宁朔中学2023-2024学年高二下学期期中考试
生物试卷
考试时间:100分钟;
一、单选题
1. 从传统发酵技术到发酵工程,经历了漫长历史过程。下列关于两者的比较,正确的是( )
A. 两者都需要对发酵原料和发酵装置进行严格灭菌,以防止杂菌污染
B. 传统发酵技术不需要控制发酵条件,发酵工程需严格控制发酵条件
C. 传统发酵技术大多为混合菌种,发酵工程大多为单一菌种
D. 传统发酵技术和发酵工程都不需要对发酵产物进行分离和提纯处理
2. 下列关于消毒和灭菌的说法正确的是( )
A. 消毒比灭菌使用的理化方法更强烈
B. 玻璃器皿、金属用具可以干热灭菌
C. 接种工具、培养基一般进行湿热灭菌
D. 操作空间、操作者的衣着和手要进行灭菌
3. 下列有关果醋、腐乳和泡菜制作的叙述中错误的是( )
A. 果醋发酵时必须保证氧气充足
B. 加卤汤、密封腌制中,毛霉不断增殖,并产生大量的酶,分解蛋白质
C. 制作泡菜时乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸
D. 腐乳制作过程中,多种微生物参与了豆腐发酵,如酵母、曲霉和毛霉等
4. 下列关于微生物纯培养与发酵工程的说法正确的是( )
A. 在农牧业中,利用发酵工程生产的微生物肥料一般是微生物的代谢产物
B. 平板划线法既可以用于微生物的纯培养,又可用于微生物计数
C. 利用酵母菌发酵产生的单细胞蛋白属于分泌蛋白,可制成微生物饲料
D. 微生物的纯培养物就是不含有代谢废物的微生物培养物
5. 图甲是传统发酵技术的装置图,图乙是果酒和果醋制作过程中发生的物质变化。有关叙述中错误的是( )
A. 果酒和果醋的制作均可利用甲装置
B. ③和④过程都需要氧气的参与,但反应场所不同
C. 使用甲装置制作果醋时,要打开阀a,关闭阀b
D. 制作果酒和果醋的过程中,发酵液的pH都会降低
6. 纤维素分解菌产生纤维素酶能将纤维素水解成小分子物质。刚果红可与纤维素结合形成红色复合物,但不能与纤维素的水解产物反应。如图为纤维素分解菌在含刚果红的培养基中形成的透明圈。下列相关叙述错误的是( )
A. 纤维素可为纤维素分解菌直接提供能量
B. 制备图示培养基时,需向其中加入琼脂
C. 实验时所用接种方法是稀释涂布平板法
D. 据图分析,d中菌落分解纤维素能力较强
7. 北魏时期《齐民要术》中提到,制作泡菜时应用酒擦拭泡菜坛,并向泡菜坛中加入一些“陈泡菜水”后密封。下列说法错误的是( )
A. 用酒擦拭泡菜坛的目的是消毒
B. 加入“陈泡菜水”的目的是提供菌种
C. 制作泡菜的过程中,蔬菜中有机物的干重减少而种类增加
D. 密封发酵一段时间后泡菜变酸,可能是由于坛中混入的醋酸菌发酵产生了乙酸
8. 下列有关倒平板操作的叙述,错误的是( )
A. 将灭过菌培养皿放在火焰旁的桌面上
B. 使打开的锥形瓶瓶口迅速通过火焰
C. 将培养皿打开,培养皿盖倒放在桌面上
D. 等待培养基冷却凝固后需要倒过来放置
9. 发酵工程的基本环节是( )
①菌种的选育②扩大培养③接种④培养基的配制、灭菌⑤产品的分离、提纯⑥发酵罐内发酵⑦获得产品
A. ①②④③⑥⑤⑦ B. ①②④③⑦⑥⑤ C. ①②④⑤⑦③⑥ D. ①②④③⑥⑦⑤
10. 豆豉是一种古老的传统发酵豆制品,北魏贾思勰的《齐民要术》中也有相关记录。豆豉制作的流程如图所示。装坛后放在室外日晒,每天搅拌两次。下列说法错误的是( )
A. 发酵过程中多种酶系将原料中的蛋白质、脂肪等分解为小分子
B. 发酵的目的主要是让酵母菌产生酶,搅拌能增加发酵液的溶氧量
C. 代谢产物积累和酿造环境的变化导致后期窖池微生物数量下降
D. 添加的盐、白酒和风味料具有抑制杂菌生长和调节口味的作用
11. 在分离、纯化细菌的实验中,划线接种(甲)、培养结果(乙)如下图,a、b、c、d是划线的四个区域。下列叙述错误的是( )
A. 连续划线的目的是获得由单个细菌形成的单菌落
B. 蘸取菌液和划线要在酒精灯火焰旁进行
C. 甲图中的a区域为划线的起始区域
D. 接种过程中至少需要对接种环灼烧5次
12. 下列关于统计菌落数目的方法的叙述,正确的是 ( )
A. 采用平板划线法统计得到的样品菌落数往往多于实际的活菌数
B. 当样品稀释度足够高时,一个活菌会形成一个菌落
C. 为了保证结果准确,一般选用菌落密度较大的平板进行计数
D. 采用平板划线法和稀释涂布平板法都可以对培养基中的菌落进行计数
13. 植物体细胞杂交过程需要对原生质体进行诱导融合,下列哪种方法不适合用于该诱导过程( )
A. 电融合法 B. 离心法
C. PEG融合法 D. 灭活病毒诱导法
14. 下图表示精子入卵后,发生(或引起)的一系列变化及形成受精卵的过程,下列叙述错误的是( )
A. 经图中Y过程只形成了雌原核
B. 精子入卵后精子的尾部留在外面,并在溶酶体的作用下自溶
C. 精子入卵主要指精子的头部外膜与卵细胞膜融合
D. 图中X指卵细胞膜发生生理反应,Y指卵子的减数分裂Ⅱ
15. 生产中培育脱毒马铃薯常用的方法是( )
A. 选择优良品种进行杂交 B. 茎尖分生区组织培养
C. 远缘植物体细胞杂交 D. 突变体筛选
16. 下列关于胚胎工程技术的叙述,错误的是( )
A. 进行胚胎工程时,为了鉴定性别,常取内细胞团细胞做DNA分析
B. 在实际胚胎工程操作中,常以观察到两个极体作为是否受精的标志
C. 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
D. 胚胎工程实际上是对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的体外模拟操作
17. 动物细胞工程常用的技术手段中,最基础的是( )
A. 动物细胞培养 B. 动物细胞融合
C. 单克隆抗体 D. 胚胎核移植
18. 某研究小组对某种动物细胞进行培养,下列叙述正确的是( )
A. 通常在培养液中通入5%的CO2刺激细胞呼吸
B. 培养过程中需定期更换培养液以防止杂菌污染
C. 原代培养的细胞换瓶前必须定期用胃蛋白酶处理
D. 肿瘤细胞在培养瓶中不会出现接触抑制现象
19. 经体外受精和胚胎分割培育优质奶牛的过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 胚胎移植过程中一定要对供体母牛和受体母牛进行同期发情处理
B. 对囊胚期的胚胎进行分割,需要保证内细胞团和滋养层都均等切割
C. 为了获得更多的卵母细胞,需要用雌激素对雌性奶牛进行超数排卵处理
D. 分割后的胚胎或细胞可直接移植给受体,或在体外培养到囊胚阶段再移植
20. 犬细小病毒(CPV)主要感染幼犬,传染性极强,被感染个体死亡率也高。利用小鼠制备CPV单克隆抗体的基本流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 通常需用纤维素酶处理剪碎的免疫小鼠脾脏组织,以制备单细胞悬液
B. 注射CPV后,从小鼠脾脏中获得的B淋巴细胞均可以产生CPV抗体
C. 过程②可以利用一定方法诱导细胞融合,得到的一定是杂交瘤细胞
D. 体外培养能产生CPV抗体的杂交瘤细胞,可获取大量CPV单克隆抗体
21. 如图是动物细胞培养过程中可能出现的接触抑制现象,下列有关叙述错误的是( )
A. 正常动物细胞培养过程中,贴壁细胞会出现接触抑制现象,悬浮型细胞不会出现接触抑制现象
B. 癌细胞无接触抑制因而培养时可形成多层细胞
C. 出现接触抑制时细胞也会继续分裂活动
D. 出现接触抑制后需要用胰蛋白酶处理后才可进行传代培养
22. 2023年11月,中国科学院神经科学研究所的研究员在国际上首次成功构建了高比例胚胎干细胞贡献的出生存活嵌合猴。使用绿色荧光蛋白(GFP)标记的多能干细胞(ESCs)注入食蟹猴的桑葚胚获得嵌合胚泡,经妊娠后获得6只嵌合猴并检测身体和多种器官的绿色荧光情况,结果如下图。下列分析错误的是( )
A. 桑葚胚细胞增殖分化形成内细胞团和滋养层细胞
