河北省沧衡学校联盟2023一2024学年高二下学期期中考试生物学试题(解析版)

文档属性

名称 河北省沧衡学校联盟2023一2024学年高二下学期期中考试生物学试题(解析版)
格式 zip
文件大小 3.5MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2024-05-03 18:35:46

文档简介

沧衡学校联盟高二年级2023—2024学年下学期期中考试
生物学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版选择性必修3第1章~第3章第3节。
一、单项选择题:本题共13小题,每小题2分,共26分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 我国酿酒技术历史悠久,许多古籍都有所记载。《史记 大宛列传》记载“宛左右以蒲陶为酒,富人藏酒至万馀石,久者数十岁不败”,其中的“蒲陶”即葡萄。下列关于酿酒和酿醋的叙述,正确的是( )
A. 酵母菌是真核、兼性厌氧生物,而醋酸菌是原核、厌氧型生物
B. 酿酒发酵初期通入氧气是为了促进酵母菌进行有氧呼吸,使其大量增殖
C. 在用葡萄汁制作葡萄酒的过程中,发酵液中的pH是逐渐增大的
D. 当糖源充足时,醋酸菌先将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸
【答案】B
【解析】
【分析】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。在有氧的情况下酵母菌生长繁殖速度快,把糖分解成二氧化碳和水。在无氧的环境中酵母菌把糖分解成酒精和二氧化碳。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。
【详解】A、酵母菌是真核、兼性厌氧生物,而醋酸菌是原核、需氧生物,A错误;
B、酿酒发酵初期通入氧气是为了促进酵母菌进行有氧呼吸,使其大量增殖,此后密闭环境,使其无氧呼吸酒精发酵,B正确;
C、在制作葡萄酒的过程中,酵母菌呼吸作用会产生二氧化碳,发酵液中的pH是逐渐减小的,C错误;
D、当氧气和糖源充足时,醋酸菌将葡萄汁中的葡萄糖分解成醋酸,当糖源不足时,醋酸菌先将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,D错误。
故选B。
2. 厨房中的厨余垃圾多为湿垃圾,湿垃圾处理的有效方法之一是用微生物对其进行降解。如图表示筛选高效降解淀粉菌种的过程。下列有关叙述错误的是(  )
A. 配制培养基后需进行灭菌处理,常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌法
B. 菌落①与菌落②周围产生了透明圈,说明菌落①与菌落②产淀粉酶
C. 培养基上的一个菌落可能来源于样品稀释液中的一个甚至几个活菌
D. 初步判断培养基上菌种的类型,需要用显微镜观察菌体的形态特征
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:淀粉遇碘液显蓝色,产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解,因此会形成透明圈,图中菌落①与菌落②周围产生了透明圈,说明菌落①与菌落②能产生淀粉酶。
【详解】A、培养基灭菌常用高压蒸汽灭菌法,A正确;
B、淀粉遇碘液显蓝色,产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解,因此会形成透明圈,图中菌落①与菌落②周围产生了透明圈,说明菌落①与菌落②能产生淀粉酶,B正确;
C、由于当两个或多个细胞连在一起时,平板上显示的只是一个菌落,故培养基上的一个菌落可能来源于样品稀释液中的一个、甚至几个活菌,C正确;
D、由于菌落肉眼可见,故初步判断培养基上菌种的类型,可用肉眼观察菌体的形态特征,D错误。
故选D。
3. 在生产、生活和科研实践中,经常通过无菌操作技术避免杂菌的污染。下列有关无菌操作技术的叙述,正确的是(  )
A. 通过消毒或灭菌,可将所有的杂菌、孢子和芽孢等都杀灭
B. 接种环、接种针等用具应在酒精灯火焰内焰部位灼烧灭菌
C. 常见的消毒方法有煮沸消毒、巴氏消毒、化学药物消毒等
D. 实验室中已经灭菌的材料用具几乎不含杂菌,可以随意放置
【答案】C
【解析】
【分析】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。
【详解】A、消毒只能杀死部分微生物,只有通过灭菌,才可以将所有的杂菌、孢子和芽孢等都杀灭,A错误;
B、接种环、接种针等金属用具,应在酒精灯火焰的充分燃烧层即外焰部位灼烧灭菌,B错误;
C、常见的消毒方法有煮沸消毒、巴氏消毒、化学药物消毒等,C正确;
D、实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触,D错误。
故选C。
4. 北京传统小吃豆汁制作工艺流程如图所示。混浆操作通常是将老浆直接倒入绿豆乳中,混合浆的沉淀与酸化过程中,主要的产酸微生物为乳酸菌。下列叙述正确的是( )
A. 混合浆发酵时所需的乳酸菌主要来自老浆
B. 可用平板划线法测定混合浆中乳酸菌的含量
C. 制作豆汁的过程中,通入无菌空气有利于乳酸菌的繁殖
D. 绿豆乳中的蛋白质主要为乳酸菌提供碳源和能源
【答案】A
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法:(1)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培养基,通过分区划线稀释而得到较多独立分布的单个细胞,经培养后生长繁殖成单菌落,通常把这种单菌落当作待分离微生物的纯种。(2)稀释涂布平板法: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。在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落。
【详解】A、混浆操作通常是将老浆直接倒入绿豆乳中,混合浆的沉淀与酸化过程中,主要的产酸微生物为乳酸菌,因此混合浆发酵时所需的乳酸菌主要来自老浆,A正确;
B、平板划线法无法测定微生物的数量,B错误;
C、乳酸菌是厌氧菌,通入无菌空气不利于乳酸菌的繁殖,C错误;
D、蛋白质主要为乳酸菌提供氮源,D错误。
故选A。
5. 紫草宁是从紫草细胞中提取的一种次生代谢物,具有抗菌、消炎和抗肿瘤的作用。科研人员通过植物细胞培养的方法,实现了紫草宁的工厂化生产。下列叙述正确的是( )
A. 紫草宁不是紫草生长和生存所必需的物质
B. 紫草宁的工厂化生产主要是通过提高单个细胞中紫草宁的含量来提高产量的
C. 紫草细胞脱分化形成愈伤组织的过程中基因发生了改变
D. 紫草宁的工厂化生产需要将紫草细胞培养成完整的幼苗
【答案】A
【解析】
【分析】植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性,其过程为:离体的植物组织,器官或细胞经过脱分化过程形成愈伤组织(高度液泡化,无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松、无规则的组织),愈伤组织经过再分化过程形成胚状体,进一步发育成为植株。
