内容正文:
高2023级高二下期半期考试
生 物 试题
本试卷满分 100 分,考试时间 75 分钟
注意事项:
1. 答题前, 考生务必在答题卡上将自己的学校、班级、姓名用0.5毫米黑色签字笔填写清楚, 同时用2B铅笔将考号准确填涂在“考号”栏目内。
2. 选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上, 如需改动, 用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案;非选择题用0.5毫米黑色签字笔书写在答题卡的对应框内, 超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
3. 考试结束后将答题卡收回。
第I卷(选择题)
一、选择题(共25小题,每小题2分,共50分,每小题给出的四个选项中只有一个符合要求的选项)
1. 用猕猴桃制作果酒、果醋的发酵工艺包括打浆、酶解、酒精发酵、醋酸发酵等步骤,制作过程中需控制温度、糖度、接种量等参数。下列叙述错误的是( )
A. 加入果胶酶进行酶解可分解细胞壁、提高果汁产量
B. 果酒发酵时可接种酵母菌,控制温度为18~30℃
C. 适当增加接种量可以提高发酵速率,抑制杂菌繁殖
D. 果酒和果醋发酵过程中均需控制发酵罐处于密闭状态
【答案】D
【解析】
【分析】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。
【详解】A、植物细胞壁的主要成分是果胶和纤维素,加入果胶酶可分解细胞壁、提高果汁产量,A正确;
B、酿酒酵母的最适生长温度约为28℃,发酵时可将温度控制在18~30℃进行发酵,B正确;
C、适当增加接种量,使发酵微生物迅速占据主导地位,消耗大量营养物质并产生代谢产物,改变环境条件,抑制杂菌生长,C正确;
D、果酒发酵过程中,前期通氧,使酵母菌大量繁殖,后期无氧,进行酒精发酵;果醋发酵过程中均需控制发酵罐处于供氧状态,D错误。
故选D。
2. 下列关于微生物培养基的叙述,错误的是( )
A. 制备固体培养基,一般需在液体培养基中加入琼脂
B. 微生物在液体培养基中生长形成菌落,可以用肉眼观察到
C. 根据微生物对碳源需要的差别,使用不同碳源的培养基
D. 倒平板冷却后的培养皿和接种后放入恒温培养箱的平板都需倒置
【答案】B
【解析】
【分析】微生物在固体培养基上生长,可以形成肉眼可见的菌落;培养不同的微生物,所需配方存在差异;大多数微生物培养基都含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质。
【详解】A、制备固体培养基,一般需在液体培养基中加入适量的凝固剂——琼脂,A正确;
B、微生物在液体培养基不会形成菌落,在固体培养基表面才可以形成菌落,B错误;
C、根据微生物对碳源需要的差别,使用不同碳源的培养基,如需氧型生物使用无机碳源,异养型生物使用有机碳源,C正确;
D、倒平板冷却后的培养皿和接种后的平板都要倒置在恒温培养箱中,既能防止培养皿盖上的水珠落在培养基表面造成污染,又能防止培养基中的水分过快蒸发,D正确。
故选B。
3. 选择培养基只是对菌种进行了初步筛选,还需对分离的菌种进行鉴定。在选择培养基中添加一些特殊物质,可配制成鉴别培养基。下列说法错误的是( )
A. 在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂,用于鉴别分解尿素的细菌
B. 在以纤维素为唯一碳源的培养基中加入刚果红,可用于鉴别纤维素分解
C. 培养乳酸菌时,可在培养基中添加维生素,用于鉴别乳酸菌
D. 鉴别大肠杆菌时,可配制伊红一亚甲蓝琼脂培养基
【答案】C
【解析】
【分析】尿素分解菌能在以尿素为唯一氮源的培养基中生长,其合成的脲酶能够将尿素分解为氨使酚红指示剂呈红色,用加入酚红指示剂的培养基可筛选出分解尿素的细菌。
【详解】A、在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂,分解尿素的细菌可合成脲酶,将尿素分解为氨,pH升高,使酚红指示剂变红,A正确;
B、在以纤维素为唯一碳源的培养基中加入刚果红,刚果红与纤维素形成红色复合物,当纤维素被纤维素分解菌分解后,复合物就无法形成,培养基中会出现以这些菌为中心的透明圈,B正确;
C、培养乳酸菌时,在培养基中添加维生素,是为了满足乳酸菌对维生素的特殊需求,不能鉴别乳酸菌,C错误;
D、生长在伊红—亚甲蓝琼脂培养基上的大肠杆菌菌落呈深紫色,D正确。
故选C。
4. 为了判断培养基是否被杂菌污染和选择培养基是否起到了选择作用,需要设置的对照组的培养基分别是( )
A. 未接种的选择培养基,未接种的牛肉膏蛋白胨培养基
B. 未接种的培养基,接种了的牛肉膏蛋白胨培养基
C. 接种了的选择培养基,接种了的牛肉膏蛋白胨培养基
D. 接种了的培养基,未接种的牛肉膏蛋白胨培养基
【答案】B
【解析】
【分析】对照实验是指除所控因素外其它条件与被对照实验完全对等的实验。判断选择培养基是否起到了选择作用,则接种了的选择培养基是实验组,而接种了的牛肉膏蛋白胨培养基属于对照组。
【详解】为了判断培养基是否被杂菌污染,需要设置的对照组是未接种的培养基,即将未接种的培养基与接种的培养基同时培养,若未接种的培养基上出现菌落,说明其被污染,否则没有被污染;用接种了的普通培养基和选择培养基进行对照,在牛肉育蛋白胨培养基上生长的菌落数目应明显多于选择培养基上的数目,说明选择培养基具有选择的功能,B正确。
故选B。
5. 发酵工程在食品工业、医药工业和农牧业等许多领域都得到了广泛的应用,下列关于发酵工程的说法错误的是( )
A. 啤酒生产中,后发酵阶段主要进行大部分糖的分解和代谢物的生成
B. 味精是谷氨酸棒状杆菌发酵产生的谷氨酸经过一系列处理获得的
C. 将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌中,可通过发酵生产乙型肝炎疫苗
D. 冷却水从发酵罐下方进入从上方流出的目的是使冷却更充分
【答案】A
【解析】
【分析】发酵工程一般包括菌种的选育,扩大培养,培养基的 配制、灭菌,接种,发酵,产品的分离、提纯等方面。
【详解】A、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,A错误;
B、由谷氨酸棒状杆菌发酵可以得到谷氨酸, 谷氨酸经过一系列处理就能制成味精,B正确;
C、乙肝疫苗的主要成分是乙肝病毒表面的抗原蛋白,将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌中,可通过发酵生产乙型肝炎疫苗,C正确;
D、冷却水从发酵罐下方进入从上方流出的目的是使冷却更充分,D正确。
故选A。
6. 下列关于植物细胞工程应用的叙述错误的是( )
A. 利用微型繁殖技术可实现铁皮石斛的大量繁殖
B. 单倍体植株是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料
C. 利用植物细胞工程培育的白菜—甘蓝,其变异类型为基因重组
D. 可通过细胞产物的工厂化生产,大批量获得次生代谢物
【答案】C
【解析】
【分析】植物细胞工程技术的应用:植物繁殖的新途径(微型繁殖、作物脱毒、人工种子)、作物新品种的培育(单倍体育种、突变体的利用)、细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、利用微型繁殖技术可实现铁皮石斛的大量繁殖,A正确;
B、单倍体育种已成为作物育种的一条有效途径,由于大多数单倍体植株的细胞中只含有一套染色体,染色体加倍后得到的植株的隐性性状容易显现,因此它也是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料,B正确;
