安徽省合肥市第一中学2023-2024学年高二下学期期中联考生物试题(原卷版+解析版)
展开注意事项:
1.答题前,务必在答题卡和答题卷规定的地方填写自己的姓名、准考证号和座位号后两位。
2.答题时,每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.答题时,必须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卷上书写,要求字体工整、笔迹清晰。作图题可先用铅笔在答题卷规定的位置绘出,确认后再用0.5毫米的黑色墨水签字笔描清楚。必须在题号所指示的答题区域作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上答题无效。
4.考试结束,务必将答题卡和答题卷一并上交。
一、选择题(共30题,每题2分,满分60分)
1. “绿水青山就是金山银山”。下列说法错误的是( )
A. 人类活动对生存环境的破坏和掠夺式利用是生物多样性丧失的主要原因
B. 加大植树造林,保护绿水青山,可以减小生态足迹
C. 生物多样性可以促进生态系统中的基因流动
D. 绿水青山可以给当地人民带来一定的经济效益,体现了生物多样性的间接价值
【答案】D
【解析】
【分析】1、生态系统所具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,称为生态系统的稳定性。生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力;
2、生物多样性的价值包括三个方面:潜在价值、间接价值(生态功能)和直接价值;
3、生态足迹,就是能够持续地提供资源或消纳废物的、具有生物生产力的地域空间,其含义就是要维持一个人、地区、国家的生存所需要的或者指能够容纳人类所排放的废物的、具有生物生产力的地域面积。生态足迹估计要承载一定生活质量的人口,需要多大的可供人类使用的可再生资源或者能够消纳废物的生态系统,又称之为“适当的承载力”。
【详解】A、人类活动对野生物种生存环境的破坏和掠夺式利用会影响生物多样性,主要表现为使某些物种的栖息地丧失和碎片化。如将森林规划为交通、水利设施、房地产工程的修建,就会影响生物多样性,A正确;
B、植树造林能涵蓄水源、保持水土。树木的覆盖、截留降水作用,使土壤免于雨水溅击和地面径流的冲刷,从而减小生态足迹,B正确;
C、生物多样性通过迁移、渗透、交配和突变等方式促进基因流动,从而提高物种的适应性和竞争力,C正确;
D、绿水青山可以给当地人民带来一定的经济效益,体现了生物多样性的直接价值,D错误。
故选D。
2. 生态环境破坏、过度捕捞等导致长江中下游生态退化,渔业资源锐减,长江江豚、中华鲟等长江特有珍稀动物濒临灭绝。为了挽救长江生态环境,国家制定了“长江10年禁渔”等保护政策。下列有关叙述正确的是( )
A. 保护长江生态环境必须禁止沿岸人民开发和利用各类资源
B. 定期投放本土鱼类鱼苗是促进长江鱼类资源快速恢复的手段之一
C. 栖息地的碎片化使长江地区的珍稀动物被分割成多个种群,有利于种群的延续
D. 挽救长江江豚等珍稀濒危动物长期有效的措施是建立人工养殖场,进行易地保护
【答案】B
【解析】
【分析】就地保护是最有效的措施,比如建立自然保护区;易地保护有建立植物园、动物园等;利用生物技术保护:建立精子库、种子库等。
【详解】A、保护生态环境只是反对盲目地、掠夺式地开发利用,并不意味着禁止开发和利用,A错误;
B、定期投放本土鱼类鱼苗,可提高相应鱼类的种群密度,促进长江鱼类资源快速恢复,B正确;
C、栖息地的碎片化使长江地区的珍稀动物被分割成多个种群,不利于种群的延续,C错误;
D、挽救长江江豚等珍稀濒危动物长期有效的措施是就地保护,D错误。
故选B。
3. 2023年2月2日“世界湿地日”的主题为“湿地修复”,我国将湿地保护和修复工作纳入生态文明建设,从而推进湿地保护事业高质量发展。下列叙述错误的是( )
A. 生态工程具有少消耗、低效益、可持续的特点
B. 湿地修复选择净化能力强的多种水生植物体现了协调和自生原理
C. 湿地修复过程中可以依靠自然演替等机制恢复湿地的生态功能
D. 在湿地生态恢复过程中,建立缓冲带主要是为了减少人类的干扰
【答案】A
【解析】
【分析】生态工程的原理包括循环原理、自生原理、整体原理和协调原理。
【详解】A、生态工程具有少消耗、多效益、可持续的特点,A错误;
B、湿地修复选择净化能力强的多种水生植物,水生植物和环境相适应,水生植物的生命活动能净化修复湿地,体现了协调和自生原理,B正确;
C、湿地修复过程中,群落的结构和功能在改变,可以依靠自然演替等机制恢复湿地的生态功能 ,C正确;
D、在湿地生态恢复过程中,建立缓冲带主要是为了减少人类的干扰 ,让湿地自我恢复,D正确。
故选A。
4. 酸笋是制作食品“螺蛳粉”的灵魂,深受广大消费者喜爱。传统酸笋的制作流程与泡菜类似,下列相关叙述错误的是( )
A. 将采购的竹笋进行预处理时不需要对其进行严格灭菌处理
B. 完整发酵过程中可检测到亚硝酸盐含量逐渐降低
C. 制作过程使用的盐水需经煮沸冷却,加入坛中没过蔬菜
D. 山泉水浸泡时适当加入上一批次的发酵液可加快发酵
【答案】B
【解析】
【分析】制作传统泡菜是利用植物体表面天然的乳酸菌来进行发酵的。发酵期间,乳酸会不断积累。泡菜在腌制过程中会有亚硝酸盐产生。
【详解】A、竹笋中含有发酵的天然菌种,故不能对采摘后的竹笋进行灭菌,否则会杀死发酵的天然菌种,A正确;
B、完整发酵过程中可检测到亚硝酸盐含量先升高后降低,B错误;
C、制作过程使用的盐水要先煮沸灭菌后再冷却,加入坛中没过蔬菜,造成无氧环境,C正确;
D、因为上一批次的发酵液中含有大量的发酵菌种,故适当加入上一批次的发酵液可加快发酵进程,D正确。
故选B。
5. 《齐民要术》记载了一种称为“动酒酢(“酢”同“醋”)法”的酿醋工艺,“大率酒一斗,用水三斗,合瓮盛,置日中曝之。七日后当臭,衣(指菌膜)生,勿得怪也,但停置,勿移动,挠搅之。数十日,醋成”。下列叙述不正确的是( )
A. “酒一斗,用水三斗,合瓮盛”是为了避免酒精浓度过高抑制微生物的生长繁殖
B. “置日中曝之”可以提高发酵液温度,有利于醋酸发酵,缩短发酵时间
C. “衣(指菌膜)生”是酵母菌在发酵液表面大量繁殖形成的
D. “挠搅”有利于酒精与微生物的充分接触,且可增加溶液中的氧
【答案】C
【解析】
【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、加水的目的是对"酒"进行稀释,避免酒精浓度过高杀死醋酸菌(失水过多),A正确;
B、醋酸菌的发酵温度约为30~35°C,“置日中曝之”可以提高发酵液温度有利于醋酸菌发酵,缩短发酵时间,B正确;
C、醋酸菌对氧气的含量特别敏感,"衣" 位于变酸的酒表面,是由原酒中的醋酸菌在发酵液表面进行有氧呼吸大量繁殖形成的,C错误;
