精品解析:黑龙江哈尔滨市第九中学2024级高二下学期期中考试 生物试卷
2026-06-09
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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 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 黑龙江省 |
| 地区(市) | 哈尔滨市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.81 MB |
| 发布时间 | 2026-06-09 |
| 更新时间 | 2026-06-09 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58264476.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
哈尔滨市第九中学2024级高二下学期
期中考试生物试卷
(本试卷分为单项选择题、不定项选择题和非选择题,共44题,满分100分,考试时间90分钟)
一、单项选择题(本题包括35小题,共计35分。每题只有一个选项符合题意,每题1分)
1. 《舌尖上的中国》曾向全国观众介绍了各地多种传统发酵美食。下列关于传统发酵技术及发酵食品安全分析的叙述,正确的是( )
A. 制作果酒时,新鲜葡萄应先去除枝梗和腐烂的籽粒,再清洗1~2次
B. 利用果酒进行果醋发酵时,发酵液产生的气泡量明显多于果酒发酵时产生的气泡量
C. 泡菜发酵过程中亚硝酸盐的含量先升高后降低,食用时要注意发酵时间
D. 腐乳制作中,毛霉等多种微生物产生的脂肪酶可将豆腐中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸
【答案】C
【解析】
【详解】A、制作果酒时若先去除枝梗再清洗,会导致葡萄表皮破损,易被杂菌污染,正确操作应先清洗葡萄,再去除枝梗和腐烂籽粒,A错误;
B、果酒发酵时酵母菌无氧呼吸分解葡萄糖产生酒精和大量CO2,会产生大量气泡;果醋发酵时醋酸菌将酒精转化为醋酸的过程无CO2生成,产生的气泡量远少于果酒发酵,B错误;
C、泡菜发酵初期,杂菌大量繁殖将硝酸盐还原为亚硝酸盐,亚硝酸盐含量升高;后期乳酸菌大量繁殖产生乳酸,抑制杂菌活性,亚硝酸盐被逐步分解,含量下降,因此食用泡菜需保证足够发酵时间,避免亚硝酸盐含量过高危害健康,C正确;
D、酶具有专一性,脂肪酶可将脂肪分解为甘油和脂肪酸,分解豆腐中蛋白质为小分子肽和氨基酸的是蛋白酶,D错误。
2. 如图是泡菜制作过程中乳酸菌含量随着发酵时间的变化曲线。下列相关叙述错误的是( )
A. 乳酸菌是一种原核生物,代谢类型是异养厌氧型
B. 制作泡菜时加入的盐水需要没过全部菜料,以提供无氧环境
C. 发酵初期和发酵后期造成乳酸菌数量较少的原因不同
D. 据图可推测在泡菜发酵中期乳酸含量达到最大
【答案】D
【解析】
【分析】泡菜的制作所使用的微生物是乳酸菌,代谢类型是异养厌氧型,在无氧条件下乳酸菌能够将蔬菜中的葡萄糖氧化为乳酸。泡菜的制作流程是:选择原料、配置盐水、调味装坛、密封发酵。
【详解】A、乳酸菌没有以核膜为界限的细胞核,是一种原核生物,代谢类型是异养厌氧型,A正确;
B、制作泡菜所需菌种是厌氧型,加入的盐水需要没过全部菜料,以提供无氧环境,B正确;
C、发酵初期和发酵后期造成乳酸菌数量较少的原因不同:发酵初期是由于仍含有少量氧气抑制乳酸菌,后期是由于营养物质不足导致乳酸菌数量较少,C正确;
D、图示为乳酸菌含量随着发酵时间的变化曲线,在中期时乳酸菌含量达到最大,但发酵中期=乳酸发酵使乳酸不断积累,发酵后期继续进行乳酸发酵,乳酸含量继续增加,D错误。
故选D。
3. 大肠杆菌的鉴定培养基的配方如表所示,生长在此培养基上的大肠杆菌菌落呈深紫色,并有金属光泽。下列叙述正确的是( )
成分
蛋白胨
葡萄糖
伊红
亚甲基蓝
蒸馏水
琼脂
含量
10g
10g
2g
0.4g
0.065g
1000mL
15g
A. 在该培养基上生长的菌落均呈现深紫色
B. 蛋白胨可为大肠杆菌提供氮源和碳源等
C. 该培养基应先灭菌再调节pH
D. 琼脂可为大肠杆菌的生长提供能量
【答案】B
【解析】
【分析】根据物理状态可分为固体培养基、液体培养基、半固体培养基;根据培养功能可分为基础培养基、选择培养基、鉴别培养基等。
【详解】A、该培养基含有伊红和亚甲基蓝,用于鉴别大肠杆菌,其他微生物可能生长但不会显深紫色,因此并非所有菌落均呈深紫色,A错误;
B、蛋白胨是蛋白质水解产物,含有碳源、氮源和维生素等,可为大肠杆菌提供氮源和碳源,B正确;
C、培养基制备应先调节pH再灭菌,避免灭菌高温改变pH,C错误;
D、琼脂仅作为凝固剂,不提供能量,D错误。
故选B。
4. 如图是发酵工程基本环节的过程示意图。下列相关叙述错误的是( )
A. 可以通过诱变育种或基因工程育种获得性状优良的菌种
B. 过程①表示扩大培养,制备培养基需要加入适量的营养成分
C. 发酵罐内发酵是整个发酵工程的中心环节,发酵过程中不能改变发酵条件
D. 图示过程的产品为细胞代谢物,若为细胞本身则需要进行过滤、沉淀
【答案】C
【解析】
【分析】发酵工程一般包括菌种的选育,扩大培养,培养基的配制、灭菌,接种,发酵,产品分离、提纯等方面。
【详解】A、性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来,也可以通过诱变育种或基因工程育种获得,A正确;
B、工业发酵罐的体积很大,接入的菌种总体积也较大,因此在发酵之前还需要对菌种进行扩大培养,过程①表示扩大培养,制备培养基需要加入适量的营养成分,以支持微生物的生长和代谢活动,B正确;
C、发酵罐内发酵是整个发酵工程的中心环节,在发酵过程中,发酵条件是可以根据需要进行调整的,以优化发酵过程和提高产物的产量和质量,C错误;
D、如果发酵产品是微生物细胞本身,可在发酵结束之后,采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥得到产品。如果产品是代谢物,可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品,D正确。
故选C。
5. 在生产和科研实践中,经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。下列相关叙述错误的是( )
A. 对操作者的双手和操作台采用的消毒方法可以不同
B. 在紫外线照射前喷洒苯酚,可提高对接种室的消毒效果
C. 进行酵母菌纯化实验时,接种过程需全程在酒精灯火焰旁进行
D. 培养大肠杆菌时可以添加适量抗生素以达到抑制杂菌污染的目的
【答案】D
【解析】
【详解】A、操作者的双手一般用酒精擦拭消毒,操作台可采用酒精擦拭、紫外线照射等方法消毒,二者采用的消毒方法可以不同,A正确;
B、紫外线能杀灭空气中的微生物,照射前喷洒苯酚可辅助杀灭沉降的微生物,能提高接种室的消毒效果,B正确;
C、酒精灯火焰旁存在无菌区域,酵母菌纯化的接种过程为避免杂菌污染,需全程在酒精灯火焰旁操作,C正确;
D、大肠杆菌属于细菌,抗生素可抑制细菌的生长繁殖,添加抗生素不仅会抑制杂菌,也会抑制大肠杆菌的生长,无法达到培养大肠杆菌的目的,D错误。
6. 某实验小组利用酵母菌菌液进行如图所示的平板划线操作,划线的顺序为①→②→③→④→⑤。下列有关叙述错误的是( )
A. 该实验可分离纯化酵母菌
B. 该过程中接种环至少要灼烧6次
C. 纯培养物最有可能出现在区域⑤
D. 菌落数目稳定时,选取菌落数在30~300的且差异不大的平板进行计数
【答案】D
【解析】
【详解】A、平板划线法可通过逐步稀释菌液,最终获得由单个微生物繁殖而来的单菌落,可实现酵母菌的分离纯化,A正确;
B、平板划线操作中,划线前需灼烧接种环进行灭菌,每次划线结束后都要灼烧接种环杀死残留菌种,全部划线结束后还需灼烧接种环避免污染环境,共5个划线区域,因此接种环至少灼烧1+5=6次,B正确;
C、划线过程中菌液的浓度随划线次数增加逐渐降低,区域⑤是最后一次划线的区域,最容易得到单菌落,即纯培养物最可能出现在区域⑤,C正确;
D、选取菌落数在30~300的平板进行计数是稀释涂布平板法的计数要求,平板划线法无法对微生物进行计数,D错误。
7. 某科研人员对菊花进行实验研究时发现了一株高产且抗病虫害能力较强的优良母株。该科研人员通过实验,将该种优良性状保存了下来,过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 接种后一定要在光照条件下诱导完成①②过程
B. 过程①形成的愈伤组织细胞的分化程度较低,全能性较高
C. 切割成小段后的基部丛芽需要先进行灭菌处理
D. 细胞分裂素/生长素的比值较高容易诱导生根
【答案】B
【解析】
【详解】A、过程①为脱分化,脱分化阶段需要避光处理,光照会抑制愈伤组织的形成,仅再分化阶段需要光照,A错误;
B、愈伤组织是脱分化形成的薄壁细胞,分化程度较低,细胞全能性较高,B正确;
C、基部丛芽是具有活性的外植体,若进行灭菌处理会导致植物细胞死亡,仅能进行消毒处理,C错误;
D、植物组织培养中,细胞分裂素/生长素的比值较高时更容易诱导芽的分化,比值较低时才利于诱导生根,D错误。
8. 为培育抗青枯病的马铃薯新品种R和A206,研究人员用抗青枯病野生种马铃薯(2N=24)与易感青枯病栽培种马铃薯(4N=48)进行了如图所示的操作。下列叙述错误的是( )
A. 杂交品种R的体细胞中含有36条染色体
B. 制备原生质体时,酶解液的渗透压应比细胞液的低
C. 体细胞杂交中可用高Ca2+一高pH融合法诱导原生质体融合
D. 新品种A206马铃薯植株可能比野生种马铃薯植株长得更为高大
【答案】B
【解析】
【分析】植物体细胞杂交技术:就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。
【详解】A、杂交品种R为有性生殖而来,抗青枯病野生种马铃薯(2N=24)产生的配子中含12条染色体,易感青枯病栽培种马铃薯(4N=48)产生的配子中含24条染色体,配子结合形成杂交品种R,体细胞中含有36条染色体,A正确;
B、制备原生质体时,酶解液的渗透压应比细胞液的高,否则原生质体吸水胀破,B错误;
C、诱导原生质体融合的化学法主要有使用PEG(或聚乙二醇)和高Ca2+-高pH值融合法,C正确;
D、新品种A206马铃薯植株为六倍体,可能比野生种马铃薯植株长得更为高大,D正确。
故选B。
