内容正文:
高二联考生物学
本试卷共8页,21小题,满分100分。考试用时75分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的学校、姓名、班级和准考证号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不能使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将答题卡交回。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48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. 高脂肪、高蛋白质的饮食习惯会导致肥胖。高钠饮食会升高血浆渗透压,促使血容量增加,血压升高,同时长期的精神压力也会诱发高血压这一慢性疾病。国家倡导“合理膳食、适量运动、心理平衡”的全民健康生活方式管理体重,减少肥胖及相关慢性病风险。下列叙说正确的是( )
A. 人体摄入的蛋白质通过消化道可直接被体内的细胞吸收
B. Na+主要的来源是食盐,Na+主要维持的是细胞内液的渗透压
C. 肥胖、高血压患者的体温正常说明内环境稳态依然保持平衡
D. 适量的运动有助于细胞呼吸利用脂肪分解供能和缓解精神压力
2. 下列有关神经系统的叙述正确的是( )
A. 副交感神经属于运动神经,对内脏器官的活动起到抑制作用
B. 大脑皮层作最高级中枢,主要由神经元胞体和轴突构成
C. 脊髓控制交感神经的兴奋会导致膀胱缩小促进排尿反射
D. 丰富的学习可促进脑中神经元的产生和某些蛋白质的合成
3. 桥本甲状腺炎患者(甲状腺激素减少)体内存在异常的自身抗体(抗甲状腺过氧化物酶抗体TPO-Ab),这些抗体可激活免疫系统中的肥大细胞导致组胺释放,从而诱发荨麻疹。严重时可能出现眼皮、嘴唇肿胀,低血压以及呼吸困难等症状。下列说法正确的是( )
A. 桥本甲状腺炎是自身免疫病,患者体内神经系统的兴奋性会增加
B. 桥本甲状腺炎患者嘴唇肿胀是因为组胺导致局部组织液渗透压下降
C. 桥本甲状腺炎患者体内的下丘脑—垂体—甲状腺轴还可进行负反馈调节
D. 桥本甲状腺炎患者血液中促甲状腺激素水平降低
4. 白冠长尾雉的雌性和雄性个体在体型和羽色上均有较大差异,其中雄性个体体型较大且羽毛艳丽。为了研究白冠长尾雉的集群行为,在贵州某山区森林里动物活动的栖息地安装若干台红外触发相机自动拍摄经过的恒温动物,将收集的数据分析处理后得到的结果如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 标记重捕法和红外相机技术均可用于调查蛇、老虎等动物的种群数量
B. 雌性群体从春季到夏季有明显的增加趋势且夏季和秋季的遇见率接近
C. 冬季食物资源相对匮乏,故白冠长尾雉的种群密度较其余季节相对较低
D. 白冠长尾雉的主要集群方式是单性集群,有利于雌性群体隐藏避免被天敌捕食
5. 在热带雨林中,高大的香豆树抗雷击,遭遇雷击后电流会在树枝间传播或者在空气间隙跳跃传导,周围约有9棵树木因为雷击死亡,甚至香豆树上寄生的藤蔓可减少78%。遭遇雷击后一棵香豆树一生中可多产出约14倍的种子。下列有关叙述不正确的是( )
A. 以时间为横轴,种群数量为纵轴画香豆树的种群数量变化曲线,曲线存在K值
B. 发生雷击后的热带雨林能维持生态系统的正常,反映了其具有较高的抵抗力稳定性
C. 要研究香豆树的生态位则需要研究它的栖息地、天敌以及与其他物种之间的关系
D. 雷击增加了香豆树在光照和空间竞争中的优势,增加产出种子是自然选择的结果
6. 仙人山位于遵义汇川区与桐梓县交界处,四周环绕青山,海拔1800米,因山高环境和秀美的风景,目前已开发了风力发电和旅游发展,在这场科技与自然的碰撞景象中人类运用生态工程的作用功不可没。下列有关叙述正确的是( )
A. 旅游业的开发体现了生物多样性的潜在价值
B. 低碳生活和使用清洁能源可以减少生态承载力
C. 该地区运用生态工程的自生、整体原理实现了护林目的
D. 该地区的群落因为风力发电必然会按照不同于自然演替的方向进行
7. 酸鲊肉是一道极具地方特色的传统发酵美食,以猪(鱼)肉为主料,通过米粉和微生物(以乳酸菌、酵母菌为主)装坛密封发酵形成独特酸香,口感软糯不腻。下列有关叙述正确的是( )
A. 发酵中酵母菌和乳酸菌呼吸会产生气体,密封发酵时应装至八成满
B. 在发酵装坛之前添加一定量的食盐,可以起到调节口味和抑菌的作用
C. 发酵到一定程度时,微生物产生的次生代谢物会促进微生物的生长
D. 传统发酵一般是以天然的混合菌种进行固体发酵和液体发酵形式为主
8. 蜈蚣草可以富集As,其修复As污染土壤的效果显著,同时是一种具备观赏性的植物。通过组织培养可以快速繁育出大量的蜈蚣草幼苗,或可利用植物体细胞杂交技术结合其他物种的优良性状改造更具备价值的新物种。下列关于植物细胞工程说法正确的是( )
A. 组织培养中细胞分裂素/生长素的用量比值高有利于形成根
B. 植物体细胞杂交技术形成的新植株发生了染色体变异
C. 植物体细胞杂交技术和诱变育种都可以打破生殖隔离
D. As被蜈蚣草富集后与C元素的循环途径完全相同
9. 开发新型药物时往往需要大量的动物细胞进行相关的实验,动物细胞培养是动物细胞工程的基础,下列叙述正确的是( )
A. 收集动物细胞需要胰蛋白酶处理后再离心处理
B. 培养已免疫的B淋巴细胞可以得到单克隆抗体
C. 动物细胞培养时需要添加血清和一定量的激素
D. 动物细胞培养过程中,细胞进行的是有丝分裂
10. 人的细胞中含有TK酶而缺乏HGPRT酶(TK+/HGPRT-),小鼠细胞含有HGPRT酶而缺乏TK酶(TK—/HGPRT+),只有融合的杂交细胞能在选择培养基(HAT培养基)中存活,杂交细胞培养的过程中会随机丢失人类染色体,通过分析不同杂交细胞保留的染色体,可进行HGPRT基因定位,具体流程如下图,下列说法不正确的是( )
A. 利用灭活病毒诱导动物细胞融合时病毒的遗传物质可以进入细胞内
B. 动物细胞融合与植物原生质体的融合都依据的是细胞膜的流动性
C. HGPRT基因位于X染色体上,杂交细胞内发生了染色体数目变异
D. HGPRT基因在转录和翻译的过程中均要遵循碱基互补配对原则
