【文档说明】北京市西城区第八中学2023-2024学年高二下学期期中考试生物试题 Word版含解析.docx,共(25)页,1.388 MB,由小赞的店铺上传
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北京八中2023-2024学年度第二学期期中练习题年级:高二科目:生物考试时间90分钟,满分100分第一部分本部分共15题,每题2分,共30分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。1.随着改革实践不断推
进,高质量发展已成为对我国所有地区、各个领域的长期要求,生态保护是其中的重要内容。以下所列不属于生态保护措施的是()A.长江流域十年禁渔计划B.出台地方性控制吸烟法规C.试点建立国家公园体制D.三江源生态保护建设工程【答案】B【解析】【分析】保护生物多样性的措施:(1)就地
保护:主要形式是建立自然保护区,是保护生物多样性最有效的措施。(2)迁地保护:将濒危生物迁出原地,移入动物园、植物园、水族馆和濒危动物繁育中心,进行特殊的保护和管理,是对就地保护的补充。(3)建立濒危物种种质库,保护珍贵的遗传资源。(4)加强教育和法制管理
,提高公民的环境保护意识。【详解】A、十年禁渔计划有利于长江鱼类的繁衍,有利于生态系统的稳定,属于生态保护措施,A不符合题意;B、出台地方性控制吸烟法规更多是出于对个体健康的考虑,不直接属于生态保护措施,B符合题意;C、试点建立国家公园体制,是承担
自然生态保护历史责任的具体体现,也是推进生态文明制度建设的需要,属于生态保护措施,C不符合题意;D、三江源地区是指长江源区、澜沧江源区、黄河源区的总称,三江源生态保护建设工程的建立使生态环境得到极大改善,属于生态保护措
施,D不符合题意。故选B。2.2022年4月,国家植物园依托中科院植物所和北京市植物园建立,以植物易地保护为重点开展工作。这些工作不应包括()A.模拟建立濒危植物的原生生境B.从多地移植濒危植物C.研究濒危植物的繁育D.将濒危植物与其近缘种杂交培育观赏植物【答案】D【解析】【分析】生物多样
性的保护措施:就地保护:主要形式是建立自然保护区,是保护生物多样性最有效的措施。易地保护:将濒危生物迁出原地,移入动物园、植物园、水族馆和濒危动物繁育中心,进行特殊的保护和管理,是对就地保护的补充。建立濒危物种种质库,保护珍贵的遗传资源。加强教育和法制管理,
提高公民的环境保护意识。【详解】A、模拟建立濒危植物的原生生境,可以为濒危植物提供适宜的生长环境,可以保护濒危植物,A正确;B、将濒危植物迁出原地,移入植物园,进行特殊的保护和管理,是对就地保护的补充,可以保护濒
危植物,B正确;C、研究濒危植物的繁育,建立濒危物种种质库,保护珍贵的遗传资源,C正确;D、将濒危植物与其近缘种杂交培育观赏植物,不是保护濒危植物的有利措施,D错误。故选D。3.“无废弃物农业”是生态工程最早的模式之一。如图是“无废弃物农业”中对有机废弃物进行处理的一
种方案。有关叙述不正确...的是()A.施用有机肥能为作物提供更多的营养物质和能量B.从废弃物资源化、无害化角度分析,途径②、③优于④C.该模式遵循物质循环再生原理、整体性原理等基本原理D.蚯蚓、沼气池中的微生物等分解者能有效促进物质循环利用【答案】
A【解析】【分析】“无废弃物农业”是生态工程最早和最生动的模式,通过积极种植能够固氮的豆科植物,以及收集一切可能的有机物质,采用堆肥和沤肥等方式,制成有机肥料,改善土壤结构,培育土壤微生物,实现土壤中养分的循环利用。【详解】A、施
用有机肥能为作物提供更多的营养物质,但不能提供能量,A错误;B、对有机废弃物进行②、③的处理,既实现了物质和能量的多级利用,又减少了④处理过程中产生的污染问题,所以从资源化、无害化角度分析,途径②、③优于④,B正确;C、结合分析可知该模式遵循物质
循环再生原理、整体性原理等基本原理,C正确;D、通过蚯蚓、沼气池中的微生物等分解者能有效地促进系统中物质循环利用,D正确。故选A。4.为获取青梅果酒酿造专用菌,从糖渍青梅液和果皮中分离、筛选获得6株野生酵母菌。以下操作及分析不正确的是()A
.对配制的培养基进行紫外线照射消毒B.根据菌落形态、颜色等特征进行初步筛选C.利用不同pH发酵液筛选低pH耐受性菌株D.比较各菌株消耗相同底物产酒精量等指标【答案】A【解析】【分析】选择培养基是指允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻
止其他种类微生物生长的培养基。能在低pH的培养基中生长的是低pH耐受性菌株。【详解】A、对配制的培养基需要经过高压蒸汽灭菌,A错误;B、不同菌体形成的菌落的形态、颜色等特征不同,因此可根据菌落形态、颜色等特征进行初步筛选,B正确;C、不同菌株对pH的耐受性不同,可利用不
同pH发酵液筛选低pH耐受性菌株,C正确;D、筛选青梅果酒酿造专用菌,需要其分解葡萄糖产生酒精的量较高,因此可比较各菌株消耗相同底物产酒精量等指标来筛选青梅果酒酿造专用菌,D正确。故选A。5.某同学将喝过一半的酸奶放置在暖气上保温一段时间后,发现酸奶表面出现许多气泡,这些气泡主要
来自于()A.乳酸菌无氧呼吸产生的大量CO2B.暖气使酸奶中原有气体发生膨胀C.其他微生物进入酸奶繁殖并产气D.酸奶中某些化学物质的产气反应【答案】C【解析】【分析】由题干可知,该题主要考查生物的呼吸作用,细胞呼吸可以分为有氧呼吸和无氧呼吸,其中有氧呼吸吸收的氧气与释放的二氧化碳相等,而无
氧呼吸可以按产物分为两类,一种是产生酒精和二氧化碳,另一种是产生乳酸。乳酸菌属于发酵产生乳酸的微生物。【详解】A、乳酸菌无氧呼吸产物是乳酸,不产生CO2,A错误;BC、酸奶表面出现许多气泡说明有产生气体的微
生物进入,通过微生物的呼吸产生了大量CO2,而不是暖气使酸奶中原有气体发生膨胀,B错误,C正确;D、化学物质不会单纯的反应,从根本上还是通过微生物的呼吸完成的,D错误。故选C。6.物质Y是一种会污染土壤的含氮
有机物,Y在培养基中达到一定量时培养基表现为不透明。某研究小组欲从土壤中筛选出能降解Y的细菌。在筛选目的菌的培养基中观察到几个菌落(如下图所示)。下列相关叙述正确的是()A.该实验中培养基属于选择培养基B.首选菌落②中菌株进一步纯化C.图中菌落都具有能够降解Y的能力D.
