高二生物试卷
一、单项选择题(1—12题,每题2分,13—16题,每题4分,共40分)
1. 2014年,重庆市推广“稻十N”循环生态种养殖模式,将单一的农田变成了复合式的绿色生态田。“稻+N”就是在种植水稻的同时,通过降低种植密度,营造生存环境。让鸭、鱼、泥鳅、小龙虾、蛙等物种在稻田中生长,形成一个生态互补、高效、高质的种养殖模式。下列叙述不正确的是( ) A. 仅在稻、鸭、鱼等生物构成的群落内不能完成物质循环
B. 此生态模式通过延长食物链的方法提高能量传递效率,同时获得更多的产品 C. “稻十N”生态模式可以提高对空间和资源的利用率 D. 此生态模式遵循了生态工程的自生和协调等原理 【答案】B 【解析】
【分析】生态工程是人类学习自然生态系统\"智慧\"的结晶,是生态学、工程学、系统学、经济学等学科交叉而产生的应用学科。生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,遵循整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
【详解】A、物质循环发生在生物群落和无机环境之间,在生物群落内部不能完成循环,A错误;
B、“稻十N”循环生态种养殖模式形成一个生态互补、高效、高质的种养殖模式,进而提高能量利用率,同时获得更多的产品,但不能提高能量传递效率,B错误; C、“稻+N”生态模式合理设计群落结构,进而可以提高生物群落对空间和资源的利用率,C正确;
D、此生态模式是利用生态工程的自生和协调等原理设计的,进而提高了能量利用率,获得了高效益,D正确。 故选B。
2. 舌尖上的中国——传统泡菜的制作:新鲜的蔬菜经过清洁、整理后,放入彻底清洗并用白酒擦拭过的泡菜坛中,然后向坛中加入盐水、香辛料及一些“陈泡菜水”,密封后置于温度适宜的地方。下列与此过程相关的叙述,不正确的是
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( )
A. 用白酒擦拭泡菜坛的目的是消毒,加入“陈泡菜水”的目的是增加乳酸菌菌种的量
B. 制作泡菜时应先加入蔬菜和香辛料,再加入煮沸冷却后的盐水
C. 制作泡菜过程中,亚盐的含量先增加后减少,有机物的干重和种类减少 D. 若制作的泡菜咸而不酸最可能的原因是大量的食盐抑制了乳酸菌的发酵过程 【答案】C 【解析】
【分析】1.泡菜的制作原理:泡菜的制作离不开乳酸菌.在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
2.泡菜的制作过程:按照清水与盐的质量比为4:1的比例配制盐水,将盐、水煮沸冷却。将经过预处理的新鲜蔬菜混合均匀,装入泡莱坛内,装至半坛时,放入蒜瓣、生姜及其他香辛料,继续装至八成满,再徐徐注入配制好的盐水,使盐水没过全部菜料,盖好坛盖。向坛盖边沿的水槽中注满水,以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境。在发酵过程中要注意经常向水槽中补充水。发酵时间长短受室内温度的影响。
【详解】A、用白酒擦拭泡菜坛的目的是消毒,防止杂菌污染,“陈泡菜水”含有乳酸菌,加入“陈泡菜水”的作用是提供乳酸菌菌种,可以加快发酵的速度,A正确; B、结合分析可知,制作泡菜时应先加入蔬菜和香辛料,再加入煮沸冷却后的盐水,使盐水没过全部菜料,盖好坛盖,B正确;
C、制作泡菜过程中,乳酸菌会将有机物分解,故有机物的干重会减少,而种类将增多,C错误;
D、若制作的泡菜咸而不酸最可能的原因是大量的食盐导致盐水浓度过高,导致乳酸菌渗透失水,抑制了乳酸菌的发酵过程,因而泡菜中乳酸含量下降,D正确。 故选C。
3. 下列有关传统发酵技术的叙述,正确的是( )
A. 豆腐上长满毛霉菌丝,毛霉产生的蛋白酶可以将豆腐中的蛋白质分解成小分子肽和氨基酸
B. 在果酒的制作过程中,应先去除葡萄的枝梗,再进行多次反复冲洗,这样才可以洗得彻底
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C. 酿制果醋所需酵母菌和醋酸菌的发酵底物、条件完全相同 D. 家庭制作果酒、果醋和腐乳,一般最适宜夏天制作的是果酒 【答案】A 【解析】
【分析】1.果酒的制作主要利用的是酵母菌的酒精发酵,果醋的制作利用的是醋酸菌将酒精转变成醋酸的代谢,腐乳的制作利用的主要是毛霉分泌的蛋白酶等酶类,泡菜的制作利用的是乳酸菌的乳酸发酵。传统的发酵技术都巧妙的利用了天然菌种,都为特定的菌种提供了良好的生存条件,最终的发酵产物不是单一的组分,而是成分复杂的混合物。
2.果酒用到的葡萄应该先冲洗,然后再除去枝梗,以避免除去枝梗时引起葡萄破损,增加被杂菌污染的机会;榨汁机、发酵装置要清洗干净,并进行酒精消毒;每次排气时只需拧松瓶盖,不要完全揭开瓶盖等。
【详解】A、豆腐上长满毛霉菌丝,毛霉产生的蛋白酶可以将豆腐中的蛋白质分解成小分子肽和氨基酸,从而是腐乳有了独特的风味,A正确;
B、在果酒的制作过程中,应先冲洗葡萄,然后再去除葡萄的枝梗,以避免除去枝梗时引起葡萄破损,增加被杂菌污染的机会;冲洗以洗去灰尘为目的,不能多次反复冲洗,以防洗去附着在葡萄皮上的野生型酵母菌,B错误;
