精品解析:吉林省长春市博硕学校2024-2025学年高二下学期4月月考生物试题
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内容正文:
长春博硕学校2024—2025学年度下学期高二年级阶段性考试生物学科试卷
考试时间:75分钟 满分: 100分
一、选择题(本题共30小题,每小题1.5分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 虾酱是以虾为原料的传统发酵食品。在乳酸菌、芽孢杆菌等多种微生物共同作用下,原料中的蛋白质和脂肪发生水解,形成虾酱的特有风味。下列叙述错误的是( )
A. 虾酱特有风味的形成受发酵时间的影响
B. 传统虾酱的制作过程需要严格执行无菌操作
C. 原料中的蛋白质会被水解成小分子的肽和氨基酸
D. 虾酱发酵过程微生物种类和数量的分析有助于改良风味
2. 我国具有悠久的酿酒文化和历史。《天工开物》中有“古来曲造酒,蘖造醴”的记载,“曲”指由谷物培养微生物所制成的发酵剂,“蘖”指发芽的谷物,“醴”指甜酒。古人在冬季酿酒时,常将谷物封存在陶器中并埋藏于地下进行保温。下列叙述错误的是( )
A. 酿酒过程中密封的主要目的是避免杂菌污染,从而提高酒的品质
B. “曲”中含有大量的酵母菌,温度是影响酵母菌生长的重要因素
C. “造醴”时选择“蘖”的原因是发芽的谷物会释放更多的淀粉酶
D. “蘖造醴”时大部分糖的分解和代谢物的生成都在发酵阶段完成
3. 基于我国传统酸醋工艺,一种以果汁为原料进行液态发酵生产果醋的流程如图。下列叙述错误的是( )
A. 制取果汁时添加果胶酶可提高果汁产量,处理①加糖可增加碳源
B. 醋酸发酵阶段通入充足的氧气有利于微生物将乙醇转化为乙酸
C. 酒精发酵和醋酸发酵的微生物呼吸方式相同,最适生长温度不同
D. 发酵生产结束后,处理②需根据果醋保存时间选择消毒或灭菌方法
4. 在家庭制作泡菜过程中,充分利用各种微生物生存条件和代谢特点达到积累乳酸菌、抑制其他微生物生长的目的。关于发酵过程的叙述正确的是( )
A. 为了避免杂菌污染,泡菜坛需严格灭菌处理,盐水需煮沸冷却待用
B. 晾干的新鲜蔬菜可以装满泡菜坛,因为乳酸菌无氧呼吸仅产生乳酸,没有气体生成
C. 乳酸菌产生的乳酸既可以抑制其他微生物生长繁殖,也会抑制自身生长繁殖
D. 因亚硝酸盐会随着发酵时间的延长越积越多,为了自身健康,应尽量少食用泡菜
5. 某生物活动小组分别用3种不同浓度的食盐制作泡菜,该活动小组记录的亚硝酸盐含量与发酵天数的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该实验自变量只有发酵时间,因变量是亚硝酸盐含量
B. 检测亚硝酸盐含量的目的是了解乳酸菌的生长状况
C. 泡菜腌制过程中,腌制时间过短和食盐用量过少都可能导致亚硝酸盐含量增加
D. 腌制过程中乳酸和亚硝酸盐的含量均会先增加后减少最后趋于稳定
6. 啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的,发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。下列有关啤酒工业化生产流程,说法错误的是( )
A. 焙烤过程加热会杀死种子但不使淀粉酶失活
B. 酵母菌的繁殖和代谢物的生成都在后发酵阶段完成
C. 蒸煮过程可以终止淀粉酶的进一步作用,并对糖浆灭菌
D. 发酵的温度和时间不同会影响啤酒的口味
7. 下列关于发酵工程的说法中,不正确的是( )
A. 在菌种选育过程中,可以利用人工诱变、基因工程等手段
B. 虽然青霉素是抗生素,但在利用青霉菌生产青霉素过程中仍然需要严格灭菌
C. 在谷氨酸发酵生产中,控制环境条件的pH主要是因为影响微生物的生长繁殖
D. 发酵工程的产品可以采用过滤、沉淀等方法提取
8. 下列关于微生物的分离与培养实验的叙述,正确的是( )
A. 干热灭菌可以使用专门的干热灭菌箱或酒精灯火焰的充分燃烧层
B. 倒平板时,应将打开的皿盖放到一边,以免培养基溅到皿盖上
C. 为了防止污染,接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落
D. 微生物纯培养是指获得由单一个体繁殖而形成的微生物群体的过程
9. 为纯化菌种,在鉴别培养基上划线接种纤维素降解细菌,培养结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 倒平板后需间歇晃动,以保证表面平整
B. 图中Ⅰ、Ⅱ区的细菌数量均太多,应从Ⅲ区挑取单菌落
C. 该实验结果因单菌落太多,不能达到菌种纯化的目的
D. 菌落周围的纤维素被降解后,可被刚果红染成红色
10. 纤维素、半纤维素、木质素参与构成植物细胞壁。可从白蚁的肠道中分离木质素分解菌来降解利用木质素,已知木质素降解过程使苯胺蓝培养基脱色。以下说法错误的是( )
A. 以木质素为唯一碳源,用稀释涂布平板法分离木质素分解菌
B. 脱色圈直径与菌落直径比值越小,木质素分解菌分解效果越好
C. 在选择培养基上挑选出菌落后,再通过平板划线法进一步纯化
D. 除了白蚁肠道,还可从腐烂的树皮表面分离出木质素分解菌
11. 袋装酸奶的包装上通常都会注明“胀袋勿食”。某同学选择—过期的胀袋密封酸奶,按图中的操作流程,研究其中的某微生物生长情况,有关叙述正确的是( )
A. 使用巴氏消毒法可以杀死牛奶中的微生物和芽孢,但不破坏其营养成分
B. 酸奶胀袋是由于其中的乳酸菌有氧呼吸产生了CO2
C. 利用图示方法向培养基接种前和接种后都要对接种环进行灼烧灭菌
D. 若3个平板的平均菌落数是180个,则1mL酸奶中该微生物个数为9×106个
12. 养殖场粪便是农家肥的重要来源,其中某些微生物可使氨氮化合物转化为尿素进而产生NH3,影响畜禽健康。为筛选粪便中能利用氨氮化合物且减少NH3产生的微生物。兴趣小组按图进行实验获得目的菌株,正确的是( )
A. ①通常在等比稀释后用平板划线法获取单个菌落
B. ②挑取在2种培养基上均能生长的用于后续的实验
C. ③可通过添加脲酶并检测活性,筛选得到甲、乙
D. 粪便中添加菌株甲比乙更有利于NH3的减少
13. 获取单一的优质菌种并扩大培养是进行发酵工程的前提,下列有关微生物的分离、纯培养叙述错误的是( )
A. 某一菌种的纯培养一般用固体培养基,发酵工程一般用液体培养基
B. 平板划线法和稀释涂布平板法都是将样液中的微生物细胞分散成单个细胞,再由单一细胞增殖形成单一菌落而达到分离纯化的目的
C. 严格遵循无菌操作,既能防止杂菌污染培养物,又能防止培养物污染环境
D. 选择培养基只允许特定种类的微生物生长,所以培养出来的一定是纯培养物
14. 下列关于菊花组织培养的说法,正确的是( )
A. 实验所用器皿、培养基使用干热灭菌法进行灭菌
B. 依次用无菌水、酒精、次氯酸钠溶液处理外植体
C. 外植体经过脱分化、诱导生芽、诱导生根形成试管苗
D. 为保证试管苗的成活率,应尽快转移至大田种植
15. 兰州百合栽培过程中易受病毒侵染,造成品质退化。某研究小组尝试通过组织培养技术获得脱毒苗,操作流程如下图。下列叙述正确的是( )
A. ①为脱分化过程,1号培养基中的愈伤组织是排列规则的薄壁组织团块
B. ②为再分化过程,愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变或基因重组
C. 3号培养基用于诱导生根,其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值大于1
D. 百合分生区附近的病毒极少,甚至无病毒,可以作为该研究中的外植体
16. 植物甲抗旱、抗病性强,植物乙分蘖能力强、结实性好。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙,过程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 过程①中酶处理的时间差异,原因可能是两种亲本的细胞壁结构有差异
B. 过程②中常采用灭活的仙台病毒或PEG诱导原生质体融合
C. 过程④和⑤的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素
D. 可通过分析植物丙的染色体,来鉴定其是否为杂种植株
17. 我国科学家结合单倍体育种技术成功培育出玉米新品种,部分育种过程如图。下列相关叙述错误的是( )
A. 过程①包含脱分化和再分化,不同阶段激素含量及光照条件不同
B. 过程②需用秋水仙素或低温诱导处理单倍体的种子以获得二倍体
C. 过程③可从个体水平上进行筛选,从而获得稳定遗传的优良品种
D. 该培育过程涉及的生物学原理有植物细胞的全能性和染色体变异
18. 地钱具有重要的药用价值,若要利用叶片快速人工繁育,可用的技术是( )
A. 单倍体育种技术 B. 干细胞技术
C. 细胞核移植技术 D. 植物组织培养技术
19. 植物组织培养过程中,需要用到①诱导愈伤组织培养基、②诱导生根培养基和③诱导生芽培养基。下列有关这三种培养基以及菊花组织培养的叙述,正确的是( )
A. 菊花的幼茎茎段在离体培养过程中,最后用到的培养基是③
B. 若接种的外植体是花药,则离体培养得到的植株都是单倍体
C. 培养基中含有营养物,故诱导愈伤组织、生根、生芽期间都不需要光照
D. 单倍体育种、转基因植物培育、植物体细胞杂交都离不开植物组织培养
20. 动物细胞工程的技术基础是( )
A. 动物细胞培养 B. 细胞融合
C. 单克隆抗体 D. 核移植
21. 下列关于细胞融合的说法,错误的是( )
A. 动、植物组织中的细胞在融合之前都需经酶处理
B. 灭活病毒通过溶解磷脂双分子层诱导细胞融合
C. 融合后,动植物细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息
D. 可根据细胞中染色体数目和形态的差异来鉴定杂种细胞
22. 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
