内容正文:
高二生物
一、选择题(共30小题,每小题2分,共60分)
1. 中国传统白酒多以泥窖为发酵基础,素有“千年老窖万年糟”“以窖养糟,以糟养泥”之说。多年反复利用的老窖池内壁窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物。下列叙述错误的是( )
A. 从谷物原料发酵形成的酒糟中,可分离出产淀粉酶的微生物
B. 从窖泥中分离的酿酒酵母扩大培养时,需在CO2或N2环境中进行
C. 传统白酒的酿造是在以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用下完成的
D. 窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系,使酿造过程不易被杂菌污染
【答案】B
【解析】
【详解】A、谷物的主要成分为淀粉,能在酒糟中生存的微生物可利用淀粉作为营养物质,因此可从酒糟中分离出产淀粉酶的微生物,A正确;
B、酿酒酵母为兼性厌氧菌,扩大培养的目的是获得大量酵母菌,需在有氧条件下培养,让酵母菌通过有氧呼吸大量增殖,CO2或N2环境为无氧环境,不利于酵母菌扩大培养,B错误;
C、传统白酒酿造过程中,除酿酒酵母外,还有可分解淀粉的糖化菌、产风味物质的微生物等多种微生物共同参与,是多种微生物协同作用的结果,C正确;
D、窖池内的微生物经过长期的选择和协调,形成了相对稳定的群落,群落的种间竞争等关系可抑制外来杂菌的生存,因此酿造过程不易被杂菌污染,D正确。
2. 高中生物学实验中,下列实验操作能达成所述目标的是( )
A. 用高浓度蔗糖溶液处理成熟植物细胞观察质壁分离
B. 向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无菌环境
C. 在目标个体集中分布的区域划定样方调查种群密度
D. 对外植体进行消毒以杜绝接种过程中的微生物污染
【答案】A
【解析】
【分析】成熟的植物细胞有一大液泡。当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中,由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,当细胞不断失水时,液泡逐渐缩小,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,即发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中的水分就透过原生质层进入到细胞液中,液泡逐渐变大,整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,即发生了质壁分离复原。
【详解】A、成熟的植物细胞有中央大液泡,用高浓度蔗糖溶液处理,细胞会失水,成熟植物细胞能发生质壁分离,因此用高浓度蔗糖溶液处理成熟植物细胞观察质壁分离,A正确;
B、向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无氧环境,不能创造无菌环境,B错误;
C、在用样方法调查种群密度时,应该做到随机取样,而不是在目标个体集中分布的区域划定样方调查种群密度,C错误;
D、对外植体进行消毒可以 减少外植体携带的微生物,但不能杜绝接种过程中的微生物污染,D错误。
故选A。
3. 关于白酒、啤酒和果酒的生产,下列叙述错误的是( )
A. 在白酒、啤酒和果酒的发酵初期需要提供一定的氧气
B. 白酒、啤酒和果酒酿制的过程也是微生物生长繁殖的过程
C. 葡萄糖转化为乙醇所需的酶既存在于细胞质基质,也存在于线粒体
D. 生产白酒、啤酒和果酒的原材料不同,但发酵过程中起主要作用的都是酵母菌
【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。
【详解】A、在白酒、啤酒和果酒的发酵初期需要提供一定的氧气,让酵母菌大量繁殖,再进行酒精发酵,A正确;
B、白酒、啤酒和果酒酿制的过程也是微生物生长繁殖的过程,如发酵初期酵母菌大量繁殖,B正确;
CD、酒精发酵利用的菌种是酵母菌,葡萄糖转化为乙醇所需的酶存在于细胞质基质,不存在线粒体中,C错误,D正确。
故选C。
4. 在制作发酵食品的实践中,控制发酵条件至关重要。下列相关叙述正确的是( )
A. 制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3,制作泡菜的盐水要淹没全部菜料
B. 泡菜发酵后期,尽管乳酸菌占优势,但仍有产气菌繁殖,需开盖放气
C. 葡萄果皮上有酵母菌和醋酸菌,制作好葡萄酒后,可直接通入无菌空气制作葡萄醋
D. 果酒与果醋发酵时温度宜控制在18-25℃,泡菜发酵时温度宜控制在30-35℃
【答案】A
【解析】
【分析】温度是酵母菌生长和发酵的重要条件,20℃左右最适合酵母菌繁殖,酒精发酵时一般将温度控制在18~25℃。果醋发酵的条件是温度为:30~35 ℃为适宜,pH为酸性条件,且醋酸菌是好氧细菌,需要充足的氧气。
【详解】A、制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3,是为了发酵初期让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖,同时为了防止发酵过程中发酵液溢出,制作泡菜的盐水要淹没全部菜料,以保证乳酸菌进行无氧呼吸,A正确;
B、乳酸菌属于厌氧菌,开盖放气会影响乳酸菌发酵,因此不能开盖放气,B错误;
C、醋酸菌为需氧菌,且发酵温度高于果酒的发酵温度,因此制作好葡萄酒后,除通入无菌空气,还需要适当提高发酵装置的温度,C错误;
D、果酒发酵时温度宜控制在18-25℃,果醋发酵时温度宜控制在30-35℃,泡菜的制作温度低于30-35℃,D错误。
故选A。
5. 下列关于传统发酵技术应用的叙述,正确的是
A. 利用乳酸菌制作酸奶过程中,先通气培养,后密封发酵
B. 家庭制作果酒、果醋和腐乳通常都不是纯种发酵
C. 果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低,果酒制作过程中情况相反
D. 毛霉主要通过产生脂肪酶、蛋白酶和纤维素酶参与腐乳发酵
【答案】B
【解析】
【分析】制作果酒的酵母菌的代谢类型是异养兼性厌氧型,制作酸奶的乳酸菌属于厌氧菌,只能在无氧条件下繁殖,制作果醋的醋酸菌的代谢类型是异养需养型;腐乳是用豆腐发酵制成,多种微生物参与发酵,其中起主要作用的是毛霉。毛霉是一种丝状真菌具发达的白色菌丝。毛霉等微生物产生的以蛋白酶为主各种酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。
【详解】乳酸菌是一种严格的厌氧菌,有氧气存在时,其发酵会受到抑制,因此利用乳酸菌制作酸奶的过程中,应一致处于密闭状态,否则会导致发酵失败,A错误;家庭制作果酒、果醋与腐乳过程中所用的菌种均来源于自然环境,有多种微生物参与发酵过程,因此均不是纯种发酵,B正确;果醋制作过程中,醋酸菌有氧呼吸产生二氧化碳和水,二氧化碳溶于水形成碳酸,随着二氧化碳浓度的增加,溶液的pH逐渐降低;果酒制作过程中,酵母菌无氧呼吸产生二氧化碳与酒精,二氧化碳溶于水形成碳酸,随着二氧化碳浓度的增加,溶液的pH逐渐降低,因此果酒、果醋制作过程中溶液的pH都是逐渐降低,C错误;毛霉主要通过产生脂肪酶、蛋白酶参与腐乳发酵,D错误。
6. 微生物平板划线和培养的具体操作如图所示,下列操作正确的是( )
A. ①②⑤⑥ B. ③④⑥⑦ C. ①②⑦⑧ D. ①③④⑤
【答案】D
【解析】
【分析】微生物平板划线和培养的过程中要保证始终没有杂菌的污染,接种环、培养基、试管等都需要进行灭菌,实验操作过程应该在酒精灯火焰旁进行。
【详解】由图可知,②中拔出棉塞后应握住棉塞上部;⑥中划线时不能将培养皿的皿盖完全拿开,应只打开一条缝隙;⑦中划线时第5次的划线不能与第1次的划线相连;⑧中平板应倒置培养。
①③④⑤正确,故选D。
7. 细菌气溶胶是由悬浮于大气或附着于颗粒物表面的细菌形成的。利用空气微生物采样器对某市人员密集型公共场所采样并检测细菌气溶胶的浓度(菌落数/m³)。下列叙述错误的是( )
A. 采样前需对空气微生物采样器进行无菌处理
B. 细菌气溶胶样品恒温培养时需将平板倒置
C. 同一稀释度下至少对3个平板计数并取平均值
D. 稀释涂布平板法检测的细菌气溶胶浓度比实际值高
【答案】D
【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。
