内容正文:
丹江二中高二下学期6月月考生物试卷
一、单选题:(每小题2分,共40分。)
1. 四川泡菜的制作历史已有上千年。据考证,泡菜古称道,北魏的《齐民要术》记有用白菜制作泡菜的方法。在四川,经过长期的实践总结,制作泡菜的工艺逐渐完善,形成了现在的四川泡菜。四川泡菜常用的蔬菜有萝卜、黄瓜、卷心菜和豆角。下列关于泡菜制作的叙述,正确的是( )
A. 盐水和蔬菜都需要加热煮沸,冷却后再倒入泡菜坛,以防止杂菌污染
B. 发酵过程中加入防腐剂,可以有效防止醋酸菌之外的杂菌增殖
C. 泡菜发酵中期,其他微生物都被抑制,发酵产物只有乳酸
D. 泡菜发酵后期,乳酸不断积累,可抑制乳酸菌的生长繁殖
2. 北京传统小吃“豆汁”是一种以酸味为主、掺杂着些许臭味的糊状流体食品,制作过程主要以绿豆为底物,利用乳酸菌等微生物进行发酵。以下叙述错误的是( )
A. 豆汁制作的过程也是微生物生长繁殖的过程
B. 能将糖类转化为乳酸的酶存在于细胞质基质中
C. 制作豆汁时,绿豆中的糖会转化为乳酸,降低溶液pH
D. 发酵过程中,能为乳酸菌同时提供碳源和能源的物质主要是绿豆中的蛋白质
3. 下列关于传统发酵食品生产叙述正确的是( )
A. 制作泡菜时,将新鲜蔬菜洗净,切块,混合均匀,晾干后与蒜瓣、生姜等香辛料混合装满泡菜坛
B. 酿制果酒时,取新鲜葡萄,去除枝梗和腐烂的籽粒,再用清水冲洗1~2次,沥干后榨汁装入发酵瓶中
C. 制作果醋时,可以先在碗中倒入少量醋,一段时间后用其表面产生的一层薄膜进行接种可以明显缩短制作果醋的时间
D. 传统发酵食品生产,利用了天然存在的菌种,无污染,无添加剂,品质稳定,风味独特,是我国传统饮食文化的重要组成部分
4. 鲜牛奶容易被金黄色葡萄球菌污染,该菌高度耐盐,可引起人类肺炎等疾病。该菌在血平板(培养基中添加适量血液)上生长时,会破坏菌落周围的红细胞而出现溶血圈。某小组检测鲜牛奶被金黄色葡萄球菌污染情况的操作流程如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. 若血平板中菌落出现溶血圈,则初步说明鲜牛奶中存在金黄色葡萄球菌
B. 肉汤培养基中加入NaCl可能会使某些菌渗透失水
C. 振荡培养可使细菌与营养物质充分接触,利于其生长
D. 该实验采用的是平板划线法,该方法可用于细菌计数
5. 某生物活动小组为探究当地农田土壤中分解尿素的细菌的数量,进行了取样、系列梯度稀释、涂布平板、培养、计数等步骤,实验操作过程如下,下列说法正确的是( )
A. 图中接种的培养基是以尿素为唯一氮源的固体培养基,能生长的微生物都能合成脲酶
B. 若每支试管稀释10倍,则图中a的数值应为2.7,5号试管共稀释了106倍
C. 图中左上角培养基菌落连成一片,可能是稀释倍数不够造成的
D. 若仅以4号试管接种培养基计数,5g该土壤中含分解尿素菌的估算数目是1.4×108个
6. 窑湾绿豆烧酒,香醇甜美,久享盛誉。其制作工艺流程如下图所示。下列说法错误的是( )
A. 冷却后再进行接种,目的是为了防止温度过高杀死菌种
B. 扩大培养的培养基一般是固态的,扩大培养的目的是使菌种数量增加
C. 发酵工程中用的优良菌种可以通过诱变育种或基因工程育种等方式获得
D. 生产绿豆烧酒的流程中,没有严格的灭菌操作,但发酵过程几乎不会受杂菌污染影响
7. 处理垃圾的有效方法之一是用微生物对其进行降解,如图表示筛选高效降解淀粉菌种的过程。下列叙述正确的是( )
A. 将菌液接种到培养基上的方法是平板划线法
B. 菌种②可能比菌种①分解淀粉的能力强
C. 实验结束后,可将使用过的培养基直接丢弃
D. 菌落①与②周围透明圈的大小不同的原因是两个菌群对碘液的分解能力不同
8. 我国是名副其实的发酵大国,发酵工程在食品工业、医药工业及农牧业等许多领域得到了广泛的应用。下列相关叙述错误的是( )
A. 发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身
B. 利用酵母菌等菌种的发酵工程生产的单细胞蛋白,可作为食品添加剂
C. 将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌,再通过发酵可生产乙型肝炎疫苗
D. 利用发酵工程生产的微生物农药,作为化学防治的重要手段,可用于防治病虫害
9. 长春新碱是长春花植物体内产生的一种双吲哚类代谢物,具有显著的抗癌活性,科学家利用长春花植物的茎尖作为外植体,通过植物细胞培养生产长春新碱。下列叙述正确的是( )
A. 利用植物细胞工程获得长春新碱的过程中,没有体现细胞的全能性
B. 长春新碱是植物产生的初生代谢物,不是植物生命活动所必需的
C. 用纤维素酶和果胶酶处理长春花的茎尖,以获得单个细胞或细胞团
D. 为避免杂菌污染,需要用酒精和盐酸对长春花的茎尖进行消毒处理
10. 柑橘主要为有籽二倍体,某团队利用细胞工程创立了无籽柑橘品种培育的途径,如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 该技术可以实现种苗的快速繁殖
B. 过程①需要考虑渗透压对原生质体的影响
C. 愈伤组织经过脱分化和再分化形成三倍体植株
D. 培育三倍体植株利用了染色体数目变异和植物细胞具有全能性等原理
11. 科研人员研究了不同浓度的聚乙二醇(PEG)对沙打旺和紫花苜蓿原生质体融合率的影响,实验结果如图所示。异源融合率是指不同种的原生质体发生融合的概率。下列相关叙述正确的是( )
A. 由杂种细胞培育出的植株一定都具有双亲的性状
B. 本实验中,不同PEG浓度下同源融合率均大于异源融合率
C. 除了用PEG诱导植物细胞融合外,还可用灭活的病毒诱导其融合
D. 实验结果显示诱导紫花苜蓿与沙打旺原生质体融合的最佳PEG浓度为40%
12. 花椰菜易受黑腐病病原菌的危害而患黑腐病,野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。将花椰菜和野生黑芥进行植物细胞融合获得抗黑腐病杂种植株,流程如图所示。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化,并丧失再生能力。下列叙述错误的是( )
A. ①过程需要在等渗溶液中进行,以确保细胞结构不受破坏
B. 紫外线处理黑芥原生质体的过程利用了染色体变异的原理
C. 通常可使用灭活的病毒来诱导②过程中的原生质体融合
D. 获得的杂种植株可通过接种黑腐病病原菌来鉴定其抗黑腐病的能力
13. 某实验小组欲分离小鼠大脑皮层神经元并培养,用于研究突触的信号传递。下列叙述正确的是( )
A. 体外培养该种细胞时,可以无限传代培养
B. 选取老龄小鼠的细胞比幼龄小鼠的细胞更易于培养
C. 传代培养时,可用胃蛋白酶处理贴壁细胞将其分散成单个细胞
D. 培养过程中通常采用培养皿或松盖培养瓶有利于细胞获得O2