23. 干眼症是由于泪液分泌减少导致的眼睛干涩的病症。通过将有关基因导入已分化的体细胞获得类似胚胎干细胞(ES细胞)的诱导多能干细胞(iPS细胞),进而培养得到眼结膜组织,可分泌泪液成分“粘液素”,有望治疗干眼症。下列说法错误的是( )
A. 导入的基因能促使已分化的体细胞恢复分裂能力
B. 利用iPS获得眼结膜组织时应加入分化诱导因子
C. iPS细胞核移植比体细胞核移植更容易表现全能性
D. 利用ES细胞治疗人类疾病的前景优于iPS细胞
24. 下图是科研人员将药物与单克隆抗体连接形成的抗体-药物偶联物(ADC)的示意图,它由抗体、接头和药物三部分组成,能实现对肿瘤细胞的选择性杀伤。相关叙述正确的是( )
A. 用放射性同位素标记的单克隆抗体可对肿瘤进行靶向治疗
B. ADC能识别肿瘤细胞利用了药物特异性杀伤靶细胞的原理
C. 单克隆抗体由免疫过的B淋巴细胞以胞吐方式释放
D. 细胞膜的选择透过性是抗体制备过程中细胞融合的基础
25. 下列关于高等哺乳动物受精与胚胎发育的叙述,正确的是( )
A. 原肠胚发育分化形成内外两个胚层
B. 卵裂球细胞的体积随分裂次数增加而不断增大
C. 囊胚的滋养层细胞具有发育全能性
D. 绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性
26. 治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义,流程如图。下列相关叙述错误的是( )
A. 核移植前需将卵母细胞培养到M Ⅱ期
B. 上述过程体现出动物细胞具有全能性
C. 个体A一般需通过注射促性腺激素来实现超数排卵
D. 胚胎干细胞需经过基因的选择性表达才能产生出所需的组织器官
27. 体细胞核移植技术在畜牧业、医药卫生、拯救濒危动物等方面有着广泛的应用前景。下列关于动物细胞核移植技术应用的叙述,错误的是( )
A. 哺乳动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植的
B. 克隆动物与供核动物的遗传性状完全相同,原因是遗传物质主要分布在细胞核中
C. 利用体细胞核移植技术培育的转基因克隆动物,可作为生物反应器生产医用蛋白
D. 以患者作为供体培育的人核移植胚胎干细胞,经过诱导分化能形成相应的细胞、组织或器官,将它们移植给患者时可避免发生免疫排斥反应
28. 科学家采用体外受精技术获得紫羚羊胚胎,并将其移植到长角羚羊体内,使后者成功妊娠并产仔,该工作有助于恢复濒危紫羚羊的种群数量。此过程不涉及的操作是( )
A. 超数排卵 B. 精子获能处理
C. 细胞核移植 D. 胚胎培养
29. 雌性小鼠在精子入卵后,被激活的卵子会完成MII排出第二极体(如图),第二极体仅与受精卵分裂形成的2个子细胞之一接触。在甲时期去除第二极体会导致胚胎明显缩小,不能正常存活,这一异常可通过向细胞1中注射第二极体的细胞提取液加以改善。在乙时期后去除第二极体对胚胎发育无显著影响。下列叙述错误的是( )
A. 极体的形成与减数分裂时细胞质不均等分裂有关
B. MII的过程中不会发生染色体DNA的复制
C. 胚胎细胞与第二极体间可能进行物质交换与信息交流
D. 第二极体会被保留成为胚胎的组成部分以发挥重要作用
30. 某同学将质粒DNA进行限制酶酶切时,发现DNA完全没有被酶切,分析可能的原因并提出解决方法。下列叙述错误的是( )
A. 限制酶失活,更换新的限制酶
B. 酶切条件不合适,调整反应条件如温度和酶的用量等
C. 质粒DNA突变导致酶识别位点缺失,更换正常质粒DNA
D. 酶切位点被甲基化修饰,换用对DNA甲基化不敏感的限制酶
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,有一项或多项是符合题目要求的,全部选对得3分,选对但选不全得1分,有选错得0分。)
31. 下列关于发酵工程及其应用的叙述,正确的是( )
A. 发酵工程选育出性状优良的菌种后,即可进行中心环节——发酵罐内发酵
B. 发酵过程中环境条件既会影响微生物生长繁殖,也会影响微生物代谢物的形成
C. 一些极端微生物已应用于生产实践,例如嗜低温菌有助于提高热敏性产品的产量
D. 生产各种各样的食品添加剂,可改善食品的口味和色泽,但不能增加食品的营养及防腐
32. 圆褐固氮菌可独立固定空气中的氮气,且能够分泌生长素。巨大芽孢杆菌可将有机磷降解为可溶性磷。二者组合可将有机厨余垃圾迅速分解为水和二氧化碳。为制备分解有机厨余垃圾的微生物菌剂,某科研小组对两种菌种进行了最佳接种比例的探究实验,得出如图实验结果。下列说法正确的是( )
A. 圆褐固氮菌和巨大芽孢杆菌在生长过程中都需要氮源
B. 统计活菌数量可采用稀释涂布平板法
C. 处理有机厨余垃圾,两种菌种的最佳接种比例为1∶2
D. 两种菌种的组合菌剂还可制成微生物肥料施用到土壤中,提高农作物的产量
33. 紫草宁是从紫草愈伤组织细胞中提取的一种药物和色素,有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性。利用植物细胞培养生产的紫草宁是世界上首例药用植物细胞工程产品。下列关于植物细胞工程的说法,错误的是( )
A. 植物细胞培养的目的主要是获得植物生长和生存所必需的次生代谢物
B. 植物组织培养时,应对外植体进行灭菌处理以防止培养基及愈伤组织污染
C. 在培养愈伤组织时加入细胞融合的诱导剂,可直接获得染色体加倍的细胞
D. 叶肉细胞往往带病毒且细胞的全能性较低,故培育脱毒植物适宜选茎尖而不选叶片
34. 研究人员诱导肺上皮干细胞增殖分化可生成不同肺类器官。肺类器官可自组装或与成熟体细胞组装成肺类装配体,过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 为提供无菌的环境,培养肺类装配体时应对细胞进行灭菌处理
B. 在培养肺上皮干细胞和体细胞时,培养液中通常需要加入血清
C. 培养肺类装配体时,需提供含95%空气和5%CO2的气体环境
D. 在组装肺类装配体的培养过程中,运用了动物细胞融合技术
35. 图1为某种质粒简图,图2表示某外源DNA上的目的基因,小箭头所指分别为限制酶EcoR Ⅰ、BamH Ⅰ、Hind Ⅲ的酶切位点。下列有关叙述错误的是( )
A. 在基因工程中若只用一种限制酶完成对质粒和外源DNA的切割,则可选EcoR Ⅰ
B. 如果将一个外源DNA分子和一个质粒分别用EcoR Ⅰ酶切后,再用DNA连接酶连接,形成一个含有目的基因的重组DNA,此重组DNA中EcoR Ⅰ切割位点有1个
C. 为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化,酶切时可使用BamH Ⅰ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒和目的基因
D. 一个如图1所示的质粒分子经EcoRⅠ切割后,含有1个游离的磷酸基团
三、非选择题(共40分)
36. 猕猴桃因果实营养丰富,维生素C含量极高,药食两用,风味特异而被称为“水果之王”。如图是以猕猴桃为原料发酵制作果酒和果醋的过程简图。结合所学知识,回答下列问题:
(1)酿制果酒时,一般要先通气的目的是______。在无氧条件下进行酒精发酵的反应式为______。
(2)酒精发酵过程中必须严格控制好______(答出3点)等发酵条件,使发酵过程处于最佳状态;同时要随时检测培养液中的______(答出2点)等,以了解进程。
(3)醋酸菌将乙醇变为醋酸的环境条件是糖源______(填“充足”或“不足”)。为鉴定果醋是否酿制成功,除可以通过观察菌膜、尝、嗅之外,还可以通过检测______作进一步的鉴定。果酒和果醋发酵中都没有进行严格的消毒灭菌,但杂菌却不能正常生长繁殖,原因是______。
(4)酿制成功的果酒如果暴露在空气中会逐渐出现酸味,气温高的夏天更易如此,其原因是______。
37. 牛奶是适合微生物生长的良好培养基。牛奶在饮用前都要用巴氏消毒法消毒,以杀死有害微生物。某小组为检测自制酸奶是否被杂菌污染,进行了如图所示操作。请据图回答下列问题:
(1)图1所示方法为___,若取最终的牛奶稀释液0.1mL在培养基上进行涂布,应选择的工具是图2中的___。
(2)理想情况下,培养一段时间后可在培养基表面形成菌落。若用该方法培养设置了3个培养皿,菌落数分别为65、63、64,则可以推测每毫升酸奶中所含细菌数为___。运用这种方法统计的结果往往较实际值___(填“大”或“小”),其原因是___。
(3)接种操作完成后,需将平板倒置放入培养箱中培养,倒置的目的是不仅能防止水分过快挥发,而且可以___。如果培养基上出现形状、大小、颜色不同的菌落,说明自制酸奶已被杂菌污染。
(4)要进一步分离纯化菌种,应采用图3中___(填字母)所示的划线分离操作,其正确操作过程中,划线工具至少要灼烧___次。
(5)某同学在学习了传统发酵技术的应用后,进行了酸奶制作的实践,制作步骤如下:
①将瓶子(连同盖子)、勺子放在电饭锅中加热煮沸10分钟。
②瓶子稍冷却后,向瓶子中倒入牛奶,再放入电饭锅中沸水浴加热10分钟。
③待牛奶冷却至40℃左右(不烫手)时倒入牛奶量1/5的酸奶作“引子”,用勺子搅拌均匀,拧紧瓶盖。
④将电饭锅温度调至40℃,继续保温7~8h。
酸奶中(作“引子”)的有益菌主要是___,待牛奶冷却后才能倒入酸奶的原因是___,将瓶盖拧紧的目的是___。
38. 下图1、2分别是单克隆抗体制备过程和克隆羊培育过程示意图,请据图回答下列问题:
(1)图1和图2所示的过程中,都必须用到的动物细胞工程技术手段是____________。
(2)图1中①步骤引发了小鼠的__________________免疫反应,从而可获得产生特异性抗体的B淋巴细胞,但B细胞分裂能力差;获取小鼠新鲜的骨髓瘤组织,在37℃下用__________________消化30-40分钟形成离散细胞,在_____________培养箱中培养,在培养基中加入一定量的抗生素,其目的是______________________。
