内容正文:
大通县第二中学2024~2025学年第二学期第一次教学质量检测
高二生物学
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:人教版选择性必修3第1~2章。
一、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. 家庭中利用葡萄自制葡萄酒的基本流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 葡萄在冲洗前应该去除枝梗
B. 发酵瓶不需要进行严格灭菌
C. 加糖是为了使葡萄细胞吸水涨破
D. 发酵时应将温度控制在30~35℃
2. 传统食醋酿造过程中,发酵液表面会产生凝胶状膜,其主要成分为细菌纤维素。下列叙述正确的是( )
A. 传统食醋酿造所需的主要菌种为醋酸菌
B. 发酵液表面的细菌纤维素来自高尔基体
C. 酸性重铬酸钾可用于测定醋酸含量变化
D. 若制醋装置密闭性高则可提高醋的产量
3. 鱼茶味酸而微咸、甘香可口,是海南黎族的一种传统发酵食品,其发酵菌种主要是乳酸菌。下列叙述错误的是( )
A. 鱼茶味酸与乳酸菌无氧呼吸产生乳酸有关
B. 乳酸菌还可以用于制作酸奶、泡菜等食品
C. 制作鱼茶时所用发酵装置的充气口应关闭
D. 鱼茶发酵初期和结束时发酵液中均只有乳酸菌
4. 豆豉是我国传统特色发酵食品,其风味的形成与腐乳类似,制作工艺流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 蒸煮的目的之一是杀死黑豆表面杂菌
B. 蒸煮后的黑豆需冷却后才能用于制曲
C. 拌盐时需要严格控制加入食盐的用量
D. 豆豉鲜美口味的形成与蛋白酶等无关
5. 废弃的塑料制品很难降解,其主要成分为聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)等。研究人员欲比较YT1和YP2两类细菌降解PE[化学式为(C2H4)n]的能力,结果如下表所示。下列叙述正确的是( )
培养基及接种菌株
培养基1
培养基2
单独培养并接种YT1
单独培养并接种YP2
降解圈(直径R1∕cm)
1.22
1.55
菌落(直径R2∕cm)
0.35
0.55
R1∕R2
3.5
2.8
A. 培养基1和2均为选择培养基
B. 筛选得到的菌株直接用于降解塑料
C. PE是培养基中的唯一能源物质
D. YP2降解PE的能力比YT1强
6. 下图是研究小组从某地土壤中分离细菌菌株,并进行计数的示意图。下列叙述正确的是( )
A. 实验中也可用蒸馏水进行定容
B. 接种时所使用的工具是接种环
C. 每克土壤样品约含细菌1.7×109个
D. 该方法计数结果往往比实际值偏大
7. 谷氨酸棒状杆菌(一种好氧菌)是谷氨酸发酵的常用菌种。在合成谷氨酸的过程中,当细胞中谷氨酸积累过多时会抑制谷氨酸脱氢酶的活性,从而减少谷氨酸的合成。下列叙述错误的是( )
A. 谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸时存在正反馈调节
B. 发酵时培养液的pH应设置为中性或弱碱性
C. 发酵罐中的氧气浓度会影响谷氨酸的产量
D. 该实例体现了发酵工程在食品工业上的应用
8. 随着人们对发酵原理的认识,微生物纯培养技术的建立,以及密闭式发酵的成功设计,发酵工程逐步形成。下列叙述正确的是( )
A. 在规模化的发酵生产中,需将优良菌种直接接种至发酵罐
B. 传统发酵常用混合菌种,而发酵工程所用大多为单一菌种
C. 利用发酵工程生产的根瘤菌肥作为微生物农药可防治病虫害
D. 经X射线定向诱变出的产酸高的黑曲霉可用于柠檬酸的生产
9. 番茄的果实营养丰富。育种人员在番茄种植过程中发现了一具有育种价值的变异植株,并通过下图所示流程获得了番茄新品种。下列叙述错误的是( )
A. 组织培养过程中使用到的植物激素是赤霉素
B. 形成番茄幼苗需要经过脱分化、再分化过程
C. 该育种方法的基本原理是植物细胞的全能性
D. 可在较短时间内获得大量具有该变异的植株
10. 石斛是一种名贵的中药材,野生石斛结实率低,可利用石斛叶片进行组织培养形成大量试管苗。下列叙述正确的是( )
A. 宜选择石斛幼嫩的叶片并用无水乙醇进行消毒
B. 诱导石斛愈伤组织形成时一般需进行避光培养
C. 移栽前将试管苗移植到富含蔗糖的环境中炼苗
D. 可选择石斛的花药进行离体培养以获得脱毒苗
11. 高山红景天仅分布于我国少部分地区,其植株中含有的红景天苷(一种次生代谢产物)具有抗衰老、抗肿瘤等作用。利用植物细胞培养可实现红景天苷的工厂化生产。下列叙述正确的是( )
A. 红景天苷是高山红景天中含量很低的有机物
B. 红景天苷是高山红景天基本生命活动所必需
C. 通过植物细胞培养可提高单个细胞中红景天苷的含量
D. 通过植物细胞培养来生产红景天苷易受天气等的限制
12. “科技食品”细胞培养肉是一种基于体外动物细胞培养技术而生产出的人造动物蛋白,其生产流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 可用胃蛋白酶处理剪碎的肌肉组织以分离肌卫星细胞
B. 该合成培养基中含有细胞所需要的激素等多种能源物质
C. 细胞培养阶段应控制温度适宜并充入纯O2刺激细胞呼吸
D. 推测肌卫星细胞具有较强的细胞增殖和细胞分化能力
13. 我国科学家培育克隆小猴的简要流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 克隆小猴的培育应用了动物体细胞核移植技术
B. 采集到的母猴卵母细胞需要在体外培养至MⅡ期
C. 重构胚需用梯度离心或化学物质处理等方法激活
D. 克隆小猴的线粒体DNA不可能来自代孕母猴
