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2023-2024学年北京八中高二(下)期中生物试卷一、本部分共15题,每题2分,共30分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。1.(2分)随着改革实践不断推进,高质量发展已成为对我国所有地区、各个领域的长期要求,生态保护是其中的重要内容。以下所列不属于生态保护措施的是()A.长江流域十年禁渔计划 B.出台地方性控制吸烟法规 C.试点建立国家公园体制 D.三江源生态保护建设工程2.(2分)2022年4月,国家植物园依托中科院植物所和北京市植物园建立,以植物易地保护为重点开展工作。这些工作不应包括()A.模拟建立濒危植物的原生生境 B.从多地移植濒危植物 C.研究濒危植物的繁育 D.将濒危植物与其近缘种杂交培育观赏植物3.(2分)“无废弃物农业”是生态工程最早的模式之一。如图是“无废弃物农业”中对有机废弃物进行处理的一种方案。有关叙述不正确的是()A.施用有机肥能为作物提供更多的营养物质和能量 B.从废弃物资源化、无害化角度分析,途径②、③优于④ C.该模式遵循物质循环再生原理、整体性原理等基本原理 D.蚯蚓、沼气池中的微生物等分解者能有效促进物质循环利用4.(2分)为获取青梅果酒酿造专用菌,从糖渍青梅液和果皮中分离、筛选获得6株野生酵母菌。以下操作及分析不正确的是()A.对配制的培养基进行紫外线照射消毒 B.根据菌落形态、颜色等特征进行初步筛选 C.利用不同pH发酵液筛选低pH耐受性菌株 D.比较各菌株消耗相同底物产酒精量等指标5.(2分)某同学发现,将喝过一半的酸奶放置在暖气上保温一段时间后,酸奶表面会出现许多气泡,这些气泡主要来自于()A.乳酸菌无氧呼吸产生的大量CO2 B.暖气使酸奶中原有气体发生膨胀 C.其他微生物进入酸奶繁殖并产气 D.酸奶中某些化学物质的产气反应6.(2分)物质Y是一种会污染土壤的含氮有机物,Y在培养基中达到一定量时培养基表现为不透明。某研究小组欲从土壤中筛选出能降解Y的细菌。在筛选目的菌的培养基中观察到几个菌落(如图所示)。下列相关叙述正确的是()A.该实验中培养基属于选择培养基 B.首选菌落②中的菌株进一步纯化 C.图中菌落都具有能够降解Y的能力 D.将所选取土壤灭菌后稀释涂布于培养基7.(2分)寒兰为名贵的兰花品种,一般生长在深山幽谷的山腰谷壁。由于人类的过度采摘,现在很难找到寒兰,偶尔能发现的也只有较小的植株。为了增加野生寒兰数量,科研人员希望对其进行人工大量繁殖,再移栽至原有生境。在人工繁殖时可以应用的最适合的生物工程技术手段是()A.将寒兰体细胞与繁殖力强的其他植物细胞进行融合 B.将寒兰的组织放置在培养基中进行植物组织培养 C.将寒兰的体细胞核移植到其他植物去核卵细胞中 D.将生长素基因转入野生寒兰获得生长速度快的寒兰8.(2分)亚麻籽粒中含对人体有益的α亚麻酸,研究人员希望通过植物体细胞杂交技术将小麦与亚麻的体细胞融合,以获得品质改良的小麦。下列相关操作,正确的是()A.用纤维素酶和胰蛋白酶处理小麦和亚麻细胞 B.培养基中两种植物激素比例相当可促进生芽 C.可使用灭活的病毒来诱导亚麻和小麦原生质体融合 D.杂种植株的形成要经过脱分化和再分化过程9.(2分)植物组织培养技术在科学研究和生产实践中得到了广泛的应用。下列过程中不涉及植物组织培养技术的是()A.培育甘蓝—萝卜的体细胞杂交植株 B.用植物茎尖培养可减少病毒感染的脱毒苗 C.用秋水仙素处理单倍体西瓜幼苗获得二倍体植株 D.利用植物细胞生产药品、调料等细胞产物10.(2分)添加小牛血清能提高动物细胞培养的成功率,主要原因在于血清中含有()A.水 B.无机盐 C.葡萄糖 D.某些特殊蛋白质11.(2分)将诱导多能干细胞(iPSc)移植给急性心肌梗死小鼠,检测发现小鼠心肌电生理指标逐渐恢复正常。下列说法合理的是()A.该实验中仅需正常小鼠作为对照组 B.与高度分化的细胞相比,iPSc的分化潜能较弱 C.选择病鼠自身细胞获得iPSc再移植可避免免疫排斥 D.此结果说明可将iPSc移植用于治疗人类缺血性心肌病12.(2分)如图是单克隆抗体制备流程的简图,下列有关叙述,不正确的是()A.①是从已免疫的小鼠肝脏中获得的B细胞 B.②中使用灭活的病毒有利于杂交瘤细胞的形成 C.③细胞同时具有细胞①和鼠骨髓瘤细胞的特性 D.④是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群13.(2分)A牛和B牛为两个不同的肉牛品种,科研人员应用体细胞核移植技术,将A牛的体细胞注入B牛的去核卵母细胞,经胚胎移植获得克隆牛,下列叙述不正确的是()A.可通过显微操作去除牛卵母细胞中的核 B.早期胚胎的培养液中含无机盐和氨基酸等物质 C.克隆牛的遗传物质与A牛完全相同 D.体细胞核移植的难度大于胚胎细胞核移植14.(2分)如图是培育“试管婴儿”的主要过程。2012年中国首例“设计试管婴儿”诞生,该女婴出生目的是挽救患有重度致命贫血病的14岁姐姐。下列叙述错误的是()A.“设计试管婴儿”需在②时进行遗传学诊断 B.“试管婴儿”“设计试管婴儿”均属有性生殖 C.“设计试管婴儿”的技术不属于“治疗性克隆” D.该女婴造血干细胞不能挽救其他贫血病患者15.(2分)下列实验程序不正确的是()A.蔬菜加工+泡菜盐水→加调料、装坛泡菜 B.挑选葡萄、冲洗、榨汁果酒果醋 C.动物组织制备细胞悬液→原代培养→传代培养 D.离体组织消毒、接种愈伤组织试管苗二、第二部分本部分共6题,共70分。16.(12分)兴凯湖是我国第二大淡水湖,包括大兴凯湖和小兴凯湖两部分,上游的小兴凯湖可通过两个泄洪闸与大兴凯湖连通。如图为小兴凯湖部分生物的营养关系图,请回答问题。(1)湖内所有生物构成一个。由图1可知,流经该生态系统的总能量是,鲢与浮游动物的关系是。(2)兴凯湖具有涵养水源、净化水质的作用,这体现了生物多样性的价值。(3)对大、小兴凯湖的浮游植物进行采集和统计,结果如下。在不同采集点采集浮游植物,每个采集点收集三次,均用显微镜对样品进行观察并统计,目的是,以确定单位体积中浮游植物的,发现浮游植物以绿藻、硅藻和蓝藻(蓝细菌)为主。与绿藻相比,蓝细菌结构的主要特征是。从图2中可以看出小兴凯湖的浮游植物的高于大兴凯湖。(4)受周边农业、旅游等人类活动的影响,湖中N、P污染物超标。大银鱼自2000年引入小兴凯湖养殖后,繁殖迅速,已成为小兴凯湖主要经济鱼类。由于大银鱼对水质要求较高,为了保证小兴凯湖的水质和大银鱼的捕捞量,有人提出打开与大兴凯湖连通的泄洪闸。请你依据所学生态学知识对这个做法的合理性进行评价并阐述理由。17.