2024-2025学年高二生物下学期第三次月考卷(江苏专用)生物(解析版)
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这是一份2024-2025学年高二生物下学期第三次月考卷(江苏专用)生物(解析版),共26页。试卷主要包含了本试卷分第Ⅰ卷两部分,测试范围,格雷夫斯病等内容,欢迎下载使用。
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:高考全部内容。
5.难度系数:0.65
6.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共15个小题,每小题2分,共30分。
1.谷氨酰胺是一种氨基酸。在人体细胞中,谷氨酸在酶的催化下可以转化为谷氨酰胺。下列叙述错误的是( )
A.谷氨酰胺是人体内的一种必需氨基酸
B.谷氨酰胺的组成元素包括C、H、O、N等
C.谷氨酰胺至少含有一个氨基和一个羧基
D.谷氨酰胺是某些蛋白质的基本组成单位之一
【答案】A
【分析】构成蛋白质的基本单位是氨基酸,每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢和一个R基,氨基酸的不同在于R基的不同。
【详解】A、谷氨酰胺能在人体内合成,是一种非必需氨基酸,A错误;
B、谷氨酰胺是一种氨基酸,组成元素包括C、H、O、N等,B正确;
CD、谷氨酰胺是一种氨基酸,在人体细胞中,谷氨酸在酶的催化下可以转化为谷氨酰胺,谷氨酰胺是组成蛋白质的氨基酸,至少都含有一个氨基和一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,CD正确。
故选A。
2.科研人员发现,胃酸的主要成分为盐酸,其分泌过程需要借助胃壁细胞上多种转运蛋白分别将H+和Cl-排入胃腔后形成胃酸。如图为胃壁细胞分泌胃酸的过程示意图。下列叙述正确的是( )
A.图中K+进出胃壁细胞均为主动运输
B.图中Cl-通过通道蛋白进入胃腔时,需要与通道蛋白结合
C.图中转运蛋白的存在主要体现了细胞膜的结构特性
D.在胃腔中发生变性的蛋白质,仍可与双缩脲反应形成紫色络合物
【答案】D
【分析】据图可知,Cl-通过Cl-通道从胃壁细胞进入胃腔,运输方式为协助扩散;K+通过K+通道从胃壁细胞进入胃腔,运输方式也为协助扩散;质子泵水解ATP将K+运进细胞和H+运出细胞,K+进细胞和H+出胃壁细胞的方式为主动运输。
【详解】A、根据图示,K+进胃壁细胞时,需要载体蛋白和ATP,因此进细胞的运输方式属于主动运输,而K+出胃壁细胞时,只需要通道蛋白,不需要消耗能量,因此是协助扩散,A错误;
B、通过通道蛋白运输的离子不与通道蛋白结合,B错误;
C、图中转运蛋白(选择性转运特定的物质)的存在主要体现了细胞膜的功能特性,C错误;
D、在胃腔中发生变性的蛋白质,肽键不受影响,仍可与双缩脲反应形成紫色络合物,D正确。
故选D。
3.某研究小组通过实验探究pH对蔗糖酶和胰蛋白酶活性的影响,结果如图。下列叙述错误的是( )
A.各个实验组都应该在适宜的温度条件下进行
B.两条曲线的交点表示两种酶在单位时间内催化底物量完全相同
C.将pH为10的试管内的溶液pH逐渐降到2,蔗糖酶的活性不变
D.两种酶在生物体内起催化作用时均降低了化学反应的活化能
【答案】B
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,大多是蛋白质,少数是RNA;酶具有高效性、专一性,酶的催化活性易受外界环境影响,一般需要温和的条件发挥作用。绝大多数的酶都是蛋白质,酶的作用是催化,酶的催化作用是通过降低化学反应的活化能实现的,酶的空间结构易受外界环境影响,发挥作用需要适宜的条件,保存酶需要在低温和最适酸碱值的条件下。
【详解】A、实验中温度是无关变量,需保持适宜且一致,以确保结果由pH差异引起,A正确;
B、蔗糖酶催化蔗糖,胰蛋白酶催化蛋白质,两者催化的底物不同。即使交点处相对活性数值相同,也不能得出“单位时间内催化底物量完全相同”的结论,B错误;
C、pH为10时,蔗糖酶已变性失活,即使pH降到2,活性也无法恢复,故活性不变,C正确;
D、酶的作用机制是降低化学反应的活化能,两种酶在生物体内起催化作用时均遵循此机制,D正确。
故选B。
4.现代刑侦中,刑侦人员利用DNA指纹技术对采集到的血滴、精液或头发等样品进行鉴定。下列有关DNA的叙述错误的是( )
A.噬菌体侵染大肠杆菌的实验中先分别用含有35S和32P的培养基培养噬菌体
B.DNA两条链中碱基排列在内,且嘌呤数等于嘧啶数
C.DNA复制具有边解旋边复制和半保留复制的特点
D.DNA的多样性主要是DNA的碱基对排列顺序千变万化
【答案】A
【分析】一、DNA分子的多样性:构成DNA分子的脱氧核苷酸虽只有4种,配对方式仅2种,但其数目却可以成千上万,更重要的是形成碱基对的排列顺序可以千变万化,从而决定了DNA分子的多样性(n对碱基可形成4n种)。
二、DNA分子的特异性:每个特定的DNA分子中具有特定的碱基排列顺序,而特定的排列顺序代表着遗传信息,所以每个特定的DNA分子中都贮存着特定的遗传信息,这种特定的碱基排列顺序就决定了DNA分子的特异性。
【详解】A、噬菌体是病毒,只有在活细胞中才能生存繁殖,因此不能直接用培养基去培养病毒,A错误;
B、DNA两条链中碱基排列在内,通过氢键遵循碱基互补配对原则(A(腺嘌呤)与T(胸腺嘧啶)配对,G(鸟嘌呤)与C(胞嘧啶)配对)连接成碱基对,即嘌呤数等于嘧啶数,B正确;
C、DNA分子复制的特点是边解旋边复制,复制方式是半保留复制,C正确;
D、DNA分子中千变万化的碱基对的排列顺序构成了DNA分子的多样性,D正确。
故选A。
5.circRNA是一种单链环状闭合RNA,在细胞中起到miRNA(一种单链小分子RNA)“海绵”的作用,可通过与miRNA结合调控靶基因的表达。下图为circRNA调控P基因表达的大致机制,下列叙述正确的是( )
