精品解析:陕西省韩城市象山中学2024-2025学年高二下学期期中生物试题
2025-07-16
|
2份
|
31页
|
38人阅读
|
0人下载
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) | 陕西省 |
| 地区(市) | 渭南市 |
| 地区(区县) | 韩城市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.79 MB |
| 发布时间 | 2025-07-16 |
| 更新时间 | 2025-07-17 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53089231.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
象山中学2024-2025学年度第二学期期中考试题
高二生物试题
(满分100分 时间:75分钟)
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案填写在答题卡上
一、单选题(每题3分,共48分)
1. 我国利用不同微生物的发酵作用制作食品,历史悠久,在多种文献中均有记载:
①《齐民要术》中记载:“作盐水,令极咸,于盐水中洗菜,即内雍中。”
②《本草纲目拾遗》中记述:“豆腐又名菽乳,豆腐腌过酒糟或酱制者,味咸甘心。”
下列叙述错误的是( )
A. 制作泡菜时配制的盐水要煮沸冷却后使用
B. 泡菜制作过程中要隔绝空气
C. 发酵产腐乳用的豆腐坯属固体培养基,需要对其进行严格灭菌
D. 腌制腐乳时加入酒精既可以调味也可以抑制细菌生长
2. 《贵州民间药草》称刺梨酒能“健胃止痛,消食去胀,治久咳、久痢”。如图,以下关于果酒和果醋制作过程的说法,正确的是( )
A. 发酵Ⅱ直接将发酵Ⅰ产生乙醇转化为乙醛,再将乙醛转化为乙酸
B. 酵母菌和醋酸菌呼吸作用的主要场所都是线粒体
C. 果酒发酵温度控制在30~35℃,果醋发酵温度控制在18~30℃
D. 果醋制作过程中酸性环境对醋酸菌的生长没有影响,任何pH条件均可发酵
3. 橙汁生产过程中感染需氧的脂环酸芽孢杆菌,品质会受到影响。为优化橙汁生产的质量监控工艺,技术人员设计了如下流程,开展脂环酸芽孢杆菌的筛选和鉴定。下列相关说法正确的是( )
A. 步骤①应取自果园的深层土壤来制备土壤稀释液
B. 步骤②制备土壤稀释液振荡20min的最主要目的是让培养液与微生物充分接触
C. 步骤①-③将土壤稀释了10000倍
D. 步骤④所示菌落数16作为平均数可知每克果园土壤的目的菌数约为1.6×106个
4. 下列对发酵工程及其应用的叙述,正确的有几项( )
①生产谷氨酸需将pH调至中性或弱碱性
②果酒发酵的最适温度为30~35℃,果醋发酵的最适温度为18~30℃
③泡菜制过程中,通常用加入抗生素的方法来抑制杂菌
④利用发酵工程生产的根瘤菌肥作为微生物农药可以促进植物生长
⑤啤酒的工业化生产过程中,酒精的产生积累主要在后发酵阶段完成
⑥用单细胞蛋白制成的微生物饲料,可通过发酵工程从微生物细胞中提取
A. 0项 B. 1项 C. 2项 D. 3项
5. 如图表示矮牵牛的植物组织培养过程,相关叙述正确的是( )
A. 矮牵牛是自养生物,培养基中无需添加有机碳源
B. ①、②、③过程均需给予适当时间和强度的光照
C. 培养过程需依次用到三种培养基
D. 该矮牵牛植株不同部位通过离体培养得到的植株基因型相同
6. 花椰菜(2n=18)种植时容易遭受病菌侵害形成病斑,紫罗兰(2n=14)具有一定的抗病性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种。下列叙述错误的是( )
A. 植物体细胞杂交是将不同来源的植物体细胞融合成杂种细胞的技术
B. 可采用电融合法、离心法诱导花椰菜和紫罗兰体细胞原生质体融合
C. 新品种花椰菜打破了生殖隔离,实现了远缘杂交
D. 该抗病性状花椰菜植株体细胞中最多含有64条染色体,与花椰菜属于不同物种
7. 某科研人员以小鼠皮肤组织为材料进行动物细胞培养。下列有关叙述正确的是( )
A. 应选择成熟的老龄小鼠的皮肤组织进行细胞培养
B. 传代培养时,悬浮培养的细胞可用离心法收集,而后再用酶处理
C. 体外培养动物细胞时,细胞要经过脱分化形成愈伤组织
D. 动物细胞体外培养时,应保证环境是无菌、无毒的
8. “生物导弹”是免疫导向药物的形象称呼,由单克隆抗体与药物结合而成单克隆抗体能自动导向,在生物体内与特定细胞或组织结合,并由其携带的药物产生治疗作用。单克隆抗体的制备过程如图所示,下列叙述错误的是( )
A. A过程是从小鼠脾脏中取得T淋巴细胞,给小鼠注射的特定物质相当于抗原
B. B过程最终得到的杂交瘤细胞的特点是既能产生专一抗体,又能无限增殖
C. 体外培养杂交瘤细胞的培养基与用于植物组织培养的培养基在物理性质上的主要区别是前者要用液体培养基
D. 特异性抗体可以通过注射抗原产生并分离抗体的方法来制备,与这种常规方法相比,单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高等优点
9. 优良奶牛的产奶量高,奶的品质好,下图为通过胚胎移植技术繁殖优良奶牛的示意图。下列有关叙述正确的是( )
A. 给牛A、B注射促性腺激素可使其排出更多的卵母细胞或精子
B. 若对胚胎进行分割,应选桑椹胚或囊胚
C. 胚胎移植前要对牛C进行免疫检查,防止其排斥移入的胚胎
D. 子代牛D遗传特性与受体牛C保持一致
10. 如图为受精作用及胚胎发育示意图,a、b代表两个发育时期,下列叙述正确的是( )
A. a、b分别表示原肠胚和囊胚
B. 受精卵的遗传物质一半来自精子,一半来自卵子
C. 在桑葚胚阶段胚胎内部开始出现含有液体的腔
D. 受精卵早期分裂时,胚胎中细胞数目不断增加,但胚胎的总体积并不增加
11. 下图为不同限制酶的识别序列及切割位点(↓表示切割位点),下列叙述错误的是( )
A. 图示4种限制酶均不能够识别和切割RNA分子内的核苷酸序列
B. 用BglⅡ切出的目的基因与BamHⅠ切割的质粒重组后,则不能再被这两种酶切开
C. 酶切时需要控制好温度、酶浓度、pH等因素
D. 用EcoRⅠ切割DNA分子中部获得一个目的基因时,需断开的磷酸二酯键有2个
12. 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。用三种限制酶处理提取的产物,电泳结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 可利用DNA在酒精中溶解度较大的特点来提取质粒DNA
B. 将提取的DNA溶于0.2 mol/L NaCl溶液后,可用二苯胺试剂进行鉴定
C. 凝胶中的DNA分子通过染色,可在紫外灯下被检测出来
D. 根据电泳结果,质粒上没有限制酶Ⅰ和Ⅱ的切割位点,有限制酶Ⅲ的切割位点
