内容正文:
生物试题
一、选择题(本大题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1. 螺原体是一种兼性厌氧支原体类微生物,营寄生生活,其典型菌落呈“油煎蛋”状。某些螺原体能感染动植物并引发相应疾病。下列叙述正确的是( )
A. 螺原体属于原核生物,因没有染色体,能通过无丝分裂快速繁殖
B. 螺原体内只含有核糖体一种细胞器,其形成与核仁有关
C. 螺原体DNA分子中不含游离的磷酸基团,其中的嘌呤和嘧啶数量相等
D. 螺原体细胞壁的主要成分是肽聚糖,青霉素可通过影响其合成而杀死螺原体
【答案】C
【解析】
【详解】A、无丝分裂是真核生物的细胞分裂方式,螺原体属于原核生物,增殖方式为二分裂,A错误;
B、螺原体是原核生物,不存在核仁结构,其核糖体的形成与核仁无关,B错误;
C、螺原体的遗传物质是环状双链DNA,环状结构不存在游离的磷酸基团,且双链DNA遵循碱基互补配对原则,嘌呤总数与嘧啶总数相等,C正确;
D、螺原体属于支原体,无细胞壁结构,青霉素通过抑制细胞壁合成发挥作用,无法杀死螺原体,D错误。
2. 伤寒是由伤寒杆菌引起的急性传染病,症状包括高烧、腹痛、严重腹泻、头痛、身体出现玫瑰色斑等;A16型肠道病毒可引起手足口病,多发生于婴幼儿,可引起手、足、口腔等部位的疱疹,个别患者可引起心肌炎等并发症;某人虽已提前注射了流感疫苗但在冬季来临后多次患流感;关于上述致病病原体的叙述不正确的是( )
A. 伤寒杆菌含8种核苷酸,病毒含4种碱基,两者遗传信息的传递都遵循中心法则
B. 上述病原体都营寄生生活;都可用营养齐全的合成培养基培养
C. 病原体蛋白质的合成所需要的核糖体、氨基酸等不都由宿主细胞提供
D. 灭活的病毒仍具有抗原特异性,可以制成疫苗,此外也可以用于动物细胞融合的诱导剂
【答案】B
【解析】
【详解】A、伤寒杆菌是细胞生物,含有DNA和RNA两种核酸,含有8种核苷酸;病毒没有细胞结构,由核酸(DNA或RNA)和动脑子组成,含有4种碱基(ATCG或AUCG);两者遗传信息的传递都遵循中心法则,A正确;
B、流感病毒不能用营养齐全的合成培养基培养,只能寄生在活细胞内,B错误;
C、伤寒杆菌的蛋白质的合成所需要的核糖体、氨基酸等自身提供;流感病毒的蛋白质的合成所需要的核糖体、氨基酸等要由宿主细胞提供,C正确;
D、灭活的病毒仍具有抗原特异性,制成疫苗具有充当抗原的作用,另外也可以用于动物细胞融合的诱导剂,D正确。
故选B。
3. 研究发现,蝗虫体内的Fe含量较高,Ca主要存在于外骨骼中。下列叙述正确的是( )
A. 组成蝗虫细胞的元素中Fe属于大量元素
B. 蝗虫体内的Ca全部以离子的形式存在
C. 蝗虫外骨骼中含有单体不是葡萄糖的多糖
D. 蝗虫体细胞液泡中的色素使其体色呈绿色
【答案】C
【解析】
【详解】A、组成细胞的大量元素为C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,Fe属于微量元素,A错误;
B、生物体内的无机盐大多数以离子形式存在,少部分以化合物形式存在,B错误;
C、蝗虫外骨骼的重要组成多糖为几丁质,几丁质的单体是N-乙酰葡萄糖胺,不是葡萄糖,C正确;
D、液泡是植物细胞特有的结构,蝗虫属于动物,体细胞不存在液泡,D错误。
4. 甘薯口味甘甜,含糖量高,是世界第六大粮食作物,甘薯中含量最多的糖是淀粉,但其甜度主要由葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖等可溶性糖类的含量(约占鲜重的1%∽10%)决定。科学家测定了不同品种的甘薯中麦芽糖和蔗糖的含量随储存时间的变化规律,结果如图所示。下列相关说法错误的是( )
A. 随着贮藏时间的延长,甘薯中淀粉含量下降
B. 甘薯贮藏一段时间甜度增加,可能是蔗糖含量增加导致
C. 甘薯在贮藏过程中麦芽糖含量迅速下降的原因可能与淀粉酶活性增强有关
D. 提取贮藏30天的两种甘薯的蔗糖,加入斐林试剂水浴加热后颜色相同
【答案】C
【解析】
【详解】A、甘薯中含量最多的糖是淀粉,而麦芽糖、蔗糖等可溶性糖是淀粉分解的产物。 从图中可以看到,随着贮藏时间延长,麦芽糖、蔗糖的含量在前期呈现上升趋势,说明淀粉在不断分解,因此淀粉含量下降,A正确;
B、甜度主要由蔗糖等可溶性糖决定,从图中能看到,随着贮藏时间增加,蔗糖含量有所上升,因此甘薯贮藏一段时间后甜度增加,可能是蔗糖含量增加导致的,B正确;
C、麦芽糖含量迅速下降,可能是因为淀粉分解产生麦芽糖的速率小于麦芽糖被分解或转化的速率。 如果淀粉酶活性增强,淀粉分解产生的麦芽糖会增多,麦芽糖含量应上升,而不是下降,C错误;
D、从图中可以看到,贮藏30天时,两种甘薯的蔗糖含量基本相同。 斐林试剂检测还原糖的颜色深浅与还原糖含量相关,蔗糖属于非还原糖,不会与斐林试剂发生反应,因此加入斐林试剂水浴加热后颜色均为蓝色(斐林试剂本身的颜色),D正确。
故选C。
5. 蛋白水解酶分内切酶和外切酶2种,外切酶专门作用于肽链末端的肽键,内切酶则作用于肽链内部特定区域。若某蛋白内切酶作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)两侧的肽键,某四十九肽经该内切酶作用后的情况如下图,下列叙述错误的是( )
A. 内切酶作用于肽链的特定区域与其自身结构相关
B. 短肽A、B、C比四十九肽的氧原子数少1个
C. 形成短肽A、B、C共消耗2分子水
D. 若用蛋白外切酶处理该多肽,最终会得到49个氨基酸
【答案】C
【解析】
【详解】A、内切酶分子表面存在特定的“功能区域”,是实现底物识别切割特定肽键的核心,A正确;
B、短肽A、B、C的形成过程中共去掉第17、31和32号苯丙氨酸3个,此过程共需要断裂5个肽键(分别位于16号和17号、17号和18号、30号和31号、31号和32号、32号和33号)、消耗5个水分子,每个苯丙氨酸含有2个氧原子、每个水分子含有1个氧原子,所以短肽A、B、C比该四十九肽的氧原子数少2×3-5=1个,B正确;
C、短肽A、B、C的形成过程中共去掉3个苯丙氨酸(C9H11NO2),这需要断裂5个肽键,消耗5个水分子,C错误;
D、外切酶专门作用于肽链末端的肽键,若该四十九肽用蛋白外切酶处理,可得到49个氨基酸,D正确。
故选C。
6. 在生物体中,细胞间的信息传递是细胞生长、增殖、分化、凋亡等生命活动正常进行的条件之一,而蛋白分泌是实现某些细胞间信息传递途径的重要环节。多数分泌蛋白含有信号肽序列,通过内质网一高尔基体( ER-Golgi)途径分泌到细胞外,被称为经典分泌途径;但研究表明,真核生物中少数分泌蛋白并不依赖ER-Golgi途径,称为非经典分泌途径(如下图)。下列相关叙述不正确的是( )
A. 在生物体中,蛋白分泌是实现某些细胞间信息传递途径的重要环节
B. 经典的蛋白分泌途径伴随着生物膜的转化,体现了膜的流动性
C. 所有细胞都具备如图所示的4种非经典分泌途径
D. 非经典分泌途径的存在对经典分泌途径是一种必要和有益的补充
