泰雅实验学校2023-2024学年高二下学期5月月考
生物学
本试卷共8页,22题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、考号等填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题:本题共18小题,共46分,第1—13题,每题2分,第14—18题,每题4分,共计46分。在每题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1.利用西柚制作果醋的大致流程为:先在灭菌的果肉匀浆中接种酵母菌,发酵6天后,再接入活化的醋酸杆菌,发酵5天。下列分析正确的是( )
A.西柚中的葡萄糖是酵母菌发酵的底物,在酵母菌的线粒体中被分解
B.当葡萄酒制作完成后,可打开瓶盖后盖上一层纱布并将培养箱的温度调成30~35℃进行葡萄醋发酵
C.醋酸杆菌可以将前期产生的乙醇转化为醋酸,此时应适当降低发酵温度
D.果醋制作过程中当缺少糖源时则直接将乙醇转化成乙烯,再将乙烯变为乙酸
2.很多生活实例中蕴含着生物学原理,下列相关说法不准确的是( )
A.酿酒时先来“水”后来“酒”——酵母菌先进行有氧呼吸后进行无氧呼吸
B.夏天开瓶后的红酒容易变酸——醋酸菌将乙醇转化为醋酸和CO2
C.制作泡菜时加入“老汤”——“老汤”中含较多乳酸菌,可加速发酵
D.含抗生素的牛奶无法用来制成酸奶——抗生素会抑制乳酸菌生长、繁殖
3.如图为实验室培养和纯化酵母菌过程中的部分操作步骤,下列说法正确的是( )
A.①步骤使用的培养基是已经调节过pH并干热灭菌的培养基
B.②③④步骤操作时只需要在接种前和划线结束后灼烧灭菌,无需在酒精灯火焰附近进行
C.④步骤操作时,不能将第1区和第5区的划线相连
D.图中步骤①结束后需倒置平板,④结束后放入培养箱中培养时无需倒置
4.酸奶是以牛奶为主要原料,经乳酸菌发酵制成的一种营养丰富的饮品,现对酸奶中的乳酸菌进行筛选、分离,步骤如下:
牛奶→酸奶→稀释10倍→涂布MRS琼脂培养基→36±1℃、厌氧下培养→挑取单个菌落→接种于MRS琼脂平板→菌种鉴定→接种于MRS液体培养基→菌种保藏
下列有关叙述正确的是( )
A.发酵前需对牛奶用高压蒸汽灭菌法进行消毒
B.将菌种接种至MRS液体培养基的目的是扩大培养,增加菌种数目
C.涂布接种时连续划线的目的是将聚集的菌种逐步稀释获得单菌落
D.乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸的场所是线粒体基质
5.我国是世界上啤酒生产和消费大国。啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成,主要工艺流程如图所示,其中糖化主要是将麦芽中的淀粉等有机物水解为小分子物质。下列关于啤酒发酵的叙述正确的是( )
A.用赤霉素处理大麦,可使大麦无须发芽就能产生α-淀粉酶
B.破碎有利于淀粉进入酵母菌,提升发酵速率
C.焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚,同时使淀粉酶失活
D.主发酵阶段完成酵母菌繁殖,后发酵阶段进行代谢产物的生成
6.下列关于植物组织培养的叙述,正确的是( )
A.离体的植物组织、器官必需经过灭菌才能接种到组织培养基中
B.脱分化的实质是通过基因的选择性表达改变细胞的结构和功能
C.外植体用酒精消毒30s后,立即用次氯酸钠溶液处理30min后,再用无菌水冲洗2~3次
D.微型繁殖技术能培育作物新品种
7.下列关于植物细胞结构和植物细胞工程的叙述,正确的是( )
A.酶解法制备的原生质体由细胞膜、液泡膜及两者之间的细胞质组成
B.融合原生质体需放在无菌水中培养,以防杂菌污染
C.植物体细胞杂交过程中可以用灭活的病毒对植物的原生质体进行诱导融合
D.融合细胞形成愈伤组织形成过程中,需要植物激素进行调节
