内容正文:
2025-2026学年第二学期高二5月期中考试
生物试题
时间:75分钟 分值:100分
一、单选题(每题2分,共25题50分)
1. 从石油污染的土壤中筛选高效石油降解菌的流程包括:样品采集→富集培养→分离纯化等。图1、2为两种接种方法纯化培养的结果。下列叙述正确的是( )
A. 富集培养需使用以石油为唯一碳源的液体培养基,以提高菌种浓度
B. 图1接种时,每次灼烧接种环后立即从上一次划线末端继续划线
C. 图1、图2的接种方法均可用于微生物纯化培养及其活菌计数
D. 样品采集时取土样用的铁铲和取样纸袋在使用前都需消毒处理
2. 甲烷氧化菌能利用强效温室气体甲烷进行繁殖,在发酵工程中可被用于生产单细胞蛋白。下列相关操作正确的是( )
A. 筛选菌种时培养基中含有碳源、氮源、水、无机盐等
B. 采用平板划线法计数以检测发酵过程中菌种数量变化
C. 大规模发酵生产前,需对培养基和发酵设备严格消毒
D. 发酵结束后,采用过滤、沉淀等方法获得单细胞蛋白
3. 高效生产酒精的优良酵母菌菌种需具备耐高糖和耐酸特性,酿酒酵母产酒精能力强,但没有合成淀粉酶的能力;糖化酵母能合成淀粉酶,但酒精发酵能力弱。科研人员进行了图甲所示的酵母菌种改良实验,并对获得的杂种酵母菌进行不同基质的发酵测试,检测结果图乙所示。
下列关于菌种改良过程的叙述,正确的是( )
A. 可用纤维素酶除去细胞壁,获得两种酵母菌的原生质体
B. 可在反应体系中加入过量的无菌水来终止PEG的作用
C. 培养基X是以淀粉为唯一碳源的选择培养基,用来筛选出杂种酵母
D. 若对目标酵母进行耐酒精的筛选,可在含较高酒精浓度的培养基中多次继代培养
4. 花椰菜(2n=18)种植时容易遭受病菌侵害形成病斑,紫罗兰(2n=14)具有一定的抗病性。科研人员用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种如图1所示。通过蛋白质电泳技术分析了亲本及待测植株中某些特异性蛋白,结果如图2所示。下列叙述正确的是( )
A. 花椰菜和紫罗兰的原生质体能融合,说明两种植株间不存在生殖隔离
B. 图1培育出的杂种植株减数分裂时的细胞中最多含有64条染色体
C. 图1培育杂种植株所用的技术体现了细胞膜具有一定流动性原理、染色体变异和植物细胞具有全能性原理
D. 可将病菌悬浮液均匀喷施于图2中的1和5植株叶片上,一段时间后,测定病斑面积占叶片总面积的百分比,筛选出抗病性强的杂种植株
5. 基因工程中常用土壤农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞。某科研团队拟将抗除草剂基因导入某双子叶植物,以培育抗除草剂植株。下列有关分析错误的是( )
A. PCR扩增的产物常通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定
B. 要将抗除草剂基因插入农杆菌Ti质粒的T-DNA片段内
C. 将抗除草剂基因导入植物时,常用受精卵作为受体细胞
D. 可用抗原-抗体杂交法来检测抗除草剂基因是否表达出蛋白质
6. 下图为某生物工程操作流程模式图,①、②为相应过程。下列叙述正确的是( )
A. 若此图表示转基因抗虫棉的培育,则①为该技术的核心工作
B. 若此图表示单克隆抗体的制备,则②过程用选择培养基筛选
C. 若此图表示试管牛的培育,则①过程发生的场所是输卵管
D. 若此图表示植物体细胞杂交,则②过程需要用物理或者化学的方法激活细胞壁再生
7. 从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁培养,在传代后的不同时间点检测细胞数目,结果如图。下列叙述正确的是( )
A. 传代培养时,培养皿需密封防止污染
B. 选取①的细胞进行传代培养比②更合理
C. 直接用离心法收集细胞进行传代培养
D. 细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大有关
8. 制醋、制饴、制酒是我国传统发酵技术。醋酸菌属于好氧型原核生物,常用于食用醋的发酵。下列叙述错误的是( )
A. 食用醋的酸味主要来源于乙酸 B. 醋酸菌不适宜在无氧条件下生存
C. 醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶 D. 葡萄糖在醋酸菌中的氧化分解发生在线粒体内
9. 下列关于传统发酵食品制作的叙述,正确的是( )
A. 制作葡萄酒时,需对葡萄汁和发酵装置进行高压蒸汽灭菌,以防止杂菌污染
B. 制作腐乳时,发酵过程中有多种微生物参与,其中起主要作用的是毛霉
C. 制作泡菜时,泡菜坛口的水封结构可营造有氧环境,满足乳酸菌的代谢需求
D. 制作红枣醋时,酒精发酵完成后无须通气即可将酒精转化为醋酸
10. 随着科技的发展,人们能够在受到严格控制的环境条件下大规模生产发酵产品,发酵工程逐步形成。下列相关叙述错误的是( )
A. 发酵之前需要对菌种进行扩大培养
B. 发酵工程的发酵产品为青霉素等代谢物
C. 柠檬酸可通过黑曲霉的发酵制得
D. 发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节
11. 某科研团队在培育铁皮石斛新品种并提取石斛多糖时,分别采用了以下方法:①将铁皮石斛(2n=38)与抗寒的细茎石斛(2n=38)体细胞杂交获得杂种植株;②利用铁皮石斛愈伤组织进行液体悬浮培养规模化提取石斛多糖;③通过农杆菌转化法将冷响应基因导入铁皮石斛愈伤组织获得转基因植株。下列叙述正确的是( )
A. 方法①获得的杂种植株是含有76条染色体的二倍体,可通过减数分裂产生正常配子
B. 方法②需控制培养基中的激素比例,以利于愈伤组织增殖和石斛多糖合成
C. 方法③需筛选含重组Ti质粒的愈伤组织,经再分化获得抗寒转基因植株
D. 三种方法均依赖植物细胞的全能性,为铁皮石斛品种改良提供了新方案
12. 科学家以水稻(2n=24)和稗草(2n=54)为材料,利用植物体细胞杂交技术获得了具有稗草抗逆性(如耐盐、抗除草剂)的水稻,流程如下图。下列叙述正确的是( )
A. 植物体细胞杂交是将不同来源的植物体细胞融合成杂种细胞的技术
B. 可以用离心法或灭活病毒诱导两种原生质体融合
C. 两种细胞均需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理
D. 杂种细胞重新形成细胞壁与高尔基体的活动有关
13. 某科研团队欲将抗虫基因(Bt基因)导入棉花细胞,培育抗虫棉。现有以下两种导入方案:①用农杆菌转化法将Bt基因导入棉花细胞;②在棉花授粉后,将含Bt基因的溶液注入花粉管通道。
下列叙述错误的是( )
A. 方案①需要经过两次拼接才能将Bt基因整合到棉花细胞的染色体DNA上
B. 方案①将Bt基因随机插入Ti质粒后,要先将重组质粒转入农杆菌
C. 方案②中Bt基因需要构建基因表达载体,才能进入受体细胞并表达
D. 相比方案①,方案②的优势是无需进行植物组织培养即可得到抗虫棉
14. 科学家通过不同的方式将小鼠(2n=40)胚胎干细胞中的一条1号染色体(Chr1)和一条2号染色体(Chr2)连接,分别获得了Chrl+2和Chr2+1的胚胎干细胞,如图所示。最终,Chr2+1胚胎干细胞培养出的胚胎寿命不足12.5天,无法发育成小鼠,而Chrl+2胚胎干细胞培养出的胚胎则能够发育成成鼠。下列叙述错误的是( )
A. 实现Chrl和Chr2的连接需要使用限制酶和DNA连接酶
B. Chrl+2小鼠的正常体细胞中有39条染色体
C. 上述实验说明基因在染色体上的排列顺序会影响生物性状
D. 图中Chr1+2和Chr2+1上的基因种类和数目完全相同,但遗传效应不同
15. 治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。流程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 核移植过程中需对卵母细胞去核,这里的核是指纺锤体—染色体复合物
B. 将图中获得的组织器官移植给个体A,则基本不会发生免疫排斥反应
C. 体细胞在体外培养时需要提供适量CO2,作为体液因子调节呼吸运动
D. 治疗性克隆过程不产生独立生存的新个体,不存在任何伦理道德问题
16. 科学家利用基因编辑技术,定向删除猪胚胎中控制特定器官发育的关键基因,使胚胎无法自主形成该器官。然后选取患者的体细胞通过诱导形成iPS细胞,并将人类iPS细胞注入已处理的猪的囊胚中形成人——动物嵌合体胚胎。将该嵌合胚胎导入受体猪的子宫中,通过控制发育进程可获得相应的器官。该项技术可为器官移植提供潜在供体。下列叙述或推测正确的是( )
A. 嵌合胚胎的获得运用了核移植技术
B. 应该将iPS细胞注入猪囊胚的滋养层中
C. 通过该技术获得的器官可能含有人和猪的基因
D. 该技术没有冲击现有的伦理道德,可大力推广
17. 抗原表位是位于抗原表面决定抗原特异性的特殊化学基团,一种抗原表位只能与T细胞或B细胞表面一种受体结合,刺激机体产生一种抗体。如图为利用具有三种抗原表位的抗原制备单抗的过程,下列说法正确的是( )