C、酿制果醋所需酵母菌和醋酸菌的发酵底物、条件完全不同,醋酸菌为好氧菌需要适宜的温度条件为30~35℃,发酵底物为酒精,酵母菌为兼性厌氧菌,需要适宜的温度条件为18~30℃,发酵底物为葡萄糖,C错误;
D、酵母菌繁殖的适宜温度为18~30℃,醋酸菌繁殖的适宜温度为30~35℃,毛霉繁殖的适宜温度为15~18℃,故果酒、果醋和腐乳的制作所需的适宜温度分别是18~30℃,30~35℃,15~18℃,因此,一般最适宜夏天制作的是果醋,D错误。 故选A。
4. 下图为纤维单胞菌(能产生纤维素酶)的获取过程。下列有关叙述错误的是( )
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A. ①②③④培养基都应以纤维素为唯一碳源 B. 图中所用培养基灭菌常用的方法是高压蒸汽灭菌
C. 若需对微生物进行计数,可以选择④中的5划线区域的菌落进行计数 D. 依据图④中的划线结果判断,在操作过程中接种环共需灼烧6次 【答案】C 【解析】
【分析】1.分离能分解纤维素的细菌,要以纤维素作为培养基中唯一的碳源,观察是否有透明圈产生。 2.微生物常见的接种的方法
℃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。
℃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。
【详解】A、℃℃℃℃培养基都应以纤维素为唯一碳源,这样可以促进纤维素分解菌的生长,而抑制其他微生物的生长,A正确; B、常用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌,B正确;
C、℃所用的接种方法是平板划线法,不能对培养的微生物进行计数,而稀释涂布平板法可以对培养的微生物进行计数,C错误;
D、℃所用的接种方法是平板划线法,每次划线后接种环都应灼烧,图℃中的划线分为5个区域,在操作过程中接种环共需灼烧6次,D正确。 故选C。
5. 用纸片扩散法测定某病原菌对各种抗生素敏感性的实验,是在某病原菌均匀分布的平板上,铺设含有不同种抗生素的纸片后进行培养。图示为培养的结果,其中抑菌圈是在纸片周围出现的透明区域。下列分析正确的是( )
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A. 在图示培养基上可用平板划线法或涂布法接种病原菌 B. 不同抗生素在平板上的扩散速度不同会对实验结果造成影响
C. 从抑菌圈边缘的菌落上挑取病原菌继续培养,连续选择几代后抑菌圈的直径会变大
D. 未出现抑菌圈可能是病原菌与抗生素接触后发生了抗性变异 【答案】B 【解析】
【分析】1.纸片扩散法是药敏试验一种常用的方法,它将含有定量抗菌药物的纸片贴在已接种测试菌的琼脂平板上,纸片所含的药物吸取平板中的水分溶解后便不断向纸片周围区域扩散,形成递减的梯度浓度,在纸片周围抑菌浓度范围内的细菌生长被抑制,形成透明的抑菌圈。 2.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,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、图示固体培养基上使用的接种方法是稀释涂布平板法,因为平板划线法不能获得分布均匀的菌落,A错误;
B、纸片所含的药物吸取平板中的水分溶解后便不断向纸片周围区域扩散,扩散速度快的抗生素形成的透明圈更大,故不同抗生素在平板上的扩散速度不同会对实验结果造成影响,B正确;
C、从抑菌圈边缘的菌落上挑取病原菌继续培养,连续选择几代后抑菌圈的直径会变小,因为经过多次选择后,菌体对抗生素的抗性越来越强,因而抑菌圈会变小,
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C错误;
D、病原菌在接触抗生素之前就已经产生了抗性,抗生素对病原菌起到的是选择作用,D错误。 故选B。
6. 下图表示应用植物组织培养技术培育优质玉米的过程,对此过程的描述错误的是( )
A. 用该技术获得试管苗过程必须在无菌条件下进行 B. D试管中组织分化的与激素的浓度及比例密切相关 C. 培养基中添加某种病原体的致病毒素可筛选出抗病突变体 D. 图中培养获得的玉米试管苗即可用于推广种植 【答案】D 【解析】
【分析】题图分析:题图为应用植物组织培养技术培育优质玉米的过程,其中B→C表示脱分化过程,该过程中细胞通过有丝方式不断增殖,但细胞不会分化;C→D表示再分化过程,该过程中细胞也通过有丝方式增殖,同时也在不断分化。F为花粉离体培养获得的单倍体植株。
【详解】A、试管苗培养过程必须在无菌条件下进行,否则会造成杂菌污染,导致实验失败,A正确;
B、决定植物脱分化和再分化的关键因素是:植物激素的种类和比例,特别是生长素和细胞素的协同作用在组织培养过程中非常重要,被称为“激素杠杆”。因此D试管中组织分化的与激素配比有关,B正确;
