内容正文:
2024年春德化二中高二年期末测试(生物)卷
考试范围:发酵工程、细胞工程
一、选择题(本题共16小题,每小题3分,共48分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是最符合题目要求的)
1. 通过选择培养基可以从混杂的微生物群体中分离出所需的微生物。在缺乏氮源的培养基上大部分微生物无法生长,在培养基中加入青霉素可抑制细菌和放线菌的生长,在培养基中加入10% 酚可以抑制细菌和霉菌的生长。利用上述这些方法不能从混杂的微生物群体中分离出( )
A. 大肠杆菌
B. 霉菌
C. 放线菌
D. 固氮细菌
2. 如图所示装置可用于生物技术实践的相关实验,下列有关叙述错误的是( )
A. 装置乙既可用于果酒制作,又可用于果醋的制作
B. 利用装置甲制作果酒时,瓶中的果汁不能装满,要留大约1/3的空间
C. 用装置乙制作果酒时温度应控制在30℃左右,制作果醋时应适当降温
D. 装置乙的充气口在制作果酒时要先打开后关闭,在制作果醋时要通入无菌空气
3. 如图分别表示泡菜制作中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化。下列叙述正确的( )
A. 据图1可知,泡菜制作过程中乳酸菌数量增长曲线为“S”形
B. 图2中发酵初期乳酸产生量较少,可能与氧含量较高有关
C. 据图3可知,发酵中期是取食泡菜的最佳时间
D. 泡菜发酵过程中检测亚硝酸盐含量的目的是了解乳酸菌的生长状况
4. 下列关于实验室常用的消毒和灭菌方法,错误的是
A. 接种箱使用前可以用紫外线照射进行消毒
B. 培养基分装到培养皿后进行高压蒸汽灭菌
C. 培养皿放入干热灭菌箱采用干热灭菌法灭菌
D. 接种环直接在酒精灯火焰充分燃烧层灼烧灭菌
5. 下列有关多次连续平行划线操作的叙述,正确的是( )
A. 使用灭菌接种环、培养皿,操作过程中不再灭菌
B. 打开含菌种的试管后需要将试管口通过火焰,蘸取菌种后需要马上直接塞上棉塞
C. 培养皿盖打开后将蘸有菌液的接种环迅速伸入平板内,划三至五条平行线即可
D. 接种环首次冷却后再伸入菌液中蘸取一环菌液
6. 下列关于菌种计数方法的叙述,错误的是( )
A. 当样品的稀释度足够高时,能在培养基表面形成单个菌落
B. 应该选取培养基表面菌落数目稳定时的记录作为有效数字
C. 为了保证结果准确,一般采用密度较大的平板进行计数
D. 在某一浓度下至少涂布三个平板,以它们的平均值作为统计结果
7. 下列关于稀释涂布平板法相关操作的叙述,错误的是
A. 将涂布器末端浸在盛有体积分数70%酒精的烧杯中消毒
B. 涂布前取不超过0.1mL的菌液,滴加到培养基表面
C. 将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃,燃尽即可进行涂布
D. 用涂布器将菌液涂布在培养基表面时可转动培养皿使涂布均匀
8. 发酵工程在工业生产上得到广泛应用,其生产流程如图所示。结合赖氨酸或谷氨酸的生产实际分析,下列说法错误的是( )
A. ①为诱变育种,②为萃取(或蒸馏、离子交换等)
B. 赖氨酸或谷氨酸的生产过程中为使产物源源不断地产生,可采用连续培养的发酵方式
C. 由于赖氨酸或谷氨酸的发酵菌种为好氧菌,在生产过程中常需增加通氧量
D. 人工控制微生物代谢的唯一措施是控制生产过程中的各种条件
9. 下列关于单克隆抗体制备的说法,正确的是( )
A. 将特定抗原注射到小鼠体内,可以从小鼠血清中获得单克隆抗体
B. 经特定抗原免疫过的B淋巴细胞在体外培养时可分泌单克隆抗体
C. 诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后,发生融合的细胞均为杂交瘤细胞
D. 筛选出杂交瘤细胞后,需利用特定抗原再次筛选分泌单克隆抗体的细胞
10. 下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述,正确的是( )
A. 受精过程中防止多精入卵的两道屏障分别是顶体反应和卵细胞膜反应
B. 卵裂期细胞数目增多,体积变小,有机物含量和种类不断减少
C. 囊胚期的细胞出现了细胞分化,但遗传物质未发生改变
D. 胚胎分割时需将原肠胚内细胞团均等分割
11. 下列有关植物体细胞杂交的叙述,不正确的是( )
A. 用酶解法去掉细胞壁,分离出有活力的原生质体
B. 诱导两种植物的原生质体融合,进而形成杂种细胞
C. 植物体细胞杂交的最终目的是获得细胞代谢产物
D. 植物体细胞杂交技术可以克服不同种间远缘杂交不亲和的障碍
12. 如图为植物组织培养技术的流程图,下列有关说法正确的是( )
A. 实验中①试管细胞全能性最高
B. ①→②的过程需要光照
C. ①→④过程培养基保持不变
D. 实验过程需细胞分裂素和生长素共同调节
13. 关于胚胎干细胞的应用叙述错误的是
A. 可以用于治疗由于细胞坏死、退化或功能异常引起的疾病
B. 在体外诱导分化可培育出人造组织器官
C. 是研究体外细胞分化的理想材料