A.过程①中解旋酶与模板链结合使DNA双链的碱基暴露
B.图中的circRNA与P基因mRNA有部分碱基序列相同
C.加强过程④会抑制过程③和②进而阻止P蛋白的合成
D.基因均需通过指导蛋白质的合成来行使其生物学功能
【答案】B
【分析】结合题意分析题图可知,miRNA能与mRNA结合,使其降解,降低mRNA的翻译水平。当miRNA与circRNA结合时,就不能与mRNA结合,从而提高mRNA的翻译水平。
【详解】A、过程①是转录过程,转录过程中RNA聚合酶与模板链结合使DNA双链的碱基暴露,而不是解旋酶,A错误;
B、因为circRNA能与miRNA结合,P基因mRNA也能与miRNA结合,所以图中的circRNA与P基因mRNA有部分碱基序列相同,都能与miRNA上的碱基互补配对,B正确;
C、加强过程④,circRNA与miRNA结合增多,miRNA与P基因mRNA结合减少,会促进过程③(P基因mRNA的翻译)和②(P基因的转录),从而促进P蛋白的合成,C错误;
D、基因可以通过指导蛋白质的合成来行使其生物学功能,如控制生物的性状等,但基因还可以通过转录形成tRNA、rRNA等非编码RNA来行使其生物学功能,并不都是通过指导蛋白质合成,D错误。
故选B。
6.玉米(2n=20)是研究植物遗传、变异和育种的好材料。如图为离体培养过程中发现的变异情况。下列叙述正确的是( )
A.上图中培育单倍体的过程,没有体现出植物细胞的全能性
B.玉米的单体植株的体细胞中含有19条染色体
C.上述优良品种的获得利用了多倍体育种方法
D.过程III诱导产生的植株均无法作为栽培对象
【答案】B
【分析】常用的育种方式有:杂交育种原理、单倍体育种、多倍体育种、诱变育种和基因工程育种,它们涉及的原理依次为基因重组、染色体变异、染色体变异、基因突变和重组DNA技术,其中基因工程育种能定向改造生物的性状。
【详解】A、单倍体育种是指将花药离体培养获得单倍体植株,再人工诱导染色体数目加倍,即图示过程为单倍体育种的过程,该过程体现了植物生殖细胞的全能性,A错误;
B、玉米体细胞中含有20条染色体,玉米的单体植株的体细胞中含有2n-1=19条染色体,B正确;
C、图示优良品种的获得利用了单倍体育种方法,该方法能明显缩短育种年限,C错误;
D、过程III诱导产生的个体中有多种类型,其中二倍体是所需要的类型,D错误。
故选B。
7.海马是与记忆相关的脑区,雌鼠在老年期会出现海马萎缩,这一现象与雌激素分泌减少有关。为了证实雌激素是通过调控海马星形胶质细胞内基因Enl而影响靶细胞的生物学效应,科研人员进行了相关实验。下列叙述不正确的是( )
A.小鼠雌激素的分泌受到下丘脑-垂体-性腺轴的反馈调节
B.实验应设置敲除雌激素受体基因的和正常的海马星形胶质细胞两组
C.实验应对两组海马星形胶质细胞进行基因组测序
D.可通过调控海马星形胶质细胞中Enl的表达量治疗雌鼠海马萎缩
【答案】C
【分析】下丘脑分泌促性腺激素释放激素,促性腺激素释放激素作用于垂体,垂体合成和分泌促性腺激素,促性腺激素作用于性腺,性腺分泌性激素,性激素对下丘脑和垂体具有负反馈调节。
【详解】A、小鼠雌激素的分泌受到下丘脑-垂体-性腺轴的分级和反馈调节,A正确;
B、为证实雌激素是通过调控海马星形胶质细胞内基因Enl而影响靶细胞的生物学效应,实验应设置敲除雌激素受体基因的和正常的海马星形胶质细胞两组,B正确;
C、对mRNA测序才能了解基因的表达情况,所以实验应对两组海马星形胶质细胞进行mRNA测序,C错误;
D、雌鼠在老年期会出现海马萎缩,这一现象与雌激素分泌减少有关,而雌激素是通过调控海马星形胶质细胞内基因Enl而影响靶细胞的生物学效应,所以可通过调控海马星形胶质细胞中Enl的表达量治疗雌鼠海马萎缩,D正确。
故选C。
8.格雷夫斯病(GD)患者主要是由于体内产生了针对甲状腺细胞受体的刺激性自身抗体(TSI),其在结构上与促甲状腺激素(TSH)十分相似,可导致甲状腺上皮细胞增生形成弥漫性甲状腺肿、甲状腺功能亢进等现象。下列叙述正确的是( )
A.GD属于自身免疫病,是由免疫系统自稳功能异常引起的
B.TSI通过体液定向运输至靶细胞后引发机体的自身免疫病
C.GD患者体内的促甲状腺激素释放激素含量要比正常人高
D.通过抑制腺垂体分泌TSH可以有效治疗由GD引发的甲亢
【答案】A
【分析】一、甲状腺激素的生理作用:促进代谢活动;促进生长发育(包括中枢神经系统的发育),提高神经系统的兴奋性。
二、分析题意可知:格雷夫斯病(GD)原因是体内产生了针对甲状腺细胞受体的刺激性自身抗体(TSI),其在结构上与促甲状腺激素(TSH)十分相似,可导致甲状腺上皮细胞增生、甲状腺激素分泌过多,这应该是自身免疫病,患者血液中甲状腺激素含量升高,在反馈调节的作用下,下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素含量减少。垂体分泌的TSH也会减少。
【详解】A、自身免疫病是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病。格雷夫斯病(GD)患者体内产生针对甲状腺细胞受体的刺激性自身抗体(TSI),攻击自身甲状腺细胞,属于免疫系统自稳功能异常,所以GD属于自身免疫病,A正确;
B、激素通过体液运输是随血液循环弥散到全身各处,不是定向运输至靶细胞。TSI是自身抗体,它引发机体的自身免疫病,并不是像激素那样的运输和作用方式,B错误;
C、GD患者体内甲状腺功能亢进,甲状腺激素分泌增多。根据甲状腺激素分泌的分级调节,当甲状腺激素含量过高时,会通过负反馈调节抑制下丘脑和垂体的活动,使促甲状腺激素释放激素(TRH)和促甲状腺激素(TSH)的分泌减少,所以GD患者体内的促甲状腺激素释放激素含量比正常人低,C错误;
