山东省淄博市沂源县第二中学2023-2024学年高二下学期4月月考生物学试题(原卷版+解析版)

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名称 山东省淄博市沂源县第二中学2023-2024学年高二下学期4月月考生物学试题(原卷版+解析版)
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文件大小 1.6MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2024-04-16 20:33:26

文档简介

沂源县第二中学2023-2024学年高二下学期4月月考生物试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
一、1-15题单选,16-20题多选。
1. 下列是一些关于微生物的培养和应用的基本理论和基础知识,其中都正确的一组是(  )
①接种环和玻璃器皿(如培养皿等)分别通过灼烧灭菌和干热灭菌
②人工配制的培养基常需要调 pH,其应在分装灭菌前进行
③超净工作台、接种室、空气可以通过紫外线消毒
④菌种的长期保存通常接种在试管的固体斜面培养基上,-4 ℃下进行
⑤用稀释涂布平板法统计菌落数的缺点是不能观察到微生物的菌落的形态、大小、结构
⑥实验室测定土壤中细菌的数量时,选取的稀释度的要求通常分别是: 103、104、105
A. ①②③ B. ①②④
C. ②③⑤ D. ②③⑥
2. 下列关于微生物的培养与计数的描述正确的是( )
①分离分解尿素的细菌要使用以尿素为唯一氮源的选择培养基
②对微生物计数可以使用平板划线法和稀释涂布平板法接种微生物
③纤维素分解菌鉴定时,在培养基中加入酚红指示剂,如果指示剂变红则能初步鉴定
④在某一浓度下涂布三个平板,若三个平板统计的菌落数差别较大,则需重新进行实验
⑤进行微生物培养时要每隔24h统计一次菌落的数目
⑥获得菌落数目为30~300的平板就说明实验操作成功
A. ①④⑤ B. ②③⑥ C. ②④⑤ D. ③⑤⑥
3. 金黄色葡萄球菌是一种病原菌,它可耐受质量分数为7.5%的NaCl溶液。金黄色葡萄球菌在添加适量血液的血平板上生长时,可破坏菌落周围的红细胞,使其褪色。为检测鲜牛奶中是否存在金黄色葡萄球菌,科研人员设计了如图所示的流程。下列说法错误的是( )
A. 振荡培养时应选用含质量分数为7.5%NaCl溶液的鉴别培养基
B. 振荡培养可使微生物与营养物质充分接触,提高培养液中的氧气含量
C. 若血平板中菌落周围出现透明圈,则初步说明鲜牛奶中存在金黄色葡萄球菌
D. 为使检测更严谨,应设置加灭菌的鲜牛奶但其他操作均与图示相同的对照组
4. 在分离、纯化大肠杆菌实验中,划线接种(甲)、培养结果(乙)如下图。有关叙述错误的是( )
A. 接种前应对培养基进行高压蒸汽灭菌
B. 连续划线的目的是获得单个细菌形成的菌落
C. 接种过程中至少需要对接种环灼烧5次
D. 甲中a区域为划线的起始位置
5. 筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后,若细菌能分解淀粉,培养平板经稀碘液处理,会出现以菌落为中心的透明圈(如图),实验结果见下表。
菌种 菌落直径:C(mm) 透明圈直径:H(mm) H/C
细菌Ⅰ 5.1 11.2 2.2
细菌Ⅱ 8.1 13.0 1.6
有关本实验的叙述,错误的是
A. 培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质
B. 筛选分解淀粉的细菌时,菌液应稀释后涂布
C. 以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外
D. H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异
6. 某工厂使用两种方案将柑橘发酵制成果醋,方案1所产果醋的多酚、蛋白质等含量高于方案2,而方案2的发酵速度快于方案1。下列相关分析不正确的是( )
A. 醋酸菌将乙醇氧化为醋酸比将葡萄糖氧化为醋酸的速度快
B. 两种柑橘果醋成分差异可能是方案2中酵母菌进行酒精发酵导致
C. 方案2调糖的目的是为酒精发酵增加碳源
D. 两种方案均需一直保持在有氧环境下进行
7. 利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。下图为某企业通过发酵制作酱油的流程图。下列相关叙述错误的是( )
A. 米曲霉发酵过程中,添加小麦主要是为米曲霉的生长提供氮源
B. 米曲霉发酵过程中,通常会大量分泌制作酱油过程所需的酶类
C. 发酵池发酵阶段,添加的乳酸菌和酵母菌在细胞结构上存在明显不同
D. 发酵池发酵阶段,添加食盐是抑制发酵过程杂菌污染和繁殖重要措施
8. 下图为培育甘蔗脱毒苗的两条途径,研究发现经②过程获得的幼苗脱毒效果更好。下列叙述正确的是
A. 带叶原基的芽与植物体其他组织中的病毒含量相同
B. 可推测②过程的温度处理有利于组织中的病毒失去活性
C. 过程③、④均属于再分化,所以培养基A和B各成分含量相同
D. 图中获得的脱毒苗与原甘蔗苗相比细胞核遗传物质发生了改变
9. 科学家将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合,制成了抗体-药物偶联物(ADC),实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤,其机理如下图,下列叙述错误的是( )
A. 制备单克隆抗体时,获得的杂交瘤细胞需进行克隆化培养和抗体检测
B. ADC中抗体的作用是与肿瘤细胞特异性结合,将物质C带到肿瘤细胞
C. ADC能够在肿瘤细胞内释放细胞毒素,进而诱导其产生凋亡基因并表达
D. 除ADC外,单克隆抗体在临床上还可作为诊断试剂或单独用于疾病治疗
10. 两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂,形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出,未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理,将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种,过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A. 过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理细胞
B. 过程②的目的是使中间偃麦草的染色体断裂
C. 过程③中常用灭活病毒诱导原生质体融合
D. 耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段
11. 下列关于动物细胞培养及植物组织培养的说法,错误的是( )
A. 选材时,一般都选分裂、分化能力强的组织
B. 均在离体、无菌、无毒条件下进行
C. 都能体现细胞的全能性,其原理相同
D. 培养基成分的差异主要是动物细胞培养的培养基中含血清等天然成分,植物组织培养的培养基中含细胞分裂素、生长素等植物激素
12. 下列关于细胞工程的叙述,正确的是 ( )
A. 电激可诱导植物原生质体融合,不能诱导动物细胞融合
B. 去除植物细胞壁用酶处理,将动物组织分散成单个细胞不需酶处理
C. 小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫的B淋巴细胞融合后培养可制备单克隆抗体
D. 动植物细胞培养都需要经过脱分化处理
13. 无论是植物细胞,还是动物细胞,都可以利用一定的方法诱导融合,可用模型图表示细胞融合技术的一些过程,有关叙述错误的是
A. 若该过程表示植物原生质体的融合,则甲、乙细胞可用酶解法获取