【答案】C
【解析】
【分析】非经典分泌途径有四种:
1、通过分泌型溶酶体;
2、直接跨膜;
3、通过外来体的释放;
4、通过质膜释放。
【详解】A、细胞间信息交流可以通过蛋白质与靶细胞上特异性受体实现,所以蛋白质分泌是重要环节,A正确;
B、经典蛋白质分泌需要通过囊泡来实现,体现细胞膜的流动性,B正确;
C、非经典分泌是经典分泌的补充,不是所有细胞都具有,C错误;
D、非经典分泌是一种不同于经典分泌的方式,是经典分泌的必要和有益补充,D正确。
故选C。
【点睛】本题考查课本的经典分泌和题中所给非经典分泌,要注意课本知识和外来信息的综和,找出它们的交叉点。
7. 下列关于细胞或细胞结构的说法中,错误的有几项( )
①高等植物的成熟细胞的液泡和细胞质基质中都含有无机盐和糖类
②正在分裂的人肿瘤细胞有较多的线粒体和核糖体
③高倍显微镜下的动物细胞,能观察到细胞膜的亚显微结构
④细胞膜中载体种类和数量是其功能特性的基础
⑤细胞中具有双层膜结构的细胞器是叶绿体、线粒体和核膜
⑥细胞壁都可以被纤维素酶和果胶酶分解
⑦真核细胞的细胞骨架和生物膜系统都有物质运输、能量转换和信息传递的功能
⑧叶绿体的类囊体薄膜上含有自身光合作用所需的各种色素
A. 3项 B. 4项 C. 5项 D. 6项
【答案】A
【解析】
【分析】本题是对多个生物基础知识点的组合考查,知识点众多,要对课本很多细节知识掌握准确。
【详解】高等植物液泡中含有水、无机盐、糖类、色素等物质,细胞质基质中含有水、无机盐、脂质、糖类等,①正确。肿瘤细胞无限增殖需要大量的能量,需要酶的催化,并且构建一个新细胞需要很多蛋白质,因此线粒体和核糖体多,②正确。细胞膜的亚显微结构需要在电子显微镜下观察,在光学显微镜下看不见,③错误。细胞膜的功能特性是选择透过性,与之有关的细胞膜的结构基础是细胞膜上的载体的种类和数量,④正确。核膜是双层膜,但不是细胞器,⑤错误。原核生物的细胞壁的成分是肽聚糖,不能被纤维素酶和果胶酶分解,⑥错误。真核细胞中的细胞骨架由蛋白质纤维组成,与生物膜系统一样都具有物质运输、能量转换和信息传递的功能,⑦正确。光合作用所需要的色素叶绿素和类胡萝卜素分布在叶绿体的类囊体薄膜上,⑧正确,故选A。
【点睛】本类组合试题因为知识点众多,极易出错,学生正答率很低,需要做题时非常细心。1.高倍镜下观察到的是显微结构,电子显微镜下观察到的是亚显微结构。
2.植物细胞壁的成分是纤维素和果胶,原核生物细胞壁成分是肽聚糖。
8. 将某植物细胞各部分结构用差速离心法分离后,取其中三种细胞器测定它们有机物的含量如下表所示,以下说法正确的是( )
蛋白质(%)
脂质(%)
核酸(%)
细胞器甲
67
20
微量
细胞器乙
59
40
0
细胞器丙
61
0
39
A. 细胞器甲可能是线粒体、叶绿体或核糖体
B. 细胞器乙只含有蛋白质和脂质,说明其具有膜结构,肯定与分泌蛋白的加工和分泌有关
C. 细胞器丙中进行的生理过程产生水,产生的水中的氢来自于羧基和氨基
D. 蓝藻细胞与此细胞共有的细胞器可能有乙
【答案】C
【解析】
【分析】题意分析,细胞器甲中含有微量核酸,因此是线粒体或叶绿体;细胞器丙中只有蛋白质和核酸,因此确定其为核糖体;细胞器乙中只有含蛋白质和脂质,因此可能为内质网、高尔基体、溶酶体等。
【详解】A、细胞器甲含微量核酸,可能为线粒体或叶绿体(含少量RNA),但核糖体由蛋白质和RNA组成,核酸含量应较高(如丙),故甲不可能是核糖体,A错误;
B、细胞器乙含蛋白质和脂质,说明有膜结构,但分泌蛋白加工需内质网和高尔基体,乙若为液泡或溶酶体则与分泌蛋白无关,B错误;
C、细胞器丙无脂质且含高核酸,应为核糖体。翻译时氨基酸脱水缩合产生水,水中的氢来自氨基(—NH₂)和羧基(—COOH),C正确;
D、蓝藻为原核生物,仅有核糖体一种细胞器。乙为具膜细胞器(如内质网),蓝藻无此类结构,D错误。
故选C。
9. 核定位序列(NLS)是存在于核蛋白的短氨基酸序列,核膜上的Ⅰ蛋白识别具有NLS的核蛋白并引导核蛋白进入细胞核。下列说法正确的是( )
A. 若将NLS连接到非核蛋白上,也可被转运至细胞核内
B. 细胞中的DNA聚合酶和纺锤体蛋白都含有NLS序列
C. 核糖体蛋白在核仁处合成,与核糖体一起通过核孔来回穿梭
D. Ⅰ蛋白识别并引导核蛋白入细胞核,因此Ⅰ蛋白是载体蛋白
【答案】A
【解析】
【详解】A、核定位序列(NLS)是核蛋白进入细胞核的关键信号,若将其连接到非核蛋白上,Ⅰ蛋白仍能识别NLS并引导该蛋白进入细胞核,A正确;
B、DNA聚合酶需进入细胞核发挥作用,因此含有NLS;但纺锤体蛋白(如微管蛋白)在细胞质中参与纺锤体形成,无需进入细胞核,故不含NLS,B错误;
C、核糖体蛋白在细胞质中的核糖体合成,通过核孔进入细胞核,在核仁处组装成核糖体亚基后再运出,而非在核仁处合成,C错误;
D、Ⅰ蛋白是核孔复合体上的受体蛋白,负责识别NLS并介导核蛋白运输,但并非传统意义上的载体蛋白(如跨膜转运蛋白),D错误。
故选A。
10. 质粒pGX上的卡那霉素抗性基因和蔗糖致死基因所在区段T可定向整合至野生型宿主菌苯丙氨酸合成酶基因的内部,之后区段T可单独或携带靶基因的部分序列从重组突变的宿主菌基因组DNA上丢失。已知游离状态的质粒pGX和区段T均无法在宿主细胞内长期稳定存在。下列说法错误的是( )
A. 将质粒pGX转化宿主菌后,可用含卡那霉素的平板初步筛选出重组突变菌
B. 对重组突变菌再次培养后同时添加卡那霉素和蔗糖可筛选得到苯丙氨酸合成酶缺失突变菌
C. 通过PCR和电泳的实验方法可以区分恢复为野生型的菌株和苯丙氨酸合成酶缺失突变菌
D. 最终筛选得到的苯丙氨酸合成酶缺失突变菌无上述抗性基因和蔗糖致死基因残留
【答案】B
【解析】
【详解】A、游离状态的质粒pGX无法在宿主细胞内长期稳定存在,仅T区段整合到宿主基因组的重组突变菌携带卡那霉素抗性基因,可在含卡那霉素的平板上存活,因此可初步筛选重组突变菌,A正确;
B、重组突变菌含有蔗糖致死基因,在添加蔗糖的培养基中会死亡;T区段丢失后的菌株(包括恢复野生型和苯丙氨酸合成酶缺失突变菌)均不含卡那霉素抗性基因,在含卡那霉素的培养基中会死亡,因此同时添加两种物质的培养基无法获得目标突变菌,B错误;
C、恢复野生型的菌株苯丙氨酸合成酶基因序列完整,缺失突变菌的该基因存在片段缺失,通过PCR扩增该基因后电泳,可根据扩增产物的长度差异区分两种菌株,C正确;
D、苯丙氨酸合成酶缺失突变菌是T区段携带部分靶基因序列丢失后形成的,游离的T区段无法稳定存在,因此最终得到的突变菌无抗性基因和蔗糖致死基因残留,D正确。
11. 植物受逆境胁迫时胞质(细胞质基质) Ca2+快速升高,随后通过两条途径回收:①内质网膜上Ca2+-ATP 酶(ECA)主动将Ca2+运入内质网;②液泡膜上Ca2+/H+ 反向转运体(CAX)借助 H+ 梯度将 Ca2+ 运入液泡。研究者用冷激诱导胞质 Ca2+ 迅速升高,测定胞质 Ca2+ 恢复至基础水平的时间:野生型 120s,突变体甲(ECA 基因敲除) 240s, 突变体乙(CAX基因敲除)200s,双突变体 350s。下列说法正确的是( )
