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选择性必修三综合复习题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.《齐民要术》记载了古人在生产中运用发酵技术加工食品积累的许多宝贵经验。其中关于桃醋的做法有如下记载:“桃烂自零者,收取,内之于瓮中,以物盖口。七日之后,既烂,漉去皮核,密封闭之。三七日酢成,香美可食。”下列相关叙述错误的是( )
A.与未成熟的桃子相比,成熟的桃子单糖含量更高,利于酵母菌发酵
B.“以物盖口”和“密封闭之”都是为了防止杂菌污染、创设无氧环境
C.“漉去皮核”可增加微生物与营养物质的接触面积,提高发酵效率
D.“七日之后”发酵液中的pH会降低,其表面可能形成一层菌膜
2.下列对发酵工程的叙述,正确的是( )
A.在谷氨酸的发酵生产中,发酵液的pH应控制为酸性
B.不能从自然界中筛选用于发酵工程的性状优良的菌种
C.利用发酵工程生产的井冈霉素可作为微生物农药用于生物防治
D.啤酒发酵过程中大部分糖的分解和代谢物的生成都在后发酵阶段完成
3.秸秆还田可增加土壤肥力,缓解环境污染。为分离分解纤维素的微生物菌种,实现废物的资源化利用,研究人员设计了“土壤取样→选择培养→梯度稀释→涂布平板→挑选菌株”的实验流程。下列叙述错误的是( )
A.选择培养时,应使用纤维素为唯一碳源的培养基
B.进行梯度稀释时,应在酒精灯火焰旁完成各种操作
C.平板划线操作时,接种环放在酒精灯火焰灼烧后即可伸入菌种试管中挑取少许菌种
D.配制培养基时,应在高压蒸汽灭菌之前调节pH
4.A、B、C、D四种抗生素均可治疗金黄色葡萄球菌(Sau) 引起的肺炎,为选出最佳疗效的抗生素,研究者将分别含等剂量抗生素的四张大小相同的滤纸片a、b、c、d置于Sau均匀分布的平板培养基上,在适宜条件下培养48 h,结果如图。下列叙述错误的是( )
A.实验中一般采用干热灭菌的方法对培养皿进行灭菌处理
B.四种抗生素中,抗生素A治疗Sau感染引起的肺炎效果最好
C.滤纸片b周围抑菌圈中出现的菌落,离抑菌圈越远抗药性越强
D.接种涂布后的培养皿倒置于37℃的恒温箱中培养
5.小明做“微生物的分离与培养”实验时得出如下结论,相关叙述正确的是( )
A.高压蒸汽灭菌加热结束时,立即开启锅盖,拿出培养基和工具待用
B.倒平板时,应将打开的皿盖放到一边,以免培养基溅到皿盖上
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.用记号笔标记培养皿中菌落时,应标记在皿底上
6.近年来由于栖息地丧失和人为捕猎,亚洲黑熊数量骤减,近日动物学家在某林地发现了少量野生亚洲黑熊。他们期望通过体内授精、胚胎移植等方法拯救亚洲黑熊,其过程如下图。以下说法正确的是( )
A.胚胎工程一般采用促性腺激素释放激素处理A使其超数排卵
B.A超数排卵排出的细胞必须生长到MII期才能与C的获能后的精子发生受精
C.D受体雌性必须和动物园亚洲黑熊♀A、野生亚洲黑熊♀B同期发情处理
D.E后代遗传性状与A和C一致,F后代遗传性状与B一致
7.甲型流感单克隆抗体的制备过程中,杂交瘤细胞在克隆化培养过程中来自B淋巴细胞的染色体往往出现随机丢失现象,不考虑基因互作和其他变异,相关叙述错误的是( )
A.可从多次间歇注射甲型流感疫苗的动物脾脏中筛选获得已免疫的B淋巴细胞
B.在HAT 选择培养基上,B淋巴细胞和骨髓瘤细胞均无法长期存活
C.用96孔板培养和筛选杂交瘤细胞时每一个孔尽量只接种一个细胞
D.抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞即具有持续产生甲型流感抗体的能力
8.茎尖超低温疗法是一种马铃薯脱毒的方法。科学家以单病毒PLRV(马铃薯卷叶病毒)感染的马铃薯试管苗为实验材料,对不同大小的茎尖进行超低温处理后,再生培养,选取培养18周的20棵植株进行检测以获得病毒保存率,实验结果如下表所示。
病毒感染类型 茎尖大小/mm 病毒保存率/%
PLRV 0.5 0(0/20)
1.5 35(7/20)
注:括号内数字表示检测阳性样本量/检测总样本量。
结合以上实验结果分析,下列说法错误的是( )
A.再生培养时培养基中应加入有机碳源和植物激素等
B.茎尖培养获得的体细胞胚包裹上人工种皮后可获得人工种子
C.1.5 mm的茎尖超低温脱毒效果优于0.5 mm的茎尖的
D.应设置一组未受病毒感染的马铃薯试管苗作对照组
9.抗体药物偶联物(ADCs)是由细胞毒素通过一个化学键与单克隆抗体连接而成的,是一类新兴的抗癌治疗药物,此类药物借助单克隆抗体的特异性,定向运送细胞毒素到肿瘤部位,这一新技术可以提高化学治疗的疗效,降低或消除细胞毒素分子对非靶组织、非靶细胞的毒性。下列相关叙述错误的是( )
A.要实现ADCs精准杀伤肿瘤细胞需肿瘤细胞表面受体能对其特异性识别
B.若利用放射性同位素标记单克隆抗体,则可以对肿瘤细胞进行定向的放疗
C.ADCs在溶酶体酶的作用下释放出细胞毒素,由细胞毒素直接杀死肿瘤细胞
D.制备单克隆抗体时,至少需经过两次筛选才能得到分泌所需抗体的杂交瘤细胞
10.如图a和图b分别是胡萝卜组织培养技术及中国克隆猴“中中”和“华华”核移植技术的流程图,①和②表示相应过程。下列叙述错误的是( )
A.图a实验证明植物细胞具有全能性
B.图b实验证明动物细胞核具有全能性
C.图a过程①和②分别表示分裂和分化
D.图b激活的重组细胞获得类似于受精卵的能力
11.关于早期胚胎发育,正确的是( )
A.孵化前,细胞平均体积在不断减少,胚胎所含的有机物总量不断降低
B.受精卵发育为桑葚胚的过程是在透明带内完成的,孵化后进入囊胚期阶段
C.不同动物的胚胎移植的最佳时期均是桑椹胚及之前
D.进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚,因为此时细胞还未分化
12.某些哺乳动物的胚胎干细胞经定向诱导可获得多种组织细胞,制备流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.为获得更多的囊胚,采用促性腺激素注射促进雄鼠产生更多的精子
B.细胞a和细胞b内含有的核DNA不同,所以全能性高低不同
C.用胰蛋白酶处理a,可获得分散的成体干细胞
D.胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养
13.《细胞—干细胞》杂志在线发表了中国科学院上海生命科学研究院诱导入成纤维细胞重编程为肝细胞(hihep细胞)的成果。hihep细胞具有肝细胞的许多功能,包括分泌血清白蛋白、积累糖原、代谢药物、药物转运等。下列相关叙述正确的是( )
A.人成纤维细胞与hihep细胞的DNA和RNA基本相同
B.人成纤维细胞重编程为hihep细胞过程中遗传物质发生了改变
C.hihep细胞诱导成功彻底解决了人类重症肝病的治疗
D.研究表明,分化的细胞其分化后的状态是可以改变的
14.细胞直接共培养是指将2种或2种以上的细胞接种在同一孔中进行培养,以达到模拟体内不同种类的细胞直接接触来探究它们信息交流方式的目的,具体操作如图。下列分析错误的是( )
A.成块的组织中细胞与细胞靠在一起,在培养前需先将组织块分散成单个细胞
B.细胞培养过程需要对培养液进行灭菌,对所有培养用具进行消毒,以保证无菌无毒的培养环境
C.推测第二种细胞会贴壁到无细胞区,当两种细胞分裂生长到表面相互接触时停止分裂
D.通过检测混合培养液中是否存在信息类物质可初步推测两种细胞间的信息交流方式
15.水蛭素(EH)具有较好的抗凝血活性,临床上被用作抗血栓药物。利用酵母菌工业化生产EH时,生产周期长、目标蛋白表达效率较低;利用大肠杆菌进行生产时,基因的转录和翻译都正常,但多肽链错误折叠,产生的无活性的EH会聚集形成水不溶性的包涵体。研究人员通过改造EH基因,以期获得能在大肠杆菌中表达的可溶性EH。下列有关叙述,错误的是( )
A.大肠杆菌在细胞增殖和代谢速率上较快,可用来改进酵母菌生产EH时的缺点
B.包涵体中错误折叠的EH与酵母菌生产的EH在氨基酸序列上有较大差异
C.要得到能表达可溶性EH的大肠杆菌,需要用Ca2+处理大肠杆菌