11. 斑鳖是比熊猫数量还要稀少的一种濒危龟类,中外科学家都在尝试各种方法帮助斑鳖繁殖。很遗憾最后一只雌性斑鳖已于近日去世,目前中国已知仅一只雄性斑鳖存在于苏州的一公园内,研究人员设法保存了斑鳖的生殖细胞以便后续技术发展有机会拯救该物种。下列有关说法正确的是( )
A. 收集的精子在ATP溶液中获能后就可以与卵母细胞结合完成受精
B. 通过体细胞核移植的方法培育出的斑鳖克隆动物为雌性
C. 在进行胚胎分割时,应选择发育良好的原肠胚来操作
D. 早期胚胎透明带中分裂时胚胎总DNA增加、总体积不增加
12. 培育转基因抗虫棉时,需要将Bt抗虫基因进行“切割”、改造和“拼接”;将重组DNA导入棉花细胞内并表达。下列有关基因工程叙述正确的是( )
A. 限制酶、RNA聚合酶可作用于DNA上的磷酸二酯键
B. T4DNA连接酶只能连接具有互补黏性末端的DNA片段
C. 1种限制酶切割只有1个酶切位点的质粒时产生1个5′端
D. 构建的基因表达载体上应具备启动子、终止子等调控元件
13. 进行性肌肉骨化症(FOP)是一种基因缺陷导致肌肉骨骼发育紊乱,出现异位骨化的系统性骨病。研究者将ACVR1基因与双歧杆菌的质粒拼接后导入双歧杆菌,在添加青霉素的选择培养基中进行培养,利用转基因双歧杆菌产生的胞外囊泡用于治疗模型鼠进行性肌肉骨化症。下列叙述不正确的是( )
A. ACVR1基因可以通过人工合成和PCR获得
B. 选择培养基中添加青霉素是为了防止杂菌污染
C. 通过Ca2+转化法可以将重组质粒转入大肠杆菌
D. 基因工程的载体除了质粒,还可以是噬菌体或动植物病毒
14. 农杆菌转化法可以将目的基因导入某些植物细胞,目的基因应与农杆菌的Ti质粒构建表达载体。下列Ti质粒最符合的是( )
A. B.
C D.
15. 将酵母菌的质粒连接上干扰素基因后再导入酵母菌细胞中,进行目的基因的检测和鉴定获得能产干扰素的基因工程菌。下图所示为有关DNA片段的扩增及电泳鉴定结果,①②③代表不同加样孔,下列叙述正确的是( )
A. 为了获得更多DNA,PCR反应体系的成分用量可增加
B. ①和②电泳鉴定结果的差异主要和DNA的含量有关
C. 电泳鉴定DNA时只要有条带,可以不加入标准DNA参照
D. ①含有目的DNA片段说明转基因工程菌培育成功,③失败
16. AI与蛋白质工程结合将引发下一代生物技术革命,AI预测可加速蛋白质结构解析、功能优化和设计,蛋白质工程基于蛋白质结构和功能,定点突变或片段替换进行改造蛋白质。下列叙述正确的是( )
A. 蛋白质工程的设计思路和天然蛋白质合成的过程是一样的
B. 基因工程可以制造出大自然中没有的蛋白质满足人类的需求
C. 多肽链上的氨基酸被替换,对应的mRNA上碱基序列也改变
D. 蛋白质工程是基因工程的延伸,得到的产物一定会对人类有益的
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 人乳头瘤病毒(HPV)可通过黏膜或皮肤微小损伤进入基底细胞引起免疫反应,其中16型HPV(HPV16)可诱导感染细胞持续表达E6和E7蛋白引起细胞发生癌变。请据图回答问题:
(1)A细胞的作用是_______,B细胞与感染的靶细胞识别接触,最终使靶细胞裂解死亡,B细胞的名称是______。
(2)目前市面上已存在相应的HPV预防疫苗,注射疫苗后可预防宫颈癌的发生,疫苗一般分多次完成注射,目的是_______。
(3)HPV16通过其E6和E7蛋白产物直接调控感染细胞的基因表达促进PD-L1(程序性死亡配体1)的转录,同时还可以通过激活其他相关的信号通路间接上调PD-L1的表达。高表达的PD-L1可使肿瘤细胞与T细胞表面的PD-1受体结合,抑制T细胞的活化与功能实现免疫逃逸,免疫系统无法发挥_______功能。
(4)如果能够获得大量的抗PD-L1抗体,则可能实现阻断肿瘤细胞的逃逸行为,达到_______的目的(填“免疫诊断”或“免疫预防”或“免疫治疗”)。制备抗PD-L1单克隆抗体大致思路:_______。
18. 非洲草原上的角马(大型羚羊)在食物持续匮乏的旱季会发生大规模的迁徙,雨季又进行回迁,而在迁徙的过程中需要面对多方面的生存考验,请回答下列问题。
(1)自然草原生态系统上的能量来自_______,草原上的植物与植食性动物的数量能保持相对稳定,调节机制是______。
(2)角马的天敌有很多,其中就有狼。狼群喜欢群体活动捕食,发现猎物踪迹时,经验更丰富的狼通过肢体语言交换意图组织围捕形式,角马则快速靠近大群体避免被捕食,这体现了信息传递可以_______。狼群总是沿着角马群体迁徙的活动边界捕食,同时可深入某一固定深度(下图所示)的区域捕食角马,狼群驱赶角马,将庞大数量的角马群体分散成小群体后进行围捕,通过包围小群体内的角马提高捕食成功率,此时的角马种群来自狼群的压力会_______(填“增大”或“减小”),结合下图说明原因是_______。
(3)分析表格可知植物细根分布体现了群落的______。猴面包树的根系以水平生长为主,可延伸至20-50米不等,树干可以储水;金合欢树根系扩展宽度低于猴面包树,但金合欢根系更深,请从生态位的角度分析意义是:______。
雨季主要水源
旱季主要水源
细根分布
猴面包树
浅土层
中土层
浅土层、中土层
金合欢树
浅土层、中土层
深土层
中土层、深土层
19. 枯草芽孢杆菌是一种广泛存在于土壤、水体等环境中的益生菌,菌体产生的枯草菌素、短杆菌肽对水产养殖中的弧菌、大肠杆菌等有害微生物有很强的抑制作用,净化水质的同时能分解残饵、粪便、有机物等。
成分
H2O
K2SO4
(CH2O)
NaCl
含量
1000mL
0.2g
30g
3g
(1)分析表格中培养基配方,实验室中培养枯草芽孢杆菌的培养基中还需要加入________,其在枯草芽孢杆菌体内可以用于合成________等生物大分子(答出2种)。
(2)为了验证2种不同类型的枯草芽孢杆菌对水体中的大肠杆菌的抑制作用,进行如下操作流程:其中①②区域未接种任何菌液,取适量的大肠杆菌菌液涂在③④区域内,再取统一10mm直径的圆形无菌滤纸片分别在无菌水、等浓度的A枯草芽孢杆菌的菌液和B枯草芽孢杆菌的菌液中浸泡,后用无菌镊子按顺序覆盖在大肠杆菌培养基上②③④区域,培养箱倒置培养一段时间后形成下图结果,其中①和②内未发现微生物生长,进行①和②区域操作目的是_______(答2点)。通过测量________的直径判断________区域接种枯草芽孢杆菌的抑菌效果较好。
注:“●”代表滤纸片。
