精品解析:河南信阳市罗山县高级中学2025--2026学年高二下期质量评估(一)生物学
2026-04-06
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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 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | 信阳市 |
| 地区(区县) | 罗山县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.20 MB |
| 发布时间 | 2026-04-06 |
| 更新时间 | 2026-04-06 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57204797.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
罗山县高级中学
2025—2026学年高二下期质量评估(一)
生物学
(考试时间:75分钟;试卷满分:100分)
考生注意:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上,并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列选项中有关微生物发酵过程正确的是( )
A. 米酒具有甜味是因为微生物可将大米中的淀粉氧化分解成单糖等
B. 糖源和氧气不足时,醋酸菌可将乙醇转化为乙醛,再将乙醛转变为乙酸
C. 腐乳更易消化吸收是因为细菌将豆腐中的蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸
D. 制作泡菜时加入的“老汤”中含有纯度较高的乳酸菌可加速发酵进程
2. 杨梅是一种酸甜可口的水果,富含多种营养成分。某同学选取新鲜成熟的杨梅制作果酒和果醋。下列叙述正确的是( )
A. 果酒发酵时,需定期打开瓶盖放气,防止发酵瓶因气体压力过大而破裂
B. 果酒发酵时,用溴麝香草酚蓝溶液检测杨梅汁中酒精含量变化,溶液由蓝变绿再变黄
C. 果醋发酵时,用pH试纸测定发酵液pH变化,pH值会降低
D. 发酵过程中,果醋发酵的温度-·般要低于果酒发酵的温度
3. 某人从温泉中筛选出高效产生耐高温淀粉酶的嗜热菌,其筛选过程如图1所示。将得到的菌悬液转接到同时以葡萄糖和淀粉作为碳源的固体培养基上培养,得到若干菌落后用碘液进行显色处理,结果如图2所示。下列说法错误的是( )
A. 图1中过程①为用清水稀释,过程②为涂布接种
B. 实验使用的培养皿一般使用干热灭菌法进行灭菌
C. 从Ⅱ号培养基上挑取单个菌落液体培养后,若借助血细胞计数板采用显微镜直接计数,结果可能偏大
D. 图2培养皿要放在高温条件下培养,周围不显蓝色的菌落含有所需要的嗜热菌
4. 与传统发酵技术相比,发酵工程在现代工业生产中展现出强大优势。下列相关叙述正确的是( )
A. 发酵工程选育的菌种只能通过基因改造和诱变育种获得
B. 传统发酵技术发酵时间短,发酵工程由于采用复杂技术而发酵时间长
C. 发酵工程生产的酶制剂可用于食品加工、医药生产等多个领域,提高生产效率
D. 利用发酵工程生产的微生物肥料根瘤菌,主要用于提升水果的口感和甜度
5. “每天鲜牛奶,餐餐放心饮”。鲜奶逐渐成为大众喜好的营养饮品。某兴趣小组按如图所示的方法对没有加工的鲜奶进行细菌检测,下列有关叙述正确的是( )
A. 鲜奶常采用湿热灭菌法进行灭菌,可以杀死鲜奶中的所有微生物,且不破坏鲜奶的营养成分
B. 若培养基需要调节pH,则应该在灭菌后,培养基凝固前立即进行
C. 若3个培养皿中的菌落数分别为44、45、46,则1mL鲜奶中的细菌数为4.5×106个
D. 对鲜奶中细菌进行计数时,常采用稀释涂布平板法,用该方法统计的结果往往比实际值偏高
6. 下列对发酵工程及其应用的叙述,正确的有几项( )
①发酵工程的中心环节是灭菌,培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌
②发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物及菌体本身
③利用发酵工程生产的根瘤菌肥作为微生物肥料可以促进植物生长
④发酵工程所用的菌种大多是混合菌种
⑤生产柠檬酸需要筛选产酸量高的黑曲霉
⑥用单细胞蛋白制成的微生物饲料,可通过发酵工程从微生物细胞中提取
A. 4项 B. 3项 C. 2项 D. 5项
7. 下列有关啤酒发酵工业化生产的叙述,正确的是( )
A. 发芽的过程中大麦会产生淀粉酶,便于大麦中淀粉的分解
B. 焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并使淀粉酶失活
C. 过程d是发酵工程的中心环节,需要严格控制温度和溶氧量等
D. 过程g杀死啤酒中所有微生物,以保证啤酒的品质和风味
8. 尿素是一种重要的农业肥料,但若不经过微生物分解,就不能更好地被植物利用。生活在土壤中的微生物种类和数量繁多,只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。某研究小组欲从土壤中筛选到能高效降解尿素的细菌,设计操作流程为:取土样→制取土壤悬液→扩大培养→选择培养→菌种分离→酶活性鉴定。下列相关操作合理的是( )
A. 为防止杂菌污染,培养基、培养皿、土壤悬液都应当严格灭菌
B. 应当从表层的土中获取样本,配制土壤悬液
C. 选择培养过程中需要用以尿素做唯一氮源的培养基
D. 经选择分离得到的微生物一定能合成脲酶
9. 甘草是中医使用最多的药材之一,其提取物中的黄酮具有抗衰老、抗炎等作用。有同学提出利用现代生物技术生产黄酮的两条技术路径,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 图中B代表愈伤组织,两条技术路径均证明了植物细胞具有全能性
B. 通过路径一获得脱毒苗时,应选择茎尖等病毒含量少的部位作为外植体
C. 黄酮属于植物体产生次生代谢物,在整个生命过程中一直通过代谢产生
D. 路径二添加果胶酶的目的是获得原生质体,使用纤维素酶也可以达成该目的
10. 下图是利用玉米(2n=20)的幼苗芽尖细胞(基因型BbTt)进行实验的流程示意图。下列分析正确的是( )
A. 基因重组发生在图中②过程,过程③中能够在显微镜下看到染色单体的时期是前期和后期
B. 秋水仙素用于培育多倍体的原理是其能够抑制纺锤体的形成和着丝粒的分裂
C. 植株A为二倍体,其体细胞内最多有4个染色体组;植株C属于单倍体,其发育起点为配子
D. 利用幼苗2进行育种的最大优点是明显缩短育种年限,植株B纯合的概率为25%
