株B
++++
4
接种菌株M+B
++
注:“+”数量表示酶的相对活性的高低,“—”表示未检出。
(1)淡豆豉在制作过程中,高温蒸煮有两个主要作用:一是______;二是使黑豆中蛋白质的空间结构变得伸展、松散更易被酶水解。
(2)黄衣是豆粒表面优势霉菌的菌丝,这些菌丝体主要分泌______等酶,用于分解豆粒中的蛋白质与纤维素等大分子物质,并为后发酵阶段淡豆豉产生特有风味奠定物质基础。
(3)组别1的作用主要是______。结合表中的实验结果可得出______(填序号)。
①菌株M和菌株B均能产生具有活性的纤溶酶
②菌株M产生的纤溶酶活性低于菌株B
③单独接种菌株M或菌株B的纤溶酶活性均高于混合接种
(4)研究发现,纤溶酶有降血栓的作用,某工厂计划利用菌株M和菌株B发酵生产含有高活性的纤溶酶且保留传统风味的淡豆豉。综合上述信息,请提出一个合理的发酵方案__________________。
【答案】(1)杀灭原料中的杂菌 (2)蛋白酶、纤维素酶
(3) ①. 空白对照,排除黑豆自身物质对实验结果的干扰 ②. ①②
(4)先在有氧条件下接种菌株 M 进行前发酵,一段时间后在密闭条件下接种菌株 B 进行后发酵
【解析】
【小问1详解】
高温蒸煮一是可以杀灭黑豆上的杂菌,防止杂菌污染发酵过程;二是使黑豆中蛋白质的空间结构变得伸展、松散更易被酶水解。
【小问2详解】
据题干可知菌丝体分泌的酶能分解豆粒中的蛋白质与纤维素等大分子物质,依据酶的专一性这些菌丝体主要分泌的是蛋白酶和纤维素酶等酶。
【小问3详解】
组别1不接种微生物,作为空白对照,可排除黑豆原料本身的物质对纤溶酶活性的影响。
组别 2只接种M,纤溶酶的活性为+、组别3只接种B,纤溶酶的活性为++++,结合组别1可知,菌株 M、B 均可产生有活性的纤溶酶,且菌株M产生的纤溶酶活性低于菌株B,①②正确;
单独接种M纤溶酶活性为+<混合接种纤溶酶活性 ++;因此 “单独接种活性均高于混合接种” 说法错误,③错误。
【小问4详解】
依据题干和题图信息可知前发酵为有氧发酵,后发酵需密封15天为厌氧发酵,而菌株M为需氧型,主要在有氧条件发挥作用,菌株B为厌氧型主要在厌氧发酵中发挥作用。所以可以先在有氧条件下接种菌株 M 进行前发酵,一段时间后在密闭条件下接种菌株 B 进行后发酵,这样既符合淡豆豉传统制作方法,保留传统风味的淡豆豉,又避免了菌株M、菌株B同时接种,而使菌株B在后期发挥作用,提高了纤溶酶的活性。
19. 抗体偶联药物(ADC)是肺癌精准治疗的重要药物,可特异性识别肿瘤细胞,精准释放载药,降低全身毒副作用。下图为ADC的作用机制示意图,回答下列问题。
(1)制备ADC所需单克隆抗体涉及多种技术手段其中_______是动物细胞工程的基础。制备时需将能产生特定抗体的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,最终筛选获得的杂交瘤细胞应具备_______的特点。
(2)与传统化疗相比,ADC治疗肺癌的全身毒性更低,原因是______________。
(3)ADC进入肿瘤细胞后,在_______中被水解酶降解并释放载药,载药进入细胞核会损伤DNA,进而引起细胞逐渐皱缩溶解,最终被免疫系统清除,该过程是通过_______(填“细胞凋亡”或“细胞坏死”)完成的。
(4)肺癌患者体内并非所有肿瘤细胞均表达ADC识别的靶抗原受体,但这些细胞仍可通过“旁观者效应”被清除。请结合图示分析“旁观者效应”的积极意义是______________。
【答案】(1) ①. 动物细胞培养 ②. 既能无限增殖,又能产生特异性抗体
(2)ADC依靠单克隆抗体特异性识别肿瘤细胞表面抗原受体,仅在肿瘤细胞内释放载药,对正常细胞损伤小
(3) ①. 溶酶体 ②. 细胞凋亡
(4)能够清除不具备靶抗原受体的肿瘤细胞,扩大药物杀伤肿瘤细胞的范围,增强治疗效果
【解析】
【小问1详解】
