新疆维吾尔自治区疏附县一中2021-2022学年高三上学期生物期中考试试卷
一、单选题
1.(2021高三上·疏附期中)下列关于各种酶作用的叙述,不正确的是( )
A.纤维素酶是一种复合酶,能特异性水解纤维素形成葡萄糖
B.加酶洗衣粉中应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶
C.脲酶是一类能将尿素分解成铵盐的酶的统称
D.酶的活性可以用单位时间、单位体积反应物的减少或者产物的增加量表示
【答案】C
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、纤维素酶是一种复合酶,包括C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶,能将纤维素水解形成葡萄糖,A正确;
B、加酶洗衣粉中酶不是直接来自生物体的,是经过酶工程改造的产品,酶稳定性强,因而可以保存较长时间,可随时使用,B正确;
C、尿素分解菌合成的脲酶能将尿素分解成氨和二氧化碳,C错误;
D、酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力,可以用单位时间、单位体积反应物的减少或者底物的增加量表示,D正确。
故答案为:C。
【分析】(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的10-10倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
2.(2021高三上·疏附期中)下列不属于基因工程生产的药物是( )
A.干扰素 B.青霉素 C.白细胞介素 D.乙肝疫苗
【答案】B
【知识点】基因工程的应用
【解析】【解答】基因工程药物从化学成分上分析都应该是蛋白质。干扰素、白细胞介素、乙肝疫苗的化学本质都是蛋白质,都属于基因工程生产的药物,而青霉素是由青霉菌产生的,其化学本质不是蛋白质,不属于基因工程生产的药物,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】基因工程药物(从化学成分上分析都应该是蛋白质):
(1)来源:转基因工程菌(工程菌——用基因工程的方法,使外源基因得到高效率表达的菌株类细胞系)。
(2)成果:人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、生长激素、干扰素等。
3.(2021高三上·疏附期中)在利用葡萄自然发酵产生果酒的过程中,未经杀菌,但其他杂菌不能生长的原因是( )
A.经冲洗后的葡萄上只有野生型酵母菌无其他杂菌
B.其他杂菌不能利用葡萄汁中的糖作碳源
C.在缺氧和呈酸性的发酵液中,酵母菌能生存,其他杂菌不适应环境而被抑制
D.酵母菌发酵产生大量酒精,杀死了其他杂菌
【答案】C
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、冲洗的目的是洗去浮尘,在冲洗过程中,杂菌和酵母菌被洗掉的机会是均等的,A错误;
B、异养微生物都能利用糖,B错误;
C、在缺氧和呈酸性的发酵液中,酵母菌能生存,其他杂菌不能生长的根本原因是其他微生物不适应缺氧和酸性环境,C正确;
D、酵母菌发酵产生大量酒精和CO2,缺氧和呈酸性的发酵液杀死了其他杂菌,D错误。
故答案为:C。
【分析】果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,在无氧条件下,酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件,20℃左右,酒精发酵时,一般将温度控制在18~25℃,在葡萄酒自然发酵过程当中,其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。
4.(2021高三上·疏附期中)下列有关细胞全能性的叙述正确的是( )
A.植物组织培养繁育花卉的原理是植物细胞具有全能性
B.动物克隆技术说明动物体细胞具有全能性
C.用植物的种子繁殖后代说明植物细胞具有全能性
D.细胞分化程度越高,全能性越高,分裂能力越强
【答案】A
【知识点】细胞分化及其意义;植物组织培养的过程;动物体细胞克隆
【解析】【解答】A、细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能,所以组织培养繁育花卉所利用的原理就是植物细胞具有全能性,A正确;
B、动物克隆技术说明高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性,B错误;
C、种子是器官,用种子繁殖后代不能说明植物细胞具有全能性,C错误;
D、细胞分化程度越高,全能性越低,分裂能力越弱,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。嫩枝或分化程度较低的部位的细胞分裂能力强、分化程度低,全能性容易表达,故外植体一般选用嫩枝或分化程度较低的部位成功率更高。
2、 :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。
3、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞分化的意义:是生物个体发育的基础;使多细胞生物中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。在细胞分化过程中,细胞的遗传信息和细胞的数量不变。
5.(2021高三上·疏附期中)分离出的微生物需要用鉴别培养基进行鉴定,下列不是鉴别培养基的是( )
A.加入酚红的培养基 B.加入刚果红的培养基
C.加入伊红—美蓝的培养基 D.加入纤维素粉的培养基
【答案】D
【知识点】培养基概述及其分类
【解析】【解答】A、尿素分解菌可以将尿素分解为氨,可以使酚红指示剂变红,所以加入酚红的培养基属于鉴别培养基,A正确;
B、纤维素分解菌能够产生纤维素酶,可以把纤维素分解为纤维二糖和葡萄糖,纤维素可以与刚果红染液结合呈红色,含有纤维素分解菌因为产纤维素酶可以分解纤维素而使菌落周围出现无色的透明圈,所以加入刚果红的培养基属于鉴别培养基,B正确;
C、伊红-美蓝培养基常用来鉴别大肠杆菌,菌落被染成深紫色,从菌落表面的反射光中还可以看到金属光泽。所以加入伊红-美蓝的培养基属于鉴别培养基,C正确;
D、只有纤维素粉而无其他碳源的选择培养基上纤维素是唯一的碳源,只有纤维素分解菌能够生存,其他微生物不能生存,可以筛选纤维素分解菌,属于选择培养基,D错误。
故答案为:D。
【分析】培养基为微生物提供生长、繁殖和积累代谢产物的营养物质。营养物质归纳为碳源、氨源、生长因子、无机盐和水。培养基按物理性质可分为固体培养基和液体培养基,液体培养基中加入凝固剂可以制成固体培养基;固体培养基一般用于微生物的鉴别、分离和计数,液态培养基常用于扩大化生产,观察细菌运动。根据化学成分分为合成培养基、天然培养基等;根据用途分为选择培养基、鉴别培养基。
6.(2021高三上·疏附期中)下列有关胚胎发育过程的叙述错误的( )
A.囊胚时期的细胞尚未分化,所有细胞都有发育的全能性
B.卵裂球的每个细胞核中,染色体数进行着2N→4N的有规律的周期性变化
C.精子和卵细胞表面有相互识别的糖蛋白
D.胚胎移植是获得“试管婴儿”的必需技术手段
【答案】A
【知识点】动物胚胎发育的过程
【解析】【解答】A、囊胚时期的细胞已经分化形成内细胞团和滋养层,其中内细胞团细胞都有发育的全能性,A错误;
B、卵裂过程中细胞通过有丝分裂方式增殖,因此卵裂球的每个细胞核中,染色体数进行着2N→4N的有规律的周期性变化,B正确;
C、精子和卵细胞表面有相互识别的糖蛋白,C正确;
D、“试管婴儿”主要采用了体外受精、胚胎移植等技术,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、动物胚胎发育的基本过程:
(1)受精场所是母体的输卵管上段。
(2)卵裂期:细胞有丝分裂,细胞数量不断增加,但胚胎的总体体积并不增加,或略有减小。
(3)桑葚胚:胚胎细胞数目达到32个左右时,胚胎形成致密的细胞团,形似桑椹,是全能细胞。
(4)囊胚:细胞开始出现分化(该时期细胞的全能性仍比较高)。聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织,中间的空腔称为囊胚腔。
(5)原肠胚:有了三胚层的分化,具有囊胚腔和原肠腔.。
2、有丝分裂不同时期的特点︰(1)间期∶进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
7.(2021高三上·疏附期中)普通小麦是六倍体,有42条染色体科研人员用花药离体培养培育出的小麦幼苗是( )
A.单倍体、体细胞中有21条染色体
B.三倍体、体细胞中有21条染色体
C.三倍体、体细胞中有三个染色体组
D.单倍体、体细胞中有一个染色体组
【答案】A
【知识点】染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体;单倍体育种
【解析】【解答】根据普通小麦为六倍体,42条染色体可判断,体细胞中含有6个染色体组,42条染色体。在减数分裂过程中,染色体数目减半,所以花药中配子含有3个染色体组,21条染色体。因此,科学家用花药离体培养培育出小麦幼苗是单倍体,含三个染色体组,21条染色体。
故答案为:A。
【分析】单倍体育种的原理是染色体变异(染色体组先成倍减少,再加倍,得到纯种),所用的方法是花药离体培养、秋水仙素诱导加倍。
8.(2021高三上·疏附期中)如图是人工种子的结构简图,对其叙述不正确的是( )
A.人工种子可以工厂化生产,播种人工种子可以节省粮食
B.胚状体承担的功能是分裂、分化成根、茎、叶
C.胚状体是由未分化的、具有分裂能力的细胞组成
D.人工种子的胚乳中含有胚状体发育需要的营养物质,还可以添加农药和植物生长调节剂
【答案】C
【知识点】人工种子的制备
【解析】【解答】A、人工种子是利用植物组织培养技术获得的,可以进行工厂化生产,播种人工种子可以节省粮食,A正确;
B、人工种子中的胚状体承担的功能是分裂、分化成根、茎、叶,B正确;
C、人工种子的胚状体已经分化出胚芽,C错误;
D、人工种子的胚乳中含有胚状体发育需要的营养物质,还可以添加农药和植物生长调节剂,从而保证了人工种子的营养供应及其成活率,D正确。
故答案为:C。
【分析】人工种子是指通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,通过人工薄膜包装得到的种子。人工种子的组成包括人工种皮、人工胚乳和胚状体。与自然种子相比,人工种子的优点有不受季节限制;可以很方便运输和储存;不会造成遗传性状的改变。
9.(2021高三上·疏附期中)以下关于能分解尿素的细菌的说法,正确的是 ( )
A.能分解尿素的原因是能合成蛋白酶
B.分离该种细菌时以尿素作为唯一碳源
C.环境中含有大量的尿素诱导该细菌产生了分解尿素的特性
D.用以尿素为唯一氮源且添加了酸碱缓冲剂的培养基培养该菌后不会使酚红指示剂变红