14. 抗体偶联药物(ADC)是单克隆抗体的重要应用之一,通常由抗体、接头和药物(如细胞毒素)三部分组成。某科研团队近期开发了一种新型的ADC用于治疗HER2阳性乳腺癌,作用机制如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 将纯化的Ⅳ反复注射到小鼠体内,从小鼠血清中分离的抗体为单克隆抗体
B. 将等量B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合,经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞
C. ADC的I部分具有靶向运输作用,能显著降低药物对正常组织的损伤
D. ADC进入癌细胞后,Ⅱ在肿瘤细胞的高尔基体中释放,进而促进癌细胞坏死
15. 肌萎缩侧索硬化,又称渐冻症,被称为世界五大绝症之一,主要表现为肌肉弱化和神经元损伤。研究发现,利用诱导多能干细胞(iPS细胞)制作前驱细胞,然后移植给肌萎缩侧索硬化实验鼠,能延长其寿命。下列叙述错误的是( )
A. iPS细胞由胚胎干细胞进行体外培养和诱导形成
B. iPS细胞分化成前驱细胞后DNA不变,蛋白质改变
C. iPS细胞来源于实验鼠本身,可避免免疫排斥作用
D. 植入前驱细胞不能根治肌萎缩侧索硬化但能延缓其症状
16. 孤雌激活是指在无精子受精的情况下,通过化学、物理或遗传手段诱导卵细胞和第一或者第二极体融合并发育为胚胎的技术。科研人员为获得仔猪,构想出的两条途径如下图。下列叙述正确的是( )
A. ①处理可能为孤雌激活,⑥处理可能使用电刺激
B. ③过程需先用促性腺激素对受体进行超数排卵和同期发情处理
C. ④过程需对受体使用免疫抑制剂以保证胚胎的发育
D. 仔猪Ⅰ和仔猪Ⅱ的性别不同,基因也完全不同
17. 嵌合体是指由两个或两个以上具有不同遗传物质的细胞系形成的聚合胚胎发育而成的个体,研究人员将小鼠诱导性多能干细胞(iPSCs)注入猪的囊胚期胚胎后获得猪—鼠嵌合体。获得嵌合胚胎过程不涉及的技术是( )
A. 胚胎移植 B. 动物细胞融合
C. 早期胚胎培养 D. 动物细胞培养
18. 猪因其生理特性、器官大小以及胚胎发育过程等方面与人类存在高度相似性,已成为“种植”人类器官极具潜力的动物模型。下图表示我国科学家利用猪作为载体,培育可供人类移植使用的人源肾脏的相关流程示意图。下列相关叙述错误的是( )
A. 推测SIXI和SALLI两种基因是猪肾脏发育必需的基因
B. 该实验流程中涉及了动物细胞培养、核移植、胚胎移植等生物技术
C. 注入人源干细胞的目的是使人源干细胞分裂分化产生人的器官
D. 重构胚需培养至桑葚胚或原肠胚才能植入子宫
19. AI胚胎分割技术是人工智能与生物技术结合的新兴领域,旨在通过自动化、高精度的算法和操作提升胚胎分割的效率与成功率。下列有关胚胎分割的叙述错误的是( )
A. 一般对培养到桑葚胚或囊胚阶段的胚胎进行分割
B. 均等分割的目的是避免影响分割后胚胎的恢复和发育
C. 胚胎分割能提高胚胎的利用率,增加子代遗传多样性
D. 对囊胚期进行胚胎分割时可选滋养层细胞做性别鉴定
20. 线粒体置换技术是将妻子携带突变线粒体的卵子细胞核移植到去核的健康线粒体捐赠者卵胞浆中获得的重构卵母细胞,与丈夫精子进行受精,从而获得重构胚胎也就是通常说的“三亲胚胎”,也被称为“第四代试管婴儿”。下列有关说法错误的是( )
A. 培育三亲胚胎的过程中运用了核移植技术,属于无性繁殖
B. 子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应是胚胎移植的生理学基础
C. 第四代试管婴儿可避免线粒体疾病
D. 第四代试管婴儿的培育还需要经历早期胚胎培养和胚胎移植等技术
二、填空题:(每空2分,共60分。)
21. 北魏农学巨著《齐民要术》记载了许多古人在实际生产中积累的经验,也蕴藏着众多生物学知识。请阅读表格中的古籍原文,回答下列问题:
工艺名称
古籍原文
酿酒技术
浸曲发,如鱼眼汤,净淘米八斗,炊作饭,舒令极冷
制醋技术
大率酒一斗,用水三斗,合瓮盛,置日中曝之……七日后当臭,衣生,勿得怪也,但停置,勿移动,挠搅之。数十日,醋成
泡菜制作技术
作盐水,令极咸,于盐水中洗菜,即内(纳)瓮中。其洗菜盐水,澄取清者,泻著瓮中,令没菜把即止,不复调和
(1)“浸曲发”时用的酒曲中,微生物的呼吸类型为_____,“鱼眼汤”是微生物_____形成的。
(2)“衣生”指发酵液表面形成一层菌膜的现象,主要是_____大量繁殖形成的。“大率酒一斗,用水三斗”这里的酒是春酒压出来后,变酸了,不能再饮用了。酒变酸的原因是_____。
(3)当缺少_____时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,此时酒精为醋酸菌提供了_____。
(4)泡菜是利用_____大量繁殖并发酵产生乳酸制作而成的。盐水需要_____再加入。
22. 卡拉胶是一种大分子聚合物硫酸多糖,溶解性较差,可被卡拉胶酶降解。降解产物具有多种生物活性,如抗炎、抗凝血等,在食品、医药等领域具有广阔的应用前景。科研人员利用腐烂的角叉菜为材料,筛选了高产卡拉胶酶的菌株,过程如下图。
(1)筛选高产卡拉胶酶菌株的培养基按物理性质是_____培养基,为检测该培养基灭菌是否彻底,应采用的检测方法是将______(填“未接种”或“接种”)的培养基放在恒温培养箱中培养,检验是否有菌落产生。
(2)培养基中的卡拉胶被卡拉胶酶降解,在菌落周围会形成______。根据上图中初筛的结果判断,欲进一步纯化培养菌株时,应挑取培养基a中的菌落_______(填字母)。
(3)结合上图分析,科研人员采用了_______法对产卡拉胶酶菌株进行了初筛。从试管⑤中分别取0.2 mL稀释液,涂布在三个上述培养基上,培养72小时后,三个培养基上的菌落数分别为:56、59、62,推测腐烂角叉菜液中菌株数为_______个/L。利用上述方法进行微生物分离计数时,通常需要用到的实验用具有_____(填下图中相应的序号)。
23. 双特异性抗体具有两个不同的抗原结合位点,能够同时结合两种不同的抗原。某些癌细胞表面有高表达的膜蛋白PSMA,CD28是T细胞表面受体,T细胞的有效激活依赖于两个条件:一是CD28接收激活信号,二是实现癌细胞与T细胞的聚集。图甲为科研人员尝试构建以PSMA×CD28为抗原的双特异性抗体;图乙为该双特异性抗体的结构及作用机理图,请据图分析:
(1)相较于植物体细胞杂交技术中所用的诱导原生质体融合的方法,图甲中所示的诱导融合所特有的是_____诱导法。
(2)为得到杂交瘤细胞A/B需进行两次筛选。
