精品解析:天津市滨海新区北京师范大学天津生态城附属学校2024-2025学年高二下学期期中生物试题
2025-07-17
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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) | 滨海新区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.63 MB |
| 发布时间 | 2025-07-17 |
| 更新时间 | 2026-04-05 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53095159.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
北京师范大学天津生态城附属学校
2024—2025学年度高二年级第二学期期中考试
生物试卷
注意事项:
1、本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间60分钟。
2、答Ⅰ卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目涂写在答题卡上,只交答题卡,试卷学生带走,以备讲评。
第Ⅰ卷(选择题,满分50分)
一、选择题(本题共25小题,每小题只有一个选项符合要求。每题2分,共50分)
1. 中国的许多传统美食制作过程蕴含了生物发酵技术。下列叙述正确的是( )
A. 泡菜制作过程中,酵母菌将葡萄糖分解成乳酸
B. 馒头制作过程中,酵母菌进行呼吸作用产生CO2
C. 米酒制作过程中,将容器密封可以促进酵母菌生长
D. 酸奶制作过程中,后期低温处理可产生大量乳酸杆菌
【答案】B
【解析】
【分析】 1、参与腐乳制作的微生物主要是毛霉,其新陈代谢类型是异养需氧型.腐乳制作的原理:毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
2、参与泡菜制作的微生物是乳酸菌,泡菜制作的原理:(1)乳酸菌在无氧条件下,将糖分解为乳酸。(2)利用乳酸菌制作泡菜的过程中会引起亚硝酸盐的含量的变化。
3、醋酸菌好氧性细菌,当缺少糖源时和有氧条件下,可将乙醇(酒精)氧化成醋酸;当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;醋酸菌生长的最佳温度是在30℃~35℃。
【详解】A、泡菜制作过程中,主要是乳酸菌将葡萄糖分解形成乳酸,A错误;
B、做馒头或面包时,经常要用到酵母菌,酵母菌可以进行有氧呼吸分解面粉中的葡萄糖,产生二氧化碳和水,二氧化碳是气体,遇热膨胀而形成小孔,使得馒头或面包暄软多孔,B正确;
C、酵母菌在有氧条件下可以大量繁殖,在密封也就是无氧条件下产生酒精,C错误;
D、酸奶制作过程中,后期低温处理时大部分乳酸杆菌已死亡,不会大量繁殖,D错误。
故选B。
2. 黑曲霉是一种丝状真菌,其代谢产物广泛应用于食品加工等领域。食品工业以红薯粉为原料经黑曲霉发酵获得柠檬酸,下图为生产柠檬酸的简要流程图。下列叙述正确的是( )
A. 黑曲霉与生产果醋时所用主要微生物的代谢类型相同
B. 将菌种接种至A培养基时,浸泡在酒精中的涂布器使用前需在火焰上灼烧
C. 若发酵罐C中的原料为大豆粉,可利用黑曲霉水解大豆中的淀粉制成酱油
D. 分离、提纯获得微生物细胞本身或其代谢产物是发酵工程的中心环节
【答案】A
【解析】
【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。发酵过程的监测和调控包括对发酵过程中微生物生长、代谢产物的生成和消耗等进行实时监测和调控,以保证发酵过程的稳定和产物的质量。因此,发酵过程是发酵工程的中心环节,对于发酵工程的成功和产物的质量具有至关重要的作用。
【详解】A、由培养时需要通气振荡可知,黑曲霉的异化作用类型为需氧型,因此其代谢类型为异养需氧型,制作果醋利用的是醋酸菌,它的代谢类型均为异养需氧型,A正确;
B、将菌种接种至A培养基时,平板划线法的接种工具接种环在使用前需在火焰上灼烧灭菌,B错误;
C、以大豆为主要原料,利用产生蛋白酶的霉菌(如黑曲霉),将原料中的蛋白质水解成小分子的肽和氨基酸,然后经淋洗、调制可以制成酱油产品,C错误;
D、发酵工程的中心环节是发酵过程,不是分离、提纯获得微生物细胞本身或其代谢产物,D错误。
故选A。
3. 图1是制作果酒和果醋的简易装置,图2是制作果酒或果醋过程中可能发生的物质变化。下列相关叙述正确的是( )
A. 果酒发酵阶段,若开错气阀,则会导致发酵液溢出
B. 果醋发酵阶段,醋酸菌进行④过程时发酵液中糖类充足
C. 制作果酒的主要发酵菌进行①和②过程的场所是线粒体
D. 制作果醋的主要发酵菌进行④过程时不需要O2的参与
【答案】A
【解析】
【分析】1、果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧微生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,把糖分解成二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精,酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18~25℃;生产中是否有酒精的产生,可用酸性重铬酸钾来检验,该物质与酒精反应呈现灰绿色。
2、果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌,醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动,其代谢类型属于异养需氧型。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
【详解】A、果酒发酵阶段,开气阀的目的是排气,而排气时应打开气阀b,若错开气阀a,会导致发酵液从进气管溢出,A正确;
B、果醋发酵阶段,醋酸菌在糖类匮乏时能利用酒精经一系列化学反应生成醋酸,B错误;
C、图2中,①过程进行的场所是细胞质基质,C错误;
D、醋酸菌利用酒精生成醋酸时,需要氧气的参与,D错误。
故选A。
4. 野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长,赖氨酸营养缺陷型突变菌由于发生基因突变只能在添加了赖氨酸的培养基上生长。下图为以野生型菌株为材料,诱变、纯化赖氨酸营养缺陷突变株的部分流程图,数字代表培养基,A、B、C表示操作步骤。下列有关说法正确的是( )
(原位影印是指用无菌绒布轻盖在已长好菌落的培养基②上,然后不转动任何角度,将②上的菌落按原位“复印”至新的培养基③和④上)
A. 野生型大肠杆菌能够合成所需的全部氨基酸,因此培养基中无需提供氮源
B. ①②④培养基中需添加赖氨酸,而③培养基中不能添加赖氨酸
C. 需将①中的菌液适当稀释后,用接种环蘸取菌液在②上进行划线接种
D. 从④培养基中挑取乙菌落进行纯化培养即可获得所需突变株
【答案】B
【解析】
【分析】培养基:人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质,是进行微生物培养的物质基础。
培养基种类:培养基按照物理性质可分为液体培养基、半固体培养基和固体培养基。
微生物的接种方法:平板划线法和稀释涂布平板法。
①平板划线法:通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作,将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面。
②稀释涂布平板法: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,进行培养。
【详解】A、野生型大肠杆菌不能够合成所需的全部氨基酸,并且还有别的有机物需要氮元素,因此培养基中需要提供氮源,A错误;
B、紫外线照射菌液,使大肠杆菌产生基因突变,便于筛选赖氨酸营养缺陷突变株,由于基因突变频率较低,且不定向,因此发生赖氨酸营养缺陷型突变的菌种不多,因此需要在①中添加赖氨酸来增大该突变株浓度,以便进行稀释涂布操作,②④中添加赖氨酸目的是使赖氨酸营养缺陷突变株能够在该培养基上生长,③不添加赖氨酸,赖氨酸营养缺陷突变株不能在其上繁殖形成菌落,通过③④对比,选择能在④中生长但是不能在③中生长的菌落即为赖氨酸营养缺陷突变株,故①②④培养基中需添加赖氨酸,而③培养基中不能添加赖氨酸,B正确;
C、需将①中的菌液适当稀释后,用微量移液器吸取少量菌液,用涂布器在②上进行涂布接种,C错误;
D、乙菌落在③培养基内对应位置也有菌落,属于野生型,不是所需突变株,D错误。
故选B。
5. 在反刍动物瘤胃中生活着多种微生物,其中许多微生物能以尿素为唯一氮源。某小组计划从牛瘤胃中分离出该类微生物进行研究,如图为实验所用的培养基配方。下列说法正确的是( )
本实验使用的培养基配方
KH2PO4 1.4g
Na2HPO4 2.1g
MgSO4·7H2O 0.2g
葡萄糖 10.0g
尿素 1.0g
琼脂 15.0g
将上述物质溶解后,用蒸馏水定容至1000mL。
A. 该培养基为固体培养基,倒平板操作后,进行高压蒸汽灭菌
B. 该培养基上只有尿素分解菌能够存活,因而长出的菌落无须菌种鉴定
C. 接种针可以通过灼烧灭菌,灼烧时使用酒精灯的内焰效果更好
D. 尿素分解菌能够使培养基的pH升高,可据此初步确定所需菌种
【答案】D
【解析】
【分析】培养基营养构成:各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求.例如,培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素,培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性,培养细菌时需将pH调至中性或微碱性,培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件.
