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第第页2026年天津市十二区重点学校高三毕业班联考(二)生物学试卷一、2.本卷共12题,每题4分,共48分。在每题给出的四个选项中,只有一个选项正确。1.五花肉、牛肉卷、土豆片都是火锅里的常见食材。下列关于这些食材中相关化合物的叙述,错误的是()A.五花肉中的脂肪富含饱和脂肪酸,室温时呈固态B.牛肉卷中的蛋白质在涮煮过程中高温使其肽键断裂,更容易被消化C.土豆片中的淀粉经消化吸收后可为合成糖原提供原料D.五花肉、牛肉卷、土豆片细胞中DNA的碱基排列顺序不同2.我国西南地区部分原始森林因过度开垦和人工林种植,被分割成多个相互隔离的“森林斑块”,导致栖息其中的滇金丝猴种群数量大幅下降,成为濒危物种。下列相关叙述错误的是()A.可通过红外触发相机、DNA粪便鉴定等技术对滇金丝猴种群数量进行调查监测B.构建森林生态廊道,有利于不同种群间的基因交流,保护遗传多样性C.向各孤立栖息地大量迁入滇金丝猴,可显著提高该区域滇金丝猴的环境容纳量D.减少栖息地破坏、建立自然保护区,属于就地保护,是保护该物种最有效的措施3.神经组织受到损伤后会引发神经元和神经胶质细胞发生相应反应,严重的物理化学损伤会引起细胞的死亡。大多数神经元在人出生前就完成了分化,而神经胶质细胞到成年期间都会继续分裂。下列有关说法错误的是()A.严重的物理化学损伤引起的细胞死亡属于细胞坏死B.与神经元相比,神经胶质细胞更易发生癌变C.神经干细胞分化形成神经元和神经胶质细胞的过程体现了细胞的全能性D.神经元的轴突能将信息从细胞体传向其他神经元、肌肉和腺体4.第一届全国学生(青年)运动会在广西成功举办,赛场上运动员展现出了朝气蓬勃的精神风貌。下列关于运动员在比赛过程中机体相关生理反应的叙述,错误的是()A.剧烈运动时,运动员体内ATP与ADP的转化速率加快B.成熟红细胞通过细胞自噬来满足自身对物质和能量的需求C.大量出汗使血浆渗透压升高时,抗利尿激素分泌增加D.心率加快受中枢神经系统和外周神经系统的调控5.同位素标记、荧光标记等技术在生命科学研究中发挥重要作用。下列叙述正确的是()A.含15N的细菌在含14NH4Cl的培养液中培养,子二代细菌的DNA离心会出现两个条带B.荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验可直接证明构成膜的磷脂分子能侧向移动C.T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,35S标记组离心后沉淀中出现放射性的原因是保温时间过短或过长D.卡尔文用14C标记CO2,追踪到碳原子的转移途径为:CO2→C5→C3→糖类6.动物细胞培养时操作不当会造成“黑胶虫”细菌的污染,该菌对氯霉素敏感,高温会使氯霉素失活。下列叙述错误的是()A.配制细胞培养基时,湿热灭菌后加血清(含细胞生长必需蛋白)和氯霉素B.在加入氯霉素防治“黑胶虫”污染过程中,需要同时考虑对细胞和细菌生长的影响C.考察“黑胶虫”污染程度时,应取细胞培养液等比稀释后涂布在平板上培养计数D.采用更换培养基、胰蛋白酶处理和分瓶培养等操作可清除“黑胶虫”污染7.蓝莓根的生长受激素和营养物质的影响,科研人员以蓝莓为实验材料进行以下实验:实验一研究了吲哚丁酸(IBA)对蓝莓幼苗根系生长的影响,实验结果如图1所示。实验二用14CO2饲喂叶片,分别测定不同浓度IBA处理下主根和侧根的放射性强度,结果如图2所示(CO2进入叶肉细胞后,最终转化成糖类等营养物质)。下列叙述正确的是()A.IBA由植物体内特定的腺体合成分泌B.单侧光和重力会影响生长素的极性运输C.根据实验结果分析,IBA不能消除根的顶端优势D.由图2分析,IBA影响侧根生长机制可能是IBA能促进光合作用产物更多地分配到侧根8.在“逆反”减数分裂中,减数分裂Ⅰ期间完成着丝粒的分裂与姐妹染色单体的均等分配,同源染色体的分离则在减数分裂Ⅱ过程中实现,DNA两条链分别被14N、15N标记的某卵原细胞(2n=4),在含14N的培养基中进行了“逆反”减数分裂,图1、图2为该过程不同时期的细胞。下列说法错误的是()A.图1细胞发生了基因突变和基因重组B.减数分裂Ⅰ后期细胞中含有15N的染色体条数为4或5C.该卵原细胞产生的卵细胞基因型为AB或Ab或abD.与正常减数分裂相比,“逆反”减数分裂不会改变配子的种类9.马德隆畸形与性染色体上的SHOX基因突变有关,人群中表型正常的女性中携带者概率为1/400。图1为某家族患该病的家系图。为研究该病的遗传规律,研究人员用红色和绿色荧光探针标记致病基因和正常基因,利用实时荧光定量PCR技术检测单碱基突变(随着PCR循环数增多,相应的荧光信号逐渐增强)对该家族中部分成员进行基因检测,结果如图2。下列相关叙述错误的是()A.利用上述PCR技术对Ⅱ-3进行基因检测,结果与Ⅰ-1相同B.只考虑SHOX基因,图1中正常女性都为携带者C.Ⅲ-1马德隆畸形的致病基因来自Ⅰ-1和Ⅰ-2的概率相等D.若Ⅲ-1与人群中一位表型正常的女性结婚,其后代患病概率为1/1600阅读下列材料,完成下面小题:T细胞耗竭是指T淋巴细胞在长时间持续的抗原刺激下出现功能障碍,一般表现为增殖能力丧失。癌症(恶性肿瘤)患者体内的肿瘤产生及形成的异常内环境,称为肿瘤微环境。肿瘤微环境很容易导致T细胞耗竭,从而引发免疫功能障碍。低氧会导致线粒体损伤,线粒体损伤或衰老后会释放线粒体活性氧(mtROS),mtROS大量积累会引起效应基因表达异常。细胞为了自我保护会进行线粒体自噬,即溶酶体分解衰老或损伤的线粒体。近期研究表明,线粒体自噬和T细胞耗竭有一定的关联。研究发现,表观遗传调控因子(ASXL1等)在T细胞耗竭中发挥作用,为T细胞免疫治疗提供了新的研究方向。在长时间持续的抗原刺激下,小鼠CD8T(细胞毒性T细胞)细胞逐渐耗竭,最终转化为耗竭性T细胞(Tex)。通过基因编辑技术敲除小鼠CD8T细胞中的表观遗传调控因子后,T细胞能保持干细胞样特性并抵抗耗竭,形成持久的耗竭前体T细胞(Tpex)。进一步研究显示,ASXL1可能通过与蛋白复合物PR-DUB结合,促进相关组蛋白(H2A)去泛素化(Ub),改变染色质构象并影响基因表达,进而使T细胞转化为Tex;而敲除ASXL1的T细胞表现出更强的抗肿瘤活性。10.关于肿瘤微环境下导致T细胞耗竭的原因,分析不恰当的是()A.肿瘤微环境会形成低氧环境导致线粒体损伤B.抗原长期持续刺激T细胞,促进了细胞内线粒体自噬C.mtROS大量积累可能引起T细胞增殖相关基因表达异常D.肿瘤微环境通过影响T细胞的自我保护过程使T细胞耗竭11.通过调控表观遗传调控因子可延缓T细胞的功能耗竭,进而增强其抗肿瘤活性。下列叙述正确的是()A.T细胞转化为Tex过程中发生了染色体变异B.CD8T细胞参与机体的体液免疫过程C.相关组蛋白的泛素化可促进CD8T细胞转化为TpexD.ASXL1可以提高机体的免疫监视功能12.