高中生物综合题

为研制抗病毒A的单克隆抗体，某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。

回答下列问题：

（1）上述实验前必须给小鼠甲注射病毒A，该处理的目的是　　。

（2）写出以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤：　　。

（3）为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞，需要进行筛选。图中筛选1所采用的培养基属于　　，使用该培养基进行细胞培养的结果是　　。图中筛选2含多次筛选，筛选所依据的基本原理是　　。

（4）若要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖，可采用的方法有　　（答出2点即可）。

下图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物（二倍体）的流程．

回答下列问题：

（1）图中A表示正常细胞核，染色体数为2n，则其性染色体的组成可为________．过程①表示去除细胞核，该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行，去核时常采用________的方法．②代表的过程是________．

（2）经过多次传代后，供体细胞中________的稳定性会降低．因此，选材时必须关注传代次数．

（3）若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同，从遗传物质的角度分析其原因是________．

（4）与克隆羊"多莉（利）"培养成功一样，其他克隆动物的成功获得也证明了________．

分析有关科学探究的资料，回答下列问题。
我国科学家屠呦呦因在青蒿素方面的研究获2015年诺贝尔生理医学奖。菊科植物青蒿中所含的青蒿素是目前治疗疟疾的新型特效药。研究者做了相关的实验研究如下。
【实验一】从青蒿中提取青蒿素
【实验结果】相关实验数据如表1和表2所示。

【实验二】生物工程合成青蒿素
为避免青蒿被过度采集，研究者采用生物工程的方法生产青蒿素。但直接从愈伤组织和细胞培养提取青蒿素的效果很不理想，因而采取如下图中①～④所示实验流程合成青蒿素。其中发根农杆菌具有Ri质粒，可促进青蒿愈伤组织生根。

（1）提取青蒿素应选取的最佳青蒿材料是                 。据表1和表2分析，实验一的实验目的不包括 （     ）
A．不同生长期青蒿中的青蒿素含量
B．不同青蒿组织中的青蒿素含量
C．不同干燥方式对青蒿素提取的影响
D．不同日照时长对青蒿素含量的影响
（2）实验二图中青蒿组织培养通常用的培养基名称是       培养基。步骤③青蒿叶片组织加入抗生素的作用是                    。
（3）据实验二分析，下列相关叙述正确的是 （    ） （多选）
A．未分化的青蒿组织中青蒿素含量高  B．该实验是从青蒿根中提取青蒿素
C．Ri质粒转化青蒿属于微生物基因工程  D．利用此生物工程方法可大量生产青蒿素
【实验三】植物激素对青蒿素含量的影响
萘乙酸 （NAA）是最常用来调控发根生长及代谢中间产物形成的一种激素。研究者假设NAA能促进青蒿愈伤组织发根，并能提高青蒿发根后产生青蒿素的含量。实验结果见表6。
表6： NAA对青蒿组织发根和产生青蒿素的影响

组别	NAA浓度 （mg/L）	发根生长比	青蒿素含量 （mg/g）
A	0.025	34.457	0.080
B	0.050	33.500	0.166
C	0.100	29.400	0.128
D	0.250	15.813	0.000
E	0.500	13.059	0.000
F	0.750	8.706	0.000
G	①	27.101	1.480

（注：发根生长比指的是：收获时鲜重/接种量）

③

（4）实验三培养时影响青蒿素含量的可能因素有_________________ （写出2种即可）。表6中①表示的数值是        。

（5）根据实验三结果，请画出发根生长比与NAA浓度的关系曲线图。

（6）由实验三可得出的结论是：
①                                    。
②                                    。

某些植物根际促生菌具有生物固氮、分解淀粉和抑制病原菌等作用。回答下列问题：

（1）若从植物根际土壤中筛选分解淀粉的固氮细菌，培养基的主要营养物质包括水和 　＿＿＿＿＿＿。

（2）现从植物根际土壤中筛选出一株解淀粉芽孢杆菌 $H$，其产生的抗菌肽抑菌效果见表。据表推测该抗菌肽对＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的抑制效果较好，若要确定其有抑菌效果的最低浓度，需在＿＿＿＿＿＿ $\mu g•m{L}^{﹣1}$浓度区间进一步实验。

测试菌	抗菌肽浓度/（μg•mL^﹣^1）
	55.20	27.60	13.80	6.90	3.45	1.73	0.86
金黄色葡萄球菌	﹣	﹣	﹣	﹣	﹣	+	+
枯草芽孢杆菌	﹣	﹣	﹣	﹣	﹣	+	+
禾谷镰孢菌	﹣	+	+	+	+	+	+
假丝酵母	﹣	+	+	+	+	+	+

