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期末测试卷
一、单选题
1.(2022高二下·南宁期中)酒变酸后表面的菌膜、腐乳外部致密的“皮”、泡菜坛表面的白膜分别是( )
A.酵母菌、乳酸菌、醋酸菌 B.醋酸菌、毛霉菌丝、酵母菌
C.醋酸菌、毛霉菌丝、毛霉菌 D.醋酸菌、毛霉菌丝、乳酸菌
2.(2021高二下·广东期中)生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质,都有发育成为完整个体所必需的全部基因,从理论上讲,生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。下列关于细胞全能性的叙述,正确的是( )
A.受精卵为未分化的细胞,其发育为个体不能体现细胞的全能性
B.雌蜂未受精的卵细胞发育为雄蜂,体现了体细胞的全能性
C.胚胎干细胞可分裂、分化形成各种细胞,能体现细胞的全能性
D.伞藻的核移植实验只能体现细胞核的全能性,不能体现细胞的全能性
3.如图表示高等动物的个体发育过程,下列说法正确的是( )
A.图中①过程没有发生细胞分化,②过程才开始出现细胞分化
B.受精卵卵裂处于囊胚形成的过程中,每个细胞的体积不断增大
C.牛、羊的胚胎一般在桑葚胚或囊胚阶段进行移植
D.原肠胚是进行胚胎移植的最好时期
4.(2023·江苏)研究者通过体细胞杂交技术,探索利用条斑紫菜和拟线紫菜培育杂种紫菜。下列相关叙述正确的是( )
A.从食用紫菜的动物消化道内提取蛋白酶,用于去除细胞壁
B.原生质体需在低渗溶液中长期保存,以防止过度失水而死亡
C.检测原生质体活力时可用苯酚品红或甲紫溶液处理,活的原生质体被染色
D.聚乙二醇促进原生质体融合后,以叶绿体颜色等差异为标志可识别杂种细胞
5.(2023高二下·焦作期中)动物细胞培养流程:①对新鲜取材的动物组织进行处理→②用培养液将细胞制成细胞悬液→③将细胞悬液置于培养皿或培养瓶,置于适宜环境中培养。下列相关叙述正确的是( )
A.步骤①只能用酶解法,所用的酶是胰蛋白酶、胶原蛋白酶等
B.步骤②中所用培养液中除加入营养物质外,还需加入琼脂
C.步骤③中适宜的气体条件是90%的空气+10%的CO2
D.步骤③中的大部分细胞贴附于某些基质表面才能生长增殖
6.动物细胞培养要处于无菌、无毒的环境中,下列操作与其无关的是( )
A.对培养液和培养用具进行灭菌处理
B.在培养液中添加一定量的抗生素
C.定期更换培养液,防止代谢产物积累
D.向培养液中添加促生长因子等成分
7.(2019高二下·林州月考)下列有关胚胎工程的说法,正确的是( )
A.排卵是指卵泡从卵巢中排出,而不是卵子从卵泡中排出
B.受精过程完成的标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体
C.胚胎在囊胚阶段开始分化,在桑椹胚和囊胚阶段可以移植或分割
D.防止多精入卵受精的两道屏障是“顶体反应”和“透明带反应”
8.(2023高二下·玉溪期末)下图表示某种质粒和人的胰岛素基因,其中a表示标记基因,b表示胰岛素基因,E1表示某限制酶的切割位点,现用该种限制酶分别切割质粒和胰岛素基因,后用DNA连接酶连接切割后的质粒和胰岛素基因,下列选项中不可能出现的是( )
A. B.
C. D.
9.(2023高二下·东莞期末) 1978年,被誉为“中国克隆之父”的童第周院士将黑斑蛙的体细胞核移植到去核未受精的卵中,使重组细胞发育成正常的蝌蚪。下列叙述正确的是( )
A.黑斑蛙的成熟红细胞不能作为该实验的细胞核供体
B.去核未受精的卵中不存在控制细胞代谢的遗传物质
C.重组细胞的细胞核是该细胞代谢和遗传的控制中心
D.重组细胞发育成蝌蚪体现了动物细胞的全能性
10.(2023·烟台模拟)生物将遗传物质传递给其他细胞而非其子代的过程称为基因水平转移。例如农杆菌可通过感染植物细胞实现基因向植物基因组的转化。下列叙述错误的是( )
A.基因水平转移不能为生物进化提供原材料
B.生物界共用一套遗传密码是基因水平转移实现表达的基础
C.R型肺炎链球菌可通过基因水平转移转化为S型肺炎链球菌
D.通过农杆菌转化到植物染色体上的基因遗传时遵循孟德尔遗传规律
11.(2022高二下·广东月考)勤洗手是预防病毒感染的有效措施。某公司在防控新型冠状病毒期间推出一款新型免洗洗手凝胶。为测试该凝胶的清洗效果,研究人员检测了用凝胶洗手前后手部细菌的含量。凝胶洗手前的检测流程见下图。下列叙述正确的是( )
A.统计洗手前手部细菌的数量,选择的接种方法是平板划线法
B.除图中操作外,还需要设置一组未接种的空白培养基进行培养
C.培养基上的一个菌落只可能来源于样品稀释液中的一个活菌
D.初步判断培养基上菌种的类型,必须用显微镜观察菌体的形状
12.(2023高二下·东莞期末)黄酒源于中国,与啤酒、葡萄酒并称世界三大发酵洒。在《说文解字》中,关于酒的描绘为“曲,酒母也;蘖,芽米也”。黄酒的制作流程主要为:制曲→浸米→煮酒(浸好的小米加入开水中煮熟)→拌曲→入缸发酵→压榨→装瓶。下列叙述正确的是( )
A.制曲时创设无氧环境有利于酵母菌增殖型
B.浸米有利于淀粉水解产生酒精从而提高酒的产量
C.煮酒完成后为避免杂菌污染要立刻拌曲
D.入缸发酵时不能将搅拌好的煮熟小米装满发酵缸
13.(2021高一下·龙泉驿期末)下列有关单倍体及单倍体育种的叙述,错误的是( )
A.经花药离体培养获得单倍体植株的过程称为单倍体育种
B.单倍体的体细胞中可以含有一个或多个染色体组
C.单倍体育种的过程中常常要使用秋水仙素
D.与二倍体相比,单倍体植株往往高度不育
14.(2020·温州模拟)下列关于动物细胞培养的叙述,错误的是( )
A.饲养层细胞由射线照射处死的成纤维细胞组成
B.可用特定的选择或纯化方法从细胞系中获取细胞株
C.利用杂交瘤技术制备单克隆抗体的过程中,需要选择培养基
D.“多莉”的克隆过程中,通过调节培养基中牛血清浓度实现营养限制性培养
15.(2024高三上·成都模拟)将蓝莓发酵制成蓝莓酒后,蓝莓中花青素、维生素、钙等多种营养更易被人体吸收,口感也很受欢迎。蓝莓酒由于制作过程简单,可以家庭制作。下列相关叙述错误的是( )
A.家庭制作蓝莓酒主要是酵母菌发酵的结果
B.发酵后的蓝莓酒所含有机物种类增多
C.制作蓝莓酒过程中,利用了酵母菌的无氧呼吸
D.需定时打开瓶盖释放酵母菌发酵产生的CO2
16.(2021高三下·苏州开学考)土壤中有些细菌可以利用原油中的多环芳烃。为筛选出能高效降解原油的菌株并投入除污,某研究小组进行了相关实验。下列有关叙述错误的是( )
A.选择被原油污染的土壤取样,使用稀释涂布平板法或平板划线法进行分离
B.配制以多环芳烃为唯一碳源的选择培养基进行培养,可提高目的菌的浓度
C.将土壤稀释液彻底灭菌后再接种到培养基上,可以有效防止杂菌的污染
