内容正文:
高二年级2025—2026学年度第二学期四月学情调研
生物试卷
一、单项选择题:共15题,每题2分,共30分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列关于传统发酵的叙述,错误的是( )
A. 制作果醋时,醋酸菌可将糖或酒精转化为醋酸和水
B. 制作泡菜时,需对菜料进行消毒以保证发酵过程无杂菌污染
C. 制作米酒时,需将蒸熟的糯米冷却后加酒曲以防止杀死菌种
D. 制作酱油时,不断进行搅拌有利于黑曲霉等微生物快速繁殖
【答案】B
【解析】
【分析】1、当氧气和糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
2、泡菜制作过程中,乳酸发酵过程即为乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸的过程。
【详解】A、当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸和水;当氧气充足、缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸和水,A正确;
B、制作传统泡菜是利用植物体表面天然的乳酸菌进行发酵,不需要对菜料进行消毒,B错误;
C、酿制米酒时,将糯米蒸熟后立即加入酒曲,容易杀死酵母菌种,因此加酒曲之前需将蒸熟的糯米冷却以避免高温杀死菌种,C正确;
D、利用米曲霉发酵生产酱油过程中,不断搅拌会使发酵液中溶解氧增多,有利于其通过有氧呼吸快速繁殖,D正确。
故选B。
2. 传说杜康的儿子杜杼在一次酿酒时发酵过头,等到第 21 d开缸时发现酒液变酸却香气扑鼻,酸甜可口。于是杜杼把“廿一日”加“酉”凑成“醋”字,这就是杜杼造醋的故事。下列有关传统发酵技术的叙述,正确的是( )
A. 葡萄果皮上有野生酵母菌和醋酸菌,葡萄酒制好后直接通入无菌空气即可制醋
B. 酿酒时糖未耗尽,酵母菌发酵也会停止,原因可能是pH降低和酒精含量增多
C. 杜杼酿酒反成醋可能是因发酵装置密封不严导致酵母菌有氧呼吸大量增殖引起
D. 醋酸菌在O2和糖源匮乏时,可直接将乙醇转化为乙醛,再将乙醛转化为乙酸
【答案】B
【解析】
【分析】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:当氧气、糖原都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。
【详解】A、酵母菌的最适温度为18~30℃,是兼性厌氧性生物,醋酸菌的最适温度为30~35℃,是好氧型生物,葡萄果皮上有酵母菌和醋酸菌,制作好葡萄酒后,可以直接通入无菌空气,同时还需适当提高发酵温度才能制醋,A错误;
B、酿酒时糖类未耗尽,酵母菌的发酵过程也会停止原因可能是pH降低和酒精含量增多,对发酵起抑制作用,从而导致酵母菌发酵停止,B正确;
C、醋酸菌是好氧菌,杜杼酿酒反成醋是因为醋酸菌的有氧呼吸导致的,这可能是由于发酵装置密封不严造成的,不是酵母菌的有氧呼吸,C错误;
D、醋酸菌在O2充足,但糖源匮乏时,可直接将乙醇转化为乙醛,再将乙醛转化为乙酸,D错误。
故选B。
3. 利用发酵工程生产蓝莓酒需经过“清洗破碎→酶解→过滤→调整成分→接种→主发酵→倒灌过滤→后发酵→消毒→终止”等主要环节。下列叙述正确的是( )
A. 酶解环节需要添加胰蛋白酶和纤维素酶并控制酶解温度
B. 在蓝莓酒发酵旺盛时,醋酸菌能将果汁中的糖发酵为醋酸
C. 若发酵装置中初始糖浓度过高,所制得的蓝莓酒酒精浓度反而偏低
D. 后发酵时需搅拌处理,以便菌种充分接触营养物质并增加溶解氧的含量
【答案】C
【解析】
【分析】1.植物细胞细胞壁的主要成分是果胶和纤维素,在果浆中添加果胶酶和纤维素酶可以酶解细胞壁,增加细胞内容物的释放。2.生产果酒的主要环节是:“清洗破碎→酶解→过滤→调整成分→接种→主发酵→倒灌过滤→后发酵→消毒→终止”等。
【详解】A、在果浆中添加果胶酶和纤维素酶可以酶解细胞壁,促进细胞内容物的释放,酶的活性受到温度的影响,所以酶解环节需要控制酶解温度,A错误;
B、在蓝莓酒发酵旺盛时,要接种醋酸菌,同时改变或者满足特定条件,例如注意醋酸菌是好氧细菌,才能将果汁中的糖发酵为醋酸,否则不能出现醋酸,B错误;
C、若发酵装置中初始糖浓度过高,会造成酵母菌失水,活力下降甚至大量死亡,无氧呼吸减弱,所制得的蓝莓酒酒精浓度反而偏低,C正确;
D、主发酵结束后,发酵 液还不适合饮用,要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵,这样才能形成澄 清、成熟的啤酒,D错误。
故选C。
4. 下图为实验室培养和纯化酵母菌过程中的部分操作步骤,下列说法不正确的是( )
A. ①步骤使用的培养基是已经灭菌的培养基
B. ①②③步骤操作时需要在酒精灯火焰旁进行
C. ③到④的过程中,接种环共灼烧了5次
D. ④步骤操作时,不能将第1区和第5区的划线相连
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,①是倒平板,②是用接种环沾取菌液,③是进行平板划线,④是培养。制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的基本过程为:计算、称量、溶化、调pH、灭菌、倒平板。
【详解】A、①步骤表示倒平板,在倒平板之前,培养基已经调节过pH并灭过菌,A正确;
B、①②③步骤操作时需要在酒精灯火焰旁进行,防止杂菌污染,B正确;
C、接种环在每次划线前和接种结束后都要通过灼烧来灭菌,所以③到④的过程中5次划线操作前都要灼烧灭菌,接种结束后还需灼烧灭菌1次,防止造成污染,由此可见,③到④的过程中共需灼烧接种环6次,C错误;
D、④步骤操作时,不能将第1区和第5区的划线相连,否则就达不到稀释的目的,不能得到由单个细菌繁殖而来的菌落,D正确。
故选C。
5. 植酸酶能水解饲料中的植酸磷,将其转化为可吸收的无机磷,显著提高畜禽对磷的利用率,降低饲料成本。下图表示分离、纯化和保存产植酸酶菌株的过程,下列相关叙述正确的是( )
A. 将培养基分装于培养皿中后灭菌,可降低培养基被污染的概率
B. 筛选培养基中需要加入植酸酶的底物,通过菌落特征挑出产植酸酶的菌落
C. 涂布平板上长出的菌落数须为30~300时,才可以通过划线进一步纯化
D. 斜面培养基中含有大量营养物,可在常温下长期保存菌株
【答案】B
【解析】
【详解】A、培养基的灭菌应在分装到培养皿之前进行,若分装后灭菌,培养皿也需灭菌,操作复杂且易污染。正确的流程是先灭菌培养基,再分装到已灭菌的培养皿中,A错误;
B、筛选产植酸酶的菌株时,需在培养基中加入植酸磷(植酸酶的底物)。能产植酸酶的菌株可分解植酸磷利用磷元素生长,通过菌落特征(如形状、大小、颜色等)可挑选出目标菌落,B正确;
C、涂布平板法中,菌落数在 30~300 之间时可用于计数,但划线法纯化菌株对涂布平板的菌落数没有此限制,只要有单菌落生长即可通过划线进一步纯化,C错误;
D、斜面培养基保存菌株时,需置于低温(如 4℃冰箱)环境中,常温下菌株易代谢繁殖甚至死亡,无法长期保存,D错误。
故选B。
6. 微生物的次生代谢物对微生物生长不是必需的,一般是在微生物生长后期形成。产黄青霉菌是一种广泛存在于自然界中的霉菌,是生产青霉素的重要工业菌种,工业上生产青霉素的发酵工程流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 青霉素属于次生代谢物,过程①②为使用液体培养基进行扩大培养
B. 过程③使用高压蒸汽灭菌法灭菌时,要将灭菌锅中的冷空气排除充分
C. 发酵罐中发酵时,要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等
D. 过程⑤采用过滤、沉淀等方法将产黄青霉菌分离和干燥,即可得到产品
【答案】D
【解析】
【分析】发酵工程一般包括菌种的选育,扩大培养,培养基的配置、灭菌,接种,发酵,产品的分离、提纯等方面。
