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1、我国科学家成功地用iPS细胞克隆出了活体小鼠,部分流程如下图所示。其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶,TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列说法错误的是( )
A、除过程①所示方法外,还可以通过直接将特定蛋白导入细胞来制备iPS细胞 B、过程②应选用MⅠ期的卵母细胞,通过显微操作法将卵母细胞的细胞核去除 C、过程③通过电融合法使两细胞融合,这体现细胞膜具有一定的流动性 D、组蛋白的乙酰化或去甲基化有利于重构胚的发育 -
2、医用生理盐水是质量分数为0.9%的氯化钠溶液,这主要与机体内无机盐的何种功能有关( )A、维持细胞内的酸碱平衡 B、维持细胞内的水盐平衡 C、是细胞结构的重要组成物质 D、为细胞的生命活动提供能量
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3、水和无机盐是构成细胞的重要成分。下列叙述错误的是( )A、结合水是细胞结构的重要组成部分 B、自由水可以运输营养物质 C、干种子燃烧后剩余的灰烬主要是无机盐 D、细胞中的无机盐均以离子的形式存在
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4、下列有关免疫系统的组成与功能的叙述,正确的是( )A、吞噬细胞在第二道防线中发挥作用时能特异性吞噬病原体 B、若脊髓受到损伤,则会影响B细胞的产生,但不影响T细胞的产生 C、唾液中的杀菌物质参与构成保卫人体的第一道防线 D、免疫自稳和免疫防御分别依靠非特异性免疫和特异性免疫
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5、细胞在衰老过程中会逐渐退出细胞周期。科学家以小鼠为材料,研究胚胎干细胞产生的外泌体(HE)对细胞衰老的影响,为缓解与衰老相关的疾病提供了新的治疗策略。(1)、体外培养小鼠细胞时,需用胰蛋白酶处理组织块,目的是获得。处理后的初次培养称为 , 分瓶后的细胞逐渐丧失分裂能力,走向衰老。(2)、科研人员用胚胎干细胞分泌的HE处理培养至50代的细胞,检测细胞衰老标志物SA-β和S期(DNA复制)细胞的比例,结果如图。

实验结果表明。
(3)、进一步研究发现HE中富含miR-302b(一种miRNA)。为确定其主要作用靶点,科研人员开展以下研究。①用HE处理小鼠细胞,发现三个细胞周期抑制基因C1、C2、C3的表达发生显著变化。
②借助生物信息学工具测算miR-302b与Cl、C2、C3的mRNA相互作用的最小自由能ΔG(kcal/mol)分别为-12.84、-6.1、-6.2。(形成氢键越多,ΔG越低,无关序列ΔG约-4~-7)
请基于上述结果,提出假说解释miR-302b调控细胞周期的机理。
(4)、为验证上述假设,科研人员将荧光素酶基因与miR-302b基因连接,转染野生型和靶基因突变体细胞,裂解细胞后加入底物,检测荧光强度。当miR-302b与靶基因mRNA结合后,荧光素酶mRNA被降解,导致荧光值下降。若实验结果为 , 则支持上述假设。受体细胞
荧光强度相对值
对照组(仅导入荧光素酶基因)
实验组
野生型
1.5
A
靶基因突变体
B
(5)、基于上述研究成果,研究人员设计了一款含miR-302b的保健品,请评估其安全风险。 -
6、学习以下材料,回答(1)~(4)题。
蛋白质工程——从“海选”到“设计”
从生物体内分离得到的天然酶,在工业生产中催化效率较低。为提高酶功能,科学家通过一定程度上模拟自然选择过程,经多次循环筛选实现对蛋白质功能的改进。第一次循环的操作流程如图1。

随着蛋白质工程的发展,目前可依据蛋白质作用机制与结构信息,改变一种或多种氨基酸,对蛋白质进行“设计”。据此,为增强P酶催化活性,我国科学家将P酶与PY(无催化活性的P祖先蛋白)进行序列比较,发现P酶与底物结合及反应区域的48个氨基酸中有16个是不同的。将PY的16个氨基酸替换,使之与P酶一致,获得的PY突变体(PY-16)具有与P酶相同的催化活性。为确定决定P酶催化活性的关键氨基酸,通过回复突变实验(将PY-16催化结构域中的16个氨基酸分别恢复到与PY相同)评估其突变效应,结果如图2。

科学家进一步根据突变效应的顺序,逐步向PY中添加单个突变,直至累积5个突变的PY-5才检测出与P酶相同的催化活性。通过分析PY-5与底物的结构,提出图3所示的“三点固定”模型解释催化机制。基于该模型利用AI设计出6万多种全新的P酶序列,经筛选发现其中有6种活性比天然P酶高1.3~3.5倍。
