内容正文:
2024年高二下学期生物期中考试
一.选择题:共12小题,每小题2分,共24分。
1. 下列有关内环境的说法正确的是( )
A. 人体的血浆中不可能出现淀粉、蔗糖、葡萄糖等物质
B. 内环境化学成分含量的相对稳定就是稳态
C. 血浆中的葡萄糖可被肌细胞的线粒体氧化分解,从而维持机体能量供给
D. 血浆的渗透压主要由蛋白质和无机盐维持
2. 下列不符合生态工程基本原理的说法是( )
A. 超载放牧导致草地退化,主要违背协调与平衡原理
B. 矿区生态环境的恢复工程中,关键是土壤微生物群的构建和植被恢复
C. 单一的人工林比天然混合林更易遭受虫害,主要是违背物种多样性原理
D. 退耕还湿地和建立自然保护区的主要目的是为了给人类提供游览胜地
3. 硝化细菌广泛存在于通气性较好的土壤中,下列关于其代谢,叙述正确的是( )
A. 碳源为葡萄糖 B. 培养时需隔绝空气
C. 氮源是氨气 D. 培养时需冷藏
4. 兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递各有特点,下列说法中错误的是( )
A. 兴奋在神经纤维上的传导方向与膜内局部电流方向一致
B. 神经递质可能存在于细胞内,也可能存在于细胞外
C. 神经纤维上传导的是电信号,神经元之间传递的是化学信号
D. 兴奋在神经纤维上传导比在神经元之间传递速度慢
5. 为探究一定浓度范围内ABA对不同品系番茄幼苗叶片在抗冷胁迫中的影响,研究人员进行相关实验结果如图。(注:相对电导率可反映细胞膜受损程度,细胞膜受损越大,相对电导率越大)下列分析正确的是( )
A. 植物细胞利用脱落酸氧化分解增加产热,提高抗寒能力
B. 本实验的自变量是脱落酸浓度和温度,因变量是相对电导率
C. 图中曲线对应的ABA浓度均对番茄幼苗叶片的抗冷胁迫具有促进作用
D. 因番茄品系710的最低相对电导率低于品系704,故其对ABA反应敏感性更大
6. 下列实验需要利用光学显微镜进行观察或统计的是( )
A. 计数平板上尿素分解菌的菌落数量
B. 利用二苯胺鉴定DNA的粗提物
C. 计数培养液中酵母菌种群数量变化
D. 观察菊花外植体的生长状况
7. 下图是某相对稳定的生态系统中旅鼠的天敌、植物、旅鼠之间数量变化关系的示意图(图中不同阴影的面积表示不同比例尺下的个体数量)。下列有关叙述错误的是 ( )
A. 植物与旅鼠之间有双向的信息传递
B. 三者的种群数量在各自的K值上下波动
C. 旅鼠的种群数量主要是由旅鼠的天敌调节
D. 三者数量变化的调节机制属于反馈调节
8. 甲品种青花菜具有由核基因控制的多种优良性状,但属于细胞质雄性不育品种。通过体细胞杂交,成功地将乙品种细胞质中的可育基因引入甲中。下列叙述错误的是( )
A. 获取原生质体时,使用纤维素酶和果胶酶,主要利用的是酶专一性
B. 将甲乙原生质体融合时,可采取电融合法、离心法、PEG融合法等方法
C. 杂种细胞经过外源生长素和细胞分裂素的诱导,直接再分化成为杂种植株
D. 融合前需将乙原生质体处理,使细胞核失活,防止产生多倍体植株
9. 将特定药物与单克隆抗体相结合制成的“生物导弹”,能够用于杀死人类某些癌细胞,其过程如图所示。“生物导弹”主要由两部分组成,一是“瞄准装置”,二是杀伤性“弹头”。下列叙述错误的是( )
A. “脾脏中的细胞”是从经免疫处理的实验动物中获取的B淋巴细胞
B. 杂交瘤细胞在培养瓶中培养时会出现接触抑制的现象
C. “瞄准装置”是指能够特异性识别癌细胞的单克隆抗体
D. 构成“弹头”的抗癌药物没有选择性杀伤癌细胞的功能
10. 下列有关哺乳动物体内受精表达正确的是( )
A. 动物排出的卵子成熟程度不同,有的排出的是初级卵母细胞,如猪、羊;有的排出的是次级卵母细胞,如马、犬
B. 受精完成的标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体
C. 透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精子入卵的两道屏障
D. 精子无需穿过透明带也可以与卵细胞膜接触
11. 关于我国的生物技术研究与应用的叙述错误的是( )
A. 禁止运用转基因技术改造农作物
B. 反对生物武器及其技术和设备的扩散
C. 不赞成、不接受、不进行任何生殖性克隆人实验
D. 成立相关伦理专家委员会应对重大医学伦理问题
12. 下列关于生物武器的叙述,有误的是( )
A. 生物武器可以直接或者通过食物、生活必需品等途径散布
B. 生物武器一旦被使用,就可以对军队和平民造成大规模杀伤后果
C. 因为生物武器造价昂贵,杀伤性大,所以一直没有被应用到战争中
D. 生物武器种类包括致病微生物、病毒、生化毒剂,以及经过基因重组的致病菌等
二.选择题:共4小题,每小题4分,共16分。
13. 青檀是我国一种三级珍稀保护植物。如图是在我国某自然保护区调查青檀所获得的种群数量的数据(注:径级是指青檀主干茎基部直径,由小到大依次划分为Ⅰ到Ⅹ,共十个等级)。据图分析,下列有关叙述错误的是( )
A. 应在该自然保护区采取五点取样法调查青檀的种群数量
B 由于阳坡地带阳光充足而使青檀各径级种群数量优势明显
C. 阴坡地带的青檀种群的年龄组成呈增长型
D. 坡谷地带的青檀种群在生长的前期死亡率较高
14. 森林被砍伐殆尽,一段时间后该处出现了新的生物群落.下列相关叙述正确的是( )
A. 该群落形成过程中先出现的生物最可能是地衣
B. 若有人类活动,则该群落演替的速度和方向可能发生变化
C. 演替过程中,灌木取代草本植物的主要原因是草本植物属于较低等的生物
D. 各种昆虫进入不会影响群落对环境变化的抵抗力
15. 图1所示为神经纤维受到刺激时形成的动作电位。实验时在神经纤维上分别取三个电位差测量点,电流计的两个电极分别位于测量点的细胞膜外侧和内侧,设计FE=FG,均为5cm,如图2所示。下列描述错误的是( )
A. 静息状态时,膜内外的电位差为90mV
B. AC段为动作电位,此时Na+内流方式为协助扩散;CD段为静息电位,K+外流方式协助扩散
C. 图2中,受刺激后,F点处神经纤维的膜内电位状态变化是由负电位变为正电位
D. 兴奋在FE、FG段传导的时间依次为t1、t2,两者的大小是t1=t2
16. 2017年,某国批准了首例使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的申请。其培育过程可选用如下技术路线:下列叙述正确的是( )
A. 卵母细胞捐献者携带的红绿色盲基因能够遗传给“三亲婴儿”
