
1.本卷滿分100分,考試時(shí)間90分鐘;
2.答題前,在答題卷指定區(qū)域填寫班級(jí)、姓名、考場(chǎng)、座位號(hào)及準(zhǔn)考證號(hào)并核對(duì)條形碼信息;
3.所有答案必須寫在答題卷上,寫在試卷上無(wú)效,考試結(jié)束后,只需上交答題卷;
一、選擇題(本大題共20題,每小題2分,共40分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的,不選、多選、錯(cuò)選均不得分)
1. 下列有關(guān)生物多樣性的敘述,正確的是( )
A. 公園里的月季花有紅色、黃色等多種顏色,這體現(xiàn)了基因多樣性
B. 引進(jìn)新物種一定能增加當(dāng)?shù)氐纳锒鄻有?br>C. 建立植物園、動(dòng)物園是保護(hù)生物多樣性的最有效措施
D. 生物多樣性是生物進(jìn)化的結(jié)果,其形成過(guò)程即新物種形成的過(guò)程
【答案】A
【分析】一、生物的多樣性:生物圈內(nèi)所有的植物、動(dòng)物和微生物,它們所擁有的全部基因以及各種各樣的生態(tài)系統(tǒng),共同構(gòu)成了生物多樣性。生物多樣性包括基因多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。
二、生物多樣性的價(jià)值:(1)直接價(jià)值:對(duì)人類有食用、藥用和工業(yè)原料等使用意義,以及有旅游觀賞、科學(xué)研究和文學(xué)藝術(shù)創(chuàng)作等非實(shí)用意義的。(2)間接價(jià)值:對(duì)生態(tài)系統(tǒng)起重要調(diào)節(jié)作用的價(jià)值(生態(tài)功能)。(3)潛在價(jià)值:目前人類不清楚的價(jià)值。
【詳解】A、不同物種之間基因組成差別很大,同種生物之間的基因也有差別,月季的花色有紅色、黃色、粉色等多種顏色,即控制同一性狀的基因有多對(duì),這體現(xiàn)了生物遺傳(基因)的多樣性,A正確;
B、外來(lái)物種入侵會(huì)威脅生物多樣性,B錯(cuò)誤;
C、建立自然保護(hù)區(qū)是保護(hù)生物多樣性的最有效措施,C錯(cuò)誤;
D、生物多樣性是生物進(jìn)化的結(jié)果,生物多樣性包括基因多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性,D錯(cuò)誤。
故選A。
2. 芽孢桿菌一般可以起到維持腸道菌群、抑制病菌滋生、提高免疫力等作用,其原因是芽孢桿菌會(huì)在動(dòng)物腸道內(nèi)消耗大量氧氣以維持腸道內(nèi)的低氧環(huán)境,從而促進(jìn)雙歧桿菌等厭氧益生菌的生長(zhǎng),抑制致病菌的生長(zhǎng)。下列敘述正確的是( )
A. 芽孢桿菌是好氧菌,消耗O2的同時(shí)產(chǎn)生大量NADH
B. 芽孢桿菌與雙歧桿菌的協(xié)同進(jìn)化能構(gòu)成精巧的相互適應(yīng)
C. 芽孢桿菌與雙歧桿菌消耗等量葡萄糖釋放的能量相同
D. 芽孢桿菌細(xì)胞中線粒體內(nèi)膜的N元素含量高于其外膜
【答案】B
【分析】芽孢桿菌需氧呼吸消耗氧氣,為腸道內(nèi)的厭氧菌提供無(wú)氧環(huán)境。需氧呼吸葡萄糖徹底氧化分解,吸收氧氣放出二氧化碳。厭氧呼吸不吸收氧氣,是葡萄糖不徹底氧化分解。
【詳解】A、需氧呼吸第三階段,消耗氧氣的同時(shí)消耗NADH,A錯(cuò)誤;
B、芽孢桿菌需氧呼吸為雙歧桿菌創(chuàng)造了無(wú)氧環(huán)境,屬于協(xié)同進(jìn)化,B正確;
C、芽孢桿菌需氧呼吸,雙歧桿菌厭氧呼吸,消耗等量葡萄糖,前者釋放的能量比后者多,C錯(cuò)誤;
D、芽孢桿菌是原核生物,沒(méi)有線粒體,D錯(cuò)誤。
故選B。
3. 集合管上皮細(xì)胞對(duì)集合管中的Na+、Cl-重吸收機(jī)制如圖,①~④表示轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。下列敘述正確的是( )
A. Na+、Cl-進(jìn)入上皮細(xì)胞需要載體蛋白協(xié)助不需要消耗能量
B. 圖中轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白合成加工時(shí)不需內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的參與
C. ②、③轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)時(shí)均需要與被轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)相結(jié)合
D. 上皮細(xì)胞通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞骄S持膜內(nèi)外的Na+濃度梯度
【答案】D
【分析】物質(zhì)運(yùn)輸方式:(1)自由擴(kuò)散的特點(diǎn)是順濃度梯度,與膜內(nèi)外物質(zhì)濃度梯度有關(guān),不需要載體蛋白協(xié)助,不消耗能量。(2)易化(協(xié)助)擴(kuò)散的特點(diǎn)是順濃度梯度,與膜內(nèi)外物質(zhì)濃度梯度有關(guān),還需要膜上的載體蛋白的協(xié)助,不消耗能量。(3)主動(dòng)運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)是逆濃度梯度,需要載體蛋白協(xié)助,需要消耗能量。
【詳解】A、鈉離子主要存在于細(xì)胞外液中,因此Na+進(jìn)入細(xì)胞的方式是易化(協(xié)助)擴(kuò)散,而從細(xì)胞中轉(zhuǎn)運(yùn)出來(lái)的方式為主動(dòng)運(yùn)輸,而Cl-通過(guò)③方式轉(zhuǎn)運(yùn)出細(xì)胞是順濃度梯度進(jìn)行的,因而為易化(協(xié)助)擴(kuò)散方式,其進(jìn)入上皮細(xì)胞的方式為主動(dòng)運(yùn)輸,該過(guò)程消耗的是鈉離子的梯度勢(shì)能,A錯(cuò)誤;
B、圖中轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白位于細(xì)胞膜上,其合成時(shí)需內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的參與,B錯(cuò)誤;
C、圖中②、③轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)時(shí)不需要與被轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)相結(jié)合,因?yàn)檫@兩種轉(zhuǎn)運(yùn)方式為易化(協(xié)助)擴(kuò)散,需要的是離子通道,C錯(cuò)誤;
D、上皮細(xì)胞通過(guò)Na+?K+泵將Na+從細(xì)胞內(nèi)逆濃度梯度排出到細(xì)胞外,從而進(jìn)一步維持膜內(nèi)外的Na+濃度梯度維持物質(zhì)細(xì)胞內(nèi)外濃度差,為主動(dòng)運(yùn)輸,D正確。
故選D。
4. 神經(jīng)性口渴是由精神壓力過(guò)大造成的一種心理性疾病,常表現(xiàn)為口渴、多飲等癥狀。下列說(shuō)法正確的是( )
A. 大腦皮層滲透壓感受器興奮產(chǎn)生渴覺(jué),機(jī)體主動(dòng)飲水
B. 神經(jīng)性口渴患者多飲后會(huì)導(dǎo)致抗利尿激素分泌減少
C. 神經(jīng)性口渴患者尿量多,尿液滲透壓較高
D. 下丘腦將興奮傳至垂體促進(jìn)其分泌抗利尿激素
【答案】B
【分析】水平衡調(diào)節(jié)過(guò)程:
(1)飲水不足或失水過(guò)多→血漿滲透壓升高→下丘腦感受器受到刺激→垂體釋放抗利尿激素多→腎小管、集合管重吸收增加→尿量減少;同時(shí)大腦皮層產(chǎn)生渴覺(jué)。
(2)體內(nèi)水過(guò)多時(shí)→細(xì)胞外液滲透壓降低→下丘腦滲透壓感受器受到刺激→垂體釋放抗利尿激素減少→腎小管、集合管對(duì)水分的重吸收減少→尿量增加。
【詳解】A、滲透壓感受器為下丘腦,A錯(cuò)誤;
BC、神經(jīng)性口渴患者多飲后,細(xì)胞外液滲透壓就會(huì)降低,會(huì)導(dǎo)致抗利尿激素分泌減少,就減弱了腎小管、集合管對(duì)水分的重吸收,使尿量增加,尿液含水量增多,滲透壓會(huì)降低,B正確,C錯(cuò)誤;
D、抗利尿激素是由下丘腦分泌的,并由垂體釋放到血液中,D錯(cuò)誤。
故選B。
5. 蝸牛(2n-24)的貝殼有寶塔形、陀螺形、圓錐形、球形、煙斗形等多種類型。蝸牛6號(hào)染色體的某個(gè)位點(diǎn)存在控制其貝殼形狀的5種基因,分別是B1、B2、B3、B4和b,其中B對(duì)b為完全顯性,B1、B2、B3、B4之間為共顯性(即一對(duì)等位基因的兩個(gè)成員在雜合體中都表達(dá)的遺傳現(xiàn)象)。下列敘述正確的是( )
A. 不考慮變異,基因B1、B2、B3、B4、b在染色體上呈線性排列
B. 蝸牛細(xì)胞中一對(duì)同源染色體的兩個(gè)DNA分子中(A+T)/(C+G)的比值一定相同
