内容正文:
1.传统发酵技术:直接利用原材料中天然存在的微生物,或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主,通常是家庭式或作坊式的。
2.使用酵母制作馒头 不属于传统发酵技术,使用前一次发酵保存下来的面团才算;例如直接利用空气中毛霉孢子制作腐乳属于传统发酵技术,而接种毛霉,则不属于。
3.豆腐发酵制作腐乳过程中,参与的微生物有酵母、曲霉、毛霉等,其中起主要作用的是毛霉。
4.豆腐发酵的原理:毛霉等微生物能产生蛋白酶和肽酶等;经过微生物的发酵,豆腐中的蛋白质被分解为小分子的肽和氨基酸,味道鲜美,易于消化吸收。
5.乳酸菌①代谢特点:细菌,分裂方式为二分裂,代谢类型为异养厌氧型,无氧时能将葡萄糖分解成乳酸,可用于制作乳制品、泡菜
6.酒精发酵——酵母菌:是一类单细胞真菌,异养兼性厌氧型,在无氧的条件下能进行酒精发酵,能以多种糖类作为营养物质和能量的来源。重要影响因素:温度是影响酵母菌生长的重要因素;酿酒酵母的最适生长温度约为28℃。可用于酿酒、制作馒头和面包等
发酵工程:
5. 平板划线法在作第二次以及其后的划线操作时,为什么总是从上一次划线的末端开始划线?答:能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少,最终能得到由单个细胞繁殖而来的单个菌落。
6. 稀释涂布平板法计数的原理: 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。为了保证结果准确,避免偶然误差,一般设置3~5个平板,选择菌落数在30~300的平板进行计数,并取平均值。统计数量往往比实际数目偏少,这是因为当两个或多个细胞连在一起时,平板上只能观察到一个菌落。
1. 无菌技术/获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染。
3. 微生物接种/纯化的方法最常用的是平板划线法 和 稀释涂布平板法。
4. 测定微生物数量的常用方法有稀释涂布平板法和显微镜直接计数。
2. 纯培养物:由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物。
3.植物体细胞杂交:将不同来源的植物细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,
并把杂种细胞培育成新植物体的技术。包括植物细胞融合和植物组织培养。
原理:细胞膜的流动性、植物细胞的全能性
4.单倍体育种主要包括:花药离体培养获得单倍体,和人工诱导染色体数目加倍两个步骤。
2. 取植物分生组织(如茎尖/芽尖)培养获得脱毒苗,原因是该部位病毒少,甚至不含病毒)
植物组织培养时,生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化、再分化的
关键激素,它们的浓度、比例会影响植物细胞的发育方向。
植物细胞工程:
动物细胞工程:
1. 动物细胞培养的条件:
营养条件(注意添加血清);
环境条件是无菌、无毒的环境;适宜的温度、pH和渗透压、适宜的气体环境
无菌操作、培养液中添加抗生素
定期更换
培养液
36.5 土 0.5℃
7.2-7.4
95%空气 + 5%CO2
(CO2培养箱)
2. 减数分裂Ⅱ中期(MⅡ期)卵母细胞中的“核”其实是纺锤体—染色体复合物。“去核”是去除该复合物。目前动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作法。也可以用梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等方法。这些方法是在没有穿过透明带的情况下去核或使其中的DNA变性。
3. 通过电融合法使供体细胞和去核的卵母细胞融合,供体核进入卵母细胞,形成重构胚。
用物理或化学方法(如电刺激、Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等)激活重构胚,
使其完成细胞分裂和发育进程。
1. 给小鼠反复注射抗原的目的是:获得更多的已免疫的B淋巴细胞
2. 诱导B淋巴细胞与骨髓瘤细胞发生融合的方法:
物理: 电融合法 化学: 聚乙二醇(PEG)融合法 生物:灭活的病毒诱导法
3. 两次筛选的方法和目的:
第1次筛选:用特定的选择性培养基
·目的是: 得到杂交瘤细胞(多种), 其特点是:既能无限增殖, 又能分泌抗体。
第2次筛选:克隆化培养+抗体检测
·目的是: 得到能产生所需抗体的杂交瘤细胞,其特点是:既能无限增殖, 又能分泌特定抗体。
4. 单克隆抗体制备过程中涉及的技术: 动物细胞融合、动物细胞培养
5. 单克隆抗体制备原理: 细胞膜的流动性、细胞增殖
6. 单克隆抗体的优点: 灵敏度高、特异性强、可大量制备
单克隆抗体的制备:
7. 单克隆抗体的应用:
(1)作为诊断试剂——最广泛的应用 (2)用于运载药物(ADC) (3)治疗疾病
2. 防止多精入卵的两个屏障:
①透明带反应:精子触及卵细胞膜的瞬间
②卵细胞膜反应:精子入卵后,卵细胞膜会立即发生生理反应
3. 受精的标志:观察到两个极体(在透明带和卵细胞膜之间)或雌雄原核
受精完成的标志 :雌雄原核融合形成合子
4. 早期胚胎发育的阶段包括:卵裂期、桑葚胚、囊胚(细胞开始出现分化)、原肠胚。
胚胎工程:
1. 受精过程包括:
(一) 准备阶段: 1.精子获能(受精能力) 2.卵子的准备(发育成熟 (MⅡ期))
(二) 受精阶段。
5. 囊胚的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织,
而滋养层细胞将来发育成胎盘和胎膜。
6.胚胎移植前对供受体同期发情处理的目的:使供受体处于相同的生理环境,使供体胚胎移入受体后有相同或相似的发育条件,胚胎移植成功的关键。
7.为什么能收集到胚胎? 早期胚胎在一定时期内处于游离状态。
8. 胚胎植入受体子宫后为什么能存活?同种动物之间一般不发生排斥。
9.适合分割的胚胎: 桑葚胚或囊胚。分割囊胚时,注意要将内细胞团均等分割。
10. 胚胎分割可以提高胚胎的利用率,且胚胎分割的后代具有相同的遗传物质,因此胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。
1. 启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合的部位,用于驱动基因的转录。
2. 在研磨液中加入NaCl的作用是溶解DNA;纯化DNA是使用预冷的95%的酒精,原因是某些蛋白质等有机物溶于酒精溶液,但DNA不溶于酒精。
3. 基因工程的核心是:基因表达载体的构建。
4. 载体的作用是:保证目的基因在受体细胞中稳定存在,并且遗传给下一代并表达和发挥作用。
5.转化是指目的基因进入受体细胞内,并在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
6. 作为载体的条件是:
①有一至多个限制酶切割位点,便于目的基因插入
②能够自我复制或整合到受体DNA上,随受体DNA同步复制
③有标记基因,用于筛选重组DNA分子
④对受体细胞无害
7. 双酶切法切割目的基因和质粒的优点是避免目的基因和质粒的自身环化和反向连接, 以保证目的基因能够正常表达。
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高二下 生物前段考专练
1.我国传统发酵技术历史悠久,下列关于传统发酵食品制作的相关叙述,正确的是( )
A.传统发酵以天然菌种为主,常因菌种差异等原因造成发酵食品品质不一
B.制作腐乳主要利用细菌将豆腐中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸
C.酿酒和酿醋过程中,发酵液pH的变化趋势是前者上升,后者下降
D.传统发酵过程为减少杂菌污染,发酵前需要对器具、原料等进行消毒
2.如图表示实验室中酵母菌纯培养的部分操作步骤,下列说法错误的是( )
A.①②③步骤操作时需要在酒精灯火焰旁进行
B.步骤①中待倒入的培养基冷却后盖上培养皿的皿盖
C.步骤③中,每次划线前后都需对接种环进行灭菌处理
D.划线接种结束后,将图④平板倒置后放入培养箱中培养
3. 如图是科学家制备iPS细胞的一种方法,可用于治疗镰状细胞贫血。下列叙述错误的是 ( )
A.过程①可以取成纤维细胞、T淋巴细胞、B淋巴细胞等
B.过程②需要加入适当的诱导分化的因子
C.过程③包含细胞分化,遗传物质发生改变
D.将 iPS 技术制备的专用干细胞移植回患者后,不发生免疫排斥
4. 胚胎工程具有广阔的应用前景,例如可用于繁殖高产奶牛。下列叙述正确的是( )
A.可对优质母牛饲喂促性腺激素,使其排出更多卵子
B.一般取囊胚内细胞团细胞进行性别鉴定以获得雌性奶牛
C.胚胎分割技术可以看作动物有性繁殖的方法之一
D.胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
5. 如图是“DNA的粗提取与鉴定”实验中的两个操作步骤示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.图1中的溶液a和图2中的溶液b的成分不同,溶液b是 2 mol·L-1的NaCl溶液
B.图1所示操作的原理是DNA能溶于酒精,而某些蛋白质等杂质不溶于酒精
C.图2所示实验的结果是试管1不变蓝,试管2变蓝色
D.图2所示实验中设置试管1的目的是作为对照实验
6. 谷氨酸棒状杆菌生长的最适pH为7.0,通过以下代谢途径发酵生产L—谷氨酰胺。下列正确的是( )
A.提高谷氨酸脱氢酶和谷氨酸合成酶的活性有利于提高L—谷氨酰胺产量
B.发酵初期控制pH为7.0,后调为5.6,有利于提高L—谷氨酰胺产量
C.通过光学显微镜观察,可以判断发酵过程中是否发生球状细菌污染
D.发酵结束后,采用过滤、沉淀的方法将菌体分离和干燥即可获得产品
7. 以下有关传统发酵食品的叙述,错误的是( )
A.腐乳是豆腐经过毛霉、曲霉等混合菌种发酵制作的食品
B.制作泡菜时,要用煮沸后冷却的白开水浸没新鲜蔬菜
C.果酒发酵瓶内留有1/3空间,可以促进酵母菌的繁殖
D.醋酸菌将果酒中的糖和乙醇转化为乙酸需要消耗氧气
8. 我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。获得耐盐基因后,为了构建重组DNA分子,在此过程中DNA连接酶作用的位点及相应的化学键为( )
