四川省眉山市仁寿县实验中学2023-2024学年高二下学期4月期中考试生物学试题(原卷版+解析版)

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名称 四川省眉山市仁寿县实验中学2023-2024学年高二下学期4月期中考试生物学试题(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 2024-04-18 11:33:53

文档简介

仁寿县实验中学2023-2024学年高二下学期4月期中考试
生物试题
考试时间:75分钟;总分:100
一、单选题(20×2=40分)
1. 平板接种常用在微生物培养中。下列说法正确的是( )
A. 不含氮源的平板不能用于微生物培养
B. 平板涂布时涂布器使用前必须进行消毒
C. 接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃
D. 利用以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成脲酶的微生物
2. 我国早在9000年前就可以运用发酵技术获得产品,为生活增添丰富的色彩。下列说法正确的是( )
A. 制作果酒时,可通过控制发酵的温度、发酵液pH等措施降低杂菌使果酒变质的概率
B. 利用酵母菌进行传统酿酒过程中,需一直保持无氧的条件
C. 泡菜坛装八成满可以防止发酵过程中酵母菌、乳酸菌等产生的CO2使发酵液溢出
D. 腐乳鲜美的味道主要由曲霉分解蛋白质产生的小分子肽和氨基酸引起
3. 无菌技术包括以下几个方面的叙述,其中正确的是( )
A. 紫外线照射前,适量喷洒石炭酸等消毒液,可以加强消毒效果
B. 不耐高温的牛奶可使用巴氏消毒法,其优点是能够杀死全部微生物,保留牛奶风味
C. 为了防止污染,接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落
D. 在微生物接种的实验中,用95%酒精对实验者的双手和超净工作台进行消毒
4. 以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4个处理:①沸盐水冷却后再倒入坛中;②盐水需要浸没全部菜料;③盖好坛盖后,向坛盖边沿的水槽中注满水;④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。下列说法正确的是( )
A. ①主要是为了防止菜料表面的醋酸杆菌被杀死
B. ②的主要目的是用盐水杀死菜料表面的杂菌
C. ③是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入
D. ④可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低
5. 微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。如图为酵母菌的纯培养的部分操作步骤,下列说法正确的是( )
A. 完成步骤④的过程中,接种环共灼烧处理了5次
B. 以尿素为唯一氮源且含酚红的培养基中加入尿素和酚红的目的是相同的
C. 该接种方法可用于获得酵母菌的纯培养物
D 接种后,待菌液被培养基吸收,将④倒置培养,皿盖上标注菌种及接种日期等信息
6. 科学家采用体外受精技术获得紫羚羊胚胎,并将其移植到长角羚羊体内,使后者成功妊娠并产仔,该工作有助于恢复濒危紫羚羊的种群数量。此过程不涉及的操作是( )
A. 超数排卵 B. 精子获能处理
C. 细胞核移植 D. 胚胎培养
7. 解脂菌能利用分泌的脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色。将不能直接吸收脂肪的甲,乙两种菌分别等量接种在醇溶青琼脂平板上培养。甲菌菌落周围呈现深蓝色,乙菌菌落周围不变色,下列说法错误的是( )
A. 甲菌属于解脂菌
B. 实验中所用培养基以脂肪为唯一碳源
C. 可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比
D. 该平板可用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力
8. 小曲白酒以大米、大麦、小麦等为原料,以小曲为发酵剂酿造而成。小曲中所含微生物主要有好氧微生物霉菌、兼性厌氧型微生物酵母菌,还有乳酸菌、醋酸菌等细菌。酿酒的原理主要是酵母菌在无氧条件下利用葡萄糖发酵产生酒精。传统酿造工艺流程如图所示。关于小曲白酒的酿造过程,下列叙述错误的是(  )
A. 若发酵坛密封不严可能会导致酒变酸
B. 蒸熟的原料立即加入糟醅后密封可高效进行酒精发酵
C. 糖化主要利用霉菌将淀粉水解为葡萄糖
D. 酿造白酒的过程也是微生物生长繁殖的过程
9. 在利用洋葱进行“DNA的粗提取和鉴定”的实验中,相关操作正确的是( )
A. 研磨洋葱时,加入适量的研磨液瓦解细胞膜,充分释放核DNA
B. 利用定性滤纸进行过滤,以去除杂质,提高DNA的含量和纯度
C. 向DNA滤液中加入等体积、预冷的50%酒精,以获得DNA粗提物
D. 将白色丝状物加入4mL二苯胺试剂中沸水浴,以利于发生颜色反应
10. 如图表示细胞工程操作中的某些过程,下列叙述正确的是( )
A. 若A、B分别表示白菜和甘蓝的原生质体,则需对C每日给予光照以获得白菜—甘蓝植株
B. 若A、B分别表示B淋巴细胞和骨髓瘤细胞,则仅利用抗原—抗体结合的原理即可筛选获得可分泌特定抗体的C
C 若A、B分别表示精子和卵细胞,体外受精后,需将C培养至原肠胚阶段再进行胚胎分割,以获得更多个体
D. 若A、B分别表示体细胞和去核卵母细胞,则C的遗传物质与A不完全相同
11. 豆科植物苦参能产生苦参碱,苦参碱具有调节免疫、抗癌等作用。科研人员利用苦参下胚轴进行育苗和生物碱提取,过程如图。下列说法正确的是(  )
A. 下胚轴切段需用无水乙醇和次氯酸钠进行消毒处理
B. 过程①和过程②分别发生了细胞的脱分化和再分化
C. 过程③所得苦参无毒幼苗具有抗病毒的遗传特性
D. 通过植物细胞培养获得苦参碱的过程不需要实现细胞的全能性
12. 下列关于细胞工程的叙述,正确的是( )
A. 植物体细胞杂交技术属于有性杂交,包括细胞融合和植物组织培养技术
B. 植物组织培养技术和动物细胞培养技术的原理相同
C. 卵母细胞去核的方法是显微注射法,还可以用紫外光短时间照射等方法
D. 重构胚需要用物理或化学方法激活,使之完成细胞分裂和发育进程
13. 清酒乳杆菌是臭鳜鱼中的优势乳酸菌,科研人员尝试从臭鳜鱼中分离优质的清酒乳杆菌,实验流程如图①~⑤所示。图中MRS培养基的主要成分有胰蛋白胨、牛肉膏、酵母粉、番茄汁、葡萄糖、碳酸钙(乳酸能与碳酸钙反应出现溶钙圈)、溴甲酚绿(pH显色剂,酸性显示黄色、碱性显示蓝绿色)、琼脂。下列叙述错误的是( )
A. 制作上述平板时培养基中要加入血清,细胞才能正常生长
B. 步骤③将菌悬液稀释了1000倍,④应进行厌氧培养
C. 为清酒乳杆菌提供氮源的主要是胰蛋白胨和牛肉膏
D. 步骤④应挑取平板上呈黄色、有溶钙圈的菌落进行重复划线培养
14. 科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞,获得了类似胚胎干细胞的一种细胞,称为诱导多能干细胞(简称iPS细胞)。下列叙述错误的是(  )
A. 干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等组织和器官中
B. 将特定基因转入成纤维细胞能诱导其转化形成iPS细胞
C. iPS细胞具有组织特异性,能分化成特定的细胞或组织
D. 培养人类扩展的多能干细胞的培养基中一般要加入血清
15. 胚胎工程的许多技术,实际上是在体外条件下,对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。因此,了解哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律十分重要。下列相关叙述错误的是( )
A. 在自然条件下,哺乳动物的受精过程在子宫中完成
B. 精子入卵后,卵细胞膜会立即发生生理反应,阻止其他精子入卵
C. 胚胎发育早期,细胞的数量不断增加,但胚胎的总体积并不增加
D. 囊胚期会出现透明带破裂,胚胎从其中伸展出来,这一过程叫作孵化
16. 我国科学家领衔在世界上首次将人类多能干细胞(PSC)转化为8细胞阶段的全能性胚胎样细胞(8CLC,相当于受精卵发育3天状态的全能干细胞),并且转化产生的8CLC在体内还能分化成胎盘细胞。下列有关说法正确的是( )
A. PSC能发育成多种组织,体现了细胞的全能性
B. 8CLC在体外培养时不能被诱导分化为造血干细胞
C. 8CLC在体内可逐渐分化成胎儿的各种组织细胞,体现了基因的选择性表达
D. 人体内胎盘是由囊胚期内细胞团发育而来的
17. 线粒体置换技术是将妈妈携带突变线粒体的卵子细胞核移植到去核的健康线粒体捐赠者卵胞浆中获得的重构卵母细胞,与携带者丈夫精子进行受精,从而获得重构胚胎也就是通常说的“三亲胚胎”,也被称为“第四代试管婴儿”。下列有关说法错误的是(  )
A. 重构卵母细胞需培养成熟才可以与获能精子受精
B. 第四代试管婴儿的DNA来自携带者与其丈夫
C. 第四代试管婴儿可避免线粒体疾病
