内容正文:
南大附中2024-2025第二学期高二月考——生物试卷
一、单选题(每题3分,共45分)
1. 中国的许多传统美食制作过程蕴含了生物发酵技术。下列叙述正确的是( )
A. 腐乳制作过程中,起主要作用的是曲霉
B. 酸奶制作过程中,密封处理不利于乳酸菌发酵
C. 馒头制作过程中,酵母菌进行呼吸作用产生CO2
D. 泡菜制作过程中,密封处理有利于醋酸菌的生长
2. 与传统发酵技术相比,发酵工程的产品种类更加丰富,产量和质量明显提高。判断下列相关表述正确的是( )
A. 通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
B. 发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身
C. 发酵工程与传统发酵技术最大的区别就是前者可以利用微生物来进行发酵
D. 在发酵工程的发酵环节中,发酵条件变化会影响微生物的生长繁殖,不会影响微生物的代谢途径
3. 下图为实验室培养和纯化大肠杆菌过程中部分操作步骤,说法错误的是( )
A. 步骤①②③操作时需要在酒精灯火焰旁进行
B. 步骤①中,待倒入的培养基冷却后,再盖上培养皿的皿盖
C. 步骤③中,每次划线前后都需对接种环进行灭菌处理
D. 步骤④中,经数次划线后培养,可以分离得到单菌落
4. 饮用被细菌污染的水后,细菌在消化道内会繁殖并产生毒素,引起急性肠胃炎、某同学利用图1所示方法,检测饮用水中的细菌含量,图2为不同稀释度下得到的若干个平板。下列相关叙述正确的是( )
A. 配制图1所示固体培养基时,需要先灭菌,再调整到适宜的pH
B. 图1中①~③三个培养皿上菌落数的平均值乘以稀释倍数即为每毫升样品中的细菌数
C. 图2所示的平板中,a和c的计数结果不适合用于计算样品中的细菌数
D. 若图2所示为牛肉膏蛋白胨培养基,则生长的细菌一定是大肠杆菌
5. 下表为培养某种微生物的培养基配方。下列相关叙述错误的是( )
成分
NaNO3
K2HPO4
KCl
MgSO4·7H2O
FeSO4
(CH2O)
H2O
青霉素
含量
3g
1g
0.5g
0.5g
0.01g
30g
1L
0.1万单位
注:青霉素可抑制细菌生长
A. 依物理性质划分,该培养基属于液体培养基
B. 依用途划分,该培养基属于选择培养基
C. 培养基中的唯一碳源是(CH2O),唯一氮源是NaNO3
D. 若将该培养基配方中的(CH2O)替换为纤维素,可用于分解纤维素细菌的筛选
6. 下列关于植物组织培养过程的叙述正确的是( )
A. 植物组织培养过程中使用的培养基需要灭菌,所用的器械要消毒
B. 愈伤组织是通过再分化形成的一种不定形的薄壁组织团块
C. 诱导生芽或生根时,需要生长素与细胞分裂素的比例合适
D. 植物组织培养的原理为植物体细胞核的全能性
7. 如图为肾脏上皮细胞培养过程示意图,已知肾脏上皮细胞属于需要贴附于某些基质表面才能生长增殖的细胞。下列相关叙述错误的是( )
A. 甲→乙,丙→丁过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理
B. 细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是刺激细胞呼吸
C. 丙过程会出现细胞贴壁和接触抑制现象
D. 上述细胞培养过程原理是细胞增殖,没有体现细胞的全能性
8. 将Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4基因通过逆转录病毒转入小鼠成纤维细胞后。置于培养胚胎干细胞(ES细胞)的培养基上培养。2~3周后,细胞会呈现出与ES细胞类似的形态和活跃分裂能力,这样的细胞称为诱导多能干细胞(iPS细胞)。下列说法错误的是( )
A. 逆转录病毒充当了将目的基因导入成纤维细胞的载体
B. 从获取途径看,iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞
C. 体细胞经诱导产生iPS细胞后,细胞的全能性下降
D. 欲验证iPS细胞的产生是由于外源基因的作用,应设置不转入外源基因的对照组
9. 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。下列说法错误的是( )
A. 图中筛选1和筛选2所依据的基本原理是相同的
B. 可将小鼠甲脾脏剪碎并用胰蛋白酶等处理后加培养液制成单细胞悬液
C. 实验前必须给小鼠甲注射病毒A以获得产生相应抗体的B淋巴细胞
D. 杂交瘤细胞需要在含95%空气和5%CO2的混合气体培养箱中进行培养
10. 孤独症谱系障碍与基因S的变异有关,科研人员对猕猴的基因S进行编辑,首次获得孤独症模型猴,然后再通过动物细胞工程和胚胎工程技术获得更多克隆猴,下列叙述正确的是( )
A. 在克隆模型猴时,利用囊胚细胞核移植比体细胞核移植更有优势
B. 培养早期胚胎的培养基中需要有糖类、氨基酸等营养条件,但无需提供气体环境
C. 胚胎移植的过程中,需要选择具有优良遗传性状的雌性个体作为受体
D. 获得更多克隆猴,可以采用胰蛋白酶或胶原蛋白酶对早期胚胎进行分割,经移植获得同卵双胎或多胎
11. 下图为受精作用及胚胎发育示意图,a、b代表两个发育时期。下列叙述正确的是( )
A. ①过程中会发生基因重组
B. ②过程中细胞开始分化
C. a时期可分离得到胚胎干细胞
D. 胚胎分割一般选取b时期的胚胎
12. 欲利用胚胎工程技术加快高产奶的萨能山羊的繁殖,下列说法正确的是( )
A. 为使萨能母羊超数排卵,可在其饲料中添加适量的促性腺激素
B. 卵裂期的胚胎细胞数量增加,但胚胎总体积和细胞内有机物的种类不变
C. 为提高胚胎利用率,可采用胚胎分割等无性繁殖技术
D. 生产上通常选用内细胞团细胞进行性别鉴定
13. 质粒是基因工程中最常用的载体,它存在于许多细菌体内。质粒上有标记基因如图所示,通过标记基因可以推知外源基因(目的基因)是否转移成功。外源基因插入的位置不同,细菌在培养基上的生长情况不同,如图表示外源基因插入位置(插入点有a、b、c),请根据表中提供细菌的生长情况,推测①②③三种重组后细菌的外源基因插入点,正确的一组是( )
细菌在含氨苄青霉素培养基上生长情况
细菌在含四环素培养基上生长情况
①
能生长
能生长
②
能生长
不能生长
③
不能生长
能生长
A. ①是c;②是b;③是a B. ①是a和b;②是a;③是b
C. ①是a和b;②是b;③是a D. ①是c;②是a;③是b
14. 如表列举了几种限制酶的识别序列及其切割位点 (箭头表示相关酶的切割位点).图是酶切后产生的几种末端.下列说法正确的是( )
