内容正文:
2026年4月高二生物月考
一、单选题
1. 以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4个处理:①沸盐水冷却后再倒入坛中;②盐水需要浸没全部菜料;③盖好坛盖后,向坛盖边沿的水槽中注满水;④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。下列说法正确的是( )
A. ①主要是为了防止菜料表面的醋酸杆菌被杀死
B. ②的主要目的是用盐水杀死菜料表面的杂菌
C. ③是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入
D. ④可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低
2. 下列有关传统发酵技术应用的叙述,正确的是( )
A. 传统发酵技术的操作过程是在严格无菌的条件下进行的
B. 果醋发酵液中,液面处的醋酸菌密度低于瓶底处的密度
C. 利用乳酸菌制作酸奶过程中,先通气培养后密封发酵
D. 用带盖瓶子制作葡萄酒时,拧松瓶盖的间隔时间不一定相同
3. 在发酵过程中,多个黑曲霉菌体常聚集成团形成菌球体,菌球体大小仅由菌体数量决定。黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧。菌体内铵离子浓度升高时,可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制。下列说法错误的是( )
A. 相同菌体密度下,菌球体越大柠檬酸产生速率越慢
B. 发酵中期添加一定量的硫酸铵可提高柠檬酸产量
C. 发酵过程中pH下降可抑制大部分细菌的生长
D. 发酵结束后,将过滤所得的固体物质进行干燥即可获得柠檬酸产品
4. 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。据图分析,3种酶在该合成途径中的作用顺序为( )
A. X→Y→Z B. Z→Y→X C. Y→X→Z D. Z→X→Y
5. 平板接种常用在微生物培养中。下列说法正确的是( )
A. 不含氮源的平板不能用于微生物培养
B. 平板涂布时涂布器使用前必须进行消毒
C. 接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃
D. 利用以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成脲酶的微生物
6. 自然界中某些微生物可通过分泌多糖和蛋白质吸附水体中的微小颗粒并使其沉淀。如图表示从淤泥样品中筛选高效沉降微小颗粒的微生物的操作步骤。下列叙述正确的是( )
A. 步骤III使用平板划线法接种需灼烧接种环5次
B. 平板培养皿1中需要以蛋白质为唯一氮源来进行筛选
C. 步骤I-V中需进行微生物培养的步骤是II、III、IV、V
D. 设置步骤III的目的是获得单菌落
7. 絮凝性细菌分泌的具有絮凝活性的高分子化合物,能与石油污水中的悬浮颗粒和有机物等形成絮状沉淀,起到净化污水的作用。为进一步提高对石油污水的净化效果,研究人员将絮凝性细菌和石油降解菌融合,构建目的菌株,构建过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. X酶为纤维素酶,加入X酶的目的是水解细菌细胞壁,获得原生质体
B. 配制再生培养基和筛选培养基时,须在倒平板后将培养基调至中性或弱碱性
C. 仅AB融合菌能在再生培养基上生长
D. 用再生培养基和筛选培养基进行筛选的目的和原理均相同
8. 以某种植物的绿色叶片和白色花瓣为材料,利用植物组织培养技术繁殖该植物。下列叙述错误的是( )
A. 植物组织培养时所用的外植体必须经过表面消毒处理后才能接种
B. 以绿色叶片和白色花瓣作为外植体,进行组织培养均能获得试管苗
C. 外植体脱分化培养成愈伤组织的过程,需要植物生长调节剂的处理
D. 若用某一植物细胞进行组织培养,则该细胞必须有完整的细胞核和叶绿体
9. 植物细胞工程在农业、医药卫生等方面有着广泛的应用。下列说法正确的是( )
A. 微型繁殖时,形成愈伤组织需要基因的选择性表达
B. 植物组织培养技术进行作物脱毒能获得大量抗毒苗
C. 植物细胞培养技术可提高单个细胞中目标产物的含量
D. 单倍体育种过程中没有用到植物组织培养技术
10. 动物体细胞融合后染色体核型不稳定,来自某一方的染色体往往随机丢失一至多条,这种现象常应用于基因的定位。在甲型流感单克隆抗体的制备过程中,杂交瘤细胞在克隆化培养过程中来自B淋巴细胞的染色体往往出现随机丢失现象。不考虑基因互作和其他变异,下列叙述错误的是( )
A. B淋巴细胞可从多次间歇注射甲型流感疫苗的动物脾脏中筛选获得
B. 在筛选杂交瘤细胞的选择培养基上,B淋巴细胞和骨髓瘤细胞均死亡
C. 与亲代杂交瘤细胞相比较,若减少某条染色体后分泌单克隆抗体的功能缺失,则该抗体的基因就位于这条染色体上
D. 利用抗体检测筛选的杂交瘤细胞克隆化培养将具有持续产生甲型流感抗体的能力
11. CTLA-4和PD-1均是T细胞表面的受体分子,与特定分子结合后,能抑制T细胞激活或使T细胞凋亡,从而使机体肿瘤细胞免受T细胞攻击。抗CTLA-4或抗PD-1单克隆抗体具有较好的抗肿瘤效果。科研人员通过动物细胞融合技术将两种不同的杂交瘤细胞融合形成双杂交瘤细胞,双杂交瘤细胞能够悬浮在液体培养基中生长繁殖,其产生的抗CTLA-4和抗PD-1的双克隆抗体显示具有更好的疗效,如图所示。下列叙述不正确的是( )
A. 双杂交瘤细胞无需识别CTLA-4和PD-1抗原,就能产生双特异性抗体
B. 双克隆抗体与肿瘤细胞的结合具有更强的特异性,从而减少副作用
C. 对培养到一定密度的双杂交瘤细胞进行传代培养时,无需使用胰蛋白酶处理
D. 使用双克隆抗体治疗肿瘤的原理是让机体产生更强的细胞免疫反应
12. 第三代试管婴儿技术(PGD/PGS)是对早期胚胎细胞进行基因诊断和染色体检测后再进行胚胎移植,流程如图所示。图中检测包括PGD、PGS(PGD是指胚胎植入前的基因诊断,PGS是指胚胎植入前的染色体数目和结构检测)。下列叙述正确的是( )
A. 受精前需将采集的卵子培养至MⅡ期,精子在含Mg2+载体的获能液中获能
B. 进行胚胎移植前需要对夫妻双方进行免疫检查,以防止移植后出现免疫排斥反应
C. PGD和PGS技术可分别用于筛选红绿色盲和唐氏综合征
D. “理想胚胎”需培养至桑葚胚或原肠胚才能植入子宫
13. 胚胎工程在畜牧业养殖方面具有重要的应用价值,可利用胚胎移植技术繁殖具有高产奶性状的优良个体。下列叙述正确的是( )
A. 繁殖所得子代的高产奶性状与供受体母牛均有关
B. 应使用性激素对供体母牛进行超数排卵处理
C. 为保证移植后的胚胎正常发育需对供受体母牛进行同期发情处理
D. 为使移入受体子宫的外来胚胎存活需给受体母牛注射免疫抑制剂
