内容正文:
2025-2026学年度高二年级第二学期月考生物试题
第一部分(共40分)
1. 某同学尝试利用苹果发酵制作苹果醋,具体流程如下图。下列相关叙述正确的是( )
A. 过程①②的发酵菌种均有细胞核 B. 过程①②需要保持相同的发酵温度
C. 过程①②均需保证无菌、无氧条件 D. 过程①需要排气,②需要提供氧气
【答案】D
【解析】
【分析】图中①为酒精发酵,主要菌种为酵母菌;②为醋酸发酵,主要菌种是醋酸菌。
【详解】A、过程①的发酵菌种是酵母菌,真核生物,有细胞核,过程②的发酵菌种是醋酸菌,原核生物,无细胞核,A错误;
B、过程①的发酵温度为18-25℃,过程②的发酵温度为30-35℃,B错误;
C、过程②菌种是醋酸菌,好氧型细菌,发酵过程需通入无菌氧气,C错误;
D、过程①需要排气(呼吸作用产生的二氧化碳),②需要提供氧气(无菌氧气),D正确。
故选D。
2. 下列关于果酒、果醋及腐乳制作的相关叙述,不正确的是( )
A. 制作果酒过程中应适时放气,制作果醋时要保证通气
B. 果醋制作既可以在获得果酒后进行,也可利用果汁直接制得
C. 制作果酒、果醋和腐乳的主要微生物都属于真核生物
D. 控制好温度和pH既有利于目的菌繁殖,又可抑制杂菌生长
【答案】C
【解析】
【分析】果酒制作原理:利用酵母菌无氧呼吸分解葡萄糖产生酒精和二氧化碳。果醋制作原理:利用醋酸菌有氧呼吸将葡萄糖或者乙醇转化为醋酸。酒精发酵一般将温度控制在18~25℃。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。腐乳制作的原理:多种微生物参与了豆腐的发酵,如毛霉、曲霉、根霉、酵母菌等,其中起主要作用的是毛霉。
【详解】A、制作果酒过程中,产生酒精的同时会产生CO2,故需适时放气。果醋是需氧菌。A正确;
B、醋酸菌有氧呼吸时,可利用葡萄糖或者乙醇作为反应物。B正确;
C、酵母菌、毛霉是真核生物,醋酸菌是原核生物。C错误;
D、不同微生物生长需要的温度和pH不同。D正确。
故选C。
3. 紫杉醇存在于红豆杉属植物体内,具有较强抗癌作用。为保护野生红豆杉资源,科研人员用图示方法提取紫杉醇。下列相关叙述正确的是( )
A. 过程①需要调控细胞分裂素和生长素的比例
B. 过程①②每天都需要在光照条件下进行
C. 过程②③需要转接到生根培养基上培养
D. 过程①②③体现出红豆杉细胞具有全能性
【答案】A
【解析】
【分析】分析题意可知,紫杉醇工厂化生产的主要过程为:红豆杉→愈伤组织→单个细胞→筛选稳定高产紫杉醇细胞群→提取紫杉醇。
【详解】A、过程①为脱分化过程,需要调控细胞分裂素和生长素的比例,细胞分裂素与生长素的比例相当,才能促进愈伤组织的形成,A正确;
B、过程①②为生成愈伤组织及愈伤组织分散成单个细胞,该过程不需要在光照条件下进行,B错误;
C、过程②③得到的是细胞群,不需要在再分化培养,即不需要转接到生根培养基上培养,C错误;
D、单个细胞或组织器官经过脱分化、再分化,长成植物体才能体现全能性,①②③培养结果得到的是细胞系,没有长成植株,也没有分化为各种细胞,没有体现出红豆杉细胞具有全能性,D错误。
故选A。
4. 某同学在学习“细胞工程”时,列表比较了动植物细胞工程的有关内容,你认为错误的是( )
比较内容
植物体细胞杂交
动物细胞融合
A
特殊处理
用酶解法(纤维素酶和果胶酶)去除细胞壁
用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理可分离出单个细胞
B
融合方法
物理方法、化学方法
物理方法、化学方法、灭活病毒
C
典型应用
培育种间杂种植物
培养克隆动物
D
培养基区别
通常为固体培养基,含蔗糖和植物激素等
液体培养基,含葡萄糖,含有动物血清等
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【分析】植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较:
项目
细胞融合原理
细胞融合方法
诱导手段
用途
植物体细胞杂交
细胞膜的流动性,(细胞的全能性)
去除细胞壁后诱导原生质体融合
离心、电刺激、聚乙二醇等试剂诱导
克服远缘杂交不亲和,获得杂交植株
动物细胞融合
细胞膜的流动性
使细胞分散后,诱导细胞融合
离心、电刺激、聚乙二醇、灭活病毒等试剂诱导
制备单克隆抗体的技术之一
【详解】A、植物细胞有细胞壁,根据酶的专一性,植物体细胞杂交时用酶解法(纤维素酶和果胶酶)去除细胞壁,动物细胞培养时用胰蛋白酶处理分离出单个细胞,A正确;
B、诱导原生质体融合的方法有物理法和化学法,诱导动物细胞融合的方法是物理方法、化学方法、生物方法(主要是灭活的病毒),B正确;
C、植物体细胞杂交技术可用于培育种间杂种植物,动物细胞融合技术不能用于培养克隆动物,培养克隆动物采用的是核移植技术,C错误;
D、植物组织培养的培养基属于固体培养基,其中含有蔗糖和植物激素;动物细胞培养的培养基属于液体培养基,其中含有葡萄糖和动物血清等,D正确。
故选C。
5. 以下实验操作与结果相符的是( )
A. 胡萝卜根经植物组织培养获得的幼苗不含叶绿体
B. 在低渗溶液中用酶解法处理植物细胞获得原生质体
C. 胰蛋白酶作用时间越长收集到的分散细胞越多
D. 选择培养基主要抑制B细胞-B细胞、瘤细胞-瘤细胞杂交细胞,从而筛选出杂交瘤细胞
【答案】D
【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。单克隆抗体制备的两次筛选: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。
【详解】A、利用植物组织培养技术获得的幼苗含有叶绿体,A错误;
B、在低渗溶液中获得的原生质体由于细胞吸水容易涨破,因此应该在等渗或者高渗中用酶解法处理植物细胞获得原生质体,B错误;
C、胰蛋白酶作用时间较长会破坏细胞膜表面的蛋白质,损伤细胞,C错误;
D、选择培养基主要抑制B细胞-B细胞、瘤细胞-瘤细胞杂交细胞,从而筛选出杂交瘤细胞,D正确。
故选D。
6. 下列关于植物组织培养的叙述中,错误的是( )
A. 培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压
B. 培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化
C. 离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织
D. 同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同
【答案】D
【解析】
【详解】考查植物组织培养相关知识。比如,利用花药细胞培养得到单倍体植株,利用一般体细胞培养获得二倍植株,它们基因型不同。
7. 下列有关植物细胞工程应用的叙述,正确的是( )
A. 利用组织培养技术培育脱毒苗,获得抗病毒的新品种
B. 利用组织培养技术产生突变体,可直接培育出具有优良性状的新品种
C. 利用细胞培养技术获得紫草素,实现了细胞产物的工厂化生产
D. 利用植物体细胞杂交技术获得“萝卜一甘蓝”,遵循基因自由组合定律
【答案】C
【解析】
【详解】A、脱毒苗是利用病毒极少甚至无病毒的植物分生区(如茎尖)经组织培养获得的,其本身没有抗病毒基因,不具备抗病毒能力,不属于抗病毒新品种,A错误;
B、突变具有不定向性,组织培养产生的突变体大多为不利变异,需要经过筛选才能获得具有优良性状的新品种,B错误;
C、可通过植物细胞培养技术大量增殖紫草的愈伤组织,从中提取紫草素,实现细胞产物的工厂化生产,C正确;
D、基因自由组合定律的适用范围是进行有性生殖的生物减数分裂形成配子的过程,植物体细胞杂交属于无性生殖,不涉及减数分裂,不遵循基因自由组合定律,D错误。
8. 对某种动物的肝肿瘤细胞进行动物细胞培养。下列说法不正确的是( )
A. 在利用肝肿瘤组织块制备细胞悬液时,可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理
B. 细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是刺激细胞呼吸
C. 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
D. 在合成培养基中,通常需加入血清、血浆等天然成分
【答案】B
【解析】
【详解】A、动物组织块的细胞间通过蛋白质类物质连接,胰蛋白酶或胶原蛋白酶可分解该类物质,将组织块分散为单个细胞制成细胞悬液,A正确;
B、细胞培养时5%CO₂的作用是维持培养液的pH稳定,不是刺激细胞呼吸,B错误;
C、抗生素能够抑制细菌的生长繁殖,向培养液中加入适量抗生素可防止细胞培养过程中的细菌污染,C正确;
D、合成培养基成分明确,但缺少细胞生长所需的未知活性因子,因此通常需加入血清、血浆等天然成分补充营养,D正确。
9. 利用抗体-药物偶联物(ADC)有效杀伤肿瘤细胞的机制是( )
A. 利用产生的抗体特异性地对抗肿瘤细胞
B. 以单克隆抗体作抗肿瘤药物杀死肿瘤细胞
C. 抗肿瘤药物可在肿瘤细胞中大量合成
D. 单克隆抗体携带药物特异性地与肿瘤细胞结合
【答案】D
【解析】
【详解】单克隆抗体可特异性识别肿瘤细胞表面的特定抗原,能够携带偶联的抗肿瘤药物与肿瘤细胞特异性结合,进而精准杀伤肿瘤细胞,D正确,ABC错误。
10. 某实验室做了如图所示的实验研究,下列相关叙述,正确的是( )
A. 过程①形成的诱导干细胞分化程度高
B. 过程②产生具有不同种类蛋白质的各类细胞
C. 过程③不需用选择性培养基进行筛选
D. 过程④单抗释放需要膜上载体蛋白的协助
