内容正文:
达旗第三中学(达旗第一中学分校)2025-2026学年第二学期高二年级第一次月考试卷生物学
考试时间:75分钟满分
姓名:________班级:________考场:________考号:________
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题(共15小题,满分30分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的)
1. 下列做法符合“生物学实验室基本安全规则”的是( )
A. 夏天的一个早上小李起床后穿着拖鞋急忙来到实验室,继续完成前一天的实验
B. 在实验室忙着手头实验的小张委托小李买午餐,之后两人在实验室边吃边聊了起来
C. 由于没有找到火柴,小李顺手拿起一个燃着的酒精灯去点燃自己手边的另一盏酒精灯
D. 小李做完微生物实验之后,在丢弃微生物实验材料前对这些材料进行灭菌处理
2. 相较于白色稻米,有色稻米富含天然色素、维生素、矿物质以及抗氧化物质,在一定程度上有助于降低人类患癌症与糖尿病的风险。但有色水稻生长周期较长、产量较低。为此,科学家开展了如下相关实验以培育生长周期短、产量高的有色水稻。下列叙述正确的是( )
A. 实验所得的植株2和植株3是二倍体,植株1为单倍体
B. 图示过程可以说明有色水稻和白色水稻是同一物种
C. 获得植株1的过程为多倍体育种,原理是染色体变异
D. 获得植株2的过程为单倍体育种,原理是基因重组
3. 2025年某科研团队利用mRNA工程技术改造来源于骨髓的异体间充质干细胞(MSC),在肿瘤治疗中展现出良好作用前景。下列关于MSC的生物学特性及培养的叙述,正确的是( )
A. 培养MSC时需要定期更换培养液以清除代谢物,同时倒置培养皿以减少水分蒸发
B. 体外培养MSC时需通入5%CO2+95%氧气,通入CO2的目的是刺激细胞呼吸
C. MSC体外培养过程中会出现接触抑制现象,细胞铺满培养皿底后会停止分裂增殖
D. MSC类似于胚胎干细胞,可分化为动物体内所有类型的细胞,因此具备极高的临床应用潜力
4. DNA连接酶是“分子缝合针”,可将切割后的DNA片段连接起来。实验室中常用的DNA连接酶有E·coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶。下列关于两种DNA连接酶的叙述,错误的是( )
A. 催化反应的底物均为脱氧核苷酸
B. E·coli DNA连接酶能连接黏性末端
C. T4 DNA连接酶可连接黏性末端
D. 均可催化磷酸二酯键的形成
5. 哈尔滨特色饮料格瓦斯的工业化发酵流程为:面包干粉碎→加水浸泡→灭菌→冷却→接种酵母菌、嗜酸乳杆菌→分段发酵→过滤→调味→灌装。已知发酵过程中工业酵母菌可产生淀粉酶,乳酸菌不产生淀粉酶。下列关于该发酵工程的叙述错误的是( )
A. 面包干浸泡液灭菌的目的是防止杂菌污染,避免其与菌种竞争营养和产生有害物质
B. 酵母菌先通过有氧呼吸增殖,后续通过无氧呼吸产生酒精和CO2
C. 分段发酵需控制不同条件,酵母菌增殖期18~30℃,且全程需控制pH为酸性
D. 乳酸菌能利用酵母菌分解淀粉产生的葡萄糖进行无氧呼吸,产生乳酸和少量CO2
6. 下图为蓝莓组织培养过程的流程图,相关叙述错误的是( )
蓝莓幼茎愈伤组织生芽、生根幼苗
A. 蓝莓幼茎用酒精和次氯酸钠溶液进行消毒处理
B. 过程①、过程②分别称为脱分化、再分化
C. 过程①、过程②用封口膜封盖培养瓶的瓶口以隔绝空气
D. 过程①、过程②所用培养基中含有的植物激素比例不同
7. 猪细小病毒(PPV)会导致猪崽繁殖障碍性传染病。VP2蛋白是PPV的主要结构蛋白,可诱导机体产生特异性中和抗体。某科研小组为开发基于VP2蛋白的PPV免疫学检测产品,设计实验流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. ①过程取小鼠脾脏组织剪碎加入培养液即可制成细胞悬液
B. ②过程可通过聚乙二醇诱导细胞融合,得到3种以上杂交细胞
C. ③过程需进行克隆化培养,传代培养过程中会发生贴壁和接触抑制
D. ④过程可将抗体检测呈阴性的杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔进行培养
8. 某生物兴趣小组为探究不同抗生素对大肠杆菌的抑制效果,进行了如下实验:将大肠杆菌菌液均匀涂布于LB固体培养基表面,然后在培养基上放置分别含有青霉素、链霉素和红霉素的滤纸片,培养24小时后观察抑菌圈大小。下列叙述错误的是( )
A. 实验需设置无抗生素的滤纸片作为对照,以排除杂菌污染的干扰
B. 涂布菌液前需将涂布器在酒精灯火焰上灼烧灭菌,冷却后再使用
C. 若某滤纸片周围出现的抑菌圈越大,说明该抗生素的抑菌效果越好
D. 配制LB培养基时需添加琼脂、碳源、氮源、水和无机盐等,并调节pH后灭菌
9. 2017年,某国批准了首例使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的申请,其培育过程可选用如下技术路线。下列叙述错误的是( )
A. 母亲携带的红绿色盲基因不会遗传给“三亲婴儿”
B. 采集的精子必须经过获能处理后,才能用于体外受精
C. 由图可知,三亲婴儿的培育采用了动物细胞核移植技术、动物细胞培养等技术
D. “三亲婴儿”同时拥有自己父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因
10. 下列关于PCR扩增DNA片段及琼脂糖凝胶电泳的叙述,错误的是( )
A. 若引物过短,则引物与特异性位点结合的正确率降低
B. 用于PCR扩增的Taq DNA聚合酶是一种耐高温的DNA聚合酶
C. DNA分子在凝胶中的迁移方向只能是从电源正极到负极
D. 凝胶的浓度会影响DNA分子在凝胶中的迁移速率
11. 如图是利用甲、乙两种植物的各自优势,通过植物细胞工程技术培育高产、耐盐的杂种植株的实验流程图。下列有关叙述错误的是( )
A. 进行a处理能用胰蛋白酶
B. b是诱导融合后得到的杂种细胞
C. c是培养后得到的具有耐盐性状的幼芽
D. 进行d选择时要将整个植株种在耐盐环境中
12. 科学家将人的生长激素基因与某种细菌(不含抗生素抗性基因)的DNA分子进行重组,并成功地在该细菌中得以表达(如图)。下列相关叙述错误的是( )
A. 过程①合成人生长激素基因的过程需要用到逆转录酶
B. 过程③是将重组质粒溶于缓冲液后与经Ca2+处理的细菌B混合
C. 成功导入了重组质粒的细菌B在含有氨苄青霉素的培养基上不能生长
D. 可采用抗原—抗体杂交技术检测工程菌中生长激素基因是否成功表达
13. TNF-a是一种细胞因子,浓度高时可以引发疾病。制备TNF-a单克隆抗体可用于治疗由TNF-a引发的疾病。下列有关制备TNF-a单克隆抗体过程叙述错误的是( )
A. 需将TNF-a间隔多次注射给正常小鼠
