精品解析:吉林省延边朝鲜族自治州延吉市延边第二中学2024-2025学年高二下学期3月月考生物试题
2025-04-08
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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) | 吉林省 |
| 地区(市) | 延边朝鲜族自治州 |
| 地区(区县) | 延吉市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.49 MB |
| 发布时间 | 2025-04-08 |
| 更新时间 | 2025-04-24 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-04-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51485622.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:
延边第二中学2024—2025学年度第二学期
第一次阶段考试高二生物
本试卷包括第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(综合题)两部分,共100分,考试时间75分钟。
第Ⅰ卷选择题(共45分)
一、单项选择题(本题包括15小题,每小题2分,共30分,每题只有一项正确)
1. 蓝莓果酒和蓝莓果醋中含有大量的花青素、维生素和矿物质,具有提高视力、抗氧化、抗衰老和美容养颜等功能,深受人们的喜爱。下列说法正确的是( )
A. 缺少糖原时,醋酸菌可将乙醇直接转化为乙酸
B. 酵母菌是好氧菌,利用其细胞呼吸产酒精来制作果酒
C. 家庭制作蓝莓果酒、果醋时,发酵前都需要对原料进行灭菌
D. 在蓝莓果酒发酵基础上进行果醋制作,需升高温度、增加通气性
2. 泡菜酸辣可口,有着独特的风味,深受人们喜爱。下列关于泡菜制作的叙述正确的是( )
A. 条件适宜时蔬菜中的糖转化成乙酸,导致溶液pH降低
B. 在腌制前,需要对菜品进行严格灭菌处理以免杂菌污染
C. 若泡菜坛产生白膜是因为混入氧气导致乳酸菌大量繁殖
D. 可通过向泡菜坛盖边沿的水槽中注水保持发酵所需环境
3. 豆豉是一种古老的传统发酵豆制品,制作流程图如下。下列相关叙述正确的是( )
注:后期发酵在室外日晒,每天搅拌两次。
A. 传统方法制作豆豉,以混合菌种的液体发酵为主
B. 前期发酵利用的是自然界的微生物,此时微生物会大量繁殖
C. 调味过程中加盐可抑制杂菌生长,白酒和风味料只是调节口味
D. 装坛后日晒可为微生物提供能量,搅拌可为微生物提供氧气
4. 甲醇蛋白是巴斯德毕赤酵母胞内蛋白,可用甲醇作碳源来培养巴斯德毕赤酵母生产甲醇蛋白。毕赤酵母无毒性,甲醇对大多数微生物有毒性。下列叙述错误的是( )
A. 筛选能高效利用甲醇的毕赤酵母时,培养基应以甲醇为唯一碳源
B. 甲醇对其他微生物有毒,因此用于生产微生物饲料的培养基不需要灭菌
C. 发酵时,发酵温度、培养液的渗透压和pH都可能影响甲醇蛋白产量
D. 发酵结束后可采用过滤、沉淀的方法将菌体分离和干燥
5. 微生物的实验室培养要进行严格的灭菌和消毒。下列关于灭菌和消毒的叙述,正确的是( )
A. 灭菌和消毒均可以杀死环境中的一切微生物,包括芽孢和孢子
B. 在豆制品加工中,巴氏消毒法可以有效地杀灭大部分细菌和病原体,以保证产品的卫生安全
C. 灼烧灭菌的对象是耐高温的金属器具,不可以是玻璃器具
D. 无菌操作时,应对操作的空间、操作者的衣着和手进行灭菌
6. 下列有关平板划线操作的叙述,正确的是( )
A. 使用灭菌的接种环、培养皿,操作过程中不再灭菌
B. 打开含菌种的试管后需要将试管口通过火焰,蘸取菌种后需要直接塞上棉塞
C. 灼烧后待接种环冷却再伸入菌液中蘸取一环菌液
D. 培养皿盖完全打开后将蘸有菌种的接种环迅速伸入平板内,划三至五条平行线即可
7. 为了处理排出污水中的一种有害的、难以降解的有机化合物 A,某研究团队用化合物 A、磷酸盐、镁盐和微量元素等配制了培养基,成功地筛选出能降解化合物 A的细菌(目的菌)。实验主要步骤如图所示,下列相关叙述正确的是( )
A. 污水池中污泥样品接种前应高温灭菌以防杂菌污染
B. 图中虚线框培养瓶中的培养基属于液体鉴定培养基
C. 振荡培养可增加目的菌的数量,并可以在培养液中形成菌落
D. 若筛选出的菌种降解化合物A效果不佳,可采用基因工程技术进行菌种改良
8. 为宣传正确佩戴口罩可降低呼吸道传染疾病的风险,某同学进行了相关实验。实验中将牛肉膏蛋白胨培养基置于距正确佩戴口罩的实验者口部前方50cm处,然后对着培养基讲话1min或咳嗽2次,再进行微生物培养和观察。下列叙述错误的是( )
A. 接种前要了解固体培养基是否被污染,可接种无菌水来培养检测
B. 实验者对培养基进行处理后,放入37℃CO2培养箱中培养1—2天
C. 实验中还应设置不戴口罩直接讲话或咳嗽进行实验对照
D. 培养结束后可根据菌落的形状、大小、颜色等特征确定微生物的种类
9. 如表为传统发酵技术和现代发酵工程的比较,下列相关叙述错误的是( )
序号
比较项目
传统发酵技术
现代发酵工程
①
发酵菌种
天然混合菌种
人工选育的特定菌种
②
发酵条件的控制
手艺人传统经验
人工智能控制系统
③
发酵过程及规模
步骤繁杂且受季节影响、规模小、产量有限
设置适宜条件连续发酵、规模大、产量较大
④
发酵产物的特点
成分简单且具有标准化风味
成分复杂且具有特定的风味
A. ① B. ② C. ③ D. ④
10. 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
11. 花椰菜(2n=18)种植时容易遭受病菌侵害形成病斑,紫罗兰(2n=14)具有一定抗病性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种如图1所示,最多只考虑原生质体两两融合。通过蛋白质电泳技术分析了亲本及待测植株中某些特异性蛋白,结果图2所示。下列有关叙述错误的是( )
A. 图1过程①是在无菌水中进行,过程②可以用PEG诱导融合
B. 图1培育的杂种植株体细胞染色体数目最多可达到64条
C. 图2中属于杂种植株的是4和5,1可能是花椰菜
D. 病菌悬浮液均匀喷施于杂种植株叶片上,一段时间后,测定病斑面积占叶片总面积的百分比,可筛选抗病性强的杂种植株
12. 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
13. 治疗HER2阳性乳腺癌的抗体-药物偶联物(T-DM1)被纳入2023年医保目录名单。T-DM1由曲妥珠单抗和细胞毒性药物DM1偶联形成,其作用机制见下图,下列叙述错误的是( )
A. 曲妥珠单抗制备中可选择DM1作为抗原刺激小鼠产生免疫应答
B. T-DM1被乳腺癌细胞吞噬后释放DM1抑制微管聚合进而导致细胞凋亡
C. 连接物和药物的结合在内环境中较稳定,在溶酶体中可被破坏
D. T-DM1可实现对肿瘤细胞的选择性杀伤,减少对健康细胞的伤害
14. 中国科学院团队对一只雌性猕猴进行克隆,成功获得“中中”和“华华”两姐妹猴,突破了无法克隆灵长类动物的世界难题。下图为“中中”和“华华”的培育流程,下列叙述正确的是( )
A. 与胚胎细胞相比,体细胞分化程度高所以全能性更加容易实现
B. 该过程属于无性生殖,图中的卵子实际上是次级卵母细胞
C. “华华”的成纤维细胞是由受精卵经过细胞增殖和细胞分化形成
D. 两姐妹猴表型的微小差异可能是核DNA甲基化导致碱基序列改变
15. 胚胎工程为优良牲畜的大量繁殖和稀有动物的种族延续提供了有效的解决办法,在畜牧业和制药业等领域发挥重要的作用,具有光明的应用前景。哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律是研究胚胎工程重要的理论基础。下列说法正确的是( )
