内容正文:
2026年春学期高二年级期中考试
生物试题
考试时间:75分钟 分值:100分
第Ⅰ卷(选择题 共53分)
一、单项选择题:本大题共14小题,每小题2分,共28分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,请把正确答案涂在答题卡上。
1. 关于传统发酵,下列说法中错误的是( )
A. 腐乳制作,酵母菌,曲霉,毛霉等参与了豆腐的发酵过程
B. 腌制泡菜利用了乳酸菌中的乳酸发酵
C. 家庭酿制米酒的过程既有需氧呼吸又有无氧呼吸
D. 果醋制作过程中,当氧气、糖源充足时,能将糖转化成乙醛在转化为醋酸
2. 关于“利用乳酸菌发酵制作酸奶或泡菜”的实验,下列叙述正确的是( )
A. 制作泡菜的菜料不宜完全淹没在煮沸后冷却的盐水中
B. 制作酸奶的牛奶须经过高压蒸汽灭菌后再接种乳酸菌
C. 发酵装置需加满菜料或牛奶并封装,以抑制乳酸菌的无氧呼吸
D. 控制好发酵时间,以避免过量乳酸影响酸奶或泡菜的口味和品质
3. 某同学利用红叶李果实制作果醋,图示其操作的简易流程。下列相关叙述正确的是( )
A. 果酒、果醋发酵所需菌种的细胞结构相同
B. 榨汁装瓶时,需要留有一定的空间,红叶李清洗次数不宜太多
C. 过程②中,为使菌种充分吸收营养物质,需每日多次开盖搅拌
D. 过程③发酵时会产生大量气泡,需拧松瓶盖放气
4. 下列关于培养基的相关叙述,正确的是( )
A. 牛肉膏蛋白胨培养基有丰富的碳源、氮源,常用于接种蓝细菌、酵母菌
B. 培养谷氨酸棒状杆菌积累谷氨酸时,需要将培养基的pH值调为酸性
C. 液体培养基通常用于微生物的扩大培养、分离和计数
D. 培养乳酸杆菌时,需要在培养基中添加特殊营养物质如维生素
5. 从种植草莓的土壤中分离致病菌,简易流程如下:制备土壤悬液、分离、纯化、鉴定。下列相关叙述正确的是( )
A. 制备的培养基可用紫外线照射进行灭菌
B. 将土样加入无菌水混匀,梯度稀释后取悬液加入平板并涂布
C. 连续划线时,接上次划线的起始端开始划线
D. 鉴定后的致病菌,可接种在斜面培养基上,并在室温下长期保存
6. 自生固氮菌是土壤中能独立固定空气中氮气的细菌,科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究,部分实验流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 图中所用培养基不需要添加氮源,但需要将pH调制成酸性
B. 纯化培养时,用涂布器从盛有菌液的试管中蘸取菌液进行涂布
C. 若④的平板上菌落平均数为68个,则每克土壤中含有的固氮菌约6.8×106个
D. 步骤①获取土壤一般来自表层土壤,步骤③将土壤悬浮液稀释了10000倍
7. 发酵工程的基本环节如图所示。下列说法正确的是( )
A. 菌种的选育是发酵工程的中心环节,优良菌种可以从自然界筛选
B. 啤酒的工业化生产过程中,酒精的产生和积累主要在后发酵阶段完成
C. 发酵结束后,可通过过滤、沉淀等方法分离出微生物细胞本身
D. 通过发酵获得大量的微生物蛋白质即单细胞蛋白
8. 图示一种植物组织培养周期,①~③表示相应过程。下列相关叙述错误的是( )
A. 过程①发生了细胞的脱分化和有丝分裂
B. 过程②需要给予适当强度和时间的光照
C. 培养基中糖类既能作为碳源,又与维持渗透压有关
D. 过程②③所用培养基的成分、浓度相同
9. 植物甲抗旱、抗病性强,植物乙分蘖能力强、结实性好。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙,过程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 过程①添加盐酸以去除细胞壁
B. 过程②中常采用灭活病毒诱导原生质体融合
C. 过程④和⑤的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素
D. 该过程可以说明甲乙之间不存在生殖隔离
10. 植物细胞工程在植物繁殖新途径等方面都有广泛的应用,并取得了显著的社会效益和经济效益。如图表示植物细胞工程应用的相关操作,相关叙述正确的是( )
A. A途径方法属于无性生殖,可以保持品种优良的遗传特性
B. D途径获得的植株对病毒具有抗病毒特性
C. E途径体现了植物细胞全能性,且次生代谢物是植物生长所必需的
D. B途径是单倍体育种,该过程得到的单倍体植株都是纯合子
11. HEK293是具有无限增殖能力的一类细胞,在体外培养时呈现贴壁生长特性。科学家采取了图示方法将HEK293驯化成为悬浮培养细胞,培养过程中细胞一旦沉入培养瓶底,它们会试图重新贴壁。下列叙述正确的是( )
A. 常用胰蛋白酶或胃蛋白酶处理贴壁细胞
B. 悬浮培养细胞常因发生接触抑制而停止增殖
C. 血清中的天然成分有利于HEK293的悬浮培养
D. 培养液静置几分钟后,应吸取上清液中的细胞传代
12. 科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞获得诱导多能干细胞(iPS细胞)。下列有关于细胞的叙述错误的是( )
A. 干细胞包括胚胎干细胞和成体干细胞,后者具有组织特异性
B. 体外诱导获得iPS细胞的过程中,细胞的遗传物质发生改变
C. 胚胎干细胞存在于早期胚胎中,从胚胎中获取会涉及伦理问题
D. 成纤维细胞,已经分化的T细胞,B细胞等都能诱导成为IPS细胞
13. 甘加藏羊是甘肃高寒牧区的优良品种,但繁殖率较低。为促进畜牧业发展,研究人员通过体外受精、胚胎移植等胚胎工程技术提高藏羊的繁殖率。下列叙述正确的是( )
A. 用适当的酶处理藏羊胚胎的滋养层,可获得大量胚胎干细胞
B. 同期发情和超数排卵的处理目的以及处理对象均存在差异
C. 胚胎体外培养过程中需要利用相关技术去除早期胚胎外的透明带
D. 利用动物胚胎分割技术得到的个体基因型相同,表型也完全相同
14. 犬类卵母细胞的细胞质脂肪含量高,呈黑色不透明状态,难以清晰观察到细胞核。2025年2月,青岛农业大学利用AI辅助去核技术成功克隆出马尔济斯幼犬,突破了犬类体细胞克隆的技术瓶颈。下列叙述正确的是( )
A. 体细胞核移植的成功,证明了动物体细胞仍具有发育成完整个体的能力
B. 克隆犬的核遗传物质与供核个体一致,其表型也与供体完全相同
C. 推测AI辅助去核技术能精准去除卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物
D. 获得的重构胚需要在胚胎移植后用Ca2+载体、乙醇等激活
二、多选题:本大题共5小题,每小题3分,共15分,请把正确答案涂在答题卡上。
15. 为了快速检测青蒿素,科研人员利用细胞工程技术制备了抗青蒿素的单克隆抗体,基本操作过程如图。下列相关叙述中正确的是( )
A. 过程②可以加入灭活病毒诱导细胞融合,体现了细胞膜的选择透过性
B. 过程③为用96孔板进行筛选,在该培养基上,只有杂交瘤细胞才能生长
C. 过程④是克隆化培养和抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞
D. 过程⑤无论在体内或体外都可以进行,从细胞培养液或小鼠腹水中获得单克隆抗体
16. 以下为现代生物技术与工程操作常涉及的流程,下列说法正确的是( )
A. 若为植物体细胞杂交过程,可用离心技术使处理①和②后获得的原生质体融合
B. 若为试管牛生产流程,体外受精时,卵母细胞①和精子②要分别进行成熟培养和获能处理
C. 若为动物细胞融合过程,可以用电融合形成杂交细胞
D. 若为动物细胞核移植过程,将供体细胞①注入卵母细胞②,两细胞融合后形成重构胚
17. 稀释涂布平板法是微生物培养与计数中常用的方法,下列叙述错误的是( )
A. 由于土壤中细菌的数量庞大,需将土壤稀释后再涂布在选择培养基上培养计数
B. 稀释涂布平板法使用时可用蒸馏水进行稀释
C. 采用稀释涂布平板法接种后,不同浓度的菌液均可在培养基表面形成单菌落
D. 在同一稀释度下至少对3个平板计数,菌落数目往往比活菌数目多
18. 下图表示培养和纯化酵母菌的部分操作步骤。有关叙述不正确的是( )
A. 步骤①操作时,倒好平板后应立即将其倒置,防止冷凝水落在培养基上造成污染
B. 步骤②接种环和试管口应先在火焰上灼烧,接种环冷却后再放入试管中蘸取菌液
C. 步骤③除第一次划线外,以后每一次划线的起点都是上一次划线的末端
D. 步骤④划线结束后在皿盖上标注菌种及接种日期等信息,再放在恒温培养箱中培养
19. 下列有关植物细胞工程应用的叙述正确的是( )
A. 利用植物细胞培养技术获得紫草素,可实现细胞产物的工厂化生产
B. 单倍体育种过程中用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
C. 利用植物组织培养技术可获得脱毒植株
D. 利用植物体细胞杂交技术培育的“白菜—甘蓝”,可获得双亲的遗传特性
第Ⅱ卷(非选择题 共57分)
三、填空题:本大题共4小题。请把正确答案填在答题卷横线上。
20. Ⅰ.荔枝酒是以优质新鲜荔枝为原材料,清洗、沥干、剥皮、去核、榨汁,再放入发酵罐内低温发酵精酿而成,这样既保证了荔枝的清新香味又防止了荔枝营养价值的流失。以下是荔枝酒和荔枝醋工业化制作流程。
(1)酵母菌的代谢类型是______,压榨取汁后,果汁中含有较多的果胶和纤维素,会影响果汁澄清度和出汁率应向果汁中加入______进行处理。
(2)生香酵母是果酒发酵中常用的酵母菌,可以通过发酵工程大批量获取酵母菌,在该环节中,防止杂菌污染是保证产品质量的关键。下列有关该生产过程中无菌操作的叙述,正确的有______。
A. 在接种前,需要对发酵罐进行消毒处理
B. 发酵工程中所用到菌种大多是单一菌种
C. 发酵阶段需要通入经过滤除菌处理的无菌空气促进酵母菌的增殖
D. 生香酵母的菌种选育,可以从自然界中选育,也可以通过诱变育种或基因工程育种获取
(3)研究人员研究了发酵时间对荔枝醋酸度及感官评分的影响,结果如下。
随着发酵时间的延长,荔枝醋的酸度变化是______,酸度最高值约为______。综合两个指标,最佳的发酵时间为______天。
Ⅱ.果皮褐变是影响荔枝保鲜的重要原因,漆酶能够抑制果皮褐变,研究人员欲从土壤中筛选获得高产漆酶菌株来配制微生物菌剂,用以预防荔枝果实褐变,延长荔枝保鲜时间。筛选高产漆酶菌株的实验操作过程如图2所示,其中各培养基和悬浮液配方相同,且都加入了苯胺蓝(漆酶能降解苯胺蓝并使其褪色)。
(4)从用途分类,培养基I、Ⅱ属于_______培养基,在制备以上培养基时,除了添加必要的营养成分外,还需要加入______,接种至培养基I、Ⅱ上采用的接种方法是______。
(5)漆酶菌计数可以用血细胞计数板进行计数,下列关于血细胞计数板说法中正确的是______(填序号)。
①只能检测活菌数量
②不能区分死菌和活菌
③血细胞计数板也可以对蓝细菌进行计数
④测得值大于实际的活菌数
(6)培养结束后,选择高产的菌落进行扩大培养,得到10mL菌液,吸取其中1mL并稀释100倍后用血细胞计数板(规格为1mm×1mm×0.1mm,由400个小格组成)计数,其中一个中格的结果如图乙所示,用图乙的计数结果作为每个中方格的平均值,则10mL菌液中共有______个细菌。
(7)基于图2过程,筛选菌株的相关测定指标包括______。(填序号)
①漆酶含量 ②产漆酶菌株量 ③苯胺蓝脱色圈大小 ④苯胺蓝浓度
21. 普陀鹅耳枥植物中的大熊猫,野生型普陀鹅耳枥全球仅存一棵,为保护濒危植物普陀鹅耳枥(2n=16)并改良其生长特性,科研人员尝试将其与同属近缘物种天台鹅耳枥(4n=32)进行体细胞杂交。已知普陀鹅耳枥具有抗虫基因,但生长缓慢;天台鹅耳枥生长迅速且耐寒,但不抗虫。如图表示体细胞杂交过程,回答下列问题:
(1)a过程获得原生质体所用的酶是________。酶解过程在略高渗的溶液中进行,目的是_______。
(2)过程b若采用化学法,除PEG融合法外,还有_______等。促使原生质体相互融合,成功融合的杂种细胞含________个染色体组。杂种细胞形成的标志是_______。
(3)过程d、e、f涉及的操作有_______(编号选填)。
①配制固体培养基 ②诱导脱分化 ③诱导再分化 ④秋水仙素诱导
(4)植物组培通常使用MS培养基,该培养基的碳源主要是________,配制过程d所用的培养基时,除了MS培养基的基本成分外还需加入一定浓度和比例的_______调控植物细胞的发育方向。
(5)研究者研究了温度对普陀鹅耳枥原生质体活力和细胞壁再生的影响,实验结果如图1、图2所示。该实验结果的启示:要提高实验成功率,在诱导融合前,将普陀鹅耳枥细胞的原生质体保存在10℃,有利于_______;在诱导融合后,将融合的原生质体保存在25℃下,有利于_______。
(6)科学家在神舟四号飞船(太空微重力环境)上对上述细胞进行电融合的同时,地面上用于对照的普陀鹅耳枥和天台鹅耳枥原生质体电融合实验也在举行。太空与地面上细胞融合实验的自变量是_______,比较二者细胞融合率的结果最可能是_______(已知两种植物原生质体密度有一定差异,重力作用下,密度分层导致细胞接触不足)。
22. 为降低人类乳腺癌治疗药物的副作用,科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上,构建抗体-药物偶联物(ADC),过程如图1所示。回答下列问题:
注:HER2为乳腺癌细胞表面的HER2蛋白
(1)向小鼠多次注射HER2,其目的是_______。杂交瘤细胞在体外培养时,需要满足的条件是充足的营养,无菌无毒的环境等,还需要_______等天然成分。动物细胞培养一般选用_______(固体或液体)培养基。
(2)与植物细胞相比,步骤①过程中特有的诱导细胞融合的方法是_______。步骤②筛选的目的是_______。
(3)与常规血清抗体相比,单克隆抗体的优点是_______(答出3点)。单克隆抗体是ADC中的________(填“a”或“b”)部分。
(4)通过过程②得到的细胞还必须经过过程克隆化培养和抗体检测才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞,抗体检测原理如图。