9. CMV是危害烟草的主要病毒,CMV侵染烟草后,发病的叶片会褪绿变成黄色。为筛选抗CMV的烟草突变株,科研小组进行的实验流程如图所示。下列说法正确的是( )
A. 烟草幼苗茎尖病毒极少,直接取其进行组织培养可得到抗CMV植株
B. 若取发病叶片中的绿色区域,进行组织培养可能得到抗CMV植株
C. 选取的叶片组织用无菌水消毒处理,经脱分化和再分化过程培养成抗CMV植株
D. 接种CMV起到了选择作用,因此经组织培养后得到的植株无需再进行抗CMV鉴定
【答案】B
【解析】
【详解】A、 烟草幼苗茎尖病毒极少,直接进行组织培养得到的是不含CMV的脱毒植株,不具备CMV抗性,A错误;
B、 CMV侵染后发病叶片褪绿变黄,叶片中绿色区域的细胞可能存在抗CMV的突变,未被病毒侵染破坏,因此取该区域进行组织培养可能得到抗CMV植株,B正确;
C、 植物组织培养时,外植体需要用酒精、次氯酸钠等消毒剂进行消毒处理,无菌水仅用于消毒后冲洗;且不是所有选取的叶片组织都具备CMV抗性,需要经过筛选才能得到抗性植株,C错误;
D、接种CMV仅起到初步选择的作用,组织培养过程中可能发生变异,因此得到的植株仍需进行抗CMV鉴定,确认抗性性状,D错误。
10. 植物组织培养技术不仅在基础科学研究中不可或缺,更在产业化应用中发挥着巨大的价值,下列应用中不涉及该技术的是( )
A. 杂交水稻培育 B. 花药离体培养
C. 快速繁殖兰花 D. 植物体细胞杂交
【答案】A
【解析】
【详解】A、杂交水稻是通过不同水稻品种杂交获得杂种后代,依赖传统杂交育种(有性生殖),不涉及植物组织培养技术,A符合题意;
B、花药离体培养属于植物组织培养的应用,通过培养花药中的花粉细胞获得单倍体植株,B不符合题意;
C、快速繁殖兰花利用植物组织培养的微型繁殖技术,可短时间获得大量遗传性状一致的兰花植株,涉及植物组织培养技术,C不符合题意;
D、植物体细胞杂交后,需要通过植物组织培养将融合细胞培育成完整植株,D不符合题意。
11. 取自某动物的组织细胞的培养过程如图所示。下列相关分析正确的是( )
A. ①过程往往需要用胃蛋白酶或机械法处理切取的组织
B. ②过程一般采用液体培养基,并维持一定气体环境
C. 为避免培养过程中的杂菌污染,③④过程中培养瓶盖必须旋紧不漏气
D. ④过程培养的细胞都具有无限增殖的特点
【答案】B
【解析】
【详解】A、①过程为分散组织细胞获得单个细胞,胃蛋白酶的最适pH为酸性,而动物细胞培养的适宜pH为7.2~7.4,该条件下胃蛋白酶失活,因此需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,A错误;
B、动物细胞培养一般采用液体培养基,且需要维持95%空气加5%CO2的气体环境,其中CO2的作用是维持培养液的pH,B正确;
C、动物细胞培养需要氧气供应,若将培养瓶盖旋紧不漏气,会导致细胞缺乏氧气无法进行有氧呼吸,且会阻碍CO2排出,无法维持培养液pH,避免杂菌污染依靠无菌操作、添加抗生素等措施,C错误;
D、④传代培养过程中,多数细胞增殖到一定代数后会衰老凋亡,只有少数细胞发生基因突变获得不死性,具有无限增殖的特点,D错误。
12. 试管婴儿、试管苗、克隆羊三者均属于生物工程技术的杰出成果,下面对其生物学原理及技术的叙述正确的是( )
A. 都属于无性生殖,能保持亲本性状 B. 都不会发生基因突变
C. 都应用了细胞工程的相关技术 D. 都充分体现了体细胞的全能性
【答案】C
【解析】
【详解】A、试管婴儿为体外受精(有性生殖),试管苗为植物组织培养(无性生殖),克隆羊为核移植(无性生殖),三者不都属于无性生殖,A错误;
B、三者均涉及细胞分裂和DNA复制,均可能发生基因突变,B错误;
C、试管婴儿需胚胎工程(属于细胞工程),试管苗需植物细胞工程,克隆羊需动物细胞工程,均应用细胞工程技术,C正确;
D、克隆羊体现的是体细胞核全能性(非完整细胞),D错误。
故选C。
13. 研究人员将小型猪皮肤成纤维细胞重编程为诱导多能干细胞(iPS),这些iPS细胞在体外培养下能够分化成各种不同类型的细胞。下列叙述错误的是( )
A. 小型猪体内已分化的T细胞也有可能被诱导形成iPS细胞
B. 用皮肤成纤维细胞重编程为iPS细胞时可能需借助载体将特定基因导入皮肤成纤维细胞中
C. iPS细胞体外分化的过程与细胞内基因表达的调控有关
D. 利用自体iPS细胞治疗疾病时,理论上需要注射免疫抑制剂来抑制免疫排斥反应
【答案】D
【解析】
【详解】A、高度分化的体细胞都保留了该物种全套的遗传物质,理论上都可通过诱导重编程形成iPS细胞,因此已分化的T细胞也可能被诱导形成iPS细胞,A正确;
B、目前制备iPS细胞的常用方法是借助载体将Oct4等诱导重编程的特定基因导入高度分化的体细胞中,因此用皮肤成纤维细胞重编程为iPS细胞时可能需借助载体导入特定基因,B正确;
C、细胞分化的实质是基因的选择性表达,受细胞内基因表达的调控,因此iPS细胞体外分化的过程与基因表达调控有关,C正确;
D、自体iPS细胞来自患者自身的体细胞,遗传物质与患者自身细胞完全一致,分化得到的细胞移植回体内不会引发免疫排斥反应,理论上不需要注射免疫抑制剂,D错误。
14. 下列关于卵裂的叙述,正确的是( )
A. 卵裂是指卵细胞的分裂
B. 卵裂在透明带内进行
C. 卵裂发生在原肠胚时期
D. 卵裂时DNA每复制一次细胞连续分裂两次
【答案】B
【解析】
【分析】卵裂期:细胞进行有丝分裂,数量增加,胚胎总体积不增加。据此分析作答。
【详解】A、卵裂是特指受精卵的分裂,是一种特殊的有丝分裂,A错误;
B、卵裂是在透明带内进行的,卵裂的细胞进行有丝分裂,B正确;
C、卵裂发生在精子与卵细胞结合后的受精卵阶段,C错误;
D、卵裂时细胞进行有丝分裂,此时DNA每复制一次细胞分裂一次,D错误。
故选B。
15. 如图为某动物细胞核基因局部示意图,已知限制酶EcoRV和BclI的识别序列和切割位点分别为5'—GAT↓ATC—3'和5'—T↓GATCA—3'。下列相关叙述错误的是( )
A. 限制酶EcoRV和BclI切割的都为磷酸二酯键
B. 限制酶EcoRV切割该基因后形成的是黏性末端
C. 该动物细胞内复制该基因时需要解旋酶打开④氢键
D. T4DNA连接酶能将BclI切割后的两个片段连接起来
【答案】B
【解析】
【分析】限制酶:(1)来源:主要从原核生物中分离纯化出来。(2)特异性:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。(3)结果:形成黏性末端或平末端。
【详解】A、限制酶EcoRV和限制酶BclI切割的化学键都是磷酸二酯键,A正确;
B、限制酶EcoRV切割该基因后形成的是平末端,B错误;
C、该动物细胞内复制该基因时需要解旋酶将④氢键打开,C正确;
D、T4DNA连接酶能连接互补的黏性末端和平末端,D正确。
故选B。
16. 下列有关植物体细胞杂交与动物细胞融合的叙述,正确的是( )
A. 应用的原理都涉及细胞膜具有选择透过性
B. 都需要使用CO2培养箱
C. 都需要对融合后的细胞进行筛选
D. 成功标志都是得到具有双亲优良性状的杂种个体
【答案】C
【解析】
【分析】诱导原生质体融合的方法物理法(离心、电融合法等)和化学法(聚乙二醇);诱导动物细胞融合的方法:物理法(离心、电融合法等)、化学法(聚乙二醇(PEG))和生物法(灭活的病毒)。
【详解】A、动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性,植物体细胞杂交的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性,应用的原理都涉及细胞膜具有流动性,A错误;
B、动物细胞融合后需要在CO2培养箱维持培养环境的pH,而植物体细胞杂交后的细胞培养通常不需要使用CO2培养箱,B错误;
C、细胞融合具有随机性,且融合率不是100%,因此动物细胞融合和植物体细胞杂交的操作过程中都需要对得到的杂种(或杂交)细胞进行筛选,以获得两种不同细胞的融合体,C正确;
D、植物体细胞杂交的成功标志是形成杂种植株,而动物细胞融合的成功标志是获得具有特定功能的融合细胞,并不形成新个体,D错误。
故选C。
17. 下列有关细胞工程的相关叙述,正确的有( )
①细胞产物的工厂化生产利用了植物细胞培养技术,它不占用耕地,几乎不受季节等的限制
②由iPS细胞产生的特定细胞,在临床治疗中存在导致肿瘤发生的风险
③胚胎干细胞是目前发现最早、研究最多、应用也最为成熟的成体干细胞
④畜牧业生产中,利用体细胞核移植技术,可以促进优良畜群的繁育
⑤同一胚胎的后代有相同的遗传物质,因此胚胎分割可看作动物无性繁殖或克隆的方法之一
⑥胚胎移植对供体、受体进行免疫检查,防止发生免疫排斥反应
A. 一项 B. 两项 C. 三项 D. 四项
【答案】D
【解析】
【详解】①细胞产物的工厂化生产利用植物细胞培养技术,通过体外培养愈伤组织获取目标产物,无需占用耕地种植植株,几乎不受季节、环境等因素限制,①正确;
②iPS细胞(诱导多能干细胞)分化能力强,若诱导分化不彻底,残留的具有高增殖潜能的细胞移植入机体后,存在增殖失控引发肿瘤的风险,②正确;
③胚胎干细胞来源于早期胚胎,属于全能干细胞,③错误;
④体细胞核移植技术即克隆技术,可快速复制具有优良性状的家畜个体,能有效促进优良畜群的繁育,④正确;
⑤同一胚胎由同一个受精卵发育而来,分割获得的后代遗传物质一致,因此胚胎分割属于动物无性繁殖(克隆)的方法之一,⑤正确;
⑥受体子宫对移入的同种外来胚胎基本不发生免疫排斥反应,因此胚胎移植无需进行免疫检查,⑥错误。
ABC不符合题意,D符合题意。
18. 下列关于基因工程的基本操作程序的叙述,正确的是( )
A. 植物的受体细胞可以是受精卵,也可以是叶肉细胞等体细胞
B. 将目的基因导入双子叶植物细胞只能采用花粉管通道法
C. 将某种药用蛋白基因导入动物的乳腺细胞中即可获得乳腺生物反应器
D. 基因表达载体上的抗生素合成基因常用于重组DNA分子的筛选
【答案】A
【解析】
【详解】A、植物细胞具有全能性,受精卵全能性高可作为受体细胞,叶肉细胞等体细胞经植物组织培养可发育为完整植株,也可作为受体细胞,A正确;
B、将目的基因导入双子叶植物细胞常用农杆菌转化法,除此之外还有花粉管通道法等,B错误;
C、制备乳腺生物反应器需要将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控元件重组,再导入动物受精卵中,使发育后的雌性个体可在乳腺中分泌药用蛋白,直接将目的基因导入乳腺细胞无法获得乳腺生物反应器,C错误;
D、基因表达载体上的抗生素抗性基因属于标记基因,常用于重组DNA分子的筛选,D错误。
