高二生物月考卷(北京专用,人教版2019选择性必修3第1~2章)-学易金卷:2024-2025学年高中下学期第一次月考
2025-02-28
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内容正文:
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此卷只装订不密封
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… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
2024-2025学年高二生物下学期第一次月考卷
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:人教版2019选择性必修3第1~2章。
5.难度系数:0.65
6.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题: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.传统发酵食醋具有独特的风味,这是由多种物质共同作用的结果。下列叙述不正确的是( )
A.醋酸菌在氧气和糖源充足的情况下才能产生乙酸
B.白醋、陈醋、米醋发酵所需的菌种主要是醋酸菌
C.发酵初期发酵液温度升高主要是微生物代谢活动增强所致
D.发酵后期大多数微生物死亡与营养物质消耗、有机酸积累等有关
2.生物胺是一类小分子含氮化合物,低浓度对神经调节有重要作用,摄入过量则会引起心悸、头痛、呕吐等症状。三种发酵产品中生物胺总量如表。下列说法错误的是( )
发酵产品
奶酪
泡菜
腐乳
生物胺总量//mg·kg-1
7.48
22.32
508.05
A.不同发酵食品中生物胺含量有差异
B.食用奶酪不会有任何食品安全问题
C.制作泡菜的主要菌种是乳酸菌
D.从生物胺含量角度建议少食用腐乳
3.下面是利用微生物制作果酒、果醋的流程示意图,相关分析正确的是( )
挑选葡萄→冲洗→榨汁→X→醋酸发酵→果醋
A.制作果酒时,先用清水冲洗掉葡萄皮表面的白色杂菌
B.X过程是酒精发酵,需将发酵液装满整个发酵装置
C.果酒和果醋制作过程中培养液的pH稳定不变
D.发酵过程要严格控制温度、溶解氧等条件
4.物质W是一种含氮有机物,会污染土壤。W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W的细菌。在从土壤中分离目标菌的过程中,发现培养基上甲、乙两种细菌都能生长并形成菌落(如图所示)。下列叙述不正确的是( )
A.为分离该目标菌而配制的选择培养基中无需添加其它氮源
B.平板上出现菌落甲说明接种或培养过程中有杂菌污染
C.透明圈与菌落的直径大小能反映该细菌对物质W的分解能力
D.要得到目标菌,应该对菌落乙继续进行纯化培养
5.某学校利用平板划线法接种进行酵母菌的纯培养,实验中发现了一些异常现象,下列分析不合理的是( )
选项
异常现象
原因分析
A
平板上产生了杂菌菌落,但未接种的平板上无菌落产生
培养基灭菌不彻底
B
接种后的平板上未形成酵母菌菌落
接种环灼烧后未冷却处理
C
平板上有大量水滴
未进行倒置培养
D
平板上未分离出单个菌落
每次划线前都重新蘸取菌液
A.A B.B C.C D.D
6.甲乙两个生物小组的“酵母菌纯培养”结果如图所示。下列说法正确的是( )
A.两组平板都分成4个区进行划线
B.甲组操作过程需4次灼烧接种环
C.乙组适合对酵母菌活菌进行计数
D.单菌落大小反映菌种种类差异
7.丙草胺(C17H26NO2Cl)是一种被广泛应用的除草剂,还能抑制土壤细菌、放线菌和真菌的生长。某研究小组为获得能修复污染土壤的微生物资源,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,如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.涂布前要检测培养基是否被污染可接种自来水后培养
B.利用该方法计数结果往往比显微镜直接计数法偏小
C.使用以丙草胺为唯一氮源的培养基属于选择培养基
D.涂布培养的结果表明每克土壤中的菌株数约为1.7×109个
8.聚谷氨酸(γ-PGA)是一种用途广泛的大分子聚合物。研究人员尝试以含还原糖的芦苇水解液为原料,利用谷氨酸依赖型枯草芽孢杆菌发酵生产γ-PGA,发酵过程中分批向发酵罐中补充原料。发酵进程中各项指标变化如下图所示,相关叙述错误的是( )
A.发酵所用培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌处理
B.发酵过程中应监测控制温度、pH、溶解氧和罐压等条件
C.分批补充原料利于控制发酵液中还原糖和谷氨酸钠水平
D.发酵液γ-PGA产量与枯草芽孢杆菌数量同步达到最大值
9.用图所示发酵装置进行葡萄酒主发酵过程的研究,下列叙述错误的是( )
A.夏季生产果酒时,需常对发酵罐体进行降温处理
B.发酵过程中进气口应持续畅通,保证空气的供应
C.正常发酵过程中,罐内压力不会低于外界大气压
D.可通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定发酵终止时间
10.科研人员研究不同外源激素对猕猴桃组织培养过程的影响,实验结果如下表。下列分析正确的是( )
组别
激素种类
浓度/ppm
愈伤组织诱导率/%
愈伤组织生长状况
1
-
-
29.6
++
2
细胞分裂素
0.5
26.7
++
3
玉米素
1
87.5
++
4
2,4-D
0.5
85.2
+++
5
2,4-D
0.5
95
+++
细胞分裂素
0.5
注:“+”越多,生长状况越好
A.愈伤组织是外植体经过脱分化和再分化形成的
B.结果说明在无激素的作用时愈伤组织也可形成
C.诱导猕猴桃组织脱分化应选择第5组处理方案
D.玉米素浓度超过1ppm会抑制愈伤组织再分化
11.将优质、耐贮藏的巨大口蘑(甲)和高产、适应性强的双孢蘑菇(乙)作为亲本菌株,进行原生质体融合育种,以得到具有新生理特性的融合菌株。图为育种过程,以下说法错误的是( )
A.利用酶解法对甲和乙的菌丝去壁
B.使用适宜浓度的PEG诱导原生质体融合
C.融合时间和温度不会影响原生质体融合率
D.原生质体融合育种可以实现远缘杂交的目的
12.我国科研工作者运用生物打印技术将肌腱干细胞和骨髓间充质干细胞以分层方式分布在支架中,制备了下图所示的可用于肌腱与骨组织界面再生的多细胞支架。相关叙述正确的是( )
A.同一个体的肌腱细胞与骨细胞的形态、结构和功能差异是基因选择性缺失的结果
B.肌腱干细胞与骨髓间充质干细胞能自我更新和分化为成年动物体内的任何一种细胞
C.体外培养两种干细胞均需要无菌无毒、36.5℃左右、pH7.2~7.4和适宜渗透压条件
D.利用多细胞支架治疗肌腱断裂可保证异体来源的细胞移植不引起免疫排斥
13.为了解决杂交瘤细胞在传代培养中出现来自B淋巴细胞染色体丢失的问题,研究者在单克隆抗体的制备过程中增加了一个步骤,如下图所示。除了抗原刺激之外,用EBV(一种病毒颗粒)感染动物B淋巴细胞,并使之成为“染色体核型稳定”的细胞株。这样的细胞株能够在HAT培养基中存活,但对乌本苷(Oua)敏感。下列相关分析不合理的是( )
A.杂交瘤细胞具有持续产生抗EBV抗体的能力
B.B淋巴细胞来源于抗原刺激后动物的脾脏等
C.骨髓瘤细胞应该无法在HAT选择培养基中存活
D.杂交瘤细胞染色体丢失可能导致抗体产生能力下降
14.动物细胞培养分为贴壁培养和悬浮培养。科学家尝试驯化贴壁依赖性细胞——犬肾脏细胞(MDCK),使其能悬浮培养,结果如图所示。下列说法错误的是( )
A.贴壁细胞在生长增殖时会出现接触抑制现象
B.细胞活率反映驯化过程中MDCK的适应程度
C.MDCK先适应悬浮培养环境再开始大量增殖
D.悬浮培养不需进行传代,适合规模化培养
15.我国科研工作者将可表达绿色荧光蛋白的供体猕猴的胚胎干细胞(简称4CL干细胞)注射至与其遗传信息不同的猕猴胚胎中,形成嵌合胚胎,并最终得到嵌合体猴,过程如下图所示。相关叙述正确的是( )
A.桑葚胚阶段注入的4CL干细胞会与其他胚胎细胞发生融合
B.嵌合胚胎中的滋养层细胞将发育为嵌合体猴的各种组织
C.嵌合胚胎移植前,需要对代孕母猴进行超数排卵和同期发情处理
D.嵌合体猴可能通过有性生殖将4CL干细胞的遗传信息遗传给后代
二、非选择题:本部分共6题,共70分。
16.产脂肪酶酵母可用于含油废水处理。为筛选产脂肪酶酵母菌株,科研人员开展了相关研究。
(1)常规微生物实验中,下列物品对应的灭菌方法错误的是 (填编号)。
编号
①
②
③
④
物品
培养基
接种环
培养皿
涂布器
灭菌方法
高压蒸汽
灼烧
干热
酒精浸泡
(2)称取1.0g某土壤样品,转入99mL无菌水中,制备成菌悬液,经 后,获得细胞密度不同的菌悬液。分别取0.1mL菌悬液涂布在固体培养基上,其中10倍稀释的菌悬液培养后平均长出了46个酵母菌落,则该样本中每克土壤约含酵母菌 个。
(3)为了进一步提高酵母菌产酶能力,对分离所得的菌株,采用射线辐照进行诱变育种。将辐照处理后的酵母菌涂布在以 为唯一碳源的固体培养基上,培养一段时间后,按照菌落直径大小进行初筛,选择直径 的菌落,纯化后获得A、B两突变菌株。
(4)在处理含油废水的同时,可获得单细胞蛋白,实现污染物资源化。对A、B两菌株进行相关研究,结果如图。据图分析,应选择菌株 进行后续相关研究,理由是 。
17.豆瓣酱是我国传统发酵食品,发酵过程中利用了多种天然菌种。研究人员尝试分离这些菌种,进而研究它们在发酵中的作用。
(1)研究人员用 稀释豆瓣酱酱醅,得到菌液,然后用 法将菌液接种在固体培养基表面,培养一段时间后,根据菌落特征初步选择出几种微生物:葡萄球菌S、解淀粉芽孢杆菌Ba、嗜盐四联球菌T和融合魏斯氏菌W。
(2)为了检测抗生素对上述菌种的抑菌率,分别将这些菌种接种在含有不同种类、不同浓度抗生素的液体培养基内,并设置对照菌液和不接种菌的空白培养体系,在适宜条件下培养,定期检测菌液的吸光度(OD值)。已知菌液吸光度与菌体密度成正比。该实验中对照菌液组的处理方式与实验组的区别是 ,某实验组菌液抗生素抑菌率的计算公式为 。
(3)3种抗生素对上述微生物的抑菌率如下图所示。据图可知,向培养基中加入抗生素 ,控制其浓度为 μg/mL,能够实现对嗜盐四联球菌T的选择培养。
18.马铃薯软腐病是一种细菌性病害,常引起马铃薯栽培品种的块茎腐烂现象。马铃薯二倍体野生种不结块茎,但对软腐病具有高的抗性。该抗性遗传模式比较复杂,涉及到的基因分布于整个基因组的12条染色体上,研究人员尝试通过植物体细胞杂交技术将抗性基因转移到马铃薯栽培种中。
(1)利用植物体细胞杂交技术,获得了马铃薯四倍体栽培种品系甲和二倍体野生种乙的杂种植株丙若干,对丙的叶片组织进行离体培养,获得了株系丁。用品系甲做父本,与丙进行回交,获得了回交后代戊。
①马铃薯栽培品种与二倍体野生种有性杂交很难成功的原因是 .