A.a、磷酸二酯键 B.b、氢键 C.a、氢键 D.b、磷酸二酯键
9. 下面是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。下列正确的是( )
A.利用葡萄制作果酒时,需要对葡萄和发酵瓶进行消毒处理
B.果酒发酵的适宜温度为30~35℃,果醋发酵的适宜温度为18~30℃
C.醋酸菌在有氧条件下可利用糖类或乙醇进行发酵
D.制作果醋要关闭充气口、打开排气口,制作果酒时充气口和排气口都要打开
10. 某些香蕉植株组织中存在的内生菌可防治香蕉枯萎病,其筛选流程及抗性检测如图。下列操作正确的是( )
A.在大量感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内,从感病植株上采集样品
B.将采集的样品充分消毒后,用蒸馏水冲洗,收集冲洗液进行无菌检测
C.将无菌检测合格的样品研磨,经平板划线法分离后可统计内生菌落的数目
D.判断内生菌的抗性效果需比较有无接种内生菌的平板上的病原菌菌斑大小
11. 我国是名副其实的发酵大国,发酵工程在食品工业、医药工业及农牧业等许多领域得到了广泛的应用。下列相关叙述错误的是( )
A.发酵产品既可以是微生物的代谢产物,也可以是微生物细胞本身
B.啤酒的工业化生产过程中,酒精的产生积累主要在主发酵阶段完成
C.将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌,再通过发酵可生产乙型肝炎疫苗
D.利用发酵工程生产的微生物农药,作为化学防治的重要手段,可用于防治病虫害
12. 辣椒素是辣椒的活性成分,对人有刺激性并可在口腔中产生灼烧感,不仅能作为一种调味品,还广泛应用于食品保健、医药、工业等领域。利用植物细胞工程技术获得辣椒素的途径如图所示。下列表述正确的是( )
A.外植体需要进行灭菌处理后才能接种到培养基上
B.①过程和②过程的培养基成分中植物激素的比例有差异
C.②过程不需要光照,这一过程中存在基因的选择性表达
D.通过高产细胞系获得辣椒素的过程,体现了植物细胞的全能性
13. 某病毒颗粒表面有一特征性的大分子结构蛋白S(含有多个不同的抗原决定基,每一个抗原决定基能够刺激机体产生一种抗体)。为了建立一种灵敏、高效检测S蛋白的方法,研究人员采用杂交瘤技术制备了抗S单克隆抗体,过程如图。下列说法正确的是( )
A.用胃蛋白酶处理,使贴壁生长的骨髓瘤细胞分散开
B.单克隆抗体A和单克隆抗体B都能够特异性识别S蛋白
C.细胞融合后,第一次筛选需用96孔板培养以获得单一类型杂交瘤细胞
D.抗体由浆细胞分泌,其化学本质大多数为蛋白质,少数为RNA
14. 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.卵裂期细胞的体积随分裂次数增加而不断增大
B.囊胚的滋养层细胞可发育成动物体的任何组织器官
C.动物胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的
D.培育试管动物涉及体内受精、早期胚胎培养和胚胎移植等
15. 在重组DNA技术中,将外源基因导入受体细胞,通常利用质粒作为载体。关于质粒的叙述,正确的是( )
A.质粒是一种只存在于原核细胞中的、结构简单的环状DNA分子
B.质粒的复制和表达过程遵循中心法则和碱基互补配对原则
C.外源基因只有通过质粒整合到受体细胞的DNA中才能表达
D.大多数天然质粒都不需要人工改造,可以直接作为载体使用
16. DMF(一种含碳有机物)是一种优良的工业溶剂和有机合成材料,它广泛应用于制革、化工、医药、农药等各个生产行业。含DMF的废水毒性大,对环境造成严重的危害,某实验小组尝试筛选分离得到能够高效降解DMF的菌株,用于DMF的降解,下列有关叙述错误的是( )
A. 筛选目的菌所需要的培养基应该以DMF为唯一氮源
B. 最终平板上出现的能降解DMF的菌落可能不止一种
C. 从化工厂排污口附近的污水中取样更容易分离到目的菌
D. 用平板划线法分离目的菌时需要多次对接种环进行灭菌
17. H-Y抗原存在于雄性个体细胞的表面,决定性腺向雄性方向发育。可在牛早期胚胎培养液中添加抗H-Y单克隆抗体,筛选胚胎进行移植,以利用乳腺生物反应器进行生物制药下列叙述正确的是( )
A. H-Y抗原检测呈阳性的胚胎可用于乳腺生物反应器进行生物制药
B. 向培养液中添加抗H-Y单克隆抗体能促进牛早期胚胎发育成雄性
C. 接受移植胚胎代孕母牛会改变供体胚胎的遗传物质
D. 可从多次注射H-Y抗原的母牛血液中获得相应抗体
18. 右图是某高等哺乳动物胚胎发育的某阶段。下列正确的是( )
A. 图示为桑葚胚,细胞逐渐开始分化,③表示内细胞团
B. 胚胎从①中伸展出来的过程叫孵化,发生在原肠胚期
C. 胚胎移植之前可以分离出②处的细胞进行性别鉴定
D. 胚胎分割移植应选取发育良好、形态正常的原肠胚
19. 下图表示一项重要的生物技术,对图中物质a、b、c、d的描述正确的是( )
A. a是载体,RNA病毒也可以作为基因工程的载体
B. 通常情况下,a与d需要用同种限制酶切割
C. b是限制性内切核酸酶,能识别特定的核苷酸序列并将A与T之间的氢键打开
D. c是DNA连接酶,能连接双链间的A和T,使黏性末端处碱基互补配对
20. 餐余垃圾的处理一直是困扰人们的问题。为筛选出对抗生素有抗性且能高效降解淀粉的生物,实验小组将餐余垃圾粉碎后,加入装有无菌水的锥形瓶中制备成餐余垃圾浸出液,选过程如图所示①-⑤为培养基上长出的菌落。下列相关叙述错误的是( )
A. X培养基是以淀粉为唯一碳源并添加抗生素的选择培养基
B. 与X培养基相比,Y培养基中不含琼脂
C. 餐余垃圾浸出液在接种前通常需要先灭菌再进行梯度稀释
D. ②~⑤均为淀粉分解菌,其中能高效降解淀粉的微生物是③
21. 图1为某种质粒简图,图2表示某外源DNA上的目的基因,小箭头所指分别为限制酶EcoRⅠ、BamHⅠ、HindⅢ的酶切位点。下列有关叙述正确的是( )
A. 在基因工程中若只用一种限制酶完成对质粒和外源DNA的切割,则可选EcoRⅠ
B. 如果将一个外源DNA分子和一个质粒分别用EcoRⅠ酶切后,再用DNA连接酶连接,形成一个含有目的基因的重组DNA,此重组DNA中EcoRⅠ酶切点有1个
C. 为防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化,酶切时可使用BamHⅠ和EcoRⅠ两种限制酶同时处理
D. 一个图1所示的质粒分子经EcoRⅠ切割后,含有1个游离的磷酸基团
二、非选择题(除特殊标注外,每空2分,共60分)
1.(10分)合成塑料是一种非天然的石油基塑料,由于分子量过大而难以通过生物膜被微生物降解。研究发现,某些昆虫的肠道内存在PE(一种合成塑料)降解细菌。现欲从昆虫的肠道中筛选能够降解PE的菌株,过程如下图所示。
(1)选择培养过程中,所使用的培养基中应加入 作为唯一碳源,
选择培养的目的是 。
(2)划线纯化过程中,接种环在固体培养基表面连续划线目的是 。
(3)某研究团队从昆虫肠道中筛选出能够降解PE的两种细菌(YT1和YP1),将其分别在加入PE薄膜的培养液中培养,培养液中细胞数目变化及PE失重率变化如下图。(注:PE失重率指在一定条件下,PE材料失去的重量与其原始重量的比值。)
据图可知,两种细菌中降解PE能力较强的是 ,理由是 。
2. (12分)分析以下两个关于微生物的活动回答:
I、某校生物社团小组在老师的指导下,开展了酿制葡萄酒等系列实践活动。分析回答:
注:各发酵瓶的左侧管为充气管右侧管为排气管
(1)生物社团小组的三位同学分别设计了上图所示三个发酵酿酒装置。经过讨论,大家认为充气管底端应浸 没在发酵液中,以便为微生物大量繁殖提供 ;然后不再充气,每隔一段时间均需排气1次。你认为甲乙丙三位同学设计的装置最合理的是 。
(2)同学们发现敞口放置的葡萄酒散发出很浓的醋味,为了避免此种情况出现,他们应如何保存酿制的葡萄酒? (答出2条)。
(3)同学们想利用装置进行葡萄醋的制作,但是却忘记了制醋的实验原理,请你来帮助他们:
糖制醋: ;酒制醋: 。
Ⅱ、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。请回答下列问题:
(4)在分离纯化酵母菌种时,倒平板操作中,待平板冷凝后通常需要 ,以免造成平板污染。与扩大培养时相比,此时配制的培养基还需加入 。
(5)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,选择直径较大的菌落,纯化后获得A、B两突变菌株。
(6)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。为评价A、B两菌株的相关性能,进行了培养研究,结果如图。据图分析,应选择菌株 进行后续相关研究,理由
是 。
3. (11分)英国纽卡斯尔大学约翰·伯恩教授领导的研究小组已从人的皮肤细胞中提取出细胞核,然后将其植入几乎被完全剔除了遗传信息的牛卵母细胞中,从而培育出人兽混合胚胎(如图所示)。该胚胎发育到第三天时已含有32个细胞,研究人员希望它能继续生长到六天,再从胚胎中取出干细胞供医学研究使用。
(1)混合胚胎的基因组成有99%以上都是人类的,只有不到1%是牛的,这1%的牛的基因
位于 (具体部位)。
(2)核移植过程中用物理或化学方法如 (至少填两种)等激活受体细胞,其目的是使其完成 和发育进程。
(3)从早期胚胎或原始性腺中分离出来的细胞,称为ES 或EK 细胞,这类细胞在功能上的特点是 。
(4)如果想同时得到多头基因型相同的“重组动物”,可通过 技术得以实现,进行此技术时,应选择发育良好、形态正常的 ,通过此技术所得到的个体其繁殖方式为 。而试管动物技术首先要做的是 和早期胚胎培养。
(5)体外培养动物细胞时,首先应保证其处于 的环境,除了适宜的营养物质、温度等条件外,还需要控制的气体条件是 。
4.(10分)窑湾绿豆烧酒,香醇甜美,久享盛誉,被列为江苏省新沂市地方特产。它是以优质白酒为基酒,佐以红参、桂花、砂仁、杜仲等48余味名贵中药材和冰糖、蜂蜜勾兑而成,其色宛如绿豆汤。制作的工艺流程如图1所示。请回答下列问题:
(1)蒸稻壳的目的除了去除稻壳中残留的农药、霉烂味,还有 作用。蒸馏后要进行快速冷却,目的是防止 。
(2)菌种选育过程,为了纯化酵母菌,操作如图2所示。该过程的接种方法是 ,接种工具进行了 次灭菌,扩大培养的目的是 ,使用培养基按物理性质分类,属于 培养基。
