内容正文:
高二年级第二学期第一次阶段测试
生物试卷
一、单项选择题:本部分包括15题,每题2分,共计30分。每题只有一个选项最符合题意。
1. “细菌喜荤,霉菌喜素”,一般来说,在培养细菌时,需添加动物性营养物质,如蛋白胨等;而在培养霉菌时,一般需要添加植物性营养成分,如豆芽汁。下列相关叙述错误的是( )
A. 蛋白胨为细菌提供碳源、氮源和特殊营养物质
B. 分别培养细菌和霉菌时,需将培养基调节至适宜的pH,并保持良好的通气
C. 细菌和霉菌体内的酶存在差异,导致二者偏好的营养成分不同
D. 若需要比较细菌和霉菌形成菌落差异,培养基中还需添加琼脂等物质
2. 下列关于配制牛肉膏蛋白胨培养基的说法中,正确的是( )
A. 称取牛肉膏时,可将其放在小烧杯中或滤纸上称量
B. 配制好的培养基经灭菌后,可用盐酸或NaOH溶液调节pH
C. 高温灭菌后,需要加入适量无菌水来补足因蒸发而流失的水分
D. 在琼脂溶化的过程中,需不断搅拌,以防琼脂糊底使烧杯破裂
3. 以六倍体小麦的小孢子为材料通过组织培养可以获得大量单倍体,相关叙述错误的是( )
A. 小孢子通过组织培养形成单倍体植株体现了细胞具有全能性
B. 培养基中生长素和细胞分裂素的比例影响单倍体植株的形成
C. 培养基中的蔗糖能为细胞提供能量并维持渗透压的相对稳定
D. 单倍体细胞中含一个染色体组,隐性性状容易显现,是研究突变的理想材料
4. 获得纯净微生物培养物的关键是防止杂菌污染,无菌技术围绕着如何避免杂菌的污染展开。下列相关叙述正确的是( )
A. 对培养皿进行灭菌处理既可用高压蒸汽灭菌法也可用干热灭菌法
B. 酒精能使细胞中的蛋白质变性,且酒精的浓度越高消毒效果好
C. 高压蒸汽灭菌锅内残留少量冷空气有助于提高蒸汽温度,增强灭菌效果
D. 干热灭菌通过破坏核酸的磷酸二酯键及蛋白质的氢键导致微生物的死亡
5. 水体养殖过程中常会产生硝酸铵等而导致水体污染,反硝化细菌能在无氧环境中通过反硝化作用将硝酸铵转化为氮气。某人利用如图所示的方法从龙虾养殖池中筛选分离出了除氮效率高的反硝化细菌用于污水处理。下列叙述正确的是( )
注:BTB培养基初始pH为6.8,BTB是酸碱指示剂,酸性条件下为黄色,中性条件下为绿色,碱性条件下为蓝色
A. 加入硝酸铵初始BTB培养基呈现黄色,有利于反硝化细菌的生长
B. 挑选显蓝色的单菌落在固体培养基上划线分离,以获得纯菌株
C. BTB培养基应以硝酸铵为唯一氮源,不含氮源的培养基不能用于微生物的培养
D. 通过观察未接种的BTB培养基表面是否有菌落,可判断该培养基是否起到选择作用
6. 臭豆腐其名虽俗气,却外陋内秀、平中见奇、源远流长,是一种极具特色的中华传统小吃。臭豆腐制作时,需要将豆腐浸入含有乳酸菌、芽孢杆菌等微生物的卤汁中发酵。下列相关叙述正确的是( )
A. 为防止杂菌污染,卤汁需要经过高温灭菌,然后再使用
B. 与发酵前的豆腐相比,臭豆腐所含的有机物总质量和种类均增多
C. 臭豆腐易于消化吸收,是因为蛋白质被分解为小分子的肽和氨基酸
D. 臭豆腐制作属于传统发酵技术,制作原料和容器都需要进行严格的灭菌
7. 农杆菌是植物基因工程中常用到的一种细菌,下表为用来培养农杆菌的LB培养基配方,下图是对培养的农杆菌进行菌落计数的过程。下列叙述错误的是( )
蛋白胨
10.0g
酵母浸粉
5.0g
NaCl
10.0g
蒸馏水
1L
配制完成后,将pH调至7.0
A. 图中所用接种方法为稀释涂布平板法
B. 按表中配方配制的培养基按用途分属于基础培养基
C. 上述LB培养基为液体培养基,一般不用于微生物的分离和鉴定
D. 接种后的b、c、d培养基应立即与未接种的培养基一起倒置于培养箱中培养
8. 某兴趣小组测定土壤中尿素分解菌的数量,对土样进行稀释的流程如图所示。摇匀C试管,从中取0.1mL菌液进行接种,在适宜条件下培养一段时间,测得平板中的平均菌落数为38。
①取土样的工具必须灭菌
②培养用的培养基为选择培养基
③可用牛肉膏蛋白胨培养基培养
④接种时采用涂布平板法
⑤接种时可采用平板划线法
⑥每克土样中尿素分解菌的数量至少是3.8×106个
关于本实验的以上说法中正确的是( )
A. ①②③④ B. ①②④⑥ C. ②③④⑤ D. ②④⑤⑥
9. 如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,添加果胶酶可提高出汁率
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
10. 下列关于天竺葵的组织培养及幼苗移栽的叙述,错误的是( )
A. MS培养基的碳源一般用蔗糖而不用葡萄糖,可减少微生物污染
B. MS培养基、NAA溶液、6-BA溶液均可配制成母液,以减少称量的误差
C. 接种好外植体的锥形瓶应先置于15~25℃的培养箱中黑暗培养一段时间
D. 移栽前将试管苗置于装有消过毒的蛭石的无菌箱中恒温培养
11. 某研究团队通过实验探究连续发酵与普通发酵对大肠杆菌分泌L-酪氨酸的影响,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 连续发酵过程中对培养基的灭菌温度高,持续时间短,营养物质的破坏更少
B. 发酵过程中需要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件
C. 发酵后采用离心法分离菌体,通过破碎细胞获取L-酪氨酸
D. 连续发酵可提高菌体活力,延长产L-酪氨酸的周期
12. 我国科学家成功地用iPS细胞克隆出了活体小鼠,部分流程如下图所示,其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶,TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列有关叙述错误的是( )
A. 步骤①使小鼠成纤维细胞中原本不能表达的部分基因表达
B. 步骤②的实质是去除了卵母细胞中的纺锤体-染色体复合物
C. Kdm4d和TSA促进了重构胚中组蛋白的甲基化和乙酰化
D. 体外培养小鼠成纤维细胞和卵母细胞时需无菌操作,必需时可加入适量抗生素
13. 某研究小组将粉碎的作物秸秆堆放在底部有小孔的托盘中,喷水浸润、接种菌T,培养一段时间后,再用清水淋洗秸秆堆(清水淋洗时菌T不会流失),在装有淋洗液的瓶中接种酵母菌,进行发酵,生产燃料乙醇。实验流程如图所示。下列选项错误的是( )
A. 菌T可产生分解纤维素的酶,能够高效催化纤维素分解
B. 淋洗液中加入氮源的主要作用是用于合成一些氨基酸、核苷酸等含氮物质
C. 在淋洗液发酵过程中,需适时拧开瓶盖放气
D. 菌T和酵母菌在该流程中分别进行好氧发酵和厌氧发酵
14. 下图是“三亲婴儿”培育技术路线图。据图分析下列叙述错误的是( )
A. “三亲婴儿”同时拥有父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因
B. 该技术路线涉及动物细胞培养、细胞核移植、胚胎移植等操作
C. 卵母细胞捐献者携带的红绿色盲基因不能够遗传给“三亲婴儿”
D. 核移植的卵母细胞和获能的精子即可直接在培养液中完成受精
15. CMV 是危害烟草的主要病毒,CMV 侵染烟草后,发病的叶片会褪绿变成黄色。为筛选抗 CMV的烟草突变株,科研小组进行的实验流程如图所示。下列说法正确的是( )
A. 烟草幼苗茎尖病毒极少,直接取其进行组织培养可得到抗 CMV 植株
B. 若发病叶片中出现绿色区域,取该区域进行组织培养可能得到抗CMV 植株
C. 选取的叶片组织需先进行灭菌处理,再经过脱分化和再分化培养成抗 CMV 植株