②通过植物体细胞杂交技术获得丙的过程依据的原理有 。
③理论上,杂种植株丙叶肉细胞中含有 个染色体组。
④研究人员用品系甲做父本,与丙进行回交的目的是 。
(2)上述育种过程得到的丁、戊大部分都能产生块茎,按照下列方法对获得的块茎进行软腐病抗性的测定:每个株系取10个质量约100g的块茎,用打孔器在块茎上打孔后,注入50μL软腐病菌菌液,再将打孔器打出的块茎放回原处,用凡士林密封伤口,称重。放置一周后,将腐烂的块茎组织用水洗掉,用吸水纸吸干水分,重新称重,计算损失质量,结果如图。
图中的对照品系为 。实验结果说明 。
(3)若要向马铃薯栽培种转入软腐病的抗性基因使其获得抗性,具有较大困难。根据本文信息分析其原因是 。
19.学习以下材料,回答(1)~(5)题。
神奇的多面手——类器官
类器官技术是将干细胞培养成具有一定空间结构,并能模拟真实器官部分功能的组织类似物的技术。该技术中利用的干细胞主要来源为胚胎干细胞、多功能诱导干细胞、成体干细胞。在肿瘤组织中存在着一类具有干细胞特性的细胞,这类细胞同其他干细胞一样具有高度增殖及自我更新的能力,同时也具有多种分化潜能。因此、肿瘤干细胞也是类器官技术的来源之一、
相较于传统的器官研究模型,类器官模型能够取自正常组织和组织癌变过程中各个阶段的肿瘤组织进行培养,而且其培养体系简单易操作、培养周期短,成本较低、得到广大研究人员的青睐。
以小肠类器官为例,小肠类器官的培养可以通过多能诱导干细胞或胚胎干细胞来诱导分化,也可以取小肠的隐窝干细胞来诱导分化。
科学家曾成功地在体外将肠道干细胞培养成包括隐窝样区域和绒毛样上皮区城的小肠类器官。这一结构包含所有分化的细胞类型,能准确模拟肠道上皮生理情况,这一方法的建立既实现了肠上皮细胞长期体外培养又可以维持肠上皮细胞原始分化能力,该技术已经逐渐被应用于干细胞、疾病模型以及再生药物等相关研究。
目前类器官培养已应用于多种器官,但是大多类器官本身并不具备血管化的结构。因此,随着类器官体积的增长,类器官受限于氧气的缺失以及代谢废物的增加,可能导致的组织坏死。相比于单个类器官,类器官系统的构建能够对药物疗效和潜在毒性做出更完整全面的评估。类器官培养过程中人为因素的过多参与、自动化程度低导致因为系统偶然性造成的误差较大。
虽然类器官技术的应用还处于起步阶段,但是类器官作为体外模型、在疾病发生机理、新靶点发现、诊疗新策略探索、药敏检测、新药研发、再生医学等多方向具有广泛的应用前景。
(1)干细胞是一类具有 和 能力的细胞,类器官模型能够取自正常组织和组织癌变过程中各个阶段的肿瘤组织进行培养,说明这些细胞具有 性。
(2)多能诱导干细胞或胚胎干细胞诱导分化成小肠类器官,这一结构包含所有分化的细胞类型,其根本原因是 的结果。
(3)结合文中信息,下列说法正确的有( )
A.培养获得类器官时,必须有适宜的温度,还需要提供O2和CO2等条件
B.类器官的培养过程中运用的技术有动物细胞培养、体外受精、胚胎移植
C.干细胞是从胚胎中分离提取的细胞,不同类型的干细胞分化潜能是有差别的
D.培养干细胞获得类器官时,为了保证无毒环境,需要定期更换培养液,以便清除代谢产物
(4)相较于传统的器官研究模型,类器官具有广泛的应用前景,结合上文分析其优势包括 (写出一点即可)。
(5)目前关于类器官的研究仍然存在一定的局限性,请你结合文中所述提出合理的研究方向 。类器官技术是干细胞的应用之一,干细胞的研究正在如火如荼地开展,请举例说明干细胞在其他方面的应用 。
20.双特异性抗体是含有2种特异性抗原结合位点的人工抗体。PSMA是癌细胞的一种表面抗原。T细胞有效激活依赖于T细胞的表面受体CD28在癌细胞与T细胞结合部位的聚集。科研人员尝试构建双特异性抗体PSMA×CD28(简称“PC双抗”)来治疗癌症,制备过程如图1,PC双抗的结构及作用机理如图2。
(1)制备PC双抗的过程中,用到的动物细胞工程技术主要有 (答出2点)。
(2)制备PC双抗时,应先将 (物质X)分别注射到小鼠体内再分离出B淋巴细胞。将B淋巴细胞分别与小鼠的骨髓瘤细胞融合,常用的诱导融合方法有 。之后筛选得到两种杂交瘤细胞,再诱导两种细胞融合,成功融合的杂交瘤细胞表达两种L链和两种H链。据图2分析,杂交瘤细胞A×B会产生多种抗体,原因是 。因此还需通过筛选才能获得PC双抗。
(3)科研人员将某种癌细胞和T细胞共同培养,加入不同抗体后检测T细胞活化水平,结果如图3,结果说明 。进一步分析发现,这种癌细胞大量表达PD-L1,识别结合T细胞表面的PD-1受体,从而 T细胞活化。为了有更好的治疗效果,请利用已有的PC双抗提出一种新的治疗手段 。
21.供体细胞的分化状态和表观遗传修饰模式是影响体细胞核移植胚胎发育的重要因素。为研究供体细胞RNAm6A修饰(即RNA某位点的甲基化)水平对猪核移植胚胎发育的影响,研究者进行系列实验。
(1)核移植的受体是 细胞,核移植后的重构胚发育至 阶段可利用 技术转移到代孕母体子宫内以获得子代个体,从早期胚胎中分离获得的具有自我更新和分化潜能的 可用于医学研究。
(2)RNAm6A修饰可通过提高mRNA结构稳定性来影响早期胚胎发育。猪骨髓间充质干细胞(甲组)属于多能干细胞,猪胎儿成纤维细胞(乙组)则是处于分化终端的体细胞。研究者比较了两细胞内RNAm6A修饰水平及其作为核供体时重构胚的发育效率,结果如图1、2。
结果表明,核供体细胞的分化程度越高, 。
(3)为验证RNAm6A修饰水平与核移植胚胎发育能力的关系,研究者进行如下实验:
组别
核移植胚胎发育能力的检测结果
对核供体细胞的处理方法
胚胎总数
胚胎卵裂率
囊胚率
对照组
导入空载体.
187
59.4%
16.8%
实验组
导入M基因过表达载体
185
71.3%
27%
导入空载体是为了排除 等对实验结果的干扰。结果表明, 可提高核移植胚胎的发育能力。
(4)为研究导致不同供体细胞RNAm6A修饰水平差异的原因,研究者分析了M基因启动子的甲基化水平,发现骨髓间充质干细胞中M基因启动子的甲基化水平为22%,而猪胎儿成纤维细胞则为50%。据此设计实验:实验组用DNA甲基化抑制剂处理骨髓间充质干细胞,对照组不处理检测两组的M基因启动子甲基化水平。
请修正实验方案: 。
(5)研究表明,RNAm6A修饰水平高的供体细胞核移植胚胎中DNA损伤位点较少。请推测猪骨髓间充质干细胞核移植胚胎发育的能力较高的原因: 。
试题 第7页(共10页) 试题 第8页(共10页)
试题 第1页(共10页) 试题 第2页(共10页)
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2024-2025学年高二生物下学期第一次月考卷
参考答案
一、选择题:本题共15个小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
B
D
B
A
B
A
D
B
C
11
12
13
14
15
C
C
A
D
D
16.(10分,除标记外每空1分)
【答案】(1)④
(2) 梯度稀释 4.6×105/460000(2分)
(3) 脂肪/油脂 较大
(4) B (2分) 该菌株增殖速度快,单细胞蛋白产量高;降解脂肪能力强,净化效果好(2分)
17.(13分,每空2分)
【答案】(1) 无菌水 (稀释)涂布(平板)
(2) 不添加抗生素 [(对照菌液OD值-实验组菌液OD值)/(对照菌液OD值-空白培养体系OD值)]×100%(3分)
(3) 萘夫西林钠 1.454
18.(11分,除标记外每空1分)
【答案】(1) 存在生殖隔离 细胞膜具有一定的流动性与植物细胞的全能性 六/6 获得的后代戊既具备甲品系的优良性状又抗软腐病(2分)
(2) 品系甲 丁、戊对软腐病的抗性均强于对照,且戊的整体抗性效果好于丁(2分)
(3)马铃薯二倍体野生种抗性遗传模式复杂,涉及的基因分布于整个基因组的12条染色体上,所以利用基因工程具有较大的困难。(3分)
19.(11分,除标记外每空1分)
【答案】(1) 分裂 分化 全能
(2)基因选择性表达
(3)ACD(2分)
(4)能够取自正常组织癌变过程中各个阶段的肿瘤组织进行培养;其培养体系简单易操作;具有较高效率(2分)
(5) 将血管类细胞和类器官结合在一起培养;构建类器官系统 将正常的造血干细胞移植到病人体内,治疗白血病(2分)
20.(12分,除标记外每空1分)
【答案】(1)动物细胞融合、动物细胞培养(2分)
(2) PSMA、CD28 PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法(2分) L链和H链随机组合,产生多种抗体(2分)
(3) PC双抗不能有效激活T细胞(2分) 抑制 将PC双抗与PD-L1单抗联合使用(2分)
21.(13分,除标记外每空1分)
【答案】(1) 去核的卵母 桑葚胚或囊胚 胚胎移植 胚胎干细胞
(2)RNA修饰水平和核移植重构胚的发育效率越低(2分)
(3) 载体 提高供体细胞核的RNAm6A修饰水平
(4)应选择猪胎儿成纤维细胞作为实验材料;还应检测RNA修饰水平(2分)
(5)骨髓间充质干细胞M基因启动子甲基化水平低于成纤维细胞,利于M酶的表达,M酶可提高细胞中的RNAm6A修饰水平,进而减少核移植胚胎的DNA损伤(3分)
2
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$$2024-2025学年高二生物下学期第一次月考卷
生物答题卡
姓
名:
准考证号:
贴条形码区
注意事项
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准
考生禁填:
缺考标记
条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
口
违纪标记
2.选择题必须用2B铅笔填涂:非选择题必须用0.5m黑色签字笔
以上标志由监考人员用2B铅笔填涂
答趣,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案
选择题填涂样例:
无效:在草稿纸、试题卷上答题无效
正确填涂■
4.