D、GD患者是由于体内产生的TSI与促甲状腺激素(TSH)结构相似,能与甲状腺细胞上的受体结合,导致甲状腺功能亢进,而不是因为垂体分泌的TSH过多,所以抑制垂体分泌TSH不能有效治疗由GD引发的甲亢,D错误。
故选A。
9.实验发现,运输生长素的载体蛋白ABCB19蛋白能通过ATP水解供能来运输油菜素内酯(BL)。BL被转运出细胞外后能与细胞膜上的BRI1-BAK1受体复合物结合,并将信号传递到细胞核,进而抑制BL的合成和分泌。下列叙述正确的是( )
A.生长素和BL都是由植物的内分泌细胞分泌的激素
B.生长素和BL通过催化细胞代谢来调节细胞生命活动
C.BL通过协助扩散跨膜运输至细胞外与BRI1-BAK1受体复合物结合
D.BL分泌到细胞外后可通过负反馈调节来调控细胞对BL的合成与分泌
【答案】D
【分析】植物激素是由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物;植物生长调节剂是由人工合成的,对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。由题意可知,油菜素内酯(BL)是从油菜等的花粉中提取出的,且对菜豆幼苗生长具有极强烈的促进作用,说明BL是一种植物激素。
【详解】A、植物不存在内分泌细胞,A错误;
B、生长素和BL(油菜素内酯)都属于植物激素,没有催化作用,只是调节细胞生命活动的信息分子,B错误;
C、BL通过ABCB19蛋白运出细胞,需要消耗ATP,属于主动运输,C错误;
D、BL被转运出细胞外后能与细胞膜上的BRI1-BAK1受体复合物结合,并将信号传递到细胞核,进而抑制BL的合成和分泌,属于负反馈调节,D正确。
故选D。
10.为研究外来物种红耳龟的食性,科研人员解剖了本地中华花龟和红耳龟,发现中华花龟胃内仅有久雨花科、苋科和鱼类三类食物,红耳龟的残余食物较复杂,统计如下图。相关叙述正确的是( )
A.中华花龟和红耳龟种间关系是竞争和捕食
B.中华花龟和红耳龟生境相同,生态位完全一致
C.红耳龟同化的能量中流向分解者的部分包括鱼类和贝类等生物粪便中所含的能量
D.红耳龟的入侵可能会引起当地生物种类和数量下降
【答案】D
【分析】能量流动过程中能量的去向:动物的摄入能=其同化能量+其粪便能量。同化能量的去向包括呼吸作用消耗和用于生长、发育和繁殖的能量,用于生长、发育与繁殖的能量包括流入下一营养级的能量、流向分解者的能量和未被利用的能量。
【详解】A、中华花龟和红耳龟种均不以对方为食,同食苋科和鱼类,之间是竞争关系,A错误;
B、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,以及与其他物种的关系等,所以中华花龟和红耳龟生境相同只能说生态位有重叠,不能说完全一致,B错误;
C、红耳龟同化的能量中流向分解者的部分是指其遗体被分解者分解时,分解者所得的能量,不包括鱼类和贝类生物粪便中所含的能量,C错误;
D、外来物种红耳龟捕食对象比本地中华花龟复杂,要捕食更多的生物,可能会引起当地生物种类和数量下降,D正确。
故选D。
11.下列有关生物多样性的叙述,正确的是( )
A.四川地震灾区的部分大熊猫转到北京等地属于就地保护
B.森林能调节气候属于生物多样性的直接价值
C.保护生物的多样性包括物种、种群、生态系统三个层次
D.建立自然保护区以及国家公园等是对生物多样性最有效的保护
【答案】D
【分析】生物多样性的保护,可以概况为就地保护和易地保护两大类;就地保护是指在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及风景名胜区等,这是对生物多样性最有效的保护;易地保护是指把保护对象从原地迁出,在异地进行专门保护。例如,建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心等。
【详解】A、四川地震灾区的部分大熊猫转到北京等地属于易地保护,A错误;
B、森林能调节气候属于生物多样性的间接价值,B错误;
C、保护生物的多样性包括基因、物种和生态系统三个层次的内容,C错误;
D、建立自然保护区以及国家公园等是对生物多样性最有效的保护,D正确。
故选D。
12.下图是某生态系统食物网结构示意图,下列有关叙述正确的是( )
A.由图可知,若乙、丙的数量减少,戊的数量也会减少
B.图中共有4条食物链,戊是分解者
C.由图可知,乙和丁既有捕食关系,又有种间竞争关系
D.该生态系统的消费者是物质循环的关键环节
【答案】A
【分析】根据题意和图示分析可知:该食物网中共有4条食物链,即生产者→甲→乙→戊、生产者→甲→乙→丁→戊、生产者→甲→丙→戊、生产者→甲→丙→丁→戊。
【详解】A、乙和丙是丁的食物,丁是戊的食物之一,由图可知,若乙、丙的数量减少,戊的数量也会减少,A正确;
B、该食物网中共有4条食物链,即生产者→甲→乙→戊、生产者→甲→乙→丁→戊、生产者→甲→丙→戊、生产者→甲→丙→丁→戊,食物链和食物网中不包含分解者,戊不是分解者,B错误;
C、图中丁以乙为食,两者是捕食关系,没有竞争关系,C错误;
D、该生态系统的生产者和分解者是物质循环的关键环节,D错误。
故选A。
13.图中亲本植株的基因型为Tt(体细胞染色体数为2n),A、B、C、D表示以亲本植株为材料进行的四种人工繁殖过程,下列相关叙述正确的是( )
A.经过过程B和C获得的子代植株的基因型均有TT、Tt和tt三种
B.过程D中离体细胞经灭活的病毒诱导后,可培养形成四倍体植株
C.过程A中单倍体植株培育的再分化过程中需要光照
D.四种人工繁殖过程都能获得子代植株,都是因为植物的体细胞有全能性
【答案】C
【分析】一、离体的植物组织或细胞,在培养了一段时间以后,会通过细胞分裂,形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则,是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程,称为植物细胞的脱分化,或者叫作去分化。脱分化产生的愈伤组织继续进行培养,又可以重新分化成根或芽等器官,这个过程叫作再分化。再分化形成的试管苗,移栽到地里,可以发育成完整的植物体;