B. 用PEG诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合
C. 用选择培养基筛选出的杂交瘤细胞均能产生TNF-a抗体
D. 可将筛选获得的杂交瘤细胞注入小鼠腹腔中增殖
14. 质粒是基因工程中常用的载体,其本质是细菌体内独立于拟核DNA之外的环状双链DNA分子。某质粒的结构如图所示(简化),包含启动子、终止子等结构。作为基因工程的载体,该质粒还必须具备的结构是( )
A. 核糖体结合位点
B. 标记基因
C. 起始密码子
D. 终止密码子
15. 萝卜具有抗线虫病基因,油菜容易被胞囊线虫侵染造成减产。科研人员将萝卜和油菜进行体细胞杂交,以获得抗线虫病的杂种植株,并进行相关检测。下列实验操作错误的是( )
A. 使用DNA分子杂交等方法检测杂种植株基因组DNA的PCR扩增产物
B. 该实验中诱导原生质体融合时,可采用离心、电融合或灭活病毒诱导等方法
C. 杂种植株接种线虫后统计发病程度和产量以评估其抗病效果
D. 分析杂种植株染色体组成时选取处于有丝分裂中期的细胞进行观察
二、多选题(共5小题,满分15分,在每小题给出的四个选项中,有一个或多个符合题意,全选对得3分,选对不全得1分,有选错的得0分)
16. 用Xho I(C↓TCGAG)和Sal I(G↓TCGAC)两种限制性内切核酸酶分别处理图1 DNA片段,酶切位点及酶切产物分离结果如图1、图2所示。下列叙述错误的是( )
A. 图中两种酶识别的序列不同,但酶切产物可用于构建重组DNA
B. 图2中泳道②的酶切产物说明该限制酶断开了6个磷酸二酯键
C. 若用两种限制酶同时切割该DNA,在泳道中将出现7个条带
D. 泳道①是Sal I的酶切结果
17. 小鼠成纤维细胞的培养过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 步骤①常选用老年小鼠来获取组织细胞
B. 步骤②一般要向悬浮液中加入血清等成分
C. 步骤③细胞会出现相互接触现象导致分裂停止
D. 步骤④中贴壁细胞常直接用离心法收集
18. 菊花是多年生宿根草本植物,有多种药用价值,在文学作品中有丰富意象,外观也十分美丽。某小组取某幼嫩的菊花茎段进行组织培养,拟通过茎段诱导出愈伤组织。下列操作正确的是( )
A. 配制生长素比例和浓度均最大的培养基
B. 用酒精和次氯酸钠溶液对茎段进行消毒
C. 应该将茎段的形态学下端插入培养基中
D. 将植物培养瓶置于充足光照下进行培养
19. 某兴趣小组为探究当地农田土壤中分解尿素的细菌的数量,进行了相关实验。下列叙述错误的有( )
A. 以尿素为唯一氮源的培养基上生长的微生物不一定都能合成脲酶
B. 土壤样液先在锥形瓶内进行富集培养,再等比稀释后涂布计数
C. 甲组中a培养基上的菌落连成一片,是稀释度不够造成的
D. 以乙组计数,5g土壤中尿素分解菌的估算数目是2.8×107个
20. 由于胚胎发育率低,导致非人灵长类动物的体细胞核移植非常困难。我国科学家经过反复实验,成功培育出了体细胞克隆猴,流程如图(图中Kdm4d是组蛋白去甲基化酶,TSA是组蛋白脱乙酰酶抑制剂)。下列叙述错误的是( )
A. 去核操作其实是去除卵母细胞中的染色体-纺锤体复合物
B. 体细胞克隆猴的线粒体DNA完全来自提供卵母细胞的母猴
C. 用灭活的仙台病毒处理可使细胞膜上的蛋白质分子和磷脂分子重新排布
D. 重构胚中组蛋白的甲基化水平降低、乙酰化水平提高可能会降低胚胎发育率
三、解答题(共5小题,满分55分)
21. Ⅰ、人类利用微生物发酵制作果酒、果醋的历史源远流长。请回答下列问题。
(1)果酒的制作离不开酵母菌。酵母菌是一类_____________(代谢类型)微生物。
(2)温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。利用酵母菌发酵制作葡萄酒时一般将温度控制在_____________。
(3)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。在变酸的酒的表面观察到的菌膜就是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的。实验表明,当缺少糖源时,醋酸发酵原理是:__________________。
(4)制作泡菜是利用植物体表的_____________进行发酵,发酵期间,酸性物质不断积累,当它的质量分数达0.4%-0.8%时,泡菜口味、品质最佳。
Ⅱ、在调查和分离湖水中耐盐细菌的实验中,先将10升湖水水样浓缩至10毫升,然后各取浓缩水样1毫升,涂布到多个培养皿中培养。请回答。
(5)可以通过提高培养基中盐的浓度来筛选被调查细菌,这种培养基按照用途分类被称为________培养基。
(6)在微生物的培养过程中,实验室对培养基灭菌常用的方法是__________________________。
22. 幽门螺杆菌是一种常见的人类致病菌,其骨架蛋白MreB通过影响脲酶的活性参与调控其致病性。为了研究MreB基因对脲酶活性的具体影响,科学家将该基因导入能合成脲酶且无抗生素抗性的另一种细菌L中,所用质粒和目的基因如图所示。回答下列问题:
(1)采用PCR技术扩增MreB基因。在扩增体系中,加入了MreB基因、引物、dNTP(脱氧核苷酸)、TaqDNA聚合酶等。体系中加入MreB基因的作用是________,TaqDNA聚合酶发挥作用依赖于________的激活。
(2)图中pK18mobsacB质粒在该工程中的作用是________。切割pK18mobsacB质粒和MreB基因时应该选择的限制酶组合是________,不选择另外一种限制酶的原因是________。
(3)将构建成功的重组质粒导入细菌L中,一般先用________处理细菌L。为了初步筛选成功导入重组质粒的细菌L,根据图中信息,提出简要的思路:________。
23. 某小组进行了“DNA的粗提取与鉴定”实验,部分实验步骤如图所示,其中B为可能会加入的某试剂。回答下列问题:
(1)该实验利用酒精初步分离DNA与蛋白质的原理是______。
(2)若实验材料A为菜花等硬度较高的植物,则B可能是______酶等,上述酶可以破坏植物细胞的细胞壁,加强研磨效果。
(3)该小组向滤液C中加入了适量的嫩肉粉(含有木瓜蛋白酶)并将其置于55~60℃下5~10分钟,推测嫩肉粉的作用是______。
(4)将上述滤液C冷却后加入______溶液,静置几分钟后得到的白色丝状物就是粗提取的DNA。将丝状物处理后溶于适量______;mol·L-1的NaCl溶液中进行鉴定。鉴定时所用的是______试剂,DNA遇该试剂会呈现______色,该试剂在使用时应注意的事项有______(答出1点)。
24. 紫花苜蓿被誉为“牧草之王”,其营养价值位列各种牧草之首,但耐酸性差,青饲易造成家畜臌胀病;百脉根又称“瘠地苜蓿”,耐酸性强,因富含缩合单宁,饲喂时可防止家畜臌胀病的发生。某研究人员选择紫花苜蓿体细胞(基因型为Aaaa)和百脉根体细胞(基因型为YYrr),设计了下列技术路线,以获得抗臌胀病的新型苜蓿。回答下列问题:
(1)杂种植株的培育所涉及的原理有________。植物体细胞杂交技术的研究在________(意义),培育植物新品种等方面,取得了巨大突破。
(2)②过程表示将该植物的两个原生质体进行融合,融合前常用化学试剂________进行诱导。融合后得到的杂种细胞其基因型为________,含有________个染色体组。在培养基配制时,加入一定量蔗糖,蔗糖的作用是________。还需加入一定比例的________(激素)才能获得愈伤组织。
(3)该植物富含缩合单宁,缩合单宁不是其生长和生存所必需的产物,属于________代谢物,可利用________技术工厂化生产缩合单宁。
25. (一)和牛被称为世界上最贵的牛,其肉多汁细嫩、风味独特,肌肉脂肪中饱和脂肪酸含量很低、营养价值极高,因而在日本被视为“国宝”,在西欧市场也极其昂贵。下列是某研究机构通过胚胎工程培育和牛的过程。回答下列问题:
(1)图中①过程可用________激素使母牛超数排卵,受体普通母牛和供体母牛应做________处理,使供体、受体生殖器官的生理状态保持一致。此外,受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生________反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能。
(2)过程②中采用的技术是________,采集的卵母细胞要发育至________时期,采集的精子需要进行________处理后,才能进行过程②。
(3)如果要提高胚胎的利用率,还可进行________,应选择发育良好、形态正常的________。若要在胚胎移植前对胚胎进行性别鉴定,应选________细胞进行DNA分析,避免对胚胎造成影响。
(二)为降低人类乳腺癌治疗药物的副作用,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),过程如下图所示。
(4)动物细胞培养时,培养一段时间后停止增殖,除了接触抑制外,还因为________。
(5)为了刺激小鼠机体产生更多的B淋巴细胞,每隔2周用取自________的特定抗原注射小鼠1次。
(6)通过过程②得到的细胞还必须经过过程③________才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞,单克隆抗体是ADC中的________(填“a”或“b”)部分。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
达旗第三中学(达旗第一中学分校)2025-2026学年第二学期高二年级第一次月考试卷生物学
考试时间:75分钟满分
姓名:________班级:________考场:________考号:________
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题(共15小题,满分30分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的)
1. 下列做法符合“生物学实验室基本安全规则”的是( )
A. 夏天的一个早上小李起床后穿着拖鞋急忙来到实验室,继续完成前一天的实验
B. 在实验室忙着手头实验的小张委托小李买午餐,之后两人在实验室边吃边聊了起来
C. 由于没有找到火柴,小李顺手拿起一个燃着的酒精灯去点燃自己手边的另一盏酒精灯
D. 小李做完微生物实验之后,在丢弃微生物实验材料前对这些材料进行灭菌处理
【答案】D
【解析】
【详解】A、穿拖鞋易被洒落的腐蚀性试剂、破碎玻璃仪器损伤脚部,A不符合题意;
B、实验室中存在有毒有害试剂、致病微生物等危险物质,在实验室进食易导致污染物进入人体引发健康损害,B不符合题意;
C、用燃着的酒精灯引燃另一盏酒精灯,易造成酒精洒落引发火灾,C不符合题意;
D、微生物实验材料可能携带致病微生物,丢弃前进行灭菌处理可避免环境污染和病原传播,D符合题意。
2. 相较于白色稻米,有色稻米富含天然色素、维生素、矿物质以及抗氧化物质,在一定程度上有助于降低人类患癌症与糖尿病的风险。但有色水稻生长周期较长、产量较低。为此,科学家开展了如下相关实验以培育生长周期短、产量高的有色水稻。下列叙述正确的是( )
A. 实验所得的植株2和植株3是二倍体,植株1为单倍体
B. 图示过程可以说明有色水稻和白色水稻是同一物种
C. 获得植株1的过程为多倍体育种,原理是染色体变异
D. 获得植株2的过程为单倍体育种,原理是基因重组
【答案】B
【解析】
【详解】A、植株 2 是由花药离体培养得到的单倍体幼苗正常培养而来,属于单倍体; 植株 3 是二倍体有色水稻和二倍体白色水稻杂交所得F1再自交得到的二倍体; 植株 1 是单倍体幼苗经秋水仙素处理后染色体加倍得到的二倍体(或纯合二倍体),A错误;
B、有色水稻和白色水稻杂交能产生可育的 F₁(植株 3),说明二者之间没有生殖隔离,属于同一物种,B正确;
C、获得植株 1 的过程是:花药离体培养(单倍体育种的第一步)+ 秋水仙素处理(染色体加倍),属于单倍体育种,原理是染色体变异,C错误;
D、获得植株 2 的过程是花药离体培养,得到的是单倍体,原理是细胞的全能性,其过程并非单倍体育种,D错误。
故选B。
3. 2025年某科研团队利用mRNA工程技术改造来源于骨髓的异体间充质干细胞(MSC),在肿瘤治疗中展现出良好作用前景。下列关于MSC的生物学特性及培养的叙述,正确的是( )
A. 培养MSC时需要定期更换培养液以清除代谢物,同时倒置培养皿以减少水分蒸发
B. 体外培养MSC时需通入5%CO2+95%氧气,通入CO2的目的是刺激细胞呼吸
C. MSC体外培养过程中会出现接触抑制现象,细胞铺满培养皿底后会停止分裂增殖
D. MSC类似于胚胎干细胞,可分化为动物体内所有类型的细胞,因此具备极高的临床应用潜力
【答案】C
【解析】
【详解】A、培养MSC时定期更换培养液可清除代谢物,避免代谢物积累毒害细胞,但动物细胞培养无需倒置培养皿,倒置是微生物平板培养的操作,目的是防止冷凝水滴落污染培养基,A错误;
B、体外培养MSC的气体环境为5%CO2+95%空气,而非95%氧气,高浓度氧气会造成细胞氧化损伤;且通入CO2的作用是维持培养液的pH,不是刺激细胞呼吸,B错误;
C、MSC是正常动物体细胞,体外培养存在接触抑制现象,当细胞铺满培养皿底、细胞间相互接触后,会停止分裂增殖,C正确;
D、MSC属于成体多能干细胞,仅能分化为多种特定类型的细胞,不具备分化为动物体内所有类型细胞的能力,只有胚胎干细胞才具有发育的全能性,可分化为所有类型细胞,D错误。
4. DNA连接酶是“分子缝合针”,可将切割后的DNA片段连接起来。实验室中常用的DNA连接酶有E·coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶。下列关于两种DNA连接酶的叙述,错误的是( )