D. 不能用于治疗糖尿病、肝衰竭等疾病
14. 如图所示为动物细胞培养的基本过程,下列关于甲、乙、丙、丁四个操作过程的叙述,正确的是( )
A. 甲过程可选取动物个体的任何组织细胞
B. 乙过程可用纤维素酶和果胶酶处理细胞
C. 丙过程所用培养液中需添加动物血清
D. 丁过程中的细胞因接触抑制而大量死亡
15. 下列对哺乳动物体细胞核移植技术的描述错误的是
A. 可通过显微操作法除去卵母细胞的细胞核
B. 该技术的难度明显高于胚胎细胞核移植
C. 通常采用减数第二次分裂期的卵母细胞作为受体细胞
D. 克隆动物是对提供体细胞的动物进行了完全的复制
16. 下列能正确表示高等动物胚胎发育顺序的是( )
A. 受精卵→卵裂→原肠胚→囊胚→组织器官的分化
B. 受精卵→卵裂→桑葚胚→囊胚→原肠胚→幼体
C. 受精卵→囊胚→原肠胚→桑葚胚→幼体
D. 受精卵→桑葚胚→卵裂→原肠胚→组织器官的分化
二、非选择题(本部分包括4小题,共52分)
17. 苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而制成的,泡菜和腐乳是我国的传统食品,请回答有关问题:
(1)酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。图中过程①和②是果酒果醋发酵生产的第一阶段,该过程需要在____条件下才能完成,过程③在酵母菌细胞的____中进行。
(2)在生产过程中,果酒发酵阶段和果醋发酵阶段的发酵温度不同,前一阶段的温度____(填“低于”或“高于”)后一阶段的。
(3)制作泡菜时,为了缩短制作时间,有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液,加入陈泡菜液的目的是____。
(4)乳酸发酵第一阶段的产物是____。
(5)乳酸菌和毛霉在细胞结构上最主要的区别是____。
18. 谷氨酸是生物体内一种重要的有机小分子,谷氨酸钠是它的钠盐,是味精等调味品的主要成分。目前利用微生物发酵生产的氨基酸中,谷氨酸是产量最大的种类之一。回答下列问题:
(1)我国微生物发酵工程生产谷氨酸常用的菌种有谷氨酸棒状杆菌和黄色短杆菌等,下列生物中与这些菌种在结构上存在明显区别的有__________。
A. 噬菌体
B. 人类免疫缺陷病毒(HIV)
C 禽流感病毒
D. 肺炎双球菌
E 酵母菌
F. 硝化细菌
G. 乳酸菌
(2)谷氨酸发酵的培养基成分主要有葡萄糖、氨水、磷酸盐、生物素等,发酵装置如图所示。可以判断谷氨酸棒状杆菌的代谢类型是__________型。某厂用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸,结果代谢产物中出现了大量的乳酸,其原因很可能是__________。
(3)谷氨酸发酵生产过程中,需要添加氨水,它不仅是细菌生长所需的___________,而且起到调节培养液__________的作用,所以应该分次加入。
(4)某厂的发酵液曾不慎被噬菌体污染,菌群死亡殆尽。但人们却侥幸从中获得了少数可抵抗噬菌体的新菌种,细菌这种新性状的产生来自__________。
(5)图中所示连续培养的方法,以一定的速度不断添加新的培养液,同时又以同样的速度放出旧的培养液,此工艺流程可以大大提高生产效率,试阐述其原因(答出两点):___________。
19. 白菜、甘蓝均为二倍体,体细胞染色体数目分别为20、18。“白菜甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种,它具有生长期短、耐热性强、易于贮藏等优点。如图为“白菜甘蓝”的培育过程,请回答下列问题:
(1)由原生质体A和原生质体B形成原生质体C的过程中,常使用的化学诱导剂是______________,该过程体现了细胞膜具有________性。
(2)由细胞D得到愈伤组织过程叫作________;由愈伤组织得到根、芽等器官的过程叫作再分化。由细胞D得到一个完整的杂种植株,需要采用的细胞工程技术是__________,该过程体现了细胞D具有全能性。
(3)经花粉培育的二倍体“白菜甘蓝”植株,体细胞的染色体数为__________。这种植株通常不育,为使其可育,可通过人工诱导产生四倍体“白菜甘蓝”,这种变异属于染色体变异。
(4)上述育种方法与传统杂交育种方法相比较其优点在于_______________。
20. 克隆羊的成功轰动世界,它不仅奠定了克隆性治疗的基础,又解决了器官移植中供体不足的问题。下图为人类对克隆羊技术的拓展和应用图。请据图回答问题:
(1)图中所涉及的现代生物技术有______和______等。
(2)图中两个胚胎能正常发育成个体,这说明______具有全能性。婴儿1与婴儿2之间________(填“能”或“不能”)进行器官移植,原因是________。
(3)使用培养基进行胚胎干细胞培养时,通常要加入_____等天然成分。
(4)图中早期胚胎发育到_____阶段以前的细胞是全能细胞。