C. 正常情況下,控制蝸牛貝殼形狀的相關(guān)基因型有15種
D. 該位點(diǎn)上的B1、B2、B3、B4和b基因在遺傳時(shí)遵循自由組合定律
【答案】C
【分析】根據(jù)題意可知,B1、B2、B3、B4和b互為等位基因,若為雜合子,每個(gè)個(gè)體含有其中的兩個(gè)基因。
【詳解】A、基因B1、B2、B3、B4、b互為等位基因,它們存在于染色體的同一位置,A錯(cuò)誤;
B、蝸牛細(xì)胞中一對(duì)同源染色體相同位置的基因可能是相同基因,也可能是等位基因,故兩個(gè)DNA分子中(A+T)/(C+G)的比值不一定相同,B錯(cuò)誤;
C、正常情況下,控制蝸牛貝殼形狀的相關(guān)基因型有純合和雜合兩大類情況,所以基因型共有5種純合+種雜合=5+10=15種,C正確;
D、B1、B2、B3、B4和b互為等位基因,遺傳時(shí)遵循分離定律,D錯(cuò)誤。
故選C。
6. 培養(yǎng)獲得二倍體和四倍體洋蔥根尖后,分別制作有絲分裂裝片,鏡檢、觀察。下圖為二倍體根尖細(xì)胞的照片。下列相關(guān)敘述不正確的是( )
A. 制作臨時(shí)裝片需要進(jìn)行解離—漂洗—染色—制片四步
B. 應(yīng)在顯微鏡下找到單層、分生區(qū)細(xì)胞進(jìn)行觀察
C. ①②③細(xì)胞分別處于有絲分裂后期、間期和前期
D. 四倍體中期細(xì)胞中的染色體數(shù)是②中的4倍
【答案】D
【分析】二倍體洋蔥染色體數(shù)目是2N,四倍體洋蔥染色體數(shù)目是4N,根尖分生區(qū)進(jìn)行有絲分裂,有絲分裂可分為前期、中期、后期、末期。
【詳解】A、觀察細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)的步驟:解離(目的是使細(xì)胞分離) →漂洗(洗去解離液,便于染色) →染色(用龍膽紫、醋酸洋紅等堿性染料) →制片→觀察,A正確;
B、多層細(xì)胞相互遮擋不容易觀察細(xì)胞,所以裝片中單層細(xì)胞區(qū)(細(xì)胞不重疊,透光好,易觀察)比多層細(xì)胞區(qū)更易找到理想的分裂期細(xì)胞,B正確;
C、①細(xì)胞的特點(diǎn)是著絲粒分裂,姐妹染色單體分開(kāi),為有絲分裂后期圖像;②細(xì)胞可觀察到核膜未消失,核仁未解體,為間期圖像;③細(xì)胞染色體雜亂的排列在細(xì)胞中,為前期圖像,C正確;
D、四倍體中期細(xì)胞中的染色體數(shù)是4N,②處于二倍體根尖細(xì)胞有絲分裂間期,染色體數(shù)目為2N,所以四倍體中期細(xì)胞中的染色體數(shù)是②的2倍,D錯(cuò)誤。
故選D。
7. 酵母菌作為模式生物被廣泛地用于科學(xué)研究。下列中學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中,酵母菌作為實(shí)驗(yàn)材料使用正確的是( )
A. 利用酵母菌進(jìn)行無(wú)氧發(fā)酵制作酸奶或泡菜
B. 固體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌研究種群數(shù)量變化
C. 利用酵母菌探究細(xì)胞呼吸是否都需要氧氣
D. 觀察酵母菌細(xì)胞內(nèi)葉綠體和細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)
【答案】C
【分析】酵母菌是兼性厭氧型真菌,有氧條件下進(jìn)行有氧呼吸,大量繁殖;無(wú)氧條件下,進(jìn)行無(wú)氧呼吸,產(chǎn)生酒精。
【詳解】A、制作酸奶和泡菜用的菌種是乳酸菌,A錯(cuò)誤;
B、常用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌研究種群數(shù)量變化,B錯(cuò)誤;
C、酵母菌是兼性厭氧型真菌,可利用酵母菌探究細(xì)胞呼吸是否都需要氧氣,C正確;
D、酵母菌無(wú)葉綠體,D錯(cuò)誤。
故選C。
8. 太平洋某島上生存著上百個(gè)蝸牛物種,但同一區(qū)域中只有少數(shù)幾個(gè)蝸牛物種共存。生活在同一區(qū)域的不同種蝸牛之間外殼相似性高,生活在不同區(qū)域的不同種蝸牛之間外殼相似性低。下列敘述正確的是( )
A. 該島上所有蝸牛的全部基因組成了一個(gè)基因庫(kù)
B. 該島上的所有蝸牛和其它生物構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)
C. 不同種蝸牛占據(jù)的生態(tài)位不同,不利于充分利用環(huán)境資源
D. 同一區(qū)域內(nèi)的不同種蝸牛具有相似外殼是自然選擇的結(jié)果
【答案】D
【分析】一、一個(gè)物種在群落中的地位或作用,包括所處的空間位置,占用資源的情況,以及與其他物種的關(guān)系等,稱為這個(gè)物種的生態(tài)位。
二、一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因,叫作這個(gè)種群的基因庫(kù)。
三、生物多樣性主要包括三個(gè)層次的內(nèi)容:遺傳多樣性(基因多樣性)、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。
【詳解】A、基因庫(kù)是指一個(gè)種群的全部個(gè)體所含有的全部基因,而該島上的蝸牛有上百個(gè)物種,故其全部基因不能組成一個(gè)基因庫(kù),A錯(cuò)誤;
B、生態(tài)系統(tǒng)由生物群落及該群落生物所生活的環(huán)境共同組成,該島上的所有蝸牛和其它生物不包含它們的生活環(huán)境,因此,不能構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng),B錯(cuò)誤;
C、不同種蝸牛占據(jù)的生態(tài)位不同,有利于充分利用環(huán)境資源,C錯(cuò)誤;
D、同一區(qū)域內(nèi)的不同蝸牛物種所處的環(huán)境相同,具有相似的外殼,是自然選擇的結(jié)果,D正確。
故選D。
9. CAR-T細(xì)胞免疫療法是將從患者體內(nèi)提取的T細(xì)胞通過(guò)基因工程改造,使其表達(dá)腫瘤嵌合抗原受體(CAR),大量擴(kuò)增后輸回患者體內(nèi)以清除癌細(xì)胞。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A. CAR-T療法的T細(xì)胞來(lái)源于細(xì)胞毒性T細(xì)胞
B. 該療法利用了細(xì)胞免疫和基因重組的基本原理
C. CAR-T細(xì)胞清除癌細(xì)胞的過(guò)程屬于細(xì)胞壞死
D. CAR-T細(xì)胞上的CAR能夠精準(zhǔn)識(shí)別癌細(xì)胞
【答案】C
【分析】細(xì)胞免疫的過(guò)程:被病毒感染的靶細(xì)胞膜表面的某些分子發(fā)生變化,細(xì)胞毒性T細(xì)胞識(shí)別變化的信號(hào),開(kāi)始分裂并分化,形成新的細(xì)胞毒性T細(xì)胞和記憶T細(xì)胞。同時(shí)輔助性T細(xì)胞分泌細(xì)胞因子加速細(xì)胞毒性T細(xì)胞的分裂、分化。新形成的細(xì)胞毒性T細(xì)胞在體液中循環(huán),識(shí)別并接觸、裂解被同樣病原體感染的靶細(xì)胞,靶細(xì)胞裂解、死亡后,病原體暴露出來(lái),抗體可以與之結(jié)合,或被其他細(xì)胞吞噬掉。
【詳解】A、細(xì)胞毒性T細(xì)胞能夠識(shí)別并接觸、裂解被同樣病原體感染的靶細(xì)胞,CAR-T療法的T細(xì)胞來(lái)源于細(xì)胞毒性T細(xì)胞,A正確;
B、CAR-T細(xì)胞免疫療法是將從患者體內(nèi)提取的T細(xì)胞(細(xì)胞毒性T細(xì)胞)通過(guò)基因工程改造,利用了細(xì)胞免疫和基因重組的基本原理,B正確;
C、CAR-T細(xì)胞清除癌細(xì)胞的過(guò)程屬于細(xì)胞凋亡,C錯(cuò)誤;
D、CAR-T細(xì)胞表面有腫瘤嵌合抗原受體(CAR),故可以通過(guò)CAR能夠精準(zhǔn)識(shí)別癌細(xì)胞,D正確。
故選C。
10. 啤酒是以麥芽汁為原料,經(jīng)釀酒酵母發(fā)酵制得。傳統(tǒng)啤酒釀造過(guò)程中,發(fā)酵在敞開(kāi)式發(fā)酵池中進(jìn)行,麥芽汁中接入酵母后通入大量無(wú)菌空氣,之后會(huì)產(chǎn)生大量氣體翻騰逸出,在麥芽汁表面形成25~30cm厚的氣泡層(泡蓋),然后停止通氣,進(jìn)入靜止發(fā)酵階段。下列說(shuō)法正確的是( )
A. 傳統(tǒng)啤酒釀造過(guò)程中需要嚴(yán)格滅菌,以防雜菌污染
B. 制作麥芽汁之前用含有脫落酸的溶液浸泡大麥種子,增加可發(fā)酵糖的含量
C. 泡蓋產(chǎn)生的原因是釀酒酵母有氧呼吸產(chǎn)生CO2,泡蓋的形成可以促進(jìn)酒精的產(chǎn)生
D. 欲增加啤酒中的酒精濃度,可增加接種量、延長(zhǎng)發(fā)酵時(shí)間
【答案】C
