内容正文:
莱州一中2023级高二第三次质量检测
生物试卷
一、单选每题2分共50分
(2024河北衡水模拟)
1. 植物组织培养是将植物组织或细胞接种到培养基中,然后在人工控制的条件下进行培养,使其形成完整植株的过程。植物组织培养有多种形式,如原生质体培养、悬浮细胞培养、花药培养、组织培养、器官培养等,其中最常见的是愈伤组织培养。下列叙述不正确的是( )
A. 在进行植物体细胞杂交时,需要经历原生质体的培养阶段
B. 对植物细胞和动物细胞进行培养时,都用到了固体培养基
C. 利用植物细胞培养可实现细胞活性成分的工厂化生产
D. 动物细胞培养和植物组织培养最终的目的不都是获得完整个体
(2024河北保定月考)
2. 动物细胞融合技术与植物体细胞杂交技术均完成了两种细胞遗传物质的融合。下列关于两者的叙述,错误的是( )
选项
项目
动物细胞融合
植物体细胞杂交
A
融合原理
细胞膜具有流动性
细胞膜具有流动性
B
诱导融合的手段
可用灭活病毒诱导法
一般采用物理法和化学法
C
实验的结果
获得杂交细胞,生产细胞产品
可获得杂种植株
D
用途
制备单克隆抗体
高效、快速地实现种苗的大量繁殖
A. A B. B C. C D. D
3. 北方白犀牛目前仅剩两头雌性个体,科研人员尝试通过现代生物技术,利用实验室冷冻保藏的少量北方白犀牛精子拯救该物种。下列说法不正确的是( )
A. 科研人员可以使用体外受精、胚胎移植等技术繁育北方白犀牛的试管动物
B. 若利用体细胞核移植技术培育出北方白犀牛的克隆动物,该动物一定是雌性
C. 为了繁育更多子代,可以选择人工繁育技术得到的原肠胚期的胚胎进行分割
D. 胚胎移植时,经同期发情处理过的受体犀牛基本上不发生免疫排斥反应
4. 关于“DNA的粗提取与鉴定”实验,下列说法正确的是( )
A. 整个提取过程中可以不使用离心机
B. 研磨液在4℃冰箱中放置几分钟后,应充分摇匀再倒入烧杯中
C. 鉴定过程中DNA双螺旋结构不发生改变
D. 仅设置一个对照组不能排除二苯胺加热后可能变蓝的干扰
5. 下列生物技术的应用实例中,运用的原理与其他各项不同的是( )
A. 悬浮培养人参细胞,提取人参皂苷
B. 利用花药离体培养获得植物单倍体植株
C. 将转入贮存蛋白基因的向日葵细胞培育成植株
D. 通过植物组织培养获得胚状体并发育成植株
6. 柑橘酸腐病是由白地霉菌引起的柑橘贮藏期常见的病害之一。抗菌肽是一种抑菌活性强、无环境污染的生物多肽。为研究抗菌肽对白地霉菌的抑菌效果,现用金属打孔器在多个长势相似柑橘果实的相同部位打孔,每个打孔处接种相同体积的处理液,比较15天后的病斑直径,各组处理及结果见表。下列相关叙述错误的是( )
组别
1
2
3
4
5
接种处理方式
接种一定体积的白地霉菌孢子悬浮液
抗菌肽溶液与白地霉菌孢子悬浮液混合后直接接种
先加入抗菌肽溶液,2h后接种白地霉菌孢子悬浮液
X
抗菌肽溶液液白地霉菌孢子悬浮液混合,培养2h后接种
15天后病斑直径/mm
413
13.9
29.3
28.7
11.2
A. 金属打孔器在每次打孔前需进行灼烧灭菌,目的是防止杂菌污染
B. 表中X应先接种白地霉菌孢子悬浮液,2h后再加入抗菌肽溶液
C. 抗菌肽与白地霉菌孢子悬浮液先后加入的抑菌效果强于混合加入的抑菌效果
D. 实验结束后5个组别使用的柑橘不能立即丢弃
7. 利用杨木生产燃料乙醇的基本流程主要包括原料粉碎、提高纤维素浓度的预处理、释放单糖的酶解糖化、产生乙醇的微生物发酵、乙醇脱水的蒸馏工艺等步骤(预处理过程所需的果胶酶常来自于黑曲霉等微生物)。下图为发酵阶段菌种接种量对发酵结果的影响。下列说法正确的是( )
A. 培养黑曲霉时一般需将培养基调至酸性,果胶酶是黑曲霉分泌的一种单细胞蛋白
B. 在伊红—亚甲蓝培养基上可筛选出高产纤维素酶的菌株用于酶解糖化过程
C. 接种的菌种为酵母菌,当接种量为12%左右时,发酵后的酒精含量与残糖含量相等
D. 接种量超过15%时酒精产量反而有所降低的原因可能是菌种生长消耗大量的糖分
8. 制醋、制饴、制酒是我国传统发酵技术。醋酸菌属于好氧型原核生物,常用于食用醋的发酵。下列叙述错误的是( )
A. 食用醋的酸味主要来源于乙酸 B. 醋酸菌不适宜在无氧条件下生存
C. 醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶 D. 葡萄糖在醋酸菌中的氧化分解发生在线粒体内
9. 植物组织培养的常见流程:外植体的消毒处理、接种→诱导愈伤组织→分化长芽与生根→试管苗过渡等。下列叙述正确的是( )
A. 外植体和培养基需要消毒后再接种,接种时需注意外植体的方向,不要倒插
B. 在无菌水中用纤维素酶和果胶酶混合处理叶片悬浮组织可获得较多原生质体
C. 愈伤组织的诱导受植物激素配比的影响,不受营养物质和光照等因素的影响
D. 试管苗移栽到室外前需用自来水洗掉根部的琼脂,以免琼脂发霉引起烂根
10. 非对称细胞融合技术是指利用射线照射某原生质体,破坏其细胞核;用蕊香红6G处理另一原生质体,使其细胞质失活,然后诱导两原生质体融合。研究者利用该技术获得了抗三嗪类除草剂(芸苔叶绿体基因控制) 的萝卜新品种。下列说法错误的是( )
A. 用纤维素酶和果胶酶处理两种植物的组织细胞获得原生质体
B. 用射线照射芸苔原生质体,用蕊香红6G 处理萝卜原生质体
C. 可用聚乙二醇、灭活的病毒、电激等方法诱导原生质体融合
D. 融合后的原生质体必须经过筛选才可获得杂种细胞的原生质体
11. 啤酒发酵依赖于发酵工程,产品质检可应用“电子舌”,“电子舌”可根据不同滋味信号传感器呈现的响应值对啤酒风味进行评价。下图为用“电子舌”对发酵液L1、L2、L3的检测结果,相关叙述错误的是( )
A. 啤酒风味的差异可能与发酵过程中的温度、pH、溶解氧、通气量等因素有关
B. 装置密闭发酵过程中,酒精浓度会不断上升
C. 菌种选育可依赖于突变筛选或转基因技术等
D. 发酵液L1和L2风味相近,而L3涩味较重
(2024重庆模拟)
12. 在探究通气方式对餐厨垃圾分解转化的影响时,研究人员将添加了高效微生物菌剂的餐厨垃圾均分为两组,分别采用两种通气方式进行堆肥形成腐殖质,实验数据见表。下列叙述错误的是( )
通气方式
达到50℃所需时间(h)
最高温度(℃)
高温持续时间(天)
间歇通气
42
68.6
7
连续通气
38
65.1
5
A. 腐殖质是微生物利用餐厨垃圾的营养物质产生的代谢物
B. 连续通气组的堆肥体中微生物也可进行厌氧发酵
C. 间歇通气组在停气期间会影响好氧菌的生长繁殖
D. 微生物对有机物分解的产热速率,连续通气组>间歇通气组
13. 在降雨量少且分布不均的西北地区,苹果树腐烂病在各苹果产区经常发生,已成为苹果产量和安全种植的主要限制因素,筛选苹果腐烂病的拮抗放线菌对该病的防治具有重要意义。科研工作者利用PDA培养基培养放线菌和苹果树腐烂病菌,在PDA培养基平板上进行如图所示的操作,将培养皿置于28℃培养箱培养,待甲图培养皿的菌体长满培养皿时,测量乙图中放线菌周围抑菌圈的直径,进行筛选。下列分析错误的是( )
注:菌饼是将富含营养物质的培养基与琼脂混合后,制成薄片,用以接种微生物。
A. 甲图的培养皿为对照组,乙图的培养皿为实验组
B. 应从发病的土壤取样,分离得到苹果树腐烂病菌和放线菌
C. 为防止杂菌污染,配置PDA培养基应在灭菌前调节培养基的pH
D. 乙图中显示抑菌圈直径越小的放线菌,其拮抗苹果树腐烂病菌的能力越强
(2024河南信阳期中)
14. 黄曲霉毒素是黄曲霉产生的代谢产物,具有极强的毒性和致癌性。科研人员用黄曲霉毒素B(AFB1)的结构类似物——豆香素(C9H6O2)筛选出能高效降解AFB1的菌株,实验过程如下图中的①~④。已知菌体对有机物的降解途径有胞外分泌物降解和菌体吸附降解两种。对降解菌的培养液进行离心,发现上清液中AFB1的残留率明显低于菌悬液中的残留率。检测发现上清液中含有蛋白质K,为验证蛋白质K是降解AFB1的有效成分,进行了实验⑤:在A中加入水解蛋白质K的酶、B中加等量的蒸馏水,充分反应后在两试管中均加入等量的豆香素。下列说法错误的是( )
A. 1号培养基属于选择培养基,通常需要提前在121℃下进行湿热灭菌
B. 步骤③使用稀释涂布平板法,目的是筛选出能降解豆香素的单菌落
C. 实验⑤的结果是A试管中豆香素含量基本不变,B试管中豆香素含量减少
D. 蛋白质K属于降解菌产生的胞外分泌物,可以分解培养液中的蛋白质
(收心卷24)
15. 野生型大肠杆菌可以在基本培养基上生长,发生基因突变产生的氨基酸依赖型菌株需要在基本培养基上补充相应氨基酸才能生长。将甲硫氨酸依赖型菌株M和苏氨酸依赖型菌株N单独接种在基本培养基上时,均不会产生菌落。某同学实验过程中发现,将M、N菌株混合培养一段时间,充分稀释后再涂布到基本培养基上,培养后出现许多由单个细菌形成的菌落,将这些菌落分别接种到基本培养基上,培养后均有菌落出现。学生对这些菌落出现原因的分析不合理的是( )
A. 操作过程中出现杂菌污染
B. 混合培养过程中,菌株获得了对方的遗传物质
C. M、N菌株互为对方提供所缺失的氨基酸
D. 混合培养过程中,菌株中已突变的基因再次发生突变
16. 植物细胞悬浮培养是将单个细胞或细胞团进行液体培养增殖的技术。下列叙述错误的是( )
A. 植物细胞悬浮培养的培养基须经无菌处理
B. 经纤维素酶和果胶酶充分处理后,植物细胞团分散为单个完整的悬浮细胞
C. 为使悬浮细胞正常生长,培养基须保持适当的温度、pH和渗透压
D. 利用悬浮培养技术生产次生代谢物,可减少植物资源的消耗
17. 从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁培养,在传代后的不同时间点检测细胞数目,结果如图。下列叙述正确的是( )
A. 传代培养时,培养皿需密封防止污染
B. 选取①的细胞进行传代培养比②更合理
C. 直接用离心法收集细胞进行传代培养
D. 细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大有关
18. 如图所示,将由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子,在体外解偶联后重新偶联可制备双特异性抗体,简称双抗。下列说法错误的是( )
A. 双抗可同时与2种抗原结合
B. 利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞
C. 筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原
D. 同时注射2种抗原可刺激B细胞分化为产双抗的浆细胞
