四川省达州市2023-2024学年高二下学期7月期末监测生物试题
1.(2024高二下·达州期末)某池塘中,生活着多种动植物(如团藻、水草、草鱼、虾)以及多种细菌、真菌等,这些生物与其无机环境相互联系形成一个统一整体。下列相关叙述错误的是( )
A.水、阳光等属于非生物的物质和能量
B.团藻、水草为自养生物,属于生产者
C.草鱼、虾是异养生物,属于消费者
D.各种细菌、真菌是异养生物,均属于分解者
【答案】D
【知识点】生态系统的结构
【解析】【解答】A、水、阳光等属于生态系统的组成成分中非生物的物质和能量,A正确;
B、团藻、水草为自养生物,能够将无机物转化为有机物,属于生产者,B正确;
C、草鱼、虾为异养生物,不能将无机物转化为有机物,属于消费者,C正确;
D、各种细菌、真菌不一定均为异养生物、属于分解者,如硝化细菌属于生产者,D错误。
故答案为:D。
【分析】生态系统的结构:
①非生物的物质和能量:阳光、热能、水、空气、无机盐等。
②生产者:自养生物,主要是绿色植物
③消费者:动物,包括植食性动物、肉食性动物、杂食性动物和寄生动物等。
④分解者:能将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物。主要是细菌和真菌。
2.(2024高二下·达州期末)一个草原生态系统中,多种生物形成复杂的食物网,其中有这样一条食物链:草→鼠→蛇→鹰。下列关于该生态系统的叙述,错误的是( )
A.草作为生产者,其通过光合作用固定太阳能
B.在该生态系统中,蛇可能占据不同的营养级
C.鹰粪便中的能量,属于由鹰流向分解者的能量
D.能量只能由低营养级向高营养级单向流动
【答案】C
【知识点】生态系统的结构;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、草作为生产者,为消费者和分解者提供有机物,其通过光合作用固定太阳能,A正确;
B、在该生态系统中,多种生物形成复杂的食物网,蛇可能会捕食不同营养级的被捕食者,由此占据不同的营养级,B正确;
C、消费者粪便中的能量属于上一营养级的能量,鹰粪便中的能量属于由蛇而不是鹰流向分解者的能量,C错误;
D、能量只能由低营养级向高营养级单向流动,D正确。
故答案为:C。
【分析】能量通过食物链逐级传递,太阳能是所有生命活动的能量来源,它通过绿色植物的光合作用进入生态系统,然后从绿色植物转移到各种消费者。能量流动的特点:①单向流动——生态系统内部各部分通过各种途径放散到环境中的能量,再不能为其他生物所利用;②逐级递减——生态系统中各部分所固定的能量是逐级递减的,前一级的能量不能维持后一级少数生物的需要,愈向食物链的后端,生物体的数目愈少,这样便形成一种金字塔形的营养级关系。
3.(2024高二下·达州期末)2020年,中国政府在联合国大会上宣布,力争在2060年前实现“碳中和”(CO2吸收量和排出量相等)。图中甲、乙、丙代表生态系统不同的生物成分,①~⑦代表碳循环中的7个过程。下列叙述正确的是( )
A.图中甲、乙、丙分别为生产者、消费者、分解者
B.在甲、乙、丙之间,碳元素以有机物的形式传递
C.增强过程①,是实现碳中和的唯一有效途径
D.温室效应产生的主要原因是①<②+⑥+⑦
【答案】B
【知识点】生态系统的结构;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、图中甲、乙、丙分别为消费者、生产者、分解者,其中乙与大气中的CO2是双向箭头,说明其表示生产者,A错误;
B、在甲、乙、丙(消费者、生产者、分解者)之间,碳元素以有机物的形式,沿食物链和食物网传递,B正确;
C、过程①表示绿色植物(生产者)的光合作用,增强光合作用并不是实现碳中和的唯一有效途径,还有减少二氧化碳库的来源(减少化石燃料的燃烧)等措施,C错误;
D、①、②、⑥、⑦分别表示生产者的光合作用、生产者的呼吸作用、分解者的分解作用和消费者的呼吸作用;温室效应产生的主要原因是化石燃料的燃烧,D错误。
故答案为:B。
【分析】碳循环:
4.(2024高二下·达州期末)某生物兴趣小组调查了某水库中DDT的含量,得到如表所示结果(注:鲫鱼主要以植物为食,乌鳢为肉食动物),根据数据分析,无法得出的结论是( )
不同成分 水 底泥 植物 浮游动物 底栖动物 鲫鱼 乌鳢
DDT含量(μg/kg) 0.1 0.7 6.3 21.0 37.9 19.4 124.4
A.DDT难以降解,无法参与生态系统的物质循环
B.生产者和消费者均可对DDT产生富集作用
C.底栖动物和鲫鱼之间可能存在竞争关系
D.乌鳢体内的DDT含量最高,其营养级最高
【答案】A
【知识点】生态系统的结构;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、DDT难以降解,但可以参与生态系统的物质循环,A错误;
B、生物富集指“生物体从周围环境吸收的难以降解的化合物,使其在体内浓度超过环境浓度”的现象;生产者和消费者均对DDT产生富集作用,表格中不同营养级的生物中的DDT浓度均高于环境中的DDT浓度,B正确;
C、底栖动物和鲫鱼之间可能存在竞争关系,鲫鱼主要以植物为食,底栖动物也可能以底泥和水生植物为食,C正确;
D、生物富集导致食物链中营养级越高的生物,体内富集的DDT越多,乌鳢体内的DDT含量最高说明其营养级最高,D正确。
故答案为:A。
【分析】能量通过食物链逐级传递,太阳能是所有生命活动的能量来源,它通过绿色植物的光合作用进入生态系统,然后从绿色植物转移到各种消费者。能量流动的特点:①单向流动——生态系统内部各部分通过各种途径放散到环境中的能量,再不能为其他生物所利用;②逐级递减——生态系统中各部分所固定的能量是逐级递减的,前一级的能量不能维持后一级少数生物的需要,愈向食物链的后端,生物体的数目愈少,这样便形成一种金字塔形的营养级关系。
5.(2024高二下·达州期末)生态缸是指在隔绝物质交换的空间内,依据生态学原理,将生态系统具有的基本成分进行组织,构建的封闭式人工微型生态系统。下列关于生态缸的分析,正确的是( )
A.为促进物质循环,缸内消费者的数量应较多
B.为保证生物的有氧呼吸,要定时向缸内通气
C.生态缸的组分及比例会显著影响系统的稳定性
D.为有利于植物的光合作用,应将生态缸放置在阳光直射的地方
【答案】C
【知识点】生态系统的稳定性;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、生态缸应选择生命力强的生物,其中消费者不宜太多,个体不宜太大,以减少对氧气的消耗,A错误;
B、生态缸必须是封闭的,防止外界生物和生物的干扰,不应定时向缸内通气,B错误;
C、生态缸的组分及比例会显著影响系统的稳定性,C正确;
D、生态缸的采光用较强的散射光,不能放置在阳光直射的地方,防止水温过高,导致生物死亡,D错误。
故答案为:C。
【分析】生态系统的稳定性:
①抵抗力稳定性:生态系统抵抗外界干扰使自身的结构与功能保持原状的能力(不受损害,保持原状)。
②恢复力稳定性:生态系统受到外界干扰因素的破坏后恢复原状的能力(遭到破坏,恢复原状)。
生态缸:
①生态缸必须是封闭的,防止外界生物和生物的干扰;
②生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活力,成分齐全(具有生产者、消费者和分解者),使得生态缸中能够进行物质循环和能量流动,在一定时期内保持稳定;
③生态缸的材料必须透明,为光合作用提供光能;
④生态缸宜小不宜大,缸中的水量不宜装满,要留出一定的空间,使得存储一定的空气;
⑤生态缸的采光用较强的散射光,防止水温过高,导致生物死亡;
⑥选择生命力强的生物,动物不宜太多,个体不宜太大,减少对氧气的消耗。
6.(2024高二下·达州期末)为实现经济效益和生态效益的同步发展,某地推行了“猪一沼一果”现代生态农业生产方式,如图为其模式图。下列相关叙述正确的是( )
A.该农业生态系统的基石是农作物等生产者
B.该农业生态系统实现了物质和能量的循环利用
C.图中的“营养物质”为农作物提供了物质和能量
D.现代生态农业提高了各营养级之间的能量传递效率
【答案】A
【知识点】生态农业工程;生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、该农业生态系统的基石是农作物等生产者,生产者是生态系统的基石,A正确;
B、该农业生态系统实现了物质的循环利用,能量只能单向流动,不能循环利用,B错误;
C、图中的“营养物质”无法为农作物提供能量,只能提供物质,C错误;
D、现代生态农业只能提高各营养级之间的能量利用率,无法提高能量传递效率,D错误。
故答案为:A。
【分析】能量通过食物链逐级传递,太阳能是所有生命活动的能量来源,它通过绿色植物的光合作用进入生态系统,然后从绿色植物转移到各种消费者。能量流动的特点:①单向流动——生态系统内部各部分通过各种途径放散到环境中的能量,再不能为其他生物所利用;②逐级递减——生态系统中各部分所固定的能量是逐级递减的,前一级的能量不能维持后一级少数生物的需要,愈向食物链的后端,生物体的数目愈少,这样便形成一种金字塔形的营养级关系。
生态农业工程其目标是在促进自然界和农业生态系统良性循环的前提下,充分发挥物质的生产潜力,防止环境污染,达到经济效益与生态效益同步发展。
内涵:生态农业设计时充分利用当地自然资源,利用动物、植物和微生物间的相互依存关系,使生态系统中的物质循环和能量被分层次地充分利用,使生产一种产品时所产生的有机废物成为另一种产品的投入,也就是实现无废物生产,提供尽可能多的洁净产品。生态农业的优越性体现在:实现了对物质和能量的多级利用;减少了对能源和资源的消耗,减少了环境污染。
7.(2024高二下·达州期末)下列关于生态足迹的理解,正确的是( )
A.生态足迹是指人类活动在地球上形成的印迹
B.因地理位置不同,不同国家的生态足迹互不干扰
C.多食用肉类食品,少食用蔬菜,可减小生态足迹
D.生态足迹越大,说明人类活动对生态环境的影响越大
【答案】D
【知识点】人口增长对生态环境的影响
【解析】【解答】A、“现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积”被称为生态足迹,A错误;
B、生态足迹是全球性问题,不同国家的生态足迹问题是一致的,B错误;
C、多食用肉类食品,少食用蔬菜,可增大生态足迹,因为吃肉消耗的资源相比食用蔬菜多,C错误;
D、生态足迹越大,说明人类活动对生态环境的影响越大,代表人类所需的资源和吸纳废物的土地及水域的面积越多,D正确。
故答案为:D。
【分析】生态足迹又叫生态占用,是指在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。
8.(2024高二下·达州期末)朱鹮是一种珍稀的鸟类,为了拯救野生朱鹮,我国各级政府采取了一系列措施,使我国野生朱鹮的种群数量由1981年的7只发展到目前的近万只。下列有关分析错误的是( )
A.朱鹮的数量减少,会导致其基因多样性被破坏
B.将朱鹮迁移到动物园进行专门保护是保护野生朱鹮最有效的方式
C.朱鹮优美的体态让人赏心悦目,体现了生物多样性的直接价值
D.人类活动的干扰和对环境的破坏是导致野生朱鹮濒临灭绝的原因
【答案】B
【知识点】生物多样性的价值;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、朱鹮的数量减少会导致其基因多样性被破坏,不同朱鹮个体的基因有不同之处,朱鹮的数量减少会导致某个基因或某些基因丢失,导致基因多样性被破坏,A正确;
B、就地保护是保护野生朱鹮最有效的方式,将朱鹮迁移到动物园进行专门保护属于易地保护,不是最有效的方式,B错误;
C、朱鹮优美的体态让人赏心悦目属于朱鹮的观赏价值,观赏价值属于生物多样性的直接价值,C正确;
D、人类活动的干扰和对环境的破坏会影响野生朱鹮的环境条件、食物、栖息场所等,导致野生朱鹮濒临灭绝,D正确。
故答案为:B。
【分析】生物多样性的价值:①直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等实用意义,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。
9.(2024高二下·达州期末)如图是利用葡萄制作果酒和果醋的简易装置。下列关于用传统方法制作果酒与果醋的叙述,正确的是( )
A.果酒发酵的菌种是酿酒酵母,其温度应严格控制在28℃
B.在发酵生产葡萄酒、葡萄醋时,气阀a都应适时打开
C.该装置中,发酵液的酸碱度会随着发酵的进行而有所降低
D.微生物酒精发酵和醋酸发酵的主要场所都是线粒体
【答案】C
【知识点】微生物发酵及其应用;果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、果酒发酵的菌种是酿酒酵母,其温度应严格控制在28℃左右,A错误;
B、在发酵生产葡萄酒时,由于酵母菌是厌氧微生物,预留部分氧气以供酵母菌有氧呼吸大量繁殖后,气阀a可以一直关闭;在发酵生产葡萄醋时,由于醋酸菌是好氧微生物,气阀a需要一直打开,B错误;
C、 发酵产生的CO2或醋酸溶于发酵液,都会降低发酵液的酸碱度,因此该装置中,发酵液的酸碱度会随着发酵的进行而有所降低,C正确;
D、微生物进行无氧酒精发酵的主要场所是细胞质,进行有氧醋酸发酵的主要场所不是线粒体,因为醋酸菌属于原核生物,无线粒体,D错误。
故答案为:C。
【分析】发酵菌种
10.(2024高二下·达州期末)硝酸盐还原菌能够合成硝酸盐还原酶,硝酸盐会在硝酸盐还原酶的作用下转化成亚硝酸盐。某兴趣小组按照传统方法腌制泡菜,并测定了不同盐浓度下泡菜制作过程中亚硝酸盐的含量,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.泡菜腌制时间过长和食盐用量过少都可能导致亚硝酸含量增加
B.在5%的盐浓度下,亚硝酸盐含量与乳酸菌种群密度的变化是同步的
C.若泡菜咸而不酸,最可能的原因是大量食盐中和了乳酸菌的发酵产物
D.腌制的中后期,亚硝酸盐含量下降的原因之一是硝酸盐还原菌受到抑制
【答案】D
【知识点】泡菜的制作
【解析】【解答】A、温度过高、泡菜腌制时间过短和食盐用量过少都可能使细菌大量繁殖,从而导致亚硝酸含量增加,A错误;
B、在5%的盐浓度下,亚硝酸盐含量与乳酸菌种群密度的变化不是同步的,B错误;
C、若泡菜咸而不酸,最可能的原因是食盐过多抑制乳酸菌的生长,与中和发酵产物无关,C错误;
D、腌制的中后期,亚硝酸盐含量下降的原因之一是乳酸增多、pH下降导致硝酸盐还原菌受到抑制,D正确。
故答案为:D。