二、植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞,进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
【详解】A、过程B和C均为植物组织培养,属于无性繁殖。亲本植株的基因型为Tt,无性繁殖产生的子代植株的基因型与亲本相同,都为Tt,不会出现TT和tt,A错误;
B、灭活的病毒常用于诱导动物细胞融合,而植物体细胞杂交一般采用物理法(如离心、振动、电激等)或化学法(如聚乙二醇PEG)诱导原生质体融合,且离体细胞经诱导融合等过程形成的是杂种植株,不一定是四倍体植株,B错误;
C、过程A中单倍体植株培育的再分化过程中,叶绿素的形成需要光照,且光合作用也需要光照,所以再分化过程需要光照,C正确;
D、过程A是单倍体育种,利用的是植物生殖细胞的全能性,而不是体细胞的全能性;过程B、C、D利用了植物体细胞的全能性,D错误。
故选C。
14.合理使用消毒液有助于减少传染病的传播。某同学比较了3款消毒液A、B、C杀灭大肠杆菌的效果。该同学将细菌原液稀释10倍后取0.2mL涂布平板,进行菌落计数,结果如图所示,下列说法错误的是( )
A.大肠杆菌在伊红一亚甲蓝培养基上生长的菌落呈深紫色
B.据该实验结果可知,三种消毒液中杀菌效果最好的是A消毒液
C.若某样品菌落计数的结果是100,则对应细菌原液中大肠杆菌的浓度为5000个/mL
D.为避免混淆,应在培养皿的皿盖上做好标记,并将培养皿倒置培养
【答案】D
【分析】平板划线法是通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作。将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。在数次划线后培养,可以分离到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体,这就是菌落。稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面,进行培养。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。
【详解】A、大肠杆菌在伊红一亚甲蓝培养基上生长的菌落呈深紫色,并有金属光泽,A正确;
B、A消毒液活菌减少量最多,杀菌效率最高,故A消毒液的杀菌效果最好,B正确;
C、若计数结果是100,1mL细菌原液中细菌浓度=(菌落数÷菌液体积)×稀释倍数=(100÷0.2)×10=5000个/mL,C正确;
D、在培养皿的皿底做标记,而不是皿盖,培养皿倒置培养是为了防止冷凝水滴落到培养皿上造成污染,D错误。
故选D。
15.卵细胞外的透明带由卵细胞分泌的三种糖蛋白形成。透明带中的糖蛋白被精子表面的受体识别后,引发精子头部释放蛋白酶和透明质酸酶,透明带被水解,接着完成精子和卵细胞的细胞膜融合。下列叙述正确的是( )
A.这三种糖蛋白的合成过程与卵细胞中的游离核糖体无关
B.精子释放的两种酶作为信号分子对透明带进行水解
C.精子和卵细胞的细胞膜融合时,其信息交流是通过直接接触实现的
D.这三种糖蛋白中的糖类形成了卵细胞表面具有识别功能的糖被
【答案】C
【分析】细胞膜的功能:作为细胞边界,将细胞与外界环境分开,保持细胞内部环境的相对稳定;控制物质进出细胞;进行细胞间的信息传递。
【详解】A、这三种糖蛋白为分泌蛋白,分泌蛋白合成时,首先要在游离的核糖体中以氨基酸为原料合成一段肽链,这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,A错误;
B、精子头部释放蛋白酶和透明质酸酶,透明带被水解,精子释放的两种酶不是信号分子,其作用是催化透明带水解,B错误;
C、精子和卵细胞的细胞膜融合时,其信息交流是通过直接接触实现的,C正确;
D、糖被是由与细胞膜中的蛋白质或脂质结合的糖类构成,透明带中的蛋白质和糖类不是细胞膜的组成部分,D错误。
故选C。
二、多项选择题:本题共4个小题,每小题3分,共12分。
16.假设羊的毛色由一对等位基因控制,黑色(B)对白色(b)为显性。现有一个可自由交配的种群,BB和bb各占1/4,Bb占1/2。如逐代淘汰白色个体,下列说法错误的是( )
A.若每代均不淘汰,不论交配多少代,羊群中纯合子的比例均为1/4
B.淘汰前,该羊群中黑色个体数量多于白色个体数量
C.白色个体连续淘汰2代,羊群中基因型为Bb的个体占2/3
D.白色个体至少要淘汰2代,黑色纯合和黑色杂合才能各占1/2
【答案】AC
【分析】基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、BB和bb各占1/4,Bb占1/2,则配子及其比例为B:b=1∶1,若每代均不淘汰,不论随机交配多少代,羊群中纯合子(BB、bb)的比例均为1/2×1/2+1/2×1/2=1/2,A错误;
B、淘汰前,该羊群中白色和黑色的配子及比例为B:b=1∶1,黑色个体(B)所占比例为1/2×1/2+2×1/2×1/2=3/4,数量多于白色个体(1/2×1/2=1/4),B正确;
C、该群体中BB∶Bb∶bb=1∶2∶1,自由交配并淘汰一次后,子一代为BB∶Bb=1∶2,该群体产生的配子为B:b=2:1,因此再自由交配一次,子二代中BB:Bb:bb=(2/3×2/3):(2×1/3×2/3):(1/3×1/3)=4∶4∶1,淘汰掉bb,剩余的BB∶Bb=1∶1,基因型为Bb的个体占1/2,C错误;
D、淘汰一次后(第一次淘汰白色羊),子一代BB∶Bb=1∶2,则配子b占2/3×1/2=1/3,再随机交配一次,子二代中BB:Bb:bb=4:4:1,淘汰掉bb(第二次淘汰白色羊),BB:Bb=1:1,黑色纯合和黑色杂合各占1/2,D正确。