【分析】赤霉素具有促進(jìn)種子萌發(fā)的作用,脫落酸可以抑制種子發(fā)芽。酵母菌是兼性厭氧菌,既能通過(guò)有氧呼吸大量繁殖,又能進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳,麥芽汁中通入大量無(wú)菌空氣,可讓酵母菌進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生大量二氧化碳,使得麥芽汁表面形成氣泡蓋。泡蓋在麥芽汁表面能起到隔絕空氣的作用,使麥芽汁與空氣隔絕,使得酵母菌能在麥芽汁中進(jìn)行無(wú)氧呼吸,在靜止發(fā)酵階段葡萄糖轉(zhuǎn)化為產(chǎn)生酒精。
【詳解】A、傳統(tǒng)啤酒釀造過(guò)程中利用的菌種來(lái)自自然界中的酵母菌,不能嚴(yán)格滅菌,A錯(cuò)誤;
B、制作麥芽汁之前用含有赤霉素的溶液浸泡大麥種子,可促使種子發(fā)芽,增加可發(fā)酵糖的含量,脫落酸可以抑制種子發(fā)芽,B錯(cuò)誤;
C、泡蓋產(chǎn)生的原因是釀酒酵母有氧呼吸產(chǎn)生CO2,泡蓋的形成可以在麥芽汁表面起到隔絕空氣的作用,從而促進(jìn)酒精的產(chǎn)生,C正確;
D、發(fā)酵過(guò)程中酒精具有一定的抑菌作用,當(dāng)酒精達(dá)到一定濃度后,酵母菌的代謝受到抑制,酒精濃度不再上升,因此不能通過(guò)增加接種量、延長(zhǎng)發(fā)酵時(shí)間等措施,提升酒精的濃度,D錯(cuò)誤。
故選C。
核糖體合成的蛋白質(zhì)一般需要特定的氨基酸序列作為靶向序列來(lái)引導(dǎo)其運(yùn)輸?shù)较鄳?yīng)位置,之后靶向序列被切除。質(zhì)體藍(lán)素是在細(xì)胞質(zhì)中合成后被轉(zhuǎn)運(yùn)到葉綠體類囊體腔中實(shí)行電子傳遞功能的一種蛋白質(zhì)。在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中能檢測(cè)到帶有X、Y兩段靶向序列的質(zhì)體藍(lán)素前體,在葉綠體基質(zhì)中僅能檢測(cè)到帶有靶向序列Y的質(zhì)體藍(lán)素前體,成熟的質(zhì)體藍(lán)素中無(wú)靶向序列。藥物甲可以抑制這兩段靶向序列的切除。閱讀材料完成下列小題:
11. 下列相關(guān)敘述正確的是( )
A. 質(zhì)體藍(lán)素前體是由核基因和葉綠體基因共同控制合成
B. 切除質(zhì)體藍(lán)素前體靶向序列的酶存在于葉綠體基質(zhì)中
C. 類囊體薄膜上可能存在識(shí)別靶向序列Y的特異性受體
D. 用甲處理會(huì)導(dǎo)致質(zhì)體藍(lán)素前體在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)大量積累
12. 細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成后,需精確運(yùn)送并定位到其發(fā)揮作用的部位。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 蛋白質(zhì)的合成需要RNA作為模板,需要消耗能量
B. 可通過(guò)放射性同位素標(biāo)記的方法研究蛋白質(zhì)合成和轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程
C. 定位于線粒體基質(zhì)中的蛋白質(zhì)可能具有相同的靶向序列
D. 定位于葉綠體基質(zhì)和類囊體腔中的蛋白均含有兩個(gè)靶向序列
【答案】11. C 12. D
【分析】質(zhì)體藍(lán)素是一種蛋白質(zhì),在核糖體上合成,有兩段靶向序列X.Y。葉綠體基質(zhì)中僅能檢測(cè)到序列Y,說(shuō)明X序列是把質(zhì)體藍(lán)素從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)靶向引導(dǎo)到葉綠體膜上。成熟的質(zhì)體藍(lán)素沒(méi)有靶向序列了,說(shuō)明靶向序列Y使其引導(dǎo)到類囊體膜上。
【11題詳解】A、葉綠體中的基因在葉綠體中表達(dá),質(zhì)體藍(lán)素在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體合成,所以是核基因控制合成的,A錯(cuò)誤;
B、在葉綠體基質(zhì)中僅能檢測(cè)到帶有靶向序列Y的質(zhì)體藍(lán)素前體,說(shuō)明靶向序列X在進(jìn)入葉綠體之前就被切除,切除質(zhì)體藍(lán)素的前體靶向序列的酶存在葉綠體膜上和類囊體膜上,B錯(cuò)誤;
C、成熟的質(zhì)體藍(lán)素沒(méi)有靶向序列了,所以類囊體膜上可能存在識(shí)別靶向序列Y的特異性受體,C正確;
D、藥物甲不影響靶向序列的引導(dǎo)作用,所以不會(huì)在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)大量積累,D錯(cuò)誤。
故選C。
【12題詳解】A、蛋白質(zhì)的合成在核糖體內(nèi),以mRNA為模板,需要消耗能量,A正確;
B、放射性同位素標(biāo)記某氨基酸元素成分,標(biāo)記追蹤蛋白質(zhì)合成和轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程,B正確;
C、定位于線粒體基質(zhì)中的蛋白質(zhì)雖然不同,但它們都定位到線粒體基質(zhì)中,所以具有相同的靶向序列,C正確;
D、根據(jù)題意可知,在葉綠體基質(zhì)中的質(zhì)體藍(lán)素前體僅帶有靶向序列Y,說(shuō)明從葉綠體基質(zhì)定位向類囊體腔中的質(zhì)體藍(lán)素前體只含1個(gè)靶向序列,D錯(cuò)誤。
故選D。
13. 兩物種之間的競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果取決于個(gè)體利用共占資源的相對(duì)效率。在某群落中,物種A和B需要的空間和食物資源相似,兩者的可用資源隨時(shí)間的變化情況如圖所示,M、N分別表示支持物種A、B生存所需的基本資源。下列說(shuō)法正確的是( )
A. 支持物種A生存所需的資源水平高,則A為優(yōu)勢(shì)競(jìng)爭(zhēng)者
B. 隨可用資源水平逐漸降低,物種A、B間競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈
C. 可用資源水平低于M后,物種A的種群增長(zhǎng)率會(huì)持續(xù)為0
D. 當(dāng)可用資源水平低于N時(shí),物種B的出生率小于死亡率
【答案】D
【分析】研究某種動(dòng)物的生態(tài)位,通常要研究它的棲息地、食物、天敵以及與其他物種的關(guān)系等。研究某種植物的生態(tài)位,通常要研究它在研究區(qū)域內(nèi)的出現(xiàn)頻率、種群密度、植株高度等特征,以及它與其他物種的關(guān)系等。
【詳解】A、由圖可知,物種B生存所需資源更低,使得該種生物在占有資源和競(jìng)爭(zhēng)上擁有很大優(yōu)勢(shì),是優(yōu)勢(shì)競(jìng)爭(zhēng)者,A錯(cuò)誤;
B、隨著可用資源水平逐漸降低,低于M時(shí)不能滿足A生存所需的基本資源,物種A面臨滅絕,低于N時(shí),不能滿足B生存所需的基本資源,物種B面臨滅絕,故物種A、B間競(jìng)爭(zhēng)會(huì)逐漸減弱,B錯(cuò)誤;
C、可用資源水平低于M后,資源降低到A生存所需以下,物種A的出生率小于死亡率,種群增長(zhǎng)率小于0,C錯(cuò)誤;
D、當(dāng)可用資源水平低于N時(shí),資源降低到B生存所需以下,物種B的出生率小于死亡率,物種B的種群數(shù)量會(huì)下降,D正確。
故選D。
14. 如圖甲、乙分別為利用細(xì)針和粗針進(jìn)行針灸治療時(shí),針刺部位附近神經(jīng)末梢的電位變化。下列敘述正確的是( )
注:閾電位是指在刺激作用下,靜息電位絕對(duì)值從最大值降低到將能產(chǎn)生動(dòng)作電位時(shí)的膜電位。
A. 圖示結(jié)果說(shuō)明,用細(xì)針治療和粗針治療時(shí)的刺激強(qiáng)度存在差異
B. 用細(xì)針治療時(shí)沒(méi)有發(fā)生Na+內(nèi)流,用粗針治療時(shí)發(fā)生了Na+內(nèi)流
C. 利用粗針進(jìn)行針灸治療時(shí),力度加大可使動(dòng)作電位峰值變大
D. 圖乙中 bc段變化的原因是K+外流,K+外流需要消耗能量
【答案】A
【分析】靜息時(shí),神經(jīng)細(xì)胞膜對(duì)鉀離子的通透性大,鉀離子大量外流,形成內(nèi)負(fù)外正的靜息電位;受到刺激后,神經(jīng)細(xì)胞膜的通透性發(fā)生改變,對(duì)鈉離子的通透性增大,鈉離子內(nèi)流,形成內(nèi)正外負(fù)的動(dòng)作電位。
【詳解】A、由題圖可知,用細(xì)針治療時(shí)膜內(nèi)外電位差沒(méi)有超過(guò)閾電位,沒(méi)有產(chǎn)生動(dòng)作電位,而用粗針治療時(shí)產(chǎn)生了動(dòng)作電位,說(shuō)明細(xì)針刺激和粗針刺激的強(qiáng)度存在差異,A正確;
