内容正文:
高二下学期生物学科开学调研监测考试
考试时长:90分钟时间:2026年3月
一、单选题
1. 我国利用传统发酵技术制作果酒、果醋、腐乳、泡菜的历史悠久,极大地丰富了人们的饮食。下列说法正确的是( )
A. 上述产品中主要利用真菌进行发酵的是果酒和泡菜
B. 制作葡萄酒时除去枝梗应在冲洗之后,目的是防止杂菌污染
C. 将果酒制作成果醋时,只需要将发酵温度调到30-35℃
D. 腐乳发酵中起主要作用的微生物是毛霉和醋酸菌
【答案】B
【解析】
【详解】A、果酒主要利用酵母菌(真菌)发酵,但泡菜主要利用乳酸菌(细菌)发酵,A错误;
B、在葡萄酒制作中,为了防止杂菌污染,采摘的葡萄要先冲洗再去除枝梗,因为先除去枝梗可能会使葡萄表面破损,增加杂菌污染的机会,B正确;
C、果醋发酵需醋酸菌(好氧型细菌),温度需调至30-35℃,但还需通入氧气(如搅拌或通气),C错误;
D、腐乳发酵主要依靠毛霉,但醋酸菌不是主要作用的微生物,D错误。
故选B。
2. 研究小组在制作传统泡菜时,测定了不同发酵时间泡菜中乳酸菌数量、pH值和亚硝酸盐含量的变化,测定结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 发酵过程中乳酸菌数量下降与发酵液pH下降有关
B. 发酵初期有气泡产生是因为乳酸菌无氧呼吸产生CO2
C. 发酵液的pH下降与乳酸含量逐渐增加有关
D. 从亚硝酸盐含量来看,该泡菜在7d开始食用比较合适
【答案】B
【解析】
【详解】A、随着发酵进行,乳酸菌大量繁殖产生乳酸,导致发酵液 pH 降低,过低的 pH 会抑制乳酸菌的生长繁殖,甚至导致其死亡,因此乳酸菌数量会下降,A正确;
B、乳酸菌是厌氧菌,其无氧呼吸的产物只有乳酸,不产生CO2。发酵初期的气泡主要是由蔬菜上附着的酵母菌等其他微生物进行有氧或无氧呼吸产生的 CO2,B错误;
C、乳酸菌发酵产生乳酸,乳酸积累导致发酵液 pH 持续下降,C正确;
D、从图中可以看出,亚硝酸盐含量在发酵初期先升高后降低,在约 7 天时降至较低水平,此时食用相对安全,D正确。
故选B。
3. 下列有关微生物培养与应用技术的叙述,正确的是( )
A. 培养基干热灭菌后,冷却至50℃左右倒平板
B. 若要检测水中大肠杆菌是否超标,待检测水样需要经过灭菌后再检测
C. 用稀释涂布平板法进行微生物计数时,结果往往比实际值低
D. 采用稀释涂布平板法接种后,不同浓度的菌液均可在培养基表面形成单菌落
【答案】C
【解析】
【详解】A、培养基通常采用高压蒸汽灭菌法,而非干热灭菌(适用于玻璃器皿);倒平板时需冷却至50℃左右倒平板,A错误;
B、检测水样中大肠杆菌时,若先灭菌会杀死目标微生物,导致检测结果失真。实际操作需保持水样原始状态,通过培养直接检测活菌数,B错误;
C、稀释涂布平板法计数时,若多个细胞粘连或重叠生长,可能形成单一菌落,导致计数结果低于实际活菌数,C正确;
D、稀释涂布平板法要求菌液浓度适中,过高浓度会导致菌落重叠无法形成单菌落,故并非"不同浓度"均可形成单菌落,D错误。
故选C。
4. 下图为实验室培养和纯化大肠杆菌过程中的部分操作步骤,下列说法不正确的是( )
A. 制作①中的培养基培养细菌时需将培养基调至酸性后再进行湿热灭菌
B. 接种结束后,将④倒置培养,皿底上标注菌种及接种日期等信息
C. 通过平板划线法可将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面
D. 操作②到④的过程中,接种环共需要进行6次灼烧灭菌处理
【答案】A
【解析】
【详解】A、培养大肠杆菌时,需要将培养基调至中性或微碱性,而不是酸性,然后再进行湿热灭菌,A错误;
B、接种结束后,将④倒置培养,可以防止培养皿盖上的水珠滴落到培养基上造成污染,并且要在皿底标注菌种及接种日期等信息,B正确;
C、平板划线法是通过连续划线的操作,将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面,从而获得单菌落,C正确;
D、操作②到④的过程中,接种前需要对接种环进行灼烧灭菌,每次划线后也需要对接种环进行灼烧灭菌,以杀死上次划线残留的菌种,图中划线5次,所以接种环共需要进行6次灼烧灭菌处理,D正确。
故选A。
5. 某同学开展“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验,具体流程如下:土壤取样→制备培养基→土样稀释→涂布平板→微生物的培养、观察和计数。下列叙述错误的是( )
A. 土壤取样时用到的纸袋需要预先灭菌而铁铲不需要
B. 本实验需要制备以尿素为唯一氮源的培养基和牛肉膏蛋白胨培养基
C. 稀释土样时,每一次从试管中吸取稀释液前都要充分摇匀
D. 本实验中,每个稀释倍数的稀释液至少要涂布三个平板
【答案】A
【解析】
【详解】A、土壤取样时,铁铲直接接触土壤样本,若未灭菌可能引入杂菌污染,破坏实验准确性;纸袋用于盛放样本,也需灭菌以保证无菌操作。A错误;
B、本实验需制备以尿素为唯一氮源的选择培养基(筛选分解尿素细菌),同时需牛肉膏蛋白胨培养基作为对照(验证选择培养基的有效性),B正确;
C、稀释土样时,每次吸取前充分摇匀可确保菌液分布均匀,使涂布后单菌落计数更准确,属于稀释涂布平板法的规范操作,C正确;
D、为了保证计数结果的准确性,每个稀释倍数的稀释液至少要涂布三个平板,以减少实验误差,取平均值进行计算,D正确。
故选A。
6. 啤酒是以大麦为主要原料,经酵母菌发酵制成的,其工业化生产流程可以分为制麦、糖化、发酵、包装等,如图所示。下列相关分析正确( )
A. 制麦阶段,用赤霉素处理大麦可使大麦无须发芽就能产生淀粉酶
B. 蒸煮处理不会使淀粉酶失活且能有效杀灭原料中的杂菌
C. 酵母菌的繁殖和酒精的生成分别在主发酵和后发酵阶段完成
D. 消毒能杀死啤酒中所有微生物,因而能延长啤酒的保存期
【答案】A
【解析】
【详解】A、制麦阶段,用赤霉素处理大麦可使大麦无须发芽就能产生淀粉酶,进而催化淀粉的水解,A正确;
B、焙烤过程不会使淀粉酶失活,蒸煮处理会使淀粉酶失活,B错误;
C、酵母菌的繁殖和酒精的生成都在主发酵阶段完成,C错误;
D、消毒能杀死啤酒中大多数微生物,D错误。
故选A。
7. 黄葛树的叶子、果实(榕果)和枝干含有独特的次生代谢产物酚类化合物。为探究校内黄葛树下土壤中分解酚类化合物的细菌数量,进行了相关实验。下列分析正确的是( )
A. 甲组中a培养基上的菌落连成一片,可能是稀释度过低造成的
B. 以乙组计数,5g土壤中尿素分解菌的估算数目是1.4×109个
C. 土壤样液先在锥形瓶内进行富集培养,再等比稀释后涂布计数
D. 以酚类为唯一碳源的培养基上生长的细菌都能合成酚类降解酶
【答案】B
【解析】
【详解】A、甲组中a培养基上的菌落连成一片,可能是涂布不均匀造成的,菌液未分散开,A错误;
B、为了保证结果准确,一般选择菌落数在30 - 300的平板进行计数,乙组中三个平板的菌落数分别为275、285、280,均在30 - 300之间,应以乙组计数。 计算5g土壤中含分解尿素菌的估算数目时,应根据公式:每克样品中的菌株数 = (C÷V)×M(其中C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积,M代表稀释倍数)。5g该土壤含分解尿素的细菌数是(275+285+280)÷3÷0.1×105×5=1.4×109,B正确;
C、若先进行富集培养,会使细菌大量繁殖,导致后续计数结果偏大,失去计数的准确性。因此,土壤样液应直接梯度稀释后涂布计数,不需要富集培养,C错误;
D、以酚类为唯一碳源的培养基上生长的细菌,可能通过分泌酚类降解酶分解酚类获取碳源,也可能通过共生、利用其他细菌代谢产物等方式生长,并非都能合成酚类降解酶,D错误。
故选B。