D. 接种CMV起到了选择作用,因此经组织培养后得到的植株无需再进行抗CMV 鉴定
二、多项选择题:本部分包括4题,每题3分,共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全部选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
16. 某科研小组开展选育高产纤维素酶菌株的相关研究,过程如图一所示。鉴定高产纤维素酶菌株是否产生,可使用刚果红平板法,现象如图二所示。下列叙述正确的是( )
A. 图一中富集培养基一般是液体培养基,富集培养的目的是增加目的菌的数量
B. 利用紫外线和射线处理可以定向改造菌株的遗传特性,产生高产纤维素酶菌株
C. 诱变处理后需从带有30~300个菌落的平板中选择符合要求的新类型
D. 图二中左上侧透明圈中的菌株更符合要求,透明部分的纤维素被纤维素酶分解
17. Transwell实验可模拟肿瘤细胞侵袭过程。取无血清培养液制成的细胞悬液加入上室中,下室为有血清培养液,上下层培养液以一层具有一定孔径的聚碳酸酯膜(膜上铺有基质胶)分隔开,放入培养箱中培养,通过计数下室的细胞量即可反映细胞的侵袭能力。下列说法正确的是( )
A. 可用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理使肿瘤细胞分散开
B. 血清培养液中含有某些因子促使肿瘤细胞向下室移动
C. 肿瘤细胞可分泌水解酶将基质胶中的成分分解后进入下室
D. 进入下室的肿瘤细胞越多,说明肿瘤细胞的分裂能力越强
18. 检验某水体中大肠杆菌数目是否符合生活饮用水卫生标准,常用滤膜法测定,其操作流程如下图所示。EMB培养基上形成的不同菌落中,大肠杆菌菌落呈深紫色。下列对该实验操作的分析,不正确的是( )
A. 测定前,滤杯、滤膜、滤瓶和镊子等用具均需进行灭菌处理
B. 若培养后的平板没有长出菌落,则可能是滤膜孔径过大所致
C. 配制EMB培养基时,应满足大肠杆菌所需营养物质及调节pH为酸性
D. 制备培养基时,需要将培养基冷却到室温再倒平板,避免发生高温烫伤
19. 骆驼蓬分布在干旱和半干旱地区,能防风固沙。骆驼蓬合成的多种生物碱具有抗肿瘤作用。科研人员利用骆驼蓬下胚轴进行育苗和生物碱提取,过程如下图。下列说法错误的是( )
A. 下胚轴切段需依次使用酒精和次氯酸钠进行消毒处理
B. 除培养基中植物激素比例不同外,进行过程①③的其他条件相同
C. 这些生物碱是骆驼蓬生长发育所必需的物质,主要储存于液泡中
D. 在①②③过程中利用PEG处理培养物,可以获得染色体数加倍的骆驼蓬
三、非选择题:本部分包括5题,共计58分。
20. 双层平板法(如图)是对噬菌体进行检测、计数的常用方法,该方法的操作流程为:倒底层平板→倒上层平板→培养→观察→计数。请回答下列问题。
(1)底层平板是含2%琼脂的牛肉膏蛋白胨培养基,制备该培养基的一般步骤为:计算→称量→溶化→__→分装、包扎→__→倒平板;培养细菌时除了将培养基的pH调至适宜外,还要考虑培养基的__,以免细胞因吸(失)水过度而不能正常生长发育。
(2)某同学制作的底层平板凹凸不平,原因可能是__。
(3)倒上层平板时,先用__法对培养基灭菌后,为了避免__,待培养基冷却至45~48℃,再加入细菌和待测噬菌体稀释悬液的混合液,充分混匀后迅速倒在底层平板上。
(4)培养一段时间后,在上层平板上可以看见一些如图所示的空斑即噬菌斑,出现空斑的原因是__。稀释度足够高时,根据__数目、__及使用稀释悬液的体积就可推算出待测样液中噬菌体的数量。统计的噬菌体数往往比实际数目低,原因可能是__。
21. 在肿瘤微环境中,肿瘤细胞PD-L1表达量增加,与T细胞上的PD-1结合,抑制了T细胞的活化增殖,导致肿瘤细胞逃脱免疫监视。某研究小组制备抗肿瘤细胞PD-L1的单克隆抗体用于肿瘤临床诊断和治疗,请回答下列问题:
(1)为制备抗肿瘤细胞PD-L1的单克隆抗体,研究小组以小鼠甲为实验材料进行了如图1 实验。给小鼠甲多次注射__,以期获得更多已免疫的B淋巴细胞。
(2)在进行细胞培养时,通常采用培养皿或松盖培养瓶,并将它们置于含有__气体的恒温培养箱中培养,其中CO2的主要作用是____。
(3)图1中可运用__诱导细胞融合,此法不适用于植物原生质体融合,该过程体现了细胞质膜具有__的特点;可用__和__方法从细胞1中选出能分泌所需抗体的细胞2。
(4)杂交瘤细胞分泌的抗体具有__等特点,在疾病诊断和临床治疗等方面具有极高的应用价值,如__(举一例说明)。
(5)治疗前需分析患者PD-L1的表达强度。研究小组检测了OV2008、C13、K562、H1299、MCF-7等肿瘤细胞裂解液中的PD-L1含量,结果如图2。PD-L1的抗体对图中__肿瘤细胞杀伤效果较低,原因可能是__。
22. Ⅰ下图表示科学家通过植物细胞工程,培育“矮牵牛—粉蓝烟草”杂种植株的过程。
(1)步骤①常用含有__酶的__溶液处理离体细胞,既能获得2种植物细胞的原生质体,又能避免原生质体因过度吸水而破裂。
(2)步骤③细胞融合完成的标志是__,获得的融合细胞至少有__种。若换用矮牵牛的叶肉细胞和粉蓝烟草的__细胞重做该实验,则更易筛选出杂种细胞。
(3)“矮牵牛-粉蓝烟草”杂种植株的体细胞内含__条染色体, 属于__倍体植株。
Ⅱ.银杏的次生代谢产物银杏黄酮、银杏内酯等具有良好的药用效果,一般从叶片中取得,但传统栽植方法周期长、成本高、受环境影响大,无法很好满足市场需求。因而利用组织培养技术,从愈伤组织中提取,具有一定的研究意义与应用前景。
(4)外植体往往选自生长旺盛的部位,但也不能太嫩,因为太嫩的组织细胞在__处理时化学药品渗透较快,后续用__多次冲洗也不易清除,导致细胞失活甚至破裂。
(5)将愈伤组织转入到__培养基中进行扩大培养,以提取次生代谢物。该过程与植物组织培养相比的优点有__。
A.细胞与培养基的结合更加充分 B.受培养基中成分差异的影响较小
C.对环境不敏感 D.对营养物质的吸收更容易
(6)研究表明,用塑料膜或玻璃纸等通气不良的介质封口,可提升银杏黄酮和银杏内酯的产量,原因是__胁迫细胞诱导产生更多的次生代谢物。
23. 长期以来,优良种畜的繁殖速度始终是限制畜牧养殖业发展的瓶颈,近年来发展起来的细胞工程和胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机。请据图完成下列问题:
(1)和受精有关的过程有:①第一次卵裂开始;②精卵识别;③精子头部进入;④雌、雄原核的形成;⑤核膜消失,雌、雄原核融合。其正确的顺序为__(填序号)。
(2)上图中,需对供体母牛注射适量__,实现超数排卵;冲卵实质上是用特定装置,将供体母牛输卵管或子宫内的__冲洗出来。
(3)上图中E处于__时期;标号1为__,将来可发育为__;可切取此期胚胎中的__细胞用于检测其性别及遗传组成等。
(4)通常在__下,将早期胚胎置于盛有操作液的培养皿中,用__切开,实现__,再移植到同种且经__处理的受体动物体内,获得同卵双生的后代。
(5)从哺乳动物早期胚胎中分离出来的胚胎干细胞,具有____等结构特点,在体外培养经诱导后,可形成各种组织细胞,体现其具有很强的____。
24. 土壤中的磷大多数以难溶性磷酸盐的形式存在,不利于植物吸收。科研人员尝试从土壤中筛选将难溶性磷转化成可溶性磷的高效解磷菌(可形成溶磷圈),主要流程如图1所示。请回答下列问题:
(1)图中培养基含有葡萄糖、(NH4)2SO4、NaCl、MgSO4·7H2O、Ca3(PO4)2、KCl、FeSO4·7H2O、MnSO4、琼脂粉等物质,按成分划分该培养基的类型为__,琼脂不属于营养物质的原因是__。
