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高二年级月考试题生物学
测试时长:75分钟 总分:100分
使用时间:2025年4月6日
一、单选题(每题2.5分,共75分)
1. 泡菜在我国“食材谱系”中已有数千年历史,其中广东泡菜以爽脆出名,而且口味酸甜。各种应季的蔬菜,如白萝卜、红萝卜、小黄瓜等均可作为泡菜的原料,经发酵后,在口感上比新鲜蔬菜更爽脆,既好吃,又助消化。下列关于泡菜制作的叙述,错误的是( )
A. 传统发酵技术一般是利用原材料中天然存在的多种微生物
B. 腌制方法、时间长短和温度高低均影响泡菜中亚硝酸盐含量
C. 利用水密封泡菜坛的目的是给泡菜坛内创造无氧环境
D. 乳酸菌经细胞呼吸产生的气体会使坛盖边沿的水槽“冒泡”
2. 与传统发酵技术相比,发酵工程产品种类更加丰富,产量和质量明显提高。下列叙述错误的是( )
A. 发酵工程所用的优良菌种可通过诱变育种或基因工程育种获得
B. 微生物个体小、增殖速度快,接种发酵罐前无需进行扩大培养
C. 利用发酵工程生产的根瘤菌作为微生物肥料可以提高作物产量
D. 利用发酵工程生产的井冈霉素可作为微生物农药用于生物防治
3. 大多数产淀粉酶的菌株是好氧微生物,在利用发酵工程生产淀粉酶的过程中,科研人员首先将筛选出的产淀粉酶的菌株接种到液体培养基中进行扩大培养,然后将菌液转移到发酵罐中发酵生产。下列关于该发酵过程的叙述错误的是( )
A. 扩大培养时需提供适宜的营养物质、温度和pH等条件,促进菌株快速繁殖
B. 发酵罐中可通入无菌空气,因为大多数产淀粉酶菌株是好氧微生物
C. 为了提高淀粉酶的产量,可在发酵过程中不断添加新的培养液,但无需排出旧的培养液
D. 发酵结束后,可根据淀粉酶的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得淀粉酶
4. 兔子的盲肠(肠道中缺氧)中含有大量微生物,微生物可以帮助其分解纤维素。某科研团队欲从兔子新鲜粪便中筛选出高效纤维素分解菌,实验中利用刚果红培养基来筛选目的菌。下列操作错误的是( )
A. 将粪便样品接种到培养基后,应置于无氧环境中培养以模拟盲肠中的缺氧条件
B. 配制以纤维素为唯一碳源的选择培养基,并在灭菌后添加适量青霉素
C. 纤维素分解菌能分解纤维素的原因是其能产生纤维素酶
D. 可根据菌落周围透明圈的大小来筛选菌种,透明圈直径与菌落直径的比值越大表明菌株分解纤维素的能力越强
5. 某生物兴趣小组完成了“某果园土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”的实验,具体操作流程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 通过步骤①~③的处理将土壤稀释了1000倍
B. 步骤②充分振荡的目的是为了增加尿素分解菌的浓度
C. 由图示菌落计数结果可知10克土样中的菌株数约为1.6×107个
D. ④⑤两种接种方法均可用微生物的分离、纯化与计数
6. 苹果树腐烂病由真菌感染引起,欲从土壤中筛选具有抑制真菌作用的芽孢杆菌,科研人员进行相关实验如图所示,下列相关叙述正确的是( )
A. 若培养基中菌落数超过300,说明接种菌液的稀释倍数过大
B. ①加入50mL无菌水,②及后续稀释均为取1mL菌液加入9mL无菌水
C. ③为接种,需使用灭菌后的涂布器或接种环进行无菌操作
D. 筛选目的菌应在A处接种真菌(如:引起苹果树腐烂病真菌),B处接种芽孢杆菌
7. 细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。下列有关说法正确的是( )
①胡萝卜韧皮部细胞经组织培养产生了完整植株,证明植物细胞具有全能性
②将乳腺细胞核移植到去核卵细胞中培育成的多莉羊,证明动物细胞具有全能性
③受精卵在自然状态下能发育成完整个体,这是细胞全能性的体现
④通过植物组织培养的方法快速繁殖花卉是利用了植物细胞的全能性
A. ①③④ B. ①②③ C. ①②④ D. ①②③④
8. 南通某学校生物研究小组以蝴蝶兰为材料开展了植物组织培养试验,过程如下图。相关叙述错误的是( )
A. 取带芽花梗作外植体,是因为幼嫩的芽细胞分裂能力强
B. 花梗插入培养基前要用无水酒精和次氯酸钠进行消毒处理
C. 过程c、d和e使用的培养基中所含的物质比例存在差异
D. 过程f“炼苗”目的在于提高组培苗对外界环境条件的适应性
9. 某杂种植株的获取过程如图所示。下列有关分析错误的是( )
A. 叶片经消毒后需用无菌水多次冲洗,避免消毒剂长时间作用而产生毒害作用
B. 图示过程①中添加的渗透压稳定剂有利于获得的原生质体维持活性
C. 将酶解装置改为锥形瓶并置于低速摇床上,有利于获得原生质体
D. 细胞杂交后获得的杂种细胞进行植物组织培养后,即可获得目标杂种植株
10. 利用山金柑愈伤组织细胞(2n)和早花柠檬叶肉细胞(2n)进行体细胞杂交可以得到高品质、抗逆性强的杂种植株。如图是7组杂种植株核DNA和线粒体DNA来源鉴定的结果。下列分析正确的是( )
A. 本实例中促进原生质体融合有多种方法,如电刺激、离心、聚乙二醇、灭活病毒等
B. 应将融合的原生质体培养在无菌水中,若其再生出细胞壁,则融合成功
C. 对于发生了融合的原生质体,可通过观察细胞是否为绿色进行初步筛选,淘汰所有非杂种细胞
D. 杂种植株是二倍体,其核基因只来自早花柠檬,线粒体基因只来自山金柑
11. 利用微型繁殖技术可以获得大量的百合脱毒苗,进而获得无病毒、健康、高产的百合植株。制备百合脱毒苗的实验操作流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 实验中使用的培养基和所有器械都要灭菌,而外植体只需要进行消毒即可
B. 以上获得大量脱毒苗的过程属于无性繁殖,体现了植物细胞的全能性
C. 从分生区取材培养获得的脱毒苗能抵抗病毒的侵染,避免百合品质及产量的退化
D. 植物微型繁殖技术既能实现种苗的大量繁殖,也能保持优良品种的遗传特性
12. 甘草是中医使用最多的药材之一,其提取物中的黄酮具有抗衰老、抗炎等作用。有同学提出利用现代生物技术生产黄酮的两条技术路径,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. B代表愈伤组织,两条技术路径均证明了植物细胞具有全能性
B. 获得愈伤组织的过程应保持在无菌、无毒和环境条件下
C. ①②③的培养基中含有植物激素和多种无机盐,还需要添加蔗糖等能源物质
D. 路径二添加果胶酶的目的是获得原生质体,使用纤维素酶也可以达成该目的
13. 3D细胞培养是将动物细胞与三维支架材料(如水凝胶)结合,模拟体内立体微环境的技术。其实验流程为:组织取样→酶解分散→与支架材料混合→三维培养→检测分析,如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 制备细胞悬液时,延长胰蛋白酶处理时间有利于充分分离细胞
B. 培养箱需提供95% O2维持细胞呼吸和5% CO2以维持酸碱平衡
C. 常规细胞培养存在接触抑制,3D细胞培养因空间扩展可无限增殖
D. 该技术可通过分析不同深度的细胞活性来评估药物对组织内部靶点的作用
14. 我国科学家使用小分子化合物处理小鼠体细胞,成功获得诱导多能干细胞(iPS细胞),降低了通过导入原癌基因c-Myc等基因制备iPS细胞的潜在成瘤风险。下列叙述正确的是( )
A. iPS细胞的潜在成瘤风险来自c-Myc基因抑制了细胞的分裂分化
B. iPS细胞可分化形成多种组织细胞,说明iPS细胞在分裂时很容易发生突变
C. 单基因遗传病患者使用iPS细胞治疗后,体内仍然携带致病基因
D. 利用健康人的体细胞制备成iPS细胞用于疾病治疗,理论上可避免发生免疫排斥反应
15. 双特异性抗体,简称双抗,可同时与癌细胞和免疫细胞特异性结合,它一端与癌细胞结合,一端与T细胞结合,将T细胞拉近癌细胞,大大提高了杀灭癌细胞的效率。某些种类癌细胞表面有高表达的银蛋白PSMA;CD28位于T细胞表面,与抗体结合后,其免疫功能得到激活。研究者尝试构建双抗PSMA—CD28,设计流程如图,序号代表过程。下列说法错误的是( )
A. 过程①使用到特定的选择培养基,过程②进行克隆化培养和抗体检测
B. 过程③注射的抗原A是CD28,目的是使小鼠分泌特定的抗体
