内容正文:
赣州市大余衡立高级中学2024-2025学年第二学期期中考试
高二生物答题卷
时间:75分钟 总分:100分
一、单选题(共24分,每小题2分)
1. 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。
2. 在发酵工程中,微生物的培养和计数是关键,下列有关叙述正确的是( )
A. 常用煮沸消毒法对牛奶等进行消毒
B. 采用平板划线法和稀释涂布平板法能将单个微生物分散在固体培养基上并进行计数
C. 利用显微镜进行直接计数的结果往往比实际活菌数偏大
D. 血细胞计数板常用于相对较小的细胞计数,细菌计数板常用于相对较大的细胞计数
【答案】C
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法,①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、煮沸消毒、巴氏消毒是常用的消毒方法,牛奶等常用巴氏消毒法进行消毒,不会破坏牛奶中的营养成分,A错误;
B、采用稀释涂布平板法能将单个微生物分散在固体培养基上并进行计数,平板划线法不能计数,B错误;
C、显微镜计数的包括了死菌和活菌,导致利用显微镜进行直接计数的结果往往偏大,C正确;
D、血细胞计数板常用于相对较大的细胞计数,细菌计数板常用于相对较小的细胞计数,D错误。
故选C。
3. 中国非物质文化弘扬者李子柒,制作过很多中国传统发酵美食,如果酒、腐乳、酸菜和黄豆酱油等,下列叙述错误的是( )
A. 豆腐中的蛋白质被毛霉分解成了小分子肽和氨基酸
B. 进行果酒发酵的菌种的代谢类型是异养厌氧型
C. 做酸菜时加入“陈酸菜水”的目的是增加乳酸菌的数量
D. 做酸菜时需要密封,防止杂菌污染
【答案】B
【解析】
【分析】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。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,脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。
【详解】A、毛霉等微生物产生蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸,A正确;
B、进行果酒发酵的菌种为酵母菌,代谢类型是异养兼性厌氧型,B错误;
C、“陈酸菜水”含有大量乳酸菌,所以加入“陈酸菜水”可以增加乳酸菌的数量,C正确;
D、做酸菜时所需要的菌种是乳酸菌,为异养厌氧型,故制作酸菜时需要密封,一是形成无氧环境,二是防止杂菌进入,D正确。
故选B。
4. 中国科学院海洋研究所研究员从近海采集了上千份塑料垃圾样本,经过大量筛选,发现了一个能在塑料表面具有明显定殖和降解能力的菌群。为分离纯化该菌种,下列做法错误的是( )
A. 可用液体培养基对该菌种进行富集培养
B. 可用以塑料为唯一碳源的固体培养基分离所需菌种
C. 菌种涂布到培养基上后,应倒置培养皿进行恒温培养
D. 平板上菌落的直径和颜色是鉴定菌种的主要依据
【答案】D
【解析】
【分析】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,称为选择培养基。虽然各种培养基的具体配方不同,但一般都含有水、碳源(提供碳元素的物质)、氮源(提供氮元素的物质)和无机盐。
【详解】A、富集培养需要选用液体培养基,可以是菌体与营养物质充分接触,增加目标微生物的数量,A正确
B、筛选降解塑料的菌群,需要配制以塑料为唯一碳源的固体培养基分离菌种,B正确;
C、菌种涂布到培养基上倒置培养,倒置培养皿可避免冷凝水污染菌落,C正确;
D、菌落的直径和颜色不能作为鉴定菌种的主要依据,需要进行DNA 检测,D错误。
故选D。
5. 下列关于青霉素生产的叙述,正确的是( )
A. 用化学诱变剂处理青霉菌再经筛选可选育高产菌种
B. 青霉素是青霉菌产生的抑制自身生长的代谢物
C. 发酵罐接种后,必须立刻进行灭菌处理
D. 青霉菌生长达到稳定时,青霉素产量不再增加
【答案】A
【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、用紫外线、激光、化学诱变剂处理青霉菌再经筛选的方法可以选育高产菌种,这是诱变育种的方法,A正确;
B、青霉素是青霉菌生长代谢中产生的次级代谢产物,能抑制其他微生物生长,B错误;
C、发酵罐接种前必须进行灭菌处理,接种后灭菌会杀死菌种,C错误;
D、在青霉菌生长的稳定期,活菌数不再增加,由于青霉菌的代谢活动,青霉素产量还在增加,D错误。
故选A。
6. 某科研人员以大豆为主要原料,利用黑曲霉经过一系列过程生产酱油产品。下列有关叙述错误的是( )
A. 与大豆相比,酱油中小分子物质的种类多
B. 培养黑曲霉的培养基pH应调至酸性,以利于其发酵
C. 利用高浓度的培养液培养黑曲霉,可提高酱油产量
D. 在发酵液中接种黑曲霉菌种时应进行无菌操作
【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新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。
【详解】A、大豆中的大分子物质(如蛋白质、多糖、脂肪)经黑曲霉分解后生成多种小分子物质(如氨基酸、单糖、脂肪酸等),因此酱油中小分子种类更多,A正确;
B、黑曲霉作为霉菌,适宜在弱酸性环境中生长,培养基pH调至酸性符合其需求,B正确;
C、高浓度培养液会导致黑曲霉细胞失水,抑制其生长代谢,反而降低酱油产量,C错误;
D、发酵过程中需无菌操作,避免杂菌污染,D正确。
故选C。
7. 红豆杉是濒危植物,其树皮产生的紫杉醇对癌症有一定的疗效。下图是植物组织培养和细胞培养的流程图。图中②为愈伤组织。通过B过程可最终产生新的植株。通过C过程可产生大量细胞。下列相关叙述中正确的是( )
