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高级中学名校试卷PAGEPAGE1广西壮族自治区来宾市2024-2025学年高二下学期5月期中一、单项选择题(第1-12题每题2分,第13-16题每题4分,共40分)1.图甲是果酒和果醋发酵的装置图,图乙是果酒和果醋制作过程中发生的物质变化。下列叙述正确的是()A.甲装置可先用于果酒的制作,后用于果醋的制作B.使用甲装置制作果酒时,要加入适量的酵母菌,且一直关紧阀C.醋酸菌是嗜温菌,所以果醋发酵所需的最适温度低于果酒发酵D.过程③和④都需要氧气的参与,都在线粒体内膜与结合生成水【答案】A〖祥解〗根据题意和图示分析可知:甲是发酵装置,乙是果酒、果醋制作的实验原理,①是葡萄糖分解形成丙酮酸的阶段,发生的场所是细胞质基质,②是酵母菌无氧呼吸的第二阶段,发生的场所是细胞质基质,③是有氧呼吸的第二、第三阶段,发生的场所是线粒体,④是醋酸菌发酵形成醋酸的过程。【详析】A、甲装置中,阀a控制进气,阀b控制排气,可先用于果酒的制作,后用于果醋的制作,A正确;B、使用甲装置,制作果酒时,应关闭阀a以创造缺氧环境,适时打开阀b几秒钟以排出产生CO2,B错误;C、醋酸菌是嗜温菌,所以果醋发酵所需的最适温度高于果酒发酵,C错误;D、过程③表示有氧呼吸的第二和第三阶段,该过程的反应需要氧气的参与,过程④表示果醋发酵,醋酸菌属于需氧生物,所以该过程的反应场所需要氧气,由于醋酸菌没有线粒体,因此并不是线粒体内膜与[H]结合生成水,D错误。故选A。2.下图为微生物的实验室培养的有关操作,相关叙述错误的是()A.步骤①中,需将接种工具灼烧至变红,以杀灭杂菌B.步骤②中,将接种工具冷却时不宜距酒精灯火焰太远C.图中接种方法的目的是使菌种逐渐稀释,经培养后获得单个菌落D.接种后应将培养皿倒置培养,培养后可以根据结果进行微生物计数【答案】D〖祥解〗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。【详析】A、图1步骤①中,接种前灼烧接种环至变红,目的是杀灭接种环上可能引起污染的微生物,A正确;B、步骤②中,将接种工具冷却时不宜距酒精灯火焰太远,防止受到杂菌污染,B正确;C、所示的接种方法是平板划线法,目的是使接种的菌种逐渐稀释,经培养后获得由单个细菌繁殖而来的菌落,C正确;D、图示的平板划线法不能用于微生物的计数,D错误。故选D。3.发酵工程在医药上的应用非常广泛,其中青霉素的发现和产业化生产进一步推动了发酵工程在医药领域的应用和发展。青霉菌是一种广泛存在于自然界中的霉菌,是生产青霉素的重要工业菌种。下列相关叙述错误的是()A.在培养青霉菌时,可将培养基调至酸性B.利用射线处理青霉菌,有利于提高青霉菌突变频率C.利用发酵工程生产青霉素的中心环节是高产青霉菌的选育D.发酵过程中若受到杂菌污染,某些杂菌会分泌青霉素酶将青霉素分解【答案】C〖祥解〗发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵。【详析】A、青霉菌属于真菌,培养青霉菌时需将培养基的pH调至酸性,A正确;B、选育菌种时,可以借助诱变育种获取高产青霉素的青霉菌株,利用射线处理青霉菌,有利于提高青霉菌突变频率,B正确;C、利用发酵工程生产青霉素的中心环节是发酵罐内的发酵,C错误;D、发酵过程中要防止杂菌的污染,若受到杂菌污染,某些抗青霉素的杂菌会分泌青霉素酶将青霉素分解,从而得不到产物,D正确。故选C。4.人参皂苷具有抗肿瘤等作用。如图表示利用西洋参种子胚进行工厂化生产人参皂苷的过程示意图,下列相关叙述错误的是()A.①为脱分化过程,在无光条件下培养得到不定形薄壁组织团块B.②过程需要用纤维素酶和果胶酶处理得到单个的完整植物细胞C.④过程培养液中的蔗糖浓度过高会导致细胞过度失水而死亡D.人参皂苷不是人参生长过程中必需的物质,在细胞中含量很低【答案】B〖祥解〗初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动,因此在整个生命过程中它一直进行着。初生代谢物有糖类、脂质、蛋白质和核酸等。次生代谢不是生物生长所必需的,一般在特定的组织或器官中,并在一定的环境和时间条件下才进行。【详析】A、①为脱分化过程,该过程需在无光条件下进行,培养得到的愈伤组织是不定形的薄壁组织团块,A正确;B、纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织,破坏了植物的细胞壁,因此得到的悬浮细胞并不是完整的植物细胞,B错误;C、植物细胞培养中的碳源为蔗糖,蔗糖浓度过高会导致细胞过度失水而死亡,不利于培养,C正确;D、参皂苷是次生代谢物,不是人参生长过程中必需的物质,在植物细胞中含量很低,D正确。故选B。5.在太空环境中进行动物细胞培养实验,是空间生物学和医学研究的重要部分。在微重力环境中,组织细胞可以均匀悬浮,在三维方向自由生长,不会因为密度的不同导致沉降速度不同,从而影响彼此间的接触与沟通,故细胞有望在空间生长出三维、立体的离体细胞或组织器官。下列叙述正确的是()A.在太空中可将肝细胞或离体的花药培养成一个完整个体B.在太空中培养动物细胞无需将动物组织中的细胞分散成单个细胞C.在太空中进行动物细胞培养时,接触抑制现象会减弱D.在太空中进行动物细胞培养时,需要对动物组织进行灭菌处理且培养液要定期更换【答案】C〖祥解〗动物细胞培养所需的条件:(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:哺乳动物多以36.5℃为宜,最适pH为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)。【详析】A、由于动物细胞全能性受限,无论在太空还是地面,都无法将肝细胞培养成一个完整的个体,A错误;B、在太空中进行动物细胞培养也需要将动物组织中的细胞设法分散成单个细胞,B错误;C、据题干信息可知,在微重力环境中,组织细胞可以均匀悬浮,在太空中进行动物细胞培养时接触抑制现象会减弱,C正确;D、对动物组织不能进行灭菌处理,否则会杀死动物细胞,D错误。故选C。6.自然情况下,牛的生育率很低,畜牧业生产上可通过下图两种途径实现良种牛的快速大量繁殖。下列相关叙述正确的是()A.胚胎移植前需要用外源促性腺激素对雌性牛A与雌性牛B做超数排卵处理B.途径1和途径2过程中都有胚胎的形成,均为有性生殖C.途径2获得的克隆牛的性别表现与雌性牛B有关D.从雌性牛A卵巢内取得的卵母细胞都需继续培养至MⅡ期再进行其他操作【答案】D〖祥解〗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。【详析】A.胚胎移植前需要对雌性牛A与雌性牛B做同期发情处理,受体母牛不需要超数排卵处理,A错误;B.途径1获得试管牛技术流程中包括体外受精,属于有性生殖;途径2获得的克隆牛是通过核移植技术获得的,为无性生殖,B错误;C.途径2获得的克隆牛的性别与提供细胞核的雌性牛C有关,C错误;D.两个途径中从雌性牛A卵巢内取得的卵母细胞都需要先体外培养至MⅡ期再进行操作,D正确。故选D。7.研究人员利用E.coli
