内容正文:
渭南市三贤中学2026—2027学年度上学期第一次月考
高三生物试题
(考试时长:75分钟;满分:100分)
一、单项选择题:本题共25小题,每小题2分,共50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。
1. 下列关于利用微生物制作传统发酵食品的叙述,正确的是( )
A. 制作泡菜时,用水密封泡菜坛的目的是促进酵母菌的无氧呼吸
B. 制作果酒时,定时松瓶盖的目的是适当促进酵母菌的有氧呼吸
C. 制作果醋时,可以往果酒中加入醋酸杆菌将乙醇转化为乙酸
D. 利用传统发酵技术制作食品时,都需要对菌种进行纯化培养
2. 生物兴趣小组利用葡萄和糯米尝试酿制葡萄糯米香醋,设计的加工工艺如图所示。下列分析正确的是( )
A. 菌种A是酵母菌,有氧条件下有利于其将葡萄和糯米中的糖转化为酒精
B. 菌种B是醋酸菌,在缺少糖源时能将乙醇直接转化为醋酸
C. 酒精发酵过程中对发酵液进行取样,加入溴麝香草酚蓝溶液会呈现灰绿色
D. 加入菌种B后,提高环境温度并通入充足的氧气以利于发酵过程的进行
3. 获得纯净微生物培养物的关键是防止杂菌污染,无菌技术围绕着如何避免杂菌的污染展开。下列相关叙述正确的是( )
A. 为防止蛋白质变性,不能用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌
B. 酒精能使细胞中的蛋白质变性,酒精浓度越高消毒效果越好
C. 制作培养基的过程中先灭菌再调整pH
D. 对接种室等利用紫外线消毒前,可喷洒苯酚等以增强消毒效果
4. 如图为实验室培养和纯化大肠杆菌过程中的部分操作步骤,下列说法不正确的是( )
A. 步骤倒平板操作时,倒好后应立即将其倒过来放置
B. ①②③步骤操作时需要在酒精灯火焰旁进行
C. 操作③到④的过程中,每次接种前后都需要对接种环进行灼烧处理
D. 用接种环在平板上划线时注意不能将培养基划破
5. 关于“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验,下列说法正确的是( )
A. 取样时用的铁铲、纸袋在使用前进行消毒处理,对培养基进行湿热灭菌,对培养皿要进行干热灭菌
B. 实验中的培养基以尿素为唯一氮源,属于选择培养基,含酚红指示剂的培养基变红说明有尿素分解菌
C. 用平板划线法和稀释涂布平板法都可以对尿素分解菌进行计数,但是统计结果往往比实际值偏低
D. 若取稀释105倍的0.1 mL菌液进行涂布,获得菌落数目的平均值为168,则每克土样中尿素分解菌的数量为1.68×107
6. 形成愈伤组织对植物组织培养很重要。下列各项中,与离体培养的愈伤组织特性相符的是( )
A. 愈伤组织是一些有特定结构的细胞组成的
B. 已经分化的植物细胞形成愈伤组织的过程叫作植物细胞再分化
C. 愈伤组织在一定的培养条件下可以分化形成胚状体
D. 愈伤组织一旦形成就一定能分化形成根、芽等器官
7. 下面为“番茄—马铃薯”的培育过程示意图,下列有关叙述正确的是( )
A. 获得“番茄—马铃薯”植株为二倍体
B. 诱导a、b细胞融合的化学试剂一般用秋水仙素
C. a、b细胞融合为c细胞的原理是细胞质膜具有流动性
D. d、e、f过程表示植物的组织培养过程,e、f分别为脱分化和再分化
8. 银杏的次生代谢产物如银杏黄酮、银杏内酯对人体健康有重要作用等,一般从叶片中取得,但效率低。研究表明低氧胁迫条件下,培养银杏细胞能提高银杏黄酮、银杏内酯产量。利用植物细胞培养技术生产银杏的次生代谢产物具有一定的研究意义与应用前景。下列说法正确的是( )
A. 用通气不良的介质封口,可以提升黄酮和内酯的产量
B. 为获得次生代谢产物,需要将外植体脱分化和再分化培养成植株
C. 扩大培养细胞提取次生代谢物,一般使用固体培养基
D. 次生代谢是细胞生长和生存必须代谢活动
9. 如图为肾脏上皮细胞培养过程示意图,下列叙述正确的是( )
A. 丙和丁过程均会出现细胞贴壁和接触抑制现象
B. 丙、丁为传代培养,二者都需要在添加血清的合成培养基中进行
C. 甲→乙和丙→丁过程都需要用胃蛋白酶处理
D. 丁过程体现了动物细胞的全能性
10. 动物细胞培养是动物细胞工程的基础。下列叙述正确的是( )
A. 原代培养和传代培养所需的营养液成分不同
B. 体外培养的动物细胞大多数需要贴附于某些基质的表面才能生长繁殖
C. 为避免培养过程中的杂菌污染,培养瓶盖必须旋紧不漏气
D. 进行动物细胞培养的CO2培养箱中的混合气体应含有95%的O2和5%的CO2
11. 下图1为某单克隆抗体的制备流程,图2为图1过程②的具体操作。下列相关叙述错误的是( )
A. 图1中制备细胞悬液时可采用机械方法或用胰蛋白酶处理
B. 出现阳性反应的原因是抗原与抗体发生了特异性的结合
C. 用多孔玻璃板培养和筛选杂交瘤细胞时,每个孔中尽量只接种1个细胞
D. 过程②中筛选出的杂交瘤细胞还需要抗原刺激才能产生特异性抗体
12. 体细胞核移植技术在畜牧业,医药卫生以及其他领域有着广泛的应用前景。下列关于体细胞核移植技术的应用前景及存在问题的叙述,错误的是( )
A. 利用体细胞核移植技术培育的转基因克隆动物可以作为生物反应器,生产珍贵的医用蛋白
B. 以患者作为供体培育的人核移植胚胎干细胞诱导形成的组织、器官等,可避免免疫排斥反应
C. 体细胞核移植技术发展到今天,已经相当成熟,成功率较高
D. 有研究者指出,绝大多数克隆动物存在健康问题,如体型过大、脏器缺陷,免疫失调等
13. 印度沙漠猫是一种珍稀猫科动物,通过胚胎工程技术,可以让家猫代孕而繁育,主要步骤如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. A处理常用的方法是注射外源促性腺激素
B. B处理中使用的获能液常见的有效成分有肝素、Ca2+
C. 步骤甲、乙分别是体外受精、胚胎分割
D. 进行胚胎分割时,需将原肠胚的内细胞团均等分割
14. 为解决器官移植供体短缺的难题,我国科学家综合利用多种现代生物技术,尝试在猪体内培育出人源化器官。制备人源化肾脏的流程如图所示,下列相关叙述正确的是( )
A. 3号猪的培育过程涉及体外受精、胚胎体外培养、胚胎移植等技术
B. 基因编辑的目的之一是阻止猪自身肾脏发育,为人源化肾脏提供“空位”
C. 注射到猪胚胎内的人胚胎干细胞发育成人源化肾脏体现了细胞全能性
D. 3号猪的培育过程中发生了可遗传变异,其后代体内也能产生人源化肾脏
15. 某实验室通过提高小鼠胚胎干细胞pSTAT3基因的表达水平,体外制备出桑葚胚样全能细胞。该细胞在分子水平及发育潜能上均具有自然胚胎桑葚期细胞特性,并在体外成功模拟了小鼠胚胎发育至原肠胚阶段。根据该研究,下列叙述正确的是( )
注:pSTAT3是调控胚胎发育的关键基因
A. 桑葚胚发育成囊胚的过程中,pSTAT3的表达上升
B. 诱导桑葚胚样细胞时,基因的碱基序列和表达的情况都发生改变
C. 囊胚期细胞重置至桑葚样细胞的过程类似于脱分化
D. 桑葚胚样细胞不可诱导发育至囊胚期
16. 如图为快速培育优质奶牛的过程。下列叙述正确的是( )
A. 精子需用ATP处理获能后才能受精
B. 胚胎移植前需要对受体牛进行免疫抑制处理
C. 可取②进行性别鉴定,两子代牛犊的性别不同
D. 胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
17. 下列叙述符合基因工程概念的是( )
A. 将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌,获得能产生人干扰素的菌株
B. 白菜细胞与甘蓝细胞融合,杂种细胞中含有两种细胞中的全部基因
C. 用紫外线照射青霉菌,使其DNA发生改变,通过筛选获得青霉素高产菌株
D. 自然界中的噬菌体感染细菌后,其DNA整合到细菌DNA上
18. 质粒是基因工程中最常用的目的基因运载工具。下列有关叙述正确的是( )
