
說明:本試卷共6頁(yè),21小題,滿分100分,考試用時(shí)75分鐘。答案須做在答題卡上;選擇題填涂需用2B鉛筆,非選擇題需用黑色字跡鋼筆或簽字筆作答??荚嚱Y(jié)束后只需交答題卡。
一、選擇題:本題共16小題,第1~12題,每小題2分,第13~16題,每小題4分,共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。
1. 生態(tài)工程是一門旨在解決環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展協(xié)調(diào)問題的新學(xué)科。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 生態(tài)工程建設(shè)的目的是要達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益同步發(fā)展
B. 各地農(nóng)村建設(shè)綜合發(fā)展型生態(tài)工程應(yīng)該按照相同的模式進(jìn)行
C. 秸稈還田、用秸稈培養(yǎng)蚯蚓都有利于提高對(duì)農(nóng)作物秸稈的利用率
D. 恢復(fù)退化濕地時(shí),在周圍建立緩沖帶有利于減少人類干擾
【答案】B
【解析】
【分析】生態(tài)工程是指人類利用生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)學(xué)等學(xué)科的基本原理和方法,對(duì)人工生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)和調(diào)控,或?qū)σ呀?jīng)破壞的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)、重建,從而提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力或改善生態(tài)環(huán)境,促進(jìn)人類社會(huì)與自然環(huán)境和諧發(fā)展的系統(tǒng)工程技術(shù)或綜合工藝過程。
【詳解】A、生態(tài)工程是一門旨在解決環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展協(xié)調(diào)問題的新學(xué)科,生態(tài)工程建設(shè)的目的是要達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益同步發(fā)展,A正確;
B、各地農(nóng)村建設(shè)綜合發(fā)展型生態(tài)工程應(yīng)該因地制宜,B錯(cuò)誤;
C、秸稈還田、用秸稈培養(yǎng)蚯蚓能提高對(duì)農(nóng)作物秸稈的利用率,減少秸稈的浪費(fèi),C正確;
D、人類活動(dòng)會(huì)影響退化濕地的恢復(fù),恢復(fù)退化濕地時(shí),在周圍建立緩沖帶有利于減少人類的干擾,D正確。
故選B。
2. 為了拯救野生朱鹮,我國(guó)各級(jí)政府和機(jī)構(gòu)采取了一系列措施,使野生朱鹮的種群數(shù)量由1981年的7只發(fā)展到2007年的800余只。有關(guān)野生朱鹮的食物網(wǎng)如圖所示,下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是( )
A. 環(huán)境污染、食物短缺和棲息地的縮小等都是導(dǎo)致野生朱鹮大量減少的原因
B. 該食物網(wǎng)中,野生朱鹮與魚類之間存在著種間競(jìng)爭(zhēng)和捕食的關(guān)系
C. 就地保護(hù)是保護(hù)野生朱鹮最有效的措施
D. 圖中有3條食物鏈,處于第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的只有朱鹮
【答案】D
【解析】
【分析】野生動(dòng)物減少的主要原因是環(huán)境污染、食物短缺和棲息地的縮小等;保護(hù)野生動(dòng)物最有效的方式是就地保護(hù);該食物網(wǎng)中,野生朱鹮與魚類之間存在著競(jìng)爭(zhēng)和捕食的關(guān)系;野生朱鹮可利用的總能量遠(yuǎn)小于魚類和貝類可利用的總能量之和。
【詳解】A、野生動(dòng)物減少的主要原因是環(huán)境污染、食物短缺和棲息地的縮小等,A正確;
B、該食物網(wǎng)中,野生朱鹮與魚類之間有著共同食物貝類,朱鹮以魚類為食,二者存在著種間競(jìng)爭(zhēng)和捕食的關(guān)系,B正確;
C、保護(hù)野生動(dòng)物最有效的方式是就地保護(hù),C正確;
D、圖中有3條食物鏈,朱鹮和魚類位于第三營(yíng)養(yǎng)級(jí),D錯(cuò)誤。
故選D。
3. 地球上的自然資源、人類的生存空間都是有限的,世界人口的急劇增長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,給人類的生存和發(fā)展帶來了一系列壓力,并引發(fā)了諸多全球性生態(tài)環(huán)境問題。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 生活方式不同會(huì)導(dǎo)致生態(tài)足跡的大小可能不同
B. 臭氧層破壞是導(dǎo)致霧霾、酸雨頻發(fā)的主要原因
C. 霧霾現(xiàn)象可自行退去,說明生態(tài)系統(tǒng)有一定的自我調(diào)節(jié)能力
D. 由于石油污染,海洋中的魚類大量死亡,魚在腐爛后進(jìn)一步加重了污染并導(dǎo)致更多魚類死亡,這屬于正反饋調(diào)節(jié)
【答案】B
【解析】
【分析】1、人口增長(zhǎng)對(duì)環(huán)境的影響:①人均耕地減少;②燃料需求增加;③環(huán)境污染加??;④水、礦產(chǎn)資源短缺;⑤植被破壞。
2、生態(tài)足跡是指平均維持一個(gè)人生存所需的資源及容納人類所排放的廢物所需要的土地和水域面積。
【詳解】A、人的生活方式不同,生存所需的資源不同,生態(tài)足跡的大小可能不同,A正確;
B、大氣污染會(huì)導(dǎo)致霧霾、酸雨頻發(fā),酸雨的形成是空氣中過多的二氧化硫等導(dǎo)致的,霧霾的形成與PM2.5有關(guān),臭氧層破壞會(huì)導(dǎo)致照射到地面的紫外線輻射增強(qiáng),B錯(cuò)誤;
C、霧霾現(xiàn)象可自行退去,說明生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調(diào)節(jié)能力,C正確;
D、由于污染而死亡的魚在腐爛后會(huì)加重污染并導(dǎo)致更多魚類死亡,這屬于正反饋調(diào)節(jié),D正確。
故選B。
4. 下列有關(guān)米酒、酸奶、泡菜等傳統(tǒng)發(fā)酵制品的敘述,正確的是( )
A. 米酒發(fā)酵液中冒出的“氣泡”都來源于酵母菌的有氧呼吸
B. 制作米酒時(shí)添加“酵頭”的目的是接種釀酒酵母
C. 酸奶和泡菜制作中均需要及時(shí)通氧,保證乳酸菌的有氧呼吸
D. 為避免雜菌污染,發(fā)酵前需要對(duì)器具、原料等進(jìn)行滅菌
【答案】B
【解析】
【分析】酵母菌為兼性厭氧型真菌,在有氧無氧條件下均能產(chǎn)生二氧化碳。
