2022-2023学年天津市新四区示范校联考高二(下)期末生物试卷(含解析)
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这是一份2022-2023学年天津市新四区示范校联考高二(下)期末生物试卷(含解析),共23页。试卷主要包含了单选题,填空题,实验题,探究题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年天津市新四区示范校联考高二(下)期末生物试卷
一、单选题(本大题共15小题,共60.0分)
1. 稻田养鸭可提高水稻有机化程度,减少化肥、农药的公害,实现水稻纯绿色生产。在稻田里发挥的“解毒禽”、“杀虫禽”、“除草禽”的作用,实现了稻鸭双丰收。下列有关叙述错误的是( )
A. 稻田养鸭可调整农田生态系统的能量流动的关系
B. 稻田养鸭可增强农田生态系统的抵抗力稳定性
C. 稻田养鸭增加了消费级,加速了生态系统物质循环
D. 稻田养鸭增加了营养级,提高了能量的传递效率
2. 科学家通过基因工程的方法,能使马铃薯块茎含有人奶主要蛋白。以下有关基因工程的叙述错误的是( )
A. 在基因工程中,PCR技术可用于任何目的基因的获取,且能迅速获得大量目的基因
B. 启动子对于目的基因在块茎中的表达是不可缺少的
C. 应用DNA探针技术,可以检测转基因马铃薯植株中目的基因的存在及其转录产物
D. 用同一种限制酶,分别处理质粒和含目的基因的DNA,可用DNA连接酶连接形成重组DNA分子
3. 如图是微生物平板划线示意图,划线的顺序为1→2→3→4→5,下列说法正确的是( )
A. 每次划线的始端需与上次划线的末端相交
B. 平板划线法不仅可以纯化菌种,还可以用于微生物计数
C. 每次划线前都需要灼烧接种针,划线后则不需要
D. 只有在5区才可以得到所需菌落
4. 下列关于传统发酵技术应用的叙述,正确的是( )
A. 利用乳酸菌制作酸奶过程中,先通气培养,后密封发酵
B. 家庭制作果酒、果醋和腐乳通常都不是纯种发酵
C. 果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低,果酒制作过程中情况相反
D. 毛霉主要通过产生脂肪酶、蛋白酶和纤维素酶参与腐乳发酵
5. 为了使牛仔裤呈现“穿旧”效果,在工业洗衣机中用酶洗代替传统的浮石擦洗,是目前重要的生产手段(工艺流程如图)。下列叙述错误的是( )
A. 纤维素酶在仿旧中的作用机理与其在洗衣粉中去污的机理相似
B. 在上述工艺中,为重复使用纤维素酶,可用物理吸附法固定化酶
C. 在上述工艺中,通过调节温度、酸碱度、处理时间可控制仿旧颜色的深浅
D. 纤维素酶催化葡萄糖残基间磷酸二酯键的水解分解纤维素
6. 化学需氧量(COD)是衡量污水中有机污染物含量的重要指标。从某污水处理系统中分离出多种细菌,经分离筛选获得具有高效降低COD能力的菌株,过程如图所示。下列相关说法错误的是( )
A. 可用平板划线法统计菌液中的细菌数来确定接种时菌液的最佳稀释倍数
B. 制备牛肉膏蛋白胨固体培养基时,需灭菌处理并冷却到50℃左右进行倒平板
C. 由菌落分布情况可知,在该固体培养基上接种的方法是稀释涂布平板法
D. 从固体培养基中挑取单菌落后接种到液体培养基中培养,目的主要是扩大培养
7. 动物乳腺生物反应器是一项利用转基因动物的乳腺代替传统的生物发酵,进行大规模生产可供治疗人类疾病或用于保健的活性蛋白质的现代生物技术。科学家已在牛和羊等动物的乳腺生物反应器中表达出了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素等重要药品。大致过程如图所示。以下叙述错误的是( )
A. 通过③形成的重组质粒具有人的药用蛋白基因、启动子、终止子和标记基因即可
B. ④通常采用显微注射技术
C. 在转基因母牛的乳腺细胞中人的药用蛋白基因才会得以表达,因此可以从乳汁中提取药物
D. 该技术生产药物的优点是产量高、质量好、易提取
8. 液体深层培养是指以获得大量发酵产物为目的的发酵罐大容量液体培养,可通过调节培养液的pH和温度、营养条件以及气体环境促使微生物迅速生长,产生大量代谢产物,是发酵工业生产的基本培养方法。下列相关叙述错误的是( )
A. 在进行液体深层培养前需要对发酵罐中的培养基进行严格灭菌
B. 在培养厌氧微生物时,前期密封保持无氧,后期可根据产物不同决定是否放气
C. 若发酵产品是微生物代谢产物,发酵结束后,可通过过滤、沉淀等方法获得
D. 液体深层培养过程中要密切关注培养液的pH、温度以及营养物质的消耗情况
9. 花药离体培养是重要的育种手段。下图是某二倍体植物花药育种过程的示意图,下列叙述正确的是( )
A. 为了防止微生物污染,过程①所用的花药需在70% 乙醇中浸泡30min
B. 过程②的培养基中需添加较高浓度的细胞分裂素以利于根的分化
C. 过程③逐步分化的植株中可筛选获得纯合的二倍体
D. 过程④应将幼苗后的植株移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上