限制酶
AluI
BamHI
SmaI
Sau3AI
识别序列
AG↓CT
TC↑GA
G↓GATCC
CCTAG↑G
CCC↓GGG
GGG↑CCC
↓GATC
CTAG↑
A. BamHI 切割的是氢键, AluI切割的是磷酸二酯键
B. Sau3A I 和 BamHI切割产生的片段能够相连,但连接后的片段两者都不能再切割
C. ②④⑤对应的识别序列均能被 Sau3A I 识别并切割
D. T4DNA 连接酶即能连接①③,也能连接②⑤,但后者连接效率低
15. 用PCR扩增下面的DNA片段:
5'GACCTGTGGAAGC…… CATACGGGATTG3'
3'CTGGACACCTTCG…… GTATGCCCTAAC5'
供选择的引物有:
①5'GACCTGTGGAAGC3'、②5'CATACGGGATTG3'、
③5'GTATGCCCTAAC3'和④5'CAATCCCGTATG3'
共四种,应选择( )
A. ①② B. ②③
C ③④ D. ①④
二、非选择题(共55分)
16. 营养缺陷型菌株就是在人工诱变或自发突变后,微生物细胞代谢调节机制中的某些酶被破坏,使代谢过程中的某些合成反应不能进行的菌株。这种菌株在基本培养基中不能生长,但能积累正常菌株不能积累的某些代谢中间产物,为工业生产提供大量原料。以下是实验人员利用影印法初检氨基酸缺陷型菌株的过程。
(1)培养基灭菌常用的方法是_____。过程①的接种方法为_____图中基本培养基与完全培养基存在差异的成分是_____。
(2)进行过程②培养时,应先将丝绒布转印至_____(填“基本”或“完全”)培养基上,原因是_____。
(3)利用影印法培养的优点是不同培养基中同种菌株的接种位置相同,所以,挑取_____(填“菌落A”或“菌落B”)即为所需的氨基酸缺陷型菌株。
(4)分离计数土壤中自然突变的氨基酸缺陷型菌株的过程步骤①取5g土壤加入45mL无菌水中充分震荡得到土壤悬液。步骤②中,将1mL土壤悬液进行梯度稀释,每种稀释度经过步骤③各在3个平板上接种(每个平板的接种量为0.2mL),经适当培养后,在稀释倍数为103和104两组平板上的菌落数分别为49、47、48和2、7、6.据此可得出每毫升土壤悬液中的活菌数为_____个。接种后的平板应_____,以防止冷凝水滴落造成污染。
17. 下图表示利用青菜(2N=20)与油菜(2N=38)培育种间杂种的过程。请据图回答:(胚轴发育为连接茎和根的部分)
(1)将采集到的青菜花粉和剪碎的油菜胚轴分别置于含有_____酶的溶液中,搅拌并保温一段时间后,过滤、离心,获得两种原生质体。
(2)取两种原生质体混合液,滴加到含有_____(化学物质)的融合液中,静置、保温一段时间,以诱导原生质体融合。再转移至液体浅层培养基中培养,通过_____过程形成愈伤组织,诱导分化出芽后,再转移至生根培养基中诱导生根。
(3)研究发现花粉原生质体及其自身融合体不能形成植株,且其大小与油菜胚轴原生质体差异显著。通常,在将两种原生质体混合前,需用异硫氰酸荧光素活染花粉原生质体,其主要目的是便于利用显微镜鉴别出_____。
(4)实验人员取两种形态特征有明显差异的杂种植株甲、乙,分别利用其根尖细胞制作临时装片,观察其正常体细胞分裂中期染色体数分别是48、58,若多个细胞可以融合,据此,可推测甲是_____倍体,产生乙植株的原因最可能是_____。
18. 染料废水是一种难处理的工业废水。研究发现,活性污泥中能筛选出对蓝色的2BLN染料废水具有高效脱色能力的菌株,它们通过降解具有生物毒性的分散蓝2BLN而降低废水危害,图1表示目标菌株GN-1的筛选和脱色试验流程,图2表示GN-1菌株接种量对脱色效果影响的实验结果。
(1)向含分散蓝2BLN的LB固体培养基中进行接种后,培养结果如图1所示,在菌落①至④中,目标菌株GN-1应从菌落_____中挑取。
(2)无菌技术是防止纯种微生物被其他微生物污染,且自身也不污染操作环境的技术。以下过程需要使用无菌技术的是_____。
A. 接种 B. 富集培养 C. 分离、纯化
(3)根据图2所示结果,综合考虑脱色效果(6d脱色率达90%以上为合格)和经济效益,GN-1菌株的最佳接种量为_____%。
(4)随着染料初始浓度的持续增加,GN-1菌株的脱色能力可能会产生变化,这是由于高浓度的染料对GN-1菌株起了_____作用,脱色能力_____(填“强”或“弱”)的菌株被选择出来。
19. 聚乙烯是一次性口罩的主要成分之一,大量废弃的一次性口罩在自然状态下难以降解。科学家发现了一种能分解聚乙烯(塑料的成分)的微生物——聚乙烯分解菌,它能分泌聚乙烯降解酶降解一次性口罩。
(1)要想得到聚乙烯分解菌纯培养物,应选择含废旧塑料丰富的垃圾场土样进行稀释,再将菌液涂布到制备好的____________培养基上。该培养基在制作时,应将____________作为培养基中的唯一碳源。
(2)涂布器在使用过程中,需放在火焰上灼烧,该灭菌方法称为____________。酒精燃尽后,随即进行接种____________(填“会”或“不会”)对结果产生影响,理由是____________。
(3)为了进一步测定土壤样品中聚乙烯分解菌数量,实验小组同学进行了如下操作:
上图中接种到A培养体系的方法是____________,④管中样品的稀释倍数为____________,计数时一般选择菌落数为____________的平板进行计数,用上述方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目____________(“多”或“少”)。
20. 研究表明,骨质疏松症可由骨硬化蛋白引起。目前科学家通过生物工程技术制备出骨硬化蛋白单克隆抗体,该抗体通过与骨硬化蛋白特异性结合而间接促进骨形成、抑制骨吸收,在骨质疏松的治疗中有重大意义。下图为制备骨硬化蛋白单克隆抗体的部分流程图,请据图回答问题:
(1)图中的抗原X是指____________,通常从小鼠的____________中采集B淋巴细胞。
(2)在制备骨硬化蛋白单克隆抗体的过程中,细胞融合常用的生物诱导法是____________。融合后存在多种细胞,先用选择培养基筛选杂交瘤细胞,杂交瘤细胞特点为____________。将筛选得到的杂交瘤细胞转到96孔培养板中培养,吸取有克隆生长的细胞培养孔中的____________(填“上清液”或“沉淀细胞”),应用抗原-抗体杂交技术进行抗体阳性检测,抗体阳性检验的目的是:筛选出____________的杂交瘤细胞。
