精品解析:天津市南开区天津市第九中学2024-2025学年高二下学期4月期中生物试题
2025-07-03
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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 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 天津市 |
| 地区(市) | 天津市 |
| 地区(区县) | 南开区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.22 MB |
| 发布时间 | 2025-07-03 |
| 更新时间 | 2025-07-21 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52871225.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024-2025学年度第二学期阶段性质量检测试卷高二年级生物学科
一、单项选择题:共20题,每题2分,共40分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 在制作发酵食品的学生实践中,控制发酵条件至关重要。下列相关叙述正确的有( )
A. 泡菜发酵后期,尽管乳酸菌占优势,但仍有产气菌繁殖,需开盖放气
B. 制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3,制作泡菜的盐水要淹没全部菜料
C. 葡萄果皮上有酵母菌和醋酸菌,制作好葡萄酒后,可直接通入无菌空气制作葡萄醋
D. 果酒发酵时温度宜控制在28℃左右,泡菜发酵时温度宜控制在30-35℃
2. 人们在研究、利用微生物时,需获取纯种微生物并计数或保存。下列叙述正确的是( )
A. 培养基倒入培养皿后,需盖上皿盖并立即将培养皿倒置
B. 待培养基冷却至50℃时进行倒平板操作
C. 用稀释涂布平板法进行微生物计数时,结果往往比实际值偏高
D. 干热灭菌后,需要待压力表降至“0”后才能从高压蒸汽灭菌锅里开盖取物
3. 啤酒的工业化生产主要流程为发芽→焙烤→碾磨→糖化→蒸煮(同时加啤酒花)→发酵→消毒→终止,发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。下列叙述错误的是( )
A. 大麦种子发芽有利于释放淀粉酶
B. 加入的啤酒花具有调节啤酒风味、抑制杂菌的作用
C. 主发酵阶段主要完成酵母菌的繁殖以及大部分糖的分解和代谢
D. 利用高温焙烤使种子胚失活,并对种子进行灭菌
4. 瘤胃是牛、羊等反刍动物具有的特殊的器官,其中的微生物多为厌氧菌,接触空气后会死亡。如图表示从牛的瘤胃中分离和鉴定纤维素分解菌。下列叙述正确的是( )
A. 牛体内提取的瘤胃液不能使用干热灭菌,应使用湿热灭菌
B. 甲和乙应使用纤维素为唯一碳源的牛肉膏蛋白胨培养基
C. 乙和丁的接种方法均可分离纯化并进行计数
D. 在以纤维素为唯一碳源的刚果红培养基中,若出现以某些菌为中心的透明圈,即为纤维素分解菌
5. 发酵工程在食品工业、医药工业及其他工农业方面应用广泛。下列叙述正确的是( )
A. 通过发酵工程可以从微生物细胞中提取获得单细胞蛋白
B. 酵母菌发酵产生果酒的最适温度为30~35℃
C. 发酵工程的中心环节是灭菌,特别是发酵罐必须进行严格灭菌
D. 谷氨酸的发酵生产,在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸
6. 如图是将四倍体兰花的叶片通过植物组织培养形成植株的流程示意图,下列相关叙述正确的是( )
A. ②阶段会发生有丝分裂和减数分裂过程
B. ①阶段不需要光照和激素,②阶段则需要适宜光照和激素
C. 根据图中过程所得植株基因型应该与兰花叶片基因型相同
D. 以此兰花花药进行离体培养直接得到的植株含有两个染色体组,即为二倍体
7. 如图是“番茄(2n-24)—马铃薯(2n=24)”杂种植株的培育过程,其中①~⑤表示过程,字母表示细胞、组织或植株。下列相关叙述正确的是( )
A. 过程①是在蒸馏水中用纤维素酶和果胶酶处理细胞获得原生质体
B. 过程②可以用灭活的病毒诱导细胞膜上的蛋白质和脂质分子重排
C. 经过PEG处理的融合体系中,所有细胞中都含有48条染色体
D. 杂种植株不能同时结番茄和马铃薯可能与基因的表达相互干扰有关
8. 利用胡萝卜根段培养获得试管苗的过程如下图。下列相关叙述错误的是( )
A. 对试管苗炼苗(驯化)的操作步骤之一是用流水除去根部培养基
B. 步骤②消毒一般是先用70%酒精浸泡10min,再用无菌水冲洗2~3次
C. 步骤③切取的组织块中需带有形成层,原因是其分裂旺盛易脱分化
D. 步骤⑤和步骤⑥所用培养基中生长素和细胞分裂素相对含量不同
9. 干眼症是由多种因素导致的、以眼睛干涩为主要症状的泪液分泌障碍性眼病。干眼症是一种慢性疾病,一目前只能通过局部治疗和全身治疗缓解病情,科学家将SOX2基因等有关基因导入已分化的患者体细胞,诱导出类似胚胎干细胞(ES细胞)的多能干细胞(iPS细胞),进而培养获得眼结膜组织,可分泌泪液成分“粘液素”,有望治疗干眼症。下列相关说法错误的是( )
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
B. iPS细胞的制备应用了细胞全能性原理
C. iPS细胞可不断自我更新并具有发育为多种细胞的潜能性
D. iPS细胞培养过程会出现接触抑制现象,需要分瓶培养
10. 细胞融合技术在生物育种和免疫学中有着广泛应用,下图为细胞融合的简略过程,据下图分析,下列相关叙述正确的是( )
A. 形成乙所依赖的生物学原理为细胞膜的流动性和植物细胞的全能性
B. 甲中a和b在体外受精前,需在体外进行卵子的成熟培养和精子获得能量的处理
C. 若a和b分别为基因型AaBB、aaBb个体所产生的花粉细胞,则c有4种基因型
D. 对于已形成的细胞d,利用选择培养基筛选杂交瘤细胞即可大规模生产单克隆抗体丙
11. 下列关于哺乳动物胚胎工程和细胞工程的叙述,错误的是( )
A. 猴的核移植细胞通过胚胎工程已成功地培育出了克隆猴
B. 早期胚胎需移植到经同期发情处理的同种雌性动物体内发育成个体
C. 培养动物细胞的培养液需要定期更换,防止细胞代谢物积累对细胞造成危害
D 进行胚胎移植前,要对供体和受体进行免疫检查,以防止发生免疫排斥反应
12. 科研人员用小鼠胚胎干细胞(mESCs)构建“体外卵巢”。该卵巢中的卵子受精后产生了健康、有生育能力的后代,基本过程如下图。下列相关叙述正确的是( )
A. 过程①细胞内存在基因的选择性表达
B. 过程②用灭活的病毒诱导两种细胞融合
C. 该研究结果说明小鼠的胚胎干细胞具有全能性
D. 后代小鼠的遗传物质仅仅来自亲代小鼠胚胎干细胞
13. “国宝”熊猫一直深受大家的喜爱。熊猫在自然条件下受精困难,产子率较低,可以通过胚胎工程提高熊猫的产子率。下列说法错误的是( )
