内容正文:
2025年春季高二3月质量检测卷
生物学
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版选择性必修3第1章~第3章第1节。
一、选择题:本题共16小题。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列有关传统发酵技术的叙述,正确的是( )
A. 发酵利用的是微生物的无氧呼吸 B. 菌种差异、不明杂菌等往往会造成传统发酵食品的品质不一
C. 不同发酵产品所用原料必定不同 D. 传统发酵技术通常需要人为严格控制发酵条件
【答案】B
【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。
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。
3、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。
【详解】A、发酵是利用微生物的代谢活动,微生物的呼吸方式并不局限于无氧呼吸,有些发酵过程中微生物进行有氧呼吸,例如醋酸发酵过程中醋酸菌是好氧菌,进行有氧呼吸,A错误;
B、在传统发酵过程中,由于菌种差异(不同的菌种发酵特性不同,产生的代谢产物种类和数量有别)、不明杂菌(杂菌会与发酵菌种竞争营养物质,还可能产生不利于发酵食品品质的物质)等因素的存在,往往会造成传统发酵食品的品质不一,B正确;
C、不同发酵产品所用原料可能相同。例如,以葡萄为原料,在有氧条件下可进行果醋发酵,在无氧条件下可进行果酒发酵,C错误;
D、传统发酵技术通常是在自然条件下进行的,一般不需要人为严格控制发酵条件,如家庭制作泡菜等。与现代发酵工程相比,传统发酵对条件的控制不那么精准和严格,D错误。
故选B。
2. 脲酶催化尿素水解产生的氨,可作为细菌的氮源。下列叙述错误的是( )
A. 脲酶能降低化学反应的活化能
B. 培养产脲酶细菌时,一般需要将培养基调至酸性
C. 培养细菌除了需要氨源,还需要碳源、无机盐等营养物质
D. 用于筛选产脲酶细菌的以尿素为唯一氮源的培养基,属于选择培养基
【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。
2、只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,利用以尿素作为唯一氮源的选择培养基,可以从土壤中分离出分解尿素的细菌。
【详解】A、酶具有降低化学反应所需活化能的作用,因此脲酶能降低化学反应的活化能,A正确;
B、培养产脲酶细菌时,一般需要将培养基调至中性或弱碱性, B错误;
C、培养细菌所需的培养基中需要氮源、碳源、无机盐、水、生长因子等,C正确;
D、用于筛选产脲酶细菌的以尿素为唯一氮源的培养基,能合成脲酶的细菌能在培养基中生存,不能利用尿素为氮源的微生物不能生存,因此该培养基属于选择培养基,D正确。
故选B。
3. 随着相关理论和技术的发展,人们能够在严格控制的环境条件下大规模生产发酵产品,发酵工程逐步形成。发酵工程的中心环节是( )
A. 菌种的选育 B. 培养基的配制、灭菌
C. 发酵罐内发酵 D. 分离、提纯产物
【答案】C
【解析】
【分析】发酵工程,是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。
【详解】A、菌种的选育是发酵工程的起始重要环节,通过选育优良的菌种,可以为发酵生产提供良好的基础,决定了发酵产品的质量、产量和特性等,但它只是为后续发酵做准备,并非发酵工程的中心环节,A错误;
B、培养基的配制要为微生物生长提供合适的营养物质,灭菌是为了防止杂菌污染,这两者是保证发酵正常进行的重要条件,但它们是围绕发酵罐内发酵这个核心过程开展的前期准备工作,B错误;
C、发酵罐内发酵是整个发酵工程的核心阶段。在这个环节中,微生物在适宜的条件下,利用培养基中的营养物质进行生长、繁殖和代谢,产生我们所需的发酵产品。发酵罐内的各种条件(如温度、pH、溶氧等)都需要严格控制,以确保发酵过程的顺利进行和发酵产品的质量与产量,所以它是发酵工程的中心环节,C正确;
D、分离、提纯产物是发酵工程的后期环节,是将发酵罐内发酵产生的目标产物从发酵液中分离出来并进行纯化,以得到符合质量要求的产品,但它是在发酵完成后进行的操作,不是发酵工程的中心环节,D错误。
故选C。
4. 某微生物平板划线结果如图所示,划线的顺序为1→2→3→4→5。下列叙述正确的是( )
A. 完成图中所示操作的过程中,接种环共灼烧处理了6次
B. 将接种后的平板放入28℃左右的恒温培养箱中正置培养24~48h
C. 操作过程中用接种环蘸取一环菌液后应立即将试管直接塞上棉塞
D. 该分离纯化方法可以用于微生物的计数
【答案】A
【解析】
【分析】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、平板划线操作的注意事项:①第一次划线及每次划线之前都需要灼烧接种环灭菌。②灼烧接种环之后,要冷却后才能伸入菌液,以免温度太高杀死菌种。③划线时最后一区域不要与第一区域相连。④划线用力大小要适当,防止用力过大将培养基划破。
【详解】A、在平板划线法中,接种环在每次划线前和划线结束后都需要灼烧灭菌。 划线前灼烧是为了杀死接种环上原有的微生物,避免杂菌污染。 划线结束后灼烧是为了杀死接种环上残留的菌种,避免污染环境和操作者。 图中划线顺序为1→2→3→4→5,共进行了5次划线,那么划线前灼烧5次,划线结束后灼烧1次,总共灼烧处理了6次,A正确;
B、不同微生物的最适生长温度不同,将接种后的平板放入恒温培养箱中培养时,应根据微生物的种类设置合适的温度。一般细菌的培养温度在30 - 37℃,B错误;
C、操作过程中用接种环蘸取一环菌液后,应立即在固体培养基表面进行划线操作,而不是将试管直接塞上棉塞,否则会导致菌液污染或操作失误,C错误;
D、平板划线法的目的主要是将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面,以获得单菌落,从而实现微生物的分离和纯化,但由于划线过程中无法准确计数,所以该方法不可以用于微生物的计数,D错误。
故选A。
5. 科研人员利用野生型二倍体马铃薯(2N=24)和抗青枯病的二倍体茄子(2N=24)进行体细胞杂交实验,培养出了具有抗青枯病特性的可育马铃薯—茄子。不考虑其他因素,下列叙述正确的是( )
A. 马铃薯—茄子的细胞进行减数分裂时能形成24个四分体
B. 可采用灭活的病毒诱导两种原生质体融合
C. 需用秋水仙素处理融合后的杂种细胞才能形成可育的杂种植株
