2022-2023学年江苏省南京重点大学附中高二(下)期中生物试卷-普通用卷(有解析)

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名称 2022-2023学年江苏省南京重点大学附中高二(下)期中生物试卷-普通用卷(有解析)
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资源类型 教案
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科目 生物学
更新时间 2023-05-29 11:00:42

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2022-2023学年江苏省南京重点大学附中高二(下)期中生物试卷
一、单选题(本大题共15小题,共31.0分)
1. 我国利用不同微生物的发酵作用制作食品的历史悠久,在多种文献中均有记载:
①《齐民要术》中记载:“作盐水,令极咸,于盐水中洗菜,即内雍中。”
②《北山酒经》中记载:“每坛加蜡三钱,竹叶五片,隔水煮开,乘热灌封坛口。”
③《齐民要术》中记载了多种利用谷物酿制食醋的工艺,其经历的三个主要发酵过程为糖化→酒化→醋化。
④《本草纲目拾遗》中记述:“豆腐又名菽乳,以豆腐腌过酒糟或酱制者,味咸甘心。”
下列说法错误的是(  )
A. ①介绍的是泡菜制作技术,配制的盐水要煮沸冷却后使用
B. ②中加热杀菌保存酒液的原理和方法,与酿酒中普遍使用的巴氏消毒法基本相同
C. ③中食醋的酿制过程:淀粉先在微生物的作用下分解成葡萄糖,葡萄糖再在酵母菌的作用下分解成酒精,最后醋酸菌在氧气充足时将糖分解成醋酸,当缺少氧气时将乙醇变为乙酸
D. ④从微生物培养的角度看,豆腐是固体培养基,接种时不需要对其进行严格灭菌
2. 下列关于微生物培养及利用的叙述,错误的是(  )
A. 利用尿素固体培养基可杀死其他微生物,而筛选能利用尿素的微生物
B. 配制培养基时应根据微生物的种类调整培养基的pH
C. 酵母菌不能直接利用糯米淀粉发酵得到糯米酒
D. 适宜浓度的酒精可使醋酸菌活化
3. 如图是研究人员从红棕壤中筛选高效分解尿素的细菌的过程示意图,有关叙述错误的是(  )
A. 实验中锥形瓶、培养皿常用干热灭菌法灭菌
B. 步骤③纯化分解尿素细菌的原理是将聚集的细菌分散,获得单菌落
C. 步骤③采用稀释涂布平板法接种,并需向牛肉膏蛋白胨培养基中加入尿素
D. 步骤④挑取③中不同的菌落分别接种,比较细菌分解尿素的能力
4. 下列有关植物组织培养和动物细胞培养的叙述,正确的是(  )
A. 动物细胞培养和植物组织培养所用都是液体培养基
B. 植物韧皮部细胞和小鼠杂交瘤细胞经离体培养均能获得新个体
C. 动物细胞培养和植物组织培养都必须在加5%CO2的混合气体条件下进行
D. 植物组织培养可用于突变体的培育,动物细胞培养可用于筛选抗癌药物
5. 细胞工程中,选择合适的生物材料是成功的关键。下列选择不合理的是(  )
A. 选择胚胎细胞作为核供体进行核移植可提高克隆动物的成功率
B. 选择高度分化的动物体细胞进行培养有利于获得大量细胞
C. 选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗
D. 选择植物的愈伤组织进行诱变处理可获得优质的突变体
6. 2019年1月24日,我国科学家宣布世界首批疾病克隆猴--5只生物节律紊乱体细胞克隆猴在中国诞生,开启了克隆猴模型应用于生命科学研究的“春天”。科学家采集了一只一岁半的、睡眠紊乱最明显的 BMAL1(生物节律基因)敲除猴A6的体细胞,通过体细胞核移植技术,获得了 5只克隆猴--这是国际上首次成功构建一批遗传背景一致的生物节律紊乱捞猴模型。下列相关叙述错误的是(  )
A. 体细胞核移植技术的原理是动物细胞(核)的全能性
B. 5只克隆捞猴细胞核基因型与核供体细胞完全一致
C. 体细胞核移植需用取自新鲜卵巢的卵母细胞直接做受体细胞
D. 该研究可弥补实验捞猴繁殖周期长、单胎数量少的不足
7. 图为双抗体夹心法是医学上常用的定量检测抗原的方法,利用细胞工程技术制备的单克隆抗体能增强该过程的有效性,下列相关叙述正确的是(  )
A. 将相关抗原注射到小鼠体内,可从小鼠脾脏中获得所需的单克隆抗体
B. 固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合,这是由于两者结构相同
C. 加入酶标抗体的目的是通过测定酶反应产物量来判断待测抗原量
D. 该方法与只使用单克隆抗体相比,能增加识别抗原的种类
8. 动物细胞培养是动物细胞工程的基础,如图所示:a、b、c表示现代生物技术,①②③表示结果。根据图示分析,下列说法正确的是(  )
A. 若a是核移植技术,①反映了动物细胞也具有全能性
B. 若c是胚胎分割技术,③中个体的基因型和表型一定相同
C. ①②③中作为受体的动物品种是珍稀的或存量少的雌性动物
D. 若b是体外受精技术,则②为良种家畜快速大量繁殖提供了可能
9. 下列有关哺乳动物的受精卵形成过程的叙述正确的是(  )
①获能精子与卵子相遇时释放多种酶
②获能精子与卵子相遇时释放的酶可溶解透明带、卵细胞膜
③卵子与精子结合前已完成减数分裂Ⅱ
④精子和卵子的细胞核经过相关生理过程,分别形成雄原核和雌原核
⑤精子触及卵细胞膜的瞬间,透明带迅速发生生理反应,阻止后来的精子进入透明带
A. ①②⑤ B. ②③④ C. ①④⑤ D. ②④⑤
10. 如表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点,图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点,请分析下列叙述正确的是(  )
限制酶 BamHⅠ HindⅢ EcoRⅠ SmaⅠ
识别序列及切割位点 G↓GATCC
CCTAG↑G A↓AGCTT
TTCGA↑A G↓AATTC
CTTAA↑G CCC↓GGG
GGG↑CCC
A. 一个图1所示的质粒分子经SmaⅠ切割前后,分别含有0个和4个游离的磷酸基团
B. 若对图中质粒进行改造,插入的SmaⅠ酶切位点越多,质粒的热稳定性越高
C. 用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒,可以使用SmaⅠ切割
D. 使用EcoRⅠ限制酶同时处理质粒、外源DNA可防止质粒和外源DNA发生自身环化
11. 如图为形成cDNA和PCR扩增的过程示意图。据图分析,下列说法正确的是(  )
A. 催化②⑤过程的酶都是DNA聚合酶,都能耐高温
B. 催化①过程的酶是RNA聚合酶
C. ④过程发生的变化是引物与单链DNA结合
D. 如果图中RNA单链中A与U之和占该链碱基总数的40%,则图中一个双链DNA中,A与U之和也占该双链DNA碱基总数的40%
