山东省德州市第一中学2023-2024学年高二下学期3月月考生物学试题(原卷版+解析版)

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名称 山东省德州市第一中学2023-2024学年高二下学期3月月考生物学试题(原卷版+解析版)
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文件大小 3.1MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2024-03-30 22:29:13

文档简介

德州市第一中学2023-2024学年高二下学期3月月考
生物试题
考试时间:90分钟
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求的。
1. 用“麦汁酸化”法酿造的酸啤酒既有麦芽清香,又酸甜适口。它是通过微生物发酵将麦汁中的麦芽糖和其他糖类转化为醋酸和乳酸,再结合酒精发酵制作而成。下列说法错误的是( )
A. 酵母菌和醋酸菌发酵过程中控制通气的情况不同
B. 发酵的原理是利用真菌的无氧呼吸与细菌的有氧呼吸
C. 后期发酵产生酒精时,应将发酵温度控制在18~30℃范围内
D. 酒精发酵时发酵罐内液面不再有气泡产生,说明发酵基本完毕
2. 泡菜是我国的传统美食,早在《诗经》中就有“中田有庐,疆场有瓜,是剥是菹,献之皇祖”的诗句,其中“庐”和“瓜”是蔬菜,“剥”和“菹”是腌制加工的意思。下列关于泡菜制作的叙述正确的是( )
A. 制备泡菜时,盐水煮沸后可以立即使用
B. 腌制时间长短和温度高低不会影响亚硝酸盐的含量
C. 泡菜“咸而不酸”是因为盐水浓度过高,抑制乳酸菌发酵所致
D. 泡菜发酵后期,尽管乳酸菌占优势,但仍有产气菌繁殖,需开盖放气
3. 下表是某公司研发的一种培养大肠杆菌菌群的培养基配方,下列相关叙述不正确的是( )
成分 蛋白胨 乳糖 蔗糖 K2HPO4 指示剂 琼脂
含量(g) 10.0 5.0 5.0 2.0 0.2 12.0
将上述物质溶解后,用蒸馏水定容到1000mL
A. 加入培养基中的指示剂需要灭菌 B. 根据用途划分,该培养基属于鉴别培养基
C. 蛋白胨可为目标微生物提供氮源和维生素 D. 制备培养基时,应先灭菌后定容再倒平板
4. 下图表示培养和纯化X细菌的部分操作步骤,下列相关叙述正确的是( )
A. 实验室里可用化学药物或紫外线对物体表面或空气进行灭菌
B. 步骤①倒平板时需将培养皿的盖拿开,以便将锥形瓶中的培养基倒入
C. 步骤②接种环、接种针等用具应在酒精灯火焰的内焰部位灼烧灭菌
D. 步骤③操作过程中,需灼烧接种环6次,在恒温培养箱中培养时需要将平板倒置
5. 某种物质A(一种含有C、H、N的有机物)难以降解,会对环境造成污染,只有某些细菌能降解A.研究小组从某地土壤中分离获得能高效降解A的细菌菌株,并对其计数(如下图所示),以期为修复污染土壤提供微生物资源。下列有关叙述不正确的是( )
A. 利用该方法计数结果往往比活菌的实际数目偏大
B. 图中系列稀释的程度将直接影响平板上的菌落数目
C. 5号试管的结果表明每克土壤中的菌株数为1.7×109个
D. 配制以物质A为唯一氮源的选择培养基进行培养,可以分离出降解菌
6. 某生物兴趣小组做了如下实验,先在培养皿底部倒入以纤维素为唯一碳源的基本培养基,待凝固。利用稀释涂布平板法接种菌液,培养一段时间后,基本培养基上生长出菌落。再向培养皿内轻轻倒上一薄层完全培养基,再次培养后实验结果如图所示。下列说法正确的是( )
A. 根据培养基上长出菌落的特征可以准确判断细菌的种类
B. 对细菌进行计数只能采用稀释涂布平板法,而不能用平板划线法
C. 再经培养后,会长出形态较小的新菌落,它们都是能分解纤维素的菌株
D. 若用含特定生长因子的完全培养基作第二层,可直接分离到相应的营养缺陷型菌株
7. 发酵工程在工业生产上得到广泛应用,其生产流程如图所示。结合赖氨酸或谷氨酸的生产实际,下列说法错误的是( )
A. ①为诱变育种,②分离、提纯产物
B. 发酵生产谷氨酸时,谷氨酸棒状杆菌在酸性条件下会积累谷氨酸
C. 由于赖氨酸或谷氨酸的发酵菌种为好氧菌,在生产过程中常需增加通氧量
D. 赖氨酸或谷氨酸的生产过程中为使产物源源不断地产生,可采用连续培养的发酵方式
8. SOD是一种广泛分布于各种细胞中的抗氧化酶,它能催化超氧阴离子自由基形成H2O2,增强植物的抗逆性。下图为培育能够产生SOD农作物新品种的一种方式,有关叙述正确的是( )
A. ③表示再分化过程,无需严格的无菌操作
B. 过程②和③的培养基中植物激素的种类和比例相同
C. 图中愈伤组织和胚状体的细胞中蛋白质的种类相同
D. ②过程中一般不需要光照,③过程中需要给予适宜时间和强度的光照
9. 科学家利用马铃薯和西红柿叶片分离原生质体并进行细胞杂交,最终获得了杂种植株,相关过程如下图所示。有关分析正确的是( )
A. 上述过程中包含了有丝分裂、细胞分化和减数分裂等过程
B. 可根据是否发生质壁分离现象鉴别杂种细胞的细胞壁是否再生
C. 过程①应将叶片上表皮向上,置于含纤维素酶和果胶酶的低渗溶液中
D. ⑤进行脱分化和再分化过程,杂种植株一定具有马铃薯和西红柿的优良性状
10. 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。下列相关叙述错误的是( )
A. 从雪莲中提取的次生代谢物是雪莲生长所必需的
B. 经射线处理①后可能获得雪莲培养物高产的细胞
C. 切取雪莲茎尖进行组织培养可获得脱毒苗
D. 培养细胞获得次生代谢物时使用的是液体培养基
11. 实验小鼠皮肤细胞培养的基本过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞
B. 培养时需定期更换培养液,以防止代谢物积累对细胞造成危害
C. 为避免培养过程中的杂菌污染,丙、丁过程中培养瓶盖必须旋紧不漏气
D. 丁过程属于传代培养,贴壁细胞直接用离心法收集后制成细胞悬液再分瓶培养
12. 目前肺类器官主要有两种培养方式:其一是诱导多能干细胞(iPS细胞)生成;其二是将肺上皮干细胞与筛选后的体细胞进行共培养(过程如图所示)。下列叙述错误的是( )
A. iPS细胞与胚胎干细胞一样具有细胞周期和组织特异性
B. 培养肺类装配体时培养液中通常需要加入血清等物质
C. 肺类器官A和B细胞中的DNA相同,RNA存在差异
D. 肺类装配体的培养应在含有95%空气和5% CO2,的混合气体的CO2培养箱中进行
13. 猴应是一种病毒性人畜共患病,在人类中出现的症状与过去在天花患者身上所看到的症状相似,B6R蛋白是猴痘病毒的抗原。为制备抗B6R蛋白的单克隆抗体,研究人员进行了相关实验,如图所示,其中①~④表示细胞。杂交瘤细胞在克隆化培养时来自B淋巴细胞的染色体往往出现随机丢失现象。不考虑基因间的影响和其他变异,下列叙述不正确的是( )
A. 已免疫细胞①可通过原代培养扩大其细胞数量
B. 细胞①含有从小鼠的脾中得到的能产生特定抗体的B淋巴细胞
C. 在HAT培养基上存活的杂交瘤细胞既能无限增殖又可以分泌抗体
D. 若杂交瘤细胞丢失某染色体后不能分泌单克隆抗体,则该抗体基因可能位于该染色体上
14. 抗体一药物偶联物(ADC)通过采用特定技术将具有生物活性的小分子药物连接到能特异性识别肿瘤细胞的单克隆抗体上,实现对肿瘤细胞的选择性杀伤。ADC的结构及其发挥作用的机理如图所示,下列有关说法正确的是( )
A. ADC在肿瘤细胞里被溶酶体裂解,释放药物,使肿瘤细胞坏死
B. ADC中抗体主要发挥靶向运输作用,将连接的药物输送到肿瘤细胞
C. 用96孔板培养和多次筛选杂交瘤细胞后,在体外无法大量制备单克隆抗体
D. ADC通过抗体与细胞膜上的受体特异性结合,以主动运输的方式进入肿瘤细胞
15. 科研人员利用核移植技术培育克隆蛙的基本过程如图所示。下列叙述不正确的是( )
A. 若把皮肤细胞换成胚胎细胞则可以提高成功率
