1、1考前热点押题训练(二) 生物与科技学科前沿介入考一、选择题1北大谢灿课题组发现位于细胞膜上的 MagR(磁感应受体蛋白)或揭开“第六感之谜” 。MagR 为一种铁硫蛋白，只在视神经细胞中大量表达，下列叙述正确的是( )AMagR 的元素组成为 C、H、O、NBMagR 溶液遇到斐林试剂会发生紫色反应CMagR 蛋白不参与生物膜系统的组成DMagR 基因在神经细胞中属于可选择性表达的基因解析：选 D 根据题干信息“细胞膜上的 MagR 是一种铁硫蛋白” ，说明该蛋白质中不仅含 C、H、O、N，还含 Fe、S 等元素；蛋白质遇到双缩脲试剂会发生紫色反应；MagR 蛋白在细胞膜上，显然要参与生物膜
2、系统的组成；根据题干信息“MagR 只在视神经细胞中大量表达” ，说明 MagR 基因在神经细胞中可选择性表达。2抗体分子可分为恒定区(C)和可变区(V)两部分(如图所示)。在同一个物种中，不同抗体分子的恒定区都具有相同的或几乎相同的氨基酸序列。下列相关叙述错误的是( )A氨基酸之间发生脱水缩合反应合成此抗体时，水中的氧来自羧基B同一个体中抗体的结构不尽相同，主要是因为 V 区中的空间结构不同C抗体中 C 区具有识别和结合抗原的功能，此抗体能与抗原 a 特异性结合D能从血清中盐析并分离出所需抗体(有生物活性)，说明盐析过程中蛋白质结构没被破坏解析：选 C 氨基酸之间发生脱水缩合反应时，水中的氢
3、来自氨基和羧基，氧来自羧基；由题意可知，同一个体中不同抗体的恒定区即 C 区相同，故不同抗体结构有差异主要是因为 V 区中的空间结构不同；V 区具有特异性，因此 V 区具有识别和结合抗原的功能，一种抗原只能与特定的抗体发生特异性结合，由题图可知，该抗体只能与抗原 a 特异性结合；分离出所需抗体有活性，说明在盐析过程中蛋白质结构没被破坏。3 细胞干细胞在线发表了中国科学院上海生命科学研究院诱导人成纤维细胞重编程为肝细胞(hiHep 细胞)的成果。hiHep 细胞具有肝细胞的许多功能，包括分泌血清白蛋白、积累糖原、代谢药物、药物转运等。下列相关叙述错误的是( )A人成纤维细胞与 hiHep 细胞的
4、核酸完全相同B该项成果表明，分化了的细胞其分化后的状态是可以改变的2C人成纤维细胞重编程为 hiHep 细胞并未体现细胞的全能性DhiHep 细胞的诱导成功为人类重症肝病的治疗提供了可能性解析：选 A 人成纤维细胞与 hiHep 细胞的 DNA 完全相同，但由于基因的选择性表达，两者所含的 RNA 有所区别；人成纤维细胞能重编程为肝细胞，这表明分化了的细胞其分化后的状态是可以改变的；人成纤维细胞重编程为 hiHep 细胞，但没有形成完整个体，因此不能体现细胞的全能性；hiHep 细胞具有肝细胞的许多功能，因此 hiHep 细胞的诱导成功为人类重症肝病的治疗提供了可能性。4下图表示细胞通过“自噬
5、作用”及时清除受损线粒体的过程，据图判断下列叙述错误的是( )A吞噬泡完成吞噬过程的结构基础是细胞膜具有选择透过性，该过程需要消耗能量B据图分析自噬体由 4 层磷脂分子构成(不考虑自噬体内的线粒体)C受损线粒体的功能逐渐退化，会直接影响有氧呼吸的第二、三阶段D已知溶酶体内的 pH 低于细胞质基质，则细胞质基质中的 H 进入溶酶体的方式是主动运输解析：选 A 吞噬泡的吞噬过程体现了生物膜在结构上具有一定的流动性，该过程需要消耗能量；若不考虑自噬体内的线粒体，自噬体由 2 层生物膜(4 层磷脂分子)组成；线粒体是有氧呼吸的主要场所，有氧呼吸的第二、三阶段在线粒体中进行，所以受损线粒体的功能逐渐退化