13. 蛛丝有超强韧性,其主要成分蛛丝蛋白是一种特殊的纤维蛋白,具有独特的结构与性质。科学家将蛛丝蛋白基因转入羊的乳腺中以生产蛛丝蛋白,下图是蛛丝蛋白基因的DNA片段。在基因工程中可通过PCR技术和琼脂糖凝胶电泳技术检测目的基因是否导入受体细胞。下列说法错误的是( )
A. 用PCR技术扩增图中的蛛丝蛋白基因,可选择图中的引物①和④
B. 科学家将蛛丝蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起
C. 在凝胶中DNA分子的迁移速率不只与DNA分子的大小有关
D. 若电泳结果显示羊体细胞中含有蛛丝蛋白基因,则用抗原-抗体结合法可能在其乳汁检测到蛛丝蛋白
14. 图1为某种质粒结构简图,图2表示某外源DNA上的目的基因,小箭头所指分别为限制酶EcoRⅠ、BamHⅠ、HindⅢ的酶切位点。下列有关叙述错误的是( )
A. 在基因工程中若只用一种限制酶完成对质粒和外源DNA的切割,则可选EcoRI
B. 如果将一个外源DNA 分子和一个质粒分别用 EcoRⅠ酶切后,再用DNA连接酶连接,形成一个含有目的基因的重组DNA,此重组DNA 中 EcoRI酶切点有1个
C. 为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化,酶切时可使用BamHⅠ和 Hind Ⅲ两种限制酶同时处理
D. 质粒是一种结构简单的、能自主复制的环状DNA,是基因工程中最常用的载体
15. 利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂,用于降解某种农药的残留,基本流程如图。下列叙述正确的是
A. 过程①反应体系中需要加入逆转录酶和核糖核苷酸
B. 过程②需使用限制酶和DNA聚合酶,是基因工程的核心步骤
C. 过程③需要使用NaCl溶液制备感受态的大肠杆菌细胞
D. 过程④可利用PCR技术鉴定CarE基因是否成功导入受体细胞
16. 水蛭素是一种蛋白质,可用于预防和治疗血栓。研究人员发现,用赖氨酸替换水蛭素第47位的天冬酰胺可以提高它的抗凝血活性。这项替换研究工作( )
A. 原理是中心法则
B. 可行直接操作对象是水蛭素
C. 可通过改造或修饰基因来实现
D. 改变了蛋白质的活性而不改变蛋白质的结构
二、非选择题(共52分)
17. 多环芳烃(PAHs)是一种不溶于水的有机物,在培养基中以微小的颗粒状存在,PAHs在土壤中的降解速率很慢,并具有致癌和致畸作用。科研人员欲从被PAHs污染的土壤中分离出高效降解PAHs的菌株,进行如图所示的实验(培养基乙中PAHs被降解后会形成透明圈)。回答下列问题:
(1)从培养功能角度分析,培养基甲属于___________;培养基通常需要提前121℃下进行__________。
(2)将培养基甲中的目的菌接种到培养基乙中的方法是___________,该方法不仅适用于筛选某种菌株,还可用于__________。
(3)过程④挑选的单菌落应该是透明圈直径与菌落直径比值___________(填“最小”或“最大”)的。
(4)微生物驯化是指在微生物培养过程中,逐步加入某种物质,让其逐渐适应,从而得到对此物质高耐受或能降解该物质的微生物。科研人员现采用微生物驯化结合传统接种的方法筛选能高效降解有机磷农药——敌敌畏的微生物,并设计了如下实验流程。
请据此回答以下问题:
a.驯化培养基中的蛋白胨提供的主要营养有___________。(至少答两点)。
b.为统计培养基C中的微生物数量,在如图所示的稀释度下涂布了3个平板培养基D,统计菌落数分别为250、247、253,测得培养基C中菌落数为1.25×107个/mL,则涂布的菌液Y为__________mL。该统计数据往往比活菌的实际数目___________(填“多”或“少”),理由是_______。
18. 近年来,随着技术更新速度的加快,植物细胞育种也在快速发展。下图1是培养耐盐植株的实验流程,图2是马铃薯脱毒苗的成功率和脱毒率与外植体大小的关系,图3是获得马铃薯—番茄的流程图。请回答下列有关问题:
(1)图1用射线处理愈伤组织而不直接处理茎段的原因是________,处理2中添加的物质X为________。
(2)无菌技术也是成功诱导出耐盐植株的重要因素,下列各项中用化学药剂进行消毒的是________(填序号)。
①培养皿 ②培养基 ③实验操作者的双手 ④三角锥形瓶 ⑤接种环 ⑥茎段(外植体)
(3)通过植物组织培养技术进行快速繁殖,属于________生殖。图2表明,马铃薯脱毒苗培育过程中,适宜的茎尖大小为________,选择茎尖培育脱毒苗的理由是________。
(4)图3是_________技术,该技术的原理是________,图3诱导原生质体融合常用的化学诱导剂是________。获得的X细胞中________(填“含有”或“不含”)同源染色体,由X到出芽生根需要经历的过程是________。
19. 双特异性抗体是指一个抗体分子可以与两个不同抗原或同一抗原的两个不同抗原表位相结合,目前最常利用杂交瘤杂交法来制备。长春花是原产于非洲东海岸的野生花卉,其所含的长春碱具有良好的抗肿瘤作用。下图1是科研人员通过杂交—杂交瘤细胞技术(免疫的B淋巴细胞和杂交瘤细胞杂交技术)生产能同时识别癌胚抗原和长春碱的双特异性单克隆抗体的部分过程。图2是某双特异性抗体作用图。请分析回答下列问题:
(1)与植物体细胞杂交相比,图1中过程②特有的诱导融合的方法是_____,过程②选用的骨髓瘤细胞_____( 选填“能”或“不能”)在HAT培养基上生长。
(2)对③筛选出的杂交瘤细胞,还需进行_____和_____,才能筛选出足够量的既能无限增殖又能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。与传统血清抗体相比,单克隆抗体最主要的优点是_____。
(3)图1中①步骤注射癌胚抗原的目的是_____。
(4)假设图2中双特异性抗体分子是由若干个氨基酸形成的,下列叙述不正确的是_____。
A. 该特异性抗体能与人体内各类肿瘤细胞结合
B. 双特异性抗体可以在人体内持续发挥作用
C. 该双特异性抗体的制备过程中只用到了动物细胞融合技术
D. 双特异性抗体能与药物和肿瘤细胞结合,因而不具有特异性
20. 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,所谓的“三亲婴儿”,为了避免母亲把生理缺陷遗传给孩子,医生去除女性捐赠者的卵子中的细胞核,接着用母亲卵细胞中对应的遗传基因取而代之,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。回答以下问题:
(1)图中“去核”是指去除______。
(2)在体外受精前,需要将卵母细胞培养到______期。采集到的精子需要进行______处理,体外受精后还需将受精卵放入培养液中培养到一定阶段才能移植,培养液的成分一般比较复杂,除一些维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分,以及______等天然成分。