【详解】A、该培养基加入琼脂, 为固体培养基,倒平板操作前,进行高压蒸汽灭菌,A错误;
B、鉴定分离纯化的菌种为尿素分解菌,根据尿素分解菌产生的脲酶将尿素分解产生的氨与酚红指示剂显红色的原理,所以可在培养基中加入酚红指示剂用于菌种鉴定,B错误;
C、接种针可以通过灼烧灭菌,灼烧时使用酒精灯的外焰效果更好,C错误;
D、尿素分解菌产生的脲酶将尿素分解产生的氨,能够使培养基的pH升高,可据此初步确定所需菌种,D正确。
故选D。
6. 关于菊花的组织培养,下列说法正确的是( )
A. 外植体用酒精消毒30s后,立即用次氯酸钠溶液处理30min后,再用无菌水冲洗2-3次
B. 用于植物组织培养的培养基同样适合于某些微生物的生长,一旦感染杂菌则前功尽弃
C. 将菊花茎段切断形态学上端插入诱导愈伤组织的培养基中,不应倒插
D. 诱导愈伤组织的形成过程通常需提供光,无光条件下形成的试管苗一般为黄化苗
【答案】B
【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、外植体需要用70%的酒精消毒30s,立即用无菌水冲洗2-3次;再用5%的次氯酸钠消毒30min后,立即用无菌水冲洗2-3次,A错误;
B、用于植物组织培养的培养基同样适合于某些微生物的生长,一旦感染杂菌则前功尽弃,故植物组织培养过程应注意无菌操作,B正确;
C、将菊花茎段切断形态学下端插入诱导愈伤组织的培养基中,是为了生长素的极性运输,保证成活率,C错误;
D、诱导愈伤组织的形成过程通常需要避光处理,D错误。
故选B。
7. SOD是一种广泛分布于各种细胞中的抗氧化酶,它能催化超氧阴离子自由基形成H₂O₂,增强植物的抗逆性。下图为培育能够产生SOD农作物新品种的一种方式,有关叙述正确的是( )
A. ③表示再分化过程,无需严格的无菌操作
B. 过程②和③的培养基中植物激素的种类和比例相同
C. 图中愈伤组织和胚状体的细胞中蛋白质的种类相同
D. ②过程中一般不需要光照,③过程中需要给予适宜时间和强度的光照
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:SOD基因是目的基因,图中①表示采用基因工程技术将目的基因导入受体细胞的过程;②③表示植物组织培养过程,其原理是植物细胞具有全能性,其中②表示脱分化形成愈伤组织的过程;③表示再分化形成胚状体的过程。
【详解】A、②、③分别表示脱分化、再分化过程,均需要在严格的无菌条件下完成,A错误;
B、②、③分别表示脱分化、再分化过程,培养基中植物激素比例不相同,B错误;
C、脱分化形成愈伤组织,再分化形成的胚状体,由于基因的选择性表达,两者细胞中蛋白质的种类不完全相同,C错误;
D、②表示脱分化过程,不需要在光照条件下进行,③过程表示再分化过程,需要给予适宜时间和强度的光照,D正确。
故选D。
8. 实验人员利用矮牵牛(二倍体,2n=14)的红色花瓣细胞(液泡呈红色)与枸杞(四倍体,4n=48)叶肉细 胞,制备了相应的原生质体,并诱导其融合,经筛选、培养获得杂种植株。下列有关叙述错误的是( )
A. 获得该杂种植株打破了生殖隔离,实现了远缘杂交育种
B. 可利用电融合法、离心法等方法诱导原生质体融合
C. 可利用光学显微镜观察,筛选出杂种原生质体
D. 若原生质体均为两两融合,则融合后的细胞中染色体数目均为 62 条
【答案】D
【解析】
【分析】矮牵牛(二倍体,2n=14)与枸杞(四倍体,4n=48)叶肉细胞杂交前应先用酶解法去除细胞壁,然后制备相应的原生质体并诱导其融合,最终获得杂种植株。
【详解】A、获得该杂种植株的方法是植物体细胞杂交技术,其最大的优点是打破了生殖隔离,实现了远缘杂交育种,A正确;
B、诱导植物原生质体融合时,可利用电融合法、离心法等方法诱导原生质体融合,B正确;
C、杂种原生质体的染色体数目是两种细胞染色体数目之和,可通过光学显微镜观察到染色体数目,从而筛选出杂种原生质体,C正确;
D、若原生质体均为两两融合,则会形成3种细胞,即矮牵牛细胞自身融合的细胞、枸杞细胞自身融合的细胞和杂种细胞,所以融合后的细胞中染色体数目为28条或96条或62条,D错误。
故选D。
9. 航天员叶光富和王亚平在天宫课堂上展示了培养的心肌细胞跳动的视频。下列相关叙述正确的是( )
A. 培养心肌细胞的器具和试剂都要先进行高压蒸汽灭菌
B. 培养心肌细胞的时候既需要氧气也需要二氧化碳
C. 心肌细胞在培养容器中通过有丝分裂不断增殖
D. 心肌细胞在神经细胞发出的神经冲动的支配下跳动
【答案】B
【解析】
【分析】动物细胞培养的过程: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、培养心肌细胞的器具要先进行高压蒸汽灭菌,但是试剂并不都需要灭菌,如动物血清不能进行高压蒸汽灭菌,否则会使其中的成分失活,A错误;
B、培养心肌细胞的时候既需要氧气(有助于进行有氧呼吸)也需要二氧化碳(有助于维持培养液的pH),B正确;
C、心肌细胞为终末分化细胞,已丧失有丝分裂能力,无法在培养容器中增殖,C错误;
D、心肌细胞本身具有自律性,属于自律细胞,能自发产生节律性的电兴奋,从而引起收缩跳动,不需要神经和体液的额外刺激,因此在太空培养环境中仍能自主跳动,D错误。
故选B。
10. 研究表明,髓系细胞触发受体2(TREM2)是一种免疫抑制受体,在肿瘤免疫逃逸中发挥重要作用。因此,TREM2抗体药物有望提高肿瘤免疫疗法的疗效。下图为TREM2单克隆抗体的制备流程图,下列说法正确的是( )
A. 步骤①和步骤⑤分别向小鼠注射TREM2蛋白和分泌TREM2抗体的杂交瘤细胞
B. 从小鼠体内脾脏中获得B细胞,因为脾脏是B细胞产生和成熟的场所
C. 可将杂交瘤细胞注入小鼠血液中实现单克隆抗体的大规模生产
D. 步骤⑥和植物组织培养均需使用二氧化碳培养箱进行大规模培养
【答案】A
【解析】
【分析】1、单克隆抗体的制备过程:
(1)制备产生抗体的B淋巴细胞:向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞;
(2)获得杂交瘤细胞:①将鼠的骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合;②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体;
(3)克隆化培养和抗体检测;
(4)将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖;
(5)提取单克隆抗体:从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
【详解】A、步骤①向小鼠注射TREM2蛋白,让小鼠发生免疫反应,获得能产生抗体的B淋巴细胞;步骤⑤向小鼠腹腔注射分泌TREM2抗体的杂交瘤细胞,目的是获得单克隆抗体,A正确;
B、B细胞在骨髓中成熟,B错误;
C、可将杂交瘤细胞注入小鼠腹腔中实现单克隆抗体的大规模生产,C错误;
D、动物细胞培养过程中二氧化碳用于调节培养液的pH值,而植物组织培养的过程中不需要二氧化碳培养箱,D错误。
故选A。
11. 培育“试管山羊”的基本过程如下图所示,若要培育成功,下列叙述正确的是( )
A. 甲过程中可通过给母山羊注射促性腺激素使其超数排卵
B. 乙过程的目的之一是促进卵母细胞和精子的成熟
C. 丙过程所有细胞体积之和不断增大
D. 丙过程中的细胞分裂方式为有丝分裂,从原肠胚阶段开始出现细胞分化
【答案】A
【解析】
【分析】题图分析:图示为培育“试管山羊”的基本过程图解,其中甲表示卵母细胞的采集过程;乙表示体外受精过程;丙表示早期胚胎培养过程;丁表示胚胎移植过程。
【详解】A、甲过程为超数排卵过程,可通过给母山羊注射有关激素(促性腺激素)使其超数排卵,A正确;
B、乙过程的目的是体外受精形成受精卵,B错误;
C、胚胎发育的过程主要包括受精、卵裂、桑葚胚、囊胚、原肠胚和器官形成等阶段,卵裂期:细胞进行有丝分裂,数量增加,胚胎总体积不增加,C错误;
D、胚胎发育过程中的细胞分裂方式均为有丝分裂,从囊胚阶段开始出现细胞分化,D错误。
故选A。
12. “筛选”是生物工程中常用的技术手段。下列有关叙述错误的是( )
A. 基因工程育种时,需要通过标记基因筛选出含有目的基因的受体细胞
B. 胚胎移植前,需要对来自供体母牛子宫内的原肠胚进行质量筛查
C. 单倍体育种时,需要对F1的花药进行组织培养后才可继续筛选
D. 制备单克隆抗体时,需从分子水平筛选获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞
【答案】B
【解析】
【分析】1.单倍体育种过程中包括两个技术:花药离体培养、秋水仙素处理单倍体幼苗。
2.胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理(选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体。用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理);②配种或人工授精;③对胚胎的收集、检查、培养或保存(对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段);④对胚胎进行移植;⑤移植后的检查。