【详解】A、为防止杂菌感染,接种前需要对培养基、培养皿、微生物采样器进行灭菌,对实验操作者的双手进行消毒,A正确;
B、纯化培养时,为防止污染培养基和水分蒸发,培养皿应倒置放在恒温培养箱内培养,B正确;
C、微生物计数时在同一稀释度下,应至少需要对3个菌落数目在30~300的平板进行计数,以确保实验的准确性,C正确;
D、使用稀释涂布平板法对微生物计数,数值往往偏小,原因是两个或多个细胞连在一起时,在平板上只能观察到一个菌落,D错误。
故选D。
8. 平板接种常用在微生物培养中。下列说法正确的是( )
A. 不含氮源的平板不能用于微生物培养
B. 平板涂布时涂布器使用前必须进行消毒
C. 接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃
D. 利用以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成脲酶的微生物
【答案】D
【解析】
【分析】1、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,是进行微生物培养的物质基础。
2、按照培养基的用途,可将培养基分为选择培养基和鉴定培养基。选择培养基是指在培养基中加入某种化学物质,以抑制不需要的微生物生长,促进所需要的微生物的生长。
3、消毒和灭菌是两个不同的概念,消毒是指使用较为温和的物理、化学或生物的方法杀死物体表面或内部的一部分微生物。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、不含氮源的平板可用于固氮菌的培养,A错误;
B、平板涂布时涂布器使用前必须浸在酒精中,然后在火焰上灼烧灭菌,这种操作属于灭菌,不属于消毒,B错误;
C、使用后的培养基即使未长出菌落也要在丢弃前进行灭菌处理,不能直接丢弃,以免污染环境,C错误;
D、脲酶可以催化尿素分解,在以尿素为唯一氮源的平板上,能合成脲酶的微生物可以分解尿素获得氮源而进行生长繁殖,但是不能合成脲酶的微生物因缺乏氮源而无法生长,因此以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成脲酶的微生物,D正确。
故选D。
9. 灭菌、消毒、无菌操作是生物学实验中常见的操作。下列叙述正确的是( )
A. 动、植物细胞DNA的提取必须在无菌条件下进行
B. 微生物、动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染
C. 可用高压蒸汽灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌
D. 为防止蛋白质变性,不能用高压蒸汽灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌
【答案】C
【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、干热灭菌和湿热灭菌;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。
【详解】A、动、植物细胞DNA的提取不需要在无菌条件下进行,A错误;
B、动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染,保证无菌环境,而微生物的培养如细菌的培养,不能加入抗生素,B错误;
C、可用高压蒸汽灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌,以防止杂菌污染,C正确;
D、一般用高压蒸汽灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌,以防止杂菌污染,D错误。
故选C。
10. S型肺炎双球菌的某种“转化因子”可使R型菌转化为S型菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示
下列叙述正确的是( )
A. 步骤①中,酶处理时间不宜过长,以免底物完全水解
B. 步骤②中,甲或乙的加入量不影响实验结果
C. 步骤④中,固体培养基比液体培养基更有利于细菌转化
D. 步骤⑤中,通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果
【答案】D
【解析】
【分析】艾弗里实验将提纯的DNA、蛋白质和多糖等物质分别加入到培养了R型细菌的培养基中,结果发现:只有加入DNA,R型细菌才能够转化为S型细菌,并且DNA的纯度越高,转化就越有效;如果用DNA酶分解从S型活细菌中提取的DNA,就不能使R型细菌发生转化。说明转化因子是DNA。题干中利用酶的专一性,研究“转化因子”的化学本质。
【详解】A、步骤①中、酶处理时间要足够长,以使底物完全水解,A错误;
B、步骤②中,甲或乙的加入量属于无关变量,应相同,否则会影响实验结果,B错误;
C、步骤④中,液体培养基比固体培养基更有利于细菌转化,C错误;
D、S型细菌有荚膜,菌落光滑,R型细菌无荚膜,菌落粗糙。步骤⑤中,通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态,判断是否出现S型细菌,D正确。
故选D。
11. 酵母菌W是一种产果胶酶工程菌。为探究酵母菌W的果胶酶产量与甲醇浓度(Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ)的关系。将酵母菌W以相同的初始接种量接种到发酵罐,在适宜条件下培养,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 发酵罐中接种量越高,酵母菌W的K值越大
B. 甲醇浓度为Ⅲ时,酵母菌W的果胶酶合成量最高
C. 72h前,三组实验中,甲醇浓度为Ⅱ时,产果胶酶速率最高
D. 96h后,是酵母菌W用于工业生产中收集果胶酶的最佳时期
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,图中曲线属于S形曲线,当甲醇浓度为Ⅱ时,酵母菌W的果胶酶合成量最高,72h前,产果胶酶速率最高,即相应曲线的斜率最大。
【详解】A、K值与接种量无关,与空间、资源等因素有关,A错误;
B、由图可知,甲醇浓度为Ⅱ时,酵母菌W的果胶酶合成量最高,B错误;
C、72h前,三组实验中,甲醇浓度为Ⅱ时,产果胶酶速率最高,即相应曲线的斜率最大,C正确;
D、据图可知,96h后,果胶酶的产量下降,因此收集果胶酶的最佳时机应在96h之前,D错误。
故选C。
12. 垃圾分类有利于变废为宝,减少环境污染。如图为分类后餐厨垃圾资源化处理的流程设计。下列叙述错误的是( )
A. 为保证堆肥体中微生物的活性,不宜对堆肥体进行翻动
B. 压榨出的油水混合物可再加工,生产出多种产品
C. X中需要添加合适的菌种,才能产生沼气
D. 添加的木屑有利于堆肥体通气,还可作为某些微生物的碳源
【答案】A
【解析】
【分析】垃圾分类处理后,实现了垃圾资源化和物质的循环利用,既减少了污染,又实现了资源的重复利用,有利于发展循环经济 和实现可持续发展。
【详解】A、为保证堆肥体中微生物的活性,可以对堆肥体进行翻动,微生物可以充分接触反应物,A错误;
B、压榨出的油水混合物可再加工,生产出多种产品,有利于实现物质的循环再生和能量的多级利用,B正确;
C、X中需要添加合适的菌种,通过分解有机物才能产生沼气,C正确;
D、添加的木屑有利于堆肥体通气,木屑也可作为某些微生物的碳源,D正确。
故选A。
13. 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有性繁殖
【答案】B
【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错误。
故选B。
14. 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。
15. 研究者拟通过有性杂交的方法将簇毛麦(2n=14)的优良性状导入普通小麦(2n=42)中。用簇毛麦花粉给数以千计的小麦小花授粉,10天后只发现两个杂种幼胚,将其离体培养,产生愈伤组织,进而获得含28条染色体的大量杂种植株。以下表述错误的是( )
A. 簇毛麦与小麦之间存在生殖隔离
B. 培养过程中幼胚细胞经过脱分化和再分化
C. 杂种植株减数分裂时染色体能正常联会
D. 杂种植株的染色体加倍后能产生可育植株
【答案】C
【解析】
