内容正文:
2024--2025学年第二学期期中考试高二生物测试卷
满分:100分;时间:75分
一、单选题(共16小题,1-12题2分/题,13-16题4分/题,满分40分)
1. 下列有关细胞中元素和化合物的叙述,不正确的是( )
A. C是构成细胞的基本元素,在人体活细胞中含量最多
B. N是磷脂、ATP、DNA等化合物的组成元素,是组成生物体的大量元素
C. 核糖体、染色体、噬菌体都是由核酸和蛋白质组成的
D. RNA和DNA组成元素的种类相同,碱基种类不完全相同
2. 雨水,是二十四节气的第二个节气,通常预示着降雨开始,雨量渐增。俗话说“春雨贵如油”,适宜的降水对农作物的生长很重要。下列关于水的叙述,错误的是( )
A. 细胞内结合水的存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合
B. 细胞中的自由水和结合水都是细胞结构的重要组成成分
C. 与萌发种子相比,休眠种子中自由水与结合水的比值更小
D. 玉米等种子收获后需经风干处理后再储藏,主要是减少自由水的含量
3. 种类繁多的原核生物和真核生物对人类的生活会产生不同的影响。如支原体感染会引起发烧咳嗽,绿藻过度繁殖影响水质,酵母菌可用于酿酒,发菜对生态平衡有重要意义,下列叙述中正确的是( )
A. 原核细胞中的DNA不能形成真核细胞那样的染色体,只能形成染色质
B. 细菌和酵母菌的主要区别是有无细胞壁
C. 大肠杆菌、发菜、伞藻、水绵都含有细胞核
D. 支原体属于原核生物,可利用自身的核糖体进行蛋白质合成
4. 在提取蛋白质A的过程中,β-巯基乙醇的使用浓度会直接影响蛋白质A的结构,当β-巯基乙醇的使用浓度过高时,蛋白质A的二硫键断裂(-S-S-被还原成-SH),肽链伸展。下列相关叙述错误的是( )
A. 蛋白质A的功能与其空间结构的变化直接相关
B. 蛋白质A受到高浓度的β巯基乙醇影响后,其元素组成发生了改变
C. 蛋白质的空间结构被破坏后,仍然可以与双缩脲试剂反应呈现紫色
D. 用高浓度的β-巯基乙醇处理蛋白质A并不会改变该蛋白质的氨基酸序列
5. 油橄榄的果实富含脂肪,由其生产的橄榄油有“植物油皇后”美誉,含有丰富的脂肪酸,可广泛用于食品、医药等领域。下列叙述错误的是( )
A. 橄榄油的脂肪酸主要是不饱和脂肪酸,熔点低,食用时可做冷调油
B. 苏丹Ⅲ染液处理油橄榄的叶肉细胞,可肉眼观察到橘黄色的脂肪颗粒
C. 橄榄油食用后,可在消化道内分解为甘油和脂肪酸,进而被吸收
D. 甘油和脂肪酸可在人体细胞内氧化分解,释放能量
6. 下图中的①-④表示不同化学元素所组成的化合物,以下说法错误的是( )
A. 若①某种生物大分子,则其可能与双缩脲试剂出现紫色反应
B. 若②为葡萄糖,则其可为细胞生命活动提供能量
C. 若③是生物的遗传物质,其在真核细胞中可能为RNA
D. 若④是植物细胞中重要的储能物质,则其可能是淀粉
7. 酸笋是螺蛳粉的灵魂。腌酸笋在春季,当竹子出笋后,长出约30cm高时便可砍下,剥去笋壳,切成块、丝或片,放于陶罐中,清水过面,撒上适量食盐,置于阴凉处一个月左右,酸味即出,便可随食随取。下列相关叙述错误的是( )
A. 食盐具有防止杂菌污染的作用
B. 制作酸笋所需菌种的代谢类型主要为异养厌氧型
C. 为保证发酵成功,需将鲜笋和陶罐用沸水泡烫片刻
D. “清水过面”是为了创造无氧环境,减少杂菌污染
8. 餐余垃圾在垃圾集中点采用生化+雾化+膜过滤技术处理后,可以达到无二次污染的标准。为筛选对抗生素有抗性、高效降解淀粉的微生物,提高“生化”处理的效率,研究人员将餐余垃圾机械化处理后加入装有无菌水的锥形瓶中制备餐余垃圾浸出液,然后进行如图所示操作,下列说法不正确的是( )
A. 餐余垃圾浸出液在接种前通常需要进行湿热灭菌处理
B. 可用稀释涂布平板法将餐余垃圾浸出液接种在X培养基上
C. 图中X培养基以淀粉为唯一碳源,且应添加抗生素起选择作用
D. 图中降解淀粉最高效的微生物是⑤,可根据菌落特征初步判断微生物类型
9. A型塞内卡病毒(SVA)会导致猪患水疱传染病,VP1蛋白是SVA核衣壳的主要成分,可作为SVA诊断的靶蛋白。VP1单克隆抗体检测是一种快速、准确地检测SVA病毒的方法,如图为VPI单克隆抗体的制备过程。下列叙述错误的是( )
A. 过程①形成的融合细胞包括3种,仅1种可产生抗体且能无限增殖
B. 过程②所用选择培养基加入动物血清可补充合成培养基缺乏的物质
C. 过程③需进行克隆化培养和抗体检测,后者利用了抗原—抗体杂交
D. 培养骨髓瘤细胞时会出现接触抑制现象,过程①前需用胰蛋白酶处理
10. 科研人员培育含细菌G6基因的转基因矮牵牛,主要过程如下图。下列叙述错误的是( )
A. Ti质粒上的T-DNA可将G6基因整合到矮牵牛细胞的线粒体DNA上
B. ③过程可通过植物组织培养技术得到转基因矮牵牛植株
C. 细菌G6基因能矮牵牛细胞中表达,说明它们共用一套遗传密码
D. ①过程为构建基因表达载体,是培育转基因矮牵牛的核心步骤
11. PCR引物3'端为结合模板DNA的关键,5'端无严格限制,可用于添加限制酶切点等序列,dNTP是DNA合成的原料,还可供能。下列相关说法错误的是( )
A. 图示环节所需的温度比下一个环节的低
B. 引物的设计要有一段已知目的基因的核苷酸序列
C. TaqDNA聚合酶只能从引物的3'端开始延伸DNA链
D. 1个循环后,两个子代DNA分子的脱氧核苷酸数量相同
12. 水蛭素是一种蛋白质,可用于预防和治疗血栓。研究人员发现用赖氨酸替换水蛭素第47位的天冬酰胺可以提高它的抗凝血活性。下列叙述正确的是( )
A. 该项替换研究中,目前可行的直接操作对象是蛋白质
B. 该项替换研究中,改造前后水蛭素的空间结构未发生改变
C. 该项替换研究的思路与按照中心法则合成蛋白质的思路一致
D. 改造的水蛭素基因导入微生物后可利用发酵工程生产水蛭素
13. 下图1为核苷酸连接而成的部分长链;图2是某抗原蛋白的部分肽链。下列叙述正确的是( )
A. 图1中d和e皆可表示一分子核苷酸
B. 若a为胸腺嘧啶,则图1可表示RNA链的一部分
C. 图2是由6种不同的氨基酸通过①肽键连接而成
D. 据图2推测,该抗原蛋白至少含有两个氨基
14. 胞质杂种是指两个原生质体融合产生的杂种细胞,其中一个细胞的细胞核消失后,两个原生质体的细胞质杂交得到的个体。科研人员利用雄性不育的品种A与可育的品种B通过植物体细胞杂交技术获得了雄性不育的胞质杂种“华柚2号”,制备过程如下图所示,其中GFP(绿色荧光蛋白)基因转入了品种A的细胞核基因组中。经检测,“华柚2号”的细胞核和叶绿体基因来自品种B,线粒体基因来自品种A,下列说法正确的是( )
A. 上述过程包括有丝分裂、细胞分化、减数分裂等
