四川省眉山市东坡区2023-2024学年高二下学期期中考试生物学试题(原卷版+解析版)

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名称 四川省眉山市东坡区2023-2024学年高二下学期期中考试生物学试题(原卷版+解析版)
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文件大小 1.6MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2024-05-20 21:31:31

文档简介

眉山市东坡区2023-2024学年高二下学期期中考试生物试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题:(50分,每题2分)每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。
1. 调查法是生态学常用的研究方法,下列关于调查实验的叙述,正确的是( )
A. 调查某种植物的种群密度时,应选择该植物分布密集的地方取样
B. 调查酵母菌种群数量时,需要从静置的酵母菌培养液中取样
C. 调查活动能力强、活动范围大的动物的种群密度时常用标记重捕法
D. 土壤中有些动物身体微小而且数量比较大,采用记名计算法进行统计
2. 下图表示某人工生态系统能量流经第二营养级的示意图(图中字母a-i表示能量值)。下列叙述正确的是( )
A. 输入该生态系统的总能量是a
B. 第二营养级的同化量为g+c
C. 第二营养级用于生长、发育和繁殖等的能量是d
D. 第二营养级到第三营养级的能量传递效率是i/c×100%
3. 下图表示种群的出生率和死亡率与时间的关系。下列叙述错误的是( )
A. a点时种群增长速率较快,此时种群增长不受种内竞争的影响
B. b点时,出生率等于死亡率,种群数量不再增加,表示该种群数量已达到最大值
C. c点种群的年龄结构最可能是衰退型
D. 出现d点的原因最可能是非密度制约因素的影响
4. 下列关于生物多样性的叙述,错误的是(  )
A. 生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性
B. 中国科学家屠呦呦发现了抗疟疾的青蒿素,体现了生物多样性的直接价值
C. 某海湾生态与自然遗迹特别保护区只是保护海岸原生动植物的物种多样性
D. 森林和草地对水土的保持作用属于生物多样性的间接价值
5. 利用卷心菜发酵制作泡菜的过程中,乳酸菌、酵母菌细胞数量和pH的变化如图所示。下列叙述不正确的是(  )
A. 酵母菌和乳酸菌均有由核膜包被的细胞核
B. 发酵初期乳酸菌建立了明显的菌种优势
C. 前6天pH下降主要由乳酸菌代谢引起
D. 发酵中期酵母菌通过无氧呼吸为细胞增殖提供能量
6. 接种环、培养皿、培养基、实验操作者的双手所采用的灭菌、消毒方法依次是( )
① 煮沸消毒法 ②灼烧灭菌 ③干热灭菌 ④化学药剂消毒 ⑤高压蒸汽灭菌
A. ①②③⑤ B. ②③⑤④ C. ②③④⑤ D. ①②⑤④
7. 下图为实验室培养和纯化大肠杆菌过程中的部分操作步骤,下列说法正确的是( )
A. 接种结束后,将④倒置培养,皿底上标注菌种及接种日期等信息
B. 制作①步骤使用的培养基制备过程是先灭菌再调pH
C. ②③④步骤操作时只需要在接种前和划线结束后灼烧灭菌
D. 操作②到④的过程中,接种环共灼烧处理了5次
8. 微生物的培养需要适宜的条件。下列相关叙述正确的是( )
A. 培养基中必须添加水、碳源、氮源、无机盐和生长因子等
B. 培养基制备过程中需要将pH调至中性,然后灭菌
C. 发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身
D. 为便于接种,培养基中都要添加琼脂或其他的凝固剂
9. 氨基酸是酱油中最重要的营养成分,酱油中含有人体8种必需氨基酸。如图为工业上制作酱油的流程图,下列叙述错误的是( )
A. 由图可判断出黑曲霉属于异养好氧型生物
B. 黑曲霉发酵过程的主要目的是使黑曲霉大量分泌制作酱油过程所需的酶类
C. 发酵过程中大豆中的蛋白质、小麦中的淀粉均可为黑曲霉的生长提供氮源
D. 发酵过程中,酵母菌、乳酸菌的发酵产物以及食盐均能起到抑制杂菌的作用
10. 在草莓脱毒苗组织培养过程中,诱导生根是很重要的一步。研究生根培养的过程中,不同培养基和NAA浓度对草莓脱毒苗生根情况的影响结果如表所示,下列相关说法错误的是( )
组别 培养基类型 NAA浓度/(mg·L-1) 平均生根数/条
1 MS 0.0 2.47
2 MS 0.1 2.87
3 1/2MS 0.0 5.53
4 1/2MS 0.1 6.80
(注:1/2MS培养基指微量元素减少一半的MS培养基)
A. 将消毒后的茎尖置于无菌培养基中诱导其出现愈伤组织
B. 与MS培养基相比,1/2MS培养基更适合草莓脱毒苗脱分化生根
C. 在1/2MS培养基中,使用NAA促进脱毒苗生根效果更显著
D. 茎尖等分生区部位细胞几乎不含病毒,可培育出脱毒苗
11. 如图为“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”实验中样品稀释示意图。据图分析错误的是(  )
A. 某一稀释度下至少涂3个平板,该实验方法统计得到的结果常会比实际活菌数目少
B. 利用以尿素作为唯一氮源的选择培养基,可以从土壤中分离出分解尿素的细菌
C. 5号试管的实验结果表明每克土样中能分解尿素的细菌数为1.7×108个
D. 该实验需设置牛肉膏蛋白胨培养基作对照,用以判断选择培养基是否有选择作用
12. 动物细胞培养包括原代培养和传代培养,下列有关说法正确的是( )
A. 用胰蛋白酶将组织细胞的膜蛋白消化可获得单个的细胞
B. 贴壁生长的细胞传代培养时只需用离心法收集细胞
C. 贴壁细胞原代培养具有接触抑制现象,传代培养没有接触抑制现象
D. 动物细胞培养的结果是获得细胞群,一般其遗传物质没有改变
13. 下列技术或方法与原理相符的是( )
A. 人参细胞的培养和杂交瘤细胞培养——基因的选择性表达
B. 制备原生质体和将动物组织分散成单个细胞——酶的专一性
C. 早期胚胎培养和人鼠细胞融合——细胞膜流动性
D. 克隆羊多利的培育——基因重组
14. 关于“克隆羊”的叙述合理的是(  )
A. “克隆羊”的培育过程用到了体外受精、胚胎移植等技术
B. “克隆羊”的遗传物质只来自于一个亲本
C. “克隆羊”的培育过程属于有性生殖
D. “克隆羊”的培育需要用到减数第二次分裂中期的卵母细胞
15. 哺乳动物在自然条件下受精和早期胚胎的发育规律是胚胎工程重要的理论基础。工列相关叙述错误的是( )
A. 雌、雄原核融合形成受精卵标志着受精完成
B. 受精卵细胞核中遗传物质一半来自父方一半来自母方
C. 卵裂期受精卵不断进行有丝分裂,细胞与外界进行物质交换的效率增大
D. 囊胚期内细胞团细胞沿透明带内壁扩展和排列,将来发育成胎儿的各种组织
16. 我国科学家成功将小鼠卵泡中卵母细胞周围的细胞——颗粒细胞转化为GV卵母细胞,进而恢复减数分裂并顺利培育出健康后代。下列叙述错误的是( )
A. 过程①类似于脱分化,其实质是基因选择性表达