11. 天山雪莲是一种十分珍贵的植物,分布在我国新疆、西藏的部分山区,是我国的三级濒危植物。天山雪莲对生长环境的要求很高,药用价值也极高。植物工作人员利用天山雪莲的幼茎进行组织培养形成大量试管苗。等量获取基因型为AaBb和aabb植株的花粉,混合后用酶去壁诱导融合,通过植物组织培养技术获得新的植株,两对基因独立遗传。下列有关说法正确的是( )
A. 制备外植体时,需将幼茎置于70%酒精中浸泡30min进行消毒,然后立即用无菌水清洗2~3次
B. 幼茎先经过脱分化形成愈伤组织,后转移至液体培养基进行再分化形成芽和根
C. 根据题目信息,若只考虑两两融合的结果,理论上在得到的新的植株中,出现AABB的概率是1/64
D. 脱分化和再分化过程都需要植物激素、蔗糖和光照
12. 铁皮石斛作为“中华九大仙草”之首,其代谢物石斛多糖具有增强免疫力、抗氧化等多种功效。植物组织培养、基因工程改造等生物工程技术,正逐步应用于提高石斛多糖的产量与品质。下列叙述正确的是( )
A. 植物组织培养生产石斛多糖时,只能选取铁皮石斛的幼嫩叶片作为外植体
B. 植物组织培养过程中,使用生长素/细胞分裂素<1时有利于芽的分化
C. 基因工程改造时,石斛多糖合成相关的基因导入受体细胞可直接表达出石斛多糖
D. 利用植物组织培养生产石斛多糖时,需将细胞培养至完整植株后提取
13. 下列与动物细胞培养有关的表述中,正确的是( )
A. 培养液通常含有蔗糖、氨基酸、无机盐、生长因子和动物血清等
B. 动物细胞培养传到40—50代时,遗传物质可能会发生变化,这些细胞属于原代培养的细胞
C. 动物细胞培养选用的培养材料大多是动物的受精卵细胞
D. 动物细胞培养过程中可能会出现接触抑制现象
14. 肝类器官拥有类似肝脏组织结构和部分功能,肝干细胞诱导生成的肝类器官,可自组装或与特定细胞组装成肝类装配体,过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 肝干细胞分化形成不同肝类器官,是基因选择性表达的结果
B. 对体细胞进行筛选,是为了获取能与肝类器官共培养的特定细胞
C. 肝类装配体具备完整肝脏的全部功能,可直接用于临床肝脏移植
D. 肝类器官与体细胞共培养形成肝类装配体2,体现了细胞间的相互作用
15. 某病毒颗粒表面的特征性的大分子蛋白S(含有多个不同的抗原决定基团,每一个抗原决足基团都能够刺激机体产生一种抗体),为建立一种灵敏且高效检测S蛋白的方法,研究人员采用杂交瘤技术制备了抗-S单克隆抗体,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 给小鼠注射抗原后应立即从小鼠脾脏中提取B淋巴细胞培养
B. 图中的单克隆抗体A和单克隆抗体B都能够特异性识别S蛋白
C. 制备的单克隆抗体A和单克隆抗体B是相同的单克隆抗体
D. 多孔培养板筛选杂交瘤细胞时先检测抗体再有限稀释后克隆化培养
16. 下图为我国科学家获得克隆猴“中中”和“华华”的具体过程。研究发现,重构胚中基因A的正常表达是克隆成功的关键;重构胚基因组中大量被甲基化的组蛋白H3会抑制核的全能性;组蛋白H3的乙酰化能使小鼠克隆成功率提高5倍以上。下列叙述正确的是( )
A. 细胞a指的是培养到MⅡ期的卵母细胞,通过显微操作去掉的是DNA-蛋白质复合物
B. 用灭活的病毒短暂处理的目的是促进两细胞融合,也可用电融合法促融
C. Kdm4d可使H3去甲基化,TSA可使H3保持乙酰化,进而促进了基因A的正常表达
D. “中中”和“华华”培育用到了动物细胞培养及体细胞核移植等技术
二、非选择题:本题共5小题,共52分
17. 湖北十堰房县黄酒、白酒、酿醋历史源远流长,现在又有啤酒工厂。现代发酵技术生产啤酒,是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的,其工业化生产的简易流程如下:①大麦种子发芽,释放淀粉酶;②焙烤加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活;③将干燥的麦芽碾磨成麦芽粉;④糖化并过滤得麦汁;⑤麦汁蒸煮;⑥加入酵母菌,发酵;⑦过滤,77℃保温30分钟;⑧过滤、分装啤酒进行出售。回答下列问题:
(1)发酵原料中的淀粉属于_____糖,为微生物提供_____(营养物质)。参与发酵的多种微生物种间关系属于_____。
(2)根据醋酸菌的代谢特点,米醋酿制过程需控制适宜的环境条件,如_____(答两点)。糖源充足时的产醋反应式为_____。
(3)米醋酿制的中后期,一般不会有其他杂菌干扰,其原因是_____。
(4)流程⑤蒸煮的目的是_____,从而杀菌并稳定麦汁组分,保证最终产品的质量。流程⑥在加入酵母菌前需将麦汁进行_____处理,该操作的目的是_____。
18. 某化工厂污水池中的有害有机化合物X(含C、H、O、N等元素)难以降解,研究人员利用化合物X、磷酸盐、镁盐及微量元素配制培养基,旨在筛选能高效降解X的好氧细菌(目的菌),实验主要步骤如图所示(含化合物X的培养基不透明)。回答下列问题:
(1)图1过程中,振荡培养的作用是_________,且在振荡培养若干天的过程中,需向培养液中通入无菌空气,目的是_________。
(2)图1过程中,培养若干天后,应选择培养瓶中化合物X含量显著_________(填“降低”或“增加”)的培养液接种,在接种到固体培养基前,若要对培养液中的目的菌进行计数,常采用稀释涂布平板法而不采用显微镜直接计数法,主要原因是_________。
(3)图甲中接种时,按1→2→3→4→5顺序进行划线,每次划线前对接种环处理是_________,目的是_________。
(4)图乙中出现透明圈的原因是_________。若要进一步比较不同菌株对化合物X的降解能力,可通过测量_________来进行判断。
19. 完成下列小题。
(1)流程图是生物学研究中模型构建一种表现形式。请回答下列问题。
半夏是我国常用的传统中药材,经过I、Ⅱ阶段产生半夏试管苗C。
①若要快速繁殖有优良性状的半夏,所给细胞中不能作为外植体的是_____(填“表皮细胞”或“叶肉细胞”或“成熟筛管细胞”),在I、Ⅱ阶段中发生基因选择性表达的是_____阶段,A、B细胞中的蛋白质种类_____(填“完全不”或“不完全”或“完全”)相同。
②若要培育半夏新品种,常用射线、化学物质等处理图中_____(填“A”或“B”或“C”),原因是_____。
(2)下图是培养耐盐植株的实验流程图。请回答下列问题:
①处理2中添加的物质X为_____,再分化形成根、芽的过程一般需要提供光照,原因是_____。
②利用植物体细胞杂交技术也能培育耐盐植株,意义是_____。
20. 两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂,形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出,未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理,将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种,过程如下图所示。