结合以上材料,判断下列肿瘤免疫治疗的思路或方案不合理的是()A.促进相关表观遗传调控因子基因的表达B.制备蛋白复合物PR-DUB的单克隆抗体C.定期输送体外培养的敲除ASXL1的CD8T细胞D.高压氧辅助治疗,缓解肿瘤局部低氧环境二、2.本卷共5题,共52分。13.我国科学家将新鲜菠菜叶绿体中的类囊体(TK)与某种化合物(主要成分是CdTe+)进行结合,构建Tk-CdTe杂化能量模块,如图1所示。将Tk-CdTe、相关酶、底物、缓冲液等封装成人工光合作用细胞,以获得定制化产物。请回答下列问题:(1)图1中步骤①为了获取类囊体,首先将菠菜叶肉细胞破碎后,通过法获得叶绿体,再在4℃条件下用低渗缓冲溶液处理叶绿体释放出类囊体。类囊体活性与叶绿素含量呈正相关,可用分光光度计测定类囊体对光的吸光度来计算叶绿素含量。(2)据图1分析,在适宜条件下Tk-CdTe杂化能量模块中电子(e-)的来源有,进行相关生化反应产生的还原型辅酶有。(3)图1中ATP合成酶的作用是。合成ATP依赖于类囊体膜两侧H+浓度差,图1中使类囊体膜两侧H+浓度差增加的过程有。(至少答出两点)(4)将相关物质封装在油包水微滴中形成如图2所示的人工光合作用细胞。从结构分析,人工光合作用细胞的膜由层磷脂分子构成。与菠菜叶肉细胞相比,在同等条件下该人工细胞能积累更多有机物的原因有。14.内蒙古巴彦淖尔市采用“光伏板+抗旱节水沙生灌木”模式构建生态农业体系,实现板上发电、板下种植和板间养殖,在生态修复的同时带动农牧民增收,让沙漠变身绿色能源宝库。据此回答下列问题:(1)光伏板为植物的生长和定居创造了有利条件,植物为小型野生动物提供了,进一步巩固和丰富了群落结构,使生态系统抵抗力稳定性(填“升高”或“降低”)。(2)杂草生长太快太高影响发电并增加火灾风险,牧民将羊群引到光伏园区进行除草。从能量流动的角度看,引入羊群除草,实现了能量。(3)光伏板的架设会改变微环境条件,为研究这种改变对群落的影响,对光伏电站的不同区域进行调查,结果如图所示,其中BX表示光伏板中线正下方,BJ表示两排光伏板中间,CK为对照组。土壤电导率高通常表明土壤中的可溶性盐分含量高。光伏电站运行后,BX植物群落生物量大于BJ,据图1和图2分析其原因是。某些植物的叶片含水率和叶面积增加,叶绿体颗粒变大、叶绿素含量升高,以适应(填“BX”或“BJ”)的微环境。BX和BJ的生物种群不同体现了群落的结构。(4)该类模式兼顾生态修复和社会经济需求,遵循生态工程的原理。15.果糖常以果葡糖浆的形式添加于奶茶、饼干、面包等甜味食品中。研究表明,长期大量摄入高果糖饮食会增加肥胖及糖尿病风险。图1是葡萄糖、果糖在肝细胞中的部分代谢过程。已知LPC能被某些细胞吸收并转化为生物膜的主要成分之一,对细胞的生长和增殖至关重要。回答下列问题。(1)据图1可知,当血液中胰岛素含量增加时,会促进转运蛋白对葡萄糖的吸收从而降低血糖。(2)在正常饮食基础上增加果糖的摄入,容易使血液中葡萄糖指数升高,据图1分析原因:一是,使细胞摄入葡萄糖减少;二是果糖在细胞中会过量转化为脂肪酸,通过抑制IRS,进而抑制。(3)研究显示,果糖可促进肿瘤生长,然而癌细胞无法直接利用果糖。为探寻果糖促进肿瘤生长的机制,研究人员开展了细胞共培养实验,图2为实验结果。同时发现,肝细胞在培养液中释放了LPC。①据以上信息推测,该实验使用的培养基加入的唯一碳源是。②根据实验目的和实验结果可知,组1、组3的共培养细胞组合及相应处理分别是。a.宫颈癌细胞+宫颈癌细胞、正常培养液b.宫颈癌细胞+结肠癌细胞、正常培养液c.宫颈癌细胞+肝细胞、添加KHK的培养液d.宫颈癌细胞+宫颈癌细胞、添加KHK抑制剂的培养液e.宫颈癌细胞+结肠癌细胞、添加KHK抑制剂的培养液③结合题干信息及实验结果分析,实验中(填“宫颈癌细胞”或“肝细胞”或“宫颈癌细胞和肝细胞”)有KHK信使核糖核酸分子和KHK蛋白分子。果糖促进肿瘤生长的机制是肝细胞果糖过量代谢,,促进细胞增殖。16.某研究小组为研究玉米中Z基因的作用,利用Gibson无缝克隆技术构建了hpRNA表达载体。在受体细胞中,hpRNA表达载体转录产生的hpRNA可诱导Z基因的mRNA特异性降解,进而抑制Z基因表达。(1)Gibson无缝克隆技术原理如图1所示,在T5核酸外切酶的作用下DNA片段产生黏性末端,两个DNA片段相应互补序列通过氢键结合,然后通过酶的作用补全图示缺口部分,再通过酶的作用最终获得重组DNA。(2)为了获得图2中所示的线性化质粒,进行PCR时应该选择的引物组合是,在引物的5'端需加入与相同的片段。(3)Gibson无缝克隆技术要求载体插入位点的两端与目的基因的两端有至少15bp的相同序列(不具有限制酶识别序列的特性),图2中序列3和序列4应分别与和相同。线性化质粒两端都是序列1,在Gibson无缝克隆过程中是否会发生自身环化,原因是:。(4)研究人员将hpRNA表达载体导入到玉米细胞获得转基因玉米植株,取适量一定浓度的溶液均匀涂抹在转基因玉米的叶片上,一段时间后叶片颜色,说明hpRNA表达载体整合到玉米染色体DNA上。(5)为了检测hpRNA表达载体是否能够抑制Z基因的表达,对Z基因的表达量进行了实时荧光PCR定量检测,提取转基因玉米相关组织细胞中的制作实时荧光PCR的模板,如果转基因玉米的Ct值(PCR产物荧光强度达到设定阈值时的PCR循环数)野生型玉米,则说明hpRNA表达载体成功发挥了作用。17.小麦(2N=42)与其近缘种长穗偃麦草杂交过程中得到一株蓝粒小麦,其蓝色素基因E(小麦中的等位基因为e)来自于长穗偃麦草。(1)研究发现该株蓝粒小麦细胞中被长穗偃麦草染色体替换的是3号和4号两对染色体。为进一步确定蓝色素基因E的位置,科研人员分别在3号和4号染色体上选择能够区分蓝粒小麦与普通小麦的分子标记(SSR)用于基因定位。科研人员将蓝粒小麦与普通小麦杂交得F1,F1自交得F2,设计引物并扩增亲本、F1及F2中各表型的染色体片段并电泳,电泳结果如图1。据电泳结果推测,E/e基因位于号染色体上,请在图2中标出F1中这对基因与SSR分子标记的相对位置关系。根据实验结果,科研人员再次选育出了只含E基因所在的长穗偃麦草染色体的蓝粒小麦。(2)小麦5号染色体上的h基因纯合后,可诱导e基因所在的小麦染色体和E基因所在的长穗偃麦草染色体配对并发生互换。某雄性不育小麦的不育基因T与等位可育基因t位于e基因所在染色体。为培育蓝粒和不育两性状不分离的小麦,研究人员设计了如图3所示的杂交实验。请回答下列问题:①亲本雄性不育小麦没有出现基因型为TT的个体,原因是。②如果减数分裂过程中同源染色体正常分离,来自小麦和长穗偃麦草的4号染色体随机分配,F2蓝粒不育株产生含T和E基因的配子有条染色体。③互换发生在F3体内的细胞中,使用小麦(HH)与F3中蓝粒不育株杂交的目的是。④取F4中每一株蓝粒不育株和小麦(HH)分别杂交后留种形成株系。若株系中出现,说明F4中该蓝粒不育株体细胞中T基因和E基因位于同一条染色体上,符合育种要求。