保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
错误填涂×)【1【/1
一、
选择题:本题共15个小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合趣目要求。
1AJBIICIDI
6IAIBIICI[DI
11AIBIICIIDI
2[AJIBIIC]ID]
7AJBIICJDI
12AJ[BI[CI[D]
3JA]IBJIC][D]
8(AJBI[CJID]
13[AJIBI[C]ID]
4AJIBIICHID]
9AJIBI[CJID]
14AJIBIICIID]
51AJIB]ICJIDI
10.[AJB]IC][D]
15AJ[BIICID]
二、
非选择题:本题共6题,共70分。
16.(10分)
(1)
(2)
(3)
(4)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
17.(13分)
(1)
(2)
(3)
18.(11分)
(1)
(2)
(3)
19.(11分)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
20.(12分)
(1)
(2)
(3)
21.(13分)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
2024-2025学年高二生物下学期第一次月考卷
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:人教版2019选择性必修3第1~2章。
5.难度系数:0.65
6.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题: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.传统发酵食醋具有独特的风味,这是由多种物质共同作用的结果。下列叙述不正确的是( )
A.醋酸菌在氧气和糖源充足的情况下才能产生乙酸
B.白醋、陈醋、米醋发酵所需的菌种主要是醋酸菌
C.发酵初期发酵液温度升高主要是微生物代谢活动增强所致
D.发酵后期大多数微生物死亡与营养物质消耗、有机酸积累等有关
2.生物胺是一类小分子含氮化合物,低浓度对神经调节有重要作用,摄入过量则会引起心悸、头痛、呕吐等症状。三种发酵产品中生物胺总量如表。下列说法错误的是( )
发酵产品
奶酪
泡菜
腐乳
生物胺总量//mg·kg-1
7.48
22.32
508.05
A.不同发酵食品中生物胺含量有差异
B.食用奶酪不会有任何食品安全问题
C.制作泡菜的主要菌种是乳酸菌
D.从生物胺含量角度建议少食用腐乳
3.下面是利用微生物制作果酒、果醋的流程示意图,相关分析正确的是( )
挑选葡萄→冲洗→榨汁→X→醋酸发酵→果醋
A.制作果酒时,先用清水冲洗掉葡萄皮表面的白色杂菌
B.X过程是酒精发酵,需将发酵液装满整个发酵装置
C.果酒和果醋制作过程中培养液的pH稳定不变
D.发酵过程要严格控制温度、溶解氧等条件
4.物质W是一种含氮有机物,会污染土壤。W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W的细菌。在从土壤中分离目标菌的过程中,发现培养基上甲、乙两种细菌都能生长并形成菌落(如图所示)。下列叙述不正确的是( )
A.为分离该目标菌而配制的选择培养基中无需添加其它氮源
B.平板上出现菌落甲说明接种或培养过程中有杂菌污染
C.透明圈与菌落的直径大小能反映该细菌对物质W的分解能力
D.要得到目标菌,应该对菌落乙继续进行纯化培养
5.某学校利用平板划线法接种进行酵母菌的纯培养,实验中发现了一些异常现象,下列分析不合理的是( )
选项
异常现象
原因分析
A
平板上产生了杂菌菌落,但未接种的平板上无菌落产生
培养基灭菌不彻底
B
接种后的平板上未形成酵母菌菌落
接种环灼烧后未冷却处理
C
平板上有大量水滴
未进行倒置培养
D
平板上未分离出单个菌落
每次划线前都重新蘸取菌液
A.A B.B C.C D.D
6.甲乙两个生物小组的“酵母菌纯培养”结果如图所示。下列说法正确的是( )
A.两组平板都分成4个区进行划线
B.甲组操作过程需4次灼烧接种环
C.乙组适合对酵母菌活菌进行计数
D.单菌落大小反映菌种种类差异
7.丙草胺(C17H26NO2Cl)是一种被广泛应用的除草剂,还能抑制土壤细菌、放线菌和真菌的生长。某研究小组为获得能修复污染土壤的微生物资源,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,如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.涂布前要检测培养基是否被污染可接种自来水后培养
B.利用该方法计数结果往往比显微镜直接计数法偏小
C.使用以丙草胺为唯一氮源的培养基属于选择培养基
D.涂布培养的结果表明每克土壤中的菌株数约为1.7×109个
8.聚谷氨酸(γ-PGA)是一种用途广泛的大分子聚合物。研究人员尝试以含还原糖的芦苇水解液为原料,利用谷氨酸依赖型枯草芽孢杆菌发酵生产γ-PGA,发酵过程中分批向发酵罐中补充原料。发酵进程中各项指标变化如下图所示,相关叙述错误的是( )
A.发酵所用培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌处理
B.发酵过程中应监测控制温度、pH、溶解氧和罐压等条件
C.分批补充原料利于控制发酵液中还原糖和谷氨酸钠水平
D.发酵液γ-PGA产量与枯草芽孢杆菌数量同步达到最大值
9.用图所示发酵装置进行葡萄酒主发酵过程的研究,下列叙述错误的是( )
A.夏季生产果酒时,需常对发酵罐体进行降温处理
B.发酵过程中进气口应持续畅通,保证空气的供应
C.正常发酵过程中,罐内压力不会低于外界大气压
D.可通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定发酵终止时间
10.科研人员研究不同外源激素对猕猴桃组织培养过程的影响,实验结果如下表。下列分析正确的是( )
组别
激素种类
浓度/ppm
愈伤组织诱导率/%
愈伤组织生长状况
1
-
-
29.6
++
2
细胞分裂素
0.5
26.7
++
3
玉米素
1
87.5
++
4
2,4-D
0.5
85.2
+++
5
2,4-D
0.5
95
+++
细胞分裂素
0.5
注:“+”越多,生长状况越好
A.愈伤组织是外植体经过脱分化和再分化形成的
B.结果说明在无激素的作用时愈伤组织也可形成
C.诱导猕猴桃组织脱分化应选择第5组处理方案
D.玉米素浓度超过1ppm会抑制愈伤组织再分化
11.将优质、耐贮藏的巨大口蘑(甲)和高产、适应性强的双孢蘑菇(乙)作为亲本菌株,进行原生质体融合育种,以得到具有新生理特性的融合菌株。图为育种过程,以下说法错误的是( )
A.利用酶解法对甲和乙的菌丝去壁
B.使用适宜浓度的PEG诱导原生质体融合
C.融合时间和温度不会影响原生质体融合率
D.原生质体融合育种可以实现远缘杂交的目的
12.我国科研工作者运用生物打印技术将肌腱干细胞和骨髓间充质干细胞以分层方式分布在支架中,制备了下图所示的可用于肌腱与骨组织界面再生的多细胞支架。相关叙述正确的是( )
A.同一个体的肌腱细胞与骨细胞的形态、结构和功能差异是基因选择性缺失的结果
B.肌腱干细胞与骨髓间充质干细胞能自我更新和分化为成年动物体内的任何一种细胞
C.体外培养两种干细胞均需要无菌无毒、36.5℃左右、pH7.2~7.4和适宜渗透压条件
D.利用多细胞支架治疗肌腱断裂可保证异体来源的细胞移植不引起免疫排斥
13.为了解决杂交瘤细胞在传代培养中出现来自B淋巴细胞染色体丢失的问题,研究者在单克隆抗体的制备过程中增加了一个步骤,如下图所示。除了抗原刺激之外,用EBV(一种病毒颗粒)感染动物B淋巴细胞,并使之成为“染色体核型稳定”的细胞株。这样的细胞株能够在HAT培养基中存活,但对乌本苷(Oua)敏感。下列相关分析不合理的是( )
A.杂交瘤细胞具有持续产生抗EBV抗体的能力
B.B淋巴细胞来源于抗原刺激后动物的脾脏等
C.骨髓瘤细胞应该无法在HAT选择培养基中存活
D.杂交瘤细胞染色体丢失可能导致抗体产生能力下降
14.动物细胞培养分为贴壁培养和悬浮培养。科学家尝试驯化贴壁依赖性细胞——犬肾脏细胞(MDCK),使其能悬浮培养,结果如图所示。下列说法错误的是( )
A.贴壁细胞在生长增殖时会出现接触抑制现象
B.细胞活率反映驯化过程中MDCK的适应程度
C.MDCK先适应悬浮培养环境再开始大量增殖
D.悬浮培养不需进行传代,适合规模化培养
15.我国科研工作者将可表达绿色荧光蛋白的供体猕猴的胚胎干细胞(简称4CL干细胞)注射至与其遗传信息不同的猕猴胚胎中,形成嵌合胚胎,并最终得到嵌合体猴,过程如下图所示。相关叙述正确的是( )
A.桑葚胚阶段注入的4CL干细胞会与其他胚胎细胞发生融合
B.嵌合胚胎中的滋养层细胞将发育为嵌合体猴的各种组织
C.嵌合胚胎移植前,需要对代孕母猴进行超数排卵和同期发情处理
D.嵌合体猴可能通过有性生殖将4CL干细胞的遗传信息遗传给后代
二、非选择题:本部分共6题,共70分。
16.产脂肪酶酵母可用于含油废水处理。为筛选产脂肪酶酵母菌株,科研人员开展了相关研究。
(1)常规微生物实验中,下列物品对应的灭菌方法错误的是 (填编号)。
编号
①
②
③
④
物品
培养基
接种环
培养皿
涂布器
灭菌方法
高压蒸汽
灼烧
干热
酒精浸泡
(2)称取1.0g某土壤样品,转入99mL无菌水中,制备成菌悬液,经 后,获得细胞密度不同的菌悬液。分别取0.1mL菌悬液涂布在固体培养基上,其中10倍稀释的菌悬液培养后平均长出了46个酵母菌落,则该样本中每克土壤约含酵母菌 个。
(3)为了进一步提高酵母菌产酶能力,对分离所得的菌株,采用射线辐照进行诱变育种。将辐照处理后的酵母菌涂布在以 为唯一碳源的固体培养基上,培养一段时间后,按照菌落直径大小进行初筛,选择直径 的菌落,纯化后获得A、B两突变菌株。
(4)在处理含油废水的同时,可获得单细胞蛋白,实现污染物资源化。对A、B两菌株进行相关研究,结果如图。据图分析,应选择菌株 进行后续相关研究,理由是 。
17.豆瓣酱是我国传统发酵食品,发酵过程中利用了多种天然菌种。研究人员尝试分离这些菌种,进而研究它们在发酵中的作用。
(1)研究人员用 稀释豆瓣酱酱醅,得到菌液,然后用 法将菌液接种在固体培养基表面,培养一段时间后,根据菌落特征初步选择出几种微生物:葡萄球菌S、解淀粉芽孢杆菌Ba、嗜盐四联球菌T和融合魏斯氏菌W。
(2)为了检测抗生素对上述菌种的抑菌率,分别将这些菌种接种在含有不同种类、不同浓度抗生素的液体培养基内,并设置对照菌液和不接种菌的空白培养体系,在适宜条件下培养,定期检测菌液的吸光度(OD值)。已知菌液吸光度与菌体密度成正比。该实验中对照菌液组的处理方式与实验组的区别是 ,某实验组菌液抗生素抑菌率的计算公式为 。
(3)3种抗生素对上述微生物的抑菌率如下图所示。据图可知,向培养基中加入抗生素 ,控制其浓度为 μg/mL,能够实现对嗜盐四联球菌T的选择培养。
18.马铃薯软腐病是一种细菌性病害,常引起马铃薯栽培品种的块茎腐烂现象。马铃薯二倍体野生种不结块茎,但对软腐病具有高的抗性。该抗性遗传模式比较复杂,涉及到的基因分布于整个基因组的12条染色体上,研究人员尝试通过植物体细胞杂交技术将抗性基因转移到马铃薯栽培种中。
(1)利用植物体细胞杂交技术,获得了马铃薯四倍体栽培种品系甲和二倍体野生种乙的杂种植株丙若干,对丙的叶片组织进行离体培养,获得了株系丁。用品系甲做父本,与丙进行回交,获得了回交后代戊。
①马铃薯栽培品种与二倍体野生种有性杂交很难成功的原因是 .
