内容正文:
2024-2025学年第二学期高二年级第四次诊断考试
生物试题
考试时间:75分钟;考试分值:100分
一、单选题(每个小题只有一个正确选项,每题2分,22×2=44分)
1. 湖北随州地处长江流域,气候温润,物产丰富,既是“中国香菇之乡”,也是葡萄、油桃、猕猴桃、草莓、蓝莓等水果的重要产区。当地农户依托丰富的农产品资源,制作了多种特色传统发酵食品,如香菇酱、果酒、果醋、发酵型果蔬饮料等。下列有关传统发酵技术叙述正确的是( )
A. 果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低,果酒制作过程中情况相反
B. 制作泡菜时,发酵液表面的白膜可能是产膜酵母大量繁殖引起的
C. 制作腐乳时,首先让豆腐长“毛”,这些毛状的原核生物主要是毛霉
D. 在香菇酱制作中,若需产生有机酸和醇厚香味,主要依赖酵母菌的代谢活动
【答案】B
【解析】
【分析】传统发酵是指直接利用原材料中天然存在的微生物,或利用前一次发酵保存下来的发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。
【详解】A、果醋制作过程中产醋酸使发酵液pH逐渐降低,果酒制作过程中产CO2也会使发酵液pH逐渐降低,A错误;
B、制作泡菜时,发酵液表面的白膜可能是产膜酵母大量繁殖引起的,B正确;
C、制作腐乳时,首先让豆腐长“毛”,“毛”主要是指毛霉,毛霉是真核生物,C错误;
D、在香菇酱制作中,若需产生有机酸和醇厚香味,主要依赖乳酸菌和酵母菌的代谢活动,D错误。
故选B。
2. 土壤中有丰富的微生物,若要利用其中某种微生物,则需要进行菌种的分离和纯化,过程如图。下列相关叙述正确的是( )
A. 实验结果表明,5g土样中的活菌总数约为1.1×108个
B. 可以根据平板上的菌落特征,挑取相应菌落在平板上多次划线纯化所需微生物
C. 可以利用血细胞计数板对锥形瓶中的菌体进行直接计算
D. 若筛选土壤中能分解尿素的细菌,需要将尿素加入图中的锥形瓶和试管中
【答案】B
【解析】
【分析】微生物常用的接种方法:
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。
【详解】A、4号试管中的稀释倍数为105,其进行稀释涂布平板法计数的结果表明每克土壤中的菌株数为(113+106+111)÷3×10×105=1.1×108个,5g土样中的活菌总数约为5×1.1×108=5.5×108个,A错误;
B、可以根据平板上的菌落特征,挑取相应菌落在平板上多次划线纯化所需微生物,因为菌落具有种的特异性,B正确;
C、不可以利用血细胞计数板对锥形瓶中的菌体进行直接计算,若其中的细菌数目过多,则会由于菌体相互重叠而不能计数,C错误;
D、若筛选土壤中能分解尿素[CO(NH2)2]细菌,尿素可以为微生物生长提供氮源,所以所配培养基应以尿素作为唯一氮源,锥形瓶和试管中不需要加入,D错误。
故选B。
3. 人们在研究、利用微生物时,需用无菌技术培养获取纯种微生物,并对其进行计数或保存。下列有关叙述正确的是( )
A. 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
B. 不可利用血细胞计数板对酵母菌细胞或霉菌孢子进行观察和计数
C. 培养基可以用来培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢产物
D. 用平板划线法分离菌种,划线4个区域,接种环需要灼烧灭菌4次
【答案】C
【解析】
【分析】在微生物学中,将接种于培养基内,在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体称为培养物。由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物,获得纯培养物的过程就是纯培养。微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。
【详解】A、用稀释涂布平板法进行微生物计数时,统计的菌落数往往比活菌的实际数目少,这是因为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, A错误;
B、可利用血细胞计数板对酵母菌细胞或霉菌孢子进行观察和计数,B错误;
C、培养基是根据微生物的营养需求配制的营养基质,可以用来培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢产物,C正确;
D、用平板划线法分离菌种,划线4个区域,每次接种之前需要灼烧接种环灭菌,最后划线完成也需要灼烧灭菌,共5次,D错误。
故选C。
4. 塑料制品方便人们生活的同时,也造成了短时期难以降解的“白色污染”。塑料制品的主要成分为聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)等,研究人员欲比较大肠杆菌YT1和芽孢杆菌YP1降解PE[化学式为(C2H4)n]的能力。分组及实验结果如表所示。
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YP1
降解圈直径/菌落直径
3.5
1.8
下列叙述错误的是( )
A. PE是该固体培养基中的唯一碳源,否则无法比较两者的降解能力
B. 大肠杆菌YT1、芽孢杆菌YP1与酿酒酵母菌均遵循孟德尔的遗传定律
C. 实验结果说明大肠杆菌YT1比芽孢杆菌YP1降解塑料的能力强
D. 筛选得到的菌株不可直接用于治理“白色污染”
【答案】B
【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、实验的目的是比较2种细菌降解PE的能力,因此培养基应以PE为唯一碳源,实验结果的降解圈说明培养基为固体培养基,A正确;
B、孟德尔的遗传定律适合真核生物的有性生殖,大肠杆菌YTl、芽孢杆菌YPl为原核生物,酿酒酵母菌为真核生物,不进行有性生殖,不符合孟德尔的遗传定律,B错误;
C、降解圈直径/菌落直径的比值可以衡量细菌降解PE的能力,大肠杆菌YT1在培养基上形成的降解圈明显大于芽孢杆菌YP1的降解圈,故大肠杆菌YT1降解PE的能力更强,C正确;
D、筛选得到的菌株用来治理PE造成的污染问题时,还要考虑菌株大量繁殖是否会产生对环境有害的代谢产物、是否会对环境产生二次污染等问题,D正确。
故选B。
5. 毛豆腐是利用传统发酵技术制作的美食,制作时先将切好的豆腐块平整放在竹条上,适宜条件下放置3~5天,当豆腐表面长出一层均匀细密的绒毛,即可煎炸食用。下列说法错误的是( )
A. 毛豆腐发酵过程中有多种微生物参与
B. 毛豆腐发酵过程不需要严格的无菌条件
C. 豆腐为微生物的生长提供碳源、氮源等营养物质
D. 豆腐中有机物的种类和含量随发酵时间逐渐减少
【答案】D
【解析】
【分析】腐乳制作的原理:腐乳的发酵在多种微生物的协同作用下进行,其中起主要作用的是毛霉,它是一种丝状真菌,新陈代谢类型是异养需氧型;毛霉等微生物产生的蛋白酶可以将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可以将脂肪水解成甘油和脂肪酸。
【详解】A、毛豆腐属于传统发酵食品,发酵过程中通常有多种微生物(如毛霉、根霉等霉菌)共同作用,A正确;
B、传统发酵技术依赖于自然环境中的微生物,制作时豆腐暴露在空气中,无需严格的无菌操作,B正确;
C、豆腐含有水、蛋白质、脂质等成分,能为毛霉生长提供水、碳源(如糖类等有机物)、氮源(蛋白质等含氮物质)和无机盐等营养物质,C正确;
D、毛霉能产生蛋白酶,蛋白酶可将豆腐中的蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸,因此在发酵过程中,豆腐中有机物的种类会增加,D错误。
故选D。
6. 现代发酵工程通过菌种改造、过程控制和分离技术等实现高效生产。下列叙述正确的是( )
A. 性状优良的菌种可从自然界中筛选,也可通过诱变育种定向改造性状获得
B. 发酵罐中的发酵是发酵工程的中心环节,一般是固体发酵且应保证无菌条件
C. 发酵过程中,可通过检测菌体数量和产物浓度等间接反映微生物的代谢活性
D. 发酵结束后,工程菌产生的单细胞蛋白可通过破碎菌体、分离、纯化等措施提取
【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。发酵工程一般包括菌种的选育,扩大培养,培养基的配制、灭菌,接种,发酵,产品的分离、提纯等方面。
【详解】A、性状优良的菌种可从自然界中筛选,也可通过诱变育种获得。诱变育种的原理是基因突变,基因突变具有不定向性,不能定向改造性状,A错误;
B、发酵罐中的发酵是发酵工程的中心环节,一般是液体发酵,且应保证无菌条件,防止杂菌污染,B错误;
C、在发酵过程中,菌体数量和产物浓度等与微生物的代谢活性密切相关,菌体代谢旺盛会导致数量快速增加和产物浓度上升,C正确;