B. 若该过程表示动物细胞融合,可用灭活的病毒诱导
C. 若该过程表示制备单克隆抗体,则丙细胞是杂交瘤细胞
D. 以上三个过程体现了细胞的全能性
14. 下列有关细胞工程叙述,正确的是( )
A. PEG是促细胞融合剂,可直接诱导植物细胞融合
B. 用原生质体制备人工种子,要防止细胞破裂
C. 骨髓瘤细胞经免疫处理,可直接获得单克隆抗体
D. 核移植克隆的动物,其线粒体DNA来自供卵母体
15. 为研制抗病毒A的单克隆抗体,某同学以小鼠甲为实验材料设计了图所示实验流程。下列叙述错误的是:( )
A. 筛选1和2所采用的培养基成分不同
B. 筛选1所采用的培养基只有杂交瘤细胞能够生存
C. 筛选2是为筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞
D. 筛选1、2是为分别筛选出B淋巴细胞、骨髓瘤细胞
16. 图中a、b、c、d表示生物工程的相关技术,①②③分别表示应用a、b、c技术获得的生物个体。下列推测正确的是( )
A. 若a是核移植技术,则①的产生体现动物细胞核具有全能性
B. 若b是体外受精技术,则②发育都在体外进行
C. 若c是胚胎分割技术,则③的产生方式属于无性繁殖
D. d技术实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
17. 英国议会下院通过一项历史性法案,允许以医学手段培育“三亲婴儿”,其培育过程可选用如下技术路线。据图分析,下列叙述不正确的是(  )
A. 该技术不能避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代
B. 卵母细胞捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给“三亲婴儿”
C. “三亲婴儿”的染色体全部来自母亲提供的细胞核
D. “三亲婴儿”同时拥有自己父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因
18. 发酵原料改变推动着发酵工业迅速发展,利用农作物秸秆等纤维废料生产的乙醇,经加工可制成燃料乙醇,从而减少了对石油资源的依赖。如图是发酵工程生产燃料乙醇的简要流程,据图分析下列说法正确的是(  )
A. 微生物A能分解纤维素,选育菌种时最好从富含纤维素的土壤中进行筛选
B. 图中②过程常用的微生物B是酵母菌,在接种前要进行扩大培养,缩短生产周期
C. 微生物A和微生物B可利用的碳源相同
D. 可用发酵工程生产的纤维素酶制剂代替微生物B起作用
19. 普洱茶的发酵过程又名“渥堆”,具体是指茶叶经“潮水”(喷洒适量水分)后,在黑曲霉、青霉、根霉、酵母菌等微生物产生的胞外酶、代谢产生的热量和茶叶水分湿热的协同作用下,使茶叶发生了一系列的物理、化学变化,如生成茶多糖(是由茶叶中糖类、蛋白质等组成的一类复合物)等。下列相关叙述正确的是( )
A. “潮水”的目的是增加茶叶含水量,为微生物的繁殖创造条件
B. “渥堆”过程容易闻到酒香,主要原因是酵母菌进行无氧呼吸
C. “渥堆”过程中定期翻堆的目的之一是为了降低温度
D. 茶多糖的产生与茶叶产生的胞外酶水解纤维素有关
20. 图为杂交瘤细胞制备示意图。骨髓瘤细胞由于缺乏次黄嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT-),在HAT筛选培养液中不能正常合成DNA,无法生长。下列叙述正确的是
A. 骨髓瘤细胞和免疫B细胞可用仙台病毒诱导融合
B. 骨髓瘤细胞HAT筛选培养液中不能正常增殖
C. 免疫B细胞的种类不唯一所以杂交瘤细胞仍需进一步筛选
D. 筛选出的杂交瘤细胞体外培养时需添加抗生素防止真菌污染
二、非选择题。
21. 柠檬酸是一种广泛应用的食品酸度调节剂, 它可以通过黑曲霉发酵制得。如图表示生产柠檬酸的连续发酵装置。
(1)根据物理性质,该发酵过程使用的培养基属于_________。根据工艺流程可知,黑曲霉的新陈代谢类型属于__________型。
(2)从加料口输入的培养基必须经过严格的__________处理。根据图示可知,发醉过程需要严格控制________________________和搅拌速度等条件。
(3)在大规模的发酵生产中,需要将选育出的优良菌种经过多次的__________,当达到一定数量后再接种。
(4)此工艺流程(连续培养) 以一定的速度不断添加新的培养基,同时又以同样的速度放出旧的培养基,可大大提高生产效率,道理在于__________________________。
22. 独流老醋是有300多年历史传承的传统名醋,酿造过程经蒸煮、酒精发酵、醋酸发酵、陈酿、淋醋等14道工序,使得老醋具有独特风味。
(1)酒精发酵阶段起主要作用的微生物是____________,醋酸发酵阶段中促使酒精转化为醋酸的反应方程式是________________________。
(2)醋酸发酵阶段,独流老醋采用独特的分层发酵法发酵30天。过程如下:
发酵过程中,翻动的目的是____________。已知乳酸含量高是独流老醋风味独特的重要成因,由此推测分层发酵的作用是________________________。
(3)甲同学为检测发酵过程中某时刻醋酸菌的数量,取不同稀释度的醋醅样品各0.1mL涂布到酵母膏培养基(适合各种菌类生存)上,在适宜条件下培养一段时间,统计得到103、104、105三个稀释度的培养基上的平均菌落数依次为417个、125个、16个,对照组培养基上未出现菌落。据此估算,每克样品中的醋酸菌数约为____________个。乙同学认为上述实验设计存在缺陷,实验结果不可信,原因是____________。
23. 犬细小病毒(CPV)主要感染幼犬,传染性极强,死亡率也高。利用小鼠制备抗CPV单克隆抗体的基本流程如图所示。回答下列问题:
(1)制备单克隆抗体依赖的生物技术有__________(答出2点)。步骤①中,用灭活的CPV免疫小鼠需要在一定时间内间隔注射3次,其目的是________________________________________。
(2)经过步骤②后获得的是多种类型的杂交细胞,原因是__________。对杂交细胞等用特定的选择培养基进行筛选得到杂交瘤细胞,对杂交瘤细胞进行__________,经过多次筛选才能获得足够数量的能分泌抗CPV抗体的细胞。
(3)体外培养杂交瘤细胞后从培养液中提取到抗CPV单克隆抗体。杂交瘤细胞的培养液中有各种营养物质,还需要添加__________以补充细胞生长所需的未知营养物质和防止杂菌污染。
(4)对疑似感染CPV的幼犬进行确诊时,可用获得的抗CPV单克隆抗体进行检测,所依据的原理是_________________。
24. 克隆是英文“clone'”的音译,原意是指以无性繁殖或营养繁殖的方式将幼苗或嫩枝插条培育成植物,如扦插和嫁接,现在是指在个体,细胞、基因等不同水平上的无性增殖物,回答下列相关问题:
(1)植物组织培养是近几十年来发展起来的一项无性繁殖新技术,分化的植物细胞经过脱分化和_________过程。快速产生大量植株,这些植株的基因型__________(填“相同”或“不同”)。
(2)克隆动物是指用核移植的方法得到的动物,下图表示培育体细胞克隆猴的基本流程:
图中①表示的细胞是__________,③用到的技术是__________;若通过上述过程得到两只性别相同的克隆猴,但它们的遗传遗传性状不完全相同,不考虑变异,则可能的原因是__________。
(3)制备单克隆抗体过程中,首先利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞,再经过__________、抗体检测和多次筛选。从中筛选出能__________的杂交瘤细胞,培养这些细胞可以获得单克隆抗体。
25. 细胞工程根据操作对象的不同,可分为植物细胞工程和动物细胞工程两大领域。近年来,细胞工程领域成果迭出,方兴未艾。请回答以下问题:
(1)离体的植物器官、组织细胞需要在____和____条件下,通过____过程,形成完整的植株。培养过程中在培养基中需要添加植物激素,最常用到的植物激素是____。
(2)利用植物组织培养技术不仅可以保持优良品种的____,还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖,因此人们形象的把用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术叫植物的微型繁殖技术,也叫____。植物组织培养技术所利用的生物学原理是____。利用植物组织培养技术培育无病毒植株,选材时一般选取____。
(3)应用植物体细胞杂交技术,能够培育出靠杂交育种无法得到的作物新品种。在进行植物体细胞杂交之前,必须先用____酶去除细胞壁,获得有活力的原生质体。进行原生质体融合时常用的化学促融剂是____。
(4)应用动物细胞培养技术可以大量培养各种抗病疫苗。在进行动物细胞培养之前,需先用____酶处理组织切块,使其分散成单个细胞。进行动物细胞培养时,除了对培养液和培养用具进行无菌处理,通常还要在细胞培养液中添加一定量的____,以防止培养过程中的污染;细胞培养所需的气体主要是O2和CO2,其中CO2的作用是____。
(5)应用杂交瘤细胞技术能为人类提供诊治肿瘤的单克隆抗体。制备单克隆抗体过程中,经选择培养得到的杂交瘤细胞还需进行____和____,经多次筛选可获得数量足够的能分泌所需抗体的细胞。沂源县第二中学2023-2024学年高二下学期4月月考生物试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
一、1-15题单选,16-20题多选。
1. 下列是一些关于微生物的培养和应用的基本理论和基础知识,其中都正确的一组是(  )
①接种环和玻璃器皿(如培养皿等)分别通过灼烧灭菌和干热灭菌
②人工配制的培养基常需要调 pH,其应在分装灭菌前进行
③超净工作台、接种室、空气可以通过紫外线消毒
④菌种的长期保存通常接种在试管的固体斜面培养基上,-4 ℃下进行
⑤用稀释涂布平板法统计菌落数的缺点是不能观察到微生物的菌落的形态、大小、结构
⑥实验室测定土壤中细菌的数量时,选取的稀释度的要求通常分别是: 103、104、105
A. ①②③ B. ①②④
C. ②③⑤ D. ②③⑥
【答案】A
【解析】
【分析】
1、无菌技术的主要内容:
①对实验操作空间、操作者的衣着和手,进行清洁和消毒;
②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌;
③为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在酒精灯火焰附近进行;
④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。
2、实验室常用的消毒方法:煮沸消毒、化学药物消毒、紫外线消毒。
3、实验室常用的灭菌方法:
①灼烧灭菌:将微生物的接种工具,如接种环、接种针或其他金属工具,直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧,可以迅速彻底地灭菌,此外,在接种过程中,试管口或瓶口等容易被污染的部位,也可以通过火焰燃烧来灭菌;
②干热灭菌:能耐高温的,需要保持干燥的物品,如玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等,可以采用这种方法灭菌;
③高压蒸汽灭菌: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】①接种环可以通过灼烧灭菌,玻璃器皿(如培养皿等)一般用干热灭菌,①正确;
②在培养基制备过程中,各种成分溶化后分装前,必须的操作是调节pH,②正确;
③接种室、超净工作台、空气等消毒,可用紫外线进行消毒,③正确;
④菌种临时保藏时需要将斜面菌种放入4℃的冰箱中临时保藏;若菌种需要长期保存,可以采用甘油管藏法在冷冻箱中保存,④错误;
⑤用稀释涂布平板法统计菌落数时,可以观察到微生物菌落的形态、大小、结构,⑤错误;
⑥实验室测定土壤中细菌的数量时,选取的稀释度的要求通常分别是: 104、105、106倍,⑥错误。
故选A
2. 下列关于微生物的培养与计数的描述正确的是( )
①分离分解尿素的细菌要使用以尿素为唯一氮源的选择培养基
②对微生物计数可以使用平板划线法和稀释涂布平板法接种微生物
③纤维素分解菌鉴定时,在培养基中加入酚红指示剂,如果指示剂变红则能初步鉴定
④在某一浓度下涂布三个平板,若三个平板统计的菌落数差别较大,则需重新进行实验
⑤进行微生物培养时要每隔24h统计一次菌落的数目
⑥获得菌落数目为30~300的平板就说明实验操作成功
A. ①④⑤ B. ②③⑥ C. ②④⑤ D. ③⑤⑥
【答案】A
【解析】
【分析】稀释涂布平板法:稀释涂布平板法除了可以用于分离微生物外,也常用来统计样品中活菌的数目。当样品的稀释度足够高时培养基表面生长的一个单菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数,就能推测样品大约含有多少活菌。
【详解】①分离分解尿素的细菌,要使用以尿素为唯一氮源的选择培养基,进行筛选,①正确;
②对微生物计数可以使用稀释涂布平板法接种微生物,平板划线法无法计数,②错误;
③纤维素分解菌鉴定时,在培养基中加入刚果红染色剂,而不是酚红指示剂,③错误;
④在某一浓度下涂布三个平板,若三个平板统计的菌落数差别较大,则说明实验结果有误,需重新进行实验,④正确;
⑤进行微生物培养时要每隔24h统计一次菌落的数目,以确定培养情况,⑤正确;
⑥获得2个或2个以上菌落数目为30-300的平板,才说明实验操作成功,⑥错误;
综上所述,A正确,BCD错误。
故选A。
3. 金黄色葡萄球菌是一种病原菌,它可耐受质量分数为7.5%的NaCl溶液。金黄色葡萄球菌在添加适量血液的血平板上生长时,可破坏菌落周围的红细胞,使其褪色。为检测鲜牛奶中是否存在金黄色葡萄球菌,科研人员设计了如图所示的流程。下列说法错误的是( )
A. 振荡培养时应选用含质量分数为7.5%NaCl溶液的鉴别培养基
B. 振荡培养可使微生物与营养物质充分接触,提高培养液中的氧气含量
C. 若血平板中菌落周围出现透明圈,则初步说明鲜牛奶中存在金黄色葡萄球菌
D. 为使检测更严谨,应设置加灭菌的鲜牛奶但其他操作均与图示相同的对照组
【答案】A
【解析】
【分析】1、培养基的营养构成: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。
2、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、振荡培养时应选用含质量分数为7.5%NaCl溶液的选择培养基,从而将金黄色葡萄球菌筛选出来,A错误;
B、振荡培养可使微生物与营养物质充分接触,且能提高培养液中的氧气含量,因而有利于微生物的繁殖,B正确;
C、若血平板中菌落周围出现透明圈,则初步说明鲜牛奶中存在金黄色葡萄球菌,这是因为金黄色葡萄球菌可破坏菌落周围的红细胞,使其褪色,C正确;
D、为使检测更严谨,应设置加灭菌的鲜牛奶作为空白对照,但其他操作均与图示相同,进而增强实验结果的说服力,D正确。
故选A。
4. 在分离、纯化大肠杆菌实验中,划线接种(甲)、培养结果(乙)如下图。有关叙述错误的是( )
A. 接种前应对培养基进行高压蒸汽灭菌
B. 连续划线的目的是获得单个细菌形成的菌落
C. 接种过程中至少需要对接种环灼烧5次
D. 甲中a区域为划线的起始位置
【答案】D
【解析】
【分析】平板划线法: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。
【详解】A、接种前必须对培养基进行高压蒸汽灭菌,杀死培养基内外一切微生物的细胞、芽孢和孢子,A正确;
B、连续划线的目的是逐渐稀释细胞,以获得单个细菌形成的菌落,B正确;