【分析】 泡菜制作原理:
11.(2024高二下·达州期末)在发酵工程和动植物细胞工程中,对无菌技术都有较高的要求。下列相关叙述正确的是( )
A.平板划线结束后,必须对接种环进行灼烧灭菌
B.用紫外线照射,可杀死物体表面和内部的所有微生物
C.植物组织培养过程中,外植体消毒药剂效果越强对组织培养越有利
D.动物细胞培养过程中,要用高压蒸汽灭菌法对加入合成培养基的血清灭菌
【答案】A
【知识点】灭菌技术
【解析】【解答】A、平板划线结束后,为免感染操作者或污染环境,必须对接种环进行灼烧灭菌,A正确;
B、用紫外线照射属于消毒,消毒能够杀死物体表面和内部的部分微生物,B错误;
C、植物组织培养过程中,外植体消毒药剂效果过强可能对外植体造成损伤,对组织培养造成不利,C错误;
D、动物细胞培养过程中,不能用高压蒸汽灭菌法对加入合成培养基的血清灭菌,该灭菌法可能会对血清中的有效成分造成破坏,D错误。
故答案为:A。
【分析】灭菌:强烈的理化因素杀死物体内外的全部微生物。(含芽孢、孢子)
常用方法 适用范围
煮沸消毒法 日常食物、罐装食品
巴氏消毒法 牛奶等不宜高温消毒灭菌的
化学药剂消毒法 实验者的手臂、工作台等
紫外线消毒 接种室内空气、接种箱、工作台
12.(2024高二下·达州期末)进行土壤中尿素分解菌的选择培养时,所用培养基的配方如表所示。下列分析错误的是( )
组分 KH2PO4 Na2HPO4 MgSO4·H2O 葡萄糖 尿毒 琼脂 H2O
含量 1.4g 21.8 0.2g 10.0g 1.0g 15.0g 定容1000mL
A.KH2PO4和Na2HPO4既可为微生物提供无机盐,又可调节培养基的pH
B.土壤稀释液接种到该培养基上,经过培养可能观察到不同特征的菌落
C.能够在该培养基上生长繁殖的细菌,其细胞一定含有合成脲酶的基因
D.尿素既可为尿素分解菌提供氮源,又对培养基中的微生物起选择作用
【答案】C
【知识点】尿素分解菌的分离与计数;组织培养基的成分及作用
【解析】【解答】A、KH2PO4和Na2HPO4既可为微生物提供无机盐、为细菌的生长提供无机营养,又可作为缓冲剂调节细胞生长过程中培养基的pH,A正确;
B、土壤稀释液接种到该培养基上,经过培养可能观察到多种不同特征的菌落,肯呢个包括利用尿素作为氮源或利用空气中的N2作为氮源的微生物等,B正确;
C、能够在该培养基上生长繁殖的细菌,其细胞不一定含有合成脲酶的基因,其可能利用尿素或空气中的N2作为氮源,C错误;
D、培养基中除了尿素无其他含氮物质,尿素既可为尿素分解菌提供氮源,又对培养基中的微生物起选择作用,D正确。
故答案为:C。
【分析】分解尿素的细菌的鉴别:
13.(2024高二下·达州期末)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。下列有关发酵工程及其应用说法中正确的是( )
A.发酵工程的中心环节是分离提纯产物
B.利用苏云金杆菌可制成微生物农药,用于生物防治
C.谷氨酸发酵生产时,维持酸性和中性条件有利于积累谷氨酸
D.从微生物菌体中提取的蛋白质即单细胞蛋白,可作为食品添加剂
【答案】B
【知识点】微生物的分离和培养;生物性污染及其防治;发酵工程的基本环节;发酵工程的应用
【解析】【解答】A、发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵,而不是分离提纯产物,A错误;
B、利用苏云金杆菌可通过发酵工程大规模培养、制成微生物农药,通过破坏鳞翅目等害虫的消化系统进行灭虫,属于生物防治,B正确;
C、谷氨酸发酵使用的菌种为原核生物谷氨酸棒状菌,谷氨酸发酵生产时,维持弱碱性和中性条件有利于积累谷氨酸,C错误;
D、微生物菌体即为单细胞蛋白,与提取蛋白质无关,D错误。
故答案为:B。
【分析】发酵工程一般包括菌种的选育、扩大培养、培养基的配制、灭菌、接种、发酵、产品的分离、提纯等方面。
微生物含有丰富的蛋白质,以淀粉或纤维素的水解液,制糖工业的废液等为原料,通过发酵获得了大量的微生物菌体,即单细胞蛋白,用单细胞蛋白制成的微生物饲料,能使家禽、家畜增重快,产奶或产蛋量显著提高。
14.(2024高二下·达州期末)野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长,赖氨酸营养缺陷型突变菌由于发生变异只能在添紫外线无菌绒布加了赖氨酸的培养基上生长。如图为以野生型菌株为材料,诱变、震荡培养,说法正确的是( )
A.紫外线可能导致野生型大肠杆菌的染色体片段缺失
B.培养基①接种后进行震荡培养,只有利于突变菌株的繁殖
C.培养基①②④中均添加了赖氨酸,培养基③中不添加赖氨酸
D.从培养基④中挑取乙菌落进行纯化培养即可获得所需菌株
【答案】C
【知识点】微生物的分离和培养;尿素分解菌的分离与计数;培养基概述及其分类
【解析】【解答】A、紫外线不可能导致野生型大肠杆菌的染色体片段缺失,大肠杆菌属于原核生物,细胞内没有成形的染色体,A错误;
B、培养基①接种后进行震荡培养,有利于突变菌株的繁殖和生存,B错误;
C、培养基①②④属于完全培养基,均添加了赖氨酸;培养基③属于基本培养基,不添加赖氨酸,C正确;
D、培养基④属于完全培养基,甲在完全培养基中可以生长、在基本培养基中无法生长说明甲是氨基酸缺陷型菌落,因此从培养基④中挑取甲菌落进行纯化培养即可获得所需菌株,D错误。
故答案为:C。
【分析】图中首先利用稀释涂布平板法分离细菌,然后运用影印法将菌种接种到两种培养基中,分别是基本培养基、完全培养基;野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长,而氨基酸营养缺陷型菌株由于发生基因突变无法合成某种氨基酸只能在完全培养基上生长,据此利用培养基的种类便可以选择出氨基酸突变株。
15.(2024高二下·达州期末)旋转芦荟是一种具有顽强生命力的多肉植物,自然繁殖率很低,是世界上最珍稀的高山芦荟。某科研小组利用旋转芦荟进行了植物组织培养。相关叙述错误的是( )
A.过程①需要对旋转芦荟组织进行严格的灭菌
B.过程②③的培养基含有的蔗糖可提供营养和维持渗透压
C.过程②③需更换培养基,原因之一是对植物激素的比例要求不同
D.该过程成功的根本原因是旋转芦荟组织细胞中含有全套遗传物质
【答案】A
【知识点】植物组织培养的过程;灭菌技术;植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、过程①需要对旋转芦荟组织进行消毒,严格的灭菌可能导致旋转芦荟组织失活,A错误;
B、过程②③的培养基含有的蔗糖可为组织细胞提供营养、维持培养基中的渗透压,B正确;
C、过程②③需更换培养基,原因之一是对植物激素的比例要求不同。过程②③分别表示脱分化和再分化,过程②中生长素和细胞分裂素比例适中,过程③诱导生根时,生长素和细胞分裂素大于1,诱导生芽时,该比例小于1,C正确;
D、该过程成功的根本原因是旋转芦荟组织细胞中含有全套遗传物质,控制发育成完整个体所需物质的合成,D正确。
故答案为:A。
【分析】植物组织培养原理、过程和条件:
16.(2024高二下·达州期末)植物细胞工程在农业、医药等方面有着广泛的应用,并且取得了显著的社会效益和经济效益。下列相关叙述正确的是( )
A.选择草莓茎尖培养获得脱毒苗,主要原因是其分裂能力很强
B.利用射线处理烟草愈伤组织,一定可以获得烟草抗盐碱突变体
C.利用玉米进行花药离体培养,得到的植株都能够稳定遗传
D.利用红豆杉细胞进行植物细胞培养,可工厂化生产紫杉醇
【答案】D
【知识点】植物组织培养的过程;植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、选择草莓茎尖培养获得脱毒苗,主要原因是分生区附近的病毒极少或没有,A错误;
B、利用射线处理烟草愈伤组织引发基因突变,不一定能够可以获得烟草抗盐碱突变体,淫威基因突变具有低频性、随机性和不定向性,B错误;
C、利用玉米进行花药离体培养,得到的植株属于单倍体,无法稳定遗传,C错误;
D、利用红豆杉细胞进行植物细胞培养,可工厂化生产紫杉醇,只需要培养至愈伤组织获取其产物即可,D正确。
故答案为:D。
【分析】作物脱毒:采用茎尖组织培养来除去病毒(因为植物分生区附近的病毒极少或没有)
原因:长期进行无性繁殖的作物,易积累感染的病毒,导致产量降低,品质变差。
选材部位:植物的分生区(如茎尖)
选材原因:植物的分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无毒。
17.(2024高二下·达州期末)如图是“番茄(2n-24)—马铃薯(2n=24)”杂种植株的培育过程,其中①~⑤表示过程,字母表示细胞、组织或植株。下列相关叙述正确的是( )
A.过程①是在蒸馏水中用纤维素酶和果胶酶处理细胞获得原生质体
B.过程②可以用灭活的病毒诱导细胞膜上的蛋白质和脂质分子重排
C.经过PEG处理的融合体系中,所有细胞中都含有48条染色体
D.杂种植株不能同时结番茄和马铃薯可能与基因的表达相互干扰有关
【答案】D
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用;细胞融合的方法
【解析】【解答】A、过程①是在等渗溶液,而不是蒸馏水中用纤维素酶和果胶酶处理细胞获得原生质体,A错误;
B、过程②可以用物理方法或化学方法诱导细胞膜上的蛋白质和脂质分子重排,灭活病毒适用于动物细胞,B错误;
C、经过PEG处理的融合体系中,并不是所有细胞中都含有48条染色体,因为融合过程中会发生染色体的丢失,C错误;
D、生物基因的表达不是孤立的,它们之间是相互调控、相互影响的,杂种植株不能同时结番茄和马铃薯可能与基因的表达相互干扰、进而影响了植株的发育情况有关,D正确。
故答案为:D。
【分析】植物体细胞杂交
18.(2024高二下·达州期末)研究人员利用逆转录病毒将Oct-3/4等四个关键基因导入体外培养的纤维母细胞并表达,获得了与胚胎干细胞(ES细胞)极为相似的诱导多能干细胞(iPS细胞),其在体外继续诱导培养可分化成神经细胞、心血管细胞等。相关叙述错误的是( )
A.获取纤维母细胞过程中,需用胰蛋白酶和胶原蛋白酶来处理相应组织
B.纤维母细胞体外培养时,代谢产物积累等多种原因会导致分裂受阻
C.通过逆转录病毒将特定基因导入纤维母细胞是获得iPS细胞的唯一途径
D.理论上,将来源于病人的iPS细胞移植回病人体内可避免免疫排斥反应
【答案】C
【知识点】干细胞的概念、应用及研究进展;动物细胞培养技术;干细胞的概念及种类
【解析】【解答】A、获取纤维母细胞过程中,需用胰蛋白酶和胶原蛋白酶来处理相应组织,A正确;
B、纤维母细胞体外培养时,代谢产物积累会导致细胞被毒素破坏等,多种原因会导致分裂受阻,B正确;
C、通过逆转录病毒将特定基因导入纤维母细胞不是获得iPS细胞的唯一途径,仍有其他措施可以使用,C错误;
D、理论上,将来源于病人的iPS细胞移植回病人体内属于自体移植,可避免免疫排斥反应,D正确。
故答案为:C。
【分析】 动物细胞工程就是应用细胞学的方法,按照我们人类的需要和预定的设计,有目的、有计划地保存、改变动物细胞和创造新的动物细胞,进而培育成新的物种或者品种的一门科学技术。
动物细胞工程常用的技术:动物细胞培养(其它动物细胞工程的基础)、动物细胞核移植、动物细胞融合、单克隆抗体技术
动物细胞工程的应用:①快速繁殖优良品种。②克隆转基因动物。③拯救濒临灭绝的动物。④培育人造器官。
19.(2024高二下·达州期末)为解决杂交瘤细胞在传代培养中出现来自B淋巴细胞的染色体丢失的问题,研究者用EBV(一种病毒颗粒)感染已免疫的B淋巴细胞,获得“染色体核型稳定”的EBV转化细胞(简称“EBV细胞”),进而获得染色体稳定的杂交瘤细胞,基本实验流程如图。EBV细胞能在HAT培养基中存活,但对Oua敏感;骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能存活,但对Oua不敏感。下列分析错误的是( )
A.在传代培养中,杂交瘤细胞可能因染色体丢失而不能分泌抗体
B.图中杂交瘤细胞产生的抗体能同时与抗原和EBV特异性结合
C.HAT培养基中加入Oua可除去EBV细胞和自身融合的EBV细胞
D.图示筛选获得的杂交瘤细胞还不能用于小鼠腹腔内生产单克隆抗体
【答案】B
【知识点】单克隆抗体的制备过程;单克隆抗体的优点及应用;体液免疫
【解析】【解答】A、在传代培养中,抗体是由浆细胞分泌的,杂交瘤细胞可能因来自B淋巴细胞的染色体丢失,导致不能分泌抗体,A正确;
B、图中杂交瘤细胞产生的抗体来自经抗原刺激的B淋巴细胞,杂交瘤细胞产生的抗体只能与抗原特异性结合,不能与EBV结合,因为抗原具有专一性,B错误;
C、HAT培养基中加入Oua筛选去除的是EBV细胞和自身融合的EBV细胞,依据是EBV转化细胞能够在HAT培养基中存活,但对Oua敏感,骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能存活,但对Oua不敏感,C正确;
D、图示筛选获得的杂交瘤细胞还不能用于小鼠腹腔内生产单克隆抗体需要进行克隆培养和抗体检测,D正确。
故答案为:B。
【分析】单克隆抗体的制备过程:首先用特定抗原注射小鼠体内使其发生免疫,小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞,利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,在经过两次筛选①筛选得到杂交瘤细胞(去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞)②筛选出能够产生特异性抗体的细胞群;两次抗体检测:专一抗体检验阳性,获得能产生特异性抗体、又能大量增殖杂交瘤细胞,最后从培养液或小鼠腹水中提取单克隆抗体。
20.(2024高二下·达州期末)下图是利用体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图,有关叙述正确的是( )
A.过程②的去核可以保证重组细胞的遗传物质全部来自于甲牛
B.供体细胞体外培养的代数对出生后代丁牛的遗传性状没有影响
C.形成重组细胞可用电融合法使供体细胞膜与卵母细胞膜融合
D.过程③可用PEG诱导法激活重组细胞使其开始分裂、发育
【答案】C
【知识点】动物细胞核移植技术;胚胎移植
【解析】【解答】A、过程②的去核无法保证重组细胞的遗传物质全部来自于甲牛,重组细胞的核遗传物质全部来自于甲牛,质遗传物质几乎来自于乙牛,A错误;
B、供体细胞体外培养的代数对出生后代丁牛的遗传性状有影响,因为供体细胞随体外培养的代数的增加会发生一定改变,B错误;