(3)将单克隆抗体注入体内后可以追踪抗原X并与之结合,而绝不攻击正常细胞,这充分体现了单克隆抗体____________的特点。
(4)单克隆抗体制备过程中涉及的细胞工程技术有____________、____________。
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南大附中2024-2025第二学期高二月考——生物试卷
一、单选题(每题3分,共45分)
1. 中国的许多传统美食制作过程蕴含了生物发酵技术。下列叙述正确的是( )
A. 腐乳制作过程中,起主要作用的是曲霉
B. 酸奶制作过程中,密封处理不利于乳酸菌发酵
C. 馒头制作过程中,酵母菌进行呼吸作用产生CO2
D. 泡菜制作过程中,密封处理有利于醋酸菌的生长
【答案】C
【解析】
【分析】1、参与腐乳制作的微生物主要是毛霉,其新陈代谢类型是异养需氧型。
2、参与泡菜制作的微生物是乳酸菌,泡菜制作的原理:(1)乳酸菌在无氧条件下,将糖分解为乳酸。(2)利用乳酸菌制作泡菜的过程中会引起亚硝酸盐的含量的变化。
【详解】A、腐乳制作过程中,起主要作用的是毛霉,A错误;
B、制作酸奶利用的是乳酸菌,乳酸菌为厌氧型细菌,所以密封处理有利于乳酸菌发酵,B错误;
C、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均能产生CO2,馒头制作过程中,酵母菌进行呼吸作用产生CO2,CO2遇热膨胀而形成小孔,使得馒头暄软多孔,C正确;
D、制作泡菜利用的是乳酸菌,并非醋酸菌,D错误。
故选C。
2. 与传统发酵技术相比,发酵工程的产品种类更加丰富,产量和质量明显提高。判断下列相关表述正确的是( )
A. 通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
B. 发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身
C. 发酵工程与传统发酵技术最大区别就是前者可以利用微生物来进行发酵
D. 在发酵工程的发酵环节中,发酵条件变化会影响微生物的生长繁殖,不会影响微生物的代谢途径
【答案】B
【解析】
【分析】1、发酵工程生产的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。
2、产品不同,分离提纯的方法一般不同。(1)如果产品是菌体,可采用过滤,沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来;(2)如果产品是代谢产物,可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取。
3、发酵过程中要严格控制温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件。
4、发酵过程一般来说都是在常温常压下进行,条件温和、反应安全,原料简单、污染小,反应专一性强,因而可以得到较为专一的产物。
【详解】A、单细胞蛋白是指利用发酵工程获得的大量的微生物菌体,不是从微生物细胞中提取单细胞蛋白,A错误;
B、发酵工程生产的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身,B正确;
C、发酵工程与传统发酵技术都需要利用微生物来进行发酵,C错误;
D、在发酵工程的发酵环节中,发酵条件不仅影响微生物的生长繁殖,也会通过影响酶的活性影响微生物的代谢途径,D错误。
故选B。
3. 下图为实验室培养和纯化大肠杆菌过程中的部分操作步骤,说法错误的是( )
A. 步骤①②③操作时需要在酒精灯火焰旁进行
B. 步骤①中,待倒入的培养基冷却后,再盖上培养皿的皿盖
C. 步骤③中,每次划线前后都需对接种环进行灭菌处理
D. 步骤④中,经数次划线后培养,可以分离得到单菌落
【答案】B
【解析】
【分析】平板划线法纯化大肠杆菌时不同阶段灼烧接种环的目的不同:(1)第一次操作:杀死接种环上原有的微生物。(2)每次划线之前:杀死上次划线后接种环上残留的菌种,使下次划线的菌种直接来源于上次划线的末端。(3)划线结束后:杀死接种环上残存的菌种,避免细菌污染环境和感染操作者。
【详解】A、①②③步骤操作时需要在酒精灯火焰旁进行,防止被杂菌污染,A正确;
B、步骤①倒完平板后立即盖上培养皿,冷却后将平板倒过来放置,B错误;
C、接种环在每次接种前和接种结束后都要通过灼烧来灭菌,接种前灼烧,是为了杀死接种环上原有的微生物,每次划线之前灼烧,是为了杀死上次划线后接种环上残留的菌种,使下次划线的菌种直接来源于上次划线的末端,划线结束后灼烧是为了杀死接种环上残存的菌种,避免细菌污染环境和感染操作者,所以在操作③过程中,每次划线前后都需要对接种环进行灼烧灭菌处理,C正确;
D、平板划线操作中,通过连续划线,可将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面,经数次划线后培养,可以分离得到单菌落,D正确。
故选B。
4. 饮用被细菌污染的水后,细菌在消化道内会繁殖并产生毒素,引起急性肠胃炎、某同学利用图1所示方法,检测饮用水中的细菌含量,图2为不同稀释度下得到的若干个平板。下列相关叙述正确的是( )
A. 配制图1所示固体培养基时,需要先灭菌,再调整到适宜的pH
B. 图1中①~③三个培养皿上菌落数的平均值乘以稀释倍数即为每毫升样品中的细菌数
C. 图2所示的平板中,a和c的计数结果不适合用于计算样品中的细菌数
D. 若图2所示为牛肉膏蛋白胨培养基,则生长的细菌一定是大肠杆菌
【答案】C
【解析】
【分析】稀释涂布平板计数是根据微生物在固体培养基上所形成的单个菌落,即是由一个单细胞繁殖而成这一培养特征设计的计数方法,即一个菌落代表一个单细胞。 计数时,首先将待测样品制成均匀的系列稀释液,尽量使样品中的微生物细胞分散开,使成单个细胞存在(否则一个菌落就不只是代表一个细胞),再取一定稀释度、一定量的稀释液接种到平板中,使其均匀分布于平板中的培养基内。经培养后,由单个细胞生长繁殖形成菌落,统计菌落数目,即可计算出样品中的含菌数。
【详解】A、配制图1所示固体培养基时,需要先调整到适宜的pH、分装再灭菌,A错误;
B、图1中①~③三个培养皿菌落数的平均值乘以稀释倍数再除以0.1mL,即为每毫升样品中的细菌数,B错误;
C、图2所示的平板中,a中菌落太多,c中菌落太少,a和c的计数结果不适合用于计算样品中的细菌数,一般为30-300个之间较适宜,C正确;
D、牛肉膏蛋白胨培养基适合细菌生长,但不一定是大肠杆菌,D错误。
故选C。