A. A和B培养过程中都不需要光照条件
B. C过程可提取细胞初生代谢物——紫杉醇
C. B和C培养过程中所用的培养基物理性质一般相同
D A和B过程都与基因选择性表达有关
【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、A 过程为脱分化形成愈伤组织的过程,该过程不需要光照;而 B 过程为再分化形成新植株的过程,此过程需要光照,以利于叶绿素的合成等,A错误;
B、紫杉醇是红豆杉细胞的次生代谢产物,B错误;
C、B 过程是植物组织培养形成植株的过程,一般使用固体培养基;C 过程是细胞培养产生大量细胞的过程,一般使用液体培养基,C错误;
D、A 过程是脱分化,B 过程是再分化,无论是脱分化还是再分化,都是细胞内基因选择性表达的结果,D正确。
故选D。
8. 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。
9. 胚胎干细胞(ES)需接种在单层的饲养层细胞上才能保持未分化状态并增殖。向培养液中添加白血病抑制因子(LIF)可代替饲养层细胞的作用。相关叙述错误的是( )
A. 饲养层细胞增殖时会发生接触抑制
B. 饲养层细胞能与ES进行信息交流
C. LIF可影响ES基因选择性表达
D. LIF的主要作用是为ES提供营养
【答案】D
【解析】
【分析】哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞,是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。ES细胞具有胚胎细胞的特性,在形态上,表现为体积小、细胞核大、核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,即可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞。
【详解】A、饲养层细胞属于动物细胞,增殖时会发生接触抑制,A正确;
B、根据题意:胚胎干细胞(ES)需接种在单层的饲养层细胞上才能保持未分化状态并增殖。向培养液中添加白血病抑制因子(LIF)可代替饲养层细胞的作用,可以推测饲养层细胞能与ES进行信息交流,B正确;
C、向培养液中添加白血病抑制因子(LIF)可代替饲养层细胞的作用,即让胚胎干细胞(ES)保持未分化状态并增殖,因此LIF可影响ES的基因选择性表达,C正确;
D、LIF的主要作用是给ES传递信息,D错误。
故选D。
10. 现代生物培养技术日新月异,以下关于不同场景下细胞培养的叙述,正确的是( )
A. 植物组织培养时所用培养基需要添加蔗糖作为碳源
B. 大批量工业发酵过程中,对产物的纯化是其核心环节
C. 以尿素作为唯一氮源进行微生物培养,最终所形成的菌落均能分解尿素
D. 动物细胞培养液为合成培养基,其各种成分都较为明晰
【答案】A
【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;根据物理性质分为固体培养基和液体培养基,培养基中-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。
2、分离尿素分解菌所需的培养基应该以尿素作为唯一的氮源。尿素分解菌的鉴定可在培养基中加入酚红指示剂,尿素被分解后产生氨,pH升高,指示剂变红。
【详解】A、植物组织培养时,所用培养基需要添加蔗糖作为碳源。一方面蔗糖可以提供能量,另一方面其能维持培养基的渗透压,A正确;
B、大批量工业发酵过程中,发酵罐内发酵是其核心环节,B错误;
C、以尿素作为唯一氮源进行微生物培养时,只有能合成脲酶的微生物才能在该培养基上生长繁殖形成菌落,但是有些微生物可能是利用空气中的氮气等其他方式获取氮源,在该培养基上也可能形成菌落(虽然不是利用尿素),所以最终所形成的菌落不一定均能分解尿素,C错误;
D、动物细胞培养液为合成培养基,但由于动物细胞生活的内环境成分复杂,所以在合成培养基中还需要添加血清、血浆等天然成分,这些天然成分的具体成分并不完全明晰,D错误。
故选A。
11. 动物血清含有生长因子、胰蛋白酶抑制剂、胰岛素、葡萄糖、脂肪酸和离子等成分,常用于动物细胞培养。下列叙述错误的是( )
A. 添加血清配制培养基后再进行高温灭菌处理
B. 血清可为细胞生长提供部分营养和无机盐
C. 血清能促进细胞利用葡萄糖,促进细胞有丝分裂
D. 血清能抑制胰蛋白酶活性,有利于细胞粘连贴壁
【答案】A
【解析】
【分析】动物细胞培养条件:(1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌②添加一定量的抗生素③定期更换培养液,以清除代谢废物。(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。(3)温度和pH:哺乳动物多以36.5℃为宜,最适pH为7.2-7.4。(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH。)
【详解】A、血清中的多种活性蛋白质会因灭菌失活,所以不能添加血清配制培养后基再进行高温灭菌处理,A错误;
B、动物血清 含有生长因子、胰蛋白酶抑制剂和胰岛素、葡萄糖、脂肪酸、离子等成分,可为细胞生长提供部分营养和无机盐,B正确;
C、血清含有胰岛素、生长因子,可促进细胞利用葡萄糖,促进细胞有丝分裂,C正确;
D、血清含有胰蛋白酶抑制剂,抑制胰蛋 白酶活性,有利于细胞粘连贴壁,D正确。
故选A。
12. 植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术与原理不相符的是
A. 纤维素酶、果胶酶处理和胰蛋白酶处理一一酶的专一性
B. 植物组织培养和动物细胞培养——细胞的全能性
