2022-2023学年山东省泰安市新泰一中东校区高二下学期第一次质量检测生物试题含解析
展开山东省泰安市新泰一中东校区2022-2023学年高二下学期第一次质量检测生物试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下图甲表示稀释涂布平板法的部分操作,乙表示平板划线的结果。叙述正确的是( )
A.甲操作先将涂布器灼烧冷却,再蘸取菌液
B.乙图接种,需将接种环灼烧5次
C.甲、乙操作后,都需将平板倒置培养
D.甲、乙操作结果都可用于微生物的计数
【答案】C
【分析】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。
【详解】A、甲图中涂布前要将沾有少量酒精的涂布器引燃,进行灼烧灭菌,待其冷却后将滴在培养基上的菌液涂布均匀,A错误;
B、乙图接种过程中,每次划线前后都要对接种环灼烧灭菌,图中共划线五个区域,因此接种环灼烧次数应为6次,B错误;
C、甲、乙操作后,都需将平板倒置培养,目的是防止皿盖上的冷凝水落入培养基造成污染,也可以避免培养基中的水分过快地挥发,C正确;
D、稀释涂布平板法可用于菌体计数,而平板划线法不能用于菌体计数,D错误。
故选C。
2.青蒿素是有效的疟疾治疗药物,几乎不溶于水,且对热不稳定,所以提取工艺一直难以突破。下图表示科研人员获得青蒿素含量较高的黄花蒿的植物组织培养流程。下列叙述错误的是( )
A.选取黄花蒿的分生区组织作为外植体更易得到愈伤组织
B.过程②和过程③的培养基中,过程③的细胞分裂素比例较高
C.从愈伤组织中提取青蒿素效果不理想,与相关基因的表达情况有关
D.除向①②过程培养基添加营养物质外,还需添加生长素和细胞分裂素
【答案】B
【分析】题图分析:①表示脱分化,②表示再分化诱导生芽,③表示诱导生根,④表示进一步发育成植株。
【详解】A、因为分生区组织生长较为旺盛,分裂能力强,因此选取黄花蒿的分生区组织作为外植体更易得到愈伤组织,A正确;
B、过程②和过程③中,需添加不同比例的细胞分裂素和生长素,以促进愈伤组织分化成根或芽,当细胞分裂素比例较高时,促进生芽,当生长素比例较高时,促进生根,因此过程②中使用的培养基细胞分裂素比例较高,从而有利于生芽,B错误;
C、从愈伤组织中提取青蒿素效果不理想,可能是相关基因没有在愈伤组织中表达,即与相关基因的表达情况有关,C正确;
D、图中①②代表的生理过程分别是脱分化和再分化,此过程除营养物质外,还需要向培养基中添加植物激素,即生长素和细胞分裂素,D正确。
故选B。
3.早在数千年前,我国劳动人民就已经会利用微生物发酵制作各种食品。祖先们用一些坛坛罐罐,加上敏锐的直觉,与细菌、真菌等微生物携手让食物转化出的风味和对营养的升华令人叹为观止,这些被时间二次发酵制造出来的新食物,蕴藏着中华民族对于滋味和世道人心的某种特殊的感触。下列与发酵食物的相关叙述错误的是( )
A.利用酵母菌的发酵可以用来酿制红酒、白酒、黄酒等产品
B.利用乳酸菌的发酵可以用来制作酸奶和泡菜等产品
C.腐乳等食品的制作主要是利用了曲霉菌的发酵,也有酵母菌的作用
D.制作不同的发酵食品所利用的微生物也有可能是相同的
【答案】C
【分析】1、酵母菌是兼性厌氧型真核生物,有细胞核,既能进行有氧呼吸也能进行产酒精和二氧化碳的无氧呼吸。2、参与腐乳制作的微生物主要是毛霉,其新陈代谢类型是异养需氧型。腐乳制作的原理:毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸,脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
【详解】A、酵母菌在无氧的条件下,把葡萄糖分解成酒精和二氧化碳,A正确;
B、生物的发酵在食品的制作中具有重要作用,如制作酸奶和泡菜时要用到乳酸菌,乳酸菌是一种厌氧菌,在无氧的条件下,乳酸菌发酵产生乳酸,使得奶和菜呈现一种特殊的风味,并且不改变其品质,B正确;
C、制豆豉、腐乳要用到霉菌,霉菌发酵把有机物分解成氨基酸等物质,利于人体的吸收和提高食品的鲜度,没有酵母菌的作用,C错误;
D、由B项可知,制作不同的发酵食品所利用的微生物种类也有可能是相同的,D正确。
故选C。
4.棉籽饼可用来制作动物饲料,但其所含有的棉酚(元素组成为C、H、O)对动物有毒害作用。某科研小组设计甲、乙两种培养基欲从棉花秸秆中分离棉酚分解菌以对棉籽饼进行脱毒。甲培养基的成分:蛋白胨(10.0g)、牛肉膏(3. 0g)、NaCl (5.0g)、琼脂(15.0g)、蒸馏水(一定量)。乙培养基的成分:棉酚(0. 25g)、(NH4)SO3(5. 0g)、其他无机盐(适量)、琼脂(15.0g)、蒸馏水(定量)。下列叙述正确的是( )
A.甲培养基中能为微生物提供氮源的物质有牛肉膏、蛋白胨和琼脂
B.乙培养基能选择出棉酚分解菌与该培养基以棉酚为唯一碳源有关
C.稀释菌液时,可将1g样品加入盛有10mL无菌水的三角瓶内摇匀获取10倍稀释液
D.挑取目标菌落涂布到乙培养基平板上后,需将平板在恒温箱中正置培养
【答案】B
【分析】微生物的培养基含有较多的有机物,培养基的主要营养物质包括碳源、氮源、水和无机盐等。
【详解】A、琼脂(多糖)在培养基中作为凝固剂,不含氮元素,不提供氮源,A错误;
B、乙培养基的唯一碳源为棉酚,能选择出棉酚分解菌,B正确;
C、稀释菌液时,可将1g样品加入盛有9mL无菌水的三角瓶内摇匀获取10倍稀释液,C错误;
D、涂布后的平板先正放一段时间后再倒置培养,D错误。
故选B。
5.医学研究发现紫杉醇能有效治疗某些癌症。获得紫杉醇的传统方法是从红豆杉属植物的树皮中提取,但产量有限,也不利于濒危的红豆杉的保护。研究发现,红豆杉的其他组织细胞也能生产紫杉醇,有人尝试用细胞工程技术生产。下图为三种红豆杉细胞培养过程中细胞数量与紫杉醇产量的数据图。下列说法中,正确的是( )
A.培养后期紫杉醇产量出现下降的原因可能是种内斗争比较激烈的结果
B.将红豆杉细胞经组织培养形成胚状体方可接种到培养基中
C.在培养过程中,要不断通入空气并进行搅拌
D.利用植物组织培养技术生产紫杉醇,具有产量高、节约资源、保护环境等优点
【答案】D
【分析】紫杉醇产量的高低取决于培养的细胞数量的多少,而环境因素会影响细胞生长。
【详解】A、对比分析两个曲线图可知:培养后期紫杉醇产量出现下降的原因可能是所培养的细胞数量减少、某些代谢产物积累等,A错误;
B、将红豆杉细胞经组织培养形成愈伤组织方可接种到培养基中,B错误;
C、在培养过程中,要不断通入无菌空气并进行搅拌,其目的是可以防止微生物污染同时保证氧气供应充足并使细胞与培养液充分接触,C错误;
D、与传统方法获得紫杉醇相比,利用植物组织培养技术生产紫杉醇,具有产量高、节约资源、保护环境等优点,D正确。
故选D。
【点睛】解题的关键:(1)看清楚纵、横坐标轴的含义,即所蕴含的生物学信息;(2)认真分析、对比随着培养时间的递增,反映三种红豆杉细胞培养过程中细胞数量与紫杉醇产量的数据曲线的变化趋势,重点分析起点、拐点、交点、落点这“四点”,找出它们之间的内在联系;(3)结合植物组织培养的生物学知识作进一步的推理分析,并进行“图→文”的转化,由此对照各选项的问题情境作出合理判断。
6.澳大利亚布里斯班一对 小姐弟被确认为全球第二对半同卵双胞胎,发育成该对半同卵双胞胎的受精卵形成过程如图所示,图3中染色单体分离后分别移向细胞的三个不同方向,从而分裂成A、B、C三个细胞,其中两个细胞发育成姐弟二人。下列说法,错误的是( )
A.图1表示卵子的异常受精过程,此时卵子发育到减数第二次分裂的中期
B.该卵子与2个精子受精,表明透明带和卵细胞膜未能完全阻止多精入卵
