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北京市西城區(qū)2023-2024學(xué)年度第二學(xué)期期末試卷
高二生物
本試卷共10頁,100分??荚嚂r(shí)長(zhǎng)90分鐘??忌鷦?wù)必將答案答在答題卡上,在試卷上作答無
效??荚嚱Y(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。
第一部分
本部分共15題,每題2分,共30分。在每題列出的四個(gè)選項(xiàng)中,選出最符合題目要求的一
項(xiàng)。
1.高原鼠兔是一種植食性鼠類,擅長(zhǎng)挖洞,種群密度過高會(huì)對(duì)草場(chǎng)造成破壞,其干燥的糞便(草靈脂)可
入藥。白腰雪雀有時(shí)會(huì)借住鼠兔的洞穴生活,并為鼠兔報(bào)警。下列說法錯(cuò)誤的是()
A.常采用標(biāo)記重捕法調(diào)查高原鼠兔的種群密度
B.高原鼠兔在該生態(tài)系統(tǒng)中屬于第二營養(yǎng)級(jí)
C.鼠兔糞便可入藥體現(xiàn)生物多樣性的直接價(jià)值
D.高原鼠兔和白腰雪雀之間存在互利共生關(guān)系
【答案】D
【解析】
【分析】1、種群密度調(diào)查方法:
(1)逐個(gè)計(jì)數(shù)法:適用于分布范圍較小、個(gè)體較大的種群。
(2)黑光燈誘捕法:適用于有趨光性的昆蟲。
(3)樣方法:適用于植物或活動(dòng)能力弱、活動(dòng)范圍小的動(dòng)物。
(4)標(biāo)記重捕法:適用于活動(dòng)能力強(qiáng)、活動(dòng)范圍大的動(dòng)物。
2、生物多樣性的價(jià)值:
(1)直接價(jià)值:是對(duì)人類有食用、藥用和工業(yè)原料等實(shí)用意義的,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)用意義的價(jià)值。
(2)間接價(jià)值:主要體現(xiàn)在調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的功能等方面。
(3)潛在價(jià)值:人們尚不清楚的價(jià)值。
【詳解】A、高原鼠兔活動(dòng)能力強(qiáng),活動(dòng)范圍大,采用標(biāo)記重捕法調(diào)查種群密度,A正確;
B、高原鼠兔是一種植食性鼠類,屬于初級(jí)消費(fèi)者,位于第二營養(yǎng)級(jí),B正確;
C、直接價(jià)值是對(duì)人類有食用、藥用和工業(yè)原料等實(shí)用意義的,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)用意義的價(jià)值,鼠兔糞便可入藥體現(xiàn)生物多樣性的直接價(jià)值,C正確;
D、高原鼠兔和白腰雪雀之間的關(guān)系為原始合作,D錯(cuò)誤。
故選D。
2.對(duì)我國近海某人工魚礁區(qū)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)進(jìn)行定量分析,部分研究數(shù)據(jù)如下圖所示(單位為t-km2a-i)
下列敘述錯(cuò)誤的是()
A.第I、第II營養(yǎng)級(jí)的生物量金字塔呈上寬下窄的倒置狀
B.第H營養(yǎng)級(jí)用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量約為366.7tkm2a」
C.每年流向碎屑的能量都被分解者利用
D.研究結(jié)果體現(xiàn)能量流動(dòng)逐級(jí)遞減的特點(diǎn)
【答案】C
【解析】
【分析】分析圖示可知:I為生產(chǎn)者,n為初級(jí)消費(fèi)者、ni為次級(jí)消費(fèi)者,w為三級(jí)消費(fèi)者,v為四級(jí)消
費(fèi)者。
【詳解】A、生物量金字塔指的是單位時(shí)間內(nèi),每一營養(yǎng)級(jí)生物所容納的有機(jī)物的總干重。在海洋生態(tài)系統(tǒng)
中,浮游植物的個(gè)體小,壽命短,又會(huì)不斷地被浮游動(dòng)物吃掉,所以某一時(shí)刻調(diào)查到的浮游植物的生物量
可能低于浮游動(dòng)物的生物量。因此第I、第II營養(yǎng)級(jí)的生物量金字塔可以呈現(xiàn)上寬下窄的倒置狀,A正確;
B、第二營養(yǎng)級(jí)同化量(480t-km-2-a-1+410.4t-km-2-a-1)-呼吸消耗的能量(523.7t-km-2-a-1)=第^營養(yǎng)級(jí)用于
生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量(366.7tkm2aT),B正確;
C、據(jù)圖所知,流向碎屑的能量,有一部分被第二營養(yǎng)級(jí)利用,再依次流入后面的營養(yǎng)級(jí),C錯(cuò)誤;
D、據(jù)圖所知,流入某一營養(yǎng)級(jí)的能量,并未完全流入下一營養(yǎng)級(jí),體現(xiàn)了能量流動(dòng)逐級(jí)遞減的特點(diǎn),D正
確。
故選C。
3.研究者在反應(yīng)體系中加入一定量小球藻、水蚤和富含有機(jī)氮、磷的污水。實(shí)驗(yàn)初期小球藻數(shù)量上升,水
蚤數(shù)量也上升,中期小球藻數(shù)量下降,水蚤數(shù)量也隨之下降。下列說法正確的是()
A.氮、磷一小球藻一水蚤是一條捕食食物鏈
B.實(shí)驗(yàn)后期小球藻和水蚤的數(shù)量一定上升
C.小球藻和水蚤數(shù)量變化是負(fù)反饋調(diào)節(jié)的結(jié)果
D.實(shí)驗(yàn)說明水體的污染經(jīng)治理一定能恢復(fù)原貌
【答案】C
【解析】
【分析】負(fù)反饋調(diào)節(jié):在一個(gè)系統(tǒng)中,系統(tǒng)工作的效果,反過來又作為信息調(diào)節(jié)該系統(tǒng)的工作,并且使系
統(tǒng)工作的效果減弱或受到限制,它可使系統(tǒng)保持穩(wěn)定。
【詳解】A、捕食食物鏈的起點(diǎn)是植物等生產(chǎn)者,而不是氮、磷,A錯(cuò)誤;
B、實(shí)驗(yàn)初期小球藻、水蚤數(shù)量均上升,中期小球藻、水蚤數(shù)量均下降,但隨著營養(yǎng)物質(zhì)的消耗以及代謝廢
物的積累,實(shí)驗(yàn)后期小球藻和水蚤的數(shù)量不一定上升(可能都會(huì)下降),B錯(cuò)誤;
C、實(shí)驗(yàn)初期小球藻數(shù)量上升,水蚤的數(shù)量也上升,水蚤數(shù)量的上升反過來抑制了小球藻的增長(zhǎng),中期小