(3)绿豆烧酒的生产流程中,没有严格的灭菌操作,但发酵过程几乎不会受杂菌污染影响,这是因为
主发酵结束后,发酵液还不适合饮用,需要在 环境中储存一段时间进行后发酵,这样才能形成醇香柔和的绿豆烧酒。
(4)为了筛选优势酿酒酵母菌,将从发酵罐中分离得到的酵母菌编号为T24和F12,进行酒精、SO₂耐受性试验。试验结果如图3所示。
综合耐受性试验的研究结果,确定 为优势葡萄酒酵母菌,理由有
。
5. (12分)甲植物(2n=18)具有由核基因控制的多种优良性状,远缘植物乙(4n=32)的细胞质中存在抗除草剂基因,科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗除草剂性状的优良品种丙,途径如图所示。已知X射线处理会使细胞分裂功能丧失但不影响线粒体功能,丙烯酸异辛酯(IOA)处理会使线粒体失活,但不影响细胞分裂。回答下列问题:
(1)利用植物体细胞杂交技术获得新植物体,利用的生物学原理是 。取植物的顶芽细胞进行培育,有利于获得脱毒苗,原因是 。
(2)过程①常用酶解法去除细胞壁,利用的酶是 。过程②可采用化学法进行诱导,化学法除聚乙二醇融合法外,还有 法等。
(3)过程④中,会在培养基中加入蔗糖,蔗糖的作用是 。过程⑤先将生长良好的愈伤组织转接到诱导生芽培养基上,通常应在培养基中加入两类植物激素,此时生长素与细胞分裂素的比值 (填“>1”、“<1”或“=1”)。
(4)与其他育种方式相比,植物体细胞杂交的突出优点是 。
(5)在细胞融合体系中,未融合的细胞不能形成愈伤组织,原因是
。杂种植株丙的抗除草剂基因不会通过花粉造成基因污染,原因是 。
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《生物前段考复习卷1》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
无
D
B
A
B
A
C
D
D
题号
11
12
13
14
15
16
答案
A
D
B
D
C
D
1.C
【分析】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:榨汁机要清洗干净,并晾干。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:将葡萄汁装入发酵瓶,要留要大约1/3的空间,并封闭充气口。
【详解】A、分析题图甲可知,a、c分别是冲洗和果酒,b是果酒发酵,d是果醋,A正确;
B、为防止发酵液被污染装入葡萄汁后应封闭排气口e,B正确;
C、排气口常与一个长而弯曲的胶管连接,既能排出发酵过程中产生的气体,又能防止空气中的微生物进入,避免发酵失败,C错误;
D、果酒和果醋的制作过程要保持无菌操作,所以发酵瓶要洗干净,用体积分数为70%的酒精消毒,或用洗洁精洗涤,D正确。
故选C。
2.B
【分析】参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型,果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的葡萄糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇转变为醋酸。
【详解】A、先制酒后制醋时,由于醋酸菌是好氧细菌,醋酸菌的代谢类型是异养需氧型,而酵母菌发酵时是无氧环境,后期需要升高发酵温度(果酒发酵温度一般为18−30℃,果醋发酵温度一般为30−35℃)A正确;
B、乙醇是酵母菌无氧呼吸的产物,因此分解过程中不需要通入空气,B错误; 酿醋呢?
C、超市酸奶常摆放在4℃的冷藏柜内,低温可以抑制乳酸菌的代谢活动,防止酸奶变质,同时也能防止酸度过高而影响口感,C正确;
D、制作泡菜时,加工好的蔬菜不能装满瓶子,要八分满,泡菜液应没过原料,密封后进行发酵,密封阴凉处发酵7~10d,D正确。
故选B。
3.D
【分析】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。
【详解】A、液体富集培养基通常含有多种碳源、氮源、无机盐以及水等营养物质,旨在提供丰富的营养环境,促进目标微生物的快速增殖,主要用于增加目标微生物的数量,为后续的分离纯化等操作提供足够的菌体量;液体选择培养基是以石油为唯一碳源,同时包含必要的氮源、无机盐和水等,通过限制碳源的种类,只允许能够利用石油作为碳源的微生物生长,从而筛选出具有特定代谢能力的菌株,A正确;
B、乙过程选择菌落⑤接种到石油培养基上,通过观察石油的剩余量来评估该菌落的降解能力。如果石油剩余量较少,说明该菌落的降解能力较强;反之,则降解能力较弱,B正确;
C、①处菌落的周围没有降解圈,可能该微生物不能分解石油而是利用空气中的二氧化碳作为碳源,是自养型的细菌,C正确;
D、甲过程采用的是稀释涂布平板法,但这种方法在用于计数时,由于可能存在两个或多个细菌聚在一起形成一个菌落的情况,往往会导致结果偏小,D错误。
故选D。
4.B
【分析】植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新植物体的技术。植物体细胞杂交技术在打破生殖隔离, 实现远缘杂交育种培育植物新品种等方面展示出独特的优势。
【详解】A、用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁的过程应在等渗溶液中进行,以免细胞渗透吸水或失水过多,A错误;
B、诱导植物原生质体融合可使用聚乙二醇,B正确;
C、过程③经过脱分化即可形成愈伤组织,不存在再分化,C错误;
D、过程④是提取代谢产物,并未培育成完整植株,不需要诱导生芽和生根,D错误。
故选B。
5.A
【分析】1、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。
2、在植物组织培养时,通过调节生长素和细胞分裂素的比值能影响愈伤组织分化出根或芽.生长素用量比细胞分裂素用量,比值高时,有利于根的分化、抑制芽的形成;比值低时,有利于芽的分化、抑制根的形成;比值适中时,促进愈伤组织的生长。
【详解】A、植物组织培养过程中,使用的是固体培养基,固体培养基需加入琼脂作为凝固剂,A正确;
B、对外植体消毒一般用体积分数为70%的酒精和质量分数为5%左右的次氯酸钠溶液,不是95%的酒精,B错误;
C、脱分化形成愈伤组织的过程,细胞的形态、结构和功能发生改变,其实质是基因的选择性表达,C错误;
D、启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素是生长素和细胞分裂素,而不是赤霉素,D错误。
故选A。
6.B
【分析】1、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。
2、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)。
【详解】A、细胞产物的工厂化生产主要是利用植物细胞培养技术,通过促进细胞增殖,以从细胞群中获得次生代谢物,单个细胞中次生代谢产物的含量并没有提高,A错误;
B、①过程是脱分化,需在避光条件下,在液体培养基中添加植物激素诱导脱分化,B正确;
C、②过程可以用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织以便获得单个细胞,再用液体培养基培养,C错误;
D、③过程植物细胞通过有丝分裂增殖,该过程不形成植株,只是获取大量细胞来提取次生代谢物等,D错误。
故选B。
7.A
【分析】本实验的目的是验证苦马豆素对癌症的治疗效果,其自变量是苦马豆素(SW)的浓度和作用时间,因变量是癌细胞的存活率,
【详解】A、充入培养液的气体中应含5%CO2,以维持培养液的pH,A错误;
B、根据单一变量原则,实验组加入不同浓度的SW溶液,对照组加入不含SW的培养液,其他培养条件相同,B正确;
C、根据图示可知,在实验条件下,SW浓度越高,对细胞生长的抑制作用越强,C正确;
D、根据图示可知,SW作用时间越长,对细胞生长的抑制作用越强,D正确。
故选A。
8.C
【分析】在正常情况下,胰岛B细胞对血糖水平的变化非常敏感,能够根据血糖水平的高低调节胰岛素的分泌。当血糖水平升高时,胰岛B细胞会增加胰岛素的分泌,帮助降低血糖水平;反之,当血糖水平降低时,则减少胰岛素的分泌,以避免低血糖。细胞凋亡指为维持内环境稳定,由基因控制的细胞自主的有序的死亡。
【详解】A、脂肪组织要经过胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,分散成单个细胞,A正确;
B、在诱导形成CiPSCs的过程中,需精确控制培养基的成分,B正确;
C、CiPSCs能够被诱导成胰岛细胞属于细胞分化,依赖于基因的选择性表达,C错误;
D、因为该技术将分化产生的胰岛细胞移植回患者体内,使其能正常分泌胰岛素,因此有利于患者摆脱对外源胰岛素的依赖,D正确。
故选C。
9.D
【分析】动物细胞培养过程: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、培养动物细胞时用机械法和酶解法处理组织分散成单个细胞,A正确;
B、动物细胞的培养液中通常含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素,除此以外还需要添加动物血清或血浆等天然成分,B正确;
C、细胞在贴壁生长的过程中会出现接触抑制的现象,即当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞通常会停止分裂增殖,C正确;
D、进行传代培养时,悬浮培养的细胞可直接用离心法收集后制成细胞悬液,然后分瓶培养,D错误。
故选D。
10.D
【分析】①为受精作用,②为卵裂期,③④均为有丝分裂,a是囊胚,b是原肠胚。
【详解】A、根据胚胎的发育过程可知,a是囊胚,b是原肠胚,A错误;
B、受精卵的核遗传物质一半来自精子,一半来自卵子,而质遗传物质主要来自于卵细胞,B错误;
C、胚胎发育到囊胚阶段,胚胎内部开始出现含有液体的腔,C错误;
D、受精卵早期分裂时,胚胎中细胞数目不断增加,但胚胎的总体积并不增加,甚至略微缩小,D正确。
故选D。
11.A
【分析】受精过程为:顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带(透明带反应)→卵细胞膜反应(卵黄膜封闭作用)→卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失,雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。