①第一次筛选目的是得到杂交瘤细胞。核苷酸合成有两个途径,如图丙所示。骨髓瘤细胞只能利用全合成途径进行无限增殖;B淋巴细胞两种途径都能进行。现用加入H、A、T三种物质的“HAT培养基”来筛选未融合的或两两融合的细胞时,其中_____(选填细胞的简写名称“瘤细胞”,“B细胞”,“瘤瘤细胞”,“BB细胞”,“B瘤细胞”)会因无法进行图中途径而在HAT培养基上不能增殖。杂交瘤细胞在“HAT培养基”上可以通过_____途径合成核酸。
②将第一次筛选获得的细胞进行_____和_____,经过多次筛选,就可以获得_____。
24. 下面为科学家采用不同方法培育良种牛的过程示意图。请据图回答有关问题。
(1)在培育良种牛的过程都运用了动物细胞培养技术。在该培养过程中,为细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,需要 _____。b培养过程需要提供的一定的气体条件,其中CO2的作用是_____。
(2)为提高良种奶牛的繁殖能力,在获取卵母细胞之前需用_____激素对奶牛进行处理,其目的是_____。
(3)与受精有关的过程有:①第一次卵裂开始;②核膜消失,雌、雄原核融合,形成合子;③精子释放多种酶;④精子入卵,卵细胞膜发生生理反应,拒绝其他精子进入卵内;⑤雌雄原核形成。正确的顺序为_____(填序号)。
(4)图中c→d过程胚胎分割时需对_____,进行胚胎移植的时期为_____。
(5)通过c→d→e过程得到的A、B牛,基因型是否相同?_____,胚胎移植进行之前,需要对供体和受体进行_____处理。
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丹江二中高二下学期6月月考生物试卷
一、单选题:(每小题2分,共40分。)
1. 四川泡菜的制作历史已有上千年。据考证,泡菜古称道,北魏的《齐民要术》记有用白菜制作泡菜的方法。在四川,经过长期的实践总结,制作泡菜的工艺逐渐完善,形成了现在的四川泡菜。四川泡菜常用的蔬菜有萝卜、黄瓜、卷心菜和豆角。下列关于泡菜制作的叙述,正确的是( )
A. 盐水和蔬菜都需要加热煮沸,冷却后再倒入泡菜坛,以防止杂菌污染
B. 发酵过程中加入防腐剂,可以有效防止醋酸菌之外的杂菌增殖
C. 泡菜发酵中期,其他微生物都被抑制,发酵产物只有乳酸
D. 泡菜发酵后期,乳酸不断积累,可抑制乳酸菌的生长繁殖
【答案】D
【解析】
【分析】泡菜在腌制过程中,乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化:①发酵初期:以不抗酸的大肠杆菌和酵母菌的活动为主,同时还有一部分硝酸盐还原菌活动。该时期利用了氧气,产生了厌氧环境,乳酸菌才开始活动。此时乳酸菌和乳酸的量都比较少,而由于硝酸盐还原菌的活动,亚硝酸盐含量有所增加。②发酵中期:由于乳酸菌产生了大量乳酸,其他细菌活动受到抑制,只有乳酸菌活动增强。此时期乳酸菌数量达到最高峰,乳酸的量继续积累。由于硝酸盐还原菌受抑制,同时形成的亚硝酸盐又被分解,因而亚硝酸盐含量下降。所以在整个发酵过程中,亚硝酸盐的含量表现为先增加后下降的趋势。③发酵后期:由于乳酸的积累,酸度继续增长,乳酸菌活动也受到抑制。乳酸菌数量下降,而硝酸盐还原菌完全被抑制。
【详解】A、蔬菜洗净即可,不需要加热煮沸,A错误;
B、发酵过程中不需要加入防腐剂,因为在酸性无氧的条件下,其他微生物无法生长,B错误;
C、泡菜发酵中期,大部分其他微生物都被抑制,C错误;
D、泡菜发酵后期,乳酸不断积累,pH降低,同时营养物质减少,可抑制乳酸菌的生长繁殖,D正确。
故选D。
2. 北京传统小吃“豆汁”是一种以酸味为主、掺杂着些许臭味的糊状流体食品,制作过程主要以绿豆为底物,利用乳酸菌等微生物进行发酵。以下叙述错误的是( )
A. 豆汁制作的过程也是微生物生长繁殖的过程
B. 能将糖类转化为乳酸的酶存在于细胞质基质中
C. 制作豆汁时,绿豆中的糖会转化为乳酸,降低溶液pH
D. 发酵过程中,能为乳酸菌同时提供碳源和能源的物质主要是绿豆中的蛋白质
【答案】D
【解析】
【分析】传统发酵食品的制作离不开各种各样的微生物。乳酸菌是厌氧细菌,在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸,可用于乳制品的发酵、泡菜的腌制等。乳酸菌种类很多,在自然界中分布广泛,空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内都有乳酸菌分布。
【详解】A、发酵过程本质上是微生物(如乳酸菌)利用底物进行生长、繁殖和代谢的过程,A正确;
B、乳酸菌进行乳酸发酵时,能将糖类转化为乳酸的酶存在于细胞质基质中,B正确;
C、绿豆中的糖类(如淀粉水解产物)被乳酸菌发酵转化为乳酸,乳酸是酸性物质,导致溶液pH下降,C正确;
D、糖类是细胞生命活动的重要能源物质,乳酸发酵过程中,(绿豆中的)糖类能为乳酸菌同时提供碳源和能源,D错误。
故选D。
3. 下列关于传统发酵食品生产叙述正确的是( )
A. 制作泡菜时,将新鲜蔬菜洗净,切块,混合均匀,晾干后与蒜瓣、生姜等香辛料混合装满泡菜坛
B. 酿制果酒时,取新鲜葡萄,去除枝梗和腐烂的籽粒,再用清水冲洗1~2次,沥干后榨汁装入发酵瓶中
C. 制作果醋时,可以先在碗中倒入少量醋,一段时间后用其表面产生的一层薄膜进行接种可以明显缩短制作果醋的时间
D. 传统发酵食品生产,利用了天然存在的菌种,无污染,无添加剂,品质稳定,风味独特,是我国传统饮食文化的重要组成部分
【答案】C
【解析】
【详解】A、制作泡菜时,泡菜坛不能装满,需预留一定的空间防止发酵液溢出,且加入蔬菜后还需注入煮沸冷却的盐水没过食材,A错误;
B、酿制果酒时,应先冲洗葡萄1~2次,再去除枝梗和腐烂籽粒,若先去枝梗再冲洗,会导致葡萄果皮破损,易被杂菌污染,B错误;
C、醋表面的薄膜是醋酸菌大量繁殖形成的菌膜,用其接种可提高发酵体系中初始醋酸菌的浓度,明显缩短果醋制作时间,C正确;
D、传统发酵利用天然存在的菌种,但由于菌种混杂、发酵条件没有严格标准化控制,食品品质不稳定,也不能保证完全无污染,D错误。
4. 鲜牛奶容易被金黄色葡萄球菌污染,该菌高度耐盐,可引起人类肺炎等疾病。该菌在血平板(培养基中添加适量血液)上生长时,会破坏菌落周围的红细胞而出现溶血圈。某小组检测鲜牛奶被金黄色葡萄球菌污染情况的操作流程如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. 若血平板中菌落出现溶血圈,则初步说明鲜牛奶中存在金黄色葡萄球菌
B. 肉汤培养基中加入NaCl可能会使某些菌渗透失水
C. 振荡培养可使细菌与营养物质充分接触,利于其生长
D. 该实验采用的是平板划线法,该方法可用于细菌计数
【答案】D
【解析】
