精品解析:陕西省榆林市横山中学2025~2026学年高二下学期期末考试生物试题
2026-09-24
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内容正文:
2025~2026学年度第二学期期末检测
高二生物学试题
注意事项:
1.本试题共8页,满分100分,时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把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。涂写在本试卷上无效。
4.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
5.考试结束后,监考员将答题卡按顺序收回,装袋整理;试卷不回收。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 某科研小组在纳米比亚海岸沉积物中发现了巨型细菌——华丽硫珠菌,该菌肉眼可见,体长可达2cm,但细胞内出现膜包裹的“pepins”囊泡,可将DNA封闭其中,其基因组约1100万个碱基对,基因数量远超普通细菌。下列相关叙述正确的是( )
A. 该巨型细菌细胞内具有生物膜系统
B. 该菌与蓝细菌一样,细胞内均无染色体结构
C. 该菌与蓝细菌一样,具有藻蓝素、叶绿体,能进行光合作用
D. 该菌的DNA与真核生物一样,均为链状双螺旋结构
【答案】B
【解析】
【详解】A、生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜共同组成,仅存在于真核生物细胞中,该巨型细菌属于原核生物,不具有生物膜系统,A错误;
B、染色体是真核细胞细胞核中DNA与蛋白质结合形成的结构,该菌和蓝细菌都属于原核生物,细胞内均没有染色体结构,B正确;
C、该菌为硫细菌,属于化能自养型生物,不含藻蓝素,且原核生物都没有叶绿体,蓝细菌也不含叶绿体,C错误;
D、原核生物的DNA为环状双螺旋结构,真核生物的核DNA为链状双螺旋结构,二者结构存在差异,D错误。
2. 芝麻叶面条是以小麦面粉和干制芝麻叶为主要原料的面食,其中富含蛋白质、脂肪、糖类以及钙、铁、锌等物质。关于芝麻叶面条中元素和化合物的叙述,正确的是( )
A. 芝麻叶中的铁可用于合成人体血红蛋白,属于大量元素
B. 等质量的脂肪和葡萄糖彻底氧化分解时,脂肪耗氧量较少
C. 芝麻叶中的蛋白质在烹饪过程中空间结构改变,有利于人体消化
D. 芝麻叶面条中的蛋白质、脂肪、糖类都是以碳链为基本骨架的生物大分子
【答案】C
【解析】
【详解】A、铁属于人体所需的微量元素,A错误;
B、脂肪中氢元素的比例远高于糖类,等质量的脂肪和葡萄糖彻底氧化分解时,脂肪需要消耗更多的氧气,释放更多能量,B错误;
C、烹饪过程中的高温会使蛋白质的空间结构被破坏(发生变性),肽键暴露,更易被消化道中的蛋白酶水解,有利于人体消化,C正确;
D、脂肪不属于生物大分子,糖类中的单糖、二糖也不属于生物大分子,只有蛋白质、多糖等是以碳链为基本骨架的生物大分子,D错误。
3. 核仁组织区是核仁中富含rDNA(编码核糖体RNA的基因)的染色质区域,细胞分裂时核仁会发生周期性的消失与重建。研究显示,蛋白质合成越旺盛,核仁越大,但核仁越大,内部的rDNA往往越不稳定,受损后难以修复。下列叙述错误的是( )
A. rDNA和核糖体RNA均由元素C、H、O、N、P组成
B. 在细胞分裂期,核仁组织区中的rDNA会大量转录形成rRNA
C. 细胞核内的rRNA可通过核孔进入细胞质,参与形成核糖体
D. 代谢旺盛的细胞内的rDNA更容易受损而引发基因突变
【答案】B
【解析】
【详解】A、rDNA属于DNA,rRNA属于RNA,核酸的组成元素均为C、H、O、N、P,A正确;
B、细胞分裂期时,染色质高度螺旋化形成染色体,DNA一般无法解旋为转录提供模板,且分裂期核仁消失,因此不会大量转录形成rRNA,B错误;
C、核孔是细胞核与细胞质进行大分子物质交换的通道,细胞核内合成的rRNA可通过核孔进入细胞质,与蛋白质结合共同组装成核糖体,C正确;
D、由题干信息可知,蛋白质合成越旺盛(代谢越旺盛)的细胞核仁越大,内部rDNA越不稳定,受损后难以修复,因此更容易发生基因突变,D正确。
4. 血液中的胆固醇与磷脂、蛋白质结合形成低密度脂蛋白(LDL)颗粒后可被细胞吸收利用,过程如图。下列叙述正确的是( )
A. ①表示胆固醇通过胞吞进入细胞,说明胆固醇是生物大分子
B. 若②过程受阻,可造成人体血液中胆固醇含量偏低
C. LDL颗粒内部的水溶性环境使胆固醇稳定地包裹其中
D. 细胞膜上LDL受体能够重复利用依赖于生物膜的流动性
【答案】D
【解析】
【详解】A、胆固醇属于脂质,是小分子物质,并非生物大分子。 LDL 颗粒通过胞吞进入细胞,而非胆固醇本身直接胞吞,A错误;
B、②过程是 LDL 与受体结合后被细胞内吞、降解,释放胆固醇供细胞利用。 若②受阻,LDL 无法被细胞吸收利用,会在血液中积累,导致血液胆固醇含量偏高(如家族性高胆固醇血症),B错误;
C、胆固醇是疏水性分子,LDL 的核心是疏水性的脂质(如胆固醇酯),外层是磷脂和蛋白质构成的亲水性外壳。 是疏水性环境包裹胆固醇,而非水溶性环境,C错误;
D、LDL 受体与 LDL 结合后,随胞吞进入细胞,在胞内体中与 LDL 分离,受体通过膜泡运输回到细胞膜,可再次结合 LDL。 这一过程依赖于生物膜的流动性(膜融合、膜泡形成),D正确。
故选D。
5. 将完全相同的紫色牵牛花花瓣细胞分别浸润在甲、乙、丙3种溶液中,测得的细胞膜与细胞壁之间的距离(L)随时间的变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 甲、乙、丙溶液浓度的大小关系为甲>乙>丙
B. 由t0到t1过程中,甲溶液中细胞的吸水能力逐渐增加
C. a点到b点的过程中,乙溶液中细胞的细胞液浓度小于外界溶液浓度
D. 丙溶液中,细胞液与外界溶液之间水分子进出处于动态平衡
【答案】C
【解析】
【详解】A、细胞膜与细胞壁之间的距离(L)越大,说明细胞失水越多,外界溶液浓度越高。 从图中可知,在相同时间内,甲溶液中细胞的L值最大,乙次之,丙最小,所以甲、乙、丙溶液浓度的大小关系为甲>乙>丙,A正确;
B、由t0到t1过程中,甲溶液中细胞不断失水,细胞液浓度逐渐增大。 细胞液浓度增大,细胞的吸水能力就会逐渐增加,B正确;
C、a点到b点的过程中,乙溶液中细胞的细胞膜与细胞壁之间的距离在减小,说明细胞在吸水。 细胞吸水时,细胞液浓度大于外界溶液浓度,C错误;
D、丙溶液中,细胞膜与细胞壁之间的距离基本不变,说明细胞处于动态平衡状态。 但动态平衡时,细胞液与外界溶液之间仍有水分子的交换,只是水分子进出达到平衡,D正确。
故选C。
6. 为验证α-淀粉酶具有专一性(最适催化温度为60℃)。某同学设计了一个实验方案,主要步骤如下表所示。下列叙述错误的是( )
步骤
甲组
乙组
丙组
①
加入2mL淀粉溶液
加入2mL淀粉溶液
加入2mL蔗糖溶液
②
加入2mLα淀粉酶溶液
加入2mL蒸馏水
?