A. 自然条件下,熊猫的受精作用是在雌性熊猫的输卵管内完成的
B. 在精子的刺激下,卵子完成减数分裂II,排出第二极体后形成雌原核
C. 体外受精时,从卵巢内获得的卵母细胞能直接与获能精子完成受精
D. 胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚进行分割
14. “工欲善其事,必先利其器”,基因工程需用到多种工具。下列关于基因工程的基本工具的说法,错误的是( )
A. 限制酶主要从原核生物中分离纯化
B. 限制酶将DNA分子水解为脱氧核糖核苷酸
C. 被用作载体的质粒都是在天然质粒的基础上进行人工改造的
D. 动植物病毒、噬菌体也可以用作基因工程中的载体
15. 下列关于DNA的粗提取与鉴定实验的叙述错误的是( )
A. 以洋葱为实验材料进行DNA的粗提取必须在无菌条件下进行
B. DNA可溶于2mol/L的NaCl溶液
C. 在提取液中加入预冷的95%的酒精溶液后DNA会与蛋白质分离并析出
D. 溶解后的DNA遇二苯胺试剂在沸水中加热5min冷却后会呈现蓝色
16. PCR仪实际上是一个温控设备,能在每次循环的3个步骤间进行温度切换,主要过程如图所示,图中a、b、c表示过程。下列叙述正确的是( )
A. 若设计的引物与模板不完全配对,可适当提高PCR复性的温度
B. 延伸的温度和时间与引物和待扩增片段的长度均有关
C. 每次循环需要的引物Ⅰ的数量与引物Ⅱ的相同
D. PCR循环过程控制的温度高低关系为a>b>c
17. 电泳的原理:DNA被染色后带正电荷,在电场作用下,在琼脂凝胶中从正极向负极移动,DNA相对分子质量越小,移动速度越快,一段时间后,相对分子质量不同的DNA分子就相互分离开。用A和B两种限制酶同时和分别处理同一DNA片段,限制酶对应切点一定能切开。两种酶切位点及酶切产物电泳分离结果如图1和图2所示。下列叙述错误的是( )
A. 图1中限制酶A、B识别的核苷酸序列不相同
B. 图1中X代表的碱基对数为4500
C. 推测图1中Y是限制酶B的酶切位点
D. 推测图2中①是限制酶A处理得到的酶切产物
18. 基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等多方面应用发展迅速,如图表示利用基因工程技术生产人血清白蛋白的两条途径。下列相关叙述正确的是( )
A. 导入人血清白蛋白基因的绵羊受体细胞是乳腺细胞
B. 扩增目的基因时,利用耐高温的DNA连接酶从引物a、b的3’-端进行子链合成
C. 若某基因是从人的细胞内提取mRNA经逆转录形成的,则该基因中不含启动子序列
D. 利用显微注射法可将含有目的基因的重组质粒整合到植物受体细胞的染色体DNA上
19. 图甲、乙中标注了相关限制酶的酶切位点。下列关于培育转基因大肠杆菌的叙述正确的是( )
A. 若通过PCR获取该目的基因,应该选用引物甲和引物丙
B. 图中质粒和目的基因构建表达载体,可选用BamHI和HindⅢ剪切
C. 若将基因表达载体导入受体细胞中,需选用农杆菌转化法
D. 在受体细胞中,氨苄青霉素抗性基因和目的基因可同时表达
20. 枯草杆菌蛋白酶能催化蛋白质水解为氨基酸,在有机溶剂中也能催化多肽的合成。这些碱性蛋白酶具有重要的应用价值,被广泛应用于洗涤剂、制革及丝绸工业。将枯草杆菌蛋白酶分子的天冬氨酸(99)和谷氨酸(156)改成赖氨酸,可使其在一定条件下的活力提高。下列说法正确的是( )
A. 完成氨基酸的替换需要通过改造基因实现
B. 该成果体现了蛋白质工程在培育新物种方面具有独特的优势
C. 经蛋白质工程改造后的枯草杆菌蛋白酶活性提高这一性状不可遗传
D. 蛋白质工程最终要达到的目的是获取编码蛋白质的基因序列信息
二、非选择题:(共4题,共60分。每空2分。)
21. 杨梅具有很高的营养价值,其鲜果也是酿酒的良好材料。发酵型果酒品质取决于所选择的酵母性能。科研人员为挖掘某杨梅主产区的酵母资源,筛选出酒精转化率高、酒精耐受性强的优质杨梅酿酒酵母,进行的研究如图所示。请回答下列问题:
(1)图中过程②③④⑤所用培养基为适于酵母菌生长的YPD培养基,其成分包括1%酵母膏、2%蛋白胨、2%葡萄糖等,其中能提供的氮源的有________,与过程②所用培养基相比,过程③所用培养基中还添加了________(成分)。
(2)过程③梯度稀释时,先分别向A、B、C三支试管中加入9mL无菌水,再依次加入酵母菌培养液的上清液或稀释液1mL,摇匀。取多种稀释倍数的酵母菌培养液0.1mL分别接种到多个平板上,这样做的目的有________。
(3)过程④中接种环灼烧灭菌的次数为________,划线后将培养皿________,放入恒温培养箱中培养。
(4)分离获得的酵母菌还需经过多级筛选才能获取到理想菌株。科研人员利用DY5、RY1、JW14三种菌株,发酵制作杨梅酒,并进行酒精耐受性检测,结果如表、图所示,三种菌株中,最适于杨梅果酒发酵的是________,理由有________。
菌株名称
酒精度( % vol)
总糖含量(g·L-1)
总酸含量(g·L-1)
DY5
7
34.23
12.05
RY1
9
15.01
12.68
JW14
6.5
33.64
12.1
杨梅汁
-
78.8
10.74
22. 细胞工程药物生产和育种等领域应用十分广泛。阅读材料,回答下列问题。
材料一:人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白。如图是制备抗HCG单克隆抗体流程示意图。
材料二:西湖龙井含有的茶碱是植物细胞的代谢产物,具有提神、抗衰老功效,可利用植物组织培养技术来实现茶碱的工业化生产。
(1)免疫处理的小鼠产生相应的B淋巴细胞群能合成并分泌________(填“一种”或“多种”)抗体。步骤③需对选择培养的杂交瘤细胞进行________及抗体检测,该过程一般在多孔细胞培养板上进行。
(2)鼠源性单克隆抗体可应用于肿瘤的临床免疫治疗,在注射前需要进行人源化改造,除抗原结合区域外,其他部分都替换为人抗体区段,目的是降低________。
(3)若利用植物组织培养技术,可将龙井茶叶细胞培养到________阶段,然后从________(填细胞器)中提取茶碱。
(4)与常规育种相比,植物组织培养技术培育植株的生殖方式为________,产生的植株特点有________。
23. 下面为科学家采用不同方法培育良种牛的过程示意图。请据图回答有关问题。
(1)在培育良种牛的过程都运用了动物细胞培养技术。b培养过程需要提供的一定的气体条件,其中CO2的作用是________。
(2)与一般的正常有性生殖繁育良种动物方式相比较,胚胎移植的优势是________。为提高良种奶牛的繁殖能力,在获取卵母细胞之前需用________激素对奶牛进行处理,其目的是________。
(3)图中数字标号①代表的结构为________,①将来可发育为________。
(4)通过c→d→e过程得到的A、B牛,基因型是否相同?________。f→g过程为胚胎移植和孕育过程,该过程进行之前,需要对受体进行________选择和处理。
