内容正文:
2025届浙考生物研学馆高三寒假返校测试模拟考试
生物学试题
考生须知:
1.考生答题前,务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸上。
2.选择题的答案须用2B铅笔将答题纸上对应题目的答案标号涂黑,如要改动,须将原填涂处用橡皮擦净。
3.非选择题的答案须用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内,作图时可先使用2B铅笔,确定后须用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑,答案写在本试题卷上无效。
1. 下列是电子显微镜下观察到的4种细胞器,在肌肉细胞中不会出现的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”。叶绿体是绿色植物进行光合作用的主要场所,是植物细胞的“养料制造车间”。
【详解】据图可知,图中的细胞器分别是高尔基体、叶绿体、线粒体、内质网,其中叶绿体存在于植物细胞能进行光合作用的部位,不存在于人体细胞内,B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2. 科学家证明在灵长目动物中,人类与黑猩猩亲缘关系最近,依据的是DNA的( )
A. 碱基种类 B. 核苷酸种类
C. 碱基序列 D. 空间结构
【答案】C
【解析】
【分析】DNA分子的多样性主要表现为构成DNA分子的四种脱氧核苷酸的排列顺序千变万化;特异性主要表现为每个DNA分子都有特定的碱基序列。
【详解】人类和黑猩猩的遗传物质都是DNA,碱基种类相同,核苷酸种类相同,DNA均为双螺旋结构,空间结构相同,不同点是DNA上的碱基序列,可以根据DNA上碱基序列的差异情况判断人类与黑猩猩亲缘关系,C正确。
故选C。
3. “肥鹅肝”因脂肪丰富而口感滑嫩,被许多人视为佳肴。通过填饲谷物可促进家鹅肥肝的快速形成。有关叙述错误的是( )
A. 部分谷物消化吸收及转化后以肝糖原和脂肪的形式储存在肝脏中
B. 脂肪氧化分解时比等质量的糖原释放更多能量且消耗更多氧气
C. 停止填饲后转为正常喂饲可促进鹅肝中的脂肪大量转化为糖类
D. 摄入过多鹅肝可能会增加患高血压、心血管等疾病的风险
【答案】C
【解析】
【分析】糖类一般由C、H、O三种元素组成,分为单糖、二糖和多糖,是主要的能源物质。常见的单糖有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等。植物细胞中常见的二糖是蔗糖和麦芽糖,动物细胞中常见的二糖是乳糖。植物细胞中常见的多糖是纤维素和淀粉,动物细胞中常见的多糖是糖原。淀粉是植物细胞中的储能物质,糖原是动物细胞中的储能物质。
【详解】A、脂肪是良好的储能物质,糖原是动物细胞的储能物质,部分谷物消化吸收及转化后以肝糖原和脂肪的形式储存在肝脏中,A正确;
B、脂肪与糖类相比含氢多,含氧少,是良好的储能物质,故脂肪氧化分解时比等质量的糖原释放更多能量且消耗更多氧气,B正确;
C、脂肪只有在糖类代谢出现障碍时才能转化为糖类,且通常不能大量转化为糖类,C错误;
D、摄入过多鹅肝会导致脂质过多,可能会增加患高血压、心血管等疾病的风险,D正确。
故选C。
4. 兴趣小组使用血细胞计数板对一定体积培养液中的酵母菌计数,绘制其种群数量变化曲线(下图),并未获得预期的“S”形曲线,不可能的原因是( )
A. 培养的时间不够长
B. 种群的出生率小于死亡率
C. 种群数量未达到环境容纳量
D. 计数结果是活菌数和死菌数的总和
【答案】B
【解析】
【分析】酵母菌计数方法:抽样检测法:先将盖玻片放在计数室上,用吸管吸取培养液,滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入。多余培养液用滤纸吸去。稍待片刻,待细菌细胞全部沉降到计数室底部,将计数板放在载物台的中央,计数一个小方格内的酵母菌数量,再以此为根据,估算试管中的酵母菌总数。本实验中从试管中吸出培养液进行计数前,需将试管轻轻振荡数次,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,减少误差。
【详解】A、图中显示的酵母菌种群数量变化并未显示出S形增长,且种群数量依然呈上升趋势,因而推测,其原因是培养的时间不够长,培养液中营养比较丰富,A正确;
B、根据图示可以看出,酵母菌的种群数量处于上升趋势,因而推测,种群的出生率大于死亡率,B错误;
C、根据图中酵母菌的种群数量变化可推测,此时种群数量未达到环境容纳量,C正确;
D、该实验中用到的计数方法是显微直接计数,该方法计数结果是活菌数和死菌数的总和,D正确。
故选B。
5. 刚果红可与纤维素形成红色复合物,某同学以纤维素为唯一碳源制作的培养基中添加了刚果红,然后用如右图的方法进行接种纤维素分解菌,下列说法正确的是( )
A. 该接种方法既能分离提纯微生物,还能对微生物进行计数
B. 从用途的角度分,该培养基既是选择培养基,又是鉴别培养基
C. 该过程中需对接种环进行灼烧灭菌,且灭菌次数为4次
D. 划线区域形成的菌落周围显红色,且红色区域直径越大,说明纤维素分解菌的分解能力越强
【答案】B
【解析】
【分析】相关知识点:常用灭菌方法:灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌法;培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手、空气、牛奶所采用的灭菌和消毒方法依次:高压蒸汽灭菌、干热灭菌、灼烧灭菌、化学消毒、紫外线灭菌、巴氏消毒法。(1)制备培养基时,对培养基常用高压蒸汽灭菌法灭菌。(2)接种结束后,接种工具都需要灭菌处理杀死接种工具上残留的细菌,以避免细菌污染环境和感染操作者。(3)用稀释涂布平板法进行微生物计数时,需要统计菌落在30~300的平板进行计数,以保证结果准确。
【详解】A、该接种方法为平板划线法,不能对微生物进行计数,A 错误;
B、从用途的角度分,该培养基既是选择培养基,可以起到选择作用,又因为加入了刚果红试剂,又是鉴别培养基,B 正确;
C、该过程中需对接种环进行灼烧灭菌,但灭菌次数为 5 次,C错误;
D、纤维素分解菌将纤维素分解掉了,该区域刚果红不能与纤维素形成红色复合物,故划线区域形成的菌落周围显白色,不是红色,D 错误。
故选B。
6. 白喉毒素(DT)是白喉杆菌分泌的毒素蛋白,是小儿白喉的罪魁祸首。当人体感染白喉杆菌后,产生的以下反应属于机体特异性免疫的是( )
A. 鼻腔黏膜分泌杀菌物质抑制白喉杆菌繁殖
B. 吞噬细胞通过溶菌酶将胞吞的白喉杆菌消化
C. 口腔中的链球菌产生过氧化氢杀死白喉杆菌
D. 体液中的抗体与白喉杆菌毒素反应,中和其毒性
【答案】D
【解析】
【分析】免疫类型:分非特异性免疫(先天性的,对各种病原体有防疫作用)和特异性免疫(后天性的,对某种病原体有抵抗力)。非特异性免疫包括第一道防线(皮肤、黏膜及其分泌物等)和第二道防线(体液中的杀菌物质和吞噬细胞)。特异性免疫是第三道防线(免疫器官和免疫细胞,分体液免疫和细胞免疫
【详解】A、鼻腔黏膜分泌杀菌物质抑制白喉杆菌繁殖,属于非特异性免疫中的第一道防线,A错误;
B、吞噬细胞通过溶酶体将吞入的白喉杆菌消化,属于非特异性免疫,B错误;
C、口腔中的链球菌产生过氧化氢杀死白喉杆菌,不属于免疫反应,C错误;
D、抗体的化学本质即为免疫球蛋白,因此体液中的免疫球蛋白与白喉杆菌毒素反应,中和其毒性,属于特异性免疫中的体液免疫,D正确。
故选D。
7. 久坐会导致2型糖尿病(T2DM)患病风险增加,每隔30min进行3min步行或简单抗阻运动(力量练习)有助于改善血糖、胰岛素敏感性。下列说法错误的是( )
A. 血糖升高会直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素
B. 久坐会导致细胞摄取利用葡萄糖的能力下降
C. 久坐通过影响代谢速率加快肝糖原的分解
D. T2DM患者可通过抗阻练习增加肌肉摄取利用血糖
【答案】C
【解析】
【分析】当机体血糖浓度升高时,下丘脑的葡萄糖感受器接受刺激并产生兴奋,使胰岛B细胞的分泌功能增强,该过程的调节方式属于神经调节;通过胰岛B细胞分泌的胰岛素的调节,导致血糖浓度下降,该过程的调节方式属于体液调节,通过神经-体液调节维持血糖的相对稳定;
【详解】A、血糖升高会直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,进而导致血糖浓度下降,A正确;
B、题意显示,每隔30min进行3min步行或简单抗阻运动(力量练习)有助于改善血糖、胰岛素敏感性,据此推测久坐会导致细胞摄取利用葡萄糖的能力下降,B正确;
C、久坐会是导致胰岛素敏感性下降,因而不会加快肝糖原的分解,C错误;
