精品解析:广东省佛山市高明区第一中学2023-2024学年高二下学期4月第一次大考生物试题
2024-06-22
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | 佛山市 |
| 地区(区县) | 高明区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.41 MB |
| 发布时间 | 2024-06-22 |
| 更新时间 | 2024-06-26 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-06-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/45902694.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2023-2024学年下学期高明一中第一次大考
高二生物
2024年04月
本试卷共 6 页。全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必要填写答题卡上的有关项目。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答案涂在答题卷相应的位置上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卷各题目指定区域内;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案,不准使用铅笔盒涂改液,不按以上要求作答的答案无效。
4.请考生保持答题卷的整洁。考试结束后,将答题卡交回。
一、单选题:本大题共16小题,共40分。
1. 《齐民要术》记载了一种称为“动酒酢(“酢”同“醋”)法”的酿醋工艺:“大率酒一斗,用水三斗,合瓮盛,置日中曝之。七日后当臭,衣(指菌膜)生,勿得怪也,但停置,勿移动,挠搅之。数十日,醋成”。下列有关叙述错误的是( )
A. 该方法的原理是醋酸菌在缺少糖源时可将乙醇最终转化为乙酸
B. 加水的目的是对酒进行稀释,避免酒精浓度过高杀死酵母菌
C. “衣”位于变酸的酒表面,是由醋酸菌大量繁殖形成的
D. 挠搅有利于酒精与醋酸菌充分接触,还可以增加溶液中的溶解氧
2. 长沙臭豆腐是一种传统的发酵食品,下列有关发酵工程及其应用的叙述正确的是( )
A. 酱油可以大豆为主要原料,利用黑曲霉发酵制得;柠檬酸也可通过黑曲霉发酵制得
B. 啤酒的工业化生产流程中糖化的作用是使淀粉分解形成糖浆,并对糖浆灭菌
C. 单细胞蛋白是以淀粉或纤维素的水解液等为原料,通过发酵工程生产的微生物菌体,在青贮饲料中添加单细胞蛋白制成的微生物饲料,可以提高动物的免疫力
D. 发酵结束后发酵产品采用过滤、沉淀的方法获得
3. 某实验小组完成了“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验,操作流程如图所示,下列相关叙述正确的是( )
A. 培养基应以尿素为唯一氮源,其上生长的都是能分解尿素的细菌
B. 使用后的培养基在丢弃前一定要进行消毒处理,以免污染环境
C. 培养一段时间后,培养基中的营养成分会减少,pH会降低
D. 5号试管的结果表明土壤中的菌株数为1.7×1012个/L
4. 青霉素是一种常用的抗生素,其工业化生产流程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 图中的过程①、②都属于扩大培养,目的是增加菌种的数量
B. 过程③可以用化学药物进行灭菌处理,防止培养基中掺杂其他微生物
C. 青霉菌在罐内发酵是中心环节,该发酵过程高耗氧,要严格监控溶解氧
D. 过程④常用的方法是过滤和沉淀,分离出的菌体可再投入发酵罐使用
5. 辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域,辣椒素的获得途径如下图所示。下列有关叙述不正确的是( )
A. 图中①和②分别表示辣椒组织培养中细胞的脱分化和再分化过程
B. 对培养基进行灭菌时,应采用的灭菌方法是湿热灭菌
C. 培养基中生长素与细胞分裂素用量的比值高时,有利于芽的分化
D. 提取细胞中的辣椒素时可以先使用纤维素酶和果胶酶破坏细胞壁
6. 培育甘蔗脱毒苗有两条途径,经②过程获得的脱毒苗效果更好。下列相关叙述错误的是( )
A. ②过程能使组织中的病毒减少或减弱其侵染增殖能力
B. 不经过流程②能明显缩短育种年限且获得的脱毒苗都是纯合子
C. 图中脱毒苗的培育过程体现了植物细胞的全能性
D. 从过程③到④需要调整所用培养基中某些成分的含量和比例
7. 治疗性克隆有望解决供体器官短缺和免疫排斥等问题。下图表示治疗性克隆的过程,下列说法错误的是( )
A. 细胞A常采用去核卵母细胞作为移植受体细胞
B. 该治疗性过程应用了核移植、动物细胞培养和胚胎移植等技术
C. 胚胎干细胞分化为多种体细胞是基因选择性表达的结果
D. 动物细胞的培养不需加入琼脂
8. 为研究治疗性克隆技术能否用于帕金森病的治疗,科研人员利用人帕金森病模型鼠进行如图实验,相关叙述错误的是( )
A. 过程①中通常选择M Ⅱ期的卵母细胞去除细胞核
B. 过程②的关键是利用特定条件诱导胚胎干细胞相关基因表达
C. 过程③对受体小鼠需注射免疫抑制剂以抑制其细胞免疫功能
D. 克隆特定疾病模型的动物,可以为该疾病的致病机制和开发相应的药物提供帮助
9. 如图为科学家在实验室中培养“人造牛肉”的简要过程,下列相关叙述正确的是( )
A. “人造牛肉”的培养有利于牛肉的工厂化生产,但环境污染严重
B. 用胃蛋白酶处理牛肌肉组织,获得分裂能力强的肌肉母细胞
C. 生物反应器内应控制适宜的温度,并充入纯氧保证细胞呼吸
D. 培养瓶中的肌肉母细胞需定期用胰蛋白酶处理,分瓶后才能继续增殖
10. 下图表示研究人员利用胚胎工程培育优质奶牛的过程,下列相关说法正确的是( )
A. ③代表胚胎分割,需均等分割囊胚的滋养层,以免影响胚胎发育
B. ①代表体外受精,与体内受精不同的是体外受精前精子需要获能
C. ②代表早期胚胎培养,可移植的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段
D. ⑤代表胚胎移植,成功率的高低只取决于供、受体生理状况是否一致
11. 下图为某哺乳动物受精作用及胚胎发育过程示意图。下列叙述错误的是( )
精子、卵子受精卵桑葚胚 a b→幼体
A. 卵子成熟和①过程发生在雌性动物的输卵管中
B. ②③④过程都发生有丝分裂,b时期胚胎发生孵化
C. 桑葚胚细胞具有全能性,a时期细胞开始出现分化
D. 在卵细胞膜和透明带间隙观察到两个极体,是完成受精的标志