C. 原生质体融合和动物细胞融合一一生物膜的流动性
D. 紫草细胞培养和动物细胞培养——细胞分裂
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用的技术与原理,意在考查考生能理解所学知识的要点的能力。
【详解】利用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁和利用胰蛋白酶处理动物组织都利用了酶的专一性原理,A正确;植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性,动物细胞培养的原理是细胞分裂,B错误;原生质体融合和动物细胞融合都依赖于生物膜的流动性,C正确;紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养的原理都是细胞分裂,D正确。
二、多选题(共16分,每小题4分,选对但不全2分,有选错的0分)
13. 蛭弧菌能使污水中嗜水气单胞菌(异养型)裂解,将其接种在长满嗜水气单胞菌的平板上会出现噬菌斑。某兴趣小组将嗜水气单胞菌接种到固体培养基上,培养形成薄层,再接种采集的污水用以分离蛭弧菌。下列叙述错误的是( )
A. 可用干热灭菌法对平板进行灭菌
B. 可用涂布平板法接种嗜水气单胞菌
C. 出现噬菌斑一定是蛭弧菌作用的结果
D. 污水可为自然环境中的嗜水气单胞菌提供碳源
【答案】AC
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法:
(1)平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往
往连在一起生长, 随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。
(2)稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、平板应该指的是凝固后的培养基,不能用干热灭菌,A错误;
B、接种方法有稀释涂布平板法和平板划线法,可用涂布平板法接种嗜水气单胞菌,B正确;
C、出现噬菌斑说明有能分解嗜水气单胞菌的微生物,不一定是蛭弧菌作用的结果,C错误;
D、嗜水气单胞菌为异养型,污水中含有机物,可以为微生物提供碳源,D正确。
故选AC。
14. 如图为“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验操作流程,下列说法错误的是( )
A. 实验中选择培养基含有无机盐、葡萄糖、尿素、蛋白胨、琼脂、水等物质
B. 培养基用高压蒸汽灭菌后,将pH调至中性或弱碱性
C. 平均每克土壤中分解尿素的细菌数约为2.2×108个
D. 为判断培养基的选择作用,需设置未接种的培养基作对照
【答案】ABD
【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。
【详解】 A、培养基的营养成分应该包括碳源、氮源、水和无机盐等,实验目的是分离尿素分解菌,应该以尿素为唯一氮源,不应该含有其他氮源,A错误;
B、将培养基的pH调至中性或弱碱性后,再高压蒸汽灭菌,B错误;
C、将10g土壤先稀释10倍,再进行梯度稀释10000倍,然后取0.1mL进行涂布平板,若步骤④平板上统计的菌落数平均为(212+230+218)÷3=220个,则每克土壤含分解尿素的细菌数约220÷0.1×10×10000=2.2×108个,C正确;
D、为判断培养基的选择作用,需设置接种的完全培养基作对照,菌落数明显小于完全培养基上的菌落数,说明选择培养基起到了选择作用,D错误。
故选ABD。
15. 甲植物具有耐盐碱效应,乙植物具有高产效应。下图是利用甲、乙两种植物细胞获得高产且耐盐碱植株的部分流程图,下列叙述正确的是( )
A. 进行①处理时可用纤维素酶和果胶酶
B. 进行②诱导时可选用电融合法或PEG融合法
C. ③过程通常需要一定强度的光照条件
D. 将杂种细胞培育成的植物体即为高产且耐盐碱的植株
【答案】AB
【解析】
【分析】植物体细胞杂交的原理是细胞膜的流动性和细胞的全能性,其主要操作流程为去除细胞壁后诱导原生质体融合,有的原生质体融合的方法有离心、电刺激、聚乙二醇等试剂诱导 ,获得杂种细胞经过植物组织培养技术获得杂种植株,该方法的典型优点是克服远缘杂交不亲和的障碍。题图分析:①是酶解法去除细胞壁,②是诱导原生质体融合,③是杂种细胞脱分化形成愈伤组织,④是经过耐盐培养筛选获得的具有耐盐特性的胚状体。
【详解】A、①是去除细胞壁获得甲和乙植物细胞的原生质体,由于植物细胞的主要成分是纤维素和果胶,因此该过程需要用到纤维素酶和果胶酶,A正确;
B、②过程为原生质体融合,常见的方法有电融合法或PEG融合法,B正确;
C、③过程为杂种细胞脱分化形成愈伤组织,该过程一般不需要光照,再分化过程需要一定强度的光照条件,C错误;
D、由于植物体细胞杂交过程中会有部分染色体的丢失,因此杂种细胞培育成的植物体不一定为高产且耐盐碱的植株,D错误。
故选AB。
16. 下列关于动物细胞工程的叙述,错误的是( )
A. 加入灭活仙台病毒的作用是促进细胞融合
B. 动物细胞只能贴壁生长,不能进行悬浮培养
C. 动物细胞培养体现了动物细胞全能性
D. 选择非患者细胞进行培养获得人造皮肤,可以降低免疫排斥的发生
【答案】BCD
【解析】
【分析】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,定期更换培养液,以清除代谢废物;(2)营养物质:葡萄糖、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;(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)5%的CO2(维持培养液的pH)。
