福建省福州市九縣(市、區(qū))一中2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期7月期末生物試題(含答案)_第1頁(yè)
福建省福州市九縣(市、區(qū))一中2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期7月期末生物試題(含答案)_第2頁(yè)
福建省福州市九縣(市、區(qū))一中2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期7月期末生物試題(含答案)_第3頁(yè)
福建省福州市九縣(市、區(qū))一中2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期7月期末生物試題(含答案)_第4頁(yè)
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第第頁(yè)福建省福州市九縣(市、區(qū))一中2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期7月期末生物試題一、單項(xiàng)選擇題(本題共16題,1-12題每題2分,13-16題每題4分,共40分)1.2023年以來(lái),多地出現(xiàn)了呼吸道合胞病毒(結(jié)構(gòu)模式圖如下圖所示)感染引發(fā)肺炎的病例。已知肺炎支原體、肺炎鏈球菌感染也能引發(fā)肺炎,青霉素能抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的形成而具有殺菌作用。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.呼吸道合胞病毒的化學(xué)組成只有核酸和蛋白質(zhì)B.肺炎鏈球菌可利用自身的核糖體來(lái)進(jìn)行蛋白質(zhì)的合成C.臨床上可用一定劑量的青霉素來(lái)治療肺炎支原體引發(fā)的肺炎D.以上三種病原體的遺傳物質(zhì)都是RNA2.滸苔是一種綠藻,微囊藻屬于藍(lán)細(xì)菌,兩者大量繁殖均能引發(fā)水華現(xiàn)象。下列有關(guān)敘述正確的是()A.兩者都能將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.兩者的中心體都參與了有絲分裂C.兩者的核糖體的形成都與核仁有關(guān)D.兩者都含有生物膜系統(tǒng)3.下列有關(guān)水和無(wú)機(jī)鹽的敘述,正確的是()A.在滲透作用過(guò)程中,水分子主要從高濃度溶液向低濃度溶液擴(kuò)散B.缺鐵會(huì)導(dǎo)致血紅蛋白合成發(fā)生障礙,引起“鐮刀型貧血癥”C.患急性腸炎病人,很可能因嘔吐腹瀉造成機(jī)體脫水,需及時(shí)補(bǔ)充葡萄糖鹽水D.用含鈣的生理鹽水灌注蛙心,可跳動(dòng)數(shù)小時(shí),因?yàn)殁}鹽可維持細(xì)胞的酸堿平衡4.下列關(guān)于組成細(xì)胞的分子、細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的敘述中,正確的是()A.原核細(xì)胞的擬核中不存在DNA一蛋白質(zhì)的復(fù)合物B.纖維素是由葡萄糖聚合而成的生物大分子,是植物細(xì)胞內(nèi)的儲(chǔ)能物質(zhì)C.細(xì)胞骨架和生物膜系統(tǒng)均與物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞等生命活動(dòng)有關(guān)D.卵細(xì)胞體積較大有利于和周圍環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換,為胚胎早期發(fā)育提供所需養(yǎng)料5.核酸甲和乙是某生物體內(nèi)的兩種核酸,這兩種核酸的基本組成單位如圖所示。下列敘述正確的是()A.HIV的遺傳物質(zhì)是核酸甲B.核酸乙中不會(huì)存在氫鍵C.與合成核酸乙的單體相比,核酸甲的單體的3’位置的碳原子上少一個(gè)氧原子D.生物體內(nèi)核酸甲的多樣性與核苷酸的排列順序有關(guān),與其連接方式無(wú)關(guān)6.下圖甲是人的紅細(xì)胞長(zhǎng)時(shí)間處在不同濃度的NaCl溶液中,紅細(xì)胞的體積(V)與初始體積(V0)之比的變化曲線;圖乙是某植物細(xì)胞在一定濃度的NaCl溶液中細(xì)胞失水量的變化情況。下列分析正確的是()A.從圖甲可見(jiàn)250mmol·L-1NaCl溶液幾乎不影響人紅細(xì)胞的代謝B.圖乙中10min內(nèi)植物細(xì)胞體積變化是先減小后增大,b點(diǎn)時(shí)細(xì)胞內(nèi)溶液濃度等于0時(shí)濃度C.圖乙中a點(diǎn)細(xì)胞失水量最大,此時(shí)細(xì)胞吸水能力最小D.人的紅細(xì)胞長(zhǎng)時(shí)間處在300mmol·L-1NaCl溶液中可能死亡,乙圖實(shí)驗(yàn)過(guò)程中細(xì)胞始終能保持生物活性7.差速離心主要是采取逐漸提高離心速率分離不同大小顆粒的方法。下列敘述正確的是()A.在分離動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞器時(shí),需要先用胰蛋白酶和膠原蛋白酶破壞細(xì)胞膜B.離心速率較低時(shí),能夠讓較小的顆粒沉降,改變離心速率可分離不同細(xì)胞器C.將菠菜研磨液在一定轉(zhuǎn)速下離心得到上清液,向其中加入冷酒精可以粗提取DNAD.將酵母菌破碎后離心得到的沉淀物,向其中加入葡萄糖一定會(huì)得到H2O和CO28.如圖所示為某生物細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)組成,下列有關(guān)敘述正確的是()A.核仁是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心,與某種RNA的合成有關(guān)B.圖示中有中心體,說(shuō)明該生物一定是動(dòng)物細(xì)胞C.核孔是蛋白質(zhì)、DNA等大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核的通道,具有選擇性,核膜也具有選擇透過(guò)性D.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜除了與核膜直接相連,還可以與高爾基體膜間接相連9.在動(dòng)物組織中存在間隙連接,間隙連接通過(guò)相鄰細(xì)胞膜上的兩個(gè)連接子對(duì)接,如下圖所示。間隙連接中心有允許相對(duì)分子質(zhì)量小于1000的離子、氨基酸、信號(hào)分子等物質(zhì)通過(guò)的孔道。若細(xì)胞內(nèi)pH值降低,其通透性下降;若連接子蛋白磷酸化,其通透性增強(qiáng),下列敘述錯(cuò)誤的是()A.連接子蛋白貫穿2層磷脂分子B.間隙連接的存在能增強(qiáng)細(xì)胞與外界環(huán)境的物質(zhì)交換C.細(xì)胞可通過(guò)調(diào)節(jié)連接子蛋白的空間結(jié)構(gòu)來(lái)調(diào)節(jié)間隙連接的通透性D.間隙連接與高等植物的胞間連絲均具有細(xì)胞間信息交流的作用10.我國(guó)科學(xué)家成功地用iPS細(xì)胞克隆出了活體小鼠,部分流程如下圖所示,其中Kdm4d為組蛋白去甲基化酶,TSA為組蛋白脫乙酰酶抑制劑。下列說(shuō)法正確的是()A.組蛋白脫乙酰化和去甲基化有利于重構(gòu)胚后續(xù)的胚胎發(fā)育過(guò)程B.用電刺激、Ca2+載體等方法激活重構(gòu)胚,使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程C.③過(guò)程中使用有活性的病毒處理的目的是誘導(dǎo)細(xì)胞融合D.圖示流程運(yùn)用了重組DNA、體細(xì)胞核移植、胚胎移植等技術(shù)11.科學(xué)家使用巰基乙醇和尿素處理牛胰核糖核酸酶(由124個(gè)氨基酸殘基組成,有4個(gè)—S—S—),處理后該酶活性消失,再通過(guò)透析的方法去除尿素和巰基乙醇,將該酶轉(zhuǎn)移到生理鹽水緩沖液中,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,發(fā)現(xiàn)該酶活性得以恢復(fù),下列敘述錯(cuò)誤的是()A.巰基乙醇和尿素處理后胰核糖核酸酶的二硫鍵被打開(kāi)B.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)影響其功能C.蛋白質(zhì)分子中二硫鍵的位置與該蛋白質(zhì)的氨基酸序列有關(guān)D.非折疊狀態(tài)的該酶相對(duì)分子質(zhì)量比天然狀態(tài)減少812.鹽堿地中含大量的NaCl、Na2CO3等鈉鹽,會(huì)威脅海水稻的生存。同時(shí)一些病原菌也會(huì)感染水稻植株,影響正常生長(zhǎng)。下圖為海水稻抵抗逆境的生理過(guò)程示意圖,相關(guān)敘述不正確的是()A.H2O可以通過(guò)自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散兩種方式進(jìn)入海水稻細(xì)胞B.海水稻細(xì)胞通過(guò)胞吐方式分泌抗菌蛋白抵御病原菌的侵染C.液泡逆濃度梯度吸收Na+增大細(xì)胞液的濃度以適應(yīng)高濃度環(huán)境D.H+以協(xié)助擴(kuò)散的方式從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)運(yùn)入液泡或運(yùn)出細(xì)胞13.不對(duì)稱體細(xì)胞雜交是指利用射線破壞供體細(xì)胞的染色質(zhì),讓其與未經(jīng)射線照射的受體細(xì)胞融合成雜種細(xì)胞的技術(shù)。所得融合細(xì)胞含受體的全部遺傳物質(zhì)及供體的部分遺傳物質(zhì)。研究人員嘗試運(yùn)用不對(duì)稱體細(xì)胞雜交將紅豆杉(2n=24)與柴胡(2n=12)進(jìn)行了融合,培育能產(chǎn)生紫杉醇的柴胡,過(guò)程如圖所示。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()注:X射線處理能隨機(jī)破壞染色體結(jié)構(gòu),使其發(fā)生斷裂、易位、染色體消除等,使細(xì)胞不再持續(xù)分裂;碘乙酰胺處理使細(xì)胞質(zhì)中的某些酶失活,抑制細(xì)胞分裂。A.需對(duì)雜種植株進(jìn)行篩選鑒定,獲得能產(chǎn)紫杉醇的柴胡B.A處理為碘乙酰胺處理,B處理為X射線處理C.可用高Ca2+一高pH融合法、離心法等方法誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合D.只有異源融合的原生質(zhì)體可持續(xù)分裂形成再生細(xì)胞團(tuán)14.圖1表示葡萄糖載體蛋白的兩種構(gòu)象狀態(tài)相互轉(zhuǎn)變,使葡萄糖分子順濃度梯度進(jìn)入細(xì)胞。圖2表示離子通道型受體與特定配體結(jié)合后發(fā)生反應(yīng),引起門(mén)通道蛋白的一種成分發(fā)生構(gòu)型變化,使“門(mén)”打開(kāi),介導(dǎo)離子順濃度梯度通過(guò)細(xì)胞膜。下列有關(guān)敘述正確的是()A.載體蛋白和通道蛋白屬于轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,圖1、圖2介導(dǎo)的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)均為協(xié)助擴(kuò)散B.細(xì)胞缺氧會(huì)直接影響圖2中離子的運(yùn)輸速率,圖1中葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)不受影響C.若圖2配體為一種抑制性神經(jīng)遞質(zhì),則該配體可開(kāi)啟突觸前膜上的Cl-通道D.載體蛋白的構(gòu)象變化在于氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序以及空間結(jié)構(gòu)的變化15.關(guān)于葉綠體的起源問(wèn)題有兩種互相對(duì)立的學(xué)說(shuō),即內(nèi)共生假說(shuō)和分化假說(shuō)。按照內(nèi)共生假說(shuō),葉綠體的祖先是藍(lán)細(xì)菌(藍(lán)藻),它們?cè)谏镞M(jìn)化的早期被原始真核細(xì)胞捕獲(吞噬),逐步進(jìn)化為葉綠體。分化假說(shuō)認(rèn)為葉綠體是原始的真核細(xì)胞內(nèi)質(zhì)深逐步分化而形成。已有的一些研究成果更有利于葉綠體起源的內(nèi)共生假說(shuō)。以下哪項(xiàng)證據(jù)不支持內(nèi)共生假說(shuō)()A.葉綠體內(nèi)DNA分子為裸露的環(huán)狀雙鏈結(jié)構(gòu),無(wú)組蛋白結(jié)合并能進(jìn)行獨(dú)立的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄B.葉綠體中核糖體比真核細(xì)胞中核糖體小,與藍(lán)細(xì)菌中核糖體相似C.葉綠體內(nèi)蛋白質(zhì)少數(shù)由葉綠體DNA指導(dǎo)合成,多數(shù)由核DNA指導(dǎo)合成D.葉綠體內(nèi)外膜的化學(xué)成分是不同的,外膜與真核細(xì)胞膜一致16.水蒸氣從葉片擴(kuò)散到大氣的過(guò)程中,葉片表面的靜止空氣層對(duì)水分?jǐn)U散產(chǎn)生的阻力,稱為葉片界面層阻力。界面層的厚度主要受風(fēng)速和葉片大小決定。當(dāng)圍繞葉片的空氣穩(wěn)定時(shí),葉片表面的靜止空氣層較厚,從而成為水氣從葉片散失時(shí)的主要阻力。此時(shí)增加氣孔的開(kāi)度對(duì)蒸騰速率的影響很小。吊竹梅的蒸騰流量與氣孔開(kāi)度的關(guān)系如圖所示。以下相關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.在靜止空氣中,氣孔開(kāi)度對(duì)蒸騰作用的控制能力較小B.當(dāng)風(fēng)速高時(shí),氣孔開(kāi)度是葉片散失水分的主要調(diào)控因子C.有些植物的葉片生有茸毛,會(huì)增強(qiáng)植物的蒸騰作用,有利于植物對(duì)無(wú)機(jī)鹽的運(yùn)輸D.在流動(dòng)空氣中,為了減少蒸騰作用,有些植物可能會(huì)調(diào)節(jié)葉片的方向與日光平行二、非選擇題(共5道大題.共60分)某科研小組研究發(fā)現(xiàn),冬小麥在生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)經(jīng)歷春化和光照兩大階段。收獲后的種子可以制作加工成各類食品,食品被人體消化吸收后通過(guò)一系列代謝來(lái)提供營(yíng)養(yǎng)。具體途徑如下圖所示。17.冬天來(lái)臨前,冬小麥細(xì)胞內(nèi)自由水和結(jié)合水的比值發(fā)生的變化是,其生理意義是。18.某同學(xué)要減肥,制定了高淀粉低脂的減肥餐,請(qǐng)根據(jù)上圖所示信息,評(píng)價(jià)該方案(填:“有效”或“無(wú)效”),理由是。19.油菜種子中富含脂肪,播種時(shí)應(yīng)適當(dāng)淺播,其原因是。20.動(dòng)物肝臟、蛋黃等食物中富含膽固醇,膽固醇是構(gòu)成的重要成分,在人體內(nèi)還參與血液中脂質(zhì)的運(yùn)輸。由下圖可知,在人體正常體溫條件下,膽固醇能(填“提高”或“降低”)膜流動(dòng)性。(注:微粘度與流動(dòng)性呈負(fù)相關(guān))科學(xué)家推測(cè),在分泌蛋白的合成過(guò)程中,游離核糖體最初合成的一段氨基酸序列作為信號(hào)序列,被位于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的信號(hào)識(shí)別顆粒(SRP)識(shí)別,并引導(dǎo)核糖體附著于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上,繼續(xù)蛋白質(zhì)的合成,這就是信號(hào)肽假說(shuō),如下圖所示。科學(xué)家構(gòu)建了體外的反應(yīng)體系,證明了該假說(shuō)。實(shí)驗(yàn)分組及結(jié)果見(jiàn)下表。實(shí)驗(yàn)組別核糖體信號(hào)識(shí)別顆粒(SRP)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果1+合成的肽鏈比正常肽鏈多一段2++合成的肽鏈比正常肽鏈少一段3+++合成的肽鏈與正常肽鏈一致注:“+”和“-”分別代表反應(yīng)體系中存在或不存在該結(jié)構(gòu)21.折疊的蛋白質(zhì)經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)后,會(huì)被依次運(yùn)往、等結(jié)構(gòu),最終分泌至細(xì)胞外發(fā)揮作用。能否用3H標(biāo)記亮氨酸的羧基來(lái)追蹤這一過(guò)程?。22.對(duì)比組別2和3的結(jié)果,結(jié)合圖中信息可知,只有結(jié)合了信號(hào)序列的SRP與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的識(shí)別并結(jié)合后,肽鏈的延伸才會(huì)繼續(xù)。23.結(jié)合圖中信息,解釋組別I中合成的肽鏈比正常肽鏈多一段的原因:。24.綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明內(nèi)質(zhì)網(wǎng)具有功能。25.根據(jù)信號(hào)肽假說(shuō),請(qǐng)你推理分析:①組別2中的肽鏈(填“含有”或“不含有”)信號(hào)序列。②若在合成新生肽階段就切除了信號(hào)序列,游離的核糖體(填“能”或“不能”)附著于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上。26.科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),細(xì)胞進(jìn)行主動(dòng)運(yùn)輸主要以圖1中的幾種方式進(jìn)行(圖中a、b、c代表主動(dòng)運(yùn)輸?shù)娜N類型,■、▲、○代表主動(dòng)運(yùn)輸?shù)碾x子或小分子)。葡萄糖是細(xì)胞的主要能源物質(zhì),其進(jìn)出小腸.上皮細(xì)胞的運(yùn)輸方式如圖2所示。回答下列問(wèn)題:(1)分析圖1所示的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu),側(cè)(填“P”或“Q”)為細(xì)胞外。(2)在小腸腔面,細(xì)胞膜上的蛋白S有兩種結(jié)合位點(diǎn):一種與Na+結(jié)合,一種與葡萄糖結(jié)合。當(dāng)?shù)鞍譙將Na+順濃度梯度運(yùn)輸進(jìn)入上皮細(xì)胞時(shí),葡萄糖與Na+相伴也進(jìn)入細(xì)胞。小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的方式是圖1中(填“a”、“b”或“c”)類型的主動(dòng)運(yùn)輸,葡萄糖進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞的能量來(lái)源是。(3)最新研究表明,若腸腔葡萄糖濃度較高,葡萄糖主要通過(guò)載體蛋白(GLUT2)的協(xié)助通過(guò)協(xié)助擴(kuò)散的方式進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞。在協(xié)助擴(kuò)散的同時(shí),通過(guò)載體蛋白(SGLT1)的主動(dòng)運(yùn)輸過(guò)程也在發(fā)生。但主動(dòng)運(yùn)輸?shù)妮d體(SGLT1)容易飽和,協(xié)助擴(kuò)散吸收葡萄糖的速率比主動(dòng)運(yùn)輸快數(shù)倍。請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)步驟:第一步:取甲(敲除了SGLT1載體蛋白基因的小腸上皮細(xì)胞)、乙(敲除了GLUT2載體蛋白基因的小腸上皮細(xì)胞)、丙(正常的小腸上皮細(xì)胞),三組其他生理狀況均相同。第二步:將甲、乙、丙三組細(xì)胞分別置于。第三步:檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果:,則驗(yàn)證了上面的最新研究結(jié)果。27.野生型菌株經(jīng)過(guò)突變后可能失去合成某種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的能力,稱為營(yíng)養(yǎng)缺陷型菌株,只有在基本培養(yǎng)基中補(bǔ)充所缺乏的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)后才能生長(zhǎng)。根據(jù)其無(wú)法合成的物質(zhì)種類可分為氨基酸缺陷型菌株、維生素缺陷型菌株和堿基缺陷型菌株等。請(qǐng)完成以下獲得營(yíng)養(yǎng)缺陷型菌株的步驟:誘變處理:用紫外線誘變野生型大腸桿菌;(1)選出缺陷型:限量培養(yǎng)法可用于營(yíng)養(yǎng)缺陷型菌株的檢出,其原理是野生型菌株在限量培養(yǎng)基上獲取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的能力強(qiáng)于營(yíng)養(yǎng)缺陷型菌株。從功能上看,限量培養(yǎng)基屬于一種培養(yǎng)基。下圖甲為經(jīng)過(guò)限量培養(yǎng)后形成的菌落,其中菌落(填“A”或“B”)即為檢出的營(yíng)養(yǎng)缺陷型大腸桿菌菌株。該方法中還需將一個(gè)未接種的平板同時(shí)放在恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng),其主要目的是。(2)鑒定缺陷型:利用生長(zhǎng)圖譜法可初步確定檢出的營(yíng)養(yǎng)缺陷型大腸桿菌的類型,即在基本培養(yǎng)基乙的A~E這5個(gè)區(qū)域中分別添加不同的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),然后用法將檢出的營(yíng)養(yǎng)缺陷型大腸桿菌接種在乙上,若培養(yǎng)一段時(shí)間后在乙的BC交界處長(zhǎng)出了菌落,則說(shuō)明該菌株是營(yíng)養(yǎng)缺陷型菌。(3)鑒定缺陷亞型:研究小組用上述方法鑒定了某菌株屬于維生素營(yíng)養(yǎng)缺陷型,為了進(jìn)一步確定該菌株的具體類型,他們把15種維生素按照不同組合分為5個(gè)小組,分別添加與圖丙培養(yǎng)基的對(duì)應(yīng)區(qū)域,然后接種菌株后培養(yǎng)一段時(shí)間。組別維生素組合1維生素A維生素B1維生素B2維生素B6維生素B122維生素C維生素B1維生素D2維生素E煙酰胺3葉酸維生素B2維生素D2膽堿泛酸鈣4對(duì)氨基苯甲酸維生素B6維生素E膽堿肌醇5生物素維生素B12煙酰胺泛酸鈣肌醇若觀察到區(qū)域1和區(qū)域2產(chǎn)生菌落,則該營(yíng)養(yǎng)缺陷型大腸桿菌不能合成的維生素是;若菌株為葉酸和生物素的雙營(yíng)養(yǎng)缺陷型大腸桿菌,則其在丙培養(yǎng)基上形成菌落的位置是。人體內(nèi)的t-PA蛋白能高效降解血栓,是心梗和腦血栓的急救藥。然而,為心梗患者注射大劑量的基因工程t-PA會(huì)誘發(fā)顱內(nèi)出血。研究證實(shí),將t-PA第84位的半胱氨酸換成絲氨酸,能顯著降低出血副作用。據(jù)此,先對(duì)天然的t-PA基因進(jìn)行序列改造,然后再采取傳統(tǒng)的基因工程方法表達(dá)該突變基因,可制造出性能優(yōu)異的t-PA突變蛋白。下圖是通過(guò)重疊延伸PCR技術(shù)獲取t-PA改良基因和利用質(zhì)粒pCLY11構(gòu)建含t-PA改良基因的重組質(zhì)粒示意圖(圖中重疊延伸PCR過(guò)程中引物a,b用來(lái)擴(kuò)增突變位點(diǎn)的上游DNA序列,引物c、d用來(lái)擴(kuò)增突變位點(diǎn)的下游DNA序列)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。28.科學(xué)家將t-PA第84位的半胱氨酸換成絲氨酸,生產(chǎn)出性能優(yōu)良的t-PA突變蛋白的生物技術(shù)手段屬于范疇。該工程的基礎(chǔ)是。29.獲得性能優(yōu)良的t-PA突變蛋白的正確順序是(選擇正確編號(hào)并排序)。①t-PA蛋白功能分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)②借助定點(diǎn)突變改造t-PA基因序列③檢驗(yàn)t-PA蛋白的結(jié)構(gòu)和功能④設(shè)計(jì)t-PA蛋白氨基酸序列和基因序列⑤利用工程菌發(fā)酵合成t-PA蛋白30.已知t-PA蛋白第84位是半胱氨酸,相應(yīng)的基因模板鏈(圖中t-PA基因的上鏈)上的堿基序列是ACA,絲氨酸的密碼子是UCU。重疊延伸PCR示意圖中的黑點(diǎn)便是突變部位的堿基,引物b中該突變位點(diǎn)的堿基是,引物c中該突變位點(diǎn)的堿基是。31.據(jù)圖可知,PCR3時(shí),需要的引物是,引物的作用是。若擴(kuò)增圖中序列時(shí)引物選擇正確,PCR操作過(guò)程沒(méi)有問(wèn)題,但對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行電泳時(shí),發(fā)現(xiàn)除了目標(biāo)序列外還有很多非特異性條帶,請(qǐng)分析出現(xiàn)此情況的原因。32.若獲得的t-PA突變基因如圖所示,那么質(zhì)粒pCLY11需用限制酶切開(kāi),才能與t-PA突變基因高效連接。

