内容正文:
2024-2025学年第二学期第2次月考
高二级生物学试卷
本试卷共8页,21题。全卷满分100分,考试时间75分钟。
一、单选题(本题共16小题,共40分。第1-12小题,每小题2分,第13-16小题,每小题4分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 2024年12月13日《科学》杂志公布了该年度十大科学突破,其中与生物相关两个突破引起了大家关注,一是研发的艾滋病预防药物对人体保护期长达六个月;二是发现的贝氏布拉藻,其通过一种名为“硝基质体”的新型细胞器来固定氮气,这颠覆了以往真核生物无法直接从大气中固定氮气的认知。下列叙述正确的是( )
A. 通过酶初步水解HIV的遗传物质可得到6种产物
B. 该藻类和蓝细菌都通过叶绿体来进行光合作用
C. HIV繁殖的时候需要宿主细胞为其提供物质、能量
D. 该藻类固定的氮元素可用来合成自身的多糖、蛋白质和核酸等生物大分子
2. 近年来,遗传学领域在可遗传变异的研究中取得了重要进展。科学家们发现,除了传统的DNA序列变异外,表观遗传也在遗传信息的传递中起着重要作用。若某生殖细胞中发生了DNA甲基化,以下有关描述正确的是( )
A. 该变异可引发染色体结构变异 B. 该变异不能通过生殖细胞传递给后代
C. DNA甲基化导致DNA序列的改变 D. DNA甲基化主要作用于DNA片段中的胞嘧啶上
3. 下图为利用定点突变技术改造基因的过程示意图,相关叙述错误的是( )
A. 需要设计并合成一段含有突变碱基的DNA引物
B 该技术能够实现特异性地替换任何一个特定碱基
C. 通过电泳检测产物大小,即可确认基因突变是否成功
D. 利用上述技术能够改造蛋白质的结构和功能
4. 西藏,被誉为“世界屋脊”,以其壮丽的自然风光和独特的藏文化吸引着无数内地游客。学生小明在暑假乘坐火车从上海到拉萨后出现了头痛、乏力、心跳加快和血压升高等症状。下列说法错误的是( )
A. 若小明出现下肢水肿现象,可能是其体内血浆渗透压下降导致
B 小明到达拉萨后出现了头痛、乏力等症状,这与高原环境氧气稀薄有关
C. 内环境中的血红蛋白通过运输氧气来参与内环境稳态的维持
D. 当外界环境剧烈变化时,内环境的稳态可能会遭到破坏
5. 2024年10月27日,郑钦文在WTA500东京站决赛中夺得了自己职业生涯的第5座WTA单打冠军。运动员在激烈的网球比赛过程中( )
A. 交感神经兴奋,肾上腺素分泌增加,应激反应增强
B. 大量出汗,细胞外液渗透压降低,尿量减少
C. 肌肉运动产热增加,产热量大于散热量,体温持续升高
D. 胰岛素分泌增多,肌肉细胞吸收、储存葡萄糖加快
6. 艾滋病是一种后天获得的免疫缺陷病,由人类免疫缺陷病毒(HIV)引发,潜伏期长达数年。HIV的模式图如图所示,下列叙述正确的是( )
A. HIV初步入侵时摧毁大量辅助性T细胞导致免疫力降低
B. HIV疫苗是唯一有效的预防和治疗措施
C. HIV的遗传信息以半保留复制方式传递给子代
D. HIV的逆转录酶以胞吞方式进入宿主细胞
7. 如图是体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图,有关叙述错误的是( )
A. 后代丁的遗传性状由甲和乙的遗传物质共同决定
B. 进行胚胎移植时,代孕母体应用免疫抑制剂处理,避免发生免疫排斥反应
C. 过程②常使用显微操作对卵母细胞进行去核处理
D. 过程③将重组细胞可以培养至囊胚期移植
8. 豆豉是一种微生物发酵制成的豆制品,发酵的机理主要是芽孢杆菌在蒸煮过的大豆中繁殖,分泌的相关酶系降解蛋白质、脂肪、糖类,赋予豆豉特有的鲜香滋味,促进人体肠道对营养的吸收。以下说法正确的是( )
A. 芽孢杆菌中编码蛋白酶的遗传信息由细胞核流向细胞质
B. 芽孢杆菌接入发酵罐前需要扩大培养,该过程不影响豆豉产量
C. 提高芽孢杆菌发酵培养基中营养物质的浓度,一定会提高豆豉的产量
D. 芽孢杆菌分泌纤维素酶的能力可以通过刚果红培养基来鉴定
9. 生物碱为铁皮石斛的次级代谢产物。下图是以铁皮石斛为材料,培养拟原球茎(简称PLBs, 类似愈伤组织)生产生物碱的实验流程。下列说法正确的是( )
A. 生物碱是铁皮石斛生长所必需的物质
B. 图中过程①为脱分化形成PLBs, 过程②为再分化生产生物碱
C. 培养高产细胞系应选择细胞数量/生物碱产量值大PLBs
D. 该过程运用了植物细胞培养技术,原理是植物细胞增殖
10. 记载我国古代农业生产先进经验的书籍中有很多种子保存的方法,如《汜胜之书》记述“种伤湿郁热则生虫也。取麦种……曝使极燥……取干艾杂藏之”;《齐民要术》记载“蒿、艾箪盛之,良。以蒿、艾蔽窖埋之,亦佳”“窖麦法,必须日曝令干,及热埋之”。关于这些方法蕴含的科学道理和实际应用的叙述,错误的是( )
A. 麦种“曝使极燥”的过程中,种子细胞中的自由水含量大幅度降低
B. “蒿、艾”中可提取出挥发性物质,用于大型封闭式粮库中的防虫、抗菌
C. 高温暴晒可消灭种子表面的大部分虫卵和微生物
D. 由“种伤湿郁热则生虫也”知种子应在高温、干燥的环境中储存
11. 海南万宁和乐蟹肉质鲜美,富含蛋白质、不饱和脂肪酸,钙、铁等矿物质,为人体提供重要的营养支持。下列说法正确的是( )
A. 蟹壳中含有几丁质,其可用于废水处理
B. 大多数动物脂肪都含有不饱和脂肪酸,熔点较低
C. 蟹肉中的钙、铁等微量元素在细胞中以化合物的形式存在
D. 煮熟的螃蟹因蛋白质中肽键断裂,空间结构破坏,更易消化
12. 2型糖尿病患者经常表现为空腹胰高血糖素水平异常升高,导致血糖调节受损。图为2型糖尿病患者空腹状态下“肠促生存素-胰高血糖素轴”信号传导促进肝脏葡萄糖生成的机制,下列说法错误的是( )
A. 肠促生存素与OR1OP1受体结合影响细胞代谢,体现了细胞间的信息交流
B. 胰高血糖素定向运输到肝脏促进非糖物质合成葡萄糖
C. 空腹状态下,胰高血糖素分泌增多是神经和体液共同作用的结果
D. 胰高血糖素还可通过促进肝糖原分解为葡萄糖来维持血糖水平
13. GLUT4是一种存在于脂肪细胞中的葡萄糖转运蛋白。在胰岛素的刺激下,GLUT4会从脂肪细胞内的囊泡膜转移至细胞膜上,进而将葡萄糖转运至细胞内。下列叙述正确的是( )