19. 红安格斯牛的肉质鲜美、营养全面,某示范养殖基地利用本地黄牛作受体牛进行胚胎移植,同期移植接种了150枚纯种胚胎。下列相关叙述错误的是( )
A. 红安格斯牛的主要职能是提供具有优良遗传特性的胚胎
B. 此法获得的红安格斯犊牛性状与本地黄牛相同
C. 胚胎移植可以充分发挥红安格斯牛的繁殖潜力
D. 本地黄牛作受体牛应具有健康的体质和正常繁殖能力
【答案】B
【解析】
【详解】A、红安格斯牛作为胚胎供体,主要职能是提供具有优良遗传特性的胚胎,A正确;
B、犊牛的性状由胚胎的遗传物质决定,胚胎来自纯种红安格斯牛,本地黄牛仅作为受体提供胚胎发育的场所,不影响子代性状,因此获得的犊牛性状与红安格斯牛基本一致,B错误;
C、胚胎移植可让优良供体母牛无需承担妊娠繁育的过程,短时间内获得大量后代,充分发挥红安格斯牛这类优良个体的繁殖潜力,C正确;
D、受体牛的作用是孕育胚胎,因此需要具备健康的体质和正常的繁殖能力,保证胚胎正常发育,D正确。
20. 下列有关胚胎分割的叙述,错误的是( )
A. 胚胎分割需要在显微镜下用分割针或分割刀操作
B. 对囊胚进行胚胎分割时要保证将内细胞团均等分割
C. 分割后的胚胎可直接移植给受体或体外培养后再移植给受体
D. 胚胎分割产生的后代个体表型一定完全相同
【答案】D
【解析】
【详解】A、胚胎分割属于显微操作,需要在显微镜下借助分割针或分割刀完成操作,A正确;
B、囊胚的内细胞团将来发育为胎儿的各种组织,对囊胚进行分割时需将内细胞团均等分割,避免影响分割后胚胎的恢复和发育,B正确;
C、分割后的胚胎可直接移植给受体,也可先进行体外培养至适宜发育阶段后再移植,C正确;
D、表型由基因型和环境共同决定,胚胎分割产生的后代个体基因型相同,但受环境条件、表观遗传或变异等因素影响,表型不一定完全相同,D错误。
21. 将绵羊的体细胞核移植到去核的卵母细胞内形成重构卵,可以培养成胚胎,并最终发育成完整个体,而将体细胞直接培养或体细胞核移植到未去核的卵母细胞内都不能形成胚胎,下列对这些现象的表述不正确的是( )
A. 说明体细胞核具有全能性
B. 说明特定的细胞质是细胞核表现全能性的必要条件
C. 说明卵母细胞具有全能性
D. 说明染色体数量的变异可能使细胞核不能表现全能性
【答案】C
【解析】
【详解】A、将体细胞核移植到去核卵母细胞中最终能发育为完整个体,说明高度分化的动物体细胞核具有发育成完整个体的潜能,即具有全能性,A正确;
B、体细胞直接培养无法形成胚胎,但体细胞核移入去核卵母细胞后可发育为胚胎,说明卵母细胞的特定细胞质是细胞核表现全能性的必要条件,B正确;
C、该过程中重构胚的遗传物质主要来自体细胞核,去核卵母细胞仅提供细胞质,实验结果体现的是体细胞核的全能性,无法说明卵母细胞具有全能性,C错误;
D、体细胞核移植到未去核的卵母细胞中时,细胞内染色体数目与正常个体不符(发生染色体数量变异),且无法形成胚胎,说明染色体数量变异可能使细胞核不能表现全能性,D正确。
22. 下列不属于基因工程应用的是( )
A. 培育青霉菌并从中提取青霉素 B. 利用乳腺生物反应器生产药物
C. 制造一种能分解石油的“超级细菌” D. 制造一种能产生干扰素的基因工程菌
【答案】A
【解析】
【分析】1、植物基因工程的应用:
(1)抗虫转基因植物;
(2)抗病转基因植物;
(3)抗逆转基因植物;
(4)转基因改良植物品质。
总之基因工程在农业上用于生产高产、稳产和具有优良品质的品种,能产生抗逆性品种。
2、动物基因工程的成果:
(1)提高动物的生长速度:外源生长激素基因;
(2)改善畜产品的品质;
(3)转基因动物生产药物;
(4)转基因动物作器官移植的供体。
3、医药卫生方面的成果:主要是生产基因工程药物,如人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、干扰素等。
4、环境保护方面:环境监测和对污染环境的净化。
【详解】A、培育青霉菌并从中提取青霉素,没有采用基因工程技术,A错误;
B、利用乳腺生物反应器生产药物,属于动物基因工程的应用,B正确;
C、制造一种能分解石油的“超级细菌”,是基因工程在环保方面的应用,C正确;
D、由分析可知,制造一种能产生干扰素的基因工程菌,是基因工程在医药方面的应用,D正确;
故选A。
23. 人的血清白蛋白在临床上需求量很大。科学家培育出一种转基因山羊,其膀胱上皮细胞可以合成人的血清白蛋白并分泌到尿液中。下列叙述正确的是( )
A. 可从人体成熟的红细胞中获取血清白蛋白基因
B. 应选用膀胱上皮细胞作为目的基因的受体细胞
C. 转基因山羊的血清白蛋白基因只存在于膀胱上皮细胞中
D. 转基因山羊将血清白蛋白分泌到尿液中有利于该蛋白的收集
【答案】D
【解析】
【详解】A、人体成熟的红细胞没有细胞核和各类细胞器,不存在核基因,无法从中获取血清白蛋白基因,A错误;
B、培育转基因动物时,需要选择全能性高的受精卵作为目的基因的受体细胞,膀胱上皮细胞是高度分化的体细胞,全能性受限制,无法发育为完整个体,B错误;
C、目的基因导入受精卵后,由受精卵分裂分化形成的转基因山羊的所有体细胞都含有血清白蛋白基因,该基因仅在膀胱上皮细胞中选择性表达,C错误;
D、转基因山羊的血清白蛋白可直接随尿液排出,只需收集尿液即可获取该蛋白,无需对山羊进行创伤性操作,大幅降低了蛋白收集的难度,有利于该蛋白的收集,D正确。
24. 在治疗大面积烧伤时,通常采用的方法是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植。下图为用患者的自体皮肤进行细胞培养为其提供移植的皮肤过程示意图。下列叙述错误的是( )
A. 该技术所用的培养基是按细胞所需的营养物质种类和所需量严格配制的
B. 体外培养的细胞既有贴壁生长的细胞,也有悬浮生长的细胞,都会发生接触抑制现象
C. 该过程中传代培养获得的细胞用酶处理后可用离心法收集
D. 培养中导致细胞分裂受阻的原因有细胞密度过大、有害代谢物积累等
【答案】B
【解析】
【详解】A、动物细胞培养所用的合成培养基需严格按照细胞所需营养物质的种类和需求量进行配制,通常还会加入血清、血浆等天然成分以满足细胞生长需求,A正确;
B、接触抑制是贴壁生长的细胞特有的现象,当贴壁细胞分裂生长到细胞表面相互接触时会停止分裂增殖,而悬浮生长的细胞不会发生接触抑制,B错误;
C、传代培养时,贴壁生长的细胞需用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理使其从瓶壁上脱离,之后可通过离心法收集细胞,C正确;
D、动物细胞培养过程中,若细胞密度过大、有害代谢物积累、营养物质消耗、pH变化等,都会导致细胞分裂受阻,D正确。
25. 质粒K中含有β-半乳糖苷酶基因,将该质粒导入大肠杆菌细胞后,其编码的酶可分解X-gal,产生蓝色物质,进而形成蓝色菌落,如图所示。科研小组以该质粒作为载体,采用基因工程技术实现人源干扰素基因在大肠杆菌中的高效表达。下列叙述错误的是( )
A. 使用氯化钙处理大肠杆菌以提高转化效率,可增加筛选平板上白色和蓝色菌落数
B. 如果筛选平板中仅含卡那霉素,生长出的白色菌落不可判定为含目的基因的菌株
C. 因质粒K中含两个标记基因,筛选平板中长出的白色菌落即为表达目标蛋白的菌株
D. 若筛选平板中蓝色菌落偏多,原因可能是质粒K经酶切后自身环化并导入了大肠杆菌
【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、使用氯化钙处理大肠杆菌,可使其处于感受态,提高转化效率,即更多的大肠杆菌能吸收质粒,无论吸收的是含目的基因的重组质粒(可能形成白色菌落)还是未重组的质粒K(形成蓝色菌落),都可增加筛选平板上白色和蓝色菌落数,A正确;
B、由于仅含卡那霉素,未添加X-gal,无论导入的是重组质粒还是空白质粒,因不含X-gal,无法产生蓝色物质,故生长出的菌落均为白色,B正确;
C、筛选平板中长出的白色菌落,可能是导入了重组质粒(含目的基因),但也可能是虽然导入了质粒但目的基因没有成功表达目标蛋白,不能仅仅因为是白色菌落就判定为表达目标蛋白的菌株,C错误;
D、若筛选平板中蓝色菌落偏多,原因可能是质粒K经酶切后自身环化并导入了大肠杆菌,因为自身环化的质粒K中β - 半乳糖苷酶基因完整,能表达活性β - 半乳糖苷酶,分解X - gal形成蓝色菌落,D正确。
故选C。
26. 关于“DNA的粗提取与鉴定”实验,下列说法正确的是( )
A. 过滤过程可以用滤纸代替纱布,这样过滤效果更好
B. 实验过程中加入体积分数为75%的冷酒精分离DNA和蛋白质等其他物质
C. 将晾干的白色丝状物溶于2 mol/L的NaCl溶液中,用二苯胺试剂进行鉴定
D. 鸡血、猪血和新鲜洋葱等都适合作为实验材料来提取DNA
【答案】C
【解析】
【详解】A、过滤时若使用滤纸,DNA会大量吸附在滤纸上,导致最终提取的DNA含量减少,因此不能用滤纸代替纱布,A错误;
B、实验中需加入体积分数为95%的冷酒精使DNA析出,从而分离DNA和蛋白质等杂质,75%的酒精一般用于消毒,无法实现该分离目的,B错误;
C、DNA在2mol/L的NaCl溶液中溶解度较高,因此可将粗提取得到的白色丝状物(DNA)溶于该溶液,加入二苯胺试剂后经沸水浴加热可观察到蓝色反应,实现DNA的鉴定,C正确;
D、猪是哺乳动物,其成熟红细胞无细胞核和众多细胞器,几乎不含DNA,因此猪血不适合作为该实验的材料,D错误。
27. 下图为啤酒生产过程的简要流程。下列叙述错误的是( )
A. 过程①需要适宜的温度、水等条件以便于产生淀粉酶
B. 图示啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段
C. 过程③糖化是将淀粉分解形成糖浆以利于酵母菌利用
D. 过程④的发酵阶段要始终保持无氧环境以保障发酵效果
【答案】D
【解析】
【详解】A、过程①是大麦发芽的制麦阶段,种子萌发需要适宜温度、水分等条件,大麦发芽过程中会产生淀粉酶,可用于后续淀粉的分解,A正确;
B、啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段,酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成。主发酵结束后,发酵液还不适合饮用,要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵,这样才能形成澄清、成熟的啤酒,B正确;
C、酵母菌无法直接利用淀粉,过程③的糖化步骤可将淀粉分解为可被酵母菌吸收利用的小分子糖类形成糖浆,为后续发酵提供反应底物,C正确;