C、形成重组细胞可用电融合法使供体细胞膜与卵母细胞膜融合,使供体核进入卵母细胞形成重构胚,C正确;
D、过程③表示细胞融合,可用物理或者化学方法,如电刺激、Ca2+载体、乙醇等处理重组细胞使其开始分裂、发育,D错误。
故答案为:C。
【分析】
细胞工程 植物体细胞杂交 动物细胞融合
理论基础 细胞的全能性、细胞膜的流动性 细胞增殖、细胞膜的流动性
融合前处理 酶解法去除细胞壁(纤维素酶、果胶酶) 注射特定抗原,免疫处理正常小鼠
诱导手段 物理法:离心、振动、电激
化学法:聚乙二醇(PEG) 物理法:离心、振动、电激
化学法:聚乙二醇
生物法:灭活的病毒(灭活的仙台病毒)
诱导过程 原生质体的制备(酶解法)→原生质体融合(物、化法)→杂种细胞的筛选和培养→杂种植株的诱导与鉴定 正常小鼠免疫处理→动物细胞的融合(物、化、生法)→杂交瘤细胞的筛选与培养→专一抗体检验阳性细胞培养→单克隆抗体的提纯
用途和意义 克服远缘杂交的不亲和障碍,大大扩展杂交的亲本组合范围
应用:白菜-甘蓝等杂种植株 制备单克隆抗体,诊断、治疗、预防疾病,例如“生物导弹”治疗癌症
21.(2024高二下·达州期末)下列关于胚胎工程的叙述错误的是( )
A.受精过程中卵子的透明带反应与卵细胞膜反应可阻止多精入卵
B.卵子完成减数分裂Ⅱ排除第二极体后,精子头部才会进入其中
C.经体外受精、核移植获得的胚胎必须移植给受体才能获得后代
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
【答案】B
【知识点】胚胎移植;胚胎分割;体外受精
【解析】【解答】A、受精过程中卵子的透明带反应与卵细胞膜反应可作为两道屏障,阻止多精入卵,A正确;
B、卵子在被精子入卵激活后,才会完成减数分裂Ⅱ排除第二极体,B错误;
C、经体外受精、核移植获得的胚胎必须移植给受体才能获得后代,胚胎需要在母体的子宫内发育成一个个体,C正确;
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,D正确;
故答案为:B。
【分析】 采取雌性动物的卵细胞和雄性动物的精子,使其在试管中受精。
过程:
22.(2024高二下·达州期末)基因工程操作离不开三种工具,下列有关说法正确的是( )
A.作为基因工程中载体的质粒会含有多个限制酶切割位点
B.不同种类的限制酶,切割DNA产生的末端一定不相同
C.E·coliDNA连接酶既能连接黏性末端,也能连接平末端
D.携带目的基因的质粒只有整合到受体DNA上才能复制
【答案】A
【知识点】基因工程的基本工具(详细)
【解析】【解答】A、作为基因工程中载体的质粒会含有一个或多个限制酶切割位点,A正确;
B、不同种类的限制酶,切割DNA产生的末端可能相同,B错误;
C、E.coliDNA连接酶只能连接黏性末端,无法连接平末端,C错误;
D、携带目的基因的质粒,除了整合到受体DNA上复制外,也可以不整合到染色体DNA上进行自主复制,D错误。
故答案为:A。
【分析】 (1)“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)
(2)“分子缝合针”——DNA连接酶
(3)“分子运输车”——载体
23.(2024高二下·达州期末)PCR过程中,通过巧妙设计引物,可以对目的基因进行改造。如图为目的基因所在的模板DNA,现欲对其一端的A/T碱基对进行定点突变为C/G碱基对,且在目的基因两端分别增加EcoRⅠ(识别序列GAATTC)与XbaⅠ(识别序列TCTAGA)酶切位点,进行了如下的PCR(假设只加入一个模板DNA分子),其中引物1序列中含有一个碱基G不能与目的基因片段配对,但不影响引物与模板链的整体配对。相关叙述错误的是( )
A.根据目的基因3'端碱基序列设计引物,a部分的序列为GAATTC
B.在该实验PCR过程中,第5轮PCR结束后总共会消耗31个引物2
C.目的基因两端增加EcoRⅠ、XbaⅠ酶切位点,有利于其定向插入载体
D.在第3轮PCR结束后,含突变碱基对且两条链等长的DNA有1个
【答案】D
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的基本工具(详细)
【解析】【解答】A、a端具有EcoR Ⅰ识别序列,根据目的基因3'端碱基序列设计引物,a部分的序列为GAATTC,引物是一小段DNA片段,沿着自身5'→3'方向延伸,与目的基因3'端碱基序列互补配对,可知a部分序列,A正确;
B、在该实验PCR过程中,第5轮PCR结束后总共有25=32个DNA分子,其中有2个DNA分子中只含有1个引物(引物1或引物2),30个DNA分子同时含有引物1和引物2,故第5轮PCR结束后总共会消耗32-1=31个引物2,B正确;
C、目的基因两端增加EcoRⅠ、XbaⅠ酶切位点,有利于其定向插入载体,会切割出不同的黏性末端,C正确;
D、PCR过程中在第3轮复制时会以短链DNA片段为模板将合成含有突变碱基对的等长的DNA分子,因此在第3轮PCR结束后,含突变碱基对且两条链等长的DNA有2个,D错误。
故答案为:D。
【分析】 PCR技术:(1)PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术;(2)原理是DNA复制;(3)前提条件是要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物;(4)条件是模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶);(5)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);低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。
24.(2024高二下·达州期末)科学家利用链霉菌的靛蓝合成酶基因(idgS)及另一基因(sfp)构建基因表达载体(如下图),通过农杆菌转化法导入白玫瑰中,在细胞质基质中形成稳定显色的靛蓝。下列相关叙述错误的是( )
A.农杆菌可将整个Ti质粒全部整合到白玫瑰的染色体DNA上
B.sfp和idgS基因具有各自的启动子,能够相对独立进行转录
C.可利用PCR等技术检测白玫瑰的染色体是否插入idgS基因
D.将sfp基因插入Ti质粒时不能同时使用限制酶PmeⅠ和BamHⅠ
【答案】A
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的基本工具(详细);基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】A、农杆菌可将Ti质粒上的T-DNA而不是整个质粒整合到白玫瑰染色体DNA上,A错误;
B、sfp和idgS基因具有各自的启动子,能够相对独立进行转录,二者的表达是相互独立进行的,B正确;
C、鉴定目的基因是否导入受体细胞可用PCR等技术检测,可利用PCR等技术检测白玫瑰的染色体是否插入idgS基因,C正确;
D、将sfp基因插入Ti质粒时只能用BamHI,若使用的限制酶是PmeI和BamHI会将终止子一同切除,D正确。
故答案为:A。
【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: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。
25.(2024高二下·达州期末)随着蛋白质工程技术的发展,科研工作者对荧光蛋白的结构进行设计、改造和模拟,赋予其新的性质和功能,拓宽其在生物传感、生物成像等生命领域的应用。下列叙述错误的是( )
A.蛋白质工程可合成天然不存在的荧光蛋白
B.合成新荧光蛋白的过程中涉及到中心法则
C.蛋白质工程的实质是通过改变氨基酸的结构来改变荧光蛋白的功能
D.蛋白质工程能定向改造荧光蛋白分子结构,使之更加符合人类需要
【答案】C
【知识点】蛋白质工程
【解析】【解答】A、蛋白质工程可合成天然不存在的荧光蛋白,根据人们对蛋白质功能的特定需求,对蛋白质的结构进行设计改造,A正确;
B、合成新荧光蛋白的过程中涉及到中心法则,涉及转录和翻译等过程,B正确;
C、蛋白质工程的实质是通过改变蛋白质的结构来改变荧光蛋白的功能,C错误;
D、蛋白质工程能定向改造荧光蛋白分子结构,使之更加符合人类需要,D正确。
故答案为:C。
【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)。蛋白质工程得到的蛋白质一般不是天然存在的蛋白质。
26.(2024高二下·达州期末)近几年在四川、贵州等地,稻田养鱼已成为当地水产养殖的主要方式之一。下图是某地稻田中的部分食物网。请据图回答有关问题:
(1)该稻田内所有植物、动物、微生物 (填“构成”或“不构成”)一个生态系统。
(2)稻田的卷叶螟被蜘蛛网粘住后,会不断扇动翅膀企图逃生;蜘蛛感知振动后会进行捕食。卷叶螟传递给蜘蛛的信息属于 信息。
(3)流经该稻田生态系统的总能量为 和饵料中的化学能。
(4)鱼与浮游动物的种间关系是 ,从能量流动的角度分析,养鱼的意义在于合理地优化生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向 。
(5)实践发现,在稻田中养鱼,水稻产量明显提高。请从种间关系或物质循环的角度分析,其原因有: (只答一点即可)。
【答案】(1)不构成
(2)物理
(3)生产者固定的太阳能
(4)捕食和竞争;对人类最有益的部分
(5)①杂草密度降低,减少与水稻的竞争,水稻得到更多的光、CO2和无机盐用于生长;②鱼捕食部分昆虫,减少了昆虫对水稻的取食,增加了水稻产量;③残饵和粪便经过微生物的分解作用,提高了土壤肥力
【知识点】生态系统的概念及其类型;生态系统的结构和功能综合
【解析】【解答】(1)该稻田内所有植物、动物、微生物不构成一个生态系统,生态系统是指在一定地域内,生物与环境所形成的统一整体。一个完整的生态系统包括生物部分和非生物部分。
(2)稻田昆虫稻螟被蜘蛛网粘住后,会不断扇动翅膀企图逃生,被蜘蛛感知振动后捕食,震动属于物理信息,该实例说明信息传递在生态系统中的作用是调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
(3)流经该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能和饵料中的化学能。
(4)鱼捕食浮游动物,二者属于捕食关系,二者都捕食水稻和杂草等,因此二者之间还存在竞争关系。该生态系统中,能量流动增加了鱼这一营养级,使杂草的能量更多地流向了鱼,最终流向了人,故养鱼的意义在于调整能量流动关系,使能量更多地流向对人类最有益的部分。
(5)稻田引入鱼后,杂草密度降低,减少了与水稻的竞争,水稻因而得到更多的光、CO2和无机盐用于生长。鱼捕食稻田中的部分害虫,减少了害虫对水稻的取食和危害,增加了水稻产量。残饵、粪便经过微生物的分解作用,提高了土壤肥力。因此稻田引入鱼后,水稻产量得到提高。
【分析】能量通过食物链逐级传递,太阳能是所有生命活动的能量来源,它通过绿色植物的光合作用进入生态系统,然后从绿色植物转移到各种消费者。能量流动的特点:①单向流动——生态系统内部各部分通过各种途径放散到环境中的能量,再不能为其他生物所利用;②逐级递减——生态系统中各部分所固定的能量是逐级递减的,前一级的能量不能维持后一级少数生物的需要,愈向食物链的后端,生物体的数目愈少,这样便形成一种金字塔形的营养级关系。
(1)该稻田内所有植物、动物、微生物不构成一个生态系统,生态系统是指在一定地域内,生物与环境所形成的统一整体。一个完整的生态系统包括生物部分和非生物部分。
(2)稻田昆虫稻螟被蜘蛛网粘住后,会不断扇动翅膀企图逃生,被蜘蛛感知振动后捕食,震动属于物理信息,该实例说明信息传递在生态系统中的作用是调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
(3)流经该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能和饵料中的化学能。
(4)鱼捕食浮游动物,二者属于捕食关系,二者都捕食水稻和杂草等,因此二者之间还存在竞争关系。该生态系统中,能量流动增加了鱼这一营养级,使杂草的能量更多地流向了鱼,最终流向了人,故养鱼的意义在于调整能量流动关系,使能量更多地流向对人类最有益的部分。
(5)稻田引入鱼后,杂草密度降低,减少了与水稻的竞争,水稻因而得到更多的光、CO2和无机盐用于生长。鱼捕食稻田中的部分害虫,减少了害虫对水稻的取食和危害,增加了水稻产量。残饵、粪便经过微生物的分解作用,提高了土壤肥力。因此稻田引入鱼后,水稻产量得到提高。
27.(2024高二下·达州期末)图1为某池塘生态系统的能量金字塔简图,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级,m1、m2代表不同的能量形式。图2表示能量流经该生态系统第二营养级的变化示意图,其中A~E表示不同的能量,a~g表示相应的能量值。请据图回答下列问题。
(1)除图1中所示的生物类群,该生态系统的生物组成成分还应有 才能保证其物质循环的正常进行。
(2)图1的反映出生态系统各营养级之间能量流动具有 的特点。图中m2代表的能量形式为 (填“光能”、“化学能”、“热能”或“渗透能”)。
(3)图2中,若A表示图1中营养级Ⅱ所摄入的全部能量,E表示分解者获得的能量,则C表示营养级Ⅱ用于 的能量。
(4)若图1中营养级Ⅰ所固定的太阳能总量为x,营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是(用图中所给的字母以表达式表示) 。
【答案】(1)分解者
(2)单向流动、逐级递减;热能
(3)生长、发育、繁殖
(4)b/x×100%
【知识点】生态系统的结构;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量,图1中所示的生物类群只有生产者和消费者,所以该生态系统的生物组成成分还应有分解者,才能保证其物质循环的正常进行。
(2)各营养级之间能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。m1表示进入该生态系统的能量源头→太阳能,m2是指在生态系统食物链各营养级散失的热能。
(3)图2中,A表示图1中第二营养级所摄入的全部能量,B表示图1中第二营养级所同化的能量,d表示呼吸作用散失的能量,C表示用于第二营养级生长、发育和繁殖的能量,E表示分解者利用的能量,D表示被下一营养级摄入的能量。