D. 第四代试管婴儿的培育还需要经历早期胚胎培养和胚胎移植等技术
18. 某细菌DNA分子上有4个Sau3A Ⅰ的酶切位点,经Sau3AⅠ处理后会形成4个大小不同的DNA片段。若是用BamHⅠ处理,则只会形成2个大小不同的DNA片段。Sau3AⅠ和BamH Ⅰ的识别序列及切割位点如表所示。下列叙述不正确的是( )
限制酶名称 识别序列及切割位点
BamH Ⅰ G↓GATCC
Sau3A Ⅰ ↓GATC
A. 上述两种限制酶切割后可形成相同的黏性末端
B. 该DNA分子上有两个BamHⅠ的酶切位点
C. 黏性末端能通过T4DNA连接酶连接
D. 若用两种酶共同处理,会形成6个大小不同的DNA片段
19. 为解决杂交瘤细胞在传代培养中出现来自B淋巴细胞的染色体丢失问题,研究者将抗原刺激后的B淋巴细胞,用EBV(一种病毒颗粒)感染,获得“染色体核型稳定”的EBV转化细胞。EBV转化细胞能够在HAT培养基中存活,但对Oua敏感。骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能存活,但对Oua不敏感。下图表示操作过程。下列分析错误的是( )
A. B淋巴细胞可从多次间歇注射某种抗原的动物脾脏中获得
B. HAT培养基和Oua筛选去除的是未融合的EBV转化细胞
C. 杂交瘤细胞染色体丢失可能会导致抗体的产生能力下降
D. 图中获得的杂交瘤细胞需经抗体检测筛选后才可用于生产
20. THP9基因是野生玉米中控制高蛋白含量的优良基因,研究者利用基因工程技术将THP9基因转到玉米细胞内,从而获得转基因高蛋白玉米新品种。已知图中THP9基因转录的方向为从左往右。下列相关叙述正确的是( )
EcoRⅠ BamHⅠ KpnⅠ MfeⅠ HindⅢ
A. 若采用PCR技术对一个THP9基因进行扩增,则第n代复制共需要引物2n-1个
B. 构建基因表达载体时,用Mfe Ⅰ、Hind Ⅲ切割质粒,用EcoR Ⅰ、Hind Ⅲ切割目的基因
C. 利用PCR技术获取THP9基因时应选择引物1和引物4
D. PCR过程中用到了缓冲液,缓冲液中一般要添加Mg2+用于激活RNA聚合酶
二、非选择题(共60分)
21. 工业上所说发酵是指微生物在有氧或无氧条件下通过分解与合成代谢将某些原料物质转化为特定产品的过程。利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。某企业通过发酵制作酱油的流程示意图如下。
回答下列问题:
(1)米曲霉发酵过程中,加入大豆、小麦和麦麸可以为米曲霉的生长提供营养物质,大豆中的___________可为米曲霉的生长提供氮源,小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供___________。
(2)米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖,大量分泌制作酱油过程所需的酶类,这些酶中的_____、______能分别将发酵池中的蛋白质和脂肪分解成易于吸收、风味独特的成分,如将蛋白质分解为小分子的肽和__________。米曲霉发酵过程需要提供营养物质、通入空气并搅拌,由此可以判断米曲霉属于___________(填“自养厌氧”“异养厌氧”或“异养好氧”)微生物。
(3)在发酵池发酵阶段添加的乳酸菌属于___________(填“真核生物”或“原核生物”);添加的酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖的产物是___________。在该阶段抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因素,据图分析该阶段中可以抑制杂菌生长的物质是___________(答出1点即可)。
22. 某种物质S(一种含有C、H、N的有机物)难以降解,会对环境造成污染,只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基,甲的组分为无机盐、水和S,乙的组分为无机盐、水、S和Y。
回答下列问题:
(1)实验时,盛有水或培养基的摇瓶通常采用_______________的方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是_______________。甲、乙培养基均属于______________培养基。
(2)实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×107 个/mL,若要在每个平板上涂布100μL稀释后的菌液,且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个,则至少应将摇瓶M中的菌液稀释________________倍。
(3)在步骤⑤的筛选过程中,发现当培养基中的S超过某一浓度时,某菌株对S的降解量反而下降,其原因可能是________________(答出1点即可)。
(4)若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数,请写出主要实验步骤________________。
(5)上述实验中,甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同,但都能为细菌的生长提供4类营养物质,即________________。
23. 紫杉醇是红豆杉产生的一种重要抗癌物质,利用植物组织培养技术获得紫杉醇的基本过程如图所示。回答下列问题:
(1)外植体经_________过程形成愈伤组织。用纤维素酶和果胶酶对愈伤组织进行处理的目的是_________。
(2)将诱导出的愈伤组织接种至装有液体培养基的三角瓶中振荡培养,影响细胞的生长速度和紫杉醇含量的因素除了温度、pH、光照、氧气等条件、培养基的营养物质外,还有等_________(答出两点)。
(3)如要将外源基因导入红豆杉细胞进行遗传改造,图1表示构建重组DNA的过程示意图,载体质粒P0具有四环素抗性基因(tetr)和氨苄青霉素抗性基因(ampr),回答下列问题:
①图中酶1和酶3分别是_________;②为筛选出含重组质粒P3的菌落,采用含有不同抗生素的平板进行筛选,得到甲、乙、丙三类菌落,三类菌落形态相同,生长情况如图2所示,应选择的菌落类型是_________类,未转入质粒的菌落类型是_________类;(填字母类型)
(4)下图是通过植物细胞工程技术培育耐盐杂种植株的过程。回答下列问题:
上述培育耐盐杂种植株的过程运用了植物体细胞杂交技术,此技术的优势是_________。若甲植物(2N=18),乙植物(4N=32),则目的植株_________(填“可育”或“不可育”),原因是_________。
24. 为降低人类乳腺癌治疗药物的副作用,科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上,构建抗体一药物偶联物(ADC),过程如下图所示。
(1)动物细胞培养时,可以用____________酶处理动物组织,得到分散的组织细胞,培养基中应含有细胞所需要的各种营养物质。在培养瓶中动物细胞培养一段时间后停止增殖的原因是____________(至少回答两点)。
(2)为了刺激小鼠机体产生更多的B淋巴细胞,每隔2周用取自____________的特定抗原注射小鼠1次,共注射3次。最后一次免疫后第3天,取脾脏内部分组织制成细胞悬液与骨髓瘤细胞诱导融合,常用的生物诱导剂是____________。为了获得杂交瘤细胞,应将诱导融合后的细胞放在____________培养基上进行培养。
(3)通过过程②得到的细胞还必须经过过程③克隆化培养和____________才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞,杂交瘤细胞的特点是____________。杂交瘤细胞可采用注射到小鼠腹腔内培养或进行体外培养的方式进行扩大培养。体外培养时,首先应保证其处于____________的环境,除了适宜的营养物质、温度等条件外,还需要控制气体条件是____________与5%CO 的混合气体,此外在使用合成培养基时通常还需加入血清。
(4)单克隆抗体的优点是____________。单克隆抗体是ADC中的____________(填“a”或“b”)部分。
(5)研究发现,ADC在患者体内的作用如下图所示。
①单克隆抗体除了运载药物外,还有____________等作用。
②ADC进入乳腺癌细胞后,细胞中的溶酶体可将其水解,释放出的药物最终作用于细胞核,可导致____________。
③ADC能降低乳腺癌治疗药物的副作用,是因为单克隆抗体能精确地定位乳腺癌细胞,该过程依赖于____________原理。
25. 人血清白蛋白(HSA)在临床上的需求量大,由于其来源有限和有生物污染的风险,重组人血清白蛋白(rHSA),成为其重要的替代品。回答下列(一)(二)小题:
(一)途径一:基因工程结合发酵工程构建人血清白蛋白工程菌:
科研人员将HSA基因转入酵母菌细胞,获得了重组人血清白蛋白。图为酵母菌基因改造以及工业化发酵生产rHSA的过程示意图,其中I、II、III、IV是四种不同的限制酶,具各自识别的酶切位点如表所示。
