
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山东省济宁市泗水县2023-2024学年高二下学期期中考试生物试题(原卷版+解析版)
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2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号途黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共 15 小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 植物细胞工程包括植物组织培养、植物体细胞杂交等技术,具有广泛的应用前景和实用价值。下列对这些操作或应用描述错误的是( )
A. 可用PEG诱导植物原生质体融合,再生出细胞壁是融合成功的标志
B. 利用植物组织培养技术可大量获得人参皂苷,且已投入规模化生产
C. 植物培养基中常用的植物生长调节剂一般可以分为生长素类、细胞分裂素类
D. 获取植物原生质体时,需在蔗糖浓度高于细胞液浓度的缓冲液中进行,以使细胞发生质壁分离
【答案】D
【解析】
【分析】1、植物组织培养就是在无菌和人工控制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;
2、诱导植物细胞融合的方法:物理法有离心、振动、电激;化学法有聚乙二醇(PEG)。
【详解】A、诱导植物细胞融合的方法有离心法、电融合法等,再生出细胞壁是融合成功的标志,A正确;
B、现在利用人参细胞培养来生产人参中重要的活性成分——人参皂苷,即利用植物组织培养技术可大量获得人参皂苷,且已投入规模化生产,B正确;
C、植物生长调节剂在植物组织培养中具有极其重要的作用,根据其功能特点可分为生长素类、细胞分裂素类,C正确;
D、获取植物原生质体时,除使用纤维素酶和果胶酶外,还要在蔗糖浓度与细胞液浓度相当的缓冲液中进行,以免细胞过度吸水或失水,此时原生质体已无细胞壁,无法观察到质壁分离,D错误。
故答案为:D。
2. 2023年11月,中国科学院神经科学研究所的研究员在国际上首次成功构建了高比例胚胎干细胞贡献的出生存活嵌合猴。使用绿色荧光蛋白(GFP)标记的多能干细胞(ESCs)注入食蟹猴的桑葚胚获得嵌合胚泡,经妊娠后获得6只嵌合猴并检测身体和多种器官的绿色荧光情况,结果如下图。下列分析错误的是( )
A. 桑葚胚细胞增殖分化形成内细胞团和滋养层细胞
B. 培育嵌合猴涉及核移植、胚胎培养和胚胎移植等技术
C. ESCs在猴子体内具有分裂、分化生成多种组织的潜能
D. 该技术有助于揭示灵长类动物多能干细胞的发育潜力
【答案】A
【解析】
【分析】干细胞在形态上:体积小、细胞核大、核仁明显;在功能上,具有发育的全能性。干细胞按分化潜能可分为全能干细胞(如胚胎干细胞可以分化形成所有的成体组织细胞,甚至发育成为完整的个体)、多能干细胞(具有多向分化的潜能,可以分化形成除自身组织细胞外的其他组织细胞,如造血干细胞、神经干细胞、间充质干细胞、皮肤干细胞等)和专能干细胞(维持某一特定组织细胞的自我更新,如肠上皮干细胞)三种类型。
【详解】A、囊胚细胞增殖分化形成内细胞团和滋养层细胞,A错误;
B、绿色荧光蛋白(GFP)标记的多能干细胞(ESCs)注入食蟹猴的桑葚胚获得嵌合胚泡,经妊娠后获得6只嵌合猴,涉及核移植、胚胎培养和胚胎移植等技术,B正确;
C、多能干细胞(ESCs)具有分裂能力,同时多向分化的潜能,可以分化形成除自身组织细胞外的其他组织细胞,C正确;
D、6只嵌合猴多种器官和身体均有绿色荧光,该技术有助于揭示灵长类动物多能干细胞的发育潜力,D正确。
故选A。
3. 人成体细胞结构和功能专门化的实质是基因的选择性表达。科学家将人成体细胞在特定的化学小分子组合的作用下经过“重编程”形成了多能干细胞,这种细胞称为人CiPS细胞。下列说法错误的是( )
A. 特定的化学小分子组合可以诱发成体细胞基因突变实现“重编程”
B. 与从早期胚胎中获取的干细胞相比,该方法规避了伦理争议
C. 人CiPS细胞再经诱导后产生特定细胞,可以在新药的测试中发挥重要作用
D. 利用病人自身体细胞形成的CiPS细胞诱导后治疗疾病,可以避免免疫排斥反应
【答案】A
【解析】
【分析】1、干细胞的概念:动物和人体内保留着少量具有分裂和分化能力的细胞。
2、干细胞的分类:(1)全能干细胞:具有形成完整个体的分化潜能。(2)多能干细胞:具有分化出多种细胞组织的潜能。(3)专能干细胞:只能向一种或两种密切相关的细胞类型分化。如神经干细胞可分化为各类神经细胞,造血干细胞可分化为红细胞、白细胞等各类血细胞。
【详解】A、人成体细胞诱发形成人CiPS细胞不是通过诱发基因突变实现的,A错误;
B、该方法利用人成体细胞获取多能干细胞,与从早期胚胎中获取干细胞相比,规避了伦理争议,B正确;
C、人CiPS细胞是多能干细胞,可诱导形成特定细胞,在新药的测试中发挥重要作用,C正确;
D、自体移植不会引起免疫排斥问题,即利用病人自身的体细胞形成的CiPS细胞诱导后治疗疾病,可以避免免疫排斥反应,D正确。
故选A。
4. 核孔并非真正意义上的孔,而是一组蛋白质复合物,称为核孔复合体,其中间有一个直径约10nm的亲水性孔道。亲核蛋白是指在细胞质中合成后,需要或能够进入细胞核内发挥功能的一类蛋白质。亲核蛋白通过核孔进行转运时,GTP会水解释放能量形成GDP。下列相关叙述错误的是( )
A. 组成染色质的蛋白质、DNA聚合酶和RNA聚合酶都属于亲核蛋白
B. GTP和ATP都是细胞内的直接能源物质,CTP在亲核蛋白进核过程中供能
C. 推测核孔复合体只选择转运特定的大分子物质而不能转运小分子物质
D. 核孔复合体的转运具有双向性,有利于实现核质之间频繁的物质交换和信息交流
【答案】C
【解析】