C. 图中“筛选①”所获得的细胞为多种杂交瘤细胞
D. 过程⑤提取获得的双抗PSMA—CD28能准确识别并结合两种抗原
16. 抗体偶联药物(ADC)是将高特异性的单克隆抗体和小分子细胞毒性药物,通过接头进行高活性结合而成。如图是ADC作用原理简图。下述有关ADC的叙述正确的是( )
A. ADC主要依靠单克隆抗体杀死肿瘤细胞
B. ADC识别肿瘤细胞后,以主动运输的方式进入细胞
C. ADC进入肿瘤细胞后会被溶酶体分解,从而丧失药物活性
D. ADC较普通药物能提高靶向性,减少毒副作用
17. 纳米酶试纸条可用于食品中多种病原体的快速检测,检测原理如图所示。下列叙述错误的是( )
注:纳米酶垫:纳米酶上标记蛋白A的单克隆抗体;检测线 (T线):包被针对病原体另一位点的抗体;质控线(C线):包被纳米酶上标记抗体的抗体。
A. 制备纳米酶标记的单克隆抗体时可用蛋白A筛选所需的杂交瘤细胞
B. 标志蛋白A为被检测病原体的特异性蛋白
C. 若检测结果为T线和C线都显色,说明待检样品含有病原体
D. 若检测结果为T线和C线都不显色,说明待检样品不含病原体
18. 某奶牛场有一头奶牛,年产奶量高达30.8t,远超奶牛的年平均水平。某人选取该高产奶牛的耳朵细胞,利用核移植技术获得了高产奶牛,流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 过程①直接将取自卵巢的卵母细胞进行去核
B. 卵母细胞中除去的“核”是纺锤体一染色体复合物
C. 核移植时供体细胞不用去核,可整个注入去核卵母细胞中
D. 步骤④过程可采用Ca2+载体激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程
19. 我国科学家成功培育了体细胞克隆猴。在处理重构胚时,将组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA、组蛋白去甲基化酶KDM4D的mRNA注入了重构胚,促进囊胚的发育,提高代孕母猴的妊娠率。下列叙述错误的是( )
A. 除显微操作去核外,还可采用梯度离心、紫外线照射、化学物质处理法在没有穿透卵母细胞透明带的去核或使其中的DNA变性
B. TSA能够抑制组蛋白脱乙酰酶的作用从而降低组蛋白的乙酰化水平
C. 组蛋白去甲基化酶KDM4D能够降低组蛋白的甲基化水平
D. 培育克隆猴对研究人类疾病致病机制和研发新药有重要意义
20. 在哺乳动物受精过程中,下列生理反应发生的顺序是( )
①精子穿过透明带,卵细胞膜与精子细胞质膜融合
②精子的核变成雄原核
③精子释放多种酶
④卵母细胞完成减数第二次分裂
⑤透明带及卵细胞膜发生一系列的反应,阻止其他精子进入
⑥卵细胞的核成为雌原核
A. ③①⑤②④⑥ B. ①③②④⑥⑤
C. ②⑥④①⑤③ D. ③⑤①②⑥④
21. 精子入卵后,卵子释放第二极体,第二极体仅与一个细胞相接触。研究者在哺乳动物胚胎的2细胞时期对细胞进行标记,追踪早期胚胎发育,发现大多数内细胞团细胞主要来源于2细胞时期中与第二极体相接触的细胞。在1细胞时期去除第二极体会导致胚胎明显缩小,不能正常存活,这一异常可通过向2细胞时期的细胞中注射第二极体的细胞抽提液加以改善。下列相关叙述错误的是( )
A. 卵裂时期,细胞的物质交换效率逐渐升高
B. 遗传物质的差异及第二极体影响了2细胞时期的2个细胞的命运
C. 从内细胞团获取的胚胎干细胞具有发育成各种组织、器官甚至个体的潜能
D. 早期胚胎细胞与第二极体间可进行物质交换与信息交流
22. 早期胚胎发育依赖于卵子来源的RNA和蛋白质,而合子基因组保持沉默。在受精卵分裂到一定时期后,合子自身的基因才开始表达,称为合子基因组激活(ZGA)。研究发现,两个已经分化上亿年的海鞘,可以通过种间杂交获得可发育的杂交胚胎(停滞在囊胚期)。而杂交胚胎父母本基因序列差异巨大,可以作为天然遗传标签对父母本基因进行区分,用以探究ZGA的发生模式。下列说法正确的是( )
A. 对两种海鞘进行体细胞核移植需要获取已获能的精子和MⅡ期的去核卵母细胞
B. 若ZGA发生时来自萨氏海鞘父本的基因更活跃,则一定能看出父本基因对杂交海鞘胚胎早期发育的影响更大
C. 杂交胚胎停滞在囊胚期可能与透明带异常导致不能顺利孵化有关
D. 将两种海鞘的异性配子在体外受精后需立即送回海鞘体内发育才能观察后续现象
23. 第三代试管婴儿技术(PGD/PGS)是对早期胚胎细胞进行基因诊断和染色体检测后再进行胚胎移植,流程如图所示。图中检测包括PGD、PGS(PGD是指胚胎植入前的基因诊断,PGS是指胚胎植入前的染色体数目和结构检测)。下列叙述正确的是( )
A. 采集的卵子可直接与获能的精子进行受精
B. PGD和PGS技术可分别用于筛选红绿色盲和唐氏综合征
C. 将成熟的精子放入ATP溶液中进行获能处理
D. “理想胚胎”需培养至桑葚胚或原肠胚才能植入子宫
24. 如图为某一特殊奶牛的培育过程,下列相关叙述正确的是( )
A. 该过程涉及核移植,属于无性生殖
B. 该小牛的遗传物质来自于三个个体
C. 体外受精成功后应尽快进行胚胎移植,以确保存活率
D. 该过程需要用到体细胞杂交、体外受精、胚胎移植等技术
25. 在英国,每6500个儿童中就有1个患细胞质遗传病。每年约有10例患者希望采用“线粒体替换”疗法,借助第三方DNA修复女方受损的基因,避免母亲把生理缺陷遗传给孩子。医生首先去除捐赠者的卵母细胞中的细胞核,接着植入母亲卵母细胞中的细胞核,最后再按照标准的试管婴儿技术进行培育。这样诞生的孩子将会继承一位父亲和两位母亲的遗传基因,这就是所谓的“三亲婴儿”。下列叙述正确的是( )
A. “三亲婴儿”的线粒体基因来自于卵子捐赠者
B. 卵子捐赠者携带的红绿色盲基因能遗传给“三亲婴儿”
C. 捐赠者及母亲在提取卵母细胞前不需要超数排卵处理
D. “三亲婴儿”的染色体全部来自母亲提供的细胞核
26. 质粒是基因工程最常用的运载体,下列有关质粒的说法,错误的是( )
A. 质粒不仅存在于细菌中,某些病毒也具有
B. 质粒作为运载体时,应具有标记基因和一至多个限制酶切割位点
C. 质粒为小型环状DNA分子,存在于拟核(区)外的细胞质基质中
D. 质粒能够在宿主细胞中稳定保存。并在宿主细胞内复制
27. 限制酶和DNA连接酶是基因工程的工具酶,下列有关说法正确的是( )
A. DNA连接酶能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段上形成磷酸二酯键
B. 限制酶只能切割双链DNA片段,不能切割烟草花叶病毒的核酸
C. E.coli DNA连接酶连接具有平末端的DNA片段的效率要远远高于T4 DNA连接酶
D. 限制酶主要从原核生物中分离纯化而来,所以也能剪切自身的DNA
28. 大肠杆菌经溶菌酶和洗涤剂处理后,拟核DNA 就会缠绕在细胞壁碎片上,静置一段时间,质粒分布在上清液中,利用上述原理可初步获得质粒DNA。下列关于质粒的粗提取和鉴定的叙述正确的是( )
A. 可利用DNA在酒精中溶解度较大特点来提取DNA
B. 将提取的DNA 溶于 2mol/LNaCl溶液后,加入二苯胺试剂后即显蓝色,蓝色越深,说明DNA含量越高
C. 在用预冷的酒精沉淀质粒DNA时,要用玻璃棒沿一个方向搅拌,防止DNA 断裂
D. 为鉴定质粒,使用BamHI限制酶进行酶切,电泳结果只出现了一个条带,说明该质粒上没有该酶切位点
29. 甲、乙、丙三种限制酶均识别6个核苷酸序列,下列有关如图所示的黏性末端的说法,错误的是( )
A. 甲、乙、丙黏性末端分别是由不同的限制酶切割产生的
B. 甲、乙具有相同的黏性末端,可形成重组DNA分子,但甲、丙之间不能
C. DNA连接酶的作用位点是b处
D. 限制酶主要从原核生物中提取
30. 某DNA分子大小为4kb,用限制酶Ⅰ和Ⅱ进行充分酶切,酶切结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 该DNA分子含有两个游离磷酸基团
B. DNA分子上有1个酶Ⅰ的切割位点,3个酶Ⅱ的切割位点
C. 限制酶切割的化学键是磷酸二酯键
D. 酶Ⅰ和酶Ⅱ的识别序列一定不同,但可能产生相同的黏性末端
二、非选择题
31. 随着生物科学技术的发展,动物的生殖方式变得越来越多样化。如图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况,供体1是良种荷斯坦高产奶牛,供体2是健康的黄牛,请据图分析并回答下列问题:
(1)图中产生小牛的几个途径中,属于无性繁殖途径的有应用___________(填数字)。
(2)应用1中,为了大量获取细胞B,需对供体2注射___________,最终获得的良种小牛性别为___________(填“雌性”或“雄性”)。
(3)人工授精时,受精卵形成的场所是在___________。当精子触及卵细胞膜的瞬间,___________会迅速发生生理反应,阻止后来精子进入。
32. 进行乙肝疫苗的注射,可以有效地预防乙肝的发病。下图为“乙肝基因工程疫苗”的生产和使用过程图解,质粒上箭头所指部位为相应的限制酶的切割位点。质粒中lacZ基因可使细菌利用加入培养基的物质X-gal,使菌落显现出蓝色;若无该基因,菌落则显现出白色。请回答下列问题:
(1)在基因工程中使用的工具酶有___________。
(2)据图分析切割含有目的基因的DNA片段不宜使用EcoRⅤ酶,原因是___________。
(3)筛选转基因成功的大肠杆菌,需要在培养基中加入___________和___________,如果出现___________色菌落,说明重组质粒成功转入大肠杆菌。
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高二年级月考试题生物学
测试时长:75分钟 总分:100分
使用时间:2025年4月6日
一、单选题(每题2.5分,共75分)
1. 泡菜在我国“食材谱系”中已有数千年历史,其中广东泡菜以爽脆出名,而且口味酸甜。各种应季的蔬菜,如白萝卜、红萝卜、小黄瓜等均可作为泡菜的原料,经发酵后,在口感上比新鲜蔬菜更爽脆,既好吃,又助消化。下列关于泡菜制作的叙述,错误的是( )
A. 传统发酵技术一般是利用原材料中天然存在的多种微生物
B. 腌制方法、时间长短和温度高低均影响泡菜中亚硝酸盐含量
C. 利用水密封泡菜坛的目的是给泡菜坛内创造无氧环境
D. 乳酸菌经细胞呼吸产生的气体会使坛盖边沿的水槽“冒泡”
【答案】D
【解析】
【分析】泡菜的制作依靠的是乳酸菌的无氧呼吸,制作时要防止污染,以防泡菜腐败变质;清水与盐的质量比应为10: 1;若食盐量不足,也易造成杂菌大量繁殖。
【详解】A、传统发酵技术通常不额外添加特定菌种,而是利用原材料中天然存在的多种微生物进行发酵,比如制作泡菜就是利用蔬菜表面天然存在的乳酸菌等微生物,A正确;
B、腌制方法、时间长短和温度高低均影响泡菜中亚硝酸盐含量,腌制时必须无氧环境,腌制时间太短,产亚硝酸盐的菌数量较多,所以亚硝酸盐含量较高,B正确;
C、乳酸菌是厌氧菌,利用水密封泡菜坛可以隔绝空气,给泡菜坛内创造无氧环境,有利于乳酸菌的发酵,C正确;
D、乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸,不产生气体,坛盖边沿水槽“冒泡”是因为其他杂菌呼吸产生气体,D错误。
故选D。
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。下列叙述错误的是( )
A. 发酵工程所用的优良菌种可通过诱变育种或基因工程育种获得
B. 微生物个体小、增殖速度快,接种发酵罐前无需进行扩大培养
C. 利用发酵工程生产的根瘤菌作为微生物肥料可以提高作物产量
D. 利用发酵工程生产的井冈霉素可作为微生物农药用于生物防治
【答案】B
【解析】
【分析】发酵工程的基本环节包括菌种选育、扩大培养、培养基的配制、灭菌、接种、发酵罐内发酵、产品的分离、提纯等。发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节。
【详解】A、发酵工程中要使用性状优良的菌种,性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来,也可以通过诱变育种或基因工程育种获得,A正确;
B、尽管微生物的增殖速度快,但由于需要的菌种数量多,筛选后的优良高产菌种常用液体培养基对其进行多次扩大培养,当达到一定数量再接种到发酵罐进行发酵,B错误;
C、根瘤菌肥作为微生物肥料,可以通过根瘤菌的固氮作用增加土壤中的氮肥量,促进植物生长,C正确;
D、利用发酵工程生产的微生物农药可用于生物防治,如一种放线菌产生的抗生素井冈霉素可以用于防治水稻枯纹病,D正确。
故选B。
3. 大多数产淀粉酶的菌株是好氧微生物,在利用发酵工程生产淀粉酶的过程中,科研人员首先将筛选出的产淀粉酶的菌株接种到液体培养基中进行扩大培养,然后将菌液转移到发酵罐中发酵生产。下列关于该发酵过程的叙述错误的是( )
A. 扩大培养时需提供适宜的营养物质、温度和pH等条件,促进菌株快速繁殖
B. 发酵罐中可通入无菌空气,因为大多数产淀粉酶的菌株是好氧微生物
C. 为了提高淀粉酶的产量,可在发酵过程中不断添加新的培养液,但无需排出旧的培养液
D. 发酵结束后,可根据淀粉酶的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得淀粉酶
【答案】C
【解析】
【分析】1、发酵工程生产的产品有两类:一类是代谢产物,另一类是菌体本身。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。
2、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。
3、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、在扩大培养阶段,为了让产淀粉酶的菌株快速繁殖,需要提供含有碳源、氮源、水和无机盐等适宜的营养物质,同时控制好温度和pH等条件,为菌株生长创造良好环境,A正确;
B、大多数产淀粉酶的菌株是好氧微生物,在发酵罐中通入无菌空气,能满足它们对氧气的需求,有利于菌株的代谢和淀粉酶的合成,B正确;
C、在发酵过程中,如果只不断添加新培养液而不排出旧的培养液,会导致发酵液体积不断增加,代谢废物大量积累,影响菌株的生长和淀粉酶的合成,不利于提高淀粉酶产量,C错误;
D、发酵结束后,可根据淀粉酶性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获取淀粉酶,D正确。
故选C。
4. 兔子的盲肠(肠道中缺氧)中含有大量微生物,微生物可以帮助其分解纤维素。某科研团队欲从兔子新鲜粪便中筛选出高效纤维素分解菌,实验中利用刚果红培养基来筛选目的菌。下列操作错误的是( )
A. 将粪便样品接种到培养基后,应置于无氧环境中培养以模拟盲肠中的缺氧条件
B. 配制以纤维素为唯一碳源的选择培养基,并在灭菌后添加适量青霉素
C. 纤维素分解菌能分解纤维素的原因是其能产生纤维素酶
D. 可根据菌落周围透明圈的大小来筛选菌种,透明圈直径与菌落直径的比值越大表明菌株分解纤维素的能力越强
【答案】B
【解析】
【分析】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。
【详解】A、动物肠道中一般都是缺氧环境,缺氧环境应该更有利于分离得到目标菌种,A正确;
B、青霉素会抑制细菌的生长,可能会抑制纤维素分解菌(目的菌)的生长,添加青霉素会干扰目标菌种的筛选。选择培养基的核心是“唯一碳源”,无需额外添加抗生素,B错误;
C、纤维素分解菌能分解纤维素的原因是其能产生纤维素酶,C正确;
D、可根据菌落周围透明圈的大小来筛选菌种,透明圈直径与菌落直径的比值越大,表明菌株分解纤维素的能力越强,D正确。
故选B。
5. 某生物兴趣小组完成了“某果园土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”的实验,具体操作流程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 通过步骤①~③的处理将土壤稀释了1000倍
B. 步骤②充分振荡的目的是为了增加尿素分解菌的浓度
C. 由图示菌落计数结果可知10克土样中的菌株数约为1.6×107个
D. ④⑤两种接种方法均可用微生物的分离、纯化与计数
