精品解析:2024届江苏省南京师范大学附属扬子中学高三下学期春耕第一次生物试题
2024-07-17
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 南京市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.33 MB |
| 发布时间 | 2024-07-17 |
| 更新时间 | 2026-03-21 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-07-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46378079.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2024届高三春耕生物试卷
一、单项选择题:本部分包括14题,每题2分,共计28分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列关于元素和化合物的叙述,正确的是( )
A. 组成蛋白质的各种元素中,N元素主要存在于R基中
B. 原核细胞的拟核中不存在 DNA-蛋白质复合物
C. 同一个体的骨髓造血干细胞和浆细胞的核DNA量可能不同
D. 还原性辅酶Ⅱ(NADPH)的化学本质是蛋白质,能催化C3的还原
【答案】C
【解析】
【分析】1、蛋白质的元素组成主要是C、H、O、N,可能含有S;原核生物没有成形的细胞核,遗传物质DNA位于拟核。
2、酶的化学本质是蛋白质或RNA,其催化作用,具有专一性和高效性。
3、还原性辅酶Ⅱ(NADPH)通常作为脱氢酶的辅酶,在多种酶促反应中可以作为供氢体。
【详解】A、组成蛋白质的元素主要是C、H、O、N,可能含有S;N元素主要存在于肽键相关的基团中,R基可能含有N元素,A错误;
B、原核细胞的拟核中存在DNA-蛋白质复合物,如原核细胞DNA复制时,DNA聚合酶与DNA结合形成了DNA-蛋白质复合物,B错误;
C、骨髓造血干细胞具有分裂能力,进行有丝分裂过程中时核DNA加倍,而浆细胞没有分裂能力,可见同一个体的骨髓造血干细胞和浆细胞的核DNA量可能不同,C正确;
D、还原性辅酶Ⅱ(NADPH)的化学本质不是蛋白质,在C3还原中作为还原剂,而不具有催化作用,D错误。
故选C。
2. 近日支原体肺炎多发。除了支原体肺炎外,肺炎的种类还有细菌性肺炎、病毒性肺炎等,下列有关三类肺炎病原体共性的叙述,正确的是( )
A. 遗传物质彻底水解得到的碱基都是四种
B. 蛋白质都是在宿主细胞的核糖体上合成的
C. 都没有线粒体,不能通过有氧呼吸产生ATP
D. 肺炎支原体属于原核生物,其细胞壁的成分不同于植物细胞
【答案】A
【解析】
【分析】1、生物病毒是一类个体微小,结构简单,只含单一核酸(DNA或RNA),必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞型微生物。
2、支原体是原核生物,没有以核膜为界限的细胞核,有唯一的细胞器(核糖体)。
【详解】A、细菌、支原体的遗传物质是DNA,病毒的遗传物质是DNA或RNA,它们遗传物质彻底水解得到的碱基都是四种,分别为A、T、G、C或A、U、G、C,A正确;
B、细菌和支原体的蛋白质是用自己的核糖体合成的,病毒的蛋白质是在宿主细胞核糖体合成的,B错误;
C、肺炎支原体、细菌性肺炎没有线粒体,但是有与有氧呼吸相关的酶,能进行有氧呼吸产生ATP,C错误;
D、支原体没有细胞壁,D错误。
故选A。
3. 研究发现,在常氧环境下,肿瘤细胞能够大量摄取葡萄糖,但所产生的丙酮酸主要在细胞质中酵解形成大量乳酸,肿瘤细胞可以通过调节细胞表面的氢离子载体的数量,避免引起酸中毒。而限制肿瘤细胞葡萄糖摄入能抑制有氧糖酵解,导致细胞产能减少,从而激活对能量敏感的腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)。下列相关叙述正确的是( )
A. 常氧环境下,肿瘤细胞表面氢离子载体的数量增多,与H+结合后,改变构象将更多的氢离子运进细胞
B. 与正常细胞相比,肿瘤细胞膜上分布着更多的葡萄糖转运蛋白
C. AMPK是一类能够提供化学反应活化能的蛋白质,只在肿瘤细胞中合成
D. 丙酮酸生成乳酸的过程中,产生充足ATP,有利于肿瘤快速增殖
【答案】B
【解析】
【分析】1、癌细胞:细胞受到致癌因子的作用,细胞中遗传物质发生变化变成的不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞,这种细胞就是癌细胞。
2、癌细胞的主要特征:①无限分裂增殖;②形态结构变化:扁平的成纤维细胞癌变球形;③细胞物质改变:如癌细胞膜糖蛋白减少,细胞黏着性降低,易转移扩散;癌细胞膜表明含肿瘤抗原,肝癌细胞含甲胎蛋白等。
【详解】A、在常氧环境下,肿瘤细胞所产生的丙酮酸主要在细胞质中酵解形成大量乳酸,肿瘤细胞可以通过调节细胞表面的氢离子载体的数量,与H+结合后,改变构象将更多的氢离子运出细胞,避免引起酸中毒,A错误;
B、在常氧环境下,肿瘤细胞能够大量摄取葡萄糖,葡萄糖运进细胞需要转运蛋白的协助,故与正常细胞相比,肿瘤细胞膜上分布着更多的葡萄糖转运蛋白,B正确;
C、腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)是一类能够降低化学反应活化能的蛋白质,在其他细胞中也能合成,C错误;
D、丙酮酸生成乳酸的过程中,不产生ATP,D错误。
故选B。
4. 图1是洋葱根尖分生区细胞分裂图,①~⑤表示不同的细胞分裂时期。图2为二倍体水稻(2N=24)花粉母细胞减数分裂某一时期的显微图像,下列叙述正确的是( )
A. 图1①时期整个细胞的DNA与染色体数量之比等于1
B. 图1④时期细胞内两个中心体发出纺锤丝构成纺锤体
C. 图2含12对同源染色体,48条染色体单体
D. 图2中可观察到XY同源染色体联会,而图1中则观察不到该现象
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:图中①染色体正移向细胞两极,是有丝分裂后期;②染色体排列在细胞中央,是有丝分裂中期;③图中染色体逐渐变成染色质,出现新核膜,是有丝分裂末期;④是有丝分裂前期,⑤是细胞分裂间期。
【详解】A、①为有丝分后期,着丝粒分裂,染色单体消失,每条染色体上含有1个DNA,但细胞质中含有DNA,因此整个细胞的DNA与染色体数量之比大于1,A错误;
B、④是有丝分裂前期,洋葱是高等植物,不含中心体,B错误;
C、由图2可知,共含有12个四分体,1个四分体由1对同源染色体联会形成的,含有4条染色体单体,因此图2含12对同源染色体,48条染色体单体,C正确;
D、图2为水稻花粉母细胞减数分裂某一时期的显微图像,水稻是雌雄同株植物,无性染色体,图1为有丝分裂图,所以图2和图1都观察不到XY同源染色体的联会,D错误。
故选C。
5. 下图中的m和n为一对同源染色体,A~E为染色体片段,联会时形成了如图所示的染色体桥,该染色体桥会在减数第一次分裂时随机断裂。下列相关叙述正确的是( )
A. m和n上的染色体片段相同,蕴含的遗传信息也相同
B. m和n在减数第一次分裂前期时,常会形成环状结构
C. 染色体桥形成前,端粒酶会水解两条染色单体的端粒
D. 染色体桥断裂后,子细胞中染色体数目将会出现异常
【答案】B
【解析】
【分析】1、染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。
2、根据题意和图示分析可知左图中m为正常染色体,n发生了倒位;右图中发生了互换且染色体片段缺失。
【详解】A、m和n上的染色体片段虽然相同,但位置不同,蕴含的遗传信息也不同,A错误;
B、m和n在减数第一次分裂前期时,会形成染色体桥,剩下完整单体会联会配对,会形成环状结构,B正确;
C、端粒酶是负责端粒的延长的一种酶,是基本的核蛋白逆转录酶,而不是水解酶,C错误;
D、减数第一次分裂时,染色体桥随机断裂,子细胞中染色体数目仍然不变,D错误。
故选B。
6. 博来霉素(BLM)是一种常见治疗癌症的药物,但它能促进Ʊ-SMA、Fibronectin、CollagenI三种蛋白的合成,导致肺纤维化。研究发现人源胚胎干细胞产生的外泌体在肺纤维化治疗中有显著的作用,机制见下图,相关叙述错误的是( )
A. 博来霉素可以抑制Thbs2的合成从而增加导致肺纤维化的三种蛋白的含量
B. 外泌体中的miR-17-5p是在人源胚胎干细胞中经相关基因的转录产生的
C. 外泌体中的miR-17-5p可以与Thbs2的mRNA碱基互补配对导致翻译不能正常进行
D. 外泌体中的miR-17-5p调控Thbs2基因的表达,但不会改变基因的碱基序列
【答案】A
【解析】
