内容正文:
2024—2025学年度高二下学期月考
生物试卷
注:卷面分值:100分 时间:75分钟
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 柿子具有较高的营养价值和药用价值,采用液体发酵法可酿制出醋香浓郁、酸味纯正的柿子醋,提高了柿子的经济价值。柿子醋的酿造工艺流程如图所示。
下列关于柿子醋酿造过程的叙述,错误的是( )
A. 酒精发酵在无氧条件下进行,醋酸发酵在有氧条件下进行
B. 为防止杂菌污染,柿子醋制作时温度应控制在30℃以下
C. 用不同品种和成熟度的柿子酿造的柿子醋风味不同
D. 醋酸发酵阶段中产生的气泡量少于酒精发酵阶段
2. 获得纯净的微生物培养物的关键是防止外来杂菌污染。无菌技术在生产、生活和科研实践中有着广泛应用。下列有关无菌技术的叙述,错误的是( )
A. 喷洒煤酚皂溶液同时配合紫外线照射可提高对超净工作台的消毒效果
B. 试管口、瓶口等易被污染的部位,接种时可通过火焰灼烧来灭菌
C. 在培养基冷却至50℃左右时倒平板,待平板冷凝后倒过来放置
D. 培养细菌、动物细胞的培养基中,均需添加一定量的抗生素以防止杂菌污染
3. 利用杨木生产燃料乙醇的基本流程主要包括原料粉碎、提高纤维素浓度的预处理、释放单糖的酶解糖化、产生乙醇的微生物发酵、乙醇脱水的蒸馏工艺等步骤(预处理过程所需的果胶酶常来自于黑曲霉等微生物)。下图为发酵阶段菌种接种量对发酵结果的影响。下列说法正确的是( )
A. 培养黑曲霉时一般需将培养基调至酸性,果胶酶是黑曲霉分泌的一种单细胞蛋白
B. 在伊红—亚甲蓝培养基上可筛选出高产纤维素酶的菌株用于酶解糖化过程
C. 接种的菌种为酵母菌,当接种量为12%左右时,发酵后的酒精含量与残糖含量相等
D. 接种量超过15%时酒精产量反而有所降低的原因可能是菌种生长消耗大量的糖分
4. 下列关于发酵工程及其应用的叙述,正确的是( )
A. 在青贮饲料中添加酵母菌,可以提高饲料的品质,使饲料保鲜,动物食用后还能提高免疫力
B. 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
C. 利用放线菌产生的井冈霉素防止水稻纹枯病是一种重要的化学防治手段
D. 谷氨酸发酵生产,在中性或弱碱性条件下会积累谷氨酸
5. 红豆杉是濒危植物,其树皮产生的紫杉醇对抗癌有一定的效果。红豆杉植株组织培养和细胞培养的流程如图所示,②为愈伤组织,通过b过程可最终产生新的植株,通过c过程可产生大量细胞。下列相关叙述正确的是( )
A. a过程是脱分化,该过程中细胞增殖的方式是无丝分裂
B. b过程的实质是基因的选择性表达,该过程和a过程的光照条件相同
C. 通过a、b过程进行紫杉醇的工厂化生产
D. 培养⑤一般采用液体培养基
6. 百合栽培过程中易受病毒侵染,造成品质退化。某研究小组尝试通过组织培养技术获得脱毒苗操作流程如图。下列叙述错误的是( )
A. 1号培养基中的愈伤组织是排列不规则的薄壁组织团块
B. ②为再分化过程,愈伤组织分化时可能会发生突变或基因重组
C. 外植体切成小块前需要用体积分数70%的酒精和质量分数为5%的次氯酸钠进行消毒处理
D. 百合分生区附近的病毒极少,甚至无病毒,可以作为该研究中的外植体
7. 人造皮肤的构建、动物分泌蛋白的规模化生产等都离不开动物细胞培养。下列有关动物细胞培养的叙述,错误的是( )
A. 培养液中通常含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等
B. 一般用机械法或蛋白酶处理的方法使动物组织分散成单个细胞后进行培养
C. 培养过程中需要定期更换培养液,以便添加营养物质和清除代谢物
D. 培养瓶中的细胞都需要定期用胰蛋白酶处理后才能分瓶培养
8. 用农杆菌转化法将固氮相关基因导入植物细胞,下列叙述正确的是( )
A. 将构建好的目的基因表达载体导入农杆菌,一般先用PEG处理农杆菌细胞
B. Ti质粒能携带外源基因进入植物细胞,并与植物细胞的染色体DNA整合到一起
C. 取自同一株转基因植物的细胞经组织培养获得的植株基因型可能不相同
D. 过程④→⑤包括脱分化和再分化,培养基中植物激素的种类、浓度和比例不同
9. 线粒体置换技术是一种预防人类线粒体遗传病的技术手段。极体中主要内容物为排出的核基因组,所含线粒体数量较少,因此可以将其作为良好的核供体用于线粒体置换,其过程如下图所示。下列说法正确的是( )
A. 可通过显微操作去除纺锤体和极体
B. 图中“?”处指受精作用,精子需进行获能处理,为受精提供能量
C. 图中极体2的遗传物质来自于供卵卵母细胞
D. 该过程也可直接用患者的体细胞作为核供体
10. 人血清白蛋白()是血浆蛋白的主要成分,具有维持血浆渗透压和进行物质运输的功能。科学家利用转基因技术获得转基因的大肠杆菌,通过发酵工程,实现的大量生产,下图表示基因。下列叙述错误的( )
A. 过程每次循环分为3步,其中温度最低的一步是第二步
B. 扩增出基因并用于表达载体的构建,应选择引物Ⅱ和引物Ⅲ
C. 在反应缓冲液中加入的作用是激活耐高温的聚合酶
D. 用方法检测大肠杆菌是否导入基因,预变性过程可促进模板边解旋边复制
11. 下列有关“DNA的粗提取与鉴定”“PCR扩增”“琼脂糖凝胶电泳”实验的叙述,正确的是( )
A. 在50~65℃条件下,DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色
B. 滤液中加入冷酒精,用玻璃棒快速搅拌会使DNA的提取量增加
C. PCR扩增后,琼脂糖凝胶电泳鉴定结果不止一条条带,可能是引物特异性不强导致的
D. 琼脂糖凝胶电泳时,凝胶中的DNA被染色,可在蓝紫光下被检测出来
12. 苏云金芽孢杆菌中的杀虫晶体蛋白Cry具有杀虫毒性,但Cry蛋白存在杀虫谱窄、毒力有限等问题,制约了其在农业生产中的进一步应用。科学家通过定点突变,将Cry蛋白第168位的组氨酸替换为精氨酸后,Cry蛋白对烟草天蛾的毒性提高了3倍;将Cry蛋白第282位、第283位的丙氨酸和亮氨酸分别替换成甘氨酸和丝氨酸后,Cry蛋白对舞毒蛾的毒性提高了7倍。下列相关叙述不正确的是( )
A. 对Cry蛋白的改造是通过改造编码Cry蛋白的基因来实现的
B. 与基因工程相比,蛋白质工程的实现也需要构建基因表达载体
C. 蛋白质工程难度较大,主要是蛋白质发挥功能所依赖的高级结构十分复杂
D. 如果将第168、282、283位的氨基酸全部替换,Cry蛋白对舞毒蛾的毒性将增加21倍
13. 生物技术的进步,会引起人们对它安全性的关注,也会与伦理道德发生碰撞,带来新的伦理困惑和挑战。下列叙述正确的是( )
A. 干细胞的研究可用于治疗很多疾病,有不涉及伦理问题等优点
B. 生物武器是用微生物、毒素、干扰素及抗生素等来形成杀伤力的
C. 试管婴儿技术和“设计试管婴儿”都需要对胚胎进行遗传学诊断
D. 转入叶绿体中的基因不会随花粉传递给子代,避免造成基因污染
14. 使用相同的目镜,但在两种不同的放大倍数下,所呈现的视野分别为甲和乙(如下图所示)。下列相关叙述有几项正确( )
①若使用相同的光圈,则甲比乙亮
