内容正文:
2022-2023学年高二下学期4月月考生物试题
考试范围:选必二第四章至选必三第二章
考试时间:75分钟
第I卷(选择题,共45分)
一、单选题(本题共20小题,每小题1.5分,共30分)
1. 蓝莓酒和蓝莓醋被称为“液体黄金”“口服化妆品”等。下图是以鲜蓝莓为原料天然发酵制作蓝莓酒和蓝莓醋的过程简图。下列叙述错误的是( )
A. 去除蓝莓枝梗应在冲洗之后,目的是防止杂菌污染
B. 过程③在氧气、糖源充足条件下可直接发酵为蓝莓醋
C. 在过程④时,榨出的蓝莓汁需经过高压蒸汽灭菌后才能密闭发酵
D. 过程⑤中酒精可作为醋酸菌的碳源和能源
2. 我国清代著作《中馈录》中记录了典型的泡菜做法:“泡盐菜法,定要覆水……泡菜之水,用花椒和盐煮沸,加烧酒少许。凡各种蔬菜均宜,尤以可豆、青红椒为美,且可经久。然必须将菜晒干,方可泡人。”下列关于泡菜制作过程的分析错误的是( )
A. “定要覆水坛”因为这种坛可加水密封,为泡菜发酵创造无氧条件
B. “泡菜之水,用花椒和盐煮沸,加烧酒少许”的目的是抑制杂菌生长和调味
C. 坛盖边缘水槽有气泡冒出,是因为乳酸菌在发酵初期细胞代谢产生了CO2
D. 在传统发酵过程中,为了缩短泡菜发酵时间,可向坛中加入“陈泡菜水”
3. 微生物培养过程中,十分重视无菌操作,现代生物学实验中的许多方面也要进行无菌操作,防止杂菌污染,请分析下列操作,错误的是( )
①煮沸消毒可以杀死所有微生物,包括芽孢和孢子
②接种操作要在酒精灯火焰附近进行
③无菌繁殖脱毒苗时,植物的外植体要进行消毒
④家庭制作葡萄酒时要将容器和葡萄进行灭菌
⑤培养基要进行高压蒸汽灭菌
⑥植物组织培养、动物细胞培养、无土栽培都需要在无菌无毒环境中进行
A. ①③④ B. ②④⑥ C. ①③⑤ D. ①④⑥
4. 1881年,科赫在第七届全球医学大会展示了用固体培养基进行平板涂布分离微生物的技术,该技术深刻地影响和促进了整个微生物学的发展。部分操作如图所示,下列相关叙述正确的是( )
A. 平板涂布时,涂布器在灼烧后应快速涂布,以免杂菌污染
B. 图中只有一处错误,不该将培养皿的皿盖完全打开
C. 涂布均匀后,待表面没有菌液时再将平板倒置,放入恒温培养箱中培养
D. 稀释涂布平板法计数得到的结果往往会比实际活菌数目要高
5. 我国是世界上啤酒生产和消费大国。啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成,主要工艺流程如图所示,其中糖化主要是将麦芽中的淀粉等有机物水解为小分子。下列关于啤酒发酵的叙述正确的是( )
A. 利用大麦发芽产生的淀粉酶进行发酵,在焙烤时该酶失活
B. 在主发酵过程中完成酵母菌的繁殖,后发酵时进行糖的分解和代谢产物的生成
C. 在整个发酵过程中,要始终保持严格的无菌、厌氧环境
D. 发酵过程中要适时往外排气,后发酵时期可以延长排气时间间隔
6. 下列关于植物组织培养的叙述:①培养对象是单个细胞②目的全是为了获得完整植株③培养过程需要生长激素和细胞分裂素的调节④单倍体育种用到了植物组织培养技术⑤植物组织培养的全过程需要照光⑥植物细胞只要在离体状态下即可表现出全能性⑦属于植物无性繁殖技术,故细胞的遗传物质不会发生改变⑧培养基中的葡萄糖能调节渗透压,并能提供能量其中,正确的说法有( )
A. 一项 B. 两项 C. 三项 D. 四项
7. 某杂种植株的获取过程如下图所示,下列有关分析正确的是( )
A. 叶片经消毒后需用流水多次冲洗,以避免消毒剂长时间作用而产生毒害作用
B. 图示①过程采用酶解法获取原生质体时,可用聚乙二醇调节渗透压
C. 图示②过程通过抽真空处理使酶溶液渗入细胞间隙,提高酶解效率
D. 经⑤过程获得的杂种植株一定具有双亲的优良性状
8. 甲品种青花菜具有由核基因控制的多种优良性状,另一远缘植物乙的细胞质中存在抗除草剂基因,欲将乙细胞质中的抗性基因引入甲中。下列操作的相关叙述错误的是( )
A. 取顶芽细胞进行体细胞杂交有利于获得脱毒苗
B. 原生质体融合一段时间后,需加入过量的培养基进行稀释
C. 原生质体融合前,R-6G处理和紫外线照射分别使甲、乙原生质体的细胞核与细胞质失活
D. 过程C中只有活性部位互补的融合细胞具有完整的细胞结构,可以正常生长
9. 下列有关发酵工程和细胞工程的叙述,正确的是( )
A. 利用显微镜直接计数时,一般用血细胞计数板统计醋酸菌的数目
B. 可用无机盐、琼脂和石油配置的选择培养基从被石油污染的土壤中筛选出一种石油降解菌
C. 利用植物组织培养技术提高单个细胞中次生代谢物的含量可实现细胞产物工厂化生产
D. 通过花药离体培养获得单倍体植株体现了植物体细胞具有全能性
10. 灭活疫苗是将培养扩增的活病毒通过物理或化学手段灭活后,经过系列纯化制备的生物制剂。国产新冠灭活疫苗的大致生产流程如下,将抗原性强的病毒接种到Vero细胞中培养,再使病毒经过β-丙内酯灭活等过程制备成疫苗。下列相关说法错误的是( )
A. Vero细胞的细胞膜上存在新冠病毒能够特异性识别的受体
B. 培养Vero细胞时,需要对培养液和所有培养用具进行灭菌,以保证无毒的环境
C. 培养时,需将Vero细胞置于含95%空气和5%CO2的气体环境中
D. β-丙内酯灭活会使新冠病毒失去感染能力但不会破坏其抗原结构
11. 研究人员研究肥胖机理时发现了一种与脂肪细胞的分化形成有关的蛋白质M,其细胞分化过程如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. 已分化的细胞不可能继续分化为其他类型的细胞
B. 肌肉细胞与脂肪细胞中均含控制蛋白质M合成的基因
C. 促进蛋白质M的合成是解决肥胖问题的一条途径
D. 间充质细胞是一种成体干细胞,其分化过程具有组织特异性
12. 相较于其他模型动物(如小鼠和大鼠),兔的免疫系统可对更广泛的抗原产生应答且其较大的脾脏可产生更多抗体。除此之外,兔的单克隆抗体具有天然多样性、高亲和力和特异性、全新的表位识别、易于人源化(已成为将外源抗体转化为有效安全的治疗药物的重要方式)等优势。下列相关叙述正确的是( )
A. 利用人源化兔单克隆抗体进行治疗时,机体将会发生细胞免疫
B. 给兔子注射抗原后,兔子体内的抗体只有很少一部分是单克隆抗体
C. 利用选择培养基筛选的杂交瘤细胞具有能迅速大量增殖的能力
D. 体外培养特异性杂交瘤细胞时,需要给予95%的氧气和5%的CO₂
13. 如图为使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的过程。下列叙述错误的是( )
A. “三亲婴儿”的出生属于有性生殖
B. “三亲婴儿”同时拥有父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因
C. 使用该技术母亲细胞质中的致病基因不会传递给后代
D. 该技术可避免母亲的色盲基因传递给后代
14. 使用高效的细胞毒素进行化疗可有效杀伤肿瘤细胞,但没有特异性,在杀伤肿瘤细胞的同时还会对健康细胞造成伤害。下图是ADC(抗体-药物偶联物)特异性杀死肿瘤细胞的过程,图中抗体是利用单克隆抗体技术制备的。下列叙述正确的是( )
A. 单克隆抗体制备过程中不需要使用肿瘤细胞膜上的糖蛋白
B. 抗体与细胞毒素结合增加了细胞毒素的杀伤力
C. 细胞毒素具有与肿瘤细胞膜上的糖蛋白发生特异性结合的能力
D. 溶酶体破裂导致其中的蛋白酶及其它水解酶释放,加速了肿瘤细胞凋亡