(12分)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。(1)科研人员将抗原α、β分别注射到小鼠体内,引起机体的免疫,分泌相应抗体。(2)科研人员先制备出两种杂交瘤细胞。每种杂交瘤细胞产生的抗体结构、与抗原结合的情况如图1所示。①将分别装有两种杂交瘤细胞的培养瓶置于中进行培养,目的是。再诱导两种杂交瘤细胞融合,如果两种杂交瘤细胞融合成功,则会同时表达出,结果可以通过技术进行检测,融合成功的细胞称作双杂交瘤细胞。②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)。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α、β结合称为双特异性抗体,如图2。请将A1、A2、B1、B2、a、b、α、β等字符填入下面的表格中。123456A2α③为使双杂交瘤细胞只产生图2所示双特异性抗体,降低纯化分离成本,科研人员对重链、轻链的结构进行改造。改造思路是在A、B、a、b的恒定区通过改变,进而改变蛋白质的空间结构,实现“榫卯”式互补组装的唯一性。(3)结合双特异性抗体特点,请分析其在肿瘤治疗方面的应用前景:。18.(11分)研究者以拟南芥根段作为组织培养材料,探讨了激素诱导愈伤组织分化生芽的机制。(1)离体的拟南芥根段在适宜条件下可以培育出完整的植株,说明植物细胞具有。在组织培养过程中,根段细胞经过细胞分裂素(CK)与的调节形成愈伤组织,此后调整培养基中两者的诱导愈伤组织分化。(2)在愈伤组织生芽过程中,CK通过ARRs(A)基因和WUS(W)基因起作用。为探讨A基因与W基因的关系,将A基因功能缺失突变体(突变体a)和野生型的愈伤组织分别置于CK与生长素比例高的(高CK)培养基中诱导生芽,在此过程中测定W基因的表达量。图1中,野生型的W基因表达量与高CK诱导时间的关系是。分析图1结果可得出的结论是:在高CK诱导下A基因促进W基因表达。得出此结论的依据为:。(3)用转基因方法在上述突变体a中过量表达W基因,获得材料甲。将材料甲、突变体a和野生型三组愈伤组织在高CK培养基中培养,三组愈伤组织分化生芽的比例如图2,由此能得出的结论包括。A.A基因在愈伤组织分化生芽的过程中起作用B.W基因的表达产物调控A基因的表达C.缺失A基因时W基因表达不能促进生芽D.过量表达W基因可使生芽时间提前(4)YUCs(Y)基因编码生长素合成途径中的一种关键酶。研究发现,在高CK诱导条件下,突变体a中Y基因的表达量明显高于野生型。依据此发现和上述所有实验结果,完善在生芽过程中有关基因和植物激素的相互关系模式图3。请在方框中选填“A基因”“W基因”“Y”基因,在()中选填“+”“﹣”(+表示促进,﹣表示抑制)。19.(11分)阅读以下材料,回答(1)~(5)题。“人造精子”“人造精子”是一种可以替代精子使卵细胞“受精”的单倍体胚胎干细胞。我国科研人员利用先进的胚胎操作技术,获得小鼠“人造精子”的流程如图1所示:目前构建成功的单倍体胚胎干细胞系,其细胞核内包含的性染色体全部都是X染色体,而无包含Y染色体的细胞。单倍体胚胎干细胞在培养过程中可能会成为二倍体细胞,原因是有一部分单倍体细胞在分裂期时发生异常,跳过分裂期重新进入分裂间期,导致DNA含量加倍。流式细胞仪(FACS)可根据细胞中DNA含量对不同细胞进行分选,最终获得单倍体胚胎干细胞。小鼠孤雄单倍体胚胎干细胞具有一定的受精能力,将其注射到卵细胞中成功得到健康的小鼠。但是,运用这种技术获得的小鼠成活率很低。研究人员发现小鼠单倍体胚胎干细胞中H19和IG两个基因的DNA甲基化水平要低于精子(甲基化能抑制这两个基因的表达),随着细胞培养时间延长,这两个区域甲基化逐渐变少。基于这些事实,科研人员又进一步设计实验明显提高了小鼠的成活率。“人造精子”由于其基因组的单倍体性,在体外几乎能够无限增殖且“受精”后能产生后代,可应用于各种基因功能的研究。例如:正常二倍体的胚胎干细胞包含两套完整的基因组,如果一条染色体上的基因发生隐性突变,另一条染色体上的基因可以弥补,就能保证细胞的正常生长。对于单倍体细胞来说,无论基因发生显性突变或隐性突变,由于没有备份基因来补偿其功能的缺失,就会出现相应的生理缺陷,进而得知该基因与这一生理功能相关。(1)文中提到的小鼠单倍体胚胎干细胞有个染色体组,该类细胞可通过方式进行增殖,能够长期传代培养。已知小鼠Y染色体比X染色体短小,因此实验无法获得含Y染色体的单倍体胚胎干细胞,其原因可能是。(2)将利用同一小鼠获得的孤雄单倍体胚胎干细胞分别注射到不同卵细胞中,激活并启动胚胎发育,成功得到多个健康小鼠。这些小鼠被称为半克隆小鼠的原因是。(请从遗传物质的来源进行分析)(3)图2为FACS检测的结果,下列相关分析正确的是:A.c峰中细胞的DNA含量是b峰中的2倍,是a峰中的4倍B.a峰与b峰,b峰与c峰之间的细胞正进行DNA复制C.c峰中的细胞有处于分裂期的单倍体细胞D.a峰中的细胞是科研人员想要获得的单倍体细胞(4)结合文中信息推测科研人员如何提高了半克隆小鼠的成活率。。(5)基于文中信息,请从构建基因突变小鼠模型、遗传病的控制等角度分析“人造精子”可能具有的应用价值(写出一条即可)。。20.(11分)为探究细菌间的相互作用,科研人员利用基因工程技术,对无法利用乳糖的大肠杆菌进行改造。(1)将乳糖酶基因转入大肠杆菌,改造后获得营养菌(能利用乳糖);将抗生素CRO降解酶基因转入大肠杆菌,改造后获得抗性菌。将改造得到的这两种菌分别接种于培养基进行扩大培养。(2)将两种菌分别用进行一系列梯度稀释,然后单独接种于加入含CRO并以乳糖为唯一碳源的培养基中,培养一段时间后,培养皿中均未出现菌落,推测两种菌(填“发生”或“未发生”)可遗传变异。若将两种菌混合接种,则培养一段时间后,培养皿中有菌落长出,且同时含有两种菌,推测两种菌实现了“互利共生”。(3)为进一步探究上述现象的原因,科研人员设计了图1所示装置进行实验。①在接种了营养菌和抗性菌混合菌液的培养板左侧,加入含的培养基,培养基可从左侧逐渐扩散到混合菌液培养板上。定期检测混合菌液培养板上两种菌的数量,得到图2所示结果。②0~10h,营养菌在近培养基端和远培养基端的数量变化分别是。③10~45h,营养菌和抗性菌的变化趋势是,其原因是。21.(13分)儿茶素(C)是从茶叶中提取的一种天然多酚类化合物,有一定的抗菌作用,但作用较弱。研究人员用稀土离子Yb3+对儿茶素(C)进行化学修饰,形成配合物Yb3+﹣C,并探究其抗菌效果和机理。(1)细菌的细胞膜以为基本支架,C与细胞膜的亲和力强,可以穿过细胞膜。稀土离子Yb3+可与细菌内的某些酶发生竞争性结合而降低酶的活性,也可水解磷酸二酯键进而损伤细菌的遗传物质。