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2024年春德化二中高二年期末测试(生物)卷
考试范围:发酵工程、细胞工程
一、选择题(本题共16小题,每小题3分,共48分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是最符合题目要求的)
1. 通过选择培养基可以从混杂的微生物群体中分离出所需的微生物。在缺乏氮源的培养基上大部分微生物无法生长,在培养基中加入青霉素可抑制细菌和放线菌的生长,在培养基中加入10% 酚可以抑制细菌和霉菌的生长。利用上述这些方法不能从混杂的微生物群体中分离出( )
A. 大肠杆菌
B. 霉菌
C. 放线菌
D. 固氮细菌
【答案】A
【解析】
【分析】选择培养基的原理是:不同微生物在代谢过程中所需要的营养物质和环境不同。有的适于酸性环境,有的适于碱性环境;例如从土壤中分离放线菌时,可在培养基中加入10%的酚数滴,抑制细菌和真菌的生长;如培养酵母菌和霉菌,可在培养基中加入青霉素;培养金黄色葡萄球菌,可在培养基中加入高浓度的食盐。
【详解】A、大肠杆菌属于异养型细菌,不能在缺乏氮源的培养基上生存。根据题意可知,大肠杆菌也不能在加入青霉素和10%酚的培养基上生存,所以不能利用这些方法把大肠杆菌从混杂的微生物群体中分别分离出来,A正确;
B、霉菌属于真菌,可以在添加青霉素的选择培养基上筛选分离霉菌,B错误;
C、在培养基中加入10%的酚可以抑制细菌和霉菌的生长,可以筛选分离放线菌,C错误;
D、固氮细菌能够固氮,属于固氮微生物,在缺乏氮源的选择培养基上可以筛选分离圆褐固氮菌,D错误。
故选A。
2. 如图所示装置可用于生物技术实践的相关实验,下列有关叙述错误的是( )
A. 装置乙既可用于果酒的制作,又可用于果醋的制作
B. 利用装置甲制作果酒时,瓶中的果汁不能装满,要留大约1/3的空间
C. 用装置乙制作果酒时温度应控制在30℃左右,制作果醋时应适当降温
D. 装置乙的充气口在制作果酒时要先打开后关闭,在制作果醋时要通入无菌空气
【答案】C
【解析】
【分析】果酒使用的菌种为酵母菌,属于真菌,条件适宜温度为18~25℃,无氧;果醋制作菌种是醋酸菌,属于原核生物,适宜温度为30~35℃,需要持续通入氧气;腐乳制备的菌种是毛霉,适宜温度为15~18℃,一定湿度。
两种装置都可先用于果酒的制作,后用于果醋的制作,先密封后通入空气。
【详解】AD、装置乙关闭充气口可用于果酒的制作,打开充气口通入无菌空气,可用于果醋的制作,AD正确;
B、利用装置甲制作果酒时,瓶中的果汁不能装满,要留有1/3的空间,防止发酵液溢出,B正确;
C、用装置乙制作果酒时温度应控制在18-25℃左右,制作果醋时温度为30-35℃,C错误。
故选C。
3. 如图分别表示泡菜制作中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化。下列叙述正确的( )
A. 据图1可知,泡菜制作过程中乳酸菌数量增长曲线为“S”形
B. 图2中发酵初期乳酸产生量较少,可能与氧含量较高有关
C. 据图3可知,发酵中期是取食泡菜的最佳时间
D. 泡菜发酵过程中检测亚硝酸盐含量的目的是了解乳酸菌的生长状况
【答案】B
【解析】
【分析】泡菜在腌制过程中,乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化:
①发酵初期:以不抗酸的大肠杆菌和酵母菌的活动为主,同时还有一部分硝酸盐还原菌活动。该时期利用了氧气,产生了厌氧环境,乳酸菌才开始活动。此时乳酸菌和乳酸的量都比较少,而由于硝酸盐还原菌的活动,亚硝酸盐含量有所增加。
②发酵中期:由于乳酸菌产生了大量乳酸,其他细菌活动受到抑制,只有乳酸菌活动增强。此时期乳酸菌数量达到最高峰,乳酸的量继续积累。由于硝酸盐还原菌受抑制,同时形成的亚硝酸盐又被分解,因而亚硝酸盐含量下降。所以在整个发酵过程中,亚硝酸盐的含量表现为先增加后下降的趋势。
③发酵后期:由于乳酸的积累,酸度继续增长,乳酸菌活动也受到抑制。乳酸菌数量下降,而硝酸盐还原菌完全被抑制。
【详解】A、据图1可知泡菜制作中乳酸菌数量先上升后下降,不是“S”型增长,A错误;
B、图2中发酵初期乳酸产生量较少,与氧气含量有关,初期氧气浓度较高,抑制乳酸菌发酵产生乳酸,B正确;
C、据图3可知,发酵后期亚硝酸盐含量较少,是食用泡菜的最佳时间,C错误;
D、泡菜发酵过程中检测亚硝酸盐含量的目的是了把握取食泡菜的最佳时机,D错误。
故选B。
【点睛】
4. 下列关于实验室常用的消毒和灭菌方法,错误的是
A. 接种箱使用前可以用紫外线照射进行消毒
B. 培养基分装到培养皿后进行高压蒸汽灭菌
C. 培养皿放入干热灭菌箱采用干热灭菌法灭菌
D. 接种环直接在酒精灯火焰充分燃烧层灼烧灭菌
【答案】B
【解析】