A. 质粒是存在于细菌细胞质中能自我复制的小型环状双链DNA分子
B. 在所有的质粒上总能找到一个或多个限制酶切割位点
C. 携带目的基因的重组质粒只有整合到受体细胞的染色体DNA上才会随后者的复制而复制
D. 质粒上的抗性基因常作为标记基因,便于重组DNA分子的筛选
19. 研究发现M基因可以提高植物的抗旱性。现利用基因工程技术对某植物进行定向改造,提高其抗旱性。图1和图2分别是用于构建重组质粒的M基因和载体的结构示意图,BamHⅠ、EcoRⅠ和Sau3AⅠ是三种限制酶,图3是三种限制酶的识别序列及酶切位点。下列叙述错误的是( )
A. 应采用EcoRⅠ和BamHⅠ切割含M基因的片段,用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割载体
B. M基因与载体定向连接后,重组质粒一定能被BamHⅠ切割
C. 可选用E.coliDNA连接酶或T4DNA连接酶连接经酶切后的M基因和载体
D. 能在含四环素的培养基上生长的不一定是含有重组质粒的细菌
20. PCR除用于扩增目的基因外,还可以在目的基因两端添加合适的限制酶识别序列,下列叙述正确的是( )
A. 该图表示PCR循环中的变性环节
B. 若要在扩增产物两端加上特定的限制酶识别序列,则可在引物的3'端设计添加
C. Taq DNA聚合酶催化相邻的两个游离脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键
D. 用图中引物扩增两个循环后即可获得添加了限制酶识别序列的产物
21. 采用基因工程技术培育转基因羊作为乳腺生物反应器,使其能合成人凝血因子且只存在于乳汁中。下列有关叙述不正确的是( )
A. 该过程中将目的基因导入受体细胞常用的方法是显微注射法
B. 该转基因羊产生的生殖细胞中不可能会含有人凝血因子基因
C. 制备动物乳腺生物反应器时,需将目标产物的基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控组件重组在一起
D. 与乳腺生物反应器相比,膀胱生物反应器不受性别等限制,受体来源更广泛
22. 科研人员将苏云金杆菌的Bt抗虫基因转入棉花细胞内并成功表达。下列叙述错误的是( )
A. 种植转基因抗虫棉可以减少农药的使用量,对环境不会产生负面影响
B. 培育转基因抗虫棉时,需将目的基因与运载体结合形成重组DNA
C. 重组DNA进入受体细胞后,目的基因不一定能表达
D. 目的基因表达过程中,需依赖RNA聚合酶
23. 下列关于蛋白质工程和基因工程的比较,不合理的是( )
A. 蛋白质工程和基因工程都需要构建基因表达载体
B. 蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的,蛋白质工程最终还是要通过基因修饰或基因合成来完成
C. 基因工程和蛋白质工程都能对现有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质
D. 基因工程和蛋白质工程产生的变异都可遗传
24. 治疗性克隆技术可用于治疗糖尿病,科研人员利用人糖尿病模型鼠进行如图所示实验。下列有关叙述不正确的是( )
A. 治疗性克隆技术需用到动物细胞培养和核移植
B. 过程①中选用小鼠的皮肤细胞有利于细胞核全能性的恢复
C. 过程④移植前,无需对受体A鼠注射免疫抑制剂
D. 生殖性克隆与治疗性克隆都需要用到动物细胞培养和核移植
25. 国际权威机构认为,凡是通过安全评价上市的转基因食品,与非转基因食品一样安全。下列关于转基因食品的叙述错误的是( )
A. 转基因是改良作物品种的重要手段
B. 转基因作物种植时需要与传统农作物隔离
C. 若导入的目的基因来自大自然,则该转基因作物是安全的
D. 由转基因玉米压榨生产的油,包装上必须有“转基因”标识
二、非选择题:本题共5小题,共50分。
26. 磷是维持生物体生长发育所必需的元素。植酸磷作为植物或饲料中磷的主要储存形式,由于动植物体内缺少水解植酸磷的植酸酶,不能很好地利用饲料及土壤中的植酸磷,造成了磷的浪费;同时,动物的高磷粪便排入环境,也造成土壤和水体污染,目前,产植酸酶的细菌种类有很多,如图表示科研人员从土壤中分离出植酸酶的A~E5种细菌菌株的操作过程。回答下列问题:
(1)本实验用牛肉膏蛋白胨培养基,其中牛肉膏提供的主要营养是_______(答出2种即可),培养细菌时需将pH调至_______。
(2)常采用_______法对培养基进行灭菌,灭菌的培养基需要倒平板的目的一是_______,二是避免培养基中的水分过快蒸发。
(3)图中采用的接种方法是_______,为了保证结果准确,一般选择菌落数在_______的平板进行计数,统计的菌落数往往比活菌的实际数目_______(填“高”或“低”),原因是_______。
(4)经20℃恒温培养箱培养后,培养基中出现分解植酸磷的透明圈,图中透明圈最大的是_______,可挑取该菌落进行纯培养。在家畜饲料添加剂中使用植酸酶还需要考虑的因素有_______(答出2点即可),另外添加植酸酶在一定程度上起改善环境的作用,原因是_______。
27. 利用体细胞杂交技术获得了“番茄一马铃薯”杂种植株,实验过程如图所示,遗憾的是该杂种植株并非是想象中的地上长番茄,地下结马铃薯的“超级作物”。
(1)材料中所用到的植物体细胞杂交技术应用了植物组织培养和___________技术,植物组织培养技术的理论基础是___________。
(2)图中①步骤所示用___________除去植物细胞的细胞壁,分离出有活力的原生质体。
(3)图中②过程细胞两两融合时,可用___________(写两种物理方法)诱导融合,会出现___________种融合细胞,要促进杂种细胞分裂生长,培养基中应有___________和___________两类激素。
(4)由杂种细胞培育成试管苗,需要经过细胞的④___________和⑤___________过程。
(5)利用马铃薯和番茄的___________得到单倍体植株,然后取单倍体植株的细胞进行体细胞杂交,再用___________处理之后也可得到可育的“番茄—马铃薯”杂种植株。
28. 有研究者对基因型为EeXFY的某动物精巢切片进行显微观察,绘制了图1中三幅细胞分裂示意图(仅展示部分染色体);图2中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的。回答下列问题:
(1)图1中细胞甲的名称是___________。若细胞乙产生的一个精细胞的基因型为E,则另外三个精细胞的基因型为_____________,这种变异__________(是、否)属于基因突变。
(2)图2中类型b的细胞对应图1中的细胞有________。
(3)图2中类型c的细胞含________个染色体组,可能含有________对同源染色体。
(4)着丝粒分裂导致图2中一种细胞类型转变为另一种细胞类型,其转变的具体情况有_________、_________(用图2中字母和箭头表示)。
29. 控制哺乳动物的性别对于畜牧生产有着十分重要的意义。目前,分离精子技术是有效的性别控制方法。例如,牛的含X染色体的精子的DNA含量比含Y染色体的精子的DNA含量高出4%左右,利用这一差异人们借助特殊仪器将它们分离开来,再通过胚胎工程技术就可培育出所需性别的试管牛(如下图所示)。
根据以上信息回答下列相关问题:
(1)试管动物技术通常是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下__________和结合,并通过培养发育成早期胚胎后,再经胚胎移植产生后代的技术,试管动物技术属于________生殖。