【详解】受精过程为:获能后的精子与卵子相遇并释放多种酶 →精子穿越卵细胞膜外的结构相继发生顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带(透明带反应)→卵细胞膜反应(卵黄膜封闭作用)→卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失,雌、雄原核融合形成合子→受精卵第一次分裂开始。故过程为③④②⑤⑥①,A正确,BCD错误。
故选A。
12.D
【分析】体外受精主要操作步骤:(1)卵母细胞的采集和培养:方法一:对小型动物一般用促性腺激素处理,使其排出更多的卵子,然后,从输卵管中冲取卵子,直接与获能的精子在体外受精。方法二:对大型动物是借助超声波探测仪、腹腔镜等直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞,在体外经人工培养成熟后,才能与获能的精子受精(或从刚屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞)。(2)精子的采集和获能:在体外受精前,要对精子进行获能处理。采集方法:假阴道法、手握法和电刺激法等。获能方法:培养法和化学法。(3)受精:获能的精子和培养成熟的卵细胞在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
【详解】A、①过程常用促性腺激素处理母牛,使其超数排卵,不能用性激素,A错误;
B、进行人工授精时,从荷斯坦奶牛体内获得的精子需要进行获能处理,B错误;
C、性别鉴定和疾病筛查可以分割少量早期胚胎滋养层细胞进行检测,C错误;
D、图中④过程为胚胎移植。胚胎在本地母牛子宫内能够存活的生理学基础是受体对外来胚胎基本不发生免疫排斥,D正确。
故选D。
13.B
【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、每次划线前均需灼烧接种环,根据图可知过程①使用了平板划线法接种真菌M共画线4次, 且该过程结束时还需要灼烧,所以该过程中接种环至少要灼烧5次,A错误;
B、根据图示信息可知,甲、乙和丙组都是不同种类的细菌,若甲、乙和丙组的滤纸片周围都出现了抑菌圈,则说明真菌M可能产生了抑制细菌生长的物质,B正确;
C、过程②应取平板a 中的单菌落置于培养基 b 中,其主要目的是扩大培养,获得更多的纯培养物,C错误;
D、真菌M 在培养基b中培养时,培养基b是液体培养基,不应加入琼脂,D错误。
故选B。
14.D
【分析】1、单克隆抗体:由单个B淋巴细胞进行无性繁殖形成的细胞系所产生出的化学性质单一、特异性强的抗体。具有特异性强、灵敏度高,并可能大量制备的特点;
2、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、小鼠注射CD47后产生的B淋巴细胞并不是都可分泌相应抗体,只有浆细胞可以,A错误;
B、细胞①表示两个细胞融合,只考虑两个细胞融合时,有两个B淋巴细胞融合,两个骨髓瘤细胞,1个B淋巴细胞和1个骨髓瘤细胞融合,这些细胞中可能有一些不能产生抗体,有些细胞不可无限增殖,B错误;
C、筛选a步骤利用HAT选择培养基获取杂交瘤细胞,筛选b步骤利用抗原-抗体杂交获取产生单一抗体的杂交瘤细胞,C错误;
D、单克隆抗体是由单个B淋巴细胞进行无性繁殖形成的细胞系所产生出的化学性质单一、特异性强的抗体;为验证该单克隆抗体的作用,还需要加入肿瘤细胞进一步实验,D正确。
故选D。
15.C
【分析】动物细胞培养的过程:取动物组织块剪碎组织用胰蛋白酶处理分散成单个细胞制成细胞悬液,转入培养液中(原代培养)放入二氧化碳培养箱培养,贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞,制成细胞悬液转入培养液(传代培养),放入二氧化碳培养箱培养。
【详解】A、用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理肌肉组织,可以获得分裂能力强的肌肉母细胞,胃蛋白酶的最适pH为2.0左右,而动物细胞培养的pH为7.2~7.4,此时胃蛋白酶失活,故不能用胃蛋白酶处理,A错误;
B、生物反应器内应控制温度适宜(36.5±0.5℃),并充入一定量的CO2,以保证培养液pH相对稳定,B错误;
C、培养液中的支架为细胞提供了更大的附着面积,有利于细胞贴壁生长,C正确;
D、理论上,仅来自一只动物的干细胞,可制成的肉品数量非常多,有利于牛肉的工厂化生产,培养液需要定期更换,D错误。
故选C。
16.D
【分析】基因工程的工具:(1)限制酶:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂,形成黏性末端和平末端两种。(2)DNA连接酶:据酶的来源不同分为两类:E.coliDNA连接酶、T4DNA连接酶。这二者都能连接黏性末端,此外T4DNA连接酶还可以连接平末端,但连接平末端时的效率比较低。(3)运载体:常用的运载体有质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
【详解】A、DNA连接酶可催化脱氧核苷酸链间形成磷酸二酯键,A错误;
B、限制酶切割DNA后能产生黏性末端或平末端,B错误;
C、质粒是基因工程中常用的载体,噬菌体的衍生物、动植物病毒也可以作为基因工程的运载体,C错误;
D、微生物中的限制酶对自身DNA无损害作用,主要用于切割外源DNA,D正确。
故选D。
17.(1) 发酵罐内发酵 前 酸 稀释涂布平板 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 平板划线
(2) 纤维素 刚果红(CR) 透明圈
(3) 维生素B1 3与5的交界处
【分析】1、人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质—培养基,用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。虽然各种培养基的配方不同,但一般都含有水、碳源(提供碳元素的物质)、氮源(提供氮元素的物质)和无机盐等营养物质。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、特殊营养物质以及O2的需求。例如,在培养乳酸杆菌时,需要在培养基中添加维生素;在培养霉菌时,一般需要将培养基调至酸性;在培养细菌时,一般需要将培养基调至中性或弱碱性;在培养厌氧微生物时,需要提供无氧的条件。
2、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。发酵罐中发酵是发酵工程的中心环节。
【详解】(1)发酵罐中发酵是发酵工程的中心环节。在制备培养基时,需要在灭菌前调节 pH,因为如果在灭菌后调节,可能会造成培养基被杂菌污染。在培养霉菌时,除了添加必要的营养成分外,一般还需要将培养基调至酸性。对产黄青霉菌进行分离纯化并计数常采用稀释涂布平板法。稀释涂布平板法可以用来计数的原理是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 。除了稀释涂布平板法,还可使用平板划线法获得某菌种的纯培养物。
(2)欲从土壤中分离出能产生纤维素酶的纤维素分解菌,可用加入纤维素作为唯一碳源制成的选择培养基进行分离,这样只有能分解利用纤维素的细菌才能在该培养基上生长。在分离纤维素分解菌的培养基中需要加入的特殊染料是刚果红。刚果红能与纤维素形成红色复合物,当纤维素被纤维素酶分解后,刚果红 - 纤维素的复合物就无法形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,所以通过观察是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
(3)实验结果显示1组和2组滤纸片周围产生生长圈,比较表格中各种维生素组合,1组和2组含有而其他组不含有的维生素是维生素B1,所以该营养缺陷型大肠杆菌不能合成的维生素是维生素B1。只有3组含有叶酸,只有5组含有生物素,所以若菌株为叶酸和生物素的双营养缺陷型大肠杆菌,则其在培养基上形成菌落的位置是3与5的交界处。
18.(1) 植物组织培养 植物细胞的全能性
(2)Tt
(3) 纤维素酶和果胶酶 PEG(聚乙二醇) 愈伤组织
(4)植物体细胞杂交
(5) 次生 植物细胞培养
【分析】植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性,植物体细胞杂交的原理是植物细胞具有全能性且细胞膜具有一定的流动性。植物组织培养是植物体细胞杂交的基础,植物体细胞杂交所用的技术更复杂。
【详解】(1)植物细胞工程最基本的技术是植物组织培养,是图中四种人工繁殖过程都要用到的。图中不同方法都能获得子代植株是因为具有某种生物全套遗传信息的任何一个细胞都具有发育成完整生物体的潜能,也就是说植物细胞具有全能性。
(2) B表示通过胚状体进行无性繁殖得到的个体,无性繁殖能保持亲本的优良性状,因此得到的后代基因型是Tt。
(3) 细胞壁的组成成分是纤维素和果胶,可先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得具有活性的aq原生质体。②过程表示将该植物的两个原生质体进行融合,促进原生质体融合的方法包括物理、化学的方法,通常化学法一般是用PEG(聚乙二醇)作为诱导剂来诱导细胞融合。图中A、B、C、D过程都能得到的一种高度液泡化的薄壁细胞组成的结构是愈伤组织,愈伤组织的获得需要经过脱分化过程实现。
(4)通过D过程获得子代植株用到的工程技术手段是植物体细胞杂交技术。
(5)单宁是该植物细胞培养过程中产生的次生代谢产物,不是该植物细胞生长和生存所必需的,可利用植物细胞培养技术工厂化生产单宁。
19.(1)诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞
(2)取小鼠甲脾脏剪碎,用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞,加入培养液制成单细胞悬液
(3) 选择培养基 只有杂交瘤细胞能够生存 抗原与抗体的反应具有特异性