D. 得到的马铃薯—茄子可育,说明马铃薯和茄子间不存在生殖隔离
【答案】A
【解析】
【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞,进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
【详解】A、马铃薯—茄子的细胞含有24+24=48条染色体,其进行减数分裂时能形成24个四分体,A正确;
B、诱导两种原生质体融合不可用灭活的病毒,灭活的病毒是在动物细胞融合过程中使用,B错误;
C、融合后的杂种细胞含有同源染色体,其形成可育的杂种植株不需用秋水仙素处理,C错误;
D、马铃薯—茄子是由马铃薯细胞和茄子细胞融合得到的杂种细胞形成的可育杂种植株,不能说明马铃薯和茄子间不存在生殖隔离,D错误。
故选A。
6. 胚胎分割技术是胚胎工程的重要应用之一,在性别鉴定和遗传病筛查等方面有重要意义。下列有关胚胎分割技术的说法,错误的是( )
A. 在分割囊胚阶段的胚胎时,要注意将内细胞团均等分割
B. 被分割的胚胎应是发育良好的原肠胚
C. 胚胎分割时需要借助显微设备进行操作
D. 胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一
【答案】B
【解析】
【分析】胚胎分割:1、胚胎分割——是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。2、特点:来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一。目前以二分胚的分割和移植效率最高。3、主要仪器设备:体视显微镜和显微操作仪。4、进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚,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。5、存在问题:胚胎分割的份数越多,操作的难度越大,移植的成功率也越低。
【详解】 A、分割囊胚阶段的胚胎时,一定要将内细胞团均等分割,否则会影响胚胎的恢复和发育,A正确;
B、胚胎分割时,一般选用发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚,B错误;
C、胚胎分割时需要借助显微设备进行操作,主要仪器设备为体视显微镜和显微操作仪,C正确;
D、来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一,D正确。
故选B。
7. 美西螈的巨噬细胞在断肢再生的早期起重要作用。为研究巨噬细胞的作用机制,科研人员用现代生物技术制备了抗巨噬细胞表面标志蛋白CD14的单克隆抗体。该过程没有涉及的现代生物技术手段是( )
A. 细胞融合技术 B. 抗原一抗体杂交技术
C. 动物细胞培养技术 D. 体细胞核移植技术
【答案】D
【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。
【详解】单克隆抗体制备过程中涉及到的现代生物技术手段有细胞融合技术、动物细胞培养技术、抗原—抗体杂交技术,没有用到体细胞核移植技术,D正确。
故选D。
8. 为了加快优良种牛的繁殖进程,育种人员采用了如图所示的两种方法。下列相关分析正确的是( )
A. 图中①的处理方法包括电刺激、灭活病毒诱导等
B. 图中②一般是通过注射促性腺激素引起超数排卵
C. e牛和f牛体内都有一半的染色体来自b牛
D. 方法I中,对胚胎进行移植前可取少量内细胞团细胞做DNA分析
【答案】B
【解析】
【分析】胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体称为“供体“,接受胚胎的个体叫“受体“。
【详解】A、图中①是将体细胞核移入去核卵细胞并促使其融合、发育的过程,常用的方法是“电融合”等,而不采取灭活病毒诱导,A错误;
B、图中②是超数排卵处理,通常是通过注射促性腺激素进行,B正确;
C、由图可知,e 牛(试管牛)是 a 牛精子与 b 牛卵子受精后发育而成,故其染色体一半来自 a 牛、一半来自 b 牛;而 f 牛是由 c 牛的乳腺细胞核克隆得来,与 b 牛无关,C 错误;
D、胚胎移植前若要进行 DNA 鉴定,一般取胚胎的某个早期细胞或滋养层细胞进行检测,而非“内细胞团”(内细胞团发育成胚胎本体,取样会严重影响胚胎发育),D 错误。
故选B。
9. 我国科研工作者通过对肾上皮细胞进行基因编辑,完成了国际上首例将肾上皮细胞转化成诱导多能干细胞(iPS细胞)并再次诱导分化成心肌细胞的实验。下列叙述错误的是( )
A. 体外培养肾上皮细胞时需要无菌、无毒的环境
B. 肾上皮细胞经过脱分化形成的iPS细胞属于愈伤组织
C. 用患者自身体细胞诱导形成的iPS细胞治疗相关疾病,能避免免疫排斥反应
D. 贴壁生长的细胞在进行传代培养前需用胰蛋白酶等进行处理
【答案】B
【解析】
【分析】胚胎干细胞简称ES或EK细胞,是由早期胚胎或原始性腺分离出来的一类细胞,iPS与ES细胞一样,可通过定向诱导分化修补某些功能异常的细胞来治疗疾病。
【详解】A、体外培养细胞时,为了保证细胞能正常生长和代谢,需要提供无菌、无毒的环境,以防止杂菌污染和有害物质对细胞造成损害。肾上皮细胞在体外培养时也不例外,所以体外培养肾上皮细胞时需要无菌、无毒的环境,A正确;
B、肾上皮细胞经过脱分化形成的iPS细胞是诱导多能干细胞,具有发育的全能性,可以分化形成多种细胞类型。而愈伤组织是植物细胞在离体培养条件下,经过脱分化形成的一种无定形的薄壁细胞团,与iPS细胞的概念和性质完全不同。所以肾上皮细胞经过脱分化形成的iPS细胞不属于愈伤组织,B错误;
C、用患者自身体细胞诱导形成的iPS细胞,其遗传物质与患者自身细胞基本相同,将其用于治疗相关疾病时,免疫系统不会将其识别为外来异物,从而能避免免疫排斥反应,C正确;
D、贴壁生长的细胞在进行传代培养前,需要用胰蛋白酶等处理,使细胞间的蛋白质等物质分解,从而使细胞从瓶壁上脱离下来,形成细胞悬液,以便进行后续的传代操作,D正确。
故选B。
10. 某研究者为探究不同浓度的雌激素甲对牛的卵母细胞和受精卵在体外发育过程的影响,进行了相关实验,结果如表所示。根据实验数据可知,下列叙述正确的是( )
雌激素甲的浓度/(μg·mL-1)
卵母细胞/个
第一极体排出/个
卵母细胞成熟率/%
卵裂数/个
卵裂率/%
0
106
70
66.0
28
40.0
1
120
79
65.8
46
58.2
10
113
53
46.9
15
28.3
100