限制酶 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
识别序列及切割位点
(1)随着测序技术的发展,为获取人血清白蛋白基因,可通过检索_________获取其编码序列,用化学合成法制备得到。将HSA基因插入质粒中时,最好选择限制酶_________进行共同切割。将受体酵母菌置于含有_________的培养基中进行筛选培养,以获得能表达HSA的细胞。重组基因表达载体中的启动子的作用是_________。
(2)工业化发酵生产rHSA的过程一般包括菌种的选育,扩大培养、_________、接种、发酵、产品的分离、提纯等方面,将rHSA工程菌接种至发酵罐内进行扩增,培养过程中可定期取样并使用细菌计数板对_________(填“菌体”或“菌落”)进行直接计数,以评估增殖情况。发酵结束后,采用_________(答出2点即可)等方法获得所需的发酵产品。
(二)途径二:基因工程结合细胞工程构建人血清白蛋白乳腺反应器
I.采集良种供体牛的卵母细胞和精液,通过体外受精,形成奶牛受精卵;
II.构建基因的表达载体,并将其导入奶牛受精卵,形成转基因细胞;
III.电脉冲刺激转基因细胞促使其形成早期胚胎;
IV.将胚胎移植到受体母牛的子宫中,最终发育成转基因小牛。
(3)实验步骤I中,在体外受精前,需要对奶牛的精子进行_________处理。
(4)实验步骤III中当胚胎发育至囊胚阶段,取其_________做DNA分析来进行性别鉴定,筛选出发育状态良好的雄性胚胎进行移植。
(5)实验步骤IV进行胚胎移植,其实质是_________。为实现这一工序,需用相应激素对受体进行_________处理。
(6)有人提议将乳腺反应器改成膀胱反应器,请分析利用膀胱反应器比乳腺反应器产量高的原因_________(答出两点即可)。仁寿县实验中学2023-2024学年高二下学期4月期中考试
生物试题
考试时间:75分钟;总分:100
一、单选题(20×2=40分)
1. 平板接种常用在微生物培养中。下列说法正确的是( )
A. 不含氮源的平板不能用于微生物培养
B. 平板涂布时涂布器使用前必须进行消毒
C. 接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃
D. 利用以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成脲酶的微生物
【答案】D
【解析】
【分析】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,是进行微生物培养的物质基础。
2、按照培养基的用途,可将培养基分为选择培养基和鉴定培养基。选择培养基是指在培养基中加入某种化学物质,以抑制不需要的微生物生长,促进所需要的微生物的生长。
3、消毒和灭菌是两个不同的概念,消毒是指使用较为温和的物理、化学或生物的方法杀死物体表面或内部的一部分微生物。灭菌则是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子。
【详解】A、不含氮源的平板可用于固氮菌的培养,A错误;
B、平板涂布时涂布器使用前必须浸在酒精中,然后在火焰上灼烧灭菌,这种操作属于灭菌,不属于消毒,B错误;
C、使用后的培养基即使未长出菌落也要在丢弃前进行灭菌处理,不能直接丢弃,以免污染环境,C错误;
D、脲酶可以催化尿素分解,在以尿素为唯一氮源的平板上,能合成脲酶的微生物可以分解尿素获得氮源而进行生长繁殖,但是不能合成脲酶的微生物因缺乏氮源而无法生长,因此以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成脲酶的微生物,D正确。
故选D。
2. 我国早在9000年前就可以运用发酵技术获得产品,为生活增添丰富的色彩。下列说法正确的是( )
A. 制作果酒时,可通过控制发酵的温度、发酵液pH等措施降低杂菌使果酒变质的概率
B. 利用酵母菌进行传统酿酒过程中,需一直保持无氧的条件
C. 泡菜坛装八成满可以防止发酵过程中酵母菌、乳酸菌等产生的CO2使发酵液溢出
D. 腐乳鲜美的味道主要由曲霉分解蛋白质产生的小分子肽和氨基酸引起
【答案】A
【解析】
【分析】1、制作泡菜的注意事项:(1)盐水煮沸,一是为了消除杂菌,二是为了除去水中的氧气,冷却再用是为了避免高温杀死坛中蔬菜表面的乳酸菌;(2)加水密封是为了阻止外面的空气再进入泡菜坛,为乳酸菌发酵制作泡菜创造无氧的环境条件。若此过程中进入大量氧气,可能导致乳酸菌死亡而好氧菌大量繁殖,使菜腐烂;(3)菜料只能装八成满的原因:初期会有气体产生;要往坛中加盐水没过菜料,所以不能加菜料太满。
2、制作果酒和果醋的注意事项: (1)发酵瓶和榨计机都要用体积分数为70%的酒精消毒;(2)葡萄要先冲洗再去枝梗,以免去枝梗时葡萄破碎,增加被杂菌污染的风险;(3)瓶中留有1/3空间为酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖提供氧气。果酒发酵过程中会产生大量CO2导致瓶内气压升高,需拧松瓶盖放气,但不要完全打开,否则可能会被杂菌污染。
【详解】A、制作果酒时,果酒中除了酵母菌,还有乳酸菌、醋酸菌等微生物;乳酸菌可能分解果酒中的糖、甘油、酒石酸等,从而使果酒变质;可通过控制发酵的温度、发酵液的pH等措施降低乳酸菌使果酒变质的概率,A正确;
B、利用酵母菌酿制果酒时,初始阶段可往装置中通入一定量空气,使酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖,后期再密封发酵使酵母菌进行无氧呼吸,产生酒精,B错误;
C、泡菜发酵时,发酵初期酵母菌等的活动会产生气体,使体积膨胀,故泡菜坛装八成满可防止发酵液溢出,乳酸菌只进行无氧呼吸(乳酸发酵)不产生二氧化碳,C错误;
D、多种微生物参与了豆腐的发酵,如酵母、曲霉和毛霉 等,其中起主要作用的是毛霉,毛霉通过分泌脂肪酶和蛋白酶将豆腐块中的大分子物质分解为小分子肽和氨基酸,D错误。
故选A。
3. 无菌技术包括以下几个方面的叙述,其中正确的是( )
A. 紫外线照射前,适量喷洒石炭酸等消毒液,可以加强消毒效果
B. 不耐高温的牛奶可使用巴氏消毒法,其优点是能够杀死全部微生物,保留牛奶风味
C. 为了防止污染,接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落
D. 在微生物接种的实验中,用95%酒精对实验者的双手和超净工作台进行消毒
【答案】A
【解析】
【分析】无菌技术的概念:无菌操作泛指在培养微生物的操作中,所有防止杂菌污染的方法。灭菌与消毒技术是微生物有关工作中最普通也是最重要的技术。
【详解】A、用紫外线照射30min,可以杀死物体表面或空气中的微生物,在照射前,适量喷洒石炭酸等消毒液,可以加强消毒效果,A正确;
B、不耐高温的牛奶可使用巴氏消毒法,其优点是可以杀死 牛奶中的绝大多数微生物,并且基本不会破 坏牛奶的营养成分,B错误;
C、为了防止污染,接种环经火焰灭菌、冷却后才可以快速挑取菌落,C错误;
D、在微生物接种的实验中,一般用75%酒精对实验者的双手进行消毒,用紫外线照射30min对超净工作台进行灭菌,D错误。
故选A。
4. 以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4个处理:①沸盐水冷却后再倒入坛中;②盐水需要浸没全部菜料;③盖好坛盖后,向坛盖边沿的水槽中注满水;④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。下列说法正确的是( )
A. ①主要是为了防止菜料表面的醋酸杆菌被杀死
B. ②的主要目的是用盐水杀死菜料表面的杂菌
C. ③是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入
D. ④可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低
【答案】C
【解析】
【分析】泡菜的制作原理:泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
(1)泡菜的制作流程是:选择原料、配置盐水、调味装坛、密封发酵。
(2)选用火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛。
(3)原料加工:将新鲜蔬菜修整、洗涤、晾晒、切分成条状或片状。
(4)配制盐水:按照比例配制盐水,并煮沸冷却。原因是为了杀灭杂菌,冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响。
(5)泡菜的制作: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,再徐徐注入配制好的盐水,使盐水没过全部菜料,盖好坛盖。在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补充水槽中的水。
【详解】A、盐水煮沸是为了杀灭杂菌,沸盐水冷却后再倒入坛中主要是为了防止菜料表面的乳酸菌被杀死,A错误;
B、②盐水需要浸没全部菜料,造成无氧环境,有利于乳酸菌无氧呼吸,B错误;
C、③盖好坛盖后,向坛盖边沿的水槽中注满水,为了制造无氧环境,同时可排出初期酵母菌等发酵产生的气体,C正确;