DNA连接酶将药用蛋白基因与一系列调控元件、质粒等构建成重组质粒后,将其导入哺乳动物的受精卵中,由该受精卵发育成的转基因动物进入泌乳期后,可通过分泌乳汁来生产药用蛋白。利用上述乳腺生物反应器,科学家已获得了种类繁多的医药产品。下列说法正确的是()A.质粒是一种只存在于原核细胞拟核DNA外、具有自我复制能力的环状DNA分子B.E.coliDNA连接酶能将具有互补黏性末端的DNA片段连接起来C.构建重组质粒时使用的启动子应能启动药用蛋白基因在任意细胞中表达D.“将重组质粒导入哺乳动物的受精卵中”是乳腺生物反应器制作的核心工作【答案】B〖祥解〗科学家将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起,通过显微注射的方法导入哺乳动物的受精卵中,由这个受精卵发育成的转基因动物在进入泌乳期后,可以通过分泌乳汁来生产所需要的药物,这称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。【详析】A、质粒是一种独立于真核细胞(如酵母菌)的细胞核或原核细胞(如细菌)拟核之外,并具有自我复制能力的环状双链DNA分子,A错误;B、E.coliDNA连接酶能将具有互补黏性末端的DNA片段连接起来,B正确;C、构建重组质粒时使用的启动子应能启动药用蛋白基因在乳腺细胞中表达,C错误;D、基因表达载体的构建是乳腺生物反应器制作的核心工作,D错误。故选B。(2024·广西·模拟预测)8.现将XplA和XplB两种能降解弹药使用后残留的危险污染物的基因转入实弹射击场的柳枝稷草中。若要通过PCR检测所获转基因柳枝稷草中是否含有正确插入的XplA和XplB基因,应选择的引物组合是()A.引物1+引物3 B.引物1+引物2C.引物2+引物3 D.引物3+引物4【答案】A〖祥解〗引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。用于PCR的引物长度通常为20~30个核苷酸,检测所获转基因柳枝稷草中是否含有正确插入的XplA和XplB基因,应该是扩增包括XplA和XplB基因和两侧T-DNA基因片段。【详析】根据启动子的位置,若正确插入,模板链应为题甲图中下链,则引物1应与下链的3′端结合,引物3可以结合题甲图上链的3′端,若XplA和XplB基因正确插入,则使用引物1+引物3可通过PCR扩增出XplA和XplB基因融合片段,若XplA和XplB基因其中一个基因反接或者两个都基因反接,通过PCR均无法扩增出XplA和XplB基因融合片段,因此,使用引物1+引物3通过PCR可检测所获转基因柳枝稷草中是否含有正确插入的XplA和XplB基因,A正确;BCD错误。故选A。9.基因工程自20世纪70年代兴起后,在农牧业、医药卫生和食品工业等方面得到了飞速的发展。下列关于基因工程应用的叙述正确的是()A.通过X射线、紫外线综合处理,将青霉素产量低的菌种培育成产量高的菌株属于基因工程技术的应用B.将乙烯合成相关基因导入番茄,获得的延熟番茄储存时间大大延长C.与人细胞分泌的天然生长激素相比,将人的生长激素基因导入大肠杆菌制备的工程菌无法对生长激素进行正常的加工和修饰D.通过制备山羊膀胱生物反应器,使人乳铁蛋白基因只存在于膀胱细胞中,进而可以从尿液中分离纯化出所需要的人乳铁白蛋白,实现大量制备的目的【答案】C〖祥解〗基因工程技术的基本步骤: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。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。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。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。【详析】A.通过X射线、紫外线综合处理,将青霉素产量低的菌种培育成产量高的菌株属于诱变育种,A错误;B.若将乙烯合成相关基因导入番茄,获得的转基因番茄能合成更多的乙烯,使得果实成熟加快,不利于储存,B错误;C.由于大肠杆菌缺乏对蛋白质进行加工和分装的内质网和高尔基体,因此与人细胞分泌的天然生长激素相比,将人的生长激素基因导入大肠杆菌制备的工程菌无法对生长激素进行正常的加工和修饰,C正确;D.作为膀胱生物反应器的山羊体内所有细胞都含有目的基因,但是只有在膀胱细胞中才能表达目的基因,D错误。故选C。10.科学家利用蛋白质工程研制赖脯胰岛素,与天然胰岛素相比,赖脯胰岛素经皮下注射后易吸收、起效快。图示为利用大肠杆菌制备工程菌获取赖脯胰岛素的操作过程,以下叙述错误的是()A.该技术属于第二代基因工程,需对基因进行改造或合成B.该技术能改造现有的蛋白质,也能制造一种新的蛋白质C.图中①②过程可同时发生D.基因表达过程中,物质a若发生变化,物质b一定改变【答案】D〖祥解〗蛋白质工程是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,通过改造或合成基因,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质。【详析】A、该技术是蛋白质工程,是在基因工程的基础上,延伸出来的第二代基因工程,操作对象也是DNA,需对基因进行改造或合成,A正确;B、蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与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,B正确;C、图中①为转录,②为翻译,大肠杆菌是原核生物,没有核膜,转录和翻译可同时进行,C正确;D、物质a为mRNA,mRNA序列改变,由于密码子的简并性,最终编码的氨基酸序列可能不变,D错误。故选D。11.生物技术的进步在给人类带来福祉的同时,会引起人们对它安全性的关注,也会与伦理道德发生碰撞,带来新的伦理困惑与挑战。下列观点正确的是()A.转基因生产的是自然界存在的物质,不需要进行安全检测B.设计试管婴儿能使后代更优秀,应该大力提倡使用该技术C.我国允许治疗性克隆,不需要对其作有效监管和严格审查D.生物武器危害大,我国反对生物武器及其技术和设备扩散【答案】D〖祥解〗(1)转基因生物所转入的仅仅是有限的一种或几种基因,而转入的基因是否可能会对其他生物或环境造成危害,都要经过分析、实践,一旦发现有害后果,科学家就会停止实验。(2)转基因食品绝大多数是安全的,人们从食物中获得可以被人体吸收的小分子物质,这些物质在不同生物体内多数是相同的;转基因食品中只是增加了少量对人类无害的基因,不会从根本上改变生物的性质,转基因技术可以按照人们的意愿定向改造生物的遗传性状,所以对于人类来说,有很大的好处。由于转基因技术还不是很成熟,需要特别注意控制其副作用。【详析】A、转基因生产的是自然界存在的物质,但是也需要进行安全检测,A错误;B、我国不允许利用体外受精技术筛选早期胚胎性别,解决不孕夫妇的生殖问题,支持的是采用试管婴儿的技术,B错误。C、我国允许治疗性克隆,需要对其作有效监管和严格审查,C错误;D、生物武器危害大,我国反对生物武器及其技术和设备扩散,D正确。故选D。12.下列关于转基因生物安全性的叙述,不正确的是()A.转入外源基因的烟草不存在安全性问题B.转基因生物有可能成为“外来物种”,影响生态系统的稳定性C.用基因工程技术构建高产、优质的基因工程菌来生产氨基酸,是目前工业化生产氨基酸的重要途径D.转基因技术可培育出新的致病微生物,制成生物武器之后可能很难对付【答案】A〖祥解〗转基因生物的安全性问题:食物安全(滞后效应、过敏源、营养成分改变)、生物安全(对生物多样性的影响)、环境安全(对生态系统稳定性的影响);生物安全表现:①转基因植物扩散到种植区外变成野生种或杂草,②转基因植物竞争能力强,可能成为“入侵的外来物种”,③转基因植物的外源基因与细菌或病毒杂交,重组出有害的病原体,④可能使杂草成为有抗除草剂基因的“超级杂草”。【详析】A、转入外源基因的烟草可能存在安全性问题,如转基因植物存在“基因污染”问题,A错误;B、转基因植物竞争能力强,可能成为“入侵的外来物种”,影响生态系统的稳定性,B正确;C、用基因工程技术构建高产、优质的基因工程菌来生产氨基酸,是目前工业化生产氨基酸的重要途径,C正确;D、转基因技术可培育出新的致病微生物,制成生物武器之后可能很难对付,给人类的生存带来安全问题,D正确。故选A。13.稻瘟菌引起的水稻稻瘟病是危害最为严重的真菌病害之一。土壤中某些微生物能合成并分泌几丁质酶,能抑制稻瘟菌的生长,可用于稻瘟病的防治。科研人员试图从土壤中筛选出能高效降解几丁质的菌株,通过微生物培养获得几丁质酶。下列说法错误的是()A.筛选土壤中目的微生物时需用以几丁质为唯一碳源的培养基B.