精品解析:河南洛阳市洛龙区洛阳市第一高级中学英才部2024级生物4月月考试卷
2026-04-14
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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-阶段检测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | 洛阳市 |
| 地区(区县) | 洛龙区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.17 MB |
| 发布时间 | 2026-04-14 |
| 更新时间 | 2026-04-15 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57351053.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
洛一高英才部2024级生物4月月考试卷
一、单选题(每个2分,共60分)
1. 老坛酸菜古称菹,《周礼》中就有其名。北魏的《齐民要术》中更是详细介绍了祖先用白菜(古称菘)等原料腌制酸菜的多种方法。下列说法正确的是( )
A. 腌制酸菜是利用植物体表面天然的乳酸菌将葡萄糖分解为乳酸和CO2
B. 酸菜制作中选材装至半坛时,放入蒜瓣、生姜及其他香辛料,倒满盐水
C. 腌制的酸菜“咸而不酸”很可能是食盐浓度过多,抑制了菌种发酵
D. 酸菜要尽快食用,以免腌制发酵时间过长导致亚硝酸盐含量增加
【答案】C
【解析】
【分析】泡菜(酸菜)的制作原理:在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。发酵过程中,亚硝酸盐先增加,然后下降至相对稳定。
【详解】A、泡菜(酸菜)的制作原理是在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸,但不会产生二氧化碳,A错误;
B、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,B错误;
C、“咸而不酸”的原因为加盐过多,使乳酸菌生长的环境溶液浓度过高,使乳酸菌失水,抑制了乳酸菌的发酵,C正确;
D、发酵初期,由于硝酸盐还原菌的作用使亚硝酸盐增加;发酵中期,硝酸盐还原菌受抑制,部分亚硝酸盐被分解含量下降;发酵后期,硝酸盐含量下降至相对稳定, D错误。
故选C。
2. 发酵是指人们利用微生物代谢,将原料转化为所需产物的过程。下列叙述错误的是( )
A. 发酵利用的是微生物的有氧呼吸或无氧呼吸
B. 以毛霉为主的多种微生物参与了豆腐的发酵
C. 当缺少糖源时,醋酸菌能够将糖分解成乙酸
D. 传统发酵技术一般利用原材料中天然存在的微生物
【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计数。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的制备、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。
【详解】A、发酵是指人们利用微生物,在适宜的条件下,将原料通过微生物的有氧呼吸或无氧呼吸转化为人类所需的产物的过程,A正确;
B、腐乳制作主要是利用了毛霉等微生物产生的脂肪酶、蛋白酶分别将脂肪分解为甘油和脂肪酸,将蛋白质分解为小分子肽和氨基酸,B正确;
C、当氧气、糖源都充足时,醋酸菌能通过复杂的反应将糖分解成乙酸,当缺少糖源时,醋酸菌可将乙醇转化为乙醛,再将乙醛转化为乙酸,C错误;
D、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、制作食品的技术一般称为传统发酵技术,D正确。
故选C。
3. 噬菌体为线性双链DNA病毒,每条DNA单链的5′端有一段黏性末端,结构如图所示。噬菌体侵入大肠杆菌后,其DNA会自动环化并进行复制。下列叙述错误的是( )
A. 上述环化、复制过程需要DNA连接酶和DNA聚合酶等的参与
B. 基因工程所需要的工具酶有限制酶、DNA连接酶和载体
C. 推测大肠杆菌中存在限制酶,可以将λ噬菌体环状DNA切割出黏性末端
D. 噬菌体的遗传物质中(A+T)/(C+G)的值不一定为1
【答案】B
【解析】
【详解】A、λ噬菌体线性DNA的黏性末端互补配对后,需要DNA连接酶催化形成磷酸二酯键,将缺口连接成环状DNA;DNA复制需要DNA聚合酶催化脱氧核苷酸聚合,同时还需要解旋酶等参与,A正确;
B、基因工程的分子工具包括限制酶、DNA连接酶和载体,但载体不是酶,基因工程的工具酶只有限制酶和DNA连接酶,B错误;
C、大肠杆菌作为原核生物,为了防御外来 DNA(如噬菌体)入侵,细胞内含有限制酶。这些限制酶能识别并切割特定的外源 DNA 序列。虽然噬菌体 DNA 环化了,但如果其序列中存在大肠杆菌限制酶的识别位点,限制酶仍可将其切割(产生黏性末端或平末端),C正确;
D、DNA双链中A=T、C=G,但(A+T)与(C+G)的数量不一定相等,因此(A+T)/(C+G)的值不一定为1,该比值体现了不同 DNA分子的特异性,从图中序列也可看出,G、C含量明显高于A、T,故(A+T)/(C+G)<1,D正确。
4. 胚胎工程的许多技术,实际上是在体外条件下,对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。下列叙述正确的是( )
A. “精子获能”是指精子在雌性动物的生殖道内获得受精时所需要的能量
B. 哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养不需要额外提供营养物质
C. 若内细胞团的某些细胞异常死亡,会直接导致胎儿出现组织缺陷
D. 孵化后的原肠胚开始出现细胞分化,并逐渐分化出三个胚层
【答案】C
【解析】
【分析】受精卵形成后即在输卵管内进行有丝分裂,开始发育。胚胎发育早期,有一段时间是在透明带内进行分裂,细胞数量不断增加,但胚胎总体积并不增加,这种受精卵的早期分裂称为卵裂。根据胚胎形态的变化,可将早期发育的胚胎分为以下几个阶段:桑葚胚、囊胚、原肠胚。
【详解】A、“精子获能”是指精子在雌性动物的生殖道内获得受精的能力,A错误;
B、胚胎发育每个阶段需要的营养都不相同,哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养需要额外提供营养物质,B错误;
C、内细胞团会发育成胎儿的各种组织,若内细胞团的某些细胞异常死亡,会直接导致胎儿出现组织缺陷,C正确;
D、囊胚已开始出现细胞分化,原肠胚期逐渐分化出三个胚层,D错误。
故选C。
5. 空气中微生物的检测方法主要有沉降法和撞击法。沉降法是让空气中的细菌自然降至琼脂平板表面,撞击法是使用吸风机或真空泵使含菌空气以一定流速穿过狭缝而被吸到琼脂平板表面。下列叙述正确的是( )
A. 两种方法在琼脂平板上形成的菌落都是单菌落
B. 两种方法中所用的固体培养基从功能上都属于选择培养基
C. 测定空气细菌总数时只有沉降法需要对不同方位和高度的空气进行采样
D. 撞击法采样不受环境气流影响,对洁净空气中细菌总数的测定比沉降法更准确
【答案】D
【解析】
【分析】虽然各种培养基的具体配方不同,但一般都含有水、碳源(提供碳元素的物质)、氮源(提供氮元素的物质)和无机盐。另外还需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、由于上述两种方法都是空气细菌总数测定方法,在琼脂平板上形成的菌落有多种,不一定都是单菌落,A错误;
B、两种方法均是对空气细菌总数测定,故均可使用无选择性的牛肉膏蛋白胨细菌培养基,B错误;
C、自然沉降法和撞击法用于检测空气细菌总数时都需对不同方位和高度的空气进行采样,以确保实验结果的准确性,C错误;
D、撞击法是将一定量空气以较高的流速喷射撞击到琼脂平板上的方法,不受环境气流影响,而自然沉降法是让空气中的细菌自然降至琼脂平板表面,洁净空气中细菌相对较少,用撞击法更为精准,D正确。
故选D。
6. 嵌合体动物是指由两种或两种以上具有不同遗传特性的细胞组成的聚合胚发育而成的个体,下图表示采用注射法获得小鼠胚胎嵌合体(即黑白花仔鼠)的过程。下列说法正确的是( )
A. 卵裂期的细胞数目不断增加,胚胎总体积也随之增加
B. 图中①具有发育的全能性,将来发育成胎膜和胎盘
C. 丁的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
D. 黑白花仔鼠的任意一个细胞中同时含有黑鼠和白鼠的基因
【答案】C
【解析】
【分析】胚胎移植的生理学基础:①动物发情排卵后,同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。②早期胚胎在一定时间内处于游离状态。这就为胚胎的收集提供了可能。③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应。这为胚胎在受体的存活提供了可能。④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。
【详解】A、卵裂期的细胞数目不断增加,胚胎总体积并不增加,A错误;
B、图中①为黑色小鼠囊胚中的滋养层细胞,不具有发育的全能性,将来发育成胎膜和胎盘,B错误;