D、根据题意可知,T2DM患者可通过抗阻练习增加肌肉摄取利用血糖,进而缓解糖尿病,D正确。
故选C。
8. 铁死亡是一种与凋亡不同的、由脂质过氧化产物积累引发的细胞程序性死亡。GPX4蛋白是抗氧化系统的核心要素,其表达和活性依赖于谷胱甘肽(GSH)的存在,RSL3蛋白通过抑制GPX4的功能诱导细胞铁死亡。下列说法错误的是( )
A. 铁死亡和细胞凋亡都受基因调控
B. GPX4表达下降会使细胞对铁死亡更敏感
C. GSH缺失可抑制细胞铁死亡
D. RSL3可作为抗肿瘤的潜在药物发挥作用
【答案】C
【解析】
【分析】1、细胞死亡包括凋亡和坏死等方式,其中凋亡是细胞死亡的一种主要方式。
2、细胞凋亡是指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以它是一种程序性死亡。
【详解】A、依题意,铁死亡是一种细胞程序性死亡,细胞凋亡也是一种细胞程序性死亡,因此,铁死亡和细胞凋亡都受基因调控,A正确;
B、依题意,GPX4的功能受到抑制会导致细胞铁死亡,可推断GPX4抑制细胞铁死亡。因此,GPX4表达下降,对细胞的抑制作用减弱,会使细胞对铁死亡更敏感,B正确;
C、依题意,GPX4蛋白活性依赖于GSH的存在,GPX4抑制细胞铁死亡。因此,GSH缺失,GPX4蛋白的抑制作用减弱,细胞更易铁死亡,C错误;
D、依题意,RSL3蛋白通过抑制GPX4的功能诱导细胞铁死亡。因此,RSL3可能也可以诱导癌细胞发生铁死亡,RSL3可作为抗肿瘤的潜在药物发挥作用,D正确。
故选C。
9. 下图是唾液淀粉酶合成和加工的部分过程,SRP为信号肽识别颗粒,DP是SRP受体,GTP的结构简式为:G—P~P~P。下列说法错误的是( )
A. 图中信号肽序列是由唾液淀粉酶基因编码的
B. 图中核糖体亚基和SRP可以循环使用
C. 信号肽会引导唾液淀粉酶前体转移到高尔基体加工
D. SRP和DP结合的过程需要消耗细胞代谢产生的能量
【答案】C
【解析】
【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程:附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽“形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
【详解】A、根据图示,信号肽是由mRNA指导合成的,因此信号肽序列是由唾液淀粉酶基因编码的,A正确;
B、根据图示,SRP引导核糖体结合到内质网以后,脱离核糖体,引导下一个核糖体,而核糖体亚基根据箭头的图示,也可以循环使用,B正确;
C、根据图示,信号肽会引导唾液淀粉酶前体转移到内质网加工,C错误;
D、根据图示,GTP参与了蛋白质(多肽)进入内质网加工的过程,即SRP和DP结合的过程需要消耗细胞代谢产生的能量,D正确。
故选C。
10. 生态学中常以金字塔形象地说明营养级与能量、生物体个体数量、生物量之间的关系,是定量研究生态系统的直观体现。生态金字塔有能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔三种类)型。结合下图,下列有关叙述正确的是( )
A. 该金字塔可表示树林中树(①)、害虫(②)和食虫鸟(③)之间的个体数量关系
B. 如果表示能量金字塔,则能量的流动方向只能依次是③→②→①
C. 在城市生态系统中该金字塔中的①可表示生产者固定的太阳能
D. 该金字塔可表示浮游植物(①)和浮游动物(②)的生物量之间的关系
【答案】D
【解析】
【分析】生态系统是在一定地域内生物与其生存的环境形成的一个统一整体,生态系统的组成包括非生物部分和生物部分。非生物部分有阳光、空气、水、温度、土壤等;生物部分包括生产者(绿色植物)、消费者(动物)、分解者(细菌和真菌)。生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。能量流动的特点是单向流动,逐级递减。
【详解】A、营养级越高,含有的能量越少,但数量可以出现倒金字塔形,树上可以有很多虫子,显然不可用图示的金字塔表示,A错误;
B、如果表示能量金字塔,位于塔基的是生产者,依次为第二营养级、第三营养级,则能量的流动方向只能是①→②→③,B错误;
C、城市生态系统是特殊的人工生态系统,生产者数量少,流经城市生态系统的总能量大于该生态系统中所有生产者固定的太阳能总量,C错误;
D、生物量金字塔是按照各级营养级生物的质量绘制出来的一个金字塔图形,①表示第一营养级的生物量,②表示第二营养级的生物量,浮游植物处于第一营养级,浮游动物处于第二营养级,某一时刻,第一营养级有机物的总量比第二营养级的多,D正确。
故选D。
11. 下图为类囊体薄膜上发生的光反应示意图,PSI和PSⅡ分别是光系统I和光系统Ⅱ,是叶绿素和蛋白质构成的复合体,能吸收、利用光能进行电子的传递。PQ、Cytbf、PC是传递电子的蛋白质,其中PQ在传递电子的同时能将H+运输到类囊体腔中。图中实线为电子的传递过程,虚线为H+的运输过程。以下说法正确的是( )
A. ATP合成酶由CF0和CF1两部分组成,在进行H(逆浓度梯度运输的同时催化ATP的合成
B. 图中类囊体膜两侧H+浓度差是由H2O光解、PQ主动运输H+和合成NADPH消耗H+形成的
C. 图中电子传递的过程中,最初提供电子的物质为水,最终接受电子的物质为NADPH
D. 光能被捕获后将水分解成O2、H+和e-,最终全部转化为ATP中活跃的化学能
【答案】B
【解析】
【分析】光系统涉及两个反应中心:光系统Ⅱ (PSⅡ) 和光系统I (PSI) ,其中PSⅡ光解水,PSI还原NADP+。光系统Ⅱ的色素吸收光能以后,能产生高能电子,并将高能电子传送到PQ,再依次传递给Cytbf、PC。光系统I吸收光能后,通过PC传递的电子与H+、NADP+在类囊体薄膜上结合形成NADPH。
【详解】A、由于H2O光解产生的H+和PQ利用高能电子的能量逆浓度梯度运输将H+从类囊体腔外运输进入类囊体腔,导致类囊体腔中的H+浓度高于叶绿体基质,ATP合成酶由CF0和CF1两部分组成,从类囊体腔顺浓度梯度运输H+至叶绿体基质的同时催化ATP的合成,A错误;
B、水光解产生H+、PQ主动运输将H+运回到类囊体腔内两个过程,使类囊体腔内H+浓度升高,而H+在类囊体薄膜上与NADP+结合形成NADPH,使类囊体腔外的H+浓度降低,B正确:
C、根据图中所示,水光解后产生氧气、H+和电子e-:故最初提供电子的物质为水:水光解后产生的电子最终传递给NADP+和H+,在酶的作用下将NADP+和H+还原为NADPH,故最终接受电子的物质为NADP+,C错误;
D、光能被捕获后将水分解成O2、H+和e-,最终转化为ATP和NADPH中活跃的化学能,D错误。
故选B
12. 油菜素内酯(BRs)是一种新型植物激素,某研究小组为探究外源油菜素内酯(BL)对水稻耐旱性的影响,对水稻植株喷施BL后进行干旱胁迫处理,结果如图所示。下列说法错误的是( )
A. 实验结果显示,喷施BL增加了植株对干旱胁迫的敏感性
B. BRs在植株体内含量微少,但具有重要的调节作用
C. BRs与ABA(脱落酸)对植株耐旱性的影响表现为相互抗衡
D. 油菜素内酯的形成受基因调控,分布不受基因调控
【答案】D
【解析】
【分析】脱落酸:合成部位:根冠、萎蔫的叶片等。主要生理功能:抑制植物细胞的分裂和种子的萌发;促进植物进入休眠;促进叶和果实的衰老、脱落。
油菜素内酯是一种新型植物内源激素,提高作物的抗寒、抗旱、抗盐碱等抗逆性,显著减少病害的发生。
【详解】A、由图可知,在干旱胁迫条件下,喷施BL后,和对照组相比,植株对干旱胁迫更敏感,存活率明显降低,A正确;
B、BRs是植物激素,激素在植物体内含量微少,但具有调节作用,B正确;
C、BRs可增加植株对干旱胁迫的敏感性,而ABA能增强植株的抗旱能力,所以二者在这方面表现为相互抗衡,C正确;
D、激素的产生和分布是基因表达调控的结果,也受到环境因素的影响,D错误。
故选D。
13. 下图1是太湖中部分生物之间、生物与环境之间的关系,下图2为科研团队对太湖蓝藻水华的发生规律进行研究得到的结果。据图分析,相关说法错误的是( )
A. 图1中食浮游生物鱼类处于第二、三营养级
B. 结合图2分析,可在12-2月清除底泥、3-4月在上覆水位置打捞蓝藻以防治水华
C. 夏季蓝藻水华最易发生,影响太湖藻类数量变化的非生物因素主要有光照、温度、土壤条件等
D. 图2中蓝藻不同季节的位置变化导致其所处的生态位发生变化
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析:据图1可知,图示为太湖中部分生物之间、生物与环境之间的关系。其中蓝藻等浮游藻类为生产者,处于第一营养级,为整个太湖的生物提供有机物。图2为太湖蓝藻水华的发生规律,据图可知,太湖中蓝藻大量生长集中在4-9月。