②图甲显示的是显微结构,图乙显示的是亚显微结构
③若玻片右移,则甲的物像会右移而乙的物像左移
④若在甲中看到的物像模糊,则改换成乙就可以看到清晰的物像
⑤在乙中观察应使用细准焦螺旋,并调整光圈
A. 5项 B. 2项 C. 4项 D. 3项
15. 甲型H1N1流感病毒是一种RNA病毒,药物“达菲”通过抑制该病毒中神经氨酸酶(NA)的作用,使病毒不能从宿主细胞中释放出来,从而减少病毒的传播,下列推测或叙述合理的是( )
A. NA能够破坏细胞膜
B. H1N1病毒能够在宿主细胞外自行增殖
C. NA是由宿主细胞的DNA控制合成的
D. 新型甲型H1N1流感病毒的产生可能是染色体变异导致的
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项是符合题目要求的。全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错得0分。
16. 下列关于传统发酵食品生产过程或特点的叙述错误的是( )
A. 制作泡菜时将新鲜蔬菜洗净,切成块状或条状,混合均匀,晾干后与蒜瓣、生姜等香辛料混合装满泡菜坛
B. 酿制果酒时,取新鲜葡萄,去除枝梗和腐烂的籽粒,再用清水冲洗1-2次,沥干然后榨汁装入发酵瓶中
C. 制作果醋时,可以先在碗中倒入少量醋,一段时间后用其表面产生的一层薄膜进行接种可以明显缩短制作果醋的时间
D. 传统发酵食品生产利用了天然存在的菌种,品质稳定,风味独特,是我国传统饮食文化的重要组成部分
17. 不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质,与未经射线照射的受体细胞融合,所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉(2n=24)与柴胡(2n=12)进行了融合,培育能产生紫杉醇的柴胡,过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 培养基中应添加一定浓度的蔗糖,目的是提供碳源和能源。
B. 融合前对原生质体在显微镜下用血细胞计数板计数,以确定原生质体密度。
C. 酶解法制备原生质体时,应在等渗或低渗溶液中进行
D. 异源融合的原生质体含有36条染色体
18. 科学家运用基因工程技术,将人凝血因子基因导入山羊的受精卵中,培育出山羊乳腺生物反应器,使山羊乳汁中含有人凝血因子。以下有关叙述错误的是( )
A. 可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入山羊的受精卵
B. 在该转基因羊中,人凝血因子既存在于乳腺细胞,也存在于口腔上皮细胞中
C. 该过程需要在胚胎时期进行性别鉴定
D. 科学家将人凝血因子基因与乳腺中特异表达的基因重组在一起,从而使人凝血因子基因只在乳腺细胞中特异表达
19. 肺炎支原体是一种单细胞生物,能在宿主细胞内寄生增殖。下列叙述正确的是( )
A. 肺炎支原体的核仁结构与核糖体形成有关
B. 肺炎支原体的蛋白质加工不需要内质网、高尔基体参与
C. 肺炎支原体合成蛋白质需借助宿主细胞的核糖体
D. 青霉素可以破坏细菌的细胞壁,是治疗支原体肺炎的有效药物
20. 科学家将某病毒抗原蛋白的部分编码序列(RBD)拼接成融合基因2RBD和3RBD,探究RBD的二聚体蛋白和三聚体蛋白能否模拟RBD的天然构象并获得高效免疫原性。为鉴定重组质粒是否构建成功,将重组质粒用Nco Ⅰ和Sac Ⅰ双酶切处理后电泳,结果如图,其中泳道1为双酶切pNZ8149-2RBD,两个条带大小分别为2507bp和2020bp。将构建好的重组质粒分别导入工程菌中进行表达产物的检测。下列说法正确的是( )
注:U-M为信号肽-细胞壁锚定蛋白序列
A. 融合基因3RBD含两个游离的磷酸基团
B. 据图可知,融合基因3RBD的长度为2686bp
C. 泳道2呈现一个条带的原因是酶切pNZ8149-3RBD后产生的两个片段大小相近
D. 从工程菌细胞表面提取蛋白质进行检测,从而进一步比较两者的免疫原性
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 吃腐烂的水果可能会出现头晕、恶心、呕吐或者更严重的症状,这和微生物产生的毒素有关。某学习小组为了寻找腐烂的苹果中可安全食用的区域,特开展以下实验。用苹果的腐烂部位、距离腐烂部位1cm和2cm的组织做实验材料,检测不同区域中微生物的种类和数量。已知苹果的pH在3.5~4之间,下面是操作流程:
(1)步骤②是______,根据题意,本实验选用的接种方法是________。
(2)步骤③中,为了防止出现微生物之间抑制生长的现象,学习小组配制了不同的细菌和真菌的培养基。这些培养基是__________(填“选择培养基”或“鉴定培养基”)。
(3)在步骤③中,可根据____________对不同菌种进行初步鉴定。每隔24h统计一次菌落数目,选______时的记录作为结果,此方法统计的菌数量可能比实际的少,原因是_____________。统计腐烂部位的菌落数目发现,青霉菌、曲霉菌等真菌的数量较多,细菌数目很少。细菌数目很少可能的原因是____________(答2点)。
(4)分析数据发现,距离腐烂部位越远,微生物的数量越少;距离腐烂部位2cm的样品中微生物数量极少。有人认为,不能仅凭这个实验就得出距离腐烂部位2cm的部分可安全食用的结论,还需要补充实验操作________。
22. 北极狼是起源于30万年前的冰河时期幸存者,有着驰骋于极寒雪域的生存能力,野性十足,更是身披“银光战袍”的闪电捕猎者。2022年6月10日,世界首例体细胞克隆北极狼在北京呱呱坠地。克隆北极狼的供体细胞来自哈尔滨极地公园引进的一只野生北极狼的皮肤样本,其培育过程如图所示。回答下列问题:
(1)欲获得多个卵母细胞,可对比格犬进行的处理是_________(具体操作)。
(2)选用去核卵母细胞与细胞核融合的原因是_______。野生北极狼皮肤细胞可用于克隆的关键在于_______。
(3)过程②激活重构胚的方法是______(填一种方法);目的是_______;早期胚胎中,将来发育成胎盘和胎膜的是____________(填图中字母和名称)。
(4)过程③中是否需要对代孕动物使用抗免疫排斥反应的药物,并说明理由____
23. 工程菌是指用基因工程的方法,使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系。下图是利用大肠杆菌生产人胰岛素过程中使用的质粒及目的基因的部分结构。
(1)启动子是____________的识别和结合部位。图中胰岛素基因以______链作为模板进行转录。构建基因表达载体时一般至少需要两种限制酶,以防止__________和_________。
(2)为了使目的基因与载体能正确连接,需要在引物的______端添加限制酶____________的识别序列。
(3)β-半乳糖苷酶可以分解无色的X-gal产生蓝色物质使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色。将转化后的大肠杆菌接种到添加了____________的培养基上,若出现______(白色/蓝色)菌落,则该菌落即为含有重组质粒的大肠杆菌菌落。