故选AC。
17.2025年初甲流疫情“来势汹汹”,甲型H1N1病毒是其中的主要流行株,其感染人体后主要侵袭呼吸道上皮细胞,通常导致患者发热、咳嗽、头痛和乏力等。患者发热过程中下丘脑的体温“调定点”变化与发生的部分免疫过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.HIN1病毒通过表面的蛋白质与呼吸道上皮细胞膜上的受体结合后侵入宿主细胞
B.可通过核酸检测、抗原检测或血清检测的方式诊断发热症状者是否感染H1N1病毒
C.图中能直接使体温调节中枢“调定点”上移的条件有比值上升、PGE增加
D.图中细胞②是细胞毒性T细胞,再次感染H1N1病毒时细胞②的来源是记忆T细胞
【答案】ABC
【分析】细胞免疫:病原体侵入靶细胞后,被感染的宿主细胞(靶细胞)膜表面某些分子发生变化,细胞毒性T细胞识别这一变化信号,之后开始分裂并分化,形成新的细胞毒性T细胞和记忆细胞,细胞因子能加速这一过程,新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环,他们可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞,靶细胞裂解死亡后,病原体暴露出来,抗体可以与之结合,或被其他细胞吞噬掉。
【详解】A、H1N1病毒依靠其表面蛋白如血凝素与靶细胞膜上受体结合后进入宿主细胞,A正确;
B、诊断流感病毒感染可通过核酸检测(检测病毒RNA)、抗原检测(如快速抗原试剂盒)或血清学检测(检测血清中是否有针对该病毒的特异性抗体),诊断发热症状者是否感染H1N1病毒,B正确;
C、由图可知,Na+/Ca2+比值上升、PGE增加,下丘脑的体温调定点上移,C正确;
D、由图可知,②可与被感染细胞识别并结合,因此细胞②为细胞毒性T细胞,再次感染H1N1病毒时细胞②的来源是记忆T细胞和细胞毒性T细胞,D错误。
故选ABC。
18.传统文化中蕴含着丰富的生物学原理,所体现的生态理念和生态智慧值得我们珍视和学习。下列相关叙述正确的是( )
A.“野火烧不尽,春风吹又生”,体现了生态系统具有恢复力稳定性
B.“油菜花开陌野黄,清香扑鼻蜂蝶舞”中蜂蝶与油菜的种间关系是寄生
C.“燕燕于飞,差池其羽”“燕燕于飞,上下其音”中燕子表达的是物理和行为信息
D.“儿童急走追黄蝶,飞入菜花无处寻”描述了蝴蝶的保护色,体现了生物的适应性
【答案】ACD
【分析】生物多样性的价值:(1)直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等使用意义以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。(2)间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)。(3)潜在价值:目前人类不清楚的价值。
【详解】A、“野火烧不尽,春风吹又生”描述的是草原被火烧后,在适宜条件下又能重新生长起来的现象。恢复力稳定性是指生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力,该诗句体现了草原生态系统在遭受火灾破坏后具有恢复到原来状态的能力,即体现了生态系统具有恢复力稳定性,A正确;
B、寄生是一种生物生活在另一种生物的体内或体表,从后者摄取养分以维持生活的种间关系。而“油菜花开陌野黄,清香扑鼻蜂蝶舞”中,蜂蝶采蜜的同时帮助油菜花传粉,它们之间是相互依存、彼此有利的关系,属于互利共生关系,并非寄生关系,B错误;
C、生态系统中的信息种类包括物理信息、化学信息和行为信息等。“燕燕于飞,差池其羽”“燕燕于飞,上下其音”中,“羽”的形态展示属于行为信息,“音”属于物理信息,所以燕子表达的是物理和行为信息,C正确;
D、“儿童急走追黄蝶,飞入菜花无处寻”,黄蝶的颜色与菜花相似,使其不易被儿童发现,这是蝴蝶的一种保护色,保护色有利于生物躲避敌害,体现了生物对环境的适应性,D正确。
故选ACD。
19.科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛,如果要加速转基因奶牛的繁育,可以对此转基因奶牛进行克隆(如图所示)。下列叙述正确的是( )
A.采集的卵母细胞去核是去除纺锤体与染色体复合物
B.动物的体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植
C.利用该技术生出的犊牛与供体奶牛的遗传物质与性状完全相同
D.该过程涉及的技术有动物细胞培养、核移植、胚胎移植技术等
【答案】ABD
【分析】根据题意和图示分析可知,图示为转基因奶牛克隆的过程:首先采用基因工程技术将人的生长激素基因导入奶牛的体细胞,然后采用体细胞核移植技术将细胞核移入去核卵细胞形成重组细胞,再进行早期胚胎培养和胚胎移植得到转基因克隆牛。
【详解】A、去除卵母细胞的“核”,实质是去除纺锤体—染色体复合物,A正确;
B、动物体细胞分裂能力低于胚胎细胞,分化程度高于胚胎细胞。动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植,B正确;
C、由于生物的性状受细胞核基因和细胞质基因共同控制,且受到环境影响,所以重组胚胎移入受体母牛后,该母牛就会生出与供体奶牛遗传物质相同的犊牛,但也不是完全相同,C错误;
D、该过程涉及的技术有动物细胞培养、核移植(图示去核卵母细胞与供体细胞融合)、胚胎移植技术等,D正确。
故选ABD。
三、非选择题:本题共5小题,除注明外每空1分,共58分。
20.(13分)水稻和玉米是两种重要的粮食作物,高光强和高温环境下,水稻的光呼吸高而玉米等C4植物的叶肉细胞中存在PEP羧化酶可浓缩CO2。下图为玉米浓缩CO2的机制及类囊体膜上的电子传递示意图。请回答下列问题。