8.“科技食品”细胞培养肉是一种基于体外动物细胞培养技术而生产出的人造动物蛋白,其生产流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.可用胃蛋白酶处理剪碎的肌肉组织以分离肌卫星细胞
B.该合成培养基需要添加细胞所需要的激素作为能源物质
C.细胞培养阶段应控制温度适宜并充入纯O2刺激细胞呼吸
D.推测肌卫星细胞具有较强的细胞增殖和细胞分化能力
9.现在有一个婴儿在出生后医院为他保留了脐血,在他以后生长发育过程中如果出现了某种难治疗的疾病,就可以通过血液中的干细胞来为他治病。下列叙述正确的是( )
A.用干细胞培育出人体需要的器官用来移植治病,需要激发细胞的全能性
B.用脐血中的干细胞能够治疗这个孩子所有的疾病
C.如果要移植用他的干细胞培育出的器官,需要用到细胞培养技术
D.如果要移植用他的干细胞培育出的器官,应该长期给他使用免疫抑制药物
10.如图是抗HCG(人绒毛膜促性腺激素)单克隆抗体制备流程图,下列叙述错误的是( )
A.①过程中常用的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒和电激等
B.进行多次克隆化培养和抗体检测的主要目的是筛选获得所有杂交瘤细胞
C.④过程培养液中所需气体主要有O2和CO2,其中CO2的主要作用是维持培养液的pH
D.该早孕诊断方法利用了单克隆抗体能准确识别抗原细微差异的特点
11.科研人员利用核移植技术培育克隆蛙的基本过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.若把皮肤细胞换成胚胎细胞则可以提高成功率
B.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
C.经培育得到的克隆蛙,其细胞内的遗传物质与皮肤细胞的不完全相同
D.选择卵母细胞进行操作是因其具有体积大、易操作、物质运输效率高等优点
12.如图为受精作用及胚胎发育示意图,a、b代表两个发育时期。下列叙述正确的是( )
A.受精卵的遗传物质一半来自精子
B.a、b分别表示原肠胚和囊胚
C.受精卵发育为桑葚胚的过程是在透明带内完成的,孵化后进入a阶段
D.②过程细胞的数量在不断增加,但细胞的体积在不断减小
13.下列关于胚胎工程及其理论基础的叙述,错误的是( )
A.胚胎工程实际上是对体内受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作
B.胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
C.早期胚胎孵化后开始与母体子宫建立生理及组织联系,所以用于移植胚胎应在孵化前
D.利用胚胎分割技术进行性别鉴定时应取囊胚内细胞团细胞进行DNA分析
14.精氨酸依赖型谷氨酸棒状杆菌缺乏将鸟氨酸转化为精氨酸的酶,不能在缺少精氨酸的培养基上正常生长。为获得精氨酸依赖型菌,将紫外线处理过的菌液接种并培养至菌落不再增加时,菌落如图甲所示,然后向图甲中的培养基添加某种物质后继续培养,获得图乙所示菌落。下列相关叙述正确的是( )
A.菌落A是精氨酸依赖型菌种
B.实验过程中用到的培养基和培养皿必须采用高压蒸汽灭菌法灭菌
C.从培养基乙中挑选所需菌落,用平板划线法接种可分离出单菌落
D.若用稀释涂布平板法将野生型菌液接种至完全培养基,估算出的菌落数可能高于实际的活菌数
15.土壤盐渍化是目前制约农业生产的全球性问题,我国科学家用普通小麦(2N=42)与耐盐偃麦草(2N=70)体细胞杂交获得耐盐新品种“山融3号”,培育过程如图所示,序号代表过程或结构。下列分析正确的是( )
A.“山融3号”与普通小麦之间存在生殖隔离,为不同物种
B.①和“山融3号”体细胞均含有两个染色体组,每个染色体组含56条染色体
C.由愈伤组织到②适当提高培养基中生长素/细胞分裂素的比例有利于促进芽的形成
D.土壤盐渍化可能是导致偃麦草出现耐盐性的根本原因