③
60℃水浴加热1min,然后各加入现配的2mL斐林试剂,再水浴加热1min
A. 丙组的步骤②应加入2mLα-淀粉酶溶液
B. 第1次水浴加热目的是保证酶促反应在适宜的温度下进行
C. 本实验若设置丁组,可加入2mL蔗糖溶液和2mL蒸馏水
D. 第2次水浴加热1min后,甲、丙组溶液均产生砖红色沉淀
【答案】D
【解析】
【详解】A、丙组作为蔗糖底物的实验组,需加入α-淀粉酶以检验其能否催化蔗糖水解,A正确;
B、第一次水浴加热使反应体系达到α-淀粉酶最适温度(60℃),确保酶活性最高,B正确;
C、若增设丁组(蔗糖+蒸馏水),可排除蔗糖自身与斐林试剂反应的可能性,作为蔗糖的空白对照,C正确;
D、甲组淀粉被α-淀粉酶水解为麦芽糖(还原糖),斐林试剂检测呈砖红色,丙组蔗糖不被α-淀粉酶水解,且蔗糖本身为非还原糖,故无砖红色沉淀,D错误。
故选D。
7. 碱性蛋白酶能催化酪蛋白水解,使低脂奶在特定波长处的吸光值降低。利用这一原理可测定碱性蛋白酶的活性,研究人员据此分别测定了pH=9(图1)和pH为3~13(图2)时碱性蛋白酶对低脂奶的水解效率。下列分析正确的是( )
注:水解效率是指一定条件下,被水解低脂奶的量占初始总低脂奶量的比值。
A. 酶能为化学反应提供能量,从而加快化学反应的速率
B. 图1中水解效率趋于稳定的主要原因是底物不足
C. pH=3和pH=13不会改变碱性蛋白酶的空间结构
D. 图2中pH为9~11时,吸光值相对比较低
【答案】D
【解析】
【详解】A、酶的作用机理是降低化学反应的活化能,不能为化学反应提供能量,A错误;
B、图1中水解效率最终仅稳定在25%左右,说明大部分底物未被水解,水解效率趋于稳定的原因不是底物不足,B错误;
C、过酸、过碱会破坏酶的空间结构使酶永久失活,pH=3和pH=13条件下酶水解效率极低,说明碱性蛋白酶的空间结构已经被改变,C错误;
D、由题干可知,低脂奶被水解的量越多(水解效率越高),特定波长处的吸光值越低;图2中pH为9~11时水解效率最高,因此对应的吸光值相对比较低,D正确。
8. 苹果醋生产的基本工艺流程如下图所示,其中糖化是将淀粉转化为葡萄糖的过程。下列叙述正确的是( )
A. 糖化过程中,麸曲中曲霉的主要作用是对糖类进行氧化分解
B. 酒精发酵时,发酵液中酒精浓度越高越有利于后续醋酸发酵
C. 醋酸发酵时,应通入无菌空气并适当升温以保证醋酸菌的代谢
D. 苹果醋成品罐装前需对其进行灭菌处理,避免营养成分的流失
【答案】C
【解析】
【详解】A、糖化的目的是将淀粉转化为葡萄糖,麸曲中的曲霉可产生淀粉酶,催化淀粉水解为葡萄糖,不是对糖类进行氧化分解,A错误;
B、酒精浓度过高会抑制醋酸菌的生长代谢,不利于后续醋酸发酵,B错误;
C、醋酸菌是好氧型细菌,且醋酸菌的最适生长温度(30~35℃)高于酵母菌,因此醋酸发酵时通入无菌空气、适当升温可保证醋酸菌的正常代谢,C正确;
D、苹果醋成品罐装前灭菌的目的是杀死杂菌、延长保存时间,灭菌不能避免营养成分流失,D错误。
9. 某种除草剂不易降解,长期使用会污染土壤。研究人员按下图流程,选育能降解该除草剂的细菌(已知该除草剂是一种含氮有机物,在水中溶解度低,含一定量该除草剂的培养基不透明)。相关叙述正确的是( )
A. 图中Ⅰ所用培养基可用牛肉膏、蛋白胨来配制
B. 由Ⅱ可推测,接种环共进行了5次灼烧灭菌
C. 配制Ⅱ、Ⅲ的培养基时,先湿热灭菌再调节pH
D. Ⅲ中透明圈直径/菌落直径的比值越大,说明其降解效果越好
【答案】D
【解析】
【详解】A、题图中Ⅰ所用培养基的作用是筛选出可降解这种除草剂的细菌,所以属于选择培养基,应该以该除草剂作为唯一氮源,培养基中不可含有牛肉膏、蛋白胨,否则无法起到筛选作用,A错误;
B、题图中Ⅱ表示平板划线法,操作时,每次划线前需灼烧接种环,最后一次划线结束后也需灼烧接种环以杀灭残留菌种,Ⅱ共划了5次线,共需要灼烧6次接种环,B错误;
C、配制培养基的过程中,应先调节pH,再进行湿热灭菌,若先灭菌再调pH,易引入杂菌造成培养基污染,C错误;
D、由题干信息可知,含一定量该除草剂的培养基不透明,所以培养基中的除草剂被成功降解的区域会出现透明圈,透明圈直径/菌落直径的比值越大,说明单位大小的菌落降解的除草剂越多,因而说明菌株对除草剂的降解能力越强、降解效果越好,D正确。
10. 井冈霉素(糖类衍生物)是我国科学家发现的一种抗生素,它由链霉菌井冈变种(JGs)发酵而来,广泛应用于水稻病害防治。下列相关叙述错误的是( )
A. JGs接入发酵罐前需要扩大培养,有利于提高井冈霉素产量
B. 发酵过程中需监控温度、通气量和转速等条件
C. 发酵结束后,直接收集发酵液就能得到井冈霉素
D. 可通过诱变育种筛选高产井冈霉素的JGs工程菌
【答案】C
【解析】
【详解】A、JGs接入发酵罐前进行扩大培养,可增加初始菌种数量,缩短发酵的调整期,有利于提高井冈霉素的产量,A正确;
B、发酵过程中温度会影响微生物酶活性,通气量和转速会影响发酵液溶氧量,都会对JGs的生长和井冈霉素的合成产生影响,因此需要监控这些条件,B正确;
C、发酵结束后的发酵液中含有菌体、多种杂质和其他代谢产物,需要经过分离、提纯等工艺才能得到纯净的井冈霉素,不能直接收集发酵液获得产物,C错误;
D、JGs可通过物理或化学诱变剂诱导其发生基因突变,进而筛选得到高产井冈霉素的工程菌,诱变育种适用于该菌株的选育,D正确。
11. “索蚌”是东方百合的一个主栽品种,夏天种植时病虫害严重,花朵数少。科研人员根据云南大百合和“索蚌”优缺点互补的特性,以植物体细胞杂交技术培育出多花型、花色丰富并集观赏、抗性及药用、食用为一体的百合新品种。下列叙述错误的是( )
A. “索蚌”与云南大百合的体细胞杂交之前需用纤维素酶和果胶酶处理获得原生质体
B. 可采用高Ca²+—高pH融合法诱导“索蚌”与云南大百合的原生质体融合
C. 生长素用量与细胞分裂素用量的比值小于1时可诱导杂种细胞形成愈伤组织
D. 百合新品种的获得不需要考虑两亲本之间的生殖隔离问题
【答案】C
【解析】
【分析】植物体细胞杂交过程,①去除细胞壁,②原生质体融合,③脱分化形成愈伤组织,④获得杂种植株。