②通过植物体细胞杂交技术获得丙的过程依据的原理有 。
③理论上,杂种植株丙叶肉细胞中含有 个染色体组。
④研究人员用品系甲做父本,与丙进行回交的目的是 。
(2)上述育种过程得到的丁、戊大部分都能产生块茎,按照下列方法对获得的块茎进行软腐病抗性的测定:每个株系取10个质量约100g的块茎,用打孔器在块茎上打孔后,注入50μL软腐病菌菌液,再将打孔器打出的块茎放回原处,用凡士林密封伤口,称重。放置一周后,将腐烂的块茎组织用水洗掉,用吸水纸吸干水分,重新称重,计算损失质量,结果如图。
图中的对照品系为 。实验结果说明 。
(3)若要向马铃薯栽培种转入软腐病的抗性基因使其获得抗性,具有较大困难。根据本文信息分析其原因是 。
19.学习以下材料,回答(1)~(5)题。
神奇的多面手——类器官
类器官技术是将干细胞培养成具有一定空间结构,并能模拟真实器官部分功能的组织类似物的技术。该技术中利用的干细胞主要来源为胚胎干细胞、多功能诱导干细胞、成体干细胞。在肿瘤组织中存在着一类具有干细胞特性的细胞,这类细胞同其他干细胞一样具有高度增殖及自我更新的能力,同时也具有多种分化潜能。因此、肿瘤干细胞也是类器官技术的来源之一、
相较于传统的器官研究模型,类器官模型能够取自正常组织和组织癌变过程中各个阶段的肿瘤组织进行培养,而且其培养体系简单易操作、培养周期短,成本较低、得到广大研究人员的青睐。
以小肠类器官为例,小肠类器官的培养可以通过多能诱导干细胞或胚胎干细胞来诱导分化,也可以取小肠的隐窝干细胞来诱导分化。
科学家曾成功地在体外将肠道干细胞培养成包括隐窝样区域和绒毛样上皮区城的小肠类器官。这一结构包含所有分化的细胞类型,能准确模拟肠道上皮生理情况,这一方法的建立既实现了肠上皮细胞长期体外培养又可以维持肠上皮细胞原始分化能力,该技术已经逐渐被应用于干细胞、疾病模型以及再生药物等相关研究。
目前类器官培养已应用于多种器官,但是大多类器官本身并不具备血管化的结构。因此,随着类器官体积的增长,类器官受限于氧气的缺失以及代谢废物的增加,可能导致的组织坏死。相比于单个类器官,类器官系统的构建能够对药物疗效和潜在毒性做出更完整全面的评估。类器官培养过程中人为因素的过多参与、自动化程度低导致因为系统偶然性造成的误差较大。
虽然类器官技术的应用还处于起步阶段,但是类器官作为体外模型、在疾病发生机理、新靶点发现、诊疗新策略探索、药敏检测、新药研发、再生医学等多方向具有广泛的应用前景。
(1)干细胞是一类具有 和 能力的细胞,类器官模型能够取自正常组织和组织癌变过程中各个阶段的肿瘤组织进行培养,说明这些细胞具有 性。
(2)多能诱导干细胞或胚胎干细胞诱导分化成小肠类器官,这一结构包含所有分化的细胞类型,其根本原因是 的结果。
(3)结合文中信息,下列说法正确的有( )
A.培养获得类器官时,必须有适宜的温度,还需要提供O2和CO2等条件
B.类器官的培养过程中运用的技术有动物细胞培养、体外受精、胚胎移植
C.干细胞是从胚胎中分离提取的细胞,不同类型的干细胞分化潜能是有差别的
D.培养干细胞获得类器官时,为了保证无毒环境,需要定期更换培养液,以便清除代谢产物
(4)相较于传统的器官研究模型,类器官具有广泛的应用前景,结合上文分析其优势包括 (写出一点即可)。
(5)目前关于类器官的研究仍然存在一定的局限性,请你结合文中所述提出合理的研究方向 。类器官技术是干细胞的应用之一,干细胞的研究正在如火如荼地开展,请举例说明干细胞在其他方面的应用 。
20.双特异性抗体是含有2种特异性抗原结合位点的人工抗体。PSMA是癌细胞的一种表面抗原。T细胞有效激活依赖于T细胞的表面受体CD28在癌细胞与T细胞结合部位的聚集。科研人员尝试构建双特异性抗体PSMA×CD28(简称“PC双抗”)来治疗癌症,制备过程如图1,PC双抗的结构及作用机理如图2。
(1)制备PC双抗的过程中,用到的动物细胞工程技术主要有 (答出2点)。
(2)制备PC双抗时,应先将 (物质X)分别注射到小鼠体内再分离出B淋巴细胞。将B淋巴细胞分别与小鼠的骨髓瘤细胞融合,常用的诱导融合方法有 。之后筛选得到两种杂交瘤细胞,再诱导两种细胞融合,成功融合的杂交瘤细胞表达两种L链和两种H链。据图2分析,杂交瘤细胞A×B会产生多种抗体,原因是 。因此还需通过筛选才能获得PC双抗。
(3)科研人员将某种癌细胞和T细胞共同培养,加入不同抗体后检测T细胞活化水平,结果如图3,结果说明 。进一步分析发现,这种癌细胞大量表达PD-L1,识别结合T细胞表面的PD-1受体,从而 T细胞活化。为了有更好的治疗效果,请利用已有的PC双抗提出一种新的治疗手段 。
21.供体细胞的分化状态和表观遗传修饰模式是影响体细胞核移植胚胎发育的重要因素。为研究供体细胞RNAm6A修饰(即RNA某位点的甲基化)水平对猪核移植胚胎发育的影响,研究者进行系列实验。
(1)核移植的受体是 细胞,核移植后的重构胚发育至 阶段可利用 技术转移到代孕母体子宫内以获得子代个体,从早期胚胎中分离获得的具有自我更新和分化潜能的 可用于医学研究。
(2)RNAm6A修饰可通过提高mRNA结构稳定性来影响早期胚胎发育。猪骨髓间充质干细胞(甲组)属于多能干细胞,猪胎儿成纤维细胞(乙组)则是处于分化终端的体细胞。研究者比较了两细胞内RNAm6A修饰水平及其作为核供体时重构胚的发育效率,结果如图1、2。
结果表明,核供体细胞的分化程度越高, 。
(3)为验证RNAm6A修饰水平与核移植胚胎发育能力的关系,研究者进行如下实验:
组别
核移植胚胎发育能力的检测结果
对核供体细胞的处理方法
胚胎总数
胚胎卵裂率
囊胚率
对照组
导入空载体.