C、利用植物细胞工程培育的白菜—甘蓝属于杂种植株,由于杂种植株由白菜和甘蓝两种细胞融合形成,故杂种植株细胞中染色体的数量为二者之和,因此其变异类型为染色体变异,C错误;
D、由于植物细胞的次生代谢物含量很低,从植物组织提取会大量破坏植物资源,有些产物又不能或难以通过化学合成途径得到,因此人们利用植物细胞培养来获得目标产物,即通过细胞产物的工厂化生产,大批量获得次生代谢物,D正确。
故选C。
7. 下列叙述中,与植物体细胞杂交技术不相关的是( )
A. 利用离心、振动、电场等诱导
B. 利用聚乙二醇(PEG)等试剂诱导
C. 克服远缘杂交不亲和的障碍
D. 快速繁殖、培育无病毒植物
【答案】D
【解析】
【分析】植物体细胞杂交就是将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。
【详解】AB、植物体细胞杂交技术中,利用离心、振动、电激等诱导或利用聚乙二醇(PEG)等试剂诱导可促进原生质体融合,AB正确;
C、植物体细胞杂交可以克服远缘杂交不亲和的障碍,C正确;
D、快速繁殖、培育无病毒植物利用的是植物组织培养技术,D错误。
故选D。
8. 下列关于植物组织培养、微生物培养、动物细胞培养过程的描述,正确的是( )
A. 马铃薯琼脂培养基的碳源一般是马铃薯滤液和葡萄糖,MS培养基的碳源通常是蔗糖
B. 哺乳动物细胞培养的温度在36.5°C左右,多数动物细胞生存的适宜pH为4.2— 6.2
C. 纯化微生物、植物组织培养和动物细胞培养所用的都是固体培养基
D. 植物组织培养过程中,愈伤组织细胞的代谢类型为自养需氧型
【答案】A
【解析】
【详解】A、马铃薯琼脂培养基多用于微生物培养,碳源一般来自马铃薯滤液中的糖类和额外添加的葡萄糖;MS培养基是植物组织培养的常用培养基,碳源通常为蔗糖,同时蔗糖也可维持培养基渗透压,A正确;
B、多数动物细胞生存的适宜pH为7.2~7.4,而非4.2~6.2,B错误;
C、动物细胞培养通常使用液体培养基,便于更换培养液、进行传代操作等,并非固体培养基,C错误;
D、愈伤组织细胞未分化出叶绿体,无法进行光合作用合成有机物,需要从培养基中摄取有机物,代谢类型为异养需氧型,D错误。
9. 以下有关iPS细胞及其应用的说法正确的是( )
A. iPS细胞和它分化形成的神经细胞都具有细胞周期
B. 人体内任何细胞都可以诱导成为iPS细胞
C. iPS细胞不存在转变成肿瘤细胞的风险
D. 白化病患者体细胞培养的iPS细胞不能直接用于治疗白化病
【答案】D
【解析】
【详解】A、只有连续分裂的细胞才具有细胞周期,iPS细胞能持续分裂有细胞周期,但其分化形成的神经细胞是高度分化的细胞,不再进行分裂,无细胞周期,A错误;
B、人体内成熟的红细胞没有细胞核和遗传物质,无法诱导成为iPS细胞,不是任何细胞都可诱导为iPS细胞,B错误;
C、iPS细胞的诱导过程可能发生基因突变,且其分裂能力较强,存在转变成肿瘤细胞的风险,C错误;
D、白化病是单基因遗传病,患者体细胞本身携带白化病致病基因,诱导得到的iPS细胞也含该致病基因,直接分化得到的细胞仍无法发挥正常功能,不能直接用于治疗白化病,D正确。
10. 脂质体可作为运载工具,将药物分子运送到特定的细胞内发挥作用。为了提高药物运送的特异性,可在脂质体表面连接识别特定细胞的单克隆抗体,形成药物—脂质体—单克隆抗体复合物(见图)。下列叙述错误的是( )
A. 脂质体的作用是帮助复合物通过主动运输进入特定细胞内
B. 可将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内来获取大量的单克隆抗体
C. 药物作用的靶向性通过单克隆抗体识别特定细胞的方式来实现
D. 单克隆抗体的制备需使用特定的选择培养基来筛选杂交瘤细胞
【答案】A
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备过程:用特定的抗原对小鼠进行免疫,并从该小鼠的脾中得到产生特定抗体的B淋巴细胞,将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞诱导融合,用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,对上述经选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测,多次筛选,获得足够多数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞,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,或者注射到小鼠腹腔内增殖,从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体。
【详解】A、脂质体的作用是帮助复合物以胞吞的方式进入特定细胞内,A错误;
B、制备过程中,可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,或者注射到小鼠腹腔内增殖,从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体,B正确;
C、抗体具有特异性,能与抗原特异性识别结合,脂质体表面的连接的单克隆抗体可与特定靶细胞膜表面的受体结合,实现药物的定向运送,C正确;
D、获得能分泌所需单克隆抗体的杂交瘤细胞至少需要两次筛选,第一次利用特定的选择培养基筛选得到杂交瘤细胞,即在特定的选择培养基(HAT培养基)上存活的细胞为杂交瘤细胞,同种融合的细胞或未融合的细胞均不能生存;第二次利用抗体检测筛选,获得产生特定抗体的杂交瘤细胞,D正确。
故选A。
11. 体细胞核移植技术是将供体细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,培养一段时间后,再把发育中的重构胚移植到动物体内的方法。下列相关叙述错误的是( )
A. 体细胞核移植技术可培育转基因克隆动物作为生物反应器,生产医用蛋白
B. 体细胞核移植技术得到的克隆动物拥有供体、受体和代孕母体三亲的遗传物质
C. 核移植得到的绝大多数克隆动物存在健康问题,许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷
D. 非人灵长类动物体细胞核移植技术困难的原因之一是供体细胞的细胞核在去核卵母细胞中不能完全恢复其分化前的功能状态
【答案】B
【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。
【详解】A、体细胞核移植技术可以先将目的基因导入供体细胞,然后将含有目的基因的供体细胞核移植到去核卵细胞中,培育出转基因克隆动物。这些转基因克隆动物可以作为生物反应器,生产医用蛋白,A正确;
B、体细胞核移植技术得到的克隆动物的细胞核遗传物质来自供体,细胞质遗传物质来自受体(去核卵细胞),代孕母体只是为胚胎发育提供场所和营养等条件,并不提供遗传物质。所以克隆动物拥有供体和受体两亲的遗传物质,而不是三亲,B错误;
C、目前核移植得到的绝大多数克隆动物存在健康问题,许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷,这是核移植技术面临的现实情况,C正确;
D、非人灵长类动物体细胞核移植技术困难的原因之一就是供体细胞核在去核卵细胞中不能完全恢复其分化前的功能状态,影响了胚胎的正常发育等过程,D正确。
故选B。
12. 下列有关哺乳动物精子、卵子的发生及受精作用的叙述,正确的是( )
A. 可将精子培养在人工配制的获能液中使其获能,获能液的有效成分有肝素、Ca²⁺载体等
B. 胚胎工程操作中,常以观察到两个极体或雌、雄原核作为受精完成的标志
C. 精子入卵后,透明带会迅速发生生理反应,阻止其他精子入卵