C.若图4细胞A包含父系和母系染色体组各1个,则细胞C含2个母系染色体组
D.这对小姐弟来源于母亲的染色体一般相同, 来源于父亲的染色体可能不同
【答案】C
【分析】根据图示,半同卵双胞胎的形成过程有两个精子同时进入到一个卵细胞,受精卵中有三个染色体组,有丝分裂过程中,染色体复制,有丝分裂后期形成6个染色体组,通过三极纺锤体将六个染色体组拉开,每一极2个染色体组,其中有两极的染色体各有一组来自双亲,有一极染色体均来自于父亲,细胞分裂后,其中两个细胞发育成个体。
【详解】A、图1两个精子进入一个卵细胞,是异常受精过程,发生在卵细胞的减数第二次分裂中期,A正确;
B、阻止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵黄膜封闭作用,该卵子与2个精子受精,表明透明带和卵细胞膜未能完全阻止多精入卵,B正确;
C、若图4细胞A包含父系和母系染色体组各1个,C应该包含父系和母系染色体组各1个或包含两个父系染色体组,C错误;
D、该姐弟来源于母亲的染色体是复制而来是相同的,来自于父亲的染色体由两个不同的精子提供,可能不同,D正确。
故选C。
7.中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作,通过将大熊猫的细胞核植入去核后的兔子卵母细胞中,在世界上最早克隆出一批大熊猫早期胚胎,这表明我国的大熊猫人工繁殖研究再次走在世界前列。下列有关叙述中错误的是( )
A.卵母细胞去核的方法是显微注射法,还可以用紫外光短时间照射等方法
B.兔子卵母细胞质中有使大熊猫细胞核表达全能性的物质
C.重组胚胎需要用物理或化学方法激活,使之完成细胞分裂和发育进程
D.在大熊猫早期胚胎的形成过程中,囊胚期开始出现细胞的分化
【答案】A
【解析】1、细胞全能性是指具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞,都具有发育成完整生物体的潜能。植物细胞具有全能性,动物细胞的细胞核具有全能性。2、动物胚胎发育的基本过程:受精卵→2细胞→4细胞→8细胞→桑椹胚→囊胚→原肠胚。囊胚期开始出现细胞分化。
【详解】A、卵母细胞去核的方法有显微直接去除、紫外光短时间照射、化学物质处理等方法,A错误;
B、兔子卵母细胞质中有使大熊猫细胞核表达全能性的物质,故可用去核后的兔子卵母细胞作为受体细胞,B正确;
C、去核的卵母细胞与供体细胞通过电刺激后融合,供体核进入受体卵母细胞,构建成重组胚胎,融合后的重组胚胎,需要用物理或化学的方法进行激活,使其完成细胞分裂和发育进程,C正确;
D、胚胎发育过程中早期胚胎具有全能性,还没分化,囊胚期开始出现细胞分化,D正确。
故选A。
8.“踏浆发酵酿酒法”是唐朝的一种主流红酒酿造工艺。踏浆发酵即是碾碎葡萄,用葡萄汁单纯发酵。“十年味不败”说明唐朝红酒技术的优良之处。下列相关说法正确的是( )
A.“踏浆”有利于酵母菌与葡萄汁液充分混合
B.酒精生成过程合成ATP所需能量来自于丙酮酸中的化学能
C.在葡萄酒酿制的整个过程中需要严格保证无氧环境
D.“十年味不败”与酵母菌发酵生成的酒精的消毒作用有关
【答案】A
【分析】在利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气,在有氧环境下使其繁殖,再隔绝氧气进行发酵;酒精发酵的最佳温度是18℃~25℃,pH最好是弱酸性。
【详解】A、踏浆发酵即是碾碎葡萄,有利于酵母菌与葡萄汁液充分混合,充分发酵,A正确;
B、酒精生成过程只在第一阶段能合成ATP,故合成ATP所需能量来自葡萄糖中的化学能,B错误;
C、在葡萄酒酿制的整个过程中需要先通气后密封,C错误;
D、葡萄酒制成后,缺氧、呈酸性的发酵液中,绝大多数微生物无法适应这一环境而受抑制,故“十年味不败”,D错误;
故选A。
9.幽门螺杆菌是栖息在胃黏膜的螺旋形的细菌,感染后可引起胃炎、消化道溃疡等疾病。幽门螺杆菌能产生有较强活性的脲酶,该酶能催化热稳定性低的尿素分解为NH3和CO2。从患病牛羊的胃中筛选出幽门螺杆菌并纯化、计数和鉴定。下列相关说法正确的是( )
A.筛选出幽门螺杆菌的培养条件:牛肉膏蛋白胨固体培养基、隔绝氧气、酸性条件
B.从体积分数为70%的酒精中取出涂布器将菌液均匀的涂布在固体培养基表面
C.稀释涂布平板法可用于幽门螺杆菌的分离和计数
D.用细菌计数板统计幽门螺杆菌的数量往往小于实际数量
【答案】C
【分析】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。
其中,稀释涂布平板法还可以用于活菌的计数,但可能出现统计数目小于实际数目的情况;还可以采用显微计数法,由于显微镜下看到的细菌可能有活的,也有死的,所以往往计数结果高于实际活菌数。
【详解】A、为了分离具有强的脲酶(能降解尿素)的幽门螺杆菌,应将样品稀释液接种于以尿素为唯一氮源的固体选择培养基上,而不能用牛肉膏蛋白胨培养基,A错误;
B、从体积分数为70%的酒精中取出涂布器后,需要先灼烧涂布器冷却后蘸取菌液再涂布,B错误;
C、稀释涂布平板法可用于幽门螺杆菌的分离和计数,C正确;
D、用细菌计数板统计幽门螺杆菌的数量往往高于实际数量,D错误;
故选C。
10.运用植物细胞工程技术可以培育单倍体植株和进行细胞产物的工厂化生产。下列相关表述正确的是( )
A.利用花药培养得到单倍体植株不需要用到植物组织培养技术
B.与常规育种相比,单倍体育种能明显缩短获得显性纯合二倍体的育种年限
C.细胞产物的工厂化生产可提高单个细胞次生代谢物的含量
D.培育单倍体植株和进行细胞产物的工厂化生产的过程均可体现植物细胞的全能性
【答案】B
【分析】植物细胞工程技术的应用:植物繁殖的新途径(包括微型繁殖,作物脱毒、人工种子等)、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。
【详解】A、利用花药培养得到单倍体植株需要用到植物组织培养技术,A错误;
B、单倍体育种获得的都是纯合的二倍体,因此与常规育种相比,单倍体育种能明显缩短育种年限,B正确;
C、取愈伤组织进行细胞产物的工厂化生产时,无法提高单个细胞的次生代谢物的含量,但可以通过培养得到更多的细胞从而提高次生代谢物的总量,C错误;
D、进行细胞产物的工厂化生产的过程不能体现植物细胞的全能性,D错误;
故选B。
11.苏丹红是一种高致癌物,某些养殖户利用苏丹红Ⅳ号拌饲料饲喂鸭子,以获得“红心鸭蛋”。某小组尝试利用动物细胞培养技术来检测苏丹红Ⅳ号的毒性,下列叙述错误的是( )
A.动物细胞培养技术是动物细胞工程的基础
B.培养动物细胞的合成培养基通常添加血清等天然成分
C.可通过检测变异细胞的比例来判断苏丹红V号的毒性强弱
D.动物细胞培养技术还可以用来生产很多药物、香料、色素等
【答案】D
【分析】动物细胞培养需要制备单细胞悬液,将幼龄动物的器官、组织剪碎,再用胰蛋白酶处理,可获得单细胞悬液,然后进行原代培养、传代培养,从而得到相应的细胞。该技术是细胞工程的基础,可用于检测药物的毒性、生产单克隆抗体等。
【详解】A、动物细胞工程的基础技术是动物细胞培养,A正确;
B、进行动物细胞培养时,培养基中除了加入糖、氨基酸、促生长因子、无机盐等外,还要加入血清、血浆等天然成分,B正确;
C、通过检测变异细胞的数量或比例来判断苏丹红Ⅳ号的毒性,C正确;
D、一般用植物组织培养技术来生产药物、香料、色素,D错误;
故选D。
12.初级合子基因激活基因(minorZGA)在核移植获得的重构胚中不能正常表达,导致重构胚难以发育。研究者发现,去除供体细胞核中的黏连蛋白可以显著提高重构胚发育为囊胚的成功率。下列分析正确的是( )