注:酶标抗体是将酶分子通过化学方法共价结合到抗体分子上,形成的酶—抗体复合物
①在检测时,需将待测样本即96孔板培养槽中的_______(填“细胞”或“上清液”),加到含HER2蛋白的固相载体的小孔中。
②加入酶标抗体一段时间后,需进行洗脱,即用洗涤剂将未与_______结合的酶标抗体洗去。
③抗体检测阳性的结果显示_______(填“蓝色”或“白色”),原因是_______。在制备过程中,根据抗原—抗体特异性结合的原理,需加入HER2蛋白进行专一抗体检测,检测过程中发现有些杂交瘤细胞不能分泌抗HER2抗体,原因是_______。
23. 2018年3月,世界上最后一头雄性北方白犀牛死亡,该物种仅剩下两头雌性,在此之前,研究人员设法保存了北方白犀牛的精子。多个研究团队试图通过多种技术手段繁育该物种。请回答下列问题。
Ⅰ.一个研究团队试图培育试管北方白犀牛,其主要流程如下图1。
(1)图中①过程可用________激素使北方白犀牛超数排卵,受体普通母牛和供体母牛应做________处理,使供体、受体生殖器官的生理状态保持一致。此外,受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生________反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能。
(2)过程②中采用的技术是________,采集的精子需要进行获能处理后,才能进行过程体外受精,获能液的常见的有效成分有_______等。
(3)如果要提高胚胎的利用率,还可进行________,应选择发育良好、形态正常的________。若要在胚胎移植前对胚胎进行性别鉴定,应选________细胞进行DNA分析,避免对胚胎造成影响。
Ⅱ.另一个团队试图培育克隆北方白犀牛,其主要流程如下图2。
(4)北方白犀牛本体取得体细胞进行动物细胞培养,经处理后的初次培养称为_______。动物组织在培养过程中会出现细胞贴壁和_________现象,因此,在核移植前要用_______(任写一种)将培养的体细胞分散开来。
(5)对卵母细胞去核的方法中,除显微操作法外,还有_______法(答出1点即可)。
(6)克隆牛与北方白犀牛的性状表现不完全相同,从遗传物质的角度分析其原因:_______。
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2026年春学期高二年级期中考试
生物试题
考试时间:75分钟 分值:100分
第Ⅰ卷(选择题 共53分)
一、单项选择题:本大题共14小题,每小题2分,共28分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,请把正确答案涂在答题卡上。
1. 关于传统发酵,下列说法中错误的是( )
A. 腐乳制作,酵母菌,曲霉,毛霉等参与了豆腐的发酵过程
B. 腌制泡菜利用了乳酸菌中的乳酸发酵
C. 家庭酿制米酒的过程既有需氧呼吸又有无氧呼吸
D. 果醋制作过程中,当氧气、糖源充足时,能将糖转化成乙醛在转化为醋酸
【答案】D
【解析】
【详解】A、腐乳制作时,毛霉是主要发酵微生物,同时酵母菌、曲霉等也参与豆腐的发酵过程,A正确;
B、腌制泡菜利用的是乳酸菌在无氧条件下进行乳酸发酵产生乳酸的原理,B正确;
C、家庭酿制米酒时,初期通气阶段酵母菌进行需氧呼吸大量繁殖,后期密封阶段酵母菌进行无氧呼吸产生酒精,过程中既有需氧呼吸又有无氧呼吸,C正确;
D、果醋制作的菌种为醋酸菌,当氧气、糖源都充足时,醋酸菌直接将糖分解为醋酸;只有糖源不足时,才会将乙醇转化为乙醛,再进一步转化为醋酸,D错误。
2. 关于“利用乳酸菌发酵制作酸奶或泡菜”的实验,下列叙述正确的是( )
A. 制作泡菜的菜料不宜完全淹没在煮沸后冷却的盐水中
B. 制作酸奶的牛奶须经过高压蒸汽灭菌后再接种乳酸菌
C. 发酵装置需加满菜料或牛奶并封装,以抑制乳酸菌的无氧呼吸
D. 控制好发酵时间,以避免过量乳酸影响酸奶或泡菜的口味和品质
【答案】D
【解析】
【分析】泡菜制作过程中,乳酸发酵过程即为乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸的过程。
【详解】A、制作泡菜是利用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,所以为制造无氧环境,制作泡菜的菜料要完全淹没在煮沸后冷却的盐水,A错误;
B、制作酸奶时,将牛奶倒入灭菌后的奶瓶中,倒入的奶液量不要超过奶瓶容积的2/3,再将牛奶加热至90 ℃,保温5 min,或将牛奶置于80 ℃恒温水浴箱中 15 min。如果采用市售未开封的鲜奶,可直接使用,不需要灭菌,B错误;
C、发酵时菜料装至八成满,然后加盐水,以利于乳酸菌的无氧呼吸,C错误;
D、制作酸奶或泡菜时,控制好发酵时间,以避免过量乳酸影响酸奶或泡菜的口味和品质,D正确。
故选D。
3. 某同学利用红叶李果实制作果醋,图示其操作的简易流程。下列相关叙述正确的是( )
A. 果酒、果醋发酵所需菌种的细胞结构相同
B. 榨汁装瓶时,需要留有一定的空间,红叶李清洗次数不宜太多
C. 过程②中,为使菌种充分吸收营养物质,需每日多次开盖搅拌
D. 过程③发酵时会产生大量气泡,需拧松瓶盖放气
【答案】B
【解析】
【详解】A、果酒发酵的菌种是酵母菌,属于真核生物,有核膜包被的成形细胞核;果醋发酵的菌种是醋酸菌,属于原核生物,无成形细胞核,二者细胞结构差异很大,A错误;
B、榨汁装瓶时留大约1/3的空间,既可以为酵母菌前期有氧呼吸提供氧气,完成菌种的快速增殖,也可以防止发酵过程中发酵液溢出;红叶李表面附着野生型酵母菌,清洗次数过多会造成菌种流失,影响发酵效果,因此清洗次数不宜太多,B正确;
C、过程②是果酒发酵,需要无氧环境,每日多次开盖搅拌会使氧气进入,抑制酵母菌的无氧呼吸,还容易引入杂菌造成污染,C错误;
D、过程③是果醋发酵,醋酸菌进行有氧呼吸将酒精转化为醋酸,反应式为,该过程不产生CO2,不会生成大量气泡,且果醋发酵需要持续通入无菌空气,不需要拧松瓶盖放气,D错误。
4. 下列关于培养基的相关叙述,正确的是( )
A. 牛肉膏蛋白胨培养基有丰富的碳源、氮源,常用于接种蓝细菌、酵母菌
B. 培养谷氨酸棒状杆菌积累谷氨酸时,需要将培养基的pH值调为酸性
C. 液体培养基通常用于微生物的扩大培养、分离和计数
D. 培养乳酸杆菌时,需要在培养基中添加特殊营养物质如维生素
【答案】D
【解析】
【详解】A、牛肉膏蛋白胨是异养细菌的常用培养基,蓝细菌为光能自养生物,不需要有机碳源,不适用该培养基;酵母菌为真菌,通常使用真菌专用培养基(如马铃薯葡萄糖培养基)培养,A错误;
B、培养谷氨酸棒状杆菌积累谷氨酸时,需将pH调为中性或弱碱性,酸性条件下会生成乙酰谷氨酰胺,无法积累谷氨酸,B错误;
C、液体培养基可用于微生物的扩大培养,但微生物的分离和计数需要依靠固体培养基上的单菌落实现,C错误;
D、乳酸杆菌无法自身合成生长因子维生素,因此培养时需要在培养基中添加维生素等特殊营养物质,D正确。
