1选择题
下列关于人体神经调节、体液调节和免疫调节的叙述,错误的是( )
- A. 反射的结构基础是反射弧,反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成
- B. 兴奋在神经纤维上可双向传导,但在突触处只能单向传递,这与神经递质只由突触前膜释放有关
- C. 激素通过体液运输到全身各处,但只作用于靶细胞,原因是只有靶细胞上具有相应的特异性受体
- D. 免疫调节中,细胞免疫依靠浆细胞产生抗体发挥作用,体液免疫依靠细胞毒性T细胞裂解靶细胞
答案:D
解析:反射的结构基础是反射弧,反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分,A正确。兴奋在离体神经纤维上双向传导,而在突触处由于神经递质只能由突触前膜释放、作用于突触后膜,故只能单向传递,B正确。激素通过体液(血液等)运输至全身,但只有靶细胞膜上或细胞内有相应受体,故只作用于靶细胞,C正确。体液免疫主要依靠浆细胞(效应B细胞)产生抗体发挥作用;细胞免疫依靠细胞毒性T细胞(效应T细胞)密切接触并裂解靶细胞。D项把两种免疫方式的效应细胞与产物弄反了,故错误。
易错点:混淆体液免疫与细胞免疫的效应细胞和产物(抗体属于体液免疫,细胞毒性T细胞属于细胞免疫);混淆三种调节方式的特点(神经调节快、体液调节慢、免疫调节守防线)。故选D。
2选择题
下列关于人体神经调节和体液调节的叙述,错误的是( )
- A. 反射的结构基础是反射弧,反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分组成
- B. 兴奋在神经纤维上可双向传导,在突触处只能单向传递
- C. 激素通过体液运输到全身各处,但只作用于靶细胞,因为只有靶细胞上具有相应的受体
- D. 与神经调节相比,体液调节作用范围小、反应速度快,是维持稳态的主要方式
答案:D
解析:A 项正确,反射弧是反射的结构基础,由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器组成;B 项正确,兴奋在离体神经纤维上可双向传导,而在突触处由于神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜,故只能单向传递;C 项正确,激素通过体液(血液等)运输至全身,但只有含相应受体的靶细胞才能识别并作出反应;D 项错误,体液调节的特点是作用范围较广、反应速度较缓慢、作用时间较长,而神经调节才是反应快、范围局限的调节方式。易错点:混淆神经调节与体液调节的特点,误认为激素只运输到靶细胞(激素运输到全身,只是靶细胞才有受体)。故选D。
3选择题
某科研人员将抗冻蛋白基因AFP导入烟草细胞,培育抗冻烟草。下列相关叙述正确的是( )
- A. 若AFP基因来自鱼类,其cDNA文库中含有该基因的内含子序列
- B. 检测转基因烟草中AFP基因是否成功表达,可采用抗原—抗体杂交技术
- C. 检测转基因烟草染色体DNA上是否插入AFP基因,也可用抗原—抗体杂交技术
- D. 为避免AFP基因通过花粉扩散到近缘物种(基因漂移),可将目的基因导入细胞核基因组
答案:B
解析:A 项错误,cDNA是以mRNA为模板逆转录形成的,成熟mRNA中内含子已被剪接去除,故cDNA文库中不含内含子序列;B 项正确,检测目的基因是否翻译出蛋白质(即是否表达出产物)采用抗原—抗体杂交技术;C 项错误,检测染色体DNA上是否插入目的基因采用DNA分子杂交技术(DNA探针),抗原—抗体杂交检测的是蛋白质产物;D 项错误,防止基因漂移的安全措施是将目的基因导入叶绿体基因组(细胞质遗传,花粉中一般不含叶绿体,不随花粉传播),而非导入细胞核基因组。易错点:混淆三个检测层次——分子水平检测DNA用DNA分子杂交,检测mRNA用分子杂交,检测蛋白质用抗原—抗体杂交;混淆cDNA文库与基因组文库。故选B。