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程:转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程主要在细胞核中进行,需要RNA聚合酶参与;翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,该过程发生在核糖体上,需要以氨基酸为原料,还需要酶、能量和tRNA。
【详解】A、根据题干图示信息,无法得出博来霉素可以抑制Thbs2的合成,A错误;
B、根据图示信息可知,在人源胚胎干细胞中经相关基因的转录产生miR-17-5p,经过“包装”进入外泌体中,B正确;
C、根据图示信息可知,外泌体中的miR-17-5p可以与Thbs2的mRNA碱基互补配对,导致不能正常翻译出Thbs2,C正确;
D、根据图示信息可知,外泌体中miR-17-5p调控Thbs2基因的表达,但不会改变基因的碱基序列,D正确。
故选A。
7. 剂量补偿指的是在XY性别决定的生物中,性连锁基因在两种性别中有相等或近乎相等的有效剂量的遗传效应。剂量补偿主要有两种机制:一种是果蝇,雌性细胞两条X染色体中,单条转录效率是雄性单条X染色体转录效率的50%;另一种是哺乳动物,雌性细胞两条X染色体中,随机一条失去活性形成巴氏小体。不考虑基因突变,下列说法正确的是( )
A. 性染色体为XXY患者外形为男性,体细胞内不会形成巴氏小体
B. 性染色体为XXX的果蝇,可能是由于位于X性连锁基因过量表达而死亡
C. 人类伴X染色体隐性遗传病致病基因为Xb,XBXB和XBXb个体表型一定相同
D. 父母色觉正常,生出XXY色盲孩子,可能是父亲提供了XY精子所致
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可知,哺乳动物,雌性细胞两条X染色体中,随机一条失去活性形成巴氏小体,若某基因位于X染色体上,则雌性杂合子可能表现为显性性状也可能表现为隐性性状。
【详解】A、哺乳动物细胞中有两条X染色体会随机一条失去活性形成巴氏小体,性染色体为XXY患者外形为男性,体细胞内会形成巴氏小体,A错误;
B、由题意可知,雌性细胞两条X染色体中,单条转录效率是雄性单条X染色体转录效率的50%,不存在性染色体为XXX的果蝇,可能是由于位于X性连锁基因过量表达而死亡,B正确;
C、XBXB和XBXb个体随机一条X染色体失去活性形成巴氏小体,前者表型为显性,后者表型可能为显性或者隐性,C错误;
D、父母色觉正常,生出XXY色盲孩子,父亲的X染色体一定携带正常基因,故子代的X染色体不可能来自父亲,可能是母亲提供了XX卵细胞,父亲提供了Y精子所致,D错误。
故选B。
8. 兴奋在神经—肌肉接点处的传递过程如下图,其过程依次是①轴突的动作电位(AP)传至末梢;②轴突末梢Ca2+内流;③突触前膜释放神经递质乙酰胆碱ACh;④ACh与突触后膜上N型受体结合,引起突触后膜上钠通道开放,Na+内流:⑤突触后膜产生小电位(EPP),与周围的肌膜形成了电位差,产生局部电流:⑥当突触后膜局部电流达到一定大小时,将刺激周围肌膜发生动作电位(AP)。下列叙述正确的是( )
A. 突触小泡与突触前膜融合体现了膜的功能特点
B. EPP大小与突触前神经元释放的ACh的量有关
C. 肌膜AP与突触前膜AP的大小相同,体现了不衰减性
D. 乙酰胆碱酯酶是突触后膜发生EPP所必需的
【答案】B
【解析】
【分析】人体神经调节的方式是反射,反射的结构基础是反射弧,反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分构成,兴奋在反射弧上单向传递,兴奋在突触处产生电信号到化学信号再到电信号的转变。
【详解】A、突触小泡与突触前膜融合体现了膜的结构特点,A错误;
B、EPP大小与突触前神经元释放的ACh的量有关,当释放的ACh的量足够大时,就会使神经递质与突触后膜的受体充分结合,进而引起更多的Na+内流,影响EPP的大小,B正确;
C、突触前膜AP位于神经纤维上以电信号的形式传导,具有不衰减性,肌膜AP的大小与神经递质释放的量有关,所以与突触前膜AP不一定相同,C错误;
D、乙酰胆碱酯酶是分解ACh的,ACh与突触后膜上的受体结合后除了可以被酶所分解外,还可以被回收,所以乙酰胆碱酯酶并不是突触后膜发生EPP所必需的,D错误。
故选B。
9. 有些人吸入花粉等过敏原会引发过敏性鼻炎,以下对过敏反应理解正确的是( )
A. 过敏反应具有明显的个体差异,与遗传一般没有必然的联系
B. 组胺引起的毛细血管扩张,血管壁通透性增加,可能导致局部组织水肿
C. 预防过敏反应的主要措施是尽量不要接触有过敏症状者,以防止传染
D. 较严重的过敏反应可能对组织和器官造成损伤,引起风湿性心脏病等疾病
【答案】B
【解析】
【分析】1、过敏反应是指已免疫的机体,在再次接受相同抗原时,有时所发生的组织损伤或功能紊乱。2、过敏反应具有以下特点:①反应有快慢之分;②具有明显的遗传倾向和个体差异。
【详解】A、过敏反应具有明显的个体差异,有明显的遗传倾向,A错误;
B、组胺引起的毛细血管扩张,血管壁通透性增加,血浆蛋白质进入组织液,组织液渗透压升高,可能导致局部组织水肿,B正确;
C、过敏不会传染,预防过敏反应的主要措施是尽量不要接触过敏原,C错误;
D、风湿性心脏病属于自身免疫病,不属于过敏反应,D错误。
故选B。
10. 在理想条件下,种群的瞬时增长速率v=rN(其中r为增长率,N为种群数量)。但现实中,环境资源所能承载的数量有限。假设环境资源所能承载最大种群数量为K,当种群数量为N时,剩余资源空间为(1—N/K),此时种群的实际增长率为r(1—N/K),实际增长速率为v=rN(1—N/K)。下列叙述正确的是( )
A. 理想条件下,种群的增长速率不变
B. 理想条件下,种群数量能长期维持在K值附近
C. 现实条件下,种群数量为K/2时,种群增长率最大
D. 现实条件下,种群最大增长速率约为Kr/4
【答案】D
【解析】
【分析】“J“形曲线:指数增长函数,描述在食物充足、无限空间、无天敌的理想条件下生物无限增长的情况。“S形曲线:是受限制的指数增长函数,描述食物、空间都有限,有天敌捕食的真实生物数量增长情况,存在环境容纳的最大值K,种群增长速率先增加后减少,在K/2处种群增长速率最大。
【详解】A、增长率=(增长后的值-增长前的值)/增长前的值=出生率-死亡率;增长速率=(增长后的值-增长前的值)/时间,理想条件下种群呈“J”形增长,曲线的λ(种群当年的数量/一年前的数量)不变,增长速率逐渐增大,A错误;
B、理想条件下种群呈“J”形增长,没有K值,B错误;
C、现实条件下,种群呈“S”形增长,种群数量为K/2时,种群增长速率最大,而S形曲线的增长率一直是下降的,C错误;
D、现实条件下,种群呈“S”形增长,种群数量为K/2时,种群增长速率最大,根据实际增长速率为v=rN(1—N/K),可知K/2时种群最大增长速率约为rK/2(1—K/2÷K)=Kr/4,D正确。
故选D。
11. 枝角类生物是一类淡水浮游动物,以藻类和有机碎屑等为生。通过开展湖底沉积物中枝角类微化石的研究可了解水体环境的演化过程。下列相关叙述正确的是( )
A. 沉积物中的枝角类微化石是研究生物进化最直接的证据
B. 藻类等生物和非生物的物质和能量组成生态系统的结构
C. 有机污染物的大量排放,直接导致蓝藻过度繁殖成为优势种
D. 枝角类生物在生态系统中属于消费者,促进生态系统的物质循环
【答案】A
【解析】
【分析】生态系统的组成成分有:生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。消费者的存在可促进物质循环,帮助植物传粉和种子传播。
【详解】A、化石是研究生物进化最直接、最重要的证据,A正确;
B、生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构,生态系统的组成成分有:生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量,营养结构指食物链和食物网,因此藻类等生物和非生物的物质和能量不能组成生态系统的结构,B错误;
C、蓝藻不能直接吸收有机物,有机污染物的大量排放,会导致分解者的数量先增加,分解者将有机污染物分解为无机物才能被蓝藻吸收,使蓝藻大量增殖,C错误;
D、枝角类生物是一类淡水浮游动物,以藻类和有机碎屑等为生,因此其在生态系统中属于消费者和分解者,D错误。
故选A。
12. 下列关于生物种群、群落和生态系统的叙述,正确的是( )
A. 生物种群数量的不规则运动与气候和干旱等密度制约因素有关
B. 群落演替一定是向群落结构复杂的方向进行,最终都能演替成森林群落
C. 森林群落植物有明确分层现象,动物多数具有快速奔跑和打洞能力