D.判断转基因大肠杆菌是否成功,需要对可溶性EH的抗凝血活性进行测定
16.某小组通过PCR(假设引物长度为8个碱基短于实际长度)获得了含有目的基因的DNA片段,并用限制酶进行酶切(下图),再用所得片段成功构建了基因表达载体。下列叙述错误的是( )
A.其中一个引物序列为5'TGCGCAGT-3'
B.步骤①所用的酶是SpeI和CfoI
C.用步骤①的酶对载体进行酶切,至少获得了2个片段
D.酶切片段和载体连接时,可使用E.coli连接酶或T4连接酶
17.生物技术在迅猛发展,它与人类健康、生产生活的关系越来越密切。下列说法错误的是( )
A.利用马铃薯茎尖组织培养获得的脱毒苗能提高产量
B.单克隆抗体在疾病诊断和病原体鉴定中发挥重要作用
C.通过乳房生物反应器可在分泌的乳汁中获得所需的药物
D.蛋白质工程可对蛋白质结构直接改造以满足生产生活需求
18.研究人员从肺部症状病人的支气管肺泡灌洗液诊断标本中提取出DNA,其扩增产物a、b的琼脂糖凝胶电泳结果如图所示,Maker为指示分子大小的标准参照物。下列叙述错误的是( )
A.在一定的pH下,带负电的DNA会通过琼脂糖凝胶孔隙向带电性质相反的一端迁移
B.图中样品a、b的迁移速率与DNA分子的大小等有关,a样品中DNA的迁移遂率快
C.待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时应停止电泳,以防止样品流失到缓冲液中
D.若电泳鉴定结果不止一条条带,可能是因复性温度过高导致出现了非特异性扩增条带
19.经国家的积极努力,脊髓性肌萎缩症(SMA)的特效药于2021年纳入医保目录。SMA是一种常染色体隐性遗传病,一般是SMNI基因发生部分碱基缺失引起的,主要表现为肌无力、肌肉萎缩等。下列相关分析,正确的是( )
A.产前诊断是优生优育的重要手段,孕期可通过产前B超检查胎儿是否患SMA
B.一对表型正常的夫妻,若第一个儿子为SMA患儿,则再次生下SMA儿子的概率为1/4
C.SMN1基因突变,将引起表达产物中氨基酸数量减少,蛋白质空间结构异常而致病
D.第三代试管婴儿技术,可在胚胎移植前进行遗传学诊断,可帮助双方均为携带者的夫妻生下健康宝宝
20.我国科学家将体外培养的猕猴胎儿成纤维细胞注入到去核卵母细胞中,诱导细胞融合,然后将激活形成的重组胚胎移植到受体猴体内,发育产生了克隆猴“中中”和“华华”。科学家在克隆猴的过程中注射了组蛋白去甲基化酶KDM4d,并同时使用了此前科学家在其它哺乳动物中使用的组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA,大大优化了克隆方法,最终获得灵长类动物克隆的首次成功。下列叙述错误的是( )
A.融合细胞中的线粒体来自两个不同亲本
B.去除染色体―纺锤体复合物可获得去核卵母细胞
C.表观遗传限制了猕猴成纤维细胞核全能性的表达
D.克隆猴技术可用于发展生殖性克隆人
21.实验人员将一段外源DNA片段(包含约850个基因)与丝状支原体(一种原核生物)的DNA进行重组后,植入大肠杆菌,制造出一种“新的生命”。该生物能够正常生长、繁殖。下列有关该技术应用的叙述中,错误的是( )
A.该技术可以制造某些微生物,用于生产药品、制造染料、降解有毒物质等
B.由于存在生殖隔离,因此人造生命进入自然界并不会破坏生物多样性
C.人造生命扩散到自然界,有可能造成环境安全性问题
D.此项技术可能被用来制造生物武器,从而危及人类安全
22.胚胎干细胞在基础生物学研究和临床应用方面具有重要价值。下图是胚胎干细胞获取方法图解。下列四项有关的叙述中,错误的一项是( )
A.早期发育的胚胎分为卵裂期、桑椹胚、囊胚、原肠胚等阶段
B. C、D细胞分别为原始性腺和内细胞团,它们的形态特性是细胞体积小、细胞核大、核仁明显
C.胚胎干细胞具有治疗人类的某些顽疾、培育出人造组织器官、研究细胞体外分化等应用前景
D.我国政府禁止生殖性克隆,是因为克隆技术尚不成熟,可能克隆出有严重生理缺陷的孩子等
23.研究发现,天然胰岛素制剂进入血液循环后容易形成二聚体或六聚体,皮下注射胰岛素后需要经历一个解离为单体的过程,这延缓了疗效。科研人员借助蛋白质工程改变了胰岛素中的某些氨基酸,有效抑制了胰岛素的聚合,提高了胰岛素的作用效果。下列有关叙述错误的是( )
A.蛋白质工程的实质是在DNA分子水平上进行设计和改造
B.氨基酸序列的差异是影响胰岛素在患者体内是否聚合的原因之一
C.改造胰岛素应首先从设计胰岛素基因中的脱氧核苷酸序列出发
D.蛋白质工程难度很大,主要是因为蛋白质发挥功能必须依赖于正确的高级结构
24.地球上纤维素含量丰富,其酶解产物利用广泛,但由于纤维素酶催化活性低下、持续催化能力较弱等,导致生产成本过高以至于影响了其实际应用,采用蛋白质工程技术对纤维素酶进行分子改造是避免上述问题的一种有效方式。下列相关叙述错误的是( )
A.通过蛋白质工程技术改造纤维素酶不需要对基因进行操作
B.与基因工程相比,通过蛋白质工程可以生产自然界没有的纤维素酶
C.设计预期蛋白质结构和推测应有的氨基酸序列是蛋白质工程的重要步骤
D.改变DNA序列可以改变纤维素酶的氨基酸序列,实现纤维素酶功能的改变
25.科学家通过一定技术使T4溶菌酶的第3位异亮氨酸变为半胱氨酸,于是在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成一个二硫键,从而使T4溶菌酶的耐热性得到了提高。下列相关叙述错误的是( )
A.改造后的T4溶菌酶肽键数不变但空间结构发生改变
B.参与新的T4溶菌酶合成的tRNA种类可能不变
C.T4溶菌酶耐热性改造设计思路与天然蛋白质的合成方向相反
D.对T4溶菌酶的改造应直接对蛋白质分子进行操作
26.下列有关“DNA粗提取与鉴定”、“PCR扩增”、“琼脂糖凝胶电泳”实验的叙述中,正确的是( )
A.将洋葱切碎加研磨液研磨、过滤后,滤液放置4℃冰箱中静置几分钟后,DNA存在于沉淀物中
B.将提取到的丝状物与二苯胺溶液充分混匀后,溶液即可变为蓝色
C.对1个双链DNA分子进行PCR扩增,第n次循环共需要引物2n个
D.猪成熟的红细胞易吸水涨破,是提取DNA的好材料
27.琼脂糖凝胶电泳是分离和鉴定PCR产物的常用方法,下列相关叙述正确的是( )
A.待分离DNA片段越大,配制的琼脂糖溶液浓度越低
B.向凝固的凝胶中加入没过凝胶的电泳缓冲液后,小心拔出梳子
C.将PCR产物与电泳缓冲液混合,用微量移液器缓慢注入加样孔内
D.接通电源后,待核酸染料前沿迁移接近凝胶边缘时,停止电泳
28.下列有关米酒、酸奶、泡菜等传统发酵制品的叙述,正确的是( )
A.米酒发酵液中冒出的“气泡”都来源于酵母菌的有氧呼吸
B.制作米酒时添加“酵头”的目的是接种酿酒酵母
C.酸奶和泡菜制作中均需要及时通氧,保证乳酸菌的有氧呼吸
D.为避免杂菌污染,发酵前需要对器具、原料等进行灭菌
29.如图是微生物平板划线示意图,划线的顺序为12345,下列说法中正确的是( )
A.操作前要将接种环用酒精消毒
B.划线操作须在火焰上方进行
C.只有在5区才可以得到所需菌落
D.在12345区域中划线前后都要对接种环灭菌
30.下列关于无菌或灭菌的相关叙述,错误的是( )
A.在分离并计数以尿素为氮源的土壤微生物实验中,取土样的工具必须是无菌的
B.蔬菜在开水中浸1min入坛与添加白酒可确保泡菜腌制的无菌环境
C.制作斜面时,装有培养基的试管先后经灭菌、斜靠和冷却过程
D.超净工作台可以用酒精擦拭和紫外灯照射灭菌
二、多选题
31.抗CD20抗体可用于治疗淋巴瘤等疾病。研究人员将表达抗CD20单克隆抗体的DHFR—CHO杂交瘤细胞接种于反应器中培养,抽样检测产物浓度和细胞生长情况(通过台盼蓝染色结合显微镜直接计数统计细胞密度和活性,结果如图)。下列叙述错误的是( )
A.杂交瘤细胞培养过程中需置于37℃、含的气体条件下进行培养
B.显微镜下只统计单位体积中被染色的细胞数量,即可得到活细胞密度
C.培养到第6天左右,可获得最高浓度的抗CD20抗体
D.经克隆化培养和多次筛选杂交瘤细胞后,在体外大规模培养可获得单克隆抗体