14. 神经干细胞(NSC)具有多种分化潜能,nestin是其重要的标志蛋白。将胚胎干细胞(ESC)置于一定条件下进行低密度培养时,约有0.3%的细胞形成表达nestin的细胞团。下列叙述错误的是( )
A NSC属于成体干细胞,具有组织特异性
B. 个体发育时可能仅少数ESC转化为NSC
C. 不是所有的ESC均具有编码nestin的基因
D. 培养并移植NSC可能修复受损的神经组织
15. 下图为哺乳动物早期胚胎发育的过程。下列相关叙述正确的是( )
A. Ⅰ为受精卵,其形成后即进入子宫进行有丝分裂
B. Ⅱ为桑葚胚,a过程中胚胎的总体积会不断增大
C. Ⅲ中的内细胞团将来会发育成胎儿的各种组织
D. 胚胎从Ⅲ的腔中伸展出来后会导致透明带破裂
16. 我国科学家成功将小鼠的颗粒细胞(卵泡中卵母细胞周围的细胞)转化为GV卵母细胞,进而恢复减数分裂并顺利培育出健康后代,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 过程①中发生了部分遗传物质的改变
B. 经过程②形成的X细胞处于MII中期
C. 受精后的X细胞会再释放出两个极体
D. 过程③中宜选择原肠胚进行胚胎移植
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 蓝莓酸甜可口、营养价值丰富。以新鲜蓝莓为原料,可制作蓝莓酒和蓝莓醋,下图1为简易发酵装置。回答下列问题:
(1)将蓝莓冲洗后榨汁,榨汁时可添加相应的酶,以破坏细胞壁,提高___。将蓝莓汁装入图1所示发酵瓶中,注意要留出约1/3的空间,目的是___(答两点)。然后塞好瓶塞,夹紧___(填“进气管”或“出气管”),开启搅拌装置,一段时间后即可制得蓝莓酒。
(2)在蓝莓酒制作完成的基础上可进一步制作蓝莓醋,但需要改变的发酵条件是___(答两点)。用化学反应式表示该过程的原理:___。
(3)泡菜制作过程中产生亚硝酸盐对人体健康有潜在危害。向泡菜坛中加入蓝莓酒制作后的酒渣,有利于减少泡菜中亚硝酸盐的含量,提高泡菜品质。图2为不同的蓝莓酒渣添加量对泡菜发酵过程中亚硝酸盐含量的影响。
图2
①腌制泡菜的过程中,用水封坛的作用是___。
②据图2分析,腌制泡菜时加入蓝莓酒渣,对泡菜中亚硝酸盐含量___的变化趋势没有影响,但会影响亚硝酸盐含量的多少,具体表现为___(答两点)。
18. 滚管培养法是分离厌氧微生物的常用方法,其过程为:先将样品稀释液注入盛有50℃左右培养基的密封试管中,然后将试管平放于盛有冰块的盘中迅速滚动,带菌的培养基会在试管内壁凝固成薄层,培养一段时间后即可获得单菌落。研究小组按照如图所示流程分离反刍动物瘤胃中的纤维素分解菌。回答下列问题:
(1)实验中所用到的培养皿、试管和培养基等均需要进行灭菌处理。其中必须用湿热灭菌法进行灭菌的是______,其不能使用干热灭菌法灭菌的原因有______(答两点)。
(2)Ⅰ过程所用培养基中______(填“需要”或“不需要”)添加凝固剂。为了筛选可分解纤维素的微生物,在配制Ⅱ过程所用培养基时,应注意______(从培养基成分角度分析)。Ⅲ过程可根据菌落特征来初步区分不同种类的纤维素分解菌,原因是______。
(3)科研小组利用分离得到的3株纤维素分解菌,在适宜条件下进行玉米秸秆降解实验,结果如表所示。
菌株
秸秆总量(g)
秸秆残量(g)
秸秆失重(%)
纤维素降解率(%)
甲
2.00
1.51
24.50
16.14
乙
2.00
153
23.50
14.92
丙
2.00
142
29.00
23.32
①该实验应在______(填“有氧”或“无氧”)条件下进行,实验的自变量是______。
②据表分析,纤维素酶活力最高的是菌株______,理由是_____。
19. 利用山金柑(2n)愈伤组织细胞和早花柠檬(2n)叶肉细胞进行杂交可以得到高品质、抗逆性强的杂种植物,流程如图所示。回答下列问题:
(1)若运用传统有性生殖(即让山金柑和早花柠檬杂交),________(填“能”或“不能”)得到杂种植株,理由是_______。
(2)为获得原生质体,过程①常用_______处理。获得的两种原生质体应在_______(填“清水”“等渗溶液”或“蔗糖溶液”)中进行过程②,即原生质体融合,且过程②需要用_______(答两点)法进行诱导。从③到④需要更换新的培养基,原因是_______。
(3)对7株杂种植株核DNA来源进行鉴定,并与山金柑和早花柠檬的核DNA进行比对,结果如图所示。
①可通过观察到融合细胞呈_______色来进行初步筛选。
②据图分析,杂种植株的核DNA来自_______,其属于_______倍体。
20. β-LG蛋白被认为是一种重要的致敏蛋白,据报道82%的牛奶过敏病人都对β-LG蛋白过敏。实验小组向小鼠体内注射牛奶中的β-LG蛋白,以制备抗β-LG蛋白的单克隆抗体,相关流程如下图所示。回答下列问题:
(1)实验小组每隔2周向小鼠体内注射β-LG蛋白,共注射3次,其目的是___;用灭活的病毒诱导融合,其作用机理是___。
(2)若只考虑细胞的两两融合,则甲中有___种类型的融合细胞。①过程筛选获得的乙为___;②过程表示将乙接种到多孔培养板上并进行抗体阳性检测,之后稀释、培养、再检测,并多次重复上述操作,其筛选获得的丙是___。
(3)若要使丙大量增殖,可采用___的方法。抗β-LG蛋白的单克隆抗体可用于检测牛奶中是否含有β-LG蛋白,其原理是___。
21. 长期以来,优良种畜的繁殖速度始终是限制畜牧养殖业发展的重要因素。下图为科学家设计的快速繁育良种奶牛的部分流程示意图。回答下列问题:
(1)过程①为同期发情处理,其目的是___。进行该处理时常用促性腺激素而不用雌激素,原因是___。
(2)受精的标志是观察到两个极体或者___。若过程②为体内受精,则受精过程在良种母牛的___中完成;若过程②为体外受精,则良种公牛的精子需要进行___处理。