A. 逆境胁迫下,胞质 Ca2+ 浓度高于内质网和液泡
B. 内质网和液泡均参与胞质 Ca2+ 回收,且液泡作用更显著
C. 抑制内质网膜和液泡膜 Ca2+ 通道,冷激后胞质 Ca2+ 峰值降低
D. 液泡膜 ATP 酶活性被抑制后,突变体甲的恢复时间不变
【答案】C
【解析】
【详解】A、Ca2+通过ECA主动运入内质网、通过CAX逆浓度梯度运入液泡,主动运输是逆浓度梯度运输,说明内质网和液泡内的Ca2+浓度高于胞质,A错误;
B、敲除ECA(仅存液泡回收途径)的突变体甲恢复时间为240s,敲除CAX(仅存内质网回收途径)的突变体乙恢复时间为200s,说明缺失内质网途径对Ca2+回收的影响更大,内质网的作用更显著,B错误;
C、冷激时胞质Ca2+快速升高,是内质网、液泡中高浓度的Ca2+通过膜上Ca2+通道顺浓度梯度释放到胞质导致的,抑制Ca2+通道会减少Ca2+的释放量,冷激后胞质Ca2+峰值降低,C正确;
D、突变体甲ECA基因敲除,只能依靠CAX途径回收Ca2+,CAX依赖液泡膜两侧的H+梯度工作,而H+梯度由液泡膜ATP酶主动运输H+进入液泡建立,抑制液泡膜ATP酶活性会导致H+梯度消失,CAX无法正常转运Ca2+,恢复时间会延长,D错误。
12. 已知生物毒素a是由蛋白质b经过糖链修饰的糖蛋白,通过胞吞进入细胞发挥作用,专一性地抑制人核糖体的功能。为研究毒素a的结构与功能的关系,某小组取生物毒素a、蛋白质b和c(c由毒素a经高温加热处理获得,糖链结构不变)三种样品蛋白,分别加入三组等量的某种癌细胞培养物中,适当培养后,检测癌细胞内相应样品蛋白的含量和癌细胞活力(初始细胞活力为100%),结果如图所示。下列相关分析不合理的是( )
A. 动物细胞中,蛋白质的糖链修饰可能发生在内质网中
B. 根据图1可知,生物毒素a进入癌细胞几乎不受蛋白质b的活性的影响
C. 生物毒素a抑制人核糖体的功能,依赖于糖链和蛋白质b的共同作用
D. 与加入蛋白质b相比,加入生物毒素a的癌细胞的蛋白质合成量较少
【答案】C
【解析】
【详解】A、蛋白质的加工主要在内质网中进行的,所以动物细胞中,蛋白质的糖链修饰可能发生在内质网中,A正确;
B、根据图1可知,加入生物毒素a和c,癌细胞内相应样品蛋白的含量相似,生物毒素a是由蛋白质b经过糖链修饰的糖蛋白,c由毒素a经高温加热处理获得,而高温加热会破坏蛋白质b的活性,由此可知生物毒素a进入癌细胞几乎不受蛋白质b的活性的影响,B正确;
C、结合图2细胞活力结果分析:a、c均能进入细胞,但a组细胞活力显著低于c组,说明抑制核糖体功能依赖蛋白质b的活性,图1中加入蛋白质b组,细胞内样品蛋白含量很低,说明糖链的作用是介导毒素进入细胞,不参与抑制核糖体的功能,C错误;
D、图2中,a组细胞活力降低,b组细胞活力基本不变,细胞活力的维持需要蛋白质的参与,说明加入生物毒素a的癌细胞蛋白质合成量少于加入蛋白质b组的细胞,D正确。
13. 研究证实,内质网膜PDZD8蛋白可通过液—液相分离形成液态蛋白凝聚体,介导线粒体外膜FKBP8蛋白与之动态结合,构建线粒体相关内质网膜(MAMs)接触位点。该位点既是磷脂转运枢纽,也通过钙离子流与脂质过氧化反应调控铁死亡进程。下列说法正确的是( )
A. PDZD8形成的液态凝聚体,可提高两种膜蛋白相互识别与结合的概率
B. 破坏MAMs结构后,磷脂在内质网与线粒体之间仍能高效定向转运
C. 钙离子流经MAMs仅参与物质运输,不会传递胞内调控信号
D. 若内质网与线粒体之间磷脂转运受阻,细胞生物膜系统的更新不会受到影响
【答案】A
【解析】
【详解】A、由题干信息可知,PDZD8形成的液态蛋白凝聚体可介导线粒体外膜FKBP8蛋白与之动态结合,该凝聚体富集了相关膜蛋白,可提高两种蛋白相互识别与结合的概率,A正确;
B、题干明确说明MAMs是磷脂转运枢纽,破坏MAMs结构后,磷脂在内质网与线粒体之间无法实现高效定向转运,B错误;
C、题干提到MAMs可通过钙离子流调控铁死亡进程,说明钙离子流经MAMs不仅参与物质运输,还可以传递胞内调控信号,C错误;
D、磷脂是生物膜的主要组成成分,若内质网与线粒体之间磷脂转运受阻,会影响生物膜的成分更新,进而影响细胞生物膜系统的更新,D错误。
14. 科研人员将治疗性抗体包裹成纳米复合物,经肿瘤细胞吸收后,复合物被细胞中的内体(一种由膜包裹的细胞器)捕获,随后多酚引发缓冲效应破坏内体膜,释放抗体结合胞内抗原以抑制肿瘤生长。下列叙述正确的是( )
A. 治疗性抗体具有免疫功能,基本组成单位是核糖核苷酸
B. 纳米复合物被细胞吸收的过程体现了生物膜具有流动性
C. 抗体由核糖体合成后,直接通过胞吞进入肿瘤细胞
D. 内体膜破裂与膜的选择透过性有关,与蛋白质无关
【答案】B
【解析】
【详解】A、治疗性抗体属于蛋白质,其基本组成单位是氨基酸,而非核糖核苷酸,A错误;
B、纳米复合物通过胞吞作用被细胞吸收,该过程依赖细胞膜变形(膜流动性),B正确;
C、抗体由核糖体合成后分泌至细胞外,需包裹成纳米复合物后方可通过胞吞进入肿瘤细胞,并非直接进入,C错误;
D、内体膜破裂是多酚引发缓冲效应导致的物理破坏,与膜的选择透过性无关;膜结构稳定性由磷脂双分子层和膜蛋白共同维持,故破裂过程与蛋白质相关,D错误。
故选B。
15. Pb2+能诱导动植物体内产生大量活性氧(如过氧化氢等),会危害动植物及人体健康。乳酸菌对Pb2+有较强的吸附能力(其吸附过程不依赖能量),因此在食品安全和环境修复方面有应用潜力。下列相关叙述正确的是( )
A. 乳酸菌细胞壁的肽聚糖、纤维素等成分上的羧基、羟基等带负电的官能团是结合Pb2+的关键位点
B. Pb2+可导致膜脂过氧化、蛋白质变性和核酸损伤
C. Pb2+进入乳酸菌后,会与某些分子结合或被区隔化到溶酶体中以降低毒性
D. 乳酸菌吸附Pb2+的方式是主动运输
【答案】B
【解析】
【详解】A、乳酸菌是原核生物,细胞壁主要成分为肽聚糖,不含纤维素(纤维素是植物细胞壁的主要成分),A错误;
B、Pb2+诱导产生的活性氧(如过氧化氢)具有强氧化性,可导致膜脂过氧化、蛋白质空间结构改变而变性,也会造成核酸损伤,B正确;
C、乳酸菌是原核生物,仅含有核糖体一种细胞器,不存在溶酶体(溶酶体是真核细胞特有的细胞器),C错误;
D、题干明确说明乳酸菌吸附Pb2+的过程不依赖能量,而主动运输需要消耗能量,且吸附过程不属于跨膜运输的主动运输方式,D错误。
二、非选择题(本大题共5小题,共55分)
16. 性肝炎是严重威胁人类健康的传染病,引起肝炎的病毒通称肝炎病毒,目前人们已知道的有甲肝病毒(HAV)、乙肝病毒(HBV)、丙肝病毒(HCV)、丁肝病毒(HDV)和戊肝病毒(HEV)等。如图表示HCV的增殖过程。
(1)由图可知,HCV进入宿主细胞需要宿主细胞膜上的____________介导,HCV主要侵染人体肝细胞,而不侵染其他细胞的根本原因是_______________________________________________________________________。