A. 培养分离出的B细胞时,需定期更换培养液以保证无菌环境
B. 经选择培养基筛选所得的杂交瘤细胞能够产生的抗体有3种
C. 对杂交瘤细胞克隆化培养的原理是细胞的全能性
D. 抗体检测后,选出的每个杂交瘤细胞只能产生1种抗体
18. 甘草是中医使用最多的药材之一,其提取物中的黄酮具有抗衰老、抗炎等作用。有同学提出利用现代生物技术生产黄酮的两条技术路径,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 图中B代表愈伤组织,两条技术路径均证明了植物细胞具有全能性
B. 通过路径一获得脱毒苗时,应选择茎尖等病毒含量少的部位作为外植体
C. 黄酮属于植物体产生的次生代谢物,在整个生命过程中一直通过代谢产生
D. 植物组织培养过程中培养基中的植物激素的浓度、比例不会影响植物细胞的发育方向
19. 关于“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验,下列叙述正确的是( )
A. PCR扩增DNA片段时DNA双链的解聚原理与细胞内相同
B. 耐高温的DNA聚合酶可直接在模板链的3′端从头合成子链
C. 电泳可鉴定不同长度的DNA分子是因为它们在凝胶中的迁移速率不同
D. 染色后的凝胶条带的位置可以反映DNA分子碱基序列的组成
20. 生物技术在农业、医学和环境保护等领域具有广泛应用,但同时也带来了一些伦理和安全问题。下列叙述正确的是( )
A. 基因编辑技术可用于疾病预防领域研究和设计完美婴儿
B. 若转基因植物的外源基因来源于自然界,则不会存在安全问题
C. 只要有证据证明转基因产品不安全,就应禁止转基因技术的研究
D. 可利用胚胎干细胞技术获取人体组织细胞或器官,作为器官移植供体
21. 谷氨酸棒状杆菌生长的最适pH为7.0,通过以下代谢途径发酵生产L-谷氨酰胺。下列叙述正确的是( )
A. 发酵工程的菌种只能直接来自自然界
B. 发酵初期控制pH为7.0,后调为5.6,有利于提高L-谷氨酰胺产量
C. 必须要借助显微镜观察才能初步判断发酵过程中是否发生球状细菌污染
D. 发酵结束后,采用过滤、沉淀的方法将菌体分离和干燥即可获得产品
22. 黄酮类物质具有抗氧化、抗炎和抗肿瘤等生物活性,传统方法将芒果粉碎后萃取和浓缩,生产效率低下,难以满足市场需求。可通过下列哪项技术迅速大量获取?( )
A. 基因工程 B. 植物细胞培养
C. 植物体细胞杂交 D. 发酵工程
23. 下列关于现代生物技术及生物学实验的叙述,正确的是( )
A. 琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物的过程中,琼脂糖融化后应立即加入核酸染料,以免凝胶凝固导致染料分布不均
B. 通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
C. DNA粗提取实验中,研磨液中的EDTA(蛋白质变性剂)可抑制DNA酶活性,防止研磨过程中DNA被水解
D. 凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是指示DNA分子的具体位置
24. 下列有关生物技术安全和伦理问题的观点合理的是( )
A. 若转基因植物的外源基因来自自然界,则不会引发安全问题
B. 将目的基因导入叶绿体基因组中能防止目的基因随花粉扩散
C. 生殖性克隆的核心争议在于可能导致人类基因多样性降低
D. 生殖性克隆涉及核移植技术,治疗性克隆不涉及核移植技术
25. 在PCR扩增仪中对目的基因扩增完成后,常采用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR 的产物。下列有关叙述错误的是( )
A. 在PCR扩增仪中加入模板、原料、耐高温的DNA 聚合酶和缓冲液可完成对目的基因的扩增
B. PCR 时缓冲液的作用是提供合适的酸碱度和某些离子
C. 核酸染料应添加在熔化并稍冷却后的琼脂糖中,可用来在紫外灯下观察DNA
D. 指示剂应添加在载样缓冲液中,用于指示电泳的进程
二、不定项选择题(每题3分,多选错选不得分,少选得1分,全选对得3分,共5题15分)
26. 某型白酒是以小麦、高粱等粮食为原料,以曲为发酵剂酿造而成的。曲中含有的微生物主要有需氧型的霉菌、兼性厌氧型的酵母菌,以及乳酸菌、醋酸菌等。主要原理是酵母菌在无氧条件下利用葡萄糖发酵产生酒精,其主要工艺流程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 若发酵罐密封不严就会进行乳酸发酵使酒变酸
B. 糖化主要是由曲中的霉菌将淀粉水解为葡萄糖
C. 重铬酸钾溶液在酸性条件下可用于检测发酵液蒸馏产物中有无酒精
D. 原料摊晾后加入酒糟立即密封,可高效进行酒精发酵
27. 甲植物具有由核基因控制的多种优良性状,乙植物的细胞质中有抗除草剂基因,科研人员通过图示原生质体融合技术将乙的抗性基因引入甲,相关叙述错误的是( )
A. 过程A常用酶解法去除细胞壁以获得原生质体
B. 过程B常用灭活的病毒诱导原生质体融合
C. 经过程C可筛选出有活性的甲-乙杂交细胞
D. 过程D需要提供适宜的营养,激素及光照等条件
28. 科研人员将抑制因子基因导入乌珠穆沁羊受精卵的基因组中,使BMP2基因和PPARG基因(两者调节脂肪细胞的分化)表达减弱,极大地降低了肉脂率,以便符合人们的低脂饮食要求,部分技术路线如图所示,①②③为相关过程。下列叙述正确的是( )
A. 过程①一般需要用Ca2+对受精卵进行处理,以改变其生理状态便于质粒进入
B. 细胞体外培养需要95%O2和5%CO2的气体环境,其中O2是为了满足细胞呼吸
C. 将早期胚胎移入代孕母羊体内,实质上是胚胎在相同生理环境下空间位置的转移
D. 相比于未处理的受精卵发育成的羊,上述代孕母羊的子代的遗传信息发生了改变
29. 玉米中赖氨酸含量较低,原因是赖氨酸含量升高会抑制相关酶的活性,如图所示。科研人员将AK中第352位苏氨酸变成异亮氨酸,DHDPS中第104位天冬酰胺变成异亮氨酸,该变化影响了其与赖氨酸的结合,使玉米中游离的赖氨酸含量得以提高。下列叙述错误的是( )
A. 基因工程能够实现对AK基因和DHDPS基因特定位置的定点突变
B. 改造后的AK和DHDPS的氨基酸序列发生了改变,蛋白质结构没有改变
C. 改造后的AK和DHDPS与赖氨酸结合的能力增强,导致反馈抑制作用更明显
D. 该研究体现了蛋白质工程可以生产自然界没有的蛋白质
30. 某些香蕉植株组织中存在的内生菌可防治香蕉枯萎病,其筛选流程及抗性检测如图。下列操作正确的是( )
A. 在大量感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内,从感病植株上采集样品
B. 将采集的样品充分消毒后,用蒸馏水冲洗,收集冲洗液进行无菌检测
C. 将无菌检测合格的样品研磨,经稀释涂布平板法分离得到内生菌的单菌落
D. 判断内生菌的抗性效果需比较有无接种内生菌的平板上的病原菌菌斑大小
三、非选择题(共4题35分)
31. 多环芳烃(PAHs)是一种不溶于水的有机物,在培养基中以微小的颗粒状存在,PAHs在土壤中的降解速率很慢,并具有致癌和致畸作用。科研人员欲从被PAHs污染的土壤中分离出高效降解PAHs的菌株,进行如图所示的实验
(培养基乙中PAHs被降解后会形成透明圈)。回答下列问题:
(1)从培养功能角度分析,培养基甲属于_________;培养基通常需要提前进行_________。
(2)筛选PAHs降解菌实验时,过程③所需要的实验工具有_________,该接种方法是_________。过程④挑选的单菌落应该是透明圈直径与菌落直径比值_________(填“最小”或“最大”)的。
(3)在5个平板上各接种稀释倍数为103的菌液样品0.1 mL,培养一段时间后,平板上的菌落数分别为48、50、54、56、52,则每升原菌液样品中细菌数为_________个。该方法所统计的细菌数通常会比实际菌落数目偏_________(填“大”或“小”),原因是_________。
32. 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,构建抗体一药物偶联物(ADC),过程如图1所示。
(1)动物细胞培养时,可以用___________酶处理动物组织,得到分散的组织细胞,培养基中应含有细胞所需要的各种营养物质。在培养瓶中动物细胞培养一段时间后停止增殖的原因是___________(至少回答两点)。
(2)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,共注射3次。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,常用的生物诱导剂是___________。
(3)通过过程②得到的细胞还必须经过过程③克隆化培养和___________才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞。杂交瘤细胞可采用注射到小鼠腹腔内培养或进行体外培养的方式进行扩大培养。体外培养时,首先应保证其处于___________的环境,除了适宜的营养物质、温度等条件外,还需要控制气体条件是___________与5%CO2的混合气体,此外在使用合成培养基时通常还需加入血清。
