精品解析:黑龙江省海林市朝鲜族中学2024-2025学年高二下学期5月月考生物试题
2025-07-18
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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) | 黑龙江省 |
| 地区(市) | 牡丹江市 |
| 地区(区县) | 海林市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.52 MB |
| 发布时间 | 2025-07-18 |
| 更新时间 | 2025-07-18 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53109175.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024-2025学年度第二学期高二年级生物学科第二次考试
一、单选题
1. 在制作泡菜时,利用的微生物主要是( )
A. 酵母菌 B. 乳酸菌 C. 醋酸菌 D. 青霉菌
【答案】B
【解析】
【分析】发酵技术是指利用微生物的发酵作用,运用一些技术手段控制发酵过程,大规模的生产发酵产品的技术,在酒精发酵阶段,发挥作用的微生物是酵母菌,在操作过程中,发酵罐先通气后密闭。在通气阶段,该微生物主要通过出芽的方式大量繁殖,酒精发酵时产生的气体是二氧化碳。
【详解】在制作泡菜时,利用的微生物主要是乳酸菌,乳酸菌无氧呼吸可产生乳酸,B符合题意。
故选B。
2. 利用传统发酵技术制作食品是我国传统饮食文化的重要组成部分。下列有关叙述正确的是( )
A. 腐乳发酵时,风味的产生与微生物分泌胰蛋白酶将蛋白质等物质分解有关
B. 酿制果酒时,各阶段均需严格控制无氧条件以保证酵母菌产生更多的酒精
C. 泡菜发酵时,坛装八成满可防止发酵初期酵母菌等的活动造成发酵液溢出
D. 酸奶发酵时,溶液pH值逐渐降低,是乳酸菌无氧呼吸产生的CO2造成的
【答案】C
【解析】
【分析】1、制作泡菜的注意事项:
①盐水煮沸一是为了消除杂菌,二是为了除去水中的氧气,冷却再用是为了避免高温杀死坛中蔬菜表面的乳酸菌。
②加水密封是为了阻止外面的空气再进入泡菜坛,为乳酸菌发酵制作泡菜创造无氧的环境条件。若此过程中进入大量氧气,可能导致乳酸菌死亡而好氧菌大量繁殖,使菜腐烂。
③菜料只能装八成满的原因:初期会有气体产生;要往坛中加盐水没过菜料,所以不能加菜料太满。
2、制作果酒和果醋的注意事项:
①发酵瓶和榨计机都要用体积分数为70%的酒精消毒。
②葡萄要先冲洗再去枝梗,以免去枝梗时葡萄破碎,增加被杂菌污染的风险。
③瓶中留有1/3空间为酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖提供氧气。果酒发酵过程中会产生大量CO2导致瓶内气压升高,需拧松瓶盖放气,但不要完全打开,否则可能会被杂菌污染。
【详解】A、腐乳发酵时,发挥主要作用的微生物是毛霉,毛霉通过分泌脂肪酶和蛋白酶(不是胰蛋白酶)将豆腐块中的大分子物质分解为易于被人体吸收的小分子物质,有些氨基酸具有特殊的气味而表现出腐乳的风味,A错误;
B、酿制果酒时,初始阶段可往装置中通入一定量空气,使其进行有氧呼吸大量繁殖,后期再密封发酵使酵母菌进行无氧呼吸,产生酒精,B错误;
C、泡菜发酵时,发酵初期酵母菌等的活动会产生气体,使体积膨胀,故泡菜坛装八成满可防止发酵液溢出,C正确;
D、酸奶发酵时,溶液pH值逐渐降低,是乳酸菌无氧呼吸产生的乳酸造成的,D错误。
故选C。
3. 关于杂交瘤细胞的叙述不正确的是( )
A. 有双亲细胞的遗传物质 B. 不能无限增殖
C. 可产生分泌特异性抗体 D. 可体内外培养获得单抗
【答案】B
【解析】
【分析】1、生产杂交瘤细胞要用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,杂交瘤细胞既能大量增殖,又能产生专一抗体。
2、体外条件下做大规模培养杂交瘤细胞或者注射到小鼠腹腔内增殖,从细胞培养液或者小鼠腹水内就可以提取出大量的单克隆抗体。
【详解】A、杂交瘤细胞有双亲细胞的遗传物质,A正确;
B、杂交瘤细胞具有瘤细胞的特征,可以无限增殖,B错误;
C、杂交瘤细胞既能无限增殖,又能产生专一抗体,C正确;
D、体外条件下做大规模培养杂交瘤细胞或者注射到小鼠腹腔内增殖,从细胞培养液或者小鼠腹水内就可以提取出大量的单克隆抗体,D正确。
故选B。
4. 下列有关发酵工程及其相关应用的说法,错误的是( )
A. 啤酒的工业化生产过程中,焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行灭菌
B. 用纤维素的水解液为原料,通过发酵工程从微生物菌体中提取单细胞蛋白
C. 啤酒生产过程中,加入啤酒花可提供发酵菌种
D. 发酵过程中,要随时取样检测培养液中的微生物数目、产物浓度
【答案】D
【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、培养基的配置、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、焙烤的目的是杀死种子的胚但不使淀粉酶失活,A错误;
B、单细胞蛋白是以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料,通过发酵,获得的大量的微生物菌体,不是从微生物菌体中提取单细胞蛋白,B错误;
C、啤酒生产过程中,通过接种酵母菌提供发酵菌种,加入啤酒花不可提供发酵菌种,C错误;
D、在发酵过程中,要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等,以了解发酵进程,还要及时添加必需的营养组分,要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件,D正确。
故选D。
5. 下列有关无菌技术的说法,其中正确的有几项( )
①无菌技术的关键是杀灭实验室中所有的微生物 ②煮沸消毒法中100℃煮沸5-6分钟可以杀死微生物细胞和所有芽孢、孢子 ③经巴氏消毒法处理的食品因微生物未被彻底消灭,所以不能在常温长期保存 ④高压蒸汽灭菌时若不将锅内冷空气排出则达不到预期的灭菌效果 ⑤将接种环直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧,可以迅速彻底地灭菌 ⑥培养皿、吸管可用干热灭菌法灭菌
A. 2项 B. 3项 C. 4项 D. 5项
【答案】C
【解析】
【分析】1、无菌技术的主要内容
①对实验操作的空间、操作者的衣着和手,进行清洁和消毒;
②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌
③为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在酒精灯火焰附近进行;
④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。
2、消毒和灭菌
比较项目
理化因素的作用强度
消灭微生物的数量
芽孢和孢子能否被消灭
消毒
较为温和
部分生活状态的微生物
不能
灭菌
强烈
全部微生 物
能
【详解】①无菌技术的关键是防止杂菌的污染,①错误;②煮沸消毒法中100℃煮沸5-6分钟只能杀死部分生活状态的微生物细胞,不能杀死芽孢、孢子,②错误;
③经巴氏消毒法处理的食品因微生物未被彻底消灭,还含有微生物的芽孢和孢子,所以不能在常温长期保存,③正确;
④高压蒸汽灭菌时若不将锅内冷空气排出则达不到预期的灭菌效果,④正确;
⑤将接种环直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧(温度更高),可以迅速彻底地灭菌,⑤正确;
⑥培养皿、吸管等玻璃器皿可用干热灭菌法灭菌,⑥正确。
故选C。
6. 下列为达成实验目的而进行的相应实验操作,不正确的是( )
选项
实验目的
实验操作
A
观察花生子叶细胞中的脂肪颗粒
用苏丹Ⅲ染色后,再用酒精洗去浮色
B
除去粗提DNA中的蛋白质杂质
在DNA溶液中加入等体积预冷的酒精
C
观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂
将解离后的根尖放入龙胆紫染液染色
D
诱导外植体脱分化为愈伤组织
在MS培养基中添加所需植物激素
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【分析】1、脂肪需要使用苏丹Ⅲ(苏丹Ⅳ)染色,使用50%酒精洗去浮色以后在显微镜下观察,可以看到橘黄色(红色)的脂肪颗粒。
2、观察植物细胞有丝分裂实验中,需要制作临时装片,其制作步骤为:解离、漂洗、染色和制片,其中解离和制片时压片的目的都是使细胞分散开来;最后观察时,应该选取根尖分生区细胞进行观察,分生区细胞的特点是呈正方形,排列紧密。