将所选取土壤灭菌后稀释涂布于培养基【答案】A【解析】【分析】筛选培养基是指根据某种微生物的特殊营养要求或对某些化学、物理因素的抗性而设计的,能选择性地区分这种微生物的培养基。利用选择培养基,可使混合菌群中的目标
菌种变成优势种群,从而提高该种微生物的筛选效率。【详解】A、欲从土壤中筛选出能降解Y的细菌,该培养基应以物质Y为唯一氮源,该实验中培养基属于选择培养基,A正确;B、据图可知,①菌落最小,周围透明圈最大,说明①菌落分解Y的能力最强,所以应该选
择①菌落进一步纯化,B错误;C、据图可知,图中菌落③周围未形成透明圈,不能降解Y,C错误;D、选取土壤中含有接种的微生物,不能灭菌,D错误。的故选A。7.寒兰为名贵的兰花品种,一般生长在深山幽谷的山腰谷壁。由于人类
的过度采摘,现在很难找到寒兰,偶尔能发现的也只有较小的植株。为了增加野生寒兰数量,科研人员希望对其进行人工大量繁殖,再移栽至原有生境。在人工繁殖时可以应用的最适合的生物工程技术手段是()A.将寒兰体细胞与繁殖力强的其他植
物细胞进行融合B.将寒兰的组织放置在培养基中进行植物组织培养C.将寒兰的体细胞核移植到其他植物去核卵细胞中D.将生长素基因转入野生寒兰获得生长速度快的寒兰【答案】B【解析】【分析】植物的组织培养是根据植物细
胞具有全能性这个理论,近几十年来发展起来的一项无性繁殖的新技术。植物的组织培养广义又叫离体培养,指从植物体分离出符合需要的组织、器官或细胞,原生质体等,通过无菌操作,在无菌条件下接种在含有各种营养物质及植物激素的培养基上进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济
价值的其他产品的技术。狭义是指用植物各部分组织,如形成层、薄壁组织、叶肉组织、胚乳等进行培养获得再生植株,也指在培养过程中从各器官上产生愈伤组织的培养,愈伤组织再经过再分化形成再生植物。【详解】A、若将寒兰体细胞与繁殖力强的其他植物细胞进行融合,需要进行体细胞杂交,技术要求
较高,且成功率不一定高,A错误;B、将寒兰的组织放置在培养基中进行植物组织培养,是最快也最简单的方式,B正确;C、由于植物体细胞全能性易体现,因此将寒兰的体细胞核移植到其他植物去核卵细胞中,对于植物细胞来说太过繁琐,一般核移植多用于动物克隆,C错误;D、将生
长素基因转入野生寒兰获得生长速度快的寒兰,要求的技术较高,成功率低,D错误。故选B。8.亚麻籽粒中含对人体有益的α亚麻酸,研究人员希望通过植物体细胞杂交技术将小麦与亚麻的体细胞融合,以获得品质改良的小麦。下列相
关操作,正确的是()A.用纤维素酶和胰蛋白酶处理小麦和亚麻细胞B.培养基中两种植物激素比例相当可促进生芽C.可使用灭活的病毒来诱导亚麻和小麦原生质体融合D.杂种植株的形成要经过脱分化和再分化过程【答案】D【解析】【分析】植物体细胞杂交,其优点是打破生殖隔离的限制,克服远
源杂交不亲和的障碍;在植物体细胞杂交的过程中需要用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁获得原生质体,在应用一定的诱导方法如:化学法(聚乙二醇)、物理法(振动、离心、电刺激)等方法诱导植物原生质体融合,形成杂种细胞后利用植物组织培养技术将细胞培育成植株,需经历脱分化和再分化,即包含细胞的有丝分
裂和细胞分化。【详解】A、植物体细胞杂交的过程中需要用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁获得原生质体,但不用胰蛋白酶,A错误;B、培养基中生长素与细胞分裂素两种植物激素比值适中时,可促进形成愈伤组织,B错误;C、使用灭活的病毒诱导是诱导动物细胞融合特有的方法,C错误;D、形成杂种细胞后利用植
物组织培养技术将细胞培育成植株,需经历脱分化和再分化,有愈伤组织和试管苗形成,D正确。故选D。9.植物组织培养技术在科学研究和生产实践中得到了广泛的应用。下列过程中不涉及植物组织培养技术的是()A.培育甘蓝—萝卜的体细胞杂交植株
B.用植物茎尖培养可减少病毒感染的脱毒苗C.用秋水仙素处理单倍体西瓜幼苗获得二倍体植株D.利用植物细胞生产药品、调料等细胞产物【答案】C【解析】【分析】植物组织培养就是在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导
其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株。【详解】A、甘蓝和萝卜体细胞经过细胞融合技术形成杂种细胞,杂种细胞再利用植物组织培养技术培育成为杂种植株,A不符合题意;B、植物组织培养技术的原理是植物细胞具有全能性,故可利用植物茎尖通过植物组
织培养技术得到的脱毒苗,B不符合题意;C、用秋水仙素处理单倍体西瓜幼苗获得二倍体植株不需要经过植物组织培养技术,C符合题意;D、利用植物细胞生产药品、调料等细胞产物,需要将离体的组织通过脱分化形成愈伤组织,利用了植物