【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、步骤①,称取10g土样倒入90mL无菌水中,土样中分解尿素的细菌已被稀释了10倍,取0.5mL土壤悬浮液倒入4.5mL无菌水中,分解尿素的细菌被稀释了10倍,至此分解尿素的细菌被稀释了100倍,同理整个流程结束后分解尿素的细菌被稀释了104倍,A错误;
B、步骤②充分振荡培养的目的是为了使土壤颗粒与无菌水充分混匀,B错误:
C、由题意可知,每克土壤中的菌数为16÷0.1×104=1.6×106,即10克土样中的菌株数约为1.6×107个,C正确;
D、④是稀释涂布平板法,可用以微生物的分离、纯化与计数,⑤是平板划线法,不能用以微生物的计数,D错误。
故选C。
6. 苹果树腐烂病由真菌感染引起,欲从土壤中筛选具有抑制真菌作用的芽孢杆菌,科研人员进行相关实验如图所示,下列相关叙述正确的是( )
A. 若培养基中菌落数超过300,说明接种菌液的稀释倍数过大
B. ①加入50mL无菌水,②及后续稀释均为取1mL菌液加入9mL无菌水
C. ③为接种,需使用灭菌后的涂布器或接种环进行无菌操作
D. 筛选目的菌应在A处接种真菌(如:引起苹果树腐烂病真菌),B处接种芽孢杆菌
【答案】D
【解析】
【分析】实验室中筛选目的菌株的原理是人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH等),同时抑制或阻止其他微生物生长。
【详解】A、若培养基中菌落数超过300,说明接种菌液的稀释倍数过小,需要再次稀释,A错误;
B、加入45mL无菌水,②及后续稀释均为取1mL菌液加入9mL无菌水,B错误;
C、图示操作方法为稀释涂布平板法,所以③为接种,需使用灭菌后的涂布器进行无菌操作,C错误;
D、由图可知,筛选目的菌时,应取苹果树腐烂病菌的菌落移置于A处,B处接种从土壤中分离筛选出的能抑制苹果树腐烂病菌生长的芽孢杆菌,D正确。
故选D。
7. 细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。下列有关说法正确的是( )
①胡萝卜韧皮部细胞经组织培养产生了完整植株,证明植物细胞具有全能性
②将乳腺细胞核移植到去核卵细胞中培育成的多莉羊,证明动物细胞具有全能性
③受精卵在自然状态下能发育成完整个体,这是细胞全能性的体现
④通过植物组织培养的方法快速繁殖花卉是利用了植物细胞的全能性
A. ①③④ B. ①②③ C. ①②④ D. ①②③④
【答案】A
【解析】
【分析】细胞具有全能性的原因是:细胞含有该生物全部的遗传物质。细胞全能性大小:受精卵>干细胞>生殖细胞>体细胞。细胞表现出全能性的条件:离体、适宜的营养条件、适宜的环境条件。
【详解】①胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株能体现植物体细胞全能性,①正确;
②克隆动物培育成功说明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性,②错误;
③受精卵在自然状态下能发育成完整个体,这是细胞全能性的体现,③正确;
④植物组织培养依据的原理为植物体细胞的全能性,即已经分化的细胞仍然具有发育成完整植株的潜能;培养过程的顺序是离体植物器官、组织或细胞(外植体)脱分化形成愈伤组织,再分化形成根、芽等器官进而形成新的植物体,提现细胞的全能性,④正确;
综上所述,①③④正确,即A正确。
故选A。
8. 南通某学校生物研究小组以蝴蝶兰为材料开展了植物组织培养试验,过程如下图。相关叙述错误的是( )
A. 取带芽花梗作外植体,是因为幼嫩的芽细胞分裂能力强
B. 花梗插入培养基前要用无水酒精和次氯酸钠进行消毒处理
C. 过程c、d和e使用的培养基中所含的物质比例存在差异
D. 过程f“炼苗”目的在于提高组培苗对外界环境条件的适应性
【答案】B
【解析】
【分析】组织培养的过程:
(1)建立无菌体系,即外植体及培养基的消毒、接种,获得愈伤组织或器官。
(2)进行增殖,不断分化产生新的植株,或直接产生不定芽及胚状体,也可以根据需要反复进行继代培养,以达到大量繁殖的目的。
(3)将植株转移进行生根培养,可以转入生根培养基,也可直接进行扦插生根。
(4)试管苗过渡,即试管苗出瓶后进行一定时间对外界环境的适应过程。激素比值的变化,对生根还是生芽是不同的。当细胞分裂素大于生长素时,促进芽的分化;当细胞分裂素小于生长素时,促进根的分化。
【详解】A、幼嫩的芽细胞分裂能力强,分化程度低,全能性容易表达,因此取带芽花梗作外植体,A正确;
B、花梗插入培养基前要用体积分数为70%的酒精而非无水酒精和次氯酸钠进行消毒处理,B错误;
C、过程c、d和e属于脱分化、再分化和幼苗的生长发育,使用的培养基中所含的物质如激素比例存在差异,C正确;
D、过程f“炼苗”是由于试管苗长得弱小,光合能力弱,适应性差,因此需要移栽到野外使其逐渐适应室外环境,提高组培苗对外界环境条件的适应性,D正确。
故选B。
9. 某杂种植株的获取过程如图所示。下列有关分析错误的是( )
A. 叶片经消毒后需用无菌水多次冲洗,避免消毒剂长时间作用而产生毒害作用
B. 图示过程①中添加的渗透压稳定剂有利于获得的原生质体维持活性
C. 将酶解装置改为锥形瓶并置于低速摇床上,有利于获得原生质体
D. 细胞杂交后获得的杂种细胞进行植物组织培养后,即可获得目标杂种植株
【答案】D
【解析】
【分析】植物体细胞杂交技术:就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。
【详解】A、叶片经消毒后,消毒剂可能对细胞有毒害作用,所以需用无菌水多次冲洗,避免消毒剂长时间作用而产生毒害作用,A正确;
B、在图示过程①中,添加渗透压稳定剂可以维持原生质体的形态和活性,防止原生质体吸水涨破或失水皱缩,B正确;
C、将酶解装置改为锥形瓶并置于低速摇床上,能够使酶与叶片组织充分接触,有利于获得原生质体,C正确;
D、细胞杂交后获得的杂种细胞进行植物组织培养,还需要经过筛选等过程,才能获得目标杂种植株,因为可能存在未融合的细胞、同种细胞融合的细胞等情况,D错误。
故选D。
10. 利用山金柑愈伤组织细胞(2n)和早花柠檬叶肉细胞(2n)进行体细胞杂交可以得到高品质、抗逆性强的杂种植株。如图是7组杂种植株核DNA和线粒体DNA来源鉴定的结果。下列分析正确的是( )
A. 本实例中促进原生质体融合有多种方法,如电刺激、离心、聚乙二醇、灭活病毒等
B. 应将融合的原生质体培养在无菌水中,若其再生出细胞壁,则融合成功
C. 对于发生了融合的原生质体,可通过观察细胞是否为绿色进行初步筛选,淘汰所有非杂种细胞
D. 杂种植株是二倍体,其核基因只来自早花柠檬,线粒体基因只来自山金柑
【答案】D
【解析】
【分析】1、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物体的技术;
2、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。
【详解】A、灭火病毒不能用于植物原生质体融合,A错误;
B、融合的原生质体不能培养在无菌水中,因为原生质体没有细胞壁的保护,在无菌水中会吸水涨破,应培养在相应的培养基中,B错误;
C、愈伤组织细胞中无叶绿体,叶肉细胞因为含有叶绿体呈现绿色,可通过观察细胞是否为绿色来初步筛选融合的原生质体,但不能区别出杂种细胞和两个叶肉细胞融合而成的细胞,C错误;
D、由题图可知,杂种植株线粒体DNA来自山金柑,核DNA来自早花柠檬,早花柠檬属于二倍体生物,故杂种植株是二倍体,D正确。
故选D。
11. 利用微型繁殖技术可以获得大量的百合脱毒苗,进而获得无病毒、健康、高产的百合植株。制备百合脱毒苗的实验操作流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 实验中使用的培养基和所有器械都要灭菌,而外植体只需要进行消毒即可
B. 以上获得大量脱毒苗的过程属于无性繁殖,体现了植物细胞的全能性
C. 从分生区取材培养获得的脱毒苗能抵抗病毒的侵染,避免百合品质及产量的退化
D. 植物微型繁殖技术既能实现种苗的大量繁殖,也能保持优良品种的遗传特性
【答案】C
【解析】
【分析】植物组织培养技术是指将离体的植物器官、组织或细胞等,在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。其具体流程为:接种外植体→诱导愈伤组织→诱导生芽→诱导生根→移栽成活。作物脱毒材料:分生区(如茎尖、芽尖)细胞;植物脱毒方法:进行组织培养;结果:形成脱毒苗。