B. 培育嵌合猴涉及核移植、胚胎培养和胚胎移植等技术
C. ESCs在猴子体内具有分裂、分化生成多种组织的潜能
D. 该技术有助于揭示灵长类动物多能干细胞的发育潜力
23. 蛋白质工程中对蛋白质分子进行设计时,主要包括哪几种( )
①进行少数氨基酸的替换
②对不同来源的蛋白质的拼接
③从预期蛋白质的功能出发去推测氨基酸排列顺序
④直接改变蛋白质的空间结构
A. ①③④ B. ①②③ C. ②③④ D. ①②④
24. 目前将目的基因导入动物细胞最常用、最有效的方法是( )
A. 显微注射法 B. 农杆菌转化法
C. Ca2+处理 D. 花粉管通道法
25. 下图为DNA 分子的某一片段,其中①②③分别表示某种酶的作用部位,则相应的酶依次为( )
A. DNA 连接酶、限制酶、解旋酶
B. 限制酶、解旋酶、DNA连接酶
C. 限制酶、DNA连接酶、解旋酶
D. 解旋酶、限制酶、DNA连接酶
26. 下列关于PCR扩增DNA片段及电泳鉴定的叙述,错误的是( )
A. 在凝胶中DNA分子的迁移速率主要和DNA分子的大小、构象等有关
B. PCR扩增产物一般可通过琼脂糖凝胶电泳来进行鉴定
C. 反应过程中的每一轮循环依次包括变性、复性、延伸三步
D. 耐高温的DNA聚合酶只能从引物的5′端开始连接脱氧核苷酸
27. 以洋葱为材料进行DNA的粗提取与鉴定实验,相关叙述错误的是( )
A. 用二苯胺试剂鉴定DNA时,进行沸水浴5分钟后会显现蓝色
B. 将粗提取的DNA(白色丝状物)溶解在2mol/L的NaCl溶液中用来进行鉴定
C. 向含DNA的滤液中加入预冷的体积分数为95%的酒精溶液,有利于DNA析出
D. 可将洋葱换成哺乳动物家兔的血液进行该实验
28. 下列生物技术操作不会达成预期目标的是( )
A. 将胰岛素基因表达质粒转入酵母菌,筛选获得产胰岛素工程菌
B. 将体外改造后能识别特定癌细胞的T细胞回输患者,进行癌症治疗
C. 将肠乳糖酶基因导入奶牛乳腺细胞,培育产低乳糖牛乳的奶牛
D. 将花青素代谢相关基因导入植物体细胞,获得具有特定花色的植株
29. 枯草杆菌蛋白酶能催化蛋白质水解为氨基酸,在有机溶剂中也能催化多肽的合成。这些碱性蛋白酶具有重要的应用价值,被广泛应用于洗涤剂、制革及丝绸工业。将枯草杆菌蛋白酶分子的Asp(99)和Glu(156)改成Lys,可使其在pH=6时的活力提高10倍。下列说法正确的是( )
A. 完成氨基酸的替换需要通过改造基因实现
B. 该成果体现了蛋白质工程在培育新物种方面具有独特的优势
C. 经蛋白质工程改造后的枯草杆菌蛋白酶活性提高这一性状不可遗传
D. 蛋白质工程最终要达到的目的是获取编码蛋白质的基因序列信息
30. 关于蛋白质工程的基本流程,下列叙述正确的是( )
①蛋白质分子结构设计
②DNA合成
③预期蛋白质功能
④据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列
A. ①→②→③→④ B. ④→②→①→③
C. ③→①→④→② D. ③→④→①→②
二、填空题
31. 如图是有关生物变异来源的概念图,请据图回答下列问题:
(1)图中①指的是_________,而引起的基因碱基序列的改变。
(2)③指的是_________;若④是指,随着非同源染色体的 自由组合,非等位基因也自由组合,则发生在_________ 时期;⑤的含义是四分体时期,位于同源染色体上的等位基因会随着_________之间的互换而发生交换,导致染色单体上的基因重组。
(3)②染色体变异包括⑥_________和染色体数目变异;⑦是指,细胞内染色体数目以一套完整的_________为基数成倍地增加或成套地减少;蜜蜂中的雄蜂是_________倍体。
(4)低温诱导植物细胞染色体数目的变化的实验中卡诺氏液的作用是_________。
32. 为了加快优良种牛的繁殖速度,科学家采用了以下两种方法。请根据图示信息回答下面的问题:
(1)试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的生物工程技术有______等。
(2)用来促进B牛多排卵的激素是______激素。精子要具有受精能力,需对其进行______处理;卵母细胞要发育到______才能受精。为筛选出具有优良性状的母牛,胚胎移植前应取______鉴定胚胎的性别,并在胚胎发育到______期后进行胚胎移植。若要获得更多胚胎,可采用______技术,该技术需要的主要仪器设备为___________。
(3)产生F牛的理论依据是______,其繁殖方式属于______生殖。
33. 科学家设想培育一种地上能结番茄、地下能结马铃薯的作物。有人运用植物细胞工程技术,设计了育种新方案,如下图所示。请据图回答下列问题:
(1)过程①应将两种植物细胞分别置于含有________酶的等渗溶液中制备原生质体。
(2)过程②依据的原理是__________,常用__________(化学物质)来诱导融合。
(3)过程③杂种细胞形成的标志是___________;与过程③密切相关的具有单层膜结构的细胞器为__________。
(4)过程④需要在培养基中添加的植物激素为__________,过程⑤称为__________。
(5)已知番茄、马铃薯分别为二倍体、四倍体,则“番茄—马铃薯”属于__________倍体植株。与传统有性杂交相比,该育种方法具有的优点是__________。
34. 荔枝原产于我国,尤其是我国岭南地区产的荔枝名扬天下。荔枝生产中常受病虫害的困扰。科研人员运用生物工程技术培育转基因抗虫荔枝的过程如图所示。回答下列问题。
(1)科研人员培育转基因抗虫荔枝的过程运用的生物工程主要是____________。
(2)根据图中抗虫基因和质粒的限制酶的识别位点分析,在基因表达载体构建过程中,使用____________和_____________对抗虫基因和质粒进行切割。将重组质粒转入农杆菌操作过程中,操作液中含有的_______________(填物质)便于农杆菌吸收质粒DNA,然后将该农杆菌置于含______________培养基中培养,从而筛选出含重组质粒的农杆菌。
(3)目的基因进入荔枝细胞后,是否维持稳定表达需要进行检测和鉴定。请写出分子水平的具体检测过程或方法:
①______________________。
②______________________。宁朔中学2023-2024学年高二下学期期中考试
生物试卷
考试时间:100分钟;
一、单选题
1. 从传统发酵技术到发酵工程,经历了漫长的历史过程。下列关于两者的比较,正确的是( )
A. 两者都需要对发酵原料和发酵装置进行严格灭菌,以防止杂菌污染
B. 传统发酵技术不需要控制发酵条件,发酵工程需严格控制发酵条件
C. 传统发酵技术大多为混合菌种,发酵工程大多为单一菌种
D. 传统发酵技术和发酵工程都不需要对发酵产物进行分离和提纯处理
【答案】C
【解析】
【分析】1、发酵工程是指采用现代化工程技术手段,利用微生物的某些功能,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;主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。发酵工程一般包括菌种的选育,扩大培养,培养基的配置、灭菌,接种,发酵、产品的分离、提纯等方面。发酵过程一般来说都是在常温常压下进行,条件温和、反应安全,原料简单、污染小,反应专一性强,因而可以得到较为专一-的产物。
2、传统发酵技术是指直接利用原材料中天然存在的微生物,或利用前一次发酵保存下来的发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。
【详解】A、传统发酵技术通常仅做简单消毒处理,未严格灭菌,发酵工程则需严格灭菌,A错误;
B、传统发酵技术和发酵工程为了保证产品的品质,均需控制发酵条件,防止杂菌污染等,B错误;
