内容正文:
方山高中2025-2026学年高二第二学期期中考试生物试卷
分值:100分 考试时间:75分钟
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. 约9000年前,我们的祖先就会利用微生物将谷物、水果等发酵成含酒精的饮料。随着科学家对发酵本质的认识,现在已经可以通过发酵工程大规模生产发酵产品。关于传统发酵与发酵工程的叙述,错误的是( )
A. 家庭制作泡菜时,应将原料装至八成满
B. 家庭制作腐乳的微生物来自空气,且为混合菌种
C. 利用发酵工程生产啤酒时,应对糖浆和发酵罐进行灭菌
D. 利用发酵工程生产的单细胞蛋白中仅含有蛋白质
3. 无菌技术是一套系统性的操作规范,旨在防止微生物污染,广泛应用于医疗、实验室及制药等领域。下列叙述错误的是( )
A. 获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染
B. 无菌技术主要包括消毒和灭菌,煮沸是常用的消毒方法之一
C. 玻璃吸管、培养皿等用具一般采用湿热灭菌的方法来灭菌
D. 微生物接种时,火焰灼烧接种环,待其冷却后才能接触样本
4. 下列关于细胞工程的叙述,正确的是( )
A. 细胞工程均以细胞生物学或分子生物学为基本原理进行操作
B. 人们可以有目的地通过在分子水平上进行操作,从而获得相应的细胞产品
C. 将植物细胞的叶绿体导入酵母菌细胞中,这属于细胞工程的研究范畴
D. 细胞工程的最终目的都是获得相应的特定细胞、组织、器官或个体
5. 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
6. 下列关于动物细胞核移植技术和克隆动物的叙述,不正确的是( )
A. 在动物体细胞核移植过程中,可用电刺激的方法激活重构胚
B. 在畜牧生产中,可利用体细胞核移植技术加速家畜遗传改良进程
C. 动物体细胞核移植时,常用显微操作技术将供体细胞注入去核的体细胞
D. 在体细胞核移植技术中,采集的卵母细胞一般需要在体外培养到MⅡ期
7. 土壤中有丰富的微生物,若要利用其中某种微生物,则需要进行菌种的分离和纯化,过程如图。下列相关叙述错误的是( )
A. 若要筛选分解尿素[CO(NH2)2]的细菌,则尿素可以作为该菌的氮源
B. 理论上每毫升菌液中2号试管的活菌数是4号试管的100倍
C. 4号试管的结果表明每克土壤中的活菌数约为1.1×109个
D. 该种方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目少
8. 黄桃精酿啤酒的生产工艺流程为:麦芽→粉碎→糖化→过滤→煮沸→主发酵→后发酵(添加黄桃汁) →低温冷藏 →成品 →罐装。下列说法正确的是( )
A. 利用大麦作原料时,淀粉是酵母菌的直接碳源
B. 适当加大酵母菌接种量可提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖
C. 糖化是让麦芽糖分解形成糖浆,煮沸能够使酶失活及对糖浆灭菌
D. 啤酒发酵过程中大部分糖的分解和代谢物的生成都在后发酵阶段完成
9. 植物细胞悬浮培养技术在生产中已得到应用。某兴趣小组利用该技术培养胡萝卜细胞并获取番茄红素实验流程见下图。下列描述合理的是( )
A. 生长素与细胞分裂素比值低利于愈伤组织分化生根
B. 番茄红素是次生代谢物,一般在特定的组织或器官中产生
C. 细胞产物的工厂化生产主要是利用促进细胞生长的培养条件,提高了单个细胞中次生代谢物的含量
D. 脱分化过程中需要光照,有利于形成愈伤组织并产生更多的番茄红素
10. 耐高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。嗜热菌可以在高温环境中生存,其产生的淀粉酶最适温度较高。筛选能产生耐高温淀粉酶的嗜热菌过程如图1所示,其中I号培养基用碘液处理的结果如图2所示。下列叙述正确的是( )
A. 图2中周围不显蓝色的菌落含有所需菌种
B. 倒平板后对培养皿进行高压蒸汽灭菌
C. 淀粉是图2所示固体培养基的唯一碳源
D. 甲乙试管中均为选择培养基
11. 科研人员发现某个敞口被真菌M污染的培养皿中出现了大部分细菌能正常生长,唯独真菌 M 附近没有细菌生长的现象。科研人员认为这可能是真菌M产生了抑制细菌生长的物质。 为验证该猜想,科研人员做了如图所示的实验。下列有关分析正确的是( )
A. 过程①使用了平板划线法接种真菌M, 该过程中接种环至少要灼烧4次
B. 若甲、乙和丙组的滤纸片周围都出现了抑菌圈,则说明上述猜想正确
C. 过程②应取平板a 中的单菌落置于培养基 b 中,其主要目的是选择培养
D. 真菌M 在培养基b 中培养时,培养基中应加入琼脂
12. 以四倍体(基因型为AAaa)植株的花药为外植体经植物组织培养获得植株的过程如图所示,下列相关叙述正确的是( )
A. 此过程为单倍体育种,育种原理是基因重组,④获得的植株都是纯合子
B. 将花药换成植物的茎尖可获得能抗病毒的脱毒苗
C. ②③过程培养基中的激素比例以及光照条件均不同
D. 取愈伤组织进行细胞产物的工厂化生产,可提高单个细胞中次生代谢物的含量
13. 传统的基于慢病毒感染、胚胎基因编辑构建非人灵长类脑疾病动物模型常出现操作困难、编辑基因脱靶等问题。若要对非人灵长类动物的体细胞进行基因编辑并获得阳性克隆的细胞,利用体细胞核移植技术构建动物疾病模型更具有优势。下列说法错误的是( )
A. 将经基因编辑的单个体细胞注入去核的MII期卵母细胞中
B. 用电刺激、Ca2+载体等方法激活重构胚,促进其分裂、发育
C. 进行胚胎移植前,要对供体和受体进行免疫检查,以防发生免疫排斥
D. 重构胚必须移植到同种、生理状态相同的雌性子宫中才能发育成个体
14. 某病毒颗粒表面有一特征性的大分子结构蛋白S(含有多个不同的抗原决定基,每一个抗原决定基能够刺激机体产生一种抗体)。为了建立一种灵敏、高效检测S蛋白的方法,研究人员采用杂交瘤技术制备了抗S单克隆抗体(如图)下列说法错误的是( )
A. 该技术的原理是细胞膜具有一定的流动性和细胞增殖
B. 制备的单克隆抗体A和单克隆抗体B是相同的单克隆抗体
C. 用于生产单克隆抗体的杂交瘤细胞可传代培养,也可冷冻保存
D. 单克隆抗体A和单克隆抗体B都能够特异性识别S蛋白
15. 肉羊良种繁育技术的应用可提高羊的生长速度、肉质以及疾病抵抗力,有效促进品种改良和遗传资源的优化。人工授精技术是肉羊良种繁育中的重要手段。下列叙述正确的是( )
A. 从雌性肉羊的卵巢中采集卵母细胞后应立即进行体外受精
B. 冷冻精子在解冻、离心分离后,注入ATP溶液可使精子获能
C. 对受体母羊与供体肉羊需要饲喂激素来进行同期发情处理
D. 经选择早期胚胎移植产生的后代,其遗传特性与受体不同
16. 我国科学家成功地用iPS细胞克隆出了活体小鼠,部分流程如下图所示,其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶,TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列有关叙述错误的是( )