【详解】A、紫草宁是紫草细胞培养过程中产生的次生代谢物,不是紫草细胞生长和生存所必需的,A正确;
B、紫草宁的工厂化生产主要是通过提高细胞数量来提高紫草宁产量的,B错误;
C、紫草细胞脱分化形成愈伤组织的过程中基因没有发生改变,C错误;
D、利用紫草外植体获得愈伤组织,然后在液体培养基中进行悬浮培养,以获得更多的紫草宁,无须将紫草细胞培养成完整的幼苗,D错误。
故选A。
6. 某杂种植株的获取过程如图1所示,图2为某二倍体植株花药中未成熟的花粉在适宜培养基上形成完整植株的过程。下列叙述正确的是(  )
A. 图1中的叶片需要通过高温处理进行消毒,并用无菌水进行清洗
B. 图1的过程④中,脱分化和再分化过程均需要适当时间和强度的光照
C. 图2中过程①②表示脱分化,过程①②③说明花粉细胞具有全能性
D. 图2最终获得的完整植株属于单倍体植株,不能通过自交产生后代
【答案】D
【解析】
【分析】植物的组织培养包括脱分化和再分化两个步骤,利用的原理是植物细胞的全能性。
【详解】A、图1中的叶片需要进行消毒,但是不能进行高温处理,否则会失去细胞的生物活性,A错误;
B、图1的过程④表示组织培养过程,脱分化不需要光照,需要避光处理,B错误;
C、图2中过程①表示脱分化,过程②表示在分化,C错误;
D、图2最终获得的完整植株属于单倍体植株,高度不育,不能通过自交产生后代,D正确。
故选D。
7. 某些动物细胞培养的一般过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 图中①可以是胰蛋白酶、胶原蛋白酶
B. 图中用②处理与原代培养时细胞出现接触抑制现象有关
C. 培养过程需要在无菌条件下进行,所用器具需要进行灭菌处理
D. 培养动物细胞一般使用固体培养基,培养基中需要加入血清
【答案】D
【解析】
【分析】图示表示动物细胞培养的基本过程,①表示动物取得组织块后用胰蛋白酶或胶原蛋白酶,将组织块分散为单个细胞,②表示原代培养发生接触抑制或贴壁生长后用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理。
【详解】A、图中①可以是胰蛋白酶、胶原蛋白酶,将组织块分散为单个细胞,A正确;
B、图中用②(胰蛋白酶、胶原蛋白酶)处理与原代培养时细胞出现接触抑制现象有关,B正确;
C、培养过程需要在无菌条件下进行,所用器具需要进行灭菌处理,避免培养细胞被污染,C正确;
D、培养动物细胞一般使用液体培养基,培养基中需要加入血清,D错误。
故选D。
8. 不同动物受精卵发育及其进入子宫的时间有明显的差异。下表为几种动物受精卵发育及其进入子宫的时间表,请据表判断,下列叙述错误的是( )
动物种类 受精卵发育的时间/h 进入子宫时受精卵发育天数和发育阶段
2细胞 4细胞 8细胞 16细胞 桑葚胚 天 发育阶段
小鼠 24~38 38~50 50~60 60~70 68~80 3 桑葚胚
绵羊 36~38 42 48 67~72 96 3~4 16细胞
马 24 30~36 50~60 72 98~106 6 囊胚
注:马为排卵后时间,其他动物为交配后时间。
A. 表中马的胚胎在进入子宫时发育程度最高
B. 将体外培养的小鼠胚胎移植到母体子宫时,应选择至少处于桑葚胚阶段的胚胎
C. 受精卵早期分裂时,胚胎中细胞数目不断增加,胚胎的总体积不断增加
D. 动物的体内受精和胚胎发育的研究为胚胎工程提供了理论基础
【答案】C
【解析】
【分析】胚胎早期发育的过程:(1)卵裂期:细胞在透明带中进行有丝分裂,细胞数量不断增加。(2)桑葚胚(桑椹胚):细胞数目约为32个,每个细胞都具有全能性。(3)囊胚:①细胞开始出现分化(内细胞团将来发育成各种组织,滋养层细胞将来发囊胚育为胎膜和胎盘);②出现囊胚腔;③透明带破裂,胚胎从中伸展出来(即孵化)。(4)原肠胚:①分化为内胚层、中胚层和外胚层三原肠胚个胚层;②出现原肠腔。
【详解】A、据表可知,马的受精卵受精6天后才进入子宫时发育,并且此时已经发育到囊胚阶段,故其在进入子宫时发育程度最高,A正确;
B将体外培养的小鼠胚胎移植到母体子宫时,为提高移植后胚胎的发育率和妊娠率,应选择桑葚胚或囊胚阶段的胚胎,B正确;
C、卵裂期的胚胎中细胞数目不断增加,但胚胎的总体积并不增加(或略有缩小),C错误;
D、胚胎工程的理论基础是哺乳动物体内受精和早期胚胎的发育规律,D正确。
故选C。
9. 基因工程又叫重组DNA技术。下列关于基因工程基本工具的叙述,正确的是( )
A. 限制酶由6个核苷酸组成,能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列
B. DNA聚合酶是“分子缝合针”,可以恢复被限制酶切开的磷酸二酯键
C. 质粒是一种结构简单的具有自我复制能力的环状双链DNA分子
D. 基因工程操作中常常利用天然质粒将外源基因送入细胞中
【答案】C
【解析】
【分析】基因工程常用的运载体常用的有质粒、噬菌体、动植物病毒,其中质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。
【详解】A、大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成,少数限制酶的识别序列由4个、8个或其他数量的核苷酸组成,A错误;
B、DNA连接酶是“分子缝合针”,可以恢复被限制酶切开的磷酸二酯键,B错误;
C、质粒是一种结构简单的具有自我复制能力的环状双链DNA分子,是基因工程中最常用的运载体,C正确;
D、在进行基因工程操作中,被用作运载体的质粒都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的,D错误。
故选C。
10. 下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述,正确的是( )
A. 提取DNA的原理是DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色
B. 二苯胺试剂需要现用现配并且需要在常温下对DNA进行鉴定
C. 向过滤后的研磨液的上清液中加入酒精溶液后出现的白色丝状物是蛋白质
D. 粗提取的DNA可溶于2mol·L 的NaCl溶液中
【答案】D
【解析】
【分析】DNA粗提取和鉴定的原理: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不同。DNA的鉴定:在沸水浴的条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【详解】AB、鉴定DNA的原理是DNA与二苯胺试剂在沸水浴条件下呈现蓝色,因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂,AB错误;
B、向过滤后的研磨液的上清液中加入酒精溶液后出现的白色丝状物是DNA,C错误;
D、DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同,它能溶于2 mol/L 的NaCl溶液,D正确。
故选D。
11. 基因工程自20世纪70年代兴起后,得到了飞速的发展。下列关于基因工程的应用的叙述,错误的是( )
A. 将某些药用蛋白基因导入哺乳动物体细胞中,用于大量生产药用蛋白
