1选择题
在利用动物细胞培养技术制备单克隆抗体的过程中,下列叙述正确的是( )
- A. 骨髓瘤细胞与免疫的B淋巴细胞融合后,直接筛选出的杂交瘤细胞均能产生所需抗体
- B. 第一次筛选通常在HAT培养基上进行,目的是获得杂交瘤细胞
- C. 培养杂交瘤细胞的气体环境是95%空气和5%CO₂,其中CO₂主要用于为细胞提供碳源
- D. 单克隆抗体制备过程体现了动物细胞的全能性
答案:B
解析:A项错误:第一次筛选得到的是杂交瘤细胞,但其中只有部分能产生所需抗体,需要进行第二次筛选(抗体检测)。B项正确:HAT培养基可以筛选出杂交瘤细胞,因为只有杂交瘤细胞能在该培养基上增殖。C项错误:CO₂的作用是维持培养液的pH,而不是作为碳源。D项错误:单克隆抗体制备利用了细胞融合和细胞增殖,没有体现细胞的全能性(发育成完整个体的潜能)。故选B。
2选择题
科学家将鱼的抗冻蛋白基因AFP转入番茄细胞,以培育耐储藏番茄。下列相关叙述错误的是( )
- A. 从鱼细胞中提取的mRNA经反转录得到的cDNA不含内含子序列
- B. 检测AFP基因是否转录出mRNA,可采用分子杂交技术
- C. 检测转基因番茄植株是否产生抗冻蛋白,可采用抗原-抗体杂交技术
- D. 为防止基因漂移,应将AFP基因导入番茄细胞的线粒体基因组中
答案:D
解析:A项正确:cDNA是由mRNA反转录而来,已剪接掉内含子。B项正确:检测目的基因是否转录,常用核酸分子杂交(如Northern杂交)。C项正确:检测蛋白质(抗冻蛋白)的存在,常用抗原-抗体杂交技术(如Western杂交)。D项错误:为防止基因漂移,常用的安全措施是将目的基因导入叶绿体基因组(母系遗传,不易通过花粉传播),或使用组织特异性启动子等,而不是线粒体基因组。故选D。
3填空题
某生物兴趣小组为探究不同光照强度对某水生植物光合速率的影响,在密闭容器中进行了实验,结果如下表。请分析回答:
光照强度(klx) 光合速率(mgO₂/h) 呼吸速率(mgO₂/h)
--------------- ------------------ ------------------
0(黑暗) -1.0 1.0
2 0 1.0
4 1.0 1.0
6 2.0 1.0
8 3.0 1.0
(1)光照强度为2klx时,该植物叶肉细胞中产生ATP的场所有______。
(2)光照强度为4klx时,该植物的总光合速率为______mgO₂/h。
(3)若将光照强度从4klx突然提升到8klx,短时间内叶绿体中C₃的含量将______(填“增加”、“减少”或“不变”),原因是______。
(4)该实验结果______(填“能”或“不能”)用于计算该植物的光补偿点,判断的依据是______。
答案:(1)细胞质基质、线粒体、叶绿体(类囊体薄膜)
(2)2.0
(3)增加;光照增强,光反应产生的ATP和NADPH增多,C₃的还原加快,但短时间内CO₂固定速率不变,因此C₃的生成速率大于消耗速率。
(4)能;光补偿点即光合速率等于呼吸速率时的光照强度,表中2klx时净光合速率为0,说明此时光合速率等于呼吸速率,因此光补偿点为2klx。
解析:(1)光照强度为2klx时,净光合速率为0,但植物仍在进行光合作用和呼吸作用,因此产生ATP的场所有细胞质基质(呼吸第一阶段)、线粒体(有氧呼吸第二、三阶段)和叶绿体类囊体薄膜(光反应)。
(2)总光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率 = 1.0 + 1.0 = 2.0 mgO₂/h。
(3)光照增强,光反应加快,ATP和NADPH生成增多,C₃还原加速,而CO₂固定速率在短时间内不变,因此C₃含量增加。
(4)光补偿点是光合速率等于呼吸速率时的光照强度,对应净光合速率为0。表中2klx时净光合速率为0,因此可以确定光补偿点为2klx。
4解答题
某校生物社团在校园池塘中采集到一种单细胞藻类,为研究其光合作用特性,设计了如下实验:将藻细胞悬浮液均分为甲、乙两组,分别置于密闭、透明的容器中,在适宜温度下,甲组给予恒定光照,乙组给予间歇光照(光照与黑暗交替,总光照时间与甲组相同)。实验结束后,检测两组藻细胞积累的有机物总量。请回答:
(1)该实验的自变量是______,因变量是______。
(2)预期实验结果并分析原因:______。
(3)若将实验温度提高5℃,其他条件不变,预期甲组的光合速率可能______(填“升高”、“降低”或“不变”),理由是______。
(4)该实验结果对于农业生产上提高作物产量的启示是______。
答案:(1)光照方式(恒定光照或间歇光照);藻细胞积累的有机物总量。
(2)预期乙组积累的有机物总量多于甲组。原因:在间歇光照的黑暗期,光反应产生的ATP和NADPH仍可继续用于暗反应固定CO₂,而恒定光照下,光反应和暗反应同步进行,可能受暗反应速率限制,光能利用率较低。间歇光照能更充分利用光反应产物,提高光合效率。
(3)可能降低;因为实验已是在适宜温度下进行,提高温度可能导致光合作用相关酶(尤其是暗反应中的酶)活性降低,从而降低光合速率。