【详解】A、青霉素属于次生代谢物,过程①②③都使用液体培养基,过程①②为扩大培养,目的是获得更多菌种,A正确;
B、使用高压蒸汽灭菌锅时,若冷空气没有排除充分,则可能压力达到设定要求,而锅内并没有达到相应温度,从而影响灭菌效果,B正确;
C、发酵罐中发酵是发酵工程的中心环节,要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等,以了解发酵进程,C正确;
D、采用过滤、沉淀等方法将产黄青霉菌分离和干燥,即可得到菌种,青霉素是青霉菌的代谢产物,在发酵后应采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品,D错误。
故选D。
7. 通过植物组织培养技术,可以快速获得大量植物植株。下图为兰花植物组培的流程,①~④表示相应过程。下列叙述正确的是( )
A. 过程①需要用70%的酒精和5%的次氯酸钠的混合液擦拭消毒,避免杂菌污染
B. 过程②细胞发生了脱分化和有丝分裂,需要适宜的温度、pH值和光照条件
C. 该组培过程中,应先诱导生芽尽早启动光合作用自养同时避免杂菌污染
D. 过程③诱导生芽培养基与诱导生根培养基相比,前者中生长素所占的比例更高
【答案】C
【解析】
【详解】A、外植体消毒需要先后用70%酒精、次氯酸钠分别处理,不是用两者混合液消毒,A错误;
B、②脱分化过程一般需要避光培养,不需要光照,B错误;
C、组培再分化阶段先诱导生芽,芽可提前启动光合作用使试管苗自养,同时减少培养基中有机物含量,降低杂菌利用有机物增殖污染的风险,C正确;
D、激素配比影响分化方向:生长素比例更高诱导生根,细胞分裂素比例更高诱导生芽,因此诱导生芽培养基中生长素比例比诱导生根培养基更低,D错误。
8. 愈伤组织是一种高度液泡化的无定形的薄壁组织块,在植物细胞工程中有着多种应用,如下图所示。下列说法正确的是( )
A. ④⑤⑥⑦过程均经历了再分化
B. 图中④和⑧过程的培养基中都有琼脂
C. 植物的微型繁殖和脱毒苗的获得均需通过①④过程
D. ①④和①⑧两种途径的原理均是植物细胞的全能性
【答案】C
【解析】
【分析】植物细胞工程技术的应用:植物繁殖的新途径(微型繁殖、作物脱毒、人工种子)、作物新品种的培育(单倍体育种、突变体的利用) 细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、④⑤⑦过程由愈伤组织到植株A、植株B、植株D的过程经历了再分化,A错误;
B、将愈伤组织通过④过程培养成植株A,利用了植物组织培养技术,用固体培养基;⑧过程利用愈伤组织获得细胞产物一般采用液体培养基进行扩大化培养,B错误;
C、植物的微型繁殖和脱毒苗的获得都要利用植物组织培养技术,植物的微型繁殖和脱毒苗的获得均需通过①④过程,C正确;
D、①④途径的原理均是植物细胞的全能性,①⑧途径没有利用植物细胞的全能性,D错误。
故选C。
9. 下图为肾脏上皮细胞培养过程示意图。下列有关叙述错误的是( )
A. 甲→乙过程可用机械法或酶解法处理获得单个细胞
B. 丙过程指细胞在添加血清的合成培养基中原代培养
C. 丙过程会出现细胞贴壁生长和接触抑制现象
D. 丁过程为传代培养,细胞都能进行无限增殖
【答案】D
【解析】
【分析】题图分析,图甲操作位剪碎的组织块,乙为用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成的单个细胞悬液,丙图为转入培养液中进行原代培养的过程,该过程中细胞会表现为贴壁生长以及接触抑制的特点,丁图为将贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶等处理,然后分瓶继续培养,让细胞培养,该过程为传代培养过程,传代培养的细胞一般传至10代后就不易传下去了,一般情况下,细胞传至10~50代时增殖会逐渐缓慢,以至完全停止。
【详解】A、甲→乙过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理获得单细胞悬液然后进行细胞培养,也可用机械法处理获得单个细胞,A正确;
B、丙过程指细胞在添加血清的合成培养基中原代培养的过程,属于获取单细胞悬液的初次培养,B正确;
C、丙过程为原代培养,该过程中会出现细胞贴壁生长和接触抑制现象,C正确;
D、丁过程为传代培养,细胞传至10~50代会逐渐缓慢,直到完全停止,当继续传代培养时少部分细胞会获得不死性,这些细胞已经发生了突变,D错误。
故选D。
10. 苏云金杆菌是杀灭玉米螟的重要生物,灭蚊球孢菌具有杀灭蚊子的效能,某人将这两种菌的原生质体融合获得既能杀蚊又能杀螟的新菌株,过程见下图。微生物原生质体的获得等过程和植物的类似。下列叙述正确的是( )
A. ①试管中加入PEG的目的是诱导A、B原生质体融合及细胞壁再生
B. 图中过程与植物体细胞杂交过程相比,诱导融合的方法、所依据的原理均不相同
C. 离心洗涤后向培养液中加入的酶可能是溶菌酶,目的是溶解细菌的细胞壁以获得原生质体
D. 图中的甲实验和乙实验是指灭蚊实验和杀灭玉米螟实验,获得的融合株染色体数目加倍
【答案】C
【解析】
【详解】A、①试管中加入PEG的目的是诱导A、B原生质体融合,PEG不具有诱导细胞壁再生的作用,A错误;
B、图中为细菌细胞的杂交过程,与植物体细胞杂交过程相比,诱导融合的方法相同(物理方法和化学方法诱导),所依据的原理均为细胞膜具有一定的流动性的结构特点,B错误;
C、溶菌酶可溶解细菌的细胞壁,离心洗涤后向培养液中加入的酶可能是溶菌酶,以获得原生质体,C正确;
D、图中的甲实验和乙实验是指个体水平上进行灭蚊实验和杀灭玉米螟实验,获得的融合株由两种细菌融合而来,细菌属于原核生物,细胞中没有染色体,D错误。
11. 已知细胞合成DNA有D和S两条途径,其中D途径能被氨基蝶呤阻断。人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径,但其一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤细胞中尽管没有S途径,但其能不断分裂增殖。如图是科研人员为制备抗登革热病毒单克隆抗体而设计的流程图。下列叙述正确的是( )
A. 图中过程①获得的淋巴细胞都能产生抗登革热病毒的抗体
B. 过程③使用的HAT培养基中要有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,通常还需加入血清等天然成分;除此之外,还必须加入动物激素
C. 可分别从④的各个小室中提取抗体,与登革热病毒混合,出现阴性反应的小室中的细胞就是所需的杂交瘤细胞
D. 制备的单克隆抗体可以用于登革热病毒的检测,利用了抗原抗体特异性结合的原理
【答案】D
【解析】
【详解】A、过程①是从免疫处理后的小鼠体内获取淋巴细胞,小鼠体内存在多种不同的淋巴细胞,只有特定的浆细胞能产生抗登革热病毒的抗体,并非所有淋巴细胞都能产生该抗体,A错误;
B、过程③使用的HAT培养基中要有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,通常还需加入血清等天然成分;该培养基为选择培养基,还需要加入氨基蝶呤以抑制骨髓瘤细胞的D途径,使培养基中只有杂交瘤细胞能增殖,B错误;
C、④过程是筛选能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,可分别从各个小室中提取抗体,与登革热病毒混合,出现抗原抗体杂交带(阳性)的小室中的细胞就是所需的杂交瘤细胞,C错误;
D、抗体能与引起它产生的抗原发生特异性结合反应,制备的单克隆抗体可以用于登革热病毒的检测,就是利用了抗原抗体能发生特异性结合的原理,D正确。
12. 植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术或方法与原理不完全相符的是( )
A. 植物组织培养获得幼苗和单克隆抗体技术制备抗体-细胞的全能性
