精品解析:辽宁大连市某校2025-2026学年高二下学期4月学情诊断生物试卷
2026-04-17
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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) | 辽宁省 |
| 地区(市) | 大连市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.42 MB |
| 发布时间 | 2026-04-17 |
| 更新时间 | 2026-04-17 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57398975.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025-2026学年度下学期4月学情反馈生物学试卷
2024级生物学科试卷
时间:55分钟 分值:100分
一、选择题(本题共15小题,每题3分,共45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. 下列关于传统发酵技术应用的叙述,正确的是( )
A. 以乙醇为底物进行果醋发酵时发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时的气泡量
B. 利用乳酸菌制作酸奶过程中,先通气培养,后密封发酵
C. 进行泡菜发酵时原材料只能装至八成满,防止乳酸菌产生CO2导致发酵液溢出
D. 泡菜制作过程中,亚硝酸盐含量一直升高,发酵时间过长的泡菜不能食用
2. 发酵工程是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的基本环节如图所示。下列说法正确的是( )
A. 菌种的选育是发酵工程的中心环节,要严格控制发酵条件
B. 啤酒的工业化生产过程中,酒精的产生和积累主要在后发酵阶段完成
C. 根瘤菌可以提高土壤的含氮量,又可以作为消费者促进生态系统的物质循环
D. 通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白,用来生产微生物饲料
3. 下列有关微生物培养与应用技术的叙述,正确的是( )
A. 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
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. 培养基干热灭菌后,冷却至50℃左右倒平板
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. 高压蒸汽条件下持续20分钟会杀死芽孢,因此无菌操作中可利用非致病性的嗜热脂肪杆菌的芽孢作为指示菌来测定灭菌的效果。灭菌结束后在塑料瓶外挤破含有培养液的安瓿瓶,使嗜热脂肪杆菌菌片浸没在紫色培养液内并进行培养,如下图所示。若芽孢可以生长会使培养液变为黄色。下列叙述正确的是( )
A. 嗜热脂肪杆菌的芽孢耐热性强,高压蒸汽灭菌不能杀死它
B. 灭菌后挤破安瓿瓶,一段时间后培养液呈紫色说明灭菌彻底
C. 含有嗜热脂肪杆菌菌片的培养液从功能上属于选择培养基
D. 设置不灭菌的对照组,挤破安瓿瓶颜色不变说明结果可信
5. 将马铃薯去皮切块,加水煮沸一定时间,过滤得到马铃薯浸出液。在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂,用水定容后灭菌,得到M培养基。M培养基可用于真菌a的筛选,某同学将获得的真菌a利用如图的方式进行稀释,统计甲、乙,丙三个平板中的菌落数分别是110、140和149。下列分析正确的是( )
A. 若采用血细胞计数板直接对a培养液进行计数,计数的结果为活菌数
B. 若在培养真菌a的培养基中添加一定量的青霉素,可抑制细菌的繁殖
C. 选取甲、乙、丙三个培养基的目的是排除无关变量对实验的干扰
D. 根据三个平板中的菌落数可推算培养液中真菌a的密度为1.33×107个/mL
6. 兰州百合栽培过程中易受病毒侵染,造成品质退化。某研究小组尝试通过组织培养技术获得脱毒苗,操作流程如下图。下列叙述正确的是( )
A. ①为脱分化过程,该过程需要光照
B. ②为再分化过程,愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变或基因重组
C. 3号培养基用于诱导生根,其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值大于1
D. 百合分生区附近的病毒极少,甚至无病毒,可以作为该研究中的外植体
7. 多倍体烟草与二倍体烟草相比具有遗传多样性高、适应性强等优点。利用两种二倍体烟草可培育出四倍体烟草,培育过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 若只发生两两融合,经b过程后溶液中的原生质体按染色体组成划分有3种类型
B. 选择生长应在添加了生长素和细胞分裂素的选择培养基上完成
C. 将杂种试管苗(作为接穗)嫁接到二倍体烟草(砧木)上,砧木的遗传物质会改变
D. 杂种烟草的单倍体细胞中有21条染色体,减数分裂时可形成10个四分体
8. 花药离体培养是重要的育种手段。下图是某二倍体植物花药育种过程的示意图,下列叙述正确的是( )
A. 过程③逐步分化的植株中可筛选获得纯合的二倍体
B. 过程②需在光下完成
C. 为了防止微生物污染,过程①所用的花药需在70%乙醇中浸泡30min
D. 过程④应将炼苗后的植株移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上
9. 动物细胞培养是动物细胞工程的基础,下列相关叙述正确的是( )
A. 培养基中应含糖类、氨基酸、无机盐、血清和琼脂等细胞所需的营养物质
B. 细胞需置于含有95%空气和5%CO2混合气体的CO2培养箱中进行培养
C. 培养瓶中的细胞需定期用果胶酶处理,分瓶后才能继续增殖
D. 动物细胞培养的结果是获得大量的细胞或完整的动物个体
10. 图是科学家制备iPS细胞的一种方法,可用于治疗镰状细胞贫血。下列叙述错误的是( )
A. 过程①可以取成纤维细胞、T淋巴细胞、B淋巴细胞等
B. 过程②类似于植物组织培养的脱分化过程
C. 过程③过程包含细胞分化,遗传物质发生改变
D. 将iPS技术制备的专用干细胞移植回病人后,不发生免疫排斥
11. 抗癌“神药”抗PD-L1单克隆抗体通过抑制T细胞上的PD-1受体和肿瘤细胞上的配体PD-L1结合,从而激活T细胞的功能,对抗癌症。下列关于该药物的制备说法错误的是( )
