精品解析:黑龙江省绥化市第二中学2025-2026学年高二下学期期末考试生物试题
2026-08-06
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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2 生物与环境 |
| 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) | 黑龙江省 |
| 地区(市) | 绥化市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.06 MB |
| 发布时间 | 2026-08-06 |
| 更新时间 | 2026-08-06 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59115176.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
绥化市第二中学2025-2026学年度第二学期期末考试高二生物
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共15小题,共30分。
1. 威尔逊说“每一个生物科学问题的答案都必须在细胞中寻找”。下列叙述不正确的是( )
A. 细胞膜上的蛋白质分子都可以自由移动
B. 细胞学说揭示了动物和植物的统一性
C. 线粒体内膜向内折叠成嵴扩大了膜面积
D. 内质网膜可与核膜和细胞膜直接联系
2. 2024年—2026年是我国实施的“体重管理年”专项行动期。行动强调以科学饮食干预为核心,引导居民建立健康的膳食模式,防控超重肥胖及相关代谢性疾病。下列相关叙述正确的是( )
A. 糖类和脂肪都不参与细胞结构的构建,抑制其吸收是健康的减肥方式
B. 肥胖型糖尿病患者口服胰岛素后,既能管理体重又能完全恢复血糖
C. 膳食纤维能增加饱腹感且吸收后供能少,可多食辅助控制体重和血糖
D. 蛋白质承担多种功能,适当增加蛋白质类食物的摄入可辅助体重管理
3. 研究者发现胰腺癌细胞在葡萄糖不足时,能利用胞内的尿苷磷酸化酶将尿苷分解为尿嘧啶和核糖两部分,尿嘧啶经代谢过程转化为丙酮酸。以下推理正确的是( )
A. 尿苷与ATP的组成元素相同
B. 尿苷可能来自胞内DNA的水解
C. 尿苷可作为胰腺癌细胞的能源物质
D. 胰腺癌细胞中尿苷磷酸化酶活性较低
4. 取某一红色花冠的2个大小相同、生理状态相似的花瓣细胞,将它们分别放置在甲、乙两种溶液中,测得细胞中液泡直径的变化分别如曲线I和II所示。下列叙述不正确的是( )
A. 甲溶液中细胞能发生质壁分离自动复原
B. 甲、乙两种溶液的溶质种类可能相同
C. 4分钟前甲溶液中花瓣细胞的失水速率小于乙溶液
D. 第4至6分钟甲溶液中花瓣细胞细胞液渗透压逐渐升高
5. 我国劳动人民利用传统发酵技术制作出大量美味食品,如腐乳、泡菜、酱油等。随着科技的发展,现代发酵工程在食品领域的应用更加广泛。下列关于发酵的叙述,正确的是( )
A. 腐乳和果酒都是在无氧条件下发酵产生的传统食品
B. 泡菜“咸而不酸”是因为盐水浓度过高,抑制乳酸菌发酵
C. 在缺乏糖源时,醋酸菌可直接将乙醇转变为乙酸
D. 工业化生产啤酒时,后发酵阶段主要进行大部分糖的分解
6. 我国的苹果产业已成为区域农业经济增长、农民增收致富、乡村振兴的重要支柱产业。苹果树腐烂病由真菌侵染引起,危害果树主干大枝,导致树皮大面积腐解溃烂,是限制苹果产量的重要因素之一。为开发生物防治途径,科研人员拟从土壤中分离筛选具有抑制真菌生长的枯草芽孢杆菌,相关实验如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 将培养基调至酸性时,有利于枯草芽孢杆菌的生长繁殖
B. ①中木糖的作用是为微生物的生长提供碳源和能源
C. ④→⑤的接种方法是稀释涂布平板法
D. 倒平板时需将培养基冷却至室温,再在酒精灯火焰旁倒平板
7. MDCK细胞是从犬肾脏组织中分离培育建立的细胞系,MDCK细胞对流感病毒易感。下列叙述正确的是( )
A. 动物细胞培养时,向培养液中添加干扰素,可减少杂菌污染
B. 培养环境中95%空气可为细胞呼吸提供氧气,5%CO2维持培养液pH
C. MDCK细胞的提取物可用于流感病毒的扩增及特性研究
D. 在对悬浮培养的MDCK细胞进行传代培养时需用胰蛋白酶处理
8. 关于“DNA的粗提取与鉴定”(实验I)和“DNA片段的扩增及电泳鉴定”(实验II)的实验操作,下列说法正确的是( )
A. 实验I中,将滤液放置在4℃冰箱中静置几分钟后,DNA存在于沉淀物中
B. 实验I中,将白色丝状物直接加入二苯胺试剂并进行沸水浴,用于鉴定DNA
C. 实验II中,电泳所需缓冲液和酶应分装成小份在-20℃储存,使用前在室温下解冻
D. 实验II中,对2个双链DNA分子进行PCR扩增,第n次循环共需引物2n+1个
9. 生物技术安全是国家安全体系的重要组成部分。规范生物技术研究、防止生物技术滥用,才能保障人民生命健康。下列叙述不正确的是( )
A. 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
B. 我国禁止生殖性克隆人的实验,对治疗性克隆实验也需进行严格审查
C. 科学家采取很多方法防止基因污染,如阻断淀粉储藏使花粉失活
D. 生物武器的致病能力强、攻击范围广,且难以被及时发现和防护
10. 果皮褐变是影响荔枝保鲜的重要原因,图1是荔枝果皮褐变的机制,图2是漆酶合成的部分过程。Cu2+位于漆酶的活性中心,在催化过程中结合O2将其还原,而CO2因部分结构与O2相似,也能结合到漆酶的活性中心上。下列叙述错误的是( )
A. 漆酶合成过程中添加Cu2+的场所是核糖体
B. 喷水保湿和提高CO2浓度都可以减少荔枝果皮褐变
C. 图1说明液泡膜具有控制物质进出及将细胞质基质与细胞液分隔开的功能
D. 在土壤中添加高产漆酶的微生物菌剂,可能起到在采摘前预防果皮褐变的效果
11. 线粒体是细胞的“动力车间”,其功能异常与帕金森病密切相关。研究发现,Parkin蛋白是清除受损线粒体的关键蛋白。下列叙述错误的是( )
A. 受损线粒体被清除的过程属于细胞自噬,依赖溶酶体的作用
B. 线粒体功能异常会导致细胞供能不足,影响神经细胞的兴奋性
C. Parkin蛋白基因发生突变可能会导致帕金森病的发生
D. 线粒体的半自主性体现为其功能完全不受细胞核基因的调控
12. 双特异性抗体(双抗)能够同时识别两种不同的抗原或同一抗原的不同表位(抗原表位是抗原与抗体特异性识别并结合的基本结构单位)。与单特异性抗体相比,双抗具有高度特异性,增强了治疗的有效性和安全性,同时减少了不良反应。PD-1/IL-2双抗的制备过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 细胞B和细胞C可增殖并分别分泌PD-1抗体、IL-2抗体