【分析】使用强烈的理化因素杀死物体内外一切微生物的细胞、芽孢和孢子的过程称为灭菌,常用的方法有灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌;消毒是指用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体体表或内部的一部分微生物的过程.常用的方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线或化学药物消毒法等。
【详解】A、接种箱使用前应该用紫外线照射进行消毒处理,A正确;
B、培养基应该在分装到培养皿前进行高压蒸汽灭菌,B错误;
C、实验所用的培养皿可以采用干热灭菌法灭菌,C正确;
D、接种环一般用灼烧灭菌,即直接在酒精灯火焰充分燃烧层灼烧灭菌,D正确。
故选B。
5. 下列有关多次连续平行划线操作的叙述,正确的是( )
A. 使用灭菌的接种环、培养皿,操作过程中不再灭菌
B. 打开含菌种的试管后需要将试管口通过火焰,蘸取菌种后需要马上直接塞上棉塞
C. 培养皿盖打开后将蘸有菌液的接种环迅速伸入平板内,划三至五条平行线即可
D. 接种环首次冷却后再伸入菌液中蘸取一环菌液
【答案】D
【解析】
【分析】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,将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面。其操作步骤是:
①将接种环在酒精灯火焰上灼烧直至烧红。
②在酒精灯火焰旁冷却接种环,并打开大肠杆菌的菌种试管的棉塞。
③将菌种试管口通过火焰达到消灭试管口杂菌的目的。
④将冷却的接种环伸入到菌液中取出一环菌种。
⑤将菌种试管口再次通过火焰后塞上棉塞。
⑥将皿盖打开一条缝隙,把接种环伸入平板内划3~5条平行线,盖上皿盖,不要划破培养基。
⑦灼烧接种环,冷却后从第一区划线末端开始向第二区域内划线。重复上述过程,完成三、四、五区域内划线。注意不要将第五区的划线与第一区划线相连。
⑧将平板倒置放在培养箱中培养。
【详解】A、使用已灭菌的接种环、培养皿,操作过程中还需灭菌,因为接种环会沾有细菌,A错误;
B、打开含菌种的试管需通过火焰灭菌,取出菌种后还需通过火焰灭菌,再塞上棉塞,B错误;
C、将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内,划三至五条平行线,此后还需盖上培养皿盖,防止空气中杂菌混入,C错误;
D、待接种环冷却后再伸入菌液中沾取一环菌液,这样可避免高温杀死菌种,D正确。
故选D。
6. 下列关于菌种计数方法叙述,错误的是( )
A. 当样品的稀释度足够高时,能在培养基表面形成单个菌落
B. 应该选取培养基表面菌落数目稳定时的记录作为有效数字
C. 为了保证结果准确,一般采用密度较大的平板进行计数
D. 在某一浓度下至少涂布三个平板,以它们的平均值作为统计结果
【答案】C
【解析】
【分析】统计菌落数目的方法(1)显微镜直接计数法①原理:利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量;②方法:用计数板计数; ③缺点:不能区分死菌与活菌。(2)间接计数法(活菌计数法)①原理:当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。
【详解】A、利用稀释涂布平板法计数时,当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌,A正确;
B、计数时应该选取培养基表面菌落数目稳定时的记录作为有效数字,B正确;
C、为了保证结果准确,一般采用菌落数为30-300的平板进行计数,C错误;
D、在某一浓度下涂布至少三个平板,以它们的平均值作为统计结果,D正确。
故选C。
7. 下列关于稀释涂布平板法相关操作叙述,错误的是
A. 将涂布器末端浸在盛有体积分数70%酒精的烧杯中消毒
B. 涂布前取不超过0.1mL的菌液,滴加到培养基表面
C. 将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃,燃尽即可进行涂布
D. 用涂布器将菌液涂布在培养基表面时可转动培养皿使涂布均匀
【答案】C
【解析】
【分析】稀释涂布法是将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面,在适宜条件下培养.在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落。
【详解】A、进行涂布平板操作前,要对涂布器进行灭菌,一般做法是先将涂布器浸在盛有70%酒精的烧杯中,然后将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃,A正确;
B、涂布平板时,取不超过0.1mL的菌液,滴加到培养基表面,B正确;
C、将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃,带燃尽后冷却8-10s,C错误;
