1、与科技成果有关的试题(建议用时：30分钟)1(2020广州六校联考)正常的昼夜节律行为有利于维持机体内环境的稳态。褪黑素是哺乳动物的松果体产生的内源激素，可以改善睡眠质量。请回答下列问题：(1)与控制人体昼夜节律有关的器官是_。实验发现人为致盲会使小鼠松果体细胞内褪黑素合成酶的活性增强，而持续光照可造成小鼠松果体质量减轻、细胞缩小，据此推测，人的睡眠环境应保持_(填“黑暗”或“明亮”)。(2)光线可刺激人的视网膜细胞，使其成像并产生兴奋，兴奋可传递到_的视觉中枢。兴奋性神经递质会导致突触后膜内Na浓度_，与激素调节相比，神经调节具有的特点是_(至少写出2点)。2(2020青海西宁高三二模)科学
2、家从牛的胰脏中分离出一条由81个氨基酸组成的链状多肽(Ub)。研究发现Ub在细胞自我监测和除掉某些“不适用蛋白质”(即靶蛋白)的机制中扮演着重要角色。如果某个蛋白质被贴上Ub这个标签，其就会被运送到细胞内的蛋白酶体处被水解掉，其过程如下图所示，请回答下列问题：(1)Ub由81个氨基酸组成，则它具有_个肽键，Ub的合成场所是_。(2)如果靶蛋白不与Ub结合，便不能被蛋白酶体水解。过程说明Ub的作用是识别_并与之结合；完成过程需要的主要条件是_和_。(3)图中所利用的ATP主要是由_作用提供的。在细胞生物中，完成此生理作用_(填“一定”或“不一定”)需要线粒体的参与。(4)若有102个氨基酸(假设
3、它们的平均相对分子质量为100)，它们通过结合形成了含有2条多肽链的蛋白质(不考虑二硫键)，则其相对分子质量比原来减少了_，至少含_个游离的氨基。31981年，中国科学家王德宝等用化学和酶促合成相结合的方法首次合成了酵母丙氨酸tRNA(用tRNAAla表示)。回答下列问题：(1)在生物体内，DNA分子上的tRNA基因经过_生成tRNA前体；在人工合成tRNAAla的过程中，需将合成的tRNA的部分片段进行_，才能折叠形成“三叶草形”的tRNA分子。(2)tRNAAla的生物活性是指在翻译过程中其既能携带丙氨酸，又能_。某些其他tRNA也能携带丙氨酸，原因是_。(3)为了测定人工合成的tRNAA
4、la是否具有生物活性，科学工作者先将被3H标记的丙氨酸与tRNAAla结合为“3H丙氨酸tRNAAla”，再将其与普通氨基酸一起加入蛋白质的生物合成体系中。若_，则表明人工合成的tRNAAla具有生物活性。(4)在体外用14C标记“半胱氨酸tRNA”复合物中的半胱氨酸，得到“14C半胱氨酸tRNACys”，再用无机催化剂将其中的半胱氨酸还原成丙氨酸，得到“14C丙氨酸tRNACys”，如果该“14C丙氨酸tRNACys”参与翻译过程，则新合成的肽链中会发生什么变化？_。4有报道显示，中国科研团队成功培育了猴鼠嵌合体“猴鼠”，期待这一成果可用于人体角膜等组织或器官的移植。回答下列问题：(1)人体
5、器官移植面临的主要问题有供体器官短缺和免疫排斥反应，目前临床上通过使用_来提高移植器官的成活率。(2)过程中，培养基中需加入抗生素和诱导因子，其作用分别是_和_。(3)图中给雌鼠注射的激素为_，注射该激素的目的是_。过程表示_，其实质是_。(4)研究发现猴鼠嵌合体的某些器官可替代人体器官，但其细胞表面的某些抗原决定簇仍可引起免疫排斥反应。为此，科学家在猴鼠嵌合体基因组中，导入某些调节因子，对器官进行改造并取得成功，则所导入调节因子的作用可能是_。5基因定点整合可替换特定基因，该技术可用于单基因遗传病的治疗。苯丙酮尿症是由某基因(A)突变引起的，将正常A基因定点整合到A基因突变的小鼠胚胎干细胞的