答案解析部分1.【答案】B【解析】【解答】A、五花肉中的脂肪为动物脂肪,动物脂肪富含饱和脂肪酸,饱和脂肪酸分子碳链上无双键,分子排列紧密,熔点较高,室温条件下呈现固态,A正确;

B、牛肉卷中的蛋白质经高温涮煮会发生变性,高温仅破坏维持蛋白质空间结构的氢键、二硫键等次级键,使蛋白质空间结构松散,但无法使肽键断裂,肽键的水解断裂需要蛋白酶或肽酶的催化,B错误;

C、土豆片中的淀粉属于多糖,在人体消化道内会被淀粉酶、麦芽糖酶逐步水解为葡萄糖,葡萄糖被小肠上皮细胞吸收进入内环境后,可运输至肝脏、肌肉细胞,作为合成肝糖原和肌糖原的原料,C正确;

D、五花肉来源于猪、牛肉卷来源于牛、土豆片来源于马铃薯,三者分属不同物种,不同物种细胞内的DNA携带的遗传信息存在差异,DNA的遗传信息由碱基特定的排列顺序代表,因此三者细胞中DNA的碱基排列顺序不同,D正确。

故答案为:B。

【分析】(1)脂肪分为动物脂肪和植物脂肪,动物脂肪大多富含饱和脂肪酸,饱和脂肪酸熔点高,常温下多为固态;植物脂肪大多富含不饱和脂肪酸,不饱和脂肪酸熔点低,常温下多为液态。

(2)蛋白质变性的诱因包括高温、过酸、过碱、重金属盐等,变性过程仅破坏蛋白质的空间结构,肽键不会断裂;肽键的水解需要蛋白酶、肽酶的催化作用才能完成。

(3)淀粉是植物细胞的储能多糖,基本组成单位是葡萄糖;多糖在动物消化道内彻底水解的产物为单糖葡萄糖,葡萄糖可用于细胞呼吸供能,也可在肝脏、肌肉细胞合成糖原储存,还能转化为脂肪、某些氨基酸等物质。

(4)DNA分子中碱基特定的排列顺序代表遗传信息,不同生物的遗传信息存在特异性,体现在DNA碱基排列顺序各不相同。2.【答案】C【解析】【解答】A、滇金丝猴活动能力强、活动范围大,且为濒危野生动物,不宜直接捕捉统计,利用红外触发相机、粪便DNA鉴定等技术可以无创地完成种群数量的调查与监测,A正确;

B、相互隔离的森林斑块会造成地理隔离,构建森林生态廊道能够连通各个栖息地,便于不同滇金丝猴种群的个体往来,促进种群间的基因交流,保护物种的遗传多样性,B正确;

C、环境容纳量由栖息地的资源、空间、生存条件等环境因素决定,不会因为人为迁入大量个体而提高,盲目迁入还会加剧种群内部的生存斗争,C错误;

D、减少栖息地破坏、建立自然保护区属于就地保护,就地保护是保护濒危物种以及生物多样性最有效的措施,D正确。

故答案为:C。

【分析】(1)调查活动能力强、活动范围广的野生动物种群数量时,除标志重捕法外,还可使用红外相机拍摄、粪便DNA检测等方式,这类方法对野生动物的正常生活干扰较小。

(2)地理隔离会阻断不同种群之间的基因交流,连通碎片化的栖息地、修建生态廊道,能够弱化地理隔离的影响,保障种群间的基因交流,维持种群的遗传多样性。

(3)环境容纳量指环境条件不受破坏时,一定空间内所能维持的种群最大数量,该数值取决于栖息地的食物、空间、天敌等外界环境条件,与人为迁入或迁出个体无关。

(4)生物多样性的保护分为就地保护和易地保护,就地保护以建立自然保护区为主要形式,通过保护生物原本的栖息环境实现物种保护,是保护生物多样性最有效的方式。3.【答案】C【解析】【解答】A、严重的物理、化学等外界不利因素引发的细胞死亡属于细胞坏死,是细胞被动发生的非正常死亡,A正确;

B、神经胶质细胞在成年后仍能持续分裂,细胞分裂时会进行DNA复制,基因突变概率更高,更易发生癌变,神经元高度分化,通常不再进行细胞分裂,癌变概率更低,B正确;

C、细胞全能性的判定标准是已分化的细胞发育为完整的个体,神经干细胞只分化形成神经元和神经胶质细胞,并未发育成完整个体,不能体现细胞全能性,C错误;

D、神经元的轴突可以传导兴奋,能够将信息从细胞体传向其他神经元,也可传递至肌肉细胞或腺体细胞,D正确。

故答案为:C。

【分析】(1)细胞坏死是在物理、化学损伤等不利因素作用下,细胞正常代谢活动受损或中断导致的细胞死亡,属于病理性死亡。细胞凋亡是由基因调控的细胞程序性死亡,属于正常的生命活动。

(2)细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变。细胞分裂过程中DNA会进行复制,分裂活动越频繁,DNA复制次数越多,基因突变的几率就越大。

(3)细胞全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整有机体的潜能。只有当细胞最终发育为完整个体时,才能体现细胞的全能性。

(4)神经元由细胞体、树突和轴突组成,树突主要接收信号并传向细胞体,轴突主要负责将细胞体的信号向外传递。4.【答案】B【解析】【解答】A、剧烈运动时细胞消耗的能量大幅增加,细胞内ATP含量较少且维持动态平衡,因此ATP与ADP的相互转化速率会加快,A正确;