C、丁为胚胎移植,胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移,C正确;
D、黑白花仔鼠为小鼠胚胎嵌合体,有的细胞含有黑鼠的基因,有的细胞含有白鼠的基因,不是同时含有黑鼠和白鼠的基因,D 错误。
故选C。
7. 用纸片扩散法测定某病原菌对各种抗生素敏感性的实验,是在某病原菌均匀分布的平板上,铺设含有不同种抗生素的纸片后进行培养。图示为培养的结果,其中抑菌圈是在纸片周围出现的透明区域。下列分析正确的是( )
A. 在图示固体培养基上可用平板划线法或涂布法接种病原菌
B. 未出现抑菌圈可能是病原菌与抗生素接触后发生抗性变异
C. 形成的抑菌圈较小的原因可能是该病原菌对该抗生素较为敏感
D. 不同抗生素在平板上的扩散速度不同会对实验结果造成影响
【答案】D
【解析】
【分析】纸片扩散法是药敏实验一种常用的方法,它将含有定量抗菌药物的纸片贴在已接种测试菌的琼脂平板上,纸片所含的药物吸取平板中的水分溶解后便不断向纸片周围区域扩散,形成递减的梯度浓度,在纸片周围抑菌浓度范围内的细菌生长被抑制,形成透明的抑菌圈。
【详解】A、在图示固体培养基上用稀释涂布平板法进行接种病原菌,A错误;
B、病原菌发生抗性变异在接触之前,未出现抑菌圈可能是病原菌对该抗生素不敏感,B错误;
C、微生物对药物较敏感形成的抑菌圈应较大,形成的抑菌圈较小的原因可能是微生物对药物敏感程度较低,C错误;
D、纸片所含的药物吸取平板中的水分溶解后便不断向纸片周围区域扩散,不同抗生素在平板上的扩散速度不同会对实验结果造成影响,D正确。
故选D。
8. 酵母菌纯培养过程中倒平板的具体操作,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 接种室、接种箱或超净工作台在使用前可用紫外线照射灭菌
B. 乙操作时,要将瓶口迅速通过火焰进行灼烧灭菌
C. 丙操作时,避免烫伤,培养基温度需降至30℃左右
D. 丁操作时,将平板倒置的主要目的是为了拿取方便
【答案】B
【解析】
【详解】A、紫外线照射是一种消毒方法,不是灭菌的方法,A错误;
B、锥形瓶的瓶口通过火焰是为了灼烧灭菌,防止微生物污染培养基,B正确;
C、琼脂粉的凝固温度在40℃左右,倒平板时在培养基冷却至50℃时倒平板,C错误;
D、平板倒置的主要目的是防止培养皿盖上的冷凝水滴落造成污染,D错误。
9. 我国微生物发酵工程生产谷氨酸常用的菌种有谷氨酸棒状杆菌和黄色短杆菌等,下图是发酵工程的示意图。下列叙述错误的是( )
A. 谷氨酸是在谷氨酸棒状杆菌和黄色短杆菌的核糖体上合成的
B. 谷氨酸发酵的培养基应调节至中性和弱碱性,以利于谷氨酸的积累
C. 若代谢产物中出现大量的乳酸,从发酵条件看,其原因很可能是通气量不足
D. 图示培养装置可保证微生物对营养物质的需求,有利于提高生产效率
【答案】A
【解析】
【分析】微生物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。对异养微生物来说,含C、N的化合物既是碳源,也是氮源,即有些化合物作为营养要素成分时并不是起单一方面的作用。
【详解】A、核糖体是合成蛋白质的场所,不是氨基酸的合成场所,A错误;
B、谷氨酸发酵时在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸;在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N乙酰谷氨酰胺,B正确;
C、若代谢物中出现大量的乳酸,从发酵条件看,其原因很可能是通气量不足,微生物无氧条件下,产生乳酸,C正确;
D、图示培养装置可通过通入无菌空气为谷氨酸棒状杆菌提供氧气,通过控制新鲜培养液流入发酵罐的速度,可以保证微生物对营养物质的需求,有利于提高生产效率,D正确。
故选A。
10. 柠檬酸是一种广泛应用的食品酸度调节剂。利用农作物秸秆发酵产生柠檬酸,既可显著降低生产成本,又可减少秸秆焚烧造成的大气污染。利用水稻、玉米等农业秸秆生产柠檬酸的简要流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 黑曲霉是异养厌氧型,其优良菌种只能从自然界中筛选出来
B. 发酵过程中,为了避免污染,不能再向发酵罐中添加营养物质
C. 发酵结束后,对罐内发酵液可采取适当的过滤、沉淀措施获得柠檬酸
D. 发酵生产时,排出的气体和废弃培养液需要进行二次清洁或灭菌处理
【答案】D
【解析】
【分析】虽然各种培养基的具体配方不同,但一般都含有水、碳源(提供碳元素的物质)、氮源(提供氮元素的物质)和无机盐。另外还需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、黑曲霉是好氧菌,不是异养厌氧菌。并且优良菌种不仅能从自然界筛选,还能通过诱变育种、基因工程等方法培育,A错误;
B、在发酵过程中,根据发酵的实际需要,是可以适时向发酵罐中添加营养物质的,并非不能添加,B错误;
C、发酵结束后,对罐内发酵液仅采取过滤、沉淀措施是不能直接获得柠檬酸的,还需要经过进一步的分离纯化等操作,C错误;
D、发酵生产时,排出的气体和废弃培养液可能含有微生物等有害物质,为防止污染环境等,需要进行二次清洁或灭菌处理,D正确。
故选D。
11. 科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上,构建抗体—药物偶联物(ADC),以便精准治疗肿瘤,ADC的作用机制如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 单克隆抗体制备过程中需要的抗原来自人特定的肿瘤细胞
B. 抗体进入特定的肿瘤细胞导致其裂解死亡
C. ADC能精准治疗特定肿瘤细胞的原理是抗体与抗原的特异性结合
D. 药物可能进入肿瘤细胞核并调控基因的表达
【答案】B
【解析】
【详解】A、单克隆抗体起靶向运输作用,与肿瘤细胞表面的抗原结合,因此,单克隆抗体制备过程中需要的抗原来自人特定的肿瘤细胞,A正确;
B、ADC进入肿瘤细胞后,被溶酶体水解,释放药物,药物导致肿瘤细胞裂解死亡,B错误;
C、ADC能精准治疗特定肿瘤细胞的原理是抗体与抗原的特异性结合,C正确;
D、ADC进入肿瘤细胞后,被溶酶体水解,释放药物,药物可能进入肿瘤细胞核并调控基因的表达,最终导致肿瘤细胞凋亡,D正确。
12. 某同学拟用限制酶(酶1、酶2、酶3和酶4)、DNA连接酶为工具,将目的基因(两端含相应限制酶的识别序列和切割位点)和质粒进行切割、连接,以构建重组表达载体。限制酶的切割位点如图所示。
下列重组表达载体构建方案合理且效率最高的是( )
A. 质粒和目的基因都用酶3切割,用E. coli DNA连接酶连接
B. 质粒用酶3切割、目的基因用酶1切割,用T4 DNA连接酶连接
C. 质粒和目的基因都用酶1和酶2切割,用T4 DNA连接酶连接
D. 质粒和目的基因都用酶2和酶4切割,用E. coli DNA连接酶连接
【答案】C
【解析】
【分析】DNA连接酶:
(1)根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。
(2)DNA连接酶连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
【详解】A、酶3切割后得到的是平末端,应该用T4 DNA连接酶连接,A错误;
B、质粒用酶3切割后得到平末端,目的基因用酶1切割后得到的是黏性末端,二者不能连接,B错误;
C、质粒和目的基因都用酶1和酶2切割后得到黏性末端,用T4 DNA连接酶连接后,还能保证目的基因在质粒上的连接方向,此重组表达载体的构建方案最合理且高效,C正确;
D、若用酶2和酶4切割质粒和目的基因,会破坏质粒上的抗生素抗性基因,连接形成的基因表达载体缺少标记基因,无法进行后续的筛选,D错误。
故选C。
13. 几种限制酶的识别序列及切割位点(Y=C或T,R=A或G)如表所示。下列叙述错误的是( )
限制酶
HindII
AluI
BamHI
Sau3AI
识别序列及切割位点
5′-GTY↑RAC-3′
5′-AG↑CT-3′
5′-G↑GATCC-3′
5′-↑GATC-3′
A. 限制酶切割一次可断开2个磷酸二酯键,增加2个游离的磷酸基团
B. HindII可识别不同的核苷酸序列,其切割后产生的是平末端
C. 若两种酶的识别序列相同,则形成的末端一定能通过DNA连接酶连接
D. BamHI和Sau3AI切割形成的片段进行重组后,仍能被Sau3AI识别并切割
【答案】C
【解析】
【详解】A、限制酶作用于双链DNA分子,切割一次会断裂两条单链各1个磷酸二酯键,共断裂2个磷酸二酯键,每个断口新增1个游离磷酸基团,共增加2个游离的磷酸基团,A正确;
B、Hind Ⅱ的识别序列中Y=C或T、R=A或G,因此可识别多种不同的核苷酸序列,其切割位点位于识别序列的中轴线处,切割后产生平末端,B正确;
C、DNA连接酶只能连接互补的黏性末端或平末端,若两种酶识别序列相同但切割产生的末端不匹配,则无法通过DNA连接酶连接,C错误;
D、BamH I和Sau3A I切割后产生的黏性末端均为GATC,二者片段重组后,连接处存在GATC序列,符合Sau3A I的识别序列要求,仍能被Sau3A I识别并切割,D正确。