B. 该技术可以有效避免母亲线粒体DNA中的致病基因遗传给后代
C. 捐赠者的卵子去核实质是指去掉细胞中的纺锤体染色体复合物
D. “三亲婴儿”同时拥有自己父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因
三.非选择题:共5小题,共60分。
17. 2018年诺贝尔生理学或医学奖授予了两位免疫学家:美国的詹姆斯·艾利森与日本的本庶佑,以表彰他们“发现负性免疫调节治疗癌症的疗法方面的贡献”。免疫疗法就是指通过激活或增强免疫系统对癌细胞的识别能力来抗击癌症的疗法。詹姆斯·艾利森在小鼠实验中发现,细胞毒性T细胞上的CTLA-4蛋白能阻止细胞毒性T细胞攻击癌细胞,因此,这个蛋白被称作“刹车分子”,只要使用CTLA-4抗体抑制CTLA-4蛋白,就能激活细胞毒性T细胞,使细胞毒性T细胞持续攻击癌细胞。回答下列问题:
(1)细胞毒性T细胞攻击癌细胞的过程,是癌细胞表面的____________刺激细胞毒性T细胞分裂并分化,形成新的细胞毒性T细胞与癌细胞____________,使其裂解死亡。这一过程体现免疫系统的____________功能。
(2)CTLA-4抗体抑制CTLA-4蛋白,该过程属于特异性免疫反应中的____________免疫过程,能产生抗体的细胞是____________。
(3)根据所学知识分析,上述的免疫疗法可能导致人体免疫失调而患____________病。
(4)请你结合上述两位科学家的发现,说出一种可以恢复免疫细胞的攻击力,治疗癌症的方法____________。
18. 建立自然保护区的过程中,保护区周围的农田被弃耕,成为保护区的一部分。弃耕后的农田先后长出荒草灌木等植物并迁来了兔狼等动物。如图为该区域都分生物能量流动的一部分,①~⑤分别表示相关能量,其中①表示生产者固定的太阳能,②③均表示摄入量。回答下列问题。
(1)弃耕农田上进行的演替属于__________演替;演替为灌木阶段后,垂直结构显著提高了群落利用__________的能力。
(2)④__________(填“属于”或“不属于”)兔的同化量,兔同化的能量中,未在图中画出的部分为__________。植物与兔之间能量传递效率为______。
(3)狼根据兔留下的气味捕猎兔,兔根据狼的气味躲避狼,此为__________信息,体现了信息传递的作用是__________。
19. 葡萄籽原花青素提取物(GSPE)是从葡萄籽中分离出多酚类混合物。为探究GSPE作为中药成分对糖尿病小鼠血糖的影响,某科研小组进行了如下实验。
处理I:将60只健康小鼠随机分为甲、乙两组。甲组(50只)注射一定浓度的四氧嘧啶(ALX),获得糖尿病模型小鼠,乙组(10只)不作处理。
处理Ⅱ:实验过程及实验结果如下表。(注。格列苯脲为临床使用的降血糖药物)请回答下列问题:
组别处理及结果
甲组(随机均分为5组)
乙组
A
B
C
D
E
F
给小鼠分别灌胃等量的不同种溶液
50mg/kg
GSPE
100mg/kg
GSPE
150mg/kg
GSPE
20mg/kg
格列苯腺
生理盐水
生理盐水
4周后采血,测空腹血糖和胰岛素含量
空腹血糖的测量值
(mmol/L)
23.31
21.68
2071
23.81
27.18
6.97
胰岛素含量
(mu/L)
32.8
35.4
36.9
31.7
213
40.2
(1)每组用10只小鼠,其目的是__________。健康小鼠注射一定浓度的ALX以后,胰岛素分泌减少、血糖升高,其原因可能与ALX可特异性识别并破坏小鼠的__________细胞有关。
(2)E组在本实验中的作用主要有两方面。一是__________;二是__________。
(3)实验结果表明:____________。GSPE作为中药成分在治疗糖尿病这一医学实践上有良好应用前景。
20. 人的血清白蛋白在临床上需求量很大,通常从人血中提取。由于艾滋病病毒(HIV)等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增,人们对血液制品顾虑重重。如果应用一定的生物工程技术,将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中,利用牛的乳腺细胞生产血清白蛋白就成为可能。大致步骤如下:
a.将人体血清白蛋白基因导入雌性奶牛胚胎细胞形成重组细胞①;
b.取出重组细胞①的细胞核,注入去核牛卵细胞中,形成重组细胞②;
c.电脉冲刺激重组细胞②促使其形成早期胚胎;
d.将胚胎移植到母牛的子宫内,最终发育成转基因小牛。
请回答下列问题:
(1)形成重组细胞①的关键技术是________;形成重组细胞②的关键技术是____。
(2)运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞(ES细胞),培养如下:早期胚胎→内细胞团→胚胎干细胞。在培养过程中,必须用胰蛋白酶处理内细胞团,目的是______。
(3)胚胎移植一般选择发育良好、形态正常的____;胚胎移植成功与否与供体和受体的生理状况有关:哺乳动物发情排卵后不管是否妊娠,在一段时间内,同种动物供、受体生殖器官的生理变化是相同的,为胚胎提供了相同的____;早期胚胎没有与母体子宫建立组织联系,为胚胎___提供了可能。
(4)如果牛N(由于线粒体发达)为高产奶牛,牛D为高产肉牛,那么将牛N的细胞核移植到牛D的去核的卵细胞中,形成重组细胞C,再将重组细胞培养成牛C,那么牛C是高产奶牛吗?_____,原因是____。
21. β1,3葡聚糖酶可以水解许多病原真菌细胞壁外层的β-1,3葡聚糖和几丁质,降解真菌细胞壁,从而抑制真菌的生长与繁殖。研究人员在植物中克隆到β-1,3葡聚糖酶基因(BG2)并转入苹果主栽品种,以减少苹果真菌病害、实现无公害生产。据图和所学知识回答下列问题:
(1)BG2的克隆可利用PCR技术,需要一小段能与该基因碱基序列互补配对的_____作为引物,BG2的克隆前,需准备_____种引物。两种引物序列不能互补的最可能原因是_____。
(2)上图为利用PATC940(经农杆菌Ti质粒改造获得)构建BG2抗病质粒的过程。图中右下处的酶为DNA连接酶,人工设计的复合启动子的作用是驱动转录和提高(增强)转录活性,它位于目的基因(BG2)的_____(填“上游”或“下游”)。用XbaI酶切、SpeI酶切、NotI酶切目的基因与PATC940的优点是构建基因表达载体时,可以防止_____、_____以及防止目的基因与质粒反向连接。