12. 利用乳房生物反应器生产人白蛋白的转基因牛的相关叙述中,正确的是(  )
A. “转基因动物”是指体细胞中出现了新基因的动物
B. 所谓“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中含有更多的人白蛋白基因
C. 人们只有在转基因牛的乳汁中才能获取人白蛋白,是因为人白蛋白基因只在转基因牛的乳腺细胞中是纯合的,而在其他细胞中则是杂合的
D. 因牛的肌肉细胞中也有人白蛋白基因,但因种种原因,不发生转录、翻译,故不能合成人白蛋白
13. 某一质粒载体如图所示,外源DNA插入到Ampr或Tetr中会导致相应的基因失活(Ampr表示氨苄青霉素抗性基因,Tetr表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用BamHⅠ酶切后,与用BamHⅠ酶切获得的目的基因混合,加入DNA连接酶进行连接反应,用得到的混合物直接转化大肠杆菌,之后受体细胞的类型(对两种抗生素表现出抗性r或敏感性s)不包含(  )
A. Ampr、Tetr B. Ampr、Tets C. Amps、Tetr D. Amps、Tets
14. 胰岛素可用于治疗糖尿病,但胰岛素注射后易在皮下堆积,需较长时间才能进入血液,进入血液后又易被分解,因此治疗效果受到影响。如图是新的速效胰岛素的生产过程,有关叙述错误的是(  )
A. 新的胰岛素的预期功能是构建新胰岛素模型的主要依据
B. 新的胰岛素生产过程中不涉及中心法则
C. 用大肠杆菌生产新的胰岛素不具有生物学活性
D. 新的胰岛素功能的发挥必须依赖于蛋白质正确的高级结构
15. 某实验室用两种方法进行酵母菌发酵葡萄糖生产酒精。甲发酵罐中保留一定量的氧气,乙发酵罐中没有氧气,其余条件相同且适宜。实验过程中,每小时测定两发酵罐中氧气和酒精的量,记录数据并绘成坐标曲线图。下列有关叙述正确的是( )
A. 实验结束时,消耗葡萄糖较多是甲发酵罐
B. 甲、乙两发酵罐分别在第4h和第0h开始进行无氧呼吸
C. 甲、乙两发酵罐实验结果表明,酵母菌为异养厌氧型生物
D. 该实验证明向发酵罐中连续通入大量的氧气可以提高酒精的产量
二、多选题(本大题共4小题,共12.0分)
16. 抗PD-L1单克隆抗体能与癌细胞膜表面的PD-L1特异性结合,因而具有治疗某些癌症的作用。如图是制备抗PD-L1单克隆抗体的示意图,下列叙述正确的是(  )
A. 在分离B淋巴细胞前,需要对小鼠注射PD-L1进行免疫处理
B. 多孔玻璃板中的细胞为B淋巴细胞和鼠骨髓瘤细胞的融合细胞
C. 图中细胞集落a~d既能大量增殖,又能产生抗体
D. 图中细胞集落a可用于扩大化培养生产抗PD-L1单克隆抗体
17. 下列关于转基因生物与安全性的叙述,错误的是(  )
A. 转基因培育的植物,理论上目的基因只存在于特定的组织中
B. 转基因技术与植物体细胞杂交技术均可打破生殖隔离,实现远缘杂交育种,培育出杂种新物种
C. 种植转基因抗虫棉时,常间行种植普通棉花以供害虫取食,其主要目的是保护物种多样性
D. 转基因花粉中若有毒蛋白或过敏蛋白,则它有通过食物链传递而引发人类食品安全问题的可能
18. 第三次全国大熊猫野外种群调查显示,全国野生大熊猫不足1600只,为保护和繁殖大熊猫,科研人员进行了如图实验,相关叙述正确的是(  )
A. 克隆熊猫培育成功的部分原因是卵细胞质具有调控细胞核发育的作用
B. 图中用激素处理可使供体超数排卵,代孕受体在移植前也需要进行相应处理
C. 图中的熊猫甲与亲代雌性大熊猫的性状基本相同
D. 熊猫乙和熊猫丙的基因型和表型不一定都相同
19. 研究人员用图1中质粒和图2中含目的基因的片段构建重组质粒(图中标注了相关限制酶切割位点),将重组质粒导入大肠杆菌后进行筛选及PCR鉴定。以下叙述正确的是(  )
A. 构建重组质粒的过程应选用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶
B. 使用DNA连接酶将酶切后的质粒和目的基因片段进行重组
C. 能在添加四环素的培养基上生存一定是含有重组质粒的大肠杆菌
D. 利用PCR鉴定含目的基因的大肠杆菌时应选用引物甲和引物丙
三、探究题(本大题共5小题,共57.0分)
20. 某小组利用塑料饮水杯、充氧泵、空气过滤器、回旋式单向阀、硅胶管等材料制作的一种新型的果酒、果醋两用发酵装置,如图。请分析回答:
(1)制作果酒、果醋的微生物的代谢类型分别是 ______ 型、 ______ 型。
(2)图中 ______ 和不锈钢气泡石能为发酵罐中的培养液进行充氧操作, ______ 能为通入的空气进行无菌过滤,从而对发酵罐中的培养液实现无菌换气。
(3)酿制果酒时一般将温度控制在 ______ ℃,图示装置一般要先通气后紧闭软管夹,通气的目的是 ______ 。若要检测果汁发酵后是否有酒精产生,可从 ______ 取2mL发酵液加入试管,再滴加0.5mL ______ 溶液,观察是否呈现 ______ 色。
(4)图中排气构件由回旋式单向阀通过硅胶塞连接于排气口而成,使用前先在单向阀内装入约体积冷却的开水,这样处理的主要好处有 ______ 。(至少答出两点)
21. 产脂肪酶酵母可用于含油废水处理。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)常规微生物实验中,下列物品及其灭菌方法正确的是 ______ (填编号)。
编号 ① ② ③ ④
物品 培养基 接种环 培养皿 涂布器
灭菌方法 高压蒸汽 火焰灼烧 干热 臭氧
(2)称取10g某土壤样品,转入90mL无菌水中,制备成菌悬液,经 ______ 后,获得细胞密度不同的菌悬液,过程如图1。
分别取0.1mL菌悬液涂布在固体培养基上,其中106倍稀释的菌悬液培养后平均长出了46个酵母菌落,那么稀释倍数为106的试管中酵母菌的浓度是 ______ 个/mL,则该样本中每克土壤约含酵母菌 ______ 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 ______ 育种。将辐照处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,按照菌落直径大小进行初筛,选择直径 ______ 的菌落,纯化后获得A、B两突变菌株。
(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,结果如图2。据图2分析,应选择菌株 ______ 进行后续相关研究,理由是 ______ 。
22. 青蒿素是被誉为“世界上唯一有效的疟疾治疗药物”,几乎不溶于水,且对热不稳定,所以提取工艺一直难以突破。中国科学家屠呦呦因在抗疟疾药物青蒿素的提取方面做出了突出贡献而获2015年诺贝尔生理学或医学奖。图为组织培养获得含青蒿素较高的黄花蒿的基本流程。试回答下列问题:
(1)进行无菌操作时,需要用到 ______ 的酒精溶液,幼嫩的材料易在酒精溶液中失绿,所以浸泡时间要短,而且酒精处理后要用 ______ 冲洗。获得愈伤组织属于植物组织培养技术过程中的 ______ 阶段。
(2)题中④培养基与③培养基是否一致,并请说明理由: ______ 。
(3)外植体通常选取黄花蒿的分生区组织的原因是 ______ 。愈伤组织中提取不到青蒿素的原因是 ______ 。步骤③青蒿叶片组织加入抗生素的作用是 ______ 。
(4)对生根的青蒿组织继续培养得到了黄花蒿幼苗,幼苗移栽到大田之前需要栽种在消过毒蛭石中炼苗,目的是 ______ 。某小组得到的黄花蒿幼苗叶片颜色为黄色,可能的原因是培养基中没有添加 ______ 元素,也可能是 ______ 。
23. M基因编码的M蛋白在动物A的肝细胞中特异性表达。现设计实验,将外源DNA片段F插入M基因的特定位置,再通过特定生物学技术获得M基因失活的转基因克隆动物A,流程如图所示。回答下列问题:
(1)在构建含有片段F的重组质粒过程中,切割质粒DNA的工具酶能将特定部位的两个核苷酸之间的 ______ 断开。
(2)在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A成纤维细胞的原代和传代培养时,都要用到胰蛋白酶,作用分别是 ______ 、 ______ 。培养过程中,需要定期更换培养液,目的有 ______ 、 ______ 。
(3)与胚胎细胞核移植技术相比,体细胞核移植技术的成功率更低,原因是 ______ 。从早期胚胎中分离获得的胚胎干细胞,功能上具有 ______ 。
(4)鉴定转基因动物:以免疫小鼠的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合,筛选融合杂种细胞,制备M蛋白的 ______ 。简要写出利用其确定克隆动物A中M基因是否失活的实验思路: ______ 。
(5)获得克隆动物A时,除了转基因技术,还涉及的生物学技术有 ______ 。
24. 人体肝脏细胞中的乙醛脱氢酶2(ALDH2)是人体酒精代谢中的关键酶。研究人员利用定点诱变技术对ALDH2基因进行改造后在大肠杆菌中表达,获得具有较好溶解性的乙醛脱氢酶2。所用质粒和操作过程如图。其中,Ampr为氨苄青霉素抗性基因,Tetr为四环素抗性基因。质粒的外侧链为a链,内侧链为b链。基因Ampr转录的模板链属于a链的片段。改造后的ALDH2基因编码区首端到末端(其中一条链)的序列为5′-ATCCATGCGCTC…(中间核苷酸序列)CAGTGAGTAGCG-3′。四种限制酶的识别序列及切割位点见下表。请回答下列问题:
限制酶 BamHⅠ PstⅠ XhoⅠ XbaⅠ
识别序列和切割位点(5′→3′) G↓GATCC C↓TGCAG C↓TCGAG T↓CTAGA
(1)通过定点诱变技术可制备自然界原本 ______ (选填“存在”或“不存在”)的蛋白质。
(2)质粒复制的模板链是 ______ (选填“a”、“b”、“a和b”、“a或b”)链,基因Tet转录的模板链属于 ______ 的片段。若用Xh0I切割质粒后,形成的单链末端碱基序列为 ______ 。
(3)过程②需要的酶是 ______ 。过程③常采用 ______ 处理以提高操作效果。经过程④,在培养基上能形成菌落的大肠杆菌类型有 ______ 。
(4)为扩增目的基因,某同学设计了如下六种PCR引物,其中可选用(符合题意)的一对引物是 ______ (选填数字序号)。根据选定的引物,至少需经过 ______ 次循环,可获得32个符合要求的目的基因。
①5′-TCTAGAATCCATGCGCTC-3′
②5′-TCTAGACGCTACTCACTG-3′
③5′-CTGCAGATCCATGCGCTC-3′
④5′-GGATCCCGCTACTCACTG-3′
⑤5′-GGATCCATCCATGCGCTC-3′
⑥5′-CTCGAGCGCTACTCACTG-3′
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、根据以上分析可知,①介绍的是泡菜制作技术,配制的盐水要煮沸冷却后使用,以杀灭盐水中的微生物,防止杂菌污染,A正确;
B、根据以上分析可知,②中加热杀菌保存酒液的原理和方法,与酿酒中普遍使用的巴氏杀菌法基本相同,都是采用了低温加热处理的方法,B正确;
C、传统酿醋工艺先是淀粉在微生物作用下分解成葡萄糖,葡萄糖再在酒化酶的作用下反应生成乙醇,在氧气充足的条件下,乙醇再被氧化生成乙酸,C错误;
D、从微生物培养的角度看,豆腐是固体培养基,接种时不需要对其进行严格灭菌,需要利用空气中的毛霉孢子,D正确。
故选:C。
1、果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌,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,其代谢类型属于异养需氧型。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸;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℃。
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,酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18 30℃。
本题考查发酵的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
2.【答案】A
【解析】解:A、尿素固体培养基是以尿素为唯一氮源,不能杀死其他微生物,其筛选出尿素分解菌的原因在于只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,获得氮源,才能在此培养基中存活,其余微生物由于无法分解尿素,最终死亡,A错误;
B、配制培养基时应根据微生物的种类调整培养基的pH,如:培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性,培养细菌时需将pH调至中性或微碱性,B正确;
C、酵母菌不能直接利用糯米淀粉,需要利用酒曲中的酶将淀粉分解为葡萄糖,再利用酵母菌发酵得到糯米酒,C正确;
D、当缺少糖源时,醋酸菌能够将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,D正确。
故选:A。
1、培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质;根据物理性质分为固体培养基和液体培养基,培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐,其中碳源和氮源常采用蛋白胨和牛肉膏,因为它们来源于动物原料,含有糖、维生素和有机氮等营养物质。在提供上述几种主要营养物质的基础上,培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。