6、，会直接影响有氧呼吸的第二、三阶段；溶酶体内的 pH 低于细胞质基质，说明溶酶体内的 H 浓度高于细胞质基质，由此可知细胞质基质中的 H 进入溶酶体的方式是主动运输。5科研人员发现某水稻品种发生突变，产生了新基因 SW1，其表达产物能使植株内赤霉素含量下降，从而降低植株高度。将该品种作为亲本进行杂交，获得了后代“IR8 水稻” ，既高产又抗倒伏。下列选项正确的是( )A在育种时，科研人员无法让水稻产生定向突变，这体现了基因突变的低频性B进行“IR8 水稻”的育种时，应用的原理是基因突变C “IR8 水稻”拥有抗倒伏的性状，根本原因是体内赤霉素含量较低影响植株的生长DSW1 基因通过控制酶的合成
7、，间接控制了生物的性状解析：选 D 无法让水稻产生定向突变，这体现了基因突变的不定向性；进行“IR8 水稻”的育种属于杂交育种，其原理是基因重组；“IR8 水稻”拥有抗倒伏的性状，直接原因是体内赤霉素含量较低影响植株的生长，而根本原因是细胞内的 SW1 基因的存在；据题3干信息“SW1 基因的表达产物能使植株内赤霉素含量下降”可推测，该表达产物可能是一种酶，由此说明 SW1 基因通过控制酶的合成，间接控制了生物体的性状。6据最新研究，蛋白 laminA 在维持细胞核中 DNA 结构的稳定性中起到了核心作用。这种蛋白能让染色质内部形成“交联” ，在细胞核中限制 DNA 的活动。这种结构保护了染色
8、质的完整性，同时允许 DNA 正常复制，下列有关叙述正确的是( )A通过分子的复制，储存在 DNA 中的遗传信息实现稳定表达B染色体解螺旋形成染色质，为 DNA 的复制创造了有利条件C去除蛋白 laminA 后，染色质的运动高度分散而且不能复制D严格的碱基互补配对原则即可保证 DNA 分子复制准确无误解析：选 B 通过 DNA 分子的复制，储存在 DNA 中的遗传信息能稳定遗传；染色体解螺旋形成染色质，有利于 DNA 打开其空间结构，为 DNA 的复制创造了有利条件；由题意可知，去除蛋白 laminA 后，DNA 的活动去除了限制，其复制速度较快；DNA 复制的准确无误进行的原因包括其独特的双
9、螺旋结构为复制提供了精确的模板以及遵循严格的碱基互补配对原则。7为研究赤霉素和光敏色素(接受光信号的蛋白质)在水稻幼苗发育中的作用，科研人员将野生型、光敏色素 A 突变体、光敏色素 B 突变体的水稻种子播种在含有不同浓度赤霉素合成抑制剂(PAC)的培养基中，在光照条件下培养 8 d 后测量地上部分和主根长度，得到下图所示结果。对实验结果的分析，错误的是( )A三种水稻地上部分的生长均随 PAC 浓度增加而受到抑制B浓度为 105 和 104 mol/L 的 PAC 对主根生长均为抑制作用C适当降低赤霉素含量对三种水稻主根生长均有促进作用D光敏色素 B 接受光信号异常使赤霉素合成抑制剂对主根伸长
10、的抑制减弱解析：选 B 由左图可知，三种水稻地上部分的生长均随 PAC 浓度增加而受到抑制；由右图可知，与浓度为 0 的 PAC 相比，浓度为 105 mol/L 的 PAC 对主根生长为促进作用；由右图可知，适当降低赤霉素含量对三种水稻主根生长均有促进作用；由右图可知，光敏色素 B 接受光信号异常使赤霉素合成抑制剂对主根伸长的抑制减弱。8如图所示为 M 基因控制物质 C 的合成以及物质 C 形成特定空间结构的物质 D 的流程图解。下列相关叙述，正确的是( )4A图中过程参与碱基配对的碱基种类较多的是过程B基因转录得到的产物均可直接作为蛋白质合成的控制模板C组成物质 C 的氨基酸数与组成 M
11、基因的核苷酸数的比值大于 1/6D图中经过过程形成物质 D 时需依次经过高尔基体和内质网的加工与修饰解析：选 A 分析图中信息可知，过程表示转录，该过程参与配对的碱基有 5 种，而过程表示翻译，该过程参与配对的碱基有 4 种；从图中信息可知，控制该分泌蛋白合成的直接模板是物质 B，而转录的产物是物质 A；由于 M 基因转录形成的物质 A 还要剪切掉一部分片段才形成翻译的模板，所以组成物质 C 的氨基酸数与组成 M 基因的核苷酸数的比值小于 1/6；核糖体合成的肽链应先经内质网初加工，再由高尔基体进一步修饰和加工。9研究人员发现：幽门螺杆菌的 cagA 蛋白侵入胃细胞后，会和一种名为 SHP2