【分析】1、细胞核包括核膜(将细胞核内物质与细胞质分开)、染色质(DNA和蛋白质)、核仁(与某种RNA(rRNA)的合成以及核糖体的形成有关)、核孔(核膜上的核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流)。
2、细胞核的功能:细胞核是遗传物质贮存和复制的场所,是细胞遗传和代谢的控制中心。
【详解】A、组成染色质的蛋白质、DNA聚合酶和RNA聚合酶都需要通过核孔进入细胞核,都属于亲核蛋白,A正确;
B、亲核蛋白通过核孔进行转运时,GTP会水解释放能量形成GDP,GTP在亲核蛋白进核过程中供能,B正确;
C、核孔复合体选择转运特定的大分子物质,但某些小分子物质也能通过,C错误;
D、核孔是大分子物质RNA、酶等出入的通道,因此核孔复合体的转运具有双向性,有利于实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,D正确。
故选C。
5. 酒精在生物实验中用途广泛,下列相关叙述正确的是( )
A. 体积分数为70%的酒精可用于超净工作台和外植体的消毒
B. 在脂肪的检测和观察实验中,体积分数为50%的酒精用来固定细胞形态
C. 根据DNA能溶于95%酒精的原理,可用于植物组织中DNA的粗提取
D. 对微生物进行分离计数时,涂布器应先浸于盛有酒精的烧杯中进行灭菌
【答案】A
【解析】
【分析】酒精是生物实验常用试剂之一,如检测脂肪实验中需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色;观察植物细胞有丝分裂实验和低温诱导染色体数目加倍实验中都需用体积分数为95%的酒精对材料进行解离;绿叶中色素的提取和分离实验中需用无水酒精来提取色素;果酒和果醋制作实验中可用体积分数为70%的酒精进行消毒;DNA的粗提取和鉴定中可以体积分数为95%的冷酒精进一步纯化DNA等。
【详解】A、超净工作台和外植体的消毒应该使用体积分数为70%的酒精,A正确;
B、在脂肪的检测和观察实验中,体积分数为50%的酒精的作用是洗去浮色,B错误;
C、DNA不溶于95%的冷酒精,可以利用该原理对DNA进行进一步提纯,C错误;
D、酒精是常用的消毒剂,一般不能灭菌,对微生物进行分离计数时,应该将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃,D错误。
故选A。
6. 天然玫瑰没有生成蓝色翠雀花素所需的相关基因,因此蓝玫瑰被认为是不可能培育成功的。科学家利用链霉菌的蓝色翠雀花素合成酶基因(idgS)及其激活基因(sfp)构建基因表达载体(如图,PmeI、BamHI、SpeI、SacI为不同限制酶),通过农杆菌转化法导入天然玫瑰从而成功培育出了蓝玫瑰。下列叙述正确的是( )
A. sfp和idgS基因表达时转录的模板链不是T-DNA的同一条
B. 将sfp基因和idgS基因插入Ti质粒时使用的限制酶分别是PmeI、BamHI和SpeI、BamHI
C. 可用抗原一抗体杂交法检测idgS基因是否成功表达出了蓝色翠雀花素
D. 农杆菌在自然条件下可侵染单子叶植物和裸子植物,而对大多数双子叶植物没有侵染能力
【答案】A
【解析】
【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。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因—DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA——分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原一抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】A、sfp和idgS基因具有各自的启动子,表达是相互独立进行的,转录是以DNA的一条链为模板进行的,由启动子方向可知,两基因转录的模板不同,A正确;
B、将sfp基因插入Ti质粒时,若使用的限制酶是PmeI和BamHI,则会将终止子一同切除,故只能用BamHI,B错误;
C、idgS基因的表达产物是蓝色翠雀花素合成酶,C错误;
D、农杆菌在自然条件下可侵染双子叶植物和裸子植物,而对大多数单子叶植物没有侵染能力,D错误。
7. 下图是利用体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图,有关叙述正确的是( )
A. 该过程用到动物细胞培养、动物细胞核移植、早期胚胎培养和胚胎移植等技术
B. 过程②常使用显微操作去核法对受精卵进行处理
C. 形成重组细胞时已经完成了细胞分裂进程
D. 激活并培养重组胚胎时可以用物理法或化学法,如用Ca2+、聚乙二醇等
【答案】A
【解析】
【分析】分析图解:图示过程为体细胞克隆过程,取甲牛体细胞,对处于减数第二次分裂中期的乙牛的卵母细胞去核,然后进行细胞核移植;融合后的细胞激活后培养到早期胚胎,再进行胚胎移植,最终得到克隆牛。
【详解】A、该过程用到动物细胞培养、动物细胞核移植、早期胚胎培养和胚胎移植等技术,A正确;
B、过程②常使用显微操作去核法对卵母细胞进行处理,B错误;
C、形成重组细胞时还未完成细胞分裂进程,需进一步分裂分化成重组胚胎,C错误;
D、激活并培养重组胚胎时可以用物理法或化学法,如电刺激、Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等,聚乙二醇是用于细胞融合,D错误。
故选A。
8. 某一质粒载体如图所示,外源DNA插入到Ampr或Tetr中会导致相应的基因失活(Ampr表示氨苄青霉素抗性基因,Tetr表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用BamHI酶切后,与用BamHI酶切获得的目的基因混合,加入DNA连接酶进行连接反应,用得到的混合物直接转化大肠杆菌, 之后受体细胞的类型(对两种抗生素表现出抗性r或敏感性s)不包含( )
A. Ampr、TetrB. Ampr、TetsC. Amps、TetrD. Amps、Tets