B. 采集的精子可直接与X细胞结合完成受精作用
C. X细胞受精后会继续完成减数第二次分裂,再释放一个极体
D. 上述过程中涉及体外受精、早期胚胎培养及胚胎移植技术
17. 如图是科学家采用不同方法培育良种牛的过程,a~h为操作过程。下列说法正确的是(  )
A. A、B、C牛均为雄性
B. 图中d、f均代表胚胎移植,它是胚胎工程的最终技术环节
C. c要注意将桑椹胚的内细胞团均等分割
D. 图中涉及体外受精、动物细胞核移植、胚胎分割、胚胎移植等多项技术
18. 下面是两种“生物导弹”的作用原理示意图,没有与肿瘤细胞结合的“生物导弹”一段时间后被机体清除。阿霉素是一种抗肿瘤药,可抑制DNA和RNA的合成;细胞毒素可有效杀伤肿瘤细胞,但没有特异性;在杀伤肿瘤细胞的同时还都会对健康细胞造成伤害。下列说法正确的是( )
A. 单克隆抗体是杂交瘤细胞合成和分泌的,其技术的基础是动物细胞融合
B. 两种生物导弹治癌的作用机理不完全相同,使用的单克隆抗体可能不同
C. 单克隆抗体直接携带两种药物,通过体液定向运输到癌细胞并与之结合
D. 单克隆抗体特异性强、灵敏度高,因而药物不会再对正常细胞造成伤害
19. 某中学生物兴趣小组进行DNA的粗提取与鉴定时,选取如下实验材料:新鲜花椰菜体积分数95%的冷酒精、研磨液(含表面活性剂SDS、DNA酶抑制剂EDTA、适量的NaCl)0.015mol·L-1的NaCl溶液、二苯胺试剂、蒸馏水以及其他必要实验器材。关实验材料选择理由的叙述错误的是( )
A. 新鲜的花椰菜DNA含量丰富,易获取
B. SDS具有瓦解植物细胞膜的作用
C. DNA溶于冷酒精,而蛋白质等杂质不溶
D. EDTA可减少提取过程中DNA降解
20. 如图为某动物细胞核基因局部示意图,已知限制酶EcoRV和BclI的识别序列和切割位点分别为5'—GAT↓ATC—3'和5'—T↓GATCA—3'。下列相关叙述错误的是( )
A. 限制酶EcoRV和BclI切割的都为磷酸二酯键
B. 限制酶EcoRV切割该基因后形成的是黏性末端
C. 该动物细胞内复制该基因时需要解旋酶打开④氢键
D. T4DNA连接酶能将BclI切割后的两个片段连接起来
21. 下列关于基因工程技术的叙述,正确的是(  )
A. 目的基因和受体细胞均可来自动物、植物或微生物
B. 限制性核酸内切酶、DNA连接酶及载体是基因工程中常用的工具酶
C. 若检测培育的抗虫棉花是否成功,可用相应的病菌侵染棉花植株
D. 载体上的抗生素基因有利于检测目的基因是否插入到受体细胞的染色体上
22. 花粉植株是体细胞遗传研究和突变育种的理想材料。下面是培育四季柑桔(2N=18)花粉植株的过程示意图,有关叙述错误的是
A. 花粉植株培育的原理是花粉粒细胞具有全能性,其技术是植物组织培养
B. 过程③是细胞再分化,其根本原因是基因选择性表达
C. 四种培养基均属于固体培养基,其中所含植物激素的种类和比例有差异
D. 观察处于分裂中期的四季柑桔花粉植株根尖细胞,可观察到18条染色体
23. 基因表达载体的构建(即目的基因与运载体结合)是实施基因工程的第二步,也是基因工程的核心。其构建目的是使目的基因能在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传给下一代,同时,使目的基因能够表达和发挥作用。如图为含有某目的基因的DNA片段、质粒上的酶切位点及限制酶识别切割位点,则据图分析,下列叙述正确的是(  )
A. 质粒作为基因工程运载体,只需具备启动子、终止子、标记基因、复制原点即可
B. 不能用BclⅠ和BglⅡ切割质粒和含有目的基因的DNA片段,因为二者黏性末端相同
C. 限制酶切割部位与DNA连接酶作用的部位不完全相同
D. 构建基因表达载体时,目的基因必须接在启动子和终止子之间,以确保转录的正常进行
24. 如图表示一项重要生物技术的关键步骤,X是获得了外源基因并能够将其表达的细胞。下列有关叙述,错误的是(  )
A. X是含有人胰岛素原基因并能合成人胰岛素原的细菌细胞
B. 质粒是细胞核或拟核外能进行自主复制的小型环状DNA
C. 目的基因与质粒的结合体现的变异类型是基因突变
D. 该技术又叫基因拼接技术,能定向改变生物性状
25. 如图是培育抗除草剂玉米的技术路线图,含有内含子的报告基因只能在真核生物中正确表达,其产物能催化无色物质K呈现蓝色。转化过程中愈伤组织表面常残留农杆菌,会导致未转化的愈伤组织可能在含除草剂的培养基中生长。下列相关叙述错误的是( )
A. 过程②用Ca2+处理可提高转化成功率
B. 过程①用两种限制酶就可防止酶切产物自身环化
C. 过程③应在培养基中加入除草剂和物质K
D. 筛选得到的A是无农杆菌附着的转化愈伤组织和农杆菌附着的转化愈伤组织
二、非选择题:(50分)
26. 下图是某草原生态系统碳循环过程示意图,其中A、B,C、D组成生物群落。据图分析回答下列问题:
(1)大气中的CO2进入生物群落主要依赖___作用。碳元素从生物群落回到大气中主要依赖___作用。
(2)该生态系统中A、B、C、D能出现在能量金字塔中的有___,碳在A、B之间以___的形式进行传递。碳___填(“能”或“不能”)在该生态系统内自给自足。
(3)导致温室效应的主要原因是图中___(填序号)打破了生物圈中碳循环的平衡。
(4)植树种草可以吸收CO2,缓解温室效应但种植的相应物种应以当地物种为主,原因是___(答出1点即可)。
(5)建立绿色低碳循环体系需要世界各国共同参与,主要原因是___。
(6)生态系统稳定性的原因是___。
27. I.以鲜苹果汁为原料利用发酵瓶制作果酒和果醋的过程如图1所示,请分析回答:
(1)甲、乙过程发酵选用的菌种分别是____、____,二者结构上的主要区别是____,经过10~12d,样液中是否含有酒精,可以用____来检验。
(2)若利用图2所示装置制作果醋,制作过程中充气口应____,排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连,这样做的目的是____。
(3)利用苹果酒制作苹果醋的反应简式是____。
Ⅱ.某兴趣小组试图从土壤中分离能分解尿素的细菌,相关流程如图所示。回答下列问题:
(4)某同学配置以下的培养基成分:葡萄糖10.0g、蛋白胨5.0g、KH2PO41.4g、Na2HPO42.1g、尿素1.0g、琼脂15.0g、H2O(定容至1L)。分析培养基的成分可知,上述培养基____(填“能”或“不能”)用于分离出能分解尿素的细菌,理由是____。
(5)将配置好的培养基灭菌,待培养基冷却至____℃左右时在酒精灯火焰附近倒平板,培养基冷却凝固后,将培养皿倒过来放置的原因是____(答出1点)。
(6)据图分析,该兴趣小组设置了三个培养皿进行接种,所采用的接种方法是____,培养一段时间后,选择菌落数为____的平板进行计数,统计结果比实际活菌数____(“偏大”或“偏小”),原因是____。
28. 科研人员把猪卵母细胞进行人为的孤雌激活处理,使其发育成胚胎,将胚胎移植到代孕母猪体内,获得世界上第一批成活的孤雌生殖克隆猪。这种克隆猪不同于核移植获得的克隆猪,现将两种技术进行比较。
(1)图中过程①②③④是获得孤雌生殖克隆猪的技术流程,那么获得核移植克隆猪的技术流程是___(填序号).