【答案】D
【知识点】尿素分解菌的分离与计数
【解析】【解答】A、酶具有专一性,分解尿素的细菌之所以能分解尿素是因为能合成、分泌脲酶,A错误;
B、分离能分解尿素的细菌时以尿素作为唯一氮源,B错误;
C、环境中含有的大量的尿素对分解尿素的细菌起了选择作用,而非诱导作用,C错误;
D、该菌产生的脲酶把尿素分解为氨后,使pH升高,可使酚红指示剂变红,但添加酸碱缓冲剂后,阻止了pH的升高,因此培养基不使酚红指示剂变红,D正确。
故答案为:D。
【分析】培养基选择分解尿素的微生物原理:培养基的氮源为尿素,只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,以尿素作为氮源。缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素,缺乏氮源而不能生长发育繁殖,而受到抑制,所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。
10.(2021高三上·疏附期中)下列有关泡菜的制作和亚硝酸盐含量的测定的实验叙述中,正确的是( )
A.将新鲜蔬菜与煮沸冷却的盐水(盐和清水的质量比为5:1)混匀装瓶
B.发酵过程始终要保持密封状态,泡菜坛盖边缘的水槽中要始终装满水
C.在酸化条件下,亚硝酸盐与N-1-萘基乙二胺盐酸盐发生重氮化反应
D.随发酵进行,亚硝酸盐含量逐渐增加,用比色法可进行亚硝酸盐含量的测定
【答案】B
【知识点】泡菜的制作;亚硝酸盐含量的测定
【解析】【解答】A、泡菜制作中应先加蔬菜,再加盐水,A错误;
B、由于乳酸菌的严格厌氧的,因此发酵过程始终要保持密封状态,泡菜坛盖边缘的水槽中要始终装满水,B正确;
C、在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,C错误;
D、随发酵进行,亚硝酸盐含量先逐渐增加,后又逐渐降低,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、泡菜的制作使用的微生物是乳酸菌,代谢类型是异养厌氧型,在无氧条件下乳酸菌能够将蔬菜中的葡萄糖氧化为乳酸。
2、泡菜的制作过程:按照清水与盐的质量比为4:1的比例配制盐水,将盐、水煮沸冷却。将经过预处理的新鲜蔬菜混合均匀,装入泡菜坛内,装至半坛时,放入蒜瓣、生姜及其他香辛料,继续装至八成满,再徐徐注入配置好的盐水,使盐水没过全部菜料,盖好坛盖。向坛盖边沿的水槽中注满水,以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境。在发酵过程中要注意经常向水槽中补充水。发酵时间长短受室内温度的影响。
3、泡菜中的亚硝酸盐含量可以用比色法测定,即在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应生成重氮盐,重氮盐与 N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。
11.(2021高三上·疏附期中)随着生物科学技术的发展,生产动物新个体的方式变得越来越多样化。如图表示胚胎工程技术研究及应用的相关情况,供体1是良种荷斯坦高产奶牛,供体2是健康的黄牛,下列相关叙述错误的是( )
A.应用1中获得的良种小牛为雌性,是无性生殖的产物
B.应用2、3、4所用的受精卵可以不通过人工授精获得
C.应用3过程中对桑葚胚阶段的胚胎进行分割时,要注意将内细胞团均等分割
D.应用4中的组织和器官是通过对胚胎干细胞进行定向诱导分化得到的
【答案】C
【知识点】胚胎移植;胚胎工程的概念及其技术
【解析】【解答】A、应用1中获得的小牛为克隆牛,其细胞核遗传物质来源于供体1(荷斯坦高产奶牛),所以良种小牛是雌性,A正确;
B、应用2、3、4所用的受精卵不一定来源于体外受精,也可以来自体内受精,B错误;
C、对囊胚阶段的胚胎进行分割时需要将内细胞团进行均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育,C错误;
D、应用4中细胞为胚胎干细胞,进行定向诱导,可分化形成各种组织和器官,用于器官移植研究,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎,还需移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。 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,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葚或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氨中保存。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。
12.(2021高三上·疏附期中)若下图表示生物工程操作中某些过程的模式图,请判断以下说法错误的是( )
A.如果A、B是白菜和甘蓝的原生质体,可用聚乙二醇(PEG)处理使其融合为C
B.如果上图存在于单克隆抗体制备过程中,得到的杂交瘤细胞C还需要在选择培养基上做二次筛选
C.如果植物细胞A、B融合为C细胞,长出细胞壁的C细胞经过植物组织培养后长成杂种植株
D.如果A、B分别是优良奶牛的精子和来自卵巢的卵母细胞,则都需要处理后才能完成体外受精
【答案】B
【知识点】单克隆抗体的制备过程;体外受精
【解析】【解答】A、如果A、B是白菜和甘蓝的原生质体,则诱导原生质体融合可用聚乙二醇(PEG)处理,使其融合为C,A正确;
B、如果上图存在于单克隆抗体制备过程中,得到的杂交瘤细胞C已经在选择培养基上筛选过,二次筛选应在多空培养板上进行,还需要经过专一抗体检验阳性和克隆化培养,B错误;
C、如果植物细胞A、B融合为C细胞,长出细胞壁的C细胞为杂种细胞,杂种细胞需要经过植物组织培养后长成杂种植株,C正确;
D、如果A、B分别是优良奶牛的精子和来自卵巢的卵母细胞,则在进行体外受精时,一般要把卵细胞培养到次级卵母细胞期,精细胞则要经过获能处理才能与次级卵母细胞接合为受精卵,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、诱导动物细胞融合的方法有物理法(电激等)、化学法(聚乙二醇PEG)、生物法(灭活的病毒)等。
2、单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
3、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。
(1)卵母细胞的采集和培养:①主要方法是:用促性腺激素处理使其超数排卵,然后从输卵管中冲取卵子,直接与获能的精子体外受精。②第二种方法:从已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞;第三种方法:是直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞,叫活体采卵
(2)精子的采集和获能:①收集精子的方法:假阴道法、手握法和电刺激法。②对精子进行获能处理:包括培养法和化学诱导法。
(3)受精:在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
13.(2021高三上·普宁月考)下图为用取自基因型为AaBb的胡萝卜韧皮部细胞培育出胡萝卜小苗的过程,下列叙述中不正确的是( )
A.a→b过程是通过细胞有丝分裂完成的
B.b→c→d过程发生了细胞分化
C.a→b过程中所需的营养来自培养基
D.通过图示过程获得的许多小苗长成的植株,其基因型、表现型肯定相同
【答案】D
【知识点】植物组织培养的过程;组织培养基的成分及作用
【解析】【解答】A、a→b过程是脱分化过程,是通过有丝分裂完成的,A正确;
B、b→c→d过程发生了细胞分化,是再分化形成根或芽等器官的过程,B正确;
C、a→b过程是脱分化过程,细胞不能进行光合作用,所需的营养来自培养基,C正确;
D、植物组织培养为无性繁殖过程,产生的植株基因型与亲本相同,但表现型由基因型和环境共同决定的,环境不同表现型就可能不同,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。嫩枝或分化程度较低的部位的细胞分裂能力强、分化程度低,全能性容易表达,故外植体一般选用嫩枝或分化程度较低的部位成功率更高。植物组织培养过程是:离体的植物器言、组织或细胞(外植体)脱分化形成愈伤组织,然后再分化生成根、芽,最终形成植物体。
2、植物组织培养的流程为:制备MS培养基→外植体消毒→接种→培养→移裁→栽培。
14.(2021高三上·疏附期中)“筛选”是生物工程中常用的技术手段。下列有关叙述错误的是( )
A.基因工程育种时,需要筛选出含有目的基因的受体细胞
B.单倍体育种时,需要对F1的花药进行筛选后才可继续组织培养
C.胚胎移植前,需要对来自供体母牛子宫内的胚胎进行质量筛查
D.制备单克隆抗体时,需从分子水平筛选能产生所需抗体的杂交瘤细胞
【答案】B
【知识点】单克隆抗体的制备过程;胚胎移植;单倍体育种
【解析】【解答】A、基因工程育种时,需要通过标记基因,筛选出含有目的基因的受体细胞,A正确;
B、单倍体育种中,通过对F1的花药离体培养获得的单倍体,需要利用秋水仙素处理幼苗使染色体加倍后,才能筛选出符合要求的品种,B错误;
C、胚胎移植前,需要对来自供体母牛子宫内的胚胎进行质量筛查,一般选择滋养层细胞检测,因为内细胞团将来发育成胎儿各组织,C正确;
D、单克隆抗体制备过程中,第一次筛选出杂交瘤细胞,第二次从分子水平筛选出产生所需抗体的杂交瘤细胞,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、标记基因的作用:鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞算选出来。
2、单倍体育种过程中包括两个技术:花药离体培养、秋水仙素处理单倍体幼苗。
3、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葚或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氨中保存。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。
4、单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
二、综合题
15.(2021高三上·疏附期中)植物的花药培养在育种上有特殊的意义。植物组织培养可用于无病毒植株及细胞产物的工厂化生产等方面。请回答相关问题:
(1)利用月季的花药离体培养产生单倍体时,选材非常重要。一般来说,在 期花药培养的成功率最高。为了选择该期的花药,通常选择 的花蕾。确定花粉发育时期最常用的方法是 法,但是对于花粉细胞核不易着色的植物,需采用 法,该法能将花粉细胞核染成 色。