112
48
42.8
5
10.4
A. 卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加
B. 卵裂有一段时间是在透明带内进行的,该时间段内可发生减数分裂
C. 雌激素甲浓度为1μg·mL-1时对应的卵母细胞成熟率与对照组的接近,但卵裂率显著提高
D. 实验结果表明,雌激素甲对受精卵发育的促进作用随浓度升高而持续增强
【答案】C
【解析】
【分析】据表可知,较对照组(甲浓度为0μg/mL)而言,甲浓度增大均使卵母细胞数量增多,第一极体排出个数、成熟率、卵裂数、卵裂率都呈先增加,后下降的趋势。
【详解】A、卵裂期细胞数目增加,但有机物总量因呼吸消耗而减少,A错误;
B、卵裂期进行的是有丝分裂,而减数分裂发生在卵母细胞成熟阶段,故卵裂期内不会发生减数分裂,B错误;
C、浓度为1 μg/mL时,卵母细胞成熟率为65.8%(对照组66.0%),两者接近,而卵裂率从对照组的40.0%提升至58.2%,显著提高,C正确;
D、随浓度升高(1→10→100 μg/mL),卵裂率从58.2%降至28.3%和10.4%,表明高浓度抑制受精卵发育,而非促进作用持续增强,D错误。
故选C。
11. 基因工程需要三种工具:限制酶、DNA连接酶和载体。下列相关叙述正确的是( )
A. 限制酶主要是从真核生物中分离纯化出来的,具有特异性
B. DNA连接酶与DNA聚合酶催化合成的化学键相同,催化的反应底物也相同
C. 质粒的基本单位是核糖核苷酸,另外两种工具的基本单位是氨基酸
D. 基因工程中常用的载体除质粒外,还包括噬菌体、动植物病毒等
【答案】D
【解析】
【分析】1、限制性内切核酸酶(限制酶)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。
2、DNA连接酶将双连DNA片段“缝合”起来,恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
3、基因工程中使用的载体有质粒、噬菌体、动植物病毒等。
【详解】A、限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的,而不是真核生物。原核生物容易受到外源 DNA 的入侵,限制酶能切割外源 DNA 以保护自身,它具有特异性,即一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列,并在特定的切点上切割 DNA 分子,A错误;
B、DNA 连接酶与 DNA 聚合酶催化合成的化学键都是磷酸二酯键,但催化的反应底物不同。DNA 连接酶是将两个 DNA 片段连接起来,作用于 DNA 片段;而 DNA 聚合酶是将单个的脱氧核苷酸连接到已有的 DNA 链上,作用于单个脱氧核苷酸,B错误;
C、质粒是小型环状 DNA 分子,其基本单位是脱氧核苷酸,而不是核糖核苷酸;限制酶和 DNA 连接酶的化学本质是蛋白质,基本单位是氨基酸,C错误;
D、基因工程中常用的载体除质粒外,还包括噬菌体、动植物病毒等。这些载体都能将目的基因导入受体细胞,并且在受体细胞中能自我复制或整合到受体细胞的染色体 DNA 上,D正确。
故选D。
12. 下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的说法,错误的是( )
A. DNA不溶于酒精,但溶于2mol·L-1的NaCl溶液
B. 鉴定过程中DNA的双螺旋结构不发生改变
C. 粗提取的DNA中可能含有蛋白质
D. 在一定温度下,DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色
【答案】B
【解析】
【分析】DNA粗提取与鉴定实验原理是:1、DNA不溶于酒精,但某些蛋白质溶于酒精,利用这一原理,可以初步分离DNA与蛋白质。DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,它能溶于2mol/L的NaCl溶液;
2、在一定温度下,DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色,因此,二苯胺试剂可以作为鉴定DNA的试剂。
【详解】A、DNA不溶于酒精,DNA能溶于2mol/L的NaCl溶液,且它在2mol/L的NaCl溶液中溶解度大,A正确;
B、使用二苯胺试剂检测DNA时,需要沸水浴加热,所以鉴定过程中DNA的双螺旋结构发生改变,B错误;
C、DNA和蛋白质紧密结合成染色质,因此在粗提取过程中,DNA中可能含有未分离的蛋白质,C正确;
D、使用二苯胺试剂检测DNA时,需要沸水浴加热,DNA遇二苯胺会呈现蓝色,D正确。
故选B。
13. 物质A(一种含有C、H、N的有机物)难以被降解,会对环境造成污染。为修复污染土壤,研究小组从某地土壤中分离获得能高效降解物质A的细菌菌株,并对其计数,如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. 计数时应选择培养基上的菌落数为30~300的平板
B. 结果表明,每克土壤中的菌株数为1.7×109个
C. 添加葡萄糖会干扰选择培养基的功能,导致无法准确分离和计数目标菌株
D. 培养基上的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌
【答案】B
【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,在划线的开始部分,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。
【详解】A、计数时应选择培养基上的菌落数为30~300的平板,原因是菌落数少于30,误差较大,菌落数大于300,密度过大,菌落之间可能会有重叠,计数不准确,A正确;
B、用于计数的平板菌落数目应差别不大,但给出的三个平板中,其中一个平板(260)的菌落数量和其他两个平板差距太大,该平板的培养基可能被杂菌污染,应舍弃,所以不能取三者的平均值进行计算,B错误;
C、物质A(一种含有C、H、N的有机物)难以被降解,为了分离获得能高效降解物质A的细菌菌株,应以物质A为唯一的碳源、氮源,添加葡萄糖会干扰选择培养基的功能,导致无法准确分离和计数目标菌株,C正确;
D、一般稀释倍数合适的情况下,培养基上的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌,D正确。
故选B。
