相关试卷
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1、研究表明，长期熬夜将导致肠道活性氧（ROS）积累，从而引起机体代谢紊乱甚至猝死。补充褪黑素可以清除ROS，但是过量褪黑素会进入血液，带来副作用。益生菌EcN可以在肠道内至少生存1周，而其自身无法产生褪黑素。某研究团队在EcN中构建了以血清素为底物合成褪黑素的代谢通路（如图1），提出利用工程菌EcN“定点”、“持续”、“可控”地递送褪黑素以维护熬夜人群肠道健康的新思路。基因工程的关键步骤如图2。请回答下列问题：
注：pMV、pBAD为质粒，Apr为AMP抗性基因，araC为调节蛋白，Para为阿拉伯糖启动子，His为标签蛋白。
(1)、图2显示了基因工程的核心步骤：。通过无缝克隆的方式，目的基因插入到载体pBAD中的下游，且与His标签相连。(2)、由图2可知，与常规方法相比，无缝克隆法中载体的线性化和插入片段的扩增，均使用法；唯一区别是在设计扩增插入片段的引物时，需保证插入片段末端与线性化载体末端有15-20bp的同源序列。连接时，利用3'端核酸外切酶水解PCR产物3'端的核苷酸，暴露载体和插入片段同源部分，同源序列即可通过原则实现载体和插入片段的连接。由此归纳无缝克隆的优点有。(3)、分子水平检测表明导入重组质粒的EcN已成功表达目的蛋白。若要从个体生物学水平鉴定导入pBAD-Psmf的EcN或导入pBAD-OsCOMT的EcN所产生的目的蛋白活性，请结合图1简要描述鉴定方法：。(4)、本研究已在EcN中成功构建了以血清素为底物合成褪黑素的代谢通路。请结合题干信息提出进一步探究思路：。 -
2、临床发现，长期使用抗生素会导致肠道菌群紊乱，肠道屏障破坏，出现腹泻。为研究某种益生菌的治疗效果，科研人员利用小鼠开展了一系列实验，部分实验结果如下。
组别
处理
体重增加量/Δg
腹泻指数
免疫球蛋白ng/mL
TLR4/NF-κB表达水平
IgA
IgG
TLR4
NF-κB
A
生理盐水
3.83
0
62.42
513.21
1
1
B
氨苄青霉素
3.49
1.33
47.65
423.87
3.08
2.85
C
氨苄青霉素+培菲康
5.26
0.71
58.67
540.57
2.19
1.40
D
氨苄青霉素+某种益生菌
3.81
1.02
53.99
452.85
2.56
2.14
注：培菲康（双歧杆菌三联活菌散）。
请回答下列问题：
(1)、据题分析，推测培菲康的作用和设置C组的作用分别是。(2)、据表分析，相对于A组，B组小鼠体重增加略有降低，可能的原因是。(3)、研究发现，TLR4/NF-κB信号通路的激活能放大炎症效应，影响肠道能量代谢，导致肠黏膜功能受损，造成慢性腹泻。据此分析，益生菌治疗腹泻的作用机理是。(4)、基于研究结果，科研小组可进一步进行的研究工作是。 -
3、“温室效应”引起的全球气温升高已成为农作物减产的重要原因。科学家以甲、乙两种水稻品系研究高温胁迫对其光合作用的影响，部分实验结果如下：
注：CK：25℃培养；T：35℃胁迫2h；3：35℃胁迫2h于25℃恢复3d；6：35℃胁迫2h后于25℃恢复6d。
请回答下列问题：
(1)、据图分析，对温度更敏感的品种是 ， 原因是。(2)、实验二的目的是 ， 结果说明。(3)、引起净光合下降的原因主要有两种：①气孔因素，阻止了CO2吸收；②非气孔因素，主要受内部酶活力和光合组分的控制。为研究两个品系水稻净光合速率下降的原因，结合实验三的结果，试分析甲、乙两个水稻品系净光合速率下降的可能原因分别是。(4)、为缓解30～35℃高温对甲品系水稻净光合速率下降的影响，请你提出一个可行的方案。 -