(3)中国科学家独创的一种方法,将Bt基因导入棉花细胞,这种方法是_____,例如,可以用微量注射器将含目的基因的DNA溶液直接注入_____中。研究人员将转入BG2抗病质粒的农杆菌与苹果外植体共培养,进行遗传转化。目的基因BG2将随着T-DNA转移到被侵染的细胞而进入细胞,并随其整合到该细胞的染色体DNA上。
(4)在完成遗传转化后,培养基中至少要加入两种抗生素,请推测其作用分别是:一种用于杀死农杆菌,另一种用于_____。这样的培养基在微生物学上称为_____。
(5)需要不断观察和检测转基因苹果植株在田间的生长状态,以确定目的基因是否赋予了苹果植株抗真菌特性以及_____,这属于_____水平的鉴定。
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2024年高二下学期生物期中考试
一.选择题:共12小题,每小题2分,共24分。
1. 下列有关内环境的说法正确的是( )
A. 人体的血浆中不可能出现淀粉、蔗糖、葡萄糖等物质
B. 内环境化学成分含量的相对稳定就是稳态
C. 血浆中的葡萄糖可被肌细胞的线粒体氧化分解,从而维持机体能量供给
D. 血浆的渗透压主要由蛋白质和无机盐维持
【答案】D
【解析】
【分析】1、内环境理化性质主要包括温度、pH和渗透压:
(1)人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右;
(2)正常人的血浆接近中性,pH为7.35~7.45.血浆的pH之所以能够保持稳定,与它含有的缓冲物质有关;
(3)血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。在组成细胞外液的各种无机盐离子中,含量上占有明显优势的是Na+和Cl−,细胞外液渗透压的90%来源于Na+和Cl−。
【详解】A、血浆中含有葡萄糖,淀粉和蔗糖必须经过消化分解为葡萄糖才能被人体吸收进入血液中,A错误;
B、内环境的稳态是指内环境的化学成分和理化性质保持相对稳定的状态,B错误;
C、线粒体不能直接利用葡萄糖,葡萄糖需要先在细胞质基质中分解形成丙酮酸,丙酮酸再进入线粒体进一步氧化分解,C错误;
D、血浆渗透压主要由无机盐和蛋白质维持,组织液渗透压主要由无机盐维持,D正确
故选D。
2. 下列不符合生态工程基本原理的说法是( )
A. 超载放牧导致草地退化,主要违背协调与平衡原理
B. 矿区生态环境的恢复工程中,关键是土壤微生物群的构建和植被恢复
C. 单一的人工林比天然混合林更易遭受虫害,主要是违背物种多样性原理
D. 退耕还湿地和建立自然保护区的主要目的是为了给人类提供游览胜地
【答案】D
【解析】
【分析】生态工程依据基本原理:(1)物质循环再生原理:物质能在生态系统中循环往复,分层分级利用;(2)物种多样性原理:物种繁多复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性;(3)协调与平衡原理:生态系统的生物数量不能超过环境承载力(环境容纳量)的限度;(4)整体性原理:生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影响;(5)系统学和工程学原理:系统的结构决定功能原理:要通过改善和优化系统结构改善功能;系统整体性原理:系统各组分间要有适当的比例关系,使得能量、物质、信息等的转换和流通顺利完成,并实现总体功能大于各部分之和的效果,即“1+1>2”。
【详解】A、超载放牧导致草地退化,主要违背了协调与平衡(态系统的生物数量不能超过环境承载力(环境容纳量)的限度)原理,A正确;
B、土壤微生物群的构建和植被恢复是矿区生态环境的恢复工程中的关键的措施,B正确;
C、物种多样性原理是指物种繁多复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性,单一的人工林比天然混合林更容易遭受虫害主要就是违背了物种多样性原理,C正确;
D、退耕还湿地和建立自然保护区主要目的是为了保护野生动植物,D错误。
故选D。
3. 硝化细菌广泛存在于通气性较好的土壤中,下列关于其代谢,叙述正确的是( )
A. 碳源为葡萄糖 B. 培养时需隔绝空气
C. 氮源是氨气 D. 培养时需冷藏
【答案】C
【解析】
【分析】硝化细菌能将土壤中的氨NH3氧化成亚硝酸,进而将亚硝酸氧化成硝酸。这两个化学反应中释放出来的化学能,就被硝化细菌用来将CO2和H2O合成糖类。因此硝化细菌的新陈代谢类型是自养需氧型。
【详解】A、硝化细菌能够通过化能合成作用将无机物转变为有机物,是自养型生物,因此其碳源是CO2,A错误;
B、由题干信息硝化细菌广泛存在于通气较好的土壤中,可知硝化细菌属于需氧型生物,所以培养时不需要隔绝空气,B错误;
C、氨气NH3可以作为培养硝化细菌的氮源,C正确;
D、硝化细菌的代谢反应需要酶的催化,所以培养时需要适宜的温度,D错误。
故选C。
4. 兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递各有特点,下列说法中错误的是( )
A. 兴奋在神经纤维上的传导方向与膜内局部电流方向一致
B. 神经递质可能存在于细胞内,也可能存在于细胞外
C. 神经纤维上传导的是电信号,神经元之间传递的是化学信号
D. 兴奋在神经纤维上传导比在神经元之间传递速度慢
【答案】D
【解析】
【分析】兴奋在神经纤维上的传导形式是电信号,在神经元之间的传递是通过突触进行的;兴奋在神经纤维上的传导是双向的,在神经元之间的传递是单向的。
【详解】A、兴奋时,神经纤维膜对钠离子通透性增加,使得刺激点处膜两侧的电位表现为内正外负,该部位与相邻部位产生电位差而发生电荷移动,形成局部电流,兴奋的传导方向和膜内侧的电流传导方向一致,A正确;
B、神经递质可能存在于细胞内,也可能存在于细胞外,B正确;
C、神经纤维上传导的是电信号,兴奋传到突触小体,引起突触小体释放神经递质,神经元之间传递的是化学信号,C正确;
D、兴奋在神经纤维上的传导形式是电信号,速度快;兴奋在神经元之间的传递是化学信号,存在时间上的延搁,速度较慢,D错误。
故选D。
5. 为探究一定浓度范围内ABA对不同品系番茄幼苗叶片在抗冷胁迫中的影响,研究人员进行相关实验结果如图。(注:相对电导率可反映细胞膜受损程度,细胞膜受损越大,相对电导率越大)下列分析正确的是( )
A. 植物细胞利用脱落酸氧化分解增加产热,提高抗寒能力
B. 本实验的自变量是脱落酸浓度和温度,因变量是相对电导率
C. 图中曲线对应的ABA浓度均对番茄幼苗叶片的抗冷胁迫具有促进作用
D. 因番茄品系710的最低相对电导率低于品系704,故其对ABA反应敏感性更大