A. 制备该药物前必须用PD-L1蛋白免疫小鼠
B. 需从小鼠的脾脏中提取B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合
C. 用选择性培养基筛选出的杂交瘤细胞均能产生抗PD-L1抗体
D. 必须经过多次克隆化培养和抗体检测以保证抗体的纯度
12. 线粒体遗传病是由线粒体DNA突变引起,也受核基因的影响。为了研究线粒体遗传病的机制,需构建核基因相同的转线粒体永生细胞系。现利用线粒体遗传病患者的淋巴细胞和线粒体DNA缺失的骨肉瘤细胞p°构建转线粒体永生细胞系,过程如图所示。淋巴细胞受EBV病毒感染后能无限增殖,会被BrdU杀死;p°细胞不会被BrdU杀死,但是在含有尿嘧啶的培养基中才能生长。下列叙述正确的是( )
A. 用EBV病毒感染淋巴细胞构建永生淋巴细胞系,细胞周期延长
B. 选择培养基中加BrdU不加尿嘧啶,可筛选出转线粒体永生细胞
C. 淋巴细胞系作为核供体细胞,p°细胞作为线粒体DNA供体细胞
D. 该线粒体遗传病遵循孟德尔遗传定律
13. “繁殖与呼吸综合征”是一种由PRRSV病毒引发的传染病。科学家将PRRSV外壳蛋白基因导入猪体细胞中,利用核移植技术培育转基因克隆猪,从而得到自动产生PRRSV抗体的个体,进而可对该病进行诊断和治疗,制备过程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. D猪同时具有A猪和B猪的遗传特性,其繁殖方式为有性生殖
B. 步骤①可用显微操作法使两细胞融合
C. 步骤②过程可采用物理和化学方法激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程
D. 步骤③过程需要将胚胎培养到囊胚或原肠胚
14. 我国科学家曾通过“实践十号”卫星将多枚小鼠早期胚胎带上了太空,小鼠早期胚胎在太空中顺利完成从“2细胞”到囊胚的全程发育,这是世界上首次实现哺乳动物胚胎在太空发育。下列关于胚胎的形成和发育,叙述错误的是( )
A. 透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精入卵的屏障
B. 卵裂是指受精卵的早期分裂过程,该过程中胚胎的总体积变大
C. 桑椹胚时期的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能
D. 沿透明带内壁扩展排列的滋养层细胞,将来发育为胎膜和胎盘
15. 目前发现的双胞胎有同卵双胞胎、异卵双胞胎和“半同卵双胞胎”。1对“半同卵小姐弟双胞胎”形成过程如图所示,图中染色单体分离后分别移向细胞的三个不同方向,从而分裂成a、b、c三个细胞,染色体全部来自父系的“合子”致死。其中两个细胞发育成姐弟二人。下列说法,正确的是( )
A. 受精卵发育为桑葚胚的过程是在透明带内完成的,孵化后进入囊胚期阶段
B. 卵子在子宫内发育成熟并完成受精过程
C. 若细胞a的染色体组成为MP1,则细胞b的染色体组成为MP2
D. 这对双胞胎来源于母亲的染色体相同,来源于父亲的染色体不一定不同
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错得0分。)
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. 双层平板法是对噬菌体进行计数的常用方法。具体做法:在无菌培养皿中倒入琼脂含量为2%的培养基凝固成底层平板后,将琼脂含量为 1%的培养基熔化并冷却至 45~48 ℃,然后加入敏感指示菌和待测噬菌体稀释悬液的混合液,充分混匀后立即倒入底层平板上形成双层平板(如图)。培养一段时间后,在双层培养基的上层会出现透亮的无菌圆形空斑——噬菌斑,下列有关说法正确的是( )
A. 实验用到的培养基和培养皿常用煮沸法进行灭菌
B. 若利用双层平板法对 T2 噬菌体进行计数,可选用农杆菌作敏感指示菌
C. 上层平板上出现的透亮无菌圆形空斑是噬菌体单独在培养基上繁殖形成的噬菌斑
D. 倒上层平板时需防止培养基温度过高引起敏感指示菌和待测噬菌体死亡
18. 花椰菜容易遭受病菌侵害,形成病斑。紫罗兰具有一定的抗病性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种。利用流式细胞仪测定植物细胞的DNA含量,筛选出融合原生质体。下图是科研人员测定三种不同细胞的DNA含量,其中一种是融合细胞。以下叙述错误的是( )
A. 通常在低渗溶液中利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体
B. C细胞是融合的细胞,包括同种细胞融合形成的和异种细胞融合形成的
C. 可直接诱导筛选出的杂种细胞再分化形成杂种植株
D. 利用植物体细胞杂交技术繁殖后代属于无性繁殖
19. 细胞融合技术突破了有性杂交的局限,使远缘杂交成为可能。某研究小组以小鼠甲为实验材料设计实验,研制抗病毒A的单克隆抗体。下列叙述正确的是( )
A. 上述杂交瘤细胞经培养后从小鼠血浆中获取相应单克隆抗体
B. 将小鼠体内取出的脾脏用剪刀剪碎后加入胃蛋白酶处理,使其分散成单个细胞
C. 筛选1需用特定的选择培养基进行筛选才能获得融合的杂交瘤细胞
D. 实验前给小鼠甲注射病毒A是为了得到能产生特定抗体的B淋巴细胞
20. 我国中科院的研究团队利用细胞工程和基因编辑技术,成功培育出世界上首例只有双母亲来源的孤雌小鼠和双父亲来源的孤雄小鼠,实现了哺乳动物的同性繁殖。实验流程如图所示,下列叙述正确的是( )
A. 卵细胞转化成phESC相当于植物组织培养中的脱分化过程
B. 将精子和具卵细胞细胞核特点的ahESC同时注入去核的卵母细胞形成重构胚来培育孤雄小鼠
C. 不考虑致死情况,得到的孤雄小鼠性染色体组成为XX,XY
D. 利用胚胎分割的方法对甲进行处理得到了多只孤雌小鼠遗传物质不同
三、非选择题(本题共3小题,共35分)
21. 发酵工程在医药上的应用非常广泛,其中青霉素的发现和产业化生产进一步推动了发酵工程在医药领域的应用和发展。产黄青霉菌是一种广泛存在于自然界中的霉菌,是生产青霉素的重要工业菌种。工业上生产青霉素的发酵工程流程如图所示。回答相关问题:
(1)接种之前的过程①、②都属于_______。整个发酵过程的中心环节是_______。
(2)在制备该培养基时,除了添加必要的营养成分外,还需要将pH调至______性。过程④可采用_______方法将菌体分离干燥。
(3)对青霉菌进行分离纯化并计数采用了稀释涂布平板法,其可以用来计数的原理为______。