【详解】A、据图1可知,食浮游生物鱼类可以直接捕食蓝藻等浮游藻类,为第二营养级;食浮游生物鱼类也会以浮游动物为食,为第三营养级,故食浮游生物鱼类占第二、三营养级,A正确;
B、据图2所示,蓝藻在12-2月时下沉在底泥中,如果在此时清除底泥,可有效控制蓝藻数量;蓝藻在3-4月会上浮至上覆水,如果此时在上覆水位置打捞蓝藻,也可以减少蓝藻的数量,经过以上的措施处理,至其大量繁殖的4-9月时,蓝藻的数量就可以控制在较少的范围,B正确;
C、光照给藻类繁殖提供能量,影响其繁殖;温度为藻类光合作用和呼吸作用提供条件,影响其繁殖;由图2可知,当藻类下沉在底泥中时,处于休眠状态,上浮至上覆水才复苏,因此土壤条件不是影响太湖藻类数量变化的非生物因素,C错误;
D、图2中显示在不同的季节蓝藻所处位置不同,所以导致其生态位发生改变,D正确。
故选C。
14. 如图为有关细胞分裂的概念图,下列叙述正确的是( )
A. ①过程中无纺锤体和染色体出现,不发生DNA的复制
B. 在②过程中,染色体数与核DNA分子数表现出平行关系
C. ②过程有利于维持亲代与子代细胞遗传物质的稳定性
D. ③过程中具有2个细胞周期,精原细胞以②或③的方式增殖
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析:①表示无丝分裂,②表示有丝分裂,③表示减数分裂。
【详解】A、①表示无丝分裂,无丝分裂过程中没有纺锤丝和染色体的变化,但也会发生DNA的复制,A错误;
B、在有丝分裂过程中,染色体数目与核DNA分子数并不完全表现出平行关系,细胞分裂间期DNA加倍,染色体数目不加倍;有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体暂时加倍,DNA数目不变,B错误;
C、②是有丝分裂过程,有丝分裂过程意义是有利于维持亲代与子代细胞遗传物质的稳定性,C正确;
D、细胞周期只有连续分裂的细胞才有,③是减数分裂过程,不具有细胞周期,D错误。
故选C。
15. 我国科学家成功地将小鼠卵泡中卵母细胞周围的颗粒细胞转化为功能性GV卵母细胞,进而恢复其减数分裂过程并顺利培育出了健康幼鼠,过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 过程①的实质是基因的选择性表达,类似于脱分化过程
B. 过程②表示MI,GV卵母细胞已经具备受精能力
C. 诱导颗粒细胞转化为功能性GV卵母细胞的物质是促性腺激素
D. X细胞中的遗传物质与卵泡中卵母细胞的遗传物质相同
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图:图中①类似于脱分化过程;②表示减数第一次分裂;③表示体外受精。
【详解】A、过程①后全能性提高,类似于脱分化,其实质是基因选择性表达,A正确;
B、过程②表示MI,GV卵母细胞是初级卵母细胞,不具备受精能力,B错误;
C、促性腺激素作用于性腺,促进性激素的分泌,而题干信息是诱导颗粒细胞转化为功能性GV卵母细胞,不需要促性腺激素,需要其他的方法或物质进行诱导,C错误;
D、X细胞是处于MⅡ期的次级卵母细胞,由于MI后期发生了同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合,因此Ⅹ细胞在遗传组成上与卵泡中的卵母细胞遗传物质不相同,D错误。
故选A。
16. 血管内皮细胞(ES)中炎症反应的发生对动脉粥样硬化的发病起重要作用。下图表示ES中两种不编码蛋白质的RNA(PVT1和miR-153-3p)对细胞炎症反应的调控机理。已知血液中氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)含量升高可导致ES中PVT1含量升高。下列叙述正确的是( )
A. 过程①以半保留复制的方式合成双链PVT1
B. PVT1和ERKmRNA中某些片段碱基序列可能相同
C. a端为ERKmRNA的3'端,b端有游离的磷酸基团
D. 血液中ox-LDL含量升高可导致ES中炎症反应加重
【答案】B
【解析】
【分析】据图示可知,图中①表示转录过程。核糖体由短肽端往长肽端移动,a端为5'端。
【详解】A、过程①表示转录过程,不是DNA复制过程,A错误;
B、据图分析可知miR-153-3p既可以与PVT1的部分片段互补,也可以与ERK mRNA 的部分片段互补,说明PVT1和ERK mRNA 中某些片段碱基序列相同,B正确;
C、核糖体由短肽端往长肽端移动,且沿着mRNA的5'→3'端移动,所以a端为ERK mRNA的5'端,而5'端才有游离的磷酸基团,C错误;
D、据图分析血液中ox-LDL含量升高,则ES中PVT1含量升高,抑制相关基因的表达,从而抑制细胞炎症发生,D错误。
故选B。
17. 药用植物板蓝根(2n=14)具有抗病毒及抗菌等作用。某课题组以甘蓝型油菜(2n=38)与板蓝根作为原材料,通过体细胞杂交培育了抗病菌的板蓝根-油菜杂交种。部分杂交种细胞染色体组成以及分裂过程中细胞两极染色体数目占比如表所示,下列叙述正确的是( )
杂交种
体细胞染色体数
后期I细胞两极染色体数目比的占比(%)
26:26
28:24
23:29
27:25
其它
AS1
52
63.4
10.6
7.2
14.8
0.0
AS6
52-62
32.3
9.6
8.2
11.0
38.8
AS7
52-58
40.3
9.6
7.2
12.5
30.5
A. 板蓝根—油菜杂种AS1属于二倍体,体细胞中有两个染色体组
B. 板蓝根产生的配子与甘蓝型油菜产生的配子受精后需用秋水仙素诱导细胞染色体数目加倍
C. 杂交种AS1在后期I时,有10.6%的细胞两极染色体数目比为28:24,造成这一现象的可能原因是后期I有部分染色单体未分离
D. 若要将获得的AS1、AS6和AS7等杂交种作为有性杂交的亲本,最好选择AS1
【答案】D
【解析】
【分析】1、植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新植物体的技术。
2、人工诱导原生质体融合的方法基本可以分为两类:物理法和化学法,物理法包括电融合法、离心法;化学法包括聚乙二醇融合法、高Ca2+——高pH融合法等。
3、植物体细胞杂交的一般步骤是:①先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体;②人工诱导原生质体融合;③融合后的杂种细胞再经过诱导脱分化形成愈伤组织;④通过植物组织培养发育成完整的杂种植株。
【详解】A、板蓝根—油菜杂种AS1属于异源四倍体,体细胞中含有四个染色体组,A错误;
B、该技术使用的是体细胞杂交技术,没有涉及有性生殖的配子结合,B错误;
C、杂交种AS1在后期I时,有10.6%的细胞两极染色体数目比为28:24,造成这一现象的可能原因是后期I同源染色体未分离,C错误;
D、若要将获得的AS1、AS6和AS7等杂交种作为有性杂交的亲本,最好选择AS1,因为AS1中刚好含有两组板蓝根的染色体和两组油菜的染色体,可以进行有性生殖,D正确。
故选D。
18. 研究人员利用蛙的坐骨神经及电表(指针偏转方向与电流方向一致)进行适宜处理,同时观察电表指针偏转情况,部分结果如下图(其中,刺激时的图示结果为实验观察首先出现的现象)。下列说法不正确的是( )
A. 蛙的神经元包括细胞体和突起
B. 据图分析,实验时应将连接到电表的两个电极(a、b)分别置于神经细胞膜内侧、内侧
C. 刺激产生的兴奋传到图中电极a处时,该处电位变化主要与神经细胞膜对Na+的通透性增加有关
D. 实验结果表明兴奋以电信号形式在神经纤维上传导
【答案】B
【解析】
【分析】神经纤维未受到刺激时,K+外流,细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负,当某一部位受刺激时,Na+内流,其膜电位变为外负内正。兴奋的传导方向和膜内侧的电流传导方向一致;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化学信号。
【详解】A、蛙的神经元包括细胞体和突起(包括轴突和树突),A正确;
B、据图分析,实验时应将连接到电表的两个电极(a、 b)分别置于神经细胞膜外侧、外侧,B错误;
C、刺激产生的兴奋传到图中电极a处时,该处电位变为负电位,该电位变化主要与神经细胞膜对Na+的通透性增加有关,C正确;
D、实验中刺激时,电表会发生偏转,说明兴奋以电信号形式在神经纤维上传导,D正确。
故选B。
19. 毕赤酵母(能以甲醇为唯一碳源)可作为生产抗原蛋白的工程菌。研究人员以图1所示质粒为载体,构建含乙型肝炎病毒表面抗原蛋白基因HBsAg的重组质粒,导入大肠杆菌中进行扩增后,再经酶切后导入毕赤酵母,经同源重组整合到其染色体DNA上,其中的T启动子是一种甲醇诱导型启动子。图1、图2中的限制酶酶切位点对应的碱基序列如图3所示。下列说法错误的是( )