D、涂布时,涂布器不动,可转动培养皿使涂布均匀,D正确。
故选C。
8. 发酵工程在工业生产上得到广泛应用,其生产流程如图所示。结合赖氨酸或谷氨酸的生产实际分析,下列说法错误的是( )
A. ①为诱变育种,②为萃取(或蒸馏、离子交换等)
B. 赖氨酸或谷氨酸的生产过程中为使产物源源不断地产生,可采用连续培养的发酵方式
C. 由于赖氨酸或谷氨酸的发酵菌种为好氧菌,在生产过程中常需增加通氧量
D. 人工控制微生物代谢的唯一措施是控制生产过程中的各种条件
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:生产用菌种可以用基因工程、细胞工程以及诱变育种的方式获得,因此①为诱变育种;当发酵生产的产品是代谢产物时,还要采用萃取(或蒸馏或离子交换等)等分离提纯的方法进行提取,因此②为萃取(或蒸馏或离子交换等).连续培养是采用有效的措施让微生物在某特定的环境中保持旺盛生长状态的培养方法。
【详解】A、由题意分析可知,图中①为诱变育种,②为分离、提纯产物,常用方法是萃取(或蒸馏或离子交换等),A正确;
B、延长稳定期可以提高代谢物的产量,要达到这一目的可采用连续培养的发酵方式,B正确;
C、由于赖氨酸或谷氨酸的发酵菌种为好氧菌,因此在生产过程中常需增加通氧量,C正确;
D、人工控制微生物代谢的措施包括改变微生物遗传特性、控制生产过程中的各种条件(即发酵条件)等,D错误。
故选D。
9. 下列关于单克隆抗体制备的说法,正确的是( )
A. 将特定抗原注射到小鼠体内,可以从小鼠血清中获得单克隆抗体
B. 经特定抗原免疫过的B淋巴细胞在体外培养时可分泌单克隆抗体
C. 诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后,发生融合的细胞均为杂交瘤细胞
D. 筛选出杂交瘤细胞后,需利用特定抗原再次筛选分泌单克隆抗体的细胞
【答案】D
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备过程:
(1)制备产生抗体的B淋巴细胞:向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞;
(2)获得杂交瘤细胞:①将鼠的骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合;②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体;
(3)克隆化培养和抗体检测;
(4)将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖;
(5)提取单克隆抗体:从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
【详解】A、向小鼠体内注射特定的抗原,小鼠会产生已免疫的B淋巴细胞,可以从小鼠血清中获得抗体,但此时的抗体不是单克隆抗体,A错误;
B、经特定抗原免疫过的B淋巴细胞在体外无增殖能力,无法通过培养获得单克隆抗体,B错误;
C、诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后,产生的融合细胞可能是:B细胞-B细胞融合、瘤细胞-瘤细胞融合、B细胞-瘤细胞融合,C错误;
D、单克隆抗体制备过程需要2次筛选:第一次筛选出杂交瘤细胞,第二次筛选出能够产生特定抗体的杂交瘤细胞,因此经过B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后的杂交瘤细胞还需进行抗体阳性检测才能可进行体内或体外培养,D正确。
故选D。
10. 下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述,正确的是( )
A. 受精过程中防止多精入卵的两道屏障分别是顶体反应和卵细胞膜反应
B. 卵裂期细胞数目增多,体积变小,有机物含量和种类不断减少
C. 囊胚期的细胞出现了细胞分化,但遗传物质未发生改变
D. 胚胎分割时需将原肠胚内细胞团均等分割
【答案】C
【解析】
【分析】精作用过程中,防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应;顶体反应是指精子获能后,与卵相遇时,顶体开始产生的一系列改变。本题着重考查了卵裂期特点及胚胎干细胞的特点和来源,识记相关知识即可解答。卵裂即为受精卵的有丝分裂,该过程中细胞数目增多、DNA总量增多,但是细胞总体积基本不变或略有减小,并且有机物总量减少。
【详解】A、受精时防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应,A错误;
B、卵裂期细胞不断分裂,故细胞数目增多,但有机物逐渐消耗而减少,有机物种类增多,B错误;
C、囊胚期细胞分化的实质是基因的选择性表达,而分化过程中遗传物质未发生改变,C正确;
D、胚胎分割时需将囊胚期的内细胞团均等分割,D错误;