32.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(ES细胞)和成体干细胞;2006年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诱导多能干细胞(iPS细胞)。下列相关叙述正确的是( )
A.造血干细胞属于成体干细胞,可以分化为各种血细胞
B.ES细胞来源于早期胚胎,可分化成各种细胞,具有全能性
C.与ES细胞相比,iPS细胞可能具有更为广阔的应用前景
D.用iPS细胞治疗疾病可避免免疫排斥反应,因此没有风险
33.下列有关受精作用及胚胎发育的说法,错误的是( )
A.防止多精入卵的两道屏障是核膜反应和透明带反应
B.卵裂期胚胎中细胞数目在不断增加,有机物总量不断减少
C.囊胚从透明带中伸展出来的过程称为“孵化”
D.受精完成的标志是卵细胞膜和透明带之间是否出现两个极体
34.某种荧光蛋白(GFP)在紫外光或蓝光激发下会发出绿色荧光,这一特性可用于检测细胞中目的基因的表达。某科研团队将某种病毒的外壳蛋白(L1)基因连接在GFP基因的5′末端,获得了L1-GFP融合基因(简称为甲),并将其插入质粒P0,构建了真核表达载体P1,其部分结构和酶切位点的示意图如下,图中E1~E4四种限制酶产生的黏性末端各不相同。下列说法正确的是( )
A.据图推断,该团队在将甲插入质粒PO时,使用了E1、E2和E4这三种限制酶
B.将P1转入体外培养的牛皮肤细胞后,若在该细胞中观察到了绿色荧光,则说明L1基因在牛的皮肤细胞中完成了表达
C.为了获得含有甲的转基因牛,最终的操作环节为胚胎移植
D.为了检测甲是否存在于克隆牛的不同组织细胞中,可使用PCR方法进行鉴定
35.啤酒生产的简要流程如图所示,制麦时用赤霉素溶液浸泡大麦种子,糖化主要是将麦芽中的淀粉等有机物水解为小分子。下列说法正确的是( )
A.用赤霉素溶液浸泡大麦种子,使种子无需发芽就能产生淀粉酶
B.糖化前破碎有利于淀粉与a—淀粉酶充分接触,使糖化过程缩短
C.在接种酵母菌前进行冷却处理,是为了避免高温杀死酵母菌种
D.发酵过程中要适时往外排气,发酵后期在低温、通气环境进行
三、非选择题
36.鉴江是粤西沿海最大的河流,沿河两岸的居民生活用水基本来源于鉴江。但若生活污水未经处理排放到鉴江中,会导致大肠杆菌超标,进而引发细菌性痢疾等肠道疾病。研究发现,大肠杆菌能分解乳糖,产生酸性物质和气体。某研究小组拟对鉴江中的大肠杆菌进行鉴别和统计。用到的两种培养基配方和滤膜法步骤如下:
培养基名称 配方(L-1) pH
乳糖蛋白胨培养基 蛋白胨10g,牛肉膏5g,乳糖5g,NaCl5g,溴甲酚紫0.016g(溴甲酚紫在酸性时呈黄色,碱性时呈紫色) 7.4
牛肉膏蛋白胨培养基 蛋白胨10g,牛肉膏5g,NaCl5g 7.4
滤膜法具体步骤:
(一)用无菌的三角瓶接取1000毫升水样,盖好瓶塞。
(二)将漏斗和抽滤瓶固定好,用镊子夹住滤膜边缘,将水样倒入漏斗中,边抽滤、边加水。
(三)用镊子将滤膜取出、放在无菌平板上进行培养,观察并记录实验结果。
回答下列问题:
(1)在乳糖蛋白胨培养基中,提供氮源的物质有 。
(2)高压灭菌条件常为121℃,15min,但乳糖蛋白胨培养基进行灭菌时,因为乳糖在121℃会被破坏,而选用了115℃,为了达到相同灭菌效果可以 ,
(3)研究小组取两支含乳糖蛋白胨培养基的试管A和B,A管中加入1ml待测水样,B管不做处理,然后都放入培养箱中培养24h。若A试管产生气体,同时出现 (填颜色)时,则提示水样被大肠杆菌污染。
(4)制作滤膜法中所用的无菌平板时,在牛肉膏蛋白胨培养基的基础上还应加入 ,便于统计菌落。按上述滤膜法步骤制作的3个样品平板上的菌落初步从 (答出两点)等方面进行形态学鉴定。然后统计三个平板上所有的菌落数分别为49、51、47,能否据此得出每升水样中大肠杆菌数约为49的结论 。理由是 。
37.下列是有关动物细胞工程方面知识点,本题分为两部分,请作答。
(一)人体中血清白蛋白在临床上应用广泛,但从人体中直接提取的血清白蛋白含量少,且易受污染,生物反应器可以解决此项难题。回答下列问题:
(1)从人体获取的血清白蛋白基因扩增后与启动子、终止子和标记基因等构建成 载体。构建乳腺生物反应器时选用的是乳腺蛋白基因的启动子,其目的是 。
(2)科学家将构建好的载体通过 技术导入奶牛的受精卵中。受精卵继续培养至胚胎。当胚胎发育至 阶段,取其 做分析来进行性别鉴定,筛选出发育状态良好的雌性胚胎进行移植。
(3)有人提议将乳腺蛋白基因的启动子换成uroplakinⅡ基因启动子(高效促进目的蛋白在膀胱特异性表达及分泌),可增加血清白蛋白的产量。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)。
(二)神舟十三号乘组航天员在“天空课堂”完成了国际上首例实验:将人体肾上皮细胞诱导成具有多种功能的干细胞,又使其分化成为心肌细胞。通过基因编辑技术将荧光蛋白基因导入心肌细胞,在荧光显微镜下观测记录了在心肌细胞收缩过程中荧光信号的闪烁过程,通过比对心肌细胞在重力条件下和失重条件下的收缩过程可更好地解读失重对人类的影响。
(4)干细胞诱导分化成为心肌细胞的根本原因是 。
(5)在太空进行哺乳动物心肌细胞培养时,需要给细胞提供的气体环境是 ,培养过程中我们需要定期更换培养液,目的是 (答出1点即可)。
(6)基因编辑技术需要用到的工具酶有 。
(7)叶光富老师展示了荧光显微镜下发出一闪一闪荧光的心肌细胞(已通过基因工程导入荧光蛋白基因)画面。其原理是:自律性心肌细胞会由于 内流而自发产生动作电位,从而激发心肌细胞内的荧光蛋白发出荧光,与维持心肌细胞形态及有节律收缩有关的细胞结构主要是 。
(8)前期研究发现,在失重条件下,心肌细胞培养96h后凋亡率显著增加。为探究其机制,科学家检测了模拟失重条件下培养96h的心肌细胞中相关基因的表达情况,结果如图所示。请根据实验结果推测,失重条件下心肌细胞凋亡的原因是 。
38.回答下列(一)(二)小题:
(一)某科研小组尝试从自然发酵的泡菜中分离纯化优良乳酸菌,并对其进行产酸能力、生长能力和亚硝酸盐降解能力的测定,以挑选最优菌种。下表为该小组制作的提取分离乳酸菌的培养基配方,其中溴甲酚绿遇酸变黄。
水 牛肉膏 蛋白胨 酵母膏 番茄汁 葡萄糖 吐温 碳酸钙 溴甲酚绿
100mL 1g 1g 1g 20g 1g 0.05mL 1.7g 0.01g
请回答下列问题:
(1)配制该培养基,除表中的成分外还需添加2g的 ;添加碳酸钙除了方便观察是否产酸,还可以产生CO2,以维持培养基 的恒定。
(2)初步筛选:应用 方法进行分离,挑选出 的菌落作为初筛菌,再分别挑取其中形态大小各不相同的菌落进行菌种纯化;最终获得若干个不同的菌种用于后续测定。
(3)生长能力和亚硝酸盐降解能力的测定:光电比色法可用于细菌细胞密度的测定,OD600指的是某种溶液在600nm波长处的吸光值。吸光值与溶液中吸光物质的浓度呈正比,通常用于细菌细胞密度(OD600)测量。在无菌条件下将不同菌种分别接种至MRS—NaNO2的培养基中,37℃厌氧培养24h。再将菌液 ,测定OD600值,OD600值相对较小的菌株生长能力 。并通过测定发酵前后亚硝酸盐的含量,可以计算出 。
(二)面对新冠疫情,最常见的检测方法是新冠病毒核酸检测,原理为实时荧光定量PCR(RT—PCR)检测法,技术流程如下图所示,①②③表示相关步骤。请回答:
(4)PCR技术与DNA体内复制过程相比,两者的复制方式都是 。RT—PCR过程中,需先以RNA为模板合成cDNA,故装置中需添加 酶。
(5)过程①中,RNA提取裂解液可同时灭活病毒,原因是 。采集到的样本要迅速进行病毒灭活处理,其目的是 。步骤③需要的酶是 ,引物F和引物R是根据 序列合成的。
(6)在进行新冠病毒核酸检测时,通常以病毒的ORFlab基因为检测的目标基因,是因为ORF1ab基因具有 的特点。检测试剂中还加有“阳性对照”和“阴性对照”,阴性对照的主要作用是 .
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