B、哺乳动物成熟红细胞不含溶酶体等细胞器,而细胞自噬需要溶酶体参与,因此成熟红细胞不能进行细胞自噬,其通过无氧呼吸分解葡萄糖获取能量,B错误;

C、大量出汗导致机体失水,血浆渗透压升高,会促使抗利尿激素分泌增加,该激素可促进肾小管和集合管对水分的重吸收,以维持血浆渗透压稳定,C正确;

D、心率调节受到中枢神经系统中心血管中枢的控制,同时外周神经系统中的自主神经也会参与调控,运动时交感神经兴奋使心率加快,D正确。

故答案为:B。

【分析】(1)ATP是细胞生命活动的直接能源物质,细胞内ATP的存量有限,当耗能增多时,ATP和ADP的转化速率会随之提升,以此持续为生命活动供能。

(2)细胞自噬依靠溶酶体内的水解酶分解细胞内衰老、损伤的结构或物质,没有溶酶体的细胞无法完成细胞自噬。哺乳动物成熟红细胞没有细胞核和各种细胞器,只能进行无氧呼吸。

(3)当机体失水引发血浆渗透压上升时,下丘脑渗透压感受器产生兴奋,促使抗利尿激素合成与释放量增加,作用于肾小管和集合管,增强水分重吸收,实现水盐平衡的调节。

(4)神经系统分为中枢神经系统和外周神经系统,脑干包含调节心率、呼吸等基础生命活动的中枢,外周神经系统中的自主神经可调节内脏活动,交感神经兴奋能够引起心率加快。5.【答案】A【解析】【解答】A、DNA的复制方式为半保留复制,亲代细菌的DNA双链均被15N标记,在含有14N的培养液中培养至子二代,会产生两种DNA分子,分别是一条链含15N、一条链含14N的DNA,以及两条链均含14N的DNA,离心后会出现两个条带,A正确;

B、人鼠细胞融合实验利用荧光标记的是细胞膜上的蛋白质分子,该实验只能证明膜上蛋白质可以运动,无法直接证明磷脂分子能够侧向移动,B错误;

C、35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,离心后沉淀出现放射性,原因是搅拌不充分,部分蛋白质外壳未能与大肠杆菌分离。保温时间过短或过长只会影响32P标记组的放射性分布,与本组无关,C错误;

D、卡尔文用14C标记CO2追踪碳元素去向,暗反应中CO2先与C5结合生成C3,碳原子转移途径为CO2→C3→糖类,D错误。

故答案为:A。

【分析】(1)DNA进行半保留复制,以被同位素标记的双链DNA为模板,在不含对应标记的原料中进行复制,第一代所有DNA分子都是杂合链,第二代DNA分子中杂合链和不含标记的纯合链各占二分之一,经密度梯度离心后会呈现不同条带。

(2)人鼠细胞融合实验是证明细胞膜具有流动性的经典实验,实验材料为荧光标记的膜蛋白,实验结果可证明细胞膜上的蛋白质分子能够运动,细胞膜的流动性包含磷脂分子和蛋白质分子的运动,该实验不能直接证明磷脂分子的运动。

(3)T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中,不同同位素标记的物质不同,放射性异常的原因也存在差异。35S标记蛋白质外壳,搅拌不充分会使外壳随大肠杆菌进入沉淀,造成沉淀出现放射性。32P标记噬菌体DNA,保温时间过短会有部分噬菌体未侵入宿主细胞,保温时间过长会导致子代噬菌体释放,两种情况都会使上清液放射性偏高。

(4)光合作用暗反应阶段发生卡尔文循环,外界吸收的二氧化碳首先与细胞内的五碳化合物固定,生成三碳化合物,三碳化合物经过还原后,一部分转化为糖类等有机物,另一部分重新转化为五碳化合物,保证暗反应持续进行。6.【答案】D【解析】【解答】A、动物细胞培养基的湿热灭菌过程需要高温高压条件,该温度会直接导致血清中含有的细胞生长必需蛋白质变性失活,同时根据题干信息,高温会使氯霉素彻底失活、丧失抑菌效果。因此必须先对空白培养基完成湿热灭菌,待培养基冷却至适宜温度后,再加入血清和氯霉素,既可以保证培养基无菌,又能完整保留血清的营养成分和氯霉素的抑菌活性,A正确。

B、氯霉素的核心作用是抑制黑胶虫的生长繁殖,以此防治细菌污染,但氯霉素属于抑菌药物,并非只针对细菌起作用。若氯霉素添加浓度过高,会干扰动物细胞的正常代谢、增殖与生长,对培养的动物细胞产生毒害作用。因此在利用氯霉素防治污染时,必须精准把控药物浓度,同时兼顾抑制细菌生长和保障动物细胞正常存活、生长的双重需求,B正确。

C、稀释涂布平板法是微生物活菌定量计数的标准方法,可精准反映细菌污染程度。检测黑胶虫污染情况时,将待测的细胞培养液进行梯度等比稀释,降低菌体密度后均匀涂布在固体培养基平板上,在适宜条件下培养,待菌落数量稳定后统计菌落数,即可换算出原培养液中的活菌数量,以此判断黑胶虫的污染程度,C正确。

D、更换培养基仅能去除培养液中游离的少量黑胶虫,胰蛋白酶的功能是分解细胞间的蛋白质,使贴壁的动物细胞分散开来,不具备杀灭细菌的作用,分瓶培养只是动物细胞传代增殖的常规操作。这一系列操作仅能轻微降低黑胶虫的数量,无法清除附着在细胞表面、培养器皿缝隙中的黑胶虫,不能彻底根除细菌污染,D错误。

故答案为:D。

【分析】

(1)湿热灭菌的高温条件会破坏热敏性物质,血清活性蛋白、氯霉素均不耐高温,需在培养基灭菌冷却后添加。

(2)细胞培养中使用抗生素抑菌时,需控制适宜浓度,避免抗生素对动物细胞产生毒性影响。

(3)稀释涂布平板法可通过菌落计数,定量检测培养液中微生物的活菌数量,判断污染程度。

(4)常规换液、胰酶处理、分瓶等细胞操作无法彻底清除微生物污染,需利用细菌敏感的抗生素实现有效抑菌。7.【答案】D【解析】【解答】A、IBA(吲哚丁酸)是一种生长素类物质,植物激素的合成没有像动物激素那样的特定内分泌腺体,而是由植物体内特定的部位(如幼嫩的芽、叶、根尖、发育中的种子等)合成并分泌的,因此“由特定腺体合成分泌”的说法错误,A错误;

B、生长素的极性运输是指生长素只能从植物的形态学上端向形态学下端进行的主动运输,这一过程由载体蛋白和能量供应决定,不受单侧光、重力等外界环境因素的影响。单侧光和重力影响的是生长素的横向运输(非极性运输),而非极性运输,B错误;

C、根的顶端优势表现为主根优先生长,侧根的生长受到主根的抑制。由图1可知,随着IBA浓度的升高,主根的长度逐渐缩短,侧根的数量逐渐增多,说明IBA抑制了主根的生长,解除了主根对侧根生长的抑制作用,即IBA能够消除根的顶端优势,C错误;