15. 分子伴侣P识别并结合特定短肽序列,进而将含有该序列的目标蛋白转运进溶酶体降解。α-酮戊二酸合成酶可通过该方式降解,调控细胞内α-酮戊二酸的含量,从而促进胚胎干细胞的分化。下列叙述错误的是( )
A. 虽然分子伴侣可转运不同的目标蛋白,但其仍具有一定的专一性
B. 受精卵形成桑葚胚时,分子伴侣P对α-酮戊二酸合成酶的转运加强
C. α-酮戊二酸合成酶通过催化α-酮戊二酸的合成抑制胚胎干细胞的分化
D. 胚胎干细胞分化过程是细胞形态、结构和生理功能均发生变化的过程
16. 下列有关说法不正确的是( )
A. 哺乳动物精子和卵子在发生上的重要区别是哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的贮备是胎儿出生前即(胎儿时期)完成的
B. 次级卵母细胞在减数第二次分裂的中期才能与精子结合完成受精过程
C. 受精卵中遗传物质的来源:一半来自父方(精子);一半来自母方(卵子)
D. 囊胚的滋养层细胞:沿透明带内壁扩展和排列的、个体较小的细胞,将来能发育成胎膜和胎盘
17. 某湖泊因生活污水和工业废水的排放引起水体藻类爆发,出现水华现象。当地环保部门通过投放生态浮床对该湖泊进行生态修复。生态浮床是指将芦苇、美人蕉等植物种植于浮在水面的材料上,用来改善水体的生态环境。下列叙述错误的是( )
A. 生态浮床能提高物种多样性,增强生态系统的抵抗力稳定性
B. 浮床中的植物通过生物富集作用,主要吸收水体中的有机物
C. 生态浮床利用了挺水植物与藻类的竞争关系,治理了水体富营养化
D. 生态浮床能给人以美的享受,这体现了生物多样性的直接使用价值
18. 具有“生物黄金”之称的红豆杉,是一种生长在我国云南、西藏、湖南等地的集观赏和药用于一身的世界珍稀树种,被列为世界上濒临灭绝的天然珍稀抗癌植物。随着人们对红豆杉的掠夺性采伐,红豆杉野生资源日趋枯竭。下列叙述中错误的是( )
A. 人类活动是造成红豆杉成为濒危物种的主要原因
B. 可以通过建立种子库、基因库等生物技术对红豆杉的基因进行保护
C. 保护红豆杉最好的方法是建立红豆杉植物园
D. 保护红豆杉多样性关键是要协调好人与环境的关系
19. 某地区以种植玉米为主,收获玉米后,秸秆往往被焚烧从而造成环境污染。为解决此问题,当地政府建设了“生态桥”工程,将废弃秸秆加工成有机肥后施加到农场土壤中,减轻污染的同时提高了农作物的产量。下列叙述正确的是( )
A. 设计“生态桥”主要遵循了生态工程循环的基本原理
B. 废弃秸秆加工成的有机肥能为农作物提供营养物质和能量
C. 农田生态系统属于人工生态系统,抵抗力稳定性大于森林生态系统
D. 该生态系统的结构由非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者组成
20. 我市对万福河湿地公园进行一体化保护和修复,退耕还湿,改善水质,根据地形地貌,分段规划,建成经济林带、观赏林带、油葵带、荷花带等湿地长廊。下列说法错误的是( )
A. 湿地修复中,应选择具有不同生态位的净化能力强的多种水生植物
B. 分段建成经济林带、观赏林带、油葵带、荷花带,体现了群落的水平结构
C. 人类对受到严重破坏而退化的生态系统进行修复时,主要利用群落演替理论
D. 适当引入本地植物可增加物种多样性,该设计主要体现生态工程的循环原理
二、多选题(本题共5小题,每题3分,少选得1分,错选得0分,共15分)
21. 下图是苹果醋制作流程简图。下列有关叙述正确的是( )
A. 制酒和制醋的微生物进行细胞呼吸都能产生CO2
B. 图中需要通氧的是①过程的初期和②过程
C. 温度是影响①②过程能否顺利完成的重要条件
D. 酵母菌是兼性厌氧细菌
22. 为对某样品中噬菌体计数,工作人员将0.1mL稀释106倍噬菌体样品与敏感细菌混合后平铺在平板上培养一段时间,长满细菌的平板因部分细菌被噬菌体裂解而形成圆形透明斑,即噬菌斑(1个噬菌斑为1个pfu),噬菌体效价可用每毫升样品中含有的pfu数表示。下列叙述正确的是( )
A. 透明的平板培养一段时间后变为不透明状态,是由细菌大量繁殖造成的
B. 噬菌体样品应有足够的稀释度,以保证初期一个细菌最多被一个噬菌体吸附
C. 若有少数活噬菌体未能侵染细菌,噬菌斑计数结果比样品中实际活噬菌体数偏低
D. 若平均每个平板的噬菌斑数量为200,则该样品的噬菌体效价为2×108pfu/ml
23. 利用胶体金检测技术检测抗原最常用的是双抗夹心法。双抗夹心法需要准备待测抗原的配对抗体,一个抗体用胶体金标记(即胶体金标记抗体)并固定在结合垫上,另一个抗体固定在NC膜的检测线(T线)上。另外,还需要准备能与金标抗体特异性结合的二抗并固定于NC膜的控制线(C线)上,如图所示。下列说法错误的是( )
A. 样品中含有待测抗原时,T线和C线均会显色
B. 图中的抗体都需要与抗原结合
C. 结合垫是为了固定金标抗体
D. 若T线不显色说明检测结果无效
24. 中国科学院使用单倍体胚胎干细胞和基因编辑技术创造出了一种特殊的“染色体融合”小鼠,他们利用3种不同染色体的整合方案人为编辑染色体,将实验小鼠标准的40条染色体改造为38条。图中展示的是该操作的流程,其中1过程是进行染色体整合,2过程是将一个细胞注入另一个细胞。下列相关叙述中错误的是( )
A. 1过程中发生的变异为染色体结构和数量变异
B. 2过程利用方法是显微注射,随机将3种不同染色体整合细胞进行融合
C. 4是内细胞团,将来发育为胎膜和胎盘
D. 在进行5前需要对受体小鼠进行免疫检测,防止小鼠对移植胚胎的排斥
25. 塑料是海洋、湖泊以及河流最常见的污染物之一,长度小于5 mm的塑料被称为塑料微粒,它们对觅食的海洋动物构成了极大的威胁。海洋环境保护科学方面的联合专家小组评估全球塑料微粒的报告结果显示。已有数万种生物受到塑料污染。以下说法正确的是( )
A. 塑料微粒被海洋生物取食后会沿食物链富集,影响它们的生长、繁殖和迁徙
B. 塑料还可能会成为某些难降解污染物的载体,增加了动物和人类的健康风险
C. 生活中对这些塑料垃圾进行分类和集中处理,可阻断它们通往海洋的“道路”
D. 海洋生态系统可通过正反馈调节降低塑料污染的危害,维持整个系统的稳态
第II卷(非选择题,共55分)
三、综合题
26. 为治理被污染的水体,科研人员通过引进河水、引种植物等措施,建成了城市湿地景观公园。如图所示,A区域主要种植芦苇,B区域主要种植伊乐藻,C区域主要种植苦草,图中箭头代表水流方向。一段时间后,污染的水体环境明显得到改善。请回答下列问题:
(1)进行公园建设时,要考虑各区域各种生物的数量,不能超过环境承载能力,避免系统的失衡和破坏,这主要体现了生态工程建设的____________原理。
(2)芦苇生长快,能大量吸收污水中N、P等营养物质,同时对汞等重金属及其它有害物质具有较强的富集能力,这体现了生物多样性的______________价值。对于芦苇的后期处理有两种方案: a、芦苇秸秆就地掩埋后还田 b、收割后输出加工处理。
你认为这两种方案中较合理的是___________,并说明理由________________。
(3)试分析BC区域选择植物搭配时,除景观环境外,从生物学角度需要考虑下列哪些因素?___________,体现了生态工程的_____________________等原理。
①食用价值 ②对本地环境的适应性 ③对N、P等元素的吸收能力 ④与本土物种的种间关系
(4)通过测量水体中的溶氧量,可反映污水治理的效果。检测时,将水样稀释处理,置于适宜条件下,检测水样中溶氧量的变化,结果显示5天后溶氧量下降,原因可能是________________.