(4)单克隆抗体的优点是___________。单克隆抗体是ADC中的___________(填“a”或“b”)部分。
33. BMP15蛋白由卵母细胞分泌,在哺乳动物卵巢、卵泡的生长发育、成熟以及排卵过程中起着不可或缺的作用。科研人员克隆出新西兰白兔BMP15基因后,构建该基因的真核表达载体,并对产生的BMP15蛋白进行分析。相关实验过程如图所示。请回答下列问题。
注:基因插入后形成融合基因不影响Myc-tag序列的表达
(1)选取幼龄健康的新西兰白兔雌兔,采集______组织的RNA,经①~③过程可获得大量的BMP15基因,通常采用______来鉴定PCR产物。
(2)③过程中,添加的一种引物序列为5'—CGGAATTCGGATGGCCCTCTCAGCATCCT—3',则下列序列中最有可能是另一种引物序列的是______。
A. 5'—GGTGGTTGGTTGGGCTTTTCAATTCCCGCG—3'
B. 5'—TCAGGACGTGTACAGCCACTCCATGGGGC—3'
C. 5'—CGGGGTACCTCACCGACATGTGCAGGACT—3'
D. 5'—AGGTACCTGAGGAGGGCCATCCGAATTCCG—3'
(3)图示重组载体pCMV-Myc-BMP15中,未标明的结构有______,CMV启动子的作用是______。
(4)④过程中将转化好的菌涂在含有______的培养基上,筛选获取菌落。通过______技术来检测融合Myc-tag标签的BMP15蛋白是否表达成功。
(5)如果想利用哺乳动物乳腺批量生产BMP15蛋白,可以将BMP15基因与______调控元件重组在一起,通过显微注射的方法导入哺乳动物______中,构建乳腺生物反应器。
34. 如图为A、B不同物种间体细胞杂交示意图,请回答下列问题。
(1)去除细胞壁而不损伤细胞可用______________、________处理。在用促融剂处理时,使用的促融剂主要有________________。
(2)融合细胞中可能包括________种类型,其中杂种细胞的遗传物质组成是_________________________________________________。
(3)由杂种细胞经人工诱导培养,经__________分裂增加细胞数目并不断分化,逐渐发育成C植株。该植株的性状与D亲本植物的性状区别是______________________________________________________。
(4)整个培养过程应用了细胞工程的__________和_____________两大技术,这种培育杂种植株的意义是________________________。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2025-2026学年第二学期高二5月期中考试
生物试题
时间:75分钟 分值:100分
一、单选题(每题2分,共25题50分)
1. 从石油污染的土壤中筛选高效石油降解菌的流程包括:样品采集→富集培养→分离纯化等。图1、2为两种接种方法纯化培养的结果。下列叙述正确的是( )
A. 富集培养需使用以石油为唯一碳源的液体培养基,以提高菌种浓度
B. 图1接种时,每次灼烧接种环后立即从上一次划线末端继续划线
C. 图1、图2的接种方法均可用于微生物纯化培养及其活菌计数
D. 样品采集时取土样用的铁铲和取样纸袋在使用前都需消毒处理
【答案】A
【解析】
【详解】A、筛选石油降解菌时,富集培养使用以石油为唯一碳源的选择培养基,只有能降解石油的目的菌可以生长;液体培养基能让微生物充分接触营养,促进目的菌大量繁殖,提高菌种浓度,A正确;
B、平板划线接种时,灼烧接种环后必须冷却后才能从上次划线末端继续划线,若立即划线,高温会杀死待接种微生物,B错误;
C、两种接种方法都可纯化微生物,但只有稀释涂布平板法(图2)可用于活菌计数,平板划线法(图1)不能计数活菌,C错误;
D、取土样的器具需要灭菌处理(杀死所有微生物包括芽孢、孢子,避免杂菌污染),消毒只能杀死部分微生物,无法避免杂菌污染,D错误。
2. 甲烷氧化菌能利用强效温室气体甲烷进行繁殖,在发酵工程中可被用于生产单细胞蛋白。下列相关操作正确的是( )
A. 筛选菌种时培养基中含有碳源、氮源、水、无机盐等
B. 采用平板划线法计数以检测发酵过程中菌种数量变化
C. 大规模发酵生产前,需对培养基和发酵设备严格消毒
D. 发酵结束后,采用过滤、沉淀等方法获得单细胞蛋白
【答案】D
【解析】
【详解】A、甲烷氧化菌能以气体甲烷为碳源,筛选该菌种时,培养基中不需要提供碳源,A错误;
B、平板划线法主要用于分离纯化菌种,稀释涂布平板法才用于计数,B错误;
C、大规模发酵生产前,需要对培养基和发酵设备进行灭菌(而非消毒),灭菌能杀死所有微生物,消毒只能杀死部分微生物,C错误;
D、发酵结束后,单细胞蛋白存在于发酵液中,可采用过滤、沉淀等方法将其分离出来,D正确。
故选D。
3. 高效生产酒精的优良酵母菌菌种需具备耐高糖和耐酸特性,酿酒酵母产酒精能力强,但没有合成淀粉酶的能力;糖化酵母能合成淀粉酶,但酒精发酵能力弱。科研人员进行了图甲所示的酵母菌种改良实验,并对获得的杂种酵母菌进行不同基质的发酵测试,检测结果图乙所示。
下列关于菌种改良过程的叙述,正确的是( )
A. 可用纤维素酶除去细胞壁,获得两种酵母菌的原生质体
B. 可在反应体系中加入过量的无菌水来终止PEG的作用
C. 培养基X是以淀粉为唯一碳源的选择培养基,用来筛选出杂种酵母
D. 若对目标酵母进行耐酒精的筛选,可在含较高酒精浓度的培养基中多次继代培养
【答案】D
【解析】
【详解】A、酵母菌细胞壁的主要成分是几丁质,不能用纤维素酶除去,A错误;
B、终止PEG的作用可以改变PEG的浓度,加入无菌水会使原生质体破裂,B错误;
C、杂种细胞是酿酒酵母细胞和糖化酵母细胞融合得到的,应该具有两个细胞的特性:合成淀粉酶(即能在以淀粉为唯一碳源的培养基上生长)和产酒精能力强,培养基X是以淀粉为唯一碳源的选择培养基,能筛选出杂种酵母和糖化酵母,但无法区分开,所以还需进一步鉴定,C错误;
D、若对目标酵母进行耐酒精的筛选,应逐步提高酒精浓度进行筛选,因为目标酵母可以产生酒精,因此只需要在含较高酒精浓度的培养基中多次继代培养即可,D正确。
4. 花椰菜(2n=18)种植时容易遭受病菌侵害形成病斑,紫罗兰(2n=14)具有一定的抗病性。科研人员用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种如图1所示。通过蛋白质电泳技术分析了亲本及待测植株中某些特异性蛋白,结果如图2所示。下列叙述正确的是( )
A. 花椰菜和紫罗兰的原生质体能融合,说明两种植株间不存在生殖隔离
B. 图1培育出的杂种植株减数分裂时的细胞中最多含有64条染色体
C. 图1培育杂种植株所用的技术体现了细胞膜具有一定流动性原理、染色体变异和植物细胞具有全能性原理
D. 可将病菌悬浮液均匀喷施于图2中的1和5植株叶片上,一段时间后,测定病斑面积占叶片总面积的百分比,筛选出抗病性强的杂种植株
【答案】C
【解析】
【详解】A、生殖隔离的定义是:不同物种之间在自然状态下不能相互交配,或交配后不能产生可育后代。花椰菜(2n=18)和紫罗兰(2n=14)属于不同物种,自然状态下存在生殖隔离,A错误;
B、花椰菜体细胞染色体数为18,紫罗兰体细胞染色体数为14,经植物体细胞杂交获得的杂种细胞染色体数为18+14=32。减数分裂过程中,染色体数目变化为:间期复制后染色体数仍为32(2n),减数第一次分裂结束后子细胞染色体数变为16(n),减数第二次分裂后期着丝点分裂,染色体数暂时恢复为16,随后末期又变为8。因此减数分裂时细胞中最多含有32条染色体,而非64条,B错误;
C 图1为植物体细胞杂交过程:步骤①为原生质体融合,体现细胞膜具有一定流动性的原理;杂种细胞的染色体数为两个物种体细胞染色体数之和,属于染色体数目变异; 步骤②为植物组织培养,将杂种细胞培育成完整植株,体现植物细胞具有全能性的原理,C正确;
D、根据图谱分析4号和5号个体含有紫罗兰和花椰菜两种类型的蛋白质,是杂种植株,可将病菌悬浮液均匀喷施于4、5号杂种植株叶片上,一段时间后,测定病斑面积占叶片总面积的百分比,筛选出抗病性强的杂种植株,但图2中的1植株为花椰菜,不是杂种植株,D错误。
5. 基因工程中常用土壤农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞。某科研团队拟将抗除草剂基因导入某双子叶植物,以培育抗除草剂植株。下列有关分析错误的是( )
A. PCR扩增的产物常通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定
B. 要将抗除草剂基因插入农杆菌Ti质粒的T-DNA片段内
C. 将抗除草剂基因导入植物时,常用受精卵作为受体细胞
D. 可用抗原-抗体杂交法来检测抗除草剂基因是否表达出蛋白质