2、果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌,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,其代谢类型属于异养需氧型。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸;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℃。
3、培养基选择分解尿素的微生物的原理:只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,故选择培养基应以尿素作为唯一氮源。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。
本题考查微生物发酵和分离、培养的相关知识,要求考生识记传统发酵技术的相关原理和操作,以及分离分解尿素微生物的原理,能够运用所学知识完成分析判断。
3.【答案】C
【解析】解:A、实验中锥形瓶、培养皿常用干热灭菌法灭菌,A正确;
B、步骤③纯化分解尿素的原理是将聚集的细菌分散,可以获得单细胞菌落,B正确;
C、要筛选出能高效分解尿素细菌,所选用的培养基要以尿素为唯一氮源,但牛肉膏和蛋白胨中都可以提供氮源,因此步骤③所用的培养基中不能含有牛肉膏蛋白胨,C错误;
D、步骤④挑取③中不同种的菌落分别接种,比较细菌分解尿素的能力,D正确。
故选:C。
1、培养基按功能分:
种类 制备方法 特征 用途
选择培养基 培养基中加入某种化学成分 根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基使混合菌样中的劣势菌变成优势菌,从而提高该菌的筛选率 加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌
鉴别培养基 加入某种试剂或化学药品 依据微生物产生的某种代谢产物与培养基中特定试剂或化学药品反应,产生明显的特征变化而设计 鉴别和区分菌落相似的微生物伊红和美蓝培养基可以鉴别大肠杆菌
2、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,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
本题结合图解,考查微生物的分离和培养,要求考生识记培养基的基本成分、种类及功能;识记接种微生物常用的两种方法,能结合图中信息准确判断各选项。
4.【答案】D
【解析】解:A、动物细胞培养所用的是液体培养基,植物组织培养所用的是固体培养基,A错误;
B、植物韧皮部细胞经离体培养能获得新个体,小鼠杂交瘤细胞经离体培养不能获得新个体,B错误;
C、动物细胞培养必须在95%空气加5%CO2的混合气体条件下进行,植物组织培养不需要,C错误;
D、植物组织培养技术可用于突变体的培育,动物细胞培养技术可用于筛选抗癌药物,D正确。
故选:D。
植物组织培养和动物细胞培养的比较:
比较项目 植物组织培养 动物细胞培养
原理 细胞的全能性 细胞增殖
培养基性质 固体培养基 液体培养基
培养基成分 营养物质(蔗糖)、植物激素等 营养物质(葡萄糖)、动物血清等
培养结果 植物体 细胞株、细胞系
培养目的 快速繁殖、培育无毒苗等 获得细胞或细胞产物
本题考查动物细胞与组织培养过程、植物组织培养的条件及过程,要求考生识记动物细胞培养和植物组织培养的相关知识,能对两者进行比较和区分,再对选项作出准确的判断,属于考纲识记和理解层次的考查。
5.【答案】B
【解析】解:A、胚胎细胞的分化程度较低,全能性较高,因此选择胚胎细胞作为核供体进行核移植可提高克隆动物的成功率,A正确;
B、高度分化的动物体细胞一般不再分裂,因此选择高度分化的动物体细胞进行培养不利于获得大量细胞,B错误;
C、植物分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒,因此为了获得脱毒苗,可以选取植物的茎尖进行组织培养,C正确;
D、选择植物的愈伤组织进行诱变处理可获得优质的突变体,D正确。
故选:B。
1、植物组织培养技术的应用: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。
2、动物核移植包括体细胞核移植和胚胎细胞核移植,其中胚胎细胞核移植的难度较低,成功率较高。
本题考查细胞工程的相关知识,要求考生识记植物组织培养的过程及相关应用;识记动物体细胞核移植的过程及原理,能结合所学的知识准确判断各选项,属于考纲识记和理解层次的考查。
6.【答案】C
【解析】解:A、体细胞核移植技术才能得到克隆动物,原理是动物细胞(核)的全能性,A正确;
B、克隆捞猴细胞核基因型与核供体细胞完全一致,细胞质基因来源于受体细胞,B正确;
C、体细胞核移植需用取自新鲜卵巢的卵母细胞培养到减数第二次分裂的中期,再做受体细胞,C错误;
D、克隆动物可大量繁殖,可弥补实验捞猴繁殖周期长、单胎数量少的不足,D正确。
故选:C。
体细胞核移植过程:
本题考查细胞核移植的相关知识,要求考生识记核移植过程,能结合所学的知识准确判断各选项,属于考纲识记层次的考查。
7.【答案】C
【解析】A、将相关抗原注射到小鼠体内,可从小鼠脾脏中获得能产生相应抗体的B淋巴细胞,A错误;
B、分析上图可知,固相抗体和酶标抗体分别与抗原结合部位不同,说明两者结构不同,B错误;
C、加入酶标抗体的目的是通过酶的催化作用,检测底物含量,可通过酶反应产物量来测定待测抗原量,C正确;
D、该方法与只使用单克隆抗体相比,该方法未增加识别抗原的种类,D错误。
故选:C。
1、据图分析,固相抗体和抗原特异性结合,再与酶标抗体结构,催化特定底物形成检测产物。
2、单克隆抗体的制备过程的细节:
(1)二次筛选:①筛选得到杂交瘤细胞(去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞);
②筛选出能够产生特异性抗体的细胞群。
(2)细胞来源:B淋巴细胞:能产生特异性抗体,在体外不能无限繁殖;
骨髓瘤细胞:不产生专一性抗体,体外能无限繁殖。
(3)杂交瘤细胞的特点:既能大量增殖,又能产生特异性抗体。
本题以图形为载体,考查单克隆抗体的制备过程和免疫调节相关知识,意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系的能力;能运用所学知识,对生物学问题作出准确的判断。
8.【答案】D
【解析】解:A、动物细胞通过核移植技术获得动物个体只能证明动物细胞的细胞核具有全能性,A错误;
