【題目】Ⅰ型糖尿病是因免疫系統(tǒng)將自身胰島素作為抗原識別而引起的自身免疫病。小腸黏膜長期少量吸收胰島素抗原,能誘導免疫系統(tǒng)識別該抗原后應答減弱,從而緩解癥狀?蒲腥藛T利用Ⅰ型糖尿病模型小鼠進行動物實驗,使乳酸菌在小鼠腸道內(nèi)持續(xù)產(chǎn)生人胰島素抗原,為此構建重組表達載體,技術路線如下。
據(jù)圖回答:
(1)為使人胰島素在乳酸菌中高效表達,需改造其編碼序列。下圖是改造前后人胰島素B鏈編碼序列的起始30個核苷酸序列。據(jù)圖分析,轉錄形成的mRNA中,該段序列所對應的片段內(nèi)存在堿基替換的密碼子數(shù)有________個。
(2)在人胰島素A、B肽鏈編碼序列間引入一段短肽編碼序列,確保等比例表達A、B肽鏈。下列有關分析正確的是________。
A.引入短肽編碼序列不能含終止子序列
B.引入短肽編碼序列不能含終止密碼子編碼序列
C.引入短肽不能改變A鏈氨基酸序列
D.引入短肽不能改變原人胰島素抗原性
(3)在重組表達載體中,SacⅠ和XbaⅠ限制酶僅有圖示的酶切位點。用這兩種酶充分酶切重組表達載體,可形成________種DNA片段。
(4)檢測轉化的乳酸菌發(fā)現(xiàn),信號肽-重組人胰島素分布在細胞壁上。由此推測,信號肽的合成和運輸所經(jīng)歷的細胞結構依次是________________________________。
(5)用轉化的乳酸菌飼喂Ⅰ型糖尿病模型小鼠一段時間后,小鼠體內(nèi)出現(xiàn)人胰島素抗原,能夠特異性識別它的免疫細胞有________。
A.B細胞 B.T細胞 C.吞噬細胞 D.漿細胞
【答案】6 ABCD 3 核糖體、細胞質基質、細胞膜、細胞壁 AB
【解析】
本題以自身免疫病和Ⅰ型糖尿病為背景,考查了基因工程的相關知識,乳酸菌是原核細菌,要表達人體的人胰島素抗原,必須通過基因工程技術才能實現(xiàn)。圖示中將人胰島素編碼序列進行了改造,再與一小段短肽編碼序列結合形成重組人胰島素編碼序列,進而構成重組表達載體。
(1)從圖示可知,改造前后人胰島素B鏈編碼序列的起始30個核苷酸序列有7個核苷酸發(fā)生了替換,則其轉錄形成的mRNA中,也會有7個核苷酸發(fā)生改變,一個密碼子由mRNA上三個連續(xù)的堿基組成,由此可知,該段序列所對應的片段內(nèi)存在堿基替換的密碼子數(shù)有6個。
(2)要確保等比例表達A、B肽鏈,則需A、B肽鏈一起合成,即啟動子和終止子在人胰島素A、B鏈編碼序列兩端,在其中間加入一段短肽編碼序列后,序列中間不能出現(xiàn)終止子,所轉錄得到的mRNA中間也不能出現(xiàn)終止密碼子,同時不能改變肽鏈的氨基酸序列和它的功能,綜上,答案選ABCD。
(3)在重組表達載體中,SacⅠ和XbaⅠ限制酶切位點分別有2個和1個,當將重組表達載體用SacⅠ和XbaⅠ限制酶充分酶切后,會形成3個缺口,得到3種不同的DNA片段。
(4)乳酸菌屬于原核細胞,其細胞壁上的信號肽在核糖體上合成后,到細胞質基質中加工,再將其運輸?shù)郊毎ど,進而轉移到細胞壁。
(5)人胰島素抗原能引起小鼠的特異性免疫,在特異性免疫過程中,B細胞和T細胞能特異性識別抗原,而吞噬細胞能識別抗原,但不是特異性識別,漿細胞不能識別抗原。
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【題目】雜交水稻具有重要的經(jīng)濟價值。水稻的雜交種在生活力、抗逆性、適應性和產(chǎn)量等方面優(yōu)于雙親,但由于雜種后代會發(fā)生性狀分離無法保持其雜種優(yōu)勢,因此需要每年制種用于生產(chǎn)。
(1)我國科研人員對雜交稻的無融合生殖(不發(fā)生雌、雄配子的細胞核融合而產(chǎn)生種子的一種無性繁殖過程)進行了研究。有兩個基因控制水稻無融合生殖過程:含基因A的植株形成雌配子時減數(shù)第一次分裂異常導致雌配子染色體數(shù)目加倍;含基因P的植株產(chǎn)生的雌配子不經(jīng)過受精作用,直接發(fā)育成個體。雄配子的發(fā)育不受基因A、P的影響。人們曾用圖1所示雜交方案,獲得無融合生殖的個體。
①若Ⅱ自交,所結種子的胚的基因型為________。若Ⅲ自交,所結種子的胚的染色體組數(shù)為________。
②理論上Ⅳ作為母本能使子代_________________。
③無融合技術應用于作物育種,可以使雜種通過無性繁殖得以保持雜種優(yōu)勢,但也會導致________多樣性降低,應對雜草入侵或病毒侵害的能力降低,因而也藏有生態(tài)隱患。
(2)我國科研人員嘗試利用另一種方法________敲除雜種水稻的若干個相關基因,實現(xiàn)了雜種的無融合生殖(如圖2所示)。
①CRISPR/Cas 9基因編技術中使用的Cas 9核酶可以實現(xiàn)對DNA分子的定點切割,該酶切斷的化學鍵是________。
a.堿基之間的氫鍵 b.肽鍵
c.兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵 d.高能磷酸鍵
②據(jù)圖分析,科研人員利用基因編輯技術敲除的若干個基因在實現(xiàn)無融合生殖過程中的作用是________。