(2)取果园土壤经溶解、培养、分离和筛选等,可选择出高效解磷菌。请完成下表:
实验目的
实验操作步骤
ⅰ__
步骤②需充分震荡20min
稀释土壤悬液
经步骤③,土壤悬液被稀释了ⅱ__倍
接种器具灭菌
图中用到的接种器具有ⅲ__,共需灼烧处理ⅳ__________次
高效解磷菌的分离和鉴定
用灭菌处理后的接种器具挑取图中a菌落于培养基上ⅴ__接种,培养鉴定
(3)将得到的高效解磷菌接入已灭菌的含难溶磷的液体培养基中培养,每天取样测定溶磷量和pH变化情况,结果如图2所示。
①结果表明,高效解磷菌分解难溶磷能力呈现__的趋势。
②根据培养液的pH变化情况,推测高效解磷菌的溶磷原理为__。
(4)请预期该高效解磷菌在农业生产方面可能的应用是__(写出1 点即可)。
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高二年级第二学期第一次阶段测试
生物试卷
一、单项选择题:本部分包括15题,每题2分,共计30分。每题只有一个选项最符合题意。
1. “细菌喜荤,霉菌喜素”,一般来说,在培养细菌时,需添加动物性营养物质,如蛋白胨等;而在培养霉菌时,一般需要添加植物性营养成分,如豆芽汁。下列相关叙述错误的是( )
A. 蛋白胨为细菌提供碳源、氮源和特殊营养物质
B. 分别培养细菌和霉菌时,需将培养基调节至适宜的pH,并保持良好的通气
C. 细菌和霉菌体内的酶存在差异,导致二者偏好的营养成分不同
D. 若需要比较细菌和霉菌形成的菌落差异,培养基中还需添加琼脂等物质
【答案】B
【解析】
【分析】培养基是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。培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。
【详解】A、蛋白胨富含营养物质,为细菌提供碳源、氮源和特殊营养物质,A正确;
B、有的细菌是需氧型,有的是厌氧性,所以在培养细菌和真菌时,要根据微生物的代谢类型,来确定是否保持良好的通气,B错误;
C、酶具有专一性,细菌和霉菌体内的酶存在差异,导致二者偏好的营养成分不同,在培养细菌时,需添加动物性营养物质,如蛋白胨等,而在培养霉菌时,一般需要添加植物性营养成分,如豆芽汁,C正确;
D、在固体培养基上能形成菌落,若需要比较细菌和霉菌形成的菌落差异,培养基中还需添加琼脂,D正确。
故选B。
2. 下列关于配制牛肉膏蛋白胨培养基的说法中,正确的是( )
A. 称取牛肉膏时,可将其放在小烧杯中或滤纸上称量
B. 配制好的培养基经灭菌后,可用盐酸或NaOH溶液调节pH
C. 高温灭菌后,需要加入适量无菌水来补足因蒸发而流失的水分
D. 在琼脂溶化的过程中,需不断搅拌,以防琼脂糊底使烧杯破裂
【答案】D
【解析】
【分析】培养基配制时的注意事项:
①全程要求无菌操作,无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外,还能有效地避免操作者自身被微生物感染;
②培养基灭菌后,需要冷却到50℃左右时,才能用来倒平板.可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶,当感觉到锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时,就可以进行倒平板.操作时应使锥形瓶的瓶口通过火焰,以防止瓶口的微生物污染培养基;
③平板冷凝后皿盖上会凝结水珠,凝固后的培养基表面的湿度也比较高,若将平板倒置,既可以使培养基表面的水分更好地挥发,又可以防止皿盖上的水珠落入培养基造成污染;
④在倒平板的过程中,不能将培养基溅到皿盖与皿底之间的部位,因为空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生。
【详解】A、牛肉膏比较粘稠,需放在称量纸上称量,将称好的牛肉膏连同称量纸一同放入烧杯,A错误;
B、应先用盐酸或NaOH溶液调节pH,再将培养基灭菌,B错误;
C、高温灭菌过程中,装培养基的容器是用棉塞塞好的,所以不需要加入适量无菌水来补足因蒸发而流失的水分,C错误;
D、琼脂溶化后较粘稠,所以在琼脂溶化的过程中,需用玻璃棒不断搅拌,以防琼脂糊底使烧杯破裂,D正确。
故选D。
3. 以六倍体小麦的小孢子为材料通过组织培养可以获得大量单倍体,相关叙述错误的是( )
A. 小孢子通过组织培养形成单倍体植株体现了细胞具有全能性
B. 培养基中生长素和细胞分裂素的比例影响单倍体植株的形成
C. 培养基中的蔗糖能为细胞提供能量并维持渗透压的相对稳定
D. 单倍体细胞中含一个染色体组,隐性性状容易显现,是研究突变的理想材料
【答案】D
【解析】
【分析】植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性,其过程为:离体的植物组织,器官或细胞经过脱分化过程形成愈伤组织(高度液泡化,无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松、无规则的组织),愈伤组织经过再分化过程形成胚状体,进一步发育成为植株。
【详解】A、小孢子通过组织培养形成单倍体植株的过程是由外植体发育为完整植株,可以体现细胞的全能性,A正确;
B、培养基中生长素和细胞分裂素的比例能够影响细胞分化方向,进而影响单倍体植株的形成,B正确;
C、植物组织培养过程需要加入一定的蔗糖,培养基中的蔗糖能为细胞提供能量并维持渗透压的相对稳定,C正确;
D、六倍体小麦的小孢子为材料通过组织培养可以获得大量单倍体,该单倍体中含有3个染色体组,D错误。
故选D。
4. 获得纯净微生物培养物的关键是防止杂菌污染,无菌技术围绕着如何避免杂菌的污染展开。下列相关叙述正确的是( )
A. 对培养皿进行灭菌处理既可用高压蒸汽灭菌法也可用干热灭菌法
B. 酒精能使细胞中的蛋白质变性,且酒精的浓度越高消毒效果好
C. 高压蒸汽灭菌锅内残留少量冷空气有助于提高蒸汽温度,增强灭菌效果
D. 干热灭菌通过破坏核酸磷酸二酯键及蛋白质的氢键导致微生物的死亡
【答案】A
【解析】
【分析】灭菌指用强烈的物理或化学方法杀灭所有微生物,包括致病的和非致病的,以及细菌的芽孢。常用的灭菌方法:灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌法。高压蒸汽灭菌适用于对一般培养基和玻璃器皿的灭菌,干热灭菌适用于空玻璃器皿的灭菌,微生物接种时的金属接种工具和试管口可以用灼烧灭菌。
【详解】A、培养皿属于玻璃器皿,对玻璃器皿进行灭菌,既可以采用高压蒸汽灭菌法,也可以采用干热灭菌法,A正确;
B、酒精能使细胞中的蛋白质变性从而达到消毒目的,但并不是酒精浓度越高消毒效果越好,70% - 75% 的酒精消毒效果最佳,浓度过高的酒精会使细菌表面的蛋白质凝固,形成一层保护膜,阻止酒精进入细菌内部,反而降低消毒效果,B错误;
C、用高压蒸汽灭菌锅对培养基灭菌时,开始阶段需打开排气阀排尽锅内冷空气,否则可能灭菌的温度达不到要求,C错误;
D、干热灭菌是通过高温使微生物体内的蛋白质凝固变性,从而导致微生物死亡,并非是破坏核酸的磷酸二酯键及蛋白质的氢键,D错误。
故选A。
5. 水体养殖过程中常会产生硝酸铵等而导致水体污染,反硝化细菌能在无氧环境中通过反硝化作用将硝酸铵转化为氮气。某人利用如图所示的方法从龙虾养殖池中筛选分离出了除氮效率高的反硝化细菌用于污水处理。下列叙述正确的是( )
注:BTB培养基初始pH为6.8,BTB是酸碱指示剂,酸性条件下为黄色,中性条件下为绿色,碱性条件下为蓝色
A. 加入硝酸铵的初始BTB培养基呈现黄色,有利于反硝化细菌的生长