(3)胚胎发育到______时,细胞开始出现分化。早期胚胎的______细胞将发育成胎儿的各种组织。
(4)从遗传角度分析,“三亲婴儿”技术还可以避免“母亲”的______(填细胞结构)中的缺陷基因传递给孩子。
21. 烟草作为一种重要的经济作物,其品质改良一直是研究的热点,超甜基因的发现为烟草甜度的提升带来了机遇。现从具有高甜度特性的植物甜叶菊中得到的甜蛋白基因如图1,选用的植物表达载体pBI121如图2,其含有CaMV35S强启动子、多克隆位点(含有多个限制酶识别序列)和筛选标记基因(如卡那霉素抗性基因)等,构建基因表达载体后再转化至农杆菌菌株中,用于后续的烟草转化。回答下列问题:
(1)通常可先从甜叶菊叶片组织中提取_____,再利用_____酶得到cDNA,进而通过PCR技术扩增获得目的基因,在扩增目的基因时还需要在设计的引物_____(填“5′”或“3′”)端添加限制酶的识别序列。
(2)构建基因表达载体时,首先选用图中的限制酶_____同时切割pBI121质粒和含有目的基因的DNA片段,然后用DNA连接酶拼接。DNA连接酶与DNA聚合酶在作用上的区别是_____。
(3)将构建的基因表达载体导入农杆菌前,需先用_____处理农杆菌,接着用含有_____的培养基培养农杆菌来筛选目的菌。
(4)用农杆菌转化法获得转甜蛋白基因的烟草细胞后,先经_____形成愈伤组织,即失去其特有的_____,再诱导其形成新植株。
(5)现科研人员发现转基因烟草细胞中没有表达出甜蛋白,请分析可能的原因:_____(答出2点)。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$
象山中学2024-2025学年度第二学期期中考试题
高二生物试题
(满分100分 时间:75分钟)
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案填写在答题卡上
一、单选题(每题3分,共48分)
1. 我国利用不同微生物的发酵作用制作食品,历史悠久,在多种文献中均有记载:
①《齐民要术》中记载:“作盐水,令极咸,于盐水中洗菜,即内雍中。”
②《本草纲目拾遗》中记述:“豆腐又名菽乳,豆腐腌过酒糟或酱制者,味咸甘心。”
下列叙述错误的是( )
A. 制作泡菜时配制的盐水要煮沸冷却后使用
B. 泡菜制作过程中要隔绝空气
C. 发酵产腐乳用的豆腐坯属固体培养基,需要对其进行严格灭菌
D. 腌制腐乳时加入酒精既可以调味也可以抑制细菌生长
【答案】C
【解析】
【分析】1、用谷物酿制食醋经历的三个主要发酵过程为:糖化→酒化→醋化。分别是淀粉在微生物的作用下水解成葡萄糖,葡萄糖在微生物的作用下分解成乙醇和二氧化碳(在无氧的条件下),乙醇被微生物在有氧的环境下氧化成乙酸。
2、在制作泡菜时所配制的泡菜盐水要煮沸,以杀灭盐水中的微生物,防止杂菌污染。泡菜制作过程中,温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短、容易造成细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加。
3、腐乳发酵过程中,豆腐就是毛霉的固体培养基;现代腐乳生产是在严格无菌条件下将优良的毛霉菌种接种在豆腐上;味咸是因为加了盐,加盐的目的除了调味外,还有抑制微生物的生长,避免腐败变质以及具有析出豆腐中的水分、使豆腐变硬的作用,酒的含量一般控制在12%左右,目的是抑制微生物生长,同时使腐乳具有独特的香味。
【详解】A、制作泡菜时配制的盐水煮沸,一方面可以杀灭盐水中的杂菌,防止杂菌污染影响泡菜制作;另一方面,冷却后使用是为了避免高温杀死用于发酵的乳酸菌等有益微生物。所以制作泡菜时配制的盐水要煮沸冷却后使用,A正确;
B、泡菜制作利用的是乳酸菌的无氧呼吸,乳酸菌是厌氧菌,在无氧条件下才能将葡萄糖分解为乳酸,因此泡菜制作过程中要隔绝空气,B正确;
C、发酵产腐乳用的豆腐坯是用于接种毛霉等微生物的,若对其进行严格灭菌,会杀死后续发酵所需的微生物,导致发酵无法正常进行。实际上,在腐乳制作过程中,豆腐坯不需要进行严格灭菌,而是在一定的条件下让空气中的毛霉孢子等微生物自然接种,C错误;
D、腌制腐乳时加入酒精,一方面酒精可以赋予腐乳独特的风味,起到调味作用;另一方面,酒精具有杀菌作用,能够抑制微生物(包括细菌等)的生长,防止腐乳在制作和保存过程中被杂菌污染,D正确。
故选C。
2. 《贵州民间药草》称刺梨酒能“健胃止痛,消食去胀,治久咳、久痢”。如图,以下关于果酒和果醋制作过程的说法,正确的是( )
A. 发酵Ⅱ直接将发酵Ⅰ产生的乙醇转化为乙醛,再将乙醛转化为乙酸
B. 酵母菌和醋酸菌呼吸作用的主要场所都是线粒体
C. 果酒发酵温度控制在30~35℃,果醋发酵温度控制在18~30℃
D. 果醋制作过程中酸性环境对醋酸菌的生长没有影响,任何pH条件均可发酵
【答案】A
【解析】
【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌,其代谢类型为异养兼性厌氧型,参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:醋酸菌是一种好氧性细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动.当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、据图可知,发酵Ⅰ为酒精发酵过程,发酵Ⅱ为醋酸发酵过程。当缺少糖源时,醋酸菌可直接将乙醇转化为乙醛,再将乙醛变为乙酸,A正确;
B、醋酸菌为原核生物,不具备线粒体结构,B错误;
C、果酒发酵温度控制在18~30℃,果醋发酵温度控制在30~35℃,C错误;
D、pH过低会使醋酸菌蛋白质失活,故pH过低环境会抑制醋酸菌的生长,D错误。
故选A。
3. 橙汁生产过程中感染需氧的脂环酸芽孢杆菌,品质会受到影响。为优化橙汁生产的质量监控工艺,技术人员设计了如下流程,开展脂环酸芽孢杆菌的筛选和鉴定。下列相关说法正确的是( )
A. 步骤①应取自果园的深层土壤来制备土壤稀释液
B. 步骤②制备土壤稀释液振荡20min的最主要目的是让培养液与微生物充分接触
C. 步骤①-③将土壤稀释了10000倍
D. 步骤④所示菌落数16作为平均数可知每克果园土壤的目的菌数约为1.6×106个
【答案】C
【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、由于脂环酸芽孢杆菌是需氧型生物,土壤表层富含氧气,故步骤①土壤取样应取自表层土壤,A错误;
B、为使土壤中的微生物能够充分释放到无菌水中,步骤②制备土壤稀释液需充分振荡20min,B错误;
C、由图观察可知,步骤③中的稀释梯度分别为10、100、1000倍,步骤①-③最终将土壤悬浮液稀释了10000倍,C正确;
D、微生物统计应在菌落数30-300之间的,统计数据图可知,图中④菌落数不在此范围,无法计算,D错误。