球藻數(shù)量下降,水蚤的數(shù)量也隨之下降,說明反應(yīng)器中的小球藻和水蚤的數(shù)量變化屬于反饋調(diào)節(jié),C正確;
D、該實(shí)驗(yàn)說明小球藻和水蚤數(shù)量變化存在負(fù)反饋調(diào)節(jié),但不代表水體的污染經(jīng)治理一定能恢復(fù)原貌,若污
染程度較重,超過了生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力,則不一定能恢復(fù)原貌,D錯(cuò)誤。
故選C。
4.生物胺是一類小分子含氮化合物,低濃度對(duì)神經(jīng)調(diào)節(jié)有重要作用,攝入過量則會(huì)引起心悸、頭痛、嘔吐
等癥狀。三種發(fā)酵產(chǎn)品中生物胺總量如表。下列說法錯(cuò)誤的是()
奶
發(fā)酵產(chǎn)品泡菜腐乳
酪
生物胺總量
7.4822.32508.05
//mg-kg-1
A.不同發(fā)酵食品中生物胺含量有差異
B.食用奶酪不會(huì)有任何食品安全問題
C.制作泡菜的主要菌種是乳酸菌
D.從生物胺含量角度建議少食用腐乳
【答案】B
【解析】
【分析】1、參與腐乳制作的微生物主要是毛霉,其新陳代謝類型是異養(yǎng)需氧型。腐乳制作的原理:毛霉等
微生物產(chǎn)生的蛋白酶能將豆腐中的蛋白質(zhì)分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可將脂肪分解成甘油和脂肪
酸。
2、泡菜的制作所使用的微生物是乳酸菌,代謝類型是異養(yǎng)厭氧型,在無氧條件下乳酸菌能夠?qū)⑹卟酥械钠?/p>
萄糖氧化為乳酸;泡菜的制作流程是:選擇原料、配置鹽水、調(diào)味裝壇、密封發(fā)酵;泡菜中的亞硝酸鹽含
量可以用比色法測(cè)定,即在鹽酸酸化條件下,亞硝酸鹽與對(duì)氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)生成重氮鹽,重氮
鹽與N1蔡基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成玫瑰紅色染料。
【詳解】A、根據(jù)表格可知,不同發(fā)酵產(chǎn)品的生物胺含量有所差異,A正確;
B、任何食物都要按質(zhì)按量攝入才能保證安全,食用奶酪不會(huì)有任何食品安全問題說法過于絕對(duì),B錯(cuò)誤;
C、泡菜的制作所使用的微生物是乳酸菌,C正確;
D、生物胺攝入過量則會(huì)引起心悸、頭痛、嘔吐等癥狀,腐乳中生物胺含量過高,建議少食,D正確。
故選B。
5.甲乙兩個(gè)生物小組的“酵母菌純培養(yǎng)”結(jié)果如圖所示。下列說法正確的是()
A,兩組平板都分成4個(gè)區(qū)進(jìn)行劃線
B.甲組操作過程需4次灼燒接種環(huán)
C.乙組適合對(duì)酵母菌活菌進(jìn)行計(jì)數(shù)
D.單菌落大小反映菌種種類差異
【答案】B
【解析】
【分析】微生物常見的接種的方法:
(1)平板劃線法:將已經(jīng)熔化的培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿制成平板,接種劃線,在恒溫箱里培養(yǎng)。在線的開始部
分,微生物往往連在一起生長(zhǎng),隨著線的延伸,菌數(shù)逐漸減少,最后可能形成單個(gè)菌落。
(2)稀釋涂布平板法:將待分離的菌液經(jīng)過大量稀釋后,均勻涂布在培養(yǎng)皿表面,經(jīng)培養(yǎng)后可形成單個(gè)菌
落。
【詳解】A、由圖可知,兩組平板都分成3個(gè)區(qū)進(jìn)行劃線,A錯(cuò)誤;
B、接種前需對(duì)接種環(huán)灼燒滅菌一次,每次劃線后都灼燒一次,甲組共灼燒4次接種環(huán),B正確;
C、活菌計(jì)數(shù)用稀釋涂布平板法,圖中為平板劃線法,不可計(jì)數(shù),C錯(cuò)誤;
D、單菌落的性狀、顏色等特征反映菌種種類差異,D錯(cuò)誤。
故選B。
6.下列“土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)”的相關(guān)操作,不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵ǎ?/p>
A.配制以尿素為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基
B.從富含動(dòng)物糞便和尿液的土壤中取樣
C.將土壤浸出液滅菌后接種到培養(yǎng)基上
D.培養(yǎng)基倒置于恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)
【答案】C
【解析】
【分析】培養(yǎng)基是人們按照微生物對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的不同需求,配制出供其生長(zhǎng)繁殖的營養(yǎng)基質(zhì);根據(jù)物理性
質(zhì)分為固體培養(yǎng)基和液體培養(yǎng)基,培養(yǎng)基中一般含有水、碳源、氮源和無機(jī)鹽,其中碳源和氮源常采用蛋
白陳和牛肉膏,因?yàn)樗鼈儊碓从趧?dòng)物原料,含有糖、維生素和有機(jī)氮等營養(yǎng)物質(zhì)。另外,培養(yǎng)基還需要滿
足微生物生長(zhǎng)對(duì)pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣的要求。例如,培養(yǎng)乳酸桿菌時(shí)需要在培養(yǎng)基中添加維生素,培
養(yǎng)霉菌時(shí)需將培養(yǎng)基的pH調(diào)至酸性,培養(yǎng)細(xì)菌時(shí)需將pH調(diào)至中性或微堿性,培養(yǎng)厭氧微生物時(shí)則需要提
供無氧的條件。
【詳解】A、在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中分解尿素的微生物能生存,不能分解尿素的微生物不能生存,
故需配制以尿素為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基,A正確;
B、動(dòng)物糞便和尿液中富含尿素,故可在從富含動(dòng)物糞便和尿液的土壤中取樣分離尿素分解菌,B正確;
C、土壤浸出液中含有分解尿素的細(xì)菌,滅菌會(huì)殺死細(xì)菌,故不能對(duì)浸出液滅菌,C錯(cuò)誤;
D、培養(yǎng)基倒置于恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng),可減少培養(yǎng)基表面水分的揮發(fā),以及防止皿蓋上冷凝的水珠滴落
到培養(yǎng)基上造成污染,D正確。
故選C。
