精品解析:北京市平谷中学2024-2025学年高二下学期5月期中生物试题
2025-07-03
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | 北京市 |
| 地区(区县) | 平谷区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.57 MB |
| 发布时间 | 2025-07-03 |
| 更新时间 | 2025-07-03 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52883713.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024-2025高二第二学期期中考试—生物
一、单选题
1. 研究者发现胰腺癌细胞在葡萄糖不足时,能利用胞内的尿苷磷酸化酶将尿苷分解为尿嘧啶和核糖两部分,尿嘧啶经代谢过程转化为丙酮酸。以下推理不正确的是( )
A. 尿苷的元素组成是C、H、O、N、P
B. 尿苷可用于合成尿嘧啶核糖核苷酸
C. 尿苷可能来自胞内RNA的分解代谢
D. 尿苷可作为胰腺癌细胞的能源物质
【答案】A
【解析】
【分析】尿嘧啶核糖核苷酸是合成RNA的原料,胸腺嘧啶脱氧核苷酸是合成DNA的原料。
【详解】A、胞内的尿苷磷酸化酶将尿苷分解为尿嘧啶和核糖两部分,核糖中含有C、H、O,尿嘧啶中含有N,可知尿苷不含P元素,A错误;
B、尿苷分解为尿嘧啶和核糖两部分,所以尿苷可用于合成尿嘧啶核糖核苷酸,B正确;
C、尿苷中含有尿嘧啶,故尿苷可能来自胞内RNA的分解代谢,C正确;
D、胞内的尿苷磷酸化酶将尿苷分解为尿嘧啶和核糖两部分,尿嘧啶经代谢过程转化为丙酮酸,丙酮酸可参与有氧呼吸的第二阶段,或无氧呼吸的第二阶段,故尿苷可作为胰腺癌细胞的能源物质,D正确。
故选A。
2. 幽门螺旋杆菌(简称Hp)主要寄生于人体胃中,是引起很多消化道疾病的首要致病细菌。体检时可通过13C尿素呼气试验来检测Hp感染情况。受试者口服13C标记的尿素胶囊后,尿素可被Hp产生的脲酶催化分解为NH3和13CO2。定时收集受试者吹出的气体并测定其中是否含有13CO2,以下叙述正确的是( )
A. Hp的遗传物质可能是DNA也可能是RNA
B. 脲酶由Hp细胞中附着在内质网上的核糖体合成
C. Hp具有以磷脂双分子层为基本支架的细胞膜
D. 感染者呼出的13CO2是由人体细胞呼吸产生
【答案】C
【解析】
【分析】幽门螺旋杆菌为原核生物,没有细胞核和复杂的细胞器,只有核糖体一种细胞器,遗传物质为DNA,幽门螺旋杆菌能产生脲酶,可将受试者口服的13C标记的尿素分解为NH3和13CO2。
【详解】A、Hp为原核生物,其遗传物质是DNA,A错误;
B、Hp为原核生物,不含内质网这种细胞器,B错误;
C、所有生物膜均是以磷脂双分子层作为基本支架,Hp具有细胞结构,其细胞膜也是以磷脂双分子层作为基本支架,C正确;
D、根据题意“幽门螺旋杆菌能产生脲酶,可将受试者口服的13C标记的尿素分解为NH3和13CO2”可知,感染者呼出的13CO2不是由人体细胞呼吸产生,D错误。
故选C。
3. 菜籽粕含有35%~45%蛋白质,是畜禽饲料的重要原料,但其中的单宁等抗营养因子限制了菜籽粕的应用。研究者将不同菌种接种到菜籽粕与麸皮制成的固体培养基中发酵48h,测定菜籽粕中单宁的含量,结果如下图。下列相关叙述错误的是( )
A. 菜籽粕与麸皮为微生物提供碳源和氮源 B. 接种后需对培养基进行湿热灭菌
C. 黑曲霉菌对单宁的去除效果最为理想 D. 对照组为不接种微生物的固体培养基
【答案】B
【解析】
【分析】制备培养基的基本过程为:计算、称量、溶化、调pH、灭菌、倒平板。对培养基灭菌常用高压蒸汽灭菌。图中不同菌种接种到菜籽粕与麸皮制成的固体培养基中发酵48h后,发酵菜籽粕中单宁含量都发生了不同程度的减少,说明微生物发酵可去除单宁。
【详解】A、菜籽粕含有35%~45%蛋白质,麸皮富含纤维素,菜籽粕与麸皮可为微生物提供碳源和氮源,A正确;
B、对培养基灭菌应在接种前,接种后再灭菌,菌种将被全部杀死,B错误;
C、据图可知,与对照组相比,黑曲霉菌发酵菜籽粕中单宁含量最低,说明黑曲霉菌对单宁的去除效果最为理想,C正确;
D、对照组为不接种微生物的固体培养基,目的是作为对照,说明微生物去除单宁的作用,D正确。
故选B。
4. 科研人员制备抗δ病毒N蛋白的单克隆抗体,并鉴定其与N蛋白的结合位点。将N蛋白第91-170位氨基酸(aa)分成3个片段(图a),检测该抗体与3个片段结合的情况,电泳结果如图b。相关叙述错误的是( )
A. 用N蛋白免疫小鼠即可获得单克隆抗体 B. 体外培养杂交瘤细胞时需加入动物血清
C. 第110-130位氨基酸之间存在结合位点 D. 对照组需添加无关抗原
【答案】A
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备:
(1)制备产生特异性抗体的B淋巴细胞:向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。
(2)获得杂交瘤细胞:①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合。②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,该杂种细胞既能够无限增殖又能产生单一抗体。
(3)克隆化培养和抗体检测。
(4)将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。
(5)提取单克隆抗体:从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
【详解】A、用N蛋白免疫小鼠不可直接获得单克隆抗体,还需要进行筛选、克隆化培养和抗体检测,A错误;
B、由于人们对细胞所需的营养物质尚未完全研究清楚,体外培养杂交瘤细胞时需加入动物血清,B正确;
C、分析图b可知,A、B对应的片段能与抗体结合,结合图a可知第110-130位氨基酸之间存在结合位点,C正确;
D、为了保证实验结果的严谨性,对照组需添加无关抗原,D正确。
故选A。
5. 新疆野生油菜(P1)具有低芥酸、抗病虫等特性,为了改良甘蓝型油菜(P2),研究人员将两种植物的体细胞进行融合获得了属间杂种F1,然后加入1对引物进行PCR鉴定,结果如图所示。下列叙述不正确的是( )
A. 用纤维素酶和果胶酶处理亲本的体细胞
B. 用离心法可促进两个亲本的原生质体融合
C. 引物能与DNA上多个不同位点结合
D. 电泳结果表明F1-1具有P1、P2的全部遗传信息
【答案】D
【解析】
【分析】植物体细胞杂交:来自两个不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞(植物体细胞杂交技术),把杂种细胞培育成植株(植物组织培养技术);该过程涉及到的技术有酶解法去除细胞壁、细胞融合、再生细胞壁、植物组织培养;意义:在克服远源杂交不亲和的障碍、培育作物新品种方面所取得的重大突破。
【详解】A、植物体细胞融合需要用纤维素酶和果胶酶处理亲本的体细胞,破坏细胞壁,获得原生质体,A正确;
B、诱导植物细胞融合的方法:物理法(离心、振动、电刺激等) 和化学法(聚乙二醇(PEG)),B正确;
C、加入1对引物进行PCR鉴定,各植株均出现多个条带,说明引物能与DNA上多个不同位点结合,C正确;
D、对照电泳条带可知,F1-1只具有部分P1、P2的遗传信息,D错误。
故选D。