【分析】果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌,醋酸菌是—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葡萄糖分解为醋酸; 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、桃子在成熟过程中,多糖转化成单糖,单糖含量不断增高,利于酵母菌发酵,A正确;
B、“密封闭之”的主要目的只是为了防止杂菌污染,醋酸发酵是需氧过程,B错误;
C、过滤皮核后,发酵微生物与营养物质的接触机会增加,发酵效率提高,C正确;
D、“七日之后”主要进行醋酸发酵,该过程产生的醋酸可以使发酵液中的pH降低,发酵液表面会出现一层醋酸菌膜,D正确。
故选B。
2.C
【分析】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。发酵工程-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。发酵工程在医药、食品、农业、冶金、环境保护等许多领域都得到广泛应用。
【详解】A、在谷氨酸的发酵生产中,在中性和弱碱性条件下,会积累谷氨酸,在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺,A错误;
B、用于发酵工程的性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来,也可以通过诱变育种或基因工程育种获得,B错误;
C、利用发酵工程生产的微生物农药可用于生物防治,如一种放线菌产生的抗生素——井冈霉素可以用于防治水稻枯纹病,C正确;
D、啤酒发酵的过程分为主发酵和后发酵两个阶段,酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成,D错误。
故选C。
3.C
【分析】1.选择培养基是指一类根据特定微生物的特殊营养要求或其对某理化因素抗性的原理而设计的培养基。鉴别培养基是指一类在成分中加有能与目的菌的无色代谢产物发生显色反应的指示剂,从而达到只须用肉眼辨别颜色就能方便地从近似菌落中找到目的菌菌落的培养基。
2.常用的方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌,使用对象主要有接种环、接种针、玻璃器皿、培养基等。
3.制备培养基的基本过程为计算、称量、溶化、调pH、灭菌、倒平板。
【详解】A、为分离分解纤维素的微生物菌种,选择培养时,应用以纤维素为唯一碳源的选择培养基,A正确;
B、进行梯度稀释时,为了避免杂菌污染,应在酒精灯火焰旁完成各种操作,B正确;
C、平板划线操作时,接种环放在酒精灯火焰灼烧后,需要冷却后才可伸入菌种试管中挑取少许菌种,防止高温杀死菌种,C错误;
D、配制培养基时,应在高压蒸汽灭菌之前调节pH,这样可以避免灭菌之后调pH时再造成杂菌污染,D正确。
故选C。
4.C
【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、干热灭菌法是指在干燥环境(如火焰或干热空气)进行灭菌的技术,可以对培养皿进行灭菌处理,A正确;
B、据抑菌圈的大小,抗生素D的抑菌圈最小,治疗Sau感染引起的肺炎效果最差;而抗生素A抑菌圈最大,则治疗Sau感染引起的肺炎效果最好,B正确;
C、滤纸片b周围抑菌圈中出现的菌落,离抑菌圈越远,药性变弱,说明菌落抗药性越弱,C错误;
D、接种涂布后的培养皿倒置于37℃的恒温箱中培养,防止冷凝水滴落引发杂菌污染,D正确。
故选C。
5.D
【分析】无菌技术的主要内容:①对实验操作的空间、操作者的衣着和手,进行清洁和消毒。②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌。③为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在酒精灯火焰附近进行。④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。
【详解】A、到灭菌时间后,切断热源,让灭菌锅内温度自然下降(不需打开放气阀),当压力表的压力降到零时,打开排气阀,旋松螺栓,打开盖子,拿出培养基和工具待用,A错误;
B、倒平板时,用左手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(约10~20 mL)倒入培养皿,左手立即盖上培养皿的皿盖,B错误;
C、接种环经火焰灼烧灭菌后应在火焰旁冷却后再挑取菌落,C错误;
D、培养基是倒置培养,标记菌落时应用记号笔标记在皿底上,D正确。
故选D。
6.B
【分析】胚胎移植的基本程序:①对供、受体的选择和处理(用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理);②配种或人工授精;③对胚胎的收集、检查、培养或保存;④对胚胎进行移植;⑤移植后的检查。
【详解】A、胚胎工程一般采用促性腺激素处理A使其超数排卵,A错误;
B、A超数排卵排出的细胞必须生长到MII期才具有受精能力,C的精子获能后才能发生受精,B正确;
C、D受体雌性接受来自动物园亚洲黑熊♀A体内的胚胎,所以必须和动物园亚洲黑熊♀A同期发情处理,目的是使体内的生理环境保持一致,提高胚胎的存活率,而野生亚洲黑熊♀B只需要提供体细胞,所以不需要同期发情处理,C错误;
D、E后代遗传物质来源于A和C,遗传性状与A和C一致,F后代遗传物质状来源于A和B,遗传性状与A和B一致,D错误。
故选B。
7.D
【分析】在制备单克隆抗体时,首先要给小鼠免疫,产生相应的B细胞,然后将B细胞与骨髓瘤细胞融合,经过选择培养基两次筛选,最后获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞。在单克隆抗体的制备过程中,使用了动物细胞培养和动物细胞融合等动物细胞工程技术。
【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,且脾脏是免疫器官,故B淋巴细胞可从多次间歇注射甲型流感疫苗的动物脾脏中筛选获得,A正确;
B、B淋巴细胞和骨髓瘤细胞进行融合后,再用特定的选择培养基进行筛选,在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有融合的杂交瘤细胞才能生长,B正确;
C、为确保产生特异性强的抗体,用96孔板培养和筛选杂交瘤细胞时,每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞,C正确;
D、杂交瘤细胞在克隆化培养过程中来自B淋巴细胞的染色体往往出现随机丢失现象,若丢失的染色体含有产生甲型流感抗体的基因,则利用抗体检测筛选的杂交瘤细胞不一定具有持续产生甲型流感抗体的能力,D错误。
故选D。
8.C
【分析】由图表信息可知,PLRV感染的试管苗经低温处理后,茎尖越短病毒保存率越低。
【详解】A、超低温处理后的再生培养利用了植物组织培养技术,其培养基中应加入有机碳源和植物激素等,A正确;
B、人工种子是将植物离体培养产生的体细胞胚、芽、愈伤组织等包埋在含有营养成分和保护功能的物质中而制成的,因此茎尖培养获得的体细胞胚包裹上人工种皮后可获得人工种子,B正确;
C、PLRV感染的试管苗经超低温处理后,1.5 mm的茎尖的超低温脱毒效果不如0.5 mm的茎尖的,C错误;
D、应设置一组未受病毒感染的马铃薯试管苗作对照组,以减小实验误差,D正确。
故选C。
9.C
【分析】题图分析,抗体-药物偶联物(ADC)通过将细胞毒素类药物与单克隆抗体结合,被肿瘤细胞特异性识别,通过胞吞的方式进入肿瘤细胞,溶酶体使其裂解,释放药物,实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。
【详解】A、抗体-药物偶联物(ADC)通过将细胞毒素类药物与单克隆抗体结合,被肿瘤细胞上的受体特异性识别,通过胞吞的方式进入肿瘤细胞,选择性杀伤肿瘤细胞,A正确;
B、若利用放射性同位素标记单克隆抗体,若单克隆抗体能与肿瘤细胞发生特异性结合,则可以对肿瘤细胞进行定向的放疗,B正确;