A. 参与GLUT4加工和运输的细胞器有内质网和高尔基体
B. GLUT4加工和运输过程中,所需能量全部来自于线粒体
C. GLUT4转运葡萄糖的过程中由于发生了形变而失去活性
D. 转运至脂肪细胞内的所有葡萄糖,只能用于氧化分解供能
14. 下图是细胞呼吸过程中部分物质变化示意图,下列有关叙述正确的是( )
A. 无氧呼吸过程中有NADH的产生和NADH的消耗
B. 图中②过程产生的ATP少于③产生的ATP
C. 根据溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短,可检测酒精的含量多少
D. 酵母菌①③过程中葡萄糖中的能量主要以热能形式散失
15. 我国著名微生物学家汤飞凡先生长期从事传染病及疫苗研究,是世界上首位分离出沙眼衣原体的科学家。下列说法正确的是( )
A. 沙眼衣原体内的多种细胞器相互配合共同完成生命活动
B. 蓝细菌、支原体、衣原体等原核生物都含有细胞壁,支原体可能是最小、最简单的细胞
C. 衣原体和细菌都是原核生物,大多数细菌为异养生物,硝化细菌是自养生物
D. 衣原体是一个生命系统,细胞壁将细胞与外界分隔开,是保证细胞正常生活的屏障
16. 为探究十字花科植物羽衣甘蓝的叶片中所含色素种类,某兴趣小组做了如下的色素分离实验:将其叶片色素提取液在滤纸上进行点样,先置于用石油醚、丙酮和苯配制成的层析液中层析分离,然后再置于蒸馏水中进行层析,过程及结果如图所示,图中1、2、3、4、5代表不同类型的色素。分析错误的是( )
A. 色素1、2、3、4易溶于有机溶剂,色素5易溶于水
B. 色素1、2、3、4可能分布在叶绿体中,色素5可能存在于液泡中
C. 色素1、2的含量较多,缺Mg会影响色素1和2的含量
D. 色素1在层析液中的溶解度最大,色素4在层析液中溶解度最小
二、非选择题,共60分。考生根据要求作答。
17. 图甲是花生细胞中相关物质变化示意图,其中①~④为生理过程。图乙是夏季晴朗的白天,玉米和花生植株CO2吸收速率的变化曲线。回答下列问题:
(1)卡尔文用14C标记的14CO2探明了碳在光合作用中的转移途径,这种方法叫___________。标记的14CO2在___________(填具体场所)被C5固定后才能被NADPH还原。
(2)图甲中①-④过程中,能够产生ATP的是___________,若该细胞为花生根细胞,可在长期水淹条件下进行的过程是___________。
(3)图乙中A点时,花生叶肉细胞中能产生NADH的场所有___________(填具体场所);花生在一天中有机物积累最多的时刻是___________时。
(4)据图乙表明,两种作物中___________(填“玉米”或“花生”)更适应干旱、高光强环境。
18. 海带中含有植物生长素(IAA)和脱落酸(ABA)等激素,为研究激素对海带生长的影响,某研究组开展了系列实验。请回答下列问题:
(1)为开展海带组织培养,取海带的叶状体基部切块作为___________,经___________形成愈伤组织,再生成苗。
(2)如图为海带中的IAA和ABA与海带生长变化的关系。海带增长率与IAA含量呈___________(填“正相关”、“负相关”或“不相关”),海带在后期生长缓慢,原因是___________。
(3)在大规模培养高产细胞前,需了解植物细胞生长和产物合成的关系。培养细胞生产次生 代谢产物的模型分为3种,如图所示。若X只在细胞生长停止后才能合成,则X的合成符合图
___________(填“甲”“乙”“丙”),根据该图所示的关系,从培养阶段及其目标角度,提出获得大量X的方法。___________
19. “鱼菜药”生态综合种养模式,利用鱼饲料中的氮素同时生产蔬菜和中草药,提高了水和氮素的利用率,生产过程不用化肥和农药,实现了“养鱼不换水而无水质忧患,种菜和药不施肥而生长”的目的。所构建的综合种养模型如图1所示。请回答下列问题:
(1)该种养模式中蔬菜和中草药不需施用化肥而能正常生长,因为鱼粪可通过微生物反应系统为植物提供______。
(2)流入该生态系统的总能量为______。图2为能量流经某种鱼类的示意图,①~③表示相关过程中的能量,其中②表示______。
(3)池塘周边安装性引诱吸虫灯,使得害虫自动落入池塘,给鱼类补充动物蛋白。其中释放的性引诱剂传递给害虫的信息属于______信息。
(4)该生态系统几乎没有“废物”产生,且生产的鱼类肉质肥美、蔬菜口感好、中草药的市场供应量加大,给农民带来了良好的经济效益。这体现了生态工程的______原理。
(5)从生态系统的能量流动角度分析,该种养模式较好地实现了______。
20. HER2蛋白是人类表皮生长因子受体,HER2蛋白过量表达会导致细胞功能紊乱,常与肿瘤的发生发展密切相关,乳腺癌细胞上的HER2蛋白是正常组织中的100倍以上,使其成为理想的肿瘤治疗靶标,可显著改善晚期HER2阳性乳腺癌生存期,图为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)来对乳腺癌患者进行治疗的过程。回答下列问题:
(1)本实验中,用到的动物细胞工程技术有动物细胞培养和___________,用HER2蛋白免疫小鼠需要在一定时间内间隔注射3次,其目的是___________,取脾脏内部分组织制成细胞悬液与骨髓瘤细胞诱导融合,常用的生物诱导法是___________。
(2)过程③是通过克隆化培养和___________才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞,其特点是___________。
(3)过程③得到的杂交瘤细胞体外培养时,需要控制气体条件是___________,培养时细胞因细胞密度过大、有害代谢物积累等原因而分裂受阻,需进行传代培养,用离心法收集悬浮培养的细胞。
(4)ADC治疗比普通的化疗药物疗效高、毒副作用小是因为___________(答出1点即可)。
21. 科学家欲从紫苏中提取DGAT1基因(催化油脂合成的关键酶基因),导入到四尾栅藻细胞,获得转基因油脂高产四尾栅藻,质粒pCAMBIA与PCR扩增出的DGATl酶切位点如图所示。现有BamHI、BglⅡ、EcoRI三种限制酶,它们识别并切割的碱基序列如下(↓表示切割位置)。
