精品解析:江苏省江阴市南菁高中2024-2025学年高二下学期3月阶段性检测生物试题(创新班)
2025-03-31
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2份
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35页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 无锡市 |
| 地区(区县) | 江阴市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.61 MB |
| 发布时间 | 2025-03-31 |
| 更新时间 | 2025-04-01 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-03-31 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51361768.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
南菁高中2024-2025学年第二学期3月阶段性检测
高二生物(创新班)
一、单项选择题:共 15 题,每题 2 分,共 30 分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列关于泡菜制作的叙述,错误的是( )
A. 泡菜坛中注入泡菜液的量不能浸没原料
B. 泡菜的制作过程主要是由乳酸菌参与发酵
C. 在泡菜液中加入适量的糖会使发酵效果更好
D. 腌制泡菜时如果加入一些陈泡菜汁,可以缩短腌制时间
【答案】A
【解析】
【分析】1、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。
2、泡菜的制作流程是:选择原料、配制盐水、调味装坛、密封发酵。
【详解】A、泡菜坛中注入泡菜液的量要没及原料,确保发酵充分,A错误;
B、制作泡菜的过程中,参与发酵的微生物主要是乳酸菌,B正确;
C、在泡菜液中加入适量的糖能为乳酸菌提供充足的碳源,更有利于乳酸菌的发酵,C正确;
D、制作泡菜时,加入一些陈泡菜汁相当于加大接种量,可缩短腌制时间,D正确。
故选A。
2. 与传统发酵技术相比,发酵工程的产品种类更加丰富,产量和质量明显提高。下列叙述错误的是( )
A. 发酵工程所用的菌种可通过诱变育种或基因工程育种获得
B. 优良菌种需用液体培养基扩大培养后再接种到发酵罐中
C. 若产品是谷氨酸,发酵过程中应控制pH值为酸性
D. 若产品是单细胞蛋白,发酵后用过滤、沉淀等方法分离产物
【答案】C
【解析】
【分析】发酵过程一般来说都是在常温常压下进行,条件温和、反应安全,原料简单、污染小,反应专一性强,因而可以得到较为专一的产物。
【详解】A、发酵工程中要使用性状优良的菌种,性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来,也可以通过诱变育种或基因工程育种获得,A正确;
B、筛选后的优良高产菌种常用液体培养基对其进行多次扩大培养,当达到一定数量再接种到发酵罐进行发酵,B正确;
C、谷氨酸棒状杆菌发酵时,需在中性或弱碱性条件下,才能积累谷氨酸,故生产谷氨酸需将pH调至中性或弱碱性,C错误;
D、单细胞蛋白即微生物菌体本身,发酵产品不同,分离提纯的方法一般不同,如果产品是菌体,可采用过滤,沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来,D正确。
故选C。
3. 下图为技术人员利用石榴进行传统发酵制作石榴酒和石榴醋的简要流程图。下列有关叙述正确的是( )
A. 去皮除隔膜后将石榴籽清洗干净,然后破碎榨汁
B. 调整石榴汁的成分后,需将石榴汁装满发酵罐再接种酵母菌
C. 石榴酒发酵过程中持续通入无菌空气可促进酵母菌产生酒精
D. 制作石榴醋和石榴酒的过程中,发酵液的pH均会有所下降
【答案】D
【解析】
【分析】1、果酒制作菌种是酵母菌,代谢类型是异养兼性厌氧型真菌,属于真核细胞,条件是18~25℃、前期需氧,后期不需氧。
2、果醋制作菌种是醋酸菌,属于原核细胞,适宜温度为30~35℃,需要持续通入氧气。
【详解】A、应先将石榴清洗干净再去皮除隔膜,在果汁中添加果胶酶,可分解果胶,提高出汁率,A错误;
B、果酒发酵时,需要预留一定的空间,不能将发酵罐装满,否则发酵液容易溢出,B错误;
C、酵母菌无氧呼吸产生酒精,发酵过程中应确保无氧环境,C错误;
D、石榴酒发酵过程中,酵母菌产生酒精的同时还会产生二氧化碳,二氧化碳溶于发酵液中,使发酵液的pH下降,果醋发酵过程中,醋酸菌不断生成醋酸,使发酵液的pH下降,D正确。
故选D。
4. 啤酒发酵流程一般都包含发芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵、消毒、终止等。下列有关叙述错误的是( )
A. 焙烤过程通过加热杀死种子的胚细胞,从而使淀粉酶失活
B. 酵母菌繁殖及大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成
C. 发酵的温度和发酵的时间随啤酒品种和口味的要求不同而有所差异
D. 蒸煮过程中高温使淀粉酶失活,可以终止淀粉酶的进一步作用,并对糖浆灭菌
【答案】A
【解析】
【分析】现代工业酿酒分为主发酵和后发酵,主发酵是主要的生产过程,主发酵后还要通过后发酵来促酒成熟、澄清。
【详解】A、焙烤是加热杀死种子的胚,但不使淀粉酶失活,A错误;
B、主发酵是主要的生产过程,酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都是在主发酵阶段完成,B正确;
C、发酵温度和发酵时间随着啤酒品种和口味要求的不同而有所差异,C正确;
D、蒸煮过程中高温使淀粉酶失活,终止淀粉酶的分解作用,并对糖浆灭菌,D正确。
故选A。
5. 青贮饲料是指将新鲜秸秆、青草等通过乳酸菌等微生物发酵而制成的饲料。它气味酸香、柔软多汁、营养丰富、保存期长,是家畜优良饲料。相关叙述正确的是( )
A. 选择纤维素含量较高的植物作为青贮原料,保证乳酸菌生长所需的氮源
B. 将青贮原料适当切碎、搅拌并通入空气,利于乳酸菌充分发酵
C. 发酵过程中乳酸菌生成NADH,使pH降低,抑制杂菌的生长
D. 青贮饲料有利于植食性动物对饲料的消化吸收,提高能量利用率
【答案】D
【解析】
【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。
【详解】A、纤维素的元素组成为C、H、O,不能为乳酸菌生长提供氮源,A错误;
B、乳酸菌是厌氧微生物,在培养的过程中不能通入空气,否则会影响乳酸菌的无氧呼吸,B错误;
C、发酵过程中乳酸菌发酵生成的产物是乳酸,使培养液的pH降低,会抑制其它微生物的生长,C错误;
D、青贮饲料是指将新鲜秸秆、青草等通过乳酸菌等微生物发酵而制成的饲料,由此可知,青贮饲料有利于植食性动物对饲料的消化吸收,提高能量利用率,D正确。
故选D。
6. 从土壤中筛选产脲酶细菌的过程如图所示,表中记录了在适宜条件下培养一段时间后的实验结果,下列有关说法错误的是( )
稀释度(倍)
106
107
108
平板
1
2
3
1
2
3
1
2
3
平板菌落数(个)
432
421
445
78
67
74
9
6
8
注:表中各平板上均接种稀释土壤样品溶液0.1mL
A. 取土样时用的铁铲和取样纸袋在使用前都需要灭菌
B. 进行逐级稀释操作时不需要在无菌环境中进行
C. 培养基①②的作用分别是筛选和鉴定
D. 应选择稀释度为107倍的平板估算土壤样品中细菌数
【答案】B
【解析】