【答案】C
【解析】
【详解】A、PCR扩增后需通过琼脂糖凝胶电泳分离DNA片段,依据条带位置和大小鉴定扩增产物,A正确;
B、农杆菌Ti质粒的T-DNA片段可转移至植物细胞并整合到染色体上,因此目的基因必须插入T-DNA内才能被携带和转移,B正确;
C、植物基因工程中常用体细胞或愈伤组织作为受体细胞,受精卵主要用于动物基因工程,C错误;
D、抗原-抗体杂交法通过特异性结合检测目的基因表达的蛋白质产物,是验证基因表达的常用手段,D正确。
故选C。
6. 下图为某生物工程操作流程模式图,①、②为相应过程。下列叙述正确的是( )
A. 若此图表示转基因抗虫棉的培育,则①为该技术的核心工作
B. 若此图表示单克隆抗体的制备,则②过程用选择培养基筛选
C. 若此图表示试管牛的培育,则①过程发生的场所是输卵管
D. 若此图表示植物体细胞杂交,则②过程需要用物理或者化学的方法激活细胞壁再生
【答案】A
【解析】
【详解】A、转基因抗虫棉培育属于基因工程应用,基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建;若该图表示转基因抗虫棉培育,①对应基因表达载体构建,是该技术的核心工作,A正确;
B、若表示单克隆抗体制备,A是B淋巴细胞、B是骨髓瘤细胞,①是细胞融合过程,选择培养基筛选杂交瘤细胞是获得C(融合细胞)的步骤,②过程还需要通过专一抗体阳性检测,筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,并非仅用选择培养基筛选,B错误;
C、试管牛培育依赖体外受精技术,①为体外受精过程,该过程发生在体外的受精溶液中,不是输卵管(自然体内受精才发生在输卵管),C错误;
D、若表示植物体细胞杂交,物理/化学方法是①诱导原生质体融合的手段,融合后的原生质体在适宜培养基中可自行再生细胞壁,不需要物理或化学方法激活,D错误。
7. 从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁培养,在传代后的不同时间点检测细胞数目,结果如图。下列叙述正确的是( )
A. 传代培养时,培养皿需密封防止污染
B. 选取①的细胞进行传代培养比②更合理
C. 直接用离心法收集细胞进行传代培养
D. 细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大有关
【答案】D
【解析】
【分析】动物细胞培养的流程:取动物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组织)→剪碎→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。动物细胞培养需要的条件有:①无菌、无毒的环境;②营养;③温度和pH;④气体环境:95%空气+5%CO2;动物细胞培养技术主要应用在:制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质等。
【详解】A、传代培养时培养器皿容许内部气体和培养箱中的气体进行交换,A错误;
B、选取②的细胞进行传代培养比①更合理,②时细胞增长开始变得缓慢,B错误;
C、对于贴壁生长的细胞进行传代培养时,先需要用胰蛋白酶等处理,使之分散为单个细胞,然后再用离心法收集,C错误;
D、细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大、细胞间产生接触抑制有关,D正确。
故选D。
8. 制醋、制饴、制酒是我国传统发酵技术。醋酸菌属于好氧型原核生物,常用于食用醋的发酵。下列叙述错误的是( )
A. 食用醋的酸味主要来源于乙酸 B. 醋酸菌不适宜在无氧条件下生存
C. 醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶 D. 葡萄糖在醋酸菌中的氧化分解发生在线粒体内
【答案】D
【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、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、食用醋的酸味主要来自醋酸,醋酸学名乙酸,A正确;
B、醋酸菌是好氧型细菌,不适宜在无氧的条件下生存,B正确;
C、在制醋时,缺失原料的情况下,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,因此醋酸菌体内含有催化乙醇氧化成乙酸的酶,C正确;
D、醋酸菌属于细菌,没有核膜包被的细胞核和众多细胞器,因此没有线粒体,D错误。
故选D。
9. 下列关于传统发酵食品制作的叙述,正确的是( )
A. 制作葡萄酒时,需对葡萄汁和发酵装置进行高压蒸汽灭菌,以防止杂菌污染
B. 制作腐乳时,发酵过程中有多种微生物参与,其中起主要作用的是毛霉
C. 制作泡菜时,泡菜坛口的水封结构可营造有氧环境,满足乳酸菌的代谢需求
D. 制作红枣醋时,酒精发酵完成后无须通气即可将酒精转化为醋酸
【答案】B
【解析】
【详解】A、制作葡萄酒的核心菌种是葡萄皮上附着的野生型酵母菌,若对葡萄汁进行高压蒸汽灭菌会杀死目标菌种,无法完成酒精发酵,A错误;
B、制作腐乳的发酵过程有毛霉、酵母菌、青霉等多种微生物参与,其中起主要分解作用的是毛霉,B正确;
C、乳酸菌是厌氧型微生物,泡菜坛口的水封结构是为了隔绝空气,营造无氧环境满足乳酸菌的发酵需求,C错误;
D、将酒精转化为醋酸的菌种是好氧型醋酸菌,酒精发酵完成后需要持续通气才能保证醋酸菌正常代谢产生醋酸,不通气会导致醋酸菌死亡,无法完成醋酸发酵,D错误。
10. 随着科技的发展,人们能够在受到严格控制的环境条件下大规模生产发酵产品,发酵工程逐步形成。下列相关叙述错误的是( )
A. 发酵之前需要对菌种进行扩大培养
B. 发酵工程的发酵产品为青霉素等代谢物
C. 柠檬酸可通过黑曲霉的发酵制得
D. 发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节
【答案】B
【解析】
【详解】A、发酵前需对菌种进行扩大培养以提高菌种数量,确保发酵效率,A正确;
B、发酵工程的产物包括初级代谢产物(如氨基酸、核苷酸)、次级代谢产物(如青霉素)以及菌体本身(如单细胞蛋白),选项中“为青霉素等代谢物”忽略了菌体产物,表述片面,B错误;
C、柠檬酸是黑曲霉在有氧发酵中产生的有机酸,属于发酵工程的典型产物,C正确;
D、发酵罐内的发酵过程是发酵工程的核心环节,直接影响产物产量和质量,D正确。
故选B。
11. 某科研团队在培育铁皮石斛新品种并提取石斛多糖时,分别采用了以下方法:①将铁皮石斛(2n=38)与抗寒的细茎石斛(2n=38)体细胞杂交获得杂种植株;②利用铁皮石斛愈伤组织进行液体悬浮培养规模化提取石斛多糖;③通过农杆菌转化法将冷响应基因导入铁皮石斛愈伤组织获得转基因植株。下列叙述正确的是( )
A. 方法①获得的杂种植株是含有76条染色体的二倍体,可通过减数分裂产生正常配子
B. 方法②需控制培养基中的激素比例,以利于愈伤组织增殖和石斛多糖合成
C. 方法③需筛选含重组Ti质粒的愈伤组织,经再分化获得抗寒转基因植株
D. 三种方法均依赖植物细胞的全能性,为铁皮石斛品种改良提供了新方案
【答案】B
【解析】
【详解】A、方法①是植物体细胞杂交,获得的杂种植株同时含有铁皮石斛和细茎石斛的两个染色体组,属于染色体数为76的异源四倍体,可通过减数分裂产生正常配子,A错误;
B、方法②为愈伤组织液体悬浮培养,培养基中生长素和细胞分裂素的比例会调控愈伤组织的增殖和代谢活动,因此需控制激素比例,保证愈伤组织高效增殖和石斛多糖合成,B正确;
C、农杆菌转化法中,仅重组Ti质粒上的T-DNA片段会整合到愈伤组织细胞的染色体DNA中,愈伤组织细胞内不存在完整的重组Ti质粒,需筛选的是成功整合并表达目的基因的愈伤组织,C错误;
D、细胞全能性指已分化的细胞发育成完整个体的潜能,方法②仅培养到愈伤组织阶段,未培育为完整植株,不依赖细胞全能性,D错误。
12. 科学家以水稻(2n=24)和稗草(2n=54)为材料,利用植物体细胞杂交技术获得了具有稗草抗逆性(如耐盐、抗除草剂)的水稻,流程如下图。下列叙述正确的是( )
A. 植物体细胞杂交是将不同来源的植物体细胞融合成杂种细胞的技术
B. 可以用离心法或灭活病毒诱导两种原生质体融合
C. 两种细胞均需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理
D. 杂种细胞重新形成细胞壁与高尔基体的活动有关
【答案】D
【解析】
【详解】A、植物体细胞杂交技术不仅包含将不同来源的植物体细胞融合成杂种细胞的步骤,还需将杂种细胞培育成杂种植株,A错误;
B、诱导植物原生质体融合的方法有离心法、电融合法、PEG融合法等,灭活病毒是诱导动物细胞融合的方法,不能用于植物原生质体融合,B错误;
C、植物细胞的细胞壁主要成分是纤维素和果胶,去除细胞壁需要用纤维素酶和果胶酶,而胰蛋白酶或胶原蛋白酶是用于处理动物细胞的,C错误;