组织培养技术,D不符合题意。故选C。10.添加小牛血清能提高动物细胞培养的成功率,主要原因在于血清中含有()A.水B.无机盐C.葡萄糖D.某些特殊蛋白质【答案】D【解析】【分析】动物细胞培养需要的营养物质有:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。【详解】添
加动物血清能提高动物细胞培养的成功率,主要原因在于血清中含有某些特殊蛋白质,可以补充合成培养基中缺乏的物质,D正确,ABC错误。故选D。11.将诱导多能干细胞(iPSc)移植给急性心肌梗死小鼠,检测发现小鼠心肌电生理指标逐渐恢复正常。下
列说法合理的是()A.该实验中仅需正常小鼠作为对照组B.与高度分化的细胞相比,iPSc的分化潜能较弱C.选择病鼠自身细胞获得iPSc再移植可避免免疫排斥D.此结果说明可将iPSc移植用于治疗人类缺血性心肌病【答案】C【解析】【分析】诱导多能干细胞(iPSc)是类似胚胎干细胞的一种细胞
,是具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞,并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。诱导多能干细胞(iPSc)来源于生物自身的体细胞的诱导,诱导过程无需破坏胚胎,不会因为伦理问题限制在医学上的应用,再移植回可生物体内,可避免免疫排斥反应。【详解】A、为了说明诱导多能干细胞
(iPSc)移植给急性心肌梗死小鼠的影响,该实验需正常小鼠作为对照组,也需要急性心肌梗死小鼠为对照,A错误;B、诱导多能干细胞可分化形成多种组织细胞,与高度分化的细胞相比,iPSc的分化潜能较强,B错误;C、诱导多能干细胞(iPSc
)来源于病鼠自身的体细胞的诱导,再移植回可病鼠体内可避免免疫排斥,C正确;D、诱导多能干细胞(iPSc)可分化为心肌细胞,从而使急性心肌梗死小鼠的心肌电生理指标逐渐恢复正常,缺血性心肌病和急性心肌梗病因不同,不能通过增加心肌细胞得以治疗,D错误。故选C。12.如图是单克隆抗体制
备流程的简图,下列有关叙述,不正确的是()A.①是从已免疫的小鼠肝脏中获得的B细胞B.②中使用灭活的病毒有利于杂交瘤细胞的形成C.③细胞同时具有细胞①和鼠骨髓瘤细胞的特性D.④是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群【答案】A【解析】【分析】单克隆抗体的制备:(1
)制备产生特异性抗体的B淋巴细胞:向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。(2)获得杂交瘤细胞。①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合;②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细
胞,该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。(3)克隆化培养和抗体检测;(4)将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖;(5)提取单克隆抗体:从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。【详解】A、①是从已免疫的小鼠脾脏中获得的已免疫的B淋巴细胞,A错误;B、②中使用灭
活的病毒诱导细胞融合,有利于杂交瘤细胞的形成,B正确;C、③细胞是初次筛选获得的杂交瘤细胞,既有浆细胞分泌抗体的特点,又有骨髓瘤细胞无限增殖的特点,C正确;D、④是经过克隆化培养和抗体检测筛选培养获得的能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞,D正确。故选A。13.A牛
和B牛为两个不同的肉牛品种,科研人员应用体细胞核移植技术,将A牛的体细胞核注入B牛的去核卵母细胞,经胚胎移植获得克隆牛,下列叙述不正确...的是()A.可通过显微操作去除B牛卵母细胞中的核B.早期胚胎的培养液中含无机盐和氨基酸等物质C.克隆牛的遗传物质与A牛完全相
同D.体细胞核移植的难度大于胚胎细胞核移植【答案】C【解析】【分析】动物细胞核移植技术指的是将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育成动物个体;用核移植的方法得到的动物称为
克隆动物,原理是动物细胞核的全能性;动物细胞核移植可分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植。【详解】A、去除B牛卵母细胞中的细胞核可以用显微操作技术,A正确;B、早期胚胎的培养液中含无机盐、有机盐、维生素和氨基酸等物质,B正确;C、克隆牛的遗传物
质与A牛不完全相同,C错误;D、动物细胞核移植可分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植,其中体细胞核移植的难度大于胚胎细胞核移植,D正确。故选C。14.如图是培育“试管婴儿”的主要过程。2012年中国首例“设计试管婴儿”诞生,该女婴出生目的是挽救患有