【详解】A、东方百合“索蚌”与云南大百合的体细胞杂交之前需用纤维素酶和果胶酶处理获得原生质体,A正确;
B、可采用高Ca2+—高pH融合法诱导“索蚌”与云南大百合的原生质体融合得到杂种细胞,B正确;
C、生长素用量与细胞分裂素用量的比值为1时可诱导杂种细胞形成愈伤组织,C错误;
D、百合新品种的获得利用了植物体细胞杂交技术,克服了远缘杂交不亲和的障碍,不需要考虑亲本之间的生殖隔离问题,D正确。
故选C。
12. 华西牛是我国育种专家培育的具有完全自主知识产权的专门化肉牛新品种,打破了我国肉牛种源严重依赖进口的局面。科研人员在生产中采取胚胎工程的手段实现了华西牛的快速繁育。下列叙述错误的是( )
A. 采集的精子需要进行获能处理后在适当的培养液中完成受精
B. 可以采用孕激素对华西牛母牛进行超数排卵处理,以发挥其繁殖潜力
C. 子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应是胚胎移植的生理学基础
D. 可通过胚胎分割技术增加移植胚胎数目,产生遗传性状相同的后代
【答案】B
【解析】
【详解】A、体外受精过程中,采集得到的精子不具备受精能力,需要经过获能处理后才能与培养成熟的卵细胞在适当培养液中完成受精,A正确;
B、对母牛进行超数排卵处理时使用的是促性腺激素,B错误;
C、胚胎移植的生理学基础包括受体子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应,这是胚胎能在受体内存活的前提,C正确;
D、胚胎分割技术可将早期胚胎切割为多份,获得多个遗传物质完全相同的胚胎,移植后可得到遗传性状相同的后代,能增加移植胚胎数目,提高繁殖效率,D正确。
13. 如图是某研究小组以新鲜洋葱为材料进行“DNA的粗提取与鉴定”的相关流程。下列叙述正确的是( )
A. 步骤2的目的是获取研磨液中的滤渣用于下一步实验
B. 步骤3中的DNA溶于酒精,而某些蛋白质不溶于酒精
C. 步骤4中需将析出的DNA溶解在2 mol·L-1的NaCl溶液中
D. 利用二苯胺试剂鉴定DNA时,将试管置于50℃的温水中
【答案】C
【解析】
【详解】A、步骤2过滤研磨液时,DNA溶解在滤液中,需收集滤液用于后续实验,滤渣丢弃,A错误;
B、步骤3中的DNA不溶于95%冷酒精,而部分蛋白质杂质可溶于酒精,因此加入冷酒精可析出DNA,B错误;
C、DNA在2 mol·L-1的NaCl溶液中溶解度较高,步骤4鉴定前需将析出的DNA溶解在该浓度NaCl溶液中,C正确;
D、用二苯胺试剂鉴定DNA时,需将试管置于沸水浴中加热,冷却后可观察到蓝色出现,D错误。
14. 科研团队借助农杆菌转化法培育高产水稻,将动物来源的FTO基因cDNA整合至Ti质粒的T-DNA区域,以此构建重组表达载体。该T-DNA的结构示意图如下,下列说法错误的是( )
注:Flag可合成一种便于检测的短肽。
A. 构建重组Ti质粒过程中需要限制酶、DNA连接酶参与
B. 可利用添加潮霉素的培养基筛选出导入重组Ti质粒的农杆菌
C. T-DNA片段可携带FTO外源基因,整合到水稻细胞的染色体DNA上
D. Flag标签序列与FTO基因融合表达后,可通过检测Flag来获知FTO基因的表达情况
【答案】B
【解析】
【详解】A、构建重组Ti质粒属于基因表达载体构建环节,需要限制酶切割目的基因和Ti质粒,再用DNA连接酶将两者连接,A正确;
B、潮霉素抗性基因的启动子为植物细胞特异性启动子,仅能在植物细胞中启动转录,农杆菌是原核生物,无法识别该启动子,潮霉素抗性基因在农杆菌中不能表达,因此无法用添加潮霉素的培养基筛选导入重组Ti质粒的农杆菌,B错误;
C、农杆菌的T-DNA具有可转移、可整合到受体植物细胞染色体DNA上的特点,因此能携带FTO基因整合到水稻细胞的染色体DNA中,C正确;
D、Flag是一种短肽标签,与FTO基因串联后,会表达出“FTO蛋白+Flag标签”的融合蛋白。利用Flag的抗体进行抗原—抗体杂交,可高效检测FTO蛋白是否成功表达,D正确。
15. T4溶菌酶来源于T4噬菌体,是一种重要的工业用酶,在温度较高时容易失活。科研人员使T4溶菌酶的第3位异亮氨酸变为半胱氨酸,其耐热性得到较大的提高。下列叙述正确的是( )
A. 上述T4溶菌酶的改造可通过碱基的增添或缺失来实现
B. T4溶菌酶耐热性提高的根本原因是基因的碱基序列改变
C. 蛋白质工程只能用于改造自然界中已经存在的蛋白质
D. 改造后的T4溶菌酶基因以T4噬菌体为载体进行表达生产
【答案】B
【解析】
【详解】A、仅1个氨基酸发生替换,说明该改造是通过基因的碱基替换实现的,若为碱基的增添或缺失会引发移码突变,通常会导致突变位点后多个氨基酸序列改变,A错误;
B、蛋白质的结构由对应的基因决定,T4溶菌酶耐热性提高的直接原因是蛋白质氨基酸序列改变、空间结构更稳定,根本原因是控制其合成的基因的碱基序列发生了改变,B正确;
C、蛋白质工程既可以改造现有蛋白质,也可以通过合成新的基因,生产自然界原本不存在的蛋白质,C错误;
D、T4噬菌体是病毒,没有独立代谢能力,无法独立表达合成蛋白质,工业生产中通常将改造后的目的基因导入大肠杆菌等工程菌中,借助工程菌完成表达生产,D错误。
16. 生物技术的安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列叙述正确的是( )
A. 完全禁止人的生殖性克隆和治疗性克隆
B. 基因编辑技术可用于编辑完美婴儿
C. 转基因技术是安全的,无需进行风险评估
D. 全面禁止生物武器的发展和生产
【答案】D
【解析】
【详解】A、我国明确禁止生殖性克隆人,但不反对治疗性克隆的相关研究,A错误;
B、将基因编辑技术用于编辑“完美婴儿”会引发严重的伦理道德问题,目前被严格禁止,B错误;
C、转基因技术存在潜在的食品安全、生物安全、环境安全等风险,必须进行严格的风险评估,C错误;