A. 催化反应的底物均为脱氧核苷酸
B. E·coli DNA连接酶能连接黏性末端
C. T4 DNA连接酶可连接黏性末端
D. 均可催化磷酸二酯键的形成
【答案】A
【解析】
【详解】A、DNA连接酶的作用是将两个DNA片段连接为一个整体,催化反应的底物是DNA片段,A错误;
B、E·coli DNA连接酶是从大肠杆菌中提取的,能连接互补的黏性末端,B正确;
C、T4 DNA连接酶是从T4噬菌体中提取的,既可以连接黏性末端,也可以连接平末端,C正确;
D、两种DNA连接酶的作用本质都是催化相邻脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键,将DNA片段的缺口缝合,D正确。
5. 哈尔滨特色饮料格瓦斯的工业化发酵流程为:面包干粉碎→加水浸泡→灭菌→冷却→接种酵母菌、嗜酸乳杆菌→分段发酵→过滤→调味→灌装。已知发酵过程中工业酵母菌可产生淀粉酶,乳酸菌不产生淀粉酶。下列关于该发酵工程的叙述错误的是( )
A. 面包干浸泡液灭菌的目的是防止杂菌污染,避免其与菌种竞争营养和产生有害物质
B. 酵母菌先通过有氧呼吸增殖,后续通过无氧呼吸产生酒精和CO2
C. 分段发酵需控制不同条件,酵母菌增殖期18~30℃,且全程需控制pH为酸性
D. 乳酸菌能利用酵母菌分解淀粉产生的葡萄糖进行无氧呼吸,产生乳酸和少量CO2
【答案】D
【解析】
【详解】A、灭菌可杀死杂菌,避免其与目的菌种竞争营养物质,并防止杂菌产生有害代谢产物影响发酵,A正确;
B、酵母菌为兼性厌氧菌,发酵初期通入氧气进行有氧呼吸以大量增殖,后期无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精和CO₂,B正确;
C、分段发酵需调控不同阶段的温度:酵母菌增殖期需18~30℃(最适温度),且乳酸菌(嗜酸乳杆菌)适宜酸性环境,故全程需维持酸性pH,C正确;
D、乳酸菌可进行乳酸发酵,其无氧呼吸仅产生乳酸,不产生CO₂,D错误。
故选D。
6. 下图为蓝莓组织培养过程的流程图,相关叙述错误的是( )
蓝莓幼茎愈伤组织生芽、生根幼苗
A. 蓝莓幼茎用酒精和次氯酸钠溶液进行消毒处理
B. 过程①、过程②分别称为脱分化、再分化
C. 过程①、过程②用封口膜封盖培养瓶的瓶口以隔绝空气
D. 过程①、过程②所用培养基中含有的植物激素比例不同
【答案】C
【解析】
【详解】A、植物组织培养时,对外植体蓝莓幼茎需用酒精和次氯酸钠溶液进行表面消毒,以杀灭外植体表面的杂菌,避免培养过程中出现污染,A正确;
B、过程①是高度分化的蓝莓幼茎细胞恢复分裂能力形成愈伤组织,为脱分化过程;过程②是愈伤组织重新分化出根、芽等器官,为再分化过程,B正确;
C、植物组织培养的细胞需要进行有氧呼吸,封口膜为透气材料,可在阻挡杂菌进入的同时保证氧气供应,C错误;
D、脱分化(①)和再分化(②)阶段需调整生长素与细胞分裂素的比例以调控细胞分化方向,D正确。
7. 猪细小病毒(PPV)会导致猪崽繁殖障碍性传染病。VP2蛋白是PPV的主要结构蛋白,可诱导机体产生特异性中和抗体。某科研小组为开发基于VP2蛋白的PPV免疫学检测产品,设计实验流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. ①过程取小鼠脾脏组织剪碎加入培养液即可制成细胞悬液
B. ②过程可通过聚乙二醇诱导细胞融合,得到3种以上杂交细胞
C. ③过程需进行克隆化培养,传代培养过程中会发生贴壁和接触抑制
D. ④过程可将抗体检测呈阴性的杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔进行培养
【答案】B
【解析】
【详解】A、①过程取小鼠脾脏组织剪碎用胰蛋白酶处理,使细胞分散开来,然后加入培养液可制成单细胞悬液,A错误;
B、②过程可通过聚乙二醇诱导细胞融合,得到3种以上杂交细胞,脾细胞自身融合细胞、骨髓瘤细胞自身融合细胞、脾细胞和骨髓瘤细胞融合细胞以及多细胞融合的细胞,B正确;
C、③筛选得到的杂交瘤细胞需进行克隆化培养,杂交瘤细胞在传代培养过程中不会发生贴壁和接触抑制,C错误;
D、④过程利用的是抗原—抗体杂交原理,可将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔进行培养,D错误。
8. 某生物兴趣小组为探究不同抗生素对大肠杆菌的抑制效果,进行了如下实验:将大肠杆菌菌液均匀涂布于LB固体培养基表面,然后在培养基上放置分别含有青霉素、链霉素和红霉素的滤纸片,培养24小时后观察抑菌圈大小。下列叙述错误的是( )
A. 实验需设置无抗生素的滤纸片作为对照,以排除杂菌污染的干扰
B. 涂布菌液前需将涂布器在酒精灯火焰上灼烧灭菌,冷却后再使用
C. 若某滤纸片周围出现的抑菌圈越大,说明该抗生素的抑菌效果越好
D. 配制LB培养基时需添加琼脂、碳源、氮源、水和无机盐等,并调节pH后灭菌
【答案】A
【解析】
【详解】A、实验设置无抗生素的滤纸片作为对照,目的是排除滤纸片本身或溶剂对实验结果的影响,而非用于排除杂菌污染。杂菌污染需通过无菌操作技术(如培养基灭菌、无菌涂布等)控制,A错误;
B、涂布器灼烧灭菌可杀灭残留微生物,冷却后使用避免高温杀死待涂布的大肠杆菌,B正确;
C、抑菌圈直径越大,表明抗生素扩散能力强且对大肠杆菌的抑制效果越显著,这是滤纸片法评价抑菌效果的常用指标,C正确;
D、LB培养基为固体培养基,需添加琼脂作为凝固剂;微生物生长需碳源、氮源、无机盐、水等基本营养;调节pH可维持适宜渗透压;灭菌(如高压蒸汽灭菌)是避免杂菌干扰的必要步骤,D正确。
故选A。
9. 2017年,某国批准了首例使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的申请,其培育过程可选用如下技术路线。下列叙述错误的是( )
A. 母亲携带的红绿色盲基因不会遗传给“三亲婴儿”
B. 采集的精子必须经过获能处理后,才能用于体外受精
C. 由图可知,三亲婴儿的培育采用了动物细胞核移植技术、动物细胞培养等技术
D. “三亲婴儿”同时拥有自己父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因
【答案】A
【解析】
【详解】A、红绿色盲基因位于X染色体上,属于细胞核基因。 母亲卵母细胞提供了细胞核,所以母亲携带的红绿色盲基因会通过细胞核遗传给“三亲婴儿”,A错误;
B、刚采集的精子不能直接受精,需要在体外进行获能处理(如培养获能、化学诱导获能),获得受精能力后,才能与卵子完成体外受精,B正确;
C、从图中可以看到,先将捐献者卵母细胞去核,再把母亲卵母细胞的细胞核移植到去核的捐献者卵母细胞中,这运用了动物细胞核移植技术。 之后对重组细胞进行体外培养,使其发育到MⅡ期卵母细胞,这运用了动物细胞培养技术。所以三亲婴儿的培育采用了动物细胞核移植技术、动物细胞培养等技术,C正确;