7.在進(jìn)行“菊花的組織培養(yǎng)”一段時(shí)間后,外植體周圍出現(xiàn)黃色和白色的菌落,下列說法合理的是()
A.該現(xiàn)象可能是微生物污染導(dǎo)致
B.外植體消毒時(shí)間越長(zhǎng)組培越容易成功
C.培養(yǎng)基中添加生長(zhǎng)素避免污染
D.出現(xiàn)菌落不影響外植體形成愈傷組織
【答案】A
【解析】
【分析】植物組織培養(yǎng)依據(jù)的原理為植物體細(xì)胞的全能性,即己經(jīng)分化的細(xì)胞仍然具有發(fā)育成完整植株的
潛能;培養(yǎng)過程的順序是離體植物器官、組織或細(xì)胞(外植體)脫分化形成愈傷組織,再分化形成根、芽
等器官進(jìn)而形成新的植物體。
【詳解】A、微生物污染是組織培養(yǎng)中常見的問題尤其是在無菌操作條件不嚴(yán)格的情況下,黃色和白色菌落
的出現(xiàn)很可能是細(xì)菌或真菌的生長(zhǎng),這些微生物可以從環(huán)境、培養(yǎng)基、甚至是植物材料本身帶入,A正確;
B、外植體消毒時(shí)間越長(zhǎng),并不意味著組織培養(yǎng)就越容易成功。過長(zhǎng)的消毒時(shí)間可能會(huì)對(duì)外植體造成傷害,
影響其生長(zhǎng)或甚至導(dǎo)致死亡。消毒的目的是去除潛在的微生物污染,但需要找到一個(gè)平衡點(diǎn),以確保外植
體的存活和健康,B錯(cuò)誤;
C、培養(yǎng)基中添加生長(zhǎng)素(如激素)是為了促進(jìn)外植體的生長(zhǎng)和分化,而不是為了避免污染。雖然生長(zhǎng)素對(duì)植
物細(xì)胞的生長(zhǎng)和分化至關(guān)重要,但它們并不能防止微生物污染,C錯(cuò)誤;
D、出現(xiàn)菌落很可能會(huì)影響外植體形成愈傷組織,因?yàn)槲⑸镂廴究赡軙?huì)競(jìng)爭(zhēng)營養(yǎng)物質(zhì),釋放有害物質(zhì),甚
至直接侵害植物細(xì)胞,從而影響外植體的健康和愈傷組織的形成,D錯(cuò)誤。
故選Ao
8.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)分為貼壁培養(yǎng)和懸浮培養(yǎng)??茖W(xué)家嘗試馴化貼壁依賴性細(xì)胞一犬腎臟細(xì)胞(MDCK),使
其能懸浮培養(yǎng),結(jié)果如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()
601^
55一細(xì)胞適耳
一細(xì)胞逐月90
50
1:2傳80
雷45
國70
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強(qiáng)560
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時(shí)間/天
A.貼壁細(xì)胞在生長(zhǎng)增殖時(shí)會(huì)出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象
B.細(xì)胞活率反映馴化過程中MDCK的適應(yīng)程度
C.MDCK先適應(yīng)懸浮培養(yǎng)環(huán)境再開始大量增殖
D.懸浮培養(yǎng)不需進(jìn)行傳代,適合規(guī)?;囵B(yǎng)
【答案】D
【解析】
【分析】動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)就是從動(dòng)物機(jī)體中取出相關(guān)的組織,將它分散成單個(gè)細(xì)胞,然后放在適宜的培養(yǎng)基
中,讓這些細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖。過程:取動(dòng)物組織塊一剪碎組織T用胰蛋白酶處理分散成單個(gè)細(xì)胞一制成細(xì)
胞懸液一轉(zhuǎn)入培養(yǎng)液中(原代培養(yǎng))一放入二氧化碳培養(yǎng)箱培養(yǎng)一貼滿瓶壁的細(xì)胞用酶分散為單個(gè)細(xì)胞,
制成細(xì)胞懸液一轉(zhuǎn)入培養(yǎng)液(傳代培養(yǎng))一放入二氧化碳培養(yǎng)箱培養(yǎng)。
【詳解】A、貼壁細(xì)胞隨著細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖會(huì)出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象,從而停止生長(zhǎng)和分裂,A正確;
B、該實(shí)驗(yàn)的目的將貼壁依賴性的MDCK馴化為能懸浮培養(yǎng)的細(xì)胞,細(xì)胞活率為因變量,反映馴化過程中
MDCK的適應(yīng)程度,B正確;
C、由題圖可知,隨著馴化時(shí)間的延長(zhǎng),細(xì)胞活率先下降后增加,說明MDCK先適應(yīng)懸浮培養(yǎng)環(huán)境再開始
大量增殖,C正確;
D、培養(yǎng)過程中由于營養(yǎng)物質(zhì)的消耗及代謝廢物的積累,不利于細(xì)胞增殖,故懸浮培養(yǎng)也需進(jìn)行傳代,D錯(cuò)
誤。
故選D。
9.骨骼干細(xì)胞(SSC)具有自我更新能力和分化潛能,在骨骼發(fā)育中起重要作用。2024年我國科學(xué)家鑒定
出首個(gè)位于長(zhǎng)骨干斷端的骨骼干細(xì)胞群。下列說法錯(cuò)誤的是()
A.SSC屬于成體干細(xì)胞
B.SSC具有無限增殖能力
C培養(yǎng)SSC需要提供。2和CO2
D.SSC可應(yīng)用于骨骼的再生和修復(fù)
【答案】B
【解析】
【分析】成體干細(xì)胞是成體組織或器官內(nèi)的干細(xì)胞,包括骨髓中的造血干細(xì)胞、神經(jīng)系統(tǒng)中的神經(jīng)干細(xì)胞
和睪丸中的精原干細(xì)胞等。一般認(rèn)為,成體干細(xì)胞具有組織特異性,只能分化成特定的細(xì)胞或組織,不具
有發(fā)育成完整個(gè)體的能力。造血干細(xì)胞是發(fā)現(xiàn)最早、研究最多應(yīng)用也最為成熟的一類成體干細(xì)胞,主要存
在于成體的骨髓、外周血和臍帶血中。
【詳解】A、成體干細(xì)胞是成體組織或器官內(nèi)的干細(xì)胞,骨骼干細(xì)胞(SSC)具有自我更新能力和分化潛能,
在骨骼發(fā)育中起重要作用,故SSC屬于成體干細(xì)胞,A正確;
B、SSC屬于成體干細(xì)胞,可以分裂分化,但不具有無限增殖的能力,B錯(cuò)誤;
C、培養(yǎng)SSC需要提供02和CO2,02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,C正確;