重度致命贫血病的14岁姐姐。下列叙述错误的是()A.“设计试管婴儿”需在②时进行遗传学诊断B.“试管婴儿”“设计试管婴儿”均属有性生殖C.“设计试管婴儿”的技术不属于“治疗性克隆”D.该女婴造血干细胞不能挽救
其他贫血病患者【答案】D【解析】【分析】试管婴儿技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育为早期胚胎后,再经移植后产生后代的技术。设计试管婴儿技术是通过体外受精获得许多胚胎,然后从中选择符合要求的胚胎,再经移植后产生后代的技术。【详解】A、“设计试管婴儿”的目的是用于
治疗某些疾病,需在②胚胎移植前进行遗传学诊断,A正确;B、“试管婴儿”和“设计试管婴儿”均涉及精卵细胞在体外受精,所以均属有性生殖,B正确;C、“设计试管婴儿”也是利用体外授精和胚胎移植的方法,培育新生命,属于有性生殖,不属于克隆,C正确;D、只要供者和受者的
主要HLA有一半以上相同,即可进行器官移植,因此该女婴造血干细胞也能挽救其他贫血病患者,D错误。故选D。15.下列实验程序不正确的是()A.蔬菜加工+泡菜盐水→加调料、装坛→无氧发酵泡菜B.挑选葡萄、冲洗、榨汁→无氧发酵
果酒→有氧发酵果醋C.动物组织→纤维素酶制备细胞悬液→原代培养→传代培养D.离体组织消毒、接种→脱分化愈伤组织→再分化试管苗【答案】C【解析】【分析】果酒和果醋制作过程中的相关实验操作:(1)材料的选择与处理:选择新鲜的葡萄,榨汁前先将葡萄进行冲洗,除去枝梗。(
2)灭菌:①榨汁机要清洗干净,并晾干。②发酵装置要清洗干净,并用70%的酒精消毒。(3)榨汁:将冲洗除枝梗的葡萄放入榨汁机榨取葡萄汁。(4)发酵:①将葡萄汁装入发酵瓶,要留要大约三分之一的空间,并封闭充气口。②制葡萄酒的过程中,将温度严格控制在18℃~25℃
,时间控制在10~12d左右,可通过出料口对发酵的情况进行。及时的监测。③制葡萄醋的过程中,将温度严格控制在30℃~35℃,时间控制在前7~8d左右,并注意适时通过充气口充气。【详解】A、泡菜的制作的原理是乳酸菌无氧
呼吸产生乳酸,A正确;B、果酒果醋制作过程中,先酵母菌无氧呼吸产生果酒,再醋酸菌有氧呼吸产生果醋,B正确;C、动物细胞培养过程中,制备细胞悬液需要利用胰蛋白酶或胶原蛋白酶使细胞分散开,C错误;D、植物组织培养的流程是:离体细胞消毒、接种,然后脱分化形成
愈伤组织,再分化形成试管苗,D正确。故选C。第二部分本部分共6题,共70分。16.兴凯湖是我国第二大淡水湖,包括大兴凯湖和小兴凯湖两部分,上游的小兴凯湖可通过两个泄洪闸与大兴凯湖连通。下图为小兴凯湖部分
生物的营养关系图,请回答问题。(1)湖内所有生物构成一个__________。由图可知,流经该生态系统的总能量是__________,鲢与浮游动物的关系是__________。(2)兴凯湖具有涵养水源、净化水质的作
用,这体现了生物多样性的__________价值。(3)对大、小兴凯湖的浮游植物进行采集和统计,结果如下。在不同采集点采集浮游植物,每个采集点收集三次,均用显微镜对样品进行观察并统计,目的是__________,以确定单位体积中浮游植物的__________,
发现浮游植物以绿藻、硅藻和蓝藻(蓝细菌)为主。与绿藻相比,蓝细菌结构的主要特征是__________。从图中可以看出小兴凯湖的浮游植物的__________高于大兴凯湖。(4)受周边农业、旅游等人类活动的影响,湖中N、P污染物超标。大银鱼自200
0年引入小兴凯湖养殖后,繁殖迅速,已成为小兴凯湖主要经济鱼类。由于大银鱼对水质要求较高,为了保证小兴凯湖的水质和大银鱼的捕捞量,有人提出打开与大兴凯湖连通的泄洪闸。请你依据所学生态学知识对这个做法的合理性进行评价并阐述理由。__________【答案】(1)①.生物群落②.浮游植物和水生植物固定
的太阳能总量③.捕食和种间竞争(2)间接(3)①.为了减小误差②.种类和数量③.无以核膜为界限的细胞核④.丰富度(4)这个做法不妥。大兴凯湖的浮游植物丰富度较小兴凯湖低,其抵抗力稳定性可能较弱;且大银鱼繁殖迅速,若打开泄洪闸,可能会造成大银鱼进入大兴凯湖后,造成大兴凯湖的原有营
养结构被破坏,造成物种多样性降低,进而导致生态系统被破坏。(不能仅仅直接打开泄洪闸,打开泄洪闸之前需要对打开泄洪闸之后对大兴凯湖的影响做评估)【解析】【分析】1、群落是指同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。2、生物多样性的价值有直接价值
、间接价值和潜在价值。3、原核细胞和真核细胞的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核。【小问1详解】湖内所有生物构成一个生物群落。由图可知,流经该生态系统的总能量是生产者所固定的能量,即浮游植物和水生植物固定的太阳能总量。根据食物网可知,鲢可
以捕食浮游动物,同时都以浮游植物为食,所以它们的关系是捕食和竞争。【小问2详解】生物多样性的价值有直接价值、间接价值和潜在价值,兴凯湖具有涵养水源、净化水质的作用,体现了生物多样性的间接价值(生态价值)。【小问3详解】为了减少误差,在不同采集点采集浮游植物,每个