但稀土离子与细胞的亲和力较弱,难以到达作用靶点,影响了其抗菌活性。(2)为确定配合物中Yb3+:C的最佳摩尔比,研究人员利用方法将金黄色葡萄球菌接种到培养基上,培养基的成分应包括、水、无机盐等。待培养基布满菌落后,用不同摩尔比的Yb3+﹣C配合物处理滤纸片(1﹣5)见如下表,将其置于培养基中(见如图1)一段时间后,可以确定Yb3+:C的最佳摩尔比为,理由是。编号Yb3+:C的摩尔比11:121:231:341:451:5(3)将金黄色葡萄球菌制成菌悬液,分别加入等量的C、Yb3+和最佳摩尔比的Yb3+﹣C,测定24h内金黄色葡萄球菌存活数量变化(A600值越大,细菌数量越多),结果见如下表。时间A600组别0h2h4h8h16h24h对照组0.400.400.380.350.350.35C处理0.400.120.130.070.020.01Yb3+处理0.400.140.110.040.020.01Yb3+﹣C处理0.400.020.010.010.010.01由此得出的结论是。(4)为探究配合物Yb3+﹣C的抗菌机理,研究人利用透射电镜观察了各组金黄色葡萄球菌细胞内的超微结构,结果如图2。结果显示:(a)未加抗菌剂:细菌菌体较小,其细胞质分布均匀;(b)C处理:细胞壁和细胞膜等结构不光滑,略显粗糙;(c)Yb3+处理:细胞质出现较明显的固缩及空泡化现象;(d)Yb3+﹣C处理:细胞壁及细胞膜等结构发生破裂,细胞质出现了严重的固缩及空泡化现象。由此可见,儿茶素(C)和Yb3+作用的主要位点分别是、,推测Yb3⁺﹣C具有更强抗菌作用的机理是。

2023-2024学年北京八中高二(下)期中生物试卷参考答案与试题解析一、本部分共15题,每题2分,共30分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。1.(2分)随着改革实践不断推进,高质量发展已成为对我国所有地区、各个领域的长期要求,生态保护是其中的重要内容。以下所列不属于生态保护措施的是()A.长江流域十年禁渔计划 B.出台地方性控制吸烟法规 C.试点建立国家公园体制 D.三江源生态保护建设工程【考点】生物多样性丧失的原因及保护措施.【答案】B【分析】保护生物多样性的措施:(1)就地保护:主要形式是建立自然保护区,是保护生物多样性最有效的措施。(2)易地保护:将濒危生物迁出原地,移入动物园、植物园、水族馆和濒危动物繁育中心,进行特殊的保护和管理,是对就地保护的补充。(3)建立濒危物种种质库,保护珍贵的遗传资源。(4)加强教育和法制管理,提高公民的环境保护意识。【解答】解:A、长江流域十年禁渔计划,能够有效的提高长江流域中鱼类的数量,从而提高了生态系统的稳定型,属于生态保护措施,A正确;B、出台地方性控制吸烟法规,是针对个人的身体健康考虑,不属于生态保护措施,B错误;C、试点建立国家公园体制,既能保护生态环境,又能推进生态文明的建设,属于生态保护措施,C正确;D、三江源生态保护建设工程,能够起到保护生态环境的作用,属于生态保护措施,D正确。故选:B。2.(2分)2022年4月,国家植物园依托中科院植物所和北京市植物园建立,以植物易地保护为重点开展工作。这些工作不应包括()A.模拟建立濒危植物的原生生境 B.从多地移植濒危植物 C.研究濒危植物的繁育 D.将濒危植物与其近缘种杂交培育观赏植物【考点】生物多样性丧失的原因及保护措施.【答案】D【分析】保护生物多样性的措施:(1)就地保护:主要形式是建立自然保护区,是保护生物多样性最有效的措施。(2)迁地保护:将濒危生物迁出原地,移入动物园、植物园、水族馆和濒危动物繁育中心,进行特殊的保护和管理,是对就地保护的补充。(3)建立濒危物种种质库,保护珍贵的遗传资源。(4)加强教育和法制管理,提高公民的环境保护意识。【解答】解:A、模拟建立濒危植物的原生生境,属于对植物的易地保护,A正确;B、从多地移植濒危植物,进行特殊的保护和管理,属于对植物的易地保护,B正确;C、研究濒危植物的繁育,进行特殊的保护和管理,属于对植物的易地保护,C正确;D、将濒危植物与其近缘种杂交培育观赏植物,从遗传上改变了濒危植物,不属于对植物的易地保护,D错误。故选:D。3.(2分)“无废弃物农业”是生态工程最早的模式之一。如图是“无废弃物农业”中对有机废弃物进行处理的一种方案。有关叙述不正确的是()A.施用有机肥能为作物提供更多的营养物质和能量 B.从废弃物资源化、无害化角度分析,途径②、③优于④ C.该模式遵循物质循环再生原理、整体性原理等基本原理 D.蚯蚓、沼气池中的微生物等分解者能有效促进物质循环利用【考点】生态工程的实例和发展前景.【答案】A【分析】“无废弃物农业”是生态工程最早和最生动的模式,通过积极种植能够固氮的豆科植物,以及收集一切可能的有机物质,采用堆肥和沤肥等方式,制成有机肥料,改善土壤结构,培育土壤微生物,实现土壤中养分的循环利用。【解答】解:A、施用有机肥能为作物提供更多的营养物质,但不能提供能量,A错误;B、对有机废弃物进行②、③的处理,既实现了物质和能量的多级利用,又减少了④处理过程中产生的污染问题,所以从资源化、无害化角度分析,途径②、③优于④,B正确;C、结合分析可知该模式遵循物质循环再生原理、整体性原理等基本原理,C正确;D、通过蚯蚓、沼气池中的微生物等分解者能有效地促进系统中物质循环利用,D正确。故选:A。4.(2分)为获取青梅果酒酿造专用菌,从糖渍青梅液和果皮中分离、筛选获得6株野生酵母菌。以下操作及分析不正确的是()A.对配制的培养基进行紫外线照射消毒 B.根据菌落形态、颜色等特征进行初步筛选 C.利用不同pH发酵液筛选低pH耐受性菌株 D.比较各菌株消耗相同底物产酒精量等指标【考点】微生物的纯培养.【答案】A【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;根据物理性质分为固体培养基和液体培养基,培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐,其中碳源和氮源常采用蛋白胨和牛肉膏,因为它们来源于动物原料,含有糖、维生素和有机氮等营养物质。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、特殊营养物质和氧气的要求。例如,培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素,培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性,培养细菌时需将pH调至中性或微碱性,培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。