D、④检测泡菜中亚硝酸盐的含量,腌制泡菜过程中亚硝酸盐的含量先增多后减少,D错误。
故选C。
5. 微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。如图为酵母菌的纯培养的部分操作步骤,下列说法正确的是( )
A. 完成步骤④的过程中,接种环共灼烧处理了5次
B. 以尿素为唯一氮源且含酚红的培养基中加入尿素和酚红的目的是相同的
C. 该接种方法可用于获得酵母菌的纯培养物
D. 接种后,待菌液被培养基吸收,将④倒置培养,皿盖上标注菌种及接种日期等信息
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,①是倒平板,②是用接种环沾取菌液,③④是进行平板划线。
【详解】A、接种环在每次接种前和接种结束后都要通过灼烧来灭菌,所以完成步骤④中5次划线操作前都要灼烧灭菌,接种结束后还需灼烧灭菌1次,防止造成污染,由此可见,完成步骤④共需灼烧接种环6次,A错误;
B、以尿素为唯一氮源且含酚红的培养基中加入尿素的目的是提供氮源,加入酚红的目的是检测尿素分解后形成的碱性环境,B错误;
C、该接种方法为平板划线法,可用于获得酵母菌的单菌落,经培养得到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物,C正确;
D、接种后,待菌液被培养基吸收,将④倒置培养(避免水分过快蒸发和冷凝水污染培养基),皿底上标注菌种及接种日期等信息,D错误。
故选C。
6. 科学家采用体外受精技术获得紫羚羊胚胎,并将其移植到长角羚羊体内,使后者成功妊娠并产仔,该工作有助于恢复濒危紫羚羊的种群数量。此过程不涉及的操作是( )
A. 超数排卵 B. 精子获能处理
C. 细胞核移植 D. 胚胎培养
【答案】C
【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。
(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。②第二种方法:从已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞或直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。
(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。
【详解】由题干信息可知,该过程通过体外受精获得胚胎,再通过胚胎移植,使长角羚羊成功妊娠并产仔,因此需要进行超数排卵、精子获能处理,并对获得的受精卵进行胚胎培养;由于该过程为有性生殖,因此不需要涉及细胞核移植,所以C正确、ABD错误。
故选C。
7. 解脂菌能利用分泌的脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色。将不能直接吸收脂肪的甲,乙两种菌分别等量接种在醇溶青琼脂平板上培养。甲菌菌落周围呈现深蓝色,乙菌菌落周围不变色,下列说法错误的是( )
A. 甲菌属于解脂菌
B. 实验中所用培养基以脂肪为唯一碳源
C. 可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比
D. 该平板可用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力
【答案】B
【解析】
【分析】选择培养基: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。
鉴别培养基: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。
【详解】A、根据题干信息“甲菌菌落周围呈现深蓝色”,说明甲可以分泌脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸,脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色,因此甲菌属于解脂菌,A正确;
B、乙菌落周围没有出现深蓝色,说明乙菌落不能产生脂肪酶,不能利用脂肪为其供能,但乙菌落也可以在培养基上生存,说明该培养基不是以脂肪为唯一碳源,B错误;
C、可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比,更加直观,C正确;
D、可以利用该平板可用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力,观察指标可以以菌落周围深蓝色圈的大小,D正确。
故选B。
【点睛】
8. 小曲白酒以大米、大麦、小麦等为原料,以小曲为发酵剂酿造而成。小曲中所含的微生物主要有好氧微生物霉菌、兼性厌氧型微生物酵母菌,还有乳酸菌、醋酸菌等细菌。酿酒的原理主要是酵母菌在无氧条件下利用葡萄糖发酵产生酒精。传统酿造工艺流程如图所示。关于小曲白酒的酿造过程,下列叙述错误的是(  )
A. 若发酵坛密封不严可能会导致酒变酸
B. 蒸熟的原料立即加入糟醅后密封可高效进行酒精发酵
C. 糖化主要是利用霉菌将淀粉水解为葡萄糖
D. 酿造白酒的过程也是微生物生长繁殖的过程
【答案】B
【解析】
【分析】1、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。
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℃。
【详解】A、酿造过程中应在无氧条件下进行,若密封不严,会导致醋酸菌在有氧条件下发酵产生醋酸而使酒变酸,A正确;
B、蒸熟并摊晾的原料需要冷却后才可加入糟醅,不能马上密封,需要提供氧气先让糟醅中的好氧型霉菌将原料中的淀粉糖化,以及让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖,B错误;
C、糖化过程主要是利用霉菌分泌的淀粉酶将淀粉分解为葡萄糖,C正确;
D、酿造白酒的过程也是酵母菌等微生物利用粮食中的物质进行生长繁殖的过程,D正确。
故选B。
9. 在利用洋葱进行“DNA的粗提取和鉴定”的实验中,相关操作正确的是( )
A. 研磨洋葱时,加入适量的研磨液瓦解细胞膜,充分释放核DNA
B. 利用定性滤纸进行过滤,以去除杂质,提高DNA的含量和纯度
C. 向DNA滤液中加入等体积、预冷的50%酒精,以获得DNA粗提物
D. 将白色丝状物加入4mL二苯胺试剂中沸水浴,以利于发生颜色反应
【答案】A
【解析】
【分析】1、DNA粗提取和鉴定的原理:
(1)DNA的溶解性:DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同;DNA不溶于酒精溶液,但细胞中的某些蛋白质溶于酒精;DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性;
(2)DNA的鉴定:在沸水浴的条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色;
2、DNA粗提取和鉴定的过程:
(1)实验材料的选取:凡是含有DNA的生物材料都可以考虑,但是使用DNA含量相对较高的生物组织,成功的可能性更大;
(2)破碎细胞,获取含DNA的滤液:动物细胞的破碎比较容易,以鸡血细胞为例,在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水,同时用玻璃棒搅拌,过滤后收集滤液即可,如果实验材料是植物细胞,需要先用洗涤剂溶解细胞膜,例如,提取洋葱的DNA时,在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂和食盐,进行充分的搅拌和研磨,过滤后收集研磨液;
(3)去除滤液中的杂质;
(4)DNA的析出与鉴定:粗提取的DNA与二苯胺试剂,混合均匀后变蓝。
【详解】A、研磨洋葱时,加入适量的研磨液作用是瓦解细胞膜,有利于细胞破裂,充分释放核DNA,A正确;
B、利用纱布进行过滤,以去除杂质,提高DNA的含量和纯度,B错误;
C、向DNA滤液中加入等体积、预冷的95%酒精,以获得DNA粗提物,C错误;
D、将白色丝状物溶于2mol/LNaCl溶液中,再加入4mL二苯胺溶液,沸水浴,以利于发生颜色反应,D错误。
故选A。
10. 如图表示细胞工程操作中的某些过程,下列叙述正确的是( )
A. 若A、B分别表示白菜和甘蓝的原生质体,则需对C每日给予光照以获得白菜—甘蓝植株
B. 若A、B分别表示B淋巴细胞和骨髓瘤细胞,则仅利用抗原—抗体结合原理即可筛选获得可分泌特定抗体的C
C. 若A、B分别表示精子和卵细胞,体外受精后,需将C培养至原肠胚阶段再进行胚胎分割,以获得更多个体
D. 若A、B分别表示体细胞和去核卵母细胞,则C的遗传物质与A不完全相同
【答案】D
【解析】
【分析】题图表示细胞融合的过程,其中植物体细胞杂交要进行原生质体的融合,再采用植物组织培养技术将杂种细胞培养成杂种植株;单克隆抗体的制备需进行动物细胞融合,再克隆化培养获得单克隆抗体。
【详解】A、若A、B分别表示白菜和甘蓝的原生质体,则杂种细胞C需经脱分化和再分化形成杂种植株,脱分化过程需要避光培养,A错误;