纯化培养时,可选择稀释涂布平板法或平板划线法接种C.在以几丁质为唯一碳源的培养基上生长的菌落均能分泌几丁质酶D.可依据单菌落周围“水解圈直径/菌落直径”的值来筛选目的菌株【答案】C〖祥解〗题意分析,要从土壤中分离出能合成几丁质酶的微生物,应以几丁质为唯一碳源,以淘汰不能产生几丁质酶的真菌达到筛选效果。水解圈是产生几丁质酶的微生物产生相关酶水解几丁质产生的,水解圈直径/菌落直径越大,说明该菌降解能力越强。【详析】A、筛选土壤中目的微生物即降解几丁质的微生物时,应用以几丁质为唯一碳源的培养基进行筛选,A正确;B、纯化培养时,可选择稀释涂布平板法或平板划线法接种,两种方法均可得到单菌落,B正确;C、在以几丁质为唯一碳源的培养基上生长的菌落不一定能分泌几丁质酶,可能部分是以几丁质的分解产物为碳源的微生物,C错误;D、水解圈是产生几丁质酶的微生物产生相关酶水解几丁质产生的,水解圈直径/菌落直径越大,说明该菌降解能力越强,故可依据单菌落周围“水解圈直径/菌落直径”的值来筛选目的菌株,D正确。故选C。14.体外动物细胞培养制造出的细胞培养肉是一种人造肉,具有营养可控、结构仿真、口感真实的特点。其主要生产流程如下图,图中的微载体是一种固体的细胞生长基质,其表面能使细胞贴附。下列叙述正确的是()A.①过程可用机械的方法或用胰蛋白酶、胃蛋白酶等处理的方法获得细胞悬液B.③过程中加入微载体为细胞提供更大附着面积,使细胞间不出现接触抑制,产量增加C.③④过程需使用经灭菌处理的培养液,培养细胞时既要提供O2也要提供CO2D.肌肉干细胞属于成体干细胞,能够分化成特定的细胞和组织,具有全能性【答案】C〖祥解〗动物细胞培养需要满足以下条件:①无菌、无毒的环境。②营养:合成培养基成分:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通常需加入血清、血浆等天然成分。③温度:适宜温度。④气体环境:95%空气+5%CO2,O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。【详析】A、①过程为制备细胞悬液的过程,可用机械的方法或用胰蛋白酶处理的方法获得细胞悬液,胃蛋白酶催化的酸性环境对细胞有害,A错误;B、③过程中加入微载体为细胞提供了更大的附着面积,但细胞间会出现接触抑制,B错误;C、③④过程需使用经灭菌处理的培养液,培养细胞时提供95%空气+5%CO2,C正确;D、肌肉干细胞属于成体干细胞,能够分化成特定的细胞和组织,但不具有发育成完整个体的能力,不具有全能性,D错误。故选C。15.研究人员用限制酶BamHI、SalI切割X基因和pBR322质粒,以构建基因表达载体。对受体细胞大肠杆菌进行转化和筛选,导入目的基因过程中,受体菌存在未导入质粒、导入空质粒(不含目的基因的pBR322质粒)或导入重组质粒的情况。下列有关分析错误的是()A.用BamHI和SalI同时切割有利于X基因正确插入pBR322质粒B.培养基添加氯霉素可筛选未导入质粒和导入质粒的受体菌C.培养基添加四环素可筛选未导入质粒与导入重组质粒的受体菌D.用X基因的引物进行扩增可对转化后的大肠杆菌进行鉴定【答案】C〖祥解〗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。(4)目的基因的检测与鉴定。【详析】A、在构建表达载体时,使用双酶切割能使目的基因正确插入质粒中,故用BamHI和SalI同时切割有利于X基因正确插入pBR322质粒,A正确;B、未导入质粒的受体菌不能在含有氯霉素的培养基上生长,培养基添加氯霉素可筛选未导入质粒和导入质粒的受体菌,B正确;C、重组质粒中的四环素抗性基因被限制酶切割后功能丧失,因此未导入质粒的受体菌和导入重组质粒的受体菌都不能在含有四环素的培养基上生长,C错误;D、在鉴定导入重组质粒的受体菌时,重组质粒中含有X基因,因此可用X基因的引物来扩增,若扩增出目的产物,则说明受体菌含有重组质粒,D正确。故选C。16.某科研小组采用PCR技术构建了红色荧光蛋白基因(dsred2)和α-淀粉酶基因(amy)的dsred2-amy融合基因,其过程如图所示,其中引物②和引物③中部分序列(黑色区域)可互补配对。下列说法错误的是()A.利用PCR技术扩增基因时不需要解旋酶来打开DNA双链B.不能在同一反应体系中进行dsred2基因和amy基因的扩增C.dsred2基因和amy基因混合后只能得到一种类型的杂交链D.杂交链延伸得到dsred2-amy融合基因的过程不需要加引物【答案】C〖祥解〗PCR技术:(1)定义:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术;(2)原理:DNA复制;(3)前提条件:要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成引物;(4)条件:模板DNA四种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶、能量;(5)过程:高温变性,DNA双链解旋;低温复性,引物与互补链DNA结合;中温延伸,在耐高温的DNA聚合酶作用下合成子链。【详析】A、利用PCR技术扩增基因时,高温变性使DNA双链解旋,不需要解旋酶来打开DNA双链,A正确;B、引物之间的结合会干扰引物和模板链的结合,从而影响PCR过程,因此不能在同一个反应体系中进行dsred2基因和amy基因的扩增,B正确;C、dsred2基因和amy基因混合可以得到两种类型的杂交链,C错误;D、杂交链延伸得到dsred2-amy融合基因的过程中,不需要加入引物,两条母链的起始位置的碱基序列即为引物,可以作为子链合成的引物,D正确。故选C。二、填空题(共60分)17.马铃薯和番茄都属于茄科植物,有一种蜗牛喜欢啃食这两种植物的茎。下图是两种植物的体细胞杂交流程图,请回答下列问题:(1)科学工作者用蜗牛的胃液处理马铃薯组织细胞和番茄组织细胞能顺利完成①过程,推测蜗牛的胃液中可能含有______________。(2)若在蒸馏水中A1、A2吸水涨破,在等渗溶液中促进A1与A2融合的化学法有_____________。植物细胞融合成功的标志是_________,这一过程与_________有关(填细胞器)。(3)将杂种细胞A4培育成杂种植株A7的细胞工程技术的名称是____________。A5和A6中的__________________两种激素的比值不同。(4)已知番茄、马铃薯分别为二倍体、四倍体,则A7“番茄—马铃薯”属于________倍体植株。(5)⑥过程需要适宜的光照条件可能的原因是_____________。(6)“番茄—马铃薯”超级杂种植株没有如科学家所想象的那样,地上长番茄、地下结马铃薯的主要原因是____________。【答案】(1)纤维素酶和果胶酶(2)①.聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+-高pH融合法②.杂种细胞再生新的细胞壁③.高尔基体(3)①.植物的组织培养②.生长素和细胞分裂素(或细胞分裂素和生长素)(4)六(异源六)(5)诱导叶绿素的合成,使试管苗能够进行光合作用(6)生物基因的表达不是孤立的,它们之间是相互调控、相互影响的,所以番茄—马铃薯杂交植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传物质,但这些遗传物质的表达相互干扰,不能像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达〖祥解〗分析题图:①是通过酶解法去除细胞壁获得原生质体A1和A2,过程②通过物理或化学方法诱导原生质体融合成A3,过程③是再生细胞壁形成杂种细胞A4,过程④是脱分化过程形成愈伤组织A5,过程⑤是再分化生成完整植株,⑥是移栽。【解析】(1)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,根据酶的专一性原理,科学工作者用蜗牛的胃液处理马铃薯组织细胞和番茄组织细胞能顺利完成①过程,推测蜗牛的胃液中可能含有纤维素酶和果胶酶。