精品解析:山西省太原市迎泽区太原师范学院附属中学2025~2026学年第二学期高二年级期中学业诊断 生物试题
2026-05-29
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 山西省 |
| 地区(市) | 太原市 |
| 地区(区县) | 迎泽区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.73 MB |
| 发布时间 | 2026-05-29 |
| 更新时间 | 2026-05-29 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58110883.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025~2026学年第二学期高二年级期中学业诊断
生物试题
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分)
1. 张九龄有诗云:红泥乍擘绿蚁浮,玉碗才倾黄蜜剖。寥寥数语生动描绘了色香味俱全的客家米酒。客家米酒的特点之一是甜腻入口,这与其酿酒过程使用的甜酒曲有关,甜酒曲主要含有根霉、毛霉和酵母菌等微生物。下列有关酿酒过程的叙述,错误的是( )
A. 若酿制的米酒呈酸味,可能与长期封闭酿酒容器有关
B. 酵母菌在密闭酿酒容器内初期种群数量呈近似J型增长
C. 客家人用稻草为酿酒容器“保暖”,主要目的是为了促进酵母菌增殖
D. 根霉、毛霉与酵母菌构成竞争关系,应控制酒曲中各种微生物的比例
2. 某种物质S(一种含有C、H、O的有机物)难以降解,会对环境造成污染,只有某些细菌能降解S。研究人员按照如图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基,甲的组分为无机盐、水和S,乙的组分为无机盐、水、S和Y。下列相关叙述正确的是( )
A. 甲、乙培养基都是选择培养基,其中Y应是凝固剂琼脂
B. 甲培养基中进行的是扩大培养,扩大培养后稀释度数越低越好
C. 在乙培养基上统计活菌时,平板上的一个菌落就是一个细菌
D. 多次筛选的过程是诱导细菌发生基因突变,产生高效降解S的菌株
3. 研究人员用质粒pBR322和目的基因构建基因表达载体,质粒pBR322和目的基因的结构与相关限制酶的识别位点如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 应选用酶B和酶C切割pBR322和目的基因
B. 氨苄青霉素抗性基因的作用是对目的基因是否导入受体细胞进行初步筛选
C. 图中质粒用限制酶切割后,会产生4个游离的磷酸基团
D. 能在含四环素的培养基中生长的菌就是导入重组质粒的受体菌
4. 某生物中发现一种基因的表达产物是具有较强抗菌性和溶血性的多肽P1,科研人员预期在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的蛋白质药物。下列说法错误的是( )
A. 预期P1功能的下一步是找到并改变相应的脱氧核苷酸序列
B. 对P1进行设计和改造最终必须通过改造基因来完成
C. 对表达产物进行检测的原理是抗原抗体的特异性结合
D. 研发新的P1的技术属于蛋白质工程
5. GA3 是一种由 C、H、O 三种元素构成的与赤霉素作用类似的植物生长调节剂,能促进茎伸长和种子萌发。GA3 的广泛施用会导致其在土壤中残留,研究小组从长期施用 GA3 农田的土壤中筛选出了能降解 GA3 的菌株并调查了土壤中能降解 GA3 的菌的数量,如图所示。下列相关实验内容错误的是( )
A. 过程②将稀释的含有降解 GA3的菌株接种到甲瓶培养液中来富集培养 GA3降解菌
B. 乙培养基中应以 GA3为唯一的碳源,可能还有其他微生物的存在
C. 图中 3 号试管中样品液的稀释倍数为 104 倍
D. 5 号试管的结果表明每克土壤中的活菌数为 1.7×108 个
6. 下图1为某单克隆抗体的制备流程,图2为图1过程②的具体操作。下列相关叙述错误的是( )
A. 图1中制备细胞悬液时可采用机械方法或用胰蛋白酶处理
B. 过程②中筛选出的杂交瘤细胞还需要抗原刺激才能产生特异性抗体
C. 用多孔玻璃板培养和筛选杂交瘤细胞时,每个孔中尽量只接种1个细胞
D. 出现阳性反应的原因是抗原与抗体发生了特异性的结合
7. CRlaa和mCRlaa是两种早期胚胎培养常用的培养液,这两种培养液中除NaCl浓度不同外,其他成分及浓度均相同。为了比较这两种培养液对体外胚胎培养的差异情况,科研人员进行了相关实验,所得实验结果如下表所示。下列叙述错误的是( )
组别
卵裂数
卵裂率
囊胚数
囊胚率
CRlaa
769
84.9%
189
20.6%
mCRlaa
750
83.7%
252
28.1%
注:卵裂率(%)=卵裂数/卵母细胞总数x100%。囊胚率(%)=囊胚数/卵母细胞总数x100%
A. 卵裂期随着细胞数量增加,胚胎的总体积不断增加
B. 囊胚期细胞逐渐分化,形成内细胞团和滋养层
C. mCRlaa培养液更有利于囊胚发育
D. CRlaa和mCRlaa培养液中应含有动物血清
8. 将新鲜猪肝剪碎后加入食盐研磨成匀浆,加入蒸馏水搅拌后再加入SDS(SDS能破坏膜结构,使蛋白质变性,形成SDS-蛋白复合物)。65℃水浴10min,经搅拌、过滤获取滤液。向滤液中加入氯化钾溶液,搅拌混匀后离心,得到DNA滤液。取2倍滤液体积的95%乙醇沿着烧杯壁缓慢加入滤液中,静置后得到白色絮状物。取一部分白色絮状物与双缩脲试剂反应,颜色变化不明显。若上述过程未经氯化钾溶液处理,得到的白色絮状物用双缩脲试剂鉴定,出现紫色络合物。下列说法错误的是( )
A. 加入食盐的目的是溶解DNA和过滤去除不溶的杂质
B. 65℃水浴处理可使蛋白质变性,而DNA不降解
C. 获取白色絮状物后加入二苯胺试剂,沸水浴加热时即可观察到鉴定结果
D. 氯化钾溶液处理可更好地去除SDS-蛋白复合物
9. 目的基因A含有100对碱基,其中腺嘌呤占30%,现利用目的基因A片段两侧的特异性序列设计引物I、引物Ⅱ,用PCR技术扩增该目的基因,结构如下图所示。PCR扩增共循环50次。下列说法错误的是( )
A. PCR仪实质上是一台温度自动调控仪器,循环50次理论上复制50代
B. 含目的基因A的DNA片段经PCR循环50次,需要两种引物共250个
C. PCR过程与体内DNA复制的方式相同,但是只需要一种酶的参与
D. 若只考虑目的基因A,经PCR循环50次需要鸟嘌呤(250-1)×40个
10. 为探究抗生素对细菌的选择作用,某兴趣小组将接种了大肠杆菌的平板培养基分为四个区域,分别放入经过处理的滤纸片(如下图),一段时间后部分滤纸片周围出现抑菌圈。兴趣小组测量并记录抑菌圈的直径,从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌扩大培养后再重复实验2~5次。下列有关该探究实验的叙述正确的是( )
A. 重复实验2~5次后,抑菌圈的直径会变小
B. ②为实验中的对照组,①③④均为实验组
C. 图中的大肠杆菌是通过连续划线接种到固体培养基上的
D. 重复实验2~5次测量并记录数据是为了取平均值减小误差
11. 非对称细胞融合技术是指利用射线照射某原生质体,去除其细胞核,用蕊香红6G处理另一原生质体,使其细胞质失活,然后诱导两原生质体融合。研究者通过该技术,利用野生雄性不育稻(2n=24,雄性不育基因为细胞质基因)和优良水稻(2n=24)培育优良水稻雄性不育系已获得成功。下列说法错误的是( )
A. 应用射线照射优良水稻原生质体,用蕊香红6G处理野生雄性不育稻原生质体
B. 需在等渗或微高渗环境下用纤维素酶和果胶酶处理两种植物细胞获得原生质体