5. 下表为培养某种微生物的培养基配方。下列相关叙述错误的是( )
成分
NaNO3
K2HPO4
KCl
MgSO4·7H2O
FeSO4
(CH2O)
H2O
青霉素
含量
3g
1g
0.5g
0.5g
0.01g
30g
1L
0.1万单位
注:青霉素可抑制细菌生长
A. 依物理性质划分,该培养基属于液体培养基
B. 依用途划分,该培养基属于选择培养基
C. 培养基中的唯一碳源是(CH2O),唯一氮源是NaNO3
D. 若将该培养基配方中的(CH2O)替换为纤维素,可用于分解纤维素细菌的筛选
【答案】D
【解析】
【分析】微生物的营养物质主要包括碳源、氮源、水和无机盐等,有些微生物还需要特殊的营养物质,如维生素、生长因子等;培养基中含有琼脂的一般为固体培养基;选择培养基是指通过培养混合的微生物,仅得到或筛选出所需要的微生物,而其他不需要的种类在这种培养基上是不能生存的。
【详解】A、该培养基配方中没有凝固剂琼脂,依物理性质划分,该培养基属于液体培养基,A正确;
B、该培养基配方中含有青霉素,能够杀灭细菌,筛选出真菌,故依用途划分,该培养基属于选择培养基,B正确;
C、能为微生物的生长繁殖提供所需碳元素的物质叫碳源,能为微生物的生长繁殖提供所需氮元素的物质叫氮源,该培养基中的唯一碳源是(CH2O),唯一氮源是NaNO3,C正确;
D、细菌对青霉素敏感,含青霉素的培养基不能培养细菌,因此用该培养基培养纤维素分解菌,则应除去(CH2O)和青霉素,再添加纤维素,D错误。
故选D。
6. 下列关于植物组织培养过程的叙述正确的是( )
A. 植物组织培养过程中使用培养基需要灭菌,所用的器械要消毒
B. 愈伤组织是通过再分化形成的一种不定形的薄壁组织团块
C. 诱导生芽或生根时,需要生长素与细胞分裂素的比例合适
D. 植物组织培养的原理为植物体细胞核的全能性
【答案】C
【解析】
【分析】植物组织培养的条件:①细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等)。②一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素)。
【详解】A、植物组织培养过程中使用的培养基和器械都要灭菌,以避免杂菌污染,A错误;
B、愈伤组织是通过脱分化形成的,愈伤组织是一团排列疏松而无规则、高度液泡化、呈无定形状态的、具有分生能力的薄壁细胞,B错误;
C、诱导生芽或生根时,需要生长素与细胞分裂素的比例合适,其中生长素和细胞分裂素的比值大时有利于根的形成,比值小时,则促进芽的形成,C正确;
D、植物组织培养原理为植物细胞具有全能性,D错误。
故选C。
7. 如图为肾脏上皮细胞培养过程示意图,已知肾脏上皮细胞属于需要贴附于某些基质表面才能生长增殖的细胞。下列相关叙述错误的是( )
A. 甲→乙,丙→丁过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理
B. 细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是刺激细胞呼吸
C. 丙过程会出现细胞贴壁和接触抑制现象
D. 上述细胞培养过程的原理是细胞增殖,没有体现细胞的全能性
【答案】B
【解析】
【分析】据图可知,图示为肾脏上皮细胞培养过程示意图,图中甲表示剪碎肾脏组织块,乙表示制成细胞悬液,丙表示原代培养,丁表示传代培养。
【详解】A、甲剪碎肾脏组织块→乙制成细胞悬液过程,丙→丁是传代培养,需要将接触抑制的细胞分开,两个过程都需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,分散成单个细胞,A正确;
B、细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是用于维持培养液的pH,B错误;
C、丙表示原代培养,丙过程会出现细胞贴壁和接触抑制现象,C正确;
D、上述细胞培养过程的得到多个细胞,原理是细胞增殖,但结果并未得到完整的个体或分化为各种细胞,故没有体现细胞的全能性,D正确。
故选B。
8. 将Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4基因通过逆转录病毒转入小鼠成纤维细胞后。置于培养胚胎干细胞(ES细胞)的培养基上培养。2~3周后,细胞会呈现出与ES细胞类似的形态和活跃分裂能力,这样的细胞称为诱导多能干细胞(iPS细胞)。下列说法错误的是( )
A. 逆转录病毒充当了将目的基因导入成纤维细胞的载体
B. 从获取途径看,iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞
C. 体细胞经诱导产生iPS细胞后,细胞的全能性下降
D. 欲验证iPS细胞的产生是由于外源基因的作用,应设置不转入外源基因的对照组
【答案】C
【解析】
【分析】胚胎干细胞具有胚胎细胞的特性,在形态上表现为体积小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外,在体外培养的条件下,可以增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可进行遗传改造。
【详解】A、由题意可知,Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4基因能通过逆转录病毒转入小鼠成纤维细胞,说明逆转录病毒充当了将目的基因导入成纤维细胞的载体,A正确;
B、由于iPS细胞具有活跃的分裂能力,故iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞,B正确;
C、体细胞分化程度高,全能性低,体细胞被诱导为iPS细胞后,可重新分化为其他细胞,故体细胞经诱导产生iPS细胞后,细胞的全能性升高,C错误;
D、欲验证iPS细胞的产生是由于外源基因的作用,自变量为是否含有外源基因,应设置不转入外源基因的对照组,D正确。
故选C。
9. 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。下列说法错误的是( )
A. 图中筛选1和筛选2所依据的基本原理是相同的
B. 可将小鼠甲脾脏剪碎并用胰蛋白酶等处理后加培养液制成单细胞悬液
C. 实验前必须给小鼠甲注射病毒A以获得产生相应抗体的B淋巴细胞
D. 杂交瘤细胞需要在含95%空气和5%CO2的混合气体培养箱中进行培养
【答案】A
【解析】
