河北省唐山市路北区开滦第二中学2023-2024学年高二下学期4月月考生物学试题(原卷版+解析版)

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名称 河北省唐山市路北区开滦第二中学2023-2024学年高二下学期4月月考生物学试题(原卷版+解析版)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2024-04-13 22:42:36

文档简介

开滦第二中学2023-2024学年高二下学期4月月考
生物试卷
第Ⅰ卷(选择题41分)
一、单项选择题(每题2分,共26分;请将正确选项涂写在答题卡上)
1. 泡菜是我国的传统美食,下列关于泡菜制作的叙述正确的是(  )
A. 制备泡菜时,质量分数5%—20%的盐水煮沸后可以立即使用
B. 腌制方法、时间长短和温度高低不会影响亚硝酸盐的含量
C. 泡菜“咸而不酸”是因为盐水浓度过高,抑制乳酸菌发酵所致
D. 泡菜发酵后期,尽管乳酸菌占优势,但仍有产气菌繁殖,需开盖放气
2. 下图表示培养和纯化X细菌部分操作步骤,下列相关叙述错误的是(  )
A. 实验室里可用化学药物或紫外线对物体表面或空气进行消毒
B. 步骤①倒平板时需将培养皿的盖拿开,以便将锥形瓶中的培养基倒入
C. 步骤②接种环、接种针等用具应在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧灭菌
D. 步骤③操作过程中,需灼烧接种环6次,在恒温培养箱中培养时需要将平板倒置
3. 某地生活用水中大肠杆菌超标,质检部门对该地水源中大肠杆菌含量进行抽检,所用培养基成分如下表所示(大肠杆菌菌落遇伊红—亚甲蓝会呈现金属光泽深紫色)。下列相关叙述错误的是(  )
成分 蛋白胨 乳糖 蔗糖 K2HPO4 伊红—亚甲蓝 琼脂
含量/g 10.0 5.0 5.0 2.0 02 12.0
将上述物质溶解后,用蒸馏水定容到1000mL
A. 蛋白胨可为目标微生物提供碳源、氮源和维生素
B. 可根据培养基的成分确定上述培养基为固体、选择培养基
C. 可根据培养基上的深紫色菌落数推算出大肠杆菌的活菌数量
D. 制备培养基时,应先定容后灭菌再倒平板
4. 发酵工程可实现发酵产品的大规模生产,下图为发酵工程的基本环节,相关叙述正确的是(  )
A. ①、②依次是诱变育种、基因工程育种
B. ④需要在菌种确定之前,选择原料,反复实验
C. 产物浓度的检测必须在发酵结束后进行
D. ③是发酵工程的中心环节,需要严格控制发酵条件
5. 可以利用胡萝卜组织获得试管苗,其培育过程示意图如下,下列叙述正确的是(  )
A. ①过程需依次用无菌水、酒精、5%次氯酸钠溶液处理组织块
B. ②到③过程需要更换培养基原因可能是两阶段使用的激素比例不同
C. ②过程形成的愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞
D. 胡萝卜组织块可培养成幼苗原因是植物细胞具有增殖能力
6. 植物细胞工程在很多方面有着广泛的应用。下列相关叙述错误的是(  )
A. 作物脱毒一般选择植物顶端分生区进行组织培养
B. 快速繁殖技术能够保持植物优良品种的遗传特性
C. 植物细胞培养是指对单个植物细胞培养使其形成完整植株的技术
D. 单倍体植株可以作为体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料
7. 红豆杉(2n=24)能产生具有高抗癌活性的紫杉醇,柴胡(2n=12)生长迅速。红豆杉—柴胡是通过植物细胞工程培育的一种既能产生紫杉醇,又能迅速生长的杂交植株。部分培育过程如图所示。下列有关叙述正确的是(  )
A. 获得原生质体的过程需要用纤维素酶和胰蛋白酶去除细胞壁
B. 过程①可用电融合法、离心法诱导,利用了细胞的全能性
C. 过程②需避光进行,过程③需给予适当时间和强度的光照
D. 红豆杉—柴胡杂种植株含有2个染色体组,能够产生可育配子
8. 被称为“水中小白鼠”的斑马鱼是一种体长4厘米左右的热带淡水鱼。如图是斑马鱼输卵管上皮细胞培养过程示意图,下列叙述正确的是(  )
A. ①→②过程可以用机械的方法将组织分散成单个细胞
B. ③过程的合成培养基提供细胞所需的全部营养物质
C. ③→④贴壁细胞直接用离心法收集后制成细胞悬液再分瓶培养
D. 避免培养过程中的杂菌污染,培养瓶盖必须旋紧不漏气
9. 抗PD—L1单克隆抗体能与肿瘤细胞膜表面的PD—L1特异性结合,因而具有治疗某些癌症的作用。如图表示制备抗PD—L1单克隆抗体的部分流程。下列叙述错误的是(  )
A. 分离B淋巴细胞前,需要对小鼠注射PD—L1抗原
B. 经灭活的病毒诱导后融合的细胞即杂交瘤细胞
C. 图中细胞群a~d既能大量增殖,又能产生抗体
D. 图中细胞群a可用于大规模培养,生产抗PD—L1单克隆抗体
10. 下图是利用体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图,有关叙述错误的是(  )
A. 后代丁牛与甲牛遗传物质基本相同,与丙牛无遗传联系
B. 过程①通常置于含有混合气体的CO2培养箱中进行培养
C. 过程②的核为纺锤体—染色体复合物,此时细胞处于MⅡ期
D. 过程③常使用乙醇、蛋白酶合成抑制剂等物理方法激活
11. 如图为哺乳动物胚胎早期发育的部分过程,下列有关叙述错误的是(  )
A. Ⅰ时期为桑葚胚,该时期的细胞一般都具有发育的全能性
B. 过程a和b使胚胎中有机物种类、含量均增加
C. 胚胎移植选择处于Ⅰ或Ⅱ时期的胚胎易成功
D. 细胞分化从Ⅱ时期开始贯穿于动物的整个生命历程
12. 受精过程的顺序为( )
①卵细胞膜发生生理反应,拒绝其他精子再进入卵内
②雌、雄原核相向移动,彼此靠近,核膜消失,形成受精卵
③精子释放出多种酶,溶解卵细胞膜外的一些结构
④卵细胞膜外的透明带发生反应,阻止后来的精子进入透明带
⑤雌、雄原核的形成
A. ③④⑤②① B. ④③①⑤② C. ③①④⑤② D. ③④①⑤②
13. 单峰骆驼在野外几乎灭绝,科学家欲通过胚胎工程的方法拯救野化单峰骆驼,进行了如图所示研究。请据图分析,下列说法正确的是(  )
A. 为使A野化单峰骆驼超数排卵,可注射适量的促性腺激素
B. 为提高胚胎利用率,可采用胚胎移植等无性繁殖技术
C. 若①表示体外受精,将精子培养在获能液中使其获得能量
D. 若①表示体内受精,精子的获能、受精均在输卵管内完成
二、多项选择题:(本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有两个个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。)