D、酵母菌为兼性厌氧菌,过程④发酵阶段需要先提供有氧环境让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖,增加菌种数量,之后再维持无氧环境进行酒精发酵,D错误。
28. “国宝”熊猫一直深受大家的喜爱。熊猫在自然条件下受精困难,产子率较低,可以通过胚胎工程提高熊猫的产子率。下列说法错误的是( )
A. 自然条件下,熊猫的受精作用是在雌性熊猫的输卵管内完成的
B. 在精子的刺激下,卵子完成减数分裂,排出第二极体后形成雌原核
C. 体外受精时,从卵巢内获得的卵母细胞能直接与获能精子完成受精
D. 胚胎分割这项技术产生的遗传性状相同的胚胎是遗传学研究的宝贵材料
【答案】C
【解析】
【详解】A、自然条件下,哺乳动物的受精作用在雌性的输卵管内完成,熊猫属于哺乳动物,因此其自然受精的场所是输卵管,A正确;
B、受精过程中,在精子的刺激下,次级卵母细胞完成减数第二次分裂,排出第二极体后进一步形成雌原核,B正确;
C、从卵巢内直接获取的卵母细胞尚未发育成熟,需要体外培养至减数第二次分裂中期才具备与获能精子受精的能力,不能直接完成受精,C错误;
D、胚胎分割得到的多个胚胎来自同一个受精卵,遗传物质完全相同,遗传性状一致,是遗传学研究的宝贵材料,D正确。
29. 下列关于基因工程所需基本工具的叙述,正确的是( )
A. 质粒是只存在于细菌细胞质中能自主复制的大型环状单链DNA分子
B. E. coli DNA连接酶来自大肠杆菌,连接平末端的效率高于T4 DNA连接酶
C. 真正用作载体的质粒都是在天然质粒的基础上经过人工改造的
D. 限制酶的识别序列都是由6个核苷酸组成的
【答案】C
【解析】
【详解】A、质粒是广泛存在于细菌、酵母菌等生物细胞中的小型环状双链DNA分子,A错误;
B、E. coli DNA连接酶只能连接黏性末端,无法连接平末端;T4 DNA连接酶既可以连接黏性末端,也可以连接平末端,B错误;
C、天然质粒通常无法直接满足作为载体需要的多个限制酶切位点、标记基因等要求,因此真正用作载体的质粒都是在天然质粒的基础上经过人工改造的,C正确;
D、多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成,也有部分限制酶的识别序列由4个、5个或8个核苷酸组成,并非都由6个核苷酸组成,D错误。
30. 琼脂糖凝胶电泳常用于核酸样品的分析,样品1~4的电泳结果如图所示。已知样品1和2中的DNA分子分别是甲和乙,甲具有限制酶R的一个酶切位点,样品3和4中有一个样品是甲的酶切产物。下列叙述错误的是( )
A. 图中的DNA条带是经染色后在300nm紫外灯下检测出来的
B. 同一个凝胶中,DNA分子越大,迁移的速率越慢
C. 甲、乙两种DNA分子所含碱基序列可能不同
D. 据图推测样品3可能是甲被酶R切割后的产物
【答案】D
【解析】
【详解】A、DNA经染色后,可以在300nm紫外灯下激发荧光显示出条带,A正确;
B、同一凝胶中,DNA分子越大,迁移阻力越大,速率越慢,符合电泳原理,B正确;
C、电泳中,DNA分子的迁移速率与分子大小、电荷的多少等多种因素有关。甲、乙电泳条带位置虽然相同,但影响DNA分子的迁移速率的因素很多,所以两种DNA分子所含碱基序列可能不同,C正确;
D、甲只有限制酶R的一个酶切位点,若被酶R完全酶切,只会得到2种DNA片段(2个条带),这两个条带的碱基数量比甲要少,电泳跑的距离要比甲更远,所以据图推测样品4才是甲被酶R完全酶切后的产物,D错误。
31. 下列有关PCR技术,叙述正确的是( )
A. PCR是聚合酶链式反应的缩写,这项技术是由穆里斯等人发明的
B. 引物是一小段能与RNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸
C. PCR反应的每次循环过程依次是复性、变性和延伸三步
D. PCR反应体系中一般要添加ATP,以激活相应酶的活性
【答案】A
【解析】
【详解】A、PCR是聚合酶链式反应的英文缩写,该技术由穆里斯等人发明,A正确;
B、PCR的扩增模板是DNA,引物是能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸,B错误;
C、PCR反应每次循环的过程依次是变性、复性、延伸,C错误;
D、PCR反应体系不需要额外添加ATP,反应原料dNTP既可作为合成DNA的原料,也可提供能量,且Taq酶的激活不需要ATP参与,D错误。
32. 科研团队利用农杆菌转化法将与植物花青素代谢相关的基因导入矮牵牛中,使它呈现出自然界没有的颜色变异。以下说法正确的是( )
A. 在自然条件下,农杆菌能侵染单子叶植物和裸子植物,而对大多数双子叶植物没有侵染能力
B. 利用农杆菌介导的矮牵牛转基因技术有两次转化,第一次是将含目的基因的重组Ti质粒导入Mg2+处理的农杆菌中
C. 该技术实现了农杆菌的拟核DNA与矮牵牛的核DNA之间的基因重组
D. 对目的基因进行分子水平检测的技术,包括PCR技术、抗原—抗体杂交等
【答案】D
【解析】
【详解】A、自然条件下农杆菌可侵染大多数双子叶植物和裸子植物,对多数单子叶植物无侵染能力,A错误;
B、将重组Ti质粒导入农杆菌时,需用Ca2+处理农杆菌使其成为感受态细胞,B错误;
C、该技术是将农杆菌Ti质粒上的T-DNA片段整合到矮牵牛核DNA中,Ti质粒是农杆菌的细胞质环状DNA,不属于拟核DNA,C错误;
D、PCR技术可用于检测目的基因的插入和转录情况,抗原—抗体杂交可用于检测目的基因的翻译产物,二者均属于分子水平的检测技术,D正确。
33. 某小组通过PCR技术(假设引物长度为8个碱基,短于实际长度)获得了含有目的基因的DNA片段,并利用限制酶进行酶切(下图),再用所得片段成功构建了基因表达载体。下列叙述错误的是( )
A. 其中一个引物序列为5'—TGCGCAGT—3'
B. ①酶切所用的酶是SpeⅠ和CfoⅠ
C. 用步骤①的酶对质粒进行酶切时,可产生4个游离的磷酸基团
D. 酶切片段和载体连接时,可使用E. coli DNA连接酶或T4DNA连接酶
【答案】B
【解析】
【详解】A、由于引物只能引导子链从5'到3',根据碱基互补配对原则,其中一个引物序列为5'-TGCGCAGT-3',A正确;
B、根据三种酶的酶切位点,左侧的黏性末端是使用Nhe I切割形成的,右边的黏性末端是用Cfo I切割形成的,B错误;
C、用步骤①的酶对质粒进行酶切,使用了Nhe I和Cfo I进行切割,切割之后获得了2个片段,可产生4个游离的磷酸基团,C正确;
D、图中形成的是黏性末端,而E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶既可连接平末端,又可连接黏性末端,D正确。
34. RT—PCR是将RNA逆转录(RT)成cDNA(与mRNA互补的DNA单链)和聚合酶链式反应(PCR)相结合的技术,具体过程如图所示,下列叙述正确的是( )
A. 过程Ⅰ获得cDNA的过程与DNA复制过程中碱基配对方式相同
B. 图中A、B两种引物在72℃时通过碱基互补配对结合到模板链
C. 图中子链的合成均是以四种核糖核苷酸为原料从引物的5'端开始的
D. 过程Ⅱ中,若进行6轮循环,则共需要加入引物的数量为63个
【答案】D
【解析】
【详解】A、过程Ⅰ为逆转录,碱基配对方式为A-T、U-A、G-C、C-G,DNA复制的碱基配对方式为A-T、T-A、G-C、C-G,二者碱基配对方式不同,A错误;
B、PCR过程中,引物通过碱基互补配对结合到模板链发生在复性阶段(温度约55℃),72℃是延伸阶段,此时Taq酶催化子链合成,B错误;
C、过程中合成的子链均为DNA,原料是四种脱氧核糖核苷酸,且子链的合成是从引物的3'端开始延伸,C错误;
D、过程Ⅱ的初始模板为1条cDNA单链,6轮循环后共得到26=64条DNA单链,仅初始模板链不需要引物,其余63条新合成的链各需要1个引物,故共需要加入63个引物,D正确。
35. 体细胞与受精卵相比,细胞核中的DNA基本相同,但表观遗传修饰不同,因此基因表达也有所差异,于是体细胞细胞核转移入去核卵母细胞后,无法正常“指挥”生长发育过程。研究人员将组蛋白去甲基化酶的mRNA注入了图中M细胞,发现胚胎的发育率和妊娠率有所提高。下列相关叙述错误的是( )
A. 过程a表示核移植,过程c可以通过电融合法获得重构胚M
B. b过程将卵母细胞体外培养至MⅡ期,常用显微操作的方法去核
C. 图中克隆猴的大多性状与猴A相同,代孕猴C也会将其遗传信息传递给克隆猴
D. 胚胎发育率提高的原因是组蛋白去甲基化酶的合成增加,胚胎发育相关蛋白的甲基化水平降低
【答案】C
【解析】
【详解】A、过程a是将猴A体细胞的细胞核移入去核卵母细胞,属于核移植过程,诱导供体细胞与去核卵母细胞融合获得重构胚M时,电融合法是常用的诱导方法,A正确;
B、体细胞核移植操作中,需要将卵母细胞体外培养至减数第二次分裂中(MⅡ)期,常通过显微操作法去除卵母细胞的细胞核,B正确;
C、图中克隆猴的细胞核遗传物质来自猴A,而细胞质遗传物质来自猴B,因此其大多性状与猴A相同,部分性状与猴B相同,代孕猴不会将其遗传信息传递给克隆猴,C错误;
D、注入组蛋白去甲基化酶的mRNA后,会翻译出更多组蛋白去甲基化酶,使组蛋白的甲基化水平降低,解除了对胚胎发育相关基因表达的抑制,因此胚胎发育率提高,D正确。
二、不定项选择题(本题共5小题,每题3分,共计15分。每题有一个或多个选项符合题意,全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错得0分)
36. 在均匀涂布有大肠杆菌培养液的平板上,放置大小相同的含有不同浓度链霉素(一种抗生素)的圆形滤纸片Ⅰ~Ⅳ,然后在无菌、适宜条件下培养若干小时后,滤纸片周围出现抑制大肠杆菌生长的环圈(简称为抑菌圈)如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 抑菌圈直径与滤纸片直径的比值越大,说明链霉素抑制大肠杆菌生长
B. Ⅳ抑菌圈内的菌落可能来源于一个具有抗链霉素能力的活细菌
C. 圆形滤纸片上链霉素浓度从高到低依次是Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ
D. 培养时需将平板倒置,这既能防止水分过快蒸发,也能防止皿盖上的水珠落入培养基造成污染
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、抑菌圈是链霉素发挥抑菌作用的区域,抑菌圈直径与滤纸片直径的比值越大,说明链霉素能抑制大肠杆菌生长的范围越广,抑制效果越强,A正确;