C、平板划线接种过程中需在接种前、每次划线后对接种环进行灼烧灭菌,图中共接种4个区域,故接种环至少需要进行5次灼烧灭菌处理,C正确;
D、甲中a区域为划线的终止位置,D错误。
故选D。
5. 筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后,若细菌能分解淀粉,培养平板经稀碘液处理,会出现以菌落为中心的透明圈(如图),实验结果见下表。
菌种 菌落直径:C(mm) 透明圈直径:H(mm) H/C
细菌Ⅰ 5.1 11.2 2.2
细菌Ⅱ 8.1 13.0 1.6
有关本实验的叙述,错误的是
A. 培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质
B. 筛选分解淀粉的细菌时,菌液应稀释后涂布
C. 以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外
D. H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异
【答案】C
【解析】
【分析】该选择培养基上的唯一碳源是淀粉,只有能利用淀粉的微生物才能存活,微生物分解淀粉后,会产生透明圈。
【详解】培养基一般含有碳源、氮源、水、无机盐和生长因子等成分,A正确;筛选淀粉分解菌时,需要对菌液进行一系列的梯度稀释,再将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基上进行培养,B正确;由题意可知,以上两种菌均会产生透明圈,说明两种菌均可以产生淀粉酶并分泌到细胞外分解淀粉,C错误;淀粉分解菌的H/C越大,说明其产生的淀粉酶分解的淀粉相对越多,可说明该淀粉分解菌分解淀粉的能力越强,D正确。因此,本题答案选C。
6. 某工厂使用两种方案将柑橘发酵制成果醋,方案1所产果醋的多酚、蛋白质等含量高于方案2,而方案2的发酵速度快于方案1。下列相关分析不正确的是( )
A. 醋酸菌将乙醇氧化为醋酸比将葡萄糖氧化为醋酸的速度快
B. 两种柑橘果醋成分差异可能是方案2中酵母菌进行酒精发酵导致
C. 方案2调糖的目的是为酒精发酵增加碳源
D. 两种方案均需一直保持在有氧环境下进行
【答案】D
【解析】
【分析】方案1直接利用醋酸菌进行醋酸发酵,方案2先利用酵母菌进行酒精发酵,在此基础上接种醋酸菌进行醋酸发酵。
【详解】A、据题意,方案2的发酵速度快于方案1,据此推知醋酸菌将乙醇氧化为醋酸比将葡萄糖氧化为醋酸的速度快,A正确;
B、方案1所产果醋的多酚、蛋白质等含量高于方案2,据此推知两种柑橘果醋成分差异可能是方案2中酵母菌进行酒精发酵导致,B正确;
C、方案2调糖的目的是为酵母菌对 酒精发酵增加碳源,C正确;
D、酵母菌的酒精发酵需要无氧环境,D错误。
故选D。
7. 利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。下图为某企业通过发酵制作酱油的流程图。下列相关叙述错误的是( )
A. 米曲霉发酵过程中,添加小麦主要是为米曲霉的生长提供氮源
B. 米曲霉发酵过程中,通常会大量分泌制作酱油过程所需的酶类
C. 发酵池发酵阶段,添加的乳酸菌和酵母菌在细胞结构上存在明显不同
D. 发酵池发酵阶段,添加食盐是抑制发酵过程杂菌污染和繁殖重要措施
【答案】A
【解析】
【分析】微生物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。对异养微生物来说,含C、N的化合物既是碳源,也是氮源,即有些化合物作为营养要素成分时并不是起单一方面的作用。
【详解】A、小麦的主要成分为淀粉,主要是为米曲霉的生长提供碳源,A错误;
B、米曲霉发酵过程中,通常会大量分泌制作酱油过程所需的酶类,从而将大豆、小麦、麦麸等物质中的大分子有机物分解,B正确;
C、乳酸菌为原核生物,酵母菌为真核生物,原核生物的细胞结构中不含核膜包被的细胞核,真核生物的细胞结构中含有核膜包被的细胞核,C正确;
D、食盐具有杀菌作用,发酵池发酵阶段,添加食盐是抑制发酵过程杂菌污染和繁殖重要措施,D正确。
故选A。
8. 下图为培育甘蔗脱毒苗的两条途径,研究发现经②过程获得的幼苗脱毒效果更好。下列叙述正确的是
A. 带叶原基的芽与植物体其他组织中的病毒含量相同
B. 可推测②过程的温度处理有利于组织中的病毒失去活性
C. 过程③、④均属于再分化,所以培养基A和B各成分含量相同
D. 图中获得的脱毒苗与原甘蔗苗相比细胞核遗传物质发生了改变
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:取芽进行培养是因为芽具有较高的分裂和分化能力,经过热水处理脱毒效果好与阻碍病毒进入有一定的关系,图中③和④为再分化过程。
【详解】A、带叶原基的芽几乎不含病毒,故与植物体其他组织中的病毒含量不同,A错误;
B、经过热水处理脱毒效果好与阻碍病毒进入有关,其作用是使组织中的病毒在图中处理温度下部分或全部失活,B正确;
C、过程③、④所用培养基中生长素和细胞分裂素的含量和比例不同,C错误;
D、上图中脱毒苗的培育过程采用了植物组织培养技术,其体现了植物细胞的全能性,遗传物质不会改变,D错误。
故选B。
【点睛】本题考查植物组织培养的相关知识,要求考生识记植物组织培养的过程、原理、条件等知识,能结合图中信息准确判断各选项。
9. 科学家将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合,制成了抗体-药物偶联物(ADC),实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤,其机理如下图,下列叙述错误的是( )
A. 制备单克隆抗体时,获得的杂交瘤细胞需进行克隆化培养和抗体检测
B. ADC中抗体的作用是与肿瘤细胞特异性结合,将物质C带到肿瘤细胞
C. ADC能够在肿瘤细胞内释放细胞毒素,进而诱导其产生凋亡基因并表达
D. 除ADC外,单克隆抗体在临床上还可作为诊断试剂或单独用于疾病治疗
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析,抗体上带有物质C,抗体与靶细胞膜上的特异性受体结合通过胞吞的方式把C一并带进靶细胞,引起靶细胞溶酶体膜的破裂,最后导致细胞凋亡。
【详解】A、制备单克隆抗体时,获得的杂交瘤细胞需进行克隆化培养(用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养)和抗体检测(原理是抗体与抗原特异性结),A正确;
B、肿瘤细胞相当于抗原,ADC中,抗体可以特异性的和肿瘤细胞结合,将物质C带到肿瘤细胞,B正确;
C、ADC进入细胞后,物质C使肿瘤细胞的溶酶体破裂,释放水解酶,将细胞裂解,C错误;
D、利用单克隆抗体的特异性,在临床上还可作为诊断试剂或单独用于疾病治疗,D正确。
故选C。
【点睛】
10. 两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂,形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出,未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理,将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种,过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A. 过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理细胞
B. 过程②的目的是使中间偃麦草的染色体断裂
C. 过程③中常用灭活的病毒诱导原生质体融合
D. 耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段
【答案】C
【解析】
【分析】从图中看出①是去掉植物细胞壁,②是用紫外线诱导染色体变异,③融合形成杂种细胞。