D、醋酸菌是一种好氧菌,"挠搅"有利于酒精与醋酸菌充分接触,还可以增加溶液中的溶解氧,D正确。
故选C。
6. 下列关于微生物纯化培养的叙述,正确的是( )
A. 用稀释涂布平板法统计的样品活菌数目往往比实际数目多
B. 用平板划线法时,每次划线后都需要重新灼烧接种环
C. 在培养细菌时,一般需要将培养基调至中性或者弱酸性
D. 涂布平板时应先将培养皿盖置于实验操作台上
【答案】B
【解析】
【分析】在微生物学中,将接种于培养基内,在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体称为培养物。由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物,获得纯培养物的过程就是纯培养。微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤
【详解】A、用稀释涂布平板法统计的样品活菌数目往往比实际数目少,A错误;
B、用平板划线法时,每次划线后都需要重新灼烧接种环,B正确;
C、在培养细菌时,一般需要将培养基调至中性或者弱碱性,C错误;
D、涂布平板时应将培养皿盖打开一条缝隙,不能完全打开,D错误。
故选B。
7. 生物兴趣小组用选择培养基对土壤中某种微生物进行培养,从对应106倍稀释的培养基中,A同学筛选出大约150个菌落,但是其他同学只选择出大约50个菌落。对A同学所得结果与其他同学不同的可能原因分析,错误的是( )
A. 涂布平板时菌液涂布不够均匀B. 培养基中混入了其他营养物质
C. 选用的土壤样品与其他同学不同D. 培养过程中培养基被杂菌污染
【答案】A
【解析】
【分析】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。具有只允许特定的微生物生长,而同时抑制或阻止其他微生物生长的功能。
【详解】A、据题意可知,在选择培养基上,A同学得到的菌落大于其他同学的,如果涂布平板时菌液涂布不够均匀,可能造成某些位置菌落成片,某些位置菌落较少,但不会导致得到的菌落更多,A符合题意;
BCD、A同学筛选出的菌落数明显比其他同学多,出现这种结果的可能原因是和其他同学取样的土壤不同,也有可能是培养基混入其他氮源或培养基被污染,BCD不符合题意。
故选A。
8. 筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后,若细菌能分解淀粉,培养平板经稀碘液处理,会出现以菌落为中心的透明圈(如图),实验结果见下表。有关本实验的叙述,错误的是( )
A. 培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质
B. 筛选分解淀粉的细菌时,菌液应稀释后涂布
C. 以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外
D. 表中的H/C值说明细菌I分解淀粉的能力强于细菌Ⅱ
【答案】C
【解析】
【分析】1、培养基的营养构成:①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;②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。
2、据图分析:图示接种方法为稀释涂布平板法,菌种Ⅰ分解淀粉的能力更强。
【详解】A、筛选淀粉分解菌的培养基中,除淀粉提供碳源外,还需要氮源、水、无机盐等营养物质,A正确;
B、筛选分离淀粉分解菌时需要将菌液进行一定程度的稀释才能涂布培养,B正确;
C、据图分析可知,两个菌落均产生了透明圈,说明两种细菌能够利用培养基中的淀粉,因此均能将淀粉酶分泌至细胞外,C错误;
D、据表分析可知,H/C值越大,分解淀粉能力越强,所以细菌I分解淀粉的能力强于细菌Ⅱ,D正确。
故选C。
9. 利用某种微生物发酵生产DHA油脂,可获取DHA(一种不饱和脂肪酸)。下图为发酵过程中物质含量变化曲线。下列叙述错误的是( )
A. DHA油脂的产量与生物量呈正相关
B. 温度能影响DHA油脂的产量
C. 葡萄糖代谢可为DHA油脂的合成提供能量
D. 12~60h,DHA油脂的合成对氮源的需求比碳源高
【答案】D
【解析】
【分析】识图分析:图中自变量为发酵时间,因变量为发酵过程中几种相关物质的含量及生物量。由图可知,随着发酵的进行,葡萄糖含量逐渐减少;蛋白胨含量在0~12h间先快速减少,然后缓慢减少;生物量和DHA油脂的产量均随着发酵的进行先逐渐增加后保持不变。
【详解】A、由图象分析可知,DHA油脂的产量和生物量均随着发酵的进行先逐渐增加后保持不变,二者的变化呈正相关,A正确;
B、温度和溶解氧的变化会影响微生物的生长繁殖,进而影响 DHA油脂的产量,B正确;
C、发酵液中的葡萄糖被微生物吸收用于呼吸作用产生能量,供其合成DHA油脂,C正确;
D、DHA油脂是一种不饱和脂肪酸,含C、H、O不含N,所以在12~60h,DHA油脂的合成对碳源的需求高,不需要氮源,D错误。
故选D
10. 与传统发酵技术相比,发酵工程的产品种类更加丰富,产量和质量明显提高。下列相关表述正确的是( )
A. 发酵工程的中心环节是菌种的选育和扩大培养
B. 通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
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. 发酵过程中,条件变化会影响微生物的生长繁殖,但不会影响微生物的代谢途径
【答案】C
【解析】
【分析】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。
【详解】A、发酵工程的内容包括菌种选育、扩大培养、培养基的配制、灭菌、接种、发酵罐内发酵、产品的分离、提纯(生物分离工程)等方面,发酵工程的中心环节是发酵罐内发酵,A错误;
B、单细胞蛋白是指利用发酵工程获得的大量的微生物菌体,而并非微生物的代谢产物,B错误;
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,C正确;
D、在发酵工程的发酵环节中,发酵条件不仅影响微生物的生长繁殖,也会通过影响酶的活性影响微生物的代谢途径,D错误。
故选C。
11. 青霉素是人类发现的第一种抗生素,由青霉菌分泌。科学家发现青霉菌在葡萄糖含量较低时会分泌青霉素杀死其他细菌,以保证自身生存所需的能量供应。下列关于工业化大规模生产青霉素过程的叙述,正确的是( )
A. 青霉素具有杀菌作用,发酵罐无需严格灭菌
B. 选育出的高产青霉菌菌株不可直接用于大型发酵
C. 降低发酵液中的葡萄糖浓度,有利于青霉菌增殖
D. 高产青霉菌可以通过诱变育种或杂交育种获得
【答案】B
【解析】