D、高尔基体与植物细胞壁的形成有关,所以杂种细胞重新形成细胞壁与高尔基体的活动有关,D正确。
13. 某科研团队欲将抗虫基因(Bt基因)导入棉花细胞,培育抗虫棉。现有以下两种导入方案:①用农杆菌转化法将Bt基因导入棉花细胞;②在棉花授粉后,将含Bt基因的溶液注入花粉管通道。
下列叙述错误的是( )
A. 方案①需要经过两次拼接才能将Bt基因整合到棉花细胞的染色体DNA上
B. 方案①将Bt基因随机插入Ti质粒后,要先将重组质粒转入农杆菌
C. 方案②中Bt基因需要构建基因表达载体,才能进入受体细胞并表达
D. 相比方案①,方案②的优势是无需进行植物组织培养即可得到抗虫棉
【答案】B
【解析】
【详解】A、方案①农杆菌转化法中,首先需将Bt基因拼接至Ti质粒的T-DNA区段完成第一次拼接,农杆菌侵染棉花细胞时,T-DNA会携带Bt基因整合到棉花染色体DNA上,完成第二次拼接,A正确;
B、Ti质粒中只有T-DNA片段可转移并整合到宿主细胞染色体DNA上,因此Bt基因必须精准插入Ti质粒的T-DNA区段内,不能随机插入,B错误;
C、目的基因本身不具备启动子、终止子等表达调控元件,无论采用哪种导入方法,都需要先构建基因表达载体,才能在受体细胞中稳定存在并表达,C正确;
D、方案①将Bt基因导入棉花体细胞后,需经过植物组织培养才能获得完整植株;方案②中Bt基因可通过花粉管通道进入受精卵,受精卵可直接发育为种子,萌发后即可得到抗虫棉,无需进行植物组织培养,D正确。
14. 科学家通过不同的方式将小鼠(2n=40)胚胎干细胞中的一条1号染色体(Chr1)和一条2号染色体(Chr2)连接,分别获得了Chrl+2和Chr2+1的胚胎干细胞,如图所示。最终,Chr2+1胚胎干细胞培养出的胚胎寿命不足12.5天,无法发育成小鼠,而Chrl+2胚胎干细胞培养出的胚胎则能够发育成成鼠。下列叙述错误的是( )
A. 实现Chrl和Chr2的连接需要使用限制酶和DNA连接酶
B. Chrl+2小鼠的正常体细胞中有39条染色体
C. 上述实验说明基因在染色体上的排列顺序会影响生物性状
D. 图中Chr1+2和Chr2+1上的基因种类和数目完全相同,但遗传效应不同
【答案】D
【解析】
【详解】A、结合图中信息可知,实现Chrl和Chr2的连接需要先用限制酶切除两条染色体的末端部位,再使用DNA连接酶进行拼接,A正确;
B、未连接前,小鼠体细胞中有40条染色体,连接后,小鼠的正常体细胞中有39条染色体,B正确;
C、Chrl+2和Chr2+1的胚胎干细胞培养成的胚胎存活情况不同,说明基因在染色体上的排列顺序会影响生物性状,C正确;
D、图中Chr1+2和Chr2+1连接前,切除的末端部位不同,因此基因种类不同,基因数目不一定相同,D错误。
故选D。
15. 治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。流程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 核移植过程中需对卵母细胞去核,这里的核是指纺锤体—染色体复合物
B. 将图中获得的组织器官移植给个体A,则基本不会发生免疫排斥反应
C. 体细胞在体外培养时需要提供适量CO2,作为体液因子调节呼吸运动
D. 治疗性克隆过程不产生独立生存的新个体,不存在任何伦理道德问题
【答案】A
【解析】
【分析】生殖性克隆是指通过克隆技术产生独立生存的新个体。治疗性克隆是指将患者的细胞诱导成特定的细胞、组织和器官,用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官,从而达到治疗疾病的目的。
【详解】A、核移植过程中需对处于减数分裂Ⅱ中期的卵母细胞去核,这里的“核”其实是纺锤体—染色体复合物,A正确;
B、图中的个体A、B分别为提供细胞质的个体、提供细胞核的个体,个体B的细胞核遗传物质和组织器官的细胞核遗传物质相同,理论上将图中获得的组织器官移植给个体B,则基本不会发生免疫排斥反应,B错误;
C、体细胞在体外培养时需要提供适量CO2,CO2的主要作用是维持培养液的pH,C错误;
D、治疗性克隆也会面临伦理问题,我国对对治疗性克隆进行有效监控和严格审查,D错误。
故选A。
16. 科学家利用基因编辑技术,定向删除猪胚胎中控制特定器官发育的关键基因,使胚胎无法自主形成该器官。然后选取患者的体细胞通过诱导形成iPS细胞,并将人类iPS细胞注入已处理的猪的囊胚中形成人——动物嵌合体胚胎。将该嵌合胚胎导入受体猪的子宫中,通过控制发育进程可获得相应的器官。该项技术可为器官移植提供潜在供体。下列叙述或推测正确的是( )
A. 嵌合胚胎的获得运用了核移植技术
B. 应该将iPS细胞注入猪囊胚的滋养层中
C. 通过该技术获得的器官可能含有人和猪的基因
D. 该技术没有冲击现有的伦理道德,可大力推广
【答案】C
【解析】
【分析】动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,并使这个重新组合的细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的技术。
【详解】A、核移植技术是将体细胞核移入去核卵母细胞,而嵌合胚胎是将人类iPS细胞注入猪囊胚,未涉及核移植,A错误;
B、应该将人类PS细胞注入猪囊胚的内细胞团中,而不是滋养层中,B错误;
C、由于是将人类PS细胞注入猪囊胚形成嵌合胚胎,所以通过该技术获得的器官可能含有人和猪的基因,C正确;
D、人一动物嵌合体胚胎技术涉及人类细胞 和动物胚胎的结合,必然会存在社会伦理道德问题,不能大力推广,D错误。
故选C。
17. 抗原表位是位于抗原表面决定抗原特异性的特殊化学基团,一种抗原表位只能与T细胞或B细胞表面一种受体结合,刺激机体产生一种抗体。如图为利用具有三种抗原表位的抗原制备单抗的过程,下列说法正确的是( )
A. 培养分离出的B细胞时,需定期更换培养液以保证无菌环境
B. 经选择培养基筛选所得的杂交瘤细胞能够产生的抗体有3种
C. 对杂交瘤细胞克隆化培养的原理是细胞的全能性
D. 抗体检测后,选出的每个杂交瘤细胞只能产生1种抗体
【答案】D
【解析】
【详解】A、培养分离出的B细胞时,由于培养过程中代谢废物的积累以及营养物质的消耗,因此需要定期更换培养液,即培养分离出的B细胞时,需定期更换培养液以保证无毒环境,A错误;
B、由于B细胞有多种,经选择培养基筛选后,杂交瘤细胞能够产生的抗体有多种,因此不一定是3种,B错误;
C、细胞全能性指的是单个细胞可以形成一个完整的个体或者各种组织细胞,对杂交瘤细胞进行克隆化培养不能体现细胞的全能性,其原理是细胞增殖(有丝分裂),C错误;
D、利用抗原-抗体特异性反应后,选出的每个杂交瘤细胞只能产生1种抗体,D正确。
故选D。
18. 甘草是中医使用最多的药材之一,其提取物中的黄酮具有抗衰老、抗炎等作用。有同学提出利用现代生物技术生产黄酮的两条技术路径,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 图中B代表愈伤组织,两条技术路径均证明了植物细胞具有全能性
B. 通过路径一获得脱毒苗时,应选择茎尖等病毒含量少的部位作为外植体
C. 黄酮属于植物体产生的次生代谢物,在整个生命过程中一直通过代谢产生
D. 植物组织培养过程中培养基中的植物激素的浓度、比例不会影响植物细胞的发育方向
【答案】B
【解析】
【详解】A 、图中B代表愈伤组织,路径一通过脱分化再分化形成完整植株,体现了植物细胞的全能性,但路径二仅培养到细胞悬浮液阶段,未形成完整植株,不能证明细胞全能性,A错误;
B、因为茎尖一般不含病毒或含病毒极少,选择茎尖等病毒含量少的部位作为外植体可以获得脱毒苗,B正确;
C、黄酮属于植物体产生的次生代谢物,次生代谢不是生物生长所必需的,一般在特定的组织或器官中,并在一定的环境和时间条件下才进行,C错误;
D、植物组织培养中,培养基中生长素和细胞分裂素的浓度、比例会直接影响细胞的发育方向(例如生长素比例高时促进根的分化,细胞分裂素比例高时促进芽的分化),D错误。
19. 关于“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验,下列叙述正确的是( )
A. PCR扩增DNA片段时DNA双链的解聚原理与细胞内相同
B. 耐高温的DNA聚合酶可直接在模板链的3′端从头合成子链
C. 电泳可鉴定不同长度的DNA分子是因为它们在凝胶中的迁移速率不同
D. 染色后的凝胶条带的位置可以反映DNA分子碱基序列的组成
【答案】C
【解析】
【详解】A、细胞内DNA双链解聚依赖解旋酶断裂氢键,PCR扩增时DNA双链解聚依赖高温使氢键断裂,二者原理不同,A错误;
B、耐高温的DNA聚合酶不能从头合成子链,只能从引物的3′端开始延伸子链,反应体系中需要加入引物才能启动子链合成,B错误;
C、DNA分子带负电,在电场作用下向正极迁移,不同长度的DNA分子在凝胶中的迁移速率不同(分子量越小迁移速率越快),因此可通过电泳分离鉴定不同长度的DNA分子,C正确;
D、染色后的凝胶条带的位置仅反映DNA分子的分子量(长度)大小,无法反映DNA分子的碱基序列组成,D错误。