D、生物武器传染性强、危害范围广且持续时间长,国际社会和我国均全面禁止生物武器的发展、生产和使用,D正确。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 蛋白质的分选包括两条途径。途径一是共翻译转运:在游离核糖体上合成一段肽链(信号肽)后,信号肽会引导核糖体一起转移到粗面内质网上继续合成,再经一系列加工后转运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外。途径二是翻译后转运:在游离核糖体上完成肽链合成,然后转运至线粒体、叶绿体、细胞核或细胞质基质等处。分析回答下列问题:
(1)胰蛋白酶的合成、加工属于______(填“共翻译转运”或“翻译后转运”)途径,为了研究胰蛋白酶的合成与分泌过程,科学家将细胞放入含有标记的亮氨酸的培养液中培养,带有放射性标记的物质将依次出现在______(填细胞器名称),该过程需要______(填细胞器名称)提供能量。
(2)人的红细胞和心肌细胞功能不同,红细胞主要承担运输氧的功能,心肌细胞承担心脏律动的作用,请从组成蛋白质的基本单位的角度分析这两种细胞功能不同的原因是______。
(3)核糖体合成的肽链含信号肽,从内质网上分泌出来的囊泡包裹的分泌蛋白不含内质网定向信号序列,推测其原因可能是______。
(4)内质网膜表面的LNPK蛋白可通过招募核糖体、溶酶体构建出一条蛋白质的高效“生产线”。研究人员推测,LNPK招募的溶酶体为分泌蛋白的合成补充原料,并设计如下实验进行验证。
组别
培养条件
细胞种类
检测指标
A
营养充足的培养液
正常细胞
分泌蛋白质的合成速率
B
______细胞
C
LNPK敲除细胞
D
缺乏______的培养液
正常细胞
请完善表格内容:B组为______细胞;D组是缺乏______的培养液。
若上述推测合理,则______组的蛋白质分泌水平最低。
【答案】(1) ①. 共翻译转运 ②. 核糖体、内质网、高尔基体 ③. 线粒体
(2)组成红细胞和心肌细胞中蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序不同
(3)信号肽在内质网中加工时被切除
(4) ①. 溶酶体抑制 ②. 氨基酸 ③. C
【解析】
【小问1详解】
胰蛋白酶是分泌蛋白,边翻译边转运进内质网,属于共翻译转运;亮氨酸进入细胞后,作为原料被利用,核糖体合成多肽,内质网初加工,高尔基体再加工,该过程主要由线粒体供能。
【小问2详解】
两种细胞功能不同直接源于所含蛋白质不同,从氨基酸层面就是组成红细胞和心肌细胞中蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序存在差异。
【小问3详解】
信号肽在内质网中被切除,因此进入高尔基体的蛋白质没有信号肽。
【小问4详解】
本实验是为了验证内质网膜表面的LNPK招募的溶酶体为分泌蛋白的合成补充原料,A组:正常细胞在营养充足的培养液中,C 组:与A组对照,LNPK敲除细胞在营养充足的培养液中,结合题意,B组与A组对比,为溶酶体抑制细胞在营养充足的培养液中, D组:正常细胞在缺乏原料时的情况,缺乏的物质为"氨基酸"。 若上述推测合理,则C组的蛋白质分泌水平最低,因为LNPK敲除,缺少LNPK蛋白,无法通过招募核糖体、溶酶体构建出一条蛋白质的高效“生产线”。
18. 如图甲为不同物质进出肾小管上皮细胞的模式图,图乙为不同葡萄糖浓度下GLUT2、SGLT1转运葡萄糖的速率曲线。请回答下列问题:
(1)转运蛋白分为通道蛋白和载体蛋白,图甲中过程①的速率_______(填“大于”“等于”或“小于”)过程②的,过程②的转运蛋白属于_______。
(2)图甲中葡萄糖进、出细胞的方式分别为_______、_______,若抑制细胞呼吸,会影响葡萄糖进入细胞,原因是_______。
(3)钠-钾泵可以将肾小管上皮细胞内的Na+及时排出以维持较低浓度,该过程体现出钠-钾泵具有_______的双重功能。
(4)图乙中A与B相比限制葡萄糖转运速率的因素主要是_______;葡萄糖浓度为11mmol.L-1时,限制GLUT2转运葡萄糖的主要因素是___________________。
【答案】(1) ①. 小于 ②. 通道蛋白
(2) ①. 主动运输 ②. 协助扩散 ③. 抑制细胞呼吸,会影响Na+的主动运输,使细胞内外Na+的电化学浓度梯度无法维持,而葡萄糖进细胞依赖Na+的电化学浓度梯度 (3)催化与运输
(4) ①. 葡萄糖浓度 ②. 载体蛋白的数量
【解析】
【小问1详解】
转运蛋白分为通道蛋白和载体蛋白,图甲中过程①为自由扩散方式,过程②是水分子的协助扩散,是通过水通道蛋白实现的,过程①转运水分子速率小于过程②转运水分子的速率,过程②协助扩散的转运蛋白属于水通道蛋白。
【小问2详解】
图甲中葡萄糖进细胞是从低浓度到高浓度,需要载体蛋白(SGLT1)且依赖Na+的电化学浓度梯度(属于协同运输,间接消耗能量),方式为主动运输;出细胞是从高浓度到低浓度,需要载体蛋白(GLUT2),方式为协助扩散。若抑制细胞呼吸,会影响Na+的主动运输,使细胞内外Na+的电化学浓度梯度无法维持,而葡萄糖进细胞依赖Na+的电化学浓度梯度,所以会影响葡萄糖进细胞。
【小问3详解】
钠-钾泵可以将肾小管上皮细胞内的Na+及时排出以维持较低浓度,且可能维持细胞内高钾状态,同时能催化ATP的分解,因而该过程可体现出它催化与运输的双重功能。
【小问4详解】
图乙中A与B相比,限制葡萄糖转运速率的因素主要是葡萄糖浓度,因为在A点,随着葡萄糖浓度升高,转运速率还在上升,说明葡萄糖浓度是限制因素。葡萄糖浓度为11mmol·L−1时,GLUT2的转运速率不再随葡萄糖浓度升高而大幅上升,限制其转运葡萄糖的主要因素是载体蛋白的数量。
19. 肾脏异种移植是解决肾源短缺的有效方法。由α-1,3半乳糖基转移酶(GGTA1)合成的α-1,3半乳糖(α-Gal)在猪体内含量高。当猪的器官移植到恒河猴体内时,会发生针对α-Gal的急性免疫排斥反应,导致移植失败。研究人员构建了GGTA1基因敲除猪,并将其肾脏移植进恒河猴体内,过程如图1所示。回答下列问题:
(1)扩大培养成功敲除GGTA1的猪成纤维细胞所需的气体环境是_______。