【分析】1、单克隆抗体的制备:(1)制备产生特异性抗体的B淋巴细胞:向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾脏内获得相应的B淋巴细胞;(2)获得杂交瘤细胞:①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的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。
2、单克隆抗体的应用:①作为诊断试剂,具有准确、高效、简易、快速的优点;②用于治疗疾病和运载药物。
【详解】A、为了得到能产生抗病毒A单克隆抗体的杂交瘤细胞,需要进行筛选。第一次筛选用特定的选择培养基筛选:未融合的细胞和同种细胞融合后形成的细胞(“BB”细胞、“瘤瘤”细胞)都会死亡,只有融合的杂交瘤细胞(“B瘤”细胞)才能生长,第二次筛选用多孔培养皿培养,在每个孔只有一个杂交瘤细胞的情况下开始克隆化培养和抗体检测,经多次筛选得到能产生特异性抗体的细胞群,该过程用到抗原抗体杂交,故筛选所依据的基本原理是抗原与抗体的反应具有特异性或抗原与抗体的特异性结合,所以二者原理是不同的,A错误;
B、以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤:取小鼠甲脾脏剪碎,用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞,加入培养液制成单细胞悬液,B正确;
C、该实验前必须给小鼠甲注射病毒A,该处理的目的是诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞,C正确;
D、杂交瘤细胞体外培养的条件需要无菌、无毒的环境、合适的营养、适宜的温度、通入含有95%空气和5%CO2混合气体(维持培养液的pH),D正确。
故选A。
10. 孤独症谱系障碍与基因S的变异有关,科研人员对猕猴的基因S进行编辑,首次获得孤独症模型猴,然后再通过动物细胞工程和胚胎工程技术获得更多克隆猴,下列叙述正确的是( )
A. 在克隆模型猴时,利用囊胚细胞核移植比体细胞核移植更有优势
B. 培养早期胚胎的培养基中需要有糖类、氨基酸等营养条件,但无需提供气体环境
C. 胚胎移植的过程中,需要选择具有优良遗传性状的雌性个体作为受体
D. 为获得更多克隆猴,可以采用胰蛋白酶或胶原蛋白酶对早期胚胎进行分割,经移植获得同卵双胎或多胎
【答案】A
【解析】
【分析】胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理(选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体;用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理);②配种或人工授精;③对胚胎的收集、检查、培养或保存(对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑葚胚或囊胚阶段);④对胚胎进行移植;⑤移植后的检查。
【详解】A、囊胚细胞的分化程度低于体细胞,囊胚细胞的全能性高于体细胞,在克隆模型猴时,利用囊胚细胞核移植比体细胞核移植更有优势,A正确;
B、培养早期胚胎的培养基中需要有糖类、氨基酸等营养条件,同时也需提供气体环境:95%空气和5%CO2,B错误;
C、胎移植的过程中,需要选择有健康的体质和正常繁殖能力的个体作为受体,C错误;
D、为获得更多克隆猴,可以采用分割针或分割刀对早期胚胎进行分割,经移植获得同卵双胎或多胎,D错误。
故选A。
11. 下图为受精作用及胚胎发育示意图,a、b代表两个发育时期。下列叙述正确的是( )
A. ①过程中会发生基因重组
B. ②过程中细胞开始分化
C. a时期可分离得到胚胎干细胞
D. 胚胎分割一般选取b时期的胚胎
【答案】C
【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、①过程表示受精作用,而自然状态下基因重组发生在减数分裂过程中,即减数第一次分裂的前期或后期,A错误;
B、细胞分化开始的时期是囊胚期,对应图中的③,B错误;
C、胚胎干细胞来源于早期胚胎或原始性腺,a是囊胚,可分离得到胚胎干细胞,C正确;
D、胚胎分割的对象是桑椹胚或囊胚,图中b对应的时期是原肠胚,D错误。
故选C。
12. 欲利用胚胎工程技术加快高产奶的萨能山羊的繁殖,下列说法正确的是( )
A. 为使萨能母羊超数排卵,可在其饲料中添加适量的促性腺激素
B. 卵裂期的胚胎细胞数量增加,但胚胎总体积和细胞内有机物的种类不变
C. 为提高胚胎利用率,可采用胚胎分割等无性繁殖技术
D. 生产上通常选用内细胞团细胞进行性别鉴定
【答案】C
【解析】
【分析】进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑葚胚(桑椹胚)或囊胚,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,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
【详解】A、促性腺激素属于蛋白质类激素,能被消化道中的蛋白酶分解,因此在动物饲料中添加适量的促性腺激素不能达到超数排卵的目的,A错误;
B、卵裂期的细胞数量增加,但胚胎总体积不变或略有减小,细胞内有机物的种类增多,B错误;
C、为提高胚胎利用率,可采用胚胎分割移植等无性繁殖技术,获得多个相同个体,C正确;
D、由于滋养层细胞以后发育为胎膜和胎盘,故生产上可选用囊胚的滋养层细胞进行性别鉴定,D错误。
故选C。
13. 质粒是基因工程中最常用的载体,它存在于许多细菌体内。质粒上有标记基因如图所示,通过标记基因可以推知外源基因(目的基因)是否转移成功。外源基因插入的位置不同,细菌在培养基上的生长情况不同,如图表示外源基因插入位置(插入点有a、b、c),请根据表中提供细菌的生长情况,推测①②③三种重组后细菌的外源基因插入点,正确的一组是( )
细菌在含氨苄青霉素培养基上生长情况
细菌在含四环素培养基上生长情况
①
能生长
能生长
②
能生长
不能生长
③
不能生长
能生长
A. ①是c;②是b;③是a B. ①是a和b;②是a;③是b
C. ①是a和b;②是b;③是a D. ①是c;②是a;③是b
【答案】A
【解析】
【分析】分析图形可知:(1)a是抗氨苄青霉素基因,如果外源基因插入到a中,此基因结构被破坏,细菌无抗氨苄青霉素能力。将细菌放入含有氨苄青霉素培养基上生长,则会死亡;相反,会存活。(2)b是抗四环素基因,如果外源基因插入到b中,抗四环素基因结构被破坏,细菌无抗四环素能力。将细菌放入含有四环素培养基上生长,则会死亡;相反,会存活。
