内容正文:
德阳五中高2024级高二下期第二次适应性定时练习
说明:
1.本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷,共8页。考生作答时,须将答案答在答题卡上,在本试卷、草稿纸上答题无效。考试结束后,将答题卡交回。
2.本试卷满分100分,75分钟完卷。
第Ⅰ卷(选择题共45分)
一、单项选择题(每题3分,共45分)
1. 小曲白酒清香纯正,以大米、大麦、小麦等为原料,以小曲为发酵剂酿造而成。小曲中所含的微生物主要有好氧型微生物霉菌、兼性厌氧型微生物酵母菌,还有乳酸菌、醋酸菌等细菌。酿酒的原理主要是酵母菌在无氧条件下利用葡萄糖发酵产生酒精。传统酿造工艺流程如图所示。
关于小曲白酒的酿造过程,下列叙述错误的是( )
A. 糖化主要是利用霉菌将淀粉水解为葡萄糖
B. 发酵液样品的蒸馏产物有无酒精,可用酸性重铬酸钾溶液检测
C. 若酿造过程中酒变酸,则发酵坛密封不严
D. 蒸熟并摊晾的原料加入糟醅,立即密封可高效进行酒精发酵
2. 下列实验操作不能达到实验目的的是( )
A. 利用不同物质在酒精溶液中的溶解度差异粗提DNA
B. 向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无菌环境
C. 利用鸡血或鸭血细胞进行DNA的粗提取和鉴定
D. 筛选最适的杂交瘤细胞培养,获得单克隆抗体
3. 人类利用微生物发酵制作食品已经有几千年的历史,下列相关叙述正确的是( )
A. 酵母菌、毛霉、曲霉等多种微生物参与了腐乳的制作
B. 家庭制作果醋时,发酵液表面产生的菌膜由乳酸菌形成
C. 家庭制作酸奶时,加入少量抗生素可以避免杂菌污染
D. 制作果酒过程中,定时拧松瓶盖为酵母菌发酵提供O2
4. 植物细胞工程包括植物组织培养、植物体细胞杂交等技术,具有广泛的应用前景和实用价值。下列对这些操作或应用的描述错误的是( )
A. 可用PEG诱导植物原生质体融合,再生出细胞壁是融合成功的标志
B. 获取植物原生质体时,需在与细胞液浓度的相当的缓冲液中进行
C. 植物体细胞杂交技术去壁前,需对两种植物细胞进行灭菌处理,以防止杂菌污染
D. 植物培养基中常用的植物生长调节剂,一般可以分为生长素类、细胞分裂素类
5. 2025年5月22日是国际生物多样性日,今年的主题为“万物共生,和美永续”。下列关于生物多样性的叙述,错误的是( )
A. 森林具有强大的固碳功能,体现了生物多样性的间接价值
B. 生物多样性的丧失可能是因为某些物种的栖息地丧失或碎片化
C. 外来物种一枝黄花入侵可能对本地生物多样性产生严重的不良影响
D. 生物多样性是生物进化的结果,其形成过程就是新物种的形成过程
6. 生物技术的发展为人类生活带来了巨大的社会效益和经济效益,也在某些方面对人们传统的观念造成了巨大的冲击。以下做法中明显违背我国相应法律法规或伦理道德的有( )
①禁止生殖性克隆人,但允许生殖性克隆人相关实验的进行
②全面禁止和彻底销毁生物武器等各类大规模杀伤性武器
③转基因农产品的直接加工品,在产品外包装上标注“加工原料为转基因××”标识后再上市
④养牛场中运用胚胎性别鉴定技术,筛选雌性胚胎进行胚胎移植以增大高产奶牛数量
A. 1项 B. 2项 C. 3项 D. 4项
7. 地球上的自然资源、人类的生存空间都是有限的,世界人口的急剧增长、经济的迅速发展,给人类的生存和发展带来了一系列压力,并引发了诸多全球性生态环境问题。下列相关叙述不正确的是( )
A. 与吃蔬菜相比,吃肉会增大人类生态足迹,与开车相比,选择公共交通可减小生态足迹,环境承受的压力与生态足迹成正比
B. 水体富营养化会导致有毒物质积累在食物链顶端
C. 实施“定期休渔”,符合可持续发展理念
D. 生物多样性的保护最有效的保护方式是就地保护并合理开发利用野生资源
8. “当归补血汤”是出自《内外伤辨惑论》的中药配方,主要组成中药是当归和黄芪,具有一定的补气生血的功效。科研人员想利用现代生物技术将当归与黄芪进行体细胞杂交,培育过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 过程①需要用纤维素酶或胰蛋白酶处理获得原生质体
B. 过程④和⑤的培养基中植物激素的种类和比例相同
C. 过程③结束后,形成杂种细胞代表植物体细胞杂交成功
D. 过程②可以用聚乙二醇或高Ca2+-高pH溶液诱导融合
9. 据英国《每日邮报》报道,美国内华达大学的伊斯梅尔 •赞加尼教授领导的研究小组用了7年时间培育出一头“人兽羊”,他们先从需要进行器官移植的病人的骨髓中提取出干细胞,再将其注入处于怀孕中期的绵羊胚胎的腹膜中。随着羊胎的发育,人类干细胞可进入其所有器官的循环系统。两个月后,人兽细胞混种羊(人兽羊)就能如期降生了。目前绵羊体内的人类细胞比例达到15%,绵羊细胞比例为85%。这项研究的最终目标是在绵羊体内“种”出病人需要的各种可移植器官。下列关于“人兽羊”的说法错误的是( )
A. “人兽羊”是人的基因和羊的基因进行基因重组的产物
B. 选择羊胎作为注入对象的好处之一可能是其免疫系统尚未发育成熟,因此可以减少或避免羊胎对人类细胞产生排斥反应
C. 人兽细胞混种羊可用于药物实验,以鉴定一些新药物的疗效及其对人体是否具有副作用
D. 目前而言,该“人兽羊”的器官还不能直接用于人体的器官移植,该技术有待进一步完善
10. 1958年,美国科学家斯图尔德应用植物组织培养技术,将二倍体胡萝卜韧皮部的一些细胞进行离体培养,最终发育成完整的新植株(如图)。关于这一科学事实,下列叙述中错误的是( )
①实验需要无菌和人工控制的条件②培养基中需添加植物激素、无机盐、糖类等物质③取胡萝卜的其他部分(如茎、叶、花)不能培养成小植株④图中培养瓶1和试管2中的成分相同
A. ①② B. ③④ C. ②③ D. ①④
11. 蛇毒种类繁多,制备单克隆抗体可以快速检测伤口毒液种类,为毒蛇咬伤的快速诊断提供可靠工具。以小鼠作为实验动物,进行抗蛇毒单克隆抗体的制备,下列说法正确的是( )
A. 将蛇毒注入小鼠体内进行免疫并从小鼠骨髓中获取相应已免疫的B淋巴细胞
B. 采用灭活病毒诱导法进行细胞融合时,介导融合利用了病毒表面的糖蛋白
C. 筛选能在选择培养基上生存的杂交瘤细胞进行培养就能获得大量单克隆抗体
D. 若控制某种蛇毒产生的基因出现突变,已经制备好的单克隆抗体仍旧有效