6. 下列高中生物学实验或实践活动中,无法达成目的的是
A. 新鲜的葡萄汁中接种一定量的干酵母菌,发酵制作果酒
B. 消毒后的转基因植物叶片接种到无菌培养基上,培养获得愈伤组织
C. 煮沸冷却的盐水与预处理的蔬菜混合后装坛,用水封住坛口进行发酵
D. 在含DNA的滤液中加入2 mol/L的NaCl溶液,去除杂质并析出DNA
【答案】D
【解析】
【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作的原理:
(1)在有氧条件下,将葡萄糖分解成CO2和H2O。
(2)在无氧条件下,将葡萄糖分解成CO2和C2H5OH。
2、植物组织培养要求非常严格的无菌环境,如果灭菌不彻底,培养过程中存在污染,会造成培养的幼苗生长缓慢甚至培育失败。
3、泡菜制作的实验原理:乳酸菌在无氧条件下,将糖分解为乳酸。
4、DNA的提取和分离的原理:
(1)DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同(0.14mol/L溶解度最低),利用这一特点,选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解,而使杂质沉淀,或者相反,以达到分离目的。
(2)DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理,可以将DNA与蛋白质进一步的分离。
【详解】A、果酒的制作的原理是利用酵母菌进行无氧呼吸将葡萄汁分解成酒精,A正确;
B、消毒后的转基因植物叶片接种到无菌培养基上,在添加一定植物激素的基础上,可以生成愈伤组织,B正确;
C、泡菜的制作是在无氧条件下,乳酸菌将营养物质发酵生成乳酸,C正确;
D、DNA在2 mol/L的NaCl溶液中溶解度最大,不能析出DNA,D错误。
故选D。
【点睛】本题考查教材中的实验,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验需要采用的试剂及试剂的作用、实验现象等,需要考生在平时的学习过程中注意积累。
7. 西北牡丹在白色花瓣基部呈现色斑,极具观赏价值。研究发现,紫色色斑内会积累花色素苷。PrF3H基因控制花色素苷合成途径中关键酶的合成。如图,分别提取花瓣紫色和白色部位的DNA,经不同处理后PCR扩增PrF3H基因的启动子区域,电泳检测扩增产物。分析实验结果可以得出的结论是( )
A. 花瓣紫色与白色部位PrF3H基因的碱基序列存在差异
B. 白色部位PrF3H基因启动子甲基化程度高于紫色部位
C. PrF3H基因启动子甲基化程度高有利于花色素苷合成
D. 启动子甲基化可调控基因表达说明性状并非由基因控制
【答案】B
【解析】
【分析】生物的性状由基因决定,还受环境条件的影响,是生物的基因和环境共同作用的结果,即表现型=基因型+环境条件。
【详解】A、紫色部位和白色部位PrF3H的碱基序列相同,只是甲基化程度不同,A错误;
B、根据电泳结构白色部位加入McrBC后没有出现电泳条带,而McrBC只能切割DNA的甲基化区域,说明白色区域的启动子甲基化程度高,B正确;
C、白色部位PrF3H基因启动子甲基化程度高,而色色素表达少,因此可以推测PrF3H基因启动子甲基化程度高不利于花色素苷合成,C错误;
D、启动子甲基化属于表观遗传,说明生物性状是由基因决定的,D错误。
故选B。
8. 6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G-6PD)有F和S两种类型,分别由一对等位基因XF和XS编码。将基因型为XFXS的女性皮肤组织用胰蛋白酶处理,进行原代培养,然后用不同的单个细胞分别进行单克隆培养。分别从原代培养和各单克隆培养取样,对G-6PD蛋白进行电泳检测,结果如下图所示。以下叙述不正确的是
A. 原代培养的细胞中都含有XF基因和XS基因
B. 原代培养细胞电泳图有2个条带是因为同时检测了多个细胞
C. 单克隆培养的细胞1、2、4、5、8、9与3、6、7所含基因不同
D. 实验结果可能是女性细胞中一条X染色体随机失活导致的
【答案】C
【解析】
【分析】由题干信息“将基因型为XFXS的女性皮肤组织用胰蛋白酶处理,进行原代培养,然后用不同的单个细胞分别进行单克隆培养”以及结合电泳检测结果可知,基因型为XFXS的细胞有的能够合成F型蛋白,有的能够合成S型蛋白,说明该杂合子细胞中的两个基因都有表达的机会,可能是该女性细胞中一条X染色体随机失活导致的。
【详解】将基因型为XFXS的女性皮肤组织用胰蛋白酶处理,进行原代培养,由于细胞分裂过程中遗传物质不变,所以原代培养的细胞中都含有XF基因和XS基因,A正确;对原代培养的细胞进行电泳检测,结果出现F型蛋白和S型蛋白,而单克隆培养的细胞只能出现一种条带,说明原代培养的细胞为不同类型,即原代培养细胞电泳图有2个条带是因为同时检测了多个细胞,B正确;动物细胞培养过程中细胞分裂方式为有丝分裂,遗传物质不变,故细胞1、2、4、5、8、9与3、6、7所含基因相同,C错误;原代培养的细胞后代用胰蛋白酶处理形成的单个细胞进行克隆培养,在克隆培养的后代中,有的细胞群只合成F型蛋白,有的细胞群只合成S型蛋白,说明XFXS的雌性体细胞的两个X染色体会有一个随机失活,且这个细胞的后代相应的X染色体均会发生同样的变化,D正确。
故选C。
9. 地球上的植物每年产生的纤维素超过70亿吨,其中40%-60%能够被土壤中某些微生物分解利用,这是因为它们能产生纤维素酶。刚果红是一种常用的染料,能够与纤维素结合形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后,刚果红纤维素复合物就不能形成,培养基中就会出现透明圈。某生物兴趣小组欲从土壤中筛选出能高效分解纤维素的纤维素分解菌并计数,下列方案不合理的是( )
A. 应选择纤维素丰富的环境,如腐殖土
B. 应配制以纤维素为唯一碳源的液体培养基
C. 应挑选出能产生透明圈且直径较大的菌落
D. 应采用稀释涂布平板法进行分离纯化并计数
【答案】B
【解析】
【分析】1、筛选纤维素分解菌应以纤维素为唯一碳源的选择培养基。
2、刚果红可以与纤维素形成红色复合物,纤维素分解菌产生的纤维素酶可以水解纤维素而使菌落周围出现透明圈,所以可以用刚果红染液鉴别纤维素分解菌。
【详解】A、应选择纤维素丰富的环境,纤维素分解菌含量高,A正确;
B、筛选纤维素分解菌应以纤维素为唯一碳源的固体培养基,B错误;
C、当纤维素被纤维素酶分解后,刚果红纤维素复合物就不能形成,培养基中就会出现透明圈,要筛选出能高效分解纤维素的纤维素分解菌,应挑选出能产生透明圈且直径较大的菌落,C正确;
D、刚果红染色法前得用稀释涂布平板法进行分离纯化并计数,D正确。
故选B
10. 敲除大鼠心肌细胞H的T基因,对照组与敲除组的H细胞在培养瓶中贴壁生长,检测两组细胞的数量变化,结果如图所示。下列相关叙述不合理的是( )
A. 体外培养H细胞需要添加动物血清
B. 可用胰蛋白酶处理H细胞便于计数
C. 敲除T基因的H细胞失去了分裂能力
D. 提高T基因表达可能促进心脏损伤修复
【答案】C
【解析】
【分析】对照组与敲除组区别是有无T基因,相同培养时间内,对照组的H细胞数量多于敲除组,说明T基因的存在能促进细胞的分裂。
【详解】A、动物细胞培养时常加入动物血清,因此体外培养H细胞需要添加动物血清,A正确;
B、可用胰蛋白酶处理H细胞使其分离为单细胞,便于计数,B正确;
C、随着时间的延长,敲除组的H细胞数量依然增加了,说明敲除T基因的H细胞仍然有分裂能力,C错误;