采集点收集三次,用显微镜对样品进行观察并计数,取三次统计的平均值,以确定单位体积中浮游植物的种类和数量,发现浮游植物以绿藻、硅藻和蓝藻为主。绿藻是真核生物,蓝细菌是原核生物,与绿藻相比,蓝细菌细胞结构的主要特征是无以核膜为界限的细胞核。从图2中可以看出小兴凯湖的浮游植物的种类即物种丰富度高于
大兴凯湖。【小问4详解】根据资料分析可知,大兴凯湖的浮游植物丰富度较小兴凯湖低,其抵抗力稳定性可能较弱;且大银鱼繁殖迅速,若打开泄洪闸,可能会造成大银鱼进入大兴凯湖后,造成大兴凯湖的原有营养结构被破坏,造成物种多样性降低,进而导致生态系统被破坏。所以这种
做法是不妥的。(不能仅仅直接打开泄洪闸,打开泄洪闸之前需要对打开泄洪闸之后对大兴凯湖的影响做评估)。17.科研人员在杂交瘤细胞的基础上,获得了双杂交瘤细胞,能够产生双特异性抗体,该抗体可以同时结合两种抗原。(1)科研人员将抗原α、β分
别注射到小鼠体内,引起机体的__________免疫,__________分泌相应抗体。(2)科研人员先制备出两种杂交瘤细胞。每种杂交瘤细胞产生抗体结构、与抗原结合的情况如图1所示。①将分别装有两种杂交瘤细胞的培养瓶置于__________中进行培养,目的是
__________。再诱导两种杂交瘤细胞融合,如果两种杂交瘤细胞融合成功,则会同时表达出__________,结果可以通过__________技术进行检测,融合成功的细胞称作双杂交瘤细胞。②抗体由两条重链和两条轻链组成,重链和轻链均分为恒定区和可变区,两条重链依赖于A1或B1进行组装(A1
与B1相同),重链与轻链的组装依赖于恒定区A2、a或B2、b(a与b相同)。因此,双杂交瘤细胞产生的抗体种类较多,其中有一种抗体能同时与抗原α、β结合称为双特异性抗体,如图2。请将A1、A2、B1、B2、a、b、α、β等字符填入下面的表格中。__________1234
56A2α③为使双杂交瘤细胞只产生图2所示双特异性抗体,降低纯化分离成本,科研人员对重链、轻链的结构进行改造。改造思路是在A、B、a、b的恒定区通过改变__________,进而改变蛋白质的空间结构,实现“榫卯”式互补组装的唯一性。(3)结合双特异性抗体特点,请分析其在肿瘤治疗方面的应用前景:_
_________。【答案】(1)①.体液②.已免疫的B淋巴细胞(浆细胞)(2)①.CO2恒温培养箱②.得到更多杂交瘤细胞③.抗体的重链A、B和轻链a、b④.抗原-抗体杂交⑤.的123456A2B2abαβ⑥.氨基酸种类或排列顺序(3)研制与肿瘤细胞和抗肿瘤药物结合的双特异
性抗体,特异性杀死肿瘤细胞【解析】【分析】1、题图分析:图1中是抗原α、β分别注射到小鼠体内,小鼠分别产生的α、β的两种单克隆抗体;图2中是双杂交瘤细胞产生的双特异性抗体。2、图中抗体由两条重链和两条轻链组成,重链和轻链均分为恒定区和可变区,两条重链依
赖于A1或B1进行组装(A1与B1相同),重链与轻链的组装依赖于恒定区A2、a或B2、b(a与b相同)。【小问1详解】科研人员将抗原α、β分别注射到小鼠体内,引起机体的体液免疫,由已免疫的B淋巴细胞(浆细胞)分泌相应抗体。【小问2详解】①将分别装有两种杂
交瘤细胞的培养瓶置于CO2恒温培养箱中进行培养,目的是通过细胞培养得到更多杂交瘤细胞,再将两种杂交瘤细胞用PEG试剂处理促进其融合,在培养基中加入动物血清等成分培养,如果两种细胞成功融合,则会同时表达出抗体的重链A、B和轻链a、b,这种细胞称作双杂交瘤细胞,结果可以通过抗原-抗体
杂交技术检测。②由于图2抗体是双杂交瘤细胞产生的双特异性抗体,由表格信息可知1链为A2,则2链为B2,根据图1信息判断,3、4分别是a、b;因为5为α,则6是β。故得到如下表格:123456A2B2abαβ③使双杂交瘤细胞只产生图2所示双特异性抗体,降低纯化分离成本,科研人
员可对重链、轻链的结构进行改造获得。改造思路是在A、B、a、b的恒定区通过改变氨基酸种类或序列排列顺序,进而改变蛋白质的空间结构,这种改造属于现代生物技术中的蛋白质工程。【小问3详解】双特异性抗体在肿瘤治疗方面的应用前景是:研制与肿瘤细胞和抗肿瘤药物结合的双特异性抗体,
特异性杀死肿瘤细胞。18.研究者以拟南芥根段作为组织培养材料,探讨了激素诱导愈伤组织分化生芽的机制。(1)离体的拟南芥根段在适宜条件下可以培育出完整的植株,说明植物细胞具有__________。在组织培养过程中,根段细胞经过细胞分裂素(CK)与
__________的调节形成愈伤组织,此后调整培养基中两者的__________诱导愈伤组织分化。(2)在愈伤组织生芽过程中,CK通过ARRs(A)基因和WUS(W)基因起作用。为探讨A基因与W基因的关系,将A基
因功能缺失突变体(突变体a)和野生型的愈伤组织分别置于CK与生长素比例高的(高CK)培养基中诱导生芽,在此过程中测定W基因的表达量。图1中,野生型的W基因表达量与高CK诱导时间的关系是__________。分析图1结果可得出的结论是:在高CK诱导下A基因促进W基因表达。得出此结