27. 下图是制作泡菜及测定泡菜中亚硝酸盐含量的实验流程示意图,请据图回答问题。
(1)制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜,原因是_________________________________。
(2)配制泡菜盐水时,盐水的质量百分比为___________,盐水需煮沸并冷却后才可使用,原因是_____。
(3)泡菜发酵过程中应定期测定亚硝酸盐的含量,原因是__________。
(4)泡菜的制作方法不当,很容易造成泡菜变质,试分析可能的原因: __________。
28. 科学家将番茄(2N)和马铃薯(4N)利用如图技术得到“番茄——马铃薯”植株。请据图回答下列问题。
(1)上图中所示技术的原理是____________和_______________。
(2)过程I使用____________酶去除细胞壁,从而获得有活力的原生质体。c表示__________。植物体细胞融合完成的标志是__________________。
(3)诱导试管f中植株生根过程的培养基中,生长素与细胞分裂素的比值较过程Ⅳ______(填“高”或“低”),培养基中添加蔗糖的作用__________________。
(4)过程Ⅳ和Ⅴ运用的技术还广泛用于细胞产物的工厂化生产,如从红豆杉树皮中分离出具有抗癌活性的紫杉醇。请依据所学知识写出生产紫杉醇的过程图:_________(用文字和箭头表示)。
29. 双特异性抗体是指一个抗体分子可以与两个不同抗原或同一抗原两个不同抗原表位相结合,目前最常利用杂交瘤杂交法来制备。长春花是原产于非洲东海岸的野生花卉,其所含的长春碱具有良好的抗肿瘤作用。下图1是科研人员通过杂交—杂交瘤细胞技术(免疫的B淋巴细胞和杂交瘤细胞杂交技术)生产能同时识别癌胚抗原和长春碱的双特异性单克隆抗体的部分过程。图2是某双特异性抗体作用图。请分析回答下列问题:
(1)与植物体细胞杂交相比,图2中过程②特有的诱导融合的方法是 _____________,过程②选用的骨髓瘤细胞 ____(选填“能”或“不能”)在HAT培养基上生长。
(2)对③筛选出的杂交瘤细胞,还需进行_______________和_____________,才能筛选出足够量的既能无限增殖又能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。与传统血清抗体相比,单克隆抗体最主要的优点是___________________(答出三点)。
(3)图2中①步骤注射癌胚抗原的目的是____________________________________。图2方框内需要经过____次筛选,才能获取单克隆杂交—杂交瘤细胞。 体外培养到一定时期的单克隆杂交—杂交瘤细胞会因为______________、有害代谢物的积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻,需进行传代培养。
(4)与直接使用长春碱相比,将长春碱与双特异性单克隆抗体结合后给药,对人体的副作用更小,原因是____________________________________________,体现的是双特异性单克隆抗体在_______________方面的用途。
30. 用化学方法激活小鼠成熟的卵母细胞得到phESC(孤雌单倍体干细胞),然后通过基因编辑技术使phESC中的3个基因沉默,phESC的细胞核状态便可接近精子细胞核的状态,如下图1所示。用化学方法激活小鼠的精子得到ahESC(孤雄单倍体干细胞) ,然后对ahESC中的8个基因进行编辑,ahESC的细胞核便具有卵细胞核的特点,如下图2所示。根据以上资料回答下列问题:
(1)体内受精过程中,防止多精入卵的两道屏障是:________、_________;精子入卵后被激活的卵子完成____________,排出__________后,形成___________。
(2)用___________对雌性小鼠进行处理可得到大量卵母细胞,将这些卵母细胞转化为phESC的过程相当于植物组织培养中的_________过程。
(3)ahESC与精子和去核卵细胞融合后,得到的融合细胞的性染色体组成可能是________。
(4)据图1和图2分析可知,只依赖雌性小鼠就可以得到孤雌小鼠,而只依赖雄性小鼠是不能得到孤雄小鼠的,理由是____________________。
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2022-2023学年高二下学期4月月考生物试题
考试范围:选必二第四章至选必三第二章
考试时间:75分钟
第I卷(选择题,共45分)
一、单选题(本题共20小题,每小题1.5分,共30分)
1. 蓝莓酒和蓝莓醋被称为“液体黄金”“口服化妆品”等。下图是以鲜蓝莓为原料天然发酵制作蓝莓酒和蓝莓醋的过程简图。下列叙述错误的是( )
A. 去除蓝莓枝梗应在冲洗之后,目的是防止杂菌污染
B. 过程③在氧气、糖源充足条件下可直接发酵为蓝莓醋
C. 在过程④时,榨出的蓝莓汁需经过高压蒸汽灭菌后才能密闭发酵
D. 过程⑤中酒精可作为醋酸菌的碳源和能源
【答案】C
【解析】
【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作的原理:
(1)在有氧条件下,反应式如下:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量;
(2)在无氧条件下,反应式如下:C6H12O6 2CO2+2C2H5OH+能量。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:
当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。
当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、榨汁前需将新鲜的蓝莓进行冲洗,然后除去枝梗,以避免除去枝梗时引起蓝莓破损,防止增加被杂菌污染的机会,A正确;
B、过程③是果醋发酵,所用的微生物是醋酸菌,醋酸菌在氧气、糖源充足条件下可直接发酵为蓝莓醋,B正确;
C、过程④果酒制作的菌种的来源于蓝莓皮上野生的酵母菌,所以蓝莓汁不需经过高压蒸汽灭菌,C错误;
D、在没有糖原的情况下,醋酸菌可以把酒精转化为醋酸,即酒精可作为醋酸菌的碳源和能源,D正确。
故选C。
【点睛】本题结合图解,考查果酒和果醋的制作、微生物的分离和培养,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验采用的方法、实验步骤等,需要考生在平时的学习过程中注意积累。
2. 我国清代著作《中馈录》中记录了典型的泡菜做法:“泡盐菜法,定要覆水……泡菜之水,用花椒和盐煮沸,加烧酒少许。凡各种蔬菜均宜,尤以可豆、青红椒为美,且可经久。然必须将菜晒干,方可泡人。”下列关于泡菜制作过程的分析错误的是( )
A. “定要覆水坛”是因为这种坛可加水密封,为泡菜发酵创造无氧条件
B. “泡菜之水,用花椒和盐煮沸,加烧酒少许”的目的是抑制杂菌生长和调味
C. 坛盖边缘水槽有气泡冒出,是因为乳酸菌在发酵初期细胞代谢产生了CO2
D. 在传统发酵过程中,为了缩短泡菜发酵时间,可向坛中加入“陈泡菜水”
【答案】C
【解析】
【分析】泡菜的制作离不开乳酸菌。乳酸菌是厌氧细菌,在无氧的情况下,将葡萄糖分解成乳酸。常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌。乳酸杆菌常用来生产酸奶。
【详解】A、“定要覆水坛”是指向坛盖边沿的水槽中注满水,以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境,A正确;
B、“泡菜之水,用花椒和盐煮沸,加烧酒少许”中的花椒、盐和酒可以抑制杂菌生长,也可以调制泡菜的风味,B正确;
C、乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,不会产生二氧化碳,C错误;
D、向坛中加入“陈泡菜水”可以增加乳酸菌的数量,从而缩短泡菜发酵时间,D正确。
故选C。
3. 微生物培养过程中,十分重视无菌操作,现代生物学实验中的许多方面也要进行无菌操作,防止杂菌污染,请分析下列操作,错误的是( )
①煮沸消毒可以杀死所有微生物,包括芽孢和孢子
②接种操作要在酒精灯火焰附近进行
③无菌繁殖脱毒苗时,植物的外植体要进行消毒
④家庭制作葡萄酒时要将容器和葡萄进行灭菌
⑤培养基要进行高压蒸汽灭菌
⑥植物组织培养、动物细胞培养、无土栽培都需要在无菌无毒环境中进行
A. ①③④ B. ②④⑥ C. ①③⑤ D. ①④⑥
【答案】D
【解析】
【分析】使用强烈的理化因素杀死物体内外一切微生物的细胞、芽孢和孢子的过程称为灭菌,常用的方法有灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌.消毒是指用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体体表或内部的一部分微生物的过程.常用的方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线或化学药物消毒法等。
【详解】①煮沸消毒可以杀死微生物的营养细胞和部分芽孢,①错误;
②酒精灯火焰附近存在一个无菌区,为了无菌操作,接种操作要在酒精灯火焰附近进行,②正确;
③无菌繁殖脱毒苗,植物的外植体要进行消毒,③正确;