B. 细胞A、单克隆杂交瘤细胞和双杂交瘤细胞都有无限增殖能力
C. 过程②④可用PEG融合法或灭活病毒诱导法诱导细胞融合
D. 过程②和过程④必须经过两次筛选,且两次筛选的目的不同
13. 小鼠的四倍体胚胎细胞在发育过程中会受到限制,只能发育成胎盘等胚外组织,不能发育成胎儿的组织细胞。科研工作者利用四倍体胚胎细胞,通过一系列操作将小鼠ES细胞培育成完整的小鼠个体,如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 四倍体胚胎可替代代孕母鼠,直接提供发育所需的全部营养和环境
B. ES细胞虽然具有发育的全能性,但不能在体外直接发育成为个体
C. 该技术可以为某些因胎盘缺陷而不能生育的疾病的治疗提供思路
D. 胎儿的遗传物质都来源于注入的ES细胞,与四倍体胚胎细胞无关
14. 某研究小组将生理状态一致的紫色鸭跖草叶片下表皮细胞均分为两组,分别置于葡萄糖和麦芽糖溶液中进行实验,结果如图所示。已知植物细胞不能直接吸收麦芽糖,下列叙述错误的是( )
注:原生质体相对体积=当前原生质体体积/初始原生质体体积
A. 甲组对应麦芽糖溶液,乙组对应葡萄糖溶液,二者的初始物质的量浓度可能相同
B. 图中M、N两点对应的同一细胞的细胞液浓度大小为M=N
C. 若将甲组处理后的细胞置于清水中,原生质体相对体积可恢复至1,说明细胞保持活性
D. 一定范围内适当提高实验温度,曲线甲的下降速率会加快,曲线乙的回升阶段会提前
15. 在进行“比较过氧化氢在不同条件下分解”的实验时,编号为①-④的4支试管中分别加入2 mLH2O2溶液,不同实验处理及结果如下图。下列关于该实验的分析,正确的是( )
A. 该实验的自变量是温度,因变量是气泡的数量
B. 该实验无法探究温度对酶活性的影响
C. ①与②对照,说明加热可降低化学反应活化能
D. ②与④对照,说明过氧化氢酶具有高效性
二、多选题:本大题共5小题,共15分。
16. 近年来发现一种新的细胞器:内质网高尔基体中间体(ERGIC),ERGIC不仅是参与调控内质网—高尔基体经典分泌途径的核心细胞器,同时也是非经典分泌途径的枢纽,分泌过程如图所示。ERGIC53和TMED是ERGIC膜上的两种关键蛋白,ERGIC53可识别糖基化蛋白(糖基化是糖分子与蛋白质、脂质等生物大分子结合的过程);TMED能够调控多种非经典分泌蛋白离开ERGIC。有关叙述正确的是( )
A. 经典分泌途径和非经典分泌途径所需要的能量全部由线粒体提供
B. 可用差速离心法分离出ERGIC
C. 内质网可能使蛋白质糖基化
D. 能否运输非经典分泌的蛋白取决于ERGIC膜上TMED的变化
17. ATP可将蛋白质磷酸化,磷酸化的蛋白质会改变形状做功,从而推动细胞内系列反应的进行(机理如下图所示)。下列叙述正确的是( )
A. 主动运输过程中,载体蛋白中的能量先增加后减少
B. ATP推动蛋白质做功的过程,存在吸能反应过程
C. ATP水解过程中,末端磷酸基团具有较高的转移势能
D. 磷酸化的蛋白质做功,失去的能量主要用于再生ATP
18. 乳酸脱氢酶(ADH)和乙醇脱氢酶(LDH)能催化不同类型的无氧呼吸。低氧胁迫处理玉米第3天,研究人员发现玉米品系A根系中ADH活性显著提高,LDH活性变化不显著,而玉米品系B根系中LDH活性显著提高,ADH活性变化不显著。下列叙述错误的有( )
A. ADH和LDH都能为丙酮酸的分解提供活化能
B. ADH和LDH催化丙酮酸分解时,利用[H]的能量生成少量ATP
C. 低氧胁迫下,玉米品系A体内可能出现的呼吸产物有酒精、乳酸、CO2等
D. 可通过酸性重铬酸钾溶液是否变为橙色鉴定玉米品系B是否产生酒精
19. 在某地区种植的冬小麦,其叶片经常出现黄化而患黄化病。甲同学认为这是土壤中缺磷引起的,乙同学认为这是土壤中缺镁引起的。为判断哪个观点正确,丙同学利用三组长势相同的冬小麦幼苗完成了下列实验。下列叙述错误的是( )
组别
培养液
实验处理
观察指标
①
全素培养液
相同且适宜条件下培育相同的一段时间
幼苗的生长发育状况
②
缺磷培养液
③
缺镁培养液
A. 该实验的自变量是培养液中磷、镁的有无及幼苗的生长发育状况
B. 组别①是对照组,组别②③都是实验组
C. 若②组幼苗出现黄化,①③组正常,则说明黄化病是由缺磷引起的
D. 若①组正常,②③两组幼苗都出现黄化,则说明黄化病是由磷和镁共同缺乏引起的
20. 双特异性抗体是指一个抗体分子可以与两个不同抗原或同一抗原的两个不同抗原表位相结合,目前常用杂交—杂交瘤的方法来制备。其制备过程如下图所示:据图分析,下列相关叙述正确的是( )
A. 细胞B和细胞C是从已免疫小鼠的骨髓中取出的多种B淋巴细胞
B. 过程②④均需要采用抗原-抗体杂交技术
C. 过程⑤既可在体内培养也可在体外培养
D. 与传统的单克隆抗体相比,双特异性抗体可能在免疫治疗方面有更广阔的应用前景
第II卷(非选择题)
三、实验题:本大题共1小题,共15分。
21. 高糖高脂食物过量摄入导致肥胖、非酒精性脂肪肝炎(NASH)等疾病高发。NASH的特点是过多的脂质以脂滴的形式存在于肝细胞中。研究发现,肝细胞内存在的脂质自噬过程可以有效降解脂滴从而减少脂质的堆积。脂质自噬的方式及过程如下图。
(1)溶酶体是细胞的“消化车间”,内部含有多种__________(选填“酸性”、“碱性”或“中性”)水解酶。人体肝细胞中脂滴储存了多种脂质,其中的脂肪在自噬溶酶体中会被水解为__________。在显微镜下可使用__________(填试剂)对脂滴进行检测。
(2)图中自噬方式C具有一定的特异性,判断依据是__________。
(3)研究表明陈皮具有调节肝脏脂肪代谢的作用。科研人员通过高脂饮食建立非酒精性脂肪肝炎大鼠模型,分别灌胃不同剂量的川陈皮素(陈皮的有效成分之一),一段时间后检测大鼠血清中谷丙转氨酶及肝组织中自噬相关蛋白LC-3II/LC-3I的含量。实验结果如下:
组别
处理方式
谷丙转氨酶(IU/L)
LC-3Ⅱ/LC-3Ⅰ比值
A组
正常饮食
44.13
3.15
B组
__________
112.26
0.42
C组
高脂饮食+低剂量川陈皮素
97.37
0.66
D组
高脂饮食+中剂量川陈皮素
72.34
1.93
E组
高脂饮食+高剂量川陈皮素
55.2
2.96
①表中B组的处理方式。
②由实验结果可知川陈皮素对非酒精性脂肪肝病的作用效果表现为__________(填“促进”或“抑制”)。在脂质自噬过程中,细胞质中的LC-3I蛋白会转变为膜上的LC-3II蛋白参与自噬,据此推测川陈皮素的作用机理可能是__________。
四、识图作答题:本大题共3小题,共40分。
22. 目前最常利用杂交瘤杂交法来制备特异性抗体。长春花是野生花卉,其所含长春碱具有良好的抗肿瘤作用。图1是科研人员通过杂交—杂交瘤细胞技术(免疫的B淋巴细胞和杂交瘤细胞杂交技术)生产能同时识别癌胚抗原和长春碱的双特异性单克隆抗体的部分过程。图2是抗体—药物偶联物(ADC)的作用机制示意图。回答下列问题:
(1)图1中,对小鼠进行免疫处理后通常再从该小鼠的脾脏中获取__________。过程②诱导动物细胞融合的常用方法有__________(至少答两种)。
(2)图1中将获得的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合,用HAT培养基进行第一次筛选。一段时间后,只有__________细胞才能在该培养基中生长。
(3)图1中还需利用多孔培养板进行第二次筛选,即对第一次筛选的细胞进行__________和__________;图中获得的单克隆杂交瘤细胞在方框内还需要经过__________次筛选,才能获得单克隆杂交—杂交瘤细胞。
(4)图2中ADC在临床应用上具有的优势是__________。
23. 我国研究人员成功培育出克隆动物食蟹猴,图甲为培育流程图,①~⑥表示过程。研究发现,向融合细胞注入酶A的mRNA,可重新激活被抑制的相关基因,大大提高融合细胞发育为囊胚和母猴代孕的成功率,其原理如图乙所示。回答下列问题。
(1)①过程需要在含有________的混合气体的CO2培养箱中进行,②过程表示“去核”,“去核”是指去除卵母细胞中的________复合物。
(2)③过程常用________方法来构建融合细胞,为促使细胞融合,还需使用________手段。
(3)据图分析推测,向融合细胞注入酶A的mRNA,其作用可能是________。
24. 如图表示利用大肠杆菌生产干扰素的部分操作,质粒A中的lacZ基因可用于“蓝白斑”筛选。lacZ基因的表达产物β-半乳糖苷酶可分解无色化合物X-gal而使菌落显蓝色,不含lacZ基因的菌落则呈白色。回答下列问题:
限制酶
酶切位点
BamHⅠ
5′-G↓GATCC-3′
BclⅠ
5′-T↓GATCA-3′
SmaⅠ
5′-CCC↓GGG-3′
EcoRⅠ
5′-G↓AATTC-3′
(1)采用PCR技术扩增干扰素基因时,在反应体系中除加入引物、四种脱氧核苷酸、缓冲液、Mg2+外,还需要加入________。测得干扰素基因非模板链的部分序列为5′-ATCTACGCGCTCATCCG……CGCAGCAATGAGTAGCG-3′。科研小组尝试设计了如下4种引物,其中适合用于扩增干扰素基因的一对引物是______(选填序号)。
①5′-GACTACTCGCGCATCTA-3′ ②5′-ATCTACGCGCTCATCCG-3′
③5′-CGCAGCAATGAGTAGCG-3′ ④5′-CGCTACTCATTGCTGCG-3′
(2)为了使质粒A和干扰素基因能正确连接构建重组质粒B,设计干扰素基因的引物时在两种引物的________端分别添加限制酶________的识别序列,且选用限制酶________切割质粒A,酶切后的质粒A和干扰素基因片段通过________(填“E.coli”或“T4”)DNA连接酶作用后获得重组质粒。
(3)为了达到筛选目的,根据所用载体质粒的遗传特性,受体大肠杆菌需具备________敏感和________缺陷等特征。筛选时,将转化后的菌液经稀释后接种于含________的培养基上,经培养后挑取白色的单菌落,即为目标工程菌。
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绥化市第二中学2025-2026学年度第二学期期末考试高二生物
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共15小题,共30分。
1. 威尔逊说“每一个生物科学问题的答案都必须在细胞中寻找”。下列叙述不正确的是( )
A. 细胞膜上的蛋白质分子都可以自由移动
B. 细胞学说揭示了动物和植物的统一性
C. 线粒体内膜向内折叠成嵴扩大了膜面积
D. 内质网膜可与核膜和细胞膜直接联系
【答案】A
【解析】
【详解】A、细胞膜的流动镶嵌模型表明,细胞膜上的大多数蛋白质分子可以运动,并非所有蛋白质都能自由移动(部分蛋白质与细胞骨架等结构结合,流动性受限),A错误;
B、细胞学说提出一切动物和植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成,揭示了动物和植物的统一性,B正确;
C、线粒体内膜向内折叠形成嵴,可显著扩大膜面积,为有氧呼吸相关的酶提供更多附着位点,C正确;
D、内质网是细胞内物质运输的重要通道,其膜可内连核膜外膜、外连细胞膜,实现核膜、内质网膜、细胞膜的直接联系,D正确。
2. 2024年—2026年是我国实施的“体重管理年”专项行动期。行动强调以科学饮食干预为核心,引导居民建立健康的膳食模式,防控超重肥胖及相关代谢性疾病。下列相关叙述正确的是( )
A. 糖类和脂肪都不参与细胞结构的构建,抑制其吸收是健康的减肥方式
B. 肥胖型糖尿病患者口服胰岛素后,既能管理体重又能完全恢复血糖
C. 膳食纤维能增加饱腹感且吸收后供能少,可多食辅助控制体重和血糖
D. 蛋白质承担多种功能,适当增加蛋白质类食物的摄入可辅助体重管理
【答案】D
【解析】
【详解】A、糖类和脂肪都可参与细胞结构构建,如五碳糖是核酸的组成成分、纤维素是植物细胞壁的组成成分,脂质中的磷脂是细胞膜的重要组分;且糖类是人体主要能源物质,脂肪是主要的储能物质,抑制它们吸收不符合健康减肥的原则,A错误;
B、胰岛素本质是蛋白质,口服后会被消化道中的蛋白酶水解失活,无法发挥降血糖的作用,也不能完全恢复患者血糖,B错误;
C、人体不含分解膳食纤维的酶,膳食纤维无法被人体吸收,不存在“吸收后供能少”的说法,C错误;
D、蛋白质具有结构组成、催化、免疫等多种功能,适当增加蛋白质摄入可增强饱腹感,减少其他高热量食物的摄入,能辅助体重管理,D正确。
3. 研究者发现胰腺癌细胞在葡萄糖不足时,能利用胞内的尿苷磷酸化酶将尿苷分解为尿嘧啶和核糖两部分,尿嘧啶经代谢过程转化为丙酮酸。以下推理正确的是( )
A. 尿苷与ATP的组成元素相同
B. 尿苷可能来自胞内DNA的水解
C. 尿苷可作为胰腺癌细胞的能源物质
D. 胰腺癌细胞中尿苷磷酸化酶活性较低
【答案】C
【解析】
【详解】A、尿苷是尿嘧啶和核糖结合形成的核苷,组成元素为C、H、O、N,ATP的组成元素为C、H、O、N、P,二者组成元素不同,A错误;
B、DNA的碱基组成为A、T、C、G,不含尿嘧啶U,且DNA的五碳糖为脱氧核糖,因此DNA水解无法产生尿苷,尿苷是RNA的水解产物之一,B错误;
C、尿苷分解产生的尿嘧啶可代谢转化为丙酮酸,丙酮酸是细胞呼吸的中间底物,可进一步氧化分解释放能量,因此尿苷可作为胰腺癌细胞的能源物质,C正确;
D、胰腺癌细胞在葡萄糖不足时需要依赖尿苷磷酸化酶分解尿苷供能,因此该酶在胰腺癌细胞中活性较高,D错误。
4. 取某一红色花冠的2个大小相同、生理状态相似的花瓣细胞,将它们分别放置在甲、乙两种溶液中,测得细胞中液泡直径的变化分别如曲线I和II所示。下列叙述不正确的是( )