(2)植物体细胞杂交技术诱导融合的方法: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)融合法、高Ca2+-高pH融合法,在等渗溶液中促进A1与A2融合的化学法有聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+-高pH融合法。 细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成,植物细胞壁的形成与高尔基体有关。(3)将杂种细胞A4培育成杂种植株A7的细胞工程技术的名称是植物组织培养,植物组织培养的条件: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)。(4)已知番茄是二倍体,而马铃薯是四倍体。当它们进行杂交时,产生的后代将继承这两个亲本的染色体组数。则A7“番茄—马铃薯”属于六(异源六)倍体植株。(5)⑥过程需要适宜的光照条件能够为植物提供必要的光能,促进光合作用和植物激素的合成与代谢,调节基因表达和蛋白质合成,从而保障植物的正常生长和分化。这些过程共同促进了植物器官的形成和植株的发育。因此⑥过程需要适宜的光照条件可能的原因是诱导叶绿素的合成,使试管苗能够进行光合作用。(6)“番茄—马铃薯”超级杂种植株没有如科学家所想象的那样,地上长番茄、地下结马铃薯的主要原因是生物基因的表达不是孤立的,而是相互调控、相互影响的。番茄和马铃薯作为两个不同的物种,它们的基因在表达过程中会相互调控和影响,可能导致杂种植株并不能完全按照预期的方式生长和发育。此外,尽管这种超级杂种植株含有两种亲本的遗传物质,但这些遗传物质在杂交过程中的表达和调控也是复杂的,可能受到多种因素的影响,如环境因素、基因互作等。18.正常细胞表面的PD-L1蛋白与T细胞表面的PD-1蛋白结合后能够相处的融洽,而细胞表面没有PD-L1蛋白的肿瘤细胞处境就不同了,T细胞会对其杀伤。但有很多肿瘤细胞表面也能表达出PD-L1蛋白,试图逃过T细胞的杀伤。为阻断肿瘤细胞的这种免疫逃逸,现采用重组表达的人PD-L1蛋白免疫小鼠,制备抗PD-L1抗体,具体过程如图所示。回答下列问题:(1)A细胞是采用重组表达的人PD-L1蛋白免疫小鼠后,从小鼠的脾中得到的__________细胞。(2)诱导A细胞与B细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融合法和__________法等。(3)用特定__________培养基进行第1次筛选,在该培养基上只有__________细胞(即C细胞)才能生长,该细胞的特点是:____________________。(4)第2次筛选的目的是获得__________的细胞。(5)扩大培养是指将第2次筛选出的细胞进行__________,或注射到__________内增殖。(6)抗PD-L1抗体注入体内后通过体液传送与__________结合,可阻断肿瘤细胞的免疫逃逸。【答案】(1)B淋巴(或浆)(2)灭活病毒诱导(3)①选择②.杂交瘤③.既能迅速大量增殖,又能产生抗体(4)能分泌抗PD-L1抗体的杂交瘤(5)①.体外培养②.小鼠腹腔(6)肿瘤细胞表面的PD-L1〖祥解〗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。【解析】(1)抗原可激发机体产生特异性免疫过程,产生抗体,A
细胞是采用重组表达的人
PD-L1
蛋白免疫小鼠后,从小鼠的脾中得到的
B
淋巴(或浆)细胞。(2)诱导动物细胞融合的方法有物理法(电激等)、化学法(聚乙二醇PEG)、生物法(灭活的病毒)等。(3)用特定的选择培养基进行第1次筛选:在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同核的细胞都会死亡,只有融合的杂交瘤细胞才能生长;该细胞的特点是:
既能迅速大量增殖,又能产生抗体。(4)第2次筛选通常需要进行克隆化培养和专一抗体检验阳性,目的是获得足够数量的能分泌抗PD-L1抗体的细胞。(5)扩大培养是指将第2次筛选出的细胞在体外用培养液培养,或注射到小鼠腹腔内增殖。(6)正常细胞表面的
PD-L1
蛋白与
T
细胞表面的
PD-1
蛋白结合后能够相处的融洽,肿瘤细胞表面也能表达出
PD-L1
蛋白,抗PD-L1抗体注入体内后通过体液传送与肿瘤细胞表面的PD-L1结合,可阻断肿瘤细胞的免疫逃逸。19.如图是科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导胚胎干细胞(iPS细胞),继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠的流程。回答下列有关问题:(1)图中黑鼠体细胞在诱导因子的作用下转化为iPS细胞的过程与植物组织培养技术中的________过程类似。该过程结束后,细胞的全能性__________(填“提高”或“降低”)。(2)从黑鼠体内获得体细胞培养时,使用的是__________(“固体”或“液体”)培养基,必须保证环境是__________的,培养液需定期更换,以防止____________________。将它们置于含有95%__________和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养。(3)将重组囊胚移入白鼠子宫内的技术为__________,克隆鼠X的体色为__________。该克隆鼠的产生生殖方式属于__________。【答案】(1)①.脱分化②.提高(2)①.液体②.无菌、无毒③.细胞代谢物积累对细胞自身造成危害④.空气(3)①.胚胎移植②.黑鼠③.无性繁殖〖祥解〗(1)哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞,来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来;(2)胚胎干细胞的特点: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,可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外,在体外培养的条件下,可以增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可进行遗传改造。【解析】(1)黑鼠体细胞在诱导因子的作用下转化为iPS细胞的过程与植物组织培养中的脱分化过程类似,是组织细胞恢复分裂能力的过程。iPS细胞与小鼠内细胞团一样,具有全能性,该过程结束后,细胞的全能性提高;(2)从黑鼠体内获得体细胞培养时,使用的是液体培养基,细胞培养过程中首先要保证被培养的细胞处于无菌、无毒的环境中,培养液中除了营养物质外还要添加一定量的血清、血浆等天然成分;培养过程中,培养液需定期更换,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害,细胞培养时,将其置于含有95%空气加5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养;(3)将重组囊胚移入白鼠子宫内的技术为胚胎移植,克隆属于无性繁殖,iPS细胞来自黑鼠,克隆鼠X的体色为黑色,上述技术流程中提供胚胎的灰鼠和代孕白鼠都是雌鼠,可以是雄鼠的是体细胞供体黑鼠和克隆鼠X,其颜色都是黑色。20.瑞典卡罗琳斯卡医学院2023年10月2日宣布,将2023年诺贝尔生理学或医学奖授予卡塔林·卡里科和德鲁·魏斯曼,以表彰其“在核苷碱基修饰方面的发现,使得开发有效的针对COVID-19的mRNA疫苗成为可能”。与传统疫苗相比,mRNA疫苗因制备流程简单、安全性较高、研发速度快等优势,被认为是一种应用前景广阔的疫苗。