C. 可用聚乙二醇融合法诱导原生质体融合,成功融合的细胞染色体组成为2n=24
D. 原生质体融合成功的标志是形成新的植物细胞壁,该过程与高尔基体有关
12. 某些肿瘤细胞表面的PD-L1与细胞毒性T细胞(CTL)表面的PD-1结合,能抑制CTL的免疫活性,导致肿瘤细胞免疫逃逸。将化疗药物与PD-L1单克隆抗体结合,形成抗PD-L1的偶联药物(抗PD-L1—ADC),既可阻断PD-1与PD-L1结合,恢复CTL的活性,又能使化疗药物靶向肿瘤细胞,从而达到治疗目的,流程如图所示。下列说法错误的是( )
A. 通过步骤①诱导形成的细胞可能有部分不能产生抗体
B. 通过步骤②筛选后能生长的细胞是异种核融合的细胞
C. 步骤③中进行克隆化培养和抗原检测,可获得目的细胞
D. 通过步骤④得到的单克隆抗体可使化疗药物靶向肿瘤细胞
13. 病毒感染果蔬后,会借助胞间连丝等结构扩散,导致果蔬产量和品质退化。通过植物组织培养技术,利用茎尖可以快速培育出脱毒苗。下列有关叙述正确的是( )
A. 配制MS固体培养基时,经高压蒸汽灭菌后再调pH
B. 植株茎尖细胞中不含病毒的原因可能是该组织胞间连丝不发达
C. 切取的植株茎尖用75%的酒精消毒后,需放在清水中反复清洗
D. 脱毒苗培育是否成功,最终还需要通过接种病毒进行个体水平的检测
14. 如图为一种常用的大肠杆菌质粒pUC18的结构示意图,其中ori为复制原点,AmpR为氨苄青霉素抗性基因,lacZ基因能指导合成酶1,该酶能将无色染料X-gal变成蓝色。若目的基因插入的位点如下图所示,且将含有重组质粒的大肠杆菌用含有氨苄青霉素和无色染料X-gal的培养基培养,下列分析正确的是( )
A. 所用限制酶的切割位点一般位于质粒的启动子和终止子之间
B. 插入目的基因时,破坏了lacZ基因,不利于后续筛选目的菌株
C. 含有该重组质粒的大肠杆菌在上述培养基上生长出的菌落呈蓝色
D. 若大肠杆菌细胞内导入了不含目的基因的空质粒,则不会形成菌落
15. 科学家将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合,制成了抗体—药物偶联物(ADC,如图所示),实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤,下列叙述错误的是( )
A. ADC中的单克隆抗体能特异性识别肿瘤细胞表面的抗原
B. ADC进入肿瘤细胞后利用单克隆抗体使肿瘤细胞死亡
C. 可以将ADC中的药物换成放射性同位素定位诊断肿瘤
D. ADC中接头稳定性偏低会导致药物分子脱落对正常细胞造成损伤
16. PCR是聚会酶链式反应的缩写,是体外快速大量扩增DNA的一种技术,其原理与细胞内DNA复制类似。下列关于PCR技术叙述错误的是( )
A. 耐高温的DNA聚合酶将游离的脱氧核苷酸连接到引物的3'端
B. 该技术除了需要目的基因作为模板,还需要4种脱氧核苷酸、2种引物等物质共同参与
C. PCR扩增完成后,常采用琼脂糖凝胶电泳来鉴定产物
D. PCR过程需要经过变性、复性、延伸3个步骤,这3个步骤是通过改变酶的种类来实现的
二、非选择题
17. ε-聚赖氨酸(ε-PL)能抑制多种微生物的活性,且人体可将其分解为赖氨酸,是一种优良的天然食品防腐剂。科研人员欲从土壤中分离能分泌ε-PL的微生物,做了如图所示的实验(1~V表示过程,①~③表示菌落),已知ε-PL可使亚甲基蓝褪色,形成透明圈。
(1)图中第I步最常用的接种方法是_____。若经第Ⅱ步培养后发现菌落铺满了整个培养基、无法分辨出单菌落,则应在第I步之前___,再进行接种。
(2)第Ⅲ步接种,应挑选____(①/②/③)号菌落。一般来说,在相同培养条件下,用不同微生物表现出的稳定的____来判断微生物种类。
(3)本实验中用到了4种培养基,其中乙、丁培养基的作用分别是___ 、 ____。
(4)为检测上述收集到的ε-PL对不同种类微生物的抑制能力,研究人员将大肠杆菌等菌种分别涂布于某培养基表面,再将浸有不同浓度ε-PL的滤纸圆片置于平板培养基表面,培养后测量清晰区(单位:mm)的宽度,得到了表所示的结果。
ε-PL浓度/mg·L-1微生物
20
30
40
50
60
70
大肠杆菌
+
+
7.2
10.8
11.6
13.3
沙门氏菌
+
+
6.5
9.2
10.9
13.0
酿酒酵母
7.2
9.1
12.6
13.4
14.8
-
红曲霉
+
+
+
+
5.1
6.3
注:“+”表示无清晰区,“-”表示未进行实验。
下列关于上述抑菌实验的叙述,正确的是 。
A. 结果显示ε-PL对酿酒酵母的抑制作用最强 B. ε-PL对四种微生物的抑制效果与浓度正相关
C. 用于实验的培养基应该用液体的选择培养基 D. 接种需在超净工作台上酒精灯火焰周围进行
18. 不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质,与未经射线照射的受体细胞融合,所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉(2n=24)与柴胡(2n=12)进行了融合,培育能产生紫杉醇的柴胡,过程如图所示。请回答下列问题:
(注:X射线处理能随机破坏染色体结构,使其发生断裂、易位或染色体消除,使细胞不再持续分裂;碘乙酰胺处理能使细胞质中的某些酶失活,抑制细胞分裂。)
(1)过程①中需将植物组织经_____后接种于MS培养基上诱导_____过程,产生愈伤组织。对原生质体进行的A处理为_____。
(2)采用二乙酸荧光素(FDA)法可测定原生质体活力。已知FDA本身无荧光,当其进入细胞后可被酯酶分解为无毒、具有荧光的物质,该荧光物质不能透过活细胞质膜,会留在细胞内发出荧光。据此分析应选择_____的原生质体用于融合。融合前对原生质体在显微镜下用血细胞计数板计数,以确定原生质体密度。
(3)获得的原生质体经诱导融合后,只有异源融合的原生质体可持续分裂形成再生细胞团,原因是_____。过程④再分化阶段,芽的分化要求培养基中_____(激素)比例较高。
(4)科研人员对获得的部分植株细胞进行染色体观察、计数和DNA分子标记鉴定,结果如表所示。后代植株中_____类型一定不是所需植株。科研人员推测杂种植株的染色体主要来源于亲本柴胡的染色体,另一方亲本的遗传物质可能不是以染色体的形式存在于杂种植株细胞中,而是以DNA片段的方式整合进柴胡的基因组,作出以上推测的依据有_____。
后代植株类型
染色体数目、形态
DNA分子标记鉴定
甲
12,形态与柴胡染色体相似
含双亲DNA片段
乙
12,形态与柴胡染色体相似
无红豆杉DNA片段
丙
12,形态与柴胡染色体相似
含双亲DNA片段和新的DNA片段
19. 科学家利用单克隆抗体技术,分别获得鼠抗体与人抗体,再将抗体进行改造,生产出效果更好的鼠—人嵌合抗体,用于癌症治疗。下图表示形成鼠—人嵌合抗体的过程。请据图回答:
(1)培养骨髓瘤细胞时,需用___________________处理一段时间,这样组织就会分散成单个细胞,此外还应定期更换____________,以清除代谢产物。
(2)制备单克隆抗体时,先用特定的选择性培养基进行筛选,获得________________;然后对上述细胞进行抗体检测,选取___________________________的细胞进行克隆化培养;最终获得单克隆抗体,其优点是____________________________________________。
(3)有人提出:将经特定抗原刺激产生的B淋巴细胞的细胞核移植到去核骨髓瘤细胞中来产生单克隆抗体,该技术称为________________。
(4)改造鼠源杂交瘤抗体,生产鼠—人嵌合抗体,属于_______________(生物工程)的范畴。该过程要根据________________________,设计嵌合抗体的结构,最终对基因进行操作。