14. 治疗大面积烧伤时,常取烧伤病人的健康皮肤组织进行贴壁培养以获得大量自体健康皮肤,下列相关叙述正确的是( )
A. 用胃蛋白酶处理烧伤病人的健康皮肤组织后制成细胞悬液
B. 培养液中添加抗生素以防止细胞代谢产物对细胞产生危害
C. 当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时通常会停止分裂增殖
D. 通过细胞培养获得健康皮肤的过程说明动物细胞具有全能性
15. 科学家利用携带猪源细胞表面蛋白基因(GT)的NDV病毒靶向感染人体内癌细胞,从而强烈激活免疫系统,起到了较好的肿瘤治疗效果。下列有关说法正确的是( )
A. 培养体外实验使用的癌细胞时,通常需添加血清
B. 感染NDV-GT的癌细胞会被巨噬细胞特异性吞噬
C. 经NDV-GT方法治愈的患者,体内不存在能识别GT蛋白的免疫细胞
D. 人体正常细胞若被感染并表达了GT,不会被免疫系统识别为“非己”成分
二、多选题
16. 果酒的家庭制作与啤酒的工业化生产相比,共同点有( )
A. 都利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理 B. 都需要一定的有氧环境供发酵菌种繁殖
C. 发酵前都需要对原料进行灭菌 D. 发酵结束后都必须进行消毒以延长保存期
17. 2017年,我国科学家利用图示方法和操作,成功培育出了体细胞克隆猴“中中”和“华华”,在全世界引起了轰动。据图分析,下列叙述正确的是( )
注:Kdm4d为组蛋白去甲基化酶,可以催化组蛋白脱去甲基化;TSA为组蛋白脱乙酰化酶抑制剂,可以干扰组蛋白脱去乙酰化。
A. “去核卵母细胞”是指去除了DNA—蛋白质复合物的处于MII期的卵母细胞
B. 注入Kdm4d的mRNA并进行TSA处理,可能改变了重构胚中某些基因的碱基序列
C. 与克隆小猴的细胞相比,图示体细胞的组蛋白甲基化水平较高、乙酰化水平较低
D. 除图示方法外,还可采用PEG融合法、电融合法诱导体细胞与去核卵母细胞融合
18. 一种杂交瘤细胞只能产一种抗体,抗体由两条相同的重链和两条相同的轻链构成。科学家通过动物细胞融合技术,将两株不同的杂交瘤细胞(A和B)融合形成双杂交瘤细胞AB。双杂交瘤细胞能够悬浮在培养基中生长繁殖,可以产生双特异性抗体AB。过程如图所示。下列说法正确的是( )
A. 杂交瘤细胞A、B混合并诱导融合后,可利用HAT选择培养基筛选出双杂交瘤细胞AB
B. 双杂交瘤细胞同时识别α、β抗原后,才能产生双特异性抗体
C. 对培养到一定密度的双杂交瘤细胞进行传代培养时,无需使用胰蛋白酶处理,直接离心收集
D. 将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔,腹水能为细胞提供所需的营养条件
19. 新冠病毒可通过表面的刺突蛋白(S蛋白)与人呼吸道黏膜上皮细胞的ACE2受体结合,侵入人体从而引起肺炎.单克隆抗体可阻断病毒的黏附或入侵,抗体药物的研发已成为治疗新冠肺炎的研究热点之一。如图为筛选、制备抗S蛋白单克隆抗体的示意图。下列相关叙述,错误的是( )
A. 研制抗S蛋白单克隆抗体,需先注射刺突蛋白对小鼠进行免疫以获得相应抗体
B. 在产生免疫反应的小鼠脾脏细胞中提取B淋巴细胞并诱导其与骨髓瘤细胞融合
C. 经HAT培养基筛选得到杂交瘤细胞经克隆化培养后可直接用于单克隆抗体的生产
D. 单克隆抗体可用来制备治疗癌症的“生物导弹”是因为单克隆抗体能杀伤癌细胞
20. 如图为“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”实验中样品稀释示意图,据图分析正确的是( )
A. 实验对细菌的稀释倍数越高,统计结果越准确
B. 设置接种了的牛肉膏蛋白胨培养基作对照可用于估计实验的误差
C. 5号试管的实验结果表明每克土样中能分解尿素的细菌数为1.7×109个
D. 若从4号试管取样0.1mL进行涂布平板计数,统计结果会更加偏小
三、解答题
21. 我国古代劳动人民用不同原料酿酒的历史已有五千多年,并总结了制作果酒、果醋等发酵食品的丰富经验和方法。下图是制作苹果醋的简要工艺流程。
(1)图示工艺流程中,①和②过程的主要区别是____。
(2)检验苹果酒的制作是否成功,除了嗅闻发酵液是否有酒味外,还可用____溶液进行鉴定。在酒精发酵旺盛时,醋酸菌不能将果汁中的糖分解成乙酸,原因是____。
(3)某同学欲统计苹果醋中醋酸菌的总数,分别选用稀释度为10-4、10-5、10-6的稀释液进行涂布,每种稀释液都设置了3个平板置于适宜条件下培养,设置3个平板的原因是____。实验中还应设置的对照实验是____,此对照实验的目的是____。
22. 苜蓿是广泛应用的豆科牧草,其叶片中的水溶性蛋白质会导致反刍动物患臌胀病。百脉根的叶片富含单宁,能防止反刍动物臓胀病的发生。科研人员用紫花苜蓿和百脉根培育抗臌胀病的新型牧草,育种流程如图所示。已知R-6G 可阻止线粒体的功能,IOA能抑制细胞分裂。回答下列问题:
(1)为获得原生质体,常用_____处理植物细胞以去除细胞壁。获得的两种原生质体要在_____(填“清水”或“等渗溶液”)中进行融合。
(2)获得的原生质体分别用IOA和R6G处理后进行融合,培养后,只有异源融合细胞才能生长出愈伤组织,原因是_____。
(3)过程①可用化学试剂聚乙二醇作为诱导剂,也可使用_____(至少答出两种)等物理方法诱导原生质体融合。过程②③使用的培养基的区别主要是植物激素中_____不同。
(4)由杂种细胞团经过过程②③的培育得到幼苗,依据的生物学原理是_____。图示培育新型牧草所运用的生物技术的主要优点是_____。
23. 羊乳因其营养成分更接近人乳,且不含牛乳中的某些可致过敏的异性蛋白而受到消费者的青睐,但市场上存在着用牛乳冒充羊乳欺骗消费者的现象。对此,研究人员研发制备了羊乳asl-酪蛋白单克隆抗体检测试剂盒。如图为制备asl-酪蛋白单克隆抗体的流程示意图,据图回答下列问题:
(1)实验开始时需要多次将_______注射到小鼠体内,其目的是______。
(2)图中①表示_______技术,所用促融剂(化学试剂)一般为_______。
(3)使用HAT选择培养基可筛选出_______,其特点是_______。
(4)培养杂交瘤细胞时需提供的气体条件是______,其中CO2的主要作用是______。
(5)将所选的细胞在体外条件下进行大规模培养,培养过程中应如何实现无菌无毒的环境?(答出两点)_______。
24. 新疆紫草产生的紫草宁具有抗感染、抗癌的功效。紫草的野生资源有限,难以满足市场需求。目前,一般通过植物细胞工程进行培养,大致流程如图所示,其中的序号代表处理或生理过程。
(1)过程①为______;过程②使用的培养基中添加的激素有生长素和_____,除适宜的营养、激素配比、温度和pH条件外,还需要提供______。
(2)过程③中,为制备原生质体,可用______酶去除愈伤组织细胞的细胞壁;诱导融合时,可用PEG诱导法、______法等化学法进行。