(3)受精卵经过程③发育为___胚,用分割针对其进行分割时,要注意___。图中集到的甲方___细胞,其可用于做DNA分析、鉴定性别,还可用于___等。
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大通县第二中学2024~2025学年第二学期第一次教学质量检测
高二生物学
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:人教版选择性必修3第1~2章。
一、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. 家庭中利用葡萄自制葡萄酒的基本流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 葡萄在冲洗前应该去除枝梗
B. 发酵瓶不需要进行严格灭菌
C. 加糖是为了使葡萄细胞吸水涨破
D. 发酵时应将温度控制30~35℃
【答案】B
【解析】
【分析】果酒和果醋制作过程中的相关实验操作:(1)材料的选择与处理:选择新鲜的葡萄,榨汁前先将葡萄进行冲洗,除去枝梗。(2)灭菌:①榨汁机要清洗干净,并晾干。②发酵装置要清洗干净,并用70%的酒精消毒。(3)榨汁:将冲洗除枝梗的葡萄放入榨汁机榨取葡萄汁。(4)发酵:①将葡萄汁装入发酵瓶,要留要大约1/3的空间,并封闭充气口。②制葡萄酒的过程中,将温度严格控制在18℃~30℃,时间控制在10~12d左右,可通过出料口对发酵的情况进行及时的监测。③制葡萄醋的过程中,将温度严格控制在30℃~35℃,时间控制在前7~8d左右,并注意适时通过充气口充气。
【详解】A、在挑选葡萄时应先冲洗1~2次,再去除枝梗以防葡萄破损汁液流失和被杂菌污染,A错误;
B、发酵装置要清洗干净,并用70%的酒精消毒,不需要进行严格灭菌,B正确;
C、加糖的目的是加速葡萄酒的发酵,提高葡萄酒的酒精度,C错误;
D、制葡萄酒的过程中,将温度严格控制在18℃~30℃,D错误。
故选B。
2. 传统食醋酿造过程中,发酵液表面会产生凝胶状膜,其主要成分为细菌纤维素。下列叙述正确的是( )
A. 传统食醋酿造所需的主要菌种为醋酸菌
B. 发酵液表面的细菌纤维素来自高尔基体
C. 酸性重铬酸钾可用于测定醋酸含量变化
D. 若制醋装置密闭性高则可提高醋的产量
【答案】A
【解析】
【分析】食醋酿造过程中的主要菌种为醋酸菌,为好氧菌。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌能将葡萄糖转化为醋酸(乙酸);在氧气充足,缺少糖源时可将酒精转化为乙醛,再将乙醛变为醋酸(乙酸)。
【详解】A、传统食醋酿造所需的主要菌种为醋酸菌,为异养需氧型,A正确;
B、细菌属于原核生物,不具有内质网、高尔基体等细胞器,B错误;
C、酸性重铬酸钾可用于测定酒精含量的变化情况,不能用于检测醋酸,C错误;
D、醋酸菌为好氧细菌,制醋时需要不断通气,若制醋装置密闭性高则可降低醋的产量,D错误。
故选A。
3. 鱼茶味酸而微咸、甘香可口,是海南黎族的一种传统发酵食品,其发酵菌种主要是乳酸菌。下列叙述错误的是( )
A. 鱼茶味酸与乳酸菌无氧呼吸产生乳酸有关
B. 乳酸菌还可以用于制作酸奶、泡菜等食品
C. 制作鱼茶时所用发酵装置的充气口应关闭
D. 鱼茶发酵初期和结束时发酵液中均只有乳酸菌
【答案】D
【解析】
【分析】乳酸菌的代谢类型是异养厌氧型,在无氧条件下乳酸菌能够将葡萄糖氧化为乳酸。
【详解】A、乳酸菌进行无氧呼吸的产物是乳酸,鱼茶味酸确实与乳酸菌无氧呼吸产生乳酸有关,A正确;
B、在日常生活中,乳酸菌常用于制作酸奶、泡菜等食品,这是因为乳酸菌在无氧条件下能将糖类转化为乳酸,从而使这些食品具有独特的风味,B正确;
C、乳酸菌是厌氧菌,制作鱼茶时为保证乳酸菌发酵所需的无氧环境,所用发酵装置的充气口应关闭,C正确;
D、鱼茶发酵初期,除了乳酸菌外,可能还存在其他微生物,只是随着发酵进行,乳酸菌成为优势菌种,D错误。
故选D。
4. 豆豉是我国传统特色发酵食品,其风味形成与腐乳类似,制作工艺流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 蒸煮的目的之一是杀死黑豆表面杂菌
B. 蒸煮后的黑豆需冷却后才能用于制曲
C. 拌盐时需要严格控制加入食盐的用量
D. 豆豉鲜美口味的形成与蛋白酶等无关
【答案】D
【解析】
【分析】豆豉的制作原理与腐乳的制作类似:起主要作用的是真菌中的毛霉,适宜温度为15℃~18℃;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。
【详解】A、蒸煮的目的之一是借助高温条件,杀死黑豆表面杂菌,A正确;
B、蒸煮后的黑豆需冷却后才能用于制曲,原因是防止高温杀死接种的菌种,B正确;
C、拌盐时需要严格控制加入食盐的用量,盐量过低不足以抑制杂菌繁殖,盐量过高影响口感,延迟成熟时间,C正确;
D、制作腐乳的过程中,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,由此得到腐乳的鲜美口味,豆豉风味的形成与腐乳类似,D错误。
故选D。
5. 废弃的塑料制品很难降解,其主要成分为聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)等。研究人员欲比较YT1和YP2两类细菌降解PE[化学式为(C2H4)n]的能力,结果如下表所示。下列叙述正确的是( )
培养基及接种菌株
培养基1
培养基2
单独培养并接种YT1
单独培养并接种YP2
降解圈(直径R1∕cm)
1.22
1.55
菌落(直径R2∕cm)