187
59.4%
16.8%
实验组
导入M基因过表达载体
185
71.3%
27%
导入空载体是为了排除 等对实验结果的干扰。结果表明, 可提高核移植胚胎的发育能力。
(4)为研究导致不同供体细胞RNAm6A修饰水平差异的原因,研究者分析了M基因启动子的甲基化水平,发现骨髓间充质干细胞中M基因启动子的甲基化水平为22%,而猪胎儿成纤维细胞则为50%。据此设计实验:实验组用DNA甲基化抑制剂处理骨髓间充质干细胞,对照组不处理检测两组的M基因启动子甲基化水平。
请修正实验方案: 。
(5)研究表明,RNAm6A修饰水平高的供体细胞核移植胚胎中DNA损伤位点较少。请推测猪骨髓间充质干细胞核移植胚胎发育的能力较高的原因: 。
2
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$$
2024-2025学年高二生物下学期第一次月考卷
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:人教版2019选择性必修3第1~2章。
5.难度系数:0.65
6.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题: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.传统发酵食醋具有独特的风味,这是由多种物质共同作用的结果。下列叙述不正确的是( )
A.醋酸菌在氧气和糖源充足的情况下才能产生乙酸
B.白醋、陈醋、米醋发酵所需的菌种主要是醋酸菌
C.发酵初期发酵液温度升高主要是微生物代谢活动增强所致
D.发酵后期大多数微生物死亡与营养物质消耗、有机酸积累等有关
【答案】A
【分析】发酵是指人们利用微生物,在适宜的条件下,将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。人们可以通过传统发酵技术或发酵工程来进行发酵生产。传统发酵以混合菌种的固体发酵和半固体发酵为主。发酵工程一般包括菌种的选育和培养、产物的分离和提纯等环节。
【详解】A、醋酸菌在氧气、糖源充足时,将糖分解成醋酸;当氧气充足、缺少糖源时,将乙醇变成乙醛,再将乙醛变为醋酸,A错误;
B、传统发酵以混合菌种发酵为主,其中白醋、陈醋、米醋发酵所需的菌种主要是醋酸菌,B正确;
C、发酵初期,醋酸菌等微生物代谢增强,产热增多,发酵液温度升高,C正确;
D、发酵后期,营养物质基本消耗完,各种代谢产物如有机酸积累,温度升高,pH下降,渗透压升高,这些因素都不利于微生物生存,导致大量微生物死亡,D正确。
故选A。
2.生物胺是一类小分子含氮化合物,低浓度对神经调节有重要作用,摄入过量则会引起心悸、头痛、呕吐等症状。三种发酵产品中生物胺总量如表。下列说法错误的是( )
发酵产品
奶酪
泡菜
腐乳
生物胺总量//mg·kg-1
7.48
22.32
508.05
A.不同发酵食品中生物胺含量有差异
B.食用奶酪不会有任何食品安全问题
C.制作泡菜的主要菌种是乳酸菌
D.从生物胺含量角度建议少食用腐乳
【答案】B
【分析】1、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。
2、泡菜的制作所使用的微生物是乳酸菌,代谢类型是异养厌氧型,在无氧条件下乳酸菌能够将蔬菜中的葡萄糖氧化为乳酸;泡菜的制作流程是:选择原料、配置盐水、调味装坛、密封发酵;泡菜中的亚硝酸盐含量可以用比色法测定,即在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应生成重氮盐,重氮盐与N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。
【详解】A、根据表格可知,不同发酵产品的生物胺含量有所差异,A正确;
B、任何食物都要按质按量摄入才能保证安全,食用奶酪不会有任何食品安全问题说法过于绝对,B错误;
C、泡菜的制作所使用的微生物是乳酸菌,C正确;
D、生物胺摄入过量则会引起心悸、头痛、呕吐等症状,腐乳中生物胺含量过高,建议少食,D正确。
故选B。
3.下面是利用微生物制作果酒、果醋的流程示意图,相关分析正确的是( )
挑选葡萄→冲洗→榨汁→X→醋酸发酵→果醋
A.制作果酒时,先用清水冲洗掉葡萄皮表面的白色杂菌
B.X过程是酒精发酵,需将发酵液装满整个发酵装置
C.果酒和果醋制作过程中培养液的pH稳定不变
D.发酵过程要严格控制温度、溶解氧等条件
【答案】D
【分析】酵母菌是兼性厌氧微生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖;在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。
【详解】A、制作果酒时,利用的是葡萄表面的野生酵母菌,因此不能冲洗掉其表面的白色菌种,A错误;
B、酒精发酵不能将发酵液装满整个发酵装置,应该留有约1/3的空间,B错误;
C、果酒和果醋制作过程中培养液pH会下降,这是因为果酒制作过程中会产生二氧化碳,二氧化碳溶于水,从而使得pH下降,而果醋制作过程也会有酸性物质导致pH下降,C错误;
D、利用微生物中的化学反应产生发酵产物,因此导致发酵产物不同的重要因素有温度、发酵时间、菌种等,D正确。
故选D。
4.物质W是一种含氮有机物,会污染土壤。W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W的细菌。在从土壤中分离目标菌的过程中,发现培养基上甲、乙两种细菌都能生长并形成菌落(如图所示)。下列叙述不正确的是( )
A.为分离该目标菌而配制的选择培养基中无需添加其它氮源
B.平板上出现菌落甲说明接种或培养过程中有杂菌污染
C.透明圈与菌落的直径大小能反映该细菌对物质W的分解能力
D.要得到目标菌,应该对菌落乙继续进行纯化培养
【答案】B
【分析】人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出的供其生长繁殖的营养基质。按照功能的不同,可将培养基分为选择培养基和鉴别培养基,其中在微生物学中,将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,称为选择培养基。
【详解】A、从土壤中筛选出能降解W的细菌,所用培养基应该以物质W为唯一氮源,无需添加其它氮源,A正确;
B、平板上出现菌落甲且甲周围没有透明圈,说明细菌甲不能分解物质W,而是以空气中的氮气作为氮源,B错误;
C、透明圈与菌落的直径大小能反映该细菌对物质W的分解能力,透明圈与菌落的直径的比值越大,细菌对物质W的分解能力越强,C正确;
D、平板上出现菌落乙且周围出现透明圈,说明细菌乙能够降解W,应该对菌落乙继续进行纯化培养得到目标菌,D正确。
故选B。
5.某学校利用平板划线法接种进行酵母菌的纯培养,实验中发现了一些异常现象,下列分析不合理的是( )
选项
异常现象
原因分析
A
平板上产生了杂菌菌落,但未接种的平板上无菌落产生
培养基灭菌不彻底
B
接种后的平板上未形成酵母菌菌落
接种环灼烧后未冷却处理
C
平板上有大量水滴
未进行倒置培养
D
平板上未分离出单个菌落
每次划线前都重新蘸取菌液
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【分析】平板划线法纯化菌种时不同阶段灼烧接种环的目的不同:(1)第一次操作:杀死接种环上原有的微生物。(2)每次划线之前:杀死上次划线后接种环上残留的菌种,使下次划线的菌种直接来源于上次划线的末端。(3)划线结束后:杀死接种环上残存的菌种,避免细菌污染环境和感染操作者。
【详解】A、若培养基灭菌不彻底,则未接种的平板上也会有菌落产生,A错误;
B、接种环灼烧后未冷却处理,则会杀死接种的菌液,因而接种后的平板上未形成酵母菌菌落,B正确;
C、未进行倒置培养,则皿盖上冷凝的水滴会滴落到平板上,C正确;
D、每次划线前都重新蘸取菌液相当于未将菌液稀释,因而平板上可能未分离出单个菌落,D正确。
故选A。
6.甲乙两个生物小组的“酵母菌纯培养”结果如图所示。下列说法正确的是( )
A.两组平板都分成4个区进行划线
B.甲组操作过程需4次灼烧接种环
C.乙组适合对酵母菌活菌进行计数
D.单菌落大小反映菌种种类差异
【答案】B
【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】A、由图可知,两组平板都分成3个区进行划线,A错误;
B、接种前需对接种环灼烧灭菌一次,每次划线后都灼烧一次,甲组共灼烧4次接种环,B正确;
C、活菌计数用稀释涂布平板法,图中为平板划线法,不可计数,C错误;
D、单菌落的性状、颜色等特征反映菌种种类差异,D错误。
故选B。
7.丙草胺(C17H26NO2Cl)是一种被广泛应用的除草剂,还能抑制土壤细菌、放线菌和真菌的生长。某研究小组为获得能修复污染土壤的微生物资源,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,如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.涂布前要检测培养基是否被污染可接种自来水后培养
B.利用该方法计数结果往往比显微镜直接计数法偏小
C.使用以丙草胺为唯一氮源的培养基属于选择培养基
D.涂布培养的结果表明每克土壤中的菌株数约为1.7×109个
【答案】A
【分析】1、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。
2、在微生物学中,将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,称做选择培养基。
【详解】A、涂布前要了解培养基是否被污染可将未接种的培养基在相同条件下培养,观察是否有菌落出现,A错误;
B、该计数方法为稀释涂布平板法,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,故计数结果比显微镜直接计数法偏小,B正确;
C、若以丙草胺作为唯一氮源,则只有具有降解能力的降解菌能够存活,故可以提高降解菌的浓度,C正确;
D、根据5号试管的数据可知,每克土壤中菌株数为(168+175+167)÷3÷0.1×106=1.7×109个,D正确。
故选A。
8.聚谷氨酸(γ-PGA)是一种用途广泛的大分子聚合物。研究人员尝试以含还原糖的芦苇水解液为原料,利用谷氨酸依赖型枯草芽孢杆菌发酵生产γ-PGA,发酵过程中分批向发酵罐中补充原料。发酵进程中各项指标变化如下图所示,相关叙述错误的是( )
A.发酵所用培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌处理