A. 步骤①使小鼠成纤维细胞中原本不能表达的部分基因表达
B. 步骤②的实质是去除了卵母细胞中的纺锤体-染色体复合物
C. Kdm4d和TSA促进了重构胚中组蛋白的甲基化和乙酰化
D. 体外培养小鼠成纤维细胞和卵母细胞时需无菌操作,必需时可加入适量的抗生素
17. 下表是几种限制酶的识别序列及切割位点(Y=C或T,R=A或G)。下列相关叙述正确的是( )
限制酶
HindⅡ
AluⅠ
BamHⅠ
Sau3AⅠ
识别序列及切割位点
5'-GTY↓RAC-3'
5'-AG↓CT-3'
5'-G↓GATCC-3'
5'-↓GATC-3'
A. 限制酶切割一次需切断2个磷酸二酯键,增加2个游离的磷酸基团
B. 一种限制酶只能识别一种核苷酸序列,并在特定位点切割
C. AluⅠ切割后的DNA片段只可用E.coliDNA连接酶连接
D. BamHⅠ和Sau3AⅠ切割形成的片段进行重组后,BamHⅠ和Sau3AⅠ均不能识别并切割
18. 如图表示某质粒的结构示意图。下列叙述错误的是( )
A. 构建基因表达载体时目的基因插入在启动子和终止子之间
B. 由该质粒的限制酶识别位点可知,可选择EcoRI和HindⅢ切割质粒
C. 启动子能与RNA聚合酶结合,驱动相关基因转录出相应的mRNA
D. 该质粒中标记基因的作用是便于重组DNA分子的筛选
19. 研究发现,大豆GmNF-YA19基因在干旱胁迫中有响应。科研人员利用PCR扩增GmNF-YA19基因,构建GmNF-YA19基因表达载体并转化烟草,实验过程如图1、2所示。下列说法正确的是( )
A. PCR扩增GmNF-YA19基因的前提是必须已知该基因的全部核苷酸序列
B. 为获得能正确表达目的基因的重组质粒,应选用限制酶KpnⅠ、EcoRⅠ进行切割
C. 终止子为一段DNA序列,其作用是使翻译在所需要的地方停下来
D. 重组质粒转化烟草后,可使用含卡那霉素的培养基来筛选转基因细胞
20. 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
二、非选择题(包括5道大题,共40分)
21. Ⅰ.以鲜苹果汁为原料利用发酵瓶制作果酒和果醋的过程如图1所示,请分析回答:
(1)上述过程中,制苹果酒、苹果醋时分别利用的主要菌种是________。
(2)若利用图2所示装置制作果醋,排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连,这样做的目的是_______。
Ⅱ.某兴趣小组试图从土壤中分离能分解尿素的细菌,相关流程如下图所示。回答下列问题:
(3)某同学配制以下的培养基成分:葡萄糖10.0g、蛋白胨5.0g、KH2PO41.4g、Na2HPO42.1g、尿素1.0g、琼脂15.0g、H2O(定容至1L)。分析培养基的成分可知,上述培养基不能用于分离尿素分解菌的理由是________。
(4)将配制好的培养基灭菌,待培养基冷却至50℃左右时在酒精灯火焰附近倒平板,培养基冷却凝固后,将培养皿倒置的原因是________。
(5)据图分析,该兴趣小组设置了三个培养皿进行接种,所采用的接种方法是_______,培养一段时间后,选择菌落数为30-300的平板进行计数,统计结果比实际活菌数________(“偏大”或“偏小”)。
22. 为从原油污染土壤中筛选产脂肪酶菌株用于土壤修复,科研人员进行了相关实验。请回答下列问题:
(1)筛选所需菌株时,需制备以_______为唯一碳源的固体培养基。培养一段时间后,可依据菌落的________等特征进行初步的鉴定和分类。
(2)对产脂肪酶菌株进行计数时采用稀释涂布平板法,通过统计平板上的菌落数推测出样品的活菌数,原因是________。为保证结果准确,一般选择菌落数为_______的平板进行计数。
(3)对分离所得的菌株采用辐射方法处理以提高产脂肪酶能力,获得A、B两突变菌株,为评价两菌株的相关性能,进行了培养实验,结果如图。据图分析,应选择菌株_________进行后续相关研究,理由是_______。
23. 白菜、甘蓝均为二倍体,体细胞染色体数目分别为20、18。“白菜甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种,它具有生长期短、耐热性强、易于贮藏等优点。如图为“白菜甘蓝”的培育过程,请回答问题。
(1)植物体细胞杂交技术培育“白菜甘蓝”,_____(能/不能)用白菜、甘蓝体细胞直接融合。
(2)由原生质体A、B形成原生质体C的过程中,可使用_____(写出2种即可)化学法诱导融合,该融合过程体现了细胞膜具有_____性。
(3)由细胞D得到愈伤组织的过程叫作_____;由愈伤组织得到根、芽等器官的过程叫作_____。
(4)由细胞D得到一个完整的杂种植株,采用的细胞工程技术是_____,该过程体现了细胞D具有_____性。
(5)分别取白菜、甘蓝的花粉经细胞融合培育出二倍体“白菜甘蓝”,该植株的大多数体细胞中染色体数目为_____。这种二倍体“白菜甘蓝”植株高度不育,可用化学试剂_____(填试剂名称)诱导产生可育的四倍体“白菜甘蓝”,该变异类型属于_____(从下列选项中选择填空)。
a.基因突变 b.基因重组
c.染色体结构变异 d.染色体数目变异
24. 随着生物科学技术的发展,动物的生殖方式变得越来越多样化。如图表示胚胎工程技术研究及应用的相关情况,供体甲是良种荷斯坦高产奶牛,供体乙是健康的黄牛。请据图分析并回答下列问题:
(1)图中产生小牛的多个途径中,属于无性繁殖途径的应用有:__________(填数字)。
(2)应用①、②、③中均运用胚胎工程的最终技术环节是__________,其优势是__________。
(3)应用①中的细胞B常采用__________法做去核处理,去核前应保证采集的细胞B在体外培养至__________期,最终获得的良种小牛遗传物质来源于__________,性别为__________性。
(4)应用③可解决良种动物快速大量繁殖的问题:对囊胚阶段的胚胎通过胚胎分割技术获得二分胚a和b,操作时需要注意__________,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。若要进行性别鉴定,应取__________细胞。
25. 人体心肌细胞中的肌钙蛋白由三种结构不同的亚基组成,即肌钙蛋白T(cTnT)、肌钙蛋白I(cTnI)和肌钙蛋白C(cTnC),其中cTnI在血液中含量上升是心肌损伤的特异性指标。为制备抗cTnI的单克隆抗体,科研人员完成了以下过程。请据图分析回答下列问题:
(1)动物细胞培养时,培养基除了添加葡萄糖、氨基酸等必要的营养成分外,往往还需加入一定量的_____,以满足动物细胞培养的营养需要。动物细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是______。