【答案】B
【解析】
【详解】本题考查细胞分化及细胞工程相关知识,考查学生的综合应用能力。过程①形成的诱导干细胞分化程度低,全能性高,A错。过程②是细胞的分化过程,细胞分化是基因选择性表达的结果,因此产生了不同种类的蛋白质,B正确。过程③要用选择培养基才能选出杂交瘤细胞,C错。过程④分泌抗体蛋白,是外排过程,不需载体蛋白协助,D错。
11. 杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点,被称为“钻石级”肉用绵羊。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图所示,相关叙述正确的是( )
A. 选用的雌性杜泊羊只要有健康体质和正常繁殖能力就行
B. 从卵巢中采集的卵母细胞都可直接与获能的精子进行体外受精
C. 为避免代孕绵羊对植入胚胎产生排斥反应,应注射免疫抑制剂
D. 为了进一步扩大繁殖规模,可通过胚胎分割技术获得同卵双胎
【答案】D
【解析】
【分析】1、据图可知,通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊,涉及体外受精技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术。
2、胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理(选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体。用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理);②配种或人工授精;③对胚胎的收集、检查、培养或保存(对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段);④对胚胎进行移植;⑤移植后的检查。
【详解】A、选用的雌性杜泊羊不仅要有健康体质和正常繁殖能力,还需具有优秀的遗传特性和生产性能,A 错误;
B、从卵巢中获得的卵母细胞是不成熟的卵母细胞,需培养成熟后才能与获能精子结合,B错误;
C、对受体和供体做同期发情处理,受体对植入胚胎不会产生排斥反应,不需注射免疫抑制剂,C错误;
D、扩大繁殖规模,可通过胚胎分割技术获得同卵双胎或多胎, D 正确。
故选 D 。
12. 关于桑椹胚和囊胚的比较,以下说法中不正确的是()
A. 囊胚期细胞分化是由于遗传物质突变引起的
B. 囊胚期的细胞出现了细胞分化,但遗传物质未发生改变
C. 桑椹胚的各细胞结构功能基本相同
D. 囊胚期内细胞团和滋养层细胞差异是转录水平上的差异引起的
【答案】A
【解析】
【分析】胚胎发育的过程:受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原肠胚。①卵裂期:细胞进行有丝分裂,数量增加,胚胎总体积不增加;②桑椹胚:32个细胞左右的胚胎(之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能属全能细胞);③囊胚:细胞开始分化,其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织;而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘;胚胎内部逐渐出现囊胚腔(注:囊胚的扩大会导致透明带的破裂,胚胎伸展出来,这一过程叫孵化);④原肠胚:内细胞团表层形成外胚层,下方细胞形成内胚层,由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。(细胞分化在胚胎期达到最大限度)。
【详解】囊胚期细胞出现了细胞分化,但细胞分化的实质是基因的选择性表达,因此其遗传物质未发生改变,A错误、B正确;桑椹胚时期还未发生细胞分化,因此桑椹胚的各细胞结构功能基本相同,C正确;囊胚期内细胞团和滋养层细胞的出现是细胞分化的结果,其差异是转录水平上的差异引起的,即基因的选择性表达,D正确。
13. A牛和B牛为两个不同的肉牛品种,科研人员应用体细胞核移植技术,将A牛的体细胞核注入B牛的去核卵母细胞,经胚胎移植获得克隆牛,下列叙述不正确的是( )
A. 可通过显微操作去除B牛卵母细胞中的核
B. 早期胚胎的培养液中含无机盐和氨基酸等物质
C. 克隆牛的遗传物质与A牛完全相同
D. 体细胞核移植的难度大于胚胎细胞核移植
【答案】C
【解析】
【分析】动物细胞核移植技术指的是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,原理是动物细胞核的全能性;动物细胞核移植可分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植。
【详解】A、去除B牛卵母细胞中的细胞核可以用显微操作技术,A正确;
B、早期胚胎的培养液中含无机盐、有机盐、维生素和氨基酸等物质,B正确;
C、克隆牛的遗传物质与A牛不完全相同,C错误;
D、动物细胞核移植可分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植,其中体细胞核移植的难度大于胚胎细胞核移植,D正确。
故选C。
14. 经遗传改造的小鼠胚胎干细胞注入囊胚,通过胚胎工程的相关技术可以获得具有不同遗传特性的实验小鼠。下列说法错误的是( )
A. 用促性腺激素处理雌鼠可以获得更多的卵子
B. 体外受精前要对小鼠的精子进行获能处理
C. 胚胎移植前要检查胚胎质量并在囊胚或原肠胚阶段移植
D. 遗传改造的小鼠胚胎干细胞可以通过转基因等技术获得
【答案】C
【解析】
【分析】1、胚胎移植的基本程序主要包括:
①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体,供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。
②配种或人工授精。
③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天,用特制的冲卵装置,把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氮中保存。
④对胚胎进行移植。
⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。
2、体外受精主要包括:卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精。
【详解】A、促性腺激素可以使雌鼠超数排卵,获得更多的卵子,A正确;
B、精子只有获能后才能完成受精,故体外受精前要对小鼠的精子进行获能处理,B正确;
C、胚胎移植通常选择囊胚期之前的阶段,如桑椹胚或囊胚阶段,C错误;
D、转基因技术可以定向改造小鼠的基因,所以遗传改造的小鼠胚胎干细胞可以通过转基因等技术获得,D正确。
故选C。
【点睛】本题考查胚胎工程的基本知识,考生需要识记基本操作,D项中需要结合基因工程的目的进行解答。
15. 《细胞—干细胞》杂志在线发表了中国科学院上海生命科学研究院诱导入成纤维细胞重编程为肝细胞(hihep细胞)的成果。hihep细胞具有肝细胞的许多功能,包括分泌血清白蛋白、积累糖原、代谢药物、药物转运等。下列相关叙述正确的是( )
A. 人成纤维细胞与hihep细胞的DNA和RNA基本相同
B. 人成纤维细胞重编程为hihep细胞过程中遗传物质发生了改变
C. hihep细胞诱导成功彻底解决了人类重症肝病的治疗
D. 研究表明,分化的细胞其分化后的状态是可以改变的
【答案】D
【解析】
【分析】细胞分化是指在个体发育中,相同细胞的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化过程遗传物质不变,只是基因选择性表达的结果。
【详解】A、人成纤维细胞与hihep细胞的DNA基本相同,由于基因的选择性表达,RNA不完全相同,A错误;
B、人成纤维细胞重编程为hihep细胞过程中遗传物质没有发生改变,B错误;
C、由题干信息可知:hihep细胞具有肝细胞的许多功能,但并未完全代替肝脏细胞,故hihep细胞诱导成功不能彻底解决人类重症肝病的治疗,C错误;
D、根据题干信息可知,人成纤维细胞重编程为肝细胞的实验成功,说明分化的细胞其分化后的状态是可以改变的,D正确。
故选D。
16. 中科院某团队对一流产雌性猕猴进行克隆,成功获得中中和华华两姐妹,突破了现有技术无法体细胞克隆非人灵长类动物的世界难题,为建立人类疾病的动物模型,研究疾病机理,研发诊治药物带来光明前景。如图为中中和华华的培育流程,相关叙述正确的是( )
A. 过程①将成纤维细胞注射到去核的卵母细胞中,体现细胞膜的选择透过性
B. 过程②在培养基中加入动物血清,可为成纤维细胞核全能性的激发提供物质
C. 过程③进行同期发情处理,可降低代孕母猴对中中、华华的免疫排斥反应
D. 与模型小鼠相比,模型猴更适合用于研究人类疾病的发病机理和研发诊治药物
【答案】D
【解析】
【分析】分析图:图示过程为体细胞克隆过程,①为将成纤维细胞注射到去核的卵母细胞中,②将融合后的细胞激活后培养到早期胚胎,再进行③胚胎移植,最终得到克隆猴。
【详解】A、过程①将成纤维细胞注射到去核的卵母细胞中,未体现细胞膜的选择透过性,A错误;
B、在培养细胞时需在培养基中加入一定量的动物血清的作用是模拟内环境和补充未知的缺少的营养物质,激发成纤维细胞核的全能性的是卵细胞细胞质中的物质,B错误;
C、过程③进行同期发情处理,是为胚胎移入受体提供相同的生理环境,C错误;