5. 从种植草莓的土壤中分离致病菌,简易流程如下:制备土壤悬液、分离、纯化、鉴定。下列相关叙述正确的是( )
A. 制备的培养基可用紫外线照射进行灭菌
B. 将土样加入无菌水混匀,梯度稀释后取悬液加入平板并涂布
C. 连续划线时,接上次划线的起始端开始划线
D. 鉴定后的致病菌,可接种在斜面培养基上,并在室温下长期保存
【答案】B
【解析】
【分析】微生物常见的接种方法:(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。
【详解】A、制备的培养基需用高压蒸汽灭菌法灭菌,紫外线仅用于表面或空气消毒,无法灭菌,A错误;
B、将土样加入无菌水制成悬液,经梯度稀释后,取各稀释度菌液涂布于培养基表面,分离并计数,B正确;
C、连续划线时,每次应从上次划线的末端开始,以逐步稀释菌体,若从起始端开始无法有效分离单菌落,C错误;
D、斜面培养基保存菌种需置于4℃短期保存,长期保存应使用甘油管藏法(-20℃),室温下无法长期保存,D错误。
故选B。
6. 自生固氮菌是土壤中能独立固定空气中氮气的细菌,科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究,部分实验流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 图中所用培养基不需要添加氮源,但需要将pH调制成酸性
B. 纯化培养时,用涂布器从盛有菌液的试管中蘸取菌液进行涂布
C. 若④的平板上菌落平均数为68个,则每克土壤中含有的固氮菌约6.8×106个
D. 步骤①获取土壤一般来自表层土壤,步骤③将土壤悬浮液稀释了10000倍
【答案】C
【解析】
【详解】A、自生固氮菌可独立固定氮气,因此选择培养基不需要添加氮源;但细菌适宜生存的pH为中性或微碱性,培养基不能调为酸性,A错误;
B、涂布分离操作中,需先将定量菌液滴加在平板表面,再用灼烧冷却后的涂布器将菌液涂匀,不能用涂布器直接蘸取菌液,B错误;
C、总稀释倍数为:10g土壤加入90mL无菌水稀释10倍,后续三次梯度稀释每次稀释10倍,总稀释倍数为10×103=104;取0.1mL涂布得到平均68个菌落,则每克土壤菌数为68/0.1×104=6.8×106个,C正确;
D、自生固氮菌为需氧菌,表层土壤氧气充足,因此步骤①一般取表层土壤;但步骤③是对土壤悬浮液进行三次10倍稀释,共稀释1000倍,不是10000倍,D错误。
7. 发酵工程的基本环节如图所示。下列说法正确的是( )
A. 菌种的选育是发酵工程的中心环节,优良菌种可以从自然界筛选
B. 啤酒的工业化生产过程中,酒精的产生和积累主要在后发酵阶段完成
C. 发酵结束后,可通过过滤、沉淀等方法分离出微生物细胞本身
D. 通过发酵获得大量的微生物蛋白质即单细胞蛋白
【答案】C
【解析】
【详解】A、发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵过程,并非菌种选育,优良菌种既可以从自然界筛选,也可通过人工育种获得,A错误;
B、啤酒工业化生产中,酒精的产生和积累主要在主发酵阶段完成,后发酵阶段的主要作用是生成风味物质、促进啤酒成熟,仅产生少量酒精,B错误;
C、如果发酵的目标产物是微生物细胞(菌体)本身,发酵结束后可通过过滤、沉淀等方法将菌体从发酵液中分离出来,C正确;
D、单细胞蛋白指的是通过发酵获得的微生物菌体(微生物细胞),不是微生物产生的蛋白质分子,D错误。
8. 图示一种植物组织培养周期,①~③表示相应过程。下列相关叙述错误的是( )
A. 过程①发生了细胞的脱分化和有丝分裂
B. 过程②需要给予适当强度和时间的光照
C. 培养基中糖类既能作为碳源,又与维持渗透压有关
D. 过程②③所用培养基的成分、浓度相同
【答案】D
【解析】
【详解】A、过程①是组织块经脱分化形成愈伤组织的过程,脱分化过程中细胞通过有丝分裂完成增殖,A正确;
B、过程②是愈伤组织再分化形成胚状体的阶段,需要给予适当的光照,用于诱导叶绿素的合成,满足再分化的条件,B正确;
C、培养基中的糖类(通常为蔗糖)一方面可作为碳源为细胞提供能量,另一方面可调节培养基的渗透压,避免细胞过度吸水或失水,维持细胞正常生理状态,C正确;
D、过程②和③属于再分化的不同阶段,诱导胚状体形成、诱导试管苗根芽分化所需的生长素和细胞分裂素的比例、营养物质浓度均有差异,因此二者所用培养基的成分、浓度不相同,D错误。
9. 植物甲抗旱、抗病性强,植物乙分蘖能力强、结实性好。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙,过程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 过程①添加盐酸以去除细胞壁
B. 过程②中常采用灭活病毒诱导原生质体融合
C. 过程④和⑤的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素
D. 该过程可以说明甲乙之间不存在生殖隔离
【答案】C
【解析】
【详解】A、过程①为去除植物细胞壁获得原生质体,植物细胞壁主要成分为纤维素和果胶,需用纤维素酶和果胶酶处理,A错误;
B、灭活病毒诱导是动物细胞融合的特有方法,植物原生质体融合常采用物理法(离心、电激等)或化学法(PEG诱导),不能使用灭活病毒,B错误;
C、过程④为脱分化形成愈伤组织,过程⑤为再分化形成完整植株,二者均属于植物组织培养过程,培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素调控细胞的分裂与分化,C正确;
D、植物体细胞杂交可以克服远缘杂交不亲和的障碍,该过程不能说明二者不存在生殖隔离,D错误。
10. 植物细胞工程在植物繁殖新途径等方面都有广泛的应用,并取得了显著的社会效益和经济效益。如图表示植物细胞工程应用的相关操作,相关叙述正确的是( )
A. A途径方法属于无性生殖,可以保持品种优良的遗传特性
B. D途径获得的植株对病毒具有抗病毒特性
C. E途径体现了植物细胞全能性,且次生代谢物是植物生长所必需的
D. B途径是单倍体育种,该过程得到的单倍体植株都是纯合子
【答案】A
【解析】
【详解】A、A途径为植物微型繁殖技术,依托植物组织培养技术实现,属于无性生殖,子代遗传物质与亲本完全一致,可以保持品种的优良遗传特性,A正确;
B、D途径获得脱毒植株是利用植物茎尖等分生区几乎不含病毒的特点培育的,得到的植株本身不携带病毒,但不具备抗病毒的遗传特性,B错误;
C、E途径只需培养到愈伤组织阶段即可提取次生代谢产物,不需要发育为完整植株,未体现植物细胞全能性;且次生代谢产物不是植物生长发育所必需的物质,C错误;
D、B途径是单倍体育种中的花药离体培养环节,得到的单倍体植株高度不育,且单倍体不属于纯合子,需经染色体加倍后才能获得纯合植株,D错误。
11. HEK293是具有无限增殖能力的一类细胞,在体外培养时呈现贴壁生长特性。科学家采取了图示方法将HEK293驯化成为悬浮培养细胞,培养过程中细胞一旦沉入培养瓶底,它们会试图重新贴壁。下列叙述正确的是( )