B. 杂种细胞的形成是植物体细胞杂交技术完成的标志
C. “华柚2号”的获得说明控制雄性不育的基因可能位于线粒体中
D. 应筛选发绿色荧光的杂种细胞C经植物组织培养技术获得“华柚2号”
15. 嵌合体是指同一个生物体中同时存在两种或两种以上染色体组成不同的细胞,且这些细胞相互间处于嵌合状态。构建某种肤色为黑白相间的嵌合体幼鼠的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 过程①定期更换培养液有利于保持无毒的液体环境
B. 16细胞胚的细胞有发育成完整个体的潜能
C 囊胚出现了细胞分化,其滋养层细胞发育成胎盘和胎膜
D. 嵌合体幼鼠细胞中的1对同源染色体来自黑鼠和白鼠
16. 将马铃薯胰蛋白酶抑制剂基因Pin-Ⅱ导入杨树细胞,培育抗虫杨树。如图表示利用含目的基因的DNA分子和Ti质粒构建基因表达载体的过程,图中AmpR表示氨苄青霉素抗性基因,表示新霉素抗性基因,箭头表示限制酶的酶切位点,相关酶的识别序列如表所示。下列叙述正确的是( )
A. 用PCR扩增目的基因时,应该选择引物2和引物3并在引物3'端添加相应酶切位点
B. 为使目的基因与质粒高效重组,选用KpnⅠ和HindⅢ比选用KpnⅠ和SmaⅠ效果更好
C. 为将表达载体导入农杆菌,可以使用离心法处理受体细胞
D. 成功导入目的基因的杨树细胞既具有氨苄青霉素抗性,又有新霉素抗性
二、非选择题(共5大题,共60分)
17. 图1为某病毒的结构示意图。图2是该病毒刺突蛋白S的部分片段结构示意图,刺突蛋白S能与宿主细胞上的特异性受体结合并介导病毒入侵细胞。图3是某核酸的部分结构示意图。请回答下列问题:
(1)若实验室想培养该病毒,可用________(“鸡胚细胞”或“普通培养基”)培养基。
(2)图3中的核酸________(“可能”或“不可能”)是该病毒的遗传物质?判断依据是_______。
(3)图2中多肽片段的形成过程中,O原子的个数发生的具体变化是________。图2和图3所示的两种分子都以________作为基本骨架。
(4)某同学选购了一款含乳饮料,广告宣称该饮料营养成分中蛋白质含量与豆浆等同。为验证宣传的真实性,该同学进行了实验,选出下列正确的实验步骤,并排序________。(编号排序)
①取2支试管,编号甲、乙,分别加入2mL待测液、2mL豆浆;
②在甲、乙两试管中各加入等量的双缩脲试剂A液和B液等比例配制的混合液;
③向甲、乙两试管分别先加双缩脲试剂A液1mL,混合均匀后,再加入双缩脲试剂B液4滴,摇匀;
④将甲、乙放在50~65℃水浴中加热观察颜色变化;
⑤直接观察甲、乙颜色变化
18. 扩展青霉是腐烂苹果中常见的微生物之一,其次级代谢产物棒曲霉素(Pat)是一种具有致突变作用的毒素。为研究腐烂苹果中Pat的分布,研究人员进行了如图所示的实验,其中“病健交界处”为腐烂部位与未腐烂部位的交界处,取样分离的5个部位分别为①号、②号、③号、④号、⑤号。请回答下列问题:
(1)扩展青霉菌种使用培养基成分如下表,根据物理性质划分该培养基属于_________培养基,其中NaNO3的作用有_________。接种至苹果之前用该培养基培养的目的是_____。
蔗糖
NaNO3
MgSO4
KCl
FeSO4
KH2PO4
30g
2g
0.5g
0.5g
0.01g
1g
(2)接种前,应对苹果进行_______(填“消毒”或“灭菌”)。用平板划线法分离扩展青霉时,划线的某个平板培养后第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌落,其他区域的划线上却均无菌落。操作失误的原因可能是_______。
(3)研究人员测定了病斑直径为1、2、3cm的苹果中①~⑤号部位的Pat含量,结果如下图:
由图中病斑直径大小____(“能”或“不能”)得出病斑直径越大,测定的相同部位pat含量越高,理由是____。去除腐烂部位后的苹果是否可以食用?请作出判断并结合图中信息分析原因______。
19. 科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了番茄—马铃薯杂种植株,为了便于杂种细胞的筛选和鉴定,科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质,其培育过程如图所示:
(1)过程①常用的酶是_____,杂种细胞形成的标志是_____。
(2)植物原生质体融合过程常利用化学试剂_____诱导融合,在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察,根据细胞膜表面荧光的不同可观察到不同的原生质体,当观察到融合的细胞表面_____时可判断该原生质体是由番茄和马铃薯融合而成的。
(3)过程③和过程④依次为_____,过程④中的培养基常添加的植物激素是生长素和_____。
(4)若番茄细胞内含m条染色体,马铃薯细胞中含n条染色体,则“番茄—马铃薯”细胞含_____条染色体。
20. 肺癌就是生长在气管、支气管、细支气管包括肺泡组织的一种恶性肿瘤。目前是我们国家发病率最高、死亡率最高的一种恶性肿瘤。癌症的治疗过程会出现各种副作用,为降低肺癌治疗药物的副作用,科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上,构建抗体药物偶联物(ADC),过程如图1所示。
(1)本实验中,小鼠注射的特定抗原应取自_______。
(2)已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞在体外融合时需要诱导,与诱导植物原生质体融合不同的是图中还可用_______诱导融合。
(3)为了得到能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞,需要进行筛选。其中“第1次筛选”用特定的选择培养基筛选出来的细胞具有_______特点;
(4)单克隆抗体的优点是______。单克隆抗体是ADC中的_______(填“a”或“b”)部分。
(5)研究发现,ADC在患者体内的作用如图2所示。
①ADC进入肺癌细胞后,细胞中的溶酶体可将其水解,释放出的药物最终作用于_______,可导致癌细胞凋亡。
②ADC能降低肺癌治疗药物的副作用,是因为______。
21. 研究发现人溶菌酶(hLZ)是天然抗生素替代品。科学家培育出转人溶菌酶基因山羊,以大规模生产人溶菌酶(从乳汁中提取),过程如图所示。其中编号①~⑨表示过程;质粒S中的基因Leu通过控制相关酶的合成来影响亮氨酸的合成(亮氨酸是山羊细胞维持生命活动必不可少的一种氨基酸),基因GFP控制合成绿色荧光蛋白。四种限制酶的切割位点见下表。请回答下列问题:
限制酶
BamHⅠ
BglⅡ
HindⅢ
XbaⅠ
识别序列和切割位点
G↓GATCC
A↓GATCT
A↓AGCTT
T↓CTAGA
(1)过程①通过PCR技术扩增物质A,需要的酶是______;过程②利用了两种限制酶的优点是_____(答出一点即可)。
(2)为成功筛选出含重组质粒T的成纤维细胞,质粒S中用作标记基因的是______和______。为达到筛选目的,培养基的营养成分中应不含有_______。将成纤维细胞培养一段时间后观察,筛选出_______(填“显示”或“不显示”)绿色荧光的细胞用于过程⑤。
(3)过程④常用_______法。图中早期胚胎的______(填结构)将发育成转基因羊的各种组织。
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2024--2025学年第二学期期中考试高二生物测试卷
满分:100分;时间:75分
一、单选题(共16小题,1-12题2分/题,13-16题4分/题,满分40分)
1. 下列有关细胞中元素和化合物的叙述,不正确的是( )
A. C是构成细胞的基本元素,在人体活细胞中含量最多
B. N是磷脂、ATP、DNA等化合物的组成元素,是组成生物体的大量元素
C. 核糖体、染色体、噬菌体都是由核酸和蛋白质组成的
D. RNA和DNA组成元素的种类相同,碱基种类不完全相同
【答案】A
【解析】
【分析】组成细胞的基本元素有C、H、O、N,其中C是最基本的元素,O是含量最多的元素;T2噬菌体是DNA病毒,遗传物质是DNA;RNA和DNA主要组成元素的种类相同,但是碱基种类不完全相同,组成DNA的碱基是A、C、G、T,组成RNA的碱基是A、C、G、U。
【详解】A、C是构成细胞的基本元素,但不是人体内含量最多的元素,人体内含量最多的元素是O,A错误;
B、磷脂、ATP、DNA的组成元素都是C、H、O、N、P,N是磷脂、ATP、DNA等化合物的组成元素,是组成生物体的大量元素,B正确;
C、核糖体由RNA和蛋白质组成、染色体主要由DNA和蛋白质组成、噬菌体由DNA和蛋白质组成的,C正确;
D、RNA和DNA主要组成元素的种类相同,都是C、H、O、N、P,二者的碱基种类不完全相同,RNA的碱基组成是A、C、G、U,而DNA的碱基组成为C、G、A、T,D正确。
故选A。
2. 雨水,是二十四节气的第二个节气,通常预示着降雨开始,雨量渐增。俗话说“春雨贵如油”,适宜的降水对农作物的生长很重要。下列关于水的叙述,错误的是( )
A. 细胞内结合水的存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合
B. 细胞中自由水和结合水都是细胞结构的重要组成成分
C. 与萌发种子相比,休眠种子中自由水与结合水的比值更小
D. 玉米等种子收获后需经风干处理后再储藏,主要是减少自由水的含量
【答案】B
【解析】
【分析】水在细胞中以两种形式存在,绝大部分的水呈游离状 态,可以自由流动,叫作自由水;一部分水与细胞内的其 他物质相结合,叫作结合水。
【详解】A、细胞内结合水的存在形式主要是水与蛋白质、多糖 等物质结合,这样水就失去流动性和溶解性,成为生物体 的构成成分,A正确;
B、结合水 是细胞结构的重要组成部分,大约占细胞内全部水分的 4.5%,B错误;
C、与萌发种子相比,休眠种子中自由水减少,而结合水多,即自由水与结合水的比值更小,C正确;
D、将种子晒干就是 减少了其中自由水的量而使其代谢水平降低,便于储藏;玉米等种子收获后需经风干处理后再储藏,主要是减少自由水的含量,D正确。
故选B。
3. 种类繁多的原核生物和真核生物对人类的生活会产生不同的影响。如支原体感染会引起发烧咳嗽,绿藻过度繁殖影响水质,酵母菌可用于酿酒,发菜对生态平衡有重要意义,下列叙述中正确的是( )
A. 原核细胞中的DNA不能形成真核细胞那样的染色体,只能形成染色质
B. 细菌和酵母菌的主要区别是有无细胞壁
C. 大肠杆菌、发菜、伞藻、水绵都含有细胞核
D. 支原体属于原核生物,可利用自身的核糖体进行蛋白质合成
【答案】D
【解析】
【分析】1、原核细胞和真核细胞最主要的区别就是原核细胞没有核膜包被的细胞核,原核细胞具有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体、拟核以及遗传物质DNA等;
2、蓝细菌、破伤风杆菌、支原体属于原核生物,原核生物只有核糖体一种细胞器。
【详解】A、原核生物的DNA没有与蛋白质结合形成染色质,故原核细胞也没有染色质,A错误;
B、细菌是原核生物,酵母菌是真核生物,它们的主要区别是细胞中有无以核膜为界的细胞核,B错误;
C、大肠杆菌、发菜属于原核生物,细胞中没有细胞核,C错误;
D、支原体属于原核生物,细胞中有核糖体,可利用自身的核糖体进行蛋白质合成,D正确。
故选D。
4. 在提取蛋白质A的过程中,β-巯基乙醇的使用浓度会直接影响蛋白质A的结构,当β-巯基乙醇的使用浓度过高时,蛋白质A的二硫键断裂(-S-S-被还原成-SH),肽链伸展。下列相关叙述错误的是( )
A. 蛋白质A的功能与其空间结构的变化直接相关
B. 蛋白质A受到高浓度的β巯基乙醇影响后,其元素组成发生了改变
C. 蛋白质的空间结构被破坏后,仍然可以与双缩脲试剂反应呈现紫色
D. 用高浓度的β-巯基乙醇处理蛋白质A并不会改变该蛋白质的氨基酸序列
【答案】B
【解析】
【分析】蛋白质结构:(1)氨基酸→多肽:氨基酸分子互相结合的方式是:一个氨基酸分子的羧基(-COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接,同时脱去一分子水,这种结合方式叫做脱水缩合。连接两个氨基酸分子的化学键(—NH—CO—)叫做肽键。由两个氨基酸分子缩合而成的化合物,叫做二肽。以此类推,由多个氨基酸分子缩合而成的,含有多个肽键的化合物,叫做多肽。多肽通常呈链状结构,叫做肽链。(2)多肽→蛋白质肽链盘曲、折叠,形成有一定空间结构的蛋白质分子。许多蛋白质分子含有几条肽链,它们通过一定的化学键互相结合在一起。这些肽链不呈直线,也不在同一个平面上,形成更为复杂的空间结构。
【详解】A、蛋白质的结构决定功能,蛋白质A的功能与其空间结构的变化直接相关,A正确;
B、蛋白质A受到高浓度的β巯基乙醇影响后,二硫键断裂等,但其元素组成不发生改变,B错误;
C、蛋白质的空间结构被破坏后,仍然具有肽键,可以与双缩脲试剂反应呈现紫色,C正确;
D、用高浓度的β-巯基乙醇处理蛋白质A,二硫键断裂等,不破坏肽键,并不会改变该蛋白质的氨基酸序列,D正确。
故选B。
5. 油橄榄的果实富含脂肪,由其生产的橄榄油有“植物油皇后”美誉,含有丰富的脂肪酸,可广泛用于食品、医药等领域。下列叙述错误的是( )