故选C。
11. 下列有关植物体细胞杂交的叙述,不正确的是( )
A. 用酶解法去掉细胞壁,分离出有活力的原生质体
B. 诱导两种植物的原生质体融合,进而形成杂种细胞
C. 植物体细胞杂交的最终目的是获得细胞代谢产物
D. 植物体细胞杂交技术可以克服不同种间远缘杂交不亲和的障碍
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A、细胞壁会阻碍细胞间的杂交,要用酶解法去掉细胞壁,分离出有活力的原生质体,A正确;
B、再用人工诱导方法.诱导两种植物的原生质体融合,再生细胞壁,进而形成杂种细胞,B正确;
C、植物体细胞杂交的最终目的是获得杂种植株,C错;
D、植物体细胞杂交技术可以使不同物种克服生殖隔离,进行基因交流,可以克服不同种间远缘杂交和不亲和的障碍,D正确。
故选C
【点睛】
12. 如图为植物组织培养技术的流程图,下列有关说法正确的是( )
A. 实验中①试管细胞全能性最高
B. ①→②的过程需要光照
C. ①→④过程培养基保持不变
D. 实验过程需细胞分裂素和生长素共同调节
【答案】D
【解析】
【分析】分析图示,图示表示植物组织培养过程,其中①→②为脱分化的过程,②→③为再分化过程,③→④为幼苗进一步发育的过程。
【详解】A、图中的愈伤组织是经脱分化后形成的,全能性最高,A错误;
B、①→②为脱分化的过程,该过程需要避光处理,B错误;
C、①→②为脱分化的过程,②→③为再分化过程,脱分化和再分化过程中所用的培养基不同,C错误;
D、植物组织培养过程需细胞分裂素和生长素共同调节,细胞分裂素和生长素的比例不同,愈伤组织分化的方向也不同,D正确。
故选D。
13. 关于胚胎干细胞的应用叙述错误的是
A. 可以用于治疗由于细胞坏死、退化或功能异常引起的疾病
B. 在体外诱导分化可培育出人造组织器官
C. 是研究体外细胞分化的理想材料
D. 不能用于治疗糖尿病、肝衰竭等疾病
【答案】D
【解析】
【详解】ES细胞可以用于治疗由于细胞坏死,退化或功能异常引起的疾病,A正确;ES细胞在体外诱导分化可培育出人造组织器官,解决目前临床上存在的供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题,B正确;ES细胞具有自我更新和分化的潜能,是研究体外细胞分化的理想材料,C正确;ES细胞可用于治疗人类的某些顽症,如帕金森综合征、糖尿病、肝衰竭等疾病,D错误。
【考点定位】胚胎干细胞的研究与应用
14. 如图所示为动物细胞培养的基本过程,下列关于甲、乙、丙、丁四个操作过程的叙述,正确的是( )
A. 甲过程可选取动物个体的任何组织细胞
B. 乙过程可用纤维素酶和果胶酶处理细胞
C. 丙过程所用培养液中需添加动物血清
D. 丁过程中的细胞因接触抑制而大量死亡
【答案】C
【解析】
【分析】1、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。
2、细胞贴壁和接触抑制:悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁。细胞数目不断增多,当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制。
3、动物培养条件:
(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)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。)
【详解】A、甲过程可选取动物个体的胚胎或幼龄动物的器官或组织,A错误;
B、乙过程可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理细胞,B错误;
C、丙过程所用培养液中需添加动物血清、血浆等天然物质,C正确;
D、丁过程中的细胞因接触抑制而影响细胞增殖,D错误。
故选C。
【点睛】本题考查动物细胞培养的相关知识,要求考生识记动物细胞培养的过程、条件等知识点。
15. 下列对哺乳动物体细胞核移植技术的描述错误的是
A. 可通过显微操作法除去卵母细胞的细胞核
B. 该技术的难度明显高于胚胎细胞核移植
C. 通常采用减数第二次分裂期的卵母细胞作为受体细胞
D. 克隆动物是对提供体细胞的动物进行了完全的复制
【答案】D
【解析】
【分析】哺乳动物体细胞核移植技术把体细胞核和卵母细胞的细胞质重新组合,形成重组细胞,利用动物细胞核的全能性,把重组细胞培养为新个体。
【详解】A、动物体细胞核移植技术属于细胞水平的操作,可通过显微操作法除去卵母细胞的细胞核,A正确;
B、由于体细胞分化程度较高,该技术的难度明显高于胚胎细胞核移植,B正确;
C、通常采用减数第二次分裂期的卵母细胞作为受体细胞,C正确;
D、重组细胞的细胞质来源于卵母细胞,克隆动物不是对供核动物的完全复制,D错误。
故选D。
16. 下列能正确表示高等动物胚胎发育顺序的是( )
A. 受精卵→卵裂→原肠胚→囊胚→组织器官的分化