【答案】C
【解析】
【分析】1、根据题意分析:四环素抗性基因中有BamHI酶切位点,将此质粒载体用BamHI酶切后,四环素抗性基因被破坏。
2、用得到的混合物直接转化大肠杆菌,结果大肠杆菌有的未被转化,有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种,分别是:含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。
【详解】大肠杆菌中含有质粒载体的,有两种抗性,即Ampr、Terr ,故A不符合题意;含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌,有氨苄青霉素抗性,但没有四环素抗性,即Ampr、Ters,故B不符合题意;三种大肠杆菌中,不存在有四环素抗性、氨苄青霉素抗性的类型,故C符合题意;含有环状目的基因的大肠杆菌,没有抗性,即Amps、Ters,故D不符合题意。
9. 干扰素是在对抗病毒感染中发挥重要作用的蛋白质。人体细胞被病毒侵染后,产生某种干扰素(INF-α)抑制病毒增殖过程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 未感染病毒的细胞中也含有INF-α基因
B. INF-α可通过载体进入周围细胞起作用
C. INF-α可与病毒结合从而抑制病毒基因表达
D. 一种病毒刺激产生的INF-α不能抑制其他病毒增殖
【答案】A
【解析】
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程,其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程主要在细胞核中进行,需要解旋酶和RNA聚合酶参与;翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,该过程发生在核糖体上,需要以氨基酸为原料,还需要酶、能量和tRNA等。
【详解】A、由同一个受精卵发育而来的体细胞中基因都相同,未感染病毒的细胞中也含有INF-α基因,只是未表达,A正确;
B、分析题可知,干扰素是蛋白质,蛋白质进入细胞的方式是胞吞,不需要载体,B错误;
CD、据图可知,INF-α的作用是调节细胞核基因的表达,合成抗病毒蛋白AVP,AVP与核糖体结合后抑制病毒蛋白的合成,而非与病毒直接结合,故一种病毒刺激产生的INF-α也可能抑制其他病毒增殖,CD错误。
故选A。
10. 下图是流感病毒侵染细胞过程示意图,①②表示过程,PB1-F2、NS1是流感病毒的辅助蛋白,NS1可减弱干扰素对病毒的抑制作用,有助于病毒逃脱免疫系统的攻击;PB1-F2引起线粒体凋亡,从而导致细胞凋亡。下列叙述,错误的是( )
A. PB1-F2可加速流感病毒在机体中的扩散
B. 流感病毒的核酸经过程①②完成自我复制
C. PB1-F2、NS1参与子代流感病毒的组成
D. 阻断流感病毒与细胞膜上受体的结合可预防流感
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:图示为某RNA病毒侵染宿主细胞后的增殖过程,其中①表示以RNA(-)为模板合成RNA(+);②表示以RNA(+)为模板合成RNA(-)的过程,最后组装形成新的病毒。
【详解】A、PB1-F2引起线粒体凋亡,从而导致细胞凋亡,组装形成的新病毒可趁机在机体中的扩散,故PB1-F2可加速流感病毒在机体中的扩散,A正确;
B、①表示以RNA(-)为模板合成RNA(+);②表示以RNA(+)为模板合成RNA(-)的过程,流感病毒的核酸经过程①②完成自我复制,B正确;
C、PB1-F2、NS1是流感病毒的辅助蛋白,NS1可减弱干扰素对病毒的抑制作用,有助于病毒逃脱免疫系统的攻击;PB1-F2引起线粒体凋亡,从而导致细胞凋亡,PB1-F2、NS1不参与子代流感病毒的组成,C错误;
D、流感病毒与细胞膜上受体的结合后,流感病毒会侵入细胞,因此阻断流感病毒与细胞膜上受体的结合可预防流感,D正确。
故选C。
11. 人体血浆中的甘油三酯、胆固醇等脂质统称为血脂,高血脂会促进高血压、糖尿病、冠心病、脂肪肝、肝硬化等疾病的发生和发展。血浆中胆固醇与载脂蛋白 apB-100结合形成低密度脂蛋白(LDL),LDL 通过与细胞表面受体结合,将胆固醇运输到细胞内,从而降低血浆中胆固醇含量。PCSK9基因可以发生多种类型的突变,当突变使PCSK9蛋白活性增强时,会增加LDL 受体在溶酶体中的降解,导致细胞表面 LDL 受体减少。下列叙述正确的是( )
A. 引起LDL 受体缺失的基因突变会导致血浆中胆固醇含量降低
B. 敲除PCSK9蛋白基因会导致血浆中胆固醇含量升高
C. 引起 PCSK9蛋白活性降低的基因突变会导致血浆中胆固醇含量升高
D. 编码apB-100的基因失活会导致血浆中胆固醇含量升高
【答案】D
【解析】
【分析】血浆胆固醇与载脂蛋白apB-100结合形成低密度脂蛋白与细胞表面的受体结合,将胆固醇运输到细胞内,从而使血浆中的胆固醇含量降低;LDL受体减少和载脂蛋白apB-100减少,均会影响胆固醇被细胞利用,导致血浆中的胆固醇含量较高。
【详解】A、LDL受体缺失,则LDL不能将胆固醇运进细胞,导致血浆中的胆固醇含量升高,A错误;
B、PCSK9蛋白活性增强的基因突变会导致细胞表面LDL受体数量减少,使血浆中胆固醇的含量增加,因此敲除PCSK9蛋白基因导致血浆中胆固醇含量降低,B错误;
C、引起PCSK9蛋白活性增强的基因突变会导致细胞表面LDL受体数量减少,使血浆中胆固醇的含量增加,C错误;
D、编码apB−100的基因失活,则apB−100蛋白减少,与血浆中胆固醇结合形成LDL减少,进而被运进细胞的胆固醇减少,使血浆中的胆固醇含量升高,D正确。
故选D。
12. 下列关于“DNA的粗提取与鉴定”、“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验的叙述,错误的是( )