(2)图中过程③通常采用__________技术,在这个过程中精子与卵子相遇时,首先发生_______________反应释放出有关的酶直接溶解卵丘细胞之间的物质。防止多精入卵的生理反应有___________________。
(3)为了确保得到所需性别的试管牛,往往需要对移植前的胚胎进行性别鉴定,请举出一种对早期胚胎进行性别鉴定的方法:____________________。
(4)胚胎移植能够成功,原因之一是因为早期胚胎在母体内处于_____状态 ;另外受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生_____反应,为胚胎在受体内的存活提供了可能。
(5) 动物细胞培养时,放入培养瓶中的细胞沉降到瓶底部后首先会出现贴壁生长,大量增殖后会出现_________,每次传代培养时,常使用胰蛋白酶处理,该处理的目的是________________。
30. 根据基因工程相关内容,完成知识填空。
(1)基因工程的核心步骤是________________。
(2)限制性内切核酸酶切割DNA后产生两种末端,分别是平末端和________。
(3)基因工程中最常用的载体质粒,本质是独立于拟核或细胞核外,能够________的环状DNA分子。
(4)将目的基因导入植物细胞最常用的方法是________________。
(5)检测受体细胞中是否成功转录出mRNA,所用技术为________________。
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渭南市三贤中学2026—2027学年度上学期第一次月考
高三生物试题
(考试时长:75分钟;满分:100分)
一、单项选择题:本题共25小题,每小题2分,共50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。
1. 下列关于利用微生物制作传统发酵食品的叙述,正确的是( )
A. 制作泡菜时,用水密封泡菜坛的目的是促进酵母菌的无氧呼吸
B. 制作果酒时,定时松瓶盖的目的是适当促进酵母菌的有氧呼吸
C. 制作果醋时,可以往果酒中加入醋酸杆菌将乙醇转化为乙酸
D. 利用传统发酵技术制作食品时,都需要对菌种进行纯化培养
【答案】C
【解析】
【分析】1、泡菜的制作原理:泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
2、果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧微生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,把糖分解成二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精。
3、果醋制作的原理是在氧气充足的条件下,醋酸菌将葡萄糖或酒精转化成醋酸,醋酸菌是好氧菌,最适宜生长的温度范围是30~35℃。
【详解】A、制作泡菜时,用水密封泡菜坛的目的是促进乳酸菌的无氧呼吸,A错误;
B、制作果酒时,定时松瓶盖的目的是排出瓶中的气体,防止发酵液溢出,B错误;
C、制作果醋时,可以往果酒中加入醋酸杆菌将乙醇转化为乙酸 ,在氧气充足,糖源不足的条件下,醋酸杆菌可以将乙醇转化为乙醛再转化为乙酸,C正确;
D、传统发酵技术是利用天然菌种,不需要对菌种纯化,D错误。
故选C。
2. 生物兴趣小组利用葡萄和糯米尝试酿制葡萄糯米香醋,设计的加工工艺如图所示。下列分析正确的是( )
A. 菌种A是酵母菌,有氧条件下有利于其将葡萄和糯米中的糖转化为酒精
B. 菌种B是醋酸菌,在缺少糖源时能将乙醇直接转化为醋酸
C. 酒精发酵过程中对发酵液进行取样,加入溴麝香草酚蓝溶液会呈现灰绿色
D. 加入菌种B后,提高环境温度并通入充足的氧气以利于发酵过程的进行
【答案】D
【解析】
【分析】醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动。醋酸菌对氧气的含量特别敏感,当进行深层发酵时,即使只是短时间中断通入氧气,也会引起醋酸菌死亡。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将分解成醋酸,当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
【详解】A、菌种A是酵母菌,无氧条件下有利于其将葡萄和糯米中的糖转化为酒精,A错误;
B、菌种B是醋酸菌,在缺少糖源时能将乙醇转化为乙醛,再将乙醛转化为乙酸(醋酸),B错误;
C、酒精检测需要加入酸性重铬酸钾溶液才会呈现灰绿色,溴麝香草酚蓝溶液是鉴定二氧化碳的试剂,C错误;
D、菌种B是醋酸菌,属于好氧菌,最适生长温度为30~35℃,提高环境温度并通入充足的氧气以利于发酵过程的进行,D正确。
故选D。
3. 获得纯净微生物培养物的关键是防止杂菌污染,无菌技术围绕着如何避免杂菌的污染展开。下列相关叙述正确的是( )
A. 为防止蛋白质变性,不能用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌
B. 酒精能使细胞中的蛋白质变性,酒精浓度越高消毒效果越好
C. 制作培养基的过程中先灭菌再调整pH
D. 对接种室等利用紫外线消毒前,可喷洒苯酚等以增强消毒效果
【答案】D
【解析】
【详解】A、牛肉膏蛋白胨培养基常用高压蒸汽灭菌(属于湿热灭菌法)灭菌,培养基中的蛋白质变性后仍可被微生物分解利用,不影响培养基功能,A错误;
B、75%的酒精消毒效果最好,过高浓度的酒精会使细菌表面蛋白质快速凝固形成硬膜,阻碍酒精进入细菌内部,消毒效果反而下降,B错误;
C、制作培养基的流程为计算→称量→溶化→调pH→灭菌→倒平板,若先灭菌再调pH会引入新的杂菌,C错误;
D、对接种室等用紫外线消毒前,喷洒苯酚等消毒剂,可增强对微生物的杀灭效率,提升消毒效果,D正确。
4. 如图为实验室培养和纯化大肠杆菌过程中的部分操作步骤,下列说法不正确的是( )
A. 步骤倒平板操作时,倒好后应立即将其倒过来放置
B. ①②③步骤操作时需要在酒精灯火焰旁进行
C. 操作③到④的过程中,每次接种前后都需要对接种环进行灼烧处理
D. 用接种环在平板上划线时注意不能将培养基划破
【答案】A
【解析】
【分析】分析图形: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、①步骤表示倒平板,冷却后将其倒过来放置,A错误;
B、①②③步骤操作时需要在酒精灯火焰旁进行,防止被杂菌污染,B正确;
C、接种环在每次接种前和接种结束后都要通过灼烧来灭菌,防止造成污染,C正确;
D、用接种环在平板上划线时注意不能将培养基划破,D正确。
故选A。
5. 关于“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验,下列说法正确的是( )
A. 取样时用的铁铲、纸袋在使用前进行消毒处理,对培养基进行湿热灭菌,对培养皿要进行干热灭菌
B. 实验中的培养基以尿素为唯一氮源,属于选择培养基,含酚红指示剂的培养基变红说明有尿素分解菌
C. 用平板划线法和稀释涂布平板法都可以对尿素分解菌进行计数,但是统计结果往往比实际值偏低
D. 若取稀释105倍的0.1 mL菌液进行涂布,获得菌落数目的平均值为168,则每克土样中尿素分解菌的数量为1.68×107
【答案】B
【解析】
【详解】A、取样时用的铁铲、纸袋在使用前要进行灭菌处理,A错误;
B、实验中的培养基以尿素为唯一氮源,只有能分解利用尿素的细菌才能在上面生长,该培养基属于选择培养基;由于尿素分解菌能合成脲酶,脲酶催化尿素分解产生氨使pH升高,因此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,B正确;