4、下图为甲、乙两种单基因遗传病的系谱图和部分成员电泳结果，致病基因分别用A/a和B/b表示，且甲病在人群中的发病率为1/8100。下列叙述错误的是（ ）
A、甲、乙病的遗传方式分别为常染色体隐性遗传和伴X染色体显性遗传 B、①②和③④分别表示A、a和b、B基因，Ⅲ4的基因型有2种 C、Ⅱ4和Ⅱ5再生一个基因型与Ⅲ3相同的女孩的概率是1/8 D、Ⅲ3与人群中一正常男子结婚，生下两病兼患女孩的概率是1/182 -
5、中国科学技术大学研究团队发现，光直接通过激活视网膜上特殊的感光细胞，经视神经至下丘脑和延髓的系列神经核团传递信号，最终通过交感神经作用于外周的棕色脂肪组织，直接抑制了机体的外周的棕色脂肪组织血糖代谢能力。下列分析错误的是（ ）
A、光影响血糖代谢的过程中兴奋在反射弧上单向传导 B、交感神经可能产生兴奋性神经递质作用于棕色脂肪细胞 C、夜间长期暴露于人造光下可能增加糖尿病的患病风险 D、该机制为防治光污染导致的疾病提供了潜在干预靶点 -
6、为研究水体富营养化对入侵植物（空心莲子草、粉绿狐尾藻）和本土植物（刺苦草、穗状狐尾藻）的影响，研究人员进行了如下实验。下列分析错误的是（ ）
A、实验的自变量为植物种类和水体营养化程度 B、结果表明空心莲子草更能适应水体富营养化环境 C、刺苦草对营养条件变化的敏感度比粉绿狐尾藻的高 D、水体高营养化对粉绿狐尾藻与穗状狐尾藻具有相同的作用效果 -
7、我国科学家发现抗体在衰老过程中的异常积累是机体衰老的元凶之一。下列不能作为该发现的证据（ ）A、衰老细胞表面组织相容性抗原逐渐增加 B、浆细胞密集分布在各种器官衰老敏感区 C、衰老机体中抗体基因表达水平逐渐升高 D、注射抗体的年轻小鼠引发多个器官衰老
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8、解钾菌能将土壤中难溶性含钾化合物分解，转变为可溶性化合物。下表是研究人员筛选解钾细菌的培养基配方，下列分析错误的是（ ）
成分
葡萄糖
硫酸铵
NaH2PO4
MgSO4·7H2O
NaCl
CaCO3
钾长石粉
琼脂
蒸馏水
含量（g/L）
10.0
0.5
0.5
0.2
0.1
0.1
5.0
15.0
定容至1L
A、解钾菌属于自养微生物 B、CaCO3调节培养基的pH C、该培养基是固体培养基 D、解钾菌有增加肥力作用 -
9、某生物兴趣小组为探究胚芽鞘在黑暗条件下的生长情况，将胚芽鞘固定于匀速旋转的圆盘上（如图），一段时间后，胚芽鞘的生长情况最可能是（ ）
A、不生长 B、水平生长 C、弯向圆心生长 D、弯向外侧生长 -
10、环境DNA（eDNA）指生物体通过脱落的细胞和排泄物等释放到环境中的DNA片段。科研人员采集长江流域不同水域的eDNA，通过设计特异性引物进行PCR测得江豚的环境DNA数量。下列叙述错误的是（ ）A、该方法对江豚生活基本无影响 B、该方法可预测长江物种丰富度 C、增加取样数以保证检测准确性 D、可用于监测江豚种群数量变化