3.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、基因工程育种时,需要通过标记基因,筛选出含有目的基因的受体细胞,A正确;
B、胚胎移植前,需要对来自供体母牛子宫内的胚胎进行质量筛查,通常是发育到桑椹或胚囊胚阶段的胚胎,B错误;
C、单倍体育种中,通过对F1的花药离体培养获得的单倍体,然后利用秋水仙素处理幼苗使染色体加倍后,才能筛选出符合要求的品种,C正确;
D、单克隆抗体制备过程中,第一次筛选出杂交瘤细胞,第二次从分子水平筛选出产生所需抗体的杂交瘤细胞,D正确。
故选B。
【点睛】
13. 某同学在学习“细胞工程”时,列表比较了动植物细胞工程的有关内容,你认为有几处不正确( )
植物细胞工程
动物细胞工程
技术手段
植物组织培养、植物体细胞杂交等
动物细胞培养和融合等
特殊处理
酶解法去除细胞壁
胃蛋白酶处理得到细胞悬浮液
融合方法
物理方法、化学方法、生物方法
物理方法、化学方法和生物方法
典型应用
无病毒植物的培育、人工种子、种间植物杂交等
单克隆抗体的制备等
培养基区别
所用的糖必须为葡萄糖
所用的糖为葡萄糖且动物血清不可缺少
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
【答案】D
【解析】
【分析】植物细胞工程的技术手段主要有植物组织培养和植物体细胞杂交,其中植物组织培养是植物细胞工程的基础;动物细胞工程的技术手段主要有动物细胞培养、动物细胞融合、单克隆抗体的制备、胚胎移植和核移植,其中动物细胞培养是动物细胞工程的基础。动、植物细胞工程的原理和技术手段有相似之点,但也存在不同之处,需要考生在平时的学习过程中注意列表比较。
【详解】技术手段:植物细胞工程的技术手段主要有植物组织培养和植物体细胞杂交,其中植物组织培养是植物细胞工程的基础;动物细胞工程的技术手段主要有动物细胞培养、动物细胞融合、单克隆抗体的制备、胚胎移植和核移植等,正确;
特殊处理:动物细胞工程中,需用胰蛋白酶分散细胞,而胃蛋白酶需酸性环境(pH≈2),而培养液为中性(pH≈7.2-7.4),胃蛋白酶会失活,不起作用,错误;
融合方法:植物体细胞杂交仅用物理(如离心)和化学(如聚乙二醇)方法,而生物方法(如灭活病毒)仅用于动物细胞融合”,错误;
典型应用:植物细胞工程可以用于无病毒植物的培育、人工种子、种间植物杂交等,动物细胞工程可以用于单克隆抗体的制备等,正确;
培养基区别:植物组织培养常用蔗糖(维持渗透压和提供能量),而动物培养基需葡萄糖且依赖血清,错误。
综上分析可知,一共有3处错误。
故选D。
14. 动物细胞培养是动物细胞工程的基础。如图所示,a、b、c表示现代工程技术,①②③表示通过相应技术经胚胎移植得到的个体,下列说法正确的是( )
A. 若a是体细胞核移植技术,则①反映了动物细胞也具有全能性
B. 若b是体外受精技术,则②为良种家畜快速大量繁殖提供了可能
C. 若c是胚胎分割技术,则③中个体的基因型和表现型一定相同
D. ①②③生产过程中的受体需用促性腺激素进行同期发情处理
【答案】B
【解析】
【分析】1、动物细胞核移植技术说明动物细胞核具有全能性。2、体外受精包括精子的采集和获能、卵母细胞的采集和培养、体外受精,该技术产生的动物称为试管动物。3、胚胎分割的特点:来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。4、表现型=基因型+外界环境。
【详解】A、若a是体细胞核移植技术,则①反映了动物体细胞的细胞核具有全能性,A错误;
B、若b是体外受精技术,则②为试管动物,这为良种家畜快速大量繁殖提供了可能,B正确;
C、胚胎分割技术所得个体的基因型完全相同,但表型不一定完全相同,因为表型还受环境的影响,C错误;
D、超数排卵处理所用激素为促性腺激素,同期发情处理所用激素为孕激素等,D错误。
故选B。
15. 下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述,正确的是( )
A. 可选择哺乳动物或鸟类的成熟红细胞作为实验材料
B. 二苯胺试剂和斐林试剂相比,后者不需要现配现用
C. 使用预冷的无水乙醇既能溶解杂质,还能溶解DNA
D. 提取植物细胞的DNA时,加入的研磨液能溶解DNA
【答案】D
【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;DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。(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、哺乳动物的成熟红细胞中无DNA,不适合用作该实验的材料,A错误;
B、二苯胺和斐林试剂均需要现配现用,B错误;
C、本实验使用的是预冷的体积分数为95%的酒精析出DNA,C错误;
D、研磨液可以溶解研磨过程中从细胞中释放出的DNA,D正确。
故选D。
16. 下列关于DNA重组技术基本工具的说法,正确的是( )
A. DNA连接酶可催化脱氧核苷酸链间形成氢键
B. 限制酶切割DNA后一定能产生黏性末端
C. 质粒是基因工程中唯一的载体
D. 微生物中的限制性核酸内切酶对自身DNA无损害作用
【答案】D
【解析】
【分析】基因工程的工具:(1)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,形成黏性末端和平末端两种。(2)DNA连接酶:据酶的来源不同分为两类:E.coliDNA连接酶、T4DNA连接酶。这二者都能连接黏性末端,此外T4DNA连接酶还可以连接平末端,但连接平末端时的效率比较低。(3)运载体:常用的运载体有质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
【详解】A、DNA连接酶作用是催化两个DNA片段的磷酸二酯键连接,而非形成氢键(氢键是互补碱基通过氢键自动配对形成),A错误;
B、限制酶切割DNA可能产生黏性末端(如EcoRⅠ)或平末端(如SmaⅠ),因此“一定能产生黏性末端”的表述错误,B错误;
C、基因工程载体除质粒外,还包括噬菌体衍生物、动植物病毒等,因此“唯一”表述错误,C错误;
D、微生物的限制酶通过切割特定序列保护自身,其自身DNA因甲基化修饰不被切割,因此对自身DNA无损害,D正确。
故选D。
17. 将Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4基因通过逆转录病毒转入小鼠成纤维细胞后。置于培养胚胎干细胞(ES细胞)的培养基上培养。2~3周后,细胞会呈现出与ES细胞类似的形态和活跃分裂能力,这样的细胞称为诱导多能干细胞(iPS细胞)。下列说法错误的是( )
A. 逆转录病毒充当了将目的基因导入成纤维细胞的载体
B. 从获取途径看,iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞
C. 体细胞经诱导产生iPS细胞后,细胞的全能性下降
D. 欲验证iPS细胞的产生是由于外源基因的作用,应设置不转入外源基因的对照组
【答案】C
【解析】
【分析】胚胎干细胞具有胚胎细胞的特性,在形态上表现为体积小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外,在体外培养的条件下,可以增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可进行遗传改造。
【详解】A、由题意可知,Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4基因能通过逆转录病毒转入小鼠成纤维细胞,说明逆转录病毒充当了将目的基因导入成纤维细胞的载体,A正确;
B、由于iPS细胞具有活跃的分裂能力,故iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞,B正确;
C、体细胞分化程度高,全能性低,体细胞被诱导为iPS细胞后,可重新分化为其他细胞,故体细胞经诱导产生iPS细胞后,细胞的全能性升高,C错误;
D、欲验证iPS细胞的产生是由于外源基因的作用,自变量为是否含有外源基因,应设置不转入外源基因的对照组,D正确。
故选C。
18. 下图为四种不同限制性核酸内切酶识别的序列及切割位置图示,下列叙述错误的是( )
A. 若DNA上的碱基随机排列,理论上每4096个碱基对会有一个BamHⅠ限制酶识别位点
B. 作为优质的基因工程的通用载体,质粒上应具有同种限制酶的多个酶切位点
C. BamHⅠ限制酶切割得到的目的基因可以与BglⅡ限制酶切割后的质粒相连
D. 若DNA上的碱基随机排列,NotⅠ限制酶切割位点出现频率低于其他三种限制酶
【答案】B
【解析】
【分析】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。
【详解】A、若DNA上的碱基随机排列,出现GGATCC碱基排列序列的概率为(1/4)6=1/4096,因此理论上每4096个碱基对会有一个BamHⅠ限制酶识别位点,A正确;
B、作为运载体的质粒,应有多个限制性酶的切割位点,不一定要相同,以便插入目的基因,B错误;
C、BamHⅠ限制性核酸内切酶切割后的末端与BglⅡ切割的末端是相同的,故用BamHⅠ限制性核酸内切酶切割后的DNA能够连接到用BglⅡ切割的载体DNA中,C正确;