A. 将预冷酒精加入上清液后,出现的白色丝状物为粗提取的DNA
B. 鉴定DNA时应将丝状物直接加到二苯胺试剂中进行水浴加热
C. 将扩增得到的PCR产物与凝胶载样缓冲液(内含指示剂)混合,注入加样孔
D. 在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小、构象等有关
【答案】B
【解析】
【分析】DNA不溶于酒精溶液,细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精,利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离。
【详解】A、DNA不溶于酒精溶液,细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精,因此将预冷酒精加入上清液后,出现的白色丝状物为粗提取的DNA,A正确;
B、鉴定DNA时,应先将丝状物溶解在2ml/L的NaCl溶液中,再加入二苯胺试剂并进行沸水浴,B错误;
C、将扩增得到的PCR产物与凝胶载样缓冲液(内含指示剂)混合,再用微量移液器将混合液缓慢注入凝胶加样孔内,C正确;
D、DNA分子在凝胶中的迁移速率除了与DNA分子大小、构象等有关外,还与凝胶的浓度有关,D正确。
故选B。
13. 中药藿香长期种植会出现种质退化、易感染病虫害等问题。为解决这些问题,研究者对组织培养过程中不同阶段的藿香进行了辐射处理(如图),以期获得性状优良的突变株。下列叙述不正确的是( )
A. 组织培养过程中细胞分裂旺盛,辐射处理易发生不定向突变
B. 过程①在接种前,外植体常用无水乙醇和次氯酸钠溶液消毒
C. ②③④过程添加的植物激素浓度和比例不相同
D. 筛选出目标突变株后可利用植物组织培养技术生产药用成分
【答案】B
【解析】
【分析】植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术,主要包括脱分化和再分化两个步骤。
【详解】A、植物组织培养过程中细胞分裂旺盛,辐射处理易发生突变,但突变是不定向的,A正确;
B、消毒通常使用体积分数为70%的酒精,不用无水乙醇,B错误;
C、②③④过程添加的植物激素种类相同,但浓度和比例不同,C正确;
D、筛选出目标突变株后可利用植物组织培养技术进行细胞产物的工厂化生产,培养生产药用成分,D正确。
故选B。
14. 有诗云“鱼在在藻,依于其蒲”,其实水中除“藻”“蒲”外,还有色球蓝细菌、大肠杆菌等微生物。下列说法正确的是( )
A. 诗中提及的“藻”“蒲”、大肠杆菌及支原体、衣原体都有细胞壁
B. “藻”“蒲”和色球蓝细菌的染色体的主要成分是DNA和蛋白质
C. 上述生物都含细胞质、细胞膜、遗传物质,体现了细胞的多样性
D. 色球蓝细菌和“藻”“蒲”都含叶绿素,都能进行光合作用
【答案】D
【解析】
【分析】原核细胞与真核细胞最明显的差异是有无核膜包被的成形的细胞核,由原核细胞构成的生物称为原核生物,由真核细胞构成的生物称为真核生物。原核细胞与真核细胞共有的特征是均有细胞膜、细胞质、核糖体,均以DNA作为遗传物质。
【详解】A、诗中提及的“藻”“蒲”、大肠杆菌及衣原体都有细胞壁,支原体没有细胞壁,A错误;
B、色球蓝细菌是原核生物,没有染色体结构,B错误;
C、上述生物都含细胞质、细胞膜、遗传物质,体现了细胞统一性,C错误;
D、色球蓝细菌含有叶绿素和藻蓝素,“藻”“蒲”含叶绿素和类胡萝卜素,色球蓝细菌和“藻”“蒲”都含叶绿素,是能进行光合作用的自养型生物,D正确。
故选D。
15. 生物技术安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列相关叙述错误的是( )
A. 对转基因植物外源DNA要进行认真选择,避免产生对人体有害或过敏的蛋白质
B. “设计完美婴儿”和“培育人兽嵌合体”也会面临巨大伦理挑战
C. 我国政府不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验
D. 生物武器包括致病菌类、病毒类和干扰素等,其致病能力强,攻击范围广
【答案】D
【解析】
【分析】转基因植物是拥有来自其他物种基因的植物。该基因变化过程可以来自不同物种之间的杂交,但今天该名词更多的特指那些在实验室里通过重组DNA技术人工插入其他物种基因以创造出拥有新特性的植物。
【详解】A、对转基因植物外源DNA要进行认真选择,避免产生对人体有害或过敏的蛋白质,导致转基因产品存在安全性问题,A正确;
B、“设计完美婴儿”和“培育人兽嵌合体”也会面临巨大伦理挑战,存在较大的争议,B正确;
C、我国政府不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验,拒绝对人进行操作,C正确;
D、生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等,干扰素是针对病毒的,不是生化武器,D错误。
故选D。
二、选择题:本题共5小题,每小题了 分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得了分,选对但不全的得 1 分,有选错的得 0分。
16. 红豆杉属植物中提取分离出的紫杉醇是一种有效的抗癌药物,传统生产方法是从红豆杉树皮和树叶中提取。如图表示工厂化生产紫杉醇的过程。下列说法正确的是( )
A. 紫杉醇是红豆杉的初生代谢物
B. 摇瓶培养易出现细胞贴壁现象
C. 取红豆杉树皮做外植体更容易获得紫杉醇
D. 可利用传代培养的动物癌细胞来检测紫杉醇抗癌活性
【答案】D
【解析】
【分析】植物组织培养的原理是植物细胞的全能性,其过程是为,离体的植物组织、器官或细胞(外植体)脱分化形成愈伤组织,愈伤组织再分化形成胚状体,进一步发育植株(新植体)。
分析题图可知,该过程利用植物组织培养获得愈伤组织,抑制细胞分化,促进细胞分裂,并进行大规模悬浮培养,从细胞培养液中提取紫杉醇。