但如果将在体外转录产生的mRNA注射到人体内,会诱发免疫反应的发生,并导致mRNA被降解,这给mRNA疫苗的研制带来巨大困难。卡塔林·卡里科和德鲁·魏斯曼经过大量的研究发现,将mRNA中的尿苷替换成类似的分子假尿苷,就能有效避免人体免疫系统针对体外的mRNA产生的免疫反应,从而为外源mRNA在人体细胞内发挥作用提供了可能。卡里科和魏斯曼的这一发现,为mRNA疫苗的成功研制和广泛应用奠定了坚实的基础。如图表示新冠病毒mRNA疫苗生产流程,其中序号代表生理过程。请据图回答。(1)图中序号①代表的生理过程是_______,图中序号②代表的生理过程是______。(2)图中由新冠病毒的cDNA经PCR扩增出S蛋白基因时,需要图中的_____(a/b/c/d)2种引物参与。另外,在PCR时,通常还需要在引物的______(5'/3')端加上限制酶的识别序列,以利于S蛋白基因与载体连接。(3)构建质粒P和新冠病毒的S蛋白基因的重组载体,需要______酶参与。(4)为了将质粒Q高效导入大肠杆菌细胞中,一般先用______处理大肠杆菌细胞。(5)重组质粒随着大肠杆菌的繁殖而扩增,在破碎大肠杆菌分离纯化质粒后,需要用标记的S蛋白的DNA探针检测提纯后的质粒,检测的原理是______。(6)与传统的灭活病毒疫苗相比,mRNA疫苗的效果较好,原因是____,与DNA疫苗相比,mRNA疫苗的风险较小,原因是______。【答案】(1)①.逆转录②.转录(2)①.b和c②.5'(3)限制性内切核酸酶和DNA连接酶(4)Ca2+(5)碱基互补配对原则(6)①.mRNA疫苗能同时诱导产生体液免疫和细胞免疫,免疫效果较好②.mRNA疫苗不存在外源DNA整合到宿主细胞染色体上的风险,安全系数更高〖祥解〗中心法则的证内容:信息可以从DNA流向DNA,即DNA的自我复制;也可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。但是,遗传信息不能从蛋白质传递到蛋白质,也不能从蛋白质流向RNA或DNA。中心法则的后续补充有:遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA这两条途径。【解析】(1)图中序号①代表的生理过程是逆转录,即在新冠病毒RNA的指导下合成相应的cDNA,图中序号②代表的生理过程是转录,即遗传信息从DNA流向RNA的过程。(2)图中由新冠病毒的cDNA经PCR扩增出S蛋白基因时,需要图中的b、c这2种引物参与,因为子链的延伸是在引物的3’端进行的。另外,在PCR时,通常还需要在引物的5'端加上限制酶的识别序列,以利于S蛋白基因与载体连接。(3)构建质粒P和新冠病毒的S蛋白基因的重组载体,需要限制性内切核酸酶和DNA连接酶参与,它们分别是重组DNA过程中所用的剪刀和针线。(4)为了将质粒Q高效导入大肠杆菌细胞中,一般先用Ca2+处理大肠杆菌细胞,这样可以提高转化率,使大肠杆菌细胞处于感受态。(5)重组质粒随着大肠杆菌的繁殖而扩增,在破碎大肠杆菌分离纯化质粒后,需要用标记的S蛋白的DNA探针检测提纯后的质粒,检测的原理是碱基互补配对原则,能够发生碱基互补配对说明分离得到的质粒中含有S蛋白的DNA。(6)与传统的灭活病毒疫苗相比,mRNA疫苗的效果较好,这是因为mRNA疫苗能进入到细胞内,表达出相应的抗原,因而,可同时诱导产生体液免疫和细胞免疫,免疫效果较好,与DNA疫苗相比,mRNA疫苗的风险较小,这是因为mRNA疫苗不存在外源DNA整合到宿主细胞染色体上的风险,不会影响宿主细胞,因而安全系数更高。21.益生菌是一类能改变宿主某一部位菌群组成且对宿主有益的活性微生物,常见的益生菌有双歧杆菌、乳酸菌等。请分析回答:(1)乳酸菌常用于泡菜制作,制作传统泡菜时该菌种的主要来源是___________,在制作的过程中,需要经常向泡菜坛的水槽处加入清水,目的是___________。(2)某生物兴趣小组为测定泡菜水中的乳酸菌含量,进行了如下操作:①第一步:配置培养基,培养基中除加入水、碳源、氮源、无机盐外,还需添加___________,才能确保乳酸菌正常生长;②第二步:对培养基进行___________;③第三步:取18mL泡菜水,加入盛有___________mL无菌水的锥形瓶中,将样液稀释10倍,再依次等比例稀释至106倍。取若干个培养皿,分别取0.1mL稀释后的样液,涂布到培养基表面,再放入恒温培养箱中培养,24h后统计平均菌落数。若每毫升样液中的细菌数量为2.8×109个,则培养皿中的平均菌落数为___________个。(3)实验分析:生物兴趣小组发现培养基上形成的菌落并非全是乳酸菌菌落,为初步判断菌种类型,还需要观察培养基上菌落的___________等特征。若将观察后的培养基放回恒温培养箱继续培养24h,发现乳酸菌的菌落数没有增加,而其他菌落数仍然在增加,原因可能是___________。【答案】(1)①.菜料表面的乳酸菌②.为坛内创造无氧环境(2)①.维生素②.调节pH和灭菌③.162④.280(3)①.形状、大小和颜色②.其他菌落分泌了某种抑制物质,抑制乳酸菌的增殖〖祥解〗泡菜制作的菌种是乳酸菌,属于厌氧型细菌。微生物的接种方法由平板划线法和稀释涂布平板法。【解析】(1)乳酸菌常用于泡菜制作,制作传统泡菜时该菌种的主要来源是菜料表面的乳酸菌,在制作的过程中,需要经常向泡菜坛的水槽处加入清水,目的是为坛内创造无氧环境。(2)①培养基的成分一般包含水、碳源、氮源、无机盐,培养乳酸菌时还要添加维生素,才能确保其正常生长。②配置好培养基后,接下来就是调节pH和灭菌。③18ml泡菜水欲稀释10倍,则需要无菌水量为18×10-18=162ml,若每毫升样液中的细菌数量为2.8×109个,根据可知,平均菌落数C=2.8×109÷106×0.1ml=280个。(3)培养微生物时,可以通过培养基上菌落的形状、大小和颜色等特征去区分菌种类型。若将观察后的培养基放回恒温培养箱继续培养24h,发现乳酸菌的菌落数没有增加,而其他菌落数仍然在增加,原因可能是其他菌落分泌了某种抑制物质,抑制乳酸菌的增殖。广西壮族自治区来宾市2024-2025学年高二下学期5月期中一、单项选择题(第1-12题每题2分,第13-16题每题4分,共40分)1.图甲是果酒和果醋发酵的装置图,图乙是果酒和果醋制作过程中发生的物质变化。下列叙述正确的是()A.甲装置可先用于果酒的制作,后用于果醋的制作B.使用甲装置制作果酒时,要加入适量的酵母菌,且一直关紧阀C.醋酸菌是嗜温菌,所以果醋发酵所需的最适温度低于果酒发酵D.过程③和④都需要氧气的参与,都在线粒体内膜与结合生成水【答案】A〖祥解〗根据题意和图示分析可知:甲是发酵装置,乙是果酒、果醋制作的实验原理,①是葡萄糖分解形成丙酮酸的阶段,发生的场所是细胞质基质,②是酵母菌无氧呼吸的第二阶段,发生的场所是细胞质基质,③是有氧呼吸的第二、第三阶段,发生的场所是线粒体,④是醋酸菌发酵形成醋酸的过程。【详析】A、甲装置中,阀a控制进气,阀b控制排气,可先用于果酒的制作,后用于果醋的制作,A正确;B、使用甲装置,制作果酒时,应关闭阀a以创造缺氧环境,适时打开阀b几秒钟以排出产生CO2,B错误;C、醋酸菌是嗜温菌,所以果醋发酵所需的最适温度高于果酒发酵,C错误;D、过程③表示有氧呼吸的第二和第三阶段,该过程的反应需要氧气的参与,过程④表示果醋发酵,醋酸菌属于需氧生物,所以该过程的反应场所需要氧气,由于醋酸菌没有线粒体,因此并不是线粒体内膜与[H]结合生成水,D错误。故选A。2.下图为微生物的实验室培养的有关操作,相关叙述错误的是()A.步骤①中,需将接种工具灼烧至变红,以杀灭杂菌B.步骤②中,将接种工具冷却时不宜距酒精灯火焰太远C.图中接种方法的目的是使菌种逐渐稀释,经培养后获得单个菌落D.接种后应将培养皿倒置培养,培养后可以根据结果进行微生物计数【答案】D〖祥解〗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。