8. 细菌X合成的T蛋白(分泌蛋白)和C蛋白使其在与其他细菌的竞争中占优势。用野生型细菌X及其不同突变体进行了实验:在固体培养基表面放一张能吸附细菌的滤膜,将一种菌(下层菌)滴加在滤膜上后再放置第二张滤膜,滴加等量的另一种菌(上层菌),共同培养后,测定其竞争指数(下层菌数/上层菌数),实验结果如图。下列说法正确的是( )
甲组
乙组
丙组
丁组
下层菌
野生型菌
T基因敲除菌
T-C双基因敲除菌
T-C双基因敲除菌
上层菌
野生型菌
野生型菌
野生型菌
T基因敲除菌
竞争指数
0.71
0.77
0.26
0.71
A. 采用平板划线法对刮下的菌体进行计数
B. 制备培养基时,应先灭菌再调pH至中性或弱碱性
C. 由实验结果可以推知,C蛋白可以增强T蛋白的作用
D. 由实验结果可以推知,T蛋白对细菌有毒害作用
【答案】D
【解析】
【详解】A、平板划线法用于菌种分离,不能用于精确计数;微生物计数应采用稀释涂布平板法或血细胞计数板法,A错误;
B、培养基制备应先调pH再灭菌,避免灭菌过程影响pH值,且调pH时可能引入杂菌,B错误;
C、由丙组(双基因敲除菌在下层)竞争指数0.26显著低于乙组(T基因敲除菌在下层)的0.77可知:当C蛋白存在时(乙组),T蛋白缺失对竞争劣势影响较小;当C蛋白缺失时(丙组),竞争劣势加剧,说明C蛋白可减弱T蛋白的作用,C错误;
D、乙组(T⁻)竞争指数(0.77)略高于甲组(WT),说明T蛋白缺失后竞争优势略有提升,说明T蛋白对细菌有毒害作用,D正确。
故选D。
9. 在家畜养殖过程中,某些微生物可使家畜粪便中的氨氮化合物转化为尿素进而产生NH3,影响畜禽健康。为筛选粪便中既能利用氨氮化合物又能减少NH3产生的微生物,学习小组进行实验获得目的菌株。影印法可确保在一系列平板培养基的相同位置上接种相同菌落。下列说法正确的是( )
A. 实验中的粪便样本和培养基都可以用高压蒸汽灭菌,而玻璃器皿一般用干热灭菌
B. 用稀释涂布平板法检测①中活菌数时,平板上的一个菌落就是一个细菌
C. ②可分别选取平板上的4、6菌落进行培养用于后续实验
D. 学习小组应选择菌株甲添加在粪便中以减少NH3的产生
【答案】C
【解析】
【详解】A、粪便样本用来提供目的菌种,不能灭菌,玻璃器皿一般用干热灭菌,A错误;
B、用稀释涂布平板法检测①中活菌数时,平板上的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌,而不是平板上的一个菌落是一个细菌,B错误;
C、结合题意,②筛选的应是只能在牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌株用于后续的实验,应选择4、6,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。
10. 野生型大肠杆菌通过一系列的生化反应合成生长所必需的物质M,从而能在基本培养基上生长,但如果发生基因突变,导致某一步骤不能进行,而致使物质M不能合成,无法在基本培养基上生长,科学家利用紫外线处理后,得到4种不能在基本培养基上生长的突变体,突变体及相应突变基因均依次标记为a~d。为了突变体少量生长,四个平板配置有基本培养基和微量物质M。用稀释涂布平板法将微量的4种突变体细菌(a~d)依次接种到平板①~④。适当时间后,在每一个平板的培养基表面上各接种4种突变体(图中圆框a~d)。黑色实心圆圈表明非常良好的生长情况。一个细菌菌落如果在物质M的生物合成的后续步骤中被抑制,其合成的中间产物会聚集;产生的中间产物能够供给在之前步骤中被抑制的细菌株营养。下列哪一个物质M的合成过程中的正常基因a~d作用的顺序是正确的( )
A. c→d→b→a B. b→d→c→a
C. a→c→d→b D. a→b→c→d。
【答案】C
【解析】
【详解】对于某突变体来说,由于后续步骤中被抑制,其合成的中间产物会聚集,这些中间产物能够供给在之前步骤中被抑制的其他类型的细菌株营养,进而使其他类型的细菌株能越过被抑制的步骤,顺利合成生长所必需的物质M,从而能在基本培养基上生长。说明突变体被抑制步骤越靠后,其合成的中间产物能挽救的其他突变体种类就越多。也就是说,能挽救的其他突变体种类就越多,该中间产物在生化反应步骤中越靠后,平板②有(a、c、d)3种突变体生长,故突变体b产生的中间产物最靠后,抑制的步骤也在最后。平板④有(a、c)2种突变体生长,故突变体d产生的中间产物较平板中②突变体b产生的靠前,抑制的步骤比平板中②突变体b的靠前。如此类推,物质M的合成过程中的正常基因a~d作用的顺序为a→c→d→b,C正确,ABD错误。
故选C。
11. 土壤中的微生物数量与脲酶活性可反映土壤的肥力。科研人员用不同的方式进行施肥,探究其对土壤微生物数量和脲酶活性的影响,结果如图。下列说法正确的是( )
A. 土壤中只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素
B. 有机肥可以为植物的生长提供物质和能量
C. 土壤微生物数量与脲酶活性呈正相关,麦秸直接还田不利于提高土壤肥力
D. 施用有机肥使农作物产量增加,导致该地人均生态足迹增大
【答案】A
【解析】
【详解】A、尿素的分解需要脲酶的催化,因此只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,A正确;
B、有机肥经过土壤微生物的分解转变为无机盐被植物吸收利用,有机肥不能为植物提供能量,B错误;
C、对比CK和M,与CK相比,M微生物数量增加但脲酶活性减小,说明土壤微生物数量和脲酶活性不是完全的正相关,C错误;
D、施用有机肥使农作物产量增加,实现物质和能量的多级利用,提高能量利用率,减少人类对生态和环境的影响,导致该地人均生态足迹减小,D错误。
故选A。
12. 利用发酵罐处理含食用油的废水时,可获得单细胞蛋白,实现污染物资源化。菌株A 和菌株B 为能高效降解油脂的细菌,研究人员将菌株A 和菌株 B 分别接种到含有同种食用油废水的发酵罐中进行发酵处理,检测两菌株细胞密度和脂肪剩余量,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 食用油可以为菌株 A 和菌株 B 的生长提供碳源
B. 发酵结束之后,采用过滤、沉淀等方法可得到单细胞蛋白
C. 与菌株 A 相比,菌株 B 更适合处理含食用油的废水
D. 图中显示,一定时间范围内脂肪消耗量与两菌株的细胞密度呈负相关
【答案】D
【解析】
【详解】A、食用油(油脂)含碳元素,可作为菌株A、B生长的碳源,A正确;
B、单细胞蛋白是微生物细胞本身,发酵后通过过滤、沉淀可分离收集菌株细胞,B正确;
C、菌株B的脂肪剩余比例更低(油脂分解更多)、细胞密度更高(增殖更好),更适合处理含油废水,C正确;
D、细胞密度越高,脂肪剩余比例越低(即脂肪消耗量越多),因此脂肪消耗量与细胞密度呈正相关,而非负相关,D错误。
故选D。
13. 如图表示植物细胞工程中利用愈伤组织培育植株或大量生产细胞产物的过程。下列叙述正确的是( )
A. 通过①④过程可将茎尖分生组织培养成脱毒苗
B. ②⑤过程为单倍体育种,可明显缩短育种年限
C. ①②脱分化过程没有发生基因的选择性表达
D. ⑥⑦过程均体现了植物细胞具有全能性
【答案】A
【解析】
【详解】A、由于植物茎尖分生区附近的病毒极少甚至无病毒,因此可将茎尖分生组织通过①和④过程,培养成脱毒苗,A正确;
B、②⑤过程是用花粉离体培养法获得单倍体的过程,再用秋水仙素处理单倍体获得植株的过程才是单倍体育种,单倍体育种可明显缩短育种年限,B错误;
C、①②脱分化过程形成愈伤组织,实质上发生了基因的选择性表达,C错误;
D、愈伤组织经⑥过程形成完整植株体现了植物细胞具有全能性,⑦过程培养愈伤组织细胞获得细胞产物,未体现植物细胞的全能性,D错误。
故选A。
14. 细胞工程包括动物细胞工程和植物细胞工程,下图为科研人员研发出针对肺癌的抗体—药物偶联物(ADC),基本流程。下列细胞工程相关叙述错误的是( )