D、有著自我更新能力及分化潛能的干細(xì)胞,與組織、器官的發(fā)育、再生和修復(fù)等密切相關(guān),SSC具有自我
更新能力和分化潛能可應(yīng)用于骨骼的再生和修復(fù),D正確。
故選B。
10.為培育富含多聚不飽和脂肪酸的轉(zhuǎn)基因奶牛,科研人員將相關(guān)合成基因轉(zhuǎn)到甲牛成纖維細(xì)胞中,利用乙
牛的卵母細(xì)胞,通過核移植技術(shù)構(gòu)建轉(zhuǎn)基因重構(gòu)胚,由代孕母牛丙生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因克隆牛。下列說法正確的是
()
A.通常用完整卵細(xì)胞作為核移植的受體細(xì)胞
B.重構(gòu)胚在體外發(fā)育為早期胚胎不需提供營養(yǎng)
C.通過胚胎移植技術(shù)將早期胚胎轉(zhuǎn)入丙牛子宮
D.轉(zhuǎn)基因克隆牛的遺傳物質(zhì)與甲牛完全相同
【答案】C
【解析】
【分析】動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)是將動(dòng)物一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核移入去核的卵母細(xì)胞中,使這個(gè)重新組合的細(xì)胞
發(fā)育成新胚胎,繼而發(fā)育成動(dòng)物個(gè)體的技術(shù)。
【詳解】A、核移植技術(shù)中,需將卵細(xì)胞通過顯微操作去核后再注射供體細(xì)胞核,A錯(cuò)誤;
B、重構(gòu)胚在體外發(fā)育為早期胚胎所需營養(yǎng)物質(zhì)與體內(nèi)基本相同,例如需要有糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無
機(jī)鹽、微量元素等,還需加入血清、血漿等天然成分,B錯(cuò)誤;
C、受體丙牛具有健康的體質(zhì)和正常的繁殖能力,故將早期胚胎轉(zhuǎn)入丙牛子宮,C正確;
D、轉(zhuǎn)基因克隆牛的遺傳物質(zhì)核基因完全來源于甲牛,質(zhì)基因來源于甲牛和乙牛,因此不完全相同,D錯(cuò)誤。
故選C。
11.“菌落PCR”可用于初步檢測(cè)菌株是否成功導(dǎo)入含目的基因的重組質(zhì)粒。下列說法錯(cuò)誤的是()
A.反應(yīng)體系中要加入菌落DNA樣本做模板
B.反應(yīng)體系中要加入解旋酶和DNA連接酶
C.設(shè)計(jì)的引物應(yīng)與目的基因相應(yīng)互補(bǔ)序列結(jié)合
D,可依據(jù)PCR產(chǎn)物電泳結(jié)果判斷目的基因是否成功導(dǎo)入
【答案】B
【解析】
【分析】PCR即聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng),該過程主要包含三個(gè)階段,高溫變性(解旋)、低溫復(fù)性(引物與母鏈結(jié)
合)、中溫延伸,需要加入模板、耐高溫聚合酶、4中游離的脫氧核糖核甘酸、引物等。
【詳解】A、反應(yīng)體系中要加入菌落DNA樣本做模板,以擴(kuò)增DNA用于檢測(cè),A正確;
B、PCR過程中利用高溫解旋,無需解旋酶,需要耐高溫的DNA聚合酶,無需DNA連接酶,B錯(cuò)誤;
C、設(shè)計(jì)的引物應(yīng)與目的基因相應(yīng)互補(bǔ)序列結(jié)合,以便引導(dǎo)子鏈的延伸,C正確;
D、可依據(jù)PCR產(chǎn)物電泳結(jié)果判斷目的基因是否成功導(dǎo)入,與標(biāo)樣對(duì)比,若出現(xiàn)相關(guān)條帶,則說明導(dǎo)入成
功,D正確。
故選B。
12.荒漠植物的Z基因與其抗旱性強(qiáng)有關(guān)??茖W(xué)家利用Z基因和農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒(如圖,T-DNA為可轉(zhuǎn)移
的DNA)構(gòu)建表達(dá)載體,培育抗旱轉(zhuǎn)基因小麥。下列說法錯(cuò)誤的是()
農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒
A.T-DNA能整合到小麥細(xì)胞染色體上
B.可用限制酶Clal和Sad處理Z基因
C.可用卡那霉素篩選含重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌
D,可在個(gè)體水平檢測(cè)小麥?zhǔn)欠瘾@得抗旱性狀
【答案】B
【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袕幕蛭膸熘蝎@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。
(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
一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)一抗原一抗體雜交技術(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、農(nóng)桿菌侵染植物細(xì)胞后,能將Ti質(zhì)粒上的T-DNA(可轉(zhuǎn)移的DNA)轉(zhuǎn)移到被侵染的細(xì)胞,
并且將其整合到該細(xì)胞的染色體DNA上,A正確;
B、限制酶Clal在Ti質(zhì)粒的T-DNA上沒有酶切位點(diǎn),且會(huì)破壞標(biāo)記基因卡那霉素抗性基因,限制酶Sad
在Ti質(zhì)粒的T-DNA上沒有酶切位點(diǎn),且會(huì)破壞復(fù)制起點(diǎn),不能用限制酶Clal和SacI處理Z基因,B錯(cuò)誤;
C、農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒上存在卡那霉素抗性基因,可用卡那霉素篩選含重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌,C正確;
D、荒漠植物的Z基因與其抗旱性強(qiáng)有關(guān),可在個(gè)體水平檢測(cè)小麥?zhǔn)欠瘾@得抗旱性狀,D正確。
故選B。
13.轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品(GMO)標(biāo)識(shí)是為了表明該產(chǎn)品是由轉(zhuǎn)基因生物生產(chǎn)、加工而成的特殊標(biāo)識(shí)。我國《農(nóng)業(yè)
轉(zhuǎn)基因生物標(biāo)識(shí)管理辦法》中規(guī)定對(duì)GMO采取強(qiáng)制定性標(biāo)識(shí)。下列說法錯(cuò)誤的是()