D. 农家肥还田可为土壤微生物提供物质和能量,并可改善土壤结构
【答案】D
【解析】
【分析】影响种群数量变化的因素分两类:一类是密度制约因素,即影响程度与种群密度有密切关系的因素,如食物、流行性传染病等;另一类是非密度制约因素,即影响程度与种群密度无关的因素,气候、季节、降水等的变化,影响程度与种群密度没有关系,属于非密度制约因素。
【详解】A、气候和干旱属于非密度制约因素,A错误;
B、群落演替一般向群落结构复杂的方向进行,但有时也向结构简单的方向进行,群落演替受降雨量、气候等因素的影响,因此不一定能演替成森林群落,B错误;
C、草原上的动物多数具有快速奔跑和打洞能力,森林群落中树栖和攀缘生活的动物多,C错误;
D、农家肥还田可为土壤微生物提供物质和能量,微生物的活动可改善土壤结构,D正确。
故选D。
13. 摇摆式间歇浸没生物反应器通过摆动架的倾斜摆动,使培养液周期性间歇浸没组培苗,实现组培苗的快速生长。相关叙述正确是( )
A. 获得组织苗的培养基含有水、无机盐、蔗糖、琼脂和激素等多种营养物质
B. 获得组培苗的步骤:外植体→脱分化形成胚状体→再分化形成试管苗
C. 间歇摆动提高培养液溶氧量,有利于组培苗进行有氧呼吸,提高生长速度
D. 经过间歇浸没培养获得的植株需要消毒后炼苗再移栽到经灭菌处理的土壤中
【答案】C
【解析】
【分析】植物组织培养中生长素和细胞分裂素使用比例对植物细胞发育的影响:生长素用量比细胞分裂素用量,比值高时,有利于根的分化、抑制芽的形成;比值低时,有利于芽的分化、抑制根的形成。比值适中时,促进愈伤组织的形成。
【详解】A、琼脂是凝固剂,不提供营养,A错误;
B、外植体脱分化可以形成愈伤组织,愈伤组织再分化形成胚状体,B错误;
C、间歇摆动提高培养液溶氧量,有利于组培苗进行有氧呼吸,有氧呼吸能为组培苗的生长发育提供能量,因此可以提高生长速度,C正确;
D、植物组织培养是在无菌条件下进行的,经过间歇浸没培养获得的植株不需要消毒处理,D错误。
故选C。
14. 下表是一种筛选微生物的培养基配方,相关分析错误的是( )
成分
甘露醇
KH2PO4
MgSO4
NaCl
CaSO4
CaCO3
水
琼脂粉
含量/g
10
0.2
0.2
0.2
0.1
5
1000
20
A. 该培养基为无氮培养基,说明筛选的微生物不需要氮源
B. 甘露醇既可为微生物提供碳源,也可以提供能源
C. 该培养基为固体培养基,配制后可先分装再灭菌
D. 进一步分离纯化微生物时常用的接种方法是平板划线法
【答案】A
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法:①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养.在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、该培养基为无氮培养基,利用该培养基可以选择培养出的微生物是固氮菌,可以利用空气中的氮气作为氮源,而不是不需要氮源,A错误;
B、甘露醇是一种可溶性的碳水化合物,可以被微生物迅速代谢产生能量,既可为微生物提供碳源,也可以提供能源,B正确;
C、该培养基含有琼脂粉,为固体培养基,配制后可先分装再灭菌,减少污染的可能,C正确;
D、分离纯化菌种时,采用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法,因此进一步分离纯化微生物时常用的接种方法是平板划线法,D正确。
故选A。
二、多项选择题:本部分包括4题,每题3分,共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
15. 角膜缘干细胞缺乏症(LSCD)会造成患者严重视力障碍甚至失明。某研究团队将来自捐献者的皮肤细胞编辑为iPS细胞,诱导其分化为所需的角膜细胞并制成细胞薄膜。把细胞薄膜移植给LSCD患者后,细胞薄膜持续不断地生成角膜细胞,患者视力得到恢复且没有出现排斥反应。下列分析错误的是( )
A. iPS细胞的分裂、分化潜能比角膜上皮干细胞低
B. iPS细胞与角膜细胞的基因组成和细胞功能没有区别
C. iPS细胞诱导生成角膜细胞的过程体现了细胞的全能性
D. 若移植的新角膜产生其他类型的细胞可导致移植失败
【答案】ABC
【解析】
【分析】iPS细胞是人工诱导产生的多能干细胞,其具有分裂和分化的能力,可以诱导分化成多种组织细胞。
【详解】A、iPS细胞属于多能干细胞,而角膜上皮干细胞属于专能干细胞,所以iPS细胞的分裂、分化潜能比角膜上皮干细胞高,A错误;
B、iPS细胞与角膜细胞的基因组成相同,都来源于同一个受精卵的分裂和分化,但由于基因的选择性表达,使得它们在功能上出现差异,B错误;
C、细胞的全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整生物体的潜能,iPS细胞诱导生成角膜细胞的过程并未体现了细胞的全能性,C错误;
D、若移植的新角膜没有产生角膜细胞,而是产生其他类型的细胞,患者视力无法恢复,导致移植失败,D正确;
故选ABC。
16. CD226和TIGIT是表达于T细胞、NK细胞等淋巴细胞表面的分子,可竞争性结合抗原呈递细胞(APC)表面的CD155分子,从而分别活化和抑制相关淋巴细胞,TIGIT与CD155的亲和力高于CD226。研究表明,CD155分子也在多种肿瘤细胞上过量表达,若肿瘤细胞上CD155分子的丢失,则能通过肿瘤内在机制减少肿瘤的生长。下列说法正确的是( )
A. APC包括树突状细胞、巨噬细胞和B细胞等,可以特异性摄取、加工处理抗原
B. 正常情况下,TIGIT发挥作用有利于防止机体自身免疫病的发生
C. CD155分子在肿瘤细胞中的过量表达既有促进肿瘤生长的作用,又有帮助肿瘤细胞逃避免疫自稳的作用
D. 增强CD226的表达及研发使用TIGIT单克隆抗体,均可为肿瘤治疗提供新的思路
【答案】BD
【解析】
【分析】体液免疫:病原体侵入机体后,一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取,这为激活B细胞提供了第一个信号,抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞,辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,这为激活B细胞提供了第二个信号,辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子,B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆B细胞,细胞因子促进B细胞的分裂、分化过程,浆细胞产生和分泌大量抗体,抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合,抗体与病原体结合可以抑制病原体增殖或对人体细胞的黏附。
【详解】A、APC包括树突状细胞、巨噬细胞和B细胞等,可以摄取、加工处理抗原,A错误;
B、TIGIT可与抗原呈递细胞(APC)表面的CD155分子,TIGIT发挥作用有利于防止机体自身免疫病的发生,B正确;
C、CD155分子在肿瘤细胞中的过量表达有促进肿瘤生长的作用,又有帮助肿瘤细胞逃避免疫监视的作用,C错误;
D、增强CD226的表达,则TIGIT不能与CD155特异性结合,以及研发使用TIGIT单克隆抗体,均可为肿瘤治疗提供新的思路,D正确。
故选BD。
17. 某群落中生活着甲、乙两个存在竞争关系的动物种群,种群增长速率与时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A. 甲种群第12年时的K值与第6年时的相同
B. 乙种群在第4年时数量达到最大值,在第10~12年种群数量不变
C. 乙种群在第6年后数量变化类似于“S”形增长
D. 在第6~8年间,甲、乙种群的出生率均大于死亡率
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:坐标的纵轴为“增长速率”,种群的增长速率大于0则种群数量在增加,甲曲线第12年、乙曲线第4年时刻增长速率为0,种群数量达到最大值。
【详解】A、甲种群数量在第12年时达到K值,若K值不变,12年后种群数量保持稳定,不会持续下降,故甲种群第12年时的K值比第6年时的小,A错误;
B、乙种群在0-4年增长速率大于0,种群数量一直增加,第4年时数量达到最大值,在4-10年增长速率小于0,种群数量一直减少,在第10~12年增长速率等于0,种群数量不变,B正确;
C、乙种群在0-4年种群增长速率均先增大后减小,数量变化类似于“S”形增长,在第6年后种群数量先减小后维持稳定,C错误;