【详解】A、紫杉醇具有高抗癌活性,是一种次生代谢物,A错误;
B、摇瓶培养是为了增加溶氧量,有利用于细胞充分接触营养,促进细胞增殖,B错误;
C、紫杉醇是从愈伤组织的细胞培养液中提取的,无论取何种组织做外植体,都需要脱分化形成愈伤组织再进行培养,因此使用不同组织做外植体获得紫杉醇的难易程度相同,C错误;
D、紫杉醇具有抗癌作用,能阻止癌细胞的增殖,因此可利用传代培养的动物癌细胞来检测紫杉醇的抗癌活性,D正确。
故选D。
17. CD47 是一种细胞膜表面的糖蛋白,可与巨噬细胞结合,从而抑制巨噬细胞的功能。为验证抗 CD47 的单克隆抗体能减弱 CD47 对巨噬细胞的抑制作用,某科研小组进行了实验,实验过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 通常向肿瘤细胞共培养体系加入血清,可提供某些营养物质
B. 融合、筛选得到的杂交瘤细胞都能产生抗 CD47 的单克隆抗体
C. CD47 与巨噬细胞结合后会抑制后者的抗原处理、呈递功能
D. 预期实验结果为对照组的巨噬细胞的吞噬能力高于实验组的
【答案】AC
【解析】
【分析】单克隆抗体制备流程: (1)对小鼠注射特定的抗原使小鼠产生免疫反应; (2)从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞; (3)将小鼠骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合,再用特定的选择培养基进行筛选; (4)在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡, 只有融合的杂种细胞才能生长; (5) 对上述杂交瘤细胞还需进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选就可获得足量的能分泌所需抗体的细胞; (6) 最后,将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养,或注射到小鼠腹腔内增殖。这样从细胞培养液或小鼠腹水中, 就可以提取出大量的单克隆抗体。
【详解】A、动物细胞培养时通常会在培养液中加入一些天然成分, 肿瘤细胞共培养体系加入的血清可提供某些营养物质, A 正确;
B、融合、筛选得到的杂交瘤细胞还需进行克隆化培养和抗体检测, 经过多次筛选, 才可以获得足够数量的能分泌抗 CD47 的单克隆抗体的细胞, B错误;
C、CD47与巨噬细胞结合后会抑制巨噬细胞的功能,巨噬细胞具有吞噬消化、抗原处理和呈递功能, C正确;
D、实验组中加入了单克隆抗体,抗体与肿瘤细胞表面的 CD47发生特异性结合,从而解除CD47对巨噬细胞的抑制作用, 而对照组中没有加入单克隆抗体,不能与肿瘤细胞表面的 CD47 结合,因而无法解除CD47对巨噬细胞的抑制作用,因此, 预期实验结果为实验组中吞噬细胞的吞噬指数显著高于对照组, D 错误。
故选AC。
18. 现代生物科技中,下列处理或操作错误的是( )
A. 用人工薄膜包裹植物组织培养得到的愈伤组织,制备人工种子
B. 将目的基因导入叶绿体DNA上,可防止目的基因随花粉逃逸
C. 给代孕母牛注射有关激素,对其进行同期发情处理
D. 为防止动物细胞培养过程中杂菌的污染,可向培养液中加入适量的干扰素
【答案】AD
【解析】
【分析】1、动物细胞培养的过程:取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中(原代培养)→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞,制成细胞悬液→转入培养液(传代培养)→放入二氧化碳培养箱培养。
2、培养条件:
(1)无菌、无毒环境:①消毒、灭菌;②添加一定量的抗生素;③定期更换培养液,以清除代谢废物。
(2)营养物质: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。
(3)温度和pH。
(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH值)。
【详解】A、用人工薄膜包裹植物组织培养得到的胚状体、不定芽,制备人工种子,A错误;
B、受精卵中细胞质几乎都来自卵细胞,将目的基因导入叶绿体DNA上,防止目的基因随花粉逃逸,因为花粉中主要含有细胞核,B正确;
C、只有受体与供体的生理状态相同,被移植的胚胎才能继续正常发育,因此给代孕母牛注射有关激素,对其进行同期发情处理,C正确;
D、动物细胞培养液中添加一定量的抗生素,可以防止动物细胞培养过程中杂菌的污染,D错误。
故选AD。
19. 易位子蛋白(TRAP)是广泛存在于内质网膜上的一种受体蛋白,其中心有一个直径大约2nm的通道,能与信号肽结合并引导新生肽链进入内质网,若多肽链在内质网中未正确折叠,则会通过TRAP运回细胞质基质。下列相关叙述错误的是( )
A. TRAP功能异常将会影响真核细胞内分泌蛋白的加工过程
B. 从内质网运往高尔基体的蛋白质是通过TRAP进入高尔基体的
C. 易位子和核膜上的核孔相似,既能进行物质运输又具有识别能力
D. TRAP引导新生肽链进入内质网的过程体现了内质网膜具有一定的流动性
【答案】BD
【解析】
【分析】根据题目信息可知,易位子蛋白(TRAP)的作用是内质网上运输肽链的受体蛋白,可以与信号肽结合并引导新生肽链进入内质网,也可以将未正确折叠的多肽链运会细胞质基质。
【详解】A、易位子蛋白是受体蛋白,若易位子蛋白功能异常可能会导致新生肽链上信号序列不能被识别,新生肽链不能进入内质网加工,因此会影响真核细胞内分泌蛋白的加工和运输,A正确;
B、若多肽链在内质网中正确折叠,则会运往高尔基体,该过程是通过囊泡运输的,TRAP存在于内质网膜上,可以与信号肽结合并引导新生肽链进入内质网,也可以将未正确折叠的多肽链运会细胞质基质,B错误;
C、易位子和核膜上的核孔相似,都是物质进出的通道,都能识别所运输的物质,C正确;