【详析】A、图1步骤①中,接种前灼烧接种环至变红,目的是杀灭接种环上可能引起污染的微生物,A正确;B、步骤②中,将接种工具冷却时不宜距酒精灯火焰太远,防止受到杂菌污染,B正确;C、所示的接种方法是平板划线法,目的是使接种的菌种逐渐稀释,经培养后获得由单个细菌繁殖而来的菌落,C正确;D、图示的平板划线法不能用于微生物的计数,D错误。故选D。3.发酵工程在医药上的应用非常广泛,其中青霉素的发现和产业化生产进一步推动了发酵工程在医药领域的应用和发展。青霉菌是一种广泛存在于自然界中的霉菌,是生产青霉素的重要工业菌种。下列相关叙述错误的是()A.在培养青霉菌时,可将培养基调至酸性B.利用射线处理青霉菌,有利于提高青霉菌突变频率C.利用发酵工程生产青霉素的中心环节是高产青霉菌的选育D.发酵过程中若受到杂菌污染,某些杂菌会分泌青霉素酶将青霉素分解【答案】C〖祥解〗发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵。【详析】A、青霉菌属于真菌,培养青霉菌时需将培养基的pH调至酸性,A正确;B、选育菌种时,可以借助诱变育种获取高产青霉素的青霉菌株,利用射线处理青霉菌,有利于提高青霉菌突变频率,B正确;C、利用发酵工程生产青霉素的中心环节是发酵罐内的发酵,C错误;D、发酵过程中要防止杂菌的污染,若受到杂菌污染,某些抗青霉素的杂菌会分泌青霉素酶将青霉素分解,从而得不到产物,D正确。故选C。4.人参皂苷具有抗肿瘤等作用。如图表示利用西洋参种子胚进行工厂化生产人参皂苷的过程示意图,下列相关叙述错误的是()A.①为脱分化过程,在无光条件下培养得到不定形薄壁组织团块B.②过程需要用纤维素酶和果胶酶处理得到单个的完整植物细胞C.④过程培养液中的蔗糖浓度过高会导致细胞过度失水而死亡D.人参皂苷不是人参生长过程中必需的物质,在细胞中含量很低【答案】B〖祥解〗初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动,因此在整个生命过程中它一直进行着。初生代谢物有糖类、脂质、蛋白质和核酸等。次生代谢不是生物生长所必需的,一般在特定的组织或器官中,并在一定的环境和时间条件下才进行。【详析】A、①为脱分化过程,该过程需在无光条件下进行,培养得到的愈伤组织是不定形的薄壁组织团块,A正确;B、纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织,破坏了植物的细胞壁,因此得到的悬浮细胞并不是完整的植物细胞,B错误;C、植物细胞培养中的碳源为蔗糖,蔗糖浓度过高会导致细胞过度失水而死亡,不利于培养,C正确;D、参皂苷是次生代谢物,不是人参生长过程中必需的物质,在植物细胞中含量很低,D正确。故选B。5.在太空环境中进行动物细胞培养实验,是空间生物学和医学研究的重要部分。在微重力环境中,组织细胞可以均匀悬浮,在三维方向自由生长,不会因为密度的不同导致沉降速度不同,从而影响彼此间的接触与沟通,故细胞有望在空间生长出三维、立体的离体细胞或组织器官。下列叙述正确的是()A.在太空中可将肝细胞或离体的花药培养成一个完整个体B.在太空中培养动物细胞无需将动物组织中的细胞分散成单个细胞C.在太空中进行动物细胞培养时,接触抑制现象会减弱D.在太空中进行动物细胞培养时,需要对动物组织进行灭菌处理且培养液要定期更换【答案】C〖祥解〗动物细胞培养所需的条件:(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:哺乳动物多以36.5℃为宜,最适pH为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)。【详析】A、由于动物细胞全能性受限,无论在太空还是地面,都无法将肝细胞培养成一个完整的个体,A错误;B、在太空中进行动物细胞培养也需要将动物组织中的细胞设法分散成单个细胞,B错误;C、据题干信息可知,在微重力环境中,组织细胞可以均匀悬浮,在太空中进行动物细胞培养时接触抑制现象会减弱,C正确;D、对动物组织不能进行灭菌处理,否则会杀死动物细胞,D错误。故选C。6.自然情况下,牛的生育率很低,畜牧业生产上可通过下图两种途径实现良种牛的快速大量繁殖。下列相关叙述正确的是()A.胚胎移植前需要用外源促性腺激素对雌性牛A与雌性牛B做超数排卵处理B.途径1和途径2过程中都有胚胎的形成,均为有性生殖C.途径2获得的克隆牛的性别表现与雌性牛B有关D.从雌性牛A卵巢内取得的卵母细胞都需继续培养至MⅡ期再进行其他操作【答案】D〖祥解〗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。【详析】A.胚胎移植前需要对雌性牛A与雌性牛B做同期发情处理,受体母牛不需要超数排卵处理,A错误;B.途径1获得试管牛技术流程中包括体外受精,属于有性生殖;途径2获得的克隆牛是通过核移植技术获得的,为无性生殖,B错误;C.途径2获得的克隆牛的性别与提供细胞核的雌性牛C有关,C错误;D.两个途径中从雌性牛A卵巢内取得的卵母细胞都需要先体外培养至MⅡ期再进行操作,D正确。故选D。7.研究人员利用E.coli
DNA连接酶将药用蛋白基因与一系列调控元件、质粒等构建成重组质粒后,将其导入哺乳动物的受精卵中,由该受精卵发育成的转基因动物进入泌乳期后,可通过分泌乳汁来生产药用蛋白。利用上述乳腺生物反应器,科学家已获得了种类繁多的医药产品。下列说法正确的是()A.质粒是一种只存在于原核细胞拟核DNA外、具有自我复制能力的环状DNA分子B.E.coliDNA连接酶能将具有互补黏性末端的DNA片段连接起来C.构建重组质粒时使用的启动子应能启动药用蛋白基因在任意细胞中表达D.“将重组质粒导入哺乳动物的受精卵中”是乳腺生物反应器制作的核心工作【答案】B〖祥解〗科学家将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起,通过显微注射的方法导入哺乳动物的受精卵中,由这个受精卵发育成的转基因动物在进入泌乳期后,可以通过分泌乳汁来生产所需要的药物,这称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。【详析】A、质粒是一种独立于真核细胞(如酵母菌)的细胞核或原核细胞(如细菌)拟核之外,并具有自我复制能力的环状双链DNA分子,A错误;B、E.coliDNA连接酶能将具有互补黏性末端的DNA片段连接起来,B正确;C、构建重组质粒时使用的启动子应能启动药用蛋白基因在乳腺细胞中表达,C错误;D、基因表达载体的构建是乳腺生物反应器制作的核心工作,D错误。故选B。(2024·广西·模拟预测)8.现将XplA和XplB两种能降解弹药使用后残留的危险污染物的基因转入实弹射击场的柳枝稷草中。若要通过PCR检测所获转基因柳枝稷草中是否含有正确插入的XplA和XplB基因,应选择的引物组合是()A.引物1+引物3 B.引物1+引物2C.引物2+引物3 D.引物3+引物4【答案】A〖祥解〗引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。用于PCR的引物长度通常为20~30个核苷酸,检测所获转基因柳枝稷草中是否含有正确插入的XplA和XplB基因,应该是扩增包括XplA和XplB基因和两侧T-DNA基因片段。【详析】根据启动子的位置,若正确插入,模板链应为题甲图中下链,则引物1应与下链的3′端结合,引物3可以结合题甲图上链的3′端,若XplA和XplB基因正确插入,则使用引物1+引物3可通过PCR扩增出XplA和XplB基因融合片段,若XplA和XplB基因其中一个基因反接或者两个都基因反接,通过PCR均无法扩增出XplA和XplB基因融合片段,因此,使用引物1+引物3通过PCR可检测所获转基因柳枝稷草中是否含有正确插入的XplA和XplB基因,A正确;BCD错误。故选A。9.基因工程自20世纪70年代兴起后,在农牧业、医药卫生和食品工业等方面得到了飞速的发展。下列关于基因工程应用的叙述正确的是()A.