【分析】稀释涂布平板法统计菌落数目的操作:a、设置重复组,增强实验的说服力与准确性。b、为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数。③计算公式:每克样品中的菌株数= (c÷V)×M,其中c代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL) ,M代表稀释倍数。
【详解】A、为了防止杂菌污染,取土样时用的铁铲和取样纸袋在使用前都需要灭菌,A正确;
B、逐级稀释操作应在无菌环境中进行,以防止杂菌污染,B错误;
C、据图可知培养基①为选择培养基,初步筛选的产脲酶细菌还应该进行鉴定,培养基②的作用是鉴定,C正确;
D、计数时,应选择菌落数为30 ~ 300的平板进行计数,因此应选择稀释度为107 倍的平板估算土壤样品中细菌数,D正确。
故选B。
7. 微生物平板划线和培养的具体操作如图所示,下列操作正确的是( )
A. ①②⑤⑥ B. ③④⑥⑦ C. ①②⑦⑧ D. ①③④⑤
【答案】D
【解析】
【分析】微生物平板划线和培养的过程中要保证始终没有杂菌的污染,接种环、培养基、试管等都需要进行灭菌,实验操作过程应该在酒精灯火焰旁进行。
【详解】由图可知,②中拔出棉塞后应握住棉塞上部;⑥中划线时不能将培养皿的皿盖完全拿开,应只打开一条缝隙;⑦中划线时第5次的划线不能与第1次的划线相连;⑧中平板应倒置培养。
①③④⑤正确,故选D。
8. 通过微生物发酵,可以将粮食及各种植物纤维加工成燃料乙醇,与普通汽油按一定比例混配后形成乙醇汽油。某研究小组利用作物秸秆生产燃料乙醇的实验流程如图所示,相关叙述错误的是( )
A. 菌T能分泌纤维素酶将秸秆中的纤维素大量分解
B. 以淋洗液为原料制备酵母菌培养液时还需要加入氮源等营养成分
C. 接种酵母菌后需拧紧瓶盖制造无氧环境直至发酵结束
D. 本实验生产乙醇的方式具有原料来源广、节约粮食和清洁环保等优点
【答案】C
【解析】
【分析】果酒的制作离不开酵母菌,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,把糖分解成二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精,酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18~30℃;生产中是否有酒精的产生,可用酸性重铬酸钾来检验,该物质与酒精反应呈现灰绿色。
【详解】A、菌T能够分泌纤维素酶,纤维素酶能将纤维素最终分解为葡萄糖,A正确;
B、培养基的基本成分是碳源、氮源、水和无机盐,以淋洗液为原料的营养物质主要是碳源、水,少量的无机盐,还需要加入氮源等营养成分,氮源可为合成微生物细胞结构提供原料,B正确;
C、酵母菌无氧呼吸产生CO2,在进行发酵产酒精过程中还需要不间断拧松瓶盖,C错误;
D、与以粮食为原料发酵生产乙醇相比,利用纤维素为原料生产乙醇具有节约粮食、废物利用、清洁环保、不污染环境、生产成本低、原料来源广等优点,D正确。
故选C。
9. 下列关于基因工程基本工具的叙述,正确的是( )
A. 限制性内切核酸酶能够识别新冠病毒特定的核苷酸序列并在特定位点切开磷酸二酯键
B. EcoRI识别序列和切割位点为G↓AATTC,则形成的黏性末端为AATTC-
C. 与DNA聚合酶不同,DNA连接酶发挥作用时不需要DNA模板
D. 用做分子运输车的质粒常有特殊的抗生素合成基因,便于重组DNA分子的筛选
【答案】C
【解析】
【分析】基因工程常用的运载体:质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒,其中质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。
【详解】A、限制性内切核酸酶能识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,并使特定部位的磷酸二酯键断开,而新冠病毒是RNA病毒,遗传物质是RNA,A错误;
B、EcoRI识别序列和切割位点为G↓AATTC,则形成黏性末端为CTTAA-,B错误;
C、DNA连接酶连接DNA片段的磷酸二酯键,发挥作用不需要模板,也不需要识别特定序列,C正确;
D、载体质粒上的抗生素抗性基因通常作为对重组DNA分子鉴定和筛选的标记基因,不是抗生素合成基因,D错误。
故选C。
10. 下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述,错误的是( )
A. 可选用新鲜的香蕉、菠菜、猪肝等作为实验材料
B. 研磨液中2mol/L的NaCl溶液有利于溶解DNA和去除杂质
C. 过滤液放入4℃冰箱或加入预冷的酒精都可抑制DNA酶的活性
D. 将析出的丝状物加入4mL二苯胺试剂后沸水浴加热可出现蓝色
【答案】D
【解析】
【分析】DNA的粗提取与鉴定的实验原理是:①DNA的溶解性,DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同,利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出,从而达到分离的目的;②DNA不溶于酒精溶液,细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精,利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离。
【详解】A、NA粗提取实验需要选取DNA含量相对较高的材料。新鲜的香蕉、菠菜(植物细胞)含有细胞核,有DNA;猪肝(动物细胞)也含有细胞核,存在DNA,这些材料都能用于该实验,A正确;
B、DNA在2mol/L的NaCl溶液中DNA的溶解度较高,搅拌过滤后,DNA存在于滤液中,有利于去除杂质,B正确;
C、酶活性的发挥需要适宜的温度等条件,将过滤液放入4℃冰箱或加入预冷的酒精的目的是抑制DNA酶的活性,避免DNA被水解,C正确;
D、将析出的丝状物先溶于5ml 2mol/L NaCl溶液中,然后加入4mL二苯胺试剂,混匀后沸水浴中加热可出现蓝色,D错误。
故选D。
11. 下图所示为“DNA的粗提取与鉴定”实验的部分操作过程,有关分析不正确的是( )
A. 图①④中加入蒸馏水的目的相同
B. 图①中向鸡血细胞液内加入少许嫩肉粉有助于去除杂质
C. 图②操作的目的是纯化DNA,去除溶于体积分数为95%酒精中的杂质
D. 图③中物质的量浓度为2 mol·L-1的NaCl溶液能溶解黏稠物中的DNA
【答案】A
【解析】
【分析】1、DNA的溶解性:
(1)DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同(0.14mol/L溶解度最低),利用这一特点,选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解,而使杂质沉淀,或者相反,以达到分离目的。
(2)DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理,可以将DNA与蛋白质进一步的分离。
2、DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性蛋白酶能水解蛋白质,但是对DNA没有影响。大多数蛋白质不能忍受60−80∘C的高温,而DNA在80∘C以上才会变性。洗涤剂能够瓦解细胞膜,但对DNA没有影响。
3、DNA的鉴定在沸水浴条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色,因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。