【详解】第①组:细胞能在含氨苄青霉素培养基上生长,说明抗氨苄青霉素基因没有被破坏;细菌能在含四环素培养基上的生长,说明抗四环素基因没有被破坏。由此可知,外源基因插入的位置不是a、b,而是c;
第②组:细胞能在含氨苄青霉素培养基上生长,说明抗氨苄青霉素基因没有被破坏;细菌不能在含四环素培养基上的生长,说明抗四环素基因被破坏。说明了外源基因插入位置是b,不是a;
第③组:细胞不能在含氨苄青霉素培养基上生长,能在含四环素培养基上的生长,说明抗氨苄青霉素基因被破坏,抗四环素基因没有被破坏,由此可知,外源基因插入的位置是a,而不是b。
综上所述,A正确,BCD错误。
故选A。
14. 如表列举了几种限制酶的识别序列及其切割位点 (箭头表示相关酶的切割位点).图是酶切后产生的几种末端.下列说法正确的是( )
限制酶
AluI
BamHI
SmaI
Sau3AI
识别序列
AG↓CT
TC↑GA
G↓GATCC
CCTAG↑G
CCC↓GGG
GGG↑CCC
↓GATC
CTAG↑
A. BamHI 切割的是氢键, AluI切割的是磷酸二酯键
B. Sau3A I 和 BamHI切割产生的片段能够相连,但连接后的片段两者都不能再切割
C. ②④⑤对应的识别序列均能被 Sau3A I 识别并切割
D. T4DNA 连接酶即能连接①③,也能连接②⑤,但后者连接效率低
【答案】C
【解析】
【分析】限制性内切核酸酶,简称限制酶:(1)来源:主要从原核生物中分离纯化出来;(2)特异性:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂;(3)结果:形成黏性末端或平末端。
【详解】A、BamHⅠ与AluⅠ切割的均是磷酸二酯键,A错误;
B、BamHⅠ切割G↓GATCC,Sau3AⅠ切割↓GATC,故二者切割后产生的黏性末端是相同的,因此二者切割后产生的黏性末端能够相连,连接后仍然存在GATC的序列,能被Sau3AⅠ切割,但是BamHⅠ不一定能切割,B错误;
C、②④⑤对应的识别序列都存在GATC,都能被Sau3AⅠ识别并切割,C正确;
D、T4DNA连接酶既可以连接黏性末端也可以连接平末端,而图中①、③属于平末端,②⑤是黏性末端,T4DNA连接酶连接平末端时效率较低,D错误。
故选C。
15. 用PCR扩增下面的DNA片段:
5'GACCTGTGGAAGC…… CATACGGGATTG3'
3'CTGGACACCTTCG…… GTATGCCCTAAC5'
供选择的引物有:
①5'GACCTGTGGAAGC3'、②5'CATACGGGATTG3'、
③5'GTATGCCCTAAC3'和④5'CAATCCCGTATG3'
共四种,应选择( )
A. ①② B. ②③
C. ③④ D. ①④
【答案】D
【解析】
【分析】1、PCR原理:在解旋酶作用下,打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以4中游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物,其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。
2、PCR反应过程是:变性→复性→延伸
过程
说明
变性
当温度上升到90℃以上时,双链DNA解聚为单链
复性
温度下降到50℃左右,两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合
延伸
72℃左右时,TaqDNA聚合酶有最大活性,可使DNA新链由5'端向3'端延伸
3、结果:上述三步反应完成后,一个DNA分子就变成了两个DNA分子,随着重复次数的增多,DNA分子就以2n的形式增加。PCR的反应过程都是在PCR扩增仪中完成的。
【详解】用PCR扩增DNA片段的过程中,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的,故引物的碱基序列应与每条模板链5'端的一段核苷酸链的碱基序列相同,即应以模板链5'端的一段脱氧核苷酸单链片段作为引物;由题干信息分析可知,5'端的碱基序列是5'GACCTGTGGAAGC和5'CAATCCCGTATG,故对应的引物为①5′GACCTGTGGAAGC3′和④5′CAATCCCGTATG3′,D正确,ABC错误。
故选D。
二、非选择题(共55分)
16. 营养缺陷型菌株就是在人工诱变或自发突变后,微生物细胞代谢调节机制中的某些酶被破坏,使代谢过程中的某些合成反应不能进行的菌株。这种菌株在基本培养基中不能生长,但能积累正常菌株不能积累的某些代谢中间产物,为工业生产提供大量原料。以下是实验人员利用影印法初检氨基酸缺陷型菌株的过程。
(1)培养基灭菌常用的方法是_____。过程①的接种方法为_____图中基本培养基与完全培养基存在差异的成分是_____。
(2)进行过程②培养时,应先将丝绒布转印至_____(填“基本”或“完全”)培养基上,原因是_____。
(3)利用影印法培养的优点是不同培养基中同种菌株的接种位置相同,所以,挑取_____(填“菌落A”或“菌落B”)即为所需的氨基酸缺陷型菌株。
(4)分离计数土壤中自然突变的氨基酸缺陷型菌株的过程步骤①取5g土壤加入45mL无菌水中充分震荡得到土壤悬液。步骤②中,将1mL土壤悬液进行梯度稀释,每种稀释度经过步骤③各在3个平板上接种(每个平板的接种量为0.2mL),经适当培养后,在稀释倍数为103和104两组平板上的菌落数分别为49、47、48和2、7、6.据此可得出每毫升土壤悬液中的活菌数为_____个。接种后的平板应_____,以防止冷凝水滴落造成污染。
【答案】(1) ①. 高压蒸汽灭菌法(或湿热法) ②. 稀释涂布平板法 ③. 氨基酸
(2) ①. 基本 ②. 防止将特定营养成分从完全培养基带入基本培养基
(3)菌落A (4) ①. 2.4×105 ②. 倒置
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落;②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。用稀释涂布平板法进行微生物计数时,统计的菌落数往往比活菌的实际数目少,这是因为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。