C、在培养基中加入病原体的致病毒素,可筛选出抗病突变体,相当于个体生物学
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鉴定的过程,C正确;
D、图中培养成的试管苗为单倍体植株,高度不育,因此还不能立即用于推广,D错误。 故选D。
7. 植物体细胞杂交技术在培育植物新品种等方面具有独特的优势,下面有关该技术的叙述正确的是( )
A. 可在低渗溶液中用纤维素酶和果胶酶处理获得原生质体 B. 可用聚乙二醇或灭活的病毒诱导两种植物原生质体融合 C. 该技术获得的杂种植株均能表现出双亲所有的性状 D. 该技术的优势是可以克服远缘杂交不亲和的障碍 【答案】D 【解析】
【分析】植物体细胞杂交的原理是细胞膜的流动性,(细胞的全能性),其操作流程为首先 去除细胞壁获得两种植物细胞的原生质体,然后诱导原生质体融合,通常采用的诱导原生质体融合的方法有离心、电刺激、聚乙二醇等,杂种细胞融合成功的标志是再生出细胞壁,而后用杂种细胞经过组织培养获得杂种植株,该方法的典型优点是克服远缘杂交不亲和的障碍,获得杂种植株。
【详解】A、为防止原生质体吸水涨破,植物原生质体获得需在较高渗透压的溶液中用纤维素酶和果胶酶处理获得,A错误;
B、灭活的病毒可诱导动物细胞融合,不能诱导植物原生质体融合,B错误; C、由于存在细胞分化,利用植物体细胞杂交获得的杂种植株,不一定能同时表现出两个亲本的所有性状,C错误;
D、植物体细胞杂交可以获得杂种植株,该技术能克服远缘杂交不亲和的障碍,D正确。 故选D。
8. 植物细胞工程包括植物组织培养、植物体细胞杂交等技术,具有广泛的应用前景和实用价值。下列对这些操作或应用描述不正确的是( )
A. 通过植物组织培养技术实现种苗的大量繁殖,可保持优良品种的遗传特性 B. 以茎尖为材料利用植物组织培养技术,可获得具有抗病毒特性的新品种 C. 利用植物体细胞杂交技术获得白菜—甘蓝杂种植株,打破了生殖隔离
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D. 利用植物细胞培养技术可大量获得人参皂甙干粉,且已投入规模化生产 【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:℃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);℃一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞素)。 【详解】A、通过植物组织培养实现种苗的大量繁殖,利用的原理是植物细胞具有全能性,没有改变遗传物质,因而可以保持优良品种的遗传特性,A正确; B、以根尖、茎尖为材料,利用组织培养技术可获得脱病毒的新品种,但不能获得抗病毒的新品种,利用转基因技术可获得抗病毒的新品种,B错误;
C、白菜和甘蓝属于不同的物种,利用植物体细胞杂交技术获得白菜-甘蓝杂种植株,打破了生殖隔离,克服了生物远缘杂交不亲和的障碍,C正确;
D、利用植物组织培养技术可进行细胞产物的工厂化生产,如大量获得人参皂甙干粉,且已投入规模化生产,D正确。 故选B。
9. 细胞融合技术应用广泛,如图为细胞融合过程,下列叙述错误的是( )
A. 借助单克隆抗体的导向作用能将药物定向带到癌细胞所在位置 B. 诱导细胞融合的方法有电融合法、PEG融合法、灭活病毒诱导法等 C. “番茄——马铃薯”植株的培育成功说明了他们之间不存在生殖隔离 D. 基因型为AaBB与aaBb植株的花粉去壁后两两融合得到6种基因型细胞 【答案】C 【解析】
【分析】动物细胞融合也称细胞杂交,是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞
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的过程。
【详解】A、根据抗原抗体特异性结合,借助单克隆抗体的导向作用能将药物定向带到癌细胞所在位置,A正确;
B、植物细胞融合的诱导手段主要有离心、振荡、电刺激、聚乙二醇等试剂诱导,动物细胞还可借助灭活的病毒诱导,B正确;
C、“番茄-马铃薯”的培育是利用植物体细胞杂交技术,克服了由于生殖隔离而导致的远缘杂交不亲和障碍,C错误;
D、基因型为AaBB与aaBb植株的花粉基因型分别是:AB、aB和aB、ab,去壁后两两融合得到AABB、AaBB、aaBB、AaBb、aabb、aaBb等6种基因型细胞,D正确。 故选C。
10. 世界首个核移植“三父母”男婴已于2016年4月诞生,给中东一位线粒体携带有亚急性坏死脑病基因的母亲带来了希望。三亲婴儿的培养过程如下图,下列叙述错误的是( )
A. 三亲婴儿的染色体仅来自甲和丙 B. 不需要对捐献者乙进行超数排卵
C. 该技术可避免三亲婴儿患亚急性坏死脑病 D. 可用显微操作法或紫外线照射法对乙的卵母细胞去核 【答案】B 【解析】