(2)孤雌生殖克隆猪仍然是二倍体生物,但可能由于缺失___方亲本基因,其生长发育中出现多种问题。
(3)卵母细胞能够发育成早期胚胎,得到克隆猪,说明卵母细胞具有___。
(4)体细胞核移植技术中也会用到卵母细胞,使用___处理,使其超数排卵,收集并选取___期 的卵母细胞,并用微型吸管吸出___。
(5)早期胚胎移植时,必须移植到同种且___的其他雌性动物子宫中,才可能获得成功。
(6)可以从两种不同的克隆猪中提取mRNA进行研究,通过___方法得到多种cDNA,并通过________技术扩增产物。
29. 我国一科研团队将荒漠植物TaNHX2基因转移到普那菊莴苣细胞内,获得了转基因耐盐普那菊莴苣新品种。回答下列有关问题:
(1)为保证目的基因在普那菊莴苣细胞中能够表达,运载体上应含有特定的_________(复制原点、启动子、标记基因)
(2)将普那菊莴苣幼胚接种到诱导培养基上,经过_________过程,培养出愈伤组织,然后用________法,将目的基因和相关功能片段整合到愈伤组织细胞的染色体DNA上。
(3)为验证外源基因整合到普那菊莴苣基因组后是否转录,可从转基因植株细胞中提取所有mRNA并反转录成_____________,再以反转录产物为模板,利用TaNHX2基因特异性引物,通过_______方法进行基因扩增。若以根细胞为材料扩增结果为阳性(有产物生成),以叶细胞为材料扩增结果为阴性(无产物生成),则说明____________________________。
(4)将生长至4叶期的转基因幼苗转入高浓度的NaCl溶液中培养,进行耐盐试验,用非转基因幼苗作为对照。培养30天后观察现象,若_____________________则说明转基因植株获得了耐盐特性。眉山市东坡区2023-2024学年高二下学期期中考试生物试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题:(50分,每题2分)每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。
1. 调查法是生态学常用的研究方法,下列关于调查实验的叙述,正确的是( )
A. 调查某种植物的种群密度时,应选择该植物分布密集的地方取样
B. 调查酵母菌种群数量时,需要从静置的酵母菌培养液中取样
C. 调查活动能力强、活动范围大的动物的种群密度时常用标记重捕法
D. 土壤中有些动物身体微小而且数量比较大,采用记名计算法进行统计
【答案】C
【解析】
【分析】1、调查种群密度的方法:标志重捕法和样方法。针对活动能力强和活动范围广的动物采用标志重捕法;针对活动能力弱或者不活动的植物采用样方法,注意取样的时候做到随机取样,避开植物分布密集和植物分布稀疏的地方。
2、调查酵母菌数量的方法:抽样检测法或者血细胞计数板计数法,将酵母菌培养液稀释为菌悬液,从菌悬液中吸取样液。
3、调查土壤动物的方法:取样器取样法;土壤动物丰富度统计的方法:记名计算法、目测估计法。
【详解】A、调查某种植物的种群密度时,应做到随机取样,A错误;
B、静置的培养瓶中酵母菌分布不均匀,所以吸取培养液前轻轻振荡,使菌体在培养液中分布均匀,以便计数准确,B错误;
C、针对活动能力强和活动范围广的动物采用标志重捕法;针对活动能力弱、活动范围小的动物或者植物采用样方法,C正确;
D、动物个体较大、种群数量有限的采用记名计算法;动物身体微小而且数量比较大的采用目测估计法,D错误。
故选C。
2. 下图表示某人工生态系统能量流经第二营养级的示意图(图中字母a-i表示能量值)。下列叙述正确的是( )
A. 输入该生态系统的总能量是a
B. 第二营养级的同化量为g+c
C. 第二营养级用于生长、发育和繁殖等的能量是d
D. 第二营养级到第三营养级的能量传递效率是i/c×100%
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:图示表示能量流经某生态系统第二营养级的示意图,其中b表示该营养级摄入的能量;c表示该营养级同化的能量;d表示用于生长、发育和繁殖的能量;h表示呼吸作用中以热能的形式散失的能量。
【详解】A、人工生态系统的总能量是生产者固定的太阳能和人共投放的能量总和,故输入该生态系统的总能量是a+f,A错误;
B、图示表示能量流经某生态系统第二营养级的示意图,其中b表示该营养级摄入的能量;c表示该营养级同化的能量;d表示用于生长、发育和繁殖的能量,B错误,C正确;
D、图示中不知道第三营养级的同化量,故第二营养级到第三营养级的能量传递效率不能计算出来,D错误。
故选C。
3. 下图表示种群的出生率和死亡率与时间的关系。下列叙述错误的是( )
A. a点时种群增长速率较快,此时种群增长不受种内竞争的影响
B. b点时,出生率等于死亡率,种群数量不再增加,表示该种群数量已达到最大值
C. c点种群的年龄结构最可能是衰退型
D. 出现d点的原因最可能是非密度制约因素的影响
【答案】A
【解析】
【分析】1、分析题图,a点出生率大于死亡率,种群数量上升;b点出生率等于死亡率,种群数量维持不变;c点出生率小于死亡率,种群数量下降。
2、密度制约因素和非密度制约因素,密度制约因素包括食物、生殖力、抑制物分泌以及疾病、寄生物等,非密度制约因素如干旱、大寒、洪灾等自然灾难,食物、天敌、传染病属于密度制约因素,气候等属于非密度制约因素。
【详解】A、a点时出生率大于死亡率,种群增长速率较快,但此时也会存在种内竞争,A错误;
B、b点时,出生率等于死亡率,种群数量不再增加,表示该种群数量可能已达到最大值,因为b点之后,死亡率开始大于出生率,种群数量下降,B正确;
C、c点出生率小于死亡率,种群数量下降,种群的年龄结构最可能是衰退型,C正确;
D、d点出生率为0,死亡率很高,最可能是受了非密度制约因素的影响,如干旱、大寒、洪灾等自然灾难等,D正确。
故选A。
4. 下列关于生物多样性的叙述,错误的是(  )
A. 生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性
B. 中国科学家屠呦呦发现了抗疟疾的青蒿素,体现了生物多样性的直接价值
C. 某海湾生态与自然遗迹特别保护区只是保护海岸原生动植物的物种多样性
D. 森林和草地对水土的保持作用属于生物多样性的间接价值
【答案】C
【解析】
【分析】生物多样性的价值:(1)直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等使用意义以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。(2)间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)。(3)潜在价值:目前人类不清楚的价值。
【详解】A、生物圈内所有的植物、动物和微生物,它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统,共同构成了生物多样性,生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性,A正确;
B、直接价值是对人类有食用、药用和工业原料等使用意义以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值,中国科学家屠呦呦发现了抗疟疾的青蒿素,体现了生物多样性的直接价值,B正确;
C、某海湾生态与自然遗迹特别保护区不仅是保护海岸原生动植物的多样性,也是保护基因多样性和生态系统多样性,C错误;
D、森林和草地对水土的保持作用属于生态功能,属于生物多样性的间接价值,D正确。
故选C。
5. 利用卷心菜发酵制作泡菜的过程中,乳酸菌、酵母菌细胞数量和pH的变化如图所示。下列叙述不正确的是(  )
A. 酵母菌和乳酸菌均有由核膜包被的细胞核
B. 发酵初期乳酸菌建立了明显的菌种优势
C. 前6天pH下降主要由乳酸菌代谢引起
D. 发酵中期酵母菌通过无氧呼吸为细胞增殖提供能量
【答案】A
【解析】
【分析】分析图解:在泡菜制作过程中,乳酸菌的数量呈先上升后下降的趋势;由于乳酸菌发酵过程中不断产生乳酸,故pH呈下降趋势,酵母的数量也呈先上升后下降的趋势。
【详解】A、酵母菌属于真核细胞,具有成形的细胞核,而乳酸菌属于原核细胞,不具有成形的细胞核,A错误;
