尤溪县第七中学2023-2024学年高二下学期期中考试
生物学
(考试时间:75分钟 满分100分)
注意事项:
1.考试大答题前,务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。
2.将答案写在试卷上无效,考试结束只上缴答题卡。
一、选择题(本大题共30小题,每小题2分,共60分)
1. 中国传统文化中的部分诗词来源于农牧业生产的一些规律总结。下列说法错误的是( )
A. “菜花黄,蜂闹房”体现了消费者对农作物传粉具有重要作用
B. “离离原上草,一岁一枯荣”体现是群落的初生演替
C. “呦呦鹿鸣,食野之苹”描述的是捕食关系,“呦呦”属于生态系统中的物理信息
D. “去其螟螣,及其蟊贼,无害我田稚”描述农业生产应避免虫害,合理调整能量流动关系
2. 蜱虫一般都生活在一些动物表皮,以吸取动物血液为生,所以体内经常会携带来自动物的多种病毒。如果携带这些病毒的蜱虫叮咬了人,患者可能会感染上某些病毒,继而引发重大疾病。蜱虫的生活方式、蜱虫体内的病毒属于生态系统的成分分别是( )
A. 捕食分解者 B. 寄生分解者 C. 寄生消费者 D. 竞争分解者
3. 科学家对一个温带森林生态系统的能量流动进行定量分析,结果如图(图中数字为能量值,单位是J/(cm2 a),下列叙述正确的是( )
A. 用于植食性动物生长、发育和繁殖的能量是1.96×108J/(cm2 a)
B. 植食性动物在生态系统中占据相同的生态位
C. 从生产者到初级消费者的能量传递效率约为0.85%
D. 枯枝落叶层中的物质和能量可以被植物根系吸收利用
4. 传说杜康的儿子墨塔在一次酿酒时发酵过头,直至第21天开缸时,发现酒液已变酸但香气扑鼻,酸甜可口,于是他把“廿一日”加“酉”字,给这种酸水起名为“醋”,下列叙述错误的是( )
A. 酒发酵初期通气的目的是促进酵母菌进行有氧呼吸,大量增殖
B. 酿酒时糖类未耗尽,酵母菌的发酵也会停止,原因可能是pH降低和酒精含量增多
C. 墨塔酿酒反成醋可能是由于发酵装置密封不严造成的
D. 若统计活酵母菌数量时,可用显微镜直接计数法,统计的结果比实际数目偏低
5. 下列关于发酵工程基本环节的叙述,错误的是( )
A. 在发酵过程中,随时检测微生物数量,产物浓度,严格控制温度,PH溶解氧就可以马上获得大量发酵产品
B. 将菌种接入发酵罐之前,需要对菌种进行扩大培养
C. 在生产实践中,培养基的成分需要经过反复实验才能确定
D. 如果发酵产物是微生物细胞本身,可在发酵结束后,采用过滤,沉淀等方法获得产物
6. 胡杨一般生长在土壤贫瘠的荒漠里,所在之处炎热干旱。受水资源短缺的影响,一些远离水源的胡杨难逃死亡厄运。传说胡杨有“生而千年不死,死而千年不倒,倒而千年不烂”的特点。下列说法错误的是( )
A. 胡杨林中生物种类少,营养结构简单,恢复力稳定性较强
B. 胡杨在恶劣环境中“生而千年不死”是生物与环境协同进化的结果
C. “死而千年不倒,倒而千年不烂”与所处环境缺水、分解者少有关
D. 生产者种类和数量少是造成荒漠中土壤贫瘠的重要原因之一
7. 将接种后的培养基和一个未接种的培养皿都放入37℃恒温箱的目的是 ( )
A. 对比观察培养基有没有被微生物利用 B. 对比分析培养基上是否生有杂菌
C. 没必要放入未接种的培养基 D. 为了下次接种时再使用
8. 下列关于微生物培养的相关操作的叙述,正确的是( )
A. 利用尿素固体培养基可迅速杀死其他微生物
B. 所用试剂和操作器具等都要进行高压蒸汽灭菌
C. 稀释涂布平板法可以对培养的微生物进行计数
D. 倒平板后需要间歇性晃动,以保证表面平整