故选C。
4. 下列对发酵工程及其应用的叙述,正确的有几项( )
①生产谷氨酸需将pH调至中性或弱碱性
②果酒发酵的最适温度为30~35℃,果醋发酵的最适温度为18~30℃
③泡菜制过程中,通常用加入抗生素的方法来抑制杂菌
④利用发酵工程生产的根瘤菌肥作为微生物农药可以促进植物生长
⑤啤酒的工业化生产过程中,酒精的产生积累主要在后发酵阶段完成
⑥用单细胞蛋白制成的微生物饲料,可通过发酵工程从微生物细胞中提取
A. 0项 B. 1项 C. 2项 D. 3项
【答案】B
【解析】
【分析】1、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。如果培养液中溶氧量不足,生成的产物就会是乳酸或琥珀酸。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。2、微生物肥料利用了微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质等来增进土壤肥力,改良土壤结构,促进植株生长,常见的有根瘤菌肥、固氮菌肥等。3、微生物含有丰富的蛋白质,以淀粉或纤维素的水解液,制糖工业的废液等为原料,通过发酵获得了大量的微生物菌体,即单细胞蛋白,用单细胞蛋白制成的微生物饲料,能使家禽、家畜增重快,产奶或产蛋量显著提高。
【详解】①谷氨酸棒状杆菌发酵时,需在中性或弱碱性条件下,才能积累谷氨酸,故生产谷氨酸需将pH调至中性或弱碱性,①正确;
②果酒发酵的最适温度为18~30℃,果醋发酵的最适温度为30~35℃,②错误;
③抗生素具有杀菌作用,会将发酵菌种如乳酸菌杀死,导致泡菜制作失败,③错误;
④利用发酵工程生产的根瘤菌肥能够增进土壤肥力,改良土壤结构,促进植株生长,不是作为农药,④错误;
⑤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,故啤酒的工业化生产过程中,酒精的产生积累主要在主发酵阶段完成,⑤错误;
⑥用单细胞蛋白制成的微生物饲料,其中的单细胞蛋白是微生物菌体,并不是通过发酵工程从微生物细胞中提取获得,⑥错误。
故选B。
5. 如图表示矮牵牛的植物组织培养过程,相关叙述正确的是( )
A. 矮牵牛是自养生物,培养基中无需添加有机碳源
B. ①、②、③过程均需给予适当时间和强度的光照
C. 培养过程需依次用到三种培养基
D. 该矮牵牛植株不同部位通过离体培养得到的植株基因型相同
【答案】C
【解析】
【分析】植物组织培养过程是:离体植物器官、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。
【详解】A、矮牵牛组织培养的培养基中需添加有机碳源(如蔗糖)作为营养物质,A错误;
B、①过程是脱分化,形成愈伤组织,该过程不需要光照;②③过程是再分化形成幼苗和植株,需要给予适当时间和强度的光照,以利于叶绿素的合成和光合作用的进行,B错误;
C、植物组织培养过程中,一般需要依次用到脱分化培养基、生芽培养基和生根培养基三种培养基,以满足不同阶段的生长需求,C正确;
D、如果矮牵牛植株的体细胞进行离体培养,得到的植株基因型相同;但如果是生殖细胞(如花粉)进行离体培养,得到的植株是单倍体,其基因型与体细胞培养得到的植株基因型不同,D错误。
故选C。
6. 花椰菜(2n=18)种植时容易遭受病菌侵害形成病斑,紫罗兰(2n=14)具有一定的抗病性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种。下列叙述错误的是( )
A. 植物体细胞杂交是将不同来源的植物体细胞融合成杂种细胞的技术
B. 可采用电融合法、离心法诱导花椰菜和紫罗兰体细胞原生质体融合
C. 新品种花椰菜打破了生殖隔离,实现了远缘杂交
D. 该抗病性状花椰菜植株体细胞中最多含有64条染色体,与花椰菜属于不同物种
【答案】A
【解析】
【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞,进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
【详解】A、植物的体细胞杂交是将不同植物细胞的原生质体通过细胞融合技术形成杂种细胞,进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株,A错误;
B、植物细胞壁的成分是纤维素和果胶,因此可用酶解法获得原生质体,再采用电融合法、离心法诱导花椰菜和紫罗兰体细胞原生质体融合,B正确;
C、利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种打破了种间的生殖隔离,克服了远缘杂交不亲和的障碍,即实现了远缘杂交,C正确;
D、该抗病性状花椰菜植株含有花椰菜和紫罗兰的遗传物质,属于异源四倍体,与花椰菜属于不同物种,其正常体细胞中含有18+14=32条染色体,有丝分裂后期细胞中染色体数目最多为64条,D正确。
故选A。
7. 某科研人员以小鼠皮肤组织为材料进行动物细胞培养。下列有关叙述正确的是( )
A. 应选择成熟的老龄小鼠的皮肤组织进行细胞培养
B. 传代培养时,悬浮培养的细胞可用离心法收集,而后再用酶处理
C. 体外培养动物细胞时,细胞要经过脱分化形成愈伤组织
D. 动物细胞体外培养时,应保证环境是无菌、无毒的
【答案】D
【解析】
【分析】动物细胞培养是指从动物体内取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后在适宜的培养条件下,让这些细胞生长和增殖的技术,该技术的原理是细胞生长和增殖。
【详解】A、应选择幼嫩小鼠的皮肤组织进行细胞培养,幼嫩小鼠细胞分裂能力强,A错误;
B、传代培养时,悬浮培养的细胞可用离心法收集,不需要用酶处理,B错误;
C、脱分化形成愈伤组织是植物组织培养的过程,不是培养动物细胞的过程,C错误;
D、为防止杂菌污染,动物细胞体外培养时,应保证环境是无菌、无毒的,D正确。
故选D。
8. “生物导弹”是免疫导向药物的形象称呼,由单克隆抗体与药物结合而成单克隆抗体能自动导向,在生物体内与特定细胞或组织结合,并由其携带的药物产生治疗作用。单克隆抗体的制备过程如图所示,下列叙述错误的是( )
A. A过程是从小鼠脾脏中取得T淋巴细胞,给小鼠注射的特定物质相当于抗原
B. B过程最终得到的杂交瘤细胞的特点是既能产生专一抗体,又能无限增殖
C. 体外培养杂交瘤细胞的培养基与用于植物组织培养的培养基在物理性质上的主要区别是前者要用液体培养基
D. 特异性抗体可以通过注射抗原产生并分离抗体的方法来制备,与这种常规方法相比,单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高等优点
【答案】A
【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。