24. 土壤盐渍化影响水稻生长发育。科研人员将水稻耐盐基因OsMYB56导入不耐盐碱水稻品种吉更88中,培育出了4株耐盐碱水稻新品种。其操作流程及相关限制酶识别序列和切割位点如下图,图中I~Ⅲ为限制酶酶切位点,bar为抗除草剂基因,Kanr为卡那霉素抗性基因。请回答:
(1)过程①需要模板DNA、dNTP(同时提供原料和能量)、________酶、2种引物、Mg2+等。被转化的根瘤农杆菌会将Ti质粒的________转移到水稻的染色体DNA上。
(2)过程①所用引物如下,则过程②使用的限制酶是________和________,限制酶识别序列应该添加在引物的________端。
5'—CGCGGATCCATGAGAAAGGGCCCGTGG—3'
5'—CGAGCTCCTATCCCCAGAGAGGTAGCGA—3'
(3)花椰菜病毒启动子含有________的核苷酸序列,本研究中设计两个相同启动子分别连接bar和目的基因,其目的是________。
(4)科研人员采用特定的方法大量提取成功转化的4株植株叶片的基因组DNA(目的基因中不含AAGCTT),用HindⅢ完全消化,消化产物经电泳、转膜后与目的基因的探针杂交,其杂交结果如图所示(图中数字标号代表转化成功的植株)。下列有关分析正确的有__________。
①还有不含目的基因的DNA条带在图中没有显示
②杂交带位置不同说明HindIII消化形成的DNA片段长度不同
③相同位置上杂交带对应DNA片段的脱氧核苷酸序列相同
④目的基因插入受体细胞核DNA的位置和数量都是随机的
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2024-2025学年度第二学期阶段性质量检测试卷高二年级生物学科
一、单项选择题:共20题,每题2分,共40分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 在制作发酵食品的学生实践中,控制发酵条件至关重要。下列相关叙述正确的有( )
A. 泡菜发酵后期,尽管乳酸菌占优势,但仍有产气菌繁殖,需开盖放气
B. 制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3,制作泡菜的盐水要淹没全部菜料
C. 葡萄果皮上有酵母菌和醋酸菌,制作好葡萄酒后,可直接通入无菌空气制作葡萄醋
D. 果酒发酵时温度宜控制在28℃左右,泡菜发酵时温度宜控制在30-35℃
【答案】B
【解析】
【分析】温度是酵母菌生长和发酵的重要条件,28℃左右最适合酵母菌繁殖,酒精发酵时一般将温度控制在18~30℃。果醋发酵的条件是温度为:30~35 ℃为适宜,pH为酸性条件,且醋酸菌是好氧细菌,需要充足的氧气。
【详解】A、乳酸菌属于厌氧菌,开盖放气会影响乳酸菌发酵,因此不能开盖放气,A错误;
B、制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3,是为了发酵初期让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖,同时为了防止发酵过程中发酵液溢出,制作泡菜的盐水要淹没全部菜料,以保证乳酸菌进行无氧呼吸,B正确;
C、醋酸菌为需氧菌,且发酵温度高于果酒的发酵温度,因此制作好葡萄酒后,除通入无菌空气,还需要适当提高发酵装置的温度,C错误;
D、果酒发酵时温度宜控制在18-30℃,酿酒酵母的最适生长温度约为28℃,果醋发酵时温度宜控制在30-35℃,泡菜的制作温度低于30-35℃,D错误。
故选B。
2. 人们在研究、利用微生物时,需获取纯种微生物并计数或保存。下列叙述正确的是( )
A. 培养基倒入培养皿后,需盖上皿盖并立即将培养皿倒置
B. 待培养基冷却至50℃时进行倒平板操作
C. 用稀释涂布平板法进行微生物计数时,结果往往比实际值偏高
D. 干热灭菌后,需要待压力表降至“0”后才能从高压蒸汽灭菌锅里开盖取物
【答案】B
【解析】
【分析】1、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。
2、微生物生长繁殖的基本成分含有水、无机盐、碳源和氮源。
【详解】A、培养基倒入培养皿后,需待其冷却凝固再倒置,防止冷凝水污染培养基。若立即倒置,未凝固的培养基可能流动,导致污染,A错误;
B、培养基灭菌后需冷却至约50℃(触感温热但不烫手)再倒平板,避免高温破坏培养皿或烫伤,同时防止凝固,B正确;
C、稀释涂布平板法计数时,若多个菌体形成单个菌落,会导致统计结果偏低,而非偏高,C错误;
D、干热灭菌使用干热灭菌箱,无需压力表;高压蒸汽灭菌锅需压力归零后开盖,D错误;
故选B。
3. 啤酒的工业化生产主要流程为发芽→焙烤→碾磨→糖化→蒸煮(同时加啤酒花)→发酵→消毒→终止,发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。下列叙述错误的是( )
A. 大麦种子发芽有利于释放淀粉酶
B. 加入的啤酒花具有调节啤酒风味、抑制杂菌的作用
C. 主发酵阶段主要完成酵母菌的繁殖以及大部分糖的分解和代谢
D. 利用高温焙烤使种子胚失活,并对种子进行灭菌
【答案】D
【解析】
【分析】啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段,酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都是在主发酵阶段完成,主发酵结束后,发酵液还不适合饮用,要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵,这样才能形成澄清、成熟的啤酒,发酵温度和发酵时间随着啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。
【详解】A、大麦种子萌发过程中,受细胞分裂素、赤霉素等激素的影响,可增加促进淀粉酶的形成,A正确;
B、啤酒花不仅赋予啤酒特有的苦味和芳香,还具有天然的防腐剂特性,可以帮助抑制杂菌的生长,保持啤酒的稳定性,B正确;
C、啤酒发酵的过程分为主发酵和后发酵两个阶段,酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成,C正确;
D、焙烤可以杀死大麦种子的胚,并未对种子进行灭菌,D错误。
故选D。
4. 瘤胃是牛、羊等反刍动物具有的特殊的器官,其中的微生物多为厌氧菌,接触空气后会死亡。如图表示从牛的瘤胃中分离和鉴定纤维素分解菌。下列叙述正确的是( )
A. 牛体内提取的瘤胃液不能使用干热灭菌,应使用湿热灭菌
B. 甲和乙应使用纤维素为唯一碳源的牛肉膏蛋白胨培养基
C. 乙和丁的接种方法均可分离纯化并进行计数
D. 在以纤维素为唯一碳源的刚果红培养基中,若出现以某些菌为中心的透明圈,即为纤维素分解菌
【答案】D
【解析】
【分析】刚果红可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物,但与纤维二糖和葡萄糖无法发生这种反应。在含有纤维素的培养基中添加刚果红,刚果红与纤维素形成红色复合物,当纤维素被纤维素分解菌分解后,复合物无法形成,培养基中就会出现以这些菌为中心的透明圈。