(3)图1中②过程常在_______________诱导下完成,两两融合形成的细胞共有_____种,所以需要利用_____培养基筛选出既能无限增殖又能分泌抗体的________________细胞。单克隆抗体与常规的血清抗体相比,最大的优越性是___________________。
(4)图2克隆羊“多莉”是_______(填序号)羊的克隆,从理论上证明了_____________;若不考虑环境因素影响,亲代和其克隆子代性状_________(填“是”或“不是”)完全相同的,原因是___________。
39. 近年来由于栖息地丧失和人为捕猎,亚洲黑熊数量骤减,近日动物学家在某林地发现了少量野生亚洲黑熊。他们期望通过体外受精、胚胎移植等方法拯救亚洲黑熊,其过程如图所示。请回答下列问题:
(1)若过程①代表体外受精,从黑熊c采集到的精子需要进行________处理才具备受精能力。受精过程中防止多精入卵的两道屏障是____________________。
(2)d受体雌性在接受胚胎之前,需要进行____________处理。胚胎移植的优势是_________________(答出一点即可)。
(3)过程②普遍使用的方法是通过________得到无核的卵母细胞。最终f的遗传物质来自________________。
(4)为了获得更多的胚胎,可以对过程①得到的胚胎进行胚胎分割,对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要注意将__________________。
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长春博硕学校2024—2025学年度下学期高二年级阶段性考试生物学科试卷
考试时间:75分钟 满分: 100分
一、选择题(本题共30小题,每小题1.5分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 虾酱是以虾为原料的传统发酵食品。在乳酸菌、芽孢杆菌等多种微生物共同作用下,原料中的蛋白质和脂肪发生水解,形成虾酱的特有风味。下列叙述错误的是( )
A. 虾酱特有风味的形成受发酵时间的影响
B. 传统虾酱的制作过程需要严格执行无菌操作
C. 原料中的蛋白质会被水解成小分子的肽和氨基酸
D. 虾酱发酵过程微生物种类和数量的分析有助于改良风味
【答案】B
【解析】
【分析】直接利用原材料中天然存在的微生物,或利用前子发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵制作食品的技术一般称为传统发酵技术。利用传统发酵技术制作的食品,还有酱、酱油、醋、泡菜和豆豉等。
【详解】A、虾酱是由微生物发酵形成的,虾酱特有风味的形成受发酵条件、发酵温度、发酵时间的影响,A正确;
B、传统虾酱的制作过程利用原料中带有的微生物进行发酵,不需要经过严格无菌操作,B错误;
C、原料中的蛋白质会被蛋白酶水解成小分子的肽和氨基酸,C正确;
D、虾酱发酵由乳酸菌、芽孢杆菌等多种微生物共同参与,虾酱发酵过程微生物种类和数量的分析有助于改良风味,D正确。
故选B。
2. 我国具有悠久的酿酒文化和历史。《天工开物》中有“古来曲造酒,蘖造醴”的记载,“曲”指由谷物培养微生物所制成的发酵剂,“蘖”指发芽的谷物,“醴”指甜酒。古人在冬季酿酒时,常将谷物封存在陶器中并埋藏于地下进行保温。下列叙述错误的是( )
A. 酿酒过程中密封的主要目的是避免杂菌污染,从而提高酒的品质
B. “曲”中含有大量的酵母菌,温度是影响酵母菌生长的重要因素
C. “造醴”时选择“蘖”的原因是发芽的谷物会释放更多的淀粉酶
D. “蘖造醴”时大部分糖的分解和代谢物的生成都在发酵阶段完成
【答案】A
【解析】
【分析】1、果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,在无氧条件下,酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件,20℃左右,酒精发酵时,一般将温度控制在18~30℃,在葡萄酒自然发酵过程当中,其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。
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。
【详解】A、酿酒过程中密封的主要目的是为酵母菌无氧呼吸创造无氧环境,从而提高酒的品质,A错误;
B、“曲”中含有大量的酵母菌,温度是影响酵母菌生长的重要因素,因此发酵过程中温度控制在28℃左右,B正确;
C、“造醴”时选择“蘖”的原因是发芽的谷物会释放更多的淀粉酶,有利于多糖的分解,C正确;
D、“蘖造醴”时大部分糖的分解和代谢物的生成都在发酵阶段完成,此后需要在低温、密闭的条件下保存一段时间继续进行后续发酵,D正确。
故选A。
3. 基于我国传统酸醋工艺,一种以果汁为原料进行液态发酵生产果醋的流程如图。下列叙述错误的是( )
A. 制取果汁时添加果胶酶可提高果汁产量,处理①加糖可增加碳源
B. 醋酸发酵阶段通入充足的氧气有利于微生物将乙醇转化为乙酸
C. 酒精发酵和醋酸发酵的微生物呼吸方式相同,最适生长温度不同
D. 发酵生产结束后,处理②需根据果醋保存时间选择消毒或灭菌方法
【答案】C
【解析】
【分析】1、酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生活:在有氧时,酵母菌大量繁殖,但是不起到发酵效果;在无氧时,繁殖速度减慢,但是此时可以进行发酵。
2、醋酸菌好氧性细菌,当缺少糖源时和有氧条件下,可将乙醇(酒精)氧化成醋酸;当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。
【详解】A、制取果汁时添加果胶酶可提高果汁产量,因为果胶酶能分解果胶,使不溶性的果胶变成可溶性的半乳糖醛酸,因而可以提高果汁产量,处理①中加糖可增加碳源,为酒精发酵提供充足的底物,A正确;
B、醋酸菌是好氧菌,醋酸发酵阶段通入充足的氧气有利于微生物将乙醇转化为乙酸,B正确;
C、酒精发酵和醋酸发酵的微生物呼吸方式不同,前者涉及的微生物是酵母菌,利用的是酵母菌的无氧呼吸,后者涉及的微生物主要是醋酸菌,醋酸菌是好氧菌,二者最适生长温度不同,醋酸菌适宜的温度为30~35℃,酵母菌适宜的温度范围是18~30℃,C错误;
D、发酵生产结束后,处理②需根据果醋保存时间选择消毒或灭菌方法,D正确。
故选C。
4. 在家庭制作泡菜过程中,充分利用各种微生物生存条件和代谢特点达到积累乳酸菌、抑制其他微生物生长的目的。关于发酵过程的叙述正确的是( )
A. 为了避免杂菌污染,泡菜坛需严格灭菌处理,盐水需煮沸冷却待用
B. 晾干的新鲜蔬菜可以装满泡菜坛,因为乳酸菌无氧呼吸仅产生乳酸,没有气体生成
C. 乳酸菌产生的乳酸既可以抑制其他微生物生长繁殖,也会抑制自身生长繁殖
D. 因亚硝酸盐会随着发酵时间的延长越积越多,为了自身健康,应尽量少食用泡菜
【答案】C
【解析】
【分析】制作传统泡菜是利用植物体表面天然的乳酸菌来进行发酵的。发酵期间,乳酸会不断积累,当它的质量分数为0.4% 〜0.8%时,泡菜的口味、品质最佳。
【详解】A、泡菜坛需要进行消毒,盐水需要煮沸冷却待用,A错误;
B、将新鲜蔬菜洗净,切成块状或条状,混合均匀,晾干后装入泡菜坛内;装至半坛时,放入蒜瓣、生姜及其他香辛料,继续装至八成满,B错误;
C、乳酸菌产生的乳酸既可以抑制其他微生物生长繁殖,起到防止杂菌污染的作用,同时也会抑制自身生长繁殖,C正确;
D、亚硝酸盐会随着发酵时间先增多后减少,可选用适当的时间适量食用泡菜,D错误。
故选C。
5. 某生物活动小组分别用3种不同浓度的食盐制作泡菜,该活动小组记录的亚硝酸盐含量与发酵天数的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该实验自变量只有发酵时间,因变量是亚硝酸盐含量
B. 检测亚硝酸盐含量的目的是了解乳酸菌的生长状况
C. 泡菜腌制过程中,腌制时间过短和食盐用量过少都可能导致亚硝酸盐含量增加
D. 腌制过程中乳酸和亚硝酸盐的含量均会先增加后减少最后趋于稳定
【答案】C
【解析】
【分析】乳酸菌是厌氧细菌,在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸,可用于乳制品的发酵、泡菜的腌制等。在制作泡菜的过程中,要注意控制温度、时间和食盐的用量。温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短,容易造成细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加。
【详解】A、该实验的自变量有发酵时间、食盐溶液的浓度,因变量是亚硝酸盐含量,A错误;
B、泡菜在腌制过程中会有亚硝酸盐产生,膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康,但如果人体摄入过量,会发生中毒,甚至死亡,所以检测亚硝酸盐含量的目的是使亚硝酸盐含量在安全范围,保证食品安全,B错误;
C、根据图可知,随着腌制时间的延长,亚硝酸盐含量的变化趋势是先增加后减少,且在本实验中5%的食盐溶液处理效果比3%的食盐溶液处理效果好,所以腌制时间过短和食盐用量过少都可能导致亚硝酸盐含量增加,C正确;
D、腌制过程中乳酸的含量一直增加,D错误。
故选C。
6. 啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的,发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。下列有关啤酒工业化生产流程,说法错误的是( )
A. 焙烤过程加热会杀死种子但不使淀粉酶失活
B. 酵母菌的繁殖和代谢物的生成都在后发酵阶段完成
C. 蒸煮过程可以终止淀粉酶的进一步作用,并对糖浆灭菌
D. 发酵的温度和时间不同会影响啤酒的口味