D、EcoRⅠ、BamHⅠ、BglⅡ都是由六个碱基对构成,而NotⅠ由8个碱基对构成,若DNA上的碱基随机排列,NotⅠ限制性核酸内切酶切割位点出现频率低于其他三种限制性核酸内切酶,D正确。
故选B。
19. 如图是被农杆菌侵染的水稻植株的DNA片段,研究者将其连接成环,并以此环为模板进行PCR,扩增出T—DNA插入位置两侧的未知序列,据此来确定T—DNA插入的具体位置。有关说法正确的是( )
A. 农杆菌在自然条件下主要侵染单子叶植物和裸子植物,T—DNA存在于其Ti质粒上
B. 若扩增循环n次,需要个引物
C. 利用图中的引物②③组合可扩增出两侧的未知序列
D. 将扩增出的未知序列与水稻基因组序列比对可确定T—DNA的插入位置
【答案】D
【解析】
【分析】PCR技术依据的原理是DNA的半保留复制,耐高温的DNA聚合酶可以在引物的基础上,从引物的3'端添加游离的脱氧核苷酸,不断延长子链。
【详解】A、农杆菌在自然条件下主要侵染双子叶植物和裸子植物,A错误;
B、扩增循环n次,得到2n个DNA分子,只有最初的两条母链不需要引物,共需要2n+1-2个引物,B错误;
C、耐高温的DNA聚合酶可在引物的3'端延伸子链,利用图中的引物①④组合可扩增出两侧的未知序列,C错误;
D、不同的DNA分子或DNA区段具有特异性,将扩增出的未知序列与水稻基因组序列比对可确定T-DNA的插入位置,D正确。
故选D。
20. 符合PCR反应条件的一项是( )。
①稳定的缓冲液环境②DNA模板③合成引物
④四种脱氧核苷酸⑤耐高温的DNA聚合酶⑥DNA解旋酶
⑦限制性核酸内切酶⑧温控设备
A. ①②③④⑤⑥ B. ①②③④⑤⑥⑦⑧
C. ③④⑤⑥⑦⑧ D. ①②③④⑤⑧
【答案】D
【解析】
【分析】PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术.PCR技术的原理是DNA复制,需要的条件有:模板DNA(目的基因所在的DNA片段)、原料(四种脱氧核苷酸)、一对引物(单链的脱氧核苷酸序列)、热稳定DNA聚合酶(Taq酶)。
【详解】①缓冲液可以为PCR反应提供稳定的反应环境,①正确;
②PCR需要DNA模板,②正确;
③PCR需要一对引物,即一对单链的脱氧核苷酸序列引物,③正确;
④需要四种脱氧核苷酸作为原料,④正确;
⑤体外合成DNA时,需要耐高温的DNA聚合酶,⑤正确;
⑥体外合成DNA时,不需要DNA解旋酶,可以通过高温使DNA解旋,⑥错误;
⑦PCR反应不需要限制性内切酶,⑦错误;
⑧PCR反应需要温控设备来控制反应的温度,⑧正确。
故选D。
21. 水蛭素是一种蛋白质,可用于预防和治疗血栓。实验人员用赖氨酸替换水蛭素的第47位的天冬酰胺可以提高水蛭素的抗凝血活性。下列叙述错误的是( )
A. 实验中直接对水蛭素的天冬酰胺进行替换后,水蛭素的空间结构会发生变化
B. 水蛭素的改造属于蛋白质工程,该工程能生产自然界没有的蛋白质
C. 改造水蛭素的过程中的遗传信息流向和天然水蛭素合成过程中的有所不同
D. 改造过程中,需要对水蛭素基因的碱基对进行替换
【答案】A
【解析】
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其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求。
【详解】A、该实验直接操作的对象是基因,而不是氨基酸,A错误;
B、水蛭素的改造需要替换水蛭素的第47位的天冬酰胺,属于蛋白质工程,该工程能生产自然界没有的蛋白质,也能改造现有的蛋白质,B正确;
C、蛋白质工程的原理是中心法则逆推,故改造水蛭素的过程中的遗传信息流向和天然水蛭素合成过程中的有所不同,C正确;
D、改造过程中,需要对水蛭素基因碱基对进行替换,从而实现赖氨酸替换水蛭素的第47位的天冬酰胺,D正确。
故选A。
22. 下列叙述正确的是( )
A. 治疗性克隆就是指利用克隆技术产生的新个体的细胞、组织和器官来修复或替代受损的细胞、组织和器官,从而达到治疗疾病的目的
B. 生物武器指的是天花病毒、霍乱弧菌和炭疽杆菌等一系列致病微生物,肉毒杆菌毒素和葡萄球菌肠毒素不属于生物武器
C. 我国允许生殖性克隆动物,但禁止生殖性克隆人
D. 治疗性克隆不会涉及伦理问题,所以我国允许治疗性克隆相关临床研究的施行
【答案】C
【解析】
【分析】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。
【详解】A、疗性克隆是指利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官,用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官,该过程中没有产生新个体,A错误;
B、生物武器是致病微生物、毒素和其他生物活性物质的总称,肉毒杆菌毒素和葡萄球菌肠毒素属于生物武器,B错误;
C、我国允许生殖性克隆动物,但禁止生殖性克隆人,避免对社会伦理道德的冲击,C正确;
D、治疗性克隆同样涉及伦理问题,我国政府主张对治疗性克隆进行有效监控和严格审查,D错误。
故选C。
23. 植物甲抗旱、抗病性强,植物乙分蘖能力强、结实性好。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙,过程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 过程①中酶处理的时间差异,原因可能是两种亲本的细胞壁结构有差异
B. 过程②中常采用灭活的仙台病毒或PEG诱导原生质体融合
C. 过程④和⑤的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素
D. 可通过分析植物丙的染色体,来鉴定其是否为杂种植株
【答案】B
【解析】
【分析】1、植物体细胞杂交技术将来自两个不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞(植物体细胞杂交技术),把杂种细胞培育成植株(植物组织培养技术)。其原理是植物细胞具有全能性和细胞膜具有流动性。杂种细胞再生出新的细胞壁是体细胞融合完成的标志,细胞壁的形成与细胞内高尔基体有重要的关系。植物体细胞杂交技术可以克服远源杂交不亲和的障碍、培育作物新品种方面所取得的重大突破。
2、分析题图:图示为甲、乙两种植物细胞融合并培育新植株的过程,其中①表示去壁获取原生质体的过程;②③表示人工诱导原生质体融合以及再生出新细胞壁的过程;④表示脱分化形成愈伤组织;⑤表示再分化以及个体发育形成植株丙的过程。
【详解】A、酶解是为了去除植物细胞的细胞壁,过程①中酶处理的时间不同,说明两种亲本的细胞壁结构有差异,A正确;
B、过程②为原生质体的融合,常用PEG诱导原生质体融合,灭活的仙台病毒可诱导动物细胞融合,不能用于植物,B错误;
C、过程④脱分化和⑤再分化的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素,但在两个过程中比例不同,C正确;
D、植物丙是植物甲和植物乙体细胞杂交形成的个体,应具备两者的遗传物质,因此可通过分析植物丙的染色体,来鉴定其是否为杂种植株,D正确。
故选B。
24. 用氨苄青霉素抗性基因(AmpR)、四环素抗性基因(TetR)作为标记基因构建的质粒如图所示。用含有目的基因的DNA片段和用不同限制酶酶切后的质粒,构建基因表达载体(重组质粒),并转化到受体菌中。下列叙述错误的是( )
A. 若用HindⅢ酶切,目的基因转录的产物可能不同
B. 若用PvuⅠ酶切,在含Tet(四环素)培养基中的菌落,不一定含有目的基因
C. 若用SphⅠ酶切,可通过DNA凝胶电泳技术鉴定重组质粒构建成功与否
D. 若用SphⅠ酶切,携带目的基因的受体菌在含Amp(氨苄青霉素)和Tet的培养基中能形成菌落
【答案】D
【解析】
【分析】图中质粒内,氨苄青霉素抗性基因(AmpR)内含有AcaI和PvuI的酶切位点,四环素抗性基因(TetR)内含有HindIII、SphI和SalI的酶切位点。
【详解】A、若用HindⅢ酶切,目的基因可能正向插入,也可能反向插入,转录的产物可能不同,A正确。
B、若用PvuⅠ酶切,重组质粒和质粒中都有四环素抗性基因(TetR),因此在含Tet(四环素)培养基中的菌落,不一定含有目的基因,B正确;
C、DNA凝胶电泳技术可以分离不同大小的DNA片段,重组质粒的大小与质粒不同,能够鉴定重组质粒构建成功与否,C正确;
D、SphⅠ的酶切位点位于四环素抗性基因中,若用SphⅠ酶切,重组质粒中含氨苄青霉素抗性基因(AmpR),因此携带目的基因的受体菌在含Amp(氨苄青霉素)的培养基中能形成菌落,在含Tet的培养基中不能形成菌落,D错误。
故选D。
25. 腈水合酶(N0)广泛应用于环境保护和医药原料生产等领域,但不耐高温。利用蛋白质工程技术在N0的α和β亚基之间加入一段连接肽,可获得热稳定的融合型腈水合酶(N1)。下列有关叙述错误的是( )
A. N1与N0氨基酸序列差异是影响其热稳定性的原因之一
B. 加入连接肽需要通过改造基因实现
C. 获得N1的过程需要进行转录和翻译
D. 检测N1的活性时先将N1与底物充分混合,再置于高温环境
【答案】D
【解析】