通过X射线、紫外线综合处理,将青霉素产量低的菌种培育成产量高的菌株属于基因工程技术的应用B.将乙烯合成相关基因导入番茄,获得的延熟番茄储存时间大大延长C.与人细胞分泌的天然生长激素相比,将人的生长激素基因导入大肠杆菌制备的工程菌无法对生长激素进行正常的加工和修饰D.通过制备山羊膀胱生物反应器,使人乳铁蛋白基因只存在于膀胱细胞中,进而可以从尿液中分离纯化出所需要的人乳铁白蛋白,实现大量制备的目的【答案】C〖祥解〗基因工程技术的基本步骤: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。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。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。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。【详析】A.通过X射线、紫外线综合处理,将青霉素产量低的菌种培育成产量高的菌株属于诱变育种,A错误;B.若将乙烯合成相关基因导入番茄,获得的转基因番茄能合成更多的乙烯,使得果实成熟加快,不利于储存,B错误;C.由于大肠杆菌缺乏对蛋白质进行加工和分装的内质网和高尔基体,因此与人细胞分泌的天然生长激素相比,将人的生长激素基因导入大肠杆菌制备的工程菌无法对生长激素进行正常的加工和修饰,C正确;D.作为膀胱生物反应器的山羊体内所有细胞都含有目的基因,但是只有在膀胱细胞中才能表达目的基因,D错误。故选C。10.科学家利用蛋白质工程研制赖脯胰岛素,与天然胰岛素相比,赖脯胰岛素经皮下注射后易吸收、起效快。图示为利用大肠杆菌制备工程菌获取赖脯胰岛素的操作过程,以下叙述错误的是()A.该技术属于第二代基因工程,需对基因进行改造或合成B.该技术能改造现有的蛋白质,也能制造一种新的蛋白质C.图中①②过程可同时发生D.基因表达过程中,物质a若发生变化,物质b一定改变【答案】D〖祥解〗蛋白质工程是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,通过改造或合成基因,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质。【详析】A、该技术是蛋白质工程,是在基因工程的基础上,延伸出来的第二代基因工程,操作对象也是DNA,需对基因进行改造或合成,A正确;B、蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与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,B正确;C、图中①为转录,②为翻译,大肠杆菌是原核生物,没有核膜,转录和翻译可同时进行,C正确;D、物质a为mRNA,mRNA序列改变,由于密码子的简并性,最终编码的氨基酸序列可能不变,D错误。故选D。11.生物技术的进步在给人类带来福祉的同时,会引起人们对它安全性的关注,也会与伦理道德发生碰撞,带来新的伦理困惑与挑战。下列观点正确的是()A.转基因生产的是自然界存在的物质,不需要进行安全检测B.设计试管婴儿能使后代更优秀,应该大力提倡使用该技术C.我国允许治疗性克隆,不需要对其作有效监管和严格审查D.生物武器危害大,我国反对生物武器及其技术和设备扩散【答案】D〖祥解〗(1)转基因生物所转入的仅仅是有限的一种或几种基因,而转入的基因是否可能会对其他生物或环境造成危害,都要经过分析、实践,一旦发现有害后果,科学家就会停止实验。(2)转基因食品绝大多数是安全的,人们从食物中获得可以被人体吸收的小分子物质,这些物质在不同生物体内多数是相同的;转基因食品中只是增加了少量对人类无害的基因,不会从根本上改变生物的性质,转基因技术可以按照人们的意愿定向改造生物的遗传性状,所以对于人类来说,有很大的好处。由于转基因技术还不是很成熟,需要特别注意控制其副作用。【详析】A、转基因生产的是自然界存在的物质,但是也需要进行安全检测,A错误;B、我国不允许利用体外受精技术筛选早期胚胎性别,解决不孕夫妇的生殖问题,支持的是采用试管婴儿的技术,B错误。C、我国允许治疗性克隆,需要对其作有效监管和严格审查,C错误;D、生物武器危害大,我国反对生物武器及其技术和设备扩散,D正确。故选D。12.下列关于转基因生物安全性的叙述,不正确的是()A.转入外源基因的烟草不存在安全性问题B.转基因生物有可能成为“外来物种”,影响生态系统的稳定性C.用基因工程技术构建高产、优质的基因工程菌来生产氨基酸,是目前工业化生产氨基酸的重要途径D.转基因技术可培育出新的致病微生物,制成生物武器之后可能很难对付【答案】A〖祥解〗转基因生物的安全性问题:食物安全(滞后效应、过敏源、营养成分改变)、生物安全(对生物多样性的影响)、环境安全(对生态系统稳定性的影响);生物安全表现:①转基因植物扩散到种植区外变成野生种或杂草,②转基因植物竞争能力强,可能成为“入侵的外来物种”,③转基因植物的外源基因与细菌或病毒杂交,重组出有害的病原体,④可能使杂草成为有抗除草剂基因的“超级杂草”。【详析】A、转入外源基因的烟草可能存在安全性问题,如转基因植物存在“基因污染”问题,A错误;B、转基因植物竞争能力强,可能成为“入侵的外来物种”,影响生态系统的稳定性,B正确;C、用基因工程技术构建高产、优质的基因工程菌来生产氨基酸,是目前工业化生产氨基酸的重要途径,C正确;D、转基因技术可培育出新的致病微生物,制成生物武器之后可能很难对付,给人类的生存带来安全问题,D正确。故选A。13.稻瘟菌引起的水稻稻瘟病是危害最为严重的真菌病害之一。土壤中某些微生物能合成并分泌几丁质酶,能抑制稻瘟菌的生长,可用于稻瘟病的防治。科研人员试图从土壤中筛选出能高效降解几丁质的菌株,通过微生物培养获得几丁质酶。下列说法错误的是()A.筛选土壤中目的微生物时需用以几丁质为唯一碳源的培养基B.纯化培养时,可选择稀释涂布平板法或平板划线法接种C.在以几丁质为唯一碳源的培养基上生长的菌落均能分泌几丁质酶D.可依据单菌落周围“水解圈直径/菌落直径”的值来筛选目的菌株【答案】C〖祥解〗题意分析,要从土壤中分离出能合成几丁质酶的微生物,应以几丁质为唯一碳源,以淘汰不能产生几丁质酶的真菌达到筛选效果。水解圈是产生几丁质酶的微生物产生相关酶水解几丁质产生的,水解圈直径/菌落直径越大,说明该菌降解能力越强。【详析】A、筛选土壤中目的微生物即降解几丁质的微生物时,应用以几丁质为唯一碳源的培养基进行筛选,A正确;B、纯化培养时,可选择稀释涂布平板法或平板划线法接种,两种方法均可得到单菌落,B正确;C、在以几丁质为唯一碳源的培养基上生长的菌落不一定能分泌几丁质酶,可能部分是以几丁质的分解产物为碳源的微生物,C错误;D、水解圈是产生几丁质酶的微生物产生相关酶水解几丁质产生的,水解圈直径/菌落直径越大,说明该菌降解能力越强,故可依据单菌落周围“水解圈直径/菌落直径”的值来筛选目的菌株,D正确。故选C。14.体外动物细胞培养制造出的细胞培养肉是一种人造肉,具有营养可控、结构仿真、口感真实的特点。其主要生产流程如下图,图中的微载体是一种固体的细胞生长基质,其表面能使细胞贴附。下列叙述正确的是()A.①过程可用机械的方法或用胰蛋白酶、胃蛋白酶等处理的方法获得细胞悬液B.③过程中加入微载体为细胞提供更大附着面积,使细胞间不出现接触抑制,产量增加C.③④过程需使用经灭菌处理的培养液,培养细胞时既要提供O2也要提供CO2D.肌肉干细胞属于成体干细胞,能够分化成特定的细胞和组织,具有全能性【答案】C〖祥解〗动物细胞培养需要满足以下条件:①无菌、无毒的环境。②营养:合成培养基成分:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通常需加入血清、血浆等天然成分。③温度:适宜温度。④气体环境:95%空气+5%CO2,O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。