【详解】A、①中加蒸馏水是为了使血细胞吸水涨破,④中加入蒸馏水是为了降低氯化钠溶液的浓度,使DNA析出,A错误;
B、嫩肉粉中含有蛋白酶,能够水解蛋白质,因此图①中向鸡血细胞液内加入少许嫩肉粉有助于去除杂质,B正确;
C、DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精,因此②操作的目的是纯化DNA,去除溶于95%酒精中的杂质,C正确;
D、图③中2 mol·L-1 NaCl溶液能溶解黏稠物中的DNA,D正确。
故选A。
12. 下表为常用的限制性核酸内切酶(限制酶)及其识别序列和切割位点,由此推断的以下说法中,正确的是( )
限制酶名称
识别序列和切割位点|
限制酶名称
识别序列和切割位点
BarmH I
G↓GATCC
KpnI
GGTAC↓C
EcoRI
G↓AATTC
Sau3A I
↓GATC
Hind I
GTY↓RAC
Sma I
CCC↓GGG
(注:Y=C或T,R=A或G)
A. 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列
B. 限制酶切割后一定形成黏性末端
C. 不同的限制酶切割DNA分子后可以形成相同的黏性末端
D. 限制酶的切割位点在识别序列内部
【答案】C
【解析】
【分析】限制酶的特点:识别特定的脱氧核苷酸序列,并在特定的位点进行切割,切割后可能形成黏性末端或平末端。
【详解】A、由图可知,由于Y=C或T,R=A或G,因此Hind Ⅰ可以识别多种核苷酸序列,A错误;
B、限制酶切割后可能形成黏性末端或平末端,B错误;
C、不同的限制酶切割DNA分子后可以形成相同的黏性末端,如BamH Ⅰ和Sau3A Ⅰ,C正确;
D、限制酶的切割位点在识别序列内部或外部,如Sau3A Ⅰ,D错误。
故选C。
13. 下列关于PCR技术相关叙述正确的是( )
A. DNA聚合酶可从引物的5端开始连接脱氧核苷酸
B. 退火温度过低导致得不到任何产物,过高导致产生非特异性片段
C. PCR反应体系中需加入TaqDNA聚合酶,该酶主要在延伸过程起作用
D. 扩增DNA片段的过程中,第n次循环共需要引物2n+1-2个
【答案】C
【解析】
【分析】PCR技术:
(1)概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
(2)原理:DNA复制。
(3)前提条件:要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。
(4)条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶)。
(5)过程:①高温变性:DNA解旋过程(PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开);②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。
【详解】A、DNA聚合酶可从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸,A错误;
B、退火温度过低会导致引物与模板链不能形成互补的碱基对,从而不能进行延伸,过高会导致引物与非特异性片段结合,进而产生非特异性片段,B错误;
C、PCR反应体系中需加入TaqDNA聚合酶,该酶主要在延伸过程起作用,C正确;
D、扩增DNA片段的过程中,第n次循环共需要引物[(2n+1-2)-(2n-2)]=2n个,D错误。
故选C。
14. 某研究小组利用PCR技术扩增目的基因,并对扩增产物进行电泳,没有出现目的基因的扩增带,下列原因不可能的是( )
A. 变性温度设置太低
B. 两种引物浓度不等
C. 使用的Taq酶失活
D 退火温度设置太高
【答案】B
【解析】
【分析】1、PCR原理:在解旋酶作用下,打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以4中游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物,其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。2、PCR反应过程是:变性→复性→延伸。
【详解】A、变性温度过低,则DNA双链不能充分解开,影响目的基因的扩增,A正确;
B、两种引物浓度不等不会导致不出现目的基因的扩增带,B错误;
C、使用的Taq酶失活会影响子链的合成,进而影响目的基因的扩增,C正确;
D、PCR扩增时,退火温度的设定是成败的关键,退火温度设置太高会破坏模板与引物的碱基配对,导致目的基因扩增失败,D正确。
故选B。
15. 为了在实验室条件下更加快速高效提取真菌DNA,某团队研究出了一种利用NaOH裂解细胞并快速提取DNA的方法,主要操作步骤如下图。相关叙述错误的是( )
A. 将真菌经液氮冷冻后进行研磨,可充分破碎细胞,从而获得真菌粉末
B. NaOH的碱性条件可以进一步破坏细胞结构,使DNA从细胞中释放出来
C 缓冲液除了中和碱性物质外,还具有维持DNA酶活性、促进微生物生长等功能
D. 提取的DNA应避免暴露在高温、光照等条件下,以保持其稳定性
【答案】C
【解析】
【分析】DNA粗提取选材的标准:DNA含量高,并且材料易得,由于哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和细胞器,因此不采用哺乳动物的血液。
【详解】A、将真菌经液氮冷冻后进行研磨,可以获得已经充分破碎细胞的真菌粉末,有利于提取DNA,A正确;
B、NaOH呈碱性,碱溶液可能可以破坏细胞膜和细胞壁进而可以快速提取DNA,B正确;
C、缓冲液除了中和碱性物质之外,还可使DNA 酶失活、抑制微生物生长等功能,C错误;
D、高温可能会使DNA变性,提取的DNA应避免暴露在高温、光照等条件下,以保持其稳定性,D正确。
故选C。
二、多项选择题:共 4 题,每题 3 分,共 12 分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得 3 分,选对但不全的得 1 分,错选或不答的得 0 分。
16. 下列关于微生物培养的叙述,错误的有( )
A. 纯化培养时,在培养皿皿底做标记后应倒置在恒温培养箱中静置培养
B. 涂布接种时,需将涂布器浸酒精后在酒精灯外焰上引燃,冷却后再使用
C. 高压蒸汽灭菌时,加热结束后打开排气阀使压力表指针回零再开启锅盖
D. 用平板划线法对微生物进行分离计数,也可直接用显微镜对某些微生物计数
【答案】CD
【解析】
【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。
【详解】A、纯化培养时,培养皿应倒置放在恒温培养箱内静止培养,不需要放在摇床上培养,以免冷凝水污染,A正确;
B、涂布接种时,需将涂布器沾酒精后在酒精灯外焰上引燃,冷却后再使用,以免高温将部分微生物杀死,B正确;
C、高压灭菌加热结束,等待压力表指针回到零后,才能开启锅盖,不能打开放气阀使压力表指针回到零,C错误;
D、稀释涂布平板法和平板划线法都能对微生物进行分离纯化,但只有稀释涂布平板法可用于计数,D错误。
故选CD。
17. 科研人员采集了某深海冷泉附近的沉积物样品,经分离、纯化、鉴定得到了降解藻类多糖的拟杆菌菌株,具体过程如图(Ⅰ~Ⅳ是操作步骤)。下列叙述正确的有( )
A. 步骤Ⅰ均采用湿热灭菌法对深海冷泉沉积物的样品和海水进行灭菌
B. 步骤Ⅱ可通过添加不同藻类多糖配制系列培养基①获得多种拟杆菌菌株
C. 步骤Ⅲ培养基②中以藻类多糖为唯一碳源,且需加入适量琼脂等凝固剂
D. 步骤Ⅳ可通过增加培养基③中碳源的浓度,获得高耐受藻类多糖的菌株
【答案】BCD
【解析】