6、染色体DNA上，替换突变基因，可用来研究该病的基因治疗过程。基因定点整合的过程如下图所示，已知neor基因可作为标记基因，含有neor基因的细胞具有对G418的抗性。回答下列问题：(1)构建重组载体时，常用的工具酶有_。构建重组载体时，需要大量A基因，常用_技术大量合成A基因，利用该方法合成A基因时需要设计并合成_种引物。(2)将重组载体导入患病小鼠胚胎干细胞的常用方法为_。检测患病小鼠胚胎干细胞中是否导入重组载体的方法是在含有_的培养液中培养胚胎干细胞。(3)用图中重组载体转化胚胎干细胞时，会出现A基因错误整合。错误整合时，重组载体上的两个HSVtk至少会有一个与neor一起整合到染色体DN
7、A上。已知HSVtk1、HSVtk2的产物都能把DHPG转化成有毒物质而使细胞死亡。将导入重组载体的胚胎干细胞置于同时含有G418和DHPG的培养液中进行培养，存活下来的是_(填“正确整合”或“错误整合”)的胚胎干细胞，理由是_。(4)将上述筛选得到的胚胎干细胞培育成转基因小鼠，还需_(答出两点)技术。参考答案与解析角度2与科技成果有关的试题1解析：(1)下丘脑与控制人体昼夜节律有关。由题中信息可推知黑暗条件可导致褪黑素的合成增多，持续光照可导致褪黑素合成减少，而褪黑素可以改善睡眠质量，因此可推测人的睡眠环境应保持黑暗。(2)视觉中枢位于大脑皮层。兴奋性神经递质与突触后膜上的受体结合后，会导致
8、Na内流，从而使突触后膜内的Na浓度升高。与激素调节相比，神经调节的特点有通过反射弧传递信号、反应速度更快、作用范围比较局限和更准确、作用时间更短暂。答案：(1)下丘脑黑暗(2)大脑皮层升高通过反射弧传递信号、反应速度更快、作用范围比较局限和更准确、作用时间更短暂2解析：由题图可知，过程表示Ub与靶蛋白结合形成Ub靶蛋白，此过程需要酶和ATP；过程表示Ub靶蛋白被蛋白酶体水解，此过程也需要酶和ATP。(1)Ub是一条由81个氨基酸组成的链状多肽，则其所含肽键数目氨基酸数目肽链数81180(个)；肽链合成的场所是核糖体。(2)分析题图可知，过程说明Ub的作用是识别靶蛋白并与靶蛋白结合；完成过程均
9、需要多种酶和ATP提供能量。(3)图示过程需要的ATP主要是由细胞呼吸提供的，细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸，其中无氧呼吸发生在细胞质基质中，有氧呼吸发生在细胞质基质和线粒体中，且原核细胞无线粒体，因此完成图示生理作用不一定需要线粒体参与。(4)102个氨基酸通过结合形成了含2条多肽链的蛋白质(不考虑二硫键)，则其相对分子质量比原来减少了(1022)181 800；要求蛋白质分子至少含有的游离的氨基数或羧基数，应该看蛋白质中肽链的条数，有几条肽链，就至少含有几个游离的氨基或几个游离的羧基，该蛋白质含2条肽链，则至少含有2个游离的氨基。答案：(1)80核糖体(2)靶蛋白多种酶ATP提供能量(后两
10、空答案顺序可调换)(3)(细胞)呼吸不一定(4)1 80023解析：(1)RNA是以DNA的一条链为模板转录而成的，在tRNA的结构中有一部分碱基进行互补配对，然后折叠形成“三叶草形”。(2)丙氨酸tRNA的作用是既能够携带丙氨酸，还能识别mRNA上的丙氨酸的密码子，然后把丙氨酸放在相应的位置。由于密码的简并性，丙氨酸有不同的密码子，因此某些其他tRNA也能携带丙氨酸。(3)通过同位素标记法追踪同位素的路径可以判断人工合成的tRNAAla是否具有生物活性。将经3H标记的丙氨酸与tRNAAla结合为“3H丙氨酸tRNAAla”，再将其与普通氨基酸一起加入蛋白质的生物合成体系中。如果在新合成的多肽