(2)HCV遗传信息的传递过程可以用流程图表示为________________________________________________。若一个+RNA分子由m个核苷酸组成,则其复制1次,共消耗核苷酸________个。
(3)HCV+RNA较容易发生突变,衣壳蛋白部分片段对应的+RNA编码序列为5´-AUUUUAUUUCUGG-3´,若该片段对应的+RNA编码序列有1个碱基发生了改变,但多肽片段的氨基酸序列不变,则该变异不可能是编码_______________(填“酪氨酸”、“色氨酸”或“异亮氨酸”)的密码子发生改变。
注:苯丙氨酸密码子:UUU、UUC,酪氨酸密码子:UAU、UAC,色氨酸密码子:UGG,异亮氨酸密码子:AUU、AUC、AUA,终止密码子UAA。
(4)某学习小组模仿蔡斯和赫尔希的实验,用放射性同位素分别标记丙肝病毒的RNA和衣壳蛋白质来证明HCV的遗传物质是RNA,却难以达到目的,原因是___________________________________________________________________。
【答案】(1) ①. CD81(特异性受体) ②. 控制CD81蛋白等受体的基因主要在肝细胞表达(基因选择性表达)
(2) ①. ②. 2m
(3)色氨酸 (4)HCV的RNA和衣壳蛋白质是通过胞吞一起进入宿主细胞的,不便于单独观察、分析它们各自的作用
【解析】
【小问1详解】
从图中可看到HCV结合肝细胞表面的CD81蛋白后入侵细胞,该蛋白是介导病毒进入的细胞膜受体;病毒的侵染特异性由宿主细胞是否存在对应受体决定,不同体细胞的遗传物质相同,HCV不侵染其他细胞的根本原因是基因的选择性表达,控制CD81蛋白等受体的基因主要在肝细胞表达,其他细胞不表达该受体。
【小问2详解】
HCV是单股正链RNA病毒,无逆转录过程,遗传信息传递包括:以+RNA为模板翻译出病毒蛋白,同时以+RNA为模板先合成互补的-RNA,再以-RNA为模板合成新的+RNA,完成RNA复制,其遗传信息的传递过程如图所示:。1个含m个核苷酸的+RNA复制1次,需要先合成1条m个核苷酸的互补-RNA,再以该-RNA为模板合成1条新的m个核苷酸的+RNA,总共消耗2m个核苷酸。
【小问3详解】
首先将给定+RNA序列5´-AUUUUAUUUCUGG-3´按3个碱基为一组拆分密码子:AUU(异亮氨酸)、UUA(亮氨酸)、UUU(苯丙氨酸)、CUG(亮氨酸)、G(剩余碱基)。对照给出的密码子表:异亮氨酸有3种密码子,其中AUU突变1个碱基可变为AUC/AUA,仍编码异亮氨酸;酪氨酸的密码子UAU/UAC,若序列中碱基突变产生酪氨酸密码子后也可存在单碱基突变仍编码酪氨酸的简并情况;但色氨酸仅对应1种密码子UGG,不存在其他同义密码子,若其密码子发生1个碱基改变,必然不再编码色氨酸,因此该变异不可能是色氨酸对应的密码子改变。
【小问4详解】
蔡斯和赫尔希的实验原理是T2噬菌体侵染细菌时,DNA注入大肠杆菌,蛋白质外壳留在外面,可单独区分两种组分的作用;但HCV是通过胞吞完整进入肝细胞,核酸和蛋白质没有发生宿主细胞内/外的分离,无法单独验证RNA和蛋白质的功能,因此难以达到实验目的。
17. 支原体肺炎是一种由支原体引起的呼吸系统疾病,常见于儿童和青少年。支原体肺炎的临床表现与细菌性肺炎相似,但用药不相同。根据所学知识回答下列问题。
(1)为进一步了解支原体,研究人员用培养基培养分离得到支原体,一段时间后培养基上由一个支原体繁殖形成“荷包蛋”状的菌落(大量同种支原体),菌落属于生命系统结构层次中的________。
(2)用显微镜观察支原体,为进一步观察细胞a,该同学需将视野1调整到视野2。正确的操作顺序是________(填以下序号)。
①转动粗准焦螺旋②转动细准焦螺旋③转动转换器④移动载玻片
(3)据显微镜观察,支原体与人体肺泡细胞比较,它们共有的细胞器是________。
(4)支原体引起的肺炎常因黏液栓堵住支气管,造成影像学上的“白肺”,这与新冠病毒导致的双肺弥散性病变产生的“白肺”是两个概念。导致这两种“白肺”的病原微生物的主要区别在于________________。
(5)肺炎治疗常用以下两种抗生素,抗菌机制如下表所示,表中______类药物对支原体引发的肺炎治疗效果更理想,理由是__________________________。
抗生素药物类型
杀菌机制
大环内酯类
作用于原核细胞核糖体,阻碍蛋白质合成,起到抑菌作用
头孢菌素类
可以影响细菌细胞壁的合成从而起到杀菌作用
【答案】(1)种群 (2)④③②
(3)核糖体 (4)支原体属于原核生物,具有细胞结构,新冠病毒无细胞结构
(5) ①. 大环内酯 ②. 大环内酯类药物可以作用于核糖体,阻碍蛋白质合成,抑制支原体效果更好(支原体无细胞壁,头孢菌素类不起作用)
【解析】
【分析】有关显微镜的使用方法:先用低倍镜观察,然后再用高倍镜观察。在低倍镜下把需要放大观察的部分移动到视野中央,移走低倍镜,换上高倍镜,调节光圈,使视野亮度适宜,缓缓调节细准焦螺旋,使物像清晰。
【小问1详解】
培养基上由一个支原体繁殖形成“荷包蛋”状的菌落(大量同种支原体)属于生命系统层次中的种群。
【小问2详解】
视野1中a在偏左下方,因此要首先移动玻片把物像a移动到视野中央,把物像a移动到视野中央后通过转动转换器换上高倍镜,换用高倍镜后视野变暗,因此还要调节光圈,用大光圈使视野变亮,为了使物像清晰需要转动细准焦螺旋调焦,因此正确的操作步骤是④③②。
【小问3详解】
支原体是原核生物,人体肺泡细胞是真核细胞,它们在结构上的主要区别是支原体无以核膜为界限的细胞核;因此支原体是原核生物,它们共有的细胞器是核糖体。
【小问4详解】
支原体属于原核生物,具有细胞结构,新冠病毒无细胞结构。
【小问5详解】
根据表格内容可知,因为支原体没有细胞壁,所以头孢菌素类药物不能起作用,而支原体有核糖体,大环内酯类药物可以作用于核糖体,阻碍蛋白质合成,抑制支原体效果更好。
18. 线粒体是真核细胞的重要细胞器。当线粒体受损时,细胞通过清理受损的线粒体来维持细胞内的稳态。我国科研人员对此开展研究。
(1)线粒体中进行的代谢反应会生成大量ATP,这些ATP被用于细胞内多种________(选填“吸能”或“放能”)反应。
(2)科研人员推测受损线粒体可通过进入迁移体(细胞在迁移中形成的一种囊泡结构)而被释放到细胞外,即“线粒体胞吐”。为此,科研人员利用绿色荧光标记迁移体,红色荧光标记线粒体,用药物C处理细胞使线粒体受损,若观察到________,则可初步验证上述推测。
(3)为研究受损线粒体进入迁移体的机制,科研人员进一步实验。
①真核细胞内的______锚定并支撑着细胞器,与细胞器在细胞内的运输有关。
②为研究D蛋白和K蛋白在线粒体胞吐中的作用,对红色荧光标记了线粒体的细胞进行相应操作,检测迁移体中的红色荧光,操作及结果如图1和2.