D、第6~8年间,甲种群增长速率大于0,出生率均大于死亡率,乙种群增长速率小于0,出生率均小于死亡率,D错误。
故选ACD。
18. 杜仲(2n=34)不仅是我国特有的名贵药用植物,其树叶、树皮、种皮等含有杜仲胶,具有较高的经济价值。鉴于多倍体植物具有器官大、抗逆性强等特点,多倍体育种成为杜仲遗传改良的重要途径。科研人员以杜仲种子胚乳为材料,用不同的植物生长调节剂处理进行组织培养,诱导杜仲胚乳产生愈伤组织,为后续再分化获得多倍体植株打下基础,结果如下表。相关叙述正确的是( )
处理
6-BA/mg·L-1
NAA/mg·L-1
2,4-D/mg·L-1
处理接种胚乳数/个
形成愈伤组织数/个
一
1
0.5
0
294
27
二
1
1
0
307
35
三
1
0.5
0.5
296
21
四
1
1
0.5
302
16
A. 植物生长调节剂是人工合成的,与植物激素的结构、功能相同
B. 选择杜仲种子胚乳为材料是由于胚乳细胞中含三个染色体组
C. 6-BA与NAA的比值改变,对杜仲愈伤组织的诱导率会产生影响
D. 一定浓度的2,4-D对诱导杜仲愈伤组织的形成有抑制作用
【答案】BCD
【解析】
【分析】分析题表:自变量为植物生长调节剂种类和配比,因变量为愈伤组织形成个数。
【详解】A、植物生长调节剂是人工合成,与植物激素具有相似的化学性质,对植物生长发育有调节作用的化学物质,A错误;
B、杜仲为二倍体,其种子胚乳细胞中含三个染色体组,B正确;
C、第一、二组对比,6-BA与NAA的比值改变,杜仲愈伤组织形成个数不同,C正确;
D、第一、三组对比,二、四组对比,添加一定浓度的2,4-D,形成愈伤组织个数都减少,说明一定浓度的2,4-D对对诱导杜仲愈伤组织的形成有抑制作用,D正确。
故选BCD。
三、非选择题:本部分包括5题,共计60分。
19. 贵州地宝兰具有极高的观赏和药用价值,对环境要求极高,属于中国特有的珍稀极危植物。野外调查发现,贵州地宝兰一般分布在60%~90%荫蔽度的林下。为贵州地宝兰就地保护、异地栽培提供依据,科研人员以贵州地宝兰成年盆栽植株为材料,通过黑色尼龙网遮阴设置不同透光率(8%、20%、45%和100%自然光照),处理四个月后测定贵州地宝兰的相关指标,结果如下图。请回答下列问题。
(1)选择林下基层土壤作为栽培基质是因为林下基层土壤___。通过黑色尼龙网遮阴设置8%、20%、45%透光率,依据是贵州地宝兰___。
(2)9:30~11:00各组叶片净光合速率均上升的主要原因是光照增强,光反应为暗反应中___(过程)提供了更多的___。
(3)在20%、45%和100%透光率下,各组贵州地宝兰均存在光合“午休”现象,某同学认为该现象是由气孔导度下降引起的。你是否同意他的观点,说明理由:___。
(4)科学家继续测定了上述各组贵州地宝兰的光补偿点和光饱和点以及各项生理指标,结果如下表:
相关参数
透光率
光饱和点/μmol·m-2·s-1
光补偿点/μmol·m-2·s-1
株高/cm
最大叶长/cm
最大叶宽/cm
叶绿素总量/mg·g-1
8%
537
2.58
15
2.58
2.67
1.72
20%
542
3.31
15.25
3.31
3.30
1.5
45%
447
3.87
13.67
3.87
2.37
0.98
100%
407
5.77
12
5.77
2.35
0.48
①测定光饱和点和光补偿点时,应控制___等外界因素相同且适宜,并设置不同的___测定净光合速率,绘制叶片的光合-光响应曲线。
②由表可知,光补偿点随着透光率的增加而逐渐升高,依据表格中的数据尝试解释原因:随着透光率的增加___。
(5)在就地保护中,对处于不同荫蔽度下的贵州地宝兰应该采取怎样的措施?___。
【答案】(1) ①. 富含无机盐,有利于贵州地宝兰存活 ②. 一般分布在60%~90%荫蔽度的林下
(2) ①. C3的还原 ②. ATP和NADPH
(3)不同意,中午气孔导度下降,但胞间二氧化碳浓度却上升
(4) ①. 温度、CO2浓度 ②. 光照强度 ③. 叶绿素的总量下降,需要更强的光照才能补偿呼吸消耗
(5)对生长在荫蔽度较高环境中的地宝兰,要对周围植物进行适当砍伐;对生长在荫蔽度较低环境中的地宝兰适当遮阴。
【解析】
【分析】影响光合作用的因素有光照、二氧化碳浓度、温度等因素。夏季晴朗的中午,植物光合作用效率降低是因为光照强烈,植物为减少水分散失,气孔部分关闭,二氧化碳供应不足导致光合作用的暗反应减弱,有机物积累速率明显下降,从而出现光合“午休”现象。
【小问1详解】
选择林下基层土壤作为栽培基质是因为林下基层土壤富含无机盐,有利于贵州地宝兰存活,通过黑色尼龙网遮阴设置8%、20%、45%透光率,依据是贵州地宝兰一般分布在60%~90%荫蔽度的林下。
【小问2详解】
分析图1可知9:30~11:00各组叶片净光合速率均上升的主要原因是光照增强,光反应为暗反应中C3的还原提供更多的ATP和NADPH。
【小问3详解】
在20%、45%和100%透光率下,各组贵州地宝兰均存在光合“午休”现象,分析图2和图3可知20%、45%和100%透光率下,中午气孔导度下降,但胞间二氧化碳浓度却上升,由此推断光合“午休”现象不是由气孔导度下降引起的。
【小问4详解】
①测定光饱和点和光补偿点时,光照强度属于自变量,其他影响光合作用的外界因素属于无关变量,故应控制温度、CO2浓度等外界因素相同且适宜,并设置不同的光照强度测定净光合速率,绘制叶片的光合-光响应曲线。
②由表可知,光补偿点随着透光率的增加而逐渐升高,依据表格中的数据尝试解释原因:随着透光率的增加叶绿素的总量下降,需要更强的光照才能补偿呼吸消耗。
【小问5详解】
在就地保护中,对生长在荫蔽度较高环境中的地宝兰,要对周围植物进行适当砍伐;对生长在荫蔽度较低环境中的地宝兰适当遮阴。
20. 为寻找引发强烈药物渴求的机制,研究人员探究了有氧运动对尼古丁戒断小鼠VTA(中脑腹侧被盖区)多巴胺神经元兴奋传递效能的影响。图1表示与成瘾相关的多巴胺神经元与GABA能神经元之间构成的突触。请回答下列问题。
(1)a神经元末梢呈膨大的结构是_____________,ab神经元之间的突触类型是______________。
(2)电刺激b,a上的电位表测得的膜电位变化如图2所示,由此判断b神经元释放的是_____________(填“兴奋”或“抑制”)性神经递质,这表明GABA可引起突触后膜_____________(填“Na+”或“Cl-”)内流。
(3)在成瘾行为形成过程中,成瘾性药物会_____________(填“增强”或“减弱”)VTA多巴胺神经元中多巴胺的释放,使机体产生强烈的愉悦感和正性强化作用从而启动成瘾机制。从突触的结构看,药物成瘾机制还可能与_____________的减少有关。
(4)研究人员为探究有氧运动对尼古丁戒断模型VTA多巴胺神经元GABA输入的调节作用,进行了以下实验,请完成下表。
实验目标
实验操作及结果分析
动物分组
将所有小鼠适应性饲养1周后,随机均分为4组,每组10只,分别为生理盐水+安静组(SS组)、生理盐水+运动组(SE组)、尼古丁+安静戒断组(NS组)、尼古丁+运动戒断组(NE组)。
①_____________
NS、NE组小鼠第2、4、6、8天注射尼古丁(0.5mg/kg),在第3、5、7、9天注射等量生理盐水;SS、SE组小鼠每天注射生理盐水。
偏爱测试及分析
停止给药后,SE组和NE组小鼠连续2周进行有氧运动干预;SS组和NS组②_____________。2周戒断后,进行偏爱测试(CPP,即成瘾者的寻求用药的行为,CPP得分越高,代表戒断期寻求用药行为越强烈),结果如图所示。据图分析可知③_____________。
测定GABA突触后膜电流及分析
记录GABA所产生的突触后电流,结果如下图。
据图分析,尼古丁戒断会④_____________(填“增强”或“减少”)VTA多巴胺神经元接受的GABA输入。有氧运动能使尼古丁戒断小鼠VTA多巴胺神经元接受的GABA输入⑤_____________(填“增强”或“减少”)。
【答案】(1) ①. 突触小体 ②. 轴突-轴突型
(2) ①. 抑制 ②. Cl-
(3) ①. 增强 ②. 突触后膜多巴胺受体
(4) ①. 成瘾模型鼠和对照组小鼠的建立 ②. 保持安静 ③. 有氧运动可减少尼古丁成瘾小鼠戒断期的寻求用药行为 ④. 增强 ⑤. 减少
【解析】
【分析】实验操作步骤的安排一般如下:第一步:取材随机均分为几组,编号;第二步:不同组自变量的处理;第三步:把上述各组放在无关变量相同且适宜等条件下处理一段时间;第四步:观察并记录比较相应的因变量。
【详解】(1)神经元的轴突末梢经过多次分枝,最后每个小枝末端膨大,呈杯状或球状,叫做突触小体,a神经元末梢呈膨大的结构是突触小体。ab神经元之间的突触是由b神经元的轴突与a神经元的轴突形成的,突触类型是轴突-轴突型。