9. 下列有关生物学实验操作、材料、条件等方面的叙述,正确的是( )
A. 探究培养液中酵母菌种群数量变化时,应将培养液滴入血细胞计数板的计数室,待酵母菌全部沉降后盖上盖玻片
B. 研究土壤中小动物类群丰富度时,利用了土壤小动物避光、趋湿、避高温的特点
C. 探究土壤微生物对落叶的分解作用时,应将对照组土壤灭菌以排除土壤微生物的作用
D. “设计并制作生态缸,观察其稳定性”实验中,若分解者数量太少,则最先出现营养危机的是初级消费者
10. 酵母中的蛋白含量高,可用作饲料蛋白,且有些酵母能利用工业废甲醇作为碳源进行繁殖。研究人员拟从土壤中分离该类酵母并大量培养,操作流程如下图。下列相关叙述正确的是( )
A. 土样、培养基、培养器皿和接种工具等都必须严格灭菌
B. 只有③过程中使用的培养基需以甲醇作为唯一的碳源
C. ⑤过程扩大培养时需要保证充足的营养并营造无氧环境
D. 通过逐步提高培养基中甲醇的浓度可获得甲醇高耐受菌株
11. 下图表示研究人员在实验室中使用的分批培养细菌的方法,下列叙述错误的是( )
A. 尿素分解菌可利用培养基中的尿素是因为能合成脲酶
B. 短期保存的菌种,可将菌液加入甘油后放在冷冻箱中冷藏
C. 液体选择培养基通常可用于选择培养,增加目标菌种的浓度
D. 将三角瓶放在摇床上振荡培养能提高溶氧量和养料的利用率
12. 下列关于培养基的叙述,正确的是( )
A. 培养基是为微生物的生长繁殖提供营养的基质
B. 培养基都含有水、碳源、氮源、无机盐和生长因子等
C. 牛肉蛋白胨培养基属于合成培养基,营养全面
D. 微生物在固体培养基上生长时,可以形成肉眼可见的单个细菌
13. 辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图所示。下列说法错误的是( )
A. 要获得脱毒苗,通常需要对外植体进行茎尖组织培养
B. 通常需用体积分数为50%酒精对外植体进行消毒
C. 通过液体培养基来大量培养高产细胞系,可以实现对辣椒素的工业化生产
D. 诱导愈伤组织分化成根还是芽,需要通过平衡生长调节剂的配比进行调控
14. 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,错误的是( )
A. 盐水浓度不宜过低,应没过“庐”“瓜”
B. “庐”“瓜”切成小块和加入陈泡菜汁,都可以缩短发酵时间
C. 若从泡菜汁中筛选出单一菌种腌制泡菜,风味更佳
D. 用于腌制泡菜的容器既要方便取放蔬菜,又要能够密封
15. 吴茱萸是一种中药,其主要成分为吴茱萸碱(EVO),为研究EVO对人胃癌细胞增殖的影响及作用机制,科研人员做了相关实验。研究发现,EVO不仅能通过诱导胃癌细胞中p53蛋白的表达,使其细胞周期阻滞在G2/M期,还能影响细胞凋亡蛋白Caspase-3的表达,最终起到治疗胃癌的作用。下列说法错误的是( )
A. 培养胃癌细胞,需将含动物血清的培养基置于恒温培养箱中
B. 加入胰蛋白酶制备的胃癌单细胞悬液,会出现接触抑制现象
C. p53可能是一种细胞周期抑制蛋白,EVO能够抑制胃癌细胞的增殖
D. 患者服用EVO后,胃癌细胞中Caspase-3的含量会增加
16. 谷氨酸除用于制造味精外,还可以用来治疗神经衰弱以及配制营养注射液等。通过发酵工程可以大量制备谷氨酸,下列有关谷氨酸发酵生产的叙述,错误的是( )
A. 发酵之前要对谷氨酸菌种进行扩大培养
B. 若发酵产品是产谷氨酸菌种,可采用过滤等方法分离
C. 发酵过程中,在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸
D. 分离、提纯发酵产物是发酵过程的中心环节
17. 大花蕙兰花色艳美,花期较长,且多在春节期间开放,具有极高的观赏价值。大花蕙兰多为杂交品种,种子繁殖无法保持其品种特性。使用组织培养技术将获取的大花蕙兰茎尖在短期内大量繁殖并保持其优良特性。下列叙述正确的是( )
A. 对茎尖进行植物组织培养,可获得抗病毒的试管苗
B. 诱导愈伤组织形成时需要每日给予适当时间的光照
C. 脱分化和再分化阶段需改变培养基中植物激素的比例
D. 进行组织培养前需要用纤维素酶和果胶酶处理茎尖
18. 下列对发酵工程及其应用的叙述,正确的有几项( )
①生产谷氨酸需将pH调至酸性
②生产柠檬酸需要筛选产酸量高的黑曲霉
③发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身
④利用发酵工程生产的根瘤菌肥作为微生物农药可以促进植物生长
⑤啤酒的工业化生产过程中,酒精的产生积累主要在后发酵阶段完成
⑥用诱变育种或基因工程等方法选育出性状优良的菌种并进行扩大培养
⑦用单细胞蛋白制成的微生物饲料,可通过发酵工程从微生物细胞中提取
A. 2项 B. 3项 C. 4项 D. 5项
19. 我国科学家首次通过把食蟹猴的胚胎干细胞注射到猪的胚胎中,培育出了“猪—猴嵌合体”仔猪(如下图所示),这项研究的最终目的是在动物体内培养人体器官用于器官移植。下列相关叙述错误的是( )
A. 胚胎干细胞培养过程中细胞会因接触抑制而停止分裂,需用胰蛋白酶处理后继续培养
B. 采集的卵母细胞需培养至减数第一次分裂后期才能与获能精子受精,进而获得猪胚胎
C. 从食蟹猴囊胚期胚胎的内细胞团获取的胚胎干细胞具有发育成各种组织、器官的潜能
D. 该技术有望将人的胚胎干细胞注入猪早期胚胎内,培育出完全由人体细胞组成的器官
20. Vero细胞系来源于非洲绿猴肾上皮细胞,具有无限分裂和贴壁生长的特性。将新冠病毒接种到Vero细胞后,经Vero细胞培养、新冠病毒灭活及提纯,可制成新冠病毒灭活疫苗。下列叙述错误的是( )
A. Vero细胞可作为新冠病毒大量繁殖的“培养基”
B. 向Vero细胞培养液中加入适量血清可防满足对未知物质的需求
C. 分瓶前需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的Vero细胞
D. 每传代1次,培养瓶中的Vero细胞分裂1次
21. 近年来发展起来的胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机,如图为经体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程。下列说法正确的是( )
A. 体外受精所需的成熟卵细胞可以从母体中直接获取,但在受精前要对精子进行获能处理
B. 进行胚胎分割时,应选择发育到原肠胚时期的胚胎进行操作
C. 胚胎分割时只能用分割针在显微镜下将胚胎均等分割成若干份
D. 受体母牛必须和供体牛属于同一物种,移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应
22. 据报道,世界上仅剩下两头雌性北方白犀牛,实验室只留有冷冻的北方白犀牛的精子。若通过胚胎工程技术尝试拯救该物种,下列叙述正确的是( )
A. 这样人工繁育的种群与野生种群相比,遗传多样性降低,野外生存能力下降
B. 用雌性北方白犀牛体细胞进行克隆出多头子代后,让其自行繁衍
C. 可通过胚胎分割技术增加其数量,该技术属于有性繁殖
D 体外培养受精卵时,培养液中通常加入动物血清、蔗糖等成分