3、DNA的粗提取和鉴定的原理是:
(1)DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同;
(2)DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质可以溶液酒精。
(3)DNA和蛋白质对酶、高温和洗涤剂的耐受性不同。
(4)DNA的鉴定:在沸水浴条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【详解】A、脂肪需要使用苏丹Ⅲ(苏丹Ⅳ)染色,使用50%酒精洗去浮色以后在显微镜下观察,可以看到橘黄色(红色)的脂肪颗粒,A正确;
B、DNA不溶于酒精,在DNA溶液中加入等体积预冷的酒精可析出DNA,B正确;
C、观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂的实验步骤为解离、漂洗、染色、制片、观察,C错误;
D、在MS培养基中添加所需植物激素诱导外植体脱分化为愈伤组织,D正确。
故选C。
7. 果酒和果醋制作过程中,发酵条件的控制至关重要,下列相关措施正确的是( )
A. 为了防止发酵过程中发酵液溢出,葡萄汁装入发酵瓶时不能装满,要留约1/4的空间
B. 制葡萄酒时每隔12h左右要将瓶盖拧松一次,排出多余的CO2
C. 缺少糖源时,醋酸菌可将乙醇直接转化为醋酸
D. 在果醋发酵过程中,要密封发酵装置,以利于醋酸菌的代谢
【答案】B
【解析】
【分析】1、果醋制作的原理: 若氧气、糖源充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸, 若缺少糖源,氧气充足时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
2、将葡萄汁装入发酵瓶,要留大约1/3的空间,并关闭充气口。 其目的是先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖,耗尽氧气后进行酒精发酵,同时防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。
【详解】A、为了防止发酵过程中发酵液溢出,葡萄汁装入发酵瓶时不能装满,要留约1/3的空间,A错误;
B、酵母菌无氧呼吸产生二氧化碳使瓶内气压升高,所以制葡萄酒时每隔12h左右要将瓶盖拧松一次,排出多余的CO2,B正确;
C、缺少糖源时,醋酸菌可将乙醇转化乙醛,再转化为醋酸,C错误;
D、醋酸菌是好氧菌,在果醋发酵过程中要通气,D错误。
故选B。
8. 下列各种传统发酵食品的制作过程中,没有酵母参与的是( )
A. 酸奶 B. 奶酪 C. 泡菜 D. 黄酒
【答案】A
【解析】
【分析】传统的发酵技术大多是多种微生物共同发酵的产物,但在生产过程中,应尽量减少其他微生物的污染,使产品的品质更好。
【详解】A、酸奶是由乳酸菌发酵而来,没有酵母菌的参与,A符合题意;
B、奶酪的前期发酵有酵母菌的参与,B不符合题意;
C、泡菜的前期发酵有酵母菌的参与,C不符合题意;
D、黄酒就是酵母菌经过无氧呼吸的产物,D不符合题意。
故选A。
9. CD47是一种在多种细胞中广泛表达跨膜糖蛋白,能抑制巨噬细胞的吞噬作用。结肠癌等多种肿瘤细胞表面的CD47含量比正常细胞高1.6-5倍。科研人员尝试合成抗CD47的单克隆抗体,并进一步验证其对巨噬细胞吞噬作用的影响。过程如下图所示,下列分析不正确的是( )
A. 经多次重复步骤①,小鼠脾脏内目标B细胞的占比上升
B. 步骤②中利用灭活的病毒诱导产生的融合细胞有多种类型
C. 可利用CD47糖蛋白筛选目标杂交瘤细胞
D. 对照组:肿瘤细胞+单克隆抗体培养体系
【答案】D
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备:(1)制备产生特异性抗体的B淋巴细胞:①向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。(2)获得杂交瘤细胞:②将小鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合;③用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。(3)克隆化培养和抗体检测。(4)将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。(5)提取单克隆抗体:从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
【详解】A、步骤①是向小鼠体内注射CD47,目的是获得能产生CD47抗体的浆细胞,故经多次重复步骤①,小鼠脾脏内目标B细胞的占比上升,A正确;
B、步骤②中利用灭活的病毒诱导产生的融合细胞有多种类型,如仅考虑两两融合的细胞,可能有B细胞-B细胞型、骨髓瘤-骨髓瘤型和B细胞-骨髓瘤型,B正确;
C、抗原与抗体的结合具有特异性,故可利用CD47糖蛋白筛选目标杂交瘤细胞,C正确;
D、该实验的自变量是抗CD47的单克隆抗体,故设置的对照组为:巨噬细胞+肿瘤细胞共培养体系中不加入单克隆抗体,D错误。
故选D。
10. 如图为早期胚胎发育过程中某一时期示意图。下列叙述正确的是( )
A. 可分离图中的滋养层细胞进行性别鉴定
B. 图示胚胎已经出现胚层分化,为原肠胚
C. 从任意角度分割图示胚胎均不影响胚胎的后续发育
D. 该图表示透明带已破裂,胚胎发育也开始出现异常
【答案】A
【解析】
【分析】图示为囊胚期的胚胎。
①卵裂期:细胞进行有丝分裂,数量增加,胚胎总体积不增加;
②桑椹胚:32个细胞左右的胚胎;
③囊胚:细胞开始分化,其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织;而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘;胚胎内部逐渐出现囊胚腔(注:囊胚的扩大会导致透明带的破裂,胚胎伸展出来,这一过程叫孵化);
④原肠胚:内细胞团表层形成外胚层,下方细胞形成内胚层,由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。
【详解】A、滋养层细胞将来发育成胎膜胎盘,胚胎移植前,可取滋养层细胞进行性别鉴定,A正确;
B、高等哺乳动物胚胎发育经历的时期是受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚期→原肠胚期→幼体,图示为囊胚期,胚层分化发生在原肠胚期,B错误;
C、对囊胚期的胚胎进行分割时,要特别注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后的胚胎恢复和进一步发育,C错误;
D、由图可知,透明带已经破裂,胚胎从其中伸展出来,此过程为孵化,为正常现象,D错误。
故选A。
11. 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是由于细胞的基因组成发生了改变
B. 移植前细胞和囊胚的培养都要放在充满CO2的培养箱中进行
C. 诱导后的胚胎干细胞必须培养至囊胚期,才能移植到代孕母体
D. 移植后胚胎的发育受母体激素影响,也影响母体激素分泌
【答案】D
【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。图中①是胚胎干细胞,②③分别是囊胚的滋养层细胞和内细胞团细胞,②③都由①分裂分化形成的。
【详解】A、猴的成纤维细胞和胚胎干细胞功能不同,是基因的选择性表达的结果,但细胞的基因组成相同,A错误;
B、移植前细胞和囊胚的培养都要放在含有95%空气和5% CO2的混合气体的培养箱中进行,B错误;
C、诱导后的胚胎干细胞,可以培养至桑葚胚或囊胚期,再移植到代孕母体内,C错误;
D、供体胚胎可与受体子宫建立生理和组织上的联系,为胚胎在受体内发育提供了可能,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正确。
故选D。
12. 脂肪酶被广泛应用于制药、食品、饮料、化妆品、医疗诊断等多个领域,但天然脂肪酶催化效率低,对非天然底物的选择性差。通过蛋白质工程获取高效脂肪酶是满足工业需求的重要措施,已知酶的活性中心包含催化位点和结合位点。下列叙述正确的是( )
A. 脂肪酶可为脂肪水解为甘油和脂肪酸的过程提供活化能
B. 通过蛋白质工程改造脂肪酶可以直接对脂肪酶的活性中心进行改造
C. 改造脂肪酶的前提是根据预期脂肪酶的功能设计预期的蛋白质结构
D. 若通过氨基酸替换改造脂肪酶,则可通过碱基对的增添或缺失改造基因
【答案】C
【解析】