D、TRAP引导新生肽链进入内质网的过程体现了内质网膜具有选择性,D错误。
故选BD。
20. 白沙茶叶历史源远流长。调查组调研发现,黎族人民自古有采摘五指山脉的野生大叶茶治病,如果从此算起,海南茶事已有近千年历史。下列关于茶的说法,正确的是( )
A. 采摘的新鲜茶叶的细胞中含量最高的有机化合物是H2O
B. 茶和人体所含元素种类大致相同,但含量差异很大
C. Mg、Fe、Zn等都属于组成茶叶细胞的微量元素
D. 新鲜茶叶细胞中的遗传物质是DNA
【答案】BD
【解析】
【分析】1、生物界与非生物界的统一性与差异性统一性:构成生物体的元素在无机自然界都可以找到,没有一种是生物所特有的。差异性:组成生物体的元素在生物体体内和无机自然界中的含量相差很大。
2、C、H、O、N基本元素占鲜重的比例从大到小的顺序是:O>C>H>N;
3、C、H、O、N基本元素占干重的比例从大到小的顺序是:C>O>N>H。
4、组成细胞的化合物:(1)无机化合物:水占80%--90%;无机盐占1%--1.5%;(2)有机化合物:蛋白质占7%--10%;脂质占1%-2%;糖类和核酸占1%-1.5%。
【详解】A、采摘的新鲜茶叶的细胞中含量最高的有机化合物是蛋白质,A错误;
B、茶和人体所含元素种类大致相同但含量差异很大,这体现了不同生物之间元素组成的统一性和差异性,B正确;
C、Mg是细胞中的大量元素,C错误;
D、细胞生物的遗传物质都是DNA,新鲜茶叶细胞中的遗传物质也是DNA,D正确。
故选BD。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 高血脂会对人体健康产生严重威胁,多种疾病与血液胆固醇指标过高密切相关。
(1)胆固醇分子被特定蛋白质包裹形成低密度脂蛋白(LDL)。如图l,血液中的LDL与细胞膜上受体结合后一起进入细胞,二者在囊泡内_____,其中LDL进入溶酶体被降解,胆固醇分子进一步被细胞利用;LDL受体被W蛋白和C蛋白一起回收至细胞膜,使血液中LDL维持在正常水平。
(2)研究发现,PCSK9蛋白在胆固醇代谢中具有一定的调节作用。如图1,PCSK9能够_____,进而阻止受体回收至细胞膜,导致血液中LDL量升高。制备抗PCSK9单克隆抗体可有效降低血液中LDL量。
(3)他汀类药物是目前应用最广泛的降血脂药物,主要通过抑制胆固醇合成途径的关键酶发挥作用。利用实验小鼠对他汀类药物与PCSK9单抗联合使用进行研究,实验设计的分组应包括_____(选择字母序号)。实验结果表明,对于高血脂小鼠,二者联合使用的降血脂效果均好于各自单独使用。
a、正常饲料b、高脂饲料c、正常饲料+他汀类药物d、高脂饲料+他汀类药物e、正常饲料+PCSK9单抗f、高脂饲料+PCSK9单抗g、正常饲料+他汀类药物+ PCSK9单抗h、高脂饲料+他汀类药物+PCSK9单抗
(4)降脂药领域另一个新兴靶点是ASGRcl蛋白,其编码基因的某些突变会降低基因活性,使血液中LDL水平显著降低。LXR蛋白是一类核受体,通过激活相关基因的转录参与胆固醇的运输。为探究二者在调节血脂中的关系,研究人员进行了相关实验,结果如图2。
实验结果表明,Asgrl敲除小鼠依赖LXR蛋白将胆固醇外排到胆汁,然后通过粪便从体内排出,从而降低血脂水平。判断依据是_____。
(5)综合以上材料,目前降脂药物的设计思路有_____。
【答案】(1)解离(分开)
(2)竞争结合LDL受体并将其带入溶酶体降解
(3)abdfh (4)与野生型小鼠相比,Asgrl敲除小鼠胆汁和粪便中的胆固醇水平显著增加,而双敲除小鼠胆汁和粪便中胆固醇水平无显著性变化
(5)抑制胆固醇合成(他汀类药物)、促进组织细胞吸收利用胆固醇(PCSK9单抗/抑制剂)、促进胆固醇通过胆汁排出体外(ASGR1单抗/抑制剂)
【解析】
【分析】溶酶体结构和作用:(1)形态:内含有多种水解酶;膜上有许多糖,防止本身的膜被水解。(2)作用:能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
【小问1详解】
据图可知,血液中的LDL与细胞膜上受体结合后一起进入细胞,在囊泡内分开,其中LDL进入溶酶体被分解。
【小问2详解】
从图中看出,PCSK9能够竞争结合LDL受体并将其带入溶酶体降解,阻止受体回收至细胞膜,导致血液中LDL量升高。
【小问3详解】
实验目的是“利用实验小鼠对他汀类药物与PCSK9单抗联合使用进行研究”,所以需要将小鼠分为五组,分别是正常饲料、高脂饲料、高脂饲料+他汀类药物、高脂饲料+PCSK9单抗、高脂饲料+他汀类药物+PCSK9单抗,一段时间后测定血脂含量,故选abdfh。
【小问4详解】
从图中可以看出与野生型小鼠相比,Asgrl敲除小鼠胆汁和粪便中的胆固醇水平显著增加,而双敲除小鼠胆汁和粪便中胆固醇水平无显著性变化,说明了Asgrl敲除小鼠依赖LXR蛋白将胆固醇外排到胆汁,然后通过粪便从体内排出,从而降低血脂水平。
【小问5详解】
综合以上材料可知,目前降脂药物的设计思路有抑制胆固醇合成(他汀类药物)、促进组织细胞吸收利用胆固醇(PCSK9单抗/抑制剂)、促进胆固醇通过胆汁排出体外(ASGR1单抗/抑制剂)。
22. 为降低人类乳腺癌治疗药物的副作用,科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上,构建抗体一药物偶联物(ADC),过程如下图所示。
(1)动物细胞培养时,可以用____________酶处理动物组织,得到分散的组织细胞,培养基中应含有细胞所需要的各种营养物质。在培养瓶中动物细胞培养一段时间后停止增殖的原因是____________(至少回答两点)。
(2)单克隆抗体的优点是____________。
(3)研究发现,ADC在患者体内的作用如下图所示。
①单克隆抗体除了运载药物外,还有____________等作用。
②ADC进入乳腺癌细胞后,细胞中的溶酶体可将其水解,释放出的药物最终作用于细胞核,可导致____________。