【答案】C
【解析】
【分析】本实验是探究ABA对不同品系(710、704)番茄幼苗叶片在抗冷胁迫中的影响,自变量是脱落酸浓度和植物品系的不同,因变量是相对电导率,分析曲线图可知:704品系的番茄幼苗在脱落酸浓度为300(mg/l)时相对电导率低,抗寒能力强,710品系的番茄幼苗在脱落酸浓度为200(mg/l)时相对电导率低,抗寒能力强。
【详解】A、脱落酸可调节植物的生命活动,但不能作为能源物质氧化分解,A错误;
B、根据分析可知,本实验的自变量是脱落酸浓度和植物品系的不同,因变量是相对电导率,B错误;
C、图中ABA浓度对应电导率(细胞受损程度)都低于0浓度对应的电导率(细胞受损程度),所以对番茄幼苗叶片的抗冷胁迫具有促进作用,C正确;
D、因番茄品系710在较低ABA浓度时电导率(细胞膜受损程度)就开始快速下降,所以对ABA反应更敏感,D错误。
故选C。
6. 下列实验需要利用光学显微镜进行观察或统计的是( )
A. 计数平板上尿素分解菌的菌落数量
B. 利用二苯胺鉴定DNA的粗提物
C. 计数培养液中酵母菌种群数量变化
D. 观察菊花外植体的生长状况
【答案】C
【解析】
【分析】1.统计菌落数目的方法
(1)显微镜直接计数法:利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计算一定体积的样品中微生物的数量。
(2)间接计数法:当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个单菌落来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数,就能推测样品中大约含有多个活菌。
2.DNA的鉴定:在沸水浴条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【详解】A、计数平板上尿素分解菌的菌落数量可以用肉眼直接观察计数,不需要利用光学显微镜,A不符合题意;
B、在沸水浴条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色,可以通过肉眼直接观察颜色变化,不需要利用光学显微镜,B不符合题意;
C、计数培养液中酵母菌种群数量变化利用的是血细胞计数板,需要在显微镜下进行观察,C符合题意;
D、观察菊花外植体的生长状况可以用肉眼直接观察,不需要利用光学显微镜,D不符合题意。
故选C。
7. 下图是某相对稳定的生态系统中旅鼠的天敌、植物、旅鼠之间数量变化关系的示意图(图中不同阴影的面积表示不同比例尺下的个体数量)。下列有关叙述错误的是 ( )
A. 植物与旅鼠之间有双向的信息传递
B. 三者的种群数量在各自的K值上下波动
C. 旅鼠的种群数量主要是由旅鼠的天敌调节
D. 三者数量变化的调节机制属于反馈调节
【答案】C
【解析】
【分析】图中所示的生物可形成植物→旅鼠→旅鼠的天敌捕食链,且三种生物的种群数量均在某一范围内变化,即围绕着K值波动;旅鼠的种群数量受到植物及其天敌数量的制约,相互之间是一种负反馈调节机制。
【详解】A、信息传递可以是双向的,植物和旅鼠之间为捕食关系,因此植物与旅鼠之间有双向的信息传递,A正确;
B、在相对稳定的生态系统中,各生物之间的关系相对稳定,生物的种群数量会在各自的K值上下波动,B正确;
C、旅鼠种群数量受外界环境条件及种间关系等的影响,C错误;
D、旅鼠的天敌、植物、旅鼠之间数量能保持相对稳定,依赖于负反馈调节,负反馈维持稳态,D正确。
故选C。
8. 甲品种青花菜具有由核基因控制的多种优良性状,但属于细胞质雄性不育品种。通过体细胞杂交,成功地将乙品种细胞质中的可育基因引入甲中。下列叙述错误的是( )
A. 获取原生质体时,使用纤维素酶和果胶酶,主要利用的是酶专一性
B. 将甲乙原生质体融合时,可采取电融合法、离心法、PEG融合法等方法
C. 杂种细胞经过外源生长素和细胞分裂素的诱导,直接再分化成为杂种植株
D. 融合前需将乙原生质体处理,使细胞核失活,防止产生多倍体植株
【答案】C
【解析】
【分析】植物体细胞杂交是指将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。诱导原生质体融合的方法:物理法(离心、振动、电激等)和化学法(聚乙二醇等)。植物体细胞杂交的意义:克服远缘杂交不亲和的障碍,扩大亲本范围,培育作物新品种。
【详解】A、植物细胞壁的成分主要是纤维素、果胶,获取原生质体时,使用纤维素酶和果胶酶,主要利用的是酶的专一性,A正确;
B、将甲乙原生质体融合时,可采取物理法如电融合法、离心法,也可采用化学试剂聚乙二醇(PEG)诱导融合法等方法,B正确;
C、杂种细胞经过外源生长素和细胞分裂素的诱导,先经脱分化形成愈伤组织,再经再分化形成杂种植株,C错误;
D、分析题意可知,目的基因为乙品种细胞质中的可育基因,融合前需将乙原生质体处理,使细胞核失活,防止产生多倍体植株,D正确。
故选C。
9. 将特定药物与单克隆抗体相结合制成的“生物导弹”,能够用于杀死人类某些癌细胞,其过程如图所示。“生物导弹”主要由两部分组成,一是“瞄准装置”,二是杀伤性“弹头”。下列叙述错误的是( )
A. “脾脏中的细胞”是从经免疫处理的实验动物中获取的B淋巴细胞
B. 杂交瘤细胞在培养瓶中培养时会出现接触抑制的现象
C. “瞄准装置”是指能够特异性识别癌细胞的单克隆抗体
D. 构成“弹头”的抗癌药物没有选择性杀伤癌细胞的功能
【答案】B
【解析】
【分析】 “生物导弹”主要由两部分组成,一是“瞄准装置”,二是杀伤性“弹头”。 “瞄准装置”是指能够特异性识别癌细胞的单克隆抗体。
【详解】A、制备单克隆抗体前需要给小鼠注射特定抗原,然后从脾脏中获得产生特定抗体的B淋巴细胞,A正确;
B、杂交瘤细胞具有骨髓瘤细胞的特点,细胞膜上的糖蛋白含量减少,可以无限增殖,所以在培养瓶中培养时不会出现接触抑制,B错误;
C、单克隆抗体可以特异性识别癌细胞表面的抗原物质,所以“瞄准装置”是指能够特异性识别癌细胞的单克隆抗体,C正确;
D、构成“弹头”的抗癌药物没有特异性,只有“瞄准装置”中的单克隆抗体才能将药物带到特定部位,才能选择性杀伤,D正确。
故选B。
10. 下列有关哺乳动物体内受精表达正确的是( )
A. 动物排出的卵子成熟程度不同,有的排出的是初级卵母细胞,如猪、羊;有的排出的是次级卵母细胞,如马、犬
B. 受精完成的标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体