(1)、基因工程原则上只能生产的蛋白质,而蛋白质工程通过基因,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需求。(2)、关于通过“定向进化”改进酶活性的过程,理解有误的是______。A、①过程可使用低保真DNA聚合酶 B、①过程产生的基因突变是定向的 C、④过程筛选突变酶依赖于抗生素 D、经①②③④过程即可获得目的基因(3)、请将下列各项排序,以呈现文中科学家通过“理性设计”改造P酶的研究思路。①比对PY-16和PY-12回复突变效应,确定核心催化位点
②排除G111、N119、F251和V307对P酶活性的关键作用
③基于模型设计新序列,筛选高催化活性的酶突变体
④结构解析T114、F123与M248决定P酶活性的催化机制
对比PY-16与其回复突变结果→→→→。
(4)、天冬氨酸激酶是工业生产赖氨酸的关键酶,但其活性受到赖氨酸抑制。研究表明天冬氨酸激酶存在与赖氨酸结合的调节结构域,基于“理性设计”原则提出改造天冬氨酸激酶以提高赖氨酸产量的思路。 -
7、赤泥是氧化铝生产过程中排放的强碱性污染物,被污染的土壤难以支持植物生长,通常添加2%的石膏进行碱中和,并加入有机质改善土壤条件,但修复效果不持久。在此基础上,科研人员进一步探索生态修复的有效途径。(1)、本土先锋植物狗牙根和高羊茅作为固定太阳能;土著微生物耐盐碱芽孢杆菌既能分解有机物促进 , 又能代谢产酸降低赤泥pH。(2)、为探究植物-微生物联合修复效果,研究者在盛有等量赤泥的培养箱中放入相应的实验材料,一段时间后检测各组pH,结果如图。

①该实验的对照组处理是。
②本实验说明植物-微生物联合修复效果优于植物单独修复效果,依据是。
(3)、研究表明在赤泥盐碱胁迫环境中,植物会合成过量的H2O2对细胞造成损伤。进一步检测植物的相关指标,结果如下表。检测指标
狗牙根
高羊茅
狗牙根+菌
高羊茅+菌
过氧化氢酶活性(U/g)
202.94
227.49
261.69
296.32
平均株高(cm)
5.1
8.78
6.72
11.2
综合上述信息及系列实验结果,请在方框中完善植物-微生物联合修复的机制。
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8、丹参常以根入药,主要活性成分是丹参酮。由于长期采用根段无性繁殖,感染的病毒很容易传给后代,导致丹参种质逐渐退化。(1)、取丹参的作为外植体,在适宜条件下经组织培养技术培育脱毒苗,利用了植物细胞具有的原理。(2)、将培育的脱毒苗种植5个月后,分别用适宜浓度的酵母提取物(YE)、芸苔素内酯(BR)两种诱导物质进行每周一次的灌根处理,8周后观察丹参生长状态,结果如图。
据图推测,YE处理组丹参酮积累效果最佳,依据是。为进一步证实此推测,还需检测根部生物量以及。
(3)、为揭示YE的作用机制,科研人员检测了丹参根部相关激素及丹参酮合成途径中关键酶基因的表达量,结果如图。
①据图推测:YE通过促进IAA、GA合成和抑制ABA合成,进而促进丹参酮合成。请判断该实验及结果能否完全证实上述推测,并说明理由。
②可溶性糖是生物体生长发育过程中能量的主要来源,也为丹参酮的合成提供前体物质。研究表明,YE处理后,根部可溶性糖含量显著增加。综合以上信息,完善YE促进丹参酮积累的可能机制。请在方框中填写“IAA”“GA”“ABA”“可溶性糖”,在( )中填写“+”“-”(+表示促进,-表示抑制)。
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9、深海中很多动物可以发出蓝光(波长范围400nm~500nm)。我国科考队在南海采集深层海水,通过如图所示过程分离纯化微生物,以揭示深海微生物特殊的代谢方式。
(1)、图中寡营养培养基模拟了深海养分匮乏的条件,培养基中添加了极微量的乳酸钠(C3H5O3Na),可为微生物生长提供和无机盐。蓝光照射下,平板1上出现了几个白色菌落,继而挑取单菌落利用法获得该菌的纯培养物,鉴定后命名为菌株C。(2)、将菌株C分别在黑暗和蓝光下培养,不同时间测定两组细菌的OD值(一定范围内,OD值与被测物浓度呈正相关)。结果显示 , 支持蓝光促进菌株C的增殖。(3)、科研人员推测BULF蛋白是菌株C感受蓝光的关键蛋白,并开展系列实验。下列事实能为上述推测提供证据的有______。A、野生型菌株OD蓝光与OD黑暗的差值大于BULF基因缺失株 B、纯化的BULF蛋白在450nm波长处存在吸收峰 C、深海中绝大多数非光合微生物均有BULF蛋白(4)、进一步检测发现在蓝光刺激下,细胞内丙酮酸代谢产生乙酰辅酶A的相关酶表达量均显著上调,代谢途径如图。请结合有氧呼吸的过程,从能量供应的角度阐明菌株C适应深海低氧环境的策略。