B. 酶解法处理植物细胞壁获得原生质体-酶的专一性
C. 原生质体融合和动物细胞融合获得杂交细胞-细胞膜的流动性
D. 紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养获得相应产品-细胞增殖
【答案】A
【解析】
【分析】植物组织培养的原理是细胞的全能性,植物体细胞杂交的原理是细胞膜的流动性和全能性,动物细胞培养的原理是细胞增殖,动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性。
【详解】A、植物组织培养的原理是细胞的全能性,单克隆抗体的制备的原理是细胞膜的流动性和细胞的增殖,A错误;
B、植物细胞壁的成分是纤维素和果胶,用纤维素酶、果胶酶去除细胞壁制备原生质体,利用了酶的专一性,B正确;
C、用物理法或者化学法使得原生质体融合和动物细胞融合,利用了细胞膜具有一定的流动性的特点,C正确;
D、紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养目的是获得更多细胞或细胞产物,其原理只涉及细胞增殖,D正确。
故选A。
13. 单峰骆驼在野外几乎灭绝,科学家欲通过胚胎工程的方法拯救野化单峰骆驼,进行了如图所示研究。请据图分析,下列说法正确的是( )
A. 为提高胚胎利用率,可采用体外受精等无性繁殖技术
B. 为使A野化单峰骆驼超数排卵,可注射适量的促性腺激素
C. 胚胎移植后,胚胎进一步扩大导致囊胚腔破裂的过程称为孵化
D. 若①表示体外受精,可利用B野化单峰骆驼的获能精子与处于MI期的初级卵母细胞完成受精作用
【答案】B
【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。
【详解】A、体外受精的过程属于有性生殖,A错误;
B、促性腺激素是作用于性腺细胞的激素,属于促进性激素生成,为使A野化单峰骆驼超数排卵,可注射促性腺激素,B正确;
C、孵化是指胚胎从透明带中伸展出来的过程,不是囊胚腔破裂的过程,C错误;
D、若①表示体外受精,可利用B野化单峰骆驼的获能精子与处于MⅡ期的初级卵母细胞完成受精作用,D错误。
故选B。
14. 下列有关DNA粗提取与鉴定过程的叙述中,正确的是( )
A. 将猪的成熟红细胞置于清水中,红细胞涨破后将DNA释放出来
B. 该实验操作中多次用到搅拌,搅拌时要注意控制力度
C. 该实验中有加入研磨液,是为了析出DNA
D. 将提取到的丝状物与二苯胺溶液充分混匀后,溶液迅速变为蓝色
【答案】B
【解析】
【详解】A、猪属于哺乳动物,哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核,不能用于DNA的粗提取,A错误;
B、该实验操作中多次用到搅拌,搅拌时要注意控制力度,以避免损伤DNA,B正确;
C、实验中加入研磨液的作用是破坏细胞结构,使细胞内的DNA释放出来,而非析出DNA,C错误;
D、将提取到的丝状物先溶解到2mol/L的氯化钠溶液中,再加入二苯胺溶液,沸水浴加热后,溶液变为蓝色,D错误。
15. 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连接酶的作用是催化两个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”的表述错误,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。
二、多项选择题:共4题,每题3分,共12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
16. 如图为以苹果皮为材料分离纯化用于果醋制作的菌种,已知所用培养基为米曲汁乙醇碳酸钙培养基——米曲汁1000mL、CaCO310g、体积分数为95%的酒精30mL,在该培养基上,醋酸菌菌落周围会形成透明圈。下列说法不正确的是( )
A. ①过程通常需在18~30℃下进行静置培养
B. 米曲汁乙醇碳酸钙培养基中能为醋酸菌提供氮源的物质是米曲汁
C. ②过程采用稀释涂布平板法接种,观察到菌落有不同形态,说明培养基已被杂菌污染
D. ①扩大培养后的菌种浓度约为8.1×109个/mL
【答案】AC
【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、图示过程为以苹果皮为材料分离纯化用于果醋制作的菌种,②中的纯培养物来自苹果皮上的野生型醋酸菌,醋酸菌发酵适宜的温度是30~35℃,A错误;
B、培养基的成分有水、无机盐、碳源和氮源等,米曲汁乙醇碳酸钙培养基中能为醋酸菌提供氮源的物质是米曲汁,B正确;
C、培养基中观察到菌落有不同形态,可能是醋酸菌和酵母菌,培养基不一定被杂菌污染,C错误;
D、图示过程共稀释107倍,根据最后三个培养皿的菌落数为75、80、88,平均数为81,可求出菌种浓度为81÷0.1×107=8.1×109个/ml,故①扩大培养基中的菌种浓度约为8.1×109个/ml,D正确。
故选AC。
17. 青花菜甲具有由核基因控制的多种优良性状,另一远缘植物乙的细胞质中存在抗除草剂基因,欲将乙细胞质中的抗性基因引入甲中。相关叙述错误的是( )
A. 过程A中取顶芽细胞进行体细胞杂交有利于获得抗毒苗
B. 过程B中常用PEG诱导原生质体融合
C. 过程D通常在有光的条件下培养,且需要合适比例的生长素和细胞分裂素
D. 杂种植株抗除草剂基因的遗传遵循孟德尔遗传规律
【答案】ACD
【解析】
【分析】分析题图:该图为植物体细胞杂交过程,其中A为去除细胞壁,制备原生质体,可用酶解法;B为诱导原生质体融合,可以用聚乙二醇处理;C为培养筛选出所需的杂种细胞;D为脱分化。
【详解】A、茎尖或芽尖(分生组织)没有病毒,因此利用顶芽细胞进行组织培养有利于获得脱毒苗,A错误;
B、B为诱导原生质体融合,常用聚乙二醇(PEG)处理,诱导原生质体融合,B正确;
C、过程D是诱导外植体脱分化获得愈伤组织的过程,需要在黑暗下进行,C错误;
D、杂种植株的抗除草剂基因位于细胞质内,不遵循孟德尔遗传定律,D错误。
故选ACD。
18. 下列有关基因工程工具的叙述,正确的是( )
A. 一种限制性内切核酸酶只能识别某种特定的核糖核苷酸序列
B. E.coli DNA连接酶能将具有互补黏性末端的DNA片段连接
C. 限制性酶、DNA连接酶和质粒是基因工程中常用的三种工具酶
D. 埃博拉病毒(RNA病毒)不可以作为基因工程的载体
【答案】BD
【解析】
【详解】A、每种限制酶只能识别特定的脱氧核苷酸序列,并在特定位点进行切割,A错误;
B、根据酶的来源不同,DNA连接酶分为两类:E.coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶,这二者都能连接黏性末端,B正确;
C、限制酶、DNA连接酶和质粒是基因工程常用的工具,其中限制酶和DNA连接酶是基因工程的工具酶,C错误;
D、埃博拉病毒是RNA病毒,且对受体细胞可能有害,不安全,因此不能直接作为基因工程的载体,D正确。
19. 自然条件下,甲、乙两种鱼均通过体外受精繁殖后代,甲属于国家保护的稀有物种,乙的种群数量多且繁殖速度较甲快。我国科学家通过下图所示流程进行相关研究,以期用于濒危鱼类的保护。下列叙述正确的是( )
A. 诱导后的iPGCs不具备胚胎干细胞的特性
B. 移植的iPGCs最终产生的配子具有相同的遗传信息
C. 该实验中,子一代的遗传物质来源于物种甲
D. 胚胎干细胞一般需要体外诱导分化成特定的细胞才用于移植
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、胚胎干细胞具有发育的全能性,iPGCs是诱导型原始生殖细胞,具有成为卵原细胞或精原细胞的潜能,诱导后的iPGCs不具有胚胎干细胞的特性,A正确;
B、移植的iPGCs分化形成卵原细胞或精原细胞后,通过减数分裂形成配子,在减数分裂过程中基因会发生重组,最终产生的配子的遗传信息不一定相同,B错误;