B、由曲线图分析可知,发酵初期由于pH的迅速下降,其他杂菌的生长受到了严重影响,乳酸菌的数量快速增加,使得乳酸菌建立了明显的菌种优势,B正确;
C、乳酸菌能够将葡萄糖分解为乳酸,前6天pH下降主要由乳酸菌代谢引起,C正确;
D、酵母菌属于兼性厌氧微生物,也能够进行无氧呼吸,发酵中期酵母菌通过无氧呼吸为细胞增殖提供能量,D正确。
故选A。
6. 接种环、培养皿、培养基、实验操作者的双手所采用的灭菌、消毒方法依次是( )
① 煮沸消毒法 ②灼烧灭菌 ③干热灭菌 ④化学药剂消毒 ⑤高压蒸汽灭菌
A. ①②③⑤ B. ②③⑤④ C. ②③④⑤ D. ①②⑤④
【答案】B
【解析】
【分析】
1、使用强烈的理化因素杀死物体内外一切微生物的细胞、芽孢和孢子的过程称为灭菌,常用的方法有灼烧灭菌(主要适用于金属接种工具)、干热灭菌(主要适用于需要保持干燥的玻璃器具)和高压蒸汽灭菌(主要适用于培养基的灭菌)。
2、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】根据分析,接种环可用灼烧灭菌达到迅速彻底的灭菌效果;培养皿能耐高温,需用干热灭菌;培养基用高压蒸汽灭菌;实际操作者的双手用化学药剂进行消毒,用酒精擦拭双手。
故选B。
7. 下图为实验室培养和纯化大肠杆菌过程中的部分操作步骤,下列说法正确的是( )
A. 接种结束后,将④倒置培养,皿底上标注菌种及接种日期等信息
B. 制作①步骤使用的培养基制备过程是先灭菌再调pH
C. ②③④步骤操作时只需要在接种前和划线结束后灼烧灭菌
D. 操作②到④的过程中,接种环共灼烧处理了5次
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知,①是倒平板,②是用接种环沾取菌液,③是进行平板划线,④是培养。制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的基本过程为计算、称量、溶化、调pH、灭菌、倒平板五个步骤。
【详解】A、图中操作结束后,为了防止培养皿盖上的水珠滴落到培养基造成污染,需要将培养皿倒置培养,且同时在培养基皿底标注菌种及接种日期等信息,A正确;
B、①步骤表示倒平板,倒平板的培养基需要先调节pH后灭菌,否则容易杂菌污染,B错误;
C、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,C错误;
D、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,D错误。
故选A。
8. 微生物的培养需要适宜的条件。下列相关叙述正确的是( )
A 培养基中必须添加水、碳源、氮源、无机盐和生长因子等
B. 培养基制备过程中需要将pH调至中性,然后灭菌
C. 发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身
D. 为便于接种,培养基中都要添加琼脂或其他的凝固剂
【答案】C
【解析】
【分析】培养基的营养构成: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;不同培养基还要满足不同微生物对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
【详解】A、培养基中不一定都要添加水、碳源、氮源、无机盐和生长因子等,比如培养能利用CO2的自养型微生物,培养基中可以不添加碳源,A错误;
B、培养基制备过程中需要调节pH然后灭菌,但要依据微生物的生长需求调节,不一定调至中性,B错误;
C、发酵工程是指利用微生物的特定功能,通过现代工程技术,规模化生产对人类有用的产品,主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身,C正确;
D、需要将菌种接种到固体培养基时才要在培养基中添加琼脂或其他的凝固剂,D错误。
故选C。
9. 氨基酸是酱油中最重要的营养成分,酱油中含有人体8种必需氨基酸。如图为工业上制作酱油的流程图,下列叙述错误的是( )
A. 由图可判断出黑曲霉属于异养好氧型生物
B. 黑曲霉发酵过程的主要目的是使黑曲霉大量分泌制作酱油过程所需的酶类
C. 发酵过程中大豆中的蛋白质、小麦中的淀粉均可为黑曲霉的生长提供氮源
D. 发酵过程中,酵母菌、乳酸菌的发酵产物以及食盐均能起到抑制杂菌的作用
【答案】C
【解析】
【分析】制作酱油的原理是利用米曲霉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、黑曲霉发酵时需要添加大豆、小麦和麦麸等各种有机质,同时需要通入空气并不断搅拌,由此可推断出黑曲霉属于异养好氧型生物,A正确;
B、黑曲霉发酵过程的主要目的是使黑曲霉充分生长繁殖,大量分泌制作酱油过程所需的酶类,B正确;
C、蛋白质的主要组成元素是C、H、O、N,淀粉的组成元素是C、H、O,故黑曲霉发酵过程中大豆中的蛋白质可为黑曲霉的生长提供氮源,小麦中的淀粉可为黑曲霉的生长提供碳源,C错误;
D、发酵过程中,酵母菌、乳酸菌的发酵产物的酸性物质以及食盐抑制了杂菌的生长繁殖,D正确。
故选C。
10. 在草莓脱毒苗组织培养过程中,诱导生根是很重要的一步。研究生根培养的过程中,不同培养基和NAA浓度对草莓脱毒苗生根情况的影响结果如表所示,下列相关说法错误的是( )
组别 培养基类型 NAA浓度/(mg·L-1) 平均生根数/条
1 MS 0.0 2.47
2 MS 0.1 2.87
3 1/2MS 0.0 5.53
4 1/2MS 0.1 6.80
(注:1/2MS培养基指微量元素减少一半的MS培养基)
A. 将消毒后的茎尖置于无菌培养基中诱导其出现愈伤组织
B. 与MS培养基相比,1/2MS培养基更适合草莓脱毒苗脱分化生根
C. 在1/2MS培养基中,使用NAA促进脱毒苗生根效果更显著
D. 茎尖等分生区部位的细胞几乎不含病毒,可培育出脱毒苗
【答案】B
【解析】
【分析】植物分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒,因此切去一定大小的茎尖进行组织培养,再生的植株就有可能不带病毒,从而获得脱毒苗。
【详解】A、将消毒后的茎尖置于无菌培养基中诱导其出现愈伤组织实现脱分化过程,为后续的再分化过程做准备,A正确;
B、由表格数据可知,与MS培养基相比,1/2MS更适合草莓脱毒苗再分化生根,B错误;
C、由表可知,使用NAA比不使用NAA在1/2MS培养基中促进脱毒苗生根效果更显著,C正确;
D、植物分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒,因此切去一定大小的茎尖进行组织培养,再生的植株就有可能不带病毒,从而获得脱毒苗,D正确。
故选B。
11. 如图为“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”实验中样品稀释示意图。据图分析错误的是(  )
A. 某一稀释度下至少涂3个平板,该实验方法统计得到的结果常会比实际活菌数目少
B. 利用以尿素作为唯一氮源选择培养基,可以从土壤中分离出分解尿素的细菌
C. 5号试管的实验结果表明每克土样中能分解尿素的细菌数为1.7×108个
D. 该实验需设置牛肉膏蛋白胨培养基作对照,用以判断选择培养基是否有选择作用
【答案】C
【解析】
【分析】稀释涂布平板法:稀释涂布平板法除了可以用于分离微生物外,也常用来统计样品中活菌的数目。当样品的稀释度足够高时培养基表面生长的一个单菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数,就能推测样品大约含有多少活菌。
【详解】A、为了减小实验误差,某一稀释度下至少涂3个平板。稀释涂布平板得到的菌落可能存在两个或多个细菌细胞长成一个菌落,使该实验方法统计得到的结果往往会比实际活菌数目要少,A正确;
B、培养基的唯一氮源为尿素,只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,以尿素作为氮源,缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素,缺乏氮源而不能生长发育繁殖,而受到抑制,所以用此培养基就能够分离出分解尿素的微生物,B正确;
C、5号试管的实验结果中,菌落的平均数为(168+175+167)÷3=170个,故每克土样中能分解尿素的细菌数为170÷0.1×106=1.7×109个,C错误;