19. 波尔山羊享有“世界山羊之王”的美誉,具有生长速度快、肉质细嫩等优点。生产中常采用胚胎工程技术快速繁殖波尔山羊。下列叙述错误的是( )
A. 选择遗传性状优良的健康波尔母山羊进行超数排卵处理
B. 胚胎移植前可采集滋养层细胞进行遗传学检测
C. 普通品质的健康杜泊母绵羊不适合作为受体
D. 生产中对提供精子的波尔公山羊无需筛选
20. 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. 杂交瘤细胞染色体丢失可能导致抗体产生能力下降
B. B淋巴细胞来源于抗原刺激后动物的淋巴结和脾脏等
C. 骨髓瘤细胞应该无法在HAT选择培养基中存活
D. 杂交瘤细胞具有持续产生抗EBV抗体的能力
21. 血清饥饿处理是指通过降低培养液中的血清浓度,使培养细胞因缺乏血清生长因子而不能分裂,一定时间后再加入血清,细胞就开始同步生长分裂。研究人员用经不同时间血清饥饿处理后的野猪成纤维细胞作为供体,以野猪卵母细胞作为受体进行核移植,测得的卵裂率和囊胚率如表所示(卵裂率指进行分裂的重组细胞占全部重组细胞的比例,囊胚率指获得的囊胚占全部重组细胞的比例)。下列叙述正确的是( )
饥饿时间/d
卵裂率(%)
囊胚率(%)
0
75.8
7.7
2
82.7
24.2
4
812
22.8
8
70.4
9.1
A. 用无血清培养基培养成纤维细胞,成纤维细胞的细胞周期会变短
B. 用离心法可使成纤维细胞与卵母细胞融合形成重组细胞
C. 胚胎移植时应将原肠胚移植到同种生理状态相同的雌性野猪子宫中
D. 实验结果说明成纤维细胞经血清饥饿处理2d有利于重组胚胎的构建
22. 我国科学家成功实现了使用化学小分子将人成体细胞重编程为多潜能干细胞(hCiPS细胞),过程如下图。研究还证明了抑制过度的炎症反应对于该过程中人体细胞重新获得中间可塑态至关重要。下列叙述正确的是( )
从成纤维细胞到hCIPS细胞的化学重编程示意图
A. 来自于病人的hCiPS细胞,移植回病人体内后可避免免疫排斥反应
B. 研究使用的化学小分子能够增强细胞增殖能力和上调所有基因表达水平
C. 增强炎症信号通路可促进高度分化的细胞中去分化相关基因的激活,提升细胞可塑性
D. 研究者通过hCiPS成功诱导出了造血干细胞和神经干细胞,这证明了hCiPS具有全能性
23. 伤寒沙门氏菌的致病毒素是其细胞壁外的脂多糖(LPS)。在研发伤寒沙门氏菌IPS疫苗的过程中常利用多肽模拟LPS,相似程度越高,其与IPS竞争抗体的结合位点能力越强。研究人员利用抗LPS单克隆抗体进行检测,鉴定多肽A、B模拟LPS抗原特征的相似程度,部分实验步骤如图甲所示,实验结果如图乙所示。下列叙述不正确的是( )
A. 单克隆抗体的制备过程中体现了细胞膜的流动性
B. 步骤c中与LPS结合的抗体会被保留,与多肽结合的抗体会被洗脱
C. b过程利用的原理是抗原和抗体的特异性结合
D. 由图乙可知,B抗原模拟LPS的效果较好
24. 酵母菌在合成色氨酸时需要3种酶X、Y和Z,trpX、trpY和trpZ分别为相应酶的编码基因突变的色氨酸依赖型突变体。已知3种酶均不能进出细胞,而色氨酸合成途径的中间产物积累到一定程度时可分泌到胞外。将这3种突变体均匀划线接种到含有少量色氨酸的培养基上,生长情况如图。据图分析,3种酶在该合成途径中的作用顺序为( )
A. X→Y→Z B. Z→Y→X C. Y→X→Z D. Z→X→Y
25. 科研人员将目的基因J与质粒构建重组表达载体,该质粒的部分结构如图所示,下列叙述错误的是( )
A. 除图中标出的结构外,质粒还需具备的结构有复制原点、标记基因、限制酶切位点等
B. 与图中启动子结合的酶是RNA聚合酶
C. 用PCR检测J基因连接到质粒中且方向正确可选用的一对引物是F1和R2
D. 若J基因转录的链位于b链,可知引物F1与基因J的b链相应部分序列相同
二、不定项。每题3分共15分
26. 某病毒颗粒表面有一特征性大分子结构蛋白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(如图)。下列说法正确的是( )
A. 利用胶原蛋白酶处理,可分散贴壁生长的骨髓瘤细胞
B. 制备的单克隆抗体A和单克隆抗体B是相同的单克隆抗体
C. 用于生产单克隆抗体的杂交瘤细胞可传代培养,但不能冻存
D. 单克隆抗体A和单克隆抗体B都能够特异性识别S蛋白
27. 高压蒸汽条件下持续20分钟会杀死芽孢,因此无菌操作中可利用非致病性的嗜热脂肪杆菌的芽孢作为指示菌来测定灭菌的效果。灭菌时在高压蒸汽灭菌锅的适当位置放置含有生物指示剂的培养液和含芽孢的菌片。灭菌结束后在塑料瓶外挤破含有培养液的玻璃瓶,使嗜热脂肪杆菌菌片浸没在紫色培养液内并进行培养,如下图所示。若芽孢可以生长会使培养液变为黄色。下列叙述错误的( )
A. 嗜热脂肪杆菌的芽孢耐热性较强,常用作指示菌来测定灭菌的效果
B. 灭菌后含有嗜热脂肪杆菌菌片的紫色培养液属于选择培养基
C. 湿热灭菌可利用沸水、流通蒸汽或高压蒸汽进行灭菌
D. 若培养液颜色没有变化而阳性对照组颜色为黄色,说明达到灭菌目的
28. 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,经稀释涂布平板法分离得到内生菌的单菌落
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
29. 野生动物郊狼的物种数量近年不断减少、濒临灭绝,科研人员利用种间体细胞核移植技术(iSCNT)培育小郊狼的流程如下图。下列叙述错误的是( )
A. 图中①为卵母细胞去核,②为细胞融合
B. iSCNT技术比胚胎细胞核移植技术难度要大
C. 郊狼的耳廓组织培养时一般需提供营养和酸性环境
D. 结构③通常需要激活,使其完成减数分裂和发育进程
30. 下列关于植物愈伤组织的说法正确的是( )
A. 用果胶酶和胶原蛋白酶去除愈伤组织的细胞壁获得原生质体
B. 融合的原生质体需再生出细胞壁后才能形成愈伤组织
C. 体细胞杂交获得的杂种植株细胞中具有来自亲本的2个细胞核
D. 通过愈伤组织再生出多个完整植株的过程属于无性繁殖
三、填空题共35分
31. 癌症的免疫疗法通过重新激活抗肿瘤的免疫细胞,克服肿瘤的免疫逃逸,在癌症治疗方法中取得越来越突出的地位,科研人员在不断研究中发现多种免疫治疗方法的结合是提高治疗效果的途径之一。
(1)某些种类癌细胞表面高表达膜蛋白PSMA和PD-L1,如图1。PD-L1能抑制T细胞的活化,使癌细胞发生免疫逃逸。单克隆抗体最主要的优点在于__________。临床上可利用抗PD-1的单克隆抗体进行癌症治疗。将等量的纯化PD-1蛋白分别注射到5只小鼠体内,经过二次免疫后测定小鼠抗PD-1抗体的免疫效果,取其中免疫效果最好的1号小鼠用于后面的融合实验。在融合前三天,对1号小鼠加强免疫一次,目的是__________。然后取小鼠的脾脏细胞用__________试剂诱导其与骨髓瘤细胞融合,用选择培养基进行筛选得到杂交瘤细胞。
(2)一段时间后,将(1)所得细胞接种到多孔培养板上,进行抗体阳性检测,检测原理如图2。
①在检测时需要将PD-1蛋白固定于固相载体表面制成__________,并加入多孔板培养槽中的__________(填“细胞”或“上清液”),即待测样本。
②加入酶标抗体后一段时间,需要用洗涤剂将未与__________结合的酶标抗体洗去。
③加入相应酶促反应底物显色后,颜色的深浅可代表__________。
(3)CD28是T细胞表面受体,T细胞的有效激活依赖于CD28在癌细胞与T细胞结合部位的聚集。因此,科研人员尝试构建既能结合PSMA,还能结合CD28的双特异性抗体PSMA×CD28,诱导T细胞定向杀伤癌细胞,如图3。制备过程:先将__________分别注射到小鼠体内,分离出B淋巴细胞,诱导其与小鼠的骨髓瘤细胞融合,筛选得到两种杂交瘤细胞,再诱导两种细胞融合。成功融合的细胞会表达两种L链和两种H链,由于L链和H链的随机组合会__________,因此还需进行筛选才能获得所需的双特异性抗体PSMA×CD28。
(4)在肿瘤患者的治疗中,被动免疫治疗是指被动地将具有抗肿瘤活性的免疫制剂或细胞回输
给肿瘤患者机体进行治疗,该治疗方案适用于肿瘤晚期患者,除了单克隆抗体治疗外,还可以进行过
继性细胞治疗,过继性细胞治疗相关过程如图4所示。过继性细胞治疗中,从肿瘤患者体内获取的免
疫细胞置于适宜环境下培养,培养过程中会出现分裂受阻,其原因主要有__________(答出2点)。
32. 为确定某致病细菌对不同抗生素的敏感性,研究人员设置了四组实验:分别将含有A、B、C、D四种抗生素(含量相同)的滤纸片均匀置于同一平板上的不同位置,放在培养箱中培养一定时间后,观察其透明圈的大小,实验结果如下表。回答下列问题:
实验组别
抗生素种类
实验结果
1
A
滤纸片周围出现透明圈
2
B
滤纸片周围没有出现透明圈
3
C
滤纸片周围的透明圈比含A的小
4
D
滤纸片周围的透明圈也比含A的小,且透明圈中出现了一个菌落
(1)在微生物培养过程中,获得纯培养物的关键是防止杂菌污染,用平板培养细菌时一般需要将平板倒置,其原因是__________。
(2)实验需使用涂布器接种,接种前涂布器的灭菌方法为__________。该实验中,宜使用_________法接种细菌,在培养和接种细菌时要特别注意进行无菌操作。
(3)根据实验结果,为达到抗菌目的,最好选用的抗生素种类为__________;在排除杂菌污染的情况下,第4组实验说明细菌对抗生素D产生了__________。
(4)该实验还缺少一组空白对照,请尝试补充:__________
(5)从100mL致病菌原液中取1mL.加入无菌水中得到10ml,稀释菌液,再从稀释菌液中取200μL涂布平板,菌落计数的结果为100,据此推算原液中致病菌浓度为_________个/mL。
33. 透明质酸(HA)是一种糖胺聚糖,主要存在于皮肤、眼睛和关节等组织,有保湿、润滑作用,被广泛应用于医药、化妆品领域。HA可通过动物组织提取和微生物发酵获得,利用生物工程技术对微生物改造是提高HA产率的一条重要途径。回答下列问题:
(1)透明质酸合成酶HAS3基因长度为1662bp,用PCR技术扩增该基因并插入图(a)所示的质粒,目的基因插入质粒不宜同时选用的限制酶是__________,因为__________。
(2)三个不同实验小组的PCR产物电泳检测结果如图(b),泳道__________的电泳条带不含目的基因HAS3序列扩增产物,原因是__________。
(3)科研人员在前期研究的基础上,通过在谷氨酸棒杆菌中导入不同来源的HA合成酶基因,构建了三株不同工程菌(分别记为A、B、C),基于HA产量初步筛选后并进行了放大发酵,结果如下。