20. 如表是几种限制酶识别序列及其切割位点,图1、图2中标注了相关限制酶的切割位点,其中切割位点相同的酶不重复标注。请回答下列问题:
限制酶
BamHⅠ
BclⅠ
Sau3AⅠ
HindⅢ
识别序列及切割位点
(1)用图中质粒和目的基因构建重组质粒,应选用__________两种限制酶切割,酶切后的载体和目的基因片段,通过________酶的作用形成重组质粒。为了扩增重组质粒,需将其转入处于__________态的大肠杆菌中。
(2)为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌,应在筛选平板培养基中添加__________。
(3)若BamHⅠ酶切的DNA末端与BclⅠ酶切的DNA末端连接,连接部位的6个碱基对序列为__________,对该部位,这两种酶__________(填“都能”“都不能”或“只有一种能”)切开。
(4)假设所用的酶均可将切割位点完全切开,若用Sau3AⅠ切割图1质粒,可能获得__________种大小不同的DNA片段。
(5)常用PCR技术扩增目的基因,所用的引物组成为图2中__________。该PCR反应体系的主要成分应该包含扩增缓冲液(含Mg2+)、水、引物、模板DNA、__________和__________。
21. 全球每年有超过800万吨的塑料垃圾流进海洋,开展微生物介导的各种塑料降解体系的研究,加快塑料污染物治理技术的研发,对海洋生态保护具有十分重要的意义。为筛选获得能有效降解聚乙烯塑料的海洋真菌,某科研小组进行了如图所示的实验,已知棉塞可过滤空气,防止杂菌污染。请回答下列问题:
(1)据上图分析,样品中的聚乙烯降解菌可能是_______(填“好氧菌”或“厌氧菌”)。配制好的培养基通常可以使用_______法灭菌,纯化培养所用的培养基通常添加_______作为凝固剂。对划线后的平板进行一段时间的培养,若第一划线区域不间断地长满了菌落,第二划线区域无菌落,则出现这种现象的原因可能是_______(答出一点)。
(2)为了得到能高效降解聚乙烯的真菌,该科研小组利用筛选获得的真菌A、B继续进行实验,结果如下图所示。请据图写出该实验的实验思路:_______。由实验结果可知,真菌A、B中,更适宜用于降解聚乙烯的为________。
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2025~2026学年第二学期高二年级期中学业诊断
生物试题
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分)
1. 张九龄有诗云:红泥乍擘绿蚁浮,玉碗才倾黄蜜剖。寥寥数语生动描绘了色香味俱全的客家米酒。客家米酒的特点之一是甜腻入口,这与其酿酒过程使用的甜酒曲有关,甜酒曲主要含有根霉、毛霉和酵母菌等微生物。下列有关酿酒过程的叙述,错误的是( )
A. 若酿制的米酒呈酸味,可能与长期封闭酿酒容器有关
B. 酵母菌在密闭酿酒容器内初期种群数量呈近似J型增长
C. 客家人用稻草为酿酒容器“保暖”,主要目的是为了促进酵母菌增殖
D. 根霉、毛霉与酵母菌构成竞争关系,应控制酒曲中各种微生物的比例
【答案】A
【解析】
【分析】酵母菌是兼性厌氧微生物,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。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℃。
【详解】A、如果米酒呈酸味,是由于醋酸杆菌利用酒精生成了醋酸,而这是在有氧的条件下进行的,与封闭的酿酒容器无关,A错误;
B、酵母菌在密闭酿酒容器内初期由于空间和资源都比较丰富,所以种群呈J型增长,B正确;
C、客家人用稻草为酿酒容器“保暖”,为酵母菌提供适宜的温度,促进酵母菌增殖,C正确;
D、根霉、毛霉与酵母菌在同一空间中都利用有机物生存,构成竞争关系,因此应该酒曲中各种微生物的比例,D正确。
故选A。
2. 某种物质S(一种含有C、H、O的有机物)难以降解,会对环境造成污染,只有某些细菌能降解S。研究人员按照如图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基,甲的组分为无机盐、水和S,乙的组分为无机盐、水、S和Y。下列相关叙述正确的是( )
A. 甲、乙培养基都是选择培养基,其中Y应是凝固剂琼脂
B. 甲培养基中进行的是扩大培养,扩大培养后稀释度数越低越好
C. 在乙培养基上统计活菌时,平板上的一个菌落就是一个细菌
D. 多次筛选的过程是诱导细菌发生基因突变,产生高效降解S的菌株
【答案】A
【解析】
【分析】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。
【详解】A、根据题干信息可知,甲中组分含有无机盐、水和S,S作为该培养基中唯一的碳源和氮源,只允许能降解S的细菌菌种生长,为选择培养基,由图可知,甲培养基是液体培养基,乙是固体培养基,二者的组分差别在于Y,这说明Y是凝固剂,是琼脂,同时也可说明乙也是选择培养基,A正确;
B、稀释涂布平板法中,稀释度数要足够高且适宜,具体稀释倍数由菌液浓度决定,否则得不到单个细菌繁殖而成的菌落,B错误;
C、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,因此,统计结果中,平板上的一个菌落可能是一个或多个细菌,C错误;
D、多次筛选是通过人为营造只有S提供碳源和氮源的环境,选择出适应该环境的能分解S的细菌菌株,即目的是从多种能降解物质S的菌株中将高效降解的菌株筛选出来,而不是诱导基因突变,D错误。
故选A。
3. 研究人员用质粒pBR322和目的基因构建基因表达载体,质粒pBR322和目的基因的结构与相关限制酶的识别位点如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 应选用酶B和酶C切割pBR322和目的基因
B. 氨苄青霉素抗性基因的作用是对目的基因是否导入受体细胞进行初步筛选
C. 图中质粒用限制酶切割后,会产生4个游离的磷酸基团
D. 能在含四环素的培养基中生长的菌就是导入重组质粒的受体菌
【答案】D
【解析】
【分析】基因工程基本操作程序:目的基因的获取、基因表达载体的构建、目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。
【详解】A、据图可知,目的基因的两侧有酶A、酶B和酶C识别序列,质粒上也含有这三种酶识别序列,但酶A能把质粒上2个标记基因都破坏,因此不能用酶A,因此应选用酶B和酶C切割质粒pBR322和目的基因,A正确;
BD、用酶B和酶C切割pBR322和目的基因后,只有氨苄青霉素抗性基因保留下来,而四环素抗性基因被破坏,在基因表达载体构建完成后,可以通过在培养基中加入氨苄青霉素来筛选成功导入含目的基因的基因表达载体的受体细胞。这些受体细胞由于只含有氨苄青霉素抗性基因,能够在氨苄青霉素存在的情况下生长,B正确,D错误;
C、限制酶每一次切割后会得到2个单核苷酸的末端,会有2个游离的磷酸基团,而图中的质粒含有2个酶A切割的切割位点,则会产生4个游离的磷酸基团,C正确。
故选D。
4. 某生物中发现一种基因的表达产物是具有较强抗菌性和溶血性的多肽P1,科研人员预期在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的蛋白质药物。下列说法错误的是( )
A. 预期P1功能的下一步是找到并改变相应的脱氧核苷酸序列
B. 对P1进行设计和改造最终必须通过改造基因来完成
C. 对表达产物进行检测的原理是抗原抗体的特异性结合
D. 研发新的P1的技术属于蛋白质工程
【答案】A
【解析】