论的依据为:__________。(3)用转基因方法在上述突变体a中过量表达W基因,获得材料甲。将材料甲、突变体a和野生型三组愈伤组织在高CK培养基中培养,三组愈伤组织分化生芽的比例如图2,由此能得出的结论包括。A.A基因在愈伤组织分化生芽的过程中起作用B.W基因的表
达产物调控A基因的表达C.缺失A基因时W基因表达不能促进生芽D.过量表达W基因可使生芽时间提前(4)YUCs(Y)基因编码生长素合成途径中的一种关键酶。研究发现,在高CK诱导条件下,突变体a中Y基因的表达量明显高于野生型。依据此发
现和上述所有实验结果,完善在生芽过程中有关基因和植物激素的相互关系模式图。请在方框中选填“A基因”“W基因”“Y”基因,在()中选填“+”“-”(+表示促进,-表示抑制)_______。【答案】(1)①.全能性②.生长素③.比例(2)①.随着
高CK诱导时间的延长,野生型的W基因表达量显著升高②.随着高CK诱导时间的延长,突变体的W基因表达量低于野生型(3)ACD(4)【解析】【分析】离体的植物组织或细胞,在培养一段时间后,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。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,这个过程叫做再分化。再分化形成的试管苗,移栽到地里,可以发育成完整的植株。【小问1详解】离体的植物组织培养成完整植株的过程体现
了细胞的全能性。细胞分裂素和生长素是植株组织培养的关键激素,在组织培养过程中,根段细胞经过细胞分裂素与生长素的调节形成愈伤组织,此后调整培养基中二者的比例可诱导愈伤组织分化,细胞分裂素与生长素的比例高有利于生芽,比值低时有利于根的分化。【小问2详解】由图1分析可知,野生型的W基因表达量与高CK诱导
时间的关系是随着处理时间的延长,W基因的表达量显著升高,突变体的W基因的表达量明显少于对照组,说明在高CK诱导下A基因促进W基因表达。【小问3详解】AC、分析图2可知,由野生型曲线和突变体a曲线对比可知,A基因在愈伤组织分化生芽的过程中起作用,缺失A基因时W基因表达
较弱,不能促进生芽,AC正确;B、由题干信息可知,材料甲体内的W基因过量表达,突变体a的A基因不能表达,野生型是正常的,B错误;D、由材料甲曲线和野生型曲线比较可知,过量表达W基因可使生芽时间提前,D正确。故选ACD。【小问4详解】YUCs(Y)基因编码生长素合成途径中的一种
关键酶。研究发现,在高CK诱导条件下,突变体a中Y基因的表达量明显高于野生型。依据此发现和(3),分析可知,A基因的表达产物可促进W基因的表达,W基因表达产物促进愈伤组织生芽;A基因表达产物抑制Y基因的表达,最终生长素减少,促进愈伤组织生芽。具体如图:。19.阅
读以下材料,回答(1)~(5)题。“人造精子”“人造精子”是一种可以替代精子使卵细胞“受精”的单倍体胚胎干细胞。我国科研人员利用先进的胚胎操作技术,获得小鼠“人造精子”的流程如图1所示:目前构建成功的单倍体胚胎干细胞系,其细胞核内包含的性染色体全部都是X染色体,而无包含Y染色体
的细胞。单倍体胚胎干细胞在培养过程中可能会成为二倍体细胞,原因是有一部分单倍体细胞在分裂期时发生异常,跳过分裂期重新进入分裂间期,导致DNA含量加倍。流式细胞仪(FACS)可根据细胞中DNA含量对不同细胞进行分选,最终获得单倍体胚胎干细胞。小鼠孤雄单倍体胚胎干细胞具有一定的受精能
力,将其注射到卵细胞中成功得到健康的小鼠。但是,运用这种技术获得的小鼠成活率很低。研究人员发现小鼠单倍体胚胎干细胞中H19和IG两个基因的DNA甲基化水平要低于精子(甲基化能抑制这两个基因的表达),随着细胞培养时间延长,这两个区域甲基化逐渐变少。基于这些事
实,科研人员又进一步设计实验明显提高了小鼠的成活率。“人造精子”由于其基因组单倍体性,在体外几乎能够无限增殖且“受精”后能产生后代,可应用于各种基因功能的研究。例如:正常二倍体的胚胎干细胞包含两套完整
的基因组,如果一条染色体上的基因发生隐性突变,另一条染色体上的基因可以弥补,就能保证细胞的正常生长。对于单倍体细胞来说,无论基因发生显性突变或隐性突变,由于没有备份基因来补偿其功能的缺失,就会出现相应的生理缺陷,进而得知该基因与这一生理功能相关。(1)文中提到的小鼠单倍体胚胎干细胞有_
_________个染色体组,该类细胞可通过__________方式进行增殖,能够长期传代培养。已知小鼠Y染色体比X染色体短小,因此实验无法获得含Y染色体的单倍体胚胎干细胞,其原因可能是__________。(
2)将利用同一小鼠获得的孤雄单倍体胚胎干细胞分别注射到不同卵细胞中,激活并启动胚胎发育,成功得到多个健康小鼠。这些小鼠被称为半克隆小鼠的原因是_________。(请从遗传物质的来源进行分析)(3)图2为FACS检测的结果,下列相关分析正确的是______:的A.c