B. 挑选显蓝色的单菌落在固体培养基上划线分离,以获得纯菌株
C. BTB培养基应以硝酸铵为唯一氮源,不含氮源的培养基不能用于微生物的培养
D. 通过观察未接种的BTB培养基表面是否有菌落,可判断该培养基是否起到选择作用
【答案】B
【解析】
【分析】1、选择培养基:在培养基中加入(缺少)某种化学物质,以抑制不需要的微生物的生长,促进所需要的微生物的生长。用以菌种的分离。
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、加入硝酸铵后培养基呈现黄色,说明pH为酸性,反硝化细菌通常在无氧环境中将硝酸盐还原为氮气,这一过程可能会消耗H+,导致pH升高,因此,酸性环境可能不利于反硝化细菌的生长,A错误;
B、据题意可知,反硝化细菌能在无氧环境中将硝酸铵转化为氮气,使BTB培养基由酸性变为弱碱性,故菌落周围培养基呈蓝色,应挑选显蓝色的单菌落在固体培养基上划线分离,以获得纯菌株,B正确;
C、不含氮源的培养基也可以用于微生物的培养,如固氮微生物可以用不含氮源的培养基进行选择培养,C错误;
D、通过观察未接种的BTB培养基(空白对照)表面是否有菌落,可判断BTB培养基在制备过程中是否被杂菌污染,而不能判断该培养基是否起到选择作用,D错误。
故选B。
6. 臭豆腐其名虽俗气,却外陋内秀、平中见奇、源远流长,是一种极具特色的中华传统小吃。臭豆腐制作时,需要将豆腐浸入含有乳酸菌、芽孢杆菌等微生物的卤汁中发酵。下列相关叙述正确的是( )
A. 为防止杂菌污染,卤汁需要经过高温灭菌,然后再使用
B. 与发酵前的豆腐相比,臭豆腐所含的有机物总质量和种类均增多
C. 臭豆腐易于消化吸收,是因为蛋白质被分解为小分子的肽和氨基酸
D. 臭豆腐制作属于传统发酵技术,制作原料和容器都需要进行严格的灭菌
【答案】C
【解析】
【分析】传统的腐乳制作过程中,豆腐块上生长的毛霉来自空气中的毛霉孢子;而现代的腐乳生产是在严格的无菌条件下,将优良的毛霉菌种接种在豆腐上,这样可以避免其他菌种的污染,保证产品的质量。
【详解】A、卤汁经过高温灭菌后会杀死其中的乳酸菌、芽孢杆菌等菌种,A错误;
B、与发酵前的豆腐相比,臭豆腐所含的有机物总质量减少,种类增多,B错误;
C、制作臭豆腐的过程中,豆腐中的蛋白质会被分解成小分子的肽和氨基酸,更易被消化吸收,C正确;
D、臭豆腐制作属于传统发酵技术,原料和容器不需要进行严格的灭菌,D错误。
故选C。
7. 农杆菌是植物基因工程中常用到的一种细菌,下表为用来培养农杆菌的LB培养基配方,下图是对培养的农杆菌进行菌落计数的过程。下列叙述错误的是( )
蛋白胨
10.0g
酵母浸粉
5.0g
NaCl
10.0g
蒸馏水
1L
配制完成后,将pH调至7.0
A. 图中所用接种方法为稀释涂布平板法
B. 按表中配方配制的培养基按用途分属于基础培养基
C. 上述LB培养基为液体培养基,一般不用于微生物的分离和鉴定
D. 接种后的b、c、d培养基应立即与未接种的培养基一起倒置于培养箱中培养
【答案】D
【解析】
【分析】微生物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。对异养微生物来说,含C、N的化合物既是碳源,也是氮源,即有些化合物作为营养要素成分时并不是起单一方面的作用。
【详解】A、图示菌落计数接种所用的方法为稀释涂布平板法,A正确;
BC、培养基配方中无琼脂,为液体培养基,微生物的分离与计数一般使用的是固体培养基,所以该培养基一般不能用于微生物的分离与鉴定;含蛋白胨和酵母浸粉等成分,不属于选择培养基,一般对细菌无选择作用,属于基础培养基,BC正确;
D、接种后的b、c、d培养基,标记好培养基的种类、培养日期以及样品稀释度后,与未接种的培养基一起倒置于培养箱中培养,D错误。
故选D。
8. 某兴趣小组测定土壤中尿素分解菌数量,对土样进行稀释的流程如图所示。摇匀C试管,从中取0.1mL菌液进行接种,在适宜条件下培养一段时间,测得平板中的平均菌落数为38。
①取土样的工具必须灭菌
②培养用的培养基为选择培养基
③可用牛肉膏蛋白胨培养基培养
④接种时采用涂布平板法
⑤接种时可采用平板划线法
⑥每克土样中尿素分解菌的数量至少是3.8×106个
关于本实验的以上说法中正确的是( )
A. ①②③④ B. ①②④⑥ C. ②③④⑤ D. ②④⑤⑥
【答案】B
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法:
平板划线法:将已经饹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。
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】①取土样用的铁铲和取样袋在使用前都需要进行灭菌,①正确;
②③所用的培养基是以尿素为唯一氮源的选择培养基, 成分中除了琼脂、水和尿素外还应该有碳源和无机盐,②正确,③错误;
④⑤该实验需要进行计数,平板划线法不能计数,涂布平板法可以计数,④正确,⑤错误;
⑥据图可知,菌液在接种前到C试管,被稀释了104倍,因此每克土样中纤维素分解菌的数量,应该为38÷0.1×104=3.8×106个,⑥正确。
综上,①②④⑥正确,B正确,ACD错误。
故选B。
9. 如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,添加果胶酶可提高出汁率
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。
10. 下列关于天竺葵的组织培养及幼苗移栽的叙述,错误的是( )
A. MS培养基的碳源一般用蔗糖而不用葡萄糖,可减少微生物污染
B. MS培养基、NAA溶液、6-BA溶液均可配制成母液,以减少称量的误差
C. 接种好外植体的锥形瓶应先置于15~25℃的培养箱中黑暗培养一段时间
D. 移栽前将试管苗置于装有消过毒的蛭石的无菌箱中恒温培养
【答案】D
【解析】
【分析】MS培养基,主要用于植物细胞的组织培养。
【详解】A、培养微生物时一般用葡萄糖作为能源物质,蔗糖不是微生物利用的直接能源,所以使用蔗糖可以有效减少微生物的污染,A正确;
B、在实际生产中,可以把需要生产的药物的浓缩物即母液先生产出,以便于储存和节约空间,再将高效高浓度的药剂用几倍或少量的水兑成浓度较高的药液,最后通过进一步的稀释得到我们最终所需要的产品,MS培养基、NAA溶液、6-BA溶液均可配制成母液,以减少称量的误差,B正确;
C、脱分化需要避光,接种好外植体的锥形瓶应先置于15~25℃的培养箱中黑暗培养一段时间,以便更好地形成愈伤组织,C正确;
D、移栽前先打开封口膜或瓶盖,让试管苗在培养箱中生长几日,用流动清水清洗掉根部的培养基后,移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境炼苗,待其长壮再移栽入土,D错误。
故选D。
11. 某研究团队通过实验探究连续发酵与普通发酵对大肠杆菌分泌L-酪氨酸的影响,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 连续发酵过程中对培养基的灭菌温度高,持续时间短,营养物质的破坏更少
B. 发酵过程中需要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件
C. 发酵后采用离心法分离菌体,通过破碎细胞获取L-酪氨酸
D. 连续发酵可提高菌体活力,延长产L-酪氨酸的周期
【答案】C
【解析】