14. 果酒家庭制作与啤酒的工业化生产相比,共同点有( )
A. 都利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理 B. 都需要一定的有氧环境供发酵菌种繁殖
C. 发酵前都需要对原料进行灭菌 D. 发酵结束后都必须进行消毒以延长保存期
15. 下图是研究人员从石油污染土壤中筛选高效降解石油的细菌(目的菌)流程图。下列叙述正确的是(  )
A. 培养皿等用具在使用前后均需进行消毒处理
B. 应选择②中培养瓶内“石油含量”显著降低的培养液继续③操作
C. ④中可采用平板划线法对筛选得到的目的菌进行纯化
D. 若要研究目的菌生长规律,可用培养液培养目的菌并用细菌计数板计数
16. 长春新碱(VCR)是一种长春花中萃取的生物碱,通过抑制微管蛋白聚合妨碍纺锤体的形成,从而阻断细胞分裂,具有非常高的毒性。将VCR与单克隆抗体通过特殊的接头连接形成抗体—药物偶联物(ADC),可实现对肿瘤细胞的选择性杀伤,ADC的作用机制如下图。下列分析错误的是(  )
A. ADC中抗体可与肿瘤细胞表面特殊抗原特异性结合
B. ADC进入肿瘤细胞需要消耗能量和载体蛋白的协助
C. 接头和药物的结合在血浆中的稳定性高于溶酶体中
D. VCR通过抑制纺锤体的形成,将细胞周期阻滞在中期
17. 小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞、制备流程如图所示。下列叙述错误的是(  )
A. b细胞为沿透明带内壁排列的滋养层细胞,可发育为胎盘和胎膜
B. 取自a细胞的胚胎干细胞应用前景优于诱导多能干细胞(iPS细胞)
C. 用胰蛋白酶将细胞a的膜蛋白消化后可获得分散的胚胎干细胞
D. 胚胎干细胞具有组织特异性,只能分化成特定的细胞或组织
18. 关于胚胎工程及其应用,下列叙述错误的是(  )
A. 胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
B. 胚胎分割可以增加胚胎的数量,但是胚胎分割产生同卵多胚的数量是有限的
C. 卵子受精的标志是卵细胞膜和透明带的间隙可以看到两个第二极体
D. 原肠胚进一步扩大,会导致透明带破裂,胚胎从其中伸展出来,这一过程叫做孵化
第Ⅱ卷(非选择题59分)
三、简答题:(请将答案填写在答题纸的相应位置上)
19. 某研究小组设计了一个利用作物秸秆生产燃料乙醇的小型实验。其主要步骤是:先将粉碎的作物秸秆堆放在底部有小孔的托盘中,喷水浸润、接种菌T,培养一段时间后,再用清水淋洗秸秆堆(清水淋洗时菌T不会流失),在装有淋洗液的瓶中接种酵母菌,进行乙醇发酵(酒精发酵)。实验流程如图所示,回答下列问题。
(1)在粉碎的秸秆中接种菌T,培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解,其原因是____。不同的菌种,在相同的培养条件下,菌落的形状、大小和____一般不同,若将菌T接种在含有____(一种染料)的培养基上进行培养,培养基中会出现以这些菌为中心的大小不等的透明圈。
(2)采用液体培养基培养酵母菌,通常可采用____法对培养基进行灭菌。在使用该方法时,为了达到良好的灭菌效果,在压力为100kPa、温度为121℃的条件下维持____来灭菌。
(3)将酵母菌接种到灭菌后的培养基中,拧紧瓶盖,置于适宜温度下培养、发酵。拧紧瓶盖的主要目的是____。但是在酵母菌发酵过程中,还需适时拧松瓶盖,原因是____。发酵液中的乙醇可用____溶液检测。
(4)本实验收集的淋洗液中的____可以作为酵母菌生产乙醇的原料。与以粮食为原料发酵生产乙醇相比,本实验中乙醇生产方式有节约粮食、____等优点(写出1点即可)。
20. 脂环酸芽孢杆菌能耐受巴氏消毒过程的瞬间高温,且在遇到适宜的条件后,仍可迅速生长繁殖,产生具有臭袜子气味的气体,并导致果汁变质。为优化果汁生产的质量监控工艺,技术人员设计了如下流程,开展脂环酸芽孢杆菌的筛选和研究。请回答下列问题。
(1)步骤①从果园中取土壤10克,制备土壤稀释液。土样应取自____(填“浅层”或“深层”)土壤;步骤②制备土壤稀释液需充分振荡20min,主要目的是____。
(2)步骤③将土壤悬浮液稀释了1000倍,?处为____,若步骤④中3个平板上的菌落数分别为56、58和57,据此可得出每g土壤样品中的活菌数为____个。若在步骤④前,随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间,这样做的目的是____。
(3)步骤④需要用到的接种工具是____,对该接种工具的灭菌方法为____,接种方法为____。
(4)将④中分离得到的可疑菌株制成菌悬液,80℃水浴热处理10min,再取0.1mL热处理后的菌液接种到培养基平板上,45℃培养48h。该操作的目的是____。
21. 甲植物细胞核基因具有耐盐碱效应,乙植物细胞质基因具有高产效应。某研究小组用甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交相关研究,基本过程包括获取原生质体、诱导原生质体融合、筛选融合细胞、杂种植株再生和鉴定,最终获得高产耐盐碱再生植株。回答下列问题:
(1)为了便于观察细胞融合的状况,通常用不同颜色的原生质体进行融合,若甲植物原生质体采用幼苗的根为外植体,则乙植物可用幼苗的____为外植体。
(2)植物细胞壁的主要成分为____,在获取原生质体时,置于____(填“低渗”或“等渗”)溶液中,理由是____,采用相应的酶进行去壁处理。
(3)在原生质体融合前,需对原生质体进行处理,使甲原生质体的____和乙原生质体的____均失活。对处理后的原生质体在显微镜下用____计数,确定原生质体密度。两种原生质体1:1混合后,可以采用的化学方法除PEG融合外,还有____融合法等。
(4)将进行融合操作后的原生质体悬浮液和液态的琼脂糖混合,在凝固前倒入培养皿,原生质体分散固定在平板中,并独立生长、分裂形成愈伤组织。所有形成的愈伤组织一定源于____,理由是____。
(5)愈伤组织接种到诱导生____(填“芽”或“根”)的培养基上,再将其转接到诱导生____(填“芽”或“根”)的培养基上,后者的生长素用量比值高于____(填激素名称),进一步诱导形成试管苗,愈伤组织诱导成苗的过程称为____,经鉴定后最终发育为高产耐盐碱再生植株。
22. 随着生物科学技术的发展,动物的生殖方式变得越来越多样化。如图是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,请据图分析并回答下列问题。