C、由图可知,将物种甲的囊胚期的iPGCs移植到阻止PGCs形成的乙鱼的胚胎中,培育出的乙鱼的生殖腺中的细胞由甲鱼的iPGCs增殖分化而来,该乙鱼再与物种甲杂交,配子均是由物种甲的生殖腺细胞产生,故子一代的遗传物质来源于物种甲,C正确;
D、胚胎干细胞一般需要体外诱导分化成特定的细胞才用于移植,这种诱导分化是其用于细胞治疗、器官修复等的前提,D正确。
三、非选择题:共5题,共58分。除特别说明外,每空1分。
20. 泡菜古称菹,是指为了利于长时间存放而经过发酵的蔬菜,早在《诗经》中有“中田有庐,疆埸有瓜。是剥是菹,献之皇祖”。泡菜制作简单、风味独特但其中含有亚硝酸盐,人体摄入的亚硝酸盐达到一定量时,会引起中毒,严重时会引起死亡。图1是某兴趣小组制作泡菜和测定硝酸盐、亚硝酸盐含量的流程图,图2是实验结果,请回答:
(1)泡菜制作利用的微生物主要是乳酸菌,制作传统泡菜所利用乳酸菌的来源主要是___。若制作的泡菜“咸而不酸”,最可能的原因是___。
(2)发酵中期泡菜坛内发生的主要变化是___(用化学反应式的形式表达)。
(3)配制的盐水需煮沸,目的是___。
(4)泡菜在食用前需用比色法(通过比较或测量有色物质溶液颜色深度来确定待测组分含量的方法)进行亚硝酸盐含量检测,为此最好选择色素含量少或不含色素的新鲜蔬菜,理由是___。
(5)进一步研究发现,泡菜制作中添加适量的食醋能降低亚硝酸盐含量的峰值。为了进一步探究食醋浓度对亚硝酸盐含量峰值的影响,实验的主要思路是将适量的新鲜蔬菜均分为若干组,每组依次加入等量的盐水、调味料和___,其他按图1流程操作,测定不同食醋浓度下亚硝酸盐的含量并比较其峰值。
(6)发酵初期,硝酸盐还原菌将蔬菜中的硝酸盐还原成亚硝酸盐,与此同时,蔬菜中的某些物质也会将亚硝酸盐还原,总体来看,相同时间内生成的亚硝酸盐大于被还原的亚硝酸盐。据此判断图2中曲线___表示泡菜发酵液中亚硝酸盐含量的变化;发酵后期,微生物的活动受到抑制,可能的原因有___、___等。
(7)制作泡菜的菌种也是最常利用的益生菌之一、工业上生产该种益生菌常用的脱脂乳酶解液培养基成分如下:蛋白胨类、葡萄糖或乳糖、脂类物质、碳酸钙、硫酸锌、硫酸锰、磷酸盐、植物汁液等。该培养基配方中可为菌种生长繁殖提供碳源的是___;添加植物汁液的主要作用是___。
【答案】(1) ①. 所选蔬菜自身原有的 ②. 泡菜盐水的盐浓度过高抑制了乳酸菌的发酵
(2)
(3)杀菌和除氧 (4)避免比色时造颜色干扰
(5)不同浓度的食醋 (6) ①. A ②. 泡菜罐中的氧气大量消耗 ③. 乳酸菌产生大量乳酸使发酵液pH下降
(7) ①. 蛋白胨类、葡萄糖或乳糖、脂类物质(植物汁液) ②. 提供维生素
【解析】
【分析】泡菜制作的原理是乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸。为了防止微生物污染,制作泡菜过程中应进行无菌操作。泡菜盐水的浓度应该是清水与盐的比例应为4:1,如果盐浓度过高会抑制乳酸菌发酵,造成咸而不酸;盐浓度过低不足以抑制微生物生长,造成杂菌污染。微生物培养所用的培养基至少包括碳源、氮源、水、无机盐等。
【小问1详解】
泡菜制作利用的微生物主要是乳酸菌。乳酸菌分布广泛,在空气、土壤、植物体表和人或动物肠道内都有分布。制作传统泡菜所利用乳酸菌的来源主要是所选蔬菜自身原有的。若制作的泡菜“咸而不酸”,最可能的原因是:泡菜盐水的盐浓度过高抑制了乳酸菌的发酵。
【小问2详解】
发酵中期泡菜坛内发生的主要变化是乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸,其化学反应式为:++。
【小问3详解】
将盐水煮沸,一方面可以去除盐水中的氧气,另一方面还可以杀死杂菌,排除杂菌的污染。
【小问4详解】
比色法进行亚硝酸盐含量检测时呈现不同深度的玫瑰红色,如果蔬菜本身有颜色,会对实验结果造成干扰。为了避免比色时造颜色干扰,最好选择色素含量少或不含色素的新鲜蔬菜。
【小问5详解】
为了探究食醋浓度对亚硝酸盐含量峰值的影响,自变量为食醋浓度。依据实验设计要遵循的对照原则,单一变量原则和控制无关变量原则等,可知实验的主要思路为:将适量的新鲜蔬菜均分为若干组,每组依次加入等量的盐水、调味料和等量不同浓度的食醋溶液,其他按图1流程操作,测定不同食醋浓度下亚硝酸盐的含量并比较其峰值。
【小问6详解】
在制作泡菜的过程中,亚硝酸盐的含量是先增多后减少,所以曲线A为亚硝酸盐的含量变化曲线。随着时间的推移,泡菜罐中的氧气大量消耗,乳酸菌产生大量乳酸使发酵液pH下降,致使在发酵后期硝酸盐还原菌等微生物的活动受到抑制。
【小问7详解】
脱脂乳酶解液培养基成分如下:蛋白胨类、葡萄糖或乳糖、脂类物质、碳酸钙、硫酸锌、硫酸锰、磷酸盐、植物汁液等,其中的蛋白胨类、葡萄糖或乳糖、脂类物质(植物汁液)是含碳有机物,均可为菌种生长繁殖提供碳源。培养乳酸菌时需要往培养基中添加维生素,而植物汁液中富含维生素。可见,添加植物汁液的主要作用是提供维生素。
21. 炭疽病是一种人畜共患、死亡率较高的急性传染病,其病原体炭疽杆菌是一类需氧芽孢杆菌,其代谢过程中会将大量的代谢产物排出胞外。某种噬菌体能特异性地侵染炭疽杆菌,以下是对炭疽杆菌的实验室培养和炭疽病疑似患者的诊断过程。回答下列问题。
(1)培养基的营养成分见下表。制备该培养基时需采取_______方法灭菌,该培养基属于_______(填序号)
①固体培养基 ②液体培养基 ③基础培养基 ④选择培养基
培养基成分
蛋白胨
牛肉粉
氯化钠
多种生长因子
琼脂
蒸馏水
含量
10g
3g
5g
50ml
15g
1000ml
(2)从生态系统的成分上看,炭疽杆菌属于_______,噬菌体与它的种间关系是________。
(3)具体诊断过程见下表
培养
分组
加入溶液
培养
现象
定性
可疑菌落接种到液体培养基35℃培养24小时
实验组
一定量生理盐水配制的澄清噬菌体溶液
35℃培养6小时
若浑浊度比对照组_______(高/低),说明患者感染该病毒,原理是_______
对照组
_______
变浑浊,原因是_______
定量
在5个细菌培养基平板上,均接种稀释倍数为106的样品液0.1mL,培养一段时间后,平板上长出的细菌菌落数分别为35、171、268、178和314,统计每毫升样品中的细菌数量。
(4)在进行以上定量实验时,采取的分离计数方法为_______,该方法统计得到的细菌数量与实际相比_______(填“偏大”或“不变”或“偏小”)。
(5)使用以下微生物发酵生产特定产物时,所利用的主要微生物的细胞结构与炭疽杆菌相同的有______。
A. 制作果酒 B. 制作果醋
C. 制作泡菜 D. 酸奶
【答案】(1) ①. 高压蒸汽灭菌 ②. ①③
(2) ①. 消费者 ②. 寄生
(3) ①. 等量生理盐水 ②. 低 ③. 噬菌体侵染炭疽杆菌从而导致数量下降 ④. 炭疽杆菌大量繁殖产生大量代谢产物
(4) ①. 稀释涂布平板法 ②. 偏小 (5)BCD
【解析】
【小问1详解】
培养基灭菌是需要减少对水分的影响,需采用高压蒸汽灭菌法灭菌;培养基中含有琼脂作为凝固剂,含有蛋白胨和牛肉粉提供碳源和氮源,因此该培养基属于固体培养基、基础培养基,即①③。
【小问2详解】
生态系统的成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者,从生态系统的成分上看,炭疽杆菌不能自己将无机物转化为有机物,而只能利用已有的有机物,属于消费者,噬菌体是一种胞内寄生物,与它的种间关系是寄生。
【小问3详解】
分析实验操作过程,实验组加入一定量生理盐水配制的澄清噬菌体溶液,对照组相应的加入等量生理盐水;实验组中若浑浊度比对照组低,说明患者感染该病毒,原理是噬菌体侵染炭疽杆菌,炭疽杆菌数量下降,对照组也可以变浑浊,原因是炭疽杆菌大量繁殖产生大量代谢产物。
【小问4详解】
微生物的接种和分离方法有平板划线法和稀释涂布平板法,但平板划线法不能用于计数,故在进行以上定量实验时,采取的分离计数方法为稀释涂布平板法,该方法统计得到的细菌数量与实际相比偏小,因为当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落。