12. 如图是“白菜—甘蓝”杂种植株的培育过程。下列说法不正确的是( )
A. 去壁过程中需用纤维素酶和果胶酶溶液处理获得原生质体,溶液的渗透压可略大于细胞液渗透压
B. 植物体细胞杂交过程中,需用不同浓度的细胞分裂素和生长素培养杂种细胞
C. 最终得到的植株相对于白菜、甘蓝,发生了染色体数目变异,因此不具有可育性
D. 与传统的有性杂交相比,细胞融合技术优越性在于实现了远缘杂交
13. 为制备圆褐固氮菌和巨大芽孢杆菌微生物菌剂,以降解厨余垃圾废液中淀粉、蛋白质、脂肪等物质,研究人员探究了圆褐固氮菌和巨大芽孢杆菌处理某厨余垃圾废液的最佳接种量比,将两种菌液进行了不同配比的分组处理,如下表所示。下列叙述错误的是
编号
R0
R1
R2
R3
圆褐固氮菌:巨大芽孢杆菌
1:0
2:1
1:1
0:1
A. 微生物利用其合成分泌的淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等分解废液中的相关物质
B. 实验过程中,需将上述菌液分别接种于相同体积的厨余垃圾废液中进行培养
C. 本实验还需设置对照组,具体处理是将适量R2组的菌液接种到等量无菌水中
D. 可通过检测实验前后废液中淀粉、蛋白质、脂肪的含量,以确定适宜的配比
14. 如下图为诱导多能干细胞(iPS细胞)用于治疗糖尿病的示意图,下列相关叙述错误的是( )
A. 干细胞存在于多种组织和器官中,包括胚胎干细胞和成体干细胞等
B. 诱导iPS细胞分化的实质是动物细胞核具有发育的全能性
C. 除图中的成纤维细胞,已分化的T细胞和B细胞等均能被诱导为iPS细胞
D. 将分化得到的胰岛细胞移植回病人体内治疗,理论上可避免免疫排斥反应
15. 新冠病毒抗原检测试剂盒可以作为核酸检测的补充手段,用于特定人群的筛查。它的外观如图A所示,只需要将采集制备的样液滴在点样口(S)处,15分钟后,若T线和C线处同时显示横杠即阳性,要即时隔离、核查就医。它的内部结构如B所示(胶体金法),结合垫,T线和C线处分布有不同种类抗体,其中抗体1、3均能与待测抗原结合,抗体2能与抗体4结合,如果有被聚集沉淀的胶体金则会显色,出现横杠。下列关于该抗原检测试剂盒的推测,不正确的是( )
A. 使用单克隆抗体可以保障检测的特异性与灵敏性
B. 抗体1和抗体3与待测抗原的结合部位是不同的
C. 点样后,结合垫的抗体1和2能随样液向右扩散
D. T线C线均不显示横杠即为阴性,没有感染病毒
16. 常用的核移植方法主要有细胞质内注射法和透明带下注射法两种。前者是用微型注射针将供体细胞的细胞核吸出注入去核卵母细胞质内;后者是直接将供体细胞注入去核卵母细胞透明带内,然后促使两个细胞融合,从而具有发育的全能性。我国科学家于2017年底培育出的体细胞克隆猴“中中”和“华华”采用的就是后者。下列有关叙述正确的是( )
A. 供体细胞注入卵母细胞透明带内后,就可自行进入卵母细胞
B. “中中”和“华华”的性状由多个亲本共同决定,属于有性生殖
C. 相比之下,透明带下注射法对供体细胞核和卵母细胞的损伤更小
D. “中中”和“华华”核DNA均来自供体细胞,质DNA均来自去核卵母细胞
二、简答题:本大题共5小题,除说明外,每空2分,共60分。
17. 丁草胺(C17H26CINO2)是一种有机除草剂,主要用于水稻田杂草的防除,具有潜在的致畸变性和致突变性。科研人员从长期施用丁草胺的稻田土壤中筛选得到丁草胺降解菌,并进行扩大培养,过程如图所示。回答下列问题:
(1)大多数细菌不能降解丁草胺,少数细菌能降解,原因是后者能产生_____。步骤②选择培养时,培养基中需要加入_____作为唯一碳源或唯一氮源。
(2)步骤③倒平板时,为避免周围空气中微生物的干扰,应该在_____附近倒平板。分离纯化丁草胺降解菌的关键是__________。
(3)步骤③分离丁草胺降解菌时,在涂布接种前,随机选取若干灭菌后的空白平板先行培养,目的是___________。若将10g土壤稀释104倍,在5个平板上分别涂布0.1mL稀释液,培养后平板上的菌落数为29、57、239、304、142,则每克土壤样品中的活菌数为_____个。
(4)步骤④中,每次划线前后都要对接种针进行_____处理。
18. 水污染是全球性的环境问题,微生物降解是水污染治理的有效手段之一。聚乙烯醇(PVA)是存在于化工污水中的一种难以降解的大分子有机物,PVA分解菌能产生PVA酶分解PVA,PVA与碘作用时能产生蓝绿色复合物,当PVA被分解时蓝绿色复合物消失,形成白色透明斑,请回答下列问题:
(1)要从土壤中筛选出能高效分解PVA细菌,应采用以_____________作为唯一的碳源的选择培养基,实验中还应设置对照组。将菌液稀释相同的倍数,对照组培养基上生长的菌落数目应明显______(多于/少于)选择培养基上的数目,从而说明选择培养基具有筛选作用。
(2)要测定土壤稀释液中微生物数目,可在显微镜下用__________计数板直接计数。若将100ml含有PVA分解菌的土壤样品溶液稀释104倍后,取0.1ml稀释液均匀涂布在选择培养基表面,测得菌落数的平均值为160个,空白对照组平板上未出现菌落,则100ml原菌液中有PVA分解菌_______个,该方法的测量值与实际值相比一般会______(偏大/偏小/相等),原因是___________________。
(3)要鉴定分离出的细菌是否为PVA分解菌,培养PVA分解菌的培养基中除了加入必需的营养物质外还需要加入___________用于鉴别PVA分解菌。要比较不同菌株降解PVA能力的大小,用含相同PVA浓度的上述培养基来培养不同菌株,一定时间后,通过测定___________________来确定不同菌株降解PVA能力的大小。
19. 目前全球面临粮食安全问题,农业发展至关重要。在现代生物技术高速发展的背景下,越来越多的生物技术在育种中得到应用。回答下列问题:
(1)通过植物组织培养技术可以实现优良品种的快速繁殖,取优良品种的体细胞经过脱分化形成_______,该过程一般需要避光,此时所用培养基中的碳源为_______(填“有机碳源”或“无机碳源”)。诱导生芽和生根的过程中,培养基的最大区别为_______。
(2)无性生殖的作物连续种植多代后产量会下降,主要是感染的病毒会传给子代。通过植物组织培养还可以对无性生殖的作物进行脱毒处理,此时一般选取______(部位)的细胞,原因是_______。
(3)耕地面积减少也是农业面临的一大问题,为了更充分地利用土地,有的研究者想到利用植物体细胞杂交技术制备“番茄—马铃薯”杂种植株,期望能得到地上结番茄,地下长马铃薯的植株。该设想需要先利用_____去除细胞壁,获得原生质体,然后利用_______诱导原生质体融合,融合细胞再生出细胞壁后经过植物组织培养发育成完整植株。植物体细胞杂交技术的原理是________。