A. 孵化前,每个细胞平均体积在几乎不变,胚胎所含的有机物总量不断降低
B. 胚胎发育过程中原肠胚的滋养层细胞将来发育形成胎盘和胎膜
C. 透明带反应和卵细胞膜反应可以防止多精入卵的发生
D. 哺乳动物排出的卵子有的可能是次级卵母细胞,有的可能已经完成减数分裂Ⅱ
二、不定项选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一个或一个以上选项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
16. 铁皮石斛是我国名贵中药,生物碱是其有效成分之一。研究人员通过培养铁皮石斛拟原球茎(简称PLBs,类似愈伤组织)生产生物碱,过程及结果如下图。相关叙述正确的是( )
A. 过程①获得的幼芽应先用无水乙醇消毒30min,再用次氯酸钠溶液处理30s
B. 过程②固体培养基中生长素与细胞分裂素比例适中有利于拟原球茎的形成
C. 过程③涉及的生物学原理是细胞增殖,拟原球茎经有丝分裂而不断生长
D. 结果表明,生物碱含量与PLBs重量成正相关,光照条件有利于PLBs的生长
17. 科研人员用体细胞建立的诱导多能干细胞(iPS细胞)技术为再生器官提供了另外一个重要的干细胞来源。iPS细胞可以直接整合到受损器官处,与内源性成体干细胞一样建立细胞谱系并最终再生为有功能的器官。下列叙述正确的是( )
A. 在培养iPS细胞的培养液中添加动物血清,保证其正常生长
B. iPS细胞与成体干细胞都具有发育成完整个体的能力
C. iPS细胞与成体干细胞中的造血干细胞均具有组织特异性
D. 将患者体细胞诱导形成的iPS细胞移植回病人体内,理论上不发生免疫排斥
18. 为研究青霉素对连续传代大肠杆菌的选择作用,某实验小组采用滤纸片法测定青霉素的抑菌效果,大肠杆菌第一、二、三代抑菌圈的实验结果分别如图甲、乙、丙所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 该实验适宜用平板划线法将大肠杆菌接种在培养基上
B. 培养基1号区域的滤纸片作为对照,可用自来水处理
C. 第三代培养时,可以从乙的2、3、4区域挑选菌种
D. 随着传代次数的增加,耐药性菌体的数量不断减少
19. 酵母菌的品质影响葡萄酒的产量和质量,研究人员为分离出产酒精能力强的酵母菌菌株,进行了如图Ⅰ所示实验,甲、乙、丙、丁锥形瓶内分别加入100mL完全培养基,对瓶中酒精浓度和活菌数量的检测结果如图Ⅱ。下列说法正确的是( )
A. 葡萄酒发酵过程中,缺氧酸性的环境及酵母菌产生的酒精等可抑制杂菌的繁殖
B. 用稀释涂布平板法计算出葡萄酒过滤液的活菌数为(6.8×109个·L-1),此数值可能低于实际的活菌数
C. 可用干热灭菌法对培养皿、培养基进行灭菌,菌种接种过程中的试管口、瓶口等需灼烧灭菌
D. 由图Ⅱ可知,丙瓶应为通气(O2)培养,丁瓶中的酵母菌产酒精能力比乙瓶的强
20. 下列有关动物细胞工程操作的叙述,正确的是( )
A. 动物细胞培养是动物细胞工程的基础,在进行细胞培养时培养基中除了加入细胞所需的各种营养物质外,还需要加入琼脂
B. 动物细胞融合与植物体细胞杂交都能形成杂种个体
C. 干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中,包括胚胎干细胞和成体干细胞等,有着自我更新能力及分化潜能
D. 动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植
第Ⅱ卷综合题(共55分)
三、综合题:(共5题,55分)
21. 甜米酒是我国传统酒种,某酿酒厂以无核黄皮果(富含维生素、有机酸及特殊的香味)为辅料研制出黄皮甜米酒,该酒具有消食、润肺和清热解毒等功效。制作黄皮甜米酒的工艺流程如图1所示。回答下列问题:
(1)对酒曲微生物进行分离纯化时,需制备LB(培养细菌)和YPD(培养真菌)培养基。将不同种酒曲稀释液涂布于LB和YPD培养基上,培养一段时间后,挑取长出的单菌落,转移到相对应的新LB和YPD培养基中继续分离纯化培养,此过程中YPD培养基中需加入一定量的四环素和链霉素,其目的是_____。
(2)蒸煮的目的有_____(答一点);主发酵的原理是_____(用化学反应简式表示)。
(3)在制作黄皮甜米酒的过程中,为确定黄酒高活性干酵母(YWBY)的添加量及发酵时间,研究人员进行了相关实验,实验结果如图2所示。根据实验结果制作黄皮甜米酒时,YWBY的最佳接种量及主发酵时间分别是_____。YWBY接种量为0.12%时,酒精含量最低的原因可能是_____。
(4)滤清后需进行杀菌,能否采用湿热灭菌法进行灭菌,并说明原因。_____。
22. 孔雀石绿(简称MG)是广泛使用的有机染料,在自然环境中极难降解,容易引起土壤污染,进而危害人体健康。因此从土壤中分离和筛选出高效的MG降解菌有非常重要的意义。已知MG在水中溶解度低,含过量MG的固体培养基不透明。
(1)培养基的配制:MG降解菌富集培养基需含有NaH2PO4、KH2PO4、NaCl、NH4Cl、CaCl2、MgSO4水等,再加________作为唯一碳源。
(2)MG高效降解菌株的富集:如图所示,将1.0g土样接入含上述配制好的培养液的三角瓶中,将三角瓶置于30℃、180r/min摇床中振荡培养1~2天,振荡的目的是________(答出2点),直至培养液变浑浊后,换瓶重复操作2-3次,以达到富集的目的。
(3)MG高效降解菌株的分离和纯化:图中所示的分离纯化细菌的方法是________。采用该方法也能进行微生物的计数,原理是________。实验中初步估测A瓶中细菌细胞数为1.5×109个/mL,若要在图中每个平板上涂布0.1mL稀释后的菌液,且每个平板上长出的菌落数约为150个,则应将A中的菌液稀释________倍。
(4)MG高效降解菌株的鉴定:将纯化获得的菌种接种于含过量MG的固体培养基(其他营养成分等适宜)上,根据培养基是否出现________,就可以鉴别出目的菌株,原因是________。
23. 下图是植物组织培养的过程,试据图回答相关问题:
(1)用于植物组织培养的材料叫做外植体,外植体是指________。在植物组织培养过程中,选择幼嫩的器官、组织用于接种的原因是________。
(2)①②分别是________过程,启动①②的关键激素是________,所以在植物组织培养过程中需要两次“转接”,一是将愈伤组织转接到诱导生芽的培养基上,二是长出芽后再转接到诱导生根的培养基上。
(3)在植物组织培养过程中,要进行一系列消毒、灭菌,且要求无菌操作的目的是________,且有些杂菌会危害培养物的生长。配制的MS培养基通常用________进行湿热灭菌。
(4)组织培养得到的试管苗是非常幼嫩的植株,这样的试管苗一般要先移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中,其目的是_______,以保证移植到大田能顺利成活。
(5)植物细胞培养技术是工厂化生产相关代谢产物的一条有效途径,在生产中通常要培养到________阶段。与传统的从植物体内提取相比,工厂化生产细胞产物的突出优点是_______(答出1点)。除细胞产物的工厂化生产外,植物细胞工程还有哪些应用?_______(答出2点)
24. 某研究小组以小鼠肺癌细胞株为对象进行了实验,实验分组处理和实验结果如下表:
组别
处理方式
细胞抑制率/%
细胞凋亡率/%
A
0
4.35
B
阿司匹林药液
42.52
18.32
C
奥希替尼药液
58.11
31.36
D
78.11
53.21
实验材料与药品:
实验用小鼠若干只,医用注射器若干,生理盐水溶液,阿司匹林药液,奥希替尼药液等。要求与说明:药物配制方法不作要求;细胞增殖抑制率和细胞凋亡率的具体测量方法不作要求。
(1)上述实验目的是_______。
(2)A组处理方式为_______,D组处理方式为_______;实验结果表明,联合用药对肺癌细胞凋亡率的影响大于单独给药,进一步研究表明,阿司匹林和奥希替尼药液的给药顺序一也会对实验结果产生较大影响,为验证以上结论,应另增设_______组实验。