14. 酵母菌在合成色氨酸时需要3种酶X、Y和Z,trpX、trpY和trpZ分别为相应酶的编码基因突变的色氨酸依赖型突变体。已知3种酶均不能进出细胞,而色氨酸合成途径的中间产物积累到一定程度时可分泌到胞外。将这3种突变体均匀划线接种到含有少量色氨酸的培养基上,生长情况如图所示。由图可推测3种酶在该合成途径中的作用顺序为( )
A. X→Y→Z B. X→Z→Y C. Y→X→Z D. Z→X→Y
【答案】A
【解析】
【详解】ABCD、添加少量色氨酸,突变体菌株可以生长,色氨酸合成途径的中间产物积累后可排出胞外,进入培养基后,通过扩散,从而给其他突变型提供代谢原料,帮助其长出明显的菌落。trpX、trpY和trpZ分别为相应酶的编码基因突变的色氨酸依赖型突变体,据图可知,trpX不能给trpY和trpZ提供原料,trpY不能给trpZ提供原料,trpZ可以给trpX、trpY的生长提供原料,推测3种酶在该合成途径中的作用顺序为X→Y→Z,A正确,BCD错误。
15. 铁皮石斛是我国名贵中药,生物碱是其有效成分之一。以铁皮石斛新生营养芽为材料,培养拟原球茎(简称PLBs,类似愈伤组织)生产生物碱的实验如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 铁皮石斛产生的生物碱属于其次生代谢产物
B. 过程①诱导新生营养芽变成PLBs的关键是适宜的植物激素和营养条件
C. 过程②培养高产细胞系应选择细胞数量/生物碱产量比值大的PLBs
D. PLBs重量、光照等因素均会影响生物碱的产量
【答案】C
【解析】
【详解】A、植物细胞的次生代谢物含量很低,从植物组织提取会大量破坏植物资源,有些产物又不能或难以通过化学合成途径得到,因此人们期望利用植物细胞培养来获得目标产物,铁皮石斛产生的生物碱属于其次生代谢产物,A正确;
B、过程①表示脱分化,脱分化的关键是适宜的植物激素和营养条件,B正确;
C、培养高产细胞系时,应该选择生物碱产量/细胞数量比值大的PLBs,因为我们的目的是获得高产生物碱的细胞系,生物碱产量/细胞数量比值大意味着单位细胞数量产生的生物碱多,更符合高产的要求,C错误;
D、PLBs重量、光照等因素均会影响生物碱的产量,D正确。
故选C。
16. 下列关于现代生物技术的叙述,正确的是( )
A. DNA的粗提取与鉴定实验中可选择鸡的红细胞作为实验材料
B. 将DNA丝状物直接加到二苯胺试剂中并沸水浴加热进行鉴定
C. 加入二苯胺试剂后沸水浴可立即观察到蓝色
D. 提取过程中进行了2次离心,离心后DNA都分布在上清液中
【答案】A
【解析】
【详解】A、鸡属于鸟类,红细胞含有细胞核,DNA含量丰富,可作为DNA粗提取与鉴定实验的材料,A正确;
B、DNA丝状物需先溶解在2mol/L的NaCl溶液中,再加入二苯胺试剂进行沸水浴加热,B错误;
C、加入二苯胺试剂沸水浴加热后,需要待溶液冷却后才能观察到明显的蓝色,C错误;
D、实验中2次离心,第一次破碎细胞后离心,DNA分布在上清液中;第二次加入冷酒精析出DNA后离心,DNA分布在沉淀物中,D错误。
17. 某研究人员欲利用核移植技术来治疗糖尿病,提出了下图所示的方案。下列相关叙述,错误的是( )
A. 动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植
B. 图中用到了体细胞核移植技术、DNA重组技术等
C. 图中所用的去核卵母细胞一般处于减数第二次分裂中期
D. 图中“定向诱导”的目的是使重组细胞B发生基因突变
【答案】D
【解析】
【分析】动物核移植是指将动物的一个细胞的细胞核移入一个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为动物个体;核移植得到的动物称克隆动物,克隆动物的核基因完全来自供体动物,而细胞质基因来自受体细胞;核移植包括体细胞核移植和胚胎细胞核移植,其中体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植,因为体细胞的全能性低于胚胎细胞。
【详解】A、胚胎细胞的全能性高于体细胞,所以动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植,A正确;
B、图中用到了体细胞核移植技术(将细胞核导入去核卵母细胞)、DNA重组技术(将正常胰岛素基因导入胚胎干细胞)等,B正确;
C、由于减数第二次分裂中期卵母细胞核的位置靠近第一极体,用微型吸管可一并吸出细胞核和第一极体,所以核移植所用的去核卵母细胞一般处于减数第二次分裂中期,C正确;
D、图中“定向诱导”的目的是使重组细胞B发生细胞分化,D错误。
故选D。
18. 我国科学家在干细胞研究中取得新进展,他们使用一种无转基因、快速和可控的方法,可将人类多能干细胞(PSC)转化成为8细胞阶段全能性胚胎样细胞(8CLC,相当于受精卵发育3天状态的全能干细胞)。下列叙述错误的是( )
A. 制备8CLC 的过程中,细胞的形态、结构和功能等未发生改变
B. 体外培养时,细胞密度、有害代谢物含量等可影响8CLC 的增殖
C. 来源于病人自身的8CLC 诱导产生的器官进行移植,可避免免疫排斥反应
D. PSC转化成为8CLC 的过程中,细胞内基因会选择性表达
【答案】A
【解析】
【分析】胚胎干细胞的特点是:在形态上,表现为体积较小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物任何一种组织细胞;另一方面,在体外培养条件下, 可不断增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可以进行某些遗传改造。
【详解】A、制备8CL细胞的过程,细胞的形态、结构和功能均发生改变,A错误;
B、体外培养时,8CL细胞的增殖受细胞密度、有害代谢物等的影响,B正确;
C、来源于病人自身的8CLC 诱导产生的器官进行移植,可避免免疫排斥反应,C正确;
D、细胞分化(或脱分化)都是细胞内基因选择性表达的结果,即PSC转化为8CLC的过程中发生了细胞内多种基因的选择性表达,D正确。
故选A。
19. 某DNA上具有限制酶I和限制酶Ⅱ的识别位点,该DNA经限制酶I切割后得到1400bp(bp指DNA长度单位)的一个DNA片段,该DNA经限制酶Ⅱ切割后会得到长度分别为1000bp和400bp的两个片段,经限制酶I和限制酶Ⅱ共同切割后会得到长度分别为600bp和400bp的片段。下列相关叙述正确的是( )
A. 有的限制酶能切割烟草花叶病毒的核酸
B. 作为载体的质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因
C. 限制酶I和限制酶Ⅱ在该DNA上的识别位点不同,但其形成的末端可能通过DNA连接酶相连
D. 该DNA具有两个游离的磷酸基团
【答案】C
【解析】
【详解】A、限制酶的作用底物是DNA,烟草花叶病毒的核酸为RNA,限制酶无法切割RNA,A错误;
B、作为载体的质粒通常采用抗生素抗性基因作为筛选标记基因,抗性基因可使受体细胞在含对应抗生素的培养基中存活,便于筛选,而非使用抗生素合成基因作为标记,B错误;
C、若限制酶I和限制酶Ⅱ为同尾酶,二者识别位点不同,但切割后可产生互补的黏性末端,其形成的末端可以通过DNA连接酶相连,C正确;
D、题干表明该DNA存在限制酶I的识别位点,但限制酶I切割后仅得到1个1400bp的片段,说明该DNA为环状DNA,环状DNA不存在游离的磷酸基团,D错误。
20. 下列关于哺乳动物受精过程的叙述,错误的是( )
①刚排出的精子需要在雌性动物的生殖道“获能”才具备受精能力
②由卵巢排出的卵子即已具备与精子受精的能力
③自然条件下,哺乳动物的受精是在子宫内完成的
④受精过程中透明带和卵细胞膜会先后发生生理反应
⑤雄原核形成的同时,卵子完成减数分裂Ⅱ,排出第一极体
⑥受精的标志是观察到两个极体或者雌、雄原核
A. ①②③ B. ①⑤⑥ C. ②③⑤ D. ③④⑥
【答案】C
【解析】
【分析】受精过程为:顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带(透明带反应)→卵细胞膜反应(卵黄膜封闭作用)→卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失,雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。
【详解】①受精前精子需要在雌性动物的生殖道或人工配置的获能液中获能才具备受精能力,①正确;
②卵巢中排出的卵子要在输卵管或体外培养到MⅡ期才具备受精的能力,②错误;
③自然条件下,哺乳动物的受精是在输卵管中完成的,③错误;
④受精过程阻止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应,④正确;
⑤精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ,排出第二极体后,形成雌原核,随后雌、雄原核融合形成合子,⑤错误;
⑥常以在透明带与卵细胞膜之间观察到两个极体或者雌、雄原核作为受精的标志,⑥正确。
故选C。
21. 科学家采用体外受精技术获得紫羚羊胚胎,并将其移植到长角羚羊体内,使后者成功妊娠并产仔,该工作有助于恢复濒危紫羚羊的种群数量。此过程不涉及的操作是( )
A. 超数排卵 B. 精子获能处理
C. 细胞核移植 D. 胚胎培养
【答案】C
【解析】