B. 将某些抗虫基因导入棉花等作物中,可以提高农作物产量
C. 食品工业中利用工程菌生产淀粉酶、脂肪酶等,可以提高生产效率
D. 基因工程技术可能会使建立移植器官工厂的设想成为现实
【答案】A
【解析】
【分析】1、植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力(如抗除草剂、抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等)以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。
2、动物基因工程方面,将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起,通过显微注射等方法,导入哺乳动物(哺乳动物才会泌乳)的受精卵中,然后将受精卵送入母体内,使其生长发育成转基因动物。该转基因动物进入泌乳期后,通过分泌的乳汁获得所需药品,称之为乳腺生物反应器。
3、医药卫生方面,基因治疗是治疗遗传病最有效的手段。
【详解】A、若用转基因动物生产药物,应将某些药用蛋白基因导入哺乳动物受精卵中,A错误;
B、将某些抗虫基因导入棉花等作物中,培育抗虫棉,可以提高农作物产量,B正确;
C、食品工业中利用工程菌生产淀粉酶、脂肪酶等,可以提高生产效率,C正确;
D、动物基因工程技术有可能使建立移植器官工厂的设想成为现实,实现这一目标的最大难题是免疫排斥,D正确。
故选A。
12. 某实验小组同学利用PCR技术扩增β-淀粉酶基因后,进行琼脂糖凝胶电泳检测时未出现扩增条带,其原因一般不包括( )
A. 模板DNA溶液中含有酶抑制剂 B. TaqDNA聚合酶失活
C. 引物特异性不强 D. 变性温度过低
【答案】C
【解析】
【分析】PCR原理:在高温作用下,打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以4种游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。
【详解】A、模板DNA溶液中含有酶抑制剂可能导致TaqDNA聚合酶无法发挥作用,进而影响目的基因的扩增,A不符合题意;
B、TaqDNA聚合酶能够催化子链的形成,若使用的Taq酶失活会影响子链的合成,进而影响目的基因的扩增,B不符合题意;
C、引物特异性不强可能会出现非目的基因片段,不会不出现扩增条带,C符合题意;
D、变性温度过低,则DNA双链不能充分解开,影响目的基因的扩增,D不符合题意。
故选C。
13. 限制酶1和限制酶2的识别序列和切割位点如图所示。采用限制酶1和限制酶2分别切割某种表达产物能降解除草剂的基因和几丁质酶基因,再用E·coliDNA连接酶连接两种酶切割后的黏性末端,构建重组DNA。下列分析错误的是( )
A. 某种表达产物能降解除草剂的基因和几丁质酶基因具有相同的组成单位
B. 重组后的DNA片段,可用限制酶1或限制酶2在连接位点进行切割
C. 用限制酶1和限制酶2分别切割两种基因后产生的黏性末端可通过氢键进行碱基互补配对
D. 用限制酶1和限制酶2分别切割两种基因后产生的黏性末端也可以用T4DNA连接酶连接
【答案】B
【解析】
【分析】基因工程的工具:(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。(2)DNA连接酶:连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。(3)运载体:常用的运载体:质粒、噬菌体、动植物病毒。
【详解】A、某种表达产物能降解除草剂的基因和几丁质酶基因的本质都是DNA,其基本单位相同,都是脱氧核苷酸, A正确;
B、限制酶的识别序列具有专一性,两种限制酶切割后的末端都是-GATC,但重组后的DNA片段,既不能被限制酶1识别,也不能被限制酶2识别,故不能用两种酶切割,B错误;
C、用限制酶1和限制酶2分别切割两种基因后产生的黏性末端可进行碱基互补配对,配对的碱基之间通过氢键连接,C正确;
D、T4DNA连接酶既可连接黏性末端,也可连接平末端,故用限制酶1和限制酶2分别切割两种基因后产生的黏性末端也可以用T4DNA连接酶连接,D正确。
故选B。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
14. 某种物质A(一种含有C、H、N的有机物)难以被降解,会对环境造成污染,某研究团队成功地筛选出能高效降解物质A的细菌(目的菌),实验的主要步骤如图所示。图中⑥过程为将M中的菌液稀释一定倍数后,取0.1mL涂布到平板上,初步估测M内1mL菌液中所含细菌数为5.4×107个。下列相关叙述错误的是( )
A. ③接种方法为稀释涂布平板法,涂布时用涂布器蘸取菌液均匀涂布于平板上
B. 乙为选择培养基,以未接种的选择培养基为对照可验证乙能起选择作用
C. 若乙中的菌落均来源于一个细菌,则④过程中,应尽可能挑选菌落较小的单菌落进行接种
D. 若丁平板上的菌落数平均为54个,则接种的菌液的稀释倍数为1×107
【答案】ABCD
【解析】
【分析】分析题图:①为淤泥取样进行稀释,②为接种到液体培养基上,③稀释涂布平板法接种到以A为唯一碳源和氮源的选择培养基上,④为挑取单菌落接种,⑤在以A为唯一碳源和氮源的选择培养基上进一步筛选出高效降解A的菌株。
【详解】A、据图分析可知,③稀释涂布平板法接种到以A为唯一碳源和氮源的选择培养基上,因此步骤③的接种工具是涂布器,但是不能用涂布器蘸取菌液,应该将菌液加入到培养基中,用涂布器进行均匀涂抹,A错误;
B、乙为选择培养基,要证明乙起到了选择作用应以接种到完全培养基(牛肉膏蛋白胨培养基)作为对照,B错误;
C、若乙中的菌落均来源于一个细菌,则④过程中,应尽可能挑选菌落较大的单菌落进行接种,菌落较大的单菌落其降解能力较强,C错误;
D、若丁平板上的菌落数平均为54个,设稀释倍数为X,有54/0.1×X=5.4×107个,解得X=105,D错误。
故选ABCD。
15. 提高骆驼产奶量现已成为提升骆驼产业竞争力和牧民增收的主要途径,某科学家利用低温保存的骆驼胚胎进行移植并获得成功,流程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 对A和C注射适量的促性腺激素,目的是引起A和C超数排卵
B. 图中受体雌性C一般可采用普通骆驼
C. 图中①是将获能的精子和培养成熟的卵子置于培养液中共同培养
D. 胚胎移植前可取滋养层细胞做DNA分析来鉴定性别
【答案】BCD
【解析】
【分析】胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到种的、生理状况相同的另一个雌性动物体内,使之继续发育成新个体的技术。
【详解】A、对A注射适量的促性腺激素,目的是引起A超数排卵,C为受体骆驼,不需要进行超数排卵处理,A错误;
B、C为受体骆驼,一般选择生殖能力正常的普通骆驼即可,B正确;
C、图中①是将获能的精子和培养成熟的卵子置于培养液中共同培养,以完成受精作用,C正确;
D、为确保得到所需性别的骆驼,往往对移植前的胚胎进行性别鉴定,取囊胚的滋养层的细胞(发育为胎儿的胎膜和胎盘)做DNA分析来鉴定性别,D正确。
故选BCD。