【分析】试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育为早期胚胎后,再经移植进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚,对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意将内细胞团等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
【详解】A、据图可知,三亲婴儿的受精卵细胞核来自母亲甲和父亲丙、细胞质来自捐献者乙,染色体位于细胞核,因此三亲婴儿的染色体仅来自甲和丙,A正确;
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B、该三亲婴儿的培养过程中,需要捐献者乙提供卵母细胞,然后去除细胞核,提供卵母细胞时需要对给捐献者乙注射促性腺激素,促进其超数排卵,B错误; C、该技术获得的三亲婴儿的细胞质基因来自捐献者乙,捐献者乙的线粒体基因是正常的,因而用这种方法获得的三亲婴儿不患亚急性坏死脑病,C正确; D、目前目前普遍使用的去核方法是显微操作法。也有人采用梯度离心法、紫外线短时间照射和化学物质处理等方法,据此可知,对母亲乙的卵母细胞进行去核的方法是显微操作法或紫外线照射法,D正确。 故选B。
11. 科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞获得一种类似胚胎干细胞的贴壁型细胞,称为诱导多能于细胞,简称iPS细胞,下列叙述错误的是( ) A. 可将iPS细胞进行悬浮培养且不会发生接触抑制的现象 B. 培养iPS细胞需提供95%空气和5%CO2的混合气体环境
C. 由iPS细胞产生的干细胞移植回病人体内,理论上不发生免疫排斥 D. 由iPS细胞产生的特定细胞,可在新药的测试中发挥重要作用 【答案】A 【解析】
【分析】哺乳动物的胚胎干细胞简称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。ES细胞具有胚胎细胞的特性,在形态上,表现为体积小、细胞核大、核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,即可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞。
【详解】A、iPS细胞具有发育的全能性,但iPS细胞在悬浮培养过程中会发生接触抑制的现象,A错误;
B、动物细胞培养时需要提供95%空气和5%CO2的混合气体环境,培养iPS细胞也不例外,其中5%CO2有调节pH的作用,B正确;
C、将iPS细胞增殖分化出的不同细胞与病人体内细胞含有的遗传物质基本相同,因此,移植回病人体内,理论上可以避免免疫排斥反应,C正确;
D、iPS细胞能分化产生的特定细胞,是一类类似胚胎干细胞的细胞,具有发育的全能性,故可以在新药的测试中发挥重要作用,D正确。 故选A。
12. 据报道,世界上仅剩下两头雌性北方白犀牛,实验室只留有冷冻的北方白犀牛
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的精子。若通过胚胎工程技术尝试拯救该物种,下列叙述正确的是( ) A. 体外受精需要对精子进行获能处理使其获得能量后,才能受精 B. 可用雌性北方白犀牛体细胞进行克隆出多头子代后,让其自行繁衍 C. 用胚胎分割技术对桑葚胚阶段的胚胎进行分割,要注意将内细胞团均等分割 D. 这样人工繁育的种群与野生种群相比,遗传多样性降低且野外生存能力下降 【答案】D 【解析】
【分析】胚胎移植:
(1)概念:是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其它雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体称为“供体”,接受胚胎的个体称为“受体”。 (2)胚胎移植的基本程序主要包括:℃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);℃配种或人工授精;℃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胚或囊胚阶段);℃对胚胎进行移植;℃移植后的检查。
【详解】A、体外受精需要对精子进行获能处理使其具有受精的能力,才能受精,而不是获得能量,A错误;
B、用雌性北方白犀牛体细胞进行克隆出多头子代后,由于后代均为雌性,因此不能让其自行繁衍,B错误;
C、对囊胚阶段的胚胎进行分割时需要将内细胞团进行均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育,C错误;
D、这样人工繁)的种群与野生种群相比,遗传多样性降低,野外生存能力下降,D正确。 故选D。
13. 酶a和b的识别序列和切割位点如图所示.下列有关说法错误的是( )
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A. a酶与b酶切断的化学键相同
