一、单选题(共12题,每题2分,共计24分)
1.下列关于真核生物和原核生物的叙述,正确的是 ( )
A.真核生物的活细胞均有线粒体,可进行有氧呼吸
B.真核细胞的增殖方式是有丝分裂,原核细胞的增殖方式是二分裂
C.真核生物和原核生物的主要遗传物质均为DNA
D.真核生物的遗传物质主要在染色体上,原核生物的遗传物质主要在拟核中
2.细胞学说的建立经历了漫长的探究过程。下列有关叙述正确的是( )
A.施莱登和施旺是细胞学说的建立者,运用了不完全归纳法
B.细胞学说认为所有生物均由细胞及细胞产物构成,阐明了生物体结构的统一性
C.细胞学说的建立经历了器官、组织、细胞、分子水平的认知过程
D.魏尔肖总结出“新细胞是由老细胞通过有丝分裂产生的”
3.清代袁枚在《随园食单》中,详尽记载了泡菜的制作工艺:“冬菜黄芽菜,泥头七日便熟(“泥头”就是用泥密封容器口),然欲久放非盐不可,淡则味鲜,咸则味恶。常腌一大坛三伏时开之……香美异常,色白如玉。”以下有关说法错误的是( )
A. 泡菜制作过程中起主要作用的微生物是乳酸菌,“泥头”的目的是为该菌提供无氧环境
B. 为了确保“淡则味鲜”,盐水浓度不宜过高,可以配制质量百分比为3%的盐水用于发酵
C. “咸则味恶”的原因,可能是由于溶液浓度过高使乳酸菌失水死亡,从而影响发酵效果
D. 若腌制时间少于“七日”,可能导致泡菜中亚硝酸盐含量高,影响泡菜品质
4.平板划线法是接种和分离微生物最常用的一种方法,据图分析下列操作正确的是( )
A. 在该操作过程中需要在酒精灯火焰上灼烧涂布器6次
B. 每一次划线都应该从上一次划线的末端开始划线
C. 为保证无菌操作,每次划线前,均需在酒精灯火焰附近蘸取一环菌液
D. 确定对照组无菌后,选择菌落数在30—300之间的实验组平板进行计数
5.体外受精技术是提高动物繁殖能力的有效措施,该技术还可为胚胎移植提供可用的胚胎。下列关于体外受精和胚胎移植的叙述,正确的是( )
A.精子触及卵细胞膜的瞬间,会发生卵细胞膜反应,防止多精子入卵
B.“设计试管婴儿”利用了体外受精技术、胚胎移植技术和遗传学诊断技术
C.对优良供体母牛进行人工授精,收集胚胎后即可移植到受体母牛体内进行繁殖
D.对胚胎进行移植时,需要将胚胎移植到同种的、遗传性状优良的雌性体内
6.在制备单克隆抗体的过程中HAT选择培养基可以筛选出融合成功的杂交瘤细胞,一种杂交瘤细胞只能产一种抗体。科学家通过动物细胞融合技术,将两株不同的杂交瘤细胞(A和B)融合形成双杂交瘤细胞AB。双杂交瘤细胞能够悬浮在培养基中生长繁殖,可以产生双特异性抗体AB。据图分析,下列说法正确的是( )
A.双杂交瘤细胞同时识别α、β抗原后,才能产生双特异性抗体
B.双杂交瘤细胞的筛选需要进行克隆化培养和抗体检测
C.对双杂交瘤细胞进行传代培养时,需用胰蛋白酶使之分散
D.体外培养双杂交瘤细胞需要定期更换培养液以创设无菌环境
7.下列有关“DNA 粗提取与鉴定”、“DNA 片段的扩增及电泳鉴定”实验叙述,正确的是( )
A.洋葱切碎后加研磨液研磨过滤后,滤液放置于4℃冰箱,DNA存在于沉淀物中
B.可以利用洋葱为实验材料,也可以选择鸡血、猪血等作为DNA粗提取的实验材料
C.琼脂糖凝胶电泳实验中使用的微量离心管、枪头等需进行高压蒸汽灭菌
D.电泳时,在电场作用下,带电荷的DNA分子会向着与它所带电荷相同的电极移动