D、猴子与人类的亲缘关系比小鼠近,与模型小鼠相比,模型猴更适合于研究人类疾病的发病机理、研发诊治药物,D正确。
故选D。
17. 下列育种过程不能体现细胞全能性的是
A. 将悬铃木无菌苗叶片细胞制成原生质体,培养得到再生植株
B. 将甲流病毒外壳蛋白诱导的小鼠B细胞与骨髓瘤细胞融合,培养获得抗甲流抗体
C. 将大熊猫的细胞核植入去核的兔子卵母细胞中,培养出大熊猫早期胚胎
D. 将中华猕猴桃叶肉细胞与狗枣猕猴桃叶肉细胞融合,获得耐寒性提高的新品种
【答案】B
【解析】
【分析】判断能否体现细胞全能性的标志是看起点和终点,起点是“已分化的体细胞”,终点是发育成“个体”。
【详解】A、将悬铃木无菌苗叶片细胞制成原生质体,培养得到再生植株,体现了细胞具有全能性,A项不符合题意;
B、将甲流病毒外壳蛋白诱导的小鼠B细胞与骨髓瘤细胞融合,培养获得抗甲流抗体,由于没有形成完整的个体,所以不能体现细胞的全能性,B项符合题意;
C、将大熊猫的细胞核植入去核的兔子卵母细胞中,培养出大熊猫早期胚胎,体现了动物细胞核的全能性,C项不符合题意;
D、将中华猕猴桃叶肉细胞与狗枣猕猴桃叶肉细胞融合,获得耐寒性提高的新品种,体现了细胞具有全能性,D项不符合题意。
故选B。
18. 下图为受精作用及胚胎发育示意图,a、b代表两个发育时期,下列叙述不正确的是( )
A. ①过程发生同源染色体分离 B. ②过程通过有丝分裂增殖
C. a时期可分离得到胚胎干细胞 D. ②→④细胞分化程度逐渐增大
【答案】A
【解析】
【分析】胚胎发育的过程:受精卵→桑椹胚→囊胚→原肠胚→幼体。在囊胚时细胞初步分化为内细胞团和滋养层。
【详解】A、同源染色体分离发生在减数分裂,①过程是受精作用。A错误;
B、②是受精卵的增殖,受精卵是体细胞通过有丝分裂增殖。B正确;
C、a是囊胚,其内细胞团可以分离得到胚胎干细胞。C正确;
D、桑椹胚没有细胞分化,囊胚有初步的细胞分化,原肠胚进一步分化。D正确。
故选A。
19. 对胚胎分割技术的有关叙述,正确的是( )
A. 凡是利用胚胎工程产生新个体都要用到胚胎分割技术
B. 分割的胚胎直接移植给受体或在体外培养到囊胚阶段再移植给受体
C. 目前人类的同卵双胞胎多数是通过胚胎分割技术产生的
D. 胚胎分割次数越多,产生的新个体也越多
【答案】B
【解析】
【分析】胚胎移植技术被称为胚胎工程的最后一道工序;胚胎移植得到的胚胎,根据其所处的发育时期直接移植给受体或在体外培养到囊胚阶段再移植给受体;胚胎分割技术仅用于动物同卵多胞胎的产生,严格控制分割次数。
【详解】A、利用胚胎工程产生新个体不一定都要用到胚胎分割技术,如克隆羊多利的培育,A错误;
B、可根据分割的胚胎所处的发育时期直接移植给受体或在体外培养到囊胚阶段再移植给受体,B正确;
C、目前胚胎分割技术未应用于人类同卵多胞胎的产生,C错误;
D、实践证明,采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的,所以分割次数不宜过多,D错误。
故选B。
20. 下表关于DNA粗提取与鉴定实验的表述,不正确的是( )
选项
试剂
操作
作用
A
研磨液
与生物材料混合
提取溶解DNA
B
2溶液
与提取出的DNA混合
溶解DNA
C
冷却的酒精
加入到离心后的上清液中
溶解DNA
D
二苯胺试剂
加入到溶解有DNA的溶液中
鉴定DNA
A. A B. B C. C D. D
【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粗提取的第一步就是加入研磨液充分研磨,A正确;
B、DNA在不同浓度的NaCl溶液中DNA溶解度不同,DNA在2mol/LNaCl溶液中溶解度最大,使用2 mol/LNaCl 溶液能溶解DNA,B正确;
C、DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精,利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离,C错误;
D、在沸水浴加热条件下,DNA与二苯胺反应呈现蓝色,D正确。
故选C。
【点睛】
21. 人体皮肤表面存在着多种微生物,某同学拟从中分离出葡萄球菌。下述操作不正确的是( )
A. 对配制的培养基进行高压蒸汽灭菌
B. 使用无菌棉拭子从皮肤表面取样
C. 用取样后的棉拭子在固体培养基上涂布
D. 观察菌落的形态和颜色等进行初步判断
【答案】C
【解析】
【分析】实验室常用的消毒和灭菌方法的比较:
1、消毒:煮沸消毒法(一般物品)、巴氏消毒法(一些不耐高温的液体,如牛奶)、化学药剂消毒法(如用酒精擦拭双手,用氯气消毒水源等)、紫外线消毒法(接种室、操作台);
2、灭菌:灼烧灭菌(接种工具)、干热灭菌(玻璃器皿、金属用具)、高压蒸汽灭菌(培养基及容器)。
【详解】A、为避免杂菌污染干扰,需对配制的培养基进行高压蒸汽灭菌,A正确;
B、葡萄球菌需从人体皮肤的微生物中分离,为避免杂菌污染,故需要使用无菌棉拭子从皮肤表面取样,B正确;
C、用取样后的棉拭子浸出液在固体培养基上涂布,C错误;
D、根据微生物在固体平板培养基表面形成的菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等特征进行鉴别,D正确。
故选C。
22. 高中生物学实验中,在接种时不进行严格无菌操作对实验结果影响最大的一项是( )
A. 将少许干酵母加入到新鲜的葡萄汁中
B. 将毛霉菌液接种在切成小块的鲜豆腐上
C. 将植物叶片接种到无菌的组培培养基上
D. 将土壤浸出液涂布在无菌的选择培养基上
【答案】C
【解析】
【分析】作为植物组织培养,要求非常严格的无菌环境,如果灭菌不彻底,培养过程中存在污染,会造成培养的幼苗生长缓慢甚至培育失败。原理有以下几种:(1)与幼苗竞争培养基中的营养,而因为细菌和真菌生殖比植物快得多,导致植株得不到营养。(2)寄生于植物体内,利用植物细胞中的原料合成菌类自身的物质,导致幼苗死亡。(3)已有报道,寄生菌可能导致植物内部的基因改变,当这个基因是对生长必要的基因时,就导致幼苗的死亡。此外,污染菌的基因可通过某种暂时未知细节的机制转入植物细胞内并表达,从而导致培养失败。
【详解】A、不进行严格的灭菌对葡萄酒制作的影响不大,因为多数微生物不能在缺氧、酸性和含糖较高的环境中生存,A错误;
B、不进行严格的灭菌对腐乳制作的影响不大,因为腐乳制作时还需在其中放入酒精、盐和香辛料等,这些都具有杀菌作用,B错误;
C、植物组织培养要求严格的无菌环境,如果灭菌不彻底,会造成培养的幼苗生长缓慢甚至培育失败,C正确;
D、选择培养基是根据要培养的微生物的代谢特点制备的,一般的杂菌在其上面也很难生存,D错误。
故选C。
23. 饮用被细菌污染的水后,细菌在消化道内会繁殖并产生毒素,引起急性肠胃炎。某同学利用图1所示方法,检测饮用水的细菌含量,图2为不同稀释度下得到的若干个平板。下列相关叙述正确的是( )
A. 配制图1所示固体培养基时,需要先灭菌、分装,再调整到适宜的pH
B. 图1中①~③三个培养皿菌落数的平均值乘稀释倍数即为样品中细菌数
C. 图2所示的平板中,a和 c的计数结果不适合用于计算样品中的细菌数
D. 若图2所示为牛肉膏蛋白胨培养基,则生长的细菌一定是大肠杆菌
【答案】C
【解析】
【分析】稀释涂布平板计数是根据微生物在固体培养基上所形成的单个菌落,即是由一个单细胞繁殖而成这一培养特征设计的计数方法,即一个菌落代表一个单细胞。 计数时,首先将待测样品制成均匀的系列稀释液,尽量使样品中的微生物细胞分散开,使成单个细胞存在(否则一个菌落就不只是代表 一个细胞),再取一定稀释度、一定量的稀释液接种到平板中,使其均匀分布于平板中的培养基内。经培养后,由单个细胞生长繁殖形成菌落,统计菌落数目,即可计算出样品中的含菌数。
【详解】A、配制图1所示固体培养基时,需要先调整到适宜的pH、分装再灭菌,A错误;
B、图1中①~③三个培养皿菌落数的平均值乘稀释倍数再乘10(取0.1mL)即为样品中细菌数,B错误;
C、图2所示的平板中,a中菌落太多,c中菌落太少,a和 c的计数结果不适合用于计算样品中的细菌数,一般为30-300个之间较适宜,C正确;
D、牛肉膏蛋白胨培养基适合细菌生长,但不一定是大肠杆菌,D错误。
故选C。
24. 在微生物培养的过程中,需要通过选择培养或鉴别培养的方法来筛选出目标菌种,下列与之相关的叙述中不正确的是
A. 纤维素分解菌能够分解刚果红染料,从而使菌落周围出现透明圈
B. 尿素分解菌能够将尿素分解为氨,从而使酚红指示剂变红
C. 在培养基中加入抗生素能够筛选出具有相应抗性的菌株
D. 在含有碳酸钙的培养基上生长的乳酸菌菌落周围会出现“溶钙圈”
【答案】A
【解析】
【详解】纤维素分解菌能够分解纤维素,在培养基中加入刚果红,可与培养基中的纤维素形成红色复合物,当纤维素被分解后,红色复合物不能形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,A错误;尿素分解菌能够将尿素分解为氨,使培养基呈碱性,从而通使酚红指示剂变红,B正确;在培养基中加入抗生素能够筛选出具有相应抗性的菌株,C正确;在含有碳酸钙的培养基上生长的乳酸菌菌落周围会出现“溶钙圈”,D正确。
25. 植物的抗逆性指植物在不利环境条件下表现出的抗寒、抗冻、抗盐、抗病虫害等性状。某研究人员偶然发现了一株抗寒性能优良的油菜植株,此植株在培育抗寒新品种的研究中具有很高的利用价值。下列与此有关的叙述中不合理的是( )
A. 通过研究该植株细胞膜的结构和功能,可探索作物的抗寒机理
B. 通过体细胞杂交技术有可能将该植株的抗寒基因转移到其它品种
C. 通过与非抗寒油菜品种杂交,其F1将全部表现出较强的抗寒性
D. 通过组织培养技术,可大量生产抗寒性能优良的油菜人工种子
