内容正文:
南充高级中学2024级高二下学期第一次月考
生物试题
一、单选题(共30小题,每题2分,共60分。每小题只有一个正确答案。)
1. 制作传统泡菜主要是利用天然乳酸菌进行发酵,下列关于传统泡菜的制作叙述正确的是( )
A. 制作泡菜的过程中,应先通气使菌种繁殖,后进行密封发酵
B. 制作泡菜的盐水需煮沸后立即倒入装有食材的泡菜坛中
C. 制作泡菜的菜坛内有时会长出一层白膜,这是乳酸菌繁殖的结果
D. 泡菜腌制时间长短和温度高低等条件会影响亚硝酸盐含量
【答案】D
【解析】
【详解】A、乳酸菌是严格厌氧型微生物,泡菜制作全程需要密封,若先通气会抑制乳酸菌的生长繁殖,无法正常完成发酵,A错误;
B、制作泡菜的盐水煮沸是为了杀灭杂菌,若煮沸后立即倒入泡菜坛,高温会杀死食材表面附着的天然乳酸菌,导致发酵失败,需要冷却后再倒入,B错误;
C、泡菜坛内的白膜是液面表层的产膜酵母菌大量繁殖形成的,乳酸菌为厌氧生物,不会在液面表层大量繁殖形成白膜,C错误;
D、泡菜腌制时间、温度高低、食盐用量等条件都会影响亚硝酸盐含量,例如温度过高、腌制时间过短、食盐用量过低时,亚硝酸盐含量容易升高,D正确。
2. 千百年来,果酒、果醋、腐乳和泡菜等传统发酵食品不仅丰富了百姓餐桌,更成为中华饮食文明的重要符号。下列相关叙述正确的是( )
A. 利用葡萄制作果酒时,需每隔12小时打开瓶盖一次,以排出酵母菌无氧呼吸产生的CO2
B. 在果醋发酵时,醋酸菌可利用果酒发酵液中缺少糖源和氧气的条件,直接将乙醇转化为乙酸
C. 腐乳制作过程中,毛霉等多种微生物产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸
D. 泡菜发酵时,亚硝酸盐含量先下降后上升,应在发酵早期食用
【答案】C
【解析】
【详解】A、制作果酒时,每隔12小时应拧松瓶盖(不是打开瓶盖)排出CO2,打开瓶盖会引入杂菌,导致发酵失败,A错误;
B、醋酸菌是好氧菌,缺少糖源时需要在氧气充足的条件下才能将乙醇转化为乙酸,缺氧条件下醋酸菌无法代谢甚至死亡,B错误;
C、腐乳制作中,毛霉等微生物产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸,脂肪酶可将脂肪分解为甘油和脂肪酸,C正确;
D、泡菜发酵时亚硝酸盐含量先上升后下降,发酵早期亚硝酸盐含量较高,不宜食用,应待亚硝酸盐含量降低至稳定水平后食用,D错误。
3. 中国传统白酒多以泥窖为发酵基础,素有“千年老窖万年糟”之说。多年反复利用的老窖池内壁窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物。下列有关说法错误的是( )
A. 窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系,使酿造过程不易被杂菌污染
B. 传统白酒的酿造是在以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用下完成的
C. 从窖泥中分离的酿酒酵母扩大培养时,需在密闭环境中进行
D. 从谷物原料发酵形成的酒糟中,可分离出产淀粉酶的微生物
【答案】C
【解析】
【详解】A、老窖池的微生物经过长期驯化,形成了种间关系相互制约的稳定群落,外来杂菌难以在该环境中生存繁殖,因此酿造过程不易被杂菌污染,A正确;
B、传统白酒酿造过程中,酿酒酵母负责将糖类转化为酒精,同时还有其他多种微生物参与发酵产生风味物质,属于多种微生物共同作用的发酵过程,B正确;
C、酿酒酵母为兼性厌氧菌,有氧条件下进行有氧呼吸可大量繁殖,因此扩大培养时需要提供有氧环境,密闭环境下酵母菌进行无氧呼吸,增殖速率极慢,无法实现扩大培养的目的,C错误;
D、谷物的主要成分为淀粉,酒糟是谷物发酵后的产物,可在酒糟中生存的微生物能够利用淀粉,因此可从中分离出产淀粉酶的微生物,D正确。
4. 豆瓣酱是我国地方特色调味品,生产豆瓣酱时要将蚕豆瓣制作成豆瓣曲,再添加调料进一步发酵。豆瓣曲的制作过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A. 根据图示判断,豆瓣曲的制作主要是利用厌氧微生物发酵
B. 菌种可能是从自然界中筛选的能产生蛋白酶和淀粉酶的微生物
C. 沸水漂浸的目的是杀死微生物,避免影响豆瓣曲的品质
D. 加入面粉可以提供更多碳源,有利于菌种生长,加快发酵进程
【答案】A
【解析】
【分析】豆瓣酱制作是利用一些微生物,在适宜的条件下,将蚕豆、面粉等通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。
【详解】A、根据图中“接种菌种,盖上纱布”和“12h翻拌一次”可以判断,豆瓣曲的制作主要是利用需氧微生物发酵,A错误;
B、蚕豆中含有较多蛋白质,面粉中含有较多淀粉,所以接种的菌种应能将蛋白质和淀粉等分解,所以菌种可能是从自然界中筛选的能产生蛋白酶和淀粉酶的微生物,B正确;
C、沸水漂浸蚕豆瓣,目的是杀死蚕豆瓣上的微生物,避免杂菌污染,影响豆瓣曲的品质,C正确;
D、面粉中的淀粉可作为碳源,为菌种的快速繁殖和生长提供营养,有利于菌种生长,加快发酵进程,D正确。
故选A。
5. 与传统发酵技术相比,发酵工程的产品种类更加丰富,产量和质量均明显提高,在食品工业、医药工业、农牧业等许多领域得到了广泛的应用。下列有关发酵工程和传统发酵技术的描述,错误的是( )
A. 传统发酵制作食醋时,需将发酵容器置于通风处并定期搅拌,以促进醋酸菌发酵产生醋酸
B. 传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主,发酵工程以单一菌种的液体发酵为主
C. 单细胞蛋白是通过发酵工程从酵母菌等微生物细胞中提取获得的,可以作为食品添加剂
D. 利用发酵工程生产的微生物农药,可利用微生物或其代谢物防治病虫害,属于生物防治
【答案】C
【解析】
【详解】A、醋酸菌为好氧细菌,发酵产醋酸需要充足的氧气,通风和定期搅拌可增加发酵液中的溶氧量,利于醋酸菌发酵,A正确;
B、传统发酵通常利用自然环境中的混合菌种,以固体发酵、半固体发酵为主;发酵工程需要严格无菌环境,接种单一纯净的优良菌种,多采用液体发酵以提升发酵效率,B正确;
C、单细胞蛋白是指通过发酵获得的大量微生物菌体本身,而非从微生物细胞中提取的物质,可作为食品添加剂或饲料,C错误;
D、微生物农药是利用微生物本身或其代谢产物防治病虫害,没有使用化学农药,属于生物防治,D正确。
故选C。
6. 关于微生物培养技术,下列叙述正确的是( )
A. 土壤中有众多微生物,可用无氮培养基筛选出硝化细菌
B. 微生物纯培养操作过程中应先灭菌再调pH,然后再接种
C. 培养基分装到培养皿后可能被污染,需再次进行灭菌处理
D. 用细菌计数板可以对细菌等较小细胞进行观察和计数
【答案】D
【解析】
【详解】A、无氮培养基用于筛选可自主固氮的微生物,硝化细菌无固氮能力,无法在无氮培养基上生存,不能用该培养基筛选硝化细菌,A错误;
B、微生物培养基配制的正确流程为计算→称量→溶化→调pH→灭菌→接种,若先灭菌再调pH会引入杂菌,B错误;
C、培养基需先经高压蒸汽灭菌后再分装到灭菌后的培养皿中,分装后再次灭菌会破坏培养基中的营养成分,C错误;
D、细菌计数板是显微直接计数的常用工具,可对细菌等体积较小的细胞进行观察和计数,D正确。
7. 微生物培养成功的关键是防止杂菌污染。灭菌、消毒、无菌操作是实验中常见的操作。下列叙述正确的是( )
A. 测定土壤中尿素分解菌数目时,取回的土壤样品应进行灭菌以去除杂菌
B. 牛肉膏蛋白胨培养基灭菌后蛋白质变性失活不利于培养微生物
C. 体外培养菌株时,必须向培养基添加一定量的抗生素以防止杂菌污染
D. 若筛选纤维素分解菌的培养基受到污染,其上生长的杂菌不一定能分解纤维素
【答案】D
【解析】
【详解】A、测定土壤中尿素分解菌数目时,若对土壤样品灭菌会杀死目标菌种尿素分解菌,无法完成计数,A错误;
B、牛肉膏蛋白胨培养基灭菌后蛋白质仅空间结构被破坏,仍可作为氮源等营养物质被微生物利用,不影响微生物培养,B错误;