B、用細(xì)針和粗針治療時(shí)膜內(nèi)外電位差都發(fā)生了變化,說(shuō)明都發(fā)生了Na+內(nèi)流,B錯(cuò)誤;
C、動(dòng)作電位的峰值與細(xì)胞內(nèi)外鈉離子濃度差有關(guān),結(jié)合圖示可知,用粗針治療時(shí)產(chǎn)生了動(dòng)作電位,但力度加大不能使動(dòng)作電位峰值變大,C錯(cuò)誤;
D、圖乙中bc段變化的原因是K+外流,K+外流為協(xié)助擴(kuò)散,不需要消耗能量,D錯(cuò)誤。
故選A。
15. 不同濃度的生長(zhǎng)素對(duì)豌豆植株芽的影響不同(見(jiàn)表)。下圖為培養(yǎng)在適宜條件下的具有頂端優(yōu)勢(shì)現(xiàn)象的豌豆植株,其中①~④代表不同部位或器官。研究發(fā)現(xiàn)一種由根細(xì)胞合成的新型植物激素SLs,可通過(guò)抑制側(cè)芽處生長(zhǎng)素向側(cè)芽外運(yùn)輸來(lái)調(diào)控側(cè)芽發(fā)育,而生長(zhǎng)素可以促進(jìn)SLs合成。下列說(shuō)法正確的是( )
A. 圖中①處的生長(zhǎng)素濃度一定小于10-5ml/L
B. 圖中只有①②處能合成生長(zhǎng)素
C. 若去除圖中植株的①處,則②處生長(zhǎng)素濃度降低,生長(zhǎng)減慢
D. SLs對(duì)側(cè)芽發(fā)育起促進(jìn)作用
【答案】A
【分析】生長(zhǎng)素類具有促進(jìn)植物生長(zhǎng)的作用,在生產(chǎn)上的應(yīng)用主要有:(1)促進(jìn)扦插的枝條生根;(2)促進(jìn)果實(shí)發(fā)育;(3)防止落花落果。
【詳解】A、植株①處是頂芽,由圖示頂芽的生長(zhǎng)狀態(tài)對(duì)應(yīng)的生長(zhǎng)素濃度可知,一定小于10-5ml/L,A正確;
B、生長(zhǎng)素主要的合成部位是芽、幼嫩的葉和發(fā)育中的種子,B錯(cuò)誤;
C、若去除圖中植株的①處,則②處生長(zhǎng)素濃度降低,生長(zhǎng)加快,C錯(cuò)誤;
D、SLs可通過(guò)抑制側(cè)芽處生長(zhǎng)素向側(cè)芽外運(yùn)輸,從而抑制側(cè)芽的發(fā)育,D錯(cuò)誤。
故選A。
16. 研制抗病毒A的單克隆抗體,某同學(xué)以小鼠甲為實(shí)驗(yàn)材料設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)流程。據(jù)圖分析,以下敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 實(shí)驗(yàn)前需要給小鼠甲多次注射病毒A,增加分泌抗病毒A抗體的漿細(xì)胞比例
B. 取小鼠甲胸腺剪碎并用胰蛋白酶處理一段時(shí)間,可使其分散并制成單細(xì)胞懸液
C. 篩選1所用的培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基,多次傳代后只有雜交瘤細(xì)胞能夠生存
D. 篩選2 需對(duì)雜交瘤細(xì)胞進(jìn)行單克隆培養(yǎng)后進(jìn)行抗原抗體雜交反應(yīng)陽(yáng)性鑒定
【答案】B
【分析】單克隆抗體的制備,用抗原刺激小鼠得到經(jīng)免疫的B淋巴細(xì)胞,和骨髓瘤細(xì)胞融合,融合后的細(xì)胞經(jīng)過(guò)篩選等到雜交瘤細(xì)胞,然后再經(jīng)過(guò)抗原-抗體雜交選擇能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞。
【詳解】A、為了能得到產(chǎn)生特定的抗體的B淋巴細(xì)胞,就需要注入相應(yīng)的抗原,啟動(dòng)特異性免疫,多次注射可獲得更多的能產(chǎn)生特定抗體的漿細(xì)胞,A正確;
B、胸腺中的是T淋巴細(xì)胞,活化的B淋巴細(xì)胞在脾臟中獲取,B錯(cuò)誤;
C、誘導(dǎo)細(xì)胞融合后的第一次篩選,是用選擇培養(yǎng)基來(lái)選擇培養(yǎng),只有雜交瘤細(xì)胞才能存活,C正確;
D、篩選2能產(chǎn)出特定抗體的雜交瘤細(xì)胞,需要通過(guò)細(xì)胞克隆化培養(yǎng)和抗原抗體雜交反應(yīng)陽(yáng)性鑒定,D正確。
故選B。
17. 果蠅的長(zhǎng)翅(A)與殘翅(a)、黑身(B)與黃身(b)為兩對(duì)相對(duì)性狀,且位于同一對(duì)常染色體上。一只基因型為AaBb的雌果蠅在減數(shù)分裂過(guò)程中有32%的初級(jí)卵母細(xì)胞發(fā)生圖示行為,但雄果蠅均不發(fā)生此行為,且基因型為ab的雄配子中一半不育?;蛐蜑锳aBb的雌雄個(gè)體雜交,后代出現(xiàn)了一定數(shù)量的殘翅黃身個(gè)體,理論上子代殘翅黃身個(gè)體占比為( )
A. 14%B. 25%C. 21%D. 33.3%
【答案】A
【分析】基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)是:位于非同源染色體上的非等位基因的分離或自由組合是互不干擾的;在減數(shù)分裂過(guò)程中,同源染色體上的等位基因彼此分離的同時(shí),非同源染色體上的非等位基因自由組合。
【詳解】題意顯示,基因型為AaBb的雌果蠅在減數(shù)分裂過(guò)程中有32%的初級(jí)卵母細(xì)胞發(fā)生了交叉互換,因此該雌果蠅可產(chǎn)生的卵細(xì)胞除AB和ab外,還產(chǎn)生了Ab和aB兩種重組類型的卵細(xì)胞,假設(shè)有100個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞,有32%的初級(jí)卵母細(xì)胞發(fā)生了交叉互換,由于每個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞減數(shù)分裂只產(chǎn)生一個(gè)卵細(xì)胞,因此100×32%=32個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞,經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂可產(chǎn)生32個(gè)卵細(xì)胞,其基因型的比例為AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1,故每種類型的卵細(xì)胞數(shù)為8個(gè),剩余的68%初級(jí)卵母細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)未發(fā)生互換,產(chǎn)生的68個(gè)卵細(xì)胞是兩種數(shù)量相等的卵細(xì)胞,即基因型為AB和ab的卵細(xì)胞各有34個(gè),即所有初級(jí)卵母細(xì)胞減數(shù)分裂產(chǎn)生的卵細(xì)胞基因型和比例為:AB∶Ab∶aB∶ab=42∶8∶8∶42,基因型為ab的卵細(xì)胞占42/100,基因型為AaBb的雄果蠅在減數(shù)分裂時(shí),不發(fā)生交叉互換,只能產(chǎn)生AB和ab兩種類型的精子,且基因型為ab的雄配子中一半不育,故可育的雄配子中基因型為ab的精子占1/3,AB的占2/3,因此基因型為AaBb的雌雄個(gè)體雜交,后代出現(xiàn)殘翅黃身(aabb)個(gè)體占比為42/100×1/3=14%,即A符合題意,BCD不符合題意。
故選A。
18. 生物絮團(tuán)養(yǎng)蝦技術(shù)是人為向養(yǎng)殖水體中添加餌料和異養(yǎng)微生物,微生物與水體中的浮游動(dòng)植物、有機(jī)碎屑和一些無(wú)機(jī)物相互絮凝組成生物絮團(tuán),絮團(tuán)中的微生物可將有機(jī)碎屑、無(wú)機(jī)氮等含氮化合物轉(zhuǎn)化成菌體蛋白,進(jìn)而被養(yǎng)殖的蝦所攝食的一項(xiàng)技術(shù)。下列敘述正確的是( )
A. 流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能
B. 該生態(tài)系統(tǒng)金字塔呈下寬上窄的形狀
C. 生物絮團(tuán)屬于蝦種群數(shù)量增長(zhǎng)的非密度制約因素
D. 與傳統(tǒng)的投喂方式相比,生物絮團(tuán)養(yǎng)殖的優(yōu)勢(shì)主要有降低水體中的N和P含量、節(jié)省餌料
【答案】D
【分析】影響種群數(shù)量變化的因素分兩類,一類是密度制約因素,即影響程度與種群密度有密切關(guān)系的因素,如食物.流行性傳染病等;另一類是非密度制約因素,即影響程度與種群密度無(wú)關(guān)的因素,氣候、季節(jié)、降水等的變化,影響程度與種群密度沒(méi)有關(guān)系,屬于非密度制約因素。
【詳解】A、生物絮團(tuán)養(yǎng)蝦技術(shù)是人為向養(yǎng)殖水體中添加餌料和異養(yǎng)微生物,流經(jīng)上述生態(tài)系統(tǒng)的總能量除生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能外,還包括人工投放的餌料和微生物中所含有的能量,A錯(cuò)誤;