动物细胞培养是动物细胞工程的基础,无论是单克隆抗体的制备还是动物细胞核移植都会涉及到动物细胞培养。杂交瘤细胞兼具骨髓瘤细胞无限增殖、B 淋巴细胞产生专一抗体的特点。
【小问2详解】
ADC 依靠单克隆抗体特异性识别肿瘤细胞表面抗原受体,仅在肿瘤细胞内释放载药,对正常细胞损伤小;传统化疗药物无靶向性,会杀伤正常细胞,全身毒性更高。
【小问3详解】
ADC 通过胞吞进入细胞,胞吞形成的囊泡和溶酶体融合,溶酶体内水解酶降解 ADC 释放载药。据题干信息可知,载药进入细胞核会损伤DNA,进而引起细胞逐渐皱缩溶解,说明该过程与DNA有关,是受基因调控的过程,所以应为细胞凋亡。
【小问4详解】
据题图可知,旁观者效应是指被ADC杀伤的肿瘤细胞能释放出一部分载药,载药扩散至周边邻近肿瘤细胞,将邻近肿瘤细胞一同清除。所以该效应能够清除不具备靶抗原受体的肿瘤细胞,扩大药物杀伤肿瘤细胞的范围,增强治疗效果。
20. RA是一种来自甜叶菊的高品质低热量天然甜味剂,利用番茄的葡萄糖基转移酶(UGT2)可将RA转化为口感更好、稳定性更强的RD。科研人员将番茄的UGT2基因插入质粒PET28a,并导入大肠杆菌,构建重组基因工程菌。质粒PET28a、UGT2基因结构及限制酶切割位点如图所示。回答下列问题。
注:PstⅠ、BamHⅠ、XhoⅠ、SalⅠ表示限制酶;Kanr、Ampr表示卡那霉素抗性基因和氨苄青霉素抗性基因;ori表示复制原点
(1)PCR扩增UGT2基因利用的原理是_______,其中引物的作用是_______________。
(2)为保证UGT2基因与质粒PET28a正确连接应选择图中的引物__________,并分别在其5′端添加_______________限制酶的识别序列。
(3)将导入了基因表达载体的大肠杆菌接种到含有__________的培养基上培养,随机挑取单菌落培养并提取质粒,用(2)中提到的限制酶对质粒进行单、双酶切,酶切产物经电泳分离,结果如图所示,_____号泳道是双酶切的结果。
(4)若将该工程菌用于大规模发酵生产RD,在完成上述构建和验证后,还需在哪些方面进行深入研究?______________________________(答出1点)。
【答案】(1) ①. DNA半保留复制 ②. 与模板DNA单链特定区域互补结合,为DNA聚合酶提供3'-OH末端,从而启动子链延伸
(2) ①. 1和3 ②. XhoⅠ、BamHⅠ (3)卡那霉素 1
(4)优化发酵条件(如温度、pH、溶氧、碳氮源等)、 提高UGT2表达量以增强转化效率、产物分离纯化工艺(答出1点即可)
【解析】
【小问1详解】
PCR扩增UGT2基因的原理是DNA半保留复制(或DNA双链复制),引物的作用是与模板DNA单链特定区域互补结合,为DNA聚合酶提供3'-OH末端,从而启动子链延伸。
【小问2详解】
根据图示,质粒PET28a上有限制酶SalⅠ、PstⅠ、BamHⅠ、XhoⅠ的切割位点。UGT2基因内部有PstⅠ位点,不能使用PstⅠ,否则会破坏目的基因。同时,SalⅠ在质粒上有两个切割位点(一个在启动子附近,一个在终止子附近),使用SalⅠ会导致启动子被破坏,BamHⅠ和XhoⅠ在质粒上各有一个切割位点,且位于启动子和终止子之间,适合用于构建重组质粒。 引物是与目的基因的3'端结合,从5'向3'进行延伸,故选择引物1和引物3进行扩增UGT2基因,引物2和引物4扩增的是UGT2基因两侧的序列。UGT2基因转录方向是从右向左,启动子靠近基因UGT2基因的右侧(也就是引物3所在的片段), 为了使得目的基因与运载体定向拼接,故需要在引物3的5'端,需添加BamHⅠ识别序列(具有相同的黏性末端,便于与靠近运载体启动子区域拼接);引物1的5'端,需添加XhoⅠ识别序列。
【小问3详解】