(1)过程①用____________酶处理获得原生质体,获得耐盐小麦新品种的原理有____________。
(2)过程②用不同剂量的紫外线照射中间偃麦草原生质体的目的是____________。
(3)过程③用化学法诱导原生质体的融合,除PEG融合法外,还有____________法;若三个及以上的原生质体无法融合,得到原生质体的种类有____________种。
(4)将杂种细胞培养为杂种植株需要用到____________技术,得到的杂种植株不一定是我们需要的新品种,为了减少生产成本和工作量,请尝试提出最佳的筛选的方案。________________________。
21. 在现代生物医学研究中,单克隆抗体技术和抗体—药物偶联物(ADC)的应用日益重要。图1展示了以小鼠为实验材料研制抗病毒A单克隆抗体的基本流程,图2呈现了ADC对肿瘤细胞进行选择性杀伤的作用机制。回答下列问题:
(1)在图1的单克隆抗体制备流程中,筛选1所用的培养基对__________细胞的生长具有抑制作用。对杂交瘤细胞进行培养时,需要向培养基中加入的天然成分是__________。单克隆抗体具有的优点有__________。
(2)图2中ADC与肿瘤细胞表面受体结合的过程体现了细胞膜__________的功能,溶酶体裂解后释放的药物能够导致肿瘤细胞凋亡,从细胞增殖的角度分析.其可能的作用机制是__________。
(3)若将图1制备的抗病毒A的单克隆抗体改造成ADC用于治疗肿瘤,理论上不可行,原因是__________。
(4)与传统的化疗药物相比,基于图2原理的ADC治疗的优势是__________,但在实际应用中可能面临的挑战有__________(答出1点即可)。
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罗山县高级中学
2025—2026学年高二下期质量评估(一)
生物学
(考试时间:75分钟;试卷满分:100分)
考生注意:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上,并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列选项中有关微生物发酵过程正确的是( )
A. 米酒具有甜味是因为微生物可将大米中的淀粉氧化分解成单糖等
B. 糖源和氧气不足时,醋酸菌可将乙醇转化为乙醛,再将乙醛转变为乙酸
C. 腐乳更易消化吸收是因为细菌将豆腐中的蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸
D. 制作泡菜时加入的“老汤”中含有纯度较高的乳酸菌可加速发酵进程
【答案】D
【解析】
【详解】A、米酒的甜味源于淀粉分解为葡萄糖,但该过程主要由霉菌(如曲霉)分泌的淀粉酶完成,而非直接氧化分解,且酵母菌主要进行无氧发酵产酒精,A错误;
B、醋酸菌为严格好氧菌,在氧气不足时无法存活,其利用乙醇生成乙酸的条件是糖源不足但氧气充足,B错误;
C、腐乳的蛋白质分解由毛霉(真菌)分泌的蛋白酶完成,而非细菌,C错误;
D、泡菜发酵所需菌种是乳酸菌,“老汤”中含大量乳酸菌,可增加菌种数量,缩短泡菜发酵时间,D正确。
故选D。
2. 杨梅是一种酸甜可口的水果,富含多种营养成分。某同学选取新鲜成熟的杨梅制作果酒和果醋。下列叙述正确的是( )
A. 果酒发酵时,需定期打开瓶盖放气,防止发酵瓶因气体压力过大而破裂
B. 果酒发酵时,用溴麝香草酚蓝溶液检测杨梅汁中酒精含量变化,溶液由蓝变绿再变黄
C. 果醋发酵时,用pH试纸测定发酵液pH变化,pH值会降低
D. 发酵过程中,果醋发酵的温度-·般要低于果酒发酵的温度
【答案】C
【解析】
【分析】酵母菌是兼性厌氧菌,在无氧条件下进行酒精发酵;醋酸菌是好氧细菌,当氧气、糖源都充足时,能将糖分分解成醋酸,当缺少糖源时,则将乙醇转化为乙醛,再将乙醛变成醋酸。
【详解】A、果酒发酵时,应使用带阀门的装置进行放气,不能打开瓶盖放气,防止杂菌污染,A错误;
B、溴麝香草酚蓝溶液是用来检测二氧化碳的,检测酒精应用酸性重铬酸钾溶液,B错误;
C、果醋发酵过程中,醋酸菌将糖类或酒精转化为醋酸,使发酵液酸性增强,pH值会降低,C正确;
D、果酒发酵温度一般为18~30℃,果醋发酵温度一般为30~35℃,果醋发酵温度高于果酒发酵温度,D错误。
故选C。
3. 某人从温泉中筛选出高效产生耐高温淀粉酶的嗜热菌,其筛选过程如图1所示。将得到的菌悬液转接到同时以葡萄糖和淀粉作为碳源的固体培养基上培养,得到若干菌落后用碘液进行显色处理,结果如图2所示。下列说法错误的是( )
A. 图1中过程①为用清水稀释,过程②为涂布接种
B. 实验使用的培养皿一般使用干热灭菌法进行灭菌
C. 从Ⅱ号培养基上挑取单个菌落液体培养后,若借助血细胞计数板采用显微镜直接计数,结果可能偏大
D. 图2培养皿要放在高温条件下培养,周围不显蓝色的菌落含有所需要的嗜热菌
【答案】A
【解析】
【分析】选择培养基是指一类根据特定微生物的特殊营养要求或其对某理化因素抗性的原理而设计的培养基。具有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的功能。
【详解】A、 图1中过程①为用无菌水进行梯度稀释,过程②为涂布接种,A错误;
B、实验使用的培养基应采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌,培养皿一般使用干热灭菌法进行灭菌,B正确;
C、从Ⅱ号培养基上挑取单个菌落进行液体培养后,可借助血细胞计数板采用显微镜直接计数,该方法可能统计到死亡细菌的数目,结果可能偏大,C正确;
D、图2中出现周围不显蓝色的菌落,说明其产生的淀粉酶可以在高温下分解淀粉,所以周围不显蓝色的菌落含有所需的嗜热菌,D正确。
故选A。
4. 与传统发酵技术相比,发酵工程在现代工业生产中展现出强大优势。下列相关叙述正确的是( )
A. 发酵工程选育的菌种只能通过基因改造和诱变育种获得
B. 传统发酵技术发酵时间短,发酵工程由于采用复杂技术而发酵时间长
C. 发酵工程生产的酶制剂可用于食品加工、医药生产等多个领域,提高生产效率
D. 利用发酵工程生产的微生物肥料根瘤菌,主要用于提升水果的口感和甜度
【答案】C
【解析】
【分析】发酵工程的基本环节包括菌种选育、扩大培养、培养基的配制、灭菌、接种、发酵罐内发酵、产品的分离、提纯等。发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节。
【详解】A、发酵工程选育的菌种可以通过基因改造和诱变育种获得,也可以从自然界中筛选,A错误;