A. 过程③需对杂交瘤细胞逐步稀释,使多孔培养板每个孔尽量只接种一个细胞
B. 与诱导原生质体融合相比,①过程特有的方法是灭活病毒诱导法
C. ADC对肺癌细胞有选择性杀伤是因为细胞毒素特异性结合并杀伤肺癌细胞
D. 愈伤组织和小鼠iPS细胞的诱导形成均发生了基因的选择性表达
【答案】C
【解析】
【详解】A、过程③是克隆化培养和抗体检测,需要对杂交瘤细胞进行逐步稀释,使多孔培养板的每个孔尽量只接种一个细胞,这样才能获得单克隆的杂交瘤细胞,A正确;
B、过程①是动物细胞融合,与诱导植物原生质体融合相比,动物细胞融合特有的方法是灭活病毒诱导法,B正确;
C、抗体-肺癌药物偶联物中b代表细胞毒素,a代表抗体,针对肺癌ADC通过将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合,使细胞毒素实现对肿瘤细胞杀伤,C错误;
D、愈伤组织是植物细胞脱分化形成的,小鼠 iPS 细胞是体细胞重编程形成的,这两个过程都涉及基因的选择性表达,D正确。
故选C。
15. 下列关于干细胞的叙述,错误的是( )
A. 干细胞具有分裂分化能力,包括胚胎干细胞和成体干细胞等
B. 成体干细胞具有组织特异性,只能分化成特定的细胞或组织
C. 造血干细胞属于成体干细胞,能用来治疗白血病、帕金森病等疾病
D. 使用病人自身的iPS细胞移植回病人体内,可避免免疫排斥反应
【答案】C
【解析】
【详解】A、干细胞具有分裂和分化能力,根据来源和分化潜能可分为胚胎干细胞和成体干细胞等,A正确;
B、成体干细胞具有组织特异性,如造血干细胞只能分化为血细胞,神经干细胞只能分化为神经细胞,B正确;
C、造血干细胞属于成体干细胞,可用于治疗白血病(如骨髓移植),但帕金森病是神经系统疾病,需神经干细胞或胚胎干细胞治疗,造血干细胞无法分化为神经细胞,C错误;
D、iPS细胞是自体细胞重编程得到的,移植回体内不会发生免疫排斥反应,D正确。
故选C。
二、不定项
16. 某生物兴趣小组利用塑料饮水杯、充氧泵、空气过滤器、回旋式单向阀硅胶管等材料制作的一种新型的果酒、果醋两用发酵装置,如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 发酵罐需预留1/3的空间,目的只是防止发酵后期发酵液溢出
B. 制作果酒时,软管夹应关闭,出料口取样检测酒精的产生情况
C. 排气管设计成弯曲的U形状,目的是防止空气中的杂菌进入发酵罐
D. 在制作果酒的基础上制果醋时,只需将充氧泵连接即可,其他条件不变
【答案】BC
【解析】
【详解】A、发酵瓶留1/3的空间能避免发酵过程中发酵液溢出,又能满足发酵初期酵母菌对氧气的需求,因为在有氧条件下酵母菌可进行有氧呼吸,进而可满足酵母菌繁殖对能量的需求,A错误;
B、制作果酒时,为了制造无氧环境,软管夹应关闭,出料口取样可用于检测酒精的产生情况,B正确;
C、排气管设计成弯曲的U形状,可以防止空气中的杂菌进入发酵瓶,保证发酵过程顺利进行,C正确;
D、在制作果酒的基础上制果醋时,由于醋酸杆菌为严格的需氧型细菌,因此需将充氧泵连接,同时需要适当提高发酵液的温度,因为醋酸杆菌适宜的温度条件是30~35℃,D错误。
故选BC。
17. 研究人员将结核杆菌分别接种在含有不同浓度抗生素A与B的培养基中(+代表含抗生素,+多少代表抗生素浓度,-代表不含抗生素),对两种抗生素药性分析。在37℃环境下培养24小时后,细菌生长情况如图。下列说法错误的是( )
抗生素A
-
+
+++
+++++
+++
+++
抗生素B
-
-
-
-
+++
+++++
细菌生长培养基
A. 为排除杂菌的影响,倒平板前需对培养基采用高压蒸汽灭菌
B. 该实验使用稀释涂布平板法接种结核杆菌,待菌液被吸收后方可倒置培养
C. 长期使用抗生素A不会增加结核杆菌的抗药性基因频率
D. 与单独使用抗生素A相比,联合使用抗生素B可显著增强对结核杆菌的抑制作用
【答案】CD
【解析】
【详解】A、为排除杂菌的影响,倒平板前应该用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌,然后冷却到50℃左右倒平板,A正确;
B、如图,菌落分布均匀,是利用了稀释涂布平板法接种结核杆菌,待菌液被吸收后方可倒置培养,B正确;
C、长期使用抗生素A,在抗生素A的选择作用下,结核杆菌的抗药性基因频率可能会增加,C错误;
D、根据图中平板上菌落的分布可知,与单独使用抗生素A相比,联合使用抗生素B不能增强对结核杆菌的抑制作用,D错误。
故选CD。
18. 酵母菌在合成色氨酸时需要3种酶X、Y和Z,trpX,trpY和trpZ分别为相应酶的编码基因突变的色氨酸依赖型突变体。已知3种酶均不能进出细胞,而色氨酸合成途径的中间产物积累到一定程度时可分泌到胞外。将这3种突变体均匀划线接种到含有少量色氨酸的培养基上,生长情况如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 配制图中所示培养基时需要加入琼脂、pH通常呈碱性
B. 接种3种突变菌株前需对接种环进行灼烧灭菌
C. 由图可推测3种酶在该合成途径中的作用顺序为X→Y→Z
D. 该实验需要将3种突变体接种到完全培养基作为对照组
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、微生物培养基中加入琼脂可制成固体培养基,适合微生物的接种和培养,该培养基是固体培养基,所以加入了琼脂,酵母菌生长的培养基pH通常呈酸性,A错误;
B、在微生物接种操作中,使用接种针接种前需对接种针进行灼烧灭菌,以杀死接种针上可能存在的微生物,防止杂菌污染,B正确;
C、根据题意可知,trpX能合成酶Y和酶Z,不能合成酶X;trpY 能合成酶 X和酶 Z,不能合成酶 Y; trpZ 能合成酶X和酶 Y,不能合成酶Z。已知3种酶均不能进出细胞,而色氨酸合成途径的中间产物积累到一定程度时可分泌到胞外。分析题图可知,①trpX在靠近 trpY 区域一侧、trpZ 区域一侧均能生长,说明 trpX 可以利用 trpY、trpZ 色氨酸合成途径中分泌到胞外的中间产物合成色氨酸;②trpY 在靠近trpZ 区域一侧可以生长,说明trpY 可以利用trpZ 色氨酸合成途径中分泌到胞外的中间产物合成色氨酸;③trpZ 不能生长。由①②分析可知,trpX、trpY均可合成色氨酸合成途径所需的最后一种酶,又因为trpX能合成酶Y和酶Z,trpY 能合成酶X和酶 Z,故trpX、trpY均可合成的酶为酶Z;由①分析可知,trpY、trpZ均能合成色氨酸合成途径的中间产物,故trpY、trpZ均可合成色氨酸合成途径所需的第一种酶,又因为trpY 能合成酶X和酶Z,trpZ 能合成酶X 和酶 Y,故trpY、trpZ 均可合成的酶为酶X。综上,酶X为色氨酸合成途径所需的第一种酶,酶Z为色氨酸合成途径所需的最后一种酶,则酶Y为色氨酸合成途径所需的第二种酶,即3种酶在该合成途径中的作用顺序为 X→Y→Z,C正确;
D、完全培养基是一种提供了细胞或微生物生长所需所有营养物质的培养基。将突变体接种到完全培养基上,可以观察它们在没有额外实验变量干扰的情况下的生长情况,与实验组作为对照,D正确。
故选BCD。
19. 铁皮石斛是我国名贵中药,生物碱是其有效成分之一。研究人员通过培养铁皮石斛拟原球茎(简称PLBs,类似愈伤组织)生产生物碱,过程及结果如下图。相关叙述正确的是( )
A. 过程①获得的幼芽应先用70%乙醇消毒30min,再用次氯酸钠溶液处理30s
B. 过程②固体培养基中生长素与细胞分裂素比例适中有利于拟原球茎的形成
C. 过程③涉及的生物学原理是细胞增殖,拟原球茎经有丝分裂而不断生长
D. 结果表明,一定时间内,生物碱含量与PLBs重量成正相关,光照条件有利于PLBs的生长
【答案】BCD
【解析】