【详解】A、图中A过程从小鼠的脾脏中取得的是已经免疫的B淋巴细胞,提取之前注射的物质相当于抗原,A错误;
B、B过程诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,最终得到的杂交瘤细胞的特点是既能产生专一抗体,又能无限增殖,B正确;
C、体外培养杂交瘤细胞的培养基是液体培养基,而用于植物组织培养的培养基是固体培养基,C正确;
D、与传统的抗体比,单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、能大量制备等特点,D正确。
故选A。
9. 优良奶牛的产奶量高,奶的品质好,下图为通过胚胎移植技术繁殖优良奶牛的示意图。下列有关叙述正确的是( )
A. 给牛A、B注射促性腺激素可使其排出更多的卵母细胞或精子
B. 若对胚胎进行分割,应选桑椹胚或囊胚
C. 胚胎移植前要对牛C进行免疫检查,防止其排斥移入的胚胎
D. 子代牛D遗传特性与受体牛C保持一致
【答案】B
【解析】
【分析】试管动物的培育,需要经过精子和卵细胞在体外受精,体外早期培育的培育,一般需培育至桑椹胚或囊胚阶段再进行胚胎移植。
【详解】A、给供体母牛A注射促性腺激素的目的是使其超数排卵,排出更多的卵母细胞;而公牛B是用于采集精子,不需要注射促性腺激素,A错误;
B、进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚。因为桑葚胚和囊胚时期的细胞具有较高的全能性,分割后能够发育成完整的胚胎,B正确;
C、受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能,所以胚胎移植前不需要对受体牛C进行免疫检查来防止其排斥移入的胚胎,C错误;
D、子代牛D的遗传物质来自供体牛A和供体牛B,其遗传特性与供体牛A、B保持一致,而受体牛C只是提供了胚胎发育的场所和营养物质等,对子代牛D的遗传特性没有影响,D错误。
故选B。
10. 如图为受精作用及胚胎发育示意图,a、b代表两个发育时期,下列叙述正确的是( )
A. a、b分别表示原肠胚和囊胚
B. 受精卵的遗传物质一半来自精子,一半来自卵子
C. 在桑葚胚阶段胚胎的内部开始出现含有液体的腔
D. 受精卵早期分裂时,胚胎中细胞数目不断增加,但胚胎的总体积并不增加
【答案】D
【解析】
【分析】①为受精作用,②为卵裂期,③④均为有丝分裂,a是囊胚,b是原肠胚。
【详解】A、根据胚胎的发育过程可知,a是囊胚,b是原肠胚,A错误;
B、受精卵的核遗传物质一半来自精子,一半来自卵子,而质遗传物质主要来自于卵细胞,B错误;
C、胚胎发育到囊胚阶段,胚胎内部开始出现含有液体的腔,C错误;
D、受精卵早期分裂时,胚胎中细胞数目不断增加,但胚胎的总体积并不增加,甚至略微缩小,D正确。
故选D。
11. 下图为不同限制酶的识别序列及切割位点(↓表示切割位点),下列叙述错误的是( )
A. 图示4种限制酶均不能够识别和切割RNA分子内的核苷酸序列
B. 用BglⅡ切出的目的基因与BamHⅠ切割的质粒重组后,则不能再被这两种酶切开
C. 酶切时需要控制好温度、酶浓度、pH等因素
D. 用EcoRⅠ切割DNA分子中部获得一个目的基因时,需断开的磷酸二酯键有2个
【答案】D
【解析】
【分析】1、常用的运载体:质粒(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)、噬菌体的衍生物、动植物病毒。
2、作为运载体必须具备的条件:①要具有限制酶的切割位点; ②要有标记基因(如抗性基因),以便于重组后重组子的筛选;③能在宿主细胞中稳定存在并复制;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、粒都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。
【详解】A、酶具有专一性,限制酶是专门切割DNA序列中一定部位的酶,所以图示4种限制性核酸内切酶均不能够识别和切割RNA分子内的核苷酸序列,A正确;
B、用酶BglⅡ切出的目的基因与酶BamHⅠ切割的质粒重组后,6个脱氧核苷酸对序列既不能被限制酶BglⅡ识别,也不能被BamHⅠ识别,所以不可能被这两种酶切开 ,B正确;
C、酶的活性受温度、pH等因素影响,酶促反应需要适宜的条件,所以酶切时需要控制好温度、酶浓度、pH等因素,C正确;
D、用限制性核酸内切酶切割一个DNA分子中部,获得一个目的基因时,被水解的磷酸二酯键有4个,D错误。
故选D。
12. 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。用三种限制酶处理提取的产物,电泳结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 可利用DNA在酒精中溶解度较大的特点来提取质粒DNA
B. 将提取的DNA溶于0.2 mol/L NaCl溶液后,可用二苯胺试剂进行鉴定
C. 凝胶中的DNA分子通过染色,可在紫外灯下被检测出来
D. 根据电泳结果,质粒上没有限制酶Ⅰ和Ⅱ的切割位点,有限制酶Ⅲ的切割位点
【答案】C
【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、蛋白质可溶于酒精,而DNA在冷酒精中溶解度很低,所以在提取DNA时加入酒精,使溶于酒精的蛋白质等物质溶解,而让DNA析出,A错误;
B、由于DNA在2 mol/L NaCl溶液中溶解度较大,DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色,所以将提取的DNA溶于2 mol/L NaCl溶液后,可用二苯胺试剂在沸水条件进行鉴定,B错误;
C、凝胶中的DNA分子通过染色,可在紫外灯下出现一定的颜色特征,从而被检测出来,C正确;
D、因为质粒的本质是环状的DNA,限制酶Ⅰ和Ⅱ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。
13. 蛛丝有超强韧性,其主要成分蛛丝蛋白是一种特殊的纤维蛋白,具有独特的结构与性质。科学家将蛛丝蛋白基因转入羊的乳腺中以生产蛛丝蛋白,下图是蛛丝蛋白基因的DNA片段。在基因工程中可通过PCR技术和琼脂糖凝胶电泳技术检测目的基因是否导入受体细胞。下列说法错误的是( )
A. 用PCR技术扩增图中的蛛丝蛋白基因,可选择图中的引物①和④
B. 科学家将蛛丝蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起
C. 在凝胶中DNA分子的迁移速率不只与DNA分子的大小有关
D. 若电泳结果显示羊体细胞中含有蛛丝蛋白基因,则用抗原-抗体结合法可能在其乳汁检测到蛛丝蛋白
【答案】A
【解析】
【分析】基因工程的主要步骤:①获取目的基因;②目的基因与运载体的结合;③将目的基因导入受体细胞;④目的基因的检测与鉴定。