质粒上有两种抗性基因(卡那霉素抗性基因、氨苄青霉素抗性基因),插入位点是XhoⅠ、BamHⅠ,位于氨苄青霉素抗性基因内部,目的基因插入后氨苄青霉素抗性基因被破坏,失去功能;卡那霉素抗性基因完好,因此筛选培养基加卡那霉素。质粒原始占5369bp,UGT2基因占1348bp,重组质粒总长度=5369+1348=6717bp,单酶切时重组环状质粒切开变成1条线性DNA,条带≈6717bp(接近7500标记位置,对应2号泳道单一条带);双酶切时,切成2个片段,载体片段(5369bp)+目的基因(1348bp),电泳出现两条带,对应1号泳道。
【小问4详解】
若用于大规模发酵生产RD,还需深入研究以下任一方面,如优化发酵条件(如温度、pH、溶氧、碳氮源等)、 提高UGT2表达量以增强转化效率、产物分离纯化工艺。
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高2024级高二下质量监测试题
生物学
注意事项:
1.考生领到答题卡后,须在规定区域填写本人的姓名、准考证号和座位号,并在答题卡背面用2B铅笔填涂座位号。
2.考生回答选择题时,选出每小题答案后,须用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。考生回答非选择题时,须用0.5mm黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上。选择题和非选择题的答案写在试卷或草稿纸上无效。
3.考生不得将试卷、答题卡和草稿纸带离考场,考试结束后由监考员统一回收。
一、单项选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1. 蜘蛛粑是泸州传统油炸小吃,主要由面粉、糯米、肉馅、葱花等原料制成,外皮酥脆可口,内里软糯咸香,层次丰富。下列叙述正确的是( )
A. 面粉和糯米中富含的淀粉能被人体直接吸收
B. 肉馅中的蛋白质经油炸后,其空间构象会发生改变
C. 葱花中含有的多糖能与斐林试剂反应生成砖红色沉淀
D. 制作蜘蛛粑所用的猪油富含饱和脂肪酸,室温呈液态
2. 胃蛋白酶原由胃主细胞分泌,胰蛋白酶原由胰腺腺泡细胞分泌,两种酶原均无活性,在消化道内经相关物质激活后才能转化为有活性的消化酶。下列叙述正确的是( )
A. 酶原的合成和分泌由附着在内质网上的核糖体完成
B. 内质网产生包裹酶原的囊泡,体现了膜的选择透过性
C. 酶原的分泌及其转化为消化酶的过程均不消耗能量
D. 若酶原在分泌细胞内被过早激活,可能会破坏自身细胞
3. 核孔复合体(NPC)是镶嵌在核膜上的大型蛋白质复合体,负责调控细胞核与细胞质之间的物质交换。下列叙述正确的是( )
A. NPC允许蛋白质、DNA、RNA分子自由通过
B. 依赖NPC进行的物质转运方式属于主动运输
C. 醋酸菌和酵母菌中的NPC均在核糖体上合成
D. 衰老细胞中NPC的表达量可能低于正常细胞
4. 植物幼嫩组织细胞合成的生长素主要以IAA−形式存在,该形式的生长素具有亲水性,不能直接通过磷脂双分子层;酸性环境中的生长素主要以IAAH形式存在,该形式的生长素具有脂溶性。如图为生长素运出细胞的示意图,下列叙述正确的是( )
A. PIN能同时转运两种物质,因此不具有特异性
B. 运输生长素的过程中,PIN的空间构象不改变
C. 生长素运出细胞仅由细胞膜上蛋白质的种类决定
D. 运出细胞的生长素以自由扩散的方式进入下一个细胞
5. 科研人员构建了无细胞ATP再生系统,该系统以果糖为原料,依靠多种酶催化,不断将体系中水解产生的ADP重新合成ATP,让体外耗能反应持续进行。下列叙述错误的是( )
A. 该体系中的多种酶均能降低相关化学反应的活化能
B. 该体系中合成ATP所需的化学能来自果糖中稳定的化学能
C. 在人体细胞的线粒体内,也含ATP再生系统所需的多种酶
D. 该系统可为体外蛋白质等物质的合成提供ATP
6. 古细菌在细胞分裂过程中会形成分裂环(如图所示)。古细菌的细胞分裂依赖两种功能不同的FtsZ蛋白——FtsZ1和FtsZ2,其中FtsZ1负责分裂环的组装与定位,FtsZ2负责分裂环的收缩。下列叙述正确的是( )