【分析】1、生殖隔离是指由于各方面的原因,使亲缘关系接近的类群之间在自然条件下不交配,即使能交配也不能产生后代或不能产生可育后代的现象。
2、植物组织培养:
①原理:植物细胞具有全能性。
②过程:离体的植物组织、器官或细胞(外植体)经过脱分化形成愈伤组织,又经过再分化形成胚状体,最终形成植株(新植体)。
【详解】A、簇毛麦与小麦的后代在减数分裂时染色体联会紊乱,不可育,故二者之间存在生殖隔离,A正确;
B、幼胚细胞经过脱分化形成愈伤组织,愈伤组织经过再分化形成胚状体或丛芽,从而得到完整植株,B正确;
C、杂种植株细胞内由于没有同源染色体,故减数分裂时染色体无法正常联会,C错误;
D、杂种植株的染色体加倍后能获得可育植株,D正确。
故选C。
16. 芦笋是雌雄异株植物,雄株性染色体为XY,雌株为XX;其幼茎可食用,雄株产量高。以下为两种培育雄株的技术路线。有关叙述错误的是( )
A. 形成愈伤组织可通过添加植物生长调节剂进行诱导
B. 幼苗乙和丙的形成均经过脱分化和再分化过程
C. 雄株丁的亲本的性染色体组成分别为XY、XX
D. 与雄株甲不同,雄株丁培育过程中发生了基因重组
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查的知识点是近几年高考的热点问题。在高中生物试题中常见的育种方式有杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种,基因工程育种,细胞工程育种等。学生应掌握各种育种方式的原理、方法、优点。
【详解】生长素与细胞分裂素的使用比例影响植物细胞的发育方向,当二者比值高时,有利于根的分化,抑制芽的形成;比值低时,有利于芽的分化、抑制根的形成;比例适中时,促进愈伤组织的形成,因为生长素和细胞分裂素相对应的植物生长调节剂也有相应的效果,所以可以通过添加植物生长调节剂进行诱导,A正确;幼苗乙与幼苗丙的形成是花药离体培养形成单倍体植株的过程,此过程的原理是植物组织培养,因此需要经过脱分化与再分化的过程,B正确;花粉是经过减数分裂产生的,其配子含有X染色体或Y染色体,经过花药离体培养,得到单倍体,再经过秋水仙素处理后得到的植株乙与丙的基因型为XX或YY,因此雄株丁的亲本的基因型分别为XX、YY,C错误;雄株甲是通过无性繁殖形成的,形成过程中不会进行减数分裂,因此也不会发生基因重组;雄株乙是通过有性生殖形成的,形成过程中经过了减数分裂,因此会发生基因重组,D正确。
【点睛】解答本题需要学生掌握常见的几种育种方式及其所遵循的原理,要注意雄株甲是通过无性繁殖的方式进行育种,此过程不会发生基因重组,另外需要明确单倍体育种需要经过植物的组织培养过程。
17. 甲、乙是严重危害某二倍体观赏植物的病害。研究者先分别获得抗甲、乙的转基因植株,再将二者杂交后得到F1,结合单倍体育种技术,培育出同时抗甲、乙的植物新品种,以下对相关操作及结果的叙述,错误的是
A. 将含有目的基因和标记基因的载体导入受体细胞
B. 通过接种病原体对转基因的植株进行抗病性鉴定
C. 调整培养基中植物激素比例获得F1花粉再生植株
D. 经花粉离体培养获得的若干再生植株均为二倍体
【答案】D
【解析】
【分析】由题意可知,同时抗甲、乙的植物新品种的培养过程为:把含抗甲的目的基因的重组质粒导入植物细胞,获得抗甲植株,同时把含抗乙的目的基因的重组质粒导入植物细胞,获得抗乙植株,通过杂交获得F1(二倍体植株),取F1的花粉经花药离体培养获得单倍体植株,用秋水仙素处理单倍体植株获得纯合的同时抗甲、乙的植物新品种(二倍体)。
【详解】要获得转基因的抗甲或抗乙植株,需要构建基因表达载体(含目的基因、标记基因、启动子、终止子、复制原点),再把基因表达载体导入受体细胞中,A正确;对转基因植株进行检测时,可以通过抗病接种实验进行个体水平的检测,B正确;对F1的花粉进行组织培养时,需要经过脱分化和再分化过程,其中生长素/细胞分裂素比例高时利于根的分化,比例低时利于芽的分化,C正确;经花粉离体培养获得的植株是单倍体,D错误。因此,本题答案选D。
18. 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。
19. 某团队通过多代细胞培养,将小鼠胚胎干细胞的Y染色体去除,获得XO胚胎干细胞,再经过一系列处理,使之转变为有功能的卵母细胞。下列有关叙述错误的是( )
A. 营养供应充足时,传代培养的胚胎干细胞不会发生接触抑制
B. 获得XO胚胎干细胞的过程发生了染色体数目变异
C. XO胚胎干细胞转变为有功能的卵母细胞的过程发生了细胞分化
D. 若某濒危哺乳动物仅存雄性个体,可用该法获得有功能的卵母细胞用于繁育
【答案】A
【解析】
【分析】动物细胞培养需要满足以下条件:
(1)充足的营养供给—微量元素、无机盐、糖类、氨基酸、促生长因子、血清等。
(2)适宜的温度:36.5℃±0.5℃;适宜的pH:7.2~7.4。
(3)无菌、无毒的环境:培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染。此外,应定期更换培养液,防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。
(4)气体环境:95%空气+5%CO2.O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。
【详解】A、营养供应充足时,传代培养的胚胎干细胞也会发生接触抑制,A错误;
B、XO胚胎干细胞中丢失了Y染色体,因而该细胞的获得过程发生了染色体数目变异,B正确;
C、XO胚胎干细胞转变为有功能的卵母细胞的过程发生了细胞分化,即细胞的功能发生了特化,因而发生了细胞分化,C正确;
D、若某濒危哺乳动物仅存雄性个体,可用该法,即获得有功能的卵母细胞,进而用于繁育,实现濒危物种的保护,D正确。
故选A。
20. 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。
21. 经遗传改造的小鼠胚胎干细胞注入囊胚,通过胚胎工程的相关技术可以获得具有不同遗传特性的实验小鼠。下列说法错误的是( )
A. 用促性腺激素处理雌鼠可以获得更多的卵子
B. 体外受精前要对小鼠的精子进行获能处理
C. 胚胎移植前要检查胚胎质量并在囊胚或原肠胚阶段移植
D. 遗传改造的小鼠胚胎干细胞可以通过转基因等技术获得
【答案】C
【解析】
【分析】1、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椹或胚囊胚阶段。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。
2、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。
【详解】A、促性腺激素可以使雌鼠超数排卵,获得更多的卵子,A正确;
B、精子只有获能后才能完成受精,故体外受精前要对小鼠的精子进行获能处理,B正确;
C、胚胎移植通常选择囊胚期之前的阶段,如桑椹胚或囊胚阶段,C错误;
D、转基因技术可以定向改造小鼠的基因,所以遗传改造的小鼠胚胎干细胞可以通过转基因等技术获得,D正确。
故选C。
【点睛】本题考查胚胎工程的基本知识,考生需要识记基本操作,D项中需要结合基因工程的目的进行解答。
22. 下图表示利用细胞融合技术进行基因定位的过程,在人-鼠杂种细胞中人的染色体会以随机方式丢失,通过分析基因产物进行基因定位。现检测细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中人的4种酶活性,只有Ⅱ具有芳烃羟化酶活性,只有Ⅲ具有胸苷激酶活性,Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脱氢酶活性。下列相关叙述错误的是( )
A. 加入灭活仙台病毒的作用是促进细胞融合
B. 细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为人-人、人-鼠、鼠-鼠融合细胞
C. 芳烃羟化酶基因位于2号染色体上,乳酸脱氢酶基因位于11号染色上
D. 胸苷激酶基因位于17号染色体上,磷酸甘油酸激酶基因位于X染色体上
【答案】B
【解析】
【分析】分析题干信息:Ⅰ保留X、11号染色体,Ⅱ保留2、11号染色体,具有芳烃羟化酶活性,Ⅲ,保留X、11、17号染色体具有胸苷激酶活性,Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脱氢酶活性,所以支配芳烃羟化酶合成的基因位于2号染色体上,支配胸苷激酶合成的基因位于17号染色体上;支配磷酸甘油酸激合成的基因位于X号染色体上;支配乳酸脱氢酶合成的基因位于11号染色体上。