【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、在啤酒工业化生产中,焙烤大麦种子时,适当加热会杀死种子,但其中的淀粉酶具有一定的热稳定性,在一定温度范围内不会完全失活。这些淀粉酶后续可以将淀粉分解为葡萄糖等糖类物质,为酵母菌发酵提供底物。所以焙烤过程加热会杀死种子但不使淀粉酶失活,A正确;
B、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错误;
C、蒸煮过程温度较高,一方面可以终止淀粉酶的进一步作用,因为高温会使酶的空间结构遭到破坏而失去活性;另一方面,高温可以杀死糖浆中的杂菌,对糖浆起到灭菌的作用,保证后续发酵过程不受杂菌污染,C正确;
D、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,D正确。
故选B。
7. 下列关于发酵工程的说法中,不正确的是( )
A. 在菌种选育过程中,可以利用人工诱变、基因工程等手段
B. 虽然青霉素是抗生素,但在利用青霉菌生产青霉素过程中仍然需要严格灭菌
C. 在谷氨酸发酵生产中,控制环境条件的pH主要是因为影响微生物的生长繁殖
D. 发酵工程的产品可以采用过滤、沉淀等方法提取
【答案】C
【解析】
【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能,通过现代工程技术,规模化生产对人类有用的产品。发酵工程一般包括菌种的选育,扩大培养,培养基的配置、灭菌,接种,发酵、产品的分离、提纯等方面。
【详解】A、在菌种选育过程中,性状优良的菌种可以从自然界中筛选出,也可以通过诱变育种或基因工程育种获得,A正确;
B、青霉素是抗生素,但其并不能杀灭所有微生物,所以其生产过程也要严格灭菌,B正确;
C、在谷氨酸发酵过程中,pH呈中性和弱碱性时会积累谷氨酸,而pH呈酸性时易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺,C错误;
D、若发酵工程的产品是微生物细胞本身,可在发酵结束后采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥,若产品是代谢物,可以根据产物的性质采取蒸馏、萃取、离子交换等方法提取、分离和纯化产品,D正确。
故选C。
8. 下列关于微生物的分离与培养实验的叙述,正确的是( )
A. 干热灭菌可以使用专门的干热灭菌箱或酒精灯火焰的充分燃烧层
B. 倒平板时,应将打开的皿盖放到一边,以免培养基溅到皿盖上
C. 为了防止污染,接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落
D. 微生物纯培养是指获得由单一个体繁殖而形成的微生物群体的过程
【答案】D
【解析】
【分析】1、无菌操作,包括灭菌和消毒两种方式,消毒的方法有巴氏消毒法、酒精消毒、煮沸消毒法;灭菌的方法有干热灭菌、灼烧灭菌和高压蒸汽灭菌。
2、获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵,因此纯化方法的核心是要防止杂菌污染,保证培养物的纯度。
【详解】A、干热灭菌可以使用专门的干热灭菌箱,利用酒精灯火焰灭菌属于灼烧灭菌,A错误;
B、倒平板时,用左手将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙,右手将锥形瓶中的培养基(约10~20 mL)倒入培养皿,左手立即盖上培养皿的皿盖,B错误;
C、接种环经火焰灭菌后待其冷却再挑取菌落,防止温度过高烧死微生物,C错误;
D、在微生物培养过程中,由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物,D正确。
故选D。
9. 为纯化菌种,在鉴别培养基上划线接种纤维素降解细菌,培养结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 倒平板后需间歇晃动,以保证表面平整
B. 图中Ⅰ、Ⅱ区的细菌数量均太多,应从Ⅲ区挑取单菌落
C. 该实验结果因单菌落太多,不能达到菌种纯化的目的
D. 菌落周围的纤维素被降解后,可被刚果红染成红色
【答案】B
【解析】
【分析】分析平板结果可知,采用的接种方法为平板划线法,且划线顺序是Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区,可以看到Ⅲ区中出现了单菌落。
【详解】A、倒平板后无需晃动,A错误;
B、Ⅰ区、Ⅱ区没有出现单菌落,说明细菌数量太多,故应从Ⅲ区挑取单菌落,B正确;
C、出现单菌落即达到了菌种纯化的目的,C错误;
D、刚果红是一种染料,它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物,但并不和水解
后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应,D错误。
故选B。
10. 纤维素、半纤维素、木质素参与构成植物细胞壁。可从白蚁的肠道中分离木质素分解菌来降解利用木质素,已知木质素降解过程使苯胺蓝培养基脱色。以下说法错误的是( )
A. 以木质素为唯一碳源,用稀释涂布平板法分离木质素分解菌
B. 脱色圈直径与菌落直径比值越小,木质素分解菌分解效果越好
C. 在选择培养基上挑选出菌落后,再通过平板划线法进一步纯化
D. 除了白蚁肠道,还可从腐烂的树皮表面分离出木质素分解菌
【答案】B
【解析】
【分析】筛选目的菌株的原理: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。实验室中微生物菌株的筛选,也应用了同样的原理,即人为提供有利于目的菌株生长的条件(营养、温度、pH等),同时抑制或阻止其他微生物生长。而在筛选菌株的时候,常用到选择培养基。
【详解】A、在筛选菌株的时候,常用到选择培养基,以木质素为唯一碳源,用稀释涂布平板法分离木质素分解菌,A正确;
B、木质素降解过程使苯胺蓝培养基脱色,脱色圈直径与菌落直径比值越大,说明菌落周围的木质素被分解得越多,分解效果越好,B错误;
C、平板划线法是一种常用的微生物纯化方法,通过连续划线的方式,可以逐步稀释并分离出单个微生物,最终得到纯种的菌落,因此在选择培养基上挑选出菌落后,再通过平板划线法进一步纯化,C正确;
D、木质素是植物细胞壁的主要成分之一,因此,在植物组织分解的过程中,木质素分解菌起着重要的作用,除了白蚁肠道这种特定的环境外,腐烂的树皮等植物残骸也是木质素分解菌的重要栖息地,所以,我们可以从这些环境中分离出木质素分解菌,D正确。
故选B。
11. 袋装酸奶的包装上通常都会注明“胀袋勿食”。某同学选择—过期的胀袋密封酸奶,按图中的操作流程,研究其中的某微生物生长情况,有关叙述正确的是( )
A. 使用巴氏消毒法可以杀死牛奶中的微生物和芽孢,但不破坏其营养成分
B. 酸奶胀袋是由于其中的乳酸菌有氧呼吸产生了CO2
C. 利用图示方法向培养基接种前和接种后都要对接种环进行灼烧灭菌
D. 若3个平板的平均菌落数是180个,则1mL酸奶中该微生物个数为9×106个
【答案】D
【解析】
【分析】1、酸奶制作的原理是乳酸菌发酵,乳酸菌属于原核生物,其新陈代谢类型是异养厌氧型。
2、乳酸菌的无氧呼吸可将葡萄糖分解形成乳酸,并释放少量的能量。
【详解】A、无菌技术包括消毒和灭菌两个方面,其中消毒是指使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物(不包括芽孢和孢子),A错误;
B、乳酸菌属于厌氧菌,不进行有氧呼吸,B错误:
C、利用图示实验方法应该使用涂布器进行接种,C错误;
D、利用公式C÷V×M,可以计算1mL,酸奶中该微生物数量为180÷0.2×104=9×106,D正确。
故选D。
12. 养殖场粪便是农家肥的重要来源,其中某些微生物可使氨氮化合物转化为尿素进而产生NH3,影响畜禽健康。为筛选粪便中能利用氨氮化合物且减少NH3产生的微生物。兴趣小组按图进行实验获得目的菌株,正确的是( )
A. ①通常在等比稀释后用平板划线法获取单个菌落
B. ②挑取在2种培养基上均能生长的用于后续的实验
C. ③可通过添加脲酶并检测活性,筛选得到甲、乙
D. 粪便中添加菌株甲比乙更有利于NH3的减少
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,所筛选出的菌株之所以不能利用尿素,可能是由于不产生脲酶或分泌脲酶抑制剂。图中②筛选的是不能在尿素唯一氮源培养基上生长,而能在牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌株用于后续的实验。
【详解】A、平板划线法无需稀释,A错误;
B、由图可知,②筛选不能在尿素唯一氮源培养基上生长,而能在牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌株用于后续的实验,B错误;
C、所筛选出的菌株之所以不能利用尿素,可能是由于不产生脲酶或分泌脲酶抑制剂,所以③可通过添加脲酶并检测活性,筛选得到甲、乙,C正确;
D、由图可知,甲不产生脲酶而乙可以产生脲酶,且乙同时分泌脲酶抑制剂,粪便中可能还含有其他能产生脲酶的菌株使甲能够产生NH3,所以粪便中添加菌株乙比甲更有利于NH3的减少,D错误。
故选C。
13. 获取单一的优质菌种并扩大培养是进行发酵工程的前提,下列有关微生物的分离、纯培养叙述错误的是( )
A. 某一菌种的纯培养一般用固体培养基,发酵工程一般用液体培养基
B. 平板划线法和稀释涂布平板法都是将样液中的微生物细胞分散成单个细胞,再由单一细胞增殖形成单一菌落而达到分离纯化的目的
C. 严格遵循无菌操作,既能防止杂菌污染培养物,又能防止培养物污染环境
D. 选择培养基只允许特定种类的微生物生长,所以培养出来的一定是纯培养物
【答案】D