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过改造或合成基因,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需求。蛋白质工程的基本途径是:从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找出相对应的脱氧核苷酸序列(基因)。
【详解】A、脂肪酶能够催化脂肪水解为甘油和脂肪酸,在此过程中,脂肪酶能够降低化学反应的活化能,A错误;
B、通过蛋白质工程改造脂肪酶,必须通过基因修饰或基因合成来完成,而不直接改造脂肪酶的活性中心,B错误;
C、改造脂肪酶的前提是:根据预期的脂肪酶的功能设计预期的蛋白质(脂肪酶)结构,C正确;
D、若通过氨基酸替换改造脂肪酶,则可通过碱基对的替换改造基因,D错误。
故选C。
13. 白酒中含有适量的乳酸能够减轻酒体刺鼻的味道,增加甜度,使酒体协调醇厚。为获得产乳酸能力较强的乳酸菌菌株,某科研工作者从鑫香型白酒发酵醅、窖泥中初步分离纯化出8株产酸菌株,如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 筛选乳酸菌的培养基应具备选择性,且能鉴别出乳酸菌的产酸能力
B. 接种后,应将接种平板倒置于无氧且温度适宜的环境中进行培养
C. 由图示结果可知,不同乳酸菌产酸能力不同根本原因是它们所含相关酶的活性不同
D. 由图示结果可知,对筛选菌株进行产酸特性的研究时,应该选择菌种L1进行发酵培养菌种编号
【答案】C
【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。由于土壤中细菌的数量庞大,要想得到能分解尿素的细菌的纯培养物,必须要对土样进行充分稀释,然后再将菌液涂布到制备好的选择培养基上。
【详解】A、筛选乳酸菌的培养基应具备的明显特点是允许乳酸菌生长,抑制或阻止其他种类微生物生长,即具有选择性,同时可在培养基中加入碳酸钙,以鉴别乳酸菌的产酸能力,A正确;
B、乳酸菌为厌氧微生物,故应在无氧且温度适宜的环境中培养,B正确;
C、不同乳酸菌产酸能力不同的根本原因是它们编码相关酶合成的基因的碱基序列不同即DNA不同,C错误;
D、由筛选结果可知,菌种L1产乳酸能力最强,故对筛选菌株进行产酸特性的研究时,应选择菌种L1进行发酵培养,D正确。
故选C。
14. 《齐民要术》记载了许多古人在生产中运用发酵技术加工食品积累的宝贵经验,下列对记载的理解,错误的是
食品加工
历史记载
酿酒
浸曲发,如鱼眼汤,净淘米八斗,炊作饭,舒令极冷。
制醋
大率酒斗,用水三斗,合瓮盛,置日中曝之。七日后当臭,衣生,勿得怪也,但停置,勿移动,挠搅之。数十日,醋成。
泡菜制作
作盐水,令极咸,于盐水中洗菜,即内(纳)瓮中。其洗菜盐水,澄取清者,泻著瓮中,令没菜把即止,不复调和。
A. “浸曲发”目的是活化酵母菌,此时酵母菌通过有氧呼吸和无氧呼吸释放CO2
B. “舒令极冷”是为了防止蒸熟的米温度过高而杀死酒曲中的酵母菌等微生物
C. “用水三斗”为避免酒精浓度过高杀死醋酸菌而不易形成醋酸菌衣膜
D. “令没菜把即止”主要目的是让蔬菜充分吸收盐分,使风味品质更佳
【答案】D
【解析】
【分析】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18~25℃。
泡菜制作的原理是乳酸菌发酵产生乳酸。
【详解】A、浸曲发的目的是活化酵母菌,使其由休眠状态变为活跃状态,酵母菌可以进行有氧呼吸(产生CO2和水)和无氧呼吸(产生酒精和CO2),所以都可以释放CO2,A正确;
B、“舒令极冷”是降低米的温度,为了防止蒸熟的米温度过高而杀死酒曲中的酵母菌等微生物,B正确;
C、 “用水三斗”可以将酒精吸收,避免酒精浓度过高杀死醋酸菌而不易形成醋酸菌衣膜,C正确;
D、“令没菜把即止”是用水将蔬菜淹没,制造无氧环境,D错误。
故选D。
15. 新型冠状病毒是一种 RNA 病毒,极易发生变异,其通过表面棘突蛋白(S 蛋白) 的受体结合域(RBD)与人体细胞表面的ACE2受体相互作用而感染人体细胞。科学家设计了一种自然界中不存在的蛋白质LCB1,可与S蛋白RBD紧密结合,以干扰新型冠状病毒的感染。下列有关说法,错误的是( )
A. LCB1的作用效应与抗S蛋白抗体类似
B. 可用蛋白质工程进行LCB1的生产
C. 新型冠状病毒侵入人体后可在内环境中大量增殖
D. 易感人群即使注射疫苗也仍然具有被感染的可能
【答案】C
【解析】
【分析】根据题干分析,新冠病毒通过表面棘突蛋白(S蛋白)的受体结合域(RBD)与人体细胞表面的ACE2受体相互作用而感染细胞;而蛋白质LCB1可与S蛋白的RBD结合,阻断上述过程,从而干扰新冠病毒的感染。病原体表面的一些特定的蛋白质等物质,能够与免疫细胞表面的受体结合,从而引发免疫反应,这些能引发免疫反应的物质称为抗原。新冠病毒表面的S蛋白就是一种抗原。抗体是机体产生的专门应对抗原的蛋白质,能与相应抗原发生特异性结合。抗体与病原体的结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附。蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。、蛋白质工程能够生产自然界中不存在的蛋白质。
【详解】A、LCB1能S蛋白结合,干扰新冠病毒对人体细胞的感染,说明其作用与抗体类似,A正确;
B、LCB1自然界中不存在的蛋白质,可能通过蛋白质工程进行设计和生产,B正确;
C、新冠病毒无细胞结构,必需寄生在人体细胞中,C错误;
D、新冠病毒是一种RNA病毒,极易产生变异;易感人群注射疫苗也具有被变异的新冠病毒感染的可能,D正确。
故选C。
二、多选题
16. 1881年,科赫在第七届全球医学大会展示了用固体培养基进行平板涂布分离微生物的技术,该技术深刻地影响和促进了整个微生物学的发展。平板涂布部分操作如图所示,下列相关叙述错误的是( )
A. 稀释涂布平板法可用于分离纯化大肠杆菌
B. 平板涂布时,涂布器在灼烧后应立即进行涂板,以免杂菌污染
C. 图中的平板涂布操作中的唯一不规范之处是培养皿的盖完全打开
D. 稀释涂布平板法计数得到的结果往往会比实际活菌数目要高
【答案】BCD
【解析】
【分析】稀释涂布平板法:稀释涂布平板法除了可以用于分离微生物外,也常用来统计样品中活菌的数目。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,就能推测样品大约含有多少活菌。
【详解】A、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,所以稀释涂布平板法可用于分离纯化大肠杆菌,A正确;
B、平板涂布时,涂布器在灼烧后应该待酒精燃尽、涂布器冷却后,再进行涂布,B错误;
C、图中的平板涂布操作中的不规范之处除了培养皿的盖完全打开,还有没有在火焰旁进行等,C错误;
D、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,稀释涂布平板法计数得到的结果往往会比实际活菌数目要少,D错误。
故选BCD。
17. 在传统发酵技术中,果醋的制作往往在果酒制作基础上进行。下图甲是醋酸发酵装置,乙是培养液pH变化曲线图,下列叙述正确的是( )
A. 发酵初期不通气,溶液中没有气泡产生
B. 中期可以闻到酒香,说明进行了酒精发酵
C. 后期接种醋酸菌,适当通气并提高发酵温度
D. 图乙中能正确表示pH变化的曲线是③
【答案】BC
【解析】
【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌,其代谢类型为异养兼性厌氧型。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其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葡萄糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
3、图甲是醋酸发酵装置,通气口可以通入空气或氧气,过滤膜过滤通入气体的杂菌。乙是培养液pH变化曲线图,醋酸发过酵过程,发酵液PH降低,②曲线能正确表示pH变化的曲线。
【详解】A、发酵初期不通气,酵母菌先利用发酵装置中的氧气进行有氧呼吸产生CO2和水,然后再进行酒精发酵产生酒精和CO2,因此溶液中有气泡产生,A错误;
B、酒精是酵母菌无氧呼吸产生的,若中期可以闻到酒香,说明进行了酒精发酵,B正确;
C、果酒制作需要无氧条件,且发酵温度一般为18~30 ℃,而果醋制作需要氧气,且发酵温度一般为30~35 ℃,所以后期接种醋酸菌,应适当通气并提高发酵温度,C正确;
D、果酒制作过程中,酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和CO2,pH会稍有下降,接种醋酸菌后产生醋酸,pH会下降得更快,因而图乙中能正确表示pH变化的曲线是②,D错误。
故选BC.