A.檢測(cè)產(chǎn)品中有無目的基因即可確認(rèn)是否為GMO
B.GMO定性標(biāo)識(shí)是為消費(fèi)者提供知情權(quán)和選擇權(quán)
C.市場(chǎng)上帶有標(biāo)識(shí)的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品都應(yīng)經(jīng)過安全檢測(cè)
D.轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品研究工作中要注意防止造成基因污染
【答案】A
【解析】
【分析】基因工程(重組DNA技術(shù))的基本步驟:(1)目的基因的獲?。悍椒ㄓ袕幕蛭膸熘蝎@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。(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。(4)目的基因的檢測(cè)與鑒定
【詳解】A、檢測(cè)產(chǎn)品中有無目的基因不可以確認(rèn)是否為GMO,還需檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA,是
否翻譯出蛋白質(zhì),此外,還需要進(jìn)行個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定,A錯(cuò)誤;
B、GMO定性標(biāo)識(shí)是為了表明該產(chǎn)品是由轉(zhuǎn)基因生物生產(chǎn)、加工而成的特殊標(biāo)識(shí),為消費(fèi)者提供知情權(quán)和
選擇權(quán),B正確;
C、市場(chǎng)上帶有標(biāo)識(shí)的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品都應(yīng)經(jīng)過安全檢測(cè),符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)后才能上市,C正確;
D、轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品研究工作中要注意防止造成基因污染,防止基因污染的方法有很多,如科學(xué)家將來自玉米的
a-淀粉酶基因與目的基因一起導(dǎo)入植物中,防止轉(zhuǎn)基因花粉的傳播,D正確。
故選Ao
14.我國科學(xué)家將ATP受體與叩EGFP(改造后的綠色熒光蛋白)進(jìn)行融合,成功開發(fā)出監(jiān)測(cè)動(dòng)物體內(nèi)ATP
動(dòng)態(tài)變化的傳感器,其工作原理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()
ATP受體一
cpEGFP——I
,/八、一綠色熒光
A.ATP傳感器的構(gòu)建是通過蛋白質(zhì)工程實(shí)現(xiàn)的
B.受體與ATP結(jié)合后構(gòu)象改變,發(fā)出綠色熒光
C.ATP傳感器對(duì)ATP的結(jié)構(gòu)類似物應(yīng)無反應(yīng)
D.ATP與傳感器上受體的結(jié)合應(yīng)是不可逆的
【答案】D
【解析】
【分析】分析題圖可知,ATP受體與cpEGFP融合后與ATP結(jié)合,cpEGFP發(fā)出綠色熒光,可據(jù)此監(jiān)測(cè)動(dòng)物
體內(nèi)ATP動(dòng)態(tài)變化。
【詳解】A、將ATP受體與cpEGFP(改造后的綠色熒光蛋白)進(jìn)行融合,該過程依賴蛋白質(zhì)工程技術(shù),需
要通過設(shè)計(jì)相應(yīng)的氨基酸序列來改造相關(guān)基因,A正確;
B、由題圖可知,ATP與ATP受體結(jié)合后構(gòu)象改變,與之融合的cpEGFP發(fā)出綠色熒光,B正確;
C、ATP傳感器能監(jiān)測(cè)動(dòng)物體內(nèi)ATP動(dòng)態(tài)變化,與受體的特異性有關(guān),故對(duì)ATP的結(jié)構(gòu)類似物應(yīng)無反應(yīng),
C正確;
D、ATP傳感器監(jiān)測(cè)動(dòng)物體內(nèi)ATP動(dòng)態(tài)變化,說明ATP與傳感器上受體的結(jié)合應(yīng)是可逆的,D錯(cuò)誤。
故選D。
15.下列關(guān)于高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的說法,正確的是()
A,可用帶落葉的土壤探究微生物的分解作用
B.制作果醋前期需通氣而后期需嚴(yán)格無氧
C.果酒制作過程發(fā)酵瓶應(yīng)放在直射光下
D.粗提取的DNA可用雙縮服試劑鑒定
【答案】A
【解析】
【分析】制作果醋利用的是醋酸菌,醋酸菌屬于需氧型生物,發(fā)酵溫度為30?35℃,因此在果醋發(fā)酵過程
中,應(yīng)通入充足的無菌空氣;制作泡菜利用的是乳酸菌無氧呼吸產(chǎn)生乳酸的原理;參與果酒制作的微生物
是酵母菌,其新陳代謝類型為異養(yǎng)兼性厭氧型,前期需氧,后期不需氧。
【詳解】A、可用帶落葉的土壤探究微生物的分解作用,實(shí)驗(yàn)組的土壤要進(jìn)行滅菌處理,排除土壤微生物的
作用,A正確;
B、醋酸菌是好氧菌,全程需要持續(xù)通入無菌空氣,B錯(cuò)誤;
C、果酒制作過程發(fā)酵瓶不能放在直射光下以防止溫度過高影響發(fā)酵效果,C錯(cuò)誤;
D、粗提取的DNA可用二苯胺試劑鑒定,雙縮版試劑鑒定蛋白質(zhì),D錯(cuò)誤。
故選Ao
第二部分
本部分共6題,共70分。
16.紅曲色素是廣泛應(yīng)用于食品等行業(yè)的天然色素,主要通過紅曲霉菌發(fā)酵生產(chǎn)?,F(xiàn)有商業(yè)菌株生產(chǎn)紅曲色
素能力低,且會(huì)產(chǎn)生對(duì)動(dòng)物腎臟、肝臟有毒害的桔青霉素??蒲腥藛T擬獲得優(yōu)質(zhì)紅曲霉菌。
(1)將待選菌樣品接種到含大米研磨液的液體培養(yǎng)基中,擴(kuò)大培養(yǎng)2天后進(jìn)行—,依次分別涂布于固體
培養(yǎng)基上培養(yǎng),通過觀察—特征對(duì)菌種進(jìn)行初步鑒定。
(2)以—菌株為對(duì)照進(jìn)行發(fā)酵指標(biāo)的比較,初步篩選出3種菌株。選取4種大米為基質(zhì)進(jìn)行發(fā)酵,結(jié)束
后檢測(cè)相應(yīng)物質(zhì)的含量,結(jié)果如圖I0
口稻花香米
)0.口長(zhǎng)粒香米
”)o口珍珠米
行
桔
紅)o.■泰香軟米
青
曲2)o
2毒
色)o-
素
素160o/7
/(一
140oH
c120g/
.明o.