16. 研究人员通过肺上皮干细胞诱导生成的肺类器官可自组装或与成熟细胞组装成肺类装配体,如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 肺上皮干细胞需要在95%空气和5%CO2的气体环境中培养
B. 一般认为,肺上皮干细胞等成体干细胞均具有发育成完整个体的能力
C. 肺类器官A和肺类器官B共培养时一般不会发生免疫排斥反应
D. 肺类装配体形成过程中主要运用了动物细胞融合技术
【答案】AC
【解析】
【分析】动物细胞需要在95%空气和5%CO2的气体环境中培养。图中成体干细胞已经发生了分化,具有组织特异性,在正常状态下不具有发育成完整个体的能力。
【详解】A、肺上皮干细胞(动物细胞)需要在95%空气和5%CO2的气体环境中培养,A正确;
B、成体干细胞已经发生了分化,具有组织特异性,在正常状态下不具有发育成完整个体的能力,B错误;
C、肺类器官A和肺类器官B是由相同细胞分化而来的,共培养时一般不会发生免疫排斥反应,C正确;
D、由图可知,肺类装配体形成过程中没有利用动物细胞融合技术,仅是将不同类型的细胞组装起来,D错误。
故选AC。
17. 为使水稻获得抗除草剂性状,科研人员将除草剂草甘膦抗性基因转入水稻植株获得抗草甘膦转基因水稻,基本流程如图所示。下列有关分析正确的是( )
注:GUS基因表达产物可呈现出蓝色。
A. 图中草甘膦抗性基因是该实验的目的基因
B. 筛选1可以在添加潮霉素的培养基中进行
C. 筛选2需要选择无色的愈伤组织进行再分化培养
D. 可用喷施草甘膦的方法确定转基因水稻是否培育成功
【答案】ABD
【解析】
【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。(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。
【详解】A、分析题意,为使水稻获得抗除草剂性状,科研人员将除草剂草甘膦抗性基因转入水稻植株获得抗草甘膦转基因水稻,故图中草甘膦抗性基因是目的基因,A正确;
B、据图可知,重组质粒含有潮霉素抗性基因,故筛选1可以在添加潮霉素的培养基中进行,B正确;
C、根据题意可知,GUS基因的表达产物可呈现蓝色,因此筛选2需要筛选出呈现蓝色的组织,C错误;
D、可用喷施草甘膦的方法确定转在个体水平上鉴定转基因水稻是否能抗草甘膦:选取长势相同的野生型和转基因水稻,用等量相同浓度的草甘膦农药喷洒,相同环境条件下培养一段时间后,观测水稻的生长情况,D正确。
故选ABD。
18. 利用工程菌(大肠杆菌)生产人生长激素的实验流程如图所示,实验中所用的质粒含有限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ的切点各一个,且三种限制酶切割形成的末端各不相同,AmpR表示氨苄青霉素抗性基因,TetR表示四环素抗性基因。下列相关叙述正确的是( )
A. 过程①需要选择生长激素表达量较高的细胞
B. 过程④是基因工程的基本操作程序中的核心工作
C. 若用三种限制酶同时切割若干个质粒,则最多可形成8种长度的DNA片段
D. 若工程菌在丙中能生长,在乙中不能生长,则选用的限制酶为PstⅠ和HindⅢ
【答案】AB
【解析】
【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。(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。
【详解】A、本技术目的是利用工程菌(大肠杆菌)生产人生长激素,过程①需要选择生长激素表达量较高的细胞以获取目的基因,A正确;
B、过程④基因表达载体的构建是基因工程的基本操作程序中的核心工作,B正确;
C、假设PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ三种酶的切点分别用1、2、3表示,一种酶分别酶切时,一共可以得到3种片段1→1、2→2、3→3;任意两种酶分别同时酶切时,可得到1→2、2→1、2→3、3→2、1→3、3→1六种片段;三种酶同时酶切时,可得到1→2、2→3、3→1三种片段,综上所述,共计9种不同的片段(1→1、1→2、1→3、2→1、2→2、2→3、3→1、3→2、3→3),C错误;
D、若工程菌在丙(含四环素)中能生长,说明四环素抗性基因未被破坏(不能选择HindⅢ),在乙中(含有氨苄青霉素和四环素)不能生长,说明氨苄青霉素抗性基因被破坏,选用的酶是PstⅠ,综上所述,选用的限制酶为PstⅠ和EcoRⅠ,D错误。
故选AB。
三、非选择题:本题共5小题,共59分。
19. 大熊猫是我国特有的珍稀野生动物,每只成年大熊猫每日可进食大量竹子,但只能利用竹子中少量的纤维素和半纤维素。研究人员从大熊猫粪便和土壤中筛选纤维素分解菌。回答下列问题:
(1)纤维素分解菌选择培养培养基中添加的碳源为_____;除碳源外,培养基中还应该含有的基本营养成分有_____。
(2)接种纤维素分解菌最常用的方法是平板划线法和_____。若用平板划线法,则第二次及以后的划线操作应该从_____开始划线。
(3)刚果红可以与纤维素形成红色复合物,但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。研究人员在刚果红培养基平板上筛选到了几株有透明降解圈的菌落,如图所示。图中降解纤维素能力最强的是菌落_____(填图中序号)。
(4)简要写出测定大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数的实验思路:_____。
【答案】(1) ①. 纤维素 ②. 氮源、水和无机盐
(2) ①. 稀释涂布平板法 ②. 上一次划线的末端
(3)① (4)首先要将待测样品配制成均匀的梯度稀释液,尽量使微生物细胞分散开,再把稀释液接种到平板上,进行培养观察,最后根据公式计算
【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】
纤维素分解菌能产生纤维素酶,纤维素酶能分解纤维素,故分离纤维素分解菌的培养基中添加的碳源为纤维素;纤维素作为碳源,除了碳源外,培养基中还应该含有的营养成分有氮源、水和无机盐。
【小问2详解】
接种纤维素分解菌最常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法;若用平板划线法,第二次及以后的划线操作应该从上一次划线的末端开始,因为上一次划线的末端上的菌体数目更少。
【小问3详解】
在刚果红培养基平板上,纤维素被分解后,刚果红-纤维素形成红色复合物会消失,从而出现以纤维素分解菌为中心的透明圈即透明降解圈,因此降解圈大小与纤维素酶的含量(多少)和活性有关。纤维素酶的含量越多,活性越强,分解的纤维素越多,透明降解圈越大,图中菌落①较小,但降解菌最大,故图中降解纤维素能力最强的菌株是①。
【小问4详解】
测定大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数可采用间接计数法,即稀释涂布平板法:首先要将待测样品配制成均匀的梯度稀释液,尽量使微生物细胞分散开,再把稀释液接种到平板上,进行培养观察,最后根据公式计算。