(2)若要进行兰花无病毒植株的培育,首先选择兰花的 作为外植体。从外植体到无病毒植株试管苗,要人为控制细胞的 和 过程。
(3)进行组织培养需配制MS培养基,在该培养基中常需要添加 、 等激素。欲利于根的分化,植物激素的用量比例应为 。
(4)无菌技术也是成功诱导出花粉植株的重要因素,下列各项中使用化学药剂进行消毒的是 ,采用灼烧方法进行灭菌的是 。(答序号)
①培养皿 ②培养基 ③实验操作者的双手 ④三角锥形瓶 ⑤接种环 ⑥花蕾
【答案】(1)单核靠边期;完全未开放;醋酸洋红;焙花青-铬矾;蓝黑
(2)茎尖分生组织;脱分化;再分化
(3)生长素;细胞分裂素;生长素多于细胞分裂素
(4)③⑥;⑤
【知识点】植物组织培养的过程;组织培养基的成分及作用
【解析】【解答】(1)一般来说,在单核靠边期花药培养的成功率最高;为了选择该期的花药,通常选择完全未开放的花蕾;确定花粉发育时期最常用的方法有醋酸洋红法,但是对于花粉细胞核不易着色的植物,需采用焙花青-铬矾法,该法能将花粉细胞核染成蓝黑色。
(2)若要进行兰花无病毒植株的培育,首先选择兰花茎尖分生组织作为外植体;从外植体到无病毒植株试管苗,要人为控制细胞的脱分化(或去分化)、再分化过程。
(3)进行植物组织培养需配制MS培养基,在该培养基中常需要添加生长素和细胞分裂素等植物激素;欲利于根的分化,植物激素的用量比例应为生长素多于细胞分裂素。
(4)无菌技术也是成功诱导出花粉植物的重要因素,使用化学药剂进行消毒的对象为要保持活性的材料和实验者自身,即③实验操作者的双手和⑥花蕾;采用灼烧方法进行灭菌的是⑤接种环。
【分析】1、植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。嫩枝或分化程度较低的部位的细胞分裂能力强、分化程度低,全能性容易表达,故外植体一般选用嫩枝或分化程度较低的部位成功率更高。
2、植物组织培养的流程为:制备MS培养基→外植体消毒→接种→培养→移裁→栽培。
3、植物组织培养中植物激素使用:物组织培养中关键性激素是生长素和细胞分裂素;同时使用生长素和细胞分裂素时,两者用量的比例影响植物细胞的发育方向。
4、植物组织培养的注意事项:(1)接种时应注意的事项:①接种室要消毒;②无菌操作;接种时要防止交叉污染;③接种完立刻盖好瓶口。(2)外植体接种前,需要将接种室、接种箱灭菌和对外植体消毒的操作:①接种前一天,将接种室的四个角落用甲醛溶液和高锰酸钾重蒸。②接种前1小时,在接种室内用喷雾器喷洒来苏水;桌椅也用来苏水擦拭;接种箱内用甲醛溶液和高锰酸钾重蒸。③将灭菌室和接种箱内用紫外灯灭菌。④接种前,操作者用肥皂清洗双手,擦干,再用酒精棉球擦拭双手。⑤用次氯酸钠溶液将外植体消毒。
16.(2021高三上·疏附期中)我国首次在全球成功开发出人源化免单抗药物——“注射用人源化抗VEGF单克隆抗体”(SIM63),该抗体可以大大减少异源抗体对人类机体造成的免疫副反应。请回答下列相关问题:
(1)制备单克隆抗体过程中,小兔子必须经过 才能从其 中提取出所需要的淋巴细胞。研究发现被激活的B淋巴细胞内含有发达的内质网,这与其能 的功能相适应。
(2)B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合的原理是 。
(3)一般情况下,细胞内DNA合成除了主要途径以外还有一条辅助途径,而骨髓瘤细胞没有此辅助途径。DNA合成的主要途径可以被氨基碟呤阻断,加入适量氨基碟呤的培养基主要是为了淘汰 细胞,利用这一特性可以筛选出杂交瘤细胞。
(4)对经选择性培养的杂交瘤细胞,还需进行 ,经多次筛选,就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
(5)单克隆抗体最主要的优点在于 。
(6)单克隆抗体可用于治疗癌症,如果把抗癌细胞的单克隆抗体跟 、化学药物或细胞毒素相结合,制成“生物导弹”,借助其导向作用,能将药物定向带到癌细胞所在的位置,在原位杀死癌细胞。
【答案】(1)免疫;脾脏;产生大量的抗体
(2)细胞膜的流动性
(3)骨髓瘤细胞及自身融合的骨髓瘤细胞
(4)克隆化培养及抗体检测
(5)特异性强、灵敏度高、并可大量制备
(6)放射性同位素
【知识点】单克隆抗体的制备过程;单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】(1)制备单克隆抗体过程中,小兔子必须经过免疫才能从其脾脏中提取出所需要的淋巴细胞。内质网可以对分泌蛋白进行加工,B淋巴细胞内含有发达的内质网,这与其能产生大量的抗体的功能相适应。
(2)B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合的原理是细胞膜的流动性。
(3)细胞内DNA合成除了主要途径以外还有一条辅助途径。加入适量氨基碟呤的培养基阻断了DNA合成主要途径,而骨髓瘤细胞没有辅助途径,这样骨髓瘤细胞及自身融合的骨髓瘤细胞就不能完成DNA的合成,所以被淘汰。
(4)对经选择性培养的杂交瘤细胞,还需进行克隆化培养及抗体检测,以确定杂交瘤细胞是否能产生所需抗体,经多次筛选,就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
(5)单克隆抗体最主要的优点在于特异性强、灵敏度高、并可大量制备。
(6)单克隆抗体可用于治疗癌症,如果把抗癌细胞的单克隆抗体跟放射性同位素、化学药物或细胞毒素相结合,制成“生物导弹”,借助其导向作用,能将药物定向带到癌细胞所在的位置,在原位杀死癌细胞。
【分析】1、单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
2、单克隆抗体的最主要优点就是特异性强,灵敏度高,能够大量制备。单克隆抗体的作用:①作为诊断试剂(最广泛的用途):具有准确、高效、简易、快速的优点;②用于治疗疾病和运载药物:主要用于治疗癌症,可制成“生物导弹”。
17.(2021高三上·疏附期中)某园林花卉只有红色和白色两种花色。研究人员利用农杆菌转化法将外源基因D转入到该植物细胞中,最终获得了能开蓝花的植株。下图为Ti质粒和目的基因的部分结构模式图,以及限制酶1、酶2、酶3的酶切位点。请回答:
(1)基因D导入农杆菌之前需要用 提前处理农杆菌,使其成为感受态细胞。Ti质粒中的抗生素抗性基因 (填“能”或“不能”)用来筛选鉴定已经成功导入基因D的农杆菌,原因是 。
(2)tms、tmr分别表示生长素基因和细胞分裂素基因,若两种基因随T-DNA转移到植物细胞中,可能会对愈伤组织的增殖和分化产生影响,若要保留tms、tmr,则需要选择限制酶 对Ti质粒和基因D进行切割,若要剔除tms、tmr,则需要选择限制酶 对Ti质粒和基因D进行切割。
(3)研究人员将开白花植株的叶肉细胞和开红花植株的叶肉细胞放入 (填“高渗”或“低渗”溶液,用纤维素酶和果胶酶处理两种细胞获得了有活力的原生质体,经聚乙二醇诱导融合后,获得杂种细胞,再采用 技术,成功培育出开粉色花的植株。
【答案】(1)Ca2+(CaCl2);不能;不论农杆菌中是否导入基因D,农杆菌都能在含有该抗生素的培养基上生长
(2)2、3;1、2
(3)高渗;植物组织培养
【知识点】植物组织培养的过程;基因工程的基本操作程序
【解析】【解答】(1)将目的基因转入农杆菌之前,常用Ca2+处理农杆菌使其成为感受态细胞。根据目的基因的酶切位点可知,将目的基因导入农杆菌不会破坏破坏农杆菌Ti质粒中的抗生素抗性基因,因此无论农杆菌中是否导入基因D,农杆菌都能在含有该抗生素的培养基上生长,即不能用Ti质粒中的抗生素抗性基因来筛选鉴定已经成功导入基因D的农杆菌。
(2)由图可知,基因D含有三个酶切位点,若要保留tms、tmr,则使用酶2和酶3切割Ti质粒和目的基因,若要剔除tms、tmr,则使用酶1和酶2切割Ti质粒和目的基因。
(3)用纤维素酶和果胶酶处理两种细胞获得的原生质体没有细胞壁,为了防止吸水涨破,应将开白花植株的叶肉细胞和开红花植株的叶肉细胞放入高渗溶液中。由一个细胞直接培育成完整的植株采用的是植物组织培养技术,利用的原理是植物细胞的全能性。
【分析】1、将目的基因导入受体细胞∶根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
2、“分子手术刀”-限制性核酸内切酶(限制酶): (1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。(2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。(3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。
3、进行植物体细胞杂交时先用酶解法去除植物细胞的细胞壁,进行植物原生质体的融合,形成杂种细胞,再通过植物的组织培养将杂种细胞培育成杂种植株。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。嫩枝或分化程度较低的部位的细胞分裂能力强、分化程度低,全能性容易表达,故外植体一般选用嫩枝或分化程度较低的部位成功率更高。
18.(2021高三上·疏附期中)亨廷顿舞蹈症(HD)患者是由于编码亨廷顿蛋白的基因(H基因)序列中的三个核苷酸(CAG)发生多次重复所致。
(1)某HD家系图(图1)及每个个体CAG 重复序列扩增后,电泳结果如图2。
①仅据图1判断 HD不可能是 遗传病。
②结合图1和图2推测,当个体的所有H基因中 CAG 重复次数 25次时才可能不患病。与Ⅰ-1比较,Ⅱ-1 并未患病,推测该病会伴随 呈渐进性发病。
③与Ⅰ-1比较,Ⅱ-1、Ⅱ-3、Ⅱ-4、Ⅱ-5的H基因中CAG重复次数均有增加,这表明患者Ⅰ-1在 过程中异常H基因中的 CAG 重复次数会增加。
(2)由于缺乏合适的动物模型用于药物筛选,HD患者目前尚无有效的治疗方法。我国科学家利用基因编辑技术和体细胞核移植技术,成功培育出世界首例含人类突变H基因的模型猪,操作过程如图 3。
①从可遗传变异类型来看,模型猪发生的变异是 。
②筛选含有目的基因的体细胞,将细胞核移植到 中,构建重组细胞,再将重组细胞发育来的 移植到代孕母猪体内,获得子代F0,此过程依据的原理是 。
③将F0与野生型杂交得到F1,F1再与野生型杂交得到F2。在F0、F1、F2中,更适合作为模型猪的是F2个体,理由是 。
(3)HD患者表现为全身肌肉不自主的抽搐引起异常运动。研究发现,患者神经细胞内亨廷顿蛋白结构异常,在细胞内过度聚集无法被清除。患者神经细胞内结构异常的亨廷顿蛋白无法被清除,可能是在细胞内缺乏 。若结构异常的享廷顿蛋白在大脑皮层细胞中积累,会影响其对脊髓的调控,导致全身的肌肉不自主的抽搐,说明神经系统存在 调节。
【答案】(1)伴X染色体显性和伴Y色体;均不超过;年龄增长;减数分裂形成配子
(2)基因突变;去核卵母细胞;早期胚胎;动物细胞核具有全能性;随着繁殖代数增加后个体的H基因中CAG重复次数更高,发病更早或更严重
(3)分解结构异常享廷顿蛋白的酶;分级
【知识点】人类遗传病的类型及危害;动物细胞核移植技术;神经系统的分级调节
【解析】【解答】根据图2,Ⅰ-1子代的电泳条带可推测,在Ⅰ-1减数分裂产生配子的过程中,H基因中CAG的重复次数会增加。