【详解】A、动物细胞融合过程中,可以利用灭活的仙台病毒或聚乙二醇作诱导剂促进细胞融合,A正确;
B、细胞Ⅲ中保留了人的X、11、17号染色体,故不会是鼠-鼠融合细胞,B错误;
CD、Ⅰ保留X、11号染色体,Ⅱ保留2、11号染色体,具有芳烃羟化酶活性,Ⅲ,保留X、11、17号染色体具有胸苷激酶活性,Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脱氢酶活性,所以支配芳烃羟化酶合成的基因位于2号染色体上,支配胸苷激酶合成的基因位于17号染色体上;支配磷酸甘油酸激合成的基因位于X号染色体上;支配乳酸脱氢酶合成的基因位于11号染色体上,CD正确。
故选B。
23. 多种方法获得的早期胚胎,均需移植给受体 才能获得后代。下图列举了几项技术成果。
下列叙述正确的是 ( )
A. 经胚胎移植产生的后代与受体均保持一致
B. ①需获得MII期的去核卵母细胞
C. ②能大幅改良动物性状
D. ③可通过②技术实现扩大化生产,①②可通过③技术实现性状改良
【答案】D
【解析】
【分析】动物核移植是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,这个胚胎最终发育为动物。
【详解】A、子代动物的遗传性状与供体基本一致,但与受体无关,A错误;
B、核移植过程中需要处于MII中期的去核卵母细胞,而过程1是培育试管动物,需要培育到适宜时期(桑葚胚或囊胚等时期)进行胚胎移植,B错误;
C、过程2得到的是克隆动物,是无性生殖的一种,不能大幅改良动物性状,C错误;
D、过程2克隆技术可得到大量同种个体,为过程3提供了量产方式;过程3是转基因技术,转基因可导入外源优良基因,为过程1、2提供了改良性状的方式,D正确。
故选D。
24. 下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述正确的是( )
A. 通常采用培养法或化学诱导法使精子获得能量后进行体外受精
B. 哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养不需要额外提供营养物质
C. 克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等过程
D. 将小鼠桑葚胚分割成2等份获得同卵双胎的过程属于有性生殖
【答案】C
【解析】
【分析】哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等几个主要步骤。胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此,胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。
【详解】A、精子获能是获得受精的能力,不是获得能量,A错误;
B、哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养所需营养物质与体内基本相同,例如需要有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然成分,B错误;
C、克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等过程,C正确;
D、胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法,D错误。
故选C。
25. 下列关于小鼠体外受精及胚胎发育的叙述,错误的是( )
A. 精子在获能液中于37℃、5%CO2条件下培养的目的是使精子获能
B. 小鼠在特定光控周期条件下饲养,注射相关激素有促进超数排卵的作用
C. 注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以参与个体器官的发育
D. 分割的胚胎细胞有相同的遗传物质,因此发育成的个体没有形态学差异
【答案】D
【解析】
【分析】胚胎发育过程:(1)卵裂期;(2)桑椹胚;(3)囊胚;(4)原肠胚。
【详解】A、精子在获能液中是为了使精子获能,获能后的精子才有受精能力,A正确;
B、给小鼠注射促性腺激素可以促进其超数排卵,B正确;
C、囊胚腔外层有一层扁平细胞,称为滋养层,滋养层可继续发育成胚胎的支持组织如胎盘等,给囊胚腔中的细胞提供物质和能量,所以注射到囊胚腔中的胚胎干细胞因为有滋养层的支持可以参与个体器官的发育,C正确;
D、分割的胚胎细胞有相同的遗传物质,但是遗传物质在发育过程中有可能会发生突变或有差异性的表达,所以发育出来的个体可能有形态学的差异,D错误。
故选D。
26. 我国科学家利用猴胚胎干细胞首次创造了人工“猴胚胎”,研究流程如图所示。下列相关叙述正确的有( )
A. 猴的成纤维细胞和胚胎干细胞功能不同,但具有相同的基因组
B. 囊胚细胞②③都由细胞①分裂分化形成,但表达的基因全都不同
C. 移植前细胞培养和囊胚的培养都要放在充满CO2的培养箱中进行
D. 移植后胚胎的发育受母体激素影响,但不影响母体激素分泌
【答案】A
【解析】
【分析】胚胎干细胞具有全能性,利用猴胚胎干细胞首次创造了人工“猴胚胎”,是利用了胚胎干细胞的全能性。
【详解】A、由于猴的成纤维细胞和胚胎干细胞是由猴胚胎干细胞分裂分化而来,虽然功能不同,但基因组相同,A正确;
B、囊胚细胞②③都由细胞①分裂分化形成,但表达的基因有部分不同,但有部分基因所有细胞都表达(如呼吸酶基因),B错误;
C、动物细胞培养和早期胚胎培养需要在95%空气和5%二氧化碳的环境中培养,C错误;
D、胚胎移植后胚胎的发育受母体激素影响,也影响母体激素分泌,D错误。
故选A。
27. 小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞,制备流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 为获得更多的囊胚,可采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子
B. 细胞a和细胞b内含有的核基因不同,所以全能性高低不同
C. 用胰蛋白酶将细胞a的膜蛋白消化后可获得分散的胚胎干细胞
D. 胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养
【答案】D
【解析】
【分析】动物细胞培养过程:取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中(原代培养)→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞,制成细胞悬液→转入培养液(传代培养)→放入二氧化碳培养箱培养。
【详解】A、为了获得更多的囊胚,可以采用激素促进成熟雌性个体超数排卵,然后将卵细胞从母体内取出,在试管内与人工采集的精子进行体外受精,培育成胚胎,A错误;
B、细胞a和细胞b是由同一个受精卵经过有丝分裂形成的,故核基因相同,B错误;
C、运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞,首先必须用胰蛋白酶处理内细胞团,分解细胞间的胶原蛋白等,使之分散成单个细胞,C错误;
D、动物细胞培养时需要在5% CO2的培养箱中进行培养,以维持培养液的pH,D正确。
故选D。
28. 印度沙漠猫是一种珍稀猫科动物,通过胚胎工程技术,可以让家猫代孕而繁育,主要步骤如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 步骤甲、乙分别是指精子获能、胚胎分割
B. 诱导超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞
C. 受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于培养液
D. 步骤甲使用的培养液和早期胚胎培养液成分基本相同
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:步骤甲为受精作用,步骤乙为胚胎移植,其中诱导超数排卵用的是促性腺激素,受精过程使用的培养液是获能溶液或专用受精溶液,早期胚胎培养的培养液成分,除了一些无机盐和有机盐类外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及血清等。