B、若A、B分别表示B淋巴细胞和骨髓瘤细胞,诱导融合之后的细胞需先借助选择培养基筛选出杂交瘤细胞,再利用抗原—抗体杂交筛选出可分泌特定抗体的C,B错误;
C、若A、B分别表示精子和卵细胞,则C需培养至桑葚胚或囊胚阶段再进行胚胎分割,C错误;
D、若A、B分别表示体细胞和去核卵母细胞,则C的细胞核遗传物质来自A,细胞质遗传物质来自A和B,D正确。
故选D。
11. 豆科植物苦参能产生苦参碱,苦参碱具有调节免疫、抗癌等作用。科研人员利用苦参下胚轴进行育苗和生物碱提取,过程如图。下列说法正确的是(  )
A. 下胚轴切段需用无水乙醇和次氯酸钠进行消毒处理
B. 过程①和过程②分别发生了细胞的脱分化和再分化
C. 过程③所得苦参无毒幼苗具有抗病毒的遗传特性
D. 通过植物细胞培养获得苦参碱的过程不需要实现细胞的全能性
【答案】D
【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。
【详解】A、下胚轴切段需用75%的酒精和次氯酸钠进行消毒处理,A错误;
B、过程①发生的是细胞的脱分化,过程②是愈伤组织的扩大培养,不是再分化过程,B错误;
C、由无毒下胚轴经组织培养获得的苦参无毒幼苗只是不带病毒,并不是能抵抗病毒的侵染,C错误;
D、由工厂化细胞培养提取苦参碱的过程不需要完整的苦参植株,只需要进行在苦参细胞提取就可以了,因此不需要实现细胞的全能性,D正确。
故选D。
12. 下列关于细胞工程的叙述,正确的是( )
A. 植物体细胞杂交技术属于有性杂交,包括细胞融合和植物组织培养技术
B. 植物组织培养技术和动物细胞培养技术的原理相同
C. 卵母细胞去核的方法是显微注射法,还可以用紫外光短时间照射等方法
D. 重构胚需要用物理或化学方法激活,使之完成细胞分裂和发育进程
【答案】D
【解析】
【分析】植物组织培养技术:1、过程:离体的植物组织,器官或细胞(外植体)→愈伤组织→胚状体→植株(新植体)。2、原理:植物细胞的全能性。3、条件:①细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等);②一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素)。4、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。
【详解】A、植物体细胞杂交技术是将不同种类植物细胞融合并培养形成杂种植株,包括细胞融合和植物组织培养技术,属于无性繁殖,A错误;
B、植物组织培养技术的原理是植物细胞的全能性,动物细胞培养技术的原理是细胞增殖,B错误;
C、核移植前需要使用显微直接去除的方法把细胞核去除(并非是显微注射法),C错误;
D、在体细胞核移植过程中,用物理方法或化学方法(如电脉冲、钙离子载体、乙醇、蛋白质合成酶抑制剂等)激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程,D正确。
故选D。
13. 清酒乳杆菌是臭鳜鱼中的优势乳酸菌,科研人员尝试从臭鳜鱼中分离优质的清酒乳杆菌,实验流程如图①~⑤所示。图中MRS培养基的主要成分有胰蛋白胨、牛肉膏、酵母粉、番茄汁、葡萄糖、碳酸钙(乳酸能与碳酸钙反应出现溶钙圈)、溴甲酚绿(pH显色剂,酸性显示黄色、碱性显示蓝绿色)、琼脂。下列叙述错误的是( )
A. 制作上述平板时培养基中要加入血清,细胞才能正常生长
B. 步骤③将菌悬液稀释了1000倍,④应进行厌氧培养
C. 为清酒乳杆菌提供氮源的主要是胰蛋白胨和牛肉膏
D. 步骤④应挑取平板上呈黄色、有溶钙圈的菌落进行重复划线培养
【答案】A
【解析】
【分析】平板划线法:把混杂在一起的微生物或同一微生物群体中的不同细胞,用接种环在平板表面上作多次由点到线的划线稀释而获得较多独立分布的单个细胞,并让其成长为单菌落的方法。
【详解】A、图中实验的目的是分离清酒乳杆菌,是原核生物,无需加入血清,血清是动物细胞培养时需要加入的物质,A错误;
B、步骤③将1mL菌悬液加入9mL无菌生理盐水,稀释10倍,又取1mL菌液加入9mL无菌生理盐水,稀释100倍,再取1mL加入第3支试管,稀释了1000倍,乳杆菌进行严格的厌氧呼吸,因此④应进行厌氧培养,B正确;
C、氮源是为生物生长提供氮元素的物质,为清酒乳杆菌提供氮源的主要是胰蛋白胨和牛肉膏,C正确;
D、乳酸能与碳酸钙反应出现溶钙圈,乳酸呈酸性,使菌落呈黄色,步骤④应挑取平板上呈黄色、有溶钙圈的菌落进行重复划线培养,D正确。
故选A。
14. 科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞,获得了类似胚胎干细胞的一种细胞,称为诱导多能干细胞(简称iPS细胞)。下列叙述错误的是(  )
A. 干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等组织和器官中
B. 将特定基因转入成纤维细胞能诱导其转化形成iPS细胞
C. iPS细胞具有组织特异性,能分化成特定的细胞或组织
D. 培养人类扩展的多能干细胞的培养基中一般要加入血清
【答案】C
【解析】
【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:36.5℃±0.5℃;适宜的pH:7.2~7.4;
(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。
【详解】A、干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中,包括胚胎干细胞和成体干细胞等,A正确;
B、将特定基因转入成纤维细胞,可诱导其形成具有胚胎干细胞分化潜能的诱导性多能干细胞(iPS细胞),B正确;
C、iPS细胞不具有组织特异性,可分化成多种不同的细胞或组织,C错误;
D、培养人类扩展的多能干细胞的培养基中一般要加入血清等天然成分,促进细胞的生长,D正确。
故选C。
15. 胚胎工程的许多技术,实际上是在体外条件下,对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。因此,了解哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律十分重要。下列相关叙述错误的是( )
A. 在自然条件下,哺乳动物的受精过程在子宫中完成
B. 精子入卵后,卵细胞膜会立即发生生理反应,阻止其他精子入卵
C. 胚胎发育早期,细胞的数量不断增加,但胚胎的总体积并不增加
D. 囊胚期会出现透明带破裂,胚胎从其中伸展出来,这一过程叫作孵化
【答案】A
【解析】
【分析】哺乳动物胚胎发育的重要阶段:(1)卵裂期:在透明带内进行的,特点是细胞分裂方式为有丝分裂,细胞的数量不断增加,但胚胎的总体积并不增加,或略有缩小。(2)桑葚胚:32个细胞左右的胚胎。(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。(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。
【详解】A、在自然条件下,哺乳动物的受精过程在输卵管中完成,早期胚胎的发育在子宫中完成,A错误;
B、防止多精入卵的两道屏障:①精子接触卵细胞膜的瞬间,卵细胞膜外的透明带发生生理反应,阻止后来的精子进入透明带;②精子入卵后,卵细胞膜立即发生生理反应,拒绝其他精子再进入,B正确;
C、胚胎发育早期,细胞的数量不断增加,但胚胎的总体积基本不变或略有减小,C正确;
D、囊胚的扩大会导致透明圈破裂,胚胎伸展出来,这一过程叫作孵化,发生在囊胚期,D正确。
故选A。
16. 我国科学家领衔在世界上首次将人类多能干细胞(PSC)转化为8细胞阶段的全能性胚胎样细胞(8CLC,相当于受精卵发育3天状态的全能干细胞),并且转化产生的8CLC在体内还能分化成胎盘细胞。下列有关说法正确的是( )
A. PSC能发育成多种组织,体现了细胞的全能性
B. 8CLC在体外培养时不能被诱导分化为造血干细胞
C. 8CLC在体内可逐渐分化成胎儿的各种组织细胞,体现了基因的选择性表达
D. 人体内胎盘是由囊胚期内细胞团发育而来的
【答案】C
【解析】
【分析】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。细胞分化的实质是基因的选择性表达。
2、细胞全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。
【详解】A、多能干细胞能发育成多种组织,但并不能分化成各种组织,没有体现细胞的全能性,A错误;
B、8CLC相当于受精卵发育3天状态的全能干细胞,可诱导其分化为造血干细胞,B错误;
C、细胞分化的实质是基因的选择性表达。8CLC在体内可逐渐分化成胎儿的各种组织细胞,体现了基因的选择性表达,C正确;
D、人体内胎盘是由囊胚期滋养层细胞发育而来的,D错误。
故选C。
17. 线粒体置换技术是将妈妈携带突变线粒体的卵子细胞核移植到去核的健康线粒体捐赠者卵胞浆中获得的重构卵母细胞,与携带者丈夫精子进行受精,从而获得重构胚胎也就是通常说的“三亲胚胎”,也被称为“第四代试管婴儿”。下列有关说法错误的是(  )
A. 重构卵母细胞需培养成熟才可以与获能精子受精
B. 第四代试管婴儿的DNA来自携带者与其丈夫
C. 第四代试管婴儿可避免线粒体疾病