④利用葡萄制作葡萄酒利用的是附着于葡萄皮表面的野生型酵母菌,所以制作葡萄酒时葡萄不进行灭菌,以免杀死酵母菌,④错误;
⑤培养基的灭菌方法是高压蒸汽灭菌,⑤正确;
⑥动物细胞培养与植物组织培养过程中均需要灭菌处理,需要在无菌无毒环境中进行,无土栽培培养基应含有各种必需矿质元素,但不需要灭菌,⑥错误。
综上错误选项有①④⑥,D正确。
故选D。
【点睛】
4. 1881年,科赫在第七届全球医学大会展示了用固体培养基进行平板涂布分离微生物的技术,该技术深刻地影响和促进了整个微生物学的发展。部分操作如图所示,下列相关叙述正确的是( )
A. 平板涂布时,涂布器在灼烧后应快速涂布,以免杂菌污染
B. 图中只有一处错误,不该将培养皿的皿盖完全打开
C. 涂布均匀后,待表面没有菌液时再将平板倒置,放入恒温培养箱中培养
D. 稀释涂布平板法计数得到的结果往往会比实际活菌数目要高
【答案】B
【解析】
【分析】稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、为防止杂菌污染,涂布平板操作时,在涂布前要将涂布器灼烧,冷却8~10s后才能进行涂布,若灼烧后立即涂布,则会将菌体杀死,A错误;
B、涂布平板操作时,培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙进行操作,不能将培养皿盖完全打开,因此图中只有这一处错误,B正确;
C、涂布均匀后,待涂布的菌液被培养基吸收后,将平板倒置,放入恒温培养箱中培养,C错误;
D、用稀释涂布平板法统计的菌落数目时,有些细菌靠在一起,形成一个菌落,这样统计的菌落数往往比活菌的实际数目少,D错误。
故选B。
5. 我国是世界上啤酒生产和消费大国。啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成,主要工艺流程如图所示,其中糖化主要是将麦芽中的淀粉等有机物水解为小分子。下列关于啤酒发酵的叙述正确的是( )
A. 利用大麦发芽产生的淀粉酶进行发酵,在焙烤时该酶失活
B. 在主发酵过程中完成酵母菌的繁殖,后发酵时进行糖的分解和代谢产物的生成
C. 在整个发酵过程中,要始终保持严格的无菌、厌氧环境
D. 发酵过程中要适时往外排气,后发酵时期可以延长排气时间间隔
【答案】D
【解析】
【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型;参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。
2、啤酒生产需经过制麦、糖化、发酵等主要环节。酵母菌可进行有氧呼吸获得大量能量,从而快速繁殖,又可以进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。
【详解】A、焙烤的目的是通过加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活,A错误;
B、酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢产物的生成都是在主发酵阶段完成,B错误;
C、在发酵初期,酵母菌需要进行有氧呼吸为快速繁殖提供能量,因此发酵初期需要有氧,C错误;
D、由于酵母菌无氧呼吸会产生CO2,因此发酵过程中要适时往外排气,后发酵时期由于糖类物质不充足,产生的气体变少,可以延长排气时间间隔,D正确。
故选D。
6. 下列关于植物组织培养的叙述:①培养对象是单个细胞②目的全是为了获得完整植株③培养过程需要生长激素和细胞分裂素的调节④单倍体育种用到了植物组织培养技术⑤植物组织培养的全过程需要照光⑥植物细胞只要在离体状态下即可表现出全能性⑦属于植物无性繁殖技术,故细胞的遗传物质不会发生改变⑧培养基中的葡萄糖能调节渗透压,并能提供能量其中,正确的说法有( )
A. 一项 B. 两项 C. 三项 D. 四项
【答案】A
【解析】
【分析】1、植物组织培养技术的培养条件:①在无菌条件下,②保证水、无机盐、碳源(常用蔗糖)、氮源(含氮有机物)、生长因子(维生素)等营养物质,③需要添加一些植物生长调节物质,主要是生长素和细胞分裂素,④愈伤组织再分化到一定阶段,形成叶绿体,能进行光合作用。
2、离体的细胞或组织经脱分化形成愈伤组织,再将愈伤组织转接到含有不同激素成分的培养基上,诱导其再分化生成胚状体或丛芽,进而发育成完整的小植株。
【详解】①植物组织培养的培养对象可以是单个细胞也可以是组织,①错误;
②植物组织培养的目的有的是为了获得完整植株,有的是为了获得愈伤组织和器官,②错误;
③生长激素是动物激素,植物组织培养需要的是生长素,③错误;
④单倍体育种过程中花药离体培养属于植物组织培养,④正确;
⑤植物组织培养脱分化工程不需要光照,⑤错误;
⑥植物细胞除了离体,还需要营养物质,激素等条件才能表现出全能性,⑥错误;
⑦植物组织培养属于植物无性繁殖技术,细胞可能发生基因突变从而改变遗传物质,⑦错误;
⑧培养基中的蔗糖能调节渗透压,并能提供能量,⑧错误。
故选A。
7. 某杂种植株的获取过程如下图所示,下列有关分析正确的是( )
A. 叶片经消毒后需用流水多次冲洗,以避免消毒剂长时间作用而产生毒害作用
B. 图示①过程采用酶解法获取原生质体时,可用聚乙二醇调节渗透压
C. 图示②过程通过抽真空处理使酶溶液渗入细胞间隙,提高酶解效率
D. 经⑤过程获得的杂种植株一定具有双亲的优良性状
【答案】C
【解析】
【分析】植物体细胞杂交技术指将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成完整植物体的技术,其过程为:植物细胞A与植物细胞B用纤维素酶和果胶酶处理,得到不含细胞壁的原生质体A和原生质体B,运用物理方法或是化学方法诱导融合,形成杂种细胞,再利用植物细胞培养技术将杂种细胞培养成杂种植物体。
【详解】A、叶片经消毒后需用无菌水冲洗,以避免消毒剂长时间作用而产生毒害作用,A错误;
B、聚乙二醇是诱导细胞融合的物质,不是调节渗透压的物质,通常加入甘露醇来调节渗透压,B错误;
C、图示②过程通过抽真空处理,利用负压使酶溶液快速渗入细胞间隙,提高了酶与细胞壁的接触面积,从而提高酶解效率,C正确;
D、通过体细胞杂交技术获得的杂交植株,虽含有两个亲本细胞的遗传物质,但是在杂交植株中并不是所有基因都表达,比如隐性基因遇到显性基因,隐性基因所控制的性状就得不到表现,所以杂种植株不一定具有双亲的优良性状,D错误。
故选C。
8. 甲品种青花菜具有由核基因控制的多种优良性状,另一远缘植物乙的细胞质中存在抗除草剂基因,欲将乙细胞质中的抗性基因引入甲中。下列操作的相关叙述错误的是( )
A. 取顶芽细胞进行体细胞杂交有利于获得脱毒苗
B. 原生质体融合一段时间后,需加入过量的培养基进行稀释
C. 原生质体融合前,R-6G处理和紫外线照射分别使甲、乙原生质体的细胞核与细胞质失活
D. 过程C中只有活性部位互补的融合细胞具有完整的细胞结构,可以正常生长
【答案】C
【解析】
【分析】在进行体细胞杂交之前,必须先利用纤维素酶和果胶酶去除这层细胞壁,获得原生质体。杂交过程中的一个关键环节,是原生质体间的融合,这必须要借助一定的技术手段才能实现。人工诱导原生质体融合的方法基本可以分为两大类—物理法和化学法。
【详解】A、芽中病毒含量较少,取顶芽细胞进行体细胞杂交有利于获得脱毒苗,A正确;
B、原生质体融合一段时间后,需加入过量的培养基进行稀释分离成单个原生质体进行筛选,B正确;
C、原生质体融合前,R-6G处理和紫外线照射分别使甲、乙原生质体的细胞质与细胞核失活,C错误;
D、过程C中只有活性部位互补的融合细胞具有完整的细胞结构,可以正常生长,其中包括甲提供细胞核,乙提供细胞质的杂种细胞,D正确。
故选C。
9. 下列有关发酵工程和细胞工程的叙述,正确的是( )
A. 利用显微镜直接计数时,一般用血细胞计数板统计醋酸菌的数目
B. 可用无机盐、琼脂和石油配置的选择培养基从被石油污染的土壤中筛选出一种石油降解菌
C. 利用植物组织培养技术提高单个细胞中次生代谢物的含量可实现细胞产物工厂化生产
D. 通过花药离体培养获得单倍体植株体现了植物体细胞具有全能性
【答案】B
【解析】
【分析】1、在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称为选择培养基。虽然各种培养基的具体配方不同,但一般都含有水、碳源(提供碳元素的物质) .氮源(提供氮元素的物质)和无机盐。2、测定微生物数量的常用方法有稀释涂布平板法和显微镜直接计数法。稀释涂布平板法是通过统计平板上的菌落数来推测样品中的活菌数。
【详解】A、醋酸菌属于细菌,因此利用显微镜直接计数时,一般用特定的细菌计数板统计醋酸菌的数目,一般用血细胞计数板来统计酵母菌的数目,A错误;
B、由于只有分解石油的微生物才能利用石油作为碳源,而不能分解石油的微生物在以石油为唯一碳源的培养基上因缺少碳源而不能生存,因此可用无机盐、琼脂和石油配置的选择培养基从被石油污染的土壤中筛选出一种石油降解菌,B正确;
C、利用植物组织培养技术可以实现细胞产物的工厂化生产,但不能提高单个细胞中次生代谢物的含量,C错误;
D、通过花药离体培养获得单倍体植株体现了植物配子具有全能性,D错误。
故选B。
10. 灭活疫苗是将培养扩增的活病毒通过物理或化学手段灭活后,经过系列纯化制备的生物制剂。国产新冠灭活疫苗的大致生产流程如下,将抗原性强的病毒接种到Vero细胞中培养,再使病毒经过β-丙内酯灭活等过程制备成疫苗。下列相关说法错误的是( )
A. Vero细胞的细胞膜上存在新冠病毒能够特异性识别的受体