(1)Rubisc(R酶)是一种双功能酶,既可催化C5和CO2反应,也可在O2/CO2值过高时催化光呼吸的发生,即催化C5和O2反应生成C3和C2,后者最终可在线粒体中转变为CO2,降低了光合效率。R酶存在于水稻叶肉细胞的 中,叶肉细胞中产生CO2的生理过程有 。
(2)PEP羧化酶与CO2的亲和力远高于R酶,可催化低浓度的CO2与图中 结合生成草酰乙酸,还原为苹果酸后经 (填结构名称)进入维管束鞘细胞,再脱羧释放CO2参与卡尔文循环。通过PEP酶的固定作用,将低浓度的CO2泵至维管束鞘细胞中富集,导致O2/CO2值 ,减少了光呼吸的发生。
(3)类囊体上电子传递链有线性电子传递链(图中实线所示)和环式电子传递链(图中虚线所示)两类。线性电子传递链传递的电子最初来自 ,最终传递给 。环式电子传递链的传递路径为PSI→ →PSI。通过环式电子传递链,实现了H+的跨膜运输,增大了膜两侧的浓度差,促进了 的合成;该过程中,ATP合酶的作用有 。(2分)
(4)据图分析,维管束鞘细胞的类囊体上无PSⅡ,其生理学意义是 。(2分)
【答案】(1)叶绿体基质 细胞呼吸和光呼吸
(2)PEP 胞间连丝 降低
(3)H2O NADP+ Fd→PQ→Cytb6f→PC ATP 催化和运输(2分)
(4)不发生水的光解,降低O2/CO2比值,(减少光呼吸)提高光合效率(2分)
【分析】光合作用过程包括光反应和暗反应:
(1)光反应:场所在叶绿体类囊体薄膜,完成水的光解产生NADPH和氧气,以及ATP的合成。
(2)暗反应:场所在叶绿体基质中,包括二氧化碳的固定和C3的还原两个阶段。光反应为暗反应C3的还原阶段提供NADPH和ATP。
【详解】(1)分析题意,R酶可催化C5和CO2反应,也催化C5和O2反应生成C3和C2,由此可知,R酶存在于水稻叶肉细胞的叶绿体基质中,叶肉细胞中产生CO2的生理过程有细胞呼吸和光呼吸。
(2)分析题图可知,PEP羧化酶可催化低浓度的CO2与PEP结合生成草酰乙酸,还原为苹果酸后经细胞间的胞间连丝进入维管束鞘细胞,再脱羧释放CO2参与卡尔文循环。通过PEP酶的固定作用,将低浓度的CO2泵至维管束鞘细胞中富集,导致O2/CO2值降低,减少了光呼吸的发生。
(3)由图可知,线性电子传递的最初电子供体是H2O,最终电子受体是NADP+。环式电子传递链的传递路径为PSI→Fd→PQ→Cytb6f→PC→PSI。通过环式电子传递链,实现了H+的跨膜运输,增大了膜两侧的浓度差,促进了ADP和Pi合成ATP;该过程中,ATP合酶的作用有催化ATP合成和运输H+。
(4)分析题图可知,PSⅡ可以促进水的光解,故维管束鞘细胞的类囊体上无PSⅡ,不发生水的光解产生O2,降低O2/CO2比值,减少光呼吸,从而提高光合效率。
21.(13分)在温和高温(略高于植物的最适生长温度)下,植物会出现下胚轴、叶柄伸长及早花等现象,被称为“热形态建成”。研究者发现乙烯促进植物的热形态建成,并对其机制进行了相关研究。
(1)乙烯是由植物体内产生的有机物,可作为 分子参与调节植物的生命活动,其主要作用包括能够促进果实 。
(2)研究者利用实验验证了乙烯能促进拟南芥的热形态建成,其对照组的处理应为 。(2分)
(3)已知EIN2(一种蛋白质)是乙烯信号通路上的关键因子。在实验条件下,检测细胞不同部位EIN2含量,结果见图1,结合前人研究,科研人员认为在温和高温下,乙烯可引起EIN2含量增多,且需要被切割后(记作EIN2-C)才能转移至细胞核,支持上述结论的依据包括 。(2分)
(4)研究发现LHP1(一种核内蛋白)与下胚轴伸长相关,研究者证明了EIN2-C可与LHP1相互作用。已知当AD蛋白与BD蛋白在空间上充分接近,可启动基因M的表达(模型如图2所示)。请根据图2所示原理,选择合适材料完善实验(填序号),并预测实验结果,以验证上述结论。
材料:①AD②BD③AD+EDN2-C④BD+LHP1
注:Leu(亮氨酸)、Trp(色氨酸)、His(组氨酸)代表缺陷型酵母菌生长必需的营养物质;AD、BD分别携带Leu、Trp合成基因:M蛋白可诱导His合成
【答案】(1)信号 成熟
(2)温和高温下,不施用乙烯(2分)
(3)与空气处理组对照,乙烯处理组内质网处的EIN2条带更深;在细胞核处,两组均未检测到EIN2条带,乙烯组检测到EIN2-C条带,且EIN2-C条带较EIN2条带分子量小(2分)
(4)- ②+③ + - ③+④ + +
【分析】植物激素是在植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。
【详解】(1)乙烯是由植物体内产生的有机物,可作为信号分子参与调节植物的生命活动,其主要作用包括能够促进果实成熟。
(2)实验目的是验证乙烯能促进拟南芥的热形态建成,自变量为有无乙烯,无关变量需处于相同的高温条件,所以实验组为在高温条件,施用乙烯;对照组为在高温条件下,不适用乙烯。
(3)据图1可知,左图显示,与空气处理组对照,乙烯处理组内质网处的EIN2条带更深,在细胞核处,两组均未检测到EIN2条带;右图显示,乙烯组检测到EIN2-C条带,且EIN2-C条带较EIN2条带分子量较小,说明了在温和高温下,乙烯可引起EIN2含量增多,且需要被切割后产生的分子量较小的EIN2-C才能转移至细胞核。
(4)据图2分析可知,当只具有BD蛋白时,不能驱动基因M的表达,当AD蛋白和BD蛋白在空间上充分接近,其分别携带X、Y发生特异性结合后,可驱动基因M的表达。已知LHP1与下胚轴伸长相关,且EIN2-C可与LHP1会相互作用,所以依据图2所示原理,实验设计思路为:在同时具备AD和BD的条件下,先分别给予EIN2-C处理、LHP1处理,然后再同时给予EIN2-C和LHP1,结合信息“AD、BD分别携带Leu、Trp合成基因;M蛋白可诱导His合成”,可知1组为对照组,基因组合为①+②,按照所给材料的顺序和要求可知,2组基因组合为①+④,3组基因组合为②+③,4组为③+④,同时具备基因AD和BD的,可在缺少Leu、Trp的环境中生长,同时具备AD、BD、EIN2-C和LHP1的可在缺少Leu、Trp、His的环境中生长,故i应填“-”,ii应填“+”,iii应填“-”,iv应填“+”,ⅴ应填“+”。