B. 能被b酶识别并切割的序列也能被 a切割
C. 在相同的DNA分子中a酶的识别位点一般明显要比b酶多
D. 将大量a酶和b酶切割后的片段混合,重新连接后的DNA片段不一定全都能被a切割 【答案】D 【解析】
【分析】分析题图:酶a和酶b的识别序列不同,但两者切割产生的黏性末端相同,因此经过两种酶切后的黏性末端可在DNA连接酶的作用下连接形成重组DNA分子。
【详解】A、a酶与b酶切断的化学键相同,都是磷酸二酯键,A正确; B、据图分析,酶a的识别序列是-GATC-,酶b识别序列是-GGATCC-,酶b的识别序列包含酶a的序列,故能被b酶识别并切割的序列也能被a切割,B正确; C、a酶的识别序列比b酶短,识别序列越短,含有的识别位点就越多,因此在相同的DNA分子中b酶的识别位点明显少于a酶,C正确;
D、将大量a酶和b酶切割后的片段混合,重新连接后的DNA片段全都能被a切割,但只有部分能被b酶切割,D错误。 故选D。
14. 如图是培育转基因大肠杆菌的相关图示,图中标注了相关酶的酶切位点。下列相关叙述中正确的是( )
A. 若通过PCR技术提取该目的基因,应该选用引物甲和引物乙 B. 图中质粒和目的基因构建表达载体,应选用BamHⅠ和HindⅢ剪切 C. 若将基因表达载体导入受体细胞中,需用Ca2+处理细胞
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D. 在受体细胞中,氨苄青霉素抗性基因和目的基因可同时表达 【答案】C 【解析】
【分析】在转基因工程中,质粒的选择应该有如下特点:有标记基因、有启动子和终止子、能在受体细胞中友好存在。剪切质粒的酶和剪切目的基因的酶应该是同一种酶。
【详解】A、若通过PCR技术提取该目的基因,应该选用引物甲和引物丙,因为这两种引物将来引导的子代DNA中包含了目的基因,A错误;
B、如果选用BamH℃和Hind℃剪切,两个标记基因都会被破坏,B错误; C、Ca2+处理可将大肠杆菌细胞变为感受态细胞,有利于外部的DNA进入,C正确;
D、结合图示,剪切质粒和目的基因的酶是Bcl1和Hind℃,则氨苄青霉素抗性基因片段会被酶切断,D错误。 故选C。
15. 下列以洋葱为实验材料进行“DNA的粗提取与鉴定实验”的叙述,正确的是( )
A. 根据DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同,可去除部分杂质 B. 在切碎的洋葱中加入一定量的研磨液,充分研磨,过滤后弃去滤液 C. 滤液中加入冷酒精后,用玻璃棒搅拌会使DNA的提取量增加
D. 将白色丝状物溶解在NaCl溶液中,加入二苯胺试剂后振荡,观察颜色变化 【答案】A 【解析】
【分析】DNA的粗提取与鉴定的实验原理:℃DNA在氯化钠溶液中的溶解度,是随着氯化钠的浓度变化而改变的,当氯化钠的物质的量浓度为0.14mol/L时,DNA的溶解度最低,利用这一原理,可以使溶解在氯化钠溶液中的DNA析出;℃DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些物质则可以溶于酒精溶液,·利用这一原理,可以进一步提取出含杂质较少的DNA;℃洗涤剂能瓦解细胞膜但是对DNA没有影响;℃蛋白质不能耐受较高温度,在80℃条件下会变性,而DNA对温度的耐受性较高;℃DNA遇二苯胺(沸水浴)会染成蓝色,因此,二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。
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【详解】A、由于DNA在不同氯化钠溶液中的溶解度不同,因此可以采用不同浓度的NaCl溶液反复溶解与析出DNA的方法去除部分杂质,A正确;
B、在切碎的菜花中加入一定量的洗涤剂和食盐,充分研磨,DNA溶解在滤液中,过滤后不能丢弃滤液,B错误;
C、DNA不溶于体积分数为95%的冷酒精,因此在溶有DNA的滤液中加入体积分数为95%的冷酒精后,用玻璃棒轻缓搅拌,这样可以进一步纯化DNA,不会使DNA的提取量增加,C错误;
D、将白色丝状物溶解在NaCl溶液中,加入二苯胺试剂后,需要水浴加热观察染色变化,D错误。 故选A。
16. 采用基因工程技术培育转基因羊作为乳腺生物反应器,使其能合成人凝血因子且只存在于乳汁中。下列有关叙述,不正确的是( )
A. 将人凝血因子基因与乳腺蛋白基因的启动子等组件结合在一起构建成基因表达载体
B. 将含有人凝血因子基因的表达载体导入羊乳腺细胞中即可获得乳腺生物反应器 C. 该转基因羊产生的生殖细胞中可能会含有人凝血因子基因
D. 与乳腺生物反应器相比,膀胱生物反应器不受性别等,受体来源更广泛 【答案】B 【解析】
【分析】基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤: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。
