精品解析:河南省平顶山市叶县河南省叶县高级中学2024-2025学年高二下学期3月月考生物试题
2025-04-07
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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 | 高中生物学人教版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第1章 发酵工程,第2章 细胞工程 |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | 平顶山市 |
| 地区(区县) | 叶县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.30 MB |
| 发布时间 | 2025-04-07 |
| 更新时间 | 2026-08-07 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-04-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51479830.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:
2024~2025学年下学期高二年级3月月考
生物学试题
全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答:字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
5.本卷主要考查内容:选择性必修3第1章~第2章。
一、单项选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。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. 某农业小镇以种植玉米为营生手段,并将未食用的玉米种子进行贮存、保鲜和酿酒等处理。下列有关叙述正确的是( )
A. 为保证玉米种子中酶的活性,贮存前应浸泡一段时间
B. 玉米种子应在无氧条件下贮存,以减少有机物的消耗
C. 玉米酒制作前必须要加纤维素酶和果胶酶提高发酵率
D. 制作玉米酒时先通气后密封,有利于玉米酒的发酵
2. 目前我国各地都有腐乳的生产,虽然配料不同、品种名称和口感不一,但制作原理大都相同。现代化生产流程如下:
豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制
下列有关叙述错误的是( )
A. 豆腐中有机物为毛霉提供了充足的营养
B. 制作腐乳的微生物毛霉具有成形的细胞核
C. 豆腐发酵过程中只有毛霉一种微生物的参与
D. 密封腌制时要注意对温度的控制
3. 泡菜制作在中国已有超过3000年的历史。中国泡菜不仅保持新鲜蔬菜原有的色泽,在口感上比新鲜蔬菜更爽脆。下列有关叙述错误的是( )
A. 制作时加入陈泡菜水可增加乳酸菌的含量
B. 煮沸泡菜盐水可杀灭盐水中的杂菌
C. 为加快制作速度,制作时需充入无菌空气
D. 向泡菜坛加入蔬菜时不能装满,应留部分空间
4. 米醋是一种用粮食制造的产品,是一种非常好的调味品,具有提高食欲、杀菌、减肥等功效。其工艺流程为配料(糯米)→蒸熟拌(酒)曲→入坛发酵→加水并加入适当微生物醋化→成品着色,已知酒精的pH=7。下列有关叙述正确的是( )
A. 为减少污染,糯米蒸熟后应直接拌入酒曲
B. 醋化时加水可避免高浓度酒精杀死醋酸菌
C. 该酿制过程中溶液的酸碱度逐渐升高
D. 该酿制过程中不改变温度也能成功获得米醋
5. 百草枯是一种有机除草剂,对人毒性极大。某科研人员欲筛选一种能高效降解百草枯的菌株,以解决其在土壤中残留的问题。下列有关叙述正确的是( )
A. 培养基应在含有机碳源的基础上添加百草枯
B. 筛选菌种时应从常使用百草枯的土壤中筛选
C. 可用平板划线法对菌种进行分离、纯化、计数
D. 在灭菌后添加酸性或碱性物质调节pH,使微生物正常生长
6. 海洋原油泄漏不仅直接导致一些海洋生物死亡,还会对污染海域的整体生态造成持续性破坏。某同学欲分离高效降解原油的细菌用于原油泄漏清除。下列有关叙述错误的是( )
A. 可使用固体培养基分离细菌
B. 接种操作应在酒精灯火焰附近进行
C. 配制的培养基常用高压蒸汽灭菌法灭菌
D. 可根据培养基上抑菌圈的直径大小来筛选目的菌种
7. 某科研人员以大豆为主要原料,利用黑曲霉经过一系列过程生产酱油产品。下列有关叙述错误的是( )
A. 与大豆相比,酱油中小分子物质的种类多
B. 培养黑曲霉的培养基pH应调至酸性,以利于其发酵
C. 利用高浓度的培养液培养黑曲霉,可提高酱油产量
D. 在发酵液中接种黑曲霉菌种时应进行无菌操作
8. 下列关于青霉素生产的叙述,正确的是( )
A. 用化学诱变剂处理青霉菌再经筛选可选育高产菌种
B. 青霉素是青霉菌产生的抑制自身生长的代谢物
C. 发酵罐接种后,必须立刻进行灭菌处理
D. 青霉菌生长达到稳定时,青霉素产量不再增加
9. 铁皮石斛是一种名贵中药,野生资源十分稀少,其繁殖主要通过植物组织培养实现。下列叙述正确的是( )
A. 为保持石斛的优良遗传性状,应选用花粉进行组织培养
B. 为获得无菌培养物,外植体要消毒处理后才可接种培养
C. 只有生长素比例明显高于细胞分裂素时才能获得胚状体
D. 用同一植株体细胞离体培养获得的再生苗不会出现变异
10. 下图为通过植物组织培养大量获得水竹幼苗的过程,下列叙述正确的是( )
A. 过程①为脱分化,其培养基中必须含有植物激素和有机营养
B. 过程②为脱分化,细胞的结构没有变化,而功能发生明显改变
C. 完成过程①和过程②均不需要严格的无菌操作,均不需要光照
D. 生长素用量比细胞分裂素用量多时,有利于芽的分化
11. 小鼠的某种上皮细胞与某种淋巴细胞体外培养时,细胞周期基本相同,但上皮细胞在培养时,呈现扁平不规则多角,且黏附在培养瓶内壁上;而该淋巴细胞则常常悬浮在培养液中。下列叙述错误的是( )
A. 培养上皮细胞和淋巴细胞,需用胰蛋白酶分散成单个细胞
B. 当贴壁细胞分裂生长到表面相互.接触时细胞通常会停止分裂增殖
C. 恒温培养箱中的CO2浓度维持在5%左右,主要促进细胞呼吸
D. 培养上皮细胞比淋巴细胞更易观察判断细胞是否具有接触抑制