(3)分析与讨论:
①为制备肺癌细胞悬液,需要用________处理小鼠肺癌组织。在进行细胞培养时,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________,其中氧气的作用是_______。②前列腺素是一种较强的免疫抑制剂,能抑制免疫细胞的监管作用,并促进癌细胞的增殖,COX-2是控制前列腺素合成的酶,COX-2表达增多是癌组织前列腺素浓度增加的重要原因,且经过阿司匹林处理的肺癌细胞的增殖受到抑制,据此推测阿司匹林的作用机理最有可能是_______。
25. 肌钙蛋白Ⅰ(cTnI)是人体心肌细胞中的肌钙蛋白的一种亚基,其在血液中含量上升是心肌损伤的特异性指标。为制备抗cTnI的单克隆抗体,科研人员完成了以下过程。请据图分析回答下列问题:
(1)细胞培养中,可采用_____的方法防止有害代谢物的积累。每隔2周用cTnI作为抗原注射小鼠1次,共注射3次,其目的是_____,3次注射后的第3天,取脾脏内部分组织制成细胞悬液与骨髓瘤细胞诱导融合,经过筛选后符合要求的杂交瘤细胞可以在_____扩大培养。
(2)②过程表示将乙细胞接种到多孔培养板上进行抗体阳性检测,之后经稀释、培养、再检测,并多次重复上述操作,检测原理是_____, 其目的是筛选获得_____细胞。
(3)酶联免疫吸附双抗体夹心法是医学上常用的定量检测抗原的方法,具体原理如图所示:
据图分析,固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合,这是由于不同抗体能与同一抗原表面的不同部位结合。该检测方法中,酶标抗体的作用一方面是_____,另一方面_____从而通过测定产物量来判断待测抗原量。
(4)杂交瘤细胞进行体外培养时,科学家根据细胞所需营养物质按种类和用量严格配制培养基,这种培养基称为_____,但在实践中上述培养基只能维持细胞生存,不能促进细胞增殖,因此还需加入_____等成分。
(5)单克隆抗体的优点是_____。
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延边第二中学2024—2025学年度第二学期
第一次阶段考试高二生物
本试卷包括第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(综合题)两部分,共100分,考试时间75分钟。
第Ⅰ卷选择题(共45分)
一、单项选择题(本题包括15小题,每小题2分,共30分,每题只有一项正确)
1. 蓝莓果酒和蓝莓果醋中含有大量的花青素、维生素和矿物质,具有提高视力、抗氧化、抗衰老和美容养颜等功能,深受人们的喜爱。下列说法正确的是( )
A. 缺少糖原时,醋酸菌可将乙醇直接转化为乙酸
B. 酵母菌是好氧菌,利用其细胞呼吸产酒精来制作果酒
C. 家庭制作蓝莓果酒、果醋时,发酵前都需要对原料进行灭菌
D. 在蓝莓果酒发酵基础上进行果醋制作,需升高温度、增加通气性
【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:醋酸菌是一种好氧性细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动;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、缺少糖原时,醋酸菌可将乙醇转化乙醛,再转化为乙酸,A错误;
B、酵母菌是兼性厌氧型微生物,利用其细胞呼吸产酒精来制作果酒,B错误;
C、家庭制作蓝莓果酒、果醋时,利用的是原材料上附着的天然微生物,因此发酵前都不需要对原料进行灭菌,C错误;
D、果酒发酵的适宜温度是18~30℃,而果醋发酵的适宜温度为是30~35℃,果醋是需氧微生物,需要提供氧气,因此在蓝莓果酒发酵基础上进行果醋制作,需升高温度、增加通气性,D正确。
故选D。
2. 泡菜酸辣可口,有着独特的风味,深受人们喜爱。下列关于泡菜制作的叙述正确的是( )
A. 条件适宜时蔬菜中的糖转化成乙酸,导致溶液pH降低
B. 在腌制前,需要对菜品进行严格灭菌处理以免杂菌污染
C. 若泡菜坛产生白膜是因为混入氧气导致乳酸菌大量繁殖
D. 可通过向泡菜坛盖边沿的水槽中注水保持发酵所需环境
【答案】D
【解析】
【分析】(1)制作泡菜的原理:乳酸菌在无氧条件下,将糖分解为乳酸。
(2)泡菜的制作过程:配制盐水,将盐、水煮沸冷却待用。将经过预处理的新鲜蔬菜混合均匀,装入泡菜坛内;装至半坛时,放入蒜瓣、生姜及其他香辛料,继续装至八成满。再徐徐注入冷却好的盐水,使盐水没过全部菜料,盖好坛盖。向坛盖边沿的水槽中注满水,以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境。在发酵过程中要注意经常向水槽中补充水。发酵时间长短受室内温度的影响。
【详解】A、条件适宜时,乳酸菌会将蔬菜中的糖转化成乳酸,使溶液pH降低,A错误;
B、菜品中含有发酵的天然菌种,故不能进行灭菌,否则会杀死发酵的天然菌种,B错误;
C、乳酸菌为厌氧菌,泡菜坛密封不严导致有氧气进入,产膜酵母会大量繁殖,C错误;
D、可通过向泡菜坛盖边沿的水槽中注水保持发酵所需的无氧环境,D正确。
故选D。
3. 豆豉是一种古老的传统发酵豆制品,制作流程图如下。下列相关叙述正确的是( )
注:后期发酵在室外日晒,每天搅拌两次。
A. 传统方法制作豆豉,以混合菌种的液体发酵为主
B. 前期发酵利用的是自然界的微生物,此时微生物会大量繁殖
C. 调味过程中加盐可抑制杂菌生长,白酒和风味料只是调节口味
D. 装坛后日晒可为微生物提供能量,搅拌可为微生物提供氧气
【答案】B
【解析】
【分析】参与腐乳制作的微生物主要是毛霉,其新陈代谢类型是异养需氧型。腐乳制作的原理:毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
【详解】A、传统发酵以混合菌种的固体发酵和半固体发酵为主,A错误;
B、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;前期发酵利用的是自然界的微生物,此时微生物会大量繁殖,B正确;
C、调味过程中添加盐可抑制杂菌生长,白酒和风味料既可以调节口味也可以抑制杂菌生长,C错误;
D、该发酵过程中的微生物不能利用光能,D错误。
故选B。
4. 甲醇蛋白是巴斯德毕赤酵母的胞内蛋白,可用甲醇作碳源来培养巴斯德毕赤酵母生产甲醇蛋白。毕赤酵母无毒性,甲醇对大多数微生物有毒性。下列叙述错误的是( )
A. 筛选能高效利用甲醇的毕赤酵母时,培养基应以甲醇为唯一碳源
B. 甲醇对其他微生物有毒,因此用于生产微生物饲料的培养基不需要灭菌
C. 发酵时,发酵温度、培养液的渗透压和pH都可能影响甲醇蛋白产量
D. 发酵结束后可采用过滤、沉淀的方法将菌体分离和干燥
【答案】B
【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。
【详解】A、 甲醇蛋白是毕赤酵母的胞内蛋白,筛选能高效利用甲醇的毕赤酵母时,应以甲醇为唯一碳源,A正确;
B、微生物培养的核心是防止杂菌污染,因此虽然甲醇对多数微生物有毒性,用于生产微生物饲料的培养基同样需经过严格灭菌处理,B错误;
C、发酵时,发酵温度、培养液的渗透压和pH都会影响毕赤酵母的生长繁殖,因此也会影响甲醇蛋白产量,C正确;
D、分离、提纯酵母菌指的就是单细胞菌体,可采用过滤、沉淀等方法从培养液中分离,D正确。
故选B。
5. 微生物的实验室培养要进行严格的灭菌和消毒。下列关于灭菌和消毒的叙述,正确的是( )
A. 灭菌和消毒均可以杀死环境中的一切微生物,包括芽孢和孢子
B. 在豆制品加工中,巴氏消毒法可以有效地杀灭大部分细菌和病原体,以保证产品的卫生安全
C. 灼烧灭菌的对象是耐高温的金属器具,不可以是玻璃器具
D. 无菌操作时,应对操作的空间、操作者的衣着和手进行灭菌
【答案】B
【解析】