①不同菌株合成HA产量及菌体数量如图(c)所示,其中菌株__________合成HA效果最好。
②选出菌株后进行放大发酵如图(d)。菌体数量变化规律为__________,其原因是__________。以HA产量为目标,结束发酵的最佳时间为__________。
34. 不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质,与未经射线照射的受体细胞融合,所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。红豆杉的次生产物紫杉醇是一种高效抗癌药物,但由于红豆杉野生资源匮乏,且红豆杉植株紫杉醇含量极低,导致了紫杉醇的供应严重不足。因此,研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉(2n=24)与柴胡(2n=12)进行了融合,培育能产生紫杉醇的柴胡,过程如下图。请回答下列问题。
注:X射线处理能随机破坏染色体结构,使其发生断裂、易位、染色体消除等,使细胞不再持续分
裂;碘乙酰胺处理使细胞质中的某些酶失活,抑制细胞分裂。
(1)过程①中需将植物组织经__________后接种于MS培养基上诱导_________过程,产生愈伤组织。
(2)对红豆杉和柴胡原生质体进行的A、B处理分别为__________。
(3)采用二乙酸荧光素(FDA)法可测定原生质体活力。已知FDA本身无荧光,当其进入细胞后可被酯酶分解为无毒、具有荧光的物质,该荧光物质不能透过活细胞质膜,会留在细胞内发出荧光。据此应选择__________的原生质体用于融合。
(4)过程③经诱导融合后,只有异源融合的原生质体可持续分裂形成再生细胞团,原因是________。
(5)过程④中,再分化阶段所用培养基需含有植物激素X和Y,逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比,未分化细胞群的变化情况不同。当植物激素X多Y少时,未分化细胞群将分化出芽,则植物激素X的名称是___________。
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莱州一中2023级高二第三次质量检测
生物试卷
一、单选每题2分共50分
(2024河北衡水模拟)
1. 植物组织培养是将植物组织或细胞接种到培养基中,然后在人工控制的条件下进行培养,使其形成完整植株的过程。植物组织培养有多种形式,如原生质体培养、悬浮细胞培养、花药培养、组织培养、器官培养等,其中最常见的是愈伤组织培养。下列叙述不正确的是( )
A. 在进行植物体细胞杂交时,需要经历原生质体的培养阶段
B. 对植物细胞和动物细胞进行培养时,都用到了固体培养基
C. 利用植物细胞培养可实现细胞活性成分的工厂化生产
D. 动物细胞培养和植物组织培养最终的目的不都是获得完整个体
【答案】B
【解析】
【分析】1、动物细胞培养需要满足以下条件:①无菌、无毒的环境;②营养;③温度和pH;④气体环境:95%空气+5%CO2。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、在进行植物体细胞杂交时,需要先用酶解法获得原生质体及诱导原生质体融合,该阶段需要进行原生质体的培养,A正确;
B、对动物细胞培养用到的是液体培养基,B错误;
C、利用植物细胞培养可以得到大量的细胞,可实现细胞活性成分的工厂化生产,C正确;
D、动物细胞培养一般不能获得完整个体,植物组织培养也可以不培养至个体,D正确。
故选B。
(2024河北保定月考)
2. 动物细胞融合技术与植物体细胞杂交技术均完成了两种细胞遗传物质的融合。下列关于两者的叙述,错误的是( )
选项
项目
动物细胞融合
植物体细胞杂交
A
融合原理
细胞膜具有流动性
细胞膜具有流动性
B
诱导融合的手段
可用灭活病毒诱导法
一般采用物理法和化学法
C
实验的结果
获得杂交细胞,生产细胞产品
可获得杂种植株
D
用途
制备单克隆抗体
高效、快速地实现种苗的大量繁殖
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【分析】植物体细胞杂交的原理是细胞膜具有流动性和植物细胞具有全能性,动物细胞融合的原理是细胞膜具有流动性。
【详解】A、动物细胞融合和植物细胞融合依据的原理都是细胞膜具有流动性,A正确;
B、灭活病毒诱导法是诱导动物细胞融合特有的方法,诱导植物细胞融合一般采用物理法和化学法,如:电融合法,聚乙二醇融合法,B正确;
C、动物细胞融合获得杂种细胞,生产细胞产品,如:单克隆抗体;植物体细胞杂交利用植物细胞具有全能性可获得杂种植株,C正确;
D、植物体细胞杂交可获得杂种植株,不能高效、快速地实现种苗的大量繁殖,D错误。
故选D。
3. 北方白犀牛目前仅剩两头雌性个体,科研人员尝试通过现代生物技术,利用实验室冷冻保藏的少量北方白犀牛精子拯救该物种。下列说法不正确的是( )
A. 科研人员可以使用体外受精、胚胎移植等技术繁育北方白犀牛的试管动物
B. 若利用体细胞核移植技术培育出北方白犀牛的克隆动物,该动物一定是雌性
C. 为了繁育更多子代,可以选择人工繁育技术得到的原肠胚期的胚胎进行分割
D. 胚胎移植时,经同期发情处理过的受体犀牛基本上不发生免疫排斥反应
【答案】C
【解析】
【分析】胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其它雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术,其中提供胚胎的个体称为“供体”,接受胚胎的个体称为“受体”。
【详解】A、因为有两头雌性个体和少量北方白犀牛精子,故科研人员可以使用体外受精、胚胎移植等技术繁育北方白犀牛的试管动物,拯救北方白犀牛物种,A正确;
B、北方白犀牛目前仅剩两头雌性个体,若利用体细胞核移植技术培育出北方白犀牛的克隆动物,则核供体动物是雌性动物,培育出的克隆动物也是雌性动物,B正确;
C、为了繁育更多子代,可以选择人工繁育技术得到的桑葚胚或囊胚期的胚胎进行分割,C错误;
D、在进行胚胎移植时,要用激素进行同期发情处理,为胚胎移入受体提供相同的生理环境,经同期发情处理过的受体犀牛基本上不会发生免疫排斥反应,这是胚胎在受体内存活的基础,D正确。
故选C。
4. 关于“DNA的粗提取与鉴定”实验,下列说法正确的是( )
A. 整个提取过程中可以不使用离心机
B. 研磨液在4℃冰箱中放置几分钟后,应充分摇匀再倒入烧杯中
C. 鉴定过程中DNA双螺旋结构不发生改变
D. 仅设置一个对照组不能排除二苯胺加热后可能变蓝的干扰
【答案】A
【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; ③在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色。
【详解】A、在DNA的粗提取与鉴定实验中,可将获得的研磨液用纱布过滤后,在4℃的冰箱中放置几分钟,再取上清液,也可以直接将研磨液用离心机进行离心后取上清液,A正确;
B、研磨液在4℃冰箱中放置几分钟后,DNA在上清液中,应取上清液倒入烧杯中,B错误;
C、鉴定过程中用沸水浴加热,DNA双螺旋结构会发生改变,C错误;
D、加入二苯胺试剂后沸水浴处理的时间要在5分钟以上,且要等到冷却后再观察结果,这样才可以观察到较为明显的显色反应,仅设置一个对照组可以排除二苯胺加热后可能变蓝的干扰,D错误。
故选A。
5. 下列生物技术的应用实例中,运用的原理与其他各项不同的是( )
A. 悬浮培养人参细胞,提取人参皂苷
B. 利用花药离体培养获得植物单倍体植株
C. 将转入贮存蛋白基因的向日葵细胞培育成植株
D. 通过植物组织培养获得胚状体并发育成植株
【答案】A
【解析】
【分析】1、把植物细胞培养到愈伤组织阶段,在愈伤组织细胞中可以提取人参皂苷。
2、植物组织培养,指在无菌和人工控制的环境条件下,利用适当的培养基,对离体的植物器官、组织、细胞及原生质体进行培养,使其再生细胞或完整植株的技术。
【详解】A、利用生物反应器悬浮培养人参细胞,提取人参皂苷,利用的细胞增殖的原理,A符合题意;
B、利用花药离体培养获得植物单倍体植株,利用了植物组织培养技术,原理为植物细胞的全能性,B不符合题意;
C、将转入贮存蛋白基因的向日葵细胞培育成植株,利用了植物组织培养技术,原理为植物细胞的全能性,C不符合题意;
D、通过植物组织培养获得胚状体并发育成植株,利用了植物组织培养技术,原理为植物细胞的全能性,D不符合题意。
故选A。
6. 柑橘酸腐病是由白地霉菌引起的柑橘贮藏期常见的病害之一。抗菌肽是一种抑菌活性强、无环境污染的生物多肽。为研究抗菌肽对白地霉菌的抑菌效果,现用金属打孔器在多个长势相似柑橘果实的相同部位打孔,每个打孔处接种相同体积的处理液,比较15天后的病斑直径,各组处理及结果见表。下列相关叙述错误的是( )
组别
1
2
3
4
5
接种处理方式
接种一定体积的白地霉菌孢子悬浮液
抗菌肽溶液与白地霉菌孢子悬浮液混合后直接接种
先加入抗菌肽溶液,2h后接种白地霉菌孢子悬浮液
X
抗菌肽溶液液白地霉菌孢子悬浮液混合,培养2h后接种
15天后病斑直径/mm
41.3
13.9
29.3
28.7
11.2
A. 金属打孔器在每次打孔前需进行灼烧灭菌,目的是防止杂菌污染
B. 表中X应为先接种白地霉菌孢子悬浮液,2h后再加入抗菌肽溶液
C. 抗菌肽与白地霉菌孢子悬浮液先后加入的抑菌效果强于混合加入的抑菌效果
D. 实验结束后5个组别使用的柑橘不能立即丢弃
【答案】C
【解析】
【分析】1、基因工程中,目的基因可通过PCR获取,其流程为:温度超过90℃变性;温度降为50℃左右复性;温度升为72℃左右延伸。
2、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。
【详解】A、为了防止杂菌污染,金属打孔器在每次打孔前需进行灼烧灭菌,A正确;
B、根据表中接种处理方式可知,1组只接种病原菌,为对照组,1、2、5组均接种了等量且适量的抗菌肽溶液与病原菌孢子悬浮液,但每组的接种顺序不同,说明自变量为抗菌肽溶液与病原菌孢子悬浮液的接种顺序,2组与5组均为二者先混和,但2组混合后直接接种,5组混合后先培养2h再接种,则结合第3组先加入抗菌肽2h后接种病原菌孢子可分析得出,4组应与3组接种顺序相反,即先接种病原菌孢子2h后再加入抗菌肽溶液,B正确;
C、 实验结果表明混合加入的抑菌效果强于抗菌肽与白地霉菌孢子悬浮液先后加入,C错误;
D、白地霉菌可能会污染环境,所以实验结束后5个组别使用的柑橘不能立即丢弃,应该先进行灭菌处理,D正确。