(3)紫草宁是新疆紫草的次生代谢物,过程④⑤为其工厂化生产,有同学认为该工厂化生产主要是利用促进细胞生长的培养条件,提高单个细胞中紫草宁的含量。你是否支持这一观点并阐述理由:_______。
25. 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________。
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2026年4月高二生物月考
一、单选题
1. 以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4个处理:①沸盐水冷却后再倒入坛中;②盐水需要浸没全部菜料;③盖好坛盖后,向坛盖边沿的水槽中注满水;④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。下列说法正确的是( )
A. ①主要是为了防止菜料表面的醋酸杆菌被杀死
B. ②的主要目的是用盐水杀死菜料表面的杂菌
C. ③是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入
D. ④可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低
【答案】C
【解析】
【分析】泡菜的制作原理:泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
(1)泡菜的制作流程是:选择原料、配置盐水、调味装坛、密封发酵。
(2)选用火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛。
(3)原料加工:将新鲜蔬菜修整、洗涤、晾晒、切分成条状或片状。
(4)配制盐水:按照比例配制盐水,并煮沸冷却。原因是为了杀灭杂菌,冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响。
(5)泡菜的制作:将经过预处理的新鲜蔬菜混合均匀,装入泡菜坛内,装至半坛时,放入蒜瓣、生姜及其他香辛料,继续装至八成满,再徐徐注入配制好的盐水,使盐水没过全部菜料,盖好坛盖。在坛盖边沿的水槽中注满水,以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境。在发酵过程中要注意经常补充水槽中的水。
【详解】A、盐水煮沸是为了杀灭杂菌,沸盐水冷却后再倒入坛中主要是为了防止菜料表面的乳酸菌被杀死,A错误;
B、②盐水需要浸没全部菜料,造成无氧环境,有利于乳酸菌无氧呼吸,B错误;
C、③盖好坛盖后,向坛盖边沿的水槽中注满水,为了制造无氧环境,同时可排出初期酵母菌等发酵产生的气体,C正确;
D、④检测泡菜中亚硝酸盐的含量,腌制泡菜过程中亚硝酸盐的含量先增多后减少,D错误。
故选C。
2. 下列有关传统发酵技术应用的叙述,正确的是( )
A. 传统发酵技术的操作过程是在严格无菌的条件下进行的
B. 果醋发酵液中,液面处的醋酸菌密度低于瓶底处的密度
C. 利用乳酸菌制作酸奶过程中,先通气培养后密封发酵
D. 用带盖瓶子制作葡萄酒时,拧松瓶盖的间隔时间不一定相同
【答案】D
【解析】
【分析】1、在利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气在有氧环境下一段时间使其繁殖,再隔绝氧气进行发酵。
2、醋酸菌好氧型细菌,当缺少糖源时和有氧条件下,可将乙醇(酒精)氧化成醋酸;当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;醋酸菌生长的最佳温度是在30℃~35℃。
3、泡菜的制作所使用的微生物是乳酸菌,代谢类型是异养厌氧型,在无氧条件下乳酸菌能够将蔬菜中的葡萄糖氧化为乳酸。
【详解】A、现代发酵技术的操作过程是在严格无菌的条件下进行的,传统发酵技术的操作过程并不是在严格无菌的条件下进行的,A错误;
B、醋酸菌是好氧菌,果醋发酵液中,液面处的醋酸杆菌密度高于瓶底处的密度,B错误;
C、乳酸菌是厌氧菌,利用乳酸菌制作酸奶过程中,不需要通气,而需要一直密封,C错误;
D、用带盖瓶子制作葡萄酒时,二氧化碳产生速度先快后慢,拧松瓶盖的间隔时间可以先短后长,D正确。
故选D。
3. 在发酵过程中,多个黑曲霉菌体常聚集成团形成菌球体,菌球体大小仅由菌体数量决定。黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧。菌体内铵离子浓度升高时,可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制。下列说法错误的是( )
A. 相同菌体密度下,菌球体越大柠檬酸产生速率越慢
B. 发酵中期添加一定量的硫酸铵可提高柠檬酸产量
C. 发酵过程中pH下降可抑制大部分细菌的生长
D. 发酵结束后,将过滤所得的固体物质进行干燥即可获得柠檬酸产品
【答案】D
【解析】
【分析】发酵工程:(1)定义: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;主要为微生物细胞本身或者其代谢产物。(2)分离、提纯产物:产品若是微生物细胞,在发酵结束后,采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥;产品若是微生物代谢物,则根据产物的性质采取 适当的提取、分离和纯化措施。
【详解】A、黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧,相同菌体密度下,菌球体越大越不利于菌体与氧气接触,柠檬酸产生速率越慢,A正确;
B、菌体内铵离子浓度升高时,可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制,发酵中期添加一定量的硫酸铵,提高铵离子浓度,菌体内可提高柠檬酸产量,B正确;
C、发酵过程中pH下降导致细菌生命活动所必需的酶失活,可抑制大部分细菌的生长,C正确;
D、发酵结束后,将过滤所得的滤液进行分离、纯化、浓缩、干燥等一系列操作后才能获得柠檬酸产品,D错误。
故选D。
4. 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。据图分析,3种酶在该合成途径中的作用顺序为( )
A. X→Y→Z B. Z→Y→X C. Y→X→Z D. Z→X→Y
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知,接种时,相当于在培养基表面划了一个三角形的三条边。左边那条边线是用trpY突变型菌液划线接种的,右边那个边是用trpX突变型菌液接种的,最下面那个边是用trpZ突变型菌液划线接种的。最终结果是,trpY那条接种线左下方出现了又黑又粗的明显的菌落,trpX那条接种线两头出现了明显的菌落,而trpZ那条接种线,没有长出明显的菌落,。