(3)将④中的枯草芽孢杆菌进行扩大培养后用稀释涂布平板法进行计数,统计的菌落数往往比活菌的实际数目要少,原因是______。
(4)枯草芽孢杆菌在生态系统中的成分是________,通过发酵工程大规模发酵产生的枯草芽孢杆菌作为微生物农药与传统农药相比,其优点是_______。
20. 某种由于基因突变引起的神经退行性疾病通常进展急速、症状严重影响患者的生活。若将患者体内的成纤维细胞中的致病基因经过基因编辑定向敲除后,通过体细胞核移植等一系列复杂操作后获得正常的神经干细胞植入患者体内可减轻病情。具体思路如下图,请回答下列问题:
(1)卵母细胞应在______期去核,通过______方法可使①融合成重组细胞,过程②、③培养的气体条件是______。
(2)早期胚胎发育中,滋养层细胞将来可以发育成_______,ES细胞_______组织特异性(填“具有”或“不具有”)。
(3)将神经干细胞移植回患者体内理论上不会引起免疫排斥,理由:________。
(4)ES细胞可以发育成神经干细胞,但不可以发育成胎儿植入代孕妇女的子宫,让其发育成胎儿将触及伦理道德底线,请谈谈我国对此的看法:_______。
21. C1-INH是一种重要的血浆蛋白,可以防止过度炎症反应和血管通透性增加,通常用于治疗遗传性血管性水肿。从基因文库获取C1-INH基因后,PCR大量扩增,研究人员将C1-INH基因与乳腺中特异性表达基因的启动子等调控元件重组在一起导入兔子的受体细胞中,发育到泌乳期后就可以从转基因兔子的乳汁获得人类需要的C1-INH。请回答下列问题:
识别位点
限制酶
识别位点
限制酶
5'-G↓AATTC-3'
3'-CTTAA↑G-5'
EcoR I
5'-CAG↓CTG-3'
3'-GTC↑GAC-5'
Pvu Ⅱ
5'-G↓GATCC-3'
3'-CCTAG↑G-5′
BamH I
5'-A↓AGCTT-3'
3'-TTCGA↑A-5′
Hind Ⅲ
5'-↓GATC-3'
3'-CTAG↑-5'
Sau3A I
5'-G↓GTACC-3'
3'-CCATG↑G-5'
Kpn I
(1)利用PCR技术扩增目的基因的过程中,高温处理的目的是_______。图1中应选择的引物是______。
(2)为了让目的基因正确插入运载体上,需要在引物的_______端添加限制酶的识别序列。
(3)结合图2中运载体上的限制酶的识别序列以及表格中具体的切割位点分析,扩增的C1-INH基因两端分别应添加________两种不同限制酶的识别序列。
(4)将基因表达载体导入动物受精卵中的方法是______法。基于上述制备乳腺生物反应器的技术原理,还可以开发转基因兔子膀胱生物反应器,与乳腺生物反应器相比,其优点有_______(答出1点)。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$
高二联考生物学
本试卷共8页,21小题,满分100分。考试用时75分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的学校、姓名、班级和准考证号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不能使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将答题卡交回。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48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. 高脂肪、高蛋白质的饮食习惯会导致肥胖。高钠饮食会升高血浆渗透压,促使血容量增加,血压升高,同时长期的精神压力也会诱发高血压这一慢性疾病。国家倡导“合理膳食、适量运动、心理平衡”的全民健康生活方式管理体重,减少肥胖及相关慢性病风险。下列叙说正确的是( )
A. 人体摄入蛋白质通过消化道可直接被体内的细胞吸收
B. Na+主要的来源是食盐,Na+主要维持的是细胞内液的渗透压
C. 肥胖、高血压患者的体温正常说明内环境稳态依然保持平衡
D. 适量的运动有助于细胞呼吸利用脂肪分解供能和缓解精神压力
【答案】D
【解析】
【详解】A、蛋白质需在消化道内分解为氨基酸后才能被吸收,A错误;
B、Na⁺主要存在于细胞外液,维持细胞外液渗透压,细胞内液渗透压主要由K⁺维持,B错误;
C、内环境稳态包括多种理化性质的平衡,高血压已表明稳态失衡,仅体温正常不能说明整体稳态正常,C错误;
D、运动可促进脂肪分解供能,同时调节神经系统缓解压力,D正确。
故选D。
2. 下列有关神经系统的叙述正确的是( )
A. 副交感神经属于运动神经,对内脏器官的活动起到抑制作用
B. 大脑皮层作为最高级中枢,主要由神经元胞体和轴突构成
C. 脊髓控制交感神经的兴奋会导致膀胱缩小促进排尿反射
D. 丰富的学习可促进脑中神经元的产生和某些蛋白质的合成
【答案】D
【解析】
【详解】A、副交感神经属于自主神经系统中的传出神经(运动神经),但其作用并非单纯抑制,而是维持安静状态下的生理活动,如促进消化、减慢心率等,A错误;
B、大脑皮层由神经元胞体及其树突构成,轴突主要集中形成白质,而非皮层主要成分,B错误;
C、交感神经兴奋会抑制膀胱收缩(使膀胱舒张储存尿液),而副交感神经兴奋才会促进膀胱收缩排尿。脊髓控制交感神经兴奋应抑制排尿,C错误;
D、学习可促进海马区神经发生(新神经元生成)及突触相关蛋白质的合成,与长期记忆形成相关,D正确。
故选D。
3. 桥本甲状腺炎患者(甲状腺激素减少)体内存在异常的自身抗体(抗甲状腺过氧化物酶抗体TPO-Ab),这些抗体可激活免疫系统中的肥大细胞导致组胺释放,从而诱发荨麻疹。严重时可能出现眼皮、嘴唇肿胀,低血压以及呼吸困难等症状。下列说法正确的是( )
A. 桥本甲状腺炎是自身免疫病,患者体内神经系统的兴奋性会增加
B. 桥本甲状腺炎患者嘴唇肿胀是因为组胺导致局部组织液渗透压下降
C. 桥本甲状腺炎患者体内的下丘脑—垂体—甲状腺轴还可进行负反馈调节
D. 桥本甲状腺炎患者血液中促甲状腺激素水平降低
【答案】C
【解析】
【详解】A、桥本甲状腺炎患者甲状腺激素减少,而甲状腺激素能提高神经系统的兴奋性,因此患者神经系统的兴奋性会降低,A错误;
B、组胺释放导致毛细血管通透性增加,血浆蛋白进入组织液,使组织液渗透压升高,吸水造成肿胀,B错误;