C、传统发酵技术常用来自自然界中的混合菌种发酵,发酵工程通常接种经过人工选育的较为单一的菌种,C正确;
D、传统发酵技术获得的发酵产物通常不需要处理,而发酵工程获得的产品通常需要经过一定的方法进行分离、提纯,D错误。
故选C。
2. 下列关于消毒和灭菌的说法正确的是( )
A. 消毒比灭菌使用的理化方法更强烈
B. 玻璃器皿、金属用具可以干热灭菌
C. 接种工具、培养基一般进行湿热灭菌
D. 操作空间、操作者的衣着和手要进行灭菌
【答案】B
【解析】
【分析】灭菌是指使用强烈的理化因素杀死物体内外一切微生物的细胞、芽孢和孢子的过程,常用的方法有灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌。消毒是指用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体体表或内部的一部分微生物的过程,常用的方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线或化学药物消毒法等。
【详解】A、消毒和灭菌的结果不完全相同,消毒只能杀灭物体体表或内部的一部分微生物,不能杀死孢子和芽孢,而灭菌能杀灭环境中一切微生物,包括孢子和芽孢,灭菌使用的理化方法更强烈,A错误;
B、能耐高温的、需要保持干燥的物品,如玻璃器皿、金属用具等可以采用干热灭菌法灭菌,B正确;
C、接种环可以直接在酒精灯充分燃烧层灼烧灭菌,培养基一般进行湿热灭菌,C错误;
D、操作空间、操作者的衣着和手要进行消毒,D错误;
故选B。
3. 下列有关果醋、腐乳和泡菜制作的叙述中错误的是( )
A. 果醋发酵时必须保证氧气充足
B. 加卤汤、密封腌制中,毛霉不断增殖,并产生大量的酶,分解蛋白质
C. 制作泡菜时乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸
D. 腐乳制作过程中,多种微生物参与了豆腐的发酵,如酵母、曲霉和毛霉等
【答案】B
【解析】
【分析】1、果酒制作过程中利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气在有氧环境下一段时间使其繁殖,再隔绝氧气进行发酵;酒精发酵的最佳温度是在18℃~30℃,pH最好是弱酸性。
2、泡菜的制作所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。
3、腐乳的制作原理:参与腐乳发酵的微生物有酵母、曲霉、毛霉等多种,其中起主要作用的是毛霉,其代谢类型为异养需氧型,适宜温度为15℃~18℃;毛霉能够产生蛋白酶和脂肪酶,将蛋白质和脂肪分别水解成小分子的肽和氨基酸、甘油和脂肪酸。
【详解】A、果醋发酵的菌种醋酸菌是需氧型细菌,发酵时必须保证充足的氧气,A正确;
B、加卤汤、密封腌制,具有防腐杀菌的作用,同时使腐乳具有一定的香味,在此条件下毛霉不能生长增殖,B错误;
C、制作泡菜时乳酸菌在无氧条件下进行无氧呼吸产生乳酸,C正确;
D、参与腐乳发酵的微生物有酵母、曲霉、毛霉等多种,其中起主要作用的是毛霉,D正确。
故选B。
4. 下列关于微生物纯培养与发酵工程的说法正确的是( )
A. 在农牧业中,利用发酵工程生产的微生物肥料一般是微生物的代谢产物
B. 平板划线法既可以用于微生物的纯培养,又可用于微生物计数
C. 利用酵母菌发酵产生的单细胞蛋白属于分泌蛋白,可制成微生物饲料
D. 微生物的纯培养物就是不含有代谢废物的微生物培养物
【答案】A
【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。在划线的开始部分,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。
【详解】A、在农牧业中,利用发酵工程生产的微生物肥料一般是微生物的代谢产物,A正确;
B、平板划线法可以用于微生物的纯培养,不可用于微生物计数,B错误;
C、利用酵母菌发酵产生的单细胞蛋白属于微生物菌体,可制成微生物饲料,C错误;
D、微生物的纯培养物就是由单一个体繁殖所获得的微生物群体,D错误。
故选A。
5. 图甲是传统发酵技术的装置图,图乙是果酒和果醋制作过程中发生的物质变化。有关叙述中错误的是( )
A. 果酒和果醋的制作均可利用甲装置
B. ③和④过程都需要氧气的参与,但反应场所不同
C. 使用甲装置制作果醋时,要打开阀a,关闭阀b
D. 制作果酒和果醋的过程中,发酵液的pH都会降低
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:甲是发酵装置,乙是果酒、果醋制作的实验原理,①是葡萄糖酵解形成丙酮酸的阶段,发生的场所是细胞质基质,②是酵母菌无氧呼吸的第二阶段,发生的场所是细胞质基质,③是酵母菌有氧呼吸的第二、第三阶段,发生的场所是线粒体, ④是醋酸菌发酵形成醋酸的过程。
【详解】A、甲装置中,阀a控制进气,阀b控制排气,所以可先用于果酒的制作,后用于果醋的制作,A正确;
B、过程③表示有氧呼吸的第二和第三阶段,该过程在真核生物酵母菌内的反应场所是线粒体;过程④表示果醋发酵,醋酸菌属于原核生物,所以该过程的反应场所是细胞质基质,B正确;
C、醋酸发酵的原理是醋酸菌有氧呼吸产生醋酸,而醋酸菌为好氧菌,故应一直打开阀a通气,同时打开阀b将微生物呼吸产生的CO2以及剩余的空气排出,C错误;
D、果酒制作过程会产生二氧化碳,形成碳酸,导致pH降低,果醋发酵过程会产生醋酸,使发酵液的pH降低,D正确。
故选C。
6. 纤维素分解菌产生的纤维素酶能将纤维素水解成小分子物质。刚果红可与纤维素结合形成红色复合物,但不能与纤维素的水解产物反应。如图为纤维素分解菌在含刚果红的培养基中形成的透明圈。下列相关叙述错误的是( )
A. 纤维素可为纤维素分解菌直接提供能量
B. 制备图示培养基时,需向其中加入琼脂
C. 实验时所用接种方法是稀释涂布平板法
D. 据图分析,d中菌落分解纤维素的能力较强
【答案】A
【解析】
【分析】分离纤维素分解菌的原理:在培养基中加入刚果红,可与培养基中的纤维素形成红色复合物,当纤维素被分解后,红色复合物不能形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,从而可筛选纤维素分解菌。
【详解】A、ATP可以为纤维素分解菌直接提供能量,A错误;
B、该培养基从物理性质上来看属于固体培养基,制备图示培养基时,需向其中加入琼脂,B正确;
C、图中用到的接种方法为稀释涂布平板法,C正确;
D、据图分析,d中菌落透明圈与菌落直径的比值相对较大,因此d中菌落分解纤维素的能力较强,D正确。
故选A。
7. 北魏时期《齐民要术》中提到,制作泡菜时应用酒擦拭泡菜坛,并向泡菜坛中加入一些“陈泡菜水”后密封。下列说法错误的是( )
A. 用酒擦拭泡菜坛的目的是消毒
B. 加入“陈泡菜水”的目的是提供菌种
C. 制作泡菜的过程中,蔬菜中有机物的干重减少而种类增加
D. 密封发酵一段时间后泡菜变酸,可能是由于坛中混入醋酸菌发酵产生了乙酸
【答案】D
【解析】
【分析】1、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。
2、泡菜的制作过程:按照清水与盐的质量比为10∶1的比例配制盐水,将盐、水煮沸冷却。将经过预处理的新鲜蔬菜混合均匀,装入泡莱坛内,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。向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向水槽中补充水。发酵时间长短受室内温度的影响。
【详解】A、用酒擦拭泡菜坛的目的是消毒,防止杂菌污染,A正确;
B、“陈泡菜水”中含有上次发酵留下的乳酸菌,加入“陈泡菜水”的可以提供更多的乳酸菌菌种,缩短发酵时间,B正确;