【详解】A、过程1是获得植物细胞的原生质体,需要用纤维素酶和果胶酶将细胞壁分解,A正确;
B、根据题干信息“将其中一个细胞的染色体在融合前断裂,形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出,未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中,将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种,”故过程②通过紫外线照射是使中间偃麦草的染色体断裂,B正确;
C、灭活的病毒诱导是动物细胞融合特有的方法,诱导植物原生质体融合常用物理法、化学法,C错误;
D、实验最终将不抗盐的普通小麦和抗盐的偃麦草整合形成耐盐小麦,说明耐盐小麦染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段,D正确。
故选C。
【点睛】本题的难点是对过程②的分析,考生需要结合题干中的信息作答。
11. 下列关于动物细胞培养及植物组织培养的说法,错误的是( )
A. 选材时,一般都选分裂、分化能力强的组织
B. 均在离体、无菌、无毒条件下进行
C. 都能体现细胞的全能性,其原理相同
D. 培养基成分的差异主要是动物细胞培养的培养基中含血清等天然成分,植物组织培养的培养基中含细胞分裂素、生长素等植物激素
【答案】C
【解析】
【分析】1、植物组织培养的过程为:离体的植物组织,器官或细胞经过脱分化(避光)形成愈伤组织;愈伤组织经过再分化(需光)过程形成胚状体,进一步发育形成植株。
2、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、动物细胞培养及植物组织培养选材时,一般选择幼龄的器官或组织、或者幼嫩的组织,细胞分裂能力强(且分化程度低),A正确;
B、为防止杂菌污染,导致培养失败,动物细胞培养及植物组织培养均需在离体、无菌、无毒条件下进行,B正确;
C、植物组织培养的结果是完整植株,体现了细胞的全能性;动物细胞培养的结果是细胞株、细胞系,原理是细胞增殖,不能体现细胞的全能性,C错误;
D、培养基成分的差异是动物细胞培养的培养基中含血清等天然成分,植物组织培养的培养基中含细胞分裂素、生长素两种植物激素,D正确。
故选C。
12. 下列关于细胞工程的叙述,正确的是 ( )
A. 电激可诱导植物原生质体融合,不能诱导动物细胞融合
B. 去除植物细胞壁用酶处理,将动物组织分散成单个细胞不需酶处理
C. 小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫的B淋巴细胞融合后培养可制备单克隆抗体
D. 动植物细胞培养都需要经过脱分化处理
【答案】C
【解析】
【分析】据题文和选项的描述可知,该题考查学生对植物体细胞杂交、动物细胞培养及其融合、植物细胞培养、生产单克隆抗体等相关知识的识记和理解能力。
【详解】电激既能诱导植物原生质体融合,也能诱导动物细胞融合,A错误;去除植物细胞壁需要用纤维素酶和果胶酶处理,将动物组织分散成单个细胞需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,B错误;小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫的B淋巴细胞融合后培养可制备单克隆抗体,C正确;植物细胞培养需要经过脱分化处理,动物细胞培养不需要经过脱分化处理,D错误。
【点睛】理清植物体细胞杂交过程、动物细胞培养及其融合的过程、植物细胞培养与生产单克隆抗体的过程是正确解答此题的关键。
13. 无论是植物细胞,还是动物细胞,都可以利用一定的方法诱导融合,可用模型图表示细胞融合技术的一些过程,有关叙述错误的是
A. 若该过程表示植物原生质体的融合,则甲、乙细胞可用酶解法获取
B. 若该过程表示动物细胞融合,可用灭活的病毒诱导
C. 若该过程表示制备单克隆抗体,则丙细胞是杂交瘤细胞
D. 以上三个过程体现了细胞的全能性
【答案】D
【解析】
【分析】比较动、植物细胞融合:
项目 细胞融合原理 细胞融合方法 诱导手段 用途
植物体细胞杂交 细胞膜的流动性,(细胞的全能性) 去除细胞壁后诱导原生质体融合 离心、电刺激、聚乙二醇等试剂诱导 克服远缘杂交不亲和,获得杂种植物
动物细胞融合 细胞膜的流动性 使细胞分散后,诱导细胞融合 离心、电刺激、聚乙二醇、灭活病毒等试剂诱导 制备单克隆抗体的技术之一
【详解】A、植物细胞须先用酶除去细胞壁,制备原生质体,再诱导细胞融合,A正确;B、诱导动物细胞融合可以用灭活的病毒,B正确;
C、制备单克隆抗体过程中,丙是由浆细胞和骨髓瘤细胞杂交形成的杂交瘤细胞,其既能无限增殖,又能产生特异性抗体,C正确;
D、植物体细胞杂交技术体现了植物细胞的全能性,而其他两个例子都没有培养到个体,都不能体现细胞的全能性,D错误。
故选D。
14. 下列有关细胞工程的叙述,正确的是( )
A. PEG是促细胞融合剂,可直接诱导植物细胞融合
B. 用原生质体制备人工种子,要防止细胞破裂
C. 骨髓瘤细胞经免疫处理,可直接获得单克隆抗体
D. 核移植克隆的动物,其线粒体DNA来自供卵母体
【答案】D
【解析】
【详解】A、PEG是促细胞融合剂,但是不能直接诱导植物细胞融合,植物细胞需要先去除细胞壁形成原生质体才能融合,A错误;
B、制备人工种子,需要用完整植物细胞,借助于植物组织培养技术来实现,不需用原生质体,B错误;
C、能产生抗体的是浆细胞,骨髓瘤细胞不能产生抗体,C错误;
D、核移植克隆的动物,需要供核一方和供质一方(一般用处于减数第二次分裂中期的卵细胞的细胞质),其线粒体DNA来自供卵母体,D正确。
故选D。
15. 为研制抗病毒A的单克隆抗体,某同学以小鼠甲为实验材料设计了图所示实验流程。下列叙述错误的是:( )
A. 筛选1和2所采用的培养基成分不同
B. 筛选1所采用的培养基只有杂交瘤细胞能够生存
C. 筛选2是为筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞
D. 筛选1、2是为分别筛选出B淋巴细胞、骨髓瘤细胞
【答案】D
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备过程:(1)制备产生特异性抗体的B淋巴细胞:向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。(2)获得杂交瘤细胞。①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合;②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。
【详解】AD、图中筛选1所采用的培养基属于选择培养基,目的是筛选出由B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合的杂交瘤细胞,图中筛选2含多次筛选得到能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞,故两种培养基成分不同,A正确、D错误;
B、筛选1所用培养基为选择培养基,在该培养基上只有杂交瘤细胞能够生存,B正确;
C、图中筛选2含多次筛选得到能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞,筛选所依据的基本原理是抗体-抗原特异性结合,C正确。
故选D。
16. 图中a、b、c、d表示生物工程的相关技术,①②③分别表示应用a、b、c技术获得的生物个体。下列推测正确的是( )
A. 若a是核移植技术,则①的产生体现动物细胞核具有全能性
B. 若b是体外受精技术,则②发育都在体外进行
C. 若c是胚胎分割技术,则③的产生方式属于无性繁殖
D. d技术实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