12、的酶结合，引发胃癌；SHP2 还有一种“兄弟”酶 SHP1，cagA 蛋白和 SHP1 结合，其致癌活性就被中和。下列有关叙述错误的是( )ASHP1 和 SHP2 这两种酶的分子结构一定存在差异BcagA 蛋白侵入胃细胞，直接影响糖蛋白的合成过程C这两种酶各自发挥功能的程度会决定幽门螺杆菌感染者是否会患上胃癌D如果能找到增强 SHP1 功能的物质，将有助于预防胃癌解析：选 B 据题意分析可知，酶 SHP2 和 cagA 蛋白结合会引发胃癌，而酶 SHP1 和cagA 蛋白结合，cagA 蛋白的致癌活性就被中和，可见 SHP1 和 SHP2 这两种酶的功能不同；结构决定功能，SHP1 和 SH
13、P2 这两种酶的功能不同，可推知这两种酶的分子结构一定存在差异；cagA 蛋白侵入胃细胞后的作用是和 SHP2 或 SHP1 结合，从而引发胃癌或抑制胃癌，而不直接影响糖蛋白的合成过程；因为 SHP1 与 cagA 蛋白结合后，cagA 蛋白的致癌活性会被中和，所以如果能找到增强 SHP1 功能的物质，将有助于预防胃癌。10据“科技前沿”报道，韩国一个研究团队发现，磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMPK)能改变大脑神经肽分子的属性，从而对食欲进行调节。研究证实，AMPK 通过一种类似指示作用的机制，实现血糖浓度的调节，若血液中糖类浓度低下，AMPK 的活性将增强，从而加强自噬作用，自噬作用能清除降解细
14、胞内受损伤和衰老的细胞器，以及不需要的细胞组分(包括神经肽)。下列相关叙述错误的是( )A组成大脑神经肽的单体是氨基酸B自噬作用与溶酶体有关，普遍存在于真核细胞内C当血液中糖类浓度较低时，神经肽含量下降5D抑制 AMPK 的活性，食欲表现为增加解析：选 D 大脑神经肽属于多肽，多肽的基本单位为氨基酸；自噬作用与溶酶体中水解酶有关，普遍存在于真核细胞内；根据题意可知， “若血液中糖类浓度低下，AMPK 的活性将增强” ，从而加强自噬作用，使神经肽含量下降；根据题意分析可知，抑制 AMPK 的活性，食欲表现为降低。二、非选择题11CPP32 是细胞质基质中的一种蛋白质，在某些因素的刺激下，CPP3
15、2 会被剪切成 2 个小片段，进而引起一系列的反应，最终导致细胞凋亡，故常用 CPP32 被剪切与否作为判断细胞凋亡的指标。细胞色素 C 是线粒体中的一种与有氧呼吸有关的蛋白质。华裔科学家王晓东利用细胞结构完全被破坏后的 HeLa 细胞匀浆为实验对象，研究了细胞色素 C 和dATP(三磷酸脱氧腺苷)与细胞凋亡的关系，结果如图和表所示：组别 1 2 3 4 5 6HeLa 细胞匀浆 细胞色素 C 的抗体 CPP32 剪切情况 注：为相关药品， “”表示添加，或表示已被剪切。(1)1 分子 dATP 完全水解能得到 3 分子磷酸和_。据图可判断_的存在能促进细胞凋亡，且当其他条件合适时，在一定浓度
16、范围内，随着_的含量增加，促进细胞凋亡的效果越明显。(2)已知细胞色素 C 的功能是参与H和氧气的结合，可判断细胞色素 C 分布于_。表中加入细胞色素 C 的抗体的作用是_。已知表中对应的实验中还使用了如下两种药品：A.dATP B足量的细胞色素 C。则可判断药物是_，是_。(3)用显微注射技术向完整细胞的细胞质基质中注入足量的 dATP 后，发现 CPP32 并未被剪切，细胞亦未凋亡。据题中信息分析，最可能的原因是_。解析：(1)类比 ATP 的结构，可以推断 1 分子 dATP 完全水解可生成 3 分子磷酸和 1 分子脱氧核糖、1 分子腺嘌呤；分析图示，发现存在 dATP 的情况下，随着细