(2)据图2可知,受到刺激后,膜电位差值更大,没有出现正电位,兴奋更难产生,由此判断b神经元释放的是抑制性神经递质。抑制性神经递质GABA可引起突触后膜Cl-内流,使膜内外差值更大,兴奋不容易产生。
(3)多巴胺是兴奋性神经递质,使机体产生强烈的愉悦感和正性强化作用,因此推测成瘾性药物会增强VTA多巴胺神经元中多巴胺的释放,使机体产生强烈的愉悦感和正性强化作用从而启动成瘾机制。突触包括突触前膜、突触间隙和突触后膜,药物成瘾机制使还可能与突触后膜多巴胺受体的减少有关。
(4)本实验要探究有氧运动对尼古丁戒断模型VTA多巴胺神经元GABA输入的调节作用,自变量为是否有氧运动,因变量为CPP得分,实验对象是成瘾模型鼠,NS、NE组小鼠第2、4、6、8天注射尼古丁(0.5mg/kg),在第3、5、7、9天注射等量生理盐水;SS、SE组小鼠每天注射生理盐水,这属于成瘾模型鼠和对照组小鼠的建立。本实验自变量为是否有氧运动,SE组和NE组小鼠连续2周进行有氧运动干预是实验组,那么对照组SS组和NS组应该保持安静。CPP得分越高,代表戒断期寻求用药行为越强烈,据图可知,与SS和SE组相比,NE和NS组CPP得分高,说明有氧运动可减少尼古丁成瘾小鼠戒断期的寻求用药行为。据图可知,与SS组相比,NS组GABA所产生的突触后电流较大,推测古丁戒断会增强VTA多巴胺神经元接受的GABA输入。与SE组相比,NE组GABA所产生的突触后电流最较小,推断有氧运动能使尼古丁戒断小鼠VTA多巴胺神经元接受的GABA输入减少。
21. 林业生产中大径材和中径材经济价值更高。为了给杉木人工林的管理提供理论基础,科研小组对某地成熟杉木人工林设置若干个20m×20m的样地,采用3种强度间伐,同时林下间作阔叶树浙江楠(一种金丝楠木)和檫木(树皮、叶入药)的一年期幼苗,并以未间伐间作的杉木人工林为对照,探究不同间伐强度与阔叶树间作处理对杉木的影响,4年后检测杉木的相关指标,结果如下表。请回答下列问题。
间伐强度
平均树高/m
平均胸径/cm
冠幅/m
单株木材体积/m3
木材体积的总量/m3·hm-2
CK
107
13.1
3.29
0.12
226.12
Ⅰ:47%
11.5
15.1
3.69
0.18
163.94
Ⅱ:56%
11.8
15.6
4.31
0.21
162.47
Ⅲ:65%
12.8
17.2
3.99
0.22
142.58
(1)间伐样地边缘植株的生长状况与内部植株有差异,为避免这种差异对实验结果造成影响,间伐时应如何操作?___。
(2)间伐后间作浙江楠和檫木,其意义是可充分利用___,提高经济效益,同时增加了物种多样性,提高了___能力,有利于发挥生物多样性的___价值。
(3)间伐后杉木的单株木材体积增加,其主要原因是___,有利于单株植株生长。
(4)图1、图2分别表示不同处理后总出材量结构和用材材种占比(薪材:燃料木材;废材:失去利用价值的木段、树皮及梢头木;用材:除薪、废材以外的有一定经济价值的木材)。
根据以上结果,从杉木利用的角度看,___处理最佳,判断依据是___。
(5)研究发现,适度间伐导致土壤有机碳下降,可能的原因有___。
【答案】(1)适当扩大间伐面积
(2) ①. 空间和资源 ②. 生态系统自我调节 ③. 直接和间接
(3)光照强度等资源充足(种内竞争强度减弱)
(4) ①. Ⅱ ②. Ⅱ处理的用材出材总量高,且中径材和大径材占比高
(5)一方面降低了残枝落叶(有机物)的输入,另一方面导致土壤温度升高,微生物分解加快
【解析】
【分析】生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力。生态系统自我调节能力的。基础是负反馈。物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大
【小问1详解】
间伐样地边缘植株的生长状况与内部植株有差异,为避免这种差异对实验结果造成影响,即为了减少误差,应适当扩大间伐面积。
【小问2详解】
林下间作阔叶树浙江楠和檫木的一年期幼苗,二者的高度差异明显,可充分利用阳光、空间等资源,有利于增产,提高经济效益。物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,间作增加了物种多样性,提高了生态系统自我调节能力。直接价值是对人类有食用、药用和工业原料等使用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。间接价值是指对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能),林下间作阔叶树浙江楠和檫木能够提高经济效益,提高生态系统自我调节能力(生态功能),有利于发挥生物多样性的直接和间接价值。
【小问3详解】
间伐后,光照强度等资源充足,种内竞争强度减弱,有利于单株植株生长,因此杉木的单株木材体积增加。
【小问4详解】
由柱状图可知,Ⅱ处理的用材出材总量高,且中径材和大径材占比高(林业生产中大径材和中径材经济价值更高),因此从杉木利用的角度看,Ⅱ处理最佳。
【小问5详解】
适度间伐一方面降低了残枝落叶(有机物)的输入,另一方面导致土壤温度升高,微生物分解加快,因此会导致土壤有机碳下降。
22. 茄子的果皮和花因富含花青素而呈现紫色。花青素能清除人体内的自由基、增强免疫力等。为揭示茄子花青素合成的分子机制,科研人员开展了相关研究。
(1)研究者用甲、乙两白花白果纯合突变体进行杂交,结果如图1。已知甲为单基因突变体(A突变为a)。
①据图1可知,茄子花色由_____对基因控制。而F2紫果:白果为27:37,可得出果皮颜色由3对独立遗传的基因控制,理由是_____。
②两亲本的基因型为_____(另外两对基因为D/d、M/m)。
(2)研究者推测,M基因的调控具有组织特异性,其突变会抑制果皮花青素合成,却不抑制花中花青素合成。可选用亲本乙与表型为紫花白果的纯合体杂交进行验证,若F2表型及比例为_____,则支持上述推测。
(3)光是诱导茄子花青素合成的信号之一,进一步研究上述基因与光信号间诱导成色的机制。克隆茄子蓝光受体基因CRY1和光信号调控因子基因COP1.将CRY1与黄色荧光蛋白基因(YFP)的C端融合(CRY1-cYFP),COP1与YFP的N端融合(COP1-nYFP)分别构建质粒,并转入烟草叶片表皮细胞中瞬时表达,检测荧光,结果如图2。
结果说明CRY1能与COP1发生依赖蓝光的相互作用。本实验除nYFP+cYFP外,还应设置的对照组为_____。研究者还证实了COP1与M基因表达产物M蛋白也存在互作,并使M降解。
(4)进一步研究表明,前体物质(无色)在D酶催化下转变为无色花青素,无色花青素在A酶催化下生成花青素(紫色)。M蛋白能促进D基因的表达。综合上述研究,在答题卡上完善野生型茄子果皮成色的过程_____(选择其一)。
【答案】(1) ①. 二##2##两 ②. 3对基因杂合的F1可以产生8种不同类型的雌雄配子,雌雄配子自由结合可以产生 27:37(总数为 64)后代分离比(或紫果的比例为=()3,符合三对相对性状的显性性状自由组合的比例) (合理即可) ③. aaDDMM、AAddmm
(2)紫花白果:白花白果=3:1
(3)COPI-nYFP+cYFP和nYFP+CRYI-cYFP
(4)光照 CRY1 积累/含量升高/不降解 表达 能 紫
(或黑暗 M蛋白 降解 不表达 不能 白)
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】
①据图可知,F1紫花自交,F1中紫花:白花=36:28=9:7,是9:3:3:1的变形,说明茄子的花色受2对等位基因控制;而F2紫果:白果为27:37,说明果皮颜色由3对独立遗传的基因控制,原因是:3对基因杂合的F1可以产生8种不同类型的雌雄配子,雌雄配子自由结合可以产生 27:37(总数为 64),符合三对相对性状的显性性状自由组合的比例) 。
②F1都是紫花紫果,F2出现性状分离,说明F1是三杂合个体,且甲、乙是两白花白果纯合突变体,甲为单基因突变体(一定是aa),白色的基因型是A-dd、aaD-、aadd,据此可知,两亲本的基因型为aaDDMM、AAddmm。
【小问2详解】
分析题意,M基因的调控具有组织特异性,其突变会抑制果皮花青素合成,却不抑制花中花青素合成,要验证上述推测,选择亲本乙(AAddmm)与表型为紫花白果的纯合体(AADDmm)杂交进行验证,子一代是AADdmm,令其自交,子代AAD-mm∶AAddmm=3:1,F2表型及比例为:紫花白果:白花白果=3:1。
【小问3详解】
分析题意,克隆茄子蓝光受体基因CRY1和光信号调控因子基因COP1.将CRY1与黄色荧光蛋白基因(YFP)的C端融合(CRY1-cYFP),COP1与YFP的N端融合(COP1-nYFP)分别构建质粒,要说明CRY1能与COP1发生依赖蓝光的相互作用,除nYFP+cYFP外,还应分别探讨COPI-nYFP+cYFP以及nYFP+CRYI-cYFP的作用,故还应设置的对照组为COPI-nYFP+cYFP和nYFP+CRYI-cYFP。