A. 古细菌的细胞分裂方式为无丝分裂
B. FtsZ蛋白可能引起古细菌的细胞膜与细胞壁内陷
C. FtsZ2蛋白类似纺锤体,能够牵引染色体运动
D. 若古细菌缺失FtsZ1蛋白,不会影响子细胞DNA数
7. 下列关于传统发酵技术的叙述,正确的是( )
A. 果酒制作时,留1/3空间让酵母菌大量繁殖,再进行酒精发酵
B. 果醋制作时,发酵瓶应完全密封并定期排气,防止醋酸菌死亡
C. 泡菜制作时,坛内盐水出现的白色菌膜是乳酸菌大量繁殖形成的
D. 腐乳制作时,豆腐块表面的红绿色菌丝是毛霉旺盛生长所致
8. 产黄青霉菌是生产青霉素的重要工业菌种。当产黄青霉菌处于葡萄糖浓度不足的环境中时,会分泌青霉素。下图是产黄青霉菌生产青霉素的流程。下列叙述错误的是( )
A. 对产黄青霉菌进行分离纯化采用的是稀释涂布平板法
B. 图中“母种培养”的目的是增加产黄青霉菌的菌种数量
C. 为延长青霉素的合成期,“主发酵”时应一次性添加大量的葡萄糖
D. 青霉素是青霉菌的次生代谢物,常用提取、分离和纯化的方法获得
9. 某研究团队在改良百脉根品种的品质并提取单宁时,分别采用了以下方法:①将紫花苜蓿(四倍体,4n=32)与百脉根(二倍体,2n=12)体细胞杂交获得杂种植株;②选取百脉根茎尖作为外植体进行组织培养,获得脱毒苗;③利用百脉根愈伤组织规模化提取单宁。下列叙述错误的是( )
A. 方法①获得的杂种植株含44条染色体,可通过减数分裂产生正常配子
B. 方法②是否成功培育脱毒苗,还需通过接种病毒进行个体水平的检测
C. 方法③需控制培养基中的激素浓度与比例,以利于愈伤组织的形成
D. 三种方法并非均利用植物细胞的全能性,但均涉及基因的选择性表达
10. 为解决杂交瘤细胞在培养过程中随机丢失来自B淋巴细胞的染色体的问题。研究者用抗原A对小鼠进行免疫,再用EBV(一种病毒颗粒)感染小鼠B淋巴细胞,使之成为“染色体核型稳定”的细胞株,该细胞株能在特定培养基中存活,但对乌本苷(Oua)敏感。骨髓瘤细胞不能在特定培养基中存活,但对Oua不敏感。图示是制备单克隆抗体的部分过程,其中①~③表示相关过程,a~d表示相关细胞。下列叙述错误的是( )
A. 杂交瘤细胞染色体丢失可导致抗体的产生能力下降
B. ①的操作是多次间隔一定时间向小鼠体内注射抗原A
C. Oua应在过程③使用,d包括了融合的同种核的细胞
D. 获得的d细胞还不能直接扩大培养用于生产单克隆抗体
11. 通过胚胎工程技术可快速获取良种奶牛,下列叙述正确的是( )
A. 可直接将采集到的卵母细胞与精子结合,进行体外受精
B. 为提高胚胎利用率,可将发育良好的桑葚胚进行胚胎分割
C. 受体母牛需进行同期发情处理,良种奶牛可获得受体母牛的优良性状
D. 对早期奶牛胚胎进行性别鉴定时,需取内细胞团细胞进行DNA分析
12. 科研人员利用Bt抗虫基因(Cry1Ac)和抗草甘膦基因(EPSPS)为目的基因,以农杆菌Ti质粒为载体,通过基因工程培育抗虫抗草甘膦棉花。下列叙述正确的是( )
A. 可从基因文库中获取Cry1Ac和EPSPS,并通过PCR实现快速扩增
B. 构建基因表达载体时,需将Cry1Ac和EPSPS随机插入Ti质粒的任意片段
C. 基因工程的核心步骤是用农杆菌转化法将重组质粒导入棉花的愈伤组织
D. 只要检测出棉花细胞中含有Cry1Ac和EPSPS,就代表转基因棉花培育成功
13. 为评估某种转基因玉米的安全性,科研团队开展非人灵长类动物食蟹猴的长期喂养实验,部分实验数据如下表。下列叙述最合理的是( )
指标
组别
BMD(g/cm2)
F-B12(mg/kg)
F0代(亲代)
F1代(1-6岁)
F0代(亲代)
F1代(1-6岁)
转基因玉米组
0.58±0.09
0.47±0.03
0.03
0.06
非转基因玉米组
0.57±0.09
0.48±0.04