【分析】体外受精主要包括:卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精。
(1)卵母细胞的采集和培养①主要方法是:用促性腺激素处理,使其超数排卵,然后,从输卵管中冲取卵子。②第二种方法:从已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞或直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。
(2)精子的采集和获能①收集精子的方法:假阴道法、手握法和电刺激法;②对精子进行获能处理:包括培养法和化学诱导法。
(3)受精:在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
【详解】由题干信息可知,该过程通过体外受精获得胚胎,再通过胚胎移植,使长角羚羊成功妊娠并产仔,因此需要进行超数排卵、精子获能处理,并对获得的受精卵进行胚胎培养;由于该过程为有性生殖,因此不需要涉及细胞核移植,所以C正确、ABD错误。
故选C。
22. 科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和纯化实验,部分实验流程如图所示。已知步骤④获得的三个平板的菌落数分别为90、95、100,对照组菌落数为0。下列叙述正确的是( )
A. 10g土壤中平均自生固氮菌数约为9.5×107个
B. 步骤②充分振荡的目的是为了增加固氮菌的浓度
C. 步骤⑤使用的培养基是不添加氮源的鉴别培养基
D. 该计数法得到的菌落数往往高于用显微镜直接计数
【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、从图中可知,稀释倍数为104,三个平板的菌落数分别为90、95、100,对照组菌落数为0,所以平均菌落数为(90+95+100)÷3=95。涂布平板时所用稀释液的体积为0.1mL,则每克样品中的菌株数为(95÷0.1)×104=9.5×106,那么10g土壤中平均自生固氮菌数约为9.5×106×10=9.5×107个,A正确;
B、步骤②充分振荡的目的是使土壤中的微生物充分释放到无菌水中,使微生物均匀分布,B错误;
C、因为要分离自生固氮菌,自生固氮菌可以利用空气中的氮气作为氮源,所以步骤⑤使用的培养基是不添加氮源的选择培养基,用于筛选出自生固氮菌,C错误;
D、该计数法是稀释涂布平板法,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,所以统计的菌落数往往比活菌的实际数目低;而显微镜直接计数法能把死菌、活菌都计算在内,所以该计数法得到的菌落数往往低于用显微镜直接计数,D错误。
故选A。
23. 百合具有很高的药用价值,但其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,操作流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 过程①为脱分化,1号培养基中的愈伤组织是无特定结构和功能的薄壁组织团块
B. 过程②为再分化,培养时需要给予适宜时长和强度的光照促进叶绿素的形成
C. 2号培养基用于诱导生芽,其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值大于1
D. 3号培养基中获得的试管苗具有抗病毒特性,其它性状和亲本基本相同
【答案】D
【解析】
【分析】植物组织培养过程是:离体的植物器官、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。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
【详解】A、在脱分化过程中,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号培养基为发芽培养基,叶绿素的形成需要光,因此过程②愈伤组织再分化为芽的过程需要光照,B正确;
C、细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值大于1时有利于生芽,C正确;
D、脱毒苗的制备过程不改变原有外植体的遗传物质,为无性繁殖,因此不会具有抗病毒特性,只是植株的病毒含量少或没有病毒,D错误。
故选D。
24. 胞质杂交是植物体细胞杂交应用的一个重要方面,下图是利用胞质杂交培育抗病植株的实验流程。下列叙述正确的是( )
A. ①过程需在低渗溶液中用纤维素酶和果胶酶处理细胞壁
B. 通常用物理法、化学法和灭活病毒法诱导②过程的发生
C. 原生质体融合时是随机的,故需对融合的原生质体进行筛选
D. 抗病植株的体细胞中具有来自亲本植株的2个细胞核
【答案】C
【解析】
【分析】原生质体是去除细胞壁后各种结构的总称,包括细胞膜、细胞质、细胞核和细胞器等。在植物体细胞杂交过程中常采用人工诱导的方法促进原生质体的融合,诱导方法包括两大类:物理法和化学法。化学法一般常用聚乙二醇作为诱导剂。
【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,用纤维素酶和果胶酶处理可去除细胞壁,获得原生质体,但不可以用低渗溶液配制纤维素酶和果胶酶溶液,否则会导致制备的原生质体吸水涨破,A错误;
B、灭活病毒法适用于诱导动物细胞融合,而题干为植物细胞,B错误;
C、原生质体融合时是随机的,融合的细胞可能是具有同种核的杂交细胞,也可能是具有不同核的杂交细胞,故需对融合的原生质体进行筛选,C正确;
D、由题图可知,植株1的原生质体经X射线处理后破坏了染色体,即破坏了细胞核,因此抗病植株的体细胞中只有来自植株2的1个细胞核,D错误。
故选C。
25. 利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖,可获得植物细胞的某些次生代谢物。下列说法错误的是( )
A. 次生代谢物不是生长所必需的,含量少,应选择产量高的细胞进行培养
B. 该技术主要利用促进细胞生长的培养条件提高单个细胞中次生代谢物的含量
C. 利用该技术可获得某些无法通过化学合成途径得到的产物
D. 细胞产物的工厂化生产不占用耕地,几乎不受季节、天气等的限制
【答案】B
【解析】
【分析】由于植物细胞的次生代谢物含量很低,从植物组织提取会大量破坏植物资源,有些产物又不能或难以通过化学合成途径得到,因此人们期望利用植物细胞培养来获得目标产物,这个过程就是细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、次生代谢物不是植物生长所必需的,其含量少,可以通过增加细胞的数量来增加次生代谢产物的产量,也可选择产量高的细胞进行培养,A正确;
B、细胞产物的工厂化生产主要是利用促进细胞分裂的培养条件,提高了多个细胞中次生代谢物的含量,不能提高单个细胞中次生代谢物的含量,B错误;
C、有些产物不能或难以通过化学合成途径得到,故可利用该技术可获得某些无法通过化学合成途径得到的产物,C正确;
D、细胞产物的工厂化生产不占用耕地,几乎不受季节、天气等的限制,因而可获得大量的产物,D正确。
故选B。
26. 在某动物细胞培养过程中,出现细胞贴壁生长至接触抑制时,需分装培养,实验操作过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. ①加消化液的目的是使细胞与瓶壁分离,体外培养的动物细胞都需进行此操作
B. ②加培养液的目的是促进细胞的有丝分裂,以利于分瓶时有足够数量的细胞
C. ②培养液中通常含有糖类、维生素、激素等多种能源物质和血清等天然成分
D. ③分装时需调整到合适的细胞密度,此时的细胞培养属于传代培养
【答案】D
【解析】
【分析】动物细胞培养条件:(1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌;②添加一定量的抗生素;③定期更换培养液,以清除代谢废物。(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。(3)温度和PH:36.5℃±0.5℃;适宜的pH:7.2~7.4。(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的PH)。
【详解】A、①加消化液的目的是使细胞与瓶壁分离,体外培养的悬浮生长类动物细胞不需进行此操作,A错误;
B、②加培养液,多次加培养液先洗去残留的消化酶,然后终止消化液的消化作用,并对细胞加以稀释,B错误;
C、②培养液中通常含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素等多种物质和血清等天然成分,其中糖类是主要能源物质,C错误;
D、③分装时需调整到合适的细胞密度,因为若密度过大细胞直接仍存在接触抑制,此时的细胞培养属于传代培养,D正确。
故选D。
27. 诱导多能干细胞(iPS)在临床上有一定的应用前景。我国科学家利用化学重编程iPS(使用外源性化学小分子将体细胞重编程为多能干细胞)制备胰岛,并移植入一例Ⅰ型糖尿病患者体内。下列说法错误的是( )
A. 可以通过直接将特定蛋白导入细胞中来制备iPS 细胞
B. 用上述思路治疗糖尿病,理论上可降低免疫排斥反应
C. 用某人特异的iPS细胞进行医疗一般只限于时间比较充裕的情形
D. 胚胎干细胞具有发育的全能性,比iPS 细胞的应用前景更优越