【分析】1、左图分析:图示表示应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎(简称PLBs,类似愈伤组织)生产生物碱的试验流程,①是取外植体,②是脱分化。
2、右图分析:图示表示在固体培养基上,PLBs的重量、生物碱含量随增殖培养时间的变化,三者均随着时间的推移逐渐增多,最终趋于稳定,且PLBs在光照下的重量明显大于在黑暗中的重量。
【详解】A、消毒的原则是既要杀死材料表面的微生物,又要减少消毒剂对细胞的伤害,故外植体消毒可先用70%乙醇处理30s,无菌水清洗后再用次氯酸钠溶液处理30min,A错误;
B、过程②为脱分化,固体培养基中生长素与细胞分裂素比例适中有利于拟原球茎的形成,B正确;
C、过程③拟原球茎的长大,涉及的生物学原理是细胞增殖,拟原球茎经有丝分裂而不断生长,C正确;
D、据右图可知,一定时间内,生物碱含量与PLBs重量成正相关;PLBs在光照下的重量明显大于在黑暗中的重量,说明光照条件有利于PLBs的生长,D正确。
故选BCD。
20. 动物细胞悬浮培养技术是指通过使用生物反应器,在人工条件下,对用于生物制品当中的动物细胞进行大规模高效率培养的技术。下列叙述正确的是( )
A. 细胞悬浮培养技术的细胞学理论基础是细胞全能性
B. 细胞悬浮培养所用培养基通常需要加入血清等一些天然成分
C. 该技术需要在适宜的温度和适宜的pH条件下进行
D. 动物细胞常置于含有 95%空气和 5% CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、细胞悬浮培养技术的目的是增加细胞数量,其细胞学理论基础是细胞增殖,A错误;
B、动物细胞培养所用培养基通常需要加入血清等一些天然成分,以满足细胞生长的需求,B正确;
C、细胞悬浮培养技术是在人工条件下,需要在适宜的温度和适宜的pH条件下进行,C正确;
D、动物细胞常置于含有 95%空气和 5%CO₂的混合气体的 CO₂培养箱中进行培养,其中 CO₂可以维持培养液的 pH,D正确。
故选 BCD。
三、非选择题
21. 豆汁是以绿豆为原料制作的传统发酵饮品,具有独特的营养价值和功效,制作流程如下图。在此过程中,发酵产酸和淀粉分离是豆汁加工的关键工序。请回答下列问题:
(1)豆汁中的酸味主要来自乳酸菌在______条件下所产生的乳酸,乳酸菌与酵母菌在结构上的主要区别是_________,发酵液中的糖类为乳酸菌提供_______。
(2)为优选菌种,某研究小组利用添加了溴甲酚紫(pH5.2~6.8的颜色变化为黄色~紫色)和碳酸钙的MRS固体培养基,从生豆汁中分离得到5株产乳酸菌株,并测量5 株菌株的溶钙圈(碳酸钙分解出现的溶解圈)的直径。之后分别将5株菌株转入发酵液中,一段时间后,检测乳酸浓度,实验结果如图所示。
①MRS培养基按功能分类属于_________培养基,将MRS培养基经_______法灭菌后倒平板,把经自然发酵得到的生豆汁采用_________法接种于平板上。
②培养过程中菌落周围的颜色变化为_________,为准确反映乳酸菌分解碳酸钙能力的强弱,还应测量_________。据图分析可知高产乳酸菌株为_________号。
③为监测培养液中的乳酸菌的活细胞密度,将培养液稀释1000倍后,经台盼蓝染液等体积染色, 用规格为“XB. K.25. 0.1mm 1/400mm²”的血细胞计数板计数5个中格的细胞数,理论上无色细胞的个数应不少于平均________个/中格,才能达到每毫升: 个活细胞的预期密度。
(3)研究小组发现用筛选出的高产乳酸菌株发酵生产的豆汁酸味过重,影响口感。再次将从生豆汁中分离出的其他四种乳酸菌,分别接种到发酵液后,在相同条件下,检测相关指标,结果见下表。应优先选取菌株_________作为优化发酵工艺的菌种,理由是_________。
检测指标
菌株A
菌株B
菌株C
菌株D
絮凝率(%)
51.61
65.42
53.87
61.37
发酵液 pH
3.59
4.09
4.15
3.78
豆汁风味
腐味
清香味
清香味
弱清香味
注:絮凝率与淀粉沉降分离速度呈正相关,淀粉沉降分离速度越快,豆汁品质越佳。
【答案】(1) ①. 无氧 ②. 乳酸菌无成形的细胞核 ③. 碳源和能量
(2) ①. 鉴别 ②. 高压蒸汽灭菌 ③. 稀释涂布平板 ④. 由紫色变为黄色 ⑤. 菌落直径 ⑥. 3 ⑦. 6
(3) ①. B ②. 絮凝率高,淀粉沉降分离速度快,豆汁品质佳;发酵液pH适中,酸味适宜;豆汁具有清香味,口感好
【解析】
【分析】乳酸菌是厌氧型细菌,属于原核生物,无核膜为界限的细胞核,其参加的发酵过程需在无氧条件下进行。
【小问1详解】
乳酸菌是厌氧菌,在无氧条件下进行无氧呼吸产生乳酸,所以豆汁中的酸味主要来自乳酸菌在无氧条件下所产生的乳酸。乳酸菌是原核生物,酵母菌是真核生物,原核生物与真核生物在结构上的主要区别是乳酸菌没有以核膜为界限的细胞核。发酵液中的糖类为乳酸菌提供碳源和能量。
【小问2详解】
①该培养基添加了溴甲酚紫和碳酸钙,可以鉴别出乳酸菌,因此MRS培养基为鉴别培养基。培养基常用高压蒸汽灭菌法灭菌,将经高压蒸汽灭菌后的MRS培养基倒平板,对经自然发酵得到的生豆汁采用稀释涂布平板法接种于平板上。
②乳酸菌产生的酸性物质和碳酸钙反应而出现的溶解圈,透明圈直径与菌落直径比值越大,表明乳酸菌分解碳酸钙的能力越强,溴甲酚紫的pH变色范围为5.2~6.8,培养基中的乳酸菌株会产生乳酸,导致培养基的pH降低,因此会导致MRS培养基中部分菌落周围可能会由紫色变成黄色。据图可知,3号菌种产生的乳酸浓度最高,为高产乳酸菌株。
③假设理论上每个中格中的无色细胞的个数应不少于X个,则X×25×104×103×2=3×109,计算出X=6。
【小问3详解】
对比表中A、B、C、D四种菌株,菌株B发酵液中絮凝率高,淀粉沉降分离速度快,豆汁品质佳;发酵液pH适中,酸味适宜;豆汁具有清香味,口感好,可作为优化发酵工艺的菌种。
22. 牛和羊的瘤胃中生活着多种微生物,其中许多微生物能分解尿素。某研究小组欲从瘤胃内筛选出能高效降解尿素的细菌,设计了如下实验。请分析并回答下列问题:实验步骤:
I、取样:从刚宰杀的牛的瘤胃中取样,将样品装入事先灭过菌的锥形瓶中。
Ⅱ、培养基的配制和灭菌:全营养LB固体培养基的配方:水、蛋白胨、酵母提取物、NaCl、琼脂糖(一种凝固剂)。尿素固体培养基的配方:水、葡萄糖、NaCl、K2HPO4、尿素、琼脂糖。
Ⅲ、制备瘤胃稀释液并接种,如下图1所示。
IV、在无氧条件下进行微生物的培养、观察与计数。
(1)全营养LB固体培养基和尿素固体培养基都含有微生物生长所需的基本营养物质,除水外还有_____________。(至少答两点)
(2)该小组采用_____法对瘤胃中分解尿素的细菌进行分离和计数。为检测该培养基灭菌是否彻底,应采用的方法是_____。本实验在_____(“18~25℃”或“25~30℃”或“30~37℃”)的恒温培养箱中需培养1-2d,每隔24h统计一次菌落数目,选择菌落数目稳定时的记录作为结果,其目的是____________________。
(3)若将最后一个试管中的稀释液分别涂布到3个尿素平板上培养,培养后平板上出现的菌落数如图1所示,则5mL瘤胃样品中含有目标活菌数约为____个。该方法统计获得的菌落数比实际的活菌数少的原因是________________________。
【答案】(1)碳源、氮源、无机盐
(2) ①. (稀释)涂布平板 ②. 将未接种的培养基放在恒温培养箱中培养,检验是否有菌落产生 ③. 30~37℃ ④. 为了防止培养时间不足导致菌落遗漏
(3) ①. 3.5×1010 ②. 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
【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。
【小问1详解】