图1结果表明,K蛋白________。图2结果表明,_____。
(4)研究表明,正常线粒体内膜两侧离子分布不均,形成线粒体膜电位,而受损线粒体的膜电位丧失或降低。科研人员构建了D蛋白基因敲除的细胞系,测定并计算经药物C处理的正常细胞和D蛋白基因敲除细胞系的线粒体膜电位平均值,结果如下表。
细胞类型
正常细胞
D蛋白基因敲除细胞系
细胞中全部线粒体膜电位的平均值(荧光强度相对值)
4.1
5.8
D蛋白基因敲除细胞系线粒体膜电位的平均值升高的原因是______。
【答案】(1)吸能 (2)红绿荧光(在迁移体中)重叠
(3) ①. 细胞骨架 ②. 在线粒体受损时促进线粒体胞吐 ③. 有K蛋白时D蛋白才能发挥抑制线粒体胞吐的作用
(4)D蛋白基因敲除细胞系的线粒体胞吐强于正常细胞,清除膜电位丧失或降低的受损线粒体,使线粒体膜电位平均值升高
【解析】
【分析】据题图可知,未敲除K基因并用药物C处理时,荧光相对值大,而敲除该基因并用药物C处理时,相对值小,说明K蛋白的作用是在线粒体受损时促进线粒体胞吐;敲除D基因,即D 蛋白缺失时会导致与药物 C 处理相同情况,故D蛋白的作用是:有K蛋白时,D蛋白才能发挥抑制线粒体胞吐的作用。
【小问1详解】
线粒体中进行的代谢反应会生成大量ATP, ATP 能够为反应提供能量,需要 ATP 提供能量的反应为吸能反应。
【小问2详解】
用绿色荧光标记迁移体,红色荧光标记线粒体,若绿色荧光和红色荧光重叠,可以说明线粒体进入迁移体内,可初步验证推测。
【小问3详解】
真核细胞内的细胞骨架的作用是锚定并支撑着细胞器,与细胞器在细胞内的运输有关。分析题图可知,未敲除K基因并用药物C处理时,荧光相对值大,而敲除该基因并处理时,相对值小,说明K蛋白的作用是在线粒体受损时促进线粒体胞吐;敲除D基因,即D 蛋白缺失时会导致与药物 C 处理相同情况,故D蛋白的作用是:有K蛋白时,D蛋白才能发挥抑制线粒体胞吐的作用。
【小问4详解】
D蛋白基因敲除细胞系细胞中全部线粒体膜电位的平均值升高,说明D蛋白基因敲除细胞系的线粒体胞吐强于正常细胞,清除膜电位丧失或降低的受损线粒体,使线粒体膜电位平均值升高。
19. 细胞自噬是一种真核细胞降解受损细胞器、错误折叠蛋白质和病原体的正常代谢机制,下图1为细胞自噬的简要过程,据图回答下列问题:
(1)由图可知,溶酶体直接来源于__________(填细胞器名称)。从生物膜的组成成分和结构分析,溶酶体膜和自噬体膜能相互转化的原因是__________。
(2)检测发现,溶酶体内的pH约为5,而细胞质基质的pH约为7,推测溶酶体能保持其低pH的机制可能是__________。
(3)LC3(蛋白质)是自噬体膜上最关键的标记物,有LC3-I和LC3-II两种形式。在自噬过程中,LC3-I会被修饰和加工形成LC3-II并定位于自噬体内、外膜上→自噬体和溶酶体融合→外膜上的LC3-II被切割形成LC3-I脱离外膜并循环利用→内膜上的LC3-II被溶酶体酶降解,因此__________(填“LC3-I”或“LC3-II”)在自噬体膜上的富集程度反映了自噬活性的高低。图2是探究物质A对细胞自噬的影响得到的电泳结果,请在丙、丁处补充完整实验变量(用“+”“-”表示)__________。由图2结果推测出,物质A可__________(填“促进”或“抑制”)细胞自噬。
【答案】(1) ①. 高尔基体 ②. 两种生物膜的基本支架都是磷脂双分子层,膜的主要成分都是磷脂分子和蛋白质,结构和组成相似
(2)溶酶体膜上存在H+的转运蛋白,可以利用ATP逆浓度将细胞质基质中的H+转运到溶酶体内
(3) ①. LC3-II ②. ③. 促进
【解析】
【小问1详解】
由图可知,溶酶体直接来源于高尔基体。从生物膜的组成成分和结构分析,溶酶体膜和自噬体膜能相互转化的原因是两种生物膜的基本支架都是磷脂双分子层,膜的主要成分都是磷脂分子和蛋白质,结构和组成相似。
【小问2详解】
溶酶体内的pH约为5,而细胞质基质的pH约为7,推测溶酶体能保持其低pH的机制可能是溶酶体膜上存在H+的转运蛋白,可以利用ATP逆浓度将细胞质基质中的H+转运到溶酶体内。
【小问3详解】
由题意可知,在自噬过程中,LC3-Ⅰ会被修饰和加工形成LC3-Ⅱ并定位于自噬体内、外膜上,故LC3-Ⅱ的积累标志着自噬体的形成和成熟,其在自噬体膜上的富集程度反映了自噬活性的高低。本实验的目的是探究物质A对细胞自噬的影响,在自噬诱导条件下,LC3-Ⅱ的表达量会显著增加,提示自噬体的生成增多。添加物质A后LC3-Ⅱ的表达量会增多,由于丙中LC3-Ⅱ表达量较多,且LC3-Ⅰ表达量较少,故既添加了物质A又添加了自噬诱导条件;而丁中只添加了自噬诱导条件。如图所示:
。与甲组对比,乙组添加了A物质,结果是LC3-Ⅱ的含量增加,说明物质A可促进细胞自噬。
20. 肿瘤细胞表面常高表达某些特异性抗原(如抗原A),而T细胞表面的CD3受体被激活后能极大促进T细胞的免疫杀伤效力。为了实现对肿瘤细胞的定向杀伤,科研人员尝试通过基因工程技术制备能同时结合抗原A和CD3受体的“双特异性抗体”。请结合下列资料回答问题:
资料一:传统的鼠源单克隆抗体进入人体后,其恒定区会被人体免疫系统识别并分解。为了解决这一问题,研究人员通过基因工程手段,将鼠源抗体的可变区与人源抗体的恒定区拼接,构建成“嵌合抗体”(如图1)。
资料二:科研人员分别获取了抗抗原A的鼠源单克隆抗体基因(VH1-VL1)和抗CD3的鼠源单克隆抗体基因(VH2-VL2),并通过一段Linker序列将它们连接成融合基因(VH1-VL1-Linker-VH2-VL2)。图2为构建重组质粒时选用的载体及部分限制酶的识别序列与切割位点。
限制酶
识别序列及切割位点
BamHⅠ
G^GATCC
EcoRⅠ
G^AATTC
XhoⅠ
C^TCGAC
HindⅢ
A^AGCTT
(1)资料一中,嵌合抗体的制备属于蛋白质工程的范畴。在构建嵌合抗体基因时,需要将鼠源抗体的________基因与人源抗体的______________基因进行拼接。与传统的鼠源单克隆抗体相比,嵌合抗体在临床治疗中的优势是________________________________________________________________________________________________________。
(2)在获取目的基因时,科研人员采用RT-PCR技术。若已知抗原A抗体的轻链可变区(VL1)mRNA的部分序列为5´-AUGGCUUAC…-3´,为了扩增该片段并在其5´端引入BamHⅠ酶切位点,请写出上游引物前12个碱基的序列(不考虑基因的非编码区和内含子序列):____________________________________________________________。
(3)结合图2分析,为了保证融合基因(VH1-VL1-Linker-VH2-VL2)能定向且正确地插入质粒载体中,在构建重组质粒时,应选用__________________(填限制酶名称)对含目的基因的DNA片段和质粒进行双酶切。不选用EcoRⅠ和HindⅢ组合的原因是__________________________________________________。
(4)将重组质粒导入CHO细胞(中国仓鼠卵巢细胞)后,需进行筛选和检测。