D、实验二中用14CO2饲喂叶片,CO2进入叶肉细胞后转化为糖类等营养物质,因此主根和侧根的放射性相对强度反映了光合作用产物在主根和侧根中的分配情况。由图2可知,随着IBA浓度的升高,主根的放射性相对强度逐渐降低,侧根的放射性相对强度逐渐升高,说明IBA能促进光合作用产物更多地分配到侧根,这可能是IBA促进侧根生长的机制之一,D正确。

故答案为:D。

【分析】(1)植物激素是由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物,植物没有内分泌腺,激素由特定部位合成。

(2)生长素的运输分为极性运输和非极性运输(如横向运输),极性运输是主动运输,方向固定,不受外界刺激影响;单侧光、重力等影响的是生长素的横向运输,从而引起生长素分布不均匀。

(3)顶端优势是指顶芽(或主根)优先生长,侧芽(或侧根)的生长受到抑制的现象,其本质是顶芽(主根)产生的生长素向下运输,在侧芽(侧根)处积累,抑制侧芽(侧根)的生长。消除顶端优势的方法包括去除顶芽(主根)或使用外源激素解除抑制。

(4)植物光合作用产生的有机物会通过韧皮部运输到各个器官,其分配情况会影响不同器官的生长,营养物质的分配量与器官的生长速率通常呈正相关。8.【答案】C【解析】【解答】A、图1细胞中,同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了片段交换(互换),这属于基因重组;同时姐妹染色单体上出现了原本不存在的等位基因(如B与b),说明发生了基因突变,A正确;

B、卵原细胞的DNA为半保留复制,在含14N的培养基中复制后,每条染色体的两个姐妹染色单体中,一个含15N、一个不含15N(4条染色体共4个含15N的染色单体)。若减数分裂Ⅰ过程中发生同源染色体的互换,染色单体间的DNA片段交换会使部分原本不含15N的染色单体带上15N,因此减数分裂Ⅰ后期着丝粒分裂后,含15N的染色体条数可能为4(无互换)或5(互换后),B正确;

C、由图2可知,该细胞为减数分裂Ⅰ产生的极体,基因型为aabb;与其同时产生的次级卵母细胞基因型为AABb。减数分裂Ⅱ为同源染色体分离,次级卵母细胞最终产生的卵细胞基因型为AB或Ab,不可能为ab,C错误;

D、正常减数分裂和“逆反”减数分裂中,一个卵原细胞最终都只产生1个卵细胞,且配子的基因型种类由交叉互换、基因突变等因素决定,“逆反”减数分裂的染色体分配方式不改变配子的种类,D正确。

故答案为:C。

【分析】(1)基因重组包括同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换和非同源染色体的自由组合,基因突变可导致姐妹染色单体上出现等位基因。

(2)DNA半保留复制过程中,标记的DNA链在复制后会分布到子代DNA中,交叉互换会改变染色单体的DNA标记情况,影响含标记染色体的数量。9.【答案】D【解析】【解答】A、首先确定该病为X、Y同源区段隐性遗传病,设正常基因为A,致病基因为a。Ⅰ-1为正常男性,基因型为XaYA,同时含有致病基因(Xa,对应红色荧光)和正常基因(YA,对应绿色荧光),PCR检测会出现红绿两种荧光;Ⅱ-3为正常男性,基因型为XAYa,同样含有正常基因(XA,绿色荧光)和致病基因(Ya,红色荧光),PCR检测结果也会出现红绿两种荧光,因此二者的检测结果相同,A正确;

B、分析家系中所有正常女性:Ⅰ-2为Ⅰ-1(XaYA)的配偶,必须为携带者(XAXa)才能生出患病女儿Ⅱ-2(XaXa);Ⅱ-4是Ⅰ-1与Ⅰ-2的女儿,正常情况下只能得到父亲的Xa和母亲的XA,基因型为XAXa(携带者);Ⅲ-2是Ⅱ-2(XaXa)与Ⅱ-3(XAYa)的女儿,得到母亲的Xa和父亲的XA,基因型为XAXa(携带者),因此图1中所有正常女性均为携带者,B正确;

C、Ⅲ-1为患病男性,基因型为XaYa,其中Xa来自母亲Ⅱ-2(XaXa),而Ⅱ-2的两个Xa分别来自Ⅰ-1和Ⅰ-2,概率各为1/2;Ya来自父亲Ⅱ-3,与Ⅰ-1、Ⅰ-2无关。因此Ⅲ-1来自母亲的致病基因,来自Ⅰ-1和Ⅰ-2的概率相等,C正确;

D、Ⅲ-1基因型为XaYa,与人群中表型正常的女性结婚时,只有当女性为携带者(XAXa,概率1/400)时,才可能生出患病后代。此时,女性携带者产生的配子为XA(1/2)和Xa(1/2),与Ⅲ-1的配子(Xa或Ya,各1/2)结合后,后代基因型为XAXa(正常)、XaXa(患病)、XAYa(正常)、XaYa(患病),其中患病孩子的概率为1/2。因此后代总患病概率为1/400×1/2=1/800,而非1/1600,D错误。

故答案为:D。

【分析】(1)基因位于X和Y染色体的同源区段,减数分裂时可发生联会,遗传方式与常染色体遗传和伴X遗传不同,男性的Y染色体上的基因也会影响性状表现。

(2)通过荧光探针标记不同等位基因,信号强度反映对应基因的存在情况,同时出现两种荧光信号说明个体同时含有正常基因和致病基因。

(3)隐性遗传病中,患病女性的两个致病基因分别来自父母,因此其父亲必须携带致病基因;正常男性的Y染色体上若存在显性正常基因,可掩盖X染色体上的致病基因,表现为正常。【答案】10.B11.C12.A【解析】【分析】(1)低氧环境会损伤线粒体,受损线粒体释放的mtROS大量积累会扰乱细胞正常的基因表达。线粒体自噬属于细胞自我保护过程,可清除受损线粒体、降低mtROS含量,能够缓解T细胞耗竭。T细胞耗竭表现为增殖能力丧失,该性状改变与细胞内增殖相关基因表达异常密切相关。

(2)表观遗传仅改变基因表达模式,不改变基因碱基序列与染色体形态、数目,不会产生染色体变异。

(3)细胞毒性T细胞是细胞免疫的核心细胞,体液免疫主要依靠B细胞、浆细胞和抗体完成。T细胞功能受损会直接降低机体的免疫监视能力。

(4)单克隆抗体能特异性结合靶蛋白,阻断蛋白间的相互作用,从而阻断异常的调控通路。10.A、题干明确说明低氧会导致线粒体损伤,而肿瘤微环境存在低氧的特点,因此肿瘤微环境可造成T细胞内线粒体损伤,A正确。

B、线粒体自噬是细胞的自我保护机制,该过程能利用溶酶体分解衰老、损伤的线粒体,减少线粒体活性氧(mtROS)的积累,从而减缓T细胞耗竭。若长期抗原刺激促进线粒体自噬,只会减轻T细胞耗竭,并不会诱发T细胞耗竭,因此该分析不恰当,B错误。

C、材料指出mtROS大量积累会引发细胞内效应基因表达异常,T细胞耗竭的典型表现是增殖能力丧失,由此可推断mtROS积累会导致T细胞增殖相关基因表达异常,最终造成T细胞无法正常增殖,C正确。