24. 在肿瘤微环境中,肿瘤细胞PD-L1表达量增加,与T细胞上的PD-1结合,抑制了T细胞的活化增殖,导致肿瘤细胞逃脱免疫监视。某研究小组制备抗人PD-L1的单克隆抗体用于肿瘤临床诊断和治疗,请回答下列问题:
(1)为制备抗人PD-L1的单克隆抗体,研究小组以小鼠甲为实验材料进行了如上图1实验。给小鼠甲多次注射____________,以期获得更多____________的B淋巴细胞。
(2)图1中可运用____________诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,此法不适用于植物原生质体融合。
(3)根据以上分析,抗人PD-Ll的单克隆抗体选择性杀伤肿瘤细胞的机制是_____________以提高T细胞对肿瘤细胞的杀伤能力。
(4)治疗前需对患者进行PD-L1表达强度分析,因为PD-L1抗体对于PD-L1表达量低的肿瘤细胞杀伤效果不佳。研究小组检测不同肿瘤细胞(OV2008、C13、K562、H1299、MCF-7)裂解液中的PD-L1含量。(抗体与待测蛋白结合后显示条带,条带粗细体现目标蛋白的量)由图2可知,PD-L1的抗体对______肿瘤细胞杀伤效果较低,其原因是_____________。β-action基因在上述所有细胞中表达量稳定,检测β-action基因表达量的目的是____________。
25. 如图所示是显微镜下观察到的不同生物体或细胞的图像(D为哺乳动物的平滑肌细胞),请据图回答问题:
(1)科学家依据_______将细胞分为原核细胞和真核细胞,图中属于原核细胞的是______(填字母)。
(2)图中能进行光合作用的是______(填字母)其能进行光合作用的主要原因是_______。
(3)基本的生命系统是______,图中能表示生命系统个体层次的是______(填字母)。
(4)从生命系统的结构层次来看,湖中所有的细菌______(填“能”或“不能”)构成种群,理由是____________。
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2024—2025学年度高二下学期月考
生物试卷
注:卷面分值:100分 时间:75分钟
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 柿子具有较高的营养价值和药用价值,采用液体发酵法可酿制出醋香浓郁、酸味纯正的柿子醋,提高了柿子的经济价值。柿子醋的酿造工艺流程如图所示。
下列关于柿子醋酿造过程的叙述,错误的是( )
A. 酒精发酵在无氧条件下进行,醋酸发酵在有氧条件下进行
B. 为防止杂菌污染,柿子醋制作时温度应控制在30℃以下
C. 用不同品种和成熟度的柿子酿造的柿子醋风味不同
D. 醋酸发酵阶段中产生的气泡量少于酒精发酵阶段
【答案】B
【解析】
【详解】A、酒精发酵利用的是酵母菌的无氧呼吸,醋酸发酵的菌种是醋酸菌,醋酸菌是好氧菌,醋酸发酵在有氧条件下进行,A正确;
B、醋酸菌的最适生长温度是30~35℃,柿子醋制作时温度应控制在30~35℃,B错误;
C、用不同品种和成熟度的柿子(成分有所不同)酿造的柿子醋风味不同,C正确;
D、酒精发酵阶段会产生二氧化碳,而以酒精为原料进行醋酸发酵不会产生气体,D正确。
故选B。
2. 获得纯净的微生物培养物的关键是防止外来杂菌污染。无菌技术在生产、生活和科研实践中有着广泛应用。下列有关无菌技术的叙述,错误的是( )
A. 喷洒煤酚皂溶液同时配合紫外线照射可提高对超净工作台的消毒效果
B. 试管口、瓶口等易被污染的部位,接种时可通过火焰灼烧来灭菌
C. 在培养基冷却至50℃左右时倒平板,待平板冷凝后倒过来放置
D. 培养细菌、动物细胞的培养基中,均需添加一定量的抗生素以防止杂菌污染
【答案】D
【解析】
【详解】A、煤酚皂溶液常用于物体表面消毒,紫外线照射属于物理灭菌法,两者结合可增强超净工作台的消毒效果,A正确;
B、接种时灼烧试管口或瓶口能杀灭可能存在的微生物,属于灭菌手段,B正确;
C、培养基冷却至50℃左右时倒平板可避免高温破坏培养皿,冷凝后倒置防止冷凝水污染培养基,C正确;
D、细菌培养基通常无需添加抗生素(除非用于筛选特定菌种),而动物细胞培养基需添加抗生素以防止细菌污染,D错误。
故选D。
3. 利用杨木生产燃料乙醇的基本流程主要包括原料粉碎、提高纤维素浓度的预处理、释放单糖的酶解糖化、产生乙醇的微生物发酵、乙醇脱水的蒸馏工艺等步骤(预处理过程所需的果胶酶常来自于黑曲霉等微生物)。下图为发酵阶段菌种接种量对发酵结果的影响。下列说法正确的是( )
A. 培养黑曲霉时一般需将培养基调至酸性,果胶酶是黑曲霉分泌的一种单细胞蛋白
B. 在伊红—亚甲蓝培养基上可筛选出高产纤维素酶的菌株用于酶解糖化过程
C. 接种的菌种为酵母菌,当接种量为12%左右时,发酵后的酒精含量与残糖含量相等
D. 接种量超过15%时酒精产量反而有所降低的原因可能是菌种生长消耗大量的糖分
【答案】D
【解析】
【分析】1、培养基的概念:人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出的供其生长繁殖的营养基质。
2、培养基的营养构成: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。
【详解】A.培养黑曲霉时一般需将培养基调至酸性,但单细胞蛋白指微生物菌体,果胶酶不属于单细胞蛋白,A错误;
B.伊红—亚甲蓝培养基是鉴定大肠杆菌的培养基,本实验应该用刚果红培养基筛选高产纤维素酶菌株,B错误;
C.酒精发酵的菌种为酵母菌,当接种量为12%左右时,发酵后的酒精含量与残糖含量曲线有交点,但两者的纵坐标数值及单位均不同,故发酵后二者含量不同,C错误;
D.由图可知,菌种接种量为15%时对应的酒精含量达到最大值,接种量超过15%,菌种数量大,自身的生长会大量消耗反应物,导致酒精产量降低,D正确。
故选D。
4. 下列关于发酵工程及其应用的叙述,正确的是( )
A. 在青贮饲料中添加酵母菌,可以提高饲料的品质,使饲料保鲜,动物食用后还能提高免疫力
B. 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
C. 利用放线菌产生的井冈霉素防止水稻纹枯病是一种重要的化学防治手段
D. 谷氨酸发酵生产,在中性或弱碱性条件下会积累谷氨酸
【答案】D
【解析】
【详解】A、乳酸菌在青贮饲料中发酵产生乳酸,抑制腐败菌生长,延长保鲜期,同时作为益生菌可调节动物肠道菌群,增强免疫力,A错误;
B、根瘤菌与豆科植物共生固氮,属于微生物肥料而非农药,微生物农药用于防治病虫害(如苏云金杆菌),B错误;
C、井岗霉素是放线菌产生的抗生素,用于防治病害属于生物防治,而非化学防治(化学防治指化学合成农药),C错误;
D、谷氨酸棒状杆菌在中性或弱碱性条件下,代谢以合成谷氨酸为主,符合实际生产条件,D正确。
故选D。