B、一般来说,传统发酵技术发酵时间较长且难以控制,发酵工程通过优化条件和技术,往往能缩短发酵时间,B错误;
C、发酵工程生产的酶制剂在食品加工中可促进物质分解转化,在医药生产中可参与药物合成等,能提高生产效率,C正确;
D、根瘤菌作为微生物肥料,主要功能是固氮,增加土壤肥力,促进植物生长,而非提升水果口感和甜度,D错误。
故选C。
5. “每天鲜牛奶,餐餐放心饮”。鲜奶逐渐成为大众喜好的营养饮品。某兴趣小组按如图所示的方法对没有加工的鲜奶进行细菌检测,下列有关叙述正确的是( )
A. 鲜奶常采用湿热灭菌法进行灭菌,可以杀死鲜奶中的所有微生物,且不破坏鲜奶的营养成分
B. 若培养基需要调节pH,则应该在灭菌后,培养基凝固前立即进行
C. 若3个培养皿中的菌落数分别为44、45、46,则1mL鲜奶中的细菌数为4.5×106个
D. 对鲜奶中细菌进行计数时,常采用稀释涂布平板法,用该方法统计的结果往往比实际值偏高
【答案】C
【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、常采用巴氏消毒法对鲜奶进行消毒,这种消毒方法可以杀死鲜奶中的绝大多数微生物,并且不破坏鲜奶的营养成分,A错误;
B、若培养基需要调节pH,应该在灭菌前进行,B错误;
C、从图中可以看出,涂布时吸取0.1 mL稀释液,稀释倍数为104,若3个培养皿中的菌落数分别为44、45、46,则1 mL鲜奶中的细菌数为(44+45+46)÷3÷0.1×104=4.5×106(个),C正确;
D、使用稀释涂布平板法对微生物进行计数时,统计的结果往往比实际值偏小,原因是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,D错误。
故选C。
6. 下列对发酵工程及其应用的叙述,正确的有几项( )
①发酵工程的中心环节是灭菌,培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌
②发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物及菌体本身
③利用发酵工程生产的根瘤菌肥作为微生物肥料可以促进植物生长
④发酵工程所用的菌种大多是混合菌种
⑤生产柠檬酸需要筛选产酸量高的黑曲霉
⑥用单细胞蛋白制成的微生物饲料,可通过发酵工程从微生物细胞中提取
A. 4项 B. 3项 C. 2项 D. 5项
【答案】B
【解析】
【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能,通过现代工程技术,规模化生产对人类有用的产品,主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。发酵工程一般包括菌种的选育,扩大培养,培养基的配制、灭菌,接种,发酵、产品的分离、提纯等步骤。
【详解】①发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵,①错误;
②发酵工程生产的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身,②正确;
③微生物肥料利用了微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质等来增进土壤肥力,改良土壤结构,促进植株生长,常见的有根瘤菌肥、固氨菌肥等,③正确;
④现代发酵工程通常采用单一菌种纯培养,以控制产物质量和避免污染,混合菌种多见于传统发酵,④错误;
⑤柠檬酸可以通过黑曲霉的发酵制得,所以生产柠檬酸需要筛选产酸量高的黑曲霉,⑤正确;
⑥单细胞蛋白即微生物菌体,不需要从微生物细胞中提取,⑥错误。
综上所述,正确的是②③⑤。
故选B。
7. 下列有关啤酒发酵工业化生产的叙述,正确的是( )
A. 发芽的过程中大麦会产生淀粉酶,便于大麦中淀粉的分解
B. 焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并使淀粉酶失活
C. 过程d是发酵工程的中心环节,需要严格控制温度和溶氧量等
D. 过程g杀死啤酒中所有微生物,以保证啤酒的品质和风味
【答案】A
【解析】
【分析】大麦种子萌发时,其贮存的大分子物质淀粉、蛋白质分解为小分子,为种子萌发提供物质和能量。酒精发酵的原理是在无氧条件下,酵母菌无氧呼吸产生酒精,并释放能量。
【详解】A、大麦萌发时会产生大量的淀粉酶,该酶能催化大麦中淀粉的分解,A正确;
B、焙烤是为了加热杀死大麦种子胚但不使淀粉酶失活,B错误;
C、发酵罐内的发酵是发酵工程的中心环节,C错误;
D、过程g通常不采用高温蒸煮法进行消毒,以免影响啤酒的品质,而是采用过滤的方法进行消毒以除去啤酒中的大部分微生物,以延长其保存的时间,D错误。
故选A。
8. 尿素是一种重要的农业肥料,但若不经过微生物分解,就不能更好地被植物利用。生活在土壤中的微生物种类和数量繁多,只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。某研究小组欲从土壤中筛选到能高效降解尿素的细菌,设计操作流程为:取土样→制取土壤悬液→扩大培养→选择培养→菌种分离→酶活性鉴定。下列相关操作合理的是( )
A. 为防止杂菌污染,培养基、培养皿、土壤悬液都应当严格灭菌
B. 应当从表层的土中获取样本,配制土壤悬液
C. 选择培养过程中需要用以尿素做唯一氮源的培养基
D. 经选择分离得到的微生物一定能合成脲酶
【答案】C
【解析】
【分析】由于细菌分解在尿素的过程中合成脲酶,脲酶将尿素分解成氨,会使培养基碱性增强,pH升高,所以可以用检测pH的变化的方法来判断尿素是否被分解,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。
培养基应该以尿素作为唯一的氮源。
【详解】A、土壤悬液含有目的菌株,不能灭菌,A错误;
B、土壤取样时,一般要铲去表层的土壤,B错误;
C、实验目的是筛选到能高效降解尿素的细菌,所以需要用以尿素做唯一氮源的培养基,C正确;
D、经选择分离得到的微生物能够利用尿素作为氮源,但有些自生固氮菌也可以在培养基上生长,例如圆褐固氮菌,不能合成脲酶,D错误。
故选C。
【点睛】
9. 甘草是中医使用最多的药材之一,其提取物中的黄酮具有抗衰老、抗炎等作用。有同学提出利用现代生物技术生产黄酮的两条技术路径,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 图中B代表愈伤组织,两条技术路径均证明了植物细胞具有全能性
B. 通过路径一获得脱毒苗时,应选择茎尖等病毒含量少的部位作为外植体
C. 黄酮属于植物体产生的次生代谢物,在整个生命过程中一直通过代谢产生
D. 路径二添加果胶酶的目的是获得原生质体,使用纤维素酶也可以达成该目的
【答案】B
【解析】