0.03
0.02
常规饲料组
0.57±0.09
0.47±0.03
0.02
0.03
注:骨密度(BMD)和粪便中维生素B12的含量(F-B12)能分别反馈骨健康和肠道菌群功能是否正常。
A. 预判人类健康风险时,食蟹猴实验数据比啮齿类动物更具参考优势
B. 若长期食用该种转基因玉米,会导致食蟹猴的骨健康水平显著降低
C. 实验数据表明该种转基因玉米会导致肠道损伤,造成营养吸收障碍
D. 结果显示该转基因玉米安全性较高,无需对其加工产品进行专门标识
14. 田间害虫会危害水稻叶片、茎秆等绿色组织,降低稻米的产量和品质,转基因抗虫水稻可缓解该问题,但存在食用安全顾虑。为消除顾虑,科研人员利用Cre/loxP系统特异性删除了胚乳中的外源基因。图甲表示loxP的碱基序列,图乙为表达载体上的T-DNA结构示意图。下列叙述错误的是( )
注:甲图中②决定loxP序列的方向,“▼”“▲”为Cre酶的切割位点,Cre酶能够催化两个loxP序列间的DNA实现位点特异性重组。
A. Cre酶兼具限制酶和DNA连接酶的功能
B. 启动子2为水稻绿色组织中特异表达的基因的启动子
C. 构建表达载体时,loxP1和loxP2序列应同向插入,以删除胚乳中的外源基因
D. 可通过提取叶肉细胞中Cre酶的RNA进行逆转录PCR,检测是否导入成功
15. 天然胰岛素易形成多聚体,皮下注射后需逐渐解离为单体才能发挥作用。研究发现,胰岛素B链的第20~29位氨基酸是胰岛素分子相互作用形成多聚体的关键区域。科研人员通过对胰岛素进行改造,使胰岛素B链第28位的脯氨酸与第29位的赖氨酸互换,生产出了速效胰岛素类似物。部分DNA序列如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 对天然胰岛素结构进行设计改造,最终需借助基因工程技术实现
B. 图中的引物F2对应的碱基序列应为5′-ACACAAAGCCCACCC-3′
C. 对天然胰岛素基因进行诱变与扩增时,应在两个PCR体系中进行
D. 可利用Ca2+处理的方法将改造后的胰岛素基因直接导入大肠杆菌中
二、非选择题:本题共5小题,除标注外每空2分,共55分。
16. 某些动物组织中提取的胶原蛋白可用于制作手术缝合线。构成某种胶原蛋白的原胶原由三条相同肽链螺旋缠绕形成,如图1所示;图2是图1中三种氨基酸的结构式;图3是控制原胶原合成的基因的部分片段。回答下列问题。
(1)图1中原胶原的每条肽链均是由三种氨基酸通过______形成。
(2)若图1中原胶原每条肽链均包含200个“—甘—赖—脯—”的重复序列,则其所含的游离氨基为______个。
(3)动物胶原蛋白能用于制作手术缝合线,其原因是与人体胶原蛋白结构相似,术后胶原蛋白可被______,这种特点对于术后病人的好处是____________________。
(4)图3中①代表的碱基对是______,若控制图1中原胶原合成的基因由2000个碱基对组成,则其碱基对的排列方式有______种。
17. R酶是光合作用中固定CO2的关键酶,微藻中R酶与CO2的亲和力远低于高等植物,但微藻凭借超强的CO2浓缩机制,使其光合作用效率是高等植物的10~50倍。下图为微藻光合作用部分过程示意图(LC复合物可阻止CO2逃逸),图中字母表示结构。回答下列问题。
(1)捕获光能的叶绿素主要吸收可见光中的______,为微藻光合作用光反应提供电子的最初供体是______。
(2)据图分析,微藻光合作用固定CO2的场所是___________(填图中字母)。微藻浓缩CO2是以形式而不是以CO2的形式,推测其原因是__________________。
(3)综上可知,微藻提高R酶周围CO2浓度的机制有_________________________(答出2点)。
(4)研究人员将微藻的CO2浓缩系统导入烟草叶绿体中并成功表达,但在低光照下,烟草叶肉细胞的光合速率并未明显提高,推测其原因是__________________。
