内容正文:
绵阳南山中学高2023级高二下期期末热身考试
生物学
2025年6月
本试卷分为试题卷和答题卡两部分,其中试题卷共8页:答题卡共2页。满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的学校、班级、姓名用0.5毫米黑色签字笔填写清楚,同时用2B铅笔将考号准确填涂在“准考证号”栏目内。
2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上,如需改动,用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案;非选择题用0.5毫米黑色签字笔书写在答题卡的对应框内,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
3.考试结束后将答题卡收回。
一、选择题(共25小题,每小题2分,共50分,每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意)
1. 利用传统发酵技术制作食品是我国传统饮食文化重要组成部分,下列有关叙述正确的是( )
A. 制作酸奶时乳酸菌无氧呼吸产生乳酸和CO2导致pH逐渐降低
B. 制泡菜时装坛八成满可防止发酵初期酵母菌等代谢造成发酵液溢出
C. 将葡萄汁煮沸冷却后灌入发酵瓶约2/3,密闭发酵即可自制葡萄酒
D. 腐乳风味的产生主要与所用细菌分泌蛋白酶将蛋白质分解有关
【答案】B
【解析】
【分析】1、腐乳的制作原理:参与豆腐发酵的微生物有青霉、酵母、曲霉、毛霉等多种,其中起主要作用的是毛霉,其代谢类型为异养需氧型。
2、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、制作酸奶时乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,从而导致pH逐渐降低,但乳酸发酵的产物是乳酸,该过程并不会产生二氧化碳,A错误;
B、泡菜发酵时,发酵初期酵母菌等微生物的活动会产生二氧化碳,使体积膨胀,故泡菜坛装八成满可防止发酵液溢出,B正确;
C、制作葡萄酒的葡萄汁不能煮沸,避免高温杀死葡萄汁中的酵母菌,此外发酵过程中还需要适时排气,不能全能密闭发酵,C错误;
D、制作腐乳主要利用的是毛霉,毛霉属于真菌,D错误。
故选B。
2. 小曲白酒清香纯正,以大米、大麦、小麦等为原料,以小曲为发酵剂酿造而成。小曲中所含的微生物主要有好氧型微生物霉菌、兼性厌氧型微生物酵母菌,还有乳酸菌、醋酸菌等细菌。酿酒的原理主要是酵母菌在无氧条件下利用葡萄糖发酵产生酒精。传统酿造工艺流程如图所示。关于小曲白酒的酿造过程,下列叙述错误的是( )
A. 糖化主要是利用霉菌等微生物将淀粉水解为葡萄糖
B. 发酵液样品的蒸馏产物有无酒精,可用酸性重铬酸钾溶液检测
C. 若发酵坛密封不严,则酿造过程中酒变酸
D. 蒸熟并摊晾的原料加入糟醅,立即密封可高效进行酒精发酵
【答案】D
【解析】
【分析】酿酒的过程中发挥作用的主要菌种是酵母菌,酵母菌是兼性厌氧菌,在无氧条件下进行酒精发酵。
【详解】A、由于酿酒酵母不能直接利用淀粉发酵产生酒精(乙醇),故糖化过程主要是利用霉菌分泌的淀粉酶将淀粉分解为葡萄糖,以供发酵利用,A正确;
B、发酵液样品的蒸馏产物有无酒精,可用酸性重铬酸钾溶液检测,若存在酒精,则酒精与酸性的重铬酸钾反应呈灰绿色,B正确;
C、酿造过程中应在无氧条件下进行,若密封不严,会导致醋酸菌在有氧条件下发酵产生醋酸而使酒变酸,C正确;
D、蒸熟并摊晾的原料需要在有氧条件下培养一段时间,让酵母菌大量繁殖,此后再密封进行酒精发酵,D错误。
故选D。
3. 下列有关微生物发酵技术的叙述,错误的是( )
A. 传统的发酵过程受技术条件限制,通常不进行无菌操作
B. 制作果醋时应通入无菌空气,以保证有关菌种正常代谢
C. 制作果酒、果醋和泡菜时,都是以建立种群优势作为发酵的基本条件
D. 果醋发酵可以建立在果酒发酵的基础上,也可以直接利用葡萄汁进行发酵
【答案】A
【解析】
【详解】A、传统的发酵过程受技术条件限制,通常灭菌不严格,但也进行无菌操作,A错误;
B、果醋制作需醋酸菌(好氧菌),应通入无菌空气,以保证有关菌种正常代谢,B正确;
C、果酒(酵母菌)、果醋(醋酸菌)、泡菜(乳酸菌)均通过调控条件使目标菌种占据优势,C正确;
D、果醋发酵可直接利用葡萄汁(糖源充足时)或在果酒基础上进行(糖源不足时),当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将果汁中的糖分分解成醋酸,当氧气充足、缺少糖源时,醋酸菌可以先将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,D正确。
故选A。
4. 为获得优良的发酵食品,实验室在三支试管中培养了酵母菌、醋酸菌、乳酸菌。图中甲、乙、丙三支试管中的菌种及其发酵食品对应正确的是( )
A. 甲、乙、丙中菌种分别为酵母菌、醋酸菌、乳酸菌,分别用于制作果酒、果醋、泡菜
B. 甲、乙、丙中菌种分别为醋酸菌、酵母菌、乳酸菌,分别用于制作泡菜、果酒、果醋
C. 甲、乙、丙中菌种分别为乳酸菌、酵母菌、醋酸菌,分别用于制作果酒、泡菜、果醋
D. 甲、乙、丙中菌种分别为醋酸菌、乳酸菌、酵母菌,分别用于制作果醋、泡菜、果酒
【答案】D
【解析】
【分析】果酒发酵所需的菌种是酵母菌,果醋发酵所需菌种是醋酸菌,泡菜发酵所需菌种是醋酸菌。
【详解】醋酸菌是好氧菌,分布在试管上层,用于制醋,对应试管甲;乳酸菌是厌氧菌,分布于试管下层,用于制作泡菜,对应试管乙;酵母菌是兼性厌氧型菌,有氧、无氧都能生存,在试管中分布均匀,用于果酒制作,对应试管丙。D符合题意。
故选D。
5. 下图表示培养和纯化X细菌的部分操作步骤,下列相关叙述错误的是( )
A. 实验室里可用化学药物或紫外线对物体表面或空气进行消毒
B. 步骤①倒平板时需将培养皿的盖拿开,以便将锥形瓶中的培养基倒入
C. 步骤②接种环、接种针等用具应在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧灭菌
D. 步骤③操作过程中,需灼烧接种环6次,在恒温培养箱中培养时需要将平板倒置
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,①是倒平板,②是进行平板划线,③是培养结果。
【详解】A、常用的消毒方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法和紫外线消毒等,实验室里可用化学药物或紫外线对物体表面或空气进行消毒,A正确;
B、步骤①倒平板时,用拇指和食指将培养皿打开一条缝隙,以便将锥形瓶中的培养基倒入,B错误;
C、步骤②接种环、接种针等用具应在酒精灯火焰的外焰部位即充分燃烧层灼烧灭菌,C正确;
D、步骤③操作过程中,划线5次,需灼烧接种环6次,在恒温培养箱中培养时需要将平板倒置,D正确。
故选B。
6. 聚羟基脂肪酸酯(PHA)是某些细菌以蔗糖为原料合成的一种胞内聚酯,具有类似于合成塑料的物化特性及合成塑料所不具备的生物可降解性。PHA进入海洋后,可以被动物食用,约1~3年完全自然降解。下图为PHA的生产工艺流程,有关叙述正确的是( )
A. 培养基A为选择培养基,能在该培养基上生长的微生物具有耐盐性状
B. 可用稀释涂布平板法对菌株M计数,或用血细胞计数板进行直接计数
C. 发酵罐内应严格控制温度、pH等条件,营养物质需在发酵前一次性添加
D. 采用过滤、沉淀的方法得到的PHA产品具有良好的经济效益和生态效益
【答案】A
【解析】
【分析】聚羟基脂肪酸酯(PHA)是由嗜盐细菌合成的一种胞内聚酯,要从某咸水湖中寻找生产PHA菌种,首先要进行目的菌株的筛选,可将咸湖水接种在含盐量较高的选择培养基上,筛选培养得到嗜盐细菌;然后,从选择培养基上挑选多个单菌落分别进行扩大培养,扩大培养的培养基是液体培养基;最后检测嗜盐细菌的数目和PHA的产量,选择PHA产量最高的嗜盐细菌作为目的菌株。
【详解】A、培养基A为选择培养基,盐浓度较高,pH=10,能在该培养基上生长的微生物具有耐盐性状,A正确;
B、血细胞计数板比细菌计数板厚,常用于相对较大的真菌等计数,M菌应用细菌计数板计数,B错误;
C、发酵罐内应严格控制温度、pH等条件,要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等以了解发酵进程,还需要添加必需营养成分,不能一次性添加,C错误;
D、分析题意可知,PHA是细菌的代谢物,应采用提取、分离、纯化措施来获取产品,D错误;
故选A。
7. 通过植物细胞工程对光果甘草进行培养以获得药物甘草西定,过程如图所示。下列相关叙述正确的有( )
A. 过程③通常先放入生长素比例高的培养基中培养
B. 过程④常用射线或化学物质处理愈伤组织即可获得大量所需的突变体植株丙
C. 过程⑥中甘草西定可通过植物细胞培养技术获得,应将愈伤组织细胞悬浮培养
D. 所得三种植株中甲、乙、丙具有相同的遗传信息,是同一物种,丁不是同一物种
【答案】C
【解析】
【分析】1、根据图分析,过程①为接种外植体,②为诱导脱分化形成愈伤组织,③为诱导再分化,④为诱变育种。
2、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。
【详解】A、生长素/细胞分裂素的值高时,利于生根,该值低时利于生芽,过程③需先生芽,再生根,所以需要先在生长素与细胞分裂素比例低的培养基中培养,A错误;