5. 红豆杉是濒危植物,其树皮产生的紫杉醇对抗癌有一定的效果。红豆杉植株组织培养和细胞培养的流程如图所示,②为愈伤组织,通过b过程可最终产生新的植株,通过c过程可产生大量细胞。下列相关叙述正确的是( )
A. a过程是脱分化,该过程中细胞增殖的方式是无丝分裂
B. b过程的实质是基因的选择性表达,该过程和a过程的光照条件相同
C. 通过a、b过程进行紫杉醇的工厂化生产
D. 培养⑤一般采用液体培养基
【答案】D
【解析】
【分析】植物组织培养的过程为:离体的植物组织,器官或细胞经过脱分化(避光)形成愈伤组织;愈伤组织经过再分化(需光)过程形成胚状体,进一步发育形成植株。
【详解】A、②为愈伤组织,因此a过程是脱分化,该过程中细胞存在有丝分裂过程,A错误;
B、b过程可最终产生新的植株,该过程会发生分裂分化,实质是基因的选择性表达,但该过程需要光照条件,而a过程脱分化不需要光照,B错误;
C、c过程可产生大量细胞,紫杉醇属于细胞代谢的产物,只需要培养到细胞阶段就可以,因此可以从a、c中获取紫杉醇,C错误;
D、培养⑤一般采用的培养基是液体培养基,产生大量细胞,D正确。
故选D。
6. 百合栽培过程中易受病毒侵染,造成品质退化。某研究小组尝试通过组织培养技术获得脱毒苗操作流程如图。下列叙述错误的是( )
A. 1号培养基中的愈伤组织是排列不规则的薄壁组织团块
B. ②为再分化过程,愈伤组织分化时可能会发生突变或基因重组
C. 外植体切成小块前需要用体积分数70%的酒精和质量分数为5%的次氯酸钠进行消毒处理
D. 百合分生区附近的病毒极少,甚至无病毒,可以作为该研究中的外植体
【答案】B
【解析】
【详解】A、愈伤组织是一团排列疏松而无规则、高度液泡化的、呈无定形状态的、具有分生能力的薄壁细胞,所以1号培养基中的愈伤组织是排列不规则的薄壁组织团块,A正确;
B、②为再分化过程, 愈伤组织分化时进行的是有丝分裂,可能会发生突变,但不会发生基因重组(基因重组一般发生在减数分裂过程中 ),B错误;
C、外植体切成小块前需要消毒处理,一般用体积分数70%的酒精和质量分数为5%的次氯酸钠进行消毒,C正确;
D、植物分生区附近(如茎尖、根尖)的病毒极少,甚至无病毒,所以百合分生区附近可以作为该研究中的外植体,D正确。
故选B。
7. 人造皮肤的构建、动物分泌蛋白的规模化生产等都离不开动物细胞培养。下列有关动物细胞培养的叙述,错误的是( )
A. 培养液中通常含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等
B. 一般用机械法或蛋白酶处理的方法使动物组织分散成单个细胞后进行培养
C. 培养过程中需要定期更换培养液,以便添加营养物质和清除代谢物
D. 培养瓶中的细胞都需要定期用胰蛋白酶处理后才能分瓶培养
【答案】D
【解析】
【分析】动物细胞培养是指从动物体中取出相关的组织,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。一般来说,动物细胞培养需要满足的条件有:营养;无菌、无毒的环境;适宜的温度、pH和渗透压;气体环境(通常采用培养皿或松盖培养瓶,将它们置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养)。
【详解】A、动物细胞培养液中通常含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清,A正确;
B、在进行细胞培养时,可采用机械的方法,或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理一段时间,将动物组织分散成单个细胞,B正确;
C、代谢产物积累会对细胞自身造成危害,营养物质减少不利于细胞的培养,所以动物细胞培养过程中需要定期更换培养液,为细胞提供充足营养并防治代谢产物积累危害细胞,C正确;
D、培养瓶中的细胞,一类悬浮在培养液中生长增殖,另一类则贴壁生长,贴壁生长的细胞会出现接触抑制现象,需要定期用胰蛋白酶处理,分瓶后才能继续增殖,D错误。
故选D。
8. 用农杆菌转化法将固氮相关基因导入植物细胞,下列叙述正确的是( )
A. 将构建好的目的基因表达载体导入农杆菌,一般先用PEG处理农杆菌细胞
B. Ti质粒能携带外源基因进入植物细胞,并与植物细胞的染色体DNA整合到一起
C. 取自同一株转基因植物的细胞经组织培养获得的植株基因型可能不相同
D. 过程④→⑤包括脱分化和再分化,培养基中植物激素的种类、浓度和比例不同
【答案】C
【解析】
【详解】A、将构建好的目的基因表达载体导入农杆菌,一般先用Ca2+处理农杆菌细胞,使其成为感受态细胞,而不是 PEG 处理,A错误;
B、Ti质粒上的T-DNA能携带外源基因进入植物细胞,并与植物细胞的染色体DNA整合到一起,而不是整个Ti质粒,B错误;
C、取自同一株转基因植物的细胞经组织培养获得的植株基因型可能不相同,如花粉细胞和体细胞培养形成的植株的基因型不同,C正确;
D、过程④→⑤是植物组织培养过程,包括脱分化和再分化。在脱分化和再分化过程中,激素的种类相同,都是生长素和细胞分裂素,但激素的浓度和比例不同,D错误。
故选C。
9. 线粒体置换技术是一种预防人类线粒体遗传病的技术手段。极体中主要内容物为排出的核基因组,所含线粒体数量较少,因此可以将其作为良好的核供体用于线粒体置换,其过程如下图所示。下列说法正确的是( )
A. 可通过显微操作去除纺锤体和极体
B. 图中“?”处指受精作用,精子需进行获能处理,为受精提供能量
C. 图中极体2的遗传物质来自于供卵卵母细胞
D. 该过程也可直接用患者的体细胞作为核供体
【答案】A
【解析】
【详解】A、在进行线粒体置换操作时,可通过显微操作去除纺锤体和极体,这是该技术中可行的操作手段,A正确;
B、图中 “?” 处指受精作用,精子需进行获能处理,获能的目的是使精子具备受精能力,而不是为受精提供能量,B错误;
C、极体是由卵原细胞经过减数分裂产生的,其遗传物质主要来自卵原细胞,由于供卵卵母细胞不具备纺锤体,不能进行分裂,故图中极体2的遗传物质来自于患者卵母细胞,C错误;
D、据图,该过程中是利用极体作为核供体,因为极体中的线粒体数量少,适合进行线粒体置换,若直接使用患者的体细胞作为核供体可能会引入有问题的线粒体,D错误。
故选A。
10. 人血清白蛋白()是血浆蛋白的主要成分,具有维持血浆渗透压和进行物质运输的功能。科学家利用转基因技术获得转基因的大肠杆菌,通过发酵工程,实现的大量生产,下图表示基因。下列叙述错误的( )
A. 过程每次循环分为3步,其中温度最低的一步是第二步
B. 扩增出基因并用于表达载体的构建,应选择引物Ⅱ和引物Ⅲ
C. 在反应缓冲液中加入的作用是激活耐高温的聚合酶
D. 用方法检测大肠杆菌是否导入基因,预变性过程可促进模板边解旋边复制
【答案】D
【解析】
【分析】聚合酶链式反应(PCR)是一项根据DNA半保留复制原理进行的体外DNA复制技术。包括变性、复性和延伸三步。
【详解】A、PCR过程每次循环分为变性、复性和延伸3步,其中温度最低的一步是第二步复性,A正确;
B、引物结合在模板链的3'端,使子链从5'→3'延伸,扩增出HSA基因并用于表达载体的构建,应选择引物Ⅱ和引物Ⅲ,B正确;
