精品解析:广东茂名市电白区2025-2026学年度第二学期期中考试 高二生物(选择性考试)
2026-06-14
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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-期中 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | 茂名市 |
| 地区(区县) | 电白区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.26 MB |
| 发布时间 | 2026-06-14 |
| 更新时间 | 2026-06-14 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58335559.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025—2026学年度第二学期期中考试
高二生物(选择性考试)
本试卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生要务必填写答题卷上的有关项目。
2.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液,不按以上要求作答的答案无效。
3.请考生保持答题卷的整洁,考试结束后,将答题卷交回。
第Ⅰ卷
一、单项选择题:本大题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 生态足迹指在现有技术条件下,维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。下列活动不利于降低生态足迹的是( )
A. 国家实施“三北”和长江中下游地区重点防护林建设、退耕还林还草
B. 减少石油、天然气的使用,大力发展太阳能、风能等新能源
C. 在日常饮食中,减少植物性食物的比例,多摄入肉类食物
D. 减少私家车出行,提倡自行车或步行等绿色出行方式
2. 多年前,某林场为增加短期经济效益,搞“砍树经济”,造成林木大面积退化。为恢复林场的生态环境,当地政府实施了“禁伐令”,同时引导农户种植花卉苗圃、中药材等,该措施既给林场带来生态效益,又给当地农民带来经济效益。下列相关叙述错误的是( )
A. “砍树经济”导致该生态系统的营养结构变简单,自我调节能力和抵抗力稳定性降低
B. “禁伐令”实施后,生态环境逐步恢复,此过程中群落演替的类型是次生演替
C. “禁伐令”的实施有利于减少生态足迹
D. 生态恢复的过程中,提高经济效益的同时兼顾了社会、自然发展,主要体现了生态工程建设的协调原理
3. 有关人与自然和谐共生,二十大报告中这样说:我们坚持绿水青山就是金山银山的理念,坚持山水林田湖草沙一体化保护和系统治理,生态文明制度体系更加健全,生态环境保护发生历史性、转折性、全局性变化,我们的祖国天更蓝、山更绿、水更清。下列关于全球性生态问题的叙述错误的是( )
A. 全球性生态环境问题主要包括全球气候变暖、水资源短缺、臭氧层破坏、土地荒漠化、生物多样性丧失以及环境污染等
B. 人口增长过快会导致资源短缺、交通拥堵、人口老龄化等问题,人口停止增长或负增长会导致劳动力不足
C. “桑基鱼塘”应用了生态工程的循环、协调、自生等原理,有利于经济效益和生态效益的同步发展
D. 作为中学生的我们应该身体力行、积极宣传生态文明建设,践行经济、社会、生态相互协调的可持续发展理念
4. 小李尝试制作果酒,他将葡萄汁放入已灭菌的发酵装置中进行实验(见图),恰当的做法是( )
A. 为提高果酒的品质,可以直接在果汁中加入适量人工培养的酵母菌
B. 每隔一段时间,打开阀a通气
C. 一直关紧阀a和b
D. 由于酵母菌的繁殖能力很强,不需对所用的装置进行消毒处理
5. 人类利用微生物发酵制作食品已经有几千年的历史,下列相关叙述正确的是( )
A. 酵母菌、毛霉、曲霉等多种微生物参与了腐乳的制作
B. 家庭制作果醋时,发酵液表面产生的菌膜由乳酸菌形成
C. 家庭制作酸奶时,加入少量抗生素可以避免杂菌污染
D. 制作果酒过程中,定时拧松瓶盖为酵母菌发酵提供O2
6. 选择培养基可以从混杂的微生物群体中分离出所需的微生物,通过不含有机物的培养基、缺氮培养基、含尿素(不含其他氮源)的培养基,可从土壤中分离出的微生物依次是( )
A. 硝化细菌、放线菌、根瘤菌
B. 根瘤菌、青霉菌、固氮菌
C. 异养型细菌、放线菌、硝化细菌
D. 自养型细菌、固氮菌、分解尿素的细菌
7. 研究者拟从堆肥中取样并筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌。根据堆肥温度变化曲线(如图)和选择培养基筛选原理来判断,下列最可能筛选到目标菌的条件组合是( )
A. a点时取样、尿素氮源培养基
B. b点时取样、角蛋白氮源培养基
C. b点时取样、蛋白胨氮源培养基
D. c点时取样、角蛋白氮源培养基
8. 某校两位高中学生六一当天相约去公园玩,在路边摊买了手工冰棍,之后均出现腹泻现象。他们怀疑是三无产品的手工冰棍中大肠杆菌超标,便利用所学的微生物培养知识对此种冰棍进行检测,并进行了菌落计数。已知大肠杆菌在伊红-亚甲蓝培养基上会呈现深紫色的菌落。下列说法正确的是( )
A. 伊红-亚甲蓝培养基属于选择培养基,菌落数为30~300适合计数
B. 配制培养基时只需要加入碳源、氮源、水、无机盐这几类物质
C. 培养基中添加适宜浓度的无机盐除了提供营养,还可以保持细胞形态
D. 接种后的平板平均有43个菌落,未接种的平板有1个菌落,则计数结果为42个
9. 海拉(HeLa) 细胞是 1951 年从一位患宫颈癌的美国病人身上分离出来的宫颈癌细胞,在实验室中进行培养,迄今为止仍被广泛用于科学研究。为初步验证药物 P1和 P2的抗癌效果,研究人员将在培养液中悬浮生长的海拉细胞随机分成 3 份进行实验,实验结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 将癌变的组织分散为单个的细胞,可用机械的方法或胃蛋白酶处理
B. 原代培养的癌细胞因接触抑制,需要胰蛋白酶处理后进行分瓶培养
C. 实验结果显示药物 P2的抗癌效果比药物P1的效果好
D. 无法判断药物 P1和 P2对正常细胞生长是否有抑制作用
10. 抗体药物偶联物(ADC)通过将细胞毒素类药物与单克隆抗体结合,实现对肿瘤细胞的选择性杀伤,过程如下图所示。相关叙述正确的是
A. ADC进入肿瘤细胞的过程体现了细胞膜的流动性
B. 抗体进入细胞后激活溶酶体酶导致肿瘤细胞凋亡
C. 单克隆抗体携带的细胞毒素与肿瘤细胞特异结合
D. 肿瘤细胞的溶酶体中含有能特异性水解药物的酶
11. 为探究中药成分甲、乙对猪胚胎体外发育的影响,某研究小组在培养液中分别添加适量用生理盐水配制的中药成分甲、乙进行了相关研究,实验结果如下表所示。下列说法错误的是( )