【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术;发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配制、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯(生物分离工程)等方面。
【详解】A、一些杂菌能分泌青霉素酶分解青霉素,为防止杂菌生长,故发酵罐需要严格灭菌,A错误;
B、选育出的高产菌种需经扩大培养和纯化后才能接种到发酵罐内进行大型发酵,B正确;
C、根据题意,降低发酵液中的葡萄糖浓度,不利于青霉菌的增殖,C错误;
D、高产青霉菌可以通过诱变育种获得,不能通过杂交育种获得,D错误。
故选B。
12. 黑啤因其营养成分丰富、口感纯正,备受人们青睐,享有“黑牛奶”的美誉。黑啤的酿造工艺流程如下图。相关叙述错误的是( )
A. 过程a的目的是获得大量的淀粉酶,过程b温度不宜过高
B. 过程c有利于淀粉与淀粉酶充分接触,缩短糖化过程的时间
C. 过程e蒸煮是为了终止酶进一步作用,并对糖浆灭菌
D. 过程g要杀死啤酒中所有微生物,以保证啤酒的品质和风味
【答案】D
【解析】
【分析】啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成。其中发酵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。主发酵结束后,发酵 液还不适合饮用,要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵,这样才能形成澄清、成熟的啤酒。发酵的温度和发酵的时间随啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。
【详解】A、大麦萌发时会产生大量的淀粉酶,过程a的目的是获得大量的淀粉酶,过程b温度不宜过高,温度过高会降低淀粉酶的活性,A正确;
B、d糖化的目的是利用淀粉酶将麦芽中的淀粉等有机物水解为小分子物质,故过程c通过碾磨将大麦碾磨成粉,有利于后续糖化过程淀粉与a-淀粉酶的充分接触,缩短糖化过程所用的时间,B正确;
C、酶活性的发挥需要适宜的温度,而蒸煮过程中淀粉酶活性因高温丧失,因此蒸煮过程可以终止淀粉酶的进一步作用,并利用高温对糖浆灭菌,C正确;
D、过程g为消毒,只能杀死啤酒中的大多数微生物,目的是延长啤酒的保存期,D错误。
故选D。
13. 下列关于菊花组织培养的叙述,正确的是( )
A. 用自然生长的茎进行组培须用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠进行灭菌处理
B. 培养基中生长素和细胞分裂素的浓度和比例都会影响细胞的发育方向
C. 组织培养过程中应给予适当光照以促进愈伤组织的光合作用
D. 组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质的原因是蛭石带菌量低且营养丰富
【答案】B
【解析】
【分析】植物组织培养技术:
1、过程:离体的植物组织,器官或细胞(外植体)→愈伤组织→胚状体→植株(新植体);
2、原理:植物细胞的全能性;
3、条件:①细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等);②一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素)。
【详解】A、用自然生长的茎进行组培须用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠进行消毒处理,A错误;
B、植物激素中的生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。当同时使用这两类激素时,两者的浓度和比例都会影响植物细胞的发育方向,B正确;
C、诱导愈伤组织期间一般不需要光照,C错误;
D、组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质的原因是蛭石比较松软,保持水分的能力也比较好,有利于幼苗的生根和叶片的生长,D错误。
故选B。
14. 毛花猕猴桃果实大,维生素C含量高;软枣猕猴桃极耐寒,在-40℃下可安全越冬。某农科所利用这两种猕猴桃体细胞,通过细胞工程的方法培育出了猕猴桃新品种,其过程如图所示。下列有关叙述不正确的是( )
A. 图中①过程可使用纤维素酶和果胶酶进行处理,得到原生质体a、b
B. 过程②可采用PEG融合法、电融合法等方法
C. 获得的原生质体应置于蒸馏水浸泡备用,这样可维持原生质体的活性
D. 获得杂种细胞后需进行筛选,再通过植物组织培养获得杂种植株
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析,表示植物体细胞杂交过程,过程①表示酶解法去除细胞壁获得细胞原生质体的过程,该过程需要用纤维素酶和果胶酶处理;过程②表示原生质体融合的过程,利用了细胞膜的流动性;过程③表示再生出新的细胞壁的过程,新细胞壁的形成是细胞融合完成的标志。
【详解】A、由分析可知,过程①是利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得细胞原生质体的过程,因为植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶,A正确;
B、过程②是原生质体融合的过程,可采用物理法电融合法、离心法等,化学法包括聚乙二醇融合法、高Ca2+―高pH融合法等,原生质体a和b的融合过程依赖细胞膜的流动性,B正确;
C、由图分析可知,过程①是利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得细胞原生质体的过程,获得的原生质体不能置于蒸馏水浸泡,以防吸水涨破,C错误;
D、原生质体融合后,可能出现不同的结果,如考虑两两融合可以形成aa、bb和ab,因此需要进行筛选,获取ab型杂种细胞,再通过植物组织培养获得杂种植株,D正确。
故选C。
15. 如图表示工厂化生产紫杉醇的过程,对红豆杉愈伤组织进行液体悬浮培养,分离出单细胞,再用组成为“普通培养基 +0.5mg⋅L⁻¹NAA+0.5mg.L⁻¹BA(BA是一种细胞分裂素)+25g•L⁻¹蔗糖”的培养液培养获得大量红豆杉细胞,下列叙述错误的是( )
A. 培养液中添加的“NAA+BA”可以促进愈伤组织细胞增殖
B. 选取红豆杉树皮做外植体不易获得紫杉醇
C. 紫杉醇为红豆杉体内生长所必需的一种次生代谢物
D. 外植体的使用及整个培养过程中需要保证严格的无菌环境
【答案】C
【解析】
【分析】除了幼嫩纸条外,其余树皮均为死细胞积累而成。通过对红豆杉细胞进行培养可以获得紫杉醇,说明紫杉醇是红豆杉细胞外分泌的物质,不是红豆杉细胞基本生命活动所必需的物质。