0.35
0.55
R1∕R2
3.5
2.8
A. 培养基1和2均为选择培养基
B. 筛选得到的菌株直接用于降解塑料
C. PE是培养基中的唯一能源物质
D. YP2降解PE的能力比YT1强
【答案】A
【解析】
【分析】选择培养基是指一类根据特定微生物的特殊营养要求或其对某理化因素抗性的原理而设计的培养基。具有只允许特定的微生物生长,而同时抑制或阻止其他微生物生长的功能。
【详解】A、选择培养基是指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。 在该实验中,要筛选能够降解PE的细菌,培养基中仅以PE作为唯一碳源,只有能降解PE获取碳源的细菌才能在上面生长,所以培养基1和2均为选择培养基,A正确;
B、还要考虑其他一些问题,例如是否会对环境产生二次污染等,B错误;
C、PE为培养基中的唯一碳源,C错误;
D、YT1在培养基上形成的降解圈直径∕菌落直径更大,故其降解PE的能力更强,D错误。
故选A。
6. 下图是研究小组从某地土壤中分离细菌菌株,并进行计数的示意图。下列叙述正确的是( )
A. 实验中也可用蒸馏水进行定容
B. 接种时所使用的工具是接种环
C. 每克土壤样品约含细菌1.7×109个
D. 该方法计数结果往往比实际值偏大
【答案】C
【解析】
【分析】从土壤中分离尿素分解菌的一般步骤是:土壤取样、选择培养、梯度稀释、涂布培养和筛选菌株。图中5支试管为梯度稀释,最后经稀释涂布平板法接种培养后进行计数,统计菌落数在30~300的平板,取其平均值,进行计数,计数公式为(C÷V)×M。(C为平均菌落数,V为涂布液体积,M为稀释倍数)
【详解】A、图示的实验中不能用蒸馏水定容,而是用无菌水,A错误;
B、图示为稀释涂布平板法,故所用接种工具为涂布器,B错误;
C、每克土壤样品约含细菌个数=[(168+175+167)÷3÷0.1]×106=1.7×109个,C正确;
D、用稀释涂布平板法统计菌落数时,由于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,故统计结果往往比实际菌落数偏小,D错误。
故选C。
7. 谷氨酸棒状杆菌(一种好氧菌)是谷氨酸发酵的常用菌种。在合成谷氨酸的过程中,当细胞中谷氨酸积累过多时会抑制谷氨酸脱氢酶的活性,从而减少谷氨酸的合成。下列叙述错误的是( )
A. 谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸时存在正反馈调节
B. 发酵时培养液的pH应设置为中性或弱碱性
C. 发酵罐中的氧气浓度会影响谷氨酸的产量
D. 该实例体现了发酵工程在食品工业上的应用
【答案】A
【解析】
【分析】谷氨酸棒状杆菌属于好氧型细菌,发酵过程中应进行通气和搅拌,以提高培养液中的溶氧量;温度会影响酶的活性,控制好温度也会有利于谷氨酸高效持久的大量合成。
【详解】A、谷氨酸棒状杆菌在合成谷氨酸的过程中,当细胞中谷氨酸积累过多时会抑制谷氨酸脱氢酶的活性,从而减少谷氨酸的合成,所以谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸的过程中存在负反馈调节,A错误;
B、在培养细菌时,一般需要将培养基调至中性或弱碱性,通过发酵工程生产谷氨酸时利用的是谷氨酸棒状杆菌,需要将pH调至中性或弱碱性,B正确;
C、谷氨酸棒状杆菌是一种好氧菌,其生长和发酵过程都需要氧气。在发酵罐中,氧气浓度适宜时,菌体的呼吸作用正常,能为谷氨酸的合成提供足够的能量和中间代谢产物,有利于提高谷氨酸的产量;如果氧气浓度不足,菌体的生长和代谢会受到影响,导致谷氨酸产量下降,所以发酵罐中的氧气浓度会影响谷氨酸的产量,C正确;
D、谷氨酸是一种重要的食品添加剂,常用于增加食品的鲜味。利用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸,这体现了发酵工程在食品工业上的应用,D正确。
故选A。
8. 随着人们对发酵原理的认识,微生物纯培养技术的建立,以及密闭式发酵的成功设计,发酵工程逐步形成。下列叙述正确的是( )
A. 在规模化的发酵生产中,需将优良菌种直接接种至发酵罐
B. 传统发酵常用混合菌种,而发酵工程所用大多为单一菌种
C. 利用发酵工程生产的根瘤菌肥作为微生物农药可防治病虫害
D. 经X射线定向诱变出的产酸高的黑曲霉可用于柠檬酸的生产
【答案】B
【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、在大规模的发酵生产中,需要将选育出的优良菌种经过多次的扩大培养,当达到一定数量后再接种,A错误;
B、传统发酵技术常用来自自然界中的混合菌种发酵,发酵工程通常接种经人工选育的较为单一的菌种,B正确;
C、微生物农药能够利用具有自身致病性的微生物(如细菌、真菌、病毒等)或者利用对植物或害虫有益的微生物(如根瘤菌、拮抗菌等)来对农作物病虫害进行防治,但利用发酵工程生产的根瘤菌肥属于微生物肥料,不是微生物农药,C错误;
D、变异是不定向的,X射线不能定向诱变,D错误。
故选B。
9. 番茄的果实营养丰富。育种人员在番茄种植过程中发现了一具有育种价值的变异植株,并通过下图所示流程获得了番茄新品种。下列叙述错误的是( )
A. 组织培养过程中使用到的植物激素是赤霉素
B. 形成番茄幼苗需要经过脱分化、再分化过程
C. 该育种方法的基本原理是植物细胞的全能性
D. 可在较短时间内获得大量具有该变异的植株
【答案】A
【解析】
【分析】植物组织培养的原理是植物细胞的全能性,属于无性繁殖。
【详解】A、植物组织培养过程需要用到的植物激素有生长素和细胞分裂素,A错误;