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过改造或合成基因,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需求。蛋白质工程基本思路是:从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。
【详解】A、根据蛋白质工程的基本思路:从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→获得所需要的蛋白质,预期P1功能的下一步是设计预期的蛋白质结构,A错误;
B、根据蛋白质工程的基本思路可知,对P1进行设计和改造最终必须通过改造基因来完成,B正确;
C、蛋白质工程的表达产物为蛋白质,可以利用抗原一抗体杂交的方法对该蛋白质进行检测,C正确;
D、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过改造或合成基因,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需求,因此研发新的P1的技术属于蛋白质工程,D正确。
故选A。
5. GA3 是一种由 C、H、O 三种元素构成的与赤霉素作用类似的植物生长调节剂,能促进茎伸长和种子萌发。GA3 的广泛施用会导致其在土壤中残留,研究小组从长期施用 GA3 农田的土壤中筛选出了能降解 GA3 的菌株并调查了土壤中能降解 GA3 的菌的数量,如图所示。下列相关实验内容错误的是( )
A. 过程②将稀释的含有降解 GA3的菌株接种到甲瓶培养液中来富集培养 GA3降解菌
B. 乙培养基中应以 GA3为唯一的碳源,可能还有其他微生物的存在
C. 图中 3 号试管中样品液的稀释倍数为 104 倍
D. 5 号试管的结果表明每克土壤中的活菌数为 1.7×108 个
【答案】D
【解析】
【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质;根据物理性质分为固体培养基和液体培养基,培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。在提供上述几种主要营养物质的基础上,培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。
【详解】A、将稀释的含有降解GA3的菌株接种到甲瓶培养液中,目的是富集培养GA3降解菌,增大GA3降解菌的数量,A正确;
B、由题意可知,GA3是一种由C、H、O三种元素构成的植物生长调节剂,选择培养基乙是为了获得GA3的降解菌,故培养基中应以GA3为唯一的碳源;由于有些微生物可利用空气中的二氧化碳作为碳源,所以在选择培养时,培养基上可能还有其他微生物,B正确;
C、图中10g土样加入无菌水定容至100mL,稀释了10倍,取1mL加入1号试管(含有9mL无菌水)又稀释了10倍,取1mL加入2号试管(含有9mL无菌水)又稀释了10倍,取1mL加入3号试管(含有9mL无菌水)又稀释了10倍,据此推测,图中3号试管中样品液的稀释倍数为104倍,C正确;
D、5号试管稀释了106倍,根据计算公式: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(mL),M代表稀释倍数,所以每克土壤中的活菌数为(168+175+167)÷3÷0.1×106=1.7×109,D错误。
故选D。
6. 下图1为某单克隆抗体的制备流程,图2为图1过程②的具体操作。下列相关叙述错误的是( )
A. 图1中制备细胞悬液时可采用机械方法或用胰蛋白酶处理
B. 过程②中筛选出的杂交瘤细胞还需要抗原刺激才能产生特异性抗体
C. 用多孔玻璃板培养和筛选杂交瘤细胞时,每个孔中尽量只接种1个细胞
D. 出现阳性反应的原因是抗原与抗体发生了特异性的结合
【答案】B
【解析】
【分析】单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、图中制备细胞悬液时可采用机械方法或用胰蛋白酶(胶原蛋白酶)处理将组织分散成单个细胞,A正确;
B、图1中②为第二次筛选,筛选出的细胞具有既能无限增殖、又能产生特异性抗体的特征,无需抗原刺激就能产生特异性抗体,B错误;
C、为筛选能产生特定抗体的杂交瘤细胞,具体做法是:将杂交瘤细胞多倍稀释,接种在多孔的细胞玻璃板上,尽量使每孔细胞不超过一个,通过培养让其增殖,C正确;
D、图2表示过程②,取一定稀释倍数的杂交瘤细胞悬液加入到多孔玻璃板中,在适宜条件下培养,然后利用抗原与抗体特异性结合的原理进行抗体检测,出现阳性反应的原因是抗原与抗体发生了特异性的结合,D正确。
故选B。
7. CRlaa和mCRlaa是两种早期胚胎培养常用的培养液,这两种培养液中除NaCl浓度不同外,其他成分及浓度均相同。为了比较这两种培养液对体外胚胎培养的差异情况,科研人员进行了相关实验,所得实验结果如下表所示。下列叙述错误的是( )
组别
卵裂数
卵裂率
囊胚数
囊胚率
CRlaa
769
84.9%
189
20.6%
mCRlaa
750
83.7%
252
28.1%
注:卵裂率(%)=卵裂数/卵母细胞总数x100%。囊胚率(%)=囊胚数/卵母细胞总数x100%
A. 卵裂期随着细胞数量增加,胚胎的总体积不断增加
B. 囊胚期细胞逐渐分化,形成内细胞团和滋养层
C. mCRlaa培养液更有利于囊胚发育
D. CRlaa和mCRlaa培养液中应含有动物血清
【答案】A
【解析】
【分析】动物细胞培养的条件:①营养(合成培养基+血清);②无菌无毒(灭菌、加抗生素、更换培养基);③适宜温度和PH值(36.5+0.5℃;7.2-7.4);④气体环境(95%空气+5%CO2);⑤培养装置:CO2培养箱。
【详解】A、卵裂期细胞数量增加,但胚胎的总体积并不增加,A错误;
B、囊胚期细胞逐渐分化,形成内细胞团和滋养层,B正确;
C、根据表中信息可知,mCRlaa组的囊胚数和囊胚率均高于CRlaa组,说明mCRlaa培养液更有利于囊胚发育,C正确;
D、动物细胞培养液需要糖类、氨基酸、无机盐、维生素等营养物质以及动物血清等成分,D正确。
故选A。
8. 将新鲜猪肝剪碎后加入食盐研磨成匀浆,加入蒸馏水搅拌后再加入SDS(SDS能破坏膜结构,使蛋白质变性,形成SDS-蛋白复合物)。65℃水浴10min,经搅拌、过滤获取滤液。向滤液中加入氯化钾溶液,搅拌混匀后离心,得到DNA滤液。取2倍滤液体积的95%乙醇沿着烧杯壁缓慢加入滤液中,静置后得到白色絮状物。取一部分白色絮状物与双缩脲试剂反应,颜色变化不明显。若上述过程未经氯化钾溶液处理,得到的白色絮状物用双缩脲试剂鉴定,出现紫色络合物。下列说法错误的是( )
A. 加入食盐的目的是溶解DNA和过滤去除不溶的杂质
B. 65℃水浴处理可使蛋白质变性,而DNA不降解
C. 获取白色絮状物后加入二苯胺试剂,沸水浴加热时即可观察到鉴定结果
D. 氯化钾溶液处理可更好地去除SDS-蛋白复合物
【答案】C
【解析】
【分析】DNA粗提取和鉴定的原理: 1、DNA的溶解性:DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同;DNA不溶于酒精溶液,但细胞中的某些蛋白质溶于酒精;DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。 2、DNA的鉴定:在沸水浴的条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【详解】A、DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同,加入食盐的目的是溶解DNA和过滤去除不溶的杂质,A正确;