10. 如图1是血红蛋白的提取和分离流程图,图2是为用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定某血浆蛋白的结果,下列叙述中错误的是( )
A. 图1中①②分别代表血红蛋白的释放、凝胶色谱柱的装填
B. 为防止血液凝固,在采血容器中要预先加入抗凝血剂柠檬酸钠
C. 凝胶色谱法能除去血红蛋白溶液中相对分子质量较大的杂质
D. 根据电泳结果,可得出“提取的血浆某白蛋白一定由两条肽链组成”的结论
11. 双酚A(BPA)是一种含碳有机物,是重要的工业原料,在环境中不易降解,科研人员对土壤中细菌等微生物进行筛选,得到了具有降解BPA能力的菌株,下列有关叙述正确的是( )
A. 为了有效防止杂菌的污染,可将土壤稀释液彻底灭菌后再接种到培养基上
B. 分离BPA降解菌的培养基需要以BPA为唯一碳源
C. 可用平板划线法和稀释涂布平板法对该菌进行计数
D. 培养基要维持正常的pH和渗透压,调pH一般应在灭菌后
12. 某同学在学习“细胞工程”时,列表比较了动植物细胞工程的有关内容,你认为有几处是不正确的( )
植物细胞工程
动物细胞工程
技术手段
植物组织培养和植物体细胞杂交
动物细胞培养和单克隆抗体的制备
特殊处理
机械法去除细胞壁
胰蛋白酶处理,制成细胞悬液
融合方法
物理方法、化学方法
物理方法、化学方法、生物方法
典型应用
人工种子、杂种植株
单克隆抗体的制备
培养液区别
生长素和细胞分裂素影响脱分化和再分化
动物血清(血浆)不可缺少
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
13. 下列关于细胞工程的叙述,正确的是( )
A. 利用植物体细胞杂交技术获得“萝卜-甘蓝”,克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍
B. 切取一定大小的马铃薯茎尖进行组织培养,可获得抗毒苗
C. 常用的诱导动物细胞融合的因素有:聚乙二醇、灭活的病毒、电激、紫外线照射等
D. 细胞培养应在含5%CO2的光照培养箱中进行,CO2的作用是维持培养液的pH
14. 据图分析正确的是( )
A. 在甲图生态系统中,既是分解者又可作为消费者食物的生物是线虫
B. 根据甲图中的生态系统,乙图中能量金字塔①营养级所有生物包括:藻类、大米草、细菌
C. 有人研究该生态系统中食草虫个体存活数与发育期的关系,结果如丙图。从中可推知食草虫死亡率最大的时期是二龄幼虫
D. 沼蟹会破坏大米草根系,土壤中的磷可促进藻类生长。若在食草虫幼虫期喷洒只杀灭该虫的含磷杀虫剂,则蜘蛛数量将减少。一段时间后大米草数量不增反降,沼蟹数量增加
15. 为了增加菊花的花色类型,研究者从某植物中克隆出花色基因C (图1),拟将其与质粒(图2)重组,再借助农杆菌导入菊花中。
下列操作与实验目的不符的是( )
A. 构建此重组质粒只能用限制酶EcoRⅠ切割目的基因和质粒
B. 用含C基因的农杆菌侵染菊花的愈伤组织,将C基因导入细胞
C. 在培养基中添加青霉素,筛选被转化的菊花细胞
D. 用分子杂交方法检测C基因是否在菊花细胞中成功转录
二、填空题(本大题共1小题,共10.0分)
16. 营养缺陷型菌株就是在人工诱变或自发突变后,微生物细胞代谢调节机制中的某些酶被破坏,使代谢过程中的某些合成反应不能进行的菌株。这种菌株在基本培养基中不能生长,但能积累正常菌株不能积累的某些代谢中间产物,为工业生产提供大量原料。以下是实验人员利用影印法初检氨基酸缺陷型菌株的过程。
(1)过程①的接种方法为 ______。图中基本培养基与完全培养基存在差异的成分是 ______。根据用途分类,图中基本培养基属于 ______(填“选择”或“鉴别”)培养基。
(2)进行过程②培养时,应先将丝绒布转印至 ______(填“基本”或“完全”)培养基上,原因是 _____________________________________。
(3)利用影印法培养的优点是不同培养基中同种菌株的接种位置相同,所以,挑取 ______(填“菌落A”或“菌落B”)即为所需的氨基酸缺陷型菌株。
(4)分离计数土壤中自然突变的氨基酸缺陷型菌株的过程步骤①取5g土壤加入45mL无菌水中充分震荡得到土壤悬液。步骤②中,将1mL土壤悬液进行梯度稀释,每种稀释度经过步骤③各在3个平板上接种(每个平板的接种量为0.2mL),经适当培养后,在稀释倍数为103和104两组平板上的菌落数分别为49、47、48和2、7、6。据此可得出每升土壤悬液中的活菌数为 ______个。接种后的平板应 ______,以防止冷凝水滴落造成污染。
三、实验题(本大题共1小题,共10.0分)
17. 四尾栅藻具有环境适应能力强和生长速度快等优点,如果能将其进行品种改良,提高含油量,有望解决微藻生物柴油产业化进程的瓶颈。研究人员利用基因工程技术将油料作物紫苏DGAT1基因导入四尾栅藻,获得转基因的产油微藻,利用地热废水培养,不仅能生产生物柴油,还能治理地热废水。操作过程如图,请回答下列问题:
注:LacZ基因编码产生的酶可以分解物质X-gal,从而使菌落显现出蓝色。若无该基因或该基因被破坏,则菌落呈白色。