B、生物量是指在某一特定的時(shí)刻,單位面積上積存的有機(jī)物質(zhì)的總量。該生態(tài)系統(tǒng)中雖然也存在少量藻類,但其生物量不及人工投放的有機(jī)物及微生物的量大,故該系統(tǒng)的生物量金字塔呈上寬下窄倒置的形狀,B錯(cuò)誤;
C、密度制約因素是指影響程度與種群密度有密切關(guān)系的因素,如食物,流行性傳染病等,蝦以生物絮團(tuán)為食物,因此生物絮團(tuán)屬于蝦種群數(shù)量增長(zhǎng)的密度制約因素,C錯(cuò)誤;
D、微生物與水體中的浮游動(dòng)植物、有機(jī)碎屑和一些無(wú)機(jī)物相互絮凝組成生物絮團(tuán),絮團(tuán)中的微生物可將有機(jī)碎屑、無(wú)機(jī)氮等含氮化合物轉(zhuǎn)化成菌體蛋白,進(jìn)而被養(yǎng)殖的蝦所攝食。與傳統(tǒng)的投喂方式相比,生物絮團(tuán)養(yǎng)殖具有降低水體中的N和P含量、節(jié)省餌料的優(yōu)勢(shì),D正確。
故選D。
19. 每年我國(guó)約30萬(wàn)人在器官移植等待的名單中,但僅1萬(wàn)多人能獲得器官移植的機(jī)會(huì),供體來(lái)源不足是目前器官移植最大的問(wèn)題?;蚬こ虨槠鞴僖浦蔡峁┝诵碌乃悸罚绻茉谪i的基因組中導(dǎo)人某種調(diào)節(jié)基因,抑制其抗原決定基因的表達(dá),就可以結(jié)合克隆技術(shù)培育出不會(huì)引起免疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官。下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因克隆豬器官的敘述,錯(cuò)誤的是( )
A. 選用豬做克隆器官供體是因?yàn)槠鋬?nèi)臟構(gòu)造、大小與血管分布和人的類似,且豬體內(nèi)可導(dǎo)致人類疾病的病毒少
B. 該操作的核心步驟是基因表達(dá)載體的構(gòu)建,需要用到限制酶、DNA連接酶兩種工具酶
C. 調(diào)節(jié)基因?qū)氲氖荏w細(xì)胞取決于需要的器官類型,若需要移植肝臟,則受體細(xì)胞為肝細(xì)胞
D. 若要檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入了受體細(xì)胞,可以利用PCR等技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)
【答案】C
【分析】基因工程的操作步驟:
(1)目的基因的獲??;方法有從基因文庫(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?;虮磉_(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等;
(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。
【詳解】A、而豬的內(nèi)臟構(gòu)造、大小、血管分布與人的極為相似,而且豬體內(nèi)可導(dǎo)致人類疾病的病毒遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于靈長(zhǎng)類動(dòng)物,A正確;
B、在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí),首先會(huì)用一定的限制酶切割載體和含有目的基因的DNA片段;再利用DNA連接酶將目的基因片段拼接到載體的切口處,這樣就形成了一個(gè)重組DNA分子,B正確;
C、將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞,受體細(xì)胞一般是受精卵,受精卵具有發(fā)育的全能型,肝細(xì)胞無(wú)法發(fā)育為完整的肝臟,因此不會(huì)選擇肝細(xì)胞作為受體細(xì)胞,C錯(cuò)誤;
D、分子水平的檢測(cè),可以通過(guò)PCR等技術(shù)檢測(cè)受體細(xì)胞DNA上是否插入了目的基因或檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA,D正確;
故選C。
20. 人類的許多疾病與基因有關(guān),某研究小組調(diào)查了一個(gè)與外界隔離島嶼上的全部居民,其紅綠色盲在男性中的發(fā)病率為c。該島嶼上某一家族的紅綠色盲遺傳系譜如圖所示,該性狀受一對(duì)等位基因B、b控制。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 理論上該島嶼女性紅綠色盲患者為c2
B. Ⅲ2的基因型為XBXb,Ⅲ4與一位色覺(jué)正常的男性結(jié)婚,生育一個(gè)色盲男孩的概率為1/8
C. 該病的遺傳特點(diǎn)為男患者多于女患者; 隔代交叉遺傳
D. 通過(guò)遺傳咨詢和產(chǎn)前診斷手段,可在一定程度上避免遺傳病的發(fā)生
【答案】A
【分析】幾種常見(jiàn)的單基因遺傳病及其特點(diǎn):(1)伴X染色體隱性遺傳?。喝缂t綠色盲.血友病等,其發(fā)病特點(diǎn):男患者多于女患者;隔代交叉遺傳,即男患者將致病基因通過(guò)女兒傳給他的外孫。(2)伴X染色體顯性遺傳?。喝缈咕S生素D性佝僂病,其發(fā)病特點(diǎn):女患者多于男患者;世代相傳。(3)常染色體顯性遺傳?。喝缍嘀福⒅福浌前l(fā)育不全等,其發(fā)病特點(diǎn):患者多,多代連續(xù)得病。(4)常染色體隱性遺傳?。喝绨谆。忍烀@啞.苯丙酮尿癥等,其發(fā)病特點(diǎn):患者少,個(gè)別代有患者,一般不連續(xù)。(5)伴Y染色體遺傳:如人類外耳道多毛癥,其特點(diǎn)是:傳男不傳女。
【詳解】A、紅綠色盲在男性中的發(fā)病率為c,該病為X染色體上的隱性致病基因引起的遺傳病,該病致病基因的基因頻率等于在男性中的發(fā)病率c,理論上該島嶼紅綠色盲在女性(XbXb)中的發(fā)病率為c2,該島嶼女性紅綠色盲患者為c2/2,A錯(cuò)誤;
B、據(jù)圖可知,圖中的II1患病,其基因型是XbXb,Ⅲ2的表現(xiàn)正常,有來(lái)自母親的Xb基因,故基因型為XBXb;Ⅲ3患病,基因型是XbY,雙親基因是XBXb和XBY,Ⅲ4與基因型1/2XBXB、1/2XBXb,與一位色覺(jué)正常的男性XBY結(jié)婚,母親的配子及比例是3/4XB、1/4Xb,父親配子及比例是1/2XB、1/2Y,生育一個(gè)色盲男孩XbY的概率為1/4×1/2=1/8,B正確;
C、該病的遺傳特點(diǎn)為男患者多于女患者;隔代交叉遺傳,即男患者將致病基因通過(guò)女兒傳給他的外孫,C正確;
D、遺傳病不但給患者個(gè)人帶來(lái)痛苦,而且給家庭和社會(huì)造成了負(fù)擔(dān),通過(guò)遺傳咨詢和產(chǎn)前診斷等途徑,可在一定程度上避免遺傳病的發(fā)生,D正確。
故選A。
二、非選擇題(本大題共5小題,共60分)
21. 病毒感染是一種常見(jiàn)的疾病,不同類型的病毒感染對(duì)人體健康產(chǎn)生的影響也不同。比如,SARS-CV是一種致命的冠狀病毒。感染者主要表現(xiàn)為呼吸道感染、頭痛、失眠、血糖升高等癥狀。
(1)SARS-CV表面蛋白與宿主細(xì)胞膜上的______相結(jié)合,寄生在宿主細(xì)胞中,______能識(shí)別被寄生的寄主細(xì)胞,并與之密切接觸,使其裂解死亡; 病毒被釋放出來(lái),而后會(huì)被______(填“細(xì)胞”或“體液”)免疫產(chǎn)生的______所凝集,使之失去侵染能力,最后被吞噬細(xì)胞吞噬消化。
(2)最近人體細(xì)胞研究表明,新型冠狀病毒可以引起人體血糖升高。其主要影響途徑有以下三條:一是新冠病毒直接攻擊______細(xì)胞,引起胰島素分泌減少;二是通過(guò)______調(diào)控軸,分泌______激素,使血糖濃度升高;三還會(huì)引起______神經(jīng)興奮,______胰島素分泌,從而使人體血糖升高。
(3)目前針對(duì)冠狀病毒研發(fā)了多種疫苗,mRNA疫苗優(yōu)勢(shì)較大,此疫苗常常用脂質(zhì)體包裹原因是______。病毒的S蛋白mRNA進(jìn)入細(xì)胞,在______中合成S蛋白,在胞內(nèi)加工后與MHCI類分子結(jié)合,呈遞到細(xì)胞表面,啟動(dòng)______(填“細(xì)胞”或“體液”)免疫。
【答案】(1)①. (特異性)受體 ②. 效應(yīng)細(xì)胞毒性T細(xì)胞 ③. 體液 ④. 抗體
(2)①. 胰島B ②. 下丘腦-(腺)垂體-腎上腺皮質(zhì) ③. 糖皮質(zhì) ④. 交感神經(jīng) ⑤. 抑制
(3)①. 防止RNA疫苗被水解或促進(jìn)RNA疫苗更好的進(jìn)入體內(nèi) ②. 核糖體 ③. 細(xì)胞
【分析】病毒感染引起細(xì)胞免疫和體液免疫,同時(shí)引起內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失衡,常常有內(nèi)分泌系統(tǒng)調(diào)節(jié)和免疫調(diào)節(jié)。