20. 两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂,则形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出,未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理,研究人员将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种,基本过程如图所示。回答下列问题:
(1)过程①需要用_____酶处理,过程③常用的具体方法有_____(答出2种)。
(2)根据题意分析,该实验中用紫外线照射的目的是_____。
(3)将获得的杂种细胞进行植物组织培养获得杂种植株。某小组以芽体为外植体,在MS培养基(植物组织培养常用的培养基)中添加不同浓度的6—BA和IBA进行芽体增殖实验,芽分化率结果如表所示。
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
1.0 31 63 58 49 51
2.0 40 95 76 69 50
3.0 37 75 64 54 41
4.0 25 35 31 30 25
5.0 8 21 12 8 4
①该实验的自变量是_____。
②根据该实验结果,_____(填“能”或“不能”)得出6—BA与IBA浓度比例为10:1时芽分化率最高,原因是_____。
(4)请简述以获得的若干杂种植株为材料,经初步筛选获得耐盐植株的实验思路:_____。
【答案】(1) ①. 纤维素酶、果胶酶 ②. 电融合法、离心法、聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+—高pH融合法
(2)使中间偃麦草的染色体断裂
(3) ①. 植物激素的种类和浓度 ②. 不能 ③. 当6-BA与IBA的比例为10:1时,芽分化率为31%、95%、64%、30%、4%,芽分化率不一定都高于其他比例
(4)用适度浓度的高盐培养液浇灌获得的杂种植株,培养一段时间,能正常生长的植株属于耐盐植株
【解析】
【分析】分析题图:①表示去壁过程,常用酶解法;②表示用紫外线照射使中间偃麦草的染色体断裂;③表示人工诱导原生质体间的融合,形成杂种细胞。
【小问1详解】
①表示去壁过程,在植物体细胞杂交前需用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁获得原生质体;③表示人工诱导原生质体间的融合,形成杂种细胞,诱导植物细胞融合的方法基本可以分为两大类—物理法和化学法,物理法包括电融合法、离心法等;化学法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+—高pH融合法等。
【小问2详解】
题干信息:若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂,则形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出,未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中;根据题意分析,该实验中用紫外线照射的目的是使中间偃麦草的染色体断裂。
【小问3详解】
题干信息可知:小组以芽体为外植体,在MS培养基(植物组织培养常用的培养基)中添加不同浓度的6—BA和IBA进行芽体增殖实验,可见实验的自变量为植物植物生长调节剂的种类和浓度;由表格数据分析可知,6-BA和IBA用量比值不同,芽的分化率不同,一般情况下该比值高时,不利于芽的分化;根据该实验结果,不能得出IBA与6—BA浓度比例为10:1时芽分化率最高,原因是当6-BA与IBA的比例为10:1时,芽分化率为31%、95%、64%、30%、4%,芽分化率不一定都高于其他比例。
【小问4详解】
用适度浓度的高盐培养液浇灌获得的杂种植株,培养一段时间,能正常生长的植株属于耐盐植株。
21. 犬细小病毒(CPV)主要感染幼犬,传染性极强,死亡率也高。犬细小病毒VP2基因的大多数突变影响CPV的抗原性和宿主范围,关键性位点的突变可能对现有诊断方法造成影响,因此对抗CPV的VP2蛋白单克隆抗体的制备有助于相关疾病抗体诊断试剂的研发。利用小鼠制备抗CPV的VP2单克隆抗体的基本流程如图所示。回答下列问题:
(1)步骤①中向小鼠注射的物质是CPV的VP2蛋白,其目的是_________;图中步骤(填序号) __________ 也使用了该物质。
(2)图中X细胞是_________细胞。请写出制备单克隆抗体利用的X细胞的生长特性:__________。
(3)步骤③采用特定的培养基进行筛选,不能在该培养基上生长的细胞是__________;选择能够在该培养基上生长的细胞进行__________和抗体检测。
(4)步骤⑤中向小鼠注射的是________,通过培养后,可从小鼠的腹水中获取大量的抗CPVVP2蛋白单克隆抗体。
(5)抗原一般是大分子,包含多个可诱导机体产生特异性抗体的化学基团——抗原表位。VP2蛋白是CPV抗原中的一个抗原表位,若实验过程中VP2蛋白出现部分结构改变,则经VP2蛋白免疫的小鼠血清中分离出的单克隆抗体无法抑制CPV的增殖,但从经CPV免疫的小鼠血清中分离出的抗体能抑制CPV的增殖,原因可能是_________。
【答案】(1) ①. 得到能产生特定抗体的B淋巴细胞 ②.
④ (2) ①. 骨髓瘤细胞 ②. 能在体外大量增殖
(3) ①. 未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞 ②. 克隆化培养
(4)抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞
(5)VP2蛋白部分结构改变只改变了部分抗原决定簇,因此针对这部分抗原决定簇产生的抗体无法抑制CPV的增殖,但是从经CPV免疫的小鼠血清中分离出的抗体中包含有其他抗原决定簇刺激机体产生的抗体,能抑制CPV的增殖
【解析】
【分析】单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【小问1详解】
步骤①中向小鼠注射的物质是CPV的VP2蛋白,其目的是获得能产生特定抗体的B淋巴细胞,图中步骤④用到抗原—抗体杂交的方法,所以也用到了该物质。
【小问2详解】
图中X细胞是骨髓瘤细胞,该细胞能在体外大量增殖
【小问3详解】
步骤③采用特定的培养基进行筛选,不能在该培养基上生长的细胞是未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞,选择能够在该培养基上生长的细胞进行克隆化培养和抗体检测。
【小问4详解】
步骤⑤中向小鼠注射的是抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞,通过培养后,可从小鼠的腹水中获取大量的抗CPVVP2蛋白单克隆抗体。
【小问5详解】
VP2蛋白部分结构改变只改变了部分抗原决定簇,因此针对这部分抗原决定簇产生的抗体无法抑制CPV的增殖,但是从经CPV免疫的小鼠血清中分离出的抗体中包含有其他抗原决定簇刺激机体产生的抗体,能抑制CPV的增殖。
22. 某研究小组利用转基因技术,将绿色荧光蛋白基因(GFP,表达产物能发出绿色荧光)整合到野生型小鼠Gata3基因的一端,该过程未破坏Gata3基因,以此研究小鼠Gata3基因的表达情况,结果如图甲所示。回答下列问题:
(1)用图甲中重组的基因构建基因表达载体时,载体可以不需要额外的标记基因,原因是_____。若用质粒构建基因表达载体,则除了图甲中标出的结构,质粒还需要具备的结构有_____(答出2点)。
(2)引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的_____,引物的作用是_____。构建重组质粒后,为了确定GFP是否成功整合到质粒中,需要进行PCR检测,若仅用一对引物,则最好选择图甲中的_____。
(3)科研人员实验培育得到能正常表达两种蛋白质的杂合子雌雄小鼠各1只,让这两只小鼠交配来获得Gata3—GFP基因纯合的小鼠。为了鉴定交配获得的4只新生小鼠的基因型,科研人员设计了引物1和引物2用于PCR扩增,PCR产物电泳结果如图乙所示。图中个体_____(填数字)是Gata3—GFP基因纯合的小鼠。
【答案】(1) ①. 图甲中重组基因中含有GFP,能发出绿色荧光 ②. 限制酶切割位点、复制原点
(2) ①. 短单链核苷酸序列 ②. 使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 ③. 引物1、引物3
(3)2
【解析】
【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。(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。
【小问1详解】
标记基因可用于对重组质粒进行初步筛选,通常包括抗生素抗性基因、荧光蛋白基因等,据图可知,图甲中重组基因中含有GFP,能发出绿色荧光,故用图甲中重组的基因构建基因表达载体时,载体可以不需要额外的标记基因;若用质粒构建基因表达载体,则除了图甲中标出的结构,质粒还需要具备的结构有限制酶切割位点(便于进行切割)、复制原点(便于复制)。
【小问2详解】
引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核苷酸序列,能够使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸;构建重组质粒后,为了确定GFP是否成功整合到质粒中,启动子和终止子之间的片段的序列排序,进行PCR检测,需要选择一对方向相反的引物,若仅用一对引物,应选择图甲中的引物1和引物3。
【小问3详解】
分析题意,Gata3-GFP融合基因电泳后的DNA片段较大,Gata3基因电泳后的DNA片段较小,用引物1和引物3进行PCR扩增,若小鼠无GFP基因,则无PCR产物,选择引物1和引物2进行扩增,整合GFP基因后,核酸片段变长,2号个体只有大片段,所以2号个体是Gata3-GFP融合基因纯合子。
23. 幽门螺杆菌(Hp)可能会导致慢性胃炎等疾病,该菌的Ipp20基因编码其特有的蛋白质,研究者欲利用基因工程制备Hp疫苗。Ipp20基因的模板链的部分碱基序列是5'—TCTAGAGGATCC……CTGCAGCATCTCGAG—3',3种常见的限制酶识别序列如图1所示,该实验所用的质粒结构如图2所示,基本操作流程如图3所示。回答下列问题:
(1)一般情况下,_____酶识别并结合真核细胞基因上的_____,从而驱动该基因的转录过程。Ipp20基因的模板链转录得到的mRNA序列为5'_____(写出前6个碱基)-3'。
(2)该基因工程中,构建基因表达载体时选用的限制酶是_____。
(3)将基因表达载体导入大肠杆菌前,通常需要用Ca 处理大肠杆菌细胞,原因是_____。
(4)为筛选出含有目的基因的大肠杆菌,实验可以采用影印法:用无菌毡布压在培养基A的菌落上,带出菌种,平移并压在培养基B上,培养一段时间后的结果如图3所示,数字表示不同的菌落。据题意分析,培养基B中添加的抗生素是_____,图3中符合要求的菌落是_____(填数字)。
【答案】(1) ①. RNA聚合 ②. 启动子 ③. CUCGAG
(2)Xbal、XhoI
(3)使大肠杆菌处于感受态
(4) ①. 氯霉素 ②. 3、5
【解析】
【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。(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。
【小问1详解】
真核生物的启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点,可用于驱动基因的转录;模板链和图1中的编码链碱基互补配对,而转录产生的mRNA又与模板链的碱基互补配对,所以转录产生的mRNA前8个碱基序列为5' -CUCGAG-3'。
【小问2详解】
据图分析,质粒X上有BamHI的酶切位点位于启动子的上游,Xhol的酶切位点会破坏终止子,Xbal酶切后的黏性末端和BamHI的酶切黏性末端相同,可能使启动子丢失,因此质粒X不适合做载体;质粒Y上有2个PstI的酶切位点位于启动子的上游和下游,可能使质粒中的启动子丢失,XhoI和Xbal酶切位点会破坏抗性基因,BamHI单一酶切后会导致质粒自身环化和任意连接,因此质粒Y不适合做载体;质粒Z上有2个BamHI的酶切位点位于启动子的上游和下游,可能使质粒中的启动子丢失,但XhoI和Xbal限制酶切后的黏性末端不同,可避免质粒自身环化和任意连接,故质粒Z适合做载体,用XhoI和Xbal限制酶进行切割。
【小问3详解】
将基因表达载体导入大肠杆菌前,通常需要用Ca 处理大肠杆菌细胞,原因是将使大大肠杆菌处于感受态,即处于易于吸收环境DNA分子的状态。
【小问4详解】
为筛选出含有目的基因的大肠杆菌,因该大肠杆菌含有潮霉素抗性基因,而氯霉素抗性基因丢失,故培养基A、B中应分别添加潮霉素、氯霉素,符合要求的菌落,应该能在含潮霉素的培养基上生长,但不能在含有氯霉素的培养基上生长,故菌落3、5符合。沧衡学校联盟高二年级2023—2024学年下学期期中考试
生物学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版选择性必修3第1章~第3章第3节。
一、单项选择题:本题共13小题,每小题2分,共26分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 我国酿酒技术历史悠久,许多古籍都有所记载。《史记 大宛列传》记载“宛左右以蒲陶为酒,富人藏酒至万馀石,久者数十岁不败”,其中的“蒲陶”即葡萄。下列关于酿酒和酿醋的叙述,正确的是( )
A. 酵母菌是真核、兼性厌氧生物,而醋酸菌是原核、厌氧型生物
B. 酿酒发酵初期通入氧气是为了促进酵母菌进行有氧呼吸,使其大量增殖
C. 在用葡萄汁制作葡萄酒的过程中,发酵液中的pH是逐渐增大的
D. 当糖源充足时,醋酸菌先将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸
2. 厨房中的厨余垃圾多为湿垃圾,湿垃圾处理的有效方法之一是用微生物对其进行降解。如图表示筛选高效降解淀粉菌种的过程。下列有关叙述错误的是(  )
A. 配制培养基后需进行灭菌处理,常用灭菌方法是高压蒸汽灭菌法
B. 菌落①与菌落②周围产生了透明圈,说明菌落①与菌落②产淀粉酶
C. 培养基上的一个菌落可能来源于样品稀释液中的一个甚至几个活菌
D. 初步判断培养基上菌种的类型,需要用显微镜观察菌体的形态特征