gg,
woc7
o/
器/
o,
o/
“_/I
M3-2M7-5M9-2
菌株
圖1
應(yīng)選擇—作為目標(biāo)菌株進(jìn)行后續(xù)生產(chǎn)研究。
(3)氮源種類及發(fā)酵溫度對(duì)所選紅曲霉菌代謝產(chǎn)物合成的影響如圖2所示。
根據(jù)所有研究結(jié)果,依次寫出紅曲色素發(fā)酵罐中優(yōu)選的碳源、氮源及控制的溫度條件—=
【答案】(1)①.梯度稀釋②.菌落
(2)①.現(xiàn)有商業(yè)②.M7-5
(3)泰香軟米、谷氨酸/硝酸鈉、前期30℃后期28℃
【解析】
【分析】微生物常見的接種的方法:
①平板劃線法:將已經(jīng)熔化的培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿制成平板,接種,劃線,在恒溫箱里培養(yǎng)。在線的開始部
分,微生物往往連在一起生長(zhǎng),隨著線的延伸,菌數(shù)逐漸減少,最后可能形成單個(gè)菌落;
②稀釋涂布平板法:將待分離的菌液經(jīng)過大量稀釋后,均勻涂布在培養(yǎng)基表面,經(jīng)培養(yǎng)后可形成單個(gè)菌落。
【小問1詳解】
利用稀釋涂布平板法接種微生物時(shí),需要先對(duì)培養(yǎng)液稀釋處理,因此將待選菌樣品接種到含大米研磨液的
液體培養(yǎng)基中,擴(kuò)大培養(yǎng)2天后進(jìn)行梯度稀釋,依次分別涂布于固體培養(yǎng)基上培養(yǎng),通過觀察菌落特征對(duì)
菌種進(jìn)行初步鑒定。
【小問2詳解】
現(xiàn)有商業(yè)菌株生產(chǎn)紅曲色素能力低,且會(huì)產(chǎn)生對(duì)動(dòng)物腎臟、肝臟有毒害的桔青霉素。科研人員擬獲得優(yōu)質(zhì)
紅曲霉菌。因此應(yīng)以現(xiàn)有商業(yè)菌株為對(duì)照。據(jù)圖1可知,M7-5較M3-2、M9-2生產(chǎn)紅曲色素能力強(qiáng),且桔
青霉素含量較低,故應(yīng)選擇M7-5作為目標(biāo)菌株進(jìn)行后續(xù)生產(chǎn)研究。
【小問3詳解】
由圖1可知,以泰國香米為原料時(shí),M7-5紅曲色素的產(chǎn)量最高,桔青霉素含量較低;由圖2可知,幾種碳
源相互比較,以谷氨酸為碳源時(shí),紅曲色素產(chǎn)量最高,以硝酸鈉為碳源,桔青霉素含量最低,故碳源應(yīng)選
擇谷氨酸/硝酸鈉,幾種發(fā)酵溫度相互比較,前期30℃后期28℃,紅曲色素產(chǎn)量較高,桔青霉素含量最低。
綜上所述,紅曲色素發(fā)酵罐中優(yōu)選的碳源、氮源及控制的溫度條件依次為泰香軟米、谷氨酸/硝酸鈉、前期
30℃后期28℃o
17.學(xué)習(xí)以下材料,回答(1)?(4)題。
利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)育種
植物體細(xì)胞雜交技術(shù)分為對(duì)稱雜交和不對(duì)稱雜交。對(duì)稱雜交是指雙親細(xì)胞的遺傳物質(zhì)完整融合于雜種植株
中,但遠(yuǎn)緣體細(xì)胞雜交往往出現(xiàn)雙親染色體排斥及隨機(jī)丟失、愈傷組織難以分化、雜種細(xì)胞形態(tài)異常等現(xiàn)
象。因此,科學(xué)家發(fā)展了不對(duì)稱體細(xì)胞雜交技術(shù),即通過射線、紫外線等因素處理供體(提供少量遺傳物
質(zhì)的細(xì)胞)原生質(zhì)體,造成部分染色體斷裂、易位、消除,用碘乙酰胺(IOA)處理受體原生質(zhì)體,抑制其
細(xì)胞分裂,之后融合時(shí)只將供體部分染色體或基因轉(zhuǎn)移到受體親本。
花椰菜(2n=18)營養(yǎng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高,但其生產(chǎn)常受到多種病害影響。黑芥(2n=16)攜帶抗黑腐病
等抗性基因。以黑芥葉肉細(xì)胞為供體、花椰菜下胚軸細(xì)胞為受體,利用不對(duì)稱體細(xì)胞雜交技術(shù)培育抗黑腐
病的花椰菜。融合后篩選雜種細(xì)胞的方法很多,可在顯微鏡下觀察融合原生質(zhì)體的形態(tài)、檢測(cè)染色體數(shù)目,
通過流式細(xì)胞儀測(cè)定融合細(xì)胞DNA含量,觀察雜種植株的性狀表現(xiàn)等。
除花椰菜和黑芥外,育種工作者嘗試進(jìn)行多種作物的不對(duì)稱體細(xì)胞雜交,如抗白葉枯病的疣粒野生稻和栽
培水稻雜交、耐鹽抗病的野生高冰草和普通小麥雜交,以期獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的水稻和小麥。不對(duì)稱雜交獲得
的雜種植株大多表現(xiàn)為供體和受體的中間類型,但有少數(shù)雜種表型偏向受體植株,這些類型的雜種植株將
成為創(chuàng)新育種的理想材料。
(1)請(qǐng)?jiān)冖?⑤中補(bǔ)充恰當(dāng)?shù)拿Q,完善利用不對(duì)稱體細(xì)胞雜交技術(shù)培育抗黑腐病花榔菜的部分技術(shù)流程:
①;②;③;④;⑤。
黑暗培養(yǎng)的花椰①花椰菜
菜下胚軸細(xì)胞—>
原生質(zhì)體、
7)誘.顯微鏡下觀察到
篩造6
含④(填結(jié)構(gòu))雜種植株
黑芥無菌苗①,黑芥.