(2)为了防止细胞培养过程中细菌的污染,可向培养液中加入适量的______。为了防止有害代谢物的积累,可采用______的方法,以便清除代谢物。
(3)每隔2周用cTnI作为抗原注射小鼠1次,共注射3次,其目的是_______。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。
(4)甲、乙、丙中,只含杂交瘤细胞的是_______,②过程表示将乙细胞接种到多孔培养板上,进行抗体阳性检测,之后稀释、培养、再检测,并多次重复上述操作,其目的是筛选获得______。
(5)酶联免疫吸附双抗体夹心法是医学上常用的定量检测抗原的方法,具体原理如图所示:
据图分析,固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合,这是由于不同抗体能与同一抗原表面的不同部位结合。该检测方法中,酶标抗体的作用是______。
(6)单克隆抗体的制备技术是在动物细胞融合技术上发展起来的,与常规的血清抗体相比,单克隆抗体最大的优点在于______。
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方山高中2025-2026学年高二第二学期期中考试生物试卷
分值:100分 考试时间:75分钟
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. 约9000年前,我们的祖先就会利用微生物将谷物、水果等发酵成含酒精的饮料。随着科学家对发酵本质的认识,现在已经可以通过发酵工程大规模生产发酵产品。关于传统发酵与发酵工程的叙述,错误的是( )
A. 家庭制作泡菜时,应将原料装至八成满
B. 家庭制作腐乳的微生物来自空气,且为混合菌种
C. 利用发酵工程生产啤酒时,应对糖浆和发酵罐进行灭菌
D. 利用发酵工程生产的单细胞蛋白中仅含有蛋白质
【答案】D
【解析】
【分析】果酒发酵的主要菌种是酵母菌,果醋发酵的主要菌种是醋酸杆菌,腐乳制作的微生物主要是毛霉,泡菜制作的主要菌种是乳酸菌。
【详解】A、家庭制作泡菜时,应将原料装至八成满,防止发酵旺盛时发酵液溢出,A正确;
B、多种微生物参与了豆腐的发酵,如酵母、曲霉和毛霉等,其中起主要作用的是毛霉,家庭制作腐乳的菌种一般来自空气中的毛霉孢子,B正确;
C、利用发酵工程生产啤酒时,应对糖浆和发酵罐进行灭菌,防止杂菌污染,C正确;
D、单细胞蛋白是指微生物的菌体本身,除了还有丰富的蛋白质外,还有糖类等其他营养物质,D错误。
故选D。
3. 无菌技术是一套系统性的操作规范,旨在防止微生物污染,广泛应用于医疗、实验室及制药等领域。下列叙述错误的是( )
A. 获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染
B. 无菌技术主要包括消毒和灭菌,煮沸是常用的消毒方法之一
C. 玻璃吸管、培养皿等用具一般采用湿热灭菌的方法来灭菌
D. 微生物接种时,火焰灼烧接种环,待其冷却后才能接触样本
【答案】C
【解析】
【分析】1、消毒是使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物(不包芽孢和孢子)。
2、灭菌是使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物(包括芽孢和孢子)。常用方法有灼烧灭菌、干热灭菌、湿热灭菌法。
【详解】A、在微生物培养过程中,杂菌的存在会对目标微生物的生长和研究造成干扰,所以获得纯净的微生物培养物的关键就是防止杂菌污染,A正确;
B、无菌技术主要由消毒和灭菌构成,煮沸能够在一定程度上杀死部分微生物,是常用的消毒方法之一,B正确;
C、玻璃吸管、培养皿等用具一般采用干热灭菌的方法来灭菌,C错误;
D、微生物接种时,火焰灼烧接种环是为了灭菌,若不冷却就接触样本,高温会杀死样本中的微生物,所以要待其冷却后才能接触样本,D 正确。
故选C。
4. 下列关于细胞工程的叙述,正确的是( )
A. 细胞工程均以细胞生物学或分子生物学为基本原理进行操作
B. 人们可以有目的地通过在分子水平上进行操作,从而获得相应的细胞产品
C. 将植物细胞的叶绿体导入酵母菌细胞中,这属于细胞工程的研究范畴
D. 细胞工程的最终目的都是获得相应的特定细胞、组织、器官或个体
【答案】C
【解析】
【分析】细胞工程是指应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科的原理和方法,通过细胞器、细胞或组织水平上的操作,有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其他产品的一门综合性生物工程。
【详解】A、细胞工程不只应用细胞生物学、分子生物学的原理和方法,还运用了发育生物学的原理和方法,A错误;
B、细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理与方法,通过细胞水平或细胞器水平上的操作,按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术,利用细胞工程可以有目的地获得特定的细胞、组织、器官等,B错误;
C、细胞工程可以通过在细胞水平或细胞器水平上的操作,因此,将叶肉细胞的细胞器叶绿体移入酵母菌细胞属于细胞工程,C正确;
D、细胞工程是通过细胞生物学和分子生物学的原理和方法,在细胞水平或细胞器水平上进行操作,有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合科学技术,D错误。
故选C。
5. 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。
6. 下列关于动物细胞核移植技术和克隆动物的叙述,不正确的是( )
A. 在动物体细胞核移植过程中,可用电刺激的方法激活重构胚
B. 在畜牧生产中,可利用体细胞核移植技术加速家畜遗传改良进程
C. 动物体细胞核移植时,常用显微操作技术将供体细胞注入去核的体细胞
D. 在体细胞核移植技术中,采集的卵母细胞一般需要在体外培养到MⅡ期
【答案】C
【解析】
【分析】动物核移植是指将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育为克隆动物。
【详解】A、激活重构胚的方法有电刺激、Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂,所以在动物体细胞核移植过程中,可用电刺激的方法激活重构胚,A正确;
B、体细胞核移植技术在畜牧生产方面主要可以加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育,B正确;
C、动物体细胞核移植时,常用显微操作技术将供体细胞注入去核的卵母细胞,而非体细胞,C错误;