C、制作泡菜的过程中蔬菜中有机物会为微生物分解利用,有机物的干重会减少,由于大分子有机物水解为小分子以及有机物的分解过程中形成中间产物而导致种类增加,C正确;
D、密封发酵一段时间后,此时发酵过程为乳酸菌发酵,随着乳酸的积累,使得泡菜变酸,同时乳酸菌是厌氧菌,发酵过程中需要保证无氧环境,而醋酸菌是好氧菌,其生长代谢离不开氧,不会在无氧环境中产生醋酸,D错误。
故选D。
8. 下列有关倒平板操作的叙述,错误的是( )
A. 将灭过菌的培养皿放在火焰旁的桌面上
B. 使打开的锥形瓶瓶口迅速通过火焰
C. 将培养皿打开,培养皿盖倒放在桌面上
D. 等待培养基冷却凝固后需要倒过来放置
【答案】C
【解析】
【分析】倒平板操作的步骤:
(1)将灭过菌的培养皿放在火焰旁的桌面上,右手拿装有培养基的锥形瓶,左手拔出棉塞;
(2)右手拿锥形瓶,将瓶口迅速通过火焰;
(3)用左手的拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙,右手将锥形瓶中的培养基倒入培养皿,左手立即盖上培养皿的皿盖;
(4)等待平板冷却凝固后,将平板倒过来放置,使皿盖在下、皿底在上,这样可以防止皿盖上的水分滴到培养基上造成培养基的污染。
【详解】A、整个倒平板过程要防止外来杂菌的入侵,因此灭过菌的培养皿应放在火焰旁,A正确;
B、打开的锥形瓶瓶口应迅速通过火焰,防止杂菌污染,B正确;
C、培养皿应打开一条稍大于瓶口的缝隙,而不能将培养皿盖完全打开,C错误;
D、等待培养基冷却凝固后需要倒过来放置,防止皿盖上的水珠滴入培养基造成污染,D正确。
故选C。
9. 发酵工程的基本环节是( )
①菌种的选育②扩大培养③接种④培养基的配制、灭菌⑤产品的分离、提纯⑥发酵罐内发酵⑦获得产品
A. ①②④③⑥⑤⑦ B. ①②④③⑦⑥⑤ C. ①②④⑤⑦③⑥ D. ①②④③⑥⑦⑤
【答案】A
【解析】
【分析】发酵工程的基本步骤是选育菌种、扩大培养,配制培养基、灭菌、接种,发酵罐内发酵,分离提纯产物。
【详解】 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。发酵工程的基本步骤是①选育菌种、②扩大培养,④配制培养基、灭菌、③接种,⑥发酵罐内发酵,⑤分离提纯产物,最终⑦获得产品,A符合题意。
故选A。
10. 豆豉是一种古老的传统发酵豆制品,北魏贾思勰的《齐民要术》中也有相关记录。豆豉制作的流程如图所示。装坛后放在室外日晒,每天搅拌两次。下列说法错误的是( )
A. 发酵过程中多种酶系将原料中的蛋白质、脂肪等分解为小分子
B. 发酵的目的主要是让酵母菌产生酶,搅拌能增加发酵液的溶氧量
C. 代谢产物积累和酿造环境的变化导致后期窖池微生物数量下降
D. 添加的盐、白酒和风味料具有抑制杂菌生长和调节口味的作用
【答案】B
【解析】
【分析】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。
【详解】A、发酵过程中多种酶系将原料中的蛋白质、脂肪等分解为小分子,如可将蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸,A正确;
B、前期发酵的目的是让霉菌产生相应的酶,如蛋白酶可以将蛋白质分解为氨基酸,使豆豉营养更丰富,B错误;
C、代谢产物积累和酿造环境的变化(pH等变化)导致后期窖池微生物数量下降,C正确;
D、调味过程中添加盐、白酒和风味料均可起到抑制杂菌生长的目的,如盐分可通过使微生物渗透失水死亡而达到抑菌作用,同时起到调节口味的作用,D正确。
故选B。
11. 在分离、纯化细菌的实验中,划线接种(甲)、培养结果(乙)如下图,a、b、c、d是划线的四个区域。下列叙述错误的是( )
A. 连续划线的目的是获得由单个细菌形成的单菌落
B. 蘸取菌液和划线要在酒精灯火焰旁进行
C. 甲图中的a区域为划线的起始区域
D. 接种过程中至少需要对接种环灼烧5次
【答案】C
【解析】
【分析】图示过程为平板划线法,平板划线法可对微生物进行纯化,只有第一次划线蘸取菌液,其余每次划线的菌落来自于上一次划线的末端。
【详解】A、连续划线可以将聚集的菌种逐步稀释,以便获得单菌落,A正确;
B、为了防止空气中杂菌的污染,蘸取菌液和划线都要在酒精灯火焰旁进行,B正确;
C、图中a对应的区域出现了单菌落,d区域菌落最多,因此a区域应该为划线的最终区域,d区域为划线的起始区域,C错误;
D、蘸取菌液前需要灼烧一次接种环,之后在c、b、a区域划线前都要灼烧接种环,以保证菌种来自上一次划线的末端,划线结束后也要灼烧接种环,防止接种环上的菌种污染环境、感染接种者,因此接种过程中至少需要对接种环灼烧5次,D正确。
故选C。
12. 下列关于统计菌落数目的方法的叙述,正确的是 ( )
A. 采用平板划线法统计得到的样品菌落数往往多于实际的活菌数
B. 当样品稀释度足够高时,一个活菌会形成一个菌落
C. 为了保证结果准确,一般选用菌落密度较大的平板进行计数
D. 采用平板划线法和稀释涂布平板法都可以对培养基中的菌落进行计数
【答案】B
【解析】
【分析】微生物接种的方法很多,最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。若要对微生物进行取样计数,接种方法只能是稀释涂布平板法。稀释涂布平板法则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。
【详解】A、平板划线法不能用于计数,用于计数的是稀释涂布平板法,A错误;
B、当样品的稀释度足够高时,一个活菌会形成一个单菌落,B正确;
C、为了保证结果准确,一般选取菌落数在30~300的平板进行计数,C错误;
D、平板划线法和稀释涂布平板法均可分离和提纯细菌,稀释涂布平板法可对微生物进行计数,而平板划线法不能用于计数,D错误。
故选B。
13. 植物体细胞杂交过程需要对原生质体进行诱导融合,下列哪种方法不适合用于该诱导过程( )
A. 电融合法 B. 离心法
C. PEG融合法 D. 灭活病毒诱导法
【答案】D
【解析】
【分析】不同细胞融合方法不同,原生质体可用离心、电刺激、聚乙二醇等试剂诱导;动物细胞可用离心、电刺激、聚乙二醇、灭活病毒等试剂诱导。
【详解】电融合法、离心法、 PEG融合法即可融合动物细胞,也可融合原生质体,灭活病毒诱导法只能融合动物细胞,ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
14. 下图表示精子入卵后,发生(或引起)的一系列变化及形成受精卵的过程,下列叙述错误的是( )
A. 经图中Y过程只形成了雌原核
B. 精子入卵后精子的尾部留在外面,并在溶酶体的作用下自溶
C. 精子入卵主要指精子的头部外膜与卵细胞膜融合
D. 图中X指卵细胞膜发生生理反应,Y指卵子的减数分裂Ⅱ
【答案】A
【解析】
【分析】获能后的精子与卵子相遇时,首先它释放出多种酶以溶解卵细胞膜外的一些结构,同时借助自身的运动接触卵细胞膜。在精子触及卵细胞膜的瞬间,卵细胞膜外的透明带会迅速发生生理反应,阻止后来的精子进入透明带然后,精子入卵。精子入卵后,卵细胞膜也会立即发生生理反应,拒绝其他精子再进入卵内。
精子入卵后,精子的尾部脱落,并且原有的核膜破裂;随后,精子形成一个新的核膜,最后形成一个比原来精子核还大的核,叫做雄原核,与此同时,精子入卵后被激活的卵子完成减数第二次分裂,排出第二极体后,形成雌原核,雌原核一般略小于雄原核。
【详解】AD、受精阶段,精子触及卵细胞膜的瞬间,卵细胞膜外的透明带迅速发生生理反应,形成阻止多精入卵的第一道屏障,精子入卵后,卵细胞膜也会立即发生生理反应,形成第二道屏障,即图中X过程,精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ,排出第二极体,形成雌原核,即图中Y过程,故Y过程既形成了雌原核,又形成了第二极体,A错误,D正确;