18. 淡豆豉由黑豆经微生物发酵制成,其传统制作方法如图,发酵过程中的优势菌群依次为某些霉菌和细菌。为探究不同微生物在淡豆豉发酵中的作用,某科研团队从自然发酵的淡豆豉中分离出两株优势菌——菌株M(霉菌,需氧型)和菌株B(细菌,厌氧型),以熟黑豆为培养基进行发酵实验,并测定纤溶酶相对活性,结果见下表。回答下列问题。
组别
接种情况
纤溶酶活性
1
不接种
—
2
接种菌株M
+
3
接种菌株B
++++
4
接种菌株M+B
++
注:“+”数量表示酶的相对活性的高低,“—”表示未检出。
(1)淡豆豉在制作过程中,高温蒸煮有两个主要作用:一是______;二是使黑豆中蛋白质的空间结构变得伸展、松散更易被酶水解。
(2)黄衣是豆粒表面优势霉菌的菌丝,这些菌丝体主要分泌______等酶,用于分解豆粒中的蛋白质与纤维素等大分子物质,并为后发酵阶段淡豆豉产生特有风味奠定物质基础。
(3)组别1的作用主要是______。结合表中的实验结果可得出______(填序号)。
①菌株M和菌株B均能产生具有活性的纤溶酶
②菌株M产生的纤溶酶活性低于菌株B
③单独接种菌株M或菌株B的纤溶酶活性均高于混合接种
(4)研究发现,纤溶酶有降血栓的作用,某工厂计划利用菌株M和菌株B发酵生产含有高活性的纤溶酶且保留传统风味的淡豆豉。综合上述信息,请提出一个合理的发酵方案__________________。
19. 抗体偶联药物(ADC)是肺癌精准治疗的重要药物,可特异性识别肿瘤细胞,精准释放载药,降低全身毒副作用。下图为ADC的作用机制示意图,回答下列问题。
(1)制备ADC所需单克隆抗体涉及多种技术手段其中_______是动物细胞工程的基础。制备时需将能产生特定抗体的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,最终筛选获得的杂交瘤细胞应具备_______的特点。
(2)与传统化疗相比,ADC治疗肺癌的全身毒性更低,原因是______________。
(3)ADC进入肿瘤细胞后,在_______中被水解酶降解并释放载药,载药进入细胞核会损伤DNA,进而引起细胞逐渐皱缩溶解,最终被免疫系统清除,该过程是通过_______(填“细胞凋亡”或“细胞坏死”)完成的。
(4)肺癌患者体内并非所有肿瘤细胞均表达ADC识别的靶抗原受体,但这些细胞仍可通过“旁观者效应”被清除。请结合图示分析“旁观者效应”的积极意义是______________。
20. RA是一种来自甜叶菊的高品质低热量天然甜味剂,利用番茄的葡萄糖基转移酶(UGT2)可将RA转化为口感更好、稳定性更强的RD。科研人员将番茄的UGT2基因插入质粒PET28a,并导入大肠杆菌,构建重组基因工程菌。质粒PET28a、UGT2基因结构及限制酶切割位点如图所示。回答下列问题。
注:PstⅠ、BamHⅠ、XhoⅠ、SalⅠ表示限制酶;Kanr、Ampr表示卡那霉素抗性基因和氨苄青霉素抗性基因;ori表示复制原点
(1)PCR扩增UGT2基因利用的原理是_______,其中引物的作用是_______________。
(2)为保证UGT2基因与质粒PET28a正确连接应选择图中的引物__________,并分别在其5′端添加_______________限制酶的识别序列。
(3)将导入了基因表达载体的大肠杆菌接种到含有__________的培养基上培养,随机挑取单菌落培养并提取质粒,用(2)中提到的限制酶对质粒进行单、双酶切,酶切产物经电泳分离,结果如图所示,_____号泳道是双酶切的结果。
(4)若将该工程菌用于大规模发酵生产RD,在完成上述构建和验证后,还需在哪些方面进行深入研究?______________________________(答出1点)。
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