D.在分离纯化菌种后,需借助生物化学的方法对分离的菌种作进一步的鉴定
17.(2020·广州模拟)小鼠的成纤维细胞经OSKM诱导可成为多能干细胞(iPS),为新型再生疗法带来希望。下列叙述正确的是( )
A.经OSKM诱导形成的多能干细胞增殖能力增强,分化能力减弱
B.细胞分化不改变染色体核型,分化后的细胞蛋白质种类和数量相同
C.多能干细胞在适宜的条件下可发育成为完整个体
D.与囊胚内细胞团ES细胞比,iPS细胞用于再生医学可回避伦理争议
18.(2020高三上·邯郸月考)骨髓干细胞在--定体外条件下可以分化成为胰岛B细胞,是治疗糖尿病的理想干细胞来源。下列相关叙述错误的是( )
A.在骨髓干细胞增殖过程中,染色体先复制后均分
B.骨髓干细胞由于部分基因丢失而分化为胰岛B细胞
C.骨髓干细胞中的某些原癌基因和抑癌基因均可以表达
D.在受到辐射时,骨髓干细胞比胰岛B细胞易发生癌变
19.(2020高二下·张家口期中)关于菊花组织培养的操作,下列说法不正确的是( )
A.培养基连同其他器械一起进行高压蒸汽灭菌
B.幼苗要先移植到消过毒的蛭石或者珍珠岩等环境下生活一段时间
C.用于植物组织培养的培养基同样适合于某些微生物的生长,一旦感染杂菌则前功尽弃
D.接种时用镊子夹取菊花茎段全部插入培养基中即可
20.(2023高三上·汕头期末)几丁质酶可以水解几丁质获得水溶性的几丁寡糖或乙酰葡萄糖胺。科研人员用透明圈法,以胶体几丁质为唯一碳源筛选出高产几丁质酶的无色杆菌菌株ZWW8,并进行了进一步的优化实验(酶活力指标可以反映产酶量)。据以下图表分析,相关说法错误的是( )
氮源 酶活力(U/L)
氯化铵 20. 7土1.2
硫酸铵 17.8土1.5
硝酸钠 6.4士1.9
尿素 13.3士1.0
蛋白胨 12.1土1.8
硝酸铵 19.2土0.2
不同氮源对ZWW8菌株产几丁质酶的影响
A.pH=8时几丁质酶的活力最小
B.利用发酵工程可以实现几丁质酶的大量生产
C.以氯化铵为氮源时ZWW8菌株的产酶量最高
D.筛选高产菌株时应选择透明圈与菌落直径比值大的菌落
21.(2023·深圳模拟)我国科学家在基因组编辑这个新兴领域创造了多项世界第一。该技术能对基因进行定点"修改",以改变目的基因的序列和功能。在应用该技术时也要特别注意防范风险。下列关于基因组编辑技术的叙述错误的是( )
A.可以让某个基因失效 B.可以应用于治疗癌症
C.可以修复已突变基因 D.应用于任何基因修改
22.(2023高二下·湛江期末)动物细胞融合技术和植物体细胞杂交技术的比较,有关叙述正确的是( )
A.两者的基本原理都相同
B.两者所用诱导融合的方法完全相同
C.两者都可以使远缘杂交成为可能
D.目前已实现了两个植物物种间的杂交,并使它们的性状全部得以体现
23.(2022高二下·衡水期中)第一只克隆猫“大蒜”的出生标志着我国在克隆领域的一大进步,下图为获得克隆猫的基本流程图,下列叙述错误的是( )
A.动物细胞培养过程中,需定期更换培养液以防止培养过程中细胞代谢产物积累
B.A猫卵母细胞去核的目的是使克隆猫的遗传物质主要来自有价值的供体细胞细胞核
C.将早期胚胎移植到代孕猫时一般选择发育良好、形态正常的桑葚胚或原肠胚
D.对受体C猫进行同期发情处理以便接受外源胚胎
24.(2020高二下·张家口期中)如图是克隆牛的操作流程示意图,有关叙述正确的是( )
A.卵母细胞属于初级卵母细胞
B.犊牛的质基因只来自受体
C.细胞①、②的培养与早期胚胎的培养都需加入动物血清
D.早期胚胎发育到囊胚期时,需要取内细胞团部分细胞做DNA分析
25.(2020高二下·重庆期中)若大肠杆菌和圆褐固氮菌混合在一起,采用下列哪组培养基可将它们分离( )
A.加食盐的培养基和蛋白胨培养基
B.伊红美蓝培养基和无氮培养基
C.斜面培养基和液体培养基
D.加青霉素的培养基和液体培养基
二、实验探究题
26.(2021高三上·浙江开学考)(一)现科研人员研究利用玉米秸秆作为廉价的糖源转化生产燃料酒精,不仅可以缓解能源危机、减少环境污染,而且是实现可持续发展战略的基本保障,具体的工艺流程如下图。请回答下列问题:
(1)由于木质纤维素组成成分复杂、结构稳定,生物降解时难以迅速进行,常用酸或碱预处理,目的是打断纤维素内部的化学键,降低聚合度,易被 水解。
(2)将预处理后的玉米秸秆进行 灭菌,冷却后接种一定浓度的里斯木霉菌悬液,24h 就能产生大量的葡萄糖,葡萄糖与蒽酮试剂能产生颜色,为了检测秸秆水解效果,可采用光电比色法测定糖液中的葡萄糖含量,之前制作 的标准曲线(填写坐标),使用的比色杯若光面玻璃不干净,将导致测量的数据 (填偏小、偏大或无影响)。推测加入里氏木霉菌悬液的用途是 。
(3)发酵过程接种休哈塔酵母,该微生物在 的发酵液中可以生长繁殖,而绝大多数其他微生物都因无法适应该环境而抑制。
(4)酿酒的残渣堆积会积累醋杆菌,可从中筛选优良菌株。可采用 方法将混合菌液接种到加有碳酸钙粉末的固体培养基中,加入碳酸钙可以筛选菌株的实验原理是 。
(5)(二)转基因技术可以使重组生物增加人们所期望的新性状,培育出新品种,下图是基因工程操作流程图,请根据图示回答下列问题:
获取序列未知的目的基因,常用的方法是从 中提取,①过程中常用的酶有 。
(6)若要通过工程菌获得人类胰岛素,②过程中常用氯化钙处理大肠杆菌,其目的是 。为了检测目的基因是否成功表达出胰岛素,需要采用的方法有
(7)在培育转基因抗冻蕃茄时,将离体蕃茄叶组织经脱分化形成愈伤组织,再通过 培养得到单细胞,将外源基因导入其中并培育形成抗冻蕃茄植株,过程④中用到的植物细胞工程技术是
(8)若要培育能生产彩色羊毛的转基因羊,则需将转基因的受体细胞培养到早期胚胎后,再通过 过程形成转基因羊。
27.(2021高二下·湖州期末)为了验证胰岛素具有促进动物细胞摄取葡萄糖和细胞增殖的作用,请根据以下提供的实验材料,完善实验思路,并预测实验结果。
实验材料:培养瓶、动物细胞培养液、小鼠肝细胞(具增殖能力)、葡萄糖测定仪、显微镜、血细胞计数板、生理盐水、用生理盐水配制的一定浓度的胰岛素溶液等。
实验思路:①取培养瓶若干个,分为甲、乙两组,每组设置若干个重复样品。甲组中的每个培养瓶加入_____________作为对照组;乙组中的每个培养瓶则加入_____________。测定每组培养瓶中的初始数据。
②将各样品在适宜条件下培养合适的时间后,_____________,求每组平均值并进行统计分析。
请回答:
(1)完善实验思路。
(2)将预测的实验结果在下列双纵轴坐标系中用柱形图的形式呈现。
(3)分析与讨论:
①用血细胞计数板计数时,压在方格线上的细胞只计 上的细胞数。本实验也可以采用测量 的方法反映培养液中的细胞数量变化。
②胰岛素作用于肝细胞,可促进肝细胞 ,抑制肝细胞 。
三、综合题
28.(2021高三上·洮南月考)在酿酒、酿醋、制作腐乳、酸奶过程中都要涉及各种微生物,请回答下列问题