D. 体型大的动物产生的精子也大,同种动物的雄原核比雌原核大
【答案】A
【解析】
【详解】A、精子体外获能可采用化学诱导法,可将精子培养在添加了肝素、Ca2+载体等成分的人工配制获能液中,诱导精子获能,A正确;
B、观察到透明带与卵细胞膜间隙存在两个极体或雌雄原核是卵子已经发生受精的标志,受精完成的标志是雌雄原核融合形成合子,B错误;
C、透明带反应是阻止多精入卵的第一道屏障,发生于精子触及卵细胞膜的瞬间,此时精子尚未入卵;精子入卵后发生的是卵细胞膜反应(第二道屏障),C错误;
D、动物精子的大小与体型无直接关联,不同体型的哺乳动物精子大小无明显差异,D错误。
13. 如图为受精作用及早期胚胎发育示意图,下列叙述正确的是( )
A. ①过程的完成需要依赖细胞膜的选择透过性,精子会释放出特殊的水解酶
B. ②过程表示卵裂,该时期细胞体积逐渐变大
C. ③过程胚胎进一步发育,除了存在细胞的分裂,还存在细胞的分化
D. 孵化是指胚胎进一步扩大,透明带破裂,桑葚胚从透明带中伸展出来的过程
【答案】C
【解析】
【详解】A、①为受精作用,精子和卵细胞的融合依赖细胞膜的流动性,A错误;
B、②为卵裂过程,该时期细胞数目不断增加,但胚胎总体积基本不变甚至略微缩小,因此单个细胞体积逐渐变小,B错误;
C、③是桑椹胚发育为囊胚的过程,该阶段除了通过细胞分裂增加细胞数量外,还发生了细胞分化,细胞分化为滋养层细胞和内细胞团,C正确;
D、孵化是指囊胚进一步扩大导致透明带破裂,囊胚从透明带中伸展出来的过程,D错误。
14. 回文序列是一段特定的核苷酸片段,其特点是一条核苷酸链与其互补链从5'端到3'端的碱基序列相同。短回文序列往往是限制酶的识别位点,下列叙述正确的是( )
A. 回文序列中(A+T)的数目与(C+G)的数目相等
B. 回文序列可能会存在于质粒中
C. 限制酶作用于回文序列的氢键
D. 短回文序列均由6个核苷酸组成
【答案】B
【解析】
【分析】限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的。它们能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,并且使每一条链中的特定部位的磷酸二酯键断开。
【详解】A、回文序列是一段特定的核苷酸片段(两条链碱基互补),回文序列中(A+C)的数目与(T+G)的数目相等,A错误;
B、短回文序列往往是限制酶的识别位点,质粒是一段环状的DNA分子,存在限制酶的识别位点,故回文序列可能会存在于质粒中,B正确;
C、限制酶作用于回文序列的磷酸二酯键,C错误。
D、短回文序列往往是限制酶的识别位点,故短回文序列可能由4、6、8个或其他数量的核苷酸组成,D错误。
故选B。
15. PCR实验的特异性主要取决于( )
A. DNA聚合酶的种类 B. 反应体系中模板DNA的量
C. 引物的碱基序列特异性 D. 4种脱氧核苷酸的浓度
【答案】C
【解析】
【分析】
PCR技术:
概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
原理:DNA复制。
前提条件:要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。
条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶)
过程:①高温变性:DNA解旋过程(PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开);低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。
【详解】A、DNA聚合酶能催化DNA的复制过程,不决定PCR实验的特异性,A正确;
B、反应体系中模板DNA的量影响PCR的速度,但不决定PCR实验的特异性,C错误;
C、引物的碱基序列特异性,决定了PCR过程中复制的特定DNA序列区间,即引物决定了PCR过程的特异性,C正确;
D、4种脱氧核苷酸是PCR技术的原料,其浓度不影响PCR实验的特异性,D错误。
故选C。
【点睛】
16. 基因工程需要用到多种酶,通常还需要用人工改造的质粒作为载体。下列相关叙述正确的是( )
A. 限制酶主要是从真核生物中分离纯化出来的,具有特异性
B. PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应
C. 载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因
D. DNA连接酶、RNA聚合酶和逆转录酶都能催化磷酸二酯键的形成
【答案】D
【解析】
【分析】基因工程是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术,需要多种酶的参与,如限制酶、DNA 连接酶等,同时常用人工改造的质粒作为载体来携带目的基因进入受体细胞。
【详解】A、限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的,A错误;
B、PCR 反应中温度的周期性改变是为了变性、复性和延伸,而不是为了 DNA 聚合酶催化不同的反应,B错误;
C、载体质粒通常采用抗生素抗性基因作为筛选标记基因,C错误;
D、DNA 连接酶能将 DNA 片段之间连接形成磷酸二酯键,RNA 聚合酶能催化核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键合成 RNA,逆转录酶能催化脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键合成 DNA,它们都能催化磷酸二酯键的形成,D正确。
故选D。
17. 下列有关“DNA的粗提取与鉴定”和“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验的叙述,错误的是( )
A. 洋葱切碎加研磨液研磨过滤后,滤液中含有DNA、蛋白质等物质
B. 向DNA溶液中加入二苯胺试剂,摇匀后静置一段时间,可观察到溶液变蓝
C. 使用电泳鉴定DNA时,通常要留一个加样孔加入指示分子大小的标准参照物
D. 引物设计不合理可能导致琼脂糖凝胶电泳鉴定结果不止一条条带
【答案】B
【解析】
【分析】DNA不溶于酒精,而某些蛋白质溶于酒精;鉴定DNA时,需要先将DNA溶解在NaCl溶液中,再与二苯胺溶液混合,并在水浴加热条件下呈现蓝色。
【详解】A、将洋葱切碎加研磨液研磨、过滤后,滤液中含有DNA、蛋白质等物质,滤液放置4℃冰箱中静置几分钟后,DNA存在于上清液中,A正确;
B、向DNA溶液中加入二苯胺试剂,摇匀后需要水浴加热才可观察到溶液变蓝,B错误;
C、将扩增得到的PCR产物与凝胶载样缓冲液(内含指示剂)混合,再用微量移液器将混合液缓慢注入凝胶的加样孔内,留一个加样孔加入指示分子大小的标准参照物,C正确;
D、如果引物特异性不强,引物可能会与目的基因以外的其他DNA片段结合,扩增出来的条带可能不止一条,即引物设计不合理可能导致琼脂糖凝胶电泳鉴定结果不止一条条带,D正确。
故选B。
18. 下列有关基因表达载体的说法,正确的是( )
A. 基因表达载体是基因工程的核心
B. 终止子是决定翻译过程结束的信号
C. 基因表达载体不会因受体细胞不同及导入方法的差别而有所差别
D. 有人认为将某生物的所有目的基因直接导入受体细胞更简便,不需构建基因表达载体
【答案】A
【解析】
【详解】A、基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建,基因表达载体是保证目的基因在受体细胞中稳定存在、顺利表达并发挥作用的关键核心元件,A正确;
B、终止子是位于DNA上的转录过程结束的信号,决定翻译过程结束的是mRNA上的终止密码子,B错误;