组别
猪受精卵数/枚
卵裂率/%
囊胚发育率/%
对照
225
63.28
17.92
甲
225
74.93
23.87
乙
225
70.22
21.96
注:囊胚发育率是指发育到囊胚的胚胎占所有胚胎的比例。
A. 本实验的对照组应使用添加等量生理盐水的培养液
B. 囊胚中有机物的总量大于桑葚胚
C. 囊胚的滋养层细胞将来发育为胎膜和胎盘的一部分
D. 中药成分甲促进猪受精卵发育为囊胚的作用大于中药成分乙
12. 在2024年政府工作报告中,我国把生物经济中“生物智造”列为国民经济新增长引擎之一,发展生物经济离不开生物工程。以下关于生物工程的说法错误的是( )
A. 利用酵母菌发酵技术生产的单细胞蛋白作添加剂可提高动物饲料的品质
B. 理论上通过生物技术有望生产出供器官移植的、不会引起免疫排斥的猪器官
C. 利用植物细胞增殖的原理进行的细胞产物工厂化生产可不受气候因素限制
D. 利用正常造血干细胞移植到病人体内,可用于治疗肌萎缩侧索硬化,即渐冻症
二、单项选择题:本大题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
13. 动物细胞培养基一般呈淡红色。某次实验时,调控pH的CO2耗尽,培养基转为黄色。由此推断使培养基呈淡红色的是( )
A. 必需氨基酸 B. 抗生素
C. 酸碱指示剂 D. 血清
14. 不同实验会用到不同的“水”,与不同实验的原理相关。下列有关“水”的叙述错误的是( )
A. 质壁分离实验中制作临时装片时,撕取表皮平铺在清水滴中
B. 动物细胞的传代培养过程中,常用生理盐水稀释细胞悬液
C. 植物组织培养过程中,外植体先用清水冲洗,消毒后用无菌水冲洗
D. 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂的步骤中,都用到了清水
15. 人甲胎蛋白(AFP)是原发性肝癌的高特异性和高灵敏度的肿瘤标志物之一。医学上常用“双抗体夹心法”定量检测AFP,其原理如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 针对同一抗原,机体可能产生不同抗体
B. 抗体1和抗体2均与AFP的同一位点结合
C. 通过测定单位时间内的产物量来检测AFP含量
D. 利用酶的高效催化作用放大了检测的效果
16. 临床上利用相关技术制成抗体一药物偶联物注入患者体内是医学上常用的一种治疗手段,利用抗体的特异性使药物发挥作用。紧密连接蛋白(CLDN6)是一种跨膜蛋白,在乳腺癌、肝癌等多种癌症中特异性高表达。为探究CLDN6抗体一药物偶联物(CLDN6抗体—DM1)对乳腺癌细胞的作用效果,科研人员用不同浓度的游离DM1、CLDN6抗体—DM1和IgG*—DM1(IgG*是中和毒素的一类抗体)分别处理乳腺癌细胞并检测细胞活力,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 与直接注射DM1相比,使用CLDN6抗体—DM1药物的特异性更强
B. 推测IgG*—DM1可能不能与CLDN6特异性结合导致药物无法发挥作用
C. CLDN6抗体可将DM1带到CLDN6高表达的肿瘤细胞中使DM1发挥作用,有利于减少用药量和减轻药物的副作用
D. DM1组与CLDN6抗体—DM1组中,DM1药物浓度越高,乳腺癌细胞活力越高
第Ⅱ卷
三、非选择题:(本题包括5小题、共60分)
17. 大肠杆菌是国际上公认的卫生监测指示菌,用于指示食品、饮用水等是否直接或间接受到了粪便的污染。少数微生物能分解乳糖,有些只产酸(酸性物质),有些只产气,而大肠杆菌既能产酸又能产气,且产生的酸性物质能与伊红美蓝反应而呈现黑色。某小组为检测某水体中大肠杆菌的污染状况,选用了如下两种培养基。
培养基名称
配方(L-1)
pH
乳糖蛋白胨培养基
蛋白胨10g,乳糖5g,牛肉膏5g,NaCl5g,溴甲酚紫0.16g(溴甲酚紫在酸性时呈黄色,碱性时呈紫色)
7.4
伊红美蓝培养基
蛋白胨10g,乳糖10g,KH₂PO₄5g,伊红0.4g,美蓝0.065g,琼脂15g
7.4|
请回答下列问题:
(1)常规微生物实验中,下列物品及其灭菌方法错误的是______(填编号)。
编号
①
②
③
④
物品
培养基
接种环
培养皿
涂布器
灭菌方法
高压蒸汽
火焰灼烧
干热
臭氧
(2)在乳糖蛋白胨培养基中,为微生物的生长提供氮源的物质有______;NaCl除了提供无机盐外,还具有______作用。
(3)培养过程中抽样检测活菌数量时,应采用______(填“稀释涂布平板法”或“显微镜直接计数法”),其原因是______。
(4)该小组为计数大肠杆菌的数目,同时还各取0.1mL水样直接涂布到三个伊红美蓝平板培养基上进行培养,分别统计平板上的菌落数为34、36、38,估算出每毫升水样中含360个大肠杆菌。有同学指出,估算的大肠杆菌数目不可信,其原因有______(答两点)。
18. 如图是获取番茄—马铃薯杂种植株的过程示意图,为了便于杂种细胞的筛选和鉴定,科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质,其培育过程如图所示。请据图回答下列问题:
(1)番茄和马铃薯采用有性杂交的方法很难得到杂种后代,因为它们之间存在着天然的________。
(2)培育番茄—马铃薯杂种植株依据的生物学原理有2个,分别是________________。
(3)过程①常用的酶是________________,细胞融合完成的标志是________________。
(4)在鉴定融合的原生质体时可用显微镜观察,根据细胞膜表面荧光的不同可观察到________种不同的原生质体(只考虑细胞两两融合的情况),当观察到融合原生质体的表面_____________时可判断该原生质体是由番茄原生质体和马铃薯原生质体融合而成的。
(5)过程③和过程④依次为_________和__________,所用培养基常采用_________法灭菌处理。
(6)若番茄细胞内有m条染色体,马铃薯细胞内有n条染色体,则“番茄—马铃薯”细胞在有丝分裂后期含________条染色体。
19. 尼帕病毒(NV)是一种新型人畜共患病毒,该病毒的结构蛋白(X蛋白)可诱导动物机体产生中和抗体,从而防御病毒感染。制备单克隆中和抗体的流程如图所示。回答问题。
(1)制备单克隆抗体过程中涉及的动物细胞工程技术包括_____和_____。
(2)在特定培养基Y中不能存活的细胞包括下列_____。
①B淋巴细胞
②小鼠的骨髓瘤细胞
③B淋巴细胞和B淋巴细胞融合的细胞
④小鼠的骨髓瘤细胞和小鼠的骨髓瘤细胞融合的细胞
⑤杂交瘤细胞
(3)在体外进行动物细胞培养时需要在合成培养基的基础上添加_____等天然成分。同时将细胞置于含有_____、_____的混合气体的CO2培养箱中培养。