基因表达载体的构建是基因工程的核心。一个基因表达载体的组成,除了目的基因外,还必须有启动子、终止子以及标记基因等。将基因的表达载体通过显微注射的方法导入哺乳动物的受精卵(雌性个体)中,由这个受精卵发育成的转基因动物即为乳腺生物反应器。
【详解】A、分析题意可知,该基因表达载体包括人凝血因子基因与乳腺蛋白基因的启动子等组件,A正确;
B、转基因动物的受体细胞是受精卵,B错误;
C、将人凝血因子的基因表达载体导入受精卵后,发育为转基因羊,其产生的生殖细胞是由受精卵经有丝发育而来的,可能会含有人凝血因子基因,C正确。
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D、乳腺生物反应器只能由雌性动物获得,而利用雌雄动物都可获得膀胱生物反应器,D正确。 故选B。 【点睛】
二、非选择题(5道题共60分)
17. 苯酚是含酚工业废水的主要成分,具有致癌、致畸和致突变作用。某污水处理厂检测出要处理的废水中含有较高浓度的苯酚,为了降解废水中的苯酚,研究人员欲从淤泥中筛选出能高效降解苯酚的菌株,筛选的主要步骤如下图所示,回答下列问题:
(1)培养基甲和乙营养成分相同,都要加入_____作为唯一的碳源,甲中还加入了_____使其与乙物理性质不同;甲、乙两种培养基按用途划分均属于选择培养基,其机理是_____。
(2)图中振荡培养的目的是_____。将C培养基中的菌液稀释并涂布在平板上,经过一段时间的培养,在平板上长出一些形态、大小和颜色不完全相同的菌落,这说明_____。
(3)在统计菌落数目时,一定要选取菌落数目稳定时的记录数据作为结果,这样可以防止_____。
℃. 苯酚 ℃. 琼脂或凝固剂 ℃. 该培养基允许苯酚分解菌的【答案】(1)生长,同时会抑制或阻止其他种类微生物的生长
℃. 使菌体与培养液、(2)空气充分接触,利于菌体获得更多的营养物质 ℃. 能降解苯酚的菌株有多种
(3)培养时间不足而导致计数时遗漏部分菌落 【解析】
【分析】在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称为选择培养基。虽然各种培养基的具体配方不同,但一般都含有水、碳源(提供碳元素的物质)、氮源(提供氮元素的物质)和无机盐。另
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外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。 【小问1详解】
培养基甲的作用是通过选择作用初步获得能够分解苯酚的菌株,培养基乙的作用是进一步的纯化培养,故培养基甲和乙营养成分相同,都要加入苯酚作为唯一的碳源,甲中还加入了琼脂或凝固剂使其与乙物理性质不同;甲、乙两种培养基按用途划分,均属于选择培养基,因为在该培养基上只有分解苯酚的微生物能生长,其他微生物的生长被抑制。 【小问2详解】
图中振荡培养的目的是使菌体与培养液、空气充分接触,利于菌体获得更多的营养物质,以达到扩大培养的目的。将C培养基中的菌液稀释并涂布在平板上,经过一段时间的培养,在平板上长出一些形态、大小和颜色不完全相同的菌落,这说明筛选的能降解苯酚的菌株有多种,因为菌落的形态和颜色是鉴别菌种的依据。 【小问3详解】
用涂布平板法统计苯酚降解菌的数目,为了保证结果准确,应选择菌落数为30~300的平板计数。在统计菌落数目时,一定要选取菌落数目稳定时的记录数据作为结果,这样可以避免培养时间不足而导致计数时遗漏部分菌落,从而导致实验数据不准确。
18. 为探究某种植物愈伤组织的培养条件,某研究小组配制了含有两种浓度2,4-D的培养基,然后接种初始重量相同的幼苗子叶切块并分别培养在光照及黑暗条件下,一段时间后,测量愈伤组织的生长量,结果如图。
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(1)在该实验中,自变量是___________________________。 (2)据图分析,在培养基中添加2,4-D的作用是_____________________________________。
(3)幼苗子叶切块转变成愈伤组织的过程称_________。为大量获得该植物的愈伤组织,适宜采取_______(填“黑暗”或“光照”)培养。
(4)光照在培养过程中不作为愈伤组织的能量来源,原因是____________。 【答案】(1)光照的有无、2,4-D的浓度、培养天数 (2)促进愈伤组织的生长 (3) ℃. 脱分化 ℃. 黑暗
(4)愈伤组织细胞中不含叶绿体,无法利用光能进行光合作用 【解析】
【分析】植物的组织培养是根据植物细胞具有全能性这个理论,指从植物体分离出符合需要的组织、器官或细胞,原生质体等,通过无菌操作,在无菌条件下接种在含有各种营养物质及植物激素的培养基上进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。 【小问1详解】
分析坐标曲线图可知,本实验中涉及到3个自变量,即光照的有无、2,4-D的浓度和培养天数,因变量为愈伤组织生长量。 【小问2详解】