C、体外培养菌株时,抗生素会抑制或杀死部分微生物(如细菌),若培养目标菌株为对抗生素敏感的类群,加入抗生素会导致目标菌株死亡,且严格无菌操作即可防控杂菌,添加抗生素不是必须操作,C错误;
D、筛选纤维素分解菌的培养基以纤维素为唯一碳源,理论上仅能分解纤维素的微生物可生长,但若培养基被污染,部分不能分解纤维素的杂菌可依靠纤维素分解菌的代谢产物增殖,因此其上生长的杂菌不一定能分解纤维素,D正确。
8. 寄生于人体胃中的幽门螺杆菌(Hp)可引起胃黏膜慢性发炎,导致胃溃疡及十二指肠溃疡甚至胃癌。临床上常用14C呼气试验检测人体是否感染Hp,原理是Hp产生的脲酶能将尿素分解成CO2和NH3,受检者口服14C标记的尿素[14CO(NH2)2]胶囊一段时间后,若从受检者呼出的气体中检测出14CO2,则可确定受检者被Hp感染。下列叙述正确的是( )
A. 在分离培养Hp的培养基中,尿素只能提供碳源
B. 脲酶的作用原理是为Hp分解尿素提供活化能
C. 感染者呼出的CO2和14CO2,产生的场所相同
D. Hp分解尿素产生NH3可能有利于其适应胃部的强酸环境
【答案】D
【解析】
【详解】A、在分离培养Hp的培养基中,尿素[14CO(NH2)2]可提供氮源和碳源,A错误;
B、酶的作用原理是降低活化能而不是提供活化能,B错误;
C、感染者呼出的CO2和14CO2,分别来自感染者的细胞呼吸、Hp分解尿素,故产生的场所不同,C错误;
D、Hp分解尿素产生的NH3能中和胃酸,因而可能有利于其适应胃部的强酸环境,D正确。
故选D。
9. 某兴趣小组尝试在马铃薯琼脂培养基上进行酵母菌的纯培养。下列操作顺序合理的是( )
A. 配制培养基→灭菌→倒平板→接种分离→培养
B. 配制培养基→灭菌→倒平板→培养→接种分离
C. 配制培养基→倒平板→灭菌→接种分离→培养
D. 配制培养基→倒平板→接种分离→培养→灭菌
【答案】A
【解析】
【详解】配制培养基后先通过高压蒸汽灭菌去除培养基内的杂菌,灭菌后倒平板获得固体培养基,再对酵母菌进行接种分离,最后恒温培养即可得到酵母菌纯培养物,即配制培养基→灭菌→倒平板→接种分离→培养,A正确,BCD错误。
10. 海洋是生物医药创新的“蓝色宝库”。深海冷泉独特的高压、低温、营养匮乏环境对开发生物医药具有重要意义。冷泉中的化能自养型生物硫酸盐还原菌(SRB)可用于新型抗病毒药物的研发。用于扩大培养SRB的发酵罐,无需添加的装置是( )
A. 高压模拟装置
B. 自动补料葡萄糖装置
C. 温度监测装置
D. 培养液过滤除菌装置
【答案】B
【解析】
【详解】A、SRB天然生存于深海高压环境,人工培养时需要模拟高压环境,因此高压模拟装置是需要添加的,A不符合题意;
B、SRB为化能自养型生物,可利用氧化无机物释放的化学能,将CO₂等无机物合成自身所需的有机物,不需要额外添加葡萄糖作为有机碳源,因此无需添加自动补料葡萄糖装置,B符合题意;
C、SRB天然生存于深海低温环境,人工培养时需要控制适宜的低温条件,因此需要温度监测装置,C不符合题意;
D、扩大培养SRB时需要避免杂菌污染,因此需要培养液过滤除菌装置对培养液进行除菌处理,D不符合题意。
故选B。
11. 牛、羊等反刍动物的瘤胃中生活着多种微生物,实验小组通过如图所示的流程从瘤胃中分离出纤维素降解菌。下列叙述错误的是( )
A. 可用高压蒸汽灭菌法对培养基灭菌
B. 丙培养基能增加纤维素降解菌的数量
C. 筛选的纤维素降解菌可能为厌氧型菌株
D. ②过程还可用平板划线法获得纤维素降解菌单菌落并计数
【答案】D
【解析】
【详解】A、培养基灭菌常用高压蒸汽灭菌法,可彻底杀灭微生物及其芽孢、孢子,A正确;
B、丙为液体培养基,可进行扩大培养,增加纤维素降解菌数量,B正确;
C、瘤胃是厌氧环境,筛选的纤维素降解菌适应无氧环境,为厌氧型菌株,C正确;
D、平板划线法不能计数,D错误。
12. 我国某知名企业以乙醇梭菌作为发酵菌种,利用工业尾气和氨水为主要原料进行液态发酵,收集发酵产物乙醇和菌体等。据图分析,以下有关叙述错误的是( )
A. 乙醇梭菌在生态系统中是生产者
B. 该发酵过程需要持续通入无菌空气,以保证乙醇梭菌的正常代谢
C. 上述生产过程有助于减少人类生态足迹
D. 单细胞蛋白可以用作饲料,促进家畜快速增重
【答案】B
【解析】
【详解】A、乙醇梭菌虽然不能进行光合作用,但它能利用工业尾气中的一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO₂)等无机物作为碳源,利用氨水作为氮源,自身合成菌体有机物(蛋白质等)并产生乙醇。它属于化能自养型微生物,因此在生态系统中充当生产者的角色,A正确;
B、乙醇梭菌属于严格厌氧菌(梭菌属特征)。其代谢过程对氧气极其敏感,氧气的存在会抑制其关键酶的活性甚至导致菌体死亡,因此,工业发酵必须构建严格的无氧(厌氧)环境,B错误;
C、该生产过程利用工业尾气作为原料,减少了工业尾气对环境的污染等,有助于减少人类生态足迹,C正确。
D、微生物含有丰富的蛋白质,如细菌的蛋白质含量占细胞干重的60%~80%,单细胞蛋白即培养得到的微生物菌体,用单细胞蛋白制成的微生物饲料,能使家畜、家禽增重快,产奶或产蛋量显著提高,D正确。
13. 比考扎霉素可用于治疗细菌性腹泻,该抗生素是由精氨酸合成缺陷型灰色浅灰链霉菌 (属于细菌)产生。为筛选出能产比考扎霉素的菌种,科研工作者对采自土壤的灰色浅灰链霉菌进行诱变与选育,实验的部分流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 含有琼脂的培养基为②③④,含有精氨酸的培养基为④
B. 配制培养基①时应先将pH调至酸性再进行高压蒸汽灭菌
C. 进行原位影印操作时必须先将无菌绒布转印至培养基③,再转印至培养基④
D. 由培养结果推断,应挑取乙菌落进一步鉴定其是否能产生比考扎霉素
【答案】C
【解析】
【详解】A、②③④为固体培养基,固体培养基需要加入琼脂作为凝固剂,该灰色浅灰链霉菌是精氨酸合成缺陷型,自身不能合成精氨酸,要筛选产比考扎霉素的菌株,需在培养基中添加精氨酸,这样缺陷型放线菌才能生长,所以含有精氨酸的培养基为①②④,A错误;
B、配制该灰色浅灰链霉菌(细菌)培养基时应先将pH调至中性或弱碱性再进行高压蒸汽灭菌,B错误;
C、为了防止将特定营养成分带入培养基,故进行原位影印操作时,先将无菌绒布转印至培养基③(缺乏精氨酸的培养基),再转印至培养基④(含有精氨酸的培养基),C正 确;
D、甲菌落在③中不能生存,在④中可以生存,说明甲菌落只能生活在完全培养基中, 不能生活在缺精氨酸的完全培养基中,即甲菌落是精氨酸合成缺陷型,可能会产生比考扎霉素,而乙菌落在③④中均能生存,即这种微生物有无精氨酸均可生存,所以乙菌落不是精氨酸合成缺陷型,不能产生比考扎霉素,故应挑取甲菌落进一步鉴定其是否能产生比考扎霉素,D错误。
14. 聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是世界上应用最广泛的人造合成塑料之一,但其在自然环境中不易降解,对生态环境造成了巨大的威胁。研究人员从富含PET的土壤中采样,通过选择培养基富集PET降解菌,然后用适宜的培养基进行分离和纯化。下列叙述正确的是( )
A. 富集培养PET降解菌时,适宜选用以PET为唯一碳源的固体培养基
B. 选择培养前,从富含PET的土壤中采集的样本和培养基均需进行灭菌处理
C. 纯化PET降解菌时,可选择平板划线法或稀释涂布平板法
D. 纯化的PET降解菌通常直接投入自然环境,以快速评估其降解PET的效率
【答案】C
【解析】
【详解】A、富集培养的目的是增加PET降解菌的种群密度,需使用以PET为唯一碳源的液体培养基,固体培养基多用于微生物的分离纯化,A错误;
B、土壤样本中含有目标PET降解菌,若对样本灭菌会杀死目标菌,因此仅培养基需要灭菌,土壤样本不能进行灭菌处理,B错误;
C、平板划线法和稀释涂布平板法是纯化微生物的常用方法,二者均可获得单菌落,实现PET降解菌的纯化,C正确;
D、直接将纯化的PET降解菌投入自然环境存在未知生物安全风险,且自然环境变量复杂,无法准确评估其降解效率,需先在实验室条件下进行评估,D错误。