(4)将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖;将杂交瘤细胞在体外培养
(5) b
【分析】由图可知,筛选1指用选择培养基筛选出杂交瘤细胞,筛选2指进行克隆化培养和专一抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。
【详解】(1)实验前给小鼠甲注射病毒A,是为了诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞。
(2)取小鼠的脾脏,剪碎组织,用胰蛋白酶处理获得单个细胞,加入培养液可以制成单细胞悬液。
(3)图中筛选1需要用到选择培养基,只有杂交瘤细胞可以存活。筛选2是为了获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞,该过程要用到抗原抗体杂交,故筛选所依据的原理是抗原-抗体反应具有特异性。
(4)获得能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞后,可以在体外培养液中进行培养,或在小鼠的腹腔中进行培养,使杂交瘤细胞大量增殖。
(5)抗体-药物偶联物(ADC)是一种特殊类型的药物,由抗体、连接子、细胞毒性有效载荷(有效载荷通常为细胞毒素)部分构成的复合物,图中a表示抗体,b表示细胞毒性有效载荷(有效载荷通常为细胞毒素),ADC依靠b最终作用于细胞核,可导致癌细胞凋亡。抗原与抗体能特异性识别结合,ADC中的单克隆抗体能精确地定位肺癌细胞,让药物作用于肺癌细胞,实现了ADC对癌细胞的选择性杀伤,可以降低肺癌治疗药物的副作用。
20.(1) 胰蛋白酶或胶原蛋白酶 原代培养和传代培养 接触抑制
(2) MⅡ(减数第二次分裂中) 显微操作去核法
胚胎移植
(3) 无性 动物血清
(4) 灭活的病毒 已免疫的B淋巴细胞
【分析】1、克隆动物的概念:动物的一个细胞的细胞核移入一个已经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成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。
2、分析题图:①表示去除细胞核;A为重组细胞,②代表胚胎移植。
【详解】(1)欲获得单个雌猕猴体细胞,可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织块;动物细胞培养的过程分为原代培养和传代培养两个阶段。原代培养是指从供体获取组织或细胞后的初次培养,将原代培养的细胞分离稀释后转入新的培养瓶中继续培养,称为传代培养,原代培养贴壁的细胞会出现接触抑制的现象,所以要进行传代培养。
(2)过程①表示去除细胞核,该过程一般要在卵母细胞培养至 MⅡ(减数第二次分裂中)时期再进行。目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作去核法,还有人采用其他方法,如梯度离心,紫外光短时间照射,化学物质处理等;②表示胚胎移植。
(3)A细胞的获得的技术手段为核移植,是将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,属于无性生殖;为确保细胞的正常生命活动进行,在培养早期胚胎时,培养液中通常要添加动物血清等一些天然成分。
(4)若图表示动物细胞融合的过程,过程①区别于植物细胞融合常用的诱导剂是灭活的病毒。
若图表示制备单克隆抗体的部分过程,甲细胞为小鼠的骨髓瘤细胞,则乙细胞为已免疫的B淋巴细胞。
21.(1) 选择培养基 湿热灭菌/高压蒸汽灭菌
(2) 稀释涂布平板法 微生物的计数
(3) 涂布器 最大
(4) 5.2×108 大 统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和
【分析】图示表示科研人员从被PAHs污染的土壤中分离出高效降解PAHs的菌株的主要步骤,培养基中加入多环芳烃(PAHs)作为唯一碳源,目的是筛选出高效降解PAHs的菌株。
【详解】(1)该实验的目的是从被PAHs污染的土壤中分离出高效降解PAHs的菌株,所以从培养功能角度分析,培养基甲属于选择培养基;培养基通常需要提前在121℃下进行高压蒸汽灭菌。
(2)从培养基乙呈现的效果图可知:将培养基甲中的目的菌接种到培养基乙中的方法是稀释涂布平板法,该方法还可用于微生物的计数。
(3)筛选PAHs降解菌实验时,过程③采用稀释涂布平板法对目的菌进行接种,需要用微量移液器取0.1mL菌液,滴加到培养基表面,然后用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。培养基乙中PAHs被降解后会形成透明圈,透明圈直径与菌落直径比值越大,降解PAHs的效果越好,因此过程④挑选的单菌落应该是透明圈直径与菌落直径比值最大的。
(4)在5个平板上各接种稀释倍数为103的菌液样品0.1 mL,培养一段时间后,平板上的菌落数分别为48、50、54、56、52,则每升原菌液样品中细菌数为(48+50+54+56+52)÷5×103÷0.1 ×103=5.2×108个。由于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,所以稀释涂布平板法统计的细菌数通常会比实际数目偏小。如果用显微镜直接计数法对细菌进行计数,由于统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和,所以统计的细菌数通常会比上述方法统计数目偏大。
答案第6页,共6页
答案第1页,共6页
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生物前段考复习卷(1.1---3.1)
1.图甲是果酒和果醋的制作流程,图乙是制作果酒和果醋的发酵装置。下列叙述错误的是( )
A.图甲中a、c分别是冲洗和果酒
B.图乙制作果酒时,封闭e可防止发酵液被污染
C.f为长而弯曲的胶管的主要目的是让产生的气体缓慢排出
D.图乙发酵瓶要清洗干净,用体积分数为70%的酒精消毒
2.下列关于果酒、果醋、酸奶和泡菜的说法,错误的是( )
A.先制酒后制醋,后期需要升高发酵温度,醋酸菌的代谢类型是异养需氧型
B.因乙醇为挥发性物质,发酵时进气量不宜太大,放气时要避免空气回流
C.超市酸奶常摆放在4℃的冷藏柜内,可防止变质,也可防止酸度过高而影响口感
D.制作泡菜时加工好的蔬菜不能装满瓶子,泡菜液应没过原料,密封阴凉处发酵7~10d
3.为了筛选出能高效降解石油的细菌,某研究人员利用石油污染滩涂土壤进行了如下图所示的操作(①~⑤表示不同的菌落)。下列说法错误的是( )
A.图中液体富集培养基和液体选择培养基的成分不同,后者以石油为唯一碳源
B.乙过程选择菌落⑤接种到石油培养基,可根据石油剩余量进行降解能力评估
C.菌落①可能是自养细菌,因不能分解石油而无降解圈产生
D.甲过程采用的是稀释涂布平板法,该方法用于计数时往往使结果偏大
4.研究者欲利用原生质体融合技术,实现三白草和鱼腥草有效成分的工厂化生产。下列叙述正确的是( )
A.过程①常使用纤维素酶和果胶酶,应在无菌水中进行,以防止杂菌污染
B.过程②可使用聚乙二醇以诱导三白草原生质体和鱼腥草原生质体的融合
C.过程③经过脱分化、再分化形成的愈伤组织是呈不定形的薄壁组织团块
D.过程④需要调节培养基中生长素和细胞分裂素的比例,诱导生芽和生根
5.在植物组织培养过程中,外植体经诱导产生丛芽和不定根,将幼苗转移至蛭石或珍珠岩等环境中,经炼苗和壮苗后再移栽入土。下列说法正确的是( )
A.植物组织培养过程使用的培养基均需加入琼脂
B.对外植体消毒需要用次氯酸钠和体积分数95%的酒精
C.脱分化形成愈伤组织的过程,与基因的选择性表达无关
D.启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素是生长素和赤霉素
6.下图为利用植物细胞培养生产药用次生代谢物的流程图,下列相关叙述正确的是 ( )
A.该技术主要利用促进细胞生长的培养条件提高单个细胞中次生代谢物的含量
B.①过程需在避光条件下,在液体培养基中添加植物激素诱导脱分化
C.②过程先用果胶酶处理愈伤组织以便获得单个细胞,再用液体培养基培养
D.③过程植物细胞通过有丝分裂增殖,最终需要产生完整植株
7.苦马豆素(SW)因从灰苦马豆中分离出来而得名,被认为是“未来的肿瘤治疗药物”。为研究不同浓度的苦马豆素对小鼠肿瘤细胞的影响,实验人员进行相关实验,结果如图。下列叙述错误的是( )
A.充入培养液的气体中应含5% CO2,以维持培养液的渗透压
B.对该实验对照组的处理为:加入不含SW的培养液,其他培养条件相同
C.在实验条件下,SW浓度越高,对细胞生长的抑制作用越强
D.在实验条件下,SW作用时间越长,对细胞生长的抑制作用越强
8.我国科学家首次利用化学重编程多能干细胞(CiPSCs)分化而来的胰岛细胞自体移植到一名1型糖尿病(T1DM)患者体内,具体流程如图所示。下列分析错误的是( )
A.从患者体内抽取脂肪组织可用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理成单个细胞
B.在诱导形成CiPSCs的过程中,需精确控制培养基的成分
C.CiPSCs能够被诱导成胰岛细胞依赖于细胞的全能性
D.该技术的成功有利于患者摆脱对外源胰岛素的依赖
9.在治疗大面积烧伤时,通常采用的方法是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植。下图为用患者的自体皮肤细胞培养供移植的皮肤过程示意图。下列叙述错误的是( )
A.用机械法和酶解法处理皮肤组织均可得到单个细胞
B.原代培养时应向合成培养基中加入血清等天然成分
C.接触抑制是导致原代培养细胞分裂受阻的重要原因
D.该过程中传代培养获得的细胞可直接用离心法收集
10.如图为受精作用及胚胎发育示意图,a、b代表两个发育时期,下列叙述正确的是( )
A.a、b分别表示原肠胚和囊胚
B.受精卵的遗传物质一半来自精子,一半来自卵子
C.在桑葚胚阶段胚胎的内部开始出现含有液体的腔
D.受精卵早期分裂时,胚胎中细胞数目不断增加,但胚胎的总体积并不增加
11.下列关于体内受精过程的排序,正确的是( )
①受精卵卵裂开始 ②雄原核的形成 ③获能后的精子与卵子相遇并释放多种酶 ④精子穿越卵细胞膜外的结构 ⑤释放第二极体,雌原核的形成 ⑥两个原核靠近,核膜消失