B. 重构胚需要用物理或化学方法激活,使之完成细胞分裂和发育进程
C. 经培育得到的克隆蛙,其细胞内的遗传物质与皮肤细胞的不完全相同
D. 选择卵母细胞进行操作是因其具有体积大、易操作、物质运输效率高等优点
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 黄豆酱是人们喜爱的传统美食,早在春秋时期就有制作方法的相关记载。它以黄豆为主要原料,经米曲霉(好氧菌)、酵母菌、乳酸菌等微生物发酵而成。劳动人民在制作过程中不断改进发酵技术,总结出以下经验。
①选用具有高蛋白酶活性的米曲霉②用蒸煮后的大豆与米曲霉混合堆积③将初步发酵后含米曲霉等微生物的曲料摊薄,并适当通风④在装坛时,添加适量食盐⑤发酵过程中,需保持发酵坛密封⑥发酵过程中,需定期搅拌
下列叙述正确的是( )
A. ①中蛋白酶可将蛋白质和脂肪分解成易吸收的小分子物质
B. ②和⑥可以促使微生物和物料充分混合,提高发酵效率
C. ③有利于米曲霉和酵母菌进行有氧呼吸并快速大量增殖
D. ⑤中乳酸菌主要集中于发酵坛上部,而米曲霉集中于下部
17. 菊芋中主要碳水化合物是菊糖(由多个果糖脱水缩合而成),研究者从土壤中分离出一种能够利用菊糖生产乙醇的酵母菌(L610),开展实验研究通气对发酵罐中L610生物量和乙醇产量的影响,结果如图(其中vvm代表通气量体积占发酵罐体积的比例)。下列叙述正确的是( )
A. 可以用菊糖为唯一碳源的培养基来筛选L610
B. 12h内两组酵母菌呼吸作用产生的CO2量相等
C. 72h内通气能够促进酵母繁殖来提高乙醇产量
D. 24h-96h内通气会提高菊糖转化为细胞成分的比例
18. 研究人员将结核杆菌分别接种在含有不同浓度抗生素A与B的培养基中(“+”代表含抗生素,“+”的多少代表抗生素浓度,“-”代表不含抗生素),对两种抗生素的药性进行分析。在37℃环境下培养24小时后,细菌生长情况如图。下列叙述不正确的是( )
A. 一定浓度的抗生素A会诱导结核杆菌产生耐药性的变异
B. 与单独使用抗生素A相比,联合使用抗生素B的抑菌作用更强
C. 为排除杂菌的影响,倒平板前培养皿高压蒸汽灭菌的条件可为121℃、20min
D. 该实验使用稀释涂布平板法接种结核杆菌,待菌液被吸收后方可将平板倒置培养
19. 某科研团队采用原生质体不对称融合技术,将贡蕉抗枯萎病的性状整合到龙牙蕉品种中以培育抗病龙牙蕉。已知紫外线(UV)处理可随机破坏染色体结构,使其发生断裂、易位、染色体消除等,细胞不再持续分裂;碘乙酰胺(IOA)处理可使细胞质中某些酶失活,能量得不到供应,抑制细胞分裂。设计路线如图所示,下列叙述错误的是( )
A. 过程①常经酶解、离心纯化获得原生质体
B. 过程②中异源融合的杂种细胞才能正常分裂
C. 抗病龙牙燕植株中的染色体数目不一定相同
D. 最终获得的抗病植株具有完整的龙芽蕉和贡蕉的遗传信息
20. Transwell实验可模拟肿瘤细胞侵袭过程。取用无血清培养液制成的待测细胞悬液加入膜上铺有基质胶的上室中,下室为有血清培养液,上下层培养液以一层具有一定孔径的聚碳酸酯膜分隔开,放入培养箱中培养,通过计数下室的细胞量即可反映细胞的侵袭能力,如下图所示。下列说法正确的是( )
A. 培养过程中,添加CO2的目的是维持培养液的pH
B. 进入下室的肿瘤细胞数量越多,说明肿瘤细胞的分裂能力越强
C. 血清培养液中可能含有某些因子促使肿瘤细胞向营养高的下室移动
D. 为了防止细胞培养过程中细菌的污染,可向培养液中加入适量的抗生素
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 某品牌老陈醋有丰富的营养成分,在酿造过程中产生了川芎嗪、黄酮类化合物等对人体有益的物质,极具养生价值。一企业对老配方进行了更新,并设计了如下制作流程。请回答下列问题:
注:膨化处理是指将粮食加入密闭容器中,加热加压后突然减压,粮食中的水分汽化膨胀,使其出现许多小孔,变得松脆。红曲霉属于真菌。
(1)对主粮进行膨化处理的作用是_____。在利用红曲霉进行发酵产酒精时,发酵罐需要先通气,通气的目的是_____。
(2)利用醋酸菌获得醋酸的条件有两种情况,一是在_____时,将糖分解成醋酸:二是在缺少糖源时,利用酒精生成醋酸。由酒精发酵转变为甜醋发酵,需要改变的环境条件是_____。
(3)研究表明,在陈醋酿造过程中,起主导作用的是醋酸菌,而乳酸菌也存在于醋醅中,其代谢产生的乳酸是影响陈醋风味的重要因素。成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少,主要原因是发酵后期_____(至少写出2种)等环境因素的变化,淘汰了部分乳酸菌种类。
(4)乙偶姻和川芎嗪均是此品牌老陈醋中重要的风味物质,对熏醅阶段中二者的含量进行测定得到了如图结果,由图可知,川芎嗪最早产生于_____,乙偶姻可能在更早的甜酸发酵阶段就开始产生。
22. PBAT(含C、H、O元素)地膜属于可降解地膜,虽然在一定程度上可解决传统地膜的“白色污染”问题,但在实际应用过程中其降解情况并不理想。研究人员欲从土壤中筛选出PBAT高效降解菌株,为微生物降解PBAT地膜丰富了微生物种质资源。回答下列问题:
(1)实验前,实验人员应在经常使用PBAT地膜的土壤中寻找目的菌株,同时需要制备筛选PBAT地膜降解菌的选择培养基。该选择培养基是以_____为唯一碳源,其筛选微生物的原理是_____。
(2)实验过程中,研究人员将PBAT地膜材料加入培养基前需要对其进行灭菌处理,其目的是_____。
(3)若想得到高效降解PBAT地膜的某目标菌种,可用平板划线法进行纯化。若下图甲是接种培养后的菌落分布图,对应的平板划线操作示意图为_____。图甲中的③更易获得单菌落,判断依据是_____。
(4)研究人员还测定了PBAT地膜在六种菌株处理一段时间后的失重率[(膜片初始质量一膜片被降解后质量)÷膜片初始质量×100%],如图所示。据图分析,PBAT地膜在_____三株菌株处理下的失重率高于另外三株菌株,这说明_____。
注:CK为对照组。
23. 三白草和鱼腥草是同科不同属的两种药用植物,二者因疗效相近且具有叠加效应常被用作“药对”。科研人员将复方的配伍(两种或两种以上药物配合使用)用到个体生长或生产过程,并实现有效成分的工厂化生产的具体操作如图。
(1)图1中①过程通过酶解法去除_____获取原生质体,并利用红色荧光和绿色荧光分别标记三白草和鱼腥草的原生质体膜上的蛋白质(带荧光色素的原生质体仍能融合和再生)。过程②诱导融合的化学方法有_____(写出两种)。
(2)在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察,根据融合后的原生质体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_____时可判断该原生质体是由三白草和鱼腥草融合而成的。
(3)将愈伤组织接种到适宜培养液中进行细胞培养,细胞培养的过程_____(填“体现”或“未体现”)细胞的全能性,理由是_____。
(4)通常情况下,免疫器官的重量有所增加则表明该物质具有一定的增强免疫力的作用。为判断融合体对动物免疫力的影响,科研人员取同种小鼠30只,雌雄各半,随机均分为三组,实验处理如下表。
组别 A组 B组 C组(空白对照组)
实验处理 三白草和鱼腥草杂种愈伤组织的蒸馏水提取物 三白草和鱼腥草直接混合后的蒸馏水提取物
每天一次等量灌胃,连续一周,检测各组小鼠的胸腺重量
①表格中C组的实验处理为_____。
②若实验结果为_____,则支持利用原生质体融合技术将复方的配伍提前并实现有效成分的工厂化生产。
24. 双特异性抗体是指一个抗体分子可以与两个不同抗原或同一抗原的两个不同抗原表位相结合,目前最常利用杂交瘤杂交法来制备。长春花是原产于非洲东海岸的野生花卉,其所含的长春碱具有良好的抗肿瘤作用。下图1是科研人员通过杂交一杂交瘤细胞技术(免疫的B淋巴细胞和杂交瘤细胞杂交技术)生产能同时识别癌胚抗原和长春碱的双特异性单克隆抗体的部分过程。图2是某双特异性抗体作用图。请分析回答下列问题:
(1)对③筛选出的杂交瘤细胞,还需进行_____和_____,才能筛选出足够量的既能无限增殖又能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。
(2)图2中①步骤注射癌胚抗原的目的是_____。图2方框内需要经过_____次筛选,才能获取单克隆杂交一杂交瘤细胞。单克隆杂交一杂交瘤细胞在体外培养时,需要满足的条件是充足的营养,_____的环境,适宜的_____,和适宜的气体环境等。
(3)临床试验发现,从小鼠腹水中提取抗体具有外源性,直接注入人体治疗效果大大降低。因此鼠源性的双特异性单克隆抗体在注射到人体前需要进行人源化改造,除抗原结合区域外,其他部分都替换为人抗体区段,目的是降低_____。
(4)与直接使用长春碱相比,将长春碱与双特异性单克隆抗体结合后给药,对人体的副作用更小,原因是_____。
25. “中中”和“华华”克隆猴的成功培育标志着我国非人灵长类疾病动物模型研究处于国际领先水平。“中中”和“华华”的克隆流程如图1所示,回答下列问题:
(1)图1中细胞a是_____,从卵巢中采集的细胞a需在体外培养至_____期才能用于体细胞核移植等;目前普遍使用去核的方法是_____。
(2)图中取胎猴期而非成年期的体细胞的原因是_____。当贴壁细胞在体外培养过程中发生_____现象时,需要对细胞分瓶进行_____培养。
(3)科研人员发现:对灵长类动物供体细胞核进行表观遗传修饰,激活重构胚分化潜能调控基因A的表达,是克隆成功的关键。研究表明染色体组蛋白H2动态可逆地被修饰酶所改变,从而调控基因A的表达,如图2所示。为了激活基因A的表达,研究人员将组蛋白H3去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入重构胚,同时用组蛋白脱乙酸酶抑制剂TSA处理重构胚。
据图2分析,给重构胚注入Kdm4d的mRNA来促进基因A表达的机理是_____;TSA可以抑制_____的活性,_____(填“提高”或“降低”)组蛋白的乙酰化水平,进而促进基因A的表达。德州市第一中学2023-2024学年高二下学期3月月考
生物试题
考试时间:90分钟
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求的。
1. 用“麦汁酸化”法酿造的酸啤酒既有麦芽清香,又酸甜适口。它是通过微生物发酵将麦汁中的麦芽糖和其他糖类转化为醋酸和乳酸,再结合酒精发酵制作而成。下列说法错误的是( )
A. 酵母菌和醋酸菌发酵过程中控制通气的情况不同
B. 发酵的原理是利用真菌的无氧呼吸与细菌的有氧呼吸
C. 后期发酵产生酒精时,应将发酵温度控制在18~30℃范围内
D. 酒精发酵时发酵罐内液面不再有气泡产生,说明发酵基本完毕
【答案】B
【解析】
【分析】果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧微生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,把糖分解成二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精,酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18~30℃。培养乳酸菌时,所用培养基还需要额外添加维生素。
【详解】A、酵母菌发酵过程先通气再隔绝空气,醋酸菌发酵过程中不需要通气,故控制通气的情况不同,A正确;
B、酒精的形成是真菌的无氧呼吸,醋酸的形成是细菌的有氧呼吸,乳酸的形成是细菌的无氧呼吸,B错误;
C、酒精发酵需要酵母菌,酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18~30℃,所以后期发酵产生酒精时,应将发酵温度控制在18~30℃范围内,C正确;
D、发酵一定时间后,观察到发酵罐内液面不再有气泡产生,说明酒精发酵停止,即发酵基本完毕,D正确。
故选B。
2. 泡菜是我国的传统美食,早在《诗经》中就有“中田有庐,疆场有瓜,是剥是菹,献之皇祖”的诗句,其中“庐”和“瓜”是蔬菜,“剥”和“菹”是腌制加工的意思。下列关于泡菜制作的叙述正确的是( )
A 制备泡菜时,盐水煮沸后可以立即使用
B. 腌制时间长短和温度高低不会影响亚硝酸盐含量
C. 泡菜“咸而不酸”是因为盐水浓度过高,抑制乳酸菌发酵所致
D. 泡菜发酵后期,尽管乳酸菌占优势,但仍有产气菌繁殖,需开盖放气
【答案】C
【解析】
【分析】泡菜(酸菜)的制作原理:在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。发酵过程中,亚硝酸盐先增加,后下降至相对稳定。
【详解】A.制备泡菜时,盐水煮沸冷却后再使用,防止杀死乳酸菌,A错误;
B.影响亚硝酸盐含量的因素较多,如制作泡菜时腌制方法、时间长短和温度高低都会影响亚硝酸盐的含量,B错误;
C.如果泡菜盐水浓度过高,乳酸菌会通过渗透作用失水,抑制乳酸菌生长,制作的泡菜会“咸而不酸”,C正确;
D.乳酸菌属于厌氧菌,开盖放气会影响乳酸菌发酵,因此不能开盖放气,D错误。
故答案为:C。
3. 下表是某公司研发的一种培养大肠杆菌菌群的培养基配方,下列相关叙述不正确的是( )
成分 蛋白胨 乳糖 蔗糖 K2HPO4 指示剂 琼脂
含量(g) 10.0 5.0 5.0 2.0 0.2 12.0
将上述物质溶解后,用蒸馏水定容到1000mL
A. 加入培养基中的指示剂需要灭菌 B. 根据用途划分,该培养基属于鉴别培养基
C. 蛋白胨可为目标微生物提供氮源和维生素 D. 制备培养基时,应先灭菌后定容再倒平板
【答案】D
【解析】
【分析】选择培养基是将允许特定种类的微生物生长、同时抑制或阻止其他微生物生长的培养基;鉴别培养基是在培养基中加入某种试剂或化学药品,使培养后会发生某种变化,从而区别不同类型的微生物的培养基。
【详解】A、微生物培养应注意无菌操作,加入培养基中的指示剂需要灭菌,A正确;
B、从配方表中可看出,该培养基中含有指示剂,可以用来鉴别微生物,故该培养基属于鉴别培养基,B正确;
C、蛋白胨来源于动物原料,含有糖、维生素和有机氮等营养物质,蛋白胨可为目标微生物提供氮源和维生素,C正确;
D、制备培养基时应先调pH、定容等后再灭菌,灭菌后定容容易导致培养基污染,D错误。
故选D。
4. 下图表示培养和纯化X细菌的部分操作步骤,下列相关叙述正确的是( )
A. 实验室里可用化学药物或紫外线对物体表面或空气进行灭菌
B. 步骤①倒平板时需将培养皿的盖拿开,以便将锥形瓶中的培养基倒入
C. 步骤②接种环、接种针等用具应在酒精灯火焰的内焰部位灼烧灭菌
D. 步骤③操作过程中,需灼烧接种环6次,在恒温培养箱中培养时需要将平板倒置
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,①是倒平板,②是进行平板划线,③是培养结果。
【详解】A、实验室里可用紫外线对物体表面或空气进行灭菌,A错误;
B、步骤①倒平板时,用拇指和食指将培养皿打开一条缝隙,以便将锥形瓶中的培养基倒入,B错误;
C、步骤②接种环、接种针等用具应在酒精灯火焰的外焰部位即充分燃烧层灼烧灭菌,C错误;
D、步骤③操作过程中,划线5次,需灼烧接种环6次,在恒温培养箱中培养时需要将平板倒置,D正确。
故选D。
5. 某种物质A(一种含有C、H、N的有机物)难以降解,会对环境造成污染,只有某些细菌能降解A.研究小组从某地土壤中分离获得能高效降解A的细菌菌株,并对其计数(如下图所示),以期为修复污染土壤提供微生物资源。下列有关叙述不正确的是( )
A. 利用该方法计数结果往往比活菌的实际数目偏大
B. 图中系列稀释的程度将直接影响平板上的菌落数目
C. 5号试管的结果表明每克土壤中的菌株数为1.7×109个