(1)酿酒利用的微生物是酵母菌,制作过程中,酵母菌先在有氧条件下大量繁殖,然后再进行酒精发酵,检测酒精的原理是:橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与酒精发生化学反应,变成 色。如果葡萄酒酿造过程中葡萄汁中含有醋酸菌,在酒精发酵旺盛时,醋酸菌不能将葡萄汁中的糖发酵为醋酸,原因是 。
(2)醋酸发酵时温度一般应控制为 。
(3)在臭豆腐的制备过程中,常用的微生物主要是 ,在此过程中,豆腐相当于微生物生长的 。
(4)民间制作腐乳时,豆腐块上生长的微生物,在制作时一般要加盐、酒,若加入的酒精浓度(含量)过低,会出现什么现象? 。
(5)在腌制泡菜的过程中,起主要作用的微生物是乳酸菌,用水封坛的作用是 ,欲检测泡菜在腌制过程中产生的亚硝酸盐含量,使用检测试剂后颜色变为 。
29.(2021高一下·长征期末)现代生物技术自20世纪70年代遗传工程(又称基因工程)发展起来以后,基因工程越来越多的得到了人们的关注。下面是利用基因工程改造出能生产蜘蛛丝蛋白的细菌的基本操作过程。根据所学知识回答下列问题:
(1)基因工程中,完成基因剪切的酶是 ,完成拼接的酶是 。
(2)图中的A被称为
(3)图中C在基因工程中被称为
30.(2020高二下·章丘月考)如图是获得转基因抗虫棉的技术流程示意图。
请回答:
(1)A→B利用的技术称为 ,其中②过程需要热稳定的 酶才能完成。
(2)图中将目的基因导入棉花细胞需要经过③过程,该过程为构建 ,目的是
。该过程中,要将目的基因插入Ti质粒的 中。
(3)上述流程示意图中,将目的基因导入棉花细胞所采用的方法是 法,该方法一般 (填“适宜”或“不适宜”)用于将目的基因导入单子叶植物。
(4)欲确定抗虫基因是否整合G的染色体DNA上,可以用 检测。鉴定在G体内是否表达,在个体水平上需要做 实验。如果抗虫基因导入成功,且与某条染色体的DNA整合起来,该转基因抗虫棉可视为杂合子,将该转基因抗虫棉自交一代,预计后代中抗虫植株占 。
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】在氧气充足的条件下,能将乙醇转化成醋酸,变酸酸的酒表面的一层菌膜,主要与醋酸菌有关;腐乳表面一层致密的皮是由毛霉的匍匐菌丝形成的;泡菜坛液面的一层白膜,主要是产膜酵母繁殖的结果。
故答案为:B。
【分析】1、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。
2、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。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
2.【答案】C
【解析】【解答】A、受精卵发育为个体体现了细胞的全能性,A项错误;
B、雌蜂未受精的卵细胞发育为雄蜂,体现了生殖细胞的全能性,B项错误;
C、胚胎干细胞可分裂、分化形成各种细胞,能体现细胞的全能性,C项正确;
D、伞藻的核移植实验既没有体现细胞核的全能性,也没有体现细胞的全能性,D项错误。
故选C。
【分析】细胞的全能性是指细胞具有发育为完整个体或组成个体的各种细胞的能力。伞藻为单细胞生物。单细胞生物不存在细胞分化现象。
3.【答案】C
【解析】【解答】囊胚期开始出现细胞分化形成滋养层和内细胞团,因此①过程发生了细胞分化,A错误;受精卵形成囊胚的过程中进行卵裂,该时期细胞数目不断增多,但胚胎的体积基本不变,因此每个细胞的体积不断减小,B错误;牛、羊的胚胎一般在桑葚胚或囊胚阶段进行移植,C正确;桑葚胚或囊胚是进行胚胎移植的最好时期,D错误。
【分析】早期胚胎发育:
4.【答案】D
【解析】【解答】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,应使用纤维素酶和果胶酶对植物细胞壁进行去除,蛋白酶不能达到该效果,A不符合题意;
B、原生质体需在低渗溶液中会吸水涨破,不能保存,B不符合题意;
C、检测原生质体活力时可用台盼蓝染色,由于原生质体含有原生质层,原生质层相当于是半透膜,对外来物质具有选择透过性,所以活的原生质体不会被染色,C不符合题意;
D、聚乙二醇可以诱导原生质体融合,条斑紫菜和拟线紫菜的叶绿体颜色、形态等不同,所以可以根据叶绿体颜色等差异为标志来识别杂种细胞,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】植物体细胞杂交
①概念: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物体的技术。植物细胞融合前需用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁,形成原生质体。
诱导原生质体融合的方法包括电融合法、离心法、PEG融合法以及高Ca2+—高pH融合法等。
②原理:细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
③意义:可克服远缘杂交不亲和的障碍,培育远缘杂交植株。
5.【答案】D
【解析】【解答】A、步骤①对新鲜取材的动物组织进行处理时,可以用机械的方法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理的方法,将组织分散成单个细胞,A错误;
B、步骤②用培养液将细胞制成细胞悬液时,不需要加琼脂,B错误;
C、步骤③中适宜的气体条件是在含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养,C错误;
D、动物细胞具有贴壁生长的特点,体外培养的动物细胞大多数都需要贴附于某些基质表面才能生长增殖,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、动物细胞培养条件: (1)营养:培养基中应含有细胞所需要的各种营养物质,通常需要加入血清等天然成分。 (2)无菌、无毒的环境。 (3)温度、pH和渗透压。 (4)气体环境:氧气是细胞代谢所必需的,二氧化碳的主要作用是维持培养液的pH。动物细胞培养需要将培养瓶置于含95%空气和5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养。
2、动物细胞培养过程:
6.【答案】D
【解析】【解答】要形成无菌、无毒的环境,需要消毒、灭菌;添加一定量的抗生素,可用于防止细菌污染;定期更换培养液,清除代谢废物可排除有毒物质,增加营养物质;向培养液中添加促生长因子等成分,这是为了满足动物细胞培养的营养和生长的需求。故答案为:D。
【分析】动物细胞培养需要满足以下条件:
(1)充足的营养供给:微量元素、无机盐、糖类、氨基酸、促生长因子、血清等。