15. 一定浓度的抗生素会杀死细菌,但变异的细菌可能产生耐药性。为探究某种抗生素对大肠杆菌的选择作用,将大肠杆菌培养液接种到培养基上后,继续放置含该抗生素的圆形滤纸片和不含抗生素的圆形滤纸片,一段时间后测量滤纸片周围抑菌圈的直径,第一代培养结果如图所示。然后再重复上述步骤培养三代。以下说法错误的是( )
A. 图中1处放入不含抗生素的滤纸片起到对照作用
B. 挑取抑菌圈边缘的菌落重复该实验,抑菌圈的直径变得越小,说明大肠杆菌的耐药性越强
C. 抑菌圈边缘的大肠杆菌可能发生了基因突变或染色体变异
D. 实验结束后,应将耐药大肠杆菌、培养基、纸片等进行灭菌处理
【答案】C
【解析】
【详解】A、图中1处放入不含抗生素的滤纸片,与含抗生素的滤纸片形成对照,便于观察抗生素的作用,A正确;
B、挑取抑菌圈边缘的菌落重复该实验,抑菌圈的直径变得越小,说明细菌对抗生素的抵抗能力越强,即耐药性越强,B正确;
C、细菌属于原核生物,没有染色体,所以不会发生染色体变异,C错误;
D、实验结束后,将耐药菌、培养基、纸片等进行高温灭菌处理,以防止细菌扩散,造成污染,D正确。
16. 传统的微生物分离技术往往破坏了微生物之间的相互作用,导致很多依赖这些相互作用生存的微生物难以培养。我国科学家设计了一种名为“夹心平板法”的共培养技术开展难培养海洋微生物的分离实验,该方法允许海洋微生物与辅助微生物在整个生长和分离过程中相互作用(如图)。下列叙述错误的是( )
A. 可以利用稀释涂布平板法将海洋微生物菌液接种在顶层培养基上
B. 辅助微生物可能会提供某些海洋微生物无法合成的特殊营养物质
C. 设置不接种辅助微生物的对照组有利于选择难培养的海洋微生物
D. 在顶层培养基上生长的海洋微生物B最可能是实验需要的目的菌
【答案】D
【解析】
【详解】A、稀释涂布平板法可以获得单菌落,适用于在顶层培养基接种分离海洋微生物,A正确;
B、结合题意可知,辅助微生物可能会提供某些海洋微生物无法合成的特殊营养物质,进而有利于某些海洋微生物的生长,B正确;
C、设置不接种辅助微生物的对照组可根据微生物的生长情况选择难培养的海洋微生物,C正确;
D、辅助微生物接种在中层中央,其提供的特殊物质浓度随距离中心越远越低,需要该物质才能生长的目的菌应生长在靠近中心的区域,即图中的海洋微生物A才最可能是实验需要的目的菌;海洋微生物B可在远离中心的区域生长,说明它不需要辅助微生物就能生长,不是目的菌,D错误。
17. 除草剂莠去津是一种含氮的有机物,长期使用易对土壤造成污染。研究人员从土壤中筛选莠去津降解菌的过程如下图所示(含过量莠去津的固体培养基不透明)。下列叙述错误的是( )
A. 从A瓶到C瓶的目的是逐步稀释培养液中的目的菌
B. 应选择固体培养基中出现的有透明带菌落进行再纯化
C. 图中进行再纯化的接种过程至少需要灼烧6次接种环
D. 实验过程中需设置未接种的培养基作为对照
【答案】A
【解析】
【详解】A、从A瓶到C瓶的培养基是以莠去津为唯一氮源的选择培养基,且转接后会振荡培养适当时间,目的是富集培养,提高能降解莠去津的目的菌的浓度,并非稀释目的菌,A错误;
B、含过量莠去津的固体培养基原本不透明,若菌落周围出现透明带,说明该菌落可降解周围的莠去津,属于所需的目的菌,因此应选择有透明带的菌落进行再纯化,B正确;
C、图中再纯化采用平板划线法,共划分5个划线区域,每次划线前需要灼烧接种环杀灭上次划线残留的菌种,划线结束后还需灼烧接种环杀灭残留菌种避免污染环境,因此至少需要灼烧次接种环,C正确;
D、实验设置未接种的培养基作为对照,可检验培养基灭菌是否合格、培养过程中是否被杂菌污染,保证实验结果的可信度,D正确;
18. 发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节。使用如图发酵罐进行有氧发酵,有关认识或操作正确的是( )
A. 冷却水的入口是2、出口是3;无菌空气的入口是1、出口是4
B. 若该装置用于谷氨酸的发酵生产,则应将pH调节为中性或弱酸性
C. 叶轮的搅拌可增加发酵液中的溶解氧,使营养液与菌种充分混合,且利于散热
D. 培养基和发酵罐都必须经过严格灭菌处理,但青霉素生产过程中不需要
【答案】C
【解析】
【详解】A、冷却水需要充满发酵罐的夹层才能充分冷却,遵循下进上出的原则,入口为1、出口为4;无菌空气从底部入口2通入,多余气体从顶部出口3排出,A错误;
B、谷氨酸发酵生产中,需要将pH调节为中性或弱碱性,若为弱酸性,会生成谷氨酰胺等副产物,无法得到大量谷氨酸,B错误;
C、有氧发酵中,叶轮搅拌既可以增大空气与发酵液的接触面积,增加溶解氧,还能使菌种与营养液充分混合,同时也可以均匀分散发酵产生的热量,利于散热,C正确;
D、发酵工程的所有生产过程,都需要对培养基和发酵罐进行严格灭菌,防止杂菌污染。青霉素生产若污染杂菌,杂菌可能分解青霉素,导致产量下降,因此也需要灭菌,D错误。
故选C。
19. 发酵原料的改变推动着发酵工业迅速发展,利用农作物秸秆等纤维废料生产的乙醇,经加工可制成燃料乙醇,从而减少了对石油资源的依赖。如图是发酵工程生产燃料乙醇的简要流程,据图分析下列说法不正确的是( )
A. 微生物A能分解纤维素,选育菌种时最好从富含纤维素的土壤中进行筛选
B. 图中②过程常用的微生物B是酵母菌,在接种前要进行扩大培养,缩短生产周期
C. 微生物A和微生物B可利用的碳源不相同
D. 可用发酵工程生产的纤维素酶制剂代替微生物B起作用
【答案】D
【解析】
【详解】A、微生物A利用的碳源是纤维素,故要获得微生物A,最好选择富含纤维素的土壤采集土样,A正确;
B、过程②表示生产乙醇的过程,常用的微生物是酵母菌,在接种前要进行扩大培养,可以在短时间内获得大量菌种,缩短生产周期,B正确;
C、微生物A利用的碳源是纤维素,微生物B利用的碳源是纤维素分解后的可溶解复合物,二者利用的碳源不同,C正确;
D、微生物A可以分解纤维素,可以用纤维素酶制剂代替微生物A起作用,D错误。
20. 发酵工程在食品、医药和农牧业等许多领域得到了广泛的应用,形成了规模庞大的发酵工业。下列叙述正确的有( )
A. 啤酒装瓶前要进行高压蒸汽灭菌,以延长它的保质期
B. 可将控制合成血红蛋白的基因转入青霉素生产菌,来提高青霉素产量
C. 通过提取、分离和纯化措施获得的酵母菌单细胞蛋白可作食品添加剂
D. 谷氨酸发酵生产时,在碱性条件下容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺
【答案】B
【解析】
【详解】A、啤酒装瓶前通常不进行高压蒸汽灭菌。高压蒸汽灭菌会杀死所有微生物,包括酵母菌,而啤酒中仍需保留少量酵母以维持风味和稳定性。实际生产中,啤酒装瓶前多采用巴氏消毒法或无菌灌装技术,以保证产品安全且保留风味,A错误;
B、青霉素发酵是高耗氧过程,将控制合成血红蛋白的基因转入青霉素生产菌,可增强菌体对氧气的结合与运输能力,从而提高氧的利用率,促进青霉素的合成,最终提高产量,这是基因工程在发酵工业中的典型应用,B正确;
C、酵母细胞经过发酵后,可通过过滤、沉淀等方法获得大量菌体,即“单细胞蛋白”。这种蛋白富含蛋白质和B族维生素,可作为食品添加剂用于增强营养、改善口感,广泛应用于饲料和食品工业,C错误;
D、谷氨酸发酵在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸;而在酸性条件下,谷氨酸易与铵离子结合形成谷氨酰胺或N-乙酰谷氨酰胺,不易积累游离谷氨酸。D错误。
故选B。
21. “红豆生南国,春来发几枝”,红豆古时候是爱情的象征,现代发现它的细胞中含有抗癌物质紫杉醇。研究人员利用植物细胞工程进行快速繁殖,利用细胞悬浮培养提取细胞产物,相关流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 外植体最好选择云南红豆杉的顶芽分生组织,是因为该部位细胞分化程度低、分裂能力强
B. 对外植体消毒可选用酒精和次氯酸钠溶液处理,接种操作须在酒精灯火焰旁进行
C. 诱导外植体形成愈伤组织和诱导愈伤组织生芽、生根所用植物激素的种类及比例均不同
D. 利用细胞悬浮培养提取紫杉醇的主要原理是细胞增殖,几乎不受季节与天气等的限制
【答案】C
【解析】
【详解】A、外植体最好选择云南红豆杉的顶芽分生组织,是因为该部位细胞分化程度低、分裂能力强,更容易脱分化形成愈伤组织,A正确;