(1)将质粒pMD19-DGAT1导入大肠杆菌前,通常先用Ca2+处理大肠杆菌,使细胞处于一种 ______的生理状态。
(2)为了便于筛选含pMD19-DGAT1重组质粒的大肠杆菌,该选择培养基中应添加 ______物质。在培养基中挑取 ______颜色的大肠杆菌菌落可提取该质粒并获取目的基因。
(3)由如图推测,用 ______和 ______酶切割pMD19-DGAT1获得DGATI基因,并与酶切后的载体pBI121连接再次构建基因表达载体,用这两种酶切割的目的是 ______。
(4)启动子往往具有物种特异性,在载体pBI121质粒中插入紫苏DGAT1基因,其上游启动子应选择 ______(填字母)。
A.紫苏DGAT1基因启动子 B.四尾栅藻启动子 C.大肠杆菌启动子
(5)为了判断DGAT1基因是否导入四尾栅藻细胞,可利用 ______(中文全称)等技术进行检测。
(6)为检测转基因四尾栅藻对地热废水的去污能力,研究人员设计实验并得到相应实验结果如表。
指标
总氮(mg/L)
总磷(mg/L)
氟化物(mg/L)
废水培养基
23.2
4.32
4.56
培养转基因四尾栅藻11天后
1.9
0.45
0.84
该实验不能说明转 DGAT1基因显著提高了四尾栅藻的去污能力。请进一步完善实验设计 _______________________________________________________________。
四、探究题(本大题共2小题,共20.0分)
18. 甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物,甲含有效成分A,乙含有效成分B。某研究小组拟利用植物体细胞杂交技术培育同时含有A和B的新型药用植物。回答下列问题:
(1)植物体细胞杂交的第①步是去掉 ______ ,分离出有活力的原生质体。目前此步骤最常用的方法是酶解法,也就是在温和的条件下用 ______ 酶等分解植物的细胞壁。
(2)②过程的发生,必须进行人工诱导。人工诱导原生质体融合的物理方法是:利用 ______ 等(写一种即可)促使原生质体融合;化学方法是:用 ______ 试剂作为诱导剂诱导融合。动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同,诱导融合的方法类似,不同的是还常用到 ______ 诱导动物细胞的融合。
(3)③表示融合后的原生质体再产生新的细胞壁,新细胞壁的产生与细胞内 ______ (细胞器)有密切关系。形成的融合细胞进一步经过④ ______ 形成愈伤组织,然后经过⑤ ______ 形成完整的杂种植株。从杂种细胞培养成杂种植株,这种培养技术称为 ______ 。
(4)上述杂种植株属于 ______ 倍体,上述杂种植株是 ______ (可育/不可育)的。
19. 去年冬季我国北方再次爆发流感,专家指出接种流感病毒疫苗仍是预防的有效措施。流感病毒为RNA病毒,M基因编码流感病毒表面抗原(M蛋白)。请回答下列问题:(1)由病毒RNA通过______ 可获得病毒DNA,若要通过PCR技术扩增M基因,关键是设计M基因对应的______。
(2)构建M基因表达载体所用的工具酶是______。为保证目的基因的表达,重组载体上应含有特定的______(复制原点、启动子、标记基因),它能被受体细胞的______所识别,以便于催化转录过程。
(3)若要将M基因表达载体导入到大肠杆菌细胞内,以大量生产疫苗,通常先用钙离子处理大肠杆菌,其目的是______。
(4)新型疫苗--“DNA疫苗”是将含M基因的重组表达载体直接导入人体内,在人体细胞内通过M基因的表达产生______,刺激机体通过免疫过程产生______,提高机体的免疫能力。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:A、稻田养鸭可调整农田生态系统的能量流动的关系,使能量持续高效的流行对人类最有益的部分,A正确;
B、稻田养鸭可增加农田生态系统中生物种类,提高营养结构的复制程度,因此能增强农田生态系统的抵抗力稳定性,B正确;
C、消费者能促进生态系统的物质循环,因此稻田养鸭增加了消费级,加速了生态系统物质循环,C正确;
D、稻田养鸭增加了营养级,提高了能量的利用率,但不能提高能量传递效率,D错误。
故选:D。
1、生态系统的组成成分:
(1)非生物的物质和能量(无机环境);
(2)生物成分:
生产者
消费者
分解者
营养方式
自养
异养
异养
主要生物
绿色植物
动物
营腐生生活的细菌和真菌
地位
生态系统的基石
生态系统最活跃的成分
生态系统的关键成分
作用
制造有机物,储存能量,为消费者提供食物和栖息场所
加快生态系统的物质循环,有利于植物的传粉和种子的传播
分解有机物,供生产者重新利用
2、研究能量流动的意义:
①可以帮助人们科学规划,设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用;
②可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