D、线粒体自噬是T细胞应对线粒体损伤的自我保护过程,肿瘤微环境会干扰这一过程,使损伤线粒体和mtROS持续堆积,逐步造成T细胞功能障碍,引发T细胞耗竭,D正确。

故答案为:B。11.A、CD8T细胞转化为耗竭性T细胞(Tex),是表观遗传调控因子改变组蛋白修饰、调整染色质构象,进而调控基因表达引起的,该过程中基因的碱基序列、染色体的结构和数目均未发生变化,不属于染色体变异,A错误。

B、CD8T为细胞毒性T细胞,其功能是裂解肿瘤细胞或被病原体侵染的靶细胞,该过程属于细胞免疫,细胞毒性T细胞不参与体液免疫过程,B错误。

C、ASXL1与蛋白复合物PR-DUB结合后,会促进组蛋白H2A去泛素化,推动CD8T细胞转变为耗竭性T细胞;反之,组蛋白保持泛素化状态时,可抑制T细胞耗竭,促使CD8T细胞转化为耗竭前体T细胞(Tpex),C正确。

D、免疫监视功能是免疫系统识别、清除体内肿瘤细胞和异常细胞的能力,ASXL1会促进T细胞耗竭,削弱T细胞杀伤肿瘤细胞的能力,因此会降低机体的免疫监视功能,D错误。

故答案为:C。12.A、ASXL1等表观遗传调控因子会诱导T细胞发生耗竭,降低T细胞的抗肿瘤活性。如果促进这类调控因子基因的表达,会进一步加剧T细胞耗竭,削弱机体抗肿瘤的免疫能力,该治疗思路不合理,A错误。

B、蛋白复合物PR-DUB是ASXL1发挥作用的必要条件,制备PR-DUB的单克隆抗体后,抗体可与PR-DUB特异性结合,阻断ASXL1和PR-DUB的结合,抑制组蛋白H2A去泛素化,减少T细胞耗竭,提升抗肿瘤效果,该方案合理,B正确。

C、经过基因编辑敲除ASXL1的CD8T细胞,能够抵抗耗竭且抗肿瘤活性更强,定期向患者体内输送该类细胞,可持续发挥杀伤肿瘤细胞的作用,该方案合理,C正确。

D、肿瘤局部低氧会造成线粒体损伤,进而诱发T细胞耗竭。采用高压氧辅助治疗可以改善肿瘤局部的低氧环境,减少线粒体损伤和mtROS积累,有效缓解T细胞耗竭,该方案合理,D正确。

故答案为:A。13.【答案】(1)差速离心;红(2)CdTe+产生,(PSⅡ上)H2O在光下分解产生;NADPH和NADH(3)运输H+和催化ATP合成;水的光解产生H+;PQ运输H+;合成NADPH和NADH消耗H+(4)1/一;人工细胞无呼吸作用,不会消耗生成的有机物,且Tk-CdTe对光能利用率更高,合成更多有机物【解析】【解答】(1)差速离心法是分离不同密度细胞器的常用方法,根据叶绿体与其他细胞器的密度差异,通过逐步提高离心转速,可将叶绿体从菠菜叶肉细胞匀浆中分离出来。低渗缓冲溶液会使叶绿体吸水涨破,释放出内部的类囊体。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,而类胡萝卜素也会吸收蓝紫光,为排除类胡萝卜素的干扰,通常测定类囊体对红光的吸光度来计算叶绿素含量,吸光度越高,说明叶绿素含量越高,类囊体活性也越高。

(2)从图1的电子流向可知,电子(e-)有两个来源:一是CdTe+吸收光能后释放电子,传递给类囊体的光系统;二是PSⅡ(光系统Ⅱ)上的水在光下分解(水的光解)产生电子。反应过程中,NADP+被还原为NADPH,NAD+被还原为NADH,因此产生的还原型辅酶包括NADPH和NADH。

(3)ATP合成酶具有双重作用:一方面,它可作为载体蛋白,运输H+顺浓度梯度跨膜;另一方面,它能催化ADP和Pi合成ATP。类囊体膜两侧H+浓度差的增加主要来自以下过程:水的光解在类囊体腔内产生H+,使腔内H+浓度升高;PQ(质体醌)将H+运输到类囊体腔内,进一步提高腔内H+浓度;类囊体腔外的H+与NADP+、NAD+结合生成NADPH、NADH,消耗膜外的H+,降低膜外H+浓度,从而增大膜两侧的H+浓度差。

(4)人工光合作用细胞是“油包水”结构,磷脂分子的亲水头部朝向内侧的水溶液,疏水尾部朝向外侧的油相,因此形成的膜仅由1层磷脂分子构成。与菠菜叶肉细胞相比,该人工细胞能积累更多有机物的原因有:人工细胞中无线粒体等细胞器,无法进行细胞呼吸消耗有机物;同时,Tk-CdTe杂化能量模块对光能的利用率更高,能合成更多有机物,因此有机物积累量更多。

【分析】(1)差速离心法是分离不同密度细胞器的常用方法,通过控制离心转速实现分离。

(2)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,可通过测定红光区的吸光度估算叶绿素含量,排除类胡萝卜素的干扰。

(3)光合作用光反应中,电子的来源包括水的光解和人工供体(如CdTe+)释放的电子。

(4)还原型辅酶包括NADPH和NADH,分别参与光合作用和呼吸作用的还原反应。

(5)ATP合成酶既是H+的跨膜运输载体,也是催化ATP合成的酶,依赖H+浓度差驱动ATP合成。

(6)类囊体膜两侧的H+浓度差由水的光解、电子传递链(如PQ)运输H+、NADP+/NAD+的还原等过程维持。(1)分离获取不同细胞器的常用方法是差速离心法,低渗溶液中,叶绿体渗透吸水涨破,可释放出类囊体。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素也吸收蓝紫光,因此可通过测定对红光的吸光度计算叶绿素含量。(2)根据图1所示电子流向,CdTe+可以吸收光能,并释放电子传递给类囊体光系统,为光反应提供电子,且水的光解可提供电子。从图1可直接看出,该过程将NADP+还原为NADPH、NAD+还原为NADH,因此产生的还原型辅酶为NADPH和NADH;(3)从图1可知,图1中ATP合成酶的作用是运输H+、催化ATP的合成。图中水光解产生H+,使类囊体腔内H+浓度升高;而H+在类囊体薄膜上与NADP+结合生成NADPH、与NAD+结合生成NADH,使类囊体腔外的H+浓度降低,同时还可以将H+通过PQ运回到类囊体腔内,这样就使类囊体膜两侧H+浓度差增加。(4)该人工细胞是油包水结构:内侧是水、外侧是油,磷脂分子亲水头部朝向内侧水,疏水尾部朝向外侧油,因此膜仅由1层磷脂分子构成;和天然叶肉细胞相比,人工细胞没有线粒体等结构,不能进行细胞呼吸消耗有机物,同时杂化模块对光能利用率更高,因此能积累更多有机物。14.【答案】(1)食物和栖息场所;升高(2)(持续高效的)流向对人类最有益的部分(3)BX土壤含水量高、盐分含量低,更适合植物生长;BX;水平(4)整体【解析】【解答】(1)植物作为生态系统的生产者,能够为小型野生动物提供食物来源,同时植物的枝叶、根系也能为动物提供栖息、躲避天敌的场所。群落的抵抗力稳定性与物种丰富度、营养结构复杂程度相关,物种丰富度越高,营养结构越复杂,生态系统的自我调节能力越强。题干中提到植物的生长进一步巩固和丰富了群落结构,说明群落的物种丰富度提升,营养结构更复杂,因此抵抗力稳定性升高。