23. 治疗性克隆的一般流程是把患者(供体)体细胞移植到去核卵母细胞中形成重构胚,再把重构胚体外培养到囊胚,然后从中分离出ES细胞,并诱导ES细胞定向分化为所需的特定细胞类型用于移植。下列说法错误的是( )
A. 供体细胞注入去核卵母细胞后还需诱导融合
B. ES细胞在核遗传上和供体细胞相同
C. 治疗性克隆是治疗遗传病的根本措施
D. 治疗性克隆可解决器官移植时的免疫排斥问题
24. 切叶蚁中体型较大的蚂蚁将叶片咬下运回巢穴,交给体型较小的蚂蚁咬成小片,后者再交给体型更小的蚂蚁咬成更小的片,以此类推直至叶片被咀嚼为糊状,然后切叶蚁将叶糊平铺在巢穴中“养殖”真菌。真菌可以分解叶片中坚韧的组织,切叶蚁则以真菌为食。切叶蚁体表覆盖一层链霉菌,该菌可抑制本巢穴真菌寄生物的大量繁殖。由此能得出的推论是:
A. “植物→真菌→切叶蚁”构成一条捕食食物链
B. 体型大小不同的切叶蚁间存在互利共生的关系
C. 该生态系统的各种生物组分之间完成能量流动和物质循环
D. 蚂蚁能长期控制巢内真菌寄生物是共同(协同)进化的结果
25. 空心莲子草是水陆两栖草本植物,是恶性入侵杂草,常泛滥于农田,空地,鱼塘,河道,抢占农作物的水分,肥料和生长空间,空心莲子草会消耗较多的水体溶解氧,缺氧死亡的鱼虾等腐烂后会污染水质,从而严重破坏水体生态环境。科研人员推测,空心莲子草可能通过释放化学物质毒害本土物种,为此他们用空心莲子草地上部分和根系的浸提液进行了实验研究,结果如图所示,下列相关叙述不正确的是( )
A. 空心莲子草会导致入侵地的物种丰富度下降,甚至改变群落演替的方向
B. 在这三种植物中,空心莲子草浸提液对紫花苜蓿的影响最大
C. 空心莲子草地上部分的浸提液与根系的浸提液对燕麦种子的影响效果大体相同
D. 随着空心莲子草浸提液浓度的升高,三种植物种子细胞膜损伤率增大,可能导致种子萌发率降低
26. 酱油起源于我国,至今已有数千年历史。参与酱油酿造过程的微生物主要有米曲霉、酵母菌和乳酸菌等,在众多微生物及其酶系的作用下,分解大豆、小麦中的蛋白质、脂肪等有机物,最终形成具有特殊色泽和良好风味的酱油。下图是酱油发酵过程中主要微生物的数量变化。下列说法错误的是( )
A. 米曲霉产生的蛋白酶能将蛋白质分解成小分子多肽及氨基酸
B. 在发酵初期乳酸菌含量较高,能抑制部分有害微生物的生长
C. 在酱油发酵过程中,乳酸菌和酵母菌的关系表现为相互促进
D. 某些代谢产物的抑制作用是后期酵母菌数量下降的原因之一
27. 生态金字塔包括能量金字塔、生物量金字塔和数量金字塔,下图中的几种生态金字塔模型是根据某一时刻的调查结果绘制而成的。下列分析错误的是( )
A. 甲可为数量金字塔,消费者个体大,生产者个体小常出现这种金字塔
B. 乙可为生物量金字塔,海洋中某时刻浮游植物的生物量可能小于浮游动物的
C. 丙可为能量金字塔,根据能量流动的特点,能量金字塔通常是上窄下宽的
D. 生态金字塔中的每一个层级均代表一个营养级,但不包括分解者
28. 为了从土壤中筛选对抗生素有抗性、能高效降解淀粉的微生物,研究人员利用土壤浸出液进行了如图所示操作。下列说法错误的是( )
A. X培养基中含有淀粉和抗生素的固体培养基,Y培养基是不含琼脂的液体培养基
B. 菌落①可能是硝化细菌,因不能产生淀粉酶所以无透明圈
C. 用稀释涂布平板法或平板划线法将土壤浸出液接种在X培养基上
D. 图中降解淀粉最高效的是菌落⑤,可根据菌落特征初步判断微生物类型