【答案】C
【解析】
【分析】植物体细胞杂交,又称原生质体融合,是指将植物不同种、属,甚至科间的原生质体通过人工方法诱导融合,然后进行离体培养,使其再生杂种植株的技术。植物细胞具有细胞壁,未脱壁的两个细胞是很难融合的,植物细胞只有在脱去细胞壁成为原生质体后才能融合,所以植物的细胞融合也称为原生质体融合。
【详解】A、作物的抗寒机理与细胞膜的通透性有关,因此通过研究该植株细胞膜的结构和功能,可以探索作物的抗寒机理,A正确;
B、植物体细胞杂交能实现不同通过体细胞杂交技术有可能将该植株的抗寒基因转移到其它品种
C、由题意可知,抗寒性状是偶然发现的,如果是经基因突变产生的隐性性状,与非抗寒油菜品种杂交后,后代仍然是杂合的非抗寒的油菜,所以其子一代不一定具有较强的抗寒性,C错误;
D、植物组织培养技术不仅可以保持优良品种的遗传特性,还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖,因此可以通过组培大量生产抗寒性能优良的油菜人工种子,D正确。
故选C。
26. 关于生物工程和技术的说法错误的是( )
A. 通过培养植物细胞可获取大量的细胞代谢产物
B. 依据基因突变原理可用射线处理愈伤组织获得作物新品种
C. 体外培养杂交瘤细胞也需要在培养液中添加动物血清和抗生素
D. 能在以尿素为唯一氮源的培养基上生长的菌落就是尿素分解菌
【答案】D
【解析】
【分析】动物细胞培养条件:
(1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌;②添加一定量的抗生素;③定期更换培养液,以清除代谢废物。
(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。
(3)温度和PH:36.5℃±0.5℃;适宜的pH:7.2~7.4。
(4)动物细胞培养条件:气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH)。
【详解】A、植物细胞工程中培养特定细胞系,实现产生次生代谢产物的克隆和产物的工业化生产,A正确;
B、可用射线处理愈伤组织获得作物新品种,属于诱变育种,原理是基因突变,B正确;
C、由于培养液中缺乏天然培养基中某些无法替代的成分,则体外培养杂交瘤细胞需要在培养液中添加动物血清,添加抗生素进行消毒,C正确;
D、以尿素为唯一氮源的培养基上长出的不都是尿素分解菌,还有可能是自生固氮菌,D错误。
故选D。
27. 研究者拟通过有性杂交的方法将簇毛麦(2n=14)的优良性状导入普通小麦(2n=42)中。用簇毛麦花粉给数以千计的小麦小花授粉,10天后只发现两个杂种幼胚,将其离体培养,产生愈伤组织,进而获得含28条染色体的大量杂种植株。以下表述错误的是( )
A. 簇毛麦与小麦之间存在生殖隔离
B. 培养过程中幼胚细胞经过脱分化和再分化
C. 杂种植株减数分裂时染色体能正常联会
D. 杂种植株的染色体加倍后能产生可育植株
【答案】C
【解析】
【分析】1、生殖隔离是指由于各方面的原因,使亲缘关系接近的类群之间在自然条件下不交配,即使能交配也不能产生后代或不能产生可育后代的现象。
2、植物组织培养:
①原理:植物细胞具有全能性。
②过程:离体的植物组织、器官或细胞(外植体)经过脱分化形成愈伤组织,又经过再分化形成胚状体,最终形成植株(新植体)。
【详解】A、簇毛麦与小麦的后代在减数分裂时染色体联会紊乱,不可育,故二者之间存在生殖隔离,A正确;
B、幼胚细胞经过脱分化形成愈伤组织,愈伤组织经过再分化形成胚状体或丛芽,从而得到完整植株,B正确;
C、杂种植株细胞内由于没有同源染色体,故减数分裂时染色体无法正常联会,C错误;
D、杂种植株的染色体加倍后能获得可育植株,D正确。
故选C。
28. 植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术或方法与原理不相符的是
A. 植物组织培养和单克隆抗体——细胞的全能性
B. 纤维素酶、果胶酶处理植物细胞壁——酶的专一性
C. 原生质体融合和动物细胞融合——细胞膜的流动性
D. 紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养——细胞增殖
【答案】A
【解析】
【分析】
解答此题的关键是需要熟知动、植物细胞工程技术手段的原理和工具酶
动、植物细胞工程技术手段的原理和工具酶
比较项目
植物细胞工程
动物细胞工程
原理
①植物组织培养──细胞全能性
②植物体细胞杂交──细胞的全能性、细胞膜流动性
①动物细胞培养──细胞增殖
②体细胞核移植──动物细胞核的全能性
③单克隆抗体的制备──细胞膜的流动性、细胞增殖
④动物细胞融合──细胞膜流动性
工具酶
纤维素酶、果胶酶
胰蛋白酶、胶原蛋白酶
【详解】植物的组织培养是将离体的细胞培养成植株的过程,体现细胞的全能性,单克隆抗体的制备过程没有将细胞培养成个体,其原理属于细胞增殖,A错误。植物细胞壁的成分为纤维素和果胶,因此在植物的体细胞杂交时,通常采用酶解法(纤维素酶和果胶酶)去除植物细胞的细胞壁,这体现酶的专一性,B正确。原生质体融合和动物细胞融合过程涉及细胞膜的融合过程,故体现细胞膜的流动性这一结构特点,C正确。紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养中细胞要进行有丝分裂,故体现了细胞增殖这一原理,D正确。
29. 试管牛、试管苗、克隆羊三者均属于生物工程技术的杰出成果,下列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,能保持母本性状
B. 都是细胞工程的技术范围
C. 都充分体现了体细胞的全能性
D. 都不会发生基因重组和变异
【答案】B
【解析】
【分析】1、试管婴儿是采用体外受精、动物细胞培养和胚胎移植等技术形成的,属于有性生殖,该过程没有发生基因重组,但可能发生变异。
2、试管苗是采用植物组织培养技术形成的,属于无性生殖,能保持母本性状,充分体现了体细胞的全能性,该过程没有发生基因重组,但可能发生变异。
3、克隆羊是采用核移植、胚胎移植等技术形成的,属于无性生殖,体现了动物体细胞核的全能性,该过程没有发生基因重组,但可能发生变异。
【详解】A、试管婴儿是体外受精和胚胎移植后形成的,属于有性生殖,A错误;
B、试管婴儿和克隆羊运用了动物细胞培养技术,试管苗运用了植物细胞培养技术,都是细胞工程的技术范围,B正确;
C、试管婴儿是将受精卵发育形成个体,不能体现体细胞的全能性,C错误;
D、试管婴儿是有性生殖形成的,发生了基因重组,这三者的形成过程中都有可能会发生变异,D错误。
故选B。
30. 下列关于动物细胞培养、植物组织培养和微生物培养的叙述,正确的是
A. 培养基都需要加入琼脂 B. 所用的培养温度都相同
C. 都要经历脱分化和再分化过程 D. 都需要无菌培养条件
【答案】D
【解析】
【详解】A、动物细胞培养一般是培养液,不需要加入凝固剂——琼脂,植物细胞培养一般为固体培养基,需要加入琼脂,微生物培养要根据用途是否用固体培养基,A错误;
B、不同细胞培养所需的最适宜温度并不完全相同,B错误;
C、只有植物细胞培养过程中一般才要经历脱分化和再分化过程,C错误;
D、为了防止杂菌感染,不管哪种培养都需要无菌条件,D正确。
故选D。
第二部分(共60分)
31. 耐高温的淀粉酶在大规模工业生产中是极为重要的酶制剂。研究者从热泉中筛选出了能高效产生耐高温淀粉酶的嗜热菌,其筛选过程如图所示。
(1)进行①过程的目的是_____;Ⅰ号和Ⅱ培养基在物理性质上属于_____培养基,Ⅰ号和Ⅱ培养基上所使用的接种方法分别是_____。
(2)常采用_____法对培养基进行灭菌。空气中的细菌可利用紫外线杀灭,其原因是紫外线能使蛋白质变性,还能损伤_____。如果要检测灭菌是否彻底,可采用的方法是_____。
(3)培养能产生耐高温淀粉酶的嗜热菌,应选择_____的培养基,并在_____条件下进行培养。
(4)分别取0.1mL已稀释103倍的样品,涂布到以上的三个固体培养基的表面进行培养,记录到培养基上能产生耐高温淀粉酶的嗜热菌的菌落数分别是55、56、57,则每升原样品中能产生耐高温淀粉酶的嗜热菌数为_____。
(5)从Ⅰ号培养基上挑选出_____的菌落,接种到Ⅱ号培养基上继续培养,并进行酶活性的测定。
【答案】(1) ①. 稀释 ②. 固体 ③. 稀释涂布平板法、平板划线法
(2) ①. 高压蒸汽灭菌 ②. DNA的结构 ③. 将灭菌后的培养基在适宜温度下放置一段时间,观察培养基上是否有菌落产生
(3) ①. 以淀粉为唯一碳源 ②. 高温
(4)5.6×108个 (5)透明圈大
【解析】
【小问1详解】
由图观察可知,进行①过程的目的是稀释样液,以便找到适宜的培养浓度;Ⅰ号和Ⅱ号培养基上利用稀释涂布平板法和平板划线法都形成了菌落,在物理性质上属于固体培养基。
【小问2详解】
常采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。空气中的细菌可利用紫外线杀灭,其原因是紫外线能使蛋白质变性,还能损伤细菌的DNA结构,从而达到消毒杀菌的目的。如果要检测灭菌是否彻底,可采用的方法是将灭菌后的培养基在适宜温度下放置一段时间,观察培养基上是否有菌落产生。
【小问3详解】
若要培养能产生耐高温淀粉酶的嗜热菌,则应选择淀粉为唯一碳源的培养基,并在高温条件下进行培养,这样其他微生物无法生长,获得的菌株可能是目的菌株。
【小问4详解】
分别取0.1mL已稀释103倍的样品,涂布到以上的三个固体培养基的表面进行培养,记录到培养基上能产生耐高温淀粉酶的嗜热菌的菌落数分别是55、56、57,则每升原样品中能产生耐高温淀粉酶的嗜热菌数为(55+56+57)÷3÷0.1×103=5.6×108个