【分析】植物组织培养过程是:离体植物器官、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、途径二并未从已分化的植物细胞获得完整植株,不能体现植物细胞的全能性,A错误;
B、因为茎尖一般不含病毒或含病毒极少,选择茎尖等病毒含量少的部位作为外植体可以获得脱毒苗,B正确;
C、黄酮属于植物体产生的次生代谢物,次生代谢不是生物生长所必需的,一般在特定的组织或器官中,并在一定的环境和时间条件下才进行,C错误;
D、图示过程中添加果胶酶的主要目的瓦解植物的胞间层,更快获得细胞悬液,使用纤维素酶也可以达成该目的,D错误。
故选B。
10. 下图是利用玉米(2n=20)的幼苗芽尖细胞(基因型BbTt)进行实验的流程示意图。下列分析正确的是( )
A. 基因重组发生在图中②过程,过程③中能够在显微镜下看到染色单体的时期是前期和后期
B. 秋水仙素用于培育多倍体的原理是其能够抑制纺锤体的形成和着丝粒的分裂
C. 植株A为二倍体,其体细胞内最多有4个染色体组;植株C属于单倍体,其发育起点为配子
D. 利用幼苗2进行育种的最大优点是明显缩短育种年限,植株B纯合的概率为25%
【答案】C
【解析】
【分析】基因重组发生在减数分裂过程中,有性生殖过程中会出现基因重组。染色体组是指细胞中的一组非同源染色体,在形态和功能上各不相同,但又互相协调,共同控制生物的生长、发育、遗传和变异。单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。多倍体育种和单倍体育种都能获得优良品种。
【详解】 A 、 基因重组发生在减数第一次分裂过程中,即图中的①过程,过程③是有丝分裂,有丝分裂中期染色体的形态比较固定,数目比较清晰,是观察染色体形态和数目的最佳时期,染色单体在后期着丝粒分裂后消失,所以能够在显微镜下看到染色单体的时期是前期和中期,A 错误;
B 、 秋水仙素用于培育多倍体的原理是其能够抑制纺锤体的形成,但不能抑制着丝粒的分裂,B 错误;
C、 植株 A 是由二倍体的芽尖细胞经过有丝分裂形成的,仍为二倍体,其体细胞在有丝分裂后期着丝粒分裂,染色体加倍,此时细胞内最多有 4 个染色体组;植株 C 是由花药离体培养形成的,其发育起点为配子,属于单倍体,C 正确;
D 、 利用幼苗 2 进行单倍体育种的最大优点是明显缩短育种年限,植株 B 是经过秋水仙素处理得到的,纯合的概率为 100%,D 错误。
故选C。
11. 天山雪莲是一种十分珍贵的植物,分布在我国新疆、西藏的部分山区,是我国的三级濒危植物。天山雪莲对生长环境的要求很高,药用价值也极高。植物工作人员利用天山雪莲的幼茎进行组织培养形成大量试管苗。等量获取基因型为AaBb和aabb植株的花粉,混合后用酶去壁诱导融合,通过植物组织培养技术获得新的植株,两对基因独立遗传。下列有关说法正确的是( )
A. 制备外植体时,需将幼茎置于70%酒精中浸泡30min进行消毒,然后立即用无菌水清洗2~3次
B. 幼茎先经过脱分化形成愈伤组织,后转移至液体培养基进行再分化形成芽和根
C. 根据题目信息,若只考虑两两融合的结果,理论上在得到的新的植株中,出现AABB的概率是1/64
D. 脱分化和再分化过程都需要植物激素、蔗糖和光照
【答案】C
【解析】
【详解】植物组织培养是指在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、组织、器官等培养在人工配制的培养基上,使其生成完整植株或使其细胞增殖产生细胞代谢产物的技术。
【分析】A、制备外植体时,70%酒精用于表面消毒,通常浸泡时间为30秒至数分钟,消毒后需用无菌水清洗,A错误;
B、植物组织培养的脱分化和再分化过程均在固体培养基中进行,液体培养基常用于细胞悬浮培养,B错误;
C、AaBb花粉基因型AB、Ab、aB、ab(各占25%),aabb花粉基因型为ab(占100%),混合后AB型花粉占12.5%(因AaBb和aabb花粉数量相等),两两融合时,AABB仅由两个AB型花粉融合,概率为(12.5%×12.5%)=1/64,C正确;
D、脱分化过程需避光,再分化需光照(如芽和根的形成),且两者均需植物激素和蔗糖,D错误。
故选C。
12. 铁皮石斛作为“中华九大仙草”之首,其代谢物石斛多糖具有增强免疫力、抗氧化等多种功效。植物组织培养、基因工程改造等生物工程技术,正逐步应用于提高石斛多糖的产量与品质。下列叙述正确的是( )
A. 植物组织培养生产石斛多糖时,只能选取铁皮石斛的幼嫩叶片作为外植体
B. 植物组织培养过程中,使用生长素/细胞分裂素<1时有利于芽的分化
C. 基因工程改造时,石斛多糖合成相关的基因导入受体细胞可直接表达出石斛多糖
D. 利用植物组织培养生产石斛多糖时,需将细胞培养至完整植株后提取
【答案】B
【解析】
【分析】植物组织培养中生长素和细胞分裂素使用比例对植物细胞发育的影响:生长素用量比细胞分裂素用量,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;比值适中时,促进愈伤组织的形成。
【详解】A、植物组织培养生产石斛多糖时,外植体的选择较为广泛,除了幼嫩叶片,还可以选取茎尖、茎段等部位,并非只能用幼嫩叶片,A错误;
B、在植物组织培养中,生长素和细胞分裂素的比例对器官分化有重要影响,当<1时,有利于芽的分化,当该比例>1时,有利于根的分化,B正确;
C、石斛多糖是糖类,不是蛋白质,基因工程中导入受体细胞的基因表达产物通常是蛋白质,不能直接表达出石斛多糖,C错误;
D、利用植物组织培养生产石斛多糖时,在愈伤组织阶段就可以提取石斛多糖,不需要将细胞培养至完整植株,D错误。
故选B。
13. 下列与动物细胞培养有关的表述中,正确的是( )
A. 培养液通常含有蔗糖、氨基酸、无机盐、生长因子和动物血清等
B. 动物细胞培养传到40—50代时,遗传物质可能会发生变化,这些细胞属于原代培养的细胞
C. 动物细胞培养选用的培养材料大多是动物的受精卵细胞
D. 动物细胞培养过程中可能会出现接触抑制现象
【答案】D
【解析】
【分析】动物细胞培养的过程:取动物组织块一剪碎组织一用胰蛋白酶处理分散成单个细胞一制成细胞悬液一转入培养液中(原代培养)一放入二氧化碳培养箱培养一贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞,制成细胞悬液一转入培养液(传代培养)一放入二氧化碳培养箱培养。
【详解】A、动物细胞培养液的成分含葡萄糖(不是蔗糖,细胞不能直接吸收)、氨基酸、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,A错误;
B、动物细胞培养中,少数细胞能存活传到40—50代,传到50代左右不能再继续传代,部分细胞遗传物质改变,具有癌变细胞的特点,这些细胞属于传代培养的细胞,B错误;
C、动物细胞培养选用的培养材料大多是幼龄动物组织或胚胎,C错误;
D、动物细胞培养过程中,贴壁生长的细胞会出现接触抑制,D正确。