本题考查生态系统的功能,要求考生识记生态系统的组成成分及各生物成分的功能;识记生态系统的能量流动的过程特点及研究能量流动的意义,能结合所学的知识准确答题。
2.【答案】A
【解析】解:A、在目的基因的部分核苷酸序列已知的情况下才可用PCR技术获取目的基因,A错误;
B、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,能启动转录过程,对于目的基因在块茎中的表达是不可缺少的,B正确;
C、应用DNA探针技术,可以检测转基因马铃薯植株中目的基因的存在及其转录产物,前者采用DNA分子杂交技术,后者采用分子杂交技术,C正确;
D、用同一种限制酶,分别处理质粒和含目的基因的DNA,这样目的基因和质粒含有相同的黏性末端,便于DNA连接酶连接形成重组DNA分子,D正确。
故选:A。
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。
本题考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的操作工具和操作步骤,掌握各操作工具的作用及各操作步骤中需要注意的细节,能集合所学的知识准确答题。
3.【答案】A
【解析】解:A、每次划线的始端需与上次划线的末端相交,使这次划线的菌种来自上次划线的末端,A正确;
B、平板划线法可以纯化菌种,但不可以用于微生物计数,B错误;
C、每次划线前后都要将接种环放在火焰上灼烧灭菌,C错误;
D、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,D错误。
故选:A。
平板划线的操作的基本步骤是:
(1)右手持接种环,经火焰灭菌,待凉后,在火焰旁打开盛有菌液的试管棉塞,并将试管口过火焰,将已冷却的接种环伸入菌液,沾取一环菌液,将试管口过火焰并塞上棉塞。
(2)左手斜持琼脂平板,皿盖打开一条缝,右手于火焰近处将接种环迅速伸入平板内,划三至五条平行线,盖上皿盖,接种环不应划破培养基表面。
(3)烧灼接种环,杀灭环上残留菌液,待冷却,从第一区域划线的末端开始往第二区内划线,重复以上操作,在第三四五区内划线,注意不要将最后一区的划线与第一区相连。
(4)将平板倒置,放入培养箱中培养。
本题的知识点是平板划线操作划线前后的灭菌及目的,平板划线法接种的结果预期,主要考查学生对平板划线法的掌握程度。
4.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查果酒和果醋的制作、腐乳和酸奶的制作,要求考生识记参与果酒、果醋、腐乳和酸奶制作的微生物及其代谢类型,掌握果酒、果醋、腐乳和酸奶制作的原理及条件,能结合所学的知识准确答题。
【解答】
A.乳酸菌是一种严格的厌氧菌,有氧气存在时,其发酵会受到抑制,因此利用乳酸菌制作酸奶的过程中,应一直处于密闭状态,否则会导致发酵失败,A错误;
B.家庭制作果酒、果醋与腐乳过程中所用的菌种均来源于自然环境,有多种微生物参与发酵过程,因此均不是纯种发酵,B正确;
C.果醋制作过程中,醋酸菌可将葡萄糖氧化分解为醋酸,随着醋酸的积累溶液的pH逐渐降低;果酒制作过程中,酵母菌无氧呼吸产生二氧化碳与酒精,二氧化碳溶于水形成碳酸,随着二氧化碳浓度的增加,溶液的pH逐渐降低,因此果酒、果醋制作过程中溶液的pH都是逐渐降低,C错误;
D.毛霉主要通过产生脂肪酶、蛋白酶参与腐乳发酵,D错误。
故选B。
5.【答案】D
【解析】解:A、纤维素酶作为洗衣粉添加剂去污与在仿旧中的作用机理相同,都是作用于衣物中的纤维素,使纤维素变得蓬松,增强去污或褪色的效果,A正确;
B、酶分子小容易从包埋的材料漏出,固定化酶常用化学结合法或物理吸附法,一般不用包埋法,B正确;
C、温度、pH会影响酶的活性,酶作用的时间也会影响酶作用效果,可以通过调节温度、酸碱度、处理时间来控制仿旧颜色的深浅,C正确;
D、磷酸二酯键是核苷酸链中相邻核苷酸之间的化学键,葡萄糖残基之间的化学键不是磷酸二酯键,D错误。
故选:D。
固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术,包括包埋法、化学结合法和物理吸附法。固定化细胞多采用包埋法,这是因为细胞体积大,难以被吸附或结合。
本题考查学生从题图中获取酶洗法的工艺流程,并结合所学酶的应用做出正确判断,属于理解层次的内容,难度适中。
6.【答案】A
【解析】解:A、菌液稀释后可用显微镜直接计数法统计菌液中的细菌数目来确定接种时菌液的最佳稀释倍数,A错误;
B、制备牛肉膏蛋白胨固体培养基时,灭菌操作后冷却到50℃左右进行倒平板,B正确;
C、由菌落分布情况可知,在该固体培养基上接种的方法是稀释涂布平板法,C正确;
D、挑取单菌落后接种到液体培养基中培养,目的是增大菌株的数量(扩大培养),D正确。
故选:A。
1、微生物常见的接种的方法
①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养.在划线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。
②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