(1)①仅据图1可看出,父亲患病,后代女儿有患病的,也有未患病,所以该病一定不是X染色体显性遗传病,也不是Y染色体遗传病,有可能是常染色体显性、隐性或X染色体隐性遗传病。故HD不可能是伴X染色体显性和伴Y染色体遗传病。
②从图2中看出Ⅰ-1重复次数超过25次,还未达到50次就患病了,所以不患病需要CAG重复次数均不超过25次。Ⅱ-1是暂未发病,且Ⅱ代个体的年龄在15-20岁之间。可推测该病会伴随年龄的增长呈渐进性发病。
③Ⅱ-1、Ⅱ-3、Ⅱ-4、Ⅱ-5是Ⅰ-1的孩子,所以推测在Ⅰ-1减数分裂产生配子时,有DNA的复制,可以进行CAG的重复,所以推测患者Ⅰ-1在减数分裂形成配子过程中异常H基因中的CAG重复次数会增加。
(2)①图3显示将人的H基因片段CAG重复150次转入猪体内(将人突变的亨廷顿基因插入到猪的内源性亨廷顿基因),改变了猪的H基因,所以是可遗传变异中的基因突变。
②动物的核移植技术需要将细胞核移植到动物的去核卵母细胞中,构建重组细胞,再将重组细胞发育来的早期胚胎移植到代孕母猪体内,获得子代F0,由于重组细胞能发育成完整个体体现了动物细胞核具有全能性。
③由于亲代在减数分裂形成配子过程中异常H基因中的CAG重复次数会增加,即随着繁殖代数增加后个体的H基因中CAG重复次数更高,从而导致子代发病更早或更严重,能够更早的进行研究,因此更适合作为模型猪的是F2个体。
(3)HD患者表现为全身的肌肉不自主的抽搐引起异常运动,显然神经细胞内亨廷顿蛋白的积累会抑制抑制性神经递质的释放,进而使兴奋无法终止而引起异常运动。患者神经细胞内结构异常的亨廷顿蛋白过度聚集无法被清除,可能是细胞内缺乏分解结构异常亨廷顿蛋白的酶。若结构异常的亨廷顿蛋白在大脑皮层细胞中积累,则会使大脑细胞兴奋异常,进而会影响其对脊髓的调控,导致全身的肌肉不自主的抽搐,这说明神经系统存在分级调节。
【分析】1、几种常见的单基因遗传病及其特点:
(1)伴x染色体隐性遗传病:如红绿色盲、血友病等,其发病特点:男患者多于女患者;隔代交叉遗传,即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。
(2)伴x染色体显性遗传病:如抗维生素D性佝偻病,其发病特点:女患者多于男患者;世代相传。
(3)常染色体显性遗传病:如多指、并指、软骨发育不全等,其发病特点:患者多,多代连续得病。
(4)常染色体隐性遗传病:如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等,其发病特点:患者少,个别代有患者,一般不连续。
(5)伴Y染色体遗传:如人类外耳道多毛症,其特点是:传男不传女。
2、 动物细胞核移植技术: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。
3、脑中相应高级中枢会发出指令对低级中枢进行不断调整,就这样,机体的运动在大脑皮层以及其他中枢的分级调节下,变得更加有条不紊与精准。
19.(2021高一上·成都月考)幽门螺杆菌是引起胃炎、胃溃疡和十二指肠溃疡等疾病的“罪魁祸首”。下图是幽门螺杆菌结构模式图。请回答:
(1)幽门螺杆菌与酵母菌比较,二者共有的结构是 (填序号);二者的主要区别在于幽门螺杆菌 。
(2)沃伦和马歇尔用高倍显微镜观察慢性胃炎活体标本时,意外地发现了某种细菌,而且这种细菌总是出现在慢性胃炎标本中,而在正常的胃窦黏膜中则无这种细菌。他们根据这一现象,提出了关于慢性胃炎病因的假设。该假设最可能是 。
(3)为了进一步探究影响幽门螺杆菌生长繁殖的因素,某研究性学习小组在培养该菌过程中,发现了在某种细菌(简称W菌)的周围,幽门螺杆菌的生长繁殖受到抑制。他们把W菌接种在专门的培养基上培养,一段时间后,除去W菌,在此培养基上再培养幽门螺杆菌,结果是幽门螺杆菌仍然不能正常生长繁殖。
①据材料分析,研究小组的同学对“造成W菌周围的幽门螺杆菌不能正常生长繁殖”的原因最可能的假设是 。
②试参照上述材料设计实验验证①中的假设。
A.方法步骤:
a.制备培养基:取两个培养皿,按相同的营养成分配制成甲、乙两个培养基。
b.设置对照:在甲培养基上 W菌,乙培养基上 W菌,相同条件下培养一段时间后,除去 培养基上的W菌。
c.接种幽门螺杆菌:在甲、乙两培养基上分别接种相同的幽门螺杆菌。
d.培养观察:在 的条件下培养甲、乙两个培养基上的幽门螺杆菌。
B.实验结果:
培养基上的幽门螺杆菌的生长繁殖受到抑制,不能正常繁殖,而 培养基上的幽门螺杆菌的生长繁殖不受抑制,正常繁殖。
【答案】(1)1、2、3、5;没有以核膜为界限的细胞核
(2)慢性胃炎可能与这种细菌有关
(3)W菌产生了不利于幽门螺杆菌生存的物质;接种;不接种;甲;相同且适宜;甲;乙
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;微生物的分离和培养
【解析】【解答】幽门螺杆菌是原核生物,没有以核膜为界限的细胞核,而酵母菌是真核生物。分析题图:图示为幽门螺杆菌(原核生物)结构模式图,其中1表示细胞壁;2表示细胞膜; 3表示核糖体,是蛋白质的合成场所;4表示拟核(其中只有DNA);5表示细胞质。
(1)幽门螺杆菌是原核生物,而酵母菌是真核生物,两者共有的结构是1细胞壁、2细胞膜、3核糖体、5细胞质。原核生物与真核生物相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核(没有核膜、核仁和染色体)。
(2)根据题干信息“这种细菌总是出现在慢性胃炎标本中,而正常的胃窦粘膜则没有这种细菌。”可知慢性胃炎可能与这种细菌有密切关系。
(3)①据材料“造成W菌周围的幽门螺杆菌不能生长繁殖”分析可知,W菌可能产生了不利于幽门螺杆菌生存的物质。②实验设计需要遵循对照原则和单一变量原则, 因此验证实验的方法步骤如下:a.制备培养基:取两个培养皿,按相同的营养成分配制成甲、乙两个培养基。b.设置对照:在甲培养基上接种W菌,乙培养基上不 接种W菌,相同且适宜条件下培养一段时间后, 除去甲培养基上的W菌。c.接种幽门螺杆菌:在甲、乙两培养基上分别接种相同的幽门]螺杆菌。d.培养观察:在相同且适宜条件下培养甲、乙两个培养基上的幽门螺杆菌。实验结果是:甲培养基上的幽门螺杆菌的生长繁殖受到限制,不能正常繁殖,而乙培养基上的幽门螺杆菌的生长繁殖不受限制,正常繁殖。
【分析】原核细胞、真核细胞的比较
原核细胞 真核细胞
主要区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的细胞核
遗传物质 都是DNA
细胞核 无核膜、核仁,遗传物质DNA分布的区域称拟核;无染色体 有核膜和核仁;核中DNA与蛋白质结合成染色体
细胞器 只有核糖体,无其他细胞器 有线粒体、叶绿体、高尔基体等复杂的细胞器
细胞壁 细胞壁不含纤维素,主要成分是糖类和蛋白质形成的肽聚糖 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,真菌细胞壁的主要成分是几丁质
举例 放线菌、蓝藻、细菌、衣原体、支原体 动物、植物、真菌、原生生物(草履虫、变形虫)等
增殖方式 一般是二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
20.(2021高三上·疏附期中)
(1)某地区从1964年开始使用针对某种害虫M的杀虫剂,至1967年中期停用。下图是五年间害虫M的基因型频率变化曲线。R表示杀虫剂抗性基因,S表示野生敏感型基因。据
图回答:
①R基因的出现是 的结果。
②在RR基因型频率达到峰值时,RS、SS基因型频率分别为6%和1%,此时R基因的频率为 。
③1969年中期RR基因型几近消失,表明在不使用杀虫剂的环境条件下,RR基因型害虫比SS基因型的生存适应能力 (强、弱、相同)。
(2)为了培育对害虫M有抗性的水稻,育种工作者综合应用了多种育种方法,过程如下:
④从对该种害虫敏感的二倍体水稻植株上取花药离体培养,培养成的幼苗是 倍体。
⑤用γ射线照射上述幼苗,从中选出抗害虫M的幼苗,该法称为 ,其优点是 。
⑥取上述抗害虫M的幼苗进行组织培养扩大繁殖后,用 处理幼苗,使染色体数恢复正常,由此获得能正常有性生殖产生下一代的水稻新品种。
⑦若想利用“矮杆、不抗虫”和“高杆、抗虫”两个水稻品种,培育出“矮杆、抗虫”的新品种,可以采用杂交育种方法,其原理是 ;若大豆中无针对害虫M的抗性基因,为了让大豆也能具有与上述水稻相同的抗虫基因,最好采用的方法是 。
【答案】(1)基因突变;96%;弱
(2)单倍体;诱变育种;能提高突变频率,大幅度改良某些生物性状;秋水仙素;基因重组;基因工程
【知识点】基因突变的特点及意义;基因频率的概念与变化;育种方法综合
【解析】【解答】分析曲线图:某地区从1964年开始使用杀虫剂杀灭蚊子幼虫,RR基因型频率逐渐升高,而RS和SS基因型频率逐渐降低;1967年中期停用杀虫剂后,RR基因型频率逐渐降低,而RS和SS基因型频率逐渐升高。
(1)基因突变是产生新基因的途径,R为杀虫剂抗性基因,是基因突变产生的。
(2)RS、SS基因型频率分别为6%、1%,则RR基因型频率为93%,此时R基因的频率=RR基因型频率+1/2RS基因型频率=93%+3%=96%。
(3)某地区从1964年开始使用针对某种害虫M的杀虫剂,至1967年中期停用。在不使用杀虫剂的环境条件下,1969年中期RR基因型几近消失,而SS基因型频率逐渐升高,说明RR基因型害虫比SS基因型的生存适应能力弱。
(4)从对该种害虫敏感的二倍体水稻植株上取花药离体培养,培养成的幼苗是由配子直接发育而来,因此该幼苗是单倍体。
(5)用γ射线照射上述幼苗,从中选出抗害虫M的幼苗,该法称为诱变育种,其原理是基因突变,优点是能提高突变频率,大幅度改良某些生物性状。
(6)取上述抗害虫M的幼苗进行组织培养扩大繁殖后,用秋水仙素处理幼苗,抑制纺锤体的形成,使染色体数恢复正常,由此获得能正常有性生殖产生下一代的水稻新品种。
(7)若想利用“矮杆、不抗虫”和“高杆、抗虫”两个水稻品种,培育出“矮杆、抗虫”的新品种,可以采用杂交育种方法,其原理是基因重组;若大豆中无针对害虫M的抗性基因,为了让大豆也能具有与上述水稻相同的抗虫基因,最好采用的方法是基因工程。
【分析】1、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因。
2、显性基因的=显性纯合子的基因型频率+杂合子基因型频率的一半;隐性基因的=隐性纯合子的基因型频率+杂合子基因型频率的一半。
3、四种常见的育种方法:
杂交育种 诱变育种 单倍体育种 多倍体育种
方法 杂交→自交→选优 辐射诱变、激光诱变、化学药剂处理 花药离体培养、秋水仙素诱导加倍 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
原理 基因重组 基因突变 染色体变异(染色体组先成倍减少,再加倍,得到纯种) 染色体变异(染色体组成倍增加)
举例 高杆抗病与矮杆抗病小麦杂交产生矮杆抗病品种 高产量青霉素菌株的育成 三倍体西瓜、八倍体小黑麦 抗病植株的育成
1 / 1新疆维吾尔自治区疏附县一中2021-2022学年高三上学期生物期中考试试卷
一、单选题