B、过程④常用射线或化学物质处理的是愈伤组织,经筛选,并进一步培养才能获得大量所需的突变体植株丙,B错误;
C、人们期望利用植物细胞培养来获得目标产 物,这个过程就是细胞产物的工厂化生产。植物细胞培养是 指在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖 的技术;过程⑥中甘草西定可通过植物细胞培养获得,应将愈伤组织细胞悬浮培养,C正确;
D、所得三种植株中乙和丙的遗传信息不一定与甲相同,因为植株丙是诱变育种得到的,遗传信息可能会发生改变;植株丁经过了植物体细胞杂交,染色体数目发生了改变,和甲不一致,所以不是同一物种,D错误。
故选C。
8. 动物细胞融合技术就是使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。融合后形成的杂交细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息。下列相关叙述错误的是( )
A. 细胞融合技术突破了有性杂交的局限,使远缘杂交成为可能
B. 动物细胞融合技术可以用于研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤等
C. 动物细胞融合技术和植物体细胞杂交技术的原理相同
D. 若将两种细胞放置于培养基中进行两两细胞融合,共有3种融合类型
【答案】C
【解析】
【详解】A、细胞融合技术属于细胞水平的杂交,能够克服有性杂交的生殖隔离,实现远缘物种间的遗传信息交流,A正确;
B、动物细胞融合技术广泛应用于遗传学研究、单克隆抗体制备(涉及细胞免疫)以及肿瘤细胞特性分析等领域,B正确;
C、动物细胞融合的原理仅为细胞膜的流动性,而植物体细胞杂交还需细胞的全能性以形成完整植株,二者原理不完全相同,C错误;
D、两种细胞(如A和B)融合时,可能的组合包括A-A、B-B和A-B,共3种类型,D正确。
故选C。
9. 研究表明,髓系细胞触发受体2(TREM2)是一种免疫抑制受体,在肿瘤免疫逃逸中发挥重要作用。因此,TREM2抗体药物有望提高肿瘤免疫疗法的疗效。下图为TREM2单克隆抗体的制备流程图,相关说法正确的是( )
A. 步骤①和⑤分别向小鼠注射TREM2蛋白和TREM2抗体
B. 步骤③筛选得到的细胞需传代培养以防止出现接触抑制
C. 植物组织培养需要的气体条件和步骤⑥相同
D. TREM2单克隆抗体的使用可以增强免疫系统的监视功能
【答案】D
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备过程:
(1)制备产生抗体的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,该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体;
(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、步骤①向小鼠注射TREM2蛋白,让小鼠发生免疫反应,获得能产生抗体的B淋巴细胞;步骤⑤向小鼠腹腔注射杂交瘤细胞,目的是获得单克隆抗体,A错误;
B、步骤③筛选得到的是杂交瘤细胞,能无限增殖,传代培养不会出现接触抑制,B错误;
C、动物细胞培养过程中加入二氧化碳用于调节培养液的pH值,而植物组织培养的过程中不需要二氧化碳培养箱,C错误;
D、TREM2单克隆抗体具有强的特异性,能与TREM2特异性结合,提高肿瘤免疫疗法的疗效,增强免疫系统的监视功能,D正确。
故选D。
10. 研究表明渐冻症是因为突变基因使神经元合成了毒蛋白,从而阻碍了轴突内营养物质的流动引起。将诱导多能干细胞(iPS细胞)移植给渐冻症实验鼠,能延长其寿命。下列相关叙述错误的是( )
A. 可通过DNA分子杂交技术来对渐冻症疑似患者进行排查
B. 可通过导入某种调节因子抑制突变基因表达来治疗渐冻症
C. iPS细胞具有组织特异性,能分化成特定的细胞或组织
D. 不存在伦理问题是利用iPS细胞治疗渐冻症优于胚胎干细胞的原因之一
【答案】C
【解析】
【分析】DNA分子杂交的基础是,具有互补碱基序列的DNA分子,可以通过碱基对之间形成氢键等,形成稳定的双链区。在进行DNA分子杂交前,先要将两种生物的DNA分子从细胞中提取出来,再通过加热或提高pH的方法,将双链DNA分子分离成为单链,这个过程称为变性。然后,将两种生物的DNA单链放在一起杂交,其中一种生物的DNA单链事先用同位素进行标记。如果两种生物DNA分子之间存在互补的部分,就能形成双链区。由于同位素被检出的灵敏度高,即使两种生物DNA分子之间形成百万分之一的双链区,也能够被检出。
【详解】A、渐冻症是因为突变基因使神经元合成了毒蛋白,DNA分子杂交技术通过标记的DNA探针检测样本中是否含有突变基因,可用于渐冻症基因诊断,A正确;
B、导入某种调节因子抑制突变基因表达,使神经元细胞不能合成毒蛋白,从而达到治疗疾病的目的,B正确;
C、iPS细胞是诱导多能干细胞,具有类似胚胎干细胞的全能性,可分化为多种细胞,C错误;
D、iPS细胞由体细胞诱导形成,无需破坏胚胎,伦理争议小于胚胎干细胞,D正确。
故选C。
11. 体细胞核移植技术在畜牧业、医药卫生以及其他领域有着广泛的应用前景。下列关于体细胞核移植技术的应用前景及存在问题的叙述,错误的是( )
A. 利用体细胞克隆技术可以加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育
B. 从“多莉”再到“中中”“华华”,体细胞核移植技术发展到今天已相当成熟,成功率较高
C. 利用体细胞核移植技术培育后代可以避免细胞核供体的线粒体遗传病基因传递给后代
D. 有研究者指出,绝大多数克隆动物存在健康问题,如体型过大、脏器缺陷,免疫失调等
【答案】B
【解析】
【分析】体细胞核移植技术的应用:(1)畜牧业:可以加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育。(2)保护濒危物种:可望利用体细胞核移植技术增加濒危动物的存活数量。(3)医药卫生:转基因克隆动物可作为生物反应器,生产珍贵医用蛋白;转基因克隆动物细胞、组织和器官可作为异种移植的供体;人的核移植胚胎干细胞经过诱导分化,形成相应的组织、器官后,可用于组织器官的移植。
【详解】A、体细胞核移植技术在畜牧业的应用:可以加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育,A正确;
B、尽管通过体细胞核移植技术已经获得了多种克隆动物,但该技术的成功率仍然非常低,各个技术环节也有待进一步改进,B错误;
C、在体细胞核移植技术中,供体细胞只提供细胞核,故利用体细胞核移植技术培育后代可以避免细胞核供体的线粒体遗传病基因传递给后代,C正确;
D、目前绝大多数克隆动物存在健康问题,如体型过大、异常肥胖、发育困难、脏器缺陷、免疫失调等,D正确。
故选B。
12. 牛胚胎移植试验的主要流程如下,下列相关叙述正确的是( )
①超数排卵→②配种→③胚胎收集→④_____→⑤胚胎移植→⑥子代小牛
A. ①过程供受体母牛都需要处理,目的是获得更多的卵母细胞
B. ③过程是以哺乳动物早期胚胎未与子宫建立了组织上的联系为前提
C. ④过程是“对胚胎进行质量检查”,可移植的胚胎应发育到囊胚或原肠胚
D. ⑤过程成功率的高低主要取决于受体的排斥程度
【答案】B
【解析】
【分析】胚胎移植的基本程序主要包括:
(1)对供、受体的选择和处理(选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体;用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理);
(2)配种或人工授精;
(3)对胚胎的收集、检查、培养或保存(对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段);
(4)对胚胎进行移植;
(5)移植后的检查。
【详解】A、①过程需要用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理,目的是获得更多的卵母细胞,A错误;
B、③过程是以哺乳动物早期胚胎处于游离状态为前提,B正确;
C、④过程是“对胚胎进行质量检查”,可移植的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚,C错误;
D、⑤过程成功率的高低主要决定于供、受体生理状况的一致性,D错误。
故选B。
13. 甲型流感病毒的抗原性与感染性与其表面的R蛋白(血凝素蛋白)密切相关,现利用基因工程的方法生产相关疫苗。图甲为构建R蛋白基因表达载体的过程,图乙为重组质粒被相关酶切后的电泳结果。下列相关叙述错误的是( )
A. 图甲至少需用到逆转录酶、DNA聚合酶、限制酶、DNA连接酶
B. 图乙进行琼脂糖凝胶电泳时,DNA分子越大,迁移速率就越慢
C. 根据图乙HindIII酶切结果推测,该重组质粒长度可能是2000bp
D. 根据图乙酶切结果推测,BamHI在重组质粒上有6个酶切位点
【答案】D
【解析】
【分析】图甲中①是逆转录过程,②是经过复制形成双链cDNA,③是将R蛋白基因和质粒结合形成基因表达载体,图乙是用限制酶切割后形成的电泳图。
【详解】A、图甲获得重组质粒过程,需要逆转录、形成双链cDNA分子以及R蛋白基因与质粒的重组,所以至少需要应用到逆转录酶、DNA聚合酶、限制酶、DNA连接酶,A正确;