【分析】培养基的概念及营养构成 :(1)概念:人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出的供其生长繁殖的营养基质; (2)营养构成:各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如,培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素,培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性,培养细菌时需将pH调至中性或微碱性,培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
【详解】A、黄色葡萄球菌在血平板(培养基中添加适量血液)上生长时,会破坏菌落周围的红细胞而出现溶血圈,所以若血平板中菌落出现溶血圈,则初步说明鲜牛奶中存在金黄色葡萄球菌,A正确;
B、当肉汤中的NaCl溶液浓度大于菌体中的浓度时,就会导致菌体渗透失水,B正确;
C、振荡培养可使细菌与营养物质充分接触,同时可以增大培养液中的氧气含量,有利于细菌生长,C正确;
D、依据图示信息,使用的是接种环接种,可判断使用的方法是平板划线法,该方法不能用于计数,D错误。
故选D。
5. 某生物活动小组为探究当地农田土壤中分解尿素的细菌的数量,进行了取样、系列梯度稀释、涂布平板、培养、计数等步骤,实验操作过程如下,下列说法正确的是( )
A. 图中接种的培养基是以尿素为唯一氮源的固体培养基,能生长的微生物都能合成脲酶
B. 若每支试管稀释10倍,则图中a的数值应为2.7,5号试管共稀释了106倍
C. 图中左上角培养基菌落连成一片,可能是稀释倍数不够造成的
D. 若仅以4号试管接种培养基计数,5g该土壤中含分解尿素菌的估算数目是1.4×108个
【答案】B
【解析】
【分析】用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数时,在每一个梯度浓度内,至少要涂布3个平板,选择菌落数在30~300的进行记数,求其平均值,再通过计算得出土壤中细菌总数。
【详解】A、本实验是探究当地农田土壤中分解尿素的细菌的数量,因此图中接种的培养基是以尿素为唯一氮源的固体培养基,在此培养基上能生长的微生物不一定都能合成脲酶,如固氮菌也能生存,A错误;
B、若每支试管稀释10倍,即将0.3mL菌液与amL无菌水混合稀释10倍,需要a的数值为2.7,5g土壤溶于定溶剂形成50mL溶液被稀释了10倍,故5号试管共稀释了106倍,B正确;
C、图中左上角培养基菌落连成一片,可能是涂布不均匀造成的,C错误;
D、若仅以4号试管接种培养基计数,5g该土壤中含分解尿素菌的估算数目是(275+285+280)÷3÷0.2×105×5=7×108个,D错误。
故选B。
6. 窑湾绿豆烧酒,香醇甜美,久享盛誉。其制作工艺流程如下图所示。下列说法错误的是( )
A. 冷却后再进行接种,目的是为了防止温度过高杀死菌种
B. 扩大培养的培养基一般是固态的,扩大培养的目的是使菌种数量增加
C. 发酵工程中用的优良菌种可以通过诱变育种或基因工程育种等方式获得
D. 生产绿豆烧酒的流程中,没有严格的灭菌操作,但发酵过程几乎不会受杂菌污染影响
【答案】B
【解析】
【分析】酿酒酵母代谢类型是异养、兼性厌氧型。高压蒸汽灭菌(湿热灭菌):将灭菌物品放置在盛有适量水的高压蒸汽灭菌锅内,为达到良好的灭菌效果,一般在压力为100kPa,温度为121℃的条件下,维持15~30min。
【详解】A、为了防止温度过高杀死菌种,应冷却后再进行接种,A正确;
B、扩大培养的培养基一般是液态的,扩大培养的目的是使菌种数量增加,B错误;
C、可以通过诱变育种或基因工程育种等方式获得优良菌种,C正确;
D、绿豆烧酒的生产流程中,酵母菌在无氧条件下会产生酒精,并使培养液pH变低,在缺氧和酸性环境条件下酵母菌可以生长繁殖,而绝大多数其他微生物因无法适应而受到抑制,该过程虽没有严格的灭菌操作,但发酵过程几乎不会受杂菌污染,D正确。
故选B。
7. 处理垃圾的有效方法之一是用微生物对其进行降解,如图表示筛选高效降解淀粉菌种的过程。下列叙述正确的是( )
A. 将菌液接种到培养基上的方法是平板划线法
B. 菌种②可能比菌种①分解淀粉的能力强
C. 实验结束后,可将使用过的培养基直接丢弃
D. 菌落①与②周围透明圈的大小不同的原因是两个菌群对碘液的分解能力不同
【答案】B
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法:①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在划线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、观察,从图中菌落的分布情况来看,菌液接种到培养基上的方法是稀释涂布平板法,而非平板划线法,A错误;
B、看到图中菌种②周围的透明圈比菌种①周围的透明圈大,透明圈越大说明该菌种分解淀粉的能力越强,所以菌种②可能比菌种①分解淀粉的能力强,B正确;
C、实验结束后,使用过的培养基中可能含有微生物等有害物质,不能直接丢弃,需要进行灭菌处理,C错误;
D、菌落①与②周围透明圈的大小不同,原因是两个菌群分解淀粉的能力不同,而不是对碘液的分解能力不同,D错误。
故选B。
8. 我国是名副其实的发酵大国,发酵工程在食品工业、医药工业及农牧业等许多领域得到了广泛的应用。下列相关叙述错误的是( )
A. 发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身
B. 利用酵母菌等菌种的发酵工程生产的单细胞蛋白,可作为食品添加剂
C. 将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌,再通过发酵可生产乙型肝炎疫苗
D. 利用发酵工程生产的微生物农药,作为化学防治的重要手段,可用于防治病虫害
【答案】D
【解析】
【分析】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技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配置、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。
【详解】A、发酵工程是指利用微生物的特定功能,通过现代工程技术,规模化生产对人类有用的产品,主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身,A正确;
B、用酵母菌等生产的单细胞蛋白可作为食品添加剂,甚至制成“人造肉”供人们直接食用,B正确;
C、可以将乙肝病毒的抗原基因转入酵母菌通过发酵工程制备乙肝疫苗,C正确;