(2)适宜的温度、适宜的pH。
(3)无菌、无毒的环境:培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染。此外,应定期更换培养液,防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。
(4)气体环境:95%空气+5%CO2。O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。
7.【答案】C
【解析】【解答】解:A、排卵是指卵子从卵泡中排出,而不是卵泡从卵巢中排出,A错误;
B、受精的标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体;而受精过程完成的标志是雌、雄原核的融合,B错误;
C、胚胎发育过程中开始分化的阶段是囊胚,可以移植或分割的阶段为桑椹胚和囊胚,C正确;
D、“透明带反应”和“卵黄膜封闭作用”构成了防止多精入卵受精的两道屏障,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、胚胎工程是指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,如体外受精、胚胎移植、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产生后代,以满足人类的各种需求。
2、防止多精子入卵的两道屏障:
①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。
②卵黄膜的封闭作用: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。
8.【答案】C
【解析】【解答】A、用E1切制质粒后,得到a片段和带有黏性末端质粒,这两个DNA片段会重新连接在一起,A正确;
B、用E1切割质粒和胰岛素基因后,得到相同的黏性末端,故胰岛素基因可能与带有黏性末端质粒连接在一起,形成重组质粒,B正确;
C、根据B的分析,胰岛素基因和带有黏性末端质粒可以连接在一起,形成重组质粒,仍然有2个酶切位点,C中仅仅有一个酶切位点,C错误;
D、用E1切制质粒后,得到a片段和带有黏性末端质粒,带有黏性末端质粒可能自身环化,D正确。
故答案为:C。
【分析】限制性核酸内切酶识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开,用相同的限制性核酸内切酶切割胰岛素基因和质粒后形成相同的黏性末端,在DNA连接酶的作用下,具有相同黏性末端的DNA片段可以连接,连接方式可以有胰岛素基因一质粒、质粒自身环化、基因自身环化三种连接方式。
9.【答案】C
【解析】【解答】A、黑斑蛙的成熟红细胞含有细胞核,可以作为该实验的细胞核供体,A不符合题意;
B、去核未受精的卵的线粒体中存在控制细胞代谢的遗传物质,B不符合题意;
C、细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,C符合题意;
D、动物细胞不具有全能性,但动物细胞的细胞核具有全能性,所以重组细胞发育成蝌蚪体现了动物细胞核的全能性,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】1、哺乳动物成熟的红细胞不具有细胞核和众多的细胞器,但黑斑蛙是两栖动物,其成熟的红细胞中含有细胞核。
2、动物细胞的细胞核和线粒体中都含有DNA分子。
3、细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
4、动物细胞不具有全能性,但动物细胞的细胞核具有全能性。
10.【答案】A
【解析】【解答】A、基因水平转移使转移的基因和受体细胞原有的基因基因重组,使遗传物质发生改变,能为生物进化提供原材料,A错误;
B、生物界共用一套遗传密码,翻译时相同遗传密码决定的是同种氨基酸,这是基因水平转移实现表达的基础,B正确;
C、S型菌的相关基因转移到R型菌,基因决定性状,R型菌可通过基因水平转移转化为S型肺炎链球菌,C正确;
D、农杆菌将目的基因整合到受体细胞的染色体DNA上,随受体染色体DNA的复制而复制,通过农杆菌转化到植物染色体上的基因遗传时遵循孟德尔遗传规律,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上。根据农杆菌的这一特点,如果将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上,通过农杆菌的转化作用,就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上。
2、肺炎链球菌体内转化实验:英国科学家格里菲思等人进行。结论:加热杀死的S型菌中含有促成R型活菌转化成S型活菌的活性物质“转化因子“。
11.【答案】B
【解析】【解答】A、统计洗手前手部细菌的数量,选择的稀释涂布法,A错误;
B、为了验证该凝胶的清洗效果 ,需要设置一组未接种的空白培养基进行培养,B正确;
C、培养基上的一个菌落理论上只源于样品稀释液中的一个活菌 ,也可能使两个重叠的活菌共同的菌落,C错误;
D、观察菌体的性状需要用电子显微镜,D错误;
故答案为:B
【分析】微生物的纯化培养技术
(1)平板划线法:是微生物接种的常用方法,最终目的为了获得单菌落。平板划线法中细胞的分离和稀释过程发生在接种环在固体平板表面上的划线和移动过程中。
(2)稀释涂布平板法:是将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面,进行培养。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。该法在将细胞接种到培养基之前,通过液体稀释的方法分散细胞,最常用的液体稀释方法为 10 倍系列稀释。
(3)用平板划线法和稀释涂布平板法接种的目的是:使聚集在一起的微生物分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落,以便于纯化菌种。
12.【答案】D
【解析】【解答】A、酵母菌可通过有氧呼吸产生大量能量,有利于酵母菌的增殖,所以制曲时创设有氧环境有利于酵母菌增殖,A不符合题意;
B、制酒原理是利用酵母菌利用葡萄糖通过无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,所以浸米有利于淀粉水解产生葡萄糖,以利于酵母菌发酵产生酒精,从而提高酒的产量,B不符合题意;
C、煮酒完成后,此时温度过高,若立刻拌曲会导致酵母菌由于高温而被杀死,C不符合题意;
D、酵母菌发酵过程中会产生酒精和二氧化碳,若将煮熟小米装满发酵缸,则会导致发酵液溢出,所以入缸发酵时不能将搅拌好的煮熟小米装满发酵缸,D符合题意