A.③④②⑤⑥① B.③②④⑤⑥① C.④⑤②③⑥① D.④⑤①②③⑥
12.荷斯坦奶牛是世界上产奶量最高的牛,每头荷斯坦奶牛平均每年产奶量超过9500升。荷斯坦奶牛不仅产奶量高、牛奶的质量也非常高。牛的自然繁殖率比较低,下图表示科研人员利用胚胎工程培育荷斯坦奶牛的过程,下列说法正确的是( )
A.①过程常用促性腺激素处理母牛,使其超数排卵,也可以用性激素
B.进行人工授精时,从荷斯坦奶牛体内获得的精子可以直接与成熟的卵子完成受精
C.性别鉴定和疾病筛查可以分割少量早期胚胎滋养层或内细胞团组织
D.④是胚胎移植,其生理学基础是受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应
13.科研人员发现某个敞口被真菌M污染的培养皿中出现了大部分细菌能正常生长,唯独真菌 M 附近没有细菌生长的现象。科研人员认为这可能是真菌M产生了抑制细菌生长的物质。 为验证该猜想,科研人员做了如图所示的实验。下列有关分析正确的是( )
A.过程①使用了平板划线法接种真菌M, 该过程中接种环至少要灼烧4次
B.若甲、乙和丙组的滤纸片周围都出现了抑菌圈,则说明上述猜想正确
C.过程②应取平板a 中的单菌落置于培养基 b 中,其主要目的是选择培养
D.真菌M 在培养基b 中培养时,培养基中应加入琼脂
14.CD47跨膜蛋白可与巨噬细胞表面的信号调节蛋白结合,从而抑制巨噬细胞发挥作用。研究发现,多种肿瘤细胞表面的CD47含量是正常细胞的1.6~5.0倍,这可能是导致肿瘤细胞难以被巨噬细胞清除的重要原因之一。为验证抗CD47的单克隆抗体能否减少CD47对巨噬细胞的抑制作用,研究人员利用动物细胞工程研制了该单克隆抗体,过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.小鼠注射CD47后产生的B淋巴细胞均可分泌相应抗体
B.细胞①中可能有一些不能产生抗体,但所有细胞均可无限增殖
C.筛选a步骤利用HAT选择培养基,获取产生单一抗体的杂交瘤细胞
D.为验证该单克隆抗体的作用,还需要加入肿瘤细胞进一步实验
15.培育肉是利用动物体内分离的成肌细胞或全能干细胞,采用动物细胞培养技术培养出类似于动物肌肉的肉丝,同时添加了人体所需的元素如铁、钙等,使之营养更加丰富。下列相关叙述正确的是( )
A.用胃蛋白酶处理肌肉组织,可以获得分裂能力强的肌肉母细胞
B.生物反应器内应控制温度适宜,并充入一定量的O2,保证培养液pH相对稳定
C.培养液中的支架提供了更大的细胞附着面积,有利于细胞贴壁生长
D.人造牛肉的培养有利于牛肉的工厂化生产,培养液不需要更换
16.下列关于DNA重组技术基本工具的说法,正确的是( )
A.DNA连接酶可催化脱氧核苷酸链间形成氢键
B.限制酶切割DNA后一定能产生黏性末端
C.病毒不能作为能将目的基因送入受体细胞的载体
D.微生物中的限制性内切核酸酶对自身DNA无损害作用
17.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。产黄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。工业上生产青霉素的发酵工程流程如图1所示。回答相关问题:
(1)整个发酵过程的中心环节是 。在制备该培养基时,除了添加必要的营养成分外,还需要将pH在灭菌 (填“前”或“后”)调至 性。对产黄青霉菌进行分离纯化并计数采用了 法,其可以用来计数原理为
。除了可以使用该方法获得某菌种的纯培养物,还可使用 法。
(2)欲从土壤中分离出能产生纤维素酶的纤维素分解菌,可用加入 作为唯一碳源制成的选择培养基进行分离。若将样品接种到分离纤维素分解菌的培养基上,在该培养基中需要加入的特殊染料是 ,通过观察是否产生 来筛选纤维素分解菌。
(3)研究发现,某些青霉菌属于维生素营养缺陷型菌株,失去合成某种维生素的能力,只有在基本培养基中补充所缺乏的维生素后才能生长。某研究小组筛选出某种维生素营养缺陷型菌株,为了进一步确定该菌株的具体类型,他们把15种维生素按照不同组合分为5个小组,用5个滤纸片分别蘸取不同小组的维生素,然后覆于接种后的琼脂平板上培养一段时间。结果如表:
组别
维生素组合
1
维生素A
维生素B1
维生素B2
维生素B6
维生素B12
2
维生素C
维生素B1
维生素D2
维生素E
烟酰胺
3
叶酸
维生素B2
维生素D2
胆碱
泛酸钙
4
对氨基苯甲酸
维生素B6
维生素E
胆碱
肌醇
5
生物素
维生素B12
烟酰胺
泛酸钙
肌醇
实验结果显示1组和2组滤纸片周围产生生长圈(图2),则该营养缺陷型大肠杆菌不能合成的维生素是 。若该菌株为叶酸和生物素的双营养缺陷型大肠杆菌,则其在培养基上形成菌落的位置是 。
18.如图中亲本植株的基因型为Tt(体细胞染色体数为2n),A、B、C、D表示以亲本植株为材料进行的四种人工繁殖过程,请据图回答下列问题:
(1)四种人工繁殖过程都用到的植物细胞工程技术是 技术。图中不同的方法都能获得子代植株,其原因是 。
(2)经过B过程获得的子代植株的基因型为 。
(3)植物细胞获得具有活力的原生质体需要用 处理,②过程表示将该植物的两个原生质体进行融合,融合前需用化学试剂
进行诱导;图中A、B、C、D过程都能得到一种高度液泡化的薄壁细胞组成的结构即 。
(4)通过D过程获得子代植株的工程技术手段是 技术。
(5)该植物根富含单宁,单宁不是其生长和生存所必需的产物,属于 代谢物。单宁具有收敛止血、抗氧化、抗菌等作用,被用于各类产品,可利用 技术工厂化生产单宁。
19.为研制抗病毒A的单克隆抗体,某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。回答下列问题:
(1)上述实验前必须给小鼠甲注射病毒A,该处理的目的是 。
(2)写出以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤:
。
(3)为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞,需要进行筛选。图中筛选1所采用的培养基属于 ,使用该培养基进行细胞培养的结果是 。图中筛选2含多次筛选,筛选所依据的基本原理是 。
(4)若要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖,可采用的方法有
(答出2点即可)。
(5)抗体—药物偶联物(ADC)通过将具有生物活性的小分子药物与单克隆抗体结合,实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。如下图所示,ADC依靠 (填“a”或“b”)最终作用于细胞核,可导致癌细胞凋亡。
20.2018年1月25日报道,两只克隆猕猴“中中”和“华华”在中国诞生,突破了现有技术无法克隆灵长类动物的世界难题,将为阿尔茨海默症、自闭症等脑疾病带来前所未有的光明前景,图为过程流程图,请回答下列有关问题:
(1)欲获得单个雌猕猴体细胞,可用 酶处理动物组织块。
动物细胞培养一般分为 两个阶段过程。在前一阶段,贴壁的细胞会出现 现象,所以要进行传代培养。
(2)①表示去除细胞核,该过程一般要在卵母细胞培养至 时期再进行,目前使用的去核方法是 。②表示 。
(3)A细胞的获得过程属于 (有性/无性)生殖,在培养早期胚胎时,培养液中通常要添加 等一些天然成分。
(4)根据下图回答相关问题:
若上图表示动物细胞融合的过程,过程①区别于植物细胞常用的诱导剂是 。
若上图表示制备单克隆抗体的部分过程,甲细胞为小鼠的骨髓瘤细胞,则乙细胞为 。
21.多环芳烃(PAHs)是一种不溶于水的有机物,在培养基中以微小的颗粒状存在,PAHs在土壤中的降解速率很慢,并具有致癌和致畸作用。科研人员欲从被PAHs污染的土壤中分离出高效降解PAHs的菌株,进行如图所示的实验(培养基乙中PAHs被降解后会形成透明圈)。回答下列问题:
(1)从培养功能角度分析,培养基甲属于 ;培养基通常需要提前在121℃下进行 。
(2)将培养基甲中的目的菌接种到培养基乙中的方法是 ,该方法不仅适用于筛选某种菌株,还可用于 。
(3)筛选PAHs降解菌实验时,过程③所需要的实验工具有微量移液器和 。过程④挑选的单菌落应该是透明圈直径与菌落直径比值 (填“最小”或“最大”)的。
(4)在5个平板上各接种稀释倍数为103的菌液样品0.1 mL,培养一段时间后,平板上的菌落数分别为48、50、54、56、52,则每升原菌液样品中细菌数为 个。如果用显微镜直接计数法对细菌进行计数,所统计的细菌数通常会比上述方法统计数目偏 (填“大”或“小”),原因是
《生物前段考复习卷1》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
无
D
B
A
B
A
C
D
D
题号
11
12
13
14
15
16
答案
A
D
B
D
C
D
1.C
【分析】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:榨汁机要清洗干净,并晾干。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:将葡萄汁装入发酵瓶,要留要大约1/3的空间,并封闭充气口。
【详解】A、分析题图甲可知,a、c分别是冲洗和果酒,b是果酒发酵,d是果醋,A正确;
B、为防止发酵液被污染装入葡萄汁后应封闭排气口e,B正确;
C、排气口常与一个长而弯曲的胶管连接,既能排出发酵过程中产生的气体,又能防止空气中的微生物进入,避免发酵失败,C错误;
D、果酒和果醋的制作过程要保持无菌操作,所以发酵瓶要洗干净,用体积分数为70%的酒精消毒,或用洗洁精洗涤,D正确。
故选C。
2.B
【分析】参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型,果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的葡萄糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇转变为醋酸。
【详解】A、先制酒后制醋时,由于醋酸菌是好氧细菌,醋酸菌的代谢类型是异养需氧型,而酵母菌发酵时是无氧环境,后期需要升高发酵温度(果酒发酵温度一般为18−30℃,果醋发酵温度一般为30−35℃)A正确;
B、乙醇是酵母菌无氧呼吸的产物,因此分解过程中不需要通入空气,B错误; 酿醋呢?