(4)图中符合生产的杂交瘤细胞具有_____的特点,最终可从_____或_____中获得大量的单克隆抗体。
(5)为鉴定单克隆抗体识别抗原的具体区域,可将抗原(X蛋白)进行逐步截短,分别与纯化的单克隆抗体反应,实验结果如下图所示(“+”表示有反应,“‒”表示无反应,“aa”表示氨基酸)。结果证明该单克隆抗体识别抗原(X蛋白)的区域大概为_____(填“40~50”、“40~55”或“40~60”)位氨基酸。
(6)除了图中所示应用外,单克隆抗体在生产实践中最广泛的应用是_____。
20. 随着生物科学技术的发展,动物的生殖方式变得越来越多样化。如图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况,供体1是良种荷斯坦高产奶牛,供体2是健康的黄牛,请据图分析并回答下列问题。
(1)图中产生小牛的几个途径中,属于无性繁殖途径的有应用_____(填数字)。
(2)应用1中,为了大量获取细胞B,需对供体2注射_____,获得小牛的过程中使用了_____技术,最终获得的良种小牛性别为_____。
(3)供体1完成体内受精的场所在_____。在应用2、3、4中,若要使精子和卵母细胞在体外成功结合,需要对精子进行处理,使其_____,胚胎移植前需要对受体进行_____处理。
(4)应用3可解决良种动物快速大量繁殖的问题:对囊胚阶段的胚胎通过_____技术获得二分胚①和②,操作时需要注意_____,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
21. 研究人员欲从某毛尖(山茶科绿茶)茶园的土壤中分离出独立菌株,筛选出适合茶园土壤环境的高活性固氮菌株作为微生物肥料,替代传统肥料用于农业生产中的作物增产。回答下列问题:
(1)与传统肥料相比,固氮菌作为微生物肥料具有_____的优势(答出两点)。研制微生物肥料体现了生物多样性的_____价值。
(2)应从茶园_____(填“表层”或“深层”)土壤中进行菌种取样。从营养成分分析,要分离固氮微生物,制备培养基的关键是_____。
(3)研究人员将分离纯化的固氮菌扩大培养后转移至特定培养基中进行固氮能力的测定,筛选出了固氮能力最强的菌种CM12。为进一步鉴定其固氮能力,研究人员选用生长状况一致的茶苗进行盆栽实验,30d后测定土壤氮含量,结果如下图。
①N组为尿素处理组(浇50ml的有氮营养液),对照组(CK)的处理为_____。
②实验结果表明:_____。
③通过以上实验结果还不能完全确定CM12作为微生物肥料的效果,还应进一步检测比较_____。
(4)若用根瘤菌代替CM12进行接种,_____(填“会”或“不会”)有相似的效果,理由是_____。
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2025—2026学年度第二学期期中考试
高二生物(选择性考试)
本试卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生要务必填写答题卷上的有关项目。
2.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液,不按以上要求作答的答案无效。
3.请考生保持答题卷的整洁,考试结束后,将答题卷交回。
第Ⅰ卷
一、单项选择题:本大题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 生态足迹指在现有技术条件下,维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。下列活动不利于降低生态足迹的是( )
A. 国家实施“三北”和长江中下游地区重点防护林建设、退耕还林还草
B. 减少石油、天然气的使用,大力发展太阳能、风能等新能源
C. 在日常饮食中,减少植物性食物的比例,多摄入肉类食物
D. 减少私家车出行,提倡自行车或步行等绿色出行方式
【答案】C
【解析】
【分析】生态足迹,又叫生态占用,是指在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人,一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。例如,一个人的粮食消费借可以转换为生产这些粮食所需要的耕地面积,而他所排放的二氧化碳总量可以转换成吸收这些二氧化碳所需要的森林、草地或农田的面积。因此,生态足迹可以被形象地理解为一只负载人类和人类所创造的城市、耕地、铁路等的巨“足”踏在地球上时留下的足印。生态足迹的值越大,代表人类所需的资源越多,对生态和环境的影响就越大。
【详解】A、退耕还林还草,增加绿化面积能为人类提供更多林地资源和碳吸收用地,有利于减少生态足迹,A不符合题意;
B、太阳能、风能等新能源利用减少化石能源的使用,有利于减少维持某一人口单位生存所需的生产资源,有利于减少生态足迹,B不符合题意;
C、在日常饮食中,减少植物性食物的比例,多摄入肉类食物,会增加生态足迹,C符合题意;
D、减少私家车出行,提倡自行车或步行等绿色出行方式,可以减少生态足迹,D不符合题意。
故选C。
2. 多年前,某林场为增加短期经济效益,搞“砍树经济”,造成林木大面积退化。为恢复林场的生态环境,当地政府实施了“禁伐令”,同时引导农户种植花卉苗圃、中药材等,该措施既给林场带来生态效益,又给当地农民带来经济效益。下列相关叙述错误的是( )
A. “砍树经济”导致该生态系统的营养结构变简单,自我调节能力和抵抗力稳定性降低
B. “禁伐令”实施后,生态环境逐步恢复,此过程中群落演替的类型是次生演替
C. “禁伐令”的实施有利于减少生态足迹
D. 生态恢复的过程中,提高经济效益的同时兼顾了社会、自然发展,主要体现了生态工程建设的协调原理
【答案】D
【解析】
【分析】群落演替:随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。生物群落的演替是群落内部因素(包括种内关系、种间关系等)与外界环境因素综合作用的结果。人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
【详解】A、“砍树经济”会造成林木大面积退化,因而生态系统中物种丰富度下降,营养结构变得简单,自我调节能力下降,因此该生态系统的稳定性降低,A正确;
B、“禁伐令”实施后,生态环境逐步恢复,即生态系统中物种丰富度逐渐上升,此过程中群落演替的类型是属于次生演替,因为该演替过程中原有的土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体,因此演替的速度较快,B正确;
C、“禁伐令”通过减少森林砍伐,可增加二氧化碳吸收,减少二氧化碳的释放,减缓全球变暖的速度。同时,森林的保护也有助于维持水源涵养、土壤保持和防洪等生态系统服务,从而减少人类活动对自然环境的影响,即减少生态足迹,C正确;