答案解析部分1.【答案】B【解析】【解答】A、據(jù)圖,呼吸道合胞病毒的化學(xué)組成除了核酸和蛋白質(zhì)外,還含有包膜,A錯(cuò)誤;B、肺炎鏈球菌可利用自身的核糖體來(lái)進(jìn)行蛋白質(zhì)的合成,因?yàn)榉窝祖溓蚓窃松铮泻颂求w,B正確;C、肺炎支原體無(wú)細(xì)胞壁,所以臨床上不可用一定劑量的青霉素來(lái)治療肺炎支原體引發(fā)的肺炎,C錯(cuò)誤;D、呼吸道合胞病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,肺炎支原體和肺炎鏈球菌具有細(xì)胞結(jié)構(gòu),二者的遺傳物質(zhì)是DNA,D錯(cuò)誤。故答案為:B。【分析】生物病毒,也被稱為病毒,是一種個(gè)體微小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、只含一種核酸(DNA或RNA)的非細(xì)胞型生物。它們必須在活細(xì)胞內(nèi)寄生并以復(fù)制方式增殖。病毒的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單,主要由一個(gè)核酸長(zhǎng)鏈(DNA或RNA)和蛋白質(zhì)外殼(稱為衣殼)構(gòu)成。病毒沒(méi)有自己的代謝機(jī)構(gòu)和酶系統(tǒng),因此它們不能獨(dú)立進(jìn)行生命活動(dòng),如復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)譯等,這些過(guò)程都需要在宿主細(xì)胞中進(jìn)行。生物病毒的種類繁多,根據(jù)寄生的生物類型,可以分為植物病毒、動(dòng)物病毒和細(xì)菌病毒(也稱為噬菌體)。不同種類的病毒會(huì)引起不同的疾病和癥狀,如人的流行性感冒、水痘、麻疹、腮腺炎等是由動(dòng)物病毒引起的;而植物病毒則會(huì)導(dǎo)致植物病害,如煙草花葉病毒、黃瓜花葉病毒等。