D、要判断选择培养基是否起到选择作用,需设置接种了的牛肉膏蛋白胨培养基作对照,若牛肉膏蛋白胨培养基培养基上的菌落种类数目多于选择培养基上的菌落类型,则说明起到了选择作用,D正确。
故选C。
12. 动物细胞培养包括原代培养和传代培养,下列有关说法正确的是( )
A. 用胰蛋白酶将组织细胞的膜蛋白消化可获得单个的细胞
B. 贴壁生长的细胞传代培养时只需用离心法收集细胞
C. 贴壁细胞原代培养具有接触抑制现象,传代培养没有接触抑制现象
D. 动物细胞培养的结果是获得细胞群,一般其遗传物质没有改变
【答案】D
【解析】
【分析】1、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。
2、培养条件:(1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌;②添加一定量的抗生素;③定期更换培养液,以清除代谢废物。(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。(3)温度和pH。(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值)。
【详解】A、胰蛋白酶可以将动物组织细胞之间相连的蛋白质水解掉,细胞彼此分离,就形成一个个的单个细胞,A错误;
B、贴壁生长细胞传代培养时需先用胰蛋白酶处理,再用离心法收集细胞,B错误;
C、贴壁细胞在传代培养和原代培养中均存在接触抑制现象,C错误;
D、动物细胞培养利用的原理是细胞增殖,结果是获得细胞群,一般其遗传物质没有改变,D正确。
故选D。
13. 下列技术或方法与原理相符的是( )
A. 人参细胞的培养和杂交瘤细胞培养——基因的选择性表达
B. 制备原生质体和将动物组织分散成单个细胞——酶的专一性
C. 早期胚胎培养和人鼠细胞融合——细胞膜的流动性
D. 克隆羊多利的培育——基因重组
【答案】B
【解析】
【分析】1、植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性,动物细胞培养的原理是细胞增殖。
2、植物细胞壁的成分为纤维素和果胶,因此在植物的体细胞杂交时,通常采用酶解法(纤维素酶和果胶酶)去除植物细胞的细胞壁,这体现酶的专一性。
3、植物原生质体的融合和动物细胞的融合涉及细胞膜的融合过程,故体现细胞膜的流动性这一结构特点。
4、植物组织培养过程中对植物细胞的培养以及单克隆抗体制备过程中对杂交瘤细胞的培养过程涉及细胞的有丝分裂,故均体现了细胞增殖这一原理。
【详解】A、人参细胞培养和杂交瘤细胞培养中细胞要进行有丝分裂,故其原理都是细胞增殖,A错误;
B、利用酶解法制备原生质体体现了酶的专一性,而动物细胞传代培养需要利用胰蛋白酶处理,体现了酶的专一性,B正确;
C、早期胚胎培养进行的是有丝分裂,体现了细胞的增殖能力,没有体现膜的流动性,人鼠细胞融合体现了细胞膜的流动性,C错误;
D、克隆羊多利的培育是核移植,胚胎移植,无基因重组,D错误。
故选B。
14. 关于“克隆羊”的叙述合理的是(  )
A. “克隆羊”的培育过程用到了体外受精、胚胎移植等技术
B. “克隆羊”的遗传物质只来自于一个亲本
C. “克隆羊”的培育过程属于有性生殖
D. “克隆羊”的培育需要用到减数第二次分裂中期的卵母细胞
【答案】D
【解析】
【分析】克隆羊是通过核移植、早期胚胎培养、胚胎移植等技术形成的,属于无性生殖,其核基因来自供核亲本,而细胞质基因来自受体卵母细胞。
【详解】A、“克隆羊”的培育过程用到了核移植技术,而没有用到体外受精技术,A错误;
B、“克隆羊”的核基因来自供核亲本,而细胞质基因来自受体卵母细胞,B错误;
C、“克隆羊”的培育过程属于无性生殖,C错误;
D、“克隆羊”的培育用到的受体细胞为减数第二次分裂中期的卵母细胞,D正确。
故选D。
15. 哺乳动物在自然条件下受精和早期胚胎的发育规律是胚胎工程重要的理论基础。工列相关叙述错误的是( )
A. 雌、雄原核融合形成受精卵标志着受精完成
B. 受精卵细胞核中遗传物质一半来自父方一半来自母方
C. 卵裂期受精卵不断进行有丝分裂,细胞与外界进行物质交换的效率增大
D. 囊胚期的内细胞团细胞沿透明带内壁扩展和排列,将来发育成胎儿的各种组织
【答案】D
【解析】
【分析】囊胚期: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。
【详解】A、雌、雄原核融合形成受精卵标志着受精过程结束,即受精完成,A正确;
B、受精卵细胞核中的遗传物质一半来自母方一半来自父方,但细胞质中的遗传物质几乎来自母方,B正确;
C、在卵裂过程中,受精卵不断进行有丝分裂,且由于细胞的总体积基本不变,单个细胞的体积不断减小,而细胞的表面积之和不断增大,故细胞与外界进行物质交换的效率增大,C正确;
D、沿透明带内壁扩展和排列的、个体较小的细胞为滋养层细胞,将来能发育成胎膜和胎盘,D错误。
故选D。
16. 我国科学家成功将小鼠卵泡中卵母细胞周围的细胞——颗粒细胞转化为GV卵母细胞,进而恢复减数分裂并顺利培育出健康后代。下列叙述错误的是( )
A. 过程①类似于脱分化,其实质是基因选择性表达
B. 采集的精子可直接与X细胞结合完成受精作用
C. X细胞受精后会继续完成减数第二次分裂,再释放一个极体
D. 上述过程中涉及体外受精、早期胚胎培养及胚胎移植技术
【答案】B
【解析】
【分析】
题图分析:①表示卵泡中的颗粒细胞经诱导,脱分化为多能干细胞,②表示GV卵母细胞减数分裂产生卵细胞过程,③表示受精作用产生后代过程。
【详解】A、过程①卵泡中的颗粒细胞经诱导,脱分化为多能干细胞,其实质是基因选择性表达,A正确;
B、X细胞应处于减数第二次分裂中期才能与获能的精子完成受精作用,B错误;
C、过程③中,受精时的X细胞将完成减数第二次分裂,因此会再释放出一个极体,C正确;
D、过程③中涉及体外受精、早期胚胎培养及胚胎移植等技术,D正确。
故选B。
【点睛】
17. 如图是科学家采用不同方法培育良种牛的过程,a~h为操作过程。下列说法正确的是(  )
A. A、B、C牛均为雄性
B. 图中d、f均代表胚胎移植,它是胚胎工程的最终技术环节
C. c要注意将桑椹胚的内细胞团均等分割
D. 图中涉及体外受精、动物细胞核移植、胚胎分割、胚胎移植等多项技术
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析:图示是科学家采用不同方法培育良种牛的过程,其中a表示体外受精、b是胚胎发育过程、c是胚胎分割、d和f表示胚胎移植、e和g是妊娠。b过程形成的是囊胚,其中①是滋养层细胞、②是囊胚腔、③是内细胞团细胞。
【详解】A、依据图示信息,题目中未提供精子的染色体核型,所以无法判断A、B、C牛的性别,A错误;
B、图d和f表示胚胎移植,实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移,它是胚胎工程的最终技术环节,B正确;
C、要注意将囊胚期胚胎的内细胞团均等分割,C错误;
D、图中未涉及动物细胞核移植技术,D错误。
故选B。
18. 下面是两种“生物导弹”的作用原理示意图,没有与肿瘤细胞结合的“生物导弹”一段时间后被机体清除。阿霉素是一种抗肿瘤药,可抑制DNA和RNA的合成;细胞毒素可有效杀伤肿瘤细胞,但没有特异性;在杀伤肿瘤细胞的同时还都会对健康细胞造成伤害。下列说法正确的是( )
A. 单克隆抗体是杂交瘤细胞合成和分泌的,其技术的基础是动物细胞融合
B. 两种生物导弹治癌的作用机理不完全相同,使用的单克隆抗体可能不同
C. 单克隆抗体直接携带两种药物,通过体液定向运输到癌细胞并与之结合
D. 单克隆抗体特异性强、灵敏度高,因而药物不会再对正常细胞造成伤害
【答案】B
【解析】
【分析】据左图分析,抗体携带碱性磷酸酶,碱性磷酸酶可以激活阿霉素,抑制肿瘤细胞DNA和RNA的合成;据由右图分析,抗体上带有细胞毒素,抗体与靶细胞膜上的特异性受体结合通过胞吞的方式把细胞毒素一并带进靶细胞,引起靶细胞溶酶体膜的破裂,最后导致细胞凋亡。
【详解】A、单克隆抗体是杂交瘤细胞合成和分泌的,其技术的基础是动物细胞培养,A错误;
B、由分析可知,两种生物导弹治癌的作用机理不完全相同,使用的单克隆抗体可能不同,B正确;