12. 豇豆对多种害虫具有抗虫能力,根本原因是豇豆体内具有胰蛋白酶抑制剂基因(CPTI基因).科学家将其转移到水稻体内后,却发现抗虫效果不佳,主要原因是CPTI蛋白质的积累量不足.经过在体外对CPTI基因进行了如图所示的修饰后,CPTI蛋白质在水稻中的积累量就得到了提高.下列分析合理的是( )
A. “信号肽”序列的基本单位是氨基酸
B. 该转基因水稻的后代中不一定检测到CPTI基因
C. CPTI基因的修饰只需限制性内切酶
D. 水稻CPTI基因的表达会促使害虫产生抗性
13. Vander Woude 综合征是一种常见的唇腭裂综合征,一对表型健康的夫妇生育了一位该病患儿。为帮助该夫妇生育健康的孩子,医生通过试管婴儿技术得到 4 枚发育正常的胚胎,并检测相应细胞的基因,结果如下表。
胚胎编号
极体类型
突变基因检测结果
胚胎编号
极体类型
突变基因检测结果
2 号
第一极体
突变型
5 号
第一极体
野生型
第二极体
野生型
第二极体
突变型
4 号
第一极体
野生型
6 号
第一极体
突变型
第二极体
突变型
第二极体
突变型
下列叙述不正确的是( )
A. 人工授精前需对精子进行获能处理
B. 需对妻子注射促性腺激素以促进排卵
C. 可将受精卵细胞直接移植入母体子宫
D. 移植 2 号胚胎得到健康孩子的可能性最高
14. 双向启动子可同时结合两个RNA聚合酶来驱动下游基因的表达,研究人员构建了下图所示的表达载体,以检测双向启动子作用效果。相关叙述不正确的是( )
A. 可用农杆菌转化法将构建好的表达载体导入植物细胞
B. 为连入GUS基因,需用SalI和SphI酶切已整合了双向启动子及LUC基因的质粒
C. 在培养基中添加壮观霉素可筛选出成功导入表达载体的微生物受体细胞
D. 可通过观察是否出现荧光和蓝色物质确认双向启动子的作用
15. 图1为某单基因遗传病的遗传系谱图,Ⅲ1表型未知。取图1中四名成员的DNA,通过PCR扩增与该病基因相关的片段,并对产物酶切后进行电泳,结果如图2。不考虑基因位于X、Y染色体的同源区段,下列叙述错误的是( )
A. Ⅱ3的基因型与Ⅱ5的基因型相同的概率是1/3
B. 与正常基因相比,突变基因可能发生了碱基的替换
C. 该突变基因新增的酶切位点可能位于310bp的片段中
D. 如果用PCR扩增Ⅲ1与此病基因相关的片段,酶切后电泳将产生三种条带
第Ⅱ卷(非选择题共55分)
二、非选择题(共55分)
16. 谷氨酸是生物体内一种重要的有机小分子,谷氨酸钠是它的钠盐,是味精等调味品的主要成分。目前利用微生物发酵生产的氨基酸中,谷氨酸是产量最大的种类之一。回答下列问题:
(1)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,下列生物中与这些菌种在结构上存在明显区别的有__________。
A. 噬菌体
B. 人类免疫缺陷病毒(HIV)
C. 禽流感病毒
D. 肺炎双球菌
E. 酵母菌
F. 硝化细菌
G. 乳酸菌
(2)谷氨酸发酵的培养基成分主要有葡萄糖、氨水、磷酸盐、生物素等,发酵装置如图所示。可以判断谷氨酸棒状杆菌的代谢类型是__________型。某厂用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸,结果代谢产物中出现了大量的乳酸,其原因很可能是__________。
(3)谷氨酸发酵生产过程中,需要添加氨水,它不仅是细菌生长所需的___________,而且起到调节培养液__________的作用,所以应该分次加入。
(4)某厂的发酵液曾不慎被噬菌体污染,菌群死亡殆尽。但人们却侥幸从中获得了少数可抵抗噬菌体的新菌种,细菌这种新性状的产生来自__________。
(5)图中所示连续培养的方法,以一定的速度不断添加新的培养液,同时又以同样的速度放出旧的培养液,此工艺流程可以大大提高生产效率,试阐述其原因(答出两点):___________。
17. 有研究表明已痊愈的新型肺炎患者体内会出现相应抗体,且抗体的作用会持续半年或者更长时间。请根据所学回答下列问题:
(1)若采用细胞工程技术生产新型冠状病毒(COVID19)的单克隆抗体,则需要从已痊愈的志愿者体内获得一定量的________细胞,并将其与小鼠的______________细胞进行融合。
(2)融合后的细胞经筛选及相应的处理,并通过________检测才能获得所需的杂交瘤细胞。该杂交瘤细胞经过进一步增殖培养,其所产生的单克隆抗体具有的优点是________。
(3)S蛋白是新冠病毒入侵人体的关键外壳蛋白,如同新冠病毒进入人体细胞的钥匙。我国陈薇院士团队将新冠病毒的S蛋白基因整合到腺病毒载体上。这种整合实现了将腺病毒装扮成新冠病毒的样子,人体的免疫系统更容易对它产生抗体。且这种抗体对于真正的新冠病毒同样有攻击作用,并且人体的免疫系统可以长时间记忆这项技能。
①陈薇院士团队所采用的技术路线属于__________技术;
②该技术路线能引起人体免疫系统对新型冠状病毒(COVID19)产生长时间记忆的原因是_______________。
18. 在培育转基因植物的研究中,卡那霉素抗性基因(kan)常作为标记基因,只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。下图为获得抗虫棉的技术流程。请据图回答:
(1)A过程需要的酶有:_______________________________________。
(2)将目的基因导入植物体细胞除了上述农杆菌转化法之外,还可用___________________法(任填一种);可用_________________________技术检测转基抗虫棉是否成功表达出Bt毒蛋白;除抗虫基因外,基因表达载体中还必须包含的部分是_________________________________(至少写出两点)。
(3)B选择培养过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外,还必须加入_____________。
(4)由外植体培养为转基因植株的D、E过程分别为_______________,该过程的理论基础是___________________________。
