2023届人教版高考生物一轮复习生物技术与工程单元检测（不定项）含答案

这是一份2023届人教版高考生物一轮复习生物技术与工程单元检测（不定项）含答案，共20页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
单元质检卷十　生物技术与工程
(时间:75分钟　满分:100分)
一、单项选择题:本题共13小题,每小题2分,共26分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2021山东泰安模拟)微生物发酵已经广泛应用于人类生活的各个领域。下列关于传统发酵技术的说法,正确的是(　　)
A.果酒发酵过程温度控制在30 ℃,果醋发酵过程温度控制在20 ℃
B.制作果醋需要醋酸菌,它是一种严格厌氧的微生物,可将葡萄中的糖分解为乙酸
C.多种微生物参与了腐乳的制作,如酵母菌、毛霉、曲霉等
D.制作泡菜利用的乳酸菌是一种厌氧微生物,可以通过无氧呼吸产生乳酸和二氧化碳
答案:C
解析:果酒发酵过程中温度控制在18~30 ℃,果醋发酵过程中温度控制在30~35 ℃,A项错误;制作果醋需要醋酸菌,它是一种好氧的微生物,可将葡萄中的糖(或乙醇)分解为乙酸,B项错误;多种微生物参与了腐乳的制作,如酵母菌、毛霉、曲霉等,其中起主要作用的是毛霉,C项正确;制作泡菜利用的乳酸菌是一种厌氧微生物,可以通过无氧呼吸产生乳酸,乳酸菌的无氧呼吸不会产生二氧化碳,D项错误。
2.(2021山东烟台三模)普洱茶“渥堆”为普洱茶的发酵过程,是云南大叶种晒青毛茶经“潮水”(喷洒适量水分)后“渥堆”,在黑曲霉、青霉、根霉、酵母菌等微生物产生的胞外酶、代谢产生的热量和茶叶水分湿热作用的协同下,使茶叶发生了一系列的物理、化学变化,促成了普洱茶风味及良好品质的形成。下列相关叙述错误的是(　　)
A.“潮水”的目的是增加茶叶含水率,为微生物的繁殖创造条件
B.“渥堆”过程容易闻到酒香,主要是酵母菌进行无氧呼吸的结果
C.“渥堆”过程中定期翻堆的目的只是降低堆子的温度
D.普洱回甘味觉,可能是因为微生物产生的纤维素酶能降解茶叶中的纤维,增加了茶叶中单糖、二糖的含量
答案:C
解析:“潮水”即喷洒适量水分的目的是增加茶叶含水率,为微生物的繁殖创造条件,A项正确;“渥堆”过程容易闻到酒香,说明有酒精的形成,这是酵母菌进行无氧呼吸的结果,B项正确;湿度、温度、通气情况可能会影响渥堆过程中微生物的生命活动,进而影响普洱茶的品质,“渥堆”过程中定期翻堆的目的是降低堆子的温度、增大通气量等,C项错误;普洱回甘味觉,而纤维素没有甜度,可能是因为微生物产生的纤维素酶能降解茶叶中的纤维,增加了茶叶中单糖、二糖的含量,D项正确。
3.(2021江苏模拟)某化工厂的污水池中含有一种有害的难以降解的有机化合物A,研究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素等配制的培养基,成功筛选到高效降解化合物A的细菌(目的菌),实验的主要步骤如下图所示。下列有关叙述错误的是(　　)

A.培养基中加入化合物A作为唯一碳源,目的是筛选目的菌
B.实验培养过程中进行振荡培养,可使目的菌和培养液充分接触
C.实验操作过程中,获得纯净目的菌的关键是防止外来杂菌污染
D.将固体培养基得到的目的菌重复多次上述实验的目的是获得大量菌种
答案:D
解析:本实验的目的是“筛选到高效降解化合物A的细菌”,因此培养基中加入化合物A作为唯一碳源,目的是筛选目的菌,A项正确;实验培养过程中进行振荡培养,可使目的菌和培养液充分接触,B项正确;实验操作过程中,获得纯净目的菌的关键是防止外来杂菌污染,C项正确;在以化合物A为唯一碳源的培养基中,只有能降解化合物A的微生物才能生长繁殖,不能利用化合物A的微生物因缺乏碳源和氮源,无法生长繁殖,将固体培养基得到的目的菌重复多次上述实验的目的是对菌种进行“纯化”,D项错误。
4.(2021江苏南通模拟)疣粒野生稻(2n=24)对白叶枯病的抗性持久稳定,是理想的抗病育种材料。为了充分利用疣粒野生稻资源,通过采用疣粒野生稻和栽培稻(2n=24)体细胞杂交的方法获得后代,从而实现疣粒野生稻遗传物质向栽培稻转移。下列相关叙述错误的是(　　)
A.疣粒野生稻和栽培稻之间存在生殖隔离,自然条件下不能进行基因交流
B.两种水稻细胞经酶解去壁、诱导融合后可通过观察染色体数目筛选出杂种细胞
C.杂种水稻的组培过程需要更换培养基,提高生长素的比例有利于根的分化
D.经植物组织培养获得的杂种幼苗,一般需要经过由无菌到有菌的炼苗过程才能用于生产实践
答案:B
解析:疣粒野生稻和栽培稻之间存在生殖隔离,自然条件下不能进行基因交流,故需要植物体细胞杂交技术获得杂种植株,A项正确。两种水稻细胞的染色体数目相同,故不能通过观察染色体数目筛选出杂种细胞,需要观察染色体形态,B项错误。在植物组织培养时,通过调节生长素和细胞分裂素的比值能影响愈伤组织分化出根或芽。生长素用量和细胞分裂素用量的比值高时,有利于根的分化、抑制芽的形成;比值低时,有利于芽的分化、抑制根的形成;比值适中时,促进愈伤组织的生长,C项正确。经植物组织培养获得的杂种幼苗,一般需要经过由无菌到有菌的炼苗过程才能用于生产实践,D项正确。
5.(2021山东省实验中学二模)CD47是一种跨膜糖蛋白,它可与巨噬细胞表面的信号调节蛋白结合,从而抑制巨噬细胞的吞噬作用。肺癌、结肠癌等多种肿瘤细胞表面的CD47含量比正常细胞高1.6~5倍,导致吞噬细胞对肿瘤细胞的清除效果减弱。科学家推测,抗CD47的单克隆抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用,为此他们按照如下流程进行了实验。下列说法错误的是(　　)