【分析】1、培养基: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。不同的培养基的配方不同,但一般都含有水、无机盐、碳源和氮源。
2、微生物接种的方法最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。操作方法各不相同,但是核心都是要防止杂菌的污染,保证培养物的纯度。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、深海冷泉沉积物的样品不能灭菌,否则得不到需要的菌株,A错误;
B、向基本培养基中分别添加不同藻类多糖来配制系列培养基①,可获得不同种类的拟杆菌菌株,B正确;
C、步骤IV需要挑取单菌落并转接,则需要再固体培养基上接种,需要加琼脂作为凝固剂,C正确;
D、本实验的目的是纯化、鉴定得到降解藻类多糖的拟杆菌菌株,步骤IV可通过增加培养基③中碳源的浓度,获得高耐受藻类多糖的菌株,D正确。
故选BCD。
18. 为构建转玉米蔗糖转运蛋白基因(ZmERD6)的工程菌,科研人员提取玉米细胞mRNA,获得cDNA后导入到酵母突变株SUSY7,然后利用选择培养基筛选、鉴定,最终获得目的菌。下列叙述正确的有( )
A. 应选取含蔗糖转运蛋白的组织提取RNA
B. RNA形成cDNA的最适温度条件为94℃
C. 选择培养基应以蔗糖为唯一碳源
D. 酵母突变株SUSY7不能利用细胞外的蔗糖
【答案】ACD
【解析】
【分析】获取目的基因可通过逆转录的方法,通过该方法需要先获得目的基因的RNA,由于基因选择性表达,需要到特定的细胞中提取所需RNA。
【详解】A、由于基因的选择性表达,应该选取含蔗糖转运蛋白的组织提取mRNA,进行逆转录,才能获得玉米蔗糖转运蛋白基因的cDNA,A正确;
B、RNA形成cDNA是通过逆转录过程,需要逆转录酶的催化,94℃的高温会导致逆转录酶失活,B错误;
C、获得cDNA后导入到酵母突变株SUSY7,酵母突变株SUSY7就能合成蔗糖转运蛋白,选择培养基应以蔗糖为唯一碳源,目的基因表达的酵母菌能转运蔗糖而存活,C正确;
D、酵母突变株SUSY7本身无蔗糖转运蛋白基因,无蔗糖转运蛋白,不能利用细胞外的蔗糖,D正确。
故选ACD。
19. E-Test法是一种用于确定抗菌药物最小抑菌浓度(MIC)的定量检测方法。其原理为将载有抗生素连续梯度浓度的塑料条(E-Test条)置于已接种待测菌液的琼脂平板上,从抑菌圈与 E-Test条交界处可读出 MIC值。下图是六种抗生素(① ~⑥)对某细菌抑菌情况的测定结果,每个E-Test条上抗生素浓度范围均为 0.016~256μg/mL。下列相关叙述正确的是( )
A. 检测时,将待测菌液采用稀释涂布平板法接种于琼脂平板培养基上
B. 该菌株对不同抗生素的敏感性大小为② >③ >⑥ >⑤ >④ >①
C. 部分抑菌圈内出现零散细小的菌落,可能是菌株出现了抗药性突变
D. 该菌株对抗生素④的 MIC值应取 1.0μg/mL和 256μg/mL的中间数值
【答案】AC
【解析】
【分析】据图分析,该菌株对不同抗生素的敏感性不同,抑菌圈越大,说明该菌株对此种抗生素的敏感性越大。
【详解】A、检测时,将待测菌液采用稀释涂布平板法接种于琼脂平板培养基上,能够保证平板上各个区域的菌落数基本相当,A正确;
B、该菌株对不同抗生素的敏感性不同,抑菌圈越大,说明该菌株对此种抗生素的敏感性越大,故其敏感性大小为①>④>⑤>⑥>③>②,B错误;
C、部分抑菌圈内出现零散细小的菌落,说明这些菌落对该抗生素具有抗性,可能是菌株出现了抗药性突变,C正确;
D、从结果可以看出,抗生素浓度在1.0μg/mL时,几乎看不到抑菌圈,但抗生素浓度在256μg/mL时,可以看到明显的抑菌圈,MIC值是指抗菌药物的最小抑菌浓度,故该菌株对抗生素④的MIC值应取接近于1.0μg/mL的数值,D错误。
故选AC。
三、非选择题:本部分包括5题,除特殊注明外,每空1分,共计58分。
20. 自生固氮菌是土壤中能独立固定空气中N2的细菌,将玉米种子用自生固氮菌拌种后播种,可显著提高玉米产量并降低化肥的使用量。科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力的鉴定,部分实验流程如下图。请回答下列问题:
(1)步骤①土样应取自当地______(选填“表层”或“深层”)土壤;步骤②需充分振荡20min,主要目的是______。
(2)下表为两种培养基的配方,步骤④应选其中的______培养基,按用途来划分,此培养基为_____培养基。进行纯化培养时,需同时进行未接种培养基的培养,目的是______。
培养基类型
组成成分
Ashby培养基
甘露醇(C6H14O6)、KH2PO4、MgSO4·7H2O、NaCl、K2SO4、CaCO3、琼脂、蒸馏水
LB培养基
蛋白胨、酵母提取物、NaCl、琼脂、蒸馏水
(3)步骤④所用的接种工具是________,其灭菌方法为________。
(4)若在步骤④对应的平板上统计的菌落数平均值为56个,则每克土壤含菌体_______个,运用这种方法统计的结果往往较实际值______,可能原因是______。
(5)自生固氮菌较共生固氮菌(如根瘤菌)在生产中的应用范围更广,原因是______。
【答案】(1) ①. 表层 ②. 使土壤中的微生物充分释放到无菌水中
(2) ①. Ashby ②. 选择 ③. 检测培养过程中培养基是否被杂菌污染
(3) ①. (玻璃)涂布器 ②. 灼烧灭菌
(4) ①. 5.6×106 ②. (偏)小 ③. 有的菌落可能由2个或多个菌体连在一起繁殖形成
(5)自生固氮菌能在土壤中独立固氮,不受宿主的限制
【解析】
【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。
【小问1详解】
步骤①土样应取自当地表层土壤的原因是土壤有"微生物的天然培养基"之称。同其他环境相比,土壤中的微生物,数量最大,种类最多。在富含有机质的土壤表层,有更多的固氮菌生长;步骤②需充分振荡的主要目的是使土壤中的微生物充分释放到无菌水中。
【小问2详解】
由表格中培养基配方分析可知,步骤④应选其中的 Ashby 培养基,这是因为该培养基不含氮源具有选择作用,自生固氮菌可以利用空气中的氮气作为氮源,而 LB 培养基中的蛋白豚可以提供氮源,不具有选择作用。进行纯化培养时,需同时进行未接种培养基的培养,作为对照,目的是检测培养过程中培养基是否被杂菌污染。
【小问3详解】
由图观察可知,步骤④平板中的菌落分布均匀,故所用的接种工具是涂布器,灭菌方法是灼烧灭菌。
【小问4详解】
若在④的平板上统计的菌落的平均值为56个,则每克土壤中含有菌体为56÷0.1×104=5.6×106个,运用这种方法统计的结果往往较实际值偏小,可能原因是有的菌落可能由2个或多个菌体连在一起繁殖形成。 。
【小问5详解】
自生固氮菌较共生固氮菌(如根瘤菌)在生产中的应用范围更广,原因是自生固氮菌能在土壤中独立固氮,不受宿主的限制。
21. 葡萄酒主要由酿酒酵母等微生物发酵酿制而成,酿酒酵母细胞结构如下图1.葡萄酒的工业化生产流程如下图2所示,其中发酵是最为关键的步骤。
(1)酒精发酵温度一般为___________℃,酒精发酵阶段,酵母菌的无氧呼吸场所是[ ]___________。
(2)实验室通常用___________法进行酵母菌的分离、纯化培养并计数。用___________法对培养基进行灭菌,待灭菌后的培养基冷却至___________再倒平板,且凝固后将平板___________。
(3)EC是酿酒过程中产生的一种不利于人体健康的物质,主要由尿素与乙醇反应形成。若葡萄酒中EC超标,请尝试给出利用微生物技术降低EC含量的简要思路:___________。