C、结合图示可以看出,ADCs在溶酶体酶的作用下释放出细胞毒素,在细胞毒素介导下启动了肿瘤细胞的凋亡过程,C错误;
D、制备单克隆抗体时,至少需经过两次筛选才能得到分泌所需抗体的杂交瘤细胞,其中第一次筛选的目的是获得杂交瘤细胞,第二次筛选的目的是筛选出能产生相应抗体的杂交瘤细胞,D正确。
故选C。
10.C
【分析】核移植技术指的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成动物个体;用核移植的方法得到的动物称为克隆动物,原理是动物细胞核的全能性;动物细胞核移植可分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植。
【详解】A、图a是胡萝卜组织培养的过程,该过程证明植物细胞具有全能性,A正确;
B、图b是经核移植最终形成克隆猴的过程,该过程证明已经分化的动物细胞的细胞核具有全能性,B正确;
C、图a过程①是由已经分化的细胞形成愈伤组织的过程,表示脱分化,②是由愈伤组织形成胚状体的过程,表示再分化,C错误;
D、图b激活的重组细胞获得类似于受精卵的能力,具有发育为完整个体的能力,D正确。
故选C。
11.A
【分析】胚胎发育过程:(1)卵裂期:细胞进行有丝分裂,数量增加,胚胎总体积不增加。(2)桑葚胚:32个细胞左右的胚胎[之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能属全能细胞]。(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[注:囊胚的扩大会导致透明带的破裂,胚胎伸展出来,这一过程叫孵化]。(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[细胞分化在胚胎期达到最大限度]。
【详解】A、孵化前,细胞进行分裂使细胞平均体积在不断减少,胚胎所含的有机物总量不断降低,A正确;
B、受精卵发育为囊胚的过程是在透明带内完成的,囊胚后期孵化后进入原肠胚阶段,B错误;
C、不同动物的胚胎移植的最佳时期不同,大部分动物的最佳时期是桑葚胚及之前,C错误;
D、进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚,囊胚时细胞已经发生分化,D错误。
故选A。
12.D
【分析】1、胚胎干细胞简称ES或EK细胞,来源于早期胚胎或原始性腺(即囊胚期的内细胞团)。
2、ES细胞在饲养层细胞上或在添加抑制因子的培养液中,能够维持不分化的状态。在培养液中加入分化诱导因子,如牛磺酸、丁酰环腺苷酸等化学物质时,就可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化,这为揭示细胞分化和细胞凋亡机理提供了有效的手段。
【详解】A、为了获得更多的囊胚,可以采用促性腺激注射促进成熟雌性个体超数排卵,然后将卵细胞从母体内取出,在试管内与人工采集的精子进行体外受精,培育成胚胎,A错误;
B、细胞a和细胞b是由同一个受精卵经过有丝分裂形成的,故核DNA相同,B错误;
C、运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞,首先必须用胰蛋白酶处理内细胞团,分解细胞间的胶原蛋白等,使之分散成单个细胞,C错误;
D、动物细胞培养时需要在5% CO2的培养箱中进行培养,以维持培养液的pH,D正确。
故选D。
【点睛】
13.D
【分析】细胞分化是指在个体发育中,相同细胞的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化过程遗传物质不变,只是基因选择性表达的结果。
【详解】A、人成纤维细胞与hihep细胞的DNA基本相同,由于基因的选择性表达,RNA不完全相同,A错误;
B、人成纤维细胞重编程为hihep细胞过程中遗传物质没有发生改变,B错误;
C、由题干信息可知:hihep细胞具有肝细胞的许多功能,但并未完全代替肝脏细胞,故hihep细胞诱导成功不能彻底解决人类重症肝病的治疗,C错误;
D、根据题干信息可知,人成纤维细胞重编程为肝细胞的实验成功,说明分化的细胞其分化后的状态是可以改变的,D正确。
故选D。
14.B
【分析】1、动物细胞培养过程: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、动物细胞培养的条件:(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(CO2的作用是维持培养液的PH)。
3、动物细胞在培养过程中均会出现细胞贴壁和接触抑制的现象。
【详解】A、成块的组织中细胞与细胞靠在一起,在培养前需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理将组织块成为单个细胞后才能进行培养,A正确;
B、细胞培养过程需要对培养液、培养用具进行灭菌,细胞培养过程需要对培养液添加抗生素防止细菌污染,定期更换培养液以防止细胞代谢产物造成毒害,B错误;
C、动物细胞在培养过程中均会出现细胞贴壁和接触抑制的现象,由此推测第二种细胞会贴壁到无细胞区,当两种细胞分裂生长到表面相互接触时停止分裂,C正确;
D、细胞膜表面上可能存在接受邻近细胞信号的受体,以完成细胞间的信息交流,通过检测混合培养液中是否存在信息类物质可初步推测两种细胞间的信息交流方式,D正确。
故选B。
15.B
【分析】1、基因工程的四个步骤是:目的基因的获取 、基因表达载体的构建 、将目的基因导入受体细胞 、目的基因的检测与鉴定。目的基因获取途径:从基因文库中获取、PCR扩增、化学合成;构建基因表达载体时,需要用相同的限制酶将载体和目的基因切开,再用DNA连接酶将目的基因和载体连接起来,构建基因表达载体,常见的载体有质粒;将目的基因导入受体细胞时,如果受体细胞是植物细胞,可以用花粉管通道法或农杆菌转化法;受体细胞是动物细胞时,用显微注射法;受体细胞是微生物细胞时,可以用Ca+处理法。目的基因导入受体细胞后,首先要在分子水平检测,通过PCR等技术检测目的基因是否导入、是否转录,通过抗原—-抗体杂交检测是否翻译;其次还需要进行个体生物学水平的鉴定。
2、蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出的第二代基因工程,因为是对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质,所以必须通过基因修饰或基因合成实现。
【详解】A、大肠杆菌是原核生物中的细菌类,繁殖速度和代谢速率都较快,可以用来改进酵母菌生产EH时生产周期长、目标蛋白表达效率较低的缺点,A正确;
B、利用大肠杆菌进行生产时,基因的转录和翻译都正常,说明在核糖体上合成的多肽正常,与酵母菌生产的EH在氨基酸序列上应该相同,B错误;
C、在基因工程操作中,受体细胞是原核生物如大肠杆菌时,为提高转化效率,可Ca2+处理大肠杆菌,使细胞处于一种更容易吸收周围DNA分子的生理状态,促进重组质粒的转入, C正确;
D、转基因大肠杆菌是否成功,还需要在个体水平进行检测,即对可溶性EH的抗凝血活性进行测定;D正确。
故选B。
16.B
【分析】E.coliDNA连接酶只能连接黏性末端;T4DNA连接酶既可连接平末端,又可连接黏性末端。
【详解】A、由于引物只能引导子链从5'到3',根据碱基互补配对原则,其中一个引物序列为5'TGCGCAGT-3',A正确;
B、根据三种酶的酶切位点,左侧的黏性末端是使用NheI切割形成的,右边的黏性末端是用CfoI切割形成的,B错误;
C、用步骤①的酶对载体进行酶切,使用了NheI和CfoI进行切割,根据他们的识别位点以及原本DNA的序列,切割之后至少获得了2个片段,C正确;
D、图中形成的是黏性末端,而E.coliDNA连接酶只能连接黏性末端;T4DNA连接酶既可连接平末端,又可连接黏性末端,D正确。
故选B。
17.D
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其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求。