D、单细胞蛋白是指通过发酵获得的大量的微生物菌体,可直接从发酵液中获取,不需要破碎菌体,D错误。
故选C。
7. 下图中甲是稀释涂布平板法中的部分操作,乙是平板划线法操作结果。下列叙述中错误的是( )
A. 为避免空气中杂菌的污染,进行甲操作时不可转动培养皿
B. 甲图中将涂布器放在火焰上灼烧,待酒精燃尽冷却后才能涂布
C. 乙中第二次以及以后划线的起点均是上一次划线的末端
D. 完成整个乙操作过程需蘸取菌种1次、灼烧接种环6次
【答案】A
【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。
【详解】A、涂布时可转动培养皿,使菌液分布均匀,A错误;
B、甲图中的接种方法为稀释涂布平板法,采用的工具是涂布器,涂布前要将沾有少量酒精的涂布器引燃、灼烧,冷却后才能将菌液涂布均匀,B正确;
C、乙中除第一次外,第二次以及以后的连续划线的起点均是上一次划线的末端(末端的菌种数目更少), 这样能使菌种的数目随着划线次数的增加而逐步减少,最终能得到由单个细胞繁殖而来的菌落,C正确;
D、利用平板划线法接种时需要蘸取菌液1次,乙培养基中有5个划线区域,蘸取菌液之前以及每次划线后均需要灼烧灭菌,一共需要灼烧接种环6次,D正确。
故选A。
8. 利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。传统的酱油制作工艺采用面粉、黄豆做成酱饼,通过蒸熟、发酵、摊晒,然后将酱饼捣碎同盐汤加入缸中,主要利用黑曲霉发酵,经5~6个月日晒夜露,不断搅动酱缸里的酱,进行“捣缸”,待酱料完全熟化,再进行压榨过滤。下列说法错误的是( )
A. 黄豆中的蛋白质可为黑曲霉提供碳源和氮源
B. “蒸熟”可使大豆蛋白质变性,以利于黑曲霉正常生长繁殖
C. 发酵中添加的盐汤既可调节酱油的风味,又可抑制杂菌的生长
D. 黑曲霉通过无氧发酵将原料中的蛋白质水解为肽和氨基酸,增加酱油的鲜味
【答案】D
【解析】
【分析】蛋白质的主要组成元素为C、H、O、N等元素,可为微生物的生长和繁殖提供碳源和氮源。
【详解】A、黄豆蛋白质中含有C、H、O、N等元素,可为黑曲霉提供碳源和氮源,A正确;
B、“蒸熟”使黄豆蛋白质变性,淀粉糊化,以利于黑曲霉正常生长繁殖,B正确;
C、发酵中添加盐汤的目的主要是抑制杂菌的生长,同时也能调节酱油的风味,C正确;
D、黑曲霉是一种好氧菌,“捣缸”的目的是通风供氧,降低温度,混合均匀以利于黑曲霉进行有氧发酵,黑曲霉有复杂的酶系统,主要是蛋白水解酶等,可水解原料中的蛋白质为肽和氨基酸,增加酱油的鲜味,D错误。
故选D。
9. 科研人员通过改良发酵工艺“把玉米变成衣服”,即利用大肠杆菌将玉米转化为戊二胺,再将戊二胺转化为尼龙布,流程如图所示。其中,戊二胺不能从大肠杆菌体内排出,且对细胞有毒害作用。同时环境中pH值低于6.5或高于8.0时,大肠杆菌生长会受到不利影响,下列相关分析错误的是( )
A. 该工业生产中要使用淀粉酶、果胶酶、纤维素酶等酶制剂
B. 发酵结束后,可采用提取、分离和纯化措施来获得戊二胺
C. 发酵时定期更换培养液,能降低戊二胺对大肠杆菌的毒害
D. 发酵过程中,最好将培养液置于有氧、pH中性或接近中性的条件下培养
【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技术。发酵工程的内容包括菌种选育、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(生物分离工程)等方面。
【详解】A、玉米籽粒主要含淀粉,非粮原料(秸秆、玉米芯)主要含纤维素和果胶,淀粉酶、果胶酶和纤维素酶等酶制剂可以帮助分解玉米原料为葡萄糖,以利于后续发酵过程的进行,A正确;
B、根据题意,发酵产品是大肠杆菌的代谢产物,不是大肠杆菌细胞本身,所以需根据戊二胺的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得戊二胺,B正确;
C、根据题意,戊二胺因不能排出大肠杆菌而对其有毒害作用,所以可能需要通过基因工程改造大肠杆菌,使其能够耐受或排出戊二胺,仅定期更换培养液不能解决戊二胺对大肠杆菌的毒害作用,C错误;
D、发酵过程利用的菌种是大肠杆菌(一种细菌),大肠杆菌适宜在有氧、pH中性或接近中性的条件下培养 ,D正确。
故选C。
10. 2017年,某国批准了首例使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的申请。其培育过程可选用如下技术路线,下列叙述错误的是( )
A. 该技术可以有效避免母亲线粒体DNA中的致病基因遗传给后代
B. “三亲婴儿”同时拥有自己父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因
C. 卵母细胞捐献者携带的红绿色盲基因能够遗传给“三亲婴儿”
D. 捐赠者的卵子去核实质是指去掉细胞中的纺锤体——染色体复合物
【答案】C
【解析】
【分析】动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,使这个重新组合的细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的技术。
【详解】A、母亲为“三亲婴儿“提供的是卵母细胞的细胞核,后代的线粒体基因来自捐献者的卵母细胞,故该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代,A正确;
B、“三亲婴儿”的细胞核基因一半来自母亲,一半来自父亲,线粒体基因来自于卵母细胞捐献者,故“三亲婴儿”同时拥有自己父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因,B正确;
C、捐献者携带的红绿色盲基因位于其细胞核内,而捐献者给三亲婴儿提供的是卵母细胞的细胞质,故捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给“三亲婴儿”,C错误;
D、核移植的受体细胞处于MII期,捐赠者的卵子去核实质是指去掉细胞中的纺锤体-染色体复合物,D正确。
故选C。
11. “优赫得”是一种靶向HER2(人表皮生长因子受体2,该蛋白增多可促进癌细胞的生长和分散)的抗体偶联药物(ADC),能治疗晚期乳腺癌、胃癌等多种癌症。“优赫得”一般由抗HER2单克隆抗体、可裂解连接子和化疗药物(DXd)构成。下列相关叙述正确的是( )
A. 癌细胞能无限增殖,其细胞膜上的糖蛋白等物质增多,易在体内分散和转移
B. 抗HER2单克隆抗体的生产过程中先用抗原—抗体杂交法筛选出杂交瘤细胞
C. 为防止免疫排斥,抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞只能在体外条件下大规模培养
D. “优赫得”具有靶点清楚、对正常细胞的伤害较小以及用药剂量较小等优点
【答案】D
【解析】
【分析】1、由于单克隆抗体的特异性强,能特异性识别抗原,因此可以把抗癌细胞的单克隆抗体跟放射性同位素、药物等相结合,制成“生物导弹”。借助单克隆抗体的定位导向作用将药物定向带到癌细胞,在原位杀死癌细胞。疗效高,副作用小,位置准确;
2、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、癌细胞膜上的糖蛋白减少,使癌细胞在体内容易分散和转移,A错误;
B、抗HER2单克隆抗体的生产过程中先用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞;再进行进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞,B错误;
C、抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞可利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,C错误;
D、“优赫得”一般由抗HER2单克隆抗体、可裂解连接子和化疗药物(DXd)构成,由于抗原抗体特异性结合,借助单克隆抗体的定位导向作用将药物定向带到癌细胞,在原位杀死癌细胞,使“优赫得”具有靶点清楚、对正常细胞的伤害较小以及用药剂量较小等优点,D正确。
故选D。
12. 第三次全国大熊猫野外种群调查显示,全国野生大熊猫不足1600只,为保护和繁殖大熊猫,科研人员进行了如图实验,相关叙述错误的是( )
A. 采集的卵母细胞和精子可以直接进行体外受精得到受精卵
B. 早期胚胎移入受体子宫后基本不会发生免疫排斥反应是其存活的基础
C. 图中产生的熊猫甲的过程属于无性生殖,其性状应与熊猫乙、丙基本相同
D. 为获取更多早期胚胎,需对供体雌性大熊猫进行超数排卵处理,从而增加可用的卵母细胞数量
【答案】A
【解析】