B、待测样品中DNA分子的大小和构象、凝胶的浓度等都会影响DNA在电泳中的迁移速率,DNA分子越小,迁移的速率越快,DNA分子越大, 迁移速率越慢,B正确;
CD、用Hind III将质粒切割后形成了200bp、400bp和1400bp共3个片段,说明Hind III在重组质粒上有3个酶切位点,由此可知该重组质粒长度可能是200bp+400bp+1400bp=2000bp,用Hind III和Bam HI将质粒切割后形成了200bp、420bp、560bp的片段,2000=420×2+560+200×3,所以一共形成了6个片段,因此共有6个酶切位点,因此Bam HI在重组质粒上有6-3=3个酶切位点,C正确、D错误。
故选D。
14. 富含赖氨酸的蛋白质编码基因编码区共含678个碱基对,某生物兴趣小组利用了XbaI和SacI两种限制酶,运用农杆菌转化法,将该基因导入某植物叶片细胞,再经植物组织培养获得转基因植株。使转基因植物中赖氨酸的含量比对照组明显提高,如图所示是相关培育过程,下列说法错误的是( )
A. Ti质粒是一种独立于拟核DNA之外,有自我复制能力的环状双链DNA分子
B. 图②过程采用农杆菌转化法,自然条件下农杆菌对大多数单子叶植物没有侵染能力
C. 植物组织培养过程中,培养基可添加卡那霉素或新霉素对转基因植株进行筛选
D. 利用SacI和HindⅢ切割重组质粒后能得到1500bp片段,则表明目的基因插入了质粒中
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析:该质粒上含有三个限制酶切点,科学家利用如图所示质粒,以及XbaⅠ和SacⅠ两种限制酶,运用农杆菌转化法,将目的基因导入受体细胞,说明目的基因插入的位置为1900bp所在位置,即目的基因片段替代了质粒中1900bp片段。若用SacⅠ和HindⅢ切割重组质粒后,会得到822+678=1500bp的新片段。
【详解】A、Ti质粒是一种独立于拟核DNA之外,有自我复制能力的环状双链DNA分子,经常作为基因工程中目的基因的运载体,A正确;
B、图中②过程采用农杆菌转化法,农杆菌易侵染双子叶植物和裸子植物,自然条件下农杆菌对大多数单子叶植物没有侵染能力,B正确;
C、目的基因插入两个限制酶酶切位点之间,对卡那霉素抗性基因和新霉素抗性基因都无影响。之所以不能用卡那霉素筛选,是因为插入植物细胞染色体上的是质粒的T-DNA片段,而卡那霉素抗性基因不在此片段上,导入成功的植物细胞对卡那霉素无抗性,即植物组织培养过程中,培养基可添加新霉素对转基因植株进行筛选,C错误;
D、由于重组质粒上移除1900bp而补充了目的基因的678个碱基对,加上未移除的822bp,所以用SacⅠ和HindⅢ切割重组质粒后,可得到822+678=1500bp的新片段,据此可确定目的基因正确插入了质粒,D正确。
故选C。
15. 抗体结构分为可变区(V区)和恒定区(C区),与抗原特异性结合的区域为CDR区,位于V区中。在医药领域,单克隆抗体在疾病诊断和病原体鉴定中发挥重要作用,但鼠源的单抗容易在人体内引发人抗鼠抗体反应(HAMA),从而削弱其治疗的有效性。科学家对鼠源杂交抗体进行改造,生产出效果更好的鼠—人嵌合抗体,主要流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 鼠—人嵌合抗体至少含有4个游离氨基,其抗体特异性由肽链的C区决定
B. 上述表达载体的构建过程主要利用了基因突变的生物学原理
C. 为提高嵌合基因与载体的连接效率,扩增时应在两条引物的3'端添加同种限制酶酶切位点
D. 鼠—人嵌合抗体的研制过程属于蛋白质工程,图中转染细胞的方法可能是显微注射法
【答案】D
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备:
1、细胞来源:B淋巴细胞:能产生特异性抗体,在体外不能无限繁殖;骨髓瘤细胞:不产生专一性抗体,体外能无限繁殖;
2、杂交瘤细胞的特点:既能大量增殖,又能产生特异性抗体;
3、两次次筛选:①筛选得到杂交瘤细胞(去掉未杂交细胞以及自身融合的细胞);②筛选出能够产生特异性抗体的细胞群;
4、两次抗体检测:专一抗体检验阳性;
5、提取单克隆抗体:从培养液或小鼠腹水中提取;
6、单克隆抗体的优点:特异性强、灵敏度高,并可能大量制备。
【详解】A、由图可知,鼠一人嵌合抗体含有4条肽链,因此至少含有4个游离氨基,其抗体特异性由肽链的V区决定,A错误;
B、表达载体的构建过程主要利用了基因重组的生物学原理,不是基因突变,B错误;
C、子链延伸只能从5′端向3′端,为避免自身环化和反向链接,应使用两种不同的限制酶进行酶切,因此应在两条引物的5′端添加不同的限制酶酶切位点,C错误;
D、鼠-人嵌合抗体是对鼠源抗体改造,即对蛋白质改造,属于蛋白质工程;将基因表达载体导入动物细胞(Sp2/0细胞 )常用显微注射法,D正确。
故选D。
16. 生物技术在农业、医学和环境保护等领域具有广泛应用,但同时也带来了一些伦理和安全问题。下列叙述正确的是( )
A. 可以对胚胎进行基因编辑获得抗艾滋病的孩子
B. 只要有证据证明转基因产品不安全,就应禁止转基因技术的研究
C. 若转基因植物的外源基因来源于自然界,则不会存在安全问题
D. 将玉米的α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中可以防止基因污染
【答案】D
【解析】
【详解】A、对胚胎进行基因编辑涉及伦理问题,可能引发基因歧视或不可预见的遗传风险,且目前多数国家禁止以生殖为目的的胚胎基因编辑,A错误;
B、转基因技术的安全性需辩证看待,即使个别产品存在问题,也应通过风险评估和监管规范技术应用,而非全盘禁止研究,B错误;
C、外源基因即使来源于自然界,仍可能通过基因漂移影响其他物种,或导致目标生物生态适应性改变,存在潜在风险,C错误;
D、α-淀粉酶基因可能干扰花粉发育,使转基因植物无法通过花粉传播外源基因,从而减少基因污染,D正确。
故选D。
17. 聚合酶链式反应(PCR)是一种分子生物学技术,通过模拟生物体内DNA的自然复制过程,在体外特异性地去复制特定的DNA片段,它的最大特点是能将微量的DNA大幅增加。下列说法正确的是( )
A. 利用PCR技术获取目的基因,需要耐高温的DNA聚合酶和DNA连接酶
B. 配制PCR反应体系时,加入等量的4种核糖核苷酸溶液作为扩增原料
C. 一定范围内,引物越长,扩增出来的DNA片段的脱氧核苷酸序列差别就越小
D. 理论上,PCR第n轮循环需要消耗2n+1个引物
【答案】C
【解析】
【分析】PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原理在体外大量复制目的基因的技术。PCR反应需要在一定缓冲溶液(加入Mg2+离子)中进行,需提供DNA模板,分别与两条模板链结合的两种引物、四种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶。同时需要控制温度使DNA复制反复进行。
【详解】A、利用PCR技术获取目的基因,需要耐高温的DNA聚合酶,不需要DNA连接酶,A错误;
B、PCR扩增的原料是4种脱氧核糖核苷酸,而非核糖核苷酸。核糖核苷酸是RNA合成的原料。B错误;
C、引物越长,与模板DNA特异性结合的能力越强,非特异性结合减少,扩增出的DNA片段序列差异越小,C正确;
D、DNA进行半保留复制,第n轮循环中,新合成的DNA数为2ⁿ-2ⁿ-1,新合成的DNA链数为2ⁿ,需消耗2ⁿ个引物,D错误。
故选C。
18. 镰状细胞贫血是一种单基因遗传病,由正常血红蛋白基因(HbA)突变为异常血红蛋白基因(Hbs)引起,它们的某片段如图甲。现对一胎儿进行基因检测,主要原理:限制酶MstⅡ处理扩增后的DNA,加热使酶切片段解旋后用荧光标记的CTGACTCCT序列与其杂交,最后电泳分离。图乙为电泳后荧光出现的三种可能性。下列叙述不正确的是( )
A. 提取胎儿DNA样品后,扩增DNA需要添加特定的引物
B. 若该胎儿检测结果为图乙-b,则其为镰状细胞贫血患者
C. 若缩短荧光标记序列,图乙-c中两个DNA条带间的距离会变小
D. 用限制酶MstⅡ处理DNA不充分,可能把正常人误判为携带者
【答案】C
【解析】
【详解】A、提取胎儿DNA样品后,扩增DNA需要添加特定的引物,两种引物是根据目的两端的核苷酸序列合成的,A正确;
B、据图分析可知,若出现图乙一aDNA条带,则表示含有正常血红蛋白基因(HbA);若出现图乙-bDNA条带,则表示含有异常血红蛋白基因(HbS);若出现图乙-cDNA条带,则表示含有异常血红蛋白基因(Hbs)和正常血红蛋白基因(HbA)。因此若某胎儿检测结果为图乙-b,则该胎儿为镰状细胞贫血患者,B正确;
C、凝胶电泳中,DNA分子量越大迁移速率越慢,因此图乙-c中两个DNA条带间的距离与切割后DNA分子量的大小有关,与荧光标记序列长短无关,C错误;
D、据图可知,正常血红蛋白基因(HbA)中含有限制酶MstⅡ的酶切位点,而异常血红蛋白基因(Hbs)中没有,用限制酶MstII处理DNA不充分,可能把正常人误判为携带者,D正确。
故选C。
19. 某植物中,T基因的突变会导致细胞有丝分裂后期纺锤体伸长的时间和长度都明显减少,从而影响细胞的增殖。下列推测错误的是( )
A. T基因突变的细胞在分裂期可形成一个梭形纺锤体
B. T基因突变导致染色体着丝粒无法在赤道板上排列
C. T基因突变的细胞在分裂后期染色体数能正常加倍