【小问5详解】
淀粉酶能够分解淀粉在培养基中形成以菌落为中心的透明圈,透明圈越大说明其产生淀粉酶的量越多,故从1号培养基上挑选出透明圈大的菌落,接种到Ⅰ号培养基上继续培养,并进行酶活性的测定。
32. 在农业生产中发现一种广泛使用的除草剂(含氮有机化合物)在土壤中不易降解,长期使用会导致土壤被污染。为修复被该除草剂污染的土壤,可按以下程序选育能降解该除草剂的细菌(已知该除草剂在水中溶解度低,含一定量该除草剂的培养基不透明)。
(1)要在长期使用该除草剂的土壤中分离目的菌,所配制培养基的特点应该是_____。
(2)在划线培养时,只有很少菌落出现,大部分细菌在此培养基上不能生长,主要原因是_____或有氧条件抑制了这些细菌的生长。
(3)在固体培养基上也会形成一些无透明圈的菌落,这些菌利用的氮源主要是_____,而有透明圈的菌利用的氮源主要是_____,据此可筛选出目的菌。
(4)科研人员用射线处理该细菌,获得两个突变株A和B,然后对A和B进行实验,结果如下表:
接种的菌种
一般培养基
实验处理及结果
A
不生长
添加营养物质甲,能生长
B
不生长
添加营养物质乙,能生长
A+B
能生长
无需添加营养物质甲乙,能生长
把突变株A和B混合在一起,接种于一般培养基中均能生长,最可能的原因是_____。
【答案】(1)固体培养基且以该除草剂作为唯一氮源(在无氮固体培养基中添加了该除草剂)
(2)培养基中缺少这些细菌可利用的氮源
(3) ①. 氮气 ②. 除草剂
(4)突变株A为突变株B提供了营养物质乙,突变株B为突变株A提供了营养物质甲
【解析】
【小问1详解】
筛选能降解该除草剂的目的菌,需要配置选择培养基:只有能利用该除草剂(含氮有机化合物)作为氮源的细菌才能生长,因此要以该除草剂作为唯一氮源,固体培养基便于划线接种和获得单菌落。
【小问2详解】
培养基中除草剂为唯一氮源,大部分细菌不能利用该氮源,由于培养基中缺少这些细菌可利用的氮源,故大部分细菌在此培养基上不能生长。
【小问3详解】
无透明圈的菌落说明没有利用培养基的氮源,该菌落的氮源只能来自空气中的氮气;有透明带的说明菌落利用了培养基中除草剂,因此可筛选出目的菌。
【小问4详解】
根据表格分析,突变株A无法合成物质甲,可能缺少合成相关的酶;A和B混合能生长原因可能是突变株A生长需要营养物质甲,突变株B可以提供;突变株B生长需要营养物质乙,突变株A可以提供。当A和B混合在一起时,突变株A为突变株B提供了营养物质乙,突变株B为突变株A提供了营养物质甲,故接种于一般培养基中两者均能生长。
33. 青蒿素是从黄花蒿茎叶中提取的具有高效抗症活性的脂类化合物,但提取量较低。内生青霉菌是位于黄花蒿体内的一类微生物。为研究不同处理的内生青霉素对黄花蒿组培苗生长以及青蒿素合成的影响,设计实验流程如下。
(1)图中茎段通过①脱分化过程形成_____________,②③过程中培养基主要区别在于_____________。
(2)④过程中振荡培养基的目的是_____________和_____________。
(3)⑤过程中的处理方法及测定结果如下表所示。其中对照组处理办法为_____________。⑥过程中接种到各组培养基上的组培苗应_____________以避免实验材料对实验结果的干扰;且为保证实验数据的可靠,应__________________________。
组别
处理方法
结果指标
蛋白质含量
(mg.g-1)
干重(g)
可溶性糖(%)
青蒿素
(mg·g-1)
对照组
2.16
0.054
5.1
2.98
不同处
理
的实验组
1
组
培养液和菌丝混合物制成匀浆,高压灭菌后备用
4.52
0.059
6.50
4.07
2
组
分离培养液和菌丝,取培养液高压灭菌后备用
3.67
0.059
6.01
4.24
3
组
分离培养液和菌丝,取培养液滤膜过滤除菌丝后备用
3.15
0.078
7.10
4.70
(4)据表中结果分析,与对照组相比较,三个实验组的各项测定结果指标__________。1组处理中蛋白质含量最高,推测可能的原因是____________________。从提高青蒿素的产量看,________________组处理效果最佳,原因可能是______________________________。
(5)由上述实验及青霉菌的营养方式推断,内生青霉菌与黄花蒿之间在长期的协同进化中形成了____关系。
【答案】 ①. 愈伤组织 ②. 生长素与细胞分裂素用量的比例不同 ③. 增加溶氧量 ④. 使青霉菌与培养液混合均匀 ⑤. 未接种青霉菌的培养液高压灭菌后备用 ⑥. 长势基本一致 ⑦. 接种多瓶 ⑧. 均高于对照组 ⑨. 1组中除了含有培养液成分外还含有菌丝(胞内产物和胞壁成分) ⑩. 3 ⑪. 3 组经过滤除菌,培养液中一些特殊的活性成分如酶类物质能够保持活性 ⑫. 互利共生
【解析】
【详解】试题分析:本题考查主要组织培养技术,考查对照实验的设计与分析,解答此题,可根据实验目的和所给实验步骤,判断实验的自变量,分析自变量与因变量之间的因果关系。
(1)图中茎段通过①脱分化过程形成愈伤组织,②③过程中培养基中生长素和细胞分裂素的比例不同,可以调控愈伤组织的生芽或生根。
(2)④过程中振荡培养基的目的是增加溶氧量,同时使青霉菌与培养液混合均匀,提高培养基中营养成分的利用率。
(3)根据实验组的处理方法可知实验是研究不同处理的内生青霉素对黄花蒿组培苗生长以及青蒿素合成的影响,对照组处理办法为未接种青霉菌的培养液高压灭菌后备用。为避免实验材料对实验结果的干扰,⑥过程中接种到各组培养基上的组培苗应长势基本一致;为保证实验数据的可靠,各组应接种多瓶,最后统计其平均值。
(4)与对照组相比较,三个实验组的各项测定结果指标均高于对照组。1组处理中蛋白质含量最高,根据3个实验组不同的处理方法,推测可能的原因是1组中除了含有培养液成分外还含有菌丝(胞内产物和胞壁成分)。从提高青蒿素的产量看,3组处理效果最佳,原因可能是3 组经过滤除菌,培养液中一些特殊的活性成分如酶类物质能够保持活性。1组、2组加入成分均经过了高压灭菌处理。
(5)根据实验结果及青霉菌的营养方式推断,内生青霉菌与黄花蒿之间相互有利,在长期的协同进化中形成了互利共生关系。
34. 资料1:下图表示畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法,请回答下列有关问题。
(1)方法Ⅰ和方法Ⅱ培育优良种牛的本质区别是_____。
(2)过程①技术为_____。
(3)过程②目的是使B牛_____,从B牛体内获得的卵母细胞需要培养到_____(时期)才能与精子结合。
(4)A牛的精子必须在B牛的生殖道中经过相应的生理变化后,才能与B牛的卵子结合,完成受精作用,这个过程叫_____。
资料2:2012年诺贝尔生理学或医学奖授予约翰·伯特兰·戈登和山中伸弥,以表彰他们在“体细胞重编程技术”领域做出的革命性贡献。请回答下列问题:
(5)1962年约翰·伯特兰·戈登通过实验把蝌蚪肠上皮细胞的细胞核移植进入去核的卵细胞中,成功培育出“克隆青蛙”。此实验说明已分化的动物体细胞的_____具有全能性。更多的实验证明,到目前还不能用类似_____技术(克隆植物的方法)获得克隆动物。
(6)所谓“体细胞重编程技术”是将高度分化的体细胞重新诱导回早期干细胞状态,即获得诱导多能干(iPS)细胞。山中伸弥于2006年把4个关键基因通过逆转录病毒转入小鼠的成纤维细胞,使其转变成iPS细胞。在该技术中,逆转录病毒是这4个关键基因的_____,在其协助下4个基因进入成纤维细胞,并整合到染色体的DNA上。
(7)培养iPS细胞时,培养液需要特别加入的天然成分是_____。
(8)iPS细胞可诱导分化成各种细胞类型以应用于临床研究。现用胰高血糖素基因片段做探针,采用核酸分子杂交技术对iPS细胞分化成的甲、乙、丙细胞进行检测,结果如下表:
用探针检测细胞的DNA
用探针检测细胞的RNA
iPS细胞
甲细胞
乙细胞
丙细胞
iPS细胞
甲细胞
乙细胞
丙细胞
+
+
+
+
-
-
+
-
注:“+”表示能检测到,“一”表示不能检测到
结果表明iPS细胞通过_____定向分化为乙细胞。
【答案】(1)方法l的培育为有性生殖过程,方法Ⅱ的培育为无性生殖过程
(2)动物体细胞核移植技术
(3) ①. 超数排卵 ②. 减数第二次分裂中期(MⅡ中期) (4)精子获能
(5) ①. 细胞核 ②. 植物组织培养 (6)载体
(7)血清 (8)基因选择性表达
【解析】
【小问1详解】
采用方法I培育试管牛时采用了体外受精技术,因此属于有性生殖;采用方法Ⅱ培育克隆动物时采用了核移植技术,因此属于无性生殖。
【小问2详解】
①过程为把细胞核转移到去核卵母细胞内构成重组胚胎,该技术为动物体细胞核移植。
【小问3详解】
过程②用促性腺激素处理可使B牛超数排卵;从B牛体内获得的卵母细胞不能直接与精子结合,要培养到减数第二次分裂中期才能与精子结合。
【小问4详解】
A牛的精子必须在B牛的生殖道中经过相应的生理变化后,才能与B牛的卵子结合,完成受精作用,这个过程叫精子获能。
【小问5详解】
1962年约翰·伯特兰·戈登通过实验把蝌蚪肠上皮细胞的细胞核移植进入去核的卵细胞中,成功培育出“克隆青蛙”。此实验说明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。更多的实验证明,到目前还不能用类似植物组织培养技术(克隆植物的方法)获得克隆动物。
【小问6详解】
在基因工程中常用的运载体有质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。在诱导中成纤维细胞转变成iPS细胞过程中,逆转录病毒是这4个关键基因的载体,在其协助下4个基因进入成纤维细胞,并整合到染色体的DNA上。