【详解】ABCD、添加少量色氨酸,突变体菌株可以生长,色氨酸合成途径的中间产物积累后可排出胞外,进入培养基后,通过扩散,从而给其他突变型提供代谢原料,帮助其长出明显的菌落。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,据图可知,trpX不能为trpY和trpZ提供原料,trpY不能为trpZ提供原料,trpZ可以为trpX、trpY的生长提供原料,推测3种酶在该合成途径中的作用顺序为X→Y→Z。
故选A。
5. 平板接种常用在微生物培养中。下列说法正确的是( )
A. 不含氮源的平板不能用于微生物培养
B. 平板涂布时涂布器使用前必须进行消毒
C. 接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃
D. 利用以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成脲酶的微生物
【答案】D
【解析】
【分析】1、培养基是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,是进行微生物培养的物质基础。
2、按照培养基的用途,可将培养基分为选择培养基和鉴定培养基。选择培养基是指在培养基中加入某种化学物质,以抑制不需要的微生物生长,促进所需要的微生物的生长。
3、消毒和灭菌是两个不同的概念,消毒是指使用较为温和的物理、化学或生物的方法杀死物体表面或内部的一部分微生物。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、不含氮源的平板可用于固氮菌的培养,A错误;
B、平板涂布时涂布器使用前必须浸在酒精中,然后在火焰上灼烧灭菌,这种操作属于灭菌,不属于消毒,B错误;
C、使用后的培养基即使未长出菌落也要在丢弃前进行灭菌处理,不能直接丢弃,以免污染环境,C错误;
D、脲酶可以催化尿素分解,在以尿素为唯一氮源的平板上,能合成脲酶的微生物可以分解尿素获得氮源而进行生长繁殖,但是不能合成脲酶的微生物因缺乏氮源而无法生长,因此以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成脲酶的微生物,D正确。
故选D。
6. 自然界中某些微生物可通过分泌多糖和蛋白质吸附水体中的微小颗粒并使其沉淀。如图表示从淤泥样品中筛选高效沉降微小颗粒的微生物的操作步骤。下列叙述正确的是( )
A. 步骤III使用平板划线法接种需灼烧接种环5次
B. 平板培养皿1中需要以蛋白质为唯一氮源来进行筛选
C. 步骤I-V中需进行微生物培养的步骤是II、III、IV、V
D. 设置步骤III的目的是获得单菌落
【答案】D
【解析】
【详解】A、平板划线法分离微生物中,每次划线前和划线后都需要灼烧接种环,步骤Ⅲ平板培养皿2中一共划线了5次,故一共需要灼烧接种环6次,A错误;
B、步骤Ⅱ和Ⅲ的目的都是对菌种进行分离、纯化,故培养皿1和2使用通用培养基即可,此时还不需要使用选择培养基,B错误;
C、根据B项分析可知,步骤Ⅱ、Ⅲ是对菌种进行分离、纯化,C错误;
D、步骤Ⅲ是从涂布平板的培养基上挑取单菌落,进一步通过平板划线法进行分离、纯化,以获得单一菌落,D正确。
故选D。
7. 絮凝性细菌分泌的具有絮凝活性的高分子化合物,能与石油污水中的悬浮颗粒和有机物等形成絮状沉淀,起到净化污水的作用。为进一步提高对石油污水的净化效果,研究人员将絮凝性细菌和石油降解菌融合,构建目的菌株,构建过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. X酶为纤维素酶,加入X酶的目的是水解细菌细胞壁,获得原生质体
B. 配制再生培养基和筛选培养基时,须在倒平板后将培养基调至中性或弱碱性
C. 仅AB融合菌能在再生培养基上生长
D. 用再生培养基和筛选培养基进行筛选的目的和原理均相同
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析:A菌细胞质失去活性,B菌DNA失去活性,所以融合后,在选择培养基上单纯的A、B菌都不能存活,而融合的AB菌能进行生长并繁殖。
【详解】A、细菌细胞壁的成分是肽聚糖,所以不能用纤维素酶处理,A错误;
B、配制培养基时,应先调pH,再灭菌,最后倒平板,B错误;
C、使用再生培养基的目的是筛选AB融合菌,所以仅AB融合菌能在再生培养基上生长,其他菌不能在再生培养基上生长,C正确;
D、用再生培养基的目的是筛选出AB融合菌,用筛选培养基的目的是筛选出能在石油中生长繁殖且能分泌絮凝活性物质的AB融合菌,二者的目的和原理均不相同,D错误。
故选C。
8. 以某种植物的绿色叶片和白色花瓣为材料,利用植物组织培养技术繁殖该植物。下列叙述错误的是( )
A. 植物组织培养时所用的外植体必须经过表面消毒处理后才能接种
B. 以绿色叶片和白色花瓣作为外植体,进行组织培养均能获得试管苗
C. 外植体脱分化培养成愈伤组织的过程,需要植物生长调节剂的处理
D. 若用某一植物细胞进行组织培养,则该细胞必须有完整的细胞核和叶绿体
【答案】D
【解析】
【分析】植物组织培养技术:
1、过程:离体的植物组织,器官或细胞(外植体)→愈伤组织→胚状体→植株(新植体);
2、原理:植物细胞的全能性;
3、条件:①细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等);②一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素);
4、植物细胞工程技术的应用:植物繁殖的新途径(包括微型繁殖,作物脱毒,人工种子等),作物新品种的培育(单倍体育种、突变体的利用)、细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、植物组织培养技术中,为了避免杂菌污染,外植体要经过表面消毒处理后,才能进行接种,A正确;
B、以绿色叶片和白色花瓣作为外植体,进行组织培养均能获得试管苗,B正确;
C、外植体脱分化培养成愈伤组织的过程,需要植物生长调节剂的处理,C正确;
D、若用某一细胞进行组织培养,该细胞必须有完整的细胞核,但不需要叶绿体,D错误。
故选D。
9. 植物细胞工程在农业、医药卫生等方面有着广泛的应用。下列说法正确的是( )
A. 微型繁殖时,形成愈伤组织需要基因的选择性表达
B. 植物组织培养技术进行作物脱毒能获得大量抗毒苗
C. 植物细胞培养技术可提高单个细胞中目标产物的含量
D. 单倍体育种过程中没有用到植物组织培养技术
【答案】A
【解析】
【分析】微型繁殖技术也叫快速繁殖技术,用于快速繁殖优良品种。优点:保持优良品种的遗传特性;周期短,不受季节气候自然灾害等因素的影响,高效快速实现种苗的大量繁殖。
【详解】A、微型繁殖时,形成愈伤组织的过程中,细胞形态结构发生了改变,细胞中发生了基因的选择性表达,A正确;