【小問(wèn)1詳解】細(xì)胞免疫過(guò)程中,病毒通過(guò)識(shí)別宿主細(xì)胞膜上(特異性)受體,進(jìn)入宿主細(xì)胞,呈遞抗原-MHC復(fù)合體到宿主細(xì)胞表面,效應(yīng)細(xì)胞毒性T細(xì)胞與被病毒侵染的宿主細(xì)胞結(jié)合,使之裂解,大多數(shù)病毒無(wú)處躲藏,被體液免疫產(chǎn)生的抗體結(jié)合,使之失去侵染能力,最后被吞噬細(xì)胞吞噬消化。
【小問(wèn)2詳解】新型冠狀病毒可以直接攻擊胰島B細(xì)胞,胰島B細(xì)胞受損,引起胰島素分泌減少;新型冠狀病毒也可以攻擊神經(jīng)細(xì)胞,通過(guò)下丘腦-(腺)垂體-腎上腺皮質(zhì)調(diào)控軸,分泌糖皮質(zhì)激素,糖皮質(zhì)調(diào)節(jié)使血糖濃度升高;還會(huì)引起交感神經(jīng)興奮,抑制胰島素分泌,從而使人體血糖升高。
【小問(wèn)3詳解】目前針對(duì)冠狀病毒研發(fā)了多種疫苗,mRNA疫苗不論是安全性還是有效性都略勝一籌。此疫苗常常封裝在脂質(zhì)納米顆粒,防止RNA疫苗被水解或促進(jìn)RNA疫苗更好的進(jìn)入體內(nèi),病毒的S蛋白mRNA進(jìn)入細(xì)胞,在核糖體中合成S蛋白,一部分S蛋白在胞內(nèi)巨大蛋白酶切割成大大小小的肽段,與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的MHCⅠ類分子結(jié)合,呈遞到細(xì)胞表面,被CD8+細(xì)胞識(shí)別,啟動(dòng)細(xì)胞免疫。
22. 濕地是具有不斷起伏水位的、水流緩慢的潛水地貌系統(tǒng),濕地地表長(zhǎng)期或季節(jié)性處在過(guò)濕或積水狀態(tài),地表生長(zhǎng)有濕生、沼生、淺水生植物(包括部分喜濕的鹽生植物),且具有較高的生產(chǎn)力。下圖為某濕地水岸生態(tài)護(hù)坡結(jié)構(gòu)模式圖,構(gòu)建濕地水岸生態(tài)護(hù)坡可有效減輕洪災(zāi)的影響。根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題:
(1)從該濕地水岸生態(tài)護(hù)坡的淹沒(méi)區(qū)到偶然洪泛區(qū),依次分布著各種魚類和沉水植物、浮水植物、濕生植物、旱生植物,這體現(xiàn)了群落的______結(jié)構(gòu),群落中各種群不均勻分布,往往呈現(xiàn)______。
(2)濕地生態(tài)系統(tǒng)在抵御洪水、調(diào)節(jié)徑流、改善氣候、控制污染和維護(hù)區(qū)域生態(tài)平衡方面有非常重要的作用,這體現(xiàn)了生物多樣性的______價(jià)值。從生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)功能來(lái)看,濕地具有調(diào)節(jié)______的基本生態(tài)功能。保護(hù)濕地生態(tài)環(huán)境的措施有哪些? 試舉1例:______。
(3)當(dāng)重金屬污染程度超過(guò)一定限度時(shí),濕地生態(tài)系統(tǒng)中生物量會(huì)顯著下降,說(shuō)明濕地生態(tài)系統(tǒng)的______是有限的。為修復(fù)該濕地生態(tài)系統(tǒng),科研人員選擇了吸收重金屬能力較強(qiáng)且適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的多種水生植物并進(jìn)行合理布設(shè),植物的吸收還能降低水體______的風(fēng)險(xiǎn)。
(4)該濕地生態(tài)系統(tǒng)的偶然洪泛區(qū),螞蟻可通過(guò)拍打蚜蟲背部促使蚜蟲分泌“蜜露”供其吸食。這屬于______信息傳遞的作用。
(5)濕地公園的建設(shè)______(能/否)說(shuō)明人類活動(dòng)有利于生物多樣性保護(hù)。
【答案】(1)①. 水平 ②. 鑲嵌分布(斑塊狀和鑲嵌性)
(2)①. 間接(使用) ②. 水循環(huán) ③. 人工種植適合該濕地生態(tài)系統(tǒng)的植物、減少近岸污水排放、避免盲目引入外來(lái)物種等
(3)①. 自我調(diào)節(jié)能力(或抵抗力穩(wěn)定性) ②. 富營(yíng)養(yǎng)化
(4)行為
(5)能
【分析】一、水平結(jié)構(gòu)影響因素:地形變化,土壤濕度和鹽堿度,光照強(qiáng)度。生物自身生長(zhǎng)特點(diǎn)及人與動(dòng)物的影響。特點(diǎn):鑲嵌分布。例如山腳.山腰.山頂不同海拔地區(qū)的生物分布情況屬于水平結(jié)構(gòu)。
二、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用 保證生命活動(dòng)的正常進(jìn)行(個(gè)體層面);如蝙蝠的回聲定位,種子在一定光照下萌發(fā)。保證生物種群的繁衍(種群層面);如植物開(kāi)花需要光的刺激,昆蟲分泌信息素吸引異性。調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系,進(jìn)而維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定。如狼的氣味給兔傳遞信息。
【小問(wèn)1詳解】水平結(jié)構(gòu)影響因素:地形變化、土壤濕度和鹽堿度、光照強(qiáng)度、生物自身生長(zhǎng)特點(diǎn)及人與動(dòng)物的影響,因此從該濕地水岸生態(tài)護(hù)坡的淹沒(méi)區(qū)到偶然洪泛區(qū),依次分布著各種魚類和沉水植物.浮水植物,這體現(xiàn)了群落的水平結(jié)構(gòu),特點(diǎn)為鑲嵌分布。
【小問(wèn)2詳解】濕地生態(tài)系統(tǒng)在抵御洪水、調(diào)節(jié)徑流、改善氣候、控制污染和維護(hù)區(qū)域生態(tài)平衡方面有非常重要的作用,體現(xiàn)了生物多樣性的間接價(jià)值,可以采取人工種植適合該濕地生態(tài)系統(tǒng)的植物,減少近岸污水排放,避免盲目引入外來(lái)物種等措施。
【小問(wèn)3詳解】當(dāng)重金屬污染程度超過(guò)一定限度時(shí),濕地生態(tài)系統(tǒng)中生物量會(huì)顯著下降,說(shuō)明濕地生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是有一定限度的,為修復(fù)該濕地生態(tài)系統(tǒng),科研人員選擇了吸收重金屬能力較強(qiáng)且適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的多種水生植物并進(jìn)行合理布設(shè),可以降低水體富營(yíng)養(yǎng)化。
【小問(wèn)4詳解】螞蟻可通過(guò)拍打蚜蟲背部促使蚜蟲分泌“蜜露”供其吸食體現(xiàn)了兩個(gè)物種的關(guān)系,因此體現(xiàn)生物生命活動(dòng)的正常進(jìn)行,離不開(kāi)信息的作用;信息可調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系,進(jìn)而維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定。
【小問(wèn)5詳解】濕地公園的建設(shè)保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境,說(shuō)明人類活動(dòng)有利于生物多樣性保護(hù)。
23. 2023年8月 18日,東北農(nóng)業(yè)大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)發(fā)表研究論文,揭示了GmPLP1在大豆對(duì)高光脅迫的響應(yīng)中以藍(lán)光依賴的方式發(fā)揮負(fù)調(diào)控作用。研究中,他們作出GmPLP1參與強(qiáng)光脅迫響應(yīng)的假設(shè)。為驗(yàn)證該假設(shè),他們選用WT(野生型)、GmPLP1-x(GmPLP1過(guò)表達(dá))和GmPLP1-i(GmPLPl低表達(dá))轉(zhuǎn)基因大豆幼苗為材料進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn),結(jié)果如圖1所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。
(1)強(qiáng)光脅迫時(shí),過(guò)剩的光能會(huì)對(duì)光反應(yīng)關(guān)鍵蛋白復(fù)合體(PSII)造成損傷,并產(chǎn)生活性氧(影響PSII的修復(fù)),進(jìn)而影響______的供應(yīng),導(dǎo)致碳反應(yīng)______(填生理過(guò)程)減弱,光補(bǔ)償點(diǎn)______(增大/減?。?,生成的有機(jī)物減少,致使植物減產(chǎn)。