(2)用于体细胞核移植的卵母细胞需在体外培养至_______期,胚胎移植前需对代孕母猪进行_______处理。实验中可将_______作为异种肾移植成功与否的观察指标。
(3)敲除GGTA1后,肾移植的恒河猴还是会产生一定程度免疫排斥反应。研究发现,抗CD40单克隆抗体可靶向阻断T细胞的杀伤作用,延长受体的存活时间。抗CD40单克隆抗体制备流程如图2所示。
据图2可知,诱导骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融合法和_______等,筛选2是为了_______。
(4)利用基因编辑克隆猪提供异种器官为解决人类器官移植供体短缺问题提供了新思路。但该技术仍存在一定的安全风险,比如__________________(答出1点即可)。
【答案】(1)95%空气和5% CO2的混合气体
(2) ①. 减数第二次分裂中(或MⅡ) ②. 同期发情 ③. 恒河猴的存活时间或移植肾脏的生理功能是否正常
(3) ①. 灭活病毒诱导法 ②. 获得能分泌抗CD40特异性抗体的杂交瘤细胞
(4)猪器官携带的内源性病毒可能感染人类;基因编辑存在脱靶风险、仍会发生不同程度免疫排斥
【解析】
【小问1详解】
扩大培养成功敲除GGTA1的猪成纤维细胞所需的气体环境是95%空气加5%CO2的混合气体。
【小问2详解】
体细胞核移植中,卵母细胞需培养到减数第二次分裂中期,该时期卵母细胞细胞质成熟,可支持细胞核完成全能性表达;胚胎移植前对代孕母猪进行同期发情处理,使代孕母猪生理状态与供体一致,为胚胎着床提供相同的生理环境;移植成功与否可通过恒河猴的存活时间、移植肾脏是否能维持正常功能作为观察指标。
【小问3详解】
单克隆抗体制备中,诱导骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等;单克隆抗体制备两次筛选,第一次筛选得到杂交瘤细胞,第二次筛选目的是获得能分泌所需特异性抗CD40抗体的杂交瘤细胞。
【小问4详解】
该技术的安全风险如:猪携带的内源性病毒可能跨物种感染人类,基因编辑存在脱靶风险带来未知异常,仍存在免疫排斥风险等。
20. 研究者利用图中质粒构建重组DNA分子并导入大肠杆菌,获得生产胰岛素的工程菌,从而解决了胰岛素药源不足的问题。回答下列问题:
注:图中几种限制酶识别序列和切割位点分别为:BamHⅠ:5′-G↓GATCC-3′,EcoRI:5′-G↓AATTC-3′,SmaI:5′-CCC↓GGG-3′,SalI:5′-G↓TCGAC-3′。LacZ基因能编码产生β-半乳糖苷酶,可催化无色物质X-gal产生蓝色物质使菌落呈蓝色,否则为白色,以颜色不同为依据直接筛选含重组DNA分子菌体的方法称为“蓝白斑”法。
(1)提取胰岛B细胞中的总RNA,通过一定方法分离纯化出mRNA,经__________________得到cDNA,然后设计引物利用PCR扩增胰岛素基因。选择胰岛B细胞提取RNA的原因是____________________________________。
(2)已知图1胰岛素基因的α链为编码链,利用PCR获取和扩增胰岛素基因时,需对引物进行特殊处理。据图1分析,PCR所需的引物组合是________________,在胰岛素基因上游引物的________________(填“3′端”或“5′端”)添加BamHI识别序列和强启动子,已知胰岛素基因α链上强启动子的碱基序列为5′-GCTGCATG-3′,写出胰岛素基因上游引物的14个碱基序列:5′-________________-3′。
(3)为确保图1经PCR扩增得到的胰岛素基因正确插入图2的载体中,需要选择的限制酶组合是________________。在分子水平上,用________________方法检测大肠杆菌是否表达出了胰岛素。
(4)“蓝白斑”法是基因工程中常用的筛选方法。简述将目的基因导入大肠杆菌并筛选工程菌的过程:________________________________________________。
【答案】(1) ①. 逆转录 ②. 胰岛素基因在胰岛B细胞中才能表达
(2) ①. ②③ ②. 5′端 ③. 5'—GGATCCGCTGCATG—3'
(3) ①. BamHⅠ和SalⅠ ②. 抗原-抗体杂交
(4)(经Ca2+处理的)大肠杆菌与重组质粒混合培养一段时间后,再将大肠杆菌接种到添加了氨苄青霉素和X-gal的培养基上筛选出白色的菌落即为工程菌
【解析】
【小问1详解】
先提取胰岛B细胞中的总RNA,通过一定方法分纯化出胰岛素基因的mRNA,经逆转录过程得到cDNA,然后设计引物并利用PCR扩增胰岛素基因。选择胰岛B细胞提取RNA是因为胰岛素基因在胰岛B细胞中才能表达。
【小问2详解】
DNA复制的方向是从模板链的3'开始,因此PCR所需的引物组合是②③;据图1所示,在构建重组DNA分子时需要用到BamHI和SalI识别序列,已知胰岛素基因的α链为编码链,因此在引物②的5′端添加BamHI识别序列和强启动子,在引物③的5′端添加SalI识别序列。BamHⅠ识别序列为6个碱基5′−GGATCC−3′,强启动子的碱基序列为5'—GCTGCATG—3',则胰岛素基因上游引物的14个碱基序列为5'—GGATCCGCTGCATG—3'。
【小问3详解】
为确保胰岛素基因正确插入图2的载体中,需选择的限制酶组合是BamHⅠ和SalⅠ。胰岛素是蛋白质,分子水平检测蛋白质表达的方法为抗原-抗体杂交。
【小问4详解】
将胰岛素基因导入大肠杆菌并利用“蓝白斑”法筛选工程菌的过程为经Ca2+处理的大肠杆菌与重组质粒混合培养一段时间后,再将大肠杆菌接种到添加了氨苄青霉素和X-gal的培养基上筛选出白色的菌落即为工程菌。
21. tPA是一种临床上用于治疗心脑血栓类疾病的药物,科研人员计划用动物乳腺生物反应器生产tPA,但tPA并不是乳腺蛋白,因此在动物乳腺中的表达水平较低。生长激素(GH)可促进动物细胞增殖和乳腺生长发育及维持泌乳。研究人员通过构建具有GH基因和tPA基因的双转基因小鼠,探究GH能否促进外源目的基因tPA的表达。回答下列问题:
(1)为获得转基因小鼠,将tPA基因构建的表达载体通过______的方法注入小鼠的______中,将发育成为tPA单转基因个体;同理将tPA基因和GH基因构建的表达载体同时注入获得双转基因小鼠,选择雌性的个体作为后续研究对象。
(2)剪取转基因小鼠的少量尾尖组织,提取基因组DNA进行PCR扩增,PCR反应体系中需加入特定的引物,引物的作用是______,扩增的产物再经过琼脂糖凝胶电泳技术来鉴定是否成功。
(3)图1是两种基因表达载体的部分示意图((bp表示碱基对),图中CMV代表______的启动子。图2中的1和2代表转基因小鼠的两种检测结果,出现第______种结果的小鼠为GH/tPA双转基因小鼠。
(4)选取处于泌乳期的GH/tPA双转基因和tPA单转基因小鼠,统计分析两种转基因小鼠乳腺中tPA的表达情况,结果见下表。结果证明了______。
转基因小鼠tPA表达情况分析表
tPA单转基因小鼠
GH/tPA双转基因小鼠
表达水平(μg/mL)
16.3~82.5
112~423
【答案】(1) ①. 显微注射 ②. 受精卵
(2)使耐高温的DNA聚合酶能从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸
(3) ①. 乳腺中特异表达的基因 ②. 2
(4)生长激素(GH)能够促进tPA的表达
【解析】
【小问1详解】
将目的基因导入动物细胞的方法是显微注射法。由于受精卵具有全能性,所以应选取受精卵作为受体细胞。
【小问2详解】
剪取转基因小鼠的少量尾尖组织,提取基因组DNA进行PCR扩增,PCR反应体系中需加入特定的引物,引物的作用是使耐高温的DNA聚合酶(TaqDNA聚合酶)从引物3'端开始连接脱氧核苷酸,扩增的产物再经过琼脂糖凝胶电泳技术来鉴定。
【小问3详解】
因为tPA并不是乳腺蛋白,为了让雌性小鼠的乳汁中有tPA,所以图1中CMV代表乳腺中特异表达的基因的启动子。应用引物3和4进行PCR检测tPA基因整合情况,若整合tPA基因则扩增出4434-3874=560bp大小的DNA片段,GH基因扩增后能得到5181-4512=669bp大小的DNA片段,则tPA单转基因小鼠电泳鉴定具有560bp一个条带,而GH/tPA双转基因小鼠电泳鉴定具有560bp/669bp两个条带。图2中的1和2代表转基因小鼠的两种检测结果,出现第2种结果的小鼠为GH/tPA双转基因小鼠。
【小问4详解】
据表可知,tPA单转基因小鼠的tPA表达量显著低于GH/tPA双转基因小鼠,因此结果证明了GH能促进外源目的基因tPA的表达。
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2025~2026学年度第二学期期末检测
高二生物学试题
注意事项:
1.本试题共8页,满分100分,时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把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。涂写在本试卷上无效。
4.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
5.考试结束后,监考员将答题卡按顺序收回,装袋整理;试卷不回收。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 某科研小组在纳米比亚海岸沉积物中发现了巨型细菌——华丽硫珠菌,该菌肉眼可见,体长可达2cm,但细胞内出现膜包裹的“pepins”囊泡,可将DNA封闭其中,其基因组约1100万个碱基对,基因数量远超普通细菌。下列相关叙述正确的是( )
A. 该巨型细菌细胞内具有生物膜系统
B. 该菌与蓝细菌一样,细胞内均无染色体结构
C. 该菌与蓝细菌一样,具有藻蓝素、叶绿体,能进行光合作用
D. 该菌的DNA与真核生物一样,均为链状双螺旋结构
2. 芝麻叶面条是以小麦面粉和干制芝麻叶为主要原料的面食,其中富含蛋白质、脂肪、糖类以及钙、铁、锌等物质。关于芝麻叶面条中元素和化合物的叙述,正确的是( )
A. 芝麻叶中的铁可用于合成人体血红蛋白,属于大量元素
B. 等质量的脂肪和葡萄糖彻底氧化分解时,脂肪耗氧量较少
C. 芝麻叶中的蛋白质在烹饪过程中空间结构改变,有利于人体消化
D. 芝麻叶面条中的蛋白质、脂肪、糖类都是以碳链为基本骨架的生物大分子
3. 核仁组织区是核仁中富含rDNA(编码核糖体RNA的基因)的染色质区域,细胞分裂时核仁会发生周期性的消失与重建。研究显示,蛋白质合成越旺盛,核仁越大,但核仁越大,内部的rDNA往往越不稳定,受损后难以修复。下列叙述错误的是( )
A. rDNA和核糖体RNA均由元素C、H、O、N、P组成
B. 在细胞分裂期,核仁组织区中的rDNA会大量转录形成rRNA
C. 细胞核内的rRNA可通过核孔进入细胞质,参与形成核糖体
D. 代谢旺盛的细胞内的rDNA更容易受损而引发基因突变
4. 血液中的胆固醇与磷脂、蛋白质结合形成低密度脂蛋白(LDL)颗粒后可被细胞吸收利用,过程如图。下列叙述正确的是( )
A. ①表示胆固醇通过胞吞进入细胞,说明胆固醇是生物大分子
B. 若②过程受阻,可造成人体血液中胆固醇含量偏低
C. LDL颗粒内部的水溶性环境使胆固醇稳定地包裹其中
D. 细胞膜上LDL受体能够重复利用依赖于生物膜的流动性
5. 将完全相同的紫色牵牛花花瓣细胞分别浸润在甲、乙、丙3种溶液中,测得的细胞膜与细胞壁之间的距离(L)随时间的变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 甲、乙、丙溶液浓度的大小关系为甲>乙>丙
B. 由t0到t1过程中,甲溶液中细胞的吸水能力逐渐增加
C. a点到b点的过程中,乙溶液中细胞的细胞液浓度小于外界溶液浓度
D. 丙溶液中,细胞液与外界溶液之间水分子进出处于动态平衡
6. 为验证α-淀粉酶具有专一性(最适催化温度为60℃)。某同学设计了一个实验方案,主要步骤如下表所示。下列叙述错误的是( )
步骤
甲组
乙组
丙组
①
加入2mL淀粉溶液
加入2mL淀粉溶液
加入2mL蔗糖溶液
②
加入2mLα淀粉酶溶液
加入2mL蒸馏水
?