【详解】A、据题图分析可知,磷酸基团为DNA的5'端,羟基为DNA的3'端,由于DNA聚合酶只能从5'→3'延伸子链,所以在PCR扩增中引物与DNA模板链的3'端结合进行延伸,故选择图中引物②和引物③,A错误;
B、为了使蛛丝蛋白基因在羊的乳腺中特异性表达,科学家将蛛丝蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起,这样启动子可以启动蛛丝蛋白基因在乳腺细胞中表达,B正确;
C、在凝胶中DNA分子的迁移速率除了与DNA分子的大小有关外,还与DNA分子的构象等因素有关,比如超螺旋结构、线性结构的DNA在凝胶中的迁移速率会有差异,C正确;
D、电泳结果显示羊体细胞中含有蛛丝蛋白基因,意味着在其乳腺细胞中蛛丝蛋白基因可能会表达,用抗原 - 抗体结合法可能在其乳汁中检测到蛛丝蛋白,D正确。
故选A。
14. 图1为某种质粒结构简图,图2表示某外源DNA上的目的基因,小箭头所指分别为限制酶EcoRⅠ、BamHⅠ、HindⅢ的酶切位点。下列有关叙述错误的是( )
A. 在基因工程中若只用一种限制酶完成对质粒和外源DNA的切割,则可选EcoRI
B. 如果将一个外源DNA 分子和一个质粒分别用 EcoRⅠ酶切后,再用DNA连接酶连接,形成一个含有目的基因的重组DNA,此重组DNA 中 EcoRI酶切点有1个
C. 为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化,酶切时可使用BamHⅠ和 Hind Ⅲ两种限制酶同时处理
D. 质粒是一种结构简单的、能自主复制的环状DNA,是基因工程中最常用的载体
【答案】B
【解析】
【分析】限制酶主要从原核生物中分离纯化出来,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,限制酶切割DNA后会使DNA片段形成黏性末端或平末端。
【详解】A、在基因工程中若只用一种限制酶完成对质粒和外源DNA的切割,则可选EcoRⅠ,因为EcoRⅠ在质粒和外源DNA上都有酶切位点,A正确;
B、如果将一个外源DNA分子和一个质粒分别用EcoRⅠ酶切后,再用DNA连接酶连接,形成含有目的基因的重组DNA,此重组DNA中EcoRⅠ酶切点有2个,而不是1个,B错误;
C、为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化,酶切时可使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理,这样可以使质粒和目的基因两端的黏性末端不同,避免自身环化,C正确;
D、质粒是一种结构简单的、能自主复制的环状DNA,是基因工程中最常用的载体,D正确。
故选B。
15. 利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂,用于降解某种农药的残留,基本流程如图。下列叙述正确的是
A. 过程①的反应体系中需要加入逆转录酶和核糖核苷酸
B. 过程②需使用限制酶和DNA聚合酶,是基因工程的核心步骤
C. 过程③需要使用NaCl溶液制备感受态的大肠杆菌细胞
D. 过程④可利用PCR技术鉴定CarE基因是否成功导入受体细胞
【答案】D
【解析】
【分析】分析图解:图中过程①表示利用mRNA通过反转录法合成相应的DNA;过程②表示构建基因表达载体;过程③表示将目的基因导入受体细胞;过程④表示通过筛选获得工程菌。
【详解】过程①表示通过反转录法合成目的基因,该过程需要逆转录酶和脱氧核糖核苷酸,A错误;过程②需使用限制酶和DNA连接酶构建基因表达载体,是基因工程的核心步骤,B错误;过程③常用Ca2+处理大肠杆菌使其成为易于吸收DNA的感受态细胞,C错误;过程④可利用DNA分子杂交技术鉴定CarE基因是否成功导入了受体细胞,D正确。
故选D。
【点睛】本题考查了基因工程的相关知识,要求考生能够识记基因工程的操作步骤,通过操作步骤确定图中各标号表示的生理过程;识记目的基因导入微生物的方法等,难度不大,属于考纲中识记、理解层次的考查。
16. 水蛭素是一种蛋白质,可用于预防和治疗血栓。研究人员发现,用赖氨酸替换水蛭素第47位的天冬酰胺可以提高它的抗凝血活性。这项替换研究工作( )
A. 原理中心法则
B. 可行的直接操作对象是水蛭素
C. 可通过改造或修饰基因来实现
D. 改变了蛋白质的活性而不改变蛋白质的结构
【答案】C
【解析】
【分析】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。
【详解】A、天然蛋白质合成的过程是按照中心法则进行的,而这项替换研究工作属于蛋白质工程,原理是中心法则的逆推,即从预期的蛋白质功能出发设计预期的蛋白质结构,推测应有的氨基酸序列,找到对应的核苷酸序列,A错误;
B、可行的直接操作对象是水蛭素基因,B错误;
C、蛋白质工程属于第二代基因工程,依据人们对蛋白质功能的需求,以及蛋白质结构和功能的关系,设计出对应的蛋白质结构,通过对原有基因进行改造或合成新的基因,最终生产出一种新的蛋白质,C正确;
D、结构决定功能,氨基酸序列的改变会使蛋白质的结构和功能同时发生改变,D错误。
故选C。
二、非选择题(共52分)
17. 多环芳烃(PAHs)是一种不溶于水的有机物,在培养基中以微小的颗粒状存在,PAHs在土壤中的降解速率很慢,并具有致癌和致畸作用。科研人员欲从被PAHs污染的土壤中分离出高效降解PAHs的菌株,进行如图所示的实验(培养基乙中PAHs被降解后会形成透明圈)。回答下列问题:
(1)从培养功能角度分析,培养基甲属于___________;培养基通常需要提前在121℃下进行__________。
(2)将培养基甲中的目的菌接种到培养基乙中的方法是___________,该方法不仅适用于筛选某种菌株,还可用于__________。
(3)过程④挑选的单菌落应该是透明圈直径与菌落直径比值___________(填“最小”或“最大”)的。
(4)微生物驯化是指在微生物培养过程中,逐步加入某种物质,让其逐渐适应,从而得到对此物质高耐受或能降解该物质的微生物。科研人员现采用微生物驯化结合传统接种的方法筛选能高效降解有机磷农药——敌敌畏的微生物,并设计了如下实验流程。
请据此回答以下问题:
a.驯化培养基中的蛋白胨提供的主要营养有___________。(至少答两点)。
b.为统计培养基C中的微生物数量,在如图所示的稀释度下涂布了3个平板培养基D,统计菌落数分别为250、247、253,测得培养基C中菌落数为1.25×107个/mL,则涂布的菌液Y为__________mL。该统计数据往往比活菌的实际数目___________(填“多”或“少”),理由是_______。
【答案】(1) ①. 选择培养基 ②. 高压蒸汽灭菌
(2) ①. 稀释涂布平板法 ②. 微生物的计数(或统计样品中活菌的数目)
(3)最大 (4) ①. 氮源、碳源、维生素 ②. 0.2 ③. 少 ④. 两个或多个细胞连在一起时,观察到的是一个菌落
【解析】