BamHI5'-G↓GATCC-3' BglⅡ5'-A↓GATCT-3' EcoR I5'-G↓AATTC-3'
回答下列问题:
(1)过程①需要___________酶的催化,过程②通过PCR 技术实现,进行PCR时,需要在两种引物的___________端(5'/3')添加限制酶 BglII的识别序列。
(2)用限制酶BglII切割DGAT1,用限制酶___________切割pCAMBIA,将充分酶切后的产物混合,加入DNA连接酶进行连接。回收电泳凝胶中大小约为___________bp的DNA对大肠杆菌进行转化,用含有___________的培养基进行筛选并提取重组质粒。最终获得的重组质粒不一定符合要求,原因是___________。
(3)为进一步筛选出符合要求的重组质粒,选用限制酶EcoRI对不同的重组质粒进行酶切处理,得到的电泳结果如下图所示,其中___________组重组质粒为所需质粒。(已知质粒pCAMBIA中EcoRI的酶切位点与 BamHI的酶切位点间的最短距离为600bp)
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2024-2025学年第二学期第2次月考
高二级生物学试卷
本试卷共8页,21题。全卷满分100分,考试时间75分钟。
一、单选题(本题共16小题,共40分。第1-12小题,每小题2分,第13-16小题,每小题4分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 2024年12月13日《科学》杂志公布了该年度十大科学突破,其中与生物相关的两个突破引起了大家关注,一是研发的艾滋病预防药物对人体保护期长达六个月;二是发现的贝氏布拉藻,其通过一种名为“硝基质体”的新型细胞器来固定氮气,这颠覆了以往真核生物无法直接从大气中固定氮气的认知。下列叙述正确的是( )
A. 通过酶初步水解HIV遗传物质可得到6种产物
B. 该藻类和蓝细菌都通过叶绿体来进行光合作用
C. HIV繁殖的时候需要宿主细胞为其提供物质、能量
D. 该藻类固定的氮元素可用来合成自身的多糖、蛋白质和核酸等生物大分子
【答案】C
【解析】
【分析】真核细胞与原核细胞最本质的区别是有无核膜包被的细胞核。病毒无细胞结构,必须寄生在活细胞内才能完成正常的生命活动。
【详解】A、HIV是病毒,其遗传物质为RNA,通过酶初步水解HIV的遗传物质可得到4种产物,A错误;
B、由题意可知,该藻类是真核生物,有叶绿体,而蓝细菌属于原核生物,不存在叶绿体,B错误;
C、HIV繁殖的时候需要宿主细胞为其提供物质、能量,其自身提供模板,C正确;
D、蛋白质和核酸都含有N,该藻类固定的氮元素可用来合成自身的蛋白质和核酸,而糖类不含N元素,D错误。
故选C。
2. 近年来,遗传学领域在可遗传变异的研究中取得了重要进展。科学家们发现,除了传统的DNA序列变异外,表观遗传也在遗传信息的传递中起着重要作用。若某生殖细胞中发生了DNA甲基化,以下有关描述正确的是( )
A. 该变异可引发染色体结构变异 B. 该变异不能通过生殖细胞传递给后代
C. DNA甲基化导致DNA序列改变 D. DNA甲基化主要作用于DNA片段中的胞嘧啶上
【答案】D
【解析】
【分析】表观遗传学的主要特点:
1、可遗传的,即这类改变通过有丝分裂或减数分裂,能在细胞或个体世代间遗传;
2、可逆性的基因表达调节,也有较少的学者描述为基因活性或功能调节;
3、没有DNA序列的改变或不能用DNA序列变化来解释。
【详解】A、DNA甲基化是表观遗传修饰的一种方式,它主要影响基因的表达调控等,并不直接引发染色体结构变异。染色体结构变异是指染色体发生断裂后,在断裂处发生错误连接而导致染色体结构不正常的变异,与DNA甲基化没有直接关联,A错误;
B、生殖细胞中的DNA甲基化是可以通过生殖细胞传递给后代的,这也是表观遗传信息传递的一种方式,B错误;
C、DNA甲基化是在不改变DNA序列的基础上,对DNA分子进行的一种化学修饰,主要是在DNA甲基转移酶的作用下,将甲基基团添加到特定的DNA区域,不会导致DNA序列的改变,C错误;
D、在DNA甲基化过程中,主要是将甲基基团添加到DNA片段中的胞嘧啶上,这是DNA甲基化的常见形式,D正确。
故选D。
3. 下图为利用定点突变技术改造基因的过程示意图,相关叙述错误的是( )
A. 需要设计并合成一段含有突变碱基的DNA引物
B. 该技术能够实现特异性地替换任何一个特定碱基
C. 通过电泳检测产物大小,即可确认基因突变是否成功
D. 利用上述技术能够改造蛋白质的结构和功能
【答案】C
【解析】
【分析】PCR原理:在高温作用下,打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以4种游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。
【详解】A、定点突变技术通常需要设计并合成一段含有突变碱基的DNA引物,用于引导DNA合成过程中的特定碱基替换,A正确;
B、定点突变技术能够实现特异性地替换任何一个特定碱基,这是该技术的主要优势之一,B正确;
C、通过电泳检测产物大小不能直接确认基因突变是否成功。电泳主要用于检测DNA片段的大小,而确认突变是否成功通常需要进一步的测序分析,C错误;
D、定点突变技术可以通过改变基因的碱基序列来改变蛋白质的结构和功能,这是该技术的重要应用之一,D正确。
故选C。
4. 西藏,被誉为“世界屋脊”,以其壮丽的自然风光和独特的藏文化吸引着无数内地游客。学生小明在暑假乘坐火车从上海到拉萨后出现了头痛、乏力、心跳加快和血压升高等症状。下列说法错误的是( )
A. 若小明出现下肢水肿现象,可能是其体内血浆渗透压下降导致
B. 小明到达拉萨后出现了头痛、乏力等症状,这与高原环境氧气稀薄有关
C. 内环境中的血红蛋白通过运输氧气来参与内环境稳态的维持
D. 当外界环境剧烈变化时,内环境的稳态可能会遭到破坏
【答案】C
【解析】