A. 利用PCR技术获取HBsAg基因时,引物A结合的单链是b链
B. 构建重组载体后,导入大肠杆菌,在含有氨苄青霉素的培养基上进行培养,与含空白质粒的大肠杆菌菌落相比,含有重组质粒的菌落具有不能发绿色荧光的特征
C. 科研人员利用限制酶和E.coliDNA连接酶将HBsAg基因正确插入图1所示质粒时,应选用SmaⅠ、BclⅠ酶对质粒进行酶切处理
D. 将大肠杆菌中获取的HBsAg基因导入毕赤酵母后,转化的酵母菌在培养基上培养一段时间后,需要向其中加入甲醇,其目的是诱导HBsAg基因表达,同时也为毕赤酵母提供碳源
【答案】C
【解析】
【分析】1、PCR技术是对体内DNA复制过程的模仿,也需要模板、原料、酶和引物等。待扩增的DNA分子是模板,原料是4种脱氧核苷三磷酸,即dNTP,N代表A、T、G、C四种碱基;
2、基因工程的基本操作步骤包括获取目的基因、构建重组DNA分子、将重组DNA 分子导入受体细胞、检测目的基因及其表达产物等。
【详解】A、转录的模板链在b链,即b链左侧为3′端,右侧为5′端。利用PCR技术获取HBsAg基因时,引物是与模板链的3′端结合,因此,引物A结合的单链是b链,A正确;
B、重组质粒上含有氨苄青霉素抗性基因,因此构建重组载体后,导入大肠杆菌,在含有氨苄青霉素的培养基上进行培养,没有导入质粒和没有导入重组质粒的大肠杆菌均不能存活。空白质粒含有绿色荧光蛋白基因而重组质粒上绿色荧光蛋白基因被破坏,因此不能发绿色荧光,B正确;
C、在构建重组DNA分子时,需要获得具有相同黏性末端的目的基因和质粒,为保证目的基因的完整性,结合图2分析,需要使用BamHⅠ和XmaⅠ识别并切割。再结合图2目的基因的转录方向以及质粒的转录方向分析,质粒应选择BclⅠ和XmaⅠ进行酶切,因为BamHⅠ和BclⅠ酶切所产生的黏性末端相同,SmaⅠ和XmaⅠ限制酶识别序列是一样的,只是切割位点不一样,因此质粒上SmaⅠ识别序列可以被XmaⅠ酶切,获得和目的基因一端相同的黏性末端。综上所述,质粒上SmaⅠ限制酶识别序列用XmaⅠ酶切,与目的基因用XmaI酶切获得的黏性末端一侧相连;质粒用BclⅠ酶切获得的黏性末端和目的基因用BamHⅠ酶切获得的黏性末端相连,因此科研人员利用限制酶和E.coliDNA连接酶将HBsAg基因正确插入图1所示质粒时,应选用XmaⅠ、BclⅠ酶对质粒进行酶切处理,C错误;
D、将大肠杆菌中获取的HBsAg基因导入毕赤酵母后,转化的酵母菌在培养基上培养一段时间后,需要向其中加入甲醇。加入甲醇的作用有两点:一是提供碳源,促进酵母菌的生长和代谢;二是启动甲醇代谢相关的基因表达,从而启动目的基因的表达,D正确。
故选C。
20. 将正常的红眼雌果蝇与红眼雄果蝇(XAY)杂交,后代出现了一只染色体组成为XXY的红眼雌果蝇M,将眼色有关基因进行PCR扩增后凝胶电泳的结果如图所示。不考虑基因突变,下列叙述正确的是( )
A. 不考虑同源染色体互换,不可能是亲本雄果蝇产生精子时减数分裂I异常所致
B. 不考虑同源染色体互换,不可能是亲本雄果蝇产生精子时减数分裂Ⅱ异常所致
C. 考虑同源染色体互换,不可能是亲本雌果蝇产生卵细胞时减数分裂I异常所致
D. 考虑同源染色体互换,不可能是亲本雌果蝇产生卵细胞时减数分裂Ⅱ异常所致
【答案】B
【解析】
【分析】减数分裂是有性生殖生物在生殖细胞成熟过程中发生的特殊分裂方式。在这一过程中,DNA复制一次,细胞连续分裂两次,结果形成4个子细胞的染色体数目只有母细胞的一半,故称为减数分裂。
【详解】A、根据题意可知,亲本均为红眼果蝇,其中亲本雄果蝇的基因型为XAY,在电泳图中有一条条带,而亲本雌果蝇在电泳图中有两条条带,故亲本雌果蝇的基因型为XAXa,结合电泳图可以推出果蝇M的基因型为XAXaY。不考虑同源染色体互换,如果亲本雄果蝇产生精子时减数分裂I异常,X染色体与Y染色体没有分离,会形成基因型为XAY的精子,则可能导致后代出现基因型为XAXaY的红眼雌果蝇,A错误;
B、如果亲本雄果蝇产生精子时减数分裂Ⅱ异常,会形成基因型为XAXA或YY的精子,则后代不可能出现基因型为XAXaY的红眼雌果蝇,B正确;
C、若A与a基因所在的同源染色体发生互换,且减数分裂I异常,亲本雌果蝇可能产生基因型为XAXa的卵胞,可能导致后代出现基因型为XAXaY的红眼雌果蝇,C错误;
D、若A与a基因所在的同源染色体发生互换,且减数分裂Ⅱ异常,亲本雌果蝇也可能产生基因型为XAXa的卵胞,则也可能导致后代出现基因型为XAXaY的红眼雌果蝇,D错误。
故选B。
非选择题部分(共60分)
21. 为探究连续红、蓝光照对辣椒幼苗生长及生理特性的影响,某研究小组选择生理状态一致的辣椒幼苗进行了 15d(天)实验。实验结果如图所示(C:光照时间为14h/d, 即正常光照时间;T:光照时间为24h/d, 即连续光照;W: 白光;B:蓝光;R:红光。如:CW表示每天用白光处理 14 小时、TB 表示每天用蓝光连续照射24小时)。回答下列问题:
(1)光质直接影响辣椒光合作用的__________阶段,该阶段的场所是叶绿体的___________,通过该阶段,光能转化为__________中的化学能。光除了能为植物提供能量以外,还可作为一种信号,影响、调控_______________。
(2)依据图所示结果,你能得出的结论是__________________(答出1点)。
(3)为探究出现图所示结果的原因,该小组对各组叶片的净光合速率进行了检测,结果如表:不同光处理对辣椒幼苗叶片光合特性的影响
指标(相对值)
处理组
净光合速率/ (mmol·m~²·s ¹)
气孔导度/ (mmol·m ²·s ¹)
胞间CO₂浓度/ (mmol·mol⁻¹)
CW
380
7.1
4.4
CB
300
3.7
2.9
CR
400
4.2
2.8
TW
420
2.5
0.5
TB
280
2.3
1.5
TR
402
2.4
0.8
连续红光处理期间,若降低环境中 CO₂浓度,则短时间内叶肉细胞中C₅的含量会________(填“增加”、 “下降”或“不变”), 理由是_____________。结合表,请推测TW组辣椒幼苗出现图所示结果的原因可能是__________。
【答案】(1) ①. 光反应 ②. 类囊体薄膜(基粒) ③. NADPH和ATP ④. 植物生长发育的全过程
(2)a.不同的光环境(光照时间和光质)处理,对辣椒幼苗生长的影响存在差异;b.红光处理能促进辣椒幼苗生长,而连续的蓝光照射对辣椒幼苗生长有明显的抑制作用
(3) ①. 增加 ②. 降低 CO₂浓度, CO₂的固定减慢,C5的消耗减少,C3还原生成C5的反应仍在进行 ③. 在TW组辣椒幼苗通过光合作用积累的有机物中,转移到根系的有机物的比例高
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,其中光反应包括水的光解和ATP的生成,暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。
【小问1详解】
光合作用主要包括光反应阶段和暗反应阶段,光质可直接影响光合作用的光反应阶段,该阶段发生在叶绿体的类囊体薄膜;光反应阶段光能转化为NADPH和ATP中的化学能;光除了能为植物提供能量以外,还可作为一种信号,影响、调控植物生长发育的全过程。
【小问2详解】
分析题意,本实验的目的是探究连续红、蓝光照对辣椒幼苗生长及生理特性的影响,据图可知,与对照组相比,用红光处理后辣椒幼苗生长显著,而连续的蓝光照射对辣椒幼苗生长有明显的抑制作用,即不同的光环境(光照时间和光质)处理,对辣椒幼苗生长的影响存在差异。
【小问3详解】
连续红光处理期间,若降低环境中 CO₂浓度,则短时间内CO₂的固定减慢,C5的消耗减少,由于C3还原生成C5的反应仍在进行,故叶肉细胞中C5的含量会增加;结合表,TW组辣椒幼苗的净光合速率最高,但其地上部分生长发育情况一般,这说明在TW组辣椒幼苗通过光合作用积累的有机物中,转移到根系的有机物的比例高。
22. 研究人员5年内两次对某自然保护区内所有木本植物进行调查,部分调查结果如下。回答下列问题。
种群
年死亡率/%
年出生率/%
种群年增长率/%
重要值
初次调查
二次调查
A
0.15
0.18
0.04
69.70
32.35
B
0.70
6.46
5.75
13.04
28.46
C
0.24
15.03
14.79
6.23
19.36
D
1.08
6.57
5.49
3.04
8.65
E
0
4.01
4.01
2.42
3.74
F
0
11.60
11.60
1.58
3.41
注:表中已经包含群落中重要值大于1的全部木本植物,A、B、C、D、E、F分属不同物种。
(1)重要值表示物种的优势程度,数值越大说明优势程度越高。重要值是______水平上研究的问题,在这一层次开展研究的基础是研究______。