19. 尿素是一种高浓度氮肥且长期施用没有不良影响,但尿素只有通过土壤中某些细菌分解为氨后,才能被植物吸收利用。分解尿素的细菌都能合成脲酶,脲酶能催化尿素水解。某同学要分离土壤中能分解尿素的细菌,并统计每克土壤样品中活菌数目,培养基配方如下:
KH2PO4
Na2HPO4
MgSO4·7H2O
蛋白胨
葡萄糖
尿素
琼脂
1.4g
2.1g
0.2g
1.0g
10.0g
1.0g
15.0g
(1)根据培养基的成分判断,该同学________(填“能”或“不能”)分离出土壤中分解尿素的细菌,原因是________。
(2)接种前要对培养基进行________。在整个微生物的分离和培养中,一定要注意在________条件下进行。
(3)获取分解尿素的细菌后,如要临时保存,可将其接种在________培养基上,等长成菌落后放在4℃的冰箱中保存。若要长期保存,可以采用________的方法。
(4)C同学和D同学均用稀释涂布平板法测定同一样品中该菌株数。均在对应稀释倍数为106培养基中,C同学在该浓度下涂布了一个平板,统计的菌落数为68,D同学在该浓度下涂布了三个平板,统计的菌落数分别为55、80、75。请评价哪位同学的结果有可能偏离真实值________。另一名同学统计的结果,每毫升样品中的该细菌数为________个(接种时所用的稀释液体积为0.1mL)。
20. 遗传学上将染色体上某一区段及其带有的基因一起丢失,从而引起的变异叫缺失,缺失杂合子的生活力降低但能存活,缺失纯合子常导致个体死亡。
(1)现有一红眼雄果蝇XAY与一白眼雌果蝇XaXa杂交,理论上子代的表现型及比例是_________________________。
结果子代中出现一只白眼雌果蝇。这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的,还是由于基因突变引起的?通过下列方法进行探究:
(2)选该白眼雌果蝇与_____雄果蝇杂交;
(3)若杂交子代中________________________________________________________________,则这只白眼雌果蝇的出现是由于基因突变引起的;
(4)若杂交子代中________________________________________________________________,则这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的。
(5)更为简单的判断方法是________________________________________________________。
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德阳五中高2024级高二下期第二次适应性定时练习
说明:
1.本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷,共8页。考生作答时,须将答案答在答题卡上,在本试卷、草稿纸上答题无效。考试结束后,将答题卡交回。
2.本试卷满分100分,75分钟完卷。
第Ⅰ卷(选择题共45分)
一、单项选择题(每题3分,共45分)
1. 小曲白酒清香纯正,以大米、大麦、小麦等为原料,以小曲为发酵剂酿造而成。小曲中所含的微生物主要有好氧型微生物霉菌、兼性厌氧型微生物酵母菌,还有乳酸菌、醋酸菌等细菌。酿酒的原理主要是酵母菌在无氧条件下利用葡萄糖发酵产生酒精。传统酿造工艺流程如图所示。
关于小曲白酒的酿造过程,下列叙述错误的是( )
A. 糖化主要是利用霉菌将淀粉水解为葡萄糖
B. 发酵液样品的蒸馏产物有无酒精,可用酸性重铬酸钾溶液检测
C. 若酿造过程中酒变酸,则发酵坛密封不严
D. 蒸熟并摊晾的原料加入糟醅,立即密封可高效进行酒精发酵
【答案】D
【解析】
【分析】1、果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧微生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,把糖分解成二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精,酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18~30℃;生产中是否有酒精的产生,可用酸性重铬酸钾来检验,该物质与酒精反应呈现灰绿色。
2、果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌,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,其代谢类型属于异养需氧型。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
【详解】A、由于酿酒酵母不能直接利用淀粉发酵产生酒精(乙醇),故糖化过程主要是利用霉菌分泌淀粉酶将淀粉分解为葡萄糖,以供发酵利用,A正确;
B、发酵液样品的蒸馏产物有无酒精,可用酸性重铬酸钾溶液检测,若存在酒精,则酒精与酸性的重铬酸钾反应呈灰绿色,B正确;
C、酿造过程中应在无氧条件下进行,若密封不严,会导致醋酸菌在有氧条件下发酵产生醋酸而使酒变酸,C正确;
D、蒸熟并摊晾的原料需要冷却后才可加入糟醅,以免杀死菌种,且需要在有氧条件下培养一段时间,让酵母菌大量繁殖,此后再密封进行酒精发酵,D错误。
故选D。
2. 下列实验操作不能达到实验目的的是( )
A. 利用不同物质在酒精溶液中的溶解度差异粗提DNA
B. 向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无菌环境
C. 利用鸡血或鸭血细胞进行DNA的粗提取和鉴定
D. 筛选最适的杂交瘤细胞培养,获得单克隆抗体
【答案】B
【解析】
【分析】DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些物质则可以溶于酒精溶液.利用这一原理,可以进一步提取出含杂质较少的DNA;
DNA遇二苯胺(沸水浴)会染成蓝色,因此,二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂.