B、精子入卵后,精子的尾部脱离,留在外面,并在溶酶体的作用下自溶,而头部经一系列变化形成雄原核,B正确;
C、精子入卵主要指精子头部外膜与卵细胞膜融合,体现了生物膜的流动性这一结构特点,C正确。
故选A。
15. 生产中培育脱毒马铃薯常用的方法是( )
A. 选择优良品种进行杂交 B. 茎尖分生区组织培养
C. 远缘植物体细胞杂交 D. 突变体筛选
【答案】B
【解析】
【分析】作物脱毒:
1、脱毒原因:长期进行无性繁殖的作物,病毒在体内逐年积累,就会导致作物产量下降,品质变差。
2、方法:用分生区的细胞进行组织培养。
3、结果:形成脱毒苗。
【详解】ACD、选择优良品种进行杂交、远缘植物体细胞杂交、突变体筛选会使子代获得优良性状,不会消除病毒,ACD错误;
B、植物长期无性繁殖,病毒在体内积累,植物的茎尖无毒或病毒极少,可以通过植物组织培养获得无病毒植株,B正确。
故选B。
16. 下列关于胚胎工程技术的叙述,错误的是( )
A. 进行胚胎工程时,为了鉴定性别,常取内细胞团细胞做DNA分析
B. 在实际胚胎工程操作中,常以观察到两个极体作为是否受精的标志
C. 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
D. 胚胎工程实际上是对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的体外模拟操作
【答案】A
【解析】
【分析】1、胚胎工程是指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理,然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。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。
2、胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。胚胎移植的基本程序:对供体和受体的选择和处理(同期发情处理,超数排卵处理)、配种或进行人工授精、对胚胎的收集检查培养或保存、进行胚胎移植。
【详解】A、胚胎移植前为避免对胚胎造成影响,通常取囊胚的滋养层细胞进行DNA分析,鉴定性别,A错误;
B、在受精后,次级卵母细胞会继续进行减数第二次分裂,形成卵细胞和第二极体,因此是否受精的标志:在卵细胞膜和透明带之间的间隙可以观察到两个极体(一个是第一极体,还有一个是第二极体),B正确;
C、早期胚胎需移植到与供体生理状态相同的代孕母牛体内,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正确;
D、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,D正确。
故选A。
17. 动物细胞工程常用的技术手段中,最基础的是( )
A. 动物细胞培养 B. 动物细胞融合
C. 单克隆抗体 D. 胚胎核移植
【答案】A
【解析】
【分析】细胞工程:以细胞为对象,应用生命科学理论,借助工程学原理与技术,有目的地利用或改造生物遗传性状,以获得特定的细胞、组织产品或新型物种的一门综合性科学技术。
【详解】动物细胞工程常用的技术手段包括动物细胞培养、动物细胞融合、生产单克隆抗体、动物细胞核移植。其中,最基础的是动物细胞培养。
故选A。
18. 某研究小组对某种动物细胞进行培养,下列叙述正确的是( )
A. 通常在培养液中通入5%的CO2刺激细胞呼吸
B. 培养过程中需定期更换培养液以防止杂菌污染
C. 原代培养的细胞换瓶前必须定期用胃蛋白酶处理
D. 肿瘤细胞在培养瓶中不会出现接触抑制现象
【答案】D
【解析】
【分析】动物细胞培养条件:
(1)无菌、无毒的环境: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。培养液还需要定期更换、以便清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。
(2)营养物质:糖、氨基酸、无机盐、维生素等,还需加入血清等天然物质。
(3)温度和pH:哺乳动物多以36.5℃为宜,最适pH为7.2-7.4。
(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。)
【详解】A、通常在培养液中通入5%的CO2以维持培养液的pH,A错误;
B、为了防止培养过程中杂菌的污染,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,培养过程中需定期更换培养液,以防止代谢产物积累对细胞自身造成危害,B错误;
C、动物细胞培养的适宜pH为7.2-7.4,而在这样的环境中胃蛋白酶会变性失活,因此在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时,不可用胃蛋白酶处理,应用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,C错误;
D、肿瘤细胞细胞细胞膜上的糖蛋白等减少,使得细胞间的黏着性降低,容易发生分散和转移,因此在培养瓶中不会出现接触抑制现象,D正确。
故选D。
19. 经体外受精和胚胎分割培育优质奶牛的过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 胚胎移植过程中一定要对供体母牛和受体母牛进行同期发情处理
B. 对囊胚期的胚胎进行分割,需要保证内细胞团和滋养层都均等切割
C. 为了获得更多的卵母细胞,需要用雌激素对雌性奶牛进行超数排卵处理
D. 分割后的胚胎或细胞可直接移植给受体,或在体外培养到囊胚阶段再移植
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图:图示为经过体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程,其中A是卵母细胞,可与获能的精子受精形成受精卵;①是囊胚中的内细胞团,②是囊胚腔。
【详解】A、对供体和受体母牛要进行同期发情处理,保证胚胎移植入相同的生理环境,A正确;
B、对囊胚期的胚胎进行分割,需要保证内细胞团均等切割,B错误;
C、为了获得更多的卵母细胞,需要用促性腺激素对雌性奶牛进行超数排卵处理,C错误;
D、分割的胚胎需要在体外培养一段时间后再移植,且分割的细胞不能移植,D错误。
故选A。
20. 犬细小病毒(CPV)主要感染幼犬,传染性极强,被感染个体死亡率也高。利用小鼠制备CPV单克隆抗体的基本流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 通常需用纤维素酶处理剪碎的免疫小鼠脾脏组织,以制备单细胞悬液
B. 注射CPV后,从小鼠脾脏中获得的B淋巴细胞均可以产生CPV抗体
C. 过程②可以利用一定方法诱导细胞融合,得到的一定是杂交瘤细胞
D. 体外培养能产生CPV抗体的杂交瘤细胞,可获取大量CPV单克隆抗体
【答案】D
【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。
【详解】A、通常需用胰蛋白酶处理剪碎的免疫小鼠脾脏组织,加入培养液以制备单细胞悬液,A错误;
B、注射CPV后,从小鼠脾脏中获得的B淋巴细胞不一定都可以产生CPV抗体,如脾脏中还有接受其他抗原刺激的B淋巴细胞就不能产生CPV抗体,B错误;
C、过程②可以利用一定方法诱导细胞融合,得到的可以有没有融合的细胞和同种细胞融合的细胞,不一定都是杂交瘤细胞,C错误;
D、体外培养能产生CPV抗体的杂交瘤细胞,其特点是既可以无限增殖,又能产生专一性抗体,所以可获取大量CPV单克隆抗体,D正确。
故选D。
21. 如图是动物细胞培养过程中可能出现的接触抑制现象,下列有关叙述错误的是( )