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11、稳定碳（δ13C）和氮（δ15N）同位素技术通过分析碳、氮元素中稳定同位素比例，研究生物地球化学过程。该技术在水生生态研究中起到的主要作用是（ ）A、测定水体中物种的丰富度 B、区分水生生物细胞的形态特征 C、定量分析水体生物间的捕食关系 D、检测水生生物代谢产物的化学组成
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12、研究人员发现斑马鱼zar1蛋白能与透明带糖蛋白mRNA结合并抑制其翻译。zar1基因缺失突变体存在卵母细胞凋亡，卵巢被精巢取代的现象。下列推测错误的是（ ）A、zar1蛋白调控透明带糖蛋白的合成属于表观遗传 B、透明带糖蛋白增多能缓解卵巢被精巢取代的现象 C、zar1基因在成年斑马鱼卵巢中的表达水平可能显著高于精巢 D、幼年斑马鱼可能同时存在向卵巢和精巢分化的原始生殖细胞
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13、生物学实验操作顺序会影响实验结果。下列探究实验中部分操作，顺序正确的是（ ）A、pH对酶活性的影响：底物与酶混合后再改变pH B、低温诱导植物细胞染色体数目变化：染色后漂洗 C、植物细胞的失水：低倍镜观察后再滴加蔗糖溶液 D、调查酵母菌种群密度：滴加培养液后盖上盖玻片
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14、科学家利用AI技术从头设计了具有高效催化活性和新型折叠结构的丝氨酸水解酶。下列不属于AI技术设计该酶考虑的是（ ）A、氨基酸R基种类 B、氨基酸的数目 C、氨基酸排列顺序 D、肽键形成方式
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15、学习以下材料，回答(1)～(5)题。
癌细胞的“釜底抽薪”
癌症已成为严重威胁人类健康的重大疾病，这与癌细胞的狡猾息息相关。免疫细胞是执行免疫功能的细胞，其中T细胞能够识别并杀死某些类型的癌细胞和被病毒感染的细胞。研究发现，T细胞表面的PD-1与正常细胞表面的PD-L1一旦结合，T细胞即可“认清”对方，不触发免疫反应。癌细胞可以通过过量表达PD-L1来逃避免疫系统的“追杀”：当T细胞上的PD-1识别出癌细胞表达的PD-L1后，就会误以为这些癌细胞是自己人，并“高抬贵手”放它们一马。基于此，科学家使用PD-1抗体(可与PD-1结合)来阻断这一信号通路，从而使T细胞能有效杀死癌细胞。
但上述疗法只对一小部分患者有效，癌细胞远比我们想象的狡猾，它们可能同时使用多种策略来逃避免疫系统的追捕。癌细胞可以进行有氧糖酵解(在有氧条件下进行无氧呼吸)实现癌细胞快速增殖。相比之下，人体内的正常细胞则非常依赖线粒体供能，而癌细胞似乎不仅知道这一点，还以此发现了打倒T细胞的方式。
某研究团队分别将小鼠和人的乳腺癌细胞与T细胞一起培养，用电镜观察癌细胞和T细胞之间的互动。发现癌细胞的体表会伸出多个“大手”，即长的纳米管道，以连接T细胞(图1)。这个举动充满敌意，它们可能会通过管道，偷走T细胞的线粒体。
为了验证上述猜想，科研人员使用绿色荧光标记了T细胞中的线粒体，并将其与乳腺癌细胞共同培养。一段时间后观察实验现象，结果证明癌细胞确实利用纳米管道“偷”走了T细胞的线粒体。
当T细胞到达肿瘤周围时，肿瘤微环境中的多种分子，就会开始抑制T细胞的活性。随着T细胞被“偷家”，它们失去战斗能力，从此一蹶不振走向衰竭。这就解释了目前免疫疗法的局限性。