A.初级合子基因激活基因(minorZGA)只存在于重构胚中
B.黏连蛋白可能是导致重构胚中minorZGA不能正常表达的关键物质
C.为提高重构胚发育需在核移植完成后去除供体细胞核中的黏连蛋白
D.若要提高雌性动物的产出率,可以切取原肠胚的外胚层细胞进行性别鉴定
【答案】B
【分析】胚胎发育的过程:受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原肠胚→幼体。
【详解】A、minorZGA存在于所有细胞中,但只在重构胚中表达,A错误;
B、去除供体细胞核中的黏连蛋白可以显著提高重构胚发育为囊胚的成功率,说明黏连蛋白可能是导致重构胚中初级合子基因激活基因不能正常表达的关键物质,B正确;
C、为提高重构胚发育需在核移植前去除供体细胞核中的黏连蛋白,C错误;
D、若要提高雌性动物的产出率,可以切取囊胚期的滋养层细胞进行性别鉴定,D错误。
故选B。
13.长时间浸泡的木耳可能滋生椰毒假单胞杆菌,其代谢产生的米酵菌酸是一种可以引起人食物中毒的毒素。米酵菌酸分子量较小不能单独引起免疫反应,在制备米酵菌酸单克隆抗体时,要先将米酵菌酸分子经特定处理后,再将其多次注入小鼠,经测定相关指标合格后,才从脾脏中提取相应细胞与骨髓瘤细胞进行融合。下列叙述错误的是( )
A.米酵菌酸分子经特定处理的目的是制备供免疫细胞识别的抗原
B.经特定处理的米酵菌酸分子多次注入小鼠是为了促进记忆B细胞的产生
C.处理后的米酵菌酸分子注入小鼠的次数是由血液中米酵菌酸分子的浓度决定的
D.从脾脏中提取的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞两两融合形成多种杂交细胞
【答案】C
【分析】单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导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;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、根据题干信息,米酵菌酸分子量较小不能单独引起免疫反应,在制备米酵菌酸单克隆抗体时,要将米酵菌酸经过处理后再将其多次注射小鼠,经检测合格后,才从小鼠脾脏中提取相应细胞与骨髓瘤细胞进行融合,因此米酵菌酸分子经过特殊处理的目的是制备供免疫细胞识别的抗原,进而产生能产生抗体的浆细胞,A正确;
B、经特殊处理的米酵菌酸分子多次注入小鼠是为了促进记忆B细胞的产生,进而使得二次免疫反应产生更多的浆细胞,B正确;
C、处理后的米酵菌酸分子注入小鼠的次数由机体内产生的浆细胞数量决定的,C错误;
D、从小鼠脾脏中提取的B淋巴细胞与肿瘤细胞两两融合形成3种杂交细胞(B淋巴细胞自身融合的细胞、骨髓瘤细胞自身融合的细胞、杂交瘤细胞),D正确。
故选C。
14.在试管婴儿的培育过程中,可选择不同时期的胚胎进行移植。第一种是受精卵在体外培养3天,成为卵裂期胚胎;第二种是让卵裂期胚胎继续发育到第5天成为囊胚。有些卵裂期胚胎会停止分裂发育,即培育失败。下列叙述错误的是( )
A.卵裂时期胚胎的总体积并不增加,但细胞数量不断增加
B.培养3天的胚胎比培养5天胚胎全能性强,胚胎移植后更容易发育成完整个体
C.试管婴儿的培育过程,包括了动物细胞培养、体外受精和胚胎移植等方面技术
D.试管婴儿的培育为不孕不育的家庭带来了福音,但也存在伦理隐患
【答案】B
【分析】胚胎发育过程:(1)卵裂期:细胞进行有丝分裂,数量增加,胚胎总体积不增加。(2)桑椹胚:32个细胞左右的胚胎,均具有全能性。(3)囊胚:细胞开始分化,其中个体较大的细胞叫内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织,而滋养层细胞将来发音成胎膜和胎盘,胚胎内部逐渐出现囊胚腔。(4)原肠胚:内细胞团表层形成外胚层,下方细胞形成内胚层,由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。
【详解】A、卵裂时期是在透明带内进行的,卵裂过程细胞总数在增加,胚胎体积几乎不变,A正确;
B、体外受精后培养3天的胚胎为卵裂期,体外受精后培养5天的胚胎为囊胚期,胚胎移植后因囊期发育程度更高,更容易发育成完整个体,B错误;
C、试管婴儿的培育过程,包括体外受精,细胞培养(早期胚胎培养)和胚胎移植等方面,C正确;
D、试管婴儿是由精子和卵细胞在体外受精形成的受精卵发育而来的,为不孕不育的家庭带来了福音,但也存在伦理隐患,D正确;
故选B。
15.检验水样中大肠杆菌数目是否符合饮用水卫生标准,常用滤膜法测定,操作流程如图所示。大肠杆菌的代谢物能与伊红——亚甲蓝(EMB 培养基的指示剂)反应,菌落呈深紫色。下列对该实验操作的分析,错误的是( )
A.测定前的准备环节及测定过程均需要确保没有外来杂菌影响
B.过滤后的滤膜需紧贴在EMB培养基上,以完成大肠杆菌的接种操作
C.EMB 培养基为选择培养基,可通过深紫色菌落帮助筛选大肠杆菌
D.平板上的菌落数目可能小于滤膜上的大肠杆菌数目
【答案】C
【分析】大肠杆菌的代谢能与伊红美蓝(EMB培养基的指示剂)反应,菌落呈黑色,因此可以制备EMB培养基来鉴别大肠杆菌。在实验室进行微生物培养的时候都需要进行严格的无菌操作,尽量减少杂菌的污染。
【详解】A、测定前的准备环节及测定过程,要对滤杯、滤膜和滤瓶等进行灭菌,确保没有外来杂菌影响,A正确;
B、由于过滤完后细菌粘附在滤膜上,将滤膜紧贴在EMB培养基上可以将粘附的菌种接种在培养基上,完成大肠杆菌的接种操作,B正确;
C、EMB培养基含有伊红-亚甲蓝,大肠杆菌的代谢物能与伊红-亚甲蓝(EMB 培养基的指示剂)反应,菌落呈深紫色,因此该培养基属于鉴别培养基,没有选择作用,C错误;
D、滤膜法测定平板上的菌落时,当两个或多个细胞连在一起时,平板上统计的只是一个菌落,故菌落数目可能小于滤膜上的大肠杆菌数目,D正确。
故选C。
16.微藻能合成很多独特的对人体非常有益的生物活性物质,如EPA和DHA等不饱和脂肪酸。科研人员将自养型绿色巴夫藻和既可自养又能异养的四鞭藻进行融合,经筛选获得融合藻株。在自养培养条件下,测定它们的生长速率和EPA、DHA产率相对值,如下表所示。下列有关说法错误的是( )
藻体
生长速率
EPA
DHA
绿色巴夫藻
0.058
0.212
0.073
四鞭藻
0.140
0.058
无
融合藻
0.141
0.067
0.054
A.细胞诱导融合完成后,培养体系中含有不止3种类型的细胞
B.融合藻可具有两种藻类的所有优点,如生长迅速且能合成EPA和DHA
C.需用酶解法去除藻类细胞的细胞壁,再诱导原生质体进行融合
D.获得的融合藻还需进行克隆化培养,以持续获得EPA、DHA等物质
【答案】B
【分析】根据表格信息可知,绿色巴夫藻能合成EPA和DHA,而四鞭藻不能合成DHA,融合藻可合成EPA和DHA。融合藻的生长速率与四鞭藻接近,但大于绿色巴夫藻。
【详解】A、考虑未融合的细胞和两两融合的细胞,经细胞诱导融合完成后培养体系中应有未融合的绿色巴夫藻细胞、四鞭藻细胞以及两个绿色巴夫藻细胞融合体、两个四鞭藻细胞融合体、一个四鞭藻细胞和一个绿色巴夫藻细胞融合体,共5种类型的细胞,故培养体系中含有不止3种类型的细胞 ,A正确;
B、分析图表数据可知,融合藻可生长迅速且能合成EPA和DHA,但由于基因间的互作效应,融合藻不一定具有两种藻类的所有优点,B错误;