C、桥本甲状腺炎患者甲状腺激素减少,负反馈抑制下丘脑和垂体的作用减弱,促甲状腺激素释放激素(TRH)和促甲状腺激素(TSH)分泌增加,说明下丘脑—垂体—甲状腺轴的负反馈调节机制仍存在,C正确;
D、患者甲状腺激素水平低,负反馈减弱导致促甲状腺激素(TSH)分泌增加,因此其水平应升高,D错误。
故选C。
4. 白冠长尾雉的雌性和雄性个体在体型和羽色上均有较大差异,其中雄性个体体型较大且羽毛艳丽。为了研究白冠长尾雉的集群行为,在贵州某山区森林里动物活动的栖息地安装若干台红外触发相机自动拍摄经过的恒温动物,将收集的数据分析处理后得到的结果如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 标记重捕法和红外相机技术均可用于调查蛇、老虎等动物的种群数量
B. 雌性群体从春季到夏季有明显的增加趋势且夏季和秋季的遇见率接近
C. 冬季食物资源相对匮乏,故白冠长尾雉的种群密度较其余季节相对较低
D. 白冠长尾雉的主要集群方式是单性集群,有利于雌性群体隐藏避免被天敌捕食
【答案】A
【解析】
【详解】A、蛇是变温动物,而红外相机技术主要用于调查恒温动物的种群数量,A错误;
B、从图中可以清晰看到,雌性群体从春季到夏季遇见率有明显上升,即有明显的增加趋势,且夏季和秋季的遇见率接近,B正确;
C、因为冬季食物资源相对匮乏,这会导致白冠长尾雉的生存受到影响,种群密度较其余季节相对较低,从图中冬季各群体遇见率较低也能体现,C正确;
D、由图可知,白冠长尾雉单性集群的遇见率较高,说明其主要集群方式是单性集群,雌性个体体型和羽色特点使得单性集群有利于雌性群体隐藏避免被天敌捕食,D正确。
故选A。
5. 在热带雨林中,高大的香豆树抗雷击,遭遇雷击后电流会在树枝间传播或者在空气间隙跳跃传导,周围约有9棵树木因为雷击死亡,甚至香豆树上寄生的藤蔓可减少78%。遭遇雷击后一棵香豆树一生中可多产出约14倍的种子。下列有关叙述不正确的是( )
A. 以时间为横轴,种群数量为纵轴画香豆树的种群数量变化曲线,曲线存在K值
B. 发生雷击后热带雨林能维持生态系统的正常,反映了其具有较高的抵抗力稳定性
C. 要研究香豆树的生态位则需要研究它的栖息地、天敌以及与其他物种之间的关系
D. 雷击增加了香豆树在光照和空间竞争中的优势,增加产出种子是自然选择的结果
【答案】B
【解析】
【详解】A、香豆树在有限资源的热带雨林中生长,其种群数量变化应呈“S”型曲线,存在环境容纳量(K值),A正确;
B、抵抗力稳定性指生态系统抵抗干扰保持原状的能力,而雷击已导致部分树木死亡,系统仍能维持正常,反映的是恢复力稳定性,B错误;
C、生态位研究需包括物种的栖息地、食物、天敌及与其他物种的关系,C正确;
D、雷击减少竞争,香豆树通过自然选择获得繁殖优势,产种量增加是适应性的体现,D正确。
故选B。
6. 仙人山位于遵义汇川区与桐梓县交界处,四周环绕青山,海拔1800米,因山高环境和秀美的风景,目前已开发了风力发电和旅游发展,在这场科技与自然的碰撞景象中人类运用生态工程的作用功不可没。下列有关叙述正确的是( )
A. 旅游业的开发体现了生物多样性的潜在价值
B. 低碳生活和使用清洁能源可以减少生态承载力
C. 该地区运用生态工程的自生、整体原理实现了护林目的
D. 该地区的群落因为风力发电必然会按照不同于自然演替的方向进行
【答案】C
【解析】
【详解】A、旅游开发属于生物多样性的直接价值(如观赏),而非潜在价值(未发现的价值),A错误;
B、低碳和清洁能源可降低生态足迹,但生态承载力由环境资源决定,无法直接减少,B错误;
C、自生原理强调生物组分合理配置和物质循环,整体原理统筹生态、经济和社会效益,护林需兼顾生态保护与人类需求,C正确;
D、人类活动可能改变演替速度或方向,若未严重破坏环境,演替仍可能自然进行,D错误。
故选C。
7. 酸鲊肉是一道极具地方特色的传统发酵美食,以猪(鱼)肉为主料,通过米粉和微生物(以乳酸菌、酵母菌为主)装坛密封发酵形成独特酸香,口感软糯不腻。下列有关叙述正确的是( )
A. 发酵中酵母菌和乳酸菌呼吸会产生气体,密封发酵时应装至八成满
B. 在发酵装坛之前添加一定量的食盐,可以起到调节口味和抑菌的作用
C. 发酵到一定程度时,微生物产生的次生代谢物会促进微生物的生长
D. 传统发酵一般是以天然的混合菌种进行固体发酵和液体发酵形式为主
【答案】B
【解析】
【详解】A、乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸,不产生气体;酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和CO2。如果密封发酵时装至八成满,酵母菌产生的CO2可能会使坛内压力过大,A错误;
B、在发酵装坛之前添加一定量的食盐,一方面可以调节口味,另一方面食盐可以抑制杂菌的生长,B正确;
C、发酵到一定程度时,微生物产生的次生代谢物可能会抑制微生物的生长,而不是促进,C错误;
D、传统发酵一般是以天然的混合菌种进行固体及半固体发酵为主,而不是固体发酵和液体发酵形式为主,D错误。
故选B。
8. 蜈蚣草可以富集As,其修复As污染土壤的效果显著,同时是一种具备观赏性的植物。通过组织培养可以快速繁育出大量的蜈蚣草幼苗,或可利用植物体细胞杂交技术结合其他物种的优良性状改造更具备价值的新物种。下列关于植物细胞工程说法正确的是( )
A. 组织培养中细胞分裂素/生长素的用量比值高有利于形成根
B. 植物体细胞杂交技术形成的新植株发生了染色体变异
C. 植物体细胞杂交技术和诱变育种都可以打破生殖隔离
D. As被蜈蚣草富集后与C元素的循环途径完全相同
【答案】B
【解析】
【详解】A、组织培养中,细胞分裂素与生长素的比值高时促进芽的形成,比值低时促进根的形成,A错误;
B、植物体细胞杂交技术将不同物种的细胞融合,导致染色体数目增加,属于染色体数目变异,B正确;
C、植物体细胞杂交技术可跨越物种界限,打破生殖隔离,诱变育种仅在同一物种内引发基因突变,无法打破生殖隔离,C错误;
D、As是重金属,富集后通过食物链单向积累,无法像C元素一样通过光合作用和呼吸作用循环,D错误。
故选B。
9. 开发新型药物时往往需要大量的动物细胞进行相关的实验,动物细胞培养是动物细胞工程的基础,下列叙述正确的是( )
A. 收集动物细胞需要胰蛋白酶处理后再离心处理
B. 培养已免疫的B淋巴细胞可以得到单克隆抗体