20. 生物技术在农业、医学和环境保护等领域具有广泛应用,但同时也带来了一些伦理和安全问题。下列叙述正确的是( )
A. 基因编辑技术可用于疾病预防领域研究和设计完美婴儿
B. 若转基因植物的外源基因来源于自然界,则不会存在安全问题
C. 只要有证据证明转基因产品不安全,就应禁止转基因技术的研究
D. 可利用胚胎干细胞技术获取人体组织细胞或器官,作为器官移植供体
【答案】D
【解析】
【分析】转基因生物的安全性问题:食物安全(滞后效应、过敏源、营养成分改变)、生物安全(对生物多样性的影响)、环境安全(对生态系统稳定性的影响)。
【详解】A、基因编辑技术可用于疾病预防领域研究,但不能用于设计完美婴儿,A错误;
B、转基因植物的外源基因来源于自然界,也可能存在安全问题,B错误;
C、转基因技术是中性的,不应被禁止,C错误;
D、可利用胚胎干细胞技术获取人体组织细胞或器官作为器官移植供体,D正确。
故选D。
21. 谷氨酸棒状杆菌生长的最适pH为7.0,通过以下代谢途径发酵生产L-谷氨酰胺。下列叙述正确的是( )
A. 发酵工程的菌种只能直接来自自然界
B. 发酵初期控制pH为7.0,后调为5.6,有利于提高L-谷氨酰胺产量
C. 必须要借助显微镜观察才能初步判断发酵过程中是否发生球状细菌污染
D. 发酵结束后,采用过滤、沉淀的方法将菌体分离和干燥即可获得产品
【答案】B
【解析】
【详解】A、发酵工程的菌种不只能直接来自自然界,还可以通过诱变育种、基因工程育种等方法改造获得,A错误;
B、谷氨酸棒状杆菌生长的最适pH为7.0,谷氨酰胺合成酶最适pH为5.6,因此发酵初期控制pH为7.0,有利于增加谷氨酸棒状杆菌的数量,后调为5.6,有利于提高谷氨酰胺合成酶的活性,进而提高L-谷氨酰胺产量,B正确;
C、球状细菌污染会导致发酵液浑浊、pH 异常等,可通过观察发酵液外观初步判断,并非必须借助显微镜,C错误;
D、L-谷氨酰胺是胞外产物,发酵结束后需先分离去除菌体,再通过萃取、离子交换、结晶等方法纯化产品,仅过滤、沉淀菌体无法直接获得产品,D错误。
故选B。
22. 黄酮类物质具有抗氧化、抗炎和抗肿瘤等生物活性,传统方法将芒果粉碎后萃取和浓缩,生产效率低下,难以满足市场需求。可通过下列哪项技术迅速大量获取?( )
A. 基因工程 B. 植物细胞培养
C. 植物体细胞杂交 D. 发酵工程
【答案】B
【解析】
【详解】A、基因工程的功能是定向改造生物的遗传性状以获得目标产物,本题中芒果本身可合成黄酮类物质,无需改造其遗传物质,A不符合题意;
B、植物细胞培养可通过离体培养芒果的愈伤组织,从培养的细胞中大规模提取次生代谢产物黄酮类物质,可实现快速大量获取的需求,B符合题意;
C、植物体细胞杂交的用途是获得融合了双亲遗传物质的杂种植株,不用于生产植物次生代谢产物,C不符合题意;
D、发酵工程是利用微生物的代谢活动生产相关产物,黄酮类是植物细胞的代谢产物,无法通过微生物发酵大量获得,D不符合题意。
23. 下列关于现代生物技术及生物学实验的叙述,正确的是( )
A. 琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物的过程中,琼脂糖融化后应立即加入核酸染料,以免凝胶凝固导致染料分布不均
B. 通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
C. DNA粗提取实验中,研磨液中的EDTA(蛋白质变性剂)可抑制DNA酶活性,防止研磨过程中DNA被水解
D. 凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是指示DNA分子的具体位置
【答案】C
【解析】
【详解】A、琼脂糖融化后需冷却至50~60℃左右再加入核酸染料,若立即加入,高温会导致染料降解,部分易挥发的核酸染料(如EB)还会挥发造成污染,A错误;
B、单细胞蛋白指发酵获得的微生物菌体本身,无需从微生物细胞中提取,直接收集菌体即可得到单细胞蛋白,B错误;
C、DNA酶的活性依赖二价金属阳离子作为辅因子,EDTA可螯合二价阳离子,进而抑制DNA酶活性,防止研磨过程中DNA被水解,C正确;
D、凝胶载样缓冲液中的指示剂(如溴酚蓝)作用是指示电泳迁移进度,避免样品跑出凝胶,DNA分子的具体位置需要通过核酸染料显色后才能确定,D错误。
24. 下列有关生物技术安全和伦理问题的观点合理的是( )
A. 若转基因植物的外源基因来自自然界,则不会引发安全问题
B. 将目的基因导入叶绿体基因组中能防止目的基因随花粉扩散
C. 生殖性克隆的核心争议在于可能导致人类基因多样性降低
D. 生殖性克隆涉及核移植技术,治疗性克隆不涉及核移植技术
【答案】B
【解析】
【详解】A、外源基因即使来自自然界,转入其他生物后仍可能引发基因污染或生态风险,例如影响原有物种或破坏生态平衡,A错误;
B、叶绿体基因组属于细胞质遗传,花粉中不含叶绿体,因此将目的基因导入叶绿体可有效防止基因通过花粉传播扩散,B正确;
C、生殖性克隆的核心争议在于伦理问题(如人权、个体独特性等),而非基因多样性降低(克隆仅复制个体基因,不影响种群基因库),C错误;
D、治疗性克隆需通过核移植技术获得胚胎干细胞以培养组织器官,而生殖性克隆同样依赖核移植技术,两者均涉及该技术,D错误。
故选B。
25. 在PCR扩增仪中对目的基因扩增完成后,常采用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR 的产物。下列有关叙述错误的是( )
A. 在PCR扩增仪中加入模板、原料、耐高温的DNA 聚合酶和缓冲液可完成对目的基因的扩增
B. PCR 时缓冲液的作用是提供合适的酸碱度和某些离子
C. 核酸染料应添加在熔化并稍冷却后的琼脂糖中,可用来在紫外灯下观察DNA
D. 指示剂应添加在载样缓冲液中,用于指示电泳的进程
【答案】A
【解析】
【分析】PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关,凝胶中的DNA分子通过染色,可以在波长为300 nm的紫外灯下被检测出来。
【详解】A、PCR反应体系中必须包含模板、引物、原料(dNTP)、耐高温的DNA聚合酶和缓冲液。选项A未提及引物,而引物是DNA复制的起点,缺少则无法扩增,A错误;
B、PCR缓冲液的作用是维持反应体系的酸碱平衡(如pH稳定),并提供Mg²⁺等离子作为DNA聚合酶的辅助因子,B正确;
C、核酸染料(如EB或替代染料)需在琼脂糖凝胶熔化后稍冷却时加入,避免高温破坏染料结构,随后凝固成胶用于电泳,C正确;
D、载样缓冲液中的指示剂(如溴酚蓝)可显示电泳迁移的进程,帮助判断DNA条带的位置,D正确;
故选A。
二、不定项选择题(每题3分,多选错选不得分,少选得1分,全选对得3分,共5题15分)
26. 某型白酒是以小麦、高粱等粮食为原料,以曲为发酵剂酿造而成的。曲中含有的微生物主要有需氧型的霉菌、兼性厌氧型的酵母菌,以及乳酸菌、醋酸菌等。主要原理是酵母菌在无氧条件下利用葡萄糖发酵产生酒精,其主要工艺流程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 若发酵罐密封不严就会进行乳酸发酵使酒变酸
B. 糖化主要是由曲中的霉菌将淀粉水解为葡萄糖
C. 重铬酸钾溶液在酸性条件下可用于检测发酵液蒸馏产物中有无酒精
D. 原料摊晾后加入酒糟立即密封,可高效进行酒精发酵
【答案】BC
【解析】
【详解】A、发酵罐密封不严时,会进入氧气,此时醋酸菌(好氧菌)会将酒精转化为醋酸,使酒变酸,A错误;
B、原料中的主要成分是淀粉,曲中的霉菌(需氧型)可以分泌淀粉酶,将淀粉水解为葡萄糖,B正确;
C、在酸性条件下,重铬酸钾与酒精反应会由橙色变为灰绿色,可用于检测发酵液蒸馏产物中是否存在酒精,C正确;
D、酵母菌是兼性厌氧菌,在发酵初期需要先通气,让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖,之后再密封进行无氧呼吸产生酒精,D错误。
27. 甲植物具有由核基因控制的多种优良性状,乙植物的细胞质中有抗除草剂基因,科研人员通过图示原生质体融合技术将乙的抗性基因引入甲,相关叙述错误的是( )
A. 过程A常用酶解法去除细胞壁以获得原生质体
B. 过程B常用灭活的病毒诱导原生质体融合
C. 经过程C可筛选出有活性的甲-乙杂交细胞
D. 过程D需要提供适宜的营养,激素及光照等条件
【答案】BD
【解析】
【详解】A、过程A获得原生质体,常用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,即酶解法,A正确;
B、B为诱导原生质体融合,常用电融合法、离心法、聚乙二醇(PEG)融合法等诱导原生质体融合,不能用灭活的病毒诱导,B错误;
C、融合的原生质体再生出细胞壁后,可经过程C筛选出有活性的甲-乙杂交细胞,C正确;
D、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,D错误。
故选BD。