(1)、多数癌细胞即使在氧气充足的条件下也会优先进行无氧呼吸，在(场所)中将葡萄糖转化为 ， 此特性使癌细胞对葡萄糖的需求正常细胞。(2)、癌细胞用于“釜底抽薪”的纳米管道类似于高等植物细胞间的。(3)、推测文中证明癌细胞利用纳米管道“偷”走T细胞线粒体的实验现象是。若要证实线粒体只能通过纳米管道从T细胞向癌细胞单向运输，在此基础上需补充实验：。(写出思路即可)(4)、下列科学事实与用PD-1抗体治疗癌症的原理不同的是___________。A、叶肉细胞中可与结合后进行光呼吸降低光合效率 B、单宁酸可以与淀粉酶的活性位点结合，抑制淀粉的消化 C、CO进入血液循环与红细胞的血红蛋白结合造成CO中毒 D、ATP水解产生的磷酸基团与载体蛋白结合使其发生磷酸化 -
16、黄瓜在同一土地上连续种植后，会出现品质下降、产量降低、病虫害加重等连作障碍问题。为研究黄瓜根系分泌的自毒物质(如肉桂酸)与连作障碍之间的关系，科研人员进行了系列实验。研究发现黄瓜自毒物质通过抑制细胞的增殖影响黄瓜胚根的生长。(1)、在细胞增殖过程中，一个细胞周期是指的细胞，从一次分裂完成时开始，到为止，包括分裂间期(、S、)和分裂期(M)，如图1所示。
(2)、2C为黄瓜体细胞DNA含量。黄瓜胚根根尖组织里存在2C、4C和8C三种DNA含量的细胞。DNA复制发生在图1的期，推测DNA含量为的细胞的出现表明黄瓜根尖细胞分裂进程受到了阻碍。(3)、推测黄瓜根尖细胞分裂进程受阻现象与细胞内活性氧(如)含量有关。科研人员用不同浓度的肉桂酸处理黄瓜胚根，三天后测量细胞内的含量，结果如图2。已知植株衰老会导致细胞核内复制水平提高。增加会导致细胞死亡。从而导致植株早衰。根据以上信息在答题卡上完善流程图。
(4)、研究发现，肉桂酸处理后黄瓜细胞内可溶性糖含量降低，造成呼吸作用底物不足，导致呼吸速率显著降低。科研人员推测外源添加蔗糖可以缓解该现象，请在答题卡上将实验组和预期实验结果补充完整。 -
17、图1为线粒体的结构示意图，图2为线粒体中部分膜结构及其上发生的反应。
(1)、图2表示图1中的结构，图中发生的过程将由M侧顺浓度梯度转运到N侧，并驱动ATP合成，ATP合成的直接驱动力由浓度差提供。(2)、为验证上述结论，科研人员提取蛋白P嵌到人工脂质体囊泡(囊泡内侧相当于线粒体内外膜的膜间腔，如图3所示)上，将嵌有蛋白P的人工脂质体进行下表实验操作，有ATP生成的是组。在形成ATP时，蛋白P的作用是。
组别
实验前处理
实验操作及检测
1组
置于pH为4的缓冲液一段时间，使人工脂质体膜内外pH都为4
转移至pH=4的缓冲液、添加ADP和Pi
放置一段时间后，检测ATP的生成情况
2组
转移至pH⇒8的缓冲液、添加ADP和Pi
(3)、研究发现肿瘤中心区域细胞中线粒体融合增强(会导致呼吸链复合体的活性增强、细胞耗氧速率增加等)。为研究在营养缺乏时线粒体融合对肿瘤细胞糖代谢的调控，科研人员用肿瘤细胞进行了相关实验，结果如下表。指标
组别
细胞耗氧速率
线粒体ATP产生量
呼吸链复合体的活性
甲组：常规培养
4.2
1.0
0.90
乙组：营养缺乏
5.6
1.4
2.39
丙组：营养缺乏+抑制磷酸化
3.1
0.8
1.22
注：DRP1是一种参与调控线粒体形态和功能的蛋白质
磷酸化是指DRP1第637位点丝氨酸磷酸化
据表分析：①推测营养缺乏和磷酸化对线粒体融合的作用分别是和。
②根据实验结果，完善肿瘤细胞在营养缺乏条件下的代谢调控途径，对应字母排列顺序是。