(1)图中产生小牛的几个途径中,属于有性繁殖途径的为应用____(填数字)。
(2)应用1中,细胞B为____,通过____法使两细胞融合,形成____,最终发育的良种小牛性别为____。
(3)应用2过程中得到的胚胎应该移植到____的雌性动物体内。
(4)通过应用1和应用2得到的胚胎,其核遗传物质在来源上的区别是____。
(5)应用3可解决良种动物快速大量繁殖的问题:对囊胚阶段的胚胎通过胚胎分割技术获得二分胚①和②,操作时需要注意____,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
(6)应用4中细胞进行定向诱导,可分化形成各种组织和器官,说明胚胎干细胞具有____,其定义为____。细胞在含5%CO 的CO2培养箱中进行培养时,CO2的作用是____。为了防止细胞培养过程中细菌的污染,需要对____和所有____进行灭菌处理以及在无菌环境下进行操作。开滦第二中学2023-2024学年高二下学期4月月考
生物试卷
第Ⅰ卷(选择题41分)
一、单项选择题(每题2分,共26分;请将正确选项涂写在答题卡上)
1. 泡菜是我国的传统美食,下列关于泡菜制作的叙述正确的是(  )
A. 制备泡菜时,质量分数5%—20%的盐水煮沸后可以立即使用
B. 腌制方法、时间长短和温度高低不会影响亚硝酸盐的含量
C. 泡菜“咸而不酸”是因为盐水浓度过高,抑制乳酸菌发酵所致
D. 泡菜发酵后期,尽管乳酸菌占优势,但仍有产气菌繁殖,需开盖放气
【答案】C
【解析】
【分析】泡菜(酸菜)的制作原理:在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。发酵过程中,亚硝酸盐先增加,后下降至相对稳定。
【详解】A、制备泡菜时,盐水煮沸冷却后再使用,防止杀死乳酸菌,A错误;
B、影响亚硝酸盐含量的因素较多,如制作泡菜时腌制方法、时间长短和温度高低都会影响亚硝酸盐的含量,B错误;
C、如果泡菜盐水浓度过高,乳酸菌会通过渗透作用失水,抑制乳酸菌生长,制作的泡菜会“咸而不酸”,C正确;
D、乳酸菌属于厌氧菌,开盖放气会影响乳酸菌发酵,因此不能开盖放气,D错误。
故选C。
2. 下图表示培养和纯化X细菌的部分操作步骤,下列相关叙述错误的是(  )
A 实验室里可用化学药物或紫外线对物体表面或空气进行消毒
B. 步骤①倒平板时需将培养皿的盖拿开,以便将锥形瓶中的培养基倒入
C. 步骤②接种环、接种针等用具应在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧灭菌
D. 步骤③操作过程中,需灼烧接种环6次,在恒温培养箱中培养时需要将平板倒置
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,①是倒平板,②是进行平板划线,③是培养结果。
【详解】A、常用的消毒方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法和紫外线消毒等,实验室里可用化学药物或紫外线对物体表面或空气进行消毒,A正确;
B、步骤①倒平板时,用拇指和食指将培养皿打开一条缝隙,以便将锥形瓶中的培养基倒入,B错误;
C、步骤②接种环、接种针等用具应在酒精灯火焰的外焰部位即充分燃烧层灼烧灭菌,C正确;
D、步骤③操作过程中,划线5次,需灼烧接种环6次,在恒温培养箱中培养时需要将平板倒置,D正确。
故选B。
3. 某地生活用水中大肠杆菌超标,质检部门对该地水源中大肠杆菌含量进行抽检,所用培养基成分如下表所示(大肠杆菌菌落遇伊红—亚甲蓝会呈现金属光泽深紫色)。下列相关叙述错误的是(  )
成分 蛋白胨 乳糖 蔗糖 K2HPO4 伊红—亚甲蓝 琼脂
含量/g 10.0 5.0 5.0 2.0 0.2 12.0
将上述物质溶解后,用蒸馏水定容到1000mL
A. 蛋白胨可目标微生物提供碳源、氮源和维生素
B. 可根据培养基的成分确定上述培养基为固体、选择培养基
C. 可根据培养基上的深紫色菌落数推算出大肠杆菌的活菌数量
D. 制备培养基时,应先定容后灭菌再倒平板
【答案】B
【解析】
【分析】选择培养基是将允许特定种类的微生物生长、同时抑制或阻止其他微生物生长的培养基;鉴别培养基是在培养基中加入某种试剂或化学药品,使培养后会发生某种变化,从而区别不同类型的微生物的培养基。
【详解】A、蛋白胨来源于动物原料,含有糖、维生素和有机氮等营养物质,蛋白胨可为目标微生物提供碳源、氮源和维生素,A正确;
B、从配方表中可看出,该培养基中含有指示剂,可以用来鉴别微生物,故该培养基属于鉴别培养基,B错误;
C、在该培养基上生长的大肠杆菌,其菌落颜色为深紫色,可以根据培养基上的深紫色菌落数计算出大肠杆菌的数量,C正确;
D、制备培养基时应先调pH、定容等后再灭菌,然后再进行倒平板,D正确。
故选B。
4. 发酵工程可实现发酵产品的大规模生产,下图为发酵工程的基本环节,相关叙述正确的是(  )
A. ①、②依次是诱变育种、基因工程育种
B. ④需要在菌种确定之前,选择原料,反复实验
C. 产物浓度的检测必须在发酵结束后进行
D. ③是发酵工程的中心环节,需要严格控制发酵条件
【答案】A
【解析】
【分析】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,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。
【详解】A、发酵工程的基本环节有选育菌种、扩大培养、配制培养基、灭菌、接种和发酵、产品的分离和纯化,其中优良菌种可以从自然界中筛选出来,也可以通过诱变育种或基因工程育种获得,因此①、②可以是诱变育种或基因工程育种,A正确;
B、④为配置培养基,需要在菌种确定之后,选择原料,反复实验,B错误;
C、在发酵过程中,要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度,以了解发酵进程,同时要严格控制发酵条件,如温度、pH、溶解氧,故可能需要适时添加营养物质等,C错误;
D、发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节,③是培养基的灭菌,不是发酵工程的中心环节,D错误。
故选A。
5. 可以利用胡萝卜组织获得试管苗,其培育过程示意图如下,下列叙述正确的是(  )
A. ①过程需依次用无菌水、酒精、5%次氯酸钠溶液处理组织块
B. ②到③过程需要更换培养基原因可能是两阶段使用的激素比例不同
C. ②过程形成的愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞
D. 胡萝卜组织块可培养成幼苗原因是植物细胞具有增殖能力