【詳解】A、酵母菌的有氧呼吸和無氧呼吸都會(huì)產(chǎn)生二氧化碳,故米酒發(fā)酵液中冒出的“氣泡”來源于酵母菌無氧呼吸和有氧呼吸,A錯(cuò)誤;
B、制作米酒利用的是酵母菌,添加“酵頭”的目的是接種釀酒酵母,B正確;
C、乳酸菌是厭氧菌,制作酸奶和泡菜利用的是乳酸菌,故酸奶和泡菜制作中均需要確保無氧呼吸,以保證乳酸菌的無氧呼吸,C錯(cuò)誤;
D、為避免雜菌污染,發(fā)酵前需要對(duì)器具等進(jìn)行滅菌,但原料不需滅菌,D錯(cuò)誤。
故選B。
5. 在發(fā)酵技術(shù)中,主要是利用優(yōu)良微生物的代謝過程,獲得人類需要的產(chǎn)品。下列敘述正確的是( )
A. 以淀粉或纖維素的水解液為原料,可以生產(chǎn)微生物分泌的單細(xì)胞蛋白
B. 以紅薯粉為原料經(jīng)黑曲霉發(fā)酵生產(chǎn)檸檬酸需要振蕩培養(yǎng),故黑曲霉與生產(chǎn)果醋和腐乳時(shí)所用主要微生物的代謝類型相同
C. 選育優(yōu)良的產(chǎn)酒酵母菌是發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié),決定了酒的產(chǎn)量和口味
D. 在氧氣和糖源都充足時(shí),醋酸菌可以將乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛,再將乙醛變?yōu)橐宜?br>【答案】B
【解析】
【分析】酵母菌是一類單細(xì)胞真菌,能以多種糖類作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和能量的來源,因此在一些含糖量較高的水果、蔬菜表面經(jīng)常可以發(fā)現(xiàn)酵母菌的存在。酵母菌是兼性厭氧微生物,在無氧條件下能進(jìn)行酒精發(fā)酵,可用于釀酒、制作饅頭和面包等。溫度是影響酵母菌生長(zhǎng)的重要因素,釀酒酵母的最適生長(zhǎng)溫度約為28 ℃。
【詳解】A、微生物菌體本身屬于單細(xì)胞蛋白,單細(xì)胞蛋白不是微生物的分泌物,A錯(cuò)誤;
B、黑曲霉發(fā)酵生產(chǎn)檸檬酸需要振蕩培養(yǎng),故黑曲霉代謝類型為異養(yǎng)需氧型,故黑曲霉與生產(chǎn)果醋(醋酸菌需氧型)和腐乳(毛霉需氧型)時(shí)所用主要微生物的代謝類型相同,B正確;
C、發(fā)酵過程的中心環(huán)節(jié)是發(fā)酵過程,控制各種條件等,C錯(cuò)誤;
D、在氧氣和糖源都充足時(shí),醋酸菌可以將糖分解成乙酸,糖源不充足時(shí),將乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛,再將乙醛變?yōu)橐宜?,D錯(cuò)誤。
故選B。
6. 地球上的植物每年產(chǎn)生的纖維素超過70億噸,其中40%~60%能被土壤中產(chǎn)生纖維素酶的某些微生物分解利用。剛果紅染液可以與像纖維素這樣的多糖物質(zhì)形成紅色復(fù)合物,但并不與水解后的纖維二糖、葡萄糖等發(fā)生這種反應(yīng)。在含有纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅,剛果紅與纖維素形成紅色復(fù)合物,而當(dāng)纖維素被纖維素分解菌分解后,復(fù)合物就無法形成,培養(yǎng)基中會(huì)出現(xiàn)以這些菌為中心的透明圈(如圖所示)。下列關(guān)于纖維素分解菌的分離與計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn),敘述正確的是( )
A. 分離纖維素分解菌的選擇培養(yǎng)基應(yīng)以纖維素為唯一碳源,不接種作對(duì)照,用以判斷選擇培養(yǎng)基是否有選擇作用
B. 配置的培養(yǎng)基采用干熱滅菌后即可倒平板,并將平板倒置
C. 采用平板劃線法分離時(shí)接種前后都需要對(duì)接種環(huán)滅菌處理,灼燒完立即接種,計(jì)算活菌數(shù)時(shí)可以采用顯微鏡計(jì)數(shù)
D. 通過比較得知,菌落①中的菌株分解纖維素能力最強(qiáng)
【答案】D
【解析】
【分析】剛果紅染色法原理:剛果紅染液可以與像纖維素這樣的多糖物質(zhì)形成紅色復(fù)合物,但并不與水解后的纖維二糖、葡萄糖等發(fā)生這種反應(yīng)。在含有纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅,剛果紅與纖維素形成紅色復(fù)合物;而當(dāng)纖維素被纖維素分解菌分解后,復(fù)合物就無法形成,培養(yǎng)基中會(huì)出現(xiàn)以這些菌為中心的透明圈。
【詳解】A、以纖維素為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基,能分解纖維素的微生物才能存活,所以可以用來分離纖維素分解菌,應(yīng)用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基作對(duì)照,用以判斷選擇培養(yǎng)基是否有選擇作用,A錯(cuò)誤;
B、培養(yǎng)基采用濕熱滅菌,滅菌待不燙手時(shí)即可倒平板,并將平板倒置,B錯(cuò)誤;
C、采用平板劃線分離時(shí)接種前后都需要對(duì)接種環(huán)滅菌處理,灼燒完冷卻后才可以接種,計(jì)算活菌數(shù)必須用稀釋涂布平板法,顯微鏡計(jì)數(shù)不分死活細(xì)菌都會(huì)一起計(jì)算,C錯(cuò)誤;
D、菌落①直徑小,但降解圈直徑大,說明菌落①中的菌株分解纖維素能力最強(qiáng),D正確。
故選D
7. 《本草綱目》記載,櫻桃具有利脾、止瀉的功效。櫻桃中的槲皮素等酚類化合物具有抗氧化活性。我國(guó)已經(jīng)利用組織培養(yǎng)技術(shù)繁育櫻桃優(yōu)良品種,滿足人們食用和藥用需要。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 利用微型繁殖技術(shù)可獲得大量櫻桃脫毒苗,也能保持優(yōu)良品種的遺傳特性,培育無毒櫻桃時(shí)常選取櫻桃植株的莖尖或根尖分生區(qū)作為外植體
B. 過程①與過程②的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比例一般不相同,且①必須避光處理
C. 富含色氨酸的培養(yǎng)基有利于櫻桃幼嫩的芽合成生長(zhǎng)素
D. 應(yīng)用櫻桃細(xì)胞培養(yǎng)可工廠化生產(chǎn)初生代謝產(chǎn)物槲皮素
【答案】D
【解析】
【分析】植物細(xì)胞工程技術(shù)的應(yīng)用:植物繁殖的新途徑(微型繁殖、作物脫毒)、作物新品種的培育(單倍體育種、突變體的利用)、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。
【詳解】A、應(yīng)用微型繁殖技術(shù)采用莖尖或根尖作為外植體可獲得大量櫻桃脫毒苗,由于莖尖或根尖病毒少,甚至無病毒,且莖尖或根尖分裂能力旺盛,因而可以選用作外植體。微型繁殖技術(shù)其本質(zhì)是無性繁殖,因而可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性,A正確;