【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。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、特殊营养物种和氧气的要求。在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称做选择培养基。
【详解】A、某一菌种的纯培养一般用用固体培养基,发酵工程需要大量的微生物进行发酵,而液体培养基有利于微生物的繁殖,一般在发酵罐中用液体培养基,A正确;
B、平板划线法和稀释涂布平板法都可以分离纯化微生物,都是通过将微生物细胞分散成单个细胞,再由单个细胞增殖形成单一菌落,B正确;
C、培养前灭菌,可以防止杂菌污染培养物;培养完成后进行灭菌,可以防止培养物污染环境,C正确;
D、选择培养基通过条件控制,只允许特定种类的微生物生长,例如以尿素为唯一氮源的选择培养基筛选出尿素分解菌,但尿素分解菌不只一种,故培养出来的不一定是纯培养物,D错误。
故选D。
14. 下列关于菊花组织培养的说法,正确的是( )
A. 实验所用器皿、培养基使用干热灭菌法进行灭菌
B. 依次用无菌水、酒精、次氯酸钠溶液处理外植体
C. 外植体经过脱分化、诱导生芽、诱导生根形成试管苗
D. 为保证试管苗的成活率,应尽快转移至大田种植
【答案】C
【解析】
【分析】植物组织培养的过程为:离体的植物组织,器官或细胞经过脱分化(避光)形成愈伤组织;愈伤组织经过再分化(需光)过程形成胚状体,进一步发育形成植株。
【详解】A、植物组织培养需要无菌操作,防止杂菌污染,所用器械需灼烧灭菌,实验人员和外植体需消毒操作,实验所用器皿使用干热灭菌法进行灭菌,培养基使用高压蒸汽灭菌法进行灭菌,A错误;
B、外植体先用自来水充分洗净,用酒精溶液消毒30s后,立即用无菌水清洗2~3次, 再用次氯酸钠溶液处理30min后,立即用无菌水清洗2~3次,B错误;
C、外植体经过脱分化形成愈伤组织,通过调节培养基中生长素和细胞分离素的比例,诱导生芽、诱导生根形成试管苗,C正确;
D、大田环境和实验室环境不同,为保证试管苗的成活率,应进行炼苗后再转移至大田种植,D错误。
故选C。
15. 兰州百合栽培过程中易受病毒侵染,造成品质退化。某研究小组尝试通过组织培养技术获得脱毒苗,操作流程如下图。下列叙述正确的是( )
A. ①为脱分化过程,1号培养基中的愈伤组织是排列规则的薄壁组织团块
B. ②为再分化过程,愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变或基因重组
C. 3号培养基用于诱导生根,其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值大于1
D. 百合分生区附近的病毒极少,甚至无病毒,可以作为该研究中的外植体
【答案】D
【解析】
【分析】植物组织培养过程是: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、在脱分化过程中,1号培养基中的愈伤组织是排列不规则的薄壁组织团块,A错误;
B、愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变,但基因重组发生在减数分裂过程中,而愈伤组织细胞的分化过程是有丝分裂,所以不会发生基因重组,B错误。
C、3号培养基用于诱导生根,其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值应该小于1,C错误;
D、百合分生区附近的病毒极少,甚至无病毒,因此可以作为该研究中的外植体,D正确;
故选D。
16. 植物甲抗旱、抗病性强,植物乙分蘖能力强、结实性好。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙,过程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 过程①中酶处理的时间差异,原因可能是两种亲本的细胞壁结构有差异
B. 过程②中常采用灭活的仙台病毒或PEG诱导原生质体融合
C. 过程④和⑤的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素
D. 可通过分析植物丙的染色体,来鉴定其是否为杂种植株
【答案】B
【解析】
【分析】1、植物体细胞杂交技术将来自两个不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞(植物体细胞杂交技术),把杂种细胞培育成植株(植物组织培养技术)。其原理是植物细胞具有全能性和细胞膜具有流动性。杂种细胞再生出新的细胞壁是体细胞融合完成的标志,细胞壁的形成与细胞内高尔基体有重要的关系。植物体细胞杂交技术可以克服远源杂交不亲和的障碍、培育作物新品种方面所取得的重大突破。
2、分析题图:图示为甲、乙两种植物细胞融合并培育新植株的过程,其中①表示去壁获取原生质体的过程;②③表示人工诱导原生质体融合以及再生出新细胞壁的过程;④表示脱分化形成愈伤组织;⑤表示再分化以及个体发育形成植株丙的过程。
【详解】A、酶解是为了去除植物细胞的细胞壁,过程①中酶处理的时间不同,说明两种亲本的细胞壁结构有差异,A正确;
B、过程②为原生质体的融合,常用PEG诱导原生质体融合,灭活的仙台病毒可诱导动物细胞融合,不能用于植物,B错误;
C、过程④脱分化和⑤再分化的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素,但在两个过程中比例不同,C正确;
D、植物丙是植物甲和植物乙体细胞杂交形成的个体,应具备两者的遗传物质,因此可通过分析植物丙的染色体,来鉴定其是否为杂种植株,D正确。
故选B。
17. 我国科学家结合单倍体育种技术成功培育出玉米新品种,部分育种过程如图。下列相关叙述错误的是( )
A. 过程①包含脱分化和再分化,不同阶段激素含量及光照条件不同
B. 过程②需用秋水仙素或低温诱导处理单倍体的种子以获得二倍体
C. 过程③可从个体水平上进行筛选,从而获得稳定遗传的优良品种
D. 该培育过程涉及的生物学原理有植物细胞的全能性和染色体变异
【答案】B
【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、过程①包含脱分化和再分化,不同阶段的细胞分裂素和生长素的比例不同,脱分化不需要光,再分化需要光,A正确;
B、过程②需用秋水仙素或低温诱导处理单倍体的幼苗,不是处理种子,B错误;
C、过程③可从个体水平上进行筛选,观察玉米的性状,从而获得稳定遗传的优良品种,C正确;
D、该过程植物组织培养技术,涉及植物细胞的全能性,由单倍体到纯和二倍体运用了染色体数目变异,D正确。
故选B。
18. 地钱具有重要的药用价值,若要利用叶片快速人工繁育,可用的技术是( )
A. 单倍体育种技术 B. 干细胞技术
C. 细胞核移植技术 D. 植物组织培养技术
【答案】D
【解析】
【分析】植物组织培养技术:(1)过程:离体的植物组织,器官或细胞(外植体)→愈伤组织→胚状体→植株(新植体);(2)原理:植物细胞的全能性;(3)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);(4)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】用叶片快速人工繁育,可用的技术是植物组织培养,该技术的原理是植物细胞的全能性,D正确,
故选D。
19. 植物组织培养过程中,需要用到①诱导愈伤组织培养基、②诱导生根培养基和③诱导生芽培养基。下列有关这三种培养基以及菊花组织培养的叙述,正确的是( )
A. 菊花的幼茎茎段在离体培养过程中,最后用到的培养基是③
B. 若接种的外植体是花药,则离体培养得到的植株都是单倍体
C. 培养基中含有营养物,故诱导愈伤组织、生根、生芽期间都不需要光照
D. 单倍体育种、转基因植物培育、植物体细胞杂交都离不开植物组织培养
【答案】D
【解析】
【分析】植物的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。
【详解】A、菊花的幼茎茎段在离体培养过程中,先要经过组织培养形成愈伤组织,首先用到的培养基是①,再进行再分化,先诱导生芽,最后诱导生根。最后用到的培养基是②,A错误;
B、花药包括花药壁(一种体细胞)和花粉,如果由花药壁发育而来,则是二倍体,B错误;
C、脱分化不需要光,诱导生芽、生根需要光,C错误;
D、单倍体育种、转基因植物培育、植物体细胞杂交都包括了由细胞形成个体的过程,所以都离不开植物组织培养,D正确。
故选D。
20. 动物细胞工程的技术基础是( )
A. 动物细胞培养 B. 细胞融合
C. 单克隆抗体 D. 核移植
【答案】A
【解析】
【分析】 动物细胞培养是指从动物体内取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后在适宜的培养条件下,让这些细胞生长和繁殖的技术。
【详解】动物细胞融合、单克隆抗体、核移植是动物细胞工程常用的技术手段,但不是动物细胞工程的技术基础。动物细胞培养是动物细胞工程的技术基础。
故选A。
21. 下列关于细胞融合的说法,错误的是( )
A. 动、植物组织中的细胞在融合之前都需经酶处理
B. 灭活病毒通过溶解磷脂双分子层诱导细胞融合
C. 融合后,动植物细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息
D. 可根据细胞中染色体数目和形态的差异来鉴定杂种细胞
【答案】B
【解析】
【分析】
单克隆抗体的制备:
1.细胞来源:B淋巴细胞:能产生特异性抗体,在体外不能无限繁殖;骨髓瘤细胞:不产生专一性抗体,体外能无限繁殖;
2.杂交瘤细胞的特点:既能大量增殖,又能产生特异性抗体;
3.两次次筛选:①筛选得到杂交瘤细胞(去掉未杂交细胞以及自身融合的细胞);②筛选出能够产生特异性抗体的细胞群;
4.两次抗体检测:专一抗体检验阳性;
5.提取单克隆抗体:从培养液或小鼠腹水中提取;
6.单克隆抗体的优点:特异性强、灵敏度高,并可能大量制备.