C. 透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精子入卵的两道屏障
D. 精子无需穿过透明带也可以与卵细胞膜接触
【答案】C
【解析】
【分析】受精过程为:顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带(透明带反应)→卵细胞膜反应→卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失,雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。
【详解】A、动物排出的卵子成熟程度不同,有的排出的是初级卵母细胞,如马、犬;有的排出的是次级卵母细胞,如猪、羊,A错误;
B、受精完成的标志是雌雄原核融合形成合子,受精的标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体,B错误;
C、透明带反应(第一道屏障)和卵细胞膜反应(第二道屏障)是防止多精子入卵的两道屏障,C正确;
D、精子需穿过透明带才可以与卵细胞膜接触,D错误。
故选C。
11. 关于我国的生物技术研究与应用的叙述错误的是( )
A. 禁止运用转基因技术改造农作物
B. 反对生物武器及其技术和设备的扩散
C. 不赞成、不接受、不进行任何生殖性克隆人实验
D. 成立相关伦理专家委员会应对重大医学伦理问题
【答案】A
【解析】
【分析】针对转基因技术,各个国家都制定了符合本国利益的法规和政策。我国对转基因技术的方针是一贯的、明确的,就是研究上要大胆,坚持自主创新;推广上要慎重,做到确保安全管理上要严格,坚持依法监管。我国政府一再重申四不原则:不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验。
【详解】A、可以运用转基因技术改造农作物,通过转基因技术研发出来的产品需要经过一系列的安全性评价,符合相应标准后才能上市,A错误;
B、我国对于生物武器采取的态度是不发展、不生产、不储存生物武器,并反对生物武器及其技术和设备的扩散,B正确;
C、中国政府允许生殖性克隆动物,但不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验,C正确;
D、我国有关部门专门组建了“国家医学伦理专家委员会”,研究涉及人的生物医学研究中的重大伦理问题,D正确。
故选A。
12. 下列关于生物武器的叙述,有误的是( )
A. 生物武器可以直接或者通过食物、生活必需品等途径散布
B. 生物武器一旦被使用,就可以对军队和平民造成大规模杀伤后果
C. 因为生物武器造价昂贵,杀伤性大,所以一直没有被应用到战争中
D. 生物武器种类包括致病微生物、病毒、生化毒剂,以及经过基因重组的致病菌等
【答案】C
【解析】
【分析】生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等,例如,天花病毒、波特淋菌、霍乱弧菌和炭疽杆菌都可以用来制造生物武器。生物武器的致病能力强、攻击范围广。它可以直接或者通过食物、生活必需品和带菌昆虫等散布,经由呼吸道、消化道和皮肤等侵入人、畜体内,造成大规模伤亡,也能大量损害植物。
【详解】A、生物武器可以直接或者通过食物、生活必需品和带菌昆虫等途径散布,A正确;
B、生物武器致病能力强,攻击范围广,一旦被使用,就可以对军队和平民造成大规模杀伤后果,B正确;
C、生物武器有部分国家应用到战争中,如日本、美国,C错误;
D、生物武器种类包括致病微生物、病毒、生化毒剂,以及经过基因重组的致病菌等,D正确。
故选C。
二.选择题:共4小题,每小题4分,共16分。
13. 青檀是我国一种三级珍稀保护植物。如图是在我国某自然保护区调查青檀所获得的种群数量的数据(注:径级是指青檀主干茎基部直径,由小到大依次划分为Ⅰ到Ⅹ,共十个等级)。据图分析,下列有关叙述错误的是( )
A. 应在该自然保护区采取五点取样法调查青檀的种群数量
B. 由于阳坡地带阳光充足而使青檀各径级种群数量优势明显
C. 阴坡地带的青檀种群的年龄组成呈增长型
D. 坡谷地带的青檀种群在生长的前期死亡率较高
【答案】ABD
【解析】
【分析】种群密度是种群最基本的数量特征。种群的其他数量特征是影响种群密度的重要因素,其中出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群密度,年龄结构影响出生率和死亡率,性别比例影响出生率,进而影响种群密度。
【详解】A、根据题意分析可知,青檀主要分布于阳坡、阴坡和坡谷,不适合用五点取样法调查其种群密度,A错误;
B、据图分析可知,并不是所有径级青檀在阳坡的种群数量都占明显优势的,B错误;
C、根据图形分析可知,阴坡地带幼龄个体多,成年个体少,说明其年龄组成为增长型,C正确;
D、坡谷地带的青檀种群在生长的前期数量较少,可能是因为阳光有限导致出生率较低的原因,D错误。
故选ABD。
14. 森林被砍伐殆尽,一段时间后该处出现了新的生物群落.下列相关叙述正确的是( )
A. 该群落形成过程中先出现的生物最可能是地衣
B. 若有人类活动,则该群落演替的速度和方向可能发生变化
C. 演替过程中,灌木取代草本植物的主要原因是草本植物属于较低等的生物
D. 各种昆虫进入不会影响群落对环境变化的抵抗力
【答案】B
【解析】
【分析】随着时间的推移,一个群落被另一群落代替的过程,叫做群落演替。
【详解】A、森林被砍伐殆尽,一段时间后该处出现了新的生物群落,其过程为次生演替;初生演替过程中先出现的生物最可能是地衣,A错误;
B、人类活动会改变群落演替的速度和方向,B正确;
C、演替过程中,灌木取代草本植物的主要原因是灌木对环境资源的利用能力高于草本植物,C错误;
D、各种昆虫进入增加了物种多样性,会影响群落对环境变化的抵抗力,D错误。
故选B。
15. 图1所示为神经纤维受到刺激时形成的动作电位。实验时在神经纤维上分别取三个电位差测量点,电流计的两个电极分别位于测量点的细胞膜外侧和内侧,设计FE=FG,均为5cm,如图2所示。下列描述错误的是( )
A. 静息状态时,膜内外的电位差为90mV
B. AC段为动作电位,此时Na+内流方式为协助扩散;CD段为静息电位,K+外流方式协助扩散
C. 图2中,受刺激后,F点处神经纤维的膜内电位状态变化是由负电位变为正电位
D. 兴奋在FE、FG段传导的时间依次为t1、t2,两者的大小是t1=t2
【答案】AB
【解析】