D、对照组含有T基因,相同培养时间内,对照组的细胞数量多于敲除组,说明T基因能促进细胞分裂,因此提高T基因表达可能促进心脏损伤修复,D正确。
故选C。
11. 60Co辐射可使部分花粉活力降低,通过受精过程可诱导卵细胞发育成单倍体幼胚。科研人员利用此原理,通过下图所示操作培养西葫芦优良品种。
下列相关叙述不正确的是( )
A. 雌花套袋的目的是防止外来花粉的干扰
B. 经②得到的幼苗体细胞染色体数目可能与④获得的品种相同
C. ④处理可在有丝分裂前期抑制纺锤体的形成
D. ③应挑选幼苗中叶片大、茎秆粗壮的个体即为单倍体
【答案】D
【解析】
【分析】结合图解和题意分析,将采集的雄蕊进行60Co辐射处理,目的是诱导花药母细胞内发生基因突变或染色体变异,使其产生活力极低的花粉而无法完成正常受精,用这样的花粉涂抹在雌蕊柱头,诱导其受精过程(事实因花粉活力低而无法真正完成受精),目的是促进雌蕊中卵细胞(染色体数目只有体细胞的一半)发育为幼胚,取出幼胚离体培养即可得到单倍体植株。由于突变的花粉可能只是一部分,所以在离体培养的幼胚发育得到的植株中有些并不是卵细胞发育而来的单倍体植株,所以最后还需要进行对培育植株进行形态上的筛选,一般是根据单倍体植株长得弱小且高度不育的特点进行选择。
【详解】A、雌花套袋的目的是防止外来花粉落在雌蕊的柱状上完成受精而影响实验的结果,A正确;
B、由于诱变过程中只有少数花粉发生了突变,形成了活力降低的花粉,因此②中有受精卵发育的个体,也有卵细胞发育的个体, ④中有染色体加倍后形成的正常二倍体细胞,也有染色体未加倍的细胞,所以经②得到的部分幼苗体细胞染色体数目可能与④获得的品种相同,B正确;
C、④是用秋水仙素来处理单倍体幼苗,在有丝分裂前期抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍,C正确;
D、由于突变的花粉可能只是一部分,所以在离体培养的幼胚发育得到的植株中有些并不是卵细胞发育而来的单倍体植株,所以最后还需要进行对培育植株进行形态上的筛选,一般是根据单倍体植株长得弱小且高度不育的特点进行选择,D错误。
故选D。
12. 草木樨状黄芪(2n=32)是一种优良牧草,木本霸王(2n=22)是一种沙漠植物。研究者用UV 照射木本霸王的原生质体,使其染色体片段化,并将处理后的木本霸王原生质体与草木樨状黄芪原生质体进行融合,获得染色体数为48 条的杂种植株。下列说法错误的是( )
A. 需要用灭活病毒处理原生质体以获得杂种细胞
B. 杂种植株的获得需经历脱分化和再分化的过程
C. 杂种植株减数分裂时部分染色体可能无法联会
D. 本研究可用于培育抗旱能力强的草木樨状黄芪
【答案】A
【解析】
【分析】人工诱导原生质体融合的方法基本可以分为两大类—物理法和化学法。物理法包括电融合法、离心法等;化学法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+—高pH融合法等,不能用灭活的病毒诱导植物原生质体融合。
【详解】A、灭活的病毒不能促进植物细胞的融合,A错误;
B、杂种植株的获得需经历脱分化和再分化的过程,即植物的组织培养过程,使杂种细胞表达出全能性,B正确;
C、UV 照射木本霸王的原生质体,使其染色体片段化,并将处理后的木本霸王原生质体与草木樨状黄芪原生质体进行融合,说明杂种植株中来自木本霸王的染色体可能无法联会,C正确;
D、木本霸王使沙漠植物,含有抗旱基因,故本研究可用于培育抗旱能力强的草木樨状黄芪,D正确。
故选A。
13. 研究者通过下图所示的操作过程,获得导入S基因的基因编辑小鼠。
下列相关叙述正确的是( )
A. 过程①获得的卵母细胞需培养至MⅡ期
B. 过程②在雌鼠a的输卵管内完成受精
C. 过程③需将表达载体注射到子宫中
D. 过程④需抑制雌鼠b对植入胚胎的免疫排斥
【答案】A
【解析】
【分析】胚胎移植的生理学基础:
①动物发情排卵后,同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。
②早期胚胎在一定时间内处于游离状态。这就为胚胎的收集提供了可能。
③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应。这为胚胎在受体的存活提供了可能。
④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。
【详解】A、卵母细胞需要培养到MⅡ期才具备与精子受精的能力,因此过程①获得的卵母细胞需培养至MⅡ期,A正确;
B、过程②是体外受精,体外受精是将获能的精子和培养成熟的卵子置于适当的培养液中共同培养一段时间,来促使它们完成受精,B错误;
C、③是导入含S基因的表达载体,应该将含S基因的表达载体通过显微注射法注射至小鼠的受精卵中,C错误;
D、受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应,故过程④不需要抑制雌鼠b对植入胚胎的免疫排斥,D错误。
故选A。
14. 研究人员将PCR扩增得到的毒物诱导型启动子S(箭头表示转录方向)插入图中载体P区,构建表达载体,转入大肠杆菌,获得能够检测水中毒物的大肠杆菌。
下列叙述不正确的是( )
A. 引物I、Ⅱ中应分别含有BamHI、XhoI的识别序列
B. 质粒载体上除具有图中所示的元件外还应有复制原点
C. 用含氨苄青霉素的培养基对转入操作后的菌株进行筛选
D. 可通过转基因大肠杆菌的荧光情况判断水中毒物情况
【答案】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;目的基因的检测与鉴定。
【详解】A、根据启动子的方向,以及终止子的位置,图中引物I、Ⅱ分别加入XhoI、BamHI识别序列,A错误;
B、基因表达载体上应具有启动子、终止子、目的基因、标记基因和复制原点等元件,因此质粒载体上除具有图中所示的元件外还应有复制原点,B正确;
C、氨苄青霉素抗性基因为标记基因,可使用添加氨苄青霉素的培养基筛选转入载体的菌株,C正确;
D、PCR扩增得到的毒物诱导型启动子S(箭头表示转录方向)插入图中载体P区,若水中有毒物,绿色荧光蛋白能表达,可通过转基因大肠杆菌的荧光情况判断水中是否含毒物,D正确。
故选A。
15. C基因编码具有高度特异性杀虫活性的C蛋白,V基因编码的V蛋白是结构和作用机理不同于C蛋白的杀虫蛋白。利用C-V融合基因和下图中的载体,获得具有高抗虫性的转基因玉米。
下列叙述错误的是( )
A. 农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞过程中用到了该载体
B. 可采用含卡那霉素的培养基筛选成功转化的植物细胞
C. 可从分子水平、个体水平对转基因玉米进行检测与鉴定
D. 与转一种抗虫基因相比,此玉米可减缓害虫抗性基因频率增加
【答案】B
【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。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检测目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、农杆菌转化法的原理:农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上,根据农杆菌的这一特点,如果将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上,通过农杆菌的转化作用,就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上,使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达,因此农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞过程中用到了该载体,A正确;