【详解】A、动、植物组织中的细胞在融合之前都需经酶处理,植物细胞在融合之前需要用纤维素酶和果胶酶处理,而动物细胞融合同样需要获得单个细胞,需要用胰蛋白酶处理,A正确;
B、灭活的病毒可以诱导细胞融合,但不会溶解磷脂双分子层,B错误;
C、由于融合可能出现两个或多个细胞融合情况下,动植物细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息,C正确;
D、细胞融合过程可出现同种细胞融合的细胞和异种细胞融合的细胞,因此,可根据细胞中染色体数目和形态的差异来鉴定杂种细胞,D正确。
故选B。
【点睛】
22. 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。
23. 干眼症是由于泪液分泌减少导致的眼睛干涩的病症。通过将有关基因导入已分化的体细胞获得类似胚胎干细胞(ES细胞)的诱导多能干细胞(iPS细胞),进而培养得到眼结膜组织,可分泌泪液成分“粘液素”,有望治疗干眼症。下列说法错误的是( )
A. 导入的基因能促使已分化的体细胞恢复分裂能力
B. 利用iPS获得眼结膜组织时应加入分化诱导因子
C. iPS细胞核移植比体细胞核移植更容易表现全能性
D. 利用ES细胞治疗人类疾病的前景优于iPS细胞
【答案】D
【解析】
【分析】
胚胎干细胞简称ES或EK细胞,是由早期胚胎或原始性腺分离出来的一类细胞,iPS与ES细胞一样,可通过定向诱导分化修补某些功能异常的细胞来治疗疾病。
【详解】A、根据题文,导入的基因能促使已分化的体细胞成为诱导多能干细胞(iPS细胞),体细胞无分裂能力,而干细胞是一类有分裂能力的细胞,故导入的基因能促使已分化的体细胞恢复分裂能力,A正确;
B、iPS可分化为多种细胞,加入分化诱导因子才能获得相应的组织或器官,B正确;
C、iPS细胞分裂能力强,分化程度低,所以iPS细胞核移植比体细胞核移植更容易表现全能性,C正确;
D、iPS技术不使用胚胎细胞或卵细胞,只需对体细胞进行操作及适当的培养即可,没有伦理学的问题,还可以避免免疫排斥,故利用iPS细胞治疗人类疾病的前景优于ES细胞,D错误。
故选D。
24. 下图是科研人员将药物与单克隆抗体连接形成的抗体-药物偶联物(ADC)的示意图,它由抗体、接头和药物三部分组成,能实现对肿瘤细胞的选择性杀伤。相关叙述正确的是( )
A. 用放射性同位素标记的单克隆抗体可对肿瘤进行靶向治疗
B. ADC能识别肿瘤细胞利用了药物特异性杀伤靶细胞的原理
C. 单克隆抗体由免疫过的B淋巴细胞以胞吐方式释放
D. 细胞膜的选择透过性是抗体制备过程中细胞融合的基础
【答案】A
【解析】
【分析】1、分析题图,抗体-药物偶联物(ADC)通过将细胞毒素类药物与单克隆抗体结合,被肿瘤细胞特异性识别。2、细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变,引起细胞癌变的致癌因子有物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。3、细胞凋亡是指由基因所决定的自动结束生命的过程,由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以也被称为编程性死亡。细胞坏死是在种种不利因素的影响下,由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
【详解】A、抗体能特异性的识别抗原,癌变的细胞可以看成自身抗原,用放射性同位素标记的单克隆抗体可对肿瘤进行靶向治疗,A正确;
B、据题图分析可知,ADC杀伤特定肿瘤细胞,是通过抗体识别肿瘤细胞表面的抗原来实现的,利用了抗体特异性识别靶细胞并用药物将其选择性杀伤的原理,B错误;
C、单克隆抗体是大分子,由效应B淋巴细胞以胞吐方式释放,C错误;
D、细胞膜的流动性是抗体制备过程中细胞融合的基础,D错误。
故选A。
25. 下列关于高等哺乳动物受精与胚胎发育的叙述,正确的是( )
A. 原肠胚发育分化形成内外两个胚层
B. 卵裂球细胞的体积随分裂次数增加而不断增大
C. 囊胚的滋养层细胞具有发育全能性
D. 绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性
【答案】D
【解析】
【分析】卵裂即为受精卵的有丝分裂,该过程中细胞数目增多、DNA总量增多,但是细胞总体积基本不变或略有减小,并且有机物总量减少。
囊 胚:细胞开始出现分化(该时期细胞的全能性仍比较高)。聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织。中间的空腔称为囊胚腔。
【详解】A、原肠胚发育分化形成内中外三个胚层,A错误;
B、受精卵在卵裂过程中,细胞的总体积基本不变或略有减小,而单个细胞的体积不断减小,B错误;
C、囊胚期的内细胞团具有发育全能性,C错误;
D、细胞膜表面的糖蛋白具有细胞识别功能,精子、卵细胞的相互识别具有物种特异性,保证了同种精卵结合,D正确。
故选D。
【点睛】
26. 治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义,流程如图。下列相关叙述错误的是( )
A. 核移植前需将卵母细胞培养到M Ⅱ期
B. 上述过程体现出动物细胞具有全能性
C. 个体A一般需通过注射促性腺激素来实现超数排卵
D. 胚胎干细胞需经过基因的选择性表达才能产生出所需的组织器官
【答案】B
【解析】
【分析】1、“治疗性克隆”将使人胚胎干细胞(简称ES细胞)造福于人类的一种非常重要的途径,治疗性克隆是指把患者体细胞移植到去核卵母细胞中构建形成重组胚胎,体外培养到一定时期分离出ES细胞,获得的ES细胞定向分化为所需的特定类型细胞(如神经细胞、肌肉细胞和血细胞),用于治疗。2、生殖性克隆就是以产生新个体为目的克隆,即用生殖技术制造完整的克隆人,目的是产生一个独立生存的个体,于此相对的是研究性克隆或医学性克隆,指的是产生研究所用的克隆细胞,不产生可独立生存的个体。
【详解】A、核移植前需将卵母细胞培养到M Ⅱ期,因为该时期的卵母细胞的细胞质中有促进细胞核全能性发挥的物质,A正确;
B、上述过程表示的是治疗性克隆的过程,该过程能体现出动物体细胞核具有全能性,因为以及培育到囊胚阶段,但不能体现动物细胞的全能性,B错误;
C、个体A提供去核卵细胞,一般需通过注射促性腺激素来实现超数排卵,C正确;
D、细胞分化的结果是能产生各种组织细胞,而细胞分化的实质是基因的选择性表达,因此,胚胎干细胞需经过基因的选择性表达才能产生出所需的组织器官,D正确。
故选B。
27. 体细胞核移植技术在畜牧业、医药卫生、拯救濒危动物等方面有着广泛的应用前景。下列关于动物细胞核移植技术应用的叙述,错误的是( )
A. 哺乳动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植的
B. 克隆动物与供核动物的遗传性状完全相同,原因是遗传物质主要分布在细胞核中
C. 利用体细胞核移植技术培育的转基因克隆动物,可作为生物反应器生产医用蛋白
D. 以患者作为供体培育的人核移植胚胎干细胞,经过诱导分化能形成相应的细胞、组织或器官,将它们移植给患者时可避免发生免疫排斥反应
【答案】B
【解析】
【分析】动物体细胞核移植技术的应用:①加速家畜遗传改良进程,促进良畜群繁育;②保护濒危物种,增大存活数量;③生产珍贵的医用蛋白;④作为异种移植的供体;⑤用于组织器官的移植等。
【详解】A、由于胚胎细胞的分裂能力比体细胞强,所以哺乳动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植的,A正确;
B、克隆动物与供核动物的遗传性状不完全相同,原因是供核动物的细胞质中的遗传物质也会影响克隆动物的性状,B错误;
C、可以将医用蛋白基因导入供体细胞,再通过核移植技术培育出转基因克隆动物。这些转基因克隆动物可以在其特定组织或器官中高效表达医用蛋白,从而作为生物反应器来生产医用蛋白,C正确;
D、人核移植胚胎干细胞是将患者的体细胞核移植到去核的卵母细胞中,构建重组胚胎后从中分离获得的。 由于这些胚胎干细胞的细胞核来自患者自身,其遗传物质与患者基本相同,所以经过诱导分化形成的相应细胞、组织或器官的细胞表面抗原与患者自身的细胞表面抗原相似。当将这些细胞、组织或器官移植给患者时,患者的免疫系统一般不会将其识别为“非己”成分,从而可以避免发生免疫排斥反应,D正确。
故选B。
28. 科学家采用体外受精技术获得紫羚羊胚胎,并将其移植到长角羚羊体内,使后者成功妊娠并产仔,该工作有助于恢复濒危紫羚羊的种群数量。此过程不涉及的操作是( )
A. 超数排卵 B. 精子获能处理
C. 细胞核移植 D. 胚胎培养
【答案】C
【解析】
【分析】体外受精主要包括:卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精。
(1)卵母细胞的采集和培养①主要方法是:用促性腺激素处理,使其超数排卵,然后,从输卵管中冲取卵子。②第二种方法:从已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞或直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。
(2)精子的采集和获能①收集精子的方法:假阴道法、手握法和电刺激法;②对精子进行获能处理:包括培养法和化学诱导法。
(3)受精:在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
【详解】由题干信息可知,该过程通过体外受精获得胚胎,再通过胚胎移植,使长角羚羊成功妊娠并产仔,因此需要进行超数排卵、精子获能处理,并对获得的受精卵进行胚胎培养;由于该过程为有性生殖,因此不需要涉及细胞核移植,所以C正确、ABD错误。
故选C。
29. 雌性小鼠在精子入卵后,被激活的卵子会完成MII排出第二极体(如图),第二极体仅与受精卵分裂形成的2个子细胞之一接触。在甲时期去除第二极体会导致胚胎明显缩小,不能正常存活,这一异常可通过向细胞1中注射第二极体的细胞提取液加以改善。在乙时期后去除第二极体对胚胎发育无显著影响。下列叙述错误的是( )
A. 极体的形成与减数分裂时细胞质不均等分裂有关
B. MII的过程中不会发生染色体DNA的复制
C. 胚胎细胞与第二极体间可能进行物质交换与信息交流
D. 第二极体会被保留成为胚胎的组成部分以发挥重要作用
【答案】D
【解析】
【分析】1、减数分裂的过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制和相关蛋白质的合成;(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④ 末期:细胞质分裂;(3)减数分裂Ⅱ:①前期:染色体散乱的 排布与细胞内;②中期:染色体形态固定、数 目清晰;③后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体 分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、受精过程为:顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带(透明带反应)→卵细胞膜反应(卵黄膜封闭作用)→卵子完成减数分裂Ⅱ并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失,雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。