D、微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害的,微生物农药作为生物防治的重要手段,将在农业的可持续发展方面发挥越来越 重要的作用,D错误。
故选D。
9. 长春新碱是长春花植物体内产生的一种双吲哚类代谢物,具有显著的抗癌活性,科学家利用长春花植物的茎尖作为外植体,通过植物细胞培养生产长春新碱。下列叙述正确的是( )
A. 利用植物细胞工程获得长春新碱的过程中,没有体现细胞的全能性
B. 长春新碱是植物产生的初生代谢物,不是植物生命活动所必需的
C. 用纤维素酶和果胶酶处理长春花的茎尖,以获得单个细胞或细胞团
D. 为避免杂菌污染,需要用酒精和盐酸对长春花的茎尖进行消毒处理
【答案】A
【解析】
【分析】初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动,因此在整个生命过程中它一直进行着。初生代谢物有糖类、脂质、蛋白质和核酸等。次生代谢不是生物生长所必需的,一般在特定的组织或器官中,并在一定的环境和时间条件下才进行。
【详解】A、利用植物细胞工程获得长春新碱的过程中利用愈伤组织进行细胞培养,没有获得个体或组成长春花的各种细胞,未体现细胞全能性,A正确;
B、长春新碱是植物产生的次生代谢物,不是植物生命活动所必需的,B错误;
C、纤维素酶和果胶酶用于水解细胞壁获得原生质体,C错误;
D、用酒精和盐酸进行消毒处理会杀死植物茎尖细胞,D错误。
故选A。
10. 柑橘主要为有籽二倍体,某团队利用细胞工程创立了无籽柑橘品种培育的途径,如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 该技术可以实现种苗的快速繁殖
B. 过程①需要考虑渗透压对原生质体的影响
C. 愈伤组织经过脱分化和再分化形成三倍体植株
D. 培育三倍体植株利用了染色体数目变异和植物细胞具有全能性等原理
【答案】C
【解析】
【分析】植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性,其过程为:离体的植物组织,器官或细胞经过脱分化过程形成愈伤组织,愈伤组织经过再分化过程形成胚状体,进一步发育成为植株。
【详解】A、该技术利用了植物组织培养技术培育植株,可以实现种苗的快速繁殖,A正确;
B、过程①是用纤维素酶等除去细胞壁获得原生质体的过程,该过程需要考虑渗透压对原生质体的影响,一般在等渗溶液中进行,B正确;
C、愈伤组织经过再分化形成三倍体植株,C错误;
D、根据图示,培育三倍体植株过程利用了植物体细胞杂交技术和植物组织培养技术,在该过程中利用了染色体数目变异和植物细胞具有全能性等原理,D正确。
故选C。
11. 科研人员研究了不同浓度的聚乙二醇(PEG)对沙打旺和紫花苜蓿原生质体融合率的影响,实验结果如图所示。异源融合率是指不同种的原生质体发生融合的概率。下列相关叙述正确的是( )
A. 由杂种细胞培育出的植株一定都具有双亲的性状
B. 本实验中,不同PEG浓度下同源融合率均大于异源融合率
C. 除了用PEG诱导植物细胞融合外,还可用灭活的病毒诱导其融合
D. 实验结果显示诱导紫花苜蓿与沙打旺原生质体融合的最佳PEG浓度为40%
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:该实验目的是:研究不同浓度的聚乙二醇(PEG)对沙打旺和紫花苜蓿原生质体融合率的影响,实验自变量是不同浓度的聚乙二醇(PEG);因变量是同源融合率和异源融合率,根据实验结果可知,本实验中不同PEG浓度下同源融合率均大于异源融合率。
【详解】A、由于不同种类植株细胞融合后,遗传物质之间可能存在干扰,所以杂种细胞培育出的植株不一定都具有双亲的性状,A错误;
B、同源融合率=总融合率-异源融合率,根据柱状图分析,不同PEG浓度同源融合率均大于异源融合率,B正确;
C、除了用PEG诱导外,还可以用电融合法或高Ca2+-高pH融合法,灭活的病毒用于诱导动物细胞融合,C错误;
D、实验结果显示诱导紫苜蓿与沙打旺原生质体融合的最佳PEG浓度在35%,因为该浓度下总融合率较低,但异源融合率最高,同时PEG浓度相对较低对细胞的毒害作用较小,D错误。
故选B。
12. 花椰菜易受黑腐病病原菌的危害而患黑腐病,野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。将花椰菜和野生黑芥进行植物细胞融合获得抗黑腐病杂种植株,流程如图所示。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化,并丧失再生能力。下列叙述错误的是( )
A. ①过程需要在等渗溶液中进行,以确保细胞结构不受破坏
B. 紫外线处理黑芥原生质体的过程利用了染色体变异的原理
C. 通常可使用灭活的病毒来诱导②过程中的原生质体融合
D. 获得的杂种植株可通过接种黑腐病病原菌来鉴定其抗黑腐病的能力
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:图示为采用植物体细胞杂交技术获得抗黑腐病杂种植株的流程图,其中①表示采用酶解法(纤维素酶和果胶酶)去除细胞壁的过程;②表示诱导原生质体融合的过程;之后再采用植物组织培养技术即可得到杂种植株。
【详解】A、①表示采用酶解法(纤维素酶和果胶酶)去除细胞壁获得原生质体的过程,该过程在等渗溶液中进行,可避免原生质体吸水或失水,有利于保持其活性,A正确;
B、用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化,利用了染色体变异的原理,B正确;
C、过程②表示诱导原生质体融合的过程,通常采用的方法是是物理法、化学法(聚乙二醇)等,灭活的病毒可用于诱导动物细胞融合,C错误;
D、获得的杂种植株可通过接种黑腐病病原菌来鉴定其抗黑腐病的能力,D正确。
故选C。
13. 某实验小组欲分离小鼠大脑皮层神经元并培养,用于研究突触的信号传递。下列叙述正确的是( )
A. 体外培养该种细胞时,可以无限传代培养
B. 选取老龄小鼠的细胞比幼龄小鼠的细胞更易于培养
C. 传代培养时,可用胃蛋白酶处理贴壁细胞将其分散成单个细胞
D. 培养过程中通常采用培养皿或松盖培养瓶有利于细胞获得O2
【答案】D
【解析】
【分析】动物细胞培养过程:取动物组织块→剪碎组织→用胰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。
【详解】A、动物细胞培养至50代左右时大部分细胞不会再分裂,少数细胞会突破细胞寿命的自然极限,进行无限增殖,A错误;
B、幼龄动物的器官或组织细胞的分化程度较低,细胞分裂能力较强,选取老龄小鼠的细胞比幼龄小鼠的细胞更难培养,B错误;
C、传代培养时,可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理贴壁细胞将其分散成单个细胞,C错误;