【详解】A、步骤甲、乙分别指受精作用、胚胎移植,A错误;
B、诱导超数排卵所注射的激素是促性腺激素,只能作用于性腺,B正确;
C、受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来自受精卵,C错误;
D、受精过程使用的培养液是获能溶液或专用的受精溶液,与早期胚胎培养液有区别,D错误。
故选B。
【点睛】本题是对胚胎工程的考查,解答本题的关键在于理解试管动物培养的过程、超数排卵的激素作用特点和早期胚胎培养的营养物质来源以及几种不同培养液的成分:动物细胞培养液、植物组织培养基成分、体外受精培养液、早期胚胎培养液。
29. 某小组通过PCR(假设引物长度为8个碱基短于实际长度)获得了含有目的基因的DNA片段,并用限制酶进行酶切(下图),再用所得片段成功构建了基因表达载体。下列叙述错误的是( )
A. 其中一个引物序列为5'TGCGCAGT-3'
B. 步骤①所用的酶是SpeI和CfoI
C. 用步骤①的酶对载体进行酶切,至少获得了2个片段
D. 酶切片段和载体连接时,可使用E.coli连接酶或T4连接酶
【答案】B
【解析】
【详解】A、由于引物只能引导子链从5'到3',根据碱基互补配对原则,其中一个引物序列为5'TGCGCAGT-3',A正确;
B、根据三种酶的酶切位点,左侧的黏性末端是使用NheI切割形成的,右边的黏性末端是用CfoI切割形成的,B错误;
C、用步骤①的酶对载体进行酶切,使用了NheI和CfoI进行切割,根据他们的识别位点以及原本DNA的序列,切割之后至少获得了2个片段,C正确;
D、图中形成的是黏性末端,而E.coliDNA连接酶能连接黏性末端;T4DNA连接酶既可连接平末端,又可连接黏性末端,D正确。
故选B。
30. 某同学拟用限制酶(酶1、酶2、酶3和酶4)、DNA连接酶为工具,将目的基因(两端含相应限制酶的识别序列和切割位点)和质粒进行切割、连接,以构建重组表达载体。限制酶的切割位点如图所示。
下列重组表达载体构建方案合理且效率最高的是( )
A. 质粒和目的基因都用酶3切割,用E. coli DNA连接酶连接
B. 质粒用酶3切割、目的基因用酶1切割,用T4 DNA连接酶连接
C. 质粒和目的基因都用酶1和酶2切割,用T4 DNA连接酶连接
D. 质粒和目的基因都用酶2和酶4切割,用E. coli DNA连接酶连接
【答案】C
【解析】
【分析】DNA连接酶:
(1)根据酶的来源不同分为两类:E.coliDNA连接酶、T4DNA连接酶。这二者都能连接黏性末端,此外T4DNA连接酶还可以连接平末端,但连接平末端时的效率比较低。
(2)DNA连接酶连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
【详解】A、酶3切割后得到的是平末端,应该用T4 DNA连接酶连接,A错误;
B、质粒用酶3切割后得到平末端,目的基因用酶1切割后得到的是黏性末端,二者不能连接,B错误;
C、质粒和目的基因都用酶1和酶2切割后得到黏性末端,用T4 DNA连接酶连接后,还能保证目的基因在质粒上的连接方向,此重组表达载体的构建方案最合理且高效,C正确;
D、若用酶2和酶4切割质粒和目的基因,会破坏质粒上的抗生素抗性基因,连接形成的基因表达载体缺少标记基因,无法进行后续的筛选,D错误。
故选C。
二.非选择题(共40分)
31. 聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种聚酯塑料,会造成环境污染。磷脂酶可催化PET降解。为获得高产磷脂酶的微生物,研究人员试验了2种方法。回答下列问题:
(1)方法1从土壤等环境样品中筛选高产磷脂酶的微生物。以磷脂酰乙醇酯(一种磷脂类物质)为唯一碳源制备______培养基,可提高该方法的筛选效率。除碳源外,该培养基中至少还应该有______、______、______等营养物质。
(2)方法2采用______技术定向改造现有微生物,以获得高产磷脂酶的微生物。除了编码磷脂酶的基因外,该技术还需要______、______、______等“分子工具”。
(3)除了上述2种方法之外,还可以通过______技术非定向改造现有微生物,筛选获得能够高产磷脂酶的微生物。
(4)将以上获得的微生物接种到鉴别培养基(在牛肉膏蛋白胨液体培养基中添加2%的琼脂粉和适量的卵黄磷脂)平板上培养,可以通过观察卵黄磷脂水解圈的大小,初步判断微生物产磷脂酶的能力,但不能以水解圈大小作为判断微生物产磷脂酶能力的唯一依据。从平板制作的角度分析,其原因可能是______。
【答案】(1) ①. 选择 ②. 水 ③. 无机盐 ④. 氮源
(2) ①. 基因工程(或转基因) ②. 限制酶 ③. DNA连接酶 ④. 载体(或质粒)
(3)诱变育种 (4)平板的厚度、均匀度
【解析】
【分析】1、培养基的基本成分:水、无机盐、碳源、氮源及特殊生长因子;
2、微生物的接种:微生物接种的方法很多,最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法,常用来统计样品活菌数目的方法是稀释涂布平板法。
【小问1详解】
方法1从土壤等环境样品中筛选高产磷脂酶的微生物。以磷脂酰乙醇酯为唯一碳源制备选择培养基,在该培养基中只有能利用磷脂酰乙醇酯的微生物能生长,其他微生物的生长被抑制,进而获得筛选出所需要的微生物,为了提高该方法的筛选效率。除碳源外,该培养基中至少还应该有水分、无机盐和氮源等营养物质,同时还需要提供微生物生长所需要的外界环境条件。
【小问2详解】
方法2采用基因工程技术定向改造现有微生物,以获得高产磷脂酶的微生物。除了编码磷脂酶的基因,即目的基因外,该技术还需要限制酶、DNA连接酶和载体(或质粒)等“分子工具”,进而可以实现目的基因表达载体的构建。
【小问3详解】
除了上述2种方法之外,还可以通过诱变育种技术非定向改造现有微生物,筛选获得能够高产磷脂酶的微生物,该该技术的原理是基因突变,由于基因突变具有不定向性,因而该技术具有盲目性。
【小问4详解】
将以上获得的微生物接种到鉴别培养基(在牛肉膏蛋白胨液体培养基中添加2%的琼脂粉和适量的卵黄磷脂)平板上培养,可以通过观察卵黄磷脂水解圈的大小,初步判断微生物产磷脂酶的能力,但不能以水解圈大小作为判断微生物产磷脂酶能力的唯一依据。除微生物酶活性之外,影响水解圈大小的因素还有很多。平板制作方面的因素包括平板的厚度、均匀度等都会影响水解圈的大小。
32. 自然界中不同微生物之间存在着复杂的相互作用。有些细菌具有溶菌特性,能够破坏其他细菌的结构使细胞内容物释出。科学家试图从某湖泊水样中分离出有溶菌特性的细菌。
(1)用于分离细菌的固体培养基包含水、葡萄糖、蛋白胨和琼脂等成分,其中蛋白胨主要为细菌提供___________和维生素等。
(2)A菌通常被用做溶菌对象。研究者将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上,凝固形成薄层。培养一段时间后,薄层变浑浊(如图),表明______________________。
(3)为分离出具有溶菌作用的细菌,需要合适的菌落密度,因此应将含菌量较高的湖泊水样___________后,依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后,能溶解A菌的菌落周围会出现___________。采用这种方法,研究者分离、培养并鉴定出P菌。
(4)为探究P菌溶解破坏A菌的方式,请提出一个假设,该假设能用以下材料和设备加以验证(主要实验材料和设备:P菌、A菌、培养基、圆形滤纸小片、离心机和细菌培养箱)___________。
【答案】(1)氮源、碳源
(2)A菌能在培养平板中生长繁殖
(3) ①. 梯度稀释 ②. 透明圈
(4)假设一:P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂
假设二:P菌被A菌刺激后释放可溶性物质溶解A菌
【解析】
【分析】微生物的营养成分主要有碳源、氮源、水和无机盐等。微生物的培养基按其特殊用途可分为选择性培养基和鉴别培养基,培养基按其物理状态可分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基三类。
【小问1详解】
蛋白胨主要为细菌提供氮源、碳源和维生素等。
【小问2详解】
将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上,凝固形成薄层。培养一段时间后,薄层变浑浊,表明A菌能在培养平板中生长繁殖。