A. 常用胰蛋白酶或胃蛋白酶处理贴壁细胞
B. 悬浮培养细胞常因发生接触抑制而停止增殖
C. 血清中的天然成分有利于HEK293的悬浮培养
D. 培养液静置几分钟后,应吸取上清液中的细胞传代
【答案】D
【解析】
【详解】A、常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理贴壁细胞,A错误;
B、贴壁细胞常因发生接触抑制而停止增殖;悬浮培养的细胞则不会发生接触抑制,B错误;
C、由流程图可知,血清中的天然成分不利于HEK293的悬浮培养,C错误;
D、培养过程中细胞一旦沉入培养瓶底,HEK293细胞会试图重新贴壁,可见要获得悬浮培养得HEK293细胞,培养液静置几分钟后,应吸取上清液中的细胞传代,D正确。
12. 科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞获得诱导多能干细胞(iPS细胞)。下列有关于细胞的叙述错误的是( )
A. 干细胞包括胚胎干细胞和成体干细胞,后者具有组织特异性
B. 体外诱导获得iPS细胞的过程中,细胞的遗传物质发生改变
C. 胚胎干细胞存在于早期胚胎中,从胚胎中获取会涉及伦理问题
D. 成纤维细胞,已经分化的T细胞,B细胞等都能诱导成为IPS细胞
【答案】B
【解析】
【详解】A、干细胞根据来源可分为胚胎干细胞和成体干细胞,成体干细胞只能分化为其所在组织的特定功能细胞,具有组织特异性,A正确;
B、科学家已尝试采用多种方法来制备iPS细胞,包括借助载体将特定基因导入细胞中,直接将特定蛋白导入细胞中或者用小分子化合物等来诱导形成iPS细胞,细胞的遗传物质基本不发生改变,B错误;
C、胎干细胞来自早期胚胎,获取过程需要破坏胚胎,因此涉及伦理问题,C正确;
D、成纤维细胞、分化的T细胞和B细胞都属于含有本物种全套遗传物质的体细胞,都可被诱导重编程为iPS细胞,D正确。
13. 甘加藏羊是甘肃高寒牧区的优良品种,但繁殖率较低。为促进畜牧业发展,研究人员通过体外受精、胚胎移植等胚胎工程技术提高藏羊的繁殖率。下列叙述正确的是( )
A. 用适当的酶处理藏羊胚胎的滋养层,可获得大量胚胎干细胞
B. 同期发情和超数排卵的处理目的以及处理对象均存在差异
C. 胚胎体外培养过程中需要利用相关技术去除早期胚胎外的透明带
D. 利用动物胚胎分割技术得到的个体基因型相同,表型也完全相同
【答案】B
【解析】
【详解】A、胚胎干细胞来源于早期胚胎的内细胞团,滋养层细胞将来分化为胎膜和胎盘,无法从中获得胚胎干细胞,A错误;
B、同期发情的目的是使供体、受体生殖器官的生理状态一致,为胚胎移入提供相同的生理环境,处理对象为供体和受体母羊;超数排卵的目的是让供体母羊排出更多卵子,处理对象仅为供体母羊,二者处理目的和对象均存在差异,B正确;
C、透明带对早期胚胎有保护作用,胚胎体外培养过程中无需人为去除,囊胚阶段胚胎会自行发生透明带破裂完成孵化,C错误;
D、胚胎分割得到的个体来自同一个受精卵,基因型相同,但表型由基因型和环境共同决定,受环境因素影响,表型不一定完全相同,D错误。
14. 犬类卵母细胞的细胞质脂肪含量高,呈黑色不透明状态,难以清晰观察到细胞核。2025年2月,青岛农业大学利用AI辅助去核技术成功克隆出马尔济斯幼犬,突破了犬类体细胞克隆的技术瓶颈。下列叙述正确的是( )
A. 体细胞核移植的成功,证明了动物体细胞仍具有发育成完整个体的能力
B. 克隆犬的核遗传物质与供核个体一致,其表型也与供体完全相同
C. 推测AI辅助去核技术能精准去除卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物
D. 获得的重构胚需要在胚胎移植后用Ca2+载体、乙醇等激活
【答案】C
【解析】
【详解】A、体细胞核移植的成功证明的是动物体细胞的细胞核具有全能性,动物体细胞本身全能性受限制,不具备发育为完整个体的能力,A错误;
B、克隆犬的核遗传物质与供核个体一致,但细胞质遗传物质来自提供卵母细胞的个体,同时表型还会受环境因素影响,因此表型不会与供体完全相同,B错误;
C、犬类卵母细胞不透明难以观察细胞核,AI辅助去核技术的作用就是精准定位并去除处于减数第二次分裂中期卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物(即核遗传物质所在结构),实现高效去核,C正确;
D、重构胚需要用Ca²⁺载体、乙醇等激活处理后,才能进行胚胎移植,激活操作在胚胎移植前完成,D错误。
二、多选题:本大题共5小题,每小题3分,共15分,请把正确答案涂在答题卡上。
15. 为了快速检测青蒿素,科研人员利用细胞工程技术制备了抗青蒿素的单克隆抗体,基本操作过程如图。下列相关叙述中正确的是( )
A. 过程②可以加入灭活病毒诱导细胞融合,体现了细胞膜的选择透过性
B. 过程③为用96孔板进行筛选,在该培养基上,只有杂交瘤细胞才能生长
C. 过程④是克隆化培养和抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞
D. 过程⑤无论在体内或体外都可以进行,从细胞培养液或小鼠腹水中获得单克隆抗体
【答案】CD
【解析】
【详解】A、过程②为诱导细胞融合,常用的方法有PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法等,细胞融合的过程体现了细胞膜的流动性,A错误;
B、过程③是用特定的选择培养基进行筛选得到杂交瘤细胞,B错误;
C、过程④是对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞,C正确;
D、过程⑤是将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养,或注射到小鼠腹腔内增殖,从细胞培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体,D正确。
故选CD。
16. 以下为现代生物技术与工程操作常涉及的流程,下列说法正确的是( )
A. 若为植物体细胞杂交过程,可用离心技术使处理①和②后获得的原生质体融合
B. 若为试管牛生产流程,体外受精时,卵母细胞①和精子②要分别进行成熟培养和获能处理
C. 若为动物细胞融合过程,可以用电融合形成杂交细胞
D. 若为动物细胞核移植过程,将供体细胞①注入卵母细胞②,两细胞融合后形成重构胚
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、植物体细胞杂交中,用纤维素酶和果胶酶处理获得原生质体后,可通过电融合法、离心法等诱导原生质体融合,A正确;
B、体外受精时,卵母细胞需进行成熟培养至减数第二次分裂中期,精子需进行获能处理,二者才能完成受精过程,B正确;
C、诱导动物细胞融合的方法包含电融合等物理方法,因此可用电融合形成杂交细胞,C正确;