【小问5详解】
炭疽杆菌是细菌,属于原核生物,制作果醋利用的醋酸菌也是原核生物;制作果酒利用的酵母菌是真核生物,制作泡菜和酸奶利用的乳酸菌是原核生物,故所利用的主要微生物的细胞结构与炭疽杆菌相同的有制作果醋、制作泡菜、酸奶,A错误,BCD正确。
22. 人参和西洋参是五加科人参属的药用植物,它们含有的人参皂苷具有抗肿瘤等作用。科研人员选用人参和西洋参有性杂交获得的杂种胚细胞以及人参种子胚、西洋参种子胚的愈伤组织进行悬浮细胞培养,建立其单细胞株系并对三者的部分特性进行比较研究,图1是主要流程。请分析回答:
(1)过程①的实质是________________,图1所示过程主要利用了________的原理。
(2)优化悬浮细胞培养体系,需进行蔗糖浓度的筛选,培养基中蔗糖浓度不宜过低的原因是__________________________________________,诱导过程⑤产生皂苷而不继续分化的关键是需要控制好培养基中________________的浓度和________。
(3)科研人员研究了三种愈伤组织中的人参皂苷Re、Rg3、Rb1和MRb1含量,结果如图2(Re具有治疗心肌缺血的功能,Rg3具有抗癌作用)。若要获得抗癌作用的药物应优先选择________的愈伤组织。
(4)科研人员研究了人参皂苷Rg3和顺铂(一种常见的化疗药物)对肿瘤的抑制效果,实验方案如下,请完善表格并分析相关问题:
①________________
首先给肿瘤细胞以充足的营养,并置于含有②______________________的混合气体环境进行培养。将肿瘤细胞悬浊液皮下接种于裸鼠,每只裸鼠接种0.1 mL细胞悬浊液。接种2周后裸鼠皮下形成瘤体
分组进行实验处理
将上述40只裸鼠随机均分为四组,A组腹腔注射适量生理盐水,B组:Rg3组,C组:顺铂组,D组的处理为③____________________,给药前需要④____________,给药后每2日测量1次肿瘤体积,相同且适宜条件下连续饲养16天
实验结果绘成曲线
计算肿瘤体积变化的公式:给药后肿瘤体积/给药前肿瘤体积
得出结论
⑤______________________________________________________
【答案】(1) ①. 基因的选择性表达 ②. 细胞增殖
(2) ①. 蔗糖浓度过低不能提供足够的能源和碳源 ②. 生长素和细胞分裂素(植物激素) ③. 比值
(3)人参 (4) ①. 制备肿瘤小鼠模型 ②. 95%空气和5%的CO2 ③. 腹腔注射等量的Rg3和顺铂 ④. 测定肿瘤的体积 ⑤. 顺铂和Rg3均能抑制肿瘤生长,顺铂和Rg3联合给药效果更好
【解析】
【分析】植物的组织培养指的是在无菌的条件下,将植物的茎尖、茎段或是叶片等切成小块,培养在特制的培养基上,通过细胞的增殖和分化,使它逐渐发育成完整的植物体。
【小问1详解】
过程①是胚形成愈伤组织的过程,这是脱分化,实质是基因的选择性表达,图1所示将离体的植物细胞形成愈伤组织生成人参皂苷,原理是细胞增殖。
【小问2详解】
蔗糖可以为愈伤组织的生长和增殖提供能量和碳源,如果蔗糖浓度过低会不能提供足够的能源和碳源,所以蔗糖浓度不宜太低。诱导过程⑤(细胞产生代谢产物)需要控制好培养基中生长素和细胞分裂素(植物激素)的比值。
【小问3详解】
由题干可知,Rg3具有抗癌作用,若要获得具有抗癌作用的药物应优先选择人参的愈伤组织。
【小问4详解】
实验目的是研究人参皂苷Rg3和顺铂(一种常见的化疗药物)对肿瘤的抑制效果,实验自变量是加入药物的种类,所以需要制备肿瘤小鼠模型,首先给肿瘤细胞以充足的营养,并置于含有95%空气和5%的CO2的混合气体环境进行培养。
分组实验:将上述40只裸鼠随机均分为四组,A组腹腔注射适量生理盐水,B组Rg3组,C组顺铂组,D组的处理为腹腔注射等量的Rg3和顺铂,给药前需要测定肿瘤的体积,给药后每2日测量1次肿瘤体积,相同且适宜条件下连续饲养16天。
从图中看出,BCD组肿瘤体积都比A组小,并且D组最小,说明顺铂和Rg3均能抑制肿瘤生长,顺铂和Rg3联合给药效果更好。
23. 人体心肌细胞中的肌钙蛋白由三种结构不同的亚基组成,即肌钙蛋白T(cTnT)、肌钙蛋白I(cTnI)和肌钙蛋白C(cTnC),其中cTnI在血液中含量上升是心肌损伤的特异性指标。为制备抗cTnI的单克隆抗体,科研人员完成了以下过程。请据图分析回答下列问题:
(1)动物细胞培养时,培养基除了添加葡萄糖、氨基酸等必要的营养成分外,往往还需加入一定量的___________,以满足动物细胞培养的营养需要。动物细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是__________。
(2)为了防止细胞培养过程中细菌的污染,可向培养液中加入适量的________。为了防止有害代谢物的积累,可采用_____________的方法,以便清除代谢物。
(3)每隔2周用cTnI作为抗原注射小鼠1次,共注射3次,其目的是________,最后一次免疫后第3天,取脾脏内部分组织制成细胞悬液与骨髓瘤细胞诱导融合。
(4)甲、乙、丙中,只含杂交瘤细胞的是______,②过程表示将乙细胞接种到多孔培养板上,进行抗体阳性检测,之后稀释、培养、再检测,并多次重复上述操作,其目的是筛选获得__________。
(5)酶联免疫吸附双抗体夹心法是医学上常用的定量检测抗原的方法,具体原理如图所示:
据图分析,固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合,这是由于不同抗体能与同一抗原表面的不同部位结合。该检测方法中,酶标抗体的作用是______________,可通过测定________来判断待测抗原量。
(6)单克隆抗体的制备技术是在动物细胞融合技术上发展起来的,与常规的血清抗体相比,单克隆抗体最大的优点在于______________。
单克隆抗体在临床上的主要用途有___________(至少举一例)。
【答案】(1) ①. 动物血清 ②. 维持培养液的pH
(2) ①. 抗生素 ②. 定期更换培养液
(3)加强免疫,刺激小鼠机体产生更多的浆细胞
(4) ①. 乙和丙 ②. 能产生抗cTnI抗体的杂交瘤细胞
(5) ①. 与待测抗原结合,并催化检测底物生成产物 ②. 酶催化特定底物反应(酶促反应的)产物量
(6) ①. 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 ②. 制备单克隆抗体靶向制剂或利用单克隆抗体进行导向手术或用于运载药物
【解析】
【分析】1、单克隆抗体:由单个B淋巴细胞进行无性繁殖形成的细胞系所产生出的化学性质单一、特异性强的抗体。具有特异性强、灵敏度高,并可能大量制备的特点。
2、单克隆抗体的制备过程:首先用特定抗原注射小鼠体内,使其发生免疫,小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞。利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,单克隆抗体制备过程中的两次筛选:第一次筛选:利用特定选择培养基筛选,获得杂交瘤细胞,即AB型细胞(A为B淋巴细胞,B为骨髓瘤细胞),不需要A、B、AA、BB型细胞。第二次筛选:利用多孔板法和抗原-抗体杂交法筛选,获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。
3、单克隆抗体的作用:①作为诊断试剂:(最广泛的用途)具有准确、高效、简易、快速的优点。②用于治疗疾病和运载药物:主要用于治疗癌症,可制成“生物导弹”。
【小问1详解】