【小问7详解】
培养iPS细胞时,培养液需要特别加入的天然成分是血清。
【小问8详解】
分析表格信息可知,只有乙细胞检测到RNA,说明胰高血糖素基因表达,所以iPS细胞通过基因选择性表达定向分化为乙细胞。
35. 研究表明,HER2/neu是一种原癌基因,它表达的X蛋白在多种恶性肿瘤特别是乳腺癌细胞中过量表达。抗X蛋白单克隆抗体能抑制过量表达X蛋白的乳腺癌细胞的生长,目前已成为有效的生物治疗手段。下图1是制备分泌抗X抗体的过程示意图,据图回答问题:
(1)为了获得能产生抗X蛋白抗体的B淋巴细胞,应给小鼠注射_____。
(2)选择X蛋白作为单克隆抗体的作用靶点,是因为X蛋白在成年个体的正常组织中_____(填“低表达”或“高表达”)。X蛋白是一个跨膜蛋白,结构如图2所示。制备免疫小鼠用的X蛋白(抗原)时,应构建_____区基因,转入原核细胞表达并提纯。
(3)诱导已免疫小鼠的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合的原理是_____,常用的化学诱导剂是_____。
(4)在动物细胞融合过程中,需要将所选取的组织细胞离散开,以利于细胞融合,可用_____处理离体组织细胞使之分散开。
(5)步骤④将融合细胞在特定的_____培养基中培养,目的是筛选出_____。
(6)步骤⑤将杂交瘤细胞转到多孔培养板上培养,吸取有克隆生长的细胞培养孔中的_____(填“上清液”或“沉淀细胞”),采用_____技术进行抗体阳性检测。
(7)将多次筛选得到的杂交瘤细胞,经过_____或小鼠腹腔内培养,获取大量的单克隆抗体。
(8)治疗乳腺癌时,可单独使用抗X蛋白单克隆抗体,也可将该单克隆抗体与抗癌药物结合,杀死癌细胞。单克隆抗体的优点是_____。
【答案】(1)X蛋白 (2) ①. 低表达 ②. 胞外
(3) ①. 细胞膜的流动性 ②. 聚乙二醇(PEG)
(4)胰蛋白酶 (5) ①. 选择 ②. 杂交瘤细胞
(6) ①. 上清液 ②. 抗原-抗体杂交
(7)体外培养 (8)特异性强、灵敏度高,并可大量制备
【解析】
【小问1详解】
要获得能产生抗X蛋白抗体的B淋巴细胞,需给小鼠注射X蛋白,刺激小鼠的免疫系统产生相应的B淋巴细胞。
【小问2详解】
选择X蛋白作为单克隆抗体的作用靶点,是因为X蛋白在成年个体的正常组织中低表达,这样对正常组织影响小。X蛋白是跨膜蛋白,制备免疫小鼠用的X蛋白(抗原)时,应构建胞外区基因,因为抗体主要作用于细胞外的抗原,构建胞外区基因表达的产物可作为有效的抗原。
【小问3详解】
诱导已免疫小鼠的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合的原理是细胞膜的流动性,使得不同细胞能够融合在一起。常用的化学诱导剂是聚乙二醇(PEG)。
【小问4详解】
在动物细胞融合过程中,用胰蛋白酶处理离体组织细胞,可破坏细胞间的蛋白质连接,使组织细胞分散开,利于细胞融合。
【小问5详解】
步骤④将融合细胞在特定的选择培养基中培养,选择培养基能让杂交瘤细胞生长,而其他未融合的细胞以及自身融合的细胞不能生长,从而筛选出杂交瘤细胞。
【小问6详解】
步骤⑤将杂交瘤细胞转到多孔培养板上培养,抗体分泌到培养液中,所以吸取有克隆生长的细胞培养孔中的上清液,采用抗原-抗体杂交技术进行抗体阳性检测,若有阳性反应,说明上清液中有相应抗体。
【小问7详解】
将多次筛选得到的杂交瘤细胞,经过体外培养或小鼠腹腔内培养,都可获取大量的单克隆抗体。体外培养可在培养瓶等容器中进行,小鼠腹腔内培养则是将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔,从小鼠腹水中提取单克隆抗体。
【小问8详解】
单克隆抗体的优点是特异性强、灵敏度高,并可大量制备。特异性强使得它能准确识别特定抗原,灵敏度高可检测到微量抗原,大量制备则满足了临床等应用的需求。
36. 苯丙酮尿症是单基因遗传病,科学家将正常基因D导入该病患者的细胞,以治疗该病。图甲为A、B、C三种质粒,图乙为含有目的基因D的DNA片段,图丙为重组载体的示意图。Ap为氨苄青霉素抗性基因,Tc为四环素抗性基因,lacZ为蓝色显色基因,其表达产物可以将无色化合物X-gal转化成蓝色物质,使菌落呈蓝色、而非白色,EcoRI(0.6Kb)、PvuI(0.8Kb)为限制酶及其切割位点与复制原点之间的距离。回答下列问题:
(1)基因工程操作的核心步骤是___________。图甲中三种质粒适宜作为运载体的是质粒_________,与另外两种质粒相比,其作为载体的优点是___________。
(2)获取目的基因D时应选择乙图中的___________对其所在的DNA进行切割。如果仅知道D基因首尾的部分核苷酸序列,根据D基因已知核苷酸序列合成___________,利用PCR扩增目的基因。
(3)将目的基因D和甲图中相应质粒连接后,得到图丙中三种方式。为选出正向连接的重组质粒,使用___________对质粒单酶切后,进行电泳分析。若是正向连接载体,电泳图谱中出现长度为_________Kb和___________Kb两条带。
(4)利用自身不含lacZ基因且对抗生素敏感的大肠杆菌作为受体细胞,要在已转化的含重组质粒、已转化的含空质粒的受体细胞和未转化成功的细胞中筛选出已转化的含重组质粒的受体细胞的方法是:在含有__________________的培养基上培养,形成_______色菌落的为导入重组质粒的受体细胞。
【答案】(1) ①. 基因表达载体的构建
②. B ③. 有标记基因,复制原点不会被限制酶切割
(2) ①. PvuI ②. 引物
(3) ①. EcoRI ②. 1.2 ③. 5.5
(4) ①. 氨苄青霉素和X-gal
②. 白
【解析】
【分析】分析题图可知,目的基因只能用PvuⅠ进行切割,质粒A上有复制原点以及EcoRⅠ、PvuⅠ两种限制酶限制酶切位点,无标记基因,不能进行目的基因的检测;质粒B含有EcoRⅠ、PvuⅠ两种酶切位点、氨苄青霉素抗性基因和蓝色显色基因,而且相应的限制酶切割后,可以保留氨苄青霉素抗性基因的完整性;质粒C中含有氨苄青霉素抗性基因、四环素抗性基因以及EcoRⅠ、PvuⅠ两种限制酶限制酶切位点,但是PvuⅠ的酶切位点位于复制原点,目的基因插入会导致重组质粒不能进行复制。
【小问1详解】
基因工程操作的核心步骤是基因表达载体的构建。图甲中三种质粒适宜作为运载体的是质粒B,因为质粒B含有EcoRⅠ、PvuⅠ两种酶切位点、氨苄青霉素抗性基因和蓝色显色基因,而且相应的限制酶切割后,可以保留氨苄青霉素抗性基因的完整性。与另外两种质粒相比,其作为载体的优点是有标记基因,复制原点不会被限制酶切割。
【小问2详解】
获取目的基因D时应选择乙图中的PvuI对其所在的DNA进行切割。如果仅知道D基因首尾的部分核苷酸序列,根据D基因已知核苷酸序列合成引物,利用PCR扩增目的基因。
【小问3详解】
由于EcoRI在目的基因和质粒上都有酶切位点,为选出正向连接的重组质粒,使用EcoRI对质粒完全酶切后,进行电泳分析。质粒B中EcoRⅠ酶切位点与PvuⅠ酶切位点之间的距离为0.2Kb,若是正向连接载体,重组质粒中2个EcoRⅠ酶切点之间的距离是0.2+1=1.2Kb,重组质粒长度为:2.7+4=6.7Kb,故EcoRⅠ酶切后,正向连接载体的情况下,电泳图谱中出现长度为1.2kb和5.5kb两条带。
【小问4详解】
要筛选出已转化的含重组质粒的受体细胞的方法是在含有氨苄青霉素和X-gal的培养基上培养,形成白色菌落的为导入重组质粒的受体细胞。
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2025-2026学年度高二年级第二学期月考生物试题
第一部分(共40分)
1. 某同学尝试利用苹果发酵制作苹果醋,具体流程如下图。下列相关叙述正确的是( )
A. 过程①②的发酵菌种均有细胞核 B. 过程①②需要保持相同的发酵温度
C. 过程①②均需保证无菌、无氧条件 D. 过程①需要排气,②需要提供氧气
2. 下列关于果酒、果醋及腐乳制作的相关叙述,不正确的是( )
A. 制作果酒过程中应适时放气,制作果醋时要保证通气
B. 果醋制作既可以在获得果酒后进行,也可利用果汁直接制得
C. 制作果酒、果醋和腐乳的主要微生物都属于真核生物
D. 控制好温度和pH既有利于目的菌繁殖,又可抑制杂菌生长
3. 紫杉醇存在于红豆杉属植物体内,具有较强抗癌作用。为保护野生红豆杉资源,科研人员用图示方法提取紫杉醇。下列相关叙述正确的是( )
A. 过程①需要调控细胞分裂素和生长素的比例
B. 过程①②每天都需要在光照条件下进行
C. 过程②③需要转接到生根培养基上培养
D. 过程①②③体现出红豆杉细胞具有全能性
4. 某同学在学习“细胞工程”时,列表比较了动植物细胞工程的有关内容,你认为错误的是( )
比较内容
植物体细胞杂交
动物细胞融合
A
特殊处理
用酶解法(纤维素酶和果胶酶)去除细胞壁
用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理可分离出单个细胞
B
融合方法
物理方法、化学方法
物理方法、化学方法、灭活病毒
C
典型应用
培育种间杂种植物
培养克隆动物
D
培养基区别
通常为固体培养基,含蔗糖和植物激素等
液体培养基,含葡萄糖,含有动物血清等
A. A B. B C. C D. D
5. 以下实验操作与结果相符的是( )
A. 胡萝卜根经植物组织培养获得的幼苗不含叶绿体
B. 在低渗溶液中用酶解法处理植物细胞获得原生质体
C. 胰蛋白酶作用时间越长收集到的分散细胞越多