20. 人体心肌细胞中的肌钙蛋白由三种结构不同的亚基组成,即肌钙蛋白T(cTnT)、肌钙蛋白I(cTnl)和肌钙蛋白C(cTnC),其中cTnl在血液中含量上升是心肌损伤的特异性指标。为制备抗cTnI的单克隆抗体,科研人员完成了以下过程。请据图分析回答下列问题:
(1)科研人员以cTnI作为_______免疫小鼠,取小鼠的脾脏细胞与骨髓瘤细胞细胞诱导融合,经过筛选得到杂交瘤细胞,该细胞的特点是_____。②过程表示将乙细胞接种到多孔培养板上,进行克隆化培养及______,之后稀释、培养、再检测,并多次重复上述操作,其目的是筛选获得_____。
(2)经过两次筛选得到的细胞最简便的方法是选择______(填“体外培养”或“体内培养”),原因是___________。
(3)动物细胞培养时,除了适宜的营养物质、温度等条件外,还需要控制气体条件是______与5%二氧化碳的混合气体,二氧化碳的主要作用是______。
21. 我国中科院研究团队利用细胞工程和基因编辑技术,成功培育出世界上首例只有双母亲来源的孤雌小鼠和双父亲来源的孤雄小鼠,实现了哺乳动物的同性繁殖。实验流程如图所示,请回答下列问题:
(1)卵细胞转化成phFSC相当于植物组织培养中的___________过程,该过程___________(填“存在”或“不存在”)基因的选择性表达。
(2)要培育孤雄小鼠需要将精子和具卵细胞细胞核特点的ahESC同时注入去核的卵母细胞形成重构胚,在对卵母细胞进行去核时,除了显微操作外还可以采用___________(至少答出两种)等方法处理,得到的重构胚通常需要发育到___________阶段才能进行胚胎移植。
(3)不考虑致死情况,得到的孤雄小鼠性染色体组成为___________。利用胚胎分割的方法对乙进行处理得到了多只孤雄小鼠,利用这些孤雄小鼠作为实验材料进行用于医学研究的优点是____________。
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2023-2024学年下学期高明一中第一次大考
高二生物
2024年04月
本试卷共 6 页。全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必要填写答题卡上的有关项目。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答案涂在答题卷相应的位置上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卷各题目指定区域内;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案,不准使用铅笔盒涂改液,不按以上要求作答的答案无效。
4.请考生保持答题卷的整洁。考试结束后,将答题卡交回。
一、单选题:本大题共16小题,共40分。
1. 《齐民要术》记载了一种称为“动酒酢(“酢”同“醋”)法”的酿醋工艺:“大率酒一斗,用水三斗,合瓮盛,置日中曝之。七日后当臭,衣(指菌膜)生,勿得怪也,但停置,勿移动,挠搅之。数十日,醋成”。下列有关叙述错误的是( )
A. 该方法的原理是醋酸菌在缺少糖源时可将乙醇最终转化为乙酸
B. 加水的目的是对酒进行稀释,避免酒精浓度过高杀死酵母菌
C. “衣”位于变酸的酒表面,是由醋酸菌大量繁殖形成的
D. 挠搅有利于酒精与醋酸菌充分接触,还可以增加溶液中的溶解氧
【答案】B
【解析】
【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌,其代谢类型是异养兼性厌氧性,参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其代谢类型是异养需氧型,参与腐乳制作的微生物主要是毛霉,其代谢类型是异养需氧型,参与泡菜制作的微生物是乳酸菌,其代谢类型是异养厌氧型。
【详解】A、当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为乙酸,A正确;
B、加水的目的是对酒进行稀释,避免酒精浓度过高杀死醋酸菌,B错误;
C、醋酸菌为好氧菌,“衣”位于变酸的酒表面,是由醋酸菌大量繁殖形成的,C正确;
D、醋酸菌为好氧菌,挠搅有利于酒精与醋酸菌充分接触,还可以增加溶液中的溶解氧,有利于发酵过程,D正确。
故选B。
2. 长沙臭豆腐是一种传统的发酵食品,下列有关发酵工程及其应用的叙述正确的是( )
A. 酱油可以大豆主要原料,利用黑曲霉发酵制得;柠檬酸也可通过黑曲霉发酵制得
B. 啤酒的工业化生产流程中糖化的作用是使淀粉分解形成糖浆,并对糖浆灭菌
C. 单细胞蛋白是以淀粉或纤维素的水解液等为原料,通过发酵工程生产的微生物菌体,在青贮饲料中添加单细胞蛋白制成的微生物饲料,可以提高动物的免疫力
D. 发酵结束后发酵产品采用过滤、沉淀的方法获得
【答案】A
【解析】
【分析】参与臭豆腐制作的菌种主要是来自空气中的毛霉,经过微生物发酵后,豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸,味道鲜美,易于消化。
【详解】A、以大豆为主要原料,利用黑曲霉将蛋白质水解成小分子肽和氨基酸,经淋洗、调制成酱油产品;柠檬酸也可通过黑曲霉发酵制得,A正确;
B、啤酒的工业化生产流程中糖化是使淀粉分解形成糖浆,经过蒸煮才对糖浆灭菌,B错误;
C、单细胞蛋白是以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料,通过发酵工程生产的微生物菌体,在青贮饲料中添加乳酸菌可提高饲料的品质,动物食用后能提高免疫力,C错误;
D、发酵结束后发酵产品如果是微生物细胞本身,则采用过滤、沉淀等方法分离、干燥即可获得,如果产品是代谢物,可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施获得产品,D错误;
故选A。
3. 某实验小组完成了“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验,操作流程如图所示,下列相关叙述正确的是( )
A. 培养基应以尿素为唯一氮源,其上生长的都是能分解尿素的细菌
B. 使用后的培养基在丢弃前一定要进行消毒处理,以免污染环境
C. 培养一段时间后,培养基中的营养成分会减少,pH会降低
D. 5号试管的结果表明土壤中的菌株数为1.7×1012个/L
【答案】D
【解析】
【分析】分解尿素的细菌的鉴定细菌合成的脲酶将尿素分解成氨,氨会使培养基的碱性增强。在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养细菌,若指示剂变红,可确定该种细菌能够分解尿素。