C、用平板划线法不能对微生物进行计数,对微生物计数可以使用稀释涂布平板法,由于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,因此统计的菌落数往往比活菌的实际数目少,C错误;
D、每克土样中所含的尿素分解菌的数目为168÷0.1×105=1.68×108(个),D错误。
6. 形成愈伤组织对植物组织培养很重要。下列各项中,与离体培养的愈伤组织特性相符的是( )
A. 愈伤组织是一些有特定结构的细胞组成的
B. 已经分化的植物细胞形成愈伤组织的过程叫作植物细胞再分化
C. 愈伤组织在一定的培养条件下可以分化形成胚状体
D. 愈伤组织一旦形成就一定能分化形成根、芽等器官
【答案】C
【解析】
【分析】植物组织培养是指利用特定的培养将离体的植物细胞、组织或器官培养成完整植株的过程,植物组织培养的过程是外植体愈伤组织根、芽→试管苗。
【详解】A、愈伤组织是经植物组织培养的脱分化后形成的,愈伤组织细胞是一小团无定型状态的薄壁细胞,细胞分化程度低,A错误;
B、已经分化的植物细胞形成愈伤组织的过程叫作植物细胞的脱分化,B错误;
C、愈伤组织在一定的培养条件下可以分化形成胚状体,该过程叫再分化,C正确;
D、愈伤组织要经再分化形成根、芽等器官需要适宜的条件,如合适比例的植物激素等,D错误。
故选C。
7. 下面为“番茄—马铃薯”的培育过程示意图,下列有关叙述正确的是( )
A. 获得“番茄—马铃薯”植株为二倍体
B. 诱导a、b细胞融合的化学试剂一般用秋水仙素
C. a、b细胞融合为c细胞的原理是细胞质膜具有流动性
D. d、e、f过程表示植物的组织培养过程,e、f分别为脱分化和再分化
【答案】C
【解析】
【分析】植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新植株的技术。植物体细胞杂交技术在打破生殖隔离,实现远缘杂交育种,培育植物新品种等方面展现出独特的优势。
【详解】A、正常番茄为二倍体,常见的栽培马铃薯为四倍体,通过植物体细胞杂交获得的“番茄—马铃薯”植株为六倍体,A错误;
B、诱导a、b细胞融合的化学试剂一般用聚乙二醇,秋水仙素一般用于诱导染色体数目加倍,B错误;
C、细胞融合的原理是细胞质膜具有流动性,C正确;
D、d为脱分化,e为再分化,D错误。
故选C。
8. 银杏的次生代谢产物如银杏黄酮、银杏内酯对人体健康有重要作用等,一般从叶片中取得,但效率低。研究表明低氧胁迫条件下,培养银杏细胞能提高银杏黄酮、银杏内酯产量。利用植物细胞培养技术生产银杏的次生代谢产物具有一定的研究意义与应用前景。下列说法正确的是( )
A. 用通气不良的介质封口,可以提升黄酮和内酯的产量
B. 为获得次生代谢产物,需要将外植体脱分化和再分化培养成植株
C. 扩大培养细胞提取次生代谢物,一般使用固体培养基
D. 次生代谢是细胞生长和生存必须代谢活动
【答案】A
【解析】
【分析】①次生代谢产物不是生物生长所必需的,一般在特定的组织或器官中,并在一定的环境和时间条件下才产生的。②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,利用植物细胞培养来获得目标产物的过程是细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、由题意“低氧胁迫条件下,培养银杏细胞能提高银杏黄酮、银杏内酯产量”可知,用通气不良的介质封口,可以提升黄酮和内酯的产量,A正确;
B、为获得次生代谢产物,需要将外植体培养成特定的组织细胞即可,B错误;
C、扩大培养细胞提取次生代谢产物,一般使用液体培养基,C错误;
D、次生代谢不是生物生长所必需的代谢活动,D错误。
故选A。
9. 如图为肾脏上皮细胞培养过程示意图,下列叙述正确的是( )
A. 丙和丁过程均会出现细胞贴壁和接触抑制现象
B. 丙、丁为传代培养,二者都需要在添加血清的合成培养基中进行
C. 甲→乙和丙→丁过程都需要用胃蛋白酶处理
D. 丁过程体现了动物细胞的全能性
【答案】B
【解析】
【详解】A、丁为传代培养,当细胞传至50代左右后,部分细胞会发生突变,获得类似癌细胞的特点,失去接触抑制,A错误;
B、动物细胞培养所用的合成培养基需要添加血清等天然成分,以补充细胞生长所需的未知营养物质,原代培养和传代培养都需要使用该类培养基,B正确;
C、动物细胞培养的适宜pH为7.2~7.4,胃蛋白酶在该中性偏碱环境下会失活,因此两个过程均使用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,不能使用胃蛋白酶,C错误;
D、细胞全能性是指已分化的细胞发育为各种细胞或发育为完整个体的潜能,丁过程仅实现细胞增殖,不能体现动物细胞的全能性,D错误。
10. 动物细胞培养是动物细胞工程的基础。下列叙述正确的是( )
A. 原代培养和传代培养所需的营养液成分不同
B. 体外培养的动物细胞大多数需要贴附于某些基质的表面才能生长繁殖
C. 为避免培养过程中的杂菌污染,培养瓶盖必须旋紧不漏气
D. 进行动物细胞培养的CO2培养箱中的混合气体应含有95%的O2和5%的CO2
【答案】B
【解析】
【详解】A、原代培养和传代培养所需的营养液成分相同,都包含糖类、氨基酸、无机盐、血清等营养物质,A错误;
B、体外培养的动物细胞大多具有贴壁生长的特性,需要贴附在某些基质表面才能生长繁殖,B正确;
C、动物细胞培养过程需要保证气体交换,培养瓶盖不能旋紧,需留有空隙供CO2、O2等气体进出,C错误;
D、动物细胞培养的CO2培养箱中混合气体组成为95%的空气和5%的CO2,并非95%的O2,D错误。
11. 下图1为某单克隆抗体的制备流程,图2为图1过程②的具体操作。下列相关叙述错误的是( )
A. 图1中制备细胞悬液时可采用机械方法或用胰蛋白酶处理
B. 出现阳性反应的原因是抗原与抗体发生了特异性的结合
C. 用多孔玻璃板培养和筛选杂交瘤细胞时,每个孔中尽量只接种1个细胞
D. 过程②中筛选出的杂交瘤细胞还需要抗原刺激才能产生特异性抗体
【答案】D
【解析】
【详解】A、图中制备细胞悬液时可采用机械方法或用胰蛋白酶(胶原蛋白酶)处理将组织分散成单个细胞,A正确;
B、图2表示过程②,取一定稀释倍数的杂交瘤细胞悬液加入到多孔玻璃板中,在适宜条件下培养,然后利用抗原与抗体特异性结合的原理进行抗体检测,出现阳性反应的原因是抗原与抗体发生了特异性的结合,B正确;
C、为筛选能产生特定抗体的杂交瘤细胞,具体做法是:将杂交瘤细胞多倍稀释,接种在多孔的细胞玻璃板上,尽量使每孔细胞不超过一个,通过培养让其增殖,C正确;
D、图1中②为第二次筛选,筛选出的细胞具有既能无限增殖、又能产生特异性抗体的特征,无需抗原刺激就能产生特异性抗体,D错误。
12. 体细胞核移植技术在畜牧业,医药卫生以及其他领域有着广泛的应用前景。下列关于体细胞核移植技术的应用前景及存在问题的叙述,错误的是( )
A. 利用体细胞核移植技术培育的转基因克隆动物可以作为生物反应器,生产珍贵的医用蛋白
B. 以患者作为供体培育的人核移植胚胎干细胞诱导形成的组织、器官等,可避免免疫排斥反应
C. 体细胞核移植技术发展到今天,已经相当成熟,成功率较高
D. 有研究者指出,绝大多数克隆动物存在健康问题,如体型过大、脏器缺陷,免疫失调等
【答案】C
【解析】
【分析】体细胞核移植技术的应用:
(1)畜牧业:可以加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育;
(2)保护濒危物种:可望利用体细胞核移植技术增加濒危动物的存活数量;
(3)医药卫生:转基因克隆动物可作为生物反应器,生产珍贵医用蛋白;转基因克隆动物细胞、组织和器官可作为异种移植的供体;人的核移植胚胎干细胞经过诱导分化,形成相应的组织、器官后,可用于组织器官的移植;
(4)其他领域:研究克隆动物和克隆细胞可使人类深入了解胚胎发育及衰老过程;用克隆动物做疾病模型能使人们更好追踪研究疾病的发展过程和治疗疾病;