【解答】解:A、对配制的培养基需要利用高压蒸汽灭菌法进行灭菌,A错误;B、菌落形态包括菌落的大小、形状、边缘、光泽、质地、颜色和透明程度等,每一种细菌在一定条件下形成固定的菌落特征,故根据菌落形态、颜色等特征进行初步筛选,B正确;C、不同菌株对pH的要求不同,耐受能力也有差别,故可以利用不同pH发酵液筛选低pH耐受性菌株,C正确;D、酵母菌能够通过无氧呼吸将葡萄糖分解为酒精,根据葡萄糖消耗量和酒精产生量能够判断菌株是否为高产菌株,故可以比较各菌株消耗相同底物产酒精量等指标来判断获得的菌株中是否含有高产菌株,D正确。故选:A。5.(2分)某同学发现,将喝过一半的酸奶放置在暖气上保温一段时间后,酸奶表面会出现许多气泡,这些气泡主要来自于()A.乳酸菌无氧呼吸产生的大量CO2 B.暖气使酸奶中原有气体发生膨胀 C.其他微生物进入酸奶繁殖并产气 D.酸奶中某些化学物质的产气反应【考点】有氧呼吸的过程和意义.【答案】C【分析】由题干可知,该题主要考查生物的呼吸作用,细胞呼吸可以分为有氧呼吸和无氧呼吸,其中有氧呼吸吸收的氧气与释放的二氧化碳相等,而无氧呼吸可以按产物分为两类,一种是产生酒精和二氧化碳,另一种是产生乳酸。乳酸菌属于发酵产生乳酸的微生物。【解答】解:A、乳酸菌无氧呼吸产物是乳酸,不产生CO2,A错误;BC、酸奶表面出现许多气泡说明有产生气体的微生物进入,通过微生物的呼吸产生了大量CO2,而不是暖气使酸奶中原有气体发生膨胀,B错误,C正确;D、化学物质不会单纯的反应,从根本上还是通过微生物的呼吸完成的,D错误。故选:C。6.(2分)物质Y是一种会污染土壤的含氮有机物,Y在培养基中达到一定量时培养基表现为不透明。某研究小组欲从土壤中筛选出能降解Y的细菌。在筛选目的菌的培养基中观察到几个菌落(如图所示)。下列相关叙述正确的是()A.该实验中培养基属于选择培养基 B.首选菌落②中的菌株进一步纯化 C.图中菌落都具有能够降解Y的能力 D.将所选取土壤灭菌后稀释涂布于培养基【考点】选择培养基.【答案】A【分析】选择培养基是指只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。【解答】解:A、该实验中培养基属于选择培养基,以物质Y作为唯一氮源,A正确;B、菌落①中透明圈与菌落直径的比值最大,说明其菌株的降解能力最强,故首选菌落①中的菌株进一步纯化,B错误;C、图中菌落③没有出现透明圈,说明菌落③不具有降解Y的能力,C错误;D、所选取土壤不需要灭菌,D错误。故选:A。7.(2分)寒兰为名贵的兰花品种,一般生长在深山幽谷的山腰谷壁。由于人类的过度采摘,现在很难找到寒兰,偶尔能发现的也只有较小的植株。为了增加野生寒兰数量,科研人员希望对其进行人工大量繁殖,再移栽至原有生境。在人工繁殖时可以应用的最适合的生物工程技术手段是()A.将寒兰体细胞与繁殖力强的其他植物细胞进行融合 B.将寒兰的组织放置在培养基中进行植物组织培养 C.将寒兰的体细胞核移植到其他植物去核卵细胞中 D.将生长素基因转入野生寒兰获得生长速度快的寒兰【考点】植物的组织培养;动物细胞核移植技术.【答案】B【分析】植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性,其过程为:离体的植物组织,器官或细胞经过脱分化过程形成愈伤组织(高度液泡化,无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松、无规则的组织),愈伤组织经过再分化过程形成胚状体,进一步发育成为植株。【解答】解:A、由题干信息“为了增加野生寒兰数量,对其进行人工大量繁殖,再移栽至原有生境”,不需要与其他植物细胞进行融合,A错误;B、“为了增加野生寒兰数量,对其进行人工大量繁殖,再移栽至原有生境”,可利用植物组织培养技术得到寒兰幼苗,然后再移栽,B正确;C、是得到数量较多的野生寒兰植株,不需要进行细胞核移植,C错误;D、得到数量较多的野生寒兰植株,不需要通过基因工程得到寒兰植株,D错误。故选:B。8.(2分)亚麻籽粒中含对人体有益的α亚麻酸,研究人员希望通过植物体细胞杂交技术将小麦与亚麻的体细胞融合,以获得品质改良的小麦。下列相关操作,正确的是()A.用纤维素酶和胰蛋白酶处理小麦和亚麻细胞 B.培养基中两种植物激素比例相当可促进生芽 C.可使用灭活的病毒来诱导亚麻和小麦原生质体融合 D.杂种植株的形成要经过脱分化和再分化过程【考点】植物体细胞杂交技术及应用.【答案】D【分析】植物体细胞杂交技术: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、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。【解答】解:A、用纤维素酶和果胶酶处理小麦和亚麻细胞,A错误;B、提高培养基中生长素与细胞分裂素之比可促进生根,B错误;C、不能使用灭活的病毒来诱导亚麻和小麦原生质体融合,灭活的病毒适用于动物细胞的融合,C错误;D、杂种植株的形成要经过脱分化和再分化过程,D正确。故选:D。9.(2分)植物组织培养技术在科学研究和生产实践中得到了广泛的应用。下列过程中不涉及植物组织培养技术的是()A.培育甘蓝—萝卜的体细胞杂交植株 B.用植物茎尖培养可减少病毒感染的脱毒苗 C.用秋水仙素处理单倍体西瓜幼苗获得二倍体植株 D.利用植物细胞生产药品、调料等细胞产物【考点】植物的组织培养;植物体细胞杂交技术及应用.【答案】C【分析】植物组织培养就是在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株。【解答】解:A、甘蓝和萝卜体细胞经过细胞融合技术形成杂种细胞,杂种细胞再经过植物组织培养技术培育成为杂种植株,A不符合题意;B、可利用植物茎尖通过植物组织培养技术得到的脱毒苗,B不符合题意;C、用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗获得四倍体植株不需要经过植物组织培养技术,C符合题意;D、利用植物细胞生产药品、调料等细胞产物需要采用植物组织培养技术,D不符合题意。故选:C。10.(2分)添加小牛血清能提高动物细胞培养的成功率,主要原因在于血清中含有()A.水 B.无机盐 C.葡萄糖 D.某些特殊蛋白质【考点】动物细胞培养的条件与过程.【答案】D【分析】动物细胞培养的条件:(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:36.5℃±0.5℃;适宜的pH: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)。