【答案】B
【解析】
【分析】植物组织培养的过程:离体的植物组织,器官或细胞(外植体)脱分化形成愈伤组织,愈伤组织再分化形成胚状体,进一步发育植株(新植体)。原理是植物细胞的全能性。
【详解】A、①过程需依次用酒精、无菌水、5%次氯酸钠溶液、无菌水处理组织块,A错误;
B、②到③的过程分别形成愈伤组织和试管苗,形成的产物不同,所需的生长素和细胞分裂素的比例不同,需要更换培养基,B正确;
C、②过程形成的愈伤组织是一团失去特定结构和功能的薄壁细胞,C错误;
D、胡萝卜组织块可培养成幼苗原因是植物细胞具有全能性,D错误。
故选B。
6. 植物细胞工程在很多方面有着广泛的应用。下列相关叙述错误的是(  )
A. 作物脱毒一般选择植物顶端分生区进行组织培养
B. 快速繁殖技术能够保持植物优良品种的遗传特性
C. 植物细胞培养是指对单个植物细胞培养使其形成完整植株的技术
D. 单倍体植株可以作为体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料
【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(包括微型繁殖,作物脱毒、人工种子等)、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。单倍体育种通常需要花药离体培养获得单倍体幼苗,而后通过诱导染色体数目加倍获得纯合体植株。
【详解】A、茎尖组织含病毒极少,甚至无病毒,因此利用茎尖组织培养技术可以实现作物脱毒,即作物脱毒一般选择茎尖进行组织培养,A正确;
B、快速繁殖技术的原理是植物细胞的全能性,属于无性繁殖,因此,能够保持植物优良品种的遗传特性,B正确;
C、植物细胞培养的对象是离体的植物器官、组织或细胞等,不一定是单个细胞,C错误;
D、单倍体育种通常需要花药离体培养,能够缩短育种年限,获得的单倍体植株内染色体数目减少,可以作为体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料,D正确。
故选C。
7. 红豆杉(2n=24)能产生具有高抗癌活性的紫杉醇,柴胡(2n=12)生长迅速。红豆杉—柴胡是通过植物细胞工程培育的一种既能产生紫杉醇,又能迅速生长的杂交植株。部分培育过程如图所示。下列有关叙述正确的是(  )
A. 获得原生质体的过程需要用纤维素酶和胰蛋白酶去除细胞壁
B. 过程①可用电融合法、离心法诱导,利用了细胞的全能性
C. 过程②需避光进行,过程③需给予适当时间和强度的光照
D. 红豆杉—柴胡杂种植株含有2个染色体组,能够产生可育配子
【答案】C
【解析】
【分析】植物体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞,进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
【详解】A、植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶,获得原生质体的过程需要用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁,A错误;
B、过程①是诱导原生质体融合,可用电融合法、离心法诱导,利用了细胞膜的流动性,B错误;
C、过程②诱导愈伤组织期间一般不需要光照,过程③诱导芽、根的形成,每日需要给予适当时间和强度的光照,以促进合成叶绿素,C正确;
D、红豆杉—柴胡杂种植株是异源四倍体,含有4个染色体组,能够产生可育配子,D错误。
故选C。
8. 被称为“水中小白鼠”的斑马鱼是一种体长4厘米左右的热带淡水鱼。如图是斑马鱼输卵管上皮细胞培养过程示意图,下列叙述正确的是(  )
A. ①→②过程可以用机械的方法将组织分散成单个细胞
B. ③过程的合成培养基提供细胞所需的全部营养物质
C. ③→④贴壁细胞直接用离心法收集后制成细胞悬液再分瓶培养
D. 避免培养过程中的杂菌污染,培养瓶盖必须旋紧不漏气
【答案】A
【解析】
【分析】动物细胞培养的过程: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。
【详解】A、可以用机械的方法或用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理的方法将组织分散成单个细胞,A正确;
B、由于人们对动物细胞所需的营养物质没有完全搞清楚,在使用合成培养基时,通常需要加入血清等一些天然成分,B错误;
C、传代培养时,贴壁生长的细胞需重新用胰蛋白酶等处理,使之分散成单个细胞,再用离心法收集,C错误;
D、动物细胞培养需要一定的气体条件,通常用松盖培养瓶,为避免培养过程中的杂菌污染,需要在培养液中添加一定量的抗生素,D错误。
故选A。
9. 抗PD—L1单克隆抗体能与肿瘤细胞膜表面的PD—L1特异性结合,因而具有治疗某些癌症的作用。如图表示制备抗PD—L1单克隆抗体的部分流程。下列叙述错误的是(  )
A. 分离B淋巴细胞前,需要对小鼠注射PD—L1抗原
B. 经灭活的病毒诱导后融合的细胞即杂交瘤细胞
C. 图中细胞群a~d既能大量增殖,又能产生抗体
D. 图中细胞群a可用于大规模培养,生产抗PD—L1单克隆抗体
【答案】B
【解析】
【分析】单克隆抗体是由单一B细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原表位的抗体;通常采用杂交瘤技术来制备,杂交瘤抗体技术是在细胞融合技术的基础上,将具有分泌特异性抗体能力的致敏B细胞和具有无限繁殖能力的骨髓瘤细胞融合为B细胞杂交瘤;用具备这种特性的单个杂交瘤细胞培养成细胞群,可制备针对一种抗原表位的特异性抗体即单克隆抗体。
【详解】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、经PEG诱导后融合的细胞,有同种细胞融合的细胞,并不都是杂交瘤细胞,B错误;
C、图中细胞群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、图中细胞群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,提高效率和产量,D正确。
故选B。
10. 下图是利用体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图,有关叙述错误的是(  )
A. 后代丁牛与甲牛的遗传物质基本相同,与丙牛无遗传联系
B. 过程①通常置于含有混合气体的CO2培养箱中进行培养
C. 过程②的核为纺锤体—染色体复合物,此时细胞处于MⅡ期