(2)据表中数据判断,调查期间优势程度最高的物种是______,如果环境因素不发生明显变化,也没有外来物种入侵等,其明显优势地位______(填“能”或“不能”)长期保持,判断理由是____________。
(3)调查期间种群C的年龄结构类似于______(选填下列选项),这种年龄结构并不能保证种群年增长率大于0,原因是____________。
(4)若建立自然保护区的目的是保护物种A,从生态系统的层次上分析,彻底清除物种B、C、D、E、F并不利于保护物种A,原因是____________。
【答案】(1) ①. 群落 ②. 种群
(2) ①. B ②. 不能 ③. 种群增长还受自身种群密度等因素影响,随着种群数量增加,种内竞争加剧等因素会影响其增长,最终可能导致优势地位丧失
(3) ①. 丁 ②. 植物种群种群数量还受光照、温度等(非密度制约)因素的影响
(4)物种A与其他物种共同构成了复杂的生态系统,清除其他物种会(使营养结构变简单,自我调节能力下降),破坏生态系统的稳定性,从而间接影响物种A的生存
【解析】
【分析】食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的,属于密度制约因素;而气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害,对种群的作用强度与该种群的密度无关,因此被称为非密度制约因素。
【小问1详解】
由题意可知,重要值表示物种的优势程度,是群落水平上研究的问题,研究群落的基础是研究种群。
【小问2详解】
由表可知,调查期间优势程度最高的物种是B,其在调查期间,重要值增加最多,说明其优势程度更高,在竞争中占据优势更大。种群增殖除了受环境因素影响外,还受自身种群密度等因素影响,随着种群数量增加,种内竞争加剧等因素会影响其增长,最终可能导致优势地位丧失,所以不一定能长期保持其优势地位。
【小问3详解】
据表可知,调查期间,种群C的出生率大于死亡率,说明为年龄结构为增长型,图中丁老年个体数<成年个体数<幼年个体数,为增长型。由于植物种群种群数量还受光照、温度等非密度制约因素的影响,所以增长型种群也不一定能保证种群年增长率大于0,即可能出现负增长的情况。
【小问4详解】
物种A与其他物种共同构成了复杂的生态系统,物种之间存在着相互依存和相互制约的关系,清除其他物种会破坏生态系统的稳定性,从而间接影响物种A的生存,所以彻底清除物种B、C、D、E、F并不利于保护物种A。
23. 拟南芥(2n=10,染色体记为I~V号)为一年生草本,高20~35厘米,总状花序,雌雄同花,闭花授粉,是遗传领域中应用最广泛的模式植物,被誉为“植物中的果蝇”。野生型拟南芥无抗潮霉素基因,对潮霉素敏感,基因型记为hh,科研人员将潮霉素抗性基因(H)转入野生型拟南芥中培育成转基因拟南芥,进行了相关科学研究。
(1)自然状态下,拟南芥一般是______(填纯种”或“杂种”),除此之外,拟南芥适合作为遗传模式植物的优点还有_____(答出一点)。
(2)若将成功转入两个H基因的转基因拟南芥与野生型拟南芥杂交,子代抗性:敏感=1:1,试解释其原因______。
(3)拟南芥的果实为长角果,成熟时果荚会开裂并释放种子。科研人员就拟南芥果荚开裂机理进行了系列研究。研究者利用T--DNA插入的方法,获得3个果荚不开裂的突变纯合体甲、乙、丙。其中突变体甲是T-DNA插入到M基因中,导致其编码的M酶活性丧失M基因由于T-DNA的插入突变为m基因。突变体乙是T-DNA插入到E基因中,导致其编码的E酶活性丧失;突变体丙的M酶和E酶活性均丧失。将上述突变体进行杂交,后代表型及比例如下表所示:
杂交组合一
甲×丙→F1;乙×丙→F1’
F1与F1’杂交,后代表型及比例为完全开裂:不开裂=1:3
杂交组合二
甲×乙→F1
F1与丙杂交,后代表型及比例为完全开裂:不开裂=1:3
①由杂交组合一,______(填“能”或“不能”)推出M、m与E、e两对基因自由组合,理由是______。
②让杂交组合二的F ₁自交,F ₂代表型及比例为_____。
③现有另一突变体丁,其果荚开裂程度为中等开裂(介于完全开裂与不开裂之间)。经检测其 M和E基因均正常,由另一个基因F突变成f基因引起;检测其开裂区细胞内M酶和E酶的量均有不同程度下降。推测果荚中等开裂的原因是f基因_____。
【答案】(1) ①. 纯种 ②. 繁殖周期短、产生种子数量多、易培育
(2)转入的两个H基因位于同一条染色体上,转基因拟南芥产生了数量相等的两种配子
(3) ①. 不能 ②. 无论这两对基因是位于一对染色体上,还是位于两对同源染色体上,杂交后产生后代的比例都为1:3 ③. 完全:不完全=9:7 ④. 一定程度上抑制M与E基因表达,使细胞内M酶与E酶数量下降
【解析】
【分析】自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
【小问1详解】
由题意可知,拟南芥为一年生草本,雌雄同花,闭花授粉,所以自然状态下,一般是纯种。拟南芥还具有繁殖周期短、产生种子数量多、易培育、遗传物质简单等优点。
【小问2详解】
可能转入的两个H基因位于同一条染色体上,转基因拟南芥产生了数量相等的两种配子,即HH:h=1:1,与野生型拟南芥(只产生h一种配子)杂交,子代抗性HHh:敏感hh=1:1。
【小问3详解】
①根据题意,突变体为不开裂,突变体甲是T—DNA插入到M基因中,导致其编码的M酶活性丧失,则甲的基因型为EEmm,突变体乙是T—DNA插入到E基因中,导致其编码的E酶活性丧失,则乙的基因型为eeMM,突变体丙的M酶和E酶活性均丧失,则丙的基因型为eemm,若M、m与E、e两对基因位于两对染色体上,则杂交组合一的F1与F1'基因型分别为Eemm、eeMm,F1与F1'杂交,后代基因型及比例为1/4EeMm、1/4Eemm、1/4eeMm、1/4eemm,表型及比例为完全开裂:不开裂=1:3;若M、m与E、e两对基因位于一对染色体上,则杂交组合一的F1与F1'基因型分别为Eemm、eeMM,且F1产生的配子为Em、em,F1'产生的配子为eM、em,F1与F1'杂交,配子随机结合,后代基因型及比例为1/4EeMm、1/4Eemm、1/4eeMm、1/4eemm,表型及比例仍然为完全开裂:不开裂=1:3,即无论这两对基因位于一对染色体上还是位于两对同源染色体上,杂交后代均会出现完全开裂:不开裂=1:3,故由杂交组合一,不能推出M、m与E、e两对基因自由组合。
②杂交组合二,甲×乙→F1,F1基因型为EeMm,F1自交,F1与丙杂交,后代表型及比例为完全开裂:不开裂=1:3,说明两对等位基因位于非同源染色体上,则F2代基因型及比例为(E_ M_):(E_ mm+eeM_+eemm)=9:7,即完全开裂:不开裂=9:7。
③经检测其M和E基因均正常,由另一个基因F突变成f基因引起;检测其开裂区细胞内M酶和E酶的量均有不同程度下降。推测果荚中等开裂的原因是f基因一定程度抑制M和E基因的表达,使细胞内M酶和E酶的量下降。
24. CD87是一种癌细胞膜上的受体蛋白,与癌细胞的转移和增殖有关。研发针对CD87的抗体类药物能提高癌症的治愈率。
(1)单克隆抗体制备过程如图1所示:
细胞①表示小鼠的____细胞,使用HAT培养基筛选获取杂交瘤细胞的原理是____;获取杂交瘤细胞后,需在全营养培养基中培养一段时间,目的是____。采用____法获取单细胞,并培养形成克隆。通过筛选的杂交瘤细胞可通过注入小鼠腹腔或在培养液中进行扩大培养并不断产生单克隆抗体。
(2)双特异性抗体是指同时具有两种抗原结合位点的人造抗体,研究人员利用基因工程和发酵工程技术制备具有CD3和CD87结合位点的双特异性抗体(见图2)。
备注:CD3是T细胞表面特异性抗原,在所有T细胞膜上均有表达。该抗原被激活后,能极大促进T细胞的免疫效力
①设计目的基因序列:通过查阅基因数据库,获得CD3和CD87蛋白对应的碱基序列和氨基酸序列,为使两种抗体蛋白能结合形成有功能的抗体,利用计算机辅助设计技术,设计改造蛋白质的____,推测其可能的氨基酸序列和碱基序列。
②获取目的基因:利用____获取目的基因后,通过PCR扩增,采用的引物如图3所示。
③构建重组质粒:选用含LacO位点的质粒作为载体。LacO位点常与阻遏蛋白结合,阻止RNA聚合酶的移动,环境中的乳糖能解除阻遏蛋白的作用。将目的基因与质粒连接,形成图4所示的重组质粒。LacO位点的作用是____。
④重组质粒的导入和检测:将重组质粒与经低温、低浓度CaCl2处理的大肠杆菌共培养一段时间,将菌种接种在含四环素的培养基中培养一段时间,获得的大肠杆菌需鉴定是否含有重组质粒,原因是____。提取大肠杆菌总DNA后,根据表中4种限制酶的识别序列,采用____酶进行酶切,电泳后若存在1150bp左右长度的条带,则说明导入了重组质粒。
酶
识别序列
EcorI
5’-G^AATTC-3’
BgIII
5’-A^GATCT-3’
BamHI