C、植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶,根据酶的专一性特点,需用酶解法(纤维素酶和果胶酶)去除藻类细胞的细胞壁,再诱导原生质体进行融合,C正确;
D、获得的融合藻还需进行克隆化培养,以获得更多的融合藻,持续获得EPA、DHA等物质,D正确。
故选B。
17.细胞的融合技术有着广泛的应用。下图为细胞融合的简略过程,下列有关叙述错误的是( )
A.若a、b表示配子,图示可代表胚胎工程,将d形成的胚胎切割可获得同卵双胎或多胎
B.若a、b表示两种植物的原生质体,产生c可采用电融合法、PEG融合法等进行诱导
C.若a、b分别为骨髓瘤细胞和免疫后的B细胞,c的种类有多种,d产生的抗体也有多种
D.细胞融合技术可以克服远缘杂交不亲和的障碍,获得符合人类需求的杂种细胞乃至个体
【答案】C
【分析】胚胎工程指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎,还需移植到雌性动物体内产生后代,以满足人类的各种需求。理论基础:哺乳动物的体内受精和早期胚胎发育规律。
【详解】A、胚胎工程指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,因此若a、b表示配子,图示可代表胚胎工程,将d形成的胚胎切割可获得同卵双胎或多胎,A正确;
B、若a、b表示两种植物的原生质体,产生c可采用电融合法(物理)、PEG(化学)融合法等进行诱导,B正确;
C、若a、b分别为骨髓瘤细胞和免疫后的B细胞,由于从小鼠体内提取的B淋巴细胞存在多种,且细胞融合是随机的,因此c的种类有多种,由于图示为细胞融合的简略过程,因此d可能是经过抗体检测筛选的能产生所需抗体的杂交瘤细胞,因此d产生的抗体可能是一种,C错误;
D、细胞融合技术可以克服远缘杂交不亲和的障碍,获得符合人类需求的杂种细胞(如杂交瘤细胞)乃至个体(如植物体细胞杂交形成的杂种植株),D正确。
故选C。
18.Vero细胞因不能合成抗病毒蛋白干扰素,因而广泛应用在病毒性疫苗生产上。将新冠病毒接种到Vero细胞后,经细胞培养、新冠病毒灭活及提纯,可制成新冠病毒灭活疫苗。下列叙述正确的是( )
A.Vero细胞可为新冠病毒的大量繁殖提供保障,无需考虑培养液的营养物质是否充分
B.将新冠病毒接种到Vero细胞后,需在细胞培养液中加入适量血清以防止杂菌污染
C.进行传代培养时,需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的Vero细胞
D.每进行1次传代培养,培养瓶中的Vero细胞就经历1次细胞分裂
【答案】C
【分析】动物细胞培养的流程:取动物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组织)→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。
【详解】A、将新冠病毒接种到Vero细胞,Vero细胞可作为新冠病毒大量繁殖的“培养基”,但Vero细胞培养液的营养物质也要充分,A错误;
B、向Vero细胞培养液中加入适量抗生素可防止杂菌污染,B错误;
C、进行传代培养时需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的Vero细胞,使分散成单个细胞,C正确;
D、每传代1次,培养瓶中的Vero细胞可能分裂多次,D错误。
故选C。
19.人类的基因绝大部分由父母双方共同提供,但有一小部分线粒体基因完全来自母方。如果母方的这部分基因中存在缺陷,就会遗传给下一代。为解决这一问题,就诞生了一种“线粒体替换”疗法——培育“三亲婴儿”,过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.为了获取母亲的卵母细胞,通常对其进行超数排卵处理
B.可通过显微操作等方法对卵母细胞进行去核、取核处理
C.精子提取后需进行成熟化培养及获能处理,方可具备受精能力
D.虽有三个亲代,三亲婴儿的遗传物质仍来自父母双方
【答案】D
【分析】分析题图:图示表示“三亲婴儿”的培育过程,该过程中采用了核移植技术、体外受精技术、早期胚胎培养技术及胚胎移植技术。首先将两个卵母细胞进行细胞核移植,再将重组卵母细胞培养到减数第二次分裂中期,然后体外受精再进行胚胎移植得到三亲婴儿。
【详解】A、为了获取母亲的卵母细胞,通常用促性腺激素对其进行超数排卵处理,A正确;
B、细胞形态微小,可通过显微操作等方法对卵母细胞进行去核、取核处理,B正确;
C、精子提取后需进行成熟化培养及获能处理,方可具备受精能力,C正确;
D、三亲婴儿的细胞核遗传物质来自提供精子和提供卵细胞核的父母双方,而细胞质遗传物质来自捐卵者,D错误。
故选D。
20.下列有关微生物培养与应用的说法,正确的是
A.培养基的制备过程为配制培养基→灭菌→调节pH→倒平板
B.接种前须对培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手等进行严格的灭菌处理
C.向以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂,并用其培养某种细菌,若指示剂变红,则说明该种细菌可能分解尿素产生了氨
D.若鉴别淀粉分解菌的蓝色培养基(加碘)上出现了透明圈,则一定是碘被分解了
【答案】C
【分析】1、尿素分解菌能够产生脲酶,在脲酶的作用下能够将尿素分解为氨,使pH升高与酚红指示剂反应呈红色。
2、淀粉与碘反应呈蓝色,淀粉分解菌能够分解淀粉而使菌落周围出现透明圈。
【详解】A、培养基的制备过程,为了防止杂菌的污染,先调节pH,再对培养基进行灭菌,A错误;
B、实验操作者的双手进行消毒处理,而不是进行严格的灭菌处理,B错误;
C、碱性时,酚红指示剂变红,因此向以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂,并用其培养某种细菌,若指示剂变红,则说明该种细菌可能分解尿素产生了氨,使pH升高与酚红指示剂反应呈红色,C正确;
D、淀粉与碘反应呈蓝色,淀粉分解菌能够分解淀粉而使菌落周围出现透明圈,即若鉴别淀粉分解菌的蓝色培养基(加碘)上出现了透明圈,则一定是淀粉被分解了,D错误。
故选C。
21.为探究某细菌生长所必需的生长因子的种类,研究小组将该细菌接种到经灭菌处理后不含任何其他生长因子,但含有基础碳源、氮源、无机盐等营养物质的培养基上,然后在平板,上划分多个区域,将甲、乙、丙、丁四种生长因子分别添加到不同区域,培养结果如图所示。下列说法正确的是
A.该实验既可以采用平板划线法,又可以采用稀释涂布平板法
B.实验结果可以证明该细菌生长所必需的生长因子有甲、丁,且甲、丁必须同时存在
C.培养时培养皿不能倒置,因为倒置会使生长因子和细菌从培养基上脱落,从而影响实验结果
D.上述实验操作中添加生长因子应在对培养基灭菌之前进行,否则容易出现杂菌污染
【答案】D
【分析】培养基是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;培养基中一般含有水,碳源、氮源和无机盐,在提供上述几种主要营养物质的基础上,培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物种和氧气的要求。
【详解】A、该实验需要保证每个区域都含有该细菌,因此需要用稀释平板法接种,A错误;
B、据图可知,只有甲区域和丁区域含有该细菌,且两者的非交界也含有该细菌,因此推测该细菌生长所必需的生长因子有甲、丁,但甲、丁不一定要同时存在,B错误;