【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配制、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯(生物分离工程)等方面。
【详解】A、连续发酵过程中,为了减少营养物质的破坏,通常采用高温瞬时灭菌的方法,即灭菌温度高,持续时间短,营养物质的破坏更少,A正确;
B、发酵过程中,温度、pH和溶解氧等条件会影响微生物的生长和代谢,所以需要严格控制这些发酵条件,B正确;
C、由图可知,L-酪氨酸是大肠杆菌分泌到细胞外的,所以不需要破碎细胞获取L-酪氨酸,C错误;
D、从图中可以看到连续发酵的曲线在较长时间内L-酪氨酸的分泌量较高,说明连续发酵可提高菌体活力,延长产L-酪氨酸的周期,D正确。
故选C。
12. 我国科学家成功地用iPS细胞克隆出了活体小鼠,部分流程如下图所示,其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶,TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列有关叙述错误的是( )
A. 步骤①使小鼠成纤维细胞中原本不能表达的部分基因表达
B. 步骤②的实质是去除了卵母细胞中的纺锤体-染色体复合物
C. Kdm4d和TSA促进了重构胚中组蛋白的甲基化和乙酰化
D. 体外培养小鼠成纤维细胞和卵母细胞时需无菌操作,必需时可加入适量的抗生素
【答案】C
【解析】
【分析】1、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,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。原理是动物细胞的细胞核具有全能性;
2、生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传;除了DNA甲基化,构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。
【详解】A、步骤①是将小鼠成纤维细胞诱导为iPS细胞,iPS细胞是一种诱导性多能干细胞,该过程使小鼠成纤维细胞中原本不能表达的部分基因表达,从而具有了多能性,A正确;
B、步骤②是去核卵母细胞的过程,其实质是去除了卵母细胞中的纺锤体-染色体复合物,B正确;
C、已知Kdm4d为组蛋白去甲基化酶,会促进组蛋白的去甲基化,而不是甲基化;TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂,会抑制组蛋白脱乙酰酶的活性,从而抑制组蛋白的脱乙酰化,即促进了组蛋白的乙酰化,C错误;
D、在体外培养小鼠成纤维细胞和卵母细胞时,严格的无菌操作是确保实验成功的关键,必需时可加入适量的抗生素,D正确。
故选C。
13. 某研究小组将粉碎的作物秸秆堆放在底部有小孔的托盘中,喷水浸润、接种菌T,培养一段时间后,再用清水淋洗秸秆堆(清水淋洗时菌T不会流失),在装有淋洗液的瓶中接种酵母菌,进行发酵,生产燃料乙醇。实验流程如图所示。下列选项错误的是( )
A. 菌T可产生分解纤维素的酶,能够高效催化纤维素分解
B. 淋洗液中加入氮源的主要作用是用于合成一些氨基酸、核苷酸等含氮物质
C. 在淋洗液的发酵过程中,需适时拧开瓶盖放气
D. 菌T和酵母菌在该流程中分别进行好氧发酵和厌氧发酵
【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,因此在粉碎的秸秆中接种菌T,培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解,A正确;
B、培养基的主要成分:水、碳源、氮源、无机盐,其中氮源主要为合成微生物的细胞结构提供原料(微生物细胞中的含氮物质,如核酸、蛋白质、磷脂),B正确;
C、在淋洗液的发酵过程中,需适时拧松瓶盖放气(CO2),但不能拧开,以免空气进入,抑制无氧呼吸产生酒精,C错误;
D、菌T是在淋洗状态下发挥作用,是有氧条件,酵母菌发酵是在无氧条件下,所以菌T和酵母菌在该流程中分别进行好氧发酵和厌氧发酵,D正确。
故选C。
14. 下图是“三亲婴儿”培育技术路线图。据图分析下列叙述错误的是( )
A. “三亲婴儿”同时拥有父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因
B. 该技术路线涉及动物细胞培养、细胞核移植、胚胎移植等操作
C. 卵母细胞捐献者携带的红绿色盲基因不能够遗传给“三亲婴儿”
D. 核移植的卵母细胞和获能的精子即可直接在培养液中完成受精
【答案】D
【解析】
【分析】动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,使这个重新组合的细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的技术。原理是动物细胞核具有全能性,克隆动物的遗传物质来自双亲,其核遗传物质来自供核生物,而细胞质基因来自提供细胞质的生物。
【详解】A、“三亲婴儿”的细胞核基因一半来自母亲,一半来自父亲,线粒体基因来自于卵母细胞捐献者,所以“三亲婴儿”同时拥有父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因,A正确;
B、图示表示“三亲婴儿”的培育过程,由图可知,该技术路线涉及动物细胞培养、细胞核移植、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术等操作,B正确;
C、捐献者携带的红绿色盲基因位于其细胞核内,而捐献者给三亲婴儿提供的是卵母细胞的细胞质,故捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给“三亲婴儿”,C正确;
D、据图可知,核移植的卵母细胞需要培养到MⅡ期才能和获能的精子在培养液中完成受精,D错误。
故选D。
15. CMV 是危害烟草的主要病毒,CMV 侵染烟草后,发病的叶片会褪绿变成黄色。为筛选抗 CMV的烟草突变株,科研小组进行的实验流程如图所示。下列说法正确的是( )
A. 烟草幼苗茎尖病毒极少,直接取其进行组织培养可得到抗 CMV 植株
B. 若发病叶片中出现绿色区域,取该区域进行组织培养可能得到抗CMV 植株
C. 选取的叶片组织需先进行灭菌处理,再经过脱分化和再分化培养成抗 CMV 植株
D. 接种CMV起到了选择作用,因此经组织培养后得到的植株无需再进行抗CMV 鉴定
【答案】B
【解析】
【分析】物组织培养过程是:离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织,然后再分化生成根、芽,最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
【详解】A 、烟草幼苗茎尖病毒极少,但不能直接确定其就是抗 CMV 的,直接取其进行组织培养不一定能得到抗 CMV 植株,A 错误;
B、若发病叶片中出现绿色区域,说明可能存在对 CMV 有抗性的细胞,取该区域进行组织培养有可能得到抗 CMV 植株,B 正确;
C 、叶片组织不能先进行灭菌处理,这样会杀死细胞,应该先进行脱分化形成愈伤组织,再进行再分化培养成抗 CMV 植株,C 错误;
D、 接种 CMV 起到了选择作用,但经组织培养后得到的植株仍需再进行抗 CMV 鉴定来确保其抗性,D 错误。
故选B。