D、动物细胞核移植过程中,受体卵母细胞必须先进行去核处理,再注入供体细胞,才能融合得到核移植的重构胚,D错误。
17. 稀释涂布平板法是微生物培养与计数中常用的方法,下列叙述错误的是( )
A. 由于土壤中细菌的数量庞大,需将土壤稀释后再涂布在选择培养基上培养计数
B. 稀释涂布平板法使用时可用蒸馏水进行稀释
C. 采用稀释涂布平板法接种后,不同浓度的菌液均可在培养基表面形成单菌落
D. 在同一稀释度下至少对3个平板计数,菌落数目往往比活菌数目多
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、土壤中微生物数量庞大,为获得分散的单菌落便于计数,必须先对土壤样液进行稀释;若实验目的是计数特定种类的微生物,可使用选择培养基筛选后计数,表述符合操作要求,A正确;
B、稀释菌液需使用无菌水(或无菌生理盐水),普通蒸馏水含有杂菌会污染待涂布的菌液,且蒸馏水渗透压较低可能导致微生物吸水涨破,不能使用普通蒸馏水稀释,B错误;
C、只有稀释度适宜的菌液才能在培养基表面形成单菌落,若菌液浓度过高,菌体密度过大,菌落会相互重叠融合,无法形成单菌落,C错误;
D、当两个或多个活菌连在一起时,平板上只能形成一个菌落,因此统计的菌落数目往往比实际活菌数目少;同一稀释度至少涂布3个平板是为了重复实验减小误差,选项中关于菌落数与活菌数的关系表述错误,D错误。
18. 下图表示培养和纯化酵母菌的部分操作步骤。有关叙述不正确的是( )
A. 步骤①操作时,倒好平板后应立即将其倒置,防止冷凝水落在培养基上造成污染
B. 步骤②接种环和试管口应先在火焰上灼烧,接种环冷却后再放入试管中蘸取菌液
C. 步骤③除第一次划线外,以后每一次划线的起点都是上一次划线的末端
D. 步骤④划线结束后在皿盖上标注菌种及接种日期等信息,再放在恒温培养箱中培养
【答案】AD
【解析】
【分析】题图分析:①是倒平板,②是用接种环沾取菌液,③是进行平板划线,④是培养。
【详解】A、倒完平板后立即盖上培养皿,冷却后将平板倒过来放置,A错误;
B、步骤②接种环和试管口应先在火焰上灼烧,接种环冷却后再放入试管中蘸取菌液,以免接种环温度过高,杀死菌种,B正确;
C、步骤③多个方向划线,除第一次划线外,以后每一次划线的起点都是上一次划线的末端,C正确;
D、步骤④划线结束后在皿盖底部标注菌种及接种日期等信息,再放在恒温培养箱中培养,D错误。
故选AD。
19. 下列有关植物细胞工程应用的叙述正确的是( )
A. 利用植物细胞培养技术获得紫草素,可实现细胞产物的工厂化生产
B. 单倍体育种过程中用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
C. 利用植物组织培养技术可获得脱毒植株
D. 利用植物体细胞杂交技术培育的“白菜—甘蓝”,可获得双亲的遗传特性
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、紫草素是紫草细胞的代谢产物,利用植物细胞培养技术可大量增殖紫草细胞并提取紫草素,实现细胞产物的工厂化生产,A正确;
B、单倍体植株通常高度不育,无法产生可育的种子,单倍体育种过程中只能用秋水仙素处理单倍体幼苗,不能处理萌发的种子,B错误;
C、植物茎尖等新生分生组织几乎不含病毒,取该部位组织进行植物组织培养,可获得无病毒的脱毒植株,C正确;
D、植物体细胞杂交技术可将白菜和甘蓝的遗传物质整合到同一个杂种细胞中,最终培育的“白菜—甘蓝”杂种植株含有双亲的遗传物质,可获得双亲的遗传特性,D正确。
第Ⅱ卷(非选择题 共57分)
三、填空题:本大题共4小题。请把正确答案填在答题卷横线上。
20. Ⅰ.荔枝酒是以优质新鲜荔枝为原材料,清洗、沥干、剥皮、去核、榨汁,再放入发酵罐内低温发酵精酿而成,这样既保证了荔枝的清新香味又防止了荔枝营养价值的流失。以下是荔枝酒和荔枝醋工业化制作流程。
(1)酵母菌的代谢类型是______,压榨取汁后,果汁中含有较多的果胶和纤维素,会影响果汁澄清度和出汁率应向果汁中加入______进行处理。
(2)生香酵母是果酒发酵中常用的酵母菌,可以通过发酵工程大批量获取酵母菌,在该环节中,防止杂菌污染是保证产品质量的关键。下列有关该生产过程中无菌操作的叙述,正确的有______。
A. 在接种前,需要对发酵罐进行消毒处理
B. 发酵工程中所用到菌种大多是单一菌种
C. 发酵阶段需要通入经过滤除菌处理的无菌空气促进酵母菌的增殖
D. 生香酵母的菌种选育,可以从自然界中选育,也可以通过诱变育种或基因工程育种获取
(3)研究人员研究了发酵时间对荔枝醋酸度及感官评分的影响,结果如下。
随着发酵时间的延长,荔枝醋的酸度变化是______,酸度最高值约为______。综合两个指标,最佳的发酵时间为______天。
Ⅱ.果皮褐变是影响荔枝保鲜的重要原因,漆酶能够抑制果皮褐变,研究人员欲从土壤中筛选获得高产漆酶菌株来配制微生物菌剂,用以预防荔枝果实褐变,延长荔枝保鲜时间。筛选高产漆酶菌株的实验操作过程如图2所示,其中各培养基和悬浮液配方相同,且都加入了苯胺蓝(漆酶能降解苯胺蓝并使其褪色)。
(4)从用途分类,培养基I、Ⅱ属于_______培养基,在制备以上培养基时,除了添加必要的营养成分外,还需要加入______,接种至培养基I、Ⅱ上采用的接种方法是______。
(5)漆酶菌计数可以用血细胞计数板进行计数,下列关于血细胞计数板说法中正确的是______(填序号)。
①只能检测活菌数量
②不能区分死菌和活菌
③血细胞计数板也可以对蓝细菌进行计数
④测得值大于实际的活菌数
(6)培养结束后,选择高产的菌落进行扩大培养,得到10mL菌液,吸取其中1mL并稀释100倍后用血细胞计数板(规格为1mm×1mm×0.1mm,由400个小格组成)计数,其中一个中格的结果如图乙所示,用图乙的计数结果作为每个中方格的平均值,则10mL菌液中共有______个细菌。
(7)基于图2过程,筛选菌株的相关测定指标包括______。(填序号)
①漆酶含量 ②产漆酶菌株量 ③苯胺蓝脱色圈大小 ④苯胺蓝浓度
【答案】(1) ①. 异养兼性厌氧型 ②. 纤维素酶和果胶酶 (2)BCD
(3) ①. 先增加后不变 ②. 6.25g/L ③. 10
(4) ①. 选择 ②. 琼脂 ③. 稀释涂布平板法
(5)②③④ (6)1.6×109
(7)①③④
【解析】
【小问1详解】
酵母菌的代谢类型是异养兼性厌氧型,压榨取汁后,果汁中含有较多的果胶和纤维素,会影响果汁澄清度和出汁率,应向果汁中加入纤维素酶和果胶酶进行处理。
【小问2详解】
A、在接种前,需要对发酵罐进行灭菌处理,A错误;
B、与传统发酵相比,工业发酵工程中所用到菌种大多是单一菌种,B正确;
C、发酵阶段需要通入经过滤除菌处理的无菌空气,促进酵母菌进行有氧呼吸,大量增殖,C正确;
D、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,D正确。
【小问3详解】
由图可知,随着发酵时间的延长,荔枝醋的酸度变化是先增加后不变,酸度最高值约为6.25g/L。综合酸度和感官评价两个指标,最佳的发酵时间为10天。
【小问4详解】