B、圖中過程①為脫分化過程,過程②為再分化過程,由于培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比例會(huì)影響細(xì)胞分化的方向,因此這兩個(gè)過程的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比例一般不同,①是脫分化不需要光,B正確;
C、生長(zhǎng)素是由色氨酸經(jīng)過一系列轉(zhuǎn)變產(chǎn)生的,因此,用富含色氨酸的培養(yǎng)基有利于櫻桃幼嫩的芽合成生長(zhǎng)素,C正確;
D、應(yīng)用櫻桃細(xì)胞培養(yǎng)可工廠化生產(chǎn)次生代謝產(chǎn)物槲皮素,D錯(cuò)誤。
故選D。
8. 我國(guó)科學(xué)家成功地用iPS細(xì)胞克隆出了活體小鼠,部分流程如下圖所示,其中Kdm4d為組蛋白去甲基化酶,TSA為組蛋白脫乙酰酶抑制劑。下列說法正確的是( )
A. 組蛋白乙?;腿ゼ谆欣谥貥?gòu)胚后續(xù)的胚胎發(fā)育過程
B. ①過程的小分子化合物誘導(dǎo)小鼠成纖維細(xì)胞突變?yōu)閕PS細(xì)胞
C. ③過程中使用有活性的病毒處理的目的是誘導(dǎo)細(xì)胞融合
D. ④過程有細(xì)胞分裂沒細(xì)胞分化
【答案】A
【解析】
【分析】生物體基因的堿基序列保持不變,但基因表達(dá)和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象,叫作表觀遺傳;除了DNA甲基化,構(gòu)成染色體的組蛋白發(fā)生甲基化、乙?;刃揎椧矔?huì)影響基因的表達(dá)。
【詳解】A、結(jié)合題圖,重構(gòu)胚中在加入Kdm4d的mRNA和TSA后,發(fā)育成克隆鼠,而Kdm4d的mRNA表達(dá)產(chǎn)物為組蛋白去甲基化酶,可以使組蛋白去甲基化,TSA為組蛋白脫乙酰酶抑制劑,抑制組蛋白脫乙酰酶的作用,保持組蛋白乙酰化,即組蛋白乙?;腿ゼ谆欣谥貥?gòu)胚后續(xù)的胚胎發(fā)育過程,A正確;
B、①過程的小分子化合物誘導(dǎo)小鼠成纖維細(xì)胞脫分化為iPS細(xì)胞,并未發(fā)生突變,B錯(cuò)誤;
C、③為動(dòng)物細(xì)胞融合的過程,誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞發(fā)生融合所用的是滅活的病毒,C錯(cuò)誤;
D、④重構(gòu)胚發(fā)育為小鼠,不僅有細(xì)胞分裂也有細(xì)胞分化,D錯(cuò)誤。
故選A。
9. 乳頭瘤病毒(HPV)感染是誘發(fā)宮頸癌的重要因素。HPV具有多種類型,其中的HPV16和HPV18屬于高危型,可引起宮頸癌及宮頸上皮內(nèi)高度病變?,F(xiàn)對(duì)某就診者的取樣細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng),來進(jìn)行確診。下列說法不正確的是( )
A. 分散取樣的細(xì)胞能剪碎,并可采用胰蛋白酶處理
B. 培養(yǎng)取樣細(xì)胞時(shí),需要為這些細(xì)胞提供充足的營(yíng)養(yǎng)條件、穩(wěn)定的生長(zhǎng)環(huán)境等
C. 讓取樣細(xì)胞進(jìn)行貼壁生長(zhǎng),若產(chǎn)生了接觸抑制現(xiàn)象,則不屬于HPV高危型
D. 原代培養(yǎng)時(shí)需將培養(yǎng)瓶放在CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng),傳代培養(yǎng)時(shí)則不需要
【答案】D
【解析】
【分析】動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的流程:取動(dòng)物組織塊(動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的器官或組織)→剪碎→用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個(gè)細(xì)胞→制成細(xì)胞懸液→轉(zhuǎn)入培養(yǎng)瓶中進(jìn)行原代培養(yǎng)→貼滿瓶壁的細(xì)胞重新用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個(gè)細(xì)胞繼續(xù)傳代培養(yǎng)。
【詳解】A、分散取樣的細(xì)胞能剪碎,并可采用胰蛋白酶處理,分散成單個(gè)細(xì)胞,A正確;
B、培養(yǎng)取樣細(xì)胞時(shí),需要為這些細(xì)胞提供充足的營(yíng)養(yǎng)條件、穩(wěn)定的環(huán)境等,讓其正常生長(zhǎng),B正確;
C、若被HPV感染成為癌細(xì)胞,則不會(huì)出現(xiàn)接觸性抑制現(xiàn)象,因此若出現(xiàn)接觸性抑制時(shí),則可確定不屬于HPV高危型,C正確;
D、CO2培養(yǎng)箱中含有95%空氣和5%CO2,O2是細(xì)胞代謝所必需的,CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH,因此,進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)時(shí),都需用到CO2培養(yǎng)箱,D錯(cuò)誤;
故選D。
10. 下列有關(guān)基因工程操作工具的敘述,正確的是( )
A. 限制性內(nèi)切核酸酶將DNA雙鏈切割成兩條單鏈
B. 限制性內(nèi)切核酸酶的基因只存在于微生物中
C. 質(zhì)粒DNA分子上有一個(gè)或多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)
D. 將動(dòng)物基因轉(zhuǎn)入大腸桿菌等宿主細(xì)胞內(nèi)只能以病毒為載體
【答案】C
【解析】
【分析】1、基因工程的工具:
(1)限制酶:能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列,并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂。
(2)DNA連接酶:連接的是兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵。
(3)運(yùn)載體:常用的運(yùn)載體:質(zhì)粒、噬菌體、動(dòng)植物病毒。
2、作為運(yùn)載體必須具備的條件:①要具有限制酶的切割位點(diǎn); ②要有標(biāo)記基因(如抗性基因)③能在宿主細(xì)胞中穩(wěn)定存在并復(fù)制;④是安全的,對(duì)受體細(xì)胞無害,而且要易從供體細(xì)胞分離出來。
【詳解】A、限制性核酸內(nèi)切酶將一個(gè)DNA雙鏈片段切割成兩個(gè)DNA分子片段,而不切割成兩條單鏈,A錯(cuò)誤;
B、限制性核酸內(nèi)切酶主要來源于微生物,故限制性核酸內(nèi)切酶的基因主要存在于微生物體內(nèi),B錯(cuò)誤;
C、質(zhì)粒是一種常用的運(yùn)載體,必須具備的條件之一是:具有一個(gè)或多個(gè)限制酶的切割位點(diǎn),以便與外源基因連接,C正確;
D、常用的運(yùn)載體有質(zhì)粒、噬菌體、動(dòng)植物病毒,可用質(zhì)粒和噬菌體的衍生物作為載體,將動(dòng)物基因轉(zhuǎn)入大腸桿菌等宿主細(xì)胞內(nèi),D錯(cuò)誤。