病毒的傳播方式與途徑主要有五種:呼吸道傳播、消化道傳播、蟲(chóng)媒傳播、接觸傳播以及通過(guò)血液或體液進(jìn)行傳播。病毒的這些傳播方式使得它們能夠在不同生物體間傳播并感染新的宿主。2.【答案】A【解析】【解答】A、綠藻屬于真核生物,有葉綠體,微囊藻屬于藍(lán)細(xì)菌,有葉綠素和藻藍(lán)素,綠藻和微囊藻都能將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,A正確;B、微囊藻屬于原核生物,沒(méi)有中心體,B錯(cuò)誤;C、微囊藻屬于原核生物,沒(méi)有核仁,C錯(cuò)誤;D、微囊藻屬于原核生物,它的細(xì)胞中只有細(xì)胞膜一種生物膜,所以不存在生物膜系統(tǒng),D錯(cuò)誤。故答案為:A。【分析】原核生物和真核生物是生物分類中的兩大類,它們之間的主要區(qū)別在于細(xì)胞結(jié)構(gòu)和遺傳物質(zhì)的組織方式。原核生物:

定義:原核生物是指細(xì)胞沒(méi)有真正的細(xì)胞核,遺傳物質(zhì)(DNA)分散在細(xì)胞質(zhì)中,不包含在核膜內(nèi)的生物。

特點(diǎn):原核生物的細(xì)胞相對(duì)簡(jiǎn)單,沒(méi)有膜結(jié)合的細(xì)胞器,如線粒體、高爾基體等。它們通常具有一個(gè)環(huán)狀DNA分子,這個(gè)DNA分子包含了所有遺傳信息。

例子:細(xì)菌和藍(lán)藻是原核生物的代表。

真核生物:

定義:真核生物是指細(xì)胞具有真正的細(xì)胞核,遺傳物質(zhì)(DNA)包含在核膜內(nèi)的生物。

特點(diǎn):真核生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)復(fù)雜,含有多種膜結(jié)合的細(xì)胞器,如線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體等。真核生物的DNA通常以線性或環(huán)狀的形式存在于細(xì)胞核中,并且DNA通常與蛋白質(zhì)結(jié)合形成染色體。

例子:動(dòng)物、植物、真菌和原生生物是真核生物的代表。

區(qū)別:

細(xì)胞結(jié)構(gòu):原核生物沒(méi)有真正的細(xì)胞核,而真核生物具有細(xì)胞核。

遺傳物質(zhì):原核生物的遺傳物質(zhì)分散在細(xì)胞質(zhì)中,而真核生物的遺傳物質(zhì)包含在細(xì)胞核內(nèi)。

細(xì)胞器:原核生物沒(méi)有膜結(jié)合的細(xì)胞器,而真核生物含有多種膜結(jié)合的細(xì)胞器。

聯(lián)系:

盡管原核生物和真核生物在細(xì)胞結(jié)構(gòu)和遺傳物質(zhì)的組織方式上存在明顯差異,但它們都是生命的基本單位,具有一些共同的特征,如:

都需要進(jìn)行代謝活動(dòng)以維持生命。

都需要進(jìn)行遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯。

都可以進(jìn)行生長(zhǎng)、繁殖和適應(yīng)環(huán)境的變化。3.【答案】C【解析】【解答】A、水分子在滲透作用過(guò)程中主要從低濃度溶液向高濃度溶液擴(kuò)散,A錯(cuò)誤;B、缺鐵會(huì)導(dǎo)致血紅蛋白合成發(fā)生障礙從而引起“缺鐵性貧血癥”,鐮刀型貧血癥是由于基因突變,B錯(cuò)誤;C、嘔吐、腹瀉的病人需及時(shí)補(bǔ)充葡萄糖鹽水維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài),因?yàn)樗麄儾荒芪账蜔o(wú)機(jī)鹽等,C正確;D、用含鈣的生理鹽水灌注蛙心,可跳動(dòng)數(shù)小時(shí),是由于鈣鹽可調(diào)節(jié)肌肉收縮,D錯(cuò)誤。故答案為:C。【分析】細(xì)胞中的水和無(wú)機(jī)鹽是細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的重要組成部分,它們?cè)诩?xì)胞內(nèi)發(fā)揮著多種關(guān)鍵作用。細(xì)胞中的水:

水在細(xì)胞中占據(jù)了很大的比例,是細(xì)胞的主要溶劑。它參與了許多細(xì)胞內(nèi)的生化反應(yīng),為這些反應(yīng)提供了必要的環(huán)境。此外,水還負(fù)責(zé)運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物,確保細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)交換和代謝活動(dòng)的順利進(jìn)行。同時(shí),水還參與調(diào)節(jié)細(xì)胞的溫度,防止細(xì)胞過(guò)熱或過(guò)冷,從而維持細(xì)胞的正常生理功能。在細(xì)胞形態(tài)方面,水也起到了關(guān)鍵作用,它使細(xì)胞保持一定的形狀和體積,防止細(xì)胞因內(nèi)部壓力而破裂。

細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽:

無(wú)機(jī)鹽在細(xì)胞中以離子的形式存在,對(duì)維持細(xì)胞的正常生理功能至關(guān)重要。它們參與調(diào)節(jié)細(xì)胞的滲透壓和酸堿平衡,確保細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定。此外,無(wú)機(jī)鹽還作為酶的輔因子或激活劑,參與許多酶促反應(yīng),促進(jìn)細(xì)胞的代謝活動(dòng)。在神經(jīng)傳導(dǎo)和肌肉收縮過(guò)程中,無(wú)機(jī)鹽也發(fā)揮了重要作用。例如,鈣離子是神經(jīng)傳導(dǎo)和肌肉收縮的關(guān)鍵信號(hào)分子,它通過(guò)與細(xì)胞內(nèi)的受體結(jié)合,觸發(fā)一系列生物化學(xué)反應(yīng),實(shí)現(xiàn)神經(jīng)信號(hào)的傳遞和肌肉的收縮。

兩者之間的相互作用:

細(xì)胞中的水和無(wú)機(jī)鹽并不是孤立存在的,它們之間存在著密切的相互作用。無(wú)機(jī)鹽溶解在水中,形成離子溶液,為細(xì)胞內(nèi)的生化反應(yīng)提供了必要的電解質(zhì)環(huán)境。同時(shí),水分子也通過(guò)氫鍵等相互作用與無(wú)機(jī)鹽離子結(jié)合,形成穩(wěn)定的水合離子,進(jìn)一步促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)交換和代謝活動(dòng)。4.【答案】C【解析】【解答】A、原核細(xì)胞的擬核中也存在DNA一蛋白質(zhì)的復(fù)合物,如DNA復(fù)制過(guò)程中DNA聚合酶和擬核DNA結(jié)合成DNA一蛋白質(zhì)的復(fù)合物,A錯(cuò)誤;B、纖維素是由葡萄糖聚合而成的生物大分子,是植物細(xì)胞壁的組成成分,纖維素不是儲(chǔ)能物質(zhì),B錯(cuò)誤;C、細(xì)胞骨架和生物膜系統(tǒng)都與物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞等生命活動(dòng)密切相關(guān),是細(xì)胞進(jìn)行正常生命活動(dòng)必不可少的結(jié)構(gòu)物質(zhì),C正確;D、卵細(xì)胞體積較大富含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),為胚胎早期發(fā)育提供所需養(yǎng)料,卵細(xì)胞體積大,相對(duì)表面積較小,不利于和周圍環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換,D錯(cuò)誤。故答案為:C。【分析】細(xì)胞骨架是指真核細(xì)胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)纖維網(wǎng)架體系,它主要由微管、微絲和中間纖維組成,這些成分共同構(gòu)成了細(xì)胞內(nèi)的動(dòng)態(tài)蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)。細(xì)胞骨架不僅存在于細(xì)胞質(zhì)內(nèi),稱為細(xì)胞質(zhì)骨架,還存在于細(xì)胞核內(nèi),包括核基質(zhì)、核纖層和染色體骨架等,與細(xì)胞質(zhì)骨架共同構(gòu)成廣義的細(xì)胞骨架。細(xì)胞骨架具有多種功能,包括:

1.保證細(xì)胞器的生命活動(dòng):為細(xì)胞內(nèi)提供一個(gè)框架結(jié)構(gòu),使各種細(xì)胞器能夠附著于其中,并將它們分成各種不同的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)和體系,以保證各細(xì)胞器能夠正常有序進(jìn)行各種生命活動(dòng)。

2.機(jī)械支撐:為細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞器及物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)、運(yùn)輸提供機(jī)械支撐,如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)產(chǎn)生囊泡并運(yùn)輸?shù)礁郀柣w的過(guò)程中,細(xì)胞骨架為其提供運(yùn)輸軌道。

3.機(jī)械動(dòng)力:為細(xì)胞運(yùn)動(dòng)提供機(jī)械動(dòng)力,如細(xì)胞上的鞭毛、纖毛主要由細(xì)胞骨架構(gòu)成。

4.參與細(xì)胞分裂:與有絲分裂中的胞質(zhì)及核分裂有關(guān),胞質(zhì)分裂中的縊縮環(huán)由微絲形成,有絲分裂中的紡錘體由微管形成。

5.維持細(xì)胞形態(tài):承受外來(lái)壓力,保持細(xì)胞內(nèi)部有序的結(jié)構(gòu),還可以維持細(xì)胞內(nèi)水分的平衡。5.【答案】D【解析】【解答】A、HIV的遺傳物質(zhì)是RNA,而核酸甲是DNA,A錯(cuò)誤;B、核酸乙為RNA,而RNA中的tRNA具有局部的雙鏈區(qū),也存在氫鍵,B錯(cuò)誤;C、用于合成核酸甲的單體是脫氧核糖核苷酸,合成核酸時(shí),脫氧核糖的2'位置的碳原子上原有的羥基脫去一個(gè)氧,C錯(cuò)誤;D、核酸甲是DNA,生物體內(nèi)核酸甲功能多樣性與核苷酸的種類、排序、數(shù)量有關(guān),但是與連接方式無(wú)關(guān),D正確。故答案為:D。【分析】核酸的結(jié)構(gòu)和功能:核酸是一類重要的生物大分子,包括DNA(脫氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸),它們主要參與遺傳信息的存儲(chǔ)、傳遞和表達(dá),以及細(xì)胞代謝的調(diào)控。

核酸的結(jié)構(gòu):

核酸的基本結(jié)構(gòu)單位是核苷酸,每個(gè)核苷酸由一個(gè)磷酸基團(tuán)、一個(gè)五碳糖(DNA中是脫氧核糖,RNA中是核糖)和一個(gè)含氮堿基組成。含氮堿基在DNA中有四種,分別是腺嘌呤(A)、鳥(niǎo)嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T),而在RNA中,胸腺嘧啶被尿嘧啶(U)所取代。

DNA和RNA在結(jié)構(gòu)上存在一些差異,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

1.糖分子:DNA含有脫氧核糖,而RNA含有核糖。

2.堿基:如前所述,DNA和RNA的堿基組成存在差異。

3.鏈形態(tài):DNA通常以雙螺旋的形式存在,而RNA通常是單鏈的。

核酸的功能:

核酸在細(xì)胞中具有多種重要的功能:

1.遺傳信息的存儲(chǔ):DNA中的基因是遺傳信息的載體,它決定了生物的遺傳特征。

2.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯:在基因表達(dá)過(guò)程中,DNA上的遺傳信息通過(guò)轉(zhuǎn)錄被復(fù)制到RNA分子中,然后通過(guò)翻譯過(guò)程指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。

3.細(xì)胞代謝的調(diào)控:許多核酸分子如microRNA等參與了對(duì)細(xì)胞代謝活動(dòng)的精細(xì)調(diào)控。

4.參與細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo):一些核酸分子如小干擾RNA(siRNA)參與細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)傳導(dǎo)過(guò)程,影響基因的表達(dá)。

5.作為酶或輔助因子:一些RNA分子如核糖體RNA(rRNA)是核糖體的主要成分,參與蛋白質(zhì)的合成;轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA)則負(fù)責(zé)將氨基酸運(yùn)送到核糖體進(jìn)行蛋白質(zhì)合成;其他一些酶如逆轉(zhuǎn)錄酶、端粒酶等也以核酸為底物或輔助因子。