【详解】A、从牛体内提取的瘤胃液不能灭菌,否则不能分离出目标微生物,A错误;
B、蛋白胨为微生物生长提供的主要营养是碳源、氮源和维生素等,甲和乙的培养基应以纤维素为唯一碳源培养目的菌,B错误;
C、乙和丁的接种方法分别是平板划线法和涂布平板法,平板划线法不能用于计数,C错误;
D、刚果红可以与纤维素形成红色复合物,当纤维素被纤维素分解菌分解后,刚果红-纤维素的复合物就无法形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,所以在以纤维素为唯一碳源的刚果红培养基中,若出现以某些菌为中心的透明圈,即为纤维素分解菌,D正确。
故选D。
5. 发酵工程在食品工业、医药工业及其他工农业方面应用广泛。下列叙述正确的是( )
A. 通过发酵工程可以从微生物细胞中提取获得单细胞蛋白
B. 酵母菌发酵产生果酒的最适温度为30~35℃
C. 发酵工程的中心环节是灭菌,特别是发酵罐必须进行严格灭菌
D. 谷氨酸的发酵生产,在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸
【答案】D
【解析】
【分析】单细胞蛋白是指利用发酵工程技术,通过培养微生物(如细菌、酵母菌、霉菌等)而获得的菌体蛋白质。这些微生物在适宜的条件下,能够迅速繁殖并积累大量的菌体,这些菌体富含蛋白质,因此被称为单细胞蛋白。
【详解】A、单细胞蛋白是指通过发酵获得微生物菌体,而不是从微生物细胞中提取的蛋白质,A错误;
B、酵母菌发酵产生果酒的温度控制在18~30℃,B错误;
C、发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵,C错误;
D、谷氨酸的发酵生产,在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸,在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N—乙酰谷氨酰胺,D正确。
故选D
6. 如图是将四倍体兰花的叶片通过植物组织培养形成植株的流程示意图,下列相关叙述正确的是( )
A. ②阶段会发生有丝分裂和减数分裂过程
B. ①阶段不需要光照和激素,②阶段则需要适宜光照和激素
C. 根据图中过程所得植株基因型应该与兰花叶片基因型相同
D. 以此兰花的花药进行离体培养直接得到的植株含有两个染色体组,即为二倍体
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析:图示表示将四倍体兰花的叶片通过植物组织培养形成植株的过程,其中①阶段表示脱分化,该阶段能形成愈伤组织,其细胞分化程度低,全能性高;②阶段表示再分化过程,该阶段能形成胚状体,进一步发育形成植株。
【详解】A、图中②阶段表示再分化过程,该阶段能形成胚状体,②阶段产生根、芽是有丝分裂和细胞分化的结果,该过程中没有减数分裂过程,A错误;
B、①和②阶段都需要生长素和细胞分裂素,只是这两种激素的比例不同,B错误;
C、图示过程为植物组织培养过程,其属于无性繁殖,该技术的优势是能保持亲本的优良性状,因此该过程所得植株基因型应该与兰花叶片基因型相同,C正确;
D、此兰花为四倍体,其配子中含有两个染色体组,因而经过花药经离体培养所得植株含有两个染色体组,但是应为单倍体,D错误。
故选C。
7. 如图是“番茄(2n-24)—马铃薯(2n=24)”杂种植株的培育过程,其中①~⑤表示过程,字母表示细胞、组织或植株。下列相关叙述正确的是( )
A. 过程①是在蒸馏水中用纤维素酶和果胶酶处理细胞获得原生质体
B. 过程②可以用灭活的病毒诱导细胞膜上的蛋白质和脂质分子重排
C. 经过PEG处理的融合体系中,所有细胞中都含有48条染色体
D. 杂种植株不能同时结番茄和马铃薯可能与基因的表达相互干扰有关
【答案】D
【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物体的技术。
【详解】A、过程①是在等渗溶液中用纤维素酶和果胶酶处理细胞获得原生质体,A错误;
B、过程②可以用物理方法或化学方法诱导细胞膜上的蛋白质和脂质分子重排,B错误;
C、经过PEG处理的融合体系中,会发生染色体的丢失,有的会出现3个细胞融合在一起,所以并不是所有细胞中都含有48条染色体,C错误;
D、生物基因的表达不是孤立的,它们之间是相互调控、相互影响的,马铃薯与番茄的基因可能相互影响,进而影响了植株的发育情况,D正确。
故选D。
8. 利用胡萝卜根段培养获得试管苗的过程如下图。下列相关叙述错误的是( )
A. 对试管苗炼苗(驯化)的操作步骤之一是用流水除去根部培养基
B. 步骤②消毒一般是先用70%酒精浸泡10min,再用无菌水冲洗2~3次
C. 步骤③切取的组织块中需带有形成层,原因是其分裂旺盛易脱分化
D. 步骤⑤和步骤⑥所用培养基中生长素和细胞分裂素相对含量不同
【答案】B
【解析】
【分析】离体的植物组织或细胞,在培养一段时间后,会通过细胞分裂形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则,是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程,称为植物细胞的脱分化。脱分化产生的愈伤组织继续进行培养,又可以重新分化成根或芽等器官,这个过程叫做再分化。再分化形成的试管苗,移栽到地里,可以发育成完整的植物体。
【详解】A、对试管苗炼苗(驯化)的操作步骤之一是用流水除去根部培养基,将幼苗需移植到消过毒的新环境下生活一段时间,等幼苗长壮后再移栽到土壤中,A正确;
B、步骤②消毒方法一般是先用70%酒精浸泡10s(时间过程会伤害植物细胞),再用无菌水冲洗2~3次,B错误;
C、步骤③切取的组织块中要带有形成层,其原因是形成层有大量的纺锤状原始细胞和射线原始细胞,它们分裂迅速,组培时容易形成愈伤组织,继而获得组培苗,C正确;
D、步骤⑤(脱分化)和步骤⑥(再分化)所用培养基中生长素和细胞分裂素相对含量不同,D正确。
故选B。
9. 干眼症是由多种因素导致的、以眼睛干涩为主要症状的泪液分泌障碍性眼病。干眼症是一种慢性疾病,一目前只能通过局部治疗和全身治疗缓解病情,科学家将SOX2基因等有关基因导入已分化的患者体细胞,诱导出类似胚胎干细胞(ES细胞)的多能干细胞(iPS细胞),进而培养获得眼结膜组织,可分泌泪液成分“粘液素”,有望治疗干眼症。下列相关说法错误的是( )
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
B. iPS细胞的制备应用了细胞全能性原理
C. iPS细胞可不断自我更新并具有发育为多种细胞的潜能性
D. iPS细胞培养过程会出现接触抑制现象,需要分瓶培养
【答案】B
【解析】
【分析】干细胞包括胚胎干细胞和成体干细胞等。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,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、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,A正确;