18. 红细胞生成素(EPO)是人体内促进红细胞生成的一种糖蛋白,可用于治疗肾衰性贫血等疾病。由于天然EPO来源极为有限,某科研团队采用基因工程培育转基因羊作为乳腺生物反应器,使其能合成EPO。下列叙述正确的是( )
A. 用显微注射技术将含EPO基因的表达载体导入羊的乳腺细胞中,可得到乳腺生物反应器
B. 构建基因表达载体时,需将EPO基因与乳腺蛋白基因的启动子重组在一起
C. 该转基因羊中的EPO基因可在羊的乳腺细胞中表达
D. 可通过PCR技术检测EPO基因是否插入山羊基因组
【答案】BCD
【解析】
【分析】转基因动物生产药物:(1)基因来源:药用蛋白基因+乳腺组织特异性表达的启动子(原理: 基因的选择性表达);(2) 成果:乳腺生物反应器;(3)过程:将药物蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起,导入哺乳动物的受精卵中,最终培育的转基因动物进入泌乳期后,可以通过分泌的乳汁生产所需要的药物。
【详解】A、用显微注射技术将含EPO基因表达载体导入羊的受精卵中,可得到乳腺生物反应器,A错误;
B、在构建基因表达载体时,需要将EPO基因和乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起,这样才能使目的基因只在乳腺组织中表达,B正确;
C、EPO基因与乳腺蛋白基因的启动子重组在一起,可以在羊的乳腺细胞中表达,其他细胞中不表达,C正确;
D、目的基因进入受体细胞后,是否稳定维持和表达其遗传特性,只有通过检测与鉴定才能知道。可通过PCR技术检测EPO基因是否插入山羊基因组,D正确。
故选BCD。
19. 骨关节炎是犬类常见的疾病,导致软骨损伤和疼痛。神经生长因子(NGF)通过与细胞表面受体(NGFRs)的相互作用,调节骨关节炎的疼痛感知。科研人员利用杂交瘤细胞技术,开发出能结合NGF 并阻断其与受体结合的单克隆抗体(mAb)。下列相关叙述正确的有( )
A. 制备单克隆抗体(mAb)的过程中至少要经过两次筛选,其原理和目的均不同
B. 杂交瘤细胞无需识别 NGF 就能产生mAb
C. 体外扩大培养能产生 mAb的杂交瘤细胞需要用胰蛋白酶处理以防止发生接触抑制
D. 在实际应用中还应对 mAb 进行一定程度的改造以减轻可能对犬产生的副作用
【答案】ABD
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备过程:①给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,然后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;②诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合;③利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;④进行克隆化培养和专一抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;⑤用培养基培养筛选出来的杂交瘤细胞或将其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。
【详解】A、制备单克隆抗体的过程中至少要经过两次原理和目的均不同的筛选过程,第一次筛选杂交瘤细胞,第二次筛选能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,A正确;
B、杂交瘤细胞是由已免疫的B细胞和骨髓瘤细胞融合,无需接触抗原就能产生特异性抗体,B正确;
C、杂交瘤细胞是悬浮培养的细胞,细胞之间并未接触,若要传代培养,细胞培养液直接离心,去除上清液培养基,加入新鲜培养基即可,不用胰蛋白酶处理,C错误;
D、在实际应用中还应对 mAb 进行一定程度的改造以减轻可能对犬产生的副作用,D正确。
故选ABD。
20. 甘薯由于能增强免疫功能、防癌抗癌而越来越被人们喜爱。但甘薯具有自交不育和杂交不亲和性,这使甘薯生产和育种存在诸多难以解决的问题。下列有关植物细胞工程的说法,合理的是( )
A. 利用植物组织培养技术可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖
B. 利用培养的愈伤组织进行诱变育种,可以显著提高基因突变率,定向获得有用的突变体
C. 利用原生质体的融合实现体细胞杂交,可以克服杂交不亲和的障碍,充分利用遗传资源
D. 利用茎尖分生组织培育脱毒苗,能使植株具备抗病毒的能力,同时使产品质量得到提高
【答案】AC
【解析】
【分析】植物细胞工程技术的应用:植物繁殖的新途径(微型繁殖、作物脱毒、人工种子)、作物新品种的培育(单倍体育种、突变体的利用)、细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、利用植物组织培养技术不仅可以保持优良品种的 遗传特性,还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖,因此人们形象的把用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术叫植物的微型繁殖技术,A正确;
B、诱变育种的原理是基因突变,基因突变是不定向的,B错误;
C、利用原生质体融合实现体细胞杂交,可以克服杂交不亲和的障碍,充分利用遗传资源,C正确;
D、茎尖等分裂旺盛部位无病毒感染,所以利用茎尖分生组织培养出无病毒且保持优良性状的幼苗,通过基因工程将抗病毒基因转移至受体细胞从而培育出抗病毒的转基因植物,但脱毒苗不等于抗病毒,D错误。
故选AC。
三、解答题
21. 请回答下列与生物技术实践相关的问题。
(1)无菌技术主要通过消毒和灭菌这两种方法来避免杂菌的污染,用酒精棉球擦拭操作者双手和用酒精灯火焰灼烧接种环分别属于___________(方法)和__________(方法)。
(2)利用纤维素解决能源问题的关键是高性能纤维素酶的获取。科学家利用培养基从土壤中筛选出能分解纤维素的细菌,这类细菌经过大量培养后可以从中提取纤维素酶。土壤中富含各种微生物,将土壤浸出液接种到特定培养基上,可得到能分解纤维素的细菌,实验室中获取纯净菌种常用的接种方法有_______________和________________。
(3)虽然各种培养基的具体配方不同,但一般都含有水、碳源、_________、_________。
【答案】21. ①. 消毒 ②. 灭菌
22. ①. 平板划线法 ②. 稀释涂布平板法
23. ①. 无机盐 ②. 氮源
【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,均匀涂布在培养基表面,经培养后可形成单个菌落。
【小问1详解】
用酒精棉球擦拭操作者双手属于消毒,用酒精灯火焰灼烧接种环属于灭菌。
【小问2详解】
平板划线法和稀释涂布平板法均可用于分离菌种,实验室中获取纯净菌种常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。
【小问3详解】
各种培养基中一般都含有水、无机盐、碳源、氮源。
22. 尿素[CO(NH2)2]含氮量高,化学性质相对稳定,是现代农业生产中一种重要的氨肥,但只有当其被细菌分解成铵态氮后,才能更好地被植物吸收。回答下列问题:
(1)某研究小组认为根据下表成分配制的培养基不能用于筛选分离尿素分解菌,理由是_______________,若要筛选并鉴定该种细菌,需要对下表培养基的成分进行修改,具体修改措施为_______________,并根据菌落周围出现_____________鉴定该菌。
KH2PO4
Na2HPO4
MgSO4•7H2O
蛋白胨
葡萄糖
尿素
蒸馏水
1.4g
2.1g
0.2g
1.0g
10.0g
1.0g
定容至1000mL
(2)下图表示该研究小组对尿素分解菌进行分离、计数的实验流程,经适当培养后,5个平板上的菌落数分别为155、175、150、41、160个,分析第四个平板菌落数较低的原因可能是______,1g土壤中的活菌数约为_____个(保留小数点后两位),用这种方法统计得到的数值往往_____________(填“偏大”或“偏小”)。
(3)该研究小组将分离到的尿素分解菌在最适培养温度条件下进行振荡培养,并测定其生长曲线如下图所示。(注:OD600为样品中蛋白质、核酸的浓度,用此指标来代表细菌浓度;A点为培养10h时的细菌浓度)。
振荡培养的目的是_______,通常在培养末期细菌的数量会显著减少,但图中研究人员实际测得的细菌浓度下降较慢,最可能的原因是____________________。
【答案】(1) ①. 培养基含蛋白胨,尿素不是唯一氮源(培养基中含蛋白胨,蛋白胨中含氮元素) ②. 去掉蛋白胨、添加琼脂和酚红 ③. 红色
(2) ①. 涂布器灼烧灭菌后未冷却,导致涂布时部分菌体死亡 ②. 1.60×108 ③. 偏小
(3) ①. 增加培养液中溶解氧的含量,利于菌体与营养液的接触 ②. 死亡菌体中的蛋白质、核酸没有分解(或测得的是蛋白质、核酸浓度而不是细胞浓度;或死亡菌体没有自溶,不能与活菌区分)
【解析】
【分析】稀释涂布平板法:稀释涂布平板法除了可以用于分离微生物外,也常用来统计样品中活菌的数目。当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个单菌落,来源于稀释样品中的一个活菌,通过统计平板中的菌落数,就能推测样品中大约有多少活菌。
【详解】(1)筛选尿素分解菌的培养基应以尿素作为唯一氮源,题中培养基配方中含有蛋白胨,其能为多种微生物提供氮源。对尿素分解菌进行筛选应使用固体培养基,尿素分解菌能将尿素分解为NH3,使培养基pH变大,故向培养基中加入酚红,可使尿素分解菌的菌落呈现红色。
(2)第四个平板菌落数较低的原因可能是涂布器灼烧灭菌后未冷却,导致涂布时部分菌体死亡。据图分析,涂布时菌液的稀释度为10-5倍,利用菌落数分别为155、175、150、160个的四个平板求取菌落数的平均值为160个,故可计算出1g土壤中的活菌数约为160÷0.1×105=1.60×108个,用这种方法统计的菌落数往往比活菌的数目少,因为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)震荡培养的目的是增加培养液中溶解氧的含量,利于菌体与营养物质的充分接触,通常在培养末期细菌的数量会显著减少,但图中研究人员实际测得的细菌浓度下降较慢,最可能的原因是死亡菌体中的蛋白质、核酸没有分解(或测得的是蛋白质、核酸浓度而不是细胞浓度;或死亡菌体没有自溶,不能与活菌区分)。
【点睛】本题易错点在于计算1g土壤中的活菌数时没有准确分析稀释倍数,导致计算出错,与稀释相关题目要认真看图认真审题。
23. 研究人员采用酶联免疫法检测大鼠海马组织中5-HT的水平,检测原理如下图所示。
(1)据图分析,特异性抗体的获得可通过将5-HT 作为抗原,利用______技术制备。洗涤的目的是______。加底物后经酶催化显色,在一定范围内,溶液颜色的深浅与_____成正比,因此用酶联免疫检测仪对其进行定量测定。
(2)利用该方法检测时,待测抗原_____(需要/不需要)事先纯化;该方法涉及的生物学原理有_____(写出两点)。
【答案】(1) ①. 单克隆抗体制备 ②. 洗去未结合的材料,以免干扰实验结果 ③. 样品中5-羟色胺(或 5-HT)的含量(或浓度)
(2) ①. 不需要 ②. 抗原与抗体的识别具有特异性(或抗原与抗体发生特异性结合)、酶(的催化功能)具有专一性
【解析】
【详解】(1)特异性抗体的获得,通常是将5-HT作为抗原,利用单克隆抗体技术制备得到的。洗涤的目的是洗去未结合的材料,以免干扰实验结果,提高检测的准确性。加底物后,在酶的催化作用下发生显色反应,颜色的深浅与样品中5-羟色胺(或 5-HT)的含量(或浓度)成正比,因此可以用酶联免疫检测仪对其进行定量测定。
(2)利用该方法检测时,由于酶联免疫吸附试验(ELISA)具有高度的特异性和敏感性,待测抗原(在此为5-HT)不需要事先纯化可以直接从组织提取物中进行检测。该方法涉及的生物学原理主要包括抗原与抗体的识别具有特异性(或抗原与抗体发生特异性结合)、酶(的催化功能)具有专一性以及颜色反应与物质浓度的关系等。
24. 紫杉醇是红豆杉合成一种重要抗癌物质。请回答下列相关问题:
(1)进行红豆杉愈伤组织的诱导和培养时,最好取春季新长出的茎叶,经_________处理后再接种到诱导培养基中培养。形成的愈伤组织细胞在显微镜下观察通常是呈现出许多不同形态的原因是________。诱导愈伤组织的形成时常进行避光培养,此时植物细胞的代谢类型为_______型。
(2)为了筛选出紫杉醇含量高的品种,可将诱导出的愈伤组织接种至含液体培养基的三角瓶中振荡培养,影响细胞的生长速度和紫杉醇含量的因素除了培养条件如温度、pH、光照等,培养基的营养物质及细胞遗传特性外,还受_______________________(答出2点即可)等影响。除了培育出高产红豆杉植株外,还可通过_____________技术形成细胞系,实现紫杉醇的工业化生产。
(3)如要将外源基因导入红豆杉细胞进行遗传改造,主要途径有:以经改造的农杆菌_______为载体,通过__________的农杆菌感染受体植物的途径导入;也可通过显微注射法将外源基因直接导入;还可以将外源DNA包裹在人工合成的脂质体中,通过与___________融合,再通过_________方法分离纯化受体细胞,以便后续的筛选操作。
【答案】(1) ①. 消毒 ②. 细胞壁薄 ③. 异养需氧型
(2) ①. 振荡速度或气体浓度 ②. 传代培养
(3) ①. Ti质粒 ②. 重组质粒 ③. 原生质体 ④. 稀释涂布平板法
【解析】
【分析】农杆菌转化法的具体过程:①利用土壤农杆菌的Ti质粒构建基因表达载体,即将目的基因整合到土壤农杆菌的Ti质粒上;②将整合了目的基因的Ti质粒导入土壤农杆菌细胞内;③利用土壤农杆菌感染植物细胞,该过程实际上是将含有目的基因的土壤农杆菌Ti质粒导入植物细胞内;④含有目的基因的土壤农杆菌Ti质粒进入植物细胞后,可以把自己的一段基因整合到细胞核中的染色体上,这段基因中包含了目的基因。
【小问1详解】
在进行红豆杉愈伤组织诱导和培养时,为了避免外植体上携带的细菌或者病毒对诱导产生不良影响,选取的茎叶需经消毒处理后才能接种到诱导培养基中进行培养。形成的愈伤组织细胞的细胞壁薄,在显微镜下观察通常是呈现出许多不同形态。通常诱导愈伤组织的形成需要避光培养,此时植物细胞的代谢类型为异养需氧型。
【小问2详解】