(4)研究发现,某些青霉菌属于维生素营养缺陷型菌株,失去合成某种维生素的能力,只有在基本培养基中补充所缺乏的维生素后才能生长。某研究小组筛选出某种维生素营养缺陷型菌株,为了进一步确定该菌株的具体类型,他们把15种维生素按照不同组合分为5个小组,用5个滤纸片分别蘸取不同小组的维生素,然后覆于接种后的琼脂平板上培养一段时间。结果如下:
组别
维生素组合
1
维生素A
维生素B₁
维生素B2
维生素B6
维生素B12
2
维生素C
维生素B₁
维生素D2
维生素E
烟酰胺
3
叶酸
维生素B2
维生素D2
胆碱
泛酸钙
4
对氨基苯甲酸
维生素B6
维生素E
胆碱
肌醇
5
生物素
维生素B12
烟酰胺
泛酸钙
肌醇
实验结果显示1组和2组滤纸片周围产生生长圈(图2),则该营养缺陷型青霉菌不能合成的维生素是_____。若该菌株为叶酸和生物素的双营养缺陷型青霉菌,则其在培养基上形成菌落的位置是_______。
22. 猕猴桃因貌似猕猴而得名,是一种品质鲜嫩、营养丰富的美味水果。我国研究人员利用“中华猕猴桃”(2m)和“美味猕猴桃”(2n)两个不同种培育出了更加优良的品种,其过程如图所示。请分析并回答下列问题:
(1)因“中华猕猴桃”和“美味猕猴桃”之间存在______,所以用有性杂交方法很难得到可育后代。上述①~⑥培育优良品种H的过程所应用的技术是______技术,该技术的优点是______;该过程与动物细胞融合技术相比,采用的相同的原理是______。
(2)H有丝分裂后期______个染色体组。
(3)图中B、D是______;G是______;②过程需使用______酶进行处理。
(4)过程③使用的化学法包括:______融合法和高—高pH融合法等。
(5)⑤⑥过程分别称为______,______。
(6)已知用X射线处理会使染色体受影响而导致细胞失去分裂能力;用碘乙酰胺处理会使细胞内的酶失活而抑制生长。为了能筛选到杂种细胞F,若在①过程对“中华猕猴桃”用X射线处理,需对“美味猕猴桃”用______处理,以便最终能获得优良杂种植株H。
23. 为降低乳腺癌治疗药物的副作用,科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上,构建抗体药物偶联物(ADC),过程如下图1所示。
(1)本实验中,小鼠注射的特定抗原应取自______。
(2)过程①常用的生物学方法是______。
(3)杂交瘤细胞可采用______的方式进行扩大培养。体外培养时,首先应保证其处于无菌无毒的环境,除了适宜的营养物质、温度等条件外,还需要控制气体条件是______的混合气体,二氧化碳的主要作用是______。在使用合成培养基时通常需加入______。
(4)单克隆抗体的优点是______。单克隆抗体是ADC中的______(填“a”或“b”)部分。
(5)研究发现,ADC在患者体内的作用如下图2所示。
①单克隆抗体除了运载药物外,还有作为______等作用。
②ADC进入乳腺癌细胞后,细胞中的溶酶体可将其水解,释放出的药物最终作用于细胞核,可导致______。
(6)科研人员常采用双抗体夹心法对抗原进行定量检测,捕获抗体固定在固相载体的表面,酶标抗体用辣根过氧化物酶做标记。
①据图分析,捕获抗体、酶标抗体与待测样本中抗原在结构上的关系是______。
②因为在一定范围内______,所以可以通过检测显色反应后棕色的深浅来测定待测抗原的含量。
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2025-2026学年度下学期4月学情反馈生物学试卷
2024级生物学科试卷
时间:55分钟 分值:100分
一、选择题(本题共15小题,每题3分,共45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. 下列关于传统发酵技术应用的叙述,正确的是( )
A. 以乙醇为底物进行果醋发酵时发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时的气泡量
B. 利用乳酸菌制作酸奶过程中,先通气培养,后密封发酵
C. 进行泡菜发酵时原材料只能装至八成满,防止乳酸菌产生CO2导致发酵液溢出
D. 泡菜制作过程中,亚硝酸盐含量一直升高,发酵时间过长的泡菜不能食用
【答案】A
【解析】
【详解】A、果酒发酵的原理是酵母菌无氧呼吸分解葡萄糖产生乙醇和大量CO₂,会产生大量气泡;以乙醇为底物进行果醋发酵时,醋酸菌将乙醇转化为醋酸的过程无CO₂生成,因此发酵液气泡量明显少于果酒发酵,A正确;
B、乳酸菌是严格厌氧型微生物,制作酸奶的全过程都需要密封,通气会抑制乳酸菌的代谢甚至导致其死亡,B错误;
C、乳酸菌无氧呼吸的产物只有乳酸,不会产生CO₂,泡菜装至八成满是为了预留发酵空间,避免发酵过程中发酵液溢出,C错误;
D、泡菜制作过程中,亚硝酸盐含量先升高后降低,D错误。
2. 发酵工程是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的基本环节如图所示。下列说法正确的是( )
A. 菌种的选育是发酵工程的中心环节,要严格控制发酵条件
B. 啤酒的工业化生产过程中,酒精的产生和积累主要在后发酵阶段完成
C. 根瘤菌可以提高土壤的含氮量,又可以作为消费者促进生态系统的物质循环
D. 通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白,用来生产微生物饲料
【答案】C
【解析】
【详解】A、发酵罐中发酵是发酵工程的中心环节,要严格控制发酵条件,A错误;
B、啤酒的工业化生产过程中,酒精的产生和积累主要在主发酵阶段完成,B错误;
C、自由生活的固氮菌分解土壤有机物,属于分解者,而根瘤菌因共生特性被归为消费者,因此根瘤菌可以提高土壤的含氮量,又可以作为消费者促进生态系统的物质循环,C正确;
D、单细胞蛋白本身就是微生物菌体,而不是从微生物细胞中提取的,可直接作为微生物饲料,D错误。
3. 下列有关微生物培养与应用技术的叙述,正确的是( )
A. 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
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. 培养基干热灭菌后,冷却至50℃左右倒平板
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】A
【解析】
【详解】A、用稀释涂布平板法进行微生物计数时,若两个或多个活菌连在一起,平板上只会形成一个菌落,因此统计得到的菌落数往往低于实际活菌数,A正确;
B、若要检测水样中大肠杆菌是否超标,灭菌操作会杀死水样中的原有大肠杆菌,导致检测结果失真,因此待检测水样不能经过灭菌处理,B错误;