B、植物顶端分生组织附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒。采用植物组织培养技术培养茎尖可获得脱毒苗,但不能提高植物抗病毒能力,B错误;
C、细胞产物的工厂化生产主要是通过增加细胞数量来提取次生代谢物,从而提高次生代谢物的含量,C错误;
D、单倍体育种过程使用的技术手段花药离体培养属于植物组织培养,D错误。
故选A。
10. 动物体细胞融合后染色体核型不稳定,来自某一方的染色体往往随机丢失一至多条,这种现象常应用于基因的定位。在甲型流感单克隆抗体的制备过程中,杂交瘤细胞在克隆化培养过程中来自B淋巴细胞的染色体往往出现随机丢失现象。不考虑基因互作和其他变异,下列叙述错误的是( )
A. B淋巴细胞可从多次间歇注射甲型流感疫苗的动物脾脏中筛选获得
B. 在筛选杂交瘤细胞的选择培养基上,B淋巴细胞和骨髓瘤细胞均死亡
C. 与亲代杂交瘤细胞相比较,若减少某条染色体后分泌单克隆抗体的功能缺失,则该抗体的基因就位于这条染色体上
D. 利用抗体检测筛选的杂交瘤细胞克隆化培养将具有持续产生甲型流感抗体的能力
【答案】D
【解析】
【分析】在制备单克隆抗体时,首先要给小鼠免疫,产生相应的B细胞,然后将B细胞与骨髓瘤细胞融合,经过选择培养基两次筛选,最后获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞。在单克隆抗体的制备过程中,使用了动物细胞培养和动物细胞融合等动物细胞工程技术。
【详解】A、对动物进行间歇注射抗原处理,以刺激动物机体产生相应的B淋巴细胞,A正确;
B、B淋巴细胞和骨髓瘤细胞进行融合,再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,B正确;
C、与亲代杂交瘤细胞相比较,若减少某条染色体后分泌单克隆抗体的功能缺失,说明该抗体的基因位于这条染色体上,C正确;
D、杂交瘤细胞在克隆化培养过程中来自B淋巴细胞的染色体往往出现随机丢失现象,若丢失的染色体含有产生甲型流感抗体的基因,则利用抗体检测筛选的杂交瘤细胞不一定具有持续产生甲型流感抗体的能力,D错误。
故选D。
11. CTLA-4和PD-1均是T细胞表面的受体分子,与特定分子结合后,能抑制T细胞激活或使T细胞凋亡,从而使机体肿瘤细胞免受T细胞攻击。抗CTLA-4或抗PD-1单克隆抗体具有较好的抗肿瘤效果。科研人员通过动物细胞融合技术将两种不同的杂交瘤细胞融合形成双杂交瘤细胞,双杂交瘤细胞能够悬浮在液体培养基中生长繁殖,其产生的抗CTLA-4和抗PD-1的双克隆抗体显示具有更好的疗效,如图所示。下列叙述不正确的是( )
A. 双杂交瘤细胞无需识别CTLA-4和PD-1抗原,就能产生双特异性抗体
B. 双克隆抗体与肿瘤细胞的结合具有更强的特异性,从而减少副作用
C. 对培养到一定密度的双杂交瘤细胞进行传代培养时,无需使用胰蛋白酶处理
D. 使用双克隆抗体治疗肿瘤的原理是让机体产生更强的细胞免疫反应
【答案】B
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备过程:①给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,然后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;②诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合;③利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;④进行克隆化培养和专一抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;⑤用培养基培养筛选出来的杂交瘤细胞或将其注入小鼠腹腔中培养,最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、杂交瘤细胞是由已免疫的B细胞和骨髓瘤细胞融合,无需接触抗原就能产生双特异性抗体,A正确;
B、由题意可知:CTLA-4和PD-1均是T细胞表面的受体分子,双克隆抗体应该与T细胞结合,而不是肿瘤细胞,B错误;
C、杂交瘤细胞是悬浮培养的细胞,细胞之间并未接触,若要传代培养,细胞培养液直接离心,去除上清液培养基,加入新鲜培养基即可,不用胰蛋白酶处理,C正确;
D、使用双克隆抗体就可以与T细胞上的CTLA-4和PD-1结合,使T细胞无法与特定的分子结合,从而避免T细胞激活受抑制或避免T细胞进入凋亡程序,T细胞就可以参与细胞免疫,因此可以让机体产生更强的细胞免疫反应,D正确。
故选B。
12. 第三代试管婴儿技术(PGD/PGS)是对早期胚胎细胞进行基因诊断和染色体检测后再进行胚胎移植,流程如图所示。图中检测包括PGD、PGS(PGD是指胚胎植入前的基因诊断,PGS是指胚胎植入前的染色体数目和结构检测)。下列叙述正确的是( )
A. 受精前需将采集的卵子培养至MⅡ期,精子在含Mg2+载体的获能液中获能
B. 进行胚胎移植前需要对夫妻双方进行免疫检查,以防止移植后出现免疫排斥反应
C. PGD和PGS技术可分别用于筛选红绿色盲和唐氏综合征
D. “理想胚胎”需培养至桑葚胚或原肠胚才能植入子宫
【答案】C
【解析】
【分析】胚胎移植的生理学基础:①动物发情排卵后,同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的.这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。②早期胚胎在一定时间内处于游离状态,这就为胚胎的收集提供了可能。③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应,这为胚胎在受体的存活提供了可能。④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。
【详解】A、体外受精时,需要将所采集到的卵母细胞在体外培养至MⅡ期,精子在含Ca2+载体的获能液中获能,才可以完成受精作用,A错误;
B、受体子宫对外来胚胎几乎不发生免疫排斥反应,因此进行胚胎移植前不需要对夫妻双方进行免疫检查,B错误;
C、PGD是指胚胎植入前的基因诊断,PGD可用于筛选红绿色盲,PGS是指胚胎植入前的染色体数目和结构检测,PGS可用于筛选唐氏综合征,C正确;
D、“理想胚胎”需培养至桑葚胚或囊胚才能植入子宫,D错误。
故选C。
13. 胚胎工程在畜牧业养殖方面具有重要的应用价值,可利用胚胎移植技术繁殖具有高产奶性状的优良个体。下列叙述正确的是( )
A. 繁殖所得子代的高产奶性状与供受体母牛均有关
B. 应使用性激素对供体母牛进行超数排卵处理
C. 为保证移植后的胚胎正常发育需对供受体母牛进行同期发情处理
D. 为使移入受体子宫的外来胚胎存活需给受体母牛注射免疫抑制剂
【答案】C
【解析】