D. T基因突变影响纺锤丝牵引染色体向细胞两极移动
【答案】B
【解析】
【分析】有丝分裂不同时期的特点:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、纺锤体的形成是在前期,T基因的突变影响的是后期纺锤体伸长的时间和长度,因此T基因突变的细胞在分裂期可形成一个梭形纺锤体,A正确;
B、染色体着丝粒排列在赤道板上是中期的特点,T基因的突变影响的是后期纺锤体伸长的时间和长度,因此T基因突变染色体着丝粒可以在赤道板上排列,B错误;
C、着丝粒是自动分裂的,不需要依靠纺锤丝的牵拉,因此T基因突变的细胞在分裂后期染色体数能正常加倍,C正确;
D、T基因的突变会导致细胞有丝分裂后期纺锤体伸长的时间和长度都明显减少,进而影响纺锤丝牵引染色体向细胞两极移动,D正确。
故选B。
20. 杂合二倍体紫贻贝的快速育种过程中,用遗传物质失活的精子激发卵子发育,并通过一定途径实现卵子发育成二倍体。常用的途径是:①抑制第一极体形成;②抑制第二极体形成;③抑制第一次卵裂。不考虑基因突变和其他情况的染色体变异,下列分析正确的是( )
A. ②途径获得的二倍体一定是纯合子
B. ①途径和②途径获得的二倍体基因组成一定相同
C. ③途径获得的二倍体一定是纯合子
D. ②途径和③途径获得的二倍体基因组成一定相同
【答案】C
【解析】
【分析】 减数分裂过程:(1)减数分裂前间期:染色体的复制;(2)减数第一次分裂:①前期:联会;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数第二次分裂:①前期:染色体散乱分布;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点(着丝粒)分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、该个体是杂合二倍体,若在减数第一次分裂前期发生同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换,②抑制第二极体形成,可能会形成杂合类型,A错误;
B、由于在减数分裂过程中会发生互换和自由组合等现象,①抑制第一极体形成,②抑制第二极体形成,导致最终产生的二倍体基因组成不一定相同,B错误;
C、经减数分裂完成后卵细胞只有等位基因中的一个(A或a),卵裂过程进行的时有丝分裂,该基因复制后加倍,不考虑基因突变和其他情况的染色体变异,③抑制第一次卵裂,一定会形成AA或aa类型的纯合子,C正确;
D、②抑制第二极体形成之前可能发生互换等现象,③抑制第一次卵裂进行有丝分裂,一定产生纯合子,②途径和③途径获得的二倍体基因组成不一定相同,D错误。
故选C。
21. 甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻,但不抗稻瘟病(rr),乙品种水稻抗稻瘟病(RR)。育种工作者欲将甲培育成抗稻瘟病并保留自身优良性状的纯合新品种,设计了下列育种方案,最合理的是( )
A. 将甲与乙杂交,再自交多代,每代均选取抗稻瘟病植株
B. 将甲与乙杂交,F1与甲回交,选F2中的抗稻瘟病植株与甲再次回交,依次重复多代
C. 将甲与乙杂交,取F1的花药离体培养获得单倍体,再诱导染色体数目加倍为二倍体,从中选取抗稻瘟病植株
D. 向甲转入抗稻瘟病基因,筛选转入成功的抗稻瘟病植株自交多代,每代均选取抗稻瘟病植株
【答案】D
【解析】
【详解】本题考察杂交育种与转基因技术的应用,需结合不同育种方法的优缺点进行判断。
A、甲()与乙()杂交,F₁为,自交多代后虽能筛选出抗病植株(),但后代可能携带乙的其他不良性状,无法保留甲的优良性状,A不符合题意;
B、F₁()与甲()回交,F₂中抗病植株()仍为杂合体,重复回交无法获得纯合抗病植株(),B错误;
C、F₁()花药离体培养得到的单倍体为和,加倍后为和。虽能获得纯合抗病植株(),但其他性状来自F₁(甲和乙的混合),可能丢失甲的优良性状,C错误;
D、通过转基因技术向甲转入抗病基因(),可定向保留甲的优良性状,筛选出抗病植株后自交多代,若抗病基因纯合(),后代性状稳定,符合要求,D正确。
故选D。
22. 在番茄中,圆形果(R)对卵圆形果(r)为显性,单一花序(E)对复状花序(e)是显性。对某单一花序圆形果植株进行测交,测交后代表型及其株数为:单一花序圆形果22株、单一花序卵圆形果83株、复状花序圆形果85株、复状花序卵圆形20株。据此判断,下列四图中,能正确表示该单一花序圆形果植株基因与染色体关系的是()
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据单一花序圆形果植株测交后代表型及其株数为:单一花序圆形果22株、单一花序卵圆形果83株、复状花序圆形果85株、复状花序卵圆形20株,说明四种表现型的比例不能近似转化为1:1:1:1,由此推知单一花序圆形果植株的基因型为EeRr,但两对基因最可能位于一对同源染色体上,因部分发生交叉互换才导致产生的四种配子的比例不为1:1:1:1,综合分析,A正确,BCD错误。
故选A。
【点睛】本题关键要抓住两对相对性状的测交后代表现型比例不为1:1:1:1,进而推测两对等位基因不是位于两对同源染色体上,同时发生了交叉互换的可能。
23. 某昆虫的性别决定方式为XY 型,张翅(A)对正常翅(a)是显性,位于常染色体;红眼(B)对白眼(b)是显性,位于 X 染色体。从白眼正常翅群体中筛选到一只雌性的白眼张翅突变体,假设个体生殖力及存活率相同,将此突变体与红眼正常翅杂交,子一代群体中有张翅和正常翅且比例相等,若子一代随机交配获得子二代,子二代中出现红眼正常翅的概率为( )
A. 9/32 B. 9/16 C. 2/9 D. 1/9
【答案】A
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】白眼正常翅群体中筛选到一只雌性的白眼张翅突变体,假设个体生殖力及存活率相同,将此突变体与红眼正常翅杂交,子一代群体中有张翅和正常翅且比例相等,推知雌性的白眼张翅突变体基因型为AaXbXb,红眼正常翅基因型为aaXBY,子一代群体基因型及比例为aaXBXb:AaXBXb:aaXbY:AaXbY=1:1:1:1,子一代随机交配获得子二代,子二代中出现红眼正常翅,即aaXBY和aaXBXb的概率:aa与Aa随机交配获得aa的概率为:3/4×3/4=9/16,XBXb与XbY随机交配得到XBY和XBXb的概率为:1×1/2=1/2,因此子二代中出现红眼正常翅,即aaXBY和aaXBXb的概率9/16×1/2=9/32,A正确,BCD错误。
故选A。
24. 某遗传病家系的系谱图如图甲所示,已知该遗传病由正常基因A突变成A1或A2引起,且A1对A和A2为显性,A对A2为显性。为确定家系中某些个体的基因型,分别根据A1和A2两种基因的序列,设计鉴定该遗传病基因的引物进行PCR扩增,电泳结果如图乙所示。
下列叙述正确的是( )
A. 电泳结果相同的个体表型相同,表型相同的个体电泳结果不一定相同
B. 若Ⅱ3的电泳结果有2条条带,则Ⅱ2和Ⅲ3基因型相同的概率为1/3
C. 若Ⅲ1与正常女子结婚,生了1个患病的后代,则可能是A2导致的
D. 若Ⅲ5的电泳结果仅有1条条带,则Ⅱ6的基因型只有1种可能
【答案】B
【解析】
【分析】基因的分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、因为PCR是根据A1和A2设计的引物,如果只有1个较短条带,基因型可能是AA2或A2A2,因此电泳结果相同的个体表型不一定相同,A错误;
B、若I1和Ⅱ3都是2个条带,基因型均为A1A2,I2和Ⅱ4都是1个条带,且表型正常,因此基因型均为AA2,Ⅱ2的基因型可能为A1A2或A2A2或A1A,Ⅱ1没有条带,表现正常,因此Ⅱ1基因型为AA,而Ⅲ1是患病的,基因型为A1A,因此Ⅱ2的基因型不能为A2A2,可能为A1A2或A1A,且各占1/2,Ⅲ3的基因型可能是A1A2或A2A2或A1A,且各占1/3,因此Ⅱ2和Ⅲ3的基因型相同的概率为1/2×1/3+1/2×1/3=1/3,B正确;
C、Ⅱ1无电泳条带且表型正常,Ⅱ1基因型为AA,Ⅱ2基因型为A1A2或A2A2或A1A,但Ⅲ1患病,因此Ⅲ1基因型只能为A1A,因此Ⅲ1与正常女子结婚,生了一个患病后代,只能是A1导致的,C错误;
D、Ⅱ5基因型为A1A2或A2A2或A1A,Ⅲ5只有1个条带且患病,Ⅲ5基因型为A1A或A1A1或A2A2,而Ⅱ6没患病,Ⅲ5不可能是A1A1,因此Ⅱ6基因型AA2或AA,D错误。
故选B。
25. 黑腹果蝇(2n=8)的性别决定是XY型,但性别受胚胎性指数i的影响(i=X染色体数目/常染色体组数,i=0.5为雄性,i=1为雌性,i=1.5胚胎致死),有Y染色体的雄性个体可育,无Y染色体的雄性个体不育。常染色体隐性基因t纯合可导致雌蝇变为雄蝇,对雄蝇无影响。下列有关叙述正确的是( )
A. 黑腹果蝇体细胞有2个染色体组,每组有4条常染色体
B. 基因型分别为TtXO、ttXYY的黑腹果蝇均为不育雄蝇
C. 子代基因型为ttXXY的个体只可能是其母本减数分裂异常导致
D. 基因型为TtXX和ttXY的个体杂交得到F1,F1相互交配得到F2,F2中雌雄比例为5:11
【答案】D
【解析】
【详解】A、黑腹果蝇为二倍体(2n=8),体细胞含2个染色体组,每组包含3条常染色体和1条性染色体(XX或 XY),A错误;
B、TtXO个体i=1/2=0.5为雄性,无Y染色体不育;ttXYY个体i=2/2=1,因tt纯合由雌变雄,且有Y染色体可育,B错误;