故选C。
7. 利用杨木生产燃料乙醇的基本流程主要包括原料粉碎、提高纤维素浓度的预处理、释放单糖的酶解糖化、产生乙醇的微生物发酵、乙醇脱水的蒸馏工艺等步骤(预处理过程所需的果胶酶常来自于黑曲霉等微生物)。下图为发酵阶段菌种接种量对发酵结果的影响。下列说法正确的是( )
A. 培养黑曲霉时一般需将培养基调至酸性,果胶酶是黑曲霉分泌的一种单细胞蛋白
B. 在伊红—亚甲蓝培养基上可筛选出高产纤维素酶的菌株用于酶解糖化过程
C. 接种的菌种为酵母菌,当接种量为12%左右时,发酵后的酒精含量与残糖含量相等
D. 接种量超过15%时酒精产量反而有所降低的原因可能是菌种生长消耗大量的糖分
【答案】D
【解析】
【分析】1、培养基的概念: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。
2、培养基的营养构成:各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
【详解】A.培养黑曲霉时一般需将培养基调至酸性,但单细胞蛋白指微生物菌体,果胶酶不属于单细胞蛋白,A错误;
B.伊红—亚甲蓝培养基是鉴定大肠杆菌的培养基,本实验应该用刚果红培养基筛选高产纤维素酶菌株,B错误;
C.酒精发酵的菌种为酵母菌,当接种量为12%左右时,发酵后的酒精含量与残糖含量曲线有交点,但两者的纵坐标数值及单位均不同,故发酵后二者含量不同,C错误;
D.由图可知,菌种接种量为15%时对应的酒精含量达到最大值,接种量超过15%,菌种数量大,自身的生长会大量消耗反应物,导致酒精产量降低,D正确。
故选D。
8. 制醋、制饴、制酒是我国传统发酵技术。醋酸菌属于好氧型原核生物,常用于食用醋的发酵。下列叙述错误的是( )
A. 食用醋的酸味主要来源于乙酸 B. 醋酸菌不适宜在无氧条件下生存
C. 醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶 D. 葡萄糖在醋酸菌中的氧化分解发生在线粒体内
【答案】D
【解析】
【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果糖分解成醋酸。当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、食用醋的酸味主要来自醋酸,醋酸学名乙酸,A正确;
B、醋酸菌是好氧型细菌,不适宜在无氧的条件下生存,B正确;
C、在制醋时,缺失原料的情况下,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,因此醋酸菌体内含有催化乙醇氧化成乙酸的酶,C正确;
D、醋酸菌属于细菌,没有核膜包被的细胞核和众多细胞器,因此没有线粒体,D错误。
故选D。
9. 植物组织培养常见流程:外植体的消毒处理、接种→诱导愈伤组织→分化长芽与生根→试管苗过渡等。下列叙述正确的是( )
A. 外植体和培养基需要消毒后再接种,接种时需注意外植体的方向,不要倒插
B. 在无菌水中用纤维素酶和果胶酶混合处理叶片悬浮组织可获得较多原生质体
C. 愈伤组织的诱导受植物激素配比的影响,不受营养物质和光照等因素的影响
D. 试管苗移栽到室外前需用自来水洗掉根部的琼脂,以免琼脂发霉引起烂根
【答案】D
【解析】
【分析】植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。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。
【详解】A、植物组织培养实验中外植体要消毒后再接种到经过高压灭菌的MS固体培养基中,A错误;
B、在制备原生质体时,需在0.5~0.6mol·L-1的甘露醇溶液环境(维持较高渗透压,防止原生质体吸水涨破)下用纤维素酶和果胶酶混合液处理实验材料,将细胞壁除去,获得球形的原生质体,B错误;
C、愈伤组织的诱导分化受植物激素配比的影响,也受营养物质和光照等培养条件的影响,C错误;
D、将无菌幼苗移栽到实验室外之前,先用自来水洗掉根部的琼脂,以免琼脂发霉引起烂根,幼苗需适应外界环境,无需用无菌水冲洗,D正确。
故选D。
10. 非对称细胞融合技术是指利用射线照射某原生质体,破坏其细胞核;用蕊香红6G处理另一原生质体,使其细胞质失活,然后诱导两原生质体融合。研究者利用该技术获得了抗三嗪类除草剂(芸苔叶绿体基因控制) 的萝卜新品种。下列说法错误的是( )
A. 用纤维素酶和果胶酶处理两种植物的组织细胞获得原生质体
B. 用射线照射芸苔原生质体,用蕊香红6G 处理萝卜原生质体
C. 可用聚乙二醇、灭活的病毒、电激等方法诱导原生质体融合
D. 融合后的原生质体必须经过筛选才可获得杂种细胞的原生质体
【答案】C
【解析】
【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞,进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。在进行植物体细胞杂交时需要使用纤维素酶和果胶酶去掉植物细胞的细胞壁,使用化学方法(聚乙二醇)或物理方法诱导原生质体融合,不能用灭活的病毒诱导。可根据植物细胞的质壁分离和复原鉴定杂种细胞是否再生细胞壁,从而确定原生质体融合是否完成。
【详解】A、植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶,根据酶的专一性,用纤维素酶和果胶酶处理两种植物的组织细胞获得原生质体,A正确;
B、结合题干“非对称细胞融合技术是指利用射线照射某原生质体,破坏其细胞核;用蕊香红6G处理另一原生质体,使其细胞质失活”、“芸苔叶绿体基因控制”以及叶绿体位于细胞质中可知,用射线照射芸苔原生质体(保证细胞质中叶绿体的活性),用蕊香红6G 处理萝卜原生质体,B正确;
C、可用聚乙二醇、电激等方法诱导原生质体融合,灭活的病毒用于诱导动物细胞的融合,C错误;
D、植物原生质体的融合是随机的,融合后的原生质体必须经过筛选才可获得杂种细胞的原生质体,D正确。
故选C。
11. 啤酒发酵依赖于发酵工程,产品质检可应用“电子舌”,“电子舌”可根据不同滋味信号传感器呈现的响应值对啤酒风味进行评价。下图为用“电子舌”对发酵液L1、L2、L3的检测结果,相关叙述错误的是( )
A. 啤酒风味的差异可能与发酵过程中的温度、pH、溶解氧、通气量等因素有关
B. 装置密闭发酵过程中,酒精浓度会不断上升
C. 菌种选育可依赖于突变筛选或转基因技术等
D. 发酵液L1和L2风味相近,而L3涩味较重
【答案】B
【解析】
【分析】啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。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。主发酵结束后,发酵液还不适合饮用,要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵,这样才能形成澄清、成熟的啤酒。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。
【详解】A、不同的啤酒风味不同,受发酵的温度、pH、溶解氧、通气量等因素影响,A正确;
B、装置密闭发酵过程中,随着酒精浓度的增加会抑制酵母菌的代谢,因此酒精浓度不会持续上升,B错误;
C、菌种选育可依赖于突变筛选(诱变育种)或转基因技术(基因工程)等,C正确;
D、由题图可知,L1和L2两种发酵液在味觉雷达图中的分布情况差不多,说明这两种发酵液的口味相近,而L3涩味较强,D正确。
故选B。
(2024重庆模拟)
12. 在探究通气方式对餐厨垃圾分解转化的影响时,研究人员将添加了高效微生物菌剂的餐厨垃圾均分为两组,分别采用两种通气方式进行堆肥形成腐殖质,实验数据见表。下列叙述错误的是( )
通气方式
达到50℃所需时间(h)
最高温度(℃)
高温持续时间(天)
间歇通气
42
68.6
7
连续通气
38
65.1
5
A. 腐殖质是微生物利用餐厨垃圾的营养物质产生的代谢物
B. 连续通气组的堆肥体中微生物也可进行厌氧发酵
C. 间歇通气组在停气期间会影响好氧菌的生长繁殖
D. 微生物对有机物分解的产热速率,连续通气组>间歇通气组
【答案】A
【解析】
【分析】有氧呼吸的全过程,可以分为三个阶段:第一个阶段,一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸,在分解的过程中产生少量的氢(用[H]表示),同时释放出少量的能量。这个阶段是在细胞质基质中进行的;第二个阶段,丙酮酸经过一系列的反应,分解成二氧化碳和氢,同时释放出少量的能量。这个阶段是在线粒体中进行的;第三个阶段,前两个阶段产生的氢,经过一系列的反应,与氧结合而形成水,同时释放出大量的能量。
【详解】A、腐殖质是微生物利用餐厨垃圾的营养物质后产生的不彻底的分解产物,不属于微生物的代谢物,A错误;
B、连续通气组的堆肥体中存在局部缺氧环境,堆肥体中微生物可进行厌氧发酵,B正确;
C、间歇通气组在停气期间会影响氧气含量,影响好氧菌的生长繁殖,C正确;
D、有氧呼吸能产生很多热量,微生物对有机物分解的产热速率, 连续通气组>间歇通气组,D正确。
故选A。
13. 在降雨量少且分布不均的西北地区,苹果树腐烂病在各苹果产区经常发生,已成为苹果产量和安全种植的主要限制因素,筛选苹果腐烂病的拮抗放线菌对该病的防治具有重要意义。科研工作者利用PDA培养基培养放线菌和苹果树腐烂病菌,在PDA培养基平板上进行如图所示的操作,将培养皿置于28℃培养箱培养,待甲图培养皿的菌体长满培养皿时,测量乙图中放线菌周围抑菌圈的直径,进行筛选。下列分析错误的是( )
注:菌饼是将富含营养物质的培养基与琼脂混合后,制成薄片,用以接种微生物。
A. 甲图的培养皿为对照组,乙图的培养皿为实验组
B. 应从发病的土壤取样,分离得到苹果树腐烂病菌和放线菌
C. 为防止杂菌污染,配置PDA培养基应在灭菌前调节培养基的pH
D. 乙图中显示抑菌圈直径越小的放线菌,其拮抗苹果树腐烂病菌的能力越强
【答案】D
【解析】
【分析】菌落是指由一个微生物细胞或一堆同种细胞在适宜固体培养基表面或内部生长繁殖到一定程度,形成肉眼可见的子细胞群落。菌落形态包括菌落的大小、形状、边缘、光泽、质地、颜色和透明程度等,每一种细菌在一定条件下形成固定的菌落特征。不同种或同种在不同的培养条件下,菌落特征是不同的.这些特征对菌种识别、鉴定有一定意义。
【详解】A、据题意可知,本实验要筛选苹果腐烂病的拮抗放线菌,是否含有放线菌是本实验自变量,甲图的培养皿不含放线菌,为对照组,乙图的培养皿含放线菌,为实验组,A正确;