B、植物组织培养过程中,无菌环境是操作成功的关键,对外植体进行消毒可选择酒精和次氯酸钠溶液处理,消毒后用无菌水冲洗,培养基及器械都要灭菌,接种操作必须在酒精灯火焰旁进行,每次使用后的器械都要灭菌,B正确;
C、诱导外植体形成愈伤组织的培养基中,生长素和细胞分裂素的用量基本相同,诱导愈伤组织生芽的培养基中细胞分裂素比例升高,诱导愈伤组织生根的培养基中生长素比例升高,这三个过程所用植物激素的种类相同但比例不同,C错误;
D、细胞悬浮培养时,利用细胞增殖的原理提取紫杉醇,该技术不占用耕地,几乎不受季节、天气等的限制,D正确。
22. 野生稻甲抗旱、抗病性强,栽培稻乙分蘖能力强、结实性好。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出优质水稻品种丙,过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 过程①用混合酶处理时间的差异,可能与两亲本细胞壁结构差异有关
B. 过程③中获得的杂种细胞,完成的标志是细胞核融合
C. 过程④需要光照,脱分化形成的愈伤组织是不定形的薄壁组织团块
D. 过程②发生了基因重组,植物丙能表现出两个亲本的优良性状
【答案】A
【解析】
【详解】A、甲(野生稻)、乙(栽培稻)的细胞壁结构 / 成分有差异,所以酶解去壁的时间不同,A正确;
B、原生质体融合完成的标志是再生出细胞壁,不是细胞核融合,B错误;
C、过程④是脱分化过程,该过程一般不需要光照,脱分化形成的愈伤组织是不定形的薄壁组织团块,C错误;
D、过程②是原生质体融合,属于染色体变异,不是基因重组,D错误。
23. “华柚2号”是国际首例柑橘细胞工程直接培育的胞质重组新品种,其线粒体基因组来自具有细胞质雄性不育特性的“国庆1号”温州蜜柑,核基因组来自“华柚1号”。如图所示科研人员培育“华柚2号”的过程。下列相关叙述正确的是( )
A. 失活处理的结果是使A1的细胞质失活,使B1的细胞核失活
B. ①过程可用蛋白酶进行处理,②过程的完成需要高尔基体参与
C. ③过程为植物组织培养,该过程的顺利进行需要始终有光照条件
D. ③过程中,培养基中细胞分裂素与生长素的比值较高时,有利于芽的分化
【答案】D
【解析】
【详解】A、根据题干信息可知,“华柚2号”的核基因组来自“华柚1号”,线粒体基因组来自具有细胞质雄性不育特性的“国庆1号”温州蜜柑,因而推测,失活处理的结果是使A1的细胞核失活,使B1的细胞质失活,A错误;
B、①过程需要用纤维素酶和果胶酶进行去壁处理,②过程涉及再生细胞壁,所以该过程需要高尔基体参与,B错误;
C、③过程为植物组织培养,植物组织培养过程中,脱分化阶段不需要光照,再分化阶段需要光照,以利于叶绿素的合成等,C错误;
D、植物组织培养的过程中,细胞分裂素与生长素的比值高时有利于芽的分化,比值低时有利于根的分化,D正确。
24. 花药是雄蕊顶端膨大的囊状结构,包含外部的花药壁和众多花粉粒。下图是基因型为Aa的某二倍体植物花药育种过程的示意图。下列不正确的是( )
A. 花药离体培养时培养基需添加蔗糖、植物激素、无机盐等
B. 秋水仙素通过诱导愈伤组织细胞融合而使细胞染色体数目加倍
C. 过程③常用固体培养基,诱导愈伤组织生芽和生根的培养基添加的植物激素浓度和比例均不同
D. 过程④获得的植株不全是由花粉发育而来,需要进行选择
【答案】B
【解析】
【详解】A、花药离体培养属于植物组织培养,培养基中确实需要添加蔗糖(提供能量、维持渗透压)、植物激素(调控脱分化/再分化)、无机盐等成分,A正确;
B、秋水仙素使染色体数目加倍的原理是抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成,导致染色体无法移向细胞两极,细胞不能完成分裂,进而使染色体数目加倍;秋水仙素不诱导细胞融合,B错误;
C、过程③是愈伤组织的再分化,植物组织培养常用固体培养基;诱导愈伤组织生芽时细胞分裂素比例更高,诱导生根时生长素比例更高,两种培养基的植物激素浓度、比例不同,C正确;
D、花药既有花粉(雄配子),也有花药壁的体细胞,培养得到的植株不全是花粉发育而来,需要筛选,D正确。
25. 中医常说“百病从肝治,养肝如养命”。近年来,我国酒精性肝病的发病率逐年提升,危害仅次于病毒性肝炎。研究发现,雪莲次生代谢物对急性酒精肝损伤具有较好的防治作用,利用植物细胞培养技术生产雪莲次生代谢物的大致流程如下。下列叙述错误的是( )
A. 切取雪莲茎尖进行组织培养可以获得脱毒苗,使产量明显提升
B. 从雪莲中提取的次生代谢物是雪莲生长所必需的
C. 经射线处理①后可能获得雪莲培养物高产的细胞
D. 培养细胞获得次生代谢物时使用的是液体培养基
【答案】B
【解析】
【详解】A、茎尖中带毒少或无毒,因而切取雪莲茎尖进行组织培养可以获得脱毒苗,使产量明显提升,A正确;
B、次生代谢物是植物在长期进化中产生的,并非植物生长发育所必需的物质,仅对植物适应环境等有辅助作用,B错误;
C、可用射线处理①愈伤组织,促使其发生突变,从中筛选雪莲培养物高产的细胞,C正确;
D、植物细胞悬浮培养(用于生产次生代谢物)时,使用的是液体培养基,D正确。
26. 铁皮石斛是我国名贵中药,生物碱是其有效成分之一。以铁皮石斛新生营养芽为材料,培养拟原球茎(简称PLBs,类似愈伤组织)生产生物碱的实验如图所示。下列说法正确的是( )
A. 铁皮石斛产生的生物碱属于其初生代谢产物
B. 过程①诱导新生营养芽变成PLBs的关键是适宜的植物激素和营养条件
C. 过程②培养高产细胞系应选择细胞数量/生物碱产量比值大的PLBs
D. PLBs重量、光照等因素与生物碱的产量无关
【答案】B
【解析】
【详解】A、铁皮石斛产生的生物碱属于其次生代谢产物,A错误;
B、过程①表示脱分化,过程①诱导新生营养芽变成PLBs的关键是适宜的植物激素和营养条件,B正确;
C、培养高产细胞系时,应该选择生物碱产量/细胞数量比值大的PLBs,因为生物碱产量/细胞数量比值大意味着单位细胞数量产生的生物碱多,符合生产要求,C错误;
D、PLBs重量、光照等因素均会影响生物碱的产量,D错误。
27. HEK293是具有无限增殖能力的一类细胞,在体外培养时呈现贴壁生长特性。科学家采取了图示方法将HEK293驯化成为悬浮培养细胞,培养过程中细胞一旦沉入培养瓶底,它们会试图重新贴壁。下列叙述正确的是( )
A. 常用胰蛋白酶或胃蛋白酶处理贴壁细胞
B. 悬浮培养细胞常因发生接触抑制而停止增殖
C. 血清中的天然成分有利于HEK293的悬浮培养
D. 培养液静置几分钟后,应吸取上清液中的细胞传代
【答案】D
【解析】
【详解】A、常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理贴壁细胞,A错误;
B、贴壁细胞常因发生接触抑制而停止增殖;悬浮培养的细胞则不会发生接触抑制,B错误;
C、由流程图可知,血清中的天然成分不利于HEK293的悬浮培养,C错误;
D、培养过程中细胞一旦沉入培养瓶底,HEK293细胞会试图重新贴壁,可见要获得悬浮培养得HEK293细胞,培养液静置几分钟后,应吸取上清液中的细胞传代,D正确。
28. 我国邓宏魁团队首次实现了使用化学小分子诱导人体血液细胞化学重编程为多能干细胞(hCiPS),该技术通过精准调控表观修饰和信号通路,使体细胞完成身份重塑。下列有关说法正确的是( )
A. 血液细胞诱导为hCiPS细胞过程中,遗传物质随之发生了改变
B. 化学重编程使血液细胞转化为hCiPS细胞的过程,体现了细胞的全能性
C. 化学小分子通过改变DNA的碱基序列,从而精准调控表观修饰和信号通路
D. 将hCiPS细胞来源的胰岛B细胞移植治疗1型糖尿病,可降低免疫排斥风险
【答案】D
【解析】
【详解】A、血液细胞诱导为hCiPS细胞的过程仅发生表观修饰改变和基因选择性表达,遗传物质并未发生改变,A错误;
B、该过程仅将血液细胞转化为多能干细胞,未发育成完整个体,不体现细胞全能性,B错误;
C、表观修饰的核心特点是不改变DNA的碱基序列,仅通过DNA甲基化、组蛋白修饰等方式调控基因表达,C错误;
D、hCiPS细胞由患者自身血液细胞诱导而来,细胞表面抗原与患者自身匹配,将其分化得到的胰岛B细胞移植时,可降低免疫排斥风险,D正确。