B、来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此若a是胚胎分割技术,则产生的①中,所有个体的基因型相同,但表型是基因型与环境共同作用的结果,因此表型不一定相同,B错误;
C、珍稀的或存量少的雌性动物属于保护动物,不能作为生物工程的受体,应该用本地中数量较多的雌性动物,C错误;
D、若b是试管动物技术,则通过体外受精和胚胎移植为良种家畜快速大量繁殖提供了可能,D正确。
故选:D。
1、动物细胞核移植技术表面动物细胞核具有全能性。
2、胚胎分割的特点:来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。
3、体外受精包括精子的采集和获能、卵母细胞的采集和培养、体外受精,该技术产生的动物称为试管动物。
本题结合概念图,考查核移植技术、体外受精技术、胚胎移植、胚胎分割,要求考生识记核移植技术的概念及理论基础,明确核移植体现了动物细胞核具有全能性;识记体外受精技术的应用;识记胚胎移植的过程和胚胎分割技术的特点。
9.【答案】C
【解析】解:①获能精子与卵子相遇时释放多种酶,以溶解卵细胞膜外的透明带等,①正确;
②获能精子与卵子相遇时释放的酶可溶解放射冠、透明带,②错误;
③卵子与精子结合前已完成减数分裂Ⅰ,③错误;
④受精过程中,精子的核变成雄原核、卵子的核成为雌原核,④正确;
⑤透明带反应是指当精子越过放射冠,进入透明带并接触卵细胞膜的瞬间,卵子发出指令,产生阻止后续的精子进入透明带的生理反应,⑤正确。
故选:C。
1、受精作用过程:a、顶体反应:精子释放顶体酶溶解卵丘细胞之间的物质,穿越放射冠;b、透明带反应:顶体酶可将透明带溶出孔道,精子穿入,在精子触及卵黄膜的瞬间阻止后来精子进入透明带的生理反应(它是防止多精子入卵受精的第一道屏障);c、卵细胞膜反应:精子外膜和卵黄膜融合,精子入卵后,卵黄膜会拒绝其他精子再进入卵内的过程(它是防止多精子入卵受精的第二道屏障);d、精子尾部脱落,原有核膜破裂形成雄原核,同时卵子完成减二分裂,形成雌原核;e、雌、雄原核融合形成合子。
2、胚胎干细胞具有胚胎细胞的特性,在形态上表现为体积小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外,在体外培养的条件下,可以增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可进行遗传改造。
本题主要考查受精作用的相关知识,要求学生有一定的理解分析能力,能够结合题干信息和所学知识进行分析应用。
10.【答案】B
【解析】解:A、质粒切割前是双链环状DNA分子,所有磷酸基团参与形成磷酸二酯键,故不含游离的磷酸基团。从图1可以看出,质粒上只含有一个SmaⅠ的切点,因此被该酶切割后,质粒变为线性双链DNA分子,因每条链上含有一个游离的磷酸基团,因此切割后含有两个游离的磷酸基团,A错误;
B、若对图中质粒进行改造,插入的SmaⅠ酶切位点越多,碱基GC的含量越多,形成的氢键越多,所以质粒的热稳定性越高,B正确;
C、基因表达载体必须具备目的基因、启动子、终止子、标记基因,图中质粒的标记基因为抗生素抗性基因,而SmaI的切割位点就在该基因上,切割不仅会破坏标记基因,也会破坏目的基因,因此用质粒和外源DNA构建重组质粒,不能使用SmaI切割,C错误;
D、使用EcoRⅠ限制酶同时处理质粒、外源DNA可能导致质粒和外源DNA发生自身环化,D错误。
故选:B。
根据题意和图示分析可知:在质粒上存在Sma I、EcoR I、HindⅢ和BamH I等四个酶切位点,但是Sma I的切割位点就在抗生素抗性基因上,该基因为载体的标记基因,因此不可用该酶切割。
在目的基因上,Sma I、EcoR I、HindⅢ和BamH I四种酶也存在酶切位点,但是Sma I酶的切割位点在目的基因中间序列,该酶切割不能获得完整的基因。
本题考查了DNA分子的结构和基因工程的相关知识,意在考查考生的识记能力和分析能力,难度适中。考生要能够识记环状DNA分子中无游离的磷酸基团,而链状DNA分子中含有2个游离的磷酸基团;理解运用不同的限制酶切割可以防止自身环化;识记基因表达载体的组成部分。
11.【答案】C
【解析】解:A、②⑤过程为DNA复制,这两个过程都需要DNA聚合酶的催化,其中⑤过程进行的温度是70~75℃,因此催化该过程的DNA聚合酶能耐高温,但催化②过程的酶不耐高温,A错误;
B、①为逆转录过程,催化该过程的酶是逆转录酶,B错误;
C、④为复性过程,发生的变化是引物与单链DNA链结合形成局部双链,C正确;
D、如果RNA单链中A与U之和占该链碱基含量的40%,根据碱基互补配对原则,则一个双链DNA中,A与T之和也占该DNA碱基含量的40%,DNA中不含U,D错误。
故选:C。
分析题图:图示为形成cDNA过程和PCR扩增过程示意图,其中①是由RNA形成单链DNA的过程,为逆转录过程;②是单链DNA合成双链DNA的过程,是DNA分子复制过程;③④⑤是多聚酶链式反应扩增DNA片段,其中③是高温变性、④是低温复性、⑤是中温延伸。
本题结合图解,考查基因工程、DNA分子结构的主要特点、DNA分子复制等知识,要求考生识记基因工程的原理及操作步骤,掌握各步骤中的相关细节;识记DNA分子复制的条件和DNA分子结构的主要特点,掌握碱基互补配对原则的应用,能正确分析题图,再结合图中信息准确答题。
12.【答案】D
【解析】解:A、“转基因动物”是指导入外源基因的动物,A错误;
B、所谓“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞表达出更多的人白蛋白,B错误;
C、人们只有在转基因牛的乳汁中才能获取人白蛋白,是因为人白蛋白基因只在转基因牛的乳腺细胞中才表达,C错误;
D、转基因牛的肌肉细胞中也有人白蛋白基因,但因种种原因,不发生转录、翻译,故不能合成人白蛋白,D正确。
故选:D。
乳房生物反应器即人类通过对某种动物的遗传基因进行改造,使这些动物的乳房可以产生和分泌出人们所需要的某些物质。“乳房生物反应器”的优点是:
1.动物的基因组成和人类相似,从人类染色体上切下来的任何基因都可以直接转移到动物体内。
2.动物乳腺细胞可以是任何基因正确表达,并正确进行后加工。
3.用动物乳房生产外源蛋白质产量很高。
4、用动物乳房生产药品不需要产品提纯,不需要复杂设备,动物吃的是草,生产的是奶,奶中含有珍贵的蛋白质,因此,“乳房生物反应器”是人们公认的、最理想的生物反应器。
本题考查基因工程的应用,要求考生识记基因工程的原理及操作步骤,了解基因工程技术的相关应用,能结合所学的知识准确判断各选项。
13.【答案】C
【解析】解:将此质粒载体用BamHⅠ酶切后,与用BamHⅠ酶切获得的目的基因混合,加入DNA连接酶进行连接反应,可能会出现质粒自身连接、目的基因之间相互连接、目的基因与质粒连接形成的重组质粒等情况。