(2)圖1中,光照強(qiáng)度大于1500uml/m2/s時(shí),隨著光照強(qiáng)度的增加,三組實(shí)驗(yàn)大豆幼苗的凈光合速率均增加緩慢,分析其原因可能是______(試從碳反應(yīng)角度答出2點(diǎn))。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明GmPLP1參與強(qiáng)光脅迫響應(yīng),判斷依據(jù)是光照較強(qiáng)時(shí),與WT相比,GmPLP1的表達(dá)量______(填“增加”、“減少”),______(填“促進(jìn)”、“抑制”)大豆幼苗的光合作用。
(3)研究小組在進(jìn)一步的研究中發(fā)現(xiàn),強(qiáng)光會(huì)誘導(dǎo)蛋白GmVTC2b的表達(dá)。為探究GmVTC2b是否參與大豆對(duì)強(qiáng)光脅迫的響應(yīng),他們測(cè)量了弱光和強(qiáng)光下WT(野生型)和GmVTC2b- x(GmVTC2b過(guò)表達(dá))轉(zhuǎn)基因大豆幼苗中抗壞血酸(可清除活性氧)的含量,結(jié)果如圖2所示。依據(jù)結(jié)果可推出在強(qiáng)光脅迫下GmVTC2b增強(qiáng)了大豆幼苗對(duì)強(qiáng)光脅迫的耐受性(生物對(duì)強(qiáng)光脅迫的忍耐程度),其原理是過(guò)表達(dá)GmVTC2b能夠______,從而提高了高光脅迫的耐受性。
(4)經(jīng)進(jìn)一步的研究,研究人員發(fā)現(xiàn)GmPLP1通過(guò)抑制GmVTC2b的功能,減弱大豆幼苗對(duì)強(qiáng)光脅迫的耐受性。請(qǐng)?jiān)诘冢?)小題實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上增設(shè)一個(gè)實(shí)驗(yàn)組,驗(yàn)證該研究。實(shí)驗(yàn)組可以為_(kāi)____(請(qǐng)將所有滿足條件的選項(xiàng)都選上)
A.GmVTC2b過(guò)表達(dá)和GmPLPl過(guò)表達(dá)的轉(zhuǎn)基因大豆幼苗
B.GmVTC2b低表達(dá)和GmPLPl過(guò)表達(dá)的轉(zhuǎn)基因大豆幼苗
C.GmVTC2b過(guò)表達(dá)和GmPLPl低表達(dá)的轉(zhuǎn)基因大豆幼苗
D.GmVTC2b低表達(dá)和GmPLPl低表達(dá)的轉(zhuǎn)基因大豆幼苗
根據(jù)以上信息,試提出一個(gè)可提高大豆對(duì)強(qiáng)光脅迫的耐受性,從而達(dá)到增產(chǎn)目的的思路:______大豆細(xì)胞中GmPLP1的表達(dá);______大豆細(xì)胞中GmVTC2b的表達(dá);增加大豆細(xì)胞中抗壞血酸含量,清除活性氧。
【答案】(1)①. NADPH、ATP ②. 三碳酸還原 ③. 增大
(2)①. 受胞間CO2濃度的限制;受光合作用有關(guān)酶的數(shù)量(活性)的限制;受溫度的影響 ②. 增加 ③. 抑制
(3)增加抗壞血酸合成并提高大豆對(duì)活性氧清除能力
(4)①. AC ②. 抑制 ③. 促進(jìn)
【分析】光合作用過(guò)程:①光反應(yīng)場(chǎng)所在葉綠體類囊體薄膜,發(fā)生水的光解.ATP和NADPH的生成;②暗反應(yīng)場(chǎng)所在葉綠體的基質(zhì),發(fā)生CO2的固定和三碳酸的還原,消耗ATP和NADPH。
【小問(wèn)1詳解】強(qiáng)光脅迫時(shí),過(guò)剩的光能會(huì)對(duì)光反應(yīng)關(guān)鍵蛋白復(fù)合體(PSII)造成損傷,光反應(yīng)減弱,光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH減少,而暗反應(yīng)過(guò)程中三碳酸還原需要光反應(yīng)提供ATP和NADPH,因此導(dǎo)致暗反應(yīng)三碳酸還原減弱,光補(bǔ)償點(diǎn)上升,生成的有機(jī)物減少,致使植物減產(chǎn)。
【小問(wèn)2詳解】由于胞間CO2濃度的限制,二氧化碳吸收速率有限,光合作用有關(guān)酶的數(shù)量(活性)的限制以及溫度的影響,所以光照強(qiáng)度大于1500uml/m2/s時(shí),隨著光照強(qiáng)度的增加,三組實(shí)驗(yàn)大豆幼苗的凈光合速率均增加緩慢。一定范圍內(nèi),光照較強(qiáng)時(shí),與WT相比,GmPLP1的表達(dá)量增加抑制大豆幼苗的光合作用;GmPLP1的表達(dá)量減少促進(jìn)大豆幼苗的光合作用,該結(jié)果表明GmPLP1參與強(qiáng)光脅迫響應(yīng)。
【小問(wèn)3詳解】由于GmVTC2b通過(guò)增加抗壞血酸含量進(jìn)而提高大豆清除活性氧的能力,從而增加植株對(duì)強(qiáng)光脅迫的耐受性,因此在強(qiáng)光脅迫下GmVTC2b增強(qiáng)了大豆幼苗對(duì)強(qiáng)光脅迫的耐受性(生物對(duì)強(qiáng)光脅迫的忍耐程度)。
【小問(wèn)4詳解】為了驗(yàn)證GmPLP1通過(guò)抑制GmVTC2b的功能,減弱大豆幼苗對(duì)強(qiáng)光脅迫的耐受性,因此可通過(guò)設(shè)置GmVTC2b過(guò)表達(dá)和GmPLP1過(guò)表達(dá)或GmVTC2b過(guò)表達(dá)和GmPLP1低表達(dá)的轉(zhuǎn)基因大豆幼苗來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。根據(jù)以上信息,試提出一個(gè)可提高大豆對(duì)強(qiáng)光脅迫的耐受性,從而達(dá)到增產(chǎn)目的的思路抑制大豆細(xì)胞中GmPLP1的表達(dá);促進(jìn)大豆細(xì)胞中GmVTC2b的表達(dá);增加大豆細(xì)胞中抗壞血酸含量。
24. 狼爪瓦松是一種具有觀賞價(jià)值的野生花卉,其產(chǎn)生的黃酮類化合物可入藥。狼爪瓦松野生資源有限,難以滿足市場(chǎng)化需求。因此,目前一般通過(guò)植物細(xì)胞工程進(jìn)行培養(yǎng),具體過(guò)程如圖所示,其中的數(shù)字序號(hào)代表處理或生理過(guò)程。請(qǐng)回答下列相關(guān)問(wèn)題:
(1)②過(guò)程形成的愈傷組織是______組織團(tuán)塊。______是啟動(dòng)②③的關(guān)鍵,其中通常需要光照的是______(填序號(hào))過(guò)程,其作用是______。
(2)圖中②③過(guò)程培養(yǎng)獲得植株乙的優(yōu)點(diǎn)有______(答出一點(diǎn))。
(3)圖中④過(guò)程中,相較于以幼苗為實(shí)驗(yàn)材料,選擇愈傷組織作為實(shí)驗(yàn)材料優(yōu)點(diǎn)有:______。
(4)在無(wú)菌條件下,⑤通過(guò)酶解法去除細(xì)胞壁,經(jīng)過(guò)濾、______等純化后獲得原生質(zhì)體。酶解去壁需要考慮酶制劑的______以及濃度和純度等,酶解不能在滲透壓太低的溶液中進(jìn)行,原因是______。
(5)黃酮類化合物是廣泛分布于植物體內(nèi)的少量的次生代謝物。某同學(xué)認(rèn)為,利用細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)黃酮類化合物,主要是利用促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)的培養(yǎng)條件,來(lái)提高單個(gè)細(xì)胞中黃酮類化合物的含量,你同意該同學(xué)的觀點(diǎn)嗎,并說(shuō)明相應(yīng)的理由:______。
【答案】(1)①. 不定形的薄壁(無(wú)組織結(jié)構(gòu)、松散的薄壁) ②. 生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的濃度和配比 ③. ③ ④. 誘導(dǎo)葉綠素的合成,滿足葉綠體利用光能進(jìn)行光合作用制造有機(jī)物
(2)可以高效、快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量增殖;保持優(yōu)良品種的遺傳特性;可全年連續(xù)實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn),節(jié)約人力物力(寫出1點(diǎn)即可)
(3)對(duì)愈傷組織進(jìn)行人工誘變,誘變頻率大于個(gè)體水平;在較小的空間內(nèi)一次性可處理大量材料或空間利用率更高,得到的變異體數(shù)目更多;周期更短;得到的變異體都是抗性細(xì)胞而不是嵌合體
(4)①. 離心 ②. 種類、活性、作用時(shí)間 ③. 使細(xì)胞處于微弱的質(zhì)壁分離狀態(tài),也防止?jié)B透壓太低,原生質(zhì)體會(huì)吸水漲破
(5)不同意,植物細(xì)胞的次生代謝物含量很低,利用細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)黃酮類化合物主要是通過(guò)增加細(xì)胞數(shù)量從而增加黃酮類化合物的含量
【分析】圖中①表示外植體接種,②表示脫分化,③表示再分化,④表示再分化過(guò)程產(chǎn)生突變體,⑤表示去除細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體,⑥表示黃酮類化合物的提取。