A. 甲溶液中细胞能发生质壁分离自动复原
B. 甲、乙两种溶液的溶质种类可能相同
C. 4分钟前甲溶液中花瓣细胞的失水速率小于乙溶液
D. 第4至6分钟甲溶液中花瓣细胞细胞液渗透压逐渐升高
【答案】D
【解析】
【详解】A、曲线I对应甲溶液中细胞的液泡直径先减小后增大,说明细胞先失水发生质壁分离,后吸水发生质壁分离自动复原,A正确;
B、若甲、乙溶质种类相同(如均为KNO3),乙溶液浓度过高导致细胞失水过多死亡,无法发生自动复原,也可出现题图所示曲线,因此溶质种类可能相同,B正确;
C、4分钟前乙溶液中细胞液泡直径下降速率更快,说明乙中细胞失水速率更快,即甲溶液中花瓣细胞的失水速率小于乙溶液,C正确;
D、第4至6分钟甲溶液中细胞液泡直径增大,细胞正在吸水,细胞液中水分增加、浓度逐渐降低,因此细胞液渗透压逐渐降低,D错误。
5. 我国劳动人民利用传统发酵技术制作出大量美味食品,如腐乳、泡菜、酱油等。随着科技的发展,现代发酵工程在食品领域的应用更加广泛。下列关于发酵的叙述,正确的是( )
A. 腐乳和果酒都是在无氧条件下发酵产生的传统食品
B. 泡菜“咸而不酸”是因为盐水浓度过高,抑制乳酸菌发酵
C. 在缺乏糖源时,醋酸菌可直接将乙醇转变为乙酸
D. 工业化生产啤酒时,后发酵阶段主要进行大部分糖的分解
【答案】B
【解析】
【详解】A、腐乳制作主要利用的毛霉是需氧型微生物,发酵过程需要有氧条件,果酒是酵母菌无氧发酵的产物,二者并非都在无氧条件下发酵,A错误;
B、泡菜的酸味来自乳酸菌无氧呼吸产生的乳酸,若盐水浓度过高,乳酸菌会因渗透失水导致代谢活动受抑制,产酸量少,就会出现“咸而不酸”的现象,B正确;
C、缺乏糖源时,醋酸菌先将乙醇转化为乙醛,再将乙醛转化为乙酸,不能直接将乙醇转变为乙酸,C错误;
D、工业化生产啤酒时,主发酵阶段完成大部分糖的分解,后发酵阶段仅对残留的少量糖类进行缓慢发酵,同时改善啤酒风味,D错误。
6. 我国的苹果产业已成为区域农业经济增长、农民增收致富、乡村振兴的重要支柱产业。苹果树腐烂病由真菌侵染引起,危害果树主干大枝,导致树皮大面积腐解溃烂,是限制苹果产量的重要因素之一。为开发生物防治途径,科研人员拟从土壤中分离筛选具有抑制真菌生长的枯草芽孢杆菌,相关实验如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 将培养基调至酸性时,有利于枯草芽孢杆菌的生长繁殖
B. ①中木糖的作用是为微生物的生长提供碳源和能源
C. ④→⑤的接种方法是稀释涂布平板法
D. 倒平板时需将培养基冷却至室温,再在酒精灯火焰旁倒平板
【答案】B
【解析】
【详解】A、枯草芽孢杆菌属于细菌,适宜生长在中性或弱碱性的培养基中,调至酸性不利于其生长繁殖,A错误;
B、木糖是含碳的有机物,既能为微生物生长提供碳源,也可通过氧化分解为生命活动提供能源,B正确;
C、④→⑤是挑取单菌落进行分离纯化的过程,所用接种方法为平板划线法,稀释涂布平板法是②→③步骤所用的接种方法,C错误;
D、倒平板时需将培养基冷却至50℃左右(室温下培养基中的琼脂会凝固,无法正常倾倒),再在酒精灯火焰旁操作避免杂菌污染,D错误。
7. MDCK细胞是从犬肾脏组织中分离培育建立的细胞系,MDCK细胞对流感病毒易感。下列叙述正确的是( )
A. 动物细胞培养时,向培养液中添加干扰素,可减少杂菌污染
B. 培养环境中95%空气可为细胞呼吸提供氧气,5%CO2维持培养液pH
C. MDCK细胞的提取物可用于流感病毒的扩增及特性研究
D. 在对悬浮培养的MDCK细胞进行传代培养时需用胰蛋白酶处理
【答案】B
【解析】
【详解】A、动物细胞培养时,需向培养液中添加抗生素减少杂菌污染,A错误;
B、动物细胞培养的气体环境为95%空气(其中的O2可为细胞有氧呼吸提供原料)和5%CO2(作用是维持培养液pH稳定),B正确;
C、流感病毒营完全活细胞寄生生活,只有在活的MDCK细胞中才能完成增殖,MDCK细胞提取物无活细胞,无法用于流感病毒的扩增,C错误;
D、胰蛋白酶处理的目的是使贴壁生长的细胞从培养容器壁上脱落,悬浮培养的MDCK细胞不会发生贴壁生长,传代时不需要用胰蛋白酶处理,D错误。
8. 关于“DNA的粗提取与鉴定”(实验I)和“DNA片段的扩增及电泳鉴定”(实验II)的实验操作,下列说法正确的是( )
A. 实验I中,将滤液放置在4℃冰箱中静置几分钟后,DNA存在于沉淀物中
B. 实验I中,将白色丝状物直接加入二苯胺试剂并进行沸水浴,用于鉴定DNA
C. 实验II中,电泳所需缓冲液和酶应分装成小份在-20℃储存,使用前在室温下解冻
D. 实验II中,对2个双链DNA分子进行PCR扩增,第n次循环共需引物2n+1个
【答案】D
【解析】
【详解】A、实验I中4℃静置的目的是使蛋白质等杂质沉淀,DNA仍溶解在上清液中,并非存在于沉淀物,A错误;
B、二苯胺鉴定DNA时,需先将白色丝状物溶解在2mol/L的NaCl溶液中,再加入二苯胺试剂进行沸水浴,B错误;
C、实验II中的缓冲液和酶使用前,将所需试剂从冰箱中拿出,放在冰上缓慢解冻,C错误;
D、PCR扩增中,第n次循环需要的引物数等于本轮循环的模板单链总数。初始为2个双链DNA,第n次循环前(n-1次循环结束后)共有DNA数为 2 × 2𝑛−1 = 2𝑛 个,解开后共2×2n=2n+1条单链,1条单链需要1个引物,因此第n次循环共需要引物2n+1个,D正确。
9. 生物技术安全是国家安全体系的重要组成部分。规范生物技术研究、防止生物技术滥用,才能保障人民生命健康。下列叙述不正确的是( )
A. 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
B. 我国禁止生殖性克隆人的实验,对治疗性克隆实验也需进行严格审查
C. 科学家采取很多方法防止基因污染,如阻断淀粉储藏使花粉失活
D. 生物武器的致病能力强、攻击范围广,且难以被及时发现和防护
【答案】A
【解析】
【详解】A、试管婴儿的必需技术包括体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植,植入前的遗传学诊断是针对有遗传病筛查需求的特殊情况使用的技术,并非所有试管婴儿都必需,A错误;
B、我国明确禁止生殖性克隆人的实验,治疗性克隆涉及伦理、安全等问题,也需要进行严格审查和监管,B正确;
C、使花粉失活可以避免转基因植物的外源基因随花粉扩散到近缘野生种,是防止基因污染的有效措施,C正确;
D、生物武器多为致病微生物、生物毒素等,致病能力强、攻击范围广,且使用时隐蔽性高,难以被及时发现和防护,D正确。
10. 果皮褐变是影响荔枝保鲜的重要原因,图1是荔枝果皮褐变的机制,图2是漆酶合成的部分过程。Cu2+位于漆酶的活性中心,在催化过程中结合O2将其还原,而CO2因部分结构与O2相似,也能结合到漆酶的活性中心上。下列叙述错误的是( )