D. 配制以物质A为唯一氮源的选择培养基进行培养,可以分离出降解菌
【答案】A
【解析】
【分析】1、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。 2、在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阳止其他种类微生物生长的培养基,称做选择培养基。
【详解】A、图示采用的计数方法是稀释涂布平板法,由于两个或多个细胞连在一起时,在平板上观察到一个菌落,因此用该方法计数结果往往比活菌的实际数目偏小,A错误;
B、图中系列稀释的程度将直接影响平板上的菌落数目,由图可知共稀释了106倍,B正确;
C、由图可知共稀释了106倍,则5号试管的结果表明每ml土壤中的菌株数为(168+175+167)÷3 ÷0.1×106=1.7×109个,C正确;
D、物质A可提供碳源、氮源,配制以物质A为唯一氮源的选择培养基进行培养,可提高降解菌的浓度,D正确。
故选A。
6. 某生物兴趣小组做了如下实验,先在培养皿底部倒入以纤维素为唯一碳源的基本培养基,待凝固。利用稀释涂布平板法接种菌液,培养一段时间后,基本培养基上生长出菌落。再向培养皿内轻轻倒上一薄层完全培养基,再次培养后实验结果如图所示。下列说法正确的是( )
A. 根据培养基上长出菌落的特征可以准确判断细菌的种类
B. 对细菌进行计数只能采用稀释涂布平板法,而不能用平板划线法
C. 再经培养后,会长出形态较小的新菌落,它们都是能分解纤维素的菌株
D. 若用含特定生长因子的完全培养基作第二层,可直接分离到相应的营养缺陷型菌株
【答案】D
【解析】
【分析】在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称做选择培养基。虽然各种培养基的具体配方不同,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。另外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
【详解】A、不同的细菌可能菌落有相似的地方,根据培养基上长出菌落的特征不能准确判断细菌的种类,还需要进一步的鉴定,A错误;
B、对细菌进行计数还能用血细胞计数法,B错误;
C、初次利用底层基本培养基培养的菌落时能分解尿素的菌株,再经培养后长出形态较小的新菌落,它们都是在完全培养基上生长的,未必都是能分解尿素的菌株,C错误;
D、底层不添加特定生长因子,营养缺陷型菌株不会生长,若用含特定生长因子的完全培养基作为第二层,这些菌株就会在其上生长,选出底层不生长,第二层生长的菌株就可直接分离得到相应的营养缺陷型菌株,D正确。
故选D。
7. 发酵工程在工业生产上得到广泛应用,其生产流程如图所示。结合赖氨酸或谷氨酸的生产实际,下列说法错误的是( )
A. ①为诱变育种,②分离、提纯产物
B. 发酵生产谷氨酸时,谷氨酸棒状杆菌在酸性条件下会积累谷氨酸
C. 由于赖氨酸或谷氨酸发酵菌种为好氧菌,在生产过程中常需增加通氧量
D. 赖氨酸或谷氨酸的生产过程中为使产物源源不断地产生,可采用连续培养的发酵方式
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:生产用菌种可以用基因工程、细胞工程以及诱变育种的方式获得,因此①为诱变育种;当发酵生产的产品是代谢产物时,还要采用萃取(或蒸馏或离子交换等)等分离提纯的方法进行提取,因此②为萃取(或蒸馏或离子交换等).连续培养是采用有效的措施让微生物在某特定的环境中保持旺盛生长状态的培养方法。
【详解】A、由题意分析可知,图中①为诱变育种,②为分离、提纯产物,A正确;
B、发酵生产谷氨酸时,谷氨酸棒状杆菌在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸,B错误;
C、由于赖氨酸或谷氨酸的发酵菌种为好氧菌,因此在生产过程中常需增加通氧量,C正确;
D、延长稳定期可以提高代谢物的产量,要达到这一目的可采用连续培养的发酵方式,D正确。
故选B。
8. SOD是一种广泛分布于各种细胞中的抗氧化酶,它能催化超氧阴离子自由基形成H2O2,增强植物的抗逆性。下图为培育能够产生SOD农作物新品种的一种方式,有关叙述正确的是( )
A. ③表示再分化过程,无需严格的无菌操作
B. 过程②和③的培养基中植物激素的种类和比例相同
C. 图中愈伤组织和胚状体的细胞中蛋白质的种类相同
D. ②过程中一般不需要光照,③过程中需要给予适宜时间和强度的光照
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:SOD基因是目的基因,图中①表示采用基因工程技术将目的基因导入受体细胞的过程;②③表示植物组织培养过程,其原理是植物细胞具有全能性,其中②表示脱分化形成愈伤组织的过程;③表示再分化形成胚状体的过程。
【详解】A、②、③分别表示脱分化、再分化过程,均需要在严格的无菌条件下完成,A错误;
B、②、③分别表示脱分化、再分化过程,培养基中植物激素比例不相同,B错误;
C、脱分化形成愈伤组织,再分化形成的胚状体,由于基因的选择性表达,两者细胞中蛋白质的种类不同,C错误;
D、②表示脱分化过程,不需要在光照条件下进行,③过程表示再分化过程,需要给予适宜时间和强度的光照,D正确。
故选D。
9. 科学家利用马铃薯和西红柿叶片分离原生质体并进行细胞杂交,最终获得了杂种植株,相关过程如下图所示。有关分析正确的是( )
A. 上述过程中包含了有丝分裂、细胞分化和减数分裂等过程
B. 可根据是否发生质壁分离现象鉴别杂种细胞的细胞壁是否再生
C. 过程①应将叶片上表皮向上,置于含纤维素酶和果胶酶的低渗溶液中
D. ⑤进行脱分化和再分化过程,杂种植株一定具有马铃薯和西红柿的优良性状
【答案】B
【解析】
【分析】植物体细胞杂交要将不同种的植物细胞诱导融合成一个杂种细胞,再利用植物组织培养技术将杂种细胞培育成植株,体现的生物学原理为细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。在融合之前需先用纤维素酶和果胶酶去除植物的细胞壁获得原生质体,杂种细胞再生出新的细胞壁是细胞融合完成的标志。
【详解】A、该过程不涉及有性生殖,因此不包括减数分裂,A错误;
B、融合后的杂种细胞再生出新的细胞壁是原生质 体融合完成的标志,故可利用质壁分离现象鉴定细胞壁是否再生,B正确;
C、应将叶片下表皮的一面朝下(能与溶液接触),原生质体没有细胞壁,为避免原生质体吸水涨破,将叶片置于等渗或略高渗溶液中,C错误;
D、由于基因的选择性表达,获得的杂种植株不一定能够表现亲本的优良性状,如番茄-马铃薯杂种植物,地上没有接番茄,地下也没有长马铃薯,D错误。
故选B。
10. 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。下列相关叙述错误的是( )
A. 从雪莲中提取的次生代谢物是雪莲生长所必需的
B. 经射线处理①后可能获得雪莲培养物高产的细胞
C. 切取雪莲茎尖进行组织培养可获得脱毒苗
D. 培养细胞获得次生代谢物时使用的是液体培养基
【答案】A
【解析】
【分析】植物组织培养过程是:离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织,然后再分化生成根、芽,最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
【详解】A、次生代谢物不是雪莲生长必需的产物,A错误;
B、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,B正确;
C、茎尖中带毒少或无毒,因而切取一定大小的茎尖进行组织培养可获得脱毒苗,C正确;
D、细胞产物的工业化生产是从人工培养的愈伤组织细胞中提取某种成分,该过程使用的是液体培养基,D正确。
故选A。