B.发酵过程中应监测控制温度、pH、溶解氧和罐压等条件
C.分批补充原料利于控制发酵液中还原糖和谷氨酸钠水平
D.发酵液γ-PGA产量与枯草芽孢杆菌数量同步达到最大值
【答案】D
【分析】发酵工程一般包括菌种的选育,扩大培养,培养基的配制、灭菌,接种,发酵,产品的分离、提纯等方面。其中发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节。
【详解】A、发酵过程中所用菌种为单一菌种,一旦有杂菌污染,会导致产品产量下降,发酵所用培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌处理,A正确;
B、发酵过程中应监测控制温度、pH、溶解氧和罐压等条件,环境条件会影响微生物的生长繁殖和代谢物的形成,B正确;
C、通过分批补充原料的方式不断补充营养物质,可以使发酵环境得到优化,有利于控制发酵液中还原糖和谷氨酸钠水平,C正确;
D、分析题图可知,发酵液中枯草芽孢杆菌数量在12h左右达到最大值,而此时γ-PGA产量仍处于上升阶段,故发酵液γ-PGA产量与枯草芽孢杆菌数量达到最大值的时间不同步,D错误。
故选D。
9.用图所示发酵装置进行葡萄酒主发酵过程的研究,下列叙述错误的是( )
A.夏季生产果酒时,需常对发酵罐体进行降温处理
B.发酵过程中进气口应持续畅通,保证空气的供应
C.正常发酵过程中,罐内压力不会低于外界大气压
D.可通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定发酵终止时间
【答案】B
【分析】酵母菌是兼性厌氧微生物,在有氧条件下进行有氧呼吸,生成CO2和H2O;无氧条件下进行无氧呼吸,产物是酒精和二氧化碳。
【详解】A、果酒制作是利用酵母菌的无氧呼吸,而酵母菌适宜生存的温度为18℃-30℃,而夏天温度较高,因此夏季生产果酒时,常需对罐体进行降温处理,A正确;
B、产生酒精表明此时已经进行无氧呼吸,无氧呼吸过程中不能充气,否则会抑制酵母菌的无氧呼吸,B错误;
C、正常发酵过程中,酵母菌无氧呼吸不消耗气体,但是不断产生二氧化碳,因此罐内的压力不会低于大气压,C正确;
D、酵母菌发酵过程需要消耗糖,可以通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵,D正确。
故选B。
10.科研人员研究不同外源激素对猕猴桃组织培养过程的影响,实验结果如下表。下列分析正确的是( )
组别
激素种类
浓度/ppm
愈伤组织诱导率/%
愈伤组织生长状况
1
-
-
29.6
++
2
细胞分裂素
0.5
26.7
++
3
玉米素
1
87.5
++
4
2,4-D
0.5
85.2
+++
5
2,4-D
0.5
95
+++
细胞分裂素
0.5
注:“+”越多,生长状况越好
A.愈伤组织是外植体经过脱分化和再分化形成的
B.结果说明在无激素的作用时愈伤组织也可形成
C.诱导猕猴桃组织脱分化应选择第5组处理方案
D.玉米素浓度超过1ppm会抑制愈伤组织再分化
【答案】C
【分析】1、在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中,需要的条件:①消毒灭菌;②一定浓度的植物激素;③适宜的温度;④充足的养料。
2、影响植物组织培养的因素:①培养基配制;②外植体选取;③激素的运用;④消毒;⑤温度、pH、光照。
【详解】A、愈伤组织是已分化植物细胞发生脱分化的结果,脱分化指的是已经分化的细胞失去原有结构和功能的状态,愈伤组织的全能性高,A错误;
B、第1组中没有添加外源激素,说明此时愈伤组织的形成是在内源激素的作用下产生的,B错误;
C、根据表中结果可知,第5组诱导猕猴桃组织脱分化形成的愈伤组织的成功率最高,且愈伤组织生长状况好,因此,应选择第5组处理方案用于诱导愈伤组织,C正确;
D、结合实验结果可知,玉米素浓度1ppm时会促进愈伤组织形成,表格没有数据显示玉米素浓度超过1ppm是否会抑制愈伤组织再分化,D错误。
故选C。
11.将优质、耐贮藏的巨大口蘑(甲)和高产、适应性强的双孢蘑菇(乙)作为亲本菌株,进行原生质体融合育种,以得到具有新生理特性的融合菌株。图为育种过程,以下说法错误的是( )
A.利用酶解法对甲和乙的菌丝去壁
B.使用适宜浓度的PEG诱导原生质体融合
C.融合时间和温度不会影响原生质体融合率
D.原生质体融合育种可以实现远缘杂交的目的
【答案】C
【分析】诱导原生质体融合的方法:物理法包括离心、振动、电激等;化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。
【详解】A、可以通过酶解法对甲和乙的菌丝去壁,A正确;
B、诱导原生质体融合的方法可以使用适宜浓度的PEG,B正确;
C、融合时间和温度会影响原生质体融合率,C错误;
D、本方法的优点是克服了远缘杂交不亲和的障碍,D正确。
故选C。
12.我国科研工作者运用生物打印技术将肌腱干细胞和骨髓间充质干细胞以分层方式分布在支架中,制备了下图所示的可用于肌腱与骨组织界面再生的多细胞支架。相关叙述正确的是( )
A.同一个体的肌腱细胞与骨细胞的形态、结构和功能差异是基因选择性缺失的结果
B.肌腱干细胞与骨髓间充质干细胞能自我更新和分化为成年动物体内的任何一种细胞
C.体外培养两种干细胞均需要无菌无毒、36.5℃左右、pH7.2~7.4和适宜渗透压条件
D.利用多细胞支架治疗肌腱断裂可保证异体来源的细胞移植不引起免疫排斥
【答案】C
【分析】动物细胞培养:指从动物细胞中取出相关的组织,将它们分散成单个细胞,然后在适宜的条件下,让这些细胞生长和增殖的技术。动物细胞培养的条件:①营养:一般用液体培养基,要添加血清,以补充动物细胞所需的未知营养物质;②无菌无毒的环境:培养液定期更换以清除代谢物,防止代谢物积累对细胞自身造成危害;③温度、PH和渗透压:温度为36.5±0.5℃、PH为7.2~7.4。④气体环境:95%空气和5%CO2。
【详解】A、同一个体的肌腱细胞与骨细胞的遗传物质相同,但形态、结构和功能存在差异,这是基因选择性表达的结果,A错误;
B、肌腱干细胞与骨髓间充质干细胞具有组织特异性,只能分化成特定的细胞或组织,不能分化为成年动物体内的任何一种细胞,B错误;
C、体外培养两种干细胞均需要提供适宜的条件,如无菌、无毒的环境;营养物质;适宜的温度、pH和渗透压:温度为36.5±0.5℃、PH为7.2~7.4;适宜的气体环境等,C正确;
D、肌腱与骨组织界面再生的多细胞支架所利用的肌腱干细胞和骨髓间充质干细胞可来源于病人本身,将它用于病人体内,理论上可以避免发生免疫排斥反应,而不能保证异体来源的细胞移植不引起免疫排斥,D错误。
故选C。
13.为了解决杂交瘤细胞在传代培养中出现来自B淋巴细胞染色体丢失的问题,研究者在单克隆抗体的制备过程中增加了一个步骤,如下图所示。除了抗原刺激之外,用EBV(一种病毒颗粒)感染动物B淋巴细胞,并使之成为“染色体核型稳定”的细胞株。这样的细胞株能够在HAT培养基中存活,但对乌本苷(Oua)敏感。下列相关分析不合理的是( )
A.杂交瘤细胞具有持续产生抗EBV抗体的能力
B.B淋巴细胞来源于抗原刺激后动物的脾脏等
C.骨髓瘤细胞应该无法在HAT选择培养基中存活
D.杂交瘤细胞染色体丢失可能导致抗体产生能力下降
【答案】A
【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、本实验中EBV的作用是使B细胞染色体核型更稳定,而不是刺激B淋巴细胞分化成浆细胞产生抗体,所以该杂交瘤细胞不具有产生抗EBV抗体的能力,A错误;
B、脾、淋巴结和扁桃体是免疫细胞集中分布的场所,因此在制备单克隆抗体的过程中,B淋巴细胞可以来源于抗原刺激后的动物的脾脏等,B正确;
C、由图示分析可知:在HAT选择培养基中,骨髓瘤细胞死亡,即无法存活,C正确;
D、杂交瘤细胞染色体丢失可能引起细胞某些基因丢失,进而导致抗体产生能力下降,D正确。
故选A。
14.动物细胞培养分为贴壁培养和悬浮培养。科学家尝试驯化贴壁依赖性细胞——犬肾脏细胞(MDCK),使其能悬浮培养,结果如图所示。下列说法错误的是( )
A.贴壁细胞在生长增殖时会出现接触抑制现象
B.细胞活率反映驯化过程中MDCK的适应程度
C.MDCK先适应悬浮培养环境再开始大量增殖
D.悬浮培养不需进行传代,适合规模化培养
【答案】D
【分析】动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖。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、贴壁细胞随着细胞的生长和增殖会出现接触抑制现象,从而停止生长和分裂,A正确;
B、该实验的目的将贴壁依赖性的MDCK驯化为能悬浮培养的细胞,细胞活率为因变量,反映驯化过程中MDCK的适应程度,B正确;
C、由题图可知,随着驯化时间的延长,细胞活率先下降后增加,说明MDCK先适应悬浮培养环境再开始大量增殖,C正确;
D、培养过程中由于营养物质的消耗及代谢废物的积累,不利于细胞增殖,故悬浮培养也需进行传代,D错误。
故选D。
15.我国科研工作者将可表达绿色荧光蛋白的供体猕猴的胚胎干细胞(简称4CL干细胞)注射至与其遗传信息不同的猕猴胚胎中,形成嵌合胚胎,并最终得到嵌合体猴,过程如下图所示。相关叙述正确的是( )
A.桑葚胚阶段注入的4CL干细胞会与其他胚胎细胞发生融合
B.嵌合胚胎中的滋养层细胞将发育为嵌合体猴的各种组织
C.嵌合胚胎移植前,需要对代孕母猴进行超数排卵和同期发情处理
D.嵌合体猴可能通过有性生殖将4CL干细胞的遗传信息遗传给后代
【答案】D
【分析】胚胎干细胞来源于早期胚胎或原始性腺分离出来的一类细胞。胚胎干细胞,是高度未分化的细胞。如果进行体外培养,能够无限的增殖和分化。胚胎肝细胞还可以分化成多功能的细胞。胚胎干细胞具有多能性,可以分化成多种组织的能力但是无法独自发育成一个个体细胞。胚胎里的干细胞被称为一种“全能”细胞,可以分化成所有类型的细胞,并且携带生物体的全套遗传信息。
【详解】A、4CL干细胞不会与其他胚胎细胞发生细胞融合,A错误;
B、嵌合胚胎中的内细胞团细胞将发育为嵌合体猴的各种组织,B错误;
C、嵌合胚胎移植前,需要对代孕母猴进行同期发情处理,C错误;
D、若嵌合体猴的原始生殖细胞中含有4CL干细胞的遗传信息,可以通过有性生殖将4CL干细胞的遗传信息遗传给后代,D正确。
故选D。
二、非选择题:本部分共6题,共70分。
16.产脂肪酶酵母可用于含油废水处理。为筛选产脂肪酶酵母菌株,科研人员开展了相关研究。
(1)常规微生物实验中,下列物品对应的灭菌方法错误的是 (填编号)。
编号
①
②
③
④
物品
培养基
接种环
培养皿
涂布器
灭菌方法
高压蒸汽
灼烧
干热
酒精浸泡