可从固体培养基中筛选生长良好的愈伤组织,接种至含液体培养基的三角瓶中在摇床上振荡培养,细胞的生长速度和紫杉醇含量和培养的温度、pH、光照条件、培养基中的营养物质及细胞遗传特性有关外,还受振荡速度或气体浓度的影响,这是因为摇床可以让菌液不停振荡,有利于与空气接触,对于需氧菌是非常有利的,同时也可以让细菌与培养液中的营养物质更充分的接触。若要获得细胞系实现紫杉醇的工业化生产还可以进行传代培养技术。
【小问3详解】
将外源基因导入植物细胞有多种途径:以经改造的农杆菌Ti质粒为载体,通过含重组质粒的农杆菌感染受体植物的途径导入;也可通过显微注射法将外源基因直接导入受体细胞;还可以将外源DNA包裹在人工合成的脂质体中,通过与原生质体融合完成细胞的转化,这是利用原核生物繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少的特点进行的,再通过稀释涂布平板法分离纯化受体细胞,以便后续的筛选操作。
25. 某化工厂的污水池中含有一种有害的难以降解的有机化合物A。研究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培养基,成功筛选到能高效降解化合物A的细菌(目的菌)。实验的主要步骤如下图所示。请分析回答下列问题。
(1)培养基中加入化合物A的目的是_____________,这种培养基属于_________培养基。
(2)“目的菌”生长所需的氮源和碳源是来自培养基中的___________________。实验需要振荡培养,由此推测“目的菌”的呼吸作用类型是___________________。
(3)转为固体培养基时,常采用平板划线的方法进行接种,此过程中所用的接种工具是___________________,操作时采用___________________灭菌的方法。
(4)实验结束后,使用过的培养基应该进行灭菌处理才能倒掉,这样做的目的是____。
(5)某同学计划统计污水池中“目的菌”的总数,他选用10-4、10-5、10-6稀释液进行平板划线,每种稀释液都设置了3个培养皿。从设计实验的角度看,还应设置的一组对照实验是_____________,此对照实验的目的是证明__________过程中是否被杂菌污染。
【答案】 ①. 筛选目的菌 ②. 选择 ③. 化合物A ④. 有氧呼吸 ⑤. 接种环 ⑥. 灼烧 ⑦. 防止造成环境污染 ⑧. 不接种的空白培养基(或接种无菌水的培养基) ⑨. 培养基制备
【解析】
【详解】试题分析:本题考查微生物的分离和培养和培养基对微生物的选择作用的相关知识,属选修部分,意在考查学生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。阅读题干和题图可知,本题是利用微生物培养的知识分离高效降解化合物A的细菌,先分析题图了解分离高效降解化合物A的细菌的过程,然后根据问题的具体内容梳理相关知识点分析解答。
(1)培养基中加入化合物A的目的是筛选能高效降解化合物A的细菌,选择培养基只允许特定的微生物生长,而同时抑制或阻止其他微生物生长,因此筛选能高效降解化合物A的细菌的培养基属于选择培养基。
(2)分析培养基的配方可知,该培养基由化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制而成,因此化合物A为目的菌提供了碳源和氮源;目的菌是需氧微生物,其呼吸作用的类型为有氧呼吸,因此在培养过程中应该振荡培养,增加培养液中的溶氧量满足微生物对氧气的需求。
(3)平板划线操作的工具是接种环,对于接种环的灭菌方法应该是灼烧灭菌。
(4)实验结束时应该将使用过的培养基进行灭菌处理才能倒掉,防止污染环境。
(5)实验设计过程应遵循对照原则,该实验还应增设一组不接种的空白培养基作为对照,以证明培养基制备过程是否被杂菌污染。
26. 白菜、甘蓝均为二倍体,体细胞染色体数目分别为20、18。“白菜甘蓝”是用细胞工程方法培育出来的蔬菜新品种,它具有生长期短、耐热性强、易于贮藏等优点。如图为“白菜甘蓝”的培育过程,请回答下列问题:
(1)由原生质体A和原生质体B形成原生质体C的过程中,常使用的诱导剂是____________,该过程体现了细胞膜具有___________性。
(2)由细胞D得到愈伤组织的过程叫作________;由愈伤组织得到根、芽等器官的过程叫作___________。由细胞D得到一个完整的杂种植株,需要采用的细胞工程技术是___________,该过程体现了细胞D具有___________性。
(3)经花粉培育的二倍体“白菜甘蓝”植株,体细胞的染色体数为___________。这种植株通常不育,为使其可育,可通过人工诱导产生四倍体“白菜甘蓝”,这种变异属于____________。
(4)上述育种方法与传统杂交育种方法相比较其优点在于_______________________。
【答案】(1) ①. 聚乙二醇(PEG) ②. 流动
(2) ①. 脱分化 ②. 再分化 ③. 植物组织培养 ④. 全能
(3) ①. 19 ②. 染色体变异
(4)能克服远缘杂交的不亲和性(障碍)
【解析】
【分析】植物体细胞杂交过程: 先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得原生质体,借助物理或化学方法诱导原生质体融合,得到的杂种细胞再经过诱导形成愈伤组织,并进一步发育成完整植株。
【小问1详解】
原生质体融合常用聚乙二醇(PEG),原生质体融合体现了细胞膜具有流动性。
【小问2详解】
由细胞D得到愈伤组织的过程叫作脱分化,由愈伤组织得到根、芽等器官的过程叫再分化。由细胞D得到一个完整的杂种植株,采用的技术是植物组织培养技术,由细胞获得个体,体现细胞具有全能性。
【小问3详解】
来自白菜的花粉含有10条染色体,来自甘蓝的花粉含有9条染色体,经花粉培育的二倍体“白菜甘蓝”植株体细胞含有19条染色体。人工诱导产生四倍体“白菜甘蓝”,染色体加倍,这种变异属于染色体变异。
【小问4详解】
白菜与甘蓝属于两个物种,存在生殖隔离,按照传统杂交育种方法,无法产生可育后代,上述育种方法与传统杂交育种方法相比较其优点在于能克服远缘杂交的不亲和性(障碍)。
【点睛】本题主要考查植物体细胞杂交技术,识记和理解相关过程和原理即可解答。
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2024-2025学年度第二学期高二年级生物学科第二次考试
一、单选题
1. 在制作泡菜时,利用的微生物主要是( )
A. 酵母菌 B. 乳酸菌 C. 醋酸菌 D. 青霉菌
2. 利用传统发酵技术制作食品是我国传统饮食文化的重要组成部分。下列有关叙述正确的是( )
A. 腐乳发酵时,风味的产生与微生物分泌胰蛋白酶将蛋白质等物质分解有关
B. 酿制果酒时,各阶段均需严格控制无氧条件以保证酵母菌产生更多的酒精
C. 泡菜发酵时,坛装八成满可防止发酵初期酵母菌等的活动造成发酵液溢出
D. 酸奶发酵时,溶液pH值逐渐降低,是乳酸菌无氧呼吸产生CO2造成的
3. 关于杂交瘤细胞的叙述不正确的是( )
A. 有双亲细胞的遗传物质 B. 不能无限增殖
C. 可产生分泌特异性抗体 D. 可体内外培养获得单抗
4. 下列有关发酵工程及其相关应用的说法,错误的是( )
A. 啤酒的工业化生产过程中,焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行灭菌
B. 用纤维素的水解液为原料,通过发酵工程从微生物菌体中提取单细胞蛋白
C. 啤酒生产过程中,加入啤酒花可提供发酵菌种
D. 发酵过程中,要随时取样检测培养液中的微生物数目、产物浓度