C、培养时培养皿需要倒置,倒放可以在某种程度上防止菌落蔓延,好形成单个菌落,利于计数,还有就是便于拿取,不会打掉,也防止外物掉在培养基上,C错误;
D、上述实验操作中添加生长因子应在对培养基灭菌之前进行,否则培养基灭菌后再添加生长因子,容易出现杂菌污染,D正确。
故选D。
22.用32P标记玉米(2N=20)叶肉细胞中的所有核DNA双链,再将这些细胞转入不含32P的培养基I中培养至愈伤组织,再转接到培养基Ⅱ中诱导分化出芽,然后将其转接到培养基Ⅲ中诱导生根,进一步诱导形成试管苗。下列叙述正确的是
A.玉米是自养型生物,所以培养基I、Ⅱ、Ⅲ中都不需要加入有机物
B.培养基Ⅱ中生长素与细胞分裂素的比值偏高,培养基Ⅲ中生长素与细胞分裂素的比值偏低
C.一个细胞在培养基I中连续分裂两次形成的子细胞,含32P标记的染色体可能有8条
D.玉米外植体需要用胰蛋白酶处理分散成单个细胞后才能用于组织培养
【答案】C
【分析】植物组织培养中生长素和细胞分裂素使用比例对植物细胞发育的影响:生长素用量比细胞分裂素用量,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,促进愈伤组织的形成。
【详解】A、虽然玉米是自养型生物,但玉米细胞在组织培养过程中叶绿体没有分化产生之前不能进行光合作用,需要在培养基I、Ⅱ、Ⅲ中加入有机物,A错误;
B、培养基Ⅱ中诱导分化出芽,培养基Ⅲ中诱导生根,而生长素用量比细胞分裂素用量,比值高时,有利于根的分化,比值低时,有利于芽的分化,因此培养基Ⅱ中生长素与细胞分裂素的比值偏低,培养基Ⅲ中生长素与细胞分裂素的比值偏高,B错误;
C、因为DNA的复制方式为半保留复制,一个细胞在培养基I中分裂一次(进行的有丝分裂)形成的子细胞中,20条染色体都含32P标记(染色体上的DNA中的一条链含有32P标记,另外一条链不含有32P标记),结合有丝分裂后期染色体随机移向细胞两极,可知一个细胞在培养基I中连续分裂两次形成的子细胞,含32P标记的染色体有0~20条,C正确;
D、动物组织分散成单个细胞需要用胰蛋白酶处理,而植物组织分散成单个细胞不需要用胰蛋白酶处理,D错误。
故选C。
23.下列关于动物细胞工程的说法,错误的是
A.细胞融合打破了有性杂交的界限,甚至动物细胞和植物细胞之间都可以融合
B.核移植过程中,可以使用梯度离心、紫外线短时间照射等方法进行去核
C.在进行动物细胞的体外培养时,大多数种类的细胞可以悬浮在培养液中进行生长和增殖
D.就难易度来说,进行哺乳动物核移植时一般使用胚胎细胞核,因为其分化程度相对较低
【答案】C
【分析】动物细胞融合是指两个或两个以上的细胞合并成为一个细胞的过程。
【详解】A、细胞融合打破了有性杂交的界限,克服了远缘杂交不亲和,甚至动物细胞和植物细胞之间都可以融合,A正确;
B、核移植过程中,可以使用梯度离心、紫外线短时间照射等方法进行去核,B正确;
C、在进行动物细胞的体外培养时,大多数种类的细胞贴附于某些基质表面进行生长和增殖,C错误;
D、动物胚胎细胞分化程度低,表现全能性相对容易,所以进行哺乳动物核移植时一般使用胚胎细胞核,D正确;
故选C。
24.胚胎移植技术可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。在我国部分地区,牛、羊的胚胎移植已进入生产应用阶段,这些成果促进了我国畜牧业的发展。下列关于胚胎移植的说法错误的是( )
A.可利用外源促性腺激素诱导供体母畜超数排卵
B.可取囊胚的内细胞团做DNA分析进行性别鉴定
C.检验合格的胚胎需移入同期发情处理的受体后才能正常发育
D.胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
【答案】B
【分析】1、胚胎移植是指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的雌性动物的体内,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、胚胎移植的意义:大大缩短了供体本身的繁殖周期,充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。
【详解】A、为获得更多的卵母细胞,可利用外源促性腺激素诱导供体母畜超数排卵,A正确;
B、可取囊胚的滋养层细胞做DNA分析,进行性别鉴定,B错误;
C、同期发情处理是为了使供、受体母牛具有相同的生理状况,以保证胚胎移植入相同的生理环境,故检验合格的胚胎需移入同期发情处理的受体后才能正常发育,C正确;
D、胚胎移植是将胚胎移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内,实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移,D正确。
故选B。
25.H-Y抗原存在于雄性个体细胞的表面,决定性腺向雄性方向发育。可在牛早期胚胎培养液中添加H-Y单克隆抗体,,筛选胚胎进行移植,以利用乳腺生物反应器进行生物制药。下列相关叙述正确的是( )
A.培养液中添加H-Y单克隆抗体能促进牛早期胚胎发育成雄性
B.该单抗制备过程中通常将分离出的浆细胞与骨髓瘤细胞融合
C.囊胚期性别鉴定后获得的雄性胚胎可进行胚胎移植
D.用H-Y抗原免疫母牛也可以获得相应抗体
【答案】D
【分析】题意分析,H-Y抗原存在于雄性个体细胞的表面,决定性腺向雄性方向发育,正常雌性体内不存在H-Y抗原,故利用抗体和抗原特异性结合的原理,用H-Y单克隆抗体筛选胚胎。
【详解】A、培养液中添加H-Y单克隆抗体,可以和H-Y抗原特异性结合,但不能促进牛早期胚胎发育成雄性,A错误;
B、制备单克隆抗体所用的杂交瘤细胞,是(免疫过的)B淋巴细胞和能无限增殖的骨髓瘤细胞融合形成的,B错误;
C、囊胚期性别鉴定后获得的雌性胚胎可进行胚胎移植,以利用乳腺生物反应器进行生物制药,C错误;
D抗原是能够引起机体产生特异性免疫反应的物质,用H-Y抗原免疫母牛,使其体内发生体液免疫反应,产生相应的浆细胞,进而获得相应抗体,D正确。
故选D。
二、多选题
26.下图表示动物细胞培养的基本流程。有关叙述正确的是( )
A.在C瓶中进行的细胞培养称为原代培养
B.培养瓶D可以通过松盖处理满足细胞培养的气体环境需要
C.培养瓶D无需放置在CO2培养箱中,但需要保持恒温
D.D瓶细胞出现接触抑制时,用胰蛋白酶处理,再用离心法收集细胞分瓶培养
【答案】ABD
【分析】动物细胞培养的过程: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、将动物组织分散为单个细胞制成细胞悬液中进行的第一次培养为原代培养,因此在C瓶中进行的细胞培养称为原代培养,A正确;
BC、进行动物细胞培养时,通常采用培养皿或松盖培养瓶,将其置于含95%空气和5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养,以满足细胞培养的气体环境需要,其中氧气是细胞呼吸必需的,CO2是为了维持培养液的pH,B正确;C错误;
D、D瓶细胞出现接触抑制时,应用胰蛋白酶处理使其分散为单个细胞,再用离心法收集细胞分瓶以进行传代培养,D正确。
故选ABD。
27.科研人员在杂交瘤细胞的基础上获得了双杂交瘤细胞,能够产生双特异性抗体,该抗体可以同时结合两种抗原。抗体由两条重链和两条轻链组成,重链和轻链均分为恒定区和可变区,两条重链依赖于A,或B进行组装(A,与B相同),重链与轻链的组装依赖于恒定区A、a或B、b(a与b相同),如图1。因此双杂交瘤细胞产生的抗体种类较多,其中有一种抗体能同时与抗原a与B结合称为双特异性抗体,如图2。下列相关叙述正确的是( )