(4)若图1中营养级Ⅰ所固定的太阳能总量为x,据图2可知,营养级Ⅱ所同化的能量为b(或d+e或a-c),所以该生态系统中营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是 b/x×100%或(d+e)/x×100%或(a-c)/x×100%;
【分析】能量通过食物链逐级传递,太阳能是所有生命活动的能量来源,它通过绿色植物的光合作用进入生态系统,然后从绿色植物转移到各种消费者。能量流动的特点:①单向流动——生态系统内部各部分通过各种途径放散到环境中的能量,再不能为其他生物所利用;②逐级递减——生态系统中各部分所固定的能量是逐级递减的,前一级的能量不能维持后一级少数生物的需要,愈向食物链的后端,生物体的数目愈少,这样便形成一种金字塔形的营养级关系。
(1)生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量,图1中所示的生物类群只有生产者和消费者,所以该生态系统的生物组成成分还应有分解者,才能保证其物质循环的正常进行。
(2)各营养级之间能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。m1表示进入该生态系统的能量源头→太阳能,m2是指在生态系统食物链各营养级散失的热能。
(3)图2中,A表示图1中第二营养级所摄入的全部能量,B表示图1中第二营养级所同化的能量,d表示呼吸作用散失的能量,C表示用于第二营养级生长、发育和繁殖的能量,E表示分解者利用的能量,D表示被下一营养级摄入的能量。
(4)若图1中营养级Ⅰ所固定的太阳能总量为x,据图2可知,营养级Ⅱ所同化的能量为b(或d+e或a-c),所以该生态系统中营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是 b/x×100%或(d+e)/x×100%或(a-c)/x×100%;
28.(2024高二下·达州期末)石油泄漏会对周边生态环境带来严重的损害,还将影响居民的健康生活。为解决石油污染问题,某科研小组尝试分离出能高效分解石油的细菌,过程如下图所示。回答下列问题:
(1)从功能上划分,过程③④⑤所用培养基都属于 。
(2)进行过程④之前,常需要检验培养基平板灭菌是否合格,方法是将 的平板倒置于恒温箱中培养,观察是否有菌落出现。
(3)通过统计过程④培养基中菌落数,可对石油分解菌进行计数,统计的菌落数往往比活菌的实际数目少,原因是 。某同学用该法进行操作时,将1mL样品稀释1000倍,在3个平板上分别接种0.2mL稀释液;经适当培养后,3个平板上的菌落数分别为63、68和73,据此可得出每毫升该样品中的活菌数为 。
(4)为筛选出高效分解石油的细菌,其思路是:从过程④的培养基中挑选单菌落,分别接种于过程⑤的液体培养基中,一段时间后测定并比较 。
【答案】(1)选择培养基
(2)若干灭菌后的
(3)平板中的一个菌落可能由两个及以上的细胞发育而来;3.4×105
(4)石油的剩余量,石油剩余量越少说明其分解石油的效率越高
【知识点】微生物的分离和培养;培养基对微生物的选择作用;培养基概述及其分类
【解析】【解答】(1)③④⑤均以石油作为唯一碳源,均属于选择培养基。
(2)进行过程④之前常需要检验培养基平板灭菌是否合格的方法是:随机取若干灭菌后的平板倒置于恒温箱中培养24h,观察是否有菌落出现:若有菌落出现,则证明灭菌不合格。
(3)过程④为通过稀释涂布平板法对石油分解菌进行计数,其原理是当样品稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中一个活菌,该方法中有可能一个菌落由两个及以上的细胞发育而来,所以统计的菌落数往往比活菌的实际数目少。将1mL样品稀释1000倍,在3个平板上分别接人0.2mL稀释液;经适当培养后3个平板上的菌落数分别为63、68和73,据此可得出每毫升样品中的活菌数为(63+68+73)÷3÷0.2×1000=3.4×105(个)。
(4)为筛选出高效分解石油的细菌,可从过程④的培养基中挑选单菌落,分别接种于过程⑤的液体培养基中,一段时间后测定并比较石油的剩余量,石油剩余量越少说明其分解石油的效率越高。
【分析】培养基: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,是进行微生物培养的物质基础。
选择培养基是指在培养基中加入某种化学物质,以抑制不需要的微生物生长,促进所需要的微生物的生长。
a.选择依据:不同种类微生物的生长繁殖对营养的要求不同。
b.选择途径:人为控制培养基的pH、碳源、氮源、渗透压等条件。
c.选择结果:使选择的培养基利于某类或某种微生物的生长,而不利于其他微生物的生存,可以达到分离、培养不同微生物的目的。
(1)③④⑤均以石油作为唯一碳源,均属于选择培养基。
(2)进行过程④之前常需要检验培养基平板灭菌是否合格的方法是:随机取若干灭菌后的平板倒置于恒温箱中培养24h,观察是否有菌落出现:若有菌落出现,则证明灭菌不合格。
(3)过程④为通过稀释涂布平板法对石油分解菌进行计数,其原理是当样品稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中一个活菌,该方法中有可能一个菌落由两个及以上的细胞发育而来,所以统计的菌落数往往比活菌的实际数目少。将1mL样品稀释1000倍,在3个平板上分别接人0.2mL稀释液;经适当培养后3个平板上的菌落数分别为63、68和73,据此可得出每毫升样品中的活菌数为(63+68+73)÷3÷0.2×1000=3.4×105(个)。
(4)为筛选出高效分解石油的细菌,可从过程④的培养基中挑选单菌落,分别接种于过程⑤的液体培养基中,一段时间后测定并比较石油的剩余量,石油剩余量越少说明其分解石油的效率越高。
29.(2024高二下·达州期末)双特异性抗体是指一个抗体分子可以与两个不同抗原或同一抗原的两个不同抗原表位相结合,目前最常利用杂交瘤杂交法来制备。长春花是原产于非洲东海岸的野生花卉,其所含的长春碱具有良好的抗肿瘤作用。下图1是科研人员通过杂交—杂交瘤细胞技术(即免疫的B淋巴细胞和杂交瘤细胞杂交技术)生产双特异性抗体的部分过程;图2是某双特异性抗体的作用示意图。请分析回答下列问题:
(1)体外培养动物细胞时,应将培养皿或松盖培养瓶等置于含有 的混合气体的CO2培养箱中进行培养。
(2)步骤②,由于 (原因),在融合体系中会出现多种类型细胞,故需要用HAT培养基进行筛选,在该培养基上未融合的亲本细胞和 的细胞都会死亡。对筛选存活下来的细胞用多孔细胞培养板进行克隆化培养和 ,经多次筛选,便可得到所需的单克隆杂交瘤细胞。
(3)与直接使用长春碱相比,将长春碱与双特异性单克隆抗体结合后给药,对人体的副作用更小,原因是双特异性单克隆抗体能 ,从而实现长春碱对肿瘤细胞的选择性杀伤。
【答案】(1)95%空气和5%CO2
(2)细胞融合是随机的,且融合率达不到100%;同种融合;抗体检测阳性
(3)双特异性单克隆抗体能特异性结合肿瘤细胞膜表面抗原,将长春碱靶向运输至肿瘤细胞所在位置,在原位杀死肿瘤细胞
【知识点】动物细胞培养技术;单克隆抗体的制备过程;单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】(1)实验用骨髓瘤细胞置于95%的空气和(5%)CO2恒温培养箱中37℃培养,其中二氧化碳的作用是维持培养液的pH。
(2)融合完成后,融合体系中会出现多种类型的细胞,原因是细胞融合是随机的,且融合率达不到100%;在HAT培养基上,未融合的细胞和同种融合的细胞都会死亡,只有杂交瘤细胞能存活;对筛选存活下来的细胞用多孔细胞培养板进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选,便可得到所需的单克隆杂交瘤细胞。
(3)根据题图分析:双特异性抗体制备流程为,先给小鼠注射特定癌胚抗原使之发生免疫反应,然后获取已经免疫的B淋巴细胞。诱导免疫的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;再把单克隆杂交瘤细胞与经注射长春碱后从小鼠中获得的免疫的B淋巴细胞再杂交,得到单克隆杂交—杂交瘤细胞,再培养该细胞,最终生产出能同时识别癌胚抗原和长春碱(一种抗癌药物) 的双特异性单克隆抗体。因此与直接使用长春碱相比,将长春碱与双特异性单克隆抗体结合后给药,对人体的副作用更小,原因是双特异性单克隆抗体能特异性结合肿瘤细胞膜表面抗原,将长春碱靶向运输至肿瘤细胞所在位置,在原位杀死肿瘤细胞,不对其他正常细胞造成损伤。
【分析】单克隆抗体的制备过程:首先用特定抗原注射小鼠体内使其发生免疫,小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞,利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,在经过两次筛选①筛选得到杂交瘤细胞(去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞)②筛选出能够产生特异性抗体的细胞群;两次抗体检测:专一抗体检验阳性,获得能产生特异性抗体、又能大量增殖杂交瘤细胞,最后从培养液或小鼠腹水中提取单克隆抗体。
(1)实验用骨髓瘤细胞置于95%的空气和(5%)CO2恒温培养箱中37℃培养,其中二氧化碳的作用是维持培养液的pH。
(2)融合完成后,融合体系中会出现多种类型的细胞,原因是细胞融合是随机的,且融合率达不到100%;在HAT培养基上,未融合的细胞和同种融合的细胞都会死亡,只有杂交瘤细胞能存活;对筛选存活下来的细胞用多孔细胞培养板进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选,便可得到所需的单克隆杂交瘤细胞。
(3)根据题图分析:双特异性抗体制备流程为,先给小鼠注射特定癌胚抗原使之发生免疫反应,然后获取已经免疫的B淋巴细胞。诱导免疫的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;再把单克隆杂交瘤细胞与经注射长春碱后从小鼠中获得的免疫的B淋巴细胞再杂交,得到单克隆杂交—杂交瘤细胞,再培养该细胞,最终生产出能同时识别癌胚抗原和长春碱(一种抗癌药物) 的双特异性单克隆抗体。因此与直接使用长春碱相比,将长春碱与双特异性单克隆抗体结合后给药,对人体的副作用更小,原因是双特异性单克隆抗体能特异性结合肿瘤细胞膜表面抗原,将长春碱靶向运输至肿瘤细胞所在位置,在原位杀死肿瘤细胞,不对其他正常细胞造成损伤。
30.(2024高二下·达州期末)研究人员利用一种从某生物体内分离出的抗盐碱基因,通过基因工程、植物细胞工程等现代生物技术,培育出了抗盐碱大豆,提高了大豆的产量。下图为培育流程,其中①~⑥为不同过程,AluⅠ、SmⅠ、HindⅢ和PstⅠ为限制酶。根据所学知识,回答下列问题:
(1)不能用限制酶AluⅠ切割抗盐碱基因,其原因是限制酶AluⅠ切割会 。用限制酶切割抗盐碱基因和质粒时,选择SmaⅠ和PstⅠ比只选择PstⅠ更合理,其原因是既可防止 ,又可防止目的基因、质粒的自身环化。
(2)通过PCR获得的抗盐碱基因在琼脂糖凝胶中的迁移速率与 有关(任答一点)。
(3)将目的基因导入植物细胞,除上述农杆菌转化法外,还可采用 (填方法)。
(4)从个体生物学水平上鉴定该基因工程是否成功的思路是 。
【答案】(1)破坏抗盐碱基因;目的基因和质粒反向连接
(2)凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象
(3)基因枪法和花粉管通道法
(4)将转基因植株和普通植株分别种于盐碱地中,观察两种植株长势的差异
【知识点】基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)据图可知,抗盐碱基因中包含了AluⅠ限制酶识别序列,若用限制酶AluⅠ切割则会破坏抗盐碱基因;选择Sma I和Pst I两种限制酶分别切割抗盐碱基因和质粒,抗盐碱基因与质粒各自能形成不能互补配对的两个黏性末端,同时抗盐碱基因与质粒之间的黏性末端又能互补配对,相比只选择PstⅠ一种酶进行切割的优点是可防止目的基因和质粒反向连接、防止目的基因、质粒自身环化。
(2)DNA分子在凝胶中的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象有关,一般DNA分子越大,迁移速度越慢,大分子物质在通过琼脂糖时受到较大阻力,因此双链DNA分子片段长度越大,在琼脂糖中的移动速率越小。
(3)将目的基因导入植物细胞,除采用上图所示农杆菌转化法外,还可采用基因枪法和花粉管通道法。
(4)该实验的目的是培育抗盐碱大豆,个体生物学水平上鉴定该基因工程是否成功,可将转基因植株和普通植株分别种于盐碱地中,观察两种植株长势的差异,若转基因植株长势明显优于普通植株,则证明转基因成功。
【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: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。
(1)据图可知,抗盐碱基因中包含了AluⅠ限制酶识别序列,若用限制酶AluⅠ切割则会破坏抗盐碱基因;选择Sma I和Pst I两种限制酶分别切割抗盐碱基因和质粒,抗盐碱基因与质粒各自能形成不能互补配对的两个黏性末端,同时抗盐碱基因与质粒之间的黏性末端又能互补配对,相比只选择PstⅠ一种酶进行切割的优点是可防止目的基因和质粒反向连接、防止目的基因、质粒自身环化。
(2)DNA分子在凝胶中的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象有关,一般DNA分子越大,迁移速度越慢,大分子物质在通过琼脂糖时受到较大阻力,因此双链DNA分子片段长度越大,在琼脂糖中的移动速率越小。
(3)将目的基因导入植物细胞,除采用上图所示农杆菌转化法外,还可采用基因枪法和花粉管通道法。
(4)该实验的目的是培育抗盐碱大豆,个体生物学水平上鉴定该基因工程是否成功,可将转基因植株和普通植株分别种于盐碱地中,观察两种植株长势的差异,若转基因植株长势明显优于普通植株,则证明转基因成功。
1 / 1四川省达州市2023-2024学年高二下学期7月期末监测生物试题
1.(2024高二下·达州期末)某池塘中,生活着多种动植物(如团藻、水草、草鱼、虾)以及多种细菌、真菌等,这些生物与其无机环境相互联系形成一个统一整体。下列相关叙述错误的是( )