11. 实验小鼠皮肤细胞培养的基本过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞
B. 培养时需定期更换培养液,以防止代谢物积累对细胞造成危害
C. 为避免培养过程中的杂菌污染,丙、丁过程中培养瓶盖必须旋紧不漏气
D. 丁过程属于传代培养,贴壁细胞直接用离心法收集后制成细胞悬液再分瓶培养
【答案】B
【解析】
【分析】动物细胞培养的过程: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、培养保留接触抑制的细胞在培养瓶瓶壁上只能形成单层细胞,A错误;
B、动物细胞培养中定期更换培养液可以清除代谢物,同时也可以提供新的营养物质,B正确;
C、动物细胞培养需要一定的气体条件,通常用松盖培养瓶,为避免培养过程中的杂菌污染,丙、丁过程中需要在培养液中添加一定量的抗生素,C错误;
D、传代培养时,悬浮培养的细胞可直接用离心法收集,贴壁生长的细胞需要先用胰蛋白酶处理,D错误。
故选B。
12. 目前肺类器官主要有两种培养方式:其一是诱导多能干细胞(iPS细胞)生成;其二是将肺上皮干细胞与筛选后的体细胞进行共培养(过程如图所示)。下列叙述错误的是( )
A. iPS细胞与胚胎干细胞一样具有细胞周期和组织特异性
B. 培养肺类装配体时培养液中通常需要加入血清等物质
C. 肺类器官A和B细胞中的DNA相同,RNA存在差异
D. 肺类装配体的培养应在含有95%空气和5% CO2,的混合气体的CO2培养箱中进行
【答案】A
【解析】
【分析】胚胎干细胞必须从胚胎中获取,这涉及伦理问题,因而限制了它在医学上的应用。2006年,科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞,获得了类似胚胎干细胞的一种细胞,将它称为诱导多能干细胞(简称iPS细胞),并用iPS细胞治疗了小鼠的镰状细胞贫血。现在,用iPS细胞治疗阿尔茨海默病、心血管疾病等领域的研究也取得了新进展。因为诱导过程无须破坏胚胎,而且iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞,将它移植回病人体内后,理论上可以避免免疫排斥反应,所以科学家普遍认为iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞。
【详解】A、成体干细胞具有组织特异性,只能分化成特定的细胞或组织,iPS细胞类似胚胎干细胞,可以分化成各种细胞或组织,A 错误;
B、研究者对培养细胞的所需的营养物质尚未研究清楚,故培养肺类装配体时培养液中通常需要加入血清等物质,B正确;
C、由题图可知,肺类器官 A 和 B细胞是由肺上皮干细胞分化而来,细胞分化的实质是基因的选择性表达,所以肺类器官 A 和 B细胞中的 DNA 相同,RNA 和蛋白质存在差异,C正确;
D、肺类装配体的培养应在含有95%空气和5% CO2(维持PH),的混合气体的CO2培养箱中进行,D正确。
故选A。
13. 猴应是一种病毒性人畜共患病,在人类中出现的症状与过去在天花患者身上所看到的症状相似,B6R蛋白是猴痘病毒的抗原。为制备抗B6R蛋白的单克隆抗体,研究人员进行了相关实验,如图所示,其中①~④表示细胞。杂交瘤细胞在克隆化培养时来自B淋巴细胞的染色体往往出现随机丢失现象。不考虑基因间的影响和其他变异,下列叙述不正确的是( )
A. 已免疫的细胞①可通过原代培养扩大其细胞数量
B. 细胞①含有从小鼠的脾中得到的能产生特定抗体的B淋巴细胞
C. 在HAT培养基上存活的杂交瘤细胞既能无限增殖又可以分泌抗体
D. 若杂交瘤细胞丢失某染色体后不能分泌单克隆抗体,则该抗体的基因可能位于该染色体上
【答案】A
【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、已免疫的细胞①可通过原代培养和传代培养扩大其细胞数量,A错误;
B、将猴痘病毒的抗原注射到小鼠体内,会发生特异性免疫,从而产生特定抗体的B淋巴细胞,因此细胞①含有从小鼠的脾中得到的能产生特定抗体的B淋巴细胞,B正确;
C、在HAT培养基中由于加入了次黄嘌呤、氨基蝶呤等特殊的物质,所以只有杂交瘤细胞能保留下来,故在HAT培养基上存活的杂交瘤细胞既能无限增殖又可以分泌抗体,C正确;
D、染色体上基因可以指导蛋白质的合成,因此若杂交瘤细胞丢失某染色体后不能分泌单克隆抗体,则该抗体的基因可能位于该染色体上,D正确。
故选A。
14. 抗体一药物偶联物(ADC)通过采用特定技术将具有生物活性的小分子药物连接到能特异性识别肿瘤细胞的单克隆抗体上,实现对肿瘤细胞的选择性杀伤。ADC的结构及其发挥作用的机理如图所示,下列有关说法正确的是( )
A. ADC在肿瘤细胞里被溶酶体裂解,释放药物,使肿瘤细胞坏死
B. ADC中抗体主要发挥靶向运输作用,将连接的药物输送到肿瘤细胞
C. 用96孔板培养和多次筛选杂交瘤细胞后,在体外无法大量制备单克隆抗体
D. ADC通过抗体与细胞膜上的受体特异性结合,以主动运输的方式进入肿瘤细胞
【答案】A
【解析】
【分析】题图分析:抗体药物偶联物(ADC) 通过将具有生物活性的小分子药物与单克隆抗体结合,被肿瘤细胞特异性识别,通过胞吞的方式进入肿瘤细胞,导致溶酶体裂解,释放药物,实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。
【详解】A、ADC通过胞吞的方式进入肿瘤细胞,溶酶体使其裂解,释放药物,实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤,A正确;
B、ADC中的单克隆抗体可特异性识别肿瘤细胞,可将药物运输到肿瘤细胞,具有导向作用,B错误;
C、用96孔板培养和多次筛选杂交瘤细胞后,获得了能产生相应抗体的杂交瘤细胞,而后通过在体外大规模培养可获得单克隆抗体,C错误;
D、由题图可知,ADC进入肿瘤细胞是胞吞的方式,D错误。
故选A。
15. 科研人员利用核移植技术培育克隆蛙的基本过程如图所示。下列叙述不正确的是( )
A. 若把皮肤细胞换成胚胎细胞则可以提高成功率
B. 重构胚需要用物理或化学方法激活,使之完成细胞分裂和发育进程
C. 经培育得到的克隆蛙,其细胞内的遗传物质与皮肤细胞的不完全相同
D. 选择卵母细胞进行操作是因其具有体积大、易操作、物质运输效率高等优点
【答案】D
【解析】
【分析】动物体细胞核移植技术基本过程:从供体身体的某一部位上取体细胞,并通过体细胞培养技术对该体细胞进行增殖;采集卵母细胞,体外培养到减数第二次分裂中期,通过显微操作去除卵母细胞中的核,由于减二中期细胞核的位置靠近第一极体,用微型吸管可以一并吸出细胞核和第一极体;细胞促融将供体细胞注入去核卵母细胞通过电刺激使两细胞融合,供体细胞进入受体卵母细胞内构建重组胚胎,通过物理或化学方法(如电脉冲、钙离子载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等)激活受体细胞,使其完成细胞分裂和发育进程。植入代孕母体体外完成早期胚胎培养后,将胚胎移植入代孕母体内,使其继续发育为新个体。
【详解】A.胚胎细胞的全能性高,所以若把皮肤细胞换成胚胎细胞则可以提高成功率,A正确;
B.用物理或化学方法激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程,B正确;
C.将皮蛙皮肤细胞的细胞核移植到去核的卵母细胞,经培育得到的克隆蛙,其细胞内的遗传物质与皮肤细胞的不完全相同,原因是去核的卵母细胞的细胞质中也含有遗传物质,C正确;
D.选择卵母细胞进行操作是因其具有体积大,易操作,含有激发细胞核表达全能性的物质和营养条件以及激活重构胚需要的因子,D错误。
故选D。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 黄豆酱是人们喜爱的传统美食,早在春秋时期就有制作方法的相关记载。它以黄豆为主要原料,经米曲霉(好氧菌)、酵母菌、乳酸菌等微生物发酵而成。劳动人民在制作过程中不断改进发酵技术,总结出以下经验。