【分析】图示为克隆熊猫和试管熊猫的形成过程,为了得到更多的早期胚胎,可以对供体使用超数排卵法处理,使供体排出更多的卵子。卵母细胞核与早期胚胎细胞细胞质融合形成重组细胞,经过早期胚胎培养形成早期胚胎,并通过胚胎移植移到代孕母体中,产生克隆熊猫。
【详解】A、采集的卵母细胞需要培养到MⅡ期才具备受精能力,精子也需要经过获能处理才具备受精能力,A错误;
B、受体子宫对外来胚胎基本上不会发生免疫排斥反应是胚胎存活的基础,B正确;
C、图中产生的熊猫甲的过程是利用早期胚胎细胞进行核移植以后得到的个体,属于无性生殖,而熊猫乙和丙是通过胚胎分割后移植而得到,三者均来自同一个早期胚胎,故性状应该基本相同,C正确;
D、为获取更多早期胚胎,需对供体雌性大熊猫进行超数排卵处理,从而增加可用的卵母细胞数量,D正确。
故选A。
13. 科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞,获得类似胚胎干细胞的诱导多能干细胞(iPS细胞),并在用iPS细胞治疗人类疾病等领域取得很多成就。下列叙述错误的是( )
A. 成纤维细胞经诱导分化为iPS细胞,体现了细胞全能性
B. iPS细胞培养时培养液中通常需要添加血清等物质
C. iPS细胞可能由已分化的T细胞、B细胞诱导形成
D. 若iPS细胞来源于自身,则其移植回病人体内可减少免疫排斥
【答案】A
【解析】
【分析】胚胎干细胞(ES细胞)具有自我更新及多向分化潜能,为发育学、遗传学、人类疾病的发病机理与替代治疗等研究提供非常宝贵的资源。iPS细胞技术是借助基因导入技术将某些特定因子基因导入动物或人的体细胞,以将其重编程或诱导为ES细胞样的细胞,即iPS细胞。
【详解】A、成纤维细胞经诱导分化为iPS细胞,并未形成完整个体,也未形成各种细胞,没有体现了细胞全能性,A错误;
B、动物细胞培养需要满足充足的营养供给:微量元素、无机盐、糖类、氨基酸、促生长因子、血清等,故iPS细胞培养时培养液中通常需要添加血清等物质,B正确;
C、iPS最初是由成纤维细胞转化而来,后来发现可由已分化的T细胞、B细胞诱导形成,C正确;
D、若iPS细胞来源于病人自身体细胞,经诱导产生的组织和器官再移植回病人体内后,由于移植的组织或器官是由病人自身的细胞经过分裂、分化产生的,因此,理论上可避免发生免疫排斥反应,D正确。
故选A。
14. 我国科研团队通过菘蓝(板蓝根)与油菜的体细胞杂交及多代筛选等,培育出了菘油 1号,相关流程如图所示,其中Ⅰ-Ⅲ表示过程,甲、乙表示相关结构。菘油1号将油菜的营养价值与菘蓝抗病毒功效融合,体现了“药食同源”的理念。下列叙述正确的是( )
A. 过程I需用纤维素酶和果胶酶处理,且不宜在低渗溶液中进行
B. 细胞甲中含有油菜和菘蓝的全部遗传物质,且所有基因均正常表达
C. 过程II适宜在一定光照条件下进行,且培养基中需添加蔗糖作为能源物质
D. 过程Ⅲ中需调整激素比例先诱导愈伤组织生根,然后转接到诱导生芽的培养基上
【答案】A
【解析】
【分析】图中 I 为去除细胞壁, II 为脱分化,Ⅲ为再分化。甲为杂种细胞,乙为愈伤组织。
【详解】A、过程 I 为使用纤维素酶和果胶酶处理获得原生质体的过程,需在等渗或略高渗溶液中进行,以防止原生质体吸水涨破,A 正确;
B、细胞甲为杂种细胞,含有两种生物的遗传物质,细胞中基因的表达可能相互影响,B 错误;
C、过程 II 为脱分化过程,需在黑暗条件下进行,培养基中需添加一定量的蔗糖作为能源物质,C 错误;
D、过程 III 为再分化过程,需调整激素比例先诱导愈伤组织生芽,然后转接到诱导生根的培养基上,进一步诱导形成试管苗,D 错误。
故选A。
15. 植物细胞工程在农业、医药工业等领域有着广泛的应用,并取得了显著的社会效益和经济效益。下列有关植物细胞工程的应用和特点的对应关系,错误的是( )
选项
应用
特点
A
微型繁殖技术
保持亲本的优点、缺点等遗传特性
B
作物脱毒
培育获得的幼苗不会感染病毒
C
单倍体育种
缩短育种年限,节约人力和物力
D
细胞产物的工厂化生产
几乎不受季节和天气影响,可持续获得细胞产物
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【分析】利用植物组织培养技术培育脱毒苗,获得的不是抗病毒的新品种,还是原来的品种,不过没有病毒,仍然有可能感染病毒。
【详解】A、微型繁殖技术即植物组织培养技术,属于无性繁殖手段,可保持亲本的优点、缺点等遗传特性,A正确;
B、利用分生组织作为外植体进行植物组织培养,可获得不含病毒的脱毒苗,但植物在生长过程中仍可能感染病毒,B错误;
C、单倍体育种先通过花药离体培养获得单倍体植株,后经诱导染色体加倍,培育出稳定遗传的新品种,缩短了育种年限,节约了人力和物力,C正确;
D、细胞产物的工厂化生产是利用植物细胞培养技术生产细胞产物,其不占用耕地,几乎不受季节和天气等的限制,可持续获得细胞产物,D正确。
故选B。
16. 下列有关细胞工程和胚胎工程的叙述正确的是( )
A. 外植体用酒精消毒后,需要用蒸馏水冲洗后再用次氯酸钠溶液进行消毒处理
B. 动物细胞培养时必须定期用胰蛋白酶处理,分瓶后才能继续增殖
C. 在精子触及卵细胞膜瞬间,卵细胞膜内的透明带会迅速发生生理反应
D. 胚胎干细胞必须从胚胎中获取,限制了它在医学上的应用
【答案】D
【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,人工配制的培养基上,给予适当的培养条件,诱导其生成完整植株的技术。
【详解】A、外植体用酒精消毒后,需要用无菌水冲洗后再用次氯酸钠溶液进行消毒处理,A错误;
B、动物细胞培养时,悬浮培养的细胞,不用定期用胰蛋白酶处理,B错误;
C、在精子触及卵细胞膜瞬间,卵细胞膜外的透明带会迅速发生生理反应,C错误;
D、胚胎干细胞来源于早期胚胎(如5-7天的胚泡阶段),其获取过程需破坏胚胎本身,限制了它在医学上的应用,D正确。
故选D。
17. 下列关于“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验的叙述,正确的是( )
A. PCR扩增前需要通过短时离心使反应液集中在微量离心管的底部
B. PCR扩增时温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应
C. 制备琼脂糖凝胶时,待琼脂糖熔化后立即加入适量的核酸染料混匀
D. 琼脂糖凝胶中DNA分子的迁移速率只与DNA分子的大小和构象有关
【答案】A
【解析】
【分析】利用PCR可以在体外进行DNA片段的扩增。PCR利用了DNA的热变性原理,通过调节温度来控制DNA双链的解聚与结合。PCR仪实质上就是一台能够自动调控温度的仪器,一次PCR一般要经历30次循环。
【详解】A、PCR扩增前短时离心使反应液集中在微量离心管底部,保证反应成分混合均匀,A正确;
B、PCR扩增时温度周期性改变是为了使DNA变性、复性和延伸,不是DNA聚合酶催化不同反应,B错误;
C、制备琼脂糖凝胶时,琼脂糖熔化后需冷却至约50℃左右再加入核酸染料混匀,防止高温破坏染料,C错误;
D、琼脂糖凝胶中DNA分子迁移速率与DNA分子大小、构象和凝胶的浓度有关,D错误。
故选A。
18. 干扰素是动物细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白,可用于对抗病毒的感染,但在体外难以保存。若将干扰素分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸,可在-70℃的条件下保存半年。下图是利用蛋白质工程设计生产干扰素的流程图,以下叙述正确的是( )
A. 改造干扰素应首先从设计干扰素基因中的脱氧核苷酸序列出发
B. 采用基因的定点突变技术或化学诱变技术均可以定向改造天然干扰素的基因序列
C. 将新的干扰素基因插入启动子和终止密码子之间是其成功表达的条件之一
D. 导入的新干扰素基因在大肠杆菌体内直接指导合成的蛋白质不是预期的新干扰素
【答案】D
【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)。蛋白质工程得到的蛋白质一般不是天然存在的蛋白质。
【详解】A、改造干扰素应首先从预期干扰素的功能出发,A错误;
B、基因突变具有不定向性,所以化学诱变不能定向改造天然干扰素的基因序列,B错误;
C、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,从而驱动转录,而终止子提供转录终止的信号,因此将新的干扰素基因插入启动子和终止子之间是其成功表达的条件之一,C错误;
D、动物体内有高尔基体和内质网对蛋白质进行加工,但是大肠杆菌属于原核生物,没有内质网和高尔基体,不能对蛋白质进行加工,能产生没有活性的干扰素,导入的新干扰素基因在大肠杆菌体内直接指导合成的蛋白质不是预期的新干扰素,还需要进行加工,D正确。
故选D。
19. 下图为基因表达载体的模式图,下列有关基因工程中载体的说法错误的是( )
A. 基因表达载体的构建是在生物体外完成的