16.下列有关动物细胞培养技术的叙述,正确的是( )
A.原代培养的细胞是指从贴壁生长到发生接触抑制之间的细胞
B.动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理和诱导方法完全相同
C.在进行传代培养时,悬浮培养的细胞直接用离心法收集,无需胰蛋白酶处理
D.定期更换培养液是为了保证无菌环境
17.如图为科研人员利用白鼠和黑鼠的早期胚胎培育黑白嵌合体小鼠的流程。下列叙述错误的是( )
A.过程①使用的早期胚胎可以是桑葚胚
B.早期胚胎培养过程中需要添加血清
C.代孕母鼠生产的嵌合鼠毛色黑白相间,是四倍体小鼠
D.过程③通过同期发情处理代孕母鼠可提升受孕成功率
18.下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述,错误的是( )
A.抗体—药物偶联物(ADC)中单克隆抗体主要发挥靶向运输作用
B.试管牛所采用的技术中包含克隆技术和体外受精、胚胎移植
C.胚胎干细胞的培养需在CO2培养箱中进行
D.将小鼠桑葚胚分割成2等份获得同卵双胎的过程属于无性生殖
二、非选择题:本题共4题,共54分。
19.(13分)
二硝基甲苯遇碱变红,如图表示从被二硝基甲苯污染的土壤中分离具有降解二硝基甲苯能力的光合细菌——球形红细菌的过程。回答下列问题:
(1)若需增加目的菌的浓度,需在相应的培养基中进行选择培养,培养基除了为微生物的生长、繁殖提供水和氮源外,还要提供______(答出两点)等基本营养成分。
(2)将10g土壤样品加入装有无菌水的三角瓶中制备土壤浸出液。②过程的目的是______;③过程所用的接种方法为______法。
(3)要测定培养液中的菌体数,可选用稀释涂布平板法统计活菌数目,在5个培养基平板上共接种稀释倍数为105的土壤样液0.5mL,培养一段时间后,平板上长出的细菌菌落数分别为13、156、462、178和191,则每毫升土壤样液中的细菌数量为______个。用此方法测定的球形红细菌数量比实际活菌数量少,原因是______。若用稀释涂布平板法计数时,某一实验组平板上菌落平均数为46个/平板,而空白对照组的一个平板上出现了6个菌落,请分析说明空白对照组出现菌落的可能性原因是__________________(答出两点)。
(4)图中甲、乙培养基需置于有光条件下培养,主要原因是______。
20.(14分)
科学家用植物体细胞杂交技术,将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合,成功地培育出了“番茄—马铃薯”杂种植株,培育过程如图所示,其中①~⑤表示过程,a~f表示细胞、组织或植株。据图回答下列问题:
(1)在自然状态下不能通过杂交育种获得番茄马铃薯的原因是这两种生物之间存在______。在植物体细胞杂交技术中,过程①常用______处理植物细胞的细胞壁。
(2)过程②在化学药剂______的作用下会发生植物原生质体的融合,植物细胞融合成功的标志是______。
(3)与过程③密切相关的具有单层膜结构的细胞器是______。过程④⑤的细胞工程技术是______,依据的原理是______。
(4)幼苗移栽到大田之前需要栽种在消过毒蛭石中炼苗,目的是__________________。某小组得到的杂种植株幼苗叶片颜色为黄色,可能的原因是培养基中没有添加______元素,也可能是__________________。
(5)近年来兴起了一种开放式组织培养技术,培养基无需经过灭菌,在接种时也不需超净工作台,可推测在培养基中加入了既不影响植物生长又能______的物质。和传统的植物组织培养技术相比,开放式组织培养的优点是______(答出1点即可)。
21.(14分)
人乳头状瘤病毒(HPV)与宫颈癌的发生密切相关,抗HPV的单克隆抗体可以准确检测出HPV,从而及时监控宫颈癌的发生。回答下列问题:
(1)单克隆抗体制备过程中涉及的细胞工程技术有__________________。(写出两种)