D、核移植时,受体卵母细胞要在体外培养至MⅡ中期,该时期卵母细胞核的位置靠近极体,可用微型吸管将之与细胞核一并吸出,D正确。
故选C。
7. 土壤中有丰富的微生物,若要利用其中某种微生物,则需要进行菌种的分离和纯化,过程如图。下列相关叙述错误的是( )
A. 若要筛选分解尿素[CO(NH2)2]的细菌,则尿素可以作为该菌的氮源
B. 理论上每毫升菌液中2号试管的活菌数是4号试管的100倍
C. 4号试管的结果表明每克土壤中的活菌数约为1.1×109个
D. 该种方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目少
【答案】C
【解析】
【分析】1、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。
2、配制以尿素为唯一氮源的培养基,能够生长的细菌就是能分解尿素的细菌;分解尿素的细菌能合成脲酶将尿素分解成氨,氨会使培养基的碱性增强,在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂,若指示剂变红,可确定该种细菌能够分解尿素。为了保证稀释涂布平板法统计菌落数目的结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数。
【详解】A、若目的是筛选分解尿素[CO(NH2)2]的细菌,则尿素可以作为该菌的氮源,A正确;
B、由样品稀释示意图分析可知,2号试管的稀释倍数为103倍,应是4号试管的100倍,B正确;
C、4号试管进行稀释涂布平板法计数的结果表明每克土壤中的菌株数为(113+106+111)÷3×10×105=1.1×108个,C错误;
D、稀释涂布平板得到的菌落可能存在两个或多个细菌细胞长成一个菌落,使该实验方法统计得到的结果往往会比实际活菌数目要低,D正确。
故选C。
8. 黄桃精酿啤酒的生产工艺流程为:麦芽→粉碎→糖化→过滤→煮沸→主发酵→后发酵(添加黄桃汁) →低温冷藏 →成品 →罐装。下列说法正确的是( )
A. 利用大麦作原料时,淀粉是酵母菌的直接碳源
B. 适当加大酵母菌接种量可提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖
C. 糖化是让麦芽糖分解形成糖浆,煮沸能够使酶失活及对糖浆灭菌
D. 啤酒发酵过程中大部分糖的分解和代谢物的生成都在后发酵阶段完成
【答案】B
【解析】
【分析】我国是世界上啤酒的生产和消费大国。 啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成 的,其中发 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。发酵的温度和发酵的时间 随啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。
【详解】A、利用大麦作原料时,葡萄糖是酵母菌的直接碳源,A错误;
B、酵母菌无氧呼吸产生酒精,酒精可以抑制杂菌生长,适当加大酵母菌接种量可提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖,B正确;
C、糖化是让淀粉分解形成糖浆,C错误;
D、啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵;大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成,D错误。
故选B。
9. 植物细胞悬浮培养技术在生产中已得到应用。某兴趣小组利用该技术培养胡萝卜细胞并获取番茄红素实验流程见下图。下列描述合理的是( )
A. 生长素与细胞分裂素比值低利于愈伤组织分化生根
B. 番茄红素是次生代谢物,一般在特定的组织或器官中产生
C. 细胞产物的工厂化生产主要是利用促进细胞生长的培养条件,提高了单个细胞中次生代谢物的含量
D. 脱分化过程中需要光照,有利于形成愈伤组织并产生更多的番茄红素
【答案】B
【解析】
【分析】植物细胞培养是指在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。
【详解】A、生长素与细胞分裂素比值高利于愈伤组织分化生根,A错误;
B、番茄红素是次生代谢物,次生代谢物一般在特定的组织或器官中,在一定的生长阶段产生,B正确;
C、细胞产物的工厂化生产主要是利用促进细胞生长的培养条件,增加细胞数量,从而提高次生代谢物的总量,而不是提高单个细胞中次生代谢物的含量,C错误;
D、脱分化过程中不需要光照,D错误。
故选B。
10. 耐高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。嗜热菌可以在高温环境中生存,其产生的淀粉酶最适温度较高。筛选能产生耐高温淀粉酶的嗜热菌过程如图1所示,其中I号培养基用碘液处理的结果如图2所示。下列叙述正确的是( )
A. 图2中周围不显蓝色的菌落含有所需菌种
B. 倒平板后对培养皿进行高压蒸汽灭菌
C. 淀粉是图2所示固体培养基的唯一碳源
D. 甲乙试管中均为选择培养基
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图可知,图1中①过程是梯度稀释,目的是对样品进行稀释;②过程是用稀释涂布平板法进行接种,目的是筛选单个菌落。本题实验的目的是筛选高效产生高温淀粉酶的嗜热菌,从用途上来说,Ⅰ号培养基属于选择培养基,本培养基以淀粉为唯一碳源;从物理状态上来说,Ⅱ号培养基属于固体培养基,配制时应加入琼脂作为凝固剂。图2中一般能分解淀粉的嗜热菌在培养基上生长时可释放淀粉酶,分解培养基中的淀粉,在菌落周围形成透明圈,透明圈越大淀粉酶的活性越强。
【详解】A、淀粉与碘液反应呈现蓝色,能分解淀粉的嗜热菌在培养基上生长时可释放淀粉酶,分解培养基中的淀粉,故周围不显蓝色的菌落含有所需菌种,A正确;
B、倒平板时培养皿和培养基都已经灭菌处理过,因此倒平板后不需要对培养皿再进行高压蒸汽灭菌,B错误;
C、据图2可知,培养基上出现周围显蓝色的菌落,也出现了周围不显蓝色的菌落,因此淀粉可能不是图2所示固体培养基的唯一碳源,C错误;
D、图1中①过程是梯度稀释,②过程是用稀释涂布平板法进行接种,因此甲乙试管主要是对嗜热菌样品稀释,不具备选择作用,不属于选择培养基,D错误。
故选A。
11. 科研人员发现某个敞口被真菌M污染的培养皿中出现了大部分细菌能正常生长,唯独真菌 M 附近没有细菌生长的现象。科研人员认为这可能是真菌M产生了抑制细菌生长的物质。 为验证该猜想,科研人员做了如图所示的实验。下列有关分析正确的是( )
A. 过程①使用了平板划线法接种真菌M, 该过程中接种环至少要灼烧4次
B. 若甲、乙和丙组的滤纸片周围都出现了抑菌圈,则说明上述猜想正确
C. 过程②应取平板a 中的单菌落置于培养基 b 中,其主要目的是选择培养