C、ttXXY个体性染色体异常可能源于母本(XX→XX)或父本(XY→XY)减数分裂错误,如父本XY未分离形成XY配子,与母本X结合,C错误;
D、基因型为TtXX的个体产生配子的基因型为TX、tX,ttXY的个体的个体产生配子的基因型为tY、tX,二者杂交,F1的基因为TtXY(可育雄蝇)、ttXY(可育雄蝇)、TtXX(可育雌蝇)、ttXX(不育雄蝇),TtXY、ttXY产生配子的种类及比例为TY:tX:TX:tY=1:3:1:3,TtXX产生配子的种类及比例为TX:tX=1:1,F2的基因型及比例为TTXY(雄):TtXX(雌):TTXX(雌):TtXY(雄):TtXY(雄):ttXX(雄):TtXX(雌):ttXY(雄)=1:3:1:3:1:3:1:3,由此可知,F2中雌雄比例为5:11,D正确。
故选D。
二、非选择题(共4个小题,共50分)
26. 不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质,与未经射线照射的受体细胞融合,所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。红豆杉的次生产物紫杉醇是一种高效抗癌药物,由于红豆杉野生资源匮乏,且红豆杉植株紫杉醇含量极低,导致了紫杉醇的供应严重不足。因此,研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉(2n=24)与柴胡(2n=12)进行了融合,培育能产生紫杉醇的柴胡,过程如下图。请回答下列问题。
注:X射线处理能随机破坏染色体结构,使其发生断裂、易位、染色体消除等,使细胞不再持续分裂;碘乙酰胺处理使细胞质中的某些酶失活,抑制细胞分裂。
(1)过程①中需将植物组织经______后接种于MS培养基上,诱导_______过程产生愈伤组织。
(2)图中对原生质体进行的A处理是______。从育种的角度看,植物组织培养与有性生殖相比,优势主要有______(答出2点)。
(3)过程③常用的化学试剂是______,经诱导融合后,只有异源融合的原生质体可持续分裂形成再生细胞团,原因是______。
(4)科研人员对获得的部分植株细胞进行染色体观察、计数和DNA分子标记鉴定,结果如下:
后代植株类型
染色体数目、形态
DNA分子标记鉴定
甲
12,形态与柴胡染色体相似
含双亲DNA片段
乙
12,形态与柴胡染色体相似
无红豆杉DNA片段
丙
12,形态与柴胡染色体相似
含双亲DNA片段和新的DNA片段
由表可知,后代植株中_______类型一定不是所需植株。科研人员推测杂种植株的染色体主要来源亲本_______的染色体,另一方亲本的遗传物质可能不是以染色体的形式存在于杂种植株细胞中,而是以DNA片段的方式整合进前者的基因组,作出以上推测的依据是_____。
【答案】(1) ①. 消毒 ②. 脱分化
(2) ①. X射线 ②. 能保持亲本的优良性状;培养周期短,繁殖效率高;能培育无病毒植株
(3) ①. 聚乙二醇(PEG) ②. 杂种细胞融合后在细胞核和细胞质的功能上实现互补,使细胞恢复正常分裂
(4) ①. 乙 ②. 柴胡 ③. 甲、丙类型植株细胞的染色体与柴胡细胞中的染色体数目、形态相似,且含有双亲的DNA片段
【解析】
【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞,进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
【小问1详解】
植物组织培养应注意无菌操作,故过程①中需要用无菌水和次氯酸钠对外植体进行消毒后接种于MS培养基上,之后诱导脱分化形成愈伤组织。
【小问2详解】
根据题意可知,要培育能产生紫杉醇的 柴胡,已知X射线处理可破坏细胞结构等使细胞不再分裂,所以对红豆杉原生质体进行的A处理是X射线处理。从育种的角度看,植物组织培养与有性生殖相比,优势主要有能保持亲本的优良性状;培养周期短,繁殖效率高;能培育无病毒植株。
【小问3详解】
获得的原生质体常使用化学试剂聚乙二醇诱导融合;由于杂种细胞融合后在细胞核和细胞质的功能上实现互补,使细胞恢复正常分裂,故只有异源融合的原生质体可持续分裂形成再生细胞团。
【小问4详解】
根据表格信息可知,植株后代乙无红豆杉DNA片段,说明其一定不是所需植株;甲、丙类型植株与柴胡细胞中的染色体数目相同、形态相似,且含有双亲的DNA片段,说明甲、丙植株属于杂种植株,它们的染色体主要由柴胡亲本来源的染色体组成,红豆杉亲本的遗传物质可能不是以染色体的形式存在于杂种植株细胞中,而是以遗传物质重组的方式整合进柴胡的基因组。
27. 如图是构建口蹄疫病毒2A肽(FMDV2A)介导的白细胞介素(hIL—2)基因和增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因乳腺特异性表达载体,并验证其在乳腺上皮细胞中表达的主要过程,以期为提高乳腺生物反应器生产药物的效能奠定基础。请回答下列问题:
(1)在图示操作过程中,步骤_______是基因工程的核心步骤。
(2)过程①应选用的引物是______,该过程除加入引物外,还需要加入_______。
(3)下列4种引物可用于过程①的是_______。
P1:5′-CCCTCGAGATGTACAGGATCCTGTACAT-3′
P2:5'-CCATCGATTCAAGTTAGTGTTGAGATGA-3'
P3:5'-CCGGGCCCATGTACAGGATGCAACTCCT-3'
P4:5′-CCGAGCTCAGTGTTGAGATGAATCGATC-3'
(4)完整的基因表达载体通常需要包括目的基因、标记基因、启动子、终止子等,其中启动子的作用是_______。
(5))过程④应先将处理后的乳腺上皮细胞置于含________的培养液中初选;再将选出的细胞放在荧光显微镜下观察,能够_______的细胞是符合要求的
(6)研究人员试图以成功导入目的基因的奶牛乳腺上皮细胞作为供体,培养转基因克隆胚胎,主要涉及的现代生物技术有___________(答两点)。
【答案】(1)② (2) ①. 引物2和引物3 ②. 耐高温的DNA聚合酶(TaqDNA聚合酶)、原料(dNTP)等
(3)P1和P2 (4)RNA聚合酶识别和结合的位点,驱动基因转录为mRNA
(5) ①. 新霉素 ②. 发绿色荧光
(6)动物细胞培养技术、体细胞核移植技术、早期胚胎培养、胚胎移植(任答两点)
【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】
基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建,即步骤②。
【小问2详解】
引物需要与模板的3'端结合,驱动子链的复制,且一对引物方向通常是相反的,据图可知,要步骤①要扩增目的基因,应保证引物在其两端,故选择的是引物2和引物3;PCR扩增过冲除加入引物外,还需加入耐高温的TaqDNA聚合酶、原料等。
【小问3详解】
为避免反向连接和自身环化,构建基因表达载体时通常需要两种酶进行,图示质粒上有四种酶的酶切位点,结合目的基因、质粒及最终重组质粒的位点可知,限制酶应选择XhoI和ClaI,根据两种酶的识别序列可知,应选择P1和P2。
【小问4详解】
启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,驱动基因转录为mRNA。
【小问5详解】
据图可知,质粒和重组质粒中的标记基因是NeoR,因此将转染后的山羊乳腺上皮细胞先置于含新霉素的培养液中培养;利用荧光显微镜观察山羊乳腺上皮细胞中是否有绿色荧光,能够发绿色荧光的细胞是符合要求的。
【小问6详解】
研究人员试图以转染成功的奶牛乳腺上皮细胞作为供体,培养转基因克隆胚胎,主要涉及的现代生物技术有:动物细胞培养技术(培养奶牛乳腺上皮细胞)、体细胞核移植技术、早期胚胎培养、胚胎移植等。
28. 海南优越的自然环境适宜开展作物育种。为研究抗稻瘟病水稻的遗传规律,某团队用纯合抗稻瘟病水稻品种甲、乙、丙分别与易感稻癌病品种丁杂交得到F1,F1自交得到F2,结果见表。不考虑染色体互换、染色体变异和基因突变等情况,回答下列问题:
实验
杂交组合
F1表型及比例
F2表型及比例
①
甲×丁
全部抗稻瘟病
抗稻瘟病:易感稻瘟病=3:1
②
乙×丁
全部抗稻瘟病
抗稻瘟病:易感稻瘟病=15:1
③
丙×丁
全部抗稻瘟病
抗稻瘟病:易感稻瘟病=63:1
(1)水稻是两性花植物,人工授粉时需对亲本中的_____进行去雄处理。
(2)水稻的抗稻瘟病和易感稻瘟病是一对相对性状。实验①中,抗稻瘟病对易感稻瘟病为_____性。实验②中,这一对相对性状至少受_____对等位基因控制。
(3)实验③中,F2抗稻瘟病植株的基因型有_____种,F2抗稻瘟病植株中的杂合子所占比例为_____。
(4)培育耐盐碱的抗稻瘟病水稻对于沿海滩涂及内陆盐碱地的利用具有重要价值。该团队将耐盐碱基因随机插入品种甲基因组中,筛选获得1号、2号、3号植株,耐盐碱基因插入位点如图(注:植株只要含有1个耐盐碱基因即可表现出耐盐碱性状,不含则表现出盐碱敏感性状)。
①据图分析,2号植株产生的雄配子类型有_____种,1个雄配子携带的耐盐碱基因最多有_____个。
②该团队将1号、2号、3号植株分别自交,理论上所得子一代的表型及比例分别是_____。
【答案】(1)母本 (2) ①. 显 ②. 2##两
(3) ①. 26 ②. 8/9