【详解】A、马铃薯是种植广泛的农作物,病毒侵染后导致产量大幅下降,马铃薯茎尖病毒极少甚至无病毒,因此可将马铃薯茎尖接种在培养基中,利用马铃薯茎尖组织培养获得的脱毒苗能提高产量,A正确;
B、单克隆抗体(特异性强,灵敏度高)可用作为诊断试剂,在多种疾病的诊断和病原体鉴定中发挥重要作用,B正确;
C、乳腺生物反应器是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,通过显微注射的方法导入受精卵中,经早期胚胎培养后移植到代孕母体中获得转基因动物,此转基因动物进入泌乳期后,可从其分泌的乳汁中获取所需要的药品,C正确;
D、要对蛋白质的结构进行改造,必须通过改造或合成基因来完成,D错误。
故选D。
18.D
【分析】电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。许多重要的生物大分子,如多肽、核酸等都具有可解离的基团,在一定的pH下,这些基团会带上正电或负电。在电场的作用下,这些带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动。电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状的不同,使带电分子产生不同的迁移速度,从而实现样品中各种分子的分离。
【详解】A、DNA分子的琼脂糖凝胶电泳鉴定的过程中,一定pH下DNA分子可带上正或负电荷,在电场作用下,向着与所带电荷相反的电极移动,A正确;
B、DNA分子在凝胶中的迁移速率与DNA分子大小有关,DNA分子越小,移动的越快,因此a样品中DNA的迁移遂率快,B正确;
C、电泳缓冲液加入电泳槽,待指示剂前沿迁移至凝胶边缘时停止电泳,以防止样品流失到缓冲液中,C正确;
D、扩增时复性温度过低,可能会导致引物与非互补配对的序列发生部分结合,从而产生不同长度的DNA分子,出现多条条带,D错误。
故选D。
19.D
【分析】遗传病的监测和预防:(1)产前诊断:胎儿出生前,医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病,产前诊断可以大大降低病儿的出生率。(2)遗传咨询:在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展。(3)禁止近亲结婚。
【详解】A、分析题意可知,SMA是一种常染色体隐性遗传病,该类遗传病无法通过产前B超检查确定胎儿是否患病,A错误;
B、SMA是一种常染色体隐性遗传病,设为A/a,一对表型正常的夫妻,若第一个儿子为SMA患儿aa,则该夫妇基因型都是Aa,再次剩下SMA儿子的概率=1/4×1/2=1/8,B错误;
C、SMNI基因突变是由于基因发生部分碱基缺失引起的,碱基对缺失可能引起mRN上的密码子减少,但不一定会引起氨基酸数量减少:可能因为碱基对缺失而引起终止密码延迟出现,导致氨基酸数量增多,C错误;
D、“第三代试管婴儿”也称胚胎植入前遗传学诊断技术,指在胚胎移植前,取胚胎遗传物质进行分析,诊断胚胎是否异常,是减少出生缺陷儿的有效方法,第三代试管婴儿技术,可在胚胎移植前进行遗传学诊断,可帮助双方均为携带者的夫妻生下健康宝宝,D正确。
故选D。
20.D
【分析】动物核移植是指将动物的一个细胞的细胞核移入一个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。
【详解】A、融合细胞是由成纤维细胞与去核卵母细胞诱导形成,则融合细胞中的线粒体来自两个不同亲本,A正确;
B、将卵母细胞培养到中期Ⅱ后进行去核操作,“去核”就是去除卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物,B正确;
C、科学家在重组胚胎中注射了组蛋白去甲基化酶KDM4d和组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA,抑制了表观遗传,从而获得了克隆猴,由此可见,表观遗传限制了猕猴成纤维细胞核全能性的表达,C正确;
D、在克隆人的问题上,中国政府的态度是禁止生殖性克隆人,坚持四不原则(不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验),D错误。
故选D。
21.B
【分析】根据题中“将一段外源DNA片段(包含约850个基因)与丝状支原体(一种原核生物)的DNA进行重组后,植入大肠杆菌”,属于基因工程,原理是基因重组。
【详解】A、通过导入不同的目的基因,可用于生产药品、制造染料、降解有毒物质,A正确;
B、“新的生命”是一个新的物种,由于其没有天敌,进入自然界后,会破坏生物的多样性,B错误;
C、人造生命扩散到自然界,竞争能力强,因此能成为“入侵的外来物种”,有可能造成环境安全性问题,C正确;
D、利用基因工程技术,在一些不致病的微生物体内插入制备基因,或在一些致病的细菌或者病毒中插入能对抗普通疫苗或药物的基因,就会培育出新的致病微生物或新的抗药性增强的致病微生物,这些微生物可制成生物武器,D正确。
故选B。
22.B
【详解】A、早期胚胎的发育过程分为卵裂期、桑椹胚、囊胚、原肠胚等阶段,A项正确;
B、胚胎干细胞简称ES或EK细胞,是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞,据此可推知:C、D细胞分别为内细胞团和原始性腺,它们的形态特性是细胞体积小、细胞核大、核仁明显,B项错误;
C、胚胎干细胞具有治疗人类的某些顽疾、培育出人造组织器官、研究细胞体外分化等应用前景,C项正确;
D、由于克隆技术尚不成熟,可能克隆出有严重生理缺陷的孩子等,我国政府禁止生殖性克隆,D项正确。
故选B。
23.C
【分析】蛋白质工程的基本流程:根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列: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→据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列(基因)→DNA合成,最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成。
【详解】A、蛋白质工程的基本流程为: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→据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列(基因)→DNA合成,最终要利用基因工程上来解决蛋白质的合成,因此蛋白质工程的实质是在 DNA 分子水平上进行设计和改造蛋白质,A正确;
B、氨基酸序列差异,导致胰岛素的空间结构有所改变,即氨基酸序列的差异是影响胰岛素在患者体内是否聚合的原因之一,B正确;
C、胰岛素属于蛋白质,改造胰岛素应首先从设计预期的蛋白质结构出发,进而根据氨基酸序列推测出基因中的脱氧核苷酸序列对原有的基因进行修饰和改造,C错误;
D、多数蛋白质除具有一级结构(即氨基酸顺序)外,还具有复杂的高级结构,即空间结构,而很多蛋白质的空间结构是人们目前还不清楚的,因此实施蛋白质工程的难度很大,D正确。
故选C。
24.A
【分析】与基因工程相比,蛋白质工程是以蛋白质分子的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,对现有蛋白质进行改造,制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产生活需要。
【详解】A、蛋白质工程就是通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造或合成新蛋白,需要对基因进行操作,A错误;
B、与基因工程相比,蛋白质工程对基因进行改造,可以生产自然界没有的蛋白质,B正确;
C、设计预期蛋白质结构和推测应有的氨基酸序列是蛋白质工程重要步骤,也是最难的环节,C正确;