故答案为:D。
【分析】酵母菌是兼性厌氧型菌,在制作酒时,在发酵前期应当为其提供充足的氧气,有利于酵母菌的有氧呼吸,进而大量繁殖,而在发酵后期要为其创造无氧环境,使酵母菌通过无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。在发酵缸中装入原料时,要留有一定的空间,并适当放气,排出二氧化碳气体,防止由于二氧化碳的产生而导致发酵液的溢出。
13.【答案】A
【解析】【解答】A、经花药离体培养获得单倍体植株,还需经过人工诱导使染色体数目加倍,才是单倍体育种的全过程,A错误;
B、单倍体是由配子发育而来的个体,其体细胞中可以含有一个或多个染色体组,B正确;
C、单倍体育种的过程中常常要使用秋水仙素使染色体数目加倍,C正确;
D、与二倍体相比,单倍体植株长的弱小,且往往高度不育,D正确。
故答案为:A。
【分析】单倍体育种:
(1)基本原理:染色体数目变异。
(2)过程:花药离体培养成单倍体幼苗,再用秋水仙素处理使染色体数目加倍,得到染色体数目正常的纯合子。
(3)优缺点:明显缩短育种年限,二倍体植物单倍体育种所得个体均为纯合体,但技术复杂。
14.【答案】A
【解析】【解答】A、饲养层细胞由获得成纤维细胞组成,成纤维细胞可分泌一直分化的物质,A错误;
B、通过一定的选择或纯化方法,从原代培养物或细胞系中获得的具有特殊性质的细胞称为细胞株,B正确;
C、在单克隆抗体制备过程中用特定的选择性培养基筛选出杂交瘤细胞,C正确;
D、核移植前可调节乳腺细胞培养基的牛血清浓度,进行营养限制性培养,以利于重组细胞基因表达的分子开关的启动,D正确。
故答案为:A。
【分析】动物细胞培养过程:取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中(原代培养)→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞,制成细胞悬液→转入培养液(传代培养)→放入二氧化碳培养箱培养(维持适宜的温度和pH)。细胞株:原代培养细胞传至10代左右就不容易传下去,细胞生长停滞,大部分细胞衰老死亡,少数细胞能存活传到40~50代,这部分细胞称为细胞株。细胞系:细胞株传到50左右不能再继续传代,部分细胞遗传物质改变,具有癌变细胞的特点,可以在培养条件下无限制的传代下去,这部分细胞称为细胞系。
15.【答案】D
【解析】【解答】AC、酵母菌属于兼性厌氧生物,在有氧时进行有氧呼吸,无氧时进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,制作蓝莓酒过程中,利用了酵母菌的无氧呼吸,制作蓝莓酒主要是酵母菌发酵能产生酒精的结果,AC正确;
B、发酵过程中,酵母菌利用葡萄糖进行无氧呼吸,该过程中会产生一些中间产物,故发酵后的蓝莓酒所含有机物种类增多,B正确;
D、酵母菌发酵时需要保持无氧环境,打开瓶盖会导致氧气进入,影响发酵,且可能导致杂菌污染,D错误。
故答案为:D。
【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。
16.【答案】C
【解析】【解答】A、该实验的目的是筛选出能高效降解原油的菌株并投入除污,所以应该选择被原油污染的土壤取样,分离该菌种可以用稀释涂布平板法或平板划线法,A正确;
B、目的菌可以利用原油中的多环芳烃,因此配制以多环芳烃为唯一碳源的选择培养基进行培养,可提高目的菌的浓度,B正确;
C、将土壤稀释液彻底灭菌,会杀死能高效降解原油的菌株,C错误;
D、在分离纯化菌种后,还需要借助生物化学的方法(如加入染色剂)对分离的菌种作进一步的鉴定,D正确。
故答案为:C。
【分析】筛选分离目的微生物的一般步骤是:样品取样、选择培养、梯度稀释、涂布培养和筛选菌株。
选择培养基是指通过培养混合的微生物,仅得到或筛选出所需要的微生物,其他不需要的种类在这种培养基上是不能生存的。
筛选分离能够利用原油中的多环芳烃为碳源的细菌需要以原油(多环芳烃)为唯一碳源的选择培养基,用稀释涂布平板法或平板划线法接种分离。
17.【答案】D
【解析】【解答】A、经OSKM诱导形成的多能干细胞增殖能力增强,分化能力增强,A错误;
B、细胞分化不改变染色体核型,分化后的细胞蛋白质种类和数量发生改变,B错误;
C、多能干细胞在适宜的条件下可发育成多种类型的细胞,但不能发育成完整个体,C错误;
D、与囊胚内细胞团ES细胞比,iPS细胞用于再生医学可回避伦理争议,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、细胞分化是指在个体发育中,相同细胞的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化过程遗传物质不变,只是基因选择性表达的结果。2、胚胎干细胞(1)来源:哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞,来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来。(2)特点: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。
18.【答案】B
【解析】【解答】A、骨髓干细胞增殖的方式是有丝分裂,其过程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,A正确;
B、细胞分化的本质是基因的选择性表达,其内的遗传物质没有发生改变,B错误;
C、原癌基因主要负责调节细胞周期,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖,因此在骨髓干细胞增殖时,某些原癌基因和抑癌基因均可以表达,C正确;
D、骨髓干细胞是具有分裂和分化能力的细胞,在受到辐射时,骨髓干细胞比胰岛B细胞(高度分化细胞)更易发生癌变,D正确。
故答案为:B。
【分析】关于“细胞分化”,考生可以从以下几方面把握:
(1)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。
(2)细胞分化的特点:普遍性、稳定性、不可逆性。
(3)细胞分化的实质:基因的选择性表达。
(4)细胞分化的结果:使细胞的种类增多,功能趋于专门化。
19.【答案】D
【解析】【解答】A、分装好的培养基连同其它器械一起进行高压蒸汽灭菌,然后在室温下自然冷却后,存放于阴凉干燥洁净处待用,A正确;
B、幼苗要先移植到消过毒的蛭石或者珍珠岩等环境下生活一段时间,等幼苗长壮后再移栽到土壤,B正确;
C、用于植物组织培养的培养基同样适合于某些微生物的生长,一旦感染杂菌则前功尽弃,C正确;