B、抑菌圈内的环境含有链霉素,能在此区域生长繁殖的大肠杆菌具有抗链霉素的能力,而一个菌落通常由单个活大肠杆菌繁殖形成,因此Ⅳ抑菌圈内的菌落可能来源于一个具有抗链霉素能力的活细菌,B正确;
C、链霉素浓度越高,抑菌效果越强,抑菌圈直径越大,由图可知抑菌圈大小关系为Ⅳ>Ⅲ>Ⅰ>Ⅱ,因此链霉素浓度从高到低依次是Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ,C错误;
D、培养微生物时将平板倒置,既可以减少培养基中水分的过快蒸发,也可以避免皿盖上凝结的水珠落入培养基,造成杂菌污染,D正确。
37. 如图表示植株A(杂合子Aa)和植株B培育植株①②③④⑤的过程,下列说法错误的是( )
A. 培育植株①②的过程为单倍体育种,获得的植株都为纯合子
B. 诱变处理获得的植株③与植株A相比,性状一定发生改变
C. 图中植株①②③④⑤的获得过程都需要应用植物组织培养技术
D. 若不考虑突变,与植株A基因型相同的为植株④
【答案】BC
【解析】
【详解】A、培育①②的过程属于单倍体育种,植株①是花粉离体培养得到的单倍体,不存在等位基因,经秋水仙素处理后得到的植株②是纯合子,A正确;
B、诱变处理的原理是基因突变,基因突变具有低频性、不定向性,且由于密码子的简并性、隐性突变等原因,基因突变后生物性状不一定发生改变,因此植株③的性状不一定和植株A不同,B错误;
C、植株①、③、④、⑤的获得都需要将离体细胞、融合细胞等培养为完整植株,需要用到植物组织培养技术,但植株②是秋水仙素处理植株①的幼苗,染色体加倍后直接发育而来,不需要额外应用植物组织培养技术,C错误;
D、植株④是植株A的体细胞经植物组织培养获得的,属于无性繁殖,不考虑突变的情况下,基因型和植株A(Aa)完全相同,D正确。
38. 抗体—药物偶联物(ADC)由单克隆抗体、接头和药物三部分构成,是兼具靶向特异性与化疗药物杀伤性的新型抗肿瘤药物。ADC在治疗乳腺癌、胃癌和肺癌等多个领域卓有成效。ADC的作用机制如图所示。下列相关说法正确的是( )
A. 经选择培养基筛选的杂交瘤细胞可直接用于生产单克隆抗体
B. 该抗体——药物偶联物能识别癌细胞上的各种膜蛋白
C. 利用荧光标记的单克隆抗体可定位诊断肿瘤
D. ADC发挥作用后,引起癌细胞中某些基因的表达增强
【答案】CD
【解析】
【详解】A、经选择培养基筛选仅能得到杂交瘤细胞,但这类细胞不一定能产生所需的特异性抗体,还需进行克隆化培养和抗体阳性检测,筛选出的符合要求的杂交瘤细胞才可用于生产单克隆抗体,A错误;
B、抗体具有特异性,该ADC的单克隆抗体只能识别癌细胞表面的特定抗原(特定膜蛋白),无法识别癌细胞上的各种膜蛋白,B错误;
C、单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的特点,用荧光标记的单克隆抗体可与肿瘤细胞表面的特异性抗原结合,从而实现肿瘤的定位诊断,C正确;
D、ADC发挥作用后会引发癌细胞凋亡,细胞凋亡是由凋亡基因控制的程序性死亡,该过程中凋亡相关基因的表达会增强,即癌细胞中某些基因的表达增强,D正确。
39. 下图表示生物工程技术常用的流程模型,下列叙述错误的是( )
A. 若表示哺乳动物受精过程,则3细胞中受精完成的标志是观察到两个极体和雌、雄原核
B. 若表示单克隆抗体的制备流程,细胞1、2可用灭活病毒诱导融合,其原理是使细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布,细胞膜打开,最终融合形成一个细胞
C. 若表示试管牛的操作流程,为进一步增大良种牛的繁殖数量,可对胚胎4进行分割处理
D. 若表示植物体细胞杂交过程,形成3的过程表示原生质体的融合,完成融合的标志是形成杂种植株
【答案】AD
【解析】
【详解】A、哺乳动物受精过程中,观察到两个极体和雌、雄原核仅能作为受精的标志,受精完成的标志是雌、雄原核融合形成合子,A错误;
B、单克隆抗体制备中,B细胞和骨髓瘤细胞可通过灭活病毒诱导融合,灭活病毒诱导细胞融合的原理就是使细胞膜上的蛋白质和脂质分子重新排布、细胞膜打开,最终两个细胞融合为一个杂种细胞,B正确;
C、试管牛培育中,获得早期胚胎后,可通过胚胎分割技术获得多个同胚后代,增大良种牛的繁殖数量,C正确;
D、植物体细胞杂交中,原生质体融合完成的标志是杂种原生质体再生出细胞壁,形成杂种植株是整个植物体细胞杂交流程完成的结果,D错误。
40. 如图是将目的基因导入大肠杆菌内制备“基因工程菌”的示意图,其中引物1—4在含有目的基因的DNA上的结合位置如甲图所示,限制酶BamⅢ、EcoRⅠ、HindⅢ在质粒上的识别位点如乙图所示。以下叙述错误的是( )
A. PCR过程完成4轮循环,理论上至少需引物32个
B. 过程①中不能同时使用限制酶EcoRⅠ和BamHⅠ切割质粒
C. 能在氨苄青霉素培养基上生长的大肠杆菌就是此过程制备的“基因工程菌”
D. 扩增目的基因时,应选择引物1和引物4
【答案】AC
【解析】
【详解】A、PCR 技术大量扩增目的基因时,新合成的子链上都有一个引物,原模板链不含有引物,故缓冲液中需要加入的引物个数计算公式为2n+1-2,因此PCR过程完成4轮循环,理论上至少需加入引物24+1-2=30个,A错误;
B、①是基因表达载体的构建过程;若使用EcoRⅠ切割质粒会将目的基因掐入启动子上游,目的基因不能正确表达;使用HindⅢ切割质粒将破坏标记基因,不利于目的基因的鉴定和筛选,因此该过程中应使用限制酶 BamHⅠ切割质粒,B正确;
C、在氨苄青霉素培养基上生长的大肠杆菌不一定是此过程制备的工程菌,也可能是没有导入目的基因的质粒,C错误;
D、由于DNA聚合酶只能从5′→3′延伸子链,从引物的3′开始连接脱氧核苷酸,因此扩增目的基因时应选择引物1和4,D正确。
三、非选择题(共计50分)
41. 研究小组按下图所示流程分离反刍动物瘤胃中的纤维素分解菌。滚管培养法是分离厌氧微生物的常用方法,其过程是先将样品稀释液注入盛有50℃左右培养基的密封试管中,然后将试管平放于盛有冰块的盘中迅速滚动,带菌的培养基会在试管内壁凝固成薄层,培养一段时间后即可获得单菌落。
(1)微生物学中,由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为______。获得纤维素分解菌单菌落的方法有______。
(2)筛选纤维素分解菌,过程②所用培养基是以纤维素为唯一______(填“碳源”、“氮源”或“碳源和氮源”),pH调至中性,根据其代谢类型还需提供______条件。培养基在实验进行前需要用______的方法进行灭菌,其效果才最好。
(3)滚管培养法也可以用于细菌计数,活菌的实际数目比该方法统计的菌落数往往偏______。若每支试管稀释倍数为10倍,则图中“amL”对应的数值为______,D试管共稀释了______倍。
【答案】(1) ①. 纯培养物 ②. 平板划线法、稀释涂布平板法
(2) ①. 碳源 ②. 无氧 ③. 高压蒸汽灭菌(湿热灭菌)
(3) ①. 多(或大) ②. 3.6 ③. 104(10000)
【解析】
【小问1详解】
微生物学中,由单一个体繁殖获得的微生物群体称为纯培养物,获得单菌落的常用方法是平板划线法和稀释涂布平板法
【小问2详解】
筛选纤维素分解菌的选择培养基中,纤维素作为唯一碳源,仅允许分解纤维素的微生物生长;纤维素仅含C、H、O,不能提供氮源;瘤胃中的纤维素分解菌是厌氧微生物,因此需要无氧条件;培养基常规且效果最好的灭菌方法是高压蒸汽灭菌法。
【小问3详解】
滚管计数属于活菌计数法,当多个活菌连在一起时仅会形成1个菌落,因此统计的菌落数少于实际活菌数,实际活菌数目比统计值偏高;根据稀释倍数为10倍计算:(0.4+a)/0.4=10,得a=3.6 mL;从瘤胃提取物到D试管共进行了4次梯度稀释,每次稀释10倍,因此总稀释倍数为104=10000倍。
42. 紫杉醇是目前最好的抗肿瘤药物之一,其药源植物红豆杉十分稀缺。植物细胞工程是生产紫杉醇的重要技术手段,为了检测产物紫杉醇,研究人员利用细胞工程技术制备了抗紫杉醇单克隆抗体,制备过程如图所示。请回答下列问题:
注:紫杉醇与牛血清白蛋白结合作为抗原,更有利于发生免疫应答反应。
(1)紫杉醇属于红豆杉属植物体产生的______(填“初生代谢物”或“次生代谢物”)。欲利用植物细胞培养获得大量的紫杉醇,应将红豆杉的外植体培育到______阶段,外植体常选取红豆杉植物的茎尖,其优点是______(答出一点)。
(2)获得抗紫杉醇单克隆抗体涉及到的细胞工程技术有______和______。
(3)过程①采用灭活病毒促融,其______结构并未破坏。若①诱导融合完成后,只存在未融合及两两融合的细胞类型,在常用的HAT选择培养基中不能存活的细胞有______种。
(4)②继续培养过程中经多次______和抗体检测,就可获得数量足够的能分泌抗紫杉醇单克隆抗体的细胞。单克隆抗体的优点是______。
(5)某公司开发出如下图1所示的紫杉醇快速检测试纸,将待测样品滴在左侧的样品垫上,经过胶体金标记的抗体1(大量聚集会显示红色)随着溶液向右移动。检测线(T线)和质控线(C线)分别有固定在试纸上的抗体2和抗体3,T线判断是否存在紫杉醇,C线判断抗体是否失效。
据此推断试纸中识别相同抗原的抗体为______,图2的______结果能较准确地判断样品中存在紫杉醇。
【答案】(1) ①. 次生代谢物 ②. 愈伤组织 ③. 细胞分化程度低,全能性高(或病毒含量极低甚至无菌)
(2) ①. 动物细胞融合技术 ②. 动物细胞培养技术
(3) ①. 抗原 ②. 4/四
(4) ①. 克隆化培养 ②. 能准确识别抗原的细微差异,与特定抗原发生特异性结合,并可大量制备(或特异性强)
(5) ①. 抗体1和抗体2 ②. 甲
【解析】
【小问1详解】
植物次生代谢物是植物生长非必需的,产生的特殊产物,紫杉醇属于次生代谢物。利用植物细胞培养生产次生代谢产物时,需将外植体脱分化培育为愈伤组织,愈伤组织分裂快、代谢旺盛,利于产物生成。茎尖作为外植体的优点是细胞分化程度低,全能性高(或病毒含量极低甚至无菌)。
【小问2详解】
单克隆抗体制备过程中,先通过动物细胞融合技术获得杂交瘤细胞,再通过动物细胞培养技术扩增细胞、获得抗体。
【小问3详解】
灭活病毒诱导融合时,灭活仅破坏病毒的遗传物质(核酸),使其失去感染能力,但其抗原结构未被破坏,保留免疫特性。仅考虑未融合和两两融合的细胞,共有5种类型:没有融合的B细胞、骨髓瘤细胞、B细胞两两融合,骨髓瘤细胞两两融合、B-骨髓瘤杂交瘤细胞,HAT选择培养基中仅杂交瘤细胞可以存活,因此不能存活的共4/四种。
【小问4详解】