8.皂苷是分布广泛且结构复杂的天然产物,具有多种生物活性。乙酰化是皂苷最常见的修饰之一,对提高其生物活性起着重要作用。皂苷乙酰化最有可能由酰基转移酶(ATs)催化,天然的ATs催化效率较低,研究人员利用蛋白质工程技术改良了ATs,大大地提高了其催化效率。下列叙述错误的是( )
A.该技术不能通过直接改造ATs的结构来提高其催化效率
B.根据ATs的氨基酸序列能准确推出相应的脱氧核苷酸序列
C.该技术的实施需要限制酶、DNA连接酶以及载体等工具
D.该技术难度很大,因为蛋白质发挥功能必须依赖复杂的空间结构
9.疟疾是一种由疟原虫引起的严重危害人类健康的红细胞寄生虫病。当疟原虫pfert基因编码的蛋白第76位赖氨酸(密码子为AAA)替换成苏氨酸(密码子为ACA)时,疟原虫获得对氯喹(一种抗疟疾药物)的抗性。研究人员根据pfrt基因的序列,设计了F1、F2、R1和R2共4种备选引物,用于扩增目的片段,以疟原虫基因组DNA为模板进行PCR,产物的电泳结果如图1。对来自两位疟疾患者的pfert基因进行分析,将扩增产物用限制酶ApoⅠ(识别位点为切割,电泳结果如图2。下列说法错误的是( )
A.引物不需要与pfcrt基因序列完全匹配,F1和R1可特异性扩增目的片段
B.出现F1和R2扩增结果的原因可能是引物长度过短导致其与非目的片段结合
C.使用F2和R1未扩增出相应片段,可能是引物F2与模板不互补或复性温度不合适
D.据图2可知,治疗患者1的疟疾不能使用氯喹,应使用青蒿素等其他抗疟疾药物
10.下表为常用的限制酶及其识别序列和切割位点,由此推断的以下说法中,正确的是( )
限制酶名称 识别序列和切割位点 限制酶名称 识别序列和切割位点
BamHI G↓GATCC KpnI GGTAC↓C
EcoRI G↓AATTC Sau3AI ↓GATC
HindⅡ GTY↓RAC SmaI CCC↓GGG
(注:Y=C或T,R=A或G)
A.一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列
B.若两种限制酶的识别序列相同,则形成的末端一定能通过DNA连接酶相互连接
C.DNA连接酶、DNA聚合酶和RNA聚合酶均可催化磷酸二酯键的形成
D.限制酶EcoRI进行一次切割,会形成1个游离的5'末端和1个游离的3'末端
11.发酵工程是在传统发酵技术的基础上发展起来的,下列叙述正确的是( )
A. 通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
B. 发酵工程的菌种可直接来自原材料中天然存在的微生物
C. pH会影响微生物代谢物的形成,谷氨酸棒状杆菌在酸性条件下会积累谷氨酸
D. 发酵产品如果是代谢物,可采取提取、分离和纯化措施来获得产品
12.如图是培育抗除草剂玉米的技术路线图,含有内含子的报告基因只能在真核生物中正确表达,其产物能催化无色物质K呈现蓝色。转化过程中愈伤组织表面常残留农杆菌,会导致未转化的愈伤组织可能在含除草剂的培养基中生长。下列相关叙述正确的是( )
A.过程①中除草剂抗性基因插入T-DNA中,导致T-DNA片段失活
B.过程①用两种限制酶就可防止酶切产物自身环化
C.幼胚经灭菌后置于合适的培养基上可诱导形成愈伤组织
D.过程③应在培养基中加入除草剂和物质K
二、多选题(共4题,共计16分。全部答对得4分,不全得2分,答错或未写得0分)