【分析】1、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其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求。(基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质)。
2、蛋白质工程崛起的缘由:基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质。
3、蛋白质工程的基本原理:它可以根据人的需求来设计蛋白质的结构,又称为第二代的基因工程。基本途径: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,找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)。
【详解】A、在N0的α和β亚基之间加入一段连接肽,可获得热稳定的融合型腈水合酶(N1),则N1与N0氨基酸序列有所不同,这可能是影响其热稳定性的原因之一,A正确;
B、蛋白质工程的作用对象是基因,即加入连接肽需要通过改造基因实现,B正确;
C、N1为蛋白质,蛋白质的合成需要经过转录和翻译两个过程,C正确;
D、酶具有高效性,检测N1的活性需先将其置于高温环境,再与底物充分混合,D错误。
故选D。
【点睛】
Ⅱ卷(非选择题,满分50分)
二、非选择题(本题共5小题,共50分)
26. 中央电视台《舌尖上的中国》栏目介绍了我国各地的美食,其中利用发酵技术制作的各类特色食品,如果醋、腐乳、泡菜等,很好地展现了广大人民群众的智慧。请回答下列问题:
(1)果醋制作过程中菌种的呼吸方式是______。
(2)“王致和”腐乳是我国的著名品牌,通过发酵,豆腐中营养物质的种类______(填“增多”或“减少”)。制作腐乳的微生物主要是______,发挥作用时主要利用其产生的______酶和______酶。
(3)利用乳酸菌进行酸奶制作时杀菌很重要,牛奶一般用______法,所用仪器如接种环常用______法灭菌。
(4)泡菜具有独特的风味,在我国的泡菜品种中,东北酸菜和四川泡菜都非常有名,在泡菜制作过程中,亚硝酸盐含量的变化情况是______。
【答案】(1)需氧型##有氧呼吸型
(2) ①. 增多 ②. 毛霉 ③. 蛋白酶 ④. 脂肪酶
(3) ①. 巴氏消毒 ②. 灼烧灭菌
(4)先增加后减少
【解析】
【分析】果酒发酵所需要的菌种为酵母菌,果醋发酵所需要的菌种为醋酸菌,泡菜制作过程所需要的菌种为乳酸菌,腐乳制作过程中主要的菌种为毛霉。醋酸菌为需氧型,乳酸菌为厌氧型,所以果醋发酵需要有氧条件,而制作泡菜需要严格的厌氧环境。泡菜制作过程中,正常情况下,随着腌制时间的延长,亚硝酸盐含量的变化趋势是先增加后减少,然后基本不变。
【小问1详解】
制作果醋的菌种是醋酸杆菌。醋酸杆菌是需氧菌,即呼吸方式是有氧呼吸,故制作果醋时需要保证有氧条件。
小问2详解】
在腐乳的制作过程中,有多种微生物参与了豆腐的发酵,其中起主要作用的是毛霉,其产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸,脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。所以通过发酵,豆腐中营养物质的种类增多。
【小问3详解】
牛奶一般用巴氏消毒法消毒,既可以杀死牛奶中的微生物,又可以保证牛奶中的营养成分不被破坏,而所用仪器如接种环常用灼烧灭菌法灭菌。
【小问4详解】
泡菜制作过程都是利用乳酸菌发酵。向坛中注入盐水前,煮沸所用盐水的目的是杀灭杂菌,同时也可将盐水中的溶解氧去除。制作泡菜过程中亚硝酸盐含量变化的趋势是先增加后减少。
27. 《LiveScience》曾撰文指出手机屏幕比马桶按钮单位面积上的细菌多,央视报道了某科研单位对手机屏幕单位面积上的细菌进行的实验调查,下图为实验调查结果。请分析回答下列相关问题:
(1)经研究发现手机屏上分布有大量微生物,其中有大家所熟知的大肠杆菌、酵母菌等。一般来说,微生物生长过程中需要的营养物质包括______源、______源、水、无机盐等。
(2)为了防止杂菌污染,在实验前需要对用于培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌,常用的灭菌方法有______。图中电视台所采用的接种方法为______法。
(3)按图操作取样面积,实验员测定某手机屏幕的细菌数量,将10ml菌悬液进行梯度稀释,分别取0.1mL稀释倍数为104的样品液接种到三个培养基上,培养一段时间后,统计菌落数分别为88、90、92,则该手机屏幕的细菌数为______个/cm2。该数值比实际数值低,原因是________。
(4)已知金黄色葡萄球菌的最适生长温度为37℃,并且有高度的耐盐性,可以在10%~15%NaCl肉汤培养基中生长,某同学快速培养了大量的金黄色葡萄球菌,在合理操作后想证明培养结果是否可靠,还应该设置________的对照实验,该对照组无任何微生物说明实验成功。
【答案】(1) ①. 碳源 ②. 氮源
(2) ①. 高压蒸汽灭菌 ②. 稀释涂布平板
(3) ①. 3.6×105个/cm2 ②. 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
(4)空白培养基在相同条件下培养相同时间
【解析】
【分析】实验室常用的灭菌方法:
(1)灼烧灭菌:将微生物的接种工具,如接种环、接种针或其他金属工具,直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧,可以迅速彻底地灭菌,此外,在接种过程中,试管口或瓶口等容易被污染的部位,也可以通过火焰燃烧来灭菌。
(2)干热灭菌:能耐高温的,需要保持干燥的物品,如玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等,可以采用这种方法灭菌。
(3)高压蒸汽灭菌:将灭菌物品放置在盛有适量水的高压蒸汽灭菌锅内,为达到良好的灭菌效果,一般在压力为100kPa,温度为121℃的条件下,维持15~30min。
【小问1详解】
微生物生长过程中需要的营养物质包括碳源(提供碳元素的物质)、氮源(提供氮元素的物质)、水、无机盐等。
【小问2详解】
为了防止杂菌污染,在实验前需要对用于培养的培养皿常采用干热灭菌也可采用高压蒸汽灭菌法灭菌,而培养基进行灭菌通常采用高压蒸汽灭菌法灭菌,故在实验前需要对用于培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌,常用的灭菌方法有高压蒸汽灭菌法灭菌。图中两电视台所采用的接种方法均为稀释涂布平板法,该方法还常用来统计样品中活菌的数目但往往统计值比实际值偏低。
【小问3详解】
该手机屏幕的细菌数为(88+90+92)÷3÷0.1×104÷(5×5)=3.6×105个/cm2。稀释涂布平板统计样品中活菌的数目往往统计值比实际值偏低,原因是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。
【小问4详解】
为了确保灭菌合格,需要设置对照实验,即将空白培养基在相同条件下培养相同时间,该对照组无任何微生物说明实验成功。
28. 微载体是由天然葡聚糖或者各种合成的聚合物组成的颗粒,其直径很小,将对细胞无害的微载体加入到培养容器的培养液中,作为载体,可使细胞在微载体表面附着生长。微载体大规模细胞培养技术已广泛应用于科研生产,其流程图如图所示。请回答下列问题:
(1)图中过程a是利用____________处理动物组织,分散细胞。微载体加入培养罐中后,通过搅动使其保持悬浮状态,便于细胞的____________,所以选用的微载体颗粒直径应尽可能小。
(2)图中利用培养罐进行动物细胞的体外培养所需的条件是______的环境、营养、温度、pH和渗透压、______。
(3)图中制备单克隆抗体的过程中,应至少进行______次筛选,最终筛选出的杂交瘤细胞的特点是:______。
(4)利用基因工程可以产生干扰素,可以通过______技术,将重组DNA分子导入哺乳动物的______中,并送入母体,使其发育成转基因动物。
【答案】(1) ①. 胰蛋白酶##胶原蛋白酶 ②. 生长繁殖和代谢
(2) ①. 无菌、无毒 ②. 气体环境
(3) ①. 2##两 ②. 既能迅速大量繁殖,又能产生专一抗体
(4) ①. 显微注射 ②. 受精卵
【解析】
【分析】动物细胞培养技术利用的是细胞增殖的原理,利用动物细胞在适当的条件下能够进行分裂;培养过程中要将组织细胞分散开来,该过程要在无菌无毒的环境,充足的营养,适宜的温度和pH以及适当的气体环境中进行。
【小问1详解】
图中过程a是分散动物细胞,由于动物细胞之间通过胶原蛋白相连,所以动物细胞培养前可通过胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,使细胞分散。培养动物细胞用培养液制成细胞悬液,便于细胞的生长繁殖和代谢,选用直径应尽可能小的微载体颗粒。
【小问2详解】
动物细胞的体外培养所需的条件是无菌、无毒的环境、充足的营养、适宜的温度和pH、95%空气加5%CO2的混合气体的气体环境。
【小问3详解】
制备单克隆抗体的过程,需要进行两次筛选,即先用选择性培养基进行筛选,筛选出既能迅速大量繁殖,又能产生专一抗体的杂交瘤细胞,然后再进行克隆化培养和抗体检测。最终筛选出的杂交瘤细胞的特点是既能迅速大量繁殖,又能产生专一(所需或特异性)的抗体。