22.(11分)人体受到低血糖和危险等刺激时,神经系统和内分泌系统作出相应反应,以维持人体自身稳态和适应环境。其中肾上腺发挥了重要作用,调节机制如图。回答下列问题:
(1)遭遇危险时,交感神经促进肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素,引起心跳加快、血压 、肌肉血流量增加等生理效应,有助于机体做出快速反应,该调节方式属于 调节。从反射弧的组成分析,交感神经属于 。交感神经纤维末梢与肾上腺髓质形成 结构,支配肾上腺髓质的分泌。
(2)危险引起的神经冲动还能传到 ,该部位的某些神经细胞分泌促肾上腺皮质激素释放激素,该激素作用于腺垂体,最终促进糖皮质激素水平上升,该过程体现了糖皮质激素的分泌具有 调节的特点。
(3)糖皮质激素属于小分子脂溶性物质,其受体位于靶细胞的 。糖皮质激素与受体结合后,产生的复合物与DNA特定位点结合,从而影响相关基因的 。糖皮质激素具有促进非糖物质转化为葡萄糖、抑制组织细胞利用葡萄糖等作用,在血糖浓度调节方面与胰岛素具有 作用。
(4)去甲肾上腺素属于肾上腺髓质分泌的儿茶酚胺类激素,也是某些神经元分泌的神经递质。下列关于激素和神经递质的叙述,错误的是( )
A.均可作为信号分子B.靶细胞都具有相应的受体
C.都需要随血流传送到靶细胞D.作用完都可被分解或回收
(5)长期较大剂量使用糖皮质激素,停药前应逐渐减量。下列分析合理的是( )
A.长期较大剂量用药可引起肾上腺皮质萎缩
B.立即停药可致体内糖皮质激素不足
C.停药前可适量使用促肾上腺皮质激素
D.逐渐减量用药有利于肾上腺皮质功能恢复
【答案】(1)升高 神经-体液 传出神经 突触
(2)下丘脑 分级
(3)细胞内(细胞质、细胞核) 转录/表达 抗衡/拮抗
(4)CD
(5)ABCD
【分析】下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素(CRH),使得垂体分泌促肾上腺皮质激素(ACTH),促进肾上腺分泌糖皮质激素,该过程体现了激素的分级调节;当糖皮质激素分泌增多时会反过来抑制下丘脑和垂体的功能,这种调节方式称为反馈调节。
【详解】(1)遭遇危险时,交感神经促进肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素,引起心跳加快、呼吸加深、血压升高、肌肉血流量增加等生理效应,有助于机体做出快速反应,该调节方式属于神经-体液调节。从反射弧的组成分析,交感神经属于传出神经。交感神经纤维末梢与所支配的肾上腺髓质之间形成突触,支配肾上腺髓质的分泌。
(2)促肾上腺皮质激素释放激素由下丘脑分泌,因此危险引起的神经冲动还能传到下丘脑,使其分泌促肾上腺皮质激素释放激素,该激素作用于腺垂体,促进腺垂体分泌促肾上腺皮质激素,作用于肾上腺皮质,使肾上腺皮质分泌糖皮质激素,最终促进糖皮质激素水平上升,该过程中存在下丘脑-垂体-靶腺体轴,体现了糖皮质激素的分泌具有分级调节的特点。
(3)糖皮质激素属于小分子脂溶性物质,进入细胞后与受体结合,产生的复合物与DNA特定位点结合,从而影响相关基因的转录。胰岛素具有降血糖的作用,糖皮质激素具有促进非糖物质转化为葡萄糖、抑制组织细胞利用葡萄糖等作用,因此在血糖浓度调节方面与胰岛素具有相抗衡作用。
(4)A、激素和神经递质都可作为信号分子,对相应的作用对象做出调节,A正确;
B、激素和神经递质都与相关受体结合,调节靶细胞相关的生理活动,B正确;
C、激素随血流传送到靶细胞,神经递质通过突触间隙的组织液到达靶细胞,C错误;
D、激素发挥完作用后会立即被灭活,神经递质作用完可被分解或回收,D错误。
故选CD。
(5)A、长期较大剂量用药,体内糖皮质激素的浓度很高,可通过负反馈调节导致自身激素合成减少,如促肾上腺皮质激素减少,可引起肾上腺皮质萎缩,A正确;
B、由于长期较大剂量使用糖皮质激素,自身促肾上腺皮质激素释放激素和促肾上腺皮质激素减少,肾上腺皮质功能较弱,自身分泌糖皮质激素不足,立即停药会导致体内糖皮质激素不足,B正确;
C、由于体内促肾上腺皮质激素水平较低,停药前可适量使用促肾上腺皮质激素,C正确;
D、为了避免血中糖皮质激素水平的突然降低,逐渐减量用药以促使自身肾上腺皮质功能的恢复,D正确。
故选ABCD。
23.(10分)图1为生态系统碳循环示意图,其中A、B、C、D组成生物群落,序号表示相应的生理过程:图2为微山湖生态系统部分能量流动示意图,字母表示各能量流向的能量值。请回答下列问题:
(1)该生态系统中最基本、最关键的生物成分是 (用图1中字母表示)。我国力争2060年前实现“碳中和”,达到“碳中和”时,图1中 (填图中序号)过程固定的CO2总量与 (填图中序号)(2分)过程释放的CO2总量大致相等。
(2)图2中甲表示的能量是 。草鱼用于生长发育和繁殖的能量可以表示为 (用图中字母表示)。杂食鸟粪便中能量包含在 中(用图中字母表示)。假设水草流向草鱼和杂食鸟的能量总和不变,若草鱼和杂食鸟从水草中获取能量的比例由1:1调整为1:3,则杂食鸟获得的能量是原来的 (2分)倍(能量传递效率按10%,保留1位小数)。
(3)微山湖的浅滩区域种植了许多的芦苇、莲藕等挺水植物,这些植物吸引了大量水鸟在此栖息和繁衍,同时也让此地成为当地有名的旅游景区,这体现了生物多样性的 价值。
【答案】(1)A ① ②、④、⑥、⑦、⑧(2分)
(2)呼吸作用以热能散失的能量 e-f d、h 1.4(2分)
(3)直接