B. 培养Vero细胞时,需要对培养液和所有培养用具进行灭菌,以保证无毒的环境
C. 培养时,需将Vero细胞置于含95%空气和5%CO2的气体环境中
D. β-丙内酯灭活会使新冠病毒失去感染能力但不会破坏其抗原结构
【答案】B
【解析】
【分析】动物细胞培养的条件:
1、营养物质:无机物(无机盐、微量元素等),有机物(糖、氨基酸、促生长因子等) 。通常需要加入血清。
2、温度、pH和渗透压。
3、无菌、无毒的环境:对培养液和所有培养用具进行无菌处理,通常还要在培养液中加入一定量的的抗生素,以防被污染。此外应定期更换培养液,以便清除代谢产物防止细胞代谢产物累积对细胞自身产生危害。
4、气体环境(95%的空气+5%CO2的混合气体) ,其中5%CO2气体是为维持培养液的pH稳定 。
【详解】A、题干中用Vero细胞培养新冠病毒,因此Vero细胞的细胞膜上需存在新冠病毒能够特异性识别的受体,便于病毒识别,A正确;
B、培养Vero细胞时,需要对培养液和所有培养用具进行灭菌,以保证无菌的环境;培养液需要定期更换,及时清除代谢产物,以保证细胞培养的无毒的环境,B错误;
C、需将Vero细胞置于含95%空气和5% CO2混合气体的培养箱中进行培养,O2是细胞代谢所必需的,CO2主要作用是维持培养液的pH,C正确;
D、β-丙内醋灭活会使新冠病毒失去感染能力,但不会破坏其表面的蛋白结构,保留其抗原性,D正确。
故选B。
11. 研究人员研究肥胖机理时发现了一种与脂肪细胞的分化形成有关的蛋白质M,其细胞分化过程如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. 已分化的细胞不可能继续分化为其他类型的细胞
B. 肌肉细胞与脂肪细胞中均含控制蛋白质M合成的基因
C. 促进蛋白质M的合成是解决肥胖问题的一条途径
D. 间充质细胞是一种成体干细胞,其分化过程具有组织特异性
【答案】A
【解析】
【分析】1、细胞分化的实质是基因的选择性表达,该过程不影响基因的种类。
2、分析题文:肌肉细胞和脂肪细胞都是由间充质细胞分化而来。
【详解】A、已分化的细胞也可能再转化为其他功能的细胞,如人体的干细胞可在分化为其它类型的细胞,A错误;
B、肌肉细胞和脂肪细胞都是由间充质细胞分化而来的,细胞分化过程中遗传物质不变,所以二者都含有控制蛋白质M合成的基因,B正确;
C、据图可知,蛋白质M存在时,间充质细胞可转化为肌肉细胞,而蛋白质M消失时,间充质细胞可转化为脂肪细胞,因此促进蛋白质M的表达,可促进间充质细胞更多的转化为肌肉细胞,而抑制其转化形成脂肪细胞,从而解决肥胖问题,C正确;
D、成体干细胞是已经分化组织中的未完全分化的细胞,因此间充质细胞是一种成体干细胞,其分化过程具有组织特异性,D正确。
故选A
12. 相较于其他模型动物(如小鼠和大鼠),兔的免疫系统可对更广泛的抗原产生应答且其较大的脾脏可产生更多抗体。除此之外,兔的单克隆抗体具有天然多样性、高亲和力和特异性、全新的表位识别、易于人源化(已成为将外源抗体转化为有效安全的治疗药物的重要方式)等优势。下列相关叙述正确的是( )
A. 利用人源化兔单克隆抗体进行治疗时,机体将会发生细胞免疫
B. 给兔子注射抗原后,兔子体内的抗体只有很少一部分是单克隆抗体
C. 利用选择培养基筛选的杂交瘤细胞具有能迅速大量增殖的能力
D. 体外培养特异性杂交瘤细胞时,需要给予95%的氧气和5%的CO₂
【答案】C
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备过程是:对小动物注射抗原,从该动物的脾脏中获取效应B细胞,将效应B细胞与骨髓瘤细胞融合,筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞,克隆化培养杂交瘤细胞(体内培养和体外培养),最后获取单克隆抗体,诱导动物细胞融合的方法有:物理法(离心、振动)、化学法(聚乙二醇)、生物法(灭活的病毒)。
【详解】A、利用人源化兔单克隆抗体进行治疗时,机体不会发生细胞免疫,会发生体液免疫,A错误;
B、给兔子注射抗原后,兔子体内只有很少一部分B淋巴细胞能产生相应的抗体,但不是单克隆抗体,B错误;
C、利用选择培养基筛选的杂交瘤细胞具有骨髓瘤细胞的特点,因而表现为能迅速大量增殖,C正确;
D、体外培养特异性杂交瘤细胞时,需要给予95%的空气和5%的CO₂,D错误。
故选C。
13. 如图为使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的过程。下列叙述错误的是( )
A. “三亲婴儿”的出生属于有性生殖
B. “三亲婴儿”同时拥有父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因
C. 使用该技术母亲细胞质中的致病基因不会传递给后代
D. 该技术可避免母亲的色盲基因传递给后代
【答案】D
【解析】
【分析】动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,使这个重新组合的细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的技术。原理是动物细胞核具有全能性,克隆动物的遗传物质来自双亲,其核遗传物质来自供核生物,而细胞质基因来自提供细胞质的生物。
【详解】A、由图可知,“三亲婴儿”的培育需要采用体外受精技术,属于有性生殖,A正确;
B、图中“三亲婴儿”是经过核移植和体外受精产生的,其细胞核基因一半来自父亲,一半来自母亲,细胞质基因来自卵母细胞捐献者,故“三亲婴儿”同时拥有父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因,B正确;
C、母亲卵母细胞取核去质,故使用该技术母亲细胞质中的致病基因不会传递给后代,C正确;
D、色盲基因位于X染色体上,属于核基因,故该技术不可以避免母亲的色盲基因传递给后代,D错误。
故选D。
14. 使用高效的细胞毒素进行化疗可有效杀伤肿瘤细胞,但没有特异性,在杀伤肿瘤细胞的同时还会对健康细胞造成伤害。下图是ADC(抗体-药物偶联物)特异性杀死肿瘤细胞的过程,图中抗体是利用单克隆抗体技术制备的。下列叙述正确的是( )
A. 单克隆抗体制备过程中不需要使用肿瘤细胞膜上的糖蛋白
B. 抗体与细胞毒素结合增加了细胞毒素的杀伤力
C. 细胞毒素具有与肿瘤细胞膜上的糖蛋白发生特异性结合的能力
D. 溶酶体破裂导致其中的蛋白酶及其它水解酶释放,加速了肿瘤细胞凋亡
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析,抗体上带有细胞毒素,抗体与靶细胞膜上的特异性受体结合通过胞吞的方式把细胞毒素一并带进靶细胞,引起靶细胞溶酶体膜的破裂,最后导致细胞凋亡。
【详解】A、单克隆抗体制备过程中需要使用肿瘤细胞膜上的糖蛋白,A错误;
B、此时的抗体起到导航定向作用,抗体与细胞毒素结合增加了细胞毒素的定向性,细胞毒素的杀伤力并未改变,B错误;
C、细胞毒素杀伤肿瘤细胞没有特异性,能与肿瘤细胞膜上的糖蛋白发生特异性结合的是抗体,C错误;
D、溶酶体破裂导致其中的蛋白酶及其它水解酶释放,分解肿瘤细胞成分,加速细胞凋亡。D正确。
故选D。
15. 分子伴侣P识别并结合特定短肽序列,进而将含有该序列的目标蛋白转运进溶酶体降解。α-酮戊二酸合成酶可通过该方式降解,调控细胞内α-酮戊二酸的含量,从而促进胚胎干细胞的分化。下列叙述错误的是( )
A. 虽然分子伴侣可转运不同的目标蛋白,但其仍具有一定的专一性
B. 受精卵形成桑葚胚时,分子伴侣P对α-酮戊二酸合成酶的转运加强
C. α-酮戊二酸合成酶通过催化α-酮戊二酸的合成抑制胚胎干细胞的分化
D. 胚胎干细胞分化过程是细胞形态、结构和生理功能均发生变化的过程
【答案】B
【解析】
【分析】根据题干信息“该过程可通过降解α-酮戊二酸合成酶,调控细胞内α-酮戊二酸的含量,从而促进胚胎干细胞分化”,说明α-酮戊二酸含量降低促进细胞分化,而含量升高不利于胚胎干细胞的分化。
【详解】A、分子伴侣P能识别并结合特定短肽序列,因此,尽管分子伴侣可转运不同的目标蛋白,但其仍具有一定的专一性,A正确;
B、根据题意分析可知,α-酮戊二酸含量降低促进细胞分化,而含量升高不利于胚胎干细胞的分化,受精卵形成桑葚胚时,细胞尚未分化,细胞内的α-酮戊二酸含量较高,α-酮戊二酸合成酶的含量也较高,因此受精卵形成桑葚胚时,分子伴侣P对α-酮戊二酸合成酶的转运减少,B错误;
C、根据题干信息“该过程可通过降解α-酮戊二酸合成酶,调控细胞内α-酮戊二酸的含量,从而促进胚胎干细胞分化”,该过程能够降低α-酮戊二酸合成酶的含量,降低α-酮戊二酸的含量,从而促进胚胎干细胞分化,因此α-酮戊二酸合成酶通过催化α-酮戊二酸的合成抑制胚胎干细胞的分化,C正确;
D、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,胚胎干细胞分化过程是细胞形态、结构和生理功能均发生变化的过程,D正确。
故选B。
16. 下列有关说法不正确的是( )
A. 哺乳动物精子和卵子在发生上的重要区别是哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的贮备是胎儿出生前即(胎儿时期)完成的
B. 次级卵母细胞在减数第二次分裂的中期才能与精子结合完成受精过程
C. 受精卵中遗传物质的来源:一半来自父方(精子);一半来自母方(卵子)
D. 囊胚的滋养层细胞:沿透明带内壁扩展和排列的、个体较小的细胞,将来能发育成胎膜和胎盘
【答案】C
【解析】