人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚,在使用合成培养基时,通常需加入血清、血浆等一些天然成分。动物细胞培养的气体环境:95%空气+5%CO2,O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH,形成类似于细胞生存的内环境的pH。
【小问2详解】
抗生素能抑制细菌的增殖,对真核细胞的培养没有影响,因此为了防止细胞培养过程中细菌的污染,可向培养液中加入适量的抗生素。根据制作流程要求,细胞培养中,为防止有害代谢物的积累,需要定期更换培养液。
【小问3详解】
为了提高淋巴细胞的免疫能力,刺激小鼠机体产生更多的浆细胞(能产生更多的抗体),一般通过多次注射相应抗原实现。
【小问4详解】
看图可知:杂交瘤细胞需要对甲筛选后得到,因此乙和丙应该是筛选得到的杂交瘤细胞;其中①代表用特定的选择培养基进行筛选,②过程表示将乙细胞接种到多孔培养板上,进行抗体阳性检测,之后稀释、培养、再检测,并多次重复上述操作,就能获得足够数量的能分泌抗cTnI抗体的杂交瘤细胞。
【小问5详解】
分析图中过程,两种抗体与检测的抗原均能结合,但结合部位是不同的,而酶标抗体可以与待测抗原结合,催化抗原分解,所以通过检测其分解产物多少就可确定抗原的含量。
【小问6详解】
单克隆抗体的最大优点作为诊断试剂:准确识别各种抗原物质的细微差异,并跟一定抗原发生特异性结合,具有准确、高效、简易、快速的优点。可用于治疗疾病和运载药物:主要用于治疗癌症治疗,可制成“生物导弹”(借助单克隆抗体的导向作用),也有少量用于治疗其它疾病。
24. 雌性哺乳动物在早期胚胎发育过程中1条X染色体会发生整体范围内的沉默(基因转录活性被抑制),仅有少数“逃逸”基因仍能正常表达,这一生理过程称作X染色体失活(XCI)。XCI能保证雌、雄间X染色体上基因表达水平的一致,也造成体外受精胎儿性别比例的失衡。
(1)为制备体外受精(IVF)的胚胎,研究人员采用超数排卵方法采集小鼠____________期卵母细胞,另一方面,将成年健康公鼠的精子在体外条件下进行__________处理,将二者置于适当的培养液中完成体外受精。收集早期胚胎,移植到经过__________处理的代孕母鼠中,获得的胚胎含有__________(单/双/三)亲的遗传物质。
(2)研究人员对体外受精胎儿性别进行鉴定,表中结果显示胎儿性别比例(雄/雌)__________(选填“高于”、“等于”或“低于”)自然生产(IVO)胎儿的性别比例。
组别
胚胎数
活仔率(%)
雄/雌
IVO
81
56.25
1.08
IVF
82
45.58
1.48
(3)为进一步揭示体外受精的胎儿性别比例失衡的原因,研究人员剖取第7.5天的小鼠胚胎进行胎儿发育情况统计,结果如图1。
①结果显示IVO组雌、雄胎儿形态异常比率相当,而在IVF组中,__________。
②研究人员收集不同组别的胚胎细胞,定量检测具代表性的“非逃逸”基因,结果显示这些基因的表达在IVF雌性胚胎中显著________(选填“高于”、“等于”或“低于”)IVO雌性胚胎,说明IVF雌性胚胎XCI不足。
③已有研究表明,XCI高度依赖激活因子RNF12,研究人员利用免疫荧光技术检测RNF12蛋白的表达量如图2。
结果显示_____________________________________。
(4)综上所述,XCI造成体外受精的胎儿性别比例失衡的可能原因是体外受精过程引发小鼠部分雌性胚胎_______________,引发________________,导致雌性发育异常及雄/雌比例升高。
【答案】(1) ①. MII ②. 获能 ③. 同期发情 ④. 双
(2)高于 (3) ①. 雌性形态异常胎儿的比例显著高于雄性形态异常胎儿 ②. 高于 ③. IVF(在4细胞、8细胞及桑葚胚时期)RNF12蛋白表达显著低于IVO
(4) ①. RNF12低表达 ②. XCI下降
【解析】
【分析】胚胎移植是指将雌性动物体内的早期胚胎,或通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的 技术。
【小问1详解】
通常用促性腺激素处理雌性哺乳动物,使其超数排卵,采集小鼠MII期卵母细胞,此时的卵母细胞已经发育成熟;另一方面,获得的精子在体外进行获能处理,将二者置于适当的培养液中完成体外受精。受精卵在体外培养成早期胚胎,移植到经过同期发情处理的代孕母鼠中,获得的胚胎含有提供卵细胞和精子双亲的遗传物质。
【小问2详解】
依据表格数据可知,表中结果显示体外受精(IVF)胎儿性别比例(雄/雌)高于自然生产(IVO)胎儿的性别比例。
【小问3详解】
①根据图1数据显示,IVF组中雌性形态异常胎儿的比例显著高于雄性形态异常胎儿;
②依题意,“非逃逸”基因起作用,即基因转录活性被抑制,表现出X染色体失活(XCI),因而从结果显示这些基因的表达在IVF雌性胚胎中显著高于IVO雌性胚胎。
③根据图2可知,IVF在4细胞和8细胞及桑葚胚时期RNF12蛋白表达水平显著低于IVO。
【小问4详解】
综上所述,体外受精过程引发小鼠部分雌性胚胎RNF12低表达,引发X染色体失活(XCI)下降,导致雌性发育异常及雄/雌比例升高。
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高二年级2025—2026学年度第二学期四月学情调研
生物试卷
一、单项选择题:共15题,每题2分,共30分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列关于传统发酵的叙述,错误的是( )
A. 制作果醋时,醋酸菌可将糖或酒精转化为醋酸和水
B. 制作泡菜时,需对菜料进行消毒以保证发酵过程无杂菌污染
C. 制作米酒时,需将蒸熟的糯米冷却后加酒曲以防止杀死菌种
D. 制作酱油时,不断进行搅拌有利于黑曲霉等微生物快速繁殖
2. 传说杜康的儿子杜杼在一次酿酒时发酵过头,等到第 21 d开缸时发现酒液变酸却香气扑鼻,酸甜可口。于是杜杼把“廿一日”加“酉”凑成“醋”字,这就是杜杼造醋的故事。下列有关传统发酵技术的叙述,正确的是( )
A. 葡萄果皮上有野生酵母菌和醋酸菌,葡萄酒制好后直接通入无菌空气即可制醋
B. 酿酒时糖未耗尽,酵母菌发酵也会停止,原因可能是pH降低和酒精含量增多
C. 杜杼酿酒反成醋可能是因发酵装置密封不严导致酵母菌有氧呼吸大量增殖引起
D. 醋酸菌在O2和糖源匮乏时,可直接将乙醇转化为乙醛,再将乙醛转化为乙酸
3. 利用发酵工程生产蓝莓酒需经过“清洗破碎→酶解→过滤→调整成分→接种→主发酵→倒灌过滤→后发酵→消毒→终止”等主要环节。下列叙述正确的是( )
A. 酶解环节需要添加胰蛋白酶和纤维素酶并控制酶解温度
B. 在蓝莓酒发酵旺盛时,醋酸菌能将果汁中的糖发酵为醋酸
C. 若发酵装置中初始糖浓度过高,所制得的蓝莓酒酒精浓度反而偏低
D. 后发酵时需搅拌处理,以便菌种充分接触营养物质并增加溶解氧的含量
4. 下图为实验室培养和纯化酵母菌过程中的部分操作步骤,下列说法不正确的是( )
A. ①步骤使用的培养基是已经灭菌的培养基
B. ①②③步骤操作时需要在酒精灯火焰旁进行
C. ③到④的过程中,接种环共灼烧了5次
D. ④步骤操作时,不能将第1区和第5区的划线相连
5. 植酸酶能水解饲料中的植酸磷,将其转化为可吸收的无机磷,显著提高畜禽对磷的利用率,降低饲料成本。下图表示分离、纯化和保存产植酸酶菌株的过程,下列相关叙述正确的是( )
A. 将培养基分装于培养皿中后灭菌,可降低培养基被污染的概率
B. 筛选培养基中需要加入植酸酶的底物,通过菌落特征挑出产植酸酶的菌落
C. 涂布平板上长出的菌落数须为30~300时,才可以通过划线进一步纯化
D. 斜面培养基中含有大量营养物,可在常温下长期保存菌株
6. 微生物的次生代谢物对微生物生长不是必需的,一般是在微生物生长后期形成。产黄青霉菌是一种广泛存在于自然界中的霉菌,是生产青霉素的重要工业菌种,工业上生产青霉素的发酵工程流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 青霉素属于次生代谢物,过程①②为使用液体培养基进行扩大培养