【小问4详解】
分析题意,前体物质(无色)在D酶催化下转变为无色花青素,无色花青素在A酶催化下生成花青素(紫色),M蛋白能促进D基因的表达,故根据上述综合研究,可构建茄子果皮的成色过程为:光照→COPI与 CRY1结合→M蛋白积累→D基因表达→能合成花青素→紫色。
23. 全球每年约 200万人需要器官移植,而器官捐献数量远低于需求。 因此,来源于猪等动物的异种器官被视作人类供体器官短缺的希望。相比同种器官,异种器官移植面临受体对植入器官更严重的免疫排斥等难题。
通过基因敲除手段获得基因敲除猪,可获得消除或减弱排斥反应的适合人体移植的猪器官,如图1。基因敲除是指通过一定的途径使机体特定的基因失活或缺失的技术,主要利用DNA 同源重组原理,用设计的同源片段(两端序列与靶基因相同或相近)替代靶基因片段,从而使目的基因功能丧失,如图2,该技术的缺点是重组载体也会随机插入基因组的其他序列,而达不到目的。
注:neo基因(新霉素磷酸转移酶基因),能催化将ATP 的磷酸基团转移到新霉素的特定羟基,从而抑制新霉素与核糖体结合,保持核糖体的活性;HSV-tk基因(单纯疱疹病毒胸腺嘧啶激酶基因),表达产生的胸苷激酶蛋白(TK)可使无毒的丙氧鸟苷转变为有毒性核苷酸而杀死细胞。
(1)运用基因同源重组进行基因敲除:
①胚胎干细胞(ES 细胞)的获得:基因敲除细胞一般采用ES细胞, ES 细胞培养在________中,该仪器内部提供恒定的5%的CO₂浓度,调节pH的相对稳定。培养过程中 ES细胞________(填“会”或“不会”)出现接触抑制。
②重组载体的构建:把具有与细胞内靶基因同源序列的DNA分子重组到带有标记基因的载体上,使之成为重组载体,该过程需要利用________酶。常用的标记基因有 neo基因和 HSV tk 基因,前者位于同源序列内部,后者位于同源序列外部。重组载体可通过 PCR 技术进行扩增,将加入反应成分的离心管放入 PCR仪前,需进行________操作,使反应液集中于离心管底部。
③同源重组:常采用________法将重组载体导入ES细胞,使重组载体与 ES细胞基因组中相应部分发生同源重组,从而敲除靶基因。
④筛选已表达的细胞:由于同源重组的概率极低,常利用正负筛选法(PNS法,即利用neo基因和HSV-tk基因),需要在培养基中加入______,存活的细胞就是基因敲除的 ES 细胞。基因敲除的 ES 细胞可通过________法进一步判断目的基因是否表达出相应蛋白质,若结果为阴性,说明ES细胞基因敲除成功。
(2)通过核移植获得基因敲除猪:
①核移植需要借助精密的_________和高效的细胞融合法,核移植前,基因敲除的 ES 细胞需要进行________培养,以提高核移植的成功率。选择胚胎细胞而不是体细胞进行核移植的原因是________。
②图1过程五利用胚胎工程中的________技术,这一期间必须配制一系列含有不同成分的培养液,以满足不同发育时期生理代谢的需求;过程六需对代孕猪进行________处理,使胚胎能正常着床并发育。
(3)异种器官移植除了严重的免疫排斥外,可能还有________(写出1点)等难题需要解决。
【答案】(1) ①. CO2培养箱 ②. 会 ③. 限制性内切核酸酶和DNA连接 ④. 离心 ⑤. 显微注射 ⑥. 新霉素和丙氧鸟苷 ⑦. 抗原-抗体杂交
(2) ①. 显微操作仪 ②. 营养限制性 ③. 胚胎细胞核移植成功率远高于成体细胞 ④. 胚胎体外培养 ⑤. (同期)发情
(3)异种病毒传播、植入器官功能兼容性等
【解析】
【分析】基因工程的操作步骤:①目的基因的获取;②基因表达载体的构建;③将目的基因导入受体细胞;④目的基因的检测与表达。
【小问1详解】
①细胞培养所需的气体主要有O2和CO2,其中CO2的主要作用是维持培养液的pH,故ES细胞培养在CO2培养箱中;在动物细胞的培养过程中,细胞因相互接触而出现接触抑制并有贴壁现象,培养过程中 ES细胞会出现接触抑制。
②基因表达载体的构建,在这过程中所需要的工具酶是限制性内切核酸酶和DNA连接酶;使反应液集中到微量离心管底部的方法是离心。
③常采用显微注射法将目的基因导入动物细胞。
④由题干可知,neo基因(新霉素磷酸转移酶基因),能催化将ATP 的磷酸基团转移到新霉素的特定羟基,从而抑制新霉素与核糖体结合,保持核糖体的活性;HSV-tk基因(单纯疱疹病毒胸腺嘧啶激酶基因),表达产生的胸苷激酶蛋白(TK)可使无毒的丙氧鸟苷转变为有毒性核苷酸而杀死细胞,故筛选基因敲除的ES细胞需要在培养基中加入新霉素和丙氧鸟苷;检测目的基因是否表达产生相应的蛋白质,应该采用抗原-抗体杂交法。
【小问2详解】
①核移植操作需要借助精密的显微操作仪和高效率的细胞融合法,以形成重组细胞;核移植前,基因敲除的ES细胞需要进行营养限制性培养,减弱代谢活动,有助于细胞融合后基因表达分子开关启动;胚胎细胞核移植成功率远高于成体细胞,故选择胚胎细胞而不是体细胞进行核移植。
②图1过程五是胚胎工程中胚胎体外培养,需配制不同成分的营养液,其目的是促进细胞分化,以培养不同时期的胚胎;早期胚胎培养到早期囊胚时期,移植到同期发情的代孕猪的相应部位着床发育。
【小问3详解】
异种器官移植除了严重的免疫排斥外,可能还有异种病毒传播、植入器官功能兼容性等难题需要解决。
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2024届高三春耕生物试卷
一、单项选择题:本部分包括14题,每题2分,共计28分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列关于元素和化合物的叙述,正确的是( )
A. 组成蛋白质的各种元素中,N元素主要存在于R基中
B. 原核细胞的拟核中不存在 DNA-蛋白质复合物
C. 同一个体的骨髓造血干细胞和浆细胞的核DNA量可能不同
D. 还原性辅酶Ⅱ(NADPH)的化学本质是蛋白质,能催化C3的还原
2. 近日支原体肺炎多发。除了支原体肺炎外,肺炎的种类还有细菌性肺炎、病毒性肺炎等,下列有关三类肺炎病原体共性的叙述,正确的是( )
A. 遗传物质彻底水解得到的碱基都是四种
B. 蛋白质都是在宿主细胞的核糖体上合成的
C. 都没有线粒体,不能通过有氧呼吸产生ATP
D. 肺炎支原体属于原核生物,其细胞壁的成分不同于植物细胞
3. 研究发现,在常氧环境下,肿瘤细胞能够大量摄取葡萄糖,但所产生的丙酮酸主要在细胞质中酵解形成大量乳酸,肿瘤细胞可以通过调节细胞表面的氢离子载体的数量,避免引起酸中毒。而限制肿瘤细胞葡萄糖摄入能抑制有氧糖酵解,导致细胞产能减少,从而激活对能量敏感的腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)。下列相关叙述正确的是( )
A. 常氧环境下,肿瘤细胞表面氢离子载体的数量增多,与H+结合后,改变构象将更多的氢离子运进细胞
B. 与正常细胞相比,肿瘤细胞膜上分布着更多的葡萄糖转运蛋白
C. AMPK是一类能够提供化学反应活化能的蛋白质,只在肿瘤细胞中合成
D. 丙酮酸生成乳酸的过程中,产生充足ATP,有利于肿瘤快速增殖
4. 图1是洋葱根尖分生区细胞分裂图,①~⑤表示不同的细胞分裂时期。图2为二倍体水稻(2N=24)花粉母细胞减数分裂某一时期的显微图像,下列叙述正确的是( )
A. 图1①时期整个细胞的DNA与染色体数量之比等于1
B. 图1④时期细胞内两个中心体发出纺锤丝构成纺锤体
C. 图2含12对同源染色体,48条染色体单体
D. 图2中可观察到XY同源染色体联会,而图1中则观察不到该现象
5. 下图中m和n为一对同源染色体,A~E为染色体片段,联会时形成了如图所示的染色体桥,该染色体桥会在减数第一次分裂时随机断裂。下列相关叙述正确的是( )
A. m和n上染色体片段相同,蕴含的遗传信息也相同
B. m和n在减数第一次分裂前期时,常会形成环状结构
C. 染色体桥形成前,端粒酶会水解两条染色单体端粒
D. 染色体桥断裂后,子细胞中染色体数目将会出现异常
6. 博来霉素(BLM)是一种常见治疗癌症的药物,但它能促进Ʊ-SMA、Fibronectin、CollagenI三种蛋白的合成,导致肺纤维化。研究发现人源胚胎干细胞产生的外泌体在肺纤维化治疗中有显著的作用,机制见下图,相关叙述错误的是( )
A. 博来霉素可以抑制Thbs2的合成从而增加导致肺纤维化的三种蛋白的含量
B. 外泌体中的miR-17-5p是在人源胚胎干细胞中经相关基因的转录产生的
C. 外泌体中的miR-17-5p可以与Thbs2的mRNA碱基互补配对导致翻译不能正常进行