1.(2021高三上·疏附期中)下列关于各种酶作用的叙述,不正确的是( )
A.纤维素酶是一种复合酶,能特异性水解纤维素形成葡萄糖
B.加酶洗衣粉中应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶
C.脲酶是一类能将尿素分解成铵盐的酶的统称
D.酶的活性可以用单位时间、单位体积反应物的减少或者产物的增加量表示
2.(2021高三上·疏附期中)下列不属于基因工程生产的药物是( )
A.干扰素 B.青霉素 C.白细胞介素 D.乙肝疫苗
3.(2021高三上·疏附期中)在利用葡萄自然发酵产生果酒的过程中,未经杀菌,但其他杂菌不能生长的原因是( )
A.经冲洗后的葡萄上只有野生型酵母菌无其他杂菌
B.其他杂菌不能利用葡萄汁中的糖作碳源
C.在缺氧和呈酸性的发酵液中,酵母菌能生存,其他杂菌不适应环境而被抑制
D.酵母菌发酵产生大量酒精,杀死了其他杂菌
4.(2021高三上·疏附期中)下列有关细胞全能性的叙述正确的是( )
A.植物组织培养繁育花卉的原理是植物细胞具有全能性
B.动物克隆技术说明动物体细胞具有全能性
C.用植物的种子繁殖后代说明植物细胞具有全能性
D.细胞分化程度越高,全能性越高,分裂能力越强
5.(2021高三上·疏附期中)分离出的微生物需要用鉴别培养基进行鉴定,下列不是鉴别培养基的是( )
A.加入酚红的培养基 B.加入刚果红的培养基
C.加入伊红—美蓝的培养基 D.加入纤维素粉的培养基
6.(2021高三上·疏附期中)下列有关胚胎发育过程的叙述错误的( )
A.囊胚时期的细胞尚未分化,所有细胞都有发育的全能性
B.卵裂球的每个细胞核中,染色体数进行着2N→4N的有规律的周期性变化
C.精子和卵细胞表面有相互识别的糖蛋白
D.胚胎移植是获得“试管婴儿”的必需技术手段
7.(2021高三上·疏附期中)普通小麦是六倍体,有42条染色体科研人员用花药离体培养培育出的小麦幼苗是( )
A.单倍体、体细胞中有21条染色体
B.三倍体、体细胞中有21条染色体
C.三倍体、体细胞中有三个染色体组
D.单倍体、体细胞中有一个染色体组
8.(2021高三上·疏附期中)如图是人工种子的结构简图,对其叙述不正确的是( )
A.人工种子可以工厂化生产,播种人工种子可以节省粮食
B.胚状体承担的功能是分裂、分化成根、茎、叶
C.胚状体是由未分化的、具有分裂能力的细胞组成
D.人工种子的胚乳中含有胚状体发育需要的营养物质,还可以添加农药和植物生长调节剂
9.(2021高三上·疏附期中)以下关于能分解尿素的细菌的说法,正确的是 ( )
A.能分解尿素的原因是能合成蛋白酶
B.分离该种细菌时以尿素作为唯一碳源
C.环境中含有大量的尿素诱导该细菌产生了分解尿素的特性
D.用以尿素为唯一氮源且添加了酸碱缓冲剂的培养基培养该菌后不会使酚红指示剂变红
10.(2021高三上·疏附期中)下列有关泡菜的制作和亚硝酸盐含量的测定的实验叙述中,正确的是( )
A.将新鲜蔬菜与煮沸冷却的盐水(盐和清水的质量比为5:1)混匀装瓶
B.发酵过程始终要保持密封状态,泡菜坛盖边缘的水槽中要始终装满水
C.在酸化条件下,亚硝酸盐与N-1-萘基乙二胺盐酸盐发生重氮化反应
D.随发酵进行,亚硝酸盐含量逐渐增加,用比色法可进行亚硝酸盐含量的测定
11.(2021高三上·疏附期中)随着生物科学技术的发展,生产动物新个体的方式变得越来越多样化。如图表示胚胎工程技术研究及应用的相关情况,供体1是良种荷斯坦高产奶牛,供体2是健康的黄牛,下列相关叙述错误的是( )
A.应用1中获得的良种小牛为雌性,是无性生殖的产物
B.应用2、3、4所用的受精卵可以不通过人工授精获得
C.应用3过程中对桑葚胚阶段的胚胎进行分割时,要注意将内细胞团均等分割
D.应用4中的组织和器官是通过对胚胎干细胞进行定向诱导分化得到的
12.(2021高三上·疏附期中)若下图表示生物工程操作中某些过程的模式图,请判断以下说法错误的是( )
A.如果A、B是白菜和甘蓝的原生质体,可用聚乙二醇(PEG)处理使其融合为C
B.如果上图存在于单克隆抗体制备过程中,得到的杂交瘤细胞C还需要在选择培养基上做二次筛选
C.如果植物细胞A、B融合为C细胞,长出细胞壁的C细胞经过植物组织培养后长成杂种植株
D.如果A、B分别是优良奶牛的精子和来自卵巢的卵母细胞,则都需要处理后才能完成体外受精
13.(2021高三上·普宁月考)下图为用取自基因型为AaBb的胡萝卜韧皮部细胞培育出胡萝卜小苗的过程,下列叙述中不正确的是( )
A.a→b过程是通过细胞有丝分裂完成的
B.b→c→d过程发生了细胞分化
C.a→b过程中所需的营养来自培养基
D.通过图示过程获得的许多小苗长成的植株,其基因型、表现型肯定相同
14.(2021高三上·疏附期中)“筛选”是生物工程中常用的技术手段。下列有关叙述错误的是( )
A.基因工程育种时,需要筛选出含有目的基因的受体细胞
B.单倍体育种时,需要对F1的花药进行筛选后才可继续组织培养
C.胚胎移植前,需要对来自供体母牛子宫内的胚胎进行质量筛查
D.制备单克隆抗体时,需从分子水平筛选能产生所需抗体的杂交瘤细胞
二、综合题
15.(2021高三上·疏附期中)植物的花药培养在育种上有特殊的意义。植物组织培养可用于无病毒植株及细胞产物的工厂化生产等方面。请回答相关问题:
(1)利用月季的花药离体培养产生单倍体时,选材非常重要。一般来说,在 期花药培养的成功率最高。为了选择该期的花药,通常选择 的花蕾。确定花粉发育时期最常用的方法是 法,但是对于花粉细胞核不易着色的植物,需采用 法,该法能将花粉细胞核染成 色。
(2)若要进行兰花无病毒植株的培育,首先选择兰花的 作为外植体。从外植体到无病毒植株试管苗,要人为控制细胞的 和 过程。
(3)进行组织培养需配制MS培养基,在该培养基中常需要添加 、 等激素。欲利于根的分化,植物激素的用量比例应为 。
(4)无菌技术也是成功诱导出花粉植株的重要因素,下列各项中使用化学药剂进行消毒的是 ,采用灼烧方法进行灭菌的是 。(答序号)
①培养皿 ②培养基 ③实验操作者的双手 ④三角锥形瓶 ⑤接种环 ⑥花蕾
16.(2021高三上·疏附期中)我国首次在全球成功开发出人源化免单抗药物——“注射用人源化抗VEGF单克隆抗体”(SIM63),该抗体可以大大减少异源抗体对人类机体造成的免疫副反应。请回答下列相关问题:
(1)制备单克隆抗体过程中,小兔子必须经过 才能从其 中提取出所需要的淋巴细胞。研究发现被激活的B淋巴细胞内含有发达的内质网,这与其能 的功能相适应。
(2)B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合的原理是 。
(3)一般情况下,细胞内DNA合成除了主要途径以外还有一条辅助途径,而骨髓瘤细胞没有此辅助途径。DNA合成的主要途径可以被氨基碟呤阻断,加入适量氨基碟呤的培养基主要是为了淘汰 细胞,利用这一特性可以筛选出杂交瘤细胞。
(4)对经选择性培养的杂交瘤细胞,还需进行 ,经多次筛选,就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
(5)单克隆抗体最主要的优点在于 。
(6)单克隆抗体可用于治疗癌症,如果把抗癌细胞的单克隆抗体跟 、化学药物或细胞毒素相结合,制成“生物导弹”,借助其导向作用,能将药物定向带到癌细胞所在的位置,在原位杀死癌细胞。
17.(2021高三上·疏附期中)某园林花卉只有红色和白色两种花色。研究人员利用农杆菌转化法将外源基因D转入到该植物细胞中,最终获得了能开蓝花的植株。下图为Ti质粒和目的基因的部分结构模式图,以及限制酶1、酶2、酶3的酶切位点。请回答:
(1)基因D导入农杆菌之前需要用 提前处理农杆菌,使其成为感受态细胞。Ti质粒中的抗生素抗性基因 (填“能”或“不能”)用来筛选鉴定已经成功导入基因D的农杆菌,原因是 。
(2)tms、tmr分别表示生长素基因和细胞分裂素基因,若两种基因随T-DNA转移到植物细胞中,可能会对愈伤组织的增殖和分化产生影响,若要保留tms、tmr,则需要选择限制酶 对Ti质粒和基因D进行切割,若要剔除tms、tmr,则需要选择限制酶 对Ti质粒和基因D进行切割。
(3)研究人员将开白花植株的叶肉细胞和开红花植株的叶肉细胞放入 (填“高渗”或“低渗”溶液,用纤维素酶和果胶酶处理两种细胞获得了有活力的原生质体,经聚乙二醇诱导融合后,获得杂种细胞,再采用 技术,成功培育出开粉色花的植株。
18.(2021高三上·疏附期中)亨廷顿舞蹈症(HD)患者是由于编码亨廷顿蛋白的基因(H基因)序列中的三个核苷酸(CAG)发生多次重复所致。
(1)某HD家系图(图1)及每个个体CAG 重复序列扩增后,电泳结果如图2。
①仅据图1判断 HD不可能是 遗传病。
②结合图1和图2推测,当个体的所有H基因中 CAG 重复次数 25次时才可能不患病。与Ⅰ-1比较,Ⅱ-1 并未患病,推测该病会伴随 呈渐进性发病。
③与Ⅰ-1比较,Ⅱ-1、Ⅱ-3、Ⅱ-4、Ⅱ-5的H基因中CAG重复次数均有增加,这表明患者Ⅰ-1在 过程中异常H基因中的 CAG 重复次数会增加。
(2)由于缺乏合适的动物模型用于药物筛选,HD患者目前尚无有效的治疗方法。我国科学家利用基因编辑技术和体细胞核移植技术,成功培育出世界首例含人类突变H基因的模型猪,操作过程如图 3。
①从可遗传变异类型来看,模型猪发生的变异是 。
②筛选含有目的基因的体细胞,将细胞核移植到 中,构建重组细胞,再将重组细胞发育来的 移植到代孕母猪体内,获得子代F0,此过程依据的原理是 。
③将F0与野生型杂交得到F1,F1再与野生型杂交得到F2。在F0、F1、F2中,更适合作为模型猪的是F2个体,理由是 。
(3)HD患者表现为全身肌肉不自主的抽搐引起异常运动。研究发现,患者神经细胞内亨廷顿蛋白结构异常,在细胞内过度聚集无法被清除。患者神经细胞内结构异常的亨廷顿蛋白无法被清除,可能是在细胞内缺乏 。若结构异常的享廷顿蛋白在大脑皮层细胞中积累,会影响其对脊髓的调控,导致全身的肌肉不自主的抽搐,说明神经系统存在 调节。
19.(2021高一上·成都月考)幽门螺杆菌是引起胃炎、胃溃疡和十二指肠溃疡等疾病的“罪魁祸首”。下图是幽门螺杆菌结构模式图。请回答:
(1)幽门螺杆菌与酵母菌比较,二者共有的结构是 (填序号);二者的主要区别在于幽门螺杆菌 。
(2)沃伦和马歇尔用高倍显微镜观察慢性胃炎活体标本时,意外地发现了某种细菌,而且这种细菌总是出现在慢性胃炎标本中,而在正常的胃窦黏膜中则无这种细菌。他们根据这一现象,提出了关于慢性胃炎病因的假设。该假设最可能是 。
(3)为了进一步探究影响幽门螺杆菌生长繁殖的因素,某研究性学习小组在培养该菌过程中,发现了在某种细菌(简称W菌)的周围,幽门螺杆菌的生长繁殖受到抑制。他们把W菌接种在专门的培养基上培养,一段时间后,除去W菌,在此培养基上再培养幽门螺杆菌,结果是幽门螺杆菌仍然不能正常生长繁殖。
①据材料分析,研究小组的同学对“造成W菌周围的幽门螺杆菌不能正常生长繁殖”的原因最可能的假设是 。
②试参照上述材料设计实验验证①中的假设。
A.方法步骤:
a.制备培养基:取两个培养皿,按相同的营养成分配制成甲、乙两个培养基。
b.设置对照:在甲培养基上 W菌,乙培养基上 W菌,相同条件下培养一段时间后,除去 培养基上的W菌。