B、65℃水浴处理可使蛋白质变性,而DNA不降解,DNA热稳定性比蛋白质高一些,B正确;
C、获取白色絮状物后,需要加入氯化钠溶液处理,加入二苯胺试剂,沸水浴加热时需等待相应时间可观察到鉴定结果,C错误;
D、若上述过程未经氯化钾溶液处理,得到的白色絮状物用双缩脲试剂鉴定,出现紫色络合物,则说明存在蛋白质成分,推测氯化钾溶液处理可更好地去除SDS-蛋白复合物,D正确。
故选C。
9. 目的基因A含有100对碱基,其中腺嘌呤占30%,现利用目的基因A片段两侧的特异性序列设计引物I、引物Ⅱ,用PCR技术扩增该目的基因,结构如下图所示。PCR扩增共循环50次。下列说法错误的是( )
A. PCR仪实质上是一台温度自动调控仪器,循环50次理论上复制50代
B. 含目的基因A的DNA片段经PCR循环50次,需要两种引物共250个
C. PCR过程与体内DNA复制的方式相同,但是只需要一种酶的参与
D. 若只考虑目的基因A,经PCR循环50次需要鸟嘌呤(250-1)×40个
【答案】B
【解析】
【分析】PCR技术:(1)概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。(2)原理:DNA复制。(3)前提条件:要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。(4)条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶)。(5)过程:①高温变性:DNA解旋过程(PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开);②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。
【详解】A、PCR的实质是DNA的半保留复制,该过程需经过高温变性、低温复性、中温延伸,PCR仪实质上是一台温度自动调控仪器,循环50次理论上复制50代,A正确;
B、含目的基因A的DNA片段经PCR循环50次,产生250个子代DNA,每个DNA分子需要2个引物,亲本DNA除外,故需要两种引物共251-2个,B错误;
C、PCR过程与体内DNA复制的方式相同,都是半保留复制,但是只需要耐高温聚合酶的参与,C正确;
D、由题意可知,目的基因A含有100对碱基,其中腺嘌呤占30%,则G占20%,为40个,若只考虑目的基因A,经PCR循环50次需要鸟嘌呤(250-1)×40个,D正确。
故选B。
10. 为探究抗生素对细菌的选择作用,某兴趣小组将接种了大肠杆菌的平板培养基分为四个区域,分别放入经过处理的滤纸片(如下图),一段时间后部分滤纸片周围出现抑菌圈。兴趣小组测量并记录抑菌圈的直径,从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌扩大培养后再重复实验2~5次。下列有关该探究实验的叙述正确的是( )
A. 重复实验2~5次后,抑菌圈的直径会变小
B. ②为实验中的对照组,①③④均为实验组
C. 图中的大肠杆菌是通过连续划线接种到固体培养基上的
D. 重复实验2~5次测量并记录数据是为了取平均值减小误差
【答案】A
【解析】
【分析】分析题意,本实验的思路为:将含抗生素的滤纸片放到接种了大肠杆菌的平板培养基上,滤纸片周围会出现抑菌圈,在抑菌圈边缘生长的细菌可能是耐药菌;若抗生素对细菌起选择作用,则随着培养次数增多,耐药菌的比例增大,在连续培养几代后,抑菌圈的平均直径变小。
【详解】A、从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌,这些细菌具有一定的抗药性。 随着重复实验次数增加,细菌的抗药性会逐渐增强,那么抗生素对这些细菌的抑制作用就会减弱,所以抑菌圈的直径会变小,A正确;
B、一般来说,不做处理的为对照组。在该实验中,应是②为实验组(放置了经过处理含抗生素的滤纸片),①③④中若有未放置含抗生素滤纸片的为对照组,B错误;
C、由图可知,大肠杆菌是通过稀释涂布平板法接种到固体培养基上的,而不是连续划线接种,C错误;
D、重复实验2 - 5次测量并记录数据主要是为了避免偶然因素对实验结果的影响,提高实验结果的可靠性,而不是单纯为了取平均值减小误差,D错误。
故选A。
11. 非对称细胞融合技术是指利用射线照射某原生质体,去除其细胞核,用蕊香红6G处理另一原生质体,使其细胞质失活,然后诱导两原生质体融合。研究者通过该技术,利用野生雄性不育稻(2n=24,雄性不育基因为细胞质基因)和优良水稻(2n=24)培育优良水稻雄性不育系已获得成功。下列说法错误的是( )
A. 应用射线照射优良水稻原生质体,用蕊香红6G处理野生雄性不育稻原生质体
B. 需在等渗或微高渗环境下用纤维素酶和果胶酶处理两种植物细胞获得原生质体
C. 可用聚乙二醇融合法诱导原生质体融合,成功融合的细胞染色体组成为2n=24
D. 原生质体融合成功的标志是形成新的植物细胞壁,该过程与高尔基体有关
【答案】A
【解析】
【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞,进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。在进行植物体细胞杂交时需要使用纤维素酶和果胶酶去掉植物细胞的细胞壁,使用化学方法(聚乙二醇)或物理方法诱导原生质体融合,不能用灭活的病毒诱导。可根据植物细胞的质壁分离和复原鉴定杂种细胞是否再生细胞壁,从而确定原生质体融合是否完成。
【详解】A、野生雄性不育稻中含雄性不育基因,故应利用射线照射野生雄性不育稻,破坏其细胞核,用蕊香红6G处理优良水稻原生质体,使其细胞质失活,原生质体融合后就可得优良水稻雄性不育系(雄性不育基因控制)的新品种,A错误;
B、植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶,根据酶的专一性可用纤维素酶和果胶酶进行处理,得到原生质体,但在低渗环境下植物细胞会吸水涨破,需在等渗或微高渗环境下操作,B正确;
C、聚乙二醇融合法、电刺激等方法都可以诱导原生质体融合,利用野生雄性不育稻的染色体在融合前被去除,仅留下细胞质基因,故融合后的细胞染色体组成为2n=24,C正确;
D、原生质体融合成功的标志是形成新的植物细胞壁,高尔基体与细胞壁形成有关,D正确。
故选A。
12. 某些肿瘤细胞表面的PD-L1与细胞毒性T细胞(CTL)表面的PD-1结合,能抑制CTL的免疫活性,导致肿瘤细胞免疫逃逸。将化疗药物与PD-L1单克隆抗体结合,形成抗PD-L1的偶联药物(抗PD-L1—ADC),既可阻断PD-1与PD-L1结合,恢复CTL的活性,又能使化疗药物靶向肿瘤细胞,从而达到治疗目的,流程如图所示。下列说法错误的是( )
A. 通过步骤①诱导形成的细胞可能有部分不能产生抗体
B. 通过步骤②筛选后能生长的细胞是异种核融合的细胞
C. 步骤③中进行克隆化培养和抗原检测,可获得目的细胞
D. 通过步骤④得到的单克隆抗体可使化疗药物靶向肿瘤细胞
【答案】C
【解析】
【分析】单克隆抗体制备的基本步骤:对小鼠进行免疫→提取B淋巴细胞→将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合→通过筛选、克隆化培养和扩大化培养→最终注入小鼠体内→从腹腔腹水中提取单克隆抗体。
【详解】A、经过程①诱导融合的细胞有同种核两两融合和不同核融合细胞,形成的细胞可能有部分不能产生抗体,需要经过特定的选择性培养基筛选,A正确;
B、步骤②选择培养基的筛选得到的杂交瘤细胞(异种核融合)既能迅速大量增殖又能产生抗体,B正确;
C、步骤③为克隆化培养和抗体检测,经过③步骤可最终筛选得到符合要求的杂交瘤细胞,C错误;