5’-G^GATCC-3’
XhoI
5’-C^TCGAG-3’
备注:“^”表示酶切位点
⑤双特异性抗体的生产:将筛选出的大肠杆菌扩大培养后,接种在发酵罐中进行大规模发酵。生产过程中需要持续检测的指标是____(写出3个)。
(3)相对于单克隆抗体,图示双特异性抗体在治疗癌症时的效果更好,推测原因是____。
【答案】(1) ①. B淋巴 ②. HAT培养基会抑制单个的骨髓瘤细胞和骨髓瘤-骨髓瘤细胞的增殖,而B淋巴细胞分裂能力弱,只有杂交瘤细胞可以正常增殖 ③. (扩大培养)增加杂交瘤细胞数量 ④. 有限稀释
(2) ①. 结构 ②. 人工合成法 ③. 调控目的基因的转录 ④. 含有空质粒和质粒与质粒连接产物的大肠杆菌也能在含四环素的培养基中存活 ⑤. BamHI和XhoI ⑥. 温度、pH、营养物质和溶氧量等
(3)该双特异性抗体既能结合癌细胞表面的受体蛋白CD87,又能结合T细胞表面的特异性抗原CD3,且CD3抗原被激活后,能极大促进T细胞的免疫效力,从而实现定向杀伤癌细胞作用
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备过程是:对小动物注射抗原,从该动物的脾脏中获取效应B细胞,将效应B细胞与骨髓瘤细胞融合,筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞,克隆化培养杂交瘤细胞(体内培养和体外培养),最后获取单克隆抗体。诱导动物细胞融合的方法有:物理法(离心、振动)、化学法(聚乙二醇)、生物法(灭活的病毒)。
【小问1详解】
B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合可以形成杂交瘤细胞,故细胞①表示经过免疫的小鼠B淋巴细胞,HAT培养基会抑制单个的骨髓瘤细胞和骨髓瘤-骨髓瘤细胞的增殖,而B淋巴细胞分裂能力弱,只有杂交瘤细胞可以正常增殖,因此该选择培养基只允许杂交瘤细胞正常生长,从而筛选出杂交瘤细胞。获取杂交瘤细胞后,需在全营养培养基中培养一段时间,目的是扩大培养增加杂交瘤细胞数量。再采用有限稀释法可获取单细胞,并培养形成克隆。
【小问2详解】
①设计目的基因序列:根据蛋白质的预期功能,设计预期蛋白质的结构,推测其可能的氨基酸序列和碱基序列。
②获取目的基因:根据目的基因的碱基序列利用人工合成法获取目的基因后,通过PCR扩增。
③LacO位点常与阻遏蛋白结合,阻止RNA聚合酶的移动,环境中的乳糖能解除阻遏蛋白的作用。由此可见LacO位点的作用是调控目的基因的转录。
④因含有空质粒和质粒与质粒连接产物的大肠杆菌也含有四环素抗性基因,也能在含四环素的培养基中存活,故在含四环素的培养基中培养一段时间获得的大肠杆菌需鉴定是否含有重组质粒。对比引物1和引物2虚线框序列和4种限制酶识别可知,采用BamHI和XhoI酶进行酶切,因目的基因长度为1140bp,电泳后若存在1150bp左右长度的条带,则说明其含有目的基因,即导入了重组质粒。
⑤为保证筛选出的大肠杆菌在发酵罐中进行大规模发酵,发酵过程中需要持续检测的指标有温度、pH、营养物质和溶氧量等。
【小问3详解】
相对于单克隆抗体,图示双特异性抗体既能结合癌细胞表面的受体蛋白CD87,又能结合T细胞表面的特异性抗原CD3,该抗原被激活后,能极大促进T细胞的免疫效力,从而实现定向杀伤癌细胞作用,在治疗癌症时取得更好的效果。
25. 研究发现物质X与肝细胞膜上Y蛋白结合可促进某动物肝脏细胞的增殖,请设计相应的实验方案验证该发现。实验材料:正常肝脏细胞、Y蛋白基因敲除的肝脏细胞(Y蛋白基因敲除的肝脏细胞增殖能力有所降低)、X物质溶液、培养液,比浊计及实验所需其他试剂和材料。(说明:答题时不考虑加入X后的体积变化等误差,X与Y蛋白不结合时对细胞无影响。提供的细胞均具有分裂能力,只进行原代培养且培养条件适宜,比浊计使用方法不做要求)
(1)实验思路:①取培养瓶若干个,分组并编号如下:__________________。每组设置若干个重复样品。培养12小时后,其中在A、B两组中加入等量的物质X。
②各组样品在CO2培养箱中培养,每隔6小时各取其中的几个样品,用比浊计测定浑浊度并______。由于细胞培养时细胞______难以形成细胞悬液,所以需加入胰蛋白酶并摇匀后再测定。
③24小时后结束实验统计分析数据,并以此数据为纵坐标绘制曲线。
(2)请用曲线图预测实验结果,坐标轴上需做到详细标记:______。
(3)欲进一步研究细胞膜上Y蛋白与X物质的结合会受到Z物质的干扰(而Z本身不影响细胞增殖),则在原实验基础上需增设的实验组是______。
(4)分析与讨论:
a.经过研究发现物质X不能促进该动物成骨细胞的增殖,而成骨细胞溶胶中有Y的mRNA,则物质X不能促进成骨细胞增殖的原因可能是____________。成骨细胞表面蛋白质多种多样的根本原因是____________。
b.欲确定Y蛋白基因所在的染色体,可在细胞水平上用______技术来进行基因定位。
【答案】(1) ①. A 组:等量的细胞培养液+正常肝脏细胞B 组:等量的细胞培养液+Y 蛋白基因敲除的肝脏细胞C 组:等量的细胞培养液+正常肝脏细胞D 组:等量的细胞培养液+Y 蛋白基因敲除的肝脏细胞(A 与 B 可互换,C 与 D 可互换) ②. 记录数据 ③. 贴壁生长
(2) (3)培养液+正常肝细胞+X 物质+Z 物质,(看细胞增殖情况)
(4) ①. mRNA难以翻译形成 Y 蛋白/表达形成的Y蛋白难以移到细胞膜表面/表达形成的Y蛋白活性低 ②. 控制不同蛋白的基因不同 ③. 细胞杂交##细胞融合
【解析】
【分析】根据实验提供的材料正常肝脏细胞、Y蛋白基因敲除的肝脏细胞、X物质溶液,因此实验的自变量为细胞中是否含有Y蛋白基因,是否含X物质,因变量为细胞的数量(可用溶液浑浊程度表示),如果正常细胞增殖的数量多于Y蛋白基因敲除的肝脏细胞,说明物质X能够促进肝脏细胞的增殖。
【小问1详解】
①本实验的目的是验证物质X与肝细胞膜上Y蛋白结合可促进某动物肝脏细胞的增殖,实验的自变量为是否加入物质X,是否有Y蛋白基因,实验设置为正常组做空白对照,Y蛋白基因敲除组、正常组加物质X、Y蛋白基因敲除组加物质X,题干信息中AB两组加入了等量的物质X,故4组实验依次为:
A组:等量的细胞培养液 +正常肝脏细胞;
B 组:等量的细胞培养液+Y 蛋白基因敲除的肝脏细胞;
C 组:等量的细胞培养液+正常肝脏细胞;
D 组:等量的细胞培养液+Y 蛋白基因敲除的肝脏细胞(A 与 B 可互换,C 与 D 可互换)。
②根据题意,肝脏细胞增殖能力是用溶液浑浊度来表示的,因此每隔6小时各取其中的几个样品,用比浊计测定浑浊度并记录实验数据用于分析;动物细胞在培养时,附在一定的固相表面进行贴壁生长,难以形成细胞悬液,胰蛋白酶可以使组织分散成单个细胞,所以需加入胰蛋白酶并摇匀后再测定。
【小问2详解】
肝脏细胞增殖能力可用溶液浑浊度来表示,由于物质X与肝细胞膜上Y蛋白结合可促进某动物肝脏细胞的增殖,因此24小时后溶液的浑浊度大小为A组>C组>B组=D组,以此数据为纵坐标绘制曲线图如下:
【小问3详解】
欲进一步研究细胞膜上Y蛋白与X物质的结合会受到Z 物质的干扰(而Z本身不影响细胞增殖),根据单一变量原则和对照原则,则在原实验基础上需增设的实验组是:培养液+正常肝细胞+X 物质+Z 物质,看细胞增殖情况。
【小问4详解】
a.根据“经过研究发现物质X不能促进该动物成骨细胞的增殖,而成骨细胞溶胶中有Y的mRNA”,说明可以通过转录产生Y的mRNA,则物质X不能促进成骨细胞增殖的原因可能是在翻译过程发生异常,或者产生的蛋白质无法正常使用导致的,mRNA 难以翻译形成 Y 蛋白、表达形成的Y 蛋白难以移到细胞膜表面、表达形成的 Y 蛋白活性低。成骨细胞是由一个受精卵发育而来的,则表面蛋白质多种多样的根本原因是控制不同蛋白的基因不同(或者是基因的选择性表达)。
b.欲确定Y 蛋白基因所在的染色体,要在细胞水平上进行基因定位,则需要用细胞杂交技术进行基因定位。
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2025届浙考生物研学馆高三寒假返校测试模拟考试
生物学试题
考生须知:
1.考生答题前,务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸上。
2.选择题的答案须用2B铅笔将答题纸上对应题目的答案标号涂黑,如要改动,须将原填涂处用橡皮擦净。
3.非选择题的答案须用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内,作图时可先使用2B铅笔,确定后须用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑,答案写在本试题卷上无效。
1. 下列是电子显微镜下观察到的4种细胞器,在肌肉细胞中不会出现的是( )