14. 辣椒素是辣椒产生的次级代谢物,具有强抗氧化活性,可帮助清除机体内的自由基,减少氧化损伤和DNA损伤,从而降低癌症发生的风险。研究人员通过植物组织培养获得辣椒素的一般途径如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 在脱毒苗的培养过程中,一般选择茎尖作为外植体
B. 过程①一般不需要光照,过程②需要光照
C. 方法1中一般使用固体培养基,方法2中一般使用液体培养基
D. 辣椒素是植物生命活动所必需的产物,在整个培养过程中都会产生
【答案】D
【解析】
【分析】植物组织培养的过程:外植体经脱分化形成愈伤组织,再分化诱导生芽、生根,最后形成完整的植物体。另外,植物激素会影响脱分化与再分化的结果,生长素和细胞分裂素的比值具有“高根低芽中愈伤”的规律。
【详解】A、芽尖等分生组织分裂旺盛,且含病毒少,取材时常选用其作为外植体,可减少病毒感染,A正确;
B、过程①为脱分化过程,一般不需要光照,过程②为再分化,需要给予适当时间和强度的光照,促进叶绿素的合成,B正确;
C、方法1中一般使用固体培养基,方法2中的生产是从人工培养的愈伤组织细胞中提取某种成分,该过程使用的是液体培养基一般使用液体培养基,C正确;
D、植物代谢会产生一些一般认为不是植物基本的生命活动所必需的产物—次生代谢物,辣椒素是辣椒产生的次级代谢物,不是植物生命活动所必需的产物,D错误。
故选D。
15. 研究人员利用a蛋白制备抗a单克隆抗体的流程如图所示。下列说法错误的是( )
A. 步骤③中的特定培养基在功能上属于选择培养基
B. 经步骤③可筛选出多种杂交瘤细胞
C. 步骤④通过专一抗体检测获得了能产生抗a抗体的杂交瘤细胞
D. 步骤⑤只能是将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内进行增殖
【答案】D
【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。
【详解】A、步骤③所用的特定培养基通常为HAT选择培养基,能筛选出已融合的杂交瘤细胞并淘汰未融合的细胞和同种融合的细胞,A正确;
B、步骤③后存活下来的杂交瘤细胞可能来自不同的B淋巴细胞,与骨髓瘤细胞融合后能产生多种不同特异性的抗体,B正确;
C、抗原与抗体的结合具有特异性,依据此原理,通过专一抗体检测获得了能产生抗a抗体的杂交瘤细胞,C正确;
D、获得单克隆细胞后,可采用注射到小鼠体内制备腹水,也可在体外大规模培养以获得单克隆抗体,并非“只能”利用小鼠体内扩增,D错误。
故选D。
16. 现有一长度为3000碱基对(bp)的线性DNA分子。用酶H单独酶切该DNA分子,会得到2000bp和1000bp的片段;用酶G单独酶切该DNA分子,会得到2000bp、600bp和400bp的片段;用酶H和酶G同时酶切该DNA分子,会得到1000bp、600bp和400bp的片段。下列分析不合理的是( )
A. 酶G和酶H有相同的识别位点和切割位点
B. 酶H有1个识别位点和切割位点
C. 酶G有2个识别位点和切割位点
D. 用酶G和酶H同时酶切时,得到的DNA片段中有2个是1000bp
【答案】A
【解析】
【分析】据题分析,用酶 H 单独酶切出现2000bp和1000bp两个片段,说明DNA分子上有一个酶H位点;用酶 G单独酶切出现2000bp、600bp、400bp,说明DNA分子上有两个酶G位点。
【详解】A、用酶 H 单独酶切出现2000bp和1000bp两个片段,用酶 G单独酶切出现2000bp、600bp、400bp,用酶H和酶G同时酶切该DNA分子,会得到1000bp、600bp和400bp的片段,据酶切结果分析,酶H的切割位点在酶G切割位点中间,因此酶 G 和酶 H 没有相同的识别位点和切割位点,A错误;
B、用酶 H 单独酶切出现2000bp和1000bp两个片段,说明DNA分子上有一个酶H位点,B正确;
C、用酶 G单独酶切出现2000bp、600bp、400bp,说明DNA分子上有两个酶B位点,C正确;
D、酶G和酶 H 同时酶切时,得到 4 个 DNA 片段,分别是2个1000bp、1个600bp、1个400bp,D正确。
故选A。
二、非选择题
17. 豆豉是我国传统发酵食品。利用传统发酵技术制作的豆豉是以黄豆或黑豆为原料,加曲(接种微生物)发酵而成的。回答下列问题:
(1)传统发酵技术制作豆豉是以_____(填“单一”或“混合”)菌种为主的发酵。
(2)某食品研发小组以黄豆为主要原料进行的发酵工程的基本生产流程如图所示。
①黄豆相当于培养微生物的_____,可以为毛霉的生长提供各种养分。发酵之前,需要蒸煮黄豆,这样处理的优点之一是使黄豆软化,有利于_____。
②与家庭式作坊制作豆豉相比,图中工艺的优点是_____(答出1点)。
(3)毛霉在发酵过程中分泌的两种关键酶是_____,分别用于分解黄豆中的蛋白质和脂肪。
(4)发酵时,发酵罐内的温度需控制在15~20℃,推测将温度控制在这个范围内的原因是_____。
【答案】(1)混合 (2) ①. 培养基 ②. 毛霉的生长和酶解作用 (“微生物分解营养物质 ”或蛋白质等变性,促进酶的分解) ③. 实现纯种发酵(或避免杂菌污染), 提高产品质量的稳定性;发酵周期短,条件可控性强 (3)蛋白酶、脂肪酶
(4)该温度范围适宜毛霉的生长,且在该温度范围下酶的活性较高
【解析】
【分析】腐乳的制作原理:参与豆腐发酵的微生物有青霉、酵母、曲霉、毛霉等多种,其中起主要作用的是毛霉,其代谢类型为异养需氧型;毛霉能够产生蛋白酶和脂肪酶,将蛋白质和脂肪分别水解成小分子的肽和氨基酸、甘油和脂肪酸。
【小问1详解】
传统发酵技术制作的豆豉是以黄豆或黑豆为原料,加曲(接种微生物)发酵而成的,在此过程中没有做到严格灭菌,因此传统发酵技术制作豆豉是以混合菌种为主的发酵。
【小问2详解】
①灭菌后的黄豆相当于培养微生物的培养基,可以为毛霉的生长提供碳源、氮源等营养物质。蒸煮黄豆能使黄豆软化,可以使蛋白质等变性,有利于毛霉获取营养,同时可促使蛋白酶等更好地分解蛋白质。
②与家庭式作坊相比,图中工艺的优点是实现纯种发酵,提高产品质量的稳定性;发酵周期短,条件可控性强等。
【小问3详解】
毛霉在发酵过程中分泌的两种关键酶是蛋白酶和脂肪酶,分别用于分解黄豆中的蛋白质和脂肪。
【小问4详解】
发酵时,发酵罐内的温度需控制在15~20℃, 该温度范围最适宜毛霉的生长和酶发挥作用的温度。有利于发酵的进行。
18. 杀假丝菌素是由灰色链霉菌产生的抗真菌抗生素,主要用于抑制假丝酵母属引起的感染。杀假丝菌素的发酵过程分为三个阶段:菌体生长期(菌体快速增殖)、抗生素合成期(次级代谢物大量生成)及菌体自溶期(菌体裂解)。回答下列问题:
(1)利用发酵工程生产杀假丝菌素,首先在于选育性状优良的菌种。性状优良的菌种除了从自然界选取,还可以通过_____和基因工程育种获得。
(2)发酵过程中,若培养基灭菌不彻底,则杂菌污染会_____(答出2点),从而影响灰色链霉菌的生长和发酵。
(3)灰色链霉菌产杀假丝菌素的发酵过程中,菌体生物量、杀假丝菌素含量和培养液中葡萄糖浓度的变化情况如表所示。
发酵时间/h
菌体生物量/(g·L-1)
杀假丝菌素含量/(mg·L-1)
培养液中葡萄糖浓度/(g·L-1)
0
2.5
0
40.5
12
8.8
0
35.2
24
25.4
8.2
22.5
36
28.6
45.3
10.3
48
31.8
220.7
3.5
60
30.5
580.4
0.8
72
25.3
850.6
0
84
20.1
820.5
0
①表中数据表明,菌体生长期主要处于_____(填发酵时间范围)h,判断依据是该时间段_____快速增加,而_____几乎未合成或合成极少。
②发酵至60h时,杀假丝菌素含量达到580.4mg·L-1,但72h后不再增加,根据表中数据分析,可能的原因是_____。为提高总产量,可采取的措施是_____。
【答案】(1)诱变育种
(2)与灰色链霉菌竞争营养物质、产生对灰色链霉菌有害的代谢产物
(3) ①. 0 - 24h ②. 菌体生物量 ③. 杀假丝菌素含量 ④. 培养液中葡萄糖耗尽 ⑤. 补充葡萄糖
【解析】
【分析】诱变育种是指利用物理或化学因素诱导微生物发生基因突变,从而筛选出具有优良性状的菌种。例如,用紫外线照射微生物,可能导致其基因发生突变,产生新的性状。基因工程育种则是通过基因重组等技术,将控制优良性状的基因导入微生物中,获得优良菌种。
【小问1详解】
优良菌种的获取除了自然选择,常见的还有诱变育种(通过物理、化学等因素诱导基因突变来获得优良性状的菌种)和基因工程育种(通过导入目的基因来改造菌种)。
【小问2详解】
若培养基灭菌不彻底,会有杂菌污染。杂菌污染会和灰色链霉菌竞争营养物质,导致灰色链霉菌获得的营养减少;同时杂菌可能会产生一些有害代谢产物影响灰色链霉菌的生长和发酵,或者杂菌可能会与灰色链霉菌形成竞争关系争夺空间等。
【小问3详解】
①由表中数据可知,在0 - 24h这段时间内,菌体生物量从2.5 g ⋅ L−1速增加到25.4 g ⋅ L−1,而杀假丝菌素含量几乎为0或合成极少(0 - 8.2 mg⋅ L−1),符合菌体生长期的特点。所以菌体生长期主要处于0 - 24h,判断依据是该时段菌体生物量快速增加,而杀假丝菌素含量几乎未合成或合成极少。
②发酵至60h时,杀假丝菌素含量达到580.4 mg⋅ L−1,但72h后不再增加。从表中可以看到,随着发酵进行,培养液中葡萄糖浓度不断下降,到72h时已经降为0,说明可能是因为培养液中葡萄糖耗尽,杀假丝菌素的合成原料或能量供应不足,导致其不再增加。 为提高总产量,可以在发酵过程中适时补充葡萄糖,保证充足的营养供应,促进杀假丝菌素的合成。
19. 科学家利用滩涂野生耐盐大豆和普通高产大豆进行体细胞杂交实验,培育出耐盐—高产大豆新品种的过程如图1所示。回答下列问题:
(1)图1中①过程使用了_____去除细胞壁,获得植物的原生质体。
(2)若②过程形成的细胞均为2个细胞融合而来的细胞,则②过程后,产生的融合细胞最多有_____种。④过程将这些融合细胞转移到含_____的培养基(甲)上进行培养、筛选。
(3)图1中④⑤过程运用的技术是_____。
(4)图2中A、B、C表示不同的培养结果,不同结果的出现主要是培养基中_____不同所致。C中的根是由愈伤组织经过_____形成的。
(5)现欲验证耐盐—高产大豆的耐盐特性,请设计对照实验:_____。
【答案】(1)纤维素酶和果胶酶
(2) ①. 3##三 ②. 一定浓度NaCl (3)植物组织培养
(4) ①. 生长素与细胞分裂素比例 ②. 再分化
(5)将新培育的耐盐—高产大豆与普通大豆同时放置于相同盐浓度条件下培养,比较两组幼苗的生长情况
【解析】
【分析】题图分析,①表示去壁过程,常用酶解法,②表示诱导原生质体融合,③表示杂种细胞再生出细胞壁,④表示脱分化过程,⑤表示再分化过程。
【小问1详解】
细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,过程①使用了纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得植物原生质体。
【小问2详解】
若过程②形成的细胞均为2个细胞融合而来,则两种细胞的原生质体融合时有可能是两个滩涂野耐盐大豆细胞相互融合,也可能是两个普通高产大豆相互融合,或滩涂野耐盐大豆细胞和普通高产大豆细胞相互融合,所以有3种情况;该技术的目的是筛选并获得耐盐植株,故④过程将这些融合细胞转移到含一定浓度NaCl 的培养基中。
【小问3详解】
图中④⑤过程诱导愈伤组织并再分化成完整植株,运用的技术是植物组织培养技术。
【小问4详解】
植物组织培养过程中需要添加一定的植物激素,主要是生长素和细胞分裂素,A、B、C三种培养结果差异的根本原因是培养基中生长素与细胞分裂素比例不同;C中的根是由愈伤组织经过再分化而形成。
【小问5详解】
对照实验可将新培育的耐盐—高产大豆与普通大豆同时放置于相同盐浓度条件下培养,比较两组幼苗的生长情况,以验证其耐盐特性。
20. 我国科学家成功培育出了全球首例体细胞克隆猴“中中”和“华华”。体细胞克隆猴的培育过程如图所示。回答下列问题:
(1)据图可知,克隆猴的培育过程中用到了动物细胞培养技术、体细胞核移植技术和_____技术等。对分离出的体细胞进行细胞培养时,需要提供O2和CO2等气体环境,CO2的主要作用是_____。就成分而言,动物细胞培养的培养液与植物组织培养基的一个主要区别是前者含有动物的_____。
(2)图中将卵母细胞培养到_____后才能进行去核操作,这是体细胞克隆猴的技术难点之一、
(3)体细胞核移植技术中,需将供体细胞注入去核的卵母细胞。与胚胎细胞的细胞核相比,体细胞的细胞核难以支持克隆动物发育的主要原因是其表观遗传修饰更复杂,导致基因表达受限。这是体细胞克隆猴的另外一个技术难点。我国科学家将组蛋白去甲基化酶(Kdm4d)的mRNA注入重构胚,同时用一种组蛋白脱乙酰酶(去乙酰化)抑制剂TSA处理重构胚,提高了胚胎的发育率和妊娠率。Kdm4d和TSA的作用机理分别是_____、_____,从而通过改变组蛋白的表观遗传修饰来调控基因表达。获得的克隆猴的核DNA与胎猴的完全一致,最终表型_____(填“完全”或“不完全”)相同。
(4)克隆猴的成功培育为阿尔茨海默病、自闭症等脑疾病的机理研究、干预、诊治带来前所未有的光明前景。与以往用普通猴子做实验相比,克隆猴作为实验动物模型的优势是_____(答出1点)。