D、抗体能与抗原发生特异性结合,步骤④得到的ADC中的抗体的能与肿瘤细胞特异性结合,将药物带到肿瘤细胞,D正确。
故选C。
13. 病毒感染果蔬后,会借助胞间连丝等结构扩散,导致果蔬产量和品质退化。通过植物组织培养技术,利用茎尖可以快速培育出脱毒苗。下列有关叙述正确的是( )
A. 配制MS固体培养基时,经高压蒸汽灭菌后再调pH
B. 植株茎尖细胞中不含病毒的原因可能是该组织胞间连丝不发达
C. 切取的植株茎尖用75%的酒精消毒后,需放在清水中反复清洗
D. 脱毒苗培育是否成功,最终还需要通过接种病毒进行个体水平的检测
【答案】B
【解析】
【详解】A、配制MS固体培养基时,需要先调节pH,再进行高压蒸汽灭菌,若灭菌后调pH会引入杂菌污染,A错误;
B、题干说明病毒需要借助胞间连丝在植物体内扩散,茎尖分生组织分裂旺盛,胞间连丝不发达,病毒难以扩散至此,因此茎尖细胞一般不含病毒,表述合理,B正确;
C、植物组织培养需要保证无菌环境,茎尖经70%酒精消毒30s后,然后立即用无菌水清洗2到3次,再用次氯酸钠溶液处理30min后,立即用无菌水清洗2到3次,C错误;
D、通过植物组织培养技术培育脱毒苗,是用茎尖等没有被病毒感染的组织培养植株,可以提高产量,其基因并没有改变,所以不可能有抗病毒的性状,脱毒苗培育是否成功,不需要通过接种病毒进行个体水平的检测,D错误。
14. 如图为一种常用的大肠杆菌质粒pUC18的结构示意图,其中ori为复制原点,AmpR为氨苄青霉素抗性基因,lacZ基因能指导合成酶1,该酶能将无色染料X-gal变成蓝色。若目的基因插入的位点如下图所示,且将含有重组质粒的大肠杆菌用含有氨苄青霉素和无色染料X-gal的培养基培养,下列分析正确的是( )
A. 所用限制酶的切割位点一般位于质粒的启动子和终止子之间
B. 插入目的基因时,破坏了lacZ基因,不利于后续筛选目的菌株
C. 含有该重组质粒的大肠杆菌在上述培养基上生长出的菌落呈蓝色
D. 若大肠杆菌细胞内导入了不含目的基因的空质粒,则不会形成菌落
【答案】A
【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、启动子和终止子用于调控基因的表达,所用限制酶的切割位点一般位于质粒的启动子和终止子之间以保证目的基因正常表达,A正确;
BC、插入目的基因时,通常会破坏lacZ基因,导致lacZ基因无法正常表达,lacZ基因编码的酶能将无色染料X-gal变成蓝色,因此破坏lacZ基因后,含有重组质粒的菌落将呈现白色,而不是蓝色。这有助于筛选出成功插入目的基因的菌株,BC错误;
D、由于质粒含有氨苄青霉素抗性基因,这些菌落仍然能够在含有氨苄青霉素的培养基上生长,D错误。
故选A。
15. 科学家将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合,制成了抗体—药物偶联物(ADC,如图所示),实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤,下列叙述错误的是( )
A. ADC中的单克隆抗体能特异性识别肿瘤细胞表面的抗原
B. ADC进入肿瘤细胞后利用单克隆抗体使肿瘤细胞死亡
C. 可以将ADC中的药物换成放射性同位素定位诊断肿瘤
D. ADC中接头稳定性偏低会导致药物分子脱落对正常细胞造成损伤
【答案】B
【解析】
【分析】由于单克隆抗体的特异性强,能特异性识别抗原,因此可以把抗癌细胞的单克隆抗体跟放射性同位素、药物等相结合,制成“生物导弹”。借助单克隆抗体的定位导向作用将药物定向带到癌细胞,在原位杀死癌细胞。
【详解】A、抗体能与抗原发生特异性识别和结合,故ADC中的单克隆抗体能特异性识别肿瘤细胞表面的抗原,A正确;
B、单克隆抗体不能使肿瘤细胞死亡,是药物使肿瘤细胞死亡,B错误;
C、同位素标记可用于示踪物质的运行和变化规律,且ADC中的单克隆抗体能特异性识别肿瘤细胞表面的抗原,故可以将ADC中的药物换成放射性同位素定位诊断肿瘤,C正确;
D、由图可知,ADC中接头的作用是连接药物分子,其稳定性偏低可能会导致药物分子脱落,进而与正常细胞接触,造成正常细胞的损伤,D正确。
故选B。
16. PCR是聚会酶链式反应的缩写,是体外快速大量扩增DNA的一种技术,其原理与细胞内DNA复制类似。下列关于PCR技术叙述错误的是( )
A. 耐高温的DNA聚合酶将游离的脱氧核苷酸连接到引物的3'端
B. 该技术除了需要目的基因作为模板,还需要4种脱氧核苷酸、2种引物等物质共同参与
C. PCR扩增完成后,常采用琼脂糖凝胶电泳来鉴定产物
D. PCR过程需要经过变性、复性、延伸3个步骤,这3个步骤是通过改变酶的种类来实现的
【答案】D
【解析】
【分析】PCR技术的条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶);PCR的操作过程:①高温变性:DNA解旋过程(PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开);低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。
【详解】A、由于复制过程中子链的合成方向是从子链的5′端向3′端延伸,所以耐高温的DNA聚合酶将游离的脱氧核苷酸连接到引物的3′端,A正确;
B、PCR反应中除了需要目的基因作为模板外、还需要4种脱氧核苷酸、2种引物等物质共同参与,B正确;
C、PCR扩增完成后,常采用琼脂糖凝胶电泳来鉴定产物,其原理是根据DNA的分子量大小实现对不同DNA片段的分离,C正确;
D、PCR过程需要经过变性、复性、延伸3个步骤,这3个步骤是主要通过改变温度来实现的,D错误。
故选D。
二、非选择题
17. ε-聚赖氨酸(ε-PL)能抑制多种微生物的活性,且人体可将其分解为赖氨酸,是一种优良的天然食品防腐剂。科研人员欲从土壤中分离能分泌ε-PL的微生物,做了如图所示的实验(1~V表示过程,①~③表示菌落),已知ε-PL可使亚甲基蓝褪色,形成透明圈。
(1)图中第I步最常用的接种方法是_____。若经第Ⅱ步培养后发现菌落铺满了整个培养基、无法分辨出单菌落,则应在第I步之前___,再进行接种。
(2)第Ⅲ步接种,应挑选____(①/②/③)号菌落。一般来说,在相同培养条件下,用不同微生物表现出的稳定的____来判断微生物种类。
(3)本实验中用到了4种培养基,其中乙、丁培养基的作用分别是___ 、 ____。
(4)为检测上述收集到的ε-PL对不同种类微生物的抑制能力,研究人员将大肠杆菌等菌种分别涂布于某培养基表面,再将浸有不同浓度ε-PL的滤纸圆片置于平板培养基表面,培养后测量清晰区(单位:mm)的宽度,得到了表所示的结果。
ε-PL浓度/mg·L-1微生物
20
30
40
50
60
70
大肠杆菌
+
+
7.2
10.8
11.6
13.3
沙门氏菌
+
+
6.5
9.2
10.9
13.0
酿酒酵母
7.2
9.1
12.6
13.4
14.8
-
红曲霉
+
+
+
+
5.1
6.3
注:“+”表示无清晰区,“-”表示未进行实验。
下列关于上述抑菌实验的叙述,正确的是 。
A. 结果显示ε-PL对酿酒酵母的抑制作用最强 B. ε-PL对四种微生物的抑制效果与浓度正相关
C. 用于实验的培养基应该用液体的选择培养基 D. 接种需在超净工作台上酒精灯火焰周围进行
【答案】(1) ①. 稀释涂布平板法 ②. 稀释
(2) ①. ① ②. 菌落特征(菌落的形状、大小和颜色等)
(3) ①. 选择产ε-PL的菌种 ②. 增加目的菌数量和生产ε-PL (4)ABD
【解析】
【分析】微生物常用的接种方法: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。在划线的开始部分,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。