B、细胞全能性是指细胞经分裂和分化后,仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能,iPS细胞的制备没有应用到细胞全能性原理,B错误;
C、iPS细胞类似于胚胎干细胞,可不断自我更新并具有发育为多种细胞的潜能性,C正确;
D、iPS细胞培养过程会出现接触抑制现象,需要分瓶培养,D正确。
故选B。
10. 细胞融合技术在生物育种和免疫学中有着广泛应用,下图为细胞融合的简略过程,据下图分析,下列相关叙述正确的是( )
A. 形成乙所依赖的生物学原理为细胞膜的流动性和植物细胞的全能性
B. 甲中a和b在体外受精前,需在体外进行卵子的成熟培养和精子获得能量的处理
C. 若a和b分别为基因型AaBB、aaBb个体所产生的花粉细胞,则c有4种基因型
D. 对于已形成的细胞d,利用选择培养基筛选杂交瘤细胞即可大规模生产单克隆抗体丙
【答案】A
【解析】
【分析】据图分析,图中甲是有性杂交产生的后代,则a、b分别表示精子和卵细胞;乙是植物体细胞杂交产生的后代,则a、b表示两种植物细胞,融合前需要用酶解法去掉细胞壁;丙是单克隆抗体,则a、b表示B淋巴细胞和骨髓瘤细胞,融合产生的杂交瘤细胞d。
【详解】A、乙是植物体细胞杂交产生的后代,细胞融合过程体现细胞膜的流动性,用杂交细胞培养出植株的过程体现植物细胞的全能性,A正确;
B、图中甲是有性杂交产生的后代试管动物,则a、b分别表示精子和卵细胞,需在体外进行卵子的成熟培养和精子获能处理(获得能力而非获得能量)才能进行体外受精,B错误;
C、若a和b分别为基因型AaBB、aaBb植株的花粉细胞,AaBB能产生AB、aB两种花粉,aaBb能产生aB、ab两种花粉,去壁两两融合可以得到AABB、aaBB、aabb、AaBB、AaBb、aaBb共6种基因型的细胞,C错误;
D、对于已融合形成的细胞d,还需要经过克隆化培养和专一抗体检验阳性的筛选,才能大规模生产单克隆抗体丙 ,D错误。
故选A。
11. 下列关于哺乳动物胚胎工程和细胞工程的叙述,错误的是( )
A. 猴的核移植细胞通过胚胎工程已成功地培育出了克隆猴
B. 早期胚胎需移植到经同期发情处理的同种雌性动物体内发育成个体
C. 培养动物细胞的培养液需要定期更换,防止细胞代谢物积累对细胞造成危害
D. 进行胚胎移植前,要对供体和受体进行免疫检查,以防止发生免疫排斥反应
【答案】D
【解析】
【分析】胚胎移植的生理基础(1)供体与受体相同的生理变化,为供体的胚胎植入受体提供了相同的生理环境;(2)胚胎在早期母体中处于游离状态,这就为胚胎的收集提供了可能;(3)子宫不对外来胚胎发生免疫排斥反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能;(4)胚胎遗传性状不受受体任何影响。
【详解】A、成功培育克隆猴的过程涉及的生物技术有核移植技术、早期胚胎培养技术、胚胎移植技术等,A正确;
B、为了提高胚胎移植的成功率,早期胚胎需移植到经同期发情处理的同种雌性动物体内发育成个体,B正确;
C、为防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害,培养液需要定期更换,C正确;
D、子宫不对外来胚胎发生免疫排斥反应,则不需要对供体和受体进行免疫检查,D错误。
故选D。
12. 科研人员用小鼠胚胎干细胞(mESCs)构建“体外卵巢”。该卵巢中的卵子受精后产生了健康、有生育能力的后代,基本过程如下图。下列相关叙述正确的是( )
A. 过程①细胞内存在基因的选择性表达
B. 过程②用灭活的病毒诱导两种细胞融合
C. 该研究结果说明小鼠的胚胎干细胞具有全能性
D. 后代小鼠的遗传物质仅仅来自亲代小鼠胚胎干细胞
【答案】A
【解析】
【分析】物细胞融合也称细胞杂交,是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程,融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞,称为杂交细胞动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同,诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法也类似,常用的诱导因素有聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒、电激等。
【详解】A、过程①表示细胞的分裂分化,细胞分化的实质是基因的选择表达,故过程①细胞内存在基因的选择性表达,A正确;
B、过程②是胚胎性卵巢体细胞与卵母细胞结构重建的过程,该过程不需要细胞融合,B错误;
C、该研究结果利用了精卵结合形成的受精卵发育为正常小鼠,不能说明小鼠的胚胎干细胞具有全能性,C错误;
D、后代小鼠的遗传物质来自亲代小鼠胚胎干细胞和精子,D错误。
故选A。
13. “国宝”熊猫一直深受大家的喜爱。熊猫在自然条件下受精困难,产子率较低,可以通过胚胎工程提高熊猫的产子率。下列说法错误的是( )
A. 自然条件下,熊猫的受精作用是在雌性熊猫的输卵管内完成的
B. 在精子的刺激下,卵子完成减数分裂II,排出第二极体后形成雌原核
C. 体外受精时,从卵巢内获得的卵母细胞能直接与获能精子完成受精
D. 胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚进行分割
【答案】C
【解析】
【分析】胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等分、4等分或8等分等,经移植获得同卵双胚或多胚的技术,进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚,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、自然条件下,哺乳动物(比如熊猫)的受精作用在输卵管内完成,完成受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体,A正确;
B、精子入卵后,被激活的卵母细胞完成减数第二次分裂,排出第二极体后,形成雌原核,雌原核一般略小于雄原核,B正确;
C、体外受精时,从卵巢中采集的卵母细胞,一般都要体外经人工培养成熟至MⅡ时,才能与获能的精子受精,C错误;
D、进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚,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,D正确。
故选C。
14. “工欲善其事,必先利其器”,基因工程需用到多种工具。下列关于基因工程的基本工具的说法,错误的是( )
A. 限制酶主要从原核生物中分离纯化