(2)制备单克隆抗体过程中用到了小鼠的骨髓瘤细胞,这是因为该细胞具有______的特点。B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合时,常用的诱导因素有______等(写出两种)。
(3)在HAT培养基上能够连续增殖的细胞是______,该细胞所产生的抗体______(填“一定”或“不一定”)能抗HPV。杂交瘤细胞中染色体数目与普通淋巴细胞相比具有的特点是______。对HPV抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞进行克隆化培养时,先将培养液中的细胞浓度稀释到3~10个/mL,然后在多孔细胞培养板的每个孔中只能加入______mL细胞稀释液,绝对不能多加,原因是______。
(4)上述技术流程也可用来制备针对新冠病毒的单克隆抗体,该单克隆抗体______(填“能”或“不能”)直接用于新冠病毒的核酸检测,请说明理由______。
22.(13分)
野化单峰骆驼原产于北非和亚洲西部及南部,多年前野生单峰骆驼就已经灭绝,仅圈养条件下还有部分驯养单峰骆驼存在。近几年,在我国戈壁无人区,科学家又发现了野化单峰骆驼小种群,由于数量极少,科学家欲通过胚胎移植等方法拯救野化单峰骆驼,技术流程如图所示。回答下列问题:
(1)上述图解中涉及到的生物学技术有______、______、______。
(2)若a为体外受精,则在这之前要对采集的卵母细胞培养至______时期;还需要对精子进行______处理,对受体野化单峰骆驼要进行______处理。
(3)若通过染色体测定对野化单峰骆驼进行性别鉴定,选择______细胞。测定的结果是看该细胞中______。
(4)图中c过程,应选择______或______期的胚胎,后者在进行分割时要注意将______。在进行过程b或d之前______(填“需要”或“不需要”)是否需要对受体进行免疫检测。
(5)胚胎移植后,经受体孕育的后代,其遗传特性与______(填“供体”或“受体”)一致。
参考答案及解析
高二生物学
一、选择题
1.B 【解析】西柚中的葡萄糖在酵母菌的细胞质基质中先分解为丙酮酸,丙酮酸进入线粒体中被进一步氧化分解,A错误;当葡萄酒制作完成后,可打开瓶盖后盖上一层纱布进行葡萄醋发酵,打开瓶盖的目的是为乙酸发酵提供充足的氧气,盖上一层纱布的目的是减少空气中尘土等的污染,18~30℃是酵母菌生长和发酵的合适温度,30~35℃是醋酸杆菌生长和发酵的合适温度,因此进行葡萄醋发酵时还需要将温度升高到30~35℃,B正确;果醋发酵的温度为30~35℃,果酒发酵的温度为18~30℃,进入果醋发酵过程要适当升高温度,C错误;果醋制作过程中当缺少糖源时则直接将乙醇转化成乙醛,再将乙醛变为乙酸,D错误。
2.B 【解析】酿酒利用的微生物是酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型生物,先利用氧气进行有氧呼吸产生水和二氧化碳,氧气耗尽进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,A正确;夏天开瓶后的红酒容易变酸是因为醋酸菌将乙醇转化成乙醛再转化为醋酸,B错误;泡菜的老汤中含有较多乳酸菌,乳酸菌可快速发酵生成乳酸而形成泡菜,C正确;抗生素一般是真菌产生的,可抑制细菌的生长,含抗生素的牛奶不能用来制作酸奶,抗生素会抑制乳酸菌的生长、繁殖,D正确。
3.C 【解析】①步骤表示倒平板,在倒平板之前,培养基已经调节过pH并灭过菌,但培养基的灭菌方法是湿热灭菌,A错误;②③④步骤操作时需要在酒精灯火焰旁进行,防止被杂菌污染,同时在接种前和每次划线结束后都要灼烧灭菌,B错误;④步骤操作时,不能将第1区和第5区的划线相连,否则就达不到稀释的目的,不能得到由单个细菌繁殖而来的菌落,C正确;步骤④操作结束后需在培养皿的底上做好标记并倒置后放入培养箱中进行培养,D错误。