B. 过程③使用高压蒸汽灭菌法灭菌时,要将灭菌锅中的冷空气排除充分
C. 发酵罐中发酵时,要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等
D. 过程⑤采用过滤、沉淀等方法将产黄青霉菌分离和干燥,即可得到产品
7. 通过植物组织培养技术,可以快速获得大量植物植株。下图为兰花植物组培的流程,①~④表示相应过程。下列叙述正确的是( )
A. 过程①需要用70%的酒精和5%的次氯酸钠的混合液擦拭消毒,避免杂菌污染
B. 过程②细胞发生了脱分化和有丝分裂,需要适宜的温度、pH值和光照条件
C. 该组培过程中,应先诱导生芽尽早启动光合作用自养同时避免杂菌污染
D. 过程③诱导生芽培养基与诱导生根培养基相比,前者中生长素所占的比例更高
8. 愈伤组织是一种高度液泡化的无定形的薄壁组织块,在植物细胞工程中有着多种应用,如下图所示。下列说法正确的是( )
A. ④⑤⑥⑦过程均经历了再分化
B. 图中④和⑧过程的培养基中都有琼脂
C. 植物的微型繁殖和脱毒苗的获得均需通过①④过程
D. ①④和①⑧两种途径的原理均是植物细胞的全能性
9. 下图为肾脏上皮细胞培养过程示意图。下列有关叙述错误的是( )
A. 甲→乙过程可用机械法或酶解法处理获得单个细胞
B. 丙过程指细胞在添加血清的合成培养基中原代培养
C. 丙过程会出现细胞贴壁生长和接触抑制现象
D. 丁过程为传代培养,细胞都能进行无限增殖
10. 苏云金杆菌是杀灭玉米螟的重要生物,灭蚊球孢菌具有杀灭蚊子的效能,某人将这两种菌的原生质体融合获得既能杀蚊又能杀螟的新菌株,过程见下图。微生物原生质体的获得等过程和植物的类似。下列叙述正确的是( )
A. ①试管中加入PEG的目的是诱导A、B原生质体融合及细胞壁再生
B. 图中过程与植物体细胞杂交过程相比,诱导融合的方法、所依据的原理均不相同
C. 离心洗涤后向培养液中加入的酶可能是溶菌酶,目的是溶解细菌的细胞壁以获得原生质体
D. 图中的甲实验和乙实验是指灭蚊实验和杀灭玉米螟实验,获得的融合株染色体数目加倍
11. 已知细胞合成DNA有D和S两条途径,其中D途径能被氨基蝶呤阻断。人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径,但其一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤细胞中尽管没有S途径,但其能不断分裂增殖。如图是科研人员为制备抗登革热病毒单克隆抗体而设计的流程图。下列叙述正确的是( )
A. 图中过程①获得的淋巴细胞都能产生抗登革热病毒的抗体
B. 过程③使用的HAT培养基中要有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,通常还需加入血清等天然成分;除此之外,还必须加入动物激素
C. 可分别从④的各个小室中提取抗体,与登革热病毒混合,出现阴性反应的小室中的细胞就是所需的杂交瘤细胞
D. 制备的单克隆抗体可以用于登革热病毒的检测,利用了抗原抗体特异性结合的原理
12. 植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术或方法与原理不完全相符的是( )
A. 植物组织培养获得幼苗和单克隆抗体技术制备抗体-细胞的全能性
B. 酶解法处理植物细胞壁获得原生质体-酶的专一性
C. 原生质体融合和动物细胞融合获得杂交细胞-细胞膜的流动性
D. 紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养获得相应产品-细胞增殖
13. 单峰骆驼在野外几乎灭绝,科学家欲通过胚胎工程的方法拯救野化单峰骆驼,进行了如图所示研究。请据图分析,下列说法正确的是( )
A. 为提高胚胎利用率,可采用体外受精等无性繁殖技术
B. 为使A野化单峰骆驼超数排卵,可注射适量的促性腺激素
C. 胚胎移植后,胚胎进一步扩大导致囊胚腔破裂的过程称为孵化
D. 若①表示体外受精,可利用B野化单峰骆驼的获能精子与处于MI期的初级卵母细胞完成受精作用
14. 下列有关DNA粗提取与鉴定过程的叙述中,正确的是( )
A. 将猪的成熟红细胞置于清水中,红细胞涨破后将DNA释放出来
B. 该实验操作中多次用到搅拌,搅拌时要注意控制力度
C. 该实验中有加入研磨液,是为了析出DNA
D. 将提取到的丝状物与二苯胺溶液充分混匀后,溶液迅速变为蓝色
15. 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
二、多项选择题:共4题,每题3分,共12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
16. 如图为以苹果皮为材料分离纯化用于果醋制作的菌种,已知所用培养基为米曲汁乙醇碳酸钙培养基——米曲汁1000mL、CaCO310g、体积分数为95%的酒精30mL,在该培养基上,醋酸菌菌落周围会形成透明圈。下列说法不正确的是( )
A. ①过程通常需在18~30℃下进行静置培养
B. 米曲汁乙醇碳酸钙培养基中能为醋酸菌提供氮源的物质是米曲汁
C. ②过程采用稀释涂布平板法接种,观察到菌落有不同形态,说明培养基已被杂菌污染
D. ①扩大培养后的菌种浓度约为8.1×109个/mL
17. 青花菜甲具有由核基因控制的多种优良性状,另一远缘植物乙的细胞质中存在抗除草剂基因,欲将乙细胞质中的抗性基因引入甲中。相关叙述错误的是( )
A. 过程A中取顶芽细胞进行体细胞杂交有利于获得抗毒苗
B. 过程B中常用PEG诱导原生质体融合
C. 过程D通常在有光的条件下培养,且需要合适比例的生长素和细胞分裂素
D. 杂种植株抗除草剂基因的遗传遵循孟德尔遗传规律
18. 下列有关基因工程工具的叙述,正确的是( )
A. 一种限制性内切核酸酶只能识别某种特定的核糖核苷酸序列
B. E.coli DNA连接酶能将具有互补黏性末端的DNA片段连接
C. 限制性酶、DNA连接酶和质粒是基因工程中常用的三种工具酶
D. 埃博拉病毒(RNA病毒)不可以作为基因工程的载体
19. 自然条件下,甲、乙两种鱼均通过体外受精繁殖后代,甲属于国家保护的稀有物种,乙的种群数量多且繁殖速度较甲快。我国科学家通过下图所示流程进行相关研究,以期用于濒危鱼类的保护。下列叙述正确的是( )
A. 诱导后的iPGCs不具备胚胎干细胞的特性
B. 移植的iPGCs最终产生的配子具有相同的遗传信息
C. 该实验中,子一代的遗传物质来源于物种甲
D. 胚胎干细胞一般需要体外诱导分化成特定的细胞才用于移植
三、非选择题:共5题,共58分。除特别说明外,每空1分。
20. 泡菜古称菹,是指为了利于长时间存放而经过发酵的蔬菜,早在《诗经》中有“中田有庐,疆埸有瓜。是剥是菹,献之皇祖”。泡菜制作简单、风味独特但其中含有亚硝酸盐,人体摄入的亚硝酸盐达到一定量时,会引起中毒,严重时会引起死亡。图1是某兴趣小组制作泡菜和测定硝酸盐、亚硝酸盐含量的流程图,图2是实验结果,请回答:
(1)泡菜制作利用的微生物主要是乳酸菌,制作传统泡菜所利用乳酸菌的来源主要是___。若制作的泡菜“咸而不酸”,最可能的原因是___。
(2)发酵中期泡菜坛内发生的主要变化是___(用化学反应式的形式表达)。
(3)配制的盐水需煮沸,目的是___。
(4)泡菜在食用前需用比色法(通过比较或测量有色物质溶液颜色深度来确定待测组分含量的方法)进行亚硝酸盐含量检测,为此最好选择色素含量少或不含色素的新鲜蔬菜,理由是___。
(5)进一步研究发现,泡菜制作中添加适量的食醋能降低亚硝酸盐含量的峰值。为了进一步探究食醋浓度对亚硝酸盐含量峰值的影响,实验的主要思路是将适量的新鲜蔬菜均分为若干组,每组依次加入等量的盐水、调味料和___,其他按图1流程操作,测定不同食醋浓度下亚硝酸盐的含量并比较其峰值。
(6)发酵初期,硝酸盐还原菌将蔬菜中的硝酸盐还原成亚硝酸盐,与此同时,蔬菜中的某些物质也会将亚硝酸盐还原,总体来看,相同时间内生成的亚硝酸盐大于被还原的亚硝酸盐。据此判断图2中曲线___表示泡菜发酵液中亚硝酸盐含量的变化;发酵后期,微生物的活动受到抑制,可能的原因有___、___等。