【分析】哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的贮备是胎儿出生前即(胎儿时期)完成的,这是精子和卵子在发生上的重要区别.卵子的减数第一次分裂是雌性动物排卵前后完成的,卵子排到输卵管中继续完成减数第二次分裂;当进行到减数第二次分裂中期时发生受精作用,然后在受精作用过程中完成减数第二次分裂。
【详解】A、哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的贮备是胎儿出生前即(胎儿时期)完成的,这是精子和卵子在发生上的重要区别,A正确;
B、次级卵母细胞培养到减数第二次分裂的中期才具备受精的能力,在受精作用过程中完成减数第二次分裂,B正确;
C、受精卵细胞核中的遗传物质 一半来自父方(精子)、一半来自母方(卵子),而受精卵细胞质中遗传物质几乎全部来自母方(卵子),C错误;
D、沿透明带内壁扩展和排列的、个体较小的细胞为滋养层细胞,将来发育成胎膜和胎盘,D正确。
故选C。
17. 某湖泊因生活污水和工业废水的排放引起水体藻类爆发,出现水华现象。当地环保部门通过投放生态浮床对该湖泊进行生态修复。生态浮床是指将芦苇、美人蕉等植物种植于浮在水面的材料上,用来改善水体的生态环境。下列叙述错误的是( )
A. 生态浮床能提高物种多样性,增强生态系统抵抗力稳定性
B. 浮床中的植物通过生物富集作用,主要吸收水体中的有机物
C. 生态浮床利用了挺水植物与藻类的竞争关系,治理了水体富营养化
D. 生态浮床能给人以美的享受,这体现了生物多样性的直接使用价值
【答案】B
【解析】
【分析】生物多样性的价值:(1)直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等使用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。(2)间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)。(3)潜在价值:目前人类不清楚的价值。
【详解】A、生态浮床是指将芦苇、美人蕉等植物种植于浮在水面的材料上,生态浮床能提高物种丰富度,增强生态系统的抵抗力稳定性,A正确;
B、种植在浮床上的植物不能吸收水体中的有机物,B错误;
C、“水华”是由于淡水中的藻类植物大量繁殖而引起的,浮床上的挺水植物和藻类竞争阳光等资源,存在种间竞争关系,故可以利用生态浮床上挺水植物与藻类的竞争关系,治理了水体富营养化,C正确。
D、直接价值是指对人类有食用、药用和工业原料等使用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值,生态浮床能给人以美的享受,这体现了生物多样性的直接使用价值,D正确。
故选B。
18. 具有“生物黄金”之称的红豆杉,是一种生长在我国云南、西藏、湖南等地的集观赏和药用于一身的世界珍稀树种,被列为世界上濒临灭绝的天然珍稀抗癌植物。随着人们对红豆杉的掠夺性采伐,红豆杉野生资源日趋枯竭。下列叙述中错误的是( )
A. 人类活动是造成红豆杉成为濒危物种的主要原因
B. 可以通过建立种子库、基因库等生物技术对红豆杉的基因进行保护
C. 保护红豆杉最好的方法是建立红豆杉植物园
D. 保护红豆杉多样性关键是要协调好人与环境的关系
【答案】C
【解析】
【分析】物多样性的直接价值是指对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值.生物多样性的间接价值是指对生态系统起到重要调节作用的价值,如森林和草地对水土的保持作用,湿地在蓄洪防旱、调节气候等方面的作用.潜在价值是指目前尚未发现的使用价值。
【详解】A、生物多样性破坏的原因人类活动是造成的生存环境的改变和破坏,掠夺式开发和利用,环境污染,即人类活动是造成红豆杉成为濒危物种的主要原因,A正确;
B、可以利用现代生物技术对红豆杉的基因进行保护,如建立遗传资源种质库、植物基因库,B正确;
C、保护红豆杉最好的方法是建立红豆杉自然保护区,C错误;
D、保护生物多样性关键是要协调好人与生态环境的关系,使人类既能合理地利用自然资源,又能保持自然资源的可持续发展,D正确。
故选C。
19. 某地区以种植玉米为主,收获玉米后,秸秆往往被焚烧从而造成环境污染。为解决此问题,当地政府建设了“生态桥”工程,将废弃秸秆加工成有机肥后施加到农场土壤中,减轻污染的同时提高了农作物的产量。下列叙述正确的是( )
A. 设计“生态桥”主要遵循了生态工程循环的基本原理
B. 废弃秸秆加工成的有机肥能为农作物提供营养物质和能量
C. 农田生态系统属于人工生态系统,抵抗力稳定性大于森林生态系统
D. 该生态系统的结构由非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者组成
【答案】A
【解析】
【分析】循环:指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化,既保证各个环节的物质迁移顺畅,也保证主要物质或元素的转化率较高。即保证物质循环再生。例子:无废弃物农业。
生态系统的结构——组成成分、营养结构。
复杂的食物网是使生态系统保持相对稳定的重要条件。一般认为,食物网越复杂,生态系统抵抗外界干扰的能力越强。
【详解】A、“生态桥”保证物质的循环再生,主要遵循了生态工程循环的基本原理,A正确;
B、废弃秸秆加工成的有机肥能为农作物提供营养物质,不能提供能量,B错误;
C、农田生态系统属于人工生态系统,营养结构比森林生态系统简单,抵抗力稳定性小于森林生态系统,C错误;
D、该生态系统的结构由非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者和营养结构(食物链和食物网)组成,D错误。
故选A。
20. 我市对万福河湿地公园进行一体化保护和修复,退耕还湿,改善水质,根据地形地貌,分段规划,建成经济林带、观赏林带、油葵带、荷花带等湿地长廊。下列说法错误的是( )
A. 湿地修复中,应选择具有不同生态位的净化能力强的多种水生植物
B. 分段建成经济林带、观赏林带、油葵带、荷花带,体现了群落的水平结构
C. 人类对受到严重破坏而退化的生态系统进行修复时,主要利用群落演替理论
D. 适当引入本地植物可增加物种多样性,该设计主要体现生态工程的循环原理
【答案】D
【解析】
【分析】群落演替包括初生演替和次生演替:初生演替是指一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替;次生演替原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。
【详解】A、在湿地修复过程中,选择净化能力较强的多种水生植物,还要考虑各自的生态位差异,及它们的种间关系,A正确;
B、不同的区域分段建成经济林带、观赏林带、油葵带、荷花带,体现了群落的水平结构,B正确;
C、人类对受到严重破坏而退化的生态系统进行修复时,使该地发生次生演替,增加物种数目,主要利用的是群落演替理论,C正确;
D、适当引入本地植物可增加物种多样性,体现该生态工程的原理为自生原理,D错误。
故选D。
二、多选题(本题共5小题,每题3分,少选得1分,错选得0分,共15分)
21. 下图是苹果醋的制作流程简图。下列有关叙述正确的是( )
A. 制酒和制醋的微生物进行细胞呼吸都能产生CO2
B. 图中需要通氧的是①过程的初期和②过程
C. 温度是影响①②过程能否顺利完成的重要条件
D. 酵母菌是兼性厌氧细菌
【答案】ABC
【解析】
【分析】果酒制作与果醋制作的比较:果酒制作菌种是酵母菌,条件是18~30℃、前期需氧,后期不需氧;果醋制作的菌种是醋酸菌,条件是30~35℃、一直需氧。酵母菌无氧呼吸发生在细胞质基质中,醋酸菌有氧呼吸时由于没有线粒体,发生在细胞膜上。
【详解】A、参与果酒制作的微生物是酵母菌,参与果醋制作的微生物是醋酸菌,二者都可以进行细胞呼吸产生CO2,A正确;
B、图中需要通氧的是①过程的初期酵母菌数量增加和②过程醋酸菌发酵,B正确;
C、果酒制作菌种是酵母菌,条件是18~30℃;果醋制作的菌种是醋酸菌,条件是30~35℃,温度是影响①②过程能否顺利完成的重要条件,C正确;
D、酵母菌属于真核生物,不属于细菌,D错误。
故选ABC。
22. 为对某样品中噬菌体计数,工作人员将0.1mL稀释106倍的噬菌体样品与敏感细菌混合后平铺在平板上培养一段时间,长满细菌的平板因部分细菌被噬菌体裂解而形成圆形透明斑,即噬菌斑(1个噬菌斑为1个pfu),噬菌体效价可用每毫升样品中含有的pfu数表示。下列叙述正确的是( )
A. 透明的平板培养一段时间后变为不透明状态,是由细菌大量繁殖造成的
B. 噬菌体样品应有足够的稀释度,以保证初期一个细菌最多被一个噬菌体吸附
C. 若有少数活噬菌体未能侵染细菌,噬菌斑计数结果比样品中实际活噬菌体数偏低
D. 若平均每个平板的噬菌斑数量为200,则该样品的噬菌体效价为2×108pfu/ml
【答案】ABC
【解析】
【分析】病毒:个体微小、结构简单、由一种核酸(DNA或RNA)和蛋白质组成,必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞结构生物。噬菌体侵染细菌后,在细菌体内繁殖,最终造成细菌裂解,则在长满细菌的平板上形成圆形透明斑。
【详解】A、噬菌体在细菌细胞中,没有裂解细菌,细菌繁殖导致透明的平板培养一段时间后变为不透明状态,A正确;