【分析】关于“内环境稳态的调节”应掌握以下几点:(1)实质:体内渗透压、温度、pH等理化特性和化学成分呈现动态平衡的过程;(2)定义:在神经系统和体液的调节下,通过各个器官、系统的协调活动,共同维持内环境相对稳定的状态;(3)调节机制:神经-体液-免疫调节网络;(4)层面:水、无机盐、血糖、体温等的平衡与调节;(5)意义:机体进行正常生命活动的必要条件。
【详解】A、小明出现下肢水肿可能是血浆渗透压降低,血浆中大量水渗入到组织液导致的,A正确;
B、小明到达拉萨后出现了头痛、乏力等症状,这与高原环境氧气稀薄,细胞呼吸减慢,能量不足有关,B正确;
C、血红蛋白是胞内蛋白,不属于内环境的成分,C错误;
D、人体内环境稳态会受外界环境的影响,当外界环境剧烈变化,超出调节能力的限度时,内环境稳态就会遭到破坏,D正确。
故选C。
5. 2024年10月27日,郑钦文在WTA500东京站决赛中夺得了自己职业生涯第5座WTA单打冠军。运动员在激烈的网球比赛过程中( )
A. 交感神经兴奋,肾上腺素分泌增加,应激反应增强
B. 大量出汗,细胞外液渗透压降低,尿量减少
C. 肌肉运动产热增加,产热量大于散热量,体温持续升高
D. 胰岛素分泌增多,肌肉细胞吸收、储存葡萄糖加快
【答案】A
【解析】
【分析】内环境稳态是指正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态,具体表现是内环境各种化学成分和理化性质都处于动态平衡中。人体各器官、系统协调一致地正常运行是维持内环境稳态的基础。
【详解】A、运动过程中,心跳、呼吸加快是由于交感神经活动占据优势结果,此外肾上腺素分泌增加,应激反应增强,A正确;
B、运动过程中,大量出汗使细胞外液渗透压升高,刺激下丘脑渗透压感受器,促使下丘脑合成并由垂体释放抗利尿激素,抗利尿激素分泌增加,促进肾小管和集合管对水的重吸收,从而使尿量减少,B错误;
C、运动过程中,体内的葡萄糖氧化分解加快,产热增加,但同时机体通过神经-体液调节,使散热也增加,产热与散热保持动态平衡,体温不会持续升高,C错误;
D、运动过程中,消耗糖类增加,血糖浓度偏低,此时胰岛素分泌减少,D错误。
故选A。
6. 艾滋病是一种后天获得的免疫缺陷病,由人类免疫缺陷病毒(HIV)引发,潜伏期长达数年。HIV的模式图如图所示,下列叙述正确的是( )
A. HIV初步入侵时摧毁大量辅助性T细胞导致免疫力降低
B. HIV疫苗是唯一有效的预防和治疗措施
C. HIV的遗传信息以半保留复制方式传递给子代
D. HIV的逆转录酶以胞吞方式进入宿主细胞
【答案】D
【解析】
【分析】HIV为RNA病毒,潜伏期长达数年,HIV的遗传物质是RNA,属于逆转录病毒。
【详解】A、HIV侵入人体后,刚开始,免疫系统正常,所以HIV初步入侵时不会摧毁大量辅助性T细胞,A错误;
B、疫苗目前尚未成功研发,切断艾滋病的传播途径是预防艾滋病的有效措施,B错误;
C、HIV的遗传物质是单链RNA,其复制过程不存在半保留复制的特点,C错误;
D、逆转录酶是病毒颗粒的一部分,通过胞吞方式随病毒进入细胞,D正确。
故选D。
7. 如图是体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图,有关叙述错误的是( )
A. 后代丁的遗传性状由甲和乙的遗传物质共同决定
B. 进行胚胎移植时,代孕母体应用免疫抑制剂处理,避免发生免疫排斥反应
C. 过程②常使用显微操作对卵母细胞进行去核处理
D. 过程③将重组细胞可以培养至囊胚期移植
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析:图示过程为体细胞克隆过程,取甲牛体细胞,对处于减数第二次分裂中期的乙牛的卵母细胞去核,然后进行细胞核移植;融合后的细胞激活后培养到早期胚胎,再进行胚胎移植,最终得到克隆牛。
【详解】A、乙牛提供细胞质遗传物质,甲牛提供细胞核遗传物质,因此后代丁的遗传性状由甲和乙的遗传物质共同决定,A正确;
B、进行胚胎移植时,受体子宫一般不会对移植的胚胎产生免疫排斥反应,不需要对代孕母体应用免疫抑制剂处理,B错误;
C、过程②常使用显微操作去核法对卵母细胞进行处理,除去的核实际上是染色体-纺锤体复合物,C正确;
D、过程③将激活后的重组细胞培养至桑葚胚或囊胚后移植,D正确。
故选B。
8. 豆豉是一种微生物发酵制成的豆制品,发酵的机理主要是芽孢杆菌在蒸煮过的大豆中繁殖,分泌的相关酶系降解蛋白质、脂肪、糖类,赋予豆豉特有的鲜香滋味,促进人体肠道对营养的吸收。以下说法正确的是( )
A. 芽孢杆菌中编码蛋白酶的遗传信息由细胞核流向细胞质
B. 芽孢杆菌接入发酵罐前需要扩大培养,该过程不影响豆豉产量
C. 提高芽孢杆菌发酵培养基中营养物质的浓度,一定会提高豆豉的产量
D. 芽孢杆菌分泌纤维素酶的能力可以通过刚果红培养基来鉴定
【答案】D
【解析】
【分析】刚果红培养基可以用来鉴别纤维素分解菌:向含有纤维素的培养基中加入刚果红,刚果红能和纤维素形成红色复合物,而纤维素被纤维素分解菌分解后,复合物无法形成,培养基会出现透明圈,纤维素酶分泌越多透明圈越大。
【详解】A、芽孢杆菌是细菌,属于原核生物,没有细胞核,A错误;
B、微生物接种数量会影响发酵产品的产量,B错误;
C、在一定范围内提高发酵培养基中营养物质的浓度,会提高豆豉的产量,但浓度过大会导致菌体失水,反而会降低豆豉的产量,C错误;
D、向含有纤维素的培养基中加入刚果红,刚果红能和纤维素形成红色复合物,而纤维素被纤维素分解菌分解后,复合物无法形成,培养基会出现透明圈,纤维素酶分泌越多透明圈越大,D正确。
故选D。
9. 生物碱为铁皮石斛的次级代谢产物。下图是以铁皮石斛为材料,培养拟原球茎(简称PLBs, 类似愈伤组织)生产生物碱的实验流程。下列说法正确的是( )
A. 生物碱是铁皮石斛生长所必需的物质
B. 图中过程①为脱分化形成PLBs, 过程②为再分化生产生物碱
C. 培养高产细胞系应选择细胞数量/生物碱产量值大的PLBs
D. 该过程运用了植物细胞培养技术,原理是植物细胞增殖
【答案】D
【解析】
【分析】在一定的激素和营养等条件的诱导下,外植体可脱分化形成愈伤组织。在脱分化过程中,植物细胞的分化程度逐渐降低,全能性逐渐升高。脱分化形成的愈伤组织由一些排列疏松而无规则,高度液泡化、呈无定形状态的薄壁细胞组成。