【详解】A、某些固氮菌不需要培养基提供氮源,所以能在以尿素为唯一氮源的培养基上生长,所以培养基应以尿素为唯一氮源,其上生长的不一定都是能分解尿素的细菌,A错误;
B、使用后的培养基在丢弃前一定要进行灭菌处理,以免污染环境,B错误;
C、由于分解尿素的细菌是异养生物,所以培养基的营养成分会减少,分解尿素的细菌合成的脲酶将尿素分解成氨,氨会使培养基的碱性增强,pH会升高,C错误;
D、5号试管的结果表明土壤中的菌株数为(168+175+167)÷3÷0.1×106×103=1.7×1012个/L,D正确。
故选D。
4. 青霉素是一种常用的抗生素,其工业化生产流程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 图中的过程①、②都属于扩大培养,目的是增加菌种的数量
B. 过程③可以用化学药物进行灭菌处理,防止培养基中掺杂其他微生物
C. 青霉菌在罐内发酵是中心环节,该发酵过程高耗氧,要严格监控溶解氧
D. 过程④常用的方法是过滤和沉淀,分离出的菌体可再投入发酵罐使用
【答案】B
【解析】
【分析】菌种扩大培养法是对保藏菌种进行活化和逐级繁殖培养,从而为发酵生产提供相当数量代谢旺盛并满足一定生理要求的微生物细胞的方法。
【详解】A、图中的过程①、②都属于扩大培养,进行培养液的更换,有利于增加菌种的数量,A正确;
B、 过程③是配制培养基,需要利用高压蒸汽灭菌法进行灭菌,以防止培养基中掺杂其他微生物,B错误;
C、青霉菌在罐内发酵是中心环节,发酵过程要随时检测培养液微生物数量、产物浓度、溶氧等,以保证发酵过程的顺利进行,C正确;
D、 过程④是获得菌种,即微生物本身,常采用过滤和沉淀等方法将菌体分离和干燥,分离出的菌种可以再使用,D正确。
故选B。
5. 辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域,辣椒素的获得途径如下图所示。下列有关叙述不正确的是( )
A. 图中①和②分别表示辣椒组织培养中细胞的脱分化和再分化过程
B. 对培养基进行灭菌时,应采用的灭菌方法是湿热灭菌
C. 培养基中生长素与细胞分裂素用量的比值高时,有利于芽的分化
D. 提取细胞中的辣椒素时可以先使用纤维素酶和果胶酶破坏细胞壁
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:①和②是植物组织培养过程,其中①是脱分化过程,②是再分化过程。
【详解】A、图中①是脱分化过程、②是再分化过程,A正确;
B、对培养基进行灭菌时,应采用的灭菌方法是湿热灭菌(高压蒸汽灭菌),B正确;
C、培养基中生长素与细胞分裂素用量的比值高时,有利于根的分化、抑制芽的形成,C错误;
D、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,根据酶的专一性原理,获得原生质体需要用纤维素酶和果胶酶,D正确。
故选C。
6. 培育甘蔗脱毒苗有两条途径,经②过程获得的脱毒苗效果更好。下列相关叙述错误的是( )
A. ②过程能使组织中的病毒减少或减弱其侵染增殖能力
B. 不经过流程②能明显缩短育种年限且获得的脱毒苗都是纯合子
C. 图中脱毒苗的培育过程体现了植物细胞的全能性
D. 从过程③到④需要调整所用培养基中某些成分的含量和比例
【答案】B
【解析】
【分析】 植物组织培养技术: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,给予适宜的营养条件,诱导其形成完整植株的技术。
【详解】A、制备脱毒苗可以通过热水处理使组织中的病毒减少或减弱其侵染增殖能力,A正确;
B、②过程是脱毒过程,对育种年限和细胞基因型没有影响,B错误;
C、图中脱毒苗的培育过程利用芽细胞得到整个植株,体现了植物细胞的全能性,C正确;
D、诱导生根和诱导芽分化的植物激素等成分不同,所以需要调整所用培养基中某些成分的含量和比例,D正确。
故选B。
7. 治疗性克隆有望解决供体器官短缺和免疫排斥等问题。下图表示治疗性克隆的过程,下列说法错误的是( )
A. 细胞A常采用去核卵母细胞作为移植的受体细胞
B. 该治疗性过程应用了核移植、动物细胞培养和胚胎移植等技术
C. 胚胎干细胞分化为多种体细胞是基因选择性表达的结果
D. 动物细胞的培养不需加入琼脂
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:①表示核移植,②表示胚胎干细胞的增殖分化。
【详解】A、细胞A常采用去核卵母细胞作为移植受体细胞,因为去核卵母细胞有激活动物细胞全能性的物质,且细胞体积大,易操作,所含营养物质丰富,A正确;
B、①表示核移植,②表示胚胎干细胞的增殖分化,该治疗性过程应用了核移植、动物细胞培养技术,并未涉及胚胎移植技术, B错误;
C、细胞分化的实质是基因选择性表达的结果,C正确;
D、动物细胞的培养利用的是液体培养基,而琼脂是作为固体培养基的凝固剂,因此在进行动物细胞的培养时不需要在培养基中添加琼脂,D正确。
故选B。
8. 为研究治疗性克隆技术能否用于帕金森病的治疗,科研人员利用人帕金森病模型鼠进行如图实验,相关叙述错误的是( )
A. 过程①中通常选择M Ⅱ期的卵母细胞去除细胞核
B. 过程②的关键是利用特定条件诱导胚胎干细胞相关基因表达
C. 过程③对受体小鼠需注射免疫抑制剂以抑制其细胞免疫功能
D. 克隆特定疾病模型动物,可以为该疾病的致病机制和开发相应的药物提供帮助
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:图中①为核移植过程,②是诱导胚胎干细胞分化形成神经元的过程,③是器官移植过程。
【详解】A、细胞核移植中选取MⅡ中期的卵母细胞作为受体细胞,常采用显微操作去核法去除细胞核,A正确;
B、过程②的关键是利用特定条件诱导胚胎干细胞相关基因表达,使之分化形成神经元,B正确;
C、该过程属于自体移植,不会发生免疫排斥反应,因此过程③对受体小鼠无需注射免疫抑制剂以抑制其细胞免疫功能,C错误;
D、克隆特定疾病动物模型,可以为该疾病的致病机制和开发相应的药物提供强有力的证据,为疾病治疗提供帮助,D正确。
故选C。
9. 如图为科学家在实验室中培养“人造牛肉”的简要过程,下列相关叙述正确的是( )
A. “人造牛肉”的培养有利于牛肉的工厂化生产,但环境污染严重
B. 用胃蛋白酶处理牛肌肉组织,获得分裂能力强的肌肉母细胞
C. 生物反应器内应控制适宜的温度,并充入纯氧保证细胞呼吸
D. 培养瓶中的肌肉母细胞需定期用胰蛋白酶处理,分瓶后才能继续增殖
【答案】D
【解析】