(1)若质粒自身连接,则具有完整的氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性基因,能抗氨苄青霉素和四环素,即Ampr、Tetr;
(2)若目的基因之间相互连接,则不具有氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性基因,不能抗氨苄青霉素和四环素,即Amps、Tets;
(3)若目的基因与质粒连接形成的重组质粒,则具有完整的氨苄青霉素抗性基因,但不具有完整的四环素抗性基因,能抗氨苄青霉素,不能抗四环素,即Ampr、Tets。
故选:C。
分析题图:图示质粒含有两个标记基因,用BamHⅠ酶切会破坏四环素抗性基因。
本题考查基因工程的相关知识,解答本题的关键是掌握基因表达载体的构建过程,能结合图中和题中信息做出准确的判断。
14.【答案】B
【解析】解:A、构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键,因此图中合成出新的胰岛素基因最关键的一步是构建新的胰岛素模型,A正确;
B、新的胰岛素生产过程中涉及中心法则,B错误;
C、具有正常生物活性的人胰岛素需要内质网和高尔基体进行加工,而大肠杆菌(原核细胞)没有内质网和高尔基体,故用大肠杆菌生产新的胰岛素不具有生物学活性,C正确;
D、新的胰岛素功能的发挥必须依赖于蛋白质正确的高级结构,D正确。
故选:B。
分析题图:图示是利用蛋白质工程设计速效胰岛素的生产过程。蛋白质工程的过程:预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列(基因)。蛋白质工程得到的蛋白质一般不是天然存在的蛋白质。
本题结合利用蛋白质工程设计速效胰岛素的生产过程图解,考查蛋白质工程的相关知识,要求考生识记蛋白质工程的概念、过程及相关应用,能结合所学的知识准确判断各选项。
15.【答案】A
【解析】
【分析】
酵母菌是兼性厌氧型微生物,在氧气充足的条件下进行有氧呼吸产生二氧化碳和水,释放大量能量,在无氧条件下进行无氧呼吸产生二氧化碳和酒精。1mol葡萄糖无氧呼吸产生2mol二氧化碳和2mol酒精,1mol葡萄糖有氧呼吸消耗6mol氧气。在有氧条件下,无氧呼吸受抑制。
【解答】
本题的知识点是酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的产物和反应式,分析题图曲线获取信息是解题的突破口,对于有氧呼吸与无氧呼吸过程的理解、应用是解题的关键。
A、实验结束时,甲发酵罐的酒精产量是18mol,无氧呼吸消耗的葡萄糖为9mol,有氧呼吸消耗的葡萄糖是1mol,共10mol,乙发酵罐产生的酒精是15mol,无氧呼吸消耗的葡萄糖是7.5mol,因此实验结束时,消耗葡萄糖较多是甲发酵罐,A正确;
B、分析题图可知,甲发酵罐从第2h开始生成酒精,因此从第2h开始进行无氧呼吸,B错误;
C、分析题图可知,酵母菌既可以进行有氧呼吸也可以进行无氧呼吸,为兼性厌氧型微生物,C错误;
D、该实验证明向发酵罐中连续通入大量的氧气可以降低酒精的产量,D错误。
故选A。
16.【答案】ACD
【解析】解:A、在分离B淋巴细胞前,需要对小鼠注射PD-L1进行免疫,产生已免疫的B淋巴细胞,A正确;
B、多孔玻璃板中的细胞有未融合的B淋巴细胞和鼠瘤细胞,同种细胞融合的细胞,B淋巴细胞和鼠瘤细胞的融合细胞,B错误;
C、图中细胞集落a~d表示杂交瘤细胞,既能大量繁殖,又能产生抗体,C正确;
D、图中细胞集落a能产生抗PD-L1抗体,可扩大化培养生产抗PD-L1单克隆抗体,D正确。
故选:ACD。
据图分析,用PEG将B淋巴细胞和癌细胞融合,放在多孔玻璃板上进行培养,在选择培养基中筛选,筛选出的abcd细胞集落为杂交瘤细胞,再加入PD-L1抗原,只有a细胞集落呈现阳性。
本题考查单克隆抗体的制备过程,要求考生分析图中单克隆抗体的制备过程,能运用所学的知识准确判断各选项,属于考纲识记层次的考查。
17.【答案】ABC
【解析】解:A、转基因培育的植物,理论上目的基因存在于所有体细胞中,A错误;
B、转基因技术培育的物种和原来的非转基因生物属于同一物种,B错误;
C、种植转基因抗虫棉,常间行种植普通棉花是为了降低害虫的抗性基因进化的速度,C错误;
D、转基因花粉中若有毒蛋白或过敏蛋白,则它有通过食物链传递而引发人类食品安全问题的可能,D正确。
故选:ABC。
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)。对待转基因技术的正确做法是趋利避害,不能因噎废食。
本题考查转基因生物的安全性问题,要求考生识记转基因技术的安全性问题,了解人们对其引起的食物安全、生物安全及环境安全的争议,能运用所学的知识准确判断各选项。
18.【答案】ABD
【解析】解:A、克隆熊猫培育技术为细胞核移植技术,培育成功的部分原因是卵细胞质具有调控细胞核发育的作用,A正确;
B、图中激素处理供体,会促进其超数排卵,受精后产生更多胚胎;为了给移植胚胎创造良好的孕育条件,应对代孕母畜进行同期发情处理,B正确;
C、据图可知,熊猫甲的细胞核中的遗传物质来自雌性和雄性大熊猫,细胞质遗传物质来自雌性大熊猫,故其性状不一定与亲代雌性大熊猫相同,C错误;
D、熊猫乙和熊猫丙都是由精卵结合后发育而成,两者的基因型和表型不一定相同,D正确。
故选:ABD。
分析题图:图示为克隆熊猫和试管熊猫的形成过程,为了得到更多的早期胚胎,可以对供体使用超数排卵法处理,使供体排出更多的卵子。卵母细胞核与早期胚胎细胞细胞质融合形成重组细胞,经过早期胚胎培养形成早期胚胎,并通过胚胎移植移到代孕母体中,产生克隆熊猫。
本题结合图解,考查细胞核移植的相关知识,要求考生识记细胞核移植技术的概念、过程及应用,能正确分析题图,再结合所学的知识准确答题。
19.【答案】BD
【解析】解:A、选择的限制酶应在目的基因两端存在识别位点,但BamHⅠ可能使质粒中的两种标记基因都破坏,因此只能选BclⅠ和HindⅢ两种限制酶切割,A错误;
B、使用DNA连接酶将酶切后的质粒和目的基因片段进行重组,B正确;
C、能在添加四环素的培养基上生存的也可能是没有重组目的基因的大肠杆菌,C错误;
D、PCR技术要求两种引物分别和目的基因的两条单链结合,沿相反的方向合成子链,故所用的引物组成为图2中引物甲和引物丙,D正确。
故选:BD。
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。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。
4、目的基因的检测与鉴定:
(1)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--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。