13.为制备带有荧光标记的DNA探针,研究人员在反应系统内只添加了DNA聚合酶、缓冲液、H2O和4种dNTP(dN—Pα~Pβ~Pγ,其中dGTP被荧光标记)的反应管①~③中分别加入适量单链DNA(如图)。形成的双链DNA区遵循碱基互补配对原则,且在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对的双链DNA区。下列分析不正确的是( )
反应管①:5′-GGCTATAGCCAGA-3′
反应管②:5′-GTTTCGCGATGGC-3′;3′-AGCGCTACCGATG-5′
反应管③:5′-CCAGGAGATTGC-3′;3′-CCTCTAACGATC-5′
A.实验中需要用荧光物质对dGTP的γ位磷酸基团进行标记
B.DNA聚合酶沿模板链将dNTP逐个连接到引物的5′端
C.反应管②的反应系统内因缺乏模板或引物不能进行PCR扩增
D.实验结束后,能得到带有荧光标记DNA探针的反应管只有③
14.果糖被广泛应用于奶茶等含糖饮料、糖果和烘培食品的加工。有证据表明,膳食中的果糖会促进肿瘤的生长从而加快多种癌症的进展,肝细胞中的酮糖激酶-C(KHK-C)可将果糖转化成多种代谢产物。为探索相关机制,科学家采用不同的培养液对小鼠宫颈癌细胞进行体外培养,操作流程和结果如图所示。下列说法正确的是( )
免疫功能正常时,机体内细胞毒性T细胞能够识别并接触、裂解癌细胞
①通常用机械方法或酶法处理,②置于95%空气和5%CO2的气体环境培养
据图分析,果糖会直接促进癌细胞生长和增殖
果糖的代谢产物经血液运输提供给癌细胞可能促进肿瘤的生长
15.“不等大小引物法”是一种通过使用大小不等的正向和反向引物进行PCR来制备单链DNA(ssDNA)的方法,其原理是通过在引物的一端修饰一个大基团(如富含GC的茎环结构),使得修饰的引物与未修饰的引物进行PCR时,产生的两条单链的大小差异较大,可通过凝胶电泳后的条带位置不同进行分离纯化获得目标ssDNA,过程如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.富含GC的茎环结构应修饰在引物的5'端
B.PCR扩增所得双链DNA应经72℃高温变性后再电泳
C.电泳结束后,携带大分子标记物的ssDNA距离点样孔较近
D.若循环10次,可得到210*2个携带大分子标记物的ssDNA
16.Cre-loxP系统能实现特定基因的敲除(如图1)。把几种荧光蛋白基因和Cre酶能识别并切割的序列(loxP1和loxP2)串在一起,构建表达载体T(如图2)。部分荧光蛋白基因会被Cre酶随机“剪掉”,且两个loxP1之间或两个loxP2之间的基因,最多会被Cre酶敲除一次,剩下的部分得以表达,随机呈现不同的颜色。下列说法正确的是( )
A.Cre酶切下一个待敲除基因的过程,需要破坏四个磷酸二酯键
B.若小鼠细胞含一个表达载体T(不含Cre酶),其肌肉组织细胞呈红色
C.若小鼠细胞含一个表达载体T(含Cre酶),其脑组织细胞呈红色或黄色或蓝色
D.若小鼠细胞含两个表达载体T(含Cre酶),其一个细胞内可能随机出现两种颜色
三、非选择题(60分)
17.黄河三角洲自然保护区物种资源极为丰富,是全球最大的东方白鹳繁殖地。以下是湿地中常见的几种单细胞生物,结合生物学知识回答以下问题:
(1)草履虫参与构成的生命系统的所有结构层次是_______________________________。