B、植物组织培养形成番茄幼苗,首先要将离体的组织、器官或细胞进行脱分化,形成愈伤组织,愈伤组织是一种未分化的细胞团。 然后再将愈伤组织进行再分化,诱导其形成根、芽等器官,进而发育成完整的番茄幼苗,所以形成番茄幼苗需要经过脱分化、再分化过程,B正确;
C、植物组织培养的基本原理是植物细胞的全能性,即已经分化的细胞,仍然具有发育成完整生物体的潜能。在该育种方法中,从变异植株的细胞通过组织培养最终发育成完整的新品种植株,体现了植物细胞的全能性,C正确;
D、植物组织培养可以在短时间内大量繁殖植物,因为它可以在无菌、适宜的营养和激素条件下,快速诱导细胞分裂和分化,形成大量的幼苗。所以通过该组织培养的育种方法可在较短时间内获得大量具有该变异的植株,D正确。
故选A。
10. 石斛是一种名贵的中药材,野生石斛结实率低,可利用石斛叶片进行组织培养形成大量试管苗。下列叙述正确的是( )
A. 宜选择石斛幼嫩的叶片并用无水乙醇进行消毒
B. 诱导石斛愈伤组织形成时一般需进行避光培养
C. 移栽前将试管苗移植到富含蔗糖的环境中炼苗
D. 可选择石斛的花药进行离体培养以获得脱毒苗
【答案】B
【解析】
【分析】1、植物组织培养是指将离体植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整的植株的技术。
2、组织培养的流程:取材、消毒→接种外植体→诱导愈伤组织→诱导生芽→诱导生根→移栽成活。
【详解】A、植物组织培养过程中,对外植体的消毒用70%的乙醇消毒30s,A错误;
B、移栽之前的脱分化过程需要避光处理,但再分化过程需要光照,B正确;
C、试管苗移栽时,已经可以进行光合作用,所以不用添加蔗糖,C错误;
D、可选择石斛的顶端分生区附近部位进行离体培养以获得脱毒苗,D错误。
故选B。
11. 高山红景天仅分布于我国少部分地区,其植株中含有的红景天苷(一种次生代谢产物)具有抗衰老、抗肿瘤等作用。利用植物细胞培养可实现红景天苷的工厂化生产。下列叙述正确的是( )
A. 红景天苷是高山红景天中含量很低的有机物
B. 红景天苷是高山红景天基本生命活动所必需的
C. 通过植物细胞培养可提高单个细胞中红景天苷的含量
D. 通过植物细胞培养来生产红景天苷易受天气等的限制
【答案】A
【解析】
【分析】次生代谢物:(1)概念:植物代谢产生的一些一般认为不是植物基本生命活动所必需的产物。(2)本质:一类小分子有机化合物(如酚类、萜类和含氮化合物等)。(3)作用:在植物抗病、抗虫等方面发挥作用,也是很多药物、香料和色素等的重要来源。(4)缺点:①植物细胞的次生代谢物含量很低,从植物组织提取会大量破坏植物资源。②有些产物又不能或难以通过化学合成途径得到。
【详解】A、红景天苷为植物的次生代谢物,是一类小分子有机化合物,在植物体内含量很低,A正确;
B、红景天苷是高山红景天的次生代谢产物,不是其基本生命活动所必需的,B错误;
C、通过植物细胞培养可增加细胞的数量,但不能提高单个细胞中红景天苷的含量,C错误;
D、植物细胞培养不占用耕地,几乎不受季节、天气等的限制,D错误。
故选A。
12. “科技食品”细胞培养肉是一种基于体外动物细胞培养技术而生产出的人造动物蛋白,其生产流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 可用胃蛋白酶处理剪碎的肌肉组织以分离肌卫星细胞
B. 该合成培养基中含有细胞所需要的激素等多种能源物质
C. 细胞培养阶段应控制温度适宜并充入纯O2刺激细胞呼吸
D. 推测肌卫星细胞具有较强的细胞增殖和细胞分化能力
【答案】D
【解析】
【分析】由题意可知,细胞培养肉是将肌肉细胞经分离脱分化得到肌卫星细胞后,在合成培养基上进行培养,随后经加工形成的。
【详解】A、宜用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理肌肉组织,不选择胃蛋白酶的原因是胃蛋白酶的最适pH为2.0左右,而动物细胞培养的pH为7.2~7.4,胃蛋白酶在此条件下会失活,A错误;
B、激素不能作为能源物质,B错误;
C、动物细胞培养所需气体主要有O2和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,一般通入含有95%空气和5%CO2的混合气体,C错误;
D、由图可知,肌卫星细胞由肌肉细胞脱分化得到,属于干细胞,应具有较强的细胞增殖和肌肉分化能力,D正确。
故选D。
13. 我国科学家培育克隆小猴的简要流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 克隆小猴的培育应用了动物体细胞核移植技术
B. 采集到的母猴卵母细胞需要在体外培养至MⅡ期
C. 重构胚需用梯度离心或化学物质处理等方法激活
D. 克隆小猴的线粒体DNA不可能来自代孕母猴
【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,这个新的胚胎最终发育为动物个体。由此可见,克隆动物的形成需采用核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术,属于无性生殖。
【详解】A、据图分析,将胎猴体细胞中的细胞核取出,移植到去核的卵母细胞中形成重构胚,应用了动物体细胞核移植技术,A正确;
B、采集到的母猴卵母细胞需要在体外培养至MⅡ期,才能用于核移植,B正确;
C、不能使用梯度离心的方法激活重构胚,可以使用电刺激等方法,C错误;
D、克隆小猴的线粒体DNA来自于去核的卵母细胞,不可能来自代孕母猴,D正确。
故选C。
14. 神经干细胞(NSC)具有多种分化潜能,nestin是其重要的标志蛋白。将胚胎干细胞(ESC)置于一定条件下进行低密度培养时,约有0.3%的细胞形成表达nestin的细胞团。下列叙述错误的是( )
A. NSC属于成体干细胞,具有组织特异性