(7)制作泡菜的菌种也是最常利用的益生菌之一、工业上生产该种益生菌常用的脱脂乳酶解液培养基成分如下:蛋白胨类、葡萄糖或乳糖、脂类物质、碳酸钙、硫酸锌、硫酸锰、磷酸盐、植物汁液等。该培养基配方中可为菌种生长繁殖提供碳源的是___;添加植物汁液的主要作用是___。
21. 炭疽病是一种人畜共患、死亡率较高的急性传染病,其病原体炭疽杆菌是一类需氧芽孢杆菌,其代谢过程中会将大量的代谢产物排出胞外。某种噬菌体能特异性地侵染炭疽杆菌,以下是对炭疽杆菌的实验室培养和炭疽病疑似患者的诊断过程。回答下列问题。
(1)培养基的营养成分见下表。制备该培养基时需采取_______方法灭菌,该培养基属于_______(填序号)
①固体培养基 ②液体培养基 ③基础培养基 ④选择培养基
培养基成分
蛋白胨
牛肉粉
氯化钠
多种生长因子
琼脂
蒸馏水
含量
10g
3g
5g
50ml
15g
1000ml
(2)从生态系统的成分上看,炭疽杆菌属于_______,噬菌体与它的种间关系是________。
(3)具体诊断过程见下表
培养
分组
加入溶液
培养
现象
定性
可疑菌落接种到液体培养基35℃培养24小时
实验组
一定量生理盐水配制的澄清噬菌体溶液
35℃培养6小时
若浑浊度比对照组_______(高/低),说明患者感染该病毒,原理是_______
对照组
_______
变浑浊,原因是_______
定量
在5个细菌培养基平板上,均接种稀释倍数为106的样品液0.1mL,培养一段时间后,平板上长出的细菌菌落数分别为35、171、268、178和314,统计每毫升样品中的细菌数量。
(4)在进行以上定量实验时,采取的分离计数方法为_______,该方法统计得到的细菌数量与实际相比_______(填“偏大”或“不变”或“偏小”)。
(5)使用以下微生物发酵生产特定产物时,所利用的主要微生物的细胞结构与炭疽杆菌相同的有______。
A. 制作果酒 B. 制作果醋
C. 制作泡菜 D. 酸奶
22. 人参和西洋参是五加科人参属的药用植物,它们含有的人参皂苷具有抗肿瘤等作用。科研人员选用人参和西洋参有性杂交获得的杂种胚细胞以及人参种子胚、西洋参种子胚的愈伤组织进行悬浮细胞培养,建立其单细胞株系并对三者的部分特性进行比较研究,图1是主要流程。请分析回答:
(1)过程①的实质是________________,图1所示过程主要利用了________的原理。
(2)优化悬浮细胞培养体系,需进行蔗糖浓度的筛选,培养基中蔗糖浓度不宜过低的原因是__________________________________________,诱导过程⑤产生皂苷而不继续分化的关键是需要控制好培养基中________________的浓度和________。
(3)科研人员研究了三种愈伤组织中的人参皂苷Re、Rg3、Rb1和MRb1含量,结果如图2(Re具有治疗心肌缺血的功能,Rg3具有抗癌作用)。若要获得抗癌作用的药物应优先选择________的愈伤组织。
(4)科研人员研究了人参皂苷Rg3和顺铂(一种常见的化疗药物)对肿瘤的抑制效果,实验方案如下,请完善表格并分析相关问题:
①________________
首先给肿瘤细胞以充足的营养,并置于含有②______________________的混合气体环境进行培养。将肿瘤细胞悬浊液皮下接种于裸鼠,每只裸鼠接种0.1 mL细胞悬浊液。接种2周后裸鼠皮下形成瘤体
分组进行实验处理
将上述40只裸鼠随机均分为四组,A组腹腔注射适量生理盐水,B组:Rg3组,C组:顺铂组,D组的处理为③____________________,给药前需要④____________,给药后每2日测量1次肿瘤体积,相同且适宜条件下连续饲养16天
实验结果绘成曲线
计算肿瘤体积变化的公式:给药后肿瘤体积/给药前肿瘤体积
得出结论
⑤______________________________________________________
23. 人体心肌细胞中的肌钙蛋白由三种结构不同的亚基组成,即肌钙蛋白T(cTnT)、肌钙蛋白I(cTnI)和肌钙蛋白C(cTnC),其中cTnI在血液中含量上升是心肌损伤的特异性指标。为制备抗cTnI的单克隆抗体,科研人员完成了以下过程。请据图分析回答下列问题:
(1)动物细胞培养时,培养基除了添加葡萄糖、氨基酸等必要的营养成分外,往往还需加入一定量的___________,以满足动物细胞培养的营养需要。动物细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是__________。
(2)为了防止细胞培养过程中细菌的污染,可向培养液中加入适量的________。为了防止有害代谢物的积累,可采用_____________的方法,以便清除代谢物。
(3)每隔2周用cTnI作为抗原注射小鼠1次,共注射3次,其目的是________,最后一次免疫后第3天,取脾脏内部分组织制成细胞悬液与骨髓瘤细胞诱导融合。
(4)甲、乙、丙中,只含杂交瘤细胞的是______,②过程表示将乙细胞接种到多孔培养板上,进行抗体阳性检测,之后稀释、培养、再检测,并多次重复上述操作,其目的是筛选获得__________。
(5)酶联免疫吸附双抗体夹心法是医学上常用的定量检测抗原的方法,具体原理如图所示:
据图分析,固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合,这是由于不同抗体能与同一抗原表面的不同部位结合。该检测方法中,酶标抗体的作用是______________,可通过测定________来判断待测抗原量。
(6)单克隆抗体的制备技术是在动物细胞融合技术上发展起来的,与常规的血清抗体相比,单克隆抗体最大的优点在于______________。
单克隆抗体在临床上的主要用途有___________(至少举一例)。
24. 雌性哺乳动物在早期胚胎发育过程中1条X染色体会发生整体范围内的沉默(基因转录活性被抑制),仅有少数“逃逸”基因仍能正常表达,这一生理过程称作X染色体失活(XCI)。XCI能保证雌、雄间X染色体上基因表达水平的一致,也造成体外受精胎儿性别比例的失衡。
(1)为制备体外受精(IVF)的胚胎,研究人员采用超数排卵方法采集小鼠____________期卵母细胞,另一方面,将成年健康公鼠的精子在体外条件下进行__________处理,将二者置于适当的培养液中完成体外受精。收集早期胚胎,移植到经过__________处理的代孕母鼠中,获得的胚胎含有__________(单/双/三)亲的遗传物质。
(2)研究人员对体外受精胎儿性别进行鉴定,表中结果显示胎儿性别比例(雄/雌)__________(选填“高于”、“等于”或“低于”)自然生产(IVO)胎儿的性别比例。
组别
胚胎数
活仔率(%)
雄/雌
IVO
81
56.25
1.08
IVF
82
45.58
1.48
(3)为进一步揭示体外受精的胎儿性别比例失衡的原因,研究人员剖取第7.5天的小鼠胚胎进行胎儿发育情况统计,结果如图1。
①结果显示IVO组雌、雄胎儿形态异常比率相当,而在IVF组中,__________。
②研究人员收集不同组别的胚胎细胞,定量检测具代表性的“非逃逸”基因,结果显示这些基因的表达在IVF雌性胚胎中显著________(选填“高于”、“等于”或“低于”)IVO雌性胚胎,说明IVF雌性胚胎XCI不足。
③已有研究表明,XCI高度依赖激活因子RNF12,研究人员利用免疫荧光技术检测RNF12蛋白的表达量如图2。
结果显示_____________________________________。
(4)综上所述,XCI造成体外受精的胎儿性别比例失衡的可能原因是体外受精过程引发小鼠部分雌性胚胎_______________,引发________________,导致雌性发育异常及雄/雌比例升高。
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