A.多次进行步骤①的目的是获得更多分泌抗CD47抗体的浆细胞
B.步骤②后可筛选出既能产生抗CD47抗体又能大量增殖的细胞
C.实验组中巨噬细胞和肿瘤细胞的共培养体系需放入CO2培养箱
D.对照组中吞噬细胞的吞噬指数显著高于实验组可验证上述推测
答案:D
解析:多次向免疫动物注射抗原(CD47)的目的是刺激小鼠产生特异性免疫,使小鼠产生大量的浆细胞,A项正确;经步骤②将脾脏中的B细胞和骨髓瘤细胞融合,经选择后可以获得既能产生抗CD47抗体又能大量增殖的细胞,B项正确;动物细胞培养应放在CO2培养箱中进行,C项正确;根据单一变量原则可知,应设置不加单克隆抗体的巨噬细胞+肿瘤细胞的共培养体系为对照,抗CD47的单克隆抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用,没有抗体抑制,CD47对巨噬细胞有抑制作用,对照组中吞噬细胞的吞噬指数显著低于实验组可验证上述推测,D项错误。
6.(2021福建莆田一模)哺乳动物单倍体胚胎干细胞技术是遗传学研究的新手段,可以获得孤雌或孤雄单倍体胚胎干细胞,为研究基因功能提供了理想的细胞模型。下图表示研究人员利用小鼠获取单倍体胚胎干细胞的方法,下列说法正确的是(　　)