故選C。
11. 下列關(guān)于DNA粗提取與鑒定的敘述,錯(cuò)誤的是( )
A. DNA和蛋白質(zhì)都不溶于酒精
B. DNA能溶于2ml/L的NaCl溶液
C. 提取DNA時(shí),加入的酒精溶液應(yīng)預(yù)冷
D. 可用二苯胺試劑鑒定DNA
【答案】A
【解析】
【分析】DNA粗提取和鑒定的原理:(1)DNA的溶解性:DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同;DNA不溶于酒精溶液,但細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)溶于酒精;DNA對(duì)酶、高溫和洗滌劑的耐受性。(2)DNA的鑒定:在沸水浴的條件下,DNA遇二苯胺會(huì)被染成藍(lán)色。
【詳解】A、DNA不溶于酒精,但某些蛋白質(zhì)溶于酒精,因此可初步分離DNA與蛋白質(zhì),A錯(cuò)誤;
B、DNA可以溶于2ml/L的NaCl溶液,B正確;
C、由于DNA不溶于酒精溶液,但細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)溶于酒精,故在DNA粗提取與鑒定的實(shí)驗(yàn)中, 95%的冷酒精可提取出含雜質(zhì)較少的DNA分子,C正確;
D、在沸水浴的條件下,DNA遇二苯胺會(huì)被染成藍(lán)色,D正確。
故選A。
12. 下圖是利用基因工程培育抗蟲植物的示意圖。以下相關(guān)敘述,正確的是( )
A. ②的構(gòu)建需要有DNA聚合酶參與
B. ③侵染植物細(xì)胞后,重組Ti質(zhì)粒整合到④的染色體上
C. ④的染色體上含抗蟲基因,則⑤就表現(xiàn)出抗蟲性狀
D. ⑤表現(xiàn)出抗蟲性狀表明植株發(fā)生了可遺傳變異
【答案】D
【解析】
【分析】基因工程的工具酶包括限制酶和DNA連接酶,農(nóng)桿菌特點(diǎn):易感染雙子葉植物和裸子植物,對(duì)大部分單子葉植物沒有感染力;Ti質(zhì)粒的T﹣DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞,并整合到受體細(xì)胞的染色體上.目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后需要進(jìn)行檢測(cè)和鑒定,才能確定其是否導(dǎo)入或成功表達(dá)。
【詳解】A、重組質(zhì)粒的構(gòu)建需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶參與,DNA聚合酶一般用于DNA復(fù)制過程,A錯(cuò)誤;
B、③侵染植物細(xì)胞后,重組Ti質(zhì)粒上的T-DNA整合到棉花細(xì)胞④的染色體上,B錯(cuò)誤;
C、如果受體細(xì)胞的染色體上若含抗蟲基因,但不代表該基因就一定成功表達(dá),因此不能確定⑤是否表現(xiàn)出抗蟲性狀,C錯(cuò)誤;
D、⑤只要表現(xiàn)出抗蟲性狀就表明該基因工程操作成功,基因工程的原理是基因重組,說明該植株發(fā)生了可遺傳變異,D正確。
故選D。
13. 兩個(gè)不同生態(tài)系統(tǒng)在同時(shí)受到同等強(qiáng)度的干擾(a)后,其結(jié)構(gòu)和功能的曲線變化情況如圖所示,由圖不能得出的結(jié)論是( )
A. 若甲生態(tài)系統(tǒng)的干擾強(qiáng)度增大,則C點(diǎn)右移
B. 乙生態(tài)系統(tǒng)B點(diǎn)后一定有新的物種產(chǎn)生
C. 同等強(qiáng)度的干擾下,乙生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性比甲強(qiáng)
D. 圖中偏離正常運(yùn)行范圍的程度可以體現(xiàn)抵抗力穩(wěn)定性的大小
【答案】B
【解析】
【分析】生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性:
1、概念:生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)穩(wěn)定的能力;
2、生態(tài)系統(tǒng)之所以能維持相對(duì)穩(wěn)定,是由于生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力。生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的?;A(chǔ)是負(fù)反饋。物種數(shù)目越多,營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,自我調(diào)節(jié)能力越大;在相同強(qiáng)度的干擾下,生態(tài)系統(tǒng)受到的影響大,說明其抵抗力穩(wěn)定性低,偏離正常范圍越大,恢復(fù)需要的時(shí)間就越長(zhǎng)。
3、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性:包括抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性。生態(tài)系統(tǒng)成分越單純,結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單抵抗力穩(wěn)定性越低,反之亦然。草原生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力穩(wěn)定性較強(qiáng),草地破壞后能恢復(fù),而森林恢復(fù)很困難。抵抗力穩(wěn)定性強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng),它的恢復(fù)力穩(wěn)定就弱。
【詳解】A、若甲的干擾強(qiáng)度增大,則恢復(fù)所需要的時(shí)間延長(zhǎng),C點(diǎn)右移,A正確;
B、圖中乙生態(tài)系統(tǒng)B點(diǎn)后逐漸恢復(fù)正常運(yùn)行范圍,生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)逐漸復(fù)雜,物種數(shù)目比B點(diǎn)前可能增加,但是與該生態(tài)系統(tǒng)受到干擾前相比不一定就產(chǎn)生新的物種,B錯(cuò)誤;
C、從圖中可看出甲乙兩個(gè)生態(tài)系統(tǒng)受到干擾后,甲生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能保持原狀所需要的時(shí)間長(zhǎng),波動(dòng)范圍大,說明甲的抵抗力穩(wěn)定性低,乙的抵抗力穩(wěn)定性高,C正確;
D、抵抗力穩(wěn)定性是指生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)和功能保持原狀的能力,所以抵抗力穩(wěn)定性越大,受到相同程度的外界干擾時(shí)偏離正常范圍的距離越小,圖中偏離正常運(yùn)行范圍的程度可以體現(xiàn)抵抗力穩(wěn)定性的大小,D正確。
故選B。