【详解】A、“普通培养基+0.5mg·L-1NAA+0.5mg·L-1BA(BA是一种细胞分裂素)+25g·L-1蔗糖”的培养液培养红豆杉愈伤组织获得大量红豆杉细胞,说明“NAA+BA”可以促进愈伤组织细胞增殖,A正确;
B、除了幼嫩枝条外,其余树皮均为死细胞积累而成,所以选取红豆杉树皮做外植体不容易获得活细胞,就更不易得到紫杉醇,B正确;
C、通过对红豆杉细胞进行培养可以获得紫杉醇,说明紫杉醇是红豆杉细胞外分泌的物质,不是红豆杉细胞基本生命活动所必需的物质,C错误;
D、外植体使用及整个培养过程中需要保证严格的无菌环境,以免被杂菌污染,造成培养细胞大面积死亡或产物被转化,D正确。
故选C。
16. 下表细胞工程技术应用中各组所选择的实验材料及材料特点与实验目的匹配错误的是( )
A. 1和2B. 2和3C. 3和4D. 1和4
【答案】B
【解析】
【分析】卵母细胞适于作为受体细胞,因为卵(母)细胞大,容易操作;卵(母)细胞质多,营养丰富;含有促使细胞全能性表达的物质。愈伤组织细胞分化程度低,全能性较高,细胞分裂能力强。花粉粒能用于单倍体育种,但不能用于植物体细胞杂交。
【详解】克隆动物用次级卵母细胞作为受体细胞,因为卵细胞大,营养丰富,且细胞质物质能有效调控核发育,1组正确;培育脱毒草莓时,应选用根尖或茎尖的材料,选材的原因是茎尖含病毒很少,甚至不含毒,但诱发突变不是选材的原因,2组错误;培育番茄—马铃薯超级杂种植株,应选用两种植物的体细胞,不能选用花粉粒,3组错误;烧伤患者的皮肤移植,可以选用自己的生发层细胞,分裂能力强,不会发生排斥反应,4组正确。
综上所述,2和3错误,B符合题意。
故选B。
17. 常规动物细胞培养是将细胞在平面条件下培养,培养出的单层细胞不同于人体内的组织结构,在药物研究中具有一定的局限性。三维细胞培养技术是在体外为细胞提供类似体内的生长环境,使细胞形成立体的三维结构,更有利于药理学的研究。下列叙述错误的是( )
A. 制备细胞悬液前需用胰蛋白酶、胶原蛋白酶对组织进行处理
B. 培养基需定期更换,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成伤害
C. 培养过程需在含95%O2和5%CO2的混合气体环境中进行
D. 三维细胞培养技术可以用于检测药物对组织内部细胞的作用
【答案】C
【解析】
【分析】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。
【详解】A、在动物细胞工程中,常常需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶对动物组织进行处理,使之分散成单个细胞以制成细胞悬液,A正确;
B、细胞培养过程中,培养基需定期更换,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成伤害,同时保证营养物质的供给,B正确;
C、培养过程需在含95%空气和5%CO2的混合气体环境中进行,C错误;
D、三维细胞培养技术是在体外为细胞提供类似体内的生长环境,使细胞形成立体的三维结构,可以用于检测药物对组织内部细胞的作用,D正确。
故选C。
18. 如图为诱导多能干细胞(iPS细胞)治疗糖尿病的示意图,下列叙述错误的是( )
A. 成体干细胞只能分化成特定的细胞或组织
B. 由iPS细胞产生的特定细胞,可以在新药测试中发挥重要作用
C. 取自身细胞形成的iPS细胞来治疗心血管疾病可避免免疫排斥反应
D. iPS细胞较胚胎干细胞更容易发育为特定组织或器官,因而应用前景更优
【答案】D
【解析】
【分析】动物和人体内少数具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞,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,包括胚胎干细胞和成体干细胞等。
【详解】A、成体干细胞只能分化成特定的细胞或组织,具有组织特异性,A正确;
B、由iPS细胞产生的特定细胞,是一类类似胚胎干细胞的细胞,故可以在新药的测试中发挥重要作用,B正确;
C、取自身细胞形成的iPS细胞来治疗心血管疾病可避免免疫排斥反应,原因是遗传物质相同,C正确;
D、iPS细胞类似胚胎干细胞,并不比胚胎干细胞更容易发育为特定组织或器官,因为iPS细胞诱导过程中无须破坏胚胎,且iPS细胞可以来自病人自身的细胞,将它移植回病人体内,理论上可以避免免疫排斥反应,因此科学家普遍认为iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞,D错误。
故选D。
19. 胚胎工程技术过程中有很多操作步骤都需要“检查”。下列有关说法正确的是( )
A. 取出的卵母细胞移入培养液中培养,需检查其是否分裂到MⅡ时期
B. 胚胎移植前,需对胚胎进行检查以确定其是否发育至原肠胚阶段
C. 检查胚胎性别时,需取样囊胚内细胞团细胞做DNA分析
D. 胚胎移植入受体母畜的子宫前,需对受体母畜进行胚胎免疫检查
【答案】A
【解析】
【分析】胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理(选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体。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(对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段); ④对胚胎进行移植;⑤移植后的检查。
【详解】A、卵母细胞培养到MII中期才具有受精能力,因此取出的卵母细胞移入培养液中培养,需检查其是否分裂到MII中期,A正确;
B、哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能和受精等几个主要步骤。精子与卵子在体外受精后,应将受精卵移入发育培养基中继续培养,以检查受精状况和受精卵的发育能力,并将其培养至桑葚胚或囊胚进行胚胎移植,所以胚胎移植前,要对胚胎进行检查以确定其是否发育到桑葚胚或囊胚阶段,B错误;
C、在胚胎移植前,若要对胚胎的性别进行鉴定,应取囊胚的滋养层细胞做DNA分析,C错误;
D、受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应,因此胚胎移植入受体母畜的子宫前,不需对受体母畜进行胚胎免疫检查,D错误。
故选A。
20. 如图为体细胞克隆猴“中中”和“华华”的培育流程,为建立动物模型、研究疾病机理带来光明前景。下列叙述错误的是( )
A. 过程①可以通过显微操作的方法去核,去除的是纺锤体—染色体复合物