注：“+”表示长菌，“﹣”表示未长菌。

（3）研究人员利用解淀粉芽孢杆菌H的淀粉酶编码基因 $M$构建高效表达质粒载体，转入大肠杆菌成功构建基因工程菌 $A$。在利用 $A$菌株发酵生产淀粉酶M过程中，传代多次后，生产条件未变，但某子代菌株不再产生淀粉酶 $M$。分析可能的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（答出两点即可）。

（4）研究人员通过肺上皮干细胞诱导生成肺类器官，可自组装或与成熟细胞组装成肺类装配体，如图所示。肺类装配体培养需要满足适宜的营养、温度、渗透压、 $pH$以及＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（答出两点）等基本条件。肺类装配体形成过程中是否运用了动物细胞融合技术？＿＿＿＿＿＿（填“是”或“否”）。

（5）耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（ $MRSA$）是一种耐药菌，严重危害人类健康。科研人员拟用 $MRSA$感染肺类装配体建立感染模型，来探究解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽是否对 $MRSA$引起的肺炎有治疗潜力。以下实验材料中必备的是＿＿＿＿＿＿。

①金黄色葡萄球菌感染的肺类装配体

② $MRSA$感染的肺类装配体

③解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽

④生理盐水

⑤青霉素（抗金黄色葡萄球菌的药物）

⑥万古霉素（抗 $MRSA$的药物）

回答下列有关光合作用和细胞呼吸的问题。下图为光合作用模式图，I～IV表示叶绿体的结构，①～⑤表示参与光合作用的物质。

（1）I的基本骨架是_________，III是______________，⑤是______________。
（2）转化光能的分子位于 （     ）A．Ⅰ  B．Ⅱ  C．Ⅲ  D．Ⅳ
（3）据图分析，下列叙述正确的是 （    ）
A．淀粉主要在细胞质基质中合成
B．①的产生需要光照，但它不一定会从细胞中释放出来
C．光反应使IV的pH降低
D．H⁺借助⑤由IV进入II，不消耗能量
E．光合作用产物以葡萄糖形式运出叶绿体
在恒定温度和光照强度条件下，光合作用速率会随着CO₂浓度的变化而改变。当植物光合作用利用的CO₂量与呼吸作用释放的CO₂量相等时，环境中的CO₂浓度为CO₂补偿点；CO₂达到一定浓度时，光合速率不再增加，此时的CO₂浓度为CO₂饱和点。育种专家测定了22℃时， A、B两个水稻品种在不同CO₂浓度下的CO₂吸收量，以及黑暗条件下的CO₂释放量，结果如下表。

	CO2补偿点 （mmol/mol）	CO2饱和点 （mmol/mol）	CO2饱和点时CO2吸收量 （mmol/m^2·h）	黑暗条件下CO2释放量 （mmol/m^2·h）
A品种	0.06	1.16	115.20	72.00
B品种	0.05	1.03	86.40	39.60

（4）据表可知，CO₂饱和点时，A品种的实际光合速率为__________mmol/ （m²·h）。若环境中的CO₂浓度保持在CO₂饱和点，先光照14小时，再黑暗10小时，则一天中A品种积累的葡萄糖比B品种多___________mg/m²。 （相对原子量：C－12，O－16，H－1）
（5）经育种专家实验发现水稻进行光合作用的最适温度是22℃，若其他条件不变，温度上升至27℃，CO₂补偿点将_________ （上升/不变/下降）。

基因突变和染色体变异是真核生物可遗传变异的两种来源．回答下列问题：

（1）基因突变和染色体变异所涉及到的碱基对的数目不同，前者所涉及的数目比后者________．

（2）在染色体数目变异中，既可发生以染色体组为单位的变异，也可发生以________为单位的变异．

（3）基因突变既可由显性基因突变为隐性基因（隐性突变），也可由隐性基因突变为显性基因（显性突变）．若某种自花受粉植物的AA和aa植株分别发生隐性突变和显性突变，且在子一代中都得到了基因型为Aa的个体，则最早在子________ 代中能观察到该显性突变的性状；最早在子________ 代中能观察到该隐性突变的性状；最早在子________ 代中能分离得到显性突变纯合体；最早在子________ 代中能分离得到隐性突变纯合体．