2、测定微生物数量的方法有显微镜直接计数、统计菌落数目(稀释涂布平板法)。
本题考查微生物的分离和培养,要求考生识记接种微生物常用的两种方法;识记培养基的制备过程及相关注意细节;识记计数微生物的方法,能结合所学的知识准确答题。
7.【答案】A
【解析】解:A、通过③形成的重组质粒具有人的药用蛋白基因、启动子、终止子、标记基因等,还要有复制原点等,A错误;
B、④将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法,B正确;
C、在转基因母牛的乳腺细胞中人的药用蛋白基因才会得以表达,因此可以从乳汁中提取药物,C正确;
D、该技术生产药物的优点是产量高、质量好、易提取,D正确。
故选:A。
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.
本题结合图解考查基因工程和胚胎工程的相关知识,要求考生识记基因工程的原理及基本操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节;识记胚胎移植的过程及生理学基础,能结合所学的知识准确答题.
8.【答案】C
【解析】解:A、在进行液体深层培养前需要对发酵罐中的培养基进行严格灭菌,防止杂菌污染,影响发酵过程,A正确;
B、在培养厌氧微生物时,前期密封保持无氧,后期可根据产物不同决定是否放气,若有气体产生则应放气,避免发酵罐因压强过大受损,B正确;
C、若产品是代谢产物,可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取,C错误;
D、液体深层培养过程中要密切关注培养液的pH、温度以及营养物质的消耗情况,以了解发酵进程,还要严格控制发酵条件,D正确。
故选:C。
1、发酵工程生产的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。
2、产品不同,分离提纯的方法一般不同。
(1)如果产品是菌体,可采用过滤,沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来。
(2)如果产品是代谢产物,可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取。
3、发酵过程中要严格控制温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件。
4、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。
本题考查发酵工程的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
9.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查植物细胞工程的应用,意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系,形成知识网络的能力;能运用所学知识,准确判断生物学问题的能力。
该育种过程包括两个环节:
1、植物花药细胞先脱分化形成愈伤组织,再用秋水仙素处理,得到纯合二倍体愈伤组织细胞。
2、纯合的二倍体细胞经过再分化形成幼芽或胚状体,培育成幼苗移栽,形成纯合的二倍体植株。
【解答】
A.过程①所用的花药消毒灭菌不能在70% 乙醇中浸泡30min,那样会把花药细胞杀死的,A错误;
B.过程②是脱分化,培养基中生长素和细胞分裂素比例应适中,B错误;
C.由前面分析可知,过程③逐步分化的植株中可筛选获得纯合的二倍体,C正确;
D.过程④应将幼苗后的植株移栽到条件适宜的土壤中,D错误。
10.【答案】D
【解析】解:A、血红蛋白的提取和分离流程为:红细胞的洗涤→血红蛋白的释放→分离血红蛋白溶液→透析→凝胶色谱柱的制作→凝胶色谱柱的装填→样品的加入和洗脱,所以①表示血红蛋白的释放,②表示凝胶色谱柱的装填,A正确;
B、在采血容器中预先加入抗凝血剂柠檬酸钠,可防止血液凝固,B正确;
C、凝胶色谱法的基本原理是根据相对分子质量的大小分离蛋白质,凝胶色谱法能除去血红蛋白溶液中相对分子质量较大的杂质,C正确;
D、电泳的原理是利用待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子的大小、形状等的不同,使带电分子产生不同的迁移速度,本实验只能判断肽链的大小有两种,而不能判断其条数。由图可知,只能得出提取的血浆某白蛋白含有两种大小不同的肽链,而不一定是只有两条,D错误。
故选:D。
血红蛋白的提取与分离的实验步骤主要有:
(1)样品处理:①红细胞的洗涤,②血红蛋白的释放,③分离血红蛋白。
(2)粗分离:①分离血红蛋白溶液,②透析。
(3)纯化:调节缓冲液面→加入蛋白质样品→调节缓冲液面→洗脱→收集分装蛋白质。
(4)纯度鉴定:SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳。
本题考查蛋白质的提取和分离,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力。