A.科研人员将抗原a、β分别注射到小鼠体内引起体液免疫,浆细胞分泌相应抗体
B.制备杂交瘤细胞时,需将小鼠的脾脏组织用胰蛋白酶处理获得单个细胞后再与小鼠的骨髓瘤细胞融合,多次筛选得到两种杂交瘤细胞
C.诱导动物细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等
D.图2中若1是A2,则2、3、4、5、6分别对应B2、a、b、a、β
【答案】ABCD
【分析】图1中是抗原α、β分别注射到小鼠体内,小鼠分别产生的α、β的两种单克隆抗体;图2中是双杂交瘤细胞产生的双特异性抗体。图中抗体由两条重链和两条轻链组成,重链和轻链均分为恒定区和可变区,两条重链依赖于A1或B1进行组装(A1与B1相同),重链与轻链的组装依赖于恒定区A2、a或B2、b(a与b相同)。
【详解】A、抗原α、β分别注射到小鼠体内引起体液免疫,刺激B细胞增殖和分化出记忆细胞和浆细胞,浆细胞分泌相应抗体,A正确;
B、制备杂交瘤细胞时,需将上述小鼠的脾脏组织,用胰蛋白酶处理获得单细胞后,再与小鼠的骨髓瘤细胞融合,多次筛选得到两种杂交瘤细胞,获得的杂交瘤细胞既能大量增殖,又能产生特定抵抗抗原α或抗原β的抗体,B正确;
C、诱导动物细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等,C正确;
D、有一种抗体能同时与抗原α与β结合称为双特异性抗体,由于图2抗体是双杂交瘤细胞产生的双特异性抗体,可变区的重链1和2位置存在A2或B2,若1是A2,则2为B2,根据图1信息判断(a与A2在可变区并结合α,b与B2在可变区并结合β),图2中3与1(A2)在可变区并结合5,故3对应a,5对应α,同时4与2(B2)在可变区并结合6,故4对应b,6对应β,因此 2、3、4、5、6分别对应B2、a、b、α、β,D正确。
故选ABCD。
28.不对称体细胞杂交是指诱导植物细胞融合前,用一定剂量的紫外线照射供体细胞,导致融合后供体染色质片段化并大量消失,少量染色质片段可插入到受体细胞染色质中。长穗偃麦草具有良好的耐盐特性,我国科研工作者用不对称体细胞杂交技术培育耐盐小麦新品种。下列分析正确的是( )
A.科研工作者需用一定剂量的紫外线照射长穗偃麦草和小麦细胞
B.长穗偃麦草和小麦的原生质体融合常用PEG、灭活病毒等人工方法诱导实现
C.不对称体细胞杂交可打破供体不良与优良性状的基因连锁,排除不良性状干扰
D.实验得到的耐盐小麦植株可经多代自交获得纯合耐盐小麦品系
【答案】CD
【分析】1、植物体细胞杂交技术:就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。
2、植物体细胞杂交技术的过程:
(1)诱导融合的方法:物理法包括离心、振动、电刺激等。化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。
(2)细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成。
(3)植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株,而不是形成杂种细胞就结束。
(4)杂种植株的特征:具备两种植物的遗传特征,原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。
3、意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍。
【详解】A、不对称体细胞杂交是指诱导植物细胞融合前,用一定剂量的紫外线照射供体细胞,所以科研工作者只需用一定剂量的紫外线照射长穗偃麦草,A错误;
B、诱导植物原生质体融合不能用灭活的病毒,B错误;
C、根据题干信息,不对称体细胞杂交指诱导植物细胞融合前,用一定剂量的紫外线照射供体细胞,导致融合后供体染色质片段化并大量消失,少量染色质片段可插入到受体细胞染色质中,故不对称体细胞杂交可打破供体不良与优良性状的基因连锁,排除不良性状干扰,C正确;
D、自交可以提高纯合度,实验得到的耐盐小麦植株可经多代自交获得纯合耐盐小麦品系,D正确。
故选CD。
29.小鼠的某种上皮细胞与某种淋巴细胞体外培养时,上皮细胞呈现扁平不规则多角形,且粘附在培养瓶内壁上,而淋巴细胞则常常悬浮在培养液中。下列叙述错误的是( )
A.培养基内加入适量的抗生素可以形成无菌、无毒的培养环境
B.恒温培养箱中的CO2浓度维持在5%左右,以维持培养液的pH值
C.培养消化道上皮细胞更易观察判断细胞是否具有接触抑制现象
D.胰蛋白酶可破坏细胞膜蛋白从而解除动物细胞之间的接触抑制
【答案】AD
【分析】1、动物细胞培养条件:
(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)适宜的温度和pH。(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)。
2、当贴壁细胞分裂生长到互相接触时,细胞就会停止分裂增殖,出现接触抑制。此时需要将出现接触抑制的细胞重新使用胰蛋白酶处理。
【详解】A、培养基内加入适量的抗生素并定期更换培养液,可以形成无菌、无毒的培养环境,A错误;
B、恒温培养箱中的CO2浓度维持在5%左右,以维持培养液的pH值,B正确;
C、上皮细胞在培养时,呈现扁平不规则多角形,且粘附在培养瓶内壁上,如存在接触性抑制,则细胞在瓶壁上只有一层,C正确;
D、胰蛋白酶可破坏细胞膜蛋白,但不能解除动物细胞之间的接触抑制,D错误。
故选AD。
30.杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点被称为“钻石级”肉用绵羊,属于单胎动物,季节性发情,育种工作者希望通过胚胎工程技术对其进行扩大繁殖。下列叙述错误的是( )
A.通过对供体母畜注射一定量的促性腺激素使其一次排出多枚卵子
B.培养早期胚胎的培养液中含有维生素、激素等多种能源物质
C.胚胎形成后一直处于游离状态,为胚胎收集提供可能
D.应选择健康和繁殖能力强的经过同期发情处理的个体作为受体母畜
【答案】BC
【分析】杜泊羊的产生采用了体外受精(精子的采集和获能、卵母细胞的采集和培养、受精)、早期胚胎培养和胚胎移植等技术。
【详解】A、为了促进供体母畜一次排出多枚卵子,需要对其注射一定量的促性腺激素,促进其超数排卵,A正确;
B、培养早期胚胎的培养液中含有维生素、激素等多种营养物质,维生素、激素不属于能源物质,B错误;
C、胚胎形成后,早期处于游离状态,而不是一直处于游离状态,C错误;
D、选择健康和繁殖能力强的经过同期发情处理的个体作为受体母畜,有利于进行胚胎移植,D正确。
故选BC。
三、单选题
31.我国研究人员创造出-种新型干细胞——异源杂合二倍体胚胎干细胞AdESCs,具体研究过程如图所示,下列叙述正确的是( )
A.单倍体囊胚2最可能是由精子发育而来的,单倍体ES应取自囊胚的内细胞团
B.孤雌单倍体ES细胞经培养分化可得到正常的雌性小鼠
C.异源杂合二倍体干细胞能够分化形成各种类型的大鼠或小鼠体细胞
D.AdESCs的染色体组数与大鼠—小鼠体细胞融合的杂种细胞相同
【答案】A
【分析】分析题图:小鼠的卵细胞体外培养到囊胚时期,取内细胞团细胞培养成孤雌单倍体胚胎干细胞,取大鼠的精子体外培养到囊胚时期,取内细胞团细胞培养成孤雄单倍体胚胎干细胞,两种胚胎融合成异种杂合二倍体胚胎干细胞。