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【題目】受體介導的胞吞是一種特殊類型的胞吞作用,主要用于細胞攝取特殊的生物大分子.其過程如圖所示,下列敘述不正確的是
A. 該過程以膜的流動性為基礎才能發(fā)生
B. 該過程要有細胞識別并需要內(nèi)部供能
C. 構成小泡膜的基本支架是磷脂雙分子層
D. Na+、K+等無機鹽離子也可通過此方式跨膜轉運
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【題目】與常規(guī)農(nóng)業(yè)相比,有機農(nóng)業(yè)、無公害農(nóng)業(yè)通過禁止或減少化肥、農(nóng)藥的使用,加大有機肥的應用,對土壤生物產(chǎn)生了積極的影響。某土壤中部分生物類群及食物關系如圖所示,三種農(nóng)業(yè)模式土壤生物情況如表所示。
取樣深度(em) | 農(nóng)業(yè)模式 | 生物組分(類) | 食物網(wǎng)復雜程度(相對值) |
0-10 | 常規(guī)農(nóng)業(yè) | 15 | 1.06 |
有機農(nóng)業(yè) | 19 | 1.23 | |
無公害農(nóng)業(yè) | 17 | 1.10 | |
10-20 | 常規(guī)農(nóng)業(yè) | 13 | 1.00 |
有機農(nóng)業(yè) | 18 | 1.11 | |
無公害農(nóng)業(yè) | 16 | 1.07 |
(1)土壤中的線蟲類群豐富,是土壤食物網(wǎng)的關鍵組分。若捕食性線蟲為該土壤中的最高營養(yǎng)級,與食細菌線蟲相比,捕食性線蟲同化能量的去向不包括___________。 某同學根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的概念認為土壤是一個生態(tài)系統(tǒng),其判斷依據(jù)是___________。
(2)取樣深度不同,土壤中生物種類不同,這體現(xiàn)了群落的___________結構。 由表中數(shù)據(jù)可知,土壤生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性最高的農(nóng)業(yè)模式為___________,依據(jù)是___________。
(3)經(jīng)測定該土壤中捕食性線蟲體內(nèi)的鎘含量遠遠大于其他生物類群,從土壤生物食物關系的角度分析,捕食性線蟲體內(nèi)鎘含量高的原因是___________。
(4)植食性線蟲主要危害植物根系,研究表明,長期施用有機肥后土壤中植食性線蟲的數(shù)量減少,依據(jù)圖中信息分析,主要原因是___________。
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【題目】完整的核糖體由大、小兩個亞基組成。下圖為真核細胞核糖體大、小亞基的合成、裝配及運輸過程示意圖,相關敘述正確的是( )
A.上圖所示過程可發(fā)生在有絲分裂中期
B.細胞的遺傳信息主要儲存于rDNA中
C.核仁是合成rRNA和核糖體蛋白的場所
D.核糖體亞基在細胞核中裝配完成后由核孔運出
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【題目】圖①~③表示某細胞中的部分細胞器,下列有關敘述正確的是( )
A.此細胞不可能是植物細胞,只能是動物細胞
B.生命活動所需能量都是由結構①提供的
C.結構②與高等植物細胞的有絲分裂分裂有關
D.動物細胞中結構③與蛋白質加工和轉運有關
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【題目】下圖是某同學總結的關于細胞結構的概念圖,有關敘述中正確的是
A.圖中h為葉綠體,是植物光合作用的主要場所
B.圖中c進行細胞間信息交流不一定需要糖蛋白
C.圖中d為細胞壁,是植物細胞的邊界
D.在綠色植物的所有細胞中一定都含有g和h
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【題目】為純化菌種,在鑒別培養(yǎng)基上劃線接種纖維素降解細菌,培養(yǎng)結果如圖所示。下列敘述正確的是( )
A.倒平板后需間歇晃動,以保證表面平整
B.圖中Ⅰ、Ⅱ區(qū)的細菌數(shù)量均太多,應從Ⅲ區(qū)挑取單菌落
C.該實驗結果因單菌落太多,不能達到菌種純化的目的
D.菌落周圍的纖維素被降解后,可被剛果紅染成紅色
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【題目】2020年世界各地大規(guī)模爆發(fā)的新型冠狀病毒為單股正鏈RNA病毒。下圖表示新型冠狀病毒的增殖和表達過程,相關說法正確的是( )
A.新冠病毒侵入宿主細胞時,需要將其逆轉錄酶一起注入
B.(+)RNA中的嘌呤與(-)RNA中的嘌呤相等
C.新冠病毒的S蛋白與肺部細胞表面的特異性受體結合,體現(xiàn)了細胞間的信息交流
D.新冠病毒的RNA侵入細胞后,可直接作為模板翻譯出RNA復制酶
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