【小问1详解】
据图可知,步骤I为接种,结合培养II后的平板上菌落呈现均匀分布可知,所用接种方法是稀释涂布平板法;若经第Ⅱ步培养后发现菌落铺满了整个培养基、无法分辨出单菌落,说明密度过大,故则应在第I步之前先稀释,再进行接种。
【小问2详解】
培养过程中由于ε-PL可使亚甲基蓝褪色,形成透明圈,因此应挑选透明圈直径大的菌落继续培养,故选①。不同微生物在固体培养基表面形成的菌落特征不同,一般来说,在相同培养条件下,用不同微生物变现出的稳定的菌落特征(菌落的形状、大小和颜色等)来判断微生物种类。
【小问3详解】
本实验中用到了4种培养基,甲培养基是液体培养基,能提供目的菌所需的全部营养,以保证目的菌的正常生长;乙培养基是固体培养基,用于选择产生ε-PL的菌种,通常需要添加琼脂等凝固剂;丙培养基是固体培养基,用于分离、纯合产生ε-PL的菌种,即可对目的菌进行扩大培养;丁培养基是液体培养基,用于富集培养目的菌,让目的菌增殖、生产ε-PL。
【小问4详解】
A、表中结果显示:不同浓度的ε-PL处理下,酿酒酵母清晰区的宽度最大,说明ε-PL对酿酒酵母的抑制作用最强,A正确;
B、表中数据显示随浓度增加,清洗区域抗毒越大,即ε- PL对四种微生物的抑制效果与浓度正相关,B正确;
C、会出现抑菌圈,用于实验的培养基应该用固体的选择培养基,C错误;
D、为了避免周围环境中微生物的污染,接种应在超净工作台上并在酒精灯火焰附近进行,D正确。
故选 ABD。
18. 不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质,与未经射线照射的受体细胞融合,所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉(2n=24)与柴胡(2n=12)进行了融合,培育能产生紫杉醇的柴胡,过程如图所示。请回答下列问题:
(注:X射线处理能随机破坏染色体结构,使其发生断裂、易位或染色体消除,使细胞不再持续分裂;碘乙酰胺处理能使细胞质中的某些酶失活,抑制细胞分裂。)
(1)过程①中需将植物组织经_____后接种于MS培养基上诱导_____过程,产生愈伤组织。对原生质体进行的A处理为_____。
(2)采用二乙酸荧光素(FDA)法可测定原生质体活力。已知FDA本身无荧光,当其进入细胞后可被酯酶分解为无毒、具有荧光的物质,该荧光物质不能透过活细胞质膜,会留在细胞内发出荧光。据此分析应选择_____的原生质体用于融合。融合前对原生质体在显微镜下用血细胞计数板计数,以确定原生质体密度。
(3)获得的原生质体经诱导融合后,只有异源融合的原生质体可持续分裂形成再生细胞团,原因是_____。过程④再分化阶段,芽的分化要求培养基中_____(激素)比例较高。
(4)科研人员对获得的部分植株细胞进行染色体观察、计数和DNA分子标记鉴定,结果如表所示。后代植株中_____类型一定不是所需植株。科研人员推测杂种植株的染色体主要来源于亲本柴胡的染色体,另一方亲本的遗传物质可能不是以染色体的形式存在于杂种植株细胞中,而是以DNA片段的方式整合进柴胡的基因组,作出以上推测的依据有_____。
后代植株类型
染色体数目、形态
DNA分子标记鉴定
甲
12,形态与柴胡染色体相似
含双亲DNA片段
乙
12,形态与柴胡染色体相似
无红豆杉DNA片段
丙
12,形态与柴胡染色体相似
含双亲DNA片段和新的DNA片段
【答案】(1) ①. 消毒 ②. 脱分化 ③. X射线
(2)有荧光 (3) ①. 杂种细胞由于融合后在细胞核和细胞质的功能上实现互补,使细胞恢复正常分裂 ②. 细胞分裂素
(4) ①. 乙 ②. 甲、丙类型植株细胞的染色体与柴胡细胞中的染色体数目、形态相似,且含有双亲的DNA片段
【解析】
【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞,进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
【小问1详解】
植物组织培养过程应注意无菌操作,故植物首先经过消毒处理;由外植体形成愈伤组织的过程是脱分化;A处理为X射线处理,破坏供体细胞的染色质。
【小问2详解】
分析题意,FAD本身无荧光,当其进入细胞后可被酯酶分解为无毒、具有荧光的物质会留在细胞内发出荧光发出荧光,故应选择发出荧光的原生质体用于融合。
【小问3详解】
获得的原生质体常使用化学试剂聚乙二醇(PEG)诱导融合;由于杂种细胞由于融合后在细胞核和细胞质的功能上实现互补,使细胞恢复正常分裂,故只有异源融合的原生质体可持续分裂形成再生细胞团;过程④是再分化阶段,芽的分化要求培养基中细胞分裂素比例较高。
【小问4详解】
据表格信息可知,植株后代乙无红豆杉DNA片段,说明其不是杂种植株,一定不是所需植株;甲、丙类型植株与柴胡细胞中的染色体数目相同、形态相似,且含有双亲的DNA片段,说明甲、丙植株属于杂种植株,它们的染色体主要由柴胡亲本来源的染色体组成,红豆杉亲本的遗传物质可能不是以染色体的形式存在于杂种植株细胞中,而是以遗传物质重组的方式整合进柴胡的基因组。
19. 科学家利用单克隆抗体技术,分别获得鼠抗体与人抗体,再将抗体进行改造,生产出效果更好的鼠—人嵌合抗体,用于癌症治疗。下图表示形成鼠—人嵌合抗体的过程。请据图回答:
(1)培养骨髓瘤细胞时,需用___________________处理一段时间,这样组织就会分散成单个细胞,此外还应定期更换____________,以清除代谢产物。
(2)制备单克隆抗体时,先用特定的选择性培养基进行筛选,获得________________;然后对上述细胞进行抗体检测,选取___________________________的细胞进行克隆化培养;最终获得单克隆抗体,其优点是____________________________________________。
(3)有人提出:将经特定抗原刺激产生的B淋巴细胞的细胞核移植到去核骨髓瘤细胞中来产生单克隆抗体,该技术称为________________。
(4)改造鼠源杂交瘤抗体,生产鼠—人嵌合抗体,属于_______________(生物工程)的范畴。该过程要根据________________________,设计嵌合抗体的结构,最终对基因进行操作。
【答案】 ①. 胰蛋白酶(或胶原蛋白酶) ②. 培养液 ③. 杂交瘤细胞 ④. 专一抗体检验阳性(或能产生专一抗体) ⑤. 特异性强、灵敏度高、可大量制备 ⑥. 动物体细胞核移植技术 ⑦. 蛋白质工程 ⑧. 预期的嵌合抗体功能
【解析】
【分析】1.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,在经过两次筛选: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。两次抗体检测:专一抗体检验阳性,获得能产生特异性抗体、又能大量增殖杂交瘤细胞,最后从培养液或小鼠腹水中提取单克隆抗体。
2.蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行基因改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需要。
【详解】(1)培养骨髓瘤细胞时,需要将所选取的组织细胞分散开,以利于细胞融合,可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理离体组织细胞使之分散开,此外还应定期更换培养液,以清除代谢产物,有利于细胞的生长。