D. 过程③常使用乙醇、蛋白酶合成抑制剂等物理方法激活
【答案】D
【解析】
【分析】分析图解:图示过程为体细胞克隆过程,取乙牛体细胞,对处于减数第二次分裂中期的卵母细胞去核,然后进行细胞核移植;融合后的细胞激活后培养到早期胚胎,再进行胚胎移植,最终得到克隆牛。
【详解】A、后代丁的细胞核的遗传物质来自甲,细胞质的遗传物质来自于乙牛,则丁的遗传性状由甲和乙的遗传物质共同决定,与代孕奶牛丙无遗传联系,A正确;
B、过程①通常置于含有混合气体的CO2培养箱(95%的空气+5%的CO2)中进行培养,B正确;
C、减数分裂Ⅱ中期(MⅡ期)的卵母细胞中的“核”其实是纺锤体—染色体复合物,去核是去除该复合物,C正确;
D、过程③重组细胞还需用电刺激(物理方法)、乙醇、蛋白酶合成抑制剂(化学方法)激活以完成细胞分裂和发育进程,D错误。
故选D。
11. 如图为哺乳动物胚胎早期发育的部分过程,下列有关叙述错误的是(  )
A. Ⅰ时期为桑葚胚,该时期的细胞一般都具有发育的全能性
B. 过程a和b使胚胎中有机物种类、含量均增加
C. 胚胎移植选择处于Ⅰ或Ⅱ时期的胚胎易成功
D. 细胞分化从Ⅱ时期开始贯穿于动物的整个生命历程
【答案】B
【解析】
【分析】1、胚胎发育的过程:受精卵→卵裂期→桑葚胚→囊胚→原肠胚→幼体。①卵裂期:细胞进行有丝分裂,数量增加,胚胎总体积不增加。②桑葚胚:32个细胞左右的胚胎(之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能属全能细胞)。③囊胚:细胞开始分化,其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织;而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘;胚胎内部逐渐出现囊胚腔(注:囊胚的扩大会导致透明带的破裂,胚胎伸展出来,这一过程叫孵化)。④原肠胚:内细胞团表层形成外胚层,下方细胞形成内胚层,由内胚层包围的囊腔叫原肠腔(细胞分化在胚胎期达到最大限度)。
2、分析题图:Ⅰ表示桑葚胚,Ⅱ表示囊胚。
【详解】A、过程a表示卵裂形成桑葚胚,过程b表示桑葚胚发育形成囊胚,Ⅰ为桑葚胚,Ⅱ为囊胚。桑葚胚的细胞一般都具有发育的全能性,A正确;
B、a、b过程细胞需要消耗能量,故胚胎中有机物含量减少,B错误;
C、胚胎移植选择处于桑葚胚或囊胚时期的胚胎易成功,C正确;
D、细胞分化从囊胚时期开始贯穿于动物的整个生命历程,D正确。
故选B。
12. 受精过程的顺序为( )
①卵细胞膜发生生理反应,拒绝其他精子再进入卵内
②雌、雄原核相向移动,彼此靠近,核膜消失,形成受精卵
③精子释放出多种酶,溶解卵细胞膜外的一些结构
④卵细胞膜外的透明带发生反应,阻止后来的精子进入透明带
⑤雌、雄原核的形成
A. ③④⑤②① B. ④③①⑤② C. ③①④⑤② D. ③④①⑤②
【答案】D
【解析】
【分析】受精过程为:顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带(透明带反应)→卵细胞膜反应(卵黄膜封闭作用)→卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失,雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。
【详解】受精过程的顺序为:精子释放出多种酶,溶解卵细胞膜外的一些结构→卵细胞膜外的透明带发生反应,阻止后来的精子进入透明带→卵细胞膜反应→雌、雄原核的形成→雌、雄原核相向移动,彼此靠近,核膜消失,形成受精卵。故过程为③④①⑤②。ABC错误,D正确。
故选D。
13. 单峰骆驼在野外几乎灭绝,科学家欲通过胚胎工程的方法拯救野化单峰骆驼,进行了如图所示研究。请据图分析,下列说法正确的是(  )
A. 为使A野化单峰骆驼超数排卵,可注射适量的促性腺激素
B. 为提高胚胎利用率,可采用胚胎移植等无性繁殖技术
C. 若①表示体外受精,将精子培养在获能液中使其获得能量
D. 若①表示体内受精,精子的获能、受精均在输卵管内完成
【答案】A
【解析】
【分析】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。
【详解】A、促性腺激素是作用于性腺细胞的激素,属于促进性激素生成,为使A野化单峰骆驼超数排卵,可注射促性腺激素,A正确;
B、为提高胚胎利用率,可采用胚胎分割、移植等无性繁殖技术实现,通过胚胎分割获得的胚胎遗传特性相同,B错误;
C、若①表示体外受精,将精子培养在获能液中使其获得受精的能力而非能量,C错误;
D、若①表示体内受精,精子的获能在雌性生殖道内完成,受精在输卵管内完成,D错误。
故选A。
二、多项选择题:(本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有两个个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。)
14. 果酒的家庭制作与啤酒的工业化生产相比,共同点有( )
A. 都利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理 B. 都需要一定的有氧环境供发酵菌种繁殖
C. 发酵前都需要对原料进行灭菌 D. 发酵结束后都必须进行消毒以延长保存期
【答案】AB
【解析】
【分析】果酒与啤酒的发酵原理均是酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精。
【详解】A、二者均利用了酵母菌进行无氧呼吸产生酒精的原理,A正确;
B、发酵前期,均需要一定的有氧环境,使酵母菌大量繁殖,B正确;
C、果酒的家庭制作不需对原料进行灭菌,C错误;
D、果酒的家庭制作不需要进行消毒,D错误。
故选AB。
15. 下图是研究人员从石油污染的土壤中筛选高效降解石油的细菌(目的菌)流程图。下列叙述正确的是(  )
A. 培养皿等用具在使用前后均需进行消毒处理
B. 应选择②中培养瓶内“石油含量”显著降低的培养液继续③操作
C. ④中可采用平板划线法对筛选得到的目的菌进行纯化
D. 若要研究目的菌生长规律,可用培养液培养目的菌并用细菌计数板计数
【答案】BCD
【解析】
【分析】分析题意,为了从石油污染的土壤中筛选高效降解石油的细菌,在以石油为唯一碳源和氮源的培养基中,只有能降解石油的目的菌才能生长繁殖,而其它不能利用石油为碳源和氮源的一般就不能生长和繁殖,因此可以通过该种选择培养基筛选目的菌。
【详解】A、培养皿等用具在使用前后均需在160℃~170℃湿热灭菌箱中灭菌,A错误;