C、在PCR反应缓冲液中加入Mg2+的作用是激活耐高温的DNA聚合酶,C正确;
D、用PCR方法检测大肠杆菌是否导入HSA基因,与细胞内DNA复制不同,预变性过程可促进模板DNA全部打开,不是边解旋边复制,D错误。
故选D。
11. 下列有关“DNA的粗提取与鉴定”“PCR扩增”“琼脂糖凝胶电泳”实验的叙述,正确的是( )
A. 在50~65℃条件下,DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色
B. 滤液中加入冷酒精,用玻璃棒快速搅拌会使DNA的提取量增加
C. PCR扩增后,琼脂糖凝胶电泳鉴定结果不止一条条带,可能是引物特异性不强导致的
D. 琼脂糖凝胶电泳时,凝胶中的DNA被染色,可在蓝紫光下被检测出来
【答案】C
【解析】
【详解】A、二苯胺试剂用于DNA鉴定时,需在沸水浴(接近100℃)条件下与DNA反应呈现蓝色,A错误;
B、DNA粗提取时,加入冷酒精的目的是降低DNA溶解度使其析出,但需缓慢倒入并轻缓搅拌以促进DNA聚集。快速搅拌易导致DNA断裂或难以沉淀,反而减少提取量,B错误;
C、PCR扩增后若电泳出现多条带,可能因引物特异性不足,与非目标序列结合导致非特异性扩增,C正确;
D、琼脂糖凝胶电泳后,需用溴化乙锭(EB)等染色剂对DNA染色,并在紫外灯下观察荧光条带,D错误。
故选C。
12. 苏云金芽孢杆菌中的杀虫晶体蛋白Cry具有杀虫毒性,但Cry蛋白存在杀虫谱窄、毒力有限等问题,制约了其在农业生产中的进一步应用。科学家通过定点突变,将Cry蛋白第168位的组氨酸替换为精氨酸后,Cry蛋白对烟草天蛾的毒性提高了3倍;将Cry蛋白第282位、第283位的丙氨酸和亮氨酸分别替换成甘氨酸和丝氨酸后,Cry蛋白对舞毒蛾的毒性提高了7倍。下列相关叙述不正确的是( )
A. 对Cry蛋白的改造是通过改造编码Cry蛋白的基因来实现的
B. 与基因工程相比,蛋白质工程的实现也需要构建基因表达载体
C. 蛋白质工程难度较大,主要是蛋白质发挥功能所依赖的高级结构十分复杂
D. 如果将第168、282、283位的氨基酸全部替换,Cry蛋白对舞毒蛾的毒性将增加21倍
【答案】D
【解析】
【分析】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,通过改造或合成基因,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需求。
【详解】A、蛋白质的改造需要从根本上改造基因,因此对Cry蛋白的改造是通过改造编码Cry蛋白的基因来实现的,A正确;
B、需要将改造的基因导入受体细胞并表达相关产物,就需要构建基因表达载体因此与基因工程相比,蛋白质工程的实现也需要构建基因表达载体,B正确;
C、蛋白质的功能多样性,主要取决于蛋白质中氨基酸种类、数量、排列顺序以及蛋白质的空间结构,因此蛋白质工程难度较大,主要是蛋白质发挥功能所依赖的高级结构十分复杂,C正确;
D、如果将第168、282、283位的氨基酸全部替换,Cry蛋白可能会失去原有的功能,D错误。
故选D。
13. 生物技术的进步,会引起人们对它安全性的关注,也会与伦理道德发生碰撞,带来新的伦理困惑和挑战。下列叙述正确的是( )
A. 干细胞的研究可用于治疗很多疾病,有不涉及伦理问题等优点
B. 生物武器是用微生物、毒素、干扰素及抗生素等来形成杀伤力的
C. 试管婴儿技术和“设计试管婴儿”都需要对胚胎进行遗传学诊断
D. 转入叶绿体中的基因不会随花粉传递给子代,避免造成基因污染
【答案】D
【解析】
【详解】A、干细胞研究中,尤其是胚胎干细胞的研究,涉及到胚胎的来源等伦理问题,A错误;
B、生物武器主要指致病微生物、毒素等,干扰素是抗病毒蛋白,抗生素用于治疗,并非生物武器成分,B错误;
C、试管婴儿技术不需要对胚胎进行遗传学诊断,“设计试管婴儿”需要对胚胎进行遗传学诊断,以筛选出符合特定要求的胚胎,C错误;
D、叶绿体中的基因属于细胞质基因,花粉中主要含有的是细胞核,转入叶绿体中的基因不会随花粉传递给子代,避免造成基因污染,D正确。
故选D。
14. 使用相同的目镜,但在两种不同的放大倍数下,所呈现的视野分别为甲和乙(如下图所示)。下列相关叙述有几项正确( )
①若使用相同的光圈,则甲比乙亮
②图甲显示的是显微结构,图乙显示的是亚显微结构
③若玻片右移,则甲的物像会右移而乙的物像左移
④若在甲中看到的物像模糊,则改换成乙就可以看到清晰的物像
⑤在乙中观察应使用细准焦螺旋,并调整光圈
A. 5项 B. 2项 C. 4项 D. 3项
【答案】B
【解析】
【分析】图甲是低倍镜下观察到的物像,图乙是高倍镜下观察到的物像。使用高倍镜观察的正确调节顺序是:先在低倍镜下找到要观察的物像,然后将其移至视野中央,转动转换器换成高倍物镜,因高倍镜下的视野较暗,要调节光圈,增加进光量,同时,调节细准焦螺旋,使物像清晰。
【详解】①显微镜使用相同的光圈,甲放大倍数小,可视范围大,也就是有光的面积比乙大,所以比较亮,①正确;
②图甲与图乙都是在光学显微镜下看到的物像,都属于显微结构,②错误;
③若玻片右移,则甲的物像和乙的物像都会左移,③错误;
④若在低倍镜看到的物像模糊,则改换成高倍镜仍不能看到清晰的物像,④错误;
⑤在高倍镜中观察应使用细准焦螺旋,并调整光圈,但是不能使用粗准焦螺旋,⑤正确。
综上所述①⑤正确,B正确,ACD错误。
故选B。
15. 甲型H1N1流感病毒是一种RNA病毒,药物“达菲”通过抑制该病毒中神经氨酸酶(NA)的作用,使病毒不能从宿主细胞中释放出来,从而减少病毒的传播,下列推测或叙述合理的是( )
A. NA能够破坏细胞膜
B. H1N1病毒能够在宿主细胞外自行增殖
C. NA是由宿主细胞的DNA控制合成的
D. 新型甲型H1N1流感病毒的产生可能是染色体变异导致的
【答案】A
【解析】
【分析】病毒属于非细胞生物,主要由核酸和蛋白质外壳构成,依赖活的宿主细胞才能完成生命活动。病毒的复制方式属于繁殖,自身只提供核酸作为模板,合成核酸和蛋白质的原料及酶等均有宿主细胞提供。
【详解】A、根据题意,神经氨酸酶(NA)的作用被抑制后,病毒就不能从宿主细胞中释放出来,说明NA能够破坏细胞膜,A正确;
B、病毒没有细胞结构,专营寄生生活,只能在活细胞内增殖,不能在宿主细胞外自行增殖,B错误;
C、病毒NA是由甲型H1N1流感病毒自身的遗传物质控制合成的,C错误;
D、甲型H1N1流感病毒是一种RNA病毒,并不含染色体,故不存在染色体变异,D错误。
故选A。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项是符合题目要求的。全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错得0分。
16. 下列关于传统发酵食品生产过程或特点的叙述错误的是( )
A. 制作泡菜时将新鲜蔬菜洗净,切成块状或条状,混合均匀,晾干后与蒜瓣、生姜等香辛料混合装满泡菜坛
B. 酿制果酒时,取新鲜葡萄,去除枝梗和腐烂的籽粒,再用清水冲洗1-2次,沥干然后榨汁装入发酵瓶中