A.方法一中,研究人员需对实验小鼠注射孕激素,从而获得更多的卵母细胞
B.用SrCl2溶液处理的作用是激活卵母细胞,得到孤雄单倍体胚胎干细胞
C.获得孤雄单倍体胚胎干细胞需要去除细胞M中的雌原核
D.若研究Y染色体上相关基因功能,应用方法一得到的胚胎干细胞
答案:C
解析:方法一中,给小鼠注射促性腺激素可促使其超数排卵,可以获得更多的卵母细胞,A项错误;用SrCl2溶液处理的作用是激活卵母细胞,发育形成的干细胞称为孤雌单倍体胚胎干细胞,B项错误;采用方法二去除细胞M中的雌原核,可获得孤雄单倍体胚胎干细胞,C项正确;若研究Y染色体上相关基因功能,应用方法二得到的孤雄单倍体胚胎干细胞,D项错误。
7.(2021重庆模拟)有一环状双链DNA,其中一条链的核苷酸片段序列为CGAGCCGAATTCTGCGCCTATAGGCCTCGA(共30个碱基,其中C+G=18个),限制酶EcoRⅠ在单链上的识别位点序列为GAATTC。以下有关叙述错误的是(　　)
A.用EcoRⅠ切该环状双链DNA,至少会产生2个片段
B.该单链片段中G+C占比为60%,其互补片段中A+T占比为40%
C.如果该环状DNA缺失了一个碱基对,用EcoRⅠ可能切不开该DNA
D.以该单链片段为模板转录的mRNA编码的肽链最多含10个氨基酸
答案:A
解析:该条链的核苷酸片段序列中只有一个—GAATTC—的碱基序列,要产生2个片段,用EcoRⅠ切该环状双链DNA,至少要有限制酶EcoRⅠ的两个酶切位点,而该序列只有一个,A项错误;DNA链由A、T、G、C四种碱基构成,该单链片段链中G+C=18÷30=60%,则A+T=40%,其互补链中T+A=40%,B项正确;如果该环状DNA缺失了一个碱基对,该DNA序列会发生改变,酶切位点也会发生改变,用EcoRⅠ可能切不开该DNA,C项正确;该单链片段共30个碱基,以该模板转录的mRNA上可以有10个密码子,其中可能存在终止密码子,终止密码子不编码氨基酸,故编码的肽链最多含10个氨基酸,D项正确。
8.(2021江苏南通模拟)受伤的双子叶植物产生的酚类化合物可诱导毒力效应蛋白(Vir)基因表达产生Vir蛋白,其中VirD1/D2蛋白复合体可将Ti质粒上的一段T-DNA单链(T链)切下并形成VirD2-T链复合物。转移至植物细胞中的VirD2-T链复合物结合VirE2等蛋白形成T复合体进入细胞核,将T链随机整合到植物染色体上。相关叙述错误的是(　　)
A.农杆菌转化法将目的基因导入水稻细胞,可用酚类化合物处理提高转化效率
B.VirD2-T链复合物结合VirE2等蛋白形成T复合体可避免T-DNA的胞内降解
C.T-DNA的整合具有随机性,需经过筛选(抗性、荧光等)获得符合要求的转化苗
D.T-DNA整合至植物细胞染色体上的过程不需要DNA聚合酶和DNA连接酶
答案:D
解析:农杆菌在自然条件下容易感染双子叶植物和裸子植物,对大多数单子叶植物没有感染能力,因为多数单子叶植物不能合成酚类化合物,可以通过在伤口处施加相关酚类化合物而使单子叶植物成为农杆菌易感染的植物,从而提高转化效率,A项正确;VirD2-T链复合物结合VirE2等蛋白形成T复合体进入细胞核,将T链随机整合到植物染色体上,可避免T-DNA在细胞内被降解,B项正确;经过转化的植物不一定都得到目的表型,因为T-DNA的整合是随机的,还需经过筛选(抗性、荧光等)才能获得符合要求的转化苗,C项正确;Ti质粒上的Vir基因区段在宿主细胞内表达产物能诱导Ti质粒产生一条新的T-DNA单链分子,而合成新的T-DNA单链不需要限制酶,需要的是DNA聚合酶和DNA连接酶,D项错误。
9.(2021山东淄博三模)在成年人的一对16号染色体上,有4个能独立编码肽链的α基因,每条染色体上有2个。研究发现,人体有2~3个α基因时无明显临床症状,只有1个α基因时会出现α-地中海贫血症状,无α基因时胚胎致死。利用PCR技术可对α-地中海贫血进行基因检测,两引物的扩增区间如下图1。在甲、乙两个家庭中,夫妇双方均只有2个α基因,所生孩子的基因检测结果如下图2。下列分析错误的是(　　)

A.甲家庭中,儿子的基因型为αα//--
B.乙家庭中,儿子的基因型为α-//α-
C.甲家庭出生的孩子中,基因型正常的概率为1/4
D.乙家庭不可能出生基因型正常的孩子
答案:C
解析:甲家庭中致死胚胎的基因型为--//--,儿子的基因型为αα//--,A项正确。乙家庭中,儿子的基因型为α-//α-,B项正确。父母双方均只有2个α基因,且甲家庭中致死胚胎的基因型为--//--,儿子的基因型为αα//--。父母双方的基因型均为αα//--,基因型为--//--的受精卵胚胎时致死,生出的孩子基因型有αα//αα、αα//--,比例为1∶2,所以生出的孩子中基因型正常的概率为1/3,C项错误。因为父母双方均只有2个α基因,且乙家庭中儿子的基因型为α-//α-,所以父母双方的基因型均为α-//α-,他们生出的孩子基因型也均为α-//α-,没有基因型正常的孩子,D项正确。
10.(2021江苏盐城二模)精子载体法是以精子作为外源基因载体携带外源基因进入卵细胞,下图表示用该方法制备转基因鼠的基本流程。下列叙述正确的是(　　)

A.①过程需将成熟的精子放入ATP溶液中进行获能处理
B.②采用体外受精技术,受精卵中的遗传物质来自父母双方
C.②③过程所用培养液的成分相同且都加入动物血清
D.④过程需要对受体母鼠用相关激素进行同期发情处理
答案:D
解析:①过程需将成熟的精子放在一定浓度的肝素或Ca2+载体溶液中,用化学药物诱导精子获能,A项错误;②采用体外受精技术,受精卵中的遗传物质来自父母双方和外源基因,B项错误;②为体外受精过程,③为早期胚胎培养过程,前者在获能溶液或专用的受精溶液中进行,后者在发育培养基中进行,这两个过程所用培养液的成分不完全相同,C项错误;胚胎移植时,需对供体和受体使用激素进行同期发情处理,以保证胚胎植入相同的生理环境,D项正确。
11.(2021山东济南模拟)猪瘟病毒能与猪细胞膜上的LamR受体蛋白结合,进而侵入细胞引起猪瘟。利用基因编辑技术改变LamR受体蛋白基因,使LamR受体蛋白不能与猪瘟病毒正常结合,但不影响生理功能,从而培育出抗猪瘟病毒猪。基因编辑原理是由一条人为设计的单链向导RNA(sgRNA)引导Cas9蛋白到特定的DNA位点进行切割,从而完成对目的基因的编辑。基因编辑过程如下图所示。下列叙述错误的是(　　)