培养基I、Ⅱ可将产漆酶菌株选择出来,抑制其他菌株生长,因此,从用途分类,培养基I、Ⅱ属于选择培养基。培养基I、Ⅱ是固体培养基,在制备以上培养基时,除了添加必要的营养成分外,还需要加入琼脂。由图可知,接种至培养基I、Ⅱ上采用的接种方法是稀释涂布平板法。
【小问5详解】
利用血细胞计数板进行计数时,不能区分活菌和死菌,因此,测得值大于实际的活菌数;且血细胞计数板也可以对蓝细菌进行计数。因此,关于血细胞计数板说法中正确是②③④。
【小问6详解】
由图可知,一个中方格中有25个小方格,共有16个中方格。每个中方格中菌落的数目为10个,则10mL菌液中共有细菌数为10×16÷0.1×103×100×10=1.6×109个。
【小问7详解】
①测定悬液中漆酶含量可筛选高产漆酶菌株,①正确;
②产漆酶菌株量不能反映菌株产漆酶量,不能作为观测指标,②错误;
③苯胺蓝脱色圈大小可直接观察,是筛选高产菌株的核心指标,③正确;
④检测培养液培养后苯胺蓝浓度,可作为筛选高产菌株的核心指标,④正确。
21. 普陀鹅耳枥植物中的大熊猫,野生型普陀鹅耳枥全球仅存一棵,为保护濒危植物普陀鹅耳枥(2n=16)并改良其生长特性,科研人员尝试将其与同属近缘物种天台鹅耳枥(4n=32)进行体细胞杂交。已知普陀鹅耳枥具有抗虫基因,但生长缓慢;天台鹅耳枥生长迅速且耐寒,但不抗虫。如图表示体细胞杂交过程,回答下列问题:
(1)a过程获得原生质体所用的酶是________。酶解过程在略高渗的溶液中进行,目的是_______。
(2)过程b若采用化学法,除PEG融合法外,还有_______等。促使原生质体相互融合,成功融合的杂种细胞含________个染色体组。杂种细胞形成的标志是_______。
(3)过程d、e、f涉及的操作有_______(编号选填)。
①配制固体培养基 ②诱导脱分化 ③诱导再分化 ④秋水仙素诱导
(4)植物组培通常使用MS培养基,该培养基的碳源主要是________,配制过程d所用的培养基时,除了MS培养基的基本成分外还需加入一定浓度和比例的_______调控植物细胞的发育方向。
(5)研究者研究了温度对普陀鹅耳枥原生质体活力和细胞壁再生的影响,实验结果如图1、图2所示。该实验结果的启示:要提高实验成功率,在诱导融合前,将普陀鹅耳枥细胞的原生质体保存在10℃,有利于_______;在诱导融合后,将融合的原生质体保存在25℃下,有利于_______。
(6)科学家在神舟四号飞船(太空微重力环境)上对上述细胞进行电融合的同时,地面上用于对照的普陀鹅耳枥和天台鹅耳枥原生质体电融合实验也在举行。太空与地面上细胞融合实验的自变量是_______,比较二者细胞融合率的结果最可能是_______(已知两种植物原生质体密度有一定差异,重力作用下,密度分层导致细胞接触不足)。
【答案】(1) ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 维持渗透压,防止原生质体吸水过多涨破
(2) ①. 高Ca2+-高pH融合法 ②. 6 ③. 再生新的细胞壁
(3)①②③ (4) ①. 蔗糖 ②. 生长素和细胞分裂素
(5) ①. 有利于保持原生质体活力 ②. 细胞壁再生,促进细胞融合
(6) ①. 太空实验微重力条件下,地面实验处在重力条件下 ②. 飞船上的融合率高于地面
【解析】
【小问1详解】
植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,a过程获得原生质体所用的酶是纤维素酶和果胶酶。酶解过程在略高渗的溶液中进行,目的是维持渗透压,防止原生质体吸水过多涨破。
【小问2详解】
过程b是诱导原生质体融合,过程b若采用化学法,除PEG融合法外,还有高Ca2+-高pH融合法。普陀鹅耳枥有两个染色体组,天台鹅耳枥有四个染色体组,成功融合的杂种细胞含六个染色体组。杂种细胞形成的标志是再生新的细胞壁。
【小问3详解】
d表示脱分化,e表示再分化,f表示植株生长的过程,脱分化和再分化都需要在特定的固体培养基上进行,因此,过程d、e、f涉及的操作有①②③。
【小问4详解】
植物组培通常使用MS培养基,该培养基的碳源主要是蔗糖,蔗糖不仅可以提供碳源和能量,还可以调节渗透压。配制过程d所用的培养基时,除了MS培养基的基本成分外还需加入一定浓度和比例的生长素和细胞分裂素调控植物细胞的发育方向。
【小问5详解】
图 1(原生质体活力):10℃条件下,原生质体活力下降得比 25℃慢得多。 图 2(细胞壁再生率):25℃条件下,细胞壁再生率远高于 10℃。 所以诱导融合前,将原生质体保存在 10℃,有利于保持原生质体的活力,为后续融合提供足够多的活细胞。诱导融合后,将融合的原生质体保存在 25℃,有利于细胞壁再生,促进杂种细胞的形成,为后续的脱分化、再分化打下基础。
【小问6详解】
太空与地面实验的唯一变量是重力环境(微重力 / 失重与正常重力),因此自变量是是否处于微重力(失重)环境下进行融合(太空实验微重力条件下,地面实验处在重力条件下)。地面实验中,不同密度的原生质体受重力影响会分层,难以相互接触,融合率低。 太空微重力环境下,重力沉降现象消失,原生质体均匀分布,更容易相互接触并融合。因此飞船上的细胞融合率比地面上的高。
22. 为降低人类乳腺癌治疗药物的副作用,科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上,构建抗体-药物偶联物(ADC),过程如图1所示。回答下列问题:
注:HER2为乳腺癌细胞表面的HER2蛋白
(1)向小鼠多次注射HER2,其目的是_______。杂交瘤细胞在体外培养时,需要满足的条件是充足的营养,无菌无毒的环境等,还需要_______等天然成分。动物细胞培养一般选用_______(固体或液体)培养基。
(2)与植物细胞相比,步骤①过程中特有的诱导细胞融合的方法是_______。步骤②筛选的目的是_______。
(3)与常规血清抗体相比,单克隆抗体的优点是_______(答出3点)。单克隆抗体是ADC中的________(填“a”或“b”)部分。
(4)通过过程②得到的细胞还必须经过过程克隆化培养和抗体检测才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞,抗体检测原理如图。
注:酶标抗体是将酶分子通过化学方法共价结合到抗体分子上,形成的酶—抗体复合物
①在检测时,需将待测样本即96孔板培养槽中的_______(填“细胞”或“上清液”),加到含HER2蛋白的固相载体的小孔中。
②加入酶标抗体一段时间后,需进行洗脱,即用洗涤剂将未与_______结合的酶标抗体洗去。
③抗体检测阳性的结果显示_______(填“蓝色”或“白色”),原因是_______。在制备过程中,根据抗原—抗体特异性结合的原理,需加入HER2蛋白进行专一抗体检测,检测过程中发现有些杂交瘤细胞不能分泌抗HER2抗体,原因是_______。
【答案】(1) ①. 获得更多能分泌抗HER2抗体的B淋巴细胞 ②. 血清 ③. 液体
(2) ①. 灭活病毒诱导法 ②. 筛选出杂交瘤细胞