3. 在生产、生活和科研实践中,经常通过无菌操作技术避免杂菌的污染。下列有关无菌操作技术的叙述,正确的是(  )
A. 通过消毒或灭菌,可将所有的杂菌、孢子和芽孢等都杀灭
B. 接种环、接种针等用具应在酒精灯火焰内焰部位灼烧灭菌
C. 常见的消毒方法有煮沸消毒、巴氏消毒、化学药物消毒等
D. 实验室中已经灭菌的材料用具几乎不含杂菌,可以随意放置
4. 北京传统小吃豆汁的制作工艺流程如图所示。混浆操作通常是将老浆直接倒入绿豆乳中,混合浆的沉淀与酸化过程中,主要的产酸微生物为乳酸菌。下列叙述正确的是( )
A. 混合浆发酵时所需乳酸菌主要来自老浆
B. 可用平板划线法测定混合浆中乳酸菌的含量
C. 制作豆汁的过程中,通入无菌空气有利于乳酸菌的繁殖
D. 绿豆乳中的蛋白质主要为乳酸菌提供碳源和能源
5. 紫草宁是从紫草细胞中提取的一种次生代谢物,具有抗菌、消炎和抗肿瘤的作用。科研人员通过植物细胞培养的方法,实现了紫草宁的工厂化生产。下列叙述正确的是( )
A. 紫草宁不是紫草生长和生存所必需的物质
B. 紫草宁的工厂化生产主要是通过提高单个细胞中紫草宁的含量来提高产量的
C. 紫草细胞脱分化形成愈伤组织的过程中基因发生了改变
D. 紫草宁的工厂化生产需要将紫草细胞培养成完整的幼苗
6. 某杂种植株的获取过程如图1所示,图2为某二倍体植株花药中未成熟的花粉在适宜培养基上形成完整植株的过程。下列叙述正确的是(  )
A. 图1中的叶片需要通过高温处理进行消毒,并用无菌水进行清洗
B. 图1的过程④中,脱分化和再分化过程均需要适当时间和强度的光照
C. 图2中过程①②表示脱分化,过程①②③说明花粉细胞具有全能性
D. 图2最终获得的完整植株属于单倍体植株,不能通过自交产生后代
7. 某些动物细胞培养的一般过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 图中①可以是胰蛋白酶、胶原蛋白酶
B 图中用②处理与原代培养时细胞出现接触抑制现象有关
C. 培养过程需要在无菌条件下进行,所用器具需要进行灭菌处理
D. 培养动物细胞一般使用固体培养基,培养基中需要加入血清
8. 不同动物受精卵发育及其进入子宫的时间有明显的差异。下表为几种动物受精卵发育及其进入子宫的时间表,请据表判断,下列叙述错误的是( )
动物种类 受精卵发育的时间/h 进入子宫时受精卵的发育天数和发育阶段
2细胞 4细胞 8细胞 16细胞 桑葚胚 天 发育阶段
小鼠 24~38 38~50 50~60 60~70 68~80 3 桑葚胚
绵羊 36~38 42 48 67~72 96 3~4 16细胞
马 24 30~36 50~60 72 98~106 6 囊胚
注:马为排卵后时间,其他动物为交配后时间。
A. 表中马的胚胎在进入子宫时发育程度最高
B. 将体外培养的小鼠胚胎移植到母体子宫时,应选择至少处于桑葚胚阶段的胚胎
C. 受精卵早期分裂时,胚胎中细胞数目不断增加,胚胎的总体积不断增加
D. 动物的体内受精和胚胎发育的研究为胚胎工程提供了理论基础
9. 基因工程又叫重组DNA技术。下列关于基因工程的基本工具的叙述,正确的是( )
A. 限制酶由6个核苷酸组成,能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列
B. DNA聚合酶是“分子缝合针”,可以恢复被限制酶切开的磷酸二酯键
C. 质粒是一种结构简单的具有自我复制能力的环状双链DNA分子
D. 基因工程操作中常常利用天然质粒将外源基因送入细胞中
10. 下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述,正确的是( )
A. 提取DNA的原理是DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色
B. 二苯胺试剂需要现用现配并且需要在常温下对DNA进行鉴定
C. 向过滤后的研磨液的上清液中加入酒精溶液后出现的白色丝状物是蛋白质
D. 粗提取的DNA可溶于2mol·L 的NaCl溶液中
11. 基因工程自20世纪70年代兴起后,得到了飞速的发展。下列关于基因工程的应用的叙述,错误的是( )
A. 将某些药用蛋白基因导入哺乳动物体细胞中,用于大量生产药用蛋白
B. 将某些抗虫基因导入棉花等作物中,可以提高农作物产量
C. 食品工业中利用工程菌生产淀粉酶、脂肪酶等,可以提高生产效率
D. 基因工程技术可能会使建立移植器官工厂的设想成为现实
12. 某实验小组同学利用PCR技术扩增β-淀粉酶基因后,进行琼脂糖凝胶电泳检测时未出现扩增条带,其原因一般不包括( )
A. 模板DNA溶液中含有酶抑制剂 B. TaqDNA聚合酶失活
C. 引物特异性不强 D. 变性温度过低
13. 限制酶1和限制酶2的识别序列和切割位点如图所示。采用限制酶1和限制酶2分别切割某种表达产物能降解除草剂的基因和几丁质酶基因,再用E·coliDNA连接酶连接两种酶切割后的黏性末端,构建重组DNA。下列分析错误的是( )
A. 某种表达产物能降解除草剂的基因和几丁质酶基因具有相同的组成单位
B. 重组后的DNA片段,可用限制酶1或限制酶2在连接位点进行切割
C. 用限制酶1和限制酶2分别切割两种基因后产生的黏性末端可通过氢键进行碱基互补配对
D. 用限制酶1和限制酶2分别切割两种基因后产生的黏性末端也可以用T4DNA连接酶连接
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
14. 某种物质A(一种含有C、H、N的有机物)难以被降解,会对环境造成污染,某研究团队成功地筛选出能高效降解物质A的细菌(目的菌),实验的主要步骤如图所示。图中⑥过程为将M中的菌液稀释一定倍数后,取0.1mL涂布到平板上,初步估测M内1mL菌液中所含细菌数为5.4×107个。下列相关叙述错误的是( )
A. ③接种方法为稀释涂布平板法,涂布时用涂布器蘸取菌液均匀涂布于平板上
B. 乙为选择培养基,以未接种的选择培养基为对照可验证乙能起选择作用
C. 若乙中的菌落均来源于一个细菌,则④过程中,应尽可能挑选菌落较小的单菌落进行接种
D. 若丁平板上的菌落数平均为54个,则接种的菌液的稀释倍数为1×107
15. 提高骆驼产奶量现已成为提升骆驼产业竞争力和牧民增收的主要途径,某科学家利用低温保存的骆驼胚胎进行移植并获得成功,流程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 对A和C注射适量的促性腺激素,目的是引起A和C超数排卵
B. 图中受体雌性C一般可采用普通骆驼
C. 图中①是将获能的精子和培养成熟的卵子置于培养液中共同培养
D. 胚胎移植前可取滋养层细胞做DNA分析来鉴定性别
16. 研究人员通过肺上皮干细胞诱导生成的肺类器官可自组装或与成熟细胞组装成肺类装配体,如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 肺上皮干细胞需要在95%空气和5%CO2的气体环境中培养
B. 一般认为,肺上皮干细胞等成体干细胞均具有发育成完整个体的能力
C. 肺类器官A和肺类器官B共培养时一般不会发生免疫排斥反应
D. 肺类装配体形成过程中主要运用了动物细胞融合技术
17. 为使水稻获得抗除草剂性状,科研人员将除草剂草甘膦抗性基因转入水稻植株获得抗草甘膦转基因水稻,基本流程如图所示。下列有关分析正确是( )