峰中细胞的DNA含量是b峰中的2倍,是a峰中的4倍B.a峰与b峰,b峰与c峰之间的细胞正进行DNA复制C.c峰中的细胞有处于分裂期的单倍体细胞D.a峰中的细胞是科研人员想要获得的单倍体细胞(4)结合文中信息推测科
研人员如何提高了半克隆小鼠的成活率。___________________________(5)基于文中信息,请从构建基因突变小鼠模型、遗传病的控制等角度分析“人造精子”可能具有的应用价值(写出一条即可)。_________________________
__________【答案】①.1②.有丝分裂③.Y染色体上的基因无法支持单倍体胚胎干细胞的存活/Y染色体上缺少支持单倍体胚胎干细胞存活的基因④.克隆小鼠细胞核中的遗传物质全部来自同一个体,半克隆小鼠细胞核中的遗传物质一半来自同一个雄性个体⑤.ABD⑥.提高H19和IG基因的甲基化水平/抑制H19
和IG基因的表达/敲除H19和IG基因⑦.应用价值1:可利用具有显性突变基因的“人造精子”与卵细胞受精,构建各种基因突变的小鼠模型库,进而在个体水平上研究基因的功能。应用价值2:若父亲的精子存在基因缺陷
,可利用能无限增殖且可供长时间修复操作、检测、挑选的“人造精子”,进行突变基因的修复。(答案合理即可得分)【解析】【分析】“人造精子”是一种可以替代精子使卵细胞“受精”的单倍体胚胎干细胞。目前构建成功的单倍体胚胎干细胞系,其细胞核内包含的性染色体全部都是X染色体,而无包含Y染色体
的细胞。单倍体胚胎干细胞在培养过程中可能会成为二倍体细胞,原因是有一部分单倍体细胞在分裂期时发生异常,跳过分裂期重新进入分裂间期,导致DNA含量加倍。【详解】(1)小鼠单倍体胚胎干细胞有一个染色体组,可通过有丝分裂方式进行增殖。小鼠Y染色体比X染色体短小,包含的基因
信息不完整,无法支持单倍体胚胎干细胞的存货,因此实验无法获得含Y染色体的单倍体胚胎干细胞。(2)克隆小鼠细胞核中的遗传物质一半来自单倍体干细胞,一半来自生殖细胞,全部来自同一个体。半克隆小鼠细胞核中的遗传物质一半来自同一个雄性个体。
(3)由图可知,a峰的DNA含量为20,b峰的DNA含量为40,c峰的DNA含量为80,c峰中细胞的DNA含量是b峰中的2倍,是a峰中的4倍。a峰与b峰,b峰与c峰之间的细胞正进行DNA复制。a峰的D
NA含量为20是科研人员想要获得的单倍体细胞。(4)题中信息“小鼠单倍体胚胎干细胞中H19和IG两个基因的DNA甲基化水平要低于精子(甲基化能抑制这两个基因的表达),随着细胞培养时间延长,这两个区域甲基化逐渐变少。”所以可通过提高H19和IG基因的甲基化水平来提高半
克隆小鼠的成活率。(5)“人造精子”可能具有的应用价值可能有:构建各种基因突变的小鼠模型库,进而在个体水平上研究基因的功能;进行突变基因的修复等。【点睛】根据题干信息找到相关解答要点20.为探究细菌间的相互作用,科研人员利用基因工程技术,对无法利用乳糖的大肠杆菌进行改造。(1)将乳糖酶
基因转入大肠杆菌,改造后获得营养菌(能利用乳糖);将抗生素CRO降解酶基因转入大肠杆菌,改造后获得抗性菌。将改造得到的这两种菌分别接种于__________培养基进行扩大培养。(2)将两种菌分别用__________进行一系列梯度稀释,然后单独接种于加入含CRO并以乳糖为
唯一碳源的培养基中,培养一段时间后,培养皿中均未出现菌落,推测两种菌__________(填“发生”或“未发生”)可遗传变异。若将两种菌混合接种,则培养一段时间后,培养皿中有菌落长出,且同时含有两种菌,推测两种菌实现了“互利共生”。(3)为进一步探究上述现象的原因,科研人员设计
了图1所示装置进行实验。①在接种了营养菌和抗性菌混合菌液的培养板左侧,加入含__________的培养基,培养基可从左侧逐渐扩散到混合菌液培养板上。定期检测混合菌液培养板上两种菌的数量,得到图2所示结果。
②0~10h,营养菌在近培养基端和远培养基端的数量变化分别是__________。③10~45h,营养菌和抗性菌的变化趋势是__________,其原因是__________。【答案】(1)液体(2)①.无菌水②.未发生(3)①.CRO并
以乳糖为唯一碳源②.近培养基端(相对距离0~500之间)数量显著减少,远培养基端(相对距离500~1000之间)略有增长③.二者均显著增加并逐渐向近培养基端(相对距离0的方向)增殖④.抗性菌增殖,降解了CRO,使营养菌能存活并增殖;营养菌增殖,分解乳糖,代谢产物为抗性菌生
长提供碳源【解析】【分析】1、培养基的营养构成:各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。2、接种微生物常用的两种方法:①平板划线法: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表面。②稀释涂布平板法: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。【小问1详解】微生物的扩大培养需要将菌种接种在液体培养基中。【