【解答】解:动物细胞培养时,为了给细胞提供某些未知生长因子(某些特殊蛋白质),需要在培养基中加入动物血清,而水、无机盐和葡萄糖是动物细胞培养液必需成分。故选:D。11.(2分)将诱导多能干细胞(iPSc)移植给急性心肌梗死小鼠,检测发现小鼠心肌电生理指标逐渐恢复正常。下列说法合理的是()A.该实验中仅需正常小鼠作为对照组 B.与高度分化的细胞相比,iPSc的分化潜能较弱 C.选择病鼠自身细胞获得iPSc再移植可避免免疫排斥 D.此结果说明可将iPSc移植用于治疗人类缺血性心肌病【考点】干细胞的培养及其应用.【答案】C【分析】诱导多能干细胞(iPSc)是类似胚胎干细胞的一种细胞,是具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞,并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。诱导多能干细胞(iPSc)来源于生物自身的体细胞的诱导,诱导过程无需破坏胚胎,不会因为伦理问题限制在医学上的应用,再移植回可生物体内,可避免免疫排斥反应。【解答】解:A、为了说明诱导多能干细胞(iPSc)移植给急性心肌梗死小鼠的影响,该实验需正常小鼠作为对照组,也需要急性心肌梗死小鼠为对照,A错误;B、诱导多能干细胞可分化形成多种组织细胞,与高度分化的细胞相比,iPSc的分化潜能较强,B错误;C、诱导多能干细胞(iPSc)来源于病鼠自身的体细胞的诱导,再移植回可病鼠体内可避免免疫排斥,C正确;D、诱导多能干细胞(iPSc)可分化为心肌细胞,从而使急性心肌梗死小鼠的心肌电生理指标逐渐恢复正常,缺血性心肌病和急性心肌梗病因不同,不能通过增加心肌细胞得以治疗,D错误。故选:C。12.(2分)如图是单克隆抗体制备流程的简图,下列有关叙述,不正确的是()A.①是从已免疫的小鼠肝脏中获得的B细胞 B.②中使用灭活的病毒有利于杂交瘤细胞的形成 C.③细胞同时具有细胞①和鼠骨髓瘤细胞的特性 D.④是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群【考点】单克隆抗体及其应用.【答案】A【分析】单克隆抗体的制备过程是:对小动物注射抗原,从该动物的脾脏中获取效应B细胞,将效应B细胞与骨髓瘤细胞融合,筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞,克隆化培养杂交瘤细胞(体内培养和体外培养),最后获取单克隆抗体。分析图解可知,①表示已免疫的B淋巴细胞,②表示细胞融合,③表示重组细胞,④表示筛选过程。【解答】解:A、①是从已免疫的小鼠脾脏中获得的B细胞,A错误;B、在动物细胞融合的过程中,用灭活的病毒有利于杂交瘤细胞的形成,B正确;C、③细胞是杂交瘤细胞,同时具有浆细胞和鼠骨髓瘤细胞的特性,C正确;D、④过程表示用选择培养基、抗体阳性检测等手段筛选出能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞,D正确。故选:A。13.(2分)A牛和B牛为两个不同的肉牛品种,科研人员应用体细胞核移植技术,将A牛的体细胞注入B牛的去核卵母细胞,经胚胎移植获得克隆牛,下列叙述不正确的是()A.可通过显微操作去除牛卵母细胞中的核 B.早期胚胎的培养液中含无机盐和氨基酸等物质 C.克隆牛的遗传物质与A牛完全相同 D.体细胞核移植的难度大于胚胎细胞核移植【考点】动物体细胞克隆.【答案】C【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,再植入代孕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。【解答】解:A、可通过显微操作去除牛卵母细胞中的核,A正确;B、早期胚胎的培养液中含无机盐和氨基酸等物质,B正确;C、克隆牛的遗传物质与A牛不完全相同,C错误;D、体细胞核移植的难度大于胚胎细胞核移植,D正确。故选:C。14.(2分)如图是培育“试管婴儿”的主要过程。2012年中国首例“设计试管婴儿”诞生,该女婴出生目的是挽救患有重度致命贫血病的14岁姐姐。下列叙述错误的是()A.“设计试管婴儿”需在②时进行遗传学诊断 B.“试管婴儿”“设计试管婴儿”均属有性生殖 C.“设计试管婴儿”的技术不属于“治疗性克隆” D.该女婴造血干细胞不能挽救其他贫血病患者【考点】试管婴儿及意义.【答案】D【分析】试管婴儿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,再经移植后产生后代的技术。设计试管婴儿技术是通过体外受精获得许多胚胎,然后从中选择符合要求的胚胎,再经移植后产生后代的技术。【解答】解:A、“设计试管婴儿”的目的是用于治疗某些疾病,需在②胚胎移植前进行遗传学诊断,A正确;B、“试管婴儿”和“设计试管婴儿”均涉及精卵细胞在体外受精,所以均属有性生殖,B正确;C、“设计试管婴儿”也是利用体外授精和胚胎移植的方法,培育新生命,属于有性生殖,不属于克隆,C正确;D、只要供者和受者的主要HLA有一半以上相同,即可进行器官移植,因此该女婴造血干细胞也能挽救其他贫血病患者,D错误。故选:D。15.(2分)下列实验程序不正确的是()A.蔬菜加工+泡菜盐水→加调料、装坛泡菜 B.挑选葡萄、冲洗、榨汁果酒果醋 C.动物组织制备细胞悬液→原代培养→传代培养 D.离体组织消毒、接种愈伤组织试管苗【考点】果酒、果醋的制作;植物的组织培养;动物细胞培养的条件与过程;制作泡菜.【答案】C【分析】1、制作泡菜所用微生物是乳酸菌,实验原理:乳酸菌在无氧条件下,将糖分解为乳酸。2、果酒和果醋制作过程中的相关实验操作:(1)材料的选择与处理:选择新鲜的葡萄,榨汁前先将葡萄进行冲洗,除去枝梗。(2)灭菌:①榨汁机要清洗干净,并晾干。②发酵装置要清洗干净,并用70%的酒精消毒。(3)榨汁:将冲洗除枝梗的葡萄放入榨汁机榨取葡萄汁。(4)发酵:①将葡萄汁装入发酵瓶,要留要大约的空间,并封闭充气口。②制葡萄酒的过程中,将温度严格控制在18℃~25℃,时间控制在10~12d左右,可通过出料口对发酵的情况进行。及时的监测。③制葡萄醋的过程中,将温度严格控制在30℃~35℃,时间控制在前7~8d左右,并注意适时通过充气口充气。【解答】解:A、乳酸菌属于厌氧菌,发酵过程属于无氧发酵,蔬菜加工+泡菜盐水→加调料、装坛泡菜,A正确;B、果酒果醋的制作过程是先进行果酒发酵,再进行果醋发酵,果酒发酵属于酵母菌的无氧呼吸,果醋发酵属于醋酸菌的有氧呼吸,B正确;C、胰蛋白酶能将组织细胞分散开来,进行原代培养和传代培养,纤维素酶不能将动物细胞分散开来,C错误;D、离体细胞消毒、接种,然后脱分化形成愈伤组织,再分化形成试管苗,D正确。