C. 动物细胞培养时需要添加血清和一定量的激素
D. 动物细胞培养过程中,细胞进行的是有丝分裂
【答案】D
【解析】
【详解】A、在进行传代培养时,悬浮培养的细胞直接用离心法收集;贴壁细胞需要重新用胰蛋白酶等处理,使之分散成单个细胞,然后再用离心法收集,A错误;
B、已免疫B淋巴细胞单独培养无法长期存活,无法持续产生抗体,需与骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞,B错误;
C、动物细胞培养需添加血清(提供营养和生长因子),但无需额外添加激素,C错误;
D、动物细胞增殖方式为有丝分裂,即使传代培养中细胞分裂次数有限,方式仍为有丝分裂,D正确。
故选D。
10. 人的细胞中含有TK酶而缺乏HGPRT酶(TK+/HGPRT-),小鼠细胞含有HGPRT酶而缺乏TK酶(TK—/HGPRT+),只有融合的杂交细胞能在选择培养基(HAT培养基)中存活,杂交细胞培养的过程中会随机丢失人类染色体,通过分析不同杂交细胞保留的染色体,可进行HGPRT基因定位,具体流程如下图,下列说法不正确的是( )
A. 利用灭活病毒诱导动物细胞融合时病毒的遗传物质可以进入细胞内
B. 动物细胞融合与植物原生质体的融合都依据的是细胞膜的流动性
C. HGPRT基因位于X染色体上,杂交细胞内发生了染色体数目变异
D. HGPRT基因在转录和翻译的过程中均要遵循碱基互补配对原则
【答案】A
【解析】
【详解】A、灭活病毒诱导细胞融合的原理是:病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能 够与细胞膜上的糖蛋白发生作用, 使细胞互相凝聚,细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布, 细胞膜打开,细胞发生融合;利用灭活病毒诱导动物细胞融合时病毒的遗传物质不会进入细胞内,A错误;
B、动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同,都依据的是细胞膜的流动性,B正确;
C、题图可知,三种杂交细胞均含有X染色体,且均含有HGPRT基因,可推测HGPRT基因位于X染色体上;杂交细胞培养的过程中会随机丢失人类染色体,杂交细胞内发生了染色体数目变异,C正确;
D、转录过程中DNA和RNA杂交区域,DNA模板链和合成的RNA碱基互补配对;翻译过程中mRNA和tRNA互补配对,故HGPRT基因在转录和翻译的过程中均要遵循碱基互补配对原则,D正确。
故选A。
11. 斑鳖是比熊猫数量还要稀少的一种濒危龟类,中外科学家都在尝试各种方法帮助斑鳖繁殖。很遗憾最后一只雌性斑鳖已于近日去世,目前中国已知仅一只雄性斑鳖存在于苏州的一公园内,研究人员设法保存了斑鳖的生殖细胞以便后续技术发展有机会拯救该物种。下列有关说法正确的是( )
A. 收集的精子在ATP溶液中获能后就可以与卵母细胞结合完成受精
B. 通过体细胞核移植的方法培育出的斑鳖克隆动物为雌性
C. 在进行胚胎分割时,应选择发育良好的原肠胚来操作
D. 早期胚胎在透明带中分裂时胚胎总DNA增加、总体积不增加
【答案】D
【解析】
【详解】A、精子获能是指发生一系列生理变化而不是获得能量,需在获能液或雌性生殖道中进行,且卵母细胞需培养至M Ⅱ中期才能受精,A错误;
B、体细胞核移植动物的性别由供体细胞核的性染色体决定。现存雄性斑鳖的体细胞核含XY性染色体,克隆个体应为雄性,B错误;
C、胚胎分割应选择桑椹胚或囊胚期,原肠胚细胞已分化,分割后难以发育,C错误;
D、透明带内的卵裂期,细胞不断分裂导致总DNA增加,但受透明带限制,胚胎总体积不增加。D正确。
故选D。
12. 培育转基因抗虫棉时,需要将Bt抗虫基因进行“切割”、改造和“拼接”;将重组DNA导入棉花细胞内并表达。下列有关基因工程叙述正确的是( )
A. 限制酶、RNA聚合酶可作用于DNA上的磷酸二酯键
B. T4DNA连接酶只能连接具有互补黏性末端的DNA片段
C. 1种限制酶切割只有1个酶切位点的质粒时产生1个5′端
D. 构建的基因表达载体上应具备启动子、终止子等调控元件
【答案】D
【解析】
【详解】A、限制酶切割DNA的磷酸二酯键,RNA聚合酶催化RNA链中核糖核苷酸间的磷酸二酯键形成,而非作用于DNA的磷酸二酯键,A错误;
B、T4DNA连接酶既能连接黏性末端,也能连接平末端,B错误;
C、环状质粒被1种限制酶切割1次后,产生线状DNA,每个切口断裂2个磷酸二酯键,形成2个5′端,C错误;
D、基因表达载体需包含启动子(RNA聚合酶识别结合位点)、终止子(终止转录)等调控元件,D正确。
故选D。
13. 进行性肌肉骨化症(FOP)是一种基因缺陷导致肌肉骨骼发育紊乱,出现异位骨化的系统性骨病。研究者将ACVR1基因与双歧杆菌的质粒拼接后导入双歧杆菌,在添加青霉素的选择培养基中进行培养,利用转基因双歧杆菌产生的胞外囊泡用于治疗模型鼠进行性肌肉骨化症。下列叙述不正确的是( )
A. ACVR1基因可以通过人工合成和PCR获得
B. 选择培养基中添加青霉素是为了防止杂菌污染
C. 通过Ca2+转化法可以将重组质粒转入大肠杆菌
D. 基因工程的载体除了质粒,还可以是噬菌体或动植物病毒
【答案】B
【解析】
【详解】A、ACVR1基因可通过化学合成法(已知序列时)或PCR扩增(需模板)获得,A正确;
B、选择培养基中添加青霉素的目的是筛选含有青霉素抗性基因的重组质粒的双歧杆菌,而非防止杂菌污染(污染控制依赖无菌操作),B错误;
C、Ca2+转化法可使大肠杆菌处于感受态,便于吸收重组质粒,C正确;
D、基因工程常用载体包括质粒、噬菌体衍生物和动植物病毒(如λ噬菌体、腺病毒),D正确。
故选B。
14. 农杆菌转化法可以将目的基因导入某些植物细胞,目的基因应与农杆菌的Ti质粒构建表达载体。下列Ti质粒最符合的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】农杆菌转化法中,目基因需插入Ti质粒的T-DNA区域,且要用限制酶切割,酶切位点应在T-DNA内,同时为避免自身环化等,最好用两种不同限制酶。A、B中酶切位点不在T-DNA理想位置或单一酶切,C是同一种酶切,易自身环化,D用两种酶切且位点在T-DNA内,符合要求,D正确,ABC错误。
故选D。