【答案】(1) ①. 胚胎移植 ②. 维持培养液的pH ③. 血清
(2)MII期##减数分裂II中期
(3) ①. 降低组蛋白的甲基化水平 ②. 提高组蛋白的乙酰化水平 ③. 不完全
(4)体细胞克隆猴制备时间短,基因编辑等可在体外培养的细胞进行
【解析】
【分析】1、克隆动物概念:将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经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,这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。
2、原理:动物细胞核的全能性。
3、动物细胞核移植可分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植。体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。原因:动物胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性相对容易,动物体细胞分化程度高,恢复其全能性十分困难。
【小问1详解】
据图可知,克隆猴的培育过程中用到了动物细胞培养技术、体细胞核移植技术和胚胎移植技术等,动物细胞培养时,培养基需要添加一定量的抗生素,还需要提供O2和CO2等气体环境,CO2的作用主要是维持培养液的pH。动物细胞培养的培养液成分与植物组织培养基成分最主要的区别在于前者含有血清,且在进行细胞原代培养时会出现细胞贴壁生长和细胞接触抑制。
【小问2详解】
去核是指去除纺锤体—染色体复合物;去核前应保证采集的卵母细胞在体外培养至减数分裂II中期;目前动物细胞核移植技术普遍使用的去核方法是显微操作法,核移植的具体操作是将体细胞注入去核卵母细胞,从而得到重构胚。
【小问3详解】
我国科学家将组蛋白去甲基化酶(Kdm4d)的mRNA注入重构胚,同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂(TSA)处理重构胚,这样可降低组蛋白的甲基化水平,提高组蛋白的乙酰化水平,从而改变组蛋白的表观遗传修饰来调控基因表达,激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程,提高了胚胎的发育率和妊娠率。获得的克隆动物与核供体动物性状不完全相同,可能是因为卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响(或克隆动物有部分遗传物质来自卵母细胞),也可能是环境会对克隆猴的性状产生影响。
【小问4详解】
克隆猴的成功为阿尔茨海默症、自闭症等脑疾病以及免疫缺陷、肿瘤等疾病机理研究、干预、诊治带来前所未有的光明前景。与以往用普通猴子做实验相比,克隆猴作为实验动物模型的两大优势是:①体细胞克隆猴。遗传背景相同,避免个体间差异对实验结果的干扰,大大减少实验动物的使用数量;②体细胞克隆猴制备时间短,基因编辑等可在体外培养的细胞进行。
21. 为扩大可耕地面积,增加粮食产量,我国科学家将抗冻基因转入普通水稻中,培育出了耐寒水稻新品系。抗冻基因经限制酶切开后的末端如图甲所示,图甲所示的DNA片段能与质粒pCLY15(图乙)高效连接,构建重组DNA分子。回答下列问题:
(1)构建重组DNA分子所用的限制酶、DNA连接酶均作用于DNA双链的_____(填“氢键”或“磷酸二酯键”)。DNA连接酶有E。coliDNA连接酶和_____,后者连接的末端是_____。
(2)为保证图甲所示的DNA片段与图乙所示的质粒pCLY15高效连接,需选择限制酶_____对该质粒进行切割。
(3)重组DNA技术中所用的质粒具有一些特征:质粒DNA分子上有复制原点,可以保证质粒在受体细胞中能自我复制;质粒DNA分子上有_____,便于外源DNA片段插入其中;质粒DNA分子上有标记基因,便于重组DNA分子的筛选。图乙所示的质粒pCLY15中含有AmpR,利用氨苄青霉素可筛选出含相应质粒的宿主细胞,请简述其具体方法:_____。
【答案】(1) ①. 磷酸二酯键 ②. T4DNA连接酶 ③. 黏性末端和平末端
(2)BsrGI和XmaI
(3) ①. 一至多个限制酶切割位点 ②. 在含有氨苄青霉素的培养基上,导入重组质粒的宿主细胞能生长形成菌落,未导入的不能生长
【解析】
【分析】质粒是小型环状的DNA分子,常作为基因表达的载体。质粒上含有复制原点,可以保证质粒在受体细胞中能自我复制。质粒DNA分子上有一个至多个限制酶的切割位点,便于目的基因的插入。质粒上的标记基因(如某种抗生素抗性基因)是为了筛选含有目的基因的受体细胞,具体做法是用含有该抗生素的培养基培养宿主细胞,能够存活的即为质粒载体的宿主细胞。
【小问1详解】
限制酶和DNA连接酶的作用对象:限制酶能够识别双链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开;DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来,作用的也是磷酸二酯键。常见的DNA连接酶及连接末端:常见的DNA连接酶有E.coliDNA 连接酶和T4DNA连接酶,E.coliDNA 连接酶只能连接黏性末端,T4DNA连接酶既可以连接黏性末端,也可以连接平末端。
【小问2详解】
要保证图甲所示的DNA片段与图乙所示的质粒pCLY15高效连接,需要用与切割目的基因相同的限制酶切割质粒,使它们产生相同的黏性末端。观察图甲中目的基因被切割后的末端碱基序列,与图乙中限制酶切割位点对比,BsrGI和XmaI切割质粒后产生的黏性末端能与图甲目的基因的末端互补,所以选择限制酶BsrGI和XmaI对该质粒进行切割。
【小问3详解】
质粒的特征:质粒DNA分子上有复制原点,可以保证质粒能在受体细胞中自我复制;质粒DNA分子上有一至多个限制酶切割位点,便于外源DNA片段插入其中。标记基因筛选宿主细胞的原理:在含有氨苄青霉素的培养基上,导入了含有AmpR(氨苄青霉素抗性基因)的重组质粒的宿主细胞,由于具有氨苄青霉素抗性,能够正常生长繁殖形成菌落;而没有导入重组质粒的宿主细胞,因为不具有氨苄青霉素抗性,不能在该培养基上生长,无法形成菌落,从而可以筛选出含有相应质粒的宿主细胞。
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2025年春季高二3月质量检测卷
生物学