【详解】A、灭活的仙台病毒是动物细胞融合中常用的促融剂,它能使细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布,细胞膜打开,细胞发生融合,所以加入灭活仙台病毒的作用是促进细胞融合,A正确;
B、动物细胞培养时,有些细胞可以贴壁生长,如成纤维细胞等;但也有一些细胞能够进行悬浮培养,像血液中的淋巴细胞等,并非动物细胞只能贴壁生长,不能进行悬浮培养,B错误;
C、细胞的全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。动物细胞培养只是使细胞数量增加,培养的结果是得到细胞群,并没有形成完整个体,所以没有体现动物细胞的全能性,C错误;
D、选择患者自身的细胞进行培养获得人造皮肤,由于是自身细胞,其细胞表面的组织相容性抗原相同,移植后可以降低免疫排斥的发生;而选择非患者细胞进行培养获得人造皮肤,非患者细胞对于患者来说属于异体组织细胞,会引发免疫排斥反应,不能降低免疫排斥的发生,D错误。
故选BCD。
三、综合题(共60分)
17. 某研究小组欲制作桑葚果酒和果醋,基本流程如下图所示。回答下列问题:
(1)制作桑葚果酒和果醋的菌种分别是______,二者在代谢类型上的主要区别是______。
(2)冲洗桑葚时,不能反复冲洗的原因是______,桑葚果酒经发酵而得,呈现宝石红色,其中红色素存在于桑葚果实细胞的______(细胞器)中。若要提高桑葚果酒的产量,应严格控制的条件有______。
(3)进行酒精发酵时,桑葚汁不能装满发酵装置的原因是______。酒精发酵完成后,可用______(填试剂名称)检测酒精。进一步发酵制作果醋,鉴定桑葚果醋的方法,除了尝、闻之外,还可以通过观察菌膜和检测比较______。
【答案】(1) ①. 酵母菌、醋酸菌 ②. 前者异养兼性厌氧型,后者是异养需氧型
(2) ①. 酒精发酵的菌种分布于桑葚的表面 ②. 液泡 ③. 适宜的温度、通气量等
(3) ①. 发酵装置中的空气(或O2)为酵母菌的有氧呼吸提供原料,有助于其大量繁殖,且防止发酵过程中发酵液溢出 ②. (酸性)重铬酸钾溶液 ③. 发酵前、后的pH
【解析】
【分析】1、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。
2、果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌,醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动,其代谢类型属于异养需氧型。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
【小问1详解】
制作桑葚果酒和果醋的菌种分别是酵母菌、醋酸菌,前者是异养兼性厌氧型,后者是异养需氧型,二者在结构上的区别是,前者为真核生物,后者为原核生物。
【小问2详解】
冲洗桑葚时,不能反复冲洗,这样不会破坏附着在果实中的酵母菌,因为这是果酒发酵的菌种,桑葚果酒经发酵而得,呈现宝石红色,其中红色素存在于桑葚果实细胞的液泡中,即液泡中的色素与花和果实的颜色有关。若要提高桑葚果酒的产量,应严格控制的条件有适宜的温度、通气量等,因为果酒发酵需要无氧环境,且需要18~30℃的温度范围
【小问3详解】
进行酒精发酵时,桑葚汁不能装满发酵装置的原因主要有两点,一是发酵装置中的空气(或O2)为酵母菌的有氧呼吸提供原料,有助于为其大量繁殖提供能量,二是防止发酵过程中发酵液溢出。酒精发酵完成后,可用(酸性)重铬酸钾溶液检测酒精,若呈现灰绿色,说明有酒精存在。进一步发酵制作果醋,鉴定桑葚果醋的方法,除了尝、闻之外,还可以通过观察菌膜和检测比较发酵前、后的pH,因为果醋呈酸性。
18. 某生态研究小组为了从纤维素分解菌获取纤维素酶,以便将农作物秸秆作为酿酒工业的原料,设计了如下操作流程分离提取较纯净的纤维素分解菌。请分析回答问题:
土壤取样→选择培养→梯度稀释→将样品接种到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选菌落
(1)研究和应用纤维素分解菌的前提是____。
(2)纤维素分解菌选择培养的培养基中添加的碳源为____;除了碳源外,培养基中还应该含有的营养成分有____。
(3)图甲所示接种方法主要用于____,在进行接种划线时需要注意的操作事项是____(答一点即可)。同时该方法不能用于测定菌体的数目,其原因主要是许多菌落并不是由____形成的。
(4)在配制鉴别纤维素分解菌的培养基中常常加入的染料是____,其可以与纤维素形成红色复合物。
(5)图乙采用的接种方法是____,在该鉴别培养基中含有KH2PO4和Na2HPO4,其作用有为细菌生长提供无机营养、保持细菌生长过程中____的稳定等。
(6)图乙中出现的无透明带的菌落,其代谢类型最可能是____。在挑选菌落时,应挑选产生了____的菌落。
【答案】(1)防止杂菌污染
(2) ①. 纤维素 ②. 氮源、水和无机盐
(3) ①. 微生物的分离 ②. 接种环要带其冷却后接种;每次接种后均要对接种环进行灼烧灭菌;每次划线要从上次划线的末端开始;最后一次的划线不能与第一次划线相连;划平行线(答一点即可) ③. 单个菌体
(4)刚果红 (5) ①. 稀释涂布平板法 ②. pH
(6) ①. 自养(需氧)型 ②. 透明带
【解析】
【分析】分解纤维素的微生物的分离的实验原理:①土壤中存在着大量纤维素分解酶,包括真菌、细菌和放线菌等,它们可以产生纤维素酶。纤维素酶是一种复合酶,可以把纤维素分解为纤维二糖,进一步分解为葡萄糖使微生物加以利用,故在用纤维素作为唯一碳源的培养基中,纤维素分解菌能够很好地生长,其他微生物则不能生长。②在培养基中加入刚果红,可与培养基中的纤维素形成红色复合物,当纤维素被分解后,红色复合物不能形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,从而可筛选纤维素分解菌。