29. 间充质干细胞(MSC)存在于多种组织(如骨髓、脐带血和脐带组织、胎盘组织等),具有多向分化潜力。研究表明其在治疗糖尿病、帕金森病、骨关节炎等疾病中展现出良好潜力。MSC作为一种多能干细胞,其治疗机制复杂,主要包括:①免疫调节(如分泌IL-10等抗炎因子);②促进血管新生;③分化为特定功能细胞(如软骨细胞、血管内皮细胞);④分泌多种营养因子。下列关于MSC及其治疗机制的叙述,不正确的是( )
A. MSC分泌的IL-10可作为信号分子调节免疫反应,抑制炎症进展
B. MSC治疗骨关节炎时,可能通过分化为软骨细胞并分泌营养因子,共同修复受损关节软骨
C. MSC属于成体干细胞,可在一定程度上避免胚胎干细胞涉及的伦理问题
D. MSC具有发育成完整个体的能力,这是其用于治疗多种疾病的基础
【答案】D
【解析】
【详解】A、由题干信息可知,MSC的免疫调节功能包括分泌IL-10等抗炎因子,IL-10作为信号分子可调节免疫反应,抑制炎症进展,A正确;
B、MSC可分化为软骨细胞等特定功能细胞,还可分泌多种营养因子,因此治疗骨关节炎时可通过这两种途径共同修复受损关节软骨,B正确;
C、MSC存在于骨髓、脐带血、胎盘等成体相关组织中,属于成体干细胞,无需破坏胚胎获取,可在一定程度上避免胚胎干细胞涉及的伦理问题,C正确;
D、MSC属于多能干细胞,仅能分化为多种特定类型的组织细胞,不具有发育成完整个体的能力,其用于治疗多种疾病的基础是多向分化潜力、免疫调节及分泌营养因子等特性,D错误。
30. 细胞培养肉指从动物组织中分离肌肉干细胞、脂肪干细胞等,在人工环境下促进细胞增殖分化并组合成与传统肉类相似的肉制品。该技术被视为解决未来肉类供应紧张的重要途径,但目前仍存在贴壁依赖等技术瓶颈。下列叙述正确的是( )
A. 获取的组织需要用胃蛋白酶处理分散成单个细胞
B. 肌肉干细胞和脂肪干细胞属于胚胎干细胞,具有组织特异性
C. 培养过程定期更换培养液,是防止杂菌污染的关键措施
D. 在培养液中适当添加可食用黏附支架,有助于增加产量
【答案】D
【解析】
【详解】A、动物细胞培养分散组织细胞需使用胰蛋白酶或胶原蛋白酶,胃蛋白酶最适pH为酸性,在动物细胞培养的中性偏碱环境中会失活,无法发挥作用,A错误;
B、肌肉干细胞和脂肪干细胞属于成体干细胞,不属于胚胎干细胞,B错误;
C、培养过程定期更换培养液的目的是清除细胞代谢废物、补充营养物质,避免代谢产物积累毒害细胞;防止杂菌污染的关键是无菌操作、培养液灭菌及添加抗生素等措施,C错误;
D、题干明确目前该技术存在贴壁依赖的瓶颈,即细胞需要附着在支持物上才能增殖,添加可食用黏附支架可为细胞提供贴附位点,促进更多细胞增殖,有助于增加产量,D正确。
二、非选择题(本部分包括4个小题,共40分)
31. 桑葚营养价值丰富,但不耐贮藏,研究人员利用发酵工程技术将其制成桑葚果酒,工业化生产大致流程为①桑葚挑选、清洗、榨汁;②酶解;③接种酵母菌;④发酵;⑤终止(澄清、过滤、分装)。回答下列问题。
(1)过程③接种酵母菌前,需要对桑葚汁进行_____处理。
(2)过程④开始时需要进行一段时间的通氧,目的是_____。密封后,酵母菌进行发酵产生酒精,该生理过程的化学反应式为_____。发酵过程中需定期对酒精进行检测,常用的检测试剂是_____。
(3)为及时了解发酵进程,研究人员需定期对发酵液中酵母菌进行计数。采用稀释涂布平板法计数时,统计的活菌数目往往比实际数目少,原因是_____。若某次检测时采用16×25型血细胞计数板进行计数,将发酵液稀释100倍后,检测四角中方格的酵母菌数量分别为22、26、24、28个,则此时发酵液中酵母菌的种群密度约为_____。
(4)为提高发酵效率,研究人员从自然发酵液中筛选出2株产酒精效果较好的酵母菌菌株,进行性能测试,结果如图乙所示。
分析图乙可知,桑葚酒生产中的优良菌种是菌株_____(填“J1”或“J3”),判断的依据是_____。
【答案】(1)灭菌 (2) ①. 让酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖 ②. C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量 ③. 酸性重铬酸钾溶液
(3) ①. 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 ②. 4×108个/mL
(4) ①. J3 ②. 在相同发酵时间内,J3菌株的酒精度高于对照组和J1菌株,总糖含量低于对照组和J1菌株
【解析】
【小问1详解】
利用发酵工程技术制作桑葚果酒,桑葚汁作为培养基,需要先进行灭菌处理。
【小问2详解】
酵母菌是兼性厌氧型微生物,在发酵初期进行一段时间的通氧,目的是让酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,酵母菌进行发酵产生酒精,该生理过程的化学反应式为C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量。常用酸性重铬酸钾检测酒精,如果有酒精,会出现灰绿色。
【小问3详解】
稀释涂布平板法计数时,由于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,所以计数结果常常偏小,先计算平均每个中方格的酵母菌数:(22+26+24+28)÷4=25个,16个中方格共有16×25=400个,则此时发酵液中酵母菌的种群密度约为400÷0.1×100×103=4×108个/ml。
【小问4详解】
从图中看出,在相同发酵时间内,J3菌株的酒精度高于对照组和J1菌株,总糖含量低于对照组和J1菌株,所以桑葚酒生产中的优良菌种是菌株J3。
32. 人参作为名贵中药材,素有“百草之王”的美誉,其主要活性成分为人参皂苷。药用参主要依赖人工栽培,不仅生长周期漫长,还易受病虫害侵扰。为解决这些问题,科研人员制定的研究方案如下图。
回答下列问题:
(1)过程①使外植体(人参或胡萝卜的组织、细胞)转变为愈伤组织状态,该过程称为______。过程②通常使用______和果胶酶的混合液去除细胞壁以获得原生质体。
(2)过程③常用一定浓度的PEG诱导融合,但高浓度的PEG会对原生质体产生毒性,且会持续诱导非特异性融合。PEG处理一定时间后,需向体系中加入过量的培养基进行稀释,其目的是_____。除了使用PEG诱导,常用的化学方法还有_____。
(3)过程⑤和⑥体现了_____。人参皂苷属于人参的_____(填“初生”或“次生”)代谢物。与传统人工栽培提取模式相比,通过筛选和培养高产细胞来生产人参皂苷的优点有_____(答出两点即可)。
(4)除了用以上方法,随着基因组测序和功能基因组学的发展,在全面了解人参皂苷合成的代谢途径和关键酶的基础上,可利用基因工程的方法改造酵母菌等微生物,再利用______工程生产人参皂苷。
【答案】(1) ①. 脱分化 ②. 纤维素酶
(2) ①. 降低PEG浓度,终止融合并减少对原生质体的损伤 ②. 高Ca2+-高pH融合法
(3) ①. 植物细胞的全能性 ②. 次生 ③. 保护野生人参资源、不占用土地、不受季节和天气限制、产量稳定、生产周期短
(4)发酵
【解析】
【分析】1、植物组织培养过程:离体的植物组织经过脱分化形成愈伤组织,经过再分化愈伤组织又能重新分化为有结构的组织和器官,最终形成完整的植株。
2、植物体细胞杂交可以克服植物有性杂交不亲和性、打破物种之间的生殖隔离,操作过程包括:原生质体制备、原生质体融合、杂种细胞筛选、杂种细胞培养、杂种植株再生以及杂种植株鉴定等步骤。
【小问1详解】
外植体失去原有分化状态,转变为未分化愈伤组织的过程叫作脱分化;植物细胞壁主要由纤维素和果胶组成,需纤维素酶与果胶酶共同作用,才能去除细胞壁获得原生质体。
【小问2详解】
高浓度PEG具有毒性且会持续诱导融合,稀释可快速降低其浓度,从而终止融合反应并减轻对原生质体的损伤;除PEG法外,另一种常用的诱导原生质体融合的化学方法是高Ca2+—高pH融合法。
【小问3详解】