(4) ①. 4##四 ②. 3##三 ③. 耐盐抗稻瘟病:盐碱敏感抗稻瘟病=1:0、耐盐抗稻瘟病:盐碱敏感抗稻瘟病=15:1、耐盐抗稻瘟病:盐碱敏感抗稻瘟病=3:1。
【解析】
【分析】【关键能力】
(1)信息获取与加工
题干关键信息
所学知识
信息加工
F1自交得到F2,F2抗稻瘟病:易感稻瘟病=3:1
自交子代出现3:1,其中3对应的性状为显性,1对应的性状为隐性
抗稻瘟病较易感稻瘟病为显性
F1自交得到F2,F2抗稻瘟病:易感稻瘟病=15:1
自交子代出现9:3:3:1或其变式,说明该对相对性状至少受两对非同源染色体上的非等位基因控制
稻瘟病的抗病与抗病这对相对性状受两对非同源染色体上的非等位基因控制
F1自交得到F2,F2抗稻瘟病:易感稻瘟病=63:1
自交子代出现(3:1)n或其变式,则说明该对相对性状受n对非同源染色体上的非等位基因控制
稻瘟病的抗病与抗病这对相对性状受三对非同源染色体上的非等位基因控制,且全为隐性基因是表现为易感稻瘟病
(2)逻辑推理与论证:
【小问1详解】
水稻是两性花植物,一朵花中既有雌蕊又有雄蕊,因此人工授粉时需对亲本中的母本进行去雄处理。
【小问2详解】
水稻的抗稻瘟病和易感稻瘟病是一对相对性状。实验①中,F1自交得到F2,F2中发生性状分离,可知抗稻瘟病对易感稻瘟病为显性。实验②中,F2中性状分离比为15:1,是9:3:3:1的变式,即这一对相对性状至少受两对等位基因控制,且遵循基因的自由组合定律。
【小问3详解】
实验③中,F2表型及比例为抗稻瘟病:易感稻瘟病=63:1,说明受三对等位基因的控制,若用A/a、B/b、C/c分别表示三对等位基因,F1的基因型为AaBbCc,F1自交得到F2,F2种基因型为3×3×3=27种,其中易感稻瘟病基因型为aabbcc,则F2抗稻瘟病植株的基因型有27-1=26种,F2中的纯合子共2×2×2=8种,其中1种是易感稻瘟病,剩余7种为抗稻瘟病,即F2抗稻瘟病植株中的纯合子比例为7/63=1/9,杂合子所占比例为1-1/9=8/9。
【小问4详解】
①据图分析,2号植株个体中,耐盐基因插入两对染色体上,遵循基因的自由组合定律,因此2号植株产生的雄配子类型有2×2=4种,当含有耐盐基因的染色体都在一个配子中时,所含的耐盐基因最多,一条染色体上有2个耐盐基因,一条染色体上有1个耐盐基因,因此1个雄配子携带的耐盐碱基因最多有3个。
②1号植株中,有两个耐盐基因插到一对同源染色体中,因此所含的配子中都含耐盐基因,自交后代后具有耐盐性状;2号植株个体中,耐盐基因插到两对染色体上,遵循基因的自由组合定律,植株只要含有1个耐盐碱基因即可表现出耐盐碱性状,不含则表现出盐碱敏感性状,因此自交后代耐盐:盐碱敏感=15:1;3号植株中耐盐基因全部在一条染色体上,因此自交后代耐盐:盐碱敏感=3:1。1号、2号、3号植株上一对同源染色体的两条染色体上都存在抗稻瘟病基因,因此自交后代都是抗稻瘟病。综上所述,该团队将1号、2号、3号植株分别自交,理论上所得子一代的表型及比例分别是耐盐抗稻瘟病:盐碱敏感抗稻瘟病=1:0、耐盐抗稻瘟病:盐碱敏感抗稻瘟病=15:1、耐盐抗稻瘟病:盐碱敏感抗稻瘟病=3:1。 。
29. 科技人员发现了某种兔的两个野生种群,一个种群不论雌雄后肢都较长,另一种群不论雌雄后肢都较短。为确定控制后肢长、短这一相对性状的基因显隐性关系及基因所在位置是位于常染色体还是位于性染色体的I、Ⅱ-1、Ⅱ-2片段(如图),某兴趣小组同学进行了如下分析和实验。
(1)兔在繁殖过程中性染色体之间可能发生互换的片段是_________。
(2)两种群不论雌、雄后肢长度表现都一致,可以确定控制后肢长、短的基因不位于_________片段。
(3)同学们分别从两种群中选多对亲本进行了以下两组实验。
甲组:♂后肢长×♀后肢短→F1后肢短;乙组:♀后肢长×♂后肢短→F1后肢短。
从两组实验中可得到以下结论:后肢长度的显隐性关系为________。在此基础上可以确定基因不位于________片段。
(4)为进一步确定基因位于I区段还是位于________,同学们准备用乙组的F1与亲代个体进行回交实验。实验时应选择乙组F1的雄兔与亲代的雌兔交配,通过观察子代的表型进行分析。
若后代________,则基因位于I片段。
若子代雌兔、雄兔中后肢都有长有短,则基因位于________。
【答案】(1)I、Ⅱ-2
(2)Ⅱ-1 (3) ①. 后肢短为显性 ②. Ⅱ-2
(4) ①. 常染色体 ②. 雄性全为后肢短,雌性全为后肢长 ③. 常染色体
【解析】
【分析】由图可知,I是XY的同源区段,Ⅱ-1上基因控制的性状属于伴Y遗传,Ⅱ-2上基因控制的性状属于伴X遗传。由“一个种群不论雌雄后肢都较长,另一种群不论雌雄后肢都较短”可知,原始种群中,均为纯合子。“甲组:♂后肢长×♀后肢短→F1后肢短;乙组:♀后肢长×♂后肢短→F1后肢短。”属于正反交,正反交的结果一致,说明后肢短是显性性状,且说明基因不是位于Ⅱ-2区段,可能位于常染色体或I区段。
【小问1详解】
根据题意和图示分析可知:在兔的种群中,雄兔I片段可能有等位基因存在,雌兔XX的Ⅱ-2片段也会存在等位基因,兔在繁殖过程中性染色体上Ⅰ片段和Ⅱ-2片段(雌兔)均可能发生性染色体之间的片段互换。
【小问2详解】
由于不论雌、雄后肢长度表现都一致,不随雄性遗传,而Ⅱ-1为Y染色体上特有区段,所以可以确定控制后肢长、短的基因一定不位于Ⅱ-1。
【小问3详解】
根据两组实验的结果,后代都只有后肢短,说明后肢短对后肢长为显性。由于乙组实验F1没有出现交叉遗传现象,所以可以确定基因不位于Ⅱ-2上。
【小问4详解】
用乙组的F1(Bb或XbYB)与亲代个体雌性个体(bb或XbXb)进行两组回交实验以确定基因位于Ⅰ区段还是位于常染色体,如果回交后代雄性都表现后肢短,雌性都表现后肢长,则基因位于Ⅰ片段;如果回交后代雌、雄中后肢都有长有短,则基因位于常染色体上。
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绵阳南山中学高2023级高二下期期末热身考试
生物学
2025年6月
本试卷分为试题卷和答题卡两部分,其中试题卷共8页:答题卡共2页。满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的学校、班级、姓名用0.5毫米黑色签字笔填写清楚,同时用2B铅笔将考号准确填涂在“准考证号”栏目内。
2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上,如需改动,用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案;非选择题用0.5毫米黑色签字笔书写在答题卡的对应框内,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
3.考试结束后将答题卡收回。
一、选择题(共25小题,每小题2分,共50分,每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意)
1. 利用传统发酵技术制作食品是我国传统饮食文化重要组成部分,下列有关叙述正确的是( )
A. 制作酸奶时乳酸菌无氧呼吸产生乳酸和CO2导致pH逐渐降低
B. 制泡菜时装坛八成满可防止发酵初期酵母菌等代谢造成发酵液溢出
C. 将葡萄汁煮沸冷却后灌入发酵瓶约2/3,密闭发酵即可自制葡萄酒
D. 腐乳风味的产生主要与所用细菌分泌蛋白酶将蛋白质分解有关
2. 小曲白酒清香纯正,以大米、大麦、小麦等为原料,以小曲为发酵剂酿造而成。小曲中所含的微生物主要有好氧型微生物霉菌、兼性厌氧型微生物酵母菌,还有乳酸菌、醋酸菌等细菌。酿酒的原理主要是酵母菌在无氧条件下利用葡萄糖发酵产生酒精。传统酿造工艺流程如图所示。关于小曲白酒的酿造过程,下列叙述错误的是( )
A. 糖化主要是利用霉菌等微生物将淀粉水解为葡萄糖
B. 发酵液样品的蒸馏产物有无酒精,可用酸性重铬酸钾溶液检测
C. 若发酵坛密封不严,则酿造过程中酒变酸
D. 蒸熟并摊晾的原料加入糟醅,立即密封可高效进行酒精发酵
3. 下列有关微生物发酵技术的叙述,错误的是( )
A. 传统的发酵过程受技术条件限制,通常不进行无菌操作
B. 制作果醋时应通入无菌空气,以保证有关菌种正常代谢
C. 制作果酒、果醋和泡菜时,都是以建立种群优势作为发酵的基本条件
D. 果醋发酵可以建立在果酒发酵的基础上,也可以直接利用葡萄汁进行发酵
4. 为获得优良的发酵食品,实验室在三支试管中培养了酵母菌、醋酸菌、乳酸菌。图中甲、乙、丙三支试管中的菌种及其发酵食品对应正确的是( )
A. 甲、乙、丙中菌种分别为酵母菌、醋酸菌、乳酸菌,分别用于制作果酒、果醋、泡菜
B. 甲、乙、丙中菌种分别为醋酸菌、酵母菌、乳酸菌,分别用于制作泡菜、果酒、果醋
C. 甲、乙、丙中菌种分别为乳酸菌、酵母菌、醋酸菌,分别用于制作果酒、泡菜、果醋
D. 甲、乙、丙中菌种分别为醋酸菌、乳酸菌、酵母菌,分别用于制作果醋、泡菜、果酒
5. 下图表示培养和纯化X细菌的部分操作步骤,下列相关叙述错误的是( )
A. 实验室里可用化学药物或紫外线对物体表面或空气进行消毒
B. 步骤①倒平板时需将培养皿的盖拿开,以便将锥形瓶中的培养基倒入
C. 步骤②接种环、接种针等用具应在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧灭菌
D. 步骤③操作过程中,需灼烧接种环6次,在恒温培养箱中培养时需要将平板倒置