【答案】D
【解析】
【分析】iPS细胞的优点:(1)诱导过程无需破坏胚胎;(2)iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞,将它移植回病人体内后,理论上可以避免免疫排斥反应。
【详解】A、使用外源性化学小分子将体细胞重编程为多能干细胞,也可以直接将特定蛋白导入细胞中来制备iPS 细胞,A正确;
B、iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞,理论上可以避免免疫排斥反应,B正确;
C、由于诱导产生iPS细胞、促使其分化都需要时间,因此用某人特异的iPS细胞进行医疗只限于时间比较充裕的情形,C正确;
C、诱导iPS的过程无须破坏胚胎,理论上可以避免免疫排斥反应,所以科学家普遍认为iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞,D错误。
故选D。
28. 双抗体夹心法是常用的检测抗原含量的方法,流程如图所示。其中固相抗体是由固相载体连接后的单克隆抗体。下列叙述错误的是( )
A. 固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合,但两者结构不相同
B. 酶标抗体的作用是与待测抗原结合并催化无色底物分解
C. 固相抗体的使用数量应多于待测抗原的数量
D. 酶标抗体的使用量偏少会导致测量结果偏高
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,酶标抗体和固相抗体都可与抗原特异性结合,固相抗体的作用是将抗原固定,酶标抗体是抗体和酶的结合,抗体与固定的抗原结合,酶可催化指示底物分解,通过检测酶促反应产物量,可测定酶的量,进而测定抗原量。
【详解】A、固相抗体和酶标抗体所含成分有差异,两者的结构也不相同,A正确;
B、结合图示分析,酶标抗体的作用是与待测抗原结合并催化无色底物分解形成有色产物,B正确;
C、固相抗体要与待测抗原充分结合,才能保证后续检测的准确性,所以固相抗体的使用数量应多于待测抗原的数量,以确保抗原能够全部被结合,C正确;
D、若酶标抗体的使用量偏少,与抗原结合的酶标抗体就少,催化产生的有色产物也少,检测到的光信号弱,会导致测量结果偏低,而不是偏高,D错误。
故选D。
29. 科学家将两株不同的杂交瘤细胞A和B融合形成双杂交瘤细胞AB,双杂交瘤细胞AB能够悬浮在培养液中生长繁殖,其产生的双特异性抗体AB结构如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 培养双杂交瘤细胞时,需提供5%的CO2以刺激细胞呼吸
B. 双杂交瘤细胞在体外培养的过程中会出现接触抑制现象
C. 双特异性抗体AB可同时识别两种抗原并与它们结合
D. 双特异性抗体AB 与靶细胞结合,可使靶细胞直接裂解死亡
【答案】C
【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、培养双杂交瘤细胞时,需提供5%的CO2维持培养液的pH,A错误;
B、杂交瘤细胞是悬浮培养的细胞,细胞之间并未接触,即双杂交瘤细胞在体外培养的过程中不会出现接触抑制现象,B错误;
C、根据抗原与抗体能够发生特异性结合的特性可推测,双特异性抗体AB可同时识别两种抗原并与它们结合,C正确;
D、双特异性抗体AB 与靶细胞结合,不会可靶细胞直接裂解死亡,二利用双抗体可以将蛋白类药物运送至靶细胞,从而使药物发挥相应的作用,细胞毒性T细胞才会使靶细胞裂解、死亡,D错误。
故选C。
30. 中国科学家成功培育出全球首例体细胞克隆猴“中中”和“华华”,其培育的流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 从胎猴中取出的体细胞可用灭活的仙台病毒进行短暂处理
B. 对卵母细胞去核实质是去除纺锤体—染色体复合物
C. 可以采用电刺激、乙醇等方法激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程
D. 组蛋白甲基化或乙酰化通过影响重构胚中基因的碱基序列来调节其表达
【答案】D
【解析】
【分析】克隆动物概念: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动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。
【详解】A、灭活的仙台病毒具有促融的作用,因此,将胎猴中取出的体细胞注入去核卵母细胞前,用灭活的仙台病毒短暂处理有利于细胞融合,A正确;
B、将卵母细胞培养到M II期后进行去核操作,此时细胞核退化,出现的是纺锤体—染色体复合物,故去核的实质是去除减数分裂 II中期卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物,B正确;
C、可以采用电刺激、乙醇等方法激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程,C正确;
D、组蛋白甲基化或乙酰化属于表观遗传,不影响重构胚中基因的碱基序列,但会影响基因的表达,D错误。
故选D。
二、解答题(每空2分,共40分)
31. 牛和羊的瘤胃中生活着多种微生物,其中许多微生物能分解尿素。某研究小组欲从瘤胃内筛选出能高效降解尿素的细菌,设计了如下实验。请分析并回答下列问题:
实验步骤:
I、取样:从刚宰杀的牛的瘤胃中取样,将样品装入事先灭过菌的锥形瓶中。
Ⅱ、培养基的配制和灭菌:
配制全营养LB固体培养基。配方:水、蛋白胨、酵母提取物、NaCl、琼脂糖(一种凝固剂)。配制尿素固体培养基。配方:水、葡萄糖、NaCl、K,HPO4、尿素、琼脂糖。
Ⅲ、制备瘤胃稀释液并接种,如下图1所示。
Ⅳ、在无氧条件下进行微生物的培养、观察与计数。
(1)全营养LB固体培养基和尿素固体培养基都含有微生物生长所需的基本营养物质,除水外还有_______________________________________________。(至少答两点)
(2)该小组采用____________法对瘤胃中分解尿素的细菌进行分离和计数。
(3)为检测该培养基灭菌是否彻底,应采用的检测方法是________________________________。为判断尿素培养基是否具有选择作用,实验时还需要同时接种全营养平板,如果同一浓度梯度下,尿素培养基上的菌落数____________(“大于”、“等于”或“小于”)全营养培养基上的菌落数,则说明尿素培养基具有选择作用。
(4)若甲同学从培养基上筛选出大约150个菌落,而其他同学只选择出大约50个菌落。甲同学实验结果差异的原因可能有____________(填序号)。①取样不同②培养基污染③操作失误④没有设置对照
(5)若将最后一个试管中的稀释液分别涂布到3个尿素平板上培养,培养后平板上出现的菌落数如图所示,则5mL瘤胃样品中含有目标活菌数约为____________。该方法统计获得的菌落数比实际的活菌数____________,原因是___________________________。
【答案】(1)碳源、氮源、无机盐
(2)稀释涂布平板##涂布平板
(3) ①. 将未接种的培养基放在恒温培养箱中培养,检验是否有菌落产生 ②. 小于
(4)①②③ (5) ①. 3.5×1010个 ②. 少 ③. 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
【解析】
【小问1详解】
虽然各种培养基的配方不同,但是一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等微生物生长所需的基本营养物质。
【小问2详解】
分析题图可知,该小组采用稀释涂布平板法对瘤胃中分解尿素的细菌进行分离和计数。
【小问3详解】
将未接种的培养基(或空白培养基)放在恒温培养箱中培养,检验是否有菌落产生,用于检测该培养基灭菌是否彻底。若有菌落产生,说明灭菌不彻底,需要重新配制培养基。选择培养基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,故同一浓度梯度下,尿素培养基上的菌落数小于全营养培养基上的菌落数,则说明尿素培养基具有选择作用。
【小问4详解】
根据生物实验应遵循对照原则、等量原则、单一变量原则和控制无关变量原则,甲同学的实验结果比其他同学多,可能是培养基污染造成的,还可能是甲同学实验操作过程中污染造成的,也可能是与其他同学所取土壤样品不同造成的:①土样不同可能导致计数偏差,①正确;②培养基污染会导致菌落数增加,②正确;③操作失误可能增加微生物的数量和种类,菌落会增多,③正确;④没有设置对照不会增加菌落数目,④错误。因此,甲同学的实验结果产生的原因可能是①②③。
【小问5详解】
5号试管的稀释倍数为107,5mL瘤胃样品中含有目标活菌数=(68+75+67)÷3÷0.1×107×5=3.5×1010(个)。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,故使用稀释涂布平板法统计获得的菌落数比实际的活菌数少。