B、T-DNA上含有潮霉素抗性基因,T-DNA会整合到植物细胞中染色体的DNA上,因此培养基中应加入潮霉素以检测玉米细胞中是否含有目的基因,B错误;
C、转基因玉米的检测与鉴定可以从分子水平,如通过PCR等技术检测受体细胞的染色体DNA上是否插入了目的基因或检测目的基因是否转录出了mRNA;个体水平上,如是否出现目的基因对应的性状,C正确;
D、该玉米具有C-V融合基因具有高抗虫性,与转一种抗虫基因相比,此玉米可延缓害虫抗性基因频率增加,D正确。
故选B。
二、非选择题
16. 副结核病是由副结核分枝杆菌(MAP)引起的,以顽固性肠炎和进行性消瘦为特征的人畜共患传染性疾病,会对养殖业造成严重的经济损失。
(1)MAP与人体细胞在结构上最主要的区别是___。吞噬细胞是MAP感染早期的主要宿主细胞,MAP进入吞噬细胞后会在___中被消化分解。
(2)吞噬细胞的凋亡对于机体限制MAP的繁殖十分重要。研究人员研究了MAP菌株与小鼠吞噬细胞凋亡的关系(结果如图)。据图可知MAP可以诱导吞噬细胞凋亡,判断的依据是___。
(3)当机体受到外界刺激时,不能折叠或错误折叠的蛋白质会在内质网中积累,称为内质网应激。研究发现MAP能引起小鼠吞噬细胞内质网应激,由此有人作出推测:MAP可能是通过引起小鼠吞噬细胞发生内质网应激来诱导吞噬细胞凋亡的。为验证此推测,研究人员设计以下实验,请在空格处填上相应的内容。
组别
实验材料或试剂
甲
乙
丙
丁
检测指标
___
+
+
+
+
凋亡相关蛋白相对含量
___
-
+
+
+
内质网应激抑制剂4-PBA
___
___
+
___
内质网应激激动剂Tm
___
-
___
___
注:“+”表示加入该材料或试剂;“-”表示不加入
①实验结果为___,说明推测正确。
②若想进一步研究内质网应激介导的凋亡对MAP在细胞内繁殖的影响。则还需要在上述实验中检测___。
【答案】(1) ①. MAP没有成形的细胞核 ②. 溶酶体
(2)侵染12小时后MAP处理组的细胞凋亡相关蛋白相对含量显著高于对照组
(3) ①. 小鼠吞噬细胞 ②. MAP菌液 ③. - ④. - ⑤. - ⑥. - ⑦. - ⑧. + ⑨. 与甲组相比较,乙组细胞凋亡相关蛋白相对含量显著升高;与乙组相比,丙组细胞凋亡相关蛋白相对含量显著降低,丁组显著升高 ⑩. 感染后细胞内 MAP的数量
【解析】
【分析】溶酶体是“消化车间”,内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌;细胞凋亡是一种由基因决定的细胞程序性死亡等。
【小问1详解】
MAP是原核生物,其与人体细胞(真核细胞)在结构上最主要的区别是MAP没有成形的细胞核;溶酶体是细胞的一种细胞器,其作用是分解细胞中各种外源和内源的大分子物质,所以MAP进入吞噬细胞后会在溶酶体中被消化分解;
【小问2详解】
通过实验组和对照组对比识图可知,侵染12小时后MAP处理组的细胞凋亡相关蛋白相对含量显著高于对照组,从而可知MAP可以诱导吞噬细胞凋亡。
【小问3详解】
依题图可知,实验目的是验证MAP是通过引起小鼠吞噬细胞发生内质网应激来诱导吞噬细胞凋亡的,实验的自变量是MAP菌液的有无及内质网应激激动剂的类型,因变量是凋亡相关蛋白的相对量,实验设计应遵循对照与单一变量原则,由此可得实验材料应该是小鼠吞噬细胞和MAP菌液,其中甲组是小鼠吞噬细胞,而不加入MAP菌液,其目的是形成对照,乙组中加入MAP菌液,表中的①和②分别是小鼠吞噬细胞、MAP菌液,而③-⑧分别是-、-、-、-、-、+。
①根据题表信息可知,乙与甲组相比较,其细胞凋亡相关蛋白相对含量显著升高;与乙组相比,丙组细胞凋亡相关蛋白相对含量显著降低,丁组显著升高,则说明MAP可能是通过引起小鼠吞噬细胞发生内质网应激来诱导吞噬细胞凋亡的。
②反映MAP在细胞内繁殖的指标应该是MAP的数量,所以若想进一步研究内质网应激介导的凋亡对MAP在细胞内繁殖的影响,则还需要在上述实验中检测感染后细胞内MAP的数量。
17. 青枯病由青枯菌(一种细菌)引发,严重危害番茄生长。菜粕有机肥是以菜粕为原料经微生物降解而制成的氨基酸有机肥。研究者希望筛选出能充分利用菜粕有机肥抑制青枯菌的菌株。
(1)菜粕有机肥含有大量的营养物质,可为微生物提供充足的碳源和___________源,从而可促进抑菌微生物的繁殖。
(2)为筛选适于在菜粕上生长且能抑制青枯菌的菌株,研究者进行了下列实验。
①称取10克番茄根际土壤置于装有___________的锥形瓶,制成稀释10倍的土壤稀释液,用__________法接种于若干个含__________的固体培养基,30℃培养2~4天。
②将上述培养基上生长的所有单菌落接种到同一个固体培养基上,培养24h后,在培养基表面均匀喷洒___________悬液,30℃培养48h后对出现抑菌圈的菌落进行测量,计算每个菌落的__________以表示其抑菌能力,最终筛选出菌株RC14。
(3)为检测在施用不同肥料条件下菌株RC14对番茄青枯病的防治效果,研究者将盆栽番茄接种青枯菌7天后进行如下处理,45天后测定发病率。结果如下表所示。
组别
处理
发病率(%)
1
施用常规化肥
72.5
2
A__________
62.5
3
施用含菌株RC14的常规化肥
56.5
4
施用含菌株RC14的菜粕有机肥
17.5
表中A处应为__________,综合上述研究及表中信息推测第4组发病率最低的原因__________。
【答案】(1)氮源
(2) ①. 90mL无菌水 ②. 平板划线法或稀释涂布平板 ③. 菜粕 ④. 青枯菌 ⑤. 抑菌圈直径/菌落直径
(3) ①. 施用菜粕有机肥 ②. RC14能充分利用菜粕有机肥,分泌的某种的物质可抑制青枯菌繁殖
【解析】
【分析】菜粕有机肥是以菜粕为原料经微生物降解而制成的氨基酸有机肥,氨基酸的组成元素包括C、H、O、N等,筛选适于在菜粕上生长的菌株,可用含有菜粕的选择培养基。
【小问1详解】
菜粕有机肥是以菜粕为原料经微生物降解而制成的氨基酸有机肥,可为微生物提供充足的碳源和氮源,从而可促进抑菌微生物的繁殖。
【小问2详解】
①筛选适于在菜粕上生长且能抑制青枯菌的菌株,可称取10克番茄根际土壤置于装有90mL无菌水的锥形瓶中,制成稀释10倍的土壤稀释液,用平板划线法或稀释涂布平板法接种于若干个含菜粕的固体培养基,30℃培养2~4天。
②将上述培养基上生长的所有单菌落接种到同一个固体培养基上,培养24h后,在培养基表面均匀喷洒青枯菌悬液,30℃培养48h后对出现抑菌圈的菌落进行测量,计算每个菌落的抑菌圈直径与菌落直径的比值以表示其抑菌能力,最终筛选出菌株RC14。
【小问3详解】
检测在施用不同肥料条件下菌株RC14对番茄青枯病的防治效果,实验的自变量为肥料的不同,表格中1、3的不同在于常规化肥中是否含有RC14,推测2、4的不同是菜粕有机肥中是否含有RC14,表中A处应为菜粕有机肥,综合上述研究及表中信息,推测第4组发病率最低的原因RC14能充分利用菜粕有机肥,其分泌的某种物质能有效抑制青枯菌的繁殖。
18. 常规种植的棉花(陆地棉)含有棉酚,棉酚主要分布在茎、叶、苞片、铃壳及种子里的许多黑色细小的腺体中。棉酚具有一定毒性,为培育棉酚含量低且品质好的棉花杂种植株,科研人员将某种棉酚含量低的野生棉(2n=2X=26)与品质好的陆地棉(2n=4X=52)进行了不对称体细胞杂交。