(2)称取1.0g某土壤样品,转入99mL无菌水中,制备成菌悬液,经 后,获得细胞密度不同的菌悬液。分别取0.1mL菌悬液涂布在固体培养基上,其中10倍稀释的菌悬液培养后平均长出了46个酵母菌落,则该样本中每克土壤约含酵母菌 个。
(3)为了进一步提高酵母菌产酶能力,对分离所得的菌株,采用射线辐照进行诱变育种。将辐照处理后的酵母菌涂布在以 为唯一碳源的固体培养基上,培养一段时间后,按照菌落直径大小进行初筛,选择直径 的菌落,纯化后获得A、B两突变菌株。
(4)在处理含油废水的同时,可获得单细胞蛋白,实现污染物资源化。对A、B两菌株进行相关研究,结果如图。据图分析,应选择菌株 进行后续相关研究,理由是 。
【答案】(1)④
(2) 梯度稀释 4.6×105/460000
(3) 脂肪/油脂 较大
(4) B 该菌株增殖速度快,单细胞蛋白产量高;降解脂肪能力强,净化效果好
【分析】灭菌指用强烈的物理或化学方法杀灭所有微生物,包括致病的和非致病的,以及细菌的芽孢.常用灭菌方法:灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌法。高压蒸汽灭菌适用于对一般培养基和玻璃器皿的灭菌,干热灭菌适用于空玻璃器皿的灭菌,微生物接种时的金属接种工具和试管口可以用灼烧灭菌。稀释平板计数是根据微生物在固体培养基上所形成的单个菌落,即是由一个单细胞繁殖而成这一培养特征设计的计数方法,即一个菌落代表一个单细胞。将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释程度的菌液分别涂布到固体培养基的表面,使其均匀分布于平板中的培养基内,经培养后,由单个细胞生长繁殖形成菌落,统计菌落数目,即可计算出样品中的含菌数。
【详解】(1)培养基一般进行高压蒸汽灭菌,接种环可用火焰灼烧灭菌,培养皿一般通过干热灭菌,涂布器应该用酒精引燃灭菌;故①②③正确,错误的是④。
(2)稀释涂布平板法是将样品进行一系列梯度稀释后,获得细胞密度不同的菌悬液,然后涂布到平板上。根据题意,1.0g土壤样品转入99mL无菌水中,制备成菌悬液,经系列梯度稀释后,分别取0.1mL菌悬液涂布在固体培养基上,则稀释的倍数为1000倍,其中10倍稀释的菌悬液培养后长出了46个酵母菌落,则总的稀释倍数为10000倍,故每克土壤中含酵母菌数为46×10000=4.6×105个。
(3)为了能筛选出符合要求的产脂肪酶酵母菌突变株,可配制以脂肪为唯一碳源的培养基,将辐射处理的酵母菌涂布在该固体培养基上,形成单菌落;产脂肪酶能力越强的酵母菌,分解利用脂肪的能力越强,菌落生长越好,一段时间后,按照菌落直径大小进行初筛,选取直径较大的菌落即可。
(4)据题图分析可知,相同时间内,菌株B的细胞密度高于菌株A,而菌株B的脂肪剩余量低于菌株A的脂肪剩余量,故进行相关研究可选择菌株B,原因是菌株B增殖速度快,单细胞蛋白的产量也高,同时降解脂肪的能力强,净化效果更好。
17.豆瓣酱是我国传统发酵食品,发酵过程中利用了多种天然菌种。研究人员尝试分离这些菌种,进而研究它们在发酵中的作用。
(1)研究人员用 稀释豆瓣酱酱醅,得到菌液,然后用 法将菌液接种在固体培养基表面,培养一段时间后,根据菌落特征初步选择出几种微生物:葡萄球菌S、解淀粉芽孢杆菌Ba、嗜盐四联球菌T和融合魏斯氏菌W。
(2)为了检测抗生素对上述菌种的抑菌率,分别将这些菌种接种在含有不同种类、不同浓度抗生素的液体培养基内,并设置对照菌液和不接种菌的空白培养体系,在适宜条件下培养,定期检测菌液的吸光度(OD值)。已知菌液吸光度与菌体密度成正比。该实验中对照菌液组的处理方式与实验组的区别是 ,某实验组菌液抗生素抑菌率的计算公式为 。
(3)3种抗生素对上述微生物的抑菌率如下图所示。据图可知,向培养基中加入抗生素 ,控制其浓度为 μg/mL,能够实现对嗜盐四联球菌T的选择培养。
【答案】(1) 无菌水 (稀释)涂布(平板)
(2) 不添加抗生素 [(对照菌液OD值-实验组菌液OD值)/(对照菌液OD值-空白培养体系OD值)]×100%
(3) 萘夫西林钠 1.454
【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,均匀涂布在培养基表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】(1)为避免杂菌感染,用无菌水稀释豆瓣酱酱醅得到菌液,然后用(稀释)涂布(平板)法将菌液接种在固体培养基表面。
(2)实验的自变量为不同种类、不同浓度的抗生素,故该实验中对照菌液组的处理方式与实验组的区别是不添加抗生素。某实验组菌液抗生素抑菌率为[(对照菌液菌体密度-实验组菌液菌体密度)/(对照菌液菌体密度-空白培养体系菌体密度)]×100%,已知菌液吸光度与菌体密度成正比,故某实验组菌液抗生素抑菌率的计算公式为[(对照菌液OD值-实验组菌液OD值)/(对照菌液OD值-空白培养体系OD值)]×100%。
(3)据图可知,当萘夫西林钠浓度为1.454μg/mL时,该抗生素对其他三种微生物(葡萄球菌S、解淀粉芽孢杆菌Ba和融合魏斯氏菌W)的抑菌率几乎为100%,能够实现对嗜盐四联球菌T的选择培养。
18.马铃薯软腐病是一种细菌性病害,常引起马铃薯栽培品种的块茎腐烂现象。马铃薯二倍体野生种不结块茎,但对软腐病具有高的抗性。该抗性遗传模式比较复杂,涉及到的基因分布于整个基因组的12条染色体上,研究人员尝试通过植物体细胞杂交技术将抗性基因转移到马铃薯栽培种中。
(1)利用植物体细胞杂交技术,获得了马铃薯四倍体栽培种品系甲和二倍体野生种乙的杂种植株丙若干,对丙的叶片组织进行离体培养,获得了株系丁。用品系甲做父本,与丙进行回交,获得了回交后代戊。
①马铃薯栽培品种与二倍体野生种有性杂交很难成功的原因是 .
②通过植物体细胞杂交技术获得丙的过程依据的原理有 。
③理论上,杂种植株丙叶肉细胞中含有 个染色体组。
④研究人员用品系甲做父本,与丙进行回交的目的是 。
(2)上述育种过程得到的丁、戊大部分都能产生块茎,按照下列方法对获得的块茎进行软腐病抗性的测定:每个株系取10个质量约100g的块茎,用打孔器在块茎上打孔后,注入50μL软腐病菌菌液,再将打孔器打出的块茎放回原处,用凡士林密封伤口,称重。放置一周后,将腐烂的块茎组织用水洗掉,用吸水纸吸干水分,重新称重,计算损失质量,结果如图。
图中的对照品系为 。实验结果说明 。
(3)若要向马铃薯栽培种转入软腐病的抗性基因使其获得抗性,具有较大困难。根据本文信息分析其原因是 。
【答案】(1) 存在生殖隔离 细胞膜具有一定的流动性与植物细胞的全能性 六/6 获得的后代戊既具备甲品系的优良性状又抗软腐病
(2) 品系甲 丁、戊对软腐病的抗性均强于对照,且戊的整体抗性效果好于丁
(3)马铃薯二倍体野生种抗性遗传模式复杂,涉及的基因分布于整个基因组的12条染色体上,所以利用基因工程具有较大的困难。
【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。
【详解】(1)①马铃薯栽培品种与二倍体野生种是两个物种,由于存在生殖隔离马铃薯栽培品种与二倍体野生种有性杂交很难成功。
②植物体细胞杂交技术包括植物细胞融合和植物组织培养技术,依据的原理有细胞膜具有一定的流动性与植物细胞的全能性。
③杂种植株丙叶肉细胞中含有染色体应该是两个细胞染色体之和,品系甲为四倍体,野生种乙为二倍体,理论上,杂种植株丙叶肉细胞中含有6个染色体组。
④丙是杂种植株,含有抗软腐病的基因,研究人员用品系甲做父本,与丙进行回交的目的是获得的后代戊既具备甲品系的优良性状又抗软腐病。
(2)对照组损失的质量最多,故对照组为品系甲。由图可知,丁和戊块茎损失的质量低于对照组,且戊组整体损失的均较少,实验结果说明丁、戊对软腐病的抗性均强于对照,且戊的整体抗性效果好于丁。
(3)由于马铃薯二倍体野生种抗性遗传模式复杂,涉及的基因分布于整个基因组的12条染色体上,所以利用基因工程具有较大的困难,故向马铃薯栽培种转入软腐病的抗性基因使其获得抗性具有较大困难。
19.学习以下材料,回答(1)~(5)题。
神奇的多面手——类器官
类器官技术是将干细胞培养成具有一定空间结构,并能模拟真实器官部分功能的组织类似物的技术。该技术中利用的干细胞主要来源为胚胎干细胞、多功能诱导干细胞、成体干细胞。在肿瘤组织中存在着一类具有干细胞特性的细胞,这类细胞同其他干细胞一样具有高度增殖及自我更新的能力,同时也具有多种分化潜能。因此、肿瘤干细胞也是类器官技术的来源之一、
相较于传统的器官研究模型,类器官模型能够取自正常组织和组织癌变过程中各个阶段的肿瘤组织进行培养,而且其培养体系简单易操作、培养周期短,成本较低、得到广大研究人员的青睐。
以小肠类器官为例,小肠类器官的培养可以通过多能诱导干细胞或胚胎干细胞来诱导分化,也可以取小肠的隐窝干细胞来诱导分化。
科学家曾成功地在体外将肠道干细胞培养成包括隐窝样区域和绒毛样上皮区城的小肠类器官。这一结构包含所有分化的细胞类型,能准确模拟肠道上皮生理情况,这一方法的建立既实现了肠上皮细胞长期体外培养又可以维持肠上皮细胞原始分化能力,该技术已经逐渐被应用于干细胞、疾病模型以及再生药物等相关研究。
目前类器官培养已应用于多种器官,但是大多类器官本身并不具备血管化的结构。因此,随着类器官体积的增长,类器官受限于氧气的缺失以及代谢废物的增加,可能导致的组织坏死。相比于单个类器官,类器官系统的构建能够对药物疗效和潜在毒性做出更完整全面的评估。类器官培养过程中人为因素的过多参与、自动化程度低导致因为系统偶然性造成的误差较大。
虽然类器官技术的应用还处于起步阶段,但是类器官作为体外模型、在疾病发生机理、新靶点发现、诊疗新策略探索、药敏检测、新药研发、再生医学等多方向具有广泛的应用前景。
(1)干细胞是一类具有 和 能力的细胞,类器官模型能够取自正常组织和组织癌变过程中各个阶段的肿瘤组织进行培养,说明这些细胞具有 性。
(2)多能诱导干细胞或胚胎干细胞诱导分化成小肠类器官,这一结构包含所有分化的细胞类型,其根本原因是 的结果。
(3)结合文中信息,下列说法正确的有( )
A.培养获得类器官时,必须有适宜的温度,还需要提供O2和CO2等条件
B.类器官的培养过程中运用的技术有动物细胞培养、体外受精、胚胎移植
C.干细胞是从胚胎中分离提取的细胞,不同类型的干细胞分化潜能是有差别的
D.培养干细胞获得类器官时,为了保证无毒环境,需要定期更换培养液,以便清除代谢产物
(4)相较于传统的器官研究模型,类器官具有广泛的应用前景,结合上文分析其优势包括 (写出一点即可)。
(5)目前关于类器官的研究仍然存在一定的局限性,请你结合文中所述提出合理的研究方向 。类器官技术是干细胞的应用之一,干细胞的研究正在如火如荼地开展,请举例说明干细胞在其他方面的应用 。
【答案】(1) 分裂 分化 全能
(2)基因选择性表达
(3)ACD
(4)能够取自正常组织癌变过程中各个阶段的肿瘤组织进行培养;其培养体系简单易操作;具有较高效率