杂种细胞能够发育成完整植株体现了植物细胞的全能性;人参皂苷并非细胞基本生命活动所必需的代谢物,是次生代谢物;植物细胞大规模培养可摆脱天气和季节的限制,同时有效保护野生人参资源,不占用土地,还能实现产量稳定、缩短生产周期。
【小问4详解】
改造后的酵母菌可通过发酵工程实现人参皂苷的规模化、高效生产。
33. 利用多能干细胞(PSC细胞)培育出自身组织或器官,再进行自身移植是解决器官移植排异反应的理想方式,下图为科学家利用脱分化诱导因子处理成纤维细胞得到PSC细胞,然后培育出不同组织或器官的思路图,以及重新分化出的细胞可能发展的去向图。回答下列问题:
(1)经①过程后细胞核内遗传物质为_____(填“改变”或“不改变”),②是细胞进行_____的过程,③过程发生的根本原因是_____,PSC细胞与成纤维细胞______(填“能”或“不能”)表达相同的基因。
(2)被大家普遍接受的关于④过程的学说是_____,⑥过程起重要作用的细胞器是_____,①~⑥过程中细胞形态和功能发生改变的是_____,③过程产生的4种细胞中的_____(答出2点)等分子发生了差异。
【答案】(1) ①. 不改变 ②. (有丝)分裂##细胞增殖 ③. 基因选择性表达 ④. 能
(2) ①. 端粒学说和自由基学说 ②. 溶酶体 ③. ①③④⑤⑥ ④. mRNA、蛋白质
【解析】
【小问1详解】
①是由成纤维细胞形成PSC细胞,相当于植物组织培养过程中的脱分化,脱分化往往不改变细胞核内遗传物质,②是细胞增殖,③是细胞分化,其实质是基因的选择性表达,PSC细胞与成纤维细胞能够表达相同的基因,如呼吸酶基因。
【小问2详解】
目前被大家所接受的细胞衰老学说是端粒学说和自由基学说,在细胞凋亡中起重要作用的是溶酶体,其含有的多种水解酶可水解衰老损伤的细胞器。除细胞分裂不改变细胞的形态,其它过程都会改变细胞形态和功能,因此①~⑥过程中细胞形态和功能发生改变的是①③④⑤⑥,细胞分化过程中,mRNA、蛋白质分子出现了差异,因此③过程产生的4种细胞中的mRNA、蛋白质等分子发生了差异。
34. 某植物花色受两对独立遗传的等位基因A/a和B/b控制,基因对花色的控制途径如图。育种工作者用纯合白花和纯合粉花杂交,F1全为白花,F1自交得F2,F2的表型及比例为白花:粉花:红花=12:3:1。请回答下列问题:
(1)亲本中纯合粉花的基因型为_____,F2的白花植株中,杂合子所占的比例为_____。
(2)若让F1与红花植株测交,子代的表型有_____种,其中白花植株所占比例为_____。
(3)选取F2中所有粉花植株自由交配,后代中红花植株的比例为_____;若要判断某一粉花植株是否为纯合子,最简便的实验方法是_____。
【答案】(1) ①. aaBB ②. 5/6
(2) ①. 3 ②. 1/2
(3) ①. 1/9 ②. 让该植株自交,观察后代表型
【解析】
【分析】由花色控制途径可知:红花需同时只含a和b基因(基因型aabb),粉花只含a基因且含B基因(基因型aaB_),白花含A基因(基因型A_);F2表型比例12:3:1(总和16),说明F1为双杂合子(AaBb),亲本为纯合子杂交。
【小问1详解】
纯合粉花需满足“只含a基因且含B基因”,故基因型为 aaBB;F2中白花植株基因型为AABB、AABb、AaBB、AaBb、AAbb、Aabb(共6种基因型,占F2总数的12/16),其中纯合子为AABB、AAbb(共2种,占白花总数的2/12),故杂合子比例为1-2/12=5/6。
【小问2详解】
F1 (AaBb)与红花(aabb)测交,子代基因型为AaBb (白花)、Aabb (白花)、aaBb (粉花)、aabb(红花),共3种表型;白花植株 (AaBb、Aabb)占比为2/4=1/2。
【小问3详解】
F2粉花基因型为aaBB(占1/3)、aaBb(占2/3),产生的配子为aB (1/3×1+2/3×1/2=2/3)、ab(2/3×1/2=1/3),配子比例为aB:ab=2:1;故自由交配后代中红花(aabb)比例为1/3×1/3=1/9;判断植物纯合子最简便的方法为自交(无需套袋授粉,操作简单),观察后代表型;纯合子(aaBB) 自交后代全为粉花,杂合子(aaBb)自交后代会出现红花(aabb)。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
南充高级中学2024级高二下学期第一次月考
生物试题
一、单选题(共30小题,每题2分,共60分。每小题只有一个正确答案。)
1. 制作传统泡菜主要是利用天然乳酸菌进行发酵,下列关于传统泡菜的制作叙述正确的是( )
A. 制作泡菜的过程中,应先通气使菌种繁殖,后进行密封发酵
B. 制作泡菜的盐水需煮沸后立即倒入装有食材的泡菜坛中
C. 制作泡菜的菜坛内有时会长出一层白膜,这是乳酸菌繁殖的结果
D. 泡菜腌制时间长短和温度高低等条件会影响亚硝酸盐含量
2. 千百年来,果酒、果醋、腐乳和泡菜等传统发酵食品不仅丰富了百姓餐桌,更成为中华饮食文明的重要符号。下列相关叙述正确的是( )
A. 利用葡萄制作果酒时,需每隔12小时打开瓶盖一次,以排出酵母菌无氧呼吸产生的CO2
B. 在果醋发酵时,醋酸菌可利用果酒发酵液中缺少糖源和氧气的条件,直接将乙醇转化为乙酸
C. 腐乳制作过程中,毛霉等多种微生物产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸
D. 泡菜发酵时,亚硝酸盐含量先下降后上升,应在发酵早期食用
3. 中国传统白酒多以泥窖为发酵基础,素有“千年老窖万年糟”之说。多年反复利用的老窖池内壁窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物。下列有关说法错误的是( )
A. 窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系,使酿造过程不易被杂菌污染
B. 传统白酒的酿造是在以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用下完成的
C. 从窖泥中分离的酿酒酵母扩大培养时,需在密闭环境中进行
D. 从谷物原料发酵形成的酒糟中,可分离出产淀粉酶的微生物
4. 豆瓣酱是我国地方特色调味品,生产豆瓣酱时要将蚕豆瓣制作成豆瓣曲,再添加调料进一步发酵。豆瓣曲的制作过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A. 根据图示判断,豆瓣曲的制作主要是利用厌氧微生物发酵
B. 菌种可能是从自然界中筛选的能产生蛋白酶和淀粉酶的微生物
C. 沸水漂浸的目的是杀死微生物,避免影响豆瓣曲的品质
D. 加入面粉可以提供更多碳源,有利于菌种生长,加快发酵进程
5. 与传统发酵技术相比,发酵工程的产品种类更加丰富,产量和质量均明显提高,在食品工业、医药工业、农牧业等许多领域得到了广泛的应用。下列有关发酵工程和传统发酵技术的描述,错误的是( )
A. 传统发酵制作食醋时,需将发酵容器置于通风处并定期搅拌,以促进醋酸菌发酵产生醋酸
B. 传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主,发酵工程以单一菌种的液体发酵为主
C. 单细胞蛋白是通过发酵工程从酵母菌等微生物细胞中提取获得的,可以作为食品添加剂
D. 利用发酵工程生产的微生物农药,可利用微生物或其代谢物防治病虫害,属于生物防治
6. 关于微生物培养技术,下列叙述正确的是( )
A. 土壤中有众多微生物,可用无氮培养基筛选出硝化细菌
B. 微生物纯培养操作过程中应先灭菌再调pH,然后再接种
C. 培养基分装到培养皿后可能被污染,需再次进行灭菌处理
D. 用细菌计数板可以对细菌等较小细胞进行观察和计数
7. 微生物培养成功的关键是防止杂菌污染。灭菌、消毒、无菌操作是实验中常见的操作。下列叙述正确的是( )
A. 测定土壤中尿素分解菌数目时,取回的土壤样品应进行灭菌以去除杂菌
B. 牛肉膏蛋白胨培养基灭菌后蛋白质变性失活不利于培养微生物
C. 体外培养菌株时,必须向培养基添加一定量的抗生素以防止杂菌污染
D. 若筛选纤维素分解菌的培养基受到污染,其上生长的杂菌不一定能分解纤维素