C、培养基需采用高压蒸汽灭菌法灭菌,干热灭菌会导致培养基水分丧失、营养成分被破坏,无法用于微生物培养,C错误;
D、只有稀释度足够高的菌液,接种后才可在培养基表面形成单菌落,若菌液浓度过高,菌落会相互重叠,无法得到单菌落,D错误。
4. 高压蒸汽条件下持续20分钟会杀死芽孢,因此无菌操作中可利用非致病性的嗜热脂肪杆菌的芽孢作为指示菌来测定灭菌的效果。灭菌结束后在塑料瓶外挤破含有培养液的安瓿瓶,使嗜热脂肪杆菌菌片浸没在紫色培养液内并进行培养,如下图所示。若芽孢可以生长会使培养液变为黄色。下列叙述正确的是( )
A. 嗜热脂肪杆菌的芽孢耐热性强,高压蒸汽灭菌不能杀死它
B. 灭菌后挤破安瓿瓶,一段时间后培养液呈紫色说明灭菌彻底
C. 含有嗜热脂肪杆菌菌片的培养液从功能上属于选择培养基
D. 设置不灭菌的对照组,挤破安瓿瓶颜色不变说明结果可信
【答案】B
【解析】
【分析】消毒是指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物。灭菌则是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子。
【详解】A、芽孢是细菌的休眠体,芽孢壁厚,含水量极低,代谢缓慢,抗逆性强,嗜热脂肪杆菌的芽孢耐热性较普通杂菌强,高压蒸汽灭菌能杀死它,A错误;
B、题干信息:灭菌结束后在塑料瓶外挤破含有培养液的安瓿瓶,使嗜热脂肪杆菌菌片浸没在紫色培养液内并进行培养,若芽孢可以生长会使培养液变为黄色;可见灭菌后挤破安瓿瓶,一段时间后培养液呈紫色说明灭菌彻底,B正确;
C、灭菌后含有嗜热脂肪杆菌菌片的紫色培养液用于鉴别嗜热脂肪杆菌是否存活,因此属于鉴别培养基,C错误;
D、设置不灭菌的对照组,挤破安瓿瓶颜色变说明结果可信,D错误。
故选B。
5. 将马铃薯去皮切块,加水煮沸一定时间,过滤得到马铃薯浸出液。在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂,用水定容后灭菌,得到M培养基。M培养基可用于真菌a的筛选,某同学将获得的真菌a利用如图的方式进行稀释,统计甲、乙,丙三个平板中的菌落数分别是110、140和149。下列分析正确的是( )
A. 若采用血细胞计数板直接对a培养液进行计数,计数的结果为活菌数
B. 若在培养真菌a的培养基中添加一定量的青霉素,可抑制细菌的繁殖
C. 选取甲、乙、丙三个培养基的目的是排除无关变量对实验的干扰
D. 根据三个平板中的菌落数可推算培养液中真菌a的密度为1.33×107个/mL
【答案】B
【解析】
【分析】血球计数板可以用于人体内红、白血球计数之用,也用于计算一些细菌、真菌、酵母等微生物的数量,因此若测定培养液中的菌体数,可在显微镜下用血球计数板直接计数,也可稀释涂布平板,根据菌落数计算活菌数目。
【详解】A、若采用血细胞计数板直接对a培养液进行计数,统计的是活菌数和死菌数的总和,A错误;
B、青霉素可抑制细菌的繁殖,避免细菌对真菌a的干扰,B正确;
C、选取甲、乙、丙三个培养基的目的是减小实验误差,C错误;
D、根据三个平板中的菌落数可推算培养液中真菌a的密度为(110+140+149)/3×10×105=1.33×108个/mL,D错误。
故选B。
6. 兰州百合栽培过程中易受病毒侵染,造成品质退化。某研究小组尝试通过组织培养技术获得脱毒苗,操作流程如下图。下列叙述正确的是( )
A. ①为脱分化过程,该过程需要光照
B. ②为再分化过程,愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变或基因重组
C. 3号培养基用于诱导生根,其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值大于1
D. 百合分生区附近的病毒极少,甚至无病毒,可以作为该研究中的外植体
【答案】D
【解析】
【详解】A、在脱分化过程中,1号培养基中的愈伤组织是排列不规则的薄壁组织团块,A错误;
B、愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变,但基因重组发生在减数分裂过程中,而愈伤组织细胞的分化过程是有丝分裂,所以不会发生基因重组,B错误。
C、3号培养基用于诱导生根,其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值应该小于1,C错误;
D、百合分生区附近的病毒极少,甚至无病毒,因此可以作为该研究中的外植体,D正确。
7. 多倍体烟草与二倍体烟草相比具有遗传多样性高、适应性强等优点。利用两种二倍体烟草可培育出四倍体烟草,培育过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 若只发生两两融合,经b过程后溶液中的原生质体按染色体组成划分有3种类型
B. 选择生长应在添加了生长素和细胞分裂素的选择培养基上完成
C. 将杂种试管苗(作为接穗)嫁接到二倍体烟草(砧木)上,砧木的遗传物质会改变
D. 杂种烟草的单倍体细胞中有21条染色体,减数分裂时可形成10个四分体
【答案】A
【解析】
【分析】获得多倍体的方法:(1)物理方法:利用低温处理植物,诱导染色体加倍;或利用射线照射植物也有一定概率获得多倍体。(2)化学方法:用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,诱导染色体加倍,这是最常用且有效的方法。(3)生物方法:采用细胞融合技术,即植物体细胞杂交技术,培育异源多倍体植株。
【详解】A、b过程是诱导原生质体融合,若只考虑两两融合,按染色体组成划分,经b过程后溶液中原生质体将有3种,A正确;
B、选择生长的目的是要筛选出杂种细胞,故应在选择培养基上进行,生长素和细胞分裂素的作用不是选择,B错误;
C、嫁接是为了让砧木为接穗提供营养,接穗并不能改变砧木的遗传物质,C错误;
D、杂种烟草的单倍体细胞中的染色体有9条来自兰斯多菲烟草,有12条来自光烟草,这21条染色体中不存在同源染色体,因此不会在减数分裂时形成四分体,D错误。
故选A。
8. 花药离体培养是重要的育种手段。下图是某二倍体植物花药育种过程的示意图,下列叙述正确的是( )
A. 过程③逐步分化的植株中可筛选获得纯合的二倍体
B. 过程②需在光下完成
C. 为了防止微生物污染,过程①所用的花药需在70%乙醇中浸泡30min
D. 过程④应将炼苗后的植株移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上
【答案】A
【解析】
【详解】A、二倍体植物的花粉含一个染色体组,秋水仙素处理(过程③)后形成的植株为纯合的二倍体,A正确;
B、过程②为脱分化形成愈伤组织,脱分化过程通常需要避光处理,B错误;