①在培养基中加入__________________可初步筛选出导入了重组质粒的CHO细胞。
②为了检测CHO细胞是否成功表达出双特异性抗体,可采用__________________技术。
(5)相比于单独使用抗抗原A的单克隆抗体或抗CD3的单克隆抗体,该双特异性抗体在肿瘤治疗中具有更好的疗效,请结合免疫学知识推测其作用机理:________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】(1) ①. 可变区 ②. 恒定区 ③. 降低了免疫排斥反应(或:减少了被人体免疫系统分解的风险),提高了抗体在人体内的稳定性和疗效
(2)5´-GGATCCATGGCT-3´
(3) ①. BamHⅠ和XhoⅠ ②. EcoRⅠ和HindⅢ的酶切位点位于质粒的新霉素抗性基因(标记基因)内部,使用这两种酶切割会破坏标记基因,导致无法进行后续的筛选(答案二:EcoRⅠ和HindⅢ的酶切位点不在启动子和终止子间,导致目的基因插入后无法正常表达)
(4) ①. 新霉素 ②. 抗原-抗体杂交
(5)双特异性抗体的一头能特异性结合肿瘤细胞表面的抗原A,另一头能结合T细胞表面的CD3受体,从而将T细胞“拉”到肿瘤细胞身边(形成免疫突触),激活T细胞定向杀伤肿瘤细胞
【解析】
【小问1详解】
嵌合抗体的核心是保留鼠源抗体识别抗原的“可变区”, 替换掉容易引起免疫反应的鼠源“恒定区”,即嵌合抗体的制备属于蛋白质工程的范畴。在构建嵌合抗体基因时,需要将鼠源抗体的可变区基因与人源抗体的恒定区基因进行拼接。与传统的鼠源单克隆抗体相比,嵌合抗体在临床治疗中的优势是降低了免疫排斥反应(或: 减少了被人体免疫系统分解的风险) ,提高了抗体在人体内的稳定性和疗效。
【小问2详解】
在获取目的基因时,若已知抗原A抗体的轻链可变区(VL1)mRNA的部分序列为5´-AUGGCUUAC…-3´,为了扩增该片段并在其5´端引入BamHⅠ酶切位点,BamHI 的识别序列是GGATCC, 切割位点在两个G之间。根据mRNA序列5'-AUG GCU UAC-3对应的DNA编码链序列。根据碱基互补配对原则推测,上游引物的12个碱基序列应该为5´-GGATCCATGGCT-3´。
【小问3详解】
结合图2分析,为了保证融合基因(VH1-VL1-Linker-VH2-VL2)能定向且正确地插入质粒载体中,选择限制酶时, 第一要保证能切下目的基因并插入启动子和终止子之间; 第二不能破坏标记基因;第三最好使用双酶切以防止自身环化和反向连接,故选用BamHI和XhoI进行切割。图中EcoRI和HindⅢ位于新霉素抗性基因内部,且没有位于启动子和终止子之间, 故不可选。
【小问4详解】
①质粒上的标记基因是新霉素抗性基因,因此用含新霉素的培养基筛选,可初步筛选出导入了重组质粒的CHO细胞。
②为了检测CHO细胞是否成功表达出双特异性抗体,检测目的蛋白(抗体) 是否表达, 使用抗原-抗体杂交技术,该操作是依据抗原和抗体特异性结合实现的。
【小问5详解】
双特异性抗体的机理如下:双特异性抗体的一头能特异性结合肿瘤细胞表面的抗原A, 另一头能结合T细胞表面的CD3受体,从而将T细胞“拉”到肿瘤细胞身边(形成免疫突触),激活T细胞定向杀伤肿瘤细胞,这样可以避免对正常细胞的损伤,降低副作用。
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生物试题
一、选择题(本大题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1. 螺原体是一种兼性厌氧支原体类微生物,营寄生生活,其典型菌落呈“油煎蛋”状。某些螺原体能感染动植物并引发相应疾病。下列叙述正确的是( )
A. 螺原体属于原核生物,因没有染色体,能通过无丝分裂快速繁殖
B. 螺原体内只含有核糖体一种细胞器,其形成与核仁有关
C. 螺原体DNA分子中不含游离的磷酸基团,其中的嘌呤和嘧啶数量相等
D. 螺原体细胞壁的主要成分是肽聚糖,青霉素可通过影响其合成而杀死螺原体
2. 伤寒是由伤寒杆菌引起的急性传染病,症状包括高烧、腹痛、严重腹泻、头痛、身体出现玫瑰色斑等;A16型肠道病毒可引起手足口病,多发生于婴幼儿,可引起手、足、口腔等部位的疱疹,个别患者可引起心肌炎等并发症;某人虽已提前注射了流感疫苗但在冬季来临后多次患流感;关于上述致病病原体的叙述不正确的是( )
A. 伤寒杆菌含8种核苷酸,病毒含4种碱基,两者遗传信息的传递都遵循中心法则
B. 上述病原体都营寄生生活;都可用营养齐全的合成培养基培养
C. 病原体蛋白质的合成所需要的核糖体、氨基酸等不都由宿主细胞提供
D. 灭活的病毒仍具有抗原特异性,可以制成疫苗,此外也可以用于动物细胞融合的诱导剂
3. 研究发现,蝗虫体内的Fe含量较高,Ca主要存在于外骨骼中。下列叙述正确的是( )
A. 组成蝗虫细胞的元素中Fe属于大量元素
B. 蝗虫体内的Ca全部以离子的形式存在
C. 蝗虫外骨骼中含有单体不是葡萄糖的多糖
D. 蝗虫体细胞液泡中的色素使其体色呈绿色
4. 甘薯口味甘甜,含糖量高,是世界第六大粮食作物,甘薯中含量最多的糖是淀粉,但其甜度主要由葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖等可溶性糖类的含量(约占鲜重的1%∽10%)决定。科学家测定了不同品种的甘薯中麦芽糖和蔗糖的含量随储存时间的变化规律,结果如图所示。下列相关说法错误的是( )
A. 随着贮藏时间的延长,甘薯中淀粉含量下降
B. 甘薯贮藏一段时间甜度增加,可能是蔗糖含量增加导致
C. 甘薯在贮藏过程中麦芽糖含量迅速下降的原因可能与淀粉酶活性增强有关
D. 提取贮藏30天的两种甘薯的蔗糖,加入斐林试剂水浴加热后颜色相同
5. 蛋白水解酶分内切酶和外切酶2种,外切酶专门作用于肽链末端的肽键,内切酶则作用于肽链内部特定区域。若某蛋白内切酶作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)两侧的肽键,某四十九肽经该内切酶作用后的情况如下图,下列叙述错误的是( )
A. 内切酶作用于肽链的特定区域与其自身结构相关
B. 短肽A、B、C比四十九肽的氧原子数少1个
C. 形成短肽A、B、C共消耗2分子水
D. 若用蛋白外切酶处理该多肽,最终会得到49个氨基酸
6. 在生物体中,细胞间的信息传递是细胞生长、增殖、分化、凋亡等生命活动正常进行的条件之一,而蛋白分泌是实现某些细胞间信息传递途径的重要环节。多数分泌蛋白含有信号肽序列,通过内质网一高尔基体( ER-Golgi)途径分泌到细胞外,被称为经典分泌途径;但研究表明,真核生物中少数分泌蛋白并不依赖ER-Golgi途径,称为非经典分泌途径(如下图)。下列相关叙述不正确的是( )
A. 在生物体中,蛋白分泌是实现某些细胞间信息传递途径的重要环节
B. 经典的蛋白分泌途径伴随着生物膜的转化,体现了膜的流动性
C. 所有细胞都具备如图所示的4种非经典分泌途径
D. 非经典分泌途径的存在对经典分泌途径是一种必要和有益的补充
7. 下列关于细胞或细胞结构的说法中,错误的有几项( )
①高等植物的成熟细胞的液泡和细胞质基质中都含有无机盐和糖类