12. 科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞,获得了类似胚胎干细胞的一种细胞,称为诱导多能干细胞(简称iPS细胞)。下列叙述错误的是( )
A. 干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等组织和器官中
B. 将特定基因转入成纤维细胞能诱导其转化形成iPS细胞
C. iPS细胞具有组织特异性,能分化成特定的细胞或组织
D. 培养人类扩展的多能干细胞的培养基中一般要加入血清
13. 马铃薯Y病毒(PVY)危害马铃薯生长,某科研团队利用小鼠细胞融合技术成功制备抗PVY的单克隆抗体并应用生产。下列叙述错误的是( )
A. 实验中用PVY反复刺激小鼠的目的是让小鼠产生骨髓瘤细胞
B. 用PEG诱导小鼠B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合可获得杂交瘤细胞
C. 筛选出的特定杂交瘤细胞既能不断增殖又能分泌抗PVY的抗体
D. 生产上可用抗PVY的单克隆抗体对马铃薯进行PVY的检测与诊断
14. 为竞技而生的马——比利时温血马是世界顶级马术比赛的常用马种,但是其数量少,生育力低,现代生物工程能有效提高优质马的生育效率。下列叙述正确的是( )
A. 在温血马饲料中添加适量的促性腺激素可使其一次排出多个卵子
B. 采集的卵母细胞应立即与精子共同放入培养液才能形成受精卵
C. 将供体温血马体细胞核导入去核卵母细胞中采用显微注射技术
D. 进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的囊胚或原肠胚
15. 体外受精技术又称试管婴儿技术,第一代试管婴儿的操作流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 自然条件下,哺乳动物的受精在子宫内完成
B. 收集的精子需在体外进行获能处理才能用于体外受精
C. 防止多精入卵的生理反应包括透明带反应和卵细胞膜反应
D. 胚胎移植作为胚胎工程的最终技术环节,其研究和应用较广
16. “滔滔”是我国第一例转入人体白蛋白基因的转基因试管牛,人们利用该转基因奶牛的乳汁生产人类血清白蛋白。下列有关胚胎工程的叙述,正确的是( )
A. 冷冻精子解冻后离心分离,注入ATP溶液后使其获能
B. 胚胎分割可以看作动物进行无性繁殖或克隆的方法之一
C. 使用免疫抑制剂以避免代孕牛对植入胚胎的排斥反应
D. 利用胚胎分割技术,同卵多胎较同卵双胎成功率更高
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 某研究小组欲制作桑葚果酒和果醋,基本流程如下图所示。回答下列问题:
(1)制作桑葚果酒和果醋的菌种分别是______,二者在代谢类型上的主要区别是______。
(2)冲洗桑葚时,不能反复冲洗的原因是______,桑葚果酒经发酵而得,呈现宝石红色,其中红色素存在于桑葚果实细胞的______(细胞器)中。若要提高桑葚果酒的产量,应严格控制的条件有______。
(3)进行酒精发酵时,桑葚汁不能装满发酵装置的原因是______。酒精发酵完成后,可用______(填试剂名称)检测酒精。进一步发酵制作果醋,鉴定桑葚果醋的方法,除了尝、闻之外,还可以通过观察菌膜和检测比较______。
18. 有宣传报道称,某品牌香皂M具有很强的消毒杀菌功能。为检测该宣传报道的真实性,某科研人员进行了如下实验:
第一步:配制基本培养基,灭菌后分为甲、乙两组。
第二步:甲组培养基加入一定量的香皂M溶液,乙组培养基加入某物质。
第三步:向两组培养基接种等量同浓度的大肠杆菌,然后置于适宜温度下培养。
第四步:一段时间后,对两组培养基中大肠杆菌进行纯化、计数。
请回答下列问题:
(1)该基本培养基的碳源是_____(填“有机物”或“无机物”),灭菌方法常用_____。
(2)第二步乙组培养基加入的物质是_____。该实验需取若干空白平板一起培养,这样做的目的是_____。
(3)对两组培养基中大肠杆菌纯化、计数的方法是_____,判断香皂杀菌效果强弱的依据是_____。为使实验数据更可靠,应采取的措施是_____。
(4)据分析,肥皂M溶液破坏细菌的细胞壁,则细菌死亡的原因是_____。
19. 某研究小组利用品种1(2N=28)和品种2(2N=40)的两个鸢尾属远缘种为亲本,通过植物体细胞杂交技术,培育出了结实率高、观赏性和适应性更强的品种3(62条染色体)。据图回答下列问题:
(1)图中a、b为原生质体,原生质体培养液需保持与细胞液浓度一致,试分析其原因:______。
(2)科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记品种1和品种2的原生质体膜上的蛋白质,在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察,根据细胞膜表面荧光的不同可观察到______种不同的原生质体(只考虑细胞两两融合的情况)。
(3)从过程④脱分化到过程⑤再分化需要更换新的培养基,原因是______。鸢尾杂合原生质体能被培养成移栽成活的品种3的根本原因是______。
(4)研究发现,品种1(2N=28)和品种2(2N=40)通过体细胞杂交技术培养出的品种3的染色体只有62条,原因是______。
20. 羊乳因其营养成分最接近人乳,且不含牛乳中的某些可致过敏的异性蛋白质而受到消费者的青睐,但市场上存在着用牛乳冒充羊乳欺骗消费者的现象。对此,研究人员开发制备了羊乳asl-酪蛋白单克隆抗体检测试剂盒。下图为制备asl-酪蛋白单克隆抗体的示意图,1~6代表相关过程,a~e代表相关细胞。据图回答下列问题:
(1)过程1是指将___________(填“asl-酪蛋白抗原”或“asl-酪蛋白抗体”)注入小鼠体内,一段时间后,取小鼠的脾脏组织剪碎后用___________酶处理使其分散成单个细胞,以获得相应的细胞﹔图中细胞b一般选用___________细胞。
(2)对于图中的细胞d,需用HAT选择培养基筛选出___________;过程3再对其进行___________,经多次筛选,就可获得足够数量的细胞e,该种细胞的特点是___________。