二、多项选择题:本部分包括4题,每题3分,共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全部选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
16. 某科研小组开展选育高产纤维素酶菌株的相关研究,过程如图一所示。鉴定高产纤维素酶菌株是否产生,可使用刚果红平板法,现象如图二所示。下列叙述正确的是( )
A. 图一中富集培养基一般是液体培养基,富集培养的目的是增加目的菌的数量
B. 利用紫外线和射线处理可以定向改造菌株的遗传特性,产生高产纤维素酶菌株
C. 诱变处理后需从带有30~300个菌落的平板中选择符合要求的新类型
D. 图二中左上侧透明圈中的菌株更符合要求,透明部分的纤维素被纤维素酶分解
【答案】AD
【解析】
【分析】1、微生物培养的程序:器具的灭菌、培养基的配制、培养基的灭菌、倒平板、微生物接种、恒温箱中培养、菌种的保存;在培养的过程中一定要注意无菌操作;
2、富集培养的目的是增加目的菌的浓度。选育高产纤维素酶菌株应以纤维素为唯一碳源。刚果红能与纤维素结合形成红色复合物,不能与纤维素的分解产物生成红色物质,故在纤维素分解菌菌落周围会出现透明圈。
【详解】A、富集培养的目的是增加目的菌的数量,在液体培养基中微生物与营养物质充分接触,所以增殖速度更快,A正确;
B、利用紫外线或射线照射菌株可以通过基因突变产生高产纤维素酶的菌株,但基因突变是不定向的,所以不能定向地改造菌株的遗传特性,B错误;
C、突变率较低, 诱变之后,可能数量较少,所以可能数量不超过30个,C错误;
D、图二中的透明圈是其中的纤维素被纤维素酶分解所致,所以透明圈越大越符合要求,据图可知左上方的菌株更符合要求,D正确。
故选AD。
17. Transwell实验可模拟肿瘤细胞侵袭过程。取无血清培养液制成的细胞悬液加入上室中,下室为有血清培养液,上下层培养液以一层具有一定孔径的聚碳酸酯膜(膜上铺有基质胶)分隔开,放入培养箱中培养,通过计数下室的细胞量即可反映细胞的侵袭能力。下列说法正确的是( )
A. 可用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理使肿瘤细胞分散开
B. 血清培养液中含有某些因子促使肿瘤细胞向下室移动
C. 肿瘤细胞可分泌水解酶将基质胶中的成分分解后进入下室
D. 进入下室的肿瘤细胞越多,说明肿瘤细胞的分裂能力越强
【答案】ABC
【解析】
【分析】题图分析:将待测细胞悬液加入膜上铺有基质胶的上室中,下室为有血清培养液,一段时间后计数下室的细胞量即可反映细胞的侵袭能力,数量越多,则说明癌细胞的侵袭能力越强。
【详解】A、获得动物组织块后,可用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理使动物细胞分散开,制成细胞悬液,A正确;
B、上室含无血清培养液,下室含血清培养液,加入上室的肿瘤细胞一段时间后出现在下室中,说明血清培养液中含有某些因子促使肿瘤细胞向营养高的下室移动,B正确;
C、一开始将肿瘤细胞加入膜上铺有基质胶的上室中,一段时间后在下室发现肿瘤细胞,说明肿瘤细胞可分泌水解酶将基质胶中的成分分解后进入下室,C正确;
D、由题意可知,通过计数下室的细胞量即可反映细胞的侵袭能力,若进入下室的肿瘤细胞数量越多,说明肿瘤细胞的侵袭能力越强,但不能说明肿瘤细胞的分裂能力越强,D错误。
故选ABC。
18. 检验某水体中大肠杆菌数目是否符合生活饮用水卫生标准,常用滤膜法测定,其操作流程如下图所示。EMB培养基上形成的不同菌落中,大肠杆菌菌落呈深紫色。下列对该实验操作的分析,不正确的是( )
A. 测定前,滤杯、滤膜、滤瓶和镊子等用具均需进行灭菌处理
B. 若培养后的平板没有长出菌落,则可能是滤膜孔径过大所致
C. 配制EMB培养基时,应满足大肠杆菌所需营养物质及调节pH为酸性
D. 制备培养基时,需要将培养基冷却到室温再倒平板,避免发生高温烫伤
【答案】CD
【解析】
【分析】大肠杆菌的代谢能与伊红美蓝(EMB培养基的指示剂)反应,菌落呈深紫色,因此可以制备EMB培养基来鉴别大肠杆菌。在实验室进行微生物培养的时候都需要进行严格的无菌操作,尽量减少杂菌的污染。
【详解】A、干热灭菌法的工具为干热灭菌箱,160~170℃下加热1 ~2h,能耐高温、需要保持干燥的物品可以使用干热灭菌法,如滤杯、滤瓶、滤瓶和镊子等用具,A正确;
B、滤膜法需要将微生物留在滤膜上,则滤膜孔径应该比大肠杆菌小,因此若培养后的平板没有长出菌落,则可能是滤膜孔径过大所致,B正确;
C、培养基中除了含有水、碳源、氮源和无机盐,还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求,故配制EMB培养基时,应满足大肠杆菌生长所需条件,应调节pH为中性或弱碱性,C错误;
D、倒平板操作中需要将培养基冷却到50℃左右时进行,D错误。
故选CD。
19. 骆驼蓬分布在干旱和半干旱地区,能防风固沙。骆驼蓬合成的多种生物碱具有抗肿瘤作用。科研人员利用骆驼蓬下胚轴进行育苗和生物碱提取,过程如下图。下列说法错误的是( )
A. 下胚轴切段需依次使用酒精和次氯酸钠进行消毒处理
B. 除培养基中植物激素比例不同外,进行过程①③的其他条件相同
C. 这些生物碱是骆驼蓬生长发育所必需的物质,主要储存于液泡中
D. 在①②③过程中利用PEG处理培养物,可以获得染色体数加倍的骆驼蓬
【答案】BCD
【解析】
【分析】植物细胞工程技术的应用:植物繁殖的新途径(包括微型繁殖、作物脱毒、人工种子等)、作物新品种的培育(单倍体育种、突变体的利用)、细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、为避免杂菌污染,对外植体进行消毒处理的操作为:将流水充分冲洗后的外植体(幼嫩的茎段)用酒精消毒30 s,然后立即用无菌水清洗2~3次,再用次氯酸钠溶液处理30 min后,立即用无菌水清洗2~3次,A正确;
B、进行①和③过程的外界培养条件不同,①为脱分化过程,不需要光照,③为再分化过程,需要光照,B错误;
C、这些生物碱不是骆驼蓬生长发育所必需的物质,属于次生代谢产物,C错误;
D、PEG的作用是诱导细胞融合,但植物细胞外面的细胞壁阻碍了细胞间的杂交,所以在①②③过程中利用PEG处理培养物,不能获得染色体数加倍的骆驼蓬,D错误。
故选BCD。
三、非选择题:本部分包括5题,共计58分。
20. 双层平板法(如图)是对噬菌体进行检测、计数的常用方法,该方法的操作流程为:倒底层平板→倒上层平板→培养→观察→计数。请回答下列问题。
(1)底层平板是含2%琼脂的牛肉膏蛋白胨培养基,制备该培养基的一般步骤为:计算→称量→溶化→__→分装、包扎→__→倒平板;培养细菌时除了将培养基的pH调至适宜外,还要考虑培养基的__,以免细胞因吸(失)水过度而不能正常生长发育。
(2)某同学制作的底层平板凹凸不平,原因可能是__。
(3)倒上层平板时,先用__法对培养基灭菌后,为了避免__,待培养基冷却至45~48℃,再加入细菌和待测噬菌体稀释悬液的混合液,充分混匀后迅速倒在底层平板上。
(4)培养一段时间后,在上层平板上可以看见一些如图所示的空斑即噬菌斑,出现空斑的原因是__。稀释度足够高时,根据__数目、__及使用稀释悬液的体积就可推算出待测样液中噬菌体的数量。统计的噬菌体数往往比实际数目低,原因可能是__。
【答案】(1) ①. 调pH(定容、调pH) ②. 灭菌 ③. 渗透压
(2)倒平板时温度较低,部分培养基已经凝固(或倒平板后晃动培养皿)
(3) ①. 高压蒸汽灭菌(湿热灭菌) ②. 高温杀死细菌和噬菌体
(4) ①. 噬菌体侵染细菌使其裂解死亡 ②. 噬菌斑 ③. 稀释倍数 ④. 一个噬菌斑可能由两个或多个噬菌体侵染而成