【分析】兴奋的传导和传递的过程:1、静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式传递下去。
2、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放神经递质(化学信号),神经递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。
【详解】A、从图1可知,膜内外的电位差为-60mV,A错误;
B、AC段为产生动作电位的过程,此时Na+内流为顺浓度梯度,其方式为协助扩散;CD段为恢复静息电位的过程,曲线的水平部分为静息电位,B错误;
C、图2中,受刺激前为静息电位,表现为外正内负;受刺激后,F点处神经纤维的膜内电位状态变化是由负电位变为正电位,C正确;
D、若兴奋在FE、FG段传导的时间依次为t1、t2,则两者的大小是t1=t2,原因是FE=FG,兴奋在同一神经纤维上等距传导,所用时间相同,D正确。
故选AB。
16. 2017年,某国批准了首例使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的申请。其培育过程可选用如下技术路线:下列叙述正确的是( )
A. 卵母细胞捐献者携带的红绿色盲基因能够遗传给“三亲婴儿”
B. 该技术可以有效避免母亲线粒体DNA中的致病基因遗传给后代
C. 捐赠者的卵子去核实质是指去掉细胞中的纺锤体染色体复合物
D. “三亲婴儿”同时拥有自己父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因
【答案】BCD
【解析】
【分析】1、分析题图:图示表示三亲婴儿的培育过程,由图可知,三亲婴儿的培育采用了动物细胞核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术等。
2、动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,使这个重新组合的细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的技术。原理是动物细胞核具有全能性,克隆动物的遗传物质来自双亲,其核遗传物质来自供核生物,而细胞质基因来自提供细胞质的生物。
【详解】A、捐献者携带的红绿色盲基因位于其细胞核内,而捐献者给三亲婴儿提供的是卵母细胞的细胞质,故捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给“三亲婴儿”,A错误;
B、母亲为“三亲婴儿“提供的是卵母细胞的细胞核,后代的线粒体基因来自捐献者的卵母细胞,故该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代,B正确;
C、核移植的受体细胞处于MII期,捐赠者的卵子去核实质是指去掉细胞中的纺锤体染色体复合物,C正确;
D、“三亲婴儿”的细胞核基因一半来自母亲,一半来自父亲,线粒体基因来自于卵母细胞捐献者,所以“三亲婴儿”同时拥有自己父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因,D正确。
故选BCD。
三.非选择题:共5小题,共60分。
17. 2018年诺贝尔生理学或医学奖授予了两位免疫学家:美国的詹姆斯·艾利森与日本的本庶佑,以表彰他们“发现负性免疫调节治疗癌症的疗法方面的贡献”。免疫疗法就是指通过激活或增强免疫系统对癌细胞的识别能力来抗击癌症的疗法。詹姆斯·艾利森在小鼠实验中发现,细胞毒性T细胞上的CTLA-4蛋白能阻止细胞毒性T细胞攻击癌细胞,因此,这个蛋白被称作“刹车分子”,只要使用CTLA-4抗体抑制CTLA-4蛋白,就能激活细胞毒性T细胞,使细胞毒性T细胞持续攻击癌细胞。回答下列问题:
(1)细胞毒性T细胞攻击癌细胞的过程,是癌细胞表面的____________刺激细胞毒性T细胞分裂并分化,形成新的细胞毒性T细胞与癌细胞____________,使其裂解死亡。这一过程体现免疫系统的____________功能。
(2)CTLA-4抗体抑制CTLA-4蛋白,该过程属于特异性免疫反应中的____________免疫过程,能产生抗体的细胞是____________。
(3)根据所学知识分析,上述的免疫疗法可能导致人体免疫失调而患____________病。
(4)请你结合上述两位科学家的发现,说出一种可以恢复免疫细胞的攻击力,治疗癌症的方法____________。
【答案】(1) ①. 抗原 ②. 特异性结合 ③. 免疫监视
(2) ①. 体液 ②. 浆细胞
(3)自身免疫病 (4)给患者注射CTLA-4抗体抑制CTLA-4蛋白
【解析】
【分析】细胞免疫:病原体侵入靶细胞后,被感染的宿主细胞(靶细胞)膜表面某些分子发生变化,细胞毒性T细胞识别这一变化信号,之后开始分裂并分化,形成新的细胞毒性T细胞和记忆细胞,细胞因子能加速这一过程,新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环,他们可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞,靶细胞裂解死亡后,病原体暴露出来,抗体可以与之结合,或被其他细胞吞噬掉。
【小问1详解】
癌细胞表面的抗原刺激细胞毒性T细胞增成细胞毒性T细胞,细胞毒性T细胞与癌细胞特异性结合,使其裂解死亡。这是人体免疫系统的免疫监视功能。
【小问2详解】
在体液免疫过程中,浆细胞能够分泌抗体与抗原特异性结合,因此CTLA-4抗体抑制CTLA-4蛋白属于体液免疫过程。能产生抗体的细胞是浆细胞。
【小问3详解】
自身免疫疾病是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害的疾病。根据题意分析,病人使用PD-1抑制剂也可能会导致自身组织器官受到损伤,患上自身免疫病。
【小问4详解】
根据以上分析可知,只要使用CTLA-4抗体抑制CTLA-4蛋白,就能激活细胞毒性T细胞,使细胞毒性T细胞持续攻击癌细胞。因此给患者注射CTLA-4抗体抑制CTLA-4蛋白,可以恢复免疫细胞的攻击力,达到治疗癌症的功效。
【点睛】本题考查细胞癌变、免疫调节的相关知识,要求考生识记细胞癌变的原因;识记体液免疫和细胞免疫的具体过程,掌握免疫系统的功能,了解免疫失调引起的疾病的类型及实例,能结合所学的知识准确答题。