11.【答案】B
【解析】解:A、灭菌会杀死稀释液中所有微生物,得不到能降解 BPA 的菌株,A 错误;
B、BPA降解菌能够分解BPA(一种含碳有机物),故分离BPA 降解菌的培养基需要以BPA为唯一碳源,B正确;
C、平板划线法不能用来计数,C错误;
D、调pH一般应在灭菌前,D 错误。
故选:B。
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。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。
2、平板划线法不能用来计数,稀释涂布平板法可用来计数。
本题考查微生物培养的相关知识,要求学生具有良好的联系跨章节知识的能力和分析图示提取信息的能力,并能在题目的情景中应用所学知识灵活地解决问题,有一定的难度。
12.【答案】B
【解析】解:(1)技术手段:植物细胞工程的技术手段有植物组织培养和植物体细胞杂交;动物细胞工程技术有动物细胞培养、动物细胞融合、动物细胞核移植等技术,单克隆抗体的制备是动物细胞融合的应用,错误;
(2)特殊处理:植物体细胞杂交时,采用酶解法(纤维素酶和果胶酶)去除细胞壁;动物细胞培养时,需要采用胰蛋白酶处理,制成细胞悬液,错误;
(3)融合方法:诱导植物细胞融合的方法有物理(离心、振动和电激等)和化学方法(聚乙二醇);诱导动物细胞融合的方法有物理、化学和生物方法(灭活的病毒),正确;
(4)应用:植物细胞工程技术可应用于制备人工种子、培育杂种植株;动物细胞工程中的动物细胞融合技术可以用于制备单克隆抗体,正确;
(5)培养液:植物细胞工程中的培养基中需要用生长素和细胞分裂素以影响愈伤组织的生长和分化;动物细胞工程的培养液中需要加入动物血清、血浆等天然成分,正确。
由此可见,表中只有2处不正确。
故选:B。
植物细胞工程的技术手段主要有植物组织培养和植物体细胞杂交,其中植物组织培养是植物细胞工程的基础;动物细胞工程的技术手段主要有动物细胞培养、动物细胞融合、单克隆抗体的制备、胚胎移植和核移植,其中动物细胞培养是动物细胞工程的基础。动、植物细胞工程的原理和技术手段有相似之点,但也存在不同之处,需要考生在平时的学习过程中注意列表比较。
本题结合图表,考查细胞工程的相关知识,要求考生识记植物细胞工程和动物细胞工程的技术手段、特殊处理、融合方法、应用和培养基成分,能正确进行区分和比较,属于考纲识记层次的考查。
13.【答案】A
【解析】解:A、利用植物体细胞杂交技术获得“萝卜-甘蓝”,克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍,A正确;
B、茎尖等分生组织几乎不含病毒,因此切取一定大小的马铃薯茎尖进行组织培养,可获得脱毒苗,B错误;
C、常用的诱导动物细胞融合的因素有:聚乙二醇、灭活的病毒、电激等,紫外线照射不能诱导动物细胞融合,C错误;
D、细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是维持培养液的pH,D错误。
故选:A。
1、植物体细胞杂交的意义:克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍。
2、植物组织培养技术的应用:植物繁殖的新途径(微型繁殖、作物脱毒、人工种子)、作物新品种的培育(单倍体育种、突变体的利用)、细胞产物的工厂化生产。
3、植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较:
项目
细胞融合原理
细胞融合方法
诱导手段
用途
植物体细胞杂交
细胞膜的流动性,(细胞的全能性)
去除细胞壁后诱导原生质体融合
离心、电刺激、聚乙二醇等试剂诱导
克服远缘杂交不亲和,获得杂交植株
动物细胞融合
细胞膜的流动性
使细胞分散后,诱导细胞融合
离心、电刺激、聚乙二醇、灭活病毒等试剂诱导
制备单克隆抗体的技术之一
4、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:36.5℃±0.5℃;适宜的pH: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)。
本题考查细胞工程的相关知识,要求考生识记植物体细胞杂交的过程及意义;识记植物组织培养技术的相关应用;识记动物细胞培养的条件及诱导细胞融合的手段,能结合所学的知识准确判断各选项。
14.【答案】D
【解析】解:A、在甲图生态系统中,线虫只属于消费者,A错误;
B、能量金字塔中不包括分解者,故乙图中能量金子塔①营养级所有生物藻类、大米草,B错误;
C、从食草虫个体存活数与发育期的关系图中,可推知食草虫死亡率最大的时期是一龄幼虫(斜率最大),C错误;
D、若在食草幼虫期喷洒只杀灭该虫的含磷杀虫剂,则促进藻类生长,沼蟹数量增加,而沼蟹会破坏大米草根系,故一段时间后大米草数量不增反降,沼蟹数量增加,D正确。
故选:D。