(1)科研人员首先制备了野生棉和陆地棉的悬浮细胞,用______酶分别处理,各自获得有活力的原生质体。
(2)用一定剂量的紫外线处理野生棉原生质体,破坏部分染色体。用流式细胞仪测定上述各种原生质体细胞的DNA含量,结果如图1所示。未经处理的野生棉、紫外线处理后的野生棉、陆地棉细胞的检测结果依次为图中______(选填图1中字母)。
(3)将紫外线处理后的野生棉原生质体与陆地棉原生质体用化学诱导剂______诱导融合,进而进行植物组培形成完整的再生植株。
(4)科研人员选取再生植株及双亲的根尖进行解离、漂洗、染色后压片并制成临时装片,显微镜下对______期的细胞进行观察,比较染色体的形态和数目,分析再生植株的染色体变异类型。
(5)用特定的方法对陆地棉和野生棉基因组DNA进行扩增,得到两亲本的差异性条带,可用于杂种植株的鉴定。图2是用同样的方法对双亲及再生植株1~6进行扩增的结果。据图特定条带判断,再生植株1~6中确定为杂种植株的有______。
(6)对杂种植株可通过观察______,筛选出低酚的杂种植物。
【答案】(1)纤维素酶、果胶 (2)B、C、A
(3)聚乙二醇##PEG (4)中 (5)1、3、5、6
(6)茎、叶黑色细小腺体的多少
【解析】
【分析】植物体细胞杂交技术的原理:细胞膜的流动性、细胞的全能性。意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍,使后代具备两个亲本的遗传物质。
【小问1详解】
进行植物体细胞杂交,首先需用纤维素酶和果胶酶处理野生棉和陆地棉的悬浮细胞,去除细胞壁,各自获得有活力的原生质体。
【小问2详解】
一定剂量的紫外线处理野生棉原生质体,可破坏部分染色体。用流式细胞仪测定上述各种原生质体细胞的DNA含量,据图1可知,图A中大多数细胞的DNA含量约为100,图B中大多数细胞的DNA约等于50,图C细胞中DNA含量差异较大,未经处理的野生棉、紫外线处理后的野生棉、陆地棉细胞的检测结果依次为图中B、C、A。
【小问3详解】
将紫外线处理后的野生棉原生质体与陆地棉原生质体用化学诱导剂聚乙二醇(PEG) 诱导融合,形成的融合细胞经过细胞壁再生,成为完整细胞,进而分裂和脱分化形成愈伤组织,经过再分化形成完整的再生植株。
【小问4详解】
选取再生植株及双亲的根尖进行解离、漂洗、染色后压片并制成临时装片,显微镜下对中期的细胞进行观察,比较染色体的形态和数目,分析再生植株的染色体变异类型,因为有丝分裂中期染色体形态固定、数目清晰,是观察染色体的最佳时期。
【小问5详解】
杂种植株含有两个亲本的遗传物质,据图可知,1、3、5、6含有两个亲本的遗传物质,属于杂种植株。
【小问6详解】
棉酚主要分布在茎、叶、苞片、铃壳及种子里的许多黑色细小的腺体中,对杂种植株可通过观察茎、叶黑色细小腺体的多少,筛选出低酚的杂种植物。
19. 豆汁是北京独有的、久负盛名的传统风味名吃,以其独特的风味及丰富的营养深受当地居民的喜爱。下图是以绿豆为原料制备豆汁的传统工艺流程。在此过程中,淀粉分离和发酵产酸是豆汁加工的关键工序。
(1)豆汁中的酸味主要来自乳酸菌在______条件下所产生的乳酸,乳酸发酵的反应简式是______。
(2)研究人员通过筛选豆汁中的关键发酵菌株,优化发酵工艺。将额外添加了碳酸钙的培养基经______法灭菌后倒平板,将经自然发酵得到的生豆汁接种于平板上,进行分离和计数。在适宜条件下培养一段时间后,选取培养基上______(选填“有”或“没有”)碳酸钙溶解圈的菌落,进一步纯化和培养。
(3)将得到的乳酸菌分别接种到绿豆液后,在相同条件下,检测相关指标,结果见下表。应优先选取菌株______作为优化发酵工艺的菌种,理由是______。
菌株类型检测指标
菌株A
菌株B
菌株C
菌株D
絮凝率(%)
51.61
65.42
53.87
6137
发酵液pH
3.59
4.09
4.15
3.78
豆汁风味
腐味
清香味
清香味
弱清香味
注:絮凝率与淀粉沉降分离速度正相关,淀粉沉降分离速度越快,豆汁品质越佳。
(4)若要对筛选出的菌株进行工业化生产,还需研究其进行发酵的最佳条件,为此请提出一个可以进一步研究的问题______。
【答案】(1) ①. 无氧 ②. C6H12O62C3H6O3+少量能量
(2) ①. 高压蒸汽灭菌 ②. 有
(3) ①. B ②. 菌株B的发酵液酸味柔和有清香味,且絮凝率高
(4)单位时间、单位体积的最适接种量,最适温度,最佳的发酵时长
【解析】
【分析】乳酸菌是厌氧型细菌,属于原核生物,无以核膜为界限的细胞核,其参加的发酵过程需在无氧条件下进行。
【小问1详解】
乳酸菌是厌氧型细菌,需在无氧条件下进行发酵,产生的乳酸,乳酸发酵的反应简式是C6H12O62C3H6O3+少量能量。
【小问2详解】
对培养基常用高压蒸汽灭菌法灭菌。乳酸菌发酵会产生乳酸,乳酸能与碳酸钙反应形成碳酸钙溶解圈,所以要选取培养基上有碳酸钙溶解圈菌落,进一步纯化和培养。
【小问3详解】
对比表中A、B、C、D四种菌株,菌株B发酵液中酸味柔和、有清香味,絮凝率最高,可作为优化发酵工艺的菌种。
【小问4详解】
菌株发酵需要在特定条件下进行,若要对筛选出的菌株进行工业化生产,还需研究其进行发酵的最佳条件,可从单位时间、单位体积的最适接种量,最适温度,最佳的发酵时长等方面进行研究。
20. 学习以下材料,回答(1)~(4)题。
抗体—药物偶联物(ADC)——瞄准肿瘤的生物导弹
抗体—药物偶联物(ADC)通过化学键将药物连接到能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体上,ADC通常由抗体、接头和药物(如细胞毒素)三部分组成。单克隆抗体作为载体将细胞毒素靶向运输到肿瘤细胞,对肿瘤细胞起选择性杀伤作用。
在设计一款ADC药物之前,得先确定靶点。靶点必须是肿瘤特异性的,或者在肿瘤中高表达的。HER2蛋白是人类表皮生长因子受体,在细胞生长发育及分化过程中起重要作用,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,在单位细胞中的拷贝数接近200万,使其成为理想的肿瘤治疗靶标。
用纯化的人HER2蛋白多次免疫小鼠,取免疫小鼠的脾脏细胞与骨髓瘤细胞融合,用特定的①______筛选获得杂交瘤细胞。对杂交瘤细胞进行多次克隆化培养和抗体检测,获得②______的细胞株。提取该细胞株的总RNA,用逆转录试剂盒将mRNA逆转录成cDNA,以cDNA为模板进行PCR获得抗体可变区(结合抗原区)基因序列,将人抗体基因的恒定区基因序列与其相连,构建人源化抗体表达载体,导入人细胞株293F,实现人源化抗HER2抗.体的体外生产。
通过接头将人源化抗HER2抗体与细胞毒素结合,制备出ADC。ADC进入血液循环后随血液到达全身,当它与肿瘤细胞结合后,就会发生内化作用,即细胞膜产生凹陷,最终向内生成一个小球,称为内吞体,ADC保留在内吞体中,随着内吞体与溶酶体的融合,这些ADC被溶酶体中的各种酶降解,释放出细胞毒素分子。这些细胞毒素分子有的直接杀死肿瘤细胞,有的则通过诱导其凋亡将其消灭。
(1)请为文中①、②两处填入恰当的内容。
(2)文中制备的ADC与乳腺癌细胞特异性结合的分子机制是______。
(3)与直接注射细胞毒素相比,ADC在临床应用上的主要优势是______。
(4)从文中有关的信息分析,下列叙述合理的有______(请选填下列字母)。
a.HER2蛋白是乳腺癌细胞所特有的蛋白
b.ADC的细胞毒素可以通过诱导细胞凋亡来消灭癌细胞
c.人源化抗体的制备属于蛋白质工程,不涉及基因工程