【详解】A、实验中使用的培养基和所有器械都要灭菌,外植体只需要进行消毒即可,可用酒精和次氯酸钠消毒,A正确;
B、上述获得大量脱毒苗的过程没有经过两性生殖细胞的结合,属于无性繁殖。 整个过程是利用植物组织培养技术,从离体的植物组织(如茎尖)培育成完整的植株,体现了植物细胞具有全能性,B正确;
C、植物的茎尖等分生区细胞几乎不含病毒,所以从分生区取材培养获得的脱毒苗是不含病毒的,但不能抵抗病毒的侵染。 只是因为取材部位本身几乎无病毒,所以能避免因病毒感染导致的百合品质及产量的退化,而不是能抵抗病毒侵染,C错误;
D、植物微型繁殖技术属于无性繁殖,不改变遗传物质,因此既能实现种苗的大量繁殖,也能保持优良品种的遗传特性,D正确。
故选C。
12. 甘草是中医使用最多的药材之一,其提取物中的黄酮具有抗衰老、抗炎等作用。有同学提出利用现代生物技术生产黄酮的两条技术路径,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. B代表愈伤组织,两条技术路径均证明了植物细胞具有全能性
B. 获得愈伤组织的过程应保持在无菌、无毒和环境条件下
C. ①②③的培养基中含有植物激素和多种无机盐,还需要添加蔗糖等能源物质
D. 路径二添加果胶酶的目的是获得原生质体,使用纤维素酶也可以达成该目的
【答案】C
【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、途径二并未从已分化的植物细胞获得完整植株,不能体现植物细胞的全能性,A错误;
B、获得愈伤组织的过程是植物组织培养中的脱分化过程,此过程应保持无菌、无毒的环境。 而5%CO2环境是动物细胞培养时需要的条件,目的是维持培养液的pH,植物组织培养一般不需要5%CO2环境,B错误;
C、①②③的培养过程均为植物组织培养的相关过程。植物组织培养的培养基中除了含有植物激素(如生长素、细胞分裂素等)和多种无机盐外,还需要添加蔗糖等能源物质,蔗糖可以为植物细胞提供碳源和能量,C正确;
D、图示过程中添加果胶酶的主要目的瓦解植物的胞间层,更快获得细胞悬液,使用纤维素酶也可以达成该目的,D错误。
故选C。
13. 3D细胞培养是将动物细胞与三维支架材料(如水凝胶)结合,模拟体内立体微环境的技术。其实验流程为:组织取样→酶解分散→与支架材料混合→三维培养→检测分析,如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 制备细胞悬液时,延长胰蛋白酶处理时间有利于充分分离细胞
B. 培养箱需提供95% O2维持细胞呼吸和5% CO2以维持酸碱平衡
C. 常规细胞培养存在接触抑制,3D细胞培养因空间扩展可无限增殖
D. 该技术可通过分析不同深度的细胞活性来评估药物对组织内部靶点的作用
【答案】D
【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、制备细胞悬液时,胰蛋白酶处理时间过长会破坏细胞结构,对细胞造成损伤,不利于细胞的培养等后续操作,A错误;
B、培养箱需提供95%空气+5%二氧化碳,二氧化碳以维持酸碱平衡,B错误;
C、3D细胞培养虽然模拟了体内立体微环境,但细胞仍然具有接触抑制等特性,不会无限增殖,C错误;
D、3D细胞培养模拟体内立体微环境,通过分析不同深度的细胞活性来评估药物对组织内部靶点的作用是合理的,D正确。
故选D。
14. 我国科学家使用小分子化合物处理小鼠体细胞,成功获得诱导多能干细胞(iPS细胞),降低了通过导入原癌基因c-Myc等基因制备iPS细胞的潜在成瘤风险。下列叙述正确的是( )
A. iPS细胞的潜在成瘤风险来自c-Myc基因抑制了细胞的分裂分化
B. iPS细胞可分化形成多种组织细胞,说明iPS细胞在分裂时很容易发生突变
C. 单基因遗传病患者使用iPS细胞治疗后,体内仍然携带致病基因
D. 利用健康人的体细胞制备成iPS细胞用于疾病治疗,理论上可避免发生免疫排斥反应
【答案】C
【解析】
【分析】诱导多能干细胞(iPS细胞)能够通过分裂进行自我更新,也能通过细胞分化形成多种不同类型的细胞。
【详解】A、原癌基因c-Myc等基因会促进细胞的分裂,A错误;
B、iPS细胞为诱导多能干细胞,同时具备多向分化潜能和自我更新能力,不能说明iPS细胞在分裂时很容易发生突变,B错误;
C、单基因遗传病患者使用iPS细胞治疗后,只是利用了iPS细胞分化出正常细胞来替代病变细胞,但体内依旧携带致病基因,C正确;
D、非亲缘iPS细胞HLA不同,使用非亲缘iPS细胞不能解决干细胞移植中HLA造成的免疫排斥,即利用健康人的体细胞制备成iPS细胞用于疾病治疗,不能避免发生免疫排斥反应,D错误。
故选C。
15. 双特异性抗体,简称双抗,可同时与癌细胞和免疫细胞特异性结合,它一端与癌细胞结合,一端与T细胞结合,将T细胞拉近癌细胞,大大提高了杀灭癌细胞的效率。某些种类癌细胞表面有高表达的银蛋白PSMA;CD28位于T细胞表面,与抗体结合后,其免疫功能得到激活。研究者尝试构建双抗PSMA—CD28,设计流程如图,序号代表过程。下列说法错误的是( )
A. 过程①使用到特定的选择培养基,过程②进行克隆化培养和抗体检测
B. 过程③注射的抗原A是CD28,目的是使小鼠分泌特定的抗体
C. 图中“筛选①”所获得的细胞为多种杂交瘤细胞
D. 过程⑤提取获得的双抗PSMA—CD28能准确识别并结合两种抗原
【答案】B
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备:注射特定抗原、从小鼠的脾脏中获得产生特定抗体的B淋巴细胞、将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞诱导融合、用特定选择培养基筛选出杂交瘤细胞、再利用克隆化培养和抗体检测获得足够多数量的能分泌所需抗体的细胞、将该细胞在体外培养或者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单克隆抗体。
【详解】A、过程①是制备单克隆抗体过程的第一次筛选,需要使用到特定的选择培养基,筛选出融合的杂交瘤细胞;过程②是对上述经选择培养得到的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测,筛选出能分泌所需抗体的细胞,A正确;
B、本过程的目的是获得双特异性抗体PSMA—CD28,故为保证最终双特异性抗体PSMA—CD28的产生,注射的抗原A应是CD28,目的使小鼠产生能分泌特定抗体的B淋巴细胞,B错误;
C、给小鼠注射PSMA抗原,诱导小鼠产生特异性免疫应答,可以从小鼠中获得多种针对该种抗原的B淋巴细胞,也能得到针对其它抗原的B淋巴细胞,与骨髓瘤细胞融合后可以产生多种细胞,分别是B-B融合细胞,骨髓瘤-骨髓瘤融合细胞以及多种杂交瘤细胞,筛选①是利用HAT选择培养基进行选择,多种杂交瘤细胞可以保留下来,其它细胞则会被淘汰,C正确;
D、过程⑤提取获得的双抗PSMA—CD28有两个不同的抗原识别位点,能同时准确识别PSMA、CD28这两种抗原,并与其发生特异性结合,D正确。
故选B。
16. 抗体偶联药物(ADC)是将高特异性的单克隆抗体和小分子细胞毒性药物,通过接头进行高活性结合而成。如图是ADC作用原理简图。下述有关ADC的叙述正确的是( )
A. ADC主要依靠单克隆抗体杀死肿瘤细胞
B. ADC识别肿瘤细胞后,以主动运输的方式进入细胞
C. ADC进入肿瘤细胞后会被溶酶体分解,从而丧失药物活性
D. ADC较普通药物能提高靶向性,减少毒副作用
【答案】D
【解析】
【分析】ADC药物的靶向性来自其中抗体部分,毒性大部分来自小分子化药毒物部分,抗体部分也可以自带毒性。抗体部分与毒素部分通过连接物互相连接。抗体部分与肿瘤细胞表面的靶向抗原结合后,肿瘤细胞会将ADC内吞。之后ADC药物会在溶酶体中分解,释放出活性的化药毒物,破坏DNA或阻止肿瘤细胞分裂,起到杀死细胞的作用。理想化的连接物应该保持稳定所以不会导致靶外毒性,并且在细胞内高效释放毒物。
【详解】A、ADC中的单克隆抗体起靶向作用,药物是杀死肿瘤细胞的有效成分,A错误;