B、在寻找目的菌株时,要根据它对生存环境的要求,到相应的环境中去寻找,在发病的土壤取样,才能分离得到苹果树腐烂病菌和放线菌,B正确;
C、微生物接种的核心是防止杂菌的污染,为防止杂菌污染,配置PDA培养基应在灭菌前调节培养基的pH,C正确;
D、放线菌的抑菌圈直径越大,表明其拮抗苹果树腐烂病的能力越强,D错误。
故选D。
(2024河南信阳期中)
14. 黄曲霉毒素是黄曲霉产生的代谢产物,具有极强的毒性和致癌性。科研人员用黄曲霉毒素B(AFB1)的结构类似物——豆香素(C9H6O2)筛选出能高效降解AFB1的菌株,实验过程如下图中的①~④。已知菌体对有机物的降解途径有胞外分泌物降解和菌体吸附降解两种。对降解菌的培养液进行离心,发现上清液中AFB1的残留率明显低于菌悬液中的残留率。检测发现上清液中含有蛋白质K,为验证蛋白质K是降解AFB1的有效成分,进行了实验⑤:在A中加入水解蛋白质K的酶、B中加等量的蒸馏水,充分反应后在两试管中均加入等量的豆香素。下列说法错误的是( )
A. 1号培养基属于选择培养基,通常需要提前在121℃下进行湿热灭菌
B. 步骤③使用稀释涂布平板法,目的是筛选出能降解豆香素的单菌落
C. 实验⑤的结果是A试管中豆香素含量基本不变,B试管中豆香素含量减少
D. 蛋白质K属于降解菌产生的胞外分泌物,可以分解培养液中的蛋白质
【答案】D
【解析】
【分析】1、实验室常用的灭菌方法:①灼烧灭菌:将微生物的接种工具,如接种环、接种针或其他金属工具,直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧,可以迅速彻底地灭菌,此外,在接种过程中,试管口或瓶口等容易被污染的部位,也可以通过火焰燃烧来灭菌。②干热灭菌:能耐高温的,需要保持干燥的物品,如玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等,可以采用这种方法灭菌。③高压蒸汽灭菌:将灭菌物品放置在盛有适量水的高压蒸汽灭菌锅内,为达到良好的灭菌效果,一般在压力为100kPa,温度为121℃的条件下,维持15~30min。2、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、1号培养基属于选择性培养基,培养基需要提前在121℃下进行湿热灭菌,A正确;
B、结合题图信息分析可知,步骤③接种的培养基中菌落均匀分布,使用的接种方法是稀释涂布平板法,目的是筛选出能降解豆香素的单菌落,B正确;
C、由题干信息可知,A中加入水解蛋白质K的酶、B中加等量的蒸馏水,故实验⑤的结果是A试管中豆香素含量基本不变,B试管中豆香素含量减少,C正确;
D、由题干信息可知,上清液中含有蛋白质K,且上清液中AFB1的残留率明显低于菌悬液中的残留率,据此推测蛋白质K属于降解菌产生的胞外分泌物,可以分解培养液中的豆香素,D错误。
故选D。
(收心卷24)
15. 野生型大肠杆菌可以在基本培养基上生长,发生基因突变产生的氨基酸依赖型菌株需要在基本培养基上补充相应氨基酸才能生长。将甲硫氨酸依赖型菌株M和苏氨酸依赖型菌株N单独接种在基本培养基上时,均不会产生菌落。某同学实验过程中发现,将M、N菌株混合培养一段时间,充分稀释后再涂布到基本培养基上,培养后出现许多由单个细菌形成的菌落,将这些菌落分别接种到基本培养基上,培养后均有菌落出现。学生对这些菌落出现原因的分析不合理的是( )
A. 操作过程中出现杂菌污染
B. 混合培养过程中,菌株获得了对方的遗传物质
C. M、N菌株互为对方提供所缺失的氨基酸
D. 混合培养过程中,菌株中已突变的基因再次发生突变
【答案】C
【解析】
【分析】稀释涂布平板法:将待测样品制成均匀的系列稀释液,尽量使样品中的微生物细胞分散开,使成单个细胞存在,再取一定稀释度、一定量的稀释液接种到平板中,使其均匀分布于平板中的培养基内。
【详解】A、操作过程当中出现杂菌污染,基本培养基上生长的为杂菌,A正确;
B、M、N菌株混合培养后在基本培养基上可以生存。推测可能是混合培养过程当中,菌株间发生了基因交流,获得了对方的遗传物质,B正确;
C、若M、N菌株互为对方提供所缺失的氨基酸形成的菌落,需要MN混合在一起才能生存,而该菌落来自于单个细菌形成的菌落,而题干中进行了充分稀释,单个细菌缺少必须的氨基酸,不能形成菌落,C错误;
D、基因突变是不定向的,在混合培养过程中,菌株当中已突变的基因也可能再次发生突变得到可在基本培养基上生存的野生型大肠杆菌,D正确。
故选C。
16. 植物细胞悬浮培养是将单个细胞或细胞团进行液体培养增殖的技术。下列叙述错误的是( )
A. 植物细胞悬浮培养的培养基须经无菌处理
B. 经纤维素酶和果胶酶充分处理后,植物细胞团分散为单个完整的悬浮细胞
C. 为使悬浮细胞正常生长,培养基须保持适当的温度、pH和渗透压
D. 利用悬浮培养技术生产次生代谢物,可减少植物资源的消耗
【答案】B
【解析】
【分析】植物细胞培养需要在无菌条件下进行人工操作:保证水、无机盐、碳源(常用蔗糖)、氮源(含氮有机物)、生长因子(维生素)等营养物质的供应;需要添加一些植物生长调节物质,主要是生长素和细胞分裂素;愈伤组织再分化到一定阶段,形成叶绿体,能进行光合作用,故需光照。
【详解】A、为了避免杂菌污染,植物细胞悬浮培养的培养基须经无菌处理,A正确;
B、纤维素酶和果胶酶处理植物细胞获得的是原生质体,不能获得单个完整的悬浮细胞,B错误;
C、细胞的正常生长需要适宜的条件,因此,为使悬浮细胞正常生长,培养基须保持适当的温度、pH和渗透压,C正确;
D、利用悬浮培养技术生产次生代谢物,可减少植物资源的消耗,同样也不受季节和天气得限制,D正确。
故选B。
17. 从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁培养,在传代后的不同时间点检测细胞数目,结果如图。下列叙述正确的是( )
A. 传代培养时,培养皿需密封防止污染
B. 选取①的细胞进行传代培养比②更合理
C. 直接用离心法收集细胞进行传代培养
D. 细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大有关
【答案】D
【解析】
【分析】动物细胞培养的流程:取动物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组织)→剪碎→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。动物细胞培养需要的条件有:①无菌、无毒的环境;②营养;③温度和pH;④气体环境:95%空气+5%CO2;动物细胞培养技术主要应用在:制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质等。
【详解】A、传代培养时培养器皿容许内部气体和培养箱中的气体进行交换,A错误;
B、选取②的细胞进行传代培养比①更合理,②时细胞增长开始变得缓慢,B错误;
C、对于贴壁生长的细胞进行传代培养时,先需要用胰蛋白酶等处理,使之分散为单个细胞,然后再用离心法收集,C错误;
D、细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大、细胞间产生接触抑制有关,D正确。
故选D。
18. 如图所示,将由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子,在体外解偶联后重新偶联可制备双特异性抗体,简称双抗。下列说法错误的是( )
A. 双抗可同时与2种抗原结合
B. 利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞
C. 筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原
D. 同时注射2种抗原可刺激B细胞分化为产双抗的浆细胞
【答案】D
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备过程: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、根据抗原和抗体发生特异性结合的原理推测,双抗可同时与2种抗原结合,A正确;
B、 根据抗原与抗体能够发生特异性结合的特性,利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞,从而使药物发挥相应的作用,B正确;
C、在两种不同的抗原刺激下,B细胞增殖、分化产生不同的浆细胞分泌形成两种抗体,因此,筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原来进行抗原-抗体检测,从而实现对双抗的筛选,C正确;
D、 同时注射2种抗原可刺激B细胞分化形成不同的浆细胞,而不是分化成产双抗的浆细胞,D错误。
故选D。
19. 波尔山羊享有“世界山羊之王”的美誉,具有生长速度快、肉质细嫩等优点。生产中常采用胚胎工程技术快速繁殖波尔山羊。下列叙述错误的是( )
A. 选择遗传性状优良的健康波尔母山羊进行超数排卵处理
B. 胚胎移植前可采集滋养层细胞进行遗传学检测
C. 普通品质的健康杜泊母绵羊不适合作为受体
D. 生产中对提供精子的波尔公山羊无需筛选
【答案】D
【解析】
【分析】胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体,供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。②配种或人工授精。③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天,用特制的冲卵装置,把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑葚或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氮中保存。④对胚胎进行移植。⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。
【详解】A、选择遗传性状优良的健康波尔母山羊作为供体,进行超数排卵处理,A正确;
B、胚胎移植前,采集部分滋养层细胞进行遗传学检测,B正确;
C、作为受体的杜泊母山羊只需具备健康的体质和正常繁殖能力即可,但山羊和绵羊是不同的物种,具有生殖隔离,不能将山羊的胚胎移植到绵羊子宫发育,即普通品质的健康杜泊母绵羊不适合作为受体,C正确;
D、生产中需选择品质良好波尔公山羊提供精子,D错误。