17、胞色素 C 浓度增加，凋亡数目增加，说明 dATP 和细胞色素 C 促进细胞凋亡。(2)H和氧气的结合发生在有6氧呼吸的第三阶段，场所为线粒体内膜；根据抗原与抗体专一性结合的原理，细胞色素 C抗体的作用是为了除去细胞匀浆的细胞色素 C；2 和 4 组别对照，说明是细胞色素 C，那么为 dATP。(3)完整的细胞中细胞色素 C 位于线粒体内，dATP 与细胞色素 C 不能结合共同作用于 CPP32。答案：(1)1 分子脱氧核糖、1 分子腺嘌呤 dATP 和细胞色素 C 细胞色素 C (2)线粒体内膜 除去匀浆中原有细胞色素 C B A (3)完整细胞中的细胞色素 C 在线粒体中，被线粒体膜隔开，
18、无法和 dATP 共同作用于 CPP32(只要求答到细胞色素 C 在线粒体中被隔开的意思即可)12科研人员利用化学诱变剂 EMS 诱发水稻 D11 基因突变，选育出一种纯合矮秆水稻突变植株(甲)。将该矮秆水稻与正常水稻杂交，F 2表现型及比例为正常植株矮秆植株31。D11 基因的作用如下图所示。请分析并回答问题：(1)BR 与 BR 受体结合后，可促进水稻细胞伸长，这体现了细胞膜的_功能。(2)EMS 诱发 D11 基因发生_(填“显性”或“隐性”)突变，从而_(填“促进”或“抑制”)CYP724B1 酶的合成，水稻植株内 BR 含量_，导致产生矮秆性状。(3)研究发现，EMS 也会诱发 D6
19、1 基因发生突变使 BR 受体合成受阻。由此说明基因突变具有_特点。(4)科研人员利用 EMS 又选育出若干株纯合矮秆水稻突变植株(乙)。现将甲、乙水稻植株杂交，以判断乙水稻矮秆性状的产生原因是与甲水稻相同(仅由 D11 基因突变引起的)，还是仅由 D61 基因发生显性或隐性突变引起的(其他情况不考虑)。若杂交子代皆表现为正常植株，则表明乙水稻矮秆性状是由 D61 基因发生_(填“显性”或“隐性”)突变引起的。若杂交子代出现矮秆植株，尚不能确定乙水稻矮秆性状的产生原因。请进一步设计操作较简便的实验方案，预期实验结果及结论。实验方案：杂交子代矮秆植株苗期喷施 BR，分析统计植株的表现型及比例。预
20、期实验结果及结论：若植株全为_植株，则乙水稻矮秆性状的产生原因是与甲水稻相同；若植株全为_植株，则乙水稻矮秆性状的产生是仅由 D61 基因发生显性突变引起的。解析：(1)BR 与 BR 受体结合后，可促进水稻细胞伸长，这体现了细胞膜的信息交流功7能。(2)F 2表现型及比例为正常植株矮秆植株31，说明正常相对于矮秆为显性性状，由此可见 EMS 诱发 D11 基因发生隐性突变；D11 基因能控制合成 CYP724B1 酶，EMS 诱发D11 基因发生基因突变后会抑制 CYP724B1 酶的合成，使水稻植株内 BR 含量减少，进而产生矮秆性状。(3)EMS 既会诱发 D11 基因发生基因突变，也会
21、诱发 D61 基因发生突变，可见基因突变具有随机性。(4)若杂交子代皆表现为正常植株，说明 D11 基因能控制合成CYP724B1 酶，进而形成 BR，且 BR 的受体正常，这表明乙水稻矮秆性状是由 D61 基因发生隐性突变引起的。若杂交子代皆表现为矮秆植株，乙水稻矮秆性状的产生原因可能与甲水稻相同(仅由 D11 基因突变引起的)，也可能是仅由 D61 基因发生显性突变引起的，需要通过进一步实验来探究。若乙水稻矮秆性状的产生原因与甲水稻相同(仅由 D11 基因突变引起的)，则其矮秆性状形成的原因是不能合成 CYP724B1 酶，导致 BR 不能形成所致，这可通过给杂交子代矮秆植株苗期喷施 BR