故选D。
14. 肝类器官拥有类似肝脏的组织结构和部分功能,肝干细胞诱导生成的肝类器官,可自组装或与特定细胞组装成肝类装配体,过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 肝干细胞分化形成不同肝类器官,是基因选择性表达的结果
B. 对体细胞进行筛选,是为了获取能与肝类器官共培养的特定细胞
C. 肝类装配体具备完整肝脏的全部功能,可直接用于临床肝脏移植
D. 肝类器官与体细胞共培养形成肝类装配体2,体现了细胞间的相互作用
【答案】C
【解析】
【分析】细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质:基因的选择性表达。
【详解】A、细胞分化的实质就是基因的选择性表达,肝干细胞分化形成不同肝类器官,正是基因选择性表达导致细胞在形态、结构和功能上出现差异,A正确;
B、从体细胞中筛选,目的就是找出能与肝类器官在共培养过程中相互协作、发挥作用的特定细胞,B正确;
C、肝类装配体只是拥有类似肝脏的部分功能,并不具备完整肝脏的全部功能,不能直接用于临床肝脏移植,C错误;
D、肝类器官与体细胞能通过共培养形成肝类装配体2,说明它们之间存在信息交流等相互作用,D正确。
故选C。
15. 某病毒颗粒表面的特征性的大分子蛋白S(含有多个不同的抗原决定基团,每一个抗原决足基团都能够刺激机体产生一种抗体),为建立一种灵敏且高效检测S蛋白的方法,研究人员采用杂交瘤技术制备了抗-S单克隆抗体,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 给小鼠注射抗原后应立即从小鼠脾脏中提取B淋巴细胞培养
B. 图中的单克隆抗体A和单克隆抗体B都能够特异性识别S蛋白
C. 制备的单克隆抗体A和单克隆抗体B是相同的单克隆抗体
D. 多孔培养板筛选杂交瘤细胞时先检测抗体再有限稀释后克隆化培养
【答案】B
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备:用特定的抗原对小鼠进行免疫,并从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞,将多种B淋巴细胞与骨髓瘤细胞诱导融合,利用特定的选择培养基进行筛选:在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有融合的杂交瘤细胞才能生长。对上述经选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选,就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养,或注射到小鼠腹腔内增殖。从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体。
【详解】A、给小鼠注射抗原的目的是获取已经免疫的B淋巴细胞,而抗原刺激产生已免疫的B淋巴细胞需要时间,所以给小鼠注射抗原后不能立即从小鼠脾脏中提取B淋巴细胞,A错误;
B、单克隆抗体A和单克隆抗体B 都来自筛选出的杂交瘤细胞,因此都能够特异性识别S蛋白上的抗原,B正确;
C、由于蛋白S含有多个不同的抗原决定基团,每一个抗原决定基团都能够刺激机体产生一种抗体,单克隆抗体A和单克隆抗体B来自不同的杂交瘤细胞,因此制备的单克隆抗体A和单克隆抗体B不是相同的单克隆抗体,C错误;
D、第二次筛选应先进行有限稀释,必须得到由一个细胞分裂而成的一个细胞群,由这样的细胞群产生的抗体才是真正意义的单克隆抗体,再将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下克隆培养,或注射到小鼠腹腔内增殖,再从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体,D错误。
故选B。
16. 下图为我国科学家获得克隆猴“中中”和“华华”的具体过程。研究发现,重构胚中基因A的正常表达是克隆成功的关键;重构胚基因组中大量被甲基化的组蛋白H3会抑制核的全能性;组蛋白H3的乙酰化能使小鼠克隆成功率提高5倍以上。下列叙述正确的是( )
A. 细胞a指的是培养到MⅡ期的卵母细胞,通过显微操作去掉的是DNA-蛋白质复合物
B. 用灭活的病毒短暂处理的目的是促进两细胞融合,也可用电融合法促融
C. Kdm4d可使H3去甲基化,TSA可使H3保持乙酰化,进而促进了基因A的正常表达
D. “中中”和“华华”培育用到了动物细胞培养及体细胞核移植等技术
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、图中细胞a指的是卵母细胞,待其培养到MⅡ期(减数第二次分裂中期)后再通过显微操作去掉纺锤体-染色体复合物,A错误;
B、用灭活的病毒短暂处理的目的是促进两细胞(体细胞和卵母细胞)融合,通过电融合法也能使两细胞融合,B正确;
C、研究显示,重构胚中基因A的正常表达是克隆成功的关键,重构胚基因组中大量H3被甲基化是克隆成功的巨大阻碍,H3乙酰化能使小鼠克隆成功率提高5倍以上,因此图中将Kdm4d的mRNA注入重构胚和用TSA处理重构胚后,能激活重构胚使其完成细胞分裂和发育进程的机制可能是Kdm4d使H3去甲基化,TSA使H3保持乙酰化,进而促进了基因A的正常表达,C正确;
D、从图中可以看出,“中中”和“华华”的培育过程中,有体细胞的培养(动物细胞培养)以及将体细胞的细胞核移植到去核卵母细胞中(体细胞核移植)等技术,D正确。
故选BCD。
二、非选择题:本题共5小题,共52分
17. 湖北十堰房县黄酒、白酒、酿醋历史源远流长,现在又有啤酒工厂。现代发酵技术生产啤酒,是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的,其工业化生产的简易流程如下:①大麦种子发芽,释放淀粉酶;②焙烤加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活;③将干燥的麦芽碾磨成麦芽粉;④糖化并过滤得麦汁;⑤麦汁蒸煮;⑥加入酵母菌,发酵;⑦过滤,77℃保温30分钟;⑧过滤、分装啤酒进行出售。回答下列问题:
(1)发酵原料中的淀粉属于_____糖,为微生物提供_____(营养物质)。参与发酵的多种微生物种间关系属于_____。
(2)根据醋酸菌的代谢特点,米醋酿制过程需控制适宜的环境条件,如_____(答两点)。糖源充足时的产醋反应式为_____。
(3)米醋酿制的中后期,一般不会有其他杂菌干扰,其原因是_____。
(4)流程⑤蒸煮的目的是_____,从而杀菌并稳定麦汁组分,保证最终产品的质量。流程⑥在加入酵母菌前需将麦汁进行_____处理,该操作的目的是_____。
【答案】(1) ①. 多 ②. 碳源 ③. 种间竞争
(2) ①. 氧气充足、温度为30-35℃ ②.