【小问3详解】
将含菌量较高的湖泊水样稀释后,依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后,能溶解A菌的菌落周围会出现透明圈。
【小问4详解】
根据实验材料和设备,圆形滤纸小片可用于吸收某种物质,离心机可用于分离菌体和细菌分泌物,为探究P菌溶解破坏A菌的方式,可假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂,也可假设P菌被A菌刺激后释放可溶性物质溶解A菌。
33. 根瘤菌与豆科植物之间是互利共生关系,根瘤菌侵入豆科植物根内可引起根瘤的形成,根瘤中的根瘤菌具有固氮能力。为了寻找抗逆性强的根瘤菌,某研究小组做了如下实验:从盐碱地生长的野生草本豆科植物中分离根瘤菌;选取该植物的茎尖为材料,通过组织培养获得试管苗(生根试管苗);在实验室中探究试管苗根瘤中所含根瘤菌的固氮能力。回答下列问题。
(1)从豆科植物的根瘤中分离根瘤菌进行培养,可以获得纯培养物,此实验中的纯培养物是__________。
(2)取豆科植物的茎尖作为外植体,通过植物组织培养可以获得豆科植物的试管苗。外植体经诱导形成试管苗的流程是:外植体愈伤组织试管苗。其中①表示的过程是__________,②表示的过程是__________。由外植体最终获得完整的植株,这一过程说明植物细胞具有全能性。细胞的全能性是指__________。
(3)研究小组用上述获得的纯培养物和试管苗为材料,研究接种到试管苗上的根瘤菌是否具有固氮能力,其做法是将生长在培养液中的试管苗分成甲、乙两组,甲组中滴加根瘤菌菌液,让试管苗长出根瘤。然后将甲、乙两组的试管苗分别转入__________的培养液中培养,观察两组试管苗的生长状况,若甲组的生长状况好于乙组,则说明____________________。
(4)若实验获得一种具有良好固氮能力的根瘤菌,可通过发酵工程获得大量根瘤菌,用于生产根瘤菌肥。根瘤菌肥是一种微生物肥料,在农业生产中使用微生物肥料的作用是__________(答出2点即可)。
【答案】(1)由根瘤菌繁殖形成的单菌落
(2) ①. 脱分化 ②. 再分化 ③. 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。
(3) ①. 无氮源 ②. 接种到试管苗上的根瘤菌具有固氮能力
(4)①促进植物生长,增加作物产量 ②能够减少化肥使用,改良土壤,减少污染,保护生态环境
【解析】
【分析】在微生物学中,将接种于培养基内,在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体称为培养物。由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物。获得纯培养物的过程称纯培养,包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。
细胞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。
植物组织培养是指在无菌和人工控制的环境条件下,利用人工培养基对离体的植物器官、组织、细胞及原生质体等进行培养,使其再生细胞或完整植株的技术。
【小问1详解】
在微生物学中将接种于培养基内,在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体成为纯培养物。由单一个体繁殖所获得的微生物群体。对于本实验来说就是根瘤菌繁殖得到的单菌落。
【小问2详解】
植物组织培养的过程先是脱分化形成愈伤组织,后再分化形成试管苗。细胞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。
【小问3详解】
控制变量,因为甲组和乙组的区别是固氮菌,所以要保证培养液中没有氮源,探究的是接种到试管菌上的根瘤菌是否具有固氮能力,如果甲长得好,说明接种到试管菌上的根瘤能具有固氮能力。
【小问4详解】
微生物肥料除了能够促进植物生长,起到肥料的作用之外,能够减少化肥的使用,改良土壤,保护环境。
34. 妊娠与子宫内膜基质细胞的功能密切相关。某研究小组通过如图所示的实验流程获得了子宫内膜基质细胞,以期用于妊娠相关疾病的研究。
(1)手术获得的皮肤组织需在低温下运至实验室,低温对细胞中各种蛋白质的作用为_____。
(2)过程①中,诱导形成PS细胞时,需提高成纤维细胞中4个基因的表达量,可采用_____技术将这些基因导入该细胞。这4个基因的主要作用为:M基因促进增殖,S基因和C基因控制干细胞特性,K基因抑制凋亡和衰老。若成纤维细胞形成肿瘤细胞,最有可能的原因是_____基因过量表达。
(3)培养iPS细胞时,应对所处环境定期消毒以降低细胞被污染风险。可用紫外线进行消毒的是_____(多选)。
A. 培养基 B. 培养瓶 C. 细胞培养室 D. CO2培养箱
(4)过程②中,iPS细胞经历的生命历程为_____。PCR技术可用于检测子宫内膜基质细胞关键基因的mRNA水平,mRNA需经过_____才能作为PCR扩增的模板。
【答案】(1)抑制酶的活性(降低蛋白质或酶的活性),防止蛋白质变性
(2) ①. 转基因 ②. M (3)CD
(4) ①. 增殖分化 ②. 逆转录/反转录
【解析】
【分析】1、构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。基因表达载体的组成:复制原点+目的基因+启动子+终止子+标记基因。
2、动物细胞培养的条件:
(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:36.5℃±0.5℃;适宜的pH: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)。
【小问1详解】
低温可以抑制酶的活性,防止蛋白质变性,使细胞中的蛋白质维持正常的生理功能。
【小问2详解】
将外源基因导入细胞内,通常需要转基因技术。即过程①中,诱导形成PS细胞时,需提高成纤维细胞中4个基因的表达量,可采用转基因技术将这些基因导入该细胞。M基因促进增殖,S基因和C基因控制干细胞特性,K基因抑制凋亡和衰老。肿瘤细胞(癌细胞)具有无限增殖的能力,因此若成纤维细胞形成肿瘤细胞,最有可能的原因是M基因过量表达造成的。
【小问3详解】
培养iPS细胞时,应对所处环境定期消毒以降低细胞被污染风险。可用紫外线对细胞培养室和CO2培养箱进行消毒处理,而对培养基和培养瓶需要进行灭菌处理,因此AB错误,CD正确。
故选CD。
【小问4详解】
由图可知,过程②中,iPS细胞经过细胞的分裂分化,即增殖分化,形成了体腔上皮。PCR扩增的模板为DNA,因此若想利用PCR技术检测子宫内膜基质细胞关键基因的mRNA水平,mRNA需经过逆转录过程形成DNA,才可作为PCR的模板。
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高二生物
一、选择题(共30小题,每小题2分,共60分)
1. 中国传统白酒多以泥窖为发酵基础,素有“千年老窖万年糟”“以窖养糟,以糟养泥”之说。多年反复利用的老窖池内壁窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物。下列叙述错误的是( )
A. 从谷物原料发酵形成的酒糟中,可分离出产淀粉酶的微生物
B. 从窖泥中分离的酿酒酵母扩大培养时,需在CO2或N2环境中进行
C. 传统白酒的酿造是在以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用下完成的
D. 窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系,使酿造过程不易被杂菌污染
2. 高中生物学实验中,下列实验操作能达成所述目标的是( )
A. 用高浓度蔗糖溶液处理成熟植物细胞观察质壁分离
B. 向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无菌环境
C. 在目标个体集中分布的区域划定样方调查种群密度
D. 对外植体进行消毒以杜绝接种过程中的微生物污染
3. 关于白酒、啤酒和果酒的生产,下列叙述错误的是( )
A. 在白酒、啤酒和果酒的发酵初期需要提供一定的氧气
B. 白酒、啤酒和果酒酿制的过程也是微生物生长繁殖的过程
C. 葡萄糖转化为乙醇所需的酶既存在于细胞质基质,也存在于线粒体
D. 生产白酒、啤酒和果酒的原材料不同,但发酵过程中起主要作用的都是酵母菌