【小问1详解】
培养基需要有一定的水分,对培养基进行灭菌的方法是高压蒸汽灭菌法;由图观察可知,过程①的接种方法形成的菌落均匀分布,为稀释涂布平板法;完全培养基是一种在基本培养基内加入一些富含氨基酸、维生素和碱基之类的天然物质,即加入生长因子而制成的各种营养基,可用来满足微生物的各种营养缺陷型菌株的生长需要,故图中基本培养基与完全培养基存在差异的成分是氨基酸。
【小问2详解】
进行过程②培养时,为了防止将特定营养成分从完全培养基带入基本培养基,应先将丝绒布转印至基本培养基上。
【小问3详解】
在基本培养基中,氨基酸缺陷型菌株不能生长,而在完全培养基中能够生长,利用影印法培养的优点是不同培养基中同种菌株的接种位置相同,所以,挑取菌落A即为所需的氨基酸缺陷型菌株。
【小问4详解】
每克样品中的菌株数=(C÷V)×M,为了保证计数结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数,故选择稀释倍数是103的,据此可得出每毫升土壤悬液中的活菌数为(49+47+48)÷3÷0.2×103=2.4×105个;接种后的平板应倒置,以防止冷凝水滴落造成污染,同时还能防止培养基中水分过快蒸发。
17. 下图表示利用青菜(2N=20)与油菜(2N=38)培育种间杂种的过程。请据图回答:(胚轴发育为连接茎和根的部分)
(1)将采集到的青菜花粉和剪碎的油菜胚轴分别置于含有_____酶的溶液中,搅拌并保温一段时间后,过滤、离心,获得两种原生质体。
(2)取两种原生质体混合液,滴加到含有_____(化学物质)的融合液中,静置、保温一段时间,以诱导原生质体融合。再转移至液体浅层培养基中培养,通过_____过程形成愈伤组织,诱导分化出芽后,再转移至生根培养基中诱导生根。
(3)研究发现花粉原生质体及其自身融合体不能形成植株,且其大小与油菜胚轴原生质体差异显著。通常,在将两种原生质体混合前,需用异硫氰酸荧光素活染花粉原生质体,其主要目的是便于利用显微镜鉴别出_____。
(4)实验人员取两种形态特征有明显差异的杂种植株甲、乙,分别利用其根尖细胞制作临时装片,观察其正常体细胞分裂中期染色体数分别是48、58,若多个细胞可以融合,据此,可推测甲是_____倍体,产生乙植株的原因最可能是_____。
【答案】(1)纤维素酶和果胶
(2) ①. 聚乙二醇(PEG) ②. 脱分化
(3)杂种原生质体 (4) ①. 三 ②. 两个(花粉)原生质体A与一个原生质体B融合形成
【解析】
【分析】原生质体的制备要用纤维素酶和果胶酶去掉植物细胞的细胞壁,常用聚乙二醇诱导原生质体融合,体现了生物膜具有一定的流动性。将杂种细胞培养成完整植株的过程是植物组织培养,经过脱分化形成愈伤组织,再分化形成完整植株。
【小问1详解】
植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,若要获得原生质体,需要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,故将采集到的青菜花粉和剪碎的油菜胚轴分别置于含有纤维素酶和果胶酶的溶液中,搅拌并保温一段时间后,过滤、离心,获得两种原生质体。
【小问2详解】
诱导原生质体融合常用化学试剂聚乙二醇(PEG),故取两种原生质体混合液,滴加到含有聚乙二醇(PEG)融合液中,以诱导原生质体融合。想要获得愈伤组织(具有再度分化成其他组织细胞能力的薄壁细胞)必须经过脱分化。
【小问3详解】
由于青菜花粉和油菜胚轴的原生质体大小差异显著,故两者融合后和油菜胚轴原生质体大小几乎无差异,无法鉴别,当用异硫氰酸荧光素染色后,则容易从大小差异不大的两者之间鉴别出杂种原生质体,因此在将两种原生质体混合前,需用异硫氰酸荧光素活染花粉原生质体。
【小问4详解】
青菜是二倍体,含20条染色体,青菜花粉是生殖细胞,染色体数目是体细胞一半,即10条,与油菜胚轴(二倍体38条染色体)结合后,形成三倍体48条染色体,也就是甲植株;58条染色体可能是两个青菜花粉(原生质体A)与一个油菜胚轴(原生质体B)融合形成四倍体58条染色体,也就是乙植株,为四倍体。即产生乙植株的原因最可能是两个(花粉)原生质体A与一个原生质体B融合形成。
18. 染料废水是一种难处理的工业废水。研究发现,活性污泥中能筛选出对蓝色的2BLN染料废水具有高效脱色能力的菌株,它们通过降解具有生物毒性的分散蓝2BLN而降低废水危害,图1表示目标菌株GN-1的筛选和脱色试验流程,图2表示GN-1菌株接种量对脱色效果影响的实验结果。
(1)向含分散蓝2BLN的LB固体培养基中进行接种后,培养结果如图1所示,在菌落①至④中,目标菌株GN-1应从菌落_____中挑取。
(2)无菌技术是防止纯种微生物被其他微生物污染,且自身也不污染操作环境的技术。以下过程需要使用无菌技术的是_____。
A. 接种 B. 富集培养 C. 分离、纯化
(3)根据图2所示结果,综合考虑脱色效果(6d脱色率达90%以上为合格)和经济效益,GN-1菌株的最佳接种量为_____%。
(4)随着染料初始浓度的持续增加,GN-1菌株的脱色能力可能会产生变化,这是由于高浓度的染料对GN-1菌株起了_____作用,脱色能力_____(填“强”或“弱”)的菌株被选择出来。
【答案】(1)③ (2)ABC
(3)15% (4) ①. 选择 ②. 强
【解析】
【分析】获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染。无菌技术应围绕着如何避免杂菌的污染展开,主要包括消毒和灭菌。消毒是指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物。灭菌则是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子。消毒和灭菌工作主要包括两个方面:对操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒;将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌。常用的消毒方法有煮沸消毒、巴氏消毒等;灭菌方法有湿热灭菌、干热灭菌和灼烧灭菌等。
【小问1详解】
透明圈越大说明该菌落中的菌株分散2BLN的能力越强,故应该选取菌落③。
【小问2详解】
获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染,接种、微生物的培养、分离纯化的过程都涉及无菌技术,因此接种、富集培养和分离、纯化过程都需要使用无菌技术,即ABC正确,D错误。