28. 科研人员将抑制因子基因导入乌珠穆沁羊受精卵的基因组中,使BMP2基因和PPARG基因(两者调节脂肪细胞的分化)表达减弱,极大地降低了肉脂率,以便符合人们的低脂饮食要求,部分技术路线如图所示,①②③为相关过程。下列叙述正确的是( )
A. 过程①一般需要用Ca2+对受精卵进行处理,以改变其生理状态便于质粒进入
B. 细胞体外培养需要95%O2和5%CO2的气体环境,其中O2是为了满足细胞呼吸
C. 将早期胚胎移入代孕母羊体内,实质上是胚胎在相同生理环境下空间位置的转移
D. 相比于未处理的受精卵发育成的羊,上述代孕母羊的子代的遗传信息发生了改变
【答案】CD
【解析】
【详解】A、过程①是将重组质粒导入动物受精卵,通常采用显微注射法;而用Ca2+处理细胞是原核生物(如大肠杆菌)的转化方法,不适用于动物细胞,A错误;
B、动物细胞体外培养的气体环境为95%空气(提供氧气)和5%CO2(维持培养液pH),B错误;
C、胚胎移植的实质是将早期胚胎转移到同期发情的代孕母羊体内,利用相同生理环境完成发育,仅改变胚胎的空间位置,C正确;
D、该技术向受精卵导入了抑制因子基因,子代的基因组中增加了外源基因,遗传信息发生改变,D正确。
故选CD。
29. 玉米中赖氨酸含量较低,原因是赖氨酸含量升高会抑制相关酶的活性,如图所示。科研人员将AK中第352位苏氨酸变成异亮氨酸,DHDPS中第104位天冬酰胺变成异亮氨酸,该变化影响了其与赖氨酸的结合,使玉米中游离的赖氨酸含量得以提高。下列叙述错误的是( )
A. 基因工程能够实现对AK基因和DHDPS基因特定位置的定点突变
B. 改造后的AK和DHDPS的氨基酸序列发生了改变,蛋白质结构没有改变
C. 改造后的AK和DHDPS与赖氨酸结合的能力增强,导致反馈抑制作用更明显
D. 该研究体现了蛋白质工程可以生产自然界没有的蛋白质
【答案】BC
【解析】
【详解】A、基因工程可通过目的基因扩增时设计合适的引物实现基因的定点碱基替换,因此基因工程能够实现对AK基因和DHDPS基因特定位置的定点突变,A正确;
B、蛋白质的结构多样性与构成蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序以及肽链的空间结构有关,改造后的AK和DHDPS的氨基酸序列发生了改变,因此蛋白质结构也发生了改变,B错误;
C、改造后的AK和DHDPS与赖氨酸结合的能力增强,使赖氨酸通过反馈作用对DHDPS的抑制作用减弱,从而使游离的赖氨酸含量得以提高,C错误;
D、该研究属于蛋白质工程,蛋白质工程可以通过改造基因从而生产自然界没有的蛋白质,D正确。
故选BC。
30. 某些香蕉植株组织中存在的内生菌可防治香蕉枯萎病,其筛选流程及抗性检测如图。下列操作正确的是( )
A. 在大量感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内,从感病植株上采集样品
B. 将采集的样品充分消毒后,用蒸馏水冲洗,收集冲洗液进行无菌检测
C. 将无菌检测合格的样品研磨,经稀释涂布平板法分离得到内生菌的单菌落
D. 判断内生菌的抗性效果需比较有无接种内生菌的平板上的病原菌菌斑大小
【答案】CD
【解析】
【分析】1、获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染。无菌技 术应围绕着如何避免杂菌的污染展开,主要包括消毒和灭菌。
2、稀释涂布平板法除可以用于分离微生物外,也常用来 统计样品中活菌的数目。当样品的稀释度足够高时,培养 基表面生长的一个单菌落,来源于样品稀释液中的一个活 菌。通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含 有多少活菌。为了保证结果准确,一般选择菌落数为30〜300 的平板进行计数。
【详解】A、题干信息:某些香蕉植株组织中存在的内生菌可防治香蕉枯萎病,故在大量感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内,从未感病植株上采集样品,A错误;
B、获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染;将采集的样品充分消毒后,用无菌水冲洗,收集冲洗液进行无菌检测,B错误;
C、题图可知,样品研磨后进行了稀释涂布,可见将无菌检测合格的样品研磨,经稀释涂布平板法分离得到内生菌的单菌落,C正确;
D、题图抗性检测可知,判断内生菌的抗性效果需设置对照组和实验组,对照组不接种内生菌得到病原菌菌斑,实验组接种内生菌得到病原菌菌斑,然后比较对照组和实验组的菌斑大小,实验组病原菌菌斑越小表明内生菌抗性效果越好,D正确。
故选CD。
三、非选择题(共4题35分)
31. 多环芳烃(PAHs)是一种不溶于水的有机物,在培养基中以微小的颗粒状存在,PAHs在土壤中的降解速率很慢,并具有致癌和致畸作用。科研人员欲从被PAHs污染的土壤中分离出高效降解PAHs的菌株,进行如图所示的实验
(培养基乙中PAHs被降解后会形成透明圈)。回答下列问题:
(1)从培养功能角度分析,培养基甲属于_________;培养基通常需要提前进行_________。
(2)筛选PAHs降解菌实验时,过程③所需要的实验工具有_________,该接种方法是_________。过程④挑选的单菌落应该是透明圈直径与菌落直径比值_________(填“最小”或“最大”)的。
(3)在5个平板上各接种稀释倍数为103的菌液样品0.1 mL,培养一段时间后,平板上的菌落数分别为48、50、54、56、52,则每升原菌液样品中细菌数为_________个。该方法所统计的细菌数通常会比实际菌落数目偏_________(填“大”或“小”),原因是_________。
【答案】(1) ①. 选择培养基 ②. 高压蒸汽灭菌
(2) ①. 微量移液器、涂布器 ②. 稀释涂布平板法 ③. 最大
(3) ①. 5.2×108 ②. 小 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】
该实验的目的是从被PAHs污染的土壤中分离出高效降解PAHs的菌株,所以从培养功能角度分析,培养基甲属于选择培养基;培养基通常需要提前在121℃下进行高压蒸汽灭菌。
【小问2详解】
筛选PAHs降解菌实验时,过程③采用稀释涂布平板法对目的菌进行接种,需要用微量移液器取0.1mL菌液,滴加到培养基表面,然后用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面;培养基乙中PAHs被降解后会形成透明圈,透明圈直径与菌落直径比值越大,降解PAHs的效果越好,因此过程④挑选的单菌落应该是透明圈直径与菌落直径比值最大的。
【小问3详解】
在5个平板上各接种稀释倍数为103的菌液样品0.1 mL,培养一段时间后,平板上的菌落数分别为48、50、54、56、52,则每升原菌液样品中细菌数为(48+50+54+56+52)÷5×103÷0.1 ×103=5.2×108个;由于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,所以稀释涂布平板法统计的细菌数通常会比实际数目偏小。
32. 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,构建抗体一药物偶联物(ADC),过程如图1所示。
(1)动物细胞培养时,可以用___________酶处理动物组织,得到分散的组织细胞,培养基中应含有细胞所需要的各种营养物质。在培养瓶中动物细胞培养一段时间后停止增殖的原因是___________(至少回答两点)。
(2)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,共注射3次。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,常用的生物诱导剂是___________。
(3)通过过程②得到的细胞还必须经过过程③克隆化培养和___________才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞。杂交瘤细胞可采用注射到小鼠腹腔内培养或进行体外培养的方式进行扩大培养。体外培养时,首先应保证其处于___________的环境,除了适宜的营养物质、温度等条件外,还需要控制气体条件是___________与5%CO2的混合气体,此外在使用合成培养基时通常还需加入血清。
(4)单克隆抗体的优点是___________。单克隆抗体是ADC中的___________(填“a”或“b”)部分。
【答案】(1) ①. 胰蛋白(或胶原蛋白)(或胰蛋白酶、胶原蛋白) ②. 细胞密度过大、培养液中营养物质缺乏、有害代谢产物积累
(2) ①. 人的乳腺癌细胞 ②. 灭活的病毒
(3) ①. 抗体检测 ②. 无菌、无毒 ③. 95%空气
(4) ①. 能准确地识别抗原的细微差异,与特定的抗原发生特异性结合,并且可以大量制备(或特异性强、灵敏度高、可大量制备) ②. a
【解析】