C、超市酸奶常摆放在4℃的冷藏柜内,低温可以抑制乳酸菌的代谢活动,防止酸奶变质,同时也能防止酸度过高而影响口感,C正确;
D、制作泡菜时,加工好的蔬菜不能装满瓶子,要八分满,泡菜液应没过原料,密封后进行发酵,密封阴凉处发酵7~10d,D正确。
故选B。
3.D
【分析】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。
【详解】A、液体富集培养基通常含有多种碳源、氮源、无机盐以及水等营养物质,旨在提供丰富的营养环境,促进目标微生物的快速增殖,主要用于增加目标微生物的数量,为后续的分离纯化等操作提供足够的菌体量;液体选择培养基是以石油为唯一碳源,同时包含必要的氮源、无机盐和水等,通过限制碳源的种类,只允许能够利用石油作为碳源的微生物生长,从而筛选出具有特定代谢能力的菌株,A正确;
B、乙过程选择菌落⑤接种到石油培养基上,通过观察石油的剩余量来评估该菌落的降解能力。如果石油剩余量较少,说明该菌落的降解能力较强;反之,则降解能力较弱,B正确;
C、①处菌落的周围没有降解圈,可能该微生物不能分解石油而是利用空气中的二氧化碳作为碳源,是自养型的细菌,C正确;
D、甲过程采用的是稀释涂布平板法,但这种方法在用于计数时,由于可能存在两个或多个细菌聚在一起形成一个菌落的情况,往往会导致结果偏小,D错误。
故选D。
4.B
【分析】植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新植物体的技术。植物体细胞杂交技术在打破生殖隔离, 实现远缘杂交育种培育植物新品种等方面展示出独特的优势。
【详解】A、用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁的过程应在等渗溶液中进行,以免细胞渗透吸水或失水过多,A错误;
B、诱导植物原生质体融合可使用聚乙二醇,B正确;
C、过程③经过脱分化即可形成愈伤组织,不存在再分化,C错误;
D、过程④是提取代谢产物,并未培育成完整植株,不需要诱导生芽和生根,D错误。
故选B。
5.A
【分析】1、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。
2、在植物组织培养时,通过调节生长素和细胞分裂素的比值能影响愈伤组织分化出根或芽.生长素用量比细胞分裂素用量,比值高时,有利于根的分化、抑制芽的形成;比值低时,有利于芽的分化、抑制根的形成;比值适中时,促进愈伤组织的生长。
【详解】A、植物组织培养过程中,使用的是固体培养基,固体培养基需加入琼脂作为凝固剂,A正确;
B、对外植体消毒一般用体积分数为70%的酒精和质量分数为5%左右的次氯酸钠溶液,不是95%的酒精,B错误;
C、脱分化形成愈伤组织的过程,细胞的形态、结构和功能发生改变,其实质是基因的选择性表达,C错误;
D、启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素是生长素和细胞分裂素,而不是赤霉素,D错误。
故选A。
6.B
【分析】1、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。
2、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)。
【详解】A、细胞产物的工厂化生产主要是利用植物细胞培养技术,通过促进细胞增殖,以从细胞群中获得次生代谢物,单个细胞中次生代谢产物的含量并没有提高,A错误;
B、①过程是脱分化,需在避光条件下,在液体培养基中添加植物激素诱导脱分化,B正确;
C、②过程可以用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织以便获得单个细胞,再用液体培养基培养,C错误;
D、③过程植物细胞通过有丝分裂增殖,该过程不形成植株,只是获取大量细胞来提取次生代谢物等,D错误。
故选B。
7.A
【分析】本实验的目的是验证苦马豆素对癌症的治疗效果,其自变量是苦马豆素(SW)的浓度和作用时间,因变量是癌细胞的存活率,
【详解】A、充入培养液的气体中应含5%CO2,以维持培养液的pH,A错误;
B、根据单一变量原则,实验组加入不同浓度的SW溶液,对照组加入不含SW的培养液,其他培养条件相同,B正确;
C、根据图示可知,在实验条件下,SW浓度越高,对细胞生长的抑制作用越强,C正确;
D、根据图示可知,SW作用时间越长,对细胞生长的抑制作用越强,D正确。
故选A。
8.C
【分析】在正常情况下,胰岛B细胞对血糖水平的变化非常敏感,能够根据血糖水平的高低调节胰岛素的分泌。当血糖水平升高时,胰岛B细胞会增加胰岛素的分泌,帮助降低血糖水平;反之,当血糖水平降低时,则减少胰岛素的分泌,以避免低血糖。细胞凋亡指为维持内环境稳定,由基因控制的细胞自主的有序的死亡。
【详解】A、脂肪组织要经过胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,分散成单个细胞,A正确;
B、在诱导形成CiPSCs的过程中,需精确控制培养基的成分,B正确;
C、CiPSCs能够被诱导成胰岛细胞属于细胞分化,依赖于基因的选择性表达,C错误;
D、因为该技术将分化产生的胰岛细胞移植回患者体内,使其能正常分泌胰岛素,因此有利于患者摆脱对外源胰岛素的依赖,D正确。
故选C。
9.D
【分析】动物细胞培养过程: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、培养动物细胞时用机械法和酶解法处理组织分散成单个细胞,A正确;
B、动物细胞的培养液中通常含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素,除此以外还需要添加动物血清或血浆等天然成分,B正确;
C、细胞在贴壁生长的过程中会出现接触抑制的现象,即当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞通常会停止分裂增殖,C正确;
D、进行传代培养时,悬浮培养的细胞可直接用离心法收集后制成细胞悬液,然后分瓶培养,D错误。
故选D。
10.D
【分析】①为受精作用,②为卵裂期,③④均为有丝分裂,a是囊胚,b是原肠胚。
【详解】A、根据胚胎的发育过程可知,a是囊胚,b是原肠胚,A错误;
B、受精卵的核遗传物质一半来自精子,一半来自卵子,而质遗传物质主要来自于卵细胞,B错误;
C、胚胎发育到囊胚阶段,胚胎内部开始出现含有液体的腔,C错误;
D、受精卵早期分裂时,胚胎中细胞数目不断增加,但胚胎的总体积并不增加,甚至略微缩小,D正确。
故选D。
11.A
【分析】受精过程为:顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带(透明带反应)→卵细胞膜反应(卵黄膜封闭作用)→卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失,雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。
【详解】受精过程为:获能后的精子与卵子相遇并释放多种酶 →精子穿越卵细胞膜外的结构相继发生顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带(透明带反应)→卵细胞膜反应(卵黄膜封闭作用)→卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失,雌、雄原核融合形成合子→受精卵第一次分裂开始。故过程为③④②⑤⑥①,A正确,BCD错误。
故选A。
12.D
【分析】体外受精主要操作步骤:(1)卵母细胞的采集和培养:方法一:对小型动物一般用促性腺激素处理,使其排出更多的卵子,然后,从输卵管中冲取卵子,直接与获能的精子在体外受精。方法二:对大型动物是借助超声波探测仪、腹腔镜等直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞,在体外经人工培养成熟后,才能与获能的精子受精(或从刚屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞)。(2)精子的采集和获能:在体外受精前,要对精子进行获能处理。采集方法:假阴道法、手握法和电刺激法等。获能方法:培养法和化学法。(3)受精:获能的精子和培养成熟的卵细胞在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
【详解】A、①过程常用促性腺激素处理母牛,使其超数排卵,不能用性激素,A错误;
B、进行人工授精时,从荷斯坦奶牛体内获得的精子需要进行获能处理,B错误;
C、性别鉴定和疾病筛查可以分割少量早期胚胎滋养层细胞进行检测,C错误;
D、图中④过程为胚胎移植。胚胎在本地母牛子宫内能够存活的生理学基础是受体对外来胚胎基本不发生免疫排斥,D正确。
故选D。
13.B
【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、每次划线前均需灼烧接种环,根据图可知过程①使用了平板划线法接种真菌M共画线4次, 且该过程结束时还需要灼烧,所以该过程中接种环至少要灼烧5次,A错误;
B、根据图示信息可知,甲、乙和丙组都是不同种类的细菌,若甲、乙和丙组的滤纸片周围都出现了抑菌圈,则说明真菌M可能产生了抑制细菌生长的物质,B正确;
C、过程②应取平板a 中的单菌落置于培养基 b 中,其主要目的是扩大培养,获得更多的纯培养物,C错误;
D、真菌M 在培养基b中培养时,培养基b是液体培养基,不应加入琼脂,D错误。
故选B。
14.D
【分析】1、单克隆抗体:由单个B淋巴细胞进行无性繁殖形成的细胞系所产生出的化学性质单一、特异性强的抗体。具有特异性强、灵敏度高,并可能大量制备的特点;
2、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、小鼠注射CD47后产生的B淋巴细胞并不是都可分泌相应抗体,只有浆细胞可以,A错误;
B、细胞①表示两个细胞融合,只考虑两个细胞融合时,有两个B淋巴细胞融合,两个骨髓瘤细胞,1个B淋巴细胞和1个骨髓瘤细胞融合,这些细胞中可能有一些不能产生抗体,有些细胞不可无限增殖,B错误;
C、筛选a步骤利用HAT选择培养基获取杂交瘤细胞,筛选b步骤利用抗原-抗体杂交获取产生单一抗体的杂交瘤细胞,C错误;
D、单克隆抗体是由单个B淋巴细胞进行无性繁殖形成的细胞系所产生出的化学性质单一、特异性强的抗体;为验证该单克隆抗体的作用,还需要加入肿瘤细胞进一步实验,D正确。
故选D。
15.C
【分析】动物细胞培养的过程:取动物组织块剪碎组织用胰蛋白酶处理分散成单个细胞制成细胞悬液,转入培养液中(原代培养)放入二氧化碳培养箱培养,贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞,制成细胞悬液转入培养液(传代培养),放入二氧化碳培养箱培养。
【详解】A、用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理肌肉组织,可以获得分裂能力强的肌肉母细胞,胃蛋白酶的最适pH为2.0左右,而动物细胞培养的pH为7.2~7.4,此时胃蛋白酶失活,故不能用胃蛋白酶处理,A错误;
B、生物反应器内应控制温度适宜(36.5±0.5℃),并充入一定量的CO2,以保证培养液pH相对稳定,B错误;
C、培养液中的支架为细胞提供了更大的附着面积,有利于细胞贴壁生长,C正确;