获得杂交瘤细胞后,需要经过多次克隆化培养和抗体阳性检测,才能获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。单克隆抗体的优点是能准确识别抗原的细微差异,与特定抗原发生特异性结合,并可大量制备(或特异性强)。
【小问5详解】
紫杉醇快速检测试纸中抗体1和抗体2都是特异性和紫杉醇结合,抗体3是可以和抗体1特异性结合的抗体,所以试纸中识别相同抗原的抗体为抗体1和抗体2,如果含有紫杉醇,抗体1和紫杉醇结合移动至T线,T线中的抗体2会结合紫杉醇,会出现红色,所以在T线会出现红色,剩余的抗体移动至C线,抗体3和抗体1结合,出现红色,所以C线和T线都会出现红色。图2的甲结果能较准确地判断样品中存在紫杉醇。
43. 单峰骆驼曾经分布于阿拉伯半岛,濒危动物保护组织宣布单峰骆驼野外灭绝。骆驼的高产奶量已成为提升骆驼产业竞争力和牧民增收的主要途径。科学家欲通过胚胎移植、核移植等方法拯救野化单峰骆驼并提高产奶量,进行了如图所示的研究。(注:图中实线、虚线代表不同过程)请回答下列问题:
(1)胚胎工程中一般采用______(具体操作)处理母驼a使其超数排卵。若过程①代表体外受精,从公驼c采集到的精子可在含有Ca2+载体、______等有效成分的人工配制获能液中获能。
(2)图中获取野生母驼b的体细胞后进行动物细胞培养,其原理是______。培养过程中,通常需要将合成培养基的pH调至______,为防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,需______。
(3)过程③之后需要将获得的重构胚激活,使其在适宜的培养液中培养至______阶段进行胚胎移植。从免疫学角度分析,早期胚胎能够在受体内存活的主要生理学基础______。
(4)受体雌性d在接受胚胎之前,需要进行______处理。胚胎移植前若需进行性别鉴定,宜取______细胞进行DNA分析。
(5)驼羔f的遗传物质来自______(填字母)。驼羔e和驼羔f相比较,______更具有遗传多样性。
(6)胚胎移植的实质是______。
【答案】(1) ①. 注射(适量)促性腺激素 ②. 肝素
(2) ①. 细胞增殖 ②. 7.2—7.4 ③. 定期更换培养液
(3) ①. 桑葚胚或囊胚 ②. (受体对移入子宫的外来胚胎)基本上不发生免疫排斥反应
(4) ①. 同期发情 ②. 滋养层
(5) ①. a和b ②. e
(6)早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
【解析】
【小问1详解】
超数排卵是通过注射促性腺激素实现的;精子体外获能时,获能液的有效成分为肝素和Ca2+载体,因此第二空填肝素。
【小问2详解】
动物细胞培养的原理是细胞增殖;动物细胞培养的适宜pH为7.2-7.4;培养过程中定期更换培养液,可清除代谢产物,防止代谢产物积累毒害细胞。
【小问3详解】
胚胎移植一般选择发育到桑葚胚或囊胚阶段的早期胚胎;从免疫学角度,早期胚胎能在受体存活的生理学基础是:(受体对移入子宫的外来胚胎)基本上不发生免疫排斥反应。
【小问4详解】
受体接受胚胎前需要进行同期发情处理,保证受体与供体生理状态一致,为胚胎提供相同的生理环境;性别鉴定选择囊胚的滋养层细胞取样,不会损伤内细胞团,不影响胚胎后续发育。
【小问5详解】
驼羔f通过核移植获得:细胞核来自野生母驼b,细胞质来自高产母驼a的卵母细胞,因此遗传物质来自a和b;驼羔e是体外受精(有性生殖)获得的后代,经过减数分裂基因重组,集合了双亲的遗传物质,相比核移植(无性繁殖)获得的f遗传多样性更高。
【小问6详解】
胚胎移植的核心实质是:早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。
44. 研究人员利用一种从某生物体内分离出的抗盐碱基因,通过基因工程、植物细胞工程等现代生物技术,培育出了抗盐碱大豆,提高了大豆的产量。下图为培育流程,其中①—⑥为不同过程,其中AmpR为氨苄青霉素抗性基因,AluⅠ、SmaⅠ、HindⅢ和PstⅠ为限制酶。根据所学知识,回答下列问题:
(1)利用PCR技术可获取大量目的基因,PCR反应体系加入______种引物,在复性过程中引物会结合到互补DNA链上,使______酶能够从引物的______端开始连接脱氧核苷酸。
(2)基因工程的核心步骤是______,图中经①过程获得的重组DNA分子除目的基因外,还含有启动子、终止子等。启动子的作用是______。
(3)用限制酶切割抗盐碱基因和质粒时,选择______比只选择PstⅠ更合理,其原因是既可防止______,又可防止目的基因、质粒的自身环化。
(4)研究人员用AluⅠ切割原质粒得到7.6kb的DNA片段,切割重组质粒得到3.2kb、4.9kb的DNA片段;SmaⅠ和PstⅠ切割原质粒得到2.3kb、5.3kb的DNA片段(注意:DNA片段大小与图中所画比例一致),则抗盐碱基因的长度为______kb。
(5)为了初步筛选出成功导入重组质粒的农杆菌,1号培养基中需要加入的物质是______。农杆菌侵染植物细胞后,能将Ti质粒上的______转移整合到宿主细胞的染色体DNA上,从而完成______过程。
(6)抗盐碱基因是否赋予大豆抗盐碱的特性以及抗性程度,请从个体生物学水平鉴定的角度,简要写出实验设计思路:______。
【答案】(1) ①. 两##二##2 ②. 耐高温的DNA聚合酶(TaqDNA聚合酶) ③. 3'
(2) ①. 基因表达载体的构建 ②. RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录出mRNA
(3) ①. Sma Ⅰ和Pst Ⅰ ②. 目的基因和质粒反向连接
(4)2.8 (5) ①. 氨苄青霉素 ②. T-DNA ③. 转化
(6)将转基因植株和普通植株分别种于同一盐碱地中,(在相同条件下培养),观察两种植株长势的差异
【解析】
【小问1详解】
PCR技术扩增目的基因时,DNA两条链各需要1种引物,因此共需要2种引物,PCR反应需要耐高温的热稳定DNA聚合酶(Taq酶),DNA聚合酶只能从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸,延伸DNA链。
【小问2详解】
基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建。启动子是基因表达载体上的特殊序列,作用是RNA聚合酶识别和结合的位点,驱动基因转录出mRNA。
【小问3详解】
选用两种不同限制酶(Sma Ⅰ和Pst Ⅰ)切割,可使目的基因和质粒两端产生不同的黏性末端,既能防止目的基因、质粒自身环化,也能防止目的基因与质粒反向连接,提高重组质粒构建的成功率。
【小问4详解】
原质粒是环状DNA,只有1个AluⅠ位点,切割后得到7.6kb片段,说明原质粒总长度为7.6kb,Sma Ⅰ和Pst Ⅰ切割原质粒得到2.3kb、5.3kb的DNA片段,可知Sma Ⅰ和Pst Ⅰ之间的小片段为2.3kb,大片段为5.3kb。重组质粒中,目的基因内部自带1个Alu Ⅰ位点,因此重组质粒有2个Alu Ⅰ位点,切割后总长度为3.2+4.9=8.1kb,即存在数量关系为目的基因+5.3kb=8.1kb,因此目的基因的长度为2.8kb。
【小问5详解】
质粒上的标记基因AmpR是氨苄青霉素抗性基因,因此1号培养基加入氨苄青霉素,可以筛选出成功导入重组质粒的农杆菌。农杆菌Ti质粒上的T-DNA(可转移DNA)可以转移并整合到植物细胞的染色体DNA上,该过程(目的基因进入受体细胞并稳定整合表达的过程)称为转化。
【小问6详解】
个体生物学水平鉴定抗盐碱性状的实验设计思路为将转基因大豆与普通非转基因大豆种植于同一盐碱地中,(在相同条件下培养),观察两种植株长势的差异,即可鉴定抗盐碱特性和抗性强度。
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哈尔滨市第九中学2024级高二下学期
期中考试生物试卷
(本试卷分为单项选择题、不定项选择题和非选择题,共44题,满分100分,考试时间90分钟)
一、单项选择题(本题包括35小题,共计35分。每题只有一个选项符合题意,每题1分)
1. 《舌尖上的中国》曾向全国观众介绍了各地多种传统发酵美食。下列关于传统发酵技术及发酵食品安全分析的叙述,正确的是( )
A. 制作果酒时,新鲜葡萄应先去除枝梗和腐烂的籽粒,再清洗1~2次
B. 利用果酒进行果醋发酵时,发酵液产生的气泡量明显多于果酒发酵时产生的气泡量
C. 泡菜发酵过程中亚硝酸盐的含量先升高后降低,食用时要注意发酵时间
D. 腐乳制作中,毛霉等多种微生物产生的脂肪酶可将豆腐中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸
2. 如图是泡菜制作过程中乳酸菌含量随着发酵时间的变化曲线。下列相关叙述错误的是( )
A. 乳酸菌是一种原核生物,代谢类型是异养厌氧型
B. 制作泡菜时加入的盐水需要没过全部菜料,以提供无氧环境
C. 发酵初期和发酵后期造成乳酸菌数量较少的原因不同
D. 据图可推测在泡菜发酵中期乳酸含量达到最大
3. 大肠杆菌的鉴定培养基的配方如表所示,生长在此培养基上的大肠杆菌菌落呈深紫色,并有金属光泽。下列叙述正确的是( )
成分
蛋白胨
葡萄糖
伊红
亚甲基蓝
蒸馏水
琼脂
含量
10g
10g
2g
0.4g
0.065g
1000mL
15g
A. 在该培养基上生长的菌落均呈现深紫色
B. 蛋白胨可为大肠杆菌提供氮源和碳源等
C. 该培养基应先灭菌再调节pH
D. 琼脂可为大肠杆菌的生长提供能量
4. 如图是发酵工程基本环节的过程示意图。下列相关叙述错误的是( )
A. 可以通过诱变育种或基因工程育种获得性状优良的菌种
B. 过程①表示扩大培养,制备培养基需要加入适量的营养成分
C. 发酵罐内发酵是整个发酵工程的中心环节,发酵过程中不能改变发酵条件
D. 图示过程的产品为细胞代谢物,若为细胞本身则需要进行过滤、沉淀
5. 在生产和科研实践中,经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。下列相关叙述错误的是( )
A. 对操作者的双手和操作台采用的消毒方法可以不同
B. 在紫外线照射前喷洒苯酚,可提高对接种室的消毒效果
C. 进行酵母菌纯化实验时,接种过程需全程在酒精灯火焰旁进行
D. 培养大肠杆菌时可以添加适量抗生素以达到抑制杂菌污染的目的
6. 某实验小组利用酵母菌菌液进行如图所示的平板划线操作,划线的顺序为①→②→③→④→⑤。下列有关叙述错误的是( )
A. 该实验可分离纯化酵母菌
B. 该过程中接种环至少要灼烧6次
C. 纯培养物最有可能出现在区域⑤