B、培养瓶内“石油含量”显著降低说明培养液中的菌降解石油能力强,因此选择该培养瓶中的培养液继续③操作,B正确;
C、分离纯化目的菌的方法可以是平板划线法,也可以是稀释涂布平板法,C正确;
D、用培养液培养目的菌并用细菌计数板计数可以研究目的菌生长规律,D正确。
故选BCD。
16. 长春新碱(VCR)是一种长春花中萃取的生物碱,通过抑制微管蛋白聚合妨碍纺锤体的形成,从而阻断细胞分裂,具有非常高的毒性。将VCR与单克隆抗体通过特殊的接头连接形成抗体—药物偶联物(ADC),可实现对肿瘤细胞的选择性杀伤,ADC的作用机制如下图。下列分析错误的是(  )
A. ADC中抗体可与肿瘤细胞表面特殊抗原特异性结合
B. ADC进入肿瘤细胞需要消耗能量和载体蛋白的协助
C. 接头和药物的结合在血浆中的稳定性高于溶酶体中
D. VCR通过抑制纺锤体的形成,将细胞周期阻滞在中期
【答案】BD
【解析】
【分析】据题意可知,VCR能与单克隆抗体通过特殊的接头连接形成抗体—药物偶联物(ADC),通过胞吞作用进入细胞内,与细胞内溶酶体结合释放出药物VCR,VCR通过抑制微管蛋白聚合妨碍纺锤体的形成,从而阻断细胞分裂,诱发肿瘤细胞的凋亡。
【详解】A、肿瘤细泡表面存在一些异于正常细胞的抗原,ADC中抗体可与这些抗原特异性结合,A正确;
B、ADC进入肿瘤细胞的方式是胞吞,该过程不需要载体蛋白的协助,但需要消耗ATP,B错误;
C、据图分析可知,接头是连接药物的,为了药物能准确的在肿瘤细胞中释放,就需要接头和药物在血浆运输时稳定结合,在肿瘤细胞中的溶酶体里接头和药物的隐定性降低,C正确;
D、VCR通过抑制微管蛋白的聚合进而抑制纺锤体的形成,将细胞周期阻滞在前期,D错误。
故选BD。
17. 小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞、制备流程如图所示。下列叙述错误的是(  )
A. b细胞为沿透明带内壁排列的滋养层细胞,可发育为胎盘和胎膜
B. 取自a细胞的胚胎干细胞应用前景优于诱导多能干细胞(iPS细胞)
C. 用胰蛋白酶将细胞a的膜蛋白消化后可获得分散的胚胎干细胞
D. 胚胎干细胞具有组织特异性,只能分化成特定的细胞或组织
【答案】BCD
【解析】
【分析】胚胎干细胞是早期胚胎(原肠胚期之前)或原始性腺中分离出来的一类细胞,它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性。无论在体外还是体内环境,ES细胞都能被诱导分化为机体几乎所有的细胞类型。
【详解】A、b细胞为滋养层细胞,是受精卵分裂分化形成的,将来发育成胎盘和胎膜,A正确;
B、胚胎干细胞必须从胚胎中获取,这涉及伦理问题,因此限制了其在医学上的应用,iPS细胞诱导过程中无需破坏胚胎,且其来自病人自身的细胞,将它移植回病人体内,理论上可避免免疫排斥,因此iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞,B错误;
C、用胰蛋白酶处理的目的是分解细胞间的蛋白质,而不是细胞上的膜蛋白,C错误;
D、胚胎干细胞具有较弱的组织特异性,也就是说全能性很高,能分化为机体几乎所有的细胞类型,D错误。
故选BCD。
18. 关于胚胎工程及其应用,下列叙述错误的是(  )
A. 胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
B. 胚胎分割可以增加胚胎的数量,但是胚胎分割产生同卵多胚的数量是有限的
C. 卵子受精的标志是卵细胞膜和透明带的间隙可以看到两个第二极体
D. 原肠胚进一步扩大,会导致透明带破裂,胚胎从其中伸展出来,这一过程叫做孵化
【答案】CD
【解析】
【分析】1、胚胎移植的生理基础:(1)供体与受体相同的生理变化,为供体的胚胎植入受体提供了相同的生理环境;(2)胚胎在早期母体中处于游离状态,这就为胚胎的收集提供了可能;(3)子宫不对外来胚胎发生免疫排斥反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能;(4)胚胎遗传性状不受受体任何影响;
2、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等分、4等分或8等分等,经移植获得同卵双胚或多胚的技术,胚胎分割时需将囊胚的内细胞团均等分割。
【详解】A、胚胎移植中,受体对移入的外来胚胎基本上不会发生免疫排斥,所以不需要进行免疫学检测,胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移,A正确;
B、胚胎分割技术可以增加胚胎的数量,属于无性繁殖,但是胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的,分割次数越多,胚胎越小,成活率低;B正确;
C、卵子受精的标志是卵细胞膜和透明带的间隙可以看到两个极体,一个第一极体,一个第二极体,C错误;
D、囊胚进一步扩大,会导致透明带破裂,胚胎从其中伸展出来,这一过程叫做孵化,D错误。
故选CD。
第Ⅱ卷(非选择题59分)
三、简答题:(请将答案填写在答题纸的相应位置上)
19. 某研究小组设计了一个利用作物秸秆生产燃料乙醇的小型实验。其主要步骤是:先将粉碎的作物秸秆堆放在底部有小孔的托盘中,喷水浸润、接种菌T,培养一段时间后,再用清水淋洗秸秆堆(清水淋洗时菌T不会流失),在装有淋洗液的瓶中接种酵母菌,进行乙醇发酵(酒精发酵)。实验流程如图所示,回答下列问题。
(1)在粉碎的秸秆中接种菌T,培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解,其原因是____。不同的菌种,在相同的培养条件下,菌落的形状、大小和____一般不同,若将菌T接种在含有____(一种染料)的培养基上进行培养,培养基中会出现以这些菌为中心的大小不等的透明圈。
(2)采用液体培养基培养酵母菌,通常可采用____法对培养基进行灭菌。在使用该方法时,为了达到良好的灭菌效果,在压力为100kPa、温度为121℃的条件下维持____来灭菌。
(3)将酵母菌接种到灭菌后的培养基中,拧紧瓶盖,置于适宜温度下培养、发酵。拧紧瓶盖的主要目的是____。但是在酵母菌发酵过程中,还需适时拧松瓶盖,原因是____。发酵液中的乙醇可用____溶液检测。
(4)本实验收集的淋洗液中的____可以作为酵母菌生产乙醇的原料。与以粮食为原料发酵生产乙醇相比,本实验中乙醇生产方式有节约粮食、____等优点(写出1点即可)。
【答案】(1) ①. 菌T能够分泌纤维素酶 ②. 颜色 ③. 刚果红
(2) ①. 高压蒸汽灭菌 ②. 15~30min
(3) ①. 制造无氧环境 ②. 排出二氧化碳 ③. 酸性的重铬酸钾