D、理论上,仅来自一只动物的干细胞,可制成的肉品数量非常多,有利于牛肉的工厂化生产,培养液需要定期更换,D错误。
故选C。
16.D
【分析】基因工程的工具:(1)限制酶:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂,形成黏性末端和平末端两种。(2)DNA连接酶:据酶的来源不同分为两类:E.coliDNA连接酶、T4DNA连接酶。这二者都能连接黏性末端,此外T4DNA连接酶还可以连接平末端,但连接平末端时的效率比较低。(3)运载体:常用的运载体有质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
【详解】A、DNA连接酶可催化脱氧核苷酸链间形成磷酸二酯键,A错误;
B、限制酶切割DNA后能产生黏性末端或平末端,B错误;
C、质粒是基因工程中常用的载体,噬菌体的衍生物、动植物病毒也可以作为基因工程的运载体,C错误;
D、微生物中的限制酶对自身DNA无损害作用,主要用于切割外源DNA,D正确。
故选D。
17.(1) 发酵罐内发酵 前 酸 稀释涂布平板 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 平板划线
(2) 纤维素 刚果红(CR) 透明圈
(3) 维生素B1 3与5的交界处
【分析】1、人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质—培养基,用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。虽然各种培养基的配方不同,但一般都含有水、碳源(提供碳元素的物质)、氮源(提供氮元素的物质)和无机盐等营养物质。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、特殊营养物质以及O2的需求。例如,在培养乳酸杆菌时,需要在培养基中添加维生素;在培养霉菌时,一般需要将培养基调至酸性;在培养细菌时,一般需要将培养基调至中性或弱碱性;在培养厌氧微生物时,需要提供无氧的条件。
2、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。发酵罐中发酵是发酵工程的中心环节。
【详解】(1)发酵罐中发酵是发酵工程的中心环节。在制备培养基时,需要在灭菌前调节 pH,因为如果在灭菌后调节,可能会造成培养基被杂菌污染。在培养霉菌时,除了添加必要的营养成分外,一般还需要将培养基调至酸性。对产黄青霉菌进行分离纯化并计数常采用稀释涂布平板法。稀释涂布平板法可以用来计数的原理是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 。除了稀释涂布平板法,还可使用平板划线法获得某菌种的纯培养物。
(2)欲从土壤中分离出能产生纤维素酶的纤维素分解菌,可用加入纤维素作为唯一碳源制成的选择培养基进行分离,这样只有能分解利用纤维素的细菌才能在该培养基上生长。在分离纤维素分解菌的培养基中需要加入的特殊染料是刚果红。刚果红能与纤维素形成红色复合物,当纤维素被纤维素酶分解后,刚果红 - 纤维素的复合物就无法形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,所以通过观察是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
(3)实验结果显示1组和2组滤纸片周围产生生长圈,比较表格中各种维生素组合,1组和2组含有而其他组不含有的维生素是维生素B1,所以该营养缺陷型大肠杆菌不能合成的维生素是维生素B1。只有3组含有叶酸,只有5组含有生物素,所以若菌株为叶酸和生物素的双营养缺陷型大肠杆菌,则其在培养基上形成菌落的位置是3与5的交界处。
18.(1) 植物组织培养 植物细胞的全能性
(2)Tt
(3) 纤维素酶和果胶酶 PEG(聚乙二醇) 愈伤组织
(4)植物体细胞杂交
(5) 次生 植物细胞培养
【分析】植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性,植物体细胞杂交的原理是植物细胞具有全能性且细胞膜具有一定的流动性。植物组织培养是植物体细胞杂交的基础,植物体细胞杂交所用的技术更复杂。
【详解】(1)植物细胞工程最基本的技术是植物组织培养,是图中四种人工繁殖过程都要用到的。图中不同方法都能获得子代植株是因为具有某种生物全套遗传信息的任何一个细胞都具有发育成完整生物体的潜能,也就是说植物细胞具有全能性。
(2) B表示通过胚状体进行无性繁殖得到的个体,无性繁殖能保持亲本的优良性状,因此得到的后代基因型是Tt。
(3) 细胞壁的组成成分是纤维素和果胶,可先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得具有活性的aq原生质体。②过程表示将该植物的两个原生质体进行融合,促进原生质体融合的方法包括物理、化学的方法,通常化学法一般是用PEG(聚乙二醇)作为诱导剂来诱导细胞融合。图中A、B、C、D过程都能得到的一种高度液泡化的薄壁细胞组成的结构是愈伤组织,愈伤组织的获得需要经过脱分化过程实现。
(4)通过D过程获得子代植株用到的工程技术手段是植物体细胞杂交技术。
(5)单宁是该植物细胞培养过程中产生的次生代谢产物,不是该植物细胞生长和生存所必需的,可利用植物细胞培养技术工厂化生产单宁。
19.(1)诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞
(2)取小鼠甲脾脏剪碎,用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞,加入培养液制成单细胞悬液
(3) 选择培养基 只有杂交瘤细胞能够生存 抗原与抗体的反应具有特异性
(4)将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖;将杂交瘤细胞在体外培养
(5) b
【分析】由图可知,筛选1指用选择培养基筛选出杂交瘤细胞,筛选2指进行克隆化培养和专一抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。
【详解】(1)实验前给小鼠甲注射病毒A,是为了诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞。
(2)取小鼠的脾脏,剪碎组织,用胰蛋白酶处理获得单个细胞,加入培养液可以制成单细胞悬液。
(3)图中筛选1需要用到选择培养基,只有杂交瘤细胞可以存活。筛选2是为了获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞,该过程要用到抗原抗体杂交,故筛选所依据的原理是抗原-抗体反应具有特异性。
(4)获得能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞后,可以在体外培养液中进行培养,或在小鼠的腹腔中进行培养,使杂交瘤细胞大量增殖。
(5)抗体-药物偶联物(ADC)是一种特殊类型的药物,由抗体、连接子、细胞毒性有效载荷(有效载荷通常为细胞毒素)部分构成的复合物,图中a表示抗体,b表示细胞毒性有效载荷(有效载荷通常为细胞毒素),ADC依靠b最终作用于细胞核,可导致癌细胞凋亡。抗原与抗体能特异性识别结合,ADC中的单克隆抗体能精确地定位肺癌细胞,让药物作用于肺癌细胞,实现了ADC对癌细胞的选择性杀伤,可以降低肺癌治疗药物的副作用。
20.(1) 胰蛋白酶或胶原蛋白酶 原代培养和传代培养 接触抑制
(2) MⅡ(减数第二次分裂中) 显微操作去核法
胚胎移植
(3) 无性 动物血清
(4) 灭活的病毒 已免疫的B淋巴细胞
【分析】1、克隆动物的概念:动物的一个细胞的细胞核移入一个已经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成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。
2、分析题图:①表示去除细胞核;A为重组细胞,②代表胚胎移植。
【详解】(1)欲获得单个雌猕猴体细胞,可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织块;动物细胞培养的过程分为原代培养和传代培养两个阶段。原代培养是指从供体获取组织或细胞后的初次培养,将原代培养的细胞分离稀释后转入新的培养瓶中继续培养,称为传代培养,原代培养贴壁的细胞会出现接触抑制的现象,所以要进行传代培养。
(2)过程①表示去除细胞核,该过程一般要在卵母细胞培养至 MⅡ(减数第二次分裂中)时期再进行。目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作去核法,还有人采用其他方法,如梯度离心,紫外光短时间照射,化学物质处理等;②表示胚胎移植。
(3)A细胞的获得的技术手段为核移植,是将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,属于无性生殖;为确保细胞的正常生命活动进行,在培养早期胚胎时,培养液中通常要添加动物血清等一些天然成分。
(4)若图表示动物细胞融合的过程,过程①区别于植物细胞融合常用的诱导剂是灭活的病毒。
若图表示制备单克隆抗体的部分过程,甲细胞为小鼠的骨髓瘤细胞,则乙细胞为已免疫的B淋巴细胞。
21.(1) 选择培养基 湿热灭菌/高压蒸汽灭菌
(2) 稀释涂布平板法 微生物的计数
(3) 涂布器 最大
(4) 5.2×108 大 统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和
【分析】图示表示科研人员从被PAHs污染的土壤中分离出高效降解PAHs的菌株的主要步骤,培养基中加入多环芳烃(PAHs)作为唯一碳源,目的是筛选出高效降解PAHs的菌株。
【详解】(1)该实验的目的是从被PAHs污染的土壤中分离出高效降解PAHs的菌株,所以从培养功能角度分析,培养基甲属于选择培养基;培养基通常需要提前在121℃下进行高压蒸汽灭菌。
(2)从培养基乙呈现的效果图可知:将培养基甲中的目的菌接种到培养基乙中的方法是稀释涂布平板法,该方法还可用于微生物的计数。
(3)筛选PAHs降解菌实验时,过程③采用稀释涂布平板法对目的菌进行接种,需要用微量移液器取0.1mL菌液,滴加到培养基表面,然后用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。培养基乙中PAHs被降解后会形成透明圈,透明圈直径与菌落直径比值越大,降解PAHs的效果越好,因此过程④挑选的单菌落应该是透明圈直径与菌落直径比值最大的。
(4)在5个平板上各接种稀释倍数为103的菌液样品0.1 mL,培养一段时间后,平板上的菌落数分别为48、50、54、56、52,则每升原菌液样品中细菌数为(48+50+54+56+52)÷5×103÷0.1 ×103=5.2×108个。由于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,所以稀释涂布平板法统计的细菌数通常会比实际数目偏小。如果用显微镜直接计数法对细菌进行计数,由于统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和,所以统计的细菌数通常会比上述方法统计数目偏大。
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