A. 正常动物细胞培养过程中,贴壁细胞会出现接触抑制现象,悬浮型细胞不会出现接触抑制现象
B. 癌细胞无接触抑制因而培养时可形成多层细胞
C. 出现接触抑制时细胞也会继续分裂活动
D 出现接触抑制后需要用胰蛋白酶处理后才可进行传代培养
【答案】C
【解析】
【分析】1、动物细胞培养的流程:取动物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组织)→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。
2、细胞贴壁和接触抑制:悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁.细胞数目不断增多,当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制。
【详解】A、正常动物细胞培养分为两类,一类细胞能够悬浮在培养液中生长增殖,另一类细胞需要贴附于某些基质表面才能生长增殖。贴壁细胞会出现接触抑制现象,悬浮型细胞不会出现接触抑制现象,A正确;
B、癌细胞培养过程中不会出现接触抑制现象,因而癌细胞培养时可形成多层细胞,B正确;
C、出现接触抑制时细胞将停止分裂活动,C错误;
D、出现接触抑制后需利用胰蛋白酶消化后使贴壁生长的细胞变为单个游离细胞才可进行传代培养,D正确。
故选C。
22. 2023年11月,中国科学院神经科学研究所的研究员在国际上首次成功构建了高比例胚胎干细胞贡献的出生存活嵌合猴。使用绿色荧光蛋白(GFP)标记的多能干细胞(ESCs)注入食蟹猴的桑葚胚获得嵌合胚泡,经妊娠后获得6只嵌合猴并检测身体和多种器官的绿色荧光情况,结果如下图。下列分析错误的是( )
A. 桑葚胚细胞增殖分化形成内细胞团和滋养层细胞
B. 培育嵌合猴涉及核移植、胚胎培养和胚胎移植等技术
C. ESCs在猴子体内具有分裂、分化生成多种组织的潜能
D. 该技术有助于揭示灵长类动物多能干细胞的发育潜力
【答案】A
【解析】
【分析】干细胞在形态上:体积小、细胞核大、核仁明显;在功能上,具有发育的全能性。干细胞按分化潜能可分为全能干细胞(如胚胎干细胞可以分化形成所有的成体组织细胞,甚至发育成为完整的个体)、多能干细胞(具有多向分化的潜能,可以分化形成除自身组织细胞外的其他组织细胞,如造血干细胞、神经干细胞、间充质干细胞、皮肤干细胞等)和专能干细胞(维持某一特定组织细胞的自我更新,如肠上皮干细胞)三种类型。
【详解】A、囊胚细胞增殖分化形成内细胞团和滋养层细胞,A错误;
B、绿色荧光蛋白(GFP)标记的多能干细胞(ESCs)注入食蟹猴的桑葚胚获得嵌合胚泡,经妊娠后获得6只嵌合猴,涉及核移植、胚胎培养和胚胎移植等技术,B正确;
C、多能干细胞(ESCs)具有分裂能力,同时多向分化的潜能,可以分化形成除自身组织细胞外的其他组织细胞,C正确;
D、6只嵌合猴多种器官和身体均有绿色荧光,该技术有助于揭示灵长类动物多能干细胞的发育潜力,D正确。
故选A。
23. 蛋白质工程中对蛋白质分子进行设计时,主要包括哪几种( )
①进行少数氨基酸的替换
②对不同来源的蛋白质的拼接
③从预期蛋白质的功能出发去推测氨基酸排列顺序
④直接改变蛋白质的空间结构
A. ①③④ B. ①②③ C. ②③④ D. ①②④
【答案】B
【解析】
【分析】蛋白质工程是通过修改基因或创造合成新基因来改变生物的遗传和表达性状,合成新的蛋白质,蛋白质工程从属于基因工程,蛋白质工程是第二代基因工程。
【详解】①对已知结构的蛋白质进行少数氨基酸的替换,属于蛋白质工程中的分子设计,①正确;
②对不同来源的蛋白质分子进行拼接组装属于蛋白质工程,②正确;
③从预期蛋白质的功能出发去推测氨基酸排列顺序,属于蛋白质工程的基本途径,③正确;
④因为蛋白质分子通常较大,直接改变蛋白质的空间结构不易操作,因此蛋白质工程是在基因的水平上实现的,④错误。
故选B。
24. 目前将目的基因导入动物细胞最常用、最有效的方法是( )
A. 显微注射法 B. 农杆菌转化法
C. Ca2+处理 D. 花粉管通道法
【答案】A
【解析】
【分析】将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不同。
(1)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;
(2)将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;
(3)将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
【详解】A、显微注射法是迄今为止转基因动物中采用最多、最有效的一种将目的基因导入动物细胞的方法,符合题意,A正确;
B、农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞常用的方法之一,不符合题意,B错误;
C、Ca2+处理微生物的目的是使其处于感受态,感受态细胞容易被转化,进而提高目的基因导入的成功率,不符合题意,C错误;
D、花粉管通道法是将目的基因导入植物细胞常用的方法之一,不符合题意,D错误。
故选A。
25. 下图为DNA 分子的某一片段,其中①②③分别表示某种酶的作用部位,则相应的酶依次为( )
A. DNA 连接酶、限制酶、解旋酶
B. 限制酶、解旋酶、DNA连接酶
C. 限制酶、DNA连接酶、解旋酶
D. 解旋酶、限制酶、DNA连接酶
【答案】D
【解析】
【分析】解旋酶:能使DNA分子两条链之间的氢键断裂,使DNA双链打开。
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。
DNA连接酶:连接的是两个DNA片段之间的磷酸二酯键。
【详解】①处为氢键,是解旋酶的作用部位;②处为磷酸二酯键,是限制酶的作用部位;③处为两个DNA片段的缺口,是DNA连接酶的作用部位,催化磷酸二酯键的形成,即D正确。
故选D。
26. 下列关于PCR扩增DNA片段及电泳鉴定的叙述,错误的是( )
A. 在凝胶中DNA分子的迁移速率主要和DNA分子的大小、构象等有关
B. PCR扩增产物一般可通过琼脂糖凝胶电泳来进行鉴定
C. 反应过程中的每一轮循环依次包括变性、复性、延伸三步
D. 耐高温的DNA聚合酶只能从引物的5′端开始连接脱氧核苷酸
【答案】D
【解析】
【分析】1、PCR扩增:
(1)PCR技术的条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、耐高温的DNA聚合酶(Taq酶)。
(2)PCR的操作过程:①高温变性:DNA解旋过程(PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开);②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:在耐高温的DNA聚合酶的作用下,在引物的3′端开始连接脱氧核苷酸合成子链。
2、DNA分子具有可解离的基团,在一定的pH下,这些基团可以带上正电荷或负电荷。在电场的作用下,这些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动,这个过程就是电泳。PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关。凝胶中的DNA分子通过染色,可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来。
【详解】A、在凝胶中DNA分子的迁移速率主要和DNA分子的大小、构象等有关,一般DNA分子越大,迁移越慢,A正确;
B、PCR扩增产物一般可通过琼脂糖凝胶电泳来进行鉴定,根据不同DNA分子迁移的结果进行鉴别,B正确;
C、反应过程中的每一轮循环依次包括变性(将双链DNA解聚为单链)、复性(引物与模板链结合)、延伸(合成新的DNA链)三步,C正确;