【详解】A、DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些物质则可以溶于酒精溶液,利用这一原理,可以进一步提取出含杂质较少的DNA,A正确;
B、向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无氧环境,不能创造无菌环境,B错误;
C、利用鸡血或鸭血细胞进行DNA的粗提取和鉴定,C正确;
D、筛选最适的杂交瘤细胞培养,可以获得单克隆抗体,D正确。
故选B。
3. 人类利用微生物发酵制作食品已经有几千年的历史,下列相关叙述正确的是( )
A. 酵母菌、毛霉、曲霉等多种微生物参与了腐乳的制作
B. 家庭制作果醋时,发酵液表面产生的菌膜由乳酸菌形成
C. 家庭制作酸奶时,加入少量抗生素可以避免杂菌污染
D. 制作果酒过程中,定时拧松瓶盖为酵母菌发酵提供O2
【答案】A
【解析】
【详解】A、腐乳制作中,毛霉起主要作用,其分泌的蛋白酶和脂肪酶分解豆腐中的大分子物质。此外,酵母菌和曲霉等微生物在前期也可能参与发酵,共同促进腐乳风味形成,A正确;
B、果醋制作利用的是醋酸菌(需氧型),发酵液表面的菌膜由醋酸菌大量繁殖形成,而非乳酸菌(用于酸奶和泡菜,且为厌氧型),B错误;
C、抗生素会抑制或杀死乳酸菌(细菌),导致酸奶发酵失败。家庭制作酸奶通常通过高温灭菌原料和密闭环境控制杂菌,C错误;
D、果酒制作中,酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵。定时拧松瓶盖的目的是排出产生的CO₂,防止容器爆裂,而非提供O₂(无氧发酵不需要O₂),D错误。
故选A。
4. 植物细胞工程包括植物组织培养、植物体细胞杂交等技术,具有广泛的应用前景和实用价值。下列对这些操作或应用的描述错误的是( )
A. 可用PEG诱导植物原生质体融合,再生出细胞壁是融合成功的标志
B. 获取植物原生质体时,需在与细胞液浓度的相当的缓冲液中进行
C. 植物体细胞杂交技术去壁前,需对两种植物细胞进行灭菌处理,以防止杂菌污染
D. 植物培养基中常用的植物生长调节剂,一般可以分为生长素类、细胞分裂素类
【答案】C
【解析】
【分析】植物组织培养技术:1、过程:离体的植物组织,器官或细胞(外植体)→愈伤组织→胚状体→植株(新植体)。2、原理:植物细胞的全能性。3、条件:①细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等);②一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素)。
【详解】A、植物细胞(或原生质体)融合可用PEG进行诱导,融合成功的标志是再生出细胞壁,A正确;
B、获取植物原生质体时,除使用纤维素酶和果胶酶外,还要在蔗糖浓度与细胞液浓度相当的缓冲液中进行,以免细胞过度吸水或失水,B正确;
C、植物体细胞杂交技术去壁前,为了防止杂菌污染,进行该操作前需对甲、乙植物细胞进行消毒处理,C错误;
D、植物生长调节剂在植物组织培养中具有极其重要的作用,根据其功能特点可分为生长素类、细胞分裂素类和赤霉素类,D正确。
故选C。
5. 2025年5月22日是国际生物多样性日,今年的主题为“万物共生,和美永续”。下列关于生物多样性的叙述,错误的是( )
A. 森林具有强大的固碳功能,体现了生物多样性的间接价值
B. 生物多样性的丧失可能是因为某些物种的栖息地丧失或碎片化
C. 外来物种一枝黄花入侵可能对本地生物多样性产生严重的不良影响
D. 生物多样性是生物进化的结果,其形成过程就是新物种的形成过程
【答案】D
【解析】
【分析】生物的多样性:生物圈内所有的植物、动物和微生物,它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统,共同构成了生物多样性。生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。
【详解】A、森林的固碳功能属于生态系统调节气候的生态功能,属于生物多样性的间接价值,A正确;
B、栖息地丧失或碎片化会破坏物种的生存环境,导致生物多样性减少,B正确;
C、外来物种入侵可能通过竞争资源、破坏生态平衡等方式威胁本地物种,即外来物种一枝黄花入侵可能对本地生物多样性产生严重的不良影响,C正确;
D、生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性,其形成是长期自然选择的结果,而新物种形成仅体现了物种多样性,即生物多样性的形成不一定是形成了新物种,D错误。
故选D。
6. 生物技术的发展为人类生活带来了巨大的社会效益和经济效益,也在某些方面对人们传统的观念造成了巨大的冲击。以下做法中明显违背我国相应法律法规或伦理道德的有( )
①禁止生殖性克隆人,但允许生殖性克隆人相关实验的进行
②全面禁止和彻底销毁生物武器等各类大规模杀伤性武器
③转基因农产品的直接加工品,在产品外包装上标注“加工原料为转基因××”标识后再上市
④养牛场中运用胚胎性别鉴定技术,筛选雌性胚胎进行胚胎移植以增大高产奶牛数量
A. 1项 B. 2项 C. 3项 D. 4项
【答案】A
【解析】
【分析】中国政府的态度是反对生殖性克隆人,不接受任何生殖性克隆人的实验,原因主要有:①克隆人只是某些人出于某种目的制造出的“产品”,没有“父母”,这可能导致他们在心理上受到伤害;②由于技术问题,可能孕育出有严重生理缺陷的克隆人;③克隆人的家庭地位难以认定,这可能使以血缘为纽带的父子、兄弟和姐妹等人伦关系消亡;④生殖性克隆人冲击了现有的一些有关婚姻、家庭和两性关系的伦理道德观念;⑤生殖性克隆人是对人类尊严的侵犯;⑥生殖性克隆人破坏了人类基因多样性的天然属性,不利于人类的生存和进化。
【详解】①我国坚决反对生殖性克隆人,不允许进行生殖性克隆人相关实验,①符合题意;
②我国主张全面禁止和彻底销毁生物武器等各类大规模杀伤性武器,②不符合题意;
③转基因农产品的直接加工品,在产品外包装上标注“加工原料为转基因××”标识后再上市,尊重消费者的知情权,③不符合题意;
④养牛场中运用胚胎性别鉴定技术,筛选雌性胚胎进行胚胎移植以增大高产奶牛数量,从而可以得到理性性别的牛胚胎,这并不违背我国相应法律法规或伦理道德,④不符合题意。
A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7. 地球上的自然资源、人类的生存空间都是有限的,世界人口的急剧增长、经济的迅速发展,给人类的生存和发展带来了一系列压力,并引发了诸多全球性生态环境问题。下列相关叙述不正确的是( )
A. 与吃蔬菜相比,吃肉会增大人类生态足迹,与开车相比,选择公共交通可减小生态足迹,环境承受的压力与生态足迹成正比
B. 水体富营养化会导致有毒物质积累在食物链顶端
C. 实施“定期休渔”,符合可持续发展理念
D. 生物多样性的保护最有效的保护方式是就地保护并合理开发利用野生资源
【答案】B
【解析】