【详解】A、减数分裂Ⅰ的后期由于细胞质不均等分裂导致形成大小不同的两个细胞,大的细胞被称为次级卵母细胞,小的细胞叫极体,可见极体的形成与减数分裂时细胞质不均等分裂有关,A正确;
B、减数分裂的特点是DNA只复制一次,而细胞分裂两次,所以在减数分裂Ⅱ的过程中不会发生染色体DNA的复制,B正确;
C、由题干信息可知,第二极体仅与受精卵分裂形成的2个子细胞之一接触,所以胚胎细胞与第二极体间可能进行物质交换与信息交流,C正确;
D、由题干信息可知,雌性小鼠在精子入卵后,被激活的卵子会完成减数分裂Ⅱ排出第二极体,D错误。
故选D。
30. 某同学将质粒DNA进行限制酶酶切时,发现DNA完全没有被酶切,分析可能的原因并提出解决方法。下列叙述错误的是( )
A. 限制酶失活,更换新的限制酶
B. 酶切条件不合适,调整反应条件如温度和酶的用量等
C. 质粒DNA突变导致酶识别位点缺失,更换正常质粒DNA
D. 酶切位点被甲基化修饰,换用对DNA甲基化不敏感的限制酶
【答案】B
【解析】
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,大多数是蛋白质,少部分是RNA,酶具有特异性、高效性、易受环境因素影响等特点。限制酶特异性识别并切割DNA上的特定位点。
【详解】A、限制酶失活会使DNA完全不被酶切,此时应更换新的限制酶,A正确;
B、酶切条件不合适通常会使切割效果下降,调整反应条件如温度和PH等,调整酶的用量没有作用,B错误;
C、质粒DNA突变会导致限制酶识别位点缺失,进而造成限制酶无法进行切割,此时应更换为正常质粒,C正确;
D、质粒DNA上酶切位点被甲基化修饰,会导致对DNA甲基化敏感的限制酶无法进行酶切,此时应换用对DNA甲基化不敏感的限制酶,D正确。
故选B。
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,有一项或多项是符合题目要求的,全部选对得3分,选对但选不全得1分,有选错得0分。)
31. 下列关于发酵工程及其应用的叙述,正确的是( )
A. 发酵工程选育出性状优良的菌种后,即可进行中心环节——发酵罐内发酵
B. 发酵过程中环境条件既会影响微生物生长繁殖,也会影响微生物代谢物的形成
C. 一些极端微生物已应用于生产实践,例如嗜低温菌有助于提高热敏性产品的产量
D. 生产各种各样的食品添加剂,可改善食品的口味和色泽,但不能增加食品的营养及防腐
【答案】BC
【解析】
【分析】1、自然界中还存在着一定数量的极端微生物,它们能在各种极端恶劣的环境(如高温、高压、高盐和低温等环境) 中正常生活,对它们的研究已成为国际热点,其中一些极 端微生物已应用于生产实践。例如,嗜热菌、嗜盐菌可以用来生产洗涤剂,嗜低温菌有助于提高热敏性产品的产量。2、随着生活水平的提高,人们对食品的需求越来越多样化,食品添加剂应运 而生,它不仅可以增加食品的营养,改善食品的口味、色 泽和品质,有时还可以延长食品的保存期。许多食品添加 剂都能通过发酵工程生产。
【详解】A、发酵工程选育出性状优良的菌种后要进行扩大培养,A错误;
B、发酵过程中环境条件既会影响微生物生长繁殖,也会影响微生物代谢物形成,B正确;
C、一些极端微生物已应用于生产实践,例如嗜低温菌有助于提高热敏性产品的产量,C正确;
D、生活水平的提高,人们对食品的需求越来越多样化,食品添加剂应运 而生,它不仅可以增加食品的营养,改善食品的口味、色泽和品质,有时还可以延长食品的保存期。许多食品添加 剂都能通过发酵工程生产,D错误。
故选BC。
32. 圆褐固氮菌可独立固定空气中的氮气,且能够分泌生长素。巨大芽孢杆菌可将有机磷降解为可溶性磷。二者组合可将有机厨余垃圾迅速分解为水和二氧化碳。为制备分解有机厨余垃圾的微生物菌剂,某科研小组对两种菌种进行了最佳接种比例的探究实验,得出如图实验结果。下列说法正确的是( )
A. 圆褐固氮菌和巨大芽孢杆菌在生长过程中都需要氮源
B. 统计活菌数量可采用稀释涂布平板法
C. 处理有机厨余垃圾,两种菌种的最佳接种比例为1∶2
D. 两种菌种的组合菌剂还可制成微生物肥料施用到土壤中,提高农作物的产量
【答案】ABD
【解析】
【分析】解决曲线类题目,要准确抓住曲线中的自变量、因变量、无关变量;对照组、实验组是什么,才能分析出正确的结论。该题目中自变量是圆褐固氮菌和巨大芽孢杆菌的最佳接种比例;因变量是有机垃圾的分解量(以二者的有效菌落数为指标),对照组是只接种一种菌,实验组是两种菌的接种比例。
【详解】A、虽然培养基的具体配方不同,但一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。圆褐固氮菌的氮源来自于空气中的氮气,巨大芽孢杆菌的氮源来自于培养基。A正确;
B、稀释涂布平板法和平板划线法都能获得单细胞菌落,达到分离的目的,稀释涂布平板法还能对微生物计数,B正确;
C、实验的因变量是有机垃圾的分解量(以二者的有效菌落数为指标),接种量比例为1:2的有效菌落数小于接种量为1:1的有效菌落数,故接种量比例1:1时分解有机厨余垃圾的能力强。C错误;
D、植物在生长的过程中要吸收一定量的含N、P的无机盐和二氧化碳等营养物质,圆褐同氮菌可独立固定空气中的氮气,且能够分泌生长素。巨大芽孢杆菌可将有机磷降解为可溶性磷,二者能为植物提供含N、P的无机盐和二氧化碳等营养物质,故两菌种的组合菌剂还可制成微生物肥料施用到土壤中,提高农作物的产量。D正确。
故选ABD。
33. 紫草宁是从紫草愈伤组织细胞中提取的一种药物和色素,有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性。利用植物细胞培养生产的紫草宁是世界上首例药用植物细胞工程产品。下列关于植物细胞工程的说法,错误的是( )
A. 植物细胞培养的目的主要是获得植物生长和生存所必需的次生代谢物
B. 植物组织培养时,应对外植体进行灭菌处理以防止培养基及愈伤组织污染
C. 在培养愈伤组织时加入细胞融合的诱导剂,可直接获得染色体加倍的细胞
D. 叶肉细胞往往带病毒且细胞的全能性较低,故培育脱毒植物适宜选茎尖而不选叶片
【答案】ABC
【解析】
【分析】1、植物组织培养就是在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株。
2、植物组织培养的条件:①细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等);②一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素)。
【详解】A、植物细胞培养的主要目的是通过大规模的细胞培养,以获得人类所需的细胞次生代谢产物,细胞次级代谢产物不是植物细胞生长所必须得,A错误;
B、植物组织培养时,应对外植体进行消毒处理,培养基需要进行灭菌处理,这样可以防止杂菌污染,B错误;
C、在培养愈伤组织时加入细胞融合的诱导剂,不能直接获得染色体加倍的细胞,因为植物细胞具有细胞壁,阻止了原生质体的融合,C错误;
D、叶肉细胞往往带病毒且细胞的全能性较低,而茎尖不仅不带毒,而且全能性较高,故培育脱毒植物适宜选茎尖而不选叶片,D正确。
故选ABC。
34. 研究人员诱导肺上皮干细胞增殖分化可生成不同肺类器官。肺类器官可自组装或与成熟体细胞组装成肺类装配体,过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 为提供无菌的环境,培养肺类装配体时应对细胞进行灭菌处理
B. 在培养肺上皮干细胞和体细胞时,培养液中通常需要加入血清
C. 培养肺类装配体时,需提供含95%空气和5%CO2的气体环境
D. 在组装肺类装配体的培养过程中,运用了动物细胞融合技术
【答案】BC
【解析】
【分析】动物细胞需要在95%空气和5%CO2的气体环境中培养。图中成体干细胞已经发生了分化,具有组织特异性,在正常状态下不具有发育成完整个体的能力。
【详解】A、题意为肺类器官可自组装或与成熟体细胞组装成肺类装配体,需要保持细胞活性,而灭菌会导致细胞失活,A错误;
B、动物细胞培养时,培养基需要加入血清,B正确;
C、肺上皮干细胞(动物细胞)需要在95%空气和5%CO2的气体环境中培养,C正确;
D、由图可知,肺类装配体形成过程中没有利用动物细胞融合技术,仅是将不同类型的细胞组装起来,D错误。
故选BC。
35. 图1为某种质粒简图,图2表示某外源DNA上的目的基因,小箭头所指分别为限制酶EcoR Ⅰ、BamH Ⅰ、Hind Ⅲ的酶切位点。下列有关叙述错误的是( )
A. 在基因工程中若只用一种限制酶完成对质粒和外源DNA的切割,则可选EcoR Ⅰ
B. 如果将一个外源DNA分子和一个质粒分别用EcoR Ⅰ酶切后,再用DNA连接酶连接,形成一个含有目的基因的重组DNA,此重组DNA中EcoR Ⅰ切割位点有1个
C. 为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化,酶切时可使用BamH Ⅰ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒和目的基因
D. 一个如图1所示的质粒分子经EcoRⅠ切割后,含有1个游离的磷酸基团
【答案】BD
【解析】
【分析】限制酶:(1)来源:主要从原核生物中分离纯化出来。(2)特异性:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。(3)结果:形成黏性末端或平末端。
【详解】A、目的基因两侧都有,且质粒也有的限制酶是EcoRⅠ,所以在基因工程中若只用一种限制酶完成对质粒和外源DNA的切割,可选EcoRⅠ,A正确;
B、如果将一个外源DNA分子和一个质粒分别用EcoRⅠ酶切后,再用DNA连接酶连接,形成一个含有目的基因的重组DNA,此重组DNA中EcoRⅠ酶切点有2个,B错误;
C、为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化,酶切时可使用BamHⅠ和Hind Ⅲ两种限制酶同时处理,C正确;
D、一个图1所示的质粒分子经EcoRⅠ切割后,产生两个黏性末端,含有2个游离的磷酸基团,D错误。
故选BD。
三、非选择题(共40分)
36. 猕猴桃因果实营养丰富,维生素C含量极高,药食两用,风味特异而被称为“水果之王”。如图是以猕猴桃为原料发酵制作果酒和果醋的过程简图。结合所学知识,回答下列问题:
(1)酿制果酒时,一般要先通气的目的是______。在无氧条件下进行酒精发酵的反应式为______。
(2)酒精发酵过程中必须严格控制好______(答出3点)等发酵条件,使发酵过程处于最佳状态;同时要随时检测培养液中的______(答出2点)等,以了解进程。
(3)醋酸菌将乙醇变为醋酸的环境条件是糖源______(填“充足”或“不足”)。为鉴定果醋是否酿制成功,除可以通过观察菌膜、尝、嗅之外,还可以通过检测______作进一步的鉴定。果酒和果醋发酵中都没有进行严格的消毒灭菌,但杂菌却不能正常生长繁殖,原因是______。
(4)酿制成功的果酒如果暴露在空气中会逐渐出现酸味,气温高的夏天更易如此,其原因是______。
【答案】(1) ①. 让酵母菌在有氧条件下大量繁殖 ②. C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量
(2) ①. 温度、pH、溶解氧 ②. 酵母菌数量、酒精浓度
(3) ①. 不足 ②. 发酵前后的pH ③. 酵母菌及醋酸菌大量的代谢产物如酒精及醋酸抑制了其他杂菌的生长繁殖