d.人源化处理可减轻人体免疫系统对ADC的免疫反应
【答案】(1) ①. 选择培养基 ②. 既产生特异性抗体又能大量增殖
(2)抗体—药物偶联物(ADC)通过细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合,实现对肿瘤细胞的选择性杀伤
(3)ADC的细胞毒素仅杀伤肿瘤细胞,对正常细胞影响小(或“毒副作用小”) (4)bd
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备过程:首先用特定抗原注射小鼠体内,使其发生免疫,小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞。利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,单克隆抗体制备过程中的两次筛选:第一次筛选:利用特定选择培养基筛选,获得杂交瘤细胞,即AB型细胞(A为B淋巴细胞,B为骨髓瘤细胞),不需要A、B、AA、BB型细胞。第二次筛选:利用多孔板法和抗原-抗体杂交法筛选,获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。
【小问1详解】
单克隆抗体制备存在于两次筛选,第一次筛选是利用特定选择培养基筛选,获得杂交瘤细胞。对杂交瘤细胞进行多次克隆化培养和抗体检测,可以获得产生特定抗体的杂交瘤细胞,这种细胞既产生特异性抗体又能大量增殖。
小问2详解】
抗体—药物偶联物(ADC)通过细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合,实现对肿瘤细胞的选择性杀伤,ADC进入肿瘤细胞需依赖抗HER2的抗体,抗HER2抗体特异性结合肿瘤细胞表面抗原,形成ADC-抗原复合物通过内吞作用进入到细胞内。
【小问3详解】
ADC药物是抗体药物偶联物,是将抗HER2抗体通过连接子与小分子细胞毒药物(也称之为载药)偶联形成的复合物,抗HER2抗体将细胞毒素靶向运输到肿瘤细胞,对肿瘤细胞起选择性杀伤作用,细胞毒素仅杀伤肿瘤细胞,对正常细胞影响小(或“毒副作用小”)。
【小问4详解】
a、正常细胞和乳腺癌细胞都能表达出HER2蛋白,因此HER2蛋白不是乳腺癌细胞表面的特异性蛋白,a错误;
b、据题意可知,ADC中的细胞毒素分子有的直接杀死肿瘤细胞,有的则通过诱导其凋亡将其消灭,b正确;
c、据题意可知,人源化抗体的制备需要将人抗体基因的恒定区基因序列与抗体可变区(结合抗原区)基因序列相连,最终获得,属于基因工程,c错误;
d、与鼠源单克隆抗体相比,人源化抗体中的抗体基因恒定区基因序列来自人体,因此可显著减轻人针对ADC的免疫反应,d正确。
故选bd。
21. 以侯云德院士为首的研究人员,成功研制出我国第一个基因工程药物——重组人干扰素。下图为研制重组人干扰素过程中使用的质粒及目的基因的部分结构示意图。已知大肠杆菌原本不含lacZ和氨苄青霉素抗性基因。lacZ:β-半乳糖苷酶基因,编码的β-半乳糖苷酶可以分解无色的X-gal产生蓝色物质,使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色。回答下列有关问题:
(1)据图分析,为使目的基因与载体正确连接,应选择的限制酶是______________。
(2)已知人体内干扰素基因不能在大肠杆菌中正确表达,一般从淋巴细胞中提取mRNA经__________合成cDNA,然后利用PCR技术扩增。
(3)由于干扰素cDNA的两端无限制酶切割位点,需要分别在引物的5′端引入限制酶识别序列,已知干扰素cDNA①处的碱基序列为5′—CCTTTCAGCTCA—3′,则a链引物设计的序列是5′—______________—3′(写出10个碱基序列)。
(4)标记基因具有指示和筛选的作用,欲筛选转化成功的大肠杆菌,应将其接种到添加了______________的培养基上,最终选择__________色的菌落。
(5)干扰素在体外保存相当困难,如果将分子上一个半胱氨酸变成丝氨酸,那么-70℃条件下可以保存半年,实现上述目标利用的技术属于______________,本质上设计改变的是______________(填“蛋白质”或“DNA”)分子。
【答案】(1)XhoⅠ和MunⅠ
(2)逆转录 (3)CTCGAGCCTT
(4) ①. 氨苄青霉素和X-gal ②. 白
(5) ①. 蛋白质工程 ②. DNA
【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】
由图中不同限制酶的切割位点,可知EcoRⅠ会破坏氨苄青霉素抗性基因,SalⅠ及NheⅠ会破坏目的基因,所以不能选,应选择XhoⅠ和MunⅠ。
【小问2详解】
利用从淋巴细胞中提取的mRNA得到cDNA的过程属于逆转录。
【小问3详解】
根据目的基因的转录方向判断目的基因的a链为模板链,为使目的基因与载体能正确连接,应在图中目的基因的右侧引入XhoⅠ的识别序列,根据①处的碱基序列为5′—CCTTTCAGCTCA—3′,可知设计的引物的序列应为5′—CTCGAGCCTT—3′。
【小问4详解】
选择培养基中应添加氨苄青霉素和X-gal,根据正常质粒和重组质粒均含有氨苄青霉素抗性基因,可知导入了正常质粒和重组质粒的大肠杆菌均能在选择培养基上存活,并且形成菌落,若菌落为蓝色,则导入的是正常质粒,若菌落为白色,则说明导入的是含有目的基因的重组质粒。
【小问5详解】
对天然蛋白质进行改造属于蛋白质工程,故干扰素在体外保存相当困难,如果将分子上一个半胱氨酸变成丝氨酸,那么-70℃条件下可以保存半年,实现上述目标利用的技术属于蛋白质工程;本质上改造的是DNA,所以蛋白质工程也称为第二代基因工程。
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2024-2025高二第二学期期中考试—生物
一、单选题
1. 研究者发现胰腺癌细胞在葡萄糖不足时,能利用胞内的尿苷磷酸化酶将尿苷分解为尿嘧啶和核糖两部分,尿嘧啶经代谢过程转化为丙酮酸。以下推理不正确的是( )
A. 尿苷的元素组成是C、H、O、N、P
B. 尿苷可用于合成尿嘧啶核糖核苷酸
C. 尿苷可能来自胞内RNA的分解代谢
D. 尿苷可作为胰腺癌细胞的能源物质
2. 幽门螺旋杆菌(简称Hp)主要寄生于人体胃中,是引起很多消化道疾病的首要致病细菌。体检时可通过13C尿素呼气试验来检测Hp感染情况。受试者口服13C标记的尿素胶囊后,尿素可被Hp产生的脲酶催化分解为NH3和13CO2。定时收集受试者吹出的气体并测定其中是否含有13CO2,以下叙述正确的是( )
A. Hp的遗传物质可能是DNA也可能是RNA
B. 脲酶由Hp细胞中附着在内质网上的核糖体合成
C. Hp具有以磷脂双分子层为基本支架的细胞膜
D. 感染者呼出的13CO2是由人体细胞呼吸产生
3. 菜籽粕含有35%~45%蛋白质,是畜禽饲料的重要原料,但其中的单宁等抗营养因子限制了菜籽粕的应用。研究者将不同菌种接种到菜籽粕与麸皮制成的固体培养基中发酵48h,测定菜籽粕中单宁的含量,结果如下图。下列相关叙述错误的是( )
A. 菜籽粕与麸皮为微生物提供碳源和氮源 B. 接种后需对培养基进行湿热灭菌
C. 黑曲霉菌对单宁的去除效果最为理想 D. 对照组为不接种微生物的固体培养基
4. 科研人员制备抗δ病毒N蛋白的单克隆抗体,并鉴定其与N蛋白的结合位点。将N蛋白第91-170位氨基酸(aa)分成3个片段(图a),检测该抗体与3个片段结合的情况,电泳结果如图b。相关叙述错误的是( )