14. 研究人員利用杏鮑菇(具有雙核,AA) 和秀珍菇(具有單核,B) 進(jìn)行體細(xì)胞雜交,以期培養(yǎng)食用菌新品種,流程如圖。已知異源融合子因異源基因相混合而獲得新的遺傳特性,表現(xiàn)出對(duì)親株的拮抗作用,能夠在培養(yǎng)基上觀察到一條拮抗帶。融合后的菌絲,在進(jìn)行細(xì)胞分裂時(shí),會(huì)形成一個(gè)喙?fàn)罱Y(jié)構(gòu),而單核菌絲不會(huì)。
注:高溫滅活使原生質(zhì)體AA僅能生存而無法繁殖。
下列敘述正確的是( )
A. 步驟②中原生質(zhì)體應(yīng)在低滲溶液中進(jìn)行培養(yǎng)并處理
B. 促融后形成的融合菌株可能為AAAA、AAB、BB、AB
C. 在培養(yǎng)基上可以觀察到AA菌落、B菌落以及AAB菌落
D. 若有喙?fàn)罱Y(jié)構(gòu)和無喙?fàn)罱Y(jié)構(gòu)同時(shí)出現(xiàn)在拮抗帶,步驟③應(yīng)選擇有喙?fàn)罱Y(jié)構(gòu)的菌絲
【答案】D
【解析】
【分析】高溫滅活使原生質(zhì)體A僅能生存而無法繁殖,因此,培養(yǎng)基上不會(huì)有A的菌落。
【詳解】A、步驟②中原生質(zhì)體應(yīng)在等滲溶液中進(jìn)行培養(yǎng)并處理,A錯(cuò)誤;
BC、高溫滅活使原生質(zhì)體AA僅能生存而無法繁殖,因此不會(huì)形成AAAA的融合菌株,也不會(huì)出現(xiàn)AA、AB菌落,BC錯(cuò)誤;
D、融合后的菌絲,在進(jìn)行細(xì)胞分裂時(shí),會(huì)形成一個(gè)喙?fàn)罱Y(jié)構(gòu),而單核菌絲不會(huì),因此若有喙?fàn)罱Y(jié)構(gòu)和無喙?fàn)罱Y(jié)構(gòu)同時(shí)出現(xiàn)在拮抗帶,步驟③應(yīng)選擇有喙?fàn)罱Y(jié)構(gòu)的菌絲,D正確。
故選D。
15. 抗體—藥物偶聯(lián)物(ADC)通過將細(xì)胞毒素與能特異性識(shí)別腫瘤抗原的單克隆抗體結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了對(duì)腫瘤細(xì)胞的選擇性殺傷。ADC通常由抗體、接頭和藥物(如細(xì)胞毒素)三部分組成,它的作用機(jī)制如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A. ADC中的抗體主要是發(fā)揮治療效應(yīng),殺傷靶細(xì)胞
B. 制備ADC中的抗體應(yīng)用了體細(xì)胞核移植、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)
C. ADC通過胞吞作用進(jìn)入腫瘤細(xì)胞體現(xiàn)了細(xì)胞膜的選擇透過性,ADC同傳統(tǒng)藥物相比精準(zhǔn)度更高,對(duì)機(jī)體損傷更小
D. 可以將ADC中的藥物換成放射性同位素,標(biāo)記單克隆抗體進(jìn)行靶向治療
【答案】D
【解析】
【分析】據(jù)圖分析,抗體與靶細(xì)胞膜上的特異性受體結(jié)合通過胞吞的方式把藥物(細(xì)胞毒素)一并帶進(jìn)靶細(xì)胞,引起靶細(xì)胞溶酶體膜的破裂,最后導(dǎo)致細(xì)胞凋亡,實(shí)現(xiàn)了對(duì)腫瘤細(xì)胞的選擇性殺傷。
【詳解】A、由題干信息可知,抗體藥物偶聯(lián)物(ADC)通過將細(xì)胞毒素與能特異性識(shí)別腫瘤抗原的單克隆抗體結(jié)合,ADC中的抗體在選擇性殺傷腫瘤細(xì)胞中起識(shí)別作用,A錯(cuò)誤;
B、制備單克隆抗體用到的動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)有:動(dòng)物細(xì)胞融合、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng),B錯(cuò)誤;
C、ADC通過胞吞作用進(jìn)入腫瘤細(xì)胞體現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動(dòng)性;ADC同傳統(tǒng)藥物相比精準(zhǔn)度更高,對(duì)機(jī)體損傷更小,C錯(cuò)誤;
D、特異性抗體能特異性識(shí)別腫瘤抗原,所以利用同位素標(biāo)記的單克隆抗體,可用于定位診斷腫瘤,進(jìn)行靶向治療,D正確。
故選D。
16. 目的基因和載體如果用同一種限制酶處理,連接時(shí)會(huì)出現(xiàn)正反接的情況,為鑒定篩選出的表達(dá)載體中是否含有正確插入目的基因的重組質(zhì)粒,擬設(shè)計(jì)引物進(jìn)行PCR后,結(jié)合電泳技術(shù)鑒定,圖示為甲、乙、丙3條引物在正確重組質(zhì)粒中的相應(yīng)位置,其中目的基因?yàn)殚L(zhǎng)度300bp的片段。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是( )
A. PCR復(fù)性溫度不宜太低,避免引物錯(cuò)配和模板鏈形成雙鏈
B. 電泳條帶遷移的位置和速度與DNA分子的大小、帶電量和構(gòu)象有關(guān)
C. 選取引物甲、丙,擴(kuò)增出450bp長(zhǎng)度片段時(shí),可以說明目的基因正接
D. 選取引物甲、乙,擴(kuò)增出400bp長(zhǎng)度片段時(shí),可以說明目的基因反接
【答案】C
【解析】
【分析】PCR是利用DNA在體外攝氏95°高溫時(shí)變性會(huì)變成單鏈,低溫(經(jīng)常是60°C左右)時(shí)引物與單鏈按堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則結(jié)合,再調(diào)溫度至DNA聚合酶最適反應(yīng)溫度(72°C左右),DNA聚合酶沿著磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互補(bǔ)鏈?;诰酆厦钢圃斓腜CR儀實(shí)際就是一個(gè)溫控設(shè)備,能在變性溫度,復(fù)性溫度,延伸溫度之間很好地進(jìn)行控制。
【詳解】A、退火是在高溫解旋后降低溫度讓引物與模板鏈結(jié)合,退火溫度不宜太低,避免引物錯(cuò)配和模板鏈形成雙鏈,A正確;
B、電泳條帶遷移的位置和速度與DNA分子的大小、帶電量和構(gòu)象有關(guān),如電泳一段時(shí)間后,較大的DNA分子遷移距離小,離加樣孔近,而較小的DNA分子遷移距離大,離加樣孔遠(yuǎn),B正確;
C、由于使用的引物是甲和丙,沒有與基因相應(yīng)位置配對(duì),因此不管基因正接還是反接,均為450bp,C錯(cuò)誤;
D、選取引物甲乙,擴(kuò)增出400bp長(zhǎng)度片斷時(shí),可以說明目的基因反接,若正接,不能擴(kuò)增出100bp的片段,D正確。
故選C。
二、非選擇題:本題共5小題,共60分。
17. “半畝方塘一鑒開,天光云影共徘徊”,與大江大河大湖不同,在我們身邊,存在著許多微小濕地,它們或是一方靈動(dòng)池塘,或是隨處可見的小溪、農(nóng)田。為了對(duì)重金屬鎘(Cd)污染的水體進(jìn)行生物修復(fù),科研人員進(jìn)行了相關(guān)研究。選擇水芹菜、燈芯草和水葫蘆三種濕地植物設(shè)置了4種配植方式:A.水芹菜3株+水葫蘆3株;B水芹菜3株+燈芯草3叢;C.水葫蘆3株+燈芯草3叢;D.水芹菜2株+水葫蘆2株+燈芯草2叢。利用水培法模擬被鎘污染的人工濕地,檢測(cè)植物配植對(duì)模擬人工濕地的影響,結(jié)果如下圖?;卮鹣铝袉栴}:
(1)據(jù)圖1可知,4種配植方式中,第3天時(shí)人工濕地中Cd的去除率最大的是______組,到第7天時(shí)﹐人工濕地中Cd的去除率最大的是______組,由此可說明隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)﹐人工濕地中配植種類更多樣的植物會(huì)促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)對(duì)Cd的去除。這體現(xiàn)了生物多樣性的______價(jià)值,生物多樣性是______的結(jié)果。
(2)綜合圖1、2結(jié)果可知,實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)人工濕地中的溶解氧含量與Cd的去除率呈______。
(3)在對(duì)受污染后的濕地進(jìn)行修復(fù)時(shí),專家組選擇了凈化能力較強(qiáng)的多種水生植物并進(jìn)行合理布設(shè),同時(shí)考慮節(jié)省投資和維護(hù)成本,該做法主要遵循了生態(tài)工程建設(shè)的______和______原理。
【答案】(1) ①. C ②. D ③. 間接 ④. 協(xié)同進(jìn)化(自然選擇/生物進(jìn)化)
(2)正相關(guān) (3) ①. 自生 ②. 整體
【解析】
【分析】分析左圖:該實(shí)驗(yàn)的目的為探究植物配植對(duì)人工濕地Cd去除率的影響,自變量處理時(shí)間和植物的種類,因變量為Cd去除率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng),人工濕地中配植種類更多樣的植物會(huì)促進(jìn)系統(tǒng)對(duì)Cd的去除。
分析右圖:自變量為植物的種類和數(shù)量,因變量為溶氧量,由圖可知:人工濕地中配植更多樣的植物可提高水體溶解氧。
【小問1詳解】
據(jù)圖1可知,4種配植方式的人工濕地中Cd的去除率大小順序在第3天和第7天時(shí)分別為C>D>A>B和D>C>A>B。說明隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng),人工濕地中配植種類更多樣的植物會(huì)促進(jìn)系統(tǒng)對(duì)Cd的去除。體現(xiàn)了生物多樣性的間接價(jià)值,生物多樣性是協(xié)同進(jìn)化(自然選擇/生物進(jìn)化)的結(jié)果。
【小問2詳解】
右圖結(jié)果表明D組的種類越多,溶氧量最多,即人工濕地中配植更多樣的植物可提高水體溶解氧;綜合題圖結(jié)果可知,實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)人工濕地中D組種類越多,溶解氧含量越高,Cd的去除率也越高,溶解氧含量與Cd的去除率呈正相關(guān)。
【小問3詳解】
“專家組選擇了凈化能力較強(qiáng)的多種水生植物并進(jìn)行合理布設(shè)該做法遵循了生態(tài)工程建設(shè)的自生原理,“同時(shí)考慮節(jié)省投資和維護(hù)成本”該做法遵循了生態(tài)工程建設(shè)的整體原理。
18. 為確定某致病細(xì)菌對(duì)不同抗生素的敏感性,研究人員設(shè)置了四組實(shí)驗(yàn):分別將含有A、B、C、D四種抗生素(含量相同)的濾紙片均勻置于同一平板上的不同位置,放在培養(yǎng)箱中培養(yǎng)一定時(shí)間后,觀察其透明圈的大小,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表?;卮鹣铝袉栴}:
(1)配制培養(yǎng)基時(shí),按照培養(yǎng)基配方準(zhǔn)確稱量各組分,溶解、定容后,并進(jìn)行______滅菌。
(2)若該實(shí)驗(yàn)需要計(jì)算菌落數(shù),宜選擇菌落數(shù)在_,采用稀釋涂布平板法統(tǒng)計(jì)的結(jié)果往往較實(shí)際值偏低,原因是______。
(3)微生物培養(yǎng)的關(guān)鍵是______,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,為達(dá)到抗菌目的,最好應(yīng)選用抗生素種類為______;在排除雜菌污染的情況下,第4組實(shí)驗(yàn)說明細(xì)菌對(duì)抗生素D產(chǎn)生了______。
(4)該實(shí)驗(yàn)還缺少一組空白對(duì)照,請(qǐng)嘗試補(bǔ)充:______。
【答案】(1)高壓蒸汽(或濕熱)
(2)30~300,當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí),平板上觀察到的只是一個(gè)菌落
(3) ①. 防止雜菌污染 ②. 抗生素A ③. 耐藥性(抗藥性)
(4)增加一組不含抗生素的濾紙片進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)
【解析】
【分析】題意分析,根據(jù)表格內(nèi)容可知,使用抗生素A時(shí),濾紙片周圍出現(xiàn)了透明圈,且透明圈最大,故抗生素A的抗菌效果最好。為了增強(qiáng)本實(shí)驗(yàn)的說服力,本實(shí)驗(yàn)應(yīng)增加一組不含抗生素的濾紙片進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)作為空白對(duì)照組,以排除濾紙片本身對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。
【小問1詳解】
對(duì)培養(yǎng)基的滅菌,為了防止成分被破壞,使用的是高壓蒸汽(或濕熱)滅菌。
【小問2詳解】
若該實(shí)驗(yàn)需要計(jì)算菌落數(shù),宜選擇菌落數(shù)在30~300,采用稀釋涂布平板法統(tǒng)計(jì)的結(jié)果往往較實(shí)際值偏低,當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí),平板上觀察到的只是一個(gè)菌落。
【小問3詳解】
獲得純凈微生物培養(yǎng)物的關(guān)鍵是防止雜菌污染;根據(jù)表格可知,使用抗生素A時(shí),濾紙片周圍出現(xiàn)了透明圈,且透明圈最大,故為了達(dá)到良好的抗菌效果,最好應(yīng)選用抗生素A;在排除雜菌污染的情況下,第4組的透明圈中出現(xiàn)了一個(gè)菌落,說明細(xì)菌對(duì)抗生素D產(chǎn)生了耐藥性(抗藥性)。
【小問4詳解】
該實(shí)驗(yàn)還缺少一組空白對(duì)照實(shí)驗(yàn),應(yīng)增加一組不含抗生素的濾紙片進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),以排除濾紙片本身對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,這樣可以增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的說服力。