6. 聚羟基脂肪酸酯(PHA)是某些细菌以蔗糖为原料合成的一种胞内聚酯,具有类似于合成塑料的物化特性及合成塑料所不具备的生物可降解性。PHA进入海洋后,可以被动物食用,约1~3年完全自然降解。下图为PHA的生产工艺流程,有关叙述正确的是( )
A. 培养基A为选择培养基,能在该培养基上生长的微生物具有耐盐性状
B. 可用稀释涂布平板法对菌株M计数,或用血细胞计数板进行直接计数
C. 发酵罐内应严格控制温度、pH等条件,营养物质需在发酵前一次性添加
D. 采用过滤、沉淀的方法得到的PHA产品具有良好的经济效益和生态效益
7. 通过植物细胞工程对光果甘草进行培养以获得药物甘草西定,过程如图所示。下列相关叙述正确的有( )
A. 过程③通常先放入生长素比例高的培养基中培养
B. 过程④常用射线或化学物质处理愈伤组织即可获得大量所需的突变体植株丙
C. 过程⑥中甘草西定可通过植物细胞培养技术获得,应将愈伤组织细胞悬浮培养
D. 所得三种植株中甲、乙、丙具有相同的遗传信息,是同一物种,丁不是同一物种
8. 动物细胞融合技术就是使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。融合后形成的杂交细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息。下列相关叙述错误的是( )
A. 细胞融合技术突破了有性杂交的局限,使远缘杂交成为可能
B. 动物细胞融合技术可以用于研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤等
C. 动物细胞融合技术和植物体细胞杂交技术的原理相同
D. 若将两种细胞放置于培养基中进行两两细胞融合,共有3种融合类型
9. 研究表明,髓系细胞触发受体2(TREM2)是一种免疫抑制受体,在肿瘤免疫逃逸中发挥重要作用。因此,TREM2抗体药物有望提高肿瘤免疫疗法的疗效。下图为TREM2单克隆抗体的制备流程图,相关说法正确的是( )
A. 步骤①和⑤分别向小鼠注射TREM2蛋白和TREM2抗体
B. 步骤③筛选得到的细胞需传代培养以防止出现接触抑制
C. 植物组织培养需要的气体条件和步骤⑥相同
D. TREM2单克隆抗体的使用可以增强免疫系统的监视功能
10. 研究表明渐冻症是因为突变基因使神经元合成了毒蛋白,从而阻碍了轴突内营养物质的流动引起。将诱导多能干细胞(iPS细胞)移植给渐冻症实验鼠,能延长其寿命。下列相关叙述错误的是( )
A. 可通过DNA分子杂交技术来对渐冻症疑似患者进行排查
B. 可通过导入某种调节因子抑制突变基因表达来治疗渐冻症
C. iPS细胞具有组织特异性,能分化成特定的细胞或组织
D. 不存在伦理问题是利用iPS细胞治疗渐冻症优于胚胎干细胞的原因之一
11. 体细胞核移植技术在畜牧业、医药卫生以及其他领域有着广泛的应用前景。下列关于体细胞核移植技术的应用前景及存在问题的叙述,错误的是( )
A. 利用体细胞克隆技术可以加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育
B. 从“多莉”再到“中中”“华华”,体细胞核移植技术发展到今天已相当成熟,成功率较高
C. 利用体细胞核移植技术培育后代可以避免细胞核供体的线粒体遗传病基因传递给后代
D. 有研究者指出,绝大多数克隆动物存在健康问题,如体型过大、脏器缺陷,免疫失调等
12. 牛胚胎移植试验的主要流程如下,下列相关叙述正确的是( )
①超数排卵→②配种→③胚胎收集→④_____→⑤胚胎移植→⑥子代小牛
A. ①过程供受体母牛都需要处理,目的是获得更多的卵母细胞
B. ③过程是以哺乳动物早期胚胎未与子宫建立了组织上的联系为前提
C. ④过程是“对胚胎进行质量检查”,可移植的胚胎应发育到囊胚或原肠胚
D. ⑤过程成功率的高低主要取决于受体的排斥程度
13. 甲型流感病毒的抗原性与感染性与其表面的R蛋白(血凝素蛋白)密切相关,现利用基因工程的方法生产相关疫苗。图甲为构建R蛋白基因表达载体的过程,图乙为重组质粒被相关酶切后的电泳结果。下列相关叙述错误的是( )
A. 图甲至少需用到逆转录酶、DNA聚合酶、限制酶、DNA连接酶
B. 图乙进行琼脂糖凝胶电泳时,DNA分子越大,迁移速率就越慢
C. 根据图乙HindIII酶切结果推测,该重组质粒长度可能是2000bp
D. 根据图乙酶切结果推测,BamHI在重组质粒上有6个酶切位点
14. 富含赖氨酸的蛋白质编码基因编码区共含678个碱基对,某生物兴趣小组利用了XbaI和SacI两种限制酶,运用农杆菌转化法,将该基因导入某植物叶片细胞,再经植物组织培养获得转基因植株。使转基因植物中赖氨酸的含量比对照组明显提高,如图所示是相关培育过程,下列说法错误的是( )
A. Ti质粒是一种独立于拟核DNA之外,有自我复制能力的环状双链DNA分子
B. 图②过程采用农杆菌转化法,自然条件下农杆菌对大多数单子叶植物没有侵染能力
C. 植物组织培养过程中,培养基可添加卡那霉素或新霉素对转基因植株进行筛选
D. 利用SacI和HindⅢ切割重组质粒后能得到1500bp片段,则表明目的基因插入了质粒中
15. 抗体结构分为可变区(V区)和恒定区(C区),与抗原特异性结合的区域为CDR区,位于V区中。在医药领域,单克隆抗体在疾病诊断和病原体鉴定中发挥重要作用,但鼠源的单抗容易在人体内引发人抗鼠抗体反应(HAMA),从而削弱其治疗的有效性。科学家对鼠源杂交抗体进行改造,生产出效果更好的鼠—人嵌合抗体,主要流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 鼠—人嵌合抗体至少含有4个游离氨基,其抗体特异性由肽链的C区决定
B. 上述表达载体的构建过程主要利用了基因突变的生物学原理
C. 为提高嵌合基因与载体的连接效率,扩增时应在两条引物的3'端添加同种限制酶酶切位点
D. 鼠—人嵌合抗体的研制过程属于蛋白质工程,图中转染细胞的方法可能是显微注射法
16. 生物技术在农业、医学和环境保护等领域具有广泛应用,但同时也带来了一些伦理和安全问题。下列叙述正确的是( )
A. 可以对胚胎进行基因编辑获得抗艾滋病的孩子
B. 只要有证据证明转基因产品不安全,就应禁止转基因技术的研究
C. 若转基因植物的外源基因来源于自然界,则不会存在安全问题
D. 将玉米的α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中可以防止基因污染
17. 聚合酶链式反应(PCR)是一种分子生物学技术,通过模拟生物体内DNA的自然复制过程,在体外特异性地去复制特定的DNA片段,它的最大特点是能将微量的DNA大幅增加。下列说法正确的是( )
A. 利用PCR技术获取目的基因,需要耐高温的DNA聚合酶和DNA连接酶
B. 配制PCR反应体系时,加入等量的4种核糖核苷酸溶液作为扩增原料
C. 一定范围内,引物越长,扩增出来的DNA片段的脱氧核苷酸序列差别就越小
D. 理论上,PCR第n轮循环需要消耗2n+1个引物
18. 镰状细胞贫血是一种单基因遗传病,由正常血红蛋白基因(HbA)突变为异常血红蛋白基因(Hbs)引起,它们的某片段如图甲。现对一胎儿进行基因检测,主要原理:限制酶MstⅡ处理扩增后的DNA,加热使酶切片段解旋后用荧光标记的CTGACTCCT序列与其杂交,最后电泳分离。图乙为电泳后荧光出现的三种可能性。下列叙述不正确的是( )
A. 提取胎儿DNA样品后,扩增DNA需要添加特定的引物
B. 若该胎儿检测结果为图乙-b,则其为镰状细胞贫血患者
C. 若缩短荧光标记序列,图乙-c中两个DNA条带间的距离会变小
D. 用限制酶MstⅡ处理DNA不充分,可能把正常人误判为携带者
19. 某植物中,T基因的突变会导致细胞有丝分裂后期纺锤体伸长的时间和长度都明显减少,从而影响细胞的增殖。下列推测错误的是( )
A. T基因突变的细胞在分裂期可形成一个梭形纺锤体
B. T基因突变导致染色体着丝粒无法在赤道板上排列
C. T基因突变的细胞在分裂后期染色体数能正常加倍
D. T基因突变影响纺锤丝牵引染色体向细胞两极移动
20. 杂合二倍体紫贻贝的快速育种过程中,用遗传物质失活的精子激发卵子发育,并通过一定途径实现卵子发育成二倍体。常用的途径是:①抑制第一极体形成;②抑制第二极体形成;③抑制第一次卵裂。不考虑基因突变和其他情况的染色体变异,下列分析正确的是( )
A. ②途径获得的二倍体一定是纯合子
B. ①途径和②途径获得的二倍体基因组成一定相同
C. ③途径获得的二倍体一定是纯合子
D. ②途径和③途径获得的二倍体基因组成一定相同
21. 甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻,但不抗稻瘟病(rr),乙品种水稻抗稻瘟病(RR)。育种工作者欲将甲培育成抗稻瘟病并保留自身优良性状的纯合新品种,设计了下列育种方案,最合理的是( )
A. 将甲与乙杂交,再自交多代,每代均选取抗稻瘟病植株
B. 将甲与乙杂交,F1与甲回交,选F2中的抗稻瘟病植株与甲再次回交,依次重复多代
C. 将甲与乙杂交,取F1的花药离体培养获得单倍体,再诱导染色体数目加倍为二倍体,从中选取抗稻瘟病植株
D. 向甲转入抗稻瘟病基因,筛选转入成功的抗稻瘟病植株自交多代,每代均选取抗稻瘟病植株
22. 在番茄中,圆形果(R)对卵圆形果(r)为显性,单一花序(E)对复状花序(e)是显性。对某单一花序圆形果植株进行测交,测交后代表型及其株数为:单一花序圆形果22株、单一花序卵圆形果83株、复状花序圆形果85株、复状花序卵圆形20株。据此判断,下列四图中,能正确表示该单一花序圆形果植株基因与染色体关系的是()