(5) 将血管类细胞和类器官结合在一起培养;构建类器官系统 将正常的造血干细胞移植到病人体内,治疗白血病
【分析】胚胎干细胞是早期胚胎(原肠胚期之前)或原始性腺中分离出来的一类细胞,它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性。无论在体外还是体内环境,ES细胞都能被诱导分化为机体几乎所有的细胞类型。
【详解】(1)干细胞是一类具有分裂和分化能力的细胞,具有较高的全能性;类器官模型能够取自正常组织和组织癌变过程中各个阶段的肿瘤组织进行培养,说明这些细胞具有全能性。
(2)多能诱导干细胞或胚胎干细胞诱导分化成小肠类器官,这一结构包含所有分化的细胞类型,即通过分化产生了不同类型的细胞,分化的实质是基因的选择性表达。
(3)A、培养获得类器官时,必须有适宜的温度,还需要提供O2(有氧呼吸)和CO2(维持培养液的pH)等条件,A正确;
B、类器官的培养过程中运用的技术有动物细胞培养,但不涉及体外受精、胚胎移植等技术,B错误;
C、不同类型的干细胞,它们的分化潜能是有差别的,如胚胎干细胞的分化潜能大于多能干细胞,C正确;
D、培养干细胞获得类器官时,为了保证无毒环境,需要定期更换培养液,以便清除代谢产物,避免对细胞造成危害,D正确。
故选ACD。
(4)结合上文可知,相较于传统的器官研究模型,类器官具有广泛的应用前景,其优势表现为:能够取自正常组织癌变过程中各个阶段的肿瘤组织进行培养;其培养体系简单易操作;具有较高效率。
(5)结合文中信息可知,目前关于类器官的研究方向是:将血管类细胞和类器官结合在一起培养;构建类器官系统;干细胞的应用有:将正常的造血干细胞移植到病人体内,治疗白血病。
20.双特异性抗体是含有2种特异性抗原结合位点的人工抗体。PSMA是癌细胞的一种表面抗原。T细胞有效激活依赖于T细胞的表面受体CD28在癌细胞与T细胞结合部位的聚集。科研人员尝试构建双特异性抗体PSMA×CD28(简称“PC双抗”)来治疗癌症,制备过程如图1,PC双抗的结构及作用机理如图2。
(1)制备PC双抗的过程中,用到的动物细胞工程技术主要有 (答出2点)。
(2)制备PC双抗时,应先将 (物质X)分别注射到小鼠体内再分离出B淋巴细胞。将B淋巴细胞分别与小鼠的骨髓瘤细胞融合,常用的诱导融合方法有 。之后筛选得到两种杂交瘤细胞,再诱导两种细胞融合,成功融合的杂交瘤细胞表达两种L链和两种H链。据图2分析,杂交瘤细胞A×B会产生多种抗体,原因是 。因此还需通过筛选才能获得PC双抗。
(3)科研人员将某种癌细胞和T细胞共同培养,加入不同抗体后检测T细胞活化水平,结果如图3,结果说明 。进一步分析发现,这种癌细胞大量表达PD-L1,识别结合T细胞表面的PD-1受体,从而 T细胞活化。为了有更好的治疗效果,请利用已有的PC双抗提出一种新的治疗手段 。
【答案】(1)动物细胞融合、动物细胞培养
(2) PSMA、CD28 PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法 L链和H链随机组合,产生多种抗体
(3) PC双抗不能有效激活T细胞 抑制 将PC双抗与PD-L1单抗联合使用
【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,之后从小鼠脾中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B淋巴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,再通过克隆化培养和抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养杂交瘤细胞,最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】(1)结合单克隆抗体的制备过程可知,制备PC双抗的过程中,用到的动物细胞工程技术主要有动物细胞融合和动物细胞培养技术。
(2)制备双特异性抗体PSMA×CD28,则抗原是CD28和PSMA,将两种物质分别注射到小鼠体内,分离出B淋巴细胞,将B淋巴细胞分别和小鼠的骨髓瘤细胞融合,形成杂交瘤细胞,再诱导杂交瘤细胞融合。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。成功融合的细胞会表达两种L链和两种H链,所需的双特异性抗体PSMA×CD28是特定的L链和H链结合形成的,由于L链和H链随机组合而产生多种抗体,因此还需要进行筛选,才能获得所需的抗体。
(3)该实验的自变量是加入抗体的种类,因变量是T细胞的活化水平(用IL-2浓度表示)。由图可知,两组实验T细胞的活化水平差别不大,说明PC双抗不能有效激活T细胞。进一步分析发现,这种癌细胞大量表达PD-L1,识别结合T细胞表面的PD-1受体,从而抑制细胞活化,中和PC双抗所起的作用。为了有更好的治疗效果,可将PC双抗与PD-L1单抗联合使用,从而有效激活T细胞。
21.供体细胞的分化状态和表观遗传修饰模式是影响体细胞核移植胚胎发育的重要因素。为研究供体细胞RNAm6A修饰(即RNA某位点的甲基化)水平对猪核移植胚胎发育的影响,研究者进行系列实验。
(1)核移植的受体是 细胞,核移植后的重构胚发育至 阶段可利用 技术转移到代孕母体子宫内以获得子代个体,从早期胚胎中分离获得的具有自我更新和分化潜能的 可用于医学研究。
(2)RNAm6A修饰可通过提高mRNA结构稳定性来影响早期胚胎发育。猪骨髓间充质干细胞(甲组)属于多能干细胞,猪胎儿成纤维细胞(乙组)则是处于分化终端的体细胞。研究者比较了两细胞内RNAm6A修饰水平及其作为核供体时重构胚的发育效率,结果如图1、2。
结果表明,核供体细胞的分化程度越高, 。
(3)为验证RNAm6A修饰水平与核移植胚胎发育能力的关系,研究者进行如下实验:
组别
核移植胚胎发育能力的检测结果
对核供体细胞的处理方法
胚胎总数
胚胎卵裂率
囊胚率
对照组
导入空载体.
187
59.4%
16.8%
实验组
导入M基因过表达载体
185
71.3%
27%
导入空载体是为了排除 等对实验结果的干扰。结果表明, 可提高核移植胚胎的发育能力。
(4)为研究导致不同供体细胞RNAm6A修饰水平差异的原因,研究者分析了M基因启动子的甲基化水平,发现骨髓间充质干细胞中M基因启动子的甲基化水平为22%,而猪胎儿成纤维细胞则为50%。据此设计实验:实验组用DNA甲基化抑制剂处理骨髓间充质干细胞,对照组不处理检测两组的M基因启动子甲基化水平。
请修正实验方案: 。
(5)研究表明,RNAm6A修饰水平高的供体细胞核移植胚胎中DNA损伤位点较少。请推测猪骨髓间充质干细胞核移植胚胎发育的能力较高的原因: 。
【答案】(1) 去核的卵母 桑葚胚或囊胚 胚胎移植 胚胎干细胞
(2)RNA修饰水平和核移植重构胚的发育效率越低
(3) 载体 提高供体细胞核的RNAm6A修饰水平
(4)应选择猪胎儿成纤维细胞作为实验材料;还应检测RNA修饰水平
(5)骨髓间充质干细胞M基因启动子甲基化水平低于成纤维细胞,利于M酶的表达,M酶可提高细胞中的RNAm6A修饰水平,进而减少核移植胚胎的DNA损伤
【分析】1、题图分析:图1中,甲组(猪骨髓间充质干细胞)RNAm6A修饰水平高于乙组(猪胎儿成纤维细胞),说明细胞分化程度越高,RNAm6A修饰水平越低。图2中,卵裂期作为核供体时重构胚的发育效率远高于囊胚期,并且甲组在两个时期都高于乙组,说明细胞分化程度越高,核移植重构胚的发育效率越低。
2、表格分析:与对照组相比,导入M基因过表达载体胚胎卵裂率、囊胚率都有提高,说明M基因过表达产物甲基转移酶M,能提高核移植胚胎的发育能力。
【详解】(1)核移植的受体一般是去核的卵母细胞,当胚胎发育到桑葚胚或囊胚时,可以进行胚胎移植。另外,从早期胚胎中分离获得的胚胎干细胞,由于具有自我更新和分化潜能,可用于医学研究。
(2)由图1和图2分析可知,核供体细胞的分化程度越高,RNA修饰水平和核移植重构胚的发育效率越低。
(3)为了实验中为了排除载体对实验结果的影响,对照组应导入空载体。由表格数据可知,实验组导入M基因过表达载体胚胎卵裂率、囊胚率都有提高,说明M基因过表达产物甲基转移酶M,能提高核移植胚胎的发育能力,其作用机制可能是甲基转移酶M通过催化供体细胞核的RNAm6A修饰来提高核移植胚胎的发育能力。
(4)实验目的为研究导致不同供体细胞RNAm6A修饰水平差异的原因,而实验方案中只选取了骨髓间充质干细胞一种细胞,因此还需要选取猪胎儿成纤维细胞作为实验材料;另外除了检测两组的M基因启动子甲基化水平,还要检测RNA修饰水平。
(5)由于骨髓间充质干细胞M基因启动子甲基化水平低于成纤维细胞,利于M酶的表达,M酶可提高细胞中的RNAm6A修饰水平,进而减少核移植胚胎的DNA损伤,因此猪骨髓间充质干细胞核移植胚胎发育的能力较高。
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2024-2025学年高二生物下学期第一次月考卷
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2.选择题必须用2B铅笔填涂:非选择题必须用0.5mm黑色签字笔
以上标志由监考人员用2B铅笔填涂
答题,不得用铅笔或圆珠笔答题:字体工整、笔迹清晰
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案
选择题填涂样例:
无效:在草稿纸、试题卷上答题无效。
正确填涂■
保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
错误填涂X!111/1
一、
选择题:本题共15个小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
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5JAIIBIICIIDI
10.1AIIBIICIIDI
15.JAIIBIICIIDI
二、非选择题:
本题共6题,共70分。
16.(10分)
(1)
(2)
(3)
(4)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
17.(13分)
(1)
(2)
(3)
18.(11分)
(1)
(2)
(3)
19.(11分)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
20.(12分)
(1)
(2)
(3)
21.(13分)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
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