8. 寄生于人体胃中的幽门螺杆菌(Hp)可引起胃黏膜慢性发炎,导致胃溃疡及十二指肠溃疡甚至胃癌。临床上常用14C呼气试验检测人体是否感染Hp,原理是Hp产生的脲酶能将尿素分解成CO2和NH3,受检者口服14C标记的尿素[14CO(NH2)2]胶囊一段时间后,若从受检者呼出的气体中检测出14CO2,则可确定受检者被Hp感染。下列叙述正确的是( )
A. 在分离培养Hp的培养基中,尿素只能提供碳源
B. 脲酶的作用原理是为Hp分解尿素提供活化能
C. 感染者呼出的CO2和14CO2,产生的场所相同
D. Hp分解尿素产生NH3可能有利于其适应胃部的强酸环境
9. 某兴趣小组尝试在马铃薯琼脂培养基上进行酵母菌的纯培养。下列操作顺序合理的是( )
A. 配制培养基→灭菌→倒平板→接种分离→培养
B. 配制培养基→灭菌→倒平板→培养→接种分离
C. 配制培养基→倒平板→灭菌→接种分离→培养
D. 配制培养基→倒平板→接种分离→培养→灭菌
10. 海洋是生物医药创新的“蓝色宝库”。深海冷泉独特的高压、低温、营养匮乏环境对开发生物医药具有重要意义。冷泉中的化能自养型生物硫酸盐还原菌(SRB)可用于新型抗病毒药物的研发。用于扩大培养SRB的发酵罐,无需添加的装置是( )
A. 高压模拟装置
B. 自动补料葡萄糖装置
C. 温度监测装置
D. 培养液过滤除菌装置
11. 牛、羊等反刍动物的瘤胃中生活着多种微生物,实验小组通过如图所示的流程从瘤胃中分离出纤维素降解菌。下列叙述错误的是( )
A. 可用高压蒸汽灭菌法对培养基灭菌
B. 丙培养基能增加纤维素降解菌的数量
C. 筛选的纤维素降解菌可能为厌氧型菌株
D. ②过程还可用平板划线法获得纤维素降解菌单菌落并计数
12. 我国某知名企业以乙醇梭菌作为发酵菌种,利用工业尾气和氨水为主要原料进行液态发酵,收集发酵产物乙醇和菌体等。据图分析,以下有关叙述错误的是( )
A. 乙醇梭菌在生态系统中是生产者
B. 该发酵过程需要持续通入无菌空气,以保证乙醇梭菌的正常代谢
C. 上述生产过程有助于减少人类生态足迹
D. 单细胞蛋白可以用作饲料,促进家畜快速增重
13. 比考扎霉素可用于治疗细菌性腹泻,该抗生素是由精氨酸合成缺陷型灰色浅灰链霉菌 (属于细菌)产生。为筛选出能产比考扎霉素的菌种,科研工作者对采自土壤的灰色浅灰链霉菌进行诱变与选育,实验的部分流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 含有琼脂的培养基为②③④,含有精氨酸的培养基为④
B. 配制培养基①时应先将pH调至酸性再进行高压蒸汽灭菌
C. 进行原位影印操作时必须先将无菌绒布转印至培养基③,再转印至培养基④
D. 由培养结果推断,应挑取乙菌落进一步鉴定其是否能产生比考扎霉素
14. 聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是世界上应用最广泛的人造合成塑料之一,但其在自然环境中不易降解,对生态环境造成了巨大的威胁。研究人员从富含PET的土壤中采样,通过选择培养基富集PET降解菌,然后用适宜的培养基进行分离和纯化。下列叙述正确的是( )
A. 富集培养PET降解菌时,适宜选用以PET为唯一碳源的固体培养基
B. 选择培养前,从富含PET的土壤中采集的样本和培养基均需进行灭菌处理
C. 纯化PET降解菌时,可选择平板划线法或稀释涂布平板法
D. 纯化的PET降解菌通常直接投入自然环境,以快速评估其降解PET的效率
15. 一定浓度的抗生素会杀死细菌,但变异的细菌可能产生耐药性。为探究某种抗生素对大肠杆菌的选择作用,将大肠杆菌培养液接种到培养基上后,继续放置含该抗生素的圆形滤纸片和不含抗生素的圆形滤纸片,一段时间后测量滤纸片周围抑菌圈的直径,第一代培养结果如图所示。然后再重复上述步骤培养三代。以下说法错误的是( )
A. 图中1处放入不含抗生素的滤纸片起到对照作用
B. 挑取抑菌圈边缘的菌落重复该实验,抑菌圈的直径变得越小,说明大肠杆菌的耐药性越强
C. 抑菌圈边缘的大肠杆菌可能发生了基因突变或染色体变异
D. 实验结束后,应将耐药大肠杆菌、培养基、纸片等进行灭菌处理
16. 传统的微生物分离技术往往破坏了微生物之间的相互作用,导致很多依赖这些相互作用生存的微生物难以培养。我国科学家设计了一种名为“夹心平板法”的共培养技术开展难培养海洋微生物的分离实验,该方法允许海洋微生物与辅助微生物在整个生长和分离过程中相互作用(如图)。下列叙述错误的是( )
A. 可以利用稀释涂布平板法将海洋微生物菌液接种在顶层培养基上
B. 辅助微生物可能会提供某些海洋微生物无法合成的特殊营养物质
C. 设置不接种辅助微生物的对照组有利于选择难培养的海洋微生物
D. 在顶层培养基上生长的海洋微生物B最可能是实验需要的目的菌
17. 除草剂莠去津是一种含氮的有机物,长期使用易对土壤造成污染。研究人员从土壤中筛选莠去津降解菌的过程如下图所示(含过量莠去津的固体培养基不透明)。下列叙述错误的是( )
A. 从A瓶到C瓶的目的是逐步稀释培养液中的目的菌
B. 应选择固体培养基中出现的有透明带菌落进行再纯化
C. 图中进行再纯化的接种过程至少需要灼烧6次接种环
D. 实验过程中需设置未接种的培养基作为对照
18. 发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节。使用如图发酵罐进行有氧发酵,有关认识或操作正确的是( )
A. 冷却水的入口是2、出口是3;无菌空气的入口是1、出口是4
B. 若该装置用于谷氨酸的发酵生产,则应将pH调节为中性或弱酸性
C. 叶轮的搅拌可增加发酵液中的溶解氧,使营养液与菌种充分混合,且利于散热
D. 培养基和发酵罐都必须经过严格灭菌处理,但青霉素生产过程中不需要
19. 发酵原料的改变推动着发酵工业迅速发展,利用农作物秸秆等纤维废料生产的乙醇,经加工可制成燃料乙醇,从而减少了对石油资源的依赖。如图是发酵工程生产燃料乙醇的简要流程,据图分析下列说法不正确的是( )
A. 微生物A能分解纤维素,选育菌种时最好从富含纤维素的土壤中进行筛选
B. 图中②过程常用的微生物B是酵母菌,在接种前要进行扩大培养,缩短生产周期
C. 微生物A和微生物B可利用的碳源不相同
D. 可用发酵工程生产的纤维素酶制剂代替微生物B起作用
20. 发酵工程在食品、医药和农牧业等许多领域得到了广泛的应用,形成了规模庞大的发酵工业。下列叙述正确的有( )
A. 啤酒装瓶前要进行高压蒸汽灭菌,以延长它的保质期
B. 可将控制合成血红蛋白的基因转入青霉素生产菌,来提高青霉素产量
C. 通过提取、分离和纯化措施获得的酵母菌单细胞蛋白可作食品添加剂
D. 谷氨酸发酵生产时,在碱性条件下容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺
21. “红豆生南国,春来发几枝”,红豆古时候是爱情的象征,现代发现它的细胞中含有抗癌物质紫杉醇。研究人员利用植物细胞工程进行快速繁殖,利用细胞悬浮培养提取细胞产物,相关流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 外植体最好选择云南红豆杉的顶芽分生组织,是因为该部位细胞分化程度低、分裂能力强
B. 对外植体消毒可选用酒精和次氯酸钠溶液处理,接种操作须在酒精灯火焰旁进行
C. 诱导外植体形成愈伤组织和诱导愈伤组织生芽、生根所用植物激素的种类及比例均不同
D. 利用细胞悬浮培养提取紫杉醇的主要原理是细胞增殖,几乎不受季节与天气等的限制
22. 野生稻甲抗旱、抗病性强,栽培稻乙分蘖能力强、结实性好。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出优质水稻品种丙,过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 过程①用混合酶处理时间的差异,可能与两亲本细胞壁结构差异有关
B. 过程③中获得的杂种细胞,完成的标志是细胞核融合
C. 过程④需要光照,脱分化形成的愈伤组织是不定形的薄壁组织团块
D. 过程②发生了基因重组,植物丙能表现出两个亲本的优良性状