【小问4详解】
生产转基因动物时,可用显微注射技术将重组DNA分子导入哺乳动物的受精卵中,经过早期胚胎培养后,进行胚胎移植,使其发育成转基因动物。
29. 基因X的表达产物可保护损伤的神经细胞。科学家构建了含X的基因表达载体(图1),并导入到大鼠神经干细胞中,用于干细胞基因治疗的研究。请据此回答下列问题:
(1)基因表达载体通常含有目的基因、启动子、______、______、______等结构:构建含X的基因表达载体时,应选择图1中的______限制酶。
(2)酶切后的载体和基因X进行连接,可产生3种连接产物:单个载体自连,基因X与载体正向连接、基因X与载体反向连接(如图1所示)。为鉴定这3种产物,选择EcoRⅠ酶和HindHⅢ酶对筛选得到的载体进行双酶切,并对酶切后的DNA片段进行电泳分析,结果如图2所示。图中2泳道分别对应的载体的连接方式是______。
(3)在培养大鼠神经干细胞的过程中,可使用酶将细胞分散开。分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为______。
(4)将正向连接的重组载体导入神经干细胞后,为了检测基因X是否转录出mRNA,可用______技术。当培养的神经干细胞达到一定密度时,需进行______培养以得到更多数量的细胞,用于神经干细胞移植治疗实验。
(5)科学家使用转基因动物生产药物时通常将药用蛋白基因与________等调控组件重组在一起导入哺乳动物的细胞中,使转基因动物通过分泌的乳汁来生产药物,此转基因动物被称作________。
【答案】(1) ①. 终止子 ②. 复制原点 ③. 标记基因 ④. BamH Ⅰ
(2)反向连接 (3)细胞贴壁
(4) ①. 分子杂交(PCR技术) ②. 传代
(5) ①. 乳腺中特异表达的基因的启动子 ②. 乳腺生物反应器
【解析】
【分析】1、为了让限制酶切出的目的基因和载体切口能发生碱基互补配对而连接起来,通常应选择相同的限制酶对二者进行切割,所以分析图1可知,在构建含基因X的表达载体时,需选择图1中的BamH Ⅰ限制酶进行酶切。分析图2中电泳图谱可知,图中第1泳道为单个载体自连,因为载体长度为6000bp,基因X长度为600bp;由于基因X中有HindH Ⅲ酶识别序列,所以图中第3泳道显示所鉴定的载体是正向连接的;由于载体中有EcoR I酶识别序列,所以图中第2泳道显示所鉴定的载体是反向连接的。
2、目的基因的检测与鉴定:(1)分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术;(2)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】
基因表达载体可以进行复制,转录,且需要将目的基因从基因表达载体上切割下来,故基因表达载体通常含有目的基因、启动子、终止子、复制原点、标记基因等结构;根据题意和图示分析可知:由于X基因两边都有BamH Ⅰ限制酶识别序列,载体含有该限制酶识别序列,所以构建含X基因的表达载体时,需选择图1中的BamH Ⅰ限制酶进行酶切。
【小问2详解】
分析图2中电泳图谱可知,图中第1泳道为单个载体自连,因为载体长度为6000bp,基因X长度为600bp;由于基因X中有HindH Ⅲ酶识别序列,所以图中第3泳道显示所鉴定的载体是正向连接的;由于载体中有EcoR I酶识别序列,所以图中第2泳道显示所鉴定的载体是反向连接的;综上所述可知,图中1、2、3泳道分别对应的载体的连接方式是载体自连、反向连接、正向连接。
【小问3详解】
进行动物细胞培养时,需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶将从动物体内取出的组织块分散成单个细胞。在适宜环境中培养,细胞悬液中的细胞很快贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁。
【小问4详解】
分子杂交技术将正向连接的重组载体导入神经干细胞后,为了检测基因X是否转录出mRNA,由分析可知,可用核酸分子杂交技术或PCR技术,当培养的神经干细胞达到一定密度时产生接触抑制,需要换瓶,然后进行传代培养以得到更多数量的细胞,用于神经干细胞移植治疗实验。
【小问5详解】
利用基因工程技术,可以让哺乳动物批量生产药物。 科学家将药用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,通过显微注射的方法导入哺乳动 物的受精卵中,由这个受精卵发育成的转基因动物在进入 泌乳期后,可以通过分泌乳汁来生产所需要的药物,这称 为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。目前,科学家已经 在牛、山羊等动物乳腺生物反应器中,获得了抗凝血酶、 血清白蛋白、生长激素和α-抗胰蛋白酶等重要的医药产品。
30. 水蛭是我国传统中药材,主要药理成分水蛭素为水蛭蛋白中重要成分之一,具有良好的抗凝血作用。拟通过蛋白质工程改造水蛭素结构,提高其抗凝血活性,蛋白质工程流程如图所示。回答下列问题:
(1)蛋白质工程是基因工程的延伸,区别在于基因工程原则上只能生产______的蛋白质,蛋白质工程可以通过改造或合成______来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白。
(2)基因工程中获取目的基因的常用方法有______、______和利用PCR技术扩增。
(3)图中物质a是______物质b是______,在生产过程中,物质b可能不同,合成的蛋白质空间构象却相同,原因是________。
(4)研究者运用蛋白质工程技术,构建水蛭肽嵌合蛋白(TNHH),以大鼠为材料研究发现TNHH对脑出血后脑水肿具有一定的治疗效果。完善以下实验设计。
实验处理
A组
B组
C组
只进针,不在脑中注入血液
①______
②______
③______
静脉注射生理盐水
④______
实验结果
0
0
0
0
1.75
2.75
2.37
1.37
1.25
1.62
1.65
0.87
处理后时间(h)
6
24
72
168
6
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注:实验结果为大鼠神经功能缺损评分,缺损评分越高,神经功能损伤越严重。
【答案】(1) ①. 自然界已经存在的 ②. 基因
(2) ①. 从基因文库中获取目的基因 ②. 通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成
(3) ①. (具有一定氨基酸序列的)多肽链 ②. mRNA/信使RNA ③. 密码子的简并性(或一种氨基酸可能有多种密码子与之对应)
(4) ①. 在脑中注入血液 ②. 在脑中注入血液 ③. 静脉注射生理盐水 ④. 静脉注射TNHH溶液
【解析】
【分析】1、蛋白质工程的基本途径是:从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质的结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。
2、蛋白质工程是指以蛋白质分子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求。也就是说,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,是包含多学科的综合科技工程领域。
【小问1详解】
基因工程原则上只能生产自然界已经存在的蛋白质,而蛋白质工程可通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。
【小问2详解】
基因工程中获取目的基因的常用方法有从基因文库中获取目的基因、通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成和利用PCR技术扩增。
【小问3详解】
蛋白质工程的基本途径是:从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质的结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列,据图可知,物质a是具有一定氨基酸序列的多肽链,物质b是mRNA。在生产过程中,物质b可能不同,合成的蛋白质空间构象却相同,原因是密码子的简并性,即一种氨基酸可能有几个密码子。
【小问4详解】
据表可知,该实验是研究TNHH对脑出血的治疗效果,实验前先制备脑出血模拟鼠,所以①②均在脑中注入血液(适量且等量)。该实验的自变量是是否使用TNHH和处理时间,因变量是大鼠神经功能缺损评分,结合实验结果可知,③为静脉注射生理盐水,A组为空白对照组,B组为对照组,④为静脉注射TNHH溶液,C组为实验组。
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北京师范大学天津生态城附属学校
2024—2025学年度高二年级第二学期期中考试
生物试卷
注意事项:
1、本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间60分钟。