4. 在制作发酵食品的实践中,控制发酵条件至关重要。下列相关叙述正确的是( )
A. 制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3,制作泡菜的盐水要淹没全部菜料
B. 泡菜发酵后期,尽管乳酸菌占优势,但仍有产气菌繁殖,需开盖放气
C. 葡萄果皮上有酵母菌和醋酸菌,制作好葡萄酒后,可直接通入无菌空气制作葡萄醋
D. 果酒与果醋发酵时温度宜控制在18-25℃,泡菜发酵时温度宜控制在30-35℃
5. 下列关于传统发酵技术应用的叙述,正确的是
A. 利用乳酸菌制作酸奶过程中,先通气培养,后密封发酵
B. 家庭制作果酒、果醋和腐乳通常都不是纯种发酵
C. 果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低,果酒制作过程中情况相反
D. 毛霉主要通过产生脂肪酶、蛋白酶和纤维素酶参与腐乳发酵
6. 微生物平板划线和培养的具体操作如图所示,下列操作正确的是( )
A. ①②⑤⑥ B. ③④⑥⑦ C. ①②⑦⑧ D. ①③④⑤
7. 细菌气溶胶是由悬浮于大气或附着于颗粒物表面的细菌形成的。利用空气微生物采样器对某市人员密集型公共场所采样并检测细菌气溶胶的浓度(菌落数/m³)。下列叙述错误的是( )
A. 采样前需对空气微生物采样器进行无菌处理
B. 细菌气溶胶样品恒温培养时需将平板倒置
C. 同一稀释度下至少对3个平板计数并取平均值
D. 稀释涂布平板法检测的细菌气溶胶浓度比实际值高
8. 平板接种常用在微生物培养中。下列说法正确的是( )
A. 不含氮源的平板不能用于微生物培养
B. 平板涂布时涂布器使用前必须进行消毒
C. 接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃
D. 利用以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成脲酶的微生物
9. 灭菌、消毒、无菌操作是生物学实验中常见的操作。下列叙述正确的是( )
A. 动、植物细胞DNA的提取必须在无菌条件下进行
B. 微生物、动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染
C. 可用高压蒸汽灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌
D. 为防止蛋白质变性,不能用高压蒸汽灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌
10. S型肺炎双球菌的某种“转化因子”可使R型菌转化为S型菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示
下列叙述正确的是( )
A. 步骤①中,酶处理时间不宜过长,以免底物完全水解
B. 步骤②中,甲或乙的加入量不影响实验结果
C. 步骤④中,固体培养基比液体培养基更有利于细菌转化
D. 步骤⑤中,通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果
11. 酵母菌W是一种产果胶酶工程菌。为探究酵母菌W的果胶酶产量与甲醇浓度(Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ)的关系。将酵母菌W以相同的初始接种量接种到发酵罐,在适宜条件下培养,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 发酵罐中接种量越高,酵母菌W的K值越大
B. 甲醇浓度为Ⅲ时,酵母菌W的果胶酶合成量最高
C. 72h前,三组实验中,甲醇浓度为Ⅱ时,产果胶酶速率最高
D. 96h后,是酵母菌W用于工业生产中收集果胶酶的最佳时期
12. 垃圾分类有利于变废为宝,减少环境污染。如图为分类后餐厨垃圾资源化处理的流程设计。下列叙述错误的是( )
A. 为保证堆肥体中微生物的活性,不宜对堆肥体进行翻动
B. 压榨出的油水混合物可再加工,生产出多种产品
C. X中需要添加合适的菌种,才能产生沼气
D. 添加的木屑有利于堆肥体通气,还可作为某些微生物的碳源
13. 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有性繁殖
14. 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
15. 研究者拟通过有性杂交的方法将簇毛麦(2n=14)的优良性状导入普通小麦(2n=42)中。用簇毛麦花粉给数以千计的小麦小花授粉,10天后只发现两个杂种幼胚,将其离体培养,产生愈伤组织,进而获得含28条染色体的大量杂种植株。以下表述错误的是( )
A. 簇毛麦与小麦之间存在生殖隔离
B. 培养过程中幼胚细胞经过脱分化和再分化
C. 杂种植株减数分裂时染色体能正常联会
D. 杂种植株的染色体加倍后能产生可育植株
16. 芦笋是雌雄异株植物,雄株性染色体为XY,雌株为XX;其幼茎可食用,雄株产量高。以下为两种培育雄株的技术路线。有关叙述错误的是( )
A. 形成愈伤组织可通过添加植物生长调节剂进行诱导
B. 幼苗乙和丙的形成均经过脱分化和再分化过程
C. 雄株丁的亲本的性染色体组成分别为XY、XX
D. 与雄株甲不同,雄株丁培育过程中发生了基因重组
17. 甲、乙是严重危害某二倍体观赏植物的病害。研究者先分别获得抗甲、乙的转基因植株,再将二者杂交后得到F1,结合单倍体育种技术,培育出同时抗甲、乙的植物新品种,以下对相关操作及结果的叙述,错误的是
A. 将含有目的基因和标记基因的载体导入受体细胞
B. 通过接种病原体对转基因的植株进行抗病性鉴定
C. 调整培养基中植物激素比例获得F1花粉再生植株
D. 经花粉离体培养获得的若干再生植株均为二倍体
18. 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
19. 某团队通过多代细胞培养,将小鼠胚胎干细胞的Y染色体去除,获得XO胚胎干细胞,再经过一系列处理,使之转变为有功能的卵母细胞。下列有关叙述错误的是( )
A. 营养供应充足时,传代培养的胚胎干细胞不会发生接触抑制
B. 获得XO胚胎干细胞的过程发生了染色体数目变异
C. XO胚胎干细胞转变为有功能的卵母细胞的过程发生了细胞分化
D. 若某濒危哺乳动物仅存雄性个体,可用该法获得有功能的卵母细胞用于繁育
20. 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
21. 经遗传改造的小鼠胚胎干细胞注入囊胚,通过胚胎工程的相关技术可以获得具有不同遗传特性的实验小鼠。下列说法错误的是( )
A. 用促性腺激素处理雌鼠可以获得更多的卵子
B. 体外受精前要对小鼠的精子进行获能处理
C. 胚胎移植前要检查胚胎质量并在囊胚或原肠胚阶段移植
D. 遗传改造的小鼠胚胎干细胞可以通过转基因等技术获得
22. 下图表示利用细胞融合技术进行基因定位的过程,在人-鼠杂种细胞中人的染色体会以随机方式丢失,通过分析基因产物进行基因定位。现检测细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中人的4种酶活性,只有Ⅱ具有芳烃羟化酶活性,只有Ⅲ具有胸苷激酶活性,Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脱氢酶活性。下列相关叙述错误的是( )
A. 加入灭活仙台病毒的作用是促进细胞融合
B. 细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为人-人、人-鼠、鼠-鼠融合细胞
C. 芳烃羟化酶基因位于2号染色体上,乳酸脱氢酶基因位于11号染色上
D. 胸苷激酶基因位于17号染色体上,磷酸甘油酸激酶基因位于X染色体上
23. 多种方法获得的早期胚胎,均需移植给受体 才能获得后代。下图列举了几项技术成果。
下列叙述正确的是 ( )
A. 经胚胎移植产生的后代与受体均保持一致
B. ①需获得MII期的去核卵母细胞
C. ②能大幅改良动物性状
D. ③可通过②技术实现扩大化生产,①②可通过③技术实现性状改良
24. 下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述正确的是( )
A. 通常采用培养法或化学诱导法使精子获得能量后进行体外受精
B. 哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养不需要额外提供营养物质