C. 制作果醋时,可以先在碗中倒入少量醋,一段时间后用其表面产生的一层薄膜进行接种可以明显缩短制作果醋的时间
D. 传统发酵食品生产利用了天然存在的菌种,品质稳定,风味独特,是我国传统饮食文化的重要组成部分
【答案】ABD
【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。
2、泡菜的制作原理:泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
【详解】A、制作泡菜时将经过预处理的新鲜蔬菜混合均匀,装入泡莱坛内,装至半坛时,放入蒜瓣、生姜及其他香辛料,继续装至八成满,再徐徐注入配制好的盐水,使盐水没过全部菜料,盖好坛盖,A错误;
B、制作果酒时,为避免杂菌污染,挑选新鲜葡萄,先进行冲洗,再除去枝梗,B错误;
C、醋中含有醋酸菌,所以在制作果醋时,可以先在碗中倒入少量醋,一段时间后用其表面产生的一层薄膜(含有醋酸菌)进行接种可以明显缩短制作果醋的时间,C正确;
D、传统的发酵没有进行严格的灭菌,生产的食品安全性较低,品质也不够稳定,D错误。
故选ABD。
17. 不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质,与未经射线照射的受体细胞融合,所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉(2n=24)与柴胡(2n=12)进行了融合,培育能产生紫杉醇的柴胡,过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 培养基中应添加一定浓度的蔗糖,目的是提供碳源和能源。
B. 融合前对原生质体在显微镜下用血细胞计数板计数,以确定原生质体密度。
C. 酶解法制备原生质体时,应在等渗或低渗溶液中进行
D. 异源融合的原生质体含有36条染色体
【答案】CD
【解析】
【详解】A、植物组织培养过程中,在培养基中添加蔗糖,可以提供碳源和能源,A正确;
B、原生质体融合前在显微镜下用血细胞计数板计数,以确定原生质体密度,B正确;
C、酶解法制备原生质体时,应在等渗或略高渗溶液中进行,防止原生质体吸水涨破,C错误;
D、研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉(2n=24)与柴胡(2n=12)进行了融合,培育能产生紫杉醇的柴胡,而不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质,与未经射线照射的受体细胞融合,所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质,所以在该过程中紫杉细胞核被破坏,因此异源融合的原生质体含有12条染色体,D错误。
故选CD。
18. 科学家运用基因工程技术,将人凝血因子基因导入山羊的受精卵中,培育出山羊乳腺生物反应器,使山羊乳汁中含有人凝血因子。以下有关叙述错误的是( )
A. 可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入山羊的受精卵
B. 在该转基因羊中,人凝血因子既存在于乳腺细胞,也存在于口腔上皮细胞中
C. 该过程需要在胚胎时期进行性别鉴定
D. 科学家将人凝血因子基因与乳腺中特异表达的基因重组在一起,从而使人凝血因子基因只在乳腺细胞中特异表达
【答案】BD
【解析】
【详解】A、将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法,因此可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入山羊的受精卵,A正确;
B、在该转基因羊中,人凝血因子基因存在于所有细胞中,但只在乳腺细胞中表达,B错误;
C、要获得乳腺生物反应器,需要雌性山羊,所以需在胚胎时期进行性别鉴定,选雌性胚胎,C正确;
D、科学家将人凝血因子基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起,从而使人凝血因子基因只在乳腺细胞中特异表达,D错误。
故选BD。
19. 肺炎支原体是一种单细胞生物,能在宿主细胞内寄生增殖。下列叙述正确的是( )
A. 肺炎支原体的核仁结构与核糖体形成有关
B. 肺炎支原体的蛋白质加工不需要内质网、高尔基体参与
C. 肺炎支原体合成蛋白质需借助宿主细胞的核糖体
D. 青霉素可以破坏细菌的细胞壁,是治疗支原体肺炎的有效药物
【答案】B
【解析】
【详解】A、肺炎支原体是原核生物,其细胞中无成形的细胞核,因此没有核仁结构,A错误;
B、肺炎支原体是原核生物,细胞内没有内质网、高尔基体等复杂的细胞器,其蛋白质加工不需要内质网、高尔基体参与,B正确;
C、肺炎支原体作为原核生物,自身含有核糖体,能够独立合成蛋白质,无需依赖宿主细胞的核糖体,C错误;
D、青霉素通过抑制细菌细胞壁的合成发挥作用,但肺炎支原体没有细胞壁,因此青霉素对支原体肺炎无效,D错误。
故选B。
20. 科学家将某病毒抗原蛋白的部分编码序列(RBD)拼接成融合基因2RBD和3RBD,探究RBD的二聚体蛋白和三聚体蛋白能否模拟RBD的天然构象并获得高效免疫原性。为鉴定重组质粒是否构建成功,将重组质粒用Nco Ⅰ和Sac Ⅰ双酶切处理后电泳,结果如图,其中泳道1为双酶切pNZ8149-2RBD,两个条带大小分别为2507bp和2020bp。将构建好的重组质粒分别导入工程菌中进行表达产物的检测。下列说法正确的是( )
注:U-M为信号肽-细胞壁锚定蛋白序列
A. 融合基因3RBD含两个游离的磷酸基团
B. 据图可知,融合基因3RBD的长度为2686bp
C. 泳道2呈现一个条带的原因是酶切pNZ8149-3RBD后产生的两个片段大小相近
D. 从工程菌细胞表面提取蛋白质进行检测,从而进一步比较两者的免疫原性
【答案】ABCD
【解析】
【详解】A、融合基因3RBD属于链状DNA,含两个游离的磷酸基团,分别位于两条链的5'端,A正确;
B、由图可知pNZ8149-2RBD和pNZ8149-3RBD的碱基对分别为4527bp和5193bp,所以RBD长度为5193-4527=666bp,泳道1为双酶切pNZ8149-2RBD,两个条带大小分别为2507bp和2020bp,结合图示限制酶位点可知,其中2507bp为pNZ8419的长度,2020bp为2RBD的长度,所以融合基因3RBD的长度为666+2020=2686bp,B正确;
C、由图可知,泳道2呈现一个条带,其原因是双酶切pNZ8149-3RBD后产生的两个片段大小相近,C正确;
D、该实验的目的是“探究RBD的二聚体蛋白和三聚体蛋白能否模拟RBD的天然构象并获得高效免疫原性”,可以从工程菌细胞表面提取蛋白质进行检测,从而进一步比较两者的免疫原性,D正确。