【分析】使用强烈的理化因素杀死物体内外一切微生物的细胞、芽孢和孢子的过程称为灭菌,常用的方法有灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌;
消毒是指用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体体表或内部的一部分微生物的过程。常用的方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线或化学药物消毒法等。
【详解】A、灭菌可杀灭环境中的一切微生物的细胞、芽孢和孢子,而消毒不可以,A错误;
B、消毒是指用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体体表或内部的一部分微生物的过程。常用的方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线或化学药物消毒法等,在豆制品加工中,巴氏消毒法可以有效地杀灭大部分细菌和病原体,以保证产品的卫生安全,B正确;
C、灼烧法灭菌对象是金属器具,也可以是玻璃器具,C错误;
D、无菌操作时,应对操作的空间、操作者的衣着和手进行消毒,D错误。
故选B。
6. 下列有关平板划线操作的叙述,正确的是( )
A. 使用灭菌的接种环、培养皿,操作过程中不再灭菌
B. 打开含菌种的试管后需要将试管口通过火焰,蘸取菌种后需要直接塞上棉塞
C. 灼烧后待接种环冷却再伸入菌液中蘸取一环菌液
D. 培养皿盖完全打开后将蘸有菌种的接种环迅速伸入平板内,划三至五条平行线即可
【答案】C
【解析】
【分析】平板划线法:通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作,将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面。其操作步骤是:①将接种环在酒精灯火焰上灼烧直至烧红。②在酒精灯火焰旁冷却接种环,并打开大肠杆菌的菌种试管的棉塞。③将菌种试管口通过火焰达到消灭试管口杂菌的目的。④将冷却的接种环伸入到菌液中取出一环菌种。⑤将菌种试管口再次通过火焰后塞上棉塞。⑥将皿盖打开一条缝隙,把接种环伸入平板内划3~5条平行线,盖上皿盖,不要划破培养基。⑦灼烧接种环,冷却后从第一区划线末端开始向第二区域内划线。重复上述过程,完成三、四、五区域内划线。注意不要将第五区的划线与第一区划线相连。⑧将平板倒置放在培养箱中培养。
【详解】A、使用已灭菌的接种环、培养皿,操作过程中还需灭菌,因为接种环还会沾有细菌,A错误;
B、打开含菌种的试管需通过火焰灭菌,取出菌种后还需通过火焰灭菌,再塞上棉塞,B错误;
C、待接种环冷却后再伸入菌液中沾取一环菌液,避免高温杀死菌种,C正确;
D、将蘸有菌种的接种环伸入平板内划线时,不能将灭过菌的培养皿盖完全打开,防止空气中杂菌混入,D错误。
故选C。
7. 为了处理排出污水中的一种有害的、难以降解的有机化合物 A,某研究团队用化合物 A、磷酸盐、镁盐和微量元素等配制了培养基,成功地筛选出能降解化合物 A的细菌(目的菌)。实验主要步骤如图所示,下列相关叙述正确的是( )
A. 污水池中污泥样品接种前应高温灭菌以防杂菌污染
B. 图中虚线框培养瓶中的培养基属于液体鉴定培养基
C. 振荡培养可增加目的菌的数量,并可以在培养液中形成菌落
D. 若筛选出的菌种降解化合物A效果不佳,可采用基因工程技术进行菌种改良
【答案】D
【解析】
【分析】该实验的实验目的是筛选出能降解化合物 A的细菌(目的菌),在含化合物A的培养基中,只有能降解化合物A的微生物才能生长繁殖,不能利用化合物A的微生物因缺乏碳源、氮源而无法生长繁殖,该种培养基从功能上划分为选择培养基。
【详解】A、我们需要从污水池的污泥样品中筛选出目的菌,若高温灭菌会将目的菌一起杀死,最终无法分离出目的菌,A错误;
B、图中虚线框培养瓶中的培养基属于液体选择培养基,B错误;
C、振荡培养有利于菌种和营养物质充分接触、有利于增加溶氧量,故可增加目的菌的数量,但在培养液中无法形成菌落,在固体培养基表面可以形成菌落,C错误;
D、基因工程技术是有目的地改造生物,若筛选出的菌种降解化合物A效果不佳,可采用基因工程技术进行菌种改良,从而获得降解能力强的菌种,D正确。
故选D。
8. 为宣传正确佩戴口罩可降低呼吸道传染疾病的风险,某同学进行了相关实验。实验中将牛肉膏蛋白胨培养基置于距正确佩戴口罩的实验者口部前方50cm处,然后对着培养基讲话1min或咳嗽2次,再进行微生物培养和观察。下列叙述错误的是( )
A. 接种前要了解固体培养基是否被污染,可接种无菌水来培养检测
B. 实验者对培养基进行处理后,放入37℃的CO2培养箱中培养1—2天
C. 实验中还应设置不戴口罩直接讲话或咳嗽进行实验对照
D. 培养结束后可根据菌落的形状、大小、颜色等特征确定微生物的种类
【答案】B
【解析】
【分析】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。
【详解】A、要了解固体培养基是否被污染可接种无菌水来培育检测,若出现杂菌,说明固体培养基被污染,若没有出现杂菌,说明固体培养基没有被污染,A正确;
B、分析题意可知,本实验是为了确定正确佩戴口罩可降低呼吸道传染疾病的风险,而人体的温度约为37℃,因此应设置与人体相同的温度,即在37℃的恒温培养箱中培养1—2天,B错误;
C、为宣传正确佩戴口罩可降低呼吸道传染疾病的风险,本实验的实验组为佩戴口罩对着培养基讲话1min或咳嗽2次,实验中还应该设置“不戴口罩直接说话或咳嗽”进行对照实验,C正确;
D、不同微生物的菌落具有特殊的特征,在实验培养结束后,可根据菌落的形状、大小、色泽等特征确定微生物种类,D正确。
故选B。
9. 如表为传统发酵技术和现代发酵工程的比较,下列相关叙述错误的是( )
序号
比较项目
传统发酵技术
现代发酵工程
①
发酵菌种
天然混合菌种
人工选育的特定菌种
②
发酵条件的控制
手艺人传统经验
人工智能控制系统
③
发酵过程及规模
步骤繁杂且受季节影响、规模小、产量有限
设置适宜条件连续发酵、规模大、产量较大
④
发酵产物的特点
成分简单且具有标准化风味
成分复杂且具有特定的风味
A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】D
【解析】
【分析】发酵工程是指采用现代化工程技术手段,利用微生物的某些功能,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。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发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。
【详解】A、传统发酵技术的菌种主要来自原材料的表面,所以为混合菌种,对于发酵工程一般为人工选育的特定菌种,可以是单一菌种,当然也存在混合菌种,如酸奶的发酵,乳酸菌包括乳酸杆菌和乳酸链球菌,A正确;
B、传统发酵技术对发酵条件的控制主要通过凭手艺人传统经验人工控制,而发酵工程对发酵条件的控制是通过计算机人工智能控制系统进行全面的监测和控制,B正确;
C、传统发酵技术规模小、设备简单、步骤繁杂且受季节影响、产量有限,而现代发酵工程规模大、设备复杂、设置适宜条件能连续发酵、产量较大,C正确;
D、传统发酵技术获得的发酵产物通常不处理,成分复杂,传统发酵技术直接利用原材料中天然存在的微生物,这些微生物代谢产生的风味物质造就了传统发酵产物独特的风味,而发酵工程利用的是人工选育的特定菌种,获得的产品通常需要经过一定的方法进行分离、提纯,成分简单具有标准化风味,D错误。
故选D。
10. 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。