B. 图中启动子位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位
C. 抗生素抗性基因的作用是作为标记基因,用于鉴别受体细胞中是否导入了目的基因
D. 终止密码子使转录在所需要的地方停下来,它位于基因的下游
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:图示为基因表达载体的模式图,基因表达载体包括复制原点、启动子、终止子、目的基因(插入基因)、标记基因(抗生素抗性基因)等。
【详解】A、基因工程是在生物体外将DNA进行重组形成重组DNA分子,然后导入受体细胞,赋予生物新的遗传特性,A正确;
B、启动子应是在基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,B正确;
C、抗生素抗性基因的作用就是作为标记基因,可以鉴别和筛选受体细胞是否导入了目的基因,C正确;
D、终止子使转录在所需要的地方停下来,它位于基因的下游,D错误。
故选D。
20. 朋友圈中经常有一些与生物学有关的说法,有些有一定的科学依据,有些违反生物学原理。以下说法中有科学依据的是( )
A. 烹饪过程中高温会破坏蛋白质的空间结构,降低其营养价值
B. 癌细胞主要进行无氧呼吸,会消耗大量葡萄糖,可以通过饥饿来治疗癌症
C. 转基因食品中含有外源基因,食用后能进入人体细胞并改变人体遗传物质
D. 添加了蛋白酶的加酶洗衣液,用于蚕丝制品的洗涤时会对衣物造成损伤
【答案】D
【解析】
【分析】转基因食品中的外源基因不会因为使用而整合到人的DNA上;酶具有专一性、高效性和作用条件温和的特性。
【详解】A、蛋白质的营养价值取决于必需氨基酸的种类和数量,蛋白质变性,氨基酸的种类和数量不发生变化,故营养价值没有降低,A错误;
B、癌细胞主要进行无氧呼吸会消耗大量葡萄糖,但饥饿也会影响其他正常细胞的生命活动,因此不适宜通过饥饿来治疗癌症,B错误;
C、转基因食品中的外源基因,在食用后在消化道中被彻底水解为小分子,不会改变人体的遗传物质,C错误;
D、蚕丝制品的主要成分是蛋白质,故加入蛋白酶洗涤时会对衣物造成损伤,D正确。
故选D。
21. 下列关于生物技术的安全性与伦理问题的叙述,错误的是( )
A. 转基因生物可能会造成“外来物种”入侵,影响生态系统的遗传多样性
B. 若基因工程的目的基因来源于自然界,则不存在安全问题
C. 中国政府禁止生殖性克隆人,但不反对治疗性克隆
D. 应严格选择转基因植物的目的基因,避免产生对人类有害的物质
【答案】B
【解析】
【分析】1、转基因生物的安全性问题:食物安全(滞后效应、过敏源、营养成分改变)、生物安全(对生物多样性的影响)、环境安全(对生态系统稳定性的影响)。
2、克隆技术:(1)治疗性克隆:指利用克隆技术产生特定细胞和组织(皮肤、神经或肌肉等)用于治疗性移植。(2)生殖性克隆:指将克隆技术用于生育目的,即用于产生人类个体。中国政府的态度:禁止生殖性克隆人,坚持四不原则(不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验),不反对治疗性克隆人。
【详解】A、转基因生物可能会造成前所未有的“外来物种”入侵,影响生态系统的遗传多样性,A正确;
B、若基因工程的目的基因来源于自然界,也可能存在安全问题,B错误;
C、治疗性克隆指利用克隆技术产生特定细胞和组织(皮肤、神经或肌肉等)用于治疗性移植;生殖性克隆指将克隆技术用于生育目的,即用于产生人类个体;中国政府禁止生殖性克隆人,但不反对治疗性克隆用于治疗疾病,C正确;
D、在应用基因工程技术培育转基因植物时,应避免选择可能产生对人类有害的物质的目的基因,D正确。
故选B。
22. 生物技术在农业、医学和环境保护等领域具有广泛应用,但同时也带来了一些伦理和安全问题。下列叙述正确的是( )
A. 基因编辑技术可用于疾病预防领域研究和设计完美婴儿
B. 若转基因植物的外源基因来源于自然界,则不会存在安全问题
C. 只要有证据证明转基因产品不安全,就应禁止转基因技术的研究
D. 可利用胚胎干细胞技术获取人体组织细胞或器官,作为器官移植供体
【答案】D
【解析】
【分析】转基因生物的安全性问题:食物安全(滞后效应、过敏源、营养成分改变)、生物安全(对生物多样性的影响)、环境安全(对生态系统稳定性的影响)。
【详解】A、基因编辑技术可用于疾病预防领域研究,但不能用于设计完美婴儿,A错误;
B、转基因植物的外源基因来源于自然界,也可能存在安全问题,B错误;
C、转基因技术是中性的,不应被禁止,C错误;
D、可利用胚胎干细胞技术获取人体组织细胞或器官作为器官移植供体,D正确。
故选D。
二、不定项选择题(漏选得1分,错选不得分,每题3分,5×3=15分)
23. 酵母菌的品质影响葡萄酒的产量和质量,研究人员为分离出产酒精能力强的酵母菌菌株,进行了如图Ⅰ所示实验,甲、乙、丙、丁锥形瓶内分别加入100mL完全培养基,得到如图Ⅱ的结果。下列说法正确的是( )
A. 分离纯化酵母菌的常用方法有平板划线法和稀释涂布平板法
B. 用平板划线法计算出葡萄酒过滤液的活菌数为6.8×106个/L,此数值往往比活菌的实际数目少
C. 对培养基进行灭菌的方法是干热灭菌法,菌种接种过程中的试管口、瓶口等容易被污染的部位均需再通过火焰灼烧灭菌
D. 由图Ⅱ结果可知,丙瓶出现的原因可能是培养瓶密封不严,丁组酵母菌产酒精能力比乙组强
【答案】AD
【解析】
【分析】分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体,这就是菌落。采用平板划线法和稀释涂布平板法能将单个微生物分散在固体培养基上,之后经培养得到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。
【详解】A、采用平板划线法和稀释涂布平板法能将单个微生物分散在固体培养基上,之后经培养得到的单菌落,因此分离纯化酵母菌的常用方法有平板划线法和稀释涂布平板法,A正确;
B、平板划线法可以用于微生物的分离,不能用于计数,B错误;
C、培养基灭菌采用高压蒸汽灭菌,玻璃器皿、接种用具可采用干热灭菌,接种时的玻璃瓶口等都需在酒精灯火焰处进行灼烧灭菌,C错误;
D、乙、丙、丁挑取不同的菌落培养,丙瓶与乙、丁瓶相同条件培养,但培养液没有酒精产生,且瓶内活菌数量不低,丙瓶出现的原因可能是培养瓶密封不严,进行有氧呼吸;丁组的活菌数比乙组少,但是产生的酒精和乙组一样多,所以丁组产生酒精能力比乙强,D正确。
故选AD。
24. 近年来亚洲黑熊数量锐减,科学家欲通过现代生物技术促进亚洲黑熊数量增加,其过程如图所示,图中字母代表不同个体,数字代表不同过程。下列相关叙述错误的有( )
A. 获得E后代和F后代都需要黑熊A服用相关激素促进超数排卵
B. 产生F后代和胚胎分割繁殖后代的生殖方式不同
C. 可以使用蛋白酶合成抑制剂法激活重构胚,使重构胚完成细胞分裂和发育
D. D受体需选择健康、有正常的繁殖能力的同种生物个体
【答案】AB
【解析】
【分析】胚胎移植的基本程序:①对供、受体的选择和处理(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;④对胚胎进行移植;⑤移植后的检查。
【详解】A、超数排卵需要向雌性个体注射促性腺激素,促性腺激素的本质是蛋白质,不能服用,A错误;
B、F后代是通过体细胞核移植技术而来,属于无性繁殖,胚胎分割移植也属于无性繁殖,B错误;
C、激活重构胚可使用蛋白酶合成抑制剂等方法,使其完成细胞分裂和发育进程,C正确;
D、D受体的功能是怀孕和分娩,需选择健康、有正常的繁殖能力的同种生物个体,D正确。
故选AB。
25. 蛋白质工程是指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、生产的过程。下面是蛋白质工程的基本途径,据图分析下列叙述正确的是( )
A. 过程a所需原料是脱氧核苷酸,过程b所需原料是氨基酸
B. 参与过程c的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等
C. 过程d的主要依据是每种氨基酸都有其对应的密码子
D. 通过蛋白质工程可以获得人类需要的蛋白质
【答案】CD
【解析】
【分析】1、蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行基因改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需要。蛋白质工程是在基因工程的基础上,延伸出来的第二代基因工程。
2、蛋白质工程的过程:(1)根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列: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);(2)蛋白质工程最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成。