C、基因表达载体会随受体细胞类型、导入方法的差异而调整,比如导入植物细胞常用Ti质粒作为载体,导入动物细胞常用动物病毒类载体,存在明显差别,C错误;
D、单独的目的基因缺乏复制原点、启动子等必需元件,直接导入受体细胞后会被降解,无法完成复制、表达,因此必须构建基因表达载体,D错误。
19. 下列有关将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定的叙述,正确的是( )
A. 可通过显微注射法直接将目的基因导入动物的受精卵中
B. 用高Ca2+—高pH溶液预先处理植物细胞,有利于目的基因导入
C. 转基因抗虫棉是否培育成功需要进行分子水平的检测和个体生物学水平的鉴定
D. 若受体细胞表现出标记基因的相应性状,表明重组载体成功导入受体细胞
【答案】C
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的筛选与获取: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,标记基因可便于重组DNA分子的筛选。
(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和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞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:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因或检测目的基因是否转录出了mRNA——PCR技术;②检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】A、目的基因导入受体细胞前要进行基因表达载体的构建,不能直接将目的基因导入受体细胞,A错误;
B、高Ca2+—高pH溶液是用于植物原生质体的融合,与目的基因导入植物细胞无关,B错误;
C、转基因抗虫棉是否培育成功需要进行分子水平的检测和个体生物学水平的鉴定,C正确;
D、若受体细胞表现出标记基因的相应性状,只能表明载体成功导入受体细胞,并不能表明重组载体成功导入受体细胞,D错误。
故选C。
20. 如图为一种常用的大肠杆菌质粒pUC18的结构示意图,其中ori为复制原点,AmpR为氨苄青霉素抗性基因,lacZ基因能指导合成酶1,该酶能将无色染料X-gal变成蓝色。若目的基因插入的位点如下图所示,且将含有重组质粒的大肠杆菌用含有氨苄青霉素和无色染料X-gal的培养基培养,下列分析正确的是( )
A. 所用限制酶的切割位点一般位于质粒的启动子和终止子之间
B. 插入目的基因时,破坏了lacZ基因,不利于后续筛选目的菌株
C. 含有该重组质粒的大肠杆菌在上述培养基上生长出的菌落呈蓝色
D. 若大肠杆菌细胞内导入了不含目的基因的空质粒,则不会形成菌落
【答案】A
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。(4)目的基因的检测与鉴定。
【详解】A、启动子和终止子用于调控基因的表达,所用限制酶的切割位点一般位于质粒的启动子和终止子之间以保证目的基因正常表达,A正确;
BC、插入目的基因时,通常会破坏lacZ基因,导致lacZ基因无法正常表达,lacZ基因编码的酶能将无色染料X-gal变成蓝色,因此破坏lacZ基因后,含有重组质粒的菌落将呈现白色,而不是蓝色。这有助于筛选出成功插入目的基因的菌株,BC错误;
D、由于质粒含有氨苄青霉素抗性基因,这些菌落仍然能够在含有氨苄青霉素的培养基上生长,D错误。
故选A。
21. 基因工程在农牧业、医药卫生领域、食品工业方面都有广泛的应用,以下叙述错误的是( )
A. 目前利用基因工程技术可以生产细胞因子、抗体和疫苗等
B. 将药用蛋白基因导入奶牛乳腺细胞可构建乳腺生物反应器
C. 用基因工程技术获得的工业用酶纯度高、生产成本显著降低
D. 将来源于某些病毒、真菌的抗病基因导入植物中,可培育转基因抗病植物
【答案】B
【解析】
【分析】动物乳腺生物反应器是基于转基因技术平台,使外源基因导入动物基因组中并定位表达于动物乳腺,利用动物乳腺天然、高效合成并分泌蛋白的能力,在动物的乳汁中生产一些具有重要价值产品的转基因动物的总称。
【详解】A、利用基因工程技术可以将相关基因导入微生物,通过培养微生物来生产细胞因子、抗体和疫苗等,A正确;
B、通过显微注射的方法将基因表达载体导入哺乳动物的受精卵中,再将受精卵培育为转基因动物,构建乳腺生物反应器,B错误;
C、相比从天然产物中提取的酶,用基因工程技术获得的工业用酶纯度更高,而且生产成本显著降低,生产效率较高,C正确;
D、将来源于某些病毒、真菌的抗病基因导入植物中,利用植物组织培养技术,可培育转基因抗病植物,D正确。
故选B。
22. 下图表示一个细胞周期所用的时间,下列说法正确的是( )
①甲→乙的过程表示分裂间期②乙→甲的过程表示分裂期③一个细胞周期是指甲→甲的全过程④一个细胞周期是指乙→乙的全过程
A. ①②④ B. ④ C. ③ D. ①②③
【答案】B
【解析】
【分析】细胞周期指连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止。
【详解】①甲→乙的过程表示分裂期,①错误;
②乙→甲的过程表示分裂间期,②错误;
③④一个细胞周期是指乙→甲→乙的全过程,③错误,④正确。
综上所述,ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
23. 某动物体内处于有丝分裂后期的细胞中有76条染色体,则处于有丝分裂前期的细胞中核DNA数和染色单体数分别为( )
A. 38、76 B. 38、38 C. 76、76 D. 76、0
【答案】C
【解析】
【分析】有丝分裂过程中染色体和DNA含量变化特点(体细胞染色体为2N):
(1)染色体变化:后期加倍(4N),平时不变(2N);
(2)DNA变化:间期加倍(2N→4N),末期还原(2N)。
【详解】某动物体内处于有丝分裂后期,一个着丝粒分裂成两个,细胞中的染色体加倍,有76条染色体,则正常体细胞中有38条染色体,处于有丝分裂前期的细胞有38条染色体、76条核DNA、76条染色单体,C符合题意。
故选C。
24. 下列有关有丝分裂的叙述,正确的是( )
A. 与动物细胞有丝分裂相比,植物细胞有丝分裂末期可形成赤道板
B. 动物细胞有丝分裂中中心粒的倍增发生在间期
C. 与有丝分裂相比,无丝分裂没有出现纺锤丝的变化和DNA的复制
D. 有丝分裂的结果是亲代细胞所有遗传物质平均分到子细胞,从而保持了亲子代间遗传的稳定性
【答案】B
【解析】
【分析】动物细胞有丝分裂的过程,与植物细胞的基本相同。不同的特点是:第一,动物细胞有由一对中心粒构成的中心体,中心粒在间期倍增,成为两组。进入分裂期后,两组中心粒分别移向细胞两极。在这两组中心粒的周围,发出无数条放射状的星射线,两组中心粒之间的星射线形成了纺锤体。第二,动物细胞分裂的末期不形成细胞板,而是细胞膜从细胞的中部向内凹陷,最后把细胞缢裂成两部分,每部分都含有一个细胞核。
细胞有丝分裂的重要意义,是将亲代细胞的染色体经过复制(实质为DNA的复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA,因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。
【详解】A、与动物细胞有丝分裂相比,植物细胞有丝分裂末期可形成细胞板。赤道板是细胞中央的位置,不是具体的实体结构,A错误;
B、动物细胞在有丝分裂前的间期中心粒发生倍增,B正确;
C、与有丝分裂相比,无丝分裂没有出现纺锤丝和染色体的变化,但是同样有DNA的复制,C错误;