A.水、阳光等属于非生物的物质和能量
B.团藻、水草为自养生物,属于生产者
C.草鱼、虾是异养生物,属于消费者
D.各种细菌、真菌是异养生物,均属于分解者
2.(2024高二下·达州期末)一个草原生态系统中,多种生物形成复杂的食物网,其中有这样一条食物链:草→鼠→蛇→鹰。下列关于该生态系统的叙述,错误的是( )
A.草作为生产者,其通过光合作用固定太阳能
B.在该生态系统中,蛇可能占据不同的营养级
C.鹰粪便中的能量,属于由鹰流向分解者的能量
D.能量只能由低营养级向高营养级单向流动
3.(2024高二下·达州期末)2020年,中国政府在联合国大会上宣布,力争在2060年前实现“碳中和”(CO2吸收量和排出量相等)。图中甲、乙、丙代表生态系统不同的生物成分,①~⑦代表碳循环中的7个过程。下列叙述正确的是( )
A.图中甲、乙、丙分别为生产者、消费者、分解者
B.在甲、乙、丙之间,碳元素以有机物的形式传递
C.增强过程①,是实现碳中和的唯一有效途径
D.温室效应产生的主要原因是①<②+⑥+⑦
4.(2024高二下·达州期末)某生物兴趣小组调查了某水库中DDT的含量,得到如表所示结果(注:鲫鱼主要以植物为食,乌鳢为肉食动物),根据数据分析,无法得出的结论是( )
不同成分 水 底泥 植物 浮游动物 底栖动物 鲫鱼 乌鳢
DDT含量(μg/kg) 0.1 0.7 6.3 21.0 37.9 19.4 124.4
A.DDT难以降解,无法参与生态系统的物质循环
B.生产者和消费者均可对DDT产生富集作用
C.底栖动物和鲫鱼之间可能存在竞争关系
D.乌鳢体内的DDT含量最高,其营养级最高
5.(2024高二下·达州期末)生态缸是指在隔绝物质交换的空间内,依据生态学原理,将生态系统具有的基本成分进行组织,构建的封闭式人工微型生态系统。下列关于生态缸的分析,正确的是( )
A.为促进物质循环,缸内消费者的数量应较多
B.为保证生物的有氧呼吸,要定时向缸内通气
C.生态缸的组分及比例会显著影响系统的稳定性
D.为有利于植物的光合作用,应将生态缸放置在阳光直射的地方
6.(2024高二下·达州期末)为实现经济效益和生态效益的同步发展,某地推行了“猪一沼一果”现代生态农业生产方式,如图为其模式图。下列相关叙述正确的是( )
A.该农业生态系统的基石是农作物等生产者
B.该农业生态系统实现了物质和能量的循环利用
C.图中的“营养物质”为农作物提供了物质和能量
D.现代生态农业提高了各营养级之间的能量传递效率
7.(2024高二下·达州期末)下列关于生态足迹的理解,正确的是( )
A.生态足迹是指人类活动在地球上形成的印迹
B.因地理位置不同,不同国家的生态足迹互不干扰
C.多食用肉类食品,少食用蔬菜,可减小生态足迹
D.生态足迹越大,说明人类活动对生态环境的影响越大
8.(2024高二下·达州期末)朱鹮是一种珍稀的鸟类,为了拯救野生朱鹮,我国各级政府采取了一系列措施,使我国野生朱鹮的种群数量由1981年的7只发展到目前的近万只。下列有关分析错误的是( )
A.朱鹮的数量减少,会导致其基因多样性被破坏
B.将朱鹮迁移到动物园进行专门保护是保护野生朱鹮最有效的方式
C.朱鹮优美的体态让人赏心悦目,体现了生物多样性的直接价值
D.人类活动的干扰和对环境的破坏是导致野生朱鹮濒临灭绝的原因
9.(2024高二下·达州期末)如图是利用葡萄制作果酒和果醋的简易装置。下列关于用传统方法制作果酒与果醋的叙述,正确的是( )
A.果酒发酵的菌种是酿酒酵母,其温度应严格控制在28℃
B.在发酵生产葡萄酒、葡萄醋时,气阀a都应适时打开
C.该装置中,发酵液的酸碱度会随着发酵的进行而有所降低
D.微生物酒精发酵和醋酸发酵的主要场所都是线粒体
10.(2024高二下·达州期末)硝酸盐还原菌能够合成硝酸盐还原酶,硝酸盐会在硝酸盐还原酶的作用下转化成亚硝酸盐。某兴趣小组按照传统方法腌制泡菜,并测定了不同盐浓度下泡菜制作过程中亚硝酸盐的含量,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.泡菜腌制时间过长和食盐用量过少都可能导致亚硝酸含量增加
B.在5%的盐浓度下,亚硝酸盐含量与乳酸菌种群密度的变化是同步的
C.若泡菜咸而不酸,最可能的原因是大量食盐中和了乳酸菌的发酵产物
D.腌制的中后期,亚硝酸盐含量下降的原因之一是硝酸盐还原菌受到抑制
11.(2024高二下·达州期末)在发酵工程和动植物细胞工程中,对无菌技术都有较高的要求。下列相关叙述正确的是( )
A.平板划线结束后,必须对接种环进行灼烧灭菌
B.用紫外线照射,可杀死物体表面和内部的所有微生物
C.植物组织培养过程中,外植体消毒药剂效果越强对组织培养越有利
D.动物细胞培养过程中,要用高压蒸汽灭菌法对加入合成培养基的血清灭菌
12.(2024高二下·达州期末)进行土壤中尿素分解菌的选择培养时,所用培养基的配方如表所示。下列分析错误的是( )
组分 KH2PO4 Na2HPO4 MgSO4·H2O 葡萄糖 尿毒 琼脂 H2O
含量 1.4g 21.8 0.2g 10.0g 1.0g 15.0g 定容1000mL
A.KH2PO4和Na2HPO4既可为微生物提供无机盐,又可调节培养基的pH
B.土壤稀释液接种到该培养基上,经过培养可能观察到不同特征的菌落
C.能够在该培养基上生长繁殖的细菌,其细胞一定含有合成脲酶的基因
D.尿素既可为尿素分解菌提供氮源,又对培养基中的微生物起选择作用
13.(2024高二下·达州期末)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。下列有关发酵工程及其应用说法中正确的是( )
A.发酵工程的中心环节是分离提纯产物
B.利用苏云金杆菌可制成微生物农药,用于生物防治
C.谷氨酸发酵生产时,维持酸性和中性条件有利于积累谷氨酸
D.从微生物菌体中提取的蛋白质即单细胞蛋白,可作为食品添加剂
14.(2024高二下·达州期末)野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长,赖氨酸营养缺陷型突变菌由于发生变异只能在添紫外线无菌绒布加了赖氨酸的培养基上生长。如图为以野生型菌株为材料,诱变、震荡培养,说法正确的是( )
A.紫外线可能导致野生型大肠杆菌的染色体片段缺失
B.培养基①接种后进行震荡培养,只有利于突变菌株的繁殖
C.培养基①②④中均添加了赖氨酸,培养基③中不添加赖氨酸
D.从培养基④中挑取乙菌落进行纯化培养即可获得所需菌株
15.(2024高二下·达州期末)旋转芦荟是一种具有顽强生命力的多肉植物,自然繁殖率很低,是世界上最珍稀的高山芦荟。某科研小组利用旋转芦荟进行了植物组织培养。相关叙述错误的是( )
A.过程①需要对旋转芦荟组织进行严格的灭菌
B.过程②③的培养基含有的蔗糖可提供营养和维持渗透压
C.过程②③需更换培养基,原因之一是对植物激素的比例要求不同
D.该过程成功的根本原因是旋转芦荟组织细胞中含有全套遗传物质
16.(2024高二下·达州期末)植物细胞工程在农业、医药等方面有着广泛的应用,并且取得了显著的社会效益和经济效益。下列相关叙述正确的是( )
A.选择草莓茎尖培养获得脱毒苗,主要原因是其分裂能力很强
B.利用射线处理烟草愈伤组织,一定可以获得烟草抗盐碱突变体
C.利用玉米进行花药离体培养,得到的植株都能够稳定遗传
D.利用红豆杉细胞进行植物细胞培养,可工厂化生产紫杉醇
17.(2024高二下·达州期末)如图是“番茄(2n-24)—马铃薯(2n=24)”杂种植株的培育过程,其中①~⑤表示过程,字母表示细胞、组织或植株。下列相关叙述正确的是( )
A.过程①是在蒸馏水中用纤维素酶和果胶酶处理细胞获得原生质体
B.过程②可以用灭活的病毒诱导细胞膜上的蛋白质和脂质分子重排
C.经过PEG处理的融合体系中,所有细胞中都含有48条染色体
D.杂种植株不能同时结番茄和马铃薯可能与基因的表达相互干扰有关
18.(2024高二下·达州期末)研究人员利用逆转录病毒将Oct-3/4等四个关键基因导入体外培养的纤维母细胞并表达,获得了与胚胎干细胞(ES细胞)极为相似的诱导多能干细胞(iPS细胞),其在体外继续诱导培养可分化成神经细胞、心血管细胞等。相关叙述错误的是( )
A.获取纤维母细胞过程中,需用胰蛋白酶和胶原蛋白酶来处理相应组织
B.纤维母细胞体外培养时,代谢产物积累等多种原因会导致分裂受阻
C.通过逆转录病毒将特定基因导入纤维母细胞是获得iPS细胞的唯一途径
D.理论上,将来源于病人的iPS细胞移植回病人体内可避免免疫排斥反应
19.(2024高二下·达州期末)为解决杂交瘤细胞在传代培养中出现来自B淋巴细胞的染色体丢失的问题,研究者用EBV(一种病毒颗粒)感染已免疫的B淋巴细胞,获得“染色体核型稳定”的EBV转化细胞(简称“EBV细胞”),进而获得染色体稳定的杂交瘤细胞,基本实验流程如图。EBV细胞能在HAT培养基中存活,但对Oua敏感;骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能存活,但对Oua不敏感。下列分析错误的是( )
A.在传代培养中,杂交瘤细胞可能因染色体丢失而不能分泌抗体
B.图中杂交瘤细胞产生的抗体能同时与抗原和EBV特异性结合
C.HAT培养基中加入Oua可除去EBV细胞和自身融合的EBV细胞
D.图示筛选获得的杂交瘤细胞还不能用于小鼠腹腔内生产单克隆抗体
20.(2024高二下·达州期末)下图是利用体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图,有关叙述正确的是( )
A.过程②的去核可以保证重组细胞的遗传物质全部来自于甲牛
B.供体细胞体外培养的代数对出生后代丁牛的遗传性状没有影响
C.形成重组细胞可用电融合法使供体细胞膜与卵母细胞膜融合
D.过程③可用PEG诱导法激活重组细胞使其开始分裂、发育
21.(2024高二下·达州期末)下列关于胚胎工程的叙述错误的是( )
A.受精过程中卵子的透明带反应与卵细胞膜反应可阻止多精入卵
B.卵子完成减数分裂Ⅱ排除第二极体后,精子头部才会进入其中
C.经体外受精、核移植获得的胚胎必须移植给受体才能获得后代
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
22.(2024高二下·达州期末)基因工程操作离不开三种工具,下列有关说法正确的是( )
A.作为基因工程中载体的质粒会含有多个限制酶切割位点
B.不同种类的限制酶,切割DNA产生的末端一定不相同
C.E·coliDNA连接酶既能连接黏性末端,也能连接平末端
D.携带目的基因的质粒只有整合到受体DNA上才能复制
23.(2024高二下·达州期末)PCR过程中,通过巧妙设计引物,可以对目的基因进行改造。如图为目的基因所在的模板DNA,现欲对其一端的A/T碱基对进行定点突变为C/G碱基对,且在目的基因两端分别增加EcoRⅠ(识别序列GAATTC)与XbaⅠ(识别序列TCTAGA)酶切位点,进行了如下的PCR(假设只加入一个模板DNA分子),其中引物1序列中含有一个碱基G不能与目的基因片段配对,但不影响引物与模板链的整体配对。相关叙述错误的是( )
A.根据目的基因3'端碱基序列设计引物,a部分的序列为GAATTC
B.在该实验PCR过程中,第5轮PCR结束后总共会消耗31个引物2
C.目的基因两端增加EcoRⅠ、XbaⅠ酶切位点,有利于其定向插入载体
D.在第3轮PCR结束后,含突变碱基对且两条链等长的DNA有1个
24.(2024高二下·达州期末)科学家利用链霉菌的靛蓝合成酶基因(idgS)及另一基因(sfp)构建基因表达载体(如下图),通过农杆菌转化法导入白玫瑰中,在细胞质基质中形成稳定显色的靛蓝。下列相关叙述错误的是( )
A.农杆菌可将整个Ti质粒全部整合到白玫瑰的染色体DNA上
B.sfp和idgS基因具有各自的启动子,能够相对独立进行转录
C.可利用PCR等技术检测白玫瑰的染色体是否插入idgS基因
D.将sfp基因插入Ti质粒时不能同时使用限制酶PmeⅠ和BamHⅠ
25.(2024高二下·达州期末)随着蛋白质工程技术的发展,科研工作者对荧光蛋白的结构进行设计、改造和模拟,赋予其新的性质和功能,拓宽其在生物传感、生物成像等生命领域的应用。下列叙述错误的是( )
A.蛋白质工程可合成天然不存在的荧光蛋白
B.合成新荧光蛋白的过程中涉及到中心法则
C.蛋白质工程的实质是通过改变氨基酸的结构来改变荧光蛋白的功能
D.蛋白质工程能定向改造荧光蛋白分子结构,使之更加符合人类需要
26.(2024高二下·达州期末)近几年在四川、贵州等地,稻田养鱼已成为当地水产养殖的主要方式之一。下图是某地稻田中的部分食物网。请据图回答有关问题:
(1)该稻田内所有植物、动物、微生物 (填“构成”或“不构成”)一个生态系统。
(2)稻田的卷叶螟被蜘蛛网粘住后,会不断扇动翅膀企图逃生;蜘蛛感知振动后会进行捕食。卷叶螟传递给蜘蛛的信息属于 信息。
(3)流经该稻田生态系统的总能量为 和饵料中的化学能。
(4)鱼与浮游动物的种间关系是 ,从能量流动的角度分析,养鱼的意义在于合理地优化生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向 。
(5)实践发现,在稻田中养鱼,水稻产量明显提高。请从种间关系或物质循环的角度分析,其原因有: (只答一点即可)。
27.(2024高二下·达州期末)图1为某池塘生态系统的能量金字塔简图,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级,m1、m2代表不同的能量形式。图2表示能量流经该生态系统第二营养级的变化示意图,其中A~E表示不同的能量,a~g表示相应的能量值。请据图回答下列问题。
(1)除图1中所示的生物类群,该生态系统的生物组成成分还应有 才能保证其物质循环的正常进行。
(2)图1的反映出生态系统各营养级之间能量流动具有 的特点。图中m2代表的能量形式为 (填“光能”、“化学能”、“热能”或“渗透能”)。
(3)图2中,若A表示图1中营养级Ⅱ所摄入的全部能量,E表示分解者获得的能量,则C表示营养级Ⅱ用于 的能量。
(4)若图1中营养级Ⅰ所固定的太阳能总量为x,营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是(用图中所给的字母以表达式表示) 。
28.(2024高二下·达州期末)石油泄漏会对周边生态环境带来严重的损害,还将影响居民的健康生活。为解决石油污染问题,某科研小组尝试分离出能高效分解石油的细菌,过程如下图所示。回答下列问题:
(1)从功能上划分,过程③④⑤所用培养基都属于 。
(2)进行过程④之前,常需要检验培养基平板灭菌是否合格,方法是将 的平板倒置于恒温箱中培养,观察是否有菌落出现。
(3)通过统计过程④培养基中菌落数,可对石油分解菌进行计数,统计的菌落数往往比活菌的实际数目少,原因是 。某同学用该法进行操作时,将1mL样品稀释1000倍,在3个平板上分别接种0.2mL稀释液;经适当培养后,3个平板上的菌落数分别为63、68和73,据此可得出每毫升该样品中的活菌数为 。
(4)为筛选出高效分解石油的细菌,其思路是:从过程④的培养基中挑选单菌落,分别接种于过程⑤的液体培养基中,一段时间后测定并比较 。
29.(2024高二下·达州期末)双特异性抗体是指一个抗体分子可以与两个不同抗原或同一抗原的两个不同抗原表位相结合,目前最常利用杂交瘤杂交法来制备。长春花是原产于非洲东海岸的野生花卉,其所含的长春碱具有良好的抗肿瘤作用。下图1是科研人员通过杂交—杂交瘤细胞技术(即免疫的B淋巴细胞和杂交瘤细胞杂交技术)生产双特异性抗体的部分过程;图2是某双特异性抗体的作用示意图。请分析回答下列问题:
(1)体外培养动物细胞时,应将培养皿或松盖培养瓶等置于含有 的混合气体的CO2培养箱中进行培养。
(2)步骤②,由于 (原因),在融合体系中会出现多种类型细胞,故需要用HAT培养基进行筛选,在该培养基上未融合的亲本细胞和 的细胞都会死亡。对筛选存活下来的细胞用多孔细胞培养板进行克隆化培养和 ,经多次筛选,便可得到所需的单克隆杂交瘤细胞。
(3)与直接使用长春碱相比,将长春碱与双特异性单克隆抗体结合后给药,对人体的副作用更小,原因是双特异性单克隆抗体能 ,从而实现长春碱对肿瘤细胞的选择性杀伤。
30.(2024高二下·达州期末)研究人员利用一种从某生物体内分离出的抗盐碱基因,通过基因工程、植物细胞工程等现代生物技术,培育出了抗盐碱大豆,提高了大豆的产量。下图为培育流程,其中①~⑥为不同过程,AluⅠ、SmⅠ、HindⅢ和PstⅠ为限制酶。根据所学知识,回答下列问题:
(1)不能用限制酶AluⅠ切割抗盐碱基因,其原因是限制酶AluⅠ切割会 。用限制酶切割抗盐碱基因和质粒时,选择SmaⅠ和PstⅠ比只选择PstⅠ更合理,其原因是既可防止 ,又可防止目的基因、质粒的自身环化。
(2)通过PCR获得的抗盐碱基因在琼脂糖凝胶中的迁移速率与 有关(任答一点)。
(3)将目的基因导入植物细胞,除上述农杆菌转化法外,还可采用 (填方法)。
(4)从个体生物学水平上鉴定该基因工程是否成功的思路是 。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】生态系统的结构
【解析】【解答】A、水、阳光等属于生态系统的组成成分中非生物的物质和能量,A正确;
B、团藻、水草为自养生物,能够将无机物转化为有机物,属于生产者,B正确;
C、草鱼、虾为异养生物,不能将无机物转化为有机物,属于消费者,C正确;
D、各种细菌、真菌不一定均为异养生物、属于分解者,如硝化细菌属于生产者,D错误。
故答案为:D。
【分析】生态系统的结构:
①非生物的物质和能量:阳光、热能、水、空气、无机盐等。
②生产者:自养生物,主要是绿色植物
③消费者:动物,包括植食性动物、肉食性动物、杂食性动物和寄生动物等。
④分解者:能将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物。主要是细菌和真菌。
2.【答案】C
【知识点】生态系统的结构;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、草作为生产者,为消费者和分解者提供有机物,其通过光合作用固定太阳能,A正确;
B、在该生态系统中,多种生物形成复杂的食物网,蛇可能会捕食不同营养级的被捕食者,由此占据不同的营养级,B正确;
C、消费者粪便中的能量属于上一营养级的能量,鹰粪便中的能量属于由蛇而不是鹰流向分解者的能量,C错误;
D、能量只能由低营养级向高营养级单向流动,D正确。
故答案为:C。
【分析】能量通过食物链逐级传递,太阳能是所有生命活动的能量来源,它通过绿色植物的光合作用进入生态系统,然后从绿色植物转移到各种消费者。能量流动的特点:①单向流动——生态系统内部各部分通过各种途径放散到环境中的能量,再不能为其他生物所利用;②逐级递减——生态系统中各部分所固定的能量是逐级递减的,前一级的能量不能维持后一级少数生物的需要,愈向食物链的后端,生物体的数目愈少,这样便形成一种金字塔形的营养级关系。
3.【答案】B
【知识点】生态系统的结构;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、图中甲、乙、丙分别为消费者、生产者、分解者,其中乙与大气中的CO2是双向箭头,说明其表示生产者,A错误;
B、在甲、乙、丙(消费者、生产者、分解者)之间,碳元素以有机物的形式,沿食物链和食物网传递,B正确;
C、过程①表示绿色植物(生产者)的光合作用,增强光合作用并不是实现碳中和的唯一有效途径,还有减少二氧化碳库的来源(减少化石燃料的燃烧)等措施,C错误;
D、①、②、⑥、⑦分别表示生产者的光合作用、生产者的呼吸作用、分解者的分解作用和消费者的呼吸作用;温室效应产生的主要原因是化石燃料的燃烧,D错误。
故答案为:B。
【分析】碳循环:
4.【答案】A
【知识点】生态系统的结构;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、DDT难以降解,但可以参与生态系统的物质循环,A错误;
B、生物富集指“生物体从周围环境吸收的难以降解的化合物,使其在体内浓度超过环境浓度”的现象;生产者和消费者均对DDT产生富集作用,表格中不同营养级的生物中的DDT浓度均高于环境中的DDT浓度,B正确;
C、底栖动物和鲫鱼之间可能存在竞争关系,鲫鱼主要以植物为食,底栖动物也可能以底泥和水生植物为食,C正确;
D、生物富集导致食物链中营养级越高的生物,体内富集的DDT越多,乌鳢体内的DDT含量最高说明其营养级最高,D正确。
故答案为:A。
【分析】能量通过食物链逐级传递,太阳能是所有生命活动的能量来源,它通过绿色植物的光合作用进入生态系统,然后从绿色植物转移到各种消费者。能量流动的特点:①单向流动——生态系统内部各部分通过各种途径放散到环境中的能量,再不能为其他生物所利用;②逐级递减——生态系统中各部分所固定的能量是逐级递减的,前一级的能量不能维持后一级少数生物的需要,愈向食物链的后端,生物体的数目愈少,这样便形成一种金字塔形的营养级关系。
5.【答案】C
【知识点】生态系统的稳定性;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、生态缸应选择生命力强的生物,其中消费者不宜太多,个体不宜太大,以减少对氧气的消耗,A错误;
B、生态缸必须是封闭的,防止外界生物和生物的干扰,不应定时向缸内通气,B错误;
C、生态缸的组分及比例会显著影响系统的稳定性,C正确;
D、生态缸的采光用较强的散射光,不能放置在阳光直射的地方,防止水温过高,导致生物死亡,D错误。
故答案为:C。
【分析】生态系统的稳定性:
①抵抗力稳定性:生态系统抵抗外界干扰使自身的结构与功能保持原状的能力(不受损害,保持原状)。
②恢复力稳定性:生态系统受到外界干扰因素的破坏后恢复原状的能力(遭到破坏,恢复原状)。
生态缸:
①生态缸必须是封闭的,防止外界生物和生物的干扰;
②生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活力,成分齐全(具有生产者、消费者和分解者),使得生态缸中能够进行物质循环和能量流动,在一定时期内保持稳定;
③生态缸的材料必须透明,为光合作用提供光能;
④生态缸宜小不宜大,缸中的水量不宜装满,要留出一定的空间,使得存储一定的空气;
⑤生态缸的采光用较强的散射光,防止水温过高,导致生物死亡;
⑥选择生命力强的生物,动物不宜太多,个体不宜太大,减少对氧气的消耗。
6.【答案】A
【知识点】生态农业工程;生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、该农业生态系统的基石是农作物等生产者,生产者是生态系统的基石,A正确;
B、该农业生态系统实现了物质的循环利用,能量只能单向流动,不能循环利用,B错误;
C、图中的“营养物质”无法为农作物提供能量,只能提供物质,C错误;
D、现代生态农业只能提高各营养级之间的能量利用率,无法提高能量传递效率,D错误。
故答案为:A。
【分析】能量通过食物链逐级传递,太阳能是所有生命活动的能量来源,它通过绿色植物的光合作用进入生态系统,然后从绿色植物转移到各种消费者。能量流动的特点:①单向流动——生态系统内部各部分通过各种途径放散到环境中的能量,再不能为其他生物所利用;②逐级递减——生态系统中各部分所固定的能量是逐级递减的,前一级的能量不能维持后一级少数生物的需要,愈向食物链的后端,生物体的数目愈少,这样便形成一种金字塔形的营养级关系。
生态农业工程其目标是在促进自然界和农业生态系统良性循环的前提下,充分发挥物质的生产潜力,防止环境污染,达到经济效益与生态效益同步发展。
内涵:生态农业设计时充分利用当地自然资源,利用动物、植物和微生物间的相互依存关系,使生态系统中的物质循环和能量被分层次地充分利用,使生产一种产品时所产生的有机废物成为另一种产品的投入,也就是实现无废物生产,提供尽可能多的洁净产品。生态农业的优越性体现在:实现了对物质和能量的多级利用;减少了对能源和资源的消耗,减少了环境污染。
7.【答案】D
【知识点】人口增长对生态环境的影响
【解析】【解答】A、“现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积”被称为生态足迹,A错误;
B、生态足迹是全球性问题,不同国家的生态足迹问题是一致的,B错误;
C、多食用肉类食品,少食用蔬菜,可增大生态足迹,因为吃肉消耗的资源相比食用蔬菜多,C错误;
D、生态足迹越大,说明人类活动对生态环境的影响越大,代表人类所需的资源和吸纳废物的土地及水域的面积越多,D正确。
故答案为:D。
【分析】生态足迹又叫生态占用,是指在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。
8.【答案】B
【知识点】生物多样性的价值;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、朱鹮的数量减少会导致其基因多样性被破坏,不同朱鹮个体的基因有不同之处,朱鹮的数量减少会导致某个基因或某些基因丢失,导致基因多样性被破坏,A正确;
B、就地保护是保护野生朱鹮最有效的方式,将朱鹮迁移到动物园进行专门保护属于易地保护,不是最有效的方式,B错误;
C、朱鹮优美的体态让人赏心悦目属于朱鹮的观赏价值,观赏价值属于生物多样性的直接价值,C正确;
D、人类活动的干扰和对环境的破坏会影响野生朱鹮的环境条件、食物、栖息场所等,导致野生朱鹮濒临灭绝,D正确。
故答案为:B。
【分析】生物多样性的价值:①直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等实用意义,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。
9.【答案】C
【知识点】微生物发酵及其应用;果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、果酒发酵的菌种是酿酒酵母,其温度应严格控制在28℃左右,A错误;
B、在发酵生产葡萄酒时,由于酵母菌是厌氧微生物,预留部分氧气以供酵母菌有氧呼吸大量繁殖后,气阀a可以一直关闭;在发酵生产葡萄醋时,由于醋酸菌是好氧微生物,气阀a需要一直打开,B错误;
C、 发酵产生的CO2或醋酸溶于发酵液,都会降低发酵液的酸碱度,因此该装置中,发酵液的酸碱度会随着发酵的进行而有所降低,C正确;
D、微生物进行无氧酒精发酵的主要场所是细胞质,进行有氧醋酸发酵的主要场所不是线粒体,因为醋酸菌属于原核生物,无线粒体,D错误。
故答案为:C。
【分析】发酵菌种
10.【答案】D
【知识点】泡菜的制作
【解析】【解答】A、温度过高、泡菜腌制时间过短和食盐用量过少都可能使细菌大量繁殖,从而导致亚硝酸含量增加,A错误;
B、在5%的盐浓度下,亚硝酸盐含量与乳酸菌种群密度的变化不是同步的,B错误;
C、若泡菜咸而不酸,最可能的原因是食盐过多抑制乳酸菌的生长,与中和发酵产物无关,C错误;
D、腌制的中后期,亚硝酸盐含量下降的原因之一是乳酸增多、pH下降导致硝酸盐还原菌受到抑制,D正确。
故答案为:D。
【分析】 泡菜制作原理:
11.【答案】A
【知识点】灭菌技术
【解析】【解答】A、平板划线结束后,为免感染操作者或污染环境,必须对接种环进行灼烧灭菌,A正确;
B、用紫外线照射属于消毒,消毒能够杀死物体表面和内部的部分微生物,B错误;
C、植物组织培养过程中,外植体消毒药剂效果过强可能对外植体造成损伤,对组织培养造成不利,C错误;
D、动物细胞培养过程中,不能用高压蒸汽灭菌法对加入合成培养基的血清灭菌,该灭菌法可能会对血清中的有效成分造成破坏,D错误。
故答案为:A。
【分析】灭菌:强烈的理化因素杀死物体内外的全部微生物。(含芽孢、孢子)
常用方法 适用范围
煮沸消毒法 日常食物、罐装食品
巴氏消毒法 牛奶等不宜高温消毒灭菌的
化学药剂消毒法 实验者的手臂、工作台等
紫外线消毒 接种室内空气、接种箱、工作台
12.【答案】C
【知识点】尿素分解菌的分离与计数;组织培养基的成分及作用
【解析】【解答】A、KH2PO4和Na2HPO4既可为微生物提供无机盐、为细菌的生长提供无机营养,又可作为缓冲剂调节细胞生长过程中培养基的pH,A正确;
B、土壤稀释液接种到该培养基上,经过培养可能观察到多种不同特征的菌落,肯呢个包括利用尿素作为氮源或利用空气中的N2作为氮源的微生物等,B正确;
C、能够在该培养基上生长繁殖的细菌,其细胞不一定含有合成脲酶的基因,其可能利用尿素或空气中的N2作为氮源,C错误;
D、培养基中除了尿素无其他含氮物质,尿素既可为尿素分解菌提供氮源,又对培养基中的微生物起选择作用,D正确。
故答案为:C。
【分析】分解尿素的细菌的鉴别:
13.【答案】B
【知识点】微生物的分离和培养;生物性污染及其防治;发酵工程的基本环节;发酵工程的应用
【解析】【解答】A、发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵,而不是分离提纯产物,A错误;