故选D。
20. 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. 杂交瘤细胞染色体丢失可能导致抗体产生能力下降
B. B淋巴细胞来源于抗原刺激后动物的淋巴结和脾脏等
C. 骨髓瘤细胞应该无法在HAT选择培养基中存活
D. 杂交瘤细胞具有持续产生抗EBV抗体的能力
【答案】D
【解析】
【分析】图示为单克隆抗体制备过程,除了抗原刺激之外,还用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。该细胞株能够在HAT培养基中存活,但对乌本苷(Oua)敏感。
【详解】A、杂交瘤细胞染色体丢失可能引起细胞发生变异,进而导致抗体产生能力下降,A正确;
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淋巴结和脾脏等,B正确;
C、由图示分析可知:在HAT选择培养基中,骨髓瘤细胞无法存活,C正确;
D、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,D错误。
故选D。
21. 血清饥饿处理是指通过降低培养液中的血清浓度,使培养细胞因缺乏血清生长因子而不能分裂,一定时间后再加入血清,细胞就开始同步生长分裂。研究人员用经不同时间血清饥饿处理后的野猪成纤维细胞作为供体,以野猪卵母细胞作为受体进行核移植,测得的卵裂率和囊胚率如表所示(卵裂率指进行分裂的重组细胞占全部重组细胞的比例,囊胚率指获得的囊胚占全部重组细胞的比例)。下列叙述正确的是( )
饥饿时间/d
卵裂率(%)
囊胚率(%)
0
75.8
7.7
2
82.7
24.2
4
81.2
22.8
8
70.4
9.1
A. 用无血清培养基培养成纤维细胞,成纤维细胞的细胞周期会变短
B. 用离心法可使成纤维细胞与卵母细胞融合形成重组细胞
C. 胚胎移植时应将原肠胚移植到同种生理状态相同的雌性野猪子宫中
D. 实验结果说明成纤维细胞经血清饥饿处理2d有利于重组胚胎的构建
【答案】D
【解析】
【分析】动物体细胞核移植的概念:将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育为克隆动物。
【详解】A、据题意可知,用无血清培养基培养成纤维细胞,培养细胞缺乏血清生长因子而不能分裂,没有细胞周期,A错误;
B、核移植时应将供体细胞核注入去核的卵母细胞中,不是用离心法使成纤维细胞与卵母细胞融合形成重组细胞,B错误;
C、胚胎移植是指将雌性动物体内的早期胚胎,或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术,所以获得的桑葚胚或者囊胚可以移植到生理状态相同的野猪子宫内继续发育,C错误;
D、由表信息分析可知,与饥饿0d相比,2d时卵裂率和囊胚率相对较高,所以适当地对供体细胞进行饥饿处理有利于重组胚构建,D正确。
故选D。
22. 我国科学家成功实现了使用化学小分子将人成体细胞重编程为多潜能干细胞(hCiPS细胞),过程如下图。研究还证明了抑制过度的炎症反应对于该过程中人体细胞重新获得中间可塑态至关重要。下列叙述正确的是( )
从成纤维细胞到hCIPS细胞的化学重编程示意图
A. 来自于病人的hCiPS细胞,移植回病人体内后可避免免疫排斥反应
B. 研究使用的化学小分子能够增强细胞增殖能力和上调所有基因表达水平
C. 增强炎症信号通路可促进高度分化的细胞中去分化相关基因的激活,提升细胞可塑性
D. 研究者通过hCiPS成功诱导出了造血干细胞和神经干细胞,这证明了hCiPS具有全能性
【答案】A
【解析】
【分析】细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。hCiPS细胞是使用化学小分子将人成体细胞重编程得到的多潜能干细胞,该过程中,细胞的分化程度降低,分裂能力增强。
【详解】A、来自于病人自身的hCiPS细胞,重新移植回病人体内后,可避免免疫排斥反应,提高成功率高,A正确;
B、化学小分子诱导产生多潜能干细胞(hCiPS细胞),细胞分化程度变低,细胞增殖能力增强,有些基因的表达水平会上调,但并不是所有基因表达水平上调,B错误;
C、由题干“抑制过度的炎症反应对于该过程中人体细胞重新获得中间可塑态至关重要”可知:增强炎症信号通路不利于细胞去分化相关基因的激活,C错误;
D、hCiPS为多潜能干细胞,但利用hCiPS仅仅诱导出造血干细胞和神经干细胞,不能证明其全能性,D错误。
故选A。
23. 伤寒沙门氏菌的致病毒素是其细胞壁外的脂多糖(LPS)。在研发伤寒沙门氏菌IPS疫苗的过程中常利用多肽模拟LPS,相似程度越高,其与IPS竞争抗体的结合位点能力越强。研究人员利用抗LPS单克隆抗体进行检测,鉴定多肽A、B模拟LPS抗原特征的相似程度,部分实验步骤如图甲所示,实验结果如图乙所示。下列叙述不正确的是( )
A. 单克隆抗体的制备过程中体现了细胞膜的流动性
B. 步骤c中与LPS结合的抗体会被保留,与多肽结合的抗体会被洗脱
C. b过程利用的原理是抗原和抗体的特异性结合
D. 由图乙可知,B抗原模拟LPS的效果较好
【答案】D
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备过程: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、单克隆抗体的制备过程中应用了动物细胞融合和动物细胞培养技术,其原理分别是细胞膜的流动性和细胞增殖,A正确;
BD、由题干知多肽模拟LPS抗原特征的相似程度越高,其与LPS竞争抗体结合位点的能力越强,与多肽结合的抗体会被洗脱掉,而未被洗脱的抗体因与LPS结合而残留在检测板上,未被洗脱的抗体越少的多肽效果越好。图乙显示加入多肽A的清洗后检测板上检出的抗体数量比加入多肽B的少,因此模拟LPS效果更好的多肽是多肽A, B正确,D错误;
C、b模拟LPS抗原特征的相似程度,加入多肽和抗体混合液后,LPS与多肽竞争抗体结合位点,该过程利用了抗原和抗体的特异性结合的原理,C正确。
故选D。
24. 酵母菌在合成色氨酸时需要3种酶X、Y和Z,trpX、trpY和trpZ分别为相应酶的编码基因突变的色氨酸依赖型突变体。已知3种酶均不能进出细胞,而色氨酸合成途径的中间产物积累到一定程度时可分泌到胞外。将这3种突变体均匀划线接种到含有少量色氨酸的培养基上,生长情况如图。据图分析,3种酶在该合成途径中的作用顺序为( )
A. X→Y→Z B. Z→Y→X C. Y→X→Z D. Z→X→Y
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知,接种时,相当于在培养基表面划了一个三角形的三条边。左边那条边线是用trpY突变型菌液划线接种的,右边那个边是用trpX突变型菌液接种的,最下面那个边是用trpZ突变型菌液划线接种的。最终结果是,trpY那条接种线左下方出现了又黑又粗的明显的菌落,trpX那条接种线两头出现了明显的菌落,而trpZ那条接种线,没有长出明显的菌落,。
【详解】ABCD、添加少量色氨酸,突变体菌株可以生长,色氨酸合成途径的中间产物积累后可排出胞外,进入培养基后,通过扩散,从而给其他突变型提供代谢原料,帮助其长出明显的菌落。trpX、trpY和trpZ分别为相应酶的编码基因突变的色氨酸依赖型突变体,据图可知,trpX不能为trpY和trpZ提供原料,trpY不能为trpZ提供原料,trpZ可以为trpX、trpY的生长提供原料,推测3种酶在该合成途径中的作用顺序为X→Y→Z。
故选A。
25. 科研人员将目的基因J与质粒构建重组表达载体,该质粒的部分结构如图所示,下列叙述错误的是( )
A. 除图中标出的结构外,质粒还需具备的结构有复制原点、标记基因、限制酶切位点等
B. 与图中启动子结合的酶是RNA聚合酶
C. 用PCR检测J基因连接到质粒中且方向正确可选用的一对引物是F1和R2
D. 若J基因转录的链位于b链,可知引物F1与基因J的b链相应部分序列相同
【答案】D
【解析】
【分析】基因工程的关键步骤是构建基因表达载体,基因表达载体主要由启动子、目的基因、标记基因和终止子组成,其中标记基因用于筛选重组DNA分子,可以是四环素、氨苄青霉素等抗性基因,也可以是荧光蛋白基因或产物能显色的基因。
【详解】A、图中有启动子和终止子等,因此质粒还需具备的结构有限制酶的切割位点、标记基因、复制原点等,A正确;
B、启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,B正确;
C、引物F2与R1或F1与R2结合部位包含J基因的碱基序列,因此推测为了确定J基因连接到质粒中且插入方向正确,进行PCR检测时,若仅用一对引物,应选择图甲中的引物F2和R1或F1与R2,C正确;
D、b是模板链,而根据图上启动子和终止子的位置可知转录方向是图上从左向右,对应的模板链方向应该是3’-5',非模板链(也就是a链)是5'-3';考虑到DNA复制的方向是子链的5’-3',引物基础上延伸的方向肯定是5'-3',所以引物结合的单链其方向是3'-5';图中F1是前引物,在左侧,所以其配对的单链是3’-5'的b链,故其序列应该与a链相应部分的序列相同,D错误。
故选D。
二、不定项。每题3分共15分
26. 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(如图)。下列说法正确的是( )
A. 利用胶原蛋白酶处理,可分散贴壁生长的骨髓瘤细胞
B. 制备的单克隆抗体A和单克隆抗体B是相同的单克隆抗体
C. 用于生产单克隆抗体的杂交瘤细胞可传代培养,但不能冻存
D. 单克隆抗体A和单克隆抗体B都能够特异性识别S蛋白
【答案】AD
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备:用特定的抗原对小鼠进行免疫,并从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞,将多种B淋巴细胞与骨髓瘤细胞诱导融合,利用特定的选择培养基进行筛选:在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有融合的杂交瘤细胞才能生长。对上述经选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选,就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养,或注射到小鼠腹腔内增殖。从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体。