D. 外泌体中的miR-17-5p调控Thbs2基因的表达,但不会改变基因的碱基序列
7. 剂量补偿指的是在XY性别决定的生物中,性连锁基因在两种性别中有相等或近乎相等的有效剂量的遗传效应。剂量补偿主要有两种机制:一种是果蝇,雌性细胞两条X染色体中,单条转录效率是雄性单条X染色体转录效率的50%;另一种是哺乳动物,雌性细胞两条X染色体中,随机一条失去活性形成巴氏小体。不考虑基因突变,下列说法正确的是( )
A. 性染色体为XXY患者外形为男性,体细胞内不会形成巴氏小体
B. 性染色体为XXX的果蝇,可能是由于位于X性连锁基因过量表达而死亡
C. 人类伴X染色体隐性遗传病致病基因为Xb,XBXB和XBXb个体表型一定相同
D. 父母色觉正常,生出XXY色盲孩子,可能是父亲提供了XY精子所致
8. 兴奋在神经—肌肉接点处的传递过程如下图,其过程依次是①轴突的动作电位(AP)传至末梢;②轴突末梢Ca2+内流;③突触前膜释放神经递质乙酰胆碱ACh;④ACh与突触后膜上N型受体结合,引起突触后膜上钠通道开放,Na+内流:⑤突触后膜产生小电位(EPP),与周围的肌膜形成了电位差,产生局部电流:⑥当突触后膜局部电流达到一定大小时,将刺激周围肌膜发生动作电位(AP)。下列叙述正确的是( )
A. 突触小泡与突触前膜融合体现了膜的功能特点
B. EPP大小与突触前神经元释放的ACh的量有关
C. 肌膜AP与突触前膜AP的大小相同,体现了不衰减性
D. 乙酰胆碱酯酶是突触后膜发生EPP所必需的
9. 有些人吸入花粉等过敏原会引发过敏性鼻炎,以下对过敏反应的理解正确的是( )
A. 过敏反应具有明显的个体差异,与遗传一般没有必然的联系
B. 组胺引起的毛细血管扩张,血管壁通透性增加,可能导致局部组织水肿
C. 预防过敏反应的主要措施是尽量不要接触有过敏症状者,以防止传染
D. 较严重的过敏反应可能对组织和器官造成损伤,引起风湿性心脏病等疾病
10. 在理想条件下,种群的瞬时增长速率v=rN(其中r为增长率,N为种群数量)。但现实中,环境资源所能承载的数量有限。假设环境资源所能承载最大种群数量为K,当种群数量为N时,剩余资源空间为(1—N/K),此时种群的实际增长率为r(1—N/K),实际增长速率为v=rN(1—N/K)。下列叙述正确的是( )
A. 理想条件下,种群的增长速率不变
B. 理想条件下,种群数量能长期维持在K值附近
C. 现实条件下,种群数量为K/2时,种群增长率最大
D. 现实条件下,种群最大增长速率约为Kr/4
11. 枝角类生物是一类淡水浮游动物,以藻类和有机碎屑等为生。通过开展湖底沉积物中枝角类微化石的研究可了解水体环境的演化过程。下列相关叙述正确的是( )
A. 沉积物中的枝角类微化石是研究生物进化最直接的证据
B. 藻类等生物和非生物的物质和能量组成生态系统的结构
C. 有机污染物的大量排放,直接导致蓝藻过度繁殖成为优势种
D. 枝角类生物在生态系统中属于消费者,促进生态系统的物质循环
12. 下列关于生物种群、群落和生态系统的叙述,正确的是( )
A. 生物种群数量的不规则运动与气候和干旱等密度制约因素有关
B. 群落演替一定是向群落结构复杂的方向进行,最终都能演替成森林群落
C. 森林群落植物有明确分层现象,动物多数具有快速奔跑和打洞能力
D. 农家肥还田可为土壤微生物提供物质和能量,并可改善土壤结构
13. 摇摆式间歇浸没生物反应器通过摆动架的倾斜摆动,使培养液周期性间歇浸没组培苗,实现组培苗的快速生长。相关叙述正确是( )
A. 获得组织苗的培养基含有水、无机盐、蔗糖、琼脂和激素等多种营养物质
B. 获得组培苗的步骤:外植体→脱分化形成胚状体→再分化形成试管苗
C. 间歇摆动提高培养液溶氧量,有利于组培苗进行有氧呼吸,提高生长速度
D. 经过间歇浸没培养获得的植株需要消毒后炼苗再移栽到经灭菌处理的土壤中
14. 下表是一种筛选微生物的培养基配方,相关分析错误的是( )
成分
甘露醇
KH2PO4
MgSO4
NaCl
CaSO4
CaCO3
水
琼脂粉
含量/g
10
0.2
0.2
0.2
0.1
5
1000
20
A. 该培养基为无氮培养基,说明筛选的微生物不需要氮源
B. 甘露醇既可为微生物提供碳源,也可以提供能源
C. 该培养基为固体培养基,配制后可先分装再灭菌
D. 进一步分离纯化微生物时常用的接种方法是平板划线法
二、多项选择题:本部分包括4题,每题3分,共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
15. 角膜缘干细胞缺乏症(LSCD)会造成患者严重视力障碍甚至失明。某研究团队将来自捐献者的皮肤细胞编辑为iPS细胞,诱导其分化为所需的角膜细胞并制成细胞薄膜。把细胞薄膜移植给LSCD患者后,细胞薄膜持续不断地生成角膜细胞,患者视力得到恢复且没有出现排斥反应。下列分析错误的是( )
A. iPS细胞的分裂、分化潜能比角膜上皮干细胞低
B. iPS细胞与角膜细胞的基因组成和细胞功能没有区别
C. iPS细胞诱导生成角膜细胞的过程体现了细胞的全能性
D. 若移植的新角膜产生其他类型的细胞可导致移植失败
16. CD226和TIGIT是表达于T细胞、NK细胞等淋巴细胞表面的分子,可竞争性结合抗原呈递细胞(APC)表面的CD155分子,从而分别活化和抑制相关淋巴细胞,TIGIT与CD155的亲和力高于CD226。研究表明,CD155分子也在多种肿瘤细胞上过量表达,若肿瘤细胞上CD155分子的丢失,则能通过肿瘤内在机制减少肿瘤的生长。下列说法正确的是( )
A. APC包括树突状细胞、巨噬细胞和B细胞等,可以特异性摄取、加工处理抗原
B. 正常情况下,TIGIT发挥作用有利于防止机体自身免疫病的发生
C. CD155分子在肿瘤细胞中的过量表达既有促进肿瘤生长的作用,又有帮助肿瘤细胞逃避免疫自稳的作用
D. 增强CD226的表达及研发使用TIGIT单克隆抗体,均可为肿瘤治疗提供新的思路
17. 某群落中生活着甲、乙两个存在竞争关系的动物种群,种群增长速率与时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A. 甲种群第12年时的K值与第6年时的相同
B. 乙种群在第4年时数量达到最大值,在第10~12年种群数量不变
C. 乙种群在第6年后数量变化类似于“S”形增长
D. 在第6~8年间,甲、乙种群的出生率均大于死亡率
18. 杜仲(2n=34)不仅是我国特有的名贵药用植物,其树叶、树皮、种皮等含有杜仲胶,具有较高的经济价值。鉴于多倍体植物具有器官大、抗逆性强等特点,多倍体育种成为杜仲遗传改良的重要途径。科研人员以杜仲种子胚乳为材料,用不同的植物生长调节剂处理进行组织培养,诱导杜仲胚乳产生愈伤组织,为后续再分化获得多倍体植株打下基础,结果如下表。相关叙述正确的是( )
处理
6-BA/mg·L-1
NAA/mg·L-1
2,4-D/mg·L-1
处理接种胚乳数/个
形成愈伤组织数/个
一
1
0.5
0
294
27
二
1
1
0
307
35
三
1
0.5
0.5
296
21
四
1
1
0.5
302
16
A. 植物生长调节剂是人工合成的,与植物激素的结构、功能相同
B. 选择杜仲种子胚乳为材料是由于胚乳细胞中含三个染色体组
C. 6-BA与NAA的比值改变,对杜仲愈伤组织的诱导率会产生影响
D. 一定浓度的2,4-D对诱导杜仲愈伤组织的形成有抑制作用
三、非选择题:本部分包括5题,共计60分。
19. 贵州地宝兰具有极高的观赏和药用价值,对环境要求极高,属于中国特有的珍稀极危植物。野外调查发现,贵州地宝兰一般分布在60%~90%荫蔽度的林下。为贵州地宝兰就地保护、异地栽培提供依据,科研人员以贵州地宝兰成年盆栽植株为材料,通过黑色尼龙网遮阴设置不同透光率(8%、20%、45%和100%自然光照),处理四个月后测定贵州地宝兰的相关指标,结果如下图。请回答下列问题。
(1)选择林下基层土壤作为栽培基质是因为林下基层土壤___。通过黑色尼龙网遮阴设置8%、20%、45%透光率,依据是贵州地宝兰___。
(2)9:30~11:00各组叶片净光合速率均上升的主要原因是光照增强,光反应为暗反应中___(过程)提供了更多的___。
(3)在20%、45%和100%透光率下,各组贵州地宝兰均存在光合“午休”现象,某同学认为该现象是由气孔导度下降引起的。你是否同意他的观点,说明理由:___。
(4)科学家继续测定了上述各组贵州地宝兰的光补偿点和光饱和点以及各项生理指标,结果如下表:
相关参数
透光率
光饱和点/μmol·m-2·s-1
光补偿点/μmol·m-2·s-1
株高/cm
最大叶长/cm
最大叶宽/cm
叶绿素总量/mg·g-1
8%
537
2.58
15
2.58
2.67
1.72
20%
542
3.31
15.25
3.31
3.30
1.5
45%
447
3.87
13.67
3.87
2.37