(3)在细胞内DNA合成一般有两条途径。主要途径(途径一)是由糖和氨基酸合成核苷酸,进而合成DNA,而氨基嘌呤可以阻断此途径,另一辅助途径(途径二)是在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下,经酶催化合成DNA,而骨髓瘤细胞的DNA合成没有此辅助途径。根据这样的原理,向经诱导后的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合培养液中添加氨基嘌呤___________(填“能”或“不能”)筛选杂交瘤细胞,原因是___________。
21. 嵌合体是指由不同基因型细胞构成的生物体。通常情况下,一个生物体内的所有细胞所含DNA应该是完全一致的,如果有两套不同的DNA,就形成了嵌合体。嵌合体一直被认为是解决器官供给短缺以及移植排斥问题的潜在方法,下图是嵌合鼠产生的过程示意图。回答下列问题:
(1)精子与卵子结合形成受精卵的过程中,卵母细胞需培养到______时,才具备与精子受精的能力。
(2)受精卵体外培养需要的营养物质有无机盐、有机盐、激素、氨基酸、核苷酸、______和______。
(3)干细胞存在于多种组织或器官中,包括胚胎干细胞和______。
(4)代孕母鼠的条件为______。嵌合体虽被认为是解决器官供给短缺以及移植排斥问题的潜在方法,但也给亲子鉴定方面带来挑战,理由是______。
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2024~2025学年下学期高二年级3月月考
生物学试题
全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答:字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
5.本卷主要考查内容:选择性必修3第1章~第2章。
一、单项选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。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. 某农业小镇以种植玉米为营生手段,并将未食用的玉米种子进行贮存、保鲜和酿酒等处理。下列有关叙述正确的是( )
A. 为保证玉米种子中酶的活性,贮存前应浸泡一段时间
B. 玉米种子应在无氧条件下贮存,以减少有机物的消耗
C. 玉米酒制作前必须要加纤维素酶和果胶酶提高发酵率
D. 制作玉米酒时先通气后密封,有利于玉米酒的发酵
【答案】D
【解析】
【分析】细胞呼吸原理的应用:种植农作物时,疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸,有利于根细胞对矿质离子的主动吸收;利用酵母菌发酵产生酒精的原理酿酒,利用其发酵产生二氧化碳的原理制作面包、馒头;粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存。
【详解】A、浸种会促进种子萌发,不利于种子贮存,A错误;
B、种子贮存时,为减少有机物消耗,应在低温、低氧、干燥环境下,B错误;
C、制作玉米酒时,不需要去除细胞壁,故不需要加入纤维素酶和果胶酶,C错误;
D、制作玉米酒时先通气后密封,有利于玉米酒的发酵,该过程中通气的目的是有助于酵母菌有氧呼吸产生更多的能量满足酵母菌增殖所需,密封的目的是保证无氧环境,D正确。
故选D。
2. 目前我国各地都有腐乳的生产,虽然配料不同、品种名称和口感不一,但制作原理大都相同。现代化生产流程如下:
豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制
下列有关叙述错误的是( )
A. 豆腐中有机物为毛霉提供了充足的营养
B. 制作腐乳的微生物毛霉具有成形的细胞核
C. 豆腐发酵过程中只有毛霉一种微生物的参与
D. 密封腌制时要注意对温度的控制
【答案】C
【解析】
【分析】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。腐乳制作的原理:毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
【详解】A、豆腐中含有丰富的有机物,如蛋白质、脂肪、糖类等,这些有机物能够为毛霉的生长提供充足的营养物质,A正确;
B、毛霉属于真核生物,真核生物具有成形的细胞核,所以制作腐乳的微生物毛霉具有成形的细胞核,B正确;
C、在豆腐发酵过程中,不只有毛霉一种微生物参与,还有其他多种微生物(如青霉、酵母、曲霉等)也会参与其中,共同对豆腐进行发酵,C错误;
D、密封腌制过程中主要是蛋白酶和脂肪酶在起作用,酶活性受温度的影响,故密封腌制时要注意温度的控制,D正确。
故选C。
3. 泡菜制作在中国已有超过3000年的历史。中国泡菜不仅保持新鲜蔬菜原有的色泽,在口感上比新鲜蔬菜更爽脆。下列有关叙述错误的是( )
A. 制作时加入陈泡菜水可增加乳酸菌的含量
B. 煮沸泡菜盐水可杀灭盐水中的杂菌
C. 为加快制作速度,制作时需充入无菌空气
D. 向泡菜坛加入蔬菜时不能装满,应留部分空间
【答案】C
【解析】
【分析】泡菜制作利用乳酸菌的无氧呼吸,乳酸菌无氧呼吸的产物是乳酸,不产生二氧化碳。
【详解】A、陈泡菜水中含有大量乳酸菌,制作时加入陈泡菜水可增加乳酸菌的含量,A正确;
B、煮沸泡菜盐水可杀灭盐水中的杂菌,B正确;
C、泡菜制作过程利用的主要是乳酸菌,乳酸菌是厌氧菌,在泡菜制作过程中要制造密封环境,不能通入无菌空气,C错误;
D、向泡菜坛加入蔬菜时不能装满,应留部分空间,以防止发酵旺盛时发酵液外溢,D正确。
故选C。
4. 米醋是一种用粮食制造的产品,是一种非常好的调味品,具有提高食欲、杀菌、减肥等功效。其工艺流程为配料(糯米)→蒸熟拌(酒)曲→入坛发酵→加水并加入适当微生物醋化→成品着色,已知酒精的pH=7。下列有关叙述正确的是( )
A. 为减少污染,糯米蒸熟后应直接拌入酒曲
B. 醋化时加水可避免高浓度酒精杀死醋酸菌
C. 该酿制过程中溶液的酸碱度逐渐升高
D. 该酿制过程中不改变温度也能成功获得米醋
【答案】B
【解析】
【分析】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。果醋的制作主要由醋酸菌完成。
【详解】A、糯米蒸熟后不能直接拌入酒曲,以防杀死发酵菌种,A错误;
B、醋化时加水可避免高浓度酒精使细胞脱水进而杀死醋酸菌,B正确;