D、耐高温的DNA聚合酶只能从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸,D错误。
故选D。
27. 以洋葱为材料进行DNA的粗提取与鉴定实验,相关叙述错误的是( )
A. 用二苯胺试剂鉴定DNA时,进行沸水浴5分钟后会显现蓝色
B. 将粗提取的DNA(白色丝状物)溶解在2mol/L的NaCl溶液中用来进行鉴定
C. 向含DNA的滤液中加入预冷的体积分数为95%的酒精溶液,有利于DNA析出
D. 可将洋葱换成哺乳动物家兔的血液进行该实验
【答案】D
【解析】
【分析】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;
(2)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】A、用二苯胺试剂鉴定DNA时进行沸水浴5分钟冷却后可呈现蓝色,A正确;
B、DNA在2mol/L的NaCl溶液中溶解度大,故溶解白色丝状物DNA时需要加入2mol/L的NaCl溶液,B正确;
C、DNA在95%的冷酒精中溶解度小,故向含DNA的滤液中加入预冷的体积分数为95%的酒精溶液,更有利于DNA析出,C正确;
D、哺乳动物的成熟红细胞没有细胞核及复杂的细胞器,提取不到DNA,故不能将洋葱换成兔的成熟红细胞进行该实验,D错误。
故选D。
28. 下列生物技术操作不会达成预期目标的是( )
A. 将胰岛素基因表达质粒转入酵母菌,筛选获得产胰岛素工程菌
B. 将体外改造后能识别特定癌细胞的T细胞回输患者,进行癌症治疗
C. 将肠乳糖酶基因导入奶牛乳腺细胞,培育产低乳糖牛乳的奶牛
D. 将花青素代谢相关基因导入植物体细胞,获得具有特定花色的植株
【答案】C
【解析】
【分析】1、基因工程的应用:
(1)基因工程在农牧业方面的应用:用于改良动植物品种、提高作物和畜产品的产量等。如获取转基因的抗虫植物、转基因的抗病植物、转基因的抗除草剂植物以及改良植物的品质,我国科学家成功地将与植物花青素代谢相关的基因导人矮牵牛中,使它呈现出自然界没有的颜色变异,大大提高了它的观赏价值。改善畜产品品质,如科学家将肠乳糖酶基因导人奶牛基因组,使获得的转基因牛分泌的乳汁中,乳糖的含量大大降低,而其他营养成分不受影响。
(2)基因工程在医药卫生领域的应用:对微生物或动植物的细胞进行基因改造,使它们能够生产药物,是目前基因工程取得实际应用成果非常多的领域。这些药物包括细胞因子、抗体、疫苗和激素等,它们可以用来预防和治疗人类肿瘤、心血管疾病、传染病、糖尿病和类风湿关节炎等。
2、基因治疗:指把正常基因导入病人体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的,这是治疗遗传病的最有效的手段。
【详解】A、将含胰岛素基因表达载体的重组质粒转入酵母菌,经过筛选可以获得能生产胰岛素的工程菌,A正确;
B、将体外改造后能识别特定癌细胞的T细胞回输患者,可以识别特定的癌细胞,从而进行癌症治疗,B正确;
C、将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵,可以培育出产低乳糖牛乳的奶牛,如果导入奶牛乳腺细胞则不能达成预期目标,C错误;
D、将花青素代谢基因导入植物体细胞,再经植物组织培养获得具有特定花色的植株,D正确。
故选C。
29. 枯草杆菌蛋白酶能催化蛋白质水解为氨基酸,在有机溶剂中也能催化多肽的合成。这些碱性蛋白酶具有重要的应用价值,被广泛应用于洗涤剂、制革及丝绸工业。将枯草杆菌蛋白酶分子的Asp(99)和Glu(156)改成Lys,可使其在pH=6时的活力提高10倍。下列说法正确的是( )
A. 完成氨基酸的替换需要通过改造基因实现
B. 该成果体现了蛋白质工程在培育新物种方面具有独特的优势
C. 经蛋白质工程改造后的枯草杆菌蛋白酶活性提高这一性状不可遗传
D. 蛋白质工程最终要达到的目的是获取编码蛋白质的基因序列信息
【答案】A
【解析】
【分析】蛋白质工程是将控制蛋白质的基因进行修饰改造或合成新的基因,然后运用基因工程合成新的蛋白质。蛋白质工程的过程:预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列(基因)。
【详解】A、氨基酸的的排列顺序是由基因决定的,因此完成氨基酸的替换需要通过改造基因实现,A正确;
B、该成果培育了新品种,而不是新物种,B错误;
C、经蛋白质工程改造后的枯草杆菌蛋白酶的基因发生了改变,因此经蛋白质工程改造后的枯草杆菌蛋白酶活性提高这一性状可以遗传,C错误;
D、蛋白质工程是在深入了解蛋白质分子的结构与功能关系的基础上进行的,虽然合成了改造的基因,但它最终要达到的目的是改造现有蛋白质或制造新的蛋白质,满足人类的需求,D错误。
故选A。
30. 关于蛋白质工程的基本流程,下列叙述正确的是( )
①蛋白质分子结构设计
②DNA合成
③预期蛋白质功能
④据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列
A. ①→②→③→④ B. ④→②→①→③
C. ③→①→④→② D. ③→④→①→②
【答案】C
【解析】
【分析】蛋白质工程指以蛋白质结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行基因改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需要。蛋白质工程是在基因工程的基础上,延伸出来的第二代基因工程。
【详解】蛋白质工程的基本流程是从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质的结构→推测应有的氨基酸序列→找出相应的脱氧核苷酸序,然后进行DNA合成,即为③→①→④→②,C正确,ABD错误。
故选C。
二、填空题
31. 如图是有关生物变异来源的概念图,请据图回答下列问题:
(1)图中①指的是_________,而引起的基因碱基序列的改变。
(2)③指的是_________;若④是指,随着非同源染色体的 自由组合,非等位基因也自由组合,则发生在_________ 时期;⑤的含义是四分体时期,位于同源染色体上的等位基因会随着_________之间的互换而发生交换,导致染色单体上的基因重组。
(3)②染色体变异包括⑥_________和染色体数目变异;⑦是指,细胞内染色体数目以一套完整的_________为基数成倍地增加或成套地减少;蜜蜂中的雄蜂是_________倍体。
(4)低温诱导植物细胞染色体数目的变化的实验中卡诺氏液的作用是_________。
【答案】(1)DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失
(2) ①. 基因重组 ②. 减数第一次分裂后期 ③. 非姐妹染色单体
(3) ①. 染色体结构变异 ②. 非同源染色体 ③. 单
(4)固定细胞的形态
【解析】
【分析】基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变;基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化,称为染色体变异。
【小问1详解】
基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变。
【小问2详解】
③指的是基因重组;若④是指,随着非同源染色体的 自由组合,非等位基因也自由组合,则发生在减数第一次分裂后期;⑤的含义是四分体时期,位于同源染色体上的等位基因会随着非姐妹染色单体之间的互换而发生交换,导致染色单体上的基因重组。
【小问3详解】