(4) ①. 葡萄糖 ②. 废物利用、清洁环保、不污染环境、生产成本低、原料来源广等
【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。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℃;生产中是否有酒精的产生,可用酸性重铬酸钾来检验,该物质与酒精反应呈现灰绿色。
【小问1详解】
菌T能够分泌纤维素酶,纤维素酶能将纤维素最终分解为葡萄糖,因此在粉碎的秸秆中接种菌T,培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解。不同种类的细菌形成的菌落不同,菌落特征包括菌落的大小、形状、颜色及菌落的隆起程度,不同的菌种,在相同的培养条件下,菌落的形状、大小和颜色一般不同。刚果红是一种染料,它可以与纤维素形成红色复合物,但并不与水解后的纤维二糖、葡萄糖等发生这种反应。当我们在含有纤维素的培养基中加刚果红时,刚果红与纤维素形成红色复合物;而当纤维素被菌T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。
小问2详解】
常用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌,在使用高压蒸汽灭菌时,为了达到良好的灭菌效果,在压力为100kPa、温度为121℃的条件下维持15~30min来灭菌。
【小问3详解】
果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精,将酵母菌接种到灭菌后的培养基中进行酒精发酵,酒精发酵需要在无氧的条件下进行,此时拧紧瓶盖的主要目的是制造无氧环境。酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,在发酵过程中密闭,所以需要根据发酵进程适时拧松瓶盖放出二氧化碳,酒精可用酸性重铬酸钾溶液来检测,该物质与酒精反应呈现灰绿色。
【小问4详解】
与以粮食为原料发酵生产乙醇相比,利用纤维素为原料生产乙醇具有节约粮食、废物利用、清洁环保、不污染环境、生产成本低、原料来源广等优点。
20. 脂环酸芽孢杆菌能耐受巴氏消毒过程的瞬间高温,且在遇到适宜的条件后,仍可迅速生长繁殖,产生具有臭袜子气味的气体,并导致果汁变质。为优化果汁生产的质量监控工艺,技术人员设计了如下流程,开展脂环酸芽孢杆菌的筛选和研究。请回答下列问题。
(1)步骤①从果园中取土壤10克,制备土壤稀释液。土样应取自____(填“浅层”或“深层”)土壤;步骤②制备土壤稀释液需充分振荡20min,主要目的是____。
(2)步骤③将土壤悬浮液稀释了1000倍,?处为____,若步骤④中3个平板上的菌落数分别为56、58和57,据此可得出每g土壤样品中的活菌数为____个。若在步骤④前,随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间,这样做的目的是____。
(3)步骤④需要用到的接种工具是____,对该接种工具的灭菌方法为____,接种方法为____。
(4)将④中分离得到的可疑菌株制成菌悬液,80℃水浴热处理10min,再取0.1mL热处理后的菌液接种到培养基平板上,45℃培养48h。该操作的目的是____。
【答案】(1) ①. 浅层 ②. 使土壤中的微生物能够充分释放到无菌水中(土壤中的微生物与无菌水充分混合)
(2) ①. 4.5 ②. 5.7×106 ③. 检测培养基是否被污染(是否合格、灭菌是否彻底)
(3) ①. 涂布器 ②. 灼烧灭菌 ③. 稀释涂布平板法
(4)分离纯化(用80℃水浴筛选)耐热菌株
【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,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【小问1详解】
由于土壤表层富含有机质,适宜于微生物生长,故土壤取样应取自表层土壤;为使土壤中的微生物能够充分释放到无菌水中,步骤②制备土壤稀释液需充分振荡20min。
【小问2详解】
将0.5mL的土壤悬浮液加入4.5mL的无菌水中,稀释倍数为10,连续3次这样的操作后,可以稀释1000倍,因此步骤③将土壤悬浮液稀释了1000倍,?处为4.5mL。由图可知,稀释倍数为104,3个平板上的菌落数分别为56、58和57。据此可得出每g样品中的活菌数为(56+58+57)÷3÷0.1×104=5.7×106个。在涂布接种前,随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间,这样做的目的是检测培养基平板灭菌是否合格(检测培养基是否被污染)。
【小问3详解】
实验采用的是稀释涂布平板法,所以步骤④中所用的接种工具是涂布器。接种时为防止杂菌污染,接种前将涂布器需酒精浸泡后灼烧灭菌。
【小问4详解】
将④中分离得到的可疑菌株制成菌悬液,于80℃水浴中热处理10min,目的是用80℃水浴筛选出耐热菌株,再取0.1mL热处理后的菌液涂布接种到培养基平板上,45℃培养48h,目的是分离纯化目的菌,故以上操作的目的是分离纯化(用80℃水浴筛选)耐热菌株。
21. 甲植物细胞核基因具有耐盐碱效应,乙植物细胞质基因具有高产效应。某研究小组用甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交相关研究,基本过程包括获取原生质体、诱导原生质体融合、筛选融合细胞、杂种植株再生和鉴定,最终获得高产耐盐碱再生植株。回答下列问题:
(1)为了便于观察细胞融合的状况,通常用不同颜色的原生质体进行融合,若甲植物原生质体采用幼苗的根为外植体,则乙植物可用幼苗的____为外植体。
(2)植物细胞壁的主要成分为____,在获取原生质体时,置于____(填“低渗”或“等渗”)溶液中,理由是____,采用相应的酶进行去壁处理。
(3)在原生质体融合前,需对原生质体进行处理,使甲原生质体的____和乙原生质体的____均失活。对处理后的原生质体在显微镜下用____计数,确定原生质体密度。两种原生质体1:1混合后,可以采用的化学方法除PEG融合外,还有____融合法等。
(4)将进行融合操作后的原生质体悬浮液和液态的琼脂糖混合,在凝固前倒入培养皿,原生质体分散固定在平板中,并独立生长、分裂形成愈伤组织。所有形成的愈伤组织一定源于____,理由是____。
(5)愈伤组织接种到诱导生____(填“芽”或“根”)的培养基上,再将其转接到诱导生____(填“芽”或“根”)的培养基上,后者的生长素用量比值高于____(填激素名称),进一步诱导形成试管苗,愈伤组织诱导成苗的过程称为____,经鉴定后最终发育为高产耐盐碱再生植株。