4填空题
植物组织培养是植物细胞工程的基本技术,回答下列问题:
(1)植物组织培养的原理是植物细胞具有______,即已分化的细胞仍具有发育成完整植株的潜能。
(2)以菊花茎段为外植体进行组织培养时,需要对外植体进行______处理,这是培养成功的关键步骤之一。
(3)诱导形成愈伤组织的过程称为______,该过程一般需要______(填"避光"或"光照")培养;由愈伤组织诱导形成芽和根的过程称为______,该过程一般需要______(填"避光"或"光照")培养。
(4)在诱导愈伤组织形成时,培养基中生长素与细胞分裂素的用量比例应______;在诱导芽的分化时,细胞分裂素与生长素的用量比例应______(填"较高""较低"或"适中")。
答案:(1)全能性(细胞全能性)
(2)消毒(表面消毒)
(3)脱分化;避光;再分化;光照
(4)适中;较高
完整作答:(1)全能性;(2)消毒;(3)脱分化、避光、再分化、光照;(4)适中、较高。
解析:本题考查植物组织培养的原理、过程与条件控制。①原理是细胞全能性,注意不要写成"细胞分裂"或"细胞分化"。②外植体必须先进行消毒处理,防止杂菌污染,这是常被忽略的关键步骤,易误答为"灭菌"(外植体只能消毒,不能灭菌,否则细胞死亡)。③脱分化形成愈伤组织,一般避光培养;再分化形成芽、根,需要光照,易错点是误认为整个培养过程都需光照。④激素比例是易错重灾区:生长素与细胞分裂素比例适中有利于脱分化形成愈伤组织;细胞分裂素比例较高有利于芽的分化;生长素比例较高有利于根的分化。切勿把两者的比例要求颠倒。故答案依次为全能性、消毒、脱分化、避光、再分化、光照、适中、较高。
5解答题
干扰素是一种由淋巴细胞产生的淋巴因子,具有抗病毒、抗肿瘤等作用,但在体外保存时容易失活。科研人员拟通过蛋白质工程对干扰素进行改造,以提高其稳定性。回答下列问题:
(1)蛋白质工程的基本思路是:从预期的蛋白质功能出发→设计预期的______→推测应有的______→找到相对应的______→通过基因合成或改造获得新的基因→表达出新的蛋白质。请在横线上依次填写相应内容。
(2)与基因工程相比,蛋白质工程可以生产______(填"自然界中已存在的蛋白质"或"自然界中不存在的蛋白质")。
(3)有人认为"蛋白质工程就是直接对蛋白质分子进行改造",请判断该说法是否正确,并简要说明理由。
(4)改造后的干扰素基因需要与载体结合形成基因表达载体后导入受体细胞,才能获得稳定的干扰素产品。请写出基因表达载体除目的基因外通常还需具备的两个组成部分。
答案:(1)氨基酸序列;脱氧核苷酸序列(或基因的碱基序列);基因(或相应的脱氧核苷酸序列)。
(2)自然界中不存在的蛋白质。
(3)不正确。蛋白质工程并不是直接改造蛋白质分子,而是通过改造或合成相应的基因来改造蛋白质;改造后的基因经转录、翻译表达出新的蛋白质,其本质是改造基因。
(4)启动子、终止子(或标记基因、复制原点,任写两个即可,如启动子与终止子)。
解析:本题考查蛋白质工程的"逆向"思维流程与本质。①逻辑链条是"预期功能→氨基酸序列→脱氧核苷酸序列(基因)",必须按此顺序填写,易错点是把氨基酸序列与脱氧核苷酸序列顺序颠倒,或把第二空误填为"蛋白质结构"。②蛋白质工程可生产自然界中不存在的、符合人类需要的新蛋白质,这是它优于基因工程之处;若填"自然界已存在的蛋白质"则与基因工程特点混淆。③常见错误是认为蛋白质工程直接操作蛋白质分子,实际上蛋白质工程是通过改造或合成基因来间接改造蛋白质,其本质仍是基因水平的操作。④基因表达载体的组成是基因工程的基础知识,通常包括启动子、终止子、标记基因等,答出其中两个即可。整体偏基础,重点是概念的准确记忆与区分。