(4)葡萄酒的品质与酒中的酸糖平衡和香气有关。研究发现在发酵酿酒过程中加入甘露糖蛋白可改善酒的品质,为探究甘露糖蛋白的最佳添加时期和添加量,研究者展开相关研究:对酒样进行不同处理,分为5个小组,CK组、BF0.1组、BF0.3组、AF0.1组、AF0.3组,处理后测定果糖、葡萄糖、酒石酸、苹果酸、酯类、醇类的含量。最后结果如下表:
物质
组号
糖、酸物质(g/I)
香气有关物质(μg/I)
果糖
葡萄糖
酒石酸
苹果酸
酯类
醇类
CK(不加甘露糖蛋白)
3.421
1.408
1.228
3.332
2542.80
10454.26
BF0.1(发酵前加入0.1g/L甘露糖蛋白)
3.535
1.500
1.304
3.439
1638.00
9575.66
BF0.3(发酵前加入0.3g/L甘露糖蛋白)
5.115
2.564
1.227
3.916
2075.06
11552.89
AF0.1(发酵后加入0.1g/L甘露糖蛋白)
2.821
1.438
1.084
3.107
4575.92
13144.04
AF0.3(发酵后加入0.3g/L甘露糖蛋白)
2.714
2.110
1.125
3185
4662.65
1404668
根据表中数据分析,为减少酸涩感,应在___________(填时期)添加甘露糖蛋白,添加量为___________。
为增加香气的浓郁度,应在___________(填时期)添加甘露糖蛋白,添加量为___________。
【答案】(1) ①. 18-30 ②. [2]细胞质基质
(2) ①. 稀释涂布平板 ②. 高压蒸汽灭菌(或湿热灭菌) ③. 50℃左右 ④. 倒置
(3)配置以尿素为唯一氮源的选择培养基,筛选出尿素分解菌,从该菌中分离出脲酶,在发酵环节加入脲酶
(4) ①. 发酵后 ②. 0.1g/L ③. 发酵后 ④. 0.3g/L
【解析】
【分析】分析图1可知,1为线粒体,2为细胞质基质,3为细胞膜,4为细胞核。参与果酒的制作的微生物主要是酵母菌,其新陈代谢的类型为异养兼性厌氧型,较适宜的发酵温度为18~30℃。在无氧的环境中酵母菌把糖类分解为酒精和二氧化碳。
【小问1详解】
分析题图可知,图1中结构1是线粒体,其处于细胞质中,因此可推知2为细胞质基质。酒精发酵为酵母菌的无氧呼吸过程,发生在2细胞质基质中,适宜温度一般为18-30℃。
【小问2详解】
实验室中常采用稀释涂布平板法对酵母菌进行分离、纯化及计数;为了保证培养基中的水分不被烘干,常采用灭菌环境湿润的高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。灭菌后的培养基不能直接倒平板,需要冷却至50℃左右才可用于倒平板;凝固后的平板需倒置,防止皿盖上水珠滴落培养基上造成污染(也可避免培养基中的水分过快挥发)。
【小问3详解】
由题干可知,EC主要由尿素与乙醇反应形成,则在酿酒过程中,降低EC含量首先要减少尿素含量,从微生物技术的角度考虑,可以利用尿素为唯一氮源的选择培养基来筛选能高效分解尿素的微生物,大量培养这些微生物,并从中分离脲酶,在酿酒过程中加入脲酶来减少尿素含量,以减少EC生成。
【小问4详解】
由题干可知,该实验探究的是甘露糖蛋白的添加时期和添加量对葡萄酒品质的影响,因此甘露糖蛋白的添加时期和添加量为自变量,糖、酸物质含量以及香气有关物质含量是因变量。由表中数据分析可知,酒石酸和苹果酸是导致葡萄酒出现酸涩感的主要物质,因此要使葡萄酒酸涩感较低,需在发酵后加入0.1g/L甘露糖蛋白;因为在这种条件下,酒石酸和苹果酸的含量均最低。为增加香气的浓郁度,需在发酵后加入0.3g/L甘露糖蛋白,因为在该条件下,香气有关物质含量最高。
22. 人体血糖的平衡受多种信号分子的调节。图1表示葡萄糖及其他物质影响胰岛B细胞分泌活动的部分调节机理。其中GLP-1(胰高糖素样肽-1)和GIP(葡萄糖依赖性促胰岛素多肽)均由小肠L细胞受到进食形成的刺激后产生。请回答下列问题。
(1)人体血糖的主要来源有食物中糖类的消化吸收、_______。神经系统可以通过控制胰岛、甲状腺和_______的分泌活动来提高血糖浓度。
(2)小肠L细胞产生的GIP、GLP-1通过_________运输,与胰岛B细胞表面相应受体结合,激活细胞膜上的_______,催化合成细胞内的cAMP。经信号转导,促进_______。与神经调节相比,GIP、GLP-1作用于胰岛细胞的调节方式具有的特点是_______、_______。
(3)替尔泊肽为GIP/GLP-1的双受体激动剂,可作为饮食和运动的辅助药物,用于改善2型糖尿病患者的血糖水平。根据上述作用推测,替尔泊肽治疗1型糖尿病效果会受到限制,原因可能是_______。
(4)科研人员发现了一种新型血糖调节因子(FGF1)能降血糖,并利用胰岛素抵抗模型鼠开展相关研究,结果如图2。据此推测,FGF1改善胰岛素抵抗的机制可能是_______。
A. 增加细胞膜上胰岛素受体的数量
B. 促进体内胰岛素抗体的合成
C. 促进胰岛素与胰岛素受体结合
D. 促进胰岛B细胞合成和分泌胰岛素
【答案】(1) ①. 肝糖原分解、非糖物质转化为葡萄糖 ②. 肾上腺
(2) ①. 体液 ②. 腺苷酸环化酶 ③. 胰岛素基因的表达和胰岛素的分泌 ④. 反应速度较缓慢 ⑤. 作用时间较长(作用范围较广泛、通过体液运输)
(3)替尔泊肽降糖时作用于胰岛B细胞,1型糖尿病胰岛B细胞被破坏(GIP、GLP-1的受体的数量减少,导致替尔泊肽的疗效降低) (4)AC
【解析】
【分析】胰岛A细胞分泌胰高血糖素,能升高血糖,只有促进效果没有抑制作用,即促进肝糖原的分解和非糖类物质转化;胰岛B细胞分泌胰岛素是唯一能降低血糖的激素,其作用分为两个方面:促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质;抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。
【小问1详解】
人体血糖的主要来源有食物中糖类的消化吸收、肝糖原分解、非糖物质转化为葡萄糖,血糖的去向主要是细胞氧化分解、转化为肝糖原和肌糖原、转变为非糖物质。
胰岛素、甲状腺激素、肾上腺素都具有提高血糖浓度的作用,因此神经系统可以通过控制胰岛、甲状腺和肾上腺的分泌活动来提高血糖浓度。
【小问2详解】
GLP-1(胰高糖素样肽-1)和GIP(葡萄糖依赖性促胰岛素多肽)均由小肠L细胞受到进食形成的刺激后产生,通过体液运输作用于胰岛B细胞。
结合图示可知,GIP、GLP-1与胰岛B细胞表面相应受体结合,激活细胞膜上的腺苷酸环化酶,催化合成细胞内的cAMP。
经信号转导,促进胰岛素基因的表达(转录和翻译)和胰岛素的分泌。
GIP、GLP-1作用于胰岛细胞的调节方式为体液调节,和神经调节相比,体液调节的特点是反应速度较缓慢、作用时间较长(作用范围较广泛、通过体液运输)。
【小问3详解】
由于替尔泊肽降糖时作用于胰岛B细胞,1型糖尿病胰岛B细胞被破坏(GIP、GLP-1的受体的数量减少,导致替尔泊肽的疗效降低),因此替尔泊肽治疗1型糖尿病效果会受到限制。
【小问4详解】
A、胰岛素抵抗模型鼠对胰岛素不敏感,从而表现为高血糖,若FGF1可以增加细胞膜上胰岛素受体的数量,则可以提高胰岛素的敏感度,从而更好的发挥降血糖的作用,A正确;
B、若FGF1促进体内胰岛素抗体的合成,则胰岛素的含量下降,降血糖的能力进一步减弱,无法起到降血糖的作用,B错误;
C、若FGF1能促进胰岛素与胰岛素受体结合,则能更好的发挥胰岛素降低血糖的作用,C正确;
D、和不用FGF1处理的胰岛素抵抗模型鼠相比,使用FGF1处理的胰岛素抵抗模型鼠胰岛素含量较低,说明FGF1不能促进胰岛B细胞合成和分泌胰岛素,D错误。
故选AC。
23. 棉铃虫载脂蛋白受体(LpR)在昆虫体内脂质转运中发挥重要作用。为了明确载脂蛋白受体(LpR)基因在其卵巢发育及饥饿胁迫中的功能,科研人员研究了棉铃虫不同发育阶段以及饥饿处理对该基因表达的影响。这有助于解析载脂蛋白受体(LpR)基因参与棉铃虫卵巢发育过程中脂质转运以及应对饥饿胁迫的作用。请回答下列问题:
(1)获取棉铃虫载脂蛋白受体(LpR)基因:将棉铃虫样品置于预冷的研钵内,加入液氮研磨成粉末后迅速提取_____,经_____得到cDNA。
(2)体外扩增棉铃虫载脂蛋白受体(LpR)基因:
①PCR加样操作:将上述cDNA作为PCR反应的模板,并设计一对特异性引物来扩增目的基因,该PCR反应体系中除模板和引物外,还需加入缓冲液(含Mg2+)、_____、_____H2O等。
②设置PCR反应程序:PCR每次循环一般可以分为_____、_____和延伸三步,在延伸过程中,脱氧核苷酸连接在引物的_____端。
(3)PCR结果分析:
①图1为棉铃虫载脂蛋白受体(LpR)基因在棉铃虫不同发育阶段的表达情况。据图可发现,棉铃虫载脂蛋白受体(LpR)基因在_____中高表达,推测棉铃虫载脂蛋白受体(LpR)可能与雌虫的生殖行为相关;同样的,该基因在卵内也高表达,这可能与_____作为胚胎发育期的重要营养物质相关。
②图2为饥饿胁迫对棉铃虫雌成虫卵巢中载脂蛋白受体(LpR)基因表达的影响,据图推测饥饿胁迫处理导致昆虫产卵量降低可能跟_____有关。
【答案】(1) ①. 总RNA(RNA) ②. 逆转录##反转录
(2) ①. TaqDNA聚合酶(耐高温的DNA聚合酶) ②. 4种脱氧核苷酸(dNTP) ③. 变性 ④. 复性 ⑤. 3'
(3) ①. 雌成虫(F) ②. 脂质 ③. 载脂蛋白受体(LpR)基因表达受到抑制,从而减少了卵巢对脂质的摄入
【解析】
【分析】PCR原理:在解旋酶作用下,打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以4种游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物,其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。
【小问1详解】
分析题意可知,棉铃虫载脂蛋白受体(LpR)在昆虫体内脂质转运中发挥重要作用,为获取LpR基因,可将棉铃虫样品置于预冷的研钵内,加入液氮研磨成粉末后迅速提取总RNA;由RNA制备cDNA的过程是逆转录(反转录)过程。
【小问2详解】
①PCR可在体外扩增DNA,该过程中需要的温度较高,在PCR扩增体系中除模板和引物外,还需加入缓冲液(含Mg2+),TaqDNA聚合酶(耐高温的DNA聚合酶)和4种脱氧核苷酸(dNTP)等物质。
②PCR每次循环一般可以分为变性、复性和延伸三步;PCR扩增时,引物与模板的3’端结合,子链从5'端向3’端延伸,故在延伸过程中,脱氧核苷酸连接在引物的3’端。
【小问3详解】
①据图1分析可知,棉铃虫载脂蛋白受体(LpR)基因在F(雌成虫)中相对表达量最高,即在F中高表达;而据题意可知,LpR在昆虫体内脂质转运中发挥重要作用,故该表达结果可能与脂质作为胚胎发育期的重要营养物质相关。
②据图2分析可知,在24h时清水组载脂蛋白受体(LpR)基因表达量高于蜂蜜水组,但随处理时间延长,蜂蜜水处理组别的载脂蛋白受体(LpR)基因表达量高于清水组,据此推测饥饿胁迫处理导致昆虫产卵量降低可能跟载脂蛋白受体(LpR)基因表达受到抑制,从而减少了卵巢对脂质的摄入有关。
24. 苹果醋是以苹果为原料经发酵而成,下图是苹果醋全液态发酵的生产流程,请回答下列问题:
(1)步骤②加入果胶酶的作用是_____;步骤⑥是_____。
(2)添加酵母前,要对菌种进行活化,检测酵母的生长状况。若某样品经2次10倍稀释后,经台盼蓝染色(体积不计),在25×16型血细胞计数板上计数_____色细胞,5个中格中的细胞数为254个,该样品中活酵母细胞的密度为_____个细胞/mL。
(3)如图表示发酵过程中相关的物质变化。在缺氧条件下发生的过程有_____(填字母);发生_____(填字母)过程的酵母菌增殖速度快;过程d需要_____参与,发生该过程的细胞_____(填“含有”或“不含有”)线粒体。
(4)步骤⑧一般采用的消毒方法是_____。
(5)为了获得酿造苹果醋的高产菌株,某兴趣小组先将基础培养基的pH调至_____性,灭菌后在未凝固的培养基中加入乙醇和无菌CaCO3粉末、充分混匀后倒平板。挑取该平板上具有_____的单菌落若干作为候选菌种。
【答案】(1) ①. 提高果汁的出汁率 ②. 醋酸发酵(果醋发酵)
(2) ①. 无 ②. 1.27×109
(3) ①. a、c ②. a、b ③. 氧气 ④. 不含有
(4)巴氏消毒法 (5) ①. 中性或弱碱性 ②. 较大透明圈(较大溶钙圈)
【解析】
【分析】1、果酒的制作离不开酵母菌,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,把糖分解成二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精,酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18~30℃;生产中是否有酒精的产生,可用酸性重铬酸钾来检验,该物质与酒精反应呈现灰绿色。
2、果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌,醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动,其代谢类型属于异养需氧型。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
【小问1详解】
果胶酶可以水解细胞壁,则步骤②加入果胶酶可以提高果汁的出汁率;加入醋酸菌后进行醋酸发酵,所以步骤⑥是醋酸发酵(果醋发酵)。
【小问2详解】
台盼蓝不能进入活细胞,所以经台盼蓝染色在25×16型血细胞计数板上计数无色细胞。经2次10倍稀释则稀释了100倍,在25×16型血细胞计数板上计数,5个中格中的细胞数为254个,则该样品中活酵母细胞的密度为254÷5×25÷0.1×103×102=1.27×109个/mL。
【小问3详解】
如图表示发酵过程中相关的物质变化。在缺氧条件下酵母菌进行无氧呼吸,则发生的过程有a、c。酵母菌进行有氧呼吸可进行快速增殖,即发生图中的a、b过程。过程d是醋酸发酵,需要氧气的参与,醋酸菌是原核生物,没有线粒体。
【小问4详解】
食品一般用巴氏消毒法消毒。
【小问5详解】
细菌生存的最适pH为中性或弱碱性,醋酸发酵产生的醋酸可以将碳酸钙分解,所以培养基形成透明圈,透明圈越大说明产生的醋酸越多,所以挑取该平板上具有较大透明圈(较大溶钙圈)的单菌落若干作为候选菌种。
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南菁高中2024-2025学年第二学期3月阶段性检测
高二生物(创新班)
一、单项选择题:共 15 题,每题 2 分,共 30 分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列关于泡菜制作的叙述,错误的是( )
A. 泡菜坛中注入泡菜液的量不能浸没原料
B. 泡菜的制作过程主要是由乳酸菌参与发酵
C. 在泡菜液中加入适量的糖会使发酵效果更好
D. 腌制泡菜时如果加入一些陈泡菜汁,可以缩短腌制时间
2. 与传统发酵技术相比,发酵工程的产品种类更加丰富,产量和质量明显提高。下列叙述错误的是( )
A. 发酵工程所用的菌种可通过诱变育种或基因工程育种获得
B. 优良菌种需用液体培养基扩大培养后再接种到发酵罐中
C. 若产品是谷氨酸,发酵过程中应控制pH值为酸性
D. 若产品是单细胞蛋白,发酵后用过滤、沉淀等方法分离产物
3. 下图为技术人员利用石榴进行传统发酵制作石榴酒和石榴醋的简要流程图。下列有关叙述正确的是( )