19. “三親嬰兒”是“三合一”胚胎人工授精技術(shù)誕生的嬰兒,含有“一父兩母”三人的遺傳物質(zhì),可有效防止某些遺傳病的發(fā)生。據(jù)圖回答下列問題:
(1)由于女性的自然生理周期產(chǎn)生的卵子太少,捐獻(xiàn)者在取卵前通常需要注射__________來促進(jìn)排卵,收集的卵母細(xì)胞必須培養(yǎng)到__________。核移植前還需對(duì)受體卵母細(xì)胞進(jìn)行顯微操作去核,其目的是_________。
(2)精子在受精前必須獲能,卵母細(xì)胞與精子體外受精后,應(yīng)將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng),以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。獲得的早期胚胎移植到胚胎受體前,需要對(duì)胚胎受體進(jìn)行_________處理。
(3)“三親嬰兒”的培育技術(shù)能避免母親___________(填“線粒體遺傳病基因”或“紅綠色盲基因”)傳遞給后代。
(4)根據(jù)“三親嬰兒”培育過程,思考如何用胚胎干細(xì)胞替換掉衰老或病變細(xì)胞并避免免疫排斥達(dá)到治療疾病的目的(胚胎干細(xì)胞可以利用核移植獲得),寫出簡(jiǎn)要的實(shí)驗(yàn)思路:__________。
【答案】(1) ①. 促性腺激素 ②. MⅡ期 ③. 保證核移植的胚胎的遺傳物質(zhì)主要來自供體
(2)同期發(fā)情處理 (3)線粒體遺傳病基因
(4)將患者正常體細(xì)胞的細(xì)胞核移入一個(gè)去核的卵母細(xì)胞中,使其重組并發(fā)育成一個(gè)新的早期胚胎,從早期胚胎中分離得到胚胎干細(xì)胞,培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞的過程中加入分化誘導(dǎo)因子,在分化誘導(dǎo)因子的作用下,可以定向誘導(dǎo)分化出組織細(xì)胞,替換掉衰老或病變細(xì)胞,從而達(dá)到治療疾病的目的并避免了免疫排斥
【解析】
【分析】分析題圖:圖示表示三親嬰兒的培育過程,由圖可知,三親嬰兒的培育采用了核移植技術(shù)、早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)和胚胎移植技術(shù)等。據(jù)圖分析,將母親的卵母細(xì)胞核移植到捐獻(xiàn)者的去核卵母細(xì)胞中,形成重組卵母細(xì)胞,培養(yǎng)至減數(shù)第二次分裂的中期,再與父親的精子結(jié)合形成受精卵,進(jìn)而發(fā)育為三親嬰兒,可見三親嬰兒的細(xì)胞核遺傳物質(zhì)一半來自于父親、一半來自于母親,而細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)則來自于捐獻(xiàn)者。
【小問1詳解】
對(duì)女性注射促性腺激素可促使其超數(shù)排卵。收集的卵母細(xì)胞必須培養(yǎng)到MⅡ期,此時(shí)細(xì)胞才具有受精能力。核移植前還需對(duì)受體卵母細(xì)胞進(jìn)行顯微操作去核,其目的是保證核移植胚胎的遺傳物質(zhì)主要來自供體。
【小問2詳解】
卵母細(xì)胞與精子體外受精后,應(yīng)將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng),以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。胚胎移植需要移植到同種的、生理狀態(tài)相同的雌性動(dòng)物體內(nèi),因此獲得的早期胚胎移植到胚胎受體前,需要對(duì)接受胚胎的受體進(jìn)行同期發(fā)情處理,以保證供受體具有相同的生理狀態(tài)。
【小問3詳解】
根據(jù)圖示可知,重組卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)來自于捐獻(xiàn)者,可避免母親的線粒體遺傳基因傳遞給后代。紅綠色盲是細(xì)胞核遺傳,而三親嬰兒的細(xì)胞核遺傳物質(zhì)來自于父親和母親,因此母親的紅綠色盲基因會(huì)遺傳給三親嬰兒。
【小問4詳解】
根據(jù)“三親嬰兒”培育過程,若達(dá)到用胚胎干細(xì)胞替換掉衰老或病變細(xì)胞并避免免疫排斥達(dá)到治療疾病的目的,實(shí)驗(yàn)思路為:可以取患者自身的正常體細(xì)胞,將患者正常體細(xì)胞的細(xì)胞核移入一個(gè)去核的卵母細(xì)胞中,使其重組并發(fā)育成一個(gè)新的早期胚胎,從早期胚胎中分離得到胚胎干細(xì)胞,在培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞的過程中加入分化誘導(dǎo)因子,在分化誘導(dǎo)因子的作用下,可以定向誘導(dǎo)分化出組織細(xì)胞,替換掉衰老或病變的細(xì)胞,從而達(dá)到治療疾病的目的并避免了免疫排斥。
20. 雙特異性單克隆抗體是指可同時(shí)與癌細(xì)胞和藥物結(jié)合的特異性抗體。下圖是科研人員通過雜交—雜交瘤細(xì)胞技術(shù)(免疫的B細(xì)胞和雜交瘤細(xì)胞雜交技術(shù))生產(chǎn)能同時(shí)識(shí)別癌胚抗原和長(zhǎng)春堿(一種抗癌藥物)的雙特異性單克隆抗體的部分過程?;卮鹣铝袉栴}:
(1)①處理后__________(填“需要”或“不需要”)對(duì)小鼠進(jìn)行抗體檢測(cè)。過程③能在特定培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的細(xì)胞是____________,未融合的B淋巴細(xì)胞經(jīng)過多次傳代培養(yǎng)后都不能存活,原因是___________。
(2)經(jīng)過程③篩選得到的細(xì)胞還需轉(zhuǎn)移至多孔培養(yǎng)板中進(jìn)行過程④,原因是___________。體外培養(yǎng)到一定時(shí)期的單克隆雜交—雜交瘤細(xì)胞因?yàn)開___________(答2點(diǎn))等因素而分裂受阻,需進(jìn)行傳代培養(yǎng)。
(3)獲得的單克隆雜交—雜交瘤細(xì)胞在體外條件下培養(yǎng)或___________,均可提取出大量的雙特異性單克隆抗體。
【答案】(1) ①. 需要 ②. 雜交瘤細(xì)胞 ③. 不能無限增殖
(2) ①. . 從小鼠體內(nèi)提取的B淋巴細(xì)胞不止一種類型(或篩選得到的雜交瘤細(xì)胞產(chǎn)生的抗體并不是單克隆抗體) ②. 細(xì)胞密度過大、有害代謝物的積累和培養(yǎng)液中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏
(3)注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖
【解析】
【分析】單克隆抗體的制備過程:
(1)二次篩選:①篩選得到雜交瘤細(xì)胞(去掉未雜交的細(xì)胞以及自身融合的細(xì)胞);②篩選出能夠產(chǎn)生特異性抗體的細(xì)胞群。
(2)細(xì)胞來源:免疫的B淋巴細(xì)胞:能產(chǎn)生特異性抗體,在體外不能無限增殖;骨髓瘤細(xì)胞:不產(chǎn)生專一性抗體,體外能無限增殖。