【详解】A、生物碱是铁皮石斛的次生代谢物,不是细胞进行正常生命活动必需的物质,A错误;
B、题意显示PLBs类似愈伤组织,因此,图中过程①为脱分化形成PLBs,过程②为植物细胞培养过程,不属于再分化,B错误;
C、该实验目的是要生产生物碱,故需要选择生物碱产量/细胞数量的值大的PLBs作为高产细胞系,C错误;
D、该过程中的PLBs类似愈伤组织,运用了植物细胞培养技术,过程②为植物细胞培养过程,原理是植物细胞增殖,D正确。
故选D。
10. 记载我国古代农业生产先进经验的书籍中有很多种子保存的方法,如《汜胜之书》记述“种伤湿郁热则生虫也。取麦种……曝使极燥……取干艾杂藏之”;《齐民要术》记载“蒿、艾箪盛之,良。以蒿、艾蔽窖埋之,亦佳”“窖麦法,必须日曝令干,及热埋之”。关于这些方法蕴含的科学道理和实际应用的叙述,错误的是( )
A. 麦种“曝使极燥”的过程中,种子细胞中的自由水含量大幅度降低
B. “蒿、艾”中可提取出挥发性物质,用于大型封闭式粮库中的防虫、抗菌
C. 高温暴晒可消灭种子表面的大部分虫卵和微生物
D. 由“种伤湿郁热则生虫也”知种子应在高温、干燥的环境中储存
【答案】D
【解析】
【分析】收获的种子晒干,可以使种子失去自由水,降低代谢强度,有利于种子的储存。
【详解】A、麦种晾晒干燥过程中,失去自由水,种子细胞中的自由水含量大幅度降低,A正确;
B、“蒿、艾”中的挥发性物质能用于大型封闭式粮库中的防虫、抗菌,B正确;
C、高温暴晒可消灭种子表面的大部分虫卵和微生物,C正确;
D、由“种伤湿郁热则生虫也”意为若种子受湿气,又郁积热气就会生虫,故可知种子应在低温、干燥的环境中储存,D错误。
故选D。
11. 海南万宁和乐蟹肉质鲜美,富含蛋白质、不饱和脂肪酸,钙、铁等矿物质,为人体提供重要的营养支持。下列说法正确的是( )
A. 蟹壳中含有几丁质,其可用于废水处理
B. 大多数动物脂肪都含有不饱和脂肪酸,熔点较低
C. 蟹肉中的钙、铁等微量元素在细胞中以化合物的形式存在
D. 煮熟的螃蟹因蛋白质中肽键断裂,空间结构破坏,更易消化
【答案】A
【解析】
【分析】组成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类,其中大量元素是指含量占生物总重量万分之一以上的元素,包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,其中C、H、O、N为基本元素,C为最基本元素,O为活细胞中含量最多的元素。
【详解】A、几丁质是一种多糖,它具有吸附性等特性,在废水处理等领域有一定应用。蟹壳中含有几丁质,由于几丁质的特殊性质,可用于废水处理,A正确;
B、大多数动物脂肪中主要含有的是饱和脂肪酸,植物脂肪才多含有不饱和脂肪酸;且饱和脂肪酸熔点较高,不饱和脂肪酸熔点较低,B错误;
C、细胞中的微量元素,如铁等,大多以化合物的形式存在,但钙是大量元素,不是微量元素,C错误;
D、煮熟的螃蟹因蛋白质空间结构被破坏,更易消化,但蛋白质变性时肽键不断裂,D错误。
故选A。
12. 2型糖尿病患者经常表现为空腹胰高血糖素水平异常升高,导致血糖调节受损。图为2型糖尿病患者空腹状态下“肠促生存素-胰高血糖素轴”信号传导促进肝脏葡萄糖生成的机制,下列说法错误的是( )
A. 肠促生存素与OR1OP1受体结合影响细胞代谢,体现了细胞间的信息交流
B 胰高血糖素定向运输到肝脏促进非糖物质合成葡萄糖
C. 空腹状态下,胰高血糖素分泌增多是神经和体液共同作用的结果
D. 胰高血糖素还可通过促进肝糖原分解为葡萄糖来维持血糖水平
【答案】B
【解析】
【分析】机体内血糖平衡调节过程如下:当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存,从而使血糖下降;当血糖下降时,血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放,同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动,使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升,并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动,使肾上腺素分泌增强,肾上腺素也能促进血糖上升。
【详解】A、肠道细胞产生肠促生存素,肠促生存素与胰岛A细胞上的OR1OP1受体结合,影响细胞代谢,体现了细胞间的信息交流,A正确;
B、胰高血糖素通过体液运输到全身,不能定向运输到肝脏,B错误;
C、血糖调节受神经-体液共同调节,故空腹状态下,胰高血糖素分泌增多是神经和体液共同作用的结果,C正确;
D、胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升,故出图示途径,胰高血糖素还可通过促进肝糖原分解为葡萄糖来维持血糖水平,D正确。
故选B。
13. GLUT4是一种存在于脂肪细胞中的葡萄糖转运蛋白。在胰岛素的刺激下,GLUT4会从脂肪细胞内的囊泡膜转移至细胞膜上,进而将葡萄糖转运至细胞内。下列叙述正确的是( )
A. 参与GLUT4加工和运输的细胞器有内质网和高尔基体
B. GLUT4加工和运输过程中,所需能量全部来自于线粒体
C. GLUT4转运葡萄糖的过程中由于发生了形变而失去活性
D. 转运至脂肪细胞内的所有葡萄糖,只能用于氧化分解供能
【答案】A
【解析】
【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程: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、GLUT4是膜蛋白,其合成与加工涉及核糖体、内质网和高尔基体:核糖体负责合成多肽链后,由内质网进行折叠和初步加工,高尔基体负责进一步修饰并形成囊泡运输至细胞膜,A正确;
B、细胞内的能量主要来自线粒体(有氧呼吸第二三阶段)和细胞质基质(细胞呼吸第一阶段),B错误;
C、GLUT4作为转运蛋白,通过构象改变协助葡萄糖运输,但不会因此失去活性,可重复使用,C错误;