的融合原生質(zhì)體
的幼葉細(xì)胞原生質(zhì)體
t處理
②
(2)利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)育種的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在—(多選)。
A.與有性雜交育種相比,打破了生殖隔離的限制
B.與轉(zhuǎn)基因育種相比,可轉(zhuǎn)移未知或多基因控制的性狀
C.與誘變育種相比,無需篩選即可獲得純種個(gè)體
D.與多倍體育種相比,染色體數(shù)目沒有發(fā)生變化
(3)花椰菜和黑芥體細(xì)胞雜交獲得的再生植株染色體數(shù)目介于19和68之間,染色體數(shù)目不等的原因是—o
最好選擇染色體數(shù)目—的再生植株進(jìn)行后續(xù)育種研究。
(4)在耐鹽抗病的野生高冰草和普通小麥不對(duì)稱體細(xì)胞雜交過程中,為快速獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)小麥,科研小組
首選僅有的2株表型偏向小麥的雜種植株,將其作為育種材料,原因是—。
【答案】(1)①.纖維素酶和果膠酶②.射線、紫外線③.PEG/電融合④.葉綠體⑤.組
織培養(yǎng)(2)AB
(3)①.融合原生質(zhì)體的種類、數(shù)量及丟失的染色體數(shù)目不同②.介于19?34之間
(4)這2株雜種植株遺傳物質(zhì)幾乎全部來自小麥,只需鑒定耐鹽抗病性狀即可
【解析】
【分析】植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的一般流程:去壁、促融、組培。原理:細(xì)胞膜的流動(dòng)性、細(xì)胞全能性。
【小問1詳解】
據(jù)圖分析,①為利用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體的過程。黑芥作為供體,需要通過射線、
紫外線等因素處理供體(提供少量遺傳物質(zhì)的細(xì)胞)原生質(zhì)體,造成部分染色體斷裂、易位、消除。植物
原生質(zhì)體融合方法有PEG/電融合技術(shù)。黑芥葉肉細(xì)胞含有葉綠體,以葉綠體作為觀察指標(biāo)篩選融合的原生
質(zhì)體。融合的原生質(zhì)體再生細(xì)胞壁后通過組織培養(yǎng)獲得雜種植株。
【小問2詳解】
A、有性雜交育種是同一物種不同個(gè)體之間進(jìn)行的育種方式,植物體細(xì)胞雜交技術(shù)可以進(jìn)行不同物種之間的
雜交,打破了生殖隔離的限制,A正確;
B、轉(zhuǎn)基因育種會(huì)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞,而植物體細(xì)胞雜交技術(shù)會(huì)有部分染色體(基因)缺失,導(dǎo)致受
體獲得供體的部分基因,且該部分基因未知,B正確;
C、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)育種獲得融合原生質(zhì)體種類很多,同樣需要進(jìn)行篩選才可獲得純種個(gè)體,C錯(cuò)誤;
D、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)育種同時(shí)獲得了受體和供體的染色體,染色體數(shù)目發(fā)生了改變,D錯(cuò)誤。
故選AB-
【小問3詳解】
由于融合原生質(zhì)體的種類、數(shù)量及丟失的染色體數(shù)目不同,因此花椰菜和黑芥體細(xì)胞雜交獲得的再生植株
染色體數(shù)目介于19和68之間,染色體數(shù)目不等。利用不對(duì)稱體細(xì)胞雜交技術(shù)培育抗黑腐病的花椰菜,由
于花椰菜(2n=18)為受體,需要含有花椰菜的全部染色體,也需要黑芥(2n=16)攜帶抗黑腐病等抗性基
因,因此再生植株至少含有18+1=19條染色體,花椰菜和黑芥總的染色體數(shù)為34,因此最好選擇染色體數(shù)
目介于19?34之間的再生植株進(jìn)行后續(xù)育種研究。
【小問4詳解】
為了獲得優(yōu)質(zhì)(耐鹽抗?。└弋a(chǎn)小麥,小麥的遺傳物質(zhì)應(yīng)該基本保留,只需要冰草的耐鹽抗病基因即可,
因此科研小組首選僅有的2株表型偏向小麥的雜種植株,將其作為育種材料。
18.臨床常采用化療方法治療癌癥?;熕幬锿ㄟ^影響DNA合成、損傷DNA等方式殺傷腫瘤細(xì)胞,長(zhǎng)期
使用易導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生耐藥性??蒲腥藛T以消化道惡性腫瘤一結(jié)直腸癌(CRC)組織為材料,期望通
過分析耐藥機(jī)制找到新的治療靶點(diǎn)。
對(duì)照持續(xù)施加5-FU
LGR4
50-
正常表達(dá)
40-
30-
20-
LGR410-
低表達(dá)口|~l一一
化療藥物
100pmLGR4抗體-+———
分組甲乙丙丁
熒光團(tuán)的拖尾程度(箭頭所示)
表征DNA損傷程度
圖2
圖1
(1)從CRC病人體內(nèi)取出腫瘤組織,用—酶處理得到單個(gè)細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)。細(xì)胞分離和培養(yǎng)均需在—
環(huán)境下進(jìn)行。
(2)通過多次給CRC細(xì)胞施加化療藥物5-FU,得到耐藥性癌細(xì)胞(DR),檢測(cè)發(fā)現(xiàn)DR中LGR4蛋白表
達(dá)量顯著高于CRC細(xì)胞。為探究LGR4的作用,研究者用LGR4正常表達(dá)和低表達(dá)的CRC細(xì)胞進(jìn)行相關(guān)
實(shí)驗(yàn),檢測(cè)DNA損傷程度,結(jié)果如圖1。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明LGR4參與耐藥性的形成,判斷的依據(jù)是—。
(3)LGR4是細(xì)胞膜上的受體蛋白,被激活后可調(diào)控細(xì)胞增殖、分化相關(guān)信號(hào)通路。研究者嘗試制備LGR4
抗體作為治療耐藥性的藥物。
①向小鼠體內(nèi)注射—對(duì)其進(jìn)行免疫,之后取—細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞進(jìn)行融合,通過系列篩選獲得雜交瘤細(xì)
胞,生產(chǎn)高親和力的抗體。
②在化療的基礎(chǔ)上,將上述抗體應(yīng)用于DR的抗藥性治療,請(qǐng)?jiān)趫D2中補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)分組的處理并圖示預(yù)期結(jié)果
—(用"+”或"「表示添加或不添加)。
(4)進(jìn)一步研究表明,LGR4被激活后會(huì)促進(jìn)S基因的轉(zhuǎn)錄,S基因表達(dá)產(chǎn)物是細(xì)胞死亡的抑制因子。綜
合上述結(jié)果和信息,分析施加LGR4抗體緩解耐藥性的分子機(jī)制—。
【答案】(1)①.胰蛋白/膠原蛋白②.無菌無毒
(2)與LGR4正常表達(dá)組相比,低表達(dá)組在持續(xù)施加5-FU藥物后,熒光團(tuán)的拖尾嚴(yán)重/細(xì)胞DNA損傷明
顯