B、ADC属于大分子与小分子结合物,ADC与肿瘤细胞识别后,被肿瘤细胞以胞吞的方式吸收进入细胞,B错误;
C、ADC药物会在溶酶体中分解,释放出活性的化药毒物,不会丧失药物活性,C错误;
D、抗体偶联药物(ADC)是将高特异性的单克隆抗体和小分子细胞毒性药物,通过接头进行高活性结合而成,用以提高肿瘤药物的靶向性,接头既要在内环境中保持稳定,又要能在细胞内被断开,才能在肿瘤细胞中起作用,D正确。
故选D。
17. 纳米酶试纸条可用于食品中多种病原体的快速检测,检测原理如图所示。下列叙述错误的是( )
注:纳米酶垫:纳米酶上标记蛋白A的单克隆抗体;检测线 (T线):包被针对病原体另一位点的抗体;质控线(C线):包被纳米酶上标记抗体的抗体。
A. 制备纳米酶标记的单克隆抗体时可用蛋白A筛选所需的杂交瘤细胞
B. 标志蛋白A为被检测病原体的特异性蛋白
C. 若检测结果为T线和C线都显色,说明待检样品含有病原体
D. 若检测结果为T线和C线都不显色,说明待检样品不含病原体
【答案】D
【解析】
【分析】据题图分析检测原理:
【详解】A、 筛选能产生蛋白A抗体的杂交瘤细胞可采用抗原—抗体杂交技术,其中抗原为标志蛋白A,A正确;
B、该试纸是为了检测病原体,根据检测原理,纳米酶标记的单克隆抗体与病原体结合,因此标志蛋白A应是被检测病原体的特异性蛋白,B正确;
C、检测结束后,T线不显色,C线显色,说明检测结果为不含有病原体,T线和C线都显色,说明待检样品含有病原体,C正确;
D、若检测结果为T线和C线都不显色,则说明检测结果无效,D错误。
故选D。
18. 某奶牛场有一头奶牛,年产奶量高达30.8t,远超奶牛的年平均水平。某人选取该高产奶牛的耳朵细胞,利用核移植技术获得了高产奶牛,流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 过程①直接将取自卵巢的卵母细胞进行去核
B. 卵母细胞中除去的“核”是纺锤体一染色体复合物
C. 核移植时供体细胞不用去核,可整个注入去核卵母细胞中
D. 步骤④过程可采用Ca2+载体激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程
【答案】A
【解析】
【分析】动物细胞培养过程中细胞只分裂不分化;培养过程中应注意保持无菌、无毒状态;核移植技术模拟的是受精作用,卵母细胞发育到可以受精的状态,才可以进行去核、核移植。胚胎移植的供体和受体要求生理状态相同。
【详解】A、过程①取自卵巢的卵母细胞需培养至MⅡ中期才可进行去核操作,A错误;
B、在动物细胞核移植中,受体卵母细胞需去除的“核”实际上是处于减数第二次分裂中期的纺锤体一染色体复合物,B正确;
C、因为体细胞太小,提取细胞核较困难,可将整个体细胞注入去核卵母细胞中,且DNA主要位于细胞核中,细胞质中遗传物质少,因而对遗传的影响很小,同时将整个体细胞注入去核卵母细胞中,简化了操作程序,故在核移植时供体细胞不用去核,可整个注入去核卵母细胞中,C正确。
D、通常用物理或化学方法(如电刺激、Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等)激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程,D正确。
故选A。
19. 我国科学家成功培育了体细胞克隆猴。在处理重构胚时,将组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA、组蛋白去甲基化酶KDM4D的mRNA注入了重构胚,促进囊胚的发育,提高代孕母猴的妊娠率。下列叙述错误的是( )
A. 除显微操作去核外,还可采用梯度离心、紫外线照射、化学物质处理法在没有穿透卵母细胞透明带的去核或使其中的DNA变性
B. TSA能够抑制组蛋白脱乙酰酶的作用从而降低组蛋白的乙酰化水平
C. 组蛋白去甲基化酶KDM4D能够降低组蛋白的甲基化水平
D. 培育克隆猴对研究人类疾病致病机制和研发新药有重要意义
【答案】B
【解析】
【分析】细胞核移植概念: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。
【详解】A、在核移植过程中,去除卵母细胞的细胞核时,除显微操作去核外,还可采用梯度离心、紫外线照射、化学物质处理等方法,这些方法可以在不穿透卵母细胞透明带的情况下使其中的DNA变性,A正确;
B、组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA可抑制组蛋白脱乙酰酶的活性,从而抑制组蛋白脱乙酰作用,提高组蛋白的乙酰化水平,B错误;
C、组蛋白去甲基化酶KDM4D可促进组蛋白去甲基化,从而能够降低组蛋白的甲基化水平,C正确;
D、猴属于灵长类动物,与人更接近,培育克隆猴对人类疾病致病机制研究、新药研发等具有更重要的意义,D正确。
故选B。
20. 在哺乳动物的受精过程中,下列生理反应发生的顺序是( )
①精子穿过透明带,卵细胞膜与精子细胞质膜融合
②精子的核变成雄原核
③精子释放多种酶
④卵母细胞完成减数第二次分裂
⑤透明带及卵细胞膜发生一系列的反应,阻止其他精子进入
⑥卵细胞的核成为雌原核
A. ③①⑤②④⑥ B. ①③②④⑥⑤
C. ②⑥④①⑤③ D. ③⑤①②⑥④
【答案】A
【解析】
【分析】受精过程为:顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带(透明带反应)→卵细胞膜反应(卵黄膜封闭作用)→卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失,雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。
【详解】在哺乳动物的受精过程中,体内发生的过程顺序为:③精子释放顶体酶→①精子穿过透明带,卵母细胞质膜与精子细胞质膜融合→⑤透明带及卵母细胞质膜发生一系列的反应,阻止其他精子进入→②精子的核变成雄原核→④卵母细胞完成减数第二次分裂→⑥卵细胞的核成为雌原核,故顺序为③①⑤②④⑥,A正确,BCD错误。
故选A。
21. 精子入卵后,卵子释放第二极体,第二极体仅与一个细胞相接触。研究者在哺乳动物胚胎的2细胞时期对细胞进行标记,追踪早期胚胎发育,发现大多数内细胞团细胞主要来源于2细胞时期中与第二极体相接触的细胞。在1细胞时期去除第二极体会导致胚胎明显缩小,不能正常存活,这一异常可通过向2细胞时期的细胞中注射第二极体的细胞抽提液加以改善。下列相关叙述错误的是( )
A. 卵裂时期,细胞的物质交换效率逐渐升高
B. 遗传物质的差异及第二极体影响了2细胞时期的2个细胞的命运
C. 从内细胞团获取胚胎干细胞具有发育成各种组织、器官甚至个体的潜能
D. 早期胚胎细胞与第二极体间可进行物质交换与信息交流
【答案】B
【解析】
【分析】受精过程:顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带(透明带反应)→卵细胞膜反应(卵黄膜封闭作用)→卵子完成减数分裂Ⅱ并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失,雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。
【详解】A、卵裂时期,细胞体积变小,细胞的表面积与体积的比值增大,物质的交换效率升高,A正确;
B、2细胞时期的两个细胞的遗传物质相同,B错误;
C、从内细胞团获取的胚胎干细胞,是全能干细胞,具有发育成各种组织、器官甚至个体的潜能,C正确;
D、由题干信息可知,第二极体仅与受精卵分裂形成的2个子细胞之一接触,所以早期胚胎细胞与第二极体间可能进行物质交换与信息交流,D正确。
故选B。
22. 早期胚胎发育依赖于卵子来源的RNA和蛋白质,而合子基因组保持沉默。在受精卵分裂到一定时期后,合子自身的基因才开始表达,称为合子基因组激活(ZGA)。研究发现,两个已经分化上亿年的海鞘,可以通过种间杂交获得可发育的杂交胚胎(停滞在囊胚期)。而杂交胚胎父母本基因序列差异巨大,可以作为天然遗传标签对父母本基因进行区分,用以探究ZGA的发生模式。下列说法正确的是( )
A. 对两种海鞘进行体细胞核移植需要获取已获能的精子和MⅡ期的去核卵母细胞
B. 若ZGA发生时来自萨氏海鞘父本的基因更活跃,则一定能看出父本基因对杂交海鞘胚胎早期发育的影响更大