4.B 【解析】为了保证牛奶的有效成分不被高温分解,所以消毒方法是巴氏消毒法,A错误;将菌种接种至MRS液体培养基的目的是扩大培养,增加菌种数目,B正确;涂布接种时使用的是涂布器,无需划线操作,C错误;乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸的场所是细胞质基质,D错误。
5.A 【解析】用赤霉素处理大麦,可诱导α-淀粉酶相关基因的表达,促进α-淀粉酶的合成,进而使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶,A正确;淀粉不能进入酵母菌细胞内,破碎有利于增加淀粉与酶的接触面积,促进糖化过程,B错误;焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚,防止其继续萌发,同时保持淀粉酶活性,便于后续糖化操作,C错误;酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都是在主发酵阶段完成,D错误。
6.B 【解析】离体的植物组织、器官必须经过消毒才能接种到组织培养基中,灭菌会杀死组织细胞,A错误;脱分化是由外植体形成愈伤组织的过程,该过程的实质是通过基因的选择性表达改变细胞的结构和功能,B正确;外植体需要用70%的酒精消毒30s,立即用无菌水冲洗2~3次;再用5%的次氯酸钠消毒30min后,立即用无菌水冲洗2~3次,C错误;微型繁殖技术的本质是快速繁殖优良品种的植物组织培养技术,不能培育出植物新品种,D错误。
7.D 【解析】原生质体是用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁后的植物细胞,而由细胞膜、液泡膜及两者之间的细胞质组成的结构称为原生质层,A错误;原生质体放在无菌水中会吸水涨破,应放到等渗的溶液中,保持原生质体的完整性,B错误;灭活的病毒是诱导动物细胞融合的方法,C错误;在愈伤组织形成过程中,除适宜的温度、pH和无菌条件外,还需要有植物激素进行调节,D正确。
8.D 【解析】宜用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理肌肉组织,不选择胃蛋白酶的原因是胃蛋白酶的最适pH为2.0左右,而动物细胞培养的pH为7.2~7.4,胃蛋白酶在此条件下会失活,A错误;激素不能作为能源物质,B错误;动物细胞培养所需气体主要有O2和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,一般通入含有95%空气和5%CO2的混合气体,C错误;由图可知,肌卫星细胞由肌肉细胞脱分化得到,属于干细胞,具有较强的细胞增殖和肌肉分化能力,D正确。
9.C 【解析】用干细胞培育出人体需要的器官用来移植治疗,只要诱导细胞分化成该组织、器官即可,不需激发其所有全能性,A错误;脐血中含有大量未成熟的造血干细胞,将脐血细胞移植,对白血病、再生障碍性贫血等恶性血液病的治疗具有疗效,但不是所有疾病都能治疗(如流行性疾病),B错误;动物细胞培养是动物细胞工程的基础,如果要移植用他的干细胞培育出的器官,需要用到细胞培养技术,C正确;脐血移植属自体移植,基本不会发生免疫排斥反应,不需长期给他使用免疫抑制药物,D错误。
10.B 【解析】动物细胞的融合原理是细胞膜具有一定的流动性,诱导细胞融合的方法有三种:生物方法—病毒、化学方法—聚乙二醇(PEG)、物理方法—离心、震动、电刺激,据图可知,①过程表示B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,常用的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒和电激等,A正确;进行多次克隆化培养和抗体检测的主要目的是筛选获得既能无限增殖又能产生抗HCG单克隆抗体的杂交瘤细胞,B错误;④过程表示体外大规模培养,培养液中所需气体主要有O2和CO2,其中CO2的主要作用是维持培养液的pH,O2是细胞代谢必需的,C正确;单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的特性,因此该早孕诊断方法利用了单克隆抗体能准确识别抗原细微差异的特点,D正确。