③
60℃水浴加热1min,然后各加入现配的2mL斐林试剂,再水浴加热1min
A. 丙组的步骤②应加入2mLα-淀粉酶溶液
B. 第1次水浴加热目的是保证酶促反应在适宜的温度下进行
C. 本实验若设置丁组,可加入2mL蔗糖溶液和2mL蒸馏水
D. 第2次水浴加热1min后,甲、丙组溶液均产生砖红色沉淀
7. 碱性蛋白酶能催化酪蛋白水解,使低脂奶在特定波长处的吸光值降低。利用这一原理可测定碱性蛋白酶的活性,研究人员据此分别测定了pH=9(图1)和pH为3~13(图2)时碱性蛋白酶对低脂奶的水解效率。下列分析正确的是( )
注:水解效率是指一定条件下,被水解低脂奶的量占初始总低脂奶量的比值。
A. 酶能为化学反应提供能量,从而加快化学反应的速率
B. 图1中水解效率趋于稳定的主要原因是底物不足
C. pH=3和pH=13不会改变碱性蛋白酶的空间结构
D. 图2中pH为9~11时,吸光值相对比较低
8. 苹果醋生产的基本工艺流程如下图所示,其中糖化是将淀粉转化为葡萄糖的过程。下列叙述正确的是( )
A. 糖化过程中,麸曲中曲霉的主要作用是对糖类进行氧化分解
B. 酒精发酵时,发酵液中酒精浓度越高越有利于后续醋酸发酵
C. 醋酸发酵时,应通入无菌空气并适当升温以保证醋酸菌的代谢
D. 苹果醋成品罐装前需对其进行灭菌处理,避免营养成分的流失
9. 某种除草剂不易降解,长期使用会污染土壤。研究人员按下图流程,选育能降解该除草剂的细菌(已知该除草剂是一种含氮有机物,在水中溶解度低,含一定量该除草剂的培养基不透明)。相关叙述正确的是( )
A. 图中Ⅰ所用培养基可用牛肉膏、蛋白胨来配制
B. 由Ⅱ可推测,接种环共进行了5次灼烧灭菌
C. 配制Ⅱ、Ⅲ的培养基时,先湿热灭菌再调节pH
D. Ⅲ中透明圈直径/菌落直径的比值越大,说明其降解效果越好
10. 井冈霉素(糖类衍生物)是我国科学家发现的一种抗生素,它由链霉菌井冈变种(JGs)发酵而来,广泛应用于水稻病害防治。下列相关叙述错误的是( )
A. JGs接入发酵罐前需要扩大培养,有利于提高井冈霉素产量
B. 发酵过程中需监控温度、通气量和转速等条件
C. 发酵结束后,直接收集发酵液就能得到井冈霉素
D. 可通过诱变育种筛选高产井冈霉素的JGs工程菌
11. “索蚌”是东方百合的一个主栽品种,夏天种植时病虫害严重,花朵数少。科研人员根据云南大百合和“索蚌”优缺点互补的特性,以植物体细胞杂交技术培育出多花型、花色丰富并集观赏、抗性及药用、食用为一体的百合新品种。下列叙述错误的是( )
A. “索蚌”与云南大百合的体细胞杂交之前需用纤维素酶和果胶酶处理获得原生质体
B. 可采用高Ca²+—高pH融合法诱导“索蚌”与云南大百合的原生质体融合
C. 生长素用量与细胞分裂素用量的比值小于1时可诱导杂种细胞形成愈伤组织
D. 百合新品种的获得不需要考虑两亲本之间的生殖隔离问题
12. 华西牛是我国育种专家培育的具有完全自主知识产权的专门化肉牛新品种,打破了我国肉牛种源严重依赖进口的局面。科研人员在生产中采取胚胎工程的手段实现了华西牛的快速繁育。下列叙述错误的是( )
A. 采集的精子需要进行获能处理后在适当的培养液中完成受精
B. 可以采用孕激素对华西牛母牛进行超数排卵处理,以发挥其繁殖潜力
C. 子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应是胚胎移植的生理学基础
D. 可通过胚胎分割技术增加移植胚胎数目,产生遗传性状相同的后代
13. 如图是某研究小组以新鲜洋葱为材料进行“DNA的粗提取与鉴定”的相关流程。下列叙述正确的是( )
A. 步骤2的目的是获取研磨液中的滤渣用于下一步实验
B. 步骤3中的DNA溶于酒精,而某些蛋白质不溶于酒精
C. 步骤4中需将析出的DNA溶解在2 mol·L-1的NaCl溶液中
D. 利用二苯胺试剂鉴定DNA时,将试管置于50℃的温水中
14. 科研团队借助农杆菌转化法培育高产水稻,将动物来源的FTO基因cDNA整合至Ti质粒的T-DNA区域,以此构建重组表达载体。该T-DNA的结构示意图如下,下列说法错误的是( )
注:Flag可合成一种便于检测的短肽。
A. 构建重组Ti质粒过程中需要限制酶、DNA连接酶参与
B. 可利用添加潮霉素的培养基筛选出导入重组Ti质粒的农杆菌
C. T-DNA片段可携带FTO外源基因,整合到水稻细胞的染色体DNA上
D. Flag标签序列与FTO基因融合表达后,可通过检测Flag来获知FTO基因的表达情况
15. T4溶菌酶来源于T4噬菌体,是一种重要的工业用酶,在温度较高时容易失活。科研人员使T4溶菌酶的第3位异亮氨酸变为半胱氨酸,其耐热性得到较大的提高。下列叙述正确的是( )
A. 上述T4溶菌酶的改造可通过碱基的增添或缺失来实现
B. T4溶菌酶耐热性提高的根本原因是基因的碱基序列改变
C. 蛋白质工程只能用于改造自然界中已经存在的蛋白质
D. 改造后的T4溶菌酶基因以T4噬菌体为载体进行表达生产
16. 生物技术的安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列叙述正确的是( )
A. 完全禁止人的生殖性克隆和治疗性克隆
B. 基因编辑技术可用于编辑完美婴儿
C. 转基因技术是安全的,无需进行风险评估
D. 全面禁止生物武器的发展和生产
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 蛋白质的分选包括两条途径。途径一是共翻译转运:在游离核糖体上合成一段肽链(信号肽)后,信号肽会引导核糖体一起转移到粗面内质网上继续合成,再经一系列加工后转运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外。途径二是翻译后转运:在游离核糖体上完成肽链合成,然后转运至线粒体、叶绿体、细胞核或细胞质基质等处。分析回答下列问题:
(1)胰蛋白酶的合成、加工属于______(填“共翻译转运”或“翻译后转运”)途径,为了研究胰蛋白酶的合成与分泌过程,科学家将细胞放入含有标记的亮氨酸的培养液中培养,带有放射性标记的物质将依次出现在______(填细胞器名称),该过程需要______(填细胞器名称)提供能量。
(2)人的红细胞和心肌细胞功能不同,红细胞主要承担运输氧的功能,心肌细胞承担心脏律动的作用,请从组成蛋白质的基本单位的角度分析这两种细胞功能不同的原因是______。