C、该酿制过程中先是形成酒精,再是生成醋酸,由于生成酒精的同时会形成CO2,会使溶液的pH降低,且醋酸发酵过程中生成的醋酸也会使溶液的pH降低,C错误;
D、该酿制过程中需改变温度才能成功获得米醋,酒精发酵温度(18-30°C)低于醋酸发酵温度(30-35°C),D错误。
故选B。
5. 百草枯是一种有机除草剂,对人毒性极大。某科研人员欲筛选一种能高效降解百草枯的菌株,以解决其在土壤中残留的问题。下列有关叙述正确的是( )
A. 培养基应在含有机碳源的基础上添加百草枯
B. 筛选菌种时应从常使用百草枯的土壤中筛选
C. 可用平板划线法对菌种进行分离、纯化、计数
D. 在灭菌后添加酸性或碱性物质调节pH,使微生物正常生长
【答案】B
【解析】
【分析】欲筛选出能高效降解百草枯的菌株,培养基中应加入百草枯为唯一碳源,不能降解百草枯的细菌在此培养基上不能生存。
【详解】A、百草枯属于有机物,应作为唯一碳源,否则不能筛选出能降解百草枯的菌株,A错误;
B、实验目的是要筛选一种能高效降解百草枯的菌株,筛选菌种时应从常使用百草枯的土壤中筛选,此处含高效降解百草枯的菌株数量较多,B正确;
C、平板划线法不能用于菌种计数,C错误;
D、应在培养基灭菌前调节pH,D错误。
故选B。
6. 海洋原油泄漏不仅直接导致一些海洋生物死亡,还会对污染海域的整体生态造成持续性破坏。某同学欲分离高效降解原油的细菌用于原油泄漏清除。下列有关叙述错误的是( )
A. 可使用固体培养基分离细菌
B. 接种操作应在酒精灯火焰附近进行
C. 配制的培养基常用高压蒸汽灭菌法灭菌
D. 可根据培养基上抑菌圈的直径大小来筛选目的菌种
【答案】D
【解析】
【分析】高压蒸汽灭菌法通过将待灭菌物品置于密闭的高压灭菌锅内,加热产生蒸汽,使压力逐渐升高,温度也随之上升。当温度达到121℃至132℃时,维持一定时间(通常为10至30分钟),即可有效杀灭包括芽孢在内的所有微生物。
【详解】A、固体培养基能用来分离细菌,固体培养基通过将聚集的菌种逐步稀释分散到其表面,经过培养,可以分离到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的菌落,A正确;
B、分离高效降解原油的细菌过程中,应进行无菌操作,接种操作应在酒精灯的火焰附近进行,B正确;
C、培养基一般采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌,这种方法利用高温高压的蒸汽来杀灭培养基中的微生物,包括细菌、真菌和芽孢等,C正确;
D、分离高效降解原油的细菌的培养基应以原油为唯一碳源,可根据培养基上分解圈的直径大小来筛选目的菌种,D错误。
故选D。
7. 某科研人员以大豆为主要原料,利用黑曲霉经过一系列过程生产酱油产品。下列有关叙述错误的是( )
A. 与大豆相比,酱油中小分子物质的种类多
B. 培养黑曲霉的培养基pH应调至酸性,以利于其发酵
C. 利用高浓度的培养液培养黑曲霉,可提高酱油产量
D. 在发酵液中接种黑曲霉菌种时应进行无菌操作
【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、大豆中的大分子物质(如蛋白质、多糖、脂肪)经黑曲霉分解后生成多种小分子物质(如氨基酸、单糖、脂肪酸等),因此酱油中小分子种类更多,A正确;
B、黑曲霉作为霉菌,适宜在弱酸性环境中生长,培养基pH调至酸性符合其需求,B正确;
C、高浓度培养液会导致黑曲霉细胞失水,抑制其生长代谢,反而降低酱油产量,C错误;
D、发酵过程中需无菌操作,避免杂菌污染,D正确。
故选C。
8. 下列关于青霉素生产的叙述,正确的是( )
A. 用化学诱变剂处理青霉菌再经筛选可选育高产菌种
B. 青霉素是青霉菌产生的抑制自身生长的代谢物
C. 发酵罐接种后,必须立刻进行灭菌处理
D. 青霉菌生长达到稳定时,青霉素产量不再增加
【答案】A
【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技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配制、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯(生物分离工程)等方面。
【详解】A、用紫外线、激光、化学诱变剂处理青霉菌再经筛选的方法可以选育高产菌种,这是诱变育种的方法,A正确;
B、青霉素是青霉菌生长代谢中产生的次级代谢产物,能抑制其他微生物生长,B错误;
C、发酵罐接种前必须进行灭菌处理,接种后灭菌会杀死菌种,C错误;
D、在青霉菌生长的稳定期,活菌数不再增加,由于青霉菌的代谢活动,青霉素产量还在增加,D错误。
故选A。
9. 铁皮石斛是一种名贵中药,野生资源十分稀少,其繁殖主要通过植物组织培养实现。下列叙述正确的是( )
A. 为保持石斛的优良遗传性状,应选用花粉进行组织培养
B. 为获得无菌培养物,外植体要消毒处理后才可接种培养
C. 只有生长素比例明显高于细胞分裂素时才能获得胚状体
D. 用同一植株体细胞离体培养获得的再生苗不会出现变异
【答案】B
【解析】
【分析】植物组织培养过程是:离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织,然后再分化生成根、芽,最终形成植物体,植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
【详解】A、产生花粉过程属于减数分裂过程,该过程中会发生基因分离,不一定能保持铁皮石斛的优良遗传性状,应选用体细胞进行培养来保持铁皮石斛的优良遗传性状,A错误;
B、植物组织培养过程中应注意无菌操作,为获得无菌培养物,外植体要经过表面消毒处理后才能进行培养,所用的培养基也必须彻底灭菌,B正确;
C、生长素比例高于细胞分裂素时促进愈伤组织生根,C错误;
D、用同一植株体细胞离体培养获得的再生苗可能出现变异,如在愈伤组织的培养过程中可能发生基因突变等,D错误。
故选B。
10. 下图为通过植物组织培养大量获得水竹幼苗的过程,下列叙述正确的是( )
A. 过程①为脱分化,其培养基中必须含有植物激素和有机营养
B. 过程②为脱分化,细胞的结构没有变化,而功能发生明显改变
C. 完成过程①和过程②均不需要严格的无菌操作,均不需要光照
D. 生长素用量比细胞分裂素用量多时,有利于芽的分化
【答案】A
【解析】