D、生态恢复的过程中,提高经济效益的同时兼顾了社会、自然发展,主要体现了生态工程建设的整体原理,D错误。
故选D。
3. 有关人与自然和谐共生,二十大报告中这样说:我们坚持绿水青山就是金山银山的理念,坚持山水林田湖草沙一体化保护和系统治理,生态文明制度体系更加健全,生态环境保护发生历史性、转折性、全局性变化,我们的祖国天更蓝、山更绿、水更清。下列关于全球性生态问题的叙述错误的是( )
A. 全球性生态环境问题主要包括全球气候变暖、水资源短缺、臭氧层破坏、土地荒漠化、生物多样性丧失以及环境污染等
B. 人口增长过快会导致资源短缺、交通拥堵、人口老龄化等问题,人口停止增长或负增长会导致劳动力不足
C. “桑基鱼塘”应用了生态工程的循环、协调、自生等原理,有利于经济效益和生态效益的同步发展
D. 作为中学生的我们应该身体力行、积极宣传生态文明建设,践行经济、社会、生态相互协调的可持续发展理念
【答案】B
【解析】
【分析】全球性生态环境问题:水体污染的原因主要是企业排放生产污水、生活污水的排放、垃圾堆放等;形成酸雨的原因主要是煤、石油、天然气等的燃烧;臭氧层破坏的原因主要是人们大量使用氯氟烃、四氯化碳、甲烷等物质,加速了臭氧层的破坏;生物多样性下降的原因主要是生物栖息地的丧失和破碎化、荒漠化、过度利用与消费,大量的野生生物资源遭到过度开发和利用等。
【详解】A、全球性生态环境问题是全球范围内的生态环境问题,有全球气候变暖、水资源短缺、臭氧层破坏、土地荒漠化、生物多样性丧失、环境污染等,A正确;
B、人口增长过快不会导致人口老龄化,B错误;
C、“桑基鱼塘”中蚕粪喂鱼,塘泥肥桑,兼顾自然-社会-经济效益,运用了循环、协调、整体、自生等原理,有利于经济效益和生态效益的同步发展,C正确;
D、作为中学生,我们应该从自身做起,积极践行绿色生活方式,参与环保活动,宣传环保理念,支持可持续发展政策和项目,并勇于创新和实践。通过我们的努力,可以为建设美丽中国和实现可持续发展目标贡献一份力量,D正确。
故选B。
4. 小李尝试制作果酒,他将葡萄汁放入已灭菌的发酵装置中进行实验(见图),恰当的做法是( )
A. 为提高果酒的品质,可以直接在果汁中加入适量人工培养的酵母菌
B. 每隔一段时间,打开阀a通气
C. 一直关紧阀a和b
D. 由于酵母菌的繁殖能力很强,不需对所用的装置进行消毒处理
【答案】A
【解析】
【分析】分析实验装置图:图示表示利用酵母菌进行酒精发酵的实验装置,酵母菌是兼性厌氧菌,在有氧条件下能进行有氧呼吸,大量繁殖;在无氧条件下,能发酵产生酒精和二氧化碳。装置中要加入适量的酵母菌,且关紧阀a和b,但要偶尔打开阀b几秒钟,以便释放出二氧化碳。
【详解】A. 果酒制作所需的菌种是酵母菌,在发酵装置中加入适量的酵母菌可提高果酒的品质,A正确;
B. 由于酵母菌在无氧环境中才会产生酒精,所以要关紧阀a,B错误;
C. 阀 a 连的通气管深入葡萄汁内,不能打开,以免影响酵母菌的无氧呼吸及避免杂菌污染,阀 b 连的通气管偶尔打开的原因是排出酵母菌无氧呼吸产生的CO2,C错误;
D. 为避免杂菌污染,需对所用的装置进行消毒处理,D错误。
5. 人类利用微生物发酵制作食品已经有几千年的历史,下列相关叙述正确的是( )
A. 酵母菌、毛霉、曲霉等多种微生物参与了腐乳的制作
B. 家庭制作果醋时,发酵液表面产生的菌膜由乳酸菌形成
C. 家庭制作酸奶时,加入少量抗生素可以避免杂菌污染
D. 制作果酒过程中,定时拧松瓶盖为酵母菌发酵提供O2
【答案】A
【解析】
【详解】A、腐乳制作中,毛霉起主要作用,其分泌的蛋白酶和脂肪酶分解豆腐中的大分子物质。此外,酵母菌和曲霉等微生物在前期也可能参与发酵,共同促进腐乳风味形成,A正确;
B、果醋制作利用的是醋酸菌(需氧型),发酵液表面的菌膜由醋酸菌大量繁殖形成,而非乳酸菌(用于酸奶和泡菜,且为厌氧型),B错误;
C、抗生素会抑制或杀死乳酸菌(细菌),导致酸奶发酵失败。家庭制作酸奶通常通过高温灭菌原料和密闭环境控制杂菌,C错误;
D、果酒制作中,酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵。定时拧松瓶盖的目的是排出产生的CO₂,防止容器爆裂,而非提供O₂(无氧发酵不需要O₂),D错误。
故选A。
6. 选择培养基可以从混杂的微生物群体中分离出所需的微生物,通过不含有机物的培养基、缺氮培养基、含尿素(不含其他氮源)的培养基,可从土壤中分离出的微生物依次是( )
A. 硝化细菌、放线菌、根瘤菌
B. 根瘤菌、青霉菌、固氮菌
C. 异养型细菌、放线菌、硝化细菌
D. 自养型细菌、固氮菌、分解尿素的细菌
【答案】D
【解析】
【分析】选择培养基是指通过培养混合的微生物,仅得到或筛选出所需要的微生物,其他不需要的种类在这种培养基上是不能生存的。不含有机物的培养基中能筛选出自养微生物,如硝化细菌,缺氮培养基可以筛选固氮微生物;细菌等原核生物对青霉素敏感,不能在含青霉素的选择培养基上生存,可以用来筛选真菌;含尿素(不含其他氮源)的培养基能筛选含脲酶的微生物,如分解尿素的细菌。
【详解】A、放线菌不能在缺氮培养基上生长,根瘤菌不能在含尿素(不含其他氮源)的培养基上生长,A错误;
B、根瘤菌不能在不含有机物的培养基上生长,青霉菌不能在缺氮培养基上生长,固氮菌能在缺氮培养基上生长,B错误;
C、异养型细菌不能在不含有机物的培养基上生长,放线菌不能在缺氮培养基上生长,硝化细菌是自养生物,能在不含有机物的培养基上生长,C错误;
D、不含有机物的培养基中能筛选出自养微生物,如硝化细菌;缺氮培养基可以筛选固氮微生物,如固氮菌;含尿素(不含其他氮源)的培养基能筛选含脲酶的微生物,如分解尿素的细菌。
故选D。
7. 研究者拟从堆肥中取样并筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌。根据堆肥温度变化曲线(如图)和选择培养基筛选原理来判断,下列最可能筛选到目标菌的条件组合是( )
A. a点时取样、尿素氮源培养基
B. b点时取样、角蛋白氮源培养基
C. b点时取样、蛋白胨氮源培养基
D. c点时取样、角蛋白氮源培养基
【答案】D
【解析】
【分析】筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌,要用角蛋白氮源培养基。
【详解】研究目的是筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌,因此既要耐高温,又要能够高效降解角蛋白,所以在c点取样,并且用角蛋白氮源培养基进行选择培养,所以D正确,ABC错误。
故选D。
8. 某校两位高中学生六一当天相约去公园玩,在路边摊买了手工冰棍,之后均出现腹泻现象。他们怀疑是三无产品的手工冰棍中大肠杆菌超标,便利用所学的微生物培养知识对此种冰棍进行检测,并进行了菌落计数。已知大肠杆菌在伊红-亚甲蓝培养基上会呈现深紫色的菌落。下列说法正确的是( )
A. 伊红-亚甲蓝培养基属于选择培养基,菌落数为30~300适合计数