B. 过程②在培养基中加入动物血清可以补充细胞所需的未知成分
C. 过程③进行同期发情处理使受体和供体生理状态相同,利于移植胚胎的发育
D. 将重构胚进行胚胎移植后,需用化学或物理方法“激活”
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:图示过程为体细胞克隆过程,①对处于减数分裂Ⅱ中期的卵母细胞去核,②融合后的细胞激活后培养到早期胚胎,再进行③胚胎移植,最终得到克隆猴。
【详解】A、过程①中通过显微操作的方法去核,卵子实际上是处于MⅡ期的次级卵母细胞,此时期的细胞中核膜和核仁已经消失,这里的“核”其实是纺锤 体一染色体复合物,A正确;
B、过程②早期培养胚胎培养,使用的是合成培养基,由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚,因此在使用合成培养基时,通常需要加入血清等一些天然成分,补充未知的缺少的营养物质,B正确;
C、过程③是胚胎移植,过程中进行同期发情处理,是为了为胚胎移入受体提供相同的生理环境,C正确;
D、要先“激活”重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程后,再进行胚胎移植, D错误。
故选D。
21. 下面是畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法,说法正确的是( )
A. 方法Ⅰ、Ⅱ均用到一些相同的生物技术,如细胞培养和胚胎移植
B. 方法Ⅰ中获得的精子可放在人工配置的ATP溶液中培养获能
C. 为了提高胚胎移植的成活率可以使用胚胎分割技术
D. 生产上要求A、B、C、D都是遗传性能和生产性能优良的个体
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图:方法Ⅰ为试管动物技术,通过体外受精获得受精卵,在体外经过早期胚胎培养至桑葚胚或囊胚期,再经过胚胎移植技术移入受孕母牛子宫发育为牛犊;方法Ⅱ为核移植技术获得克隆动物的技术,将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,使这个重新组合的细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的技术。
【详解】A、方法Ⅰ和方法Ⅱ分别是试管动物技术和核移植技术,二者均用到动物细胞培养、早期胚胎培养和胚胎移植技术,A正确;
B、可以将精子可放在人工配置的获能液中使其获能,获能液的成分因动物种类不同而有所差异,常见的有效成分有肝素、Ca2+载体等,ATP溶液不能使其获能,B错误;
C、胚胎分割次数越多,分割后胚胎成活的概率越小,C错误;
D、D是胚胎移植的受体母牛,生产上要求其有健康的体质和正常繁殖能力,不要求D是遗传性能和生产性能优良的个体,D错误。
故选A。
22. 某同学拟用限制酶(酶1、酶2、酶3和酶4)、DNA连接酶为工具,将目的基因(两端含相应限制酶的识别序列和切割位点)和质粒进行切割、连接,以构建重组表达载体。限制酶的切割位点如图所示。
下列重组表达载体构建方案合理且效率最高的是( )
A. 质粒和目的基因都用酶3切割,用E. cli DNA连接酶连接
B. 质粒用酶3切割、目的基因用酶1切割,用T4 DNA连接酶连接
C. 质粒和目的基因都用酶1和酶2切割,用T4 DNA连接酶连接
D. 质粒和目的基因都用酶2和酶4切割,用E. cli DNA连接酶连接
【答案】C
【解析】
【分析】DNA连接酶:
(1)根据酶的来源不同分为两类:E.cliDNA连接酶、T4DNA连接酶。这二者都能连接黏性末端,此外T4DNA连接酶还可以连接平末端,但连接平末端时的效率比较低。
(2)DNA连接酶连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
【详解】A、酶3切割后得到的是平末端,应该用T4 DNA连接酶连接,A错误;
B、质粒用酶3切割后得到平末端,目的基因用酶1切割后得到的是黏性末端,二者不能连接,B错误;
C、质粒和目的基因都用酶1和酶2切割后得到黏性末端,用T4 DNA连接酶连接后,还能保证目的基因在质粒上的连接方向,此重组表达载体的构建方案最合理且高效,C正确;
D、若用酶2和酶4切割质粒和目的基因,会破坏质粒上的抗生素抗性基因,连接形成的基因表达载体缺少标记基因,无法进行后续的筛选,D错误。
故选C。
23. 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. DNA的粗提取实验中可利用DNA在酒精中溶解度较大的特点来提取DNA
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. PCR利用热变性原理来控制DNA双链的解聚和结合
D. DNA分子的迁移速率与凝胶浓度无关,与DNA分子的大小和构象有关
【答案】C
【解析】
【分析】DNA不溶于酒精,而某些蛋白质溶于酒精;鉴定DNA时,需要先将DNA溶解在NaCl溶液中,再与二苯胺溶液混合,并在水浴加热条件下呈现蓝色;耐高温的DNA聚合酶在延伸环节时进行子链的合成。
【详解】A、DNA的粗提取实验中利用的是DNA不溶于酒精,但某些蛋白质溶于酒精的原理,从而初步分离DNA与蛋白质,A错误;
B、将提取到的丝状物与二苯胺溶液充分混匀后,还需沸水浴加热5min,试管冷却后溶液才变为蓝色,B错误;
C、PCR是一项体外扩增DNA的技术,该技术利用热变性原理来控制DNA双链的解聚和结合,C正确;
D、待测样品中DNA分子的大小和构象、凝胶的浓度等都会影响DNA在电泳中的迁移速率,进而影响DNA分子呈现的电泳效果,D错误。
故选C。
24. 某实验利用PCR技术获取目的基因,实验结果显示除目的基因条带(引物与模板完全配对)外,还有2条非特异条带(引物和模板不完全配对)。为了减少反应非特异条带的产生,以下措施中有效的是( )
A. 增加模板DNA的含量B. 延长热变性的时间
C. 减少引物的长度D. 提高复性的温度
【答案】D
【解析】
【分析】多聚酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术,PCR过程一般经历下述三循环:95℃下使模板DNA变性、解链→55℃下复性(引物与DNA模板链结合)→72℃下引物链延伸(形成新的脱氧核苷酸链)。
【详解】A、增加模板DNA的量可以提高反应速度,但不能有效减少非特异性条带,A错误;
B、延长热变性的时间会影响延伸过程,但对延伸中的配对影响不大,B错误;
C、一般来说,引物越短,与模板配对的特异性越差,C错误;
D、非特异性条带增加的原因可能是复性温度过低,造成引物与模板的结合位点增加,故可通过提高复性的温度来减少非特异条带的产生,D正确。
故选D。