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版选择性必修3第1章~第3章第1节。
一、选择题:本题共16小题。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列有关传统发酵技术的叙述,正确的是( )
A. 发酵利用的是微生物的无氧呼吸 B. 菌种差异、不明杂菌等往往会造成传统发酵食品的品质不一
C. 不同发酵产品所用原料必定不同 D. 传统发酵技术通常需要人为严格控制发酵条件
2. 脲酶催化尿素水解产生的氨,可作为细菌的氮源。下列叙述错误的是( )
A. 脲酶能降低化学反应的活化能
B. 培养产脲酶细菌时,一般需要将培养基调至酸性
C. 培养细菌除了需要氨源,还需要碳源、无机盐等营养物质
D. 用于筛选产脲酶细菌的以尿素为唯一氮源的培养基,属于选择培养基
3. 随着相关理论和技术的发展,人们能够在严格控制的环境条件下大规模生产发酵产品,发酵工程逐步形成。发酵工程的中心环节是( )
A. 菌种的选育 B. 培养基的配制、灭菌
C. 发酵罐内发酵 D. 分离、提纯产物
4. 某微生物平板划线结果如图所示,划线的顺序为1→2→3→4→5。下列叙述正确的是( )
A. 完成图中所示操作的过程中,接种环共灼烧处理了6次
B. 将接种后的平板放入28℃左右的恒温培养箱中正置培养24~48h
C. 操作过程中用接种环蘸取一环菌液后应立即将试管直接塞上棉塞
D. 该分离纯化方法可以用于微生物的计数
5. 科研人员利用野生型二倍体马铃薯(2N=24)和抗青枯病的二倍体茄子(2N=24)进行体细胞杂交实验,培养出了具有抗青枯病特性的可育马铃薯—茄子。不考虑其他因素,下列叙述正确的是( )
A. 马铃薯—茄子的细胞进行减数分裂时能形成24个四分体
B. 可采用灭活的病毒诱导两种原生质体融合
C. 需用秋水仙素处理融合后的杂种细胞才能形成可育的杂种植株
D. 得到的马铃薯—茄子可育,说明马铃薯和茄子间不存在生殖隔离
6. 胚胎分割技术是胚胎工程的重要应用之一,在性别鉴定和遗传病筛查等方面有重要意义。下列有关胚胎分割技术的说法,错误的是( )
A. 在分割囊胚阶段的胚胎时,要注意将内细胞团均等分割
B. 被分割的胚胎应是发育良好的原肠胚
C. 胚胎分割时需要借助显微设备进行操作
D. 胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一
7. 美西螈的巨噬细胞在断肢再生的早期起重要作用。为研究巨噬细胞的作用机制,科研人员用现代生物技术制备了抗巨噬细胞表面标志蛋白CD14的单克隆抗体。该过程没有涉及的现代生物技术手段是( )
A. 细胞融合技术 B. 抗原一抗体杂交技术
C. 动物细胞培养技术 D. 体细胞核移植技术
8. 为了加快优良种牛的繁殖进程,育种人员采用了如图所示的两种方法。下列相关分析正确的是( )
A. 图中①的处理方法包括电刺激、灭活病毒诱导等
B. 图中②一般是通过注射促性腺激素引起超数排卵
C. e牛和f牛体内都有一半的染色体来自b牛
D. 方法I中,对胚胎进行移植前可取少量内细胞团细胞做DNA分析
9. 我国科研工作者通过对肾上皮细胞进行基因编辑,完成了国际上首例将肾上皮细胞转化成诱导多能干细胞(iPS细胞)并再次诱导分化成心肌细胞的实验。下列叙述错误的是( )
A. 体外培养肾上皮细胞时需要无菌、无毒的环境
B. 肾上皮细胞经过脱分化形成的iPS细胞属于愈伤组织
C. 用患者自身体细胞诱导形成的iPS细胞治疗相关疾病,能避免免疫排斥反应
D. 贴壁生长的细胞在进行传代培养前需用胰蛋白酶等进行处理
10. 某研究者为探究不同浓度的雌激素甲对牛的卵母细胞和受精卵在体外发育过程的影响,进行了相关实验,结果如表所示。根据实验数据可知,下列叙述正确的是( )
雌激素甲的浓度/(μg·mL-1)
卵母细胞/个
第一极体排出/个
卵母细胞成熟率/%
卵裂数/个
卵裂率/%
0
106
70
66.0
28
40.0
1
120
79
65.8
46
58.2
10
113
53
46.9
15
28.3
100
112
48
42.8
5
10.4
A. 卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加
B. 卵裂有一段时间是在透明带内进行的,该时间段内可发生减数分裂
C. 雌激素甲浓度为1μg·mL-1时对应的卵母细胞成熟率与对照组的接近,但卵裂率显著提高
D. 实验结果表明,雌激素甲对受精卵发育的促进作用随浓度升高而持续增强
11. 基因工程需要三种工具:限制酶、DNA连接酶和载体。下列相关叙述正确的是( )
A. 限制酶主要是从真核生物中分离纯化出来的,具有特异性
B. DNA连接酶与DNA聚合酶催化合成的化学键相同,催化的反应底物也相同
C. 质粒的基本单位是核糖核苷酸,另外两种工具的基本单位是氨基酸
D. 基因工程中常用的载体除质粒外,还包括噬菌体、动植物病毒等
12. 下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的说法,错误的是( )
A. DNA不溶于酒精,但溶于2mol·L-1的NaCl溶液
B. 鉴定过程中DNA的双螺旋结构不发生改变
C. 粗提取的DNA中可能含有蛋白质
D. 在一定温度下,DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色
13. 物质A(一种含有C、H、N的有机物)难以被降解,会对环境造成污染。为修复污染土壤,研究小组从某地土壤中分离获得能高效降解物质A的细菌菌株,并对其计数,如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. 计数时应选择培养基上的菌落数为30~300的平板
B. 结果表明,每克土壤中的菌株数为1.7×109个
C. 添加葡萄糖会干扰选择培养基的功能,导致无法准确分离和计数目标菌株
D. 培养基上的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌
14. 辣椒素是辣椒产生的次级代谢物,具有强抗氧化活性,可帮助清除机体内的自由基,减少氧化损伤和DNA损伤,从而降低癌症发生的风险。研究人员通过植物组织培养获得辣椒素的一般途径如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 在脱毒苗的培养过程中,一般选择茎尖作为外植体
B. 过程①一般不需要光照,过程②需要光照
C. 方法1中一般使用固体培养基,方法2中一般使用液体培养基