50r
/*40
五
30
-4xI
a20
(3)①.LGR4②.B淋巴口
原10
0
化療藥物
LGR4抗體
分組甲乙丙丁
(4)LGR4抗體與LGR4結(jié)合,使LGR4不能被激活,S基因表達(dá)產(chǎn)物減少,對(duì)細(xì)胞死亡的抑制作用減弱,
使癌細(xì)胞在化療藥物使用時(shí)更多死亡
【解析】
【分析】細(xì)胞一般要經(jīng)過生長(zhǎng)、增殖、衰老、凋亡的生命歷程。細(xì)胞分化的根本原因是基因的選擇性表達(dá)。
細(xì)胞凋亡有利于多細(xì)胞生物體完成正常發(fā)育,維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定,抵御外界各種因素的干擾。細(xì)胞癌變
的原因是在致癌因子的作用下,細(xì)胞中原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變,導(dǎo)致正常細(xì)胞的生長(zhǎng)和分裂失控。
癌癥的發(fā)生不是單一基因突變的結(jié)果,至少在一個(gè)細(xì)胞中發(fā)生5?6個(gè)基因突變,才出現(xiàn)癌細(xì)胞的所有特點(diǎn)。
【小問1詳解】
細(xì)胞的分離和培養(yǎng),從CRC(結(jié)直腸癌)病人體內(nèi)取出腫瘤組織,首先需要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理得
到單個(gè)細(xì)胞。這些酶能夠分解細(xì)胞外基質(zhì)和細(xì)胞間的粘連蛋白,從而使組織分解為單個(gè)細(xì)胞。細(xì)胞分離和
培養(yǎng)都需要在無菌無毒的環(huán)境下進(jìn)行,以避免細(xì)胞受到微生物污染和有害物質(zhì)的影響。
【小問2詳解】
通過多次給CRC細(xì)胞施加化療藥物5-FU,得到耐藥性癌細(xì)胞(DR)。研究發(fā)現(xiàn),DR中LGR4蛋白表達(dá)量顯
著高于CRC細(xì)胞。為探究LGR4的作用,研究者用LGR4正常表達(dá)和低表達(dá)的CRC細(xì)胞進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn),
檢測(cè)DNA損傷程度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,與LGR4正常表達(dá)組相比,低表達(dá)組在持續(xù)施加5-FU藥物后,熒光
團(tuán)的拖尾嚴(yán)重,即細(xì)胞DNA損傷明顯。這說明LGR4參與耐藥性的形成。
【小問3詳解】
研究者嘗試制備LGR4抗體作為治療耐藥性的藥物。向小鼠體內(nèi)注射LGR4對(duì)其進(jìn)行免疫之后取B淋巴細(xì)
胞與骨髓瘤細(xì)胞進(jìn)行融合,通過系列篩選獲得雜交瘤細(xì)胞生產(chǎn)高親和力的抗體。
在化療的基礎(chǔ)上將上述抗體應(yīng)用于DR的抗藥性治療,預(yù)期結(jié)果是通過添加LGR4抗體,使得LGR4不能被
激活,從而減少S基因表達(dá)產(chǎn)物,對(duì)細(xì)胞死亡的抑制作用減弱,使癌細(xì)胞在化療藥物使用時(shí)更多死亡。故
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預(yù)期結(jié)果如圖所示:O
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化療藥物
LGR4抗體
分組甲乙丙丁
【小問4詳解】
LGR4被激活后會(huì)促進(jìn)S基因的轉(zhuǎn)錄,S基因表達(dá)產(chǎn)物是細(xì)胞死亡的抑制因子。施加LGR4抗體后,LGR4
抗體與LGR4結(jié)合,使LGR4不能被激活,S基因表達(dá)產(chǎn)物減少,對(duì)細(xì)胞死亡的抑制作用減弱,使癌細(xì)胞在
化療藥物使用時(shí)更多死亡,這是緩解耐藥性的分子機(jī)制。
19.高羊茅作為溫帶優(yōu)質(zhì)牧草被從歐洲引種到世界各地,在某些地區(qū)造成生物入侵。為探究其入侵的原因,
研究者在已被高羊茅成功入侵的草原進(jìn)行系列實(shí)驗(yàn)。
(1)引種的高羊茅擴(kuò)散到自然區(qū)域,造成當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)多樣性、物種多樣性與—多樣性喪失,天然草原
群落因此發(fā)生改變的過程稱為—o
(2)研究者在被入侵草原樣地取三個(gè)封閉區(qū),每區(qū)均分成4個(gè)地塊(C:對(duì)照;N+:施氮肥:NP+:同時(shí)
施氮肥和磷肥;P+:施磷肥),進(jìn)行連續(xù)四年實(shí)驗(yàn)后隨機(jī)選取每個(gè)地塊Im?樣方,進(jìn)行相關(guān)分析。
①測(cè)定高羊茅健康成熟葉片的N、P含量及比值(N/P),結(jié)果如圖1。
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圖1
據(jù)此推測(cè),被入侵草原土壤中缺磷而不缺氮,理由是—。
②測(cè)定高羊茅葉片上當(dāng)?shù)厥巢堇ハx一虎蛾幼蟲的密度和葉片損傷程度。
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圖2
圖2結(jié)果顯示:施磷肥地塊—,對(duì)葉片的啃食程度大。
(3)研究發(fā)現(xiàn),高羊茅體內(nèi)均含內(nèi)共生真菌——麥角菌,麥角菌能產(chǎn)生有毒物質(zhì)麥角堿。檢測(cè)不同地塊高
羊茅中的麥角堿含量與虎蛾幼蟲的相關(guān)數(shù)據(jù),結(jié)果如圖3。
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圖3
進(jìn)一步觀察發(fā)現(xiàn),含麥角堿濃度高的葉片上,虎蛾幼蟲羽化為蛾(成蟲)的時(shí)間顯著延長(zhǎng)。請(qǐng)綜合上述所
有信息,對(duì)高氮低磷環(huán)境中高羊茅成功入侵的原因作出合理推測(cè)—o若要證實(shí)此推測(cè),還需要提供的實(shí)驗(yàn)
數(shù)據(jù)是—之間的相關(guān)性。
【答案】(1)①.基因/遺傳②.群落演替/次生演替
(2)①.①與對(duì)照組相比,只要施加磷肥,葉片含磷量顯著提高,N/P明顯下降,而施加氮肥對(duì)葉片含
氮量及N/P基本無影響,說明土壤中缺磷而不缺氮②.高羊茅葉片上虎蛾幼蟲密度大
高氮低高羊茅葉片中共生虎蛾幼蟲受毒取食的高_(dá)高羊茅數(shù)量逐漸增
磷環(huán)境—*菌產(chǎn)生的麥角堿多—害,生長(zhǎng)緩慢一羊茅減少一”加,形成競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)
(3)①.[
幼蟲發(fā)育為成*
箸諭/I懿々f產(chǎn)生的子代數(shù)量減少高羊茅入侵
②.土壤中的N、P含量(葉片中的N/P)和高羊茅中麥角堿含量
【解析】
【分析】根據(jù)圖1分析可知:自變量為施肥的種類,因變量為葉片的N、P含量及
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