11.D 【解析】胚胎细胞的全能性高,所以若把皮肤细胞换成胚胎细胞则可以提高成功率,A正确;用物理或化学方法激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程,B正确;将成蛙皮肤细胞的细胞核移植到去核的卵母细胞,经培育得到的克隆蛙,其细胞内的遗传物质与皮肤细胞的不完全相同,原因是去核的卵母细胞的细胞质中也含有遗传物质,C正确;选择卵母细胞进行操作是因其具有体积大、易操作、含有激发细胞核表达全能性的物质和营养条件以及激活重构胚需要的因子,D错误。
12.D 【解析】受精卵细胞核中的遗传物质一半来自精子,一半来自卵细胞,细胞质遗传物质主要来自卵细胞,A错误;a是囊胚,b是原肠胚,B错误;受精卵发育为桑葚胚的过程是在透明带内完成的,桑葚胚继续分裂变为囊胚,囊胚进一步分裂,导致透明带破裂,这一过程称为孵化,孵化后进入b阶段,C错误;②过程为卵裂期,其特点是细胞的数量在不断增加,但细胞的体积在不断减小,D正确。
13.D 【解析】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,A正确;胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移,B正确;胚胎移植一般选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚;在一段时间内,同种动物供、受体生殖器官的生理变化是相同的,为胚胎提供了相同的生理环境,早期胚胎没有与母体子宫建立组织联系,为胚胎收集提供了可能,所以用于移植胚胎应在孵化前,C正确;胚胎移植前为避免对胚胎造成影响,通常取囊胚滋养层细胞进行DNA分析,鉴定性别,D错误。
14.C 【解析】从图中平板可以看出,甲平板上有A菌落,乙平板上有A、B两种菌落,由题“精氨酸依赖型谷氨酸棒状杆菌不能在缺少精氨酸的培养基上正常生长”,而“过程②向培养基甲中添加某种物质”才有B菌落出现,因此可以推断得出图甲平板上只有A野生型菌株,与甲平板相比,乙平板上菌落多,出现B菌落,说明过程②往培养基中添加的某种物质是精氨酸,新出现的菌落B为精氨酸依赖型菌种,A错误;培养皿应采用干热灭菌,B错误;从培养基乙中挑选菌落,用平板划线法接种在固体培养基上可分离出单菌落,C正确;用稀释涂布平板法对菌体进行计数时,当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,所以统计的菌落往往比活菌的实际数目偏小,D错误。
15.A 【解析】“山融3号”是有四个染色体组(异源四倍体),与普通小麦(2N=42)之间存在生殖隔离,为不同物种,A正确;①是普通小麦(2N=42)的原生质体和耐盐偃麦草(2N=70)的原生质体融合而成的,有四个染色体组(异源四倍体),“山融3号”是融合后的原生质体经植物组织培养得到的,其体细胞也含有四个染色体组(异源四倍体),一个染色体组含21或35条染色体,B错误;由愈伤组织到②幼苗,适当提高培养基中生长素/细胞分裂素的比例,促进根的形成,C错误;土壤盐渍化只能对偃麦草耐盐性进行选择,偃麦草出现耐盐性的根本原因是变异,D错误。