D. 辣椒素是植物生命活动所必需的产物,在整个培养过程中都会产生
15. 研究人员利用a蛋白制备抗a单克隆抗体的流程如图所示。下列说法错误的是( )
A. 步骤③中的特定培养基在功能上属于选择培养基
B. 经步骤③可筛选出多种杂交瘤细胞
C. 步骤④通过专一抗体检测获得了能产生抗a抗体的杂交瘤细胞
D. 步骤⑤只能是将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内进行增殖
16. 现有一长度为3000碱基对(bp)的线性DNA分子。用酶H单独酶切该DNA分子,会得到2000bp和1000bp的片段;用酶G单独酶切该DNA分子,会得到2000bp、600bp和400bp的片段;用酶H和酶G同时酶切该DNA分子,会得到1000bp、600bp和400bp的片段。下列分析不合理的是( )
A. 酶G和酶H有相同的识别位点和切割位点
B. 酶H有1个识别位点和切割位点
C. 酶G有2个识别位点和切割位点
D. 用酶G和酶H同时酶切时,得到的DNA片段中有2个是1000bp
二、非选择题
17. 豆豉是我国传统发酵食品。利用传统发酵技术制作的豆豉是以黄豆或黑豆为原料,加曲(接种微生物)发酵而成的。回答下列问题:
(1)传统发酵技术制作豆豉是以_____(填“单一”或“混合”)菌种为主的发酵。
(2)某食品研发小组以黄豆为主要原料进行的发酵工程的基本生产流程如图所示。
①黄豆相当于培养微生物的_____,可以为毛霉的生长提供各种养分。发酵之前,需要蒸煮黄豆,这样处理的优点之一是使黄豆软化,有利于_____。
②与家庭式作坊制作豆豉相比,图中工艺的优点是_____(答出1点)。
(3)毛霉在发酵过程中分泌的两种关键酶是_____,分别用于分解黄豆中的蛋白质和脂肪。
(4)发酵时,发酵罐内的温度需控制在15~20℃,推测将温度控制在这个范围内的原因是_____。
18. 杀假丝菌素是由灰色链霉菌产生的抗真菌抗生素,主要用于抑制假丝酵母属引起的感染。杀假丝菌素的发酵过程分为三个阶段:菌体生长期(菌体快速增殖)、抗生素合成期(次级代谢物大量生成)及菌体自溶期(菌体裂解)。回答下列问题:
(1)利用发酵工程生产杀假丝菌素,首先在于选育性状优良的菌种。性状优良的菌种除了从自然界选取,还可以通过_____和基因工程育种获得。
(2)发酵过程中,若培养基灭菌不彻底,则杂菌污染会_____(答出2点),从而影响灰色链霉菌的生长和发酵。
(3)灰色链霉菌产杀假丝菌素的发酵过程中,菌体生物量、杀假丝菌素含量和培养液中葡萄糖浓度的变化情况如表所示。
发酵时间/h
菌体生物量/(g·L-1)
杀假丝菌素含量/(mg·L-1)
培养液中葡萄糖浓度/(g·L-1)
0
2.5
0
40.5
12
8.8
0
35.2
24
25.4
8.2
22.5
36
28.6
45.3
10.3
48
31.8
220.7
3.5
60
30.5
580.4
0.8
72
25.3
850.6
0
84
20.1
820.5
0
①表中数据表明,菌体生长期主要处于_____(填发酵时间范围)h,判断依据是该时间段_____快速增加,而_____几乎未合成或合成极少。
②发酵至60h时,杀假丝菌素含量达到580.4mg·L-1,但72h后不再增加,根据表中数据分析,可能的原因是_____。为提高总产量,可采取的措施是_____。
19. 科学家利用滩涂野生耐盐大豆和普通高产大豆进行体细胞杂交实验,培育出耐盐—高产大豆新品种的过程如图1所示。回答下列问题:
(1)图1中①过程使用了_____去除细胞壁,获得植物的原生质体。
(2)若②过程形成的细胞均为2个细胞融合而来的细胞,则②过程后,产生的融合细胞最多有_____种。④过程将这些融合细胞转移到含_____的培养基(甲)上进行培养、筛选。
(3)图1中④⑤过程运用的技术是_____。
(4)图2中A、B、C表示不同的培养结果,不同结果的出现主要是培养基中_____不同所致。C中的根是由愈伤组织经过_____形成的。
(5)现欲验证耐盐—高产大豆的耐盐特性,请设计对照实验:_____。
20. 我国科学家成功培育出了全球首例体细胞克隆猴“中中”和“华华”。体细胞克隆猴的培育过程如图所示。回答下列问题:
(1)据图可知,克隆猴的培育过程中用到了动物细胞培养技术、体细胞核移植技术和_____技术等。对分离出的体细胞进行细胞培养时,需要提供O2和CO2等气体环境,CO2的主要作用是_____。就成分而言,动物细胞培养的培养液与植物组织培养基的一个主要区别是前者含有动物的_____。
(2)图中将卵母细胞培养到_____后才能进行去核操作,这是体细胞克隆猴的技术难点之一、
(3)体细胞核移植技术中,需将供体细胞注入去核的卵母细胞。与胚胎细胞的细胞核相比,体细胞的细胞核难以支持克隆动物发育的主要原因是其表观遗传修饰更复杂,导致基因表达受限。这是体细胞克隆猴的另外一个技术难点。我国科学家将组蛋白去甲基化酶(Kdm4d)的mRNA注入重构胚,同时用一种组蛋白脱乙酰酶(去乙酰化)抑制剂TSA处理重构胚,提高了胚胎的发育率和妊娠率。Kdm4d和TSA的作用机理分别是_____、_____,从而通过改变组蛋白的表观遗传修饰来调控基因表达。获得的克隆猴的核DNA与胎猴的完全一致,最终表型_____(填“完全”或“不完全”)相同。
(4)克隆猴的成功培育为阿尔茨海默病、自闭症等脑疾病的机理研究、干预、诊治带来前所未有的光明前景。与以往用普通猴子做实验相比,克隆猴作为实验动物模型的优势是_____(答出1点)。
21. 为扩大可耕地面积,增加粮食产量,我国科学家将抗冻基因转入普通水稻中,培育出了耐寒水稻新品系。抗冻基因经限制酶切开后的末端如图甲所示,图甲所示的DNA片段能与质粒pCLY15(图乙)高效连接,构建重组DNA分子。回答下列问题:
(1)构建重组DNA分子所用的限制酶、DNA连接酶均作用于DNA双链的_____(填“氢键”或“磷酸二酯键”)。DNA连接酶有E。coliDNA连接酶和_____,后者连接的末端是_____。
(2)为保证图甲所示的DNA片段与图乙所示的质粒pCLY15高效连接,需选择限制酶_____对该质粒进行切割。
(3)重组DNA技术中所用的质粒具有一些特征:质粒DNA分子上有复制原点,可以保证质粒在受体细胞中能自我复制;质粒DNA分子上有_____,便于外源DNA片段插入其中;质粒DNA分子上有标记基因,便于重组DNA分子的筛选。图乙所示的质粒pCLY15中含有AmpR,利用氨苄青霉素可筛选出含相应质粒的宿主细胞,请简述其具体方法:_____。
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