B. 限制酶将DNA分子水解为脱氧核糖核苷酸
C. 被用作载体的质粒都是在天然质粒的基础上进行人工改造的
D. 动植物病毒、噬菌体也可以用作基因工程中的载体
【答案】B
【解析】
【分析】限制酶能够识别DNA中特定的核苷酸序列,切割的部位是核苷酸之间的磷酸二酯键,从而将DNA分子切成两段,出现黏性末端或平末端。
【详解】A、限制酶主要从原核生物中分离纯化而来,能够识别双链DNA分子中的某种特定的核苷酸序列,A正确;
B、限制酶是将DNA分子特定部位的磷酸二酯键断开,产生DNA片段,B错误;
C、在基因工程操作中,真正被用作载体的质粒,都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的,C正确;
D、基因工程中使用的载体除质粒外,还有噬菌体、动植物病毒等,D正确。
故选B。
15. 下列关于DNA的粗提取与鉴定实验的叙述错误的是( )
A. 以洋葱为实验材料进行DNA的粗提取必须在无菌条件下进行
B. DNA可溶于2mol/L的NaCl溶液
C. 在提取液中加入预冷的95%的酒精溶液后DNA会与蛋白质分离并析出
D. 溶解后的DNA遇二苯胺试剂在沸水中加热5min冷却后会呈现蓝色
【答案】A
【解析】
【分析】DNA粗提取和鉴定的原理:
1、DNA的溶解性:DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同;DNA不溶于酒精溶液,但细胞中的某些蛋白质溶于酒精。
2、DNA的鉴定:在沸水浴的条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【详解】A、DNA的粗提取不需要在无菌条件下进行,A错误;
B、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,B正确;
C、在提取液中加入95%的冷酒精,DNA不溶于酒精,蛋白质溶于酒精,则DNA会与蛋白质分离并析出,C正确;
D、在沸水浴条件下,DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色,D正确。
故选A。
16. PCR仪实际上是一个温控设备,能在每次循环的3个步骤间进行温度切换,主要过程如图所示,图中a、b、c表示过程。下列叙述正确的是( )
A. 若设计的引物与模板不完全配对,可适当提高PCR复性的温度
B. 延伸的温度和时间与引物和待扩增片段的长度均有关
C. 每次循环需要的引物Ⅰ的数量与引物Ⅱ的相同
D. PCR循环过程控制的温度高低关系为a>b>c
【答案】C
【解析】
【分析】PCR原理:在高温作用下,打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以4种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。
【详解】A、PCR技术中,复性过程是引物与模板链结合的过程。若设计的引物与模板不完全配对,适当降低PCR复性的温度,可使引物与模板更易结合,提高引物与模板的结合效率,而不是提高复性温度,A错误;
B、延伸过程是在DNA聚合酶的作用下,以dNTP为原料,按照碱基互补配对原则合成DNA的过程。延伸的时间与待扩增片段的长度有关,片段越长,所需的延伸时间越长;但延伸温度主要由DNA聚合酶的最适温度决定,与引物无关,B错误;
C、PCR每次循环中,引物Ⅰ和引物Ⅱ都分别与模板链的两端进行结合,参与DNA的合成,所以每次循环需要的引物Ⅰ的数量与引物Ⅱ的数量是相同的,C正确;
D、PCR循环过程包括变性、复性和延伸三个步骤,其中变性温度(a)最高,一般为90 - 95℃,目的是使DNA双链解开;复性温度(b)较低,一般为55 - 60℃,使引物与模板链结合;延伸温度(c)一般为70 - 75℃,是DNA聚合酶催化DNA合成的温度。因此,温度高低关系为a>c>b,D错误。
故选C。
17. 电泳的原理:DNA被染色后带正电荷,在电场作用下,在琼脂凝胶中从正极向负极移动,DNA相对分子质量越小,移动速度越快,一段时间后,相对分子质量不同的DNA分子就相互分离开。用A和B两种限制酶同时和分别处理同一DNA片段,限制酶对应切点一定能切开。两种酶切位点及酶切产物电泳分离结果如图1和图2所示。下列叙述错误的是( )
A. 图1中限制酶A、B识别的核苷酸序列不相同
B. 图1中X代表的碱基对数为4500
C. 推测图1中Y是限制酶B的酶切位点
D. 推测图2中①是限制酶A处理得到的酶切产物
【答案】C
【解析】
【分析】限制性核酸内切酶酶切,是一项基于DNA限制性核酸内切酶的基因工程技术,其基本原理是利用限制性核酸内切酶对DNA上特定序列的识别,来确定切割位点并实现切割,从而获得所需的特定序列。
【详解】A、酶具有专一性,不同的限制酶识别并切割不同的核苷酸序列,A正确;
BC、从图2的A+ B酶一组结果可知,限制酶A和B切完后总共有4个片段,长度分别为500、1500、3500、4500,而图1表示酶A和B切割时只会得到3个片段,长度应该是3500、X、2000,所以可推测Y是限制酶A或限制酶B的酶切位点,X代表的碱基对数为4500,B正确,C错误;
D、根据以上结论,若图1中有两个限制酶A的酶切位点,切割完后得到三个长度的片段:3500、(4500+1500) 、500, 正好与图2的①结果相符,故推测图2中①是限制酶A处理得到的酶切产物,D正确。
故选C。
18. 基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等多方面的应用发展迅速,如图表示利用基因工程技术生产人血清白蛋白的两条途径。下列相关叙述正确的是( )
A. 导入人血清白蛋白基因的绵羊受体细胞是乳腺细胞
B. 扩增目的基因时,利用耐高温的DNA连接酶从引物a、b的3’-端进行子链合成
C. 若某基因是从人的细胞内提取mRNA经逆转录形成的,则该基因中不含启动子序列
D. 利用显微注射法可将含有目的基因的重组质粒整合到植物受体细胞的染色体DNA上
【答案】C
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(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。
【详解】A、导入人血清白蛋白基因的绵羊受体细胞不是乳腺细胞,而是受精卵或早期胚胎细胞,A错误;
B、在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,扩增目的基因时,利用耐高温的DNA聚合酶从引物a、b的3'-端进行子链合成,B错误;
C、成熟的mRNA是由基因转录后经剪切而成,不含启动子序列,故若某基因是从人的细胞内提取 mRNA 经逆转录形成的,则该基因中不含启动子序列,C正确;