18. 建立自然保护区的过程中,保护区周围的农田被弃耕,成为保护区的一部分。弃耕后的农田先后长出荒草灌木等植物并迁来了兔狼等动物。如图为该区域都分生物能量流动的一部分,①~⑤分别表示相关能量,其中①表示生产者固定的太阳能,②③均表示摄入量。回答下列问题。
(1)弃耕农田上进行的演替属于__________演替;演替为灌木阶段后,垂直结构显著提高了群落利用__________的能力。
(2)④__________(填“属于”或“不属于”)兔的同化量,兔同化的能量中,未在图中画出的部分为__________。植物与兔之间能量传递效率为______。
(3)狼根据兔留下的气味捕猎兔,兔根据狼的气味躲避狼,此为__________信息,体现了信息传递的作用是__________。
【答案】(1) ①. 次生 ②. 阳光等环境资源
(2) ①. 不属于 ②. 兔通过呼吸作用以热能形式散失的能量 ③. (②-④)/①×100%
(3) ①. 化学 ②. 调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定
【解析】
【分析】如图分析,①代表植物固定太阳能,②表示兔的摄入量,④表示兔的粪便,其中的能量是兔未同化的能量,属于上一营养级的同化能量,②-④表示兔子同化的能量值,一部分通过呼吸作用以热能的形式散失,一部分用于自身的生长发育和繁殖,③表示狼的摄入量,⑤为兔子遗体、残骸中的能量。
【小问1详解】
弃耕农田中存在土壤条件和一定的繁殖体,因此弃耕农田上进行的演替属于次生演替;演替为灌木阶段后,垂直结构的分层现象明显,显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。
【小问2详解】
④表示兔子粪便中的能量,不属于兔子的同化量,属于上一营养级的同化能量。摄入量=同化量+粪便量,同化量=呼吸散失的能量+流向下一营养级的能量+流向分解者的能量,因此未在图中画出的部分为通过呼吸作用以热能的形式散失的能量。植物与兔之间能量的传递效率是兔子的同化量与生产者固定太阳能的比例,兔子的同化量是②-④,生产者固定太阳能①,它们之间比值为(②−④)÷①×100%。
【小问3详解】
狼根据兔留下的气味捕猎兔,兔根据狼的气味躲避狼,此为化学信息,体现了信息传递的作用是调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
【点睛】本题主要考查生态系统的能量流动的相关知识,理解摄入量和同化量之间的不同;粪便中的能量,属于上一营养级的同化量,所以同化量=摄入量-粪便中能量。
19. 葡萄籽原花青素提取物(GSPE)是从葡萄籽中分离出的多酚类混合物。为探究GSPE作为中药成分对糖尿病小鼠血糖的影响,某科研小组进行了如下实验。
处理I:将60只健康小鼠随机分为甲、乙两组。甲组(50只)注射一定浓度的四氧嘧啶(ALX),获得糖尿病模型小鼠,乙组(10只)不作处理。
处理Ⅱ:实验过程及实验结果如下表。(注。格列苯脲为临床使用的降血糖药物)请回答下列问题:
组别处理及结果
甲组(随机均分为5组)
乙组
A
B
C
D
E
F
给小鼠分别灌胃等量的不同种溶液
50mg/kg
GSPE
100mg/kg
GSPE
150mg/kg
GSPE
20mg/kg
格列苯腺
生理盐水
生理盐水
4周后采血,测空腹血糖和胰岛素含量
空腹血糖的测量值
(mmol/L)
23.31
21.68
20.71
23.81
27.18
6.97
胰岛素含量
(mu/L)
328
35.4
36.9
31.7
21.3
40.2
(1)每组用10只小鼠,其目的是__________。健康小鼠注射一定浓度的ALX以后,胰岛素分泌减少、血糖升高,其原因可能与ALX可特异性识别并破坏小鼠的__________细胞有关。
(2)E组在本实验中的作用主要有两方面。一是__________;二是__________。
(3)实验结果表明:____________。GSPE作为中药成分在治疗糖尿病这一医学实践上有良好应用前景。
【答案】(1) ①. 排除偶然因素对实验结果的影响 ②. 胰岛B
(2) ①. 与F组对比,确定糖尿病模型小鼠是否建构成功 ②. 与A~D组相比,评估药物GSPE和格列苯脲的作用效果
(3)GSPE有和格列苯脲相似的升高胰岛素、降低血糖效果,且在一定浓度范围内GSPE降低血糖的效果与药物剂量成正相关
【解析】
【分析】胰岛素是人体内降低血糖的激素。本题的实验目的是探究GSPE调节血糖浓度的效果,自变量应该是不同浓度的GSPE,乙组是静脉注射生理盐水,因变量是血糖浓度的变化。
【小问1详解】
每组用10只小鼠,是为了排除偶然因素对实验结果的影响;胰岛素是机体中唯一降低血糖的激素,根据题意,健康小鼠注射一定浓度的ALX以后,胰岛素分泌减少,分泌胰岛素的是胰岛B细胞,所以很可能是因为ALX可特异性识别并破坏小鼠的胰岛B细胞有关。
【小问2详解】
E和F都是加生理盐水,其中F组是正常小鼠,而E组是糖尿病模型小鼠,故E组既可与甲组其它组别形成对照,也可与F组形成对照,其在本实验中的作用主要有两个,与F组对比,确定糖尿病模型小鼠是否建构成功;与A~D组相比,评估药物GSPE和格列苯脲的作用效果。
【小问3详解】
该实验结果表明:与E组小鼠(无药物处理的糖尿病组)相比,GSPE可以降低糖尿病小鼠血糖;随着灌胃GAPE浓度的升高,血糖浓度降低效果越明显,说明在一定浓度范围内随着使用浓度的增加,GAPE降血糖效果越好(在一定浓度范围内GSPE降低血糖的效果与药物剂量成正相关)。
【点睛】本题结合人体内环境稳态的调节实例考查学生对知识的掌握情况,需要学生通过总结归纳形成知识网络,并具备实验分析能力,再结合题干信息进行分析,解决问题。
20. 人的血清白蛋白在临床上需求量很大,通常从人血中提取。由于艾滋病病毒(HIV)等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增,人们对血液制品顾虑重重。如果应用一定的生物工程技术,将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中,利用牛的乳腺细胞生产血清白蛋白就成为可能。大致步骤如下:
a.将人体血清白蛋白基因导入雌性奶牛胚胎细胞,形成重组细胞①;
b.取出重组细胞①的细胞核,注入去核牛卵细胞中,形成重组细胞②;
c.电脉冲刺激重组细胞②促使其形成早期胚胎;
d.将胚胎移植到母牛的子宫内,最终发育成转基因小牛。
请回答下列问题:
(1)形成重组细胞①的关键技术是________;形成重组细胞②的关键技术是____。