【分析】胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到种的、生理状况相同的另一个雌性动物体内,使之继续发育成新个体的技术。
【详解】A、繁殖所得子代的高产奶性状与供体的优良性状有关,与受体无关,A错误;
B、对供体母牛进行超数排卵处理的方法是用促性腺激素处理,B错误;
C、为保证移植后的胚胎正常发育需对供受体母牛进行同期发情处理,使两者处于相同的生理状态,C正确;
D、受体子宫对移入的胚胎基本上不发生免疫排斥反应,这为胚胎的存活提供了可能,故不需要对受体母牛注射免疫抑制剂,D错误。
故选C。
14. 治疗大面积烧伤时,常取烧伤病人的健康皮肤组织进行贴壁培养以获得大量自体健康皮肤,下列相关叙述正确的是( )
A. 用胃蛋白酶处理烧伤病人的健康皮肤组织后制成细胞悬液
B. 培养液中添加抗生素以防止细胞代谢产物对细胞产生危害
C. 当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时通常会停止分裂增殖
D. 通过细胞培养获得健康皮肤的过程说明动物细胞具有全能性
【答案】C
【解析】
【分析】动物细胞培养过程:取动物胚胎或幼龄动物组织→剪碎组织→蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中(原代培养)→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞,制成细胞悬液→转入培养液(传代培养)→放入二氧化碳培养箱培养(95%空气和5%的CO2)。
【详解】A、酶活性的发挥需要适宜的pH,动物细胞培养的pH会导致胃蛋白酶失活,故不能用胃蛋白酶处理烧伤病人的健康皮肤组织后制成细胞悬液,A错误;
B、抗生素能杀死细菌,培养时可添加适量的抗生素,以避免细菌污染,为防止细胞代谢产物对细胞产生危害应及时清除代谢产物,B错误;
C、动物细胞培养过程中大部分细胞会贴附在培养瓶的表面生长,当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时, 细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制,C正确;
D、细胞全能性是指细胞发育为完整个体或分化为其他各种细胞的潜能,通过细胞培养获得健康皮肤的过程不能说明动物细胞具有全能性,D错误。
故选C。
15. 科学家利用携带猪源细胞表面蛋白基因(GT)的NDV病毒靶向感染人体内癌细胞,从而强烈激活免疫系统,起到了较好的肿瘤治疗效果。下列有关说法正确的是( )
A. 培养体外实验使用的癌细胞时,通常需添加血清
B. 感染NDV-GT的癌细胞会被巨噬细胞特异性吞噬
C. 经NDV-GT方法治愈的患者,体内不存在能识别GT蛋白的免疫细胞
D. 人体正常细胞若被感染并表达了GT,不会被免疫系统识别为“非己”成分
【答案】A
【解析】
【详解】A、动物细胞培养时,培养基中需添加血清等天然成分以提供细胞生长所需的营养物质和生长因子,因此培养体外实验使用的癌细胞通常需要添加血清,A正确;
B、巨噬细胞的吞噬作用属于非特异性免疫,不具有特异性,即使癌细胞被NDV-GT感染,其吞噬过程仍为非特异性,B错误;
C、NDV-GT治疗会激活免疫系统产生记忆细胞,这些细胞能够长期识别GT蛋白,因此治愈后患者体内仍存在识别GT蛋白的免疫细胞,C错误;
D、若正常细胞被感染并表达GT蛋白(异源蛋白),会被免疫系统识别为抗原,从而引发免疫反应,D错误。
故选A。
二、多选题
16. 果酒的家庭制作与啤酒的工业化生产相比,共同点有( )
A. 都利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理 B. 都需要一定的有氧环境供发酵菌种繁殖
C. 发酵前都需要对原料进行灭菌 D. 发酵结束后都必须进行消毒以延长保存期
【答案】AB
【解析】
【分析】果酒与啤酒的发酵原理均是酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精。
【详解】A、二者均利用了酵母菌进行无氧呼吸产生酒精的原理,A正确;
B、发酵前期,均需要一定的有氧环境,使酵母菌大量繁殖,B正确;
C、果酒的家庭制作不需对原料进行灭菌,C错误;
D、果酒的家庭制作不需要进行消毒,D错误。
故选AB。
17. 2017年,我国科学家利用图示方法和操作,成功培育出了体细胞克隆猴“中中”和“华华”,在全世界引起了轰动。据图分析,下列叙述正确的是( )
注:Kdm4d为组蛋白去甲基化酶,可以催化组蛋白脱去甲基化;TSA为组蛋白脱乙酰化酶抑制剂,可以干扰组蛋白脱去乙酰化。
A. “去核卵母细胞”是指去除了DNA—蛋白质复合物的处于MII期的卵母细胞
B. 注入Kdm4d的mRNA并进行TSA处理,可能改变了重构胚中某些基因的碱基序列
C. 与克隆小猴的细胞相比,图示体细胞的组蛋白甲基化水平较高、乙酰化水平较低
D. 除图示方法外,还可采用PEG融合法、电融合法诱导体细胞与去核卵母细胞融合
【答案】CD
【解析】
【分析】生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传,除了DNA甲基化,构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。
【详解】A、“去核卵母细胞”是指去除了纺锤体-染色体复合物的处于MII期的卵母细胞,A错误;
B、Kdm4d为组蛋白去甲基化酶,其能降低组蛋白的甲基化水平,TSA为组蛋白脱乙酰化酶抑制剂,可以干扰组蛋白脱去乙酰化,提高组蛋白的乙酰化水平,最终调节相关基因的表达,B错误;
C、图中Kdm4d的mRNA注入重构胚,并进行TSA处理,而Kdm4d为组蛋白去甲基化酶,可以催化组蛋白脱去甲基化,TSA为组蛋白脱乙酰化酶抑制剂,可以干扰组蛋白脱去乙酰化,所以与克隆小猴的细胞相比,图示体细胞的组蛋白甲基化水平较高、乙酰化水平较低,C正确;
D、动物细胞融合的方法有PEG融合法、电融合法诱导法和灭活病毒诱导法,所以除图示方法外,还可采用PEG融合法、电融合法诱导体细胞与去核卵母细胞融合,D正确。
故选CD。
18. 一种杂交瘤细胞只能产一种抗体,抗体由两条相同的重链和两条相同的轻链构成。科学家通过动物细胞融合技术,将两株不同的杂交瘤细胞(A和B)融合形成双杂交瘤细胞AB。双杂交瘤细胞能够悬浮在培养基中生长繁殖,可以产生双特异性抗体AB。过程如图所示。下列说法正确的是( )
A. 杂交瘤细胞A、B混合并诱导融合后,可利用HAT选择培养基筛选出双杂交瘤细胞AB
B. 双杂交瘤细胞同时识别α、β抗原后,才能产生双特异性抗体
C. 对培养到一定密度的双杂交瘤细胞进行传代培养时,无需使用胰蛋白酶处理,直接离心收集
D. 将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔,腹水能为细胞提供所需的营养条件
【答案】CD
【解析】