D. 真菌M 在培养基b 中培养时,培养基中应加入琼脂
【答案】B
【解析】
【分析】1、微生物常见的接种的方法:
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。
【详解】A、每次划线前均需灼烧接种环,根据图可知过程①使用了平板划线法接种真菌M共画线4次, 且该过程结束时还需要灼烧,所以该过程中接种环至少要灼烧5次,A错误;
B、根据图示信息可知,甲、乙和丙组都是不同种类的细菌,若甲、乙和丙组的滤纸片周围都出现了抑菌圈,则说明真菌M可能产生了抑制细菌生长的物质,B正确;
C、过程②应取平板a 中的单菌落置于培养基 b 中,其主要目的是扩大培养,获得更多的纯培养物,C错误;
D、真菌M 在培养基b中培养时,培养基b是液体培养基,不应加入琼脂,D错误。
故选B。
12. 以四倍体(基因型为AAaa)植株的花药为外植体经植物组织培养获得植株的过程如图所示,下列相关叙述正确的是( )
A. 此过程为单倍体育种,育种原理是基因重组,④获得的植株都是纯合子
B. 将花药换成植物的茎尖可获得能抗病毒的脱毒苗
C. ②③过程培养基中的激素比例以及光照条件均不同
D. 取愈伤组织进行细胞产物的工厂化生产,可提高单个细胞中次生代谢物的含量
【答案】C
【解析】
【分析】离体的植物组织或细胞,在培养一段时间后,会通过细胞分裂形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则,是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程,称为植物细胞的脱分化。脱分化产生的愈伤组织继续进行培养,又可以重新分化成根或芽等器官,这个过程叫做再分化。再分化形成的试管苗,移栽到地里,可以发育成完整的植株体。
题图分析,①是外植体消毒,②是脱分化,③是再分化,④形成试管苗后进行移栽。
【详解】A、此过程为花药离体培养的过程,AAaa产生的花粉有3种,即AA、aa和Aa,因此单倍体植株基因型也有这3种,其中Aa为杂合子,该操作的原理是细胞的全能性,A错误;
B、茎尖几乎不含病毒,因此茎尖组织可得到脱毒苗,但脱毒苗不等同于抗病毒植株,B错误;
C、图中②过程为脱分化,不需光照,生长素与细胞分裂素比例相等;③为再分化,需光照条件下培养,诱导生芽时,细胞分裂素多于生长素,生根时,生长素多于细胞分裂素,C正确;
D、取愈伤组织进行细胞产物的工厂化生产时,无法提高单个细胞的次生代谢物的含量,但可以通过培养得到更多的细胞从而提高次生代谢物的总量,D错误。
故选C。
13. 传统的基于慢病毒感染、胚胎基因编辑构建非人灵长类脑疾病动物模型常出现操作困难、编辑基因脱靶等问题。若要对非人灵长类动物的体细胞进行基因编辑并获得阳性克隆的细胞,利用体细胞核移植技术构建动物疾病模型更具有优势。下列说法错误的是( )
A. 将经基因编辑的单个体细胞注入去核的MII期卵母细胞中
B. 用电刺激、Ca2+载体等方法激活重构胚,促进其分裂、发育
C. 进行胚胎移植前,要对供体和受体进行免疫检查,以防发生免疫排斥
D. 重构胚必须移植到同种、生理状态相同的雌性子宫中才能发育成个体
【答案】C
【解析】
【分析】体细胞核移植过程(以克隆高产奶牛为例):
【详解】A、需要将经基因编辑的单个体细胞注入MⅡ期的卵母细胞中,使核移植动物模型的核遗传物质全部来自经基因编辑的单个体细胞,A正确;
B、使用电刺激、Ca2+载体等方法可以激活重构胚, 使其完成细胞分裂和发育过程,B正确;
C、受体不会对移植的胚胎产生免疫排斥反应,故而进行胚胎移植前,不需要对供体和受体进行免疫检查,C错误;
D、重构胚必须采用胚胎移植技术移植到同种、生理状态相同的雌性个体才能继续发育,D正确。
故选C。
14. 某病毒颗粒表面有一特征性的大分子结构蛋白S(含有多个不同的抗原决定基,每一个抗原决定基能够刺激机体产生一种抗体)。为了建立一种灵敏、高效检测S蛋白的方法,研究人员采用杂交瘤技术制备了抗S单克隆抗体(如图)下列说法错误的是( )
A. 该技术的原理是细胞膜具有一定的流动性和细胞增殖
B. 制备的单克隆抗体A和单克隆抗体B是相同的单克隆抗体
C. 用于生产单克隆抗体的杂交瘤细胞可传代培养,也可冷冻保存
D. 单克隆抗体A和单克隆抗体B都能够特异性识别S蛋白
【答案】B
【解析】
【分析】杂交瘤细胞制备流程: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淋巴液细胞;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、杂交瘤细胞技术需要将B细胞和骨髓瘤细胞融合,所以原理是细胞膜具有一定的流动性,同时需要进行动物细胞培养,所以原理是细胞增殖,A正确;
B、单克隆抗体A和单克隆抗体B都可以特异性的和蛋白S结合,但由于蛋白S含有多个不同的抗原决定基,每一个抗原决定基能够刺激机体产生一种抗体,所以制备的单克隆抗体A和单克隆抗体B不一定是相同的单克隆抗体,B错误;
C、用于生产单克隆抗体的杂交瘤细胞可传代培养,也可冷冻保存,C正确;
D、由题意可知,由于蛋白S含有多个不同的抗原决定基,每一个抗原决定基能够刺激机体产生一种抗体,所以单克隆抗体A和单克隆抗体B都能够特异性识别S蛋白,D正确。
故选B。
15. 肉羊良种繁育技术的应用可提高羊的生长速度、肉质以及疾病抵抗力,有效促进品种改良和遗传资源的优化。人工授精技术是肉羊良种繁育中的重要手段。下列叙述正确的是( )
A. 从雌性肉羊的卵巢中采集卵母细胞后应立即进行体外受精
B. 冷冻精子在解冻、离心分离后,注入ATP溶液可使精子获能
C. 对受体母羊与供体肉羊需要饲喂激素来进行同期发情处理
D. 经选择早期胚胎移植产生的后代,其遗传特性与受体不同
【答案】D
【解析】
【分析】①体外受精的主要步骤:卵母细胞的采用和培养、精子的采集和获能、受精。
②精子与卵子在体外受精后,应将受精卵移入发育培养基中继续培养,发育培养基的成分:无机盐和有机盐,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分,以及血清等物质。
【详解】A、卵巢中采集卵母细胞需培养到MⅡ后进行体外受精,A错误;
B、精子在获能液中进行获能处理,B错误;
C、激素处理采用注射,不能饲喂,C错误;
D、经选择早期胚胎移植产生的后代,遗传物质来自提供精子与卵细胞的个体,其遗传特性与受体不同,D正确。
故选D。
16. 我国科学家成功地用iPS细胞克隆出了活体小鼠,部分流程如下图所示,其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶,TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列有关叙述错误的是( )
A. 步骤①使小鼠成纤维细胞中原本不能表达的部分基因表达
B. 步骤②的实质是去除了卵母细胞中的纺锤体-染色体复合物