【详析】A、①过程为制备细胞悬液的过程,可用机械的方法或用胰蛋白酶处理的方法获得细胞悬液,胃蛋白酶催化的酸性环境对细胞有害,A错误;B、③过程中加入微载体为细胞提供了更大的附着面积,但细胞间会出现接触抑制,B错误;C、③④过程需使用经灭菌处理的培养液,培养细胞时提供95%空气+5%CO2,C正确;D、肌肉干细胞属于成体干细胞,能够分化成特定的细胞和组织,但不具有发育成完整个体的能力,不具有全能性,D错误。故选C。15.研究人员用限制酶BamHI、SalI切割X基因和pBR322质粒,以构建基因表达载体。对受体细胞大肠杆菌进行转化和筛选,导入目的基因过程中,受体菌存在未导入质粒、导入空质粒(不含目的基因的pBR322质粒)或导入重组质粒的情况。下列有关分析错误的是()A.用BamHI和SalI同时切割有利于X基因正确插入pBR322质粒B.培养基添加氯霉素可筛选未导入质粒和导入质粒的受体菌C.培养基添加四环素可筛选未导入质粒与导入重组质粒的受体菌D.用X基因的引物进行扩增可对转化后的大肠杆菌进行鉴定【答案】C〖祥解〗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。(4)目的基因的检测与鉴定。【详析】A、在构建表达载体时,使用双酶切割能使目的基因正确插入质粒中,故用BamHI和SalI同时切割有利于X基因正确插入pBR322质粒,A正确;B、未导入质粒的受体菌不能在含有氯霉素的培养基上生长,培养基添加氯霉素可筛选未导入质粒和导入质粒的受体菌,B正确;C、重组质粒中的四环素抗性基因被限制酶切割后功能丧失,因此未导入质粒的受体菌和导入重组质粒的受体菌都不能在含有四环素的培养基上生长,C错误;D、在鉴定导入重组质粒的受体菌时,重组质粒中含有X基因,因此可用X基因的引物来扩增,若扩增出目的产物,则说明受体菌含有重组质粒,D正确。故选C。16.某科研小组采用PCR技术构建了红色荧光蛋白基因(dsred2)和α-淀粉酶基因(amy)的dsred2-amy融合基因,其过程如图所示,其中引物②和引物③中部分序列(黑色区域)可互补配对。下列说法错误的是()A.利用PCR技术扩增基因时不需要解旋酶来打开DNA双链B.不能在同一反应体系中进行dsred2基因和amy基因的扩增C.dsred2基因和amy基因混合后只能得到一种类型的杂交链D.杂交链延伸得到dsred2-amy融合基因的过程不需要加引物【答案】C〖祥解〗PCR技术:(1)定义:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术;(2)原理:DNA复制;(3)前提条件:要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成引物;(4)条件:模板DNA四种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶、能量;(5)过程:高温变性,DNA双链解旋;低温复性,引物与互补链DNA结合;中温延伸,在耐高温的DNA聚合酶作用下合成子链。【详析】A、利用PCR技术扩增基因时,高温变性使DNA双链解旋,不需要解旋酶来打开DNA双链,A正确;B、引物之间的结合会干扰引物和模板链的结合,从而影响PCR过程,因此不能在同一个反应体系中进行dsred2基因和amy基因的扩增,B正确;C、dsred2基因和amy基因混合可以得到两种类型的杂交链,C错误;D、杂交链延伸得到dsred2-amy融合基因的过程中,不需要加入引物,两条母链的起始位置的碱基序列即为引物,可以作为子链合成的引物,D正确。故选C。二、填空题(共60分)17.马铃薯和番茄都属于茄科植物,有一种蜗牛喜欢啃食这两种植物的茎。下图是两种植物的体细胞杂交流程图,请回答下列问题:(1)科学工作者用蜗牛的胃液处理马铃薯组织细胞和番茄组织细胞能顺利完成①过程,推测蜗牛的胃液中可能含有______________。(2)若在蒸馏水中A1、A2吸水涨破,在等渗溶液中促进A1与A2融合的化学法有_____________。植物细胞融合成功的标志是_________,这一过程与_________有关(填细胞器)。(3)将杂种细胞A4培育成杂种植株A7的细胞工程技术的名称是____________。A5和A6中的__________________两种激素的比值不同。(4)已知番茄、马铃薯分别为二倍体、四倍体,则A7“番茄—马铃薯”属于________倍体植株。(5)⑥过程需要适宜的光照条件可能的原因是_____________。(6)“番茄—马铃薯”超级杂种植株没有如科学家所想象的那样,地上长番茄、地下结马铃薯的主要原因是____________。【答案】(1)纤维素酶和果胶酶(2)①.聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+-高pH融合法②.杂种细胞再生新的细胞壁③.高尔基体(3)①.植物的组织培养②.生长素和细胞分裂素(或细胞分裂素和生长素)(4)六(异源六)(5)诱导叶绿素的合成,使试管苗能够进行光合作用(6)生物基因的表达不是孤立的,它们之间是相互调控、相互影响的,所以番茄—马铃薯杂交植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传物质,但这些遗传物质的表达相互干扰,不能像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达〖祥解〗分析题图:①是通过酶解法去除细胞壁获得原生质体A1和A2,过程②通过物理或化学方法诱导原生质体融合成A3,过程③是再生细胞壁形成杂种细胞A4,过程④是脱分化过程形成愈伤组织A5,过程⑤是再分化生成完整植株,⑥是移栽。【解析】(1)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,根据酶的专一性原理,科学工作者用蜗牛的胃液处理马铃薯组织细胞和番茄组织细胞能顺利完成①过程,推测蜗牛的胃液中可能含有纤维素酶和果胶酶。(2)植物体细胞杂交技术诱导融合的方法: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)融合法、高Ca2+-高pH融合法,在等渗溶液中促进A1与A2融合的化学法有聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+-高pH融合法。 细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成,植物细胞壁的形成与高尔基体有关。(3)将杂种细胞A4培育成杂种植株A7的细胞工程技术的名称是植物组织培养,植物组织培养的条件: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)。(4)已知番茄是二倍体,而马铃薯是四倍体。当它们进行杂交时,产生的后代将继承这两个亲本的染色体组数。则A7“番茄—马铃薯”属于六(异源六)倍体植株。(5)⑥过程需要适宜的光照条件能够为植物提供必要的光能,促进光合作用和植物激素的合成与代谢,调节基因表达和蛋白质合成,从而保障植物的正常生长和分化。这些过程共同促进了植物器官的形成和植株的发育。因此⑥过程需要适宜的光照条件可能的原因是诱导叶绿素的合成,使试管苗能够进行光合作用。(6)“番茄—马铃薯”超级杂种植株没有如科学家所想象的那样,地上长番茄、地下结马铃薯的主要原因是生物基因的表达不是孤立的,而是相互调控、相互影响的。番茄和马铃薯作为两个不同的物种,它们的基因在表达过程中会相互调控和影响,可能导致杂种植株并不能完全按照预期的方式生长和发育。此外,尽管这种超级杂种植株含有两种亲本的遗传物质,但这些遗传物质在杂交过程中的表达和调控也是复杂的,可能受到多种因素的影响,如环境因素、基因互作等。18.正常细胞表面的PD-L1蛋白与T细胞表面的PD-1
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