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10、伊蚊可传播登革热,通过转入特定基因使伊蚊后代在成年前死亡。若定期向野外释放转基因伊蚊,与野生种群竞争来防控登革热,下列关于该方法引发的后果可能性最小的是( )A、叮咬过程中将特定基因转移给人体 B、转基因伊蚊大量投放引发公众恐慌 C、极少数存活的转基因成年伊蚊引发基因扩散 D、释放的转基因伊蚊数量不足导致防治效果有限
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11、我国科研团队通过转基因牛乳腺生物反应器生产人乳铁蛋白。下列叙述正确的是( )A、只能从人的乳腺细胞中获取目的基因 B、将目的基因与牛乳腺特异性启动子相连 C、将表达载体显微注射导入牛乳腺细胞 D、生产的人乳铁蛋白无需进行安全性评估
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12、PCR扩增目的基因时,可通过设计引物在目的基因两侧引入限制酶识别与酶切位点。应将限制酶识别与酶切位点添加在( )A、引物中间 B、引物3'端 C、引物5'端 D、目的基因内部
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13、小分子化合物丁香酚对鲜活水产品有麻醉效果,可提高运输存活率。科研人员制备抗丁香酚单克隆抗体,用于检测水产品中残存的丁香酚,流程如图。下列描述错误的是( )
A、①过程抗原被小鼠抗原呈递细胞摄取 B、②过程需要使用特定的选择培养基 C、甲既能产生抗丁香酚抗体又能无限增殖 D、③目的是为杂交瘤细胞提供营养和环境 -
14、CAR基因能表达特异性识别肿瘤细胞表面抗原的受体。CAR-T疗法是一种治疗癌症的免疫疗法,技术流程如图。以下说法不正确的是( )
A、CAR基因需导入到患者细胞毒性T细胞中 B、CAR-T细胞特异性识别肿瘤细胞表面抗原 C、CAR-T细胞通过裂解肿瘤细胞而发挥作用 D、该过程使用了动物细胞培养与核移植技术 -
15、科研人员模拟胚胎发育过程中的信号通路和微环境,成功诱导iPSC(诱导多能干细胞)成为功能性心肌细胞,用于心肌细胞的修复和再生。下列叙述正确的是( )A、此过程需借助动物细胞融合技术 B、iPSC与心肌细胞的基因组成不同 C、此过程中发生了细胞分裂和分化 D、胚胎发育的微环境不影响基因表达
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16、我国科学家利用小麦(6n=42)花药离体培养获得单倍体植株,再经秋水仙素处理培育出抗病高产新品种。下列叙述错误的是( )A、单倍体植株的细胞中仅含1个染色体组 B、获得单倍体植株过程需脱分化和再分化 C、秋水仙素抑制纺锤体形成,使染色体数目加倍 D、与杂交育种相比,该方法可明显缩短育种年限
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17、小麦抗盐能力较弱,高冰草具有耐盐特征。科研人员通过图示方法培育高产、耐盐小麦新品系。下列分析不正确的是( )
A、①过程需使用纤维素酶和果胶酶 B、实现过程②不依赖膜的流动性 C、③过程需要借助组织培养技术 D、耐盐小麦可能获得多个耐盐基因 -
18、从土壤中分离能降解微塑料的微生物,兴趣小组配制以微塑料为唯一碳源的培养基A和牛肉膏蛋白胨培养基B。下列相关叙述错误的是( )A、先将培养基高压蒸汽灭菌,再制成固体平板培养基 B、将土壤浸出液梯度稀释后,分别涂布到两种培养基上 C、接种等量菌液,若B中菌落数显著多于A,说明A具有选择作用 D、培养基A上形成的菌落均由能降解微塑料的菌繁殖而来
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19、天牛是森林生态系统常见的林木害虫。为调查和控制天牛数量,在北京某景区放置多个如图所示装置。下列相关描述错误的是( )
A、天牛性引诱剂属于化学信息 B、诱杀雄虫可降低天牛出生率 C、该调查方法属于抽样调查 D、图示防治方法属于化学防治 -
20、通过种植多种植物建设城市公园和绿地,这一举措可能引起城市生态系统的( )A、营养结构复杂化 B、抵抗力稳定性降低 C、生物多样性降低 D、自我调节能力减弱