2、答Ⅰ卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目涂写在答题卡上,只交答题卡,试卷学生带走,以备讲评。
第Ⅰ卷(选择题,满分50分)
一、选择题(本题共25小题,每小题只有一个选项符合要求。每题2分,共50分)
1. 中国的许多传统美食制作过程蕴含了生物发酵技术。下列叙述正确的是( )
A. 泡菜制作过程中,酵母菌将葡萄糖分解成乳酸
B. 馒头制作过程中,酵母菌进行呼吸作用产生CO2
C. 米酒制作过程中,将容器密封可以促进酵母菌生长
D. 酸奶制作过程中,后期低温处理可产生大量乳酸杆菌
2. 黑曲霉是一种丝状真菌,其代谢产物广泛应用于食品加工等领域。食品工业以红薯粉为原料经黑曲霉发酵获得柠檬酸,下图为生产柠檬酸的简要流程图。下列叙述正确的是( )
A. 黑曲霉与生产果醋时所用主要微生物的代谢类型相同
B. 将菌种接种至A培养基时,浸泡在酒精中的涂布器使用前需在火焰上灼烧
C. 若发酵罐C中的原料为大豆粉,可利用黑曲霉水解大豆中的淀粉制成酱油
D. 分离、提纯获得微生物细胞本身或其代谢产物是发酵工程的中心环节
3. 图1是制作果酒和果醋的简易装置,图2是制作果酒或果醋过程中可能发生的物质变化。下列相关叙述正确的是( )
A. 果酒发酵阶段,若开错气阀,则会导致发酵液溢出
B. 果醋发酵阶段,醋酸菌进行④过程时发酵液中糖类充足
C. 制作果酒的主要发酵菌进行①和②过程的场所是线粒体
D. 制作果醋的主要发酵菌进行④过程时不需要O2的参与
4. 野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长,赖氨酸营养缺陷型突变菌由于发生基因突变只能在添加了赖氨酸的培养基上生长。下图为以野生型菌株为材料,诱变、纯化赖氨酸营养缺陷突变株的部分流程图,数字代表培养基,A、B、C表示操作步骤。下列有关说法正确的是( )
(原位影印是指用无菌绒布轻盖在已长好菌落的培养基②上,然后不转动任何角度,将②上的菌落按原位“复印”至新的培养基③和④上)
A. 野生型大肠杆菌能够合成所需的全部氨基酸,因此培养基中无需提供氮源
B. ①②④培养基中需添加赖氨酸,而③培养基中不能添加赖氨酸
C. 需将①中的菌液适当稀释后,用接种环蘸取菌液在②上进行划线接种
D. 从④培养基中挑取乙菌落进行纯化培养即可获得所需突变株
5. 在反刍动物瘤胃中生活着多种微生物,其中许多微生物能以尿素为唯一氮源。某小组计划从牛瘤胃中分离出该类微生物进行研究,如图为实验所用的培养基配方。下列说法正确的是( )
本实验使用的培养基配方
KH2PO4 1.4g
Na2HPO4 2.1g
MgSO4·7H2O 0.2g
葡萄糖 10.0g
尿素 1.0g
琼脂 15.0g
将上述物质溶解后,用蒸馏水定容至1000mL。
A. 该培养基为固体培养基,倒平板操作后,进行高压蒸汽灭菌
B. 该培养基上只有尿素分解菌能够存活,因而长出的菌落无须菌种鉴定
C. 接种针可以通过灼烧灭菌,灼烧时使用酒精灯的内焰效果更好
D. 尿素分解菌能够使培养基的pH升高,可据此初步确定所需菌种
6. 关于菊花的组织培养,下列说法正确的是( )
A. 外植体用酒精消毒30s后,立即用次氯酸钠溶液处理30min后,再用无菌水冲洗2-3次
B. 用于植物组织培养培养基同样适合于某些微生物的生长,一旦感染杂菌则前功尽弃
C. 将菊花茎段切断形态学上端插入诱导愈伤组织的培养基中,不应倒插
D. 诱导愈伤组织形成过程通常需提供光,无光条件下形成的试管苗一般为黄化苗
7. SOD是一种广泛分布于各种细胞中的抗氧化酶,它能催化超氧阴离子自由基形成H₂O₂,增强植物的抗逆性。下图为培育能够产生SOD农作物新品种的一种方式,有关叙述正确的是( )
A. ③表示再分化过程,无需严格的无菌操作
B. 过程②和③的培养基中植物激素的种类和比例相同
C. 图中愈伤组织和胚状体的细胞中蛋白质的种类相同
D. ②过程中一般不需要光照,③过程中需要给予适宜时间和强度的光照
8. 实验人员利用矮牵牛(二倍体,2n=14)红色花瓣细胞(液泡呈红色)与枸杞(四倍体,4n=48)叶肉细 胞,制备了相应的原生质体,并诱导其融合,经筛选、培养获得杂种植株。下列有关叙述错误的是( )
A. 获得该杂种植株打破了生殖隔离,实现了远缘杂交育种
B. 可利用电融合法、离心法等方法诱导原生质体融合
C. 可利用光学显微镜观察,筛选出杂种原生质体
D. 若原生质体均为两两融合,则融合后的细胞中染色体数目均为 62 条
9. 航天员叶光富和王亚平在天宫课堂上展示了培养的心肌细胞跳动的视频。下列相关叙述正确的是( )
A. 培养心肌细胞的器具和试剂都要先进行高压蒸汽灭菌
B. 培养心肌细胞的时候既需要氧气也需要二氧化碳
C. 心肌细胞在培养容器中通过有丝分裂不断增殖
D. 心肌细胞在神经细胞发出的神经冲动的支配下跳动
10. 研究表明,髓系细胞触发受体2(TREM2)是一种免疫抑制受体,在肿瘤免疫逃逸中发挥重要作用。因此,TREM2抗体药物有望提高肿瘤免疫疗法的疗效。下图为TREM2单克隆抗体的制备流程图,下列说法正确的是( )
A. 步骤①和步骤⑤分别向小鼠注射TREM2蛋白和分泌TREM2抗体的杂交瘤细胞
B. 从小鼠体内脾脏中获得B细胞,因为脾脏是B细胞产生和成熟的场所
C. 可将杂交瘤细胞注入小鼠血液中实现单克隆抗体的大规模生产
D. 步骤⑥和植物组织培养均需使用二氧化碳培养箱进行大规模培养
11. 培育“试管山羊”的基本过程如下图所示,若要培育成功,下列叙述正确的是( )
A. 甲过程中可通过给母山羊注射促性腺激素使其超数排卵
B. 乙过程的目的之一是促进卵母细胞和精子的成熟
C. 丙过程所有细胞体积之和不断增大
D. 丙过程中的细胞分裂方式为有丝分裂,从原肠胚阶段开始出现细胞分化
12. “筛选”是生物工程中常用的技术手段。下列有关叙述错误的是( )
A. 基因工程育种时,需要通过标记基因筛选出含有目的基因的受体细胞
B. 胚胎移植前,需要对来自供体母牛子宫内的原肠胚进行质量筛查
C. 单倍体育种时,需要对F1花药进行组织培养后才可继续筛选
D. 制备单克隆抗体时,需从分子水平筛选获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞
13. 某同学在学习“细胞工程”时,列表比较了动植物细胞工程的有关内容,你认为有几处不正确( )
植物细胞工程
动物细胞工程
技术手段
植物组织培养、植物体细胞杂交等
动物细胞培养和融合等
特殊处理
酶解法去除细胞壁
胃蛋白酶处理得到细胞悬浮液
融合方法
物理方法、化学方法、生物方法
物理方法、化学方法和生物方法
典型应用
无病毒植物的培育、人工种子、种间植物杂交等
单克隆抗体的制备等
培养基区别
所用的糖必须为葡萄糖
所用的糖为葡萄糖且动物血清不可缺少
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
14. 动物细胞培养是动物细胞工程的基础。如图所示,a、b、c表示现代工程技术,①②③表示通过相应技术经胚胎移植得到的个体,下列说法正确的是( )
A. 若a是体细胞核移植技术,则①反映了动物细胞也具有全能性
B. 若b是体外受精技术,则②为良种家畜快速大量繁殖提供了可能
C. 若c是胚胎分割技术,则③中个体的基因型和表现型一定相同
D. ①②③生产过程中的受体需用促性腺激素进行同期发情处理
15. 下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述,正确的是( )
A. 可选择哺乳动物或鸟类的成熟红细胞作为实验材料
B. 二苯胺试剂和斐林试剂相比,后者不需要现配现用
C. 使用预冷的无水乙醇既能溶解杂质,还能溶解DNA
D. 提取植物细胞的DNA时,加入的研磨液能溶解DNA
16. 下列关于DNA重组技术基本工具的说法,正确的是( )
A. DNA连接酶可催化脱氧核苷酸链间形成氢键
B. 限制酶切割DNA后一定能产生黏性末端
C. 质粒是基因工程中唯一的载体
D. 微生物中的限制性核酸内切酶对自身DNA无损害作用
17. 将Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4基因通过逆转录病毒转入小鼠成纤维细胞后。置于培养胚胎干细胞(ES细胞)的培养基上培养。2~3周后,细胞会呈现出与ES细胞类似的形态和活跃分裂能力,这样的细胞称为诱导多能干细胞(iPS细胞)。下列说法错误的是( )
A. 逆转录病毒充当了将目的基因导入成纤维细胞的载体
B. 从获取途径看,iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞
C. 体细胞经诱导产生iPS细胞后,细胞的全能性下降
D. 欲验证iPS细胞的产生是由于外源基因的作用,应设置不转入外源基因的对照组
18. 下图为四种不同限制性核酸内切酶识别的序列及切割位置图示,下列叙述错误的是( )
A. 若DNA上的碱基随机排列,理论上每4096个碱基对会有一个BamHⅠ限制酶识别位点
B. 作为优质的基因工程的通用载体,质粒上应具有同种限制酶的多个酶切位点
C. BamHⅠ限制酶切割得到的目的基因可以与BglⅡ限制酶切割后的质粒相连
D. 若DNA上的碱基随机排列,NotⅠ限制酶切割位点出现频率低于其他三种限制酶
19. 如图是被农杆菌侵染的水稻植株的DNA片段,研究者将其连接成环,并以此环为模板进行PCR,扩增出T—DNA插入位置两侧的未知序列,据此来确定T—DNA插入的具体位置。有关说法正确的是( )