15. 将酵母菌的质粒连接上干扰素基因后再导入酵母菌细胞中,进行目的基因的检测和鉴定获得能产干扰素的基因工程菌。下图所示为有关DNA片段的扩增及电泳鉴定结果,①②③代表不同加样孔,下列叙述正确的是( )
A. 为了获得更多DNA,PCR反应体系的成分用量可增加
B. ①和②的电泳鉴定结果的差异主要和DNA的含量有关
C. 电泳鉴定DNA时只要有条带,可以不加入标准DNA参照
D. ①含有目的DNA片段说明转基因工程菌培育成功,③失败
【答案】A
【解析】
【详解】A、PCR 反应体系中,适当增加反应体系的成分用量,如模板 DNA、引物、dNTP、Taq 酶等,可以获得更多的 DNA 产物,A正确;
B、观察,①和②的电泳鉴定结果差异主要不是 DNA 含量,而是DNA 片段的大小不同,B错误;
C、电泳鉴定 DNA 时,标准DNA是非常重要的参照,它可以帮助判断目的 DNA 片段的大小,不能不加入,C错误;
D、①含有目的DNA片段只能说明在PCR扩增或电泳鉴定这一步有目的DNA存在,但不能就此说明转基因工程菌培育成功,还需要进行其他检测,如目的基因的表达检测等;③失败也不能仅仅根据这一个电泳结果确定,D错误。
故选A。
16. AI与蛋白质工程结合将引发下一代生物技术革命,AI预测可加速蛋白质结构解析、功能优化和设计,蛋白质工程基于蛋白质结构和功能,定点突变或片段替换进行改造蛋白质。下列叙述正确的是( )
A. 蛋白质工程的设计思路和天然蛋白质合成的过程是一样的
B. 基因工程可以制造出大自然中没有的蛋白质满足人类的需求
C. 多肽链上的氨基酸被替换,对应的mRNA上碱基序列也改变
D. 蛋白质工程是基因工程的延伸,得到的产物一定会对人类有益的
【答案】C
【解析】
【详解】A、蛋白质工程的设计思路是从预期的蛋白质功能出发→设计结构→推测氨基酸序列→确定脱氧核苷酸序列,而天然蛋白质的合成遵循中心法则(DNA→mRNA→蛋白质),两者方向相反,A错误;
B、基因工程只能通过重组现有基因生产自然界已有的蛋白质,无法直接创造全新蛋白质;而蛋白质工程通过改造基因可合成自然界不存在的蛋白质,B错误;
C、多肽链中氨基酸的替换由mRNA上密码子改变导致,而密码子由DNA碱基序列决定,因此对应的mRNA碱基序列必然发生改变,C正确;
D、蛋白质工程产物可能因结构改变产生未知功能或毒性,并非必然有益,D错误。
故选C。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 人乳头瘤病毒(HPV)可通过黏膜或皮肤微小损伤进入基底细胞引起免疫反应,其中16型HPV(HPV16)可诱导感染细胞持续表达E6和E7蛋白引起细胞发生癌变。请据图回答问题:
(1)A细胞的作用是_______,B细胞与感染的靶细胞识别接触,最终使靶细胞裂解死亡,B细胞的名称是______。
(2)目前市面上已存在相应的HPV预防疫苗,注射疫苗后可预防宫颈癌的发生,疫苗一般分多次完成注射,目的是_______。
(3)HPV16通过其E6和E7蛋白产物直接调控感染细胞的基因表达促进PD-L1(程序性死亡配体1)的转录,同时还可以通过激活其他相关的信号通路间接上调PD-L1的表达。高表达的PD-L1可使肿瘤细胞与T细胞表面的PD-1受体结合,抑制T细胞的活化与功能实现免疫逃逸,免疫系统无法发挥_______功能。
(4)如果能够获得大量的抗PD-L1抗体,则可能实现阻断肿瘤细胞的逃逸行为,达到_______的目的(填“免疫诊断”或“免疫预防”或“免疫治疗”)。制备抗PD-L1单克隆抗体大致思路:_______。
【答案】(1) ①. 摄取、处理 HPV 病毒(或感染细胞表面的 E6/E7 蛋白 ),并将其呈递给辅助性 T 细胞 ②. 细胞毒性 T 细胞
(2)刺激机体产生更多的记忆细胞和抗体 (3)免疫监视
(4) ①. 免疫治疗 ②. 给小鼠注射 PD - L1 抗原,获取产生相应抗体的 B 淋巴细胞,与骨髓瘤细胞融合,经筛选获得能分泌抗 PD - L1 单克隆抗体的杂交瘤细胞,扩大培养生产
【解析】
【分析】体液免疫过程:①一些病原体可以和B细胞接触,为激活B细胞提供第一个信号;②树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取病原体,而后对抗原进行处理,呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞;③辅助性T细胞表面特定分子发生变化并与B细胞结合,这是激活B细胞的第二个信号;辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子;④B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆B细胞。细胞因子能促进B细胞的分裂、分化过程。⑤浆细胞产生和分泌大量抗体,抗体可以随体液在全身循环并与病原体结合。抗体与病原体的结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附。
【小问1详解】
A 细胞是抗原呈递细胞,作用是摄取、处理抗原并呈递给辅助性 T 细胞;能使靶细胞裂解的是细胞毒性 T 细胞。
【小问2详解】
多次注射疫苗是为加强免疫,让机体产生更多记忆细胞和抗体,增强免疫效果。
小问3详解】
免疫系统识别和清除异常细胞(如癌细胞 )属于免疫监视功能,HPV 导致免疫逃逸,使该功能无法发挥。
【小问4详解】
用抗体治疗疾病是免疫治疗;单克隆抗体制备是先给小鼠注射抗原,获取 B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,筛选杂交瘤细胞生产抗体 。
18. 非洲草原上的角马(大型羚羊)在食物持续匮乏的旱季会发生大规模的迁徙,雨季又进行回迁,而在迁徙的过程中需要面对多方面的生存考验,请回答下列问题。
(1)自然草原生态系统上的能量来自_______,草原上的植物与植食性动物的数量能保持相对稳定,调节机制是______。
(2)角马的天敌有很多,其中就有狼。狼群喜欢群体活动捕食,发现猎物踪迹时,经验更丰富的狼通过肢体语言交换意图组织围捕形式,角马则快速靠近大群体避免被捕食,这体现了信息传递可以_______。狼群总是沿着角马群体迁徙的活动边界捕食,同时可深入某一固定深度(下图所示)的区域捕食角马,狼群驱赶角马,将庞大数量的角马群体分散成小群体后进行围捕,通过包围小群体内的角马提高捕食成功率,此时的角马种群来自狼群的压力会_______(填“增大”或“减小”),结合下图说明原因是_______。