A.培育抗猪瘟病毒猪,一般选择受精卵作为基因编辑的受体细胞,这样获得的个体的所有细胞都无法被猪瘟病毒感染
B.Cas9蛋白的功能是准确识别DNA特定序列并进行切割
C.改造后的受体细胞经培养发育到囊胚或桑葚胚时,可将其进行冷冻保存或胚胎移植
D.通过基因编辑技术改造前后的两种LamR基因是等位基因
答案:B
解析:培育抗猪瘟病毒猪,一般选择受精卵作为基因编辑的受体细胞,改造后的受精卵开始进行胚胎发育,这样获得的个体的所有细胞都无法被猪瘟病毒感染,A项正确;根据基因编辑的原理和图中所示过程,sgRNA通过碱基互补配对原则准确地识别并结合到DNA的特定位点,从而引导Cas9蛋白到达准确位置进行DNA的切割,B项错误;改造后的受体细胞经培养发育到囊胚或桑葚胚时,可将其取出向受体进行胚胎移植或冷冻保存,C项正确;改造后的LamR基因与改造前的基因位置相同,控制的性状不同,两者是等位基因,D项正确。
12.(2021北京房山一模)为有效防范由各类生物因子、生物技术误用滥用等引起的生物性危害,生物安全已纳入国家安全体系。以下选项中会给我国带来生物安全风险的是(　　)
A.将新冠患者的血浆采集后注射到危重患者体内
B.试管婴儿通过基因筛查技术阻断遗传疾病的遗传
C.利用生物技术改造的工程菌获得大量的抗生素
D.克隆技术可应用到器官移植但不能进行人体克隆
答案:A
解析:新冠患者的血浆中可能含有病毒,采集后是不可以直接输入到任何人身体里的,输入到危重患者身体里存在安全隐患,与题意相符,A项正确;试管婴儿可以通过基因筛选技术来阻断遗传疾病的遗传,因此经过一定的技术手段可以避免安全风险,与题意不符,B项错误;利用生物技术改造的工程菌获得大量的抗生素已经投入生产,一般不会带来生物安全风险,与题意不符,C项错误;克隆技术可以克隆器官,但是不可以进行人体克隆,这样可以避免影响伦理道德,与题意不符,D项错误。
13.(2021湖南长郡中学模拟)油菜中基因G和g控制菜籽的芥酸含量,而芥酸会降低菜籽油的品质。研究人员拟利用高芥酸油菜品种(gg)和水稻抗病基因R培育低芥酸抗病油菜新品种(GGRR),育种过程如下图所示。下列有关叙述错误的是(　　)

A.过程①诱发基因突变,其优点是提高基因突变的频率
B.过程②的原理是基因重组,可以克服物种远缘杂交不亲和的障碍
C.过程①与过程②操作顺序互换,对育种结果没有影响
D.若要缩短育种年限,在过程②后可进行单倍体育种
答案:C
解析:过程①诱发基因突变,其优点是提高基因突变的频率,A项正确;过程②采用的是基因工程技术,其原理是基因重组,可以克服物种远缘杂交不亲和的障碍,B项正确;若先导入基因R再人工诱变,这样可能会导致基因R发生突变,进而影响育种结果,造成筛选困难,C项错误;单倍体育种能明显缩短育种年限,因此若要缩短育种年限,在过程②后可进行单倍体育种,D项正确。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
14.(2021江苏如皋中学模拟)农杆菌Ti质粒上的T-DNA可以转移并随机插入到被侵染植物的染色体DNA中。研究者将下图中被侵染植物的DNA片段连接成环,并以此环为模板,利用PCR技术扩增出T-DNA插入位置两侧的未知序列,以此可确定T-DNA插入的具体位置。下列说法正确的是(　　)

注:子链从引物的3'端开始延伸
A.进行PCR扩增的依据是DNA分子双链复制的原理
B.进行PCR扩增需要的酶有解旋酶和热稳定DNA聚合酶
C.利用图中的引物②③组合可扩增出两侧的未知序列
D.通过与受体细胞的基因组序列比对,可确定T-DNA的插入位置
答案:AD
解析:PCR扩增依据的是DNA分子双链复制的原理,A项正确;进行PCR扩增需要耐高温的DNA聚合酶,但不需要解旋酶,B项错误;DNA的两条链反向平行,子链从引物的3'端开始延伸,则利用图中的引物①④组合可扩增出两侧的未知序列,C项错误;通过与受体细胞的基因组序列比对,即可确定T-DNA的插入位置,D项正确。
15.丙草胺(C17H26ClNO2)是一种广泛应用的除草剂。某研究小组从某地土壤中分离获得能有效降解丙草胺的细菌菌株,并对其计数,如下图所示,以期为修复污染土壤提供微生物资源。下列叙述错误的是(　　)