D、农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上,根据农杆菌的这一特点,将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上,通过农杆菌的转化作用,就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上,将基因转入动物细胞常用显微注射法,但显微注射法不能将含有目的基因的重组质粒整合到植物受体细胞的染色体DNA上,D错误。
故选C。
19. 图甲、乙中标注了相关限制酶的酶切位点。下列关于培育转基因大肠杆菌的叙述正确的是( )
A. 若通过PCR获取该目的基因,应该选用引物甲和引物丙
B. 图中质粒和目的基因构建表达载体,可选用BamHI和HindⅢ剪切
C. 若将基因表达载体导入受体细胞中,需选用农杆菌转化法
D. 在受体细胞中,氨苄青霉素抗性基因和目的基因可同时表达
【答案】A
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(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。
【详解】A、引物是根据目的基因两侧序列获得,需要与目的基因两端互补,故若通过PCR技术大量扩增该目的基因,应该选用引物甲和引物丙,A正确;
B、图甲中BamHⅠ会破坏两种抗性基因,不能选用,故图乙中目的基因左侧只能选BclⅠ,而质粒上没有目的基因右侧Sau3A的切点,两者都有Hind Ⅲ的切点,为了防止目的基因与质粒随意连接,故质粒和目的基因构建表达载体,应选用BclⅠ和Hind Ⅲ剪切,B错误;
C、若将基因表达载体导入受体细胞大肠杆菌(微生物细胞)时,需要用钙离子等处理,使其处于感受态,C错误;
D、在受体细胞中,插入目的基因时氨苄青霉素抗性基因被破坏,不能和目的基因同时表达,D错误。
故选A。
20. 枯草杆菌蛋白酶能催化蛋白质水解为氨基酸,在有机溶剂中也能催化多肽的合成。这些碱性蛋白酶具有重要的应用价值,被广泛应用于洗涤剂、制革及丝绸工业。将枯草杆菌蛋白酶分子的天冬氨酸(99)和谷氨酸(156)改成赖氨酸,可使其在一定条件下的活力提高。下列说法正确的是( )
A. 完成氨基酸的替换需要通过改造基因实现
B. 该成果体现了蛋白质工程在培育新物种方面具有独特的优势
C. 经蛋白质工程改造后的枯草杆菌蛋白酶活性提高这一性状不可遗传
D. 蛋白质工程最终要达到的目的是获取编码蛋白质的基因序列信息
【答案】A
【解析】
【分析】蛋白质工程是将控制蛋白质的基因进行修饰改造或合成新的基因,然后运用基因工程合成新的蛋白质。蛋白质工程的过程:预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列(基因)。
【详解】A、蛋白质是由基因编码合成的,要将枯草杆菌蛋白酶分子中的天冬氨酸和谷氨酸改成赖氨酸,需通过基因工程技术改造相应基因来实现 ,A正确;
B、蛋白质工程是对现有蛋白质进行改造或制造新的蛋白质,并非培育新物种 ,B错误;
C、经蛋白质工程改造后的枯草杆菌蛋白酶,由于其基因已被改造,所以活性提高这一性状是可遗传的 ,C错误;
D、蛋白质工程最终目的是根据人们对蛋白质功能的特定需求,对蛋白质的结构进行分子设计并生产出符合要求的蛋白质 ,而不是获取编码蛋白质的基因序列信息,D错误。
故选A。
二、非选择题:(共4题,共60分。每空2分。)
21. 杨梅具有很高的营养价值,其鲜果也是酿酒的良好材料。发酵型果酒品质取决于所选择的酵母性能。科研人员为挖掘某杨梅主产区的酵母资源,筛选出酒精转化率高、酒精耐受性强的优质杨梅酿酒酵母,进行的研究如图所示。请回答下列问题:
(1)图中过程②③④⑤所用培养基为适于酵母菌生长的YPD培养基,其成分包括1%酵母膏、2%蛋白胨、2%葡萄糖等,其中能提供的氮源的有________,与过程②所用培养基相比,过程③所用培养基中还添加了________(成分)。
(2)过程③梯度稀释时,先分别向A、B、C三支试管中加入9mL无菌水,再依次加入酵母菌培养液上清液或稀释液1mL,摇匀。取多种稀释倍数的酵母菌培养液0.1mL分别接种到多个平板上,这样做的目的有________。
(3)过程④中接种环灼烧灭菌的次数为________,划线后将培养皿________,放入恒温培养箱中培养。
(4)分离获得的酵母菌还需经过多级筛选才能获取到理想菌株。科研人员利用DY5、RY1、JW14三种菌株,发酵制作杨梅酒,并进行酒精耐受性检测,结果如表、图所示,三种菌株中,最适于杨梅果酒发酵的是________,理由有________。
菌株名称
酒精度( % vol)
总糖含量(g·L-1)
总酸含量(g·L-1)
DY5
7
34.23
12.05
RY1
9
15.01
12.68
JW14
6.5
33.64
12.1
杨梅汁
-
78.8
10.74
【答案】(1) ①. 酵母膏、蛋白胨 ②. 琼脂
(2)为了获得菌落数量合适的平板,并且排除偶然因素造成的误差
(3) ①. 6 ②. 倒置
(4) ①. RY1 ②. 酒精转化率高、酒精耐受力强
【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】
酵母膏、蛋白胨是含C、N的有机物,葡萄糖含C有机物,所以酵母膏、蛋白胨可以为酵母菌提供氮源等。过程②用的是液体培养基,过程③则是固体培养基,所以过程③的培养基比过程②的培养基多了琼脂成分。
【小问2详解】
取多个稀释倍数的酵母菌培养液0.1mL分别接种到多个平板上,这样做是为了获得菌落数量合适的平板,并排除偶然因素造成的误差。
【小问3详解】
每次划线前后都要对接种环进行灭菌,图中共有5个划线区,所以过程④中需要对接种环进行灼烧的次数为6次。为避免水滴污染培养基,为防止皿底脱落,划线后将培养皿倒置,放入恒温培养箱中培养。
【小问4详解】
由图、表可知,经RY1发酵的杨梅酒酒精度高,对酒精的耐受力强,所以最适于杨梅果酒发酵的是RY1。
22. 细胞工程在药物生产和育种等领域应用十分广泛。阅读材料,回答下列问题。
材料一:人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白。如图是制备抗HCG单克隆抗体流程示意图。
材料二:西湖龙井含有的茶碱是植物细胞的代谢产物,具有提神、抗衰老功效,可利用植物组织培养技术来实现茶碱的工业化生产。
(1)免疫处理的小鼠产生相应的B淋巴细胞群能合成并分泌________(填“一种”或“多种”)抗体。步骤③需对选择培养的杂交瘤细胞进行________及抗体检测,该过程一般在多孔细胞培养板上进行。
(2)鼠源性单克隆抗体可应用于肿瘤的临床免疫治疗,在注射前需要进行人源化改造,除抗原结合区域外,其他部分都替换为人抗体区段,目的是降低________。
(3)若利用植物组织培养技术,可将龙井茶叶细胞培养到________阶段,然后从________(填细胞器)中提取茶碱。
(4)与常规育种相比,植物组织培养技术培育植株的生殖方式为________,产生的植株特点有________。
【答案】(1) ①. 多种 ②. 克隆化培养
(2)免疫排斥反应 (3) ①. 愈伤组织 ②. 液泡
(4) ①. 无性生殖 ②. 能保持植物原有的遗传特性、繁殖速度快