D、脂肪细胞内的葡萄糖除氧化供能外,还可转化为脂肪储存或参与其他物质合成(如非必需氨基酸),D错误。
故选A。
14. 下图是细胞呼吸过程中部分物质变化示意图,下列有关叙述正确的是( )
A. 无氧呼吸过程中有NADH的产生和NADH的消耗
B. 图中②过程产生的ATP少于③产生的ATP
C. 根据溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短,可检测酒精的含量多少
D. 酵母菌①③过程中葡萄糖中的能量主要以热能形式散失
【答案】A
【解析】
【分析】1、有氧呼吸分为三个阶段:第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和还原氢,第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和还原氢,第三阶段是还原氢与氧气结合形成水;
2、无氧呼吸分为两个阶段:第一阶段与有氧呼吸的第一阶段相同,第二阶段是丙酮酸和还原氢反应形成二氧化碳和酒精或者是乳酸。
【详解】A、无氧呼吸过程中第一阶段有NADH的产生,第二阶段有NADH的消耗(丙酮酸与NADH生成二氧化碳和酒精或者是乳酸),A正确;
B、②③均为无氧呼吸的第二阶段,都不产生ATP,B错误;
C、溴麝香草酚蓝溶液是检测二氧化碳的,不是用来检测酒精的,C错误;
D、酵母菌无氧呼吸过程中葡萄糖中的能量主要转移到酒精中,没有被释放出来,D错误。
故选A。
15. 我国著名微生物学家汤飞凡先生长期从事传染病及疫苗研究,是世界上首位分离出沙眼衣原体的科学家。下列说法正确的是( )
A. 沙眼衣原体内的多种细胞器相互配合共同完成生命活动
B. 蓝细菌、支原体、衣原体等原核生物都含有细胞壁,支原体可能是最小、最简单的细胞
C. 衣原体和细菌都是原核生物,大多数细菌为异养生物,硝化细菌是自养生物
D. 衣原体是一个生命系统,细胞壁将细胞与外界分隔开,是保证细胞正常生活的屏障
【答案】C
【解析】
【分析】由原核细胞构成的生物叫原核生物,由真核细胞构成的生物叫真核生物;原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核,没有核膜、核仁和染色体,原核细胞只有核糖体一种细胞器,但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构,也含有核酸和蛋白质等物质。
【详解】A、沙眼衣原体是一种原核生物。原核细胞只有核糖体一种细胞器,A错误;
B、支原体没有细胞壁,B错误;
C、大多数细菌是异养生物,它们需要利用现成的有机物作为碳源和能源。硝化细菌能够通过化能作用将无机物转化为有机物,为自养生物,C正确;
D、衣原体是一个生命系统,细胞膜将细胞与外界分隔开,是保证细胞正常生活的屏障,D错误。
故选C。
16. 为探究十字花科植物羽衣甘蓝的叶片中所含色素种类,某兴趣小组做了如下的色素分离实验:将其叶片色素提取液在滤纸上进行点样,先置于用石油醚、丙酮和苯配制成的层析液中层析分离,然后再置于蒸馏水中进行层析,过程及结果如图所示,图中1、2、3、4、5代表不同类型的色素。分析错误的是( )
A. 色素1、2、3、4易溶于有机溶剂,色素5易溶于水
B. 色素1、2、3、4可能分布在叶绿体中,色素5可能存在于液泡中
C. 色素1、2的含量较多,缺Mg会影响色素1和2的含量
D. 色素1在层析液中的溶解度最大,色素4在层析液中溶解度最小
【答案】C
【解析】
【分析】纸层析法分离色素的原理是不同的色素分子在层析液中的溶解度不同,溶解度大的在滤纸条上的扩散速率快,反之则慢。
【详解】AB、1、2、3、4在层析液中具有不同的溶解度,推测是光合色素,光合色素易溶于有机溶剂,分布在叶绿体中;根据在蒸馏水中的层析结果说明,色素5可以溶解在蒸馏水中,推测其可能是存在于植物液泡中的色素,色素5易溶于水,A、B正确;
C、色素1、2、3、4是光合色素,依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,色素1和2即胡萝卜素和叶黄素含量较少,色素3和4即叶绿素a和叶绿素b含量较多,另外镁只参与构成叶绿素,故缺Mg会影响色素3和4的含量,C错误;
D、根据层析的结果,色素1距离起点最远,说明色素1在层析液中的溶解度最大,而色素4距离起点最近,说明色素4在层析液中的溶解度最小,D正确。
故选C。
二、非选择题,共60分。考生根据要求作答。
17. 图甲是花生细胞中相关物质变化示意图,其中①~④为生理过程。图乙是夏季晴朗的白天,玉米和花生植株CO2吸收速率的变化曲线。回答下列问题:
(1)卡尔文用14C标记的14CO2探明了碳在光合作用中的转移途径,这种方法叫___________。标记的14CO2在___________(填具体场所)被C5固定后才能被NADPH还原。
(2)图甲中①-④过程中,能够产生ATP的是___________,若该细胞为花生根细胞,可在长期水淹条件下进行的过程是___________。
(3)图乙中A点时,花生叶肉细胞中能产生NADH的场所有___________(填具体场所);花生在一天中有机物积累最多的时刻是___________时。
(4)据图乙表明,两种作物中___________(填“玉米”或“花生”)更适应干旱、高光强环境。
【答案】(1) ①. 同位素标记法(同位素示踪技术) ②. 叶绿体基质
(2) ①. ①②③④ ②. ④
(3) ①. 细胞质基质和线粒体基质 ②. 18
(4)玉米
【解析】
【分析】同位素标记法是利用放射性同位素追踪物质运行和变化规律的方法,在光合作用研究中,卡尔文用14C标记的14CO2探明碳的转移途径;
光合作用过程包括光反应和暗反应。光反应在类囊体薄膜上进行,将光能转化为活跃的化学能;暗反应在叶绿体基质中进行,将活跃的化学能转化为稳定的化学能;
有氧呼吸三个阶段都能产生ATP,第一阶段在细胞质基质,第二阶段在线粒体基质,第三阶段在线粒体内膜。
【小问1详解】
卡尔文用14C标记的14CO2探明碳在光合作用中的转移途径,这种方法叫同位素标记法。通过追踪放射性同位素的去向,来研究化学反应中原子的转移路径;在光合作用的暗反应阶段,CO2被C5固定,暗反应的场所是叶绿体基质,所以标记的14CO2在叶绿体基质被C5固定后才能被NADPH还原。