【解析】
【分析】分析题意,双层平板法的过程为:先在培养皿中倒入底层固体培养基,凝固后再倒入含有宿主细菌和一定稀释度噬菌体的半固体培养基。培养一段时间后,计算噬菌斑的数量。
【小问1详解】
制备微生物培养基的一般步骤为计算→称量 →溶化→(调pH)灭菌→倒平板。对于细菌培养基,通常需将pH调至中性或偏碱性,除此之外,还需要考虑培养基的渗透压,以免细胞因吸(失)水过度而不能正常生长发育。
【小问2详解】
倒平板时如果培养基温度过低,会导致部分培养基已经凝固(或倒平板后晃动培养皿),这样就可能造成制作出的底层平板凹凸不平。
【小问3详解】
培养基常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌法。高温会破坏蛋白质的空间结构,故将培养基冷却至45~48℃最主要的原因是避免高温杀死细菌和噬菌体。
【小问4详解】
噬菌体是一种细菌病毒,噬菌体侵染细菌使其裂解死亡,故在上层平板上可以看见一些如图所示的空斑即噬菌斑;稀释度足够高时,一个噬菌斑来自原液中的一个噬菌体,根据噬菌斑数目和稀释倍数、使用稀释悬液的体积就可推算出待测样液中噬菌体的数量;用稀释涂布平板法统计数目时,一个噬菌斑可能由两个或多个噬菌体侵染而成;两个或多个噬菌斑重叠成一个,故统计的噬菌斑数往往比噬菌体的实际数目低。
21. 在肿瘤微环境中,肿瘤细胞PD-L1表达量增加,与T细胞上的PD-1结合,抑制了T细胞的活化增殖,导致肿瘤细胞逃脱免疫监视。某研究小组制备抗肿瘤细胞PD-L1的单克隆抗体用于肿瘤临床诊断和治疗,请回答下列问题:
(1)为制备抗肿瘤细胞PD-L1的单克隆抗体,研究小组以小鼠甲为实验材料进行了如图1 实验。给小鼠甲多次注射__,以期获得更多已免疫的B淋巴细胞。
(2)在进行细胞培养时,通常采用培养皿或松盖培养瓶,并将它们置于含有__气体的恒温培养箱中培养,其中CO2的主要作用是____。
(3)图1中可运用__诱导细胞融合,此法不适用于植物原生质体融合,该过程体现了细胞质膜具有__的特点;可用__和__方法从细胞1中选出能分泌所需抗体的细胞2。
(4)杂交瘤细胞分泌的抗体具有__等特点,在疾病诊断和临床治疗等方面具有极高的应用价值,如__(举一例说明)。
(5)治疗前需分析患者PD-L1的表达强度。研究小组检测了OV2008、C13、K562、H1299、MCF-7等肿瘤细胞裂解液中的PD-L1含量,结果如图2。PD-L1的抗体对图中__肿瘤细胞杀伤效果较低,原因可能是__。
【答案】(1)肿瘤PD-L1抗原
(2) ①. 95%空气+5%CO2 ②. 维持培养液的pH
(3) ①. 灭活的病毒 ②. 流动性 ③. 克隆化培养 ④. 抗体检测(抗原-抗体杂交)
(4) ①. 化学性质单一、特异性强 ②. 单抗靶向制剂或肿瘤诊断等
(5) ①. C13 ②. PD-L1 表达量最低,PD-L1抗体对 PD-L1 表达量低肿瘤细胞杀伤效果不佳
【解析】
【分析】1、单克隆抗体的制备:(1)制备产生特异性抗体的B淋巴细胞:向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。(2)获得杂交瘤细胞:①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合;②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。(3)克隆化培养和抗体检测:(4)将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。(5)提取单克隆抗体:从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。2、单克隆抗体的应用:(1)作为诊断试剂,具有准确、高效、简易、快速的优点。(2)用于治疗疾病和运载药物:抗体上带有药物,抗体与靶细胞膜上的特异性受体结合通过胞吞的方式把药物一并带进靶细胞,引起靶细胞凋亡。
【小问1详解】
要获得能产生抗肿瘤细胞PD- L1单克隆抗体的已免疫的B淋巴细胞,需要给小鼠甲多次注射抗原,即肿瘤细胞PD- L1,这样能刺激机体产生更多的已免疫的B淋巴细胞。
【小问2详解】
在动物细胞培养时,通常将培养皿或松盖培养瓶置于含有95%空气和5% CO2气体的恒温培养箱中培养。其中CO2的主要作用是维持培养液的pH。
【小问3详解】
诱导动物细胞融合特有的方法是灭活的病毒,此方法不适用于植物原生质体融合,细胞融合过程体现了细胞质膜具有流动性的特点。从细胞1中选出能分泌所需抗体的细胞2,需通过克隆化培养和专一抗体检测筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。
【小问4详解】
杂交瘤细胞分泌的抗体即单克隆抗体,具有特异性强、灵敏度高、并可能大量制备等特点。在疾病诊断和临床治疗等方面应用广泛,如利用单克隆抗体作为肿瘤诊断试剂,准确识别各种抗原物质的细微差异,并跟一定抗原发生特异性结合,具有准确、简易、快速的特点。
【小问5详解】
从图2可知,PD- L1的抗体对图中C13肿瘤细胞杀伤效果较低。原因可能是C13肿瘤细胞裂解液中PD- L1含量较低,即C13肿瘤细胞表面PD- L1表达量低,与PD- L1抗体结合少,肿瘤细胞杀伤效果不佳。
22. Ⅰ下图表示科学家通过植物细胞工程,培育“矮牵牛—粉蓝烟草”杂种植株的过程。
(1)步骤①常用含有__酶的__溶液处理离体细胞,既能获得2种植物细胞的原生质体,又能避免原生质体因过度吸水而破裂。
(2)步骤③细胞融合完成的标志是__,获得的融合细胞至少有__种。若换用矮牵牛的叶肉细胞和粉蓝烟草的__细胞重做该实验,则更易筛选出杂种细胞。
(3)“矮牵牛-粉蓝烟草”杂种植株的体细胞内含__条染色体, 属于__倍体植株。
Ⅱ.银杏的次生代谢产物银杏黄酮、银杏内酯等具有良好的药用效果,一般从叶片中取得,但传统栽植方法周期长、成本高、受环境影响大,无法很好满足市场需求。因而利用组织培养技术,从愈伤组织中提取,具有一定的研究意义与应用前景。
(4)外植体往往选自生长旺盛的部位,但也不能太嫩,因为太嫩的组织细胞在__处理时化学药品渗透较快,后续用__多次冲洗也不易清除,导致细胞失活甚至破裂。
(5)将愈伤组织转入到__培养基中进行扩大培养,以提取次生代谢物。该过程与植物组织培养相比的优点有__。
A.细胞与培养基的结合更加充分 B.受培养基中成分差异的影响较小
C.对环境不敏感 D.对营养物质的吸收更容易
(6)研究表明,用塑料膜或玻璃纸等通气不良的介质封口,可提升银杏黄酮和银杏内酯的产量,原因是__胁迫细胞诱导产生更多的次生代谢物。
【答案】(1) ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 等渗或略高渗
(2) ①. 融合细胞再生出细胞壁 ②. 3##三 ③. 根尖等非绿色组织
(3) ①. 38 ②. 四
(4) ①. 消毒 ②. 无菌水
(5) ①. 液体 ②. AD
(6)低氧
【解析】
【分析】植物体细胞杂交是指将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。诱导原生质体融合的方法:物理法(离心、振动、电激等)和化学法(聚乙二醇等)。植物体细胞杂交的意义:克服远缘杂交不亲和的障碍,扩大亲本范围,培育作物新品种。
【小问1详解】
植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶,根据酶的专一性,可用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞获得原生质体,同时为防止原生质体因渗透失衡而破裂,需置于等渗或略高渗溶液。