【详解】A、过程a为转录,合成mRNA的过程,原料是核糖核苷酸,A错误;
B、图中过程c为多肽链加工与折叠,参与过程c的细胞器有内质网、高尔基体、线粒体等,核糖体是合成多肽链的场所,B错误;
C、过程d为DNA合成,主要依据是每种氨基酸都有其对应的密码子,C正确;
D、蛋白质工程的目的就是通过对基因的修饰和改造或者合成新的基因,从而获得人类需要的蛋白质,D正确。
故选CD。
26. 下列关于“试管婴儿”、“设计试管婴儿”技术及安全伦理的叙述,正确的是( )
A. “试管婴儿”、“设计试管婴儿”技术对人类的作用是相同的
B. “试管婴儿”、“设计试管婴儿”技术在生物学上所依据的原理都是有性生殖
C. “设计试管婴儿”形成的胚胎需遗传学诊断后植入母体孕育
D. 不符合遗传要求的胚胎如何处理会引起道德伦理之争
【答案】BCD
【解析】
【分析】1、试管婴儿技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育为早期胚胎后,再经移植后产生后代的技术;
2、设计试管婴儿技术是通过体外受精获得许多胚胎,然后从中选择符合要求的胚胎,再经移植后产生后代的技术。
【详解】A、设计试管婴儿可用于疾病治疗,试管婴儿用于解决不孕不育问题,A错误;
B、试管婴儿的培育主要采用的是体外受精、胚胎移植等技术,属于有性生殖。试管婴儿是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育为早期胚胎后,再经移植后产生后代的技术,属于有性生殖,B正确;
C、“设计试管婴儿”形成的胚胎在胚胎移植前需进行遗传学诊断,筛选出符合要求的胚胎再植入母体孕育,C正确;
D、对于不符合遗传要求的胚胎,其处理方式存在争议,比如销毁胚胎是否违背生命伦理等,会引起道德伦理之争,D正确。
故选BCD。
27. 下列关于微生物培养的叙述,错误的有( )
A. 检验某培养基灭菌是否合格可用未接种的培养基在相同且适宜的条件下对照培养
B. 为防止微生物侵入培养基,倒平板时要在酒精灯的火焰旁进行操作
C. 进行稀释涂布平板时,应待涂布器灼烧冷却后再蘸取菌液涂布在平板上
D. 选择培养基允许特定微生物生长,但不抑制其他种类微生物的生长
【答案】CD
【解析】
【分析】常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法,目的是让聚集在一起的微生物分散成单个细胞,然后得到由这个细胞繁殖而来的肉眼可见的单个群落;稀释涂布法是将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面,在适宜条件下培养;在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落。
【详解】A、为了检验某培养基灭菌是否合格,可用未接种的培养基在相同且适宜的条件下对照培养,若有菌落出现说明灭菌失败,反之合格,A正确;
B、倒平板的操作要在酒精灯的火焰旁进行,该区域为无菌区,因而可以避免杂菌污染,B正确;
C、进行稀释涂布平板时,先取菌液滴加到培养基表面,此后涂布器需先灭菌后冷却,再用涂布器涂布培养基表面,C错误;
D、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;选择培养基允许特定微生物生长,同时又能抑制或者阻止其他种类微生物的生长,D错误。
故选CD。
三、非选择题(共41分)
28. 自生固氮菌是土壤中能独立固定空气中N2的细菌,将玉米种子用自身固氨菌拌种后播种,可显著提高产量并降低化肥的使用量。科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究,部分实验流程如下图。请回答:
(1)图示统计样品活菌数目的方法叫作____________法,主要包括____________操作和____________操作。
(2)步骤①土样应取自当地____________(填“表层”或“深层”)土壤;步骤②需充分振荡20min,主要目的是____________。
(3)步骤③将土壤悬浮液稀释了____________倍,步骤④所用的接种工具是____________。
【答案】(1) ①. 稀释涂布平板 ②. 梯度稀释 ③. 涂布平板
(2) ①. 表层 ②. 使土壤中的微生物充分释放到无菌水中
(3) ①. 1000 ②. 涂布器
【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】
图示统计样品活菌数目的方法叫作稀释涂布平板,主要包括梯度稀释操作和涂布平板2个操作步骤。
【小问2详解】
自生固氮菌是土壤中能独立固定空气中N2的细菌,土壤表层比深层含有更多的自生固氮菌,故步骤①土样应取自当地表层土壤。步骤②需充分振荡20min,主要目的是使土壤中的微生物充分释放到无菌水中。
【小问3详解】
步骤③一共稀释了3次,第一次稀释(4.5+0.5)/0.5=10倍,第二次和第三次操作相同,均为10倍,故总共稀释了10×10×10=1000倍。由培养基上菌落的分布可知,步骤④所用的接种工具是涂布器。
29. 研究发现,大豆基因在干旱胁迫中有响应。科研人员利用PCR扩增基因,构建基因表达载体并用于转化烟草,实验过程如图1、2所示。回答下列问题:
(1)利用PCR扩增基因时,需要设计引物,引物的作用是______。扩增时缓冲液中一般要添加,其原因是______。
(2)为保证目的基因的定向插入,获得能正确表达目的基因的重组质粒,最好选用______和______限制酶切割质粒和目的基因。
(3)基因表达载体中,启动子的作用是______。
(4)筛选转基因烟草时,需要在培养基中添加______,只有成功导入重组质粒或空载体的细胞才能存活,再进一步鉴定目的基因是否插入。
【答案】(1) ①. 为DNA聚合酶提供3'端延伸起点,引导目标基因扩增 ②. Mg2+是DNA聚合酶的激活剂
(2) ①. PvuⅡ ②. EcoRⅠ
(3)作为RNA聚合酶的识别和结合位点,启动基因的转录过程
(4)氨苄青霉素
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取: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:分子水平上的检测:PCR技术扩增等。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【小问1详解】
利用PCR扩增基因时,需要设计引物,引物的作用是通过碱基互补配对与模板链结合,为DNA聚合酶提供3'—OH末端,启动DNA链的延伸。在PCR过程中Mg2+的作用是激活DNA聚合酶,使DNA聚合酶能催化子链的延伸
【小问2详解】
为保证目的基因的定向插入,获得能正确表达目的基因的重组质粒,该过程中使用两种限制酶(如PvuⅡ和EcoRⅠ)分别切割质粒和目的基因,因为结合质粒中启动子和终止子之间的限制酶存在情况只能选择PvuⅡ和EcoRⅠ,而不能选择KpnⅠ(在质粒中有两个识别位点),使用两种限制酶切割可产生不同的黏性末端,进而可以避免反向插入或自身环化。
【小问3详解】
基因表达载体中,启动子位于基因上游,是RNA聚合酶识别和结合的特定DNA序列,决定转录起始点及方向。
【小问4详解】
筛选转基因烟草时,需要用到标记基因,图示质粒中的标记基因是抗氨苄青霉素的基因,重组质粒携带氨苄青霉素抗性基因,成功转化的细胞或导入了空载体的细胞均可在含氨苄青霉素的培养基中存活,而后再进一步鉴定目的基因是否插入。
30. RNA干扰是一种通过小RNA分子抑制特定基因表达的生物技术,被广泛应用于基因功能研究、疾病治疗和农业改良等领域。研究人员利用RNA干扰的原理,研发新型农药用于马铃薯甲虫的防治,该项研究的流程如图所示。回答下列问题:
(1)设计dsRNA时需要从______(填“马铃薯”或“马铃薯甲虫”)体内获取其生活所必须表达的基因(如PSMB5)作为RNA干扰的靶向基因,图中①过程表示____________过程。
(2)图中技术路线1中,通常采用________法将重组质粒导入大肠杆菌受体细胞,而技术路线2中通常采用________法。
(3)图中L4440质粒中的T7是允许双向转录的特殊启动子。为了在②过程获得dsRNA,需要将目的基因插入到____________,采用的酶是______。②过程获得两产物的转录方向____________,序列______(填“互补”或“相同”)。
(4)用针对某特定靶基因的dsRNA饲喂马铃薯甲虫,几代后的马铃薯甲虫对该dsRNA产生抗性,请提出一项措施来提高RNA干扰技术防治马铃薯甲虫的效果_________。
【答案】(1) ①. 马铃薯甲虫 ②. 逆转录
(2) ①. Ca2+处理 ②. 农杆菌转化
(3) ①. 两T7启动子之间 ②. DNA连接酶 ③. 相反 ④. 互补
(4)避免长期使用单一靶标基因的dsRNA