②正在分裂的人肿瘤细胞有较多的线粒体和核糖体
③高倍显微镜下的动物细胞,能观察到细胞膜的亚显微结构
④细胞膜中载体种类和数量是其功能特性的基础
⑤细胞中具有双层膜结构的细胞器是叶绿体、线粒体和核膜
⑥细胞壁都可以被纤维素酶和果胶酶分解
⑦真核细胞的细胞骨架和生物膜系统都有物质运输、能量转换和信息传递的功能
⑧叶绿体的类囊体薄膜上含有自身光合作用所需的各种色素
A. 3项 B. 4项 C. 5项 D. 6项
8. 将某植物细胞各部分结构用差速离心法分离后,取其中三种细胞器测定它们有机物的含量如下表所示,以下说法正确的是( )
蛋白质(%)
脂质(%)
核酸(%)
细胞器甲
67
20
微量
细胞器乙
59
40
0
细胞器丙
61
0
39
A. 细胞器甲可能是线粒体、叶绿体或核糖体
B. 细胞器乙只含有蛋白质和脂质,说明其具有膜结构,肯定与分泌蛋白的加工和分泌有关
C. 细胞器丙中进行的生理过程产生水,产生的水中的氢来自于羧基和氨基
D. 蓝藻细胞与此细胞共有的细胞器可能有乙
9. 核定位序列(NLS)是存在于核蛋白的短氨基酸序列,核膜上的Ⅰ蛋白识别具有NLS的核蛋白并引导核蛋白进入细胞核。下列说法正确的是( )
A. 若将NLS连接到非核蛋白上,也可被转运至细胞核内
B. 细胞中的DNA聚合酶和纺锤体蛋白都含有NLS序列
C. 核糖体蛋白在核仁处合成,与核糖体一起通过核孔来回穿梭
D. Ⅰ蛋白识别并引导核蛋白入细胞核,因此Ⅰ蛋白是载体蛋白
10. 质粒pGX上的卡那霉素抗性基因和蔗糖致死基因所在区段T可定向整合至野生型宿主菌苯丙氨酸合成酶基因的内部,之后区段T可单独或携带靶基因的部分序列从重组突变的宿主菌基因组DNA上丢失。已知游离状态的质粒pGX和区段T均无法在宿主细胞内长期稳定存在。下列说法错误的是( )
A. 将质粒pGX转化宿主菌后,可用含卡那霉素的平板初步筛选出重组突变菌
B. 对重组突变菌再次培养后同时添加卡那霉素和蔗糖可筛选得到苯丙氨酸合成酶缺失突变菌
C. 通过PCR和电泳的实验方法可以区分恢复为野生型的菌株和苯丙氨酸合成酶缺失突变菌
D. 最终筛选得到的苯丙氨酸合成酶缺失突变菌无上述抗性基因和蔗糖致死基因残留
11. 植物受逆境胁迫时胞质(细胞质基质) Ca2+快速升高,随后通过两条途径回收:①内质网膜上Ca2+-ATP 酶(ECA)主动将Ca2+运入内质网;②液泡膜上Ca2+/H+ 反向转运体(CAX)借助 H+ 梯度将 Ca2+ 运入液泡。研究者用冷激诱导胞质 Ca2+ 迅速升高,测定胞质 Ca2+ 恢复至基础水平的时间:野生型 120s,突变体甲(ECA 基因敲除) 240s, 突变体乙(CAX基因敲除)200s,双突变体 350s。下列说法正确的是( )
A. 逆境胁迫下,胞质 Ca2+ 浓度高于内质网和液泡
B. 内质网和液泡均参与胞质 Ca2+ 回收,且液泡作用更显著
C. 抑制内质网膜和液泡膜 Ca2+ 通道,冷激后胞质 Ca2+ 峰值降低
D. 液泡膜 ATP 酶活性被抑制后,突变体甲的恢复时间不变
12. 已知生物毒素a是由蛋白质b经过糖链修饰的糖蛋白,通过胞吞进入细胞发挥作用,专一性地抑制人核糖体的功能。为研究毒素a的结构与功能的关系,某小组取生物毒素a、蛋白质b和c(c由毒素a经高温加热处理获得,糖链结构不变)三种样品蛋白,分别加入三组等量的某种癌细胞培养物中,适当培养后,检测癌细胞内相应样品蛋白的含量和癌细胞活力(初始细胞活力为100%),结果如图所示。下列相关分析不合理的是( )
A. 动物细胞中,蛋白质的糖链修饰可能发生在内质网中
B. 根据图1可知,生物毒素a进入癌细胞几乎不受蛋白质b的活性的影响
C. 生物毒素a抑制人核糖体的功能,依赖于糖链和蛋白质b的共同作用
D. 与加入蛋白质b相比,加入生物毒素a的癌细胞的蛋白质合成量较少
13. 研究证实,内质网膜PDZD8蛋白可通过液—液相分离形成液态蛋白凝聚体,介导线粒体外膜FKBP8蛋白与之动态结合,构建线粒体相关内质网膜(MAMs)接触位点。该位点既是磷脂转运枢纽,也通过钙离子流与脂质过氧化反应调控铁死亡进程。下列说法正确的是( )
A. PDZD8形成的液态凝聚体,可提高两种膜蛋白相互识别与结合的概率
B. 破坏MAMs结构后,磷脂在内质网与线粒体之间仍能高效定向转运
C. 钙离子流经MAMs仅参与物质运输,不会传递胞内调控信号
D. 若内质网与线粒体之间磷脂转运受阻,细胞生物膜系统的更新不会受到影响
14. 科研人员将治疗性抗体包裹成纳米复合物,经肿瘤细胞吸收后,复合物被细胞中的内体(一种由膜包裹的细胞器)捕获,随后多酚引发缓冲效应破坏内体膜,释放抗体结合胞内抗原以抑制肿瘤生长。下列叙述正确的是( )
A. 治疗性抗体具有免疫功能,基本组成单位是核糖核苷酸
B. 纳米复合物被细胞吸收的过程体现了生物膜具有流动性
C. 抗体由核糖体合成后,直接通过胞吞进入肿瘤细胞
D. 内体膜破裂与膜的选择透过性有关,与蛋白质无关
15. Pb2+能诱导动植物体内产生大量活性氧(如过氧化氢等),会危害动植物及人体健康。乳酸菌对Pb2+有较强的吸附能力(其吸附过程不依赖能量),因此在食品安全和环境修复方面有应用潜力。下列相关叙述正确的是( )
A. 乳酸菌细胞壁的肽聚糖、纤维素等成分上的羧基、羟基等带负电的官能团是结合Pb2+的关键位点
B. Pb2+可导致膜脂过氧化、蛋白质变性和核酸损伤
C. Pb2+进入乳酸菌后,会与某些分子结合或被区隔化到溶酶体中以降低毒性
D. 乳酸菌吸附Pb2+的方式是主动运输
二、非选择题(本大题共5小题,共55分)
16. 性肝炎是严重威胁人类健康的传染病,引起肝炎的病毒通称肝炎病毒,目前人们已知道的有甲肝病毒(HAV)、乙肝病毒(HBV)、丙肝病毒(HCV)、丁肝病毒(HDV)和戊肝病毒(HEV)等。如图表示HCV的增殖过程。
(1)由图可知,HCV进入宿主细胞需要宿主细胞膜上的____________介导,HCV主要侵染人体肝细胞,而不侵染其他细胞的根本原因是_______________________________________________________________________。
(2)HCV遗传信息的传递过程可以用流程图表示为________________________________________________。若一个+RNA分子由m个核苷酸组成,则其复制1次,共消耗核苷酸________个。
(3)HCV+RNA较容易发生突变,衣壳蛋白部分片段对应的+RNA编码序列为5´-AUUUUAUUUCUGG-3´,若该片段对应的+RNA编码序列有1个碱基发生了改变,但多肽片段的氨基酸序列不变,则该变异不可能是编码_______________(填“酪氨酸”、“色氨酸”或“异亮氨酸”)的密码子发生改变。
注:苯丙氨酸密码子:UUU、UUC,酪氨酸密码子:UAU、UAC,色氨酸密码子:UGG,异亮氨酸密码子:AUU、AUC、AUA,终止密码子UAA。
(4)某学习小组模仿蔡斯和赫尔希的实验,用放射性同位素分别标记丙肝病毒的RNA和衣壳蛋白质来证明HCV的遗传物质是RNA,却难以达到目的,原因是___________________________________________________________________。