【分析】题图分析,①为脱分化,①过程需要激素、有机营养,需要遮光;②过程为再分化,需要适宜的光照。
【详解】A、过程①为脱分化,该过程的本质是使细胞失去原有的形态、结构和功能,而恢复到未分化的状态,其培养基中必须含有植物激素和有机营养,A正确;
B、过程②为再分化,再分化过程中,细胞的结构和功能都发生了明显改变,其本质是基因的选择性表达,B错误;
C、完成过程①和过程②均需严格的无菌操作,过程①脱分化阶段是细胞分裂成为愈伤组织的过程,该过程一般不需要光照,过程②再分化阶段产生的胚状体需要长芽,因此需要弱光照射,C错误;
D、生长素用量比细胞分裂素用量多时,有利于根的分化,D错误。
故选A。
11. 小鼠的某种上皮细胞与某种淋巴细胞体外培养时,细胞周期基本相同,但上皮细胞在培养时,呈现扁平不规则多角,且黏附在培养瓶内壁上;而该淋巴细胞则常常悬浮在培养液中。下列叙述错误的是( )
A. 培养上皮细胞和淋巴细胞,需用胰蛋白酶分散成单个细胞
B. 当贴壁细胞分裂生长到表面相互.接触时细胞通常会停止分裂增殖
C. 恒温培养箱中的CO2浓度维持在5%左右,主要促进细胞呼吸
D. 培养上皮细胞比淋巴细胞更易观察判断细胞是否具有接触抑制
【答案】C
【解析】
【分析】动物细胞培养过程:取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中(原代培养)→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞,制成细胞悬液→转入培养液(传代培养)→放入二氧化碳培养箱培养。
【详解】A、动物细胞具有接触抑制的现象,故培养前需用胰蛋白酶分散成单个细胞,A正确;
B、实验中贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞通常会停止分裂增殖,B正确;
C、细胞培养应在含CO2恒温培养箱中进行,恒温培养箱中的CO2浓度维持在5%左右,以维持培养液的pH值,C错误;
D、上皮细胞在培养时,呈现扁平不规则多角形,且粘附在培养瓶内壁上,而淋巴细胞则常常悬浮在培养液中,因此培养上皮细胞更易观察判断细胞是否具有接触抑制现象,D正确。
故选C。
12. 科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞,获得了类似胚胎干细胞的一种细胞,称为诱导多能干细胞(简称iPS细胞)。下列叙述错误的是( )
A. 干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等组织和器官中
B. 将特定基因转入成纤维细胞能诱导其转化形成iPS细胞
C. iPS细胞具有组织特异性,能分化成特定的细胞或组织
D. 培养人类扩展的多能干细胞的培养基中一般要加入血清
【答案】C
【解析】
【分析】动物细胞培养需要满足以下条件:
(1)充足的营养供给--微量元素、无机盐、糖类、氨基酸、促生长因子、血清等;
(2)适宜的温度:36.5℃±0.5℃;适宜的pH:7.2~7.4;
(3)无菌、无毒的环境:培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染。此外,应定期更换培养液,防止代谢产物积累对细胞自身造成危害;
(4)气体环境:95%空气+5%CO2,O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。
【详解】A、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,A正确;
B、将特定基因转入成纤维细胞,可诱导其形成具有胚胎干细胞分化潜能的诱导性多能干细胞(iPS细胞),B正确;
C、iPS细胞不具有组织特异性,可分化成多种不同的细胞或组织,C错误;
D、培养人类扩展的多能干细胞的培养基中一般要加入血清等天然成分,促进细胞的生长,D正确。
故选C。
13. 马铃薯Y病毒(PVY)危害马铃薯生长,某科研团队利用小鼠细胞融合技术成功制备抗PVY的单克隆抗体并应用生产。下列叙述错误的是( )
A. 实验中用PVY反复刺激小鼠的目的是让小鼠产生骨髓瘤细胞
B. 用PEG诱导小鼠B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合可获得杂交瘤细胞
C. 筛选出的特定杂交瘤细胞既能不断增殖又能分泌抗PVY的抗体
D. 生产上可用抗PVY的单克隆抗体对马铃薯进行PVY的检测与诊断
【答案】A
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备:用特定的抗原对小鼠进行免疫,并从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞,将多种B淋巴细胞与骨髓瘤细胞诱导融合,利用特定的选择培养基进行筛选:在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有融合的杂交瘤细胞才能生长。对上述经选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选,就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养,或注射到小鼠腹腔内增殖。从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体。
【详解】A、实验中用PVY反复刺激小鼠的目的是让小鼠产生能分泌抗体的B淋巴细胞,A错误;
B、用聚乙二醇(PEG)诱导小鼠B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合可获得杂交瘤细胞,B正确;
C、筛选出的特定杂交瘤细胞兼具两种细胞的特性,既能不断增殖又能分泌抗PVY的抗体,C正确;
D、抗原可与抗体特异性结合,故生产上可用抗PVY的单克隆抗体对马铃薯进行PVY的检测与诊断,D正确。
故选A。
14. 为竞技而生的马——比利时温血马是世界顶级马术比赛的常用马种,但是其数量少,生育力低,现代生物工程能有效提高优质马的生育效率。下列叙述正确的是( )
A. 在温血马饲料中添加适量的促性腺激素可使其一次排出多个卵子
B. 采集的卵母细胞应立即与精子共同放入培养液才能形成受精卵
C. 将供体温血马体细胞核导入去核卵母细胞中采用显微注射技术