A.实验过程中应避免已灭菌处理的土壤与周围物品接触
B.以丙草胺为唯一氮源配制的培养基属于鉴别培养基
C.依据实验结果计算出每克土壤中的菌株数约为1.5×1010个
D.利用稀释涂布平板法得到的结果往往比实际活菌数要低
答案:ABC
解析:若土壤进行灭菌,则无法得到相应菌株,A项错误;丙草胺可提供碳源、氮源,配制以丙草胺为唯一氮源的选择培养基进行培养,可提高降解菌的浓度,属于选择培养基,B项错误;用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数时,在每一个梯度浓度内,至少要涂布3个平板,选择菌落数在30~300的进行记数,求其平均值,据图可知,该实验结果只有两个30~300之间的平板,不能用来计数,C项错误;图示采用的计数方法是稀释涂布平板法,由于两个或多个细胞连在一起时,在平板上观察到一个菌落,因此用该方法计数结果往往比显微镜直接计数法偏低,D项正确。
16.(2021湖南益阳模拟)在新冠肺炎疫情爆发后,抗体药物因为独特的靶向性而被率先研究开发,中和抗体通过与新冠病毒结合,抑制病毒的活性,来保护细胞免受侵害。单克隆抗体具有可大量制备的特点,下图为单克隆抗体技术图解,下列相关叙述正确的是(　　)

A.图中的细胞都具有分裂能力
B.未激活的B淋巴细胞不能产生特异性抗体,激活后的B淋巴细胞内含有发达的粗面内质网
C.由图可知杂交瘤细胞不仅能产生抗体还能无限增殖,它的形成体现了细胞膜的功能特性
D.有的抗体可以识别新冠病毒,也能结合病毒,但不能阻断其与细胞受体结合,这样的抗体不具备药用价值
答案:BD
解析:图中激活的B淋巴细胞即浆细胞没有分裂能力,A项错误;未激活的B淋巴细胞不能产生特异性抗体,激活后的B淋巴细胞能分泌抗体,内含有发达的粗面内质网,B项正确;由图可知杂交瘤细胞不仅能产生抗体还能无限增殖,它的形成体现了细胞膜的结构特点——流动性,C项错误;有的抗体可以识别新冠病毒,也能结合病毒,但不能阻断其与细胞受体结合,显然这些抗体不能达到治疗的目的,因此,不具备药用价值,D项正确。
17.(2021河北衡水中学模拟)地中海贫血症是一种遗传性溶血性贫血症。有一对表型正常的夫妇,他们以前生育过β- 地中海贫血症儿子,该患儿的β- 珠蛋白结构异常,在一岁时死去。现在妻子又怀孕了,于是进行了产前诊断,诊断时用限制酶PstⅠ酶切后电泳结果如图1所示,图2为β- 珠蛋白基因及其侧翼序列的PstⅠ酶切位点。下列叙述正确的是(　　)

A.正常的β- 珠蛋白基因长度为4.4 kb,突变后的致病基因长度为3.7 kb
B.若未产生新的PstⅠ酶切位点,则致病基因可能是碱基缺失产生的
C.致病基因是隐性基因,并且夫妻两人都是隐性致病基因的携带者
D.孕妇体内的胎儿虽然含有致病基因,但是生下来并不会患该病
答案:BCD
解析:由图示可知,两个Pst Ⅰ酶切位点之间分别是4.4 kb和3.7 kb,正常的β-珠蛋白基因和突变后的致病基因位于酶切位点内部,因此两个基因长度分别小于4.4 kb和3.7 kb,A项错误;含有珠蛋白基因的DNA片段的Pst Ⅰ酶切位点之间的长度由4.4 kb变为3.7 kb,而突变并未产生新的酶切位点,由此可知酶切位点之间发生了碱基的缺失,而且这种差异导致了正常基因突变为致病基因,因此突变可能就是碱基的缺失所导致的,B项正确;该夫妇已经生育过患病孩子,因此致病基因是隐性的,夫妻两人都是携带者,C项正确;图1可以看出胎儿含有3.7 kb,即含有致病基因,但是同时含有4.4 kb,即含有显性的正常β-珠蛋白基因,即胎儿为杂合子,不会患病,D项正确。
18.(2021山东青岛二模)近年来由于生猪存栏量的短缺,猪肉价格急剧上升,增加了居民生活成本。为了尽快增加生猪存栏量,提升生猪供应,科研单位尝试采用下图所示方法来提高猪仔供应量及生猪生长速率。下列叙述正确的是(　　)