【详解】A、胶原蛋白酶可以催化分解细胞外的胶原蛋白,因此利用胶原蛋白酶处理,可分散贴壁生长的骨髓瘤细胞,A正确;
B、由于蛋白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,单克隆抗体A和单克隆抗体B来自不同的杂交瘤细胞,因此制备的单克隆抗体A和单克隆抗体B不是相同的单克隆抗体,B错误;
C、用于生产单克隆抗体的杂交瘤细胞可传代培养,也可以冷冻保存,C错误;
D、单克隆抗体A和单克隆抗体B都来自筛选出的杂交瘤细胞,因此都能够特异性识别S蛋白上的抗原决定簇,D正确。
故选AD。
27. 高压蒸汽条件下持续20分钟会杀死芽孢,因此无菌操作中可利用非致病性的嗜热脂肪杆菌的芽孢作为指示菌来测定灭菌的效果。灭菌时在高压蒸汽灭菌锅的适当位置放置含有生物指示剂的培养液和含芽孢的菌片。灭菌结束后在塑料瓶外挤破含有培养液的玻璃瓶,使嗜热脂肪杆菌菌片浸没在紫色培养液内并进行培养,如下图所示。若芽孢可以生长会使培养液变为黄色。下列叙述错误的( )
A. 嗜热脂肪杆菌的芽孢耐热性较强,常用作指示菌来测定灭菌的效果
B. 灭菌后含有嗜热脂肪杆菌菌片的紫色培养液属于选择培养基
C. 湿热灭菌可利用沸水、流通蒸汽或高压蒸汽进行灭菌
D. 若培养液颜色没有变化而阳性对照组颜色为黄色,说明达到灭菌目的
【答案】B
【解析】
【分析】消毒是指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物。灭菌则是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子。
【详解】A、芽孢是细菌的休眠体,芽孢壁厚,含水量极低,代谢缓慢,抗逆性强,嗜热脂肪杆菌的芽孢耐热性较普通杂菌强,若嗜热脂肪杆菌的芽孢死亡可说明其他杂菌也已死亡,可用作指示菌来测定灭菌的效果,A正确;
B、菌后含有嗜热脂肪杆菌菌片的紫色培养液用于鉴别嗜热脂肪杆菌是否存活,因此属于鉴别培养基,B错误;
C、湿热灭菌是一种利用沸水、流通蒸汽或高压蒸汽进行灭菌的方法,其中高压蒸汽灭菌的效果最好,C正确;
D、阳性对照组颜色为黄色,说明灭菌前存在有活性芽孢,灭菌后培养液颜色没有变化说明芽孢不能生长,则已达到灭菌目的,D正确。
故选B。
28. 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,经稀释涂布平板法分离得到内生菌的单菌落
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
【答案】CD
【解析】
【分析】1、获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染。无菌技 术应围绕着如何避免杂菌的污染展开,主要包括消毒和灭菌。
2、稀释涂布平板法除可以用于分离微生物外,也常用来 统计样品中活菌的数目。当样品的稀释度足够高时,培养 基表面生长的一个单菌落,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。为了保证结果准确,一般选择菌落数为30〜300 的平板进行计数。
【详解】A、题干信息:某些香蕉植株组织中存在的内生菌可防治香蕉枯萎病,故在大量感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内,从未感病植株上采集样品,A错误;
B、获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染;将采集的样品充分消毒后,用无菌水冲洗,收集冲洗液进行无菌检测,B错误;
C、题图可知,样品研磨后进行了稀释涂布,可见将无菌检测合格的样品研磨,经稀释涂布平板法分离得到内生菌的单菌落,C正确;
D、题图抗性检测可知,判断内生菌的抗性效果需设置对照组和实验组,对照组不接种内生菌得到病原菌菌斑,实验组接种内生菌得到病原菌菌斑,然后比较对照组和实验组的菌斑大小,实验组病原菌菌斑越小表明内生菌抗性效果越好,D正确。
故选CD。
29. 野生动物郊狼的物种数量近年不断减少、濒临灭绝,科研人员利用种间体细胞核移植技术(iSCNT)培育小郊狼的流程如下图。下列叙述错误的是( )
A. 图中①为卵母细胞去核,②为细胞融合
B. iSCNT技术比胚胎细胞核移植技术难度要大
C. 郊狼耳廓组织培养时一般需提供营养和酸性环境
D. 结构③通常需要激活,使其完成减数分裂和发育进程
【答案】CD
【解析】
【分析】动物细胞培养条件:
(1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌;②添加一定量的抗生素;③定期更换培养液,以清除代谢废物。
(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。
(3)温度和pH:哺乳动物多以36.5℃为宜,最适pH为7.2-7.4。
(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH)。
【详解】A、动物细胞核移植技术是将动物的一个体细胞的细胞核,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,所以图中①为卵母细胞去核,②为细胞融合,A正确;
B、与胚胎细胞核移植技术相比,种间体细胞核移植技术(iSCNT)的成功率更低,这是由于动物胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性相对容易,动物体细胞分化程度高,恢复其全能性十分困难,故与胚胎细胞核移植技术相比,iSCNT技术难度更大,B正确;
C、郊狼的耳廓组织在培养时除营养外,还需提供的条件是适宜的温度、pH和渗透压、无菌、无毒的环境以及适宜的气体环境(95%空气和5%的CO2),其中最适的pH为7.2~7.4,C错误;
D、③是重组细胞,通常需要激活,使其完成细胞分裂和发育进程,但此过程中不含减数分裂,为有丝分裂,D错误。
故选CD。
30. 下列关于植物愈伤组织的说法正确的是( )
A. 用果胶酶和胶原蛋白酶去除愈伤组织的细胞壁获得原生质体
B. 融合的原生质体需再生出细胞壁后才能形成愈伤组织
C. 体细胞杂交获得的杂种植株细胞中具有来自亲本的2个细胞核
D. 通过愈伤组织再生出多个完整植株的过程属于无性繁殖
【答案】BD
【解析】
【分析】植物体细胞杂交过程:将植物细胞A与植物细胞B用纤维素酶和果胶酶处理,得到不含细胞壁的原生质体A和原生质体B,运用物理方法或化学方法诱导融合,形成杂种细胞,再利用植物组织培养技术将杂种细胞培养成杂种植株。
【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,故用果胶酶和纤维素酶去除愈伤组织的细胞壁获得原生质体,A错误;
B、用纤维素酶和果胶酶分别处理不同的植物细胞,得到原生质体,运用物理方法或化学方法诱导融合,形成杂种细胞,再利用植物组织培养技术将杂种细胞培养成杂种植株,故融合的原生质体需再生出细胞壁后才能形成愈伤组织,B正确;
C、体细胞杂交获得的杂种植株细胞中具有来自亲本的遗传物质,只有1个细胞核,C错误;
D、通过愈伤组织再生出多个完整植株的过程属于植物的组织培养,从繁殖看属于无性繁殖,D正确。
故选BD。
三、填空题共35分
31. 癌症的免疫疗法通过重新激活抗肿瘤的免疫细胞,克服肿瘤的免疫逃逸,在癌症治疗方法中取得越来越突出的地位,科研人员在不断研究中发现多种免疫治疗方法的结合是提高治疗效果的途径之一。
(1)某些种类癌细胞表面高表达膜蛋白PSMA和PD-L1,如图1。PD-L1能抑制T细胞的活化,使癌细胞发生免疫逃逸。单克隆抗体最主要的优点在于__________。临床上可利用抗PD-1的单克隆抗体进行癌症治疗。将等量的纯化PD-1蛋白分别注射到5只小鼠体内,经过二次免疫后测定小鼠抗PD-1抗体的免疫效果,取其中免疫效果最好的1号小鼠用于后面的融合实验。在融合前三天,对1号小鼠加强免疫一次,目的是__________。然后取小鼠的脾脏细胞用__________试剂诱导其与骨髓瘤细胞融合,用选择培养基进行筛选得到杂交瘤细胞。
(2)一段时间后,将(1)所得细胞接种到多孔培养板上,进行抗体阳性检测,检测原理如图2。
①在检测时需要将PD-1蛋白固定于固相载体表面制成__________,并加入多孔板培养槽中的__________(填“细胞”或“上清液”),即待测样本。
②加入酶标抗体后一段时间,需要用洗涤剂将未与__________结合的酶标抗体洗去。
③加入相应酶促反应底物显色后,颜色的深浅可代表__________。
(3)CD28是T细胞表面受体,T细胞的有效激活依赖于CD28在癌细胞与T细胞结合部位的聚集。因此,科研人员尝试构建既能结合PSMA,还能结合CD28的双特异性抗体PSMA×CD28,诱导T细胞定向杀伤癌细胞,如图3。制备过程:先将__________分别注射到小鼠体内,分离出B淋巴细胞,诱导其与小鼠的骨髓瘤细胞融合,筛选得到两种杂交瘤细胞,再诱导两种细胞融合。成功融合的细胞会表达两种L链和两种H链,由于L链和H链的随机组合会__________,因此还需进行筛选才能获得所需的双特异性抗体PSMA×CD28。
(4)在肿瘤患者的治疗中,被动免疫治疗是指被动地将具有抗肿瘤活性的免疫制剂或细胞回输
给肿瘤患者机体进行治疗,该治疗方案适用于肿瘤晚期患者,除了单克隆抗体治疗外,还可以进行过
继性细胞治疗,过继性细胞治疗相关过程如图4所示。过继性细胞治疗中,从肿瘤患者体内获取的免
疫细胞置于适宜环境下培养,培养过程中会出现分裂受阻,其原因主要有__________(答出2点)。
【答案】(1) ①. 能准确的识别抗原的细微差异,与特定抗原发生特异性结合,并且可以大量制备(特异性强、灵敏度高、可大量制备) ②. 刺激机体产生更多免疫过的B淋巴细胞 ③. 聚乙二醇(PEG)
(2) ①. 固相抗原 ②. 上清液 ③. 抗PD-1抗体 ④. 抗PD-1抗体的量
(3) ①. PSMA、CD28 ②. 产生多种抗体
(4)细胞密度过大、有害代谢物积累、培养液中营养物质缺乏
【解析】
【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;将最终筛选出的杂交瘤细胞在体外进行大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖,这样,从细胞培养液或小鼠腹水中,就可以提取大量的单克隆抗体。
【小问1详解】