C、单克隆抗体直接携带两种药物,通过体液运输到癌细胞并与癌细胞表面特有的受体结合,C错误;
D、由题目可知,药物会对正常细胞造成伤害,单克隆抗体会减弱伤害,D错误。
故选B。
【点睛】本题考查了单克隆抗体的有关知识,要求考生能够根据题干获得有效解题信息,同时掌握单克隆抗体的制备过程,再结合所学知识准确判断各项。
19. 某中学生物兴趣小组进行DNA的粗提取与鉴定时,选取如下实验材料:新鲜花椰菜体积分数95%的冷酒精、研磨液(含表面活性剂SDS、DNA酶抑制剂EDTA、适量的NaCl)0.015mol·L-1的NaCl溶液、二苯胺试剂、蒸馏水以及其他必要实验器材。关实验材料选择理由的叙述错误的是( )
A. 新鲜的花椰菜DNA含量丰富,易获取
B. SDS具有瓦解植物细胞膜的作用
C. DNA溶于冷酒精,而蛋白质等杂质不溶
D. EDTA可减少提取过程中DNA的降解
【答案】C
【解析】
【分析】DNA粗提取和鉴定的原理:
1、DNA的溶解性
(1)DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同(0.14mol/L溶解度最低),利用这一特点,选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解,而使杂质沉淀,或者相反,以达到分离目的。
(2)DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理,可以将DNA与蛋白质进一步的分离。
2、DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性:蛋白酶能水解蛋白质,但是对DNA没有影响。大多数蛋白质不能忍受60-80℃的高温,而DNA在80℃以上才会变性。洗涤剂能够瓦解细胞膜,但对DNA没有影响。
3、DNA的鉴定:在沸水浴条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色,因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。
【详解】A、新鲜的花椰菜DNA含量丰富,易获取,A正确;
B、SDS具有瓦解植物细胞膜的作用,B正确;
C、DNA不溶于冷酒精,而蛋白质等杂质易溶于酒精,C错误;
D、DNA酶抑制剂EDTA可减少提取过程中DNA的降解,D正确。
故选C。
20. 如图为某动物细胞核基因局部示意图,已知限制酶EcoRV和BclI的识别序列和切割位点分别为5'—GAT↓ATC—3'和5'—T↓GATCA—3'。下列相关叙述错误的是( )
A. 限制酶EcoRV和BclI切割的都为磷酸二酯键
B. 限制酶EcoRV切割该基因后形成的是黏性末端
C. 该动物细胞内复制该基因时需要解旋酶打开④氢键
D. T4DNA连接酶能将BclI切割后的两个片段连接起来
【答案】B
【解析】
【分析】限制酶:(1)来源:主要从原核生物中分离纯化出来。(2)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。(3)结果:形成黏性末端或平末端。
【详解】A、限制酶EcoRV和限制酶BclI切割的化学键都是磷酸二酯键,A正确;
B、限制酶EcoRV切割该基因后形成的是平末端,B错误;
C、该动物细胞内复制该基因时需要解旋酶将④氢键打开,C正确;
D、T4DNA连接酶能连接互补的黏性末端和平末端,D正确。
故选B。
21. 下列关于基因工程技术的叙述,正确的是(  )
A. 目的基因和受体细胞均可来自动物、植物或微生物
B. 限制性核酸内切酶、DNA连接酶及载体是基因工程中常用的工具酶
C. 若检测培育的抗虫棉花是否成功,可用相应的病菌侵染棉花植株
D. 载体上的抗生素基因有利于检测目的基因是否插入到受体细胞的染色体上
【答案】A
【解析】
【分析】1、DNA重组技术至少需要三种工具:限制性核酸内切酶(限制酶)、DNA连接酶、运载体。
2、目的基因的检测与鉴定:(1)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。(2)个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】A、基因工程的目的基因可以来源于动物、植物和微生物,受体细胞也可以是动物、植物和微生物,A正确;
B、基因工程的工具有限制酶、DNA连接酶和运载体,其中限制酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶,B错误;
C、若检测培育的抗虫棉花是否成功,可用棉铃虫取食棉花植株,C错误;
D、载体上的抗性基因有利于检测目的基因是否导入重组细胞,但不能检测目的基因是否插入到受体细胞的染色体上,D错误。
故选A。
22. 花粉植株是体细胞遗传研究和突变育种的理想材料。下面是培育四季柑桔(2N=18)花粉植株的过程示意图,有关叙述错误的是
A. 花粉植株培育的原理是花粉粒细胞具有全能性,其技术是植物组织培养
B. 过程③是细胞再分化,其根本原因是基因选择性表达
C. 四种培养基均属于固体培养基,其中所含植物激素的种类和比例有差异
D. 观察处于分裂中期的四季柑桔花粉植株根尖细胞,可观察到18条染色体
【答案】D
【解析】
【详解】花粉细胞培育成单倍体植株,培育的原理是花粉粒细胞具有全能性,其技术是植物组织培养,A正确;由愈伤组织到从芽的过程是再分化,其根本原因是基因选择性表达,B正确;图中四种培养基的差异主要表现在植物激素的种类和含量,C正确;观察处于分裂中期的四季柑桔花粉,其染色体数为9条,D错误。
【点睛】注意:在植物组织培养时,植物激素的使用:
激素使用情况 结果
先使用生长素,后使用细胞分裂素 有利于细胞分裂,但细胞不分化
先使用细胞分裂素,后使用生长素 细胞既分裂也分化
同时使用,且比例适中 促进愈伤组织的形成
同时使用,且生长素用量较高 有利于根的分化、抑制芽的形成
同时使用,且细胞分裂素用量较高 有利于芽的分化、抑制根的形成
23. 基因表达载体的构建(即目的基因与运载体结合)是实施基因工程的第二步,也是基因工程的核心。其构建目的是使目的基因能在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传给下一代,同时,使目的基因能够表达和发挥作用。如图为含有某目的基因的DNA片段、质粒上的酶切位点及限制酶识别切割位点,则据图分析,下列叙述正确的是(  )
A. 质粒作为基因工程运载体,只需具备启动子、终止子、标记基因、复制原点即可
B. 不能用BclⅠ和BglⅡ切割质粒和含有目的基因的DNA片段,因为二者黏性末端相同
C. 限制酶切割部位与DNA连接酶作用的部位不完全相同
D. 构建基因表达载体时,目的基因必须接在启动子和终止子之间,以确保转录的正常进行
【答案】D
【解析】
【分析】基因工程的核心步骤是构建基因表达载体,其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以通过复制遗传给下一代,同时,使目的基因表达和发挥作用。DNA连接酶连接限制酶打开的磷酸二酯键,基因表达载体的组成部分包括启动子、终止子、目的基因、标记基因、复制原点等。
【详解】A、质粒作为基因工程的运载体需要有一个或多个限制酶的识别切割位点,A错误;
B、由题图可知,限制酶BclI和 BglⅡ切割不同的 DNA片段,但二者切割后产生的黏性末端相同,可以做到将目的基因和载体连接形成重组DNA分子,B错误;
C、限制酶切割部位与DNA连接酶作用的部位完全相同,都是磷酸二酯键,C错误;
D、构建基因表达载体时,目的基因必须接在启动子和终止子之间,以确保转录的正常进行,D正确。
故选D。
24. 如图表示一项重要生物技术的关键步骤,X是获得了外源基因并能够将其表达的细胞。下列有关叙述,错误的是(  )
A. X是含有人胰岛素原基因并能合成人胰岛素原的细菌细胞
B. 质粒是细胞核或拟核外能进行自主复制的小型环状DNA
C. 目的基因与质粒的结合体现的变异类型是基因突变
D 该技术又叫基因拼接技术,能定向改变生物性状
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:图示表示基因工程中的部分操作步骤,其中人胰岛素基因属于目的基因,质粒为运载体,两者结合为重组质粒的过程属于基因工程中基因表达载体的构建过程;再将目的基因导入受体细胞,使目的基因随着受体细胞的繁殖而扩增,进而获得目的基因产物。