(2)杂草的生长会消耗太阳能固定的能量,且会与目标植物竞争资源,这些能量原本难以被人类直接利用。引入羊群除草后,杂草的能量会被羊群同化,转化为对人类有用的畜产品能量,同时减少了杂草对其他资源的消耗,调整了生态系统的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。

(3)结合图1和图2的数据分析:图1中,BX区域在各土层深度的土壤含水量均高于BJ区域;图2中,BX区域的土壤电导率低于BJ区域,而土壤电导率高代表可溶性盐分含量高,说明BX区域的土壤盐分含量更低。植物的生长需要充足的水分和适宜的盐分条件,BX区域土壤含水量高,能为植物提供充足水分,低盐分环境可避免盐胁迫对植物细胞的损伤,利于根系吸水和代谢,因此BX植物群落生物量大于BJ。BX区域位于光伏板正下方,光照强度弱于BJ和对照区域,植物叶片含水率和叶面积增加、叶绿体颗粒变大、叶绿素含量升高,这些特征能帮助植物更高效地捕获和利用弱光环境中的光能,是对弱光环境的适应,因此是适应BX的微环境。群落的水平结构指群落中的生物种群在水平方向上的分布差异,BX和BJ是光伏电站内不同的空间区域,受土壤含水量、盐分、光照等因素影响,两个区域的生物种群不同,体现了群落的水平结构。

(4)生态工程的整体原理强调社会-经济-自然复合系统的整体性,需要同时兼顾生态效益、经济效益和社会效益。该模式在修复沙漠生态的同时,实现了发电、种植、养殖的多重效益,带动了农牧民增收,兼顾了生态、经济和社会的需求,遵循了生态工程的整体原理。

【分析】(1)生态系统的抵抗力稳定性与物种丰富度、营养结构复杂程度相关,物种丰富度越高,营养结构越复杂,抵抗力稳定性越高。

(2)生产者是生态系统的基石,可为消费者提供食物和栖息场所。

(3)研究能量流动的实践意义包括调整能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。

(4)群落的水平结构是指群落中的生物种群在水平方向上的配置状况,受地形、土壤湿度、盐分、光照强度等因素影响,不同地段分布着不同的生物种群。

(5)植物对弱光环境的适应特征包括叶面积增大、叶绿素含量升高、叶绿体形态变化等,以提高光能捕获效率。

(6)生态工程的整体原理强调社会-经济-自然复合系统的整体性,需兼顾生态、经济和社会效益。(1)植物是生态系统的生产者,对小型野生动物来说,既可以提供食物来源(如叶片、种子、果实),也可以提供栖息、躲避天敌的场所,因此此处填:食物和栖息场所。群落结构越复杂,物种丰富度越高,生态系统的营养结构越复杂,自我调节能力越强,抵抗力稳定性就越高。题干中提到“进一步巩固和丰富了群落结构”,因此抵抗力稳定性升高。(2)杂草会与光伏板下的经济作物/牧草竞争资源,且杂草生长会消耗太阳能固定的能量,这些能量原本无法被人类利用。引入羊群除草,一方面可以抑制杂草的生长,减少能量流向杂草;另一方面,杂草中的能量会被羊群同化,最终流向对人类有益的部分(羊肉、羊毛等)。因此该操作实现了能量持续高效地流向对人类最有益的部分,这也是研究能量流动的重要实践意义之一。(3)植物生长需要适宜的水分和盐分条件:土壤含水量高,能为植物提供充足的水分,满足光合作用和蒸腾作用的需求;土壤盐分含量低,可避免盐胁迫对植物细胞的损伤,利于根系吸水和代谢活动。因此BX区域土壤含水量高、盐分含量低,更适合植物生长,生物量更高。BX区域位于光伏板正下方,光照强度弱于BJ和CK区域。题目中提到的“叶片含水率和叶面积增加,叶绿体颗粒变大、叶绿素含量升高”,都是植物适应弱光环境的特征:叶面积增加、叶绿素含量升高,能提高对光能的捕获效率;叶绿体颗粒变大,更利于在弱光下吸收和转化光能。因此这些特征是为了适应BX的微环境。BX和BJ是光伏电站内不同的区域,属于同一地段上不同空间位置的差异。群落的水平结构指的是群落中的生物在水平方向上的配置状况,受地形、土壤湿度/盐分、光照强度等因素影响,不同地段分布着不同的生物种群。因此BX和BJ生物种群的差异体现了群落的水平结构。(4)生态工程的整体原理强调社会-经济-自然复合系统的整体性,需要兼顾生态效益、经济效益和社会效益。该模式在修复沙漠生态的同时,还实现了发电、种植、养殖,带动农牧民增收,体现了社会、经济、自然的整体协调。15.【答案】(1)GLUT4(2)与葡萄糖竞争GLUT2;肝细胞对葡萄糖的吸收和转化(3)果糖;a、d;肝细胞;产生LPC,LPC为癌细胞提供合成膜的原料【解析】【解答】(1)当血液中胰岛素含量增加时,胰岛素与细胞膜上的受体结合,激活IRS信号通路,促进GLUT4转运蛋白向细胞膜移动,增强肝细胞对葡萄糖的摄取,从而降低血糖。因此此处填GLUT4。

(2)增加果糖摄入使血液中葡萄糖指数升高的原因有两方面:一是果糖与葡萄糖竞争GLUT2转运蛋白,减少肝细胞对葡萄糖的摄入;二是果糖在肝细胞内代谢过量生成脂肪酸,脂肪酸会抑制IRS的功能,阻断胰岛素信号对GLUT4的激活,进而抑制肝细胞对葡萄糖的吸收和转化,使血糖升高。

(3)①实验目的是探究果糖促进肿瘤生长的机制,且癌细胞无法直接利用果糖,只能由肝细胞代谢果糖为癌细胞提供物质,因此培养基中加入的唯一碳源是果糖。

②实验需设置空白对照和抑制对照,组1为空白对照,即宫颈癌细胞与宫颈癌细胞共培养,使用正常培养液,对应选项a;组3为抑制对照,探究KHK在果糖代谢中的作用,对应选项d。

③癌细胞无法直接利用果糖,说明癌细胞内无KHK相关的信使核糖核酸和蛋白;而肝细胞可代谢果糖,因此肝细胞内有KHK信使核糖核酸分子和KHK蛋白分子。

④果糖促进肿瘤生长的机制是:肝细胞摄入果糖后,通过KHK代谢产生LPC,LPC释放到培养液中,被癌细胞吸收,作为合成生物膜的原料,为癌细胞的生长和增殖提供物质基础,从而促进肿瘤生长。