16.C 【解析】原代培养是指由体内取出组织或细胞进行的首次培养,也叫初代培养,A错误;动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同,都是细胞膜具有一定的流动性,但是诱导方法不同,B错误;传代培养时需要收集细胞,悬浮细胞可以直接利用离心法收集,贴壁生长细胞需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理后收集,C正确;为保证无菌的环境,需要对培养液和培养用具进行灭菌处理及在无菌条件下操作,而不是更换培养液,定期更换培养液的目的是便于清除代谢物,防止代谢物积累对细胞的毒害,D错误。
17.C 【解析】过程①中的两个卵裂球可以取自于桑葚胚,也可以取自卵裂期,A正确;血清中含有促进动物细胞生长和增殖的相关物质,因此早期胚胎培养过程中需要添加血清,B正确;②过程并没有发生细胞的融合,代孕母鼠生产的嵌合鼠毛色黑白相间,仍然是二倍体小鼠,C错误;过程③是胚胎移植过程,在进行操作前,需要对代孕母鼠进行同期发情处理,以保证受体与供体的生理变化是相同的,进而提升受孕成功率,D正确。
18.B 【解析】抗体具有特异性,可以特异性的结合抗原,所以抗体—药物偶联物(ADC)中单克隆抗体主要发挥靶向运输作用,A正确;试管牛技术涉及体外受精、动物细胞培养、胚胎移植等过程,B错误;胚胎干细胞的培养需在CO2培养箱中进行,C正确;将小鼠桑葚胚分割成2等份获得同卵双胎的过程可以看做动物无性繁殖或克隆的方法,D正确。
二、非选择题
19.(13分)
(1)碳源和无机盐(2分)
(2)获得单个菌落(2分) 平板划线(1分)
(3)1.75×108(2分) 一个菌落可以由一个或多个球形红细菌形成(2分) 培养基灭菌不合格、倒平板过程被污染、培养皿灭菌不合格(2分)
(4)球形红细菌进行光合作用需要光(2分)
【解析】(1)虽然各种培养基的具体配方不同,但一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。
(2)将10g土壤样品加入装有无菌水的三角瓶中制备土壤浸出液,②过程是通过稀释涂布分离获得单个菌落;据图可知③过程所用的接种方法为平板划线法。
(3)在5个培养基平板上共接种稀释倍数为105的土壤样液0.5mL,则每个平板接种量为0.1mL,培养一段时间后,平板上长出的细菌菌落数分别为13、156、462、178和191,统计时应选择菌落数为30—300之间的平板,故平均菌落数为(156+178+191)÷3=175,每个平板中接种0.1mL,每毫升土壤样品中细菌数量为175÷0.1×105=1.75×108个。由于两个或多个细菌连接在一起时,在平板上往往形成一个菌落,因此统计的菌落数要少于样品中活菌的实际值。空白对照组的一个平板上出现了6个菌落,说明培养基不合格,可能的原因有培养基灭菌不合格、倒平板过程被污染、培养皿灭菌不合格等,数据结果不可信应重新实验。
(4)由于球形红细菌进行光合作用需要,故图中甲、乙培养基需置于有光条件下培养。
20.(14分)
(1)生殖隔离(1分) 纤维素酶和果胶酶(1分)
(2)聚乙二醇(1分) 再生出新的细胞壁(1分)
(3)高尔基体(1分) 植物组织培养(1分) 植物细胞的全能性(1分)
(4)使幼苗逐渐适应自然环境(2分) 镁/Mg(1分) 培养过程中没有给予光照(1分)
(5)抑菌(杀菌)(1分) 使培养程序简化、降低成本(2分)
【解析】(1)在自然状态下不能通过杂交育种获得番茄马铃薯的原因是这两种生物之间存在生殖隔离。植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,根据酶的专一性原理,过程①可使用纤维素酶和果胶酶处理细胞以除去细胞壁,得到原生质体。
(2)诱导原生质体融合的过程,可采用化学方法(聚乙二醇),也可采用电激、离心、振动等物理方法,则过程②在化学药剂聚乙二醇的作用下会发生植物原生质体的融合,杂种细胞再生出细胞壁是植物细胞融合成功的标志。
(3)过程③是再生出细胞壁,该过程中主要与高尔基体有关,高尔基体是单层膜结构的细胞器。形成杂种细胞后还需要采用植物组织培养技术将其培育成杂种植株,因此图中过程④⑤为植物组织培养过程,其原理是植物细胞具有全能性。