6解答题
为研究某药物对肝癌细胞增殖的影响,科研人员需先进行动物细胞培养。已知信息:①培养液中除糖、氨基酸、无机盐、维生素等营养物质外,还需提供一定的气体环境;②培养前需将肝癌组织块分散成单个细胞;③从组织块取材到第一次分瓶前的培养称为原代培养,分瓶之后的培养称为传代培养。回答下列问题:
(1)动物细胞培养时应提供的气体环境是________,其中两种气体的作用分别是________。
(2)常用________酶处理组织块使细胞分散,这说明细胞间的物质主要是________;不能用胃蛋白酶代替,原因是________。
(3)培养过程中,若细胞贴满瓶壁停止分裂,需用________酶处理后分瓶继续培养,此时的培养属于________培养。
(4)请解释为什么动物细胞培养的培养液中通常要加入血清等天然成分。
答案:(1)95%空气和5% CO₂;空气中的O₂为细胞有氧呼吸提供原料,CO₂的主要作用是维持培养液的pH。
(2)胰蛋白(或胶原蛋白)酶;蛋白质;胃蛋白酶需要酸性环境才能发挥作用,而细胞培养液的pH为7.2~7.4(近中性),胃蛋白酶在该条件下活性极低,且酸性环境会损伤细胞。
(3)胰蛋白;传代。
(4)人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚,血清等天然成分中含有多种未知的营养因子和生长因子,可满足细胞生长、增殖的需要。
解析:本题考查动物细胞培养的基本条件、细胞分散方法和培养阶段的划分。
(1)易错点:误认为5% CO₂是为细胞呼吸供能或供碳。CO₂的作用是维持培养液pH,O₂才参与有氧呼吸。
(2)易错点:①误用胃蛋白酶;胃蛋白酶的最适pH约为1.5~2.0,与细胞培养的中性环境不符。②细胞间质的主要成分是蛋白质(胶原蛋白等),故用胰蛋白酶或胶原蛋白酶消化。
(3)易错点:混淆原代培养与传代培养的界限。原代培养是取材后至第一次分瓶前的培养,分瓶后的培养均为传代培养。
(4)易错点:只答"营养丰富"而不指明"成分未完全明确"这一根本原因。
7解答题
已知信息:某环状质粒上有一个抗氨苄青霉素基因(Ampʳ)作为标记基因,其内部有一个EcoRⅠ切割位点;质粒上另有BamHⅠ和HindⅢ两个切割位点,两者相距约400 bp,且均不在Ampʳ基因内部。含目的基因的DNA片段两端分别带有BamHⅠ和HindⅢ的识别序列。三种酶的识别序列及切割位点如下(箭头表示切割位点,识别序列均为回文序列):
BamHⅠ:5′-G↓GATCC-3′
EcoRⅠ:5′-G↓AATTC-3′
HindⅢ:5′-A↓AGCTT-3′
回答下列问题:
(1)限制酶能识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的________键断开;DNA连接酶连接的是两个DNA片段之间的________键。
(2)若要使目的基因定向插入质粒(即保证目的基因两端分别与质粒上两个不同位点连接),应选用________和________两种限制酶同时切割质粒和含目的基因的DNA,理由是________。
(3)若只用EcoRⅠ一种酶切割质粒和含目的基因的DNA,目的基因插入质粒的方向有________种可能;同时,由于EcoRⅠ位点位于Ampʳ基因内部,导入重组质粒的大肠杆菌将表现为对氨苄青霉素________(填"敏感"或"不敏感"),据此可用含氨苄青霉素的培养基对重组质粒进行初步筛选。