某种野兔的脂肪有黄脂、褐脂、白脂和无脂四种表现型，由两对独立遗传的等位基因决定（分别用A、a，B、b表示），且BB个体胚胎致死。将一只白脂雄兔和多只纯合黄脂雌兔杂交，得到F₁有两种表现型：褐脂兔96只，黄脂兔98只；取F₁中的多只褐脂兔雌雄个体相互交配，F₂有4种表现型：褐脂兔239只，白脂兔81只，黄脂兔119只，无脂兔41只。
（1）若A、a和B、b这两对等位基因位于常染色体上，则亲本白脂兔和黄脂兔的基因型依次是____________；F₂黄脂兔中纯合子所占的比例为____________；F₂中一只褐脂雌兔，正常减数分裂产生两种比例相等的配子，则其基因型为____________。
（2）由上述实验结果，可推测B、b这对基因也可能位于性染色体的同源区段。取雌、雄白脂兔各一只，实验如下：①让这对白脂兔多次交配，得F₁；②观察统计F₁的性别比例。结果预测：
Ⅰ．若F₁中雌兔：雄兔=____________，则这对基因位于常染色体上。
Ⅱ．若F₁中雌兔：雄兔=____________，则这对基因位于性染色体的同源区段。
（3）根据上述实验结果及分析，A、a和B、b这两对等位基因遵循______定律。

2018年《细胞》期刊报道，中国科学家率先成功地应用体细胞对非人灵长类动物进行克隆，获得两只克隆猴--"中中"和"华华"。回答下列问题：

（1）"中中"和"华华"的获得涉及核移植过程，核移植是指________。通过核移植 方法获得的克隆猴，与核供体相比，克隆猴体细胞的染色体数目________（填"减半""加倍"或"不变"）    

（2）哺乳动物的核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植，胚胎细胞核移植获得克隆动物的难度________（填"大于"或"小于"）体细胞核移植，其原因是________。    

（3）在哺乳动物核移植的过程中，若分别以雌性个体和雄性个体的体细胞作为核供体，通常，所得到的两个克隆动物体细胞的常染色体数目________（填"相同"或"不相同"），性染色体组合________（填"相同"或"不相同"）。

图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，单位时间内CO₂释放量和O₂产生总量的变化。图乙表示水稻的叶肉细胞光合速率与光照强度的关系。请据图回答：

（1）图甲中，当光照强度为b时，光合速率         呼吸速率（填“大于”“小于”或“等于”）。
（2）图甲中，光照强度为d时，单位时间内细胞从周围吸收            个单位的CO₂。
（3）图乙中，当光照强度为X时，细胞中产生ATP的场所有             。
（4）如果增加环境中二氧化碳的浓度，则图乙中的b点的移动方向为          （填“左移”、“右移”或“不移动”）。
（5）图乙中，c点后CO₂的吸收量不再增加的主要环境因素为                 。
（6）在图乙中的b点所处的状态时，叶绿体内ATP的移动方向是              。

PCR技术可用于临床的病原菌检测。为检测病人是否感染了某种病原菌，医生进行了相关操作：①分析PCR扩增结果；②从病人组织样本中提取DNA；③利用PCR扩增DNA片段；④采集病人组织样本。回答下列问题：

（1）若要得到正确的检测结果，正确的操作顺序应该是         （用数字序号表示）。

（2）操作③中使用的酶是         ，PCR 反应中的每次循环可分为变性、复性、        三步，其中复性的结果是       。

（3）为了做出正确的诊断，PCR反应所用的引物应该能与       特异性结合。

（4）PCR（多聚酶链式反应）技术是指       。该技术目前被广泛地应用于疾病诊断等方面。

科学家在果蝇遗传学研究中得到一些突变体。为了研究其遗传特点，进行了一系列杂交实验。请回答下列问题：

（1）下列实验中控制果蝇体色和刚毛长度的基因位于常染色体上，杂交实验及结果如图1。

据此分析， $F_1$雄果蝇产生＿＿＿＿＿＿种配子，这两对等位基因在染色体上的位置关系为＿＿＿＿＿＿。

（2）果蝇 $A1、A2、A3$为 $3$种不同眼色隐性突变体品系（突变基因位于Ⅱ号染色体上）。为了研究突变基因相对位置关系，进行两两杂交实验，结果如图2。

据此分析 $A1、A2、A3$和突变型 $F_1$四种突变体的基因型，在相应的图中标注它们的突变型基因与野生型基因之间的相对位置（ $A1、A2、A3$隐性突变基因分别用 $al、a2、a3$表示，野生型基因用“ $+$”表示）。

（3）果蝇的正常刚毛（ $B$）对截刚毛（ $b$）为显性，这一对等位基因位于性染色体上；常染色体上的隐性基因 $t$纯合时，会使性染色体组成为 $XX$的个体成为不育的雄性个体。杂交实验及结果如图3。

据此分析，亲本的基因型分别为＿＿＿＿＿＿， $F_1$中雄性个体的基因型有＿＿＿＿＿＿种；若自由交配产生 $F_2$，其中截刚毛雄性个体所占比例为＿＿＿＿＿＿， $F_2$雌性个体中纯合子的比例为＿＿＿＿＿＿。