11. 花椰菜(2n=18)种植时容易遭受病菌侵害形成病斑,紫罗兰(2n=14)具有一定的抗病性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种如图1所示,最多只考虑原生质体两两融合。通过蛋白质电泳技术分析了亲本及待测植株中某些特异性蛋白,结果图2所示。下列有关叙述错误的是( )
A. 图1过程①在无菌水中进行,过程②可以用PEG诱导融合
B. 图1培育的杂种植株体细胞染色体数目最多可达到64条
C. 图2中属于杂种植株的是4和5,1可能是花椰菜
D. 病菌悬浮液均匀喷施于杂种植株叶片上,一段时间后,测定病斑面积占叶片总面积的百分比,可筛选抗病性强的杂种植株
【答案】A
【解析】
【分析】1、植物体细胞杂交技术:就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株,而不是形成杂种细胞就结束;杂种植株的特征:具备两种植物的遗传特征,原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质;植物体细胞杂交克服了远缘杂交不亲和的障碍;
2、根据图谱分析,4号和5号个体含有紫罗兰和花椰菜两种类型的蛋白质,说明是杂种细胞,而1、2、3号个体只有紫罗兰中的蛋白质,说明不是杂种细胞。
【详解】A、图1过程中①是去除细胞壁的过程,一般是在等渗或略高渗溶液中进行,而不是在无菌水中,A错误;
B、图1培育的杂种植株体细胞染色体数目为32条,在有丝分裂后期时由于着丝粒的分裂,染色体数目可达64条,B正确;
C、根据图谱分析4号和5号个体含有两种类型的蛋白质是杂种细胞,而1号个体只有1种蛋白质可能是花椰菜,C正确;
D、将病菌悬浮液均匀喷施于杂种植株叶片上,一段时间后,测定病斑面积占叶片总面积的百分比,百分比越大,说明抗病性能越弱,故可以筛选出抗病性强的杂种植株,D正确。
故选A。
12. 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。
13. 治疗HER2阳性乳腺癌的抗体-药物偶联物(T-DM1)被纳入2023年医保目录名单。T-DM1由曲妥珠单抗和细胞毒性药物DM1偶联形成,其作用机制见下图,下列叙述错误的是( )
A. 曲妥珠单抗制备中可选择DM1作为抗原刺激小鼠产生免疫应答
B. T-DM1被乳腺癌细胞吞噬后释放DM1抑制微管聚合进而导致细胞凋亡
C. 连接物和药物的结合在内环境中较稳定,在溶酶体中可被破坏
D. T-DM1可实现对肿瘤细胞的选择性杀伤,减少对健康细胞的伤害
【答案】A
【解析】
【分析】由于单克隆抗体特异性强,能特异性识别抗原,因此可以把抗癌细胞的单克隆抗体跟放射性同位素、药物等相结合,制成“生物导弹”。借助单克隆抗体的定位导向作用将药物定向带到癌细胞,在原位杀死癌细胞。疗效高,副作用小,位置准确。
【详解】A、曲妥珠单抗是能与HER2特异性结合的抗体,故曲妥珠单抗制备中可选择HER2作为抗原刺激小鼠产生免疫应答,而不是DM1,A错误;
B、根据题图可知,T-DM1被乳腺癌细胞吞噬后释放DM1抑制微管聚合,且溶酶体破裂导致细胞凋亡,B正确;
C、连接物和药物的结合在内环境中较稳定,这样能保证T-DM1在运输到肿瘤细胞的过程中不提前释放DM1,而T-DM1被肿瘤细胞吞噬进入溶酶体后,连接物和药物的结合可被破坏,释放出DM1发挥作用,C正确;
D、T-DM1中的曲妥珠单抗能特异性识别HER2阳性的乳腺癌细胞,使得药物能定向作用于肿瘤细胞,实现对肿瘤细胞的选择性杀伤,减少对健康细胞的伤害,D正确。
故选A。
14. 中国科学院团队对一只雌性猕猴进行克隆,成功获得“中中”和“华华”两姐妹猴,突破了无法克隆灵长类动物的世界难题。下图为“中中”和“华华”的培育流程,下列叙述正确的是( )
A. 与胚胎细胞相比,体细胞分化程度高所以全能性更加容易实现
B. 该过程属于无性生殖,图中的卵子实际上是次级卵母细胞
C. “华华”的成纤维细胞是由受精卵经过细胞增殖和细胞分化形成
D. 两姐妹猴表型的微小差异可能是核DNA甲基化导致碱基序列改变
【答案】B
【解析】
【分析】据图分析:①将成纤维细胞核注入去和卵母细胞中;②对重组细胞进行体外培养发育成胚胎;③胚胎移植。
【详解】A、与胚胎细胞相比,动物体细胞分化程度高,表现全能性十分困难,A错误;
B、该过程没有经过精卵的结合,属于无性繁殖过程,体外培养到减数第二次分裂中期的卵子才能参与受精,故图中的卵子实际上是次级卵母细胞,B正确;
C、“华华”的获得过程没有经过精卵结合,属于无性生殖过程,其成纤维细胞是由重组细胞经过细胞增殖和细胞分化形成,C错误;
D、两姐妹猴表型的微小差异可能是核DNA甲基化导致性状发生改变,但碱基序列不变,D错误。
故选B。
15. 胚胎工程为优良牲畜的大量繁殖和稀有动物的种族延续提供了有效的解决办法,在畜牧业和制药业等领域发挥重要的作用,具有光明的应用前景。哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律是研究胚胎工程重要的理论基础。下列说法正确的是( )
A. 孵化前,每个细胞平均体积在几乎不变,胚胎所含的有机物总量不断降低
B. 胚胎发育过程中原肠胚的滋养层细胞将来发育形成胎盘和胎膜
C. 透明带反应和卵细胞膜反应可以防止多精入卵的发生
D. 哺乳动物排出的卵子有的可能是次级卵母细胞,有的可能已经完成减数分裂Ⅱ
【答案】C
【解析】
【分析】刚刚排出的精子,不能立即与卵子受精,必须在雌性动物生殖道或人工配置的获能液中获能后,才能获得受精能力;动物排出的卵子都要在输卵管内进一步成熟,当达到减数第二次分裂期才具备与精子受精的能力。
【详解】A、孵化(胚胎从透明带中伸展出来)前,细胞平均体积在不断减少,胚胎所含的有机物总量不断降低,A错误;
B、胚胎发育过程中,囊胚的滋养层细胞将来发育形成胎盘和胎膜,内细胞团发育成胎儿的各种组织,B错误;
C、受精过程中的透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精入卵受精的两道屏障,C正确;
D、动物排出的可能是初级卵母细胞也可能是次级卵母细胞,都要在输卵管内进一步成熟,达到减数第二次分裂期时,才具备与精子受精的能力,D错误。
故选C。
二、不定项选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一个或一个以上选项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
16. 铁皮石斛是我国名贵中药,生物碱是其有效成分之一。研究人员通过培养铁皮石斛拟原球茎(简称PLBs,类似愈伤组织)生产生物碱,过程及结果如下图。相关叙述正确的是( )
A. 过程①获得的幼芽应先用无水乙醇消毒30min,再用次氯酸钠溶液处理30s
B. 过程②固体培养基中生长素与细胞分裂素比例适中有利于拟原球茎形成
C. 过程③涉及的生物学原理是细胞增殖,拟原球茎经有丝分裂而不断生长
D. 结果表明,生物碱含量与PLBs重量成正相关,光照条件有利于PLBs的生长
【答案】BCD
【解析】
【分析】1、左图分析:图示表示应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎(简称PLBs,类似愈伤组织)生产生物碱的试验流程,①是取外植体,②是脱分化。
2、右图分析:图示表示在固体培养基上,PLBs的重量、生物碱含量随增殖培养时间的变化,三者均随着时间的推移逐渐增多,最终趋于稳定,且PLBs在光照下的重量明显大于在黑暗中的重量
【详解】A、消毒的原则是既要杀死材料表面的微生物,又要减少消毒剂对细胞的伤害,故外植体消毒可先用酒精处理30s,无菌水清洗后再用次氯酸钠溶液处理30min,A错误;
B、过程②为脱分化,固体培养基中生长素与细胞分裂素比例适中有利于拟原球茎的形成,B正确;
C、过程③拟原球茎的长大,涉及的生物学原理是细胞增殖,拟原球茎经有丝分裂而不断生长,C正确;
D、据右图可知,生物碱含量与PLBs重量成正相关,PLBs在光照下的重量明显大于在黑暗中的重量,说明光照条件有利于PLBs的生长,D正确。
故选BCD。