D、接种时用镊子夹取菊花茎段插入培养基中,注意形态学上端朝上,D错误。
故答案为:D。
【分析】在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中,需要的条件:①消毒灭菌;②一定浓度的植物激素;③适宜的温度;④充足的养料.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;先使用细胞分裂素,后使用生长素,细胞既分裂也分化.消毒和灭菌:外植体可以用酒精消毒;操作前手需用酒精消毒;培养基需用高压蒸汽灭菌。
20.【答案】A
【解析】【解答】A、pH=8时ZWW8菌株产几丁质酶的酶活力最低,不是几丁质酶的活力最小,A错误;
B、发酵工程是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,发酵工程通过扩大培养获得大量菌种,可以实现对几丁质酶的大量生产,B正确;
C、据表格可知,以氯化铵为氮源时ZWW8菌株产几丁质酶的酶活力最高,产酶量最高,C正确;
D、筛选高产菌株时应选择透明圈大、菌落直径小的菌落,所以筛选高产菌株时应选择透明圈与菌落直径比值大的菌落,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,绝大多数是蛋白质,少数是RNA。
2、酶的特性:
(1)高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。
(2)专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
(3)作用条件较温和:需要适宜的温度和pH值,在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;在低温下,酶的活性降低,但不会失活。
21.【答案】D
【解析】【解答】A、对基因进行定点的“修改”,可能会改变基因的序列和功能,导致改基因失效,A正确;
B、因为通过对基因定点“修改”可以使某个基因失效,可以应用到癌症的治疗中,B正确;
C、通过该技术能对基因进行定点"修改",可以有目的的修复突变基因,C正确;
D、基因工程的相关操作不能随意应用于任何基因的修改,要防范基因操作带来的风险,D错误;
故答案为:D
【分析】(1)基因突变是指在一定外界或内部因素作用下,DNA分子中发生碱基的替换、增添和缺失,引起基因碱基序列的改变。
(2)转基因生物存在安全性问题
①目前对基因的结构、调控机制及基因间的相互作用了解有限;
②目的基因往往是异种生物的基因;
③外源基因往往使随机插入宿主细胞基因组的。
22.【答案】C
【解析】【解答】A、动物细胞融合技术的基本原理是细胞膜的流动性和细胞增殖,而植物体细胞杂交技术的基本原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性,即二者的基本原理不完全相同,A不符合题意;
B、诱导动物细胞融合的方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等,而诱导植物原生质体融合的方法有电融合法、离心法、PEG融合法以及高Ca2+—高pH融合法等,即两者所用诱导融合的方法不完全相同,B不符合题意;
C、不管是动物细胞融合还是植物体细胞杂交技术都可以使远缘杂交成为可能,打破了不同物种之间的不亲和性障碍,C符合题意;
D、目前已实现了两个植物物种间的杂交,如白菜—甘蓝,但并没有使它们的性状全部得以体现,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】一、单克隆抗体的制备
1、原理:细胞膜的流动性和细胞增殖。
2、步骤
①用特定的抗原对小鼠进行免疫,并从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞。
②用特定的选择培养基进行筛选,在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有融合的杂交瘤细胞才能生长。
③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,经多次筛选,就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
④将抗体检测成阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养,或注射到小鼠腹腔内增殖。
二、植物体细胞杂交
①概念: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物体的技术。
②原理:细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
③意义:可克服远缘杂交不亲和的障碍,培育远缘杂交植株。
23.【答案】C
【解析】【解答】A、动物细胞培养时,需要定期更换培养液,以便清除细胞代谢产物,A正确;
B、对卵母细胞去核的目的是保证核遗传物质主要来自供体细胞,B正确;
C、将早期胚胎移植到代孕猫时一般选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚,C错误;
D、胚胎移植时需进行同期发情处理,使受体和供体处于相同的生理状况,有利于完成胚胎移植,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、动物培养条件:
(1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌;②添加一定量的抗生素;③定期更换培养液,以清除代谢废物。(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。(3)温度和pH。(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH)。
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胚或胚囊胚阶段。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。
24.【答案】C
【解析】【解答】A、卵母细胞属于初级卵母细胞或次级卵母细胞,A错误;
B、犊牛的质基因只来自供体母牛,B错误;
C、动物细胞培养与早期胚胎的培养都需要加入血清或血浆等天然物质,C正确;
D、早期胚胎发育到囊胚期时,需要取滋养层细胞做DNA分析,进行性别鉴定,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、卵母细胞是指卵子形成过程中的三种细胞:初级卵母细胞、次级卵母细胞和成熟的卵细胞,分别由卵原细胞分化和DNA复制分裂后产生、第一次减数分裂和第二次减数分裂的产物;