生态系统的能量流动:生物系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,输入生态系统总能量是生产者固定的太阳能,传递沿食物链、食物网,散失通过呼吸作用以热能形式散失的。
本题结合图示,考查食物链、食物网、能量流动的相关知识,意在考查考生分析题图获取有效信息的能力;能理解所学知识要点,把握知识间内在联系的能力;能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论。
15.【答案】C
【解析】解:A、C基因两端只有一种限制酶(EcoRⅠ酶)的切割位点,因此构建此重组质粒只能用限制酶EcoRⅠ切割目的基因和质粒,A正确;
B、一般用农杆菌等作为媒介去侵染植物的愈伤组织等,即用含C基因的农杆菌侵染菊花的愈伤组织,将C基因导入细胞,B正确;
C、据图可知,质粒中含有潮霉素抗性基因,不含青霉素抗性基因,故无法用青霉素来筛选被转化的菊花细胞,C错误;
D、检测C基因是否转录,常采用分子杂交法,D正确。
故选:C。
1、基因工程的基本工具:“分子手术刀”--限制性核酸内切酶(限制酶)、“分子缝合针”--DNA连接酶、“分子运输车”载体。
2、基因工程的基本操作程序有四步:①目的基因的获取,②基因表达载体的构建,③将目的基因导入受体细胞,④目的基因的检测与鉴定。
3、标记基因的作用:是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素抗性基因。
本题结合图解,考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的原理、使用工具及操作步骤,属于考纲理解层次的考查。
16.【答案】(1)稀释涂布平板法 氨基酸 选择
(2)基本 防止将特定营养成分从完全培养基带入基本培养基
(3)菌落A
(4)2.4×108 倒置
【解析】(1)由图观察可知,过程①的接种方法为稀释涂布平板法。完全培养基是一种在基本培养基内加入一些富含氨基酸、维生素和碱基之类的天然物质,即加入生长因子而制成的各种营养基,可用来满足微生物的各种营养缺陷型菌株的生长需要,故图中基本培养基与完全培养基存在差异的成分是氨基酸。选择培养基是依据某些微生物对某些物质的特殊需求或抗性而设计;鉴别培养基是能产生特定的颜色或其他变化,所以根据用途分类,图中基本培养基属于选择培养基。
(2)进行过程②培养时,为了防止将特定营养成分从完全培养基带入基本培养基,应先将丝绒布转印至基本培养基上。
(3)在基本培养基中,氨基酸缺陷型菌株不能生长,而在完全培养基中能够生长,利用影印法培养的优点是不同培养基中同种菌株的接种位置相同,所以,挑取菌落A即为所需的氨基酸缺陷型菌株。
(4)分离计数土壤中自然突变的氨基酸缺陷型菌株的过程步骤①取5g土壤加入45mL无菌水中充分震荡得到土壤悬液。步骤②中,将1mL土壤悬液进行梯度稀释,每种稀释度经过步骤③各在3个平板上接种(每个平板的接种量为0.2mL),经适当培养后,在稀释倍数为103和104两组平板上的菌落数分别为49、47、48和2、7、6,为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数,故稀释倍数为104应舍去,据此可得出每升土壤悬液中的活菌数为(49+47+48)÷3÷0.2×103×1000=2.4×108个。接种后的平板应倒置,以防止冷凝水滴落造成污染,同时还能防止培养基中水分过快蒸发。
1、微生物常见的接种的方法:
①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。
②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养基表面,经培养后可形成单个菌落。
2、间接计数法(活菌计数法):
①原理:当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。
②操作:a、设置重复组,增强实验的说服力与准确性;b、为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数。
③计算公式:每克样品中的菌株数=(C÷V)×M,其中C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL),M代表稀释倍数。
本题以图文结合的形式综合考查学生对微生物的实验室培养、微生物的分离与计数等相关知识的识记和理解能力,解答本题需熟记并理解相应的基础知识并形成清晰的知识网络。
17.【答案】(1)能吸收周围环境中 DNA 分子
(2)氨苄青霉素和 X-gal 白色
(3)EcoRⅠ SmaⅠ 保证其准确插入质粒(定向连接)并防止其出现自身环化等问题(或防止反向连接和自身环化)
(4)B
(5)聚合酶链式反应
(6)应添加对照组:废水培养非转基因四尾栅藻 11 天后,检测总氮、总磷和氟化物的含量
【解析】(1)农杆菌转化法中Ca2+处理大肠杆菌,使细胞处于感受态即能吸收周围环境中 DNA 分子的生理状态。