17. 科研人员用体细胞建立的诱导多能干细胞(iPS细胞)技术为再生器官提供了另外一个重要的干细胞来源。iPS细胞可以直接整合到受损器官处,与内源性成体干细胞一样建立细胞谱系并最终再生为有功能的器官。下列叙述正确的是( )
A. 在培养iPS细胞的培养液中添加动物血清,保证其正常生长
B. iPS细胞与成体干细胞都具有发育成完整个体的能力
C. iPS细胞与成体干细胞中的造血干细胞均具有组织特异性
D. 将患者体细胞诱导形成的iPS细胞移植回病人体内,理论上不发生免疫排斥
【答案】AD
【解析】
【分析】2006年,科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞,获得了类似胚胎干细胞的一种细胞,将它称为诱导多能干细胞(简称iPS细胞),并用iPS细胞治疗了小鼠的镰状细胞贫血。现在,用iPS细胞治疗阿尔茨海默病、心血管疾病等领域的研究也取得了新进展。因为诱导过程无须破坏胚胎,而且iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞,将它移植回病人体内后,理论上可以避免免疫排斥反应,所以科学家普遍认为iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞。
【详解】A、细胞在体外培养时,培养基中应含有细胞所需要的各种营养物质。由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚,因此在使用合成培养基时,通常需要加入血清等一些天然成分,A正确
BC、成体干细胞不具有发育成完整个体的能力,如造血干细胞属于成体干细胞,具有组织特异性,只能分化成特定的细胞或组织,iPS细胞不具有组织特异性,能分化成各种组织细胞,BC错误;
D、将病人自身体细胞诱导形成的iPS细胞移植回病人体内,没有外来抗原的引入,理论上可避免免疫排斥,D正确。
故选AD。
18. 为研究青霉素对连续传代大肠杆菌的选择作用,某实验小组采用滤纸片法测定青霉素的抑菌效果,大肠杆菌第一、二、三代抑菌圈的实验结果分别如图甲、乙、丙所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 该实验适宜用平板划线法将大肠杆菌接种在培养基上
B. 培养基1号区域的滤纸片作为对照,可用自来水处理
C. 第三代培养时,可以从乙的2、3、4区域挑选菌种
D. 随着传代次数的增加,耐药性菌体的数量不断减少
【答案】ABD
【解析】
【分析】由图可知,随着代数增加,抑菌圈越来越小,说明青霉素将具有抗药性的大肠杆菌选择出来了。
【详解】A、该实验需要测定抑菌圈大小,应采用稀释涂布平板法将大肠杆菌接种在培养基上,这样可以使细菌均匀分布,便于观察和测量抑菌圈,平板划线法不能使细菌均匀分布,不适用于此实验,A错误;
B、培养基1号区域的滤纸片作为对照,应该用无菌水处理,而不是自来水,自来水可能含有杂菌等杂质,影响实验结果,B错误;
C、乙的2、3、4区域存在抑菌圈小的情况,说明这些区域的大肠杆菌对青霉素有一定耐受性,第三代培养时,可以从这些区域挑选具有耐药性的菌种,C正确;
D、从甲、乙、丙的抑菌圈大小变化来看,随着传代次数增加,抑菌圈变小,说明耐药性菌体增多,而不是减少,D错误。
故选ABD。
19. 酵母菌的品质影响葡萄酒的产量和质量,研究人员为分离出产酒精能力强的酵母菌菌株,进行了如图Ⅰ所示实验,甲、乙、丙、丁锥形瓶内分别加入100mL完全培养基,对瓶中酒精浓度和活菌数量的检测结果如图Ⅱ。下列说法正确的是( )
A. 葡萄酒发酵过程中,缺氧酸性的环境及酵母菌产生的酒精等可抑制杂菌的繁殖
B. 用稀释涂布平板法计算出葡萄酒过滤液的活菌数为(6.8×109个·L-1),此数值可能低于实际的活菌数
C. 可用干热灭菌法对培养皿、培养基进行灭菌,菌种接种过程中的试管口、瓶口等需灼烧灭菌
D. 由图Ⅱ可知,丙瓶应为通气(O2)培养,丁瓶中的酵母菌产酒精能力比乙瓶的强
【答案】ABD
【解析】
【分析】果酒制作过程中的相关实验操作:材料的选择和处理→灭菌→榨汁→发酵。利用葡萄皮表面野生型酵母菌在缺氧的环境下发酵产酒精。若对菌液计数,需选取菌落数处于30~300的培养皿计数。平均菌落数除以涂布体积乘上稀释倍数求的是每毫升发酵液的微生物数量,还应该再乘10算每升发酵液的微生物数。
【详解】A、利用葡萄皮表面野生型酵母菌在缺氧的环境下发酵产酒精,大多数杂菌在缺氧酸性、有酒精的环境下无法繁殖,A正确;
B、若对菌液计数,需选取菌落数处于30~300的培养皿计数。平均菌落数除以涂布体积乘上稀释倍数求的是每毫升发酵液的微生物数量,还应该再乘103算每升发酵液的微生物数,因此葡萄酒过滤液的活菌数为(62+68+74)÷3÷0.1×104×103=6.8×109(个·L-1),计数过程中两个或两个以上细胞连在一起,平板上观察到的只是一个菌落,所以数目偏小,B正确;
C、培养基灭菌应采用湿热灭菌,不能用干热灭菌,接种过程中,试管口、瓶口等容易被污染的部位,可以通过火焰灼烧灭菌,C错误;
D、据图Ⅱ可知,甲中没有酵母菌,为对照组,乙、丙、丁挑取不同的菌落培养,丙瓶与乙、丁瓶相同条件培养,但培养液没有酒精产生,且瓶内活菌数量较高,推测丙瓶是通气培养;丁瓶的活菌数少于乙瓶,但丁瓶中酒精浓度与乙瓶一致,说明丁组酵母菌产酒精能力比乙强,D正确。
故选ABD。
20. 下列有关动物细胞工程操作的叙述,正确的是( )
A. 动物细胞培养是动物细胞工程的基础,在进行细胞培养时培养基中除了加入细胞所需的各种营养物质外,还需要加入琼脂
B. 动物细胞融合与植物体细胞杂交都能形成杂种个体
C. 干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中,包括胚胎干细胞和成体干细胞等,有着自我更新能力及分化潜能
D. 动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植
【答案】CD
【解析】
【分析】体外细胞培养所需营养物质与体内基本相同,例如,需要糖、氨基酸、无机盐、促生长因子、微量元素等。将细胞所需的上述物质按其种类和所需数量严格配制而成的培养基,称为合成培养基。由于动物细胞生活的内环境还有一些成分尚未研究清楚,所以需要加入动物血清以提供一个类似生物体内的环境,因此在使用合成培养基时,需加入血清、血浆等一些天然成分,通常为含动物血清的液体培养基。动物细胞融合也称细胞杂交,是指在一定的条件下将两个或多个动物细胞融合为一个细胞的过程,融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞,称为杂交细胞。植物体细胞杂交,又称原生质体融合,是指将植物不同种、属,通过人工方法诱导融合,然后进行离体培养,使其再生杂种植株的技术。干细胞是一类具有无限的或者永生的自我更新能力的细胞、能够产生至少一种类型的、高度分化的子代细胞。可分为胚胎干细胞和成体干细胞。胚胎干细胞存在于早期胚胎中,具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞,并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。成体干细胞是成体组织或器官内的干细胞,包括骨髓中的造血干细胞、神经系统的神经干细胞和睾丸中的精原干细胞等。哺乳动物核移植包括胚胎细胞核移植和体细胞核移植,胚胎细胞的全能性高于体细胞。
【详解】A、动物细胞培养是动物细胞工程的基础,在进行细胞培养时培养基中只加入细胞所需的各种营养物质;在制作微生物的培养基的过程中,可以通过添加琼脂作为凝固剂来将液体培养基转化为固体培养基或半固体培养基,A选项错误;
B、动物细胞融合不能形成杂种个体,而植物体细胞杂交能形成杂种个体,但两者都能形成杂种细胞,B选项错误;
C、干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中,包括胚胎干细胞和成体干细胞等,有着自我更新能力及分化潜能,C选项正确;