C、为防止微生物污染,花药需用70%乙醇浸泡30s,在70%乙醇中浸泡30 min会破坏花药活性,C错误;
D、炼苗后的植株已经长出叶片,可自主进行光合作用合成有机物,可直接移栽至普通土壤,无需移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上,D错误。
9. 动物细胞培养是动物细胞工程的基础,下列相关叙述正确的是( )
A. 培养基中应含糖类、氨基酸、无机盐、血清和琼脂等细胞所需的营养物质
B. 细胞需置于含有95%空气和5%CO2混合气体的CO2培养箱中进行培养
C. 培养瓶中的细胞需定期用果胶酶处理,分瓶后才能继续增殖
D. 动物细胞培养的结果是获得大量的细胞或完整的动物个体
【答案】B
【解析】
【详解】A、动物细胞培养使用液体培养基,琼脂是凝固剂,不属于动物细胞培养基的成分,A错误;
B、动物细胞培养的气体环境为95%空气(满足细胞有氧呼吸对氧气的需求)和5%CO₂(维持培养液pH稳定),需置于CO₂培养箱中培养,B正确;
C、果胶酶用于分解植物细胞壁的果胶成分,动物细胞培养时分散贴壁细胞需使用胰蛋白酶或胶原蛋白酶,C错误;
D、动物细胞培养的原理是细胞增殖,仅能获得大量细胞,高度分化的动物体细胞全能性受限制,仅通过细胞培养无法得到完整动物个体,D错误。
10. 图是科学家制备iPS细胞的一种方法,可用于治疗镰状细胞贫血。下列叙述错误的是( )
A. 过程①可以取成纤维细胞、T淋巴细胞、B淋巴细胞等
B. 过程②类似于植物组织培养的脱分化过程
C. 过程③过程包含细胞分化,遗传物质发生改变
D. 将iPS技术制备的专用干细胞移植回病人后,不发生免疫排斥
【答案】C
【解析】
【分析】1、iPS细胞是诱导多能干细胞,具有产生多种类型细胞的能力,其功能类似胚胎干细胞。
2、细胞分化的实质是基因的选择性表达,因此遗传物质没有发生改变。
【详解】A、过程①表示从患者体内取出具有增殖分化能力的体细胞,可以是成纤维细胞、T淋巴细胞、B淋巴细胞等,A正确;
B、过程②表示成纤维细胞失去特定的形态,形成iPS细胞,类似于植物组织培养的脱分化过程,B正确;
C、过程②表示iPS细胞增殖分化产生了多种类型的细胞,该过程包含了细胞分化,细胞分化的实质是基因的选择性表达,因此遗传物质没有发生改变,C错误;
D、iPS技术使用患者自己的体细胞通过体外诱导成iPS细胞,所以将iPS细胞增殖分化出的不同细胞移植回病人体内,理论上可以避免免疫排斥反应,D正确。
故选C。
11. 抗癌“神药”抗PD-L1单克隆抗体通过抑制T细胞上的PD-1受体和肿瘤细胞上的配体PD-L1结合,从而激活T细胞的功能,对抗癌症。下列关于该药物的制备说法错误的是( )
A. 制备该药物前必须用PD-L1蛋白免疫小鼠
B. 需从小鼠的脾脏中提取B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合
C. 用选择性培养基筛选出的杂交瘤细胞均能产生抗PD-L1抗体
D. 必须经过多次克隆化培养和抗体检测以保证抗体的纯度
【答案】C
【解析】
【分析】分析题意可知:T细胞上的PD-1受体和肿瘤细胞上的配体PD-L1结合,使T细胞的功能受抑制,导致T细胞不能使靶细胞裂解,称为免疫逃逸。而抗PD-L1单克隆抗体通过抑制T细胞上的PD-1受体和肿瘤细胞上的配体PD-L1结合,从而激活T细胞的功能,对抗癌症。
【详解】A、制备该药物前必须用PD-L1蛋白兔疫小鼠,得到相应的B淋巴细胞(效应B细胞),A正确;
B、制备单克隆抗体,需从小鼠的脾脏中提取B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,B正确;
C、用选择性培养基筛选出的杂交瘤细胞不一定能产生抗PD-L1抗体,还需要进行抗体检测,C错误;
D、为保证抗体的纯度,必须经过多次克隆化培养和抗体检测,D正确。
故选C。
12. 线粒体遗传病是由线粒体DNA突变引起,也受核基因的影响。为了研究线粒体遗传病的机制,需构建核基因相同的转线粒体永生细胞系。现利用线粒体遗传病患者的淋巴细胞和线粒体DNA缺失的骨肉瘤细胞p°构建转线粒体永生细胞系,过程如图所示。淋巴细胞受EBV病毒感染后能无限增殖,会被BrdU杀死;p°细胞不会被BrdU杀死,但是在含有尿嘧啶的培养基中才能生长。下列叙述正确的是( )
A. 用EBV病毒感染淋巴细胞构建永生淋巴细胞系,细胞周期延长
B. 选择培养基中加BrdU不加尿嘧啶,可筛选出转线粒体永生细胞
C. 淋巴细胞系作为核供体细胞,p°细胞作为线粒体DNA供体细胞
D. 该线粒体遗传病遵循孟德尔遗传定律
【答案】B
【解析】
【详解】A、用EBV病毒感染淋巴细胞构建永生淋巴细胞系,细胞分裂加快,细胞周期缩短,A错误;
B、由题干信息可知,淋巴细胞受EBV病毒感染后能无限增殖,会被BrdU杀死;p°细胞不会被BrdU杀死,但是在含有尿嘧啶的培养基中才能生长,所以选择培养基中加BrdU不加尿嘧啶,可筛选出转线粒体永生细胞,B正确;
C、由题干信息可知,利用线粒体遗传病患者的淋巴细胞和线粒体DNA缺失的骨肉瘤细胞p°构建转线粒体永生细胞系,则淋巴细胞系作为线粒体DNA供体细胞,p°细胞作为核供体细胞,C错误;
D、线粒体遗传病由线粒体DNA突变引起,细胞质基因的遗传属于母系遗传,不遵循孟德尔遗传定律,D错误。
13. “繁殖与呼吸综合征”是一种由PRRSV病毒引发的传染病。科学家将PRRSV外壳蛋白基因导入猪体细胞中,利用核移植技术培育转基因克隆猪,从而得到自动产生PRRSV抗体的个体,进而可对该病进行诊断和治疗,制备过程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. D猪同时具有A猪和B猪的遗传特性,其繁殖方式为有性生殖
B. 步骤①可用显微操作法使两细胞融合
C. 步骤②过程可采用物理和化学方法激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程
D. 步骤③过程需要将胚胎培养到囊胚或原肠胚
【答案】C
【解析】
【详解】A、图中繁殖方式为无性生殖,A错误;
B、步骤①通常通过电融合法使两细胞融合,B错误;
C、通常用物理或化学方法(如电刺激、Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等)激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程,C正确;
D、胚胎移植应使用桑葚胚或囊胚,D错误。
14. 我国科学家曾通过“实践十号”卫星将多枚小鼠早期胚胎带上了太空,小鼠早期胚胎在太空中顺利完成从“2细胞”到囊胚的全程发育,这是世界上首次实现哺乳动物胚胎在太空发育。下列关于胚胎的形成和发育,叙述错误的是( )