(3)醋酸菌产生的醋酸是酸性的,抑制其他微生物生长
(4) ①. 破坏全部酶的活性(终止酶的进一步作用) ②. 冷却 ③. 避免高温杀死菌种
【解析】
【小问1详解】
按糖类分类,淀粉属于多糖,是由多分子葡萄糖经脱水缩合而成;淀粉作为含碳有机物,可为微生物提供碳源(同时可作为能源物质);多种微生物共同发酵时,会争夺营养和生存空间,种间关系为种间竞争。
【小问2详解】
醋酸菌是好氧菌,最适生长温度为30~35℃,因此酿醋需要控制氧气充足、温度适宜(温度为30-35℃)两个条件;糖源充足时,醋酸菌可直接将葡萄糖分解为醋酸,表示为:C6H12O6+2O22CH3COOH+2CO2+2H2O+能量。
小问3详解】
醋酸发酵过程中会持续产生醋酸,使发酵液pH降低呈酸性,绝大多数杂菌无法耐受酸性环境,生长繁殖被抑制,因此中后期一般不会有杂菌干扰。
【小问4详解】
糖化完成后,高温蒸煮可破坏全部酶的活性(终止酶的进一步作用)、终止糖化,进而稳定麦汁组分,同时达到杀菌效果;蒸煮后麦汁温度过高,加入酵母菌前必须冷却,目的是防止高温杀死酵母菌,保证酵母菌能正常发酵。
18. 某化工厂污水池中的有害有机化合物X(含C、H、O、N等元素)难以降解,研究人员利用化合物X、磷酸盐、镁盐及微量元素配制培养基,旨在筛选能高效降解X的好氧细菌(目的菌),实验主要步骤如图所示(含化合物X的培养基不透明)。回答下列问题:
(1)图1过程中,振荡培养的作用是_________,且在振荡培养若干天的过程中,需向培养液中通入无菌空气,目的是_________。
(2)图1过程中,培养若干天后,应选择培养瓶中化合物X含量显著_________(填“降低”或“增加”)的培养液接种,在接种到固体培养基前,若要对培养液中的目的菌进行计数,常采用稀释涂布平板法而不采用显微镜直接计数法,主要原因是_________。
(3)图甲中接种时,按1→2→3→4→5顺序进行划线,每次划线前对接种环处理是_________,目的是_________。
(4)图乙中出现透明圈的原因是_________。若要进一步比较不同菌株对化合物X的降解能力,可通过测量_________来进行判断。
【答案】(1) ①. 使菌体与营养物质充分接触,提高营养物质的利用率(增加溶氧量)(合理即可) ②. 为目的菌提供氧气,满足其有氧呼吸的需求
(2) ①. 降低 ②. 显微镜直接计数法不能区分死菌与活菌,会导致计数结果偏大(合理即可)
(3) ①. 灼烧并冷却 ②. 灼烧接种环可杀灭残留菌种,防止污染,冷却后再划线是避免高温杀死菌种,这样操作能逐步稀释菌种,最终获得单菌落(合理即可)
(4) ①. 目的菌降解化合物X,使菌落周围的化合物X浓度降低,培养基透明度增加,从而出现透明圈(合理即可) ②. 透明圈直径与菌落直径的比值
【解析】
【分析】1、微生物的培养,培养基的成分必须含有碳源、氮源、水 和无机盐。
2、获取纯净微生物的关键是防止外来杂菌入侵。
3、实验室中目的菌株的筛选的原理:人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH等),同时抑制或阻止其他微生物生长。
【小问1详解】
图示过程中振荡培养的作用是使菌体与营养物质充分接触,提高营养物质的利用率(增加溶氧量)。能高效降解X的细菌是好氧菌,通入无菌空气可满足其有氧呼吸对氧气的需求。
【小问2详解】
培养若干天后,应选择培养瓶中化合物X含量显著降低的培养液接种,稀释涂布平板法是通过菌落数估算活菌数,显微镜直接计数法会将死菌、活菌一并计数,实际培养液中存在死菌,用显微镜直接计数法会使结果比实际活菌数偏大,准确性欠佳,所以常选稀释涂布平板法对目的菌计数。
【小问3详解】
灼烧接种环可杀灭残留菌种,防止污染,冷却后再划线是避免高温杀死菌种,这样操作能逐步稀释菌种,最终获得单菌落。
【小问4详解】
目的菌分解化合物X,导致其周围化合物X减少,原本不透明的培养基变得透明,出现透明圈。透明圈直径与菌落直径的比值能反映目的菌降解化合物X的相对能力,比值越大,降解能力越强。
19. 完成下列小题。
(1)流程图是生物学研究中模型构建一种表现形式。请回答下列问题。
半夏是我国常用的传统中药材,经过I、Ⅱ阶段产生半夏试管苗C。
①若要快速繁殖有优良性状的半夏,所给细胞中不能作为外植体的是_____(填“表皮细胞”或“叶肉细胞”或“成熟筛管细胞”),在I、Ⅱ阶段中发生基因选择性表达的是_____阶段,A、B细胞中的蛋白质种类_____(填“完全不”或“不完全”或“完全”)相同。
②若要培育半夏新品种,常用射线、化学物质等处理图中的_____(填“A”或“B”或“C”),原因是_____。
(2)下图是培养耐盐植株的实验流程图。请回答下列问题:
①处理2中添加的物质X为_____,再分化形成根、芽的过程一般需要提供光照,原因是_____。
②利用植物体细胞杂交技术也能培育耐盐植株,意义是_____。
【答案】(1) ①. 成熟筛管细胞 ②. I、Ⅱ ③. 不完全 ④. B ⑤. B为愈伤组织,细胞处于不断分裂状态,易发生基因突变
(2) ①. 一定浓度的盐溶液 ②. 光照有利于叶绿素的形成,促进光合作用进行 ③. 克服远缘杂交不亲和的障碍
【解析】
【小问1详解】
①成熟筛管细胞无细胞核,失去分裂分化能力,不能作为外植体;表皮细胞、叶肉细胞有细胞核,可脱分化,故不能作为外植体的是成熟筛管细胞 。脱分化(Ⅰ 阶段,A→B )和再分化(Ⅱ 阶段,B→C )均存在基因选择性表达,故填Ⅰ和Ⅱ 。A(已分化细胞 )和 B(脱分化后的未分化细胞 )因基因选择性表达,蛋白质种类不完全相同(部分管家基因表达产物相同,部分特异性基因表达产物不同 ) 。
②诱变育种需处理分裂旺盛的细胞(基因突变频率高 ),B是脱分化形成的愈伤组织(细胞处于不断分裂状态,易发生基因突变 ),故处理B 。
【小问2详解】
①需要培养耐盐植株,所以处理2中添加的物质X为一定浓度的盐溶液 。再分化形成根、芽时,叶肉细胞需进行光合作用,光照有利于叶绿素的形成,促进光合作用进行。
②植物体细胞杂交技术可克服远缘杂交不亲和的障碍,培育野生植物中耐盐基因的新品种。
20. 两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂,形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出,未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理,将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种,过程如下图所示。