【小问1详解】
研究和应用微生物的前提是防止杂菌污染。
【小问2详解】
为获得纤维素分解菌,纤维素分解菌选择培养的培养基中添加的碳源为纤维素,且是唯一碳源,这样纤维素分解菌能够很好地生长,其他微生物则不能生长,从而达到分离的目的;除了碳源外,培养基中还必须含有的营养成分有氮源、无机盐和水。
【小问3详解】
由图甲可知,其所示接种方法为平板划线法,平板划线法主要用于微生物的分离,该方法不能用于测定菌体的数目,其原因主要是许多菌落并不是由单个菌落形成的。在进行接种划线时需要注意的操作事项是接种环要带其冷却后接种;每次接种后均要对接种环进行灼烧灭菌;每次划线要从上次划线的末端开始;最后一次的划线不能与第一次划线相连;划平行线。
【小问4详解】
在培养基中加入刚果红,可与培养基中的纤维素形成红色复合物,当纤维素被分解后,红色复合物不能形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,从而可筛选纤维素分解菌。
【小问5详解】
图乙采用的接种方法是稀释涂布平板法,该培养对应于流程图中步骤④。在鉴别培养基中含有KH2PO4和Na2HPO4,其作用有为细菌生长提供无机营养、保持细菌生长过程中pH的稳定等。
【小问6详解】
该选择培养基是以纤维素为唯一碳源的培养基,只有纤维素分解菌能生存,将该菌接种到加有刚果红的鉴别纤维素分解菌的培养基上会出现透明圈,而图乙中有菌落出现了透明带,这说明该菌株可以利用空气中的二氧化碳合成自身需要的有机物,据此推测其代谢类型最可能是自养型。当纤维素被分解后,红色复合物不能形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,从而可筛选纤维素分解菌。
19. 骨关节炎是一种常见的退行性疾病,病变的软骨细胞表现出ATP耗竭。我国的科研团队从菠菜中提取了类囊体,制备成能独立合成ATP的纳米类囊体单元 (NTU),首次实现植物的类囊体递送到动物细胞,提高小鼠软骨细胞代谢速率,将小鼠“60岁”的衰老退变软骨细胞恢复至“20岁”状态。回答下列问题。
(1)研究者清洗并研磨菠菜叶片,通过___________法获得叶绿体,再处理得到类囊体。将类囊体递送到小鼠软骨细胞后,选用红光照射的原因是___________。
(2)若小鼠溶酶体异常,可能导致类风湿性关节炎,该病属于免疫系统的___________功能异常导致的___________病。
(3)研究者提取小鼠软骨细胞的细胞膜与NTU组装后获得CM-NTU,注入小鼠体内的CM-NTU可直接与小鼠软骨细胞融合。相比直接将类囊体注入小鼠,该操作的优点是___________。
(4)为检验CM-NTU对骨关节炎的治疗效果,研究者手术横切健康小鼠的韧带,诱导得到骨关节炎模型鼠,使用磷酸盐缓冲液、溶于磷酸盐缓冲液的CM-NTU等试剂,照射相同时间和强度的红光后,检测小鼠疼痛程度和软骨细胞中的ATP含量。考虑手术本身对实验的影响,请写出该实验的分组情况及预期结果。
实验分组情况:
A组:___________;
B组:向骨关节炎模型鼠注射等量的磷酸盐缓冲液:
C组:___________。
预期结果:___________。
【答案】(1) ①. 差速离心 ②. 类囊体薄膜上含有叶绿素,叶绿素主要吸收红光
(2) ①. 免疫自稳 ②. 自身免疫
(3)避免小鼠与类囊体发生免疫排斥反应,提高类囊体递送的成功率
(4) ①. 向手术但不横切韧带(假手术)的小鼠注射适量的磷酸盐缓冲液 ②. 向骨关节炎模型鼠注射等量的溶于磷酸盐缓冲液的CM-NTU ③. 预期结果:小鼠疼痛程度:B组>C组>A组;小鼠软骨细胞内的ATP含量:A组>C组>B组
【解析】
【分析】类囊体为单层膜结构,类囊体在叶绿体中堆叠形成基粒,是光合作用光反应的场所,动物细胞膜为单层膜结构,具有一定的流动性。
【小问1详解】
分离细胞器可用差速离心法,因此清洗并研磨菠菜叶片,通过差速离心法获得叶绿体,再处理得到类囊体。类囊体薄膜上含有叶绿素,叶绿素主要吸收红光,因此用红光照射可提供类囊体光合作用所需的能量。
【小问2详解】
类风湿性关节炎属于自身免疫病,免疫自稳是指机体清除衰老或损伤的细胞,进行自身调节,维持内环境稳态的功能,若该功能异常,则容易发生自身免疫病。因此类风湿性关节炎属于免疫系统的免疫自稳功能异常导致的自身免疫病。
【小问3详解】
动物自身细胞膜表面存在糖蛋白,糖蛋白可以识别和结合特定的信号分子,从而将信息传递给靶细胞,用动物自身的细胞膜包裹NTU,可避免小鼠与类囊体发生免疫排斥反应,同时提高类囊体递送的成功率。
【小问4详解】
该实验为对照实验,实验目的是研究CM-NTU对损伤的软骨细胞(骨关节炎)的治疗作用。由于该实验需要考虑手术本身对实验的影响,因此实验应分为三组,A组:向手术但不横切韧带(假手术)的小鼠注射适量的磷酸盐缓冲液;B组:向骨关节炎模型鼠注射等量的磷酸盐缓冲液;C组:向骨关节炎模型鼠注射等量的溶于磷酸盐缓冲液的CM-NTU,三组均进行相同时间和强度的红光照射;由于NTU可捕获光能,产生ATP和NADPH,因此一段时间后检测细胞内ATP和NADPH的水平,并对小鼠骨关节的形态和功能进行测评,检测小鼠疼痛程度。由于NTU可捕获光能,产生ATP和NADPH,为病变的软骨细胞提供能量,因此一段时间后小鼠疼痛程度为:B组>C组>A组,且小鼠软骨细胞内的ATP含量为:A组>C组>B组。
20. 抗体—药物偶联物目前已成为肿瘤治疗最有效的手段之一,其基本原理是将特定的药物与单克隆抗体结合在一起,可特异性地杀死患者体内的癌细胞,基本过程如图所示。回答下列问题:
(1)图中选用甲细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交细胞,如果仅考虑细胞的两两融合,其融合细胞有_____种类型。细胞融合的过程体现了细胞膜具有_____的结构特点,与诱导植物体细胞杂交过程不同的是,过程②可以采用_____(填具体方法)诱导动物细胞融合。