(2)根据分析可知,制备单克隆抗体时,因为细胞的融合过程是随机的,因此融合后需要先用特定的选择性培养基进行筛选,获得杂交瘤细胞;然后对上述细胞进行抗体检测,选取专一抗体检验阳性(或能产生专一抗体)的细胞进行克隆化培养;最终获得单克隆抗体,单克隆抗体表现的优点为特异性强、灵敏度高、可大量制备。
(3)有人设计用体细胞核移植技术将经特定抗原刺激产生的B淋巴细胞的细胞核移植到去核骨髓瘤细胞中来产生单克隆抗体,这是获得单克隆抗体的新举措。
(4)从免疫的角度考虑,对人体来说鼠源抗体为抗原,若利用人的抗体与之嵌合,则排斥作用会减轻,对人体的副作用会减少,因此设计改造鼠源杂交瘤抗体,生产鼠—人嵌合抗体,这属于蛋白质工程的技术范畴。该过程首先需要根据预期的嵌合抗体功能,设计嵌合抗体的结构,然后推测相应的基因片段,最终对基因进行操作,因此该工程又叫做第二代基因工程。
【点睛】熟知单克隆抗体的制备过程及其原理是解答本题的关键,蛋白质工程的设计思路也是本题的考查点,掌握单克隆抗体的优点是解答本题的另一关键。
20. 如表是几种限制酶识别序列及其切割位点,图1、图2中标注了相关限制酶的切割位点,其中切割位点相同的酶不重复标注。请回答下列问题:
限制酶
BamHⅠ
BclⅠ
Sau3AⅠ
HindⅢ
识别序列及切割位点
(1)用图中质粒和目的基因构建重组质粒,应选用__________两种限制酶切割,酶切后的载体和目的基因片段,通过________酶的作用形成重组质粒。为了扩增重组质粒,需将其转入处于__________态的大肠杆菌中。
(2)为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌,应在筛选平板培养基中添加__________。
(3)若BamHⅠ酶切的DNA末端与BclⅠ酶切的DNA末端连接,连接部位的6个碱基对序列为__________,对该部位,这两种酶__________(填“都能”“都不能”或“只有一种能”)切开。
(4)假设所用的酶均可将切割位点完全切开,若用Sau3AⅠ切割图1质粒,可能获得__________种大小不同的DNA片段。
(5)常用PCR技术扩增目的基因,所用的引物组成为图2中__________。该PCR反应体系的主要成分应该包含扩增缓冲液(含Mg2+)、水、引物、模板DNA、__________和__________。
【答案】 ①. BclⅠ和HindⅢ ②. DNA连接 ③. 感受 ④. 四环素 ⑤. 或 ⑥. 都不能 ⑦. 3 ⑧. 引物甲和引物丙 ⑨. 4种脱氧核糖核苷酸 ⑩. 热稳定DNA聚合酶(或Taq酶)
【解析】
【分析】1、基因工程是指按照人们的意愿,进行严格的设计,并通过体外DNA重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
2、理解基因工程的概念:基因工程的别名 基因拼接技术或DNA重组技术操作环境 生物体外操作对象 基因操作水平 DNA分子水平基本过程 剪切→拼接→导入→表达结果 人类需要的基因产物。
3、获取目的基因的方法主要有两种:
(1)从供体细胞的DNA中直接分离基因,最常用的方法是“鸟枪法”又叫“散弹射击法“;
(2)人工合成基因,这种方法有两条途径,一是以目的基因转录的信使RNA为模板,反转录成互补的单链DNA,再在酶的作用下合成双链DNA,即目的基因;另一条途径是蛋白质的氨基酸序列,推测出信使RNA序列,再推测出结构基因的核苷酸序列,然后用化学的方法以单核苷酸为原料合成。
【详解】(1)选择的限制酶在目的基因的两侧都应该有切割位点,又因为用BamHⅠ酶会将两个标记基因都破坏,所以构建基因表达载体时只能选择BclI和HindⅢ对质粒和目的基因进行切割,露出两种不同的黏性末端,再利用DNA连接酶将两者定向连接。再将重组质粒导入感受态的大肠杆菌进行扩增。
(2)由于构建重组质粒的时候,氨苄青霉素抗性基因被破坏,而四环素的抗性基因没有被破坏,所以为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌,应在筛选平板培养基中添加四环素。
(3)根据表格中碱基分析,若BamHI酶切的DNA末端与Bcl I酶切的DNA末端连接,连接部位的6个碱基对序列为或,对于该部位,这两种酶都不能切开。
(4)根据表格分析可知Sau3A I可以切割BclI和BamH I的切割位点,所以若用Sau3A I切图1质粒最多可能获得3种大小不同的DNA片段。
(5)根据图2可知对目的基因进行扩增时的引物应该是引物甲和引物丙。该PCR反应体系的主要成分应该包含扩增缓冲液(含Mg2+)、水、引物、模板DNA、4种脱氧核糖核苷酸、热稳定DNA聚合酶(或Taq酶)。
【点睛】本题考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的原理及操作步骤,掌握各操作步骤的相关细节,能结合所学的知识准确答题,旨在考查考生信息获取的能力与知识的迁移运用能力。
21. 全球每年有超过800万吨的塑料垃圾流进海洋,开展微生物介导的各种塑料降解体系的研究,加快塑料污染物治理技术的研发,对海洋生态保护具有十分重要的意义。为筛选获得能有效降解聚乙烯塑料的海洋真菌,某科研小组进行了如图所示的实验,已知棉塞可过滤空气,防止杂菌污染。请回答下列问题:
(1)据上图分析,样品中的聚乙烯降解菌可能是_______(填“好氧菌”或“厌氧菌”)。配制好的培养基通常可以使用_______法灭菌,纯化培养所用的培养基通常添加_______作为凝固剂。对划线后的平板进行一段时间的培养,若第一划线区域不间断地长满了菌落,第二划线区域无菌落,则出现这种现象的原因可能是_______(答出一点)。
(2)为了得到能高效降解聚乙烯的真菌,该科研小组利用筛选获得的真菌A、B继续进行实验,结果如下图所示。请据图写出该实验的实验思路:_______。由实验结果可知,真菌A、B中,更适宜用于降解聚乙烯的为________。
【答案】(1) ①. 好氧菌 ②. 高压蒸汽灭菌##湿热灭菌 ③. 琼脂 ④. 接种环在第二次划线前未冷却;划线时未接触第一次划线的末端
(2) ①. 将等量的真菌A、B分别接种在两组含等量聚乙烯的培养液中,定期检测两组培养液中聚乙烯的剩余量 ②. 真菌B
【解析】
【分析】微生物培养过程中,一方面要为培养的微生物提供合适的营养和环境条件,另一方面要保证其他微生物无法进入,因此获得纯净培养物的关键是无菌技术,即防止外来杂菌的污染;分离特定微生物可通过制备选择培养基培养混合的微生物,在这种培养基上,仅得到或筛选出所需要的微生物,而其他不需要的种类在这种培养基上是不能生存。常用的微生物接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法两种,其中稀释涂布平板法可用于微生物的计数。
【小问1详解】
据题干已知棉塞可过滤空气,又据图推测,在用液体培养基培养目的菌时需要振荡培养,而振荡会增加培养液中的溶氧量,由此可推样品中的聚乙烯降解菌可能是好氧菌。配制好的培养基通常可以使用高压蒸汽灭菌(湿热灭菌)法灭菌,纯化培养所用的培养基通常添加琼脂作为凝固剂。第二次划线是从上一次的末端开始划线,这样做的目的是将聚集的菌种逐步减少以获得单个菌落。利用平板划线法纯化菌种时,通常使用的划线工具是接种环。划线的某个平板培养后,第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌落,第二划线区域无菌落,造成划线无菌落可能的操作失误是接种环灼烧后未冷却或划线未从第一区域末端开始。
【小问2详解】
要筛选能高效降解聚乙烯的两种真菌就要分成两组比较其分解能力。因此将等量的真菌A、B分别接种于两组含等量聚乙烯的培养液中,定期检测两组培养液中聚乙烯的剩余量。据图观察真菌B组聚乙烯的剩余量更少,更适宜用于降解聚乙烯。
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