【解析】
【分析】基因工程可以分为四步:目的基因的提取、目的基因与运载体的结合、目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
设计dsRNA时需要从马铃薯甲虫体内获取其生活所必需表达的基因。图中①过程是RNA→DNA,是逆转录过程。
【小问2详解】
技术路线1通常采用Ca2+处理法将重组质粒导入大肠杆菌受体细胞,技术路线2通常采用农杆菌转化法将目的基因导入植物受体细胞,即将目的基因导入到植物细胞常用的方法是农杆菌转化法。
【小问3详解】
T7是允许双向转录的特殊启动子。为在②过程获得dsRNA,需要将目的基因插入到两T7启动子之间,采用DNA连接酶。②过程获得两产物的转录方向相反,序列互补。
【小问4详解】
用针对某特定靶基因的dsRNA饲喂马铃薯甲虫,几代后的马铃薯甲虫对该dsRNA产生抗性,为提高RNA干扰技术防治马铃薯甲虫的效果,则需要进行的操作是避免长期使用单一靶标基因的dsRNA引起的马铃薯甲虫的抗性下降;也可将该技术与其他防治手段(如机械防治、生物防治等)结合使用可有效降低马铃薯甲虫对该dsRNA产生抗性。
31. 不孕不育症给许多家庭带来了困扰,对于不能生育的夫妇,可借助试管婴儿技术生育后代。发展至今,试管婴儿技术主要有以下四代,其中,第二至四代是在第一代的基础上,针对不同问题发展而来。
第一代试管婴儿技术,需先对女性实行促排卵,再取女性卵子与丈夫的多个精子体外共培养,完成受精后将受精卵培育为早期胚胎再移植回女方子宫内;
第二代试管婴儿技术又称为卵胞浆内单精子注射技术,在显微镜下将单个精子直接注射到卵细胞 胞浆内形成受精卵,其他过程与一代相同;
第三代试管婴儿技术主要针对夫妇患有遗传病的情况,需对移植的早期胚胎进行遗传学筛查,可有效防止遗传病患儿或缺陷儿的妊娠及出生;第四代试管婴儿技术过程如图所示:
回答下列问题:
(1)体外受精时,需将精子进行_________处理,并将卵母细胞培育至________期;胚胎移植时选择的早期胚胎为________,移植成功的免疫学基础是________。
(2)若不孕不育夫妇的情况为:女方一切正常,男方精子质量不佳、精子数量严重不足。若进行胚胎植入前遗传学检测,应选择囊胚的________细胞进行筛查。
(3)图中第四代试管婴儿技术过程中涉及到的胚胎工程技术有________。
(4)试管婴儿技术可用于解决下列哪些生殖问题? 。
A. 女性输卵管堵塞造成的不孕
B. 男性精子活力不足造成的不孕
C. 对有家庭遗传病风险的夫妻进行胚胎性别筛选
D. 对胚胎性别、智商、体能等有要求夫妇,可进行量身定做
【答案】(1) ①. 获能 ②. 减数分裂Ⅱ中期(MⅡ期) ③. 桑葚胚或囊胚 ④. 母亲子宫对移入的胚胎不会发生免疫排斥反应
(2)滋养层 (3)体外受精、胚胎移植、核移植 (4)ABC
【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。
小问1详解】
体外受精时,精子需要进行获能处理,这是因为精子在刚射出时并不具备受精能力,它们需要在女性生殖道内经历一系列变化,包括穿越放射冠和透明带等,才能获得受精能力。同时,卵母细胞需要培育至减数第二次分裂中期,即M Ⅱ期,此时卵母细胞才具备与精子结合形成受精卵的能力。胚胎移植时选择的早期胚胎通常为桑葚胚或囊胚,这是因为这些阶段的胚胎已经发育到一定程度,具有较高的移植成功率。移植成功的免疫学基础是母亲子宫对移入的胚胎不会发生免疫排斥反应,这使得胚胎能够在子宫内着床并发育。
【小问2详解】
对于女方一切正常,男方精子质量不佳、精子数量严重不足的不孕不育夫妇,应选择第二代试管婴儿技术进行治疗。这是因为第二代试管婴儿技术(卵胞浆内单精子注射技术)可以在显微镜下将单个精子直接注射到卵细胞 胞浆内形成受精卵,从而解决男方精子质量不佳、数量不足的问题。若进行胚胎植入前遗传学检测,应选择囊胚的滋养层细胞进行筛查。滋养层细胞是囊胚外层的一群细胞,它们将来会发育成胎盘等胚外组织,而不会成为胎儿的一部分。因此,对滋养层细胞进行遗传学筛查可以判断胚胎是否携带遗传病基因或染色体异常,从而避免遗传病患儿或缺陷儿的妊娠及出生。
【小问3详解】
第四代试管婴儿技术过程中涉及到的胚胎工程技术有体外受精、胚胎移植、核移植等。
【小问4详解】
试管婴儿技术是指通过人工操作使精子和卵细胞在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育为早期胚胎后,再经移植后产生后代的技术。该技术可用于解决女性输卵管堵塞造成的不孕、男性精子活力不足造成的不孕、对有家庭遗传病风险的夫妻进行胚胎性别筛选,但不可用于对胚胎性别、智商、体能等有要求夫妇,可进行量身定做。综上所述,ABC正确,D错误。
故选ABC。
32. 三白草和鱼腥草二者因疗效相近且具有叠加效应常被中医用作“药对”,研究者欲利用原生质体融合技术将复方的配伍(两种或两种以上药物配合使用)提前到个体生长或生产过程,并实现有效成分的工厂化生产,流程如下图。回答下列问题:
(1)①过程常用__________处理,并需在__________(填“等渗”或“高渗”)溶液中进行。
(2)②过程可利用__________等化学方法诱导原生质体融合。
(3)③过程通常使用__________(填“固体”或“液体”)培养基,其中需加入植物激素__________来诱导杂种细胞__________形成愈伤组织。
(4)④过程生产的药物属于植物的__________(填“初生”或“次生”)代谢物,相比传统的从植物中提取药物,此方法生产药物的优点有__________。
a.不占用耕地
b.不受季节、天气限制
c.操作简单,技术要求低
d.产量高
e.对环境的破坏小
【答案】(1) ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 等渗
(2)聚乙二醇融合法 (3) ①. 固体 ②. 生长素和细胞分裂素 ③. 脱分化
(4) ①. 次生 ②. abde
【解析】
【分析】图中三白草和鱼腥草体细胞杂交过程,其中①为去除细胞壁,②为原生质体融合,③脱分化形成愈伤组织,④提取代谢产物。
【小问1详解】
①过程是去除细胞壁,常用纤维素酶和果胶酶处理。为避免失去细胞壁保护的原生质体吸水涨破或过度失水,需在等渗溶液中进行。
【小问2详解】
②过程为诱导原生质体融合,可加入PEG诱导,该体系中除所需的三白草和鱼腥草杂种原生质体,还存在三白草原生质体、鱼腥草原生质体、三白草和三白草融合原生质体、鱼腥草和鱼腥草融合原生质体。
【小问3详解】
③过程为植物组织培养的脱分化过程,通常使用固体培养基,其中需加入生长素和细胞分裂素来诱导杂种细胞脱分化形成愈伤组织。
【小问4详解】
④过程生产的药物属于植物的次生代谢物,相比传统的从植物中提取药物,此方法生产药物的优点有:不占用耕地、不受季节、天气限制、产量高、对环境的破坏小,故选abde。
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2024-2025学年第二学期高二年级第四次诊断考试
生物试题
考试时间:75分钟;考试分值:100分
一、单选题(每个小题只有一个正确选项,每题2分,22×2=44分)
1. 湖北随州地处长江流域,气候温润,物产丰富,既是“中国香菇之乡”,也是葡萄、油桃、猕猴桃、草莓、蓝莓等水果的重要产区。当地农户依托丰富的农产品资源,制作了多种特色传统发酵食品,如香菇酱、果酒、果醋、发酵型果蔬饮料等。下列有关传统发酵技术叙述正确的是( )
A. 果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低,果酒制作过程中情况相反
B. 制作泡菜时,发酵液表面的白膜可能是产膜酵母大量繁殖引起的
C. 制作腐乳时,首先让豆腐长“毛”,这些毛状的原核生物主要是毛霉
D. 在香菇酱制作中,若需产生有机酸和醇厚香味,主要依赖酵母菌的代谢活动
2. 土壤中有丰富的微生物,若要利用其中某种微生物,则需要进行菌种的分离和纯化,过程如图。下列相关叙述正确的是( )
A. 实验结果表明,5g土样中的活菌总数约为1.1×108个
B. 可以根据平板上的菌落特征,挑取相应菌落在平板上多次划线纯化所需微生物
C. 可以利用血细胞计数板对锥形瓶中的菌体进行直接计算
D. 若筛选土壤中能分解尿素的细菌,需要将尿素加入图中的锥形瓶和试管中
3. 人们在研究、利用微生物时,需用无菌技术培养获取纯种微生物,并对其进行计数或保存。下列有关叙述正确的是( )
A. 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
B. 不可利用血细胞计数板对酵母菌细胞或霉菌孢子进行观察和计数
C. 培养基可以用来培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢产物
D. 用平板划线法分离菌种,划线4个区域,接种环需要灼烧灭菌4次