③ADC能降低乳腺癌治疗药物的副作用,是因为单克隆抗体能精确地定位乳腺癌细胞,该过程依赖于____________原理。
【答案】(1) ①. 胰蛋白(或胶原蛋白)(或胰蛋白酶、胶原蛋白) ②. 细胞密度过大、培养液中营养物质缺乏、有害代谢产物积累
(2)能准确地识别抗原的细微差异,与特定的抗原发生特异性结合,并且可以大量制备(或特异性强、灵敏度高、可大量制备)
(3) ①. 作为诊断试剂、治疗疾病 ②. 癌细胞凋亡 ③. 抗原-抗体特异性结合
【解析】
【分析】单克隆抗体是由单一B细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原的抗体。通常采用杂交瘤技术来制备,杂交瘤抗体技术是在细胞融合技术的基础上,将具有分泌特异性抗体能力的效应B细胞和具有无限繁殖能力的骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞,杂交瘤细胞既能产生抗体,又能无限增殖。用具备这种特性的单个杂交瘤细胞培养成细胞群,可制备针对一种抗原的特异性抗体即单克隆抗体。
【小问1详解】
动物细胞培养时,可以用胰蛋白(或胶原蛋白)酶处理动物组织,得到分散的组织细胞,获得单细胞悬液,为了保证细胞正常生命活动,培养基中应含有细胞所需要的各种营养物质。在培养瓶中动物细胞培养一段时间后停止增殖,其原因应该为细胞密度过大、培养液中营养物质缺乏、有害代谢产物积累,进而导致生长停止。
【小问2详解】
通过过程②得到的细胞还必须经过过程③克隆化培养和抗体检测才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞,此时获得的杂交瘤细胞既能大量增殖,又能产生足够数量的特定抗体,通过该过程获得的单克隆抗体表现的优点为纯度高,因而表现出的典型优点是特异性强、灵敏度高,由于杂交瘤细胞可以无限增殖,因此单克隆抗体具有可大量制备的优点。
【小问3详解】
①图中ADC中的单克隆抗体能精确地定位乳腺癌细胞,让药物作用于乳腺癌细胞,而不是正常的细胞,可以降低乳腺癌治疗药物的副作用,这个过程依赖于特异性的抗原与抗体反应,可以有效地治疗疾病;除外,单克隆抗体还可以作为诊断试剂,如检测相关基因有没有表达成蛋白质,或检测抗原的有无,故单克隆抗体除了运载药物外,还有作为诊断试剂、治疗疾病等应用。
②由图2可知,ADC进入乳腺癌细胞,溶酶体可以将ADC水解,释放出的药物进入细胞质基质,最终作用于细胞核,引起乳腺癌细胞的凋亡。
③单克隆抗体能与细胞表面的抗原特异性结合,能精确地定位乳腺癌细胞,该过程的原理是抗原-抗体特异性结合。
23. 研究发现,结核分枝杆菌(TB)感染肺部巨噬细胞后,会导致线粒体内产生大量的活性氧组分(ROS),然后通过激活BAX蛋白复合物(图1),从而使内质网内的钙离子通过钙离子通道(RyR)流入线粒体,进而诱导线粒体自噬,启动巨噬细胞裂解,释放出来的TB感染更多的宿主细胞,引起肺结核。图2为溶酶体对细胞内受损、异常的蛋白质和衰老的细胞器进行降解的过程,称为细胞自噬。请分析后回答下列问题。
(1)TB属于___________(填“原核”或“真核”)生物,该生物在细胞结构方面区别于巨噬细胞的最主要特点是_______________。
(2)溶酶体中的多种水解酶从合成到进入溶酶体的途径是:___________→溶酶体(用文字和箭头表示)。溶酶体含有多种水解酶,自身膜却不会被这些水解酶分解。请你尝试提出一种假说,解释这种现象。_____。
(3)自噬体内的线粒体被水解后的去向是被细胞利用或排出细胞。由此推测,当细胞养分不足时,细胞自噬作用可能会_____________(填“增强”“减弱”或“不变”)。
(4)根据题中信息,如果要开发药物阻止肺结核病的进程,下列关于该药物靶向部位的表述,最不合理的是_____
A. 降低线粒体内的Ca2+浓度
B. 抑制内质网上的RyR开放
C. 提高线粒体内ROS的含量
D. 提高溶酶体内水解酶活性,使BAX水解
【答案】(1) ①. 原核 ②. 没有以核膜为界限的细胞核
(2) ①. 核糖体→内质网→高尔基体/游离的核糖体→内质网上的核糖体→内质网→高尔基体 ②. 假说1:膜的成分可能被修饰,使得酶不能对其发挥作用;假说2:膜上可能因为所带电荷或所带基团而能使酶远离自身;假说3:膜周围的环境(如pH)不适合酶发挥作用
(3)增强 (4)C
【解析】
【分析】自噬作用是细胞的一种自我保护机制,是真核细胞通过形成"自噬体"用于清除细胞内聚物及受损细胞器,进而维持细胞内稳态的一种途径。根据题干信息可以得出:TB感染巨噬细胞后,导致巨噬细胞裂解的机制为:TB感染巨噬细胞→导致线粒体内产生大量的活性氧组分(ROS)→激活溶酶体内的BAX复合物→促使内质网内的钙离子通过钙离子通道(RyR)流入线粒体→线粒体自噬→巨噬细胞裂解。
【小问1详解】
结核分枝杆菌(TB)是原核细胞。巨噬细胞是真核细胞,原核细胞与真核细胞的最主要区别是:没有以核膜为界限的细胞核。
小问2详解】
溶酶体内含有多种水解酶,水解酶的化学本质是蛋白质。水解酶在核糖体上合成,从合成到进入溶酶体的途径是:游离的核糖体→ 内质网上的核糖体→ 内质网→ 高尔基体→溶酶体或者是核糖体→内质网→高尔基体→溶酶体。
溶酶体含有多种水解酶,自身膜却不会被这些水解酶分解,可能的原因有:假说1:膜的成分可能被修饰,使得酶不能对其发挥作用;假说2:膜上可能因为所带电荷或所带基团而能使酶远离自身;假说3:膜周围的环境(如pH)不适合酶发挥作用。
【小问3详解】
被溶酶体降解后的产物,可以被细胞再度利用。因此,当细胞养分不足时,细胞自噬作用会增强,细胞可以获得更多维持生存所需的物质和能量。
【小问4详解】
ABCD、根据题干信息“线粒体内产生大量的活性氧组分(ROS),然后通过激活BAX 蛋白复合物,从而使内质网内的钙离子通过钙离子通道(RyR)流入线粒体,进而诱导线粒体自噬,启动肺部细胞裂解”可知,阻止肺结核病的进程,药物开发上可以从抑制内质网上的钙离子通道(RyR)开放或降低线粒体内活性氧组分(ROS)的含量或降低线粒体内的Ca2+浓度或提高溶酶体内水解酶活性,使BAX水解等研究方向上开展,C正确,ABD错误。