(2)分析题图可知,目的基因插入到LacZ基因中,使该基因被破坏,又由题中信息可知:“LacZ基因编码产生的酶可以分解物质X-gal,从而使菌落显现出蓝色。若无该基因或该基因被破坏,则菌落则成白色。”且由于质粒中含有氨苄青霉素抗性基因,故应接种到添加氨苄青霉素和X-gal的培养基上培养。则导入没有连接目的基因的质粒(或空质粒;或 pMD19 质粒)的大肠杆菌菌落成蓝色,导入重组质粒(或 pMD19-DGAT1 质粒)的大肠杆菌菌落成白色。
(3)将目的基因与质粒采用一种限制酶酶切后,目的基因与质粒两端产生的黏性末端相同。由于在进行连接反应时,目的基因和载体是随机碰撞的,因此目的基因既可以与质粒正向连接,即目的基因按照启动子到终止子的方向与载体相连,又可以反向连接。由于反向连接的目的基因不能正常表达。为了防止出现反连和自身环化,实验中常用双酶切的方法。由图可知,用EcoRⅠ和SmaⅠ酶切割pMD19-DGAT1可获得DGATI基因。
(4)要达到让紫苏DGAT1基因在四尾栅藻细胞中表达的目的,应该添加四尾栅藻启动子。
故选:B。
(5)为了判断DGAT1基因是否导入四尾栅藻细胞,可利用聚合酶链式反应(即PCR)等技术进行检测。
(6)要想证明转DGAT1基因显著提高了四尾栅藻的去污能力,应增加非转基因四尾栅藻对废水的去污能力,将转基因四尾栅藻与非转基因组结果进行比较。即:应添加对照组:废水培养非转基因四尾栅藻 11 天后,检测总氮、总磷和氟化物的含量。
基因工程基本步骤: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。
本题考查基因工程相关知识,意在考查学生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。
18.【答案】细胞壁 纤维素酶和果胶 电融合法/离心法 聚乙二醇 灭活的病毒 高尔基体 脱分化 再分化 植物组织培养 (异源)四 可育
【解析】解:(1)植物体细胞杂交的第①步是去掉细胞壁,制备原生质体,目前此步骤最常用的方法是酶解法,也就是在温和的条件下用纤维素酶和果胶酶等分解植物的细胞壁。
(2)②诱导原生质体融合过程,人工诱导原生质体融合的物理方法是:利用聚乙二醇作为诱导剂诱导融合。动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同,诱导融合的方法类似,不同的是还常用到灭活的病毒诱导动物细胞的融合。
(3)③表示融合后的原生质体再产生新的细胞壁,新细胞壁的产生与细胞内高尔基体有密切关系。形成的融合细胞进一步经过④脱分化形成愈伤组织,然后经过⑤再分化形成完整的杂种植株。从杂种细胞培养成杂种植株,这种培养技术称为植物组织培养。
(4)甲、乙均为二倍体,二者不能通过有性杂交产生可育后代,也就是存在着生殖隔离.但两者通过植物体细胞杂交技术产生的后代含有四个染色体组,为(异源)四倍体,是可育的,因为在减数分裂过程中同源染色体能完成正常的联会,产生正常的配子。
故答案为:
(1)细胞壁 纤维素酶和果胶
(2)电融合法/离心法 聚乙二醇 灭活的病毒
(3)高尔基体 脱分化 再分化 植物组织培养
(4)(异源)四 可育
1、新型药用植物是通过植物体细胞杂交技术获得的,要获得有活力的原生质体才能进行体细胞杂交.细胞壁的成分为纤维素和果胶,因此首先用纤维素酶和果胶酶去掉植物的细胞壁,然后用PEG化学诱导剂(物理方法:离心、振动等)诱导二者的原生质体整合.然后采用植物组织培养技术获得杂种植株,植物组织培养的主要过程是:先脱分化形成愈伤组织,然后再分化形成植物体,利用了植物细胞的全能性。
2、图中①为用纤维素酶和果胶酶去掉植物的细胞壁,②诱导原生质体融合,③融合细胞再生细胞壁,④脱分化,⑤再分化。
本题综合考查植物细胞工程的植物体细胞染交技术及相关应用,要求考生识记植物体细胞杂交的具体过程及优点;识记植物组织培养技术的原理及过程,同时,从侧面考查了必修教材中的染色体数目变异以及减数分裂相关知识等相关知识。
19.【答案】逆转录 引物 限制酶和DNA连接酶 启动子 RNA聚合酶 使大肠杆菌处于能吸收周围环境中DNA分子的状态或感受态 M蛋白 抗体和记忆细胞
【解析】解:(1)RNA通过逆转录形成DNA;PCR技术扩增目的基因的关键是设计M基因对应的引物。(2)构建基因表达载体需要的工具酶为限制酶和DNA连接酶;基因表达载体上必须含有启动子,是RNA聚合酶的识别位点,以启动目的基因的转录过程。
(3)将目的基因导入大肠杆菌时,一般要先用钙离子处理大肠杆菌,以使大肠杆菌处于能吸收周围环境中DNA分子的状态(感受态)。
(4)M基因的表达的产物是M蛋白,M蛋白会刺激机体通过免疫过程产生抗体和记忆细胞,提高机体的免疫能力。
故答案为:
(1)逆转录 引物
(2)限制酶和DNA连接酶 启动子 RNA聚合酶
(3)使大肠杆菌处于能吸收周围环境中DNA分子的状态或感受态
(4)M蛋白 抗体和记忆细胞
根据题干信息分析可知,流感病毒为RNA病毒,其遗传物质是RNA,可以通过逆转录形成DNA,再通过转录和翻译控制蛋白质的合成。
本题主要考查基因工程的相关知识,意在考查考生对所学知识的理解,把握知识间内在联系的能力。
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