①选用具有高蛋白酶活性的米曲霉②用蒸煮后的大豆与米曲霉混合堆积③将初步发酵后含米曲霉等微生物的曲料摊薄,并适当通风④在装坛时,添加适量食盐⑤发酵过程中,需保持发酵坛密封⑥发酵过程中,需定期搅拌
下列叙述正确的是( )
A. ①中蛋白酶可将蛋白质和脂肪分解成易吸收的小分子物质
B. ②和⑥可以促使微生物和物料充分混合,提高发酵效率
C. ③有利于米曲霉和酵母菌进行有氧呼吸并快速大量增殖
D. ⑤中乳酸菌主要集中于发酵坛上部,而米曲霉集中于下部
【答案】BC
【解析】
【分析】米曲霉是真菌的一种,米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖,大量分泌制作酱油过程所需的酶类,这些酶(如蛋白酶和脂肪酶)中能将发酵池中的蛋白质和脂肪分解成易于吸收、风味独特的成分。
【详解】A.酶具有专一性,蛋白质酶不能分解脂肪,即①中蛋白酶可将蛋白质分解成易吸收的小分子物质,A错误;
B.由题意可知,米曲霉是好氧菌,且能够分泌蛋白酶将黄豆酱中的蛋白质分解,故②和⑥可以促使微生物和物料充分混合,提高发酵效率,B正确;
C.米曲霉是好氧菌,而酵母菌也可以进行有氧呼吸,故③有利于米曲霉和酵母菌进行有氧呼吸并快速大量增殖,C正确;
D.乳酸菌属于厌氧菌,米曲霉是好氧菌,故⑤中米曲霉主要集中于发酵坛上部而乳酸菌集中于下部,D错误。
故答案为:BC。
17. 菊芋中的主要碳水化合物是菊糖(由多个果糖脱水缩合而成),研究者从土壤中分离出一种能够利用菊糖生产乙醇的酵母菌(L610),开展实验研究通气对发酵罐中L610生物量和乙醇产量的影响,结果如图(其中vvm代表通气量体积占发酵罐体积的比例)。下列叙述正确的是( )
A. 可以用菊糖为唯一碳源的培养基来筛选L610
B. 12h内两组酵母菌呼吸作用产生的CO2量相等
C. 72h内通气能够促进酵母繁殖来提高乙醇产量
D. 24h-96h内通气会提高菊糖转化为细胞成分的比例
【答案】AD
【解析】
【分析】配制培养基的操作步骤为称量→溶化→定容→调pH→培养基的分装→包扎→灭菌,因此微生物的培养基配制好后应该先调节pH,再分装。常见的灭菌方法有:干热灭菌、高压蒸汽灭菌、灼烧灭菌。培养基适宜用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。
【详解】A、酵母菌(L610)能利用利用菊糖生产乙醇,因此可以用菊糖作为唯一碳源的选择培养基来筛选L610,A正确;
B、12小时内虽然两组酵母菌乙醇产量相似,但通气时存在有氧呼吸且其速率不同,故产生的CO2量不相等,B错误;
C、由两幅图可知,48小时内酵母菌生物量不断升高,同时乙醇也在不断增加,而在48小时后,酵母的生物量几乎不变(即酵母几乎不再繁殖),而48-72小时,通气量体积占发酵罐体积的比例0.1vvm时,乙醇产量略有减小,通气量体积占发酵罐体积的比例0vvm时,乙醇产量还再增加,C错误;
D、由第二幅图可知,96小时以内通气会降低乙醇产量,提高菊糖转化为细胞成分的比例,D正确。
故选AD。
18. 研究人员将结核杆菌分别接种在含有不同浓度抗生素A与B的培养基中(“+”代表含抗生素,“+”的多少代表抗生素浓度,“-”代表不含抗生素),对两种抗生素的药性进行分析。在37℃环境下培养24小时后,细菌生长情况如图。下列叙述不正确的是( )
A. 一定浓度的抗生素A会诱导结核杆菌产生耐药性的变异
B. 与单独使用抗生素A相比,联合使用抗生素B的抑菌作用更强
C. 为排除杂菌的影响,倒平板前培养皿高压蒸汽灭菌的条件可为121℃、20min
D. 该实验使用稀释涂布平板法接种结核杆菌,待菌液被吸收后方可将平板倒置培养
【答案】AB
【解析】
【分析】微生物培养需要用到培养基,根据微生物的不同种类和生活习性来配制特定的培养基。微生物的培养的关键是无菌操作,需要对操作环境和操作者进行消毒,同时如果培养基、接种工具、培养器具不能彻底灭菌,培养过程中被杂菌污染都会导致微生物的培养失败。
【详解】A、细菌产生耐药性的变异是基因突变产生的,抗生素起到了选择作用,A错误;
B、根据图中平板上菌落的分布可知,与单独使用抗生素A相比,联合使用抗生素B不能增强对结核杆菌的抑制作用,B错误;
C、为排除杂菌的影响,应该用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌,灭菌的条件可为121℃、15-30min,然后冷却到50℃左右倒平板,C正确;
D、如图,菌落分布均匀,是利用了稀释涂布平板法接种结核杆菌,待菌液被吸收后方可倒置培养,D正确。
故选AB。
19. 某科研团队采用原生质体不对称融合技术,将贡蕉抗枯萎病的性状整合到龙牙蕉品种中以培育抗病龙牙蕉。已知紫外线(UV)处理可随机破坏染色体结构,使其发生断裂、易位、染色体消除等,细胞不再持续分裂;碘乙酰胺(IOA)处理可使细胞质中某些酶失活,能量得不到供应,抑制细胞分裂。设计路线如图所示,下列叙述错误的是( )
A. 过程①常经酶解、离心纯化获得原生质体
B. 过程②中异源融合的杂种细胞才能正常分裂
C. 抗病龙牙燕植株中的染色体数目不一定相同
D. 最终获得的抗病植株具有完整的龙芽蕉和贡蕉的遗传信息
【答案】D
【解析】
【分析】原生质体不对称融合技术类似于植物体细胞杂交技术,植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新植株的技术。植物体细胞杂交技术在打破生殖隔离,实现远缘杂交育种,培育植物新品种等方面展现出独特的优势。原理:细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
【详解】A、植物细胞最外面是细胞壁,原生质体的获得需要利用酶解法、离心纯化法获得原生质体,A正确;
B、根据题目信息,利用UV和IOA单独处理均可抑制细胞分裂,但异源融合的细胞龙牙蕉可提供能量,贡蕉可提供染色体,导致可正常分裂,B正确;
C、根据题目信息,紫外线处理可随机破坏贡蕉的染色体结构,抗病龙牙蕉的植株细胞中,包含龙牙蕉的全部染色体,也包括贡蕉的部分未被破坏的染色体,故染色体数不一定相同,C正确;
D、紫外线(UV)处理可随机破坏染色体结构,使其发生断裂、易位、染色体消除等,细胞不再持续分裂,紫外线(UV)处理贡蕉,会破坏染色体上的DNA,D错误。
故选D。
20. Transwell实验可模拟肿瘤细胞侵袭过程。取用无血清培养液制成的待测细胞悬液加入膜上铺有基质胶的上室中,下室为有血清培养液,上下层培养液以一层具有一定孔径的聚碳酸酯膜分隔开,放入培养箱中培养,通过计数下室的细胞量即可反映细胞的侵袭能力,如下图所示。下列说法正确的是( )
A. 培养过程中,添加CO2的目的是维持培养液的pH
B. 进入下室的肿瘤细胞数量越多,说明肿瘤细胞的分裂能力越强
C. 血清培养液中可能含有某些因子促使肿瘤细胞向营养高的下室移动
D. 为了防止细胞培养过程中细菌的污染,可向培养液中加入适量的抗生素
【答案】ACD
【解析】
【分析】分析题意和题图:将待测细胞悬液加入膜上铺有基质胶的上室中,下室为有血清培养液,一段时间后计数下室的细胞量即可反映细胞的侵袭能力,数量越多,则说明肿瘤细胞的侵袭能力越强。
【详解】A、培养过程中,添加CO2的目的是维持培养液的pH,A正确;
B、由题意可知,可通过计数下室的细胞量即可反映细胞的侵袭能力,若进入下室的肿瘤细胞数量越多,说明肿瘤细胞的侵袭能力越强,但不能说明肿瘤细胞的分裂能力越强,B错误;
C、上室含无血清培养液,下室含血清培养液,加入上室的肿瘤细胞一段时间后出现在下室中,说明血清培养液中含有某些因子促使肿瘤细胞向营养高的下室移动,C正确;
D、动物细胞培养需要无菌条件,为防止培养过程中细菌的污染,可向培养液中加入适量的抗生素,D正确。