【分析】单克隆抗体制备流程: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;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;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、单克隆抗体制备过程中,杂交瘤细胞需要进行两次筛选,第一次利用选择培养基筛选出能在特定培养基生长且能无限增殖的杂交瘤细胞,第二次筛选可用抗原-抗体杂交的方法筛选出产生特异性抗体的杂交瘤细胞,双杂交瘤细胞本身就是由两个杂交瘤细胞融合而成,利用选择培养基无法筛选出双杂交瘤细胞AB,A错误;
B、分析题意可知,杂交瘤细胞是由已免疫的B细胞和骨髓瘤细胞融合,无需接触抗原就能产生抗体,B错误;
C、杂交瘤细胞是悬浮培养的细胞,细胞之间并未接触,若要传代培养,细胞培养液直接离心,去除上清液培养基,加入新鲜培养基即可,不用胰蛋白酶处理,C正确;
D、将杂交瘤细胞注射到小鼠腹水中培养,腹水作为天然培养基,为细胞提供各种生长条件,D正确。
故选CD。
19. 新冠病毒可通过表面的刺突蛋白(S蛋白)与人呼吸道黏膜上皮细胞的ACE2受体结合,侵入人体从而引起肺炎.单克隆抗体可阻断病毒的黏附或入侵,抗体药物的研发已成为治疗新冠肺炎的研究热点之一。如图为筛选、制备抗S蛋白单克隆抗体的示意图。下列相关叙述,错误的是( )
A. 研制抗S蛋白单克隆抗体,需先注射刺突蛋白对小鼠进行免疫以获得相应抗体
B. 在产生免疫反应的小鼠脾脏细胞中提取B淋巴细胞并诱导其与骨髓瘤细胞融合
C. 经HAT培养基筛选得到杂交瘤细胞经克隆化培养后可直接用于单克隆抗体的生产
D. 单克隆抗体可用来制备治疗癌症的“生物导弹”是因为单克隆抗体能杀伤癌细胞
【答案】ACD
【解析】
【分析】1、单克隆抗体的制备是将骨髓瘤细胞与浆细胞结合,经过选择培养基的筛选得到杂交瘤细胞并经专一抗体检测后,培养能产生特定抗体的杂交瘤细胞即可得单克隆抗体。涉及动物细胞培养和动物细胞融合技术;杂交瘤细胞集合了两个细胞的遗传物质,但不一定全部表达。
2、单克隆抗体最广泛的用途是用作体外诊断试剂,具有准确、快速等优点。
【详解】A、研制抗S蛋白单克隆抗体,需先注射棘突蛋白对小鼠进行免疫以获得相应B淋巴细胞,A错误;
B、在产生免疫反应的小鼠脾脏细胞中提取B淋巴细胞并诱导其与骨髓瘤细胞融合,以获得杂交瘤细胞,B正确;
C、经HAT培养基筛选得到杂交瘤细胞经克隆化培养后还需进行抗体检测才能用于单克隆抗体的生产,C错误;
D、单克隆抗体还可以用来制备治疗癌症的“生物导弹”,因为单克隆抗体能将药物定向带到癌细胞所在的位置,D错误。
故选ACD。
20. 如图为“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”实验中样品稀释示意图,据图分析正确的是( )
A. 实验对细菌的稀释倍数越高,统计结果越准确
B. 设置接种了的牛肉膏蛋白胨培养基作对照可用于估计实验的误差
C. 5号试管的实验结果表明每克土样中能分解尿素的细菌数为1.7×109个
D. 若从4号试管取样0.1mL进行涂布平板计数,统计结果会更加偏小
【答案】CD
【解析】
【分析】分析题图:图中5支试管为梯度稀释,最后经稀释涂布平板法接种培养后进行计数。统计菌落数在30-300的平板,取其平均值,进行计数。计数公式为(C÷V)×M(C为平均菌落数,V为涂布液体积,M为稀释倍数)。
【详解】A、当稀释到一定的程度,统计菌落数在30-300的平板上的数据进行计算结果最准确,A错误;
B、要判断选择培养基是否起到选择作用,需设置接种了的牛肉膏蛋白胨培养基作对照,若牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落种类数目多于选择培养基上的菌落类型,则说明起到了选择作用,B错误;
C、5号试管进行稀释涂布平板法计数的结果表明每克土壤中的菌株数为(168+175+167)÷3×106÷0.1=1.7×109个,C正确;
D、若从4号试管取样0.1mL进行涂布平板计数,在平板上的菌落数远大于300,导致多个菌落连在一起,统计结果会更加偏小,D正确。
故选CD。
三、解答题
21. 我国古代劳动人民用不同原料酿酒的历史已有五千多年,并总结了制作果酒、果醋等发酵食品的丰富经验和方法。下图是制作苹果醋的简要工艺流程。
(1)图示工艺流程中,①和②过程的主要区别是____。
(2)检验苹果酒的制作是否成功,除了嗅闻发酵液是否有酒味外,还可用____溶液进行鉴定。在酒精发酵旺盛时,醋酸菌不能将果汁中的糖分解成乙酸,原因是____。
(3)某同学欲统计苹果醋中醋酸菌的总数,分别选用稀释度为10-4、10-5、10-6的稀释液进行涂布,每种稀释液都设置了3个平板置于适宜条件下培养,设置3个平板的原因是____。实验中还应设置的对照实验是____,此对照实验的目的是____。
【答案】(1)前者需要无氧条件,温度是18~30℃,后者需要通入氧气,且需要30~35℃的温度条件
(2) ①. 酸性重铬酸钾 ②. 在酒精发酵旺盛的情况下,说明此时为无氧条件,醋酸菌无法生存,因而无法将酒精变成乙酸
(3) ①. 减小实验误差 ②. 不接种的空白培养基 ③. 证明培养基制备过程中是否被杂菌污染
【解析】
【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。在有氧条件下,将葡萄糖氧化成二氧化碳和水,在无氧条件下将葡萄糖分解成酒精和二氧化碳;参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成乙酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为乙酸。
【小问1详解】
①过程为酒精发酵,②过程为醋酸发酵,前者的菌种是酵母菌,其在无氧条件下产生酒精,后者的菌种是醋酸菌,其在有氧条件下将酒精氧化成乙醛,再进一步氧化成乙酸,且酒精发酵需要的温度低于醋酸发酵需要的温度,因此①和②过程的主要区别是前者需要无氧条件,温度是18~25℃,后者需要通入氧气,且需要30~35℃的温度条件。
【小问2详解】
检验苹果酒的制作是否成功,除了嗅闻发酵液是否有酒味外,还可用酸性条件下的重铬酸钾溶液进行鉴定,若表现灰绿色说明有酒精产生。在酒精发酵旺盛时,醋酸杆菌不能将果汁中的糖分解成醋酸,这是因为酒精发酵旺盛的情况下,此时为无氧条件,醋酸菌无法生存。
【小问3详解】
某同学欲统计苹果醋中醋酸杆菌的总数,分别选用稀释度为10-4、10-5、10-6的稀释液进行涂布,每种稀释液都设置了3个平板置于适宜条件下培养,设置3个平板求得平均值,重复实验可以减小实验误差。实验中还应设置不接种的空白培养基作为对照实验,设置对照组的目的是证明培养基制备过程中是否被杂菌污染。