分析曲线图可知,加入2,4-D溶液后,愈伤组织生长的更快,所以在培养基中添加2,4-D的作用是促进愈伤组织的生长。 【小问3详解】
幼苗子叶切块转变成愈伤组织的过程称脱分化。据图可知,黑暗条件下愈伤组织生长量更快,因此为大量获得该植物的愈伤组织,适宜采取黑暗培养,因为光照会促进叶绿体的形成,促进组织的分化。 【小问4详解】
在脱分化形成愈伤组织及愈伤组织的增殖阶段,细胞中均不含叶绿体,无法利用光能进行光合作用,因此光照在培养过程中不作为愈伤组织的能量来源。
【点睛】本题主要考查植物组织培养的基本操作和原理,意在考查学生对基础知识
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的理解掌握,难度适中。
19. 新型冠状病毒是一种RNA病毒,其表面的棘突蛋白(简称S蛋白)是主要的病毒抗原。单克隆抗体既可作为诊断试剂,又可阻断病毒的黏附和入侵,故抗体药物的研发已成为治疗新冠肺炎的研究热点之一。制备抗S蛋白单克隆抗体的流程如下图,请回答下列问题:
(1)步骤①必须给小鼠注射__________________,目的是
__________________________,取小鼠的脾脏剪碎后用酶处理一段时间,再加入培养液可制成单细胞悬液。
(2)步骤④诱导融合操作后,体系中出现多种类型细胞的原因是____________________。
(3)步骤⑤培养的结果是__________________;还需进行步骤⑥的原因是______________________。
(4)步骤⑥含多次筛选,筛选依据的基本原理是
_______________________________,选出的杂交瘤细胞的特点是_____________________________________________________________。
【答案】(1) ℃. 新型冠状病毒的S蛋白 ℃. 诱导小鼠产生能够分泌抗S蛋白抗体的B淋巴细胞
(2)细胞融合是随机的,且融合率达不到100%
℃. 只有杂交瘤细胞能够生长 ℃. 小鼠生活中还会受到其他抗原的刺激,(3)
提取的B淋巴细胞有很多种,故杂交瘤细胞也有很多种
℃. 抗原与抗体的结合具有特异性 ℃. 既能迅速大量增殖,(4)又能产生(所需)特定抗体(或抗S蛋白抗体)
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【解析】
【分析】制备单克隆抗体的具体过程:用目的抗原免疫小鼠,使小鼠产生经过免疫的B淋巴细胞→诱导各种淋巴细胞可与骨髓瘤细胞发生融合,形成杂交瘤细胞→在选择性培养基中,未融合的骨髓瘤细胞、未融合的淋巴细胞死亡,只有融合的杂交瘤细胞存活和增殖→筛选和克隆化→单克隆抗体的大量制备重要采用动物体内诱生法和体外培养法。 【小问1详解】
℃过程必须给小鼠注射新型冠状病毒的S蛋白,才能诱导小鼠产生能够分泌抗S蛋白抗体的B淋巴细胞;酶具有专一性,由于细胞间的成分主要是蛋白质,故可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,再加入培养液可制成单细胞悬液。然后进行细胞培养。
【小问2详解】
℃为诱导细胞融合过程,常用方法为聚乙二醇(PEG)、灭活病毒、电激等;由于细胞融合是随机的,且融合率达不到100%,故融合完成后,体系中出现多种类型细胞。 【小问3详解】
步骤℃是使用具有筛选作用的培养基进行细胞培养,在该培养基上未融合的细胞和同种融合的细胞都死亡,只有杂交瘤细胞能够存活,即该步骤的目的是筛选杂交瘤细胞;由于小鼠生活中还会受到其他抗原的刺激,因而提取的B淋巴细胞有很多种,故筛选的杂交瘤细胞也有多种,因而需进行步骤℃,通过步骤℃能获得产生所需要抗体的杂交瘤细胞。 【小问4详解】
步骤℃含多次筛选过程,由于抗原、抗体的结合具有特异性,因而可根据抗原--抗体特异性结合的原理对步骤℃获得的杂交瘤细胞进行筛选,选出的杂交瘤细胞既能无限增殖,也能产生专一抗体,因而通过对筛选出的杂交瘤细胞进行体外或体内培养后可获得大量的单个细胞克隆出的抗体,即单克隆抗体。
【点睛】熟知单克隆抗体的特点及其制备过程是解答本题的关键,正确分析图示的信息是 解答本题的前提,掌握单克隆抗备过程中的两次筛选原理和目的是解答本题的另一关键。
20. 2019年7月21日,我国首例完全自主培育的克隆猫“大蒜”诞生,标志着我国
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在克隆领域又迈进了一大步。“大蒜”是一只非常可爱的短毛猫,为纪念死亡猫“大蒜”,给克隆猫也取名“大蒜”。下图为克隆猫“大蒜”培育过程的示意图,请回答下列有关问题:
(1)图中过程①和③,需要为培养细胞提供无菌、无毒的环境,为达到此目的对培养液采取的具体操作有_____(答两点)。
(2)图中过程①需用_____酶处理将组织分散成单个细胞,不能用胃蛋白酶的原因_____。
(3)核移植时卵母细胞应处于_____期,从卵巢中采集的卵母细胞需体外培养才能达到该期。