A. 橄榄油的脂肪酸主要是不饱和脂肪酸,熔点低,食用时可做冷调油
B. 苏丹Ⅲ染液处理油橄榄的叶肉细胞,可肉眼观察到橘黄色的脂肪颗粒
C. 橄榄油食用后,可在消化道内分解为甘油和脂肪酸,进而被吸收
D. 甘油和脂肪酸可在人体细胞内氧化分解,释放能量
【答案】B
【解析】
【分析】脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯,即三酰甘油。其中甘油的分子比较简单,而脂肪酸的种类和分子长短却不相同。脂肪酸可以是饱和的,也可以是不饱和的。植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温时呈液态;大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,室温时呈固态。
【详解】A、植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,因此橄榄油的脂肪酸主要是不饱和脂肪酸,熔点低,在室温时呈液态,食用时可做冷调油,A正确;
B、油橄榄的叶肉细胞含脂肪,脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,因此在高倍镜下可观察到橘黄色的脂肪颗粒,肉眼看不到橘黄色的脂肪颗粒,B错误;
C、橄榄油的成分是脂肪,由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应形成的,因此橄榄油食用后,可在消化道内分解为甘油和脂肪酸等小分子,进而被吸收,C正确;
D、脂肪是良好的储能物质,其分解形成的甘油和脂肪酸可在人体细胞内氧化分解,释放能量,D正确。
故选B。
6. 下图中的①-④表示不同化学元素所组成的化合物,以下说法错误的是( )
A. 若①为某种生物大分子,则其可能与双缩脲试剂出现紫色反应
B. 若②为葡萄糖,则其可为细胞生命活动提供能量
C. 若③是生物的遗传物质,其在真核细胞中可能为RNA
D. 若④是植物细胞中重要的储能物质,则其可能是淀粉
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图可知,①的组成元素是C、H、O、N,可能是蛋白质(氨基酸);②的组成元素是C、H、O,可能是糖类或脂肪;③的组成元素是C、H、O、N、P,可能是核酸或磷脂。
【详解】A、①的元素组成为C、H、O、N,且为生物大分子,可能为多肽或蛋白质,与双缩脲试剂可能出现紫色反应,A正确;
B、②由C、H、O组成,若②为葡萄糖,葡萄糖是细胞生命活动的主要能源物质,可为细胞生命活动提供能量,B正确;
C、③由N、P组成,生物的遗传物质是核酸(DNA或RNA),在真核细胞中,遗传物质是DNA,而不是RNA,C错误;
D、④由C、H、O组成,若④是植物细胞中重要的储能物质,淀粉是植物细胞中重要的储能物质,其组成元素为C、H、O,所以其可能是淀粉,D正确。
故选C。
7. 酸笋是螺蛳粉的灵魂。腌酸笋在春季,当竹子出笋后,长出约30cm高时便可砍下,剥去笋壳,切成块、丝或片,放于陶罐中,清水过面,撒上适量食盐,置于阴凉处一个月左右,酸味即出,便可随食随取。下列相关叙述错误的是( )
A. 食盐具有防止杂菌污染的作用
B. 制作酸笋所需菌种的代谢类型主要为异养厌氧型
C. 为保证发酵成功,需将鲜笋和陶罐用沸水泡烫片刻
D. “清水过面”是为了创造无氧环境,减少杂菌污染
【答案】C
【解析】
【分析】泡菜的制作原理:泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
【详解】A、高浓度的食盐可能使微生物渗透失水而死亡,故对微生物也有抑制作用,A正确;
B、酸笋制作过程中产酸的细菌主要是乳酸菌,利用的是乳酸菌的无氧呼吸,需要厌氧环境,其代谢类型为异养厌氧型,B正确;
C、鲜笋不能用沸水泡烫,因为制作酸笋的乳酸菌来自于鲜笋表面,C错误;
D、“清水过面”可以创造无氧环境,利于乳酸菌生存繁殖,同时减少杂菌污染,D正确。
故选C。
8. 餐余垃圾在垃圾集中点采用生化+雾化+膜过滤技术处理后,可以达到无二次污染标准。为筛选对抗生素有抗性、高效降解淀粉的微生物,提高“生化”处理的效率,研究人员将餐余垃圾机械化处理后加入装有无菌水的锥形瓶中制备餐余垃圾浸出液,然后进行如图所示操作,下列说法不正确的是( )
A. 餐余垃圾浸出液在接种前通常需要进行湿热灭菌处理
B. 可用稀释涂布平板法将餐余垃圾浸出液接种在X培养基上
C. 图中X培养基以淀粉为唯一碳源,且应添加抗生素起选择作用
D. 图中降解淀粉最高效的微生物是⑤,可根据菌落特征初步判断微生物类型
【答案】A
【解析】
【分析】1、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,在划线的开始部分,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。
2、微生物培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
【详解】A、若对餐余垃圾浸出液在接种前进行湿热灭菌会杀死菌种,导致实验失败,A错误;
B、微生物的接种方法包括稀释涂布平板法和平板划线法,可用稀释涂布平板法将餐余垃圾浸出液接种在X培养基上,B正确;
C、结合题意可知,本实验目的是筛选对抗生素有抗性、高效降解淀粉的微生物,故图中X培养基以淀粉为唯一碳源,且应添加抗生素起选择作用,C正确;
D、淀粉与碘变蓝色,加入碘液后,能够分解淀粉的菌落周围出现清晰区,图中能最高效降解淀粉的微生物是⑤,其分解圈最大,而不同微生物形成的菌落特征不同,故可根据菌落特征初步判断微生物类型,D正确。
故选A。
9. A型塞内卡病毒(SVA)会导致猪患水疱传染病,VP1蛋白是SVA核衣壳的主要成分,可作为SVA诊断的靶蛋白。VP1单克隆抗体检测是一种快速、准确地检测SVA病毒的方法,如图为VPI单克隆抗体的制备过程。下列叙述错误的是( )
A. 过程①形成的融合细胞包括3种,仅1种可产生抗体且能无限增殖
B. 过程②所用选择培养基加入动物血清可补充合成培养基缺乏的物质
C. 过程③需进行克隆化培养和抗体检测,后者利用了抗原—抗体杂交
D. 培养骨髓瘤细胞时会出现接触抑制现象,过程①前需用胰蛋白酶处理
【答案】D
【解析】
【分析】单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、过程①为B细胞和骨髓瘤细胞融合,形成的融合细胞有3种,包括B细胞自身融合细胞、骨髓瘤细胞自身融合细胞、杂交瘤细胞,只有杂交瘤细胞既能产生抗体又能无限增殖,A正确;