故选:C。二、第二部分本部分共6题,共70分。16.(12分)兴凯湖是我国第二大淡水湖,包括大兴凯湖和小兴凯湖两部分,上游的小兴凯湖可通过两个泄洪闸与大兴凯湖连通。如图为小兴凯湖部分生物的营养关系图,请回答问题。(1)湖内所有生物构成一个生物群落。由图1可知,流经该生态系统的总能量是浮游植物和水生植物固定的太阳能总量,鲢与浮游动物的关系是捕食和竞争。(2)兴凯湖具有涵养水源、净化水质的作用,这体现了生物多样性的间接价值。(3)对大、小兴凯湖的浮游植物进行采集和统计,结果如下。在不同采集点采集浮游植物,每个采集点收集三次,均用显微镜对样品进行观察并统计,目的是求平均值,减小误差,以确定单位体积中浮游植物的种类和数量,发现浮游植物以绿藻、硅藻和蓝藻(蓝细菌)为主。与绿藻相比,蓝细菌结构的主要特征是无成形的细胞核。从图2中可以看出小兴凯湖的浮游植物的丰富度高于大兴凯湖。(4)受周边农业、旅游等人类活动的影响,湖中N、P污染物超标。大银鱼自2000年引入小兴凯湖养殖后,繁殖迅速,已成为小兴凯湖主要经济鱼类。由于大银鱼对水质要求较高,为了保证小兴凯湖的水质和大银鱼的捕捞量,有人提出打开与大兴凯湖连通的泄洪闸。请你依据所学生态学知识对这个做法的合理性进行评价并阐述理由。这个做法不妥。大兴凯湖的浮游植物丰富度较小兴凯湖低,其抵抗力稳定性可能较弱;且大银鱼繁殖迅速,若打开泄洪闸,可能会造成大银鱼进入大兴凯湖后,造成大兴凯湖的原有营养结构被破坏,造成物种多样性降低,进而导致生态系统被破坏。(不能仅仅直接打开泄洪闸,打开泄洪闸之前需要对打开泄洪闸之后对大兴凯湖的影响做评估)【考点】食物链与食物网;能量流动的概念和过程;生物多样性的内容和价值.【答案】(1)生物群落;浮游植物和水生植物固定的太阳能总量;捕食和竞争(2)间接(3)求平均值,减小误差;种类和数量;无成形的细胞核;丰富度(4)这个做法不妥。大兴凯湖的浮游植物丰富度较小兴凯湖低,其抵抗力稳定性可能较弱;且大银鱼繁殖迅速,若打开泄洪闸,可能会造成大银鱼进入大兴凯湖后,造成大兴凯湖的原有营养结构被破坏,造成物种多样性降低,进而导致生态系统被破坏(不能仅仅直接打开泄洪闸,打开泄洪闸之前需要对打开泄洪闸之后对大兴凯湖的影响做评估)【分析】1、生物多样性包括基因多样性、物种多样性、生态系统多样性,它的价值有直接价值、间接价值和潜在价值。2、原核细胞和真核细胞的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核。【解答】解:(1)湖内所有生物构成一个生物群落。由图可知,流经该生态系统的总能量是生产者所固定的能量,即浮游植物和水生植物固定的太阳能总量。根据食物网可知,鲢可以捕食浮游动物,同时都以浮游植物为食,所以它们的关系是捕食和竞争。(2)兴凯湖具有涵养水源、净化水质的作用,体现了生物多样性的间接价值。(3)在不同采集点采集浮游植物,每个采集点收集三次,用显微镜对样品进行观察并计数,取三次统计的平均值,目的是减小误差。以确定单位体积中浮游植物的种类和数量,发现浮游植物以绿藻、硅藻和蓝藻(蓝细菌)为主。绿藻是真核生物,蓝藻(蓝细菌)是原核生物,与绿藻相比,蓝藻(蓝细菌)细胞结构的主要特征是无以核膜为界限的细胞核。从图2中可以看出小兴凯湖的浮游植物的种类即物种丰富度高于大兴凯湖。(4)根据资料分析可知,大兴凯湖的浮游植物丰富度较小兴凯湖低,其抵抗力稳定性可能较弱;且大银鱼繁殖迅速,若打开泄洪闸,可能会造成大银鱼进入大兴凯湖后,造成大兴凯湖的原有营养结构被破坏,造成物种多样性降低,进而导致生态系统被破坏,所以这种做法是不妥的。(不能仅仅直接打开泄洪闸,打开泄洪闸之前需要对打开泄洪闸之后对大兴凯湖的影响做评估)故答案为:(1)生物群落;浮游植物和水生植物固定的太阳能总量;捕食和竞争(2)间接(3)求平均值,减小误差;种类和数量;无成形的细胞核;丰富度(4)这个做法不妥。大兴凯湖的浮游植物丰富度较小兴凯湖低,其抵抗力稳定性可能较弱;且大银鱼繁殖迅速,若打开泄洪闸,可能会造成大银鱼进入大兴凯湖后,造成大兴凯湖的原有营养结构被破坏,造成物种多样性降低,进而导致生态系统被破坏(不能仅仅直接打开泄洪闸,打开泄洪闸之前需要对打开泄洪闸之后对大兴凯湖的影响做评估)17.(12分)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。(1)科研人员将抗原α、β分别注射到小鼠体内,引起机体的体液免疫,浆细胞分泌相应抗体。(2)科研人员先制备出两种杂交瘤细胞。每种杂交瘤细胞产生的抗体结构、与抗原结合的情况如图1所示。①将分别装有两种杂交瘤细胞的培养瓶置于含95%空气与5%二氧化碳的混合气体培养箱中进行培养,目的是氧气是细胞进行有氧呼吸所必需的,二氧化碳用于维持培养液pH相对稳定。再诱导两种杂交瘤细胞融合,如果两种杂交瘤细胞融合成功,则会同时表达出抗体的重链A、B和轻链a、b,结果可以通过抗原—抗体杂交技术进行检测,融合成功的细胞称作双杂交瘤细胞。②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)。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α、β结合称为双特异性抗体,如图2。请将A1、A2、B1、B2、a、b、α、β等字符填入下面的表格中。123456A2B2abαβ③为使双杂交瘤细胞只产生图2所示双特异性抗体,降低纯化分离成本,科研人员对重链、轻链的结构进行改造。改造思路是在A、B、a、b的恒定区通过改变氨基酸种类(或“序列”),进而改变蛋白质的空间结构,实现“榫卯”式互补组装的唯一性。(3)结合双特异性抗体特点,请分析其在肿瘤治疗方面的应用前景:研制与肿瘤细胞和抗肿瘤药物结合的双特异性抗体,特异性杀死肿瘤细胞。【考点】单克隆抗体及其应用;体液免疫.【答案】(1)体液;浆细胞(2)①含95%空气与5%二氧化碳的混合气体培养箱;氧气是细胞进行有氧呼吸所必需的,二氧化碳用于维持培养液pH相对稳定;抗体的重链A、B和轻链a、b;抗原—抗体杂交②123456B2abβ③氨基酸种类(或“序列”)(3)研制与肿瘤细胞和抗肿瘤药物结合的双特异性抗体,特异性杀死肿瘤细胞【分析】1、题图分析: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。2、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)。【解答】解:(1)科研人员将抗原α、β分别注射到小鼠体内,引起机体的体液免疫,由浆细胞分泌相应抗体。