B、噬菌体样品应有足够的稀释度,以保证初期一个细菌最多被一个噬菌体吸附,如果稀释度不够,会出现两个或多个噬菌体吸附同一个细菌,从而导致噬菌斑数量减少,噬菌斑计数结果比样品中实际活噬菌体数偏低,B正确;
C、若有少数活噬菌体未能侵染细菌,会导致形成噬菌斑数量减少,从而导致噬菌斑计数结果比样品中实际活噬菌体数偏低,C正确;
D、若平均每个平板的噬菌斑数量为200,则该样品的噬菌体效价为:200÷0.1×106=2×109pfu/mL,D错误。
故选ABC。
23. 利用胶体金检测技术检测抗原最常用的是双抗夹心法。双抗夹心法需要准备待测抗原的配对抗体,一个抗体用胶体金标记(即胶体金标记抗体)并固定在结合垫上,另一个抗体固定在NC膜的检测线(T线)上。另外,还需要准备能与金标抗体特异性结合的二抗并固定于NC膜的控制线(C线)上,如图所示。下列说法错误的是( )
A. 样品中含有待测抗原时,T线和C线均会显色
B. 图中的抗体都需要与抗原结合
C. 结合垫是为了固定金标抗体
D. 若T线不显色说明检测结果无效
【答案】BD
【解析】
【分析】T线和C线处同时显示横杠,即阳性,若样品中不含病毒,样品经过结合垫时由于不存在病毒抗原,则不存在抗原抗体特异性结合,显色组分仍会随样品继续向前运动,由于不存在病毒抗原,抗体不能与待测抗原结合,故在T线不会显色。
【详解】A、分析题图可知,若有抗原存在,T线上的抗体能够结合抗原(该抗体经过结合垫时已经与胶体金抗体结合),则T线显色,过量的胶体金抗体会移动到C线处与二抗结合,C线也会显色,故样品中含有待测抗原时,两条线均会显色,A正确;
B、题图中过量的胶体金抗体没有结合抗原,而是与二抗结合,B错误;
C、据题意可知,样本中含有某种抗原,就会首先被结合垫上的胶体金标记抗体结合,形成“抗原—金标抗体”复合物,所以结合垫中固定了金标抗体,C正确;
D、若T线不显色,说明样品中没有抗原,D错误。
故选BD。
24. 中国科学院使用单倍体胚胎干细胞和基因编辑技术创造出了一种特殊的“染色体融合”小鼠,他们利用3种不同染色体的整合方案人为编辑染色体,将实验小鼠标准的40条染色体改造为38条。图中展示的是该操作的流程,其中1过程是进行染色体整合,2过程是将一个细胞注入另一个细胞。下列相关叙述中错误的是( )
A. 1过程中发生的变异为染色体结构和数量变异
B. 2过程利用的方法是显微注射,随机将3种不同染色体整合细胞进行融合
C. 4是内细胞团,将来发育为胎膜和胎盘
D. 在进行5前需要对受体小鼠进行免疫检测,防止小鼠对移植胚胎的排斥
【答案】BCD
【解析】
【分析】该实验的流程是首先对单倍体干细胞中染色体(20条)进行融合,变成19条染色体,经细胞培养后得到大量相同细胞,然后通过显微注射将一个细胞注入相同的另一个细胞,使染色体数量加倍变为38条,最终培养成为一个小鼠个体。
【详解】A、1过程中发生了染色体数量的变异,从20条变为19条,且在融合的过程中,进行染色体整合,存在染色体结构的变异,A正确;
B、2过程的目的是使染色体数量加倍,使用方法是显微注射,需要对两个相同的单倍体细胞进行融合操作,B错误;
C、4是滋养层细胞,C错误;
D、小鼠子宫对外来的胚胎一般没有免疫排斥,所以不需要进行免疫检测,D错误。
故选BCD。
25. 塑料是海洋、湖泊以及河流最常见的污染物之一,长度小于5 mm的塑料被称为塑料微粒,它们对觅食的海洋动物构成了极大的威胁。海洋环境保护科学方面的联合专家小组评估全球塑料微粒的报告结果显示。已有数万种生物受到塑料污染。以下说法正确的是( )
A. 塑料微粒被海洋生物取食后会沿食物链富集,影响它们的生长、繁殖和迁徙
B. 塑料还可能会成为某些难降解污染物的载体,增加了动物和人类的健康风险
C. 生活中对这些塑料垃圾进行分类和集中处理,可阻断它们通往海洋的“道路”
D. 海洋生态系统可通过正反馈调节降低塑料污染的危害,维持整个系统的稳态
【答案】ABC
【解析】
【分析】由于生物富集现象,一些有害物质通过食物链其浓度随消费者级别的升高而逐步增加,所以有害物质的浓度总是在最高级别的消费者体内积累最多。
【详解】ABC、塑料微粒属于难以降解的化合物,其浓度会通过食物链随营养级的增加而逐步升高,并且在最高营养级生物的体内积累最多;塑料微粒被海洋生物取食后会沿食物链富集,影响海洋生物的生长、繁殖和迁徙,且会成为某些难降解污染物的载体,增加了动物和人类的健康风险,所以,生活中对这些塑料垃圾进行分类和集中处理,可阻断它们流向海洋,ABC正确;
D、生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节,故海洋生态系统可通过负反馈调节降低塑料污染的危害,维持整个系统的稳态,D错误。
故选ABC。
第II卷(非选择题,共55分)
三、综合题
26. 为治理被污染水体,科研人员通过引进河水、引种植物等措施,建成了城市湿地景观公园。如图所示,A区域主要种植芦苇,B区域主要种植伊乐藻,C区域主要种植苦草,图中箭头代表水流方向。一段时间后,污染的水体环境明显得到改善。请回答下列问题:
(1)进行公园建设时,要考虑各区域各种生物的数量,不能超过环境承载能力,避免系统的失衡和破坏,这主要体现了生态工程建设的____________原理。
(2)芦苇生长快,能大量吸收污水中N、P等营养物质,同时对汞等重金属及其它有害物质具有较强的富集能力,这体现了生物多样性的______________价值。对于芦苇的后期处理有两种方案: a、芦苇秸秆就地掩埋后还田 b、收割后输出加工处理。
你认为这两种方案中较合理的是___________,并说明理由________________。
(3)试分析BC区域选择植物搭配时,除景观环境外,从生物学角度需要考虑下列哪些因素?___________,体现了生态工程的_____________________等原理。
①食用价值 ②对本地环境的适应性 ③对N、P等元素的吸收能力 ④与本土物种的种间关系
(4)通过测量水体中的溶氧量,可反映污水治理的效果。检测时,将水样稀释处理,置于适宜条件下,检测水样中溶氧量的变化,结果显示5天后溶氧量下降,原因可能是________________.
【答案】(1)协调 (2) ①. 间接 ②. b ③. 输出才能真正降低该生态系统中过量的N、P等元素,且能避免重金属再次污染
(3) ①. ②③④ ②. 自生、协调
(4)水中分解者分解污水中的有机物消耗氧气;水中生物呼吸作用消耗氧气
【解析】
【分析】生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
【小问1详解】
协调原理需处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡,需要考虑环境容纳量。如果生物数量超过了环境承载力的限度,就会引起系统的失衡和破坏。因此进行公园建设时,要考虑各区域各种生物的数量,不能超过环境承载能力,避免系统的失衡和破坏,这主要体现了生态工程建设的协调原理。
【小问2详解】
芦苇生长快,能大量吸收污水中N、P等营养物质,同时对汞等重金属及其它有害物质具有较强的富集能力,净化水体,属于生态功能,这体现了生物多样性的间接价值;对于芦苇后期处理的目的是降低水体中N、P元素和重金属物质,芦苇对其具有较好的吸收效果,而输出才能真正降低生态系统中过量的N、P元素,且避免重金属物质的污染,所以对于芦苇的后期处理较好的是收割后输出加工处理。
【小问3详解】
试分析BC区域选择植物搭配时,除景观环境外,从生物学角度需要考虑生态工程的协调、自生等原理,即考虑②对本地环境的适应性 ③对N、P等元素的吸收能力 ④与本土物种的种间关系。
【小问4详解】
水样中溶氧量的变化与分解者的分解作用以及生物细胞呼吸消耗氧气有关。5天后溶氧量下降,原因可能是水中分解者分解污水中的有机物消耗了氧气;水中生物呼吸作用消耗氧气。
27. 下图是制作泡菜及测定泡菜中亚硝酸盐含量的实验流程示意图,请据图回答问题。
(1)制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜,原因是_________________________________。
(2)配制泡菜盐水时,盐水的质量百分比为___________,盐水需煮沸并冷却后才可使用,原因是_____。
(3)泡菜发酵过程中应定期测定亚硝酸盐的含量,原因是__________。
(4)泡菜的制作方法不当,很容易造成泡菜变质,试分析可能的原因: __________。
【答案】(1)新鲜蔬菜亚硝酸盐含量低
(2) ①. 5%~20% ②. 防止高温将菌种杀死
(3)发酵不同时期亚硝酸盐的含量会发生变化,及时检测能把握取食泡菜的最佳时机
(4)泡菜坛子密封不严或取食工具不卫生,或盐的比例过小等制作方法不当,都会引起杂菌滋生、泡菜变质
【解析】
【分析】泡菜的制作原理:泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
【小问1详解】
新鲜蔬菜中亚硝酸盐的含量低,因此制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜。
【小问2详解】
用清水和食盐配制质量百分比为5%~20%的盐水,煮沸冷却后再加入新鲜蔬菜腌制,盐水需煮沸并冷却后才可使用,原因是防止高温将蔬菜上的菌种杀死。
【小问3详解】
泡菜发酵过程中应定期测定亚硝酸盐的含量,原因是发酵的不同时期亚硝酸盐含量会发生变化,及时测定是为了把握取食泡菜的最佳时机。
【小问4详解】
制作泡菜的菌种是乳酸菌,为厌氧菌,泡菜坛子密封不严或取食工具不卫生,或盐的比例过小等制作方法不当,都会引起杂菌滋生、泡菜变质。