故选ACD。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 某品牌老陈醋有丰富的营养成分,在酿造过程中产生了川芎嗪、黄酮类化合物等对人体有益的物质,极具养生价值。一企业对老配方进行了更新,并设计了如下制作流程。请回答下列问题:
注:膨化处理是指将粮食加入密闭容器中,加热加压后突然减压,粮食中的水分汽化膨胀,使其出现许多小孔,变得松脆。红曲霉属于真菌。
(1)对主粮进行膨化处理的作用是_____。在利用红曲霉进行发酵产酒精时,发酵罐需要先通气,通气的目的是_____。
(2)利用醋酸菌获得醋酸条件有两种情况,一是在_____时,将糖分解成醋酸:二是在缺少糖源时,利用酒精生成醋酸。由酒精发酵转变为甜醋发酵,需要改变的环境条件是_____。
(3)研究表明,在陈醋的酿造过程中,起主导作用的是醋酸菌,而乳酸菌也存在于醋醅中,其代谢产生的乳酸是影响陈醋风味的重要因素。成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少,主要原因是发酵后期_____(至少写出2种)等环境因素的变化,淘汰了部分乳酸菌种类。
(4)乙偶姻和川芎嗪均是此品牌老陈醋中重要的风味物质,对熏醅阶段中二者的含量进行测定得到了如图结果,由图可知,川芎嗪最早产生于_____,乙偶姻可能在更早的甜酸发酵阶段就开始产生。
【答案】(1) ①. 加大与红曲霉的接触面积 ②. 使红曲霉在有氧条件下大量繁殖
(2) ①. 氧气和糖源都充足 ②. 增加氧气含量
(3)氧气、营养物质、pH (4)熏醅阶段第二天
【解析】
【分析】醋酸制作的菌种是醋酸菌,代谢类型是需氧型细菌,属于原核细胞,条件是30~35℃、一直需氧。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【小问1详解】
由题意可知,膨化处理是指将粮食加入密闭容器中,加热加压后突然减压,粮食中的水分汽化膨胀,使其出现许多小孔,变得松脆,这有利于加大与红曲霉的接触面积,使发酵更充分。通气的情况下,红曲霉进行有氧呼吸产生更多的能量,有利于红曲霉的大量繁殖。
【小问2详解】
利用醋酸菌获得醋酸的条件有两种情况,一是在氧气和糖源都充足时,将糖分解成醋酸;二是在糖源不充足时,也可以利用酒精生成醋酸。酒精发酵时严格的无氧环境,而醋酸菌是好氧菌,需要将酒精氧化为醋酸,因此需要改变的环境条件是增加氧气含量。
【小问3详解】
成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少,主要原因是:发酵后期氧气、营养物质、pH等环境因素的变化,加剧了不同种乳酸菌之间的种间竞争,淘汰了部分乳酸菌种类。
【小问4详解】
据图可知,生产线1、2、3都在熏醅第2天出现了川芎嗪,因此川芎嗪最早产生于熏醅阶段第二天。
22. PBAT(含C、H、O元素)地膜属于可降解地膜,虽然在一定程度上可解决传统地膜的“白色污染”问题,但在实际应用过程中其降解情况并不理想。研究人员欲从土壤中筛选出PBAT高效降解菌株,为微生物降解PBAT地膜丰富了微生物种质资源。回答下列问题:
(1)实验前,实验人员应在经常使用PBAT地膜的土壤中寻找目的菌株,同时需要制备筛选PBAT地膜降解菌的选择培养基。该选择培养基是以_____为唯一碳源,其筛选微生物的原理是_____。
(2)实验过程中,研究人员将PBAT地膜材料加入培养基前需要对其进行灭菌处理,其目的是_____。
(3)若想得到高效降解PBAT地膜的某目标菌种,可用平板划线法进行纯化。若下图甲是接种培养后的菌落分布图,对应的平板划线操作示意图为_____。图甲中的③更易获得单菌落,判断依据是_____。
(4)研究人员还测定了PBAT地膜在六种菌株处理一段时间后的失重率[(膜片初始质量一膜片被降解后质量)÷膜片初始质量×100%],如图所示。据图分析,PBAT地膜在_____三株菌株处理下的失重率高于另外三株菌株,这说明_____。
注:CK为对照组。
【答案】(1) ①. PBAT ②. 只有PBAT地膜降解菌能生长,其它微生物不能长
(2)避免PBAT地膜上原有微生物对实验结果的影响
(3) ①. 丙 ②. 每次划线的菌种都来自上一次划线的末端,最后一次划线结束时更容易获得单菌落
(4) ①. RD1-3、N1-2和N3-2 ②. RD1-3、N1-2和N3-2菌株对PBAT地膜有较高的降解作用
【解析】
【分析】固体培养基主要用于微生物的分离、鉴定。选择培养基是根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基使混合菌样中的劣势菌变成优势菌,从而提高该菌的筛选率。
【小问1详解】
筛选PBAT地膜降解菌的选择培养基,培养基应以PBAT为唯一碳源;在该培养基上,只有PBAT地膜降解菌能生长,因此可以用该培养基将该种菌筛选出来。
【小问2详解】
实验过程中,研究人员将PBAT地膜材料加入培养基前需要对其进行灭菌处理,其目的是为了避免PBAT地膜上原有微生物对实验结果的影响。
【小问3详解】
甲是平板划线法的结果,根据菌落生长的分布可知,由丙划线而来;平板划线法是把混杂在一起的微生物或同一微生物群体中的不同细胞,用接种环在平板表面上作多次由点到线的划线稀释而获得较多独立分布的单个细胞,并让其成长为单菌落的方法,图甲中的③微生物分散得更开,更易获得单菌落。
【小问4详解】
据图分析,在测定的降解时间内,PBAT地膜在RD1-3、N1-2和N3-2三株菌株处理下的失重率高于另外三株菌株,这说明RD1-3、N1-2和N3-2菌株对PBAT地膜有较高的降解作用。
23. 三白草和鱼腥草是同科不同属的两种药用植物,二者因疗效相近且具有叠加效应常被用作“药对”。科研人员将复方的配伍(两种或两种以上药物配合使用)用到个体生长或生产过程,并实现有效成分的工厂化生产的具体操作如图。
(1)图1中①过程通过酶解法去除_____获取原生质体,并利用红色荧光和绿色荧光分别标记三白草和鱼腥草的原生质体膜上的蛋白质(带荧光色素的原生质体仍能融合和再生)。过程②诱导融合的化学方法有_____(写出两种)。
(2)在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察,根据融合后的原生质体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_____时可判断该原生质体是由三白草和鱼腥草融合而成的。
(3)将愈伤组织接种到适宜培养液中进行细胞培养,细胞培养的过程_____(填“体现”或“未体现”)细胞的全能性,理由是_____。
(4)通常情况下,免疫器官的重量有所增加则表明该物质具有一定的增强免疫力的作用。为判断融合体对动物免疫力的影响,科研人员取同种小鼠30只,雌雄各半,随机均分为三组,实验处理如下表。
组别 A组 B组 C组(空白对照组)
实验处理 三白草和鱼腥草杂种愈伤组织的蒸馏水提取物 三白草和鱼腥草直接混合后的蒸馏水提取物
每天一次等量灌胃,连续一周,检测各组小鼠的胸腺重量
①表格中C组的实验处理为_____。
②若实验结果为_____,则支持利用原生质体融合技术将复方的配伍提前并实现有效成分的工厂化生产。
【答案】(1) ①. 细胞壁 ②. 聚乙二醇、高Ca2+-高pH诱导法 (2)双色荧光
(3) ①. 不能 ②. 没有发育为完整个体,也没有分化为各种细胞
(4) ①. 加入等量的蒸馏水 ②. A、B两组小鼠的胸腺重量相同且都大于C组
【解析】
【分析】分析图可知,图1表示三白草和鱼腥草体细胞杂交过程,其中①为去除细胞壁,②为原生质体融合,③为脱分化形成愈伤组织,④为提取代谢产物。
【小问1详解】
据图示可知,过程①通过酶解法去除细胞壁获取原生质体,通常所用的酶是纤维素酶和果胶酶;诱导植物细胞融合的方法有利用化学诱导剂PEG((聚乙二醇))诱导融合,也可用高Ca2+-高pH诱导法。
【小问2详解】
由于三百草细胞酶解液中加入了红荧光色素,鱼腥草细胞酶解液中加入了绿荧光色素,所以杂种原生质体应该带红、绿双色荧光色素。