(3)分析表格可知植物的细根分布体现了群落的______。猴面包树的根系以水平生长为主,可延伸至20-50米不等,树干可以储水;金合欢树根系扩展宽度低于猴面包树,但金合欢根系更深,请从生态位的角度分析意义是:______。
雨季主要水源
旱季主要水源
细根分布
猴面包树
浅土层
中土层
浅土层、中土层
金合欢树
浅土层、中土层
深土层
中土层、深土层
【答案】(1) ①. 太阳能##阳光 ②. 负反馈调节
(2) ①. 调节种间关系,以维持生态系统的稳定 ②. 增大 ③. 小群体中的角马大多处于被捕食高风险区
(3) ①. 垂直结构 ②. 分化生态位,减少资源竞争,提高环境资源利用效率,减少种间竞争,有利于物种的共存
【解析】
【分析】1、在群落中,各个生物种群分别占据了不同的空间,使群落形成一定的空间结构。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构。
2、生态位是指一个物种在群落中的地位和作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况以及与其它物种的关系等。
【小问1详解】
在自然草原生态系统中,能量来自太阳能(阳光),绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中,这是生态系统能量的源头。草原上植物与植食性动物的数量能保持相对稳定,调节机制是负反馈调节。当植食性动物数量增多时,植物被大量捕食,植物数量减少,这会导致植食性动物因食物不足数量下降,进而植物数量又会有所回升,这种反馈调节使得两者数量维持相对稳定。
【小问2详解】
信息传递在生态系统中可以调节种间关系,以维持生态系统的稳定。在狼与角马的关系中,狼通过肢体语言传递信息组织围捕,角马通过靠近群体躲避捕食,体现信息传递能调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定。此时角马种群来自狼群的压力会增大,从图中可以看到,分散后的角马小群体更多进入被捕食高风险区,而大群体中相对安全区面积更大,小群体更容易被狼群捕食,所以角马种群来自狼群的压力增大。
【小问3详解】
植物的细根分布在不同土层,体现了群落的垂直结构。群落的垂直结构是指群落在垂直方向上的分层现象。猴面包树根系水平生长范围广可获取浅土层水源,树干储水适应旱季;金合欢树根系更深可获取深土层水源。从生态位角度看,这是减少(避免 )资源竞争(水分、养分 ),实现生态位分化,能够充分利用不同层次的水资源,减少种间竞争,有利于物种的共存。
19. 枯草芽孢杆菌是一种广泛存在于土壤、水体等环境中的益生菌,菌体产生的枯草菌素、短杆菌肽对水产养殖中的弧菌、大肠杆菌等有害微生物有很强的抑制作用,净化水质的同时能分解残饵、粪便、有机物等。
成分
H2O
K2SO4
(CH2O)
NaCl
含量
1000mL
0.2g
30g
3g
(1)分析表格中培养基配方,实验室中培养枯草芽孢杆菌的培养基中还需要加入________,其在枯草芽孢杆菌体内可以用于合成________等生物大分子(答出2种)。
(2)为了验证2种不同类型的枯草芽孢杆菌对水体中的大肠杆菌的抑制作用,进行如下操作流程:其中①②区域未接种任何菌液,取适量的大肠杆菌菌液涂在③④区域内,再取统一10mm直径的圆形无菌滤纸片分别在无菌水、等浓度的A枯草芽孢杆菌的菌液和B枯草芽孢杆菌的菌液中浸泡,后用无菌镊子按顺序覆盖在大肠杆菌培养基上②③④区域,培养箱倒置培养一段时间后形成下图结果,其中①和②内未发现微生物生长,进行①和②区域操作目的是_______(答2点)。通过测量________的直径判断________区域接种枯草芽孢杆菌的抑菌效果较好。
注:“●”代表滤纸片。
(3)将④中的枯草芽孢杆菌进行扩大培养后用稀释涂布平板法进行计数,统计的菌落数往往比活菌的实际数目要少,原因是______。
(4)枯草芽孢杆菌在生态系统中的成分是________,通过发酵工程大规模发酵产生的枯草芽孢杆菌作为微生物农药与传统农药相比,其优点是_______。
【答案】(1) ①. 氮源 ②. 蛋白质、核酸
(2) ①. 确保培养基、无菌水没有被杂菌污染 ②. 抑菌圈 ③. ④
(3)当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落
(4) ①. 分解者 ②. 减少环境污染
【解析】
【分析】1.培养基的基本成分包括水、无机盐、碳源和氮源,此外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
2.微生物常见的接种的方法:①平板划线法:将已经溶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。
【小问1详解】
不同微生物的培养基的配方不同,但一般都含有水、碳源(提供碳元素的物质)、氮源(提供氮元素的物质)和无机盐等营养物质。分析表格中培养基配方,实验室中培养枯草芽孢杆菌的培养基中还需要加入氮源,氮元素在枯草芽孢杆菌体内可以用于合成蛋白质和核酸等生物大分子。
【小问2详解】
为了验证两种不同类型的枯草芽孢杆菌对水体中的大肠杆菌的抑制作用,需要选择两种不同类型的枯草芽孢杆菌和大肠杆菌。准备固体培养基,用于涂布大肠杆菌和接种枯草芽孢杆菌。准备无菌滤纸片用于浸泡枯草芽孢杆菌的滤液。图中①②区域未接种任何菌液,②覆盖了无菌水,培养一段时间后①和②内未发现微生物生长,这样做可以确保培养基没有被杂菌污染,无菌水的覆盖保证了实验的单一变量,和取适量的大肠杆菌菌液涂在③④区域内,再取统一10mm直径的圆形无菌滤纸片分别在无菌水、等浓度的A枯草芽孢杆菌的菌液和B枯草芽孢杆菌的菌液中浸泡,后用无菌镊子按顺序覆盖在大肠杆菌培养基上②③④区域,通过测量抑菌圈的大小来判断枯草芽孢杆菌对大肠杆菌的抑制效果。抑菌圈越大,说明抑制效果越好。图中④区域的抑菌圈最大,因此④区域接种枯草芽孢杆菌的抑菌效果较好。
【小问3详解】
将④中的枯草芽孢杆菌进行扩大培养后用稀释涂布平板法进行计数,统计的菌落数往往比活菌的实际数目少,这是因为当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落。