【分析】用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。动物细胞培养过程中悬液中的细胞会很快贴附在瓶壁上。动物细胞培养的气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%CO2。“人造牛肉”的培养不仅产量高,并可以减少成本和降低环境污染。
【详解】A、理论上来说,仅来自1只动物的干细胞,可制成的肉品数量,比宰杀1头牛还多100万倍,可有利于牛肉的工厂化生产,同时也可减少对土地、饮用水和饲料的需求,且温室气体等其他环境污染物也会减少,A错误;
B、胰蛋白酶处理动物组织,可以使组织分散成单个细胞,利于动物细胞培养,B错误;
C、动物细胞培养的气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%CO2,C错误;
D、动物细胞培养过程中悬液中的细胞会很快贴附在瓶壁上,培养瓶中的肌肉母细胞需定期用胰蛋白酶处理,分瓶后才能继续增殖,D正确。
故选D。
10. 下图表示研究人员利用胚胎工程培育优质奶牛的过程,下列相关说法正确的是( )
A. ③代表胚胎分割,需均等分割囊胚的滋养层,以免影响胚胎发育
B. ①代表体外受精,与体内受精不同的是体外受精前精子需要获能
C. ②代表早期胚胎培养,可移植的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段
D. ⑤代表胚胎移植,成功率的高低只取决于供、受体生理状况是否一致
【答案】C
【解析】
【分析】胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术。分析题图:①是体外受精过程,②是早期胚胎培养,③是胚胎分割,④是分割后胚胎的恢复,⑤是胚胎移植。
【详解】A、③代表胚胎分割,在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要注意将内细胞团均等分割,以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育,A错误;
B、①代表体外受精,体外受精和体内受精前精子均需要获能,B错误;
C、②代表早期胚胎培养,不同的动物胚胎移植的时间不同,例如,牛、羊一般要培养到16细胞阶段 (桑椹胚) 或囊胚阶段才能进行移植,小鼠和家兔等实验动物可在更早的阶段移植,人的体外受精胚胎即试管胚胎,可在4细胞阶段移植,故培育优质奶牛可移植的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚,C正确;
D、⑤代表胚胎移植,胚胎移植能否成功,与供体和受体的生理状态有关,要对供体、受体进行同期发情处理,使供体和受体的生理状态相同,D错误。
故选C。
11. 下图为某哺乳动物受精作用及胚胎发育过程示意图。下列叙述错误的是( )
精子、卵子受精卵桑葚胚 a b→幼体
A. 卵子成熟和①过程发生在雌性动物的输卵管中
B. ②③④过程都发生有丝分裂,b时期胚胎发生孵化
C. 桑葚胚细胞具有全能性,a时期细胞开始出现分化
D. 在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体,是完成受精的标志
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:图为受精作用和胚胎发育过程,图中①为受精作用,②③④为早期胚胎发育过程,a为囊胚,b为原肠胚。
【详解】A、卵子成熟和①受精作用过程发生在雌性动物的输卵管中,A正确;
B、②③④过程都发生有丝分裂,在a囊胚期胚胎发生孵化,B错误;
C、桑葚胚细胞尚未分化,实验证实,这一阶段前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能,a囊胚时期细胞开始出现分化,C正确;
D、判断卵子是否受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体,D正确。
故选B。
12. 如图是“白菜—甘蓝”杂种植株的培育过程。下列说法不正确的是( )
A. 去壁过程中需用纤维素酶和果胶酶溶液处理获得原生质体,溶液的渗透压可略大于细胞液渗透压
B. 植物体细胞杂交过程中,需用不同浓度的细胞分裂素和生长素培养杂种细胞
C. 最终得到的植株相对于白菜、甘蓝,发生了染色体数目变异,因此不具有可育性
D. 与传统的有性杂交相比,细胞融合技术优越性在于实现了远缘杂交
【答案】C
【解析】
【分析】在植物体细胞杂交过程中,首先应制备原生质体,即用酶解法去除植物细胞的细胞壁,然后利用聚乙二醇等试剂或离心、振动、电刺激等方法诱导原生质体融合,得到杂合细胞后,再利用植物组织培养技术,即脱分化形成愈伤组织,再分化形成杂种植株。
【详解】A、植物体细胞杂交的去壁过程,需要将植物组织置于含纤维素酶和果胶酶的等渗溶液中,或略大于细胞液渗透压,否则原生质体可能吸水涨破,A正确;
B、植物体细胞杂交过程中,杂种细胞组织培养形成杂种植物,需用不同浓度的细胞分裂素和生长素处理,B正确;
C、最终得到的植株相对于白菜、甘蓝,发生了染色体数目变异,属于异源四倍体,可育,C错误;
D、有性杂交不能突破生殖隔离,需在同一物种的雌雄个体之间进行,与传统的有性杂交相比,细胞融合技术优越性在于克服远缘杂交不亲和障碍,D正确。
故选C。
13. 为制备圆褐固氮菌和巨大芽孢杆菌微生物菌剂,以降解厨余垃圾废液中淀粉、蛋白质、脂肪等物质,研究人员探究了圆褐固氮菌和巨大芽孢杆菌处理某厨余垃圾废液的最佳接种量比,将两种菌液进行了不同配比的分组处理,如下表所示。下列叙述错误的是
编号
R0
R1
R2
R3
圆褐固氮菌:巨大芽孢杆菌
1:0
2:1
1:1
0:1
A. 微生物利用其合成分泌的淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等分解废液中的相关物质
B. 实验过程中,需将上述菌液分别接种于相同体积的厨余垃圾废液中进行培养
C. 本实验还需设置对照组,具体处理是将适量R2组的菌液接种到等量无菌水中
D. 可通过检测实验前后废液中淀粉、蛋白质、脂肪的含量,以确定适宜的配比
【答案】C
【解析】
【分析】本实验的目的为了探究圆褐固氮菌和巨大芽孢杆菌处理某厨余垃圾废液的最佳接种量比,自变量是两种菌的接种比,因变量是厨余垃圾废液中淀粉、蛋白质、脂肪等物质的剩余量。
【详解】A、酶具有专一性,可分解相应的物质,微生物利用其合成分泌的淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等分解废液中的相关物质,A正确;
B、实验过程中,厨余垃圾废液的作用类似于培养基,其体积是无关变量,应该保持相同,B正确;