【详解】A、由图可知,单倍体囊胚2能发育成孤雄单倍体胚胎干细胞,因此单倍体囊胚2最可能是由大鼠的精子发育而来,单倍体ES应取自囊胚的内细胞团,A正确;
B、孤雌单倍体ES细胞只含有小鼠卵细胞内的遗传物质,染色体数为正常鼠体细胞的一半,因此经培养分化不能得到正常的雌性小鼠,B错误;
C、由图示可知,异源杂合二倍体中的干细胞都是单倍体干细胞,分别由一个精子或一个卵细胞分裂形成,因此孤雌单倍体ES与孤雄单倍体ES细胞融合形成的异源二倍体ES细胞内遗传物质相同,因此不能分化形成各种类型的大鼠或小鼠体细胞,C错误;
D、AdESCs是由小鼠的孤雌单倍体胚胎干细胞和大鼠的孤雄单倍体胚胎干细胞融合形成的,细胞内染色体数目是大鼠-小鼠体细胞融合的杂种细胞的一半,因此染色体组数也是大鼠—小鼠体细胞融合的杂种细胞的一半,D错误。
故选A。
四、多选题
32.植物利用硝酸盐需要硝酸还原酶,现有两种烟草硝酸还原酶缺失突变体,为探究两种突变体的突变是否在同一基因位点上,研究人员将两种突变体进行植物体细胞杂交。下列分析正确的是
A.诱导两种突变体进行植物体细胞杂交时应先用纤维素酶和果胶酶酶解得到原生质体
B.可用高Ca2+-高pH诱导原生质体融合,细胞膜融合是细胞融合完成的标志
C.若杂种细胞能在硝酸盐培养基上正常生长,说明两种突变体的突变位点相同
D.两种突变体均不能在以硝酸盐作为唯一氮源的培养基上生长
【答案】AD
【分析】植物体细胞杂交过程:1、酶解法去壁获取原生质体;2、人工诱导原生质体融合;3、再生出新细胞壁,标志着原生质体融合完成;4、经脱分化和再分化过程,通过组织培养把杂种细胞培育成杂种植株。
【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因此先用纤维素酶和果胶酶酶解得到原生质体,A正确;
B、植物细胞融合完成的标志是再生形成新的细胞壁,B错误;
C、若杂种细胞能在硝酸盐培养基上正常生长,说明两种突变体的植物体细胞杂交后代能够合成硝酸还原酶,即两种突变体的突变基因位点不同,杂交后未突变的基因重新组合在一起,控制了硝酸还原酶的合成,C错误;
D、据题可知,植物利用硝酸盐需要硝酸还原酶,两种突变体烟草硝酸还原酶都缺失,因此均不能在以硝酸盐作为唯一氮源的培养基上生长,D正确。
故选AD。
33.植物细胞工程在农业、医药工业等方面有着广泛的应用。下列描述错误的是( )
A.桃树的嫁接和葡萄的扦插都属于快速繁殖技术
B.利用茎尖等分生组织进行植物组织培养可以获得抗病毒植株
C.利用突变后的愈伤组织培育新品种体现了植物细胞的全能性
D.细胞产物的工厂化培养并不能提高单个细胞次生代谢物的产量
【答案】AB
【分析】植物细胞工程技术的应用: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。
【详解】A、桃树的嫁接和葡萄的扦插都属于无性繁殖,植物组织培养技术属于快速繁殖技术,A错误;
B、茎尖等分生组织病毒极少,甚至无病毒,利用茎尖等分生组织进行植物组织培养可以获得脱毒苗,而非抗病毒植株,B错误;
C、在植物组织培养过程中,培养细胞易发生突变,利用突变后的愈伤组织培育新品种体现了植物细胞的全能性,C正确;
D、细胞产物的工厂化培养并不能提高单个细胞次生代谢物的产量,D正确。
故选AB。
34.5—氟尿嘧啶(5—FU)是一种抗肿瘤药物,广泛应用于结肠癌的治疗。替加氟(TF)为5—FU的前体药物,在正常情况下TF对肿瘤细胞没有毒性,只有转化为5—FU才能起到抗肿瘤作用。为探究肝脏细胞在上述药物转化中的作用,研究人员利用动物细胞培养技术构建了结肠癌细胞和肝细胞的混合培养体系,并用不同浓度TF和5—FU对该体系进行了处理,实验结果如下图所示。下列说法正确的是( )
A.体外培养细胞时,为保证无毒的环境需定期更换培养液
B.未加药物组为对照组,TF组和5—FU组为实验组
C.添加TF和5—FU的浓度越高对结肠癌细胞的毒性越强
D.实验结果表明肝脏细胞可能促使了TF转化为5—FU
【答案】AD
【分析】分析题意,本实验目的是探究肝脏细胞在上述药物转化中的作用,则实验的自变量应为药物及肝脏细胞的有无,因变量是结肠癌细胞的活性,据此分析作答。
【详解】A、动物细胞培养过程中,为保证无毒的环境需定期更换培养液,以清除代谢产物的积累,A正确;
B、本实验目的是探究肝脏细胞在上述药物转化中的作用,则对照组应为无肝脏细胞的处理组和未添加药物组,B错误;
C、图示实验中只有两种浓度,不能得出添加TF和5—FU的浓度越高对结肠癌细胞的毒性越强,C错误;
D、据图可知,在结肠癌细胞和肝细胞的混合培养体系中,与不加药物组相比,加入TF和5—FU的组别中结肠癌细胞活性降低,再结合题意“在正常情况下TF对肿瘤细胞没有毒性,只有转化为5—FU才能起到抗肿瘤作用”可推测:肝脏细胞可能促使了TF转化为5—FU,D正确。
故选AD。
35.双层平板法是一种利用底层和上层均为牛肉膏蛋白胨培养基对噬菌体进行检测的常用方法。具体操作如下:先在无菌培养皿中倒入琼脂含量是2%的培养基凝固成底层平板后,将琼脂含量是1%的培养基融化并冷却至45~48℃,然后加入宿主细菌和待测噬菌体稀释悬液的混合液,充分混匀后立即倒入底层平板上形成双层平板。培养一段时间后,在上层平板上看见由于噬菌体侵染周围细菌而使宿主细胞裂解死亡形成的空斑即噬菌斑。通常一个噬菌斑来自原液中的一个噬菌体。根据噬菌斑的数目计算原液中噬菌体的数量,如图所示。下列叙述正确的是( )
A.牛肉膏蛋白胨培养基可作为选择培养基选择出噬菌体的宿主细胞
B.加入混合液后,使用灭菌后的涂布器将混合液均匀地涂布在培养基表面
C.上层培养基中琼脂浓度较低,因此形成的噬菌斑较大,更有利于计数
D.双层平板法获得的噬菌斑不易发生上下重叠现象
【答案】CD
【分析】双层平板法,先在培养皿中倒入底层固体培养基,凝固后再倒入含有宿主细菌和一定稀释度噬菌体的半固体培养基。培养一段时间后,计算噬菌斑的数量。双层平板法的优点:①加了底层培养基后,可使原来底面不平的玻璃皿的缺陷得到了弥补;②所形成全部噬菌体斑都接近处于同一平面上,因此不仅每一-噬菌斑的大小接近、边缘清晰,而且不致发生上下噬菌斑的重叠现象;③因上层培养基中琼脂较稀,故形成的噬菌斑较大,更有利于计数。
【详解】A、选择培养基就是在牛肉膏蛋白胨培养基的基础上加上一定的限制条件,所以会把那些不能在选择培养基上的细菌淘汰掉,剩下的就是符合条件的,牛肉膏蛋白胨培养基不是选择培养基,A错误;
B、据题意可知,将琼脂含量是1%的培养基融化并冷却至45~48℃,然后加入宿主细菌和待测噬菌体稀释悬液的混合液,充分混匀后立即倒入底层平板上形成双层平板,是培养基和混合液一起倒平板,不是混合液涂布在培养基表面,B错误;
C、双层平板法因上层培养基中琼脂较稀,故形成的噬菌斑较大,更有利于计数,C正确;
D、双层平板法所形成全部噬菌体斑都接近处于同一平面上,因此不仅每一噬菌斑的大小接近、边缘清晰,而且不致发生上下噬菌斑的重叠现象,D正确。
故选CD。
五、综合题
36.乳链菌肽(Nisin,由34个氨基酸组成)是由某些乳酸乳球菌产生的天然生物活性抗菌肽。Nisin能有效地杀死或抑制引起食品腐败的革兰氏阳性菌,对人体无毒,且易被人体消化道内的蛋白酶水解。研究发现:将含有杀菌物质的滤纸片放到滴有细菌培养液的固体培养基上,经过培养,杀菌物质杀死细菌后会在滤纸片周围形成抑菌圈。
(1)现从新鲜牛奶中获得多株产Nisin的菌株,欲筛选并扩大培养抑菌作用最强的菌株,研究人员将_____涂布于平板上,将大小相同的灭菌的滤纸片均匀地摆放在培养基表面,在其上分别滴加等量备选菌株培养液的上清液,对比观察选取_____即为抑菌作用最强的菌株。