17. 支原体肺炎是一种由支原体引起的呼吸系统疾病,常见于儿童和青少年。支原体肺炎的临床表现与细菌性肺炎相似,但用药不相同。根据所学知识回答下列问题。
(1)为进一步了解支原体,研究人员用培养基培养分离得到支原体,一段时间后培养基上由一个支原体繁殖形成“荷包蛋”状的菌落(大量同种支原体),菌落属于生命系统结构层次中的________。
(2)用显微镜观察支原体,为进一步观察细胞a,该同学需将视野1调整到视野2。正确的操作顺序是________(填以下序号)。
①转动粗准焦螺旋②转动细准焦螺旋③转动转换器④移动载玻片
(3)据显微镜观察,支原体与人体肺泡细胞比较,它们共有的细胞器是________。
(4)支原体引起的肺炎常因黏液栓堵住支气管,造成影像学上的“白肺”,这与新冠病毒导致的双肺弥散性病变产生的“白肺”是两个概念。导致这两种“白肺”的病原微生物的主要区别在于________________。
(5)肺炎治疗常用以下两种抗生素,抗菌机制如下表所示,表中______类药物对支原体引发的肺炎治疗效果更理想,理由是__________________________。
抗生素药物类型
杀菌机制
大环内酯类
作用于原核细胞核糖体,阻碍蛋白质合成,起到抑菌作用
头孢菌素类
可以影响细菌细胞壁的合成从而起到杀菌作用
18. 线粒体是真核细胞的重要细胞器。当线粒体受损时,细胞通过清理受损的线粒体来维持细胞内的稳态。我国科研人员对此开展研究。
(1)线粒体中进行的代谢反应会生成大量ATP,这些ATP被用于细胞内多种________(选填“吸能”或“放能”)反应。
(2)科研人员推测受损线粒体可通过进入迁移体(细胞在迁移中形成的一种囊泡结构)而被释放到细胞外,即“线粒体胞吐”。为此,科研人员利用绿色荧光标记迁移体,红色荧光标记线粒体,用药物C处理细胞使线粒体受损,若观察到________,则可初步验证上述推测。
(3)为研究受损线粒体进入迁移体的机制,科研人员进一步实验。
①真核细胞内的______锚定并支撑着细胞器,与细胞器在细胞内的运输有关。
②为研究D蛋白和K蛋白在线粒体胞吐中的作用,对红色荧光标记了线粒体的细胞进行相应操作,检测迁移体中的红色荧光,操作及结果如图1和2.
图1结果表明,K蛋白________。图2结果表明,_____。
(4)研究表明,正常线粒体内膜两侧离子分布不均,形成线粒体膜电位,而受损线粒体的膜电位丧失或降低。科研人员构建了D蛋白基因敲除的细胞系,测定并计算经药物C处理的正常细胞和D蛋白基因敲除细胞系的线粒体膜电位平均值,结果如下表。
细胞类型
正常细胞
D蛋白基因敲除细胞系
细胞中全部线粒体膜电位的平均值(荧光强度相对值)
4.1
5.8
D蛋白基因敲除细胞系线粒体膜电位的平均值升高的原因是______。
19. 细胞自噬是一种真核细胞降解受损细胞器、错误折叠蛋白质和病原体的正常代谢机制,下图1为细胞自噬的简要过程,据图回答下列问题:
(1)由图可知,溶酶体直接来源于__________(填细胞器名称)。从生物膜的组成成分和结构分析,溶酶体膜和自噬体膜能相互转化的原因是__________。
(2)检测发现,溶酶体内的pH约为5,而细胞质基质的pH约为7,推测溶酶体能保持其低pH的机制可能是__________。
(3)LC3(蛋白质)是自噬体膜上最关键的标记物,有LC3-I和LC3-II两种形式。在自噬过程中,LC3-I会被修饰和加工形成LC3-II并定位于自噬体内、外膜上→自噬体和溶酶体融合→外膜上的LC3-II被切割形成LC3-I脱离外膜并循环利用→内膜上的LC3-II被溶酶体酶降解,因此__________(填“LC3-I”或“LC3-II”)在自噬体膜上的富集程度反映了自噬活性的高低。图2是探究物质A对细胞自噬的影响得到的电泳结果,请在丙、丁处补充完整实验变量(用“+”“-”表示)__________。由图2结果推测出,物质A可__________(填“促进”或“抑制”)细胞自噬。
20. 肿瘤细胞表面常高表达某些特异性抗原(如抗原A),而T细胞表面的CD3受体被激活后能极大促进T细胞的免疫杀伤效力。为了实现对肿瘤细胞的定向杀伤,科研人员尝试通过基因工程技术制备能同时结合抗原A和CD3受体的“双特异性抗体”。请结合下列资料回答问题:
资料一:传统的鼠源单克隆抗体进入人体后,其恒定区会被人体免疫系统识别并分解。为了解决这一问题,研究人员通过基因工程手段,将鼠源抗体的可变区与人源抗体的恒定区拼接,构建成“嵌合抗体”(如图1)。
资料二:科研人员分别获取了抗抗原A的鼠源单克隆抗体基因(VH1-VL1)和抗CD3的鼠源单克隆抗体基因(VH2-VL2),并通过一段Linker序列将它们连接成融合基因(VH1-VL1-Linker-VH2-VL2)。图2为构建重组质粒时选用的载体及部分限制酶的识别序列与切割位点。
限制酶
识别序列及切割位点
BamHⅠ
G^GATCC
EcoRⅠ
G^AATTC
XhoⅠ
C^TCGAC
HindⅢ
A^AGCTT
(1)资料一中,嵌合抗体的制备属于蛋白质工程的范畴。在构建嵌合抗体基因时,需要将鼠源抗体的________基因与人源抗体的______________基因进行拼接。与传统的鼠源单克隆抗体相比,嵌合抗体在临床治疗中的优势是________________________________________________________________________________________________________。
(2)在获取目的基因时,科研人员采用RT-PCR技术。若已知抗原A抗体的轻链可变区(VL1)mRNA的部分序列为5´-AUGGCUUAC…-3´,为了扩增该片段并在其5´端引入BamHⅠ酶切位点,请写出上游引物前12个碱基的序列(不考虑基因的非编码区和内含子序列):____________________________________________________________。
(3)结合图2分析,为了保证融合基因(VH1-VL1-Linker-VH2-VL2)能定向且正确地插入质粒载体中,在构建重组质粒时,应选用__________________(填限制酶名称)对含目的基因的DNA片段和质粒进行双酶切。不选用EcoRⅠ和HindⅢ组合的原因是__________________________________________________。
(4)将重组质粒导入CHO细胞(中国仓鼠卵巢细胞)后,需进行筛选和检测。
①在培养基中加入__________________可初步筛选出导入了重组质粒的CHO细胞。
②为了检测CHO细胞是否成功表达出双特异性抗体,可采用__________________技术。
(5)相比于单独使用抗抗原A的单克隆抗体或抗CD3的单克隆抗体,该双特异性抗体在肿瘤治疗中具有更好的疗效,请结合免疫学知识推测其作用机理:________________________________________________________________________________________________________________________________________。
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