C、本实验还需设置对照组,具体处理是将适量R2组的菌液接种到等量的普通培养基中,无菌水中微生物不能生活,做对照无意义,C错误;
D、可通过检测实验前后废液中淀粉、蛋白质、脂肪的含量,以确定适宜的配比,含量最少的比例最适宜,D正确。
故选C。
14. 如下图为诱导多能干细胞(iPS细胞)用于治疗糖尿病的示意图,下列相关叙述错误的是( )
A. 干细胞存在于多种组织和器官中,包括胚胎干细胞和成体干细胞等
B. 诱导iPS细胞分化的实质是动物细胞核具有发育的全能性
C. 除图中的成纤维细胞,已分化的T细胞和B细胞等均能被诱导为iPS细胞
D. 将分化得到的胰岛细胞移植回病人体内治疗,理论上可避免免疫排斥反应
【答案】B
【解析】
【分析】动物和人体内少数具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞,干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中,包括胚胎干细胞和成体干细胞等。
【详解】A、动物和人体内少数具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞,存在于多种组织和器官中,包括胚胎干细胞和成体干细胞等,A正确;
B、诱导iPS细胞分化的实质是基因选择性表达的结果,没有形成个体,不能体现全能性,B错误;
C、iPS细胞最初是由成纤维细胞转化而来,后来发现已分化的T细胞和B细胞等均能被诱导为iPS细胞,C正确;
D、用患者自己的体细胞通过体外诱导成胰岛细胞,并将胰岛细胞细胞移植回病人体内,由于移植的细胞是由病人自身细胞得到的,理论上可以避免免疫排斥反应,D正确。
故选B。
15. 新冠病毒抗原检测试剂盒可以作为核酸检测的补充手段,用于特定人群的筛查。它的外观如图A所示,只需要将采集制备的样液滴在点样口(S)处,15分钟后,若T线和C线处同时显示横杠即阳性,要即时隔离、核查就医。它的内部结构如B所示(胶体金法),结合垫,T线和C线处分布有不同种类抗体,其中抗体1、3均能与待测抗原结合,抗体2能与抗体4结合,如果有被聚集沉淀的胶体金则会显色,出现横杠。下列关于该抗原检测试剂盒的推测,不正确的是( )
A. 使用单克隆抗体可以保障检测的特异性与灵敏性
B. 抗体1和抗体3与待测抗原结合部位是不同的
C. 点样后,结合垫的抗体1和2能随样液向右扩散
D. T线C线均不显示横杠即为阴性,没有感染病毒
【答案】D
【解析】
【分析】根据题干可知,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3不能与待测抗原结合,故在T线不会显色即不显示横杠;在到达C线时,抗体2能与抗体4结合从而显色,C线出现横杠,即为阴性。
【详解】A、单克隆抗体的特异性强,灵敏度高,使用单克隆抗体可以保障检测的特异性与灵敏性,A正确;
B、抗体1、3均能与待测抗原结合,抗体1位于结合垫位置,先与抗原结合,抗体3位于T线位置,后与抗原结合,抗体1、3均能与待测抗原(同一种抗原)结合,说明抗体1和抗体3与待测抗原的结合部位是不同的,B正确;
C、吸水垫在右侧,点样后,结合垫的抗体1和2能随样液向右扩散,C正确;
D、据分析可知,T线(抗体3与抗原结合)不会显色即不显示横杠,抗体2能与抗体4结合(C线出结合),如果有被聚集沉淀的胶体金则会显色,出现横杠,即C线变红显示横杠,即为阴性,没有感染病毒,D错误。
故选D。
16. 常用的核移植方法主要有细胞质内注射法和透明带下注射法两种。前者是用微型注射针将供体细胞的细胞核吸出注入去核卵母细胞质内;后者是直接将供体细胞注入去核卵母细胞透明带内,然后促使两个细胞融合,从而具有发育的全能性。我国科学家于2017年底培育出的体细胞克隆猴“中中”和“华华”采用的就是后者。下列有关叙述正确的是( )
A. 供体细胞注入卵母细胞透明带内后,就可自行进入卵母细胞
B. “中中”和“华华”的性状由多个亲本共同决定,属于有性生殖
C. 相比之下,透明带下注射法对供体细胞核和卵母细胞的损伤更小
D. “中中”和“华华”核DNA均来自供体细胞,质DNA均来自去核卵母细胞
【答案】C
【解析】
【分析】动物核移植是指将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎。在体外将采集到的卵母细胞培养到减数第二次分裂中期才成熟,可以通过显微操作技术去除卵母细胞的细胞核和第一极体,核移植时,对提供细胞核和细胞质的奶牛不需要进行同期发情处理,使用电刺激等方法可以激活重组细胞使其完成细胞分裂和发育。
【详解】A、供体细胞注入卵母细胞透明带内后,还需要电融合法诱导才能使供体细胞进入卵母细胞形成重构胚,A错误;
B、体细胞克隆猴“中中”和“华华”的形成属于无性繁殖,B错误;
C、微型注射针将供体细胞的细胞核吸出可能会破坏细胞核,而透明带下注射法是直接将供体细胞注入去核卵母细胞透明带内,对供体细胞核和卵母细胞的损伤更小,C正确;
D、“中中”和“华华”是由透明带下注射法形成的,核DNA均来自供体细胞,但质DNA来自去核卵母细胞和供体细胞,D错误。
故选C。
二、简答题:本大题共5小题,除说明外,每空2分,共60分。
17. 丁草胺(C17H26CINO2)是一种有机除草剂,主要用于水稻田杂草的防除,具有潜在的致畸变性和致突变性。科研人员从长期施用丁草胺的稻田土壤中筛选得到丁草胺降解菌,并进行扩大培养,过程如图所示。回答下列问题:
(1)大多数细菌不能降解丁草胺,少数细菌能降解,原因是后者能产生_____。步骤②选择培养时,培养基中需要加入_____作为唯一碳源或唯一氮源。
(2)步骤③倒平板时,为避免周围空气中微生物的干扰,应该在_____附近倒平板。分离纯化丁草胺降解菌的关键是__________。
(3)步骤③分离丁草胺降解菌时,在涂布接种前,随机选取若干灭菌后的空白平板先行培养,目的是___________。若将10g土壤稀释104倍,在5个平板上分别涂布0.1mL稀释液,培养后平板上的菌落数为29、57、239、304、142,则每克土壤样品中的活菌数为_____个。
(4)步骤④中,每次划线前后都要对接种针进行_____处理。
【答案】(1) ①. 降解丁草胺有关的酶 ②. 丁草胺
(2) ①. 酒精灯火焰 ②. 逐渐将聚集的菌体分散,以得到由单个细胞增殖而形成的单菌落
(3) ①. 检验培养基平板灭菌是否合格 ②. 1.46×107
(4)灭菌##灼烧灭菌
【解析】
【分析】筛选目的菌株的原理:在寻找目的菌株时,要根据它对生存环境的要求,到相应的环境中去寻找。实验室中微生物菌株的筛选,也应用了同样的原理,即人为提供有利于目的菌株生长的条件(营养、温度、pH等),同时抑制或阻止其他微生物生长。而在筛选菌株的时候,常用到选择培养基。