虽然各种培养基的配方不同,但是一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等微生物生长所需的基本营养物质。
【小问2详解】
据图可知,接种后平板上培养出了菌落,且菌落可用于计数,故接种方法为稀释涂布平板法,即该小组采用稀释涂布平板法对瘤胃中分解尿素的细菌进行分离和计数。稀释涂布平板法操作时需要在酒精灯火焰旁边操作,用涂布器将菌液均匀的涂布到培养基上,故需要用到①酒精灯、③培养皿、④涂布器。 将未接种的培养基(或空白培养基)放在恒温培养箱中保温1~2天,检验是否有菌落产生,用于检测该培养基灭菌是否彻底。若有菌落产生,说明灭菌不彻底,需要重新配制培养基。由于分离的菌是从牛的瘤胃中取样的,故培养箱的温度设定在30—37℃为宜。为了防止培养时间不足导致菌落遗漏,在恒温培养箱(30—37℃)中需培养1~2d,每隔24h统计一次菌落数目,选择菌落数目稳定时的记录作为结果。
【小问3详解】
5号试管的稀释倍数为107,5mL瘤胃样品中含有目标活菌数=(68+75+67)÷3÷0.1×107×5=3.5×1010(个)。由于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,故使用稀释涂布平板法统计获得的菌落数比实际的活菌数偏少。
23. 奶啤是一种含牛奶的啤酒,是通过微生物发酵将麦汁中的麦芽糖和其他糖类转化为乙酸和乳酸,配以一定比例的原料乳,再经过酒精发酵制作而成,工艺流程如图所示。请回答下列问题:
(1)酵母不能直接利用淀粉,可用赤霉素溶液浸泡大麦种子,诱导种子无需发芽也能产生________酶,同时粉碎过程有利于大麦粉与酶的充分接触,以缩短图中所示的________过程的时间。
(2)接种醋酸菌和乳酸菌制作发酵乳,促进前期酸味的形成。醋酸菌和乳酸菌在同一容器中进行发酵时,不能同时产生乙酸和乳酸,原因是________。为了提高奶啤品质,筛选产酸量高的醋酸菌,研究人员分离出A1~A4四种菌株,并做了相关发酵实验,醋酸菌的产酸量结果见下表(单位:g/100mL)。由表可知选择菌株________适合进行后续的发酵,理由是________。
菌株
发酵时间/d
2
3
5
7
9
A0
1.20
4.00
4.86
5.62
5.62
A1
1.68
4.18
4.90
5.80
5.70
A2
1.48
3.68
4.68
5.54
5.50
A3
2.16
4.32
5.60
6.22
5.89
A4
1.68
3.80
4.88
5.60
5.62
注:A0为对照菌株:奥尔兰醋酸杆菌
(3)主发酵阶段在菌种活化的过程中,需定时取样,检测酵母的生长状况。若某次样品经3次10倍稀释后,经台盼蓝染色(体积不计),在25×16型血细胞计数板上计数________色细胞,5个中格中的细胞数为244个,该样品中活酵母细胞的密度为________个细胞/mL。
(4)主发酵过程中要适时往外排气,后发酵时期应________(从“延长”“缩短”中选填)排气时间间隔。酒精发酵一定时间后,当观察到发酵装置内________,说明发酵完毕。从食品安全的角度考虑,上述工艺流程图中①的操作应该是________。
(5)敲除酿酒酵母中的某个蛋白酶基因,减少发酵液中蛋白的水解,有助于增强啤酒泡沫的稳定性。用蛋白固体培养基筛选敲除了该基因的酵母菌,野生型可以水解酪蛋白,在菌落周围形成透明圈。需要筛选透明圈________的菌落,表明其蛋白酶活性________。
【答案】(1) ①. 淀粉酶(α-淀粉酶) ②. 糖化
(2) ①. 醋酸菌是好氧细菌,在无氧条件下不能存活,而乳酸菌是厌氧细菌,在有氧条件下不能存活 ②. A3 ③. (与对照组和其他菌株比较)在相同的时间内A3产酸量最高最快
(3) ①. 无 ②. 1.22×1010
(4) ①. 延长 ②. 不再有气泡产生 ③. 灭菌处理或巴氏消毒
(5) ①. 较小 ②. 较低
【解析】
【分析】啤酒制作中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。发酵的温度和发酵的时间随啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。
【小问1详解】
酵母不能直接利用淀粉,可用赤霉素溶液浸泡大麦种子,诱导种子无需发芽也能产生淀粉酶(α-淀粉酶),同时粉碎过程有利于大麦粉与酶的充分接触,以缩短图中所示的糖化(淀粉酶将淀粉分解成糖浆)过程的时间。
【小问2详解】
接种醋酸菌和乳酸菌制作发酵乳,促进前期酸味的形成。醋酸菌和乳酸菌在同一容器中进行发酵时,不能同时产生乙酸和乳酸,原因是醋酸菌是好氧细菌,在无氧条件下不能存活,而乳酸菌是厌氧细菌,在有氧条件下不能存活。由表可知,选择菌株A3适合进行后续的发酵,理由是(与对照组和其他菌株比较)在相同的时间内A3产酸量最高最快。
【小问3详解】
细胞膜具有选择透过性,用台盼蓝染色,着色的细胞为死细胞。因此,应计数无色细胞。25×16型血细胞计数板上共有25个中格,5个中格中的细胞数为244个,该样品中活酵母细胞的密度为244÷5×25×103×104=1.22×1010个细胞/mL。
【小问4详解】
主发酵过程中要适时往外排气,后发酵时期反应速率变慢,应延长排气时间间隔。发酵一定时间后,观察到发酵罐内不再有气泡产生(即停止酒精发酵),说明发酵基本完毕。从食品安全的角度考虑,在上市或入库前应进行①灭菌处理或巴氏消毒处理。
【小问5详解】
用酪蛋白固体培养基筛选突变体,野生型可以水解酪蛋白,在菌落周围形成透明圈。因此需要筛选透明圈较小的菌落,表明其蛋白酶活性较弱,这样的突变体能减少发酵液中蛋白的水解,有助于增强啤酒泡沫的稳定性,从而改善啤酒的品质。
24. 水果红提中富含槲皮素,槲皮素具有抗氧化、抗癌等多种生物活性。科研人员利用二倍体红提和植物F,采用多种途径尝试培育不同品种,培育途径如图所示,其中①~⑤表示过程。请回答下列问题:
(1)图中过程__________(填序号)均采用了植物组织培养技术,细胞主要经过了__________和__________过程,最终发育为完整植株。
(2)在过程③中,对愈伤组织进行细胞培养,可实现槲皮素的工厂化生产,这是因为愈伤组织具有__________的特点。
(3)途径丁采用__________技术培育红提-F杂种植物,其中过程④需要先用__________处理获得原生质体,再用一定方法诱导,多次筛选后,得到杂种细胞。诱导细胞融合的常用化学方法有__________(至少答出一种)。
(4)图中植物A~F中,属于四倍体植物的有__________。
【答案】(1) ①. ①、③、⑤ ②. 脱分化 ③. 再分化
(2)未分化,分裂能力强
(3) ①. 植物体细胞杂交 ②. 纤维素酶和果胶酶 ③. 聚乙二醇(PEG)融合法或高Ca2+—高pH融合法
(4)植株E、植株G
【解析】
【分析】1、题图分析:途径甲为杂交育种;途径乙为单倍体育种;途径丙为多倍体育种;途径丁为植物体细胞杂交,其中①为花药离体培养,②为人工诱导染色体加倍,③为植物组织培养,④为植物体细胞融合,⑤是植物组织培养;
2、植物体细胞杂交,又称原生质体融合,是指将植物不同种、属,甚至科间的原生质体通过人工方法诱导融合,然后进行离体培养,使其再生杂种植株的技术。植物细胞具有细胞壁,未脱壁的两个细胞是很难融合的,植物细胞只有在脱去细胞壁成为原生质体后才能融合,所以植物的细胞融合也称为原生质体融合。
【小问1详解】
图中①为花药离体培养,②为人工诱导染色体加倍,③为植物组织培养,④为植物体细胞融合,⑤是植物组织培养,因此图中过程①、③、⑤均采用了植物组织培养技术,细胞主要经过了脱分化和再分化过程,最终发育为完整植株;
【小问2详解】
槲皮素的工厂化生产是因为愈伤组织是未分化的细胞,分裂能力强,常采用植物细胞培养技术,进行扩大培养后再提取;
【小问3详解】