25. 为使玉米获得抗除草剂性状,科研人员进行了相关操作(如图所示)。含有内含子的报告基因不能在原核生物中正确表达,其正确表达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。下列叙述错误的是
A. T-DNA可将基因G转移并整合到愈伤组织细胞的染色体DNA上
B. 利用物质K和抗生素进行筛选1,可获得农杆菌的蓝色菌落
C. 利用物质K和除草剂进行筛选2,更易于获得抗除草剂的转基因植株
D. 愈伤组织重新分化为芽、根等器官的过程中,需要添加植物激素
【答案】B
【解析】
【分析】1、农杆菌转化法的具体过程:
(1)利用土壤的Ti质粒构建基因表达载体,即将目的基因整合到土壤农杆菌的Ti质粒上。
(2)将整合了目的基因的Ti质粒导入土壤农杆菌细胞内。
(3)利用土壤农杆菌感染植物细胞,该过程实际上是将含有目的基因的土壤农杆菌Ti质粒导入植物细胞内。
(4)含有目的基因的土壤农杆菌Ti质粒进入植物细胞后,可以把自己的一段基因整合到细胞核中的染色体上,这段基因中包含了目的基因。
2、原理:农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上。根据农杆菌的这一特点,如果将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上,通过农杆菌的转化作用,就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上。
3、农杆菌特点:易感染双子叶植物和裸子植物,对单子叶植物没有感染力;Ti质粒的T-DNA可转移至受体细胞,并整合到受体细胞的染色体上。
4、转化:目的基因插入Ti质粒的T-DNA上 农杆菌→导入植物细胞→目的基因整合到植物细胞染色体上→目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。
【详解】A、农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上,根据农杆菌的这一特点,将目的基因(基因G)插入到Ti质粒的T-DNA上,通过农杆菌的转化作用,就可以把目的基因(基因G)整合到愈伤组织细胞的染色体DNA上,A正确;
B、农杆菌属于原核生物,含有内含子的报告基因不能在原核生物中正确表达,故不会出现农杆菌的蓝色菌落,B错误;
C、根据题意可知,报告基因的产物能催化无色物质K呈现蓝色,而愈伤组织表面残留的农杆菌会导致未转化的愈伤组织能在含除草剂的培养基中生长,因此利用物质K和除草剂进行筛选2,更易于获得抗除草剂的转基因植株,C正确;
D、愈伤组织重新分化为芽、根等器官的过程中,需要添加植物激素,如生长素和细胞分裂素,D正确。
故选B。
26. 花粉管通道法是我国科学家独创的介导植物基因转化的一种方法,其原理是在植物受粉的特定时期,将外源DNA溶液涂于柱头上,利用植物在开花、受精过程中形成的花粉管通道,将外源DNA导入受精卵细胞,并进一步整合到受体细胞的基因组中,过程如图所示。下列相关说法错误的是( )
A. 外源DNA需要构建基因表达载体才能借助图示方法实现转化
B. 构建的基因表达载体必须含有起始密码子,以作为转录的起始位点
C. 外源DNA进入图中的受精卵后,可以整合到其染色体的DNA上
D. 相比于农杆菌转化法,花粉管通道法可省去植物组织培养这一操作
【答案】B
【解析】
【分析】1、将目的基因导入植物细胞的方法:(1)农杆菌转化法(约80%的转基因植物都是用这种方法获得的)(2)基因枪法,是单子叶植物中常用的一种基因转化方法,但是成本较高。(3)花粉管通道法,这是我国科学家独创的一种方法,是一种十分简便经济的方法。
2、将目的基因导入动物细胞方法:显微注射技术。
3、将目的基因导入微生物细胞:Ca2+处理法(感受态细胞法)。
【详解】A、要让目的基因进入受体细胞后能稳定存在并得到复制和表达,不管采用什么导入方法,都需要构建重组载体才能实现,外源DNA也需要构建基因表达载体才能借助图示方法实现转化,A正确;
B、起始密码子存在于mRNA上,不在基因表达载体(DNA)上,B错误;
C、外源DNA进入图中的受精卵后,可以整合到染色体的DNA上,从而实现复制和表达,C正确;
D、花粉管通道法可以直接实现转基因植物的自然生成,而农杆菌转化法需要对成功导入目的基因的受体细胞进行植物组织培养获得转基因植物,而花粉管通道法避免了植物组织培养这一操作,D正确。
故选B。
27. 下图表示利用基因工程生产胰岛素的三种途径,据图判断下列说法错误的是( )
A. 过程①需要限制酶和DNA连接酶B. 受体细胞A一般选用乳腺细胞
C. 受体细胞B通常为莴苣的体细胞D. 三种方法得到的胰岛素结构不完全相同
【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: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。
【详解】A、过程①为形成重组质粒的过程,需要限制酶和DNA连接酶,A正确;
B、将目的基因导入动物细胞时一般受体细胞选择动物的受精卵,B错误;
C、受体细胞B通常是莴苣的体细胞,目的基因导入该细胞后,需对该细胞进行组织培养,经脱分化和再分化过程形成转基因植株,C正确;
D、大肠杆菌是原核生物,羊和莴苣是真核生物,原核生物和真核生物对蛋白质的加工能力不同,所以三种方法得到的胰岛素结构不完全相同,D正确。
故选B。
28. 科学家利用蛋白质工程技术将水蛭素(一种可用于预防和治疗血栓的蛋白质)第47位的天冬酰胺替换为赖氨酸,显著提高了它的抗凝血活性,流程图如下。下列叙述错误的是( )
A. 上图的操作流程是从预期的水蛭素功能出发的
B. 在这项替换研究中目前可行的直接操作对象是基因
C. 上图中大分子物质a和b的序列均是唯一的
D. 用蛋白质工程可生产基因工程所不能生产的蛋白质
【答案】C
【解析】
【分析】蛋白质工程: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、据图分析,通过分析预期的水蛭素功能推导出蛋白质的结构,进而明确氨基酸序列,最终确定基因中碱基对的排列顺序,A正确;
B、蛋白质的改造工程直接改变的是控制蛋白质合成所对应的基因,B正确;
C、由于密码子存在简并性,所以氨基酸序列推出的mRNA和基因序列并不是唯一的,C错误;
D、基因工程是利用已有的基因生产蛋白质,而蛋白质工程师通过改造基因从而获得原本没有的蛋白质,因此用蛋白质工程可生产基因工程所不能生产的蛋白质,D正确。
故选C。
29. 科学家利用基因编辑与克隆技术培育了十余种基因编辑猪,用异种器官移植研发。下图为基因编辑猪的培育流程,下列相关叙述错误的是( )
A. 可以用促性腺激素处理1号猪使其超数排卵
B. 基因编辑可能是敲除了猪的抗原决定基因