【小问2详解】
植物原生质体融合成功的标志是融合细胞再生出细胞壁;获得的融合细胞至少有,种,即甲+甲、乙+乙以及甲+乙三类杂合方式;若换用矮牵牛的叶肉细胞和粉蓝烟草的根尖等非绿色组织(不含叶绿体),则可凭是否带绿色叶绿体来更容易筛选出真正的杂种细胞。
【小问3详解】
植物体细胞杂交得到的植株染色体和染色体组数目是两个个体的染色体和染色体组数目之和,矮牵牛—粉蓝烟草杂种植株体细胞含38条染色体(14+24);杂种植株含有4个染色体组,故属于异源四倍体植株。
【小问4详解】
外植体不能太嫩的原因是:在消毒处理时,过嫩组织会使药液更易渗入伤及细胞,后续用无菌水多次冲洗(防止杂菌污染)也难以彻底去除,从而导致细胞受损。
【小问5详解】
可以将愈伤组织转入到液体培养基中,进一步扩大培养,以提取有益次生代谢物,在此过程中需要做到无菌操作;与固体培养基培养愈伤组织相比,液体培养基培养愈伤组织的优点有:与培养基的结合更加充分、对营养物质的吸收更容易。故选AD。
【小问6详解】
研究表明,用通气较为不良的介质封口,如塑料膜或玻璃纸,可以提升黄酮和内酯的产量,可能原因是低氧胁迫细胞诱导产生次生代谢物。
23. 长期以来,优良种畜的繁殖速度始终是限制畜牧养殖业发展的瓶颈,近年来发展起来的细胞工程和胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机。请据图完成下列问题:
(1)和受精有关的过程有:①第一次卵裂开始;②精卵识别;③精子头部进入;④雌、雄原核的形成;⑤核膜消失,雌、雄原核融合。其正确的顺序为__(填序号)。
(2)上图中,需对供体母牛注射适量__,实现超数排卵;冲卵实质上是用特定装置,将供体母牛输卵管或子宫内的__冲洗出来。
(3)上图中E处于__时期;标号1为__,将来可发育为__;可切取此期胚胎中的__细胞用于检测其性别及遗传组成等。
(4)通常在__下,将早期胚胎置于盛有操作液的培养皿中,用__切开,实现__,再移植到同种且经__处理的受体动物体内,获得同卵双生的后代。
(5)从哺乳动物早期胚胎中分离出来的胚胎干细胞,具有____等结构特点,在体外培养经诱导后,可形成各种组织细胞,体现其具有很强的____。
【答案】(1)②③④⑤①
(2) ①. 促性腺激素 ②. 早期胚胎
(3) ①. 囊胚 ②. 内细胞团 ③. 胎儿的各种组织 ④. 滋养层
(4) ①. 显微操作仪 ②. 分割针或分割刀片 ③. 胚胎克隆(胚胎分割) ④. 同期发情(孕激素)
(5) ① 体积小、细胞核大、核仁明显 ②. 全能性
【解析】
【分析】题图1为胚胎移植的基本程序:①对供、受体的选择和处理;②配种或人工授精;③对胚胎的收集、检查、培养或保存;④对胚胎进行移植;⑤移植后的检查;图2:A到E为早期胚胎发育过程,其中1为内细胞团,2为囊胚腔,3为滋养层;
【小问1详解】
受精过程为:精卵识别→精子头部进入→雌、雄原核的形成→核膜消失,雌、雄原核融合→第一次卵裂开始,所以正确顺序为②③④⑤①。
【小问2详解】
对供体母牛注射促性腺激素可促使其超数排卵;冲卵并不是冲卵子,而是将供体母牛输卵管或子宫内的早期胚胎冲洗出来。
【小问3详解】
图中E处于囊胚时期,1为内细胞团,将来可发育为胎儿的各种组织;可切取囊胚期胚胎中的滋养层细胞用于检测其性别及遗传组成等。
【小问4详解】
通常在显微操作仪下,用分割针或分割刀片切开早期胚胎,实现胚胎分割,再移植到同种且经同期发情处理的受体动物体内,获得同卵双生的后代。
【小问5详解】
胚胎干细胞具有体积小、细胞核大、核仁明显等结构特点,在体外培养经诱导后,可形成各种组织细胞,体现其具有很强的全能性。
24. 土壤中的磷大多数以难溶性磷酸盐的形式存在,不利于植物吸收。科研人员尝试从土壤中筛选将难溶性磷转化成可溶性磷的高效解磷菌(可形成溶磷圈),主要流程如图1所示。请回答下列问题:
(1)图中培养基含有葡萄糖、(NH4)2SO4、NaCl、MgSO4·7H2O、Ca3(PO4)2、KCl、FeSO4·7H2O、MnSO4、琼脂粉等物质,按成分划分该培养基的类型为__,琼脂不属于营养物质的原因是__。
(2)取果园土壤经溶解、培养、分离和筛选等,可选择出高效解磷菌请完成下表:
实验目的
实验操作步骤
ⅰ__
步骤②需充分震荡20min
稀释土壤悬液
经步骤③,土壤悬液被稀释了ⅱ__倍
接种器具灭菌
图中用到的接种器具有ⅲ__,共需灼烧处理ⅳ__________次
高效解磷菌的分离和鉴定
用灭菌处理后的接种器具挑取图中a菌落于培养基上ⅴ__接种,培养鉴定
(3)将得到的高效解磷菌接入已灭菌的含难溶磷的液体培养基中培养,每天取样测定溶磷量和pH变化情况,结果如图2所示。
①结果表明,高效解磷菌分解难溶磷的能力呈现__的趋势。
②根据培养液的pH变化情况,推测高效解磷菌的溶磷原理为__。
(4)请预期该高效解磷菌在农业生产方面可能的应用是__(写出1 点即可)。
【答案】(1) ①. 合成培养基 ②. 培养的微生物不能分解利用琼脂
(2) ①. 使土壤中的微生物充分释放到水中 ②. 1000 ③. 涂布器和接种环 ④. 6##六 ⑤. 平板划线
(3) ①. 先上升后下降 ②. 溶磷菌可能通过产生酸性代谢产物分解难溶磷
(4)可将其制成生物菌肥促进植物对磷元素的吸收
【解析】
【分析】培养基是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;根据物理性质分为固体培养基和液体培养基,培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐,其中碳源和氮源常采用蛋白胨和牛肉膏,因为它们来源于动物原料,含有糖、维生素和有机氮等营养物质。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、特殊营养物质和氧气的要求。
【小问1详解】
根据培养基的化学成分可以把培养基分成合成培养基和天然培养基等,题干中培养基成分完全清楚,该培养基为合成培养基,其中琼脂不属于营养物质,是由于培养的微生物不能分解利用琼脂。
【小问2详解】
实验目的是筛选从土壤中筛选将难溶性磷转化成可溶性磷的高效解磷菌,步骤①是取果园土壤10g,图1中步骤②需充分震荡20min,其目的是使土壤中的微生物充分释放到水中;步骤③是稀释土壤悬液,据图可知,通过三次稀释,共稀释1000倍;步骤④是接种器灭菌,依据图1中的④和⑤可知,图中首先用到稀释涂布平板法,所用的接种器是涂布器,然后使用了平板划线法,所用的接种器接种环,涂布器在使用前和使用后都需要进行一次灭菌,共2次,接种环使用前需要进行一次灭菌,每次划线后,需要再进行一次灭菌,所以接种环需要进行4次灭菌,所以涂布器和接种环共需灼烧处理6次;高效解磷菌的分离和鉴定,用灭菌处理后的接种器具挑取图中a菌落于培养基上用平板划线法接种,培养鉴定。
【小问3详解】
①据图可知,1~4d溶磷量随时间延长而逐渐增多,在4~8d溶磷量随时间延长而逐渐减少,即目的菌分解难溶磷的能力先升高后降低;
②由图可知,加入溶磷菌后培养基的pH迅速降低,溶磷量逐渐增多,之后随着pH回升,溶磷量逐渐减少,据此推测溶磷菌可能通过产生酸性代谢物分解难溶磷。
【小问4详解】
土壤中的磷大部分以难被植物吸收利用的无效态存在,而溶磷菌可将难溶态磷分解为可被植物直接利用的可溶性磷,故可将其制成微生物菌肥促进植物对磷元素的吸收。
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