D. 菌落数目稳定时,选取菌落数在30~300的且差异不大的平板进行计数
7. 某科研人员对菊花进行实验研究时发现了一株高产且抗病虫害能力较强的优良母株。该科研人员通过实验,将该种优良性状保存了下来,过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 接种后一定要在光照条件下诱导完成①②过程
B. 过程①形成的愈伤组织细胞的分化程度较低,全能性较高
C. 切割成小段后的基部丛芽需要先进行灭菌处理
D. 细胞分裂素/生长素的比值较高容易诱导生根
8. 为培育抗青枯病的马铃薯新品种R和A206,研究人员用抗青枯病野生种马铃薯(2N=24)与易感青枯病栽培种马铃薯(4N=48)进行了如图所示的操作。下列叙述错误的是( )
A. 杂交品种R的体细胞中含有36条染色体
B. 制备原生质体时,酶解液的渗透压应比细胞液的低
C. 体细胞杂交中可用高Ca2+一高pH融合法诱导原生质体融合
D. 新品种A206马铃薯植株可能比野生种马铃薯植株长得更为高大
9. CMV是危害烟草的主要病毒,CMV侵染烟草后,发病的叶片会褪绿变成黄色。为筛选抗CMV的烟草突变株,科研小组进行的实验流程如图所示。下列说法正确的是( )
A. 烟草幼苗茎尖病毒极少,直接取其进行组织培养可得到抗CMV植株
B. 若取发病叶片中的绿色区域,进行组织培养可能得到抗CMV植株
C. 选取的叶片组织用无菌水消毒处理,经脱分化和再分化过程培养成抗CMV植株
D. 接种CMV起到了选择作用,因此经组织培养后得到的植株无需再进行抗CMV鉴定
10. 植物组织培养技术不仅在基础科学研究中不可或缺,更在产业化应用中发挥着巨大的价值,下列应用中不涉及该技术的是( )
A. 杂交水稻培育 B. 花药离体培养
C. 快速繁殖兰花 D. 植物体细胞杂交
11. 取自某动物的组织细胞的培养过程如图所示。下列相关分析正确的是( )
A. ①过程往往需要用胃蛋白酶或机械法处理切取的组织
B. ②过程一般采用液体培养基,并维持一定气体环境
C. 为避免培养过程中的杂菌污染,③④过程中培养瓶盖必须旋紧不漏气
D. ④过程培养的细胞都具有无限增殖的特点
12. 试管婴儿、试管苗、克隆羊三者均属于生物工程技术的杰出成果,下面对其生物学原理及技术的叙述正确的是( )
A. 都属于无性生殖,能保持亲本性状 B. 都不会发生基因突变
C. 都应用了细胞工程的相关技术 D. 都充分体现了体细胞的全能性
13. 研究人员将小型猪皮肤成纤维细胞重编程为诱导多能干细胞(iPS),这些iPS细胞在体外培养下能够分化成各种不同类型的细胞。下列叙述错误的是( )
A. 小型猪体内已分化的T细胞也有可能被诱导形成iPS细胞
B. 用皮肤成纤维细胞重编程为iPS细胞时可能需借助载体将特定基因导入皮肤成纤维细胞中
C. iPS细胞体外分化的过程与细胞内基因表达的调控有关
D. 利用自体iPS细胞治疗疾病时,理论上需要注射免疫抑制剂来抑制免疫排斥反应
14. 下列关于卵裂的叙述,正确的是( )
A. 卵裂是指卵细胞的分裂
B. 卵裂在透明带内进行
C. 卵裂发生在原肠胚时期
D. 卵裂时DNA每复制一次细胞连续分裂两次
15. 如图为某动物细胞核基因局部示意图,已知限制酶EcoRV和BclI的识别序列和切割位点分别为5'—GAT↓ATC—3'和5'—T↓GATCA—3'。下列相关叙述错误的是( )
A. 限制酶EcoRV和BclI切割的都为磷酸二酯键
B. 限制酶EcoRV切割该基因后形成的是黏性末端
C. 该动物细胞内复制该基因时需要解旋酶打开④氢键
D. T4DNA连接酶能将BclI切割后的两个片段连接起来
16. 下列有关植物体细胞杂交与动物细胞融合的叙述,正确的是( )
A. 应用的原理都涉及细胞膜具有选择透过性
B. 都需要使用CO2培养箱
C. 都需要对融合后的细胞进行筛选
D. 成功标志都是得到具有双亲优良性状的杂种个体
17. 下列有关细胞工程的相关叙述,正确的有( )
①细胞产物的工厂化生产利用了植物细胞培养技术,它不占用耕地,几乎不受季节等的限制
②由iPS细胞产生的特定细胞,在临床治疗中存在导致肿瘤发生的风险
③胚胎干细胞是目前发现最早、研究最多、应用也最为成熟的成体干细胞
④畜牧业生产中,利用体细胞核移植技术,可以促进优良畜群的繁育
⑤同一胚胎的后代有相同的遗传物质,因此胚胎分割可看作动物无性繁殖或克隆的方法之一
⑥胚胎移植对供体、受体进行免疫检查,防止发生免疫排斥反应
A. 一项 B. 两项 C. 三项 D. 四项
18. 下列关于基因工程的基本操作程序的叙述,正确的是( )
A. 植物的受体细胞可以是受精卵,也可以是叶肉细胞等体细胞
B. 将目的基因导入双子叶植物细胞只能采用花粉管通道法
C. 将某种药用蛋白基因导入动物的乳腺细胞中即可获得乳腺生物反应器
D. 基因表达载体上的抗生素合成基因常用于重组DNA分子的筛选
19. 红安格斯牛的肉质鲜美、营养全面,某示范养殖基地利用本地黄牛作受体牛进行胚胎移植,同期移植接种了150枚纯种胚胎。下列相关叙述错误的是( )
A. 红安格斯牛的主要职能是提供具有优良遗传特性的胚胎
B. 此法获得的红安格斯犊牛性状与本地黄牛相同
C. 胚胎移植可以充分发挥红安格斯牛的繁殖潜力
D. 本地黄牛作受体牛应具有健康的体质和正常繁殖能力
20. 下列有关胚胎分割的叙述,错误的是( )
A. 胚胎分割需要在显微镜下用分割针或分割刀操作
B. 对囊胚进行胚胎分割时要保证将内细胞团均等分割
C. 分割后的胚胎可直接移植给受体或体外培养后再移植给受体
D. 胚胎分割产生的后代个体表型一定完全相同
21. 将绵羊的体细胞核移植到去核的卵母细胞内形成重构卵,可以培养成胚胎,并最终发育成完整个体,而将体细胞直接培养或体细胞核移植到未去核的卵母细胞内都不能形成胚胎,下列对这些现象的表述不正确的是( )
A. 说明体细胞核具有全能性
B. 说明特定的细胞质是细胞核表现全能性的必要条件
C. 说明卵母细胞具有全能性
D. 说明染色体数量的变异可能使细胞核不能表现全能性
22. 下列不属于基因工程应用的是( )
A. 培育青霉菌并从中提取青霉素 B. 利用乳腺生物反应器生产药物
C. 制造一种能分解石油的“超级细菌” D. 制造一种能产生干扰素的基因工程菌
23. 人的血清白蛋白在临床上需求量很大。科学家培育出一种转基因山羊,其膀胱上皮细胞可以合成人的血清白蛋白并分泌到尿液中。下列叙述正确的是( )
A. 可从人体成熟的红细胞中获取血清白蛋白基因
B. 应选用膀胱上皮细胞作为目的基因的受体细胞
C. 转基因山羊的血清白蛋白基因只存在于膀胱上皮细胞中
D. 转基因山羊将血清白蛋白分泌到尿液中有利于该蛋白的收集
24. 在治疗大面积烧伤时,通常采用的方法是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植。下图为用患者的自体皮肤进行细胞培养为其提供移植的皮肤过程示意图。下列叙述错误的是( )
A. 该技术所用的培养基是按细胞所需的营养物质种类和所需量严格配制的
B. 体外培养的细胞既有贴壁生长的细胞,也有悬浮生长的细胞,都会发生接触抑制现象
C. 该过程中传代培养获得的细胞用酶处理后可用离心法收集
D. 培养中导致细胞分裂受阻的原因有细胞密度过大、有害代谢物积累等
25. 质粒K中含有β-半乳糖苷酶基因,将该质粒导入大肠杆菌细胞后,其编码的酶可分解X-gal,产生蓝色物质,进而形成蓝色菌落,如图所示。科研小组以该质粒作为载体,采用基因工程技术实现人源干扰素基因在大肠杆菌中的高效表达。下列叙述错误的是( )
A. 使用氯化钙处理大肠杆菌以提高转化效率,可增加筛选平板上白色和蓝色菌落数
B. 如果筛选平板中仅含卡那霉素,生长出的白色菌落不可判定为含目的基因的菌株
C. 因质粒K中含两个标记基因,筛选平板中长出的白色菌落即为表达目标蛋白的菌株
D. 若筛选平板中蓝色菌落偏多,原因可能是质粒K经酶切后自身环化并导入了大肠杆菌
26. 关于“DNA的粗提取与鉴定”实验,下列说法正确的是( )
A. 过滤过程可以用滤纸代替纱布,这样过滤效果更好
B. 实验过程中加入体积分数为75%的冷酒精分离DNA和蛋白质等其他物质
C. 将晾干的白色丝状物溶于2 mol/L的NaCl溶液中,用二苯胺试剂进行鉴定
D. 鸡血、猪血和新鲜洋葱等都适合作为实验材料来提取DNA
27. 下图为啤酒生产过程的简要流程。下列叙述错误的是( )
A. 过程①需要适宜的温度、水等条件以便于产生淀粉酶
B. 图示啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段
C. 过程③糖化是将淀粉分解形成糖浆以利于酵母菌利用
D. 过程④的发酵阶段要始终保持无氧环境以保障发酵效果
28. “国宝”熊猫一直深受大家的喜爱。熊猫在自然条件下受精困难,产子率较低,可以通过胚胎工程提高熊猫的产子率。下列说法错误的是( )
A. 自然条件下,熊猫的受精作用是在雌性熊猫的输卵管内完成的
B. 在精子的刺激下,卵子完成减数分裂,排出第二极体后形成雌原核
C. 体外受精时,从卵巢内获得的卵母细胞能直接与获能精子完成受精
D. 胚胎分割这项技术产生的遗传性状相同的胚胎是遗传学研究的宝贵材料
29. 下列关于基因工程所需基本工具的叙述,正确的是( )
A. 质粒是只存在于细菌细胞质中能自主复制的大型环状单链DNA分子
B. E. coli DNA连接酶来自大肠杆菌,连接平末端的效率高于T4 DNA连接酶
C. 真正用作载体的质粒都是在天然质粒的基础上经过人工改造的
D. 限制酶的识别序列都是由6个核苷酸组成的
30. 琼脂糖凝胶电泳常用于核酸样品的分析,样品1~4的电泳结果如图所示。已知样品1和2中的DNA分子分别是甲和乙,甲具有限制酶R的一个酶切位点,样品3和4中有一个样品是甲的酶切产物。下列叙述错误的是( )
A. 图中的DNA条带是经染色后在300nm紫外灯下检测出来的
B. 同一个凝胶中,DNA分子越大,迁移的速率越慢
C. 甲、乙两种DNA分子所含碱基序列可能不同
D. 据图推测样品3可能是甲被酶R切割后的产物
31. 下列有关PCR技术,叙述正确的是( )
A. PCR是聚合酶链式反应的缩写,这项技术是由穆里斯等人发明的
B. 引物是一小段能与RNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸
C. PCR反应的每次循环过程依次是复性、变性和延伸三步
D. PCR反应体系中一般要添加ATP,以激活相应酶的活性
32. 科研团队利用农杆菌转化法将与植物花青素代谢相关的基因导入矮牵牛中,使它呈现出自然界没有的颜色变异。以下说法正确的是( )
A. 在自然条件下,农杆菌能侵染单子叶植物和裸子植物,而对大多数双子叶植物没有侵染能力