22、，分析统计植株的表现型及比例来判断，若植株全为正常植株，则乙水稻矮秆性状的产生原因与甲水稻相同。答案：(1)信息交流(或信息传递) (2)隐性 抑制 减少 (3)随机性 (4)隐性 正常 矮秆13科研工作者用 LCM 病毒分别感染 A 或 Q 品系小鼠，7 d 后杀死小鼠，取其脾脏细胞(含效应 T 细胞)，再取以 51Cr 标记的经 LCM 病毒处理的 A 或 Q 品系小鼠的吞噬细胞，将获得的脾脏细胞与吞噬细胞混合培养一段时间，测定 51Cr 的释放率，结果如表所示。效应 T 细胞的来源 吞噬细胞的 51Cr 的释放率(%)组别品系 是否注射 LCM吞噬细胞的来源感染了 LCM 病毒未感染 L
23、CM 病毒 A 否 A 49.62.5 43.51.6 A 是 A 77.54.2 47.03.5 A 是 Q 44.02.9 41.02.4 Q 否 Q 46.53.6 44.46.2 是 Q 72.55.2 40.02.9 Q 是 52.93.0 48.63.9(1)表格中是_，是_。小鼠体内的吞噬细胞是 LCM 病毒侵染的_，、组中的吞噬细胞在实验期间由于自然死亡等原因裂解而释放51Cr。、组实验说明，经免疫后的效应 T 细胞对_的吞噬细胞没有裂解作用。、组及_组说明，经免疫后的效应 T 细胞只能裂解_中受病毒感染的吞噬细胞。(2)进一步的研究发现，效应 T 细胞表面受体识别靶细胞的过程
24、，除了与靶细胞表面的_有关外，还受到了主要组织相容性抗原(MHC 类分子)的限制。MHC 类分子8是细胞膜表面的一种糖蛋白，是引起器官移植排斥反应的主要抗原。依据上述实验，科学家提出两种假说：假说一：效应 T 细胞表面可能有两种受体，分别和特异性抗原及 MHC 类分子结合，只有两种受体都和相应的抗原匹配时，效应 T 细胞才能裂解靶细胞。假说二：效应 T 细胞表面只有一种受体，识别的是_结合的复合物。为了证明上述假说，有人获得了表中的两种效应 T 细胞：效应 T 细胞 A 效应 T 细胞 B识别的 MHC 类分子 X Y识别的病毒抗原 M N将效应 T 细胞 A 表面的一种受体蛋白的基因导入到效
25、应 T 细胞 B 中，结果效应 T 细胞B 也能裂解带有 X 的被病毒(带有 M 抗原)感染的靶细胞，此结果支持_。(3)某些肿瘤细胞能够逃避免疫细胞的监控，与正常细胞相比，这些肿瘤细胞表面的MHC 类分子数更_。解析：(1)根据表格中数据可知：效应 T 细胞来源于 3 个 A 品系和 3 个 Q 品系，因此是 Q。吞噬细胞来源于 3 个 A 品系和 3 个 Q 品系，则是 A。根据题干中信息“取以 51Cr标记的经 LCM 病毒处理的 A 或 Q 品系小鼠的吞噬细胞”可推知：小鼠体内的吞噬细胞是LCM 病毒侵染的宿主细胞(靶细胞)。、组中的吞噬细胞在实验期间由于自然死亡等原因裂解而释放 51
26、Cr。、组实验说明，经免疫后的效应 T 细胞对未感染 LCM 病毒的吞噬细胞没有裂解作用。、组及、组说明，经免疫后的效应 T 细胞只能裂解同一品系中受病毒感染的吞噬细胞。(2)效应 T 细胞表面受体识别靶细胞的过程，除了与靶细胞表面的特异性抗原有关外，还受到主要组织相容性抗原(MHC 类分子)的限制。若效应 T 细胞表面只有一种受体，则识别的是 MHC 类分子和特异性抗原结合的复合物。将效应 T 细胞 A 表面的一种受体蛋白的基因导入效应 T 细胞 B 中，结果效应 T 细胞 B 也能裂解带有 X 的被病毒(带有 M 抗原)感染的靶细胞，此结果支持假说二。(3)某些肿瘤细胞能够逃避免疫细胞的监控，与正常细胞相比，这些肿瘤细胞表面的 MHC 类分子数更少。答案：(1)Q A 宿主细胞(靶细胞) 未感染 LCM 病毒 、 同一品系 (2)特异性抗原 MHC 类分子和特异性抗原 假说二 (3)少