D、有丝分裂的结果,是亲代细胞的染色体经过复制之后,精确地平均分配到两个子细胞中,从而保持了在细胞的亲子代间遗传的稳定性。细胞中的遗传物质除了染色体中的DNA外,还有细胞质中的DNA,这一部分DNA并不是精确地平均分配,D错误。
故选B。
25. 下图表示细胞有丝分裂的某时期(图1)和不同时期染色体和核DNA分子的数量关系(图2)。下列有关叙述不正确的是( )
A. 图1表示有丝分裂的中期图,属于图2的bc段
B. 完成图2中cd段变化的细胞分裂时期是末期
C. 图2中ab段细胞完成DNA分子的复制在ab段进行
D. bc段细胞中染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数为1∶2∶2
【答案】B
【解析】
【详解】A、图1中染色体的着丝粒整齐排列在赤道板上,为有丝分裂中期,该时期每条染色体上含2个DNA分子,对应图2的bc段,A正确;
B、图2中cd段每条染色体上的DNA分子数由2变为1,原因是着丝粒分裂、姐妹染色单体分离,该变化发生在有丝分裂后期,B错误;
C、图2中ab段每条染色体上DNA数由1增加到2,是间期DNA分子复制的结果,即DNA复制在ab段进行,C正确;
D、bc段每条染色体上含2个DNA分子,存在2条姐妹染色单体,因此细胞中染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数为1∶2∶2,D正确。
第II卷(非选择题)
二、非选择题(50分)
26. 产脂肪酶酵母可用于含油废水的处理,为筛选产脂肪酶酵母菌株,科研人员开展了相关研究。请回答下列问题:
(1)在分离纯化酵母菌种时,配制好的培养基常采用________法进行灭菌。倒平板操作中,待培养基冷凝后通常需要将平板________,以免造成平板污染。
(2)下图是在3个平板上各接种稀释倍数为103的菌液样品0.2mL后,培养一段时间所得到的结果示意图,该操作过程中所用接种工具为_________。培养一段时间后,平板上的菌落数分别为254个、260个、266个,则每升原菌液样品中的细菌数为________个。
(3)为了进一步提高酵母菌产酶能力,对分离所得的菌株,采用射线辐照进行诱变育种。将辐照处理后的酵母菌涂布在以________为唯一碳源的固体培养基上。培养一段时间后,向该培养基中加入苏丹Ⅲ染液,选择_________的菌落,纯化后获得了A、B两突变高产菌株。因为发酵罐的体积较大,所以在发酵之前还需要对菌株进行______。
(4)在处理含油废水的同时,可获得单细胞蛋白,实现污染物资源化。为评价A、B两菌株的相关性能,进行了培养研究,结果如下图。据图分析,应选择菌株______进行后续相关研究,理由是_______。
【答案】(1) ①. 高压蒸汽灭菌(湿热灭菌) ②. 倒置
(2) ①. 涂布器 ②. 1.3×109
(3) ①. 脂肪 ②. 周围出现透明圈(或周围橘黄色变浅) ③. 扩大培养
(4) ①. B ②. 菌株B增殖速度快,单细胞蛋白的产量高;同时降解脂肪的能力强,净化效果更好
【解析】
【分析】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,均匀涂布在培养基表面,经培养后可形成单个菌落。
【小问1详解】
培养基常用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。倒平板时要待平板冷凝后,将平板倒置,以免造成平板污染。
【小问2详解】
图示中的菌落均匀分布,说明是利用稀释涂布平板法进行的接种,因此用到的接种工具是涂布器。3个平板上各接种稀释倍数为103的菌液样品0.2mL,培养一段时间后,平板上的菌落数分别为254个、260个、266个,则每升原菌液样品中的细菌数为(254+260+266)÷3÷0.2×103×103=1.3×109个。
【小问3详解】
该实验是筛选产脂肪酶酵母,因此所用培养基应以脂肪作为唯一的碳源,苏丹Ⅲ染液可将脂肪染为橘黄色,若脂肪被分解,则菌体形成的菌落周围会形成透明圈,因此培养一段时间后,向该培养基中加入苏丹Ⅲ染液,选择周围出现透明圈(或周围橘黄色变浅)的菌落,纯化后获得了A、B两突变高产菌株。因为发酵罐的体积较大,所以在发酵之前还需要对菌株进行扩大培养,使菌种数量增加,以提高发酵速率。
【小问4详解】
由曲线图分析可知,相同时间内,菌株B的细胞密度高于菌株A,而菌株B的脂肪剩余量低于菌株A的脂肪剩余量,故进行相关研究可选择菌株B,原因是菌株B增殖速度快,同时降解脂肪的能力强,净化效果更好。
27. 下图为利用甲、乙两种远缘二倍体植物培育丙植物的基本流程。请据图回答下列问题:
(1)图中③代表________过程,该过程中应将植物组织培养瓶置于18-22℃的培养箱中培养,形成的试管苗用流水清洗掉根部的培养基后,移栽到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中,待其长壮后再移栽入土。
(2)若要进行突变体育种,应该对图中的________进行诱变处理(填图中的文字或字母),该育种方式所依据的原理是________________________。
(3)丙植物的培育过程与脱毒草莓培育过程都包含的技术流程是________(用图中数字序号表示),其中需要提供适宜光照的是________(用图中数字序号表示)。
(4)甲植物细胞具有放线菌素抗性,但在 MS 培养基上不能增殖。乙植物对放线菌素敏感,但能在 MS 培养基上增殖。将过程②所得的融合细胞置于________中培育可筛选出杂种细胞 A。
(5)甲植物和乙植物的某些性状并没有在丙植物中表现出来,可能的原因是_______________________________________。
【答案】(1)脱分化 (2) ①. B ②. 基因突变和植物细胞的全能性(或“突变和植物细胞的全能性”,或“基因突变、染色体变异、植物细胞的全能性”)
(3) ①. ③④⑤ ②. ④⑤
(4)含放线菌素的 MS 培养基
(5)在同一个体内,甲植物和乙植物的遗传物质的表达相互干扰,不能像之前一样有序表达(或生物体 内基因的表达不是孤立的,它们之间是相互调控、相互影响的)
【解析】
【小问1详解】
植物组织培养过程中,外植体经脱分化形成愈伤组织,所以图中③代表脱分化形成愈伤组织的过程。
【小问2详解】
突变体育种应针对具有较强分裂能力的细胞进行诱变处理,图中B是愈伤组织,细胞分裂旺盛。突变体育种原理是基因突变,同时植物组织培养依据植物细胞的全能性(或“突变和植物细胞的全能性”、或“基因突变、染色体变异、植物细胞的全能性” )。
【小问3详解】
丙植物培育过程(植物体细胞杂交及植物组织培养)与脱毒草莓培育过程(植物组织培养)都包含的技术流程是植物组织培养的过程,即③脱分化、④再分化、⑤形成完整植株。 再分化形成幼苗及形成完整植株过程需要光照进行光合作用,即④⑤。
【小问4详解】
甲细胞虽具有放线菌素抗性,但无法在MS培养基上增殖,故在含放线菌素的MS培养基中不能生长;乙细胞对放线菌素敏感,在含放线菌素的MS培养基中无法存活;只有杂种细胞兼具甲的放线菌素抗性和乙的可在MS培养基增殖的能力,可正常生长,从而筛选出杂种细胞A。
【小问5详解】
甲植物和乙植物的某些性状没有在丙植物中表现出来,原因是在同一个体内,甲植物和乙植物的遗传物质的表达相互干扰,不能像之前一样有序表达(或生物体内基因的表达不是孤立的,它们之间是相互调控、相互影响的)。
28. 我国科学家利用CRISPR/Cas9基因编辑技术和体细胞核移植(SCNT)技术,成功构建了体细胞BMAL1基因(产生昼夜节律必需的基因)敲除的生物节律紊乱猴,为相关疾病研究提供了新型动物模型。其中BMAL1基因敲除猴的基本构建流程如图所示。回答下列相关问题:
(1)为了让母猴超数排卵,以便采集更多的卵母细胞,需要给它注射__________。采集卵母细胞后,在体外培养到________期才去核,去除的“核”实际上是指__________。除了使用图中的显微操作法去核,还可使用梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等方法去核。