(1)过程①用____________酶处理获得原生质体,获得耐盐小麦新品种的原理有____________。
(2)过程②用不同剂量的紫外线照射中间偃麦草原生质体的目的是____________。
(3)过程③用化学法诱导原生质体的融合,除PEG融合法外,还有____________法;若三个及以上的原生质体无法融合,得到原生质体的种类有____________种。
(4)将杂种细胞培养为杂种植株需要用到____________技术,得到的杂种植株不一定是我们需要的新品种,为了减少生产成本和工作量,请尝试提出最佳的筛选的方案。________________________。
【答案】(1) ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 细胞膜的流动性、植物细胞的全能性、染色体变异
(2)使中间偃麦草的染色体断裂
(3) ①. 高Ca2+—高pH融合 ②. 5
(4) ①. 植物组织培养 ②. 在再分化培养基中加入一定浓度的盐水,筛选耐盐幼苗
【解析】
【分析】过程①需要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得具有活性的原生质体;过程②用不同剂量的紫外线照射, 目的是使中间偃麦草染色体断裂;人工诱导植物原生质体间 的融合的方法有物理法(离心、振动、电激等)和化学法(聚乙二醇);耐盐小麦的染色体,上整合了中间偃麦草的染色体 片段。
【小问1详解】
过程①需要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得具有活性的原生质体,由于使用了不同剂量的紫外线照射可能引起染色体变异,此外,还有原生质体的融合,利用了细胞膜的流动性,杂种细胞培养获得了耐盐的完整植株,因此利用了植物细胞的全能性,综上,获得耐盐小麦新品种的原理有细胞膜的流动性、植物细胞的全能性、染色体变异。
【小问2详解】
过程②用不同剂量的紫外线照射中间偃麦草原生质体的目的是使中间偃麦草的染色体断裂。
【小问3详解】
人工诱导植物原生质体间 的融合的方法有物理法(离心、振动、电激等)和化学法,除PEG融合法外,还可以用高Ca2+—高pH融合法;若三个及以上的原生质体无法融合,得到原生质体的种类有普通小麦-中间偃麦草、普通小麦-普通小麦、中间偃麦草-中间偃麦草两两融合、以及未融合的普通小麦和中间偃麦草共5种原生质体。
【小问4详解】
将杂种细胞培养为杂种植株需要用到植物组织培养技术,得到的杂种植株不一定是我们需要的新品种,为了减少生产成本和工作量,筛选的方案为在再分化培养基中加入一定浓度的盐水,筛选耐盐幼苗。
21. 在现代生物医学研究中,单克隆抗体技术和抗体—药物偶联物(ADC)的应用日益重要。图1展示了以小鼠为实验材料研制抗病毒A单克隆抗体的基本流程,图2呈现了ADC对肿瘤细胞进行选择性杀伤的作用机制。回答下列问题:
(1)在图1的单克隆抗体制备流程中,筛选1所用的培养基对__________细胞的生长具有抑制作用。对杂交瘤细胞进行培养时,需要向培养基中加入的天然成分是__________。单克隆抗体具有的优点有__________。
(2)图2中ADC与肿瘤细胞表面受体结合的过程体现了细胞膜__________的功能,溶酶体裂解后释放的药物能够导致肿瘤细胞凋亡,从细胞增殖的角度分析.其可能的作用机制是__________。
(3)若将图1制备的抗病毒A的单克隆抗体改造成ADC用于治疗肿瘤,理论上不可行,原因是__________。
(4)与传统的化疗药物相比,基于图2原理的ADC治疗的优势是__________,但在实际应用中可能面临的挑战有__________(答出1点即可)。
【答案】(1) ①. 未融合的亲本和融合的具有同种核的 ②. 血清 ③. 能准确地识别抗原的细微差异,与特定抗原发生特异性结合,并且可以大量制备(合理即可)
(2) ①. 进行细胞间的信息交流 ②. 干扰肿瘤细胞DNA复制和转录过程(合理即可)
(3)抗病毒A的单克隆抗体只能特异性识别病毒A,不能识别肿瘤细胞表面的抗原
(4) ①. 能特异性地作用于肿瘤细胞,减少对正常细胞的损伤 ②. 肿瘤细胞可能会产生耐药性(合理即可)
【解析】
【分析】单克隆抗体制备流程:①先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;②诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;③进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;④进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;⑤最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【小问1详解】
在单克隆抗体制备过程中,筛选1所用的培养基对未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞有抑制作用,因此能达到筛选目的。对杂交瘤细胞进行培养时,需要向培养基中加入的天然成分是血清。单克隆抗体具有的优点是能准确地识别抗原的细微差异,与特定抗原发生特异性结合,并且可以大量制备。
【小问2详解】
ADC中的抗体与肿瘤细胞表面受体结合,这体现了细胞膜进行细胞间的信息交流的功能。肿瘤细胞增殖需通过DNA复制传递遗传信息,通过转录为蛋白质合成做准备,药物干扰肿瘤细胞DNA复制过程会使其无法准确传递遗传物质,干扰转录过程会阻碍相关蛋白质合成,从这两方面抑制肿瘤细胞增殖,进而导致其凋亡。
【小问3详解】
单克隆抗体具有高度特异性,抗病毒A的单克隆抗体是针对病毒A设计的,肿瘤细胞表面不存在能与之特异性结合的抗原,所以不能用于靶向治疗肿瘤。
【小问4详解】
ADC通过抗体特异性结合肿瘤细胞,实现药物的精准递送,相比传统化疗药物,能减少对正常细胞的伤害,但在实际应用中,肿瘤细胞具有很强的适应性和变异性,可能会通过改变自身表面抗原结构、增加药物外排等方式产生耐药性,从而降低ADC的治疗效果。
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