C. Kdm4d和TSA促进了重构胚中组蛋白的甲基化和乙酰化
D. 体外培养小鼠成纤维细胞和卵母细胞时需无菌操作,必需时可加入适量的抗生素
【答案】C
【解析】
【分析】1、将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。原理是动物细胞的细胞核具有全能性;
2、生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传;除了DNA甲基化,构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。
【详解】A、步骤①是将小鼠成纤维细胞诱导为iPS细胞,iPS细胞是一种诱导性多能干细胞,该过程使小鼠成纤维细胞中原本不能表达的部分基因表达,从而具有了多能性,A正确;
B、步骤②是去核卵母细胞的过程,其实质是去除了卵母细胞中的纺锤体-染色体复合物,B正确;
C、已知Kdm4d为组蛋白去甲基化酶,会促进组蛋白的去甲基化,而不是甲基化;TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂,会抑制组蛋白脱乙酰酶的活性,从而抑制组蛋白的脱乙酰化,即促进了组蛋白的乙酰化,C错误;
D、在体外培养小鼠成纤维细胞和卵母细胞时,严格的无菌操作是确保实验成功的关键,必需时可加入适量的抗生素,D正确。
故选C。
17. 下表是几种限制酶的识别序列及切割位点(Y=C或T,R=A或G)。下列相关叙述正确的是( )
限制酶
HindⅡ
AluⅠ
BamHⅠ
Sau3AⅠ
识别序列及切割位点
5'-GTY↓RAC-3'
5'-AG↓CT-3'
5'-G↓GATCC-3'
5'-↓GATC-3'
A. 限制酶切割一次需切断2个磷酸二酯键,增加2个游离的磷酸基团
B. 一种限制酶只能识别一种核苷酸序列,并在特定位点切割
C. AluⅠ切割后的DNA片段只可用E.coliDNA连接酶连接
D. BamHⅠ和Sau3AⅠ切割形成的片段进行重组后,BamHⅠ和Sau3AⅠ均不能识别并切割
【答案】A
【解析】
【分析】限制酶的特点:识别特定的脱氧核苷酸序列,并在特定的位点进行切割,切割后可能形成黏性末端或平末端。
【详解】A、限制酶切割一次需切断2个磷酸二酯键,形成2个新的游离的磷酸基团,A正确;
B、一种限制酶不一定只识别一种核苷酸序列,如HindⅡ,B错误;
C、用AluⅠ切割得到的是平末端,可用T4DNA连接酶连接起来,C错误;
D、BamHⅠ和Sau3AⅠ切割形成的片段进行重组后,BamHⅠ不能识别并切割重组片段,而Sau3AⅠ可识别并切割重组片段,D错误。
故选A。
18. 如图表示某质粒的结构示意图。下列叙述错误的是( )
A. 构建基因表达载体时目的基因插入在启动子和终止子之间
B. 由该质粒的限制酶识别位点可知,可选择EcoRI和HindⅢ切割质粒
C. 启动子能与RNA聚合酶结合,驱动相关基因转录出相应的mRNA
D. 该质粒中标记基因的作用是便于重组DNA分子的筛选
【答案】B
【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;
(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测和个体水平上的鉴定。
【详解】A、构建基因表达载体时目的基因插入在启动子和终止子之间,才能进行转录,A正确;
B、由该质粒的限制酶识别位点可知,用EcoRI切割质粒时会破坏复制原点,因此应选择AluI和HindⅢ切割质粒,B错误;
C、启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动相关基因转录出相应的mRNA,C正确;
D、该质粒中的标记基因的作用是可用于目的基因的检测与鉴定,鉴定和选择出含有目的基因的受体细胞,D正确。
故选B。
19. 研究发现,大豆GmNF-YA19基因在干旱胁迫中有响应。科研人员利用PCR扩增GmNF-YA19基因,构建GmNF-YA19基因表达载体并转化烟草,实验过程如图1、2所示。下列说法正确的是( )
A. PCR扩增GmNF-YA19基因的前提是必须已知该基因的全部核苷酸序列
B. 为获得能正确表达目的基因的重组质粒,应选用限制酶KpnⅠ、EcoRⅠ进行切割
C. 终止子为一段DNA序列,其作用是使翻译在所需要的地方停下来
D. 重组质粒转化烟草后,可使用含卡那霉素的培养基来筛选转基因细胞
【答案】D
【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。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
4、目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】A、PCR扩增GmNF-YA19基因的前提是根据已知该基因末端的核苷酸序列合成两种引物,并非知道基因的全部核苷酸序列,A错误;
B、根据图中信息,在质粒的启动子和终止子中间含有的限制酶为PvuⅡ、Kpn I和EcoR I三种限制酶切割位点,由于Kpn I在质粒中不止一个识别位点,因此最好选用PvuⅡ和EcoR I进行切割,且在目的基因的两端也存在着两种酶的识别位点,即选用PvuⅡ和EcoR I两种限制酶切割含目的基因的DNA片段和载体,这样可以保证目的基因和质粒正向连接、避免发生自身环,B错误;
C、终止子为一段DNA序列,其作用是使转录在所需要的地方停下来,C错误;
D、重组质粒转化烟草后,重组质粒中含有抗氨苄青霉素的基因,该基因可作为标记基因,因而使用含氨苄青霉素的培养基来筛选成功导入重组质粒的转基因细胞,D正确。
故选D。
20. 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。
二、非选择题(包括5道大题,共40分)
21. Ⅰ.以鲜苹果汁为原料利用发酵瓶制作果酒和果醋的过程如图1所示,请分析回答:
(1)上述过程中,制苹果酒、苹果醋时分别利用的主要菌种是________。
(2)若利用图2所示装置制作果醋,排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连,这样做的目的是_______。
Ⅱ.某兴趣小组试图从土壤中分离能分解尿素的细菌,相关流程如下图所示。回答下列问题:
(3)某同学配制以下的培养基成分:葡萄糖10.0g、蛋白胨5.0g、KH2PO41.4g、Na2HPO42.1g、尿素1.0g、琼脂15.0g、H2O(定容至1L)。分析培养基的成分可知,上述培养基不能用于分离尿素分解菌的理由是________。
(4)将配制好的培养基灭菌,待培养基冷却至50℃左右时在酒精灯火焰附近倒平板,培养基冷却凝固后,将培养皿倒置的原因是________。