存在问题:成功率低,克隆技术的各个环节有待进一步改进.绝大多数克隆动物还存在健康问题,许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷,如体型过大、异常肥胖、发育困难、脏器缺陷、免疫失调等;对克隆动物食品的安全性问题也存有争议。
【详解】A、利用体细胞核移植技术培育的转基因克隆动物可以作为生物反应器,生产珍贵的医用蛋白,A正确;
B、以患者作为供体培育的人核移植胚胎干细胞诱导形成的组织、器官等,可避免免疫排斥反应,B正确;
C、尽管通过体细胞核移植技术已经获得了多种克隆动物,但该技术的成功率仍然非常低,各个技术环节也有待进一步改进,C错误;
D、有研究者指出,绝大多数克隆动物存在健康问题,如体型过大、脏器缺陷,免疫失调等,D正确。
故选C。
13. 印度沙漠猫是一种珍稀猫科动物,通过胚胎工程技术,可以让家猫代孕而繁育,主要步骤如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. A处理常用的方法是注射外源促性腺激素
B. B处理中使用的获能液常见的有效成分有肝素、Ca2+
C. 步骤甲、乙分别是体外受精、胚胎分割
D. 进行胚胎分割时,需将原肠胚的内细胞团均等分割
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图:步骤甲为受精作用,步骤乙为胚胎移植,其中诱导超数排卵用的是促性腺激素,早期胚胎培养的培养液成分,除了一些无机盐和有机盐类外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及血清等。
【详解】A、诱导超数排卵常用的方法是注射外源促性腺激素,A正确;
B、B处理中使用的获能液常见的有效成分有肝素、Ca2+载体,而不是Ca2+,B错误;
C、步骤甲、乙分别是体外受精、胚胎移植,C错误;
D、进行胚胎分割时,需将囊胚的内细胞团均等分割,D错误。
故选A。
14. 为解决器官移植供体短缺的难题,我国科学家综合利用多种现代生物技术,尝试在猪体内培育出人源化器官。制备人源化肾脏的流程如图所示,下列相关叙述正确的是( )
A. 3号猪的培育过程涉及体外受精、胚胎体外培养、胚胎移植等技术
B. 基因编辑的目的之一是阻止猪自身肾脏发育,为人源化肾脏提供“空位”
C. 注射到猪胚胎内的人胚胎干细胞发育成人源化肾脏体现了细胞全能性
D. 3号猪的培育过程中发生了可遗传变异,其后代体内也能产生人源化肾脏
【答案】B
【解析】
【详解】A、3号猪的培育利用体细胞核移植技术,不存在精子与卵细胞结合的体外受精过程,不涉及体外受精技术,A错误;
B、基因编辑可敲除调控猪肾脏发育的关键基因,阻止猪自身肾脏发育,为人胚胎干细胞分化形成人源化肾脏提供发育空间,B正确;
C、细胞全能性是指已分化的细胞具有发育成完整个体的潜能,人胚胎干细胞仅发育为肾脏(器官),未形成完整个体,不能体现细胞全能性,C错误;
D、3号猪仅肾脏部位存在人源细胞,其生殖细胞不含人相关遗传物质,相关性状无法遗传给后代,后代不能产生人源化肾脏,D错误。
15. 某实验室通过提高小鼠胚胎干细胞pSTAT3基因的表达水平,体外制备出桑葚胚样全能细胞。该细胞在分子水平及发育潜能上均具有自然胚胎桑葚期细胞特性,并在体外成功模拟了小鼠胚胎发育至原肠胚阶段。根据该研究,下列叙述正确的是( )
注:pSTAT3是调控胚胎发育的关键基因
A. 桑葚胚发育成囊胚的过程中,pSTAT3的表达上升
B. 诱导桑葚胚样细胞时,基因的碱基序列和表达的情况都发生改变
C. 囊胚期细胞重置至桑葚样细胞的过程类似于脱分化
D. 桑葚胚样细胞不可诱导发育至囊胚期
【答案】C
【解析】
【分析】胚胎发育过程:(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)桑葚胚:当卵裂产生的子细胞逐渐形成致密的细胞团, 形似桑葚时,这时的胚胎称为桑葚胚。之前所有细胞都有发育成完整胚胎的潜能,属全能细胞;(3)囊胚:胚胎进一步发育,细胞逐渐分化。聚集在胚胎 一端的细胞形成内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织;;而沿透明带内壁扩展和排列的细胞,称为滋养层细胞,它们将来发育成胎膜和胎盘;(4)原肠胚:囊胚孵化后,将发育形成原肠胚。原肠胚表面的细胞层为外胚层,向内迁移的细胞形成内胚层。随着发育的进行, 一部分细胞还会在内、外两个胚层之间形成中胚层。这三个 胚层将逐渐分化形成各种组织、器官等。
【详解】A、具体分析通过提高小鼠胚胎干细胞pSTAT3基因的表达水平,体外制备出桑葚胚样全潜能细胞,因此推断桑葚胚发育成囊胚的过程中,pSTAT3的表达下降,A错误;
B、诱导桑葚胚样细胞时,其本质是细胞分化,基因的碱基序列并未发生改变,B错误;
C、胚胎发育至囊胚期即开始了细胞分化,因此囊胚期细胞重置至桑葚样细胞的过程类似于脱分化,C正确;
D、胚胎发育的过程为受精卵→桑椹胚→囊胚→原肠胚→幼体,桑葚胚样全能细胞在体外成功模拟了小鼠胚胎发育至原肠胚阶段,因此桑葚胚样细胞可诱导发育至囊胚期,D错误。
故选C。
16. 如图为快速培育优质奶牛的过程。下列叙述正确的是( )
A. 精子需用ATP处理获能后才能受精
B. 胚胎移植前需要对受体牛进行免疫抑制处理
C. 可取②进行性别鉴定,两子代牛犊的性别不同
D. 胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
【答案】D
【解析】
【详解】A、精子获能是指获得受精的能力,处理方法为培养法(放入获能液中培养)或化学诱导法(用肝素等化学物质处理),无需用ATP处理,A错误;
B、受体牛对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应,这是胚胎移植的生理学基础之一,因此移植前不需要进行免疫抑制处理,B错误;
C、胚胎性别鉴定应取①滋养层细胞进行检测,且胚胎分割的两个子代来自同一个受精卵,遗传物质完全一致,性别相同,C错误;
D、胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移,D正确。
17. 下列叙述符合基因工程概念的是( )
A. 将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌,获得能产生人干扰素的菌株
B. 白菜细胞与甘蓝细胞融合,杂种细胞中含有两种细胞中的全部基因
C. 用紫外线照射青霉菌,使其DNA发生改变,通过筛选获得青霉素高产菌株
D. 自然界中的噬菌体感染细菌后,其DNA整合到细菌DNA上
【答案】A
【解析】
【详解】A、将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌,获得能产生人干扰素的菌株,这是基因工程技术的应用,A正确;
B、白菜细胞与甘蓝细胞融合,杂交细胞中含有两种细胞中的全部基因,这属于植物体细胞杂交,是在细胞水平上进行的,不属于基因工程,B错误;
C、用紫外线照射青霉菌,使其DNA发生改变,通过筛选获得青霉素高产菌株,这是诱变育种,与基因工程无关,C错误;
D、基因工程是按照人们的意愿,对生物进行的定向改造,而自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上不符合基因工程的概念,D错误。
18. 质粒是基因工程中最常用的目的基因运载工具。下列有关叙述正确的是( )
A. 质粒是存在于细菌细胞质中能自我复制的小型环状双链DNA分子
B. 在所有的质粒上总能找到一个或多个限制酶切割位点
C. 携带目的基因的重组质粒只有整合到受体细胞的染色体DNA上才会随后者的复制而复制
D. 质粒上的抗性基因常作为标记基因,便于重组DNA分子的筛选
【答案】D
【解析】