【小問(wèn)1詳解】脫分化的細(xì)胞不斷分裂增殖,產(chǎn)生不定形的薄壁(無(wú)組織結(jié)構(gòu)、松散的薄壁)組織團(tuán)塊,稱為愈傷組織。植物生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素是植物組織培養(yǎng)不可缺少的兩種調(diào)節(jié)物質(zhì),兩者的濃度和配比在脫分化和再分化中起著關(guān)鍵作用。誘導(dǎo)葉綠素的合成,滿足葉綠體利用光能進(jìn)行光合作用制造有機(jī)物需要光照,所以利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)植株時(shí),脫分化過(guò)程(②)一般不需要光照,再分化過(guò)程(③)需要光照。
【小問(wèn)2詳解】植物組織培養(yǎng)技術(shù)不僅可以高效、快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖,從生殖方式上來(lái)說(shuō)植物組織培養(yǎng)技術(shù)屬于無(wú)性生殖,因此還可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性;可全年連續(xù)實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn),節(jié)約人力物力。
【小問(wèn)3詳解】在組織培養(yǎng)過(guò)程中,培養(yǎng)物的細(xì)胞處于不斷分裂狀態(tài),易受培養(yǎng)條件和外界壓力(如射線和化學(xué)物質(zhì)等)的影響而發(fā)生變異。在對(duì)愈傷組織進(jìn)行人工誘變,誘變頻率大于個(gè)體水平;在較小的空間內(nèi)一次性可處理大量材料或空間利用率更高,得到的變異體數(shù)目更多;周期更短;得到的變異體都是抗性細(xì)胞而不是嵌合體等優(yōu)點(diǎn)。
【小問(wèn)4詳解】在無(wú)菌條件下,⑤通過(guò)酶解法去除細(xì)胞壁,經(jīng)過(guò)濾、離心等純化后獲得原生質(zhì)體。愈傷組織是具有薄壁的細(xì)胞組織,用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁需要注意酶制劑的種類、活性、作用時(shí)間等,使用時(shí)要使溶液滲透壓略高,使細(xì)胞處于微弱的質(zhì)壁分離狀態(tài),也防止?jié)B透壓太低,原生質(zhì)體會(huì)吸水漲破。
【小問(wèn)5詳解】不同意該同學(xué)的觀點(diǎn),黃酮類化合物屬于植物的次生代謝物,植物細(xì)胞的次生代謝物含量很低,利用細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)黃酮類化合物主要是通過(guò)增加細(xì)胞數(shù)量從而增加黃酮類化合物的含量。
25. 為研究胰腺A蛋白的生理功能,科研人員利用基因工程技術(shù)構(gòu)建了A基因胰腺特異性敲除模型小鼠。
(1)利用如圖載體構(gòu)建A基因中有LxP序列的小鼠。圖中載體與A基因顏色相同的區(qū)域序列相同。通過(guò)同源臂使載體與A基因上的對(duì)應(yīng)相同序列發(fā)生片段互換,將LxP整合到A基因上得到A'基因,A'基因與A基因功能相同。
將載體導(dǎo)入______(細(xì)胞)中,獲得了基因型為AA'的雜合鼠。
(2)來(lái)自于噬菌體的Cre酶可將它所在細(xì)胞中含LxP序列的基因敲除。研究人員將1個(gè)Cre酶基因與特異性啟動(dòng)子拼接,使其僅在小鼠______表達(dá)。特異表達(dá)Cre酶的小鼠稱為C鼠。
以下是利用AA'雜合鼠和C鼠雜交獲得A基因胰腺特異性敲除鼠的操作過(guò)程,并利用小鼠尾部細(xì)胞檢測(cè)雜交后代基因型。(注:A和Cre酶基因位于小鼠的不同染色體上)
①第一批雜交:AA'鼠分別與AA'鼠、C鼠雜交,在子一代中篩選,獲得兩類鼠:______鼠和______鼠。
②第二批雜交:將第一批雜交篩選獲得的兩類鼠進(jìn)行一次雜交,獲得多只小鼠,其中含有A基因胰腺特異性敲除小鼠占______。利用PCR的方法檢測(cè)這些小鼠尾部細(xì)胞的基因型,引物(P1~P6)及產(chǎn)物電泳結(jié)果如下圖所示。
得到B圖甲的電泳結(jié)果,A圖P1~P4中應(yīng)選擇的一對(duì)引物是______,其中1、2為_(kāi)_____;3—10號(hào)小鼠中,只含A'基因的有______,可實(shí)現(xiàn)A基因胰腺特異性敲除的有______。
(3)將純合A'A'鼠(無(wú)Cre酶)與第二批雜交篩選得到的A 基因胰腺特異性敲除的小鼠進(jìn)行雜交,出生的后代有、無(wú)Cre酶的小鼠數(shù)量之比接近______時(shí),說(shuō)明胰腺中A基因特異性敲除的小鼠可正常出生,無(wú)胚胎致死,利于在后續(xù)研究中應(yīng)用。用遺傳圖解表示此雜交過(guò)程____(無(wú)Cre酶基因轉(zhuǎn)入用C-表示,有Cre酶基因轉(zhuǎn)入用C+表示)。
【答案】(1)受精卵
(2)①. 胰腺細(xì)胞 ②. A′A′ ③. 基因型為AA'的C鼠(有Cre酶基因的AA'鼠) ④. 1/4 ⑤. P1、P3 ⑥. 對(duì)照 ⑦. 5、6、9、10 ⑧. 5、10
(3)①. 1∶1 ②.
【分析】基因工程的四個(gè)步驟:目的基因的篩選與獲??;基因表達(dá)載體的構(gòu)建;將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞;目的基因的檢測(cè)與鑒定。將目的基因?qū)雱?dòng)物受精卵最常用的一種方法將目的基因注入動(dòng)物的受精卵中,這個(gè)受精卵將發(fā)育成為具有新性狀的動(dòng)物。PCR的產(chǎn)物一般通過(guò)瓊脂糖凝膠電泳來(lái)鑒定。
【小問(wèn)1詳解】小鼠是動(dòng)物,所以在基因工程操作程序中,常利用受精卵作為受體細(xì)胞,因?yàn)槭芫芽砂l(fā)育成一個(gè)完整的個(gè)體,因而可以獲得基因型為AA′的雜合鼠。
【小問(wèn)2詳解】本實(shí)驗(yàn)的目的是研究胰腺A蛋白的生理功能,該蛋白會(huì)在胰腺細(xì)胞中表達(dá),而題中顯示,來(lái)自于噬菌體的Cre酶可將它所在細(xì)胞中含LxP序列的基因敲除。據(jù)此推測(cè),研究人員的操作應(yīng)該為將1個(gè)Cre酶基因與特異性啟動(dòng)子拼接,使其僅在小鼠胰腺細(xì)胞中表達(dá),進(jìn)而可將轉(zhuǎn)基因小鼠胰腺細(xì)胞中相關(guān)基因切除,則特異表達(dá)Cre酶的小鼠稱為C鼠,該鼠體內(nèi)的A基因?qū)⒈磺谐?。以下是利用AA'雜合鼠和C鼠雜交獲得A基因胰腺特異性敲除鼠的操作過(guò)程:
①AA′鼠與AA′鼠雜交,理論上AA鼠∶AA′鼠∶A′A′鼠=1∶2∶1,AA′鼠與C鼠雜交,可獲得AA′鼠,該鼠含有Cre酶。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)?zāi)康氖谦@得A基因胰腺特異性敲除模型小鼠,所以經(jīng)過(guò)篩選后,獲得A′A′鼠和含有Cre酶的AA′鼠。
②第一批雜交篩選獲得的兩類鼠進(jìn)行一次雜交,即用A′A′鼠和含有Cre酶的AA′鼠雜交,后代鼠的類型有:①含有Cre酶基因的AA'鼠②AA'鼠③含Cre酶基因的A'A'鼠④A'A'鼠,即含有基因胰腺特異性敲除小鼠為Cre酶基因的A'A'鼠(因?yàn)镃re酶可將含LxP序列的基因敲)占1/4。
由于圖中載體與A基因顏色相同的區(qū)域序列相同,所以要區(qū)分A和A',一定要找到特異性的引物,用P1和P3為引物,擴(kuò)增出的序列中含有LxP,則說(shuō)明是A'基因,若不含有LxP,則說(shuō)明是A基因。通過(guò)電泳圖甲可以看出,3-10分別是AA'鼠、AA'鼠、含Cre酶基因的A'A'鼠、A'A'鼠、含Cre酶基因的AA'鼠、AA'鼠、A'A'鼠、含Cre酶基因的A'A'鼠。因此含A基因的有3、4、7、8,只含A'基因的有5、6、9、10,可實(shí)現(xiàn)A基因胰腺特異性敲除的有5、10,圖中1、2為該實(shí)驗(yàn)過(guò)程的對(duì)照組。
【小問(wèn)3詳解】A′A′鼠(無(wú)Cre酶)和A基因胰腺特異性敲除的小鼠(Cre酶基因的A'A'鼠)雜交,A′A′鼠(無(wú)Cre酶)只產(chǎn)生一種類型的配子A′,Cre酶基因的A'A'鼠產(chǎn)生A′和A′C,雌雄配子隨機(jī)結(jié)合后,A′A′鼠∶Cre酶基因的A'A'鼠=1∶1,說(shuō)明胰腺腺中A基因特異性敲除的小鼠可正常出生,無(wú)胚胎致死;利于在后續(xù)研究中應(yīng)用,相關(guān)遺傳圖解可表示如下:
。
生長(zhǎng)素濃度(ml/L)
對(duì)芽生長(zhǎng)的影響
10-1°~10-5
促進(jìn)
10-5~10-3
抑制
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