(4)可以通过合理间作、套种或人工补光等方式,改善群体通风透光条件,使作物接受间歇光照,提高光能利用率,从而增加产量。
解析:(1)自变量是实验中人为改变的因素,即光照方式;因变量是随自变量变化而变化的指标,即有机物积累量。
(2)间歇光照下,光反应产物(ATP、NADPH)在黑暗期仍可被暗反应利用,提高了光能利用效率,因此乙组有机物积累更多。
(3)酶有最适温度,超过最适温度后活性下降。题目中“适宜温度”通常指最适温度附近,因此提高温度可能使酶活性降低。
(4)结合间歇光照能提高光能利用率的原理,指导农业生产实践。
5解答题
果蝇的灰体(E)对黑檀体(e)为显性,长翅(V)对残翅(v)为显性,两对基因独立遗传。现有纯合灰体长翅和黑檀体残翅果蝇,为确定E/e、V/v是否位于性染色体上,某同学设计了以下杂交实验方案:
方案一:纯合灰体长翅(♀)× 黑檀体残翅(♂)→ F₁,F₁雌雄个体相互交配得 F₂,统计 F₂ 表型及比例。
方案二:纯合灰体长翅(♂)× 黑檀体残翅(♀)→ F₁,F₁雌雄个体相互交配得 F₂,统计 F₂ 表型及比例。
请回答:
(1)若两对基因均位于常染色体上,则方案一和方案二的 F₂ 表型及比例应为______。
(2)若 E/e 位于 X 染色体上,V/v 位于常染色体上,则方案一的 F₂ 中,黑檀体残翅雌果蝇所占比例为______。
(3)若仅从方案一的结果即可判断基因位置,则方案一的 F₂ 表型及比例为______时,可判断 V/v 位于 X 染色体上。
(4)为更直观地判断基因位置,可对 F₁ 雄果蝇进行______(填实验操作),观察其减数分裂过程中染色体的行为。
答案:(1)灰体长翅:灰体残翅:黑檀体长翅:黑檀体残翅 = 9:3:3:1。
(2)1/16。
(3)灰体长翅:灰体残翅:黑檀体长翅:黑檀体残翅 = 3:1:3:1(或雌雄果蝇中长翅:残翅比例不同,或残翅果蝇全为雄性等合理描述)。
(4)取其精巢,制作临时装片,观察减数分裂过程中性染色体的配对与分离情况。
解析:(1)两对基因独立遗传且位于常染色体上,F₂ 符合自由组合定律。
(2)E/e位于X染色体上,则亲本为 X^E X^E(♀)× X^e Y(♂),F₁为 X^E X^e(♀)和 X^E Y(♂)。V/v位于常染色体上,亲本为VV(♀)× vv(♂),F₁为Vv。F₁雌雄交配,F₂中黑檀体(X^e X^e)雌果蝇概率为1/4(X^e X^e)× 1/2(雌性)= 1/8?注意:黑檀体雌果蝇基因型为X^e X^e,需从F₁雌(X^E X^e)和雄(X^E Y)交配后代中获得,概率为1/4;残翅(vv)概率为1/4;两者独立,故黑檀体残翅雌果蝇比例为1/4(黑檀体雌)× 1/4(残翅)= 1/16。此处需明确“黑檀体残翅雌果蝇”是指同时满足黑檀体、残翅和雌性三个条件。
(3)若V/v位于X染色体上,则方案一亲本为 X^V X^V(♀长翅)× X^v Y(♂残翅),F₁为 X^V X^v(♀长翅)和 X^V Y(♂长翅)。F₁互交,F₂雌性全为长翅(X^V X^V、X^V X^v),雄性长翅:残翅=1:1。因此F₂总表型比例为:灰体长翅(♀+♂):黑檀体长翅(♀+♂):灰体残翅(♂):黑檀体残翅(♂)= (3/4 × 1) : (1/4 × 1) : (3/4 × 1/2) : (1/4 × 1/2) = 3:1:3/2:1/2 = 6:2:3:1。但更直观的是残翅果蝇全为雄性。
(4)观察减数分裂过程中性染色体的行为是判断基因是否位于性染色体上的细胞学证据。
6解答题
某科研团队利用基因工程技术培育抗除草剂水稻,其基本流程如下图所示。请据图回答:
[图片描述:流程图包括:①获取抗除草剂基因(目的基因)→ ②构建基因表达载体 → ③将表达载体导入水稻细胞 → ④检测与筛选 → ⑤获得抗除草剂水稻植株]
(1)步骤①中,若抗除草剂基因序列未知,可通过建立______文库来获取。该基因与质粒结合前,需用相同的______进行切割,以产生相同的黏性末端。
(2)步骤②中,基因表达载体除了含有目的基因外,还必须含有启动子、终止子和______。其中,启动子的作用是______。
(3)步骤③中,将表达载体导入水稻细胞最常用的方法是______。若要检测目的基因是否导入水稻细胞,可采用______技术。
(4)步骤④中,个体水平的检测方法是______。该技术可能带来的生物安全问题有______(举一例)。
答案:(1)基因组;限制酶。
(2)标记基因;RNA聚合酶识别和结合的位点,驱动基因转录出mRNA。
(3)农杆菌转化法;DNA分子杂交(或PCR)。
(4)在田间喷洒除草剂,观察水稻是否存活;基因漂移(或可能影响生物多样性、产生超级杂草等)。
解析:(1)获取未知序列的目的基因,常用从基因组文库中筛选的方法。构建重组DNA分子需用相同的限制酶切割目的基因和载体,以产生互补的黏性末端。
(2)表达载体需有标记基因用于筛选。启动子是RNA聚合酶结合位点,启动转录。
(3)农杆菌转化法是植物基因工程最常用的方法。检测目的基因是否导入,常用DNA分子杂交或PCR技术。
(4)个体水平检测是看植株是否表现出抗除草剂的性状。生物安全问题包括基因漂移、影响生物多样性等。