【小问1详解】
大多数细菌不能降解丁草胺,少数细菌能降解丁草胺,原因是大多数细菌不能合成分解丁草胺的酶,少数细菌能合成分解丁草胺的酶。所以要筛选出丁草胺降解菌,步骤②选择培养基需加入丁草胺作为唯一碳源或唯一氮源。
【小问2详解】
为避免周围空气中微生物的干扰,在步骤③倒平板时,应在酒精灯火焰旁附近倒平板,因为酒精灯火焰旁存在无菌区,利于分离纯化。分离纯化丁草胺降解菌的关键是逐渐将聚集的菌体分散,以得到由单个细胞增殖而形成的单菌落。
【小问3详解】
步骤③分离丁草胺降解菌时,在涂布接种前,随机选取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间,观察是否有菌落出现,目的是检测制备的培养基平板是否合格。5个平板中的菌落数为29、57、239、304、142,选择菌落数在30~300的进行计数,求其平均值,其平均值为(57+239+142)÷3=146个,则0.1mL稀释液中含有的活菌数为146个,由于10克土壤稀释的是104倍,则1克土壤样品中的活菌数为:146÷0.1×104=1.46×107个。
【小问4详解】
对培养基的菌落进行纯化,步骤④平板划线操作中,每次划线前后都要对接种针进行灼烧处理,目的是对接种环进行灭菌处理,接种前灼烧接种针,以保证每次划线的菌种均来自上次划线的末端,接种完成后再次灼烧接种针是防上微生物污染环境。
18. 水污染是全球性的环境问题,微生物降解是水污染治理的有效手段之一。聚乙烯醇(PVA)是存在于化工污水中的一种难以降解的大分子有机物,PVA分解菌能产生PVA酶分解PVA,PVA与碘作用时能产生蓝绿色复合物,当PVA被分解时蓝绿色复合物消失,形成白色透明斑,请回答下列问题:
(1)要从土壤中筛选出能高效分解PVA的细菌,应采用以_____________作为唯一的碳源的选择培养基,实验中还应设置对照组。将菌液稀释相同的倍数,对照组培养基上生长的菌落数目应明显______(多于/少于)选择培养基上的数目,从而说明选择培养基具有筛选作用。
(2)要测定土壤稀释液中微生物的数目,可在显微镜下用__________计数板直接计数。若将100ml含有PVA分解菌的土壤样品溶液稀释104倍后,取0.1ml稀释液均匀涂布在选择培养基表面,测得菌落数的平均值为160个,空白对照组平板上未出现菌落,则100ml原菌液中有PVA分解菌_______个,该方法的测量值与实际值相比一般会______(偏大/偏小/相等),原因是___________________。
(3)要鉴定分离出的细菌是否为PVA分解菌,培养PVA分解菌的培养基中除了加入必需的营养物质外还需要加入___________用于鉴别PVA分解菌。要比较不同菌株降解PVA能力的大小,用含相同PVA浓度的上述培养基来培养不同菌株,一定时间后,通过测定___________________来确定不同菌株降解PVA能力的大小。
【答案】(1) ①. 聚乙烯醇##PVA ②. 多于
(2) ①. 细菌 ②. 1.6×109 ③. 偏小 ④. 当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落
(3) ①. 碘 ②. 白色透明斑的大小(或直径)
【解析】
【分析】1、选择培养基是根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基使混合菌样中的劣势菌变成优势菌,从而提高该菌的筛选率。
2、统计菌落数目的方法:(1)显微镜直接计数法:①原理:利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量。②方法:用计数板计数。③缺点:不能区分死菌与活菌。(2)间接计数法(活菌计数法):①原理:当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。②操作:a、设置重复组,增强实验的说服力与准确性;b、为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数。③计算公式:每克样品中的菌株数=(c÷V)×M,其中c代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL),M代表稀释倍数。
【小问1详解】
要从土壤中筛选出能高效分解PVA的细菌,应采用以聚乙烯醇( PVA)作为唯一的碳源的选择培养基,目的是淘汰不能分解聚乙烯醇( PVA)的细菌;实验中设置的对照组培养基上生长的菌落数目应明显多于选择培养基上的数目,因为对照组没有淘汰不能分解聚乙烯醇( PVA)的细菌,从而说明选择培养基具有筛选作用。
【小问2详解】
要测定土壤稀释液中微生物的数目,可在显微镜下用血细胞(血球)计数板直接计数;根据题意分析,100ml原菌液中有PVA分解菌的数量=160÷0.1×104×100=1.6×109个;由于该方法得到的菌落可能是两个或者多个细菌共同产生一个菌落导致统计的菌落数较实际菌落数偏少,所以该方法的测量值与实际值相比一般会偏小。
【小问3详解】
PVA与碘作用时能产生蓝绿色复合物,当PVA被分解时蓝绿色复合物消失,形成白色透明斑,因此鉴定PVA分解菌,培养基中除了加入必需的营养物质外还需要加入碘。比较不同菌株降解PVA能力的大小,可用含相同PVA浓度的鉴别培养基来培养不同菌株,一定时间后,通过测定白色透明斑的大小(或直径),确定不同菌株降解PVA能力的大小。
19. 目前全球面临粮食安全问题,农业发展至关重要。在现代生物技术高速发展的背景下,越来越多的生物技术在育种中得到应用。回答下列问题:
(1)通过植物组织培养技术可以实现优良品种的快速繁殖,取优良品种的体细胞经过脱分化形成_______,该过程一般需要避光,此时所用培养基中的碳源为_______(填“有机碳源”或“无机碳源”)。诱导生芽和生根的过程中,培养基的最大区别为_______。
(2)无性生殖的作物连续种植多代后产量会下降,主要是感染的病毒会传给子代。通过植物组织培养还可以对无性生殖的作物进行脱毒处理,此时一般选取______(部位)的细胞,原因是_______。
(3)耕地面积减少也是农业面临的一大问题,为了更充分地利用土地,有的研究者想到利用植物体细胞杂交技术制备“番茄—马铃薯”杂种植株,期望能得到地上结番茄,地下长马铃薯的植株。该设想需要先利用_____去除细胞壁,获得原生质体,然后利用_______诱导原生质体融合,融合细胞再生出细胞壁后经过植物组织培养发育成完整植株。植物体细胞杂交技术的原理是________。
【答案】(1) ①. 愈伤组织 ②. 有机碳源 ③. 生长素和细胞分裂素的比例和浓度不同