途径丁采用植物体细胞杂交技术培育红提-F杂种植物,其中过程④需要先用纤维素酶和果胶酶处理形成原生质体,再用一定方法诱导,多次筛选后,才能获得融合的杂种细胞。诱导细胞融合的常用化学方法有聚乙二醇(PEG)融合法或高Ca2+—高pH融合法等。
【小问4详解】
植株A是有性生殖产生的二倍体,植株B是单倍体,植株C是单倍体育种获得的纯合二倍体,植株D是植物组织培养技术获得的二倍体,植株E是多倍体育种获得的四倍体,植株G是植物体细胞杂交技术获得的四倍体,因此属于四倍体植物的有植株E、植株G。
25. 单克隆抗体在临床中常用于肿瘤的治疗。长春新碱(VCR)可以抑制微管蛋白的聚合从而抑制纺锤体的形成,阻断细胞分裂。将VCR与单克隆抗体通过接头连接形成抗体—药物偶联物(ADC),可实现对癌细胞的特异性杀伤,ADC的作用机制如下图1所示。请回答下列问题:
(1)肿瘤细胞表面存在一些异于正常细胞的抗原,单克隆抗体可与这些抗原特异性结合。ADC药物中对抗体分子的基本要求是优先结合靶细胞上的抗原;从而将药物浓缩在肿瘤部位。ADC中接头的作用是连接药物分子,据图分析,理论上接头和药物的结合在血浆中的稳定性______(填“偏高”或“偏低”),在溶酶体中的稳定性_______(填“偏高”或“偏低”)。
(2)某些种类癌细胞表面会过量表达膜蛋白PSMA。CD28是T细胞表面受体,可有效激活T细胞。科研人员尝试构建既能结合PSMA,又能结合CD28的双特异性抗体(PSMA×CD28),如图2所示。制备时,应先将_______分别注射到小鼠体内,分离出B淋巴细胞。与骨髓瘤细胞融合后利用HAT选择培养基进行初筛,并进一步筛选得到既能_______又能_______的两种杂交瘤细胞,再用______诱导两种杂交瘤细胞融合,并置于二氧化碳培养箱中培养以获得更多双杂交瘤细胞。通过进一步筛选,最终成功获得双特异性抗体(PSMA×CD28)。
(3)请据图2分析,双特异性抗体(PSMA×CD28)能有效杀伤该类癌细胞的原因是_______。
【答案】(1) ①. 偏高 ②. 偏低
(2) ①. PSMA、CD28 ②. 产生单一抗体(特异性抗体) ③. 无限增殖 ④. PEG或灭活病毒等
(3)双特异性抗体(PSMA×CD28)可同时结合癌细胞表面抗原PSMA和T细胞表面受体CD28,前者可使双特异性抗体准确地和癌细胞结合,后者可有效激活T细胞,增强T细胞对癌细胞的杀伤能力
【解析】
【分析】单克隆抗体:由单个B淋巴细胞进行无性繁殖形成的细胞系所产生出的化学性质单一、特异性强的抗体。具有特异性强、灵敏度高,并可能大量制备的特点。单克隆抗体的制备过程:首先用特定抗原注射到小鼠体内,使其发生免疫,小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞。利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,单克隆抗体制备过程中的两次筛选:第一次筛选:利用特定选择培养基筛选,获得杂交瘤细胞,即AB型细胞(A为B淋巴细胞,B为骨髓瘤细胞),不需要A、B、AA、BB型细胞。第二次筛选:利用多孔板法和抗原—抗体杂交法筛选,获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。
【小问1详解】
接头是连接药物的,为了药物能准确的在肿瘤细胞中释放,就需要接头和药物在血浆中运输时稳定结合,即理论上接头和药物的结合在血浆中的稳定性偏高,在肿瘤细胞中的溶酶体里接头和药物的稳定性偏低,将药物释放出来。
【小问2详解】
科学家的目的是构建既能结合PSMA,还能结合CD28的双特异性抗体(PSMA×CD28),所以PSMA和CD28相当于抗原,需要先注入小鼠体内,获得两种B淋巴细胞,将两种B淋巴细胞和小鼠的骨髓瘤细胞融合后得到既能产生单一抗体(特异性抗体)又能无限增殖的两种杂交瘤细胞,两种杂交瘤细胞可在PEG或灭活病毒等条件下促进融合,融合后双杂交瘤细胞仍需在二氧化碳培养箱中培养,还需进一步筛选才能获得能产生所需的双特异性抗体(PSMA×CD28)的双杂交瘤细胞。
【小问3详解】
双特异性抗体(PSMA×CD28)可同时结合癌细胞表面抗原PSMA和T细胞表面受体CD28,前者可使双特异性抗体准确地和癌细胞结合,后者可有效激活T细胞,促进T细胞增殖分化,增强T细胞对癌细胞的杀伤能力。
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高二下学期生物学科开学调研监测考试
考试时长:90分钟时间:2026年3月
一、单选题
1. 我国利用传统发酵技术制作果酒、果醋、腐乳、泡菜的历史悠久,极大地丰富了人们的饮食。下列说法正确的是( )
A. 上述产品中主要利用真菌进行发酵的是果酒和泡菜
B. 制作葡萄酒时除去枝梗应在冲洗之后,目的是防止杂菌污染
C. 将果酒制作成果醋时,只需要将发酵温度调到30-35℃
D. 腐乳发酵中起主要作用的微生物是毛霉和醋酸菌
2. 研究小组在制作传统泡菜时,测定了不同发酵时间泡菜中乳酸菌数量、pH值和亚硝酸盐含量的变化,测定结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 发酵过程中乳酸菌数量下降与发酵液pH下降有关
B. 发酵初期有气泡产生是因为乳酸菌无氧呼吸产生CO2
C. 发酵液的pH下降与乳酸含量逐渐增加有关
D. 从亚硝酸盐含量来看,该泡菜在7d开始食用比较合适
3. 下列有关微生物培养与应用技术的叙述,正确的是( )
A. 培养基干热灭菌后,冷却至50℃左右倒平板
B. 若要检测水中大肠杆菌是否超标,待检测水样需要经过灭菌后再检测
C. 用稀释涂布平板法进行微生物计数时,结果往往比实际值低
D. 采用稀释涂布平板法接种后,不同浓度的菌液均可在培养基表面形成单菌落
4. 下图为实验室培养和纯化大肠杆菌过程中的部分操作步骤,下列说法不正确的是( )
A. 制作①中的培养基培养细菌时需将培养基调至酸性后再进行湿热灭菌
B. 接种结束后,将④倒置培养,皿底上标注菌种及接种日期等信息
C. 通过平板划线法可将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面
D. 操作②到④的过程中,接种环共需要进行6次灼烧灭菌处理
5. 某同学开展“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验,具体流程如下:土壤取样→制备培养基→土样稀释→涂布平板→微生物的培养、观察和计数。下列叙述错误的是( )
A. 土壤取样时用到的纸袋需要预先灭菌而铁铲不需要
B. 本实验需要制备以尿素为唯一氮源的培养基和牛肉膏蛋白胨培养基
C. 稀释土样时,每一次从试管中吸取稀释液前都要充分摇匀
D. 本实验中,每个稀释倍数的稀释液至少要涂布三个平板
6. 啤酒是以大麦为主要原料,经酵母菌发酵制成的,其工业化生产流程可以分为制麦、糖化、发酵、包装等,如图所示。下列相关分析正确( )
A. 制麦阶段,用赤霉素处理大麦可使大麦无须发芽就能产生淀粉酶
B. 蒸煮处理不会使淀粉酶失活且能有效杀灭原料中的杂菌
C. 酵母菌的繁殖和酒精的生成分别在主发酵和后发酵阶段完成
D. 消毒能杀死啤酒中所有微生物,因而能延长啤酒的保存期
7. 黄葛树的叶子、果实(榕果)和枝干含有独特的次生代谢产物酚类化合物。为探究校内黄葛树下土壤中分解酚类化合物的细菌数量,进行了相关实验。下列分析正确的是( )
A. 甲组中a培养基上的菌落连成一片,可能是稀释度过低造成的
B. 以乙组计数,5g土壤中尿素分解菌的估算数目是1.4×109个
C. 土壤样液先在锥形瓶内进行富集培养,再等比稀释后涂布计数
D. 以酚类为唯一碳源的培养基上生长的细菌都能合成酚类降解酶
8. 细菌X合成的T蛋白(分泌蛋白)和C蛋白使其在与其他细菌的竞争中占优势。用野生型细菌X及其不同突变体进行了实验:在固体培养基表面放一张能吸附细菌的滤膜,将一种菌(下层菌)滴加在滤膜上后再放置第二张滤膜,滴加等量的另一种菌(上层菌),共同培养后,测定其竞争指数(下层菌数/上层菌数),实验结果如图。下列说法正确的是( )