B. 个体发育时可能仅少数ESC转化为NSC
C. 不是所有的ESC均具有编码nestin的基因
D. 培养并移植NSC可能修复受损的神经组织
【答案】C
【解析】
【分析】胚胎干细胞(简称ES细胞)存在于早期胚胎中,具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞,并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。成体干细胞是成体组织或器官内的干细胞,包括骨髓中的造血干细胞、神经系统中的神经干细胞和睾丸中的精原干细胞等。一般认为,成体干细胞具有组织特异性,只能分化成特定的细胞或组织,不具有发育成完整个体的能力。
【详解】A、根据题干信息可知,神经干细胞(NSC)具有多种分化潜能,NSC属于成体干细胞且具有组织特异性,A正确;
B、nestin是神经干细胞(NSC)重要的标志蛋白,将胚胎干细胞(ESC)置于一定条件下进行低密度培养时,约有0.3%的细胞形成表达nestin的细胞团,说明个体发育时可能仅少数ESC转化为NSC,B正确;
C、细胞分化的实质是基因的选择性表达,不改变核遗传物质,所有的胚胎干细胞(ESC)均具有编码nestin的基因,C错误;
D、神经干细胞(NSC)具有多种分化潜能,适当条件下可分化为各种神经细胞,培养并移植NSC可能修复受损的神经组织,D正确。
故选C。
15. 下图为哺乳动物早期胚胎发育的过程。下列相关叙述正确的是( )
A. Ⅰ为受精卵,其形成后即进入子宫进行有丝分裂
B. Ⅱ为桑葚胚,a过程中胚胎的总体积会不断增大
C. Ⅲ中的内细胞团将来会发育成胎儿的各种组织
D. 胚胎从Ⅲ的腔中伸展出来后会导致透明带破裂
【答案】C
【解析】
【分析】胚胎发育过程:(1)卵裂期:细胞进行有丝分裂,数量增加,胚胎总体积不增加。(2)桑葚胚:32个细胞左右的胚胎,之前所有细胞都有发育成完整胚胎的潜能,属全能细胞。(3)囊胚:细胞开始分化,其中个体较大的细胞叫内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织;而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘;(4)原肠胚:内细胞团表层形成外胚层,下方细胞形成内胚层,由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。此时细胞分化在胚胎期达到最大限度。
【详解】A、Ⅰ为受精卵,体内受精的场所为输卵管,故受精卵形成后,早期在输卵管中进行有丝分裂,A错误;
B、Ⅱ为桑葚胚,受精卵形成桑葚胚的过程中,细胞体积减小,数目增多,胚胎体积基本不变,B错误;
C、Ⅲ为囊胚,细胞开始分化,其中个体较大的细胞叫内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织;而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘,C正确;
D、囊胚期Ⅲ时,透明带会破裂,胚胎会从其中伸展出来,这一过程称为孵化,D错误。
故选C。
16. 我国科学家成功将小鼠的颗粒细胞(卵泡中卵母细胞周围的细胞)转化为GV卵母细胞,进而恢复减数分裂并顺利培育出健康后代,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 过程①中发生了部分遗传物质的改变
B. 经过程②形成的X细胞处于MII中期
C. 受精后的X细胞会再释放出两个极体
D. 过程③中宜选择原肠胚进行胚胎移植
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析:①表示卵泡中的颗粒细胞经诱导,脱分化为多能干细胞,②表示GV卵母细胞减数分裂的过程,③表示受精作用产生后代过程。
【详解】A、过程①是将小鼠的颗粒细胞诱导成为多能干细胞的过程,其实质是定向诱导分化,本质是基因的选择性表达,遗传物质不发生改变,A错误;
B、卵母细胞需培养到减数第二次分裂中期(MⅡ中期)才具备与精子受精的能力。图中经过过程②形成的X细胞是用于受精并最终发育成健康幼鼠的细胞,所以它处于MⅡ中期,B正确;
C、受精后的X细胞会释放一个第二极体,并形成雌原核,C错误;
D、进行胚胎移植时一般选择桑葚胚或者囊胚,D错误。
故选B。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 蓝莓酸甜可口、营养价值丰富。以新鲜蓝莓为原料,可制作蓝莓酒和蓝莓醋,下图1为简易发酵装置。回答下列问题:
(1)将蓝莓冲洗后榨汁,榨汁时可添加相应的酶,以破坏细胞壁,提高___。将蓝莓汁装入图1所示发酵瓶中,注意要留出约1/3的空间,目的是___(答两点)。然后塞好瓶塞,夹紧___(填“进气管”或“出气管”),开启搅拌装置,一段时间后即可制得蓝莓酒。
(2)在蓝莓酒制作完成的基础上可进一步制作蓝莓醋,但需要改变的发酵条件是___(答两点)。用化学反应式表示该过程的原理:___。
(3)泡菜制作过程中产生的亚硝酸盐对人体健康有潜在危害。向泡菜坛中加入蓝莓酒制作后的酒渣,有利于减少泡菜中亚硝酸盐的含量,提高泡菜品质。图2为不同的蓝莓酒渣添加量对泡菜发酵过程中亚硝酸盐含量的影响。
图2
①腌制泡菜的过程中,用水封坛的作用是___。
②据图2分析,腌制泡菜时加入蓝莓酒渣,对泡菜中亚硝酸盐含量___的变化趋势没有影响,但会影响亚硝酸盐含量的多少,具体表现为___(答两点)。
【答案】(1) ①. 出汁率 ②. 为酵母菌繁殖提供适量氧气;防止发酵旺盛时发酵液溢出 ③. 进气管
(2) ①. 将发酵温度升至30~35℃;通入(无菌)空气(或松开进气管) ②.