B、过程②为筛选杂交瘤细胞,故过程②所用培养基为选择培养基,培养基中加入动物血清可补充合成培养基缺乏的物质,B正确;
C、过程③为第二次筛选,该过程需要对经选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测,抗体检测利用的方法是抗原—抗体杂交,C正确;
D、骨髓瘤细胞能无限增殖,培养骨髓瘤细胞时不会出现接触抑制现象,D错误。
故选D。
10. 科研人员培育含细菌G6基因的转基因矮牵牛,主要过程如下图。下列叙述错误的是( )
A. Ti质粒上的T-DNA可将G6基因整合到矮牵牛细胞的线粒体DNA上
B. ③过程可通过植物组织培养技术得到转基因矮牵牛植株
C. 细菌G6基因能在矮牵牛细胞中表达,说明它们共用一套遗传密码
D. ①过程为构建基因表达载体,是培育转基因矮牵牛的核心步骤
【答案】A
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:
(1) 目的基因的获取。
(2) 基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
(3) 将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
(4) 目的基因的检测与鉴定:
分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因-DNA分子杂交技术;②检测日的基因是否转录出了mRNA-分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质-抗原-抗体杂交技术。
个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】A、Ti质粒上的T-DNA可将G6基因整合到矮牵牛细胞的染色体DNA上,A错误;
B、③过程表示由分化的矮牵牛细胞发育成转基因矮牵牛的过程,可通过植物组织培养技术实现,B正确;
C、细菌G6基因能在矮牵牛细胞中表达,说明细菌和矮牵牛共用一套遗传密码,C正确;
D、①过程为构建基因表达载体,是培育转基因矮牵牛的核心步骤,D正确。
故选A。
11. PCR引物的3'端为结合模板DNA的关键,5'端无严格限制,可用于添加限制酶切点等序列,dNTP是DNA合成的原料,还可供能。下列相关说法错误的是( )
A. 图示环节所需的温度比下一个环节的低
B. 引物的设计要有一段已知目的基因的核苷酸序列
C. TaqDNA聚合酶只能从引物的3'端开始延伸DNA链
D. 1个循环后,两个子代DNA分子的脱氧核苷酸数量相同
【答案】D
【解析】
【分析】1、PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在体外复制特定的DNA的核酸合成技术。
2、原理:DNA复制。
3、条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、引物、热稳定DNA聚合酶(Tag 酶)。
【详解】A、图示环节为引物与模板碱基互补配对,表示的是复性环节,复性的下一环节为延伸,复性的温度比延伸的温度低,A正确;
B、引物的设计要有一段已知目的基因的核苷酸序列,保证其与已知模板能碱基配对,在后续扩增的过程中才能进行子链的延伸,B正确;
C、子链是从5'-3'端延伸的,耐高温Tag 酶只能从引物的3'端开始延伸DNA链,C正确;
D、由于两个引物均不在该片段的端点,因此一个循环后,子代DNA双链的脱氧核苷酸数量不相同,D错误。
故选D。
12. 水蛭素是一种蛋白质,可用于预防和治疗血栓。研究人员发现用赖氨酸替换水蛭素第47位的天冬酰胺可以提高它的抗凝血活性。下列叙述正确的是( )
A. 该项替换研究中,目前可行的直接操作对象是蛋白质
B. 该项替换研究中,改造前后水蛭素的空间结构未发生改变
C. 该项替换研究的思路与按照中心法则合成蛋白质的思路一致
D. 改造的水蛭素基因导入微生物后可利用发酵工程生产水蛭素
【答案】D
【解析】
【分析】蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行基因改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需要.蛋白质工程是在基因工程的基础上,延伸出来的第二代基因工程。
【详解】A、蛋白质工程的直接操作对象是基因而非蛋白质,通过修改基因序列来改变氨基酸组成,而非直接对蛋白质进行操作,A错误;
B、根据题意信息可知,将天冬酰胺(极性氨基酸)替换为赖氨酸(带正电荷的碱性氨基酸),两者的理化性质差异显著,可能导致局部电荷分布和空间结构改变,从而影响蛋白质功能,B错误;
C、中心法则是从DNA到RNA再到蛋白质的正向流程,而蛋白质工程的思路是逆向的:先设计所需蛋白质结构,再反向推导并修改基因序列。因此,两者的研究思路并不一致,C错误;
D、改造后的水蛭素基因导入微生物(如大肠杆菌或酵母菌)后,可通过发酵工程大规模生产水蛭素,D正确。
故选D。
13. 下图1为核苷酸连接而成的部分长链;图2是某抗原蛋白的部分肽链。下列叙述正确的是( )
A. 图1中d和e皆可表示一分子核苷酸
B. 若a为胸腺嘧啶,则图1可表示RNA链的一部分
C. 图2是由6种不同的氨基酸通过①肽键连接而成
D. 据图2推测,该抗原蛋白至少含有两个氨基
【答案】D
【解析】
【分析】构成蛋白质的基本单位是氨基酸,氨基酸的结构特点为至少含有一个氨基和一个羧基,并且连接在同一个碳原子上,此外还连接一个氢和R基。
【详解】A、核苷酸由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基组成,e可表示一分子核苷酸,而d的磷酸连接部位不对,不能代表一分子核苷酸,A错误;
B、若a为胸腺嘧啶,胸腺嘧啶是DNA特有的碱基,所以图1可表示DNA链的一部分,而不是RNA链,B错误;
C、图2中肽链的R基有5种,所以是由5种不同的氨基酸脱水缩合而成,①不是肽键,肽键含于①中,C错误;
D、图2中肽链的一端有一个氨基,R基中还有一个氨基,所以该抗原蛋白至少含有两个氨基,D正确。
故选D。
14. 胞质杂种是指两个原生质体融合产生的杂种细胞,其中一个细胞的细胞核消失后,两个原生质体的细胞质杂交得到的个体。科研人员利用雄性不育的品种A与可育的品种B通过植物体细胞杂交技术获得了雄性不育的胞质杂种“华柚2号”,制备过程如下图所示,其中GFP(绿色荧光蛋白)基因转入了品种A的细胞核基因组中。经检测,“华柚2号”的细胞核和叶绿体基因来自品种B,线粒体基因来自品种A,下列说法正确的是( )