D. 第四代试管婴儿的培育还需要经历早期胚胎培养和胚胎移植等技术
【答案】B
【解析】
【分析】试管婴儿是指人的卵细胞和精子在体外完成受精作用,发育到早期胚胎的一定阶段,再移入到母体子宫内继续发育到足月诞生的婴儿,由于受精过程和早期胚胎发育通常在试管中完成,所以叫试管婴儿。
详解】A、体外受精时,卵母细胞需培养成熟至MⅡ期具备受精能力,才可以和获能精子进行体外受精,A正确;
B、细胞中的DNA包括核DNA和质DNA,第四代试管婴儿的核DNA来自携带者及其丈夫,质DNA来自捐赠者线粒体DNA,B错误;
C、第四代试管婴儿是由携带者突变线粒体的卵子提供细胞核,捐赠者提供去核的细胞质,可避免携带者的线粒体疾病通过母系遗传传递给下一代,C正确;
D、第四代试管婴儿的培育还需要经历早期胚胎培养到适宜时期,再经历胚胎移植等技术移植到母体子宫孕育成熟,D正确。
故选B。
18. 某细菌DNA分子上有4个Sau3A Ⅰ的酶切位点,经Sau3AⅠ处理后会形成4个大小不同的DNA片段。若是用BamHⅠ处理,则只会形成2个大小不同的DNA片段。Sau3AⅠ和BamH Ⅰ的识别序列及切割位点如表所示。下列叙述不正确的是( )
限制酶名称 识别序列及切割位点
BamH Ⅰ G↓GATCC
Sau3A Ⅰ ↓GATC
A. 上述两种限制酶切割后可形成相同的黏性末端
B. 该DNA分子上有两个BamHⅠ的酶切位点
C. 黏性末端能通过T4DNA连接酶连接
D. 若用两种酶共同处理,会形成6个大小不同的DNA片段
【答案】D
【解析】
【分析】限制酶主要从原核生物中分离纯化出来。特异性: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。
【详解】A、BamH I和Sau3A I两种限制酶切割后形成的黏性末端均为GATC,A正确;
B、该DNA分子上有4个Sau3A I的酶切位点,经Sau3A I处理后形成4个DNA片段,可知该DNA分子为环状DNA,用BamH I处理后,得到2个DNA片段,说明该DNA分子上有两个BamH I的酶切位点,B正确;
C、T4DNA连接酶能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来,此外还可以连接平末端,但连接平末端时的效率比较低,C正确;
D、该DNA分子上有4个Sau3A I的酶切位点,有2个BamH I的酶切位点,但是BamH I识别序列中包含Sau3A I的识别序列,所以同时用两种酶共同处理,不会形成6个大小不同的DNA片段,D错误。
故选D。
19. 为解决杂交瘤细胞在传代培养中出现来自B淋巴细胞的染色体丢失问题,研究者将抗原刺激后的B淋巴细胞,用EBV(一种病毒颗粒)感染,获得“染色体核型稳定”的EBV转化细胞。EBV转化细胞能够在HAT培养基中存活,但对Oua敏感。骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能存活,但对Oua不敏感。下图表示操作过程。下列分析错误的是( )
A. B淋巴细胞可从多次间歇注射某种抗原的动物脾脏中获得
B. HAT培养基和Oua筛选去除的是未融合的EBV转化细胞
C. 杂交瘤细胞染色体丢失可能会导致抗体的产生能力下降
D. 图中获得的杂交瘤细胞需经抗体检测筛选后才可用于生产
【答案】B
【解析】
【分析】1、单克隆抗体的制备过程是:对小动物注射抗原,从该动物的脾脏中获取效应B细胞,将效应B细胞与骨髓瘤细胞融合,筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞,克隆化培养杂交瘤细胞(体内培养和体外培养),最后获取单克隆抗体。
2、两次筛选: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);筛选出能够产生特异性抗体的细胞群。
【详解】A、对动物进行间歇注射抗原处理,以刺激动物机体产生相应的B淋巴细胞,B淋巴细胞在骨髓中发育成熟,可分布于淋巴结和脾脏等处,故B淋巴细胞可从多次间歇注射某种抗原的动物脾脏中获得,A正确;
B、据题意“EBV转化细胞能够在HAT培养基中存活,但对Oua敏感,骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能存活,但对Oua不敏感”可知,HAT培养基去除的是未与EBV转化细胞融合的骨髓瘤细胞和自身融合的骨髓瘤细胞,Oua筛选去除的是未与骨髓瘤细胞融合的EBV转化细胞和自身融合的EBV转化细胞,B错误;
C、抗体是由浆细胞分泌的,杂交瘤细胞若丢失来自B淋巴细胞的染色体,可能会导致抗体产生能力下降,C正确;
D、图示获得的杂交瘤细胞还需要经过进一步的筛选,用专一抗体检测呈现阳性的杂交瘤细胞才能直接用于生产单克隆抗体,D正确。
故选B。
20. THP9基因是野生玉米中控制高蛋白含量的优良基因,研究者利用基因工程技术将THP9基因转到玉米细胞内,从而获得转基因高蛋白玉米新品种。已知图中THP9基因转录的方向为从左往右。下列相关叙述正确的是( )
EcoRⅠ BamHⅠ KpnⅠ MfeⅠ HindⅢ
A. 若采用PCR技术对一个THP9基因进行扩增,则第n代复制共需要引物2n-1个
B. 构建基因表达载体时,用Mfe Ⅰ、Hind Ⅲ切割质粒,用EcoR Ⅰ、Hind Ⅲ切割目的基因
C. 利用PCR技术获取THP9基因时应选择引物1和引物4
D. PCR过程中用到了缓冲液,缓冲液中一般要添加Mg2+用于激活RNA聚合酶
【答案】B
【解析】
【分析】由图分析可知,要保证将目的基因切割下来,但是又不破坏目的基因,不能选择MfeⅠ切割目的基因,要保证质粒结构的完整性,不能选择BamHⅠ切割质粒。
【详解】A、开始的THP9基因只有一个,第n-1次结束后的基因有2n-1个,每个基因复制1次需要1对引物,第n次循环需要2n-1对引物,即2n个,A错误;
B、构建基因表达载体时,用Mfe Ⅰ、Hind Ⅲ切割质粒时,形成的黏性末端分别是AATT-3'和AGCT-3',用EcoR Ⅰ、Hind Ⅲ切割目的基因时,形成的黏性末端分别是AATT-3'和AGCT-3',形成的黏性末端对应相同,可以成功将目的基因插入质粒,同时避免目的基因自身环化和随意连接,B正确;
C、利用PCR技术扩增基因时,引物从5'端朝着3'端延伸,故应与模板链3'端配对,故应选择引物2和引物3,C错误;
D、PCR的产物是DNA,所以在过程中用到了缓冲液,缓冲液中一般要添加Mg2+用于激活DNA聚合酶,D错误。
故选B。
二、非选择题(共60分)
21. 工业上所说的发酵是指微生物在有氧或无氧条件下通过分解与合成代谢将某些原料物质转化为特定产品的过程。利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。某企业通过发酵制作酱油的流程示意图如下。
回答下列问题:
(1)米曲霉发酵过程中,加入大豆、小麦和麦麸可以为米曲霉的生长提供营养物质,大豆中的___________可为米曲霉的生长提供氮源,小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供___________。
(2)米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖,大量分泌制作酱油过程所需的酶类,这些酶中的_____、______能分别将发酵池中的蛋白质和脂肪分解成易于吸收、风味独特的成分,如将蛋白质分解为小分子的肽和__________。米曲霉发酵过程需要提供营养物质、通入空气并搅拌,由此可以判断米曲霉属于___________(填“自养厌氧”“异养厌氧”或“异养好氧”)微生物。
(3)在发酵池发酵阶段添加的乳酸菌属于___________(填“真核生物”或“原核生物”);添加的酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖的产物是___________。在该阶段抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因素,据图分析该阶段中可以抑制杂菌生长的物质是___________(答出1点即可)。
【答案】 ①. 蛋白质 ②. 碳源 ③. 蛋白酶 ④. 脂肪酶 ⑤. 氨基酸 ⑥. 异养好氧 ⑦. 原核生物 ⑧. 酒精和二氧化碳 ⑨. 酒精、乳酸、食盐(答一个即可)
【解析】
【分析】1、参与腐乳制作的微生物主要是毛霉,其新陈代谢类型是异养需氧型。腐乳制作的原理:毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
2、微生物的生长繁殖一般需要水、无机盐、碳源和氮源等基本营养物质,有些还需要特殊的营养物质如生长因子,还需要满足氧气和pH等条件。
3、果酒制作的菌种为酵母菌,其原理是:在有氧的条件下,酵母菌大量繁殖,无氧的条件下,酵母菌产生酒精和二氧化碳。
【详解】(1)大豆中含有丰富的蛋白质,可为微生物的生长繁殖提供氮源。小麦中的淀粉可以为微生物的生长繁殖提供碳源。
(2)米曲霉在发酵过程中产生的蛋白酶能将蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸,产生的脂肪酶能将脂肪分解为甘油和脂肪酸,使发酵的产物具有独特的风味。米曲霉发酵时需要利用现有的有机物和需要氧气,说明其代谢类型是异养好氧型。