B. 配制培养基时只需要加入碳源、氮源、水、无机盐这几类物质
C. 培养基中添加适宜浓度的无机盐除了提供营养,还可以保持细胞形态
D. 接种后的平板平均有43个菌落,未接种的平板有1个菌落,则计数结果为42个
【答案】C
【解析】
【分析】1、稀释涂布平板法统计菌落数目的原理:①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。②通过统计平板上的菌落数来推测样品中大约含有的活菌数。2、伊红-亚甲蓝培养基上深紫色菌落的形成原理是:大肠杆菌可发酵乳糖产酸,当处于酸性环境时,伊红和美蓝这两种染料会结合形成复合物,使大肠杆菌菌落呈现出带金属光泽的深紫色。
【详解】A 、伊红-亚甲蓝培养基属于鉴别培养基,而非选择培养基。在进行菌落计数时,菌落数为 30 - 300 适合计数,A 错误;
B 、配制培养基时除了加入碳源、氮源、水、无机盐这几类物质,通常还需要添加伊红-亚甲蓝等物质,B 错误;
C 、培养基中添加适宜浓度的无机盐除了提供营养,还可以调节渗透压、保持细胞形态,C 正确;
D、未接种的平板理论上不应有菌落,如果有 1 个菌落,说明该平板被污染,不能用于计数,D 错误。
故选C。
9. 海拉(HeLa) 细胞是 1951 年从一位患宫颈癌的美国病人身上分离出来的宫颈癌细胞,在实验室中进行培养,迄今为止仍被广泛用于科学研究。为初步验证药物 P1和 P2的抗癌效果,研究人员将在培养液中悬浮生长的海拉细胞随机分成 3 份进行实验,实验结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 将癌变的组织分散为单个的细胞,可用机械的方法或胃蛋白酶处理
B. 原代培养的癌细胞因接触抑制,需要胰蛋白酶处理后进行分瓶培养
C. 实验结果显示药物 P2的抗癌效果比药物P1的效果好
D. 无法判断药物 P1和 P2对正常细胞生长是否有抑制作用
【答案】D
【解析】
【分析】1、动物细胞培养的流程:取动物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组织)→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养;
2、接触抑制是指当贴壁细胞生长到表面相互接触时,会出现停止分裂增殖的现象。
3、题图分析:由图可知,两种药物都对癌细胞起抑制作用,
【详解】A、将癌变的组织分散为单个的细胞,可用机械的方法或胰蛋白酶处理、胶原蛋白酶,A错误;
B、海拉细胞为癌细胞,在体外适宜的条件可以无限增殖,在细胞培养过程中不会出现接触抑制现象,B错误;
C、在药物浓度小于药物P1和药物P2两曲线交点对应的浓度时,药物P1抑制癌细胞效果好,大于该交点对应的浓度时,药物P2抑制癌细胞效果好,C错误;
D、缺少药物处理正常细胞的实验,无法判断药物P1 和 P2 对正常细胞生长是否有抑制作用,D正确。
故选D。
10. 抗体药物偶联物(ADC)通过将细胞毒素类药物与单克隆抗体结合,实现对肿瘤细胞的选择性杀伤,过程如下图所示。相关叙述正确的是
A. ADC进入肿瘤细胞的过程体现了细胞膜的流动性
B. 抗体进入细胞后激活溶酶体酶导致肿瘤细胞凋亡
C. 单克隆抗体携带的细胞毒素与肿瘤细胞特异结合
D. 肿瘤细胞的溶酶体中含有能特异性水解药物的酶
【答案】A
【解析】
【分析】识图分析可知,图中抗体药物偶联物(ADC)通过将细胞毒素类药物与单克隆抗体结合,利用抗体与抗原的特异性结合,实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。图中ADC的作用机制为:携带药物的抗体与肿瘤细胞膜上的特异性受体结合,然后通过胞吞作用进入到细胞内,抗体被细胞内的溶酶体裂解,释放出药物作用于肿瘤细胞,使肿瘤细胞凋亡。
【详解】A、根据以上分析可知,ADC可通过胞吞的方式进入肿瘤细胞,体现了细胞膜的流动性,A正确;
B、识图分析可知,抗体进入细胞后被溶酶体裂解,释放的药物导致细胞凋亡,B错误;
C、据图可知,携带细胞毒素的单克隆抗体是通过抗体与肿瘤细胞膜上的特异性受体结合,C错误;
D、肿瘤细胞的溶酶体中含有能水解抗体药物偶联物(ADC)的酶,从而将抗体药物偶联物(ADC)水解,使药物被释放出来发挥作用,因此药物并没有被溶酶体内的酶水解,D错误。
故选A。
11. 为探究中药成分甲、乙对猪胚胎体外发育的影响,某研究小组在培养液中分别添加适量用生理盐水配制的中药成分甲、乙进行了相关研究,实验结果如下表所示。下列说法错误的是( )
组别
猪受精卵数/枚
卵裂率/%
囊胚发育率/%
对照
225
63.28
17.92
甲
225
74.93
23.87
乙
225
70.22
21.96
注:囊胚发育率是指发育到囊胚的胚胎占所有胚胎的比例。
A. 本实验的对照组应使用添加等量生理盐水的培养液
B. 囊胚中有机物的总量大于桑葚胚
C. 囊胚的滋养层细胞将来发育为胎膜和胎盘的一部分
D. 中药成分甲促进猪受精卵发育为囊胚的作用大于中药成分乙
【答案】B
【解析】
【详解】A、实验组的中药成分甲、乙由生理盐水配制,为排除溶剂对实验结果的干扰,对照组应添加等量生理盐水,符合单一变量原则,A正确;
B、早期胚胎发育到囊胚的过程中,细胞仅通过呼吸作用消耗有机物,无法从外界获取有机物补充,因此囊胚的有机物总量小于桑葚胚,B错误;
C、囊胚的细胞分化为滋养层细胞和内细胞团,其中滋养层细胞将来发育为胎膜和胎盘的一部分,C正确;
D、由表格数据可知,甲组囊胚发育率高于乙组,且二者均高于对照组,说明甲促进猪受精卵发育为囊胚的作用大于乙,D正确。
12. 在2024年政府工作报告中,我国把生物经济中“生物智造”列为国民经济新增长引擎之一,发展生物经济离不开生物工程。以下关于生物工程的说法错误的是( )
A. 利用酵母菌发酵技术生产的单细胞蛋白作添加剂可提高动物饲料的品质
B. 理论上通过生物技术有望生产出供器官移植的、不会引起免疫排斥的猪器官
C. 利用植物细胞增殖的原理进行的细胞产物工厂化生产可不受气候因素限制
D. 利用正常造血干细胞移植到病人体内,可用于治疗肌萎缩侧索硬化,即渐冻症
【答案】D
【解析】
【详解】A、单细胞蛋白指通过发酵获得的微生物菌体,酵母菌属于单细胞真菌,其菌体富含蛋白质,作为饲料添加剂可提高品质,A正确;
B、通过基因编辑技术敲除猪器官中引发人体免疫排斥的抗原基因,可生产适用于移植的器官,B正确;
C、植物细胞培养在人工环境中进行,通过调控条件实现产物的工厂化生产,无需依赖自然气候,C正确;
D、肌萎缩侧索硬化是运动神经元损伤疾病,造血干细胞分化为血细胞,无法修复神经细胞,因此不能治疗渐冻症,D错误。
故选D。
二、单项选择题:本大题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
13. 动物细胞培养基一般呈淡红色。某次实验时,调控pH的CO2耗尽,培养基转为黄色。由此推断使培养基呈淡红色的是( )