6.免疫調(diào)節(jié)作用:某些核酸分子如CpGDNA能夠激活免疫系統(tǒng),發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。

7.抗病毒作用:一些核酸分子如干擾素刺激基因(ISG)產(chǎn)物能夠抑制病毒復(fù)制,發(fā)揮抗病毒作用。6.【答案】D【解析】【解答】A、如圖甲,250mmol?L-1NaCl溶液中紅細(xì)胞體積與初始體積之比小于1,說(shuō)明此時(shí)紅細(xì)胞失水皺縮了,會(huì)影響紅細(xì)胞的代謝,A錯(cuò)誤;B、如圖乙,植物細(xì)胞在10min內(nèi)失水量先增加后減少,原因是隨著時(shí)間的延長(zhǎng),Na+、Cl-通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入了細(xì)胞液,增大了細(xì)胞液的濃度,10min時(shí),b點(diǎn)時(shí)細(xì)胞內(nèi)溶液濃度大于0時(shí)濃度,B錯(cuò)誤;C、由于細(xì)胞的吸水能力和細(xì)胞液的濃度成正比,a點(diǎn)植物細(xì)胞失水量最多,細(xì)胞液濃度最大,所以此時(shí)細(xì)胞吸水能力最大,C錯(cuò)誤;D、人紅細(xì)胞在長(zhǎng)時(shí)間處于300mmol?L-1NaCl溶液中會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞失水過(guò)多而死亡,但圖乙細(xì)胞在處理時(shí)間內(nèi)細(xì)胞先失水后吸水,所以細(xì)胞原生質(zhì)層具有選擇透過(guò)性,所以細(xì)胞一直具有活性,D正確。故答案為:D。【分析】題圖分析,甲圖中隨著NaCl溶液濃度的增加,紅細(xì)胞的體積(V)與初始體積(V0)之比越來(lái)越小,當(dāng)NaCl溶液濃度低于100mmol?L-1,紅細(xì)胞會(huì)吸水漲破;當(dāng)NaCl溶液濃度等于150mmol?L-1,紅細(xì)胞的體積(V)與初始體積(V0)之比是1,該溶液濃度與細(xì)胞內(nèi)液濃度的滲透壓相等。乙圖中植物細(xì)胞在一定濃度的NaCl溶液中細(xì)胞失水量先增加后減少,即發(fā)生質(zhì)壁分離后自動(dòng)復(fù)原。細(xì)胞的吸水和失水是一個(gè)重要的生物學(xué)現(xiàn)象,其原理主要是滲透作用。滲透作用是指兩種不同濃度的溶液隔著半透膜,水分子或其它溶劑分子從低濃度的溶液通過(guò)半透膜進(jìn)入高濃度溶液中的現(xiàn)象。在細(xì)胞中,細(xì)胞膜和原生質(zhì)層(對(duì)于植物細(xì)胞而言,是細(xì)胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì))起到了半透膜的作用。

細(xì)胞的吸水:

當(dāng)外界溶液的濃度低于細(xì)胞質(zhì)的濃度時(shí),水分子會(huì)通過(guò)細(xì)胞膜或原生質(zhì)層從外界溶液進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),導(dǎo)致細(xì)胞吸水。對(duì)于動(dòng)物細(xì)胞而言,這會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞膨脹;對(duì)于植物細(xì)胞而言,如果細(xì)胞具有大液泡和細(xì)胞壁,細(xì)胞質(zhì)會(huì)因?yàn)槲蛎洠捎诩?xì)胞壁的伸縮性較小,因此會(huì)出現(xiàn)質(zhì)壁分離復(fù)原的現(xiàn)象,即細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞壁之間的空隙被水填滿,細(xì)胞恢復(fù)原有形態(tài)。

細(xì)胞的失水:

相反,當(dāng)外界溶液的濃度高于細(xì)胞質(zhì)的濃度時(shí),水分子會(huì)從細(xì)胞內(nèi)通過(guò)細(xì)胞膜或原生質(zhì)層流向外界溶液,導(dǎo)致細(xì)胞失水。對(duì)于動(dòng)物細(xì)胞而言,這會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞皺縮;對(duì)于植物細(xì)胞而言,如果細(xì)胞具有大液泡和細(xì)胞壁,細(xì)胞質(zhì)會(huì)因?yàn)槭湛s,但由于細(xì)胞壁的限制,細(xì)胞無(wú)法收縮到與細(xì)胞質(zhì)相同的程度,因此會(huì)出現(xiàn)質(zhì)壁分離的現(xiàn)象,即細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞壁之間形成空隙。7.【答案】C【解析】【解答】A、分離動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞器需要先將細(xì)胞膜破壞,可采用吸水漲破的方法來(lái)破壞細(xì)胞膜,但是用胰蛋白酶和膠原蛋白酶只能除去細(xì)胞膜中的蛋白質(zhì),A錯(cuò)誤;B、由于不同細(xì)胞器的比重不同,采用差速離心法,低速率大顆粒沉降,小顆粒在上清液,取上清液高速率離心,沉降小顆粒,B錯(cuò)誤;C、將菠菜研磨液在一定轉(zhuǎn)速下離心得到上清液,向其中加入冷酒精可以粗提取DNA,是因?yàn)镈NA不溶于冷酒精,C正確;D、將酵母菌破碎后離心得到的沉淀物主要含有線粒體等細(xì)胞器以及細(xì)胞核,能發(fā)生有氧呼吸的第二、三階段,底物是丙酮酸,故向其中加入葡萄糖后一定不會(huì)得到H2O和CO2,D錯(cuò)誤。故答案為:C。【分析】細(xì)胞器的分離是生物學(xué)研究中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),常用的方法包括差速離心法、密度梯度離心法以及細(xì)胞裂解法等。1.差速離心法

差速離心法是利用細(xì)胞各組分質(zhì)量大小不同,在離心管不同區(qū)域沉降的原理,分離出所需組分。這種方法在密度均一的介質(zhì)中由低速到高速逐級(jí)離心,用于分離不同大小的細(xì)胞和細(xì)胞器。差速離心中細(xì)胞器沉降的順序依次為:核、線粒體、溶酶體與過(guò)氧化物酶體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高基體、最后為核蛋白體。由于各種細(xì)胞器在大小和密度上相互重疊,而且某些慢沉降顆粒常常被快沉降顆粒裹到沉淀塊中,一般重復(fù)2~3次效果會(huì)好一些。差速離心只用于分離大小懸殊的細(xì)胞,更多用于分離細(xì)胞器。通過(guò)差速離心可將細(xì)胞器初步分離,常需進(jìn)一步通過(guò)密度梯離心再行分離純化。

2.密度梯度離心法

密度梯度離心法是用一定的介質(zhì)在離心管內(nèi)形成一連續(xù)或不連續(xù)的密度梯度,將細(xì)胞混懸液或勻漿置于介質(zhì)的頂部,通過(guò)重力或離心力場(chǎng)的作用使細(xì)胞分層、分離。這類分離又可分為速度沉降和等密度沉降平衡兩種。密度梯度離心常用的介質(zhì)為氯化銫、蔗糖和多聚蔗糖。此外,還有葡聚糖、硝基苯基乙醇和碘巴比妥酸鈉等介質(zhì)可用于密度梯度離心。

3.細(xì)胞裂解法

細(xì)胞裂解法是最常用的細(xì)胞器分離方法之一,其基本原理是通過(guò)破壞細(xì)胞膜,釋放細(xì)胞器到細(xì)胞質(zhì)中。常見(jiàn)的細(xì)胞裂解方法有三種:機(jī)械裂解、超聲波裂解和溫和洗脫。機(jī)械裂解是通過(guò)機(jī)械力破碎細(xì)胞,如玻璃棒破碎、高壓均質(zhì)器等。超聲波裂解是利用超聲波的機(jī)械能來(lái)破壞細(xì)胞膜,釋放細(xì)胞器。溫和洗脫是將細(xì)胞置于溫和的緩沖液中,使細(xì)胞膜溶解,釋放細(xì)胞器到溶液中。

其他方法:

除了上述方法外,還有冷凍斷裂法等特殊的細(xì)胞分離方法。冷凍斷裂法通過(guò)將生物樣品迅速冷凍至極低溫度,然后通過(guò)冷凍樣品的斷裂面來(lái)分離細(xì)胞器。這種方法可以保持細(xì)胞的原始結(jié)構(gòu)和組織,使科學(xué)家們能夠觀察到細(xì)胞器的真實(shí)形態(tài)和互相之間的關(guān)系。冷凍斷裂法在電子顯微鏡下應(yīng)用較為廣泛。8.【答案】D【解析】【解答】A、核仁與某種RNA的合成有關(guān),但細(xì)胞核才是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心,A錯(cuò)誤;B、中心體存在于動(dòng)物和低等植物中,有中心體不一定是動(dòng)物細(xì)胞,B錯(cuò)誤;C、核孔是大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核的通道,其具有選擇性,DNA不能通過(guò)核孔進(jìn)出細(xì)胞核,C錯(cuò)誤;D、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和高爾基體膜之間通過(guò)囊泡進(jìn)行間接聯(lián)系,與細(xì)胞膜和核膜直接相連,D正確。故答案為:D。【分析】細(xì)胞核是細(xì)胞中的一個(gè)重要結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)和功能對(duì)于細(xì)胞的正常運(yùn)作至關(guān)重要。以下是對(duì)細(xì)胞核結(jié)構(gòu)和功能的詳細(xì)解釋:細(xì)胞核的結(jié)構(gòu):

1.核膜:核膜是細(xì)胞核表面的一層薄膜,它起著分隔細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)的作用。核膜上有許多小孔,稱為核孔,它們?cè)试S核與細(xì)胞質(zhì)之間進(jìn)行物質(zhì)交換和信息交流。

2.核孔:雖然核孔不是所有描述中都明確提到的部分,但它是核膜上的重要結(jié)構(gòu),負(fù)責(zé)控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核。

3.染色質(zhì):染色質(zhì)是細(xì)胞核內(nèi)的重要成分,由DNA和蛋白質(zhì)組成。在細(xì)胞分裂期間,染色質(zhì)會(huì)高度螺旋化形成染色體。染色質(zhì)/染色體是遺傳信息的載體。

4.核仁:核仁是真核細(xì)胞在間期核內(nèi)出現(xiàn)的一種結(jié)構(gòu),主要功能是合成、加工rRNA或預(yù)rRNA,并進(jìn)行核糖體亞基的裝配工作。核仁的數(shù)量、形狀和大小可能因生物種類、細(xì)胞形態(tài)和生理狀態(tài)而異。

5.核基質(zhì):核基質(zhì)是指除了染色質(zhì)和核仁以外的核內(nèi)部分,包括核液和核骨架。核液是細(xì)胞核中的液體基質(zhì),而核骨架則起到支撐核膜和維持細(xì)胞核形態(tài)的作用。

細(xì)胞核的功能:

1.存儲(chǔ)和復(fù)制遺傳物質(zhì):細(xì)胞核是遺傳物質(zhì)DNA的主要儲(chǔ)存場(chǎng)所。DNA在細(xì)胞核內(nèi)得到安全儲(chǔ)存,并在細(xì)胞分裂時(shí)復(fù)制并傳遞給子細(xì)胞,確保遺傳信息的連續(xù)性和穩(wěn)定性。

2.控制基因表達(dá):細(xì)胞核內(nèi)的蛋白質(zhì)和DNA分子可以組成復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò),控制基因的表達(dá)或抑制。這對(duì)于細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化和功能實(shí)現(xiàn)至關(guān)重要。

3.合成RNA:細(xì)胞核內(nèi)的RNA聚合酶能夠利用DNA模板合成RNA分子,這些RNA分子隨后被轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)中,參與蛋白質(zhì)的合成。

4.控制細(xì)胞的遺傳、生長(zhǎng)和發(fā)育:細(xì)胞核是細(xì)胞的控制中心,通過(guò)調(diào)節(jié)基因表達(dá)、轉(zhuǎn)錄和翻譯等過(guò)程,控制細(xì)胞的遺傳特性、生長(zhǎng)和發(fā)育。