B. 受精卵→卵裂→桑葚胚→囊胚→原肠胚→幼体
C. 受精卵→囊胚→原肠胚→桑葚胚→幼体
D. 受精卵→桑葚胚→卵裂→原肠胚→组织器官的分化
【答案】B
【解析】
【分析】受精卵是个体发育的起点;卵裂是指受精卵进行的有丝分裂;囊胚期的特点是具有内细胞团和囊胚腔;在原肠胚期出现三个胚层的分化,三个胚层逐渐分裂分化形成动物的组织器官,继而形成个体。
【详解】高等动物胚胎发育为:受精卵首先通过卵裂形成32个细胞的桑椹胚,桑椹胚细胞再增殖分化形成具有囊胚腔的囊胚,囊胚继续分化形成具有三个胚层分化的原肠胚,然后出现组织器官的分化,最后形成幼体,B正确,ACD错误。
故选B。
二、非选择题(本部分包括4小题,共52分)
17. 苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而制成的,泡菜和腐乳是我国的传统食品,请回答有关问题:
(1)酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。图中过程①和②是果酒果醋发酵生产的第一阶段,该过程需要在____条件下才能完成,过程③在酵母菌细胞的____中进行。
(2)在生产过程中,果酒发酵阶段和果醋发酵阶段发酵温度不同,前一阶段的温度____(填“低于”或“高于”)后一阶段的。
(3)制作泡菜时,为了缩短制作时间,有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液,加入陈泡菜液的目的是____。
(4)乳酸发酵第一阶段的产物是____。
(5)乳酸菌和毛霉在细胞结构上最主要的区别是____。
【答案】(1) ①. 无氧 ②. 线粒体
(2)低于 (3)为泡菜发酵提供菌种
(4)丙酮酸 (5)乳酸菌无成形细胞核而毛霉有成形细胞核
【解析】
【分析】分析题图:①表示细胞呼吸的第一阶段,②表示无氧呼吸的第二阶段,③表示有氧呼吸的第二阶段和第三阶段。
【小问1详解】
图中①和②表示酒精发酵,该过程需要在无氧条件下才能完成;③表示有氧呼吸的第二阶段和第三阶段,场所是线粒体。
【小问2详解】
果酒发酵适宜温度是18~25℃,果醋发酵适宜温度是30~35℃,因此前一阶段的温度低于后一阶段。
【小问3详解】
制作泡菜时,为了缩短制作时间,有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液,加入陈泡菜液的目的是为泡菜发酵提供菌种。
【小问4详解】
乳酸发酵第一阶段在细胞质基质中进行,其产物是丙酮酸。
【小问5详解】
乳酸菌是原核细胞,毛霉是真核细胞,在细胞结构上最主要的区别是乳酸菌无成形细胞核而毛霉有成形细胞核。
18. 谷氨酸是生物体内一种重要的有机小分子,谷氨酸钠是它的钠盐,是味精等调味品的主要成分。目前利用微生物发酵生产的氨基酸中,谷氨酸是产量最大的种类之一。回答下列问题:
(1)我国微生物发酵工程生产谷氨酸常用的菌种有谷氨酸棒状杆菌和黄色短杆菌等,下列生物中与这些菌种在结构上存在明显区别的有__________。
A. 噬菌体
B. 人类免疫缺陷病毒(HIV)
C. 禽流感病毒
D. 肺炎双球菌
E 酵母菌
F. 硝化细菌
G. 乳酸菌
(2)谷氨酸发酵的培养基成分主要有葡萄糖、氨水、磷酸盐、生物素等,发酵装置如图所示。可以判断谷氨酸棒状杆菌的代谢类型是__________型。某厂用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸,结果代谢产物中出现了大量的乳酸,其原因很可能是__________。
(3)谷氨酸发酵生产过程中,需要添加氨水,它不仅是细菌生长所需的___________,而且起到调节培养液__________的作用,所以应该分次加入。
(4)某厂的发酵液曾不慎被噬菌体污染,菌群死亡殆尽。但人们却侥幸从中获得了少数可抵抗噬菌体的新菌种,细菌这种新性状的产生来自__________。
(5)图中所示连续培养的方法,以一定的速度不断添加新的培养液,同时又以同样的速度放出旧的培养液,此工艺流程可以大大提高生产效率,试阐述其原因(答出两点):___________。
【答案】(1)ABCE
(2) ①. 异养需氧 ②. 通气量不足
(3) ①. 氮源 ②. pH##酸碱度
(4)基因突变##突变
(5)①保证微生物对营养物质的需求;
②排出部分代谢产物;
③使微生物保持较长时间的快速生长
【解析】
【分析】原核生物与真核生物最主要的区别在于有无成形的细胞核。
【小问1详解】
谷氨酸棒状杆菌和黄色短杆菌为原核生物,没有成形的细胞核,噬菌体、人类免疫缺陷病毒、禽流感病毒(HIV)均为病毒,没有细胞结构,酵母菌为真核生物,有成形的细胞核,肺炎双球菌、硝化细菌、乳酸菌为原核生物,即与这些菌种在结构上存在明显区别的有噬菌体、人类免疫缺陷病毒、禽流感病毒(HIV)、酵母菌,故选ABCE。
【小问2详解】