D、培养过程中通常采用培养皿或松盖培养瓶有利于细胞获得O2,有利于细胞进行正常的代谢活动,D正确。
故选D。
14. 抗体偶联药物(ADC)是单克隆抗体的重要应用之一,通常由抗体、接头和药物(如细胞毒素)三部分组成。某科研团队近期开发了一种新型的ADC用于治疗HER2阳性乳腺癌,作用机制如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 将纯化的Ⅳ反复注射到小鼠体内,从小鼠血清中分离的抗体为单克隆抗体
B. 将等量B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合,经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞
C. ADC的I部分具有靶向运输作用,能显著降低药物对正常组织的损伤
D. ADC进入癌细胞后,Ⅱ在肿瘤细胞的高尔基体中释放,进而促进癌细胞坏死
【答案】C
【解析】
【分析】单克隆抗体制备流程:(1)对小鼠注射特定的抗原使小鼠产生免疫反应;(2)从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;(3)将小鼠骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合,再用特定的选择培养基进行筛选;(4)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,只有融合的杂种细胞才能生长;(5)对上述杂交瘤细胞还需进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选就可获得足量的能分泌所需抗体的细胞;(6)最后,将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养,或注射到小鼠腹腔内增殖。这样从细胞培养液或小鼠腹水中,就可以提取出大量的单克隆抗体。
【详解】A、分析题图可知,Ⅳ为抗原,将抗原注射到小鼠体内,使其产生免疫反应,从小鼠血清中分离的抗体有多种,A错误。
B、将等量B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合,经诱导后融合的细胞为融合的具有同种核的细胞和杂交瘤细胞,B错误;
C、分析题图可知,ADC的I部分为抗体,能特异性识别肿瘤细胞抗原,具有靶向运输作用,能显著降低药物对正常组织的损伤,C正确;
D、分析题图可知,ADC的Ⅱ部分为药物,ADC进入癌细胞后,药物释放后诱导溶酶体破裂,释放药物加速了癌细胞的凋亡,D错误。
故选C。
15. 肌萎缩侧索硬化,又称渐冻症,被称为世界五大绝症之一,主要表现为肌肉弱化和神经元损伤。研究发现,利用诱导多能干细胞(iPS细胞)制作前驱细胞,然后移植给肌萎缩侧索硬化实验鼠,能延长其寿命。下列叙述错误的是( )
A. iPS细胞由胚胎干细胞进行体外培养和诱导形成
B. iPS细胞分化成前驱细胞后DNA不变,蛋白质改变
C. iPS细胞来源于实验鼠本身,可避免免疫排斥作用
D. 植入前驱细胞不能根治肌萎缩侧索硬化但能延缓其症状
【答案】A
【解析】
【分析】干细胞的分类全能干细胞:具有形成完整个体的分化潜能。多能干细胞:具有分化出多种细胞组织的潜能。专能干细胞:只能向一种或两种密切相关的细胞类型分化。如神经干细胞可分化为各类神经细胞,造血干细胞可分化为红细胞、白细胞等。
【详解】A、iPS由体细胞进行体外培养和诱导形成,A错误;
B、细胞分化是基因选择性表达的过程,iPS细胞分化成前驱细胞后DNA不变,蛋白质改变,B正确;
C、iPS细胞来源于实验鼠本身的体细胞,可避免免疫排斥作用 ,C正确;
D、肌萎缩侧索硬化表现为肌肉弱化和神经元损伤,利用诱导多能干细胞(iPS细胞)制作前驱细胞,然后移植给肌萎缩侧索硬化实验鼠能延长其寿命,不能根治该病,但能够延缓症状,D正确。
故选A。
16. 孤雌激活是指在无精子受精的情况下,通过化学、物理或遗传手段诱导卵细胞和第一或者第二极体融合并发育为胚胎的技术。科研人员为获得仔猪,构想出的两条途径如下图。下列叙述正确的是( )
A. ①处理可能为孤雌激活,⑥处理可能使用电刺激
B. ③过程需先用促性腺激素对受体进行超数排卵和同期发情处理
C. ④过程需对受体使用免疫抑制剂以保证胚胎的发育
D. 仔猪Ⅰ和仔猪Ⅱ的性别不同,基因也完全不同
【答案】A
【解析】
【详解】A、结合题图信息判断,①对次级卵母细胞进行的处理可能是孤雌激活,⑥是重组细胞逐渐发育成胚胎的过程,可用电刺激处理激活重构胚(图示的重组细胞),A正确;
B、③为胚胎移植过程,超数排卵是对供体母猪的操作,受体仅需进行同期发情处理,不需要做超数排卵处理,B错误;
C、经同期发情处理的受体子宫不会对外来胚胎发生免疫排斥反应,因此无须对受体使用免疫抑制剂,C错误;
D、仔猪Ⅰ为孤雌生殖获得,全部基因来自母本,性别为雌性;仔猪Ⅱ细胞核来自公猪体细胞,性别为雄性,二者性别不同,但仔猪Ⅱ的细胞质基因来自良种母猪的卵母细胞,与仔猪Ⅰ的细胞质基因几乎相同,并非基因完全不同,D错误。
17. 嵌合体是指由两个或两个以上具有不同遗传物质的细胞系形成的聚合胚胎发育而成的个体,研究人员将小鼠诱导性多能干细胞(iPSCs)注入猪的囊胚期胚胎后获得猪—鼠嵌合体。获得嵌合胚胎过程不涉及的技术是( )
A. 胚胎移植 B. 动物细胞融合
C. 早期胚胎培养 D. 动物细胞培养
【答案】B
【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。这为胚胎在受体内的存活提供了可能。
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】将小鼠诱导性多能干细胞(iPSCs)注入猪的囊胚期胚胎后获得猪—鼠嵌合体,在该过程中需要将动物细胞培养为早期胚胎,所以涉及动物细胞培养、早期胚胎培养;iPSCs注入猪的囊胚期胚胎后获得猪—鼠嵌合体,这需要胚胎移植技术,所以整个过程涉及胚胎移植、早期胚胎培养和动物细胞培养,不涉及动物细胞融合,B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
18. 猪因其生理特性、器官大小以及胚胎发育过程等方面与人类存在高度相似性,已成为“种植”人类器官极具潜力的动物模型。下图表示我国科学家利用猪作为载体,培育可供人类移植使用的人源肾脏的相关流程示意图。下列相关叙述错误的是( )
A. 推测SIXI和SALLI两种基因是猪肾脏发育必需的基因
B. 该实验流程中涉及了动物细胞培养、核移植、胚胎移植等生物技术
C. 注入人源干细胞的目的是使人源干细胞分裂分化产生人的器官
D. 重构胚需培养至桑葚胚或原肠胚才能植入子宫