【分析】生态足迹是指平均维持一个人生存所需的资源及容纳人类所排放的废物所需要的土地和水域面积。水体富营养化是指水中的N、P元素的增加,导致藻类的大量繁殖。
【详解】A、吃肉消耗的资源相比食用蔬菜多,会增大生态足迹;与开车相比,选择公共交通可减小生态足迹,环境承受的压力与生态足迹成正比,A正确;
B、水体富营养化会导致水华,生物富集会导致有毒物质积累在食物链顶端,B错误;
C、可持续发展要实现经济、社会、资源和环境保护协调发展,定期休渔,可对资源进行合理保护,符合可持续发展理念,C正确;
D、保护生物多样性并不意味着禁止开发和利用自然资源,而是要合理开发和利用自然资源。故就地保护并合理开发利用野生资源是对生物多样性保护的有效措施,D正确。
故选B。
8. “当归补血汤”是出自《内外伤辨惑论》的中药配方,主要组成中药是当归和黄芪,具有一定的补气生血的功效。科研人员想利用现代生物技术将当归与黄芪进行体细胞杂交,培育过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 过程①需要用纤维素酶或胰蛋白酶处理获得原生质体
B. 过程④和⑤的培养基中植物激素的种类和比例相同
C. 过程③结束后,形成杂种细胞代表植物体细胞杂交成功
D. 过程②可以用聚乙二醇或高Ca2+-高pH溶液诱导融合
【答案】D
【解析】
【详解】A、过程①为去除细胞壁获得原生质体,需用纤维素酶和果胶酶去除;胰蛋白酶用于动物细胞培养,分解细胞间的蛋白质,使动物细胞分散,A错误;
B、过程④是脱分化,⑤是再分化,植物组织培养中,这两个阶段所需的植物激素(生长素、细胞分裂素)种类相同,但比例不同,B错误;
C、植物体细胞杂交成功的标志是杂种植株再生出细胞壁,并最终培育成完整的杂种植株。仅形成杂种细胞不代表杂交成功,还需经过植物组织培养过程,C错误;
D、过程②为原生质体融合。诱导原生质体融合的方法包括:物理法(离心、振动、电激)和化学法(聚乙二醇PEG、高Ca2+-高pH),D正确。
9. 据英国《每日邮报》报道,美国内华达大学的伊斯梅尔 •赞加尼教授领导的研究小组用了7年时间培育出一头“人兽羊”,他们先从需要进行器官移植的病人的骨髓中提取出干细胞,再将其注入处于怀孕中期的绵羊胚胎的腹膜中。随着羊胎的发育,人类干细胞可进入其所有器官的循环系统。两个月后,人兽细胞混种羊(人兽羊)就能如期降生了。目前绵羊体内的人类细胞比例达到15%,绵羊细胞比例为85%。这项研究的最终目标是在绵羊体内“种”出病人需要的各种可移植器官。下列关于“人兽羊”的说法错误的是( )
A. “人兽羊”是人的基因和羊的基因进行基因重组的产物
B. 选择羊胎作为注入对象的好处之一可能是其免疫系统尚未发育成熟,因此可以减少或避免羊胎对人类细胞产生排斥反应
C. 人兽细胞混种羊可用于药物实验,以鉴定一些新药物的疗效及其对人体是否具有副作用
D. 目前而言,该“人兽羊”的器官还不能直接用于人体的器官移植,该技术有待进一步完善
【答案】A
【解析】
【分析】哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞,是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。ES细胞具有胚胎细胞的特性,在形态上,表现为体积小、细胞核大、核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,即可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞。
【详解】A、“人兽羊”的培育过程是将人体干细胞注射到羊胚胎中,主要采用了胚胎工程技术,该过程中人的基因和羊的基因没有发生基因重组过程,A错误;
B、选择羊胎作为注入对象的好处之一可能是其免疫系统尚未发育成熟,因此可以减少或避免羊胎对人类细胞产生排斥反应,从而保证人的干细胞在羊的胚胎中正常发育,B正确;
C、人兽细胞混种羊可用于药物实验,因而可以鉴定一些新药物的疗效及其对人体是否具有副作用,因而该技术可用于医药研究领域,C正确;
D、目前而言,该“人兽羊”的器官还不能直接用于人体的器官移植,该技术有待进一步完善,需要进一步论证羊体内人体的相关器官的可行性,D正确。
故选A。
10. 1958年,美国科学家斯图尔德应用植物组织培养技术,将二倍体胡萝卜韧皮部的一些细胞进行离体培养,最终发育成完整的新植株(如图)。关于这一科学事实,下列叙述中错误的是( )
①实验需要无菌和人工控制的条件②培养基中需添加植物激素、无机盐、糖类等物质③取胡萝卜的其他部分(如茎、叶、花)不能培养成小植株④图中培养瓶1和试管2中的成分相同
A. ①② B. ③④ C. ②③ D. ①④
【答案】B
【解析】
【分析】植物组织培养就是在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株。
【详解】①植物组织培养需要在无菌、无毒的条件下进行,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,①正确;
②培养基中需添加植物激素(主要是生长素和细胞分裂素)调节生命活动、无机盐、蔗糖等营养物质满足植物代谢的需求,②正确;
③植物组织培养利用植物细胞的全能性,胡萝卜的其他部分(如茎、叶、花)也具有全能性,因此能培养成小植株,③错误;
④图中培养瓶1中进行的是脱分化过程,而试管 2 中是再分化过程,因此二者的成分不完全相同,④错误。
③④错误。
故选B。
11. 蛇毒种类繁多,制备单克隆抗体可以快速检测伤口毒液种类,为毒蛇咬伤的快速诊断提供可靠工具。以小鼠作为实验动物,进行抗蛇毒单克隆抗体的制备,下列说法正确的是( )
A. 将蛇毒注入小鼠体内进行免疫并从小鼠骨髓中获取相应已免疫的B淋巴细胞
B. 采用灭活病毒诱导法进行细胞融合时,介导融合利用了病毒表面的糖蛋白
C. 筛选能在选择培养基上生存的杂交瘤细胞进行培养就能获得大量单克隆抗体
D. 若控制某种蛇毒产生的基因出现突变,已经制备好的单克隆抗体仍旧有效
【答案】B
【解析】
【详解】A、已免疫的B淋巴细胞(浆细胞)主要分布在小鼠脾脏中,免疫后应从小鼠脾脏中获取相应B淋巴细胞,而非骨髓,A错误;
B、灭活病毒诱导动物细胞融合的原理是病毒表面的糖蛋白可与细胞膜上的糖蛋白相互作用,介导细胞膜融合,B正确;
C、选择培养基上筛选出的杂交瘤细胞不一定能产生所需的特异性抗蛇毒抗体,还需进行克隆化培养和抗体检测,筛选出能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞后进行培养,才能获得大量单克隆抗体,C错误;
D、抗体与抗原的结合具有特异性,若控制蛇毒合成的基因突变,蛇毒的抗原结构会发生改变,已制备的单克隆抗体无法识别改变后的抗原,不再有效,D错误。
12. 豇豆对多种害虫具有抗虫能力,根本原因是豇豆体内具有胰蛋白酶抑制剂基因(CPTI基因).科学家将其转移到水稻体内后,却发现抗虫效果不佳,主要原因是CPTI蛋白质的积累量不足.经过在体外对CPTI基因进行了如图所示的修饰后,CPTI蛋白质在水稻中的积累量就得到了提高.下列分析合理的是( )