c.接种幽门螺杆菌:在甲、乙两培养基上分别接种相同的幽门螺杆菌。
d.培养观察:在 的条件下培养甲、乙两个培养基上的幽门螺杆菌。
B.实验结果:
培养基上的幽门螺杆菌的生长繁殖受到抑制,不能正常繁殖,而 培养基上的幽门螺杆菌的生长繁殖不受抑制,正常繁殖。
20.(2021高三上·疏附期中)
(1)某地区从1964年开始使用针对某种害虫M的杀虫剂,至1967年中期停用。下图是五年间害虫M的基因型频率变化曲线。R表示杀虫剂抗性基因,S表示野生敏感型基因。据
图回答:
①R基因的出现是 的结果。
②在RR基因型频率达到峰值时,RS、SS基因型频率分别为6%和1%,此时R基因的频率为 。
③1969年中期RR基因型几近消失,表明在不使用杀虫剂的环境条件下,RR基因型害虫比SS基因型的生存适应能力 (强、弱、相同)。
(2)为了培育对害虫M有抗性的水稻,育种工作者综合应用了多种育种方法,过程如下:
④从对该种害虫敏感的二倍体水稻植株上取花药离体培养,培养成的幼苗是 倍体。
⑤用γ射线照射上述幼苗,从中选出抗害虫M的幼苗,该法称为 ,其优点是 。
⑥取上述抗害虫M的幼苗进行组织培养扩大繁殖后,用 处理幼苗,使染色体数恢复正常,由此获得能正常有性生殖产生下一代的水稻新品种。
⑦若想利用“矮杆、不抗虫”和“高杆、抗虫”两个水稻品种,培育出“矮杆、抗虫”的新品种,可以采用杂交育种方法,其原理是 ;若大豆中无针对害虫M的抗性基因,为了让大豆也能具有与上述水稻相同的抗虫基因,最好采用的方法是 。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、纤维素酶是一种复合酶,包括C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶,能将纤维素水解形成葡萄糖,A正确;
B、加酶洗衣粉中酶不是直接来自生物体的,是经过酶工程改造的产品,酶稳定性强,因而可以保存较长时间,可随时使用,B正确;
C、尿素分解菌合成的脲酶能将尿素分解成氨和二氧化碳,C错误;
D、酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力,可以用单位时间、单位体积反应物的减少或者底物的增加量表示,D正确。
故答案为:C。
【分析】(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的10-10倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
2.【答案】B
【知识点】基因工程的应用
【解析】【解答】基因工程药物从化学成分上分析都应该是蛋白质。干扰素、白细胞介素、乙肝疫苗的化学本质都是蛋白质,都属于基因工程生产的药物,而青霉素是由青霉菌产生的,其化学本质不是蛋白质,不属于基因工程生产的药物,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】基因工程药物(从化学成分上分析都应该是蛋白质):
(1)来源:转基因工程菌(工程菌——用基因工程的方法,使外源基因得到高效率表达的菌株类细胞系)。
(2)成果:人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、生长激素、干扰素等。
3.【答案】C
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、冲洗的目的是洗去浮尘,在冲洗过程中,杂菌和酵母菌被洗掉的机会是均等的,A错误;
B、异养微生物都能利用糖,B错误;
C、在缺氧和呈酸性的发酵液中,酵母菌能生存,其他杂菌不能生长的根本原因是其他微生物不适应缺氧和酸性环境,C正确;
D、酵母菌发酵产生大量酒精和CO2,缺氧和呈酸性的发酵液杀死了其他杂菌,D错误。
故答案为:C。
【分析】果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,在无氧条件下,酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件,20℃左右,酒精发酵时,一般将温度控制在18~25℃,在葡萄酒自然发酵过程当中,其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。
4.【答案】A
【知识点】细胞分化及其意义;植物组织培养的过程;动物体细胞克隆
【解析】【解答】A、细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能,所以组织培养繁育花卉所利用的原理就是植物细胞具有全能性,A正确;
B、动物克隆技术说明高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性,B错误;
C、种子是器官,用种子繁殖后代不能说明植物细胞具有全能性,C错误;
D、细胞分化程度越高,全能性越低,分裂能力越弱,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。嫩枝或分化程度较低的部位的细胞分裂能力强、分化程度低,全能性容易表达,故外植体一般选用嫩枝或分化程度较低的部位成功率更高。
2、 :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。
3、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞分化的意义:是生物个体发育的基础;使多细胞生物中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。在细胞分化过程中,细胞的遗传信息和细胞的数量不变。
5.【答案】D
【知识点】培养基概述及其分类
【解析】【解答】A、尿素分解菌可以将尿素分解为氨,可以使酚红指示剂变红,所以加入酚红的培养基属于鉴别培养基,A正确;
B、纤维素分解菌能够产生纤维素酶,可以把纤维素分解为纤维二糖和葡萄糖,纤维素可以与刚果红染液结合呈红色,含有纤维素分解菌因为产纤维素酶可以分解纤维素而使菌落周围出现无色的透明圈,所以加入刚果红的培养基属于鉴别培养基,B正确;
C、伊红-美蓝培养基常用来鉴别大肠杆菌,菌落被染成深紫色,从菌落表面的反射光中还可以看到金属光泽。所以加入伊红-美蓝的培养基属于鉴别培养基,C正确;
D、只有纤维素粉而无其他碳源的选择培养基上纤维素是唯一的碳源,只有纤维素分解菌能够生存,其他微生物不能生存,可以筛选纤维素分解菌,属于选择培养基,D错误。
故答案为:D。
【分析】培养基为微生物提供生长、繁殖和积累代谢产物的营养物质。营养物质归纳为碳源、氨源、生长因子、无机盐和水。培养基按物理性质可分为固体培养基和液体培养基,液体培养基中加入凝固剂可以制成固体培养基;固体培养基一般用于微生物的鉴别、分离和计数,液态培养基常用于扩大化生产,观察细菌运动。根据化学成分分为合成培养基、天然培养基等;根据用途分为选择培养基、鉴别培养基。
6.【答案】A
【知识点】动物胚胎发育的过程
【解析】【解答】A、囊胚时期的细胞已经分化形成内细胞团和滋养层,其中内细胞团细胞都有发育的全能性,A错误;
B、卵裂过程中细胞通过有丝分裂方式增殖,因此卵裂球的每个细胞核中,染色体数进行着2N→4N的有规律的周期性变化,B正确;
C、精子和卵细胞表面有相互识别的糖蛋白,C正确;
D、“试管婴儿”主要采用了体外受精、胚胎移植等技术,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、动物胚胎发育的基本过程:
(1)受精场所是母体的输卵管上段。
(2)卵裂期:细胞有丝分裂,细胞数量不断增加,但胚胎的总体体积并不增加,或略有减小。
(3)桑葚胚:胚胎细胞数目达到32个左右时,胚胎形成致密的细胞团,形似桑椹,是全能细胞。
(4)囊胚:细胞开始出现分化(该时期细胞的全能性仍比较高)。聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织,中间的空腔称为囊胚腔。
(5)原肠胚:有了三胚层的分化,具有囊胚腔和原肠腔.。
2、有丝分裂不同时期的特点︰(1)间期∶进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
7.【答案】A
【知识点】染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体;单倍体育种
【解析】【解答】根据普通小麦为六倍体,42条染色体可判断,体细胞中含有6个染色体组,42条染色体。在减数分裂过程中,染色体数目减半,所以花药中配子含有3个染色体组,21条染色体。因此,科学家用花药离体培养培育出小麦幼苗是单倍体,含三个染色体组,21条染色体。
故答案为:A。
【分析】单倍体育种的原理是染色体变异(染色体组先成倍减少,再加倍,得到纯种),所用的方法是花药离体培养、秋水仙素诱导加倍。
8.【答案】C
【知识点】人工种子的制备
【解析】【解答】A、人工种子是利用植物组织培养技术获得的,可以进行工厂化生产,播种人工种子可以节省粮食,A正确;
B、人工种子中的胚状体承担的功能是分裂、分化成根、茎、叶,B正确;
C、人工种子的胚状体已经分化出胚芽,C错误;
D、人工种子的胚乳中含有胚状体发育需要的营养物质,还可以添加农药和植物生长调节剂,从而保证了人工种子的营养供应及其成活率,D正确。
故答案为:C。
【分析】人工种子是指通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,通过人工薄膜包装得到的种子。人工种子的组成包括人工种皮、人工胚乳和胚状体。与自然种子相比,人工种子的优点有不受季节限制;可以很方便运输和储存;不会造成遗传性状的改变。
9.【答案】D
【知识点】尿素分解菌的分离与计数
【解析】【解答】A、酶具有专一性,分解尿素的细菌之所以能分解尿素是因为能合成、分泌脲酶,A错误;
B、分离能分解尿素的细菌时以尿素作为唯一氮源,B错误;
C、环境中含有的大量的尿素对分解尿素的细菌起了选择作用,而非诱导作用,C错误;
D、该菌产生的脲酶把尿素分解为氨后,使pH升高,可使酚红指示剂变红,但添加酸碱缓冲剂后,阻止了pH的升高,因此培养基不使酚红指示剂变红,D正确。
故答案为:D。
【分析】培养基选择分解尿素的微生物原理:培养基的氮源为尿素,只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,以尿素作为氮源。缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素,缺乏氮源而不能生长发育繁殖,而受到抑制,所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。
10.【答案】B
【知识点】泡菜的制作;亚硝酸盐含量的测定
【解析】【解答】A、泡菜制作中应先加蔬菜,再加盐水,A错误;
B、由于乳酸菌的严格厌氧的,因此发酵过程始终要保持密封状态,泡菜坛盖边缘的水槽中要始终装满水,B正确;
C、在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,C错误;