【小问3详解】
细胞的全能性是指细胞能够发育为完整个体或者分化成各种细胞, 细胞培养的过程没有上述结果,故未体现细胞的全能性。
【小问4详解】
①分析题意,实验目的是判断融合体对动物免疫力的影响,C组为对照组,根据对A、B两组的处理,C组应用等量的蒸馏水。
②C组为对照组,若实验结果为A、B两组的胸腺重量相同且都大于C组,则支持利用原生质体融合技术将复方的配伍提前并实现有效成分的工厂化生产。
24. 双特异性抗体是指一个抗体分子可以与两个不同抗原或同一抗原的两个不同抗原表位相结合,目前最常利用杂交瘤杂交法来制备。长春花是原产于非洲东海岸的野生花卉,其所含的长春碱具有良好的抗肿瘤作用。下图1是科研人员通过杂交一杂交瘤细胞技术(免疫的B淋巴细胞和杂交瘤细胞杂交技术)生产能同时识别癌胚抗原和长春碱的双特异性单克隆抗体的部分过程。图2是某双特异性抗体作用图。请分析回答下列问题:
(1)对③筛选出的杂交瘤细胞,还需进行_____和_____,才能筛选出足够量的既能无限增殖又能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。
(2)图2中①步骤注射癌胚抗原的目的是_____。图2方框内需要经过_____次筛选,才能获取单克隆杂交一杂交瘤细胞。单克隆杂交一杂交瘤细胞在体外培养时,需要满足的条件是充足的营养,_____的环境,适宜的_____,和适宜的气体环境等。
(3)临床试验发现,从小鼠腹水中提取抗体具有外源性,直接注入人体治疗效果大大降低。因此鼠源性的双特异性单克隆抗体在注射到人体前需要进行人源化改造,除抗原结合区域外,其他部分都替换为人抗体区段,目的是降低_____。
(4)与直接使用长春碱相比,将长春碱与双特异性单克隆抗体结合后给药,对人体的副作用更小,原因是_____。
【答案】(1) ①. 克隆化培养 ②. (专一)抗体检测
(2) ①. 刺激小鼠产生相应的B淋巴细胞 ②. 2#两 ③. 无菌、无毒 ④. 温度、pH和渗透压 (3)免疫排斥反应
(4)
双特异性单克隆抗体能将抗癌药物定向带到癌细胞所在位置,在原位杀死癌细胞
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备过程:首先用特定抗原注射小鼠体内,使其发生免疫,小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞。利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,单克隆抗体制备过程中的两次筛选:第一次筛选:利用特定选择培养基筛选,获得杂交瘤细胞,即AB型细胞(A为B淋巴细胞,B为骨髓瘤细胞),不需要A、B、AA、BB型细胞。第二次筛选:利用多孔板法和抗原-抗体杂交法筛选,获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。
【小问1详解】
为选出能产生专一抗体的杂交瘤细胞,要将从HAT培养基上筛选出的细胞稀释液滴入多孔培养板中,使多孔培养板每孔中有一个细胞,然后筛选出专一抗体检测呈阳性的细胞,进行克隆化培养,因此对③筛选出的杂交瘤细胞,还需进行克隆化培养和(专一)抗体检测,才能筛选出足够量的既能无限增殖又能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。
【小问2详解】
图2中①步骤注射癌胚抗原的目的是刺激小鼠产生相应的B淋巴细胞;图2方框内需要经过2次筛选,先筛选得到对长春碱免疫的B淋巴细胞,后筛选出杂交—杂交瘤细胞;单克隆杂交一杂交瘤细胞在体外培养时,需要满足的条件是充足的营养,无菌、无毒的环境,适宜的温度、pH和渗透压,适宜的气体环境等。
【小问3详解】
由于小鼠腹水中提取抗体具有外源性,直接注入人体后会被人体免疫系统识别和清除,因此鼠源性的双特异性单克隆抗体在注射到人体前需要进行人源化改造,除抗原结合区域外,其他部分都替换为人抗体区段,目的是降低免疫排斥反应。
【小问4详解】
双特异性单克隆抗体能将抗癌药物定向带到癌细胞所在位置,在原位杀死癌细胞,避免了对正常细胞的损伤,因而对人体的副作用更小。
25. “中中”和“华华”克隆猴的成功培育标志着我国非人灵长类疾病动物模型研究处于国际领先水平。“中中”和“华华”的克隆流程如图1所示,回答下列问题:
(1)图1中的细胞a是_____,从卵巢中采集的细胞a需在体外培养至_____期才能用于体细胞核移植等;目前普遍使用去核的方法是_____。
(2)图中取胎猴期而非成年期的体细胞的原因是_____。当贴壁细胞在体外培养过程中发生_____现象时,需要对细胞分瓶进行_____培养。
(3)科研人员发现:对灵长类动物供体细胞核进行表观遗传修饰,激活重构胚分化潜能调控基因A的表达,是克隆成功的关键。研究表明染色体组蛋白H2动态可逆地被修饰酶所改变,从而调控基因A的表达,如图2所示。为了激活基因A的表达,研究人员将组蛋白H3去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入重构胚,同时用组蛋白脱乙酸酶抑制剂TSA处理重构胚。
据图2分析,给重构胚注入Kdm4d的mRNA来促进基因A表达的机理是_____;TSA可以抑制_____的活性,_____(填“提高”或“降低”)组蛋白的乙酰化水平,进而促进基因A的表达。
【答案】(1) ①. 母猴的卵母细胞 ②. MⅡ(减数分裂Ⅱ中) ③. 显微操作法
(2) ①. 动物体细胞比胚胎细胞的分化程度高,表现全能性较困难 ②. 细胞贴壁 ③. 传代
(3) ①. Kdm4d可以表达组蛋白去甲基化酶,降低H3组蛋白的甲基化水平,进而促进基因A的表达 ②. 组蛋白脱乙酰酶 ③. 提高
【解析】
【分析】1、克隆动物概念: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成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。
2、动物细胞核移植可分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植。体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。原因:动物胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性相对容易,动物体细胞分化程度高,恢复其全能性十分困难。
3、动物细胞培养条件:(1)无菌无毒环境;(2)营养;(3)温度和pH值:哺乳动物多以36.5℃左右为宜,多数细胞生存的适宜pH为7.2~7.4;(4)气体环境置于含95%空气和5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养。
【小问1详解】
图1中的细胞a是母猴的卵母细胞,从卵巢中采集的细胞a需在体外培养至MⅡ(减数分裂Ⅱ中)期才能用于体细胞核移植等;该时期的细胞营养物质丰富且含有有利于细胞全能性表达的物质存在,目前普遍使用去核的方法是显微操作法。将卵母细胞培养到MⅡ期进行去核操作,此时细胞核退化,出现的是纺锤体和染色体复合物,去核事实上是去除卵母细胞的纺锤体和染色体结构。
【小问2详解】
体细胞分化的程度高,恢复其全能性较难,因此动物体细胞核移植技术难度明显高于胚胎细胞核移植,所以取胎猴期而非成年期的体细胞。当贴壁细胞在体外培养过程中发生细胞贴壁现象时,需要对细胞分瓶进行传代培养。
【小问3详解】
Kdm4d是组蛋白去甲基化酶,则Kdm4d可以表达组蛋白去甲基化酶,降低H3组蛋白的甲基化水平,进而促进基因A的表达。TSA是组蛋白脱乙酰酶抑制剂,可以抑制组蛋白脱乙酰酶的作用,提高组蛋白的乙酰化水平最终调节相关基因的表达。
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