A. 必需氨基酸 B. 抗生素
C. 酸碱指示剂 D. 血清
【答案】C
【解析】
【分析】适宜大多数细胞生长的培养基pH在7.0-7.4之间,pH7.4的环境适合大多数的哺乳动物细胞系。酚红在培养基中被用来作为pH值的指示剂,用以持续监测培养液的酸碱度,在低pH值时酚红使培养液呈黄色,而较高的pH值时使培养液呈紫色,pH值7.2-7.4时为红色,最适合细胞培养。
【详解】A、必需氨基酸是细胞生长的营养成分,不参与指示pH变化,A错误;
B、抗生素用于抑制微生物污染,与培养基颜色无关,B错误;
C、酸碱指示剂在培养基中用于显示pH变化,C正确;
D、血清提供生长因子,不直接导致颜色变化,D错误。
故选C。
14. 不同实验会用到不同的“水”,与不同实验的原理相关。下列有关“水”的叙述错误的是( )
A. 质壁分离实验中制作临时装片时,撕取表皮平铺在清水滴中
B. 动物细胞的传代培养过程中,常用生理盐水稀释细胞悬液
C. 植物组织培养过程中,外植体先用清水冲洗,消毒后用无菌水冲洗
D. 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂的步骤中,都用到了清水
【答案】D
【解析】
【详解】A、质壁分离实验制作临时装片时,先在载玻片上滴加清水,将撕取的洋葱鳞片叶外表皮平铺在清水滴中,维持细胞正常形态以便后续观察,A正确;
B、生理盐水与动物细胞为等渗溶液,动物细胞传代培养时用生理盐水稀释细胞悬液,可维持细胞正常渗透压,避免细胞吸水涨破,B正确;
C、植物组织培养时,外植体先用清水冲洗掉表面的污物,消毒后用无菌水冲洗,可清除残留的消毒剂,避免消毒剂损伤外植体,C正确;
D、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂的步骤为解离、漂洗、染色、制片,其中解离用盐酸和酒精的混合解离液,染色用碱性染料(龙胆紫或醋酸洋红溶液),这两个步骤不使用清水,并非所有步骤都用到清水,D错误。
15. 人甲胎蛋白(AFP)是原发性肝癌的高特异性和高灵敏度的肿瘤标志物之一。医学上常用“双抗体夹心法”定量检测AFP,其原理如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 针对同一抗原,机体可能产生不同抗体
B. 抗体1和抗体2均与AFP的同一位点结合
C. 通过测定单位时间内的产物量来检测AFP含量
D. 利用酶的高效催化作用放大了检测的效果
【答案】B
【解析】
【详解】A、据图可知同一抗原可以和不同的抗体结合,说明针对同一抗原机体可能产生不同抗体,A正确;
B、抗体1与抗体2与AFP的不同位点结合,B错误;
C、酶和抗体2结合,可以催化底物生成反应物,可通过测定单位时间内产物量来检测AFP含量,C正确;
D、利用酶的高效性在短时间内可得到大量产物,放大了检测的效果,D正确。
故选B。
16. 临床上利用相关技术制成抗体一药物偶联物注入患者体内是医学上常用的一种治疗手段,利用抗体的特异性使药物发挥作用。紧密连接蛋白(CLDN6)是一种跨膜蛋白,在乳腺癌、肝癌等多种癌症中特异性高表达。为探究CLDN6抗体一药物偶联物(CLDN6抗体—DM1)对乳腺癌细胞的作用效果,科研人员用不同浓度的游离DM1、CLDN6抗体—DM1和IgG*—DM1(IgG*是中和毒素的一类抗体)分别处理乳腺癌细胞并检测细胞活力,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 与直接注射DM1相比,使用CLDN6抗体—DM1药物的特异性更强
B. 推测IgG*—DM1可能不能与CLDN6特异性结合导致药物无法发挥作用
C. CLDN6抗体可将DM1带到CLDN6高表达的肿瘤细胞中使DM1发挥作用,有利于减少用药量和减轻药物的副作用
D. DM1组与CLDN6抗体—DM1组中,DM1药物浓度越高,乳腺癌细胞活力越高
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、直接注射的DM1不具有特异性,会作用于全身细胞,而使用CLDN6抗体—DM1药物,CLDN6抗体能特异性识别CLDN6高表达的乳腺癌细胞,使DM1精准作用于乳腺癌细胞,所以使用CLDN6抗体—DM1药物的特异性更强,A正确;
B、从图中可以看出,不同浓度的IgG*—DM1对乳腺癌细胞的活力没有影响,由此可推测IgG*—DM1可能不能与CLDN6特异性结合,无法将DM1精准带到乳腺癌细胞处,导致药物无法在特定细胞发挥作用,B正确;
C、因为CLDN6抗体能特异性识别CLDN6高表达的肿瘤细胞,并将DM1带到这些细胞中,使DM1集中作用于肿瘤细胞,所以在达到相同治疗效果时,可减少DM1的使用量,进而减轻药物对正常细胞的毒副作用,C正确;
D、由图可知,在DM1组与CLDN6抗体—DM1组中,随着DM1药物浓度的升高,乳腺癌细胞活力呈现下降趋势,说明DM1药物是抑制乳腺癌细胞活力的,且在一定范围内,浓度越高抑制作用越强,细胞活力越低,D错误。
故选ABC。
第Ⅱ卷
三、非选择题:(本题包括5小题、共60分)
17. 大肠杆菌是国际上公认的卫生监测指示菌,用于指示食品、饮用水等是否直接或间接受到了粪便的污染。少数微生物能分解乳糖,有些只产酸(酸性物质),有些只产气,而大肠杆菌既能产酸又能产气,且产生的酸性物质能与伊红美蓝反应而呈现黑色。某小组为检测某水体中大肠杆菌的污染状况,选用了如下两种培养基。
培养基名称
配方(L-1)
pH
乳糖蛋白胨培养基
蛋白胨10g,乳糖5g,牛肉膏5g,NaCl5g,溴甲酚紫0.16g(溴甲酚紫在酸性时呈黄色,碱性时呈紫色)
7.4
伊红美蓝培养基
蛋白胨10g,乳糖10g,KH₂PO₄5g,伊红0.4g,美蓝0.065g,琼脂15g
7.4|
请回答下列问题:
(1)常规微生物实验中,下列物品及其灭菌方法错误的是______(填编号)。
编号
①
②
③
④
物品
培养基
接种环
培养皿
涂布器
灭菌方法
高压蒸汽
火焰灼烧
干热
臭氧
(2)在乳糖蛋白胨培养基中,为微生物的生长提供氮源的物质有______;NaCl除了提供无机盐外,还具有______作用。
(3)培养过程中抽样检测活菌数量时,应采用______(填“稀释涂布平板法”或“显微镜直接计数法”),其原因是______。
(4)该小组为计数大肠杆菌的数目,同时还各取0.1mL水样直接涂布到三个伊红美蓝平板培养基上进行培养,分别统计平板上的菌落数为34、36、38,估算出每毫升水样中含360个大肠杆菌。有同学指出,估算的大肠杆菌数目不可信,其原因有______(答两点)。
【答案】(1)④ (2) ①. 蛋白胨、牛肉膏 ②. 维持细胞渗透压
(3) ①. 稀释涂布平板法 ②. 用稀释涂布平板法在培养基上看到的每一个菌落都来自一个活细胞,而显微镜直接计数法会将死亡的菌也计算在内
(4)应该统计平板上呈黑色的菌落;缺少不接种的空白对照
【解析】