【答案】D
【解析】
【分析】动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核,移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育为克隆动物。
【详解】A、根据SIXI/SALLI缺陷的早期胚胎发育成肾脏缺陷胚胎可知,这两个基因是猪肾脏发育必需的基因,A正确;
B、该实验流程包括了核移植、体外胚胎培养、胚胎移植等生物技术,B正确;
C、干细胞具有较强的分裂和分化能力,注入人源干细胞的目的是使人源干细胞分裂分化产生人的器官,以用于器官移植等,C正确;
D、重构胚需培养至桑葚胚或囊胚才能植入子宫,D错误。
故选D。
19. AI胚胎分割技术是人工智能与生物技术结合的新兴领域,旨在通过自动化、高精度的算法和操作提升胚胎分割的效率与成功率。下列有关胚胎分割的叙述错误的是( )
A. 一般对培养到桑葚胚或囊胚阶段的胚胎进行分割
B. 均等分割的目的是避免影响分割后胚胎的恢复和发育
C. 胚胎分割能提高胚胎的利用率,增加子代遗传多样性
D. 对囊胚期进行胚胎分割时可选滋养层细胞做性别鉴定
【答案】C
【解析】
【分析】胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。在进行胚胎时,应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚。
【详解】A、桑葚胚或囊胚阶段的细胞未分化,全能性高,适合分割,A正确;
B、均等分割内细胞团是关键,否则会导致发育异常或失败,B正确;
C、胚胎分割属于无性繁殖,分割后的个体遗传物质相同,不会增加子代遗传多样性,C错误;
D、囊胚的滋养层细胞可用于性别鉴定,不影响内细胞团发育,D正确。
故选C。
20. 线粒体置换技术是将妻子携带突变线粒体的卵子细胞核移植到去核的健康线粒体捐赠者卵胞浆中获得的重构卵母细胞,与丈夫精子进行受精,从而获得重构胚胎也就是通常说的“三亲胚胎”,也被称为“第四代试管婴儿”。下列有关说法错误的是( )
A. 培育三亲胚胎的过程中运用了核移植技术,属于无性繁殖
B. 子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应是胚胎移植的生理学基础
C. 第四代试管婴儿可避免线粒体疾病
D. 第四代试管婴儿的培育还需要经历早期胚胎培养和胚胎移植等技术
【答案】A
【解析】
【分析】第四代试管婴儿技术又叫“三亲婴儿”,该技术可理解为细胞质置换技术,即以母本卵子的核基因加上供体健康、有活力的卵子的细胞质来组成新的卵子。
【详解】A、培育三亲婴儿过程中用到了核移植技术,但该过程中存在精子和卵细胞结合的过程,不属于无性繁殖,A错误;
B、受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应,是胚胎在受体内能够存活的生理基础,B正确;
C、第四代试管婴儿是由携带者突变线粒体的卵子提供细胞核,捐赠者提供去核的细胞质,可避免携带者的线粒体疾病通过母系遗传传递给下一代,C正确;
D、第四代试管婴儿的培育还需要经历早期胚胎培养到适宜时期,再经历胚胎移植等技术移植到母体子宫孕育成熟,D正确。
故选A。
二、填空题:(每空2分,共60分。)
21. 北魏农学巨著《齐民要术》记载了许多古人在实际生产中积累的经验,也蕴藏着众多生物学知识。请阅读表格中的古籍原文,回答下列问题:
工艺名称
古籍原文
酿酒技术
浸曲发,如鱼眼汤,净淘米八斗,炊作饭,舒令极冷
制醋技术
大率酒一斗,用水三斗,合瓮盛,置日中曝之……七日后当臭,衣生,勿得怪也,但停置,勿移动,挠搅之。数十日,醋成
泡菜制作技术
作盐水,令极咸,于盐水中洗菜,即内(纳)瓮中。其洗菜盐水,澄取清者,泻著瓮中,令没菜把即止,不复调和
(1)“浸曲发”时用的酒曲中,微生物的呼吸类型为_____,“鱼眼汤”是微生物_____形成的。
(2)“衣生”指发酵液表面形成一层菌膜的现象,主要是_____大量繁殖形成的。“大率酒一斗,用水三斗”这里的酒是春酒压出来后,变酸了,不能再饮用了。酒变酸的原因是_____。
(3)当缺少_____时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,此时酒精为醋酸菌提供了_____。
(4)泡菜是利用_____大量繁殖并发酵产生乳酸制作而成的。盐水需要_____再加入。
【答案】(1) ①.
兼性厌氧型 ②.
呼吸作用释放CO2形成
(2) ①.
醋酸菌 ②.
醋酸菌把酒精转化成醋酸
(3) ①.
糖源 ②.
碳源和能源 (4) ①.
乳酸菌 ②.
煮沸后冷却
【解析】
【小问1详解】
“浸曲发”过程中酒曲中的微生物代谢加快,参与酒精形成的微生物主要是酵母菌,酵母菌属于兼性厌氧菌,在有氧情况下,酵母菌有氧呼吸进行大量繁殖,在无氧条件下,酵母菌无氧呼吸产生酒精,“鱼眼汤”现象是微生物呼吸作用产生的CO2释放形成的。
【小问2详解】
“衣(指菌膜)生”指发酵液表面形成一层菌膜的现象,是醋酸菌在发酵液表面进行有氧呼吸大量繁殖形成的。当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,酒变酸的原因是醋酸菌把酒精转化成醋酸。
【小问3详解】
当氧气充足,缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,此时酒精为醋酸菌提供了碳源和能源。
【小问4详解】
泡菜制作的原理是乳酸菌在无氧环境下进行无氧呼吸产生乳酸。盐水需要煮沸后冷却再加入,煮沸可以杀死微生物,还可以除去其中的氧气,冷却可以避免盐水温度过高杀死蔬菜上的乳酸菌。
22. 卡拉胶是一种大分子聚合物硫酸多糖,溶解性较差,可被卡拉胶酶降解。降解产物具有多种生物活性,如抗炎、抗凝血等,在食品、医药等领域具有广阔的应用前景。科研人员利用腐烂的角叉菜为材料,筛选了高产卡拉胶酶的菌株,过程如下图。
(1)筛选高产卡拉胶酶菌株的培养基按物理性质是_____培养基,为检测该培养基灭菌是否彻底,应采用的检测方法是将______(填“未接种”或“接种”)的培养基放在恒温培养箱中培养,检验是否有菌落产生。
(2)培养基中的卡拉胶被卡拉胶酶降解,在菌落周围会形成______。根据上图中初筛的结果判断,欲进一步纯化培养菌株时,应挑取培养基a中的菌落_______(填字母)。
(3)结合上图分析,科研人员采用了_______法对产卡拉胶酶菌株进行了初筛。从试管⑤中分别取0.2 mL稀释液,涂布在三个上述培养基上,培养72小时后,三个培养基上的菌落数分别为:56、59、62,推测腐烂角叉菜液中菌株数为_______个/L。利用上述方法进行微生物分离计数时,通常需要用到的实验用具有_____(填下图中相应的序号)。