2、质基因指细胞质里面的基因,存在于动物细胞的线粒体里面,可以由图中去核的卵母细胞提供;
3、动物细胞培养的营养:合成培养基成分:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等;通常需加入血清、血浆等天然成分(原因是人们对细胞所需要的营养物质还不完全清楚);
4、早期胚胎发育到囊胚期时,需要取滋养层细胞做DNA分析,可以进行性别鉴定。
25.【答案】B
【解析】【解答】A、金黄色葡萄球菌是耐高浓度盐的细菌,可以在此培养基上生存,大肠杆菌和圆褐固氮菌都不能在高盐的环境中生存,A错误;
B、伊红一美蓝培养基能鉴定大肠杆菌;圆褐固氮菌是自生固氮微生物可以在缺氮培养基上生存,B正确;
C、筛选分离微生物通常使用固体培养基,而液体培养基一般应用于发酵,C错误;
D、大肠杆菌和圆褐固氮菌都是原核生物,对青霉素敏感,所以都不能在含青霉素的选择培养基上生存,D错误。
故答案为:B。
【分析】选择培养基是指通过培养混合的微生物,仅得到或筛选出所需要的微生物,其他不需要的种类在这种培养基上是不能生存的。缺氮培养基可以筛选固氮微生物;细菌等原核生物对青霉素敏感,不能在含青霉素的选择培养基上生存,可以用来筛选真菌;伊红一美蓝培养基可鉴定大肠杆菌。
26.【答案】(1)化学方法或生物方法或(纤维素)酶
(2)高压蒸汽;以葡萄糖浓度为横坐标、光密度值(OD值)为纵坐标;偏大;产生纤维浆糊,把纤维素水解为葡萄糖
(3)无氧、酸性
(4)划线分离或涂布分离;使培养基不透明,从面使醋酸菌菌落周围 出现透明圈
(5)基因文库;限制性核酸内切酶和DNA连接酶
(6)增加细胞壁的通透性;抗原-抗体杂交(抗体检验)
(7)液体悬浮;植物组织培养
(8)胚胎移植
【解析】【解答】(1)由于木质纤维素组成成分复杂、结构稳定,生物降解时难以迅速进行,常用酸或碱预处理,目的是打断纤维素内部的化学键,降低聚合度,从而易被化学方法或生物方法或(纤维素)酶水解。
(2)将预处理后的玉米秸秆进行高压蒸汽灭菌,冷却后接种一定浓度的里斯木霉菌悬液,24h 就能产生大量的葡萄糖,葡萄糖与蒽酮试剂能产生颜色,且葡萄糖含量越多,颜色越深,为了检测秸秆水解效果,可采用光电比色法测定糖液中的葡萄糖含量,并将实验结果以坐标曲线的形式展示出来,制作时以葡萄糖浓度为横坐标、光密度值(OD值)为纵坐标的标准曲线,使用的比色杯若光面玻璃不干净,则会引起光密度值偏大,进而可能导致测量的数据偏大。该实验中加入里氏木霉菌悬液的用途是产生纤维浆糊,把纤维素水解为葡萄糖,进而容易分解成葡萄糖。
(3)发酵过程接种休哈塔酵母,该微生物在无氧、酸性的发酵液中可以生长繁殖,而绝大多数其他微生物都因无法适应该环境而抑制,因而有利于休哈塔酵母的生长。
(4)酿酒的残渣堆积会积累醋杆菌,可从中筛选优良菌株。可采用划线分离或涂布分离方法将混合菌液接种以获得单菌落,将混合菌接种到加有碳酸钙粉末的固体培养基中的目的是利用醋酸与碳酸钙反应产生透明圈的特性来筛选醋杆菌,即加入碳酸钙使培养基不透明,而醋酸菌产生的醋酸能与碳酸钙发生反应从而使醋酸菌菌落周围出现透明圈,据此来鉴别醋杆菌。
(5)获取序列未知的目的基因,通常需要从基因文库中直接提取,图示①过程为目的基因表达载体的构建,该过程是基因工程的关键步骤,该过程中常用的酶有限制酶和DNA连接酶。
(6)若要通过工程菌获得人类胰岛素,②过程中常用氯化钙处理大肠杆菌,其目的是为了提高大肠杆菌细胞壁的通透性,从而提高转化的成功率,该方法为感受态细胞法。为了检测目的基因是否成功表达出胰岛素,即需要检测目的基因是否表达出相应的蛋白质,则需要采用抗原--抗体杂交技术来完成。
(7)在培育转基因抗冻蕃茄时,将离体蕃茄叶组织经脱分化形成愈伤组织,由于愈伤组织全能性高,因此可通过液体悬浮培养得到单细胞,而后以这些单细胞作为受体细胞,将外源基因导入其中并培育形成抗冻蕃茄植株,过程④为植物组织培养技术,该技术的原理是植物细胞的全能性。
(8)若要培育能生产彩色羊毛的转基因羊,则需将转基因的受体细胞培养到早期胚胎后,再通过胚胎移植过程形成转基因羊,这样获得的转基因羊具有了彩色羊毛的性状。
【分析】1、实验室常用的灭菌方法:①灼烧灭菌:将微生物的接种工具,如接种环、接种针或其他金属工具,直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧,可以迅速彻底地灭菌,此外,在接种过程中,试管口或瓶口等容易被污染的部位,也可以通过火焰燃烧来灭菌;②干热灭菌:能耐高温的,需要保持干燥的物品,如玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等,可以采用这种方法灭菌;③高压蒸汽灭菌:将灭菌物品放置在盛有适量水的高压蒸汽灭菌锅内,为达到良好的灭菌效果,一般在压力为100kPa,温度为121℃的条件下,维持15~30min。
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。
3、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。用同一种限制酶切割目的基因和运载体,再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在,可以遗传给下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。启动子的本质是DNA片段,其为RNA聚合酶识别和结合的位点。( 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。
27.【答案】(1)等量且适量的肝细胞、动物细胞培养液和生理盐水|等量且适量的肝细胞、动物细胞培养液和胰岛素溶液|(用葡萄糖测定仪)测定培养液中的葡萄糖浓度,(用血细胞计数板计数)细胞数目
(2)
(3)左线和上线;浑浊度;摄取、贮存和利用葡萄糖;肝糖原分解
【解析】【解答】(1)①甲组中的每个培养瓶加入等量且适量的肝细胞、动物细胞培养液和生理盐水作为对照组;乙组中的每个培养瓶则加入等量且适量的肝细胞、动物细胞培养液和胰岛素溶液②将各样品在适宜条件下培养合适的时间后,(用葡萄糖测定仪)测定培养液中的葡萄糖浓度,(用血细胞计数板计数)细胞数目,求每组平均值并进行统计分析;
(2)
(3) ①用血细胞计数板计数时,压在方格线上的细胞只计左线和上线上的细胞数;也可以采用测量浑浊度的方法反映培养液中的细胞数量变化。②胰岛素作用于肝细胞,可促进肝细胞摄取、贮存和利用葡萄糖,抑制肝细胞肝糖原分解。
【分析】1、胰岛素的作用:①促进各组织、细胞对血糖的吸收;②促进葡萄糖的氧化分解;③促进肝脏、肌肉组织合成糖原;④促进葡萄糖转化为非糖物质;⑤抑制肝糖原的分解;④抑制非糖物质转化为葡萄糖;胰高血糖素的作用:①促进肝糖原分解;②促进非糖物质转化为葡萄糖。