(3)雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn):既能大量增殖,又能產(chǎn)生特異性抗體。
(4)提取單克隆抗體:從培養(yǎng)液或小鼠腹水中提取。
【小問1詳解】
過程①是給小鼠注射癌胚抗原,其目的是使小鼠產(chǎn)生能分泌識(shí)別癌胚抗原抗體的B淋巴細(xì)胞,此時(shí)需要對(duì)小鼠進(jìn)行抗體檢測(cè),確定小鼠對(duì)該抗原發(fā)生了特異性免疫,形成了對(duì)該抗原已經(jīng)免疫的B淋巴細(xì)胞。過程③是用特定的培養(yǎng)基進(jìn)出選擇性培養(yǎng),只有雜交瘤細(xì)胞能在其上生長(zhǎng),未融合的親本細(xì)胞和融合的具有同種核的細(xì)胞都會(huì)死亡。未融合的B淋巴細(xì)胞經(jīng)多次傳代培養(yǎng)后都不能存活,因?yàn)锽淋巴細(xì)胞不能無限增殖。
【小問2詳解】
從小鼠體內(nèi)提取的B淋巴細(xì)胞不止一種類型(篩選得到的雜交瘤細(xì)胞產(chǎn)生的抗體并不都是需要的抗體),因此經(jīng)過程③篩選得到的細(xì)胞還需轉(zhuǎn)移至多孔培養(yǎng)板中繼續(xù)進(jìn)行過程④。體外培養(yǎng)到一定時(shí)期的單克隆雜交—雜交瘤細(xì)胞會(huì)因?yàn)榧?xì)胞密度過大、有害代謝物的積累和培養(yǎng)液中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏等因素而分裂受阻,需進(jìn)行傳代培養(yǎng)。
【小問3詳解】
獲得的單克隆雜交—雜交瘤細(xì)胞有兩個(gè)培養(yǎng)途徑,一是在體外培養(yǎng)液中培養(yǎng),二是注射到小鼠腹腔內(nèi)腹水中培養(yǎng)增殖。
21. 通過基因工程技術(shù)由大腸桿菌合成的人生長(zhǎng)激素可用于治療缺乏生長(zhǎng)激素的垂體性侏儒癥病人。如圖1為通過基因工程技術(shù)生產(chǎn)人生長(zhǎng)激素的過程。回答下列問題:
(1)圖1中①過程中可從人的垂體細(xì)胞中提取到生長(zhǎng)激素mRNA的原因是________,②過程為__________。
(2)圖1中的A為________,利用PCR獲取大量A的過程,若將一個(gè)A擴(kuò)增3次,共需要引物________個(gè)。
(3)⑤過程可以先用_________處理大腸桿菌,使細(xì)胞處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的狀態(tài)。
(4)圖2為圖1中B的結(jié)構(gòu)示意圖,啟動(dòng)子是一段有_________。由圖2分析可知,若要成功構(gòu)建基因表達(dá)載體,要在A的上游和下游分別添加__________、_________限制酶的識(shí)別位點(diǎn)(假設(shè)A的內(nèi)部不存在相關(guān)限制酶的識(shí)別位點(diǎn))。
【答案】(1) ①. 人的生長(zhǎng)激素基因在垂體細(xì)胞中選擇性表達(dá) ②. 逆轉(zhuǎn)錄
(2) ①. 生長(zhǎng)激素基因 ②. 14
(3)Ca2+ (4) ①. 特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段 ②. Alu Ⅰ ③. Hind Ⅱ
【解析】
【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟:
(1)目的基因的獲?。悍椒ㄓ袕幕蛭膸?kù)中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。
(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建:是基因工程的核心步驟,基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等,標(biāo)記基因可便于目的基因的鑒定和篩選。
(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞:根據(jù)受體細(xì)胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法;將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法;將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法。
(4)目的基因的檢測(cè)與鑒定:分子水平上的檢測(cè):①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因——DNA分子雜交技術(shù);②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA——分子雜交技術(shù);③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)——抗原-抗體雜交技術(shù)。個(gè)體水平上的鑒定:抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。
【小問1詳解】
人的生長(zhǎng)激素基因在垂體細(xì)胞中選擇性表達(dá),故在人的垂體細(xì)胞中可以提取生長(zhǎng)激素mRNA。②過程是以mRNA為模板合成DNA的過程,為逆轉(zhuǎn)錄。
【小問2詳解】
圖1中的A為生長(zhǎng)激素基因,利用PCR擴(kuò)增時(shí)需要2種引物,若將一個(gè)生長(zhǎng)激素基因擴(kuò)增3次,共得到8=23個(gè)DNA,新合成的子鏈均需要含有引物,共需要引物2×8-2(兩條母鏈)=14個(gè)。
【小問3詳解】
⑤過程為將重組的表達(dá)載體導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞,可用Ca2+處理大腸桿菌,使大腸桿菌處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)。
【小問4詳解】
啟動(dòng)子是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段?;虮磉_(dá)載體上除目的基因外,還需要有啟動(dòng)子、終止子、復(fù)制原點(diǎn)和標(biāo)記基因。由題圖2可知BamH Ⅰ會(huì)破壞標(biāo)記基因、EcR Ⅰ會(huì)破壞復(fù)制原點(diǎn),故不選用這兩種限制酶,結(jié)合啟動(dòng)子啟動(dòng)的轉(zhuǎn)錄方向,為保證目的基因的正確連接與轉(zhuǎn)錄,應(yīng)在目的基因A的上游添加Alu Ⅰ的識(shí)別位點(diǎn)、下游添加Hind Ⅱ的識(shí)別位點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)組別
抗生素種類
實(shí)驗(yàn)結(jié)果
1
A
濾紙片周圍出現(xiàn)透明圈
2
B
濾紙片周圍沒有出現(xiàn)透明圈
3
C
濾紙片周圍的透明圈比含A的小
4
D
濾紙片周圍的透明圈也比含A的小,且透明圈中出現(xiàn)了一個(gè)菌落
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