【小问2详解】
图甲中①是光合作用,②是有氧呼吸过程,③是无氧呼吸产生乳酸的过程,④是无氧呼吸产生酒精和CO2的过程。光合作用能产生ATP,有氧呼吸的三个阶段都能产生ATP,无氧呼吸的第一阶段能产生ATP。故产生ATP的是①②③④;花生根细胞在长期水淹条件下进行无氧呼吸,且花生根细胞无氧呼吸产生酒精和CO2,即进行④过程。
【小问3详解】
图乙中A点时,花生叶肉细胞既进行光合作用又进行呼吸作用,呼吸作用的第一阶段和第二阶段都能产生NADH,第一阶段的场所是细胞质基质,第二阶段的场所是线粒体基质,所以能产生NADH的场所有细胞质基质、线粒体基质;当植株的CO2吸收速率大于0时,有机物在积累,当CO2吸收速率小于0时,有机物在消耗。从图乙可以看出,6~18时之前CO2吸收速率大于0,有机物一直在积累,18时之后CO2吸收速率小于0,有机物开始消耗,所以花生在一天中有机物积累最多的时刻是18时。
【小问4详解】
从图乙可以看出,在中午高光强、干旱条件下,花生会出现“午休”现象,CO2吸收速率下降,而玉米CO2吸收速率没有明显下降,说明玉米更适应干旱、高光强环境。
18. 海带中含有植物生长素(IAA)和脱落酸(ABA)等激素,为研究激素对海带生长的影响,某研究组开展了系列实验。请回答下列问题:
(1)为开展海带的组织培养,取海带的叶状体基部切块作为___________,经___________形成愈伤组织,再生成苗。
(2)如图为海带中的IAA和ABA与海带生长变化的关系。海带增长率与IAA含量呈___________(填“正相关”、“负相关”或“不相关”),海带在后期生长缓慢,原因是___________。
(3)在大规模培养高产细胞前,需了解植物细胞生长和产物合成的关系。培养细胞生产次生 代谢产物的模型分为3种,如图所示。若X只在细胞生长停止后才能合成,则X的合成符合图
___________(填“甲”“乙”“丙”),根据该图所示的关系,从培养阶段及其目标角度,提出获得大量X的方法。___________
【答案】(1) ①. 外植体 ②. 脱分化
(2) ①. 正相关 ②. IAA降低,ABA增高
(3) ①. 丙 ②. 先培养大量细胞,改变条件使细胞停止生长,大量产生X
【解析】
【分析】1、植物组织培养的过程是:外植体经过脱分化形成愈伤组织,愈伤组织经过再分化形成试管苗,植物组织培养的培养基一般需要生长素和细胞分裂素等植物激素。
2、曲线图分析,生长素含量高,脱落酸含量低,海带月增长率大,生长素含量低、脱落酸含量高,海带月增长率低,说明海带生长和生长素呈正相关,与脱落酸呈负相关。
【小问1详解】
在植物组织培养中,海带的叶状体基部切块称为外植体;植物组织培养的过程是外植体经过脱分化形成愈伤组织,愈伤组织经过再分化形成苗。
【小问2详解】
由题图曲线可知,生长素含量高,海带月增长率大,说明海带增长率与IAA含量呈正相关;由于后期生长素(IAA)含量降低,脱落酸(ABA)含量升高,且脱落酸会抑制生长,因此后期生长缓慢。
【小问3详解】
题意显示,X只在细胞生长停止后才能合成,所以X的合成符合丙图。若要获得大量X,需要先要培养大量细胞,因此首先需要设法促进细胞增殖,而后再改变条件使细胞停止生长,此后才能大量产生X。
19. “鱼菜药”生态综合种养模式,利用鱼饲料中的氮素同时生产蔬菜和中草药,提高了水和氮素的利用率,生产过程不用化肥和农药,实现了“养鱼不换水而无水质忧患,种菜和药不施肥而生长”的目的。所构建的综合种养模型如图1所示。请回答下列问题:
(1)该种养模式中蔬菜和中草药不需施用化肥而能正常生长,因为鱼粪可通过微生物反应系统为植物提供______。
(2)流入该生态系统的总能量为______。图2为能量流经某种鱼类的示意图,①~③表示相关过程中的能量,其中②表示______。
(3)池塘周边安装性引诱吸虫灯,使得害虫自动落入池塘,给鱼类补充动物蛋白。其中释放的性引诱剂传递给害虫的信息属于______信息。
(4)该生态系统几乎没有“废物”产生,且生产的鱼类肉质肥美、蔬菜口感好、中草药的市场供应量加大,给农民带来了良好的经济效益。这体现了生态工程的______原理。
(5)从生态系统的能量流动角度分析,该种养模式较好地实现了______。
【答案】(1)无机盐 (2) ①. 蔬菜和中草药光合作用固定的太阳能和鱼饲料中的化学能 ②. 用于生长、发育和繁殖的能量
(3)化学 (4)循环、整体
(5)能量的多级利用
【解析】
【分析】研究能量流动的意义:可以帮助人们科学规划,设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用,实现对能量的多级利用,从而大大提高能量的利用率;可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
【小问1详解】
鱼粪中的有机物可被微生物分解,微生物通过分解作用将鱼粪中的有机物分解为无机物,如含氮、磷、钾等的无机盐,这些无机盐能够被蔬菜和中草药吸收利用,从而使它们不需施用化肥就能正常生长。
【小问2详解】
流入该生态系统的总能量为生产者(蔬菜、中草药等)固定的太阳能和饲料中含有的化学能。 在能量流经某种鱼类的示意图中,鱼的摄入量包括同化量和粪便量,同化量一部分用于呼吸作用以热能形式散失,另一部分用于自身生长、发育和繁殖等生命活动。图中①表示鱼的同化量,②表示用于自身生长、发育和繁殖的能量 。
【小问3详解】
性引诱剂是一种化学物质,通过化学物质传递的信息属于化学信息。
【小问4详解】
该生态系统几乎没有 “废物” 产生,体现了循环原理;生产的鱼类肉质肥美、蔬菜口感好、中草药的市场供应量加大,给农民带来了良好的经济效益,体现了整体原理(考虑到了自然 - 经济 - 社会的整体协调发展)。
【小问5详解】
从生态系统的能量流动角度分析,该种养模式将鱼饲料中的能量以及害虫的能量等进行了充分利用,较好地实现了能量的多级利用。