A. 漆酶合成过程中添加Cu2+的场所是核糖体
B. 喷水保湿和提高CO2浓度都可以减少荔枝果皮褐变
C. 图1说明液泡膜具有控制物质进出及将细胞质基质与细胞液分隔开的功能
D. 在土壤中添加高产漆酶的微生物菌剂,可能起到在采摘前预防果皮褐变的效果
【答案】A
【解析】
【详解】A、核糖体仅合成多肽链,不参与蛋白质的折叠与修饰,A错误;
B、喷水保湿可避免失水胁迫,减少液泡膜损伤和酚类物质释放;CO2与O2结构相似,可竞争结合漆酶活性中心,抑制漆酶的催化作用,B正确;
C、图1表明在外因胁迫或损伤时,液泡膜破裂才释放酚类物质,说明液泡膜具有控制物质进出及将细胞质基质与细胞液分隔开的功能,C正确;
D、高产漆酶的微生物需吸收土壤中的Cu2+,导致荔枝树吸收的Cu2+减少,荔枝树的漆酶活性降低,可在采摘前预防果皮褐变,D正确。
11. 线粒体是细胞的“动力车间”,其功能异常与帕金森病密切相关。研究发现,Parkin蛋白是清除受损线粒体的关键蛋白。下列叙述错误的是( )
A. 受损线粒体被清除的过程属于细胞自噬,依赖溶酶体的作用
B. 线粒体功能异常会导致细胞供能不足,影响神经细胞的兴奋性
C. Parkin蛋白基因发生突变可能会导致帕金森病的发生
D. 线粒体的半自主性体现为其功能完全不受细胞核基因的调控
【答案】D
【解析】
【详解】A、细胞自噬是细胞通过溶酶体降解自身受损、衰老细胞器的过程,受损线粒体的清除属于细胞自噬,依赖溶酶体内的水解酶发挥作用,A正确;
B、线粒体是有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”,细胞生命活动所需能量大部分来自线粒体,神经细胞兴奋性的维持(如钠钾泵的主动运输过程)需要消耗能量,因此线粒体功能异常导致供能不足会影响神经细胞的兴奋性,B正确;
C、由题干可知Parkin蛋白是清除受损线粒体的关键蛋白,若Parkin蛋白基因发生突变,可能导致Parkin蛋白功能异常,受损线粒体无法被及时清除,线粒体功能异常进而诱发帕金森病,C正确;
D、线粒体的半自主性体现为线粒体含有少量DNA,可自主合成部分自身所需蛋白质,但线粒体大部分蛋白质仍由细胞核基因编码,其功能同时受细胞核基因和自身基因的调控,并非完全不受细胞核基因调控,D错误。
12. 双特异性抗体(双抗)能够同时识别两种不同的抗原或同一抗原的不同表位(抗原表位是抗原与抗体特异性识别并结合的基本结构单位)。与单特异性抗体相比,双抗具有高度特异性,增强了治疗的有效性和安全性,同时减少了不良反应。PD-1/IL-2双抗的制备过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 细胞B和细胞C可增殖并分别分泌PD-1抗体、IL-2抗体
B. 细胞A、单克隆杂交瘤细胞和双杂交瘤细胞都有无限增殖能力
C. 过程②④可用PEG融合法或灭活病毒诱导法诱导细胞融合
D. 过程②和过程④必须经过两次筛选,且两次筛选的目的不同
【答案】A
【解析】
【详解】A、细胞B是已免疫的B淋巴细胞,能分泌PD-1抗体,但不能增殖,细胞C是已免疫的B淋巴细胞,能分泌IL-2抗体,但不能增殖,A错误;
B、细胞A为骨髓瘤细胞,具有无限增殖能力,单克隆杂交瘤细胞由骨髓瘤细胞和已免疫B淋巴细胞融合而来,具备无限增殖能力,双杂交瘤细胞由两种单克隆杂交瘤细胞融合而成,也有无限增殖能力,B正确;
C、在动物细胞融合过程中,可用PEG融合法或灭活病毒诱导法诱导细胞融合,所以过程②④可用这两种方法诱导细胞融合,C正确;
D、过程②筛选是为了获得单克隆杂交瘤细胞,过程④筛选是为了获得双杂交瘤细胞,两次筛选目的不同,D正确。
13. 小鼠的四倍体胚胎细胞在发育过程中会受到限制,只能发育成胎盘等胚外组织,不能发育成胎儿的组织细胞。科研工作者利用四倍体胚胎细胞,通过一系列操作将小鼠ES细胞培育成完整的小鼠个体,如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 四倍体胚胎可替代代孕母鼠,直接提供发育所需的全部营养和环境
B. ES细胞虽然具有发育的全能性,但不能在体外直接发育成为个体
C. 该技术可以为某些因胎盘缺陷而不能生育的疾病的治疗提供思路
D. 胎儿的遗传物质都来源于注入的ES细胞,与四倍体胚胎细胞无关
【答案】A
【解析】
【详解】A、四倍体胚胎只能发育成胎盘,仅起到为胎儿交换营养的作用,整个胚胎发育仍然需要移植到代孕母鼠的子宫中完成,无法替代代孕母鼠,也不能提供发育所需的全部营养和环境,A错误;
B、ES细胞具有发育的全能性,但ES细胞不能在体外条件下直接发育为完整个体,需要依托胚外组织、代孕母体才能完成发育,B正确;
C、该技术由四倍体胚胎提供正常胎盘,若生育问题是胎盘发育缺陷导致,该技术可以为这类疾病的治疗提供思路,C正确;
D、依据题干信息,四倍体胚胎细胞只能发育为胎盘等胚外组织,不能发育为胎儿组织,胎儿的所有组织细胞都由注入的ES细胞发育而来,因此胎儿的遗传物质都来自ES细胞,与四倍体胚胎细胞无关,D正确。
14. 某研究小组将生理状态一致的紫色鸭跖草叶片下表皮细胞均分为两组,分别置于葡萄糖和麦芽糖溶液中进行实验,结果如图所示。已知植物细胞不能直接吸收麦芽糖,下列叙述错误的是( )
注:原生质体相对体积=当前原生质体体积/初始原生质体体积
A. 甲组对应麦芽糖溶液,乙组对应葡萄糖溶液,二者的初始物质的量浓度可能相同
B. 图中M、N两点对应的同一细胞的细胞液浓度大小为M=N
C. 若将甲组处理后的细胞置于清水中,原生质体相对体积可恢复至1,说明细胞保持活性
D. 一定范围内适当提高实验温度,曲线甲的下降速率会加快,曲线乙的回升阶段会提前
【答案】B
【解析】
【详解】A、植物细胞不能吸收麦芽糖,在麦芽糖溶液中失水发生质壁分离后原生质体体积保持稳定,对应曲线甲;细胞可吸收葡萄糖,细胞液浓度会逐渐升高,发生质壁分离自动复原,对应曲线乙。若二者初始物质的量浓度相同,初始渗透压一致,细胞初始失水速率相近,符合曲线初期变化趋势,因此二者初始物质的量浓度可能相同,A正确;
B、M、N两点原生质体相对体积相同,说明两点细胞失水量相近,但N点时乙组细胞已经吸收了部分葡萄糖进入细胞液,细胞液溶质更多,因此细胞液浓度M<N,B错误;
C、只有活细胞的原生质层具有选择透过性,可发生质壁分离复原,因此甲组处理后的细胞置于清水中原生质体相对体积能恢复至1,说明细胞仍保持活性,C正确;
D、一定范围内提高实验温度,水分子跨膜运输速率加快,细胞失水速率加快,曲线甲的下降速率会加快,同时葡萄糖进入细胞的速率加快,细胞液更快升高到大于外界溶液浓度,因此曲线乙的回升阶段会提前,D正确。
15. 在进行“比较过氧化氢在不同条件下分解”的实验时,编号为①-④的4支试管中分别加入2 mLH2O2溶液,不同实验处理及结果如下图。下列关于该实验的分析,正确的是( )
A. 该实验的自变量是温度,因变量是气泡的数量
B. 该实验无法探究温度对酶活性的影响