【小问4详解】
枯草芽孢杆菌以广泛存在于土壤、水体等环境中,利用其中的有机碳源,因此在生态系统中的成分是分解者。通过发酵工程大规模发酵产生的枯草芽孢杆菌作为微生物农药,减少了传统农药的使用,有利于环境保护。
20. 某种由于基因突变引起的神经退行性疾病通常进展急速、症状严重影响患者的生活。若将患者体内的成纤维细胞中的致病基因经过基因编辑定向敲除后,通过体细胞核移植等一系列复杂操作后获得正常的神经干细胞植入患者体内可减轻病情。具体思路如下图,请回答下列问题:
(1)卵母细胞应在______期去核,通过______方法可使①融合成重组细胞,过程②、③培养的气体条件是______。
(2)早期胚胎发育中,滋养层细胞将来可以发育成_______,ES细胞_______组织特异性(填“具有”或“不具有”)。
(3)将神经干细胞移植回患者体内理论上不会引起免疫排斥,理由:________。
(4)ES细胞可以发育成神经干细胞,但不可以发育成胎儿植入代孕妇女的子宫,让其发育成胎儿将触及伦理道德底线,请谈谈我国对此的看法:_______。
【答案】(1) ①. 减数第二次分裂中(MⅡ ) ②. 电融合 ③. 95% 空气和 5%CO2
(2) ①. 胎膜和胎盘 ②. 不具有
(3)神经干细胞遗传物质与患者体细胞基本相同,表面抗原一致,不会引发免疫排斥
(4)我国禁止生殖性克隆人,遵循 “四不原则”,允许治疗性克隆研究,需严格伦理监管,保障科学应用,符合伦理道德与法律规范
【解析】
【分析】动物体细胞核移植:将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育为克隆动物。克隆动物的遗传物质来自双亲,即细胞核基因都来自提供细胞核的生物,而细胞质基因都来自提供细胞质的生物。
【小问1详解】
卵母细胞应在减数第二次分裂中期(MⅡ ) 去核(此时卵母细胞具备最佳受精能力和核移植潜能)。使去核卵母细胞与成纤维细胞核融合的方法是电融合。动物细胞培养的气体条件是95% 空气(提供O2) + 5%CO2(维持培养液 pH)。
【小问2详解】
早期胚胎中,滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘(为胚胎发育提供营养和保护 )。 ES 细胞(胚胎干细胞 )不具有组织特异性,具有发育全能性(可分化为各种组织细胞)。
【小问3详解】
神经干细胞由患者自身成纤维细胞经核移植、分化而来,其遗传物质与患者自身细胞基本一致(核基因来自患者,仅修正了致病基因),不会被免疫系统识别为 “外来异物”,因此不会引起免疫排斥。
【小问4详解】
我国对 “胚胎干细胞用于生殖性克隆(如发育成胎儿 )” 持禁止态度,坚持伦理监督与科学规范,强调胚胎干细胞研究需遵循: 禁止生殖性克隆人,坚持四不原则(不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验); 允许治疗性克隆研究,以攻克疾病为目的,同时严格伦理审查,确保技术应用符合道德与法律规范。
21. C1-INH是一种重要的血浆蛋白,可以防止过度炎症反应和血管通透性增加,通常用于治疗遗传性血管性水肿。从基因文库获取C1-INH基因后,PCR大量扩增,研究人员将C1-INH基因与乳腺中特异性表达基因的启动子等调控元件重组在一起导入兔子的受体细胞中,发育到泌乳期后就可以从转基因兔子的乳汁获得人类需要的C1-INH。请回答下列问题:
识别位点
限制酶
识别位点
限制酶
5'-G↓AATTC-3'
3'-CTTAA↑G-5'
EcoR I
5'-CAG↓CTG-3'
3'-GTC↑GAC-5'
Pvu Ⅱ
5'-G↓GATCC-3'
3'-CCTAG↑G-5′
BamH I
5'-A↓AGCTT-3'
3'-TTCGA↑A-5′
Hind Ⅲ
5'-↓GATC-3'
3'-CTAG↑-5'
Sau3A I
5'-G↓GTACC-3'
3'-CCATG↑G-5'
Kpn I
(1)利用PCR技术扩增目的基因的过程中,高温处理的目的是_______。图1中应选择的引物是______。
(2)为了让目的基因正确插入运载体上,需要在引物的_______端添加限制酶的识别序列。
(3)结合图2中运载体上的限制酶的识别序列以及表格中具体的切割位点分析,扩增的C1-INH基因两端分别应添加________两种不同限制酶的识别序列。
(4)将基因表达载体导入动物受精卵中的方法是______法。基于上述制备乳腺生物反应器的技术原理,还可以开发转基因兔子膀胱生物反应器,与乳腺生物反应器相比,其优点有_______(答出1点)。
【答案】(1) ①. 使DNA分子解开双螺旋 ②. ①④
(2)5' (3)Pvu Ⅱ和EcoR Ⅰ
(4) ①. 显微注射 ②. 不受年龄、性别、发育时期的限制
【解析】
【分析】1、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。
2、PCR扩增的过程:(1)变性(90℃ 以上):DNA受热后解聚为单链。(2)复性(50℃ 左右):两条引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。(3)延伸(72℃ 左右):溶液中的4种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶的作用下,依据碱基互补配对原则合成新的DNA链。
【小问1详解】
利用PCR技术扩增目的基因的过程中,高温处理的目的是使得DNA分子解开双螺旋,便于引物的结合。复制时子链的合成方向是5'→3',故应该选用引物①④。
【小问2详解】
为了让目的基因正确插入运载体上,需要在引物的5'端添加限制酶的识别序列,因为3'端要连接脱氧核苷酸。
【小问3详解】
使用BamH Ⅰ酶切会破坏标记基因.使用 Hind Ⅲ酶切会破坏启动子,使用Pst Ⅰ酶切会破坏终止子,Kpn Ⅰ的酶切位点不在启动子和终止子之间, Sau3AⅠ的酶切位点与BamH Ⅰ酶一样,也会破坏标记 基因,故最终选用的限制酶为Pvu Ⅱ和EcoR Ⅰ。
【小问4详解】
将基因表达载体导入动物受精卵中的方法是显微注射法,与乳腺生物反应器相比,膀胱生物反应器不受性别、年龄与发育时期的限制。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$