甲组
乙组
丙组
丁组
下层菌
野生型菌
T基因敲除菌
T-C双基因敲除菌
T-C双基因敲除菌
上层菌
野生型菌
野生型菌
野生型菌
T基因敲除菌
竞争指数
0.71
0.77
0.26
0.71
A. 采用平板划线法对刮下的菌体进行计数
B. 制备培养基时,应先灭菌再调pH至中性或弱碱性
C. 由实验结果可以推知,C蛋白可以增强T蛋白的作用
D. 由实验结果可以推知,T蛋白对细菌有毒害作用
9. 在家畜养殖过程中,某些微生物可使家畜粪便中的氨氮化合物转化为尿素进而产生NH3,影响畜禽健康。为筛选粪便中既能利用氨氮化合物又能减少NH3产生的微生物,学习小组进行实验获得目的菌株。影印法可确保在一系列平板培养基的相同位置上接种相同菌落。下列说法正确的是( )
A. 实验中的粪便样本和培养基都可以用高压蒸汽灭菌,而玻璃器皿一般用干热灭菌
B. 用稀释涂布平板法检测①中活菌数时,平板上的一个菌落就是一个细菌
C. ②可分别选取平板上的4、6菌落进行培养用于后续实验
D. 学习小组应选择菌株甲添加在粪便中以减少NH3的产生
10. 野生型大肠杆菌通过一系列的生化反应合成生长所必需的物质M,从而能在基本培养基上生长,但如果发生基因突变,导致某一步骤不能进行,而致使物质M不能合成,无法在基本培养基上生长,科学家利用紫外线处理后,得到4种不能在基本培养基上生长的突变体,突变体及相应突变基因均依次标记为a~d。为了突变体少量生长,四个平板配置有基本培养基和微量物质M。用稀释涂布平板法将微量的4种突变体细菌(a~d)依次接种到平板①~④。适当时间后,在每一个平板的培养基表面上各接种4种突变体(图中圆框a~d)。黑色实心圆圈表明非常良好的生长情况。一个细菌菌落如果在物质M的生物合成的后续步骤中被抑制,其合成的中间产物会聚集;产生的中间产物能够供给在之前步骤中被抑制的细菌株营养。下列哪一个物质M的合成过程中的正常基因a~d作用的顺序是正确的( )
A. c→d→b→a B. b→d→c→a
C. a→c→d→b D. a→b→c→d。
11. 土壤中的微生物数量与脲酶活性可反映土壤的肥力。科研人员用不同的方式进行施肥,探究其对土壤微生物数量和脲酶活性的影响,结果如图。下列说法正确的是( )
A. 土壤中只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素
B. 有机肥可以为植物的生长提供物质和能量
C. 土壤微生物数量与脲酶活性呈正相关,麦秸直接还田不利于提高土壤肥力
D. 施用有机肥使农作物产量增加,导致该地人均生态足迹增大
12. 利用发酵罐处理含食用油的废水时,可获得单细胞蛋白,实现污染物资源化。菌株A 和菌株B 为能高效降解油脂的细菌,研究人员将菌株A 和菌株 B 分别接种到含有同种食用油废水的发酵罐中进行发酵处理,检测两菌株细胞密度和脂肪剩余量,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 食用油可以为菌株 A 和菌株 B 的生长提供碳源
B. 发酵结束之后,采用过滤、沉淀等方法可得到单细胞蛋白
C. 与菌株 A 相比,菌株 B 更适合处理含食用油的废水
D. 图中显示,一定时间范围内脂肪消耗量与两菌株的细胞密度呈负相关
13. 如图表示植物细胞工程中利用愈伤组织培育植株或大量生产细胞产物的过程。下列叙述正确的是( )
A. 通过①④过程可将茎尖分生组织培养成脱毒苗
B. ②⑤过程为单倍体育种,可明显缩短育种年限
C. ①②脱分化过程没有发生基因的选择性表达
D. ⑥⑦过程均体现了植物细胞具有全能性
14. 细胞工程包括动物细胞工程和植物细胞工程,下图为科研人员研发出针对肺癌的抗体—药物偶联物(ADC),基本流程。下列细胞工程相关叙述错误的是( )
A. 过程③需对杂交瘤细胞逐步稀释,使多孔培养板每个孔尽量只接种一个细胞
B. 与诱导原生质体融合相比,①过程特有的方法是灭活病毒诱导法
C. ADC对肺癌细胞有选择性杀伤是因为细胞毒素特异性结合并杀伤肺癌细胞
D. 愈伤组织和小鼠iPS细胞的诱导形成均发生了基因的选择性表达
15. 下列关于干细胞的叙述,错误的是( )
A. 干细胞具有分裂分化能力,包括胚胎干细胞和成体干细胞等
B. 成体干细胞具有组织特异性,只能分化成特定的细胞或组织
C. 造血干细胞属于成体干细胞,能用来治疗白血病、帕金森病等疾病
D. 使用病人自身的iPS细胞移植回病人体内,可避免免疫排斥反应
二、不定项
16. 某生物兴趣小组利用塑料饮水杯、充氧泵、空气过滤器、回旋式单向阀硅胶管等材料制作的一种新型的果酒、果醋两用发酵装置,如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 发酵罐需预留1/3的空间,目的只是防止发酵后期发酵液溢出
B. 制作果酒时,软管夹应关闭,出料口取样检测酒精的产生情况
C. 排气管设计成弯曲的U形状,目的是防止空气中的杂菌进入发酵罐
D. 在制作果酒的基础上制果醋时,只需将充氧泵连接即可,其他条件不变
17. 研究人员将结核杆菌分别接种在含有不同浓度抗生素A与B的培养基中(+代表含抗生素,+多少代表抗生素浓度,-代表不含抗生素),对两种抗生素药性分析。在37℃环境下培养24小时后,细菌生长情况如图。下列说法错误的是( )
抗生素A
-
+
+++
+++++
+++
+++
抗生素B
-
-
-
-
+++
+++++
细菌生长培养基
A. 为排除杂菌的影响,倒平板前需对培养基采用高压蒸汽灭菌
B. 该实验使用稀释涂布平板法接种结核杆菌,待菌液被吸收后方可倒置培养
C. 长期使用抗生素A不会增加结核杆菌的抗药性基因频率
D. 与单独使用抗生素A相比,联合使用抗生素B可显著增强对结核杆菌的抑制作用
18. 酵母菌在合成色氨酸时需要3种酶X、Y和Z,trpX,trpY和trpZ分别为相应酶的编码基因突变的色氨酸依赖型突变体。已知3种酶均不能进出细胞,而色氨酸合成途径的中间产物积累到一定程度时可分泌到胞外。将这3种突变体均匀划线接种到含有少量色氨酸的培养基上,生长情况如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 配制图中所示培养基时需要加入琼脂、pH通常呈碱性
B. 接种3种突变菌株前需对接种环进行灼烧灭菌
C. 由图可推测3种酶在该合成途径中的作用顺序为X→Y→Z
D. 该实验需要将3种突变体接种到完全培养基作为对照组
19. 铁皮石斛是我国名贵中药,生物碱是其有效成分之一。研究人员通过培养铁皮石斛拟原球茎(简称PLBs,类似愈伤组织)生产生物碱,过程及结果如下图。相关叙述正确的是( )
A. 过程①获得的幼芽应先用70%乙醇消毒30min,再用次氯酸钠溶液处理30s
B. 过程②固体培养基中生长素与细胞分裂素比例适中有利于拟原球茎的形成
C. 过程③涉及的生物学原理是细胞增殖,拟原球茎经有丝分裂而不断生长
D. 结果表明,一定时间内,生物碱含量与PLBs重量成正相关,光照条件有利于PLBs的生长
20. 动物细胞悬浮培养技术是指通过使用生物反应器,在人工条件下,对用于生物制品当中的动物细胞进行大规模高效率培养的技术。下列叙述正确的是( )
A. 细胞悬浮培养技术的细胞学理论基础是细胞全能性
B. 细胞悬浮培养所用培养基通常需要加入血清等一些天然成分
C. 该技术需要在适宜的温度和适宜的pH条件下进行
D. 动物细胞常置于含有 95%空气和 5% CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养
三、非选择题
21. 豆汁是以绿豆为原料制作的传统发酵饮品,具有独特的营养价值和功效,制作流程如下图。在此过程中,发酵产酸和淀粉分离是豆汁加工的关键工序。请回答下列问题:
(1)豆汁中的酸味主要来自乳酸菌在______条件下所产生的乳酸,乳酸菌与酵母菌在结构上的主要区别是_________,发酵液中的糖类为乳酸菌提供_______。
(2)为优选菌种,某研究小组利用添加了溴甲酚紫(pH5.2~6.8的颜色变化为黄色~紫色)和碳酸钙的MRS固体培养基,从生豆汁中分离得到5株产乳酸菌株,并测量5 株菌株的溶钙圈(碳酸钙分解出现的溶解圈)的直径。之后分别将5株菌株转入发酵液中,一段时间后,检测乳酸浓度,实验结果如图所示。
①MRS培养基按功能分类属于_________培养基,将MRS培养基经_______法灭菌后倒平板,把经自然发酵得到的生豆汁采用_________法接种于平板上。
②培养过程中菌落周围的颜色变化为_________,为准确反映乳酸菌分解碳酸钙能力的强弱,还应测量_________。据图分析可知高产乳酸菌株为_________号。
③为监测培养液中的乳酸菌的活细胞密度,将培养液稀释1000倍后,经台盼蓝染液等体积染色, 用规格为“XB. K.25. 0.1mm 1/400mm²”的血细胞计数板计数5个中格的细胞数,理论上无色细胞的个数应不少于平均________个/中格,才能达到每毫升: 个活细胞的预期密度。
(3)研究小组发现用筛选出的高产乳酸菌株发酵生产的豆汁酸味过重,影响口感。再次将从生豆汁中分离出的其他四种乳酸菌,分别接种到发酵液后,在相同条件下,检测相关指标,结果见下表。应优先选取菌株_________作为优化发酵工艺的菌种,理由是_________。
检测指标
菌株A
菌株B
菌株C
菌株D
絮凝率(%)
51.61
65.42
53.87
61.37
发酵液 pH
3.59
4.09
4.15
3.78
豆汁风味
腐味
清香味
清香味
弱清香味
注:絮凝率与淀粉沉降分离速度呈正相关,淀粉沉降分离速度越快,豆汁品质越佳。
22. 牛和羊的瘤胃中生活着多种微生物,其中许多微生物能分解尿素。某研究小组欲从瘤胃内筛选出能高效降解尿素的细菌,设计了如下实验。请分析并回答下列问题:实验步骤:
I、取样:从刚宰杀的牛的瘤胃中取样,将样品装入事先灭过菌的锥形瓶中。
Ⅱ、培养基的配制和灭菌:全营养LB固体培养基的配方:水、蛋白胨、酵母提取物、NaCl、琼脂糖(一种凝固剂)。尿素固体培养基的配方:水、葡萄糖、NaCl、K2HPO4、尿素、琼脂糖。
Ⅲ、制备瘤胃稀释液并接种,如下图1所示。
IV、在无氧条件下进行微生物的培养、观察与计数。
(1)全营养LB固体培养基和尿素固体培养基都含有微生物生长所需的基本营养物质,除水外还有_____________。(至少答两点)
(2)该小组采用_____法对瘤胃中分解尿素的细菌进行分离和计数。为检测该培养基灭菌是否彻底,应采用的方法是_____。本实验在_____(“18~25℃”或“25~30℃”或“30~37℃”)的恒温培养箱中需培养1-2d,每隔24h统计一次菌落数目,选择菌落数目稳定时的记录作为结果,其目的是____________________。
(3)若将最后一个试管中的稀释液分别涂布到3个尿素平板上培养,培养后平板上出现的菌落数如图1所示,则5mL瘤胃样品中含有目标活菌数约为____个。该方法统计获得的菌落数比实际的活菌数少的原因是________________________。
23. 奶啤是一种含牛奶的啤酒,是通过微生物发酵将麦汁中的麦芽糖和其他糖类转化为乙酸和乳酸,配以一定比例的原料乳,再经过酒精发酵制作而成,工艺流程如图所示。请回答下列问题:
(1)酵母不能直接利用淀粉,可用赤霉素溶液浸泡大麦种子,诱导种子无需发芽也能产生________酶,同时粉碎过程有利于大麦粉与酶的充分接触,以缩短图中所示的________过程的时间。
(2)接种醋酸菌和乳酸菌制作发酵乳,促进前期酸味的形成。醋酸菌和乳酸菌在同一容器中进行发酵时,不能同时产生乙酸和乳酸,原因是________。为了提高奶啤品质,筛选产酸量高的醋酸菌,研究人员分离出A1~A4四种菌株,并做了相关发酵实验,醋酸菌的产酸量结果见下表(单位:g/100mL)。由表可知选择菌株________适合进行后续的发酵,理由是________。
菌株
发酵时间/d
2
3
5
7
9
A0
1.20
4.00
4.86
5.62
5.62
A1
1.68
4.18
4.90
5.80
5.70
A2
1.48
3.68
4.68
5.54
5.50
A3
2.16
4.32
5.60
6.22
5.89
A4
1.68
3.80
4.88
5.60
5.62
注:A0为对照菌株:奥尔兰醋酸杆菌
(3)主发酵阶段在菌种活化的过程中,需定时取样,检测酵母的生长状况。若某次样品经3次10倍稀释后,经台盼蓝染色(体积不计),在25×16型血细胞计数板上计数________色细胞,5个中格中的细胞数为244个,该样品中活酵母细胞的密度为________个细胞/mL。
(4)主发酵过程中要适时往外排气,后发酵时期应________(从“延长”“缩短”中选填)排气时间间隔。酒精发酵一定时间后,当观察到发酵装置内________,说明发酵完毕。从食品安全的角度考虑,上述工艺流程图中①的操作应该是________。
(5)敲除酿酒酵母中的某个蛋白酶基因,减少发酵液中蛋白的水解,有助于增强啤酒泡沫的稳定性。用蛋白固体培养基筛选敲除了该基因的酵母菌,野生型可以水解酪蛋白,在菌落周围形成透明圈。需要筛选透明圈________的菌落,表明其蛋白酶活性________。
24. 水果红提中富含槲皮素,槲皮素具有抗氧化、抗癌等多种生物活性。科研人员利用二倍体红提和植物F,采用多种途径尝试培育不同品种,培育途径如图所示,其中①~⑤表示过程。请回答下列问题:
(1)图中过程__________(填序号)均采用了植物组织培养技术,细胞主要经过了__________和__________过程,最终发育为完整植株。
(2)在过程③中,对愈伤组织进行细胞培养,可实现槲皮素的工厂化生产,这是因为愈伤组织具有__________的特点。
(3)途径丁采用__________技术培育红提-F杂种植物,其中过程④需要先用__________处理获得原生质体,再用一定方法诱导,多次筛选后,得到杂种细胞。诱导细胞融合的常用化学方法有__________(至少答出一种)。
(4)图中植物A~F中,属于四倍体植物的有__________。
25. 单克隆抗体在临床中常用于肿瘤的治疗。长春新碱(VCR)可以抑制微管蛋白的聚合从而抑制纺锤体的形成,阻断细胞分裂。将VCR与单克隆抗体通过接头连接形成抗体—药物偶联物(ADC),可实现对癌细胞的特异性杀伤,ADC的作用机制如下图1所示。请回答下列问题:
(1)肿瘤细胞表面存在一些异于正常细胞的抗原,单克隆抗体可与这些抗原特异性结合。ADC药物中对抗体分子的基本要求是优先结合靶细胞上的抗原;从而将药物浓缩在肿瘤部位。ADC中接头的作用是连接药物分子,据图分析,理论上接头和药物的结合在血浆中的稳定性______(填“偏高”或“偏低”),在溶酶体中的稳定性_______(填“偏高”或“偏低”)。
(2)某些种类癌细胞表面会过量表达膜蛋白PSMA。CD28是T细胞表面受体,可有效激活T细胞。科研人员尝试构建既能结合PSMA,又能结合CD28的双特异性抗体(PSMA×CD28),如图2所示。制备时,应先将_______分别注射到小鼠体内,分离出B淋巴细胞。与骨髓瘤细胞融合后利用HAT选择培养基进行初筛,并进一步筛选得到既能_______又能_______的两种杂交瘤细胞,再用______诱导两种杂交瘤细胞融合,并置于二氧化碳培养箱中培养以获得更多双杂交瘤细胞。通过进一步筛选,最终成功获得双特异性抗体(PSMA×CD28)。
(3)请据图2分析,双特异性抗体(PSMA×CD28)能有效杀伤该类癌细胞的原因是_______。
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