D、随发酵进行,亚硝酸盐含量先逐渐增加,后又逐渐降低,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、泡菜的制作使用的微生物是乳酸菌,代谢类型是异养厌氧型,在无氧条件下乳酸菌能够将蔬菜中的葡萄糖氧化为乳酸。
2、泡菜的制作过程:按照清水与盐的质量比为4:1的比例配制盐水,将盐、水煮沸冷却。将经过预处理的新鲜蔬菜混合均匀,装入泡菜坛内,装至半坛时,放入蒜瓣、生姜及其他香辛料,继续装至八成满,再徐徐注入配置好的盐水,使盐水没过全部菜料,盖好坛盖。向坛盖边沿的水槽中注满水,以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境。在发酵过程中要注意经常向水槽中补充水。发酵时间长短受室内温度的影响。
3、泡菜中的亚硝酸盐含量可以用比色法测定,即在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应生成重氮盐,重氮盐与 N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。
11.【答案】C
【知识点】胚胎移植;胚胎工程的概念及其技术
【解析】【解答】A、应用1中获得的小牛为克隆牛,其细胞核遗传物质来源于供体1(荷斯坦高产奶牛),所以良种小牛是雌性,A正确;
B、应用2、3、4所用的受精卵不一定来源于体外受精,也可以来自体内受精,B错误;
C、对囊胚阶段的胚胎进行分割时需要将内细胞团进行均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育,C错误;
D、应用4中细胞为胚胎干细胞,进行定向诱导,可分化形成各种组织和器官,用于器官移植研究,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎,还需移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。 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,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葚或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氨中保存。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。
12.【答案】B
【知识点】单克隆抗体的制备过程;体外受精
【解析】【解答】A、如果A、B是白菜和甘蓝的原生质体,则诱导原生质体融合可用聚乙二醇(PEG)处理,使其融合为C,A正确;
B、如果上图存在于单克隆抗体制备过程中,得到的杂交瘤细胞C已经在选择培养基上筛选过,二次筛选应在多空培养板上进行,还需要经过专一抗体检验阳性和克隆化培养,B错误;
C、如果植物细胞A、B融合为C细胞,长出细胞壁的C细胞为杂种细胞,杂种细胞需要经过植物组织培养后长成杂种植株,C正确;
D、如果A、B分别是优良奶牛的精子和来自卵巢的卵母细胞,则在进行体外受精时,一般要把卵细胞培养到次级卵母细胞期,精细胞则要经过获能处理才能与次级卵母细胞接合为受精卵,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、诱导动物细胞融合的方法有物理法(电激等)、化学法(聚乙二醇PEG)、生物法(灭活的病毒)等。
2、单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
3、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。
(1)卵母细胞的采集和培养:①主要方法是:用促性腺激素处理使其超数排卵,然后从输卵管中冲取卵子,直接与获能的精子体外受精。②第二种方法:从已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞;第三种方法:是直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞,叫活体采卵
(2)精子的采集和获能:①收集精子的方法:假阴道法、手握法和电刺激法。②对精子进行获能处理:包括培养法和化学诱导法。
(3)受精:在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
13.【答案】D
【知识点】植物组织培养的过程;组织培养基的成分及作用
【解析】【解答】A、a→b过程是脱分化过程,是通过有丝分裂完成的,A正确;
B、b→c→d过程发生了细胞分化,是再分化形成根或芽等器官的过程,B正确;
C、a→b过程是脱分化过程,细胞不能进行光合作用,所需的营养来自培养基,C正确;
D、植物组织培养为无性繁殖过程,产生的植株基因型与亲本相同,但表现型由基因型和环境共同决定的,环境不同表现型就可能不同,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。嫩枝或分化程度较低的部位的细胞分裂能力强、分化程度低,全能性容易表达,故外植体一般选用嫩枝或分化程度较低的部位成功率更高。植物组织培养过程是:离体的植物器言、组织或细胞(外植体)脱分化形成愈伤组织,然后再分化生成根、芽,最终形成植物体。
2、植物组织培养的流程为:制备MS培养基→外植体消毒→接种→培养→移裁→栽培。
14.【答案】B
【知识点】单克隆抗体的制备过程;胚胎移植;单倍体育种
【解析】【解答】A、基因工程育种时,需要通过标记基因,筛选出含有目的基因的受体细胞,A正确;
B、单倍体育种中,通过对F1的花药离体培养获得的单倍体,需要利用秋水仙素处理幼苗使染色体加倍后,才能筛选出符合要求的品种,B错误;
C、胚胎移植前,需要对来自供体母牛子宫内的胚胎进行质量筛查,一般选择滋养层细胞检测,因为内细胞团将来发育成胎儿各组织,C正确;
D、单克隆抗体制备过程中,第一次筛选出杂交瘤细胞,第二次从分子水平筛选出产生所需抗体的杂交瘤细胞,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、标记基因的作用:鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞算选出来。
2、单倍体育种过程中包括两个技术:花药离体培养、秋水仙素处理单倍体幼苗。
3、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葚或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氨中保存。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。
4、单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
15.【答案】(1)单核靠边期;完全未开放;醋酸洋红;焙花青-铬矾;蓝黑
(2)茎尖分生组织;脱分化;再分化
(3)生长素;细胞分裂素;生长素多于细胞分裂素
(4)③⑥;⑤
【知识点】植物组织培养的过程;组织培养基的成分及作用
【解析】【解答】(1)一般来说,在单核靠边期花药培养的成功率最高;为了选择该期的花药,通常选择完全未开放的花蕾;确定花粉发育时期最常用的方法有醋酸洋红法,但是对于花粉细胞核不易着色的植物,需采用焙花青-铬矾法,该法能将花粉细胞核染成蓝黑色。
(2)若要进行兰花无病毒植株的培育,首先选择兰花茎尖分生组织作为外植体;从外植体到无病毒植株试管苗,要人为控制细胞的脱分化(或去分化)、再分化过程。
(3)进行植物组织培养需配制MS培养基,在该培养基中常需要添加生长素和细胞分裂素等植物激素;欲利于根的分化,植物激素的用量比例应为生长素多于细胞分裂素。
(4)无菌技术也是成功诱导出花粉植物的重要因素,使用化学药剂进行消毒的对象为要保持活性的材料和实验者自身,即③实验操作者的双手和⑥花蕾;采用灼烧方法进行灭菌的是⑤接种环。
【分析】1、植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。嫩枝或分化程度较低的部位的细胞分裂能力强、分化程度低,全能性容易表达,故外植体一般选用嫩枝或分化程度较低的部位成功率更高。
2、植物组织培养的流程为:制备MS培养基→外植体消毒→接种→培养→移裁→栽培。
3、植物组织培养中植物激素使用:物组织培养中关键性激素是生长素和细胞分裂素;同时使用生长素和细胞分裂素时,两者用量的比例影响植物细胞的发育方向。
4、植物组织培养的注意事项:(1)接种时应注意的事项:①接种室要消毒;②无菌操作;接种时要防止交叉污染;③接种完立刻盖好瓶口。(2)外植体接种前,需要将接种室、接种箱灭菌和对外植体消毒的操作:①接种前一天,将接种室的四个角落用甲醛溶液和高锰酸钾重蒸。②接种前1小时,在接种室内用喷雾器喷洒来苏水;桌椅也用来苏水擦拭;接种箱内用甲醛溶液和高锰酸钾重蒸。③将灭菌室和接种箱内用紫外灯灭菌。④接种前,操作者用肥皂清洗双手,擦干,再用酒精棉球擦拭双手。⑤用次氯酸钠溶液将外植体消毒。
16.【答案】(1)免疫;脾脏;产生大量的抗体
(2)细胞膜的流动性
(3)骨髓瘤细胞及自身融合的骨髓瘤细胞
(4)克隆化培养及抗体检测
(5)特异性强、灵敏度高、并可大量制备
(6)放射性同位素
【知识点】单克隆抗体的制备过程;单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】(1)制备单克隆抗体过程中,小兔子必须经过免疫才能从其脾脏中提取出所需要的淋巴细胞。内质网可以对分泌蛋白进行加工,B淋巴细胞内含有发达的内质网,这与其能产生大量的抗体的功能相适应。
(2)B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合的原理是细胞膜的流动性。
(3)细胞内DNA合成除了主要途径以外还有一条辅助途径。加入适量氨基碟呤的培养基阻断了DNA合成主要途径,而骨髓瘤细胞没有辅助途径,这样骨髓瘤细胞及自身融合的骨髓瘤细胞就不能完成DNA的合成,所以被淘汰。
(4)对经选择性培养的杂交瘤细胞,还需进行克隆化培养及抗体检测,以确定杂交瘤细胞是否能产生所需抗体,经多次筛选,就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
(5)单克隆抗体最主要的优点在于特异性强、灵敏度高、并可大量制备。
(6)单克隆抗体可用于治疗癌症,如果把抗癌细胞的单克隆抗体跟放射性同位素、化学药物或细胞毒素相结合,制成“生物导弹”,借助其导向作用,能将药物定向带到癌细胞所在的位置,在原位杀死癌细胞。
【分析】1、单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
2、单克隆抗体的最主要优点就是特异性强,灵敏度高,能够大量制备。单克隆抗体的作用:①作为诊断试剂(最广泛的用途):具有准确、高效、简易、快速的优点;②用于治疗疾病和运载药物:主要用于治疗癌症,可制成“生物导弹”。