D. 选择培养基主要抑制B细胞-B细胞、瘤细胞-瘤细胞杂交细胞,从而筛选出杂交瘤细胞
6. 下列关于植物组织培养的叙述中,错误的是( )
A. 培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压
B. 培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化
C. 离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织
D. 同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同
7. 下列有关植物细胞工程应用的叙述,正确的是( )
A. 利用组织培养技术培育脱毒苗,获得抗病毒的新品种
B. 利用组织培养技术产生突变体,可直接培育出具有优良性状的新品种
C. 利用细胞培养技术获得紫草素,实现了细胞产物的工厂化生产
D. 利用植物体细胞杂交技术获得“萝卜一甘蓝”,遵循基因自由组合定律
8. 对某种动物的肝肿瘤细胞进行动物细胞培养。下列说法不正确的是( )
A. 在利用肝肿瘤组织块制备细胞悬液时,可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理
B. 细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是刺激细胞呼吸
C. 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
D. 在合成培养基中,通常需加入血清、血浆等天然成分
9. 利用抗体-药物偶联物(ADC)有效杀伤肿瘤细胞的机制是( )
A. 利用产生的抗体特异性地对抗肿瘤细胞
B. 以单克隆抗体作抗肿瘤药物杀死肿瘤细胞
C. 抗肿瘤药物可在肿瘤细胞中大量合成
D. 单克隆抗体携带药物特异性地与肿瘤细胞结合
10. 某实验室做了如图所示的实验研究,下列相关叙述,正确的是( )
A. 过程①形成的诱导干细胞分化程度高
B. 过程②产生具有不同种类蛋白质的各类细胞
C. 过程③不需用选择性培养基进行筛选
D. 过程④单抗释放需要膜上载体蛋白的协助
11. 杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点,被称为“钻石级”肉用绵羊。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图所示,相关叙述正确的是( )
A. 选用的雌性杜泊羊只要有健康体质和正常繁殖能力就行
B. 从卵巢中采集的卵母细胞都可直接与获能的精子进行体外受精
C. 为避免代孕绵羊对植入胚胎产生排斥反应,应注射免疫抑制剂
D. 为了进一步扩大繁殖规模,可通过胚胎分割技术获得同卵双胎
12. 关于桑椹胚和囊胚的比较,以下说法中不正确的是()
A. 囊胚期细胞分化是由于遗传物质突变引起的
B. 囊胚期的细胞出现了细胞分化,但遗传物质未发生改变
C. 桑椹胚的各细胞结构功能基本相同
D. 囊胚期内细胞团和滋养层细胞差异是转录水平上的差异引起的
13. A牛和B牛为两个不同的肉牛品种,科研人员应用体细胞核移植技术,将A牛的体细胞核注入B牛的去核卵母细胞,经胚胎移植获得克隆牛,下列叙述不正确的是( )
A. 可通过显微操作去除B牛卵母细胞中的核
B. 早期胚胎的培养液中含无机盐和氨基酸等物质
C. 克隆牛的遗传物质与A牛完全相同
D. 体细胞核移植的难度大于胚胎细胞核移植
14. 经遗传改造的小鼠胚胎干细胞注入囊胚,通过胚胎工程的相关技术可以获得具有不同遗传特性的实验小鼠。下列说法错误的是( )
A. 用促性腺激素处理雌鼠可以获得更多的卵子
B. 体外受精前要对小鼠的精子进行获能处理
C. 胚胎移植前要检查胚胎质量并在囊胚或原肠胚阶段移植
D. 遗传改造的小鼠胚胎干细胞可以通过转基因等技术获得
15. 《细胞—干细胞》杂志在线发表了中国科学院上海生命科学研究院诱导入成纤维细胞重编程为肝细胞(hihep细胞)的成果。hihep细胞具有肝细胞的许多功能,包括分泌血清白蛋白、积累糖原、代谢药物、药物转运等。下列相关叙述正确的是( )
A. 人成纤维细胞与hihep细胞的DNA和RNA基本相同
B. 人成纤维细胞重编程为hihep细胞过程中遗传物质发生了改变
C. hihep细胞诱导成功彻底解决了人类重症肝病的治疗
D. 研究表明,分化的细胞其分化后的状态是可以改变的
16. 中科院某团队对一流产雌性猕猴进行克隆,成功获得中中和华华两姐妹,突破了现有技术无法体细胞克隆非人灵长类动物的世界难题,为建立人类疾病的动物模型,研究疾病机理,研发诊治药物带来光明前景。如图为中中和华华的培育流程,相关叙述正确的是( )
A. 过程①将成纤维细胞注射到去核的卵母细胞中,体现细胞膜的选择透过性
B. 过程②在培养基中加入动物血清,可为成纤维细胞核全能性的激发提供物质
C. 过程③进行同期发情处理,可降低代孕母猴对中中、华华的免疫排斥反应
D. 与模型小鼠相比,模型猴更适合用于研究人类疾病的发病机理和研发诊治药物
17. 下列育种过程不能体现细胞全能性的是
A. 将悬铃木无菌苗叶片细胞制成原生质体,培养得到再生植株
B. 将甲流病毒外壳蛋白诱导的小鼠B细胞与骨髓瘤细胞融合,培养获得抗甲流抗体
C. 将大熊猫的细胞核植入去核的兔子卵母细胞中,培养出大熊猫早期胚胎
D. 将中华猕猴桃叶肉细胞与狗枣猕猴桃叶肉细胞融合,获得耐寒性提高的新品种
18. 下图为受精作用及胚胎发育示意图,a、b代表两个发育时期,下列叙述不正确的是( )
A. ①过程发生同源染色体分离 B. ②过程通过有丝分裂增殖
C. a时期可分离得到胚胎干细胞 D. ②→④细胞分化程度逐渐增大
19. 对胚胎分割技术的有关叙述,正确的是( )
A. 凡是利用胚胎工程产生新个体都要用到胚胎分割技术
B. 分割的胚胎直接移植给受体或在体外培养到囊胚阶段再移植给受体
C. 目前人类的同卵双胞胎多数是通过胚胎分割技术产生的
D. 胚胎分割次数越多,产生的新个体也越多
20. 下表关于DNA粗提取与鉴定实验的表述,不正确的是( )
选项
试剂
操作
作用
A
研磨液
与生物材料混合
提取溶解DNA
B
2溶液
与提取出的DNA混合
溶解DNA
C
冷却的酒精
加入到离心后的上清液中
溶解DNA
D
二苯胺试剂
加入到溶解有DNA的溶液中
鉴定DNA
A. A B. B C. C D. D
21. 人体皮肤表面存在着多种微生物,某同学拟从中分离出葡萄球菌。下述操作不正确的是( )
A. 对配制的培养基进行高压蒸汽灭菌
B. 使用无菌棉拭子从皮肤表面取样
C. 用取样后的棉拭子在固体培养基上涂布
D. 观察菌落的形态和颜色等进行初步判断
22. 高中生物学实验中,在接种时不进行严格无菌操作对实验结果影响最大的一项是( )
A. 将少许干酵母加入到新鲜的葡萄汁中
B. 将毛霉菌液接种在切成小块的鲜豆腐上
C. 将植物叶片接种到无菌的组培培养基上
D. 将土壤浸出液涂布在无菌的选择培养基上
23. 饮用被细菌污染的水后,细菌在消化道内会繁殖并产生毒素,引起急性肠胃炎。某同学利用图1所示方法,检测饮用水的细菌含量,图2为不同稀释度下得到的若干个平板。下列相关叙述正确的是( )
A. 配制图1所示固体培养基时,需要先灭菌、分装,再调整到适宜的pH
B. 图1中①~③三个培养皿菌落数的平均值乘稀释倍数即为样品中细菌数
C. 图2所示的平板中,a和 c的计数结果不适合用于计算样品中的细菌数
D. 若图2所示为牛肉膏蛋白胨培养基,则生长的细菌一定是大肠杆菌
24. 在微生物培养的过程中,需要通过选择培养或鉴别培养的方法来筛选出目标菌种,下列与之相关的叙述中不正确的是
A. 纤维素分解菌能够分解刚果红染料,从而使菌落周围出现透明圈
B. 尿素分解菌能够将尿素分解为氨,从而使酚红指示剂变红
C. 在培养基中加入抗生素能够筛选出具有相应抗性的菌株
D. 在含有碳酸钙的培养基上生长的乳酸菌菌落周围会出现“溶钙圈”
25. 植物的抗逆性指植物在不利环境条件下表现出的抗寒、抗冻、抗盐、抗病虫害等性状。某研究人员偶然发现了一株抗寒性能优良的油菜植株,此植株在培育抗寒新品种的研究中具有很高的利用价值。下列与此有关的叙述中不合理的是( )
A. 通过研究该植株细胞膜的结构和功能,可探索作物的抗寒机理
B. 通过体细胞杂交技术有可能将该植株的抗寒基因转移到其它品种
C. 通过与非抗寒油菜品种杂交,其F1将全部表现出较强的抗寒性
D. 通过组织培养技术,可大量生产抗寒性能优良的油菜人工种子
26. 关于生物工程和技术的说法错误的是( )
A. 通过培养植物细胞可获取大量的细胞代谢产物
B. 依据基因突变原理可用射线处理愈伤组织获得作物新品种
C. 体外培养杂交瘤细胞也需要在培养液中添加动物血清和抗生素
D. 能在以尿素为唯一氮源的培养基上生长的菌落就是尿素分解菌
27. 研究者拟通过有性杂交的方法将簇毛麦(2n=14)的优良性状导入普通小麦(2n=42)中。用簇毛麦花粉给数以千计的小麦小花授粉,10天后只发现两个杂种幼胚,将其离体培养,产生愈伤组织,进而获得含28条染色体的大量杂种植株。以下表述错误的是( )
A. 簇毛麦与小麦之间存在生殖隔离
B. 培养过程中幼胚细胞经过脱分化和再分化
C. 杂种植株减数分裂时染色体能正常联会
D. 杂种植株的染色体加倍后能产生可育植株
28. 植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术或方法与原理不相符的是
A. 植物组织培养和单克隆抗体——细胞的全能性
B. 纤维素酶、果胶酶处理植物细胞壁——酶的专一性
C. 原生质体融合和动物细胞融合——细胞膜的流动性