(2)过程③用_____对细胞乙进行筛选,所得细胞丙的特点是_____。过程④对细胞丙进行_____培养和_____检测,最终得到细胞丁,其中检测时所采用的操作技术的原理是_____。
(3)紫杉醇能阻止肿瘤细胞有丝分裂,促进其凋亡,用单克隆抗体与紫杉醇结合研制而成的“生物导弹”,对某些癌症患者有较好的疗效,这利用的是单克隆抗体的_____(填“导向”或“治疗”)功能。
【答案】(1) ①. 3 ②. 流动性 ③. 灭活病毒诱导法
(2) ①. 特定的选择培养基 ②. 既能迅速大量增殖,又能产生抗体 ③. 克隆化 ④. 抗体 ⑤. 抗原和抗体特异性结合
(3)导向
【解析】
【分析】由于单克隆抗体的特异性强,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。
【小问1详解】
图中选用甲细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交细胞,如果仅考虑细胞的两两融合,其融合细胞有3种类型(B细胞和B细胞融合、B细胞和骨髓瘤细胞融合、骨髓瘤细胞和骨髓瘤细胞融合)。B细胞和骨髓瘤细胞融合体现了细胞膜的结构特性,即细胞膜具有一定的流动性;过程②表示B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合过程,与诱导植物体细胞杂交过程不同的是,过程②可以采用灭活病毒诱导法诱导动物细胞的融合。
【小问2详解】
过程③用特定选择培养基筛选细胞乙后得到的细胞丙,是杂交瘤细胞。它具备了骨髓瘤细胞能无限增殖的特点,又拥有 B 淋巴细胞能产生抗体的能力,所以其特点是既能无限增殖,又能产生抗体。过程④对细胞丙进行克隆化培养和抗体检测,最终得到细胞丁,由于检测的抗体能与抗原特异性结合,所以采用的操作技术的原理是抗原和抗体的特异性结合。
【小问3详解】
用单克隆抗体与紫杉醇结合研制而成的“生物导弹”,对某些癌症患者有较好的疗效,利用的是单克隆抗体的导向功能,起治疗作用的是药物(紫杉醇)。
21. 下图为利用某种低产耐酸植物甲(4N)和高产不耐酸植物乙(2N),培育高产耐酸植物丙的过程。请回答下列问题:
(1)过程①应将甲、乙两种植物细胞分别置于含有__________酶的________(选填“低渗”“等渗”或“高渗”)溶液中,以制备原生质体甲′和乙′。
(2)植物丙′的体细胞中有_______个染色体组,得到的杂种植株,理论上是否可育?__________,简要阐述理由:____________。为筛选出耐酸的植物丙′,过程③所用的固体培养基需________________________。
(3)该育种技术涉及的生物学原理有__________(填标号)。
①细胞膜的流动性 ②细胞膜的选择透过性 ③植物细胞的全能性 ④细胞增殖
(4)利用单倍体育种技术,也可以利用上述低产耐酸植物甲(4N)和高产不耐酸植物乙(2N)培育出高产耐酸的新品种丁。下表是相关实验中的一些步骤,请根据题意完成以下表格。
实验目的
方法步骤要点
收集花粉
①将品种甲和品种乙_________后获得F1,收集F1的花粉
获得可增殖分化的细胞
②利用____________技术中的脱分化过程,获得________
诱导单倍体幼苗的形成
③通过改变培养基中的__________,实现诱导分化
获得染色体加倍的植株
④用________处理单倍体幼苗
获得新品种丁
筛选符合要求的植株,收获其所结种子
【答案】(1) ①. 纤维素酶和果胶 ②. 等渗
(2) ①. 6 ②. 可育 ③. 杂种植株细胞中含有成对的同源染色体 ④. 将pH调为酸性
(3)①③④ (4) ①. 植物体细胞杂交 ②. 植物组织培养 ③. 愈伤组织 ④. 生长素与细胞分裂素比例 ⑤. 秋水仙素
【解析】
【分析】利用细胞工程技术培养杂种植株时,首先利用纤维素酶和果胶酶(①)处理细胞去除其细胞壁;甲乙两细胞的原生质体经诱导产生“甲'+乙'”,即融合的原生质体,其再生新的细胞壁,形成杂种细胞,杂种细胞经过②脱分化过程形成愈伤组织,再经过再分化过程形成植株丙',该植株经过图中③过程的选择作用培养出高产耐酸植物丙。
【小问1详解】
由植物细胞变成原生质体,需要去掉细胞壁,细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,酶具有专一性,所以应用纤维素酶和果胶酶处理细胞壁。为保证原生质体正常的形态,含有纤维素酶和果胶酶的溶液浓度应与细胞内的溶液等渗。
【小问2详解】
植物丙'是甲和乙通过体细胞杂交形成的杂种植株,为异源多倍体,根据题意可知,某种耐酸植物甲(4N)有4个染色体组,高产植物乙(2N)有2个染色体组,因此丙'植株的体细胞中有6个染色体组,由于杂种植株细胞中含有成对的同源染色体,理论上是可育的。植物丙'有耐酸的特性,说明③过程为筛选耐酸的植株的过程,因此可知过程③所用的固体培养基需将pH值调整为酸性。
【小问3详解】
原生质体融合过程利用了细胞膜的流动性原理,将杂种细胞培养为杂种植株利用了细胞增殖和植物体细胞具有全能性的原理,因此①③④符合题意。
【小问4详解】
利用上述低产耐酸植物甲(4N)和高产不耐酸植物乙(2N)培育出高产耐酸的新品种丁,需要先将两种植物的优良基因集中到一个个体上,由于两种植物存在生殖隔离,因此不能杂交,故需要将品种甲和品种乙植物体细胞杂交后获得F1,收集F1的花粉;利用花药离体培养(植物组织培养)技术培养花粉,经过脱分化过程形成愈伤组织;由于不同阶段需要的生长素和细胞分裂素的比例不同,因此通过改变培养基中的生长素和细胞分裂素的浓度比例(激素比例),实现诱导分化;用一定浓度的秋水仙素(低温、温度骤变)处理单倍体幼苗,获得可育的品种,并通过筛选获得符合要求的植株。