【分析】图示表示科研人员从被PAHs污染土壤中分离出高效降解PAHs的菌株的主要步骤,培养基中加入多环芳烃(PAHs)作为唯一碳源,目的是筛选出高效降解PAHs的菌株。
【小问1详解】
该实验的目的是从被PAHs污染的土壤中分离出高效降解PAHs的菌株,所以从培养功能角度分析,培养基甲属于选择培养基;培养基通常需要提前在121℃下进行高压蒸汽灭菌。
【小问2详解】
从培养基乙呈现的效果图可知:将培养基甲中的目的菌接种到培养基乙中的方法是稀释涂布平板法,该方法还可用于微生物的计数。
【小问3详解】
培养基乙中PAHs被降解后会形成透明圈,透明圈直径与菌落直径比值越大,降解PAHs的效果越好,因此过程④挑选的单菌落应该是透明圈直径与菌落直径比值最大的。
【小问4详解】
驯化培养基中的蛋白胨提供的主要营养有氮源、碳源、维生素。
微生物计数时应选择菌落数目在30~300之间进行计数,统计菌落数分别为250、247、312、253,则菌落的平均数(250+247+253)÷3=250个,图中稀释倍数是104,由公式可知250÷Y×104=1.25×107个/mL可知,涂布菌液Y=0.2mL。 用该方法计数时,由于可能存在两个或多个细菌形成一个菌落,所以计数的微生物数目比实际活菌数少。
18. 近年来,随着技术更新速度的加快,植物细胞育种也在快速发展。下图1是培养耐盐植株的实验流程,图2是马铃薯脱毒苗的成功率和脱毒率与外植体大小的关系,图3是获得马铃薯—番茄的流程图。请回答下列有关问题:
(1)图1用射线处理愈伤组织而不直接处理茎段的原因是________,处理2中添加的物质X为________。
(2)无菌技术也是成功诱导出耐盐植株的重要因素,下列各项中用化学药剂进行消毒的是________(填序号)。
①培养皿 ②培养基 ③实验操作者的双手 ④三角锥形瓶 ⑤接种环 ⑥茎段(外植体)
(3)通过植物组织培养技术进行快速繁殖,属于________生殖。图2表明,马铃薯脱毒苗培育过程中,适宜的茎尖大小为________,选择茎尖培育脱毒苗的理由是________。
(4)图3是_________技术,该技术的原理是________,图3诱导原生质体融合常用的化学诱导剂是________。获得的X细胞中________(填“含有”或“不含”)同源染色体,由X到出芽生根需要经历的过程是________。
【答案】(1) ①. 愈伤组织分裂能力强,突变频率高 ②. 氯化钠 ##NaCl (2)③ ⑥
(3) ①. 无性 ②. 0.27mm ③. 茎尖分生组织代谢旺盛,分裂速度快,且病毒在该区域分布少甚至无病毒
(4) ①. 植物体细胞杂交 ②. 细胞膜的流动性和植物细胞的全能性 ③. PEG(聚乙二醇或高Ca2+-高pH) ④. 含有 ⑤. 脱分化和再分化
【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。(1)诱导融合的方法:物理法包括离心、振动、电刺激等,化学法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+-高pH融合法等;(2)细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成;(3)植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株,而不是形成杂种细胞就结束;(4)杂种植株的特征:具备两种植物的遗传特征,原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。
【小问1详解】
愈伤组织是分裂的一团细胞,分裂能力强,突变频率高,用射线处理愈伤组织而不直接处理茎段更能得到耐盐菌株;处理2需在含较高浓度的NaCl培养基中筛选,以获得耐盐菌株。
【小问2详解】
①培养皿 、②培养基、④三角锥形瓶、⑤接种环应灭菌处理,③实验操作者的双手适合70%酒精进行消毒,⑥茎段(外植体)适合70%酒精、5%次氯酸钠进行消毒。故选③⑥。
【小问3详解】
通过植物组织培养技术进行快速繁殖,属于无性生殖;由图2可知,茎尖越小,脱毒率越高,但成苗率越低,在茎尖外植体大小为0.27mm时,脱毒率和成苗率均较高,因此马铃薯脱毒培养中茎尖外植体的适宜大小为0.27mm;植物的茎尖培养脱毒苗,主要因为茎尖分生组织代谢旺盛,分裂速度快,且病毒在该区域分布少甚至无病毒。通过培养茎尖,能获得无病毒的植株,即脱毒苗。
【小问4详解】
图3是植物体细胞杂交技术;该技术涉及原生质体融合和植物组织培养,原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性;诱导原生质体融合常用的化学诱导剂PEG(聚乙二醇或高Ca2+-高pH);X细胞是杂交体细胞,融合的每个体细胞都有本物种的同源染色体;由X到出芽生根需要经历的过程是脱分化和再分化,此过程常用的植物激素是生长素和细胞分裂素,一般情况下愈伤组织先分化出芽再分化出根。
19. 双特异性抗体是指一个抗体分子可以与两个不同抗原或同一抗原的两个不同抗原表位相结合,目前最常利用杂交瘤杂交法来制备。长春花是原产于非洲东海岸的野生花卉,其所含的长春碱具有良好的抗肿瘤作用。下图1是科研人员通过杂交—杂交瘤细胞技术(免疫的B淋巴细胞和杂交瘤细胞杂交技术)生产能同时识别癌胚抗原和长春碱的双特异性单克隆抗体的部分过程。图2是某双特异性抗体作用图。请分析回答下列问题:
(1)与植物体细胞杂交相比,图1中过程②特有的诱导融合的方法是_____,过程②选用的骨髓瘤细胞_____( 选填“能”或“不能”)在HAT培养基上生长。
(2)对③筛选出杂交瘤细胞,还需进行_____和_____,才能筛选出足够量的既能无限增殖又能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。与传统血清抗体相比,单克隆抗体最主要的优点是_____。
(3)图1中①步骤注射癌胚抗原的目的是_____。
(4)假设图2中双特异性抗体分子是由若干个氨基酸形成的,下列叙述不正确的是_____。
A. 该特异性抗体能与人体内各类肿瘤细胞结合
B. 双特异性抗体可以在人体内持续发挥作用
C. 该双特异性抗体的制备过程中只用到了动物细胞融合技术
D. 双特异性抗体能与药物和肿瘤细胞结合,因而不具有特异性
【答案】(1) ①. 灭活病毒诱导法 ②. 不能
(2) ①. 克隆化培养 ②. 抗体检测 ③. 单克隆抗体能准确地识别抗原的细微差异,与特定抗原发生特异性结合,并且可以大量制备(特异性强、灵敏度高、可大量制备)
(3)刺激小鼠产生相应的B淋巴细胞/浆细胞 (4)ABCD
【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】
诱导动物细胞融合的方法有:物理法(离心、振动)、化学法(聚乙二醇)、生物法(灭活的病毒),与植物体细胞杂交相比特有的方法是灭活的病毒诱导法;在HAT培养基上未融合的细胞(B细胞和骨髓瘤细胞)都不能生存,只有杂交瘤细胞能存活。