注:GUS基因表达产物可呈现出蓝色。
A. 图中草甘膦抗性基因是该实验的目的基因
B. 筛选1可以在添加潮霉素的培养基中进行
C. 筛选2需要选择无色的愈伤组织进行再分化培养
D. 可用喷施草甘膦的方法确定转基因水稻是否培育成功
18. 利用工程菌(大肠杆菌)生产人生长激素的实验流程如图所示,实验中所用的质粒含有限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ的切点各一个,且三种限制酶切割形成的末端各不相同,AmpR表示氨苄青霉素抗性基因,TetR表示四环素抗性基因。下列相关叙述正确的是( )
A. 过程①需要选择生长激素表达量较高的细胞
B. 过程④是基因工程基本操作程序中的核心工作
C. 若用三种限制酶同时切割若干个质粒,则最多可形成8种长度的DNA片段
D. 若工程菌在丙中能生长,在乙中不能生长,则选用的限制酶为PstⅠ和HindⅢ
三、非选择题:本题共5小题,共59分。
19. 大熊猫是我国特有的珍稀野生动物,每只成年大熊猫每日可进食大量竹子,但只能利用竹子中少量的纤维素和半纤维素。研究人员从大熊猫粪便和土壤中筛选纤维素分解菌。回答下列问题:
(1)纤维素分解菌选择培养的培养基中添加的碳源为_____;除碳源外,培养基中还应该含有的基本营养成分有_____。
(2)接种纤维素分解菌最常用的方法是平板划线法和_____。若用平板划线法,则第二次及以后的划线操作应该从_____开始划线。
(3)刚果红可以与纤维素形成红色复合物,但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。研究人员在刚果红培养基平板上筛选到了几株有透明降解圈的菌落,如图所示。图中降解纤维素能力最强的是菌落_____(填图中序号)。
(4)简要写出测定大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数的实验思路:_____。
20. 两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂,则形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出,未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理,研究人员将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种,基本过程如图所示。回答下列问题:
(1)过程①需要用_____酶处理,过程③常用的具体方法有_____(答出2种)。
(2)根据题意分析,该实验中用紫外线照射的目的是_____。
(3)将获得的杂种细胞进行植物组织培养获得杂种植株。某小组以芽体为外植体,在MS培养基(植物组织培养常用的培养基)中添加不同浓度的6—BA和IBA进行芽体增殖实验,芽分化率结果如表所示。
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
1.0 31 63 58 49 51
2.0 40 95 76 69 50
3.0 37 75 64 54 41
4.0 25 35 31 30 25
5.0 8 21 12 8 4
①该实验的自变量是_____。
②根据该实验结果,_____(填“能”或“不能”)得出6—BA与IBA浓度比例为10:1时芽分化率最高,原因是_____。
(4)请简述以获得的若干杂种植株为材料,经初步筛选获得耐盐植株的实验思路:_____。
21. 犬细小病毒(CPV)主要感染幼犬,传染性极强,死亡率也高。犬细小病毒VP2基因的大多数突变影响CPV的抗原性和宿主范围,关键性位点的突变可能对现有诊断方法造成影响,因此对抗CPV的VP2蛋白单克隆抗体的制备有助于相关疾病抗体诊断试剂的研发。利用小鼠制备抗CPV的VP2单克隆抗体的基本流程如图所示。回答下列问题:
(1)步骤①中向小鼠注射的物质是CPV的VP2蛋白,其目的是_________;图中步骤(填序号) __________ 也使用了该物质。
(2)图中X细胞是_________细胞。请写出制备单克隆抗体利用的X细胞的生长特性:__________。
(3)步骤③采用特定的培养基进行筛选,不能在该培养基上生长的细胞是__________;选择能够在该培养基上生长的细胞进行__________和抗体检测。
(4)步骤⑤中向小鼠注射的是________,通过培养后,可从小鼠的腹水中获取大量的抗CPVVP2蛋白单克隆抗体。
(5)抗原一般是大分子,包含多个可诱导机体产生特异性抗体的化学基团——抗原表位。VP2蛋白是CPV抗原中的一个抗原表位,若实验过程中VP2蛋白出现部分结构改变,则经VP2蛋白免疫的小鼠血清中分离出的单克隆抗体无法抑制CPV的增殖,但从经CPV免疫的小鼠血清中分离出的抗体能抑制CPV的增殖,原因可能是_________。
22. 某研究小组利用转基因技术,将绿色荧光蛋白基因(GFP,表达产物能发出绿色荧光)整合到野生型小鼠Gata3基因的一端,该过程未破坏Gata3基因,以此研究小鼠Gata3基因的表达情况,结果如图甲所示。回答下列问题:
(1)用图甲中重组的基因构建基因表达载体时,载体可以不需要额外的标记基因,原因是_____。若用质粒构建基因表达载体,则除了图甲中标出的结构,质粒还需要具备的结构有_____(答出2点)。
(2)引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的_____,引物的作用是_____。构建重组质粒后,为了确定GFP是否成功整合到质粒中,需要进行PCR检测,若仅用一对引物,则最好选择图甲中的_____。
(3)科研人员实验培育得到能正常表达两种蛋白质的杂合子雌雄小鼠各1只,让这两只小鼠交配来获得Gata3—GFP基因纯合的小鼠。为了鉴定交配获得的4只新生小鼠的基因型,科研人员设计了引物1和引物2用于PCR扩增,PCR产物电泳结果如图乙所示。图中个体_____(填数字)是Gata3—GFP基因纯合的小鼠。
23. 幽门螺杆菌(Hp)可能会导致慢性胃炎等疾病,该菌的Ipp20基因编码其特有的蛋白质,研究者欲利用基因工程制备Hp疫苗。Ipp20基因的模板链的部分碱基序列是5'—TCTAGAGGATCC……CTGCAGCATCTCGAG—3',3种常见的限制酶识别序列如图1所示,该实验所用的质粒结构如图2所示,基本操作流程如图3所示。回答下列问题:
(1)一般情况下,_____酶识别并结合真核细胞基因上的_____,从而驱动该基因的转录过程。Ipp20基因的模板链转录得到的mRNA序列为5'_____(写出前6个碱基)-3'。
(2)该基因工程中,构建基因表达载体时选用的限制酶是_____。
(3)将基因表达载体导入大肠杆菌前,通常需要用Ca 处理大肠杆菌细胞,原因是_____。
(4)为筛选出含有目的基因的大肠杆菌,实验可以采用影印法:用无菌毡布压在培养基A的菌落上,带出菌种,平移并压在培养基B上,培养一段时间后的结果如图3所示,数字表示不同的菌落。据题意分析,培养基B中添加的抗生素是_____,图3中符合要求的菌落是_____(填数字)。
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