C. 杂交胚胎停滞在囊胚期可能与透明带异常导致不能顺利孵化有关
D. 将两种海鞘的异性配子在体外受精后需立即送回海鞘体内发育才能观察后续现象
【答案】C
【解析】
【分析】海鞘是雌雄同体,异体受精,精子与卵子直接排入水中或在围鳃腔内受精。自卵受精后,通常在几小时或几天后发育成可以自由游动的幼体
【详解】A、对两种海鞘进行体细胞核移植需要获取MⅡ期的雌性配子,不是卵母细胞,不需要获能的精子,A错误;
B、若ZGA发生时,即合子基因组激活时,来自萨氏海鞘父本的基因更活跃,说明来自父本的基因表达的更多,但不一定能看出父本基因对杂交海鞘胚胎早期发育的影响更大,B错误;
C、杂交胚胎停滞在囊胚期可能与透明带异常导致不能顺利孵化有关,因为囊胚继续发育需要突破透明带,即经历孵化过程,C正确;
D、图中两种海鞘的异性配子在体外受精后可以在体外发育,未必需立即送回海鞘体内发育,D错误。
故选C。
23. 第三代试管婴儿技术(PGD/PGS)是对早期胚胎细胞进行基因诊断和染色体检测后再进行胚胎移植,流程如图所示。图中检测包括PGD、PGS(PGD是指胚胎植入前的基因诊断,PGS是指胚胎植入前的染色体数目和结构检测)。下列叙述正确的是( )
A. 采集的卵子可直接与获能的精子进行受精
B. PGD和PGS技术可分别用于筛选红绿色盲和唐氏综合征
C. 将成熟的精子放入ATP溶液中进行获能处理
D. “理想胚胎”需培养至桑葚胚或原肠胚才能植入子宫
【答案】B
【解析】
【分析】胚胎移植是指将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”。通过任何一项技术(如转基因、核移植和体外受精等)获得的胚胎,都必须移植给受体才能获得后代。
【详解】A、体外受精时,需要将所采集到的卵母细胞在体外培养至MⅡ期,才可以与精子完成受精作用,A错误;
B、PGD是指胚胎植入前的基因诊断,PGD可用于筛选红绿色盲,PGS是指胚胎植入前的染色体数目和结构检测,PGS可用于筛选唐氏综合征,B正确;
C、将成熟的精子放在一定浓度的肝素或钙离子溶液中,用化学药物诱导精子获能,C错误;
D、“理想胚胎”需培养至桑葚胚或囊胚才能植入子宫,D错误。
故选B。
24. 如图为某一特殊奶牛的培育过程,下列相关叙述正确的是( )
A. 该过程涉及核移植,属于无性生殖
B. 该小牛的遗传物质来自于三个个体
C. 体外受精成功后应尽快进行胚胎移植,以确保存活率
D. 该过程需要用到体细胞杂交、体外受精、胚胎移植等技术
【答案】B
【解析】
【分析】克隆羊是通过核移植、早期胚胎培养、胚胎移植等技术形成的,属于无性生殖,其核基因来自供核亲本,而细胞质基因来自受体卵母细胞。
【详解】A、该个体的形成过程涉及核移植,但是移植的是卵母细胞的细胞核,最终是由精卵结合得到受精卵的,属于有性生殖,A错误;
B、该小牛的核DNA分别来自于精细胞、移植的卵母细胞细胞核,其细胞质DNA来自于个体乙,因此其遗传物质来自于三个个体,B正确;
C、体外受精后需要培养一段时间再进行胚胎移植,以保证胚胎的存活率,C错误;
D、该个体培育过程中没有用到体细胞杂交技术,D错误。
故选B。
25. 在英国,每6500个儿童中就有1个患细胞质遗传病。每年约有10例患者希望采用“线粒体替换”疗法,借助第三方DNA修复女方受损的基因,避免母亲把生理缺陷遗传给孩子。医生首先去除捐赠者的卵母细胞中的细胞核,接着植入母亲卵母细胞中的细胞核,最后再按照标准的试管婴儿技术进行培育。这样诞生的孩子将会继承一位父亲和两位母亲的遗传基因,这就是所谓的“三亲婴儿”。下列叙述正确的是( )
A. “三亲婴儿”的线粒体基因来自于卵子捐赠者
B. 卵子捐赠者携带的红绿色盲基因能遗传给“三亲婴儿”
C. 捐赠者及母亲在提取卵母细胞前不需要超数排卵处理
D. “三亲婴儿”的染色体全部来自母亲提供的细胞核
【答案】A
【解析】
【分析】核移植技术指的是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,原理是动物细胞核的全能性;动物细胞核移植可分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植。
【详解】A、“三亲婴儿” 的线粒体来自捐赠者的去核卵母细胞,所以线粒体基因来自于卵子捐赠者,A正确;
B、红绿色盲基因位于细胞核的染色体上,卵子捐赠者只提供去核的卵母细胞,其携带的红绿色盲基因不能遗传给 “三亲婴儿”,B错误;
C、为了获得足够数量的卵母细胞,捐赠者及母亲在提取卵母细胞前都需要超数排卵处理,C错误;
D、“三亲婴儿” 的染色体一半来自母亲提供的细胞核,一半来自父亲的精子,D错误。
故选A。
26. 质粒是基因工程最常用的运载体,下列有关质粒的说法,错误的是( )
A. 质粒不仅存在于细菌中,某些病毒也具有
B. 质粒作为运载体时,应具有标记基因和一至多个限制酶切割位点
C. 质粒为小型环状DNA分子,存在于拟核(区)外的细胞质基质中
D. 质粒能够在宿主细胞中稳定保存。并在宿主细胞内复制
【答案】A
【解析】
【分析】1、常用的运载体:质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。(质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。)
2、作为运载体必须具备条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存; ②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入;③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择;④是安全的,对受体细胞无害,而且要易从供体细胞分离出来。
3、天然的质粒不能直接作为载体,基因工程中用到的质粒都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。
【详解】A、质粒存在于许多细菌以及酵母菌等生物中,是细胞染色体外能够自主复制的很小的环状DNA分子,病毒中没有,A错误;
B、质粒作为运载体应具有标记基因以便于目的基因的检测,有一个或多个限制酶切点以便于和目的基因拼接,B正确;
C、质粒为小型环状DNA分子,主要存在于细菌拟核外的细胞质中,C正确;
D、质粒能够避免宿主细胞的酶切,从而稳定保存,并能够在宿主细胞内自主复制,D正确。
故选A。
27. 限制酶和DNA连接酶是基因工程的工具酶,下列有关说法正确的是( )
A. DNA连接酶能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段上形成磷酸二酯键
B. 限制酶只能切割双链DNA片段,不能切割烟草花叶病毒的核酸
C. E.coli DNA连接酶连接具有平末端的DNA片段的效率要远远高于T4 DNA连接酶
D. 限制酶主要从原核生物中分离纯化而来,所以也能剪切自身的DNA
【答案】B
【解析】
【分析】基因工程最基本的工具:①基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶(简称限制酶);②基因的 “针线”——DNA连接酶;③基因的运载体——质粒、噬菌体、动植物病毒等。
【详解】A、DNA连接酶连接的是两个DNA片段,不能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段上,A错误;
B、限制酶只能切割DNA分子,烟草花叶病毒的核酸是RNA,限制酶不能切割,B正确;
C、E.coli DNA连接酶连接具有平末端的DNA片段的效率要远远低于T4 DNA连接酶,C错误;
D、限制酶主要从原核生物中分离纯化而来,但是不会剪切自身的DNA,D错误。
故选B。
28. 大肠杆菌经溶菌酶和洗涤剂处理后,拟核DNA 就会缠绕在细胞壁碎片上,静置一段时间,质粒分布在上清液中,利用上述原理可初步获得质粒DNA。下列关于质粒的粗提取和鉴定的叙述正确的是( )
A. 可利用DNA在酒精中溶解度较大的特点来提取DNA
B. 将提取的DNA 溶于 2mol/LNaCl溶液后,加入二苯胺试剂后即显蓝色,蓝色越深,说明DNA含量越高