5.參與細(xì)胞代謝和信號(hào)傳導(dǎo):細(xì)胞核還參與細(xì)胞內(nèi)的代謝活動(dòng)和信號(hào)傳導(dǎo)過(guò)程,對(duì)細(xì)胞的整體功能進(jìn)行調(diào)控。9.【答案】B【解析】【解答】A、因?yàn)殚g隙連接中心有允許物質(zhì)通過(guò)的孔道,并且間隙連接通過(guò)相鄰細(xì)胞膜上的兩個(gè)連接子對(duì)接,所以連接子蛋白貫穿2層磷脂分子,A正確;B、間隙連接通過(guò)相鄰細(xì)胞膜上的兩個(gè)連接子對(duì)接,間隙連接中心有允許物質(zhì)通過(guò)的孔道,故間隙連接的存在能增強(qiáng)細(xì)胞與細(xì)胞之間的物質(zhì)交換,B錯(cuò)誤;C、由題,細(xì)胞內(nèi)pH值降低導(dǎo)致通透性下降,如果連接子蛋白磷酸化,此時(shí)會(huì)使通透性增強(qiáng),所以細(xì)胞可通過(guò)調(diào)節(jié)連接子蛋白的空間結(jié)構(gòu)來(lái)調(diào)節(jié)間隙連接的通透性,C正確;D、間隙連接與高等植物的胞間連絲均具有細(xì)胞間信息交流的作用,間隙連接中心有允許信號(hào)分子等通過(guò)的孔道,D正確。故答案為:B。【分析】細(xì)胞信息交流的方式可以歸納為以下三種主要方式:1.相鄰細(xì)胞間直接接觸:

細(xì)胞膜上的信號(hào)分子或受體直接與其他細(xì)胞的細(xì)胞膜上的受體或信號(hào)分子結(jié)合,從而實(shí)現(xiàn)信息的直接傳遞。例如,精子和卵細(xì)胞之間的識(shí)別和結(jié)合就是典型的細(xì)胞間直接接觸的信息交流方式。

2.相鄰細(xì)胞間形成通道使細(xì)胞相互溝通:

相鄰細(xì)胞之間形成通道,攜帶信息的物質(zhì)通過(guò)這些通道從一個(gè)細(xì)胞進(jìn)入另一個(gè)細(xì)胞。這種方式常見(jiàn)于高等植物細(xì)胞之間,它們通過(guò)胞間連絲相互連接,實(shí)現(xiàn)細(xì)胞間的信息交流。胞間連絲貫穿兩個(gè)相鄰的植物細(xì)胞的細(xì)胞壁,并連接兩個(gè)原生質(zhì)體的胞質(zhì)絲,使相鄰細(xì)胞的原生質(zhì)連通,是植物物質(zhì)運(yùn)輸、信息傳導(dǎo)的特有結(jié)構(gòu)。

3.通過(guò)體液的作用來(lái)完成的間接交流:

-細(xì)胞分泌的化學(xué)物質(zhì)(如激素、神經(jīng)遞質(zhì)等)隨體液(如血液、淋巴液等)到達(dá)全身各處,與靶細(xì)胞細(xì)胞膜表面的受體結(jié)合,將信息傳遞給靶細(xì)胞。例如,內(nèi)分泌細(xì)胞分泌的激素通過(guò)血液循環(huán)運(yùn)輸?shù)桨屑?xì)胞,并與靶細(xì)胞上的受體結(jié)合,從而傳遞信息。

此外,還有一些特殊的信息交流方式,如外泌體參與的信息交流。外泌體是細(xì)胞分泌的膜性小泡,其內(nèi)含有蛋白質(zhì)、核酸、脂質(zhì)等分子,可以通過(guò)膜表面信號(hào)分子的直接作用、膜融合時(shí)內(nèi)容物的胞內(nèi)調(diào)節(jié)以及生物活性成分的釋放調(diào)節(jié)等方式參與細(xì)胞間的信息交流。10.【答案】B【解析】【解答】A、據(jù)圖,重構(gòu)胚在加入中Kdm4d的mRNA和TSA之后發(fā)育成克隆鼠,而Kdm4d可以使組蛋白去甲基化,因?yàn)槠鋗RNA表達(dá)產(chǎn)物為組蛋白去甲基化酶,TSA為組蛋白脫乙酰酶抑制劑,抑制組蛋白脫乙酰酶的作用從而保持組蛋白乙酰化,即組蛋白乙酰化和去甲基化有利于重構(gòu)胚后續(xù)的胚胎發(fā)育過(guò)程,A錯(cuò)誤;B、在體細(xì)胞核移植過(guò)程中,要使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程,需要用物理方法或化學(xué)方法(如電脈沖、鈣離子載體、乙醇、蛋白質(zhì)合成酶抑制劑等)激活重構(gòu)胚,B正確;C、③為動(dòng)物細(xì)胞融合的過(guò)程,所用的是滅活的病毒來(lái)誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞發(fā)生融合,C錯(cuò)誤;D、圖示流程運(yùn)用了體細(xì)胞核移植、胚胎移植等技術(shù),并未運(yùn)用重組DNA技術(shù),D錯(cuò)誤。故答案為:B。【分析】表觀遺傳是指在基因的DNA序列沒(méi)有發(fā)生改變的情況下,基因功能發(fā)生了可遺傳的變化,并最終導(dǎo)致了表型的變化。這種改變是細(xì)胞內(nèi)除了遺傳信息以外的其他可遺傳物質(zhì)發(fā)生的改變,且這種改變?cè)诎l(fā)育和細(xì)胞增殖過(guò)程中能穩(wěn)定傳遞。以下是對(duì)表觀遺傳的詳細(xì)解釋:1.可遺傳性:表觀遺傳的改變可以通過(guò)有絲分裂或減數(shù)分裂,在細(xì)胞或個(gè)體世代間遺傳。

2.可逆性:表觀遺傳改變具有可逆性,即基因表達(dá)可以在一定條件下發(fā)生改變。

3.無(wú)DNA序列改變:表觀遺傳變化不涉及DNA序列的改變,或不能用DNA序列變化來(lái)解釋。

表觀遺傳的主要機(jī)制包括:

1.DNA修飾:如DNA甲基化,是目前研究最充分的表觀遺傳修飾形式。DNA甲基化一般與基因沉默相關(guān)聯(lián),正常的甲基化對(duì)于維持細(xì)胞的生長(zhǎng)及代謝等是必需的,而異常的DNA甲基化則會(huì)引發(fā)疾病(如腫瘤)。

2.組蛋白修飾:真核生物DNA被組蛋白組成的核小體緊密包繞,組蛋白上的許多位點(diǎn)都可以被修飾,尤其是賴氨酸。組蛋白修飾可影響組蛋白與DNA雙鏈的親和性,從而改變?nèi)旧|(zhì)的疏松和凝集狀態(tài),進(jìn)而影響轉(zhuǎn)錄因子等調(diào)節(jié)蛋白與染色質(zhì)的結(jié)合,影響基因表達(dá)。

3.非編碼RNA調(diào)控:非編碼RNA指不能翻譯為蛋白質(zhì)的,具有調(diào)控作用的功能性RNA分子,在調(diào)控基因表達(dá)過(guò)程中發(fā)揮著很大的作用。

4.染色質(zhì)重塑:染色質(zhì)重塑復(fù)合物介導(dǎo)的一系列以染色質(zhì)上核小體變化為基本特征的生物學(xué)過(guò)程,對(duì)于調(diào)控基因表達(dá)有著重要影響。11.【答案】D【解析】【解答】A、據(jù)圖,巰基乙醇和尿素處理后胰核糖核酸酶的二硫鍵被打開(kāi)從而形成非折疊狀態(tài),此時(shí)胰核糖核酸酶沒(méi)有活性,A正確;B、天然折疊狀態(tài),酶有催化活性,在非折疊狀態(tài)下酶無(wú)活性,所以蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)影響其功能,B正確;C、該蛋白質(zhì)的氨基酸序列影響蛋白質(zhì)分子中二硫鍵的位置,所以特定的氨基酸之間才能形成-S-S-,C正確;D、非折疊狀態(tài)的該酶4個(gè)二硫鍵被斷開(kāi),形成8個(gè)-SH,因此相對(duì)分子質(zhì)量比天然狀態(tài)多8,D錯(cuò)誤。故答案為:D。【分析】蛋白質(zhì)的合成是生物體內(nèi)一個(gè)復(fù)雜而精細(xì)的過(guò)程,它涉及到DNA、mRNA和tRNA等多種生物分子的參與。蛋白質(zhì)合成的主要過(guò)程可以概括為以下幾個(gè)階段:

1.轉(zhuǎn)錄:這是蛋白質(zhì)合成的第一步,發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)。DNA中的遺傳信息通過(guò)轉(zhuǎn)錄過(guò)程被轉(zhuǎn)錄成mRNA(信使核糖核酸)。mRNA上的堿基排列順序與DNA模板鏈上的堿基排列順序是互補(bǔ)的,這個(gè)過(guò)程由RNA聚合酶催化。

2.翻譯:mRNA從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上,作為模板指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。這個(gè)過(guò)程稱為翻譯,即把mRNA分子中堿基排列順序轉(zhuǎn)變?yōu)榈鞍踪|(zhì)或多肽鏈中的氨基酸排列順序。在核糖體內(nèi),tRNA(轉(zhuǎn)運(yùn)RNA)作為氨基酸的載體,將特定的氨基酸運(yùn)送到核糖體上,并按照mRNA上的遺傳信息順序連接起來(lái),形成多肽鏈。

3.翻譯后修飾:新合成的多肽鏈在核糖體上釋放后,通常需要經(jīng)過(guò)一系列的翻譯后修飾才能成為具有生物活性的蛋白質(zhì)。這些修飾包括切除N端的甲酰甲硫氨酸(真核生物中為甲硫氨酸)、形成二硫鍵、氨基酸殘基的修飾、肽段的切除、構(gòu)象形成以及亞基的聚合等。

4.蛋白質(zhì)折疊:多肽鏈在翻譯后修飾過(guò)程中會(huì)逐漸折疊成具有特定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。這種折疊過(guò)程是由蛋白質(zhì)內(nèi)部的氨基酸序列所決定的,同時(shí)也受到環(huán)境因素如溫度、pH值和離子強(qiáng)度等的影響。

蛋白質(zhì)是生物體內(nèi)一類重要的生物大分子,它們具有多種多樣的功能,包括但不限于以下幾個(gè)方面:

1.結(jié)構(gòu)功能:蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞和組織的主要成分,如肌肉、骨骼、皮膚、毛發(fā)、指甲等都是由蛋白質(zhì)組成的。它們?yōu)樯矬w提供結(jié)構(gòu)支持,保持形態(tài)和穩(wěn)定性。

2.催化功能:許多蛋白質(zhì)具有酶活性,能夠催化生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)。這些酶能夠加速反應(yīng)速率,降低反應(yīng)所需的能量,從而推動(dòng)生物體的代謝過(guò)程。

3.運(yùn)輸功能:蛋白質(zhì)在生物體內(nèi)起著運(yùn)輸?shù)淖饔茫缪t蛋白負(fù)責(zé)運(yùn)輸氧氣,載脂蛋白負(fù)責(zé)運(yùn)輸脂肪等。這些蛋白質(zhì)能夠確保營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物在生物體內(nèi)的有效運(yùn)輸。

4.信息傳導(dǎo)功能:蛋白質(zhì)在細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。它們能夠作為受體、配體或信號(hào)分子,參與細(xì)胞間的通訊和調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化、凋亡等過(guò)程。

5.免疫功能:免疫系統(tǒng)中的許多成分都是蛋白質(zhì),如抗體、補(bǔ)體等。這些蛋白質(zhì)能夠識(shí)別并清除外來(lái)病原體,保護(hù)生物體免受感染。

6.儲(chǔ)存和調(diào)節(jié)功能:某些蛋白質(zhì)還具有儲(chǔ)存和調(diào)節(jié)功能。例如,鐵蛋白能夠儲(chǔ)存鐵元素,并在需要時(shí)釋放給細(xì)胞使用;激素類蛋白質(zhì)則能夠調(diào)節(jié)生物體的生理功能和代謝過(guò)程。12.【答案】D【解析】【解答】A、由圖,H2O可以通過(guò)自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散兩種方式進(jìn)入海水稻細(xì)胞,A正確;B、如圖,海水稻細(xì)胞可形成囊泡運(yùn)輸抗菌蛋白,胞吐方式分泌抗菌蛋白,B正確;C、圖中液泡吸收Na+從低濃度到高濃度,為了防止在高濃度的環(huán)境下失水,故逆濃度梯度增大細(xì)胞液的濃度以適應(yīng)高濃度環(huán)境,C正確;D、圖中液泡內(nèi)pH=5.5,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)pH=7.5,因此H+從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)運(yùn)入液泡是逆濃度梯度,方式是主動(dòng)運(yùn)輸,需要消耗能量,D錯(cuò)誤。故答案為:D。【分析】分子的跨膜運(yùn)輸是生物學(xué)中一個(gè)重要的過(guò)程,它涉及到細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)的交換。根據(jù)搜索結(jié)果,分子的跨膜運(yùn)輸主要分為以下幾種方式:1.自由擴(kuò)散:

自由擴(kuò)散是最簡(jiǎn)單的跨膜運(yùn)輸方式。它不需要能量,也不需要膜蛋白的協(xié)助。

這種方式主要適用于脂溶性高、分子量小的物質(zhì),如O2、CO2、N2、乙醇、尿素以及水分子等。

這些物質(zhì)會(huì)順著濃度梯度從高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)擴(kuò)散,直到膜兩側(cè)的濃度差消失。