D、“三亲婴儿”的细胞核基因一半来自父亲(精子提供),一半来自母亲(母亲卵母细胞的细胞核提供)。 细胞质基因来自卵母细胞捐献者(去核卵母细胞提供细胞质),所以“三亲婴儿”同时拥有自己父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因,D正确。
10. 下列关于PCR扩增DNA片段及琼脂糖凝胶电泳的叙述,错误的是( )
A. 若引物过短,则引物与特异性位点结合的正确率降低
B. 用于PCR扩增的Taq DNA聚合酶是一种耐高温的DNA聚合酶
C. DNA分子在凝胶中的迁移方向只能是从电源正极到负极
D. 凝胶的浓度会影响DNA分子在凝胶中的迁移速率
【答案】C
【解析】
【详解】A、引物的长度与结合特异性正相关,引物过短会大幅提升与模板DNA非目标位点互补结合的概率,导致与特异性位点结合的正确率降低,A正确;
B、PCR扩增需要经历90℃以上的高温变性步骤使双链DNA解旋,Taq DNA聚合酶是从嗜热菌中提取的耐高温DNA聚合酶,可在高温条件下保持催化活性,B正确;
C、DNA分子的磷酸骨架带负电荷,电泳过程中会向电源正极移动,迁移方向为从电源负极到正极,C错误;
D、琼脂糖凝胶的浓度决定凝胶孔隙大小,浓度越高孔隙越小,相同分子量的DNA分子迁移阻力越大,迁移速率越慢,因此凝胶浓度会影响DNA的迁移速率,D正确。
故选C。
11. 如图是利用甲、乙两种植物的各自优势,通过植物细胞工程技术培育高产、耐盐的杂种植株的实验流程图。下列有关叙述错误的是( )
A. 进行a处理能用胰蛋白酶
B. b是诱导融合后得到的杂种细胞
C. c是培养后得到的具有耐盐性状的幼芽
D. 进行d选择时要将整个植株种在耐盐环境中
【答案】A
【解析】
【详解】A、a为果胶酶和纤维素酶处理得到原生质体,A错误;
B、b是甲乙融合的杂种细胞,B正确;
C、c是培养后得到的耐盐的幼苗,由愈伤组织诱导分化而来,C正确;
D、d选择需在高盐环境中进行,才能筛选得到高产、耐盐的杂种植株,D正确。
故选A。
12. 科学家将人的生长激素基因与某种细菌(不含抗生素抗性基因)的DNA分子进行重组,并成功地在该细菌中得以表达(如图)。下列相关叙述错误的是( )
A. 过程①合成人生长激素基因的过程需要用到逆转录酶
B. 过程③是将重组质粒溶于缓冲液后与经Ca2+处理的细菌B混合
C. 成功导入了重组质粒的细菌B在含有氨苄青霉素的培养基上不能生长
D. 可采用抗原—抗体杂交技术检测工程菌中生长激素基因是否成功表达
【答案】C
【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。
【详解】A、过程①合成人生长激素基因的过程是逆转录过程,需要用到逆转录酶,A正确;
B、过程③是将重组质粒导入细菌B中 ,故用Ca2+处理的细菌B使其成为感受态细胞,重组质粒容易进入,B正确;
C、成功导入了重组质粒的细菌B,因目的基因插入质粒后,破坏了四环素抗性基因,所以在含有四环素的培养基上不能生长,而氨苄青霉素抗性基因未被破坏,故可在含有氨苄青霉素的培养基上生长,C错误;
D、生长激素的本质是蛋白质(多肽)类,抗原与抗体的结合具有特异性,故检测生长激素基因是否成功表达用抗原-抗体杂交技术,D正确。
故选C。
13. TNF-a是一种细胞因子,浓度高时可以引发疾病。制备TNF-a单克隆抗体可用于治疗由TNF-a引发的疾病。下列有关制备TNF-a单克隆抗体过程叙述错误的是( )
A. 需将TNF-a间隔多次注射给正常小鼠
B. 用PEG诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合
C. 用选择培养基筛选出的杂交瘤细胞均能产生TNF-a抗体
D. 可将筛选获得的杂交瘤细胞注入小鼠腹腔中增殖
【答案】C
【解析】
【详解】A、要获得足够多的能分泌TNF-a抗体的B淋巴细胞,需将TNF-a作为抗原间隔多次注射给正常小鼠,A正确;
B、PEG(聚乙二醇)是诱导动物细胞融合的常用试剂,B正确;
C、选择培养基仅能筛选出既能无限增殖又能产生抗体的杂交瘤细胞,但这类细胞产生的抗体不一定是TNF-a抗体,C错误;
D、筛选获得的目标杂交瘤细胞既可体外培养,也可注入小鼠腹腔中增殖,D正确。
14. 质粒是基因工程中常用的载体,其本质是细菌体内独立于拟核DNA之外的环状双链DNA分子。某质粒的结构如图所示(简化),包含启动子、终止子等结构。作为基因工程的载体,该质粒还必须具备的结构是( )
A. 核糖体结合位点
B. 标记基因
C. 起始密码子
D. 终止密码子
【答案】B
【解析】
【详解】质粒含启动子和终止子,还需具备标记基因,以方便筛选;核糖体结合位点、起始密码子、终止密码子均位于mRNA上,不属于质粒载体的必备结构,B正确,ACD错误。
故选B。
15. 萝卜具有抗线虫病基因,油菜容易被胞囊线虫侵染造成减产。科研人员将萝卜和油菜进行体细胞杂交,以获得抗线虫病的杂种植株,并进行相关检测。下列实验操作错误的是( )
A. 使用DNA分子杂交等方法检测杂种植株基因组DNA的PCR扩增产物
B. 该实验中诱导原生质体融合时,可采用离心、电融合或灭活病毒诱导等方法
C. 杂种植株接种线虫后统计发病程度和产量以评估其抗病效果
D. 分析杂种植株染色体组成时选取处于有丝分裂中期的细胞进行观察
【答案】B
【解析】
【详解】A、使用DNA分子杂交检测PCR扩增产物,可验证杂种植株是否整合了萝卜的抗病基因(如特异性DNA序列),该技术基于碱基互补配对原则,是分子水平鉴定的常规方法,A正确;
B、植物原生质体融合可采用离心、电刺激或聚乙二醇(PEG)诱导,但灭活病毒诱导法专用于动物细胞融合(如制备单克隆抗体),植物细胞融合无需此方法,B错误;
C、接种线虫后统计发病程度(如病斑面积)和产量变化,可直接评估杂种植株的抗病表型及农艺性状,C正确;
D、有丝分裂中期染色体形态稳定、数目清晰,便于观察杂种植株的染色体数目变异(如萝卜与油菜染色体叠加),D正确。
故选B。
二、多选题(共5小题,满分15分,在每小题给出的四个选项中,有一个或多个符合题意,全选对得3分,选对不全得1分,有选错的得0分)
16. 用Xho I(C↓TCGAG)和Sal I(G↓TCGAC)两种限制性内切核酸酶分别处理图1 DNA片段,酶切位点及酶切产物分离结果如图1、图2所示。下列叙述错误的是( )
A. 图中两种酶识别的序列不同,但酶切产物可用于构建重组DNA
B. 图2中泳道②的酶切产物说明该限制酶断开了6个磷酸二酯键
C. 若用两种限制酶同时切割该DNA,在泳道中将出现7个条带
D. 泳道①是Sal I的酶切结果
【答案】BC
【解析】
【详解】A、图中两种酶识别的序列不同,但酶切产物具有相同的末端,可用于构建重组DNA,A正确;
B、限制酶XhoⅠ有2处切割位点,切割后产生3个DNA片段,泳道②中是用XhoⅠ处理得到的酶切产物,共有2个酶切位点,断开了4个磷酸二酯键,B错误;