【分析】1、培养基按物理性质分:分为固体培养基和液体培养基,其中固体培养基含有琼脂,主要用于微生物的分离、鉴定,液体培养基不添加琼脂,主要用于工业生产。2、紧扣题干信息“大肠杆菌既能产酸又能产气,且产生的酸性物质能与伊红美蓝反应而呈现黑色”答题。
【小问1详解】
①②③均正确;
④涂布器应采用干热灭菌处理或用灼烧灭菌,而不是用臭氧灭菌,④错误。
故选④。
【小问2详解】
在乳糖蛋白胨培养基中,为微生物的生长提供氮源的物质有蛋白胨、牛肉膏;NaCl除了提供无机盐外,还具有维持细胞渗透压作用。
【小问3详解】
用稀释涂布平板法在培养基上看到的每一个菌落都来自一个活细胞,而显微镜直接计数法会将死亡的菌也计算在内,因此培养过程中抽样检测活菌数量时,应采用稀释涂布平板法计数。
【小问4详解】
大肠杆菌产生的酸性物质能与伊红美蓝反应而呈现黑色,因此统计时应该统计平板上呈现黑色的菌落,同时还缺少不接种的空白对照。因此估算出每毫升水样中含360个大肠杆菌数据不可信。
18. 如图是获取番茄—马铃薯杂种植株的过程示意图,为了便于杂种细胞的筛选和鉴定,科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质,其培育过程如图所示。请据图回答下列问题:
(1)番茄和马铃薯采用有性杂交的方法很难得到杂种后代,因为它们之间存在着天然的________。
(2)培育番茄—马铃薯杂种植株依据的生物学原理有2个,分别是________________。
(3)过程①常用的酶是________________,细胞融合完成的标志是________________。
(4)在鉴定融合的原生质体时可用显微镜观察,根据细胞膜表面荧光的不同可观察到________种不同的原生质体(只考虑细胞两两融合的情况),当观察到融合原生质体的表面_____________时可判断该原生质体是由番茄原生质体和马铃薯原生质体融合而成的。
(5)过程③和过程④依次为_________和__________,所用培养基常采用_________法灭菌处理。
(6)若番茄细胞内有m条染色体,马铃薯细胞内有n条染色体,则“番茄—马铃薯”细胞在有丝分裂后期含________条染色体。
【答案】(1)生殖隔离
(2)细胞膜具有流动性和植物细胞具有全能性
(3) ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 杂种细胞再生出新的细胞壁
(4) ①. 3##三 ②. 既有红色荧光又有绿色荧光
(5) ①. 脱分化 ②. 再分化 ③. 高压蒸汽灭菌
(6)2(m+n)
【解析】
【小问1详解】
番茄和马铃薯采用有性杂交的方法很难得到杂种后代,因为他们之间存在着天然的生殖隔离。
【小问2详解】
番茄-马铃薯杂种植株是由两种细胞融合形成的杂种细胞,并通过植物组织培养技术获得,故培育番茄一马铃薯杂种植株依据的生物学原理有细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
【小问3详解】
植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因此根据酶的专一性原理,过程①去除植物细胞壁常用纤维素酶和果胶酶;细胞融合完成的标志是杂种细胞再生出新的细胞壁。
【小问4详解】
若只考虑细胞两两融合的情况,根据细胞膜表面荧光的不同可观察到3种不同的原生质体,即只有红色荧光的原生质体,只有绿色荧光的原生质体,有2种荧光的原生质体。当观察到原生质体表面既有红色荧光又有绿色荧光时,可判断该原生质体是由番茄原生质体和马铃薯原生质体融合而成的。
【小问5详解】
杂种细胞形成愈伤组织的过程属于植物组织培养过程中的脱分化,③表示脱分化过程;愈伤组织形成植物体的过程属于再分化,④表示再分化过程。常用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌处理。
【小问6详解】
杂种细胞的染色体数为融合前两种细胞染色体数之和即(m+n),细胞有丝分裂后期由于着丝粒分裂姐妹染色单体分开,使得杂种细胞中的染色体数目加倍为2(m+n)。
19. 尼帕病毒(NV)是一种新型人畜共患病毒,该病毒的结构蛋白(X蛋白)可诱导动物机体产生中和抗体,从而防御病毒感染。制备单克隆中和抗体的流程如图所示。回答问题。
(1)制备单克隆抗体过程中涉及的动物细胞工程技术包括_____和_____。
(2)在特定培养基Y中不能存活的细胞包括下列_____。
①B淋巴细胞
②小鼠的骨髓瘤细胞
③B淋巴细胞和B淋巴细胞融合的细胞
④小鼠的骨髓瘤细胞和小鼠的骨髓瘤细胞融合的细胞
⑤杂交瘤细胞
(3)在体外进行动物细胞培养时需要在合成培养基的基础上添加_____等天然成分。同时将细胞置于含有_____、_____的混合气体的CO2培养箱中培养。
(4)图中符合生产的杂交瘤细胞具有_____的特点,最终可从_____或_____中获得大量的单克隆抗体。
(5)为鉴定单克隆抗体识别抗原的具体区域,可将抗原(X蛋白)进行逐步截短,分别与纯化的单克隆抗体反应,实验结果如下图所示(“+”表示有反应,“‒”表示无反应,“aa”表示氨基酸)。结果证明该单克隆抗体识别抗原(X蛋白)的区域大概为_____(填“40~50”、“40~55”或“40~60”)位氨基酸。
(6)除了图中所示应用外,单克隆抗体在生产实践中最广泛的应用是_____。
【答案】(1) ①. 动物细胞培养 ②. 动物细胞融合
(2)①②③④ (3) ①. 血清 ②. 95%空气 ③. 5%CO2
(4) ①. 既能无限增殖、又能产生所需抗体 ②. 小鼠腹水 ③. 培养液
(5)40~55 (6)作为诊断试剂、运载药物等
【解析】
【小问1详解】
单克隆抗体的制备利用了动物细胞培养和动物细胞融合技术,让B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合;
【小问2详解】
特定培养基培养细胞的目的是筛选出既能大量增殖、又能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,因此其它的细胞都不能在此培养基上生存,在这种培养基上不能存活和繁殖的细胞有未融合的细胞和同种融合的细胞,包括①B淋巴细胞、②小鼠骨髓瘤细胞、③B淋巴细胞自身融合细胞、④小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞,故选①②③④。
【小问3详解】
在体外进行细胞培养时,由于合成培养基中缺乏一些细胞生长所必需的物质,所以需要在合成培养基的基础上添加血清等成分,血清中含有多种维持细胞生长的物质,如氨基酸、维生素、矿物质、生长因子等,能为细胞提供更接近体内环境的营养物质和生长因子,促进细胞的生长和增殖;细胞培养需要适宜的气体环境,将细胞置于含有95%空气与5%CO2的混合气体的CO2培养箱中培养,其中空气中的氧气是细胞进行有氧呼吸所必需的,而CO2的主要作用是维持培养液的pH稳定;