22. 苜蓿是广泛应用的豆科牧草,其叶片中的水溶性蛋白质会导致反刍动物患臌胀病。百脉根的叶片富含单宁,能防止反刍动物臓胀病的发生。科研人员用紫花苜蓿和百脉根培育抗臌胀病的新型牧草,育种流程如图所示。已知R-6G 可阻止线粒体的功能,IOA能抑制细胞分裂。回答下列问题:
(1)为获得原生质体,常用_____处理植物细胞以去除细胞壁。获得的两种原生质体要在_____(填“清水”或“等渗溶液”)中进行融合。
(2)获得的原生质体分别用IOA和R6G处理后进行融合,培养后,只有异源融合细胞才能生长出愈伤组织,原因是_____。
(3)过程①可用化学试剂聚乙二醇作为诱导剂,也可使用_____(至少答出两种)等物理方法诱导原生质体融合。过程②③使用的培养基的区别主要是植物激素中_____不同。
(4)由杂种细胞团经过过程②③的培育得到幼苗,依据的生物学原理是_____。图示培育新型牧草所运用的生物技术的主要优点是_____。
【答案】(1) ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 等渗溶液
(2)融合的杂种细胞生理互补,细胞代谢正常,能正常分裂
(3) ①. 电融合法和离心法 ②. 细胞分裂素与生长素的比例
(4) ①. 植物细胞的全能性 ②. 克服远缘杂交不亲和的障碍
【解析】
【分析】分析题图:图示为植物体细胞杂交过程示意图,其中①表示人工诱导原生质体融合;②表示脱分化过程;③表示再分化过程。
【小问1详解】
据图可知,本研究主要利用植物体细胞杂交技术,由于植物细胞的细胞壁主要由纤维素和果胶组成,去除细胞壁可用酶解法,故图中要获得原生质体需要用纤维素酶和果胶酶处理原材料。获得的两种原生质体要在等渗溶液中进行融合,防止原生质体过度吸水或者失水。
【小问2详解】
融合的杂种细胞生理互补,细胞代谢正常,能正常分裂,因此获得的原生质体分别用IOA 和R-6G 处理后进行融合,培养后,只有异源融合的杂种细胞才能生长出愈伤组织。
【小问3详解】
图中①表示人工诱导原生质体融合过程可使用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂,也可使用电融合法和离心法等物理方法。脱分化和再分化过程中所使用的培养基中的细胞分裂素与生长素的比例不同。
【小问4详解】
图中③过程愈伤组织经过再分化形成再生植株,这一过程利用的细胞原理是:植物细胞的全能性。物体细胞杂交技术的优点有:克服远缘杂交不亲和的障碍。
23. 羊乳因其营养成分更接近人乳,且不含牛乳中的某些可致过敏的异性蛋白而受到消费者的青睐,但市场上存在着用牛乳冒充羊乳欺骗消费者的现象。对此,研究人员研发制备了羊乳asl-酪蛋白单克隆抗体检测试剂盒。如图为制备asl-酪蛋白单克隆抗体的流程示意图,据图回答下列问题:
(1)实验开始时需要多次将_______注射到小鼠体内,其目的是______。
(2)图中①表示_______技术,所用促融剂(化学试剂)一般为_______。
(3)使用HAT选择培养基可筛选出_______,其特点是_______。
(4)培养杂交瘤细胞时需提供的气体条件是______,其中CO2的主要作用是______。
(5)将所选的细胞在体外条件下进行大规模培养,培养过程中应如何实现无菌无毒的环境?(答出两点)_______。
【答案】(1) ①. asl-酪蛋白(抗原) ②. 使小鼠产生能分泌抗asl-酪蛋白抗体的B淋巴细胞(浆细胞)
(2) ①. 动物细胞融合 ②. 聚乙二醇(PEG)
(3) ①. 杂交瘤细胞 ②. 既能迅速大量增殖,又能产生专一的特异性抗体
(4) ①. 95%空气 + 5%CO2的混合气体 ②. 维持培养液的pH
(5)①对培养液和所有培养用具进行严格的无菌处理;②在细胞培养液中添加一定量的抗生素;③定期更换培养液,清除代谢废物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害
【解析】
【小问1详解】
图为制备asl-酪蛋白单克隆抗体的流程示意图,在制备该单克隆抗体时,首先要给小鼠多次免疫注射羊乳asl-酪蛋白,目的是获得更多能够产生抗asl-酪蛋白抗体的B淋巴细胞。
【小问2详解】
由图可知,①是在促融剂(PEG)作用下,已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞进行细胞融合,故图中①表示动物细胞融合技术。
【小问3详解】
使用HAT选择培养基进行筛选,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,其杂交瘤细胞特点是既能迅速大量繁殖,又能产生抗体。
【小问4详解】
培养杂交瘤细胞时需提供的气体条件是95%空气和5%CO2的混合气体,其中CO2的主要作用是维持培养液的pH。
【小问5详解】
在体外培养细胞时,必须保证环境是无菌、无毒的,即需要对培养液和所有培养用具进行灭菌处理以及在无菌环境下进行操作。在细胞培养液中添加一定量的抗生素。定期更换培养液,清除代谢废物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。
24. 新疆紫草产生的紫草宁具有抗感染、抗癌的功效。紫草的野生资源有限,难以满足市场需求。目前,一般通过植物细胞工程进行培养,大致流程如图所示,其中的序号代表处理或生理过程。
(1)过程①为______;过程②使用的培养基中添加的激素有生长素和_____,除适宜的营养、激素配比、温度和pH条件外,还需要提供______。
(2)过程③中,为制备原生质体,可用______酶去除愈伤组织细胞的细胞壁;诱导融合时,可用PEG诱导法、______法等化学法进行。
(3)紫草宁是新疆紫草的次生代谢物,过程④⑤为其工厂化生产,有同学认为该工厂化生产主要是利用促进细胞生长的培养条件,提高单个细胞中紫草宁的含量。你是否支持这一观点并阐述理由:_______。
【答案】(1) ①. 脱分化 ②. 细胞分裂素 ③. 适宜光照
(2) ①. 果胶酶和纤维素酶 ②. 高Ca2+—高pH
(3)否,工厂化生产主要是通过增加单个细胞数量来提高提高紫草宁产量
【解析】
【分析】图中①表示脱分化,②表示再分化,③表示去除细胞壁获得原生质体并进行细胞融合,④表示再分化过程产生突变体,⑤紫单宁的提取。
【小问1详解】
过程①由外植体培养获得愈伤组织,为脱分化。过程②为再分化,需要添加生长素和细胞分裂素,并提供适宜光照。
【小问2详解】
制备原生质体时,用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。诱导原生质体融合可以用PEG诱导法、高Ca2+—高pH法等化学法。
【小问3详解】
不支持该同学的观点,原因是:工厂化生产主要是通过增加细胞数量来提高提高紫草宁产量,而不是提高单个细胞中紫草宁的含量。
25. 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。
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