D、结构决定功能,改变DNA序列可以改变纤维素酶的氨基酸序列,实现纤维素酶功能的改变,D正确。
故选A。
25.D
【分析】蛋白质工程是以蛋白质的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。
【详解】A、改造后的T4溶菌酶替换了一个氨基酸,氨基酸总数不变,且发生替换的两个氨基酸R基上都不含羧基或氨基,所以肽键数不变,改造后的T4溶菌酶结构中形成一个二硫键,空间结构发生改变,A正确;
B、改造前组成T4溶菌酶的氨基酸中就含有半胱氨酸,改造后组成T4溶菌酶的氨基酸中也可能仍含有异亮氨酸,因此参与其合成的tRNA种类可能不变,B正确;
C、天然蛋白质合成的过程是按照中心法则进行的,T4溶菌酶耐热性改造设计思路与天然蛋白质的合成方向相反,C正确;
D、对T4溶菌酶的改造过程通过直接改造T4溶菌酶的相关基因实现,D错误。
故选D。
26.C
【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、将洋葱切碎加研磨液研磨、过滤后,滤液放置4℃冰箱中静置几分钟后,DNA存在于上清液中,A错误;
B、将提取到的丝状物与二苯胺溶液充分混匀后,在沸水浴的条件下,溶液可变为蓝色,B错误;
C、PCR 技术大量扩增目的基因时,n次循环所需引物的数量为2n2-2,即2n+1-2,(n-1)次循环所需引物的数量为2n-1×2-2,即2n-2,所以需要的引物数目为[(2n+1-2)-(2n-2)]=2n,C正确;
D、猪是哺乳动物,其成熟的红细胞内没有细胞核和细胞器,易吸水涨破,但不是提取DNA的好材料,D错误。
故选C。
27.A
【分析】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300 nm的紫外灯下被检测出来。
【详解】A、配制琼脂糖溶液浓度时,低浓度的胶用于分析大片段核酸,高浓度的胶可以进行小片段的胶,A正确;
B、待凝胶溶液完全凝固后,小心拔出梳子,取出凝胶放入电泳槽内,再将电泳缓冲液加入电泳槽中。先拔梳子再加电泳缓冲液,B错误;
C、将扩增的PCR产物与凝胶载样缓冲液(内涵指示剂)混合后,再用微量移液器将混合液缓慢注入凝胶的加样孔内。与凝胶载样缓冲液混合,不是与电泳缓冲液混合,C错误;
D、接通电源后,待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时,停止电泳,D错误。
故选A。
28.B
【分析】酵母菌为兼性厌氧型真菌,在有氧无氧条件下均能产生二氧化碳。
【详解】A、酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸都会产生二氧化碳,故米酒发酵液中冒出的“气泡”来源于酵母菌无氧呼吸和有氧呼吸,A错误;
B、制作米酒利用的是酵母菌,添加“酵头”的目的是接种酿酒酵母,B正确;
C、乳酸菌是厌氧菌,制作酸奶和泡菜利用的是乳酸菌,故酸奶和泡菜制作中均需要确保无氧呼吸,以保证乳酸菌的无氧呼吸,C错误;
D、为避免杂菌污染,发酵前需要对器具等进行灭菌,但原料不需灭菌,D错误。
故选B。
29.D
【分析】平板划线法通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作,将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。
【详解】A、进行平板划线操作之前,以及每次划线前后都要对接种环进行灭菌,接种环的灭菌方法应是在酒精灯火焰上灼烧,不能用酒精消毒,A错误;
B、平板划线操作应在火焰旁进行,不能在火焰上进行,B错误;
C、由题图可知,5区域是最后一个区域,在5个区域中,只要有单个活细菌,通过培养即可获得所需菌落,故有可能在5区域获得所需要的菌落,其它区域也有可能得到所需要的菌落,C错误;
D、在1、2、3、4区域中划线前后都要对接种环进行灼烧灭菌,保证每次划线的菌种来自上一区域的末端,在1区域前灼烧是为了杀死杂菌,在5区域后灼烧灭菌,是防止接种环上的细菌污染环境,D正确。
故选D。
30.B
【分析】无菌技术的目的是获得纯净培养物,关键是创造无菌条件,防止外来杂菌的入侵。消毒:用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物,不包括芽孢和孢子。灭菌:用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子。具体方法有:灼烧灭菌、高压蒸汽灭菌(湿热灭菌)。
【详解】A、为防止取土工具上的微生物对实验结果构成影响,取土工具需要进行灭菌处理,A正确;
B、泡菜制备过程中蔬菜不能进行“开水中浸1min”,可对盐水煮沸,B错误;
C、斜面培养基的制备步骤为:灭菌、斜靠和冷却,C正确;
D、超净工作台的消毒需用70%的酒精喷雾空气和擦拭工作台,并用紫外灯照射30分钟处理灭菌,D正确。
故选B。
31.AB
【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,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、进行杂交瘤细胞培养时,需置于37℃、含有95%空气和5%CO2混合气体的培养箱中培养,A错误;
B、死细胞会被台盼蓝染成蓝色,活细胞不会,因此,显微镜下应该统计单位体积中没有被染色的细胞数量,B错误;
C、培养到第6天左右,产物浓度达到最大,可获得最高浓度的抗CD20抗体,C正确;
D、单克隆抗体制备过程中至少经过两次筛选,一次是用特定的选择培养基进行筛选,获得杂交瘤细胞,杂交瘤细胞还需进行克隆化培养和抗体检测,即用96孔板克隆化培养和多次筛选杂交瘤细胞后,就可获得既能无限增殖,又能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞,在体外大规模培养可获得单克隆抗体,D正确。
故选AB。
32.ABC
【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、造血干细胞是发现最早、研究最多、应用也最为成熟的一类成体干细胞,可以分化为各种血细胞,A正确;
B、ES细胞来源于早期胚胎,具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞,并进一步形成机体的所有组织和器官,甚至个体的潜能,即具有全能性,B正确;
C、iPS细胞的分化潜能类似于ES细胞,其获取无须破坏胚胎,因而不涉及伦理问题,应用前景更好,C正确;
D、iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞,将它移植回病人体内后,理论上可以避免免疫排斥反应,但iPS细胞等干细胞存在癌变的风险,D错误。
故选ABC。
33.AD
【分析】受精过程是指雌雄配子经过相互识别融合成为受精卵的过程,早期胚胎发育经历的阶段有:受精卵→桑椹胚→囊胚→原肠胚。
【详解】A、防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应,A错误;
B、卵裂期胚胎中细胞数目在不断增加,而有机物的总量因为细胞呼吸消耗而减少,B正确;
C、囊胚从透明带中伸展出来的过程称为“孵化”,C正确;
D、卵子是否受精的标志是卵细胞膜和透明带之间是否出现两个极体,受精完成的标志是雌雄原核融合,D错误。
故选AD。
34.BCD
【分析】1、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、噬菌体的衍生物、动植物病毒。
2、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。核移植得到的动物称克隆动物。
【详解】A、某种病毒的外壳蛋白(L1)基因连接在GFP基因的5′末端,获得了L1-GFP融合基因(简称为甲),据图分析,选用产生不同黏性末端的两种限制酶E1和E4进行切割,保证了甲的完整,并且保证融合基因和质粒正确连接,A错误;