(3) ①. 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 ②. a
(4) ①. 上清液 ②. 抗HER2抗体 ③. 蓝色 ④. 含有抗HER2抗体的待测样本中的抗体可以同时结合HER2蛋白和酶标抗体,将酶固定后催化酶促反应底物反应产生蓝色产物 ⑤. 杂交瘤细胞中参与融合的B细胞并非都是能产生抗 HER2 抗体的特异性B淋巴细胞,还有其他种类的B细胞,因此部分杂交瘤细胞无法分泌抗 HER2 抗体
【解析】
【小问1详解】
向小鼠多次注射HER2,其目的是获得更多能分泌抗HER2抗体的B淋巴细胞。杂交瘤细胞在体外培养时,需要满足的条件是充足的营养,无菌无毒的环境等,还需要血清等天然成分,以补充培养基中缺乏的物质。动物细胞培养一般选用液体培养基。
【小问2详解】
与植物细胞相比,步骤①过程中特有的诱导细胞融合的方法是灭活病毒诱导法。步骤②是用特定的选择培养基进行筛选,目的是筛选出杂交瘤细胞(未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都不能在该选择培养基上生长)。
【小问3详解】
与常规血清抗体相比,单克隆抗体的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。单克隆抗体是ADC中的a部分,b部分是药物。
【小问4详解】
①杂交瘤细胞培养后,抗体分泌到培养液中,所以在检测时,需将96孔板培养槽中的上清液加到含HER2蛋白的固相载体的小孔中。
②加入酶标抗体一段时间后,需要用洗涤剂将未与抗HER2抗体结合的酶标抗体洗去,以避免未结合的酶标抗体对后续显色反应产生干扰。
③含有抗HER2抗体的待测样本中的抗体可以同时结合HER2蛋白和酶标抗体,将酶固定后催化酶促反应底物反应产生蓝色产物。在制备过程中,根据抗原—抗体特异性结合的原理,需加入HER2蛋白进行专一抗体检测,检测过程中发现有些杂交瘤细胞不能分泌抗HER2抗体,原因是:杂交瘤细胞中参与融合的B细胞并非都是能产生抗 HER2 抗体的特异性B淋巴细胞,还有其他种类的B细胞,因此部分杂交瘤细胞无法分泌抗 HER2 抗体。
23. 2018年3月,世界上最后一头雄性北方白犀牛死亡,该物种仅剩下两头雌性,在此之前,研究人员设法保存了北方白犀牛的精子。多个研究团队试图通过多种技术手段繁育该物种。请回答下列问题。
Ⅰ.一个研究团队试图培育试管北方白犀牛,其主要流程如下图1。
(1)图中①过程可用________激素使北方白犀牛超数排卵,受体普通母牛和供体母牛应做________处理,使供体、受体生殖器官的生理状态保持一致。此外,受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生________反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能。
(2)过程②中采用的技术是________,采集的精子需要进行获能处理后,才能进行过程体外受精,获能液的常见的有效成分有_______等。
(3)如果要提高胚胎的利用率,还可进行________,应选择发育良好、形态正常的________。若要在胚胎移植前对胚胎进行性别鉴定,应选________细胞进行DNA分析,避免对胚胎造成影响。
Ⅱ.另一个团队试图培育克隆北方白犀牛,其主要流程如下图2。
(4)北方白犀牛本体取得体细胞进行动物细胞培养,经处理后的初次培养称为_______。动物组织在培养过程中会出现细胞贴壁和_________现象,因此,在核移植前要用_______(任写一种)将培养的体细胞分散开来。
(5)对卵母细胞去核的方法中,除显微操作法外,还有_______法(答出1点即可)。
(6)克隆牛与北方白犀牛的性状表现不完全相同,从遗传物质的角度分析其原因:_______。
【答案】(1) ①. 促性腺 ②. 同期发情 ③. 免疫排斥
(2) ①. 体外受精 ②. 肝素,Ca2+载体
(3) ①. 胚胎分割 ②. 桑葚胚或囊胚 ③. 滋养层
(4) ①. 原代培养 ②. 接触抑制 ③. 胰蛋白酶##胶原蛋白酶
(5)梯度离心(或紫外光照射、化学物质处理)
(6)克隆牛的细胞核遗传物质来自北方白犀牛,但细胞质遗传物质(线粒体DNA)来自卵母细胞供体南方白犀牛和北方白犀牛的体细胞质
【解析】
【小问1详解】
要使供体母牛超数排卵,可使用促性腺激素,它能促进卵泡发育和卵子排出。受体普通母牛和供体母牛需做同期发情处理,这样能让供体、受体生殖器官的生理状态保持一致,为胚胎移植创造适宜条件。受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,这是胚胎能在受体内存活的重要生理基础。
【小问2详解】
过程②是将精子和卵子结合形成受精卵采用的技术是体外受精。采集的卵母细胞要发育至减数第二次分裂中期,此时卵母细胞才具备受精能力。采集的精子需要进行获能处理,使其具备受精能力,之后才能进行体外受精过程。获能液的成分因动物种类不同而有所差异,常见的有效成分有肝素、Ca2+载体等。
【小问3详解】
如果要提高胚胎的利用率,可进行胚胎分割,它能将一个胚胎分割成多个胚胎,从而获得多个后代。应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚,这些时期的胚胎适合进行分割。对囊胚进行分割时,需要对内细胞团进行均等分割,因为内细胞团将来发育成胎儿的各种组织,均等分割能确保胚胎的正常发育;若分割桑葚胚,可直接均等分割。若要在胚胎移植前对胚胎进行性别鉴定,应选滋养层细胞进行DNA分析,因为滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘,取其细胞不会对胚胎造成影响,而内细胞团细胞若被取走部分可能影响胚胎发育。
【小问4详解】
动物细胞培养有原代培养和传代培养,判断依据是是否进行分瓶培养,人们通常将分瓶之前的细胞培养,即动物组织经处理后的初次培养称为原代培养。动物细胞在培养过程中会出现细胞贴壁和接触抑制现象,因此,在核移植前要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理一段时间,将培养的体细胞分散开来。
【小问5详解】
目前动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作法。也有人采用梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等方法。这些方法是在没有穿透卵母细胞透明带的情况下去核或使其中的DNA变性。
【小问6详解】
克隆牛的遗传物质主要存在于细胞核还有少数存在于细胞质,根据克隆牛的培育过程可知其细胞核遗传物质来自北方白犀牛提供的体细胞核,但细胞质遗传物质(线粒体DNA)来自卵母细胞供体南方白犀牛和北方白犀牛的体细胞质,所以克隆牛与北方白犀牛的性状表现不完全相同。
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