C. 在用预冷的酒精沉淀质粒DNA时,要用玻璃棒沿一个方向搅拌,防止DNA 断裂
D. 为鉴定质粒,使用BamHI限制酶进行酶切,电泳结果只出现了一个条带,说明该质粒上没有该酶切位点
【答案】C
【解析】
【分析】DNA的粗提取和鉴定:利用DNA不溶于酒精,某些蛋白质溶于酒精,以及DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,可以将DNA与蛋白质分离开;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在冷酒精中溶解度很低,提取DNA时加入酒精,是为了让DNA析出,蛋白质等物质溶解,A错误;
B、将提取的DNA溶于2mol/LNaCl溶液后,可用二苯胺试剂在沸水条件进行鉴定,DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色,B错误;
C、在用预冷的酒精沉淀质粒DNA时,要用玻璃棒沿一个方向搅拌,防止DNA 断裂,有利于DNA的析出,C正确;
D、因为质粒的本质是环状的DNA,限制酶处理后电泳只有一条条带,可能是该质粒上有一个切割位点,也可能没有切割位点,D错误。
故选C。
29. 甲、乙、丙三种限制酶均识别6个核苷酸序列,下列有关如图所示的黏性末端的说法,错误的是( )
A. 甲、乙、丙黏性末端分别是由不同的限制酶切割产生的
B. 甲、乙具有相同的黏性末端,可形成重组DNA分子,但甲、丙之间不能
C. DNA连接酶的作用位点是b处
D. 限制酶主要从原核生物中提取
【答案】C
【解析】
【分析】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。
【详解】A、据图可知,切割形成甲、乙、丙黏性末端的限制酶识别序列与切割位点分别是—GAATTC—(在G与A之间切割)、—CAATTG—(在C与A之间切割)、—CTTAAG—(在C与T之间切割),即甲、乙、丙是由不同的限制酶切割产生的,A正确;
B、甲、乙的黏性末端互补,所以甲、乙可以形成重组DNA分子,甲、丙的黏性末端不互补,所以甲、丙无法形成重组DNA分子,B正确;
C、DNA连接酶可以恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键,而b处是氢键,C错误;
D、限制酶目前发现主要存在与原核生物体内,D正确。
故选C。
30. 某DNA分子大小为4kb,用限制酶Ⅰ和Ⅱ进行充分酶切,酶切结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 该DNA分子含有两个游离的磷酸基团
B. DNA分子上有1个酶Ⅰ的切割位点,3个酶Ⅱ的切割位点
C. 限制酶切割的化学键是磷酸二酯键
D. 酶Ⅰ和酶Ⅱ的识别序列一定不同,但可能产生相同的黏性末端
【答案】A
【解析】
【分析】切割DNA 分子的工具是限制性内切核酸酶,又称限制酶。这类酶主要是从原核生物中分离纯化出来的。它们能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,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。
【详解】A、某DNA分子大小为4kb,用限制酶Ⅰ充分酶切后,只有4kb的条带,说明该DNA分子是环状DNA,不含游离的磷酸基团,A错误;
B、从电泳图看,酶Ⅰ单独切割得到一条4kb条带,说明DNA分子上有1个酶Ⅰ的切割位点,酶Ⅱ单独切割得到2kb、1.5kb、0.5kb三条条带,说明DNA分子上有3个酶Ⅱ的切割位点,B正确;
C、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,C正确;
D、从电泳图看,限制酶Ⅰ和Ⅱ同时进行充分酶切,产生四条条带,说明酶Ⅰ和酶Ⅱ的识别序列一定不同,但有可能产生相同的黏性末端,D正确。
故选A。
二、非选择题
31. 随着生物科学技术的发展,动物的生殖方式变得越来越多样化。如图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况,供体1是良种荷斯坦高产奶牛,供体2是健康的黄牛,请据图分析并回答下列问题:
(1)图中产生小牛的几个途径中,属于无性繁殖途径的有应用___________(填数字)。
(2)应用1中,为了大量获取细胞B,需对供体2注射___________,最终获得的良种小牛性别为___________(填“雌性”或“雄性”)。
(3)人工授精时,受精卵形成的场所是在___________。当精子触及卵细胞膜的瞬间,___________会迅速发生生理反应,阻止后来精子进入。
【答案】(1)1、3 (2) ①. 促性腺激素 ②. 雌性
(3) ①. 输卵管 ②. 透明带
【解析】
【分析】题图分析,应用1中:供体I提供细胞核,供体2提供细胞质,经过核移植技术形成重组细胞,并发育形成早期胚,再将胚胎移植到受体子宫发育成小牛,称为克隆牛;应用2中:优良公牛和供体1配种形成受精卵,并发育成早期胚胎,再将胚胎移植到受体子宫发育成小牛,属于有性生殖;应用3中:采用了胚胎分割移植技术;应用4中:从早期胚胎和原始性腺中获取胚胎干细胞,并进行体外干细胞培养。
【小问1详解】
应用1采用了核移植技术,形成克隆动物,属于无性生殖;应用2采用体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术,形成的是试管动物,属于有性生殖;应用4表示从早期胚胎或原始性腺中提取胚胎干细胞;应用3采用了胚胎分割技术,属于无性生殖,故图中产生小牛的几个途径中,属于无性繁殖途径的为应用1、3。
【小问2详解】
应用1中,为了大量获取细胞B(卵细胞),需对供体2注射促性腺激素进行超数排卵。由于提供细胞核是细胞A,供体1是雌性良种荷斯坦高产奶牛,故最终获得的良种小牛性别为雌性。
【小问3详解】
人工授精时,受精卵形成的场所是在输卵管。受精作用过程中,当精子触及卵细胞膜的瞬间,透明带会迅速发生生理反应,阻止后来精子进入。
32. 进行乙肝疫苗的注射,可以有效地预防乙肝的发病。下图为“乙肝基因工程疫苗”的生产和使用过程图解,质粒上箭头所指部位为相应的限制酶的切割位点。质粒中lacZ基因可使细菌利用加入培养基的物质X-gal,使菌落显现出蓝色;若无该基因,菌落则显现出白色。请回答下列问题:
(1)在基因工程中使用的工具酶有___________。
(2)据图分析切割含有目的基因的DNA片段不宜使用EcoRⅤ酶,原因是___________。
(3)筛选转基因成功的大肠杆菌,需要在培养基中加入___________和___________,如果出现___________色菌落,说明重组质粒成功转入大肠杆菌。
【答案】(1)限制酶、DNA连接酶
(2)目的基因中有EcoRⅤ酶的酶切位点
(3) ①. 青霉素 ②. X-gal ③. 白
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的筛选和获取(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。(4)目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
基因工程常用的工具酶有限制酶和DNA连接酶,前者破坏磷酸二酯键,后者链接磷酸二酯键。
【小问2详解】
图中在构建基因表达载体时,切割含有目的基因的DNA片段不宜使用EcoRⅤ酶,因为该酶的切割位点位于目的基因中,否则会破坏目的基因的结构,导致实验失败,即目的基因的获取适宜采用BamHⅠ和EcoRⅠ,同时质粒也利用这两种限制酶进行切割,用两种不同的限制酶切割可保证质粒和目的基因的正向连接,这样获得的重组质粒中含有青霉素抗性基因,但lacZ基因基因受到了破坏。
【小问3详解】
根据题目信息可知,筛选转基因成功的大肠杆菌,转基因成功的大肠杆菌内含有青霉素抗性基因且lacZ基因被破坏,因此需要在培养基中加入青霉素和X-gal;无lacZ基因,则菌落呈白色,有青霉素抗性基因,则在含青霉素的培养基中能存活,因此若出现白色菌落,则说明基因表达载体成功转入大肠杆菌。
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