B、L1基因和GFP基因连接在同一个启动子和终止子之间,因此若在该细胞中观察到了绿色荧光,则说明L1基因在牛的皮肤细胞中完成了表达,B正确;
C、由于目前仍不能全体外培养,因此为了获得含有甲的转基因牛,最终的操作环节为胚胎移植,C正确;
D、为了检测甲是否存在于克隆牛的不同组织细胞中,可使用PCR方法进行鉴定目的基因甲是否存在,D正确。
故选BCD。
35.ABC
【分析】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。
【详解】A、大麦种子萌发的过程中,赤霉素可诱导胚乳的糊粉层大量合成 α-淀粉酶,故过程①制麦时可用赤霉素溶液浸泡大麦种子,使种子无需发芽就能产生α-淀粉酶,促进淀粉的水解,A正确;
B、糖化前破碎有利于淀粉与a—淀粉酶充分接触,加快淀粉水解成麦芽糖并进一步水解成小分子的过程,使糖化过程缩短,B正确;
C、在接种酵母菌前进行冷却处理,是为了避免高温杀死酵母菌种,C正确;
D、酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸都会产生二氧化碳,故发酵过程中要适时往外排气,发酵后期也应在密闭条件下进行,D错误。
故选ABC。
36.(1)牛肉膏、蛋白胨/蛋白胨、牛肉膏
(2)适当延长灭菌时间
(3)黄色
(4) 琼脂 形态、大小、颜色和透明度 否#不能 培养基表面的菌落,只有部分是大肠杆菌形成的菌落
【分析】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;根据物理性质分为固体培养基和液体培养基,培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐,其中碳源和氮源常采用蛋白胨和牛肉膏,因为它们来源于动物原料,含有糖、维生素和有机氮等营养物质。在提供上述几种主要营养物质的基础上,培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。
【详解】(1)由配方表分析可知,在乳糖蛋白胨培养基中,提供氮源的物质有蛋白胨和牛肉膏。
(2)高压灭菌条件常为121℃、15min,但乳糖蛋白胨培养基进行灭菌时,因为乳糖在121℃会被破坏,而选用了115℃,为了达到相同灭菌效果可以适当延长灭菌时间。
(3)研究小组取两支含乳糖蛋白胨培养基的试管A和B,A管中加入1mL待测水样,B管不做处理,然后都放入培养箱中培养24h。若A试管产生气体,还不可以提示水样可能被大肠杆菌污染,这时还需要再观察试管中的颜色变化,由于大肠杆菌能产生酸性物质和气体,同时培养基中的溴甲酚紫在酸性时呈黄色,故若A试管出现黄色时,则提示水样被大肠杆菌污染。
(4)制作滤膜法中所用的无菌平板时,在牛肉膏蛋白胨培养基的基础上还应加入琼脂形成固体培养基,便于统计菌落。按上述滤膜法步骤制作的3个样品平板上的菌落初步从形态、大小、颜色和透明度等方面进行形态学鉴定。该培养基为鉴别培养基,在平板上生长的菌落,只有部分是大肠杆菌形成的菌落,因此大肠杆菌实际数值应该小于49。
【点睛】本题考查微生物的分离和培养,要求考生识记培养基的种类和作用,掌握菌落计数的方法和具体操作等知识,意在考查学生识记所学知识要点,把握知识间的内在联系,形成知识网络的能力,同时获取题干信息准确答题。
37.(1) 基因表达/表达 使目的基因在动物体内的乳腺细胞中表达,从而在乳汁中获取所需产品
(2) 显微注射 囊胚 滋养层细胞
(3)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
(4)基因的选择性表达
(5) 95%空气和5% 清除代谢产物,防止代谢产物积累,对细胞自身造成危害(为细胞提供充足的营养)
(6)限制酶和DNA连接酶
(7) 细胞骨架
(8)由于c-myc基因表达量增多而转录因子GATA-4表达的量减少,从而影响心肌细胞的正常代谢活动,致使细胞凋亡增多
【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、动物细胞培养条件:(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: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】(1)利用PCR技术可扩增血清白蛋白基因。扩增后的血清白蛋白基因要与启动子、终止子、标记基因等构建成基因表达载体,目的基因必须插入到启动子和终止子之间。由于基因的选择性表达,要想基因特异性地只在乳腺细胞中表达,选用乳腺蛋白基因的启动子,其目的是使目的基因在动物体内的乳腺细胞中表达,从而在乳汁中获取所需产品。
(2)将重组质粒导入动物细胞通常使用显微注射技术,所以基因表达载体通过显微注射技术导入奶牛的受精卵中进行体外培养。受精卵继续培养至囊胚阶段,取滋养层细胞做DNA分析来进行性别鉴定,由于目的产物要从乳汁中获取,所以筛选出发育状态良好的雌性胚胎进行移植,使其生长发育成转基因动物。
(3)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,因此将乳腺蛋白基因的启动子换成uroplakinⅡ基因启动子,可增加血清白蛋白的产量。
(4)干细胞经过诱导可以分化成为心肌细胞,是基因选择性表达的结果。
(5)哺乳动物心肌细胞培养时,需要给细胞提供的气体环境是95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH),为清除代谢产物,防止代谢产物积累,对细胞自身造成危害,培养过程中需要定期更换培养液。
(6)基因编辑技术需要用到限制酶(切割目的基因和载体)和DNA连接酶(连接目的基因和载体)。
(7)动作电位的产生主要与钠离子内流有关。细胞骨架可以维持细胞的正常形态结构,与细胞的运动有密切关系,所以与维持心肌细胞形态及有节律收缩有关的细胞结构是细胞骨架。
(8)分析柱形图可知,由于c-myc基因表达量增多而转录因子GATA-4表达的量却减少从而影响心肌细胞的正常代谢活动,致使细胞凋亡增多。
38.(1) 琼脂 pH
(2) 稀释涂布平板法(或平板划线法) 黄色
(3) 定容 较弱 菌种对亚硝酸盐降解能力
(4) 半保留复制 逆转录
(5) 蛋白酶K能催化病毒蛋白质水解 提高样本转运和检测阶段的安全性 TaqDNA聚合酶 一段已知的新冠病毒RNA的碱基
(6) 特异性强、基因结构相对稳定(变异小) 排除因检测过程、试剂等因素引起的假阳性
【分析】光电比色法是通过测量菌悬液的光密度(OD600)值来估算细菌数,吸光值与溶液中吸光物质的浓度呈正比。PCR由变性、退火、延伸三个基本反应步骤构成,该过程需要耐高温的DNA聚合酶。
(1)
本实验需要分离并挑选菌种,故应为固体培养基,故除表中的成分外还需添加2g的凝固剂,通常是琼脂;本培养基中添加碳酸钙除了方便观察是否产酸,还可以在高压灭菌的过程中分解产生二氧化碳,以维持培养基的pH恒定。
(2)
微生物的分离可用平板划线法或稀释涂布平板法;由于乳酸菌可以产生乳酸,而溴甲酚绿遇酸变黄,故可挑选出黄色的菌落作为初筛菌。
(3)
进行亚硝酸盐含量测定时,需要先将菌液定容;OD600值越小,说明乳酸菌的作用效果越小,菌株生长能力越弱;并通过测定发酵前后亚硝酸盐的含量,可以计算出亚硝酸盐降解能力。
(4)
PCR技术与DNA体内复制的复制方式都是半保留复制。RT—PCR过程中cDNA的合成为逆转录过程,需向装置中添加逆转录酶。
(5)
根据图示,RNA提取裂解液含有的蛋白酶K,可以促进病毒蛋白质的水解,起到灭活病毒的作用。采样后迅速进行病毒灭活,可以防止样本在运输和检测阶段造成病毒泄漏,以提高样本转运和检测阶段的安全性。步骤③是DNA的复制,需要热稳定的DNA聚合酶催化,引物F和引物R是根据一段已知新冠病毒的核苷酸序列合成的。
(6)
在进行新冠病毒核酸检测时,选择的检测的目标基因应具有特异性强、基因结构相对稳定(变异小)的特点。设置“阴性对照”的目的是排除因检测过程、检测试剂等因素引起的假阳性。
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