A. 农杆菌在自然条件下主要侵染单子叶植物和裸子植物,T—DNA存在于其Ti质粒上
B 若扩增循环n次,需要个引物
C. 利用图中的引物②③组合可扩增出两侧的未知序列
D. 将扩增出的未知序列与水稻基因组序列比对可确定T—DNA的插入位置
20. 符合PCR反应条件的一项是( )。
①稳定的缓冲液环境②DNA模板③合成引物
④四种脱氧核苷酸⑤耐高温的DNA聚合酶⑥DNA解旋酶
⑦限制性核酸内切酶⑧温控设备
A. ①②③④⑤⑥ B. ①②③④⑤⑥⑦⑧
C. ③④⑤⑥⑦⑧ D. ①②③④⑤⑧
21. 水蛭素是一种蛋白质,可用于预防和治疗血栓。实验人员用赖氨酸替换水蛭素的第47位的天冬酰胺可以提高水蛭素的抗凝血活性。下列叙述错误的是( )
A. 实验中直接对水蛭素的天冬酰胺进行替换后,水蛭素的空间结构会发生变化
B. 水蛭素的改造属于蛋白质工程,该工程能生产自然界没有的蛋白质
C. 改造水蛭素的过程中的遗传信息流向和天然水蛭素合成过程中的有所不同
D. 改造过程中,需要对水蛭素基因的碱基对进行替换
22. 下列叙述正确的是( )
A. 治疗性克隆就是指利用克隆技术产生的新个体的细胞、组织和器官来修复或替代受损的细胞、组织和器官,从而达到治疗疾病的目的
B. 生物武器指的是天花病毒、霍乱弧菌和炭疽杆菌等一系列致病微生物,肉毒杆菌毒素和葡萄球菌肠毒素不属于生物武器
C. 我国允许生殖性克隆动物,但禁止生殖性克隆人
D. 治疗性克隆不会涉及伦理问题,所以我国允许治疗性克隆相关临床研究的施行
23. 植物甲抗旱、抗病性强,植物乙分蘖能力强、结实性好。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙,过程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 过程①中酶处理的时间差异,原因可能是两种亲本的细胞壁结构有差异
B. 过程②中常采用灭活的仙台病毒或PEG诱导原生质体融合
C. 过程④和⑤的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素
D. 可通过分析植物丙的染色体,来鉴定其是否为杂种植株
24. 用氨苄青霉素抗性基因(AmpR)、四环素抗性基因(TetR)作为标记基因构建的质粒如图所示。用含有目的基因的DNA片段和用不同限制酶酶切后的质粒,构建基因表达载体(重组质粒),并转化到受体菌中。下列叙述错误的是( )
A. 若用HindⅢ酶切,目的基因转录的产物可能不同
B. 若用PvuⅠ酶切,在含Tet(四环素)培养基中的菌落,不一定含有目的基因
C. 若用SphⅠ酶切,可通过DNA凝胶电泳技术鉴定重组质粒构建成功与否
D. 若用SphⅠ酶切,携带目的基因的受体菌在含Amp(氨苄青霉素)和Tet的培养基中能形成菌落
25. 腈水合酶(N0)广泛应用于环境保护和医药原料生产等领域,但不耐高温。利用蛋白质工程技术在N0的α和β亚基之间加入一段连接肽,可获得热稳定的融合型腈水合酶(N1)。下列有关叙述错误的是( )
A. N1与N0氨基酸序列的差异是影响其热稳定性的原因之一
B. 加入连接肽需要通过改造基因实现
C. 获得N1的过程需要进行转录和翻译
D. 检测N1的活性时先将N1与底物充分混合,再置于高温环境
Ⅱ卷(非选择题,满分50分)
二、非选择题(本题共5小题,共50分)
26. 中央电视台《舌尖上的中国》栏目介绍了我国各地的美食,其中利用发酵技术制作的各类特色食品,如果醋、腐乳、泡菜等,很好地展现了广大人民群众的智慧。请回答下列问题:
(1)果醋制作过程中菌种的呼吸方式是______。
(2)“王致和”腐乳是我国的著名品牌,通过发酵,豆腐中营养物质的种类______(填“增多”或“减少”)。制作腐乳的微生物主要是______,发挥作用时主要利用其产生的______酶和______酶。
(3)利用乳酸菌进行酸奶制作时杀菌很重要,牛奶一般用______法,所用仪器如接种环常用______法灭菌。
(4)泡菜具有独特的风味,在我国的泡菜品种中,东北酸菜和四川泡菜都非常有名,在泡菜制作过程中,亚硝酸盐含量的变化情况是______。
27. 《LiveScience》曾撰文指出手机屏幕比马桶按钮单位面积上的细菌多,央视报道了某科研单位对手机屏幕单位面积上的细菌进行的实验调查,下图为实验调查结果。请分析回答下列相关问题:
(1)经研究发现手机屏上分布有大量微生物,其中有大家所熟知的大肠杆菌、酵母菌等。一般来说,微生物生长过程中需要的营养物质包括______源、______源、水、无机盐等。
(2)为了防止杂菌污染,在实验前需要对用于培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌,常用的灭菌方法有______。图中电视台所采用的接种方法为______法。
(3)按图操作取样面积,实验员测定某手机屏幕的细菌数量,将10ml菌悬液进行梯度稀释,分别取0.1mL稀释倍数为104的样品液接种到三个培养基上,培养一段时间后,统计菌落数分别为88、90、92,则该手机屏幕的细菌数为______个/cm2。该数值比实际数值低,原因是________。
(4)已知金黄色葡萄球菌的最适生长温度为37℃,并且有高度的耐盐性,可以在10%~15%NaCl肉汤培养基中生长,某同学快速培养了大量的金黄色葡萄球菌,在合理操作后想证明培养结果是否可靠,还应该设置________的对照实验,该对照组无任何微生物说明实验成功。
28. 微载体是由天然葡聚糖或者各种合成的聚合物组成的颗粒,其直径很小,将对细胞无害的微载体加入到培养容器的培养液中,作为载体,可使细胞在微载体表面附着生长。微载体大规模细胞培养技术已广泛应用于科研生产,其流程图如图所示。请回答下列问题:
(1)图中过程a是利用____________处理动物组织,分散细胞。微载体加入培养罐中后,通过搅动使其保持悬浮状态,便于细胞的____________,所以选用的微载体颗粒直径应尽可能小。
(2)图中利用培养罐进行动物细胞的体外培养所需的条件是______的环境、营养、温度、pH和渗透压、______。
(3)图中制备单克隆抗体的过程中,应至少进行______次筛选,最终筛选出的杂交瘤细胞的特点是:______。
(4)利用基因工程可以产生干扰素,可以通过______技术,将重组DNA分子导入哺乳动物的______中,并送入母体,使其发育成转基因动物。
29. 基因X的表达产物可保护损伤的神经细胞。科学家构建了含X的基因表达载体(图1),并导入到大鼠神经干细胞中,用于干细胞基因治疗的研究。请据此回答下列问题:
(1)基因表达载体通常含有目的基因、启动子、______、______、______等结构:构建含X的基因表达载体时,应选择图1中的______限制酶。
(2)酶切后的载体和基因X进行连接,可产生3种连接产物:单个载体自连,基因X与载体正向连接、基因X与载体反向连接(如图1所示)。为鉴定这3种产物,选择EcoRⅠ酶和HindHⅢ酶对筛选得到的载体进行双酶切,并对酶切后的DNA片段进行电泳分析,结果如图2所示。图中2泳道分别对应的载体的连接方式是______。
(3)在培养大鼠神经干细胞的过程中,可使用酶将细胞分散开。分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为______。
(4)将正向连接的重组载体导入神经干细胞后,为了检测基因X是否转录出mRNA,可用______技术。当培养的神经干细胞达到一定密度时,需进行______培养以得到更多数量的细胞,用于神经干细胞移植治疗实验。
(5)科学家使用转基因动物生产药物时通常将药用蛋白基因与________等调控组件重组在一起导入哺乳动物的细胞中,使转基因动物通过分泌的乳汁来生产药物,此转基因动物被称作________。
30. 水蛭是我国传统中药材,主要药理成分水蛭素为水蛭蛋白中重要成分之一,具有良好的抗凝血作用。拟通过蛋白质工程改造水蛭素结构,提高其抗凝血活性,蛋白质工程流程如图所示。回答下列问题:
(1)蛋白质工程是基因工程的延伸,区别在于基因工程原则上只能生产______的蛋白质,蛋白质工程可以通过改造或合成______来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白。
(2)基因工程中获取目的基因的常用方法有______、______和利用PCR技术扩增。
(3)图中物质a是______物质b是______,在生产过程中,物质b可能不同,合成的蛋白质空间构象却相同,原因是________。
(4)研究者运用蛋白质工程技术,构建水蛭肽嵌合蛋白(TNHH),以大鼠为材料研究发现TNHH对脑出血后脑水肿具有一定的治疗效果。完善以下实验设计。
实验处理
A组
B组
C组
只进针,不在脑中注入血液
①______
②______
③______
静脉注射生理盐水
④______
实验结果
0
0
0
0
1.75
2.75
2.37
1.37
1.25
1.62
1.65
0.87
处理后时间(h)
6
24
72
168
6
24
72
168
6
24
72
168
注:实验结果为大鼠神经功能缺损评分,缺损评分越高,神经功能损伤越严重。
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