(2) ①. 茎尖(或芽尖或根尖) ②. 植物分生区附近(茎尖)病毒极少,甚至无病毒
(3) ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 电融合法、离心法、聚乙二醇诱导 ③. 细胞膜具有一定的流动性、植物细胞具有全能性
【解析】
【分析】植物体细胞杂交是指将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。诱导原生质体融合的方法:物理法(离心、振动、电激等)和化学法(聚乙二醇等)。植物体细胞杂交的意义:克服远缘杂交不亲和的障碍,扩大亲本范围,培育作物新品种。
【小问1详解】
植物组织培养过程中,经脱分化过程可形成愈伤组织;愈伤组织形成和生长、分化常在MS培养基上进行,这说明MS培养基能够给愈伤组织提供有机碳等物质,故据此推断MS培养基中的碳源是有机碳源;配制的诱导生芽和生根的培养基的最大区别是:生长素和细胞分裂素的比例和浓度不同,其中诱导生根的培养基中生长素和细胞分裂素的比例较高。
【小问2详解】
培育脱毒苗时,一般选取茎尖(或芽尖或根尖)部位的细胞作为外植体,其依据是植物分生区附近(茎尖)病毒极少,甚至无病毒。
【小问3详解】
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,可以利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得原生质体;诱导植物原生质体融合的方法有物理方法如电融合法、离心法,化学方法如聚乙二醇诱导等;植物体细胞杂交包括植物细胞融合和植物组织培养两个阶段,因此其原理是细胞膜的流动性、植物细胞的全能性。
20. 人体心肌细胞中的肌钙蛋白由三种结构不同的亚基组成,即肌钙蛋白T(cTnT)、肌钙蛋白I(cTnl)和肌钙蛋白C(cTnC),其中cTnl在血液中含量上升是心肌损伤的特异性指标。为制备抗cTnI的单克隆抗体,科研人员完成了以下过程。请据图分析回答下列问题:
(1)科研人员以cTnI作为_______免疫小鼠,取小鼠的脾脏细胞与骨髓瘤细胞细胞诱导融合,经过筛选得到杂交瘤细胞,该细胞的特点是_____。②过程表示将乙细胞接种到多孔培养板上,进行克隆化培养及______,之后稀释、培养、再检测,并多次重复上述操作,其目的是筛选获得_____。
(2)经过两次筛选得到的细胞最简便的方法是选择______(填“体外培养”或“体内培养”),原因是___________。
(3)动物细胞培养时,除了适宜的营养物质、温度等条件外,还需要控制气体条件是______与5%二氧化碳的混合气体,二氧化碳的主要作用是______。
【答案】(1) ①. 抗原 ②. 既能大量繁殖,又能产生抗体 ③. 抗体检测 ④. 能产生抗cTnl抗体的杂交瘤细胞
(2) ①. 体内培养 ②. 培养条件容易控制(或不需要更换培养基,或不需要考虑温度、pH是否合适等合理答案均可以得分)
(3) ①. 95%的空气 ②. 维持培养液的pH
【解析】
【分析】(1)制备产生抗体的B淋巴细胞:向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。
(2)获得杂交瘤细胞:①将鼠的骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合;②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。
(3)克隆化培养和抗体检测。
(4)将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。
(5)提取单克隆抗体:从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
【小问1详解】
cTnI是人的肌钙蛋白T,作为抗原可以使小鼠发生免疫反应;杂交瘤细胞是B细胞与骨髓瘤细胞的融合体,既能大量繁殖,又能产生抗体;单克隆抗体制备需要进行抗体检测,第一次是利用选择性培养基进行初步筛选出杂交瘤细胞,第二次是利用克隆化培养和抗体检测的方法筛选出既能大量增殖,又能产生所需抗体的杂交瘤细胞,多次重复上述操作,是为了筛选能产生抗cTnl抗体的杂交瘤细胞。
【小问2详解】
经过两次筛选得到的细胞(能产生抗cTnl抗体的杂交瘤细胞)最简便的方法是选择在体内培养,因为体内培养条件容易控制、不需要更换培养基、不需要考虑温度、pH是否合适等。
【小问3详解】
动物细胞培养需要的气体环境为95%空气和5%的CO2,CO2的主要作用是维持培养液的pH。
21. 我国中科院的研究团队利用细胞工程和基因编辑技术,成功培育出世界上首例只有双母亲来源的孤雌小鼠和双父亲来源的孤雄小鼠,实现了哺乳动物的同性繁殖。实验流程如图所示,请回答下列问题:
(1)卵细胞转化成phFSC相当于植物组织培养中的___________过程,该过程___________(填“存在”或“不存在”)基因的选择性表达。
(2)要培育孤雄小鼠需要将精子和具卵细胞细胞核特点的ahESC同时注入去核的卵母细胞形成重构胚,在对卵母细胞进行去核时,除了显微操作外还可以采用___________(至少答出两种)等方法处理,得到的重构胚通常需要发育到___________阶段才能进行胚胎移植。
(3)不考虑致死情况,得到的孤雄小鼠性染色体组成为___________。利用胚胎分割的方法对乙进行处理得到了多只孤雄小鼠,利用这些孤雄小鼠作为实验材料进行用于医学研究的优点是____________。
【答案】(1) ①. 脱分化 ②. 存在
(2) ① 梯度离心、紫外线短时间照射、化学物质处理 ②. 桑葚胚或囊胚
(3) ①. XX,XY或YY ②. 遗传物质相同,可以基本排除由基因不同造成的个体差异
【解析】
【分析】卵细胞激活转化成phFSC,通过基因编辑技术获得具精子细胞核特点的phESC,获得甲,从而得到孤雌小鼠。
精子激活转化成ahFSC,通过基因编辑技术获得具卵细胞细胞核特点的ahESC,获得乙,从而得到孤雄小鼠。
【详解】(1)卵细胞是高度分化的细胞,转化为孤雌胚胎干细胞相当于植物组织培养中的脱分化阶段,这个过程也存在某些基因的表达和某些基因的关闭,所以存在基因的选择性表达。
(2)对卵母细胞进行去核时,可以采取显微操作、梯度离心、紫外线短时间照射、化学物质处理等,通常重构胚需要在体外培养到桑葚胚或囊胚期才能进行移植。
(3)不考虑致死,孤雄小鼠的染色体来源于两只雄鼠产生的精子,所以其性染色体可能是XX、XY或YY,通过胚胎分割得到的同一批小鼠遗传物质相同,所以作为实验材料可以排除由基因的差异造成的个体差异。
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