2、血细胞计数板被用以对人体内血细胞进行显微计数之用,也常用于计算一些细菌、真菌、酵母等微生物的数量,是一种常见的生物学工具。血细胞计数板是由一块比普通载玻片厚的特制玻片制成的。玻片中有四条下凹的槽,构成三个平台。中间的平台较宽,其中间又被一短横槽隔为两半,每半边上面,刻有一个方格网。方格网上刻有9个大方格,其中只有中间的一个大方格为计数室,供微生物计数用。这一大方格的长和宽各为1mm,深度为0.1mm,其体积为0.1mm3。计数室通常有两种规格。一种是大方格内分为16中格,每一中格又分为25小格;另一种是大方格内分为25中格,每一中格又分为16小格。但是不管计数室是哪一种构造,它们都有一个共同的特点,即每一大方格都是由16×25=25×16=400个小方格组成。
28.【答案】(1)灰绿;醋酸菌是好氧型细菌,而果酒发酵是无氧环境(或醋酸菌需要在有氧且温度是30~35 ℃条件下,才能将糖转化为醋酸或因为酒精发酵时的缺氧环境能抑制醋酸菌生长,且醋酸菌的发酵需要充足的氧气)
(2)30—35℃
(3)毛霉;培养基
(4)不足以抑制微生物生长,使豆腐腐败变质
(5)制造无氧环境;玫瑰红色
【解析】【解答】腐乳制作中用盐腌制的目的:①盐能抑制微生物的生长,避免豆腐块腐败变质;②加盐可以析出豆腐中的水分,使豆腐块变硬,在后期制作过程中不会过早酥烂;③有调味作用。
(1)检测酒精的原理是:橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与酒精发生化学反应,变成灰绿色。醋酸菌是好氧型细菌,而果酒发酵是无氧环境(或醋酸菌需要在有氧且温度是30~35 ℃条件下,才能将糖转化为醋酸或因为酒精发酵时的缺氧环境能抑制醋酸菌生长,且醋酸菌的发酵需要充足的氧气),所以在酒精发酵旺盛时,醋酸菌不能将葡萄汁中的糖发酵为醋酸;
(2)酵母菌的异化作用类型为兼性厌氧型,即在有氧条件下可生成水和二氧化碳,在无氧条件下生成酒精和二氧化碳;醋酸发酵的主要菌种是醋酸菌,醋酸菌的最适宜温度是30-35℃,故醋酸发酵时温度一般应控制为30~35℃;
(3)豆腐的发酵中参与的微生物很多如青霉、酵母、曲霉、毛霉等,其中起主要作用的是毛霉,毛霉等微生物将豆腐中的营养基质如蛋白质、脂肪等分解;豆腐相当于培养基,能提供毛霉等菌种生长的条件;
(4)民间制作腐乳时,豆腐块上生长的微生物,在制作时一般要加盐、酒(酒的含量一般控制在12%左右),若加入的酒精浓度(含量)过低,会出现不足以抑制微生物的生长,导致豆腐腐败变质的现象;
(5)泡菜的制作的菌种是乳酸菌,属于厌氧型细菌,用水封坛的作用是隔绝空气,制造无氧环境,为乳酸菌的发酵提供无氧环境;在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮反应生成重氮盐,重氮盐与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。
【分析】1、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。
2、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。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
3、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。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,重氮盐与结合形成玫瑰红色染料。
4、橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇发生化学反应,变成灰绿色。
29.【答案】(1)限制性核酸内切酶;DNA连接酶
(2)目的基因
(3)重组DNA(重组质粒)
【解析】【解答】(1)在基因工程中,基因表达载体的构建过程中,需要在限制酶(限制性核酸内切酶)的作用下才能完成剪切过程,剪切的结果是形成DNA末端,需要在DNA连接酶的作用下才能完成拼接过程。
(2)题图是利用基因工程改造出能生产蜘蛛丝蛋白的细菌,由图可知,过程①表示利用限制酶切割蜘蛛细胞的DNA,获取能控制合成蜘蛛丝蛋白的目的基因,故图中的A被称为目的基因。
(3)由图可知,过程①②表示利用同种限制酶切割获得A目的基因和B质粒,把目的基因A导入B质粒形成C,故图中C在基因工程中被称为重组DNA(重组质粒)。
【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。构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在,可以遗传给下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。启动子的本质是DNA片段,其为RNA聚合酶识别和结合的位点。( 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。
30.【答案】(1)PCR;DNA聚合(Taq)
(2)基因表达载体;使目的基因在受体细胞中稳定存在并可以遗传给下一代,同时使目的基因能够表达和发挥作用;T-DNA
(3)农杆菌转化;不适宜
(4)DNA分子杂交技术;抗虫接种;3/4
【解析】【解答】解:(1)A→B利用的技术称为PCR,其中②过程需要热稳定的DNA聚合酶(Taq酶)才能完成。(2)图中将目的基因导入棉花细胞需要经过③过程,该过程为构建基因表达载体(重组DNA),其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在且可以遗传给下一代,并能表达。要将目的基因插入Ti质粒的T-DNA中。(3)上述流程示意图中,将目的基因导入棉花细胞所采用的方法是农杆菌转化法,由于农杆菌对大多数的单子叶植物没有感染作用,所以该方法一般不适宜用于将目的基因导入单子叶植物。(4)欲确定抗虫基因是否整合G的染色体DNA上,可以用DNA分子杂交的方法进行检测。在个体水平上,可用植株G的叶子喂食虫子,即抗虫性接种实验,观察其抗虫的能力。如果抗虫基因导入成功,且已经整合到宿主细胞一条染色体的DNA上,则该转基因抗虫棉可视为杂合子Gg,将该转基因抗虫棉自交一代,根据基因分离定律,预计后代中抗虫植株G_占3/4。
【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目的基因的检测与鉴定。
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