故选ABCD。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 吃腐烂的水果可能会出现头晕、恶心、呕吐或者更严重的症状,这和微生物产生的毒素有关。某学习小组为了寻找腐烂的苹果中可安全食用的区域,特开展以下实验。用苹果的腐烂部位、距离腐烂部位1cm和2cm的组织做实验材料,检测不同区域中微生物的种类和数量。已知苹果的pH在3.5~4之间,下面是操作流程:
(1)步骤②是______,根据题意,本实验选用的接种方法是________。
(2)步骤③中,为了防止出现微生物之间抑制生长的现象,学习小组配制了不同的细菌和真菌的培养基。这些培养基是__________(填“选择培养基”或“鉴定培养基”)。
(3)在步骤③中,可根据____________对不同菌种进行初步鉴定。每隔24h统计一次菌落数目,选______时的记录作为结果,此方法统计的菌数量可能比实际的少,原因是_____________。统计腐烂部位的菌落数目发现,青霉菌、曲霉菌等真菌的数量较多,细菌数目很少。细菌数目很少可能的原因是____________(答2点)。
(4)分析数据发现,距离腐烂部位越远,微生物的数量越少;距离腐烂部位2cm的样品中微生物数量极少。有人认为,不能仅凭这个实验就得出距离腐烂部位2cm的部分可安全食用的结论,还需要补充实验操作________。
【答案】(1) ①. 梯度稀释(等比稀释) ②. 稀释涂布平板法
(2)选择培养基 (3) ①. 菌落特征(或者写成菌落的颜色、大小、形状等) ②. 菌落数目稳定 ③. 当两个或多个同种细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落 ④. 细菌适宜在中性或弱碱性的环境中生长,苹果呈酸性,不适合细菌生长;青霉菌产生的青霉素等抗生素抑制细菌的生长
(4)检测上述区域中微生物产生的毒素含量
【解析】
【分析】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。样品的稀释度将直接影响平板上的菌落数目,通常选用一定稀释范围的样品液进行培养,以保证获得菌落数为30~300、适于计数的平板,在同一稀释度下,应至少对3个平板进行重复计数,然后求出平均值。
【小问1详解】
常见的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法,题图可知,本实验选用的是稀释涂布平板法,步骤②是梯度稀释(等比稀释)。
【小问2详解】
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。步骤③中,为了防止出现微生物之间抑制生长的现象,学习小组配制了不同的细菌和真菌的培养基。这些培养基是选择培养基。
【小问3详解】
不同菌种形成的菌落特征存在差异,在步骤③中,可根据菌落特征(或者写成菌落的颜色、大小、形状等)对不同菌种进行初步鉴定。每隔24 h统计一次菌落数目,选取菌落数目稳定时记录作为实验结果,这是为了防止因培养时间不足遗漏菌落数目,且当两个或多个同种细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,所以该方法统计的菌落数量可能比实际值偏小;细菌适宜在中性或弱碱性的环境中生长,苹果呈酸性,不适合细菌生长,由于青霉菌产生的青霉素等抗生素抑制细菌的生长,故青霉菌、曲霉菌等真菌的数量较多,细菌数目很少。
【小问4详解】
分析数据发现,距离腐烂部位越远,微生物的数量越少;距离腐烂部位2 cm的样品中微生物数量极少。有人认为,不能仅凭这个实验就得出距离腐烂部位2 cm的部分可安全食用的结论,为了安全起见,还需要检测上述区域中微生物产生的毒素含量。
22. 北极狼是起源于30万年前的冰河时期幸存者,有着驰骋于极寒雪域的生存能力,野性十足,更是身披“银光战袍”的闪电捕猎者。2022年6月10日,世界首例体细胞克隆北极狼在北京呱呱坠地。克隆北极狼的供体细胞来自哈尔滨极地公园引进的一只野生北极狼的皮肤样本,其培育过程如图所示。回答下列问题:
(1)欲获得多个卵母细胞,可对比格犬进行的处理是_________(具体操作)。
(2)选用去核卵母细胞与细胞核融合的原因是_______。野生北极狼皮肤细胞可用于克隆的关键在于_______。
(3)过程②激活重构胚的方法是______(填一种方法);目的是_______;早期胚胎中,将来发育成胎盘和胎膜的是____________(填图中字母和名称)。
(4)过程③中是否需要对代孕动物使用抗免疫排斥反应的药物,并说明理由____
【答案】(1)注射一定量的促性腺激素
(2) ①. 卵母细胞体积大、营养丰富、更容易激活细胞核的全能性 ②. 北极狼皮肤细胞的细胞核中含有该物种一整套遗传信息
(3) ①. 电刺激、钙离子载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂 ②. 使其完成细胞分裂和发育进程 ③. a滋养层
(4)不需要,代孕动物对移植入子宫的外来胚胎基本不会发生免疫排斥反应
【解析】
【分析】通过动物核移植技术得到克隆动物,动物核移植是指将动物的一个细胞的细胞核,移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育成为动物个体。
【小问1详解】
若要获得多个卵母细胞,可对比格犬注射一定量的促性腺激素,以促进其超数排卵来实现。
【小问2详解】
之所以选用去核卵母细胞与细胞核融合,是由于卵母细胞体积大、营养丰富、更容易激活细胞核的全能性;而之所以选用野生北极狼细胞用于克隆的关键是由于北极狼皮肤细胞的细胞核中含有该物种一整套遗传信息。
【小问3详解】
过程②表示采用物理或化学方法激活重构胚,其目的是使其完成细胞分裂和发育进程;在早期胚胎中,a滋养层细胞会发育成胎盘和胎膜。
【小问4详解】
过程③表示胚胎移植,由于代孕动物对移植入子宫的外来胚胎基本不会发生免疫排斥反应,所以在该过程中不需要对代孕动物使用抗免疫排斥反应的药物。
23. 工程菌是指用基因工程的方法,使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系。下图是利用大肠杆菌生产人胰岛素过程中使用的质粒及目的基因的部分结构。
(1)启动子是____________的识别和结合部位。图中胰岛素基因以______链作为模板进行转录。构建基因表达载体时一般至少需要两种限制酶,以防止__________和_________。
(2)为了使目的基因与载体能正确连接,需要在引物的______端添加限制酶____________的识别序列。
(3)β-半乳糖苷酶可以分解无色的X-gal产生蓝色物质使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色。将转化后的大肠杆菌接种到添加了____________的培养基上,若出现______(白色/蓝色)菌落,则该菌落即为含有重组质粒的大肠杆菌菌落。
【答案】(1) ①. RNA聚合酶 ②. A ③. 质粒或目的基因自身环化 ④. 目的基因与质粒反向连接
(2) ①. 5' ②. EcoR I和Xho I
(3) ①. X-gal、氨苄青霉素 ②. 白色