D. 进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的囊胚或原肠胚
【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。包括体外受精、胚胎移植、胚胎分割移植、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获的胚胎,还需要移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需要。
【详解】A、给供体温血马注射促性腺激素可使其一次排出多个卵子,即超数排卵,A错误;
B、采集的卵母细胞需要培养成熟才能与获能的精子受精,B错误;
C、克隆动物培育过程中需将供体马的体细胞核导入去核卵母细胞中,一般采用显微注射技术,C正确;
D、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,D错误。
故选C。
15. 体外受精技术又称试管婴儿技术,第一代试管婴儿的操作流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 自然条件下,哺乳动物的受精在子宫内完成
B. 收集的精子需在体外进行获能处理才能用于体外受精
C. 防止多精入卵的生理反应包括透明带反应和卵细胞膜反应
D. 胚胎移植作为胚胎工程的最终技术环节,其研究和应用较广
【答案】A
【解析】
【分析】胚胎发育的过程:受精卵→卵裂期→桑葚胚→囊胚→原肠胚→幼体。桑椹胚以及其之前的胚胎中每个细胞均具有发育的全能性。
【详解】A、自然条件下,哺乳动物的受精在输卵管内完成,因为在输卵管内精子能实现获能,因而具备完成受精的能力,A错误;
B、收集的精子需在体外进行获能处理才能用于体外受精,即精子需要在雌性生殖道内发生一系列变化后才能完成受精,B正确;
C、受精过程中,防止多精入卵受精的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应,这样可以保证一个精子和一个卵细胞完成受精作用,C正确;
D、胚胎移植是指将雌性动物体内的的早期胚胎,或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状况相同的其他雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术,作为胚胎工程的最终技术环节,其研究和应用较广,D正确。
故选A。
16. “滔滔”是我国第一例转入人体白蛋白基因的转基因试管牛,人们利用该转基因奶牛的乳汁生产人类血清白蛋白。下列有关胚胎工程的叙述,正确的是( )
A. 冷冻精子解冻后离心分离,注入ATP溶液后使其获能
B. 胚胎分割可以看作动物进行无性繁殖或克隆的方法之一
C. 使用免疫抑制剂以避免代孕牛对植入胚胎的排斥反应
D. 利用胚胎分割技术,同卵多胎较同卵双胎成功率更高
【答案】B
【解析】
【分析】胚胎分割借助显微操作技术或徒手操作方法切割早期胚胎成二、四等多等份再移植给受体母畜,从而获得同卵双胎或多胎的生物学新技术。
【详解】A、将成熟的精子用化学药物诱导获能,A错误;
B、胚胎分割可以获得更多的相同胚胎,可以看作动物进行无性繁殖或克隆的方法之一,B正确;
C、动物胚胎移植过程中不需要使用免疫抑制剂,C错误;
D、胚胎分割份数越多,胚胎成活率越低,D错误。
故选B。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 某研究小组欲制作桑葚果酒和果醋,基本流程如下图所示。回答下列问题:
(1)制作桑葚果酒和果醋的菌种分别是______,二者在代谢类型上的主要区别是______。
(2)冲洗桑葚时,不能反复冲洗的原因是______,桑葚果酒经发酵而得,呈现宝石红色,其中红色素存在于桑葚果实细胞的______(细胞器)中。若要提高桑葚果酒的产量,应严格控制的条件有______。
(3)进行酒精发酵时,桑葚汁不能装满发酵装置的原因是______。酒精发酵完成后,可用______(填试剂名称)检测酒精。进一步发酵制作果醋,鉴定桑葚果醋的方法,除了尝、闻之外,还可以通过观察菌膜和检测比较______。
【答案】(1) ①. 酵母菌、醋酸菌 ②. 前者是异养兼性厌氧型,后者是异养需氧型
(2) ①. 酒精发酵的菌种分布于桑葚的表面 ②. 液泡 ③. 适宜的温度、通气量等
(3) ①. 发酵装置中的空气(或O2)为酵母菌的有氧呼吸提供原料,有助于其大量繁殖,且防止发酵过程中发酵液溢出 ②. (酸性)重铬酸钾溶液 ③. 发酵前、后的pH
【解析】
【分析】1、果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧微生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,把糖分解成二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精,酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18~30℃;生产中是否有酒精的产生,可用酸性重铬酸钾来检验,该物质与酒精反应呈现灰绿色。
2、果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌,醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动,其代谢类型属于异养需氧型。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
【小问1详解】
制作桑葚果酒和果醋的菌种分别是酵母菌、醋酸菌,前者是异养兼性厌氧型,后者是异养需氧型,二者在结构上的区别是,前者为真核生物,后者为原核生物。
【小问2详解】
冲洗桑葚时,不能反复冲洗,这样不会破坏附着在果实中的酵母菌,因为这是果酒发酵的菌种,桑葚果酒经发酵而得,呈现宝石红色,其中红色素存在于桑葚果实细胞的液泡中,即液泡中的色素与花和果实的颜色有关。若要提高桑葚果酒的产量,应严格控制的条件有适宜的温度、通气量等,因为果酒发酵需要无氧环境,且需要18~30℃的温度范围
【小问3详解】