A. B. C. D.
2. 科学家证明在灵长目动物中,人类与黑猩猩亲缘关系最近,依据的是DNA的( )
A. 碱基种类 B. 核苷酸种类
C. 碱基序列 D. 空间结构
3. “肥鹅肝”因脂肪丰富而口感滑嫩,被许多人视为佳肴。通过填饲谷物可促进家鹅肥肝的快速形成。有关叙述错误的是( )
A. 部分谷物消化吸收及转化后以肝糖原和脂肪的形式储存在肝脏中
B. 脂肪氧化分解时比等质量的糖原释放更多能量且消耗更多氧气
C. 停止填饲后转为正常喂饲可促进鹅肝中的脂肪大量转化为糖类
D. 摄入过多鹅肝可能会增加患高血压、心血管等疾病的风险
4. 兴趣小组使用血细胞计数板对一定体积培养液中的酵母菌计数,绘制其种群数量变化曲线(下图),并未获得预期的“S”形曲线,不可能的原因是( )
A. 培养的时间不够长
B. 种群的出生率小于死亡率
C. 种群数量未达到环境容纳量
D. 计数结果是活菌数和死菌数的总和
5. 刚果红可与纤维素形成红色复合物,某同学以纤维素为唯一碳源制作的培养基中添加了刚果红,然后用如右图的方法进行接种纤维素分解菌,下列说法正确的是( )
A. 该接种方法既能分离提纯微生物,还能对微生物进行计数
B. 从用途的角度分,该培养基既是选择培养基,又是鉴别培养基
C. 该过程中需对接种环进行灼烧灭菌,且灭菌次数为4次
D. 划线区域形成的菌落周围显红色,且红色区域直径越大,说明纤维素分解菌的分解能力越强
6. 白喉毒素(DT)是白喉杆菌分泌的毒素蛋白,是小儿白喉的罪魁祸首。当人体感染白喉杆菌后,产生的以下反应属于机体特异性免疫的是( )
A. 鼻腔黏膜分泌杀菌物质抑制白喉杆菌繁殖
B. 吞噬细胞通过溶菌酶将胞吞的白喉杆菌消化
C. 口腔中的链球菌产生过氧化氢杀死白喉杆菌
D. 体液中的抗体与白喉杆菌毒素反应,中和其毒性
7. 久坐会导致2型糖尿病(T2DM)患病风险增加,每隔30min进行3min步行或简单抗阻运动(力量练习)有助于改善血糖、胰岛素敏感性。下列说法错误的是( )
A. 血糖升高会直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素
B. 久坐会导致细胞摄取利用葡萄糖的能力下降
C. 久坐通过影响代谢速率加快肝糖原的分解
D. T2DM患者可通过抗阻练习增加肌肉摄取利用血糖
8. 铁死亡是一种与凋亡不同的、由脂质过氧化产物积累引发的细胞程序性死亡。GPX4蛋白是抗氧化系统的核心要素,其表达和活性依赖于谷胱甘肽(GSH)的存在,RSL3蛋白通过抑制GPX4的功能诱导细胞铁死亡。下列说法错误的是( )
A. 铁死亡和细胞凋亡都受基因调控
B. GPX4表达下降会使细胞对铁死亡更敏感
C. GSH缺失可抑制细胞铁死亡
D. RSL3可作为抗肿瘤的潜在药物发挥作用
9. 下图是唾液淀粉酶合成和加工的部分过程,SRP为信号肽识别颗粒,DP是SRP受体,GTP的结构简式为:G—P~P~P。下列说法错误的是( )
A. 图中信号肽序列是由唾液淀粉酶基因编码的
B. 图中核糖体亚基和SRP可以循环使用
C. 信号肽会引导唾液淀粉酶前体转移到高尔基体加工
D. SRP和DP结合的过程需要消耗细胞代谢产生的能量
10. 生态学中常以金字塔形象地说明营养级与能量、生物体个体数量、生物量之间的关系,是定量研究生态系统的直观体现。生态金字塔有能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔三种类)型。结合下图,下列有关叙述正确的是( )
A. 该金字塔可表示树林中树(①)、害虫(②)和食虫鸟(③)之间的个体数量关系
B. 如果表示能量金字塔,则能量的流动方向只能依次是③→②→①
C. 在城市生态系统中该金字塔中的①可表示生产者固定的太阳能
D. 该金字塔可表示浮游植物(①)和浮游动物(②)的生物量之间的关系
11. 下图为类囊体薄膜上发生的光反应示意图,PSI和PSⅡ分别是光系统I和光系统Ⅱ,是叶绿素和蛋白质构成的复合体,能吸收、利用光能进行电子的传递。PQ、Cytbf、PC是传递电子的蛋白质,其中PQ在传递电子的同时能将H+运输到类囊体腔中。图中实线为电子的传递过程,虚线为H+的运输过程。以下说法正确的是( )
A. ATP合成酶由CF0和CF1两部分组成,在进行H(逆浓度梯度运输的同时催化ATP的合成
B. 图中类囊体膜两侧H+浓度差是由H2O光解、PQ主动运输H+和合成NADPH消耗H+形成的
C. 图中电子传递的过程中,最初提供电子的物质为水,最终接受电子的物质为NADPH
D. 光能被捕获后将水分解成O2、H+和e-,最终全部转化为ATP中活跃的化学能
12. 油菜素内酯(BRs)是一种新型植物激素,某研究小组为探究外源油菜素内酯(BL)对水稻耐旱性的影响,对水稻植株喷施BL后进行干旱胁迫处理,结果如图所示。下列说法错误的是( )
A. 实验结果显示,喷施BL增加了植株对干旱胁迫的敏感性
B. BRs在植株体内含量微少,但具有重要的调节作用
C. BRs与ABA(脱落酸)对植株耐旱性的影响表现为相互抗衡
D. 油菜素内酯的形成受基因调控,分布不受基因调控
13. 下图1是太湖中部分生物之间、生物与环境之间的关系,下图2为科研团队对太湖蓝藻水华的发生规律进行研究得到的结果。据图分析,相关说法错误的是( )
A. 图1中食浮游生物鱼类处于第二、三营养级
B. 结合图2分析,可在12-2月清除底泥、3-4月在上覆水位置打捞蓝藻以防治水华
C. 夏季蓝藻水华最易发生,影响太湖藻类数量变化的非生物因素主要有光照、温度、土壤条件等
D. 图2中蓝藻不同季节的位置变化导致其所处的生态位发生变化
14. 如图为有关细胞分裂的概念图,下列叙述正确的是( )
A. ①过程中无纺锤体和染色体出现,不发生DNA的复制
B. 在②过程中,染色体数与核DNA分子数表现出平行关系
C. ②过程有利于维持亲代与子代细胞遗传物质的稳定性
D. ③过程中具有2个细胞周期,精原细胞以②或③的方式增殖
15. 我国科学家成功地将小鼠卵泡中卵母细胞周围的颗粒细胞转化为功能性GV卵母细胞,进而恢复其减数分裂过程并顺利培育出了健康幼鼠,过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 过程①的实质是基因的选择性表达,类似于脱分化过程
B. 过程②表示MI,GV卵母细胞已经具备受精能力
C. 诱导颗粒细胞转化为功能性GV卵母细胞的物质是促性腺激素
D. X细胞中的遗传物质与卵泡中卵母细胞的遗传物质相同
16. 血管内皮细胞(ES)中炎症反应的发生对动脉粥样硬化的发病起重要作用。下图表示ES中两种不编码蛋白质的RNA(PVT1和miR-153-3p)对细胞炎症反应的调控机理。已知血液中氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)含量升高可导致ES中PVT1含量升高。下列叙述正确的是( )
A. 过程①以半保留复制的方式合成双链PVT1
B. PVT1和ERKmRNA中某些片段碱基序列可能相同
C. a端为ERKmRNA的3'端,b端有游离的磷酸基团
D. 血液中ox-LDL含量升高可导致ES中炎症反应加重
17. 药用植物板蓝根(2n=14)具有抗病毒及抗菌等作用。某课题组以甘蓝型油菜(2n=38)与板蓝根作为原材料,通过体细胞杂交培育了抗病菌的板蓝根-油菜杂交种。部分杂交种细胞染色体组成以及分裂过程中细胞两极染色体数目占比如表所示,下列叙述正确的是( )
杂交种
体细胞染色体数
后期I细胞两极染色体数目比的占比(%)
26:26
28:24
23:29
27:25
其它
AS1
52
63.4
10.6
7.2
14.8
0.0
AS6
52-62
32.3
9.6
8.2
11.0
38.8
AS7
52-58
40.3
9.6
7.2
12.5
30.5
A. 板蓝根—油菜杂种AS1属于二倍体,体细胞中有两个染色体组
B. 板蓝根产生的配子与甘蓝型油菜产生的配子受精后需用秋水仙素诱导细胞染色体数目加倍
C. 杂交种AS1在后期I时,有10.6%的细胞两极染色体数目比为28:24,造成这一现象的可能原因是后期I有部分染色单体未分离
D. 若要将获得的AS1、AS6和AS7等杂交种作为有性杂交的亲本,最好选择AS1
18. 研究人员利用蛙的坐骨神经及电表(指针偏转方向与电流方向一致)进行适宜处理,同时观察电表指针偏转情况,部分结果如下图(其中,刺激时的图示结果为实验观察首先出现的现象)。下列说法不正确的是( )
A. 蛙的神经元包括细胞体和突起
B. 据图分析,实验时应将连接到电表的两个电极(a、b)分别置于神经细胞膜内侧、内侧
C. 刺激产生的兴奋传到图中电极a处时,该处电位变化主要与神经细胞膜对Na+的通透性增加有关
D. 实验结果表明兴奋以电信号形式在神经纤维上传导
19. 毕赤酵母(能以甲醇为唯一碳源)可作为生产抗原蛋白的工程菌。研究人员以图1所示质粒为载体,构建含乙型肝炎病毒表面抗原蛋白基因HBsAg的重组质粒,导入大肠杆菌中进行扩增后,再经酶切后导入毕赤酵母,经同源重组整合到其染色体DNA上,其中的T启动子是一种甲醇诱导型启动子。图1、图2中的限制酶酶切位点对应的碱基序列如图3所示。下列说法错误的是( )
A. 利用PCR技术获取HBsAg基因时,引物A结合的单链是b链
B. 构建重组载体后,导入大肠杆菌,在含有氨苄青霉素的培养基上进行培养,与含空白质粒的大肠杆菌菌落相比,含有重组质粒的菌落具有不能发绿色荧光的特征
C. 科研人员利用限制酶和E.coliDNA连接酶将HBsAg基因正确插入图1所示质粒时,应选用SmaⅠ、BclⅠ酶对质粒进行酶切处理