(2)一次核移植技术后,需要获得更多的基因敲除猴,可在_____________对早期胚胎进行胚胎分割。胚胎分割的主要仪器设备为__________和显微操作仪。胚胎分割指采用________方法将早期胚胎进行切割,在分割该阶段的胚胎时,要注意将__________均等分割。若要对移植前的胚胎进行性别鉴定,应选择囊胚期的________细胞。
(3)将早期胚胎移植到代孕母猴子宫内,为了使代孕母猴生理状况更适合完成该操作,要对代孕母猴进行________处理,以提高成功率。移植一段时间后,应对代孕母猴进行____检查,以确定是否移植成功。
(4)不考虑基因突变,利用A6的成纤维细胞进行克隆获得的多只第二代基因敲除猴的基因型______(填“相同”或“不相同”)。与第一代BMAL1基因敲除猴模型相比,第二代猕猴模型用于研究生物节律紊乱及相关药物研发的优势是__________。
【答案】(1) ①. 促性腺激素 ②. MII(减数分裂 II 中期) ③. 纺锤体—染色体复合物
(2) ①. 囊胚期 ②. 体视显微镜 ③. 机械 ④. 内细胞团 ⑤. 滋养层
(3) ①. 同期发情 ②. 妊娠
(4) ①. 相同 ②. 遗传背景相同
【解析】
【小问1详解】
超数排卵通常注射外源促性腺激素,这样能使供体母猴排出更多卵子。采集的卵母细胞要在体外培养到MⅡ(减数分裂Ⅱ中期)才具备受精能力,去核操作也在此阶段。“核”实际上是指纺锤体-染色体复合物,因为中期核膜核仁已经解体消失了,细胞中并没有实际意义上的细胞核。
【小问2详解】
胚胎分割应该选择囊胚期,胚胎分割的设备有体视显微镜和显微操作仪。胚胎分割指采用机械的方法将早期胚胎进行切割,分割囊胚阶段的胚胎时,要注意将内细胞团均等分割,因为内细胞团将来发育成胎儿的各种组织,不均等分割会影响后续胚胎的发育。若要对移植前的胚胎进行性别鉴定,应选择囊胚期的滋养层细胞。
【小问3详解】
胚胎移植时,为了使代孕母猴生理状况更适合完成该操作,要对代孕母猴进行同期发情处理,移植一段时间后,应对代孕母猴进行妊娠检查,以确定是否移植成功。
【小问4详解】
利用A6的成纤维细胞进行克隆获得的多只猕猴的过程属于无性生殖,不改变遗传组成,产生的个体基因型相同。与第一代BMAL1基因敲除猴模型相比,第二代猕猴模型用于研究生物节律紊乱及相关药物研发的优势是具有相同的遗传背景。
29. 科学家将北极比目鱼抗冻蛋白基因转入番茄,使番茄植株的耐寒能力大大提高,可以在相对寒冷的环境中生长。构建基因表达载体的质粒上有Pst I、Sma I、Hind III、Alu I等四种限制酶切割位点,下图1是转基因抗冻番茄培育过程的示意图(AmpR为抗氨苄青霉素基因),其中① — ④是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤,甲表示重组质粒、乙表示番茄植株的体细胞,请据图作答:
(1)提取北极比目鱼的总DNA,利用PCR扩增抗冻蛋白基因时,需要向反应体系中加入引物,引物的作用是____________________________________。若反应体系中,初始的含有抗冻蛋白基因的模板DNA为n个,则进行第4轮复制需要引物____对。
(2)构建基因表达载体时,可用一种或多种限制酶进行切割。为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接,在此实例中,应该选用____________酶分别对目的基因和质粒进行切割。构建的基因表达载体中必须有启动子,它是____________识别和结合的部位,能驱动基因的转录。
(3)研究人员在进行步骤②时,一般应采用____________法将鱼的抗冻蛋白基因导入番茄细胞内。
(4)某限制酶的识别序列及切割位点为-↓GATC-,某DNA分子上有4个该限制酶的识别位点,用该限制酶切割该DNA分子,会生成4个片段。若用BamHⅠ(-G↓GATCC-)切割该DNA分子会生成2个片段,则该DNA分子为__________(填“环”或“链”)状结构。若用两种酶同时处理该DNA分子,则会生成__________个片段。
【答案】(1) ①. 使 DNA 聚合酶能够从引物的 3'端开始连接脱氧核苷酸 ②. 8n
(2) ①. Pst I 和 Sma I ②. RNA 聚合酶
(3)农杆菌转化 (4) ①. 环 ②. 4
【解析】
【小问1详解】
采用PCR技术扩增目的基因时,在PCR反应体系中需加入引物,引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸,若反应体系中,初始的含有抗冻蛋白基因的模板DNA为n个,目的基因扩增3代,DNA有n×23=8n个,扩增4代后DNA有16n个,所以第4轮扩增增加了8n个DNA分子,所以第4轮扩增需要引物8n对。
【小问2详解】
基因工程中核心步骤是构建基因表达载体,在此过程中,为使目的基因定向插入运载体中,应选择双酶切,结合目的基因两端和质粒上的限制酶分布位置分析可知(Alu I会破坏目的基因,不能选,质粒和目的基因都有Pst I、Sma I限制酶切割位点),应选用限制酶Pst I和Sma I对鱼抗冻蛋白基因和质粒进行切割。启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA。
【小问3详解】
将目的基因导入植物细胞的方法是农杆菌转化法。
【小问4详解】
某限制酶的识别序列及切割位点为-↓GATC-,某DNA分子上有4个该限制酶的识别位点,用该限制酶切割该DNA分子,会生成4个片段,若用BamHⅠ(-G↓GATCC-)切割该DNA分子会生成2个片段,说明该DNA分子为环状结构,且DNA分子上有2个-G↓GATCC-的识别位点。BamH I的识别序列包括了上述那种酶的识别序列,若用两种酶同时处理该DNA分子,会在该DNA分子4个不同的位点切割,故会生成4个片段。
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高2023级高二下期半期考试
生 物 试题
本试卷满分 100 分,考试时间 75 分钟
注意事项:
1. 答题前, 考生务必在答题卡上将自己的学校、班级、姓名用0.5毫米黑色签字笔填写清楚, 同时用2B铅笔将考号准确填涂在“考号”栏目内。
2. 选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上, 如需改动, 用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案;非选择题用0.5毫米黑色签字笔书写在答题卡的对应框内, 超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
3. 考试结束后将答题卡收回。
第I卷(选择题)
一、选择题(共25小题,每小题2分,共50分,每小题给出的四个选项中只有一个符合要求的选项)
1. 用猕猴桃制作果酒、果醋的发酵工艺包括打浆、酶解、酒精发酵、醋酸发酵等步骤,制作过程中需控制温度、糖度、接种量等参数。下列叙述错误的是( )
A. 加入果胶酶进行酶解可分解细胞壁、提高果汁产量
B. 果酒发酵时可接种酵母菌,控制温度为18~30℃
C. 适当增加接种量可以提高发酵速率,抑制杂菌繁殖
D. 果酒和果醋发酵过程中均需控制发酵罐处于密闭状态
2. 下列关于微生物培养基的叙述,错误的是( )
A. 制备固体培养基,一般需在液体培养基中加入琼脂
B. 微生物在液体培养基中生长形成菌落,可以用肉眼观察到
C. 根据微生物对碳源需要的差别,使用不同碳源的培养基
D. 倒平板冷却后的培养皿和接种后放入恒温培养箱的平板都需倒置