A. 上述过程包括有丝分裂、细胞分化、减数分裂等
B. 杂种细胞的形成是植物体细胞杂交技术完成的标志
C. “华柚2号”的获得说明控制雄性不育的基因可能位于线粒体中
D. 应筛选发绿色荧光的杂种细胞C经植物组织培养技术获得“华柚2号”
【答案】C
【解析】
【分析】植物体细胞杂交,又称原生质体融合,是指将植物不同种、属,甚至科间的原生质体通过人工方法诱导融合,然后进行离体培养,使其再生杂种植株的技术。植物细胞具有细胞壁,未脱壁的两个细胞是很难融合的,植物细胞只有在脱去细胞壁成为原生质体后才能融合,所以植物的细胞融合也称为原生质体融合。
【详解】A、上述过程中发生了有丝分裂和细胞分化,但没发生有减数分裂,A错误;
B、植物体的形成标志着植物体细胞杂交技术的完成,B错误;
C、雄性不育的胞质杂种华柚2号的细胞核和叶绿体基因来自品种B,线粒体基因来自品种A,融合后品种A的细胞核消失,控制雄性不育的基因可能位于线粒体中,C正确;
D、GFP(绿色荧光蛋白)基因转入了品种A的细胞核基因组中,而融合后的华柚2号不含品种A的细胞核,因此发绿色荧光的杂种细胞应被淘汰,D错误。
故选C
15. 嵌合体是指同一个生物体中同时存在两种或两种以上染色体组成不同的细胞,且这些细胞相互间处于嵌合状态。构建某种肤色为黑白相间的嵌合体幼鼠的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 过程①定期更换培养液有利于保持无毒的液体环境
B. 16细胞胚的细胞有发育成完整个体的潜能
C. 囊胚出现了细胞分化,其滋养层细胞发育成胎盘和胎膜
D. 嵌合体幼鼠细胞中的1对同源染色体来自黑鼠和白鼠
【答案】D
【解析】
【分析】题图分析,图示是利用二倍体小鼠所做的实验,首先将白鼠和黑鼠的受精卵分别培养形成8细胞胚,再合并为16细胞胚,进一步发育为囊胚,最后移植到代孕母体分娩形成嵌合体幼鼠。
【详解】A、过程①是对16细胞胚进行的培养,在培养过程中细胞代谢废物累积会对细胞产生毒害作用,所以过程①中的培养液需要适时更换,A正确;
B、16细胞胚的细胞具有全能性,有发育成完整个体的潜能,B正确 ;
C、囊胚阶段细胞逐渐分化形成滋养层细胞和内细胞团,滋养层细胞发育成胎膜和胎盘,内细胞团发育成胎儿的各种组织器官,C正确;
D、嵌合体是指一个机体中同时存在两种或两种以上染色体组成不同的细胞,且这些细胞相互间处于嵌合状态,因此嵌合体小鼠的一个细胞中只有来自白鼠或来自黑鼠的基因,不会同时存在两种来源的基因,D错误。
故选D。
16. 将马铃薯胰蛋白酶抑制剂基因Pin-Ⅱ导入杨树细胞,培育抗虫杨树。如图表示利用含目的基因的DNA分子和Ti质粒构建基因表达载体的过程,图中AmpR表示氨苄青霉素抗性基因,表示新霉素抗性基因,箭头表示限制酶的酶切位点,相关酶的识别序列如表所示。下列叙述正确的是( )
A. 用PCR扩增目的基因时,应该选择引物2和引物3并在引物3'端添加相应酶切位点
B. 为使目的基因与质粒高效重组,选用KpnⅠ和HindⅢ比选用KpnⅠ和SmaⅠ效果更好
C. 为将表达载体导入农杆菌,可以使用离心法处理受体细胞
D. 成功导入目的基因的杨树细胞既具有氨苄青霉素抗性,又有新霉素抗性
【答案】B
【解析】
【分析】基因工程包括四个基本程序:目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细 胞、目的基因的检测与鉴定。
【详解】A、DNA聚合酶只能从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸,利用PCR扩增目的基因时,应该选择引物2和引物3,但应该在引物5'端添加相应酶切位点,A错误;
B、为使目的基因与质粒高效重组,选用KpnⅠ和HindⅢ比选用KpnⅠ和SmaⅠ效果更好,因为二者切割后均产生粘性末端,可使目的基因定向插入,且DNA连接酶连接效率较高,B正确;
C、为将表达载体导入农杆菌,可以使用Ca2+处理受体细胞,使其处于能吸收周围环境中DNA分子的状态,然后再将重组质粒导入其中;而离心法或PEG融合法是诱导植物细胞融合的方法,C错误;
D、只有T-DNA区段会导入植物受体细胞,因此氨苄青霉素抗性基因不会导入植物受体细胞中,即成功导入目的基因的杨树细胞只能表现出新霉素抗性,D错误。
故选B。
二、非选择题(共5大题,共60分)
17. 图1为某病毒结构示意图。图2是该病毒刺突蛋白S的部分片段结构示意图,刺突蛋白S能与宿主细胞上的特异性受体结合并介导病毒入侵细胞。图3是某核酸的部分结构示意图。请回答下列问题:
(1)若实验室想培养该病毒,可用________(“鸡胚细胞”或“普通培养基”)培养基。
(2)图3中的核酸________(“可能”或“不可能”)是该病毒的遗传物质?判断依据是_______。
(3)图2中多肽片段的形成过程中,O原子的个数发生的具体变化是________。图2和图3所示的两种分子都以________作为基本骨架。
(4)某同学选购了一款含乳饮料,广告宣称该饮料营养成分中蛋白质含量与豆浆等同。为验证宣传的真实性,该同学进行了实验,选出下列正确的实验步骤,并排序________。(编号排序)
①取2支试管,编号甲、乙,分别加入2mL待测液、2mL豆浆;
②在甲、乙两试管中各加入等量的双缩脲试剂A液和B液等比例配制的混合液;
③向甲、乙两试管分别先加双缩脲试剂A液1mL,混合均匀后,再加入双缩脲试剂B液4滴,摇匀;
④将甲、乙放在50~65℃水浴中加热观察颜色变化;
⑤直接观察甲、乙颜色变化
【答案】(1)鸡胚细胞
(2) ①. 可能 ②. 由图1可知该病毒的遗传物质是RNA,而图3中的核酸含有碱基U,为RNA,因此可能是该病毒的遗传物质。
(3) ①. 减少 ②. 碳链
(4)①③⑤
【解析】
【分析】①由图1可知:该病毒的遗传物质是RNA。②图2中多肽片段是氨基酸通过脱水缩合形成的。③图3中的核酸特有是碱基是U,说明该核酸为RNA。
【小问1详解】
病毒没有细胞结构,营寄生生活,不能独立生存,其生命活动离不开细胞,因此需要用相应的宿主活细胞来培养病毒,如用“鸡胚细胞”培养基。
【小问2详解】
图1显示:该病毒的遗传物质是RNA。图3中的核酸含有碱基U,为RNA,可能是该病毒的遗传物质。
【小问3详解】
图2中多肽片段的形成过程中,一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,同时脱出一分子水,脱去的水分子中的O原子来自羧基,O原子的个数会减少。图2和图3所示的两种分子(蛋白质和RNA)都以碳链作为基本骨架。
【小问4详解】