【小问4详解】
图中符合生产的杂交瘤细胞具有既能无限增殖、又能产生所需抗体的特点;筛选的杂交瘤细胞再将其注射到小鼠的腹腔内增殖或在体外培养合成抗体,故最终能从小鼠腹水或培养液中获得大量的单克隆抗体;
【小问5详解】
根据图可知,1~50氨基酸序列片段与抗体无反应,而1~55氨基酸序列片段与抗体有反应,说明该单克隆抗体识别的区域大概为50~55位氨基酸,50~153氨基酸序列片段与抗体无反应,而40~153氨基酸序列片段与抗体有反应,说明该单克隆抗体识别的区域大概为40~50位氨基酸,综上分析可知,该单克隆抗体识别抗原(X蛋白)的区域大概为40~55位氨基酸;
【小问6详解】
单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高,并可大量制备等优点,因此被广泛用作诊断试剂,如利用同位素或荧光标记的单克隆抗体在特定组织中成像的原理,可定位诊断肿瘤,心血管畸形等,单克隆抗体也可以运载药物,特异性杀死靶细胞。
20. 随着生物科学技术的发展,动物的生殖方式变得越来越多样化。如图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况,供体1是良种荷斯坦高产奶牛,供体2是健康的黄牛,请据图分析并回答下列问题。
(1)图中产生小牛的几个途径中,属于无性繁殖途径的有应用_____(填数字)。
(2)应用1中,为了大量获取细胞B,需对供体2注射_____,获得小牛的过程中使用了_____技术,最终获得的良种小牛性别为_____。
(3)供体1完成体内受精的场所在_____。在应用2、3、4中,若要使精子和卵母细胞在体外成功结合,需要对精子进行处理,使其_____,胚胎移植前需要对受体进行_____处理。
(4)应用3可解决良种动物快速大量繁殖的问题:对囊胚阶段的胚胎通过_____技术获得二分胚①和②,操作时需要注意_____,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
【答案】(1)1、3
(2) ①. 促性腺激素 ②. 体细胞核移植 ③. 雌性
(3) ①. 输卵管 ②. 获能 ③. 同期发情
(4) ①. 胚胎分割 ②. 将内细胞团均等分割
【解析】
【小问1详解】
应用1采用了核移植技术,形成克隆动物,属于无性生殖;应用2采用体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术,形成的是试管动物,属于有性生殖;应用4表示从早期胚胎中提取胚胎干细胞;应用3采用了胚胎分割技术,属于无性生殖,故图中产生小牛的几个途径中,属于无性繁殖途径的为应用1、3。
【小问2详解】
应用1中,为了大量获取细胞B,即卵母细胞,需要对供体2注射促性腺激素,使其超数排卵,使用动物体细胞核移植技术获得重组细胞,由于供体1是良种荷斯坦高产奶牛,其提供细胞核,所以最终获得的良种小牛为雌性。
【小问3详解】
供体1完成体内受精的场所是输卵管。在应用2、3、4中,若要使精子和卵母细胞在体外成功结合,需要对精子进行获能处理,因为获能后的精子才具备与卵细胞受精的能力,得到的胚胎应该移植到和供体同种的、生理状态相同的雌性动物体内,因此受体雌性动物需要经过同期发情处理。
【小问4详解】
应用3可解决良种动物快速大量繁殖的问题:对囊胚阶段的胚胎通过胚胎分割技术获得二分胚①和②,对囊胚阶段的胚胎进行分割时需要将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
21. 研究人员欲从某毛尖(山茶科绿茶)茶园的土壤中分离出独立菌株,筛选出适合茶园土壤环境的高活性固氮菌株作为微生物肥料,替代传统肥料用于农业生产中的作物增产。回答下列问题:
(1)与传统肥料相比,固氮菌作为微生物肥料具有_____的优势(答出两点)。研制微生物肥料体现了生物多样性的_____价值。
(2)应从茶园_____(填“表层”或“深层”)土壤中进行菌种取样。从营养成分分析,要分离固氮微生物,制备培养基的关键是_____。
(3)研究人员将分离纯化的固氮菌扩大培养后转移至特定培养基中进行固氮能力的测定,筛选出了固氮能力最强的菌种CM12。为进一步鉴定其固氮能力,研究人员选用生长状况一致的茶苗进行盆栽实验,30d后测定土壤氮含量,结果如下图。
①N组为尿素处理组(浇50ml的有氮营养液),对照组(CK)的处理为_____。
②实验结果表明:_____。
③通过以上实验结果还不能完全确定CM12作为微生物肥料的效果,还应进一步检测比较_____。
(4)若用根瘤菌代替CM12进行接种,_____(填“会”或“不会”)有相似的效果,理由是_____。
【答案】(1) ①. 减少环境污染;可持续发挥固氮作用;抑制土壤病原微生物的生长,减少病害发生 ②. 直接
(2) ①. 表层 ②. 不添加氮源
(3) ①. 浇等量的无氮植物营养液 ②. 施用尿素处理和接种固氮菌CM12处理均能增加土壤微生物有机氮含量,且CM12的处理效果要好于尿素 ③. 施用尿素处理和接种固氮菌CM12处理后茶树苗的干重变化
(4) ①. 不会 ②. 根瘤菌需要与豆科等植物共生在一起才能高效固氮
【解析】
【分析】自生固氮菌可以从空气中的氮气获取氮源,要从土壤样品中分离出自生固氮菌,在获得土壤浸出悬液后,可以采用稀释涂布平板法将菌液涂布于缺氮的培养基上进行筛选。
【小问1详解】
固氮菌可通过自身代谢将空气中氮气转化为氨,进一步转化可为植物提供氮肥,与传统肥料相比,固氮菌作为微生物肥料具有减少环境污染;可持续发挥固氮作用;抑制土壤病原微生物的生长,减少病害发生等优点。用于科学研究属于生物多样性的直接价值。因此研制微生物肥料体现了生物多样性的直接价值。
【小问2详解】
土壤中含有丰富微生物,同其他生物环境相比,土壤中的微生物数量最大、种类最多,在富含有机质的土壤表层,有更多的固氮菌生长,故应从茶园表层土壤中进行菌种取样。固氮菌可以从空气中的氮气获取氮源,因此要从土壤样品中分离出固氮菌,制备培养基的关键是不含氮源。
【小问3详解】
①该实验的目的是鉴定固氮菌的固氮能力,对照组的目的是排除无关变量对实验的影响,故对照组(CK)的处理为浇等量的无氮植物营养液。
②由柱状图可知,空白对照组中土壤微生物有机氮含量为10,N组中土壤微生物有机氮含量为12,CM12处理组土壤微生物有机氮含量为22,故与对照组相比,施用尿素处理和接种固氮菌CM12处理均能增加土壤微生物有机氮含量,且CM12的处理效果要好于尿素。
③若要说明微生物肥料可替代传统肥料用于农业生产中的作物增产,还需要比较施用尿素处理和接种固氮菌CM12处理后茶树苗的干重变化。
【小问4详解】
由于根瘤菌需要与豆科等植物共生在一起才能高效固氮,因此若用根瘤菌代替CM12进行接种,不会与CM12有相同效果。
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