D. 将大肠杆菌中获取的HBsAg基因导入毕赤酵母后,转化的酵母菌在培养基上培养一段时间后,需要向其中加入甲醇,其目的是诱导HBsAg基因表达,同时也为毕赤酵母提供碳源
20. 将正常的红眼雌果蝇与红眼雄果蝇(XAY)杂交,后代出现了一只染色体组成为XXY的红眼雌果蝇M,将眼色有关基因进行PCR扩增后凝胶电泳的结果如图所示。不考虑基因突变,下列叙述正确的是( )
A. 不考虑同源染色体互换,不可能是亲本雄果蝇产生精子时减数分裂I异常所致
B. 不考虑同源染色体互换,不可能是亲本雄果蝇产生精子时减数分裂Ⅱ异常所致
C. 考虑同源染色体互换,不可能是亲本雌果蝇产生卵细胞时减数分裂I异常所致
D. 考虑同源染色体互换,不可能是亲本雌果蝇产生卵细胞时减数分裂Ⅱ异常所致
非选择题部分(共60分)
21. 为探究连续红、蓝光照对辣椒幼苗生长及生理特性的影响,某研究小组选择生理状态一致的辣椒幼苗进行了 15d(天)实验。实验结果如图所示(C:光照时间为14h/d, 即正常光照时间;T:光照时间为24h/d, 即连续光照;W: 白光;B:蓝光;R:红光。如:CW表示每天用白光处理 14 小时、TB 表示每天用蓝光连续照射24小时)。回答下列问题:
(1)光质直接影响辣椒光合作用的__________阶段,该阶段的场所是叶绿体的___________,通过该阶段,光能转化为__________中的化学能。光除了能为植物提供能量以外,还可作为一种信号,影响、调控_______________。
(2)依据图所示结果,你能得出的结论是__________________(答出1点)。
(3)为探究出现图所示结果的原因,该小组对各组叶片的净光合速率进行了检测,结果如表:不同光处理对辣椒幼苗叶片光合特性的影响
指标(相对值)
处理组
净光合速率/ (mmol·m~²·s ¹)
气孔导度/ (mmol·m ²·s ¹)
胞间CO₂浓度/ (mmol·mol⁻¹)
CW
380
7.1
4.4
CB
300
3.7
2.9
CR
400
4.2
2.8
TW
420
2.5
0.5
TB
280
2.3
1.5
TR
402
2.4
0.8
连续红光处理期间,若降低环境中 CO₂浓度,则短时间内叶肉细胞中C₅的含量会________(填“增加”、 “下降”或“不变”), 理由是_____________。结合表,请推测TW组辣椒幼苗出现图所示结果的原因可能是__________。
22. 研究人员5年内两次对某自然保护区内所有木本植物进行调查,部分调查结果如下。回答下列问题。
种群
年死亡率/%
年出生率/%
种群年增长率/%
重要值
初次调查
二次调查
A
0.15
0.18
0.04
69.70
32.35
B
0.70
6.46
5.75
13.04
28.46
C
0.24
15.03
14.79
6.23
19.36
D
1.08
6.57
5.49
3.04
8.65
E
0
4.01
4.01
2.42
3.74
F
0
11.60
11.60
1.58
3.41
注:表中已经包含群落中重要值大于1的全部木本植物,A、B、C、D、E、F分属不同物种。
(1)重要值表示物种的优势程度,数值越大说明优势程度越高。重要值是______水平上研究的问题,在这一层次开展研究的基础是研究______。
(2)据表中数据判断,调查期间优势程度最高的物种是______,如果环境因素不发生明显变化,也没有外来物种入侵等,其明显优势地位______(填“能”或“不能”)长期保持,判断理由是____________。
(3)调查期间种群C的年龄结构类似于______(选填下列选项),这种年龄结构并不能保证种群年增长率大于0,原因是____________。
(4)若建立自然保护区的目的是保护物种A,从生态系统的层次上分析,彻底清除物种B、C、D、E、F并不利于保护物种A,原因是____________。
23. 拟南芥(2n=10,染色体记为I~V号)为一年生草本,高20~35厘米,总状花序,雌雄同花,闭花授粉,是遗传领域中应用最广泛的模式植物,被誉为“植物中的果蝇”。野生型拟南芥无抗潮霉素基因,对潮霉素敏感,基因型记为hh,科研人员将潮霉素抗性基因(H)转入野生型拟南芥中培育成转基因拟南芥,进行了相关科学研究。
(1)自然状态下,拟南芥一般是______(填纯种”或“杂种”),除此之外,拟南芥适合作为遗传模式植物的优点还有_____(答出一点)。
(2)若将成功转入两个H基因的转基因拟南芥与野生型拟南芥杂交,子代抗性:敏感=1:1,试解释其原因______。
(3)拟南芥的果实为长角果,成熟时果荚会开裂并释放种子。科研人员就拟南芥果荚开裂机理进行了系列研究。研究者利用T--DNA插入的方法,获得3个果荚不开裂的突变纯合体甲、乙、丙。其中突变体甲是T-DNA插入到M基因中,导致其编码的M酶活性丧失M基因由于T-DNA的插入突变为m基因。突变体乙是T-DNA插入到E基因中,导致其编码的E酶活性丧失;突变体丙的M酶和E酶活性均丧失。将上述突变体进行杂交,后代表型及比例如下表所示:
杂交组合一
甲×丙→F1;乙×丙→F1’
F1与F1’杂交,后代表型及比例为完全开裂:不开裂=1:3
杂交组合二
甲×乙→F1
F1与丙杂交,后代表型及比例为完全开裂:不开裂=1:3
①由杂交组合一,______(填“能”或“不能”)推出M、m与E、e两对基因自由组合,理由是______。
②让杂交组合二的F ₁自交,F ₂代表型及比例为_____。
③现有另一突变体丁,其果荚开裂程度为中等开裂(介于完全开裂与不开裂之间)。经检测其 M和E基因均正常,由另一个基因F突变成f基因引起;检测其开裂区细胞内M酶和E酶的量均有不同程度下降。推测果荚中等开裂的原因是f基因_____。
24. CD87是一种癌细胞膜上的受体蛋白,与癌细胞的转移和增殖有关。研发针对CD87的抗体类药物能提高癌症的治愈率。
(1)单克隆抗体制备过程如图1所示:
细胞①表示小鼠的____细胞,使用HAT培养基筛选获取杂交瘤细胞的原理是____;获取杂交瘤细胞后,需在全营养培养基中培养一段时间,目的是____。采用____法获取单细胞,并培养形成克隆。通过筛选的杂交瘤细胞可通过注入小鼠腹腔或在培养液中进行扩大培养并不断产生单克隆抗体。
(2)双特异性抗体是指同时具有两种抗原结合位点的人造抗体,研究人员利用基因工程和发酵工程技术制备具有CD3和CD87结合位点的双特异性抗体(见图2)。
备注:CD3是T细胞表面特异性抗原,在所有T细胞膜上均有表达。该抗原被激活后,能极大促进T细胞的免疫效力
①设计目的基因序列:通过查阅基因数据库,获得CD3和CD87蛋白对应的碱基序列和氨基酸序列,为使两种抗体蛋白能结合形成有功能的抗体,利用计算机辅助设计技术,设计改造蛋白质的____,推测其可能的氨基酸序列和碱基序列。
②获取目的基因:利用____获取目的基因后,通过PCR扩增,采用的引物如图3所示。
③构建重组质粒:选用含LacO位点的质粒作为载体。LacO位点常与阻遏蛋白结合,阻止RNA聚合酶的移动,环境中的乳糖能解除阻遏蛋白的作用。将目的基因与质粒连接,形成图4所示的重组质粒。LacO位点的作用是____。
④重组质粒的导入和检测:将重组质粒与经低温、低浓度CaCl2处理的大肠杆菌共培养一段时间,将菌种接种在含四环素的培养基中培养一段时间,获得的大肠杆菌需鉴定是否含有重组质粒,原因是____。提取大肠杆菌总DNA后,根据表中4种限制酶的识别序列,采用____酶进行酶切,电泳后若存在1150bp左右长度的条带,则说明导入了重组质粒。
酶
识别序列
EcorI
5’-G^AATTC-3’
BgIII
5’-A^GATCT-3’
BamHI
5’-G^GATCC-3’
XhoI
5’-C^TCGAG-3’
备注:“^”表示酶切位点
⑤双特异性抗体的生产:将筛选出的大肠杆菌扩大培养后,接种在发酵罐中进行大规模发酵。生产过程中需要持续检测的指标是____(写出3个)。
(3)相对于单克隆抗体,图示双特异性抗体在治疗癌症时的效果更好,推测原因是____。
25. 研究发现物质X与肝细胞膜上Y蛋白结合可促进某动物肝脏细胞的增殖,请设计相应的实验方案验证该发现。实验材料:正常肝脏细胞、Y蛋白基因敲除的肝脏细胞(Y蛋白基因敲除的肝脏细胞增殖能力有所降低)、X物质溶液、培养液,比浊计及实验所需其他试剂和材料。(说明:答题时不考虑加入X后的体积变化等误差,X与Y蛋白不结合时对细胞无影响。提供的细胞均具有分裂能力,只进行原代培养且培养条件适宜,比浊计使用方法不做要求)
(1)实验思路:①取培养瓶若干个,分组并编号如下:__________________。每组设置若干个重复样品。培养12小时后,其中在A、B两组中加入等量的物质X。
②各组样品在CO2培养箱中培养,每隔6小时各取其中的几个样品,用比浊计测定浑浊度并______。由于细胞培养时细胞______难以形成细胞悬液,所以需加入胰蛋白酶并摇匀后再测定。
③24小时后结束实验统计分析数据,并以此数据为纵坐标绘制曲线。
(2)请用曲线图预测实验结果,坐标轴上需做到详细标记:______。
(3)欲进一步研究细胞膜上Y蛋白与X物质的结合会受到Z物质的干扰(而Z本身不影响细胞增殖),则在原实验基础上需增设的实验组是______。
(4)分析与讨论:
a.经过研究发现物质X不能促进该动物成骨细胞的增殖,而成骨细胞溶胶中有Y的mRNA,则物质X不能促进成骨细胞增殖的原因可能是____________。成骨细胞表面蛋白质多种多样的根本原因是____________。
b.欲确定Y蛋白基因所在的染色体,可在细胞水平上用______技术来进行基因定位。
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