(3)乳酸菌没有核膜包被的细胞核,属于原核生物。酵母菌属于兼性厌氧型微生物,既可以进行有氧呼吸,也可以进行无氧呼吸,无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳。在发酵池中酵母菌产生的酒精能抑制杂菌的生长,乳酸菌产生的乳酸使发酵液呈酸性也能抑制杂菌的生长,同时往发酵池中添加的食盐也能抑制杂菌的生长。
【点睛】本题以酱油的制作为题材,本质考查果酒和腐乳的制作,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验条件、实验现象等,需要考生在平时的学习过程中注意积累。
22. 某种物质S(一种含有C、H、N的有机物)难以降解,会对环境造成污染,只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基,甲的组分为无机盐、水和S,乙的组分为无机盐、水、S和Y。
回答下列问题:
(1)实验时,盛有水或培养基的摇瓶通常采用_______________的方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是_______________。甲、乙培养基均属于______________培养基。
(2)实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×107 个/mL,若要在每个平板上涂布100μL稀释后的菌液,且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个,则至少应将摇瓶M中的菌液稀释________________倍。
(3)在步骤⑤的筛选过程中,发现当培养基中的S超过某一浓度时,某菌株对S的降解量反而下降,其原因可能是________________(答出1点即可)。
(4)若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数,请写出主要实验步骤________________。
(5)上述实验中,甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同,但都能为细菌的生长提供4类营养物质,即________________。
【答案】 ①. 高压蒸汽灭菌 ②. 琼脂 ③. 选择 ④. 104 ⑤. S的浓度超过某一值时会抑制菌株的生长 ⑥. 取淤泥加入无菌水,涂布(或稀释涂布)到乙培养基上,培养后计数 ⑦. 水、碳源、氮源和无机盐
【解析】
【分析】培养基一般含有水、碳源、氮源、无机盐等。
常用的接种方法:平板划线法和稀释涂布平板法。
常用的灭菌方法:干热灭菌法、灼烧灭菌法、高压蒸汽灭菌法。
【详解】(1)常用高压蒸汽灭菌法处理盛有水或培养基的摇瓶,乙为固体培养基,故需要加入Y琼脂;甲和乙培养基可以用于筛选能降解S的菌株,故均属于选择培养基。
(2)若要在每个平板上涂布100μL稀释液后的菌液,且每个平板上长出的菌落数不超过200个,则摇瓶M中的菌液稀释的倍数至少为2×107÷1000×100÷200=1×104倍。
(3)当培养基中的S超过某一浓度后,可能会抑制菌株的生长,从而造成其对S的降解量下降。
(4)要测定淤泥中能降解S的细菌的细胞数,可以取淤泥加无菌水制成菌悬液,稀释涂布到乙培养基上,培养后进行计数。
(5)甲和乙培养基均含有水、无机盐、碳源、氮源。
【点睛】培养基常用高压蒸汽灭菌法进行灭菌,接种工具应该进行灼烧灭菌,玻璃器皿等耐高温的、需要干燥的物品,常采用干热灭菌。
23. 紫杉醇是红豆杉产生的一种重要抗癌物质,利用植物组织培养技术获得紫杉醇的基本过程如图所示。回答下列问题:
(1)外植体经_________过程形成愈伤组织。用纤维素酶和果胶酶对愈伤组织进行处理的目的是_________。
(2)将诱导出的愈伤组织接种至装有液体培养基的三角瓶中振荡培养,影响细胞的生长速度和紫杉醇含量的因素除了温度、pH、光照、氧气等条件、培养基的营养物质外,还有等_________(答出两点)。
(3)如要将外源基因导入红豆杉细胞进行遗传改造,图1表示构建重组DNA的过程示意图,载体质粒P0具有四环素抗性基因(tetr)和氨苄青霉素抗性基因(ampr),回答下列问题:
①图中酶1和酶3分别是_________;②为筛选出含重组质粒P3的菌落,采用含有不同抗生素的平板进行筛选,得到甲、乙、丙三类菌落,三类菌落形态相同,生长情况如图2所示,应选择的菌落类型是_________类,未转入质粒的菌落类型是_________类;(填字母类型)
(4)下图是通过植物细胞工程技术培育耐盐杂种植株的过程。回答下列问题:
上述培育耐盐杂种植株的过程运用了植物体细胞杂交技术,此技术的优势是_________。若甲植物(2N=18),乙植物(4N=32),则目的植株_________(填“可育”或“不可育”),原因是_________。
【答案】(1) ①. 脱分化 ②. 将愈伤组织分散成单细胞
(2)培养基中植物生长调节剂配比、细胞遗传特性、振荡速度等
(3) ①. 限制(性内切核酸)酶、DNA连接酵 ②. B ③. A
(4) ①. 打破生殖隔离,实现远缘杂交育种 ②. 可育 ③. 目的植株含有同源染色体,减数分裂过程中联会正常能产生正常的生殖细胞
【解析】
【分析】在一定的刺激和营养等条件的诱导下,已经分化的细胞可以经过脱分化,即失去其特有的结构和功能,转变成未分化的细胞,进而形成不定形的薄壁组织团块,这称为愈伤组织,愈伤组织分化程度较低,分裂能力较强。
【小问1详解】
在一定的刺激和营养等条件的诱导下,已经分化的细胞可以经过脱分化,即失去其特有的结构和功能,转变成未分化的细胞,进而形成不定形的薄壁组织团块,这称为愈伤组织,即外植体经脱分化过程形成愈伤组织;用纤维素酶和果胶酶对愈伤组织进行处理可以将植物细胞壁以及植物细胞间质去除,从而达到将愈伤组织分散成单细胞的目的,以得到细胞悬液。
【小问2详解】
影响细胞的生长速度和紫杉醇含量的因素除了温度、pH、光照、氧气等条件、培养基的营养物质外,还有培养基中植物生长调节剂的配比、细胞遗传特性、振荡速度等。
【小问3详解】
图中酶1将质粒P0切开,因此酶1为限制性(核酸内切)酶,酶3将P2和目的基因连接在一起,因此,酶3是DNA连接酶;根据题图可知:限制酶切割后破坏了四环霉素抗性基因,但是没有破坏氨苄青霉素抗性基因,因此含有重组质粒P3的菌落在四环素中不能生长,而在氨苄青霉素的培养基中能生长,结合图2分析可知,应该选择B类菌落;由图2可知,C类菌落在氨苄青霉素和四环素的培养基中均能够生长,说明其导入的是P0质粒,A类菌落在任何抗生素的培养基中都不能生长,说明其没有导入任何质粒,故未转入质粒的菌落类型是C类。
【小问4详解】
植物体细胞杂交技术可打破生殖隔离,实现远缘杂交育种,在培育植物新品种等方面展示出独特的优势。若甲植物(2N=18),乙植物(4N=32),目的植株含有同源染色体,减数分裂过程中联会正常能产生正常的生殖细胞,因此是可育的。
24. 为降低人类乳腺癌治疗药物的副作用,科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上,构建抗体一药物偶联物(ADC),过程如下图所示。
(1)动物细胞培养时,可以用____________酶处理动物组织,得到分散的组织细胞,培养基中应含有细胞所需要的各种营养物质。在培养瓶中动物细胞培养一段时间后停止增殖的原因是____________(至少回答两点)。
(2)为了刺激小鼠机体产生更多的B淋巴细胞,每隔2周用取自____________的特定抗原注射小鼠1次,共注射3次。最后一次免疫后第3天,取脾脏内部分组织制成细胞悬液与骨髓瘤细胞诱导融合,常用的生物诱导剂是____________。为了获得杂交瘤细胞,应将诱导融合后的细胞放在____________培养基上进行培养。
(3)通过过程②得到的细胞还必须经过过程③克隆化培养和____________才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞,杂交瘤细胞的特点是____________。杂交瘤细胞可采用注射到小鼠腹腔内培养或进行体外培养的方式进行扩大培养。体外培养时,首先应保证其处于____________的环境,除了适宜的营养物质、温度等条件外,还需要控制气体条件是____________与5%CO 的混合气体,此外在使用合成培养基时通常还需加入血清。
(4)单克隆抗体的优点是____________。单克隆抗体是ADC中的____________(填“a”或“b”)部分。
(5)研究发现,ADC在患者体内的作用如下图所示。
①单克隆抗体除了运载药物外,还有____________等作用。
②ADC进入乳腺癌细胞后,细胞中的溶酶体可将其水解,释放出的药物最终作用于细胞核,可导致____________。
③ADC能降低乳腺癌治疗药物的副作用,是因为单克隆抗体能精确地定位乳腺癌细胞,该过程依赖于____________原理。
【答案】(1) ①. 胰蛋白(或胶原蛋白)(或胰蛋白酶、胶原蛋白) ②. 细胞密度过大、培养液中营养物质缺乏、有害代谢产物积累
(2) ①. 人的乳腺癌细胞 ②. 灭活的病毒 ③. 特定的选择培养基