5. 下列有关无菌技术的说法,其中正确的有几项( )
①无菌技术的关键是杀灭实验室中所有的微生物 ②煮沸消毒法中100℃煮沸5-6分钟可以杀死微生物细胞和所有芽孢、孢子 ③经巴氏消毒法处理的食品因微生物未被彻底消灭,所以不能在常温长期保存 ④高压蒸汽灭菌时若不将锅内冷空气排出则达不到预期的灭菌效果 ⑤将接种环直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧,可以迅速彻底地灭菌 ⑥培养皿、吸管可用干热灭菌法灭菌
A 2项 B. 3项 C. 4项 D. 5项
6. 下列为达成实验目的而进行的相应实验操作,不正确的是( )
选项
实验目的
实验操作
A
观察花生子叶细胞中的脂肪颗粒
用苏丹Ⅲ染色后,再用酒精洗去浮色
B
除去粗提DNA中的蛋白质杂质
在DNA溶液中加入等体积预冷的酒精
C
观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂
将解离后的根尖放入龙胆紫染液染色
D
诱导外植体脱分化为愈伤组织
在MS培养基中添加所需植物激素
A A B. B C. C D. D
7. 果酒和果醋制作过程中,发酵条件的控制至关重要,下列相关措施正确的是( )
A. 为了防止发酵过程中发酵液溢出,葡萄汁装入发酵瓶时不能装满,要留约1/4的空间
B. 制葡萄酒时每隔12h左右要将瓶盖拧松一次,排出多余的CO2
C. 缺少糖源时,醋酸菌可将乙醇直接转化为醋酸
D. 在果醋发酵过程中,要密封发酵装置,以利于醋酸菌的代谢
8. 下列各种传统发酵食品的制作过程中,没有酵母参与的是( )
A. 酸奶 B. 奶酪 C. 泡菜 D. 黄酒
9. CD47是一种在多种细胞中广泛表达的跨膜糖蛋白,能抑制巨噬细胞的吞噬作用。结肠癌等多种肿瘤细胞表面的CD47含量比正常细胞高1.6-5倍。科研人员尝试合成抗CD47的单克隆抗体,并进一步验证其对巨噬细胞吞噬作用的影响。过程如下图所示,下列分析不正确的是( )
A. 经多次重复步骤①,小鼠脾脏内目标B细胞的占比上升
B. 步骤②中利用灭活的病毒诱导产生的融合细胞有多种类型
C. 可利用CD47糖蛋白筛选目标杂交瘤细胞
D. 对照组:肿瘤细胞+单克隆抗体培养体系
10. 如图为早期胚胎发育过程中某一时期示意图。下列叙述正确的是( )
A. 可分离图中的滋养层细胞进行性别鉴定
B. 图示胚胎已经出现胚层分化,为原肠胚
C. 从任意角度分割图示胚胎均不影响胚胎的后续发育
D. 该图表示透明带已破裂,胚胎发育也开始出现异常
11. 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. 猴成纤维细胞和胚胎干细胞功能不同是由于细胞的基因组成发生了改变
B. 移植前细胞和囊胚的培养都要放在充满CO2的培养箱中进行
C. 诱导后的胚胎干细胞必须培养至囊胚期,才能移植到代孕母体
D. 移植后胚胎的发育受母体激素影响,也影响母体激素分泌
12. 脂肪酶被广泛应用于制药、食品、饮料、化妆品、医疗诊断等多个领域,但天然脂肪酶催化效率低,对非天然底物的选择性差。通过蛋白质工程获取高效脂肪酶是满足工业需求的重要措施,已知酶的活性中心包含催化位点和结合位点。下列叙述正确的是( )
A. 脂肪酶可为脂肪水解为甘油和脂肪酸的过程提供活化能
B. 通过蛋白质工程改造脂肪酶可以直接对脂肪酶的活性中心进行改造
C. 改造脂肪酶的前提是根据预期脂肪酶的功能设计预期的蛋白质结构
D. 若通过氨基酸替换改造脂肪酶,则可通过碱基对的增添或缺失改造基因
13. 白酒中含有适量的乳酸能够减轻酒体刺鼻的味道,增加甜度,使酒体协调醇厚。为获得产乳酸能力较强的乳酸菌菌株,某科研工作者从鑫香型白酒发酵醅、窖泥中初步分离纯化出8株产酸菌株,如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 筛选乳酸菌的培养基应具备选择性,且能鉴别出乳酸菌的产酸能力
B. 接种后,应将接种平板倒置于无氧且温度适宜的环境中进行培养
C. 由图示结果可知,不同乳酸菌产酸能力不同的根本原因是它们所含相关酶的活性不同
D. 由图示结果可知,对筛选菌株进行产酸特性的研究时,应该选择菌种L1进行发酵培养菌种编号
14. 《齐民要术》记载了许多古人在生产中运用发酵技术加工食品积累的宝贵经验,下列对记载的理解,错误的是
食品加工
历史记载
酿酒
浸曲发,如鱼眼汤,净淘米八斗,炊作饭,舒令极冷。
制醋
大率酒斗,用水三斗,合瓮盛,置日中曝之七日后当臭,衣生,勿得怪也,但停置,勿移动,挠搅之。数十日,醋成。
泡菜制作
作盐水,令极咸,于盐水中洗菜,即内(纳)瓮中。其洗菜盐水,澄取清者,泻著瓮中,令没菜把即止,不复调和。
A. “浸曲发”目的是活化酵母菌,此时酵母菌通过有氧呼吸和无氧呼吸释放CO2
B. “舒令极冷”是为了防止蒸熟的米温度过高而杀死酒曲中的酵母菌等微生物
C. “用水三斗”为避免酒精浓度过高杀死醋酸菌而不易形成醋酸菌衣膜
D. “令没菜把即止”主要目的是让蔬菜充分吸收盐分,使风味品质更佳
15. 新型冠状病毒是一种 RNA 病毒,极易发生变异,其通过表面棘突蛋白(S 蛋白) 的受体结合域(RBD)与人体细胞表面的ACE2受体相互作用而感染人体细胞。科学家设计了一种自然界中不存在的蛋白质LCB1,可与S蛋白RBD紧密结合,以干扰新型冠状病毒的感染。下列有关说法,错误的是( )
A. LCB1的作用效应与抗S蛋白抗体类似
B. 可用蛋白质工程进行LCB1的生产
C. 新型冠状病毒侵入人体后可在内环境中大量增殖
D. 易感人群即使注射疫苗也仍然具有被感染的可能
二、多选题
16. 1881年,科赫在第七届全球医学大会展示了用固体培养基进行平板涂布分离微生物的技术,该技术深刻地影响和促进了整个微生物学的发展。平板涂布部分操作如图所示,下列相关叙述错误的是( )
A. 稀释涂布平板法可用于分离纯化大肠杆菌
B. 平板涂布时,涂布器在灼烧后应立即进行涂板,以免杂菌污染
C. 图中的平板涂布操作中的唯一不规范之处是培养皿的盖完全打开
D. 稀释涂布平板法计数得到的结果往往会比实际活菌数目要高
17. 在传统发酵技术中,果醋的制作往往在果酒制作基础上进行。下图甲是醋酸发酵装置,乙是培养液pH变化曲线图,下列叙述正确的是( )
A. 发酵初期不通气,溶液中没有气泡产生
B. 中期可以闻到酒香,说明进行了酒精发酵
C. 后期接种醋酸菌,适当通气并提高发酵温度
D. 图乙中能正确表示pH变化的曲线是③
18. 红细胞生成素(EPO)是人体内促进红细胞生成的一种糖蛋白,可用于治疗肾衰性贫血等疾病。由于天然EPO来源极为有限,某科研团队采用基因工程培育转基因羊作为乳腺生物反应器,使其能合成EPO。下列叙述正确的是( )
A. 用显微注射技术将含EPO基因的表达载体导入羊的乳腺细胞中,可得到乳腺生物反应器
B. 构建基因表达载体时,需将EPO基因与乳腺蛋白基因的启动子重组在一起
C. 该转基因羊中的EPO基因可在羊的乳腺细胞中表达
D. 可通过PCR技术检测EPO基因是否插入山羊基因组
19. 骨关节炎是犬类常见的疾病,导致软骨损伤和疼痛。神经生长因子(NGF)通过与细胞表面受体(NGFRs)的相互作用,调节骨关节炎的疼痛感知。科研人员利用杂交瘤细胞技术,开发出能结合NGF 并阻断其与受体结合的单克隆抗体(mAb)。下列相关叙述正确的有( )
A. 制备单克隆抗体(mAb)的过程中至少要经过两次筛选,其原理和目的均不同