【详解】A、X是含有胰岛素原基因的细菌细胞分裂形成的,含有胰岛素原基因,因此能合成胰岛素原,A正确;
B、质粒是细胞核或拟核外能进行自主复制的小型环状DNA,通常有多个标记基因和多个限制酶切点,这样便于目的基因的插入和筛选含有重组DNA的细胞,B正确;
C、目的基因与质粒的结合体现的变异类型是基因重组,C错误;
D、基因工程能定向改造生物的性状,该细菌是采用基因工程技术培育形成的,因此其性状已被定向改造,该技术为DNA重组技术,又称之为基因拼接技术,D正确。
故选C。
25. 如图是培育抗除草剂玉米的技术路线图,含有内含子的报告基因只能在真核生物中正确表达,其产物能催化无色物质K呈现蓝色。转化过程中愈伤组织表面常残留农杆菌,会导致未转化的愈伤组织可能在含除草剂的培养基中生长。下列相关叙述错误的是( )
A. 过程②用Ca2+处理可提高转化成功率
B. 过程①用两种限制酶就可防止酶切产物自身环化
C. 过程③应在培养基中加入除草剂和物质K
D. 筛选得到的A是无农杆菌附着的转化愈伤组织和农杆菌附着的转化愈伤组织
【答案】B
【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、基因枪法和花粉管通道法;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:
(1)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。
(2)个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】A、过程②用Ca2+处理可使其成为感受态细胞,从而提高转化成功率,A正确;
B、若过程①使用两种限制酶,且这两种限制酶切割产生的黏性末端不同,才可以防止酶切产物自身环化,若这两种限制酶切割产生的黏性末端相同,则不能防止酶切产物自身环化,B错误;
C、过程③应在培养基中加入除草剂和物质K,加入除草剂可保留转化的愈伤组织和附着农杆菌但未转化的愈伤组织,因为还加入了物质K,变蓝的为转化的愈伤组织,从而把转化的愈伤组织筛选出来,C正确;
D、筛选得到的A是转化的愈伤组织,包括无农杆菌附着的转化愈伤组织和农杆菌附着的转化愈伤组织,D正确。
故选B。
二、非选择题:(50分)
26. 下图是某草原生态系统碳循环过程示意图,其中A、B,C、D组成生物群落。据图分析回答下列问题:
(1)大气中的CO2进入生物群落主要依赖___作用。碳元素从生物群落回到大气中主要依赖___作用。
(2)该生态系统中A、B、C、D能出现在能量金字塔中的有___,碳在A、B之间以___的形式进行传递。碳___填(“能”或“不能”)在该生态系统内自给自足。
(3)导致温室效应的主要原因是图中___(填序号)打破了生物圈中碳循环的平衡。
(4)植树种草可以吸收CO2,缓解温室效应但种植的相应物种应以当地物种为主,原因是___(答出1点即可)。
(5)建立绿色低碳循环体系需要世界各国共同参与,主要原因是___。
(6)生态系统稳定性的原因是___。
【答案】(1) ①. 光合 ②. 呼吸
(2) ①. A、B、C ②. 含碳有机物 ③. 不能
(3)⑦ (4)由于外来物种可能影响本地生态系统的安全性,造成物种入侵等状况,而本地物种具有较高的生态适应性
(5)碳循环具有全球性
(6)具有一定的自我调节能力
【解析】
【分析】据图分析,A为次级消费者,B为初级消费者,C为生产者,D为分解者。①②③⑤均代表呼吸作用,④为光合作用,⑥为碳在初级消费者和次级消费者之间以含碳有机物的形式传递,⑦为煤、石油的燃烧过程。
【小问1详解】
大气中的CO2进入生物群落主要依赖光合作用。碳元素主要通过生物的呼吸作用回到大气中。
【小问2详解】
A为次级消费者,B为初级消费者,C为生产者,D为分解者。能量金字塔中只包含生产者和消费者,故只有A、B、C能出现在能量金字塔中,碳在生物群落之间(A、B)以含碳有机物的形式进行传递。由于碳在该生态系统内不断的输出,不能在该生态系统内自给自足。
【小问3详解】
世界范围内,化石燃料的开采和使用大大增加了二氧化碳的排放,加剧了温室效应,引起全球性的气候变化,⑦为煤、石油的燃烧过程。
【小问4详解】
植树种草可以吸收CO2,缓解温室效应但种植的相应物种应以当地物种为主,原因是由于外来物种可能影响本地生态系统的安全性,造成物种入侵等状况,而本地物种具有较高的生态适应性。
【小问5详解】
建立绿色低碳循环体系需要世界各国共同参与,主要原因是碳循环具有全球性。
【小问6详解】
生态系统稳定性的原因是具有一定的自我调节能力。
27. I.以鲜苹果汁为原料利用发酵瓶制作果酒和果醋的过程如图1所示,请分析回答:
(1)甲、乙过程发酵选用的菌种分别是____、____,二者结构上的主要区别是____,经过10~12d,样液中是否含有酒精,可以用____来检验。
(2)若利用图2所示装置制作果醋,制作过程中充气口应____,排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连,这样做的目的是____。
(3)利用苹果酒制作苹果醋的反应简式是____。
Ⅱ.某兴趣小组试图从土壤中分离能分解尿素细菌,相关流程如图所示。回答下列问题:
(4)某同学配置以下的培养基成分:葡萄糖10.0g、蛋白胨5.0g、KH2PO41.4g、Na2HPO42.1g、尿素1.0g、琼脂15.0g、H2O(定容至1L)。分析培养基的成分可知,上述培养基____(填“能”或“不能”)用于分离出能分解尿素的细菌,理由是____。
(5)将配置好的培养基灭菌,待培养基冷却至____℃左右时在酒精灯火焰附近倒平板,培养基冷却凝固后,将培养皿倒过来放置的原因是____(答出1点)。
(6)据图分析,该兴趣小组设置了三个培养皿进行接种,所采用的接种方法是____,培养一段时间后,选择菌落数为____的平板进行计数,统计结果比实际活菌数____(“偏大”或“偏小”),原因是____。
【答案】(1) ①. 酵母菌 ②. 醋酸菌 ③. 酵母菌有以核膜为界限的细胞核,醋酸菌没有 ④. 酸性重铬酸钾
(2) ①. 打开 ②. 防止杂菌污染
(3)
(4) ①. 不能 ②. 蛋白也能够提供氮源,尿素不是唯一氮源
(5) ①. 50 ②. 防上水分过快蒸腾或者防止培养基上的水珠掉落培养基造成二次污染
(6) ①. 稀释涂布平板法 ②. 30~300 ③. 偏小 ④. 两个或多个细胞连在起时,平板上观察到的只是一个菌落
【解析】
【分析】1、果酒发酵的菌种是酵母菌,果醋发酵的菌种是醋酸菌。
2、微生物接种方法:稀释涂布平板法和平板划线法。
【小问1详解】
甲过程属于果酒发酵,所用菌种为酵母菌,乙过程为果醋发酵,所用菌种为醋酸菌,二者结构上的主要区别是酵母菌有以核膜为界限的细胞核,醋酸菌没有,样液中是否含有酒精,可以用酸性重铬酸钾来检测。
【小问2详解】
果醋制作应保持氧气充足,若利用图2所示装置制作果醋,制作过程中充气口应打开,排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连,这样做的目的是防止杂菌污染。
【小问3详解】
利用苹果酒制作苹果醋的反应简式是。
【小问4详解】
培养基成分:葡萄糖10.0g、蛋白胨5.0g、KH2PO41.4g、Na2HPO42.1g、尿素1.0g、琼脂15.0g、H2O(定容至1L)。该培养基中蛋白胨也能够提供氮源,尿素不是唯一氮源,所以该培养基不能用于分离出能分解尿素的细菌。
【小问5详解】
将配置好的培养基灭菌,待培养基冷却至50℃左右时在酒精灯火焰附近倒平板,培养基冷却凝固后,将培养皿倒过来放置的原因是防上水分过快蒸腾或者防止培养基上的水珠掉落培养基造成二次污染。
【小问6详解】
图中平板用于计数菌落,故所采用的接种方法是稀释涂布平板法,培养一段时间后,选择菌落数为30~300的平板进行计数,由于两个或多个细胞连在起时,平板上观察到的只是一个菌落,所以统计结果比实际活菌数偏小。
28. 科研人员把猪卵母细胞进行人为的孤雌激活处理,使其发育成胚胎,将胚胎移植到代孕母猪体内,获得世界上第一批成活的孤雌生殖克隆猪。这种克隆猪不同于核移植获得的克隆猪,现将两种技术进行比较。
(1)图中过程①②③④是获得孤雌生殖克隆猪的技术流程,那么获得核移植克隆猪的技术流程是___(填序号).