(2)个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
本题考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的原理及操作步骤,掌握各操作步骤的相关细节,能结合所学的知识准确答题,属于考纲应用和理解层次的考查。
20.【答案】异养兼性厌氧 异养好氧 充氧泵 空气过滤器 18~30 有利于酵母菌的繁殖 出料口 酸性重铬酸钾 灰绿 及时排出气体、防止外界杂菌的污染、通过气泡的生成了解发酵状况、排气不需要人工控制等
【解析】解:(1)参与果酒制作的微生物是酵母菌,代谢类型是异养兼性厌氧,而参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其代谢类型是异养好氧。
(2)由图可知,图中充氧泵和不锈钢气泡石能为发酵罐中的培养液进行充氧操作,空气过滤器能为通入的空气进行无菌过滤,从而对发酵罐中的培养液实现无菌换气。
(3)果酒制作的适宜温度是18-30℃;图示装置一般要先通气后紧闭软管夹,其中通气的目的是让酵母菌进行有氧呼吸而繁殖;酒精可用酸性重铬酸钾溶液鉴定,颜色由橙色变成灰绿色。
(4)图中排气构件由回旋式单向阀通过硅胶塞连接于排气口而成,使用前先在单向阀内装入约体积冷却的开水,这样处理的好处有:能将发酵过程产生的气体及时排出发酵罐、可通过单向阀中气泡的生成了解发酵状况、能有效隔绝外界空气对发酵介质的氧化及外界杂菌的污染、排气不需要人工控制,使用方便等。
故答案为:
(1)异养兼性厌氧 异养好氧
(2)充氧泵 空气过滤器
(3)18~30 有利于酵母菌的繁殖 出料口 酸性重铬酸钾 灰绿
(4)及时排出气体、防止外界杂菌的污染、通过气泡的生成了解发酵状况、排气不需要人工控制等
1、参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作的原理:
(1)在有氧条件下,反应式如下:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量;
(2)在无氧条件下,反应式如下:C6H12O62CO2+2C2H5OH+能量。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:
当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
本题结合图解,考查果酒和果醋的制作,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验采用的方法、实验条件及相关操作等,需要考生在平时的学习过程中注意积累。
21.【答案】①②③ 梯度稀释 460 4.6×108 诱变 脂肪 较大 B 该菌株增殖速度快,单细胞蛋白产量高;降解脂肪能力强,净化效果好
【解析】解:(1)培养基常用高压蒸汽灭菌法进行灭菌;接种环常用火焰灼烧法进行灭菌;培养皿常用干热灭菌法进行灭菌;涂布器常用灼烧灭菌法进行灭菌。
故选:①②③。
(2)称取1.0g某土壤样品,转入99mL无菌水中,制备成菌悬液(该过程中已经稀释了100倍),经梯度稀释后,获得细胞密度不同的菌悬液。分别取0.1mL菌悬液涂布在固体培养基上,其中106倍稀释的菌悬液培养后平均长出了46个酵母菌落,则试管中酵母菌的浓度是460个/mL,则该样本中每克土壤约含酵母菌46÷0.1×106=4.6×108个。
(3)对分离所得的菌株采用射线辐照进行的是诱变育种。为筛选产脂肪酶酵母菌株,需要用以脂肪为唯一碳源的固体培养基;培养一段时间后,按照菌落直径大小进行初筛,选择直径较大的菌落,纯化后获得A、B两突变菌株。
(4)根据曲线图可知,菌株B的增殖速度快,则其单细胞蛋白产量高,而且其降解脂肪能力强,则净化效果好,因此应选择菌株B进行后续相关研究。
故答案为:
(1)①②③
(2)梯度稀释 460 4.6×108
(3)诱变 脂肪 较大
(4)B 该菌株增殖速度快,单细胞蛋白产量高;降解脂肪能力强,净化效果好
1、消毒和灭菌
消毒 灭菌
概念 使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物(不包芽孢和孢子) 使用强烈的理化因素杀死物体内外所用的微生物(包括芽孢和孢子)
常用方法 煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法、紫外线消毒法 灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌
适用对象 操作空间、某些液体、双手等 接种环、接种针、玻璃器皿、培养基等
2、分析曲线图:菌株B的增殖速度快,而且其降解脂肪能力强。
本题结合图表,考查微生物的分离和培养,要求考生识记无菌技术,掌握计数微生物的方法,能进行相关计算;并能正确分析曲线图,从中提取有效信息准确答题。
22.【答案】(体积分数为)70% 无菌水 脱分化 否,激素的种类和比例不同 分裂能力强,分化程度低,容易诱导形成愈伤组织 相关基因没有在愈伤组织表达 防止杂菌污染 使幼苗逐渐适应自然环境 镁/Mg 培养过程中没有给予光照
【解析】解:(1)进行无菌操作时,需要用体积分数为70%的酒精溶液消毒。因为幼嫩的材料易在酒精溶液中失绿,所以浸泡时间要短,而且酒精处理后要用无菌水冲洗。通过脱分化过程获得愈伤组织。
(2)图中中④培养基与③培养基分别是再分化培养基和脱分化培养基,二者激素的种类和比例不同,其中④生长素比例高于细胞分裂素,适合诱导生根。
(3)分生区组织的细胞分裂能力强,分化程度低,容易诱导形成愈伤组织。由于控制青蒿素合成酶的相关基因不能在愈伤组织细胞中表达,因此愈伤组织中提取不到青蒿素。为防止杂菌污染,步骤③青蒿叶片组织加入抗生素。
(4)幼苗移栽到大田之前需要栽种在消过毒的蛭石中炼苗,其目的是使幼苗逐渐适应自然环境。若得到的黄花蒿幼苗叶片颜色为黄色,可能的原因是培养基中没有添加镁元素,也可能是培养过程中没有给予光照,影响了叶绿素合成。
故答案为:
(1)(体积分数为)70% 无菌水 脱分化
(2)否,激素的种类和比例不同
(3)分裂能力强,分化程度低,容易诱导形成愈伤组织 相关基因没有在愈伤组织表达 防止杂菌污染
(4)使幼苗逐渐适应自然环境 镁/Mg 培养过程中没有给予光照
植物组织培养过程是:离体的植物器官、组织或细胞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。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
本题结合植物组织培养流程图,考查植物组织培养的相关知识,意在考查考生的识图能力和识记能力;理解所学知识要点,把握知识间联系,形成知识网络的能力;能运用所学知识,对生物学问题作出准确的判断。