故选C。
24. 质粒是基因工程中广泛使用的载体,但真正被用作载体的质粒都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。为获得适宜的质粒,对大肠杆菌的质粒A和质粒B进行改造。下图为质粒A和质粒B的示意图。其中EcR1和BamH1为限制酶识别部位(形成的黏性末端不同); ri 为复制原点; npt表示卡那霉素抗性基因,str 表示链霉素抗性基因;gfp表示绿色荧光蛋白基因(质粒B中不含其启动子),其产物在紫外线照射下可发出绿色荧光; P1是含有受乳糖诱导表达启动子的序列; P2是通用启动子序列。
(1)质粒中启动子的作用是______________________。
(2)除题中提到的组分外,上述质粒载体上还应具有_________________。
(3)已知三个或三个以上DNA片段发生连接的几率很小,可忽略;两个或两个以上质粒难以同时进入大肠杆菌;含有两个或两个以上ri的质粒无法在大肠杆菌内复制。为获得可发绿色荧光的大肠杆菌,进行以下操作:
①将含质粒A和质粒B的混合溶液中加入限制酶______________,充分反应。
②加入DNA连接酶,充分反应(所有酶切末端都已经连上)得到的产物有_______种。将产物导入大肠杆菌。
③将这些大肠杆菌涂布在含有________的固体培养基上在适宜条件下培养24h,能淘汰掉部分不含绿色荧光蛋白基因的大肠杆菌菌落;
④含有目标质粒的大肠杆菌需要在培养基中加入_________才能在紫外线照射下发出绿色荧光。
【答案】(1)是 RNA 聚合酶结合和识别的部位,启动基因的转录
(2)终止子 (3) ①. EcR1 和 BamH1 ②. 7##七 ③. 链霉素 ④. 乳糖
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1) 目的基因的筛选和获取: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;(4)目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
启动子是RNA聚合酶结合和识别的部位,启动基因的转录。
【小问2详解】
质粒载体的基本元件:目的基因、启动子、标记基因、终止子,故题中的质粒载体上除了目的基因、启动子、标记基因等,还应具有终止子。
【小问3详解】
①要将质粒切成不同片段,以利于目的基因的连接,再结合题图,故需向含质粒A和质粒B的混合溶液中加入限制酶EcR I和BamH I,充分反应后加入DNA连接酶,再将产物导入大肠杆菌;
②加入DNA连接酶,充分反应(所有酶切末端都已经连上)得到的产物有7种,即EcR I切割形成的质粒A与质粒A连接、质粒B与质粒B连接,BamH I切割形成的质粒A与质粒A连接、质粒B与质粒B连接,EcR I切割形成的质粒A与质粒B连接,BamH I切割形成的质粒A与质粒B连接,EcR I与BamH I共同切割的质粒A与质粒B连接。
③经过步骤①可获得多种重组质粒,但含有两个或两个以上ri的质粒无法在大肠杆菌内复制,其他重组质粒无str基因,目的重组质粒为质粒B (gfp+str+ri)和质粒A (lac I)组合,故需将这些大肠杆菌涂布在含有链霉素的固体培养基上在适宜条件下培养24h,能淘汰掉部分不含绿色荧光蛋白基因的大肠杆菌菌落。
④因为质粒B中不含绿色荧光蛋白基因的启动子,重组质粒中绿色荧光蛋白基因的表达需Pl的作用,而P1是含有受乳糖诱导表达启动子的序列,故需在培养基中加入乳糖,大肠杆菌才能在紫外线照射下发出绿色荧光。
25. 下图是培养耐盐植株的实验流程,回答下列问题。
(1)该实验处理2中添加的物质X为______。经植物组织培养得到的植株,一般可保持原品种的______,
(2)利用愈伤组织可获得耐盐植株,研究发现,愈伤组织的中层细胞是根或芽再生的源头干细胞,其在不同条件下,通过基因的特异性表达调控生长素、细胞分裂素的作用,表现出不同的效应(见下表)。
分析表格推测WOX5的作用是__________,WOX5+PLT可能有利于愈伤组织中______(填激素名称)的积累。ARR5的作用可能是______(增强/抑制)细胞对细胞分裂素的敏感性。
【答案】(1) ①. NaCl ②. 遗传特性
(2) ①. 维持未分化状态,使植物细胞保持分裂能力强、较大的全能性 ②. 生长素 ③. 抑制
【解析】
【分析】植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性,其过程为:离体的植物组织,器官或细胞经过脱分化过程形成愈伤组织,愈伤组织经过再分化过程形成胚状体,进一步发育成为植株。
【小问1详解】
该技术是培育耐盐植株,因此处理2中添加的物质X为氯化钠,起选择作用,具有能适应一定浓度盐的愈伤组织才可以生长,不适应的愈伤组织死亡;通过植物组织培养获得植株的可以保持原品种的遗传特性。
【小问2详解】
根据表格信息可知,WOX5能维持未分化状态,使植物细胞保持分裂能力强、较大的全能性,若WOX5失活后,中层细胞会丧失干细胞分裂能力强、分化程度低的特性;生长素的生理作用大于细胞分裂素时有利于根的再生,结合表格信息,WOX5+PLT可能诱导出根,可推测WOX5+PLT可能有利于愈伤组织中生长素的积累;生长素的生理作用小于细胞分裂素时有利于芽的再生,而抑制ARR5能诱导出芽,可知ARR5被抑制时细胞分裂素较多,故可推测ARR5抑制细胞分裂素积累或降低细胞对细胞分裂素的敏感性。基因表达产物和相互作用
效应
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维持未分化状态
WOX5+PLT
诱导出根
WOX5+ARR2,抑制ARR5
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