C. ①与②对照,说明加热可降低化学反应活化能
D. ②与④对照,说明过氧化氢酶具有高效性
【答案】B
【解析】
【详解】A、该实验自变量包括温度、催化剂的种类(FeCl3、过氧化氢酶),并非只有温度;气泡数量是反映因变量的观测指标,不是因变量本身,A错误;
B、过氧化氢自身在高温条件下会发生分解,无法区分实验结果是温度影响酶活性导致,还是温度直接促进底物分解导致,因此该实验无法探究温度对酶活性的影响,B正确;
C、加热的作用是为化学反应提供能量,使过氧化氢分子从常态转变为容易发生反应的活跃状态,催化剂才能降低化学反应活化能,C错误;
D、②号试管为90℃加热处理,④号为常温加过氧化氢酶处理,二者存在温度、是否加酶两个自变量,不符合单一变量原则,无法对照;证明酶的高效性需要③(加无机催化剂FeCl3)与④对照,D错误。
二、多选题:本大题共5小题,共15分。
16. 近年来发现一种新的细胞器:内质网高尔基体中间体(ERGIC),ERGIC不仅是参与调控内质网—高尔基体经典分泌途径的核心细胞器,同时也是非经典分泌途径的枢纽,分泌过程如图所示。ERGIC53和TMED是ERGIC膜上的两种关键蛋白,ERGIC53可识别糖基化蛋白(糖基化是糖分子与蛋白质、脂质等生物大分子结合的过程);TMED能够调控多种非经典分泌蛋白离开ERGIC。有关叙述正确的是( )
A. 经典分泌途径和非经典分泌途径所需要的能量全部由线粒体提供
B. 可用差速离心法分离出ERGIC
C. 内质网可能使蛋白质糖基化
D. 能否运输非经典分泌的蛋白取决于ERGIC膜上TMED的变化
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、细胞中ATP的来源包括线粒体(有氧呼吸第二、三阶段)和细胞质基质(有氧呼吸第一阶段、无氧呼吸),分泌途径的能量并非全部由线粒体提供,A错误;
B、分离细胞器的常用方法为差速离心法,ERGIC属于细胞器,可用该方法分离,B正确;
C、内质网可对蛋白质进行加工修饰,结合题干信息“ERGIC53可识别糖基化蛋白”,而糖基化蛋白由内质网运输至ERGIC,说明内质网可能使蛋白质发生糖基化,C正确;
D、由图可知,ERGIC膜上的TMED在介导经典分泌与非经典分泌时的状态是不相同的,能否运输非经典分泌的蛋白取决于ERGIC膜上TMED的变化,D正确。
17. ATP可将蛋白质磷酸化,磷酸化的蛋白质会改变形状做功,从而推动细胞内系列反应的进行(机理如下图所示)。下列叙述正确的是( )
A. 主动运输过程中,载体蛋白中的能量先增加后减少
B. ATP推动蛋白质做功的过程,存在吸能反应过程
C. ATP水解过程中,末端磷酸基团具有较高的转移势能
D. 磷酸化的蛋白质做功,失去的能量主要用于再生ATP
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、主动运输过程中,ATP可使载体蛋白发生磷酸化,载体蛋白获得能量后势能增加;之后磷酸化的载体蛋白完成转运做功、脱去磷酸基团,势能减少,因此载体蛋白中的能量先增加后减少,A正确;
B、ATP推动蛋白质做功的过程中,蛋白质的磷酸化过程需要吸收ATP水解释放的能量,属于吸能反应,因此该过程存在吸能反应,B正确;
C、ATP中远离腺苷的末端磷酸基团具有较高的转移势能,ATP水解时该磷酸基团容易脱离并转移到其他分子上,C正确;
D、磷酸化的蛋白质做功时释放的能量用于完成相关生命活动,最终大多以热能形式散失,不会用于再生ATP,细胞中ATP再生的能量来自细胞呼吸或光合作用,D错误。
18. 乳酸脱氢酶(ADH)和乙醇脱氢酶(LDH)能催化不同类型的无氧呼吸。低氧胁迫处理玉米第3天,研究人员发现玉米品系A根系中ADH活性显著提高,LDH活性变化不显著,而玉米品系B根系中LDH活性显著提高,ADH活性变化不显著。下列叙述错误的有( )
A. ADH和LDH都能为丙酮酸的分解提供活化能
B. ADH和LDH催化丙酮酸分解时,利用[H]的能量生成少量ATP
C. 低氧胁迫下,玉米品系A体内可能出现的呼吸产物有酒精、乳酸、CO2等
D. 可通过酸性重铬酸钾溶液是否变为橙色鉴定玉米品系B是否产生酒精
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、酶的作用是降低化学反应的活化能,无法为反应提供活化能,A错误;
B、无氧呼吸仅第一阶段释放少量能量生成少量ATP,丙酮酸被[H]还原的第二阶段无ATP生成,B错误;
C、低氧环境下玉米同时存在有氧呼吸(产物含CO2),品系A的ADH(乳酸脱氢酶)活性高可产生乳酸,LDH(乙醇脱氢酶)无显著变化仍保留原有活性,可产生少量酒精和CO2,因此呼吸产物可能有酒精、乳酸、CO2等,C正确;
D、酸性重铬酸钾溶液本身为橙色,与酒精反应后变为灰绿色,应通过是否变为灰绿色鉴定酒精产生,D错误。
19. 在某地区种植的冬小麦,其叶片经常出现黄化而患黄化病。甲同学认为这是土壤中缺磷引起的,乙同学认为这是土壤中缺镁引起的。为判断哪个观点正确,丙同学利用三组长势相同的冬小麦幼苗完成了下列实验。下列叙述错误的是( )
组别
培养液
实验处理
观察指标
①
全素培养液
相同且适宜条件下培育相同的一段时间
幼苗的生长发育状况
②
缺磷培养液
③
缺镁培养液
A. 该实验的自变量是培养液中磷、镁的有无及幼苗的生长发育状况
B. 组别①是对照组,组别②③都是实验组
C. 若②组幼苗出现黄化,①③组正常,则说明黄化病是由缺磷引起的
D. 若①组正常,②③两组幼苗都出现黄化,则说明黄化病是由磷和镁共同缺乏引起的
【答案】AD
【解析】
【详解】A、实验的自变量是培养液中磷、镁的有无,因变量是幼苗的生长发育状况,A错误;
B、组别①为全素培养液,属于正常条件下的空白对照组,组别②、③分别是缺磷、缺镁的人为变量处理组,均为实验组,B正确;
C、若②组(缺磷)幼苗黄化,①(全素)、③(缺镁)组正常,说明排除了缺镁的致病可能,黄化病是由缺磷引起的,C正确;
D、若①组正常,②③两组幼苗都黄化,仅能说明缺磷、缺镁单独存在时都可导致黄化病,若要证明是磷和镁共同缺乏引起,还需设置同时缺磷和缺镁的实验组验证,D错误。
20. 双特异性抗体是指一个抗体分子可以与两个不同抗原或同一抗原的两个不同抗原表位相结合,目前常用杂交—杂交瘤的方法来制备。其制备过程如下图所示:据图分析,下列相关叙述正确的是( )
A. 细胞B和细胞C是从已免疫小鼠的骨髓中取出的多种B淋巴细胞
B. 过程②④均需要采用抗原-抗体杂交技术
C. 过程⑤既可在体内培养也可在体外培养
D. 与传统的单克隆抗体相比,双特异性抗体可能在免疫治疗方面有更广阔的应用前景
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、能产生特异性抗体的已免疫B淋巴细胞(浆细胞)需要从已免疫小鼠的脾脏中分离,并非从骨髓中获取,A错误;