蛋白质的鉴定原理是:蛋白质与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应,蛋白质含量越高颜色越深。本题的实验目的是验证一款含乳饮料营养成分中的蛋白质含量与豆浆等同,根据实验原理以及实验设计遵循的对照原则、等量原则可推知正确的实验步骤及排序如下:
①取2支试管,编号甲、乙,分别加入2mL待测液、2mL豆浆;
③向甲、乙两试管分别先加双缩脲试剂A液1mL,混合均匀后,再加入双缩脲试剂B液4滴,摇匀;
⑤直接观察甲、乙颜色变化。
18. 扩展青霉是腐烂苹果中常见的微生物之一,其次级代谢产物棒曲霉素(Pat)是一种具有致突变作用的毒素。为研究腐烂苹果中Pat的分布,研究人员进行了如图所示的实验,其中“病健交界处”为腐烂部位与未腐烂部位的交界处,取样分离的5个部位分别为①号、②号、③号、④号、⑤号。请回答下列问题:
(1)扩展青霉菌种使用的培养基成分如下表,根据物理性质划分该培养基属于_________培养基,其中NaNO3的作用有_________。接种至苹果之前用该培养基培养的目的是_____。
蔗糖
NaNO3
MgSO4
KCl
FeSO4
KH2PO4
30g
2g
0.5g
0.5g
0.01g
1g
(2)接种前,应对苹果进行_______(填“消毒”或“灭菌”)。用平板划线法分离扩展青霉时,划线的某个平板培养后第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌落,其他区域的划线上却均无菌落。操作失误的原因可能是_______。
(3)研究人员测定了病斑直径为1、2、3cm的苹果中①~⑤号部位的Pat含量,结果如下图:
由图中病斑直径大小____(“能”或“不能”)得出病斑直径越大,测定的相同部位pat含量越高,理由是____。去除腐烂部位后的苹果是否可以食用?请作出判断并结合图中信息分析原因______。
【答案】(1) ①. 液体 ②. 提供氮源和无机盐 ③. 增加扩展青霉菌种的浓度
(2) ①. 消毒 ②. 第一区域划线结束,接种环灼烧后未冷却就开始第二区域划线或划线未从第一区域末端开始
(3) ①. 不能 ②. 2cm病斑的①号和④号部位的pat含量均略高于3cm病斑的①号和④号部位的pat含量 ③. 不建议食用,未腐烂部位仍含有一定量的Pat,食用后可能存在健康风险
【解析】
【分析】1、培养基按物理性质分为固体培养基、液体培养基。固体培养基中加有凝固剂,主要用于微生物的分离、鉴定、活菌计数、保藏菌种等;液体培养基中不加任何凝固剂,主要用于工业生产。题表中没有凝固剂,扩展青霉菌种使用的培养基属于液体培养基。培养基的营养构成一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。
2、平板划线法接种时灼烧接种环的目的:(1)第一次灼烧:避免接种环上可能存在的杂菌污染培养基;(2)每次划线之前灼烧:杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种,使每次划线的菌种来自上次划线的末端;(3)划线结束灼烧:杀死接种环上残留的菌种,避免细菌污染环境或感染操作者。灼烧接种环后,要冷却后再用,以免温度太高杀死菌种。
3、消毒是指使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物,灭菌则是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子。
【小问1详解】
题表扩展青霉菌种使用的培养基成分中没有凝固剂,故根据物理性质属于液体培养基;其中能为扩展青霉的生长繁殖提供碳源和能源的是蔗糖,NaNO3的主要作用是为扩展青霉的生长提供氮源和无机盐;接种至苹果之前用该培养基培养,让扩展青霉菌在液体培养基中大量繁殖,可增大扩展青霉的浓度。
【小问2详解】
消毒是采用较温和的物理、化学方法仅杀死物体表面或内部一部分微生物的方法。这种方法对被消毒的物体基本无害;灭菌是采用强烈的理化因素杀灭物体表面以及内部的一切微生物的方法。对活体生物及组织器官不能采用灭菌的方法,只能进行消毒,故接种扩展青霉前,为了避免苹果上其他杂菌的污染,应对苹果进行消毒处理;
划线时需要从上一次划线的末端开始划线,第一次划线及每次划线之前都需要灼烧接种环灭菌。用平板划线法分离扩展青霉时,划线的某个平板培养后第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌落,其他区域的划线上却均无菌落。导致操作失误的原因可能是:第一区域划线结束,接种环灼烧后未经冷却即开始下一次划线,导致菌种被高温杀死,或划线未从第一区域末端开始,使以后划线上均无菌种,从而导致其他区域的划线上均无菌落。
【小问3详解】
在曲线图中,2cm病斑的①号部位和④号部位的pat含量均略高于3cm病斑的①号部位和④号部位的pat含量,所以,不能得出病斑直径越大,测定的相同部位pat含量越高的结论;由题中曲线图可知,远离病斑没有腐烂的苹果部位⑤仍然含有少量的Pat,Pat是一种具有致突变作用的毒素,所以,苹果去除腐烂部位后不建议食用,食用后可能存在健康风险。
19. 科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了番茄—马铃薯杂种植株,为了便于杂种细胞的筛选和鉴定,科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质,其培育过程如图所示:
(1)过程①常用的酶是_____,杂种细胞形成的标志是_____。
(2)植物原生质体融合过程常利用化学试剂_____诱导融合,在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察,根据细胞膜表面荧光的不同可观察到不同的原生质体,当观察到融合的细胞表面_____时可判断该原生质体是由番茄和马铃薯融合而成的。
(3)过程③和过程④依次为_____,过程④中的培养基常添加的植物激素是生长素和_____。
(4)若番茄细胞内含m条染色体,马铃薯细胞中含n条染色体,则“番茄—马铃薯”细胞含_____条染色体。
【答案】(1) ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 杂种细胞再生出新的细胞壁
(2) ①. 聚乙二醇##PEG ②. 有两种颜色的荧光标记
(3) ①. 脱分化和再分化 ②. 细胞分裂素 (4)m+n
【解析】
【分析】分析题图:图示为番茄一马铃薯杂种植株的培育过程,①表示去壁过程,常用酶解法;②表示融合的原生质体再生出细胞壁的过程;③表示脱分化过程;④表示再分化过程。
【小问1详解】