C. 4号猪的性别无法判断
D. 该项试验的成功给缓解临床移植器官短缺问题带来希望
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析:利用转基因技术将编辑基因的细胞核导入1号猪的去核卵母细胞内,然后将重组细胞培养到囊胚并移植到3号猪的子宫中去,最后分娩产生了4号转基因克隆猪。
【详解】A、收集卵母细胞之前,通常要对1号猪用促性腺激素处理使其超数排卵,A正确;
B、基因编辑猪可用异种器官移植研发,基因编辑可能是敲除了猪的抗原决定基因,避免在器官移植后免疫排斥反应的出现,B正确;
C、4号猪的细胞核基因来自2号猪,因此4号猪与2号猪性别相同,性别为雄性,C错误;
D、由题意“科学家利用基因编辑与克隆技术培育了十余种基因编辑猪,用于异种器官移植研发”,因此该项试验的成功给缓解临床移植器官短缺问题带来希望,D正确。
故选C。
30. 现代生物技术造福人类的同时,也可能引起一系列的安全和伦理问题,下列说法不正确的是( )
A. 生殖性克隆人理论上能丰富人类基因的多样性,可在特定人群中进行相关实验
B. 消除生物武器威胁、防止生物武器扩散是生物安全防控的重要方面
C. “设计试管婴儿”可以有目的地改造特定基因,特定情况下可用于疾病治疗
D. 我国已经对转基因食品和转基因农产品实施产品标识制度
【答案】A
【解析】
【分析】转基因作为-项技术本身是中性的,由这项技术研发出来的产品需要经过一系列的安全性评价,符合相应标准后才能上市。理性看待转基因技术不是人云亦云,更不是诋毁科学创新、造谣惑众,而是需要以完备的相关科学知识为基础,即清晰地了解转 基因技术的原理和操作规程;还应该看到人们的观点受到许多复杂的政治、经济和文化等因素的影响;最重要的是,要靠确凿的证据和严谨的逻辑进行思考和辩论。
【详解】A、生殖性克隆人属于无性繁殖,不能丰富人类基因的多样性,我国政府不赞成、不允许、不支持任何生殖性克隆人实验,A错误;
B、生物武器危害巨大,消除生物武器威胁、防止生物武器扩散是生物安全防控的重要方面,B正确;
C、利用基因编辑技术,“设计试管婴儿”可以有目的地改造特定基因,特定情况下可用于某些疾病的治疗,C正确;
D、我国已经对转基因食品和转基因农产品实施产品标识制度,以尊重人们的知情权,D正确。
故选A。
二、非选择题(共3题,每空2分,满分40分)
31. 测定水样是否符合饮用水卫生标准,常用滤膜法测定大肠杆菌的数目。流程如图所示:用滤膜过滤待测水样→水样中的细菌留在滤膜上→将滤膜转移到伊红美蓝的培养基(EMB培养基)上培养→统计菌落数目(EMB培养基可用于鉴定大肠杆菌,大肠杆菌菌落在该培养基上呈现黑色)。据图回答问题:
(1)过滤待测水样用到的滤杯、滤膜和滤瓶首先需要进行消毒灭菌处理,保证实验不受其它微生物干扰。与过滤有关的操作都要在________旁进行。
(2)将完成过滤之后的滤膜紧贴在EMB培养基上,这属于微生物培养中的________操作。从培养基的功能角度分析,EMB培养基属于________培养基。为检测该培养基灭菌是否彻底,对于该培养基应采用的检测方法是_________________。
(3)某生物兴趣小组同学尝试按照上述方法,在无菌操作下将10mL待测水样加入到90mL无菌水中,稀释后的100mL菌液通过滤膜法测得EMB培养基上的菌落数平均为124,黑色菌落数平均为31,则推测1L待测水样中的大肠杆菌数目为________个。
(4)该同学进一步思考,利用滤膜法也可能用于测定待测水样中其他微生物的数目。他取了两份水样,一份待测水样来自变酸的果酒,从中检测到两种微生物,在不借助显微镜的情况下,可以通过观察________来区分。另一份来自某公园的观赏湖,若要通过测量其中蓝细菌的数目来研究水华,培养基配方中则必需添加________(在水、无机盐、碳源、氮源中选择)。
【答案】(1)酒精灯火焰
(2) ①. 接种 ②. 鉴别 ③. 将未接种的培养基放在恒温培养箱中培养,观察有无菌落形成
(3)3100 (4) ①. 观察菌落的形状、大小、颜色等特征 ②. 水、无机盐、氮源
【解析】
【分析】滤膜法是检测水样中大肠细菌群的方法,将一定量水样注入已灭菌的微孔薄膜的滤器中,经过抽滤,细菌被截留在滤膜上,将滤膜贴于伊红-美蓝培养基上,经培养后计数和鉴定滤膜上生长的大肠菌群菌落即可推测计算出水样中的大肠杆菌数;伊红为酸性染料,美蓝为碱性染料,大肠杆菌在伊红-美蓝培养基的菌落呈深紫色,并有金属光泽。
【小问1详解】
与过滤有关的操作都要在酒精灯火焰旁进行,能减少杂菌污染。
【小问2详解】
将完成过滤之后的滤膜紧贴在EMB培养基上,这属于微生物培养中的接种操作。从培养基的功能角度分析,EMB培养基可以鉴定大肠杆菌,属于鉴定培养基。为检测该培养基灭菌是否彻底,可以将未接种的培养基放在恒温培养箱中培养,观察有无菌落形成。
【小问3详解】
将10mL待测水样加入到90mL无菌水中,即稀释了10倍,稀释后的100mL菌液通过滤膜法测得EMB培养基上的菌落数平均为124,黑色菌落数平均为31,黑色菌落为大肠杆菌,则推测1L待测水样中的大肠杆菌数目为31÷100×10×1000=3100个。
【小问4详解】
在不借助显微镜的情况下,可以通过观察菌落的形状、大小、颜色等特征来区分两种不同的微生物。蓝细菌是自养型微生物,能够利用光合作用合成自身所需的有机物,碳源来自空气中的二氧化碳,故培养基配方中则必需添加水、无机盐、氮源。
32. HER2是一种定位于细胞膜上的表皮生长因子受体,其过度表达与恶性肿瘤的发生及发展密切相关。为开发用于治疗HER2过度表达的恶性肿瘤单克隆抗体偶联药物(抗HER2-ADC),科研人员开展了相关研究,实验流程如图1所示。请回答下列问题:
(1)在制备抗HER2-ADC的过程中,需要用________对小鼠多次进行免疫,以期获得相应的B淋巴细胞。过程②筛选出的细胞为________,经过程②筛选的细胞还需进行过程③_______________,经多次筛选,就可以得到足够数量的、能分泌所需单克隆抗体的杂交瘤细胞。
(2)过程④是将细胞毒素类药物与能特异性识别HER2抗原的单克隆抗体结合,与传统化疗药物相比,其优点是_______________。
(3)为研究抗HER2-ADC对HER2过度表达的胃癌细胞代谢的影响,科研人员选取人乳腺癌细胞BT-474、裸鼠(先天性胸腺缺陷的突变小鼠)、多种化疗药物和试剂(磷酸缓冲液配制的抗HER2-ADC、曲妥珠单抗、曲妥珠单抗—美坦新联药物、磷酸缓冲液等)进行了相关实验。
①将乳腺癌细胞BT-474移植到裸鼠体内,待肿瘤体积达到200mm3时将裸鼠分为4组并分别给药处理,空白对照组的给药处理是注射________,一段时间后检测裸鼠体内肿瘤的体积,结果如图2所示。
②实验结果表明__________。
③后续可通过研究抗HER2-ADC________________________(答出1点即可)等情况,为抗HER2-ADC进入临床实验奠定数据基础。