C、若用两种限制酶同时切割该DNA,可将该DNA切成6个片段,如果6个片段分子大小均不同,则在泳道中将出现6个条带,如果其中有片段分子大小相同,则条带数目小于6,C错误;
D、限制酶SalⅠ有三处切割位点,切割后产生4个DNA片段,泳道①中是用SalⅠ处理得到的酶切产物,D正确。
故选BC。
17. 小鼠成纤维细胞的培养过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 步骤①常选用老年小鼠来获取组织细胞
B. 步骤②一般要向悬浮液中加入血清等成分
C. 步骤③细胞会出现相互接触现象导致分裂停止
D. 步骤④中贴壁细胞常直接用离心法收集
【答案】AD
【解析】
【详解】A、幼龄动物细胞分裂能力强,步骤①常选用幼龄小鼠来获取组织细胞,A错误;
B、动物细胞培养液中一般要加入血清等天然成分,步骤②制备细胞悬浮液时要加入血清等,B正确;
C、原代培养时,细胞会出现接触抑制现象,即相互接触导致分裂停止 ,C正确;
D、步骤④中贴壁细胞,应重新用胰蛋白酶等处理,使之分散成单个细胞,然后再用离心法收集,D错误。
故选AD。
18. 菊花是多年生宿根草本植物,有多种药用价值,在文学作品中有丰富意象,外观也十分美丽。某小组取某幼嫩的菊花茎段进行组织培养,拟通过茎段诱导出愈伤组织。下列操作正确的是( )
A. 配制生长素比例和浓度均最大的培养基
B. 用酒精和次氯酸钠溶液对茎段进行消毒
C. 应该将茎段的形态学下端插入培养基中
D. 将植物培养瓶置于充足光照下进行培养
【答案】BC
【解析】
【详解】A、培养基中植物激素的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向,生长素和细胞分裂素比例和浓度适中时有利于产生愈伤组织,A错误;
B、幼嫩的茎段用酒精和次氯酸钠溶液消毒,B正确;
C、应该将茎段的形态学下端插入培养基中,不能倒插,C正确;
D、诱导愈伤组织的过程通常需要避光处理,D错误。
故选BC。
19. 某兴趣小组为探究当地农田土壤中分解尿素的细菌的数量,进行了相关实验。下列叙述错误的有( )
A. 以尿素为唯一氮源的培养基上生长的微生物不一定都能合成脲酶
B. 土壤样液先在锥形瓶内进行富集培养,再等比稀释后涂布计数
C. 甲组中a培养基上的菌落连成一片,是稀释度不够造成的
D. 以乙组计数,5g土壤中尿素分解菌的估算数目是2.8×107个
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、本实验是探究当地农田土壤中分解尿素的细菌的数量,因此图中接种的培养基是以尿素为唯一氮源的固体培养基,但在此培养基中能生长的微生物不一定都能合成脲酶,固氮菌也能在该培养基上生存,A正确;
B、土壤样液先溶解在锥形瓶无菌水中进行稀释,未进行富集培养,B错误;
C、甲组中a培养基上的菌落连成一片,可能是涂布不均匀造成的,菌液未分散开,C错误;
D、为了保证结果准确,一般选择菌落数在30 - 300的平板进行计数,乙组中三个平板的菌落数分别为275、285、280,均在30 - 300之间,应以乙组计数。 计算5g土壤中含分解尿素菌的估算数目时,应根据公式:每克样品中的菌株数 = (C÷V)×M(其中C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积,M代表稀释倍数)。5g该土壤含分解尿素的细菌数是(275+285+280)÷3÷0.1×105×5=1.4×109,D错误。
故选BCD。
20. 由于胚胎发育率低,导致非人灵长类动物的体细胞核移植非常困难。我国科学家经过反复实验,成功培育出了体细胞克隆猴,流程如图(图中Kdm4d是组蛋白去甲基化酶,TSA是组蛋白脱乙酰酶抑制剂)。下列叙述错误的是( )
A. 去核操作其实是去除卵母细胞中的染色体-纺锤体复合物
B. 体细胞克隆猴的线粒体DNA完全来自提供卵母细胞的母猴
C. 用灭活的仙台病毒处理可使细胞膜上的蛋白质分子和磷脂分子重新排布
D. 重构胚中组蛋白的甲基化水平降低、乙酰化水平提高可能会降低胚胎发育率
【答案】BD
【解析】
【分析】细胞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动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微直接去除法还有人采用密度梯度离心,紫外光短时间照射、化学物质处理等方法。进行核移植时,常将供体细胞注入去核的卵母细胞,再用物理或化学方法(如电刺激、Ca2+载体、乙醇和蛋白酶合成抑制剂等)激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程。
【详解】A、卵母细胞中的“核”其实是纺锤体-染色体复合物,去核操作其实是去除卵母细胞中的染色体-纺锤体复合物,A正确;
B、据图可知,体细胞克隆猴是由去核卵母细胞和体细胞融合而成,故体细胞克隆猴的线粒体DNA来自提供卵母细胞的母猴和体细胞,B错误;
C、灭活病毒诱导细胞融合的原理是:病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用, 使细胞互相凝聚,细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布, 细胞膜打开,细胞发生融合,C正确;
D、由题意可知,Kdm4d的mRNA能够翻译出组蛋白去甲基化酶,使重构胚中的DNA去甲基化,而TSA则能抑制组蛋白脱乙酰化,两种处理能够调控基因表达,可见重构胚中组蛋白的甲基化水平降低、乙酰化水平提高可能会提高胚胎发育率,D错误。
故选BD。
三、解答题(共5小题,满分55分)
21. Ⅰ、人类利用微生物发酵制作果酒、果醋的历史源远流长。请回答下列问题。
(1)果酒的制作离不开酵母菌。酵母菌是一类_____________(代谢类型)微生物。
(2)温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。利用酵母菌发酵制作葡萄酒时一般将温度控制在_____________。
(3)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。在变酸的酒的表面观察到的菌膜就是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的。实验表明,当缺少糖源时,醋酸发酵原理是:__________________。
(4)制作泡菜是利用植物体表的_____________进行发酵,发酵期间,酸性物质不断积累,当它的质量分数达0.4%-0.8%时,泡菜口味、品质最佳。
Ⅱ、在调查和分离湖水中耐盐细菌的实验中,先将10升湖水水样浓缩至10毫升,然后各取浓缩水样1毫升,涂布到多个培养皿中培养。请回答。