B、过程②的目的是获得能分泌抗A抗体的单克隆杂交瘤细胞,过程④的目的是获得能同时分泌抗A、抗B抗体的杂交-杂交瘤细胞,两个过程的筛选阶段都需要使用抗原-抗体杂交技术检测抗体的产生情况,B正确;
C、过程⑤为杂交- 杂交瘤细胞的扩增培养,和常规杂交瘤细胞的培养方式一致,既可以注射到小鼠腹腔内进行体内培养,也可以在体外培养液中培养,两种方式都可以获取双特异性抗体,C正确;
D、双特异性抗体可以同时结合两种不同抗原或者同一抗原的不同表位,相比仅能结合一种抗原的传统单克隆抗体,在免疫治疗中可实现更精准的靶向作用或者招募免疫细胞提升疗效,因此应用前景更广阔,D正确。
第II卷(非选择题)
三、实验题:本大题共1小题,共15分。
21. 高糖高脂食物过量摄入导致肥胖、非酒精性脂肪肝炎(NASH)等疾病高发。NASH的特点是过多的脂质以脂滴的形式存在于肝细胞中。研究发现,肝细胞内存在的脂质自噬过程可以有效降解脂滴从而减少脂质的堆积。脂质自噬的方式及过程如下图。
(1)溶酶体是细胞的“消化车间”,内部含有多种__________(选填“酸性”、“碱性”或“中性”)水解酶。人体肝细胞中脂滴储存了多种脂质,其中的脂肪在自噬溶酶体中会被水解为__________。在显微镜下可使用__________(填试剂)对脂滴进行检测。
(2)图中自噬方式C具有一定的特异性,判断依据是__________。
(3)研究表明陈皮具有调节肝脏脂肪代谢的作用。科研人员通过高脂饮食建立非酒精性脂肪肝炎大鼠模型,分别灌胃不同剂量的川陈皮素(陈皮的有效成分之一),一段时间后检测大鼠血清中谷丙转氨酶及肝组织中自噬相关蛋白LC-3II/LC-3I的含量。实验结果如下:
组别
处理方式
谷丙转氨酶(IU/L)
LC-3Ⅱ/LC-3Ⅰ比值
A组
正常饮食
44.13
3.15
B组
__________
112.26
0.42
C组
高脂饮食+低剂量川陈皮素
97.37
0.66
D组
高脂饮食+中剂量川陈皮素
72.34
1.93
E组
高脂饮食+高剂量川陈皮素
55.2
2.96
①表中B组的处理方式。
②由实验结果可知川陈皮素对非酒精性脂肪肝病的作用效果表现为__________(填“促进”或“抑制”)。在脂质自噬过程中,细胞质中的LC-3I蛋白会转变为膜上的LC-3II蛋白参与自噬,据此推测川陈皮素的作用机理可能是__________。
【答案】(1) ①. 酸性 ②. 甘油和脂肪酸 ③. 苏丹Ⅲ染液
(2)方式C需要溶酶体膜上的受体特异性识别结合脂滴表面的特定蛋白PLIN2,只有携带该蛋白的脂滴才能进入溶酶体降解,因此具有特异性
(3) ①. 高脂饮食 ②. 抑制 ③. 川陈皮素促进LC−3I转化为LC−3II,提高LC−3Ⅱ/LC−3Ⅰ的比值,促进肝细胞的脂质自噬,降解脂滴减少脂质堆积,从而缓解非酒精性脂肪肝病
【解析】
【小问1详解】
溶酶体是细胞的“消化车间”,内部含有多种“酸性”水解酶。人体肝细胞中脂滴储存了多种脂质,其中的脂肪在自噬溶酶体中会被水解为甘油和脂肪酸,脂肪是由甘油和脂肪酸组成的。在显微镜下可使用苏丹Ⅲ染液对脂滴进行检测,根据橘黄色的出现判断脂滴的存在。
【小问2详解】
从图中可以看出方式C依赖脂滴膜蛋白与分子伴侣形成的复合物和溶酶体表面的受体结合促进了自噬溶酶体的形成,据此可判断,只有带有特定膜蛋白PLIN2的脂滴才能被溶酶体上的受体识别进入溶酶体降解,因此具有特异性。
【小问3详解】
本实验探究陈皮具有调节肝脏脂肪代谢的作用,科研人员通过高脂饮食建立非酒精性脂肪肝炎大鼠模型,分别灌胃不同剂量的川陈皮素(陈皮的有效成分之一),一段时间后检测大鼠血清中谷丙转氨酶及肝组织中自噬相关蛋白LC-3II/LC-3I的含量。据此可知,本实验的自变量为是否进行高脂饮食处理、川陈皮素的剂量,因变量是谷丙转氨酶及肝组织中自噬相关蛋白LC-3II/LC-3I的含量;实验设计中A是正常饮食对照组,C、D、E组是高脂饮食加不同剂量川陈皮素的实验组,因此B作为NASH模型组,处理为①高脂饮食; 谷丙转氨酶升高提示肝损伤,和B组相比,川陈皮素处理后谷丙转氨酶降低,接近正常水平。②上述结果说明川陈皮素抑制非酒精性脂肪肝病的发展;根据题干信息,LC-3I转变为LC-3II才能参与自噬;LC-3II/LC-3I比值越高脂质自噬越强;实验中川陈皮素剂量越高该比值越接近正常,因此推测川陈皮素的作用机理为通过促进LC-3I转化为LC-3II,增强脂质自噬,减少肝细胞脂质堆积,缓解NASH。
四、识图作答题:本大题共3小题,共40分。
22. 目前最常利用杂交瘤杂交法来制备特异性抗体。长春花是野生花卉,其所含长春碱具有良好的抗肿瘤作用。图1是科研人员通过杂交—杂交瘤细胞技术(免疫的B淋巴细胞和杂交瘤细胞杂交技术)生产能同时识别癌胚抗原和长春碱的双特异性单克隆抗体的部分过程。图2是抗体—药物偶联物(ADC)的作用机制示意图。回答下列问题:
(1)图1中,对小鼠进行免疫处理后通常再从该小鼠的脾脏中获取__________。过程②诱导动物细胞融合的常用方法有__________(至少答两种)。
(2)图1中将获得的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合,用HAT培养基进行第一次筛选。一段时间后,只有__________细胞才能在该培养基中生长。
(3)图1中还需利用多孔培养板进行第二次筛选,即对第一次筛选的细胞进行__________和__________;图中获得的单克隆杂交瘤细胞在方框内还需要经过__________次筛选,才能获得单克隆杂交—杂交瘤细胞。
(4)图2中ADC在临床应用上具有的优势是__________。
【答案】(1) ①. B淋巴细胞(免疫后的浆细胞) ②. 灭活病毒诱导法、聚乙二醇(PEG)融合法、电融合法 (2)杂交瘤
(3) ①. 克隆化培养 ②. 专一抗体检测(阳性抗体检测) ③. 2
(4)特异性强,能定向杀伤癌细胞,对正常细胞损伤小,副作用小(靶向性强,治疗更精准)
【解析】
【小问1详解】
图1中,对小鼠进行免疫处理后通常再从该小鼠的脾脏中获取被激活的B淋巴细胞。过程②诱导动物细胞融合的方法有:灭活病毒诱导法、聚乙二醇(PEG)融合法、电融合法,与植物体细胞杂交相比动物细胞融合特有的方法是灭活的病毒。
【小问2详解】
图1中将获得的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合,用HAT培养基进行第一次筛选。B淋巴细胞在HAT培养基上可正常存活,但不能繁殖,骨髓瘤细胞在HAT培养基上无法生长,一段时间后,只有骨髓瘤细胞与B淋巴细胞之间形成的杂交瘤细胞能在HAT培养基上正常生活,并无限增殖。
【小问3详解】