【答案】ACD
【解析】
【分析】1、胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其它雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。
2、胚胎分割:是指采用机械方法将早期胚胎切割2等份、4等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。
【详解】A、动物细胞通过核移植技术获得动物个体能证明动物细胞的细胞核具有全能性,A正确;
B、体外受精是将体外获得的胚胎移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内,使之继续发育为新个体,所以不全是在体外进行,B错误;
C、胚胎分割技术是将一个囊胚或者桑椹胚分割成多分获得多个后代个体,属于无性繁殖系,C正确;
D、d是胚胎移植技术,实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移,D正确。
故选ACD。
17. 英国议会下院通过一项历史性法案,允许以医学手段培育“三亲婴儿”,其培育过程可选用如下技术路线。据图分析,下列叙述不正确的是(  )
A. 该技术不能避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代
B. 卵母细胞捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给“三亲婴儿”
C. “三亲婴儿”的染色体全部来自母亲提供的细胞核
D. “三亲婴儿”同时拥有自己父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因
【答案】AC
【解析】
【分析】分析题图:图示表示三亲婴儿的培育过程,由图可知,三亲婴儿的培育采用了核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术等。
【详解】A、三亲婴儿的培育技术用的是母亲的卵母细胞的细胞核,因此能避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代,A错误;
B、捐献者携带的红绿色盲基因位于其细胞核内,而捐献者给三亲婴儿提供的是卵细胞的细胞质,捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿,B正确;
C、图中“三亲婴儿”是经过核移植和体外受精产生的,其染色体来自母亲和父亲提供的细胞核,C错误;
D、三亲婴儿的核DNA来自两个个亲本(父亲和母亲),质DNA来自捐献者,故“三亲婴儿”同时拥有自己父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因,D正确。
故选AC。
18. 发酵原料的改变推动着发酵工业迅速发展,利用农作物秸秆等纤维废料生产的乙醇,经加工可制成燃料乙醇,从而减少了对石油资源的依赖。如图是发酵工程生产燃料乙醇的简要流程,据图分析下列说法正确的是(  )
A. 微生物A能分解纤维素,选育菌种时最好从富含纤维素的土壤中进行筛选
B. 图中②过程常用的微生物B是酵母菌,在接种前要进行扩大培养,缩短生产周期
C. 微生物A和微生物B可利用的碳源相同
D. 可用发酵工程生产的纤维素酶制剂代替微生物B起作用
【答案】AB
【解析】
【分析】1、土壤中存在着大量纤维素分解酶,包括真菌、细菌和放线菌等,它们可以产生纤维素酶;纤维素酶是一种复合酶,可以把纤维素分解为纤维二糖,进一步分解为葡萄糖,使微生物加以利用,故在用纤维素作为唯一碳源的培养基中,纤维素分解菌能够很好地生长,其他微生物则不能生长。
2、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。
【详解】A、微生物A利用的碳源是纤维素,故要获得微生物A,最好选择富含纤维素的土壤采集土样,A正确;
B、过程②表示生产乙醇的过程,常用的微生物是酵母菌,在接种前要进行扩大培养,可以在短时间内获得大量菌种,缩短生产周期,B正确;
C、微生物A利用的碳源是纤维素,微生物B利用的碳源是纤维素分解后的可溶解复合物,二者利用的碳源不同,C错误;
D、微生物A可以分解纤维素,可以用纤维素酶制剂代替微生物A起作用,D错误。
故选AB。
19. 普洱茶的发酵过程又名“渥堆”,具体是指茶叶经“潮水”(喷洒适量水分)后,在黑曲霉、青霉、根霉、酵母菌等微生物产生的胞外酶、代谢产生的热量和茶叶水分湿热的协同作用下,使茶叶发生了一系列的物理、化学变化,如生成茶多糖(是由茶叶中糖类、蛋白质等组成的一类复合物)等。下列相关叙述正确的是( )
A. “潮水”的目的是增加茶叶含水量,为微生物的繁殖创造条件
B. “渥堆”过程容易闻到酒香,主要原因是酵母菌进行无氧呼吸
C. “渥堆”过程中定期翻堆的目的之一是为了降低温度
D. 茶多糖的产生与茶叶产生的胞外酶水解纤维素有关
【答案】ABC
【解析】
【分析】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。
【详解】A、结合题干信息分析可知,“潮水(喷洒适量水分)”的目的是增加茶叶含水率,能够为微生物的繁殖创造条件,A正确;
B、“渥堆”过程容易闻到酒香,这主要是因为酵母菌进行无氧呼吸产生酒精的结果,B正确;
C、由题干信息分析可知,温度、湿度、通气情况都会影响微生物的生命活动,“渥堆”过程中定期翻堆的目的是降低堆子的温度,增大通气量等,C正确;
D、茶多糖产生与微生物产生的纤维素酶(胞外酶)能降解茶叶中的纤维素有关,从而增加了茶叶中单糖、二糖的含量,但胞外酶不是茶叶产生的,D错误。
故选ABC。
【点睛】
20. 图为杂交瘤细胞制备示意图。骨髓瘤细胞由于缺乏次黄嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT-),在HAT筛选培养液中不能正常合成DNA,无法生长。下列叙述正确的是
A. 骨髓瘤细胞和免疫B细胞可用仙台病毒诱导融合
B. 骨髓瘤细胞在HAT筛选培养液中不能正常增殖
C. 免疫B细胞的种类不唯一所以杂交瘤细胞仍需进一步筛选
D. 筛选出的杂交瘤细胞体外培养时需添加抗生素防止真菌污染
【答案】BC
【解析】
【分析】(1)动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性、细胞的增殖,诱导手段有电激、聚乙二醇、灭活的病毒等,结果产生杂交细胞,主要用于制备单克隆抗体。
(2)单克隆抗体制备的原理包括:①免疫原理:B淋巴细胞能产生特异性抗体;②细胞融合原理:利用病毒对宿主细胞的穿透性使B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合;③动物细胞培养技术:对杂交瘤细胞进行体内、体外培养。
(3)制备单克隆抗体过程中的几种细胞:①免疫B细胞(浆细胞):能产生单一抗体,但不能无限增殖;②骨髓瘤细胞:能无限增殖,但不能产生抗体;③杂交瘤细胞:既能产生单一抗体,又能在体外培养条件下无限增殖。
【详解】A.诱导动物细胞融合的方法有电激、聚乙二醇、灭活的病毒(如灭活的仙台病毒)等,A错误;
B.骨髓瘤细胞虽然能无限增殖,但缺乏次黄嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT-),不能正常合成DNA,所以骨髓瘤细胞在HAT筛选培养液中不能正常增殖,B正确;
C.免疫B细胞的种类不唯一,每个免疫B细胞只分泌一种特异性抗体,因此在HAT筛选培养液中筛选出来的众多的杂交瘤细胞所分泌的抗体,不一定都是人类所需要的,还需要进一步把能分泌人类所需要抗体的杂交瘤细胞筛选出来,C正确;
D.筛选出的杂交瘤细胞体外培养时,添加抗生素可以防止杂菌污染,D错误。
故选BC。
二、非选择题。