20. HER2蛋白是人类表皮生长因子受体,HER2蛋白过量表达会导致细胞功能紊乱,常与肿瘤的发生发展密切相关,乳腺癌细胞上的HER2蛋白是正常组织中的100倍以上,使其成为理想的肿瘤治疗靶标,可显著改善晚期HER2阳性乳腺癌生存期,图为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)来对乳腺癌患者进行治疗的过程。回答下列问题:
(1)本实验中,用到的动物细胞工程技术有动物细胞培养和___________,用HER2蛋白免疫小鼠需要在一定时间内间隔注射3次,其目的是___________,取脾脏内部分组织制成细胞悬液与骨髓瘤细胞诱导融合,常用的生物诱导法是___________。
(2)过程③是通过克隆化培养和___________才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞,其特点是___________。
(3)过程③得到的杂交瘤细胞体外培养时,需要控制气体条件是___________,培养时细胞因细胞密度过大、有害代谢物积累等原因而分裂受阻,需进行传代培养,用离心法收集悬浮培养的细胞。
(4)ADC治疗比普通的化疗药物疗效高、毒副作用小是因为___________(答出1点即可)。
【答案】(1) ①. 动物细胞融合技术 ②. 获得能产生抗HER2蛋白抗体的B淋巴细胞 ③. 灭活病毒诱导法
(2) ①. 抗体检测 ②. 既能迅速大量增殖,又能产生所需抗体
(3)95%空气和5%CO2的混合气体
(4)靶点清楚、不损伤正常细胞、减少了用药剂量
【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。
【小问1详解】
由图可知,①表示动物细胞的融合,②表示筛选杂交瘤细胞,③表示克隆化培养和专一抗体检测筛选既能产生特定抗体,又能大量增殖的杂交瘤细胞,在该实验中,用到了动物细胞培养技术、动物细胞融合技术;用HER2蛋白免疫小鼠需要在一定时间内间隔注射3次,其目的是让小鼠发生特异性免疫,进而获得更多获得能产生抗HER2蛋白抗体的B淋巴细胞;取脾脏内部分组织制成细胞悬液与骨髓瘤细胞诱导融合,常用的诱导法是灭活病毒诱导法,该方法是诱导动物细胞融合特有的方法。
【小问2详解】
②是筛选获得杂交瘤细胞,③是将筛选的杂交瘤细胞通过克隆化培养和抗体检测,以获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞;最终的杂交瘤细胞既能迅速大量增殖,又能产生所需抗体,因而可大量培养。
【小问3详解】
过程③得到的杂交瘤细胞体外培养时,要控制的气体条件是95%空气和5%CO2的混合气体,培养时细胞因细胞密度过大、有害代谢物积累等原因而分裂受阻,需进行分瓶进行传代培养,需要用离心法收集悬浮培养的细胞,此后更换培养基后继续培养。
【小问4详解】
结合图示可知,ADC包括三部分,分别是药物、连接物和单克隆抗体,由于抗原和抗体能够发生特异性结合,因此,ADC中的药物可以在抗体的作用下,实现靶向治疗,因而靶向药物既不损伤正常细胞,又减少了用药剂量,所以其比普通的化疗药物疗效高、毒副作用小。
21. 科学家欲从紫苏中提取DGAT1基因(催化油脂合成的关键酶基因),导入到四尾栅藻细胞,获得转基因油脂高产四尾栅藻,质粒pCAMBIA与PCR扩增出的DGATl酶切位点如图所示。现有BamHI、BglⅡ、EcoRI三种限制酶,它们识别并切割的碱基序列如下(↓表示切割位置)。
BamHI5'-G↓GATCC-3' BglⅡ5'-A↓GATCT-3' EcoR I5'-G↓AATTC-3'
回答下列问题:
(1)过程①需要___________酶的催化,过程②通过PCR 技术实现,进行PCR时,需要在两种引物的___________端(5'/3')添加限制酶 BglII的识别序列。
(2)用限制酶BglII切割DGAT1,用限制酶___________切割pCAMBIA,将充分酶切后的产物混合,加入DNA连接酶进行连接。回收电泳凝胶中大小约为___________bp的DNA对大肠杆菌进行转化,用含有___________的培养基进行筛选并提取重组质粒。最终获得的重组质粒不一定符合要求,原因是___________。
(3)为进一步筛选出符合要求的重组质粒,选用限制酶EcoRI对不同的重组质粒进行酶切处理,得到的电泳结果如下图所示,其中___________组重组质粒为所需质粒。(已知质粒pCAMBIA中EcoRI的酶切位点与 BamHI的酶切位点间的最短距离为600bp)
【答案】(1) ①. 逆转录 ②. 5'
(2) ①. BamHI ②. 3200 ③. 卡那霉素 ④. 重组质粒中目的基因存在正向连接和反向连接两种情况
(3)A
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
从紫苏组织细胞中提取总RNA时,为避免RNA酶降解RNA,通常加入RNA酶抑制剂。①是RNA逆转录形成单链cDNA的过程,需要利用到逆转录酶。过程②是通过PCR技术实现的,由②的扩增产物两端的酶切序列为BglⅡ可知,进行PCR时,需要在两种引物的5'端添加限制酶BglⅡ的识别序列。
【小问2详解】
根据限制酶切割序列可知,BamHⅠ与Bgl Ⅱ酶切后的黏性末端相同,能进行碱基互补配对,所以用限制酶BglII切割DGAT1,用限制酶BamHⅠ切割pCAMBIA,若只考虑DNA片段的两两连接,构建重组质粒时可得到3种大小不同的连接产物,即目的基因自连、质粒自连以及目的基因和质粒相互连接的用产物。已知质粒2400bp,目的基因800bp,所以回收电泳凝胶中大小约为3200bp的DNA片段进行转化,利用连接产物对大肠杆菌实施转化和筛选,可以选择用含有卡那霉素的培养基筛选,筛选出的重组质粒不一定符合要求,原因是重组质粒可能有正向连接和反向连接两种情况。
【小问3详解】
利用EcoRI限制酶切割重组质粒进行鉴定。已知质粒pCAMBLA中EcoRⅠ的酶切位点与BamHI的酶切位点间的最短距离为600bp,根据质粒pCAMBIA和DGATI基因的长度可知,若利用EcoRI限制酶切割重组质粒进行鉴定,正确连接的重组质粒酶切产物应为2400bp和800bp,A组重组质粒为所需质粒。
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