为选出能产生专一抗体的细胞,要将从HAT培养基上筛选出的细胞稀释液滴入多孔培养板中,使多孔培养板每孔中有一个细胞,然后筛选出专一抗体检测呈阳性的细胞,进行克隆化培养。即对第一次筛选的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测,进而获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞;图中方框内需要经过2次筛选,先筛选得到对长春碱免疫的B淋巴细胞,后筛选出杂交—杂交瘤细胞。
【小问4详解】
图2中ADC因为是抗体-药物构成的复合物,因此,在临床应用上可将抗癌药物定向带到癌细胞所在位置,在原位杀死癌细胞,表现出特异性强,能定向杀伤癌细胞,对正常细胞损伤小,副作用小的特征。
23. 我国研究人员成功培育出克隆动物食蟹猴,图甲为培育流程图,①~⑥表示过程。研究发现,向融合细胞注入酶A的mRNA,可重新激活被抑制的相关基因,大大提高融合细胞发育为囊胚和母猴代孕的成功率,其原理如图乙所示。回答下列问题。
(1)①过程需要在含有________的混合气体的CO2培养箱中进行,②过程表示“去核”,“去核”是指去除卵母细胞中的________复合物。
(2)③过程常用________方法来构建融合细胞,为促使细胞融合,还需使用________手段。
(3)据图分析推测,向融合细胞注入酶A的mRNA,其作用可能是________。
【答案】(1) ①. 5%CO2、95%空气 ②. 纺锤体-染色体
(2) ①. 显微注射 ②. 电融合/PEG融合/灭活病毒诱导
(3)翻译形成组蛋白乙酰化酶或组蛋白去甲基化酶,催化组蛋白乙酰化或去甲基化,激活被抑制的相关基因
【解析】
【小问1详解】
①动物细胞培养时,需要在含有95%空气和5% CO₂的混合气体的CO₂培养箱中进行,其中空气提供细胞呼吸所需的O₂,CO₂用于维持培养液的pH;②过程的“去核”是指去除卵母细胞中的纺锤体-染色体复合物,以避免卵母细胞自身的遗传物质对核移植结果造成干扰。
【小问2详解】
③过程构建融合细胞常用显微注射法,即将供体细胞注入去核的卵母细胞;为促使细胞融合,还需使用电融合、PEG融合或灭活病毒诱导等手段,如电刺激可以改变细胞膜的通透性,促进细胞融合。
【小问3详解】
从图乙可知,组蛋白乙酰化(H3K9ac)能使转录激活,组蛋白去甲基化(H3K9me3转变为H3K9)也能使转录激活,向融合细胞注入酶A的mRNA,其作用可能是翻译形成组蛋白乙酰化酶或组蛋白去甲基化酶,从而催化组蛋白乙酰化或去甲基化,激活被抑制的相关基因,提高融合细胞发育为囊胚的成功率。
24. 如图表示利用大肠杆菌生产干扰素的部分操作,质粒A中的lacZ基因可用于“蓝白斑”筛选。lacZ基因的表达产物β-半乳糖苷酶可分解无色化合物X-gal而使菌落显蓝色,不含lacZ基因的菌落则呈白色。回答下列问题:
限制酶
酶切位点
BamHⅠ
5′-G↓GATCC-3′
BclⅠ
5′-T↓GATCA-3′
SmaⅠ
5′-CCC↓GGG-3′
EcoRⅠ
5′-G↓AATTC-3′
(1)采用PCR技术扩增干扰素基因时,在反应体系中除加入引物、四种脱氧核苷酸、缓冲液、Mg2+外,还需要加入________。测得干扰素基因非模板链的部分序列为5′-ATCTACGCGCTCATCCG……CGCAGCAATGAGTAGCG-3′。科研小组尝试设计了如下4种引物,其中适合用于扩增干扰素基因的一对引物是______(选填序号)。
①5′-GACTACTCGCGCATCTA-3′ ②5′-ATCTACGCGCTCATCCG-3′
③5′-CGCAGCAATGAGTAGCG-3′ ④5′-CGCTACTCATTGCTGCG-3′
(2)为了使质粒A和干扰素基因能正确连接构建重组质粒B,设计干扰素基因的引物时在两种引物的________端分别添加限制酶________的识别序列,且选用限制酶________切割质粒A,酶切后的质粒A和干扰素基因片段通过________(填“E.coli”或“T4”)DNA连接酶作用后获得重组质粒。
(3)为了达到筛选目的,根据所用载体质粒的遗传特性,受体大肠杆菌需具备________敏感和________缺陷等特征。筛选时,将转化后的菌液经稀释后接种于含________的培养基上,经培养后挑取白色的单菌落,即为目标工程菌。
【答案】(1) ①. 干扰素基因、耐高温的DNA聚合酶 ②. ②④
(2) ①. 5′ ②. BamHⅠ、SmaⅠ ③. BclⅠ、SmaⅠ ④. T4
(3) ①. 氨苄青霉素 ②. β-半乳糖苷酶 ③. 氨苄青霉素和X−gal
【解析】
【小问1详解】
PCR反应体系中,除了引物、四种脱氧核苷酸、缓冲液、Mg2+外,还需要干扰素基因作为模板以及耐高温的DNA聚合酶来催化DNA的合成。DNA聚合酶从引物的3′端开始延伸子链,引物需要与模板链的3′端互补配对。已知干扰素基因非模板链的部分序列为5 ′ −ATCTACGCGCTCATCCG⋯⋯CGCAGCAATGAGTAGCG−3 ′ ,则模板链的3′端对应序列与非模板链的5′端部分序列互补,所以引物②5 ′ −ATCTACGCGCTCATCCG−3 ′ 可与模板链3′端结合作为上游引物;非模板链的3′ 端对应互补序列为5 ′ −CGCTACTCATTGCTGCG−3 ′ ,因此引物④5 ′ −CGCTACTCATTGCTGCG−3 ′ 可作为下游引物,二者组合可完成干扰素基因的扩增。
【小问2详解】
设计干扰素基因的引物时,在两种引物的5′ 端分别添加限制酶识别序列,因为5′ 端添加额外序列不会影响引物与模板的互补结合。分析质粒A的酶切位点:BamHⅠ的识别序列同时存在于氨苄青霉素抗性基因和lacZ基因中,若用BamHⅠ切割质粒会同时破坏两个标记基因;EcoRⅠ会破坏复制原点,所以不能选择BamHⅠ和EcoRⅠ。因此选用BclⅠ和SmaⅠ切割质粒A。又因为干扰素基因内部存在 BclⅠ的酶切位点,不能直接用BclⅠ切割目的基因,而BclⅠ和BamHⅠ切割后产生的黏性末端相同,所以在干扰素基因的引物5′ 端分别添加BamHⅠ和SmaⅠ的识别序列。由于SmaⅠ切割产生平末端,T4 DNA连接酶既可连接黏性末端也可连接平末端,所以酶切后的质粒A和干扰素基因片段通过T4 DNA连接酶作用后获得重组质粒。
【小问3详解】
重组质粒B携带氨苄青霉素抗性基因,为筛选出成功转入重组质粒B的大肠杆菌,受体大肠杆菌需对氨苄青霉素敏感,这样在含氨苄青霉素的培养基上,只有导入了重组质粒(含氨苄青霉素抗性基因)的大肠杆菌才能存活。重组质粒B的lacZ基因被干扰素基因插入后破坏,不能表达 β−半乳糖苷酶,而 lacZ基因的表达产物β−半乳糖苷酶可分解无色化合物 X−gal使菌落显蓝色,所以受体大肠杆菌需β−半乳糖苷酶缺陷,便于通过“蓝白斑”筛选。筛选时,将转化后的菌液经稀释后接种于含氨苄青霉素和X−gal的培养基上,含重组质粒B的大肠杆菌由于lacZ基因被破坏,不能分解X−gal,菌落呈白色,经培养后挑取白色的单菌落,即为目标工程菌。
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