(4)醋酸菌是好氧细菌,最适生长温度为30~35℃(夏天温度较高),导致醋酸菌大量生长产生醋酸
【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】
制作果酒时,一般要先通气后密封,其中先通气的目的是让酵母菌在有氧条件下大量繁殖。在无氧条件下酵母菌能将葡萄糖发酵产生酒精和CO2,进行酒精发酵的反应式为:。
【小问2详解】
酒精发酵过程中必须严格控制好温度、pH、溶解氧、罐压、营养物质等发酵条件,使发酵全过程处于最佳状态,同时定期检测微生物数量(酵母菌数量)、产物浓度(酒精浓度)等,以了解发酵进程,实施终止发酵或更换发酵液。
【小问3详解】
醋酸菌将乙醇变为醋酸的环境条件是糖源不足,在糖源和氧气都充足的情况下,醋酸菌将葡萄糖直接发酵成醋酸。醋酸产生会导致发酵液pH变化,鉴定果醋的常用方法是检测发酵液前后的pH变化。酵母菌及醋酸菌大量的代谢产物如酒精及醋酸会抑制其他杂菌的生长繁殖,因此通常不需要进行严格的消毒灭菌处理。
【小问4详解】
醋酸菌是好氧细菌,最适生长温度为30~35℃,夏天温度较高,所以酿制成功的果酒如果暴露在空气中会导致醋酸菌大量生长而逐渐出现醋酸味。
37. 牛奶是适合微生物生长的良好培养基。牛奶在饮用前都要用巴氏消毒法消毒,以杀死有害微生物。某小组为检测自制酸奶是否被杂菌污染,进行了如图所示操作。请据图回答下列问题:
(1)图1所示方法为___,若取最终的牛奶稀释液0.1mL在培养基上进行涂布,应选择的工具是图2中的___。
(2)理想情况下,培养一段时间后可在培养基表面形成菌落。若用该方法培养设置了3个培养皿,菌落数分别为65、63、64,则可以推测每毫升酸奶中所含细菌数为___。运用这种方法统计的结果往往较实际值___(填“大”或“小”),其原因是___。
(3)接种操作完成后,需将平板倒置放入培养箱中培养,倒置的目的是不仅能防止水分过快挥发,而且可以___。如果培养基上出现形状、大小、颜色不同的菌落,说明自制酸奶已被杂菌污染。
(4)要进一步分离纯化菌种,应采用图3中___(填字母)所示的划线分离操作,其正确操作过程中,划线工具至少要灼烧___次。
(5)某同学在学习了传统发酵技术的应用后,进行了酸奶制作的实践,制作步骤如下:
①将瓶子(连同盖子)、勺子放在电饭锅中加热煮沸10分钟。
②瓶子稍冷却后,向瓶子中倒入牛奶,再放入电饭锅中沸水浴加热10分钟。
③待牛奶冷却至40℃左右(不烫手)时倒入牛奶量1/5的酸奶作“引子”,用勺子搅拌均匀,拧紧瓶盖。
④将电饭锅温度调至40℃,继续保温7~8h。
酸奶中(作“引子”)的有益菌主要是___,待牛奶冷却后才能倒入酸奶的原因是___,将瓶盖拧紧的目的是___。
【答案】(1) ①. 稀释涂布平板法 ②. B
(2) ①. 6.4×107 ②. 小 ③. 当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落
(3)防止皿盖上的水珠落入培养基造成污染
(4) ①. B ②. 5##五
(5) ①. 乳酸菌 ②. 防止温度过高而将菌种杀死 ③. 乳酸菌是厌氧型细菌,在无氧条件下才能进行发酵
【解析】
【分析】稀释涂布平板计数是根据微生物在固体培养基上所形成的单个菌落,即是由一个单细胞繁殖而成这一培养特征设计的计数方法,即一个菌落代表一个单细胞。 计数时,首先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(否则一个菌落就不只是代表 一个细胞),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。经培养后,由单个细胞生长繁殖形成菌落,统计菌落数目,即可计算出样品中的含菌数。
【小问1详解】
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。图1所示方法为稀释涂布平板法;A为接种环,划线分离时用,B为涂布器,稀释涂布的时候用于将菌液涂布均匀,C为滴管,D为接种针,划线分离时用,故选B。
【小问2详解】
个培养皿中菌落数分别为65、63、64,因此培养皿中菌落数平均为64个,即0.1mL中含有细菌64个,而这0.1mL是稀释了105后的,因此1mL酸奶中所含细菌数为64×106个,即6.4×107个;当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,因此运用这种方法统计的结果往往较实际值小。
【小问3详解】
培养基倒入培养皿时还有一定的温度,冷却凝固后形成培养基,为了防止皿盖上的水珠落入培养基造成污染,需将平板倒置放入培养箱中培养。
【小问4详解】
A、连续划线不易获得单菌落,A错误;
B、从上一次末端开始划线,将菌液不断稀释,可以获得单菌落,进一步分离纯化菌种,B正确;
C、划线时没有从上次划线的地方开始,不利于对菌液进行稀释,C错误;
D、划线时没有从上次划线的地方开始,不利于对菌液进行稀释,D错误。
故选B。
接种前灼烧一次接种环,以使其灭菌,划一次后再进行灼烧一次,一共划了四次,最后将接种环进行灼烧灭菌。故一共五次灼烧。
【小问5详解】
乳酸菌能产生乳酸,制作酸奶,故酸奶中(作“引子”)的有益菌主要是乳酸菌;要等牛奶冷却后才能倒入酸奶,是为了防止温度过高将酸奶里的菌种杀死。乳酸菌是厌氧型细菌,在无氧条件下才能进行发酵,因此将瓶盖拧紧。
38. 下图1、2分别是单克隆抗体制备过程和克隆羊培育过程示意图,请据图回答下列问题:
(1)图1和图2所示的过程中,都必须用到的动物细胞工程技术手段是____________。
(2)图1中①步骤引发了小鼠的__________________免疫反应,从而可获得产生特异性抗体的B淋巴细胞,但B细胞分裂能力差;获取小鼠新鲜的骨髓瘤组织,在37℃下用__________________消化30-40分钟形成离散细胞,在_____________培养箱中培养,在培养基中加入一定量的抗生素,其目的是______________________。
(3)图1中②过程常在_______________诱导下完成,两两融合形成的细胞共有_____种,所以需要利用_____培养基筛选出既能无限增殖又能分泌抗体的________________细胞。单克隆抗体与常规的血清抗体相比,最大的优越性是___________________。
(4)图2克隆羊“多莉”是_______(填序号)羊的克隆,从理论上证明了_____________;若不考虑环境因素影响,亲代和其克隆子代性状_________(填“是”或“不是”)完全相同的,原因是___________。
【答案】(1)动物细胞培养
(2) ①. 体液 ②. 胰蛋白酶 ③. CO2 ④. 防止杂菌生长
(3) ①. PEG或灭活的病毒 ②. 3 ③. 选择 ④. 杂交瘤 ⑤. 特异性强、灵敏度高,可大量制备
(4) ①. ② ②. 动物细胞核具有全能性 ③. 不是 ④. 细胞质基因的影响
【解析】
【分析】1、图1为单克隆抗体制备过程,图中①表示给小鼠注射特定的抗原蛋白,②表示B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,③表示筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,④表示杂交瘤细胞的体内培养。
2、图2表示克隆羊培育过程,图中a表示细胞核移植,b表示胚胎移植技术。
【小问1详解】
图1为单克隆抗体制备过程,图2为克隆羊培育过程,都必须用到的动物细胞工程技术手段是动物细胞培养技术。
【小问2详解】
图1中①步骤表示给小鼠注射特定的抗原蛋白,引发了小鼠的体液免疫反应,因此能从小鼠体内获取产生特定抗体的浆细胞;为得到单个细胞,可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理骨髓瘤组织;在5%CO2培养箱中培养,二氧化碳的作用是维持培养液的pH;培养基中除必须的营养物质外,还需加入一定量的抗生素,作用是防止杂菌污染。
【小问3详解】
②表示经免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,诱导动物细胞融合常用的方式是PEG(化学方法)或灭活的病毒;若仅考虑两两融合,会形成3种类型的细胞(淋巴细胞-淋巴细胞型、骨髓瘤-骨髓瘤型和淋巴细胞-骨髓瘤型);故需要用选择培养基筛选出既能无限增殖又能分泌抗体的杂交瘤细胞(淋巴细胞-骨髓瘤型);单克隆抗体与常规的血清抗体相比,最大的优越性是特异性强,灵敏度高,可大量制备。
【小问4详解】
图2克隆羊“多莉”是②羊的克隆,因为遗传物质主要来自于②羊,从理论上证明了动物体细胞核具有全能性;由于生物的性状受细胞核基因和细胞质基因共同的控制,因此若不考虑环境因素影响,它们性状也不完全相同,原因是①羊的细胞质基因的影响。
39. 近年来由于栖息地丧失和人为捕猎,亚洲黑熊数量骤减,近日动物学家在某林地发现了少量野生亚洲黑熊。他们期望通过体外受精、胚胎移植等方法拯救亚洲黑熊,其过程如图所示。请回答下列问题:
(1)若过程①代表体外受精,从黑熊c采集到的精子需要进行________处理才具备受精能力。受精过程中防止多精入卵的两道屏障是____________________。
(2)d受体雌性在接受胚胎之前,需要进行____________处理。胚胎移植的优势是_________________(答出一点即可)。
(3)过程②普遍使用的方法是通过________得到无核的卵母细胞。最终f的遗传物质来自________________。
(4)为了获得更多的胚胎,可以对过程①得到的胚胎进行胚胎分割,对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要注意将__________________。
【答案】(1) ①. 获能 ②. 透明带反应;卵细胞膜反应
(2) ①. 同期发情 ②. 可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力;大大缩短了供体本身的繁殖周期;使供体的后代数是自然繁殖的十几倍到几十倍
(3) ①. 显微操作 ②. 黑熊a和黑熊b
(4)内细胞团均等分割
【解析】
【分析】胚胎移植的基本程序:
①对供、受体的选择和处理(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;
④对胚胎进行移植;
⑤移植后的检查。
【小问1详解】
从黑熊c采集到的精子需要进行获能处理才具备受精能力。受精过程中防止多精入卵的两道屏障分别是①透明带反应,②卵细胞膜反应。
【小问2详解】
d受体雌性在接受胚胎之前,需要进行同期发情处理,目的是使体内的生理环境保持一致,提高胚胎的存活率;胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力;大大缩短了供体本身的繁殖周期;使供体的后代数是自然繁殖的十几倍到几十倍。
【小问3详解】
体细胞核移植普遍使用的方法是通过显微操作去掉卵母细胞中的染色体-纺锤体复合物得到无核的卵母细胞。最终F的遗传物质来自于黑熊a(细胞质遗传物质)和黑熊b(细胞核遗传物质)。
【小问4详解】
为了获得更多的胚胎,可以对过程①得到的胚胎进行胚胎分割,胚胎分割时,应选择发育到桑葚胚或囊胚时期的胚胎进行操作,选择对象应是发育良好、形态正常,对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要注意将内细胞团均等分割。
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