0.98
100%
407
5.77
12
5.77
2.35
0.48
①测定光饱和点和光补偿点时,应控制___等外界因素相同且适宜,并设置不同的___测定净光合速率,绘制叶片的光合-光响应曲线。
②由表可知,光补偿点随着透光率的增加而逐渐升高,依据表格中的数据尝试解释原因:随着透光率的增加___。
(5)在就地保护中,对处于不同荫蔽度下的贵州地宝兰应该采取怎样的措施?___。
20. 为寻找引发强烈药物渴求的机制,研究人员探究了有氧运动对尼古丁戒断小鼠VTA(中脑腹侧被盖区)多巴胺神经元兴奋传递效能的影响。图1表示与成瘾相关的多巴胺神经元与GABA能神经元之间构成的突触。请回答下列问题。
(1)a神经元末梢呈膨大结构是_____________,ab神经元之间的突触类型是______________。
(2)电刺激b,a上的电位表测得的膜电位变化如图2所示,由此判断b神经元释放的是_____________(填“兴奋”或“抑制”)性神经递质,这表明GABA可引起突触后膜_____________(填“Na+”或“Cl-”)内流。
(3)在成瘾行为形成过程中,成瘾性药物会_____________(填“增强”或“减弱”)VTA多巴胺神经元中多巴胺释放,使机体产生强烈的愉悦感和正性强化作用从而启动成瘾机制。从突触的结构看,药物成瘾机制还可能与_____________的减少有关。
(4)研究人员为探究有氧运动对尼古丁戒断模型VTA多巴胺神经元GABA输入的调节作用,进行了以下实验,请完成下表。
实验目标
实验操作及结果分析
动物分组
将所有小鼠适应性饲养1周后,随机均分为4组,每组10只,分别为生理盐水+安静组(SS组)、生理盐水+运动组(SE组)、尼古丁+安静戒断组(NS组)、尼古丁+运动戒断组(NE组)。
①_____________
NS、NE组小鼠第2、4、6、8天注射尼古丁(0.5mg/kg),在第3、5、7、9天注射等量生理盐水;SS、SE组小鼠每天注射生理盐水。
偏爱测试及分析
停止给药后,SE组和NE组小鼠连续2周进行有氧运动干预;SS组和NS组②_____________。2周戒断后,进行偏爱测试(CPP,即成瘾者的寻求用药的行为,CPP得分越高,代表戒断期寻求用药行为越强烈),结果如图所示。据图分析可知③_____________。
测定GABA突触后膜电流及分析
记录GABA所产生的突触后电流,结果如下图。
据图分析,尼古丁戒断会④_____________(填“增强”或“减少”)VTA多巴胺神经元接受的GABA输入。有氧运动能使尼古丁戒断小鼠VTA多巴胺神经元接受的GABA输入⑤_____________(填“增强”或“减少”)。
21. 林业生产中大径材和中径材经济价值更高。为了给杉木人工林的管理提供理论基础,科研小组对某地成熟杉木人工林设置若干个20m×20m的样地,采用3种强度间伐,同时林下间作阔叶树浙江楠(一种金丝楠木)和檫木(树皮、叶入药)的一年期幼苗,并以未间伐间作的杉木人工林为对照,探究不同间伐强度与阔叶树间作处理对杉木的影响,4年后检测杉木的相关指标,结果如下表。请回答下列问题。
间伐强度
平均树高/m
平均胸径/cm
冠幅/m
单株木材体积/m3
木材体积的总量/m3·hm-2
CK
10.7
13.1
3.29
0.12
226.12
Ⅰ:47%
11.5
15.1
3.69
0.18
163.94
Ⅱ:56%
11.8
15.6
4.31
0.21
162.47
Ⅲ:65%
12.8
17.2
3.99
0.22
142.58
(1)间伐样地边缘植株的生长状况与内部植株有差异,为避免这种差异对实验结果造成影响,间伐时应如何操作?___。
(2)间伐后间作浙江楠和檫木,其意义是可充分利用___,提高经济效益,同时增加了物种多样性,提高了___能力,有利于发挥生物多样性的___价值。
(3)间伐后杉木的单株木材体积增加,其主要原因是___,有利于单株植株生长。
(4)图1、图2分别表示不同处理后总出材量结构和用材材种占比(薪材:燃料木材;废材:失去利用价值的木段、树皮及梢头木;用材:除薪、废材以外的有一定经济价值的木材)。
根据以上结果,从杉木利用的角度看,___处理最佳,判断依据是___。
(5)研究发现,适度间伐导致土壤有机碳下降,可能的原因有___。
22. 茄子的果皮和花因富含花青素而呈现紫色。花青素能清除人体内的自由基、增强免疫力等。为揭示茄子花青素合成的分子机制,科研人员开展了相关研究。
(1)研究者用甲、乙两白花白果纯合突变体进行杂交,结果如图1。已知甲为单基因突变体(A突变为a)。
①据图1可知,茄子花色由_____对基因控制。而F2紫果:白果为27:37,可得出果皮颜色由3对独立遗传的基因控制,理由是_____。
②两亲本的基因型为_____(另外两对基因为D/d、M/m)。
(2)研究者推测,M基因的调控具有组织特异性,其突变会抑制果皮花青素合成,却不抑制花中花青素合成。可选用亲本乙与表型为紫花白果的纯合体杂交进行验证,若F2表型及比例为_____,则支持上述推测。
(3)光是诱导茄子花青素合成的信号之一,进一步研究上述基因与光信号间诱导成色的机制。克隆茄子蓝光受体基因CRY1和光信号调控因子基因COP1.将CRY1与黄色荧光蛋白基因(YFP)的C端融合(CRY1-cYFP),COP1与YFP的N端融合(COP1-nYFP)分别构建质粒,并转入烟草叶片表皮细胞中瞬时表达,检测荧光,结果如图2。
结果说明CRY1能与COP1发生依赖蓝光的相互作用。本实验除nYFP+cYFP外,还应设置的对照组为_____。研究者还证实了COP1与M基因表达产物M蛋白也存在互作,并使M降解。
(4)进一步研究表明,前体物质(无色)在D酶催化下转变为无色花青素,无色花青素在A酶催化下生成花青素(紫色)。M蛋白能促进D基因的表达。综合上述研究,在答题卡上完善野生型茄子果皮成色的过程_____(选择其一)。
23. 全球每年约 200万人需要器官移植,而器官捐献数量远低于需求。 因此,来源于猪等动物的异种器官被视作人类供体器官短缺的希望。相比同种器官,异种器官移植面临受体对植入器官更严重的免疫排斥等难题。
通过基因敲除手段获得基因敲除猪,可获得消除或减弱排斥反应的适合人体移植的猪器官,如图1。基因敲除是指通过一定的途径使机体特定的基因失活或缺失的技术,主要利用DNA 同源重组原理,用设计的同源片段(两端序列与靶基因相同或相近)替代靶基因片段,从而使目的基因功能丧失,如图2,该技术的缺点是重组载体也会随机插入基因组的其他序列,而达不到目的。
注:neo基因(新霉素磷酸转移酶基因),能催化将ATP 的磷酸基团转移到新霉素的特定羟基,从而抑制新霉素与核糖体结合,保持核糖体的活性;HSV-tk基因(单纯疱疹病毒胸腺嘧啶激酶基因),表达产生的胸苷激酶蛋白(TK)可使无毒的丙氧鸟苷转变为有毒性核苷酸而杀死细胞。
(1)运用基因同源重组进行基因敲除:
①胚胎干细胞(ES 细胞)的获得:基因敲除细胞一般采用ES细胞, ES 细胞培养在________中,该仪器内部提供恒定的5%的CO₂浓度,调节pH的相对稳定。培养过程中 ES细胞________(填“会”或“不会”)出现接触抑制。
②重组载体的构建:把具有与细胞内靶基因同源序列的DNA分子重组到带有标记基因的载体上,使之成为重组载体,该过程需要利用________酶。常用的标记基因有 neo基因和 HSV tk 基因,前者位于同源序列内部,后者位于同源序列外部。重组载体可通过 PCR 技术进行扩增,将加入反应成分的离心管放入 PCR仪前,需进行________操作,使反应液集中于离心管底部。
③同源重组:常采用________法将重组载体导入ES细胞,使重组载体与 ES细胞基因组中相应部分发生同源重组,从而敲除靶基因。
④筛选已表达的细胞:由于同源重组的概率极低,常利用正负筛选法(PNS法,即利用neo基因和HSV-tk基因),需要在培养基中加入______,存活的细胞就是基因敲除的 ES 细胞。基因敲除的 ES 细胞可通过________法进一步判断目的基因是否表达出相应蛋白质,若结果为阴性,说明ES细胞基因敲除成功。
(2)通过核移植获得基因敲除猪:
①核移植需要借助精密的_________和高效的细胞融合法,核移植前,基因敲除的 ES 细胞需要进行________培养,以提高核移植的成功率。选择胚胎细胞而不是体细胞进行核移植的原因是________。
②图1过程五利用胚胎工程中的________技术,这一期间必须配制一系列含有不同成分的培养液,以满足不同发育时期生理代谢的需求;过程六需对代孕猪进行________处理,使胚胎能正常着床并发育。
(3)异种器官移植除了严重的免疫排斥外,可能还有________(写出1点)等难题需要解决。
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