染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异;⑦是指,细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色为基数成倍地增加或成套地减少;像蜜蜂中的雄蜂这样,体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体,叫做单倍体。
【小问4详解】
低温诱导植物细胞染色体数目的变化的实验中卡诺氏液的作用是固定细胞的形态。
32. 为了加快优良种牛的繁殖速度,科学家采用了以下两种方法。请根据图示信息回答下面的问题:
(1)试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的生物工程技术有______等。
(2)用来促进B牛多排卵的激素是______激素。精子要具有受精能力,需对其进行______处理;卵母细胞要发育到______才能受精。为筛选出具有优良性状的母牛,胚胎移植前应取______鉴定胚胎的性别,并在胚胎发育到______期后进行胚胎移植。若要获得更多胚胎,可采用______技术,该技术需要的主要仪器设备为___________。
(3)产生F牛的理论依据是______,其繁殖方式属于______生殖。
【答案】(1)动物细胞培养和胚胎移植
(2) ①. 促性腺 ②. 获能 ③. MⅡ ④. 滋养层细胞 ⑤. 桑葚胚或囊胚 ⑥. 胚胎分割 ⑦. 体视显微镜和显微操作仪
(3) ①. 动物细胞的细胞核具有全能性 ②. 无性
【解析】
【分析】胚胎移植时所移植的胚胎,可以是细胞核移植形成的克隆动物的胚胎,也可以是体外受精形成的胚胎,也可以是胚胎分割形成的胚胎。
【小问1详解】
试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的生物工程技术有动物细胞培养和胚胎移植等。
【小问2详解】
促进超数排卵是促性腺激素。精子要具有受精能力,需对其进行获能处理;卵母细胞要发育到减数分裂Ⅱ中期才能受精。为筛选出具有优良性状的母牛,胚胎移植前应取滋养层细胞鉴定胚胎的性别,并在胚胎发育到桑葚胚或囊胚期后进行胚胎移植。若要获得更多胚胎,可采用胚胎分割技术,该技术需要的主要仪器设备为体视显微镜和显微操作仪,该技术属于无性生殖。
【小问3详解】
F牛的产生是通过核移植,理论依据是动物细胞的细胞核具有全能性,其繁殖方式属于无性繁殖。
33. 科学家设想培育一种地上能结番茄、地下能结马铃薯的作物。有人运用植物细胞工程技术,设计了育种新方案,如下图所示。请据图回答下列问题:
(1)过程①应将两种植物细胞分别置于含有________酶的等渗溶液中制备原生质体。
(2)过程②依据的原理是__________,常用__________(化学物质)来诱导融合。
(3)过程③杂种细胞形成的标志是___________;与过程③密切相关的具有单层膜结构的细胞器为__________。
(4)过程④需要在培养基中添加的植物激素为__________,过程⑤称为__________。
(5)已知番茄、马铃薯分别为二倍体、四倍体,则“番茄—马铃薯”属于__________倍体植株。与传统有性杂交相比,该育种方法具有的优点是__________。
【答案】(1)纤维素酶和果胶
(2) ①. 细胞膜的流动性 ②. 聚乙二醇##PEG
(3) ①. 形成新的细胞壁 ②. 高尔基体
(4) ①. 生长素、细胞分裂素 ②. 再分化
(5) ①. 六 ②. 能打破生殖隔离,实现远缘杂交育种
【解析】
【分析】分析题图:过程①为去除植物细胞壁获得原生质体的过程,常用纤维素酶和果胶酶处理;过程②为两种植物的原生质体的融合,利用的原理是细胞膜具有一定的流动性;过程③表示的是融合形成杂种细胞,形成杂种细胞的标志是形成新的细胞壁;过程④表示的是杂种细胞经脱分化形成愈伤组织的过程;过程⑤称为再分化,再分化的过程中先分化生出芽,再分化生出根。
【小问1详解】
过程①为去除植物细胞壁获得原生质体的过程,植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶,根据酶的专一性,可以将两种植物细胞分别置于含有纤维素酶和果胶酶的等渗溶液中制备原生质体。
【小问2详解】
过程②为两种植物的原生质体的融合,利用的原理是细胞膜具有一定的流动性;常采用聚乙二醇(PEG)来诱导融合,除此之外还能采用离心、振动等物理方法促进融合。
【小问3详解】
过程③表示的是融合形成杂种细胞,形成杂种细胞的标志是形成新的细胞壁;植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,故与过程③密切相关的具有单层膜结构的细胞器为高尔基体(在植物细胞中参与多糖的合成)。
【小问4详解】
过程④表示的是杂种细胞经脱分化形成愈伤组织的过程,该过程需要在培养基中添加的植物激素为生长素和细胞分裂素;过程⑤称为再分化,再分化的过程中先分化生出芽,再分化生出根。
【小问5详解】
已知番茄、马铃薯分别为二倍体、四倍体,植物体细胞杂交技术得到的杂种植株的细胞中的染色体数以及染色体组数为二者之和,故“番茄—马铃薯”属于六倍体植株(二+四);与传统有性杂交(即用番茄、马铃薯杂交)相比,该育种方法具有的优点是能够克服远缘杂交不亲和的障碍(能打破生殖隔离)。
34. 荔枝原产于我国,尤其是我国岭南地区产的荔枝名扬天下。荔枝生产中常受病虫害的困扰。科研人员运用生物工程技术培育转基因抗虫荔枝的过程如图所示。回答下列问题。
(1)科研人员培育转基因抗虫荔枝的过程运用的生物工程主要是____________。
(2)根据图中抗虫基因和质粒的限制酶的识别位点分析,在基因表达载体构建过程中,使用____________和_____________对抗虫基因和质粒进行切割。将重组质粒转入农杆菌操作过程中,操作液中含有的_______________(填物质)便于农杆菌吸收质粒DNA,然后将该农杆菌置于含______________培养基中培养,从而筛选出含重组质粒的农杆菌。
(3)目的基因进入荔枝细胞后,是否维持稳定表达需要进行检测和鉴定。请写出分子水平的具体检测过程或方法:
①______________________。
②______________________。
【答案】(1)基因工程和细胞工程
(2) ①. SalI ②. HindⅢ ③. Ca2+(CaCl2) ④. 氨苄青霉素
(3) ①. 通过PCR等技术检测荔枝细胞的染色体DNA上是否含有抗虫基因或检测抗虫基因是否转录出相应的mRNA ②. 从转基因抗虫荔枝中提取蛋白质,用抗原—抗体杂交法检测抗虫基因是否翻译成抗虫蛋白
【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.将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法和花粉管通道法;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。
【小问1详解】
培育转基因抗虫荔枝的过程需要应用基因工程获取含有抗虫基因的荔枝细胞,再利用细胞工程将转基因荔枝细胞培育成转基因抗虫荔枝植株。
【小问2详解】
在基因表达载体构建过程中,BamHI会破坏目的基因,所以可以用SalI、HindⅢ两种限制酶对抗虫基因和质粒进行切割;将重组质粒转入农杆菌操作过程中,操作液中含有的Ca2+(CaCl2)可以使农杆菌处于感受态细胞,便于农杆菌吸收质粒DNA,由于重组质粒中含有抗氨苄青霉素的基因,因此可以将该农杆菌置于含氨苄青霉素培养基中培养,从而筛选出含重组质粒的农杆菌。
【小问3详解】
目的基因进入荔枝细胞后,要检测是否维持稳定表达可以通过PCR等技术检测荔枝细胞的染色体DNA上是否含有抗虫基因或检测抗虫基因是否转录出相应的mRNA,也可以从转基因抗虫荔枝中提取蛋白质,用抗原—抗体杂交法检测抗虫基因是否翻译成抗虫蛋白。