(2)图中属于原核细胞的是________,判断依据是____________________________;蓝细菌能进行光合作用的主要原因是______________________________。
(3)采集湿地水样进行显微观察,如图所示是在显微镜下观察到的不同视野,若将视野1转为视野2,正确的操作步骤是______________(选择下列需要进行的操作进行排序,填序号);若使用显微镜时,视野出现一半亮一半暗,可能的原因是______________________(写出两点)。
①调节粗准焦螺旋抬高镜筒 ②调节光圈使视野明亮
③调节细准焦螺旋使物像清晰 ④转动转换器换上高倍镜
⑤向右移动装片 ⑥向左移动装片
18.白色污染问题已引起全社会广泛关注,降解塑料的研究和开发是解决白色污染的理想途径之一。地膜的主要成分是聚乙烯[化学式为(C2H4)n]。残留在土壤中的地膜难以被降解,为筛选出高效降解地膜的细菌,研究人员进行了如图所示的操作。X培养基是选择培养基,聚乙烯分解菌在该培养基上会形成透明圈。回答下列问题:
在筛选聚乙烯分解菌过程中,应选择 的土壤,制作培养基时,应将 作为X培养基中的唯一碳源。
(2)可挑选X培养基中的 (填序号)中的单菌落接种到Y培养基上进行培养。配制Y培养基时,其pH一般调至 。为获得大量该菌,可对该菌进行摇床培养,好处是 、 。
(3)在5个平板上各接种稀释倍数为103的菌液样品0.1mL,培养一段时间后,平板上的菌落数分别为28、50、52、54、313,则每升原菌液样品中细菌数为 个。
19.人参有“百草之王”的美誉,现代医学研究表明,人参中富含人参皂苷,有很高的生物活性,具有调节免疫、抗肿瘤、抗氧化等诸多作用。科研人员利用植物细胞工程技术来生产人参皂苷,下图表示生产的主要流程,请回答问题:
(1)选用人参的幼根作为外植体,先要对其进行消毒处理,后需要用 反复冲洗,以避免消毒剂长时间作用而产生毒害。
(2)将愈伤组织分散成单个细胞再培养的优点是 ,从而促进细胞更快速生长分裂。
(3)蔗糖浓度的筛选是优化悬浮细胞培养体系的重要条件之一,蔗糖浓度过低或过高均不利于悬浮细胞的培养,原因是 。
(4) 是启动植物细胞脱分化和再分化过程的关键激素。
(5)科研人员研究了人参皂苷Rh2和顺铂(一种常见的化疗药物)对肿瘤的抑制效果,实验方案如下表:
①制备肿瘤小鼠模型 首先培养肿瘤细胞,培养液中需加入 ,主要目的是补充未知的营养物质。将肿瘤细胞悬浊液皮下接种于小鼠裸鼠,每只裸鼠接种0.1mL细胞悬浊液。接种2周后皮下形成直径5mm左右瘤体的模型小鼠。
②分组进行实验处理 将上述40只模型鼠随机均分为四组,A组:生理盐水对照组;B组:Rh2组;C组:顺铂组;D组:Rh2+顺铂(联合给药组)。各组均采用腹腔注射给药,给药前测定肿瘤的体积,给药后每2日测量1次肿瘤体积,相同且适宜条件下连续饲养16天。
③实验结果绘成曲线
④根据结果得出结论 结论有 (答两点)。
20.基因工程自20世纪70年代兴起后,在农牧业、医药卫生领域和食品工业等方面展示出广阔的前景。如图是通过基因工程获得转基因生物或产品的流程图,请回答下列问题:
(1)若要构建小鼠乳腺生物反应器批量生产人抗利尿激素,应先从人体______细胞中获取总RNA,通过逆转录获得cDNA,再经PCR后获得抗利尿激素基因。
(2)通过PCR技术可扩增目的基因,PCR的每次循环一般可以分为______________三步。一条单链cDNA在PCR仪中进行n次循环,需要消耗______个引物。