(3) ①. 抗体检测 ②. 既能大量增殖,又能产生足够数量的特定抗体 ③. 无菌、无毒 ④. 95%空气
(4) ①. 能准确地识别抗原的细微差异,与特定的抗原发生特异性结合,并且可以大量制备(或特异性强、灵敏度高、可大量制备) ②. a
(5) ①. 作为诊断试剂、治疗疾病 ②. 癌细胞凋亡 ③. 抗原一抗体特异性结合
【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效应B细胞和具有无限繁殖能力的骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞,杂交瘤细胞既能产生抗体,又能无限增殖。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的特异性抗体即单克隆抗体。
【小问1详解】
动物细胞培养时,可以用胰蛋白(或胶原蛋白)酶处理动物组织,得到分散的组织细胞,获得单细胞悬液,为了保证细胞正常生命活动,培养基中应含有细胞所需要的各种营养物质。在培养瓶中动物细胞培养一段时间后停止增殖,其原因应该为细胞密度过大、培养液中营养物质缺乏、有害代谢产物积累,进而导致生长停止。
【小问2详解】
为了刺激小鼠机体产生更多的B淋巴细胞,每隔2周用取自人的乳腺癌细胞的特定抗原注射小鼠1次,共注射3次。最后一次免疫后第3天,取脾脏内部分组织制成细胞悬液与骨髓瘤细胞诱导融合,常用的生物诱导剂是灭活的病毒,该方法是诱导动物细胞融合特有的方法。为了获得杂交瘤细胞,应将诱导融合后的细胞放在特定的选择培养基上进行培养,进而筛选出杂交瘤细胞。
【小问3详解】
通过过程②得到的细胞还必须经过过程③克隆化培养和抗体检测才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞,此时获得的杂交瘤细胞既能大量增殖,又能产生足够数量的特定抗体。杂交瘤细胞可采用注射到小鼠腹腔内培养或进行体外培养的方式进行扩大培养。体外培养时,首先应保证其处于无菌、无毒的环境,否则会受到杂菌污染,除了适宜的营养物质、温度等条件外,还需要控制气体条件是95%空气与5%CO 的混合气体,其中二氧化碳的作用是维持培养液的pH,此外在使用合成培养基时通常还需加入血清,以保证动物细胞所需要的各种营养。
【小问4详解】
单克隆抗体由于纯度高,因而表现出的典型优点是特异性强、灵敏度高,由于杂交瘤细胞可以无限增殖,因此单克隆抗体具有可大量制备的优点;ADC药物是利用单克隆抗体的导向作用,起到定向作用到癌细胞的作用,其对应图中的a部分。
小问5详解】
①ADC中的单克隆抗体能精确地定位乳腺癌细胞,让药物作用于乳腺癌细胞,而不是正常的细胞,可以降低乳腺癌治疗药物的副作用,这个过程依赖于特异性的抗原与抗体反应,可以有效地治疗疾病;单克隆抗体还可以作为诊断试剂,如检测相关基因有没有表达成蛋白质,或检测抗原的有无,故单克隆抗体除了运载药物外,还有作为诊断试剂、治疗疾病等应用。
②由图2可知,ADC进入乳腺癌细胞,溶酶体可以将ADC水解,释放出的药物进入细胞质基质,最终作用于细胞核,引起乳腺癌细胞的凋亡。
③单克隆抗体能与细胞表面的抗原特异性结合,能精确地定位乳腺癌细胞,该过程的原理是抗原—抗体特异性结合。
25. 人血清白蛋白(HSA)在临床上的需求量大,由于其来源有限和有生物污染的风险,重组人血清白蛋白(rHSA),成为其重要的替代品。回答下列(一)(二)小题:
(一)途径一:基因工程结合发酵工程构建人血清白蛋白工程菌:
科研人员将HSA基因转入酵母菌细胞,获得了重组人血清白蛋白。图为酵母菌基因改造以及工业化发酵生产rHSA的过程示意图,其中I、II、III、IV是四种不同的限制酶,具各自识别的酶切位点如表所示。
限制酶 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
识别序列及切割位点
(1)随着测序技术的发展,为获取人血清白蛋白基因,可通过检索_________获取其编码序列,用化学合成法制备得到。将HSA基因插入质粒中时,最好选择限制酶_________进行共同切割。将受体酵母菌置于含有_________的培养基中进行筛选培养,以获得能表达HSA的细胞。重组基因表达载体中的启动子的作用是_________。
(2)工业化发酵生产rHSA的过程一般包括菌种的选育,扩大培养、_________、接种、发酵、产品的分离、提纯等方面,将rHSA工程菌接种至发酵罐内进行扩增,培养过程中可定期取样并使用细菌计数板对_________(填“菌体”或“菌落”)进行直接计数,以评估增殖情况。发酵结束后,采用_________(答出2点即可)等方法获得所需的发酵产品。
(二)途径二:基因工程结合细胞工程构建人血清白蛋白乳腺反应器
I.采集良种供体牛的卵母细胞和精液,通过体外受精,形成奶牛受精卵;
II.构建基因的表达载体,并将其导入奶牛受精卵,形成转基因细胞;
III.电脉冲刺激转基因细胞促使其形成早期胚胎;
IV.将胚胎移植到受体母牛的子宫中,最终发育成转基因小牛。
(3)实验步骤I中,在体外受精前,需要对奶牛的精子进行_________处理。
(4)实验步骤III中当胚胎发育至囊胚阶段,取其_________做DNA分析来进行性别鉴定,筛选出发育状态良好的雄性胚胎进行移植。
(5)实验步骤IV进行胚胎移植,其实质是_________。为实现这一工序,需用相应激素对受体进行_________处理。
(6)有人提议将乳腺反应器改成膀胱反应器,请分析利用膀胱反应器比乳腺反应器产量高的原因_________(答出两点即可)。
【答案】(1) ①. 基因数据库 ②. Ⅱ、Ⅳ ③. 四环素 ④. 作为RNA聚合酶识别和结合的位点,驱动基因转录出mRNA
(2) ①. 培养基的配制、灭菌 ②. 菌体 ③. 过滤、沉淀(或离心、静置)
(3)获能 (4)滋养层细胞
(5) ①. 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 ②. 同期发情
(6)雌性牛只有在哺乳期才能分泌乳汁,而尿液不会受到性别和发育期的影响,尿液的分泌总量要比乳汁的分泌量大
【解析】
【分析】1、基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。
(4)目的基因的检测与鉴定。
2、发酵工程一般包括菌种的选育,扩大培养,培养基的配制、灭菌,接种,发酵,产品的分离、提纯等方面。如果发酵产品是微生物细胞本身,可在发酵结束之后,采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥,即可得到产品。如果产品是代谢物,可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。
【小问1详解】
化学合成法可合成已知序列的基因,可以检索基因数据库获取目的基因的编码序列,用化学合成法制备。图中四环素抗性基因中含有酶切位点Ⅰ,氨苄青霉素抗性基因中含有Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ三种酶切位点,若切割时使用限制酶Ⅰ,则两种抗生素抗性基因均被破坏,若使用限制酶Ⅱ、Ⅳ进行酶切时,会将氨苄青霉素抗性基因破坏,为了能同时切割质粒和目的基因,防止反向连接和自身环化,同时使基因表达载体存在完整的标记基因,需要使用限制酶Ⅱ、Ⅳ。氨苄青霉素抗性基因被破坏,四环素抗性基因未被破坏,故筛选时可将受体酵母菌置于含有四环素的培养基中进行筛选培养,以获得能表达HSA的细胞。重组基因表达载体中的启动子的作用是作为RNA聚合酶识别和结合的位点,驱动基因转录出mRNA。
【小问2详解】
发酵工程的内容包括菌种选育、扩大培养、培养基的配制、灭菌、接种、发酵过程和产品的分离提纯(生物分离工程)等方面。发酵工程的中心环节是发酵过程。将rHSA工程菌接种至发酵罐内进行扩增,培养过程中可定期取样并使用细菌计数板对菌体进行直接计数,以评估增殖情况。发酵结束后,如果发酵产品是微生物细胞本身,可在发酵结束之后,采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥,即可得到产品。如果产品是代谢物,可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。
【小问3详解】
精子经过获能后才具有与卵细胞结合形成受精卵的能力。
【小问4详解】
当胚胎发育至囊胚阶段,细胞分化形成内细胞团细胞而后滋养层细胞,滋养层细胞可发育成胎膜和胎盘,对个体发育的关键部分没有影响,故取滋养层细胞做DNA分析来进行性别鉴定。
【小问5详解】
在胚胎移植操作中,应对供体和受体母牛进行同期发情处理,以使供体和受体处于相同的生理状态,使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致。由此可见,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。
【小问6详解】
乳腺生物反应器具有一定的局限性,雌性牛只有在哺乳期才能分泌乳汁,而利用膀胱反应器生产药物,在转基因生物的尿液中提取药物,尿液不会受到性别和发育期的影响,尿液的分泌总量要比乳汁的分泌量大。
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