(3)核糖体合成的肽链含信号肽,从内质网上分泌出来的囊泡包裹的分泌蛋白不含内质网定向信号序列,推测其原因可能是______。
(4)内质网膜表面的LNPK蛋白可通过招募核糖体、溶酶体构建出一条蛋白质的高效“生产线”。研究人员推测,LNPK招募的溶酶体为分泌蛋白的合成补充原料,并设计如下实验进行验证。
组别
培养条件
细胞种类
检测指标
A
营养充足的培养液
正常细胞
分泌蛋白质的合成速率
B
______细胞
C
LNPK敲除细胞
D
缺乏______的培养液
正常细胞
请完善表格内容:B组为______细胞;D组是缺乏______的培养液。
若上述推测合理,则______组的蛋白质分泌水平最低。
18. 如图甲为不同物质进出肾小管上皮细胞的模式图,图乙为不同葡萄糖浓度下GLUT2、SGLT1转运葡萄糖的速率曲线。请回答下列问题:
(1)转运蛋白分为通道蛋白和载体蛋白,图甲中过程①的速率_______(填“大于”“等于”或“小于”)过程②的,过程②的转运蛋白属于_______。
(2)图甲中葡萄糖进、出细胞的方式分别为_______、_______,若抑制细胞呼吸,会影响葡萄糖进入细胞,原因是_______。
(3)钠-钾泵可以将肾小管上皮细胞内的Na+及时排出以维持较低浓度,该过程体现出钠-钾泵具有_______的双重功能。
(4)图乙中A与B相比限制葡萄糖转运速率的因素主要是_______;葡萄糖浓度为11mmol.L-1时,限制GLUT2转运葡萄糖的主要因素是___________________。
19. 肾脏异种移植是解决肾源短缺的有效方法。由α-1,3半乳糖基转移酶(GGTA1)合成的α-1,3半乳糖(α-Gal)在猪体内含量高。当猪的器官移植到恒河猴体内时,会发生针对α-Gal的急性免疫排斥反应,导致移植失败。研究人员构建了GGTA1基因敲除猪,并将其肾脏移植进恒河猴体内,过程如图1所示。回答下列问题:
(1)扩大培养成功敲除GGTA1的猪成纤维细胞所需的气体环境是_______。
(2)用于体细胞核移植的卵母细胞需在体外培养至_______期,胚胎移植前需对代孕母猪进行_______处理。实验中可将_______作为异种肾移植成功与否的观察指标。
(3)敲除GGTA1后,肾移植的恒河猴还是会产生一定程度免疫排斥反应。研究发现,抗CD40单克隆抗体可靶向阻断T细胞的杀伤作用,延长受体的存活时间。抗CD40单克隆抗体制备流程如图2所示。
据图2可知,诱导骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融合法和_______等,筛选2是为了_______。
(4)利用基因编辑克隆猪提供异种器官为解决人类器官移植供体短缺问题提供了新思路。但该技术仍存在一定的安全风险,比如__________________(答出1点即可)。
20. 研究者利用图中质粒构建重组DNA分子并导入大肠杆菌,获得生产胰岛素的工程菌,从而解决了胰岛素药源不足的问题。回答下列问题:
注:图中几种限制酶识别序列和切割位点分别为:BamHⅠ:5′-G↓GATCC-3′,EcoRI:5′-G↓AATTC-3′,SmaI:5′-CCC↓GGG-3′,SalI:5′-G↓TCGAC-3′。LacZ基因能编码产生β-半乳糖苷酶,可催化无色物质X-gal产生蓝色物质使菌落呈蓝色,否则为白色,以颜色不同为依据直接筛选含重组DNA分子菌体的方法称为“蓝白斑”法。
(1)提取胰岛B细胞中的总RNA,通过一定方法分离纯化出mRNA,经__________________得到cDNA,然后设计引物利用PCR扩增胰岛素基因。选择胰岛B细胞提取RNA的原因是____________________________________。
(2)已知图1胰岛素基因的α链为编码链,利用PCR获取和扩增胰岛素基因时,需对引物进行特殊处理。据图1分析,PCR所需的引物组合是________________,在胰岛素基因上游引物的________________(填“3′端”或“5′端”)添加BamHI识别序列和强启动子,已知胰岛素基因α链上强启动子的碱基序列为5′-GCTGCATG-3′,写出胰岛素基因上游引物的14个碱基序列:5′-________________-3′。
(3)为确保图1经PCR扩增得到的胰岛素基因正确插入图2的载体中,需要选择的限制酶组合是________________。在分子水平上,用________________方法检测大肠杆菌是否表达出了胰岛素。
(4)“蓝白斑”法是基因工程中常用的筛选方法。简述将目的基因导入大肠杆菌并筛选工程菌的过程:________________________________________________。
21. tPA是一种临床上用于治疗心脑血栓类疾病的药物,科研人员计划用动物乳腺生物反应器生产tPA,但tPA并不是乳腺蛋白,因此在动物乳腺中的表达水平较低。生长激素(GH)可促进动物细胞增殖和乳腺生长发育及维持泌乳。研究人员通过构建具有GH基因和tPA基因的双转基因小鼠,探究GH能否促进外源目的基因tPA的表达。回答下列问题:
(1)为获得转基因小鼠,将tPA基因构建的表达载体通过______的方法注入小鼠的______中,将发育成为tPA单转基因个体;同理将tPA基因和GH基因构建的表达载体同时注入获得双转基因小鼠,选择雌性的个体作为后续研究对象。
(2)剪取转基因小鼠的少量尾尖组织,提取基因组DNA进行PCR扩增,PCR反应体系中需加入特定的引物,引物的作用是______,扩增的产物再经过琼脂糖凝胶电泳技术来鉴定是否成功。
(3)图1是两种基因表达载体的部分示意图((bp表示碱基对),图中CMV代表______的启动子。图2中的1和2代表转基因小鼠的两种检测结果,出现第______种结果的小鼠为GH/tPA双转基因小鼠。
(4)选取处于泌乳期的GH/tPA双转基因和tPA单转基因小鼠,统计分析两种转基因小鼠乳腺中tPA的表达情况,结果见下表。结果证明了______。
转基因小鼠tPA表达情况分析表
tPA单转基因小鼠
GH/tPA双转基因小鼠
表达水平(μg/mL)
16.3~82.5
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