21. 柠檬酸是一种广泛应用的食品酸度调节剂, 它可以通过黑曲霉发酵制得。如图表示生产柠檬酸的连续发酵装置。
(1)根据物理性质,该发酵过程使用的培养基属于_________。根据工艺流程可知,黑曲霉的新陈代谢类型属于__________型。
(2)从加料口输入的培养基必须经过严格的__________处理。根据图示可知,发醉过程需要严格控制________________________和搅拌速度等条件。
(3)在大规模的发酵生产中,需要将选育出的优良菌种经过多次的__________,当达到一定数量后再接种。
(4)此工艺流程(连续培养) 以一定的速度不断添加新的培养基,同时又以同样的速度放出旧的培养基,可大大提高生产效率,道理在于__________________________。
【答案】(1) ①. 液体培养基 ②. 异养需氧
(2) ①. 灭菌 ②. 温度、pH、溶解氧、通气量
(3)扩大培养 (4)保证微生物对营养物质的需求、排出部分代谢物和使微生物保持较长时间的快速生长
【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新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。
【小问1详解】
据图可知,该发酵过程所使用的的是培养液,故根据物理性质,培养基的性质是液体培养基;发酵过程需要通入无菌空气,故黑曲霉的新陈代谢类型属于异养需氧型。
【小问2详解】
微生物培养的关键是无菌技术,故从加料口输入的培养基必须经过严格的灭菌处理;根据图示可知,发醉过程需要严格控制温度、pH、溶解氧、通气量和搅拌速度等条件,以保证发酵的顺利进行。 
【小问3详解】
在大规模的发酵生产中,需要将选育出的优良菌种经过多次的扩大培养,目的是将菌种数目增多,当达到一定数量后再接种。
【小问4详解】
此工艺流程(连续培养) 以一定的速度不断添加新的培养基,同时又以同样的速度放出旧的培养基,可大大提高生产效率,道理在于保证微生物对营养物质的需求、排出部分代谢物和使微生物保持较长时间的快速生长。
22. 独流老醋是有300多年历史传承的传统名醋,酿造过程经蒸煮、酒精发酵、醋酸发酵、陈酿、淋醋等14道工序,使得老醋具有独特风味。
(1)酒精发酵阶段起主要作用的微生物是____________,醋酸发酵阶段中促使酒精转化为醋酸的反应方程式是________________________。
(2)醋酸发酵阶段,独流老醋采用独特的分层发酵法发酵30天。过程如下:
发酵过程中,翻动的目的是____________。已知乳酸含量高是独流老醋风味独特的重要成因,由此推测分层发酵的作用是________________________。
(3)甲同学为检测发酵过程中某时刻醋酸菌的数量,取不同稀释度的醋醅样品各0.1mL涂布到酵母膏培养基(适合各种菌类生存)上,在适宜条件下培养一段时间,统计得到103、104、105三个稀释度的培养基上的平均菌落数依次为417个、125个、16个,对照组培养基上未出现菌落。据此估算,每克样品中的醋酸菌数约为____________个。乙同学认为上述实验设计存在缺陷,实验结果不可信,原因是____________。
【答案】(1) ①. 酵母菌 ②. C2H5OH+O2CH3COOH+H2O+能量
(2) ①. 充分利用醋醅中的营养物质,并为醋酸菌代谢提供更多O2 ②. 使下层处于缺氧状态,有利于乳酸菌的代谢
(3) ①. 1.25×107 ②. 醋醅中不只含有醋酸菌,所以培养基上不只有醋酸菌的菌落
【解析】
【分析】1.参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。果酒制作的原理:酵母菌在有氧条件下利用葡萄糖生成水和二氧化碳,并释放大量的能量,在无氧的条件下,生成二氧化碳和酒精释放少量的能量。
2.参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】
酒精发酵阶段起主要作用的微生物是酵母菌,醋酸发酵阶段中促使酒精转化为醋酸的反应方程式是C2H5OH+O2CH3COOH+H2O+能量。
【小问2详解】
发酵过程中,翻动的目的充分利用醋醅中的营养物质,并为醋酸菌代谢提供更多O2。已知乳酸含量高是独流老醋风味独特的重要成因,由此推测分层发酵的作用是使下层处于缺氧状态,有利于乳酸菌的代谢。
【小问3详解】
甲同学为检测发酵过程中某时刻醋酸菌的数量,取不同稀释度的醋醅样品各0.1mL涂布到酵母膏培养基(适合各种菌类生存)上,在适宜条件下培养一段时间,统计得到103、104、105三个稀释度的培养基上的平均菌落数依次为417个、125个、16个,对照组培养基上未出现菌落。据此估算,每克样品中的醋酸菌数约为125×104×10=1.25×107个。乙同学认为上述实验设计存在缺陷,实验结果不可信,原因是醋醅中不只含有醋酸菌,所以培养基上不只有醋酸菌的菌落。
23. 犬细小病毒(CPV)主要感染幼犬,传染性极强,死亡率也高。利用小鼠制备抗CPV单克隆抗体的基本流程如图所示。回答下列问题:
(1)制备单克隆抗体依赖的生物技术有__________(答出2点)。步骤①中,用灭活的CPV免疫小鼠需要在一定时间内间隔注射3次,其目的是________________________________________。
(2)经过步骤②后获得的是多种类型的杂交细胞,原因是__________。对杂交细胞等用特定的选择培养基进行筛选得到杂交瘤细胞,对杂交瘤细胞进行__________,经过多次筛选才能获得足够数量的能分泌抗CPV抗体的细胞。
(3)体外培养杂交瘤细胞后从培养液中提取到抗CPV单克隆抗体。杂交瘤细胞的培养液中有各种营养物质,还需要添加__________以补充细胞生长所需的未知营养物质和防止杂菌污染。
(4)对疑似感染CPV的幼犬进行确诊时,可用获得的抗CPV单克隆抗体进行检测,所依据的原理是_________________。
【答案】(1) ①. 动物细胞培养、动物细胞融合 ②. 加强免疫,刺激小鼠机体产生更多已免疫的B淋巴细胞
(2) ①. 细胞融合是随机的 ②. 克隆化培养和抗体检测
(3)血清和抗生素 (4)抗原抗体特异性结合
【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。
【小问1详解】
制备单克隆抗体依赖的生物技术有动物细胞培养和动物细胞融合(诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合)等技术;步骤①中,灭活的CPV属于抗原,用灭活的CPV免疫小鼠,小鼠会产生体液免疫,产生B淋巴细胞,所以用灭活的CPV免疫小鼠需要在一定时间内间隔注射3次,其目的是加强免疫,刺激小鼠机体产生更多已免疫的B淋巴细胞。
【小问2详解】
步骤②是诱导细胞融合,由于该过程中细胞融合是随机的,故可能得到多种类型的杂交细胞,如可能得到B细胞-B细胞型、骨髓瘤-骨髓瘤细胞型等;最终筛选得到足够数量的能分泌抗CPV抗体的细胞需要经过两次筛选过程,使用特定的选择培养基培养(第一次筛选)得到杂交瘤细胞。对杂交瘤细胞进行克隆化培养、抗体检测(利用抗原-抗体的特异性结合原理,出现阳性反应的即可),经过多次筛选才能获得足够数量的能分泌抗CPV抗体的细胞。
【小问3详解】
为补充细胞生长所需的未知营养物质和防止杂菌污染,需要在培养液中添加血清(含有细胞所必须的物质)和抗生素(避免杂菌污染)。
【小问4详解】
对疑似感染CPV的幼犬进行确诊时,可用获得的抗CPV单克隆抗体进行抗原—抗体杂交检测,所依据的原理是抗原抗体特异性结合,若出现杂交带,则证明感染。
24. 克隆是英文“clone'”的音译,原意是指以无性繁殖或营养繁殖的方式将幼苗或嫩枝插条培育成植物,如扦插和嫁接,现在是指在个体,细胞、基因等不同水平上的无性增殖物,回答下列相关问题:
(1)植物组织培养是近几十年来发展起来的一项无性繁殖新技术,分化的植物细胞经过脱分化和_________过程。快速产生大量植株,这些植株的基因型__________(填“相同”或“不同”)。