(4)炼苗的目的是使幼苗适应自然环境条件。某小组得到的幼苗叶片颜色为黄色,即为类胡萝卜素的颜色,缺少叶绿素,可能的原因是培养基中没有添加镁元素,也可能是培育过程中没有给予光照,缺乏叶绿素形成的条件。
(5)植物组织培养需要无菌操作,以防止杂菌污染培养基,影响愈伤组织的形成和再分化,新的培养技术中培养基无需经过灭菌,在接种时也不需超净工作台,可推测在培养基中加入了既不影响植物生长又能抑菌的物质;和传统的植物组织培养技术相比,开放式组织培养的优点是使培养程序简化、降低成本。
21.(14分)
(1)动物细胞培养、动物细胞融合(2分)
(2)无限增殖(1分) PEG、灭活的病毒、电激(写出两种即可得2分)
(3)杂交瘤细胞(1分) 不一定(1分) 染色体数目加倍(1分) 0.1(1分) 使每个孔内的细胞不多于一个,从而达到单克隆培养的目的(2分)
(4)不能(1分) 因为用新冠病毒表面抗原制备出的单克隆抗体只能与新冠病毒相应蛋白特异性结合,而不能直接与核酸结合(2分)
【解析】(1)单克隆抗体制备过程中涉及的细胞工程技术有动物细胞培养、动物细胞融合。
(2)小鼠骨髓瘤细胞具有无限增殖的特点。B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合时常用的诱导因素有PEG、灭活的病毒、电激等。
(3)在HAT培养基上能够连续增殖的细胞是杂交瘤细胞,该细胞所产生的抗体不一定能抗HPV,因为从小鼠体内获得的能产生抗体的浆细胞不只是专门针对HPV的,也有可能是其他抗原刺激后产生的,浆细胞产生的抗体是否是HPV抗体,还需要进行检测。因为杂交瘤细胞含有双亲的遗传物质,故杂交瘤细胞中染色体数目是普通淋巴细胞的二倍。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,对HPV抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞进行克隆化培养时,先将培养液中的细胞浓度稀释到3~10个/mL,然后在多孔细胞培养板的每个孔中只能加入0.1mL细胞稀释液,绝对不能多加,因为多于0.1mL的细胞稀释液中就可能含2个或更多个细胞,这样每个孔内的细胞就不是一个,就达不到单克隆培养的目的。
(4)因为用新冠病毒表面抗原制备出的单克隆抗体只能与新冠病毒相应蛋白特异性结合,而不能直接与核酸结合,故该单克隆抗体能不能直接用于新冠病毒的核酸检测。
22.(13分)
(1)胚胎移植(1分) 动物细胞培养(1分) 胚胎分割/早期胚胎培养(1分)
(2)MⅡ(1分) 获能(1分) 同期发情(1分)
(3)滋养层(1分) 有无Y染色体(1分)
(4)桑葚胚(1分) 囊胚(1分) 内细胞团均等分割(1分) 不需要(1分)
(5)供体(1分)
【解析】(1)依据图示信息,a表示体外受精的过程,b表示胚胎移植过程,c表示胚胎分割技术,d表示分割后胚胎移植;e为动物细胞培养技术,为干细胞培养,综上,上述图解中涉及到的生物学技术有:体外受精技术、胚胎分割技术、动物细胞培养技术、胚胎移植技术等。
(2)若a为体外受精,则在体外受精之前,须对采集的卵母细胞培养至MⅡ时期;还需要对精子进行获能处理,使用外源促性腺激素对受体野化单峰骆驼进行同期发情处理。
(3)若通过染色体测定对野化单峰骆驼进行性别鉴定,选择滋养层细胞进行操作。滋养层细胞是由透明带内壁扩展和排列的细胞,它将来发育成胎膜和胎盘,不会损伤胚胎的组织和器官。通常需要看滋养层细胞中是否存在Y染色体。
(4)c表示胚胎分割技术,应选择处于桑葚胚或囊胚期的细胞进行操作,后者在分割时要注意将内细胞团进行均等分割。b表示胚胎移植过程,d表示分割后的胚胎移植过程,此过程不需要对受体进行免疫检测,体对移入子宫的早期胚胎基本上不发生免疫排斥反应。
(5)胚胎移植后,经受体孕育的后代,其遗传特性与供体一致,因为供体胚胎与受体子宫建立的是生理和组织上的联系,其遗传物质在孕育过程中不会发生任何变化。