A.过程①需要用激素对供体1、2进行同期发情处理
B.在过程②之前,对精子进行获能处理一般采用培养法
C.过程③需要用到DNA连接酶和限制酶
D.过程④进行时,早期胚胎的每个细胞都具有发育的全能性
答案:BC
解析:过程①中卵细胞采集需要激素处理,促进排卵,不需要同期发情处理,A项错误;在过程②之前,对精子进行获能处理一般采用培养法,B项正确;过程③需要用到限制酶切割目的基因和质粒,用DNA连接酶连接起来,C项正确;过程④进行时,桑葚胚时期的每个细胞都具有发育的全能性,囊胚期细胞已经出现分化,不是每个细胞都有全能性,D项错误。
三、非选择题:本题共5小题,共59分。
19.(2020山东日照检测)(12分)亚麻酸(ALA)能够促进卵母细胞体外成熟和囊胚发育。为了给水牛体外胚胎产业化生产中合理使用亚麻酸提供理论依据,科研人员研究了不同浓度的亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟及胚胎早期发育的影响。分析回答下列问题。
①卵母细胞的收集和体外培养:从屠宰场水牛的卵巢中收集并处理卵母细胞,随机分成5组,分别置于不同浓度亚麻酸的培养液中,在39 ℃、体积分数为5%的CO2培养箱中培养22~24 h。
②卵母细胞成熟判断:在显微镜下观察卵母细胞,判断其是否成熟,统计结果如表1所示。
③体外受精:在受精溶液中进行体外受精后,用显微镜观察判断是否完成受精。
④早期胚胎培养:将受精卵移入胚胎培养液中培养44~48 h后检查分裂情况,每隔48 h更换一次培养液,第5~9天观察囊胚发育情况,统计结果如表2所示。
表1　亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟的影响
ALA浓度/(μmol·L-1)
卵母细胞数
核成熟卵子数
0
229
137
10
201
133
50
227
166
100
215
137
200
215
135
表2　亚麻酸对水牛胚胎早期发育的影响
ALA浓度/(μmol·L-1)
受精卵数
分裂数
囊胚数
0
309
171
75
10
325
182
82
50
292
185
97
100
310
188
84
200
231
145
68
(1)步骤①中,细胞培养箱中加体积分数为5%的CO2的作用是　 。 
(2)步骤②中,成熟卵母细胞内染色体的行为特征是　　　　　　　　　　　　　　。步骤③中,判断是否受精的依据是　  　。 
(3)步骤④中,受精卵经　　　　(时期)发育成囊胚,培养过程定期更换培养液的目的是　  　。 
(4)根据实验数据分析,亚麻酸溶液浓度为200 μmol/L时,对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育起　　　　(填“促进”或“抑制”)作用。 
(5)实验结果表明,浓度为　　　　μmol/L的亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育都比较有利,判断依据是　  　。 
答案:(1)维持培养液pH的相对稳定　(2)染色体的着丝粒排列在赤道板上　在卵细胞膜和透明带的间隙可否观察到两个极体或者雌、雄原核　(3)桑葚胚　清除有害代谢产物,补充营养物质　(4)促进　(5)50　核成熟卵子数占卵母细胞的比例较高,囊胚数占受精卵数的比例较高
解析:(1)动物细胞培养时,细胞培养箱中加体积分数为5%的CO2的作用是维持培养液pH的相对稳定。(2)卵母细胞培养到减数分裂Ⅱ中期时才成熟,而减数分裂Ⅱ中期的特征是染色体的着丝粒排列在赤道板上;判断是否受精的依据是在卵细胞膜和透明带的间隙可否观察到两个极体或者雌、雄原核。(3)胚胎早期发育过程为受精卵→桑葚胚→囊胚→原肠胚,因此步骤④中,受精卵经桑葚胚发育成囊胚;培养过程定期更换培养液的目的是清除有害代谢产物,补充营养物质。(4)题表1中亚麻酸溶液浓度为0 μmol/L的一组为对照组,与对照组相比,亚麻酸溶液浓度为200 μmol/L时,核成熟卵子数占卵母细胞的比例较高,囊胚数占受精卵数的比例较高,可见其对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育起促进作用。(5)题表2中,亚麻酸溶液浓度为50 μmol/L 时,核成熟卵子数占卵母细胞的比例最高,囊胚数占受精卵数的比例最高,因此浓度为50 μmol/L的亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育都比较有利。
20.(2021天津北辰一模)(10分)生活饮用水已经过沉淀、过滤、加氯消毒等处理,含微生物很少。我国生活饮用水水质标准(GB 5749—85)中规定生活饮用水中细菌总数不得大于100个/mL,总大肠杆菌群不得大于3个/L。某同学欲检测家中自来水中大肠杆菌含量,对自来水中大肠杆菌进行了培养、计数和鉴定。回答下列问题。
(1)该同学用涂布平板法检测大肠杆菌数:配制的培养基中含有蛋白膏、酵母膏、NaCl、H2O和X,其中蛋白胨可为大肠杆菌提供　　　　　　　和维生素,X是　　　　。 
(2)该同学用滤膜法检测大肠杆菌数,其大致流程为:先用滤膜过滤已知体积的待测水样,水样中的大肠杆菌留在滤膜上,其他杂质则被滤出,再将滤膜转移到培养基上培养并统计菌落数量。该方法所统计样品中含菌数往往偏低的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)为了检测培养基灭菌是否彻底,需要设置对照,其做法是将灭菌的　　　　　(填“接种”或“未接种”)培养基放在恒温无菌箱中进行培养。取10 mL自来水,稀释10倍后,取10 mL稀释液进行过滤,将滤膜置于培养基上进行培养,获得了30个目的菌落,则每毫升自来水中含有目的菌为　　　　个。 
(4)下图表示培养和纯化大肠杆菌的部分操作步骤,下列叙述错误的是　　　　(多选)。 