植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因此根据酶的专一性原理,去除植物细胞壁常用纤维素酶和果胶酶;细胞融合完成的标志是杂种细胞再生出新的细胞壁。
【小问2详解】
植物原生质体融合过程常利用化学试剂聚乙二醇诱导;在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察,根据细胞膜表面荧光的不同可观察到:细胞膜上含有两种颜色的荧光标记时可判断该原生质体是由番茄和马铃薯融合而成的。
【小问3详解】
过程③脱分化,过程④再分化,过程④再分化中的培养基常添加的植物激素是生长素和细胞分裂素。
【小问4详解】
杂种细胞的染色体数为两种细胞染色体数之和即(m+n)。
20. 肺癌就是生长在气管、支气管、细支气管包括肺泡组织的一种恶性肿瘤。目前是我们国家发病率最高、死亡率最高的一种恶性肿瘤。癌症的治疗过程会出现各种副作用,为降低肺癌治疗药物的副作用,科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上,构建抗体药物偶联物(ADC),过程如图1所示。
(1)本实验中,小鼠注射的特定抗原应取自_______。
(2)已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞在体外融合时需要诱导,与诱导植物原生质体融合不同的是图中还可用_______诱导融合。
(3)为了得到能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞,需要进行筛选。其中“第1次筛选”用特定的选择培养基筛选出来的细胞具有_______特点;
(4)单克隆抗体的优点是______。单克隆抗体是ADC中的_______(填“a”或“b”)部分。
(5)研究发现,ADC在患者体内的作用如图2所示。
①ADC进入肺癌细胞后,细胞中的溶酶体可将其水解,释放出的药物最终作用于_______,可导致癌细胞凋亡。
②ADC能降低肺癌治疗药物的副作用,是因为______。
【答案】(1)人的肺癌细胞
(2)灭活的病毒 (3)既能大量增殖,又能产生抗体
(4) ①. 特异性强、灵敏度高、可大量制备 ②. a
(5) ①. 细胞核 ②. 抗原抗体的特异性识别,使单克隆抗体能精确地定位肺癌细胞,实现了ADC对癌细胞的选择性杀伤
【解析】
【分析】据图分析,抗体上带有药物,抗体与靶细胞膜上的特异性受体结合通过胞吞的方式把药物一并带进靶细胞,引起靶细胞溶酶体膜的破裂,最后导致细胞凋亡。
【小问1详解】
要生产肺癌的单克隆抗体,应该选择肺癌细胞作为抗原对小鼠进行免疫处理。
【小问2详解】
诱导动物细胞融合的方法主要有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法,其中与诱导植物原生质体融合不同的是灭活病毒诱导法。
【小问3详解】
第1次筛选用特定的选择培养基筛选出来的是杂交瘤细胞,该细胞集合了B淋巴细胞合成和分泌抗体的能力和骨髓瘤细胞可无限增殖的能力。
【小问4详解】
单克隆抗体是由产生单一抗体的杂交瘤细胞经体内或体外大量培养获得,得到的抗体纯度高,所以具有特异性强、灵敏度高、可大量制备的特点。ADC药物是利用单克隆抗体的导向作用,对应图中的a部分。
【小问5详解】
①由图2可知,ADC进入肺癌细胞,溶酶体可以将ADC水解,释放出的药物进入细胞质基质,最终作用于细胞核,引起肺癌细胞的凋亡。
②ADC中的单克隆抗体能精确地定位肺癌细胞,让药物作用于肺癌细胞,而不是正常的细胞,可以降低肺癌治疗药物的副作用,这个过程依赖于特异性的抗原与抗体反应,可以有效地治疗疾病。
21. 研究发现人溶菌酶(hLZ)是天然抗生素替代品。科学家培育出转人溶菌酶基因山羊,以大规模生产人溶菌酶(从乳汁中提取),过程如图所示。其中编号①~⑨表示过程;质粒S中的基因Leu通过控制相关酶的合成来影响亮氨酸的合成(亮氨酸是山羊细胞维持生命活动必不可少的一种氨基酸),基因GFP控制合成绿色荧光蛋白。四种限制酶的切割位点见下表。请回答下列问题:
限制酶
BamHⅠ
BglⅡ
HindⅢ
XbaⅠ
识别序列和切割位点
G↓GATCC
A↓GATCT
A↓AGCTT
T↓CTAGA
(1)过程①通过PCR技术扩增物质A,需要的酶是______;过程②利用了两种限制酶的优点是_____(答出一点即可)。
(2)为成功筛选出含重组质粒T的成纤维细胞,质粒S中用作标记基因的是______和______。为达到筛选目的,培养基的营养成分中应不含有_______。将成纤维细胞培养一段时间后观察,筛选出_______(填“显示”或“不显示”)绿色荧光的细胞用于过程⑤。
(3)过程④常用_______法。图中早期胚胎的______(填结构)将发育成转基因羊的各种组织。
【答案】(1) ①. 耐高温的DNA聚合酶 ②. 防止载体和目的基因自身环化;防止目的基因和载体反向拼接
(2) ①. 基因Leu ②. 基因GFP ③. 亮氨酸 ④. 不显示
(3) ①. 显微注射 ②. 内细胞团
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:
1.目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
2.基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
3.将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。
4.目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
过程①通过PCR技术扩增物质A,该过程中由于需要在高温条件下让模板DNA发生解旋,因此需要的酶是耐高温的DNA聚合酶;过程②通常采用采用双酶切法获取目的基因,这样可以避免载体(质粒)和目的基因的自身环化;防止目的基因和载体反向拼接。
【小问2详解】
为成功筛选出含重组质粒T的成纤维细胞,质粒S中用作标记基因的是基因Leu和基因GFP,但在重组质粒构建过程中GFP基因被破坏,因此,只能用Leu作为标记基因,即含有该基因的细胞可以在不含亮氨酸的培养基上生存,为达到筛选目的,培养基的营养成分中应不含有亮氨酸。将成纤维细胞培养一段时间后观察,筛选出不显示绿色荧光的细胞用于过程⑤。
【小问3详解】
过程④表示将重组质粒导入受体细胞的过程,常用显微注射法实现,图中的早期胚胎为囊胚,其中的内细胞团将发育成转基因羊的各种组织,在进行胚胎分割时,注意将内细胞团均等分割。
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