(2)运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞(ES细胞),培养如下:早期胚胎→内细胞团→胚胎干细胞。在培养过程中,必须用胰蛋白酶处理内细胞团,目的是______。
(3)胚胎移植一般选择发育良好、形态正常的____;胚胎移植成功与否与供体和受体的生理状况有关:哺乳动物发情排卵后不管是否妊娠,在一段时间内,同种动物供、受体生殖器官的生理变化是相同的,为胚胎提供了相同的____;早期胚胎没有与母体子宫建立组织联系,为胚胎___提供了可能。
(4)如果牛N(由于线粒体发达)为高产奶牛,牛D为高产肉牛,那么将牛N的细胞核移植到牛D的去核的卵细胞中,形成重组细胞C,再将重组细胞培养成牛C,那么牛C是高产奶牛吗?_____,原因是____。
【答案】(1) ①. DNA重组技术(或重组基因表达载体的构建) ②. 核移植技术
(2)使之分散成单个细胞
(3) ①. 桑葚胚(或囊胚) ②. 生理环境 ③. 收集
(4) ①. 不是 ②. 线粒体在细胞质中,而牛N只提供了细胞核,没提供细胞质
【解析】
【分析】利用牛的乳腺细胞生产血清白蛋白的大致过程,a利用了基因工程技术,其原理是基因重组;b利用了细胞工程中细胞核移植技术,其原理是动物细胞的细胞核具有全能性;c利用了动物细胞培养的技术;d利用了胚胎移植的技术。要形成转基因克隆奶牛还需要采用早期胚胎培养技术。
【小问1详解】
形成重组细胞①的关键技术是DNA重组技术,重组细胞②实现了细胞核和细胞质的重组,其关键技术是核移植技术。
【小问2详解】
动物组织细胞之间含有多种胞外蛋白,如胶原蛋白,使细胞间或细胞与培养瓶内壁粘连起来,用胰蛋白酶分解这些蛋白质后就可以使组织细胞分散成单个细胞。
【小问3详解】
桑葚胚或囊胚期细胞分化程度低,分割后易成活,因此胚胎移植一般选择发育良好、形态正常的桑葚胚(或囊胚);胚胎移植成功与否与供体和受体的生理状况有关,哺乳动物发情排卵后不管是否妊娠,在一段时间内,同种动物供、受体生殖器官的生理变化是相同的,为胚胎提供了相同的生理环境;早期胚胎没有与母体子宫建立组织联系,为胚胎收集提供了可能。
【小问4详解】
线粒体在细胞质中,而牛N只提供了细胞核,没提供细胞质,而决定高产基因在细胞质的线粒体中,因此牛C不是高产奶牛。
21. β1,3葡聚糖酶可以水解许多病原真菌细胞壁外层的β-1,3葡聚糖和几丁质,降解真菌细胞壁,从而抑制真菌的生长与繁殖。研究人员在植物中克隆到β-1,3葡聚糖酶基因(BG2)并转入苹果主栽品种,以减少苹果真菌病害、实现无公害生产。据图和所学知识回答下列问题:
(1)BG2的克隆可利用PCR技术,需要一小段能与该基因碱基序列互补配对的_____作为引物,BG2的克隆前,需准备_____种引物。两种引物序列不能互补的最可能原因是_____。
(2)上图为利用PATC940(经农杆菌Ti质粒改造获得)构建BG2抗病质粒的过程。图中右下处的酶为DNA连接酶,人工设计的复合启动子的作用是驱动转录和提高(增强)转录活性,它位于目的基因(BG2)的_____(填“上游”或“下游”)。用XbaI酶切、SpeI酶切、NotI酶切目的基因与PATC940的优点是构建基因表达载体时,可以防止_____、_____以及防止目的基因与质粒反向连接。
(3)中国科学家独创的一种方法,将Bt基因导入棉花细胞,这种方法是_____,例如,可以用微量注射器将含目的基因的DNA溶液直接注入_____中。研究人员将转入BG2抗病质粒的农杆菌与苹果外植体共培养,进行遗传转化。目的基因BG2将随着T-DNA转移到被侵染的细胞而进入细胞,并随其整合到该细胞的染色体DNA上。
(4)在完成遗传转化后,培养基中至少要加入两种抗生素,请推测其作用分别是:一种用于杀死农杆菌,另一种用于_____。这样的培养基在微生物学上称为_____。
(5)需要不断观察和检测转基因苹果植株在田间的生长状态,以确定目的基因是否赋予了苹果植株抗真菌特性以及_____,这属于_____水平的鉴定。
【答案】(1) ①. 短单链核酸 ②. 2 ③. PCR技术过程中,复性时,引物之间可配对形成双链,母链缺少引物结合就不能得到目的基因产物
(2) ①. 上游 ②. Ti质粒自身环化 ③. 目的基因自身环化
(3) ①. 花粉管通道法 ②. 子房
(4) ①. 成功转化质粒细胞(组织)的筛选(或检测目的基因是否导入受体细胞) ②. 选择培养基
(5) ①. 抗性的程度 ②. 个体
【解析】
【分析】PCR技术扩增目的基因:
(1)原理:DNA双链复制
(2)过程:第一步:加热至90~95℃DNA解链;第二步冷却到55~60℃,引物结合到互补DNA链;第三步:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。
【小问1详解】
β–1,3葡聚糖酶基因(BG2)在体外大量克隆,可利用PCR技术,PCR技术扩增目的基因时,需要一小段能与该基因(BG2)碱基序列互补配对的短单链核酸作为引物,BG2的克隆前,需准备2种引物。PCR技术过程中,如果两种引物序列互补,复性时,引物可与引物结合,母链没有引物结合就不能得到子链,得不到目的基因产物。
【小问2详解】
人工设计的复合启动子的作用是驱动转录和提高(增强)转录活性,它位于目的基因(BG2)上游,启动子是RNA聚合酶识别与结合结构,有它才能驱动基因转录出mRNA,用XbaI酶切、SpeI酶切、NotI酶切目的基因与PATC940的优点是构建基因表达载体时,可以一定程度上防止Ti质粒自身环化与目的基因自身环化。
【小问3详解】
花粉管通道法可以用微量注射器将含目的基因的DNA溶液直接注入子房中,故将Bt基因导入棉花细胞的方法是花粉管通道法。
【小问4详解】
在完成遗传转化后,需要杀死农杆菌以及检测含有目的基因的质粒是否成功转入到受体细胞,因此选择培养基中至少要加入两种抗生素,一种用于杀死农杆菌,另一种用于成功转化质粒细胞(组织)的筛选(或检测目的基因是否导入受体细胞),起到选择作用。
【小问5详解】
转基因苹果植株能产生β–1,3葡聚糖酶,能抑制真菌的生长与繁殖,需要不断观察和检测转基因苹果植株在田间的生长状态,以确定目的基因是否赋予了苹果植株抗真菌特性以及抗性的程度。苹果植株属于个体层次。
【点睛】本题考查PCR技术、基因工程的相关知识,要求考生识记PCR技术的原理和过程、基因工程的操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节问题,能结合所学的知识准确答题。
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