【答案】(1) ①. 固体 ②. 未接种
(2) ①. 透明圈 ②. C
(3) ①. 稀释涂布平板 ②. 2.95×1012 ③. ①③④
【解析】
【小问1详解】
筛选和分离菌株需要在固体培养基上形成单菌落,便于观察和挑取。检测培养基灭菌是否彻底,需设置空白对照:将未接种的培养基放在恒温培养箱中培养,若无菌落产生,说明灭菌彻底;若出现菌落,说明灭菌不彻底。
【小问2详解】
培养基中的卡拉胶被卡拉胶酶降解后,菌落周围会形成透明圈。透明圈直径与菌落直径的比值大小与菌株产卡拉胶酶的能力正相关:比值越大,说明该菌株分解卡拉胶的能力越强(产酶量越高 / 酶活性越强)。从图中可见,菌落 C 周围的透明圈与菌落直径比值最大,因此是高产卡拉胶酶的目标菌株,需进一步纯化培养。
【小问3详解】
科研人员采用了稀释涂布平板法对菌株进行初筛。该方法通过梯度稀释菌液,将稀释液涂布在固体培养基上,使单菌落分散生长,可用于微生物的分离、纯化与计数。0.2毫升放到19.8毫升中稀释100倍,每次稀释102倍,共稀释1010倍,平均菌落数:(56+59+62)÷3=59 个,涂布体积:0.2mL,原液菌数计算公式:每mL菌数=平均菌落数÷涂布体积×稀释倍数,代入数值得:59÷0.2×1010=2.95×1012 个 /mL。稀释涂布平板法需要的用具:①酒精灯:用于操作过程的无菌环境(灼烧涂布器、试管口等), ③培养皿:用于盛放固体培养基, ④涂布器:用于将稀释液均匀涂布在培养基表面(②为接种环,用于平板划线法,不用于稀释涂布平板法),故答案为①③④。
23. 双特异性抗体具有两个不同的抗原结合位点,能够同时结合两种不同的抗原。某些癌细胞表面有高表达的膜蛋白PSMA,CD28是T细胞表面受体,T细胞的有效激活依赖于两个条件:一是CD28接收激活信号,二是实现癌细胞与T细胞的聚集。图甲为科研人员尝试构建以PSMA×CD28为抗原的双特异性抗体;图乙为该双特异性抗体的结构及作用机理图,请据图分析:
(1)相较于植物体细胞杂交技术中所用的诱导原生质体融合的方法,图甲中所示的诱导融合所特有的是_____诱导法。
(2)为得到杂交瘤细胞A/B需进行两次筛选。
①第一次筛选目的是得到杂交瘤细胞。核苷酸合成有两个途径,如图丙所示。骨髓瘤细胞只能利用全合成途径进行无限增殖;B淋巴细胞两种途径都能进行。现用加入H、A、T三种物质的“HAT培养基”来筛选未融合的或两两融合的细胞时,其中_____(选填细胞的简写名称“瘤细胞”,“B细胞”,“瘤瘤细胞”,“BB细胞”,“B瘤细胞”)会因无法进行图中途径而在HAT培养基上不能增殖。杂交瘤细胞在“HAT培养基”上可以通过_____途径合成核酸。
②将第一次筛选获得的细胞进行_____和_____,经过多次筛选,就可以获得_____。
【答案】(1)灭活病毒诱导
(2) ①. 瘤细胞、瘤瘤细胞 ②. 补救合成 ③. 克隆化培养 ④. 抗体检测 ⑤. 能产生所需抗体的杂交瘤细胞
【解析】
【小问1详解】
图甲中所示的是动物细胞融合过程,动物细胞融合所特有的诱导方法是灭活病毒诱导法。
【小问2详解】
①已知物质A可以阻断其中的全合成途径,骨髓瘤细胞不能进行补救合成途径,所以在培养基中添加H、A、T三种物质时,只有瘤细胞和瘤瘤细胞两种途径都无法进行,所以无法合成核苷酸,从而无法进行有丝分裂增殖。杂交瘤细胞(由B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合)的全合成途径虽然被物质A阻止,但由于其中的B淋巴细胞保留了能利用H、T物质合成核苷酸的补救合成途径,故可以继续增殖。
②将第一次筛选获得的细胞进行克隆化培养和抗体检测,经过多次筛选,就可以获得能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。
24. 下面为科学家采用不同方法培育良种牛的过程示意图。请据图回答有关问题。
(1)在培育良种牛的过程都运用了动物细胞培养技术。在该培养过程中,为细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,需要 _____。b培养过程需要提供的一定的气体条件,其中CO2的作用是_____。
(2)为提高良种奶牛的繁殖能力,在获取卵母细胞之前需用_____激素对奶牛进行处理,其目的是_____。
(3)与受精有关的过程有:①第一次卵裂开始;②核膜消失,雌、雄原核融合,形成合子;③精子释放多种酶;④精子入卵,卵细胞膜发生生理反应,拒绝其他精子进入卵内;⑤雌雄原核形成。正确的顺序为_____(填序号)。
(4)图中c→d过程胚胎分割时需对_____,进行胚胎移植的时期为_____。
(5)通过c→d→e过程得到的A、B牛,基因型是否相同?_____,胚胎移植进行之前,需要对供体和受体进行_____处理。
【答案】(1) ①. 定期更换培养液 ②. 维持培养液pH的作用
(2) ①. 促性腺激素 ②. 获得了更多的卵母细胞 (3)③④⑤②①
(4) ①. 内细胞团均等分割 ②. 桑葚胚或囊胚
(5) ①. 相同 ②. 同期发情处理
【解析】
【小问1详解】
在动物细胞培养过程中,细胞代谢产物积累会对细胞自身造成危害,为了避免细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,因而需要定期更换培养液,同时也能为细胞生长提供足够的营养。b过程为早期胚胎培养,在动物细胞培养和早期胚胎培养过程需要提供的气体条件是添加95%空气和5%CO2,其中CO2能起到维持培养液pH的作用。
【小问2详解】
为了提高良种奶牛的繁殖能力,在获取卵母细胞之前需用促性腺激素对奶牛进行处理,其目的是获得了更多的卵母细胞。
【小问3详解】
受精过程为:顶体反应(③精子释放多种酶)→溶解卵细胞膜外的结构→穿越透明带(透明带反应)→卵细胞膜反应(④精子入卵,卵细胞膜发生生理反应,拒绝其他精子进入卵内,防止多精入卵)→卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→⑤雌雄原核的形成→②核膜消失,雌、雄原核融合形成合子→①第一次卵裂开始,因此,正确的顺序为③④⑤②①。
【小问4详解】
c→d过程为胚胎分割技术,该过程中需对囊胚的内细胞团均等分割,这样可以避免对胚胎发育造成不利影响,进而有利于胚胎的恢复和进一步发育,胚胎移植模拟早期胚胎进入子宫的过程,时期为桑葚胚或囊胚。
【小问5详解】
通过c→d→e过程得到的A、B牛,是通过胚胎分割得到的,因而来自同一个胚胎的后代,具有相同的基因型,即A、B牛的基因型相同。胚胎移植之前,需要对供体和受体进行同期发情处理,可以实现移植的胚胎在相同生理条件下实现转移。
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