(2)研究人员要通过发酵工程生产Nisin,扩大培养前需对抑菌作用最强的菌株进行纯培养,微生物的纯培养是指_____。
(3)人们一直都试图将Nisin当作一种抗生素用于医疗方面,由于_____和溶解度不高,以及在其它方面存在着一些缺陷,目前还不适于药用。据题推测Nisin在食品生产中的应用价值是_____。
【答案】(1) 革兰氏阳性菌 抑菌圈大的
(2)由单一个体繁殖获得微生物群体(获得纯培养物)的过程
(3) 容易被人体消化酶分解 作为食品防腐剂
【分析】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】(1)要筛选并扩大培养抑菌作用最强的菌株,应将革兰氏阳性菌涂布于平板上,将灭菌的大小相同的滤纸片均匀地摆放在培养基表面,在其上分别滴加等量备选菌株培养液的上清液,培养后对比观察,选取抑制作用最强的菌株。经过培养,杀菌物质杀死细菌后会在滤纸片周围形成抑菌圈,抑菌圈越大,说明杀菌物质的杀菌能力越大。
(2)微生物纯培养是指获得由单一个体繁殖而形成的微生物群体(获得纯培养物)的过程。
(3)乳链菌肽是蛋白质,易被人体消化道内的蛋白酶水解,溶解度不高,在其它方面存在着一些缺陷,因而目前还不适于药用。根据题干,Nisin能有效地杀死或抑制引起食品腐败的革兰氏阳性菌,对人体无毒,推测Nisin在食品生产中的应用价值是作为防腐剂。
37.蝴蝶兰为二倍体植物,因其具有形态曼妙、花色艳丽、观赏期长等特点,被人们誉为“洋兰皇后”,具有极高的观赏价值和经济价值。近些年,通过植物组织培养技术种植蝴蝶兰,成为大规模育苗生产的重要途径。回答下列问题:
(1)为保持蝴蝶兰的优良性状,并且使其快速繁育,下列最适合进行植物组织培养的是_____。
A.花粉 B.叶肉细胞 C.表皮细胞 D.茎尖分生区细胞
(2)图中过程_____(填写图中字母)证明高度分化细胞可被诱导成为未分化的状态,其实现的前提条件是培育的组织或细胞处于_____状态。
(3)影响过程b和过程c分裂、分化的关键性激素是_____。
(4)若要使用该植株的花粉进行培育,则还需要使用_____的方法对过程c得到的幼苗进行处理,才能得到可育植株。
【答案】(1)D
(2) a 离体
(3)生长素和细胞分裂素
(4)低温诱导或喷洒秋水仙素
【分析】植物组织培养的过程为:离体的植物组织,器官或细胞经过脱分化(避光)形成愈伤组织;愈伤组织经过再分化(需光)过程形成胚状体,进一步发育形成植株。
【详解】(1)A、若要使用该植株的花粉进行培育,形成的个体是单倍体,不能保持蝴蝶兰的优良性状,A错误;
BCD、分化程度较低的部位的细胞分裂能力强、分化程度低,全能性容易表达,所以茎尖分生区细胞最适合进行植物组织培养,叶肉细胞、表皮细胞分化程度高,全能性低,不是最适合进行植物组织培养的材料,D正确,BC错误。
故选D。
(2)一般而言,细胞分化是一个不可逆的过程,但图示a脱分化是对其的否定,证明高度分化细胞可被诱导成为未分化的状态。植物细胞全能性实现的前提条件是: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)。
(3)组织培养过程中,启动细胞分裂、b过程(再分化)和c过程(细胞生长)的关键性激素是生长素和细胞分裂素,其中生长素用量与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。
(4)若要使用该植株的花粉进行培育,形成的个体是单倍体,高度不育,还需要用低温诱导或喷洒秋水仙素的方法对过程c得到的幼苗进行处理,才能得到可育植株。
38.全人源化抗体是指将人体抗体基因通过转基因技术,转移至抗体基因缺失的其他动物中,使其表达人类抗体,达到抗体全人源化的目的。新型冠状病毒可通过表面的刺突蛋白(S蛋白)与人呼吸道黏膜上皮细胞的ACE2受体结合,侵入人体而引起肺炎。利用转基因鼠进行全人源化抗S蛋白单克隆抗体的制备流程如图所示。其中a-d代表物质或细胞,①-⑥代表过程。
(1)物质a表示_____,细胞c的特点是_____。过程⑤筛选的方法是_____。
(2)过程⑥需要将细胞c接种到多孔培养板上,取上清液作为待测样本进行抗体阳性检测,检测原理如下图所示。
加入酶标抗体一段时间后,需要将未与_____结合的酶标抗体洗脱。据图可知在抗体检测中,杂交瘤细胞呈阳性的判断依据为_____。
【答案】(1) S蛋白 既能迅速大量增殖,又能产生抗体 用特定的选择培养基进行筛选
(2) 抗S蛋白抗体 酶促反应底物由无色变为蓝色
【分析】分析题图,a表示新型冠状病毒表面的刺突蛋白(S蛋白),b表示已免疫的B淋巴细胞,c表示杂交瘤细胞,d表示能产生抗S蛋白的杂交瘤细胞。
【详解】(1)本实验要利用转基因鼠进行全人源化抗S蛋白单克隆抗体的制备,物质a刺激机体能使其产生免疫反应,因此物质a表示S蛋白(抗原);细胞c为骨髓瘤细胞和已免疫的B细胞结合形成的杂交瘤细胞,特点是既能迅速大量增殖,又能产生抗体;过程⑤表示用特定的选择培养基进行筛选,以筛选出杂交瘤细胞。
(2)酶联免疫吸附法的原理是结合在固相载体表面的抗原或抗体仍保持其免疫学活性,酶标记的抗原或抗体既保留其免疫学活性,又保留酶的活性。在测定时,受检标本(测定其中的抗体或抗原)与固相载体表面的抗原或抗体起反应。用洗涤的方法使固相载体上形成的抗原抗体复合物与液体中的其他物质分开。再加入酶标记的抗原或抗体,也通过反应而结合在固相载体上。此时固相上的酶量与标本中受检物质的量呈一定的比例。加入酶反应的底物后,底物被酶催化成为有色产物,产物的量与标本中受检物质的量直接相关,故可根据呈色的深浅进行定性或定量分析。分析题图,加入酶标抗体一段时间后,需要将未与抗S蛋白抗体结合的酶标抗体洗脱。据图可知在抗体检测中,杂交瘤细胞呈阳性的判断依据为酶促反应底物由无色变为蓝色。
39.我国科学家经多年反复试验,对于体细胞克隆猴的培育过程,可以在10s之内对卵母细胞进行去核操作,在15s之内将体细胞注入去核的卵母细胞里。有评论者认为:研究者利用“聪明的化学方法和操作技巧”,攻克了多年来导致体细胞克隆猴失败的障碍。克隆猴的培育流程如下图,请回答:
(1)研究人员要将采集的卵母细胞要培养到_____时期才可以去核操作,在将胎猴的体细胞注入去核的卵母细胞前,用灭活的仙台病毒进行了短暂处理,目的是_____。
(2)移植的胚胎应处于_____期,移植前进行性别鉴定、遗传筛查等,宜取_____细胞进行DNA分析。
(3)为提高重构胚的利用率常常进行胚胎分割,但并非分割份数越多越好,原因是_____。
【答案】(1) 减数分裂Ⅱ中期 诱导细胞融合
(2) 囊胚或桑葚胚 滋养层
(3)分割份数越多,分割后胚胎成活的概率越小
【分析】胚胎移植是指将通过体外受精及其他方式的得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术。
【详解】(1)研究人员要将采集的卵母细胞要培养到减数分裂Ⅱ中期才可以去核操作,此时卵母细胞的细胞质有利于核基因的表达;用灭活的仙台病毒可以诱导细胞融合,有利于核移植。
(2)一般胚胎要培养至囊胚或桑葚胚期,可进行胚胎移植,滋养层细胞将来发育为胎膜核胎盘,移植前进行性别鉴定、遗传筛查等,宜取滋养层细胞进行DNA分析。
(3)胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法,但并非分割份数越多越好,原因是分割份数越多,分割后胚胎成活的概率越小。
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