单克隆抗体能准确地识别抗原细微差异,与特定抗原发生特异性结合,并且可以大量制备(特异性强、灵敏度高、可大量制备)。加强免疫可刺激机体产生更多的B淋巴细胞,进而产生更多的抗体。可用聚乙二醇(PEG)试剂诱导小鼠的脾脏细胞和骨髓瘤细胞融合,用选择培养基进行筛选得到杂交瘤细胞。
【小问2详解】
①在检测时需要将PD-1蛋白固定于周相载体表面制成固相抗原。单克隆抗体是分泌蛋白,分布在上清液中,所以在固定抗原上加入多孔板培养槽中上清液,即待测样本。
②加入酶标抗体后一段时间,为了排除干扰,则需要用洗涤剂将未与抗PD-1抗体结合的酶标抗体洗去。
③PD-1蛋白与抗PD-1抗体的结合量越多颜色越深,所以加入相应酶促反应底物显色后,颜色的深浅可代表抗PD-1抗体的量。
【小问3详解】
抗体具有特异性,所以为了获得既能结合PSMA,还能结合CD28的双特异性抗体PSMAXCD28,则需要先将PSMA、CD28分别注射到小鼠体内,分离出B淋巴细胞,诱导其与小鼠的骨髓瘤细胞融合,筛选得到两种杂交瘤细胞,再诱导两种细胞融合。成功融合的细胞会表达两种L链和两种H链,由于L链和H链的随机组合会产生多种抗体,但所需的双特异性抗体PSMA×CD28是特定的L链和H链结合的,所以还需进行筛选才能获得所需的双特异性抗体PSMA×CD28。
【小问4详解】
在动物细胞的培养时,由于细胞密度大、有害代谢物积累、培养液中营养物质缺乏等,导致培养过程中会出现分裂受阻。
32. 为确定某致病细菌对不同抗生素的敏感性,研究人员设置了四组实验:分别将含有A、B、C、D四种抗生素(含量相同)的滤纸片均匀置于同一平板上的不同位置,放在培养箱中培养一定时间后,观察其透明圈的大小,实验结果如下表。回答下列问题:
实验组别
抗生素种类
实验结果
1
A
滤纸片周围出现透明圈
2
B
滤纸片周围没有出现透明圈
3
C
滤纸片周围的透明圈比含A的小
4
D
滤纸片周围的透明圈也比含A的小,且透明圈中出现了一个菌落
(1)在微生物培养过程中,获得纯培养物的关键是防止杂菌污染,用平板培养细菌时一般需要将平板倒置,其原因是__________。
(2)实验需使用涂布器接种,接种前涂布器的灭菌方法为__________。该实验中,宜使用_________法接种细菌,在培养和接种细菌时要特别注意进行无菌操作。
(3)根据实验结果,为达到抗菌目的,最好选用的抗生素种类为__________;在排除杂菌污染的情况下,第4组实验说明细菌对抗生素D产生了__________。
(4)该实验还缺少一组空白对照,请尝试补充:__________。
(5)从100mL致病菌原液中取1mL.加入无菌水中得到10ml,稀释菌液,再从稀释菌液中取200μL涂布平板,菌落计数的结果为100,据此推算原液中致病菌浓度为_________个/mL。
【答案】(1)既防止水分过快蒸发,又防止冷凝水冲散单菌落
(2) ①. 酒精浸泡,酒精灯灼烧 ②. 稀释涂布平板
(3) ①. A ②. 耐药性
(4)增加一组不含抗生素的滤纸片进行的实验
(5)5×103
【解析】
【分析】题意分析,根据表格内容可知,使用抗生素A时,滤纸片周围出现了透明圈,且透明圈最大,故抗生素A的抗菌效果最好。为了增强本实验的说服力,本实验应增加一组不含抗生素的滤纸片进行的实验作为空白对照组,以排除滤纸片本身对实验结果的影响。
【小问1详解】
为了防止培养皿盖上的冷凝水滴落到培养基上冲散单菌落以及避免培养基中的水分过快蒸发,用平板培养细菌时一般需要将平板倒置。
【小问2详解】
接种工具常用的灭菌方法为灼烧灭菌;该实验中需要观察透明圈的有无,宜采用稀释涂布平板法进行接种。
【小问3详解】
根据表格可知,使用抗生素A时,滤纸片周围出现了透明圈,且透明圈最大,故为了达到良好的抗菌效果,最好应选用抗生素A;在排除杂菌污染的情况下,第4组的透明圈中出现了一个菌落,说明细菌对抗生素D产生了耐药性(抗药性)。
【小问4详解】
该实验还缺少一组空白对照实验,应增加一组不含抗生素的滤纸片进行的实验,以排除滤纸片本身对实验结果的影响,这样可以增强实验的说服力。
【小问5详解】
从100 m细菌原液中取1m加入无菌水中得到10mL稀释菌液,稀释倍数为10,再从稀释菌液中取 200 uL(即 0.2 mL)涂布平板,菌落计数的结果为100个,则可据此推算细菌原液中细菌浓度为100÷0.2×10=5×103个/mL。
33. 透明质酸(HA)是一种糖胺聚糖,主要存在于皮肤、眼睛和关节等组织,有保湿、润滑作用,被广泛应用于医药、化妆品领域。HA可通过动物组织提取和微生物发酵获得,利用生物工程技术对微生物改造是提高HA产率的一条重要途径。回答下列问题:
(1)透明质酸合成酶HAS3基因长度为1662bp,用PCR技术扩增该基因并插入图(a)所示的质粒,目的基因插入质粒不宜同时选用的限制酶是__________,因为__________。
(2)三个不同实验小组的PCR产物电泳检测结果如图(b),泳道__________的电泳条带不含目的基因HAS3序列扩增产物,原因是__________。
(3)科研人员在前期研究的基础上,通过在谷氨酸棒杆菌中导入不同来源的HA合成酶基因,构建了三株不同工程菌(分别记为A、B、C),基于HA产量初步筛选后并进行了放大发酵,结果如下。
①不同菌株合成HA产量及菌体数量如图(c)所示,其中菌株__________合成HA效果最好。
②选出菌株后进行放大发酵如图(d)。菌体数量变化规律为__________,其原因是__________。以HA产量为目标,结束发酵的最佳时间为__________。
【答案】(1) ①. Spe I和XbaI ②. 酶切后产生的黏性末端相同
(2) ①. 3 ②. 产物条带位于1000bp附近,而目的基因长度为1662bp
(3) ①. C ②. 先升高、再降低 ③. 前期营养物质充裕,后期营养物质不足、空间受限,代谢产物积累 ④. 40h
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。(4)目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
Spel和Xbal切割后后形成相同的粘性未端,若同时使用可能会导致目的基因反向链接、质粒自连、目的基因自连。故不宜同时选用的限制酶是Spel和Xbal,因为可能会导致目的基因反向链接、质粒自连、目的基因自连。
【小问2详解】
泳道3的条带不含目的基因的扩增序列,原因是泳道3扩增产物只有1000bp一种产物,与目的基因长度不符。
【小问3详解】
由图c可知,菌株c单位数量合成HA最多,故菌株C合成HA效果最好;由图d可知、菌株数量变化规律为先增加后减少,原因如下:在0-30小时菌体食物资源和空间充足故数量不断增加,30-40小时时数量下降,可能是因为菌体进入了静止期或死亡期,此时细胞可能因为营养物质的耗尽、代谢产物的积累或空间不足,最主要的原因就是空间不足,因而停止生长或开始死亡。由于40h时HA浓度达到最大,此后开始有所下降,故以HA产量为目标,结束发酵的最佳时间为40h。
34. 不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质,与未经射线照射的受体细胞融合,所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。红豆杉的次生产物紫杉醇是一种高效抗癌药物,但由于红豆杉野生资源匮乏,且红豆杉植株紫杉醇含量极低,导致了紫杉醇的供应严重不足。因此,研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉(2n=24)与柴胡(2n=12)进行了融合,培育能产生紫杉醇的柴胡,过程如下图。请回答下列问题。
注:X射线处理能随机破坏染色体结构,使其发生断裂、易位、染色体消除等,使细胞不再持续分
裂;碘乙酰胺处理使细胞质中的某些酶失活,抑制细胞分裂。
(1)过程①中需将植物组织经__________后接种于MS培养基上诱导_________过程,产生愈伤组织。
(2)对红豆杉和柴胡原生质体进行的A、B处理分别为__________。
(3)采用二乙酸荧光素(FDA)法可测定原生质体活力。已知FDA本身无荧光,当其进入细胞后可被酯酶分解为无毒、具有荧光的物质,该荧光物质不能透过活细胞质膜,会留在细胞内发出荧光。据此应选择__________的原生质体用于融合。
(4)过程③经诱导融合后,只有异源融合的原生质体可持续分裂形成再生细胞团,原因是________。
(5)过程④中,再分化阶段所用培养基需含有植物激素X和Y,逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比,未分化细胞群的变化情况不同。当植物激素X多Y少时,未分化细胞群将分化出芽,则植物激素X的名称是___________。
【答案】(1) ①. 消毒 ②. 脱分化
(2)X射线、碘乙酰胺
(3)有荧光 (4)杂种细胞由于融合后在细胞核和细胞质的功能上实现了互补,使细胞恢复正常分裂
(5)细胞分裂素
【解析】
【分析】植物体细胞杂交技术:将植物细胞A与植物细胞B用纤维素酶和果胶酶处理,得到不含细胞壁的原生质体A和原生质体B,运用物理方法或是化学方法诱导融合,形成杂种细胞,再利用植物细胞培养技术将杂种细胞培养成杂种植物体。
【小问1详解】
为实现无菌操作,植物组织培养之前需要对外植体进行消毒,之后诱导脱分化形成愈伤组织。
【小问2详解】
X 射线处理能随机破坏染色体结构,使其发生断裂、易位、染色体消除等,使细胞不再持续分裂,碘乙酰胺处理使细胞质中的某些酶失活,抑制细胞分裂,杂种细胞由于融合后在细胞核和细胞质的功能上实现了互补,使细胞恢复正常分裂,因此只有异源融合的原生质体可持续分裂形成再生细胞团,故要培育能产生紫杉醇的柴胡,红豆杉是供体需要X射线照射,柴胡是受体需要碘乙酰胺处理。
【小问3详解】
根据题干信息可知,荧光的强度与原生质体的活力呈正相关,因此应选择发荧光的原生质体用于融合。
【小问4详解】
由题意可知,X 射线处理能随机破坏染色体结构,使细胞不再持续分裂,碘乙酰胺处理使细胞质中的某些酶失活,抑制细胞分裂,故单独的红豆杉和柴胡细胞都不能分裂,而杂种细胞由于融合后在细胞核和细胞质的功能上实现了互补,使细胞恢复正常分裂,因此只有异源融合的原生质体可持续分裂形成再生细胞团。
【小问5详解】
在植物组织培养中,生长素/细胞分裂素比例高时有利于根的分化,比例低时有利于芽的分化,比例适中促进愈伤组织的形成,因此植物激素X的名称是细胞分裂素。
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