【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。
【小问1详解】
启动子位于DNA上,是RNA聚合酶的识别和结合部位。分析题图可知,转录的方向为从左到右,且是从RNA的5’→3’,DNA链的-OH端为3’端,故胰岛素基因以A链作为模板进行转录。构建基因表达载体时一般至少需要两种限制酶,以防止质粒或目的基因自身环化及目的基因与质粒反向连接。
【小问2详解】
PCR扩增胰岛素基因的前提是获得一段已知目的基因的序列,以用于特异性制备PCR扩增需要的引物,目的基因与质粒连接时,需要将目的基因连接到质粒的启动子和终止子之间,它们之间含有Xho I、Mun I、Sal I、Nhe I、EcoR I识别序列,但Sal I、Nhe I在目的基因中也含有识别序列,若用它们切割,会破坏目的基因,若选择Mun I则会破坏质粒上的标记基因,所以为使PCR产物与质粒正确连接,设计引物时可将限制酶EcoR I和Xho I的识别序列添加在对应引物的5'端(子链延伸方向是5'→3')。
【小问3详解】
由题意可知,β-半乳糖苷酶可以分解X-gal产生蓝色物质使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色,将胰岛素基因与质粒连接后,重组质粒的lacZ(β-半乳糖苷酶基因)基因被破坏,氨苄青霉素抗性基因没有被破坏,不能合成β-半乳糖苷酶,不能催化底物(X-gal)水解产生蓝色物质,故呈菌落白色,因此将大肠杆菌接种到添加了氨苄青霉素和X-gal的培养基上筛选出白色的菌落即为工程菌种。
24. 在肿瘤微环境中,肿瘤细胞PD-L1表达量增加,与T细胞上的PD-1结合,抑制了T细胞的活化增殖,导致肿瘤细胞逃脱免疫监视。某研究小组制备抗人PD-L1的单克隆抗体用于肿瘤临床诊断和治疗,请回答下列问题:
(1)为制备抗人PD-L1的单克隆抗体,研究小组以小鼠甲为实验材料进行了如上图1实验。给小鼠甲多次注射____________,以期获得更多____________的B淋巴细胞。
(2)图1中可运用____________诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,此法不适用于植物原生质体融合。
(3)根据以上分析,抗人PD-Ll的单克隆抗体选择性杀伤肿瘤细胞的机制是_____________以提高T细胞对肿瘤细胞的杀伤能力。
(4)治疗前需对患者进行PD-L1表达强度分析,因为PD-L1抗体对于PD-L1表达量低的肿瘤细胞杀伤效果不佳。研究小组检测不同肿瘤细胞(OV2008、C13、K562、H1299、MCF-7)裂解液中的PD-L1含量。(抗体与待测蛋白结合后显示条带,条带粗细体现目标蛋白的量)由图2可知,PD-L1的抗体对______肿瘤细胞杀伤效果较低,其原因是_____________。β-action基因在上述所有细胞中表达量稳定,检测β-action基因表达量的目的是____________。
【答案】(1) ①. 人PD-L1抗原 ②. 能够分泌抗人PD-L1抗体
(2)灭活的病毒 (3)针对PD-L1的单克隆抗体与肿瘤细胞表面的PD-L1结合,使得癌细胞表面PD-L1不能与T细胞表面的PD-1结合,从而不能抑制T细胞活化,使肿瘤细胞不能逃避T细胞的攻击
(4) ①. C13 ②. C13肿瘤细胞PD-L1表达量最低,而PD-L1抗体对于PD-L1表达量低的肿瘤细胞杀伤效果不佳 ③. 证明细胞的翻译功能是正常的
【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,之后从小鼠脾中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B淋巴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,再通过克隆化培养和抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养杂交瘤细胞,最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【小问1详解】
进行图1实验时,必须给小鼠甲多次注射入PD-L1抗原,该处理的目的是诱导小鼠甲产生更多能够分泌抗人PD-L1抗体的B淋巴细胞。
【小问2详解】
诱导小鼠B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合时,采用的诱导方法有灭活病毒诱导法、电融合法、聚乙二醇融合法等,其中灭活病毒诱导法为动物细胞特有的方法,不适用于植物原生质体融合。
【小问3详解】
抗人PD-Ll 的单克隆抗体选择性杀伤肿瘤细胞的机制是:针对PD-L1的单克隆抗体与肿瘤细胞表面的PD-L1(抗原)结合,使得癌细胞表面PD-L1不能与T细胞表面的PD-1结合,从而不能抑制T细胞活化,使肿瘤细胞不能逃避T细胞的攻击。
【小问4详解】
由图2可知,C13肿瘤细胞PD-L1表达量最低,而PD-L1抗体对于PD-L1表达量低的肿瘤细胞杀伤效果不佳,所以PD-L1的抗体对C13肿瘤细胞杀伤效果较低。β-action基因在上述所有细胞中表达量稳定,检测β-action基因表达量的目的是证明细胞的翻译功能是正常的。
25. 如图所示是显微镜下观察到的不同生物体或细胞的图像(D为哺乳动物的平滑肌细胞),请据图回答问题:
(1)科学家依据_______将细胞分为原核细胞和真核细胞,图中属于原核细胞的是______(填字母)。
(2)图中能进行光合作用的是______(填字母)其能进行光合作用的主要原因是_______。
(3)基本的生命系统是______,图中能表示生命系统个体层次的是______(填字母)。
(4)从生命系统的结构层次来看,湖中所有的细菌______(填“能”或“不能”)构成种群,理由是____________。
【答案】(1) ①. 有无以核膜为界限的细胞核 ②. A和B
(2) ①. B ②. 蓝细菌细胞中含有叶绿素和藻蓝素
(3) ①. 细胞 ②. A和B
(4) ①. 不能 ②. 种群是指在一定的空间范围内同种生物的所有个体形成的整体,细菌不是一种生物,而是一类生物的总称
【解析】
【分析】分析题图:A原核生物(细菌细胞);B原核生物(蓝细菌);C无细胞结构,为病毒;D是哺乳动物的平滑肌细胞。原核细胞和真核细胞结构的最主要的区别是原核细胞没有以核膜为界限的细胞核。
【小问1详解】
科学家依据有无以核膜为界限的细胞核将细胞分为原核细胞和真核细胞,图中属于原核细胞的是A细菌、B蓝细菌。
【小问2详解】
图中B为蓝细菌,因为蓝细菌细胞中含有叶绿素和藻蓝素,所以能进行光合作用。
【小问3详解】
基本的生命系统是细胞,图中A细菌、B蓝细菌为单细胞生物,能表示生命系统个体层次。
【小问4详解】
从生命系统的结构层次来看,湖中所有的细菌不能构成种群,理由是种群是指在一定的空间范围内同种生物的所有个体形成的整体,细菌不是一种生物,而是一类生物的总称。
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