进行酒精发酵时,桑葚汁不能装满发酵装置的原因主要有两点,一是发酵装置中的空气(或O2)为酵母菌的有氧呼吸提供原料,有助于为其大量繁殖提供能量,二是防止发酵过程中发酵液溢出。酒精发酵完成后,可用(酸性)重铬酸钾溶液检测酒精,若呈现灰绿色,说明有酒精存在。进一步发酵制作果醋,鉴定桑葚果醋的方法,除了尝、闻之外,还可以通过观察菌膜和检测比较发酵前、后的pH,因为果醋呈酸性。
18. 有宣传报道称,某品牌香皂M具有很强的消毒杀菌功能。为检测该宣传报道的真实性,某科研人员进行了如下实验:
第一步:配制基本培养基,灭菌后分为甲、乙两组。
第二步:甲组培养基加入一定量的香皂M溶液,乙组培养基加入某物质。
第三步:向两组培养基接种等量同浓度的大肠杆菌,然后置于适宜温度下培养。
第四步:一段时间后,对两组培养基中大肠杆菌进行纯化、计数。
请回答下列问题:
(1)该基本培养基的碳源是_____(填“有机物”或“无机物”),灭菌方法常用_____。
(2)第二步乙组培养基加入的物质是_____。该实验需取若干空白平板一起培养,这样做的目的是_____。
(3)对两组培养基中大肠杆菌纯化、计数的方法是_____,判断香皂杀菌效果强弱的依据是_____。为使实验数据更可靠,应采取的措施是_____。
(4)据分析,肥皂M溶液破坏细菌的细胞壁,则细菌死亡的原因是_____。
【答案】(1) ①. 有机物 ②. 高压蒸汽灭菌
(2) ①. 等量无菌水 ②. 检测培养基制备是否合格,培养过程是否有杂菌污染
(3) ①. 稀释涂布平板法 ②. 培养基上的菌落数量 ③. 设置多组平板,结果取平均数
(4)破坏细菌细胞壁,导致细胞结构被破坏
【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。
【小问1详解】
分析题意可知,该基本培养基培养的是大肠杆菌,属于异养生物,故该基本培养基的碳源是异养生物;培养基常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌法。
【小问2详解】
本实验的目的是探究香皂M是否具有很强的消毒杀菌功能,则实验的自变量是香皂M的有无,实验设计应遵循对照原则,故第二步乙组培养基加入的物质是等量无菌水;在培养时,需取若干空白平板一起培养,这样做的目的是检测培养基制备是否合格,培养过程是否有杂菌污染。
【小问3详解】
微生物常用的纯化方法有平板划线法和稀释涂布平板法,其中能用于计数的是稀释涂布平板法;判断香皂杀菌效果强弱的依据是培养基中大肠杆菌的数目(培养基上的菌落数量),数目越少,则杀菌效果越强;为使实验数据更可靠,应采取的措施是设置多组平板,结果取平均数。
【小问4详解】
肥皂M溶液破坏细菌的细胞壁,则细菌死亡的原因由于细胞壁被破坏,细菌的细胞结构被破坏而死亡。
【点睛】本题考查微生物的分离和培养,意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系,形成知识网络结构的能力;能运用所学知识,准确判断问题的能力。
19. 某研究小组利用品种1(2N=28)和品种2(2N=40)的两个鸢尾属远缘种为亲本,通过植物体细胞杂交技术,培育出了结实率高、观赏性和适应性更强的品种3(62条染色体)。据图回答下列问题:
(1)图中a、b为原生质体,原生质体培养液需保持与细胞液浓度一致,试分析其原因:______。
(2)科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记品种1和品种2的原生质体膜上的蛋白质,在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察,根据细胞膜表面荧光的不同可观察到______种不同的原生质体(只考虑细胞两两融合的情况)。
(3)从过程④脱分化到过程⑤再分化需要更换新的培养基,原因是______。鸢尾杂合原生质体能被培养成移栽成活的品种3的根本原因是______。
(4)研究发现,品种1(2N=28)和品种2(2N=40)通过体细胞杂交技术培养出的品种3的染色体只有62条,原因是______。
【答案】(1)维持原生质体内外渗透压平衡,防止原生质体在高渗溶液中失水皱缩或在低渗溶液中吸水膨胀甚至破裂
(2)3 (3) ①. 诱导愈伤组织形成和诱导愈伤织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同 ②. 植物细胞具有全能性
(4)γ射线对品种1的原生质体进行处理,引起其部分染色体丢失,从而融合的原生质体中只有62条染色体
【解析】
【分析】植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新植株的技术。植物体细胞杂交技术在打破生殖隔离,实现远缘杂交育种,培育植物新品种等方面展现出独特的优势。原理:细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
【小问1详解】
原生质体是植物细胞去除细胞壁获得的,没有细胞壁的支持和保护作用。原生质体培养液需保持与细胞液浓度一致,可以维持原生质体内外渗透压平衡,防止原生质体在高渗溶液中失水皱缩或在低渗溶液中吸水膨胀甚至破裂。
【小问2详解】
科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记品种1和品种2的原生质体膜上的蛋白质,在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察,若只考虑细胞两两融合的情况,根据细胞膜表面荧光的不同可观察到3种不同的原生质体,只有红色荧光(品种1融合而成),只有绿色荧光(品种2融合而成),或既有红色荧光又有绿色荧光(品种1和品种2融合而成)。
【小问3详解】
脱分化诱导生成愈伤组织,培养基中生长素含量和细胞分裂素相等,再分化诱导生芽培养基中生长素含量小于细胞分裂素,诱导生根培养基中生长素含量大于细胞分裂素,即脱分化形成愈伤组织、愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同,所以从过程④脱分化到过程⑤再分化需要更换新的培养基。鸢尾杂合原生质体能被培养成移栽成活的品种3的根本原因是植物细胞的全能性。
【小问4详解】
品种1(2N=28)和品种2(2N=40)通过体细胞杂交技术培养出的品种3的染色体理论上含有68条,但是只有62条,原因是γ射线对品种1的原生质体进行处理,引起其部分染色体丢失,从而融合的原生质体中只有62条染色体。