4. 塑料制品方便人们生活的同时,也造成了短时期难以降解的“白色污染”。塑料制品的主要成分为聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)等,研究人员欲比较大肠杆菌YT1和芽孢杆菌YP1降解PE[化学式为(C2H4)n]的能力。分组及实验结果如表所示。
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YP1
降解圈直径/菌落直径
3.5
1.8
下列叙述错误的是( )
A. PE是该固体培养基中的唯一碳源,否则无法比较两者的降解能力
B. 大肠杆菌YT1、芽孢杆菌YP1与酿酒酵母菌均遵循孟德尔的遗传定律
C. 实验结果说明大肠杆菌YT1比芽孢杆菌YP1降解塑料的能力强
D. 筛选得到的菌株不可直接用于治理“白色污染”
5. 毛豆腐是利用传统发酵技术制作美食,制作时先将切好的豆腐块平整放在竹条上,适宜条件下放置3~5天,当豆腐表面长出一层均匀细密的绒毛,即可煎炸食用。下列说法错误的是( )
A. 毛豆腐发酵过程中有多种微生物参与
B. 毛豆腐发酵过程不需要严格的无菌条件
C. 豆腐为微生物的生长提供碳源、氮源等营养物质
D. 豆腐中有机物的种类和含量随发酵时间逐渐减少
6. 现代发酵工程通过菌种改造、过程控制和分离技术等实现高效生产。下列叙述正确的是( )
A. 性状优良的菌种可从自然界中筛选,也可通过诱变育种定向改造性状获得
B. 发酵罐中的发酵是发酵工程的中心环节,一般是固体发酵且应保证无菌条件
C. 发酵过程中,可通过检测菌体数量和产物浓度等间接反映微生物的代谢活性
D. 发酵结束后,工程菌产生的单细胞蛋白可通过破碎菌体、分离、纯化等措施提取
7. 下图中甲是稀释涂布平板法中的部分操作,乙是平板划线法操作结果。下列叙述中错误的是( )
A. 为避免空气中杂菌的污染,进行甲操作时不可转动培养皿
B. 甲图中将涂布器放在火焰上灼烧,待酒精燃尽冷却后才能涂布
C. 乙中第二次以及以后划线的起点均是上一次划线的末端
D. 完成整个乙操作过程需蘸取菌种1次、灼烧接种环6次
8. 利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。传统的酱油制作工艺采用面粉、黄豆做成酱饼,通过蒸熟、发酵、摊晒,然后将酱饼捣碎同盐汤加入缸中,主要利用黑曲霉发酵,经5~6个月日晒夜露,不断搅动酱缸里的酱,进行“捣缸”,待酱料完全熟化,再进行压榨过滤。下列说法错误的是( )
A. 黄豆中的蛋白质可为黑曲霉提供碳源和氮源
B. “蒸熟”可使大豆蛋白质变性,以利于黑曲霉正常生长繁殖
C. 发酵中添加盐汤既可调节酱油的风味,又可抑制杂菌的生长
D. 黑曲霉通过无氧发酵将原料中的蛋白质水解为肽和氨基酸,增加酱油的鲜味
9. 科研人员通过改良发酵工艺“把玉米变成衣服”,即利用大肠杆菌将玉米转化为戊二胺,再将戊二胺转化为尼龙布,流程如图所示。其中,戊二胺不能从大肠杆菌体内排出,且对细胞有毒害作用。同时环境中pH值低于6.5或高于8.0时,大肠杆菌生长会受到不利影响,下列相关分析错误的是( )
A. 该工业生产中要使用淀粉酶、果胶酶、纤维素酶等酶制剂
B. 发酵结束后,可采用提取、分离和纯化措施来获得戊二胺
C. 发酵时定期更换培养液,能降低戊二胺对大肠杆菌的毒害
D. 发酵过程中,最好将培养液置于有氧、pH中性或接近中性的条件下培养
10. 2017年,某国批准了首例使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的申请。其培育过程可选用如下技术路线,下列叙述错误的是( )
A. 该技术可以有效避免母亲线粒体DNA中的致病基因遗传给后代
B. “三亲婴儿”同时拥有自己父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因
C. 卵母细胞捐献者携带的红绿色盲基因能够遗传给“三亲婴儿”
D. 捐赠者的卵子去核实质是指去掉细胞中的纺锤体——染色体复合物
11. “优赫得”是一种靶向HER2(人表皮生长因子受体2,该蛋白增多可促进癌细胞的生长和分散)的抗体偶联药物(ADC),能治疗晚期乳腺癌、胃癌等多种癌症。“优赫得”一般由抗HER2单克隆抗体、可裂解连接子和化疗药物(DXd)构成。下列相关叙述正确的是( )
A. 癌细胞能无限增殖,其细胞膜上的糖蛋白等物质增多,易在体内分散和转移
B. 抗HER2单克隆抗体的生产过程中先用抗原—抗体杂交法筛选出杂交瘤细胞
C. 为防止免疫排斥,抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞只能在体外条件下大规模培养
D. “优赫得”具有靶点清楚、对正常细胞的伤害较小以及用药剂量较小等优点
12. 第三次全国大熊猫野外种群调查显示,全国野生大熊猫不足1600只,为保护和繁殖大熊猫,科研人员进行了如图实验,相关叙述错误的是( )
A. 采集的卵母细胞和精子可以直接进行体外受精得到受精卵
B. 早期胚胎移入受体子宫后基本不会发生免疫排斥反应是其存活的基础
C. 图中产生的熊猫甲的过程属于无性生殖,其性状应与熊猫乙、丙基本相同
D. 为获取更多早期胚胎,需对供体雌性大熊猫进行超数排卵处理,从而增加可用的卵母细胞数量
13. 科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞,获得类似胚胎干细胞的诱导多能干细胞(iPS细胞),并在用iPS细胞治疗人类疾病等领域取得很多成就。下列叙述错误的是( )
A. 成纤维细胞经诱导分化为iPS细胞,体现了细胞全能性
B. iPS细胞培养时培养液中通常需要添加血清等物质
C. iPS细胞可能由已分化的T细胞、B细胞诱导形成
D. 若iPS细胞来源于自身,则其移植回病人体内可减少免疫排斥
14. 我国科研团队通过菘蓝(板蓝根)与油菜的体细胞杂交及多代筛选等,培育出了菘油 1号,相关流程如图所示,其中Ⅰ-Ⅲ表示过程,甲、乙表示相关结构。菘油1号将油菜的营养价值与菘蓝抗病毒功效融合,体现了“药食同源”的理念。下列叙述正确的是( )
A. 过程I需用纤维素酶和果胶酶处理,且不宜在低渗溶液中进行
B. 细胞甲中含有油菜和菘蓝全部遗传物质,且所有基因均正常表达
C. 过程II适宜在一定光照条件下进行,且培养基中需添加蔗糖作为能源物质
D. 过程Ⅲ中需调整激素比例先诱导愈伤组织生根,然后转接到诱导生芽的培养基上
15. 植物细胞工程在农业、医药工业等领域有着广泛的应用,并取得了显著的社会效益和经济效益。下列有关植物细胞工程的应用和特点的对应关系,错误的是( )
选项
应用
特点
A
微型繁殖技术
保持亲本的优点、缺点等遗传特性
B
作物脱毒
培育获得的幼苗不会感染病毒
C
单倍体育种
缩短育种年限,节约人力和物力
D
细胞产物的工厂化生产
几乎不受季节和天气影响,可持续获得细胞产物
A. A B. B C. C D. D
16. 下列有关细胞工程和胚胎工程的叙述正确的是( )
A. 外植体用酒精消毒后,需要用蒸馏水冲洗后再用次氯酸钠溶液进行消毒处理
B. 动物细胞培养时必须定期用胰蛋白酶处理,分瓶后才能继续增殖
C. 在精子触及卵细胞膜瞬间,卵细胞膜内的透明带会迅速发生生理反应
D. 胚胎干细胞必须从胚胎中获取,限制了它在医学上的应用
17. 下列关于“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验的叙述,正确的是( )
A. PCR扩增前需要通过短时离心使反应液集中在微量离心管的底部
B. PCR扩增时温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应
C. 制备琼脂糖凝胶时,待琼脂糖熔化后立即加入适量的核酸染料混匀
D. 琼脂糖凝胶中DNA分子的迁移速率只与DNA分子的大小和构象有关
18. 干扰素是动物细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白,可用于对抗病毒的感染,但在体外难以保存。若将干扰素分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸,可在-70℃的条件下保存半年。下图是利用蛋白质工程设计生产干扰素的流程图,以下叙述正确的是( )
A. 改造干扰素应首先从设计干扰素基因中的脱氧核苷酸序列出发
B. 采用基因的定点突变技术或化学诱变技术均可以定向改造天然干扰素的基因序列
C. 将新的干扰素基因插入启动子和终止密码子之间是其成功表达的条件之一
D. 导入新干扰素基因在大肠杆菌体内直接指导合成的蛋白质不是预期的新干扰素
19. 下图为基因表达载体的模式图,下列有关基因工程中载体的说法错误的是( )
A. 基因表达载体的构建是在生物体外完成的
B. 图中启动子位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位
C. 抗生素抗性基因的作用是作为标记基因,用于鉴别受体细胞中是否导入了目的基因