A. 透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精入卵的屏障
B. 卵裂是指受精卵的早期分裂过程,该过程中胚胎的总体积变大
C. 桑椹胚时期的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能
D. 沿透明带内壁扩展排列的滋养层细胞,将来发育为胎膜和胎盘
【答案】B
【解析】
【分析】受精过程为:顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带(透明带反应)→卵细胞膜反应(卵黄膜封闭作用)→卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失,雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。
【详解】A、透明带反应和卵细胞膜反应分别是防止多精入卵受精的第一和第二道屏障,A正确;
B、卵裂是指受精卵的早期分裂过程,卵裂期的特点是细胞分裂方式为有丝分裂,细胞的数量不断增加,但胚胎的总体积并不增加,或略有缩小,B错误;
C、桑椹胚时期细胞尚未分化,这一阶段的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能,C正确;
D、沿透明带内壁扩展和排列的、个体较小的细胞为滋养层细胞,将来发育成胎膜和胎盘,而内细胞团细胞将来发育为胎儿的各种组织,D正确。
故选B。
15. 目前发现的双胞胎有同卵双胞胎、异卵双胞胎和“半同卵双胞胎”。1对“半同卵小姐弟双胞胎”形成过程如图所示,图中染色单体分离后分别移向细胞的三个不同方向,从而分裂成a、b、c三个细胞,染色体全部来自父系的“合子”致死。其中两个细胞发育成姐弟二人。下列说法,正确的是( )
A. 受精卵发育为桑葚胚的过程是在透明带内完成的,孵化后进入囊胚期阶段
B. 卵子在子宫内发育成熟并完成受精过程
C. 若细胞a的染色体组成为MP1,则细胞b的染色体组成为MP2
D. 这对双胞胎来源于母亲的染色体相同,来源于父亲的染色体不一定不同
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:半同卵双胞胎的形成过程有两个精子同时进入到一个卵细胞,受精卵中有三个染色体组。有丝分裂过程中,染色体复制,有丝分裂后期形成6个染色体组,通过三极纺锤体将六个染色体组拉开,每一极2个染色体组,其中有两极的染色体各有一组来自双亲,有一极染色体均来自于父亲。细胞分裂后,其中两个细胞发育成个体。
【详解】A、囊胚期时,囊胚进一步扩大,会导致透明带破裂,胚胎从其中伸展出来,这一过程叫作孵化,A错误;
B、卵子在输卵管内发育成熟并完成受精过程,B错误;
C、来自母系的染色体为M,来自父系的染色体为P1、P2,经过复制后,染色体进行组合,若细胞a的染色体组成为MP1,细胞c的染色体均来自父亲,其染色体组成为P1P2,细胞b的染色体组成为MP2,C正确;
D、细胞a的染色体组成为MP1,细胞b的染色体组成为MP2,这对双胞胎发育为姐弟,来源于父亲的性染色体不同,D错误。
故选C。
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错得0分。)
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. 双层平板法是对噬菌体进行计数的常用方法。具体做法:在无菌培养皿中倒入琼脂含量为2%的培养基凝固成底层平板后,将琼脂含量为 1%的培养基熔化并冷却至 45~48 ℃,然后加入敏感指示菌和待测噬菌体稀释悬液的混合液,充分混匀后立即倒入底层平板上形成双层平板(如图)。培养一段时间后,在双层培养基的上层会出现透亮的无菌圆形空斑——噬菌斑,下列有关说法正确的是( )
A. 实验用到的培养基和培养皿常用煮沸法进行灭菌
B. 若利用双层平板法对 T2 噬菌体进行计数,可选用农杆菌作敏感指示菌
C. 上层平板上出现的透亮无菌圆形空斑是噬菌体单独在培养基上繁殖形成的噬菌斑
D. 倒上层平板时需防止培养基温度过高引起敏感指示菌和待测噬菌体死亡
【答案】D
【解析】
【分析】双层平板法,先在培养皿中倒入底层固体培养基,凝固后再倒入含有宿主细菌和一定稀释度噬菌体的半固体培养基。培养一段时间后,计算噬菌斑的数量。双层平板法的优点:①加了底层培养基后,可使原来底面不平的玻璃皿的缺陷得到了弥补;②所形成全部噬菌体斑都接近处于同一平面上,因此不仅每一噬菌斑的大小接近、边缘清晰,而且不致发生上下噬菌斑的重叠现象;③因上层培养基中琼脂较稀,故形成的噬菌斑较大,更有利于计数。
【详解】A、实验用到的培养皿常用干热法进行灭菌,培养基常用高压蒸汽灭菌法进行灭菌,A错误;
B、T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内,所以不可选用农杆菌作敏感指示菌,B错误;
C、噬菌体无法单独在培养基上繁殖,上层平板上出现的透亮无菌圆形空斑是敏感菌裂解后形成的,C错误;
D、敏感指示菌和待测噬菌体都是生物活性物质,它们对温度敏感。如果培养基温度过高,就会杀死这些生物活性物质,导致实验失败。因此,在倒上层平板时,需要控制培养基的温度在适当的范围内,以保证敏感指示菌和待测噬菌体的活性,故倒上层平板时需防止因培养基温度过高引起敏感指示菌和待测噬菌体死亡,D正确。
故选D。
18. 花椰菜容易遭受病菌侵害,形成病斑。紫罗兰具有一定的抗病性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种。利用流式细胞仪测定植物细胞的DNA含量,筛选出融合原生质体。下图是科研人员测定三种不同细胞的DNA含量,其中一种是融合细胞。以下叙述错误的是( )
A. 通常在低渗溶液中利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体
B. C细胞是融合的细胞,包括同种细胞融合形成的和异种细胞融合形成的
C. 可直接诱导筛选出的杂种细胞再分化形成杂种植株
D. 利用植物体细胞杂交技术繁殖后代属于无性繁殖
【答案】ABC
【解析】
【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞,进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
【详解】A、为避免去壁的原生质体吸水涨破,不能在低渗溶液中用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞,A错误;