A. 去皮除隔膜后将石榴籽清洗干净,然后破碎榨汁
B. 调整石榴汁的成分后,需将石榴汁装满发酵罐再接种酵母菌
C. 石榴酒发酵过程中持续通入无菌空气可促进酵母菌产生酒精
D. 制作石榴醋和石榴酒的过程中,发酵液的pH均会有所下降
4. 啤酒发酵流程一般都包含发芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵、消毒、终止等。下列有关叙述错误的是( )
A. 焙烤过程通过加热杀死种子的胚细胞,从而使淀粉酶失活
B. 酵母菌繁殖及大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成
C. 发酵的温度和发酵的时间随啤酒品种和口味的要求不同而有所差异
D. 蒸煮过程中高温使淀粉酶失活,可以终止淀粉酶的进一步作用,并对糖浆灭菌
5. 青贮饲料是指将新鲜秸秆、青草等通过乳酸菌等微生物发酵而制成的饲料。它气味酸香、柔软多汁、营养丰富、保存期长,是家畜优良饲料。相关叙述正确的是( )
A. 选择纤维素含量较高的植物作为青贮原料,保证乳酸菌生长所需的氮源
B. 将青贮的原料适当切碎、搅拌并通入空气,利于乳酸菌充分发酵
C. 发酵过程中乳酸菌生成NADH,使pH降低,抑制杂菌的生长
D. 青贮饲料有利于植食性动物对饲料的消化吸收,提高能量利用率
6. 从土壤中筛选产脲酶细菌的过程如图所示,表中记录了在适宜条件下培养一段时间后的实验结果,下列有关说法错误的是( )
稀释度(倍)
106
107
108
平板
1
2
3
1
2
3
1
2
3
平板菌落数(个)
432
421
445
78
67
74
9
6
8
注:表中各平板上均接种稀释土壤样品溶液0.1mL
A. 取土样时用的铁铲和取样纸袋在使用前都需要灭菌
B. 进行逐级稀释操作时不需要在无菌环境中进行
C. 培养基①②的作用分别是筛选和鉴定
D. 应选择稀释度为107倍的平板估算土壤样品中细菌数
7. 微生物平板划线和培养的具体操作如图所示,下列操作正确的是( )
A. ①②⑤⑥ B. ③④⑥⑦ C. ①②⑦⑧ D. ①③④⑤
8. 通过微生物发酵,可以将粮食及各种植物纤维加工成燃料乙醇,与普通汽油按一定比例混配后形成乙醇汽油。某研究小组利用作物秸秆生产燃料乙醇的实验流程如图所示,相关叙述错误的是( )
A. 菌T能分泌纤维素酶将秸秆中的纤维素大量分解
B. 以淋洗液为原料制备酵母菌培养液时还需要加入氮源等营养成分
C. 接种酵母菌后需拧紧瓶盖制造无氧环境直至发酵结束
D. 本实验生产乙醇的方式具有原料来源广、节约粮食和清洁环保等优点
9. 下列关于基因工程基本工具的叙述,正确的是( )
A. 限制性内切核酸酶能够识别新冠病毒特定核苷酸序列并在特定位点切开磷酸二酯键
B. EcoRI识别序列和切割位点为G↓AATTC,则形成的黏性末端为AATTC-
C. 与DNA聚合酶不同,DNA连接酶发挥作用时不需要DNA模板
D. 用做分子运输车的质粒常有特殊的抗生素合成基因,便于重组DNA分子的筛选
10. 下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述,错误的是( )
A. 可选用新鲜的香蕉、菠菜、猪肝等作为实验材料
B. 研磨液中2mol/L的NaCl溶液有利于溶解DNA和去除杂质
C. 过滤液放入4℃冰箱或加入预冷的酒精都可抑制DNA酶的活性
D. 将析出的丝状物加入4mL二苯胺试剂后沸水浴加热可出现蓝色
11. 下图所示为“DNA的粗提取与鉴定”实验的部分操作过程,有关分析不正确的是( )
A. 图①④中加入蒸馏水的目的相同
B. 图①中向鸡血细胞液内加入少许嫩肉粉有助于去除杂质
C. 图②操作的目的是纯化DNA,去除溶于体积分数为95%酒精中的杂质
D. 图③中物质的量浓度为2 mol·L-1的NaCl溶液能溶解黏稠物中的DNA
12. 下表为常用的限制性核酸内切酶(限制酶)及其识别序列和切割位点,由此推断的以下说法中,正确的是( )
限制酶名称
识别序列和切割位点|
限制酶名称
识别序列和切割位点
BarmH I
G↓GATCC
KpnI
GGTAC↓C
EcoRI
G↓AATTC
Sau3A I
↓GATC
Hind I
GTY↓RAC
Sma I
CCC↓GGG
(注:Y=C或T,R=A或G)
A. 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列
B. 限制酶切割后一定形成黏性末端
C. 不同的限制酶切割DNA分子后可以形成相同的黏性末端
D. 限制酶的切割位点在识别序列内部
13. 下列关于PCR技术相关叙述正确的是( )
A. DNA聚合酶可从引物的5端开始连接脱氧核苷酸
B. 退火温度过低导致得不到任何产物,过高导致产生非特异性片段
C. PCR反应体系中需加入TaqDNA聚合酶,该酶主要在延伸过程起作用
D. 扩增DNA片段的过程中,第n次循环共需要引物2n+1-2个
14. 某研究小组利用PCR技术扩增目的基因,并对扩增产物进行电泳,没有出现目的基因的扩增带,下列原因不可能的是( )
A. 变性温度设置太低
B. 两种引物浓度不等
C. 使用的Taq酶失活
D. 退火温度设置太高
15. 为了在实验室条件下更加快速高效提取真菌DNA,某团队研究出了一种利用NaOH裂解细胞并快速提取DNA的方法,主要操作步骤如下图。相关叙述错误的是( )
A. 将真菌经液氮冷冻后进行研磨,可充分破碎细胞,从而获得真菌粉末
B. NaOH的碱性条件可以进一步破坏细胞结构,使DNA从细胞中释放出来
C. 缓冲液除了中和碱性物质外,还具有维持DNA酶活性、促进微生物生长等功能
D. 提取的DNA应避免暴露在高温、光照等条件下,以保持其稳定性
二、多项选择题:共 4 题,每题 3 分,共 12 分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得 3 分,选对但不全的得 1 分,错选或不答的得 0 分。
16. 下列关于微生物培养的叙述,错误的有( )
A. 纯化培养时,在培养皿皿底做标记后应倒置在恒温培养箱中静置培养
B. 涂布接种时,需将涂布器浸酒精后在酒精灯外焰上引燃,冷却后再使用
C. 高压蒸汽灭菌时,加热结束后打开排气阀使压力表指针回零再开启锅盖
D. 用平板划线法对微生物进行分离计数,也可直接用显微镜对某些微生物计数
17. 科研人员采集了某深海冷泉附近的沉积物样品,经分离、纯化、鉴定得到了降解藻类多糖的拟杆菌菌株,具体过程如图(Ⅰ~Ⅳ是操作步骤)。下列叙述正确的有( )
A. 步骤Ⅰ均采用湿热灭菌法对深海冷泉沉积物的样品和海水进行灭菌
B. 步骤Ⅱ可通过添加不同藻类多糖配制系列培养基①获得多种拟杆菌菌株
C. 步骤Ⅲ培养基②中以藻类多糖唯一碳源,且需加入适量琼脂等凝固剂
D. 步骤Ⅳ可通过增加培养基③中碳源的浓度,获得高耐受藻类多糖的菌株
18. 为构建转玉米蔗糖转运蛋白基因(ZmERD6)的工程菌,科研人员提取玉米细胞mRNA,获得cDNA后导入到酵母突变株SUSY7,然后利用选择培养基筛选、鉴定,最终获得目的菌。下列叙述正确的有( )
A. 应选取含蔗糖转运蛋白的组织提取RNA
B. RNA形成cDNA的最适温度条件为94℃
C. 选择培养基应以蔗糖为唯一碳源
D. 酵母突变株SUSY7不能利用细胞外的蔗糖
19. E-Test法是一种用于确定抗菌药物最小抑菌浓度(MIC)的定量检测方法。其原理为将载有抗生素连续梯度浓度的塑料条(E-Test条)置于已接种待测菌液的琼脂平板上,从抑菌圈与 E-Test条交界处可读出 MIC值。下图是六种抗生素(① ~⑥)对某细菌抑菌情况的测定结果,每个E-Test条上抗生素浓度范围均为 0.016~256μg/mL。下列相关叙述正确的是( )
A. 检测时,将待测菌液采用稀释涂布平板法接种于琼脂平板培养基上