分析题干和题图:谷氨酸发酵的培养基成分中有葡萄糖,且通入了无菌空气,说明其代谢类型为异养需氧型;某厂用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸,结果代谢产物中出现了大量的乳酸,乳酸是不完全代谢的产物,故其原因很可能是通气量不足(氧气供应不足)。
【小问3详解】
氨水中含有氮元素,能够提供细菌生长所必须的氮源,而且起到调节培养液pH的作用(氨气溶于水呈碱性),所以应该分次加入。
【小问4详解】
结合题干“从中获得了少数可抵抗噬菌体的新菌种”,细菌产生了新性状,可推知细菌这种新性状的产生来自基因突变(或突变)。
【小问5详解】
结合题干“以一定的速度不断添加新的培养液,同时又以同样的速度放出旧的培养液”可知此工艺流程可以大大提高生产效率的原因为:①保证微生物对营养物质的需求;②排出部分代谢产物;③使微生物保持较长时间的快速生长。
19. 白菜、甘蓝均为二倍体,体细胞染色体数目分别为20、18。“白菜甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种,它具有生长期短、耐热性强、易于贮藏等优点。如图为“白菜甘蓝”的培育过程,请回答下列问题:
(1)由原生质体A和原生质体B形成原生质体C的过程中,常使用的化学诱导剂是______________,该过程体现了细胞膜具有________性。
(2)由细胞D得到愈伤组织的过程叫作________;由愈伤组织得到根、芽等器官的过程叫作再分化。由细胞D得到一个完整的杂种植株,需要采用的细胞工程技术是__________,该过程体现了细胞D具有全能性。
(3)经花粉培育的二倍体“白菜甘蓝”植株,体细胞的染色体数为__________。这种植株通常不育,为使其可育,可通过人工诱导产生四倍体“白菜甘蓝”,这种变异属于染色体变异。
(4)上述育种方法与传统杂交育种方法相比较其优点在于_______________。
【答案】(1) ①. 聚乙二醇(PEG) ②. 流动
(2) ①. 脱分化 ②. 植物组织培养
(3)19 (4)能克服远缘杂交的不亲和性(障碍)
【解析】
【分析】植物体细胞杂交过程: 先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得原生质体,借助物理或化学方法诱导原生质体融合,得到的杂种细胞再经过诱导形成愈伤组织,并进一步发育成完整植株。
【小问1详解】
原生质体融合常用聚乙二醇(PEG),原生质体融合体现了细胞膜具有流动性。
【小问2详解】
由细胞D得到愈伤组织的过程叫作脱分化,由愈伤组织得到根、芽等器官的过程叫再分化。由细胞D得到一个完整的杂种植株,采用的技术是植物组织培养技术,由细胞获得个体,体现细胞具有全能性。
【小问3详解】
来自白菜的花粉含有10条染色体,来自甘蓝的花粉含有9条染色体,经花粉培育的二倍体“白菜甘蓝”植株体细胞含有19条染色体。人工诱导产生四倍体“白菜甘蓝”,染色体加倍,这种变异属于染色体变异。
【小问4详解】
白菜与甘蓝属于两个物种,存在生殖隔离,按照传统杂交育种方法,无法产生可育后代,上述育种方法与传统杂交育种方法相比较其优点在于能克服远缘杂交的不亲和性(障碍)。
20. 克隆羊的成功轰动世界,它不仅奠定了克隆性治疗的基础,又解决了器官移植中供体不足的问题。下图为人类对克隆羊技术的拓展和应用图。请据图回答问题:
(1)图中所涉及的现代生物技术有______和______等。
(2)图中两个胚胎能正常发育成个体,这说明______具有全能性。婴儿1与婴儿2之间________(填“能”或“不能”)进行器官移植,原因是________。
(3)使用培养基进行胚胎干细胞培养时,通常要加入_____等天然成分
(4)图中早期胚胎发育到_____阶段以前的细胞是全能细胞。
【答案】(1) ①. 核移植 ②. 胚胎移植(或胚胎分割或早期胚胎培养)
(2) ①. 动物体细胞核 ②. 能 ③. 两者的遗传物质相同
(3)血清 (4)桑葚胚
【解析】
【分析】 1、将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育为动物个体,核移植得到的动物称克隆动物。
2、胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。
【小问1详解】
图中利用核移植技术制备重组细胞,培养重组细胞得到早期胚胎,将胚胎移植到母体子宫内利用的是胚胎移植技术。
【小问2详解】
图中两个胚胎均能正常发育成个体,说明动物体细胞核具有全能性。婴儿1与婴儿2具有相同的遗传物质,因此他们之间能进行器官移植。
【小问3详解】
在培养动物细胞时,因为有些成分并没有完全弄清楚,使用培养基进行胚胎干细胞培养时,除了要加入保证细胞生活所需的营养物质外,通常要加入 血清等天然成分。
【小问4详解】
在个体发育中,早期胚胎发育分为桑葚胚、囊胚和原肠胚三个阶段,图中早期胚胎发育到桑葚胚阶段以前的细胞是全能细胞。
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