B、利用苏云金杆菌可通过发酵工程大规模培养、制成微生物农药,通过破坏鳞翅目等害虫的消化系统进行灭虫,属于生物防治,B正确;
C、谷氨酸发酵使用的菌种为原核生物谷氨酸棒状菌,谷氨酸发酵生产时,维持弱碱性和中性条件有利于积累谷氨酸,C错误;
D、微生物菌体即为单细胞蛋白,与提取蛋白质无关,D错误。
故答案为:B。
【分析】发酵工程一般包括菌种的选育、扩大培养、培养基的配制、灭菌、接种、发酵、产品的分离、提纯等方面。
微生物含有丰富的蛋白质,以淀粉或纤维素的水解液,制糖工业的废液等为原料,通过发酵获得了大量的微生物菌体,即单细胞蛋白,用单细胞蛋白制成的微生物饲料,能使家禽、家畜增重快,产奶或产蛋量显著提高。
14.【答案】C
【知识点】微生物的分离和培养;尿素分解菌的分离与计数;培养基概述及其分类
【解析】【解答】A、紫外线不可能导致野生型大肠杆菌的染色体片段缺失,大肠杆菌属于原核生物,细胞内没有成形的染色体,A错误;
B、培养基①接种后进行震荡培养,有利于突变菌株的繁殖和生存,B错误;
C、培养基①②④属于完全培养基,均添加了赖氨酸;培养基③属于基本培养基,不添加赖氨酸,C正确;
D、培养基④属于完全培养基,甲在完全培养基中可以生长、在基本培养基中无法生长说明甲是氨基酸缺陷型菌落,因此从培养基④中挑取甲菌落进行纯化培养即可获得所需菌株,D错误。
故答案为:C。
【分析】图中首先利用稀释涂布平板法分离细菌,然后运用影印法将菌种接种到两种培养基中,分别是基本培养基、完全培养基;野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长,而氨基酸营养缺陷型菌株由于发生基因突变无法合成某种氨基酸只能在完全培养基上生长,据此利用培养基的种类便可以选择出氨基酸突变株。
15.【答案】A
【知识点】植物组织培养的过程;灭菌技术;植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、过程①需要对旋转芦荟组织进行消毒,严格的灭菌可能导致旋转芦荟组织失活,A错误;
B、过程②③的培养基含有的蔗糖可为组织细胞提供营养、维持培养基中的渗透压,B正确;
C、过程②③需更换培养基,原因之一是对植物激素的比例要求不同。过程②③分别表示脱分化和再分化,过程②中生长素和细胞分裂素比例适中,过程③诱导生根时,生长素和细胞分裂素大于1,诱导生芽时,该比例小于1,C正确;
D、该过程成功的根本原因是旋转芦荟组织细胞中含有全套遗传物质,控制发育成完整个体所需物质的合成,D正确。
故答案为:A。
【分析】植物组织培养原理、过程和条件:
16.【答案】D
【知识点】植物组织培养的过程;植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、选择草莓茎尖培养获得脱毒苗,主要原因是分生区附近的病毒极少或没有,A错误;
B、利用射线处理烟草愈伤组织引发基因突变,不一定能够可以获得烟草抗盐碱突变体,淫威基因突变具有低频性、随机性和不定向性,B错误;
C、利用玉米进行花药离体培养,得到的植株属于单倍体,无法稳定遗传,C错误;
D、利用红豆杉细胞进行植物细胞培养,可工厂化生产紫杉醇,只需要培养至愈伤组织获取其产物即可,D正确。
故答案为:D。
【分析】作物脱毒:采用茎尖组织培养来除去病毒(因为植物分生区附近的病毒极少或没有)
原因:长期进行无性繁殖的作物,易积累感染的病毒,导致产量降低,品质变差。
选材部位:植物的分生区(如茎尖)
选材原因:植物的分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无毒。
17.【答案】D
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用;细胞融合的方法
【解析】【解答】A、过程①是在等渗溶液,而不是蒸馏水中用纤维素酶和果胶酶处理细胞获得原生质体,A错误;
B、过程②可以用物理方法或化学方法诱导细胞膜上的蛋白质和脂质分子重排,灭活病毒适用于动物细胞,B错误;
C、经过PEG处理的融合体系中,并不是所有细胞中都含有48条染色体,因为融合过程中会发生染色体的丢失,C错误;
D、生物基因的表达不是孤立的,它们之间是相互调控、相互影响的,杂种植株不能同时结番茄和马铃薯可能与基因的表达相互干扰、进而影响了植株的发育情况有关,D正确。
故答案为:D。
【分析】植物体细胞杂交
18.【答案】C
【知识点】干细胞的概念、应用及研究进展;动物细胞培养技术;干细胞的概念及种类
【解析】【解答】A、获取纤维母细胞过程中,需用胰蛋白酶和胶原蛋白酶来处理相应组织,A正确;
B、纤维母细胞体外培养时,代谢产物积累会导致细胞被毒素破坏等,多种原因会导致分裂受阻,B正确;
C、通过逆转录病毒将特定基因导入纤维母细胞不是获得iPS细胞的唯一途径,仍有其他措施可以使用,C错误;
D、理论上,将来源于病人的iPS细胞移植回病人体内属于自体移植,可避免免疫排斥反应,D正确。
故答案为:C。
【分析】 动物细胞工程就是应用细胞学的方法,按照我们人类的需要和预定的设计,有目的、有计划地保存、改变动物细胞和创造新的动物细胞,进而培育成新的物种或者品种的一门科学技术。
动物细胞工程常用的技术:动物细胞培养(其它动物细胞工程的基础)、动物细胞核移植、动物细胞融合、单克隆抗体技术
动物细胞工程的应用:①快速繁殖优良品种。②克隆转基因动物。③拯救濒临灭绝的动物。④培育人造器官。
19.【答案】B
【知识点】单克隆抗体的制备过程;单克隆抗体的优点及应用;体液免疫
【解析】【解答】A、在传代培养中,抗体是由浆细胞分泌的,杂交瘤细胞可能因来自B淋巴细胞的染色体丢失,导致不能分泌抗体,A正确;
B、图中杂交瘤细胞产生的抗体来自经抗原刺激的B淋巴细胞,杂交瘤细胞产生的抗体只能与抗原特异性结合,不能与EBV结合,因为抗原具有专一性,B错误;
C、HAT培养基中加入Oua筛选去除的是EBV细胞和自身融合的EBV细胞,依据是EBV转化细胞能够在HAT培养基中存活,但对Oua敏感,骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能存活,但对Oua不敏感,C正确;
D、图示筛选获得的杂交瘤细胞还不能用于小鼠腹腔内生产单克隆抗体需要进行克隆培养和抗体检测,D正确。
故答案为:B。
【分析】单克隆抗体的制备过程:首先用特定抗原注射小鼠体内使其发生免疫,小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞,利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,在经过两次筛选①筛选得到杂交瘤细胞(去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞)②筛选出能够产生特异性抗体的细胞群;两次抗体检测:专一抗体检验阳性,获得能产生特异性抗体、又能大量增殖杂交瘤细胞,最后从培养液或小鼠腹水中提取单克隆抗体。
20.【答案】C
【知识点】动物细胞核移植技术;胚胎移植
【解析】【解答】A、过程②的去核无法保证重组细胞的遗传物质全部来自于甲牛,重组细胞的核遗传物质全部来自于甲牛,质遗传物质几乎来自于乙牛,A错误;
B、供体细胞体外培养的代数对出生后代丁牛的遗传性状有影响,因为供体细胞随体外培养的代数的增加会发生一定改变,B错误;
C、形成重组细胞可用电融合法使供体细胞膜与卵母细胞膜融合,使供体核进入卵母细胞形成重构胚,C正确;
D、过程③表示细胞融合,可用物理或者化学方法,如电刺激、Ca2+载体、乙醇等处理重组细胞使其开始分裂、发育,D错误。
故答案为:C。
【分析】
细胞工程 植物体细胞杂交 动物细胞融合
理论基础 细胞的全能性、细胞膜的流动性 细胞增殖、细胞膜的流动性
融合前处理 酶解法去除细胞壁(纤维素酶、果胶酶) 注射特定抗原,免疫处理正常小鼠
诱导手段 物理法:离心、振动、电激
化学法:聚乙二醇(PEG) 物理法:离心、振动、电激
化学法:聚乙二醇
生物法:灭活的病毒(灭活的仙台病毒)
诱导过程 原生质体的制备(酶解法)→原生质体融合(物、化法)→杂种细胞的筛选和培养→杂种植株的诱导与鉴定 正常小鼠免疫处理→动物细胞的融合(物、化、生法)→杂交瘤细胞的筛选与培养→专一抗体检验阳性细胞培养→单克隆抗体的提纯
用途和意义 克服远缘杂交的不亲和障碍,大大扩展杂交的亲本组合范围
应用:白菜-甘蓝等杂种植株 制备单克隆抗体,诊断、治疗、预防疾病,例如“生物导弹”治疗癌症
21.【答案】B
【知识点】胚胎移植;胚胎分割;体外受精
【解析】【解答】A、受精过程中卵子的透明带反应与卵细胞膜反应可作为两道屏障,阻止多精入卵,A正确;
B、卵子在被精子入卵激活后,才会完成减数分裂Ⅱ排除第二极体,B错误;
C、经体外受精、核移植获得的胚胎必须移植给受体才能获得后代,胚胎需要在母体的子宫内发育成一个个体,C正确;
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,D正确;
故答案为:B。
【分析】 采取雌性动物的卵细胞和雄性动物的精子,使其在试管中受精。
过程:
22.【答案】A
【知识点】基因工程的基本工具(详细)
【解析】【解答】A、作为基因工程中载体的质粒会含有一个或多个限制酶切割位点,A正确;
B、不同种类的限制酶,切割DNA产生的末端可能相同,B错误;
C、E.coliDNA连接酶只能连接黏性末端,无法连接平末端,C错误;
D、携带目的基因的质粒,除了整合到受体DNA上复制外,也可以不整合到染色体DNA上进行自主复制,D错误。
故答案为:A。
【分析】 (1)“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)
(2)“分子缝合针”——DNA连接酶
(3)“分子运输车”——载体
23.【答案】D
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的基本工具(详细)
【解析】【解答】A、a端具有EcoR Ⅰ识别序列,根据目的基因3'端碱基序列设计引物,a部分的序列为GAATTC,引物是一小段DNA片段,沿着自身5'→3'方向延伸,与目的基因3'端碱基序列互补配对,可知a部分序列,A正确;
B、在该实验PCR过程中,第5轮PCR结束后总共有25=32个DNA分子,其中有2个DNA分子中只含有1个引物(引物1或引物2),30个DNA分子同时含有引物1和引物2,故第5轮PCR结束后总共会消耗32-1=31个引物2,B正确;
C、目的基因两端增加EcoRⅠ、XbaⅠ酶切位点,有利于其定向插入载体,会切割出不同的黏性末端,C正确;
D、PCR过程中在第3轮复制时会以短链DNA片段为模板将合成含有突变碱基对的等长的DNA分子,因此在第3轮PCR结束后,含突变碱基对且两条链等长的DNA有2个,D错误。
故答案为:D。
【分析】 PCR技术:(1)PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术;(2)原理是DNA复制;(3)前提条件是要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物;(4)条件是模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶);(5)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);低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。
24.【答案】A
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的基本工具(详细);基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】A、农杆菌可将Ti质粒上的T-DNA而不是整个质粒整合到白玫瑰染色体DNA上,A错误;
B、sfp和idgS基因具有各自的启动子,能够相对独立进行转录,二者的表达是相互独立进行的,B正确;
C、鉴定目的基因是否导入受体细胞可用PCR等技术检测,可利用PCR等技术检测白玫瑰的染色体是否插入idgS基因,C正确;
D、将sfp基因插入Ti质粒时只能用BamHI,若使用的限制酶是PmeI和BamHI会将终止子一同切除,D正确。
故答案为:A。
【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: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。
25.【答案】C
【知识点】蛋白质工程
【解析】【解答】A、蛋白质工程可合成天然不存在的荧光蛋白,根据人们对蛋白质功能的特定需求,对蛋白质的结构进行设计改造,A正确;
B、合成新荧光蛋白的过程中涉及到中心法则,涉及转录和翻译等过程,B正确;
C、蛋白质工程的实质是通过改变蛋白质的结构来改变荧光蛋白的功能,C错误;
D、蛋白质工程能定向改造荧光蛋白分子结构,使之更加符合人类需要,D正确。
故答案为:C。
【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)。蛋白质工程得到的蛋白质一般不是天然存在的蛋白质。
26.【答案】(1)不构成
(2)物理
(3)生产者固定的太阳能
(4)捕食和竞争;对人类最有益的部分
(5)①杂草密度降低,减少与水稻的竞争,水稻得到更多的光、CO2和无机盐用于生长;②鱼捕食部分昆虫,减少了昆虫对水稻的取食,增加了水稻产量;③残饵和粪便经过微生物的分解作用,提高了土壤肥力
【知识点】生态系统的概念及其类型;生态系统的结构和功能综合
【解析】【解答】(1)该稻田内所有植物、动物、微生物不构成一个生态系统,生态系统是指在一定地域内,生物与环境所形成的统一整体。一个完整的生态系统包括生物部分和非生物部分。
(2)稻田昆虫稻螟被蜘蛛网粘住后,会不断扇动翅膀企图逃生,被蜘蛛感知振动后捕食,震动属于物理信息,该实例说明信息传递在生态系统中的作用是调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
(3)流经该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能和饵料中的化学能。
(4)鱼捕食浮游动物,二者属于捕食关系,二者都捕食水稻和杂草等,因此二者之间还存在竞争关系。该生态系统中,能量流动增加了鱼这一营养级,使杂草的能量更多地流向了鱼,最终流向了人,故养鱼的意义在于调整能量流动关系,使能量更多地流向对人类最有益的部分。