故选ABC。
【小问3详解】
根据图2,6d脱色率达90%以上为合格,15%和20%效果几乎相同且最佳,以节约的原则考虑,最佳接种量为15%。
【小问4详解】
GN-1菌株具有脱色能力,该菌株自然条件下可发生变异,变异是不定向的,可能出现脱色能力更强的菌株,随着染料初始浓度的持续增加,高浓度的染料对菌株起到了选择作用,脱色能力强的菌株被选择出来,有利变异积累,基因频率发生变化,故GN-1菌株的脱色能力可能会增强。
19. 聚乙烯是一次性口罩的主要成分之一,大量废弃的一次性口罩在自然状态下难以降解。科学家发现了一种能分解聚乙烯(塑料的成分)的微生物——聚乙烯分解菌,它能分泌聚乙烯降解酶降解一次性口罩。
(1)要想得到聚乙烯分解菌纯培养物,应选择含废旧塑料丰富的垃圾场土样进行稀释,再将菌液涂布到制备好的____________培养基上。该培养基在制作时,应将____________作为培养基中的唯一碳源。
(2)涂布器在使用过程中,需放在火焰上灼烧,该灭菌方法称为____________。酒精燃尽后,随即进行接种____________(填“会”或“不会”)对结果产生影响,理由是____________。
(3)为了进一步测定土壤样品中聚乙烯分解菌的数量,实验小组同学进行了如下操作:
上图中接种到A培养体系的方法是____________,④管中样品的稀释倍数为____________,计数时一般选择菌落数为____________的平板进行计数,用上述方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目____________(“多”或“少”)。
【答案】(1) ①. 选择 ②. 聚乙烯
(2) ①. 灼烧灭菌 ②. 会 ③. 涂布器温度过高,杀死菌种
(3) ① 稀释涂布平板法 ②. 104 ③. 30-300 ④. 少
【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、微生物接种最常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法,其中稀释涂布平板法接种可用来微生物计数。
【小问1详解】
选择培养基在微生物学中,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,分析题意,本实验目的是得到聚乙烯分解菌纯培养物,故制作培养基时,应将聚乙烯作为培养基中的唯一碳源,这样可促进能利用聚乙烯的微生物生长,同时抑制其他微生物的生长,该类培养基属于选择培养基。
【小问2详解】
给涂布器灭菌用灼烧灭菌法;涂布器使用前需要在酒精中浸泡,使用时将涂布器取出来,待酒精燃尽后随即进行涂布,由于温度过高,会烫死菌种,故会影响实验结果。
【小问3详解】
据图可知,上述过程中是将微生物逐步稀释后接种到A培养体系,故属于稀释涂布平板法;据图可知,从样本中取1ml加入9ml的无菌水中,是稀释了10倍,则④管中样品的稀释倍数为104倍;该方法进行计数时,一般选择菌落数为30-300的平板进行计数;由于两个或者多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,因此用上述方法统计出的菌落数往往比样品中活菌的实际数目少。
20. 研究表明,骨质疏松症可由骨硬化蛋白引起。目前科学家通过生物工程技术制备出骨硬化蛋白单克隆抗体,该抗体通过与骨硬化蛋白特异性结合而间接促进骨形成、抑制骨吸收,在骨质疏松的治疗中有重大意义。下图为制备骨硬化蛋白单克隆抗体的部分流程图,请据图回答问题:
(1)图中的抗原X是指____________,通常从小鼠的____________中采集B淋巴细胞。
(2)在制备骨硬化蛋白单克隆抗体的过程中,细胞融合常用的生物诱导法是____________。融合后存在多种细胞,先用选择培养基筛选杂交瘤细胞,杂交瘤细胞特点为____________。将筛选得到的杂交瘤细胞转到96孔培养板中培养,吸取有克隆生长的细胞培养孔中的____________(填“上清液”或“沉淀细胞”),应用抗原-抗体杂交技术进行抗体阳性检测,抗体阳性检验的目的是:筛选出____________的杂交瘤细胞。
(3)将单克隆抗体注入体内后可以追踪抗原X并与之结合,而绝不攻击正常细胞,这充分体现了单克隆抗体____________的特点。
(4)单克隆抗体制备过程中涉及的细胞工程技术有____________、____________。
【答案】(1) ①. 骨硬化蛋白 ②. 脾脏
(2) ①. 灭活的病毒 ②. 既能无限增殖,又能产生特异性抗体 ③. 上清液 ④. 能产生所需抗体的(产生抗骨硬化蛋白抗体的) (3)特异性强
(4) ①. 动物细胞培养 ②. 动物细胞融合
【解析】
【分析】单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导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;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【小问1详解】
根据题干信息,“制备出骨硬化蛋白单克隆抗体”,则图中抗原X是指骨硬化蛋白,由此激发小鼠产生特异性免疫反应,通常从小鼠的脾脏中采集免疫过的B淋巴细胞。
【小问2详解】
细胞融合常用的生物诱导法是灭活的病毒诱导;杂交瘤细胞兼有B淋巴细胞(浆细胞)和骨髓瘤细胞的特性,具有的特点是既能无限增殖,又能产生特异性抗体;由于抗体蛋白质相对质量较轻,又因为抗体由细胞分泌出细胞,因此需要在吸取有克隆生长的细胞培养孔中的上清液;此后利用利用抗原-抗体杂交技术最后选出产生单克隆抗体的杂交瘤细胞: 若该杂交瘤细胞分泌了抗骨硬化蛋白抗体,则该抗体会与骨硬化蛋白(抗原)发生特异性结合显性为阳性,因此抗体阳性检验的目的是筛选出能产生所需抗体的(产生抗骨硬化蛋白抗体的)杂交瘤细胞。
【小问3详解】
单克隆抗体注入体内后可以自动追踪抗原并与之结合,而绝不攻击任何正常细胞,故称为“生物导弹”,这是利用了抗原与抗体之间结合的高度特异性,这充分体现了单克隆抗体特异性强的特点。
小问4详解】
单克隆抗体制备过程中要将淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞,该技术为动物细胞融合技术,并且该过程要培养杂交瘤细胞,需利用动物细胞培养技术。
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