(2)孤雌生殖克隆猪仍然是二倍体生物,但可能由于缺失___方亲本基因,其生长发育中出现多种问题。
(3)卵母细胞能够发育成早期胚胎,得到克隆猪,说明卵母细胞具有___。
(4)体细胞核移植技术中也会用到卵母细胞,使用___处理,使其超数排卵,收集并选取___期 的卵母细胞,并用微型吸管吸出___。
(5)早期胚胎移植时,必须移植到同种且___的其他雌性动物子宫中,才可能获得成功。
(6)可以从两种不同的克隆猪中提取mRNA进行研究,通过___方法得到多种cDNA,并通过________技术扩增产物。
【答案】(1)⑤⑥③④ (2)父
(3)全能性 (4) ①. 促性腺激素 ②. 减数第二次分裂中期(或MⅡ中期) ③. 细胞核和第一极体(缺一不得分) (5)生理状态相同
(6) ①. #反转录##逆转录# ②. PCR
【解析】
【分析】分析题图可知,图示为孤雌生殖克隆猪和核移植获得的克隆猪技术流程比较,首先将猪卵母细胞进行人为的孤雌激活处理并发育成早期胚胎,再采用胚胎移植技术移植到受体子宫,最后妊娠形成克隆猪,所以孤雌生殖克隆猪流程可用①②③④表示;动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核,移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育为动物个体,所以图中⑤⑥③④可表示核移植获得的克隆猪技术流程。
【小问1详解】
由图可知,图中①②③④是获得孤雌生殖克隆猪的技术流程,而⑤⑥③④是获得核移植克隆猪的技术流程。
【小问2详解】
孤雌生殖克隆猪是卵母细胞发育而来,仍然是二倍体生物,但缺失父方亲本基因。
【小问3详解】
卵母细胞能够发育成早期胚胎,得到克隆猪,说明卵母细胞具有全能性。
【小问4详解】
促性腺激素能促进卵母细胞的生成,得到大量的卵母细胞;体细胞核移植技术中也会用到卵母细胞作为受体细胞,收集并选取减数第二次分裂中期的卵母细胞才是成熟的卵母细胞;同时需要通过显微操作去除卵母细胞中的核,由于减数第二次分裂中期卵母细胞核的位置靠近第一极体,所以用微型吸管可一并吸出细胞核和第一极体。
【小问5详解】
早期胚胎移植时,必需移植到同种、生理状态相同的其他雌性动物子宫中,才可能移植成功。
【小问6详解】
以mRNA为模板合成cDNA的过程称为反转录(逆转录);获得DNA后,还可通过PCR技术体外扩增。
【点睛】本题结合题图考查细胞工程和胚胎工程的相关知识,要求考生识记核移植的相关过程、胚胎移植的基本程序及胚胎移植的生理学基础,能结合图中信息准确答题。
29. 我国一科研团队将荒漠植物TaNHX2基因转移到普那菊莴苣细胞内,获得了转基因耐盐普那菊莴苣新品种。回答下列有关问题:
(1)为保证目的基因在普那菊莴苣细胞中能够表达,运载体上应含有特定的_________(复制原点、启动子、标记基因)
(2)将普那菊莴苣幼胚接种到诱导培养基上,经过_________过程,培养出愈伤组织,然后用________法,将目的基因和相关功能片段整合到愈伤组织细胞的染色体DNA上。
(3)为验证外源基因整合到普那菊莴苣基因组后是否转录,可从转基因植株的细胞中提取所有mRNA并反转录成_____________,再以反转录产物为模板,利用TaNHX2基因特异性引物,通过_______方法进行基因扩增。若以根细胞为材料扩增结果为阳性(有产物生成),以叶细胞为材料扩增结果为阴性(无产物生成),则说明____________________________。
(4)将生长至4叶期的转基因幼苗转入高浓度的NaCl溶液中培养,进行耐盐试验,用非转基因幼苗作为对照。培养30天后观察现象,若_____________________则说明转基因植株获得了耐盐特性。
【答案】(1)启动子 (2) ①. 脱分化 ②. 农杆菌转化法
(3) ①. cDNA(互补DNA) ②. PCR ③. 目的基因(TaNHX2基因)仅在根细胞中转录,未在叶细胞中转录
(4)转基因植株存活率高于非转基因植株
【解析】
【分析】基因工程基本操作程序主要步骤有:(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(简单有效,转化效率高)、基因枪法和花粉管通道法;(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是否插入目的基因用DNA-DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA用DNA-mRNA分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质用抗原-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】
基因表达是指转录和翻译形成蛋白质,其中转录是由启动子启动的,因此为保证目的基因在水稻细胞中能够表达,运载体上应含有特定的启动子。
【小问2详解】
愈伤组织是外植体经过脱分化过程形成的;因农杆菌转化法较另两种方法简单,转化的DNA结构完整,变异小,故将目的基因导入水稻等单子叶植物细胞也常用农杆菌转化法。
【小问3详解】
要验证外源基因整合到水稻基因组后是否转录,须从转基因植株的细胞中提取mRNA,然后反转录成cDNA,再以反转录产物为模板,利用TaNHX2基因特异引物,通过PCR技术进行基因扩增,获得目的基因;若以根细胞为材料扩增结果为阳性(有产物生成),以叶细胞为材料扩增结果为阴性(无产物生成),则说明目的基因(TaNHX2基因)仅在根细胞中转录,未在叶细胞中转录。
【小问4详解】
将生长至4叶期的转基因幼苗转入高浓度的NaCl溶液中培养,进行耐盐试验,用非转基因幼苗作为对照,培养30天后观察现象,若转基因植株获得了耐盐特性,则转基因植株存活率高于非转基因植株,这属于个体生物学水平的检测。
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