3. 选择培养基只是对菌种进行了初步筛选,还需对分离的菌种进行鉴定。在选择培养基中添加一些特殊物质,可配制成鉴别培养基。下列说法错误的是( )
A. 在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂,用于鉴别分解尿素的细菌
B. 在以纤维素为唯一碳源的培养基中加入刚果红,可用于鉴别纤维素分解
C. 培养乳酸菌时,可在培养基中添加维生素,用于鉴别乳酸菌
D. 鉴别大肠杆菌时,可配制伊红一亚甲蓝琼脂培养基
4. 为了判断培养基是否被杂菌污染和选择培养基是否起到了选择作用,需要设置的对照组的培养基分别是( )
A. 未接种的选择培养基,未接种的牛肉膏蛋白胨培养基
B. 未接种的培养基,接种了的牛肉膏蛋白胨培养基
C. 接种了的选择培养基,接种了的牛肉膏蛋白胨培养基
D. 接种了的培养基,未接种的牛肉膏蛋白胨培养基
5. 发酵工程在食品工业、医药工业和农牧业等许多领域都得到了广泛的应用,下列关于发酵工程的说法错误的是( )
A. 啤酒生产中,后发酵阶段主要进行大部分糖的分解和代谢物的生成
B. 味精是谷氨酸棒状杆菌发酵产生的谷氨酸经过一系列处理获得的
C. 将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌中,可通过发酵生产乙型肝炎疫苗
D. 冷却水从发酵罐下方进入从上方流出的目的是使冷却更充分
6. 下列关于植物细胞工程应用的叙述错误的是( )
A. 利用微型繁殖技术可实现铁皮石斛的大量繁殖
B. 单倍体植株是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料
C. 利用植物细胞工程培育的白菜—甘蓝,其变异类型为基因重组
D. 可通过细胞产物的工厂化生产,大批量获得次生代谢物
7. 下列叙述中,与植物体细胞杂交技术不相关的是( )
A. 利用离心、振动、电场等诱导
B. 利用聚乙二醇(PEG)等试剂诱导
C. 克服远缘杂交不亲和的障碍
D. 快速繁殖、培育无病毒植物
8. 下列关于植物组织培养、微生物培养、动物细胞培养过程的描述,正确的是( )
A. 马铃薯琼脂培养基的碳源一般是马铃薯滤液和葡萄糖,MS培养基的碳源通常是蔗糖
B. 哺乳动物细胞培养的温度在36.5°C左右,多数动物细胞生存的适宜pH为4.2— 6.2
C. 纯化微生物、植物组织培养和动物细胞培养所用的都是固体培养基
D. 植物组织培养过程中,愈伤组织细胞的代谢类型为自养需氧型
9. 以下有关iPS细胞及其应用的说法正确的是( )
A. iPS细胞和它分化形成的神经细胞都具有细胞周期
B. 人体内任何细胞都可以诱导成为iPS细胞
C. iPS细胞不存在转变成肿瘤细胞的风险
D. 白化病患者体细胞培养的iPS细胞不能直接用于治疗白化病
10. 脂质体可作为运载工具,将药物分子运送到特定的细胞内发挥作用。为了提高药物运送的特异性,可在脂质体表面连接识别特定细胞的单克隆抗体,形成药物—脂质体—单克隆抗体复合物(见图)。下列叙述错误的是( )
A. 脂质体的作用是帮助复合物通过主动运输进入特定细胞内
B. 可将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内来获取大量的单克隆抗体
C. 药物作用的靶向性通过单克隆抗体识别特定细胞的方式来实现
D. 单克隆抗体的制备需使用特定的选择培养基来筛选杂交瘤细胞
11. 体细胞核移植技术是将供体细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,培养一段时间后,再把发育中的重构胚移植到动物体内的方法。下列相关叙述错误的是( )
A. 体细胞核移植技术可培育转基因克隆动物作为生物反应器,生产医用蛋白
B. 体细胞核移植技术得到的克隆动物拥有供体、受体和代孕母体三亲的遗传物质
C. 核移植得到的绝大多数克隆动物存在健康问题,许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷
D. 非人灵长类动物体细胞核移植技术困难的原因之一是供体细胞的细胞核在去核卵母细胞中不能完全恢复其分化前的功能状态
12. 下列有关哺乳动物精子、卵子的发生及受精作用的叙述,正确的是( )
A. 可将精子培养在人工配制的获能液中使其获能,获能液的有效成分有肝素、Ca²⁺载体等
B. 胚胎工程操作中,常以观察到两个极体或雌、雄原核作为受精完成的标志
C. 精子入卵后,透明带会迅速发生生理反应,阻止其他精子入卵
D. 体型大的动物产生的精子也大,同种动物的雄原核比雌原核大
13. 如图为受精作用及早期胚胎发育示意图,下列叙述正确的是( )
A. ①过程的完成需要依赖细胞膜的选择透过性,精子会释放出特殊的水解酶
B. ②过程表示卵裂,该时期细胞体积逐渐变大
C. ③过程胚胎进一步发育,除了存在细胞的分裂,还存在细胞的分化
D. 孵化是指胚胎进一步扩大,透明带破裂,桑葚胚从透明带中伸展出来的过程
14. 回文序列是一段特定的核苷酸片段,其特点是一条核苷酸链与其互补链从5'端到3'端的碱基序列相同。短回文序列往往是限制酶的识别位点,下列叙述正确的是( )
A. 回文序列中(A+T)的数目与(C+G)的数目相等
B. 回文序列可能会存在于质粒中
C. 限制酶作用于回文序列的氢键
D. 短回文序列均由6个核苷酸组成
15. PCR实验的特异性主要取决于( )
A. DNA聚合酶的种类 B. 反应体系中模板DNA的量
C. 引物的碱基序列特异性 D. 4种脱氧核苷酸的浓度
16. 基因工程需要用到多种酶,通常还需要用人工改造的质粒作为载体。下列相关叙述正确的是( )
A. 限制酶主要是从真核生物中分离纯化出来的,具有特异性
B. PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应
C. 载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因
D. DNA连接酶、RNA聚合酶和逆转录酶都能催化磷酸二酯键的形成
17. 下列有关“DNA的粗提取与鉴定”和“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验的叙述,错误的是( )
A. 洋葱切碎加研磨液研磨过滤后,滤液中含有DNA、蛋白质等物质
B. 向DNA溶液中加入二苯胺试剂,摇匀后静置一段时间,可观察到溶液变蓝
C. 使用电泳鉴定DNA时,通常要留一个加样孔加入指示分子大小的标准参照物
D. 引物设计不合理可能导致琼脂糖凝胶电泳鉴定结果不止一条条带
18. 下列有关基因表达载体的说法,正确的是( )
A. 基因表达载体是基因工程的核心
B. 终止子是决定翻译过程结束的信号
C. 基因表达载体不会因受体细胞不同及导入方法的差别而有所差别
D. 有人认为将某生物的所有目的基因直接导入受体细胞更简便,不需构建基因表达载体
19. 下列有关将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定的叙述,正确的是( )
A. 可通过显微注射法直接将目的基因导入动物的受精卵中
B. 用高Ca2+—高pH溶液预先处理植物细胞,有利于目的基因导入
C. 转基因抗虫棉是否培育成功需要进行分子水平的检测和个体生物学水平的鉴定
D. 若受体细胞表现出标记基因的相应性状,表明重组载体成功导入受体细胞
20. 如图为一种常用的大肠杆菌质粒pUC18的结构示意图,其中ori为复制原点,AmpR为氨苄青霉素抗性基因,lacZ基因能指导合成酶1,该酶能将无色染料X-gal变成蓝色。若目的基因插入的位点如下图所示,且将含有重组质粒的大肠杆菌用含有氨苄青霉素和无色染料X-gal的培养基培养,下列分析正确的是( )
A. 所用限制酶的切割位点一般位于质粒的启动子和终止子之间
B. 插入目的基因时,破坏了lacZ基因,不利于后续筛选目的菌株