23.【答案】磷酸二酯键 将组织分散成细胞 使细胞从瓶壁上脱落 清除代谢物(,防止对细胞造成危害) 给细胞补充营养 体细胞分化程度高,恢复全能性困难 全能性 单克隆抗体 分别提取动物A和克隆动物A的肝组织蛋白质,进行抗原——抗体杂交 动物细胞培养、核移植、胚胎移植
【解析】解:(1)切割DNA应该用限制酶,限制酶切断的是两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。
(2)在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A成纤维细胞的原代和传代培养时,都要用到胰蛋白酶,原代培养过程中胰蛋白酶的作用是将组织分散成细胞,在传代培养过程中胰蛋白酶的作用是使细胞从瓶壁上脱落;在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A成纤维细胞的原代和传代培养时,为清除代谢产物和给细胞补充营养,需要定期更换培养液。
(3)由于动物胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性相对容易,动物体细胞分化程度高,恢复其全能性十分困难,所以与胚胎细胞核移植技术相比,体细胞核移植技术的成功率更低。胚胎干细胞又叫全能干细胞,具有全能性。
(4)以免疫小鼠的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合,筛选融合杂种细胞,即杂交瘤细胞,这样可以制备M蛋白的单克隆抗体。M基因表达可产生相应的蛋白质,要检测M基因是否失活,可检测其是否产生相应的蛋白质,而检测蛋白质可采用抗原——抗体杂交技术,因此利用其确定克隆动物A中M基因是否失活的实验思路:分别提取动物A和克隆动物A的肝组织蛋白质,进行抗原——抗体杂交。
(5)由图可知,获得克隆动物A时,除了转基因技术,还涉及的生物学技术有动物细胞培养、核移植、胚胎移植。
故答案为:
(1)磷酸二酯键
(2)将组织分散成细胞 使细胞从瓶壁上脱落 清除代谢物(防止对细胞造成危害) 给细胞补充营养
(3)体细胞分化程度高,恢复全能性困难 全能性
(4)单克隆抗体 分别提取动物A和克隆动物A的肝组织蛋白质,进行抗原——抗体杂交
(5)动物细胞培养、核移植、胚胎移植
1、限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,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裂。形成黏性末端和平末端两种。
2、核移植是指将动物的一个细胞的细胞核移入一个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为动物个体。核移植得到的动物称克隆动物,克隆动物的核基因完全来自供体动物,而细胞质基因来自受体细胞。核移植包括体细胞核移植和胚胎细胞核移植,其中体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植,因为体细胞的全能性低于胚胎细胞。
3、动物细胞培养条件:无菌无毒环境、营养(所需营养物质与体内基本相同,例如需要有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然成分)、温度和pH值(哺乳动物多以36.5±0.5℃为宜,多数细胞生存的适宜pH为7.2~7.4)、气体环境。
本题结合图示考查基因工程、单克隆抗体的制备、核移植的相关知识,涉及知识点较多,但难度不大,要求考生掌握基础知识,属于考纲中识记与理解层次。
24.【答案】不存在 a和b b链 TCGA— 限制酶(或BamHⅠ、XabⅠ)和DNA连接酶 CaCl2 导入空白质粒的和导入重组质粒的 ②⑤ 6
【解析】解:(1)根据题意分析可知,定点诱变技术属于蛋白质工程,蛋白质工程是通过修改基因或创造合成新基因来改变生物的遗传和表达形状,合成新的蛋白质,从而制造出自然界原本不存在的蛋白质。
(2)质粒的a和b两条链作为模板进行复制,Tetr的转录方向与Ampr的转录方向相反,说明Tetr的转录模板和Ampr转录模板不在一条链上,Ampr转录的模板链属于a链的片段,则Tetr的转录模板链属于b链的片段。XhoI的识别序列为C↓TCGAG,则若用XhoI切割质粒后,形成的单链末端碱基序列为TCGA—。
(3)过程②是构建重组质粒,则需要限制酶切割目的基因和质粒,需要DNA连接酶将目的基因和质粒连接起来。过程③是将重组质粒导入受体细胞,一般需要用Ca2+处理大肠杆菌,形成感受态,易于接受外来DNA。重组质粒和空白质粒都可能导入受体细胞,所以经过程④,在培养基上能形成菌落的大肠杆菌类型有导入空白质粒的和导入重组质粒的菌落。
(4)PCR过程需要两种引物,能分别与目的基因两条链的3'端通过碱基互补配对结合。根据ALDH2基因编码区首端到末端的序列为5′-ATCCATGCGGCTC……CAGTGTAGCG-3′,可推测逆转录得到的脱氧核苷链为5′-TCTAGACGCTACTCACTG-3′,5′-GGATCCATCCATGCGCTC-3′,即②⑤符合题意。利用PCR技术可以扩增目的基因,PCR技术操作流程的三个重要步骤是变性、退火、延伸。
如图所示X基因为目的基因。经过第一轮复制以亲代DNA的两条链做模板,可以得到①和②两种DNA;经过第二轮复制可以得到①和③、②和④;经过第三轮复制可以得到①和③、③和⑤、②和④、④和⑤;第四轮复制得到16个DNA分子,即①和③、两个③和两个⑤、两个④和两个⑤、两个⑤得到4个⑤。综上所述,在第三轮循环产物中才能开始出现完整的X基因(目的基因),则需要6次循环可获得32个符合要求的目的基因。
故答案为:
(1)不存在
(2)a和b b链 TCGA—
(3)限制酶(或BamHⅠ、XabⅠ)和DNA连接酶 CaCl2 导入空白质粒的和导入重组质粒的
(4)②⑤;6
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。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。
(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——DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA——分子杂交技术;③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。
本题考查基因工程的相关知识,要求考生理解识记有关技术的原理及操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节,能将教材中的知识结合题中信息进行迁移应用。
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