A. 用N蛋白免疫小鼠即可获得单克隆抗体 B. 体外培养杂交瘤细胞时需加入动物血清
C. 第110-130位氨基酸之间存在结合位点 D. 对照组需添加无关抗原
5. 新疆野生油菜(P1)具有低芥酸、抗病虫等特性,为了改良甘蓝型油菜(P2),研究人员将两种植物的体细胞进行融合获得了属间杂种F1,然后加入1对引物进行PCR鉴定,结果如图所示。下列叙述不正确的是( )
A. 用纤维素酶和果胶酶处理亲本体细胞
B. 用离心法可促进两个亲本的原生质体融合
C. 引物能与DNA上多个不同位点结合
D. 电泳结果表明F1-1具有P1、P2的全部遗传信息
6. 下列高中生物学实验或实践活动中,无法达成目的的是
A. 新鲜的葡萄汁中接种一定量的干酵母菌,发酵制作果酒
B. 消毒后的转基因植物叶片接种到无菌培养基上,培养获得愈伤组织
C. 煮沸冷却的盐水与预处理的蔬菜混合后装坛,用水封住坛口进行发酵
D. 在含DNA滤液中加入2 mol/L的NaCl溶液,去除杂质并析出DNA
7. 西北牡丹在白色花瓣基部呈现色斑,极具观赏价值。研究发现,紫色色斑内会积累花色素苷。PrF3H基因控制花色素苷合成途径中关键酶的合成。如图,分别提取花瓣紫色和白色部位的DNA,经不同处理后PCR扩增PrF3H基因的启动子区域,电泳检测扩增产物。分析实验结果可以得出的结论是( )
A. 花瓣紫色与白色部位PrF3H基因的碱基序列存在差异
B. 白色部位PrF3H基因启动子甲基化程度高于紫色部位
C. PrF3H基因启动子甲基化程度高有利于花色素苷合成
D. 启动子甲基化可调控基因表达说明性状并非由基因控制
8. 6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G-6PD)有F和S两种类型,分别由一对等位基因XF和XS编码。将基因型为XFXS的女性皮肤组织用胰蛋白酶处理,进行原代培养,然后用不同的单个细胞分别进行单克隆培养。分别从原代培养和各单克隆培养取样,对G-6PD蛋白进行电泳检测,结果如下图所示。以下叙述不正确的是
A. 原代培养的细胞中都含有XF基因和XS基因
B. 原代培养细胞电泳图有2个条带是因为同时检测了多个细胞
C. 单克隆培养的细胞1、2、4、5、8、9与3、6、7所含基因不同
D. 实验结果可能是女性细胞中一条X染色体随机失活导致的
9. 地球上的植物每年产生的纤维素超过70亿吨,其中40%-60%能够被土壤中某些微生物分解利用,这是因为它们能产生纤维素酶。刚果红是一种常用的染料,能够与纤维素结合形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后,刚果红纤维素复合物就不能形成,培养基中就会出现透明圈。某生物兴趣小组欲从土壤中筛选出能高效分解纤维素的纤维素分解菌并计数,下列方案不合理的是( )
A. 应选择纤维素丰富的环境,如腐殖土
B. 应配制以纤维素为唯一碳源的液体培养基
C. 应挑选出能产生透明圈且直径较大的菌落
D. 应采用稀释涂布平板法进行分离纯化并计数
10. 敲除大鼠心肌细胞H的T基因,对照组与敲除组的H细胞在培养瓶中贴壁生长,检测两组细胞的数量变化,结果如图所示。下列相关叙述不合理的是( )
A. 体外培养H细胞需要添加动物血清
B. 可用胰蛋白酶处理H细胞便于计数
C. 敲除T基因的H细胞失去了分裂能力
D. 提高T基因表达可能促进心脏损伤修复
11. 60Co辐射可使部分花粉活力降低,通过受精过程可诱导卵细胞发育成单倍体幼胚。科研人员利用此原理,通过下图所示操作培养西葫芦优良品种。
下列相关叙述不正确的是( )
A. 雌花套袋的目的是防止外来花粉的干扰
B. 经②得到的幼苗体细胞染色体数目可能与④获得的品种相同
C. ④处理可在有丝分裂前期抑制纺锤体的形成
D. ③应挑选幼苗中叶片大、茎秆粗壮的个体即为单倍体
12. 草木樨状黄芪(2n=32)是一种优良牧草,木本霸王(2n=22)是一种沙漠植物。研究者用UV 照射木本霸王的原生质体,使其染色体片段化,并将处理后的木本霸王原生质体与草木樨状黄芪原生质体进行融合,获得染色体数为48 条的杂种植株。下列说法错误的是( )
A. 需要用灭活病毒处理原生质体以获得杂种细胞
B. 杂种植株的获得需经历脱分化和再分化的过程
C. 杂种植株减数分裂时部分染色体可能无法联会
D. 本研究可用于培育抗旱能力强的草木樨状黄芪
13. 研究者通过下图所示的操作过程,获得导入S基因的基因编辑小鼠。
下列相关叙述正确的是( )
A. 过程①获得的卵母细胞需培养至MⅡ期
B. 过程②在雌鼠a的输卵管内完成受精
C. 过程③需将表达载体注射到子宫中
D. 过程④需抑制雌鼠b对植入胚胎的免疫排斥
14. 研究人员将PCR扩增得到的毒物诱导型启动子S(箭头表示转录方向)插入图中载体P区,构建表达载体,转入大肠杆菌,获得能够检测水中毒物的大肠杆菌。
下列叙述不正确的是( )
A. 引物I、Ⅱ中应分别含有BamHI、XhoI的识别序列
B. 质粒载体上除具有图中所示的元件外还应有复制原点
C. 用含氨苄青霉素的培养基对转入操作后的菌株进行筛选
D. 可通过转基因大肠杆菌的荧光情况判断水中毒物情况
15. C基因编码具有高度特异性杀虫活性的C蛋白,V基因编码的V蛋白是结构和作用机理不同于C蛋白的杀虫蛋白。利用C-V融合基因和下图中的载体,获得具有高抗虫性的转基因玉米。
下列叙述错误的是( )
A. 农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞过程中用到了该载体
B. 可采用含卡那霉素的培养基筛选成功转化的植物细胞
C. 可从分子水平、个体水平对转基因玉米进行检测与鉴定
D. 与转一种抗虫基因相比,此玉米可减缓害虫抗性基因频率增加
二、非选择题
16. 副结核病是由副结核分枝杆菌(MAP)引起的,以顽固性肠炎和进行性消瘦为特征的人畜共患传染性疾病,会对养殖业造成严重的经济损失。
(1)MAP与人体细胞在结构上最主要的区别是___。吞噬细胞是MAP感染早期的主要宿主细胞,MAP进入吞噬细胞后会在___中被消化分解。
(2)吞噬细胞的凋亡对于机体限制MAP的繁殖十分重要。研究人员研究了MAP菌株与小鼠吞噬细胞凋亡的关系(结果如图)。据图可知MAP可以诱导吞噬细胞凋亡,判断的依据是___。
(3)当机体受到外界刺激时,不能折叠或错误折叠的蛋白质会在内质网中积累,称为内质网应激。研究发现MAP能引起小鼠吞噬细胞内质网应激,由此有人作出推测:MAP可能是通过引起小鼠吞噬细胞发生内质网应激来诱导吞噬细胞凋亡的。为验证此推测,研究人员设计以下实验,请在空格处填上相应的内容。
组别
实验材料或试剂
甲
乙
丙
丁
检测指标
___
+
+
+
+
凋亡相关蛋白相对含量
___
-
+
+
+
内质网应激抑制剂4-PBA
___
___
+
___
内质网应激激动剂Tm
___
-
___
___
注:“+”表示加入该材料或试剂;“-”表示不加入
①实验结果为___,说明推测正确。
②若想进一步研究内质网应激介导的凋亡对MAP在细胞内繁殖的影响。则还需要在上述实验中检测___。
17. 青枯病由青枯菌(一种细菌)引发,严重危害番茄生长。菜粕有机肥是以菜粕为原料经微生物降解而制成的氨基酸有机肥。研究者希望筛选出能充分利用菜粕有机肥抑制青枯菌的菌株。
(1)菜粕有机肥含有大量的营养物质,可为微生物提供充足的碳源和___________源,从而可促进抑菌微生物的繁殖。
(2)为筛选适于在菜粕上生长且能抑制青枯菌的菌株,研究者进行了下列实验。