(3) ①. 提供无氧环境 ②. 先增加后减少 ③. 抑制亚硝酸盐的生成,且抑制效果随蓝莓酒渣添加量的增加而增强
【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,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、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】
将蓝莓冲洗后榨汁,榨汁时可添加相应的酶,以破坏细胞壁,目的是提高出汁率。将蓝莓汁装入图1所示发酵瓶中,注意要留出约1/3的空间,目的是留有一定的氧气,使酵母菌在有氧条件下大量繁殖,同时防止发酵旺盛时发酵液溢出。酒精发酵是利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精,因此发酵时,应夹紧进气管,开启搅拌装置,一段时间后即可制得蓝莓酒。
【小问2详解】
醋酸菌是需氧型,且发酵的最适温度高于酵母菌发酵的最适温度,因此在蓝莓酒制作完成的基础上可进一步制作蓝莓醋,但需要改变的发酵条件是:将发酵温度升至30~35℃;通入(无菌)空气(或松开进气管)。当氧气充足,糖源不足时,醋酸菌可将酒精先分解为乙醛,然后再将乙醛转化为醋酸。用化学反应式可表示为:。
【小问3详解】
①乳酸菌是厌氧菌,腌制泡菜的过程中,用水封坛的作用是为乳酸菌提供无氧环境。
②据图可知,随着腌制时间的延长,加入不同浓度蓝莓酒的组中,泡菜中亚硝酸盐含量都是先增加后减少,且随着蓝莓酒浓度的增加,亚硝酸含量降低,说明蓝莓酒能抑制亚硝酸盐的生成,且抑制效果随蓝莓酒渣添加量的增加而增强。
18. 滚管培养法是分离厌氧微生物常用方法,其过程为:先将样品稀释液注入盛有50℃左右培养基的密封试管中,然后将试管平放于盛有冰块的盘中迅速滚动,带菌的培养基会在试管内壁凝固成薄层,培养一段时间后即可获得单菌落。研究小组按照如图所示流程分离反刍动物瘤胃中的纤维素分解菌。回答下列问题:
(1)实验中所用到培养皿、试管和培养基等均需要进行灭菌处理。其中必须用湿热灭菌法进行灭菌的是______,其不能使用干热灭菌法灭菌的原因有______(答两点)。
(2)Ⅰ过程所用培养基中______(填“需要”或“不需要”)添加凝固剂。为了筛选可分解纤维素的微生物,在配制Ⅱ过程所用培养基时,应注意______(从培养基成分角度分析)。Ⅲ过程可根据菌落特征来初步区分不同种类的纤维素分解菌,原因是______。
(3)科研小组利用分离得到的3株纤维素分解菌,在适宜条件下进行玉米秸秆降解实验,结果如表所示。
菌株
秸秆总量(g)
秸秆残量(g)
秸秆失重(%)
纤维素降解率(%)
甲
2.00
1.51
24.50
16.14
乙
2.00
1.53
23.50
14.92
丙
2.00
1.42
29.00
23.32
①该实验应在______(填“有氧”或“无氧”)条件下进行,实验的自变量是______。
②据表分析,纤维素酶活力最高的是菌株______,理由是_____。
【答案】(1) ①. 培养基 ②. 干热灭菌的温度要高且时间比较久,会致使培养基内的营养物资被破坏殆尽,而且干热灭菌对培养基的灭菌很难透彻
(2) ①. 需要 ②. 以纤维素为唯一的碳源 ③. 在一定的培养条件下,不同微生物表现出各自稳定的菌落特征
(3) ①. 无氧 ②. 不同的菌株 ③. 丙 ④. 丙菌株的秸秆残量最少、丙菌株的纤维素降解率最高
【解析】
【分析】1、纤维素酶是一类复合酶,包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶。
2、分解纤维素的微生物分离的实验原理:(1)土壤中存在着大量纤维素分解酶,包括真菌、细菌和放线菌等,它们可以产生纤维素酶。纤维素酶是一种复合酶,可以把纤维素分解为纤维二糖,进一步分解为葡萄糖使微生物加以利用,故在用纤维素作为唯一碳源的培养基中,纤维素分解菌能够很好地生长,其他微生物则不能生长;(2)在培养基中加入刚果红,可与培养基中的纤维素形成红色复合物,当纤维素被分解后,红色复合物不能形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,从而可筛选纤维素分解菌。
【小问1详解】
由于干热灭菌的温度要高且时间比较久,会致使培养基内的营养物资被破坏殆尽,而且干热灭菌对培养基的灭菌很难透彻,所以用湿热灭菌法对培养基进行灭菌。
【小问2详解】
Ⅰ过程滚管培养是固体培养基需要加入凝固剂。为了筛选可分解纤维素的微生物,则配制Ⅱ过程所用培养基时,应该以纤维素为唯一的碳源。由于在一定的培养条件下,不同微生物表现出各自稳定的菌落特征,所以Ⅲ过程可根据菌落特征来初步区分不同种类的纤维素分解菌。
【小问3详解】
①滚管培养法是分离厌氧微生物的常用方法,所以纤维素分解菌是厌氧菌,则该实验应在无氧条件下进行,本实验利用得到的3株纤维素分解菌,在适宜条件下进行玉米秸秆降解实验,则实验的自变量是不同的菌株。
②根据表中数据,丙菌株的秸秆残量为1.42g,比甲和乙菌株的低;纤维素降解率为23.32%,比甲和乙菌株的高,所以纤维素酶活力最高的是菌株丙。
19. 利用山金柑(2n)愈伤组织细胞和早花柠檬(2n)叶肉细胞进行杂交可以得到高品质、抗逆性强的杂种植物,流程如图所示。回答下列问题:
(1)若运用传统有性生殖(即让山金柑和早花柠檬杂交),________(填“能”或“不能”)得到杂种植株,理由是_______。
(2)为获得原生质体,过程①常用_______处理。获得的两种原生质体应在_______(填“清水”“等渗溶液”或“蔗糖溶液”)中进行过程②,即原生质体融合,且过程②需要用_______(答两点)法进行诱导。从③到④需要更换新的培养基,原因是_______。
(3)对7株杂种植株核DNA来源进行鉴定,并与山金柑和早花柠檬的核DNA进行比对,结果如图所示。
①可通过观察到融合细胞呈_______色来进行初步筛选。
②据图分析,杂种植株的核DNA来自_______,其属于_______倍体。
【答案】(1) ①. 不能 ②. 山金柑和早花柠檬属于不同的物种,二者之间存在生殖隔离
(2) ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 等渗溶液 ③. 聚乙二醇(PEG)融合、高Ca2+—高pH融合、电融合、离心等 ④. 诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织形成试管苗所需生长素和细胞分裂素(或植物激素)的比例不同
(3) ①. 绿 ②. 早花柠檬 ③. 二
【解析】
【分析】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。物理法包括电融合法、离心法等;化学法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+-高pH融合法等。