32. 紫花苜蓿是全世界栽培历史最悠久、利用最广泛的豆科牧草,但易造成家畜鼓胀病。百脉根富含单宁,单宁可与植物蛋白质结合,不引起家畜采食后鼓胀。为培育抗鼓胀病的苜蓿新品种,科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根为材料进行了实践研究。研究主要流程如图(注:IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段,R-6G可阻止线粒体的呼吸作用)。
(1)该研究应用的生物技术所依据的原理是____________________________。
(2)①过程的发生,必须进行人工诱导,人工诱导原生质体融合的化学方法有聚乙二醇(PEG)融合法、____________等。经过过程①,只有异源融合的原生质体能够存活的原因是______________________。
(3)百脉根富含单宁,在植物体内含量很低,化学合成困难。单宁具有收敛止血、抗氧化、抗菌等作用被用于各类产品,可利用____________技术工厂化生产单宁。该方法需要将百脉细胞诱导成____________进行培养。
【答案】(1)细胞膜具有流动性、植物细胞具有全能性
(2) ①. 高Ca2+—高pH融合法 ②. 异源融合的原生质体才能完整进行有氧呼吸的三个阶段可恢复生长并获得再生能力
(3) ①. 植物细胞培养 ②. 愈伤组织
【解析】
【小问1详解】
该研究是植物体细胞杂交培育新品种,植物体细胞杂交过程中原生质体融合体现了细胞膜具有流动性,而杂种细胞培育成杂种植株体现了植物细胞具有全能性,所以依据的原理是细胞膜具有流动性、植物细胞具有全能性。
【小问2详解】
①表示人工诱导原生质体融合,人工诱导原生质体融合的化学方法除了聚乙二醇(PEG)融合法,还有高Ca2+—高pH融合法。由题可知,清水紫花苜蓿原生质体被R-6G抑制线粒体呼吸,里奥百脉根原生质体被IOA抑制细胞呼吸第一阶段,故同源融合体无法完成完整有氧呼吸;而异源融合的原生质体可通过功能互补,完整进行有氧呼吸的三个阶段,为细胞代谢提供充足能量,从而恢复生长并获得再生能力,因此只有异源融合体能够存活。
【小问3详解】
单宁为植物次生代谢产物,若需工厂化大规模生产,需利用植物细胞培养技术,将离体百脉根细胞脱分化诱导形成愈伤组织。愈伤组织为高度液泡化、分裂旺盛的薄壁细胞团,可在液体悬浮培养条件下快速增殖,从而高效合成并提取单宁。
33. 尼帕病毒(NV)是一种新型人畜共患病毒,该病毒的结构蛋白(X蛋白)可诱导动物机体产生中和抗体,从而防御病毒感染。制备单克隆中和抗体的流程如图所示。回答下列问题。
(1)制备单克隆抗体过程中涉及的动物细胞工程技术包括______和______。
(2)科研人员给小鼠注射X蛋白的目的是________。
(3)筛选杂交瘤细胞时一般在多孔细胞培养板上进行:先将细胞悬浮液稀释到7~10个细胞/mL,再在每个培养孔中滴入0.1mL细胞稀释液,其目的是_________。
(4)图中符合生产的杂交瘤细胞具有_________的特点,将其筛选出来后要对其进行_____和抗体检测,最后从_______或_______中获取优质的单克隆中和抗体。
【答案】(1) ①. 动物细胞培养 ②. 动物细胞融合
(2)诱导小鼠产生能够分泌抗X蛋白抗体的B淋巴细胞
(3)使每个培养孔尽量只接种一个杂交瘤细胞
(4) ①. 既能无限增殖,又能产生特异性的抗体 ②. 克隆化培养 ③. (细胞)培养液 ④. 小鼠腹腔中的腹水
【解析】
【分析】单克隆抗体制备流程:
(1)对小鼠注射特定的抗原使小鼠产生免疫反应;
(2)从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;
(3)将小鼠骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合,再用特定的选择培养基进行筛选;
(4)在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有融合的杂种细胞才能生长;
(5)对上述杂交瘤细胞还需进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选就可获得足量的能分泌所需抗体的细胞;
(6)最后,将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养,或注射到小鼠腹腔内增殖。这样从细胞培养液或小鼠腹水中,就可以提取出大量的单克隆抗体。
【小问1详解】
单克隆抗体的制备利用了动物细胞培养和动物细胞融合技术,让B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合。
【小问2详解】
给小鼠注射X蛋白的目的是诱导小鼠产生能够分泌抗X蛋白抗体的B淋巴细胞。
【小问3详解】
在HAT培养基上获得的杂交瘤细胞需要进行克隆化培养及抗体检测,该过程一般在多孔细胞培养板上进行;用多孔培养板培养时,需要稀释,其目的是使每个培养孔尽量只接种一个杂交瘤细胞,达到单克隆培养的目的。
【小问4详解】
将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合后,用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,用HAT培养基筛选的目的是筛选出杂交瘤细胞,筛选出的细胞具有的特点是既能无限增 殖,又能产生特异性的抗体,筛选后对其进行克隆化培养和抗体检测,将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖,最后从细胞培养液或小鼠腹腔获取优质的单克隆抗体。
34. 图中甲、乙分别表示质粒和含目的基因的DNA片段,几种可供选择使用的限制酶识别序列及其切割位点如下:
(1)限制酶的作用是识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每条链中特定部位的两个核苷酸之间___________的断开。
(2)图中甲质粒经Sau3AI完全切割后可得到___________种DNA片段。
(3)若将图乙的目的基因正确插入图甲的质粒,需要选择哪两种酶对质粒进行切割?___________。
(4)图甲中的tet和AmpR在载体上可作为___________,作用是___________。分别使用含四环素培养基和氨苄青霉素的培养基进行培养,导入重组质粒的菌落的生长情况是___________。
【答案】(1)磷酸二酯键
(2)3种 (3)Bcl I和EcoRI
(4) ①. 标记基因 ②. 对目的基因进行筛选 ③. 在四环素培养基上可以生长,在氨苄青霉素培养基上不能生长
【解析】
【小问1详解】
限制酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,并且作用于每条链中特定部位两个核苷酸之间的磷酸二酯键,使其断开。
【小问2详解】
Sau3AⅠ的识别序列为-GATC-,观察图甲质粒,其上有三个Sau3AⅠ的酶切位点,分别位于不同位置,经Sau3AⅠ完全切割后,可得到3种DNA片段。
【小问3详解】
根据图乙可知,目的基因的左侧使用Sau3AⅠ切割,右侧使用EcoRI切割。要将图乙目的基因正确插入图甲质粒,需保证目的基因两端的黏性末端能与质粒切割后的黏性末端互补配对。 Sau3AⅠ和BclⅠ切割产生的黏性末端相同,且能与目的基因两端的黏性末端互补,所以选择EcoRI和BclⅠ对质粒进行切割。
【小问4详解】
图甲中的tet和AmpR在载体上可作为标记基因,其作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。 由于目的基因插入后破坏了tet基因,保留了AmpR基因,所以在含四环素培养基上不能生长,在含氨苄青霉素培养基上能生长,即导入重组质粒的菌落的生长情况是在含四环素培养基上不能生长,在含氨苄青霉素培养基上能生长。
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洛一高英才部2024级生物4月月考试卷
一、单选题(每个2分,共60分)
1. 老坛酸菜古称菹,《周礼》中就有其名。北魏的《齐民要术》中更是详细介绍了祖先用白菜(古称菘)等原料腌制酸菜的多种方法。下列说法正确的是( )
A. 腌制酸菜是利用植物体表面天然的乳酸菌将葡萄糖分解为乳酸和CO2
B. 酸菜制作中选材装至半坛时,放入蒜瓣、生姜及其他香辛料,倒满盐水
C. 腌制的酸菜“咸而不酸”很可能是食盐浓度过多,抑制了菌种发酵
D. 酸菜要尽快食用,以免腌制发酵时间过长导致亚硝酸盐含量增加
2. 发酵是指人们利用微生物代谢,将原料转化为所需产物的过程。下列叙述错误的是( )
A. 发酵利用的是微生物的有氧呼吸或无氧呼吸
B. 以毛霉为主的多种微生物参与了豆腐的发酵
C. 当缺少糖源时,醋酸菌能够将糖分解成乙酸
D. 传统发酵技术一般利用原材料中天然存在的微生物
3. 噬菌体为线性双链DNA病毒,每条DNA单链的5′端有一段黏性末端,结构如图所示。噬菌体侵入大肠杆菌后,其DNA会自动环化并进行复制。下列叙述错误的是( )
A. 上述环化、复制过程需要DNA连接酶和DNA聚合酶等的参与
B. 基因工程所需要的工具酶有限制酶、DNA连接酶和载体
C. 推测大肠杆菌中存在限制酶,可以将λ噬菌体环状DNA切割出黏性末端
D. 噬菌体的遗传物质中(A+T)/(C+G)的值不一定为1
4. 胚胎工程的许多技术,实际上是在体外条件下,对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。下列叙述正确的是( )