A.步骤①倒平板操作时,倒好后应立即将其倒过来放置
B.步骤②接种环在火焰上灼烧后迅速蘸取菌液后划线
C.步骤③多个方向划线,使接种物逐渐稀释,培养后出现单个菌落
D.步骤④恒温培养箱培养后可用来对大肠杆菌进行计数
答案:(1)碳源、氮源　琼脂　(2)当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落　(3)未接种　30　(4)ABD
解析:(1)蛋白胨既可以为微生物提供氮源,又可以为其提供碳源和维生素。涂布平板法接种微生物所用培养基为固体培养基,在配制培养基时应加入琼脂,所以X为琼脂。(2)由于当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,所以通过菌落计数的方法统计的样品中含菌数往往偏低。(3)为了检测培养基灭菌是否彻底,需要设置对照,其做法是将灭菌的未接种的培养基放在恒温无菌箱中进行培养,若对照组出现菌落,说明灭菌不彻底。10 mL稀释液过滤后培养得到30个目的菌落,说明1 mL稀释液含有3个菌体,由于稀释了10倍,所以每毫升自来水中含有30个目的菌。(4)步骤①倒平板操作时,倒好后应待平板冷却凝固后再将平板倒过来放置,目的是防止冷凝水滴落污染培养基,A项错误;灼烧后的接种环需在火焰旁冷却后再蘸取菌液进行平板划线,否则会将菌种烫死,B项错误;步骤③多个方向划线,使接种物逐渐稀释,培养后出现单个菌落,C项正确;平板划线法进行接种时无法对其计数,D项错误。
21.(2021云南昆明一中二模)(14分)研究发现,芦荟是一种具有抗衰老、促进愈合、强心活血、免疫和再生作用的常绿多肉质草本植物,其栽培产业早已在全世界兴起。目前,可采用对芦荟进行植物组织培养来快速获得种苗,获得芦荟试管苗的过程如下图所示。

回答下列问题。
(1)步骤①切取的芦荟茎尖要包括植物的分生组织,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)步骤②中常用的试剂有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出两种)。 
(3)愈伤组织由一些　　　　　　　　　　细胞形成。步骤④中愈伤组织的形成标志着接种的外植体的生长状态为　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)植物生长调节剂在植物组织培养中具有极其重要的作用,加入培养基中的植物生长调节剂的种类、　　　　　　　不同将会影响培养的结果。其中,在分化培养基中　　　　(填“适合”或“不适合”)使用2,4-D,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(5)植物组织培养除了用于种苗的快速繁殖,还可用于作物新品种的培育。例如,通过　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　培育得到京花1号小麦、抗盐碱的野生烟草等植物新品种。 
答案:(1)植物的分生组织容易诱导形成愈伤组织　(2)体积分数为75%的酒精、无菌水、质量分数为5%左右的次氯酸钠溶液　(3)具有分生能力的薄壁　已脱离分化状态(或已经脱分化状态)　(4)浓度与配比　不适合　其作用趋向于抑制植物形态的发生,不利于幼苗形成　(5)单倍体育种和对突变体的利用
解析:(1)分生组织的细胞能不断进行细胞分裂,因此植物组织培养时要选择包括植物分生组织的部位,分裂旺盛,能更容易形成愈伤组织。(2)步骤②是对外植体进行消毒,理想的消毒剂应具有消毒效果好,易被无菌水冲洗掉或能自行分解,对材料损伤小,对人体及其他生物无害,来源广泛,价格低廉。因此步骤②常用的试剂是体积分数为75%的酒精、无菌水、质量分数为5%左右的次氯酸钠溶液。(3)愈伤组织是植物细胞脱分化后形成的一种无定形状态的薄壁细胞,具有再度分化成其他组织细胞的能力。步骤④中愈伤组织的形成标志着接种的外植体的生长状态为已脱离分化状态(或已经脱分化状态)。(4)植物生长调节剂,是人工合成的(或从微生物中提取的天然的),具有和天然植物激素相似生长发育调节作用的有机化合物。加入培养基中的植物生长调节剂的种类、浓度与配比不同将会影响培养的结果。其中,在分化培养基中不适合使用2,4-D,2,4-D常用于愈伤组织的诱导,对形态的发生有一定的抑制作用,因此为促进愈伤组织再分化,在配制分化培养基时不需要加入2,4-D。(5)植物细胞工程技术被广泛应用于作物新品种的培育,常见的有单倍体育种和突变体的利用,比如通过单倍体育种和对突变体的利用培育得到京花1号小麦、抗盐碱的野生烟草等植物新品种。
22.(2021广东惠州一模)(12分)经过基因工程改造的、能生产人胰岛素的大肠杆菌是一种特殊的“工程菌”。所用运载体(普通质粒)结构如下图左,目的基因如下图右。