B. 杂交瘤细胞无需识别 NGF 就能产生mAb
C. 体外扩大培养能产生 mAb的杂交瘤细胞需要用胰蛋白酶处理以防止发生接触抑制
D. 在实际应用中还应对 mAb 进行一定程度的改造以减轻可能对犬产生的副作用
20. 甘薯由于能增强免疫功能、防癌抗癌而越来越被人们喜爱。但甘薯具有自交不育和杂交不亲和性,这使甘薯生产和育种存在诸多难以解决的问题。下列有关植物细胞工程的说法,合理的是( )
A. 利用植物组织培养技术可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖
B. 利用培养的愈伤组织进行诱变育种,可以显著提高基因突变率,定向获得有用的突变体
C. 利用原生质体的融合实现体细胞杂交,可以克服杂交不亲和的障碍,充分利用遗传资源
D. 利用茎尖分生组织培育脱毒苗,能使植株具备抗病毒的能力,同时使产品质量得到提高
三、解答题
21. 请回答下列与生物技术实践相关的问题。
(1)无菌技术主要通过消毒和灭菌这两种方法来避免杂菌的污染,用酒精棉球擦拭操作者双手和用酒精灯火焰灼烧接种环分别属于___________(方法)和__________(方法)。
(2)利用纤维素解决能源问题的关键是高性能纤维素酶的获取。科学家利用培养基从土壤中筛选出能分解纤维素的细菌,这类细菌经过大量培养后可以从中提取纤维素酶。土壤中富含各种微生物,将土壤浸出液接种到特定培养基上,可得到能分解纤维素的细菌,实验室中获取纯净菌种常用的接种方法有_______________和________________。
(3)虽然各种培养基的具体配方不同,但一般都含有水、碳源、_________、_________。
22. 尿素[CO(NH2)2]含氮量高,化学性质相对稳定,是现代农业生产中一种重要的氨肥,但只有当其被细菌分解成铵态氮后,才能更好地被植物吸收。回答下列问题:
(1)某研究小组认为根据下表成分配制的培养基不能用于筛选分离尿素分解菌,理由是_______________,若要筛选并鉴定该种细菌,需要对下表培养基的成分进行修改,具体修改措施为_______________,并根据菌落周围出现_____________鉴定该菌。
KH2PO4
Na2HPO4
MgSO4•7H2O
蛋白胨
葡萄糖
尿素
蒸馏水
1.4g
2.1g
0.2g
1.0g
10.0g
1.0g
定容至1000mL
(2)下图表示该研究小组对尿素分解菌进行分离、计数的实验流程,经适当培养后,5个平板上的菌落数分别为155、175、150、41、160个,分析第四个平板菌落数较低的原因可能是______,1g土壤中的活菌数约为_____个(保留小数点后两位),用这种方法统计得到的数值往往_____________(填“偏大”或“偏小”)。
(3)该研究小组将分离到的尿素分解菌在最适培养温度条件下进行振荡培养,并测定其生长曲线如下图所示。(注:OD600为样品中蛋白质、核酸的浓度,用此指标来代表细菌浓度;A点为培养10h时的细菌浓度)。
振荡培养的目的是_______,通常在培养末期细菌的数量会显著减少,但图中研究人员实际测得的细菌浓度下降较慢,最可能的原因是____________________。
23. 研究人员采用酶联免疫法检测大鼠海马组织中5-HT的水平,检测原理如下图所示。
(1)据图分析,特异性抗体的获得可通过将5-HT 作为抗原,利用______技术制备。洗涤的目的是______。加底物后经酶催化显色,在一定范围内,溶液颜色的深浅与_____成正比,因此用酶联免疫检测仪对其进行定量测定。
(2)利用该方法检测时,待测抗原_____(需要/不需要)事先纯化;该方法涉及的生物学原理有_____(写出两点)。
24. 紫杉醇是红豆杉合成的一种重要抗癌物质。请回答下列相关问题:
(1)进行红豆杉愈伤组织的诱导和培养时,最好取春季新长出的茎叶,经_________处理后再接种到诱导培养基中培养。形成的愈伤组织细胞在显微镜下观察通常是呈现出许多不同形态的原因是________。诱导愈伤组织的形成时常进行避光培养,此时植物细胞的代谢类型为_______型。
(2)为了筛选出紫杉醇含量高的品种,可将诱导出的愈伤组织接种至含液体培养基的三角瓶中振荡培养,影响细胞的生长速度和紫杉醇含量的因素除了培养条件如温度、pH、光照等,培养基的营养物质及细胞遗传特性外,还受_______________________(答出2点即可)等影响。除了培育出高产红豆杉植株外,还可通过_____________技术形成细胞系,实现紫杉醇的工业化生产。
(3)如要将外源基因导入红豆杉细胞进行遗传改造,主要途径有:以经改造的农杆菌_______为载体,通过__________的农杆菌感染受体植物的途径导入;也可通过显微注射法将外源基因直接导入;还可以将外源DNA包裹在人工合成的脂质体中,通过与___________融合,再通过_________方法分离纯化受体细胞,以便后续的筛选操作。
25. 某化工厂的污水池中含有一种有害的难以降解的有机化合物A。研究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培养基,成功筛选到能高效降解化合物A的细菌(目的菌)。实验的主要步骤如下图所示。请分析回答下列问题。
(1)培养基中加入化合物A的目的是_____________,这种培养基属于_________培养基。
(2)“目的菌”生长所需的氮源和碳源是来自培养基中的___________________。实验需要振荡培养,由此推测“目的菌”的呼吸作用类型是___________________。
(3)转为固体培养基时,常采用平板划线的方法进行接种,此过程中所用的接种工具是___________________,操作时采用___________________灭菌的方法。
(4)实验结束后,使用过的培养基应该进行灭菌处理才能倒掉,这样做的目的是____。
(5)某同学计划统计污水池中“目的菌”的总数,他选用10-4、10-5、10-6稀释液进行平板划线,每种稀释液都设置了3个培养皿。从设计实验的角度看,还应设置的一组对照实验是_____________,此对照实验的目的是证明__________过程中是否被杂菌污染。
26. 白菜、甘蓝均为二倍体,体细胞染色体数目分别为20、18。“白菜甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种,它具有生长期短、耐热性强、易于贮藏等优点。如图为“白菜甘蓝”的培育过程,请回答下列问题:
(1)由原生质体A和原生质体B形成原生质体C的过程中,常使用的诱导剂是____________,该过程体现了细胞膜具有___________性。
(2)由细胞D得到愈伤组织的过程叫作________;由愈伤组织得到根、芽等器官的过程叫作___________。由细胞D得到一个完整的杂种植株,需要采用的细胞工程技术是___________,该过程体现了细胞D具有___________性。
(3)经花粉培育的二倍体“白菜甘蓝”植株,体细胞的染色体数为___________。这种植株通常不育,为使其可育,可通过人工诱导产生四倍体“白菜甘蓝”,这种变异属于____________。
(4)上述育种方法与传统杂交育种方法相比较其优点在于_______________________。
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