C. 含有该重组质粒的大肠杆菌在上述培养基上生长出的菌落呈蓝色
D. 若大肠杆菌细胞内导入了不含目的基因的空质粒,则不会形成菌落
21. 基因工程在农牧业、医药卫生领域、食品工业方面都有广泛的应用,以下叙述错误的是( )
A. 目前利用基因工程技术可以生产细胞因子、抗体和疫苗等
B. 将药用蛋白基因导入奶牛乳腺细胞可构建乳腺生物反应器
C. 用基因工程技术获得的工业用酶纯度高、生产成本显著降低
D. 将来源于某些病毒、真菌的抗病基因导入植物中,可培育转基因抗病植物
22. 下图表示一个细胞周期所用的时间,下列说法正确的是( )
①甲→乙的过程表示分裂间期②乙→甲的过程表示分裂期③一个细胞周期是指甲→甲的全过程④一个细胞周期是指乙→乙的全过程
A. ①②④ B. ④ C. ③ D. ①②③
23. 某动物体内处于有丝分裂后期的细胞中有76条染色体,则处于有丝分裂前期的细胞中核DNA数和染色单体数分别为( )
A. 38、76 B. 38、38 C. 76、76 D. 76、0
24. 下列有关有丝分裂的叙述,正确的是( )
A. 与动物细胞有丝分裂相比,植物细胞有丝分裂末期可形成赤道板
B. 动物细胞有丝分裂中中心粒的倍增发生在间期
C. 与有丝分裂相比,无丝分裂没有出现纺锤丝的变化和DNA的复制
D. 有丝分裂的结果是亲代细胞所有遗传物质平均分到子细胞,从而保持了亲子代间遗传的稳定性
25. 下图表示细胞有丝分裂的某时期(图1)和不同时期染色体和核DNA分子的数量关系(图2)。下列有关叙述不正确的是( )
A. 图1表示有丝分裂的中期图,属于图2的bc段
B. 完成图2中cd段变化的细胞分裂时期是末期
C. 图2中ab段细胞完成DNA分子的复制在ab段进行
D. bc段细胞中染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数为1∶2∶2
第II卷(非选择题)
二、非选择题(50分)
26. 产脂肪酶酵母可用于含油废水的处理,为筛选产脂肪酶酵母菌株,科研人员开展了相关研究。请回答下列问题:
(1)在分离纯化酵母菌种时,配制好的培养基常采用________法进行灭菌。倒平板操作中,待培养基冷凝后通常需要将平板________,以免造成平板污染。
(2)下图是在3个平板上各接种稀释倍数为103的菌液样品0.2mL后,培养一段时间所得到的结果示意图,该操作过程中所用接种工具为_________。培养一段时间后,平板上的菌落数分别为254个、260个、266个,则每升原菌液样品中的细菌数为________个。
(3)为了进一步提高酵母菌产酶能力,对分离所得的菌株,采用射线辐照进行诱变育种。将辐照处理后的酵母菌涂布在以________为唯一碳源的固体培养基上。培养一段时间后,向该培养基中加入苏丹Ⅲ染液,选择_________的菌落,纯化后获得了A、B两突变高产菌株。因为发酵罐的体积较大,所以在发酵之前还需要对菌株进行______。
(4)在处理含油废水的同时,可获得单细胞蛋白,实现污染物资源化。为评价A、B两菌株的相关性能,进行了培养研究,结果如下图。据图分析,应选择菌株______进行后续相关研究,理由是_______。
27. 下图为利用甲、乙两种远缘二倍体植物培育丙植物的基本流程。请据图回答下列问题:
(1)图中③代表________过程,该过程中应将植物组织培养瓶置于18-22℃的培养箱中培养,形成的试管苗用流水清洗掉根部的培养基后,移栽到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中,待其长壮后再移栽入土。
(2)若要进行突变体育种,应该对图中的________进行诱变处理(填图中的文字或字母),该育种方式所依据的原理是________________________。
(3)丙植物的培育过程与脱毒草莓培育过程都包含的技术流程是________(用图中数字序号表示),其中需要提供适宜光照的是________(用图中数字序号表示)。
(4)甲植物细胞具有放线菌素抗性,但在 MS 培养基上不能增殖。乙植物对放线菌素敏感,但能在 MS 培养基上增殖。将过程②所得的融合细胞置于________中培育可筛选出杂种细胞 A。
(5)甲植物和乙植物的某些性状并没有在丙植物中表现出来,可能的原因是_______________________________________。
28. 我国科学家利用CRISPR/Cas9基因编辑技术和体细胞核移植(SCNT)技术,成功构建了体细胞BMAL1基因(产生昼夜节律必需的基因)敲除的生物节律紊乱猴,为相关疾病研究提供了新型动物模型。其中BMAL1基因敲除猴的基本构建流程如图所示。回答下列相关问题:
(1)为了让母猴超数排卵,以便采集更多的卵母细胞,需要给它注射__________。采集卵母细胞后,在体外培养到________期才去核,去除的“核”实际上是指__________。除了使用图中的显微操作法去核,还可使用梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等方法去核。
(2)一次核移植技术后,需要获得更多的基因敲除猴,可在_____________对早期胚胎进行胚胎分割。胚胎分割的主要仪器设备为__________和显微操作仪。胚胎分割指采用________方法将早期胚胎进行切割,在分割该阶段的胚胎时,要注意将__________均等分割。若要对移植前的胚胎进行性别鉴定,应选择囊胚期的________细胞。
(3)将早期胚胎移植到代孕母猴子宫内,为了使代孕母猴生理状况更适合完成该操作,要对代孕母猴进行________处理,以提高成功率。移植一段时间后,应对代孕母猴进行____检查,以确定是否移植成功。
(4)不考虑基因突变,利用A6的成纤维细胞进行克隆获得的多只第二代基因敲除猴的基因型______(填“相同”或“不相同”)。与第一代BMAL1基因敲除猴模型相比,第二代猕猴模型用于研究生物节律紊乱及相关药物研发的优势是__________。
29. 科学家将北极比目鱼抗冻蛋白基因转入番茄,使番茄植株的耐寒能力大大提高,可以在相对寒冷的环境中生长。构建基因表达载体的质粒上有Pst I、Sma I、Hind III、Alu I等四种限制酶切割位点,下图1是转基因抗冻番茄培育过程的示意图(AmpR为抗氨苄青霉素基因),其中① — ④是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤,甲表示重组质粒、乙表示番茄植株的体细胞,请据图作答:
(1)提取北极比目鱼的总DNA,利用PCR扩增抗冻蛋白基因时,需要向反应体系中加入引物,引物的作用是____________________________________。若反应体系中,初始的含有抗冻蛋白基因的模板DNA为n个,则进行第4轮复制需要引物____对。
(2)构建基因表达载体时,可用一种或多种限制酶进行切割。为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接,在此实例中,应该选用____________酶分别对目的基因和质粒进行切割。构建的基因表达载体中必须有启动子,它是____________识别和结合的部位,能驱动基因的转录。
(3)研究人员在进行步骤②时,一般应采用____________法将鱼的抗冻蛋白基因导入番茄细胞内。
(4)某限制酶的识别序列及切割位点为-↓GATC-,某DNA分子上有4个该限制酶的识别位点,用该限制酶切割该DNA分子,会生成4个片段。若用BamHⅠ(-G↓GATCC-)切割该DNA分子会生成2个片段,则该DNA分子为__________(填“环”或“链”)状结构。若用两种酶同时处理该DNA分子,则会生成__________个片段。
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