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赣州市大余衡立高级中学2024-2025学年第二学期期中考试
高二生物答题卷
时间:75分钟 总分:100分
一、单选题(共24分,每小题2分)
1. 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
2. 在发酵工程中,微生物的培养和计数是关键,下列有关叙述正确的是( )
A. 常用煮沸消毒法对牛奶等进行消毒
B. 采用平板划线法和稀释涂布平板法能将单个微生物分散在固体培养基上并进行计数
C. 利用显微镜进行直接计数的结果往往比实际活菌数偏大
D. 血细胞计数板常用于相对较小的细胞计数,细菌计数板常用于相对较大的细胞计数
3. 中国非物质文化弘扬者李子柒,制作过很多中国传统发酵美食,如果酒、腐乳、酸菜和黄豆酱油等,下列叙述错误的是( )
A. 豆腐中的蛋白质被毛霉分解成了小分子肽和氨基酸
B. 进行果酒发酵的菌种的代谢类型是异养厌氧型
C. 做酸菜时加入“陈酸菜水”的目的是增加乳酸菌的数量
D. 做酸菜时需要密封,防止杂菌污染
4. 中国科学院海洋研究所研究员从近海采集了上千份塑料垃圾样本,经过大量筛选,发现了一个能在塑料表面具有明显定殖和降解能力的菌群。为分离纯化该菌种,下列做法错误的是( )
A. 可用液体培养基对该菌种进行富集培养
B. 可用以塑料为唯一碳源的固体培养基分离所需菌种
C. 菌种涂布到培养基上后,应倒置培养皿进行恒温培养
D. 平板上菌落的直径和颜色是鉴定菌种的主要依据
5. 下列关于青霉素生产的叙述,正确的是( )
A. 用化学诱变剂处理青霉菌再经筛选可选育高产菌种
B. 青霉素是青霉菌产生的抑制自身生长的代谢物
C. 发酵罐接种后,必须立刻进行灭菌处理
D. 青霉菌生长达到稳定时,青霉素产量不再增加
6. 某科研人员以大豆为主要原料,利用黑曲霉经过一系列过程生产酱油产品。下列有关叙述错误的是( )
A. 与大豆相比,酱油中小分子物质的种类多
B. 培养黑曲霉的培养基pH应调至酸性,以利于其发酵
C. 利用高浓度的培养液培养黑曲霉,可提高酱油产量
D. 在发酵液中接种黑曲霉菌种时应进行无菌操作
7. 红豆杉是濒危植物,其树皮产生的紫杉醇对癌症有一定的疗效。下图是植物组织培养和细胞培养的流程图。图中②为愈伤组织。通过B过程可最终产生新的植株。通过C过程可产生大量细胞。下列相关叙述中正确的是( )
A. A和B培养过程中都不需要光照条件
B. C过程可提取细胞初生代谢物——紫杉醇
C. B和C培养过程中所用的培养基物理性质一般相同
D. A和B过程都与基因选择性表达有关
8. 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
9. 胚胎干细胞(ES)需接种在单层的饲养层细胞上才能保持未分化状态并增殖。向培养液中添加白血病抑制因子(LIF)可代替饲养层细胞的作用。相关叙述错误的是( )
A 饲养层细胞增殖时会发生接触抑制
B. 饲养层细胞能与ES进行信息交流
C. LIF可影响ES的基因选择性表达
D. LIF的主要作用是为ES提供营养
10. 现代生物培养技术日新月异,以下关于不同场景下细胞培养的叙述,正确的是( )
A. 植物组织培养时所用培养基需要添加蔗糖作为碳源
B. 大批量工业发酵过程中,对产物的纯化是其核心环节
C. 以尿素作为唯一氮源进行微生物培养,最终所形成的菌落均能分解尿素
D. 动物细胞培养液为合成培养基,其各种成分都较为明晰
11. 动物血清含有生长因子、胰蛋白酶抑制剂、胰岛素、葡萄糖、脂肪酸和离子等成分,常用于动物细胞培养。下列叙述错误的是( )
A. 添加血清配制培养基后再进行高温灭菌处理
B. 血清可为细胞生长提供部分营养和无机盐
C. 血清能促进细胞利用葡萄糖,促进细胞有丝分裂
D. 血清能抑制胰蛋白酶活性,有利于细胞粘连贴壁
12. 植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术与原理不相符的是
A. 纤维素酶、果胶酶处理和胰蛋白酶处理一一酶的专一性
B. 植物组织培养和动物细胞培养——细胞的全能性
C. 原生质体融合和动物细胞融合一一生物膜的流动性
D. 紫草细胞培养和动物细胞培养——细胞分裂
二、多选题(共16分,每小题4分,选对但不全2分,有选错的0分)
13. 蛭弧菌能使污水中的嗜水气单胞菌(异养型)裂解,将其接种在长满嗜水气单胞菌的平板上会出现噬菌斑。某兴趣小组将嗜水气单胞菌接种到固体培养基上,培养形成薄层,再接种采集的污水用以分离蛭弧菌。下列叙述错误的是( )
A. 可用干热灭菌法对平板进行灭菌
B. 可用涂布平板法接种嗜水气单胞菌
C. 出现噬菌斑一定是蛭弧菌作用的结果
D. 污水可为自然环境中的嗜水气单胞菌提供碳源
14. 如图为“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验操作流程,下列说法错误的是( )
A. 实验中选择培养基含有无机盐、葡萄糖、尿素、蛋白胨、琼脂、水等物质
B. 培养基用高压蒸汽灭菌后,将pH调至中性或弱碱性
C. 平均每克土壤中分解尿素的细菌数约为2.2×108个
D. 为判断培养基选择作用,需设置未接种的培养基作对照
15. 甲植物具有耐盐碱效应,乙植物具有高产效应。下图是利用甲、乙两种植物细胞获得高产且耐盐碱植株的部分流程图,下列叙述正确的是( )
A. 进行①处理时可用纤维素酶和果胶酶
B. 进行②诱导时可选用电融合法或PEG融合法
C. ③过程通常需要一定强度的光照条件
D. 将杂种细胞培育成的植物体即为高产且耐盐碱的植株
16. 下列关于动物细胞工程的叙述,错误的是( )
A. 加入灭活仙台病毒的作用是促进细胞融合
B. 动物细胞只能贴壁生长,不能进行悬浮培养
C. 动物细胞培养体现了动物细胞的全能性
D. 选择非患者细胞进行培养获得人造皮肤,可以降低免疫排斥的发生