【分析】单克隆抗体是由单一B细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原的抗体。通常采用杂交瘤技术来制备,杂交瘤抗体技术是在细胞融合技术的基础上,将具有分泌特异性抗体能力的效应B细胞和具有无限繁殖能力的骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞,杂交瘤细胞既能产生抗体,又能无限增殖。用具备这种特性的单个杂交瘤细胞培养成细胞群,可制备针对一种抗原的特异性抗体即单克隆抗体。
【小问1详解】
动物细胞培养时,可以用胰蛋白(或胶原蛋白)酶处理动物组织,得到分散的组织细胞,获得单细胞悬液,为了保证细胞正常生命活动,培养基中应含有细胞所需要的各种营养物质。在培养瓶中动物细胞培养一段时间后停止增殖,即出现接触抑制,其原因是细胞密度过大、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2详解】
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,共注射3次。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,常用的生物诱导剂是灭活的病毒,该方法是诱导动物细胞融合特有的方法。
【小问3详解】
通过过程②得到的细胞还必须经过过程③克隆化培养和抗体检测才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞,此时获得的杂交瘤细胞既能大量增殖,又能产生足够数量的特定抗体。杂交瘤细胞可采用注射到小鼠腹腔内培养或进行体外培养的方式进行扩大培养。体外培养时,首先应保证其处于无菌、无毒的环境,否则会受到杂菌污染,除了适宜的营养物质、温度等条件外,还需要控制气体条件是95%空气与5%CO2的混合气体,其中二氧化碳的作用是维持培养液的pH,此外在使用合成培养基时通常还需加入血清,以保证动物细胞所需要的各种营养。
【小问4详解】
单克隆抗体由于纯度高,因而表现出的典型优点是特异性强、灵敏度高,由于杂交瘤细胞可以无限增殖,因此单克隆抗体具有可大量制备的优点;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。
33. BMP15蛋白由卵母细胞分泌,在哺乳动物卵巢、卵泡的生长发育、成熟以及排卵过程中起着不可或缺的作用。科研人员克隆出新西兰白兔BMP15基因后,构建该基因的真核表达载体,并对产生的BMP15蛋白进行分析。相关实验过程如图所示。请回答下列问题。
注:基因插入后形成融合基因不影响Myc-tag序列的表达
(1)选取幼龄健康的新西兰白兔雌兔,采集______组织的RNA,经①~③过程可获得大量的BMP15基因,通常采用______来鉴定PCR产物。
(2)③过程中,添加的一种引物序列为5'—CGGAATTCGGATGGCCCTCTCAGCATCCT—3',则下列序列中最有可能是另一种引物序列的是______。
A. 5'—GGTGGTTGGTTGGGCTTTTCAATTCCCGCG—3'
B. 5'—TCAGGACGTGTACAGCCACTCCATGGGGC—3'
C. 5'—CGGGGTACCTCACCGACATGTGCAGGACT—3'
D. 5'—AGGTACCTGAGGAGGGCCATCCGAATTCCG—3'
(3)图示重组载体pCMV-Myc-BMP15中,未标明的结构有______,CMV启动子的作用是______。
(4)④过程中将转化好的菌涂在含有______的培养基上,筛选获取菌落。通过______技术来检测融合Myc-tag标签的BMP15蛋白是否表达成功。
(5)如果想利用哺乳动物乳腺批量生产BMP15蛋白,可以将BMP15基因与______调控元件重组在一起,通过显微注射的方法导入哺乳动物______中,构建乳腺生物反应器。
【答案】(1) ①. 卵巢 ②. 琼脂糖凝胶电泳 (2)C
(3) ①. 复制原点、终止子 ②. RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录出mRNA
(4) ①. 氨苄青霉素 ②. 抗原 - 抗体杂交
(5) ①. 乳腺中特异表达的基因的启动子 ②. 受精卵
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,BMP15由新西兰白兔卵母细胞(卵巢组织)分泌表达,因此需采集卵巢组织提取RNA;①~③为逆转录PCR获取目的基因的过程,鉴定PCR产物通常采用琼脂糖凝胶电泳,通过电泳条带的位置和亮度等信息来判断PCR产物的大小和含量等情况。
【小问2详解】
在PCR技术中,两种引物分别与目的基因的两条链互补配对,且引物的方向是相反的,本实验用EcoRⅠ和KpnⅠ双酶切构建重组载体,已知一种引物序列为5'—CGGAATTCGGATGGCCCTCTCAGCATCCT—3',该引物中含有EcoRⅠ的识别序列(GAATTC),因此另一个引物需要引入KpnⅠ的识别序列GGTACC,C选项5'—CGGGGTACCTCACCGACATGTGCAGGACT—3'含有KpnⅠ的识别序列(GGTACC),且方向与已知引物方向相反,符合要求。
【小问3详解】
一个完整的基因表达载体包括启动子、终止子、目的基因、标记基因和复制原点等结构,图示重组载体pCMV - Myc - BMP15中未标明的结构有复制原点、终止子;CMV启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA 。
【小问4详解】
重组载体中含有氨苄青霉素抗性基因作为标记基因,所以将转化好的菌涂在含有氨苄青霉素的培养基上筛选获取菌落;检测融合Myc - tag标签的BMP15蛋白是否表达成功,采用抗原 - 抗体杂交技术,利用Myc抗体与融合蛋白中的Myc - tag标签特异性结合来进行检测。
【小问5详解】
构建乳腺生物反应器时,需要将目的基因与乳腺蛋白基因的特异性启动子重组,如果想利用哺乳动物批量生产BMP15蛋白,可以将BMP15基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起,保证目的基因仅在乳腺细胞中表达;转基因动物的受体细胞一般选择受精卵,通过显微注射法导入重组载体。
34. 如图为A、B不同物种间体细胞杂交示意图,请回答下列问题。
(1)去除细胞壁而不损伤细胞可用______________、________处理。在用促融剂处理时,使用的促融剂主要有________________。
(2)融合细胞中可能包括________种类型,其中杂种细胞的遗传物质组成是_________________________________________________。
(3)由杂种细胞经人工诱导培养,经__________分裂增加细胞数目并不断分化,逐渐发育成C植株。该植株的性状与D亲本植物的性状区别是______________________________________________________。
(4)整个培养过程应用了细胞工程的__________和_____________两大技术,这种培育杂种植株的意义是________________________。
【答案】 ①. 纤维素酶 ②. 果胶酶 ③. PEG(或聚乙二醇) ④. 3 ⑤. A和B植物的遗传物质之和 ⑥. 有丝 ⑦. 具有A和B两种植物的性状 ⑧. 体细胞杂交 ⑨. 植物组织培养 ⑩. 克服生物远缘杂交不亲和的障碍
【解析】
【详解】分析图形可知该题考查植物细胞工程,涉及了细胞融合,植物细胞需要先去除细胞壁获得原生质体,然后用物理或化学的方法促进融合。融合后的细胞用植物组织培养技术进行培养。
(1)因为植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,根据酶的专一性,所以用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁获得原生质体。在促进细胞融合时通常用化学方法加入PEG即可。
(2)融合的细胞可能会有A-A、B-B和A-B的融合3种类型,而杂种细胞的遗传物质应是A和B植物的遗传物质之和。
(3)杂种细胞经过人工诱导培养,要使细胞数目增加需要通过细胞分裂,同时还有细胞分化而发育成C杂种植株,其拥有A和B另种植物的性状,而D植株只有亲本类型的表现型。
(4)整个过程涉及到了细胞工程中的体细胞杂交和植物组织培养技术,体细胞杂交培育出杂种植株的最大优点是克服生物远缘杂交不亲和的障碍。
点睛:植物细胞工程主要包括植物组织培养和体细胞杂交,植物因为有支持和保护作用的细胞壁,所以融合前必须用纤维素酶和果胶酶去除掉细胞壁获得原生质体,依赖细胞膜的流动性才能进行融合。而植物组织培养利用的是植物细胞的全能性。本题的易错点是通过不同方式培养成植株的区别,杂种植株是融合了亲本植株A和亲本植株B的遗传物质,后代会出现两种亲本性状的融合,而亲本类型只是原来各自亲本的遗传物质,表现的也只有亲本的性状。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$