(5)可以通过提高培养基中盐的浓度来筛选被调查细菌,这种培养基按照用途分类被称为________培养基。
(6)在微生物的培养过程中,实验室对培养基灭菌常用的方法是__________________________。
【答案】(1)异养兼性厌氧
(2)18~30℃ (3)C2H5OH+O2CH3COOH+H2O+能量(将乙醇转化为乙醛,再将乙醛变为乙酸)
(4)天然乳酸菌 (5)选择
(6)湿热灭菌(高压蒸汽灭菌)
【解析】
【分析】(1)醋酸菌是好氧菌,当O2、糖源都充足时能将糖分解成醋酸,反应简式为C6H12O6+2O2→2CH3COOH+2H2O+2CO2+能量;当缺少糖源时,则将乙醇转化为乙醛,再将乙醛变为醋酸,反应简式为C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O+能量。
(2)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。
【小问1详解】
酵母菌是一类单细胞真菌,是异养兼性厌氧微生物,在无氧条件下能进行酒精发酵可用于酿酒、制作馒头和面包等。
【小问2详解】
温度是影响酵母菌生长的重要因素,酿酒酵母的最适生长温度约为28℃,果酒发酵时需将温度控制在18~30℃进行发酵。
【小问3详解】
醋酸菌是好氧菌,当O2、糖源都充足时能将糖分解成醋酸,反应简式为C6H12O6+2O22CH3COOH+2H2O+2CO2+能量;当缺少糖源时,则将乙醇转化为乙醛,再将乙醛变为醋酸,反应简式为C2H5OH+O2CH3COOH+H2O+能量。
【小问4详解】
制备传统泡菜是利用植物体表面天然的乳酸菌来进行发酵的。
【小问5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。
【小问6详解】
微生物培养过程中,常用的灭菌方法有湿热灭菌、干热灭菌和灼烧灭菌,其中培养基常用的灭菌方法为湿热灭菌(高压蒸汽灭菌)。
22. 幽门螺杆菌是一种常见的人类致病菌,其骨架蛋白MreB通过影响脲酶的活性参与调控其致病性。为了研究MreB基因对脲酶活性的具体影响,科学家将该基因导入能合成脲酶且无抗生素抗性的另一种细菌L中,所用质粒和目的基因如图所示。回答下列问题:
(1)采用PCR技术扩增MreB基因。在扩增体系中,加入了MreB基因、引物、dNTP(脱氧核苷酸)、TaqDNA聚合酶等。体系中加入MreB基因的作用是________,TaqDNA聚合酶发挥作用依赖于________的激活。
(2)图中pK18mobsacB质粒在该工程中的作用是________。切割pK18mobsacB质粒和MreB基因时应该选择的限制酶组合是________,不选择另外一种限制酶的原因是________。
(3)将构建成功的重组质粒导入细菌L中,一般先用________处理细菌L。为了初步筛选成功导入重组质粒的细菌L,根据图中信息,提出简要的思路:________。
【答案】(1) ①. 提供DNA复制的模板 ②. Mg2+
(2) ①. 将MreB基因送入/运输至细菌L中 ②. SamI和XhoI ③. 质粒上含有2个EcoRI的识别位点,选择EcoRI切割质粒会导致质粒失去作用
(3) ①. Ca2+ ②. 将细菌L培养在含有卡那霉素的培养基中,能在其中生长的细菌L即导入了重组质粒
【解析】
【小问1详解】
由题意可知:MreB基因为目的基因,在扩增MreB基因的PCR反应体系中,加入MreB基因的作用是提供DNA复制的模板。TaqDNA聚合酶发挥作用依赖于Mg2+的激活。
【小问2详解】
质粒是基因工程中常用的载体,其作用是将目的基因送入受体细胞中。由题意可知:图中的pK18mobsacB质粒在该工程中的作用是将MreB基因送入细菌L中。图中质粒上含有2个EcoRI的识别位点,选择EcoRI切割质粒会导致质粒失去作用,因此选择SamI和XhoI切割质粒和MreB基因。
【小问3详解】
将构建成功的重组质粒导入细菌L中,一般先用Ca2+处理细菌L,使细菌L的细胞处于一种能吸收周围环境中 DNA分子的生理状态。图中质粒上的标记基因是卡那霉素抗性基因,因此为了初步筛选成功导入重组质粒的细菌L,可将细菌L培养在含有卡那霉素的培养基中,能在其中生长的细菌L即导入了重组质粒。
23. 某小组进行了“DNA的粗提取与鉴定”实验,部分实验步骤如图所示,其中B为可能会加入的某试剂。回答下列问题:
(1)该实验利用酒精初步分离DNA与蛋白质的原理是______。
(2)若实验材料A为菜花等硬度较高的植物,则B可能是______酶等,上述酶可以破坏植物细胞的细胞壁,加强研磨效果。
(3)该小组向滤液C中加入了适量的嫩肉粉(含有木瓜蛋白酶)并将其置于55~60℃下5~10分钟,推测嫩肉粉的作用是______。
(4)将上述滤液C冷却后加入______溶液,静置几分钟后得到的白色丝状物就是粗提取的DNA。将丝状物处理后溶于适量______;mol·L-1的NaCl溶液中进行鉴定。鉴定时所用的是______试剂,DNA遇该试剂会呈现______色,该试剂在使用时应注意的事项有______(答出1点)。
【答案】(1)DNA不溶于酒精,某些蛋白质溶于酒精
(2)纤维素(或纤维素酶、果胶)
(3)促使部分蛋白质水解
(4) ①. (预冷的体积分数为95%的)酒精 ②. 2 ③. 二苯胺 ④. 蓝 ⑤. 需要沸水浴加热、需要现用现配
【解析】
【分析】DNA的溶解性:
(1)DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同(0.14mol/L溶解度最低),利用这一特点,选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解,而使杂质沉淀,或者相反,以达到分离目的。
(2)DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理,可以将DNA与蛋白质进一步的分离。
【小问1详解】
DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理,可以将DNA与蛋白质进一步的分离。
【小问2详解】
若实验材料A为菜花等硬度较高的植物,则B可能是纤维素酶等,上述酶可以破坏植物细胞的细胞壁,加强研磨效果,提高DNA粗提取的效率。
【小问3详解】
嫩肉粉含有木瓜蛋白酶,可促使部分蛋白质水解,从而有利于蛋白质和DNA分离。
【小问4详解】
DNA不溶于冷酒精,因此将上述滤液C冷却后加入(预冷的体积分数为95%的)酒精溶液,静置几分钟后得到的白色丝状物就是粗提取的DNA。
将丝状物处理后溶于适量2mol·L-1的NaCl溶液中加入二苯胺试剂,水浴加热条件下溶液会呈现蓝色,该试剂在使用时应注意沸水浴加热、需要现用现配。