(2)①在杂交瘤细胞体外培养过程中,通常将其置于含95%空气与5%二氧化碳的混合气体培养箱中进行培养,从氧气和二氧化碳的作用角度分析,这样做的目的是氧气是细胞进行有氧呼吸所必需的,二氧化碳用于维持培养液pH相对稳定。如果两种细胞成功融合,则会同时表达出抗体的重链A、B和轻链a、b。结果可以通过抗原—抗体杂交技术进行检测,融合成功的细胞称作双杂交瘤细胞。②由于图2抗体是双杂交瘤细胞产生的双特异性抗体,由表格信息可知1链为A2,则2链为B2,根据图1信息判断,3、4分别是a、b;因为5为α,则6是β.故得到如下表格:123456B2abβ③使双杂交瘤细胞只产生图2所示双特异性抗体,降低纯化分离成本,科研人员可对重链、轻链的结构进行改造获得。改造思路是在A、B、a、b的恒定区通过改变氨基酸种类,进而改变蛋白质的空间结构。(3)双特异性抗体在肿瘤治疗方面的应用前景是:研制与肿瘤细胞和抗肿瘤药物结合的双特异性抗体,特异性杀死肿瘤细胞。故答案为:(1)体液;浆细胞(2)①含95%空气与5%二氧化碳的混合气体培养箱;氧气是细胞进行有氧呼吸所必需的,二氧化碳用于维持培养液pH相对稳定;抗体的重链A、B和轻链a、b;抗原—抗体杂交②123456B2abβ③氨基酸种类(或“序列”)(3)研制与肿瘤细胞和抗肿瘤药物结合的双特异性抗体,特异性杀死肿瘤细胞18.(11分)研究者以拟南芥根段作为组织培养材料,探讨了激素诱导愈伤组织分化生芽的机制。(1)离体的拟南芥根段在适宜条件下可以培育出完整的植株,说明植物细胞具有(细胞)全能性。在组织培养过程中,根段细胞经过细胞分裂素(CK)与脱分化(或去分化)的调节形成愈伤组织,此后调整培养基中两者的比例诱导愈伤组织分化。(2)在愈伤组织生芽过程中,CK通过ARRs(A)基因和WUS(W)基因起作用。为探讨A基因与W基因的关系,将A基因功能缺失突变体(突变体a)和野生型的愈伤组织分别置于CK与生长素比例高的(高CK)培养基中诱导生芽,在此过程中测定W基因的表达量。图1中,野生型的W基因表达量与高CK诱导时间的关系是随着高CK诱导时间的延长,突变体的W基因表达量低于野生型。分析图1结果可得出的结论是:在高CK诱导下A基因促进W基因表达。得出此结论的依据为:随着高CK诱导时间的延长,突变体的W基因表达量低于野生型。(3)用转基因方法在上述突变体a中过量表达W基因,获得材料甲。将材料甲、突变体a和野生型三组愈伤组织在高CK培养基中培养,三组愈伤组织分化生芽的比例如图2,由此能得出的结论包括AD。A.A基因在愈伤组织分化生芽的过程中起作用B.W基因的表达产物调控A基因的表达C.缺失A基因时W基因表达不能促进生芽D.过量表达W基因可使生芽时间提前(4)YUCs(Y)基因编码生长素合成途径中的一种关键酶。研究发现,在高CK诱导条件下,突变体a中Y基因的表达量明显高于野生型。依据此发现和上述所有实验结果,完善在生芽过程中有关基因和植物激素的相互关系模式图3。请在方框中选填“A基因”“W基因”“Y”基因,在()中选填“+”“﹣”(+表示促进,﹣表示抑制)。【考点】植物的组织培养.【答案】(1)(细胞)全能性脱分化(或去分化)比例(2)随着高CK诱导时间的延长,野生型的W基因表达量显著升高随着高CK诱导时间的延长,突变体的W基因表达量低于野生型(3)AD(4)【分析】离体的植物组织或细胞,在培养一段时间后,会通过细胞分裂形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则,是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程,称为植物细胞的脱分化。脱分化产生的愈伤组织继续进行培养,又可以重新分化成根或芽等器官,这个过程叫做再分化。再分化形成的试管苗,移栽到地里,可以发育成完整的植株体。【解答】解:(1)离体的植物组织培养成完整植株的过程体现了细胞的全能性。已分化的细胞形成愈伤组织的过程称之为脱分化。(2)由图1分析可知,野生型的W基因表达量与高CK诱导时间的关系是随着处理时间的延长,W基因的表达量显著升高,突变体的W基因的表达量明显少于对照组,说明在高CK诱导下A基因促进W基因表达。(3)由题干信息可知,材料甲体内的W基因过量表达,突变体a的A基因不能表达,野生型是正常的,分析图2可知,由野生型曲线和突变体a曲线对比可知,A基因在愈伤组织分化生芽的过程中起作用,由材料甲曲线和突变体a曲线对比可知,缺失A基因时W基因表达能促进生芽;由材料甲曲线和野生型曲线比较可知,过量表达W基因可使生芽时间提前。故选:AD。(4)由第(2)小题可知,高CK作用下,A基因促进W基因的表达;第(3)小题可知,过量表达的W基因可以促进愈伤组织分化成芽。再通过综合分析可知,Y基因受A基因控制且与生长素合成有关,过量表达的Y基因影响愈伤组织分化成芽,所以分化成芽的过程中应抑制Y基因的表达。综上所述,相关基因和激素的相互关系具体见答案。故答案为:(1)(细胞)全能性脱分化(或去分化)比例(2)随着高CK诱导时间的延长,野生型的W基因表达量显著升高随着高CK诱导时间的延长,突变体的W基因表达量低于野生型(3)AD(4)19.(11分)阅读以下材料,回答(1)~(5)题。“人造精子”“人造精子”是一种可以替代精子使卵细胞“受精”的单倍体胚胎干细胞。我国科研人员利用先进的胚胎操作技术,获得小鼠“人造精子”的流程如图1所示:目前构建成功的单倍体胚胎干细胞系,其细胞核内包含的性染色体全部都是X染色体,而无包含Y染色体的细胞。单倍体胚胎干细胞在培养过程中可能会成为二倍体细胞,原因是有一部分单倍体细胞在分裂期时发生异常,跳过分裂期重新进入分裂间期,导致DNA含量加倍。流式细胞仪(FACS)可根据细胞中DNA含量对不同细胞进行分选,最终获得单倍体胚胎干细胞。小鼠孤雄单倍体胚胎干细胞具有一定的受精能力,将其注射到卵细胞中成功得到健康的小鼠。但是,运用这种技术获得的小鼠成活率很低。研究人员发现小鼠单倍体胚胎干细胞中H19和IG两个基因的DNA甲基化水平要低于精子(甲基化能抑制这两个基因的表达),随着细胞培养时间延长,这两个区域甲基化逐渐变少。基于这些事实,科研人员又进一步设计实验明显提高了小鼠的成活率。“人造精子”由于其基因组的单倍体性,在体外几乎能够无限增殖且“受精”后能产生后代,可应用于各种基因功能的研究。例如:正常二倍体的胚胎干细胞包含两套完整的基因组,如果一条染色体上的基因发生隐性突变,另一条染色体上的基因可以弥补,就能保证细胞的正常生长。对于单倍体细胞来说,无论基因发生显性突变或隐性突变,由于没有备份基因来补偿其功能的缺失,就会出现相应的生理缺陷,进而得知该基因与这一生理功能相关。