2.協(xié)助擴(kuò)散:

協(xié)助擴(kuò)散是一種被動(dòng)運(yùn)輸方式,需要膜蛋白(如載體蛋白或通道蛋白)的協(xié)助,但不需要能量。

這種方式適用于分子量較大的極性小分子,如葡萄糖、氨基酸等,它們不能通過(guò)自由擴(kuò)散穿過(guò)細(xì)胞膜,但可以與膜上的載體蛋白結(jié)合,通過(guò)載體蛋白的構(gòu)象變化實(shí)現(xiàn)跨膜運(yùn)輸。

另外,一些帶電離子(如Na+、K+、Ca2+等)也可以通過(guò)特定的通道蛋白(如Na+通道、K+通道等)進(jìn)行協(xié)助擴(kuò)散。

3.主動(dòng)運(yùn)輸:

主動(dòng)運(yùn)輸是一種需要細(xì)胞提供能量的跨膜運(yùn)輸方式。

它主要適用于帶電離子、氨基酸、各種無(wú)機(jī)鹽離子、葡萄糖等不能通過(guò)自由擴(kuò)散或協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)行跨膜運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)。

主動(dòng)運(yùn)輸通常通過(guò)離子泵(如鈉鉀泵)或轉(zhuǎn)運(yùn)體膜蛋白來(lái)實(shí)現(xiàn),這些膜蛋白能夠利用ATP分解產(chǎn)生的能量,將物質(zhì)逆濃度梯度或電位梯度進(jìn)行跨膜運(yùn)輸。

4.胞吞作用和胞吐作用:

對(duì)于大分子物質(zhì)和顆粒性物質(zhì)(如蛋白質(zhì)、多糖、細(xì)菌等),細(xì)胞通常通過(guò)內(nèi)吞作用和外排作用進(jìn)行跨膜運(yùn)輸。

胞吞作用是指細(xì)胞從外界攝入大分子顆粒,并將其包裹在囊泡內(nèi),然后轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞內(nèi)的過(guò)程。

胞吐作用則是細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)先被囊泡裹入形成分泌泡,然后與細(xì)胞膜接觸、融合并向外釋放被裹入的物質(zhì)的過(guò)程。13.【答案】B【解析】【解答】A、原生質(zhì)體融合可能有多種情況,經(jīng)過(guò)植物組織培養(yǎng)得到的植株可能有多種類型,所以對(duì)這些植株進(jìn)行篩選鑒定后能獲得產(chǎn)紫杉醇的柴胡,A正確;B、碘乙酰胺處理使細(xì)胞質(zhì)中某些酶失活,X射線處理能隨機(jī)破壞染色體結(jié)構(gòu),所以A處理為X射線處理,B處理為碘乙酰胺處理,B錯(cuò)誤;C、誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合的方法有化學(xué)方法:聚乙二醇來(lái)誘導(dǎo),物理法:振動(dòng)、離心、電激等;故可以用高Ca2+-高pH融合法、離心法等方法誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合,C正確;D、在培養(yǎng)的過(guò)程中,需要用選擇性培養(yǎng)基來(lái)篩選,只有異源、融合的原生質(zhì)體在該培養(yǎng)基上可以生存下來(lái),才可持續(xù)分裂形成再生細(xì)胞團(tuán),D正確。故答案為:B。【分析】植物體細(xì)胞雜交技術(shù),又稱原生質(zhì)體融合,是一種通過(guò)人工方法將植物不同種、屬,甚至科間的原生質(zhì)體誘導(dǎo)融合,然后進(jìn)行離體培養(yǎng),使其再生雜種植株的技術(shù)。以下是關(guān)于植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的詳細(xì)解釋:定義與原理:

植物體細(xì)胞雜交技術(shù)利用植物細(xì)胞的全能性,通過(guò)去除細(xì)胞壁(即原生質(zhì)體制備),將兩個(gè)或多個(gè)不同植物的原生質(zhì)體融合,形成雜種細(xì)胞。這些雜種細(xì)胞在適宜的條件下經(jīng)過(guò)離體培養(yǎng),可以再生成為完整的雜種植株。該技術(shù)的原理包括細(xì)胞膜的流動(dòng)性和植物細(xì)胞的全能性。

過(guò)程:

植物體細(xì)胞雜交技術(shù)主要包括以下幾個(gè)步驟:

1.原生質(zhì)體制備:使用纖維素酶和果膠酶去除植物細(xì)胞的細(xì)胞壁,得到原生質(zhì)體。

2.原生質(zhì)體融合:通過(guò)物理方法(如離心、振動(dòng)、電激)或化學(xué)方法(如聚乙二醇,PEG)誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合。其中,PEG誘導(dǎo)融合法因其融合成本低、融合子產(chǎn)生的異核率高且不受物種限制而得到廣泛應(yīng)用。電融合法則具有不存在對(duì)細(xì)胞的毒害問(wèn)題、融合效率高和操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。

3.雜種細(xì)胞的篩選和培養(yǎng):通過(guò)機(jī)械法、生理法或遺傳法篩選出雜種細(xì)胞,并進(jìn)行離體培養(yǎng)。

4.雜種細(xì)胞的再生和鑒定:雜種細(xì)胞經(jīng)過(guò)培養(yǎng)形成愈傷組織,再進(jìn)一步誘導(dǎo)分化為完整的雜種植株。通過(guò)形態(tài)學(xué)、細(xì)胞學(xué)、生化和分子等手段對(duì)雜種植株進(jìn)行鑒定。

優(yōu)點(diǎn)與應(yīng)用:

植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)在于能夠克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙,擴(kuò)大雜交親本范圍,從而培育出新的優(yōu)良品種。例如,“白菜-甘藍(lán)”雜種植株相比白菜具有生長(zhǎng)期短、耐熱性強(qiáng)和易儲(chǔ)藏等優(yōu)點(diǎn)。此外,該技術(shù)還可用于親代、子代的性狀表現(xiàn)和相關(guān)理論與實(shí)際問(wèn)題的研究。14.【答案】A【解析】【解答】A、圖1是從高濃度到低濃度,所以屬于協(xié)助擴(kuò)散,圖2離子通道型受體介導(dǎo)離子跨膜運(yùn)輸時(shí)順濃度梯度,這個(gè)過(guò)程不消耗能量,所以也是協(xié)助擴(kuò)散,故圖一圖二均為協(xié)助擴(kuò)散,A正確;B、圖1和圖2都是被動(dòng)運(yùn)輸不消耗能量,細(xì)胞缺氧不會(huì)影響圖一,也不會(huì)影響圖二,B錯(cuò)誤;C、抑制性神經(jīng)遞質(zhì)可作為一種配體,來(lái)開(kāi)啟突觸后膜的Cl-通道,使Cl-進(jìn)入下一神經(jīng)元,從而維持靜息電位,C錯(cuò)誤;D、載體蛋白與葡萄糖特異性結(jié)合從而導(dǎo)致載體蛋白的構(gòu)象變化,所以載體蛋白的構(gòu)象變化跟氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序都沒(méi)有關(guān)系,D錯(cuò)誤。故答案為:A。【分析】根據(jù)題意和圖示分析可知:離子通道型受體與細(xì)胞內(nèi)或外的特定配體結(jié)合后發(fā)生反應(yīng),引起門(mén)通道蛋白的一種成分發(fā)生構(gòu)型變化,使“門(mén)”打開(kāi),介導(dǎo)離子順濃度梯度通過(guò)細(xì)胞膜,屬于協(xié)助擴(kuò)散,不需要消耗能量。

分子進(jìn)出細(xì)胞的方式主要包括以下幾種:

1.自由擴(kuò)散:這是最基本的物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式,物質(zhì)通過(guò)細(xì)胞膜的自然滲透作用進(jìn)行移動(dòng)。自由擴(kuò)散主要受分子的大小、脂溶性和電荷影響。小分子、非極性分子(如氧氣、二氧化碳)和脂溶性高的分子通常容易通過(guò)自由擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞。

2.協(xié)助擴(kuò)散:某些分子不能通過(guò)自由擴(kuò)散有效地進(jìn)出細(xì)胞,這時(shí)需要借助膜蛋白的幫助。協(xié)助擴(kuò)散不需要能量,但需要特定的載體蛋白。載體蛋白結(jié)合特定的分子,并改變其構(gòu)型,使其通過(guò)膜。例如,葡萄糖通過(guò)紅細(xì)胞膜上的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(GLUT)以協(xié)助擴(kuò)散的方式進(jìn)入細(xì)胞。

3.主動(dòng)運(yùn)輸:這是細(xì)胞消耗能量來(lái)逆濃度梯度運(yùn)輸分子的過(guò)程。主動(dòng)運(yùn)輸對(duì)維持細(xì)胞內(nèi)外某些物質(zhì)的特定濃度至關(guān)重要,如離子和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。例如,鈉-鉀泵(Na+/K+ATPase)通過(guò)消耗ATP來(lái)將鈉離子送出細(xì)胞,將鉀離子帶入細(xì)胞。

4.胞吞和胞吐作用:這些是涉及大分子和顆粒通過(guò)膜內(nèi)陷或外翻進(jìn)出細(xì)胞的過(guò)程。胞吞作用包括受體介導(dǎo)的內(nèi)吞、吞噬作用等,而胞吐作用則涉及分泌顆粒的融合和內(nèi)容物的釋放。

5.滲透作用:這是水分子通過(guò)選擇性滲透過(guò)半透膜的過(guò)程。在生物體內(nèi),滲透作用調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)外的水分平衡。

6.離子通道:這些是形成在細(xì)胞膜上的通道,允許特定的離子如鈉、鉀、鈣等離子通過(guò)。離子通道可以是持續(xù)開(kāi)放的,也可以由電壓、化學(xué)物質(zhì)或其他信號(hào)調(diào)節(jié)其開(kāi)閉。15.【答案】C【解析】【解答】A、葉綠體無(wú)組蛋白結(jié)合并能進(jìn)行獨(dú)立的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄,且葉綠體內(nèi)DNA分子為裸露的環(huán)狀雙鏈結(jié)構(gòu),表明葉綠體與藍(lán)細(xì)菌在DNA上的相似性,A正確;B、葉綠體與藍(lán)細(xì)菌中核糖體相似,且其中核糖體比真核細(xì)胞中核糖體小,所以葉綠體與藍(lán)細(xì)菌在細(xì)胞器上的相似性,B正確;C、葉綠體內(nèi)蛋白質(zhì)多數(shù)由核DNA指導(dǎo)合成,少數(shù)由葉綠體DNA指導(dǎo)合成,所以葉綠體與細(xì)胞核的密切聯(lián)系,不支持內(nèi)共生假說(shuō),C錯(cuò)誤;D、葉綠體內(nèi)外膜的化學(xué)成分是不同的,外膜與真核細(xì)胞膜一致,所以葉綠體可能是被真核細(xì)胞吞噬捕獲而來(lái),D正確。故答案為:C。【分析】?jī)?nèi)共生假說(shuō)是一種關(guān)于真核細(xì)胞起源的假說(shuō),它主要解釋了真核細(xì)胞中線粒體和葉綠體的起源。以下是對(duì)內(nèi)共生假說(shuō)的詳細(xì)解釋:

定義與背景:

內(nèi)共生假說(shuō)認(rèn)為,線粒體和葉綠體這些細(xì)胞器最初是獨(dú)立的細(xì)菌或藍(lán)藻,被原始的真核生物吞噬后,在長(zhǎng)期的共生過(guò)程中,通過(guò)演變形成了現(xiàn)在的線粒體和葉綠體。這一假說(shuō)由美國(guó)生物學(xué)家琳·馬古利斯在1970年出版的《真核細(xì)胞的起源》一書(shū)中正式提出,并在其后的研究中得到廣泛推廣和驗(yàn)證。

主要內(nèi)容:

1.線粒體的起源:

原始的真核生物吞噬了一種可進(jìn)行三羧酸循環(huán)和電子傳遞的革蘭氏陰性菌(即原線粒體),這種細(xì)菌在共生過(guò)程中逐漸演變成了現(xiàn)在的線粒體。

共生關(guān)系對(duì)共生體和宿主都有好處,宿主獲得了額外的能量來(lái)源,而細(xì)菌則得到了一個(gè)穩(wěn)定的生存環(huán)境。

2.葉綠體的起源:

藍(lán)藻被原始的真核生物吞噬后,經(jīng)過(guò)共生演化形成了葉綠體。葉綠體能夠進(jìn)行光合作用,為宿主提供能量和有機(jī)物。

3.其他細(xì)胞器的起源:

除了線粒體和葉綠體,馬古利斯還提出螺旋體被吞噬后經(jīng)過(guò)共生能變成原始鞭毛等細(xì)胞器。然而,這一觀點(diǎn)并未被廣泛接受。

證據(jù)與驗(yàn)證:

1.共生現(xiàn)象的普遍性:共生是生物界的普遍現(xiàn)象,如根瘤菌與豆科植物的共生關(guān)系、藍(lán)藻或綠藻與真菌共生形成地衣等。

2.遺傳物質(zhì)的相似性:線粒體和葉綠體都有其獨(dú)特的DNA,可以自行復(fù)制,不完全受核DNA的控制。它們的DNA與細(xì)菌和藍(lán)藻的DNA相似,而與細(xì)胞核的DNA差別較大。

3.蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)的獨(dú)立性:線粒體和葉綠體都有自己特殊的蛋白質(zhì)合成系統(tǒng),不受核的合成系統(tǒng)的控制。它們的核糖體組成與細(xì)菌和藍(lán)藻相似,而與真核生物的核糖體不同。

4.膜結(jié)構(gòu)的差異:線粒體和葉綠體的內(nèi)、外膜有顯著差異,內(nèi)、外膜之間充滿了液體。外膜與宿主細(xì)胞的膜相似,而內(nèi)膜則與細(xì)菌和藍(lán)藻的膜相似。16.【答案】C【解析】【解答】A、據(jù)題,在圍繞葉片的空氣穩(wěn)定時(shí)葉片表面的靜止空氣層較厚,從而成為水氣從葉片散失時(shí)的主要阻力,此時(shí)增加氣孔的開(kāi)度對(duì)蒸騰速率的影響很小,所以在靜止空氣中,氣孔開(kāi)度對(duì)蒸騰作用的控制能力較小,A正確;B、由圖可知,蒸騰流量在流動(dòng)空氣中隨氣孔開(kāi)度的增加而增加的比較明顯,B正確;C、植物葉片的絨毛會(huì)影響水蒸氣從葉片擴(kuò)散到大氣的過(guò)程,降低了植物的蒸騰作用,不利于植物對(duì)無(wú)機(jī)鹽的運(yùn)輸,C錯(cuò)誤;D、植物在流動(dòng)空氣中可通過(guò)調(diào)節(jié)葉片的方向與日光平行來(lái)減少蒸騰作用,D正確。故答案為:C。【分析】界面層的厚度主要受風(fēng)速和葉片大小決定。當(dāng)圍繞葉片的空氣穩(wěn)定時(shí),葉片表面的靜止空氣層較厚,從而成為水氣從葉片散失時(shí)的主要阻力,此時(shí)增加氣孔的開(kāi)度對(duì)蒸騰速率的影響很小。氣孔開(kāi)度對(duì)植物葉片細(xì)胞的呼吸作用有重要影響。氣孔是植物葉片表面的微小開(kāi)口,它們起著植物呼吸和光合作用的關(guān)鍵作用。以下是氣孔開(kāi)度對(duì)植物葉片細(xì)胞呼吸作用的具體影響:

1.氣體交換:氣孔是植物葉片與外界進(jìn)行氣體交換的主要通道。當(dāng)氣孔開(kāi)放時(shí),植物可以吸收空氣中的二氧化碳(CO2),這是呼吸作用和光合作用的重要原料。同時(shí),氣孔也允許植物釋放氧氣(O2),這是光合作用的產(chǎn)物之一。因此,氣孔的開(kāi)度直接影響植物葉片細(xì)胞與外界環(huán)境的氣體交換效率。

2.呼吸作用速率:氣孔的開(kāi)度通過(guò)影響CO2的供應(yīng)來(lái)影響呼吸作用速率。呼吸作用需要CO2作為底物,因此當(dāng)氣孔開(kāi)放度增加時(shí),更多的CO2可以進(jìn)入葉片細(xì)胞,從而可能提高呼吸作用的速率。然而,這種影響并不是線性的,因?yàn)楹粑饔眠€受到其他多種因素的調(diào)節(jié),如溫度、氧氣濃度、底物供應(yīng)等。

3.水分平衡:氣孔的開(kāi)閉還涉及植物的水分平衡。開(kāi)放的氣孔會(huì)導(dǎo)致植物水分的蒸發(fā),即蒸騰作用。為了避免水分過(guò)度流失,植物在干燥或炎熱的環(huán)境中會(huì)關(guān)閉氣孔,以減少蒸騰作用造成的水分損失。然而,關(guān)閉氣孔也會(huì)限制CO2的吸收,從而影響呼吸作用。因此,植物通過(guò)調(diào)節(jié)氣孔的開(kāi)度來(lái)實(shí)現(xiàn)呼吸作用、光合作用和蒸騰作用之間的平衡。

4.氣孔導(dǎo)度:氣孔導(dǎo)度表示的是氣孔張開(kāi)的程度,它是影響植物光合作用、呼吸作用及蒸騰作用的主要因素。氣孔導(dǎo)度的變化會(huì)直接影響葉片細(xì)胞與外界環(huán)境的氣體交換速率,包括CO2的吸收和O2的釋放,從而影響呼吸作用的進(jìn)行。【答案】17.下降;結(jié)合水越多,細(xì)胞抵抗寒冷的能力越強(qiáng)18.無(wú)效;糖類在供應(yīng)充足的情況下,可以大量轉(zhuǎn)化為脂肪19.相同質(zhì)量的脂肪與糖類相比,脂肪含有較多的C、H元素,氧元素含量相對(duì)較少,脂肪需要較多的氧氣20.細(xì)胞膜;降低【解析】【解答】(1)冬季來(lái)臨時(shí),冬小麥細(xì)胞內(nèi)結(jié)合水的比例逐漸上升并且自由水的比例逐漸降低,自由水和結(jié)合水的比值下降,這種變化可以避免氣溫下降,增強(qiáng)了植株的抗逆性,自由水過(guò)多導(dǎo)致結(jié)冰而損害自身,這是植物適應(yīng)環(huán)境的一種表現(xiàn)。(2)糖類在供應(yīng)充足的情況下可以大量轉(zhuǎn)化為脂肪,故高蛋白高淀粉低脂的減肥餐對(duì)減肥是無(wú)效的。(3)油菜種子含脂肪較多,相同質(zhì)量的脂肪與糖類相比,前者含有較多的C、H元素,氧元素含量相對(duì)較少,脂肪需要較多的氧氣,所以種植植物時(shí)需要適當(dāng)淺播。(4)膽固醇在人體內(nèi)不僅參與血液中脂質(zhì)的運(yùn)輸,還是構(gòu)成細(xì)胞膜的重要成分。由圖,25℃以上時(shí),含膽固醇的人工膜的微粘度高于不含膽固醇的人工膜,由于微粘度與流動(dòng)性負(fù)相關(guān),所以在人體正常體溫條件下,膽固醇能降低膜流動(dòng)性。

【分析】脂質(zhì)是一類低溶于水而高溶于非極性溶劑的生物有機(jī)分子。大多數(shù)脂質(zhì)的化學(xué)本質(zhì)是脂肪酸和醇所形成的酯類及其衍生物。脂質(zhì)的元素組成主要是碳、氫、氧,有的還含有氮、磷、硫。脂質(zhì)在生物體內(nèi)起著多種重要作用,以下是關(guān)于脂質(zhì)的詳細(xì)解釋:一、脂質(zhì)的分類:

脂質(zhì)按化學(xué)組成可分為以下幾大類:

1.單純脂質(zhì):由脂肪酸和甘油形成的酯,如甘油三酯(中性脂肪)和蠟。

2.復(fù)合脂質(zhì):?jiǎn)渭冎由狭姿岬然鶊F(tuán)產(chǎn)生的衍生物,如磷脂(包括甘油磷脂和鞘磷脂)和糖脂。

3.活性脂質(zhì):具有專一的重要生物活性,包括類固醇(如雄性激素、雌性激素和腎上腺皮質(zhì)激素)和某些維生素(如維生素A、D、E、K)。

二、脂質(zhì)的功能:

脂質(zhì)在生物體內(nèi)具有多種重要功能,包括但不限于:

1.能量存儲(chǔ):脂肪可在人體內(nèi)儲(chǔ)存大量能量,是人體主要的能量?jī)?chǔ)備資源。

2.提供必需脂肪酸:脂肪能提供人體所不能合成的必需脂肪酸,如亞油酸和亞麻酸等。

3.構(gòu)成生物膜:磷脂是構(gòu)成生物膜的主要成分,它們具有“雙層膜”的結(jié)構(gòu),保護(hù)細(xì)胞、維持細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定的環(huán)境。

4.傳遞細(xì)胞信號(hào):磷脂酰肌醇是第二信使的前體,參與細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)傳遞。

5.調(diào)節(jié)生理過(guò)程:膽固醇及其衍生物在調(diào)節(jié)機(jī)體脂類物質(zhì)的吸收、鈣磷代謝以及荷爾蒙合成等方面起著重要作用。

三、脂質(zhì)的生物合成:

脂質(zhì)的生物合成是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,涉及多個(gè)酶和途徑。以脂肪酸合成為例,乙酰輔酶A(acetyl-CoA)提供最初兩個(gè)碳,隨后丙二酰輔酶A(malonyl-CoA)逐次提供兩個(gè)碳,在脂肪酸合酶復(fù)合體的催化下,經(jīng)過(guò)縮合、羰基還原、脫水和雙鍵還原等步驟,最終生成飽和脂肪酸。17.冬季來(lái)臨時(shí),冬小麥細(xì)胞內(nèi)結(jié)合水的比例逐漸上升并且自由水的比例逐漸降低,自由水和結(jié)合水的比值下降,這種變化可以避免氣溫下降,增強(qiáng)了植株的抗逆性,自由水過(guò)多導(dǎo)致結(jié)冰而損害自身,這是植物適應(yīng)環(huán)境的一種表現(xiàn)。18.糖類在供應(yīng)充足的情況下可以大量轉(zhuǎn)化為脂肪,故高蛋白高淀粉低脂的減肥餐對(duì)減肥是無(wú)效的。19.油菜種子含脂肪較多,相同質(zhì)量的脂肪與糖類相比,前者含有較多的C、H元素,氧元素含量相對(duì)較少,脂肪需要較多的氧氣,所以種植植物時(shí)需要適當(dāng)淺播。20.膽固醇在人體內(nèi)不僅參與血液中脂質(zhì)的運(yùn)輸,還是構(gòu)成細(xì)胞膜的重要成分。由圖,25℃以上時(shí),含膽固醇的人工膜的微粘度高于不含膽固醇的人工膜,由于微粘度與流動(dòng)性負(fù)相關(guān),所以在人體正常體溫條件下,膽固醇能降低膜流動(dòng)性。【答案】21.高爾基體;細(xì)胞膜;否22.DP(或SRP受體)23.信號(hào)序列不能被SRP識(shí)別,無(wú)法引導(dǎo)核糖體附著至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上,信號(hào)序列不能被切除24.加工蛋白質(zhì)25.含有;不能【解析】【解答】(1)分泌蛋白的合成分泌過(guò)程中,折疊的蛋白質(zhì)經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)后,會(huì)被依次運(yùn)往高爾基體、細(xì)胞膜,最后分泌至細(xì)胞外發(fā)揮作用。如果用3H標(biāo)記羧基,在氨基酸經(jīng)過(guò)脫水縮合形成蛋白質(zhì)的過(guò)程中,會(huì)脫掉羧基上的H生成水,這樣無(wú)法追蹤上述蛋白質(zhì)的合成和運(yùn)輸過(guò)程,所以不能用3H標(biāo)記亮氨酸的羧基來(lái)追蹤這一過(guò)程。

(2)對(duì)比組別2和3的結(jié)果可知,組別2反應(yīng)體系中不存在內(nèi)質(zhì)網(wǎng),則合成的肽鏈比正常肽鏈少一段。由圖,只有結(jié)合了信號(hào)序列的SRP與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的DP即SRP受體識(shí)別并結(jié)合后,肽鏈的延伸才會(huì)繼續(xù)。

(3)如圖,信號(hào)序列不能被SRP識(shí)別,無(wú)法引導(dǎo)核糖體附著至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上,信號(hào)序列不能被切除,所以組別1中合成的肽鏈比正常肽鏈多一段。

(4)綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明內(nèi)質(zhì)網(wǎng)能切除信號(hào)序列,并且具有加工蛋白質(zhì)功能。

(5)①組別2中反應(yīng)體系中沒(méi)有內(nèi)質(zhì)網(wǎng),不能將信號(hào)序列切除,所以組別2中的肽鏈含有信號(hào)序列。

②根據(jù)題干信息“游離核糖體最初合成的一段氨基酸序列作為信號(hào)序列,被位于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的信號(hào)識(shí)別顆粒(SRP)識(shí)別,新生肽與SRP結(jié)合后,停止蛋白質(zhì)的合成,只有引導(dǎo)核糖體附著于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上,才能繼續(xù)蛋白質(zhì)的合成”,所以在合成新生肽階段就切除了信號(hào)序列,游離的核糖體不能附著于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上。