(2)克隆动物是指用核移植的方法得到的动物,下图表示培育体细胞克隆猴的基本流程:
图中①表示的细胞是__________,③用到的技术是__________;若通过上述过程得到两只性别相同的克隆猴,但它们的遗传遗传性状不完全相同,不考虑变异,则可能的原因是__________。
(3)制备单克隆抗体过程中,首先利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞,再经过__________、抗体检测和多次筛选。从中筛选出能__________的杂交瘤细胞,培养这些细胞可以获得单克隆抗体。
【答案】(1) ①. 再分化 ②. 相同
(2) ①. 去核的卵母细胞 ②. 胚胎移植 ③. 两只克隆猴的细胞核遗传物质相同,但细胞质遗传物质存在差异
(3) ①. 克隆化培养 ②. 分泌所需抗体
【解析】
【分析】1、植物组织培养就是在无菌和人工控制条件下将离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株。
2、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,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。
【小问1详解】
离体的植物组织或细胞,在培养了一段时间以后,会通过细胞分裂,形成愈伤组织,由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程,称为植物细胞的脱分化,脱分化产生的愈伤组织继续进行培养,又可以重新分化成根或芽等器官,这个过程叫做再分化。再分化形成的试管苗,移栽到地里,可以发育成完整的植物体。所以植物组织培养是近几十年来发展起来的一项无性繁殖新技术,分化的植物细胞经过脱分化和再分化过程,快速产生大量植株。由于植物组织培养是无性繁殖,因此这些植株的基因型相同。
【小问2详解】
分析图可知,图中①表示的细胞是去核的卵母细胞,其细胞质适宜核基因的表达,有利于克隆动物的成功,③为胚胎移植。两只克隆猴的细胞核遗传物质相同,但细胞质遗传物质存在差异,因此两只性别相同的克隆猴,但它们的遗传遗传性状不完全相同。
【小问3详解】
制备单克隆抗体过程中,首先利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞,杂交瘤细胞经过克隆化培养,抗体检测和多次筛选。从中筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞,培养这些细胞可以获得单克隆抗体。
25. 细胞工程根据操作对象的不同,可分为植物细胞工程和动物细胞工程两大领域。近年来,细胞工程领域成果迭出,方兴未艾。请回答以下问题:
(1)离体的植物器官、组织细胞需要在____和____条件下,通过____过程,形成完整的植株。培养过程中在培养基中需要添加植物激素,最常用到的植物激素是____。
(2)利用植物组织培养技术不仅可以保持优良品种的____,还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖,因此人们形象的把用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术叫植物的微型繁殖技术,也叫____。植物组织培养技术所利用的生物学原理是____。利用植物组织培养技术培育无病毒植株,选材时一般选取____。
(3)应用植物体细胞杂交技术,能够培育出靠杂交育种无法得到的作物新品种。在进行植物体细胞杂交之前,必须先用____酶去除细胞壁,获得有活力的原生质体。进行原生质体融合时常用的化学促融剂是____。
(4)应用动物细胞培养技术可以大量培养各种抗病疫苗。在进行动物细胞培养之前,需先用____酶处理组织切块,使其分散成单个细胞。进行动物细胞培养时,除了对培养液和培养用具进行无菌处理,通常还要在细胞培养液中添加一定量的____,以防止培养过程中的污染;细胞培养所需的气体主要是O2和CO2,其中CO2的作用是____。
(5)应用杂交瘤细胞技术能为人类提供诊治肿瘤的单克隆抗体。制备单克隆抗体过程中,经选择培养得到的杂交瘤细胞还需进行____和____,经多次筛选可获得数量足够的能分泌所需抗体的细胞。
【答案】(1) ①. 无菌 ②. 人工控制 ③. 脱分化和再分化 ④. 生长素和细胞分裂素
(2) ①. 遗传特性 ②. 快速繁殖技术 ③. 植物细胞的全能性 ④. 茎尖或根尖
(3) ①. 纤维素酶和果胶 ②. 聚乙二醇(PEG)
(4) ①. 胰蛋白(胶原蛋白) ②. 抗生素 ③. 维持培养液的pH
(5) ①. 克隆化培养 ②. 抗体检测
【解析】
【分析】1、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。
2、植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞,进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株.植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
3、动物细胞培养需要满足以下条件:①无菌、无毒的环境;②营养;③温度和pH;④气体环境:95%空气+5%CO2。
4、单克隆抗体的两次筛选:①筛选得到杂交瘤细胞(去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞);②筛选出能够产生特异性抗体的细胞群.两次抗体检测:专一抗体检验阳性,单克隆抗体与常规的血清抗体相比,最大的优势在于特异性强,灵敏度高,可大量制备。
【小问1详解】
植物组织培养过程是离体的植物器官、组织细胞需要在无菌和人工控制条件下,通过脱分化和再分化过程,形成完整的植株。培养过程中在培养基中需要添加植物激素,最常用到的植物激素是生长素和细胞分裂素,这两种激素的比例影响细胞分化的方向。
【小问2详解】
植物组织培养技术属于无性繁殖的技术手段,不仅可以保持优良品种的遗传特性,还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖,因此人们形象的把用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术叫植物的微型繁殖技术,也叫快速繁殖技术。植物组织培养技术利用了植物细胞具有全能性的原理设计的。利用植物组织培养技术培育无病毒植株,由于茎尖或根尖不带毒或无毒,因此选材时一般选取茎尖或根尖获取无毒苗。
【小问3详解】
应用植物体细胞杂交技术,能够培育出靠杂交育种无法得到的作物新品种,能克服远缘杂交不亲和的障碍,获取新品种。在进行植物体细胞杂交之前,必须先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得有活力的原生质体。进行原生质体融合时常用的化学促融剂是聚乙二醇(PEG),也可采用物理或生物方法促融。
【小问4详解】
在进行动物细胞培养之前,需先用胰蛋白(胶原蛋白)酶处理组织切块,使其分散成单个细胞,获得单细胞悬液。在动物细胞培养时,以防止培养过程中的污染,除了对培养液和培养用具进行无菌处理,通常还要在细胞培养液中添加一定量的抗生素。细胞培养所需的气体主要是O2和CO2,其中CO2作用是维持培养液的pH。
【小问5详解】
应用杂交瘤细胞技术能为人类提供诊治肿瘤的单克隆抗体。制备单克隆抗体过程中,经选择培养得到的杂交瘤细胞由于有多种类型,因此,还需进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选可获得数量足够的能分泌所需抗体的细胞,然后进行体内或体外大量培养。
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