【分析】一、能量流动的相关计算为:摄入的能量有两个去向:同化量+粪便量(粪便量属于上一个营养级流向分解者的能量)。同化的能量有两个去向:呼吸作用散失的能量+用于生长发育和繁殖的能量。用于生长发育和繁殖的能量有两个去向:传递给下一个营养级+流向分解者。能量传递效率=传递给下一营养级的能量÷该营养级所同化的能量。
二、生物多样性的价值:
(1)直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等使用意义以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。
(2)间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)。
(3)潜在价值:目前人类不清楚的价值。
【详解】(1)该生态系统中最基本、最关键的生物成分是生产者,即图中的A,达到“碳中和”时,图1中的①过程即生产者固定的CO2总量与②、④、⑥、⑦、⑧等过程释放的CO2总量大致相等。
(2)据图可知,图中的各个营养级都有指向甲的箭头,甲表示的能量去向是呼吸作用以热能散失的能量;草鱼用于生长发育和繁殖的能量=草鱼的同化量-呼吸作用散失的能量=e-f;杂食鸟粪便中能量是上一营养级同化的能量,可流向分解者,即水草流向分解者的能量,对应图中的d、h;图中存在的相关食物链有水草→杂食鸟、水草→草鱼→杂食鸟,假设水草流向草鱼和杂食鸟的能量总和不变,若草鱼∶杂食鸟的比例由1∶1调整为1∶3,设水草的能量是X,则调整前杂食鸟获得的能量是1/2X×10%+1/2X×10%×10%=0.055X,调整后杂食鸟获得的能量是3/4X×10%+1/4X×10%×10%=0.0775X,杂食鸟获得的能量是原来的0.0775÷0.055≈1.4。
(3)直接价值是对人类有食用、药用和工业原料等使用意义以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值,微山湖的浅滩区域种植了许多的芦苇、莲藕等挺水植物,这些植物让此地成为当地有名的旅游景区,这体现了生物多样性的直接价值。
24.(11分)嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)免疫疗法可实现对癌细胞的特异性杀伤和记忆。其中,通过基因工程将针对某个抗原的受体基因导入T细胞,以增强T细胞识别抗原的能力,是治疗中的关键一环。回答下列问题:
(1)CAR-T细胞疗法简要流程如图1所示,完成过程②常用 法。此外,还可先将CAR基因整合到逆转录病毒载体中,再利用病毒的侵染性将CAR基因导入并整合到 上。
(2)CAR蛋白主要包括三个部分:胞外域、跨膜域和胞内域(如图2)。据图可知,能与靶抗原特异性结合的区域是 。跨膜域主要功能为将CAR分子锚定在细胞膜上,胞内域包括共刺激结构域和信号传导结构域,当信号由胞外传导至胞内时,激活T细胞,促使T细胞 。
(3)图3为利用无缝克隆(In-Fusin)技术构建含CAR基因的重组质粒流程图,其中In-Fusin酶可将任何具有相同15~20bp末端序列的线性DNA分子进行无缝连接,实现高效稳定的同源重组。
①图中过程①是利用PCR技术将质粒线性化,为了保证扩增后的产物是图中所示的线性化质粒,应该选择引物 。CAR基因序列可以由生物科技公司合成,扩增CAR基因时,引物F和R序列要依据 (2分)的末端序列设计。
②为了筛选、鉴定构建成功的重组质粒,科研人员进行了如下操作:将重组质粒导入大肠杆菌,菌液涂布到含 (2分)的培养基中,培养适宜时间后,挑取菌落并加入 等进行菌落PCR,并通过电泳鉴定PCR产物。对于电泳结果符合预期的质粒,还需进行 以确认其是否为目标质粒。
【答案】(1)显微注射 T细胞染色体的DNA
(2)胞外域 增殖、分化
(3)2和3 CAR基因(目的基因)和线性化质粒(2分) 氨苄青霉素 引物(F和R)、耐高温DNA聚合酶(Taq酶)、脱氧核苷酸(dNTP)、Mg2+(2分) 基因测序(检测碱基序列)
【分析】基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成;
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等;
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。
(4)目的基因的检测与鉴定。
【详解】(1)完成过程②表示将重组DNA分子导入受体细胞,该受体细胞是人的细胞,故完成过程②常用显微注射法。此外,还可以先将CAR基因整合到逆转录病毒载体中,再利用病毒的侵染性将CAR基因导入并整合到T细胞染色体的DNA上;
(2)据图可知,能与靶抗原特异性结合的区域是胞外域,跨膜域主要功能为将CAR分子锚定在细胞膜上,胞内域包括共刺激结构域和信号传导结构域,当信号由胞外传导至胞内时,激活T细胞,促使T细胞增殖(分裂)、分化;
(3)①由图可知,引物1和引物4扩增后的产物为环状,为获得线性化质粒需选用引物2和引物3。为保证扩增出两端含线性化质粒同源序列的目的基因,扩CAR基因时,引物F和R序列要依据CAR基因(目的基因)和线性化质粒的末端序列设计;
②由于重组质粒上含有氨苄青霉素抗性基因,将重组质粒导入大肠杆菌,菌液涂布到含氨苄青霉素的培养基中,培养适宜时间后,挑取菌落并加入引物(F和R)、耐高温DNA聚合酶(Taq酶)、脱氧核苷酸(dNTP)、Mg2+等进行菌落PCR,并通过电泳鉴定PCR产物。对于电泳结果符合预期的质粒,还需进行基因测序以确认其是否为目标质粒。
组别
基因组合
处理
预期结果(“+”代表生长、“-”代表不生长)
缺少Leu、Trp
缺少Leu、Trp、His
1
①+②
将转入不同基因组合的缺陷型酵母菌置于两种环境中分别进行培养
+
-
2
①+④
+
ⅰ
3
Ⅰ
ⅱ
ⅲ
4
Ⅱ
ⅳ
ⅴ
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