三、综合题(共60分)
17. 某研究小组欲制作桑葚果酒和果醋,基本流程如下图所示。回答下列问题:
(1)制作桑葚果酒和果醋的菌种分别是______,二者在代谢类型上的主要区别是______。
(2)冲洗桑葚时,不能反复冲洗的原因是______,桑葚果酒经发酵而得,呈现宝石红色,其中红色素存在于桑葚果实细胞的______(细胞器)中。若要提高桑葚果酒的产量,应严格控制的条件有______。
(3)进行酒精发酵时,桑葚汁不能装满发酵装置的原因是______。酒精发酵完成后,可用______(填试剂名称)检测酒精。进一步发酵制作果醋,鉴定桑葚果醋的方法,除了尝、闻之外,还可以通过观察菌膜和检测比较______。
18. 某生态研究小组为了从纤维素分解菌获取纤维素酶,以便将农作物秸秆作为酿酒工业的原料,设计了如下操作流程分离提取较纯净的纤维素分解菌。请分析回答问题:
土壤取样→选择培养→梯度稀释→将样品接种到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选菌落
(1)研究和应用纤维素分解菌的前提是____。
(2)纤维素分解菌选择培养的培养基中添加的碳源为____;除了碳源外,培养基中还应该含有的营养成分有____。
(3)图甲所示接种方法主要用于____,在进行接种划线时需要注意的操作事项是____(答一点即可)。同时该方法不能用于测定菌体的数目,其原因主要是许多菌落并不是由____形成的。
(4)在配制鉴别纤维素分解菌的培养基中常常加入的染料是____,其可以与纤维素形成红色复合物。
(5)图乙采用的接种方法是____,在该鉴别培养基中含有KH2PO4和Na2HPO4,其作用有为细菌生长提供无机营养、保持细菌生长过程中____的稳定等。
(6)图乙中出现的无透明带的菌落,其代谢类型最可能是____。在挑选菌落时,应挑选产生了____的菌落。
19. 骨关节炎是一种常见的退行性疾病,病变的软骨细胞表现出ATP耗竭。我国的科研团队从菠菜中提取了类囊体,制备成能独立合成ATP的纳米类囊体单元 (NTU),首次实现植物的类囊体递送到动物细胞,提高小鼠软骨细胞代谢速率,将小鼠“60岁”的衰老退变软骨细胞恢复至“20岁”状态。回答下列问题。
(1)研究者清洗并研磨菠菜叶片,通过___________法获得叶绿体,再处理得到类囊体。将类囊体递送到小鼠软骨细胞后,选用红光照射的原因是___________。
(2)若小鼠溶酶体异常,可能导致类风湿性关节炎,该病属于免疫系统的___________功能异常导致的___________病。
(3)研究者提取小鼠软骨细胞的细胞膜与NTU组装后获得CM-NTU,注入小鼠体内的CM-NTU可直接与小鼠软骨细胞融合。相比直接将类囊体注入小鼠,该操作的优点是___________。
(4)为检验CM-NTU对骨关节炎的治疗效果,研究者手术横切健康小鼠的韧带,诱导得到骨关节炎模型鼠,使用磷酸盐缓冲液、溶于磷酸盐缓冲液的CM-NTU等试剂,照射相同时间和强度的红光后,检测小鼠疼痛程度和软骨细胞中的ATP含量。考虑手术本身对实验的影响,请写出该实验的分组情况及预期结果。
实验分组情况:
A组:___________;
B组:向骨关节炎模型鼠注射等量的磷酸盐缓冲液:
C组:___________
预期结果:___________。
20. 抗体—药物偶联物目前已成为肿瘤治疗最有效的手段之一,其基本原理是将特定的药物与单克隆抗体结合在一起,可特异性地杀死患者体内的癌细胞,基本过程如图所示。回答下列问题:
(1)图中选用甲细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交细胞,如果仅考虑细胞两两融合,其融合细胞有_____种类型。细胞融合的过程体现了细胞膜具有_____的结构特点,与诱导植物体细胞杂交过程不同的是,过程②可以采用_____(填具体方法)诱导动物细胞融合。
(2)过程③用_____对细胞乙进行筛选,所得细胞丙的特点是_____。过程④对细胞丙进行_____培养和_____检测,最终得到细胞丁,其中检测时所采用的操作技术的原理是_____。
(3)紫杉醇能阻止肿瘤细胞有丝分裂,促进其凋亡,用单克隆抗体与紫杉醇结合研制而成的“生物导弹”,对某些癌症患者有较好的疗效,这利用的是单克隆抗体的_____(填“导向”或“治疗”)功能。
21. 下图为利用某种低产耐酸植物甲(4N)和高产不耐酸植物乙(2N),培育高产耐酸植物丙的过程。请回答下列问题:
(1)过程①应将甲、乙两种植物细胞分别置于含有__________酶的________(选填“低渗”“等渗”或“高渗”)溶液中,以制备原生质体甲′和乙′。
(2)植物丙′的体细胞中有_______个染色体组,得到的杂种植株,理论上是否可育?__________,简要阐述理由:____________。为筛选出耐酸的植物丙′,过程③所用的固体培养基需________________________。
(3)该育种技术涉及的生物学原理有__________(填标号)。
①细胞膜的流动性 ②细胞膜的选择透过性 ③植物细胞的全能性 ④细胞增殖
(4)利用单倍体育种技术,也可以利用上述低产耐酸植物甲(4N)和高产不耐酸植物乙(2N)培育出高产耐酸的新品种丁。下表是相关实验中的一些步骤,请根据题意完成以下表格。
实验目
方法步骤要点
收集花粉
①将品种甲和品种乙_________后获得F1,收集F1的花粉
获得可增殖分化的细胞
②利用____________技术中的脱分化过程,获得________
诱导单倍体幼苗的形成
③通过改变培养基中的__________,实现诱导分化
获得染色体加倍的植株
④用________处理单倍体幼苗
获得新品种丁
筛选符合要求的植株,收获其所结种子
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