(1)该过程中最重要的环节是基因表达载体的构建,方法是选用　　　(填“X”或“Y”)限制酶同时处理质粒和目的基因,再用　　　　　　　　处理使之成为重组质粒。 
(2)将上述重组质粒导入大肠杆菌时,应选用　　　　处理,使其成为　　　　　细胞。
(3)将目的基因导入受体菌时,常出现三种情况:未转化的细菌、含空载体(普通质粒)的细菌、含重组质粒的细菌。下图是含人胰岛素目的基因的重组质粒的“工程菌”的筛选示意图。

上图中的　　　和　　　(用图中字母作答)菌落为含有目的基因的“工程菌”。 
答案:(1)X　DNA连接酶　(2)Ca2+　感受态　(3)B　D
解析:(1)基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤,该过程需要选用X限制酶同时处理质粒和目的基因,保证目的基因结构的完整性。再用DNA连接酶处理质粒和目的基因,将其连接为重组质粒。(2)将上述重组质粒导入大肠杆菌时,应选用Ca2+处理,使其成为感受态细胞,更容易吸收外界的DNA。(3)据分析可知,X限制酶切位点位于抗青霉素基因内部,故重组质粒只含有抗四环素基因,不含有抗青霉素基因,故含人胰岛素目的基因的重组质粒的“工程菌”,可以在含有四环素的培养基上生长,不能在含青霉素的培养基上生长,故可以选择B和D菌落为含有目的基因的“工程菌”。
23.(2021天津南开附中模拟)(12分)养殖家禽的饲料中富含谷物,纤维素是谷物的重要成分,但家禽消化道中缺少能降解纤维素的酶,阻碍了家禽对饲料的吸收与利用。研究人员利用转基因技术改造乳酸杆菌,将其添加于饲料中,以提高家禽养殖效率。
(1)枯草芽孢杆菌分泌可降解纤维素的一种酶,这种酶由W基因编码。为在乳酸杆菌中表达W基因,需使用图1中质粒为载体。图2为克隆得到的含W基因的DNA片段,W基因以乙链为转录模板链,转录时mRNA自身延伸的方向为5'→3'。

很多启动子具有物种特异性,在图1质粒中插入W基因,其上游启动子应选择　　　　(填写字母)。 
A.枯草芽孢杆菌启动子 　B.乳酸杆菌启动子
C.农杆菌启动子
(2)下表是几种限制酶识别序列及其切割位点,图1、图2中标注了相关限制酶的酶切位点。
限制酶
EcoRⅠ
BamHⅠ
KpnⅠ
MfeⅠ
HindⅢ
识别序
列及切
割位点





根据上述信息,应使用限制酶　　　　　　　　　　切割图2中含W基因的DNA片段,以获得能正确表达W基因的重组质粒。所得重组质粒转化乳酸杆菌后,使用含氨苄青霉素的培养基筛选,以得到转入W基因的乳酸杆菌。 
(3)为确定导入重组质粒的乳酸杆菌是否具有分解纤维素的能力,研究人员用液体培养基分别培养下表所示菌种。所得部分菌液接种于固体鉴定培养基上,另取部分菌液上清液测定酶活力,实验方案及测定结果如下表所示。
菌　　种
酶活性相对值
乳酸杆菌
未检出
X
未检出
导入了重组质粒的乳酸杆菌
0.96
①表中的X应为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
②在配制固体鉴定培养基时,除加入水、无机盐、刚果红、维生素、氮源外,还需要添加　　　　　　　　　　　　。导入了重组质粒的乳酸杆菌在此培养基上应出现　　　　　　　　　　　　。 
答案:(1)B
(2)EcoRⅠ、HindⅢ
(3)①导入空质粒(或“空载体”)的乳酸菌　②纤维素、琼脂　以菌落为中心的透明圈
解析:(1)该基因工程是将枯草芽孢杆菌的W基因导入乳酸杆菌,想让W基因在乳酸杆菌中成功表达,所以应当选择乳酸杆菌启动子。(2)由分析可知,MfeⅠ与EcoRⅠ切割后产生的黏性末端相同,但MfeⅠ会破坏目的基因,所以质粒使用限制酶MfeⅠ、Hind Ⅲ切割,含W基因的DNA片段使用限制酶EcoRⅠ、Hind Ⅲ切割(能切下目的基因)。(3)①本实验的目的是确定导入重组质粒的乳酸杆菌是否具有分解纤维素的能力,所以不光有空白对照,还要排除质粒自身的影响,所以X应为入空质粒(或“空载体”)的乳酸菌。②鉴定纤维素的固体培养基还要含有纤维素、凝固剂琼脂和水。刚果红使纤维素培养基成红色,若纤维素被分解,则会出现透明圈,由于导入了重组质粒的乳酸杆菌具有分解纤维素的能力,因此导入了重组质粒的乳酸杆菌在此培养基上应出现以菌落为中心的透明圈。