【分析】(1)胰岛素是调节血糖的重要激素,可通过激活IRS信号通路,促进GLUT4转运蛋白转运葡萄糖,降低血糖,而GLUT2转运葡萄糖的过程不受胰岛素调控。

(2)葡萄糖和果糖可共用GLUT2转运蛋白进入肝细胞,过量果糖会与葡萄糖竞争转运位点,减少葡萄糖的摄入;同时果糖代谢产生的脂肪酸会抑制IRS的功能,干扰胰岛素信号对GLUT4的激活,影响肝细胞对葡萄糖的吸收和转化,导致血糖升高。(1)图中明确:胰岛素含量增加→激活IRS→促进GLUT4转运蛋白吸收葡萄糖→血糖降低。GLUT2不受胰岛素调控,会被果糖代谢产物抑制。(2)果糖进入肝细胞→经KHK→果糖-1-磷酸→抑制GLUT2→肝细胞摄入葡萄糖减少。果糖大量生成脂肪酸→抑制IRS→阻断胰岛素信号→GLUT4无法正常转运葡萄糖→血糖升高。(3)①实验目的:探究果糖如何促进肿瘤生长。题干明确:癌细胞无法直接利用果糖,只能由肝细胞代谢果糖。所以培养基唯一碳源必须是:果糖。②实验分组(对照原则):组1(空白对照):宫颈癌细胞+宫颈癌细胞,正常培养液(a),组2(实验):宫颈癌细胞+肝细胞,正常培养液,组3(抑制对照):宫颈癌细胞+肝细胞,添加KHK抑制剂(d)。③癌细胞不能利用果糖→没有KHK;肝细胞能代谢果糖→有KHKmRNA和KHK蛋白;果糖促进肿瘤机制:果糖→肝细胞过量代谢→释放大量LPC→LPC被癌细胞吸收→合成细胞膜→促进癌细胞增殖。16.【答案】(1)DNA聚合酶;DNA连接酶(2)引物1和引物4;序列1(3)序列2;序列2;不会,右侧的序列1是倒置连接,T5外切酶切割后形成的序列与左侧序列1切割后形成的序列不互补(4)潮霉素;无明显变化(5)mRNA(RNA,总RNA);高于(大于)【解析】【解答】(1)Gibson无缝克隆过程中,T5核酸外切酶处理DNA片段后,会形成互补的单链黏性末端,两个片段的互补序列通过氢键结合。此时片段间存在单链缺口,需要DNA聚合酶催化脱氧核苷酸连接,补全缺口部分;补全后,DNA连接酶催化相邻核苷酸之间形成磷酸二酯键,将片段连接为完整的重组DNA。

(2)要获得图2所示的线性化质粒,需选择方向相反的一对引物进行PCR扩增。根据质粒上的引物方向,引物1和引物4分别位于断开位点的两侧,延伸方向相反,可扩增出线性化的质粒片段。同时,为满足后续Gibson无缝克隆的要求,需要在引物的5'端加入与序列1相同的片段,使线性化质粒两端均带有序列1,以便与目的基因的序列1互补配对。

(3)Gibson无缝克隆要求载体插入位点两端与目的基因两端有相同序列,以实现互补配对。图2中,Z基因正向片段的3'端带有序列2,需与间隔区的序列3互补;间隔区的另一端序列4需与Z基因反向片段的序列2互补,因此序列3和序列4应分别与序列2相同。线性化质粒两端虽均为序列1,但右侧的序列1为倒置连接,经T5外切酶切割后,左侧序列1的单链突出序列与右侧序列1的单链突出序列反向,无法发生碱基互补配对,因此不会发生自身环化。

(4)hpRNA表达载体中含有潮霉素抗性基因HygR,潮霉素会抑制蛋白质合成,导致叶绿素合成相关酶含量不足,叶片变黄。若载体成功整合到玉米染色体DNA上,细胞可表达潮霉素抗性蛋白,抵消潮霉素的抑制作用。因此涂抹潮霉素溶液后,转基因玉米的叶片颜色无明显变化。

(5)检测Z基因的表达量,需提取细胞中的mRNA(总RNA),经逆转录合成cDNA后,作为实时荧光PCR的模板。Ct值是PCR产物荧光强度达到设定阈值时的循环数,Ct值越高,说明初始模板中目的基因的mRNA含量越少。若hpRNA表达载体成功发挥作用,Z基因的mRNA被特异性降解,模板中Z基因的mRNA含量低于野生型,因此转基因玉米的Ct值高于野生型玉米。

【分析】(1)载体构建中,目的基因与载体需通过互补序列配对,避免自身环化需考虑序列的方向性和互补性。

(2)PCR引物设计需结合模板的序列和扩增方向,引物的5'端可添加额外序列,用于后续的克隆操作。

(3)RNA干扰技术通过构建hpRNA表达载体,诱导目的基因的mRNA降解,从而抑制基因的表达。

(4)转基因植物的筛选可利用抗性基因,通过添加相应抗生素或除草剂,观察植物的生长状况判断载体是否成功整合。(1)Gibson无缝克隆技术原理如图1所示,在T5核酸外切酶的作用下DNA片段产生黏性末端,两个DNA片段相应互补序列通过氢键结合,然后通过DNA聚合酶实现子链延伸,补全图示缺口部分,再通过DNA连接酶的作用将片段之间的磷酸二酯键连接起来,最终获得重组DNA。(2)为了获得图2中所示的线性化质粒,根据引物的方向可知,进行PCR时应该选择的引物组合是引物1和引物4,同时需要在两种引物的5'端需加入与序列1相同的片段,进而获得图示的线性化质粒。(3)Gibson无缝克隆技术要求载体插入位点的两端与目的基因的两端有至少15bp的相同序列,结合图2中重组质粒中相关基因的顺序可知,图2中序列3和序列4应均需要与序列2相同,进而可以实现Z基因片段的正向和反向链接。线性化质粒两端都是序列1,但在Gibson无缝克隆过程中不会发生自身环化,这是因为右侧的序列1是倒置连接,T5外切酶切割后形成的序列与左侧序列1切割后形成的序列不互补,因而不能实现自连。(4)研究人员将hpRNA表达载体导入到玉米细胞获得转基因玉米植株,取适量一定浓度的潮霉素溶液均匀涂抹在转基因玉米的叶片上,一段时间后叶片颜色无明显变化,因为重组质粒中潮霉素抗性基因,因而会抵消潮霉素抑制叶绿素合成的作用,因而叶片表现为无明显变化,说明hpRNA表达载体整合到玉米染色体DNA上。(5)为了检测hpRNA表达载体是否能够抑制Z基因的表达,对Z基因的表达量进行了实时荧光PCR定量检测,提取转基因玉米相关组织细胞中的mRNA(RNA,总RNA)通过逆转录过程制作实时荧光PCR的模板,如果转基因玉米的Ct值(PCR产物荧光强度达到设定阈值时的PCR循环数)大于野生型玉米,则说明hpRNA表达载体成功发挥了作用,表现为hpRNA表达载体转录产生的hpRNA可诱导Z基因的mRNA特异性降解,因而RNA含量少,相应的Ct值变大。17.【答案】(1)4;(2)不能产生含T的精子(花粉);22;初级卵母细胞;防止子代的4号染色体之间发生互换,使蓝粒和不育两性状分离;蓝粒不育∶非蓝粒可育=1∶1【解析】【解答】(1)根据题干信息,SSR分子标记与待测基因紧密连锁,可通过标记

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