A. “信号肽”序列的基本单位是氨基酸
B. 该转基因水稻的后代中不一定检测到CPTI基因
C. CPTI基因的修饰只需限制性内切酶
D. 水稻CPTI基因的表达会促使害虫产生抗性
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A、“信号肽”序列是一段DNA分子,其基本单位是脱氧核苷酸,A错误;
B、该转基因水稻相当于杂合子,根据基因分离定律,其后代中不一定检测到CPTI基因,B正确;
C、CPTI基因的修饰除了需要限制性内切酶,还需要DNA连接酶,C错误;
D、豇豆CPTI基因的表达会促使水稻产生抗性,D错误。
故选B。
13. Vander Woude 综合征是一种常见的唇腭裂综合征,一对表型健康的夫妇生育了一位该病患儿。为帮助该夫妇生育健康的孩子,医生通过试管婴儿技术得到 4 枚发育正常的胚胎,并检测相应细胞的基因,结果如下表。
胚胎编号
极体类型
突变基因检测结果
胚胎编号
极体类型
突变基因检测结果
2 号
第一极体
突变型
5 号
第一极体
野生型
第二极体
野生型
第二极体
突变型
4 号
第一极体
野生型
6 号
第一极体
突变型
第二极体
突变型
第二极体
突变型
下列叙述不正确的是( )
A. 人工授精前需对精子进行获能处理
B. 需对妻子注射促性腺激素以促进排卵
C. 可将受精卵细胞直接移植入母体子宫
D. 移植 2 号胚胎得到健康孩子的可能性最高
【答案】C
【解析】
【详解】A、人工授精前需对获取的精子进行获能处理,才能与培养到减数第二次分裂中期的卵母细胞进行受精作用,A正确;
B、为获得较多的卵母细胞,可对妻子注射促性腺激素以促进排卵,B正确;
C、受精卵需要进行早期胚胎培养,一般发育到16细胞时,才能移植入母体子宫,C错误;
D、第二极体是和卵细胞一起产生的,2号胚胎第二极体是野生型,因此移植2号胚胎得到健康孩子的可能性最高,D正确。
故选C。
14. 双向启动子可同时结合两个RNA聚合酶来驱动下游基因的表达,研究人员构建了下图所示的表达载体,以检测双向启动子作用效果。相关叙述不正确的是( )
A. 可用农杆菌转化法将构建好的表达载体导入植物细胞
B. 为连入GUS基因,需用SalI和SphI酶切已整合了双向启动子及LUC基因的质粒
C. 在培养基中添加壮观霉素可筛选出成功导入表达载体的微生物受体细胞
D. 可通过观察是否出现荧光和蓝色物质确认双向启动子的作用
【答案】B
【解析】
【分析】基因工程的基本操作程序是:目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
【详解】A、将基因表达载体导入植物细胞,常用的方法是农杆菌转化法,A正确;
B、如果用SphI 酶切已整合了双向启动子及LUC基因的质粒时就会破坏LUC基因,B错误;
C、如果成功导入含有壮观霉素抗性基因的基因表达载体,受体细胞就具有抗壮观霉素的能力,在含有壮观霉素的培养基上能生存,因此可以筛选出成功导入表达载体的微生物受体细胞,C正确;
D、双向启动子如果正常表达,就会合成荧光素酶和β-葡萄糖苷酶,催化底物分别产生荧光和生成蓝色物质,从而确定双向启动子的作用,D正确。
故选B。
15. 图1为某单基因遗传病的遗传系谱图,Ⅲ1表型未知。取图1中四名成员的DNA,通过PCR扩增与该病基因相关的片段,并对产物酶切后进行电泳,结果如图2。不考虑基因位于X、Y染色体的同源区段,下列叙述错误的是( )
A. Ⅱ3的基因型与Ⅱ5的基因型相同的概率是1/3
B. 与正常基因相比,突变基因可能发生了碱基的替换
C. 该突变基因新增的酶切位点可能位于310bp的片段中
D. 如果用PCR扩增Ⅲ1与此病基因相关的片段,酶切后电泳将产生三种条带
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析,Ⅰ1和Ⅰ2均正常,但其子代Ⅱ2患病,说明该病为隐性遗传病,又因为Ⅱ2为女性,其双亲正常,说明该病为常染色体隐性遗传病。
【详解】 A、分析图1,根据Ⅰ1和Ⅰ2正常但女儿Ⅱ2患病,可判断该病为常染色体隐性遗传病,Ⅰ1和Ⅰ2均为杂合子;分析图2,Ⅱ1、Ⅱ4电泳得到的条带与Ⅰ1相同,说明Ⅱ1和Ⅱ4均为杂合子,Ⅱ5为纯合子,故Ⅱ3和Ⅱ5基因型相同的概率是1/3,A正确;
BC、假设相关基因用A/a表示,Ⅱ5的基因型是AA,据图可知,正常基因含有一个限制酶酶切位点,突变基因增加了一个酶切位点,且正常基因A酶切后可形成长度为310bp和118bp的两种DNA片段,突变基因a酶切后可能形成长度为217bp、93bp和118bp的三种 DNA片段,这说明突变基因新增的酶切位点可能位于长度为310bp(217+93)的DNA片段中,且正常基因和突变基因的碱基数量相同,说明突变基因可能发生了碱基的替换,B、C正确;
D、根据电泳结果可知Ⅱ1为杂合子Aa,Ⅲ1可能患病aa也可能正常Aa(杂合子),如果用PCR扩增Ⅲ1与此病基因相关的片段,若为Aa,酶切后电泳将产生四种条带,若为aa,酶切后电泳将产生三种条带,D错误。
故选D。
第Ⅱ卷(非选择题共55分)
二、非选择题(共55分)
16. 谷氨酸是生物体内一种重要的有机小分子,谷氨酸钠是它的钠盐,是味精等调味品的主要成分。目前利用微生物发酵生产的氨基酸中,谷氨酸是产量最大的种类之一。回答下列问题:
(1)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,下列生物中与这些菌种在结构上存在明显区别的有__________。
A. 噬菌体
B. 人类免疫缺陷病毒(HIV)
C. 禽流感病毒
D. 肺炎双球菌
E. 酵母菌
F. 硝化细菌
G. 乳酸菌
(2)谷氨酸发酵的培养基成分主要有葡萄糖、氨水、磷酸盐、生物素等,发酵装置如图所示。可以判断谷氨酸棒状杆菌的代谢类型是__________型。某厂用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸,结果代谢产物中出现了大量的乳酸,其原因很可能是__________。
(3)谷氨酸发酵生产过程中,需要添加氨水,它不仅是细菌生长所需的___________,而且起到调节培养液__________的作用,所以应该分次加入。
(4)某厂的发酵液曾不慎被噬菌体污染,菌群死亡殆尽。但人们却侥幸从中获得了少数可抵抗噬菌体的新菌种,细菌这种新性状的产生来自__________。
(5)图中所示连续培养的方法,以一定的速度不断添加新的培养液,同时又以同样的速度放出旧的培养液,此工艺流程可以大大提高生产效率,试阐述其原因(答出两点):___________。
【答案】(1)ABCE
(2) ①. 异养需氧 ②. 通气量不足
(3) ①. 氮源 ②. pH##酸碱度
(4)基因突变##突变
(5)①保证微生物对营养物质的需求;
②排出部分代谢产物;
③使微生物保持较长时间的快速生长
【解析】