B、C细胞的DNA含量大约是200,A细胞是50,B细胞是150,C细胞DNA含量是A细胞与B细胞DNA含量之和,C最可能是A细胞与B细胞融合后的杂种细胞,B错误;
C、筛选出的杂种细胞需脱分化形成愈伤组织后才能经诱导再分化形成杂种植株,C错误;
D、通过植物体细胞杂交技术繁殖后代属于无性繁殖,D正确。
故选ABC。
19. 细胞融合技术突破了有性杂交的局限,使远缘杂交成为可能。某研究小组以小鼠甲为实验材料设计实验,研制抗病毒A的单克隆抗体。下列叙述正确的是( )
A. 上述杂交瘤细胞经培养后从小鼠血浆中获取相应单克隆抗体
B. 将小鼠体内取出的脾脏用剪刀剪碎后加入胃蛋白酶处理,使其分散成单个细胞
C. 筛选1需用特定的选择培养基进行筛选才能获得融合的杂交瘤细胞
D. 实验前给小鼠甲注射病毒A是为了得到能产生特定抗体的B淋巴细胞
【答案】CD
【解析】
【详解】A、杂交瘤细胞体内培养时,是从小鼠的腹水中提取单克隆抗体,体外培养则从细胞培养液中提取,A错误;
B、分散动物组织使用的是胰蛋白酶(或胶原蛋白酶),胃蛋白酶的最适pH为强酸性,在动物细胞培养的中性环境下没有活性,不能用于分散细胞,B错误;
C、细胞融合后会得到多种细胞(未融合细胞、B细胞-B细胞融合细胞、骨髓瘤细胞-骨髓瘤细胞融合细胞、B细胞-骨髓瘤融合的杂交瘤细胞),第一次筛选(筛选1)需要使用特定的选择培养基,只有杂交瘤细胞可以存活,C正确;
D、实验前给小鼠注射病毒A(抗原),目的是诱导小鼠发生特异性免疫,使小鼠产生能分泌抗病毒A特定抗体的B淋巴细胞,D正确。
20. 我国中科院的研究团队利用细胞工程和基因编辑技术,成功培育出世界上首例只有双母亲来源的孤雌小鼠和双父亲来源的孤雄小鼠,实现了哺乳动物的同性繁殖。实验流程如图所示,下列叙述正确的是( )
A. 卵细胞转化成phESC相当于植物组织培养中的脱分化过程
B. 将精子和具卵细胞细胞核特点的ahESC同时注入去核的卵母细胞形成重构胚来培育孤雄小鼠
C. 不考虑致死情况,得到的孤雄小鼠性染色体组成为XX,XY
D. 利用胚胎分割的方法对甲进行处理得到了多只孤雌小鼠遗传物质不同
【答案】AB
【解析】
【详解】A、卵细胞是高度分化的细胞,转化为孤雌胚胎干细胞phESC,相当于植物组织培养中的脱分化阶段,A正确;
B、据图可知,要培育孤雄小鼠需要将精子和具卵细胞细胞核特点的ahESC同时注入去核的卵母细胞形成重构胚,需将去核卵母细胞培养至减数第二次分裂中期,B正确;
C、不考虑致死,孤雄小鼠的染色体来源于两只雄鼠产生的精子,精子的性染色体为X或Y,所以其性染色体可能是XX、XY或YY,C错误;
D、利用胚胎分割的方法对甲进行处理得到了多只孤雌小鼠遗传物质一般相同,D错误。
三、非选择题(本题共3小题,共35分)
21. 发酵工程在医药上的应用非常广泛,其中青霉素的发现和产业化生产进一步推动了发酵工程在医药领域的应用和发展。产黄青霉菌是一种广泛存在于自然界中的霉菌,是生产青霉素的重要工业菌种。工业上生产青霉素的发酵工程流程如图所示。回答相关问题:
(1)接种之前的过程①、②都属于_______。整个发酵过程的中心环节是_______。
(2)在制备该培养基时,除了添加必要的营养成分外,还需要将pH调至______性。过程④可采用_______方法将菌体分离干燥。
(3)对青霉菌进行分离纯化并计数采用了稀释涂布平板法,其可以用来计数的原理为______。
(4)研究发现,某些青霉菌属于维生素营养缺陷型菌株,失去合成某种维生素的能力,只有在基本培养基中补充所缺乏的维生素后才能生长。某研究小组筛选出某种维生素营养缺陷型菌株,为了进一步确定该菌株的具体类型,他们把15种维生素按照不同组合分为5个小组,用5个滤纸片分别蘸取不同小组的维生素,然后覆于接种后的琼脂平板上培养一段时间。结果如下:
组别
维生素组合
1
维生素A
维生素B₁
维生素B2
维生素B6
维生素B12
2
维生素C
维生素B₁
维生素D2
维生素E
烟酰胺
3
叶酸
维生素B2
维生素D2
胆碱
泛酸钙
4
对氨基苯甲酸
维生素B6
维生素E
胆碱
肌醇
5
生物素
维生素B12
烟酰胺
泛酸钙
肌醇
实验结果显示1组和2组滤纸片周围产生生长圈(图2),则该营养缺陷型青霉菌不能合成的维生素是_____。若该菌株为叶酸和生物素的双营养缺陷型青霉菌,则其在培养基上形成菌落的位置是_______。
【答案】(1) ①. 扩大培养 ②. 发酵罐中发酵
(2) ①. 酸 ②. 过滤、沉淀
(3)当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌
(4) ①. 维生素B1 ②. 3与5的交界处
【解析】
【分析】1、人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质—培养基,用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。虽然各种培养基的配方不同,但一般都含有水、碳源(提供碳元素的物质)、氮源(提供氮元素的物质)和无机盐等营养物质。在提供上述几种主要营养物质的基础上,培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求。例如,在培养乳酸杆菌时,需要在培养基中添加维生素;在培养霉菌时,一般需要将培养基调至酸性;在培养细菌时,一般需要将培养基调至中性或弱碱性;在培养厌氧微生物时,需要提供无氧的条件。2、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、提纯等方面。发酵罐中发酵是发酵工程的中心环节。
【小问1详解】
工业发酵罐的体积一般为几十立方米到几百立方米,接入的菌种总体积需要几立方米到几十立方米,所以在发酵之前还需要对菌种进行扩大培养,图中过程①、②都属于扩大培养过程;发酵罐中发酵是发酵工程的中心环节。
【小问2详解】
在培养霉菌时,除了添加必要的营养成分外,一般还需要将培养基调至酸性;过程④获得的发酵产品是微生物细胞本身,可在发酵结束之后,采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥。
【小问3详解】
产黄青霉菌进行分离纯化并计数采用了稀释涂布平板法,其可以用来计数,原理是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,就能推测出样品中大约含有多少活菌。
【小问4详解】
实验结果显示1组和2组滤纸片周围产生生长圈,比较表格中各种维生素组合,1组和2组含有而其他组不含有的维生素是维生素B1,所以该营养缺陷型大肠杆菌不能合成的维生素是维生素B1;只有3组含有叶酸,只有5组含有生物素,所以若菌株为叶酸和生物素的双营养缺陷型大肠杆菌,则其在培养基上形成菌落的位置是3与5的交界处。