(3)图中质粒A上m、n分别是启动子和终止子,RNA聚合酶在模板DNA链上的移动方向是_________(填“5′-3′”或“3′-5′”)。已知目的基因转录的模板链b链,箭头处是限制酶的切点(Nco Ⅰ:5′-C↓CATGG-3′;Nhe Ⅰ:5′-G↓GATCC-3′),目的基因无法与载体A连接,为了使目的基因成功表达,需要在目的基因两侧加接末端,b链处加接末端5′-____________。
(4)构建小鼠乳腺生物反应器时,科研人员需要将抗利尿激素基因与小鼠乳腺蛋白基因启动子重组在一起,目的是______________________________________。膀胱生物反应器与乳腺生物反应器相比,具有的显著优势在于不受转基因动物的___________的限制,而且从尿液中提取蛋白质比在乳汁中提取简便、高效。
21.若两个DNA分子具有同源序列。同源序列之间会发生类似于染色体互换的行为,该过程称为同源重组。利用这种原理,可以将目的基因插入到表达载体上。相关结构如图1所示。
(1)一般来说基因表达载体,除启动子、终止子之外,还应该包含 (至少回答两点)。
(2)根据图1载体的结构,可判断a、b、c、d四条链,属于模板链的是 。根据图2目的基因的方向分析,在构建基因表达载体时,其非模板链的 (填写“3’”或“5’”)端应靠近启动子。
(3)为使目的基因具有和载体同源的序列,引物Ⅲ和引物Ⅳ都要依据 序列进行设计。请写出引物Ⅲ(目的基因上游)的序列:5’ 3’;(写出10个碱基即可)。
(4)在载体线性化的过程中,使用了PCR的方法,用到了两种引物,引物I和引物II。在鉴定农杆菌中是否含有重组质粒时,重新设计了引物Ⅲ和引物Ⅳ,以便同时用四种引物对农杆菌中提取的DNA进行PCR,图3为某同学预期的PCR产物电泳图谱。
①需要对引物Ⅲ和引物Ⅳ重新设计的原因是 。
②根据图谱分析,PCR产物在电场中的移动方向为 (填写“M→N”或“N→M”),四种预期结果中含有重组质粒的是 ,最不可能出现的是 。答案
DABBB BCBDC DD
ABC ABD AC ACD
(除特殊说明外,每空2分,共11分)
(1)细胞(个体)、种群、群落、生态系统、生物圈
蓝细菌(1分) 蓝细菌没有以核膜为界限的细胞核 细胞内含有叶绿素和藻蓝素
⑥④②③ 反光镜角度调整不到位、遮光器的光圈调整不到位
18.(每空2分,共14分)
(1)含废旧地膜丰富 聚乙烯
(2)⑤ 中性或弱碱性 增加培养液中的溶氧量 使菌株与培养液充分接触,有利于物质交换
(3)5.2×108
19.(每空2分,共12分)
(1)无菌水
(2)增大与营养物质接触面积
(3)蔗糖浓度过低不能给细胞提供足够的碳源和能源,过高会造成细胞失水死亡
(4)生长素与细胞分裂素
(5)动物血清/血清 顺铂和Rh2均能抑制肿瘤生长/单独使用Rh2抑制肿瘤生长的效果不如顺铂/顺铂和Rh2联合给药效果更好(答出两点即可)
20.(每空2分,共14分)
(1)下丘脑
(2)变性、复性、延伸 2n-1
(3)3′→5′ GATC
(4)使抗利尿激素基因在小鼠的乳腺中表达 性别、年龄(发育时期)
21.(每空1分,共9分)
(1)目的基因、标记基因、复制原点
(2) b、c 5’
(3) 载体一端序列和目的基因一端序列相关 AGCCTCATTG
(4)原引物Ⅲ和引物Ⅳ含有载体两端的相关序列,容易与引物Ⅰ和物引Ⅱ进行配对 Ⅲ Ⅱ