(5)稻田引入鱼后,杂草密度降低,减少了与水稻的竞争,水稻因而得到更多的光、CO2和无机盐用于生长。鱼捕食稻田中的部分害虫,减少了害虫对水稻的取食和危害,增加了水稻产量。残饵、粪便经过微生物的分解作用,提高了土壤肥力。因此稻田引入鱼后,水稻产量得到提高。
【分析】能量通过食物链逐级传递,太阳能是所有生命活动的能量来源,它通过绿色植物的光合作用进入生态系统,然后从绿色植物转移到各种消费者。能量流动的特点:①单向流动——生态系统内部各部分通过各种途径放散到环境中的能量,再不能为其他生物所利用;②逐级递减——生态系统中各部分所固定的能量是逐级递减的,前一级的能量不能维持后一级少数生物的需要,愈向食物链的后端,生物体的数目愈少,这样便形成一种金字塔形的营养级关系。
(1)该稻田内所有植物、动物、微生物不构成一个生态系统,生态系统是指在一定地域内,生物与环境所形成的统一整体。一个完整的生态系统包括生物部分和非生物部分。
(2)稻田昆虫稻螟被蜘蛛网粘住后,会不断扇动翅膀企图逃生,被蜘蛛感知振动后捕食,震动属于物理信息,该实例说明信息传递在生态系统中的作用是调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
(3)流经该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能和饵料中的化学能。
(4)鱼捕食浮游动物,二者属于捕食关系,二者都捕食水稻和杂草等,因此二者之间还存在竞争关系。该生态系统中,能量流动增加了鱼这一营养级,使杂草的能量更多地流向了鱼,最终流向了人,故养鱼的意义在于调整能量流动关系,使能量更多地流向对人类最有益的部分。
(5)稻田引入鱼后,杂草密度降低,减少了与水稻的竞争,水稻因而得到更多的光、CO2和无机盐用于生长。鱼捕食稻田中的部分害虫,减少了害虫对水稻的取食和危害,增加了水稻产量。残饵、粪便经过微生物的分解作用,提高了土壤肥力。因此稻田引入鱼后,水稻产量得到提高。
27.【答案】(1)分解者
(2)单向流动、逐级递减;热能
(3)生长、发育、繁殖
(4)b/x×100%
【知识点】生态系统的结构;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量,图1中所示的生物类群只有生产者和消费者,所以该生态系统的生物组成成分还应有分解者,才能保证其物质循环的正常进行。
(2)各营养级之间能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。m1表示进入该生态系统的能量源头→太阳能,m2是指在生态系统食物链各营养级散失的热能。
(3)图2中,A表示图1中第二营养级所摄入的全部能量,B表示图1中第二营养级所同化的能量,d表示呼吸作用散失的能量,C表示用于第二营养级生长、发育和繁殖的能量,E表示分解者利用的能量,D表示被下一营养级摄入的能量。
(4)若图1中营养级Ⅰ所固定的太阳能总量为x,据图2可知,营养级Ⅱ所同化的能量为b(或d+e或a-c),所以该生态系统中营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是 b/x×100%或(d+e)/x×100%或(a-c)/x×100%;
【分析】能量通过食物链逐级传递,太阳能是所有生命活动的能量来源,它通过绿色植物的光合作用进入生态系统,然后从绿色植物转移到各种消费者。能量流动的特点:①单向流动——生态系统内部各部分通过各种途径放散到环境中的能量,再不能为其他生物所利用;②逐级递减——生态系统中各部分所固定的能量是逐级递减的,前一级的能量不能维持后一级少数生物的需要,愈向食物链的后端,生物体的数目愈少,这样便形成一种金字塔形的营养级关系。
(1)生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量,图1中所示的生物类群只有生产者和消费者,所以该生态系统的生物组成成分还应有分解者,才能保证其物质循环的正常进行。
(2)各营养级之间能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。m1表示进入该生态系统的能量源头→太阳能,m2是指在生态系统食物链各营养级散失的热能。
(3)图2中,A表示图1中第二营养级所摄入的全部能量,B表示图1中第二营养级所同化的能量,d表示呼吸作用散失的能量,C表示用于第二营养级生长、发育和繁殖的能量,E表示分解者利用的能量,D表示被下一营养级摄入的能量。
(4)若图1中营养级Ⅰ所固定的太阳能总量为x,据图2可知,营养级Ⅱ所同化的能量为b(或d+e或a-c),所以该生态系统中营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是 b/x×100%或(d+e)/x×100%或(a-c)/x×100%;
28.【答案】(1)选择培养基
(2)若干灭菌后的
(3)平板中的一个菌落可能由两个及以上的细胞发育而来;3.4×105
(4)石油的剩余量,石油剩余量越少说明其分解石油的效率越高
【知识点】微生物的分离和培养;培养基对微生物的选择作用;培养基概述及其分类
【解析】【解答】(1)③④⑤均以石油作为唯一碳源,均属于选择培养基。
(2)进行过程④之前常需要检验培养基平板灭菌是否合格的方法是:随机取若干灭菌后的平板倒置于恒温箱中培养24h,观察是否有菌落出现:若有菌落出现,则证明灭菌不合格。
(3)过程④为通过稀释涂布平板法对石油分解菌进行计数,其原理是当样品稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中一个活菌,该方法中有可能一个菌落由两个及以上的细胞发育而来,所以统计的菌落数往往比活菌的实际数目少。将1mL样品稀释1000倍,在3个平板上分别接人0.2mL稀释液;经适当培养后3个平板上的菌落数分别为63、68和73,据此可得出每毫升样品中的活菌数为(63+68+73)÷3÷0.2×1000=3.4×105(个)。
(4)为筛选出高效分解石油的细菌,可从过程④的培养基中挑选单菌落,分别接种于过程⑤的液体培养基中,一段时间后测定并比较石油的剩余量,石油剩余量越少说明其分解石油的效率越高。
【分析】培养基: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,是进行微生物培养的物质基础。
选择培养基是指在培养基中加入某种化学物质,以抑制不需要的微生物生长,促进所需要的微生物的生长。
a.选择依据:不同种类微生物的生长繁殖对营养的要求不同。
b.选择途径:人为控制培养基的pH、碳源、氮源、渗透压等条件。
c.选择结果:使选择的培养基利于某类或某种微生物的生长,而不利于其他微生物的生存,可以达到分离、培养不同微生物的目的。
(1)③④⑤均以石油作为唯一碳源,均属于选择培养基。
(2)进行过程④之前常需要检验培养基平板灭菌是否合格的方法是:随机取若干灭菌后的平板倒置于恒温箱中培养24h,观察是否有菌落出现:若有菌落出现,则证明灭菌不合格。
(3)过程④为通过稀释涂布平板法对石油分解菌进行计数,其原理是当样品稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中一个活菌,该方法中有可能一个菌落由两个及以上的细胞发育而来,所以统计的菌落数往往比活菌的实际数目少。将1mL样品稀释1000倍,在3个平板上分别接人0.2mL稀释液;经适当培养后3个平板上的菌落数分别为63、68和73,据此可得出每毫升样品中的活菌数为(63+68+73)÷3÷0.2×1000=3.4×105(个)。
(4)为筛选出高效分解石油的细菌,可从过程④的培养基中挑选单菌落,分别接种于过程⑤的液体培养基中,一段时间后测定并比较石油的剩余量,石油剩余量越少说明其分解石油的效率越高。
29.【答案】(1)95%空气和5%CO2
(2)细胞融合是随机的,且融合率达不到100%;同种融合;抗体检测阳性
(3)双特异性单克隆抗体能特异性结合肿瘤细胞膜表面抗原,将长春碱靶向运输至肿瘤细胞所在位置,在原位杀死肿瘤细胞
【知识点】动物细胞培养技术;单克隆抗体的制备过程;单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】(1)实验用骨髓瘤细胞置于95%的空气和(5%)CO2恒温培养箱中37℃培养,其中二氧化碳的作用是维持培养液的pH。
(2)融合完成后,融合体系中会出现多种类型的细胞,原因是细胞融合是随机的,且融合率达不到100%;在HAT培养基上,未融合的细胞和同种融合的细胞都会死亡,只有杂交瘤细胞能存活;对筛选存活下来的细胞用多孔细胞培养板进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选,便可得到所需的单克隆杂交瘤细胞。
(3)根据题图分析:双特异性抗体制备流程为,先给小鼠注射特定癌胚抗原使之发生免疫反应,然后获取已经免疫的B淋巴细胞。诱导免疫的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;再把单克隆杂交瘤细胞与经注射长春碱后从小鼠中获得的免疫的B淋巴细胞再杂交,得到单克隆杂交—杂交瘤细胞,再培养该细胞,最终生产出能同时识别癌胚抗原和长春碱(一种抗癌药物) 的双特异性单克隆抗体。因此与直接使用长春碱相比,将长春碱与双特异性单克隆抗体结合后给药,对人体的副作用更小,原因是双特异性单克隆抗体能特异性结合肿瘤细胞膜表面抗原,将长春碱靶向运输至肿瘤细胞所在位置,在原位杀死肿瘤细胞,不对其他正常细胞造成损伤。
【分析】单克隆抗体的制备过程:首先用特定抗原注射小鼠体内使其发生免疫,小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞,利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,在经过两次筛选①筛选得到杂交瘤细胞(去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞)②筛选出能够产生特异性抗体的细胞群;两次抗体检测:专一抗体检验阳性,获得能产生特异性抗体、又能大量增殖杂交瘤细胞,最后从培养液或小鼠腹水中提取单克隆抗体。
(1)实验用骨髓瘤细胞置于95%的空气和(5%)CO2恒温培养箱中37℃培养,其中二氧化碳的作用是维持培养液的pH。
(2)融合完成后,融合体系中会出现多种类型的细胞,原因是细胞融合是随机的,且融合率达不到100%;在HAT培养基上,未融合的细胞和同种融合的细胞都会死亡,只有杂交瘤细胞能存活;对筛选存活下来的细胞用多孔细胞培养板进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选,便可得到所需的单克隆杂交瘤细胞。
(3)根据题图分析:双特异性抗体制备流程为,先给小鼠注射特定癌胚抗原使之发生免疫反应,然后获取已经免疫的B淋巴细胞。诱导免疫的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;再把单克隆杂交瘤细胞与经注射长春碱后从小鼠中获得的免疫的B淋巴细胞再杂交,得到单克隆杂交—杂交瘤细胞,再培养该细胞,最终生产出能同时识别癌胚抗原和长春碱(一种抗癌药物) 的双特异性单克隆抗体。因此与直接使用长春碱相比,将长春碱与双特异性单克隆抗体结合后给药,对人体的副作用更小,原因是双特异性单克隆抗体能特异性结合肿瘤细胞膜表面抗原,将长春碱靶向运输至肿瘤细胞所在位置,在原位杀死肿瘤细胞,不对其他正常细胞造成损伤。
30.【答案】(1)破坏抗盐碱基因;目的基因和质粒反向连接
(2)凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象
(3)基因枪法和花粉管通道法
(4)将转基因植株和普通植株分别种于盐碱地中,观察两种植株长势的差异
【知识点】基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)据图可知,抗盐碱基因中包含了AluⅠ限制酶识别序列,若用限制酶AluⅠ切割则会破坏抗盐碱基因;选择Sma I和Pst I两种限制酶分别切割抗盐碱基因和质粒,抗盐碱基因与质粒各自能形成不能互补配对的两个黏性末端,同时抗盐碱基因与质粒之间的黏性末端又能互补配对,相比只选择PstⅠ一种酶进行切割的优点是可防止目的基因和质粒反向连接、防止目的基因、质粒自身环化。
(2)DNA分子在凝胶中的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象有关,一般DNA分子越大,迁移速度越慢,大分子物质在通过琼脂糖时受到较大阻力,因此双链DNA分子片段长度越大,在琼脂糖中的移动速率越小。
(3)将目的基因导入植物细胞,除采用上图所示农杆菌转化法外,还可采用基因枪法和花粉管通道法。
(4)该实验的目的是培育抗盐碱大豆,个体生物学水平上鉴定该基因工程是否成功,可将转基因植株和普通植株分别种于盐碱地中,观察两种植株长势的差异,若转基因植株长势明显优于普通植株,则证明转基因成功。
【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: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。
(1)据图可知,抗盐碱基因中包含了AluⅠ限制酶识别序列,若用限制酶AluⅠ切割则会破坏抗盐碱基因;选择Sma I和Pst I两种限制酶分别切割抗盐碱基因和质粒,抗盐碱基因与质粒各自能形成不能互补配对的两个黏性末端,同时抗盐碱基因与质粒之间的黏性末端又能互补配对,相比只选择PstⅠ一种酶进行切割的优点是可防止目的基因和质粒反向连接、防止目的基因、质粒自身环化。
(2)DNA分子在凝胶中的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象有关,一般DNA分子越大,迁移速度越慢,大分子物质在通过琼脂糖时受到较大阻力,因此双链DNA分子片段长度越大,在琼脂糖中的移动速率越小。
(3)将目的基因导入植物细胞,除采用上图所示农杆菌转化法外,还可采用基因枪法和花粉管通道法。
(4)该实验的目的是培育抗盐碱大豆,个体生物学水平上鉴定该基因工程是否成功,可将转基因植株和普通植株分别种于盐碱地中,观察两种植株长势的差异,若转基因植株长势明显优于普通植株,则证明转基因成功。
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