(5)据图分析,该兴趣小组设置了三个培养皿进行接种,所采用的接种方法是_______,培养一段时间后,选择菌落数为30-300的平板进行计数,统计结果比实际活菌数________(“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)酵母菌、醋酸菌
(2)防止空气中杂菌的污染
(3)蛋白胨也能够提供氮源,尿素不是唯一氮源
(4)防止培养基中的水分过快蒸发,同时可以避免培养皿盖上的水珠滴落到培养基上而造成污染
(5) ①. 稀释涂布平板法 ②. 偏小
【解析】
【分析】1、果酒发酵的菌种是酵母菌,果醋发酵的菌种是醋酸菌。
2、微生物接种方法:稀释涂布平板法和平板划线法。
【小问1详解】
制苹果酒所用菌种为酵母菌,制苹果醋所用菌种为醋酸菌。
【小问2详解】
利用图2所示装置制作果醋,排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连,这样做的目的是防止空气中的杂菌的污染。
【小问3详解】
该培养基中蛋白胨也能够提供氮源,尿素不是唯一氮源,所以该培养基不能用于分离出能分解尿素的细菌。
【小问4详解】
将培养皿倒过来放置的原因是防止培养基中的水分过快的蒸发,同时还可以避免培养皿盖上的水珠滴落到培养基上而造成污染。
【小问5详解】
图中平板用于计数菌落,故所采用的接种方法是稀释涂布平板法,培养一段时间后,选择菌落数为30~300的平板进行计数,由于两个或多个细胞连在起时,平板上观察到的只是一个菌落,所以统计结果比实际活菌数偏小。
22. 为从原油污染土壤中筛选产脂肪酶菌株用于土壤修复,科研人员进行了相关实验。请回答下列问题:
(1)筛选所需菌株时,需制备以_______为唯一碳源的固体培养基。培养一段时间后,可依据菌落的________等特征进行初步的鉴定和分类。
(2)对产脂肪酶菌株进行计数时采用稀释涂布平板法,通过统计平板上的菌落数推测出样品的活菌数,原因是________。为保证结果准确,一般选择菌落数为_______的平板进行计数。
(3)对分离所得的菌株采用辐射方法处理以提高产脂肪酶能力,获得A、B两突变菌株,为评价两菌株的相关性能,进行了培养实验,结果如图。据图分析,应选择菌株_________进行后续相关研究,理由是_______。
【答案】(1) ①. 脂肪 ②. 形状、大小、颜色等
(2) ①. 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 ②. 30~300个
(3) ①. B ②. 菌株B分解脂肪较快,且细胞增殖较快
【解析】
【分析】稀释涂布平板法计数:(1)原理:当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,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。(2)操作:①设置重复组,增强实验的说服力与准确性;②为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数。(3)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。
【小问1详解】
只有能够产生脂肪酶的微生物能分解利用脂肪,因此,可以制备以脂肪为唯一碳源的固体培养基来筛选产脂肪酶菌株。一般来说,在相同的培养条件下,同种微生物表现出稳定的菌落特征(如形状、大小和颜色等),因此,可依据菌落的形状、大小和颜色等特征对微生物进行初步的鉴定和分类。
【小问2详解】
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。
【小问3详解】
图中,相同时间内,菌株B的细胞密度高于菌株A,说明菌株B增殖速度较快,而菌株B的脂肪剩余量低于菌株A的脂肪剩余量,说明菌株B降解脂肪的能力较强,故进行相关研究可选择菌株B,原因是菌株B增殖速度较快,单细胞蛋白的产量也高,同时降解脂肪的能力较强,净化效果更好。
23. 白菜、甘蓝均为二倍体,体细胞染色体数目分别为20、18。“白菜甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种,它具有生长期短、耐热性强、易于贮藏等优点。如图为“白菜甘蓝”的培育过程,请回答问题。
(1)植物体细胞杂交技术培育“白菜甘蓝”,_____(能/不能)用白菜、甘蓝体细胞直接融合。
(2)由原生质体A、B形成原生质体C的过程中,可使用_____(写出2种即可)化学法诱导融合,该融合过程体现了细胞膜具有_____性。
(3)由细胞D得到愈伤组织的过程叫作_____;由愈伤组织得到根、芽等器官的过程叫作_____。
(4)由细胞D得到一个完整的杂种植株,采用的细胞工程技术是_____,该过程体现了细胞D具有_____性。
(5)分别取白菜、甘蓝的花粉经细胞融合培育出二倍体“白菜甘蓝”,该植株的大多数体细胞中染色体数目为_____。这种二倍体“白菜甘蓝”植株高度不育,可用化学试剂_____(填试剂名称)诱导产生可育的四倍体“白菜甘蓝”,该变异类型属于_____(从下列选项中选择填空)。
a.基因突变 b.基因重组
c.染色体结构变异 d.染色体数目变异
【答案】(1)不能 (2) ①. 聚乙二醇诱导法、高Ca2+-高pH诱导法 ②. 一定的流动(性)
(3) ①. 脱分化 ②. 再分化
(4) ①. 植物组织培养(或组培) ②. 全能(性)
(5) ①. 19 ②. 秋水仙素 ③. d
【解析】
【分析】植物体细胞杂交过程: 先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得原生质体,借助物理或化学方法诱导原生质体融合,得到的杂种细胞再经过诱导形成愈伤组织,并进一步发育成完整植株。
【小问1详解】
植物细胞存在细胞壁,不能直接融合。
【小问2详解】
化学法使用特定的化学试剂诱导原生质体融合,常用的试剂包括: 聚乙二醇(PEG):PEG能与水分子形成氢键,导致细胞脱水,改变质膜结构,从而引起细胞融合。其优点是成本低,但可能对细胞有毒害。 硝酸钠法:通过改变离子浓度促进原生质体融合。 高pH-高Ca2+法:利用高pH和高钙离子浓度诱导融合;由于细胞膜具有一定的流动性,因此原生质体能融合。
【小问3详解】
由细胞D得到愈伤组织的过程叫作脱分化,由愈伤组织得到根、芽等器官的过程叫再分化。
【小问4详解】
由细胞D得到一个完整的杂种植株,采用的技术是植物组织培养技术,由细胞获得个体,体现细胞具有全能性。
【小问5详解】
来自白菜的花粉含有10条染色体,来自甘蓝的花粉含有9条染色体,经花粉培育的二倍体“白菜甘蓝”植株体细胞含有19条染色体;秋水仙素抑制纺锤体的形成,可使细胞内的染色体数目加倍,从而可育;该变异类型属于染色体数目变异,故选d。
24. 随着生物科学技术的发展,动物的生殖方式变得越来越多样化。如图表示胚胎工程技术研究及应用的相关情况,供体甲是良种荷斯坦高产奶牛,供体乙是健康的黄牛。请据图分析并回答下列问题:
(1)图中产生小牛的多个途径中,属于无性繁殖途径的应用有:__________(填数字)。
(2)应用①、②、③中均运用胚胎工程的最终技术环节是__________,其优势是__________。
(3)应用①中的细胞B常采用__________法做去核处理,去核前应保证采集的细胞B在体外培养至__________期,最终获得的良种小牛遗传物质来源于__________,性别为__________性。
(4)应用③可解决良种动物快速大量繁殖的问题:对囊胚阶段的胚胎通过胚胎分割技术获得二分胚a和b,操作时需要注意__________,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。若要进行性别鉴定,应取__________细胞。
【答案】(1)①③ (2) ①. 胚胎移植 ②. 充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
(3) ①. 显微操作 ②. MⅡ中 ③. 供体甲和供体乙 ④. 雌
(4) ①. 将内细胞团均等分割 ②. 滋养层
【解析】
【分析】题图分析,应用①中:供体甲提供细胞核,供体乙提供细胞质,经过核移植技术形成重组细胞,并发育形成早期胚,再将胚胎移植到受体子宫发育成小牛,称为克隆牛;应用②中:优良公牛和供体甲配种形成受精卵,并发育成早期胚胎,再将胚胎移植到受体子宫发育成小牛,属于有性生殖;应用③中:采用了胚胎分割移植技术;应用④中:从早期胚胎和原始性腺中获取胚胎干细胞,并进行体外干细胞培养。
【小问1详解】
应用①采用了核移植技术,形成克隆动物,属于无性生殖;应用②采用体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术,形成的是试管动物,属于有性生殖;应用④表示从早期胚胎或原始性腺中提取胚胎干细胞;应用③采用了胚胎分割技术,属于无性生殖,故图中产生小牛的几个途径中,属于无性繁殖途径的为应用①、③。
【小问2详解】
胚胎工程的最终技术环节是胚胎移植。胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,供体的主要职能变为只产生具有优良遗传特性的胚胎,繁重而漫长的妊娠和育仔的任务由受体取代,大大缩短了供体本身的繁殖周期,并且可以通过超数排卵等技术获得多个胚胎,移植到不同受体中发育,从而加快优良种畜的繁殖速度。
【小问3详解】
应用①中的细胞 B 常采用显微操作去核法做去核处理。去核前应保证采集的细胞 B(卵母细胞)在体外培养至 MⅡ 中期。最终获得的良种小牛细胞核遗传物质来源于供体甲(良种荷斯坦高产奶牛),细胞质遗传物质来源于供体乙(健康的黄牛),由于细胞核决定性别,供体甲是雌性,所以小牛性别为雌性。
【小问4详解】
对囊胚阶段的胚胎通过胚胎分割技术获得二分胚 a 和 b,操作时需要将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。若要进行性别鉴定,应取滋养层细胞,因为滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘,取滋养层细胞进行鉴定不会影响胚胎的发育。
25. 人体心肌细胞中的肌钙蛋白由三种结构不同的亚基组成,即肌钙蛋白T(cTnT)、肌钙蛋白I(cTnI)和肌钙蛋白C(cTnC),其中cTnI在血液中含量上升是心肌损伤的特异性指标。为制备抗cTnI的单克隆抗体,科研人员完成了以下过程。请据图分析回答下列问题:
(1)动物细胞培养时,培养基除了添加葡萄糖、氨基酸等必要的营养成分外,往往还需加入一定量的_____,以满足动物细胞培养的营养需要。动物细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是______。
(2)为了防止细胞培养过程中细菌的污染,可向培养液中加入适量的______。为了防止有害代谢物的积累,可采用______的方法,以便清除代谢物。
(3)每隔2周用cTnI作为抗原注射小鼠1次,共注射3次,其目的是_______。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。
(4)甲、乙、丙中,只含杂交瘤细胞的是_______,②过程表示将乙细胞接种到多孔培养板上,进行抗体阳性检测,之后稀释、培养、再检测,并多次重复上述操作,其目的是筛选获得______。
(5)酶联免疫吸附双抗体夹心法是医学上常用的定量检测抗原的方法,具体原理如图所示:
据图分析,固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合,这是由于不同抗体能与同一抗原表面的不同部位结合。该检测方法中,酶标抗体的作用是______。
(6)单克隆抗体的制备技术是在动物细胞融合技术上发展起来的,与常规的血清抗体相比,单克隆抗体最大的优点在于______。
【答案】(1) ①. 动物血清 ②. 维持培养液的pH
(2) ①. 抗生素 ②. 定期更换培养液
(3)加强免疫,刺激小鼠机体产生更多的浆细胞
(4) ①. 乙和丙 ②. 能产生抗cTnI抗体的杂交瘤细胞
(5)与待测抗原结合,并催化检测底物生成产物
(6)能准确地识别抗原的细微差异,与特定抗原发生特异性结合,并且可以大量制备
【解析】
【小问1详解】
人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚,在使用合成培养基时,通常需加入血清、血浆等一些天然成分。动物细胞培养的气体环境:95%空气+5%CO2,O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH,形成类似于细胞生存的内环境的pH。
【小问2详解】
抗生素能抑制细菌的增殖,对真核细胞的培养没有影响,因此为了防止细胞培养过程中细菌的污染,可向培养液中加入适量的抗生素。根据制作流程要求,细胞培养中,为防止有害代谢物的积累,需要定期更换培养液。
【小问3详解】
为了提高淋巴细胞的免疫能力,刺激小鼠机体产生更多的浆细胞(能产生更多的抗体),一般通过多次注射相应抗原实现。
【小问4详解】
看图可知:杂交瘤细胞需要对甲筛选后得到,因此乙和丙应该是筛选得到的杂交瘤细胞;其中①代表用特定的选择培养基进行筛选,②过程表示将乙细胞接种到多孔培养板上,进行抗体阳性检测,之后稀释、培养、再检测,并多次重复上述操作,就能获得足够数量的能分泌抗cTnI抗体的杂交瘤细胞。
【小问5详解】
分析图中过程,两种抗体与检测的抗原均能结合,但结合部位是不同的,而酶标抗体可以与待测抗原结合,催化底物分解生成产物。
【小问6详解】
单克隆抗体的最大优点是能准确地识别抗原的细微差异,与特定抗原发生特异性结合,并且可以大量制备。
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