【小问1详解】
因为山金柑和早花柠檬属于不同物种,存在生殖隔离,不同物种之间一般不能相互交配,即使交配成功,也不能产生可育的后代,所以运用传统有性生殖不能得到杂种植株。
【小问2详解】
植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,利用纤维素酶和果胶酶可以去除细胞壁,从而获得原生质体。
在等渗溶液中,原生质体既不会吸水涨破,也不会失水皱缩,能保持正常的形态和功能,有利于原生质体融合。诱导原生质体融合的方法有物理法和化学法,所以过程②需要用电融合法、离心法、聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+-高pH融合法等。从③脱分化到④再分化需要更换新的培养基,原因是脱分化和再分化阶段所需的植物激素比例不同。
【小问3详解】
①因为山金柑愈伤组织细胞一般无色,早花柠檬叶肉细胞含有叶绿体呈绿色,融合细胞含有两者的遗传物质,所以可通过观察到融合细胞呈绿色来进行初步筛选。
②分析题图可知,杂种植株核DNA的条带位置与早花柠檬核DNA的条带位置相同,可推知杂种植株核DNA来自早花柠檬细胞,不含有山金柑核DNA,因此杂种植株与早花柠檬染色体组数相同,是二倍体。
20. β-LG蛋白被认为是一种重要的致敏蛋白,据报道82%的牛奶过敏病人都对β-LG蛋白过敏。实验小组向小鼠体内注射牛奶中的β-LG蛋白,以制备抗β-LG蛋白的单克隆抗体,相关流程如下图所示。回答下列问题:
(1)实验小组每隔2周向小鼠体内注射β-LG蛋白,共注射3次,其目的是___;用灭活的病毒诱导融合,其作用机理是___。
(2)若只考虑细胞的两两融合,则甲中有___种类型的融合细胞。①过程筛选获得的乙为___;②过程表示将乙接种到多孔培养板上并进行抗体阳性检测,之后稀释、培养、再检测,并多次重复上述操作,其筛选获得的丙是___。
(3)若要使丙大量增殖,可采用___的方法。抗β-LG蛋白的单克隆抗体可用于检测牛奶中是否含有β-LG蛋白,其原理是___。
【答案】(1) ①. 加强免疫,刺激小鼠产生更多的(已免疫的)B(淋巴)细胞 ②. 使细胞相互凝集,细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布,细胞膜打开,细胞发生融合
(2) ①. 3 ②. 杂交瘤细胞 ③. 能产生(特异性强、灵敏度高的)抗β-LG抗体的杂交瘤细胞
(3) ①. 将丙注射到小鼠腹腔内增殖(或将丙在体外培养) ②. 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)
【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】
实验小组每隔2周向小鼠体内注射β-LG蛋白,共注射3次,通过多次注射增强免疫,进而可以从小鼠体内获得更多的(已免疫的)B(淋巴)细胞;灭活的病毒是诱导动物细胞融合的特有手段,灭活的病毒能使细胞相互凝集,细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布,细胞膜打开,从而实现了细胞融合。
【小问2详解】
若只考虑细胞的两两融合,则甲中有3种类型的融合细胞。通过①过程筛选可获得杂交瘤细胞,即图中的乙;②过程表示将乙接种到多孔培养板上并进行抗体阳性检测,之后稀释、培养、再检测,并多次重复上述操作,通过筛选获得的丙是能产生抗β-LG抗体的杂交瘤细胞,该杂交瘤细胞既能产生相应的抗体,也能大量增殖,进而通过体内或体外培养可获得相应的单克隆抗体。
【小问3详解】
若要使丙大量增殖,可采用体外或体内培养的方法,据此操作为将丙注射到小鼠腹腔内增殖(或将丙在体外培养)。抗β-LG蛋白的单克隆抗体可用于检测牛奶中是否含有β-LG蛋白,该检测方法的原理是抗原和抗体的特异性结合,即抗原与抗体的反应具有特异性,据此可做出相应的检测。
21. 长期以来,优良种畜的繁殖速度始终是限制畜牧养殖业发展的重要因素。下图为科学家设计的快速繁育良种奶牛的部分流程示意图。回答下列问题:
(1)过程①为同期发情处理,其目的是___。进行该处理时常用促性腺激素而不用雌激素,原因是___。
(2)受精的标志是观察到两个极体或者___。若过程②为体内受精,则受精过程在良种母牛的___中完成;若过程②为体外受精,则良种公牛的精子需要进行___处理。
(3)受精卵经过程③发育为___胚,用分割针对其进行分割时,要注意___。图中集到的甲方___细胞,其可用于做DNA分析、鉴定性别,还可用于___等。
【答案】(1) ①. 使供、受体具有相同的生理状况 ,为供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境 ②. 促性腺激素能够促进性腺发育,并促进排卵,而雌激素对下丘脑和垂体具有负反馈调节作用,过量的雌激素会导致性腺萎缩
(2) ①. 雌雄原核 ②. 输卵管 ③. 获能
(3) ①. 囊胚 ②. 将内细胞团均等分割 ③. 滋养层 ④. 基因诊断
【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椹或胚囊胚阶段);④对胚胎进行移植;⑤移植后的检查。
【小问1详解】
胚胎移植前,要对母畜进行同期发情处理,目的是使供、受体生殖器官的生理变化相同,为胚胎移入提供相同的生理环境,若生理状态相同,受体子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应,则实验会更容易成功。对供体母畜和受体母畜进行同期发情处理时,常用促性腺激素而不用雌激素对供体母畜进行超数排卵处理,原因是促性腺激素能够促进性腺发育,并促进排卵,而雌激素对下丘脑和垂体具有负反馈调节作用,过量的雌激素会导致性腺萎缩。
【小问2详解】
多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂Ⅱ,因而不会形成两个第二极体,所以体内受精时,常以观察到两个极体或者雌雄原核作为受精的标志。自然条件下,哺乳动物的受精作用是在雌性动物的输卵管内完成的。从良种公牛采集的精子需进行获能处理才能完成受精作用。
【小问3详解】
受精卵经过程③发育为囊胚。囊胚阶段的内细胞团将来发育成胚胎的各种组织器官,所以进行分割时,要将其均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。胚胎分割时可以分离滋养层细胞做DNA分析,进行性别鉴定, 还可以用来做基因诊断,诊断是胚胎否患有遗传病。
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