【分析】分泌蛋白的合成過(guò)程是一個(gè)高度有序且復(fù)雜的生物化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,涉及多個(gè)細(xì)胞器和多種酶的參與。以下是分泌蛋白合成過(guò)程的詳細(xì)步驟:1.氨基酸的活化與多肽鏈的合成:

在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,氨基酸在氨酰-tRNA合成酶的作用下被激活,形成氨酰-tRNA。然后,這些氨酰-tRNA通過(guò)核糖體上的mRNA模板引導(dǎo),按照遺傳密碼進(jìn)行多肽鏈的合成。

2.新生肽鏈的折疊與修飾:

新合成的多肽鏈在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行初步的折疊和修飾,形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。

3.信號(hào)肽的識(shí)別與切除:

帶有信號(hào)肽的新生蛋白在合成后,通過(guò)信號(hào)肽識(shí)別機(jī)制被運(yùn)送到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中,信號(hào)肽被信號(hào)肽酶水解切除。

4.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的加工與運(yùn)輸:

切除信號(hào)肽后的蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中進(jìn)行進(jìn)一步的折疊、修飾和組裝,然后以囊泡的形式被運(yùn)送到高爾基體。

5.高爾基體中的進(jìn)一步加工與包裝:

在高爾基體中,蛋白質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步的糖基化、二硫鍵的形成等修飾,并按照其目的地址被分選到不同的囊泡中。

6.囊泡運(yùn)輸至細(xì)胞膜并胞吐釋放:

含有分泌蛋白的囊泡通過(guò)與細(xì)胞膜融合的方式將蛋白質(zhì)釋放到細(xì)胞外環(huán)境中,這一過(guò)程稱為胞吐作用。21.分泌蛋白的合成分泌過(guò)程中,折疊的蛋白質(zhì)經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)后,會(huì)被依次運(yùn)往高爾基體、細(xì)胞膜,最后分泌至細(xì)胞外發(fā)揮作用。如果用3H標(biāo)記羧基,在氨基酸經(jīng)過(guò)脫水縮合形成蛋白質(zhì)的過(guò)程中,會(huì)脫掉羧基上的H生成水,這樣無(wú)法追蹤上述蛋白質(zhì)的合成和運(yùn)輸過(guò)程,所以不能用3H標(biāo)記亮氨酸的羧基來(lái)追蹤這一過(guò)程。22.對(duì)比組別2和3的結(jié)果,組別2反應(yīng)體系中不存在內(nèi)質(zhì)網(wǎng),則合成的肽鏈比正常肽鏈少一段。結(jié)合圖中信息可知,只有結(jié)合了信號(hào)序列的SRP與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的DP即SRP受體識(shí)別并結(jié)合后,肽鏈的延伸才會(huì)繼續(xù)。23.如圖,信號(hào)序列不能被SRP識(shí)別,無(wú)法引導(dǎo)核糖體附著至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上,信號(hào)序列不能被切除,所以組別1中合成的肽鏈比正常肽鏈多一段。24.綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明內(nèi)質(zhì)網(wǎng)能切除信號(hào)序列,并且具有加工蛋白質(zhì)功能。25.①組別2中反應(yīng)體系中沒(méi)有內(nèi)質(zhì)網(wǎng),不能將信號(hào)序列切除,所以組別2中的肽鏈含有信號(hào)序列。

②根據(jù)題干信息“游離核糖體最初合成的一段氨基酸序列作為信號(hào)序列,被位于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的信號(hào)識(shí)別顆粒(SRP)識(shí)別,新生肽與SRP結(jié)合后,停止蛋白質(zhì)的合成,只有引導(dǎo)核糖體附著于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上,才能繼續(xù)蛋白質(zhì)的合成”,所以在合成新生肽階段就切除了信號(hào)序列,游離的核糖體不能附著于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上。26.【答案】(1)P(2)a;細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)的Na+濃度差形成的勢(shì)能(3)一定較高濃度的葡萄糖溶液中(三組濃度相同),培養(yǎng)一段時(shí)間,其他條件相同且適宜;培養(yǎng)液中葡萄糖濃度;若丙組培養(yǎng)液中葡萄糖濃度小于甲組,甲組培養(yǎng)液中葡萄糖濃度小于乙組【解析】【解答】(1)糖蛋白只分布在細(xì)胞膜的外表面,據(jù)圖可知,糖蛋白分布于P側(cè),故P表示外表面,Q表示內(nèi)表面。(2)據(jù)圖2可知,當(dāng)?shù)鞍譙將Na+順濃度梯度運(yùn)輸進(jìn)入上皮細(xì)胞時(shí),葡萄糖與Na+相伴隨也進(jìn)入細(xì)胞,因此小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的方式是圖1中a類型的主動(dòng)運(yùn)輸,此時(shí)葡萄糖進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞的能量來(lái)源是細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)的Na+濃度差形成的勢(shì)能。(3)要驗(yàn)證當(dāng)腸腔葡萄糖濃度較高時(shí),葡萄糖既可以通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸又可以通過(guò)協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞,且協(xié)助擴(kuò)散的速度更快,則實(shí)驗(yàn)的自變量應(yīng)該是設(shè)置不同的運(yùn)輸方式,各組均創(chuàng)造相同的高濃度葡萄糖環(huán)境,比較各組葡萄糖的吸收速率。如甲組敲除了SGLT1載體蛋白基因的小腸上皮細(xì)胞只能進(jìn)行協(xié)助擴(kuò)散,乙組敲除了GLUT2載體蛋白基因的小腸上皮細(xì)胞只能進(jìn)行主動(dòng)運(yùn)輸,丙組正常的小腸上皮細(xì)胞可以同時(shí)進(jìn)行主動(dòng)運(yùn)輸和協(xié)助擴(kuò)散,將甲、乙、兩三組細(xì)胞分別置于相同濃度的高濃度葡萄糖溶液中,培養(yǎng)一段時(shí)間,其他條件相同且適宜,并檢測(cè)培養(yǎng)液中葡萄糖的濃度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果:丙組同時(shí)進(jìn)行主動(dòng)運(yùn)輸和協(xié)助擴(kuò)散,葡萄糖的吸收速率最快,故培養(yǎng)液中葡萄糖的濃度最小;由于協(xié)助擴(kuò)散的速率大于主動(dòng)運(yùn)輸,故乙組吸收葡萄糖的速率慢,培養(yǎng)液中葡萄糖的剩余量最多,濃度最大,即丙組培養(yǎng)液中葡萄糖濃度小于甲組,甲組培養(yǎng)液中葡萄糖濃度小于乙組。

【分析】主動(dòng)運(yùn)輸是一種生物膜上的載體介導(dǎo)的跨膜運(yùn)輸過(guò)程,其特點(diǎn)是需要載體蛋白的協(xié)助,并且必須消耗細(xì)胞代謝所產(chǎn)生的能量來(lái)完成。具體來(lái)說(shuō),主動(dòng)運(yùn)輸是指物質(zhì)沿著逆化學(xué)濃度梯度差(即物質(zhì)從低濃度區(qū)移向高濃度區(qū))的運(yùn)輸方式。

主動(dòng)運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程大致如下:

1.載體蛋白的結(jié)合:被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)首先與膜上載體蛋白的特定部位結(jié)合。這些載體蛋白是位于細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)分子,它們具有特定的結(jié)構(gòu)和功能,能夠與特定的物質(zhì)結(jié)合并將其運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞內(nèi)或細(xì)胞外。

2.能量推動(dòng):在細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)釋放的能量推動(dòng)下,載體蛋白的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。這種能量通常來(lái)自ATP的水解,ATP是細(xì)胞內(nèi)的主要能量貨幣。

3.轉(zhuǎn)運(yùn)與釋放:載體蛋白將其所結(jié)合的離子或分子從細(xì)胞膜的一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)到另一側(cè),并釋放出來(lái)。隨后,載體蛋白恢復(fù)原狀,準(zhǔn)備再次轉(zhuǎn)運(yùn)同種物質(zhì)的其他離子或分子。

主動(dòng)運(yùn)輸在生物體內(nèi)具有多種重要作用,包括:

維持細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài):通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸,細(xì)胞能夠按照生命活動(dòng)的需要,主動(dòng)選擇吸收所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),排除代謝廢物和對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì)。

吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì):例如,腸上皮細(xì)胞利用主動(dòng)運(yùn)輸機(jī)制將葡萄糖從腸腔轉(zhuǎn)運(yùn)到血液中。

廢物排泄:細(xì)胞產(chǎn)生的代謝廢物,如二氧化碳、尿素等,需要通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸排出細(xì)胞。

物質(zhì)儲(chǔ)備:細(xì)胞可以利用主動(dòng)運(yùn)輸機(jī)制將某些物質(zhì)儲(chǔ)存在細(xì)胞內(nèi),以備后用。

滲透壓調(diào)節(jié):細(xì)胞利用主動(dòng)運(yùn)輸機(jī)制調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的滲透壓,以維持細(xì)胞的正常功能。

神經(jīng)信號(hào)傳遞:神經(jīng)細(xì)胞利用主動(dòng)運(yùn)輸機(jī)制在神經(jīng)細(xì)胞膜上建立鈉鉀電位差,使神經(jīng)信號(hào)能夠以電位變化的形式快速傳遞。(1)糖蛋白只分布在細(xì)胞膜的外表面,據(jù)圖可知,糖蛋白分布于P側(cè),故P表示外表面,Q表示內(nèi)表面。(2)據(jù)圖2可知,當(dāng)?shù)鞍譙將Na+順濃度梯度運(yùn)輸進(jìn)入上皮細(xì)胞時(shí),葡萄糖與Na+相伴隨也進(jìn)入細(xì)胞,因此小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的方式是圖1中a類型的主動(dòng)運(yùn)輸,此時(shí)葡萄糖進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞的能量來(lái)源是細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)的Na+濃度差形成的勢(shì)能。(3)要驗(yàn)證當(dāng)腸腔葡萄糖濃度較高時(shí),葡萄糖既可以通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸又可以通過(guò)協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞,且協(xié)助擴(kuò)散的速度更快,則實(shí)驗(yàn)的自變量應(yīng)該是設(shè)置不同的運(yùn)輸方式,各組均創(chuàng)造相同的高濃度葡萄糖環(huán)境,比較各組葡萄糖的吸收速率。如甲組敲除了SGLT1載體蛋白基因的小腸上皮細(xì)胞只能進(jìn)行協(xié)助擴(kuò)散,乙組敲除了GLUT2載體蛋白基因的小腸上皮細(xì)胞只能進(jìn)行主動(dòng)運(yùn)輸,丙組正常的小腸上皮細(xì)胞可以同時(shí)進(jìn)行主動(dòng)運(yùn)輸和協(xié)助擴(kuò)散,將甲、乙、兩三組細(xì)胞分別置于相同濃度的高濃度葡萄糖溶液中,培養(yǎng)一段時(shí)間,其他條件相同且適宜,并檢測(cè)培養(yǎng)液中葡萄糖的濃度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果:丙組同時(shí)進(jìn)行主動(dòng)運(yùn)輸和協(xié)助擴(kuò)散,葡萄糖的吸收速率最快,故培養(yǎng)液中葡萄糖的濃度最小;由于協(xié)助擴(kuò)散的速率大于主動(dòng)運(yùn)輸,故乙組吸收葡萄糖的速率慢,培養(yǎng)液中葡萄糖的剩余量最多,濃度最大,即丙組培養(yǎng)液中葡萄糖濃度小于甲組,甲組培養(yǎng)液中葡萄糖濃度小于乙組。27.【答案】(1)鑒別;B;(作為空白對(duì)照)判斷培養(yǎng)基本身是否被雜菌污染(2)稀釋涂布平板法;氨基酸和維生素(3)維生素B1;區(qū)域3與區(qū)域5的交界處【解析】【解答】(1)限量培養(yǎng)法可用于營(yíng)養(yǎng)缺陷型菌株的檢出,其原理是野生型菌株在限量培養(yǎng)基上獲取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的能力強(qiáng)于營(yíng)養(yǎng)缺陷型菌株,從功能上看,限量培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基;圖甲中A菌落直徑大于菌落B,說(shuō)明A菌落是野生型菌株,所以B為檢出的營(yíng)養(yǎng)缺陷型大腸桿菌菌株。該方法中還需將一個(gè)未接種的平板同時(shí)放在恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng),其目的是作為空白對(duì)照,判斷培養(yǎng)基本身是否被雜菌污染;(2)一個(gè)培養(yǎng)基被分成五個(gè)區(qū)域,進(jìn)行對(duì)照,接種菌株一般使用稀釋涂布平板法,若培養(yǎng)一段時(shí)間后在乙的B(加入的氨基酸)C(加入的維生素)交界

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