24. 紫花苜蓿被誉为“牧草之王”,其营养价值位列各种牧草之首,但耐酸性差,青饲易造成家畜臌胀病;百脉根又称“瘠地苜蓿”,耐酸性强,因富含缩合单宁,饲喂时可防止家畜臌胀病的发生。某研究人员选择紫花苜蓿体细胞(基因型为Aaaa)和百脉根体细胞(基因型为YYrr),设计了下列技术路线,以获得抗臌胀病的新型苜蓿。回答下列问题:
(1)杂种植株的培育所涉及的原理有________。植物体细胞杂交技术的研究在________(意义),培育植物新品种等方面,取得了巨大突破。
(2)②过程表示将该植物的两个原生质体进行融合,融合前常用化学试剂________进行诱导。融合后得到的杂种细胞其基因型为________,含有________个染色体组。在培养基配制时,加入一定量蔗糖,蔗糖的作用是________。还需加入一定比例的________(激素)才能获得愈伤组织。
(3)该植物富含缩合单宁,缩合单宁不是其生长和生存所必需的产物,属于________代谢物,可利用________技术工厂化生产缩合单宁。
【答案】(1) ①. 细胞膜的流动性、植物细胞的全能性 ②. 打破生殖隔离,实现远缘杂交育种
(2) ①. 聚乙二醇(PEG) ②. AaaaYYrr ③. 6##六 ④. 提供碳源(能源或提供营养)或维持渗透压 ⑤. 生长素和细胞分裂素
(3) ①. 次生 ②. 植物细胞培养
【解析】
【小问1详解】
由图可知,新型苜蓿的培育过程采用的是植物体细胞杂交技术,该技术涉及的原理有细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。植物体细胞杂交技术在打破生殖隔离,实现远缘杂交育种,在培育植物新品种方面展示出独特的优势。
【小问2详解】
诱导植物原生质体融合的常用化学试剂是聚乙二醇(PEG),紫花苜蓿体细胞基因型为Aaaa(4个染色体组,四倍体); 百脉根体细胞基因型为YYrr(2个染色体组,二倍体); 融合后杂种细胞的基因型是两个细胞基因型的直接组合,即AaaaYYrr;紫花苜蓿是四倍体(4 个染色体组),百脉根是二倍体(2 个染色体组),融合后杂种细胞含4+2=6个染色体组,为异源六倍体。原生质体无细胞壁,必须在等渗溶液中培养,蔗糖可维持渗透压,避免原生质体吸水涨破;同时蔗糖作为碳源,为细胞生长、分裂提供能量。植物组织培养中,生长素和细胞分裂素的比例是调控脱分化、再分化的关键,两者配合使用可诱导愈伤组织的形成。
【小问3详解】
植物的代谢产物分为两类: 初生代谢物:是植物生长、生存所必需的(如糖类、氨基酸、蛋白质); 次生代谢物:不是生长必需的,是植物适应环境的产物(如单宁、生物碱、黄酮类),缩合单宁属于次生代谢物。可通过植物细胞培养技术,大规模培养百脉根(或杂种植株)的愈伤组织细胞,在生物反应器中工厂化生产缩合单宁,无需种植完整植株。
25. (一)和牛被称为世界上最贵的牛,其肉多汁细嫩、风味独特,肌肉脂肪中饱和脂肪酸含量很低、营养价值极高,因而在日本被视为“国宝”,在西欧市场也极其昂贵。下列是某研究机构通过胚胎工程培育和牛的过程。回答下列问题:
(1)图中①过程可用________激素使母牛超数排卵,受体普通母牛和供体母牛应做________处理,使供体、受体生殖器官的生理状态保持一致。此外,受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生________反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能。
(2)过程②中采用的技术是________,采集的卵母细胞要发育至________时期,采集的精子需要进行________处理后,才能进行过程②。
(3)如果要提高胚胎的利用率,还可进行________,应选择发育良好、形态正常的________。若要在胚胎移植前对胚胎进行性别鉴定,应选________细胞进行DNA分析,避免对胚胎造成影响。
(二)为降低人类乳腺癌治疗药物的副作用,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),过程如下图所示。
(4)动物细胞培养时,培养一段时间后停止增殖,除了接触抑制外,还因为________。
(5)为了刺激小鼠机体产生更多的B淋巴细胞,每隔2周用取自________的特定抗原注射小鼠1次。
(6)通过过程②得到的细胞还必须经过过程③________才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞,单克隆抗体是ADC中的________(填“a”或“b”)部分。
【答案】(1) ①. 促性腺 ②. 同期发情 ③. 免疫排斥
(2) ①. 体外受精 ②. MII/减数第二次分裂中期 ③. 获能
(3) ①. 胚胎分割 ②. 桑葚胚或囊胚 ③. 滋养层
(4)细胞密度过大、培养液中营养物质缺乏、有害代谢产物积累
(5)人的乳腺癌细胞 (6) ①. 克隆化培养和抗体检测 ②. a
【解析】
【小问1详解】
要使供体母牛超数排卵,可使用促性腺激素,它能促进卵泡发育和卵子排出。受体普通母牛和供体母牛需做同期发情处理,这样能让供体、受体生殖器官的生理状态保持一致,为胚胎移植创造适宜条件。
受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,这是胚胎能在受体内存活的重要生理基础。
【小问2详解】
过程②是将精子和卵子结合形成受精卵,采用的技术是体外受精。
采集的卵母细胞要发育至减数第二次分裂中期(MⅡ期),此时卵母细胞才具备受精能力。采集的精子需要进行获能处理,比如可采用培养法或化学诱导法,使其具备受精能力,之后才能进行体外受精过程。
【小问3详解】
如果要提高胚胎的利用率,可进行胚胎分割,它能将一个胚胎分割成多个胚胎,从而获得多个后代。应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚,这些时期的胚胎适合进行分割。
若要在胚胎移植前对胚胎进行性别鉴定,应选滋养层细胞进行DNA分析,因为滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘,取其细胞不会对胚胎造成影响,而内细胞团细胞若被取走部分,可能影响胚胎发育。
【小问4详解】
在培养瓶中动物细胞培养一段时间后停止增殖,除了接触抑制外,其原因还可能为细胞密度过大、培养液中营养物质缺乏、有害代谢产物积累,进而导致生长停止。
【小问5详解】
为降低人类乳腺癌治疗药物的副作用,科研人员尝试构建抗体—药物偶联物,故为了刺激小鼠机体产生更多的B淋巴细胞,每隔2周用取自人的乳腺癌细胞的特定抗原注射小鼠1次。
【小问6详解】
通过过程②得到的细胞多种类型的杂交瘤细胞,为筛选得到符合要求的杂交瘤细胞,还必须经过过程③克隆化培养和抗体检测。ADC药物是利用单克隆抗体的导向作用,起到定向作用到癌细胞的作用,其对应图中的a部分。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$