【答案】(1)叶 (2) ①. 纤维素和果胶 ②. 等渗 ③. 保持原生质体的正常形态
(3) ①. 细胞质 ②. 细胞核 ③. 血细胞计数板 ④. 高Ca2+—高pH
(4) ①. 杂种融合的原生质体 ②. 未融合及同种融合的原生质体因细胞核或细胞质失活而不能生长、分裂(甲乙融合的原生质体具有完整的有活性的细胞结构,能正常生长、分裂)
(5) ①. 芽 ②. 根 ③. 细胞分裂素 ④. 再分化
【解析】
【分析】植物体细胞杂交是指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。诱导原生质体融合的方法:物理法(离心、振动、电激等)和化学法(聚乙二醇等)。植物体细胞杂交的意义:克服远缘杂交不亲和的障碍,扩大亲本范围,培育作物新品种。
【小问1详解】
为了便于观察细胞融合的状况,通常用不同颜色的原生质体进行融合,若甲植物原生质体采用幼苗的根(无色)为外植体,则乙植物可用幼苗的叶(含有叶绿体,是绿色)为外植体。
【小问2详解】
植物细胞壁成分主要是纤维素和果胶,根据酶的专一性,在获取原生质体时,常采用相应的酶解法处理以尽量减轻对原生质体的损伤,在获取原生质体时,置于等渗溶液中,理由是保持原生质体的正常形态。
【小问3详解】
由于甲植物细胞核基因具有耐盐碱效应,乙植物细胞质基因具有高产效应,故根据育种目标,在促使原生质体融合前,需对原生质体进行处理,分别使甲原生质体的细胞质和乙原生质体细胞核失活;对处理后的原生质体在显微镜下用血细胞计数板计数,确定原生质体密度;促进原生质体融合的化学方法除用聚乙二醇处理外,还有高Ca2+—高pH融合法等。
【小问4详解】
所有形成的愈伤组织一定源于杂种融合的原生质体,理由是未融合及同种融合的原生质体因细胞核或细胞质失活而不能生长、分裂(甲乙融合的原生质体具有完整的有活性的细胞结构,能正常生长、分裂)。
【小问5详解】
可以通过改变培养基中生长素和细胞分裂素的比例先诱导生芽再诱导生根,所以先将愈伤组织接种到诱导生芽的培养基上,再将其转接到诱导生根的培养基上,后者的生长素用量比值高于细胞分裂素,进一步诱导形成试管苗,愈伤组织诱导成苗的过程称为再分化,经鉴定后最终发育为高产耐盐碱再生植株。
22. 随着生物科学技术的发展,动物的生殖方式变得越来越多样化。如图是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,请据图分析并回答下列问题。
(1)图中产生小牛几个途径中,属于有性繁殖途径的为应用____(填数字)。
(2)应用1中,细胞B为____,通过____法使两细胞融合,形成____,最终发育的良种小牛性别为____。
(3)应用2过程中得到的胚胎应该移植到____的雌性动物体内。
(4)通过应用1和应用2得到的胚胎,其核遗传物质在来源上的区别是____。
(5)应用3可解决良种动物快速大量繁殖的问题:对囊胚阶段的胚胎通过胚胎分割技术获得二分胚①和②,操作时需要注意____,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
(6)应用4中细胞进行定向诱导,可分化形成各种组织和器官,说明胚胎干细胞具有____,其定义为____。细胞在含5%CO 的CO2培养箱中进行培养时,CO2的作用是____。为了防止细胞培养过程中细菌的污染,需要对____和所有____进行灭菌处理以及在无菌环境下进行操作。
【答案】(1)2 (2) ①. (去核次级)卵母细胞 ②. 电融合 ③. 重构胚 ④. 雌性
(3)同种的、生理状态相同的
(4)应用1:细胞核遗传物质来自供体1;应用2:核遗传物质一半来自供体1、一半来自优良公牛
(5)将内细胞团均等分割
(6) ①. 细胞全能性 ②. 细胞经分裂和分化后,仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能 ③. 维持培养液pH ④. 培养液 ⑤. 培养用具
【解析】
【分析】分析题图:
应用1中:供体1提供细胞核,供体2提供细胞质,经过核移植技术形成重组细胞,并发育形成早期胚,再将胚胎移植到受体子宫发育成小牛,称为克隆牛;
应用2中:优良公牛和供体1配种形成受精卵,并发育成早期胚胎,再将胚胎移植到受体子宫发育成小牛,属于有性生殖;
应用3中:采用了胚胎分割移植技术;
应用4中:从早期胚胎和原始性腺中获取胚胎干细胞,并进行体外干细胞培养。
【小问1详解】
应用1采用了核移植技术,形成克隆动物,属于无性生殖;应用2采用体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术,形成的是试管动物,属于有性生殖;应用4表示从早期胚胎或原始性腺中提取胚胎干细胞;应用3采用了胚胎分割技术,属于无性生殖,故图中产生小牛的几个途径中,属于有性繁殖途径的为应用2。
【小问2详解】
应用1中,细胞B为(去核次级)卵母细胞,通过电融合法使两细胞融合,形成重构胚,最终发育的良种小牛性别为雌性(供体1提供细胞核,为雌性)。
【小问3详解】
应用2过程中得到的胚胎应该移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内,提高胚胎移植成功的概率。
【小问4详解】
应用1中:供体1提供细胞核,供体2提供细胞质,经过核移植技术形成重组细胞,并发育形成早期胚,再将胚胎移植到受体子宫发育成小牛,称为克隆牛;应用2中:优良公牛和供体1配种形成受精卵,并发育成早期胚胎,再将胚胎移植到受体子宫发育成小牛,属于有性生殖;通过应用1和应用2得到的胚胎,其核遗传物质在来源上的区别是应用1:细胞核遗传物质来自供体1;应用2:核遗传物质一半来自供体1、一半来自优良公牛。
【小问5详解】
对囊胚阶段的胚胎可通过胚胎分割技术获得二分胚胎,对囊胚阶段的胚胎进行分割时需要将内细胞团(具有发育的全能性)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。
【小问6详解】
应用4中细胞进行定向诱导,可分化形成各种组织和器官,说明胚胎干细胞具有细胞全能性,其定义为细胞经分裂和分化后,仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。细胞在含5%CO 的CO2培养箱中进行培养时,CO2的作用是维持培养液pH。为了防止细胞培养过程中细菌的污染,需要对培养液和所有培养用具进行灭菌处理以及在无菌环境下进行操作。
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