【详解】A、质粒不仅存在于细菌细胞质中,酵母菌等真核生物细胞内也存在质粒,表述片面,A错误;
B、天然质粒不一定含限制酶切割位点,作为基因工程运载体的质粒多为人工改造后才具备一个或多个限制酶切割位点,并非所有质粒都符合,B错误;
C、例如重组质粒导入大肠杆菌等原核生物时,原核生物无染色体,重组质粒可在细胞质中自主复制,无需整合到染色体DNA上,C错误;
D、质粒上的抗性基因属于标记基因,可通过对应的抗性选择培养基,筛选出成功导入重组DNA分子的受体细胞,便于重组DNA分子的筛选,D正确。
19. 研究发现M基因可以提高植物的抗旱性。现利用基因工程技术对某植物进行定向改造,提高其抗旱性。图1和图2分别是用于构建重组质粒的M基因和载体的结构示意图,BamHⅠ、EcoRⅠ和Sau3AⅠ是三种限制酶,图3是三种限制酶的识别序列及酶切位点。下列叙述错误的是( )
A. 应采用EcoRⅠ和BamHⅠ切割含M基因的片段,用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割载体
B. M基因与载体定向连接后,重组质粒一定能被BamHⅠ切割
C. 可选用E.coliDNA连接酶或T4DNA连接酶连接经酶切后的M基因和载体
D. 能在含四环素的培养基上生长的不一定是含有重组质粒的细菌
【答案】B
【解析】
【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步:①目的基因的获取;②基因表达载体的构建;③将目的基因导入受体细胞;④目的基因的检测与表达。其中,基因表达载体的构建是基因工程的核心。
【详解】A、M基因的两侧和载体上均有EcoRⅠ的酶切位点,由图3可知,BamHⅠ和Sau3AⅠ切割后产生的黏性末端相同,采用EcoRⅠ和BamHⅠ切割含M基因的片段,采用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割载体,A正确;
B、M基因与载体定向连接后,Sau3AⅠ切割部位的连接处序列与BamHⅠ的识别序列可能不同,B错误;
C、含M基因的片段与载体被酶切后形成的是黏性末端,可选用E.coli DNA连接酶或T4 DNA连接酶将二者连接起来,C正确;
D、能在含四环素的培养基上生长的不一定是含有重组质粒的细菌,含有空质粒的细菌也能在该培养基上生长,D正确。
故选B。
20. PCR除用于扩增目的基因外,还可以在目的基因两端添加合适的限制酶识别序列,下列叙述正确的是( )
A. 该图表示PCR循环中的变性环节
B. 若要在扩增产物两端加上特定的限制酶识别序列,则可在引物的3'端设计添加
C. Taq DNA聚合酶催化相邻的两个游离脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键
D. 用图中引物扩增两个循环后即可获得添加了限制酶识别序列的产物
【答案】D
【解析】
【详解】A、PCR的变性环节是高温使双链DNA解旋为单链的过程,图示为引物与单链模板互补配对,属于复性环节,A错误;
B、DNA聚合酶只能从引物的3'端开始延伸子链,因此引物3'端必须与模板互补配对,额外的限制酶识别序列应添加在引物的5'端,B错误;
C、Taq DNA聚合酶不能从头合成DNA,只能将游离的脱氧核苷酸添加到已有核酸片段的3'端,催化二者之间形成磷酸二酯键,无法催化两个游离脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键,C错误;
D、第一个循环的扩增产物仅一端带有引物携带的限制酶识别序列,第二个循环时以第一次循环合成的子链为模板进行扩增,即可得到两端均添加了限制酶识别序列的产物,D正确。
21. 采用基因工程技术培育转基因羊作为乳腺生物反应器,使其能合成人凝血因子且只存在于乳汁中。下列有关叙述不正确的是( )
A. 该过程中将目的基因导入受体细胞常用的方法是显微注射法
B. 该转基因羊产生的生殖细胞中不可能会含有人凝血因子基因
C. 制备动物乳腺生物反应器时,需将目标产物的基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控组件重组在一起
D. 与乳腺生物反应器相比,膀胱生物反应器不受性别等限制,受体来源更广泛
【答案】B
【解析】
【详解】A、将目的基因导入动物受体细胞的常用方法是显微注射法,A正确;
B、培育该转基因羊时通常以受精卵作为受体细胞,因此转基因羊的全身细胞(包括原始生殖细胞)都含有人凝血因子基因,减数分裂产生生殖细胞时,该基因有概率进入配子中,因此生殖细胞可能含有人凝血因子基因,B错误;
C、为保证目的基因仅在乳腺细胞中特异性表达,制备乳腺生物反应器时,需要将目标产物基因与乳腺特异表达的基因的启动子等调控组件重组,C正确;
D、膀胱生物反应器的产物从尿液中提取,不受转基因动物的性别、是否处于泌乳期的限制,因此受体来源更广泛,D正确。
22. 科研人员将苏云金杆菌的Bt抗虫基因转入棉花细胞内并成功表达。下列叙述错误的是( )
A. 种植转基因抗虫棉可以减少农药的使用量,对环境不会产生负面影响
B. 培育转基因抗虫棉时,需将目的基因与运载体结合形成重组DNA
C. 重组DNA进入受体细胞后,目的基因不一定能表达
D. 目的基因表达过程中,需依赖RNA聚合酶
【答案】A
【解析】
【详解】A、种植转基因抗虫棉可减少农药使用量,但仍可能存在环境负面影响,例如可能诱导害虫产生抗性、抗虫基因扩散至近缘杂草产生“超级杂草”、影响非靶标有益生物等,并非对环境完全无负面影响,A错误;
B、培育转基因抗虫棉属于基因工程应用,基因工程操作中必须将目的基因与运载体结合形成重组DNA(构建基因表达载体),才能保障目的基因导入受体细胞后稳定存在和发挥作用,B正确;
C、重组DNA进入受体细胞后,目的基因不一定能成功整合到受体细胞基因组中,也不一定能正常完成转录和翻译,后续还需要进行目的基因的检测与鉴定,C正确;
D、目的基因表达包括转录和翻译两个阶段,转录过程需要RNA聚合酶催化合成mRNA,D正确。
23. 下列关于蛋白质工程和基因工程的比较,不合理的是( )
A. 蛋白质工程和基因工程都需要构建基因表达载体
B. 蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的,蛋白质工程最终还是要通过基因修饰或基因合成来完成
C. 基因工程和蛋白质工程都能对现有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质
D. 基因工程和蛋白质工程产生的变异都可遗传
【答案】C
【解析】
【详解】A、蛋白质工程最终需要将修饰或人工合成的目的基因导入受体细胞表达,因此和基因工程一样都需要构建基因表达载体,A正确;
B、蛋白质工程是第二代基因工程,在基因工程的基础上发展而来,其操作核心仍是基因操作,最终需要通过基因修饰或基因合成完成对蛋白质的改造,B正确;
C、基因工程只能将自然界已存在的目的基因导入受体细胞,生产自然界原本就存在的蛋白质,无法改造现有蛋白质或制造全新的蛋白质,只有蛋白质工程可以实现对现有蛋白质的改造或制造新蛋白质,C错误;
D、基因工程和蛋白质工程都对遗传物质(基因)进行了定向改造,属于可遗传变异,因此产生的变异都可遗传,D正确。
24. 治疗性克隆技术可用于治疗糖尿病,科研人员利用人糖尿病模型鼠进行如图所示实验。下列有关叙述不正确的是( )
A. 治疗性克隆技术需用到动物细胞培养和核移植
B. 过程①中选用小鼠的皮肤细胞有利于细胞核全能性的恢复
C. 过程④移植前,无需对受体A鼠注射免疫抑制剂
D. 生殖性克隆与治疗性克隆都需要用到动物细胞培养和核移植
【答案】B
【解析】
【详解】A、治疗性克隆过程需要体细胞核移植(过程①),后续的早期胚胎培养、胚胎干细胞培养都属于动物细胞培养技术,A正确;