23. “华柚2号”是国际首例柑橘细胞工程直接培育的胞质重组新品种,其线粒体基因组来自具有细胞质雄性不育特性的“国庆1号”温州蜜柑,核基因组来自“华柚1号”。如图所示科研人员培育“华柚2号”的过程。下列相关叙述正确的是( )
A. 失活处理的结果是使A1的细胞质失活,使B1的细胞核失活
B. ①过程可用蛋白酶进行处理,②过程的完成需要高尔基体参与
C. ③过程为植物组织培养,该过程的顺利进行需要始终有光照条件
D. ③过程中,培养基中细胞分裂素与生长素的比值较高时,有利于芽的分化
24. 花药是雄蕊顶端膨大的囊状结构,包含外部的花药壁和众多花粉粒。下图是基因型为Aa的某二倍体植物花药育种过程的示意图。下列不正确的是( )
A. 花药离体培养时培养基需添加蔗糖、植物激素、无机盐等
B. 秋水仙素通过诱导愈伤组织细胞融合而使细胞染色体数目加倍
C. 过程③常用固体培养基,诱导愈伤组织生芽和生根的培养基添加的植物激素浓度和比例均不同
D. 过程④获得的植株不全是由花粉发育而来,需要进行选择
25. 中医常说“百病从肝治,养肝如养命”。近年来,我国酒精性肝病的发病率逐年提升,危害仅次于病毒性肝炎。研究发现,雪莲次生代谢物对急性酒精肝损伤具有较好的防治作用,利用植物细胞培养技术生产雪莲次生代谢物的大致流程如下。下列叙述错误的是( )
A. 切取雪莲茎尖进行组织培养可以获得脱毒苗,使产量明显提升
B. 从雪莲中提取的次生代谢物是雪莲生长所必需的
C. 经射线处理①后可能获得雪莲培养物高产的细胞
D. 培养细胞获得次生代谢物时使用的是液体培养基
26. 铁皮石斛是我国名贵中药,生物碱是其有效成分之一。以铁皮石斛新生营养芽为材料,培养拟原球茎(简称PLBs,类似愈伤组织)生产生物碱的实验如图所示。下列说法正确的是( )
A. 铁皮石斛产生的生物碱属于其初生代谢产物
B. 过程①诱导新生营养芽变成PLBs的关键是适宜的植物激素和营养条件
C. 过程②培养高产细胞系应选择细胞数量/生物碱产量比值大的PLBs
D. PLBs重量、光照等因素与生物碱的产量无关
27. HEK293是具有无限增殖能力的一类细胞,在体外培养时呈现贴壁生长特性。科学家采取了图示方法将HEK293驯化成为悬浮培养细胞,培养过程中细胞一旦沉入培养瓶底,它们会试图重新贴壁。下列叙述正确的是( )
A. 常用胰蛋白酶或胃蛋白酶处理贴壁细胞
B. 悬浮培养细胞常因发生接触抑制而停止增殖
C. 血清中的天然成分有利于HEK293的悬浮培养
D. 培养液静置几分钟后,应吸取上清液中的细胞传代
28. 我国邓宏魁团队首次实现了使用化学小分子诱导人体血液细胞化学重编程为多能干细胞(hCiPS),该技术通过精准调控表观修饰和信号通路,使体细胞完成身份重塑。下列有关说法正确的是( )
A. 血液细胞诱导为hCiPS细胞过程中,遗传物质随之发生了改变
B. 化学重编程使血液细胞转化为hCiPS细胞的过程,体现了细胞的全能性
C. 化学小分子通过改变DNA的碱基序列,从而精准调控表观修饰和信号通路
D. 将hCiPS细胞来源的胰岛B细胞移植治疗1型糖尿病,可降低免疫排斥风险
29. 间充质干细胞(MSC)存在于多种组织(如骨髓、脐带血和脐带组织、胎盘组织等),具有多向分化潜力。研究表明其在治疗糖尿病、帕金森病、骨关节炎等疾病中展现出良好潜力。MSC作为一种多能干细胞,其治疗机制复杂,主要包括:①免疫调节(如分泌IL-10等抗炎因子);②促进血管新生;③分化为特定功能细胞(如软骨细胞、血管内皮细胞);④分泌多种营养因子。下列关于MSC及其治疗机制的叙述,不正确的是( )
A. MSC分泌的IL-10可作为信号分子调节免疫反应,抑制炎症进展
B. MSC治疗骨关节炎时,可能通过分化为软骨细胞并分泌营养因子,共同修复受损关节软骨
C. MSC属于成体干细胞,可在一定程度上避免胚胎干细胞涉及的伦理问题
D. MSC具有发育成完整个体的能力,这是其用于治疗多种疾病的基础
30. 细胞培养肉指从动物组织中分离肌肉干细胞、脂肪干细胞等,在人工环境下促进细胞增殖分化并组合成与传统肉类相似的肉制品。该技术被视为解决未来肉类供应紧张的重要途径,但目前仍存在贴壁依赖等技术瓶颈。下列叙述正确的是( )
A. 获取的组织需要用胃蛋白酶处理分散成单个细胞
B. 肌肉干细胞和脂肪干细胞属于胚胎干细胞,具有组织特异性
C. 培养过程定期更换培养液,是防止杂菌污染的关键措施
D. 在培养液中适当添加可食用黏附支架,有助于增加产量
二、非选择题(本部分包括4个小题,共40分)
31. 桑葚营养价值丰富,但不耐贮藏,研究人员利用发酵工程技术将其制成桑葚果酒,工业化生产大致流程为①桑葚挑选、清洗、榨汁;②酶解;③接种酵母菌;④发酵;⑤终止(澄清、过滤、分装)。回答下列问题。
(1)过程③接种酵母菌前,需要对桑葚汁进行_____处理。
(2)过程④开始时需要进行一段时间的通氧,目的是_____。密封后,酵母菌进行发酵产生酒精,该生理过程的化学反应式为_____。发酵过程中需定期对酒精进行检测,常用的检测试剂是_____。
(3)为及时了解发酵进程,研究人员需定期对发酵液中酵母菌进行计数。采用稀释涂布平板法计数时,统计的活菌数目往往比实际数目少,原因是_____。若某次检测时采用16×25型血细胞计数板进行计数,将发酵液稀释100倍后,检测四角中方格的酵母菌数量分别为22、26、24、28个,则此时发酵液中酵母菌的种群密度约为_____。
(4)为提高发酵效率,研究人员从自然发酵液中筛选出2株产酒精效果较好的酵母菌菌株,进行性能测试,结果如图乙所示。
分析图乙可知,桑葚酒生产中的优良菌种是菌株_____(填“J1”或“J3”),判断的依据是_____。
32. 人参作为名贵中药材,素有“百草之王”的美誉,其主要活性成分为人参皂苷。药用参主要依赖人工栽培,不仅生长周期漫长,还易受病虫害侵扰。为解决这些问题,科研人员制定的研究方案如下图。
回答下列问题:
(1)过程①使外植体(人参或胡萝卜的组织、细胞)转变为愈伤组织状态,该过程称为______。过程②通常使用______和果胶酶的混合液去除细胞壁以获得原生质体。
(2)过程③常用一定浓度的PEG诱导融合,但高浓度的PEG会对原生质体产生毒性,且会持续诱导非特异性融合。PEG处理一定时间后,需向体系中加入过量的培养基进行稀释,其目的是_____。除了使用PEG诱导,常用的化学方法还有_____。
(3)过程⑤和⑥体现了_____。人参皂苷属于人参的_____(填“初生”或“次生”)代谢物。与传统人工栽培提取模式相比,通过筛选和培养高产细胞来生产人参皂苷的优点有_____(答出两点即可)。
(4)除了用以上方法,随着基因组测序和功能基因组学的发展,在全面了解人参皂苷合成的代谢途径和关键酶的基础上,可利用基因工程的方法改造酵母菌等微生物,再利用______工程生产人参皂苷。
33. 利用多能干细胞(PSC细胞)培育出自身组织或器官,再进行自身移植是解决器官移植排异反应的理想方式,下图为科学家利用脱分化诱导因子处理成纤维细胞得到PSC细胞,然后培育出不同组织或器官的思路图,以及重新分化出的细胞可能发展的去向图。回答下列问题:
(1)经①过程后细胞核内遗传物质为_____(填“改变”或“不改变”),②是细胞进行_____的过程,③过程发生的根本原因是_____,PSC细胞与成纤维细胞______(填“能”或“不能”)表达相同的基因。
(2)被大家普遍接受的关于④过程的学说是_____,⑥过程起重要作用的细胞器是_____,①~⑥过程中细胞形态和功能发生改变的是_____,③过程产生的4种细胞中的_____(答出2点)等分子发生了差异。
34. 某植物花色受两对独立遗传的等位基因A/a和B/b控制,基因对花色的控制途径如图。育种工作者用纯合白花和纯合粉花杂交,F1全为白花,F1自交得F2,F2的表型及比例为白花:粉花:红花=12:3:1。请回答下列问题:
(1)亲本中纯合粉花的基因型为_____,F2的白花植株中,杂合子所占的比例为_____。
(2)若让F1与红花植株测交,子代的表型有_____种,其中白花植株所占比例为_____。
(3)选取F2中所有粉花植株自由交配,后代中红花植株的比例为_____;若要判断某一粉花植株是否为纯合子,最简便的实验方法是_____。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$