11、链中含有放射性，说明人工合成的tRNAAla具有生物活性。(4)tRNA上的半胱氨酸被还原成丙氨酸，但此tRNA上的反密码子不变，因此其识别的mRNA上的密码子不变，则用该“14C丙氨酸tRNACys”参与翻译过程，新合成的肽链中原来半胱氨酸的位置会被替换为含14C标记的丙氨酸。答案：(1)转录碱基互补配对(2)识别mRNA上丙氨酸的密码子，把丙氨酸掺入多肽链(答案合理即可)丙氨酸有不同的密码子(或氨基酸密码的简并性，答案合理即可)(3)在新合成的多肽链中含有放射性(4)肽链中原来半胱氨酸的位置会被替换为含14C标记的丙氨酸4解析：(1)当今临床上，人体器官移植面临的主要问题有供体器官短缺和移
12、植器官后的免疫排斥反应，器官移植后存在的免疫排斥反应可通过使用免疫抑制剂来消除或减弱，进而提高移植器官的成活率。(2)图中过程为动物细胞培养过程，抗生素能抑制杂菌的生长，故加入抗生素可防止杂菌污染，进而保证无菌环境。加入诱导因子，其作用是促使皮肤细胞恢复分裂增殖能力。(3)胚胎工程中，首先需对雌性供体注射促性腺激素，其目的是促进供体超数排卵。过程表示将囊胚移入代孕母体，应为胚胎移植，其实质为早期胚胎在相同生理条件下空间位置的转移。(4)科学家在猴鼠嵌合体基因组中，导入某些调节因子，对器官进行改造并取得成功，所导入调节因子的作用可能是抑制抗原决定簇基因的表达，从而避免免疫排斥反应。答案：(1)免
13、疫抑制剂(2)防止杂菌污染促使皮肤细胞恢复分裂增殖能力(3)促性腺激素促使供体超数排卵胚胎移植早期胚胎在相同生理条件下空间位置的转移(4)抑制抗原决定簇相关基因的表达(答案合理即可)5解析：(1)构建基因表达载体时，需要使用的工具酶为限制酶和DNA连接酶。大量制备A基因，即特定基因的扩增，常用PCR技术，利用PCR技术扩增基因时需要合成基因两侧的两种不同的引物。(2)由题意可知，小鼠胚胎干细胞为受体细胞，培育转基因动物时将重组载体导入受体细胞的常用方法为显微注射法。由题意可知，neor为标记基因，结合题中该基因的作用可知，欲筛选含有重组载体的小鼠胚胎干细胞，应将处理后的胚胎干细胞放在含有G41
14、8的培养液中进行培养，存活下来的即为导入重组载体的胚胎干细胞。(3)由题意可知，含有neor基因的细胞具有对G418的抗性，能在含G418的培养液中存活说明转化后的胚胎干细胞中含neor基因；HSVtk1、HSVtk2的产物都能把DHPG转化成有毒物质而使细胞死亡，故能在含DHPG的培养液中存活说明转化后的胚胎干细胞中不含HSVtk，则在含有G418和DHPG的培养液中能存活的胚胎干细胞中含neor基因，而不含HSVtk，即发生正确整合的胚胎干细胞。(4)将正确整合的胚胎干细胞培育成小鼠，还需借助胚胎工程相关操作，如早期胚胎培养、胚胎移植等技术。答案：(1)限制酶和DNA连接酶PCR两(2)显微注射法G418(3)正确整合能在含有G418的培养液中存活说明转化后的胚胎干细胞中含neor基因，能在含DHPG的培养液中存活说明转化后的胚胎干细胞中不含HSVtk(4)早期胚胎培养、胚胎移植