B. 利用农杆菌介导的矮牵牛转基因技术有两次转化,第一次是将含目的基因的重组Ti质粒导入Mg2+处理的农杆菌中
C. 该技术实现了农杆菌的拟核DNA与矮牵牛的核DNA之间的基因重组
D. 对目的基因进行分子水平检测的技术,包括PCR技术、抗原—抗体杂交等
33. 某小组通过PCR技术(假设引物长度为8个碱基,短于实际长度)获得了含有目的基因的DNA片段,并利用限制酶进行酶切(下图),再用所得片段成功构建了基因表达载体。下列叙述错误的是( )
A. 其中一个引物序列为5'—TGCGCAGT—3'
B. ①酶切所用的酶是SpeⅠ和CfoⅠ
C. 用步骤①的酶对质粒进行酶切时,可产生4个游离的磷酸基团
D. 酶切片段和载体连接时,可使用E. coli DNA连接酶或T4DNA连接酶
34. RT—PCR是将RNA逆转录(RT)成cDNA(与mRNA互补的DNA单链)和聚合酶链式反应(PCR)相结合的技术,具体过程如图所示,下列叙述正确的是( )
A. 过程Ⅰ获得cDNA的过程与DNA复制过程中碱基配对方式相同
B. 图中A、B两种引物在72℃时通过碱基互补配对结合到模板链
C. 图中子链的合成均是以四种核糖核苷酸为原料从引物的5'端开始的
D. 过程Ⅱ中,若进行6轮循环,则共需要加入引物的数量为63个
35. 体细胞与受精卵相比,细胞核中的DNA基本相同,但表观遗传修饰不同,因此基因表达也有所差异,于是体细胞细胞核转移入去核卵母细胞后,无法正常“指挥”生长发育过程。研究人员将组蛋白去甲基化酶的mRNA注入了图中M细胞,发现胚胎的发育率和妊娠率有所提高。下列相关叙述错误的是( )
A. 过程a表示核移植,过程c可以通过电融合法获得重构胚M
B. b过程将卵母细胞体外培养至MⅡ期,常用显微操作的方法去核
C. 图中克隆猴的大多性状与猴A相同,代孕猴C也会将其遗传信息传递给克隆猴
D. 胚胎发育率提高的原因是组蛋白去甲基化酶的合成增加,胚胎发育相关蛋白的甲基化水平降低
二、不定项选择题(本题共5小题,每题3分,共计15分。每题有一个或多个选项符合题意,全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错得0分)
36. 在均匀涂布有大肠杆菌培养液的平板上,放置大小相同的含有不同浓度链霉素(一种抗生素)的圆形滤纸片Ⅰ~Ⅳ,然后在无菌、适宜条件下培养若干小时后,滤纸片周围出现抑制大肠杆菌生长的环圈(简称为抑菌圈)如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 抑菌圈直径与滤纸片直径的比值越大,说明链霉素抑制大肠杆菌生长
B. Ⅳ抑菌圈内的菌落可能来源于一个具有抗链霉素能力的活细菌
C. 圆形滤纸片上链霉素浓度从高到低依次是Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ
D. 培养时需将平板倒置,这既能防止水分过快蒸发,也能防止皿盖上的水珠落入培养基造成污染
37. 如图表示植株A(杂合子Aa)和植株B培育植株①②③④⑤的过程,下列说法错误的是( )
A. 培育植株①②的过程为单倍体育种,获得的植株都为纯合子
B. 诱变处理获得的植株③与植株A相比,性状一定发生改变
C. 图中植株①②③④⑤的获得过程都需要应用植物组织培养技术
D. 若不考虑突变,与植株A基因型相同的为植株④
38. 抗体—药物偶联物(ADC)由单克隆抗体、接头和药物三部分构成,是兼具靶向特异性与化疗药物杀伤性的新型抗肿瘤药物。ADC在治疗乳腺癌、胃癌和肺癌等多个领域卓有成效。ADC的作用机制如图所示。下列相关说法正确的是( )
A. 经选择培养基筛选的杂交瘤细胞可直接用于生产单克隆抗体
B. 该抗体——药物偶联物能识别癌细胞上的各种膜蛋白
C. 利用荧光标记的单克隆抗体可定位诊断肿瘤
D. ADC发挥作用后,引起癌细胞中某些基因的表达增强
39. 下图表示生物工程技术常用的流程模型,下列叙述错误的是( )
A. 若表示哺乳动物受精过程,则3细胞中受精完成的标志是观察到两个极体和雌、雄原核
B. 若表示单克隆抗体的制备流程,细胞1、2可用灭活病毒诱导融合,其原理是使细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布,细胞膜打开,最终融合形成一个细胞
C. 若表示试管牛的操作流程,为进一步增大良种牛的繁殖数量,可对胚胎4进行分割处理
D. 若表示植物体细胞杂交过程,形成3的过程表示原生质体的融合,完成融合的标志是形成杂种植株
40. 如图是将目的基因导入大肠杆菌内制备“基因工程菌”的示意图,其中引物1—4在含有目的基因的DNA上的结合位置如甲图所示,限制酶BamⅢ、EcoRⅠ、HindⅢ在质粒上的识别位点如乙图所示。以下叙述错误的是( )
A. PCR过程完成4轮循环,理论上至少需引物32个
B. 过程①中不能同时使用限制酶EcoRⅠ和BamHⅠ切割质粒
C. 能在氨苄青霉素培养基上生长的大肠杆菌就是此过程制备的“基因工程菌”
D. 扩增目的基因时,应选择引物1和引物4
三、非选择题(共计50分)
41. 研究小组按下图所示流程分离反刍动物瘤胃中的纤维素分解菌。滚管培养法是分离厌氧微生物的常用方法,其过程是先将样品稀释液注入盛有50℃左右培养基的密封试管中,然后将试管平放于盛有冰块的盘中迅速滚动,带菌的培养基会在试管内壁凝固成薄层,培养一段时间后即可获得单菌落。
(1)微生物学中,由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为______。获得纤维素分解菌单菌落的方法有______。
(2)筛选纤维素分解菌,过程②所用培养基是以纤维素为唯一______(填“碳源”、“氮源”或“碳源和氮源”),pH调至中性,根据其代谢类型还需提供______条件。培养基在实验进行前需要用______的方法进行灭菌,其效果才最好。
(3)滚管培养法也可以用于细菌计数,活菌的实际数目比该方法统计的菌落数往往偏______。若每支试管稀释倍数为10倍,则图中“amL”对应的数值为______,D试管共稀释了______倍。
42. 紫杉醇是目前最好的抗肿瘤药物之一,其药源植物红豆杉十分稀缺。植物细胞工程是生产紫杉醇的重要技术手段,为了检测产物紫杉醇,研究人员利用细胞工程技术制备了抗紫杉醇单克隆抗体,制备过程如图所示。请回答下列问题:
注:紫杉醇与牛血清白蛋白结合作为抗原,更有利于发生免疫应答反应。
(1)紫杉醇属于红豆杉属植物体产生的______(填“初生代谢物”或“次生代谢物”)。欲利用植物细胞培养获得大量的紫杉醇,应将红豆杉的外植体培育到______阶段,外植体常选取红豆杉植物的茎尖,其优点是______(答出一点)。
(2)获得抗紫杉醇单克隆抗体涉及到的细胞工程技术有______和______。
(3)过程①采用灭活病毒促融,其______结构并未破坏。若①诱导融合完成后,只存在未融合及两两融合的细胞类型,在常用的HAT选择培养基中不能存活的细胞有______种。
(4)②继续培养过程中经多次______和抗体检测,就可获得数量足够的能分泌抗紫杉醇单克隆抗体的细胞。单克隆抗体的优点是______。
(5)某公司开发出如下图1所示的紫杉醇快速检测试纸,将待测样品滴在左侧的样品垫上,经过胶体金标记的抗体1(大量聚集会显示红色)随着溶液向右移动。检测线(T线)和质控线(C线)分别有固定在试纸上的抗体2和抗体3,T线判断是否存在紫杉醇,C线判断抗体是否失效。
据此推断试纸中识别相同抗原的抗体为______,图2的______结果能较准确地判断样品中存在紫杉醇。
43. 单峰骆驼曾经分布于阿拉伯半岛,濒危动物保护组织宣布单峰骆驼野外灭绝。骆驼的高产奶量已成为提升骆驼产业竞争力和牧民增收的主要途径。科学家欲通过胚胎移植、核移植等方法拯救野化单峰骆驼并提高产奶量,进行了如图所示的研究。(注:图中实线、虚线代表不同过程)请回答下列问题:
(1)胚胎工程中一般采用______(具体操作)处理母驼a使其超数排卵。若过程①代表体外受精,从公驼c采集到的精子可在含有Ca2+载体、______等有效成分的人工配制获能液中获能。
(2)图中获取野生母驼b的体细胞后进行动物细胞培养,其原理是______。培养过程中,通常需要将合成培养基的pH调至______,为防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,需______。
(3)过程③之后需要将获得的重构胚激活,使其在适宜的培养液中培养至______阶段进行胚胎移植。从免疫学角度分析,早期胚胎能够在受体内存活的主要生理学基础______。
(4)受体雌性d在接受胚胎之前,需要进行______处理。胚胎移植前若需进行性别鉴定,宜取______细胞进行DNA分析。
(5)驼羔f的遗传物质来自______(填字母)。驼羔e和驼羔f相比较,______更具有遗传多样性。
(6)胚胎移植的实质是______。
44. 研究人员利用一种从某生物体内分离出的抗盐碱基因,通过基因工程、植物细胞工程等现代生物技术,培育出了抗盐碱大豆,提高了大豆的产量。下图为培育流程,其中①—⑥为不同过程,其中AmpR为氨苄青霉素抗性基因,AluⅠ、SmaⅠ、HindⅢ和PstⅠ为限制酶。根据所学知识,回答下列问题:
(1)利用PCR技术可获取大量目的基因,PCR反应体系加入______种引物,在复性过程中引物会结合到互补DNA链上,使______酶能够从引物的______端开始连接脱氧核苷酸。
(2)基因工程的核心步骤是______,图中经①过程获得的重组DNA分子除目的基因外,还含有启动子、终止子等。启动子的作用是______。
(3)用限制酶切割抗盐碱基因和质粒时,选择______比只选择PstⅠ更合理,其原因是既可防止______,又可防止目的基因、质粒的自身环化。
(4)研究人员用AluⅠ切割原质粒得到7.6kb的DNA片段,切割重组质粒得到3.2kb、4.9kb的DNA片段;SmaⅠ和PstⅠ切割原质粒得到2.3kb、5.3kb的DNA片段(注意:DNA片段大小与图中所画比例一致),则抗盐碱基因的长度为______kb。
(5)为了初步筛选出成功导入重组质粒的农杆菌,1号培养基中需要加入的物质是______。农杆菌侵染植物细胞后,能将Ti质粒上的______转移整合到宿主细胞的染色体DNA上,从而完成______过程。
(6)抗盐碱基因是否赋予大豆抗盐碱的特性以及抗性程度,请从个体生物学水平鉴定的角度,简要写出实验设计思路:______。
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