B、核移植中,是去核卵母细胞的细胞质环境,才能够促进供体细胞核全能性的恢复,皮肤细胞是高度分化的体细胞,细胞核全能性本身已经被抑制,B错误;
C、得到的胰岛B细胞的细胞核来自A鼠,细胞基因型与A鼠一致,移植后不会发生免疫排斥,因此无需对A鼠注射免疫抑制剂,C正确;
D、生殖性克隆和治疗性克隆都依赖体细胞核移植技术,流程中都需要进行动物细胞培养,因此二者都用到核移植和动物细胞培养,D正确。
25. 国际权威机构认为,凡是通过安全评价上市的转基因食品,与非转基因食品一样安全。下列关于转基因食品的叙述错误的是( )
A. 转基因是改良作物品种的重要手段
B. 转基因作物种植时需要与传统农作物隔离
C. 若导入的目的基因来自大自然,则该转基因作物是安全的
D. 由转基因玉米压榨生产的油,包装上必须有“转基因”标识
【答案】C
【解析】
【分析】转基因生物的安全性问题:食物安全(滞后效应、过敏源、营养成分改变)、生物安全(对生物多样性的影响)、环境安全(对生态系统稳定性的影响)。
【详解】A、转基因技术是指利用 DNA 重组、转化等技术将特定的外源目的基因转移到受体生物中,是改良作物品种的重要手段,A正确;
B、转基因作物种植时需要与传统农作物隔离,以防止基因污染,降低对生物多样性的影响,B正确;
C、将巴西坚果中富含蛋氨酸的蛋白质基因转入大豆后,发现这种转基因大豆汁对人的皮肤有刺激作用,可诱发强烈的过敏反应,因此即使目的基因为天然基因,将其导入异种作物后也可能引发安全问题,C错误;
D、我国目前采用最严格的定性标识方法,即食品产品中只要含有转基因成分,就一定要在包装上标明“转基因标识”,D正确。
故选C。
二、非选择题:本题共5小题,共50分。
26. 磷是维持生物体生长发育所必需的元素。植酸磷作为植物或饲料中磷的主要储存形式,由于动植物体内缺少水解植酸磷的植酸酶,不能很好地利用饲料及土壤中的植酸磷,造成了磷的浪费;同时,动物的高磷粪便排入环境,也造成土壤和水体污染,目前,产植酸酶的细菌种类有很多,如图表示科研人员从土壤中分离出植酸酶的A~E5种细菌菌株的操作过程。回答下列问题:
(1)本实验用牛肉膏蛋白胨培养基,其中牛肉膏提供的主要营养是_______(答出2种即可),培养细菌时需将pH调至_______。
(2)常采用_______法对培养基进行灭菌,灭菌的培养基需要倒平板的目的一是_______,二是避免培养基中的水分过快蒸发。
(3)图中采用的接种方法是_______,为了保证结果准确,一般选择菌落数在_______的平板进行计数,统计的菌落数往往比活菌的实际数目_______(填“高”或“低”),原因是_______。
(4)经20℃恒温培养箱培养后,培养基中出现分解植酸磷的透明圈,图中透明圈最大的是_______,可挑取该菌落进行纯培养。在家畜饲料添加剂中使用植酸酶还需要考虑的因素有_______(答出2点即可),另外添加植酸酶在一定程度上起改善环境的作用,原因是_______。
【答案】(1) ①. 碳源、氮源、磷酸盐和维生素等 ②. 中性或微碱性
(2) ①. 高压蒸汽灭菌 ②. 防止皿盖上的冷凝水落入培养基造成培养基污染
(3) ①. 稀释涂布平板法 ②. 30~300 ③. 低 ④. 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
(4) ①. 菌株E ②. 温度、植酸酶的用量(最适浓度)、植酸酶的储存条件等 ③. 饲料中添加植酸酶可使磷被充分吸收,减少粪便中磷的排出量,降低对环境造成的污染
【解析】
【分析】题意分析,由于植酸钙的不溶解性,使培养基中形成白色浑浊,产植酸酶的菌株会水解植酸钙,菌落的周围将形成透明的区域,根据透明区域的有无,可初步判断该菌是否产植酸酶。
【小问1详解】
本实验所用的培养基为牛肉膏蛋白胨培养基,其中牛肉膏提供的主要营养是碳源、氮源、磷酸盐和维生素等。蛋白胨提供的主要营养物质是碳源、氮源和维生素等;培养细菌时需将pH调至中性或微碱性。
【小问2详解】
常采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌,灭菌的培养基需要倒平板的目的一是防止皿盖上的冷凝水落入培养基造成培养基污染,二是避免培养基中的水分过快蒸发。
【小问3详解】
图中采用的接种方法是稀释涂布平板法,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,统计的菌落数往往比活菌的实际数目低,原因是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。
【小问4详解】
经20℃恒温培养箱培养后,培养基中出现分解植酸磷的透明圈,图中透明圈最大的是菌株E,可挑取该菌落进行纯培养;在家畜饲料添加剂中使用植酸酶还需要考虑的因素有温度、植酸酶的用量(最适浓度)、植酸酶的储存条件等,另外添加植酸酶在一定程度上起改善环境的作用,原因是饲料中添加植酸酶可使磷被充分吸收,减少粪便中磷的排出量,降低对环境造成的污染。
27. 利用体细胞杂交技术获得了“番茄一马铃薯”杂种植株,实验过程如图所示,遗憾的是该杂种植株并非是想象中的地上长番茄,地下结马铃薯的“超级作物”。
(1)材料中所用到的植物体细胞杂交技术应用了植物组织培养和___________技术,植物组织培养技术的理论基础是___________。
(2)图中①步骤所示用___________除去植物细胞的细胞壁,分离出有活力的原生质体。
(3)图中②过程细胞两两融合时,可用___________(写两种物理方法)诱导融合,会出现___________种融合细胞,要促进杂种细胞分裂生长,培养基中应有___________和___________两类激素。
(4)由杂种细胞培育成试管苗,需要经过细胞的④___________和⑤___________过程。
(5)利用马铃薯和番茄的___________得到单倍体植株,然后取单倍体植株的细胞进行体细胞杂交,再用___________处理之后也可得到可育的“番茄—马铃薯”杂种植株。
【答案】(1) ①. 原生质体融合 ②. 植物细胞的全能性
(2)纤维素酶和果胶酶
(3) ①. 离心法、电融合法 ②. 3##三 ③. 细胞分裂素 ④. 生长素(顺序可颠倒)
(4) ①. 脱分化 ②. 再分化
(5) ①. 花药离体培养 ②. 秋水仙素
【解析】
【分析】分析题图:利用植物体细胞杂交技术培育杂种植物细胞,具体过程包括诱导植物细胞融合成杂种细胞和植物组织培养技术培育成杂种植株两过程。过程①是通过酶解法去除细胞壁获得原生质体,过程②通过物理或化学方法(如聚乙二醇试剂)诱导原生质体融合,过程③是再生细胞壁形成杂种细胞,过程④是脱分化过程形成愈伤组织,过程⑤是再分化生成完整植株。
【小问1详解】
植物体细胞杂交将不同植株原生质体融合,并最终得到杂种植株,应用了原生质体融合和植物组织培养技术,植物组织培养技术的理论基础是植物细胞的全能性。
【小问2详解】
植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,所以用纤维素酶和果胶酶将植物细胞的细胞壁除去。
【小问3详解】
植物原生质体融合,可以用离心法、电融合法诱导融合。考虑细胞两两融合,会出现番茄细胞融合,马铃薯细胞融合,番茄和马铃薯细胞融合共三种融合细胞,促进杂种细胞分裂生长,在培养基中应该添加生长素和细胞分裂素两种植物激素。
【小问4详解】
由杂种细胞培养成完整植株的过程中经过了脱分化和再分化过程。
【小问5详解】
要得到单倍体植株,可以利用番茄和马铃薯的花粉经过花药离体培养得到,然后取单倍体植株的细胞进行体细胞杂交,再用秋水仙素处理,使染色体数目加倍,也可得到可育的“番茄—马铃薯”杂种植株。
28. 有研究者对基因型为EeXFY的某动物精巢切片进行显微观察,绘制了图1中三幅细胞分裂示意图(仅展示部分染色体);图2中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的。回答下列问题:
(1)图1中细胞甲的名称是___________。若细胞乙产生的一个精细胞的基因型为E,则另外三个精细胞的基因型为_____________,这种变异__________(是、否)属于基因突变。
(2)图2中类型b的细胞对应图1中的细胞有________。
(3)图2中类型c的细胞含________个染色体组,可能含有________对同源染色体。
(4)着丝粒分裂导致图2中一种细胞类型转变为另一种细胞类型,其转变的具体情况有_________、_________(用图2中字母和箭头表示)。
【答案】(1) ①. 次级精母细胞 ②. E、eXFY、eXFY ③. 否
(2)乙和丙 (3) ①. 2 ②. 0或n
(4) ①. b→a ②. d→c
【解析】
【分析】分析题图,图1中,甲图处于减数第二次分裂中期,意图处于减数第一次分裂前期,丙图处于有丝分裂前期。图2 中类型a细胞中染色体数加倍,染色体数与核DNA数比例为1:1,无姐妹染色单体,处于有丝分裂后期;类型b细胞中染色体数不增也不减,染色体数与核DNA数比例为1:2,有姐妹染色单体,可能处于有丝分裂前期、中期,减数第一次分裂前期、中期、后期;类型c细胞中染色体数不增也不减,染色体数与核DNA数比例为1:1,无姐妹染色单体,处于减数第二次分裂后期;类型d细胞中染色体数减半,染色体数与核DNA数比例为1:2,有姐妹染色单体,可能处于减数第二次分裂前期、中期;类型d细胞中染色体数减半,染色体数与核DNA数比例为1:1,无姐妹染色单体,属于精细胞。
【小问1详解】
分析图示可知,图甲为减数第二次分裂中期的细胞,因此表示次级精母细胞。若细胞乙产生的一个精细胞的基因型为E,说明X与Y没有分离,则另外三个精细胞的基因型为E、eXFY、eXFY,这种变异属于染色体数目变异。
【小问2详解】
图2中类型b的细胞处于减数第一次分裂或者处于有丝分裂前期、中期,对应图1中的细胞有乙和丙。
【小问3详解】
图2中类型c的细胞可以是处于减数第二次分裂后期的细胞也可以是体细胞,所以细胞中含2个染色体组,可能含有0或n对同源染色体。
【小问4详解】
着丝粒分裂导致图2中一种细胞类型转变为另一种细胞类型,即染色体数∶核DNA分子数由1∶2转变为1∶1,其转变的具体情况有b→a、d→c。
29. 控制哺乳动物的性别对于畜牧生产有着十分重要的意义。目前,分离精子技术是有效的性别控制方法。例如,牛的含X染色体的精子的DNA含量比含Y染色体的精子的DNA含量高出4%左右,利用这一差异人们借助特殊仪器将它们分离开来,再通过胚胎工程技术就可培育出所需性别的试管牛(如下图所示)。
根据以上信息回答下列相关问题:
(1)试管动物技术通常是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下__________和结合,并通过培养发育成早期胚胎后,再经胚胎移植产生后代的技术,试管动物技术属于________生殖。
(2)图中过程③通常采用__________技术,在这个过程中精子与卵子相遇时,首先发生_______________反应释放出有关的酶直接溶解卵丘细胞之间的物质。防止多精入卵的生理反应有___________________。
(3)为了确保得到所需性别的试管牛,往往需要对移植前的胚胎进行性别鉴定,请举出一种对早期胚胎进行性别鉴定的方法:____________________。
(4)胚胎移植能够成功,原因之一是因为早期胚胎在母体内处于_____状态 ;另外受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生_____反应,为胚胎在受体内的存活提供了可能。
(5) 动物细胞培养时,放入培养瓶中的细胞沉降到瓶底部后首先会出现贴壁生长,大量增殖后会出现_________,每次传代培养时,常使用胰蛋白酶处理,该处理的目的是________________。
【答案】 ①. 成熟 ②. 有性 ③. 体外受精 ④. 顶体 ⑤. 透明带反应和卵细胞膜反应 ⑥. 分析胚胎细胞的染色体组成 ⑦. 游离 ⑧. 免疫排斥 ⑨. 接触抑制 ⑩. 形成分散的单个细胞,便于制成细胞悬浮液后转入到新的培养瓶中培养
【解析】
【分析】
分析题图:图示为试管牛培育过程图,牛的精子分离出含Y染色体的精子和含X染色体的精子,与卵细胞结合形成受精卵,因此①表示精子的采集,②表示卵母细胞的采集,③表示体外受精过程,接着经过早期胚胎培养过程和胚胎移植形成试管牛。
【详解】(1)试管动物技术通常是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精,培养发育为早期胚胎,再进行胚胎移植产生后代的技术。试管动物是由受精卵发育形成的,所以为有性生殖。
(2)图中过程③通常采用体外受精技术,该过程中获能的精子与卵子相遇时,首先发生顶体反应释放顶体酶直接溶解卵丘细胞之间的物质。防止多精入卵的生理反应有透明带反应和卵黄膜的封闭作用。
(3)由于受精卵的性染色体组成为XY时发育为雄性个体,而性染色体组成为XX时发育为雌性个体,所以为了确保得到所需性别的试管牛,往往需要对移植前的胚胎进行性别鉴定,可通过分析胚胎细胞的染色体组成来判断早期胚胎的性别。
(4)胚胎移植能够成功,原因之一是因为早期胚胎在母体内处于游离状态 ;另外受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,为胚胎在受体内的存活提供了可能。
(5) 动物细胞培养时,放入培养瓶中的细胞沉降到瓶底部后首先会出现贴壁生长,大量增殖后会出现接触抑制,故每次传代培养时,常使用胰蛋白酶处理,目的是形成分散的单个细胞,便于制成细胞悬浮液后转入到新的培养瓶中培养。
【点睛】本题结合试管牛培育过程图解,考查胚胎工程和细胞工程的相关知识,要求考生识记体外受精技术的过程,明确试管牛是有性生殖的产物;识记动物细胞培养的过程。
30. 根据基因工程相关内容,完成知识填空。
(1)基因工程的核心步骤是________________。
(2)限制性内切核酸酶切割DNA后产生两种末端,分别是平末端和________。
(3)基因工程中最常用的载体质粒,本质是独立于拟核或细胞核外,能够________的环状DNA分子。
(4)将目的基因导入植物细胞最常用的方法是________________。
(5)检测受体细胞中是否成功转录出mRNA,所用技术为________________。
【答案】(1)
基因表达载体的构建 (2)
黏性末端 (3)
自主复制 (4)
农杆菌转化法 (5)
核酸分子杂交技术(或分子杂交技术)
【解析】
【小问1详解】
基因工程包含目的基因获取、基因表达载体构建、目的基因导入受体细胞、目的基因检测与鉴定四大步骤,其中基因表达载体的构建可保证目的基因在受体细胞中稳定存在、表达且遗传给后代,是基因工程的核心步骤。
【小问2详解】
限制性内切核酸酶切割DNA时,在识别序列中心轴线处切割产生平末端,在中心轴线两侧切割会产生带有互补单链的黏性末端,因此两种末端为平末端和黏性末端。
【小问3详解】
质粒是基因工程最常用的载体,本质是独立于原核生物拟核或真核生物细胞核外,能够自主复制的环状双链DNA分子,可携带目的基因在受体细胞内复制表达。
【小问4详解】
导入植物细胞的方法包括农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法,其中农杆菌转化法操作简便、转化效率高,是最常用的方法。
【小问5详解】
检测是否转录出mRNA基于碱基互补配对原理,用标记的目的基因探针与受体细胞RNA杂交,该技术为核酸分子杂交技术,出现杂交带则证明转录成功。
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