22. 猕猴桃因貌似猕猴而得名,是一种品质鲜嫩、营养丰富的美味水果。我国研究人员利用“中华猕猴桃”(2m)和“美味猕猴桃”(2n)两个不同种培育出了更加优良的品种,其过程如图所示。请分析并回答下列问题:
(1)因“中华猕猴桃”和“美味猕猴桃”之间存在______,所以用有性杂交方法很难得到可育后代。上述①~⑥培育优良品种H的过程所应用的技术是______技术,该技术的优点是______;该过程与动物细胞融合技术相比,采用的相同的原理是______。
(2)H有丝分裂后期______个染色体组。
(3)图中B、D是______;G是______;②过程需使用______酶进行处理。
(4)过程③使用的化学法包括:______融合法和高—高pH融合法等。
(5)⑤⑥过程分别称为______,______。
(6)已知用X射线处理会使染色体受影响而导致细胞失去分裂能力;用碘乙酰胺处理会使细胞内的酶失活而抑制生长。为了能筛选到杂种细胞F,若在①过程对“中华猕猴桃”用X射线处理,需对“美味猕猴桃”用______处理,以便最终能获得优良杂种植株H。
【答案】(1) ①. 生殖隔离 ②. 植物体细胞杂交 ③. 能打破生殖隔离,实现远缘杂交育种 ④. 细胞膜的流动性
(2)8 (3) ①. 原生质体 ②. 愈伤组织 ③. 纤维素酶和果胶酶
(4)聚乙二醇(PEG)
(5) ①. 脱分化 ②. 再分化
(6)碘乙酰胺
【解析】
【小问1详解】
“中华猕猴桃”和“美味猕猴桃”是两个不同种,它们之间存在生殖隔离,通过①~⑥培育优良品种H杂种植株的过程所应用的技术是植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术。克服远缘杂交不亲和的障碍(打破生殖隔离),能实现不同物种间的基因交流,这是植物体细胞杂交的优点。植物体细胞杂交和动物细胞融合的原理都是细胞膜具有一定的流动性,依赖细胞膜融合实现细胞融合。
【小问2详解】
中华猕猴桃和美味猕猴桃都是二倍体,体细胞杂交获得的杂种植株H为异源四倍体。有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体数目加倍,染色体组数也加倍,因此为8个染色体组。
【小问3详解】
图中B、D是去除细胞壁的原生质体,G为愈伤组织;②过程去除了植物细胞壁需使用纤维素酶和果胶酶。
【小问4详解】
过程③为让两个不同种的原生质体进行融合,其中化学方法除了聚乙二醇(PEG)融合法,还有高Ca2+-高pH融合法等。
【小问5详解】
过程⑤⑥为植物组织培养,⑤是细胞脱分化形成愈伤组织,⑥愈伤组织再分化发育为植株。
【小问6详解】
过程③将两个不同种的原生质体进行融合,其中包括“中华猕猴桃”自身融合和“美味猕猴桃”自身融合以及“中华猕猴桃”和“美味猕猴桃”融合的细胞共3种。射线处理会使细胞失去分裂能力,碘乙酰胺处理会使细胞内的酶失活而抑制生长,已经对“中华猕猴桃”用X射线处理,需对“美味猕猴桃”用碘乙酰胺处理,它们自身融合的细胞无法生长,只有当两个不同种的原生质体融合才能生长,筛选到杂种细胞F,以便最终能获得优良杂种植株H。
23. 为降低乳腺癌治疗药物的副作用,科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上,构建抗体药物偶联物(ADC),过程如下图1所示。
(1)本实验中,小鼠注射的特定抗原应取自______。
(2)过程①常用的生物学方法是______。
(3)杂交瘤细胞可采用______的方式进行扩大培养。体外培养时,首先应保证其处于无菌无毒的环境,除了适宜的营养物质、温度等条件外,还需要控制气体条件是______的混合气体,二氧化碳的主要作用是______。在使用合成培养基时通常需加入______。
(4)单克隆抗体的优点是______。单克隆抗体是ADC中的______(填“a”或“b”)部分。
(5)研究发现,ADC在患者体内的作用如下图2所示。
①单克隆抗体除了运载药物外,还有作为______等作用。
②ADC进入乳腺癌细胞后,细胞中的溶酶体可将其水解,释放出的药物最终作用于细胞核,可导致______。
(6)科研人员常采用双抗体夹心法对抗原进行定量检测,捕获抗体固定在固相载体的表面,酶标抗体用辣根过氧化物酶做标记。
①据图分析,捕获抗体、酶标抗体与待测样本中抗原在结构上的关系是______。
②因为在一定范围内______,所以可以通过检测显色反应后棕色的深浅来测定待测抗原的含量。
【答案】(1)人的乳腺癌细胞
(2)灭活病毒诱导法 (3) ①. 注射到小鼠腹腔内培养或进行体外培养 ②. 95%的空气与5%二氧化碳 ③. 维持培养液的pH ④. 血清(或动物血清血浆)
(4) ①. 能与特定抗原发生特异性结合、并且可大量制备 ②. a
(5) ①. 诊断试剂、治疗疾病 ②. 癌细胞凋亡
(6) ①. 捕获抗体和酶标抗体特异性结合于抗原的不同位点 ②. 棕色的深浅与样品中抗原含量呈正相关
【解析】
【小问1详解】
本实验需要制备针对乳腺癌的特异性抗体,因此给小鼠注射的抗原为人的乳腺癌细胞,才能刺激小鼠产生对应B淋巴细胞。
【小问2详解】
过程①为B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的融合常用的生物学方法是用灭活病毒诱导。
【小问3详解】
得到的杂交瘤细胞可采用注射到小鼠腹腔内培养或进行体外培养的方式进行扩大培养,最终可从小鼠腹水或培养液中提取;动物细胞培养的气体条件是95%的空气和5%二氧化碳的混合气体,其中二氧化碳的主要作用是维持培养液的pH;在动物细胞体外培养过程中,由于血清等含有一些未知的成分,在使用合成培养基时通常需加入血清等天然成分,补充培养基中缺乏的物质,利于细胞生长。
【小问4详解】
单克隆抗体的优点是能与特定抗原发生特异性结合、并且可大量制备;ADC药物是利用单克隆抗体的导向作用,对应图中的a部分(Y型结构)。
【小问5详解】
①单克隆抗体除了运载药物外,还可以作为诊断试剂,如检测相关基因有没有表达成蛋白质,或检测抗原的有无,此外还可用于治疗疾病等。
②由图2可知,ADC进入乳腺癌细胞,溶酶体可以将ADC水解,释放出的药物进入细胞质基质,最终作用于细胞核,引起乳腺癌细胞的凋亡。
【小问6详解】
①双抗体夹心法的原理是:一个抗原同时拥有两个不同的结合位点,可分别结合捕获抗体和酶标抗体,即捕获抗体和酶标抗体特异性结合于抗原的不同位点。
②一定范围内,抗原含量越高,结合的酶标抗体越多,酶催化产生的有色产物越多,棕色越深,因此棕色的深浅与样品中抗原含量呈正相关,可据此定量检测抗原。
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