基因递送是植物遗传改良的重要技术之一，我国多个实验室合作开发了一种新型基因递送系统（切—浸—生芽Cut﹣Dip﹣Budding，简称CDB法）。图1与图2分别是利用常规转化法和CDB法在某植物中递送基因的示意图。

回答下列问题。

（1）图1中，从外植体转变成愈伤组织的过程属于＿＿＿＿＿；从愈伤组织到幼苗的培养过程需要的激素有生长素和＿＿＿＿＿，该过程还需要光照，其作用是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（2）图1中的愈伤组织，若不经过共培养环节，直接诱导培养得到的植株可以保持植株A的＿＿＿＿＿。图1中，含有外源基因的转化植株A若用于生产种子，其包装需标注＿＿＿＿＿。

（3）图1与图2中，农杆菌侵染植物细胞时，可将外源基因递送到植物细胞中的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（4）已知某酶（ $PDS$）缺失会导致植株白化。某团队构建了用于敲除 $PDS$基因的 $CRISPR/Cas9$基因编辑载体（含有绿色荧光蛋白标记基因），利用图2中的CDB法将该重组载体导入植株B，长出毛状根，成功获得转化植株B。据此分析，从毛状根中获得阳性毛状根段的方法是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，图2中，鉴定导入幼苗中的基因编辑载体是否成功发挥作用的方法是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，依据是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（5）与常规转化法相比，采用CDB法进行基因递送的优点是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（答出2点即可）。

据题回答下列问题：   

（1）博耶( H. Boyer)和科恩(S. Cohen)将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆菌细胞中进行了表达,该研究除证明了质粒可以作为载体外,还证明了________(答出两点即可)。    

（2）体外重组的质粒可通过Ca ²⁺参与的________方法导入大肠杆菌细胞:而体外重组的噬菌体DNA通常需与________组装成完整噬菌体后,才能通过侵染的方法将重组的噬菌体DNA导入宿主细胞,在细菌、心肌细胞,叶肉细胞中,可作为重组噬菌体宿主细胞的是________。    

（3）真核生物基因(目的基因)在大肠杆菌细胞内表达时,表达出的蛋白质可能会被降解。为防止蛋白质被降解,在实验中应选用________的大肠杆菌作为受体细胞,在蛋白质纯化的过程中应添加________的抑制剂。

加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。某同学通过实验比较了几种洗衣粉的去渍效果（"+"越多表示去渍效果越好），实验结果见下表。

根据实验结果回答下列问题：

（1）加酶洗衣粉A中添加的酶是          ；加酶洗衣粉B中添加的酶是          ；加酶洗衣粉C中添加的酶是          。

（2）表中不宜用于洗涤蚕丝织物的洗衣粉有          ，原因是           。

（3）相对于无酶洗衣粉，加酶洗衣粉去渍效果好的原因是           。

（4）关于酶的应用，除上面提到的加酶洗衣粉外，固定化酶也在生产实践中得到应用，如固定化葡萄糖异构酶已经用于高果糖浆生产。固定化酶技术是指           。固定化酶在生产实践中应用的优点是         （答出1点即可）。

图中甲为测定光合作用速率的装置，在密封的试管内放一个经消毒的新鲜叶片和二氧化碳缓冲液，试管内气体体积的变化可根据毛细刻度管内红色液滴的移动距离测得。在不同强度的光照条件下，测得的气体体积如图乙所示。图丙为植物叶肉细胞内部分生理过程模式图,A、B、C为相应生理过程进行的场所，①～⑥均为气体物质。植物叶片的呼吸速率不变。请据图回答下列问题：

（1）标记实验开始时毛细刻度管中液滴所在位置。实验时，当光照强度由0渐变为2．5 千勒克斯时（不同光照强度照射的时间均等），液滴所在位置应在实验初始标记的       （左侧、右侧或相同）位置处。
（2）丙图内可表示二氧化碳的是_         （填序号）；二氧化碳被消耗的场所在__            _；A场所中发生的能量变化过程是__          __；进入C的⑦是指_______和       两种有机物。
（3）对叶片来说，光照强度为10千勒克斯时对应丙图中存在相关气体的箭头有（填序号）       。
（4）在图乙中，光照强度为15千勒克斯时，叶片1小时光合作用产生的气体量为        毫升（假设随光照的增强，植物体的温度不变）。
（5）假若在该植物的叶片上涂上一层凡士林，光合作用的速率会大幅度下降，这一做法主要限制了光合作用的       反应阶段。
（6）与植物的实际光合速率相比，用上述装置所测得的光合作用速率数值   （偏高/偏低/相同），原因是                。
（7）为了防止无关变量对实验结果的干扰，本实验还应设置对照实验，对照实验装置与实验组装置的区别是             。