A. “精子获能”是指精子在雌性动物的生殖道内获得受精时所需要的能量
B. 哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养不需要额外提供营养物质
C. 若内细胞团的某些细胞异常死亡,会直接导致胎儿出现组织缺陷
D. 孵化后的原肠胚开始出现细胞分化,并逐渐分化出三个胚层
5. 空气中微生物的检测方法主要有沉降法和撞击法。沉降法是让空气中的细菌自然降至琼脂平板表面,撞击法是使用吸风机或真空泵使含菌空气以一定流速穿过狭缝而被吸到琼脂平板表面。下列叙述正确的是( )
A. 两种方法在琼脂平板上形成的菌落都是单菌落
B. 两种方法中所用的固体培养基从功能上都属于选择培养基
C. 测定空气细菌总数时只有沉降法需要对不同方位和高度的空气进行采样
D. 撞击法采样不受环境气流影响,对洁净空气中细菌总数的测定比沉降法更准确
6. 嵌合体动物是指由两种或两种以上具有不同遗传特性的细胞组成的聚合胚发育而成的个体,下图表示采用注射法获得小鼠胚胎嵌合体(即黑白花仔鼠)的过程。下列说法正确的是( )
A. 卵裂期的细胞数目不断增加,胚胎总体积也随之增加
B. 图中①具有发育的全能性,将来发育成胎膜和胎盘
C. 丁的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
D. 黑白花仔鼠的任意一个细胞中同时含有黑鼠和白鼠的基因
7. 用纸片扩散法测定某病原菌对各种抗生素敏感性的实验,是在某病原菌均匀分布的平板上,铺设含有不同种抗生素的纸片后进行培养。图示为培养的结果,其中抑菌圈是在纸片周围出现的透明区域。下列分析正确的是( )
A. 在图示固体培养基上可用平板划线法或涂布法接种病原菌
B. 未出现抑菌圈可能是病原菌与抗生素接触后发生抗性变异
C. 形成的抑菌圈较小的原因可能是该病原菌对该抗生素较为敏感
D. 不同抗生素在平板上的扩散速度不同会对实验结果造成影响
8. 酵母菌纯培养过程中倒平板的具体操作,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 接种室、接种箱或超净工作台在使用前可用紫外线照射灭菌
B. 乙操作时,要将瓶口迅速通过火焰进行灼烧灭菌
C. 丙操作时,避免烫伤,培养基温度需降至30℃左右
D. 丁操作时,将平板倒置的主要目的是为了拿取方便
9. 我国微生物发酵工程生产谷氨酸常用的菌种有谷氨酸棒状杆菌和黄色短杆菌等,下图是发酵工程的示意图。下列叙述错误的是( )
A. 谷氨酸是在谷氨酸棒状杆菌和黄色短杆菌的核糖体上合成的
B. 谷氨酸发酵的培养基应调节至中性和弱碱性,以利于谷氨酸的积累
C. 若代谢产物中出现大量的乳酸,从发酵条件看,其原因很可能是通气量不足
D. 图示培养装置可保证微生物对营养物质的需求,有利于提高生产效率
10. 柠檬酸是一种广泛应用的食品酸度调节剂。利用农作物秸秆发酵产生柠檬酸,既可显著降低生产成本,又可减少秸秆焚烧造成的大气污染。利用水稻、玉米等农业秸秆生产柠檬酸的简要流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 黑曲霉是异养厌氧型,其优良菌种只能从自然界中筛选出来
B. 发酵过程中,为了避免污染,不能再向发酵罐中添加营养物质
C. 发酵结束后,对罐内发酵液可采取适当的过滤、沉淀措施获得柠檬酸
D. 发酵生产时,排出的气体和废弃培养液需要进行二次清洁或灭菌处理
11. 科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上,构建抗体—药物偶联物(ADC),以便精准治疗肿瘤,ADC的作用机制如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 单克隆抗体制备过程中需要的抗原来自人特定的肿瘤细胞
B. 抗体进入特定的肿瘤细胞导致其裂解死亡
C. ADC能精准治疗特定肿瘤细胞的原理是抗体与抗原的特异性结合
D. 药物可能进入肿瘤细胞核并调控基因的表达
12. 某同学拟用限制酶(酶1、酶2、酶3和酶4)、DNA连接酶为工具,将目的基因(两端含相应限制酶的识别序列和切割位点)和质粒进行切割、连接,以构建重组表达载体。限制酶的切割位点如图所示。
下列重组表达载体构建方案合理且效率最高的是( )
A. 质粒和目的基因都用酶3切割,用E. coli DNA连接酶连接
B. 质粒用酶3切割、目的基因用酶1切割,用T4 DNA连接酶连接
C. 质粒和目的基因都用酶1和酶2切割,用T4 DNA连接酶连接
D. 质粒和目的基因都用酶2和酶4切割,用E. coli DNA连接酶连接
13. 几种限制酶的识别序列及切割位点(Y=C或T,R=A或G)如表所示。下列叙述错误的是( )
限制酶
HindII
AluI
BamHI
Sau3AI
识别序列及切割位点
5′-GTY↑RAC-3′
5′-AG↑CT-3′
5′-G↑GATCC-3′
5′-↑GATC-3′
A. 限制酶切割一次可断开2个磷酸二酯键,增加2个游离的磷酸基团
B. HindII可识别不同的核苷酸序列,其切割后产生的是平末端
C. 若两种酶的识别序列相同,则形成的末端一定能通过DNA连接酶连接
D. BamHI和Sau3AI切割形成的片段进行重组后,仍能被Sau3AI识别并切割
14. 酵母菌在合成色氨酸时需要3种酶X、Y和Z,trpX、trpY和trpZ分别为相应酶的编码基因突变的色氨酸依赖型突变体。已知3种酶均不能进出细胞,而色氨酸合成途径的中间产物积累到一定程度时可分泌到胞外。将这3种突变体均匀划线接种到含有少量色氨酸的培养基上,生长情况如图所示。由图可推测3种酶在该合成途径中的作用顺序为( )
A. X→Y→Z B. X→Z→Y C. Y→X→Z D. Z→X→Y
15. 铁皮石斛是我国名贵中药,生物碱是其有效成分之一。以铁皮石斛新生营养芽为材料,培养拟原球茎(简称PLBs,类似愈伤组织)生产生物碱的实验如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 铁皮石斛产生的生物碱属于其次生代谢产物
B. 过程①诱导新生营养芽变成PLBs的关键是适宜的植物激素和营养条件
C. 过程②培养高产细胞系应选择细胞数量/生物碱产量比值大的PLBs
D. PLBs重量、光照等因素均会影响生物碱的产量
16. 下列关于现代生物技术的叙述,正确的是( )
A. DNA的粗提取与鉴定实验中可选择鸡的红细胞作为实验材料
B. 将DNA丝状物直接加到二苯胺试剂中并沸水浴加热进行鉴定
C. 加入二苯胺试剂后沸水浴可立即观察到蓝色
D. 提取过程中进行了2次离心,离心后DNA都分布在上清液中
17. 某研究人员欲利用核移植技术来治疗糖尿病,提出了下图所示的方案。下列相关叙述,错误的是( )
A. 动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植
B. 图中用到了体细胞核移植技术、DNA重组技术等
C. 图中所用的去核卵母细胞一般处于减数第二次分裂中期
D. 图中“定向诱导”的目的是使重组细胞B发生基因突变
18. 我国科学家在干细胞研究中取得新进展,他们使用一种无转基因、快速和可控的方法,可将人类多能干细胞(PSC)转化成为8细胞阶段全能性胚胎样细胞(8CLC,相当于受精卵发育3天状态的全能干细胞)。下列叙述错误的是( )
A. 制备8CLC 的过程中,细胞的形态、结构和功能等未发生改变
B. 体外培养时,细胞密度、有害代谢物含量等可影响8CLC 的增殖
C. 来源于病人自身的8CLC 诱导产生的器官进行移植,可避免免疫排斥反应
D. PSC转化成为8CLC 的过程中,细胞内基因会选择性表达
19. 某DNA上具有限制酶I和限制酶Ⅱ的识别位点,该DNA经限制酶I切割后得到1400bp(bp指DNA长度单位)的一个DNA片段,该DNA经限制酶Ⅱ切割后会得到长度分别为1000bp和400bp的两个片段,经限制酶I和限制酶Ⅱ共同切割后会得到长度分别为600bp和400bp的片段。下列相关叙述正确的是( )
A. 有的限制酶能切割烟草花叶病毒的核酸
B. 作为载体的质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因
C. 限制酶I和限制酶Ⅱ在该DNA上的识别位点不同,但其形成的末端可能通过DNA连接酶相连
D. 该DNA具有两个游离的磷酸基团
20. 下列关于哺乳动物受精过程的叙述,错误的是( )
①刚排出的精子需要在雌性动物的生殖道“获能”才具备受精能力
②由卵巢排出的卵子即已具备与精子受精的能力
③自然条件下,哺乳动物的受精是在子宫内完成的
④受精过程中透明带和卵细胞膜会先后发生生理反应
⑤雄原核形成的同时,卵子完成减数分裂Ⅱ,排出第一极体
⑥受精的标志是观察到两个极体或者雌、雄原核
A. ①②③ B. ①⑤⑥ C. ②③⑤ D. ③④⑥
21. 科学家采用体外受精技术获得紫羚羊胚胎,并将其移植到长角羚羊体内,使后者成功妊娠并产仔,该工作有助于恢复濒危紫羚羊的种群数量。此过程不涉及的操作是( )
A. 超数排卵 B. 精子获能处理
C. 细胞核移植 D. 胚胎培养
22. 科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和纯化实验,部分实验流程如图所示。已知步骤④获得的三个平板的菌落数分别为90、95、100,对照组菌落数为0。下列叙述正确的是( )