B. 该菌株对不同抗生素的敏感性大小为② >③ >⑥ >⑤ >④ >①
C. 部分抑菌圈内出现零散细小的菌落,可能是菌株出现了抗药性突变
D. 该菌株对抗生素④的 MIC值应取 1.0μg/mL和 256μg/mL的中间数值
三、非选择题:本部分包括5题,除特殊注明外,每空1分,共计58分。
20. 自生固氮菌是土壤中能独立固定空气中N2的细菌,将玉米种子用自生固氮菌拌种后播种,可显著提高玉米产量并降低化肥的使用量。科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力的鉴定,部分实验流程如下图。请回答下列问题:
(1)步骤①土样应取自当地______(选填“表层”或“深层”)土壤;步骤②需充分振荡20min,主要目的是______。
(2)下表为两种培养基的配方,步骤④应选其中的______培养基,按用途来划分,此培养基为_____培养基。进行纯化培养时,需同时进行未接种培养基的培养,目的是______。
培养基类型
组成成分
Ashby培养基
甘露醇(C6H14O6)、KH2PO4、MgSO4·7H2O、NaCl、K2SO4、CaCO3、琼脂、蒸馏水
LB培养基
蛋白胨、酵母提取物、NaCl、琼脂、蒸馏水
(3)步骤④所用的接种工具是________,其灭菌方法为________。
(4)若在步骤④对应的平板上统计的菌落数平均值为56个,则每克土壤含菌体_______个,运用这种方法统计的结果往往较实际值______,可能原因是______。
(5)自生固氮菌较共生固氮菌(如根瘤菌)在生产中的应用范围更广,原因是______。
21. 葡萄酒主要由酿酒酵母等微生物发酵酿制而成,酿酒酵母细胞结构如下图1.葡萄酒的工业化生产流程如下图2所示,其中发酵是最为关键的步骤。
(1)酒精发酵温度一般为___________℃,酒精发酵阶段,酵母菌的无氧呼吸场所是[ ]___________。
(2)实验室通常用___________法进行酵母菌分离、纯化培养并计数。用___________法对培养基进行灭菌,待灭菌后的培养基冷却至___________再倒平板,且凝固后将平板___________。
(3)EC是酿酒过程中产生的一种不利于人体健康的物质,主要由尿素与乙醇反应形成。若葡萄酒中EC超标,请尝试给出利用微生物技术降低EC含量的简要思路:___________。
(4)葡萄酒的品质与酒中的酸糖平衡和香气有关。研究发现在发酵酿酒过程中加入甘露糖蛋白可改善酒的品质,为探究甘露糖蛋白的最佳添加时期和添加量,研究者展开相关研究:对酒样进行不同处理,分为5个小组,CK组、BF0.1组、BF0.3组、AF0.1组、AF0.3组,处理后测定果糖、葡萄糖、酒石酸、苹果酸、酯类、醇类的含量。最后结果如下表:
物质
组号
糖、酸物质(g/I)
香气有关物质(μg/I)
果糖
葡萄糖
酒石酸
苹果酸
酯类
醇类
CK(不加甘露糖蛋白)
3.421
1.408
1.228
3.332
2542.80
10454.26
BF0.1(发酵前加入0.1g/L甘露糖蛋白)
3.535
1.500
1304
3.439
1638.00
9575.66
BF0.3(发酵前加入0.3g/L甘露糖蛋白)
5.115
2.564
1.227
3.916
2075.06
11552.89
AF0.1(发酵后加入0.1g/L甘露糖蛋白)
2.821
1.438
1.084
3.107
4575.92
13144.04
AF0.3(发酵后加入0.3g/L甘露糖蛋白)
2.714
2.110
1.125
3185
4662.65
14046.68
根据表中数据分析,为减少酸涩感,应在___________(填时期)添加甘露糖蛋白,添加量为___________。
为增加香气的浓郁度,应在___________(填时期)添加甘露糖蛋白,添加量为___________。
22. 人体血糖的平衡受多种信号分子的调节。图1表示葡萄糖及其他物质影响胰岛B细胞分泌活动的部分调节机理。其中GLP-1(胰高糖素样肽-1)和GIP(葡萄糖依赖性促胰岛素多肽)均由小肠L细胞受到进食形成的刺激后产生。请回答下列问题。
(1)人体血糖的主要来源有食物中糖类的消化吸收、_______。神经系统可以通过控制胰岛、甲状腺和_______的分泌活动来提高血糖浓度。
(2)小肠L细胞产生的GIP、GLP-1通过_________运输,与胰岛B细胞表面相应受体结合,激活细胞膜上的_______,催化合成细胞内的cAMP。经信号转导,促进_______。与神经调节相比,GIP、GLP-1作用于胰岛细胞的调节方式具有的特点是_______、_______。
(3)替尔泊肽为GIP/GLP-1的双受体激动剂,可作为饮食和运动的辅助药物,用于改善2型糖尿病患者的血糖水平。根据上述作用推测,替尔泊肽治疗1型糖尿病效果会受到限制,原因可能是_______。
(4)科研人员发现了一种新型血糖调节因子(FGF1)能降血糖,并利用胰岛素抵抗模型鼠开展相关研究,结果如图2。据此推测,FGF1改善胰岛素抵抗的机制可能是_______。
A. 增加细胞膜上胰岛素受体的数量
B. 促进体内胰岛素抗体的合成
C. 促进胰岛素与胰岛素受体结合
D. 促进胰岛B细胞合成和分泌胰岛素
23. 棉铃虫载脂蛋白受体(LpR)在昆虫体内脂质转运中发挥重要作用。为了明确载脂蛋白受体(LpR)基因在其卵巢发育及饥饿胁迫中的功能,科研人员研究了棉铃虫不同发育阶段以及饥饿处理对该基因表达的影响。这有助于解析载脂蛋白受体(LpR)基因参与棉铃虫卵巢发育过程中脂质转运以及应对饥饿胁迫的作用。请回答下列问题:
(1)获取棉铃虫载脂蛋白受体(LpR)基因:将棉铃虫样品置于预冷的研钵内,加入液氮研磨成粉末后迅速提取_____,经_____得到cDNA。
(2)体外扩增棉铃虫载脂蛋白受体(LpR)基因:
①PCR加样操作:将上述cDNA作为PCR反应的模板,并设计一对特异性引物来扩增目的基因,该PCR反应体系中除模板和引物外,还需加入缓冲液(含Mg2+)、_____、_____H2O等。
②设置PCR反应程序:PCR每次循环一般可以分为_____、_____和延伸三步,在延伸过程中,脱氧核苷酸连接在引物的_____端。
(3)PCR结果分析:
①图1为棉铃虫载脂蛋白受体(LpR)基因在棉铃虫不同发育阶段的表达情况。据图可发现,棉铃虫载脂蛋白受体(LpR)基因在_____中高表达,推测棉铃虫载脂蛋白受体(LpR)可能与雌虫的生殖行为相关;同样的,该基因在卵内也高表达,这可能与_____作为胚胎发育期的重要营养物质相关。
②图2为饥饿胁迫对棉铃虫雌成虫卵巢中载脂蛋白受体(LpR)基因表达的影响,据图推测饥饿胁迫处理导致昆虫产卵量降低可能跟_____有关。
24. 苹果醋是以苹果为原料经发酵而成,下图是苹果醋全液态发酵的生产流程,请回答下列问题:
(1)步骤②加入果胶酶的作用是_____;步骤⑥是_____。
(2)添加酵母前,要对菌种进行活化,检测酵母的生长状况。若某样品经2次10倍稀释后,经台盼蓝染色(体积不计),在25×16型血细胞计数板上计数_____色细胞,5个中格中的细胞数为254个,该样品中活酵母细胞的密度为_____个细胞/mL。
(3)如图表示发酵过程中相关的物质变化。在缺氧条件下发生的过程有_____(填字母);发生_____(填字母)过程的酵母菌增殖速度快;过程d需要_____参与,发生该过程的细胞_____(填“含有”或“不含有”)线粒体。
(4)步骤⑧一般采用消毒方法是_____。
(5)为了获得酿造苹果醋的高产菌株,某兴趣小组先将基础培养基的pH调至_____性,灭菌后在未凝固的培养基中加入乙醇和无菌CaCO3粉末、充分混匀后倒平板。挑取该平板上具有_____的单菌落若干作为候选菌种。
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