D、哺乳动物核移植包括胚胎细胞核移植和体细胞核移植,由于胚胎细胞的全能性高于体细胞,所以动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎核移植,D选项正确;
故选CD。
第Ⅱ卷综合题(共55分)
三、综合题:(共5题,55分)
21. 甜米酒是我国的传统酒种,某酿酒厂以无核黄皮果(富含维生素、有机酸及特殊的香味)为辅料研制出黄皮甜米酒,该酒具有消食、润肺和清热解毒等功效。制作黄皮甜米酒的工艺流程如图1所示。回答下列问题:
(1)对酒曲微生物进行分离纯化时,需制备LB(培养细菌)和YPD(培养真菌)培养基。将不同种酒曲稀释液涂布于LB和YPD培养基上,培养一段时间后,挑取长出的单菌落,转移到相对应的新LB和YPD培养基中继续分离纯化培养,此过程中YPD培养基中需加入一定量的四环素和链霉素,其目的是_____。
(2)蒸煮的目的有_____(答一点);主发酵的原理是_____(用化学反应简式表示)。
(3)在制作黄皮甜米酒的过程中,为确定黄酒高活性干酵母(YWBY)的添加量及发酵时间,研究人员进行了相关实验,实验结果如图2所示。根据实验结果制作黄皮甜米酒时,YWBY的最佳接种量及主发酵时间分别是_____。YWBY接种量为0.12%时,酒精含量最低的原因可能是_____。
(4)滤清后需进行杀菌,能否采用湿热灭菌法进行灭菌,并说明原因。_____。
【答案】(1)抑制细菌生长
(2) ①. 杀死原料中的杂菌 ②. C6H12O62CO2+2C2H5OH+能量
(3) ①. 0.1%、8天 ②. 接种量较大,菌数剧增过快导致葡萄糖消耗过多,用于酵母菌无氧呼吸产生酒精的葡萄糖减少
(4)不能,采用湿热灭菌法进行灭菌会造成发酵液中的营养物质损失
【解析】
【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。
果酒制作的原理:
(1)在有氧条件下,反应式如下:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量。
(2)在无氧条件下,反应式如下:C6H12O62CO2+2C2H5OH+能量。
2、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。
【小问1详解】
四环素和链霉素可以抑制细菌的生长,对真菌不起作用。YPD培养基中加入一定量的四环素和链霉素其目的是抑制细菌的生长。
【小问2详解】
酿酒过程蒸煮的主要目的是使淀粉颗粒吸水膨胀并糊化,便于淀粉酶的作用,同时也能杀死原料中的杂菌。酿酒的主发酵过程是酵母菌无氧呼吸产生酒精的过程,其化学反应简式为:C6H12O62CO2+2C2H5OH+能量。
【小问3详解】
据图2左图可知,接种量为0.1%时,达到最大酒精含量时,产酒精量比其它接种量高,因此最佳接种量为0.1%。据图2右图可知,当发酵时间为8天时,还原糖含量几乎不再变化,因此,最佳主发酵时间为8天。据图2左图可知,接种量为0.12%时,酒精含量最低,原因可能是接种量较大,菌数剧增过快<>菌数剧增过快导致葡萄糖消耗过多,用于酵母菌无氧呼吸产生酒精的葡萄糖减少。
【小问4详解】
湿热灭菌是利用沸水、流通蒸汽或高压蒸汽进行灭菌的方法,灭菌条件为压力100kPa、温度121 ℃,维持15〜30 min。在该条件下灭菌会造成发酵液中的营养物质损失,所以酒一般不会用采用湿热灭菌法进行灭菌。
22. 孔雀石绿(简称MG)是广泛使用有机染料,在自然环境中极难降解,容易引起土壤污染,进而危害人体健康。因此从土壤中分离和筛选出高效的MG降解菌有非常重要的意义。已知MG在水中溶解度低,含过量MG的固体培养基不透明。
(1)培养基的配制:MG降解菌富集培养基需含有NaH2PO4、KH2PO4、NaCl、NH4Cl、CaCl2、MgSO4水等,再加________作为唯一碳源。
(2)MG高效降解菌株的富集:如图所示,将1.0g土样接入含上述配制好的培养液的三角瓶中,将三角瓶置于30℃、180r/min摇床中振荡培养1~2天,振荡的目的是________(答出2点),直至培养液变浑浊后,换瓶重复操作2-3次,以达到富集的目的。
(3)MG高效降解菌株的分离和纯化:图中所示的分离纯化细菌的方法是________。采用该方法也能进行微生物的计数,原理是________。实验中初步估测A瓶中细菌细胞数为1.5×109个/mL,若要在图中每个平板上涂布0.1mL稀释后的菌液,且每个平板上长出的菌落数约为150个,则应将A中的菌液稀释________倍。
(4)MG高效降解菌株的鉴定:将纯化获得的菌种接种于含过量MG的固体培养基(其他营养成分等适宜)上,根据培养基是否出现________,就可以鉴别出目的菌株,原因是________。
【答案】(1)MG (2)增加溶解氧、目的菌充分接触培养液中的营养物质
(3) ①. 稀释涂布平板法 ②. 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 ③. 106
(4) ①. 透明圈 ②. 目的菌株通过降解MG生长,使菌落周围的培养基变透明,出现透明圈
【解析】
【分析】1、培养基的基本组成成分:碳源(提供能源)、氮源(参与代谢)、水(溶剂)、无机盐(保持渗透压、调节pH)。
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。
【小问1详解】
要筛选出能降解MG的微生物,培养基的配置需要以孔雀石绿(或MG)作为唯一碳源。
【小问2详解】
将三角瓶置于30℃、180r/min摇床中振荡培养1~2天,此操作的目的是使目的菌充分接触培养液中的营养物质,还能增加溶解氧,以促进目的菌的生长繁殖。
【小问3详解】
图中的接种方法能够计数,应为稀释涂布平板法。稀释涂布平板法中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。设A中的菌液稀释倍数为X倍,每个平板上长出的菌落数约为150个,则150÷0.1×X=1.5×109个/mL,计算出X=106。
【小问4详解】
依据题干信息可知,“MG在水中溶解度低,含过量MG的固体培养基不透明”,若目的菌株能高效降解MG,则能使菌落周围的培养基变透明,出现透明圈,形成以目的菌株为中心的透明圈,故可根据培养基是否出现透明圈来鉴别出目的菌株。
23. 下图是植物组织培养的过程,试据图回答相关问题:
(1)用于植物组织培养的材料叫做外植体,外植体是指________。在植物组织培养过程中,选择幼嫩的器官、组织用于接种的原因是________。
(2)①②分别是________过程,启动①②的关键激素是________,所以在植物组织培养过程中需要两次“转接”,一是将愈伤组织转接到诱导生芽的培养基上,二是长出芽后再转接到诱导生根的培养基上。
(3)在植物组织培养过程中,要进行一系列的消毒、灭菌,且要求无菌操作的目的是________,且有些杂菌会危害培养物的生长。配制的MS培养基通常用________进行湿热灭菌。
(4)组织培养得到的试管苗是非常幼嫩的植株,这样的试管苗一般要先移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中,其目的是_______,以保证移植到大田能顺利成活。
(5)植物细胞培养技术是工厂化生产相关代谢产物的一条有效途径,在生产中通常要培养到________阶段。与传统的从植物体内提取相比,工厂化生产细胞产物的突出优点是_______(答出1点)。除细胞产物的工厂化生产外,植物细胞工程还有哪些应用?_______(答出2点)
【答案】(1) ①. 植物组织培养过程中离体培养植物器官、组织或细胞 ②. 分裂能力强,分化程度低
(2) ①. 脱分化、再分化 ②. 生长素和细胞分裂素
(3) ①. 避免杂菌在培养基上迅速生长而消耗营养 ②. 高压蒸汽灭菌锅(法) (4)适应自然环境