营养缺乏→□→□→□产能效率提高→适应营养缺乏环境
a．线粒体融合增强
b．磷酸化增强
c．细胞耗氧速率增加、线粒体ATP产生量增加
d．线粒体嵴密度增加、呼吸链复合体的活性增加
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18、玉米丝黑穗病是由黍轴黑粉菌侵染导致，随着玉米连年种植，该病逐年加重。为缓解此病，现选用5种药物进行实验。玉米发病率与在高渗溶液中丧失质壁分离能力的细胞百分率呈正比。(1)、病原菌的菌丝破坏了细胞的 ， 使之丧失了半透膜的性质，导致被菌丝侵入的表皮细胞不能发生质壁分离。(2)、质壁分离法可以直接判断出抗病性，从而为田间发病率提供一定的依据。科研人员进行了图1所示研究，测定了在不同条件下未发生质壁分离细胞的比例，根据结果选定药物4和5进行下一步实验的原因是。
(3)、科研人员进一步在玉米个体水平进行了实验，结果如下表。综合分析，处理应当成为首选 ， 理由是。不同药物处理防治玉米丝黑穗病的效果
稀释比例
药物种类
平均发病率(%)
防效率(%)
1：40
4
3.37
79.99
5
2.30
86.36
对照
16.86
—
1：50
4
5.93
64.85
5
2.26
86.60
对照
16.86
—
1：60
4
2.34
86.12
5
3.41
79.77
对照
16.86
—
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19、柑橘一般采用嫁接的方式进行繁殖，其中砧木是果树生长的基础(图1)，为探究缺铁胁迫对柑橘砧木幼苗的影响，科研人员进行了系列研究。
(1)、铁元素主要以形式被植物根细胞从土壤中通过方式逆浓度吸收。(2)、为探究缺铁对枳壳和枳橙两种砧木的影响，将上述砧木幼苗放在缺铁(-Fe)和正常铁(+Fe)培养液中培养。选取各植株顶端完全展开、成熟的第3～4片叶，提取并计算总叶绿素的含量，结果如图2，推测缺铁对枳橙叶片光合色素的影响较大，依据是。
(3)、为进一步探究缺铁的影响，观察上述材料的叶绿体超微结构，结果如图3。a、b为不同条件下砧木幼苗类囊体片层的亚显微结构典型照片，推测是枳橙缺铁胁迫下的照片，理由是。
(4)、培养3个月后，检测不同材料的蔗糖和淀粉含量，结果如下所示，缺铁条件下的含量明显上升，可能的原因是光合作用产物运输受阻。砧木
处理
蔗糖
淀粉
枳壳
-Fe
0.27
1.12
+Fe
1.49
1.80
枳橙
-Fe
4.87
1.51
+Fe
2.88
2.12
(5)、综合以上研究，缺铁胁迫导致枳橙砧木幼苗光合作用明显降低的因素可能是。(写出两点) -
20、血红蛋白(HbA)由4条肽链构成，其中α、β链各2条。一般情况下氧合血红蛋白(HbA与氧分子结合而成)为红色，脱氧血红蛋白(没有携带氧的HbA)为紫红色或蓝紫色。图1是HbA的四级结构示意图，图2是β链一端的氨基酸序列。回答下列问题：
(1)、HbA的一级结构指肽链上的排列顺序。(2)、若组成HbA的两条β链完全相同，根据图1和图2判断一条β肽链和一个HbA分子至少含有和个游离的氨基。(3)、强酸能破坏蛋白质的 ， 使蛋白质变性。(4)、双缩脲试剂和蛋白质的紫色反应与暴露肽键的数目呈正相关。为验证盐酸能使蛋白质变性，可选用(填“HbA”或“牛奶”)为材料，并用双缩脲试剂检测，预测实验结果是与对照组相比，实验组样液的紫色程度 ， 原因是。