【小问2详解】
为选出能产生专一抗体的细胞,要将从HAT培养基上筛选出的细胞稀释液滴入多孔培养板中,使多孔培养板每孔中有一个细胞,然后筛选出专一抗体检测呈阳性的细胞,即需要进行克隆化培养和抗体检测,进行克隆化培养;与传统血清抗体相比,单克隆抗体最主要的优点是能准确地识别抗原的细微差异,与特定抗原发生特异性结合,并且可以大量制备(特异性强、灵敏度高、可大量制备)。
【小问3详解】
一种抗原可诱导产生一种特定抗体,图1中①步骤注射癌胚抗原的目的是刺激小鼠产生相应的B淋巴细胞。
【小问4详解】
A、该特异性抗体可以识别两种抗原—癌胚抗原和长春碱,不识别所有的肿瘤细胞,A错误;
B、不同的抗体在人体内存留的时间长短不同,抗体不一定在人体内持续发挥作用,B错误;
C、该抗体的制备过程用到了动物细胞培养技术和动物细胞融合技术,C错误;
D、双特异性抗体能与药物和肿瘤细胞结合,具有特异性,D错误。
故选ABCD。
20. 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,所谓的“三亲婴儿”,为了避免母亲把生理缺陷遗传给孩子,医生去除女性捐赠者的卵子中的细胞核,接着用母亲卵细胞中对应的遗传基因取而代之,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。回答以下问题:
(1)图中“去核”是指去除______。
(2)在体外受精前,需要将卵母细胞培养到______期。采集到的精子需要进行______处理,体外受精后还需将受精卵放入培养液中培养到一定阶段才能移植,培养液的成分一般比较复杂,除一些维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分,以及______等天然成分。
(3)胚胎发育到______时,细胞开始出现分化。早期胚胎的______细胞将发育成胎儿的各种组织。
(4)从遗传角度分析,“三亲婴儿”技术还可以避免“母亲”的______(填细胞结构)中的缺陷基因传递给孩子。
【答案】(1)捐献者卵母细胞的细胞核(或捐献者卵母细胞的纺锤体—染色体复合物)
(2) ①. 减数第二次分裂中(MⅡ中) ②. 获能 ③. 血清
(3) ①. 囊胚期 ②. 内细胞团
(4) 线粒体(细胞质)
【解析】
【分析】根据题意可知,“三亲婴儿”的培育涉及核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术。试管婴儿是用人工方法让卵子和精子在体外受精并进行早期胚胎发育,然后移植到母体子宫内发育而诞生的婴儿。即通过体外受精联合胚胎移植技术,分别将卵子与精子取出后,置于试管内使其受精,再将胚胎前体——受精卵移植回母体子宫内发育成胎儿。
【小问1详解】
在细胞核移植技术中,这里的 “去核” 是指去除捐献者卵母细胞的细胞核,实质是指去除纺锤体—染色体复合物。因为要将母亲卵细胞中的细胞核移入去核的卵母细胞中,从而避免母亲的生理缺陷遗传给孩子。
【小问2详解】
在体外受精前,需要将卵母细胞培养到减数第二次分裂中期(MⅡ中期),因为只有处于这个时期的卵母细胞才具备受精能力。采集到的精子需要进行获能处理。刚采集的精子不能立即与卵子受精,必须在雌性动物生殖道内发生相应生理变化后,才能获得受精能力。培养液的成分一般比较复杂,除一些维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分,还需要添加血清等天然成分。
【小问3详解】
胚胎发育到囊胚期时,细胞开始出现分化。囊胚期细胞分为内细胞团和滋养层细胞,其中内细胞团将来发育成胎儿的各种组织。
【小问4详解】
线粒体中存在少量的DNA,三亲婴儿的培育技术用的是母亲卵母细胞的细胞核,因此能避免母亲的线粒体(或细胞质)中的缺陷基因传递给孩子。
21. 烟草作为一种重要的经济作物,其品质改良一直是研究的热点,超甜基因的发现为烟草甜度的提升带来了机遇。现从具有高甜度特性的植物甜叶菊中得到的甜蛋白基因如图1,选用的植物表达载体pBI121如图2,其含有CaMV35S强启动子、多克隆位点(含有多个限制酶识别序列)和筛选标记基因(如卡那霉素抗性基因)等,构建基因表达载体后再转化至农杆菌菌株中,用于后续的烟草转化。回答下列问题:
(1)通常可先从甜叶菊叶片组织中提取_____,再利用_____酶得到cDNA,进而通过PCR技术扩增获得目的基因,在扩增目的基因时还需要在设计的引物_____(填“5′”或“3′”)端添加限制酶的识别序列。
(2)构建基因表达载体时,首先选用图中的限制酶_____同时切割pBI121质粒和含有目的基因的DNA片段,然后用DNA连接酶拼接。DNA连接酶与DNA聚合酶在作用上的区别是_____。
(3)将构建的基因表达载体导入农杆菌前,需先用_____处理农杆菌,接着用含有_____的培养基培养农杆菌来筛选目的菌。
(4)用农杆菌转化法获得转甜蛋白基因的烟草细胞后,先经_____形成愈伤组织,即失去其特有的_____,再诱导其形成新植株。
(5)现科研人员发现转基因烟草细胞中没有表达出甜蛋白,请分析可能的原因:_____(答出2点)。
【答案】(1) ①. 总RNA ②. 逆转录 ③. 5'
(2) ①. XbaⅠ和HindⅢ ②. DNA连接酶是连接两个DNA片段,而DNA聚合酶是将单个脱氧核苷酸连接到已有的脱氧核苷酸链末端
(3) ①. Ca2+ ②. 卡那霉素
(4) ①. 脱分化 ②. 结构和功能
(5)甜蛋白基因的转录过程受阻;甜蛋白基因的翻译过程受阻
【解析】
【分析】基因工程的步骤:目的基因的提取、目的基因与运载体结合、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】
获取目的基因先从甜叶菊叶片组织中提取总RNA,其中包含了甜蛋白基因的mRNA,再利用逆转录酶得到cDNA,进而通过PCR技术扩增获得目的基因。在扩增目的基因时还需要在设计的引物5′端添加限制酶的识别序列(3'端延伸获得目的基因)。
【小问2详解】
根据图1、图2综合分析,为保证目的基因能按照转录方向插入启动子和终止子之间,选用的限制酶是XbaⅠ和HindⅢ。DNA连接酶与DNA聚合酶在作用上的区别是DNA连接酶是连接两个DNA片段,而DNA聚合酶是将单个脱氧核苷酸连接到已有的脱氧核苷酸链末端。
【小问3详解】
将构建的基因表达载体导入农杆菌前,需先用Ca2+处理农杆菌,是其处于感受态。由于所用的载体pBI121含有卡那霉素抗性基因,因此用含有卡那霉素的培养基培养农杆菌来筛选目的菌。
【小问4详解】
获得转甜蛋白基因的烟草细胞后,经过脱分化形成愈伤组织,植物细胞形成愈伤组织的过程中失去特有的结构和功能,进而诱导形成新植株。
【小问5详解】
转基因烟草细胞中没有表达出甜蛋白,可能是甜蛋白基因的转录过程受阻;或甜蛋白基因的翻译过程受阻。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。