D. 紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养——细胞增殖
29. 试管牛、试管苗、克隆羊三者均属于生物工程技术的杰出成果,下列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,能保持母本性状
B. 都是细胞工程的技术范围
C. 都充分体现了体细胞的全能性
D. 都不会发生基因重组和变异
30. 下列关于动物细胞培养、植物组织培养和微生物培养的叙述,正确的是
A. 培养基都需要加入琼脂 B. 所用的培养温度都相同
C. 都要经历脱分化和再分化过程 D. 都需要无菌培养条件
第二部分(共60分)
31. 耐高温的淀粉酶在大规模工业生产中是极为重要的酶制剂。研究者从热泉中筛选出了能高效产生耐高温淀粉酶的嗜热菌,其筛选过程如图所示。
(1)进行①过程的目的是_____;Ⅰ号和Ⅱ培养基在物理性质上属于_____培养基,Ⅰ号和Ⅱ培养基上所使用的接种方法分别是_____。
(2)常采用_____法对培养基进行灭菌。空气中的细菌可利用紫外线杀灭,其原因是紫外线能使蛋白质变性,还能损伤_____。如果要检测灭菌是否彻底,可采用的方法是_____。
(3)培养能产生耐高温淀粉酶的嗜热菌,应选择_____的培养基,并在_____条件下进行培养。
(4)分别取0.1mL已稀释103倍的样品,涂布到以上的三个固体培养基的表面进行培养,记录到培养基上能产生耐高温淀粉酶的嗜热菌的菌落数分别是55、56、57,则每升原样品中能产生耐高温淀粉酶的嗜热菌数为_____。
(5)从Ⅰ号培养基上挑选出_____的菌落,接种到Ⅱ号培养基上继续培养,并进行酶活性的测定。
32. 在农业生产中发现一种广泛使用的除草剂(含氮有机化合物)在土壤中不易降解,长期使用会导致土壤被污染。为修复被该除草剂污染的土壤,可按以下程序选育能降解该除草剂的细菌(已知该除草剂在水中溶解度低,含一定量该除草剂的培养基不透明)。
(1)要在长期使用该除草剂的土壤中分离目的菌,所配制培养基的特点应该是_____。
(2)在划线培养时,只有很少菌落出现,大部分细菌在此培养基上不能生长,主要原因是_____或有氧条件抑制了这些细菌的生长。
(3)在固体培养基上也会形成一些无透明圈的菌落,这些菌利用的氮源主要是_____,而有透明圈的菌利用的氮源主要是_____,据此可筛选出目的菌。
(4)科研人员用射线处理该细菌,获得两个突变株A和B,然后对A和B进行实验,结果如下表:
接种的菌种
一般培养基
实验处理及结果
A
不生长
添加营养物质甲,能生长
B
不生长
添加营养物质乙,能生长
A+B
能生长
无需添加营养物质甲乙,能生长
把突变株A和B混合在一起,接种于一般培养基中均能生长,最可能的原因是_____。
33. 青蒿素是从黄花蒿茎叶中提取的具有高效抗症活性的脂类化合物,但提取量较低。内生青霉菌是位于黄花蒿体内的一类微生物。为研究不同处理的内生青霉素对黄花蒿组培苗生长以及青蒿素合成的影响,设计实验流程如下。
(1)图中茎段通过①脱分化过程形成_____________,②③过程中培养基主要区别在于_____________。
(2)④过程中振荡培养基的目的是_____________和_____________。
(3)⑤过程中的处理方法及测定结果如下表所示。其中对照组处理办法为_____________。⑥过程中接种到各组培养基上的组培苗应_____________以避免实验材料对实验结果的干扰;且为保证实验数据的可靠,应__________________________。
组别
处理方法
结果指标
蛋白质含量
(mg.g-1)
干重(g)
可溶性糖(%)
青蒿素
(mg·g-1)
对照组
2.16
0.054
5.1
2.98
不同处
理
的实验组
1
组
培养液和菌丝混合物制成匀浆,高压灭菌后备用
4.52
0.059
6.50
4.07
2
组
分离培养液和菌丝,取培养液高压灭菌后备用
3.67
0.059
6.01
4.24
3
组
分离培养液和菌丝,取培养液滤膜过滤除菌丝后备用
3.15
0.078
7.10
4.70
(4)据表中结果分析,与对照组相比较,三个实验组的各项测定结果指标__________。1组处理中蛋白质含量最高,推测可能的原因是____________________。从提高青蒿素的产量看,________________组处理效果最佳,原因可能是______________________________。
(5)由上述实验及青霉菌的营养方式推断,内生青霉菌与黄花蒿之间在长期的协同进化中形成了____关系。
34. 资料1:下图表示畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法,请回答下列有关问题。
(1)方法Ⅰ和方法Ⅱ培育优良种牛的本质区别是_____。
(2)过程①技术为_____。
(3)过程②目的是使B牛_____,从B牛体内获得的卵母细胞需要培养到_____(时期)才能与精子结合。
(4)A牛的精子必须在B牛的生殖道中经过相应的生理变化后,才能与B牛的卵子结合,完成受精作用,这个过程叫_____。
资料2:2012年诺贝尔生理学或医学奖授予约翰·伯特兰·戈登和山中伸弥,以表彰他们在“体细胞重编程技术”领域做出的革命性贡献。请回答下列问题:
(5)1962年约翰·伯特兰·戈登通过实验把蝌蚪肠上皮细胞的细胞核移植进入去核的卵细胞中,成功培育出“克隆青蛙”。此实验说明已分化的动物体细胞的_____具有全能性。更多的实验证明,到目前还不能用类似_____技术(克隆植物的方法)获得克隆动物。
(6)所谓“体细胞重编程技术”是将高度分化的体细胞重新诱导回早期干细胞状态,即获得诱导多能干(iPS)细胞。山中伸弥于2006年把4个关键基因通过逆转录病毒转入小鼠的成纤维细胞,使其转变成iPS细胞。在该技术中,逆转录病毒是这4个关键基因的_____,在其协助下4个基因进入成纤维细胞,并整合到染色体的DNA上。
(7)培养iPS细胞时,培养液需要特别加入的天然成分是_____。
(8)iPS细胞可诱导分化成各种细胞类型以应用于临床研究。现用胰高血糖素基因片段做探针,采用核酸分子杂交技术对iPS细胞分化成的甲、乙、丙细胞进行检测,结果如下表:
用探针检测细胞的DNA
用探针检测细胞的RNA
iPS细胞
甲细胞
乙细胞
丙细胞
iPS细胞
甲细胞
乙细胞
丙细胞
+
+
+
+
-
-
+
-
注:“+”表示能检测到,“一”表示不能检测到
结果表明iPS细胞通过_____定向分化为乙细胞。
35. 研究表明,HER2/neu是一种原癌基因,它表达的X蛋白在多种恶性肿瘤特别是乳腺癌细胞中过量表达。抗X蛋白单克隆抗体能抑制过量表达X蛋白的乳腺癌细胞的生长,目前已成为有效的生物治疗手段。下图1是制备分泌抗X抗体的过程示意图,据图回答问题:
(1)为了获得能产生抗X蛋白抗体的B淋巴细胞,应给小鼠注射_____。
(2)选择X蛋白作为单克隆抗体的作用靶点,是因为X蛋白在成年个体的正常组织中_____(填“低表达”或“高表达”)。X蛋白是一个跨膜蛋白,结构如图2所示。制备免疫小鼠用的X蛋白(抗原)时,应构建_____区基因,转入原核细胞表达并提纯。
(3)诱导已免疫小鼠的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合的原理是_____,常用的化学诱导剂是_____。
(4)在动物细胞融合过程中,需要将所选取的组织细胞离散开,以利于细胞融合,可用_____处理离体组织细胞使之分散开。
(5)步骤④将融合细胞在特定的_____培养基中培养,目的是筛选出_____。
(6)步骤⑤将杂交瘤细胞转到多孔培养板上培养,吸取有克隆生长的细胞培养孔中的_____(填“上清液”或“沉淀细胞”),采用_____技术进行抗体阳性检测。
(7)将多次筛选得到的杂交瘤细胞,经过_____或小鼠腹腔内培养,获取大量的单克隆抗体。
(8)治疗乳腺癌时,可单独使用抗X蛋白单克隆抗体,也可将该单克隆抗体与抗癌药物结合,杀死癌细胞。单克隆抗体的优点是_____。
36. 苯丙酮尿症是单基因遗传病,科学家将正常基因D导入该病患者的细胞,以治疗该病。图甲为A、B、C三种质粒,图乙为含有目的基因D的DNA片段,图丙为重组载体的示意图。Ap为氨苄青霉素抗性基因,Tc为四环素抗性基因,lacZ为蓝色显色基因,其表达产物可以将无色化合物X-gal转化成蓝色物质,使菌落呈蓝色、而非白色,EcoRI(0.6Kb)、PvuI(0.8Kb)为限制酶及其切割位点与复制原点之间的距离。回答下列问题:
(1)基因工程操作的核心步骤是___________。图甲中三种质粒适宜作为运载体的是质粒_________,与另外两种质粒相比,其作为载体的优点是___________。
(2)获取目的基因D时应选择乙图中的___________对其所在的DNA进行切割。如果仅知道D基因首尾的部分核苷酸序列,根据D基因已知核苷酸序列合成___________,利用PCR扩增目的基因。
(3)将目的基因D和甲图中相应质粒连接后,得到图丙中三种方式。为选出正向连接的重组质粒,使用___________对质粒单酶切后,进行电泳分析。若是正向连接载体,电泳图谱中出现长度为_________Kb和___________Kb两条带。
(4)利用自身不含lacZ基因且对抗生素敏感的大肠杆菌作为受体细胞,要在已转化的含重组质粒、已转化的含空质粒的受体细胞和未转化成功的细胞中筛选出已转化的含重组质粒的受体细胞的方法是:在含有__________________的培养基上培养,形成_______色菌落的为导入重组质粒的受体细胞。
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