A. 10g土壤中平均自生固氮菌数约为9.5×107个
B. 步骤②充分振荡的目的是为了增加固氮菌的浓度
C. 步骤⑤使用的培养基是不添加氮源的鉴别培养基
D. 该计数法得到的菌落数往往高于用显微镜直接计数
23. 百合具有很高的药用价值,但其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,操作流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 过程①为脱分化,1号培养基中的愈伤组织是无特定结构和功能的薄壁组织团块
B. 过程②为再分化,培养时需要给予适宜时长和强度的光照促进叶绿素的形成
C. 2号培养基用于诱导生芽,其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值大于1
D. 3号培养基中获得的试管苗具有抗病毒特性,其它性状和亲本基本相同
24. 胞质杂交是植物体细胞杂交应用的一个重要方面,下图是利用胞质杂交培育抗病植株的实验流程。下列叙述正确的是( )
A. ①过程需在低渗溶液中用纤维素酶和果胶酶处理细胞壁
B. 通常用物理法、化学法和灭活病毒法诱导②过程的发生
C. 原生质体融合时是随机的,故需对融合的原生质体进行筛选
D. 抗病植株的体细胞中具有来自亲本植株的2个细胞核
25. 利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖,可获得植物细胞的某些次生代谢物。下列说法错误的是( )
A. 次生代谢物不是生长所必需的,含量少,应选择产量高的细胞进行培养
B. 该技术主要利用促进细胞生长的培养条件提高单个细胞中次生代谢物的含量
C. 利用该技术可获得某些无法通过化学合成途径得到的产物
D. 细胞产物的工厂化生产不占用耕地,几乎不受季节、天气等的限制
26. 在某动物细胞培养过程中,出现细胞贴壁生长至接触抑制时,需分装培养,实验操作过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. ①加消化液的目的是使细胞与瓶壁分离,体外培养的动物细胞都需进行此操作
B. ②加培养液的目的是促进细胞的有丝分裂,以利于分瓶时有足够数量的细胞
C. ②培养液中通常含有糖类、维生素、激素等多种能源物质和血清等天然成分
D. ③分装时需调整到合适的细胞密度,此时的细胞培养属于传代培养
27. 诱导多能干细胞(iPS)在临床上有一定的应用前景。我国科学家利用化学重编程iPS(使用外源性化学小分子将体细胞重编程为多能干细胞)制备胰岛,并移植入一例Ⅰ型糖尿病患者体内。下列说法错误的是( )
A. 可以通过直接将特定蛋白导入细胞中来制备iPS 细胞
B. 用上述思路治疗糖尿病,理论上可降低免疫排斥反应
C. 用某人特异的iPS细胞进行医疗一般只限于时间比较充裕的情形
D. 胚胎干细胞具有发育的全能性,比iPS 细胞的应用前景更优越
28. 双抗体夹心法是常用的检测抗原含量的方法,流程如图所示。其中固相抗体是由固相载体连接后的单克隆抗体。下列叙述错误的是( )
A. 固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合,但两者结构不相同
B. 酶标抗体的作用是与待测抗原结合并催化无色底物分解
C. 固相抗体的使用数量应多于待测抗原的数量
D. 酶标抗体的使用量偏少会导致测量结果偏高
29. 科学家将两株不同的杂交瘤细胞A和B融合形成双杂交瘤细胞AB,双杂交瘤细胞AB能够悬浮在培养液中生长繁殖,其产生的双特异性抗体AB结构如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 培养双杂交瘤细胞时,需提供5%的CO2以刺激细胞呼吸
B. 双杂交瘤细胞在体外培养的过程中会出现接触抑制现象
C. 双特异性抗体AB可同时识别两种抗原并与它们结合
D. 双特异性抗体AB 与靶细胞结合,可使靶细胞直接裂解死亡
30. 中国科学家成功培育出全球首例体细胞克隆猴“中中”和“华华”,其培育的流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 从胎猴中取出的体细胞可用灭活的仙台病毒进行短暂处理
B. 对卵母细胞去核实质是去除纺锤体—染色体复合物
C. 可以采用电刺激、乙醇等方法激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程
D. 组蛋白甲基化或乙酰化通过影响重构胚中基因的碱基序列来调节其表达
二、解答题(每空2分,共40分)
31. 牛和羊的瘤胃中生活着多种微生物,其中许多微生物能分解尿素。某研究小组欲从瘤胃内筛选出能高效降解尿素的细菌,设计了如下实验。请分析并回答下列问题:
实验步骤:
I、取样:从刚宰杀的牛的瘤胃中取样,将样品装入事先灭过菌的锥形瓶中。
Ⅱ、培养基的配制和灭菌:
配制全营养LB固体培养基。配方:水、蛋白胨、酵母提取物、NaCl、琼脂糖(一种凝固剂)。配制尿素固体培养基。配方:水、葡萄糖、NaCl、K,HPO4、尿素、琼脂糖。
Ⅲ、制备瘤胃稀释液并接种,如下图1所示。
Ⅳ、在无氧条件下进行微生物的培养、观察与计数。
(1)全营养LB固体培养基和尿素固体培养基都含有微生物生长所需的基本营养物质,除水外还有_______________________________________________。(至少答两点)
(2)该小组采用____________法对瘤胃中分解尿素的细菌进行分离和计数。
(3)为检测该培养基灭菌是否彻底,应采用的检测方法是________________________________。为判断尿素培养基是否具有选择作用,实验时还需要同时接种全营养平板,如果同一浓度梯度下,尿素培养基上的菌落数____________(“大于”、“等于”或“小于”)全营养培养基上的菌落数,则说明尿素培养基具有选择作用。
(4)若甲同学从培养基上筛选出大约150个菌落,而其他同学只选择出大约50个菌落。甲同学实验结果差异的原因可能有____________(填序号)。①取样不同②培养基污染③操作失误④没有设置对照
(5)若将最后一个试管中的稀释液分别涂布到3个尿素平板上培养,培养后平板上出现的菌落数如图所示,则5mL瘤胃样品中含有目标活菌数约为____________。该方法统计获得的菌落数比实际的活菌数____________,原因是___________________________。
32. 紫花苜蓿是全世界栽培历史最悠久、利用最广泛的豆科牧草,但易造成家畜鼓胀病。百脉根富含单宁,单宁可与植物蛋白质结合,不引起家畜采食后鼓胀。为培育抗鼓胀病的苜蓿新品种,科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根为材料进行了实践研究。研究主要流程如图(注:IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段,R-6G可阻止线粒体的呼吸作用)。
(1)该研究应用的生物技术所依据的原理是____________________________。
(2)①过程的发生,必须进行人工诱导,人工诱导原生质体融合的化学方法有聚乙二醇(PEG)融合法、____________等。经过过程①,只有异源融合的原生质体能够存活的原因是______________________。
(3)百脉根富含单宁,在植物体内含量很低,化学合成困难。单宁具有收敛止血、抗氧化、抗菌等作用被用于各类产品,可利用____________技术工厂化生产单宁。该方法需要将百脉细胞诱导成____________进行培养。
33. 尼帕病毒(NV)是一种新型人畜共患病毒,该病毒的结构蛋白(X蛋白)可诱导动物机体产生中和抗体,从而防御病毒感染。制备单克隆中和抗体的流程如图所示。回答下列问题。
(1)制备单克隆抗体过程中涉及的动物细胞工程技术包括______和______。
(2)科研人员给小鼠注射X蛋白的目的是________。
(3)筛选杂交瘤细胞时一般在多孔细胞培养板上进行:先将细胞悬浮液稀释到7~10个细胞/mL,再在每个培养孔中滴入0.1mL细胞稀释液,其目的是_________。
(4)图中符合生产的杂交瘤细胞具有_________的特点,将其筛选出来后要对其进行_____和抗体检测,最后从_______或_______中获取优质的单克隆中和抗体。
34. 图中甲、乙分别表示质粒和含目的基因的DNA片段,几种可供选择使用的限制酶识别序列及其切割位点如下:
(1)限制酶的作用是识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每条链中特定部位的两个核苷酸之间___________的断开。
(2)图中甲质粒经Sau3AI完全切割后可得到___________种DNA片段。
(3)若将图乙的目的基因正确插入图甲的质粒,需要选择哪两种酶对质粒进行切割?___________。
(4)图甲中的tet和AmpR在载体上可作为___________,作用是___________。分别使用含四环素培养基和氨苄青霉素的培养基进行培养,导入重组质粒的菌落的生长情况是___________。
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