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备过程:首先用特定抗原注射小鼠体内,使其发生免疫,小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞。利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合。
【小问1详解】
免疫处理的小鼠产生相应的B淋巴细胞群,能合成并分泌多种抗体,而1个浆细胞只能合成一种抗体;步骤③需对选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养及抗体检测,该过程一般在多孔细胞培养板上进行。
【小问2详解】
为避免鼠源性单克隆抗体进入人体后被人体免疫系统识别并清除,降低免疫排斥反应,在注射前需要进行人源化改造,除抗原结合区域外,其他部分都替换为人抗体区段。
【小问3详解】
液泡中含有无机盐、糖类等有机物,故若利用植物组织培养技术,可将龙井茶叶细胞培养到愈伤组织阶段,愈伤组织细胞呈高度液泡化,然后从其液泡中提取茶碱。
【小问4详解】
植物组织培养技术培育植株的生殖方式为无性生殖,与常规育种相比,植物组织培养技术产生的植株特点是:能保持植物原有的遗传特性、繁殖速度快等。
23. 下面为科学家采用不同方法培育良种牛的过程示意图。请据图回答有关问题。
(1)在培育良种牛的过程都运用了动物细胞培养技术。b培养过程需要提供的一定的气体条件,其中CO2的作用是________。
(2)与一般的正常有性生殖繁育良种动物方式相比较,胚胎移植的优势是________。为提高良种奶牛的繁殖能力,在获取卵母细胞之前需用________激素对奶牛进行处理,其目的是________。
(3)图中数字标号①代表的结构为________,①将来可发育为________。
(4)通过c→d→e过程得到的A、B牛,基因型是否相同?________。f→g过程为胚胎移植和孕育过程,该过程进行之前,需要对受体进行________选择和处理。
【答案】(1)维持培养液的PH
(2) ①. 可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力 ②. 促性腺 ③. 使优良奶牛超数排卵
(3) ①. 内细胞团 ②. 胎儿的各种组织
(4) ①. 相同 ②. 同期发情
【解析】
【分析】题图分析,图示过程涉及到的技术有:动物细胞培养,体外受精,早期胚胎培养,胚胎移植,胚胎分割,基因工程等技术。
【小问1详解】
b过程为早期胚胎培养,在动物细胞培养和早期胚胎培养过程需要提供的气体条件是添加95%空气和5%CO2,其中CO2能起到维持培养液PH的作用。
【小问2详解】
与一般的繁育良种动物方式相比较,胚胎移植可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,通过将孕育胚胎的任务转嫁到受体上实现了雌性优良个体的生殖能力的提高;对良种母牛注射促性腺激素可促使其超数排卵,进而可以获得更多的优良胚胎。
【小问3详解】
图中数字标号①代表的结构为内细胞团,内细胞团将来发育为胎儿的各种组织。
【小问4详解】
通过c→d→e过程得到的A、B牛,是通过胚胎分割得到的,因而来自同一个胚胎的后代,具有相同的基因型,即A、B牛的基因型相同;f→g过程为胚胎移植和孕育过程,该过程进行之前,需要对受体进行同期发情处理,有利于移入胚胎的存活,因为经过同期发情处理可以实现移植的胚胎在相同生理条件下实现转移。
24. 土壤盐渍化影响水稻生长发育。科研人员将水稻耐盐基因OsMYB56导入不耐盐碱水稻品种吉更88中,培育出了4株耐盐碱水稻新品种。其操作流程及相关限制酶识别序列和切割位点如下图,图中I~Ⅲ为限制酶的酶切位点,bar为抗除草剂基因,Kanr为卡那霉素抗性基因。请回答:
(1)过程①需要模板DNA、dNTP(同时提供原料和能量)、________酶、2种引物、Mg2+等。被转化的根瘤农杆菌会将Ti质粒的________转移到水稻的染色体DNA上。
(2)过程①所用引物如下,则过程②使用的限制酶是________和________,限制酶识别序列应该添加在引物的________端。
5'—CGCGGATCCATGAGAAAGGGCCCGTGG—3'
5'—CGAGCTCCTATCCCCAGAGAGGTAGCGA—3'
(3)花椰菜病毒启动子含有________的核苷酸序列,本研究中设计两个相同启动子分别连接bar和目的基因,其目的是________。
(4)科研人员采用特定的方法大量提取成功转化的4株植株叶片的基因组DNA(目的基因中不含AAGCTT),用HindⅢ完全消化,消化产物经电泳、转膜后与目的基因的探针杂交,其杂交结果如图所示(图中数字标号代表转化成功的植株)。下列有关分析正确的有__________。
①还有不含目的基因的DNA条带在图中没有显示
②杂交带位置不同说明HindIII消化形成的DNA片段长度不同
③相同位置上杂交带对应DNA片段的脱氧核苷酸序列相同
④目的基因插入受体细胞核DNA的位置和数量都是随机的
【答案】(1) ①. 耐高温的DNA聚合酶 ②. T-DNA
(2) ①. BamHI ②. SacI ③. 5'
(3) ①. RNA聚合酶识别、结合 ②. 依据bar表达推测目的基因同时表达
(4)①②④
【解析】
【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步:①目的基因的获取;②基因表达载体的构建;③将目的基因导入受体细胞;④目的基因的检测与表达。其中,基因表达载体的构建是基因工程的核心。
小问1详解】
过程①是PCR扩增目的基因,PCR技术需要模板DNA、dNTP(同时提供原料和能量)、耐高温的DNA聚合酶(Taq酶 )、2种引物、Mg2+等。在农杆菌转化法中,被转化的根瘤农杆菌会将Ti质粒的T-DNA转移到水稻的染色体DNA上。
【小问2详解】
观察一对引物5'端会发现有BamH I的识别序列GATCC和Sac I的识别序列GAGCTC,故过程②使用的限制酶是BamH I和Sac I。在引物设计时,限制酶识别序列应该添加在引物的5'端,因为DNA聚合酶只能从3'端延伸DNA链。
小问3详解】
启动子又叫RNA聚合酶结合位点,故其含有RNA聚合酶识别、结合的核苷酸序列,有了启动子才能驱动基因的转录,最终获得相关表达产物,本研究中设计两个相同启动子分别连接bar和目的基因,其目的是依据bar表达推测目的基因同时表达。
【小问4详解】
①消化产物经电泳、转膜后与目的基因的探针杂交,不含目的基因的DNA条带在图中没有显示,①正确;
②杂交带位置不同说明Hind Ⅲ消化形成的DNA片段长度不同,因为不同长度的DNA片段在电泳中的迁移速率不同,②正确;
③相同位置上杂交带对应DNA片段长度相同,脱氧核苷酸序列不一定相同,③错误;
④目基因插入受体细胞核DNA的位置和数量都是随机的,所以不同植株的实验结果中杂交带数目不同,④正确。
故选①②④。
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