C. 克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等过程
D. 将小鼠桑葚胚分割成2等份获得同卵双胎的过程属于有性生殖
25. 下列关于小鼠体外受精及胚胎发育的叙述,错误的是( )
A. 精子在获能液中于37℃、5%CO2条件下培养的目的是使精子获能
B. 小鼠在特定光控周期条件下饲养,注射相关激素有促进超数排卵的作用
C. 注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以参与个体器官的发育
D. 分割的胚胎细胞有相同的遗传物质,因此发育成的个体没有形态学差异
26. 我国科学家利用猴胚胎干细胞首次创造了人工“猴胚胎”,研究流程如图所示。下列相关叙述正确的有( )
A. 猴的成纤维细胞和胚胎干细胞功能不同,但具有相同的基因组
B. 囊胚细胞②③都由细胞①分裂分化形成,但表达的基因全都不同
C. 移植前细胞培养和囊胚的培养都要放在充满CO2的培养箱中进行
D. 移植后胚胎的发育受母体激素影响,但不影响母体激素分泌
27. 小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞,制备流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 为获得更多的囊胚,可采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子
B. 细胞a和细胞b内含有的核基因不同,所以全能性高低不同
C. 用胰蛋白酶将细胞a的膜蛋白消化后可获得分散的胚胎干细胞
D. 胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养
28. 印度沙漠猫是一种珍稀猫科动物,通过胚胎工程技术,可以让家猫代孕而繁育,主要步骤如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 步骤甲、乙分别是指精子获能、胚胎分割
B. 诱导超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞
C. 受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于培养液
D. 步骤甲使用的培养液和早期胚胎培养液成分基本相同
29. 某小组通过PCR(假设引物长度为8个碱基短于实际长度)获得了含有目的基因的DNA片段,并用限制酶进行酶切(下图),再用所得片段成功构建了基因表达载体。下列叙述错误的是( )
A. 其中一个引物序列为5'TGCGCAGT-3'
B. 步骤①所用的酶是SpeI和CfoI
C. 用步骤①的酶对载体进行酶切,至少获得了2个片段
D. 酶切片段和载体连接时,可使用E.coli连接酶或T4连接酶
30. 某同学拟用限制酶(酶1、酶2、酶3和酶4)、DNA连接酶为工具,将目的基因(两端含相应限制酶的识别序列和切割位点)和质粒进行切割、连接,以构建重组表达载体。限制酶的切割位点如图所示。
下列重组表达载体构建方案合理且效率最高的是( )
A. 质粒和目的基因都用酶3切割,用E. coli DNA连接酶连接
B. 质粒用酶3切割、目的基因用酶1切割,用T4 DNA连接酶连接
C. 质粒和目的基因都用酶1和酶2切割,用T4 DNA连接酶连接
D. 质粒和目的基因都用酶2和酶4切割,用E. coli DNA连接酶连接
二.非选择题(共40分)
31. 聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种聚酯塑料,会造成环境污染。磷脂酶可催化PET降解。为获得高产磷脂酶的微生物,研究人员试验了2种方法。回答下列问题:
(1)方法1从土壤等环境样品中筛选高产磷脂酶的微生物。以磷脂酰乙醇酯(一种磷脂类物质)为唯一碳源制备______培养基,可提高该方法的筛选效率。除碳源外,该培养基中至少还应该有______、______、______等营养物质。
(2)方法2采用______技术定向改造现有微生物,以获得高产磷脂酶的微生物。除了编码磷脂酶的基因外,该技术还需要______、______、______等“分子工具”。
(3)除了上述2种方法之外,还可以通过______技术非定向改造现有微生物,筛选获得能够高产磷脂酶的微生物。
(4)将以上获得的微生物接种到鉴别培养基(在牛肉膏蛋白胨液体培养基中添加2%的琼脂粉和适量的卵黄磷脂)平板上培养,可以通过观察卵黄磷脂水解圈的大小,初步判断微生物产磷脂酶的能力,但不能以水解圈大小作为判断微生物产磷脂酶能力的唯一依据。从平板制作的角度分析,其原因可能是______。
32. 自然界中不同微生物之间存在着复杂的相互作用。有些细菌具有溶菌特性,能够破坏其他细菌的结构使细胞内容物释出。科学家试图从某湖泊水样中分离出有溶菌特性的细菌。
(1)用于分离细菌的固体培养基包含水、葡萄糖、蛋白胨和琼脂等成分,其中蛋白胨主要为细菌提供___________和维生素等。
(2)A菌通常被用做溶菌对象。研究者将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上,凝固形成薄层。培养一段时间后,薄层变浑浊(如图),表明______________________。
(3)为分离出具有溶菌作用的细菌,需要合适的菌落密度,因此应将含菌量较高的湖泊水样___________后,依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后,能溶解A菌的菌落周围会出现___________。采用这种方法,研究者分离、培养并鉴定出P菌。
(4)为探究P菌溶解破坏A菌的方式,请提出一个假设,该假设能用以下材料和设备加以验证(主要实验材料和设备:P菌、A菌、培养基、圆形滤纸小片、离心机和细菌培养箱)___________。
33. 根瘤菌与豆科植物之间是互利共生关系,根瘤菌侵入豆科植物根内可引起根瘤的形成,根瘤中的根瘤菌具有固氮能力。为了寻找抗逆性强的根瘤菌,某研究小组做了如下实验:从盐碱地生长的野生草本豆科植物中分离根瘤菌;选取该植物的茎尖为材料,通过组织培养获得试管苗(生根试管苗);在实验室中探究试管苗根瘤中所含根瘤菌的固氮能力。回答下列问题。
(1)从豆科植物的根瘤中分离根瘤菌进行培养,可以获得纯培养物,此实验中的纯培养物是__________。
(2)取豆科植物的茎尖作为外植体,通过植物组织培养可以获得豆科植物的试管苗。外植体经诱导形成试管苗的流程是:外植体愈伤组织试管苗。其中①表示的过程是__________,②表示的过程是__________。由外植体最终获得完整的植株,这一过程说明植物细胞具有全能性。细胞的全能性是指__________。
(3)研究小组用上述获得的纯培养物和试管苗为材料,研究接种到试管苗上的根瘤菌是否具有固氮能力,其做法是将生长在培养液中的试管苗分成甲、乙两组,甲组中滴加根瘤菌菌液,让试管苗长出根瘤。然后将甲、乙两组的试管苗分别转入__________的培养液中培养,观察两组试管苗的生长状况,若甲组的生长状况好于乙组,则说明____________________。
(4)若实验获得一种具有良好固氮能力的根瘤菌,可通过发酵工程获得大量根瘤菌,用于生产根瘤菌肥。根瘤菌肥是一种微生物肥料,在农业生产中使用微生物肥料的作用是__________(答出2点即可)。
34. 妊娠与子宫内膜基质细胞的功能密切相关。某研究小组通过如图所示的实验流程获得了子宫内膜基质细胞,以期用于妊娠相关疾病的研究。
(1)手术获得的皮肤组织需在低温下运至实验室,低温对细胞中各种蛋白质的作用为_____。
(2)过程①中,诱导形成PS细胞时,需提高成纤维细胞中4个基因的表达量,可采用_____技术将这些基因导入该细胞。这4个基因的主要作用为:M基因促进增殖,S基因和C基因控制干细胞特性,K基因抑制凋亡和衰老。若成纤维细胞形成肿瘤细胞,最有可能的原因是_____基因过量表达。
(3)培养iPS细胞时,应对所处环境定期消毒以降低细胞被污染风险。可用紫外线进行消毒的是_____(多选)。
A. 培养基 B. 培养瓶 C. 细胞培养室 D. CO2培养箱
(4)过程②中,iPS细胞经历的生命历程为_____。PCR技术可用于检测子宫内膜基质细胞关键基因的mRNA水平,mRNA需经过_____才能作为PCR扩增的模板。
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