17.【答案】(1)Ca2+(CaCl2);不能;不论农杆菌中是否导入基因D,农杆菌都能在含有该抗生素的培养基上生长
(2)2、3;1、2
(3)高渗;植物组织培养
【知识点】植物组织培养的过程;基因工程的基本操作程序
【解析】【解答】(1)将目的基因转入农杆菌之前,常用Ca2+处理农杆菌使其成为感受态细胞。根据目的基因的酶切位点可知,将目的基因导入农杆菌不会破坏破坏农杆菌Ti质粒中的抗生素抗性基因,因此无论农杆菌中是否导入基因D,农杆菌都能在含有该抗生素的培养基上生长,即不能用Ti质粒中的抗生素抗性基因来筛选鉴定已经成功导入基因D的农杆菌。
(2)由图可知,基因D含有三个酶切位点,若要保留tms、tmr,则使用酶2和酶3切割Ti质粒和目的基因,若要剔除tms、tmr,则使用酶1和酶2切割Ti质粒和目的基因。
(3)用纤维素酶和果胶酶处理两种细胞获得的原生质体没有细胞壁,为了防止吸水涨破,应将开白花植株的叶肉细胞和开红花植株的叶肉细胞放入高渗溶液中。由一个细胞直接培育成完整的植株采用的是植物组织培养技术,利用的原理是植物细胞的全能性。
【分析】1、将目的基因导入受体细胞∶根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
2、“分子手术刀”-限制性核酸内切酶(限制酶): (1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。(2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。(3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。
3、进行植物体细胞杂交时先用酶解法去除植物细胞的细胞壁,进行植物原生质体的融合,形成杂种细胞,再通过植物的组织培养将杂种细胞培育成杂种植株。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。嫩枝或分化程度较低的部位的细胞分裂能力强、分化程度低,全能性容易表达,故外植体一般选用嫩枝或分化程度较低的部位成功率更高。
18.【答案】(1)伴X染色体显性和伴Y色体;均不超过;年龄增长;减数分裂形成配子
(2)基因突变;去核卵母细胞;早期胚胎;动物细胞核具有全能性;随着繁殖代数增加后个体的H基因中CAG重复次数更高,发病更早或更严重
(3)分解结构异常享廷顿蛋白的酶;分级
【知识点】人类遗传病的类型及危害;动物细胞核移植技术;神经系统的分级调节
【解析】【解答】根据图2,Ⅰ-1子代的电泳条带可推测,在Ⅰ-1减数分裂产生配子的过程中,H基因中CAG的重复次数会增加。
(1)①仅据图1可看出,父亲患病,后代女儿有患病的,也有未患病,所以该病一定不是X染色体显性遗传病,也不是Y染色体遗传病,有可能是常染色体显性、隐性或X染色体隐性遗传病。故HD不可能是伴X染色体显性和伴Y染色体遗传病。
②从图2中看出Ⅰ-1重复次数超过25次,还未达到50次就患病了,所以不患病需要CAG重复次数均不超过25次。Ⅱ-1是暂未发病,且Ⅱ代个体的年龄在15-20岁之间。可推测该病会伴随年龄的增长呈渐进性发病。
③Ⅱ-1、Ⅱ-3、Ⅱ-4、Ⅱ-5是Ⅰ-1的孩子,所以推测在Ⅰ-1减数分裂产生配子时,有DNA的复制,可以进行CAG的重复,所以推测患者Ⅰ-1在减数分裂形成配子过程中异常H基因中的CAG重复次数会增加。
(2)①图3显示将人的H基因片段CAG重复150次转入猪体内(将人突变的亨廷顿基因插入到猪的内源性亨廷顿基因),改变了猪的H基因,所以是可遗传变异中的基因突变。
②动物的核移植技术需要将细胞核移植到动物的去核卵母细胞中,构建重组细胞,再将重组细胞发育来的早期胚胎移植到代孕母猪体内,获得子代F0,由于重组细胞能发育成完整个体体现了动物细胞核具有全能性。
③由于亲代在减数分裂形成配子过程中异常H基因中的CAG重复次数会增加,即随着繁殖代数增加后个体的H基因中CAG重复次数更高,从而导致子代发病更早或更严重,能够更早的进行研究,因此更适合作为模型猪的是F2个体。
(3)HD患者表现为全身的肌肉不自主的抽搐引起异常运动,显然神经细胞内亨廷顿蛋白的积累会抑制抑制性神经递质的释放,进而使兴奋无法终止而引起异常运动。患者神经细胞内结构异常的亨廷顿蛋白过度聚集无法被清除,可能是细胞内缺乏分解结构异常亨廷顿蛋白的酶。若结构异常的亨廷顿蛋白在大脑皮层细胞中积累,则会使大脑细胞兴奋异常,进而会影响其对脊髓的调控,导致全身的肌肉不自主的抽搐,这说明神经系统存在分级调节。
【分析】1、几种常见的单基因遗传病及其特点:
(1)伴x染色体隐性遗传病:如红绿色盲、血友病等,其发病特点:男患者多于女患者;隔代交叉遗传,即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。
(2)伴x染色体显性遗传病:如抗维生素D性佝偻病,其发病特点:女患者多于男患者;世代相传。
(3)常染色体显性遗传病:如多指、并指、软骨发育不全等,其发病特点:患者多,多代连续得病。
(4)常染色体隐性遗传病:如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等,其发病特点:患者少,个别代有患者,一般不连续。
(5)伴Y染色体遗传:如人类外耳道多毛症,其特点是:传男不传女。
2、 动物细胞核移植技术: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。
3、脑中相应高级中枢会发出指令对低级中枢进行不断调整,就这样,机体的运动在大脑皮层以及其他中枢的分级调节下,变得更加有条不紊与精准。
19.【答案】(1)1、2、3、5;没有以核膜为界限的细胞核
(2)慢性胃炎可能与这种细菌有关
(3)W菌产生了不利于幽门螺杆菌生存的物质;接种;不接种;甲;相同且适宜;甲;乙
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;微生物的分离和培养
【解析】【解答】幽门螺杆菌是原核生物,没有以核膜为界限的细胞核,而酵母菌是真核生物。分析题图:图示为幽门螺杆菌(原核生物)结构模式图,其中1表示细胞壁;2表示细胞膜; 3表示核糖体,是蛋白质的合成场所;4表示拟核(其中只有DNA);5表示细胞质。
(1)幽门螺杆菌是原核生物,而酵母菌是真核生物,两者共有的结构是1细胞壁、2细胞膜、3核糖体、5细胞质。原核生物与真核生物相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核(没有核膜、核仁和染色体)。
(2)根据题干信息“这种细菌总是出现在慢性胃炎标本中,而正常的胃窦粘膜则没有这种细菌。”可知慢性胃炎可能与这种细菌有密切关系。
(3)①据材料“造成W菌周围的幽门螺杆菌不能生长繁殖”分析可知,W菌可能产生了不利于幽门螺杆菌生存的物质。②实验设计需要遵循对照原则和单一变量原则, 因此验证实验的方法步骤如下:a.制备培养基:取两个培养皿,按相同的营养成分配制成甲、乙两个培养基。b.设置对照:在甲培养基上接种W菌,乙培养基上不 接种W菌,相同且适宜条件下培养一段时间后, 除去甲培养基上的W菌。c.接种幽门螺杆菌:在甲、乙两培养基上分别接种相同的幽门]螺杆菌。d.培养观察:在相同且适宜条件下培养甲、乙两个培养基上的幽门螺杆菌。实验结果是:甲培养基上的幽门螺杆菌的生长繁殖受到限制,不能正常繁殖,而乙培养基上的幽门螺杆菌的生长繁殖不受限制,正常繁殖。
【分析】原核细胞、真核细胞的比较
原核细胞 真核细胞
主要区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的细胞核
遗传物质 都是DNA
细胞核 无核膜、核仁,遗传物质DNA分布的区域称拟核;无染色体 有核膜和核仁;核中DNA与蛋白质结合成染色体
细胞器 只有核糖体,无其他细胞器 有线粒体、叶绿体、高尔基体等复杂的细胞器
细胞壁 细胞壁不含纤维素,主要成分是糖类和蛋白质形成的肽聚糖 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,真菌细胞壁的主要成分是几丁质
举例 放线菌、蓝藻、细菌、衣原体、支原体 动物、植物、真菌、原生生物(草履虫、变形虫)等
增殖方式 一般是二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
20.【答案】(1)基因突变;96%;弱
(2)单倍体;诱变育种;能提高突变频率,大幅度改良某些生物性状;秋水仙素;基因重组;基因工程
【知识点】基因突变的特点及意义;基因频率的概念与变化;育种方法综合
【解析】【解答】分析曲线图:某地区从1964年开始使用杀虫剂杀灭蚊子幼虫,RR基因型频率逐渐升高,而RS和SS基因型频率逐渐降低;1967年中期停用杀虫剂后,RR基因型频率逐渐降低,而RS和SS基因型频率逐渐升高。
(1)基因突变是产生新基因的途径,R为杀虫剂抗性基因,是基因突变产生的。
(2)RS、SS基因型频率分别为6%、1%,则RR基因型频率为93%,此时R基因的频率=RR基因型频率+1/2RS基因型频率=93%+3%=96%。
(3)某地区从1964年开始使用针对某种害虫M的杀虫剂,至1967年中期停用。在不使用杀虫剂的环境条件下,1969年中期RR基因型几近消失,而SS基因型频率逐渐升高,说明RR基因型害虫比SS基因型的生存适应能力弱。
(4)从对该种害虫敏感的二倍体水稻植株上取花药离体培养,培养成的幼苗是由配子直接发育而来,因此该幼苗是单倍体。
(5)用γ射线照射上述幼苗,从中选出抗害虫M的幼苗,该法称为诱变育种,其原理是基因突变,优点是能提高突变频率,大幅度改良某些生物性状。
(6)取上述抗害虫M的幼苗进行组织培养扩大繁殖后,用秋水仙素处理幼苗,抑制纺锤体的形成,使染色体数恢复正常,由此获得能正常有性生殖产生下一代的水稻新品种。
(7)若想利用“矮杆、不抗虫”和“高杆、抗虫”两个水稻品种,培育出“矮杆、抗虫”的新品种,可以采用杂交育种方法,其原理是基因重组;若大豆中无针对害虫M的抗性基因,为了让大豆也能具有与上述水稻相同的抗虫基因,最好采用的方法是基因工程。
【分析】1、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因。
2、显性基因的=显性纯合子的基因型频率+杂合子基因型频率的一半;隐性基因的=隐性纯合子的基因型频率+杂合子基因型频率的一半。
3、四种常见的育种方法:
杂交育种 诱变育种 单倍体育种 多倍体育种
方法 杂交→自交→选优 辐射诱变、激光诱变、化学药剂处理 花药离体培养、秋水仙素诱导加倍 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
原理 基因重组 基因突变 染色体变异(染色体组先成倍减少,再加倍,得到纯种) 染色体变异(染色体组成倍增加)
举例 高杆抗病与矮杆抗病小麦杂交产生矮杆抗病品种 高产量青霉素菌株的育成 三倍体西瓜、八倍体小黑麦 抗病植株的育成
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