①称取10克番茄根际土壤置于装有___________的锥形瓶,制成稀释10倍的土壤稀释液,用__________法接种于若干个含__________的固体培养基,30℃培养2~4天。
②将上述培养基上生长的所有单菌落接种到同一个固体培养基上,培养24h后,在培养基表面均匀喷洒___________悬液,30℃培养48h后对出现抑菌圈的菌落进行测量,计算每个菌落的__________以表示其抑菌能力,最终筛选出菌株RC14。
(3)为检测在施用不同肥料条件下菌株RC14对番茄青枯病的防治效果,研究者将盆栽番茄接种青枯菌7天后进行如下处理,45天后测定发病率。结果如下表所示。
组别
处理
发病率(%)
1
施用常规化肥
72.5
2
A__________
62.5
3
施用含菌株RC14的常规化肥
56.5
4
施用含菌株RC14的菜粕有机肥
17.5
表中A处应为__________,综合上述研究及表中信息推测第4组发病率最低的原因__________。
18. 常规种植的棉花(陆地棉)含有棉酚,棉酚主要分布在茎、叶、苞片、铃壳及种子里的许多黑色细小的腺体中。棉酚具有一定毒性,为培育棉酚含量低且品质好的棉花杂种植株,科研人员将某种棉酚含量低的野生棉(2n=2X=26)与品质好的陆地棉(2n=4X=52)进行了不对称体细胞杂交。
(1)科研人员首先制备了野生棉和陆地棉的悬浮细胞,用______酶分别处理,各自获得有活力的原生质体。
(2)用一定剂量的紫外线处理野生棉原生质体,破坏部分染色体。用流式细胞仪测定上述各种原生质体细胞的DNA含量,结果如图1所示。未经处理的野生棉、紫外线处理后的野生棉、陆地棉细胞的检测结果依次为图中______(选填图1中字母)。
(3)将紫外线处理后的野生棉原生质体与陆地棉原生质体用化学诱导剂______诱导融合,进而进行植物组培形成完整的再生植株。
(4)科研人员选取再生植株及双亲的根尖进行解离、漂洗、染色后压片并制成临时装片,显微镜下对______期的细胞进行观察,比较染色体的形态和数目,分析再生植株的染色体变异类型。
(5)用特定方法对陆地棉和野生棉基因组DNA进行扩增,得到两亲本的差异性条带,可用于杂种植株的鉴定。图2是用同样的方法对双亲及再生植株1~6进行扩增的结果。据图特定条带判断,再生植株1~6中确定为杂种植株的有______。
(6)对杂种植株可通过观察______,筛选出低酚的杂种植物。
19. 豆汁是北京独有的、久负盛名的传统风味名吃,以其独特的风味及丰富的营养深受当地居民的喜爱。下图是以绿豆为原料制备豆汁的传统工艺流程。在此过程中,淀粉分离和发酵产酸是豆汁加工的关键工序。
(1)豆汁中的酸味主要来自乳酸菌在______条件下所产生的乳酸,乳酸发酵的反应简式是______。
(2)研究人员通过筛选豆汁中的关键发酵菌株,优化发酵工艺。将额外添加了碳酸钙的培养基经______法灭菌后倒平板,将经自然发酵得到的生豆汁接种于平板上,进行分离和计数。在适宜条件下培养一段时间后,选取培养基上______(选填“有”或“没有”)碳酸钙溶解圈的菌落,进一步纯化和培养。
(3)将得到的乳酸菌分别接种到绿豆液后,在相同条件下,检测相关指标,结果见下表。应优先选取菌株______作为优化发酵工艺的菌种,理由是______。
菌株类型检测指标
菌株A
菌株B
菌株C
菌株D
絮凝率(%)
51.61
65.42
53.87
61.37
发酵液pH
3.59
4.09
4.15
3.78
豆汁风味
腐味
清香味
清香味
弱清香味
注:絮凝率与淀粉沉降分离速度正相关,淀粉沉降分离速度越快,豆汁品质越佳。
(4)若要对筛选出的菌株进行工业化生产,还需研究其进行发酵的最佳条件,为此请提出一个可以进一步研究的问题______。
20. 学习以下材料,回答(1)~(4)题。
抗体—药物偶联物(ADC)——瞄准肿瘤的生物导弹
抗体—药物偶联物(ADC)通过化学键将药物连接到能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体上,ADC通常由抗体、接头和药物(如细胞毒素)三部分组成。单克隆抗体作为载体将细胞毒素靶向运输到肿瘤细胞,对肿瘤细胞起选择性杀伤作用。
在设计一款ADC药物之前,得先确定靶点。靶点必须是肿瘤特异性的,或者在肿瘤中高表达的。HER2蛋白是人类表皮生长因子受体,在细胞生长发育及分化过程中起重要作用,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,在单位细胞中的拷贝数接近200万,使其成为理想的肿瘤治疗靶标。
用纯化的人HER2蛋白多次免疫小鼠,取免疫小鼠的脾脏细胞与骨髓瘤细胞融合,用特定的①______筛选获得杂交瘤细胞。对杂交瘤细胞进行多次克隆化培养和抗体检测,获得②______的细胞株。提取该细胞株的总RNA,用逆转录试剂盒将mRNA逆转录成cDNA,以cDNA为模板进行PCR获得抗体可变区(结合抗原区)基因序列,将人抗体基因的恒定区基因序列与其相连,构建人源化抗体表达载体,导入人细胞株293F,实现人源化抗HER2抗.体的体外生产。
通过接头将人源化抗HER2抗体与细胞毒素结合,制备出ADC。ADC进入血液循环后随血液到达全身,当它与肿瘤细胞结合后,就会发生内化作用,即细胞膜产生凹陷,最终向内生成一个小球,称为内吞体,ADC保留在内吞体中,随着内吞体与溶酶体的融合,这些ADC被溶酶体中的各种酶降解,释放出细胞毒素分子。这些细胞毒素分子有的直接杀死肿瘤细胞,有的则通过诱导其凋亡将其消灭。
(1)请为文中①、②两处填入恰当的内容。
(2)文中制备的ADC与乳腺癌细胞特异性结合的分子机制是______。
(3)与直接注射细胞毒素相比,ADC在临床应用上的主要优势是______。
(4)从文中有关的信息分析,下列叙述合理的有______(请选填下列字母)。
a.HER2蛋白是乳腺癌细胞所特有的蛋白
b.ADC的细胞毒素可以通过诱导细胞凋亡来消灭癌细胞
c.人源化抗体的制备属于蛋白质工程,不涉及基因工程
d.人源化处理可减轻人体免疫系统对ADC的免疫反应
21. 以侯云德院士为首的研究人员,成功研制出我国第一个基因工程药物——重组人干扰素。下图为研制重组人干扰素过程中使用的质粒及目的基因的部分结构示意图。已知大肠杆菌原本不含lacZ和氨苄青霉素抗性基因。lacZ:β-半乳糖苷酶基因,编码的β-半乳糖苷酶可以分解无色的X-gal产生蓝色物质,使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色。回答下列有关问题:
(1)据图分析,为使目的基因与载体正确连接,应选择的限制酶是______________。
(2)已知人体内干扰素基因不能大肠杆菌中正确表达,一般从淋巴细胞中提取mRNA经__________合成cDNA,然后利用PCR技术扩增。
(3)由于干扰素cDNA的两端无限制酶切割位点,需要分别在引物的5′端引入限制酶识别序列,已知干扰素cDNA①处的碱基序列为5′—CCTTTCAGCTCA—3′,则a链引物设计的序列是5′—______________—3′(写出10个碱基序列)。
(4)标记基因具有指示和筛选的作用,欲筛选转化成功的大肠杆菌,应将其接种到添加了______________的培养基上,最终选择__________色的菌落。
(5)干扰素在体外保存相当困难,如果将分子上一个半胱氨酸变成丝氨酸,那么-70℃条件下可以保存半年,实现上述目标利用技术属于______________,本质上设计改变的是______________(填“蛋白质”或“DNA”)分子。
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