D. 终止密码子使转录在所需要的地方停下来,它位于基因的下游
20. 朋友圈中经常有一些与生物学有关的说法,有些有一定的科学依据,有些违反生物学原理。以下说法中有科学依据的是( )
A. 烹饪过程中高温会破坏蛋白质的空间结构,降低其营养价值
B. 癌细胞主要进行无氧呼吸,会消耗大量葡萄糖,可以通过饥饿来治疗癌症
C. 转基因食品中含有外源基因,食用后能进入人体细胞并改变人体遗传物质
D. 添加了蛋白酶的加酶洗衣液,用于蚕丝制品的洗涤时会对衣物造成损伤
21. 下列关于生物技术的安全性与伦理问题的叙述,错误的是( )
A. 转基因生物可能会造成“外来物种”入侵,影响生态系统的遗传多样性
B. 若基因工程的目的基因来源于自然界,则不存在安全问题
C. 中国政府禁止生殖性克隆人,但不反对治疗性克隆
D. 应严格选择转基因植物的目的基因,避免产生对人类有害的物质
22. 生物技术在农业、医学和环境保护等领域具有广泛应用,但同时也带来了一些伦理和安全问题。下列叙述正确的是( )
A. 基因编辑技术可用于疾病预防领域研究和设计完美婴儿
B. 若转基因植物的外源基因来源于自然界,则不会存在安全问题
C. 只要有证据证明转基因产品不安全,就应禁止转基因技术的研究
D. 可利用胚胎干细胞技术获取人体组织细胞或器官,作为器官移植供体
二、不定项选择题(漏选得1分,错选不得分,每题3分,5×3=15分)
23. 酵母菌的品质影响葡萄酒的产量和质量,研究人员为分离出产酒精能力强的酵母菌菌株,进行了如图Ⅰ所示实验,甲、乙、丙、丁锥形瓶内分别加入100mL完全培养基,得到如图Ⅱ的结果。下列说法正确的是( )
A. 分离纯化酵母菌的常用方法有平板划线法和稀释涂布平板法
B. 用平板划线法计算出葡萄酒过滤液的活菌数为6.8×106个/L,此数值往往比活菌的实际数目少
C. 对培养基进行灭菌的方法是干热灭菌法,菌种接种过程中的试管口、瓶口等容易被污染的部位均需再通过火焰灼烧灭菌
D. 由图Ⅱ结果可知,丙瓶出现的原因可能是培养瓶密封不严,丁组酵母菌产酒精能力比乙组强
24. 近年来亚洲黑熊数量锐减,科学家欲通过现代生物技术促进亚洲黑熊数量增加,其过程如图所示,图中字母代表不同个体,数字代表不同过程。下列相关叙述错误的有( )
A. 获得E后代和F后代都需要黑熊A服用相关激素促进超数排卵
B. 产生F后代和胚胎分割繁殖后代生殖方式不同
C. 可以使用蛋白酶合成抑制剂法激活重构胚,使重构胚完成细胞分裂和发育
D. D受体需选择健康、有正常的繁殖能力的同种生物个体
25. 蛋白质工程是指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、生产的过程。下面是蛋白质工程的基本途径,据图分析下列叙述正确的是( )
A. 过程a所需原料是脱氧核苷酸,过程b所需原料是氨基酸
B. 参与过程c的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等
C. 过程d的主要依据是每种氨基酸都有其对应的密码子
D. 通过蛋白质工程可以获得人类需要的蛋白质
26. 下列关于“试管婴儿”、“设计试管婴儿”技术及安全伦理的叙述,正确的是( )
A. “试管婴儿”、“设计试管婴儿”技术对人类的作用是相同的
B. “试管婴儿”、“设计试管婴儿”技术在生物学上所依据的原理都是有性生殖
C. “设计试管婴儿”形成的胚胎需遗传学诊断后植入母体孕育
D. 不符合遗传要求的胚胎如何处理会引起道德伦理之争
27. 下列关于微生物培养的叙述,错误的有( )
A. 检验某培养基灭菌是否合格可用未接种的培养基在相同且适宜的条件下对照培养
B. 为防止微生物侵入培养基,倒平板时要在酒精灯的火焰旁进行操作
C. 进行稀释涂布平板时,应待涂布器灼烧冷却后再蘸取菌液涂布在平板上
D. 选择培养基允许特定微生物生长,但不抑制其他种类微生物的生长
三、非选择题(共41分)
28. 自生固氮菌是土壤中能独立固定空气中N2的细菌,将玉米种子用自身固氨菌拌种后播种,可显著提高产量并降低化肥的使用量。科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究,部分实验流程如下图。请回答:
(1)图示统计样品活菌数目的方法叫作____________法,主要包括____________操作和____________操作。
(2)步骤①土样应取自当地____________(填“表层”或“深层”)土壤;步骤②需充分振荡20min,主要目的是____________。
(3)步骤③将土壤悬浮液稀释了____________倍,步骤④所用的接种工具是____________。
29. 研究发现,大豆基因在干旱胁迫中有响应。科研人员利用PCR扩增基因,构建基因表达载体并用于转化烟草,实验过程如图1、2所示。回答下列问题:
(1)利用PCR扩增基因时,需要设计引物,引物的作用是______。扩增时缓冲液中一般要添加,其原因是______。
(2)为保证目的基因的定向插入,获得能正确表达目的基因的重组质粒,最好选用______和______限制酶切割质粒和目的基因。
(3)基因表达载体中,启动子的作用是______。
(4)筛选转基因烟草时,需要在培养基中添加______,只有成功导入重组质粒或空载体的细胞才能存活,再进一步鉴定目的基因是否插入。
30. RNA干扰是一种通过小RNA分子抑制特定基因表达的生物技术,被广泛应用于基因功能研究、疾病治疗和农业改良等领域。研究人员利用RNA干扰的原理,研发新型农药用于马铃薯甲虫的防治,该项研究的流程如图所示。回答下列问题:
(1)设计dsRNA时需要从______(填“马铃薯”或“马铃薯甲虫”)体内获取其生活所必须表达的基因(如PSMB5)作为RNA干扰的靶向基因,图中①过程表示____________过程。
(2)图中技术路线1中,通常采用________法将重组质粒导入大肠杆菌受体细胞,而技术路线2中通常采用________法。
(3)图中L4440质粒中的T7是允许双向转录的特殊启动子。为了在②过程获得dsRNA,需要将目的基因插入到____________,采用的酶是______。②过程获得两产物的转录方向____________,序列______(填“互补”或“相同”)。
(4)用针对某特定靶基因的dsRNA饲喂马铃薯甲虫,几代后的马铃薯甲虫对该dsRNA产生抗性,请提出一项措施来提高RNA干扰技术防治马铃薯甲虫的效果_________。
31. 不孕不育症给许多家庭带来了困扰,对于不能生育的夫妇,可借助试管婴儿技术生育后代。发展至今,试管婴儿技术主要有以下四代,其中,第二至四代是在第一代的基础上,针对不同问题发展而来。
第一代试管婴儿技术,需先对女性实行促排卵,再取女性卵子与丈夫的多个精子体外共培养,完成受精后将受精卵培育为早期胚胎再移植回女方子宫内;
第二代试管婴儿技术又称为卵胞浆内单精子注射技术,在显微镜下将单个精子直接注射到卵细胞 胞浆内形成受精卵,其他过程与一代相同;
第三代试管婴儿技术主要针对夫妇患有遗传病的情况,需对移植的早期胚胎进行遗传学筛查,可有效防止遗传病患儿或缺陷儿的妊娠及出生;第四代试管婴儿技术过程如图所示:
回答下列问题:
(1)体外受精时,需将精子进行_________处理,并将卵母细胞培育至________期;胚胎移植时选择的早期胚胎为________,移植成功的免疫学基础是________。
(2)若不孕不育夫妇的情况为:女方一切正常,男方精子质量不佳、精子数量严重不足。若进行胚胎植入前遗传学检测,应选择囊胚的________细胞进行筛查。
(3)图中第四代试管婴儿技术过程中涉及到的胚胎工程技术有________。
(4)试管婴儿技术可用于解决下列哪些生殖问题? 。
A. 女性输卵管堵塞造成的不孕
B. 男性精子活力不足造成的不孕
C. 对有家庭遗传病风险的夫妻进行胚胎性别筛选
D. 对胚胎性别、智商、体能等有要求夫妇,可进行量身定做
32. 三白草和鱼腥草二者因疗效相近且具有叠加效应常被中医用作“药对”,研究者欲利用原生质体融合技术将复方的配伍(两种或两种以上药物配合使用)提前到个体生长或生产过程,并实现有效成分的工厂化生产,流程如下图。回答下列问题:
(1)①过程常用__________处理,并需在__________(填“等渗”或“高渗”)溶液中进行。
(2)②过程可利用__________等化学方法诱导原生质体融合。
(3)③过程通常使用__________(填“固体”或“液体”)培养基,其中需加入植物激素__________来诱导杂种细胞__________形成愈伤组织。
(4)④过程生产的药物属于植物的__________(填“初生”或“次生”)代谢物,相比传统的从植物中提取药物,此方法生产药物的优点有__________。
a.不占用耕地
b.不受季节、天气限制
c.操作简单,技术要求低
d.产量高
e.对环境的破坏小
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