20. 羊乳因其营养成分最接近人乳,且不含牛乳中的某些可致过敏的异性蛋白质而受到消费者的青睐,但市场上存在着用牛乳冒充羊乳欺骗消费者的现象。对此,研究人员开发制备了羊乳asl-酪蛋白单克隆抗体检测试剂盒。下图为制备asl-酪蛋白单克隆抗体的示意图,1~6代表相关过程,a~e代表相关细胞。据图回答下列问题:
(1)过程1是指将___________(填“asl-酪蛋白抗原”或“asl-酪蛋白抗体”)注入小鼠体内,一段时间后,取小鼠的脾脏组织剪碎后用___________酶处理使其分散成单个细胞,以获得相应的细胞﹔图中细胞b一般选用___________细胞。
(2)对于图中的细胞d,需用HAT选择培养基筛选出___________;过程3再对其进行___________,经多次筛选,就可获得足够数量的细胞e,该种细胞的特点是___________。
(3)在细胞内DNA合成一般有两条途径。主要途径(途径一)是由糖和氨基酸合成核苷酸,进而合成DNA,而氨基嘌呤可以阻断此途径,另一辅助途径(途径二)是在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下,经酶催化合成DNA,而骨髓瘤细胞的DNA合成没有此辅助途径。根据这样的原理,向经诱导后的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合培养液中添加氨基嘌呤___________(填“能”或“不能”)筛选杂交瘤细胞,原因是___________。
【答案】(1) ①. asl-酪蛋白抗原 ②. 胰蛋白(或胶原蛋白) ③. 骨髓瘤
(2) ①. 杂交瘤细胞 ②. 克隆化培养和抗体检测 ③. 既能大量增殖,又能产生asl-酪蛋白抗体
(3) ①. 能 ②. 杂交瘤细胞能通过途径一和途径二合成DNA,而骨髓瘤细胞只能通过途径一合成DNA,而B淋巴细胞不能无限增殖,所以加入氨基嘌呤阻断途径一后,只有杂交瘤细胞能利用途径二进行增殖
【解析】
【分析】分析题图,1代表用asl-酪蛋白抗原对小鼠进行免疫,2代表细胞融合,3指经过克隆化培养和专一抗体检测,筛选特定的杂交瘤细胞,4代表体外培养杂交瘤细胞,5代表体内培养杂交瘤细胞,6代表对抗体进行提取和检测。a是小鼠的B淋巴细胞,b是小鼠的骨髓瘤细胞,c是细胞融合后的杂交细胞,d为杂交瘤细胞,e为产生asl-酪蛋白抗体的杂交瘤细胞。
【小问1详解】
要制备as1-酪蛋白单克隆抗体,因而过程1要将asl-酪蛋白抗原注入小鼠体内;将小鼠的脾脏组织分散成单个细胞,可以用胰蛋白酶、胶原蛋白酶进行处理;图中细胞b要具有无限增殖的能力,因而可以用小鼠的骨髓瘤细胞。
【小问2详解】
对于图中的细胞d,需要用特定的选择培养基(HAT选择培养基)筛选,在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有融合的杂交瘤细胞才能生长;过程3再对上述经选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选 ,就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞e,该种细胞的特点是既能大量增殖,又能产生asl-酪蛋白抗体。
【小问3详解】
由题干信息知,B淋巴细胞的DNA合成途径有两条(途径一和途径二),骨髓瘤细胞中的DNA合成途径只有一条(途径一),而B淋巴细胞不能无限增殖。向经诱导后的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合培养液中添加氨基嘌呤,杂交瘤细胞中的DNA合成途径一被阻断,可通过辅助途径二合成DNA,故向经诱导后的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合培养液中添加氨基嘌呤能筛选杂交瘤细胞。
21. 嵌合体是指由不同基因型细胞构成的生物体。通常情况下,一个生物体内的所有细胞所含DNA应该是完全一致的,如果有两套不同的DNA,就形成了嵌合体。嵌合体一直被认为是解决器官供给短缺以及移植排斥问题的潜在方法,下图是嵌合鼠产生的过程示意图。回答下列问题:
(1)精子与卵子结合形成受精卵的过程中,卵母细胞需培养到______时,才具备与精子受精的能力。
(2)受精卵体外培养需要的营养物质有无机盐、有机盐、激素、氨基酸、核苷酸、______和______。
(3)干细胞存在于多种组织或器官中,包括胚胎干细胞和______。
(4)代孕母鼠的条件为______。嵌合体虽被认为是解决器官供给短缺以及移植排斥问题的潜在方法,但也给亲子鉴定方面带来挑战,理由是______。
【答案】(1)MⅡ期 (2) ①. 维生素 ②. 血清
(3)成体干细胞 (4) ①. 有正常的体质和正常的繁殖能力 ②. 嵌合体的子代与其基因型可能不同
【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。包括体外受精、胚胎移植、胚胎分割移植、胚胎干细胞培养等技术。胚胎工程的许多技术,实际是在体外条件下,对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。嵌合体—遗传学上用以指不同遗传性状嵌合或混杂表现的个体。
【小问1详解】
在自然受精过程中,卵细胞需要发育到特定时期才具备与精子受精的能力,这个时期就是减数第二次分裂中期(MⅡ期)。
【小问2详解】
除了题目中已给出的无机盐、有机盐、激素、氨基酸、核苷酸外,还需要维生素来参与细胞的各种代谢活动,以及血清,血清中含有多种营养成分和生长因子等,能为细胞的生长和发育提供必要条件。
【小问3详解】
干细胞有多种类型,存在于多种组织和器官中,常见的有胚胎干细胞和成体干细胞。
【小问4详解】
代孕母鼠需要有正常的体质,这样才能为胚胎的发育提供良好的环境,同时要有正常的繁殖能力,以保证能够顺利孕育和分娩后代。 嵌合体是由不同基因型细胞构成的生物体,其后代的细胞可能来自不同基因型的细胞,所以嵌合体的子代与其基因型可能不同,这就给亲子鉴定带来了挑战,因为传统的亲子鉴定方法是基于亲代和子代基因型的一致性来判断的,而嵌合体的情况会使这种判断变得复杂。
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