【答案】(1) ①. HER2 ②. 杂交瘤细胞 ③. 克隆化培养和抗体检测
(2)可实现对肿瘤细胞的精准杀伤
(3) ①. 等剂量的磷酸缓冲液 ②. 抗HER2-ADC对BT-474细胞的凋亡具有促进作用,且效果较其他药物更好 ③. 对生物体或正常细胞的毒性、在动物体的代谢等
【解析】
【分析】单克隆抗体是由单一B细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原表位的抗体,通常采用杂交瘤技术来制备;单克隆抗体的作用,作为诊断试剂盒、用于治疗疾病和运载药物。
【小问1详解】
结合题干,在制备抗HER2-ADC的过程中,需要用HER2对小鼠多次进行免疫,以期获得相应的B淋巴细胞。过程②筛选出的细胞为杂交瘤细胞,过程②筛选的细胞还需通过过程③克隆化培养和抗体检测,最终筛选得到足够数量的、能分泌所需单克隆抗体的杂交瘤细胞。
【小问2详解】
过程④是将细胞毒素类药物与能特异性识别HER2抗原的单克隆抗体结合,与传统化疗药物相比,其优点是可实现对肿瘤细胞的精准杀伤。
【小问3详解】
①HER2-ADC、曲妥珠单抗、曲妥珠单抗—美坦新联药物都是治疗癌细胞的药物,空白对照组应注射等剂量的磷酸缓冲液。
②根据实验结果可知,抗HER2-ADC组裸鼠的肿瘤体积最小,且比初始肿瘤体积小,说明抗HER2-ADC对BT-474细胞的凋亡具有促进作用,且效果较其他药物更好。
③本实验仅研究了抗HER2-ADC对肿瘤细胞代谢的影响,后续可通过研究抗HER2-ADC对生物体或正常细胞的毒性、在动物体的代谢等情况,为其进入临床实验奠定数据基础。
33. 科研人员将酵母菌的海藻糖合成酶(TPS)基因转入小麦中,以期获得具备抗旱特性的小麦。图1表示载体和预期基因表达载体的结构(注:Bar基因是抗除草剂基因),图2标注TPS基因的酶切位点以及引物结合的可能情况。
(1)本实验可选择的引物组合为________(用图2中数字表示)。为了方便构建重组质粒,所用一对引物的一端需要分别加上________酶(填图1中限制酶的名称)的识别序列。
(2)基因表达载体转入细胞后,在获得的植株叶片上涂抹除草剂,共获得7株待测个体。现对筛选出的个体进行DNA水平的检测。请填写表格,完成实验:
(3)基于上述实验结果,________(填“能”或“不能”)判定编号3、6植株转基因抗旱小麦研制成功,原因是_____________________。
【答案】(1) ①. 2、3 ②. BamHⅠ、SacⅠ
(2) ①. TPS基因(或基因表达载体) ②. 无条带
(3) ①. 不能 ②. 还需进行TPS含量的检测(或还需进行转录、翻译等分子水平的检测等)
【解析】
【分析】PCR技术的条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、耐高温的DNA聚合酶;PCR的操作过程:①高温变性:DNA解旋过程(PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开);低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。
【小问1详解】
DNA子链的合成都是从5'端开始的,即Taq酶是从引物的3'端延伸子链的,根据合成子链的方向,可判定引物2和3是能扩增TPS的引物。构建重组质粒时,需要将TPS基因插入载体中,而且要插入在启动子和终止子之间,由于载体上该位置有4个酶切位点,其中XbaⅠ会切坏目的基因,HindⅢ在载体上有两个酶切位点,会使目的基因插入的位置不确定,所以所用一对引物的一端需要分别加上BamHⅠ、SacⅠ酶的识别序列,以便保证目的基因顺利插入载体的启动子和终止子之间。
【小问2详解】
表中所示实验的自变量是不同的模板,即分别是植株1~7号各自的DNA(实验组)、基因表达载体或TPS基因(标准对照)、普通小麦DNA(空白对照),加入模板DNA后,分别进行PCR扩增,多次循环后进行电泳检测。待测DNA中有条带说明该植株是成功导入目的基因的植株,无条带说明待测植株是导入基因表达载体失败的植株,普通小麦上没有目的基因,因此检测的结果表现为无检测的目的基因条带。
【小问3详解】
基于上述实验结果不能判定编号3、6植株转基因抗早小麦研制成功,因为上述实验仅仅是测定基因表达载体是否导入受体细胞,要确定转基因抗早小麦是否研制成功,还需在分子水平上进行TPS含量的检测,检测mRNA、蛋白质等。菌种
菌落直径:C(mm)
透明圈直径:H(mm)
H/C
细菌Ⅰ
5.1
11.2
2.2
细菌Ⅱ
8.1
13.0
1.6
组别
实验目的
实验材料
材料特点
1
克隆高产奶牛
次级卵母细胞与体细胞
次级卵母细胞去核留质
2
培育脱毒草莓
茎尖
分裂能力强,易诱发突变
3
培育西红柿-马铃薯超级杂种
花粉粒
易于获取,易于组织培养
4
烧伤患者皮肤细胞移植
自体皮肤生发层细胞
分裂能力强,且不会引起免疫排斥
组别
植株编号1-7
对照组1
对照组2
模板
1-7植株DNA
__
普通小麦DNA
PCR反应
加入PCR反应体系必需物质
电泳结果
编号1、2、4、5、7植株无条带
编号3、6植株有条带
有条带
____
2024届安徽省合肥市高三下学期适应性联考生物试题(原卷版+解析版): 这是一份2024届安徽省合肥市高三下学期适应性联考生物试题(原卷版+解析版),文件包含2024届安徽省合肥市高三下学期适应性联考生物试题原卷版docx、2024届安徽省合肥市高三下学期适应性联考生物试题解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共27页, 欢迎下载使用。
安徽省蚌埠市皖北私立联考2023-2024学年高二下学期4月期中生物试题(原卷版+解析版): 这是一份安徽省蚌埠市皖北私立联考2023-2024学年高二下学期4月期中生物试题(原卷版+解析版),文件包含安徽省蚌埠市皖北私立联考2023-2024学年高二下学期4月期中生物试题原卷版docx、安徽省蚌埠市皖北私立联考2023-2024学年高二下学期4月期中生物试题解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共29页, 欢迎下载使用。
安徽省金寨县青山中学2023-2024学年高二下学期期中考试生物试题 (原卷版+解析版): 这是一份安徽省金寨县青山中学2023-2024学年高二下学期期中考试生物试题 (原卷版+解析版),文件包含安徽省金寨县青山中学2023-2024学年高二下学期期中考试生物试题原卷版docx、安徽省金寨县青山中学2023-2024学年高二下学期期中考试生物试题解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共26页, 欢迎下载使用。