A. B.
C. D.
23. 某昆虫的性别决定方式为XY 型,张翅(A)对正常翅(a)是显性,位于常染色体;红眼(B)对白眼(b)是显性,位于 X 染色体。从白眼正常翅群体中筛选到一只雌性的白眼张翅突变体,假设个体生殖力及存活率相同,将此突变体与红眼正常翅杂交,子一代群体中有张翅和正常翅且比例相等,若子一代随机交配获得子二代,子二代中出现红眼正常翅的概率为( )
A. 9/32 B. 9/16 C. 2/9 D. 1/9
24. 某遗传病家系的系谱图如图甲所示,已知该遗传病由正常基因A突变成A1或A2引起,且A1对A和A2为显性,A对A2为显性。为确定家系中某些个体的基因型,分别根据A1和A2两种基因的序列,设计鉴定该遗传病基因的引物进行PCR扩增,电泳结果如图乙所示。
下列叙述正确的是( )
A. 电泳结果相同的个体表型相同,表型相同的个体电泳结果不一定相同
B. 若Ⅱ3的电泳结果有2条条带,则Ⅱ2和Ⅲ3基因型相同的概率为1/3
C. 若Ⅲ1与正常女子结婚,生了1个患病的后代,则可能是A2导致的
D. 若Ⅲ5的电泳结果仅有1条条带,则Ⅱ6的基因型只有1种可能
25. 黑腹果蝇(2n=8)的性别决定是XY型,但性别受胚胎性指数i的影响(i=X染色体数目/常染色体组数,i=0.5为雄性,i=1为雌性,i=1.5胚胎致死),有Y染色体的雄性个体可育,无Y染色体的雄性个体不育。常染色体隐性基因t纯合可导致雌蝇变为雄蝇,对雄蝇无影响。下列有关叙述正确的是( )
A. 黑腹果蝇体细胞有2个染色体组,每组有4条常染色体
B. 基因型分别为TtXO、ttXYY的黑腹果蝇均为不育雄蝇
C. 子代基因型为ttXXY的个体只可能是其母本减数分裂异常导致
D. 基因型为TtXX和ttXY的个体杂交得到F1,F1相互交配得到F2,F2中雌雄比例为5:11
二、非选择题(共4个小题,共50分)
26. 不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质,与未经射线照射的受体细胞融合,所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。红豆杉的次生产物紫杉醇是一种高效抗癌药物,由于红豆杉野生资源匮乏,且红豆杉植株紫杉醇含量极低,导致了紫杉醇的供应严重不足。因此,研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉(2n=24)与柴胡(2n=12)进行了融合,培育能产生紫杉醇的柴胡,过程如下图。请回答下列问题。
注:X射线处理能随机破坏染色体结构,使其发生断裂、易位、染色体消除等,使细胞不再持续分裂;碘乙酰胺处理使细胞质中的某些酶失活,抑制细胞分裂。
(1)过程①中需将植物组织经______后接种于MS培养基上,诱导_______过程产生愈伤组织。
(2)图中对原生质体进行的A处理是______。从育种的角度看,植物组织培养与有性生殖相比,优势主要有______(答出2点)。
(3)过程③常用的化学试剂是______,经诱导融合后,只有异源融合的原生质体可持续分裂形成再生细胞团,原因是______。
(4)科研人员对获得的部分植株细胞进行染色体观察、计数和DNA分子标记鉴定,结果如下:
后代植株类型
染色体数目、形态
DNA分子标记鉴定
甲
12,形态与柴胡染色体相似
含双亲DNA片段
乙
12,形态与柴胡染色体相似
无红豆杉DNA片段
丙
12,形态与柴胡染色体相似
含双亲DNA片段和新的DNA片段
由表可知,后代植株中_______类型一定不是所需植株。科研人员推测杂种植株的染色体主要来源亲本_______的染色体,另一方亲本的遗传物质可能不是以染色体的形式存在于杂种植株细胞中,而是以DNA片段的方式整合进前者的基因组,作出以上推测的依据是_____。
27. 如图是构建口蹄疫病毒2A肽(FMDV2A)介导的白细胞介素(hIL—2)基因和增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因乳腺特异性表达载体,并验证其在乳腺上皮细胞中表达的主要过程,以期为提高乳腺生物反应器生产药物的效能奠定基础。请回答下列问题:
(1)在图示操作过程中,步骤_______是基因工程的核心步骤。
(2)过程①应选用的引物是______,该过程除加入引物外,还需要加入_______。
(3)下列4种引物可用于过程①的是_______。
P1:5′-CCCTCGAGATGTACAGGATCCTGTACAT-3′
P2:5'-CCATCGATTCAAGTTAGTGTTGAGATGA-3'
P3:5'-CCGGGCCCATGTACAGGATGCAACTCCT-3'
P4:5′-CCGAGCTCAGTGTTGAGATGAATCGATC-3'
(4)完整的基因表达载体通常需要包括目的基因、标记基因、启动子、终止子等,其中启动子的作用是_______。
(5))过程④应先将处理后的乳腺上皮细胞置于含________的培养液中初选;再将选出的细胞放在荧光显微镜下观察,能够_______的细胞是符合要求的
(6)研究人员试图以成功导入目的基因的奶牛乳腺上皮细胞作为供体,培养转基因克隆胚胎,主要涉及的现代生物技术有___________(答两点)。
28. 海南优越的自然环境适宜开展作物育种。为研究抗稻瘟病水稻的遗传规律,某团队用纯合抗稻瘟病水稻品种甲、乙、丙分别与易感稻癌病品种丁杂交得到F1,F1自交得到F2,结果见表。不考虑染色体互换、染色体变异和基因突变等情况,回答下列问题:
实验
杂交组合
F1表型及比例
F2表型及比例
①
甲×丁
全部抗稻瘟病
抗稻瘟病:易感稻瘟病=3:1
②
乙×丁
全部抗稻瘟病
抗稻瘟病:易感稻瘟病=15:1
③
丙×丁
全部抗稻瘟病
抗稻瘟病:易感稻瘟病=63:1
(1)水稻是两性花植物,人工授粉时需对亲本中的_____进行去雄处理。
(2)水稻的抗稻瘟病和易感稻瘟病是一对相对性状。实验①中,抗稻瘟病对易感稻瘟病为_____性。实验②中,这一对相对性状至少受_____对等位基因控制。
(3)实验③中,F2抗稻瘟病植株的基因型有_____种,F2抗稻瘟病植株中的杂合子所占比例为_____。
(4)培育耐盐碱的抗稻瘟病水稻对于沿海滩涂及内陆盐碱地的利用具有重要价值。该团队将耐盐碱基因随机插入品种甲基因组中,筛选获得1号、2号、3号植株,耐盐碱基因插入位点如图(注:植株只要含有1个耐盐碱基因即可表现出耐盐碱性状,不含则表现出盐碱敏感性状)。
①据图分析,2号植株产生的雄配子类型有_____种,1个雄配子携带的耐盐碱基因最多有_____个。
②该团队将1号、2号、3号植株分别自交,理论上所得子一代的表型及比例分别是_____。
29. 科技人员发现了某种兔的两个野生种群,一个种群不论雌雄后肢都较长,另一种群不论雌雄后肢都较短。为确定控制后肢长、短这一相对性状的基因显隐性关系及基因所在位置是位于常染色体还是位于性染色体的I、Ⅱ-1、Ⅱ-2片段(如图),某兴趣小组同学进行了如下分析和实验。
(1)兔在繁殖过程中性染色体之间可能发生互换的片段是_________。
(2)两种群不论雌、雄后肢长度表现都一致,可以确定控制后肢长、短的基因不位于_________片段。
(3)同学们分别从两种群中选多对亲本进行了以下两组实验。
甲组:♂后肢长×♀后肢短→F1后肢短;乙组:♀后肢长×♂后肢短→F1后肢短。
从两组实验中可得到以下结论:后肢长度的显隐性关系为________。在此基础上可以确定基因不位于________片段。
(4)为进一步确定基因位于I区段还是位于________,同学们准备用乙组的F1与亲代个体进行回交实验。实验时应选择乙组F1的雄兔与亲代的雌兔交配,通过观察子代的表型进行分析。
若后代________,则基因位于I片段。
若子代雌兔、雄兔中后肢都有长有短,则基因位于________。
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