(1)文中提到的小鼠单倍体胚胎干细胞有1个染色体组,该类细胞可通过有丝分裂方式进行增殖,能够长期传代培养。已知小鼠Y染色体比X染色体短小,因此实验无法获得含Y染色体的单倍体胚胎干细胞,其原因可能是Y染色体上的基因无法支持单倍体胚胎干细胞的存活/Y染色体上缺少支持单倍体胚胎干细胞存活的基因。(2)将利用同一小鼠获得的孤雄单倍体胚胎干细胞分别注射到不同卵细胞中,激活并启动胚胎发育,成功得到多个健康小鼠。这些小鼠被称为半克隆小鼠的原因是克隆小鼠细胞核中的遗传物质全部来自同一个体,半克隆小鼠细胞核中的遗传物质一半来自同一个雄性个体。(请从遗传物质的来源进行分析)(3)图2为FACS检测的结果,下列相关分析正确的是ABD:A.c峰中细胞的DNA含量是b峰中的2倍,是a峰中的4倍B.a峰与b峰,b峰与c峰之间的细胞正进行DNA复制C.c峰中的细胞有处于分裂期的单倍体细胞D.a峰中的细胞是科研人员想要获得的单倍体细胞(4)结合文中信息推测科研人员如何提高了半克隆小鼠的成活率。提高H19和IG基因的甲基化水平/抑制H19和IG基因的表达/敲除H19和IG基因。(5)基于文中信息,请从构建基因突变小鼠模型、遗传病的控制等角度分析“人造精子”可能具有的应用价值(写出一条即可)。应用价值1:可利用具有显性突变基因的“人造精子”与卵细胞受精,构建各种基因突变的小鼠模型库,进而在个体水平上研究基因的功能。应用价值2:若父亲的精子存在基因缺陷,可利用能无限增殖且可供长时间修复操作、检测、挑选的“人造精子”,进行突变基因的修复。。【考点】体外受精和胚胎移植.【答案】(1)1有丝分裂Y染色体上的基因无法支持单倍体胚胎干细胞的存活/Y染色体上缺少支持单倍体胚胎干细胞存活的基因(2)克隆小鼠细胞核中的遗传物质全部来自同一个体,半克隆小鼠细胞核中的遗传物质一半来自同一个雄性个体(3)ABD(4)提高H19和IG基因的甲基化水平/抑制H19和IG基因的表达/敲除H19和IG基因(5)应用价值1:可利用具有显性突变基因的“人造精子”与卵细胞受精,构建各种基因突变的小鼠模型库,进而在个体水平上研究基因的功能应用价值2:若父亲的精子存在基因缺陷,可利用能无限增殖且可供长时间修复操作、检测、挑选的“人造精子”,进行突变基因的修复【分析】“人造精子”是一种可以替代精子使卵细胞“受精”的单倍体胚胎干细胞。目前构建成功的单倍体胚胎干细胞系,其细胞核内包含的性染色体全部都是X染色体,而无包含Y染色体的细胞。单倍体胚胎干细胞在培养过程中可能会成为二倍体细胞,原因是有一部分单倍体细胞在分裂期时发生异常,跳过分裂期重新进入分裂间期,导致DNA含量加倍。【解答】解:(1)小鼠单倍体胚胎干细胞有一个染色体组,可通过有丝分裂方式进行增殖。小鼠Y染色体比X染色体短小,包含的基因信息不完整,无法支持单倍体胚胎干细胞的存货,因此实验无法获得含Y染色体的单倍体胚胎干细胞。(2)克隆小鼠细胞核中的遗传物质一半来自单倍体干细胞,一半来自生殖细胞,全部来自同一个体。半克隆小鼠细胞核中的遗传物质一半来自同一个雄性个体。(3)由图可知,a峰的DNA含量为20,b峰的DNA含量为40,c峰的DNA含量为80,c峰中细胞的DNA含量是b峰中的2倍,是a峰中的4倍。a峰与b峰,b峰与c峰之间的细胞正进行DNA复制。a峰的DNA含量为20是科研人员想要获得的单倍体细胞。(4)题中信息“小鼠单倍体胚胎干细胞中H19和IG两个基因的DNA甲基化水平要低于精子(甲基化能抑制这两个基因的表达),随着细胞培养时间延长,这两个区域甲基化逐渐变少。”所以可通过提高H19和IG基因的甲基化水平来提高半克隆小鼠的成活率。(5)“人造精子”可能具有的应用价值可能有:构建各种基因突变的小鼠模型库,进而在个体水平上研究基因的功能;进行突变基因的修复等。故答案为:(1)1有丝分裂Y染色体上的基因无法支持单倍体胚胎干细胞的存活/Y染色体上缺少支持单倍体胚胎干细胞存活的基因(2)克隆小鼠细胞核中的遗传物质全部来自同一个体,半克隆小鼠细胞核中的遗传物质一半来自同一个雄性个体(3)ABD(4)提高H19和IG基因的甲基化水平/抑制H19和IG基因的表达/敲除H19和IG基因(5)应用价值1:可利用具有显性突变基因的“人造精子”与卵细胞受精,构建各种基因突变的小鼠模型库,进而在个体水平上研究基因的功能应用价值2:若父亲的精子存在基因缺陷,可利用能无限增殖且可供长时间修复操作、检测、挑选的“人造精子”,进行突变基因的修复20.(11分)为探究细菌间的相互作用,科研人员利用基因工程技术,对无法利用乳糖的大肠杆菌进行改造。(1)将乳糖酶基因转入大肠杆菌,改造后获得营养菌(能利用乳糖);将抗生素CRO降解酶基因转入大肠杆菌,改造后获得抗性菌。将改造得到的这两种菌分别接种于液体培养基进行扩大培养。(2)将两种菌分别用无菌水进行一系列梯度稀释,然后单独接种于加入含CRO并以乳糖为唯一碳源的培养基中,培养一段时间后,培养皿中均未出现菌落,推测两种菌未发生(填“发生”或“未发生”)可遗传变异。若将两种菌混合接种,则培养一段时间后,培养皿中有菌落长出,且同时含有两种菌,推测两种菌实现了“互利共生”。(3)为进一步探究上述现象的原因,科研人员设计了图1所示装置进行实验。①在接种了营养菌和抗性菌混合菌液的培养板左侧,加入含CRO并以乳糖为唯一碳源的培养基,培养基可从左侧逐渐扩散到混合菌液培养板上。定期检测混合菌液培养板上两种菌的数量,得到图2所示结果。②0~10h,营养菌在近培养基端和远培养基端的数量变化分别是近培养基端(相对距离0~500之间)数量显著减少,远培养基端(相对距离500~1000之间)略有增长。③10~45h,营养菌和抗性菌的变化趋势是向近培养基端(相对距离0的方向)增殖,其原因是抗性菌增殖,降解了CRO,使营养菌能存活并增殖;营养菌增殖,分解乳糖,代谢产物为抗性菌生长提供碳源。【考点】微生物的选择培养(稀释涂布平板法);选择培养基.【答案】(1)液体(2)无菌水未发生(3)①CRO并以乳糖为唯一碳源②近培养基端(相对距离0~500之间)数量显著减少,远培养基端(相对距离500~1000之间)略有增长③向近培养基端(相对距离0的方向)增殖抗性菌增殖,降解了CRO,使营养菌能存活并增殖;营养菌增殖,分解乳糖,代谢产物为抗性菌生长提供碳源【分析】1、培养基的营养构成:各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。2、接种微生物常用的两种方法:①平板划线法:通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作,将聚集的菌

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