(4)若改用BamHⅠ和HindⅢ两种酶切割并连接,则重组质粒中的目的基因有________种可能的插入方向,原因是________。
答案:(1)磷酸二酯;磷酸二酯。
(2)BamHⅠ;HindⅢ;两种酶切割后产生的粘性末端不同(彼此不互补),不能自我连接,也不能相互连接,因此可保证目的基因以唯一方向插入质粒,并防止质粒自身环化。
(3)两(2);敏感。
(4)两(2);用BamHⅠ和HindⅢ双酶切时,目的基因两端的粘性末端不同,但连接时目的基因可以以两种相反的取向插入(正向或反向),故有两种可能的插入方向。
解析:本题考查限制酶和DNA连接酶的作用特点、粘性末端的判断及目的基因定向插入。
(1)易错点:混淆限制酶与DNA连接酶的作用对象。限制酶断开的是磷酸二酯键(不是氢键),氢键的断裂依靠解旋酶或加热变性。
(2)易错点:不理解"定向插入"的含义。定向插入需要两种不同限制酶产生两种不同的粘性末端,使目的基因两端只能与质粒上对应的末端连接。
(3)易错点:①单酶切时产生的末端相同,目的基因可正、反两个方向插入,故为2种;②误认为插入抗性基因会使细菌仍具抗性。EcoRⅠ位点在Ampʳ基因内部,插入后抗性基因被破坏,不再表达,细菌对氨苄青霉素敏感。
(4)易错点:混淆"末端是否相同"与"插入方向是否唯一"。双酶切保证两端不自连,但并不限制目的基因正反两个取向,故仍是2种可能。
8解答题
单克隆抗体在疾病诊断与治疗中具有重要意义。已知信息:制备单克隆抗体时,先给小鼠注射特定抗原,一段时间后取其脾脏中的B淋巴细胞;再将该B淋巴细胞与骨髓瘤细胞在诱导剂作用下融合,得到多种融合细胞和未融合细胞的混合物;随后先用选择培养基筛选出杂交瘤细胞,再对杂交瘤细胞进行抗体检测,筛选出能产生所需特异性抗体的杂交瘤细胞,最后进行大规模培养。
回答下列问题:
(1)给小鼠注射特定抗原的目的是什么?
(2)诱导动物细胞融合常用的化学方法是什么?除该方法外,还可采用哪种生物方法?
(3)杂交瘤细胞同时具有两种亲本细胞的优良特性,请写出这两方面特性。
(4)上述过程中两次筛选的目的分别是什么?为什么并非所有杂交瘤细胞都能产生所需的特异性抗体?
答案:(1)刺激小鼠发生特异性免疫反应,使其产生能分泌所需特异性抗体的B淋巴细胞(免疫的B淋巴细胞)。
(2)化学方法:聚乙二醇(PEG)诱导融合;生物方法:灭活的病毒(如灭活的仙台病毒)诱导融合。
(3)既能无限增殖(来源于骨髓瘤细胞),又能产生所需的特异性抗体(来源于免疫的B淋巴细胞)。
(4)第一次筛选的目的:在选择培养基上筛选出杂交瘤细胞(淘汰未融合的细胞及同种核融合细胞);第二次筛选的目的:通过抗体检测(专一抗体检测)筛选出能产生所需特异性抗体的杂交瘤细胞。原因:一只小鼠体内存在多种B淋巴细胞,可产生多种不同的抗体,融合后形成的杂交瘤细胞种类多样,其中只有部分能产生所需的特异性抗体,故必须进行第二次抗体检测。
解析:本题考查单克隆抗体制备的流程与两次筛选,属于课本例题的直接变形,难度基础。
(1)注射抗原不是为了直接获得抗体,而是使小鼠产生相应的免疫B淋巴细胞,易错点是答成“获得抗体”。
(2)诱导融合的方法:化学法为PEG,生物法为灭活病毒,物理法如电融合;易错点是把PEG写成Ca²⁺处理法(那是将重组质粒导入大肠杆菌的方法),或把“灭活病毒”写成“病毒”(活病毒会感染细胞)。
(3)杂交瘤细胞的特点必须同时写出“无限增殖”和“产生特定抗体”两点,只写一点不得分。
(4)两次筛选是核心易错点:第一次用选择培养基筛选杂交瘤细胞(依据是能在选择培养基上存活),第二次用抗体检测筛选能产生所需特异性抗体的杂交瘤细胞。许多学生误认为所有杂交瘤细胞都能产生所需抗体,从而漏掉第二次筛选及其目的。