(5) ①. 愈伤组织 ②. 快速高效,而且不受季节、外部环境等条件的限制 ③. 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
【解析】
【分析】图中①表示脱分化形成愈伤组织,②表示再分化形成试管苗。
【小问1详解】
离体的植物器官、组织、细胞或原生质体可作为外植体进行植物组织培养。由于幼嫩的器官或组织分裂能力强,分化程度低,植物组织培养过程中一般选用其进行培养。
【小问2详解】
图中①表示脱分化形成愈伤组织,②表示再分化形成试管苗。培养基中适宜浓度的生长素和细胞分裂素是启动脱分化或再分化的关键激素。
【小问3详解】
消毒、灭菌的目的是避免杂菌滋生而影响培养物的生长,培养基一般采用高压蒸汽灭菌法灭菌,灭菌工具为高压蒸汽灭菌锅。
【小问4详解】
试管苗一般需经过练苗才能移栽,即将培养物连带培养皿(瓶)移到一般培养室(为经消毒灭菌)进行培养,使试管苗适应自然环境,以保证移栽存活率。
【小问5详解】
只需要代谢产物时,可将培养物培养到愈伤组织阶段,从愈伤组织中进行代谢产物的提取即可,该技术具有快速高效,而且不受季节、外部环境等条件的限制等优点。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。
24. 某研究小组以小鼠肺癌细胞株为对象进行了实验,实验分组处理和实验结果如下表:
组别
处理方式
细胞抑制率/%
细胞凋亡率/%
A
0
4.35
B
阿司匹林药液
42.52
18.32
C
奥希替尼药液
58.11
31.36
D
78.11
53.21
实验材料与药品:
实验用小鼠若干只,医用注射器若干,生理盐水溶液,阿司匹林药液,奥希替尼药液等。要求与说明:药物配制方法不作要求;细胞增殖抑制率和细胞凋亡率的具体测量方法不作要求。
(1)上述实验目的是_______。
(2)A组处理方式为_______,D组处理方式为_______;实验结果表明,联合用药对肺癌细胞凋亡率的影响大于单独给药,进一步研究表明,阿司匹林和奥希替尼药液的给药顺序一也会对实验结果产生较大影响,为验证以上结论,应另增设_______组实验。
(3)分析与讨论:
①为制备肺癌细胞悬液,需要用________处理小鼠肺癌组织。在进行细胞培养时,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________,其中氧气的作用是_______。②前列腺素是一种较强的免疫抑制剂,能抑制免疫细胞的监管作用,并促进癌细胞的增殖,COX-2是控制前列腺素合成的酶,COX-2表达增多是癌组织前列腺素浓度增加的重要原因,且经过阿司匹林处理的肺癌细胞的增殖受到抑制,据此推测阿司匹林的作用机理最有可能是_______。
【答案】(1)探究阿司匹林和奥希替尼对小鼠肺癌细胞株细胞增殖抑制率和细胞凋亡率的影响
(2) ①. 生理盐水 ②. 阿司匹林和奥希替尼药混合液 ③. 2
(3) ①. 胰蛋白酶(机械消化和胰蛋白酶) ②. 95%的空气和5%的CO2 ③. 供给细胞代谢 ④. 癌细胞表面糖蛋白减少,细胞黏着性降低 ⑤. 阿司匹林通过抑制 COX-2 酶的活性(或降低酶的合成量),进而抑制前列腺素的合成,从而抑制肺癌细胞的增殖
【解析】
【分析】分析表格中的因变量是细胞抑制率和细胞凋亡率,自变量是药物的处理方式,可以从表格中看出,用药物处理后,细胞抑制率和凋亡率升高。
【小问1详解】
从A组和B组添加药物的情况可以看出,自变量是药物的种类(阿司匹林和奥希替尼),因变量是细胞抑制率和细胞凋亡率,因此实验目的探究阿司匹林和奥希替尼对小鼠肺癌细胞株细胞增殖抑制率和细胞凋亡率的影响。
【小问2详解】
A组细胞凋亡率低,细胞抑制率低,说明其作为空白对照,因此A组处理方式生理盐水;根据实验目的可以推测D组添加阿司匹林和奥希替尼药混合液;要证明阿司匹林和奥希替尼药液的给药顺序也会对实验结果产生较大影响,实验自变量是药物的添加顺序,所以增设2组实验,先用阿司匹林后用奥希替尼药;先用奥希替尼后用阿司匹林。
【小问3详解】
①为制备肺癌细胞悬液,需要用胰蛋白酶处理小鼠肺癌组织。在进行细胞培养时,除了适宜的营养物质、温度等条件外,还需要控制气体条件是95%的空气和5%的CO2,其中氧气是细胞代谢必需的。
②根据题干信息,可以推测,癌组织中COX-2表达增多,导致前列腺素增加,抑制免疫细胞的监管作用,并促进癌细胞的增殖,而阿司匹林可以抑制癌细胞的增殖,因此阿司匹林的作用机理最有可能是阿司匹林通过抑制 COX-2 酶的活性(或降低酶的合成量),进而抑制前列腺素的合成,从而抑制 肺癌细胞的增殖。
25. 肌钙蛋白Ⅰ(cTnI)是人体心肌细胞中的肌钙蛋白的一种亚基,其在血液中含量上升是心肌损伤的特异性指标。为制备抗cTnI的单克隆抗体,科研人员完成了以下过程。请据图分析回答下列问题:
(1)细胞培养中,可采用_____的方法防止有害代谢物的积累。每隔2周用cTnI作为抗原注射小鼠1次,共注射3次,其目的是_____,3次注射后的第3天,取脾脏内部分组织制成细胞悬液与骨髓瘤细胞诱导融合,经过筛选后符合要求的杂交瘤细胞可以在_____扩大培养。
(2)②过程表示将乙细胞接种到多孔培养板上进行抗体阳性检测,之后经稀释、培养、再检测,并多次重复上述操作,检测原理是_____, 其目的是筛选获得_____细胞。
(3)酶联免疫吸附双抗体夹心法是医学上常用的定量检测抗原的方法,具体原理如图所示:
据图分析,固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合,这是由于不同抗体能与同一抗原表面的不同部位结合。该检测方法中,酶标抗体的作用一方面是_____,另一方面_____从而通过测定产物量来判断待测抗原量。
(4)杂交瘤细胞进行体外培养时,科学家根据细胞所需营养物质按种类和用量严格配制培养基,这种培养基称为_____,但在实践中上述培养基只能维持细胞生存,不能促进细胞增殖,因此还需加入_____等成分。
(5)单克隆抗体的优点是_____。
【答案】(1) ①. 定期更换培养液 ②. 加强免疫,刺激小鼠机体产生更多的B淋巴细胞 ③. 体外或小鼠腹腔
(2) ①. 抗原抗体的特异性结合 ②. 能产生(特异性强、灵敏度高的)抗 cTnI抗体的杂交瘤细胞
(3) ①. 抗体与待测抗原结合 ②. 酶催化特定底物反应产生相应产物(两个空可调换顺序)
(4) ①. 合成培养基 ②. 动物血清
(5)特异性强、灵敏度高、可大量制备
【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。
【小问1详解】
在动物细胞培养的过程中,为防止有害代谢物的积累,需要定期更换培养液。
为了提高淋巴细胞的免疫能力,刺激小鼠机体形成更多能产生抗cTnI抗体的B淋巴细胞,一般通过多次注射相同抗原实现。取脾脏内部分组织制成细胞悬液与骨髓瘤细胞诱导融合,经过筛选后符合要求的杂交瘤细胞可以在体外或小鼠腹腔扩大培养。
【小问2详解】
B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成的细胞甲经过HAT选择培养基选择出杂交瘤细胞乙,②过程表示将乙细胞接种到多孔培养板上进行抗体阳性检测,原理是利用抗原抗体的特异性结合反应,目的是筛选获得能产生(特异性强、灵敏度高的)抗 cTnI抗体的杂交瘤细胞。
【小问3详解】
结合图示分析,该检测方法中,酶标抗体作用一方面是与待测抗原结合,另外还可以利用酶标抗体上的酶催化特定底物反应产生相应产物,从而通过测定产物量来判断待测抗原量。
【小问4详解】
培养基可以分为天然培养基和合成培养基、半合成培养基,根据细胞所需营养物质按种类和用量严格配制培养基,这种培养基称为合成培养基。但在实践中上述培养基只能维持细胞生存,不能促进细胞增殖,因此还需加入动物的血清等成分。
【小问5详解】
根据单克隆抗体获取的过程可知,单克隆抗体的优点是特异性强、灵敏度高、可大量制备。
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