28. 科学家将番茄(2N)和马铃薯(4N)利用如图技术得到“番茄——马铃薯”植株。请据图回答下列问题。
(1)上图中所示技术的原理是____________和_______________。
(2)过程I使用____________酶去除细胞壁,从而获得有活力的原生质体。c表示__________。植物体细胞融合完成的标志是__________________。
(3)诱导试管f中植株生根过程的培养基中,生长素与细胞分裂素的比值较过程Ⅳ______(填“高”或“低”),培养基中添加蔗糖的作用__________________。
(4)过程Ⅳ和Ⅴ运用的技术还广泛用于细胞产物的工厂化生产,如从红豆杉树皮中分离出具有抗癌活性的紫杉醇。请依据所学知识写出生产紫杉醇的过程图:_________(用文字和箭头表示)。
【答案】(1) ①. 细胞膜具有一定的流动性 ②. 细胞全能性
(2) ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 正在融合的原生质体 ③. 杂种细胞再生出细胞壁(形成新的细胞壁)
(3) ①. 高 ②. 为植物细胞提供能量,调节培养基内的渗透压
(4)豆杉树皮细胞 愈伤组织→提取紫杉醇
【解析】
【分析】分析题图,图示为植物体细胞杂交过程示意图,其中Ⅰ表示去除细胞壁获得原生质体的过程;Ⅱ表示人工诱导原生质体融合的过程;Ⅲ表示再生出新细胞壁的过程;IV表示脱分化过程;V表示再分化过程。
【小问1详解】
上图示技术的名称是植物体细胞杂交技术,体现了细胞膜具有一定的流动性;将杂种细胞培育成杂种植株需要采用植物组织培养技术,其原理是植物细胞具有全能性。
【小问2详解】
过程Ⅰ表示去除细胞壁获得原生质体的过程,由于植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶,根据酶的专一性可知,需要用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁;c表示正在融合的原生质体;植物体细胞融合完成是杂种细胞再生出细胞壁(形成新的细胞壁)。
【小问3详解】
当细胞分裂素与生长素的浓度比值大于1时,可以促进芽的分化,当该比值小于1时,可以促进根的分化,故诱导 f 中植株生根过程的培养基中生长素与细胞分裂素的比值较过程IV(脱分化)高;培养基中添加蔗糖的作用一是可以为植物提供能量,二是可以维持培养基的渗透压。
【小问4详解】
利用植物组织培养技术,能将细胞培养成愈伤组织,再大量培养愈伤组织细胞,从中提取紫杉醇,生产过程图为:离体的 红豆杉树皮细胞 愈伤组织→提取紫杉醇 植物体细胞。
29. 双特异性抗体是指一个抗体分子可以与两个不同抗原或同一抗原的两个不同抗原表位相结合,目前最常利用杂交瘤杂交法来制备。长春花是原产于非洲东海岸的野生花卉,其所含的长春碱具有良好的抗肿瘤作用。下图1是科研人员通过杂交—杂交瘤细胞技术(免疫的B淋巴细胞和杂交瘤细胞杂交技术)生产能同时识别癌胚抗原和长春碱的双特异性单克隆抗体的部分过程。图2是某双特异性抗体作用图。请分析回答下列问题:
(1)与植物体细胞杂交相比,图2中过程②特有的诱导融合的方法是 _____________,过程②选用的骨髓瘤细胞 ____(选填“能”或“不能”)在HAT培养基上生长。
(2)对③筛选出的杂交瘤细胞,还需进行_______________和_____________,才能筛选出足够量的既能无限增殖又能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。与传统血清抗体相比,单克隆抗体最主要的优点是___________________(答出三点)。
(3)图2中①步骤注射癌胚抗原的目的是____________________________________。图2方框内需要经过____次筛选,才能获取单克隆杂交—杂交瘤细胞。 体外培养到一定时期的单克隆杂交—杂交瘤细胞会因为______________、有害代谢物的积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻,需进行传代培养。
(4)与直接使用长春碱相比,将长春碱与双特异性单克隆抗体结合后给药,对人体的副作用更小,原因是____________________________________________,体现的是双特异性单克隆抗体在_______________方面的用途。
【答案】(1) ①. 灭活的病毒 ②. 不能
(2) ①. 克隆化培养 ②. (专一)抗体检测 ③. 特异性强、灵敏度高、可大量制备
(3) ①. 刺激小鼠产生相应的B淋巴细胞 ②. 2 ③. 细胞密度过大
(4) ①. 双特异性单克隆抗体能将抗癌药物定向带到癌细胞所在位置,在原位杀死癌细胞 ②. 治疗疾病(运载药物)
【解析】
【分析】根据题图分析,双特异性抗体制备流程为,先给小鼠注射特定癌胚抗原使之发生免疫反应,然后获取已经免疫的B淋巴细胞。诱导免疫的B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;再把单克隆杂交瘤细胞与经注射长春碱后从小鼠中获得的免疫的B淋巴细胞再杂交,得到单克隆杂交—杂交瘤细胞,再培养该细胞,最终生产出能同时识别癌胚抗原和长春碱(一种抗癌药物)的双特异性单克隆抗体。
【小问1详解】
诱导动物细胞融合的方法有:物理法(离心、振动)、化学法(聚乙二醇)、生物法(灭活的病毒),与植物体细胞杂交相比特有的方法是灭活的病毒。小鼠B淋巴细胞在HAT培养基上可正常存活,但不能繁殖,骨髓瘤细胞在HAT培养基上无法生长,骨髓瘤细胞与B淋巴细胞之间形成的融合细胞能在HAT培养基上正常生活,并无限增殖。
【小问2详解】
为选出能产生专一抗体的细胞,要将从HAT培养基上筛选出的细胞稀释液滴入多孔培养板中,使多孔培养板每孔中有一个细胞,然后筛选出专一抗体检测呈阳性的细胞,进行克隆化培养。单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的特点,并且可大量制备。
【小问3详解】
图2中①步骤注射癌胚抗原的目的是刺激小鼠产生相应的B淋巴细胞。图2方框内需要经过2次筛选,先筛选得到对长春碱免疫的B淋巴细胞,后筛选出杂交—杂交瘤细胞。体外培养到一定时期的单克隆杂交—杂交瘤细胞会因为 细胞密度过大、有害代谢物的积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻,需进行传代培养。
【小问4详解】
双特异性单克隆抗体能将抗癌药物定向带到癌细胞所在位置,在原位杀死癌细胞,对人体的副作用更小,这是利用单克隆抗体治疗疾病,体现的是双特异性单克隆抗体在治疗疾病(运载药物)方面的用途。
30. 用化学方法激活小鼠成熟的卵母细胞得到phESC(孤雌单倍体干细胞),然后通过基因编辑技术使phESC中的3个基因沉默,phESC的细胞核状态便可接近精子细胞核的状态,如下图1所示。用化学方法激活小鼠的精子得到ahESC(孤雄单倍体干细胞) ,然后对ahESC中的8个基因进行编辑,ahESC的细胞核便具有卵细胞核的特点,如下图2所示。根据以上资料回答下列问题:
(1)体内受精过程中,防止多精入卵的两道屏障是:________、_________;精子入卵后被激活的卵子完成____________,排出__________后,形成___________。
(2)用___________对雌性小鼠进行处理可得到大量卵母细胞,将这些卵母细胞转化为phESC的过程相当于植物组织培养中的_________过程。
(3)ahESC与精子和去核卵细胞融合后,得到的融合细胞的性染色体组成可能是________。
(4)据图1和图2分析可知,只依赖雌性小鼠就可以得到孤雌小鼠,而只依赖雄性小鼠是不能得到孤雄小鼠的,理由是____________________。
【答案】(1) ①. 透明带反应 ②. 卵黄膜的封闭作用 ③. 减数分裂Ⅱ ④. 第二极体(极体) ⑤. 雌原核
(2) ①. 促性腺激素 ②. 脱分化 (3)XX、XY或YY
(4)需要将ahESC和另一个精子一起注入一个去核卵细胞中,且重构的受精卵发育成的胚胎必须移植到雌性小鼠的体内才能发育为个体
【解析】
【分析】受精过程为:顶体反应穿越放射冠穿越透明带(透明带反应)卵细胞膜反应 (卵黄膜封闭作用)子完成减数第二次分裂并释放第二极体雌雄原核的形成核胶消失,雄雄原核融合形成合子第次卵裂开始。
【小问1详解】
防止多精子入卵的两道屏障:①透明带反应:顶体酶可将透明带溶出孔道,精子穿入,在精子触及卵黄膜的瞬间阻止后来精子进入透明带的生理反应。②卵黄膜的封闭作用:精子外膜和卵黄膜融合,精子入卵后,卵黄膜会拒绝其他精子再进入卵内的过程。精子入卵后卵子完成减数分裂Ⅱ、排出第二极体、形成雌原核。
【小问2详解】
用促性腺激素对雌性小鼠进行超数排卵处理可得到大量卵母细胞,这些卵母细胞转化为phESC(孤雄单倍体干细胞)的过程(发生了分裂)相当于植物组织培养中的脱分化过程。
【小问3详解】
孤雌单倍体干细胞ahESC与精子和去核卵母细胞融合后,得到的融合细胞的性染色体组成可能是XX (含X精子或ahESC自身融合、含X精子和ahESC融合)、XY (含Y精子和ahESC融合)或YY (含Y精子的自身融合)。
【小问4详解】
据图1和图2分析可知,只依赖雄性小鼠不能得到孤雄小鼠,因为需要将ahESC和另一个精子一起注入一个去核卵细胞中,且重构的受精卵发育成的胚胎必须移植到雌性小鼠的体内才能发育为个体。
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