小问2详解】稀释细菌用无菌水进行梯度稀释,用涂布平板的方法接种于培养基,将两种菌体接种在含CRO并以乳糖为唯一碳源的培养基中均未出现菌落,说明两种菌都不能生存,即不能利用乳糖,因此未发生变异。【小问3详解】根据第(2)分析,由于在含CRO并以乳糖为唯一碳源的培养基中,没有微生物生长,所以在接着
的实验中应该在左侧加入含CRO并以乳糖为唯一碳源进行培养。②0~10h,营养菌的曲线近培养基端(相对距离0~500之间)数量显著减少,远培养基端(相对距离500~1000之间)略有增长。③10~45h,从图中看出营养菌和抗性菌在近基端的数
目都在不断增加,所以二者都在向近培养基端(相对距离0的方向)增殖,营养菌不能在含CRO的地方生存,但抗性菌可以,所以可能的原因是抗性菌增殖,降解了CRO,使营养菌能存活并增殖;营养菌增殖,分解乳糖,代谢产物为抗性菌生长提供碳源,二者是互利的关系。21.儿茶素(C)是从茶叶
中提取的一种天然多酚类化合物,有一定的抗菌作用,但作用较弱。研究人员用稀土离子Yb3+对儿茶素(C)进行化学修饰,形成配合物Yb3+-C,并探究其抗菌效果和机理。(1)细菌的细胞膜以_________为基本支架,C与细胞膜的亲和力强,可以穿过细胞膜。稀土离子Yb3+可与细菌内的某
些酶发生竞争性结合而降低酶的活性,也可水解磷酸二酯键进而损伤细菌的遗传物质__________。但稀土离子与细胞的亲和力较弱,难以到达作用靶点,影响了其抗菌活性。(2)为确定配合物中Yb3+:C最佳摩尔比,研究人员利用___
_______方法将金黄色葡萄球菌接种到培养基上,培养基的成分应包括_________、水、无机盐等。待培养基布满菌落后,用不同摩尔比的Yb3+-C配合物处理滤纸片(1-5)见下表,将其置于培养基中(见下图)一段时
间后,可以确定Yb3+:C的最佳摩尔比为_________,理由是__________。编号Yb3+:C的摩尔比11:121:231:3的的41:451:5(3)将金黄色葡萄球菌制成菌悬液,分别加入等量的C、Yb3+和最佳摩尔比的Yb3+-C,测定24h内金黄色
葡萄球菌存活数量变化(A600值越大,细菌数量越多),结果见下表。时间A600组别0h2h4h8h16h24h对照组0.400.400.380.350.350.35C处理0.400.120.130.070.020.
01Yb3+处理0.400.140.110.040.020.01Yb3+-C处理0.400.020.010.010.010.01由此得出的结论是__________________。(4)为探究配合物Yb3+-C的抗菌机理,研究人利用透射电镜观察了各组金黄色葡萄球菌细胞内的超微结构,结果如
下图。结果显示:(a)未加抗菌剂:细菌菌体较小,其细胞质分布均匀;(b)C处理:细胞壁和细胞膜等结构不光滑,略显粗糙;(c)Yb3+处理:细胞质出现较明显的固缩及空泡化现象;(d)Yb3+-C处理:细胞壁及细
胞膜等结构发生破裂,细胞质出现了严重的固缩及空泡化现象。由此可见,儿茶素(C)和Yb3+作用的主要位点分别是_________、_________,推测Yb³⁺-C具有更强抗菌作用的机理是_________。【答案】(1)①.磷脂双分子
层②.DNA(2)①.稀释涂布平板②.碳源、氮源③.1:4④.透明圈直径越大,抗菌效果越好(3)与C、Yb3+相比,Yb3+-C能有效缩短杀菌时间(4)①.细胞壁和细胞膜(或细胞膜/细胞表面)②.细胞质③.儿茶素作用于细胞表面,使Yb3+更容易进入细胞内,破坏细胞结构,导致细胞死亡【解
析】【分析】1、微生物常见的接种的方法①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养.在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。②
稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。2、实验设计中需要找到实验的自变量、因变量、从而得出结论。【小问1详解】细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,细菌的遗传物质是D
NA。【小问2详解】图中菌落分布均匀,应是用稀释涂布平板法将金黄色葡萄球菌接种到培养基上。微生物的培养基的基本成分包括碳源、氮源、水和无机盐,由于配合物Yb3+-C有抗菌的作用,所以在含Yb3+-C的滤纸片周围不会有细菌生长,所以会形成透明圈,测定透明圈的直径可以比较抗菌效果,透明
圈直径越大,抗菌效果越好,所以效果最好的是第4组Yb3+:C的摩尔比为1:4。【小问3详解】分析表格中的数据,在相同的时间内,单独用C和Yb3+处理其A600值都比用Yb3+-C处理的值大,说明细菌数目多,特别是在2h时更加明显,由此得出结论与C、Yb
3+相比,Yb3+-C能有效缩短杀菌时间。【小问4详解】根据b信息用C处理细胞壁和细胞膜等结构不光滑,略显粗糙,说明C作用于细胞壁和细胞膜,根据c信息Yb3+处理:细胞质出现较明显的固缩及空泡化现象,
说明其作用于细胞质,用Yb3+-C处理,由于C改变了膜的通透性,所以Yb3+能够更快的进入细胞,破坏细胞结构,导致细胞死亡。