【分析】原核生物与真核生物最主要的区别在于有无成形的细胞核。
【小问1详解】
谷氨酸棒状杆菌和黄色短杆菌为原核生物,没有成形的细胞核,噬菌体、人类免疫缺陷病毒、禽流感病毒(HIV)均为病毒,没有细胞结构,酵母菌为真核生物,有成形的细胞核,肺炎双球菌、硝化细菌、乳酸菌为原核生物,即与这些菌种在结构上存在明显区别的有噬菌体、人类免疫缺陷病毒、禽流感病毒(HIV)、酵母菌,故选ABCE。
【小问2详解】
分析题干和题图:谷氨酸发酵的培养基成分中有葡萄糖,且通入了无菌空气,说明其代谢类型为异养需氧型;某厂用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸,结果代谢产物中出现了大量的乳酸,乳酸是不完全代谢的产物,故其原因很可能是通气量不足(氧气供应不足)。
【小问3详解】
氨水中含有氮元素,能够提供细菌生长所必须的氮源,而且起到调节培养液pH的作用(氨气溶于水呈碱性),所以应该分次加入。
【小问4详解】
结合题干“从中获得了少数可抵抗噬菌体的新菌种”,细菌产生了新性状,可推知细菌这种新性状的产生来自基因突变(或突变)。
【小问5详解】
结合题干“以一定的速度不断添加新的培养液,同时又以同样的速度放出旧的培养液”可知此工艺流程可以大大提高生产效率的原因为:①保证微生物对营养物质的需求;②排出部分代谢产物;③使微生物保持较长时间的快速生长。
17. 有研究表明已痊愈的新型肺炎患者体内会出现相应抗体,且抗体的作用会持续半年或者更长时间。请根据所学回答下列问题:
(1)若采用细胞工程技术生产新型冠状病毒(COVID19)的单克隆抗体,则需要从已痊愈的志愿者体内获得一定量的________细胞,并将其与小鼠的______________细胞进行融合。
(2)融合后的细胞经筛选及相应的处理,并通过________检测才能获得所需的杂交瘤细胞。该杂交瘤细胞经过进一步增殖培养,其所产生的单克隆抗体具有的优点是________。
(3)S蛋白是新冠病毒入侵人体的关键外壳蛋白,如同新冠病毒进入人体细胞的钥匙。我国陈薇院士团队将新冠病毒的S蛋白基因整合到腺病毒载体上。这种整合实现了将腺病毒装扮成新冠病毒的样子,人体的免疫系统更容易对它产生抗体。且这种抗体对于真正的新冠病毒同样有攻击作用,并且人体的免疫系统可以长时间记忆这项技能。
①陈薇院士团队所采用的技术路线属于__________技术;
②该技术路线能引起人体免疫系统对新型冠状病毒(COVID19)产生长时间记忆的原因是_______________。
【答案】 ①. B淋巴(浆) ②. 骨髓瘤 ③. 单一抗体 ④. 灵敏度高,特异性强 ⑤. 基因工程 ⑥. 含有S蛋白的腺病毒侵入人体后刺激免疫系统产生了针对新冠病毒(或S蛋白)的相应记忆B细胞和记忆T细胞
【解析】
【分析】1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。
2两次筛选:①筛选得到杂交瘤细胞(去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞);②筛选出能够产生特异性抗体的细胞群。3杂交瘤细胞的特点:既能大量增殖,又能产生特异性抗体。
4诱导动物细胞融合的方法有:物理法(离心、振动)、化学法(聚乙二醇)、生物法(灭活的病毒)。
5克隆抗体与常规的血清抗体相比。最大的优势在于特异性强,灵敏度高,并可大量制备。
【详解】(1)已免疫的B淋巴(浆)细胞能产生相应的抗体,因此,制备杂交瘤细胞时,应从已痊愈的志愿者体内获得一定量的B淋巴(浆)细胞,并将其与小鼠的骨髓瘤细胞融合,形成既能产生专一抗体,又能无限增殖的杂交瘤细胞。
(2)融合产生的细胞有多种,需经过筛选及相应的处理获得所需的杂交瘤细胞,通常通过单一抗体检测获得所需的杂交瘤细胞。单克隆抗体的优点是特异性强,灵敏度高。
(3)①根据题干信息分析可知,陈薇院士团队所采用的技术路线属于基因工程技术;②含有S蛋白的腺病毒侵入人体后刺激免疫系统产生了针对新冠病毒(或S蛋白)的相应记忆B细胞和记忆T细胞,因此该技术路线能引起人体免疫系统对新型冠状病毒产生长时间记忆。
【点睛】掌握运用细胞工程制备单克隆抗体的原理、过程,能理解单克隆抗体的制备原理,能熟练分析题意、获取信息并结合单克隆抗体的制备原理信息综合分析,解决问题。
18. 在培育转基因植物的研究中,卡那霉素抗性基因(kan)常作为标记基因,只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。下图为获得抗虫棉的技术流程。请据图回答:
(1)A过程需要的酶有:_______________________________________。
(2)将目的基因导入植物体细胞除了上述农杆菌转化法之外,还可用___________________法(任填一种);可用_________________________技术检测转基抗虫棉是否成功表达出Bt毒蛋白;除抗虫基因外,基因表达载体中还必须包含的部分是_________________________________(至少写出两点)。
(3)B选择培养过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外,还必须加入_____________。
(4)由外植体培养为转基因植株的D、E过程分别为_______________,该过程的理论基础是___________________________。
【答案】(1)限制性内切核酸酶(限制酶)、DNA连接酶
(2) ①. 基因枪法##花粉管通道法 ②. 抗原-抗体杂交 ③. 启动子、终止子、标记基因
(3)卡那霉素 (4) ①. 脱分化、再分化 ②. 细胞的全能性
【解析】
【小问1详解】
图中A过程表示基因表达载体的构建,该过程需要的酶有限制性内切核酸酶(限制酶)、DNA连接酶。
【小问2详解】
将目的基因导入植物体细胞常用的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;可用抗原—抗体杂交法检测目的基因是否成功表达出相应蛋白质;本题中的抗虫基因为目的基因,基因表达载体中除了目的基因外,还必须包含启动子、终止子、标记基因等。
【小问3详解】
根据题意可知,重组质粒上的标记基因是卡那霉素抗性基因(kan)。由于只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长,所以可用含卡那霉素的培养基对土壤农杆菌进行培养,从而筛选出含重组质粒的土壤农杆菌。
【小问4详解】
由外植体培养为转基因植株是通过植物组织培养技术完成的,所以图中的D、E过程分别为脱分化和再分化;该过程的理论基础是细胞的全能性。
19. 尿素是一种高浓度氮肥且长期施用没有不良影响,但尿素只有通过土壤中某些细菌分解为氨后,才能被植物吸收利用。分解尿素的细菌都能合成脲酶,脲酶能催化尿素水解。某同学要分离土壤中能分解尿素的细菌,并统计每克土壤样品中活菌数目,培养基配方如下:
KH2PO4