(4)图中过程④称为_____,其实质是_____。 【答案】(1)灭菌、定期更换培养液
(2) ℃. 胰蛋白酶 ℃. 胃蛋白酶的适宜pH约为2,而多数动物细胞培养适宜pH为7.2—7.4,胃蛋白酶在此环境中无活性 (3)减数II中期(MII期)
(4) ℃. 胚胎移植 ℃. 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 【解析】
【分析】生物体通过无性繁殖所生成的群体或个体称为克隆,由动物体内一个细胞经过无性生殖过程进而发育形成的动物个体为克隆动物。体细胞克隆即取出一个双倍体细胞核移入一个去核的卵细胞,并在一定条件下进行核卵重组,再植入母体中发育成新个体的过程。供体细胞均来自高度分化的体细胞,其种类繁多、数量无限。 【小问1详解】
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图中℃为动物细胞培养、℃为重组细胞的培养,进行动物细胞培养时,通常将细胞置于含95%空气加5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养,培养过程需要无菌、无毒环境,而且为了保证细胞的正常生存还需要定期更换培养基。 【小问2详解】
图中过程℃需用胰蛋白酶处理将组织分散成单个细胞,获得单细胞悬液进行培养,而不能用胃蛋白酶,原因是胃蛋白酶适宜的pH为2,而多数动物细胞培养适宜pH为7.2—7.4,胃蛋白酶在此环境中无活性,因而不能达到相应的目的。 【小问3详解】
核移植时卵母细胞应处于减数℃中期(M℃期),从卵巢中采集的卵母细胞不能直接用于核移植,而需要在体外条件下培养到减数℃中期。 【小问4详解】
图中过程℃称为胚胎移植,该过程的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置上的转移,因此为了给早期胚胎创造相同的环境,需要对供体和受体进行同期发情处理。
21. 为使水稻获得抗除草剂性状,科研人员将除草剂草甘膦抗性基因转入水稻植株,获得抗草甘膦转基因水稻。回答下列问题:
(1)将草甘膦抗性基因作为_____,与Ti质粒用相同的_____和DNA连接酶处理构建基因表达载体。
(2)用_____处理农杆菌,将其与基因表达载体混合完成转化后,在添加_____的培养基中,经筛选1得到含目的基因表达载体的农杆菌。
(3)利用PCR技术,可以鉴定被侵染的愈伤组织中是否含有草甘膦抗性基因。草甘膦抗性基因的部分序列如下: 5,—ATGGCT…………AGGAAC—3,
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3,—TACCGA…………TCCTTG—5,
根据上述序列应选择引物_____(填字母)进行PCR。 A. 引物:5,—TACCGA—3, C. 引物:5,—AUGGCU—3,
B. 引物:5,—GTTCCT—3, D. 引物:5,—ATGGCT—3,
(4)PCR扩增时需要根据草甘膦抗性基因序列设计_____种引物,其原因是_____。
(5)除了鉴定愈伤组织中是否含有目的基因以外,还可以利用_____方法来鉴定草甘膦抗性基因的表达产物,从而进行图中的筛选2.两次筛选后得到的转基因愈伤组织经过细胞的_____过程,获得转基因水稻。
【答案】(1) ℃. 目的基因 ℃. 性核酸内切酶 (2) ℃. Ca2+ ℃. 潮霉素 (3)BD
(4) ℃. 2 ℃. 保证基因的两条反向平行的链都作模板 (5) ℃. 抗原—抗体杂交 ℃. 再分化 【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤: (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。 【小问1详解】
用相同的性内切酶切割目的基因和质粒后露出相同的黏性末端再用DNA连接酶连接,从而构建基因表达载体,题中以草甘膦抗性基因作为目的基因。 【小问2详解】
依据图中信息,农杆菌用Ca2+处理后变成感受态细胞,将其与基因表达载体混合完成转化后,在含有标记基因表达的潮霉素培养基中筛选,从而获得含目的基因表达载体的农杆菌。 【小问3详解】
根据已知草甘膦抗性基因的部分序列以及双链DNA分子的结构特点(反向平行),再结合DNA复制(PCR中)的特点,即子链合成的方向是从5’到3’,应选择引物B、D进行PCR扩增,BD正确。
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故选BD。 【小问4详解】
为使基因的两条反向平行的链都做模板,而且其碱基序列不同,所以,PCR扩增时需要根据草甘膦抗性基因序列设计2种引物。 【小问5详解】
除了鉴定愈伤组织中是否含有目的基因以外,还可以利用抗原—抗体杂交方法来鉴定进行图中的筛选2,以确定目的基因是否表达。两次筛选后得到的转基因愈伤组织经过再分化过程,获得转基因水稻。
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