Na2HPO4
MgSO4·7H2O
蛋白胨
葡萄糖
尿素
琼脂
1.4g
2.1g
0.2g
1.0g
10.0g
1.0g
15.0g
(1)根据培养基的成分判断,该同学________(填“能”或“不能”)分离出土壤中分解尿素的细菌,原因是________。
(2)接种前要对培养基进行________。在整个微生物的分离和培养中,一定要注意在________条件下进行。
(3)获取分解尿素的细菌后,如要临时保存,可将其接种在________培养基上,等长成菌落后放在4℃的冰箱中保存。若要长期保存,可以采用________的方法。
(4)C同学和D同学均用稀释涂布平板法测定同一样品中该菌株数。均在对应稀释倍数为106培养基中,C同学在该浓度下涂布了一个平板,统计的菌落数为68,D同学在该浓度下涂布了三个平板,统计的菌落数分别为55、80、75。请评价哪位同学的结果有可能偏离真实值________。另一名同学统计的结果,每毫升样品中的该细菌数为________个(接种时所用的稀释液体积为0.1mL)。
【答案】(1) ①. 不能 ②. 培养基中含蛋白胨,不是以尿素为唯一氮源
(2) ①. 湿热灭菌(高压蒸汽灭菌) ②. 无菌
(3) ①. 固体斜面 ②. 甘油管藏
(4) ①. C同学,因为该同学只涂布了一个平板,没有设置重复组,结果不具有说服力 ②. 7×108
【解析】
【小问1详解】
分离分解尿素的细菌需使用以尿素为唯一氮源的选择培养基,只有能合成脲酶分解尿素的微生物可以在该培养基上生长。本题培养基添加了蛋白胨,蛋白胨可作为氮源,不能利用尿素的微生物也能存活,因此无法达到选择分离的目的。
【小问2详解】
微生物接种前需对培养基进行高压蒸汽灭菌,彻底杀灭培养基中的杂菌;整个分离培养过程都需要在无菌条件下操作,避免外来杂菌污染干扰实验结果。
【小问3详解】
菌种临时保存时,将菌种接种到固体斜面培养基上,待菌落长成后置于4℃冰箱冷藏,该方法操作简单但保存时间短;长期保存可采用甘油管藏法,甘油可保护菌种细胞免受冷冻损伤,能长时间保留菌种活性。
【小问4详解】
稀释涂布平板法计数需设置至少3个平行平板,取平均值降低实验偶然性。C同学仅涂布1个平板,结果误差大,易偏离真实值。D同学的平均菌落数为(55+80+75)÷3=70,每毫升样品菌数计算公式为:每毫升菌数=平均菌落数÷体积×稀释倍数,代入数据得70÷0.1×106=7×108个。
20. 遗传学上将染色体上某一区段及其带有的基因一起丢失,从而引起的变异叫缺失,缺失杂合子的生活力降低但能存活,缺失纯合子常导致个体死亡。
(1)现有一红眼雄果蝇XAY与一白眼雌果蝇XaXa杂交,理论上子代的表现型及比例是_________________________。
结果子代中出现一只白眼雌果蝇。这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的,还是由于基因突变引起的?通过下列方法进行探究:
(2)选该白眼雌果蝇与_____雄果蝇杂交;
(3)若杂交子代中________________________________________________________________,则这只白眼雌果蝇的出现是由于基因突变引起的;
(4)若杂交子代中________________________________________________________________,则这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的。
(5)更为简单的判断方法是________________________________________________________。
【答案】 ①. 红眼雌果蝇:白眼雄果蝇=1:1(完全写对才给分) ②. 红眼 ③. 雌果蝇数与雄果蝇数比为1:1 ④. 雌果蝇数与雄果蝇数比为2:1 ⑤. 取该果蝇有分裂能力的细胞制成装片,显微镜下观察染色体结构。若染色体正常,可能是基因突变引起的;反之可能是染色体缺失引起的(镜检法)
【解析】
【分析】基因突变是DNA分子中碱基对的增添、缺失或改变而引起的基因结构的改变。基因突变和染色体结构变异相比,基因突变在光学显微镜下观察不到,而染色体结构变异可以;基因突变后基因的数目不变,染色体结构变异导致基因的数目和排列顺序发生改变。
结合题干中“缺失纯合子都不能发育”设计杂交实验。方法一:由于染色体结构变异可以利用光学显微镜观察到,因此可以取该白眼雌果蝇具有分裂能力的细胞制成装片,显微镜下观察染色体结构,若染色体正常,可能是基因突变引起的,反之可能是染色体缺失引起的。方法二:如果这只白眼雌果蝇的出现是由于基因突变引起的,即基因型为XaXa,则选该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇(XAY)杂交,杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为1:1;如果这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的,即基因型为XaX,选该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇(XAY)杂交,则杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为2:1。
【详解】(1)红眼雄果蝇XAY与白眼雌果蝇XaXa杂交,由于子代雄蝇的X染色体来自母方,父方的X染色体传给雌性后代,理论上子代雌蝇均为红眼,雄蝇均为白眼,红眼雌果蝇:白眼雄果蝇=1:1。
(2)子代中出现一只白眼雌果蝇,可能是父本X染色体中A基因所在区段缺失造成的,也可能是父本A基因突变为a引起的,确定原因可让该白眼雌果蝇与红眼(正常雄果蝇)杂交,观察后代雌雄个体的比例。
(3)若这只白眼雌果蝇的出现是由于基因突变引起的,则其染色体组成正常,杂交子代中没有致死个体,雌果蝇数与雄果蝇数比为1:1 。
(4)若杂交子代中这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的,则杂交子代雄性个体中会出现一半X染色体A基因所在的区段缺失的个体,此类雄性个体属于缺失纯合子,会导致个体死亡,子代雌果蝇数与雄果蝇数比为2:1。
(5)染色体缺失属于细胞水平,可在显微镜下观察到;基因突变属于分子水平,不能在显微镜下观察到,判断子代中白眼雌果蝇是由于缺失造成的,还是由于基因突变引起的,更为简单的判断方法是取该果蝇有分裂能力的细胞制成装片,显微镜下观察染色体结构。若染色体正常,可能是基因突变引起的;反之可能是染色体缺失引起的。
【点睛】本题考查伴性遗传、染色体变异和基因突变。考生要对伴性遗传规律和对染色体结构变异、基因突变有深刻理解。明确染色体结构变异和基因突变的不同是考生解答本题的关键。
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