29. 抗体—药物偶联物(ADC)通过将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合,实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。ADC通常由抗体、接头和药物(如细胞毒素)三部分组成,它的作用机制如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. ADC中的抗体主要是发挥治疗效应,杀伤靶细胞
B. 制备ADC中的抗体应用了体细胞核移植、动物细胞培养等技术
C. ADC通过胞吞作用进入肿瘤细胞体现了细胞膜的选择透过性
D. 可以将ADC中的药物换成放射性同位素,标记单克隆抗体进行靶向放疗
30. HER-2(一种跨膜糖蛋白)高表达通常只出现于胎儿期,正常人体组织中其表达量极低,在乳腺细胞中高表达可加速细胞分裂,使其增殖、分化过程失衡,最终转变为乳腺癌。抗体—药物偶联物T-DMI由曲妥珠单抗和药物DMI连接而成,对HER-2有很强的靶向性。下列相关分析错误的是( )
A. 胎儿期HER-2高表达可能与胚胎发育有关,成人HER-2含量高可为乳腺癌诊断提供参考
B. 因为获取的B淋巴细胞可能有多种,所以曲妥珠单抗的制备过程需进行抗体检测
C. DMI与HER-2特异性结合是T-DMI对癌细胞进行选择性杀伤的关键
D. 利用同位素标记的曲妥珠单抗在乳腺组织中成像的技术可定位诊断肿瘤的位置
二、非选择题(本题共4大题,共40分)
31. HER2/neu是一种原癌基因,它表达的H蛋白在多种恶性肿瘤特别是乳腺癌细胞中过量表达。抗H蛋白单克隆抗体能够抑制过量表达H蛋白的乳腺癌细胞生长,目前已成为有效的生物治疗手段。请据图回答下列问题:
(1)HER2/neu基因的基本单位是______________,为了判断该基因是否过度表达,往往通过______________的方法对病人的病灶组织细胞进行H蛋白定量检测。为制备抗H蛋白的单克隆抗体,人们利用细胞工程中的______________和______________技术来制备单克隆抗体。
(2)首先给小鼠注射抗原______________,然后从脾脏分离出______________,其与骨髓瘤细胞在灭活病毒的诱导下融合,用特定的______________培养基从多种细胞中筛选出杂交瘤细胞。
(3)多孔板的每一个孔中只接种一个筛选出的融合细胞,然后进行相应的______________检测,有阳性反应的孔中即为______________细胞,具有的特性是______________。
(4)将获选得到的杂交瘤细胞经过______________或小鼠腹腔内培养获取大量单克隆抗体。
32. 如图1所示是畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法,请分析回答下列问题:
图1
(1)方法Ⅰ和方法Ⅱ均用到生物技术有_______和________。
(2)用激素处理的目的是使B牛______________,从B牛体内获得的卵母细胞需要培养到_____(填细胞分裂时期)才能与精子结合。
(3)在自然受精情况下,A牛精子必须在B牛的生殖道中经过相应的生理变化后,才能与B牛的卵子结合,完成受精作用,这个过程叫做______________。卵子受精的标志是______________。将方法Ⅰ中的受精卵移入到发育培养液中继续培养,待胚胎培养至囊胚期,可取______________细胞进行性别鉴定。
(4)为了获得高产奶量克隆牛还可以使用胚胎分割技术,该技术在囊胚期分割时要对______________进行均等分割。
33. 花椰菜(2n=18,用MM表示)属十字花科,经人工长期定向选育,对黑腐病无抗性。黑芥(2n=16用,NN表示)为花椰菜近缘野生种,对黑腐病等多种常见病害具有抗性。我国科学家将紫外线(UV)照射处理的黑芥叶肉原生质体和花椰菜下胚轴原生质体融合,获得了抗黑腐病的杂合新植株(过程如下图):请回答下列问题:
(1)用______________酶处理可以获得有活力的原生质体。
(2)图①表示原生质体融合的过程,诱导过程常用的化学物质是______________。
(3)图②是图①经______________后形成的______________由图②经______________过程形成图③。理论上获得的杂种植株染色体组成为______________(用字母M和N表示)。
(4)已知供体黑芥叶肉原生质体在UV处理后形态上没有明显的区别,但其染色体被破坏导致不能增殖。在培养一定天数后,用显微镜观察细胞中是否存在______________(细胞器),作为早期鉴别杂合细胞的标志,初步筛选出融合细胞。
(5)请说出鉴定新植株是否抗黑腐病的方法______________
34. 土壤中的有些细菌可以利用石油中的多环芳烃,据此研究人员通过实验从土壤中分离得到了能降解石油的细菌菌株M和N,实验所用的培养基成分如下表所示:
成分
培养基1 K2HPO4、MgSO4、NH4NO3、石油
培养基Ⅱ K2HPO4、MgSO4、石油
(1)实验时,培养基通常采用_________的方法进行灭菌。培养基中提供碳源的是_______。
(2)用稀释涂布平板法对菌株M计数时,每毫升菌液中细菌细胞数为2×107 个,每个平板上涂布0.1mL,且每个平板上长出的菌落数约200个,则至少应将菌株M的菌液稀释____________倍。
(3)为进一步探究并比较M和N两个菌株在不同条件下降解石油的能力,科研人员继续进行了如下实验:步骤一:将M、N两个菌株分别接种在两液体培养基Ⅰ中,得到M、N菌液。步骤二:另取培养基Ⅰ、Ⅱ,添加琼脂分别制成平板Ⅰ、Ⅱ,在平板Ⅰ上制作两个直径相等的孔标号ⅠA、ⅠB,平板Ⅱ重复以上的操作,两个孔分别标号ⅡA、ⅡB。
步骤三:将等量等浓度的M菌液和N菌液分别接种到平板Ⅰ的ⅠA和ⅠB,平板Ⅱ也进行同样的操作。
步骤四:相同且适宜条件下培养一段时间,记录平板Ⅰ、Ⅱ的透明圈大小如下表所示:
菌株 平板Ⅰ 平板Ⅱ
ⅠA IB ⅡA ⅡB
透明圈大小 +++ ++ ++ —
注:“+”表示有透明圈,“+”越多表示透明圈越大,“-”表示无透明圈。
①本实验的自变量是_________________。
②平板上透明圈出现的原因是______________。
③本实验可以得出的结论是______________。尤溪县第七中学2023-2024学年高二下学期期中考试
生物学
(考试时间:75分钟 满分100分)
注意事项:
1.考试大答题前,务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。
2.将答案写在试卷上无效,考试结束只上缴答题卡。
一、选择题(本大题共30小题,每小题2分,共60分)
1. 中国传统文化中的部分诗词来源于农牧业生产的一些规律总结。下列说法错误的是( )
A. “菜花黄,蜂闹房”体现了消费者对农作物传粉具有重要作用
B. “离离原上草,一岁一枯荣”体现的是群落的初生演替
C. “呦呦鹿鸣,食野之苹”描述的是捕食关系,“呦呦”属于生态系统中的物理信息
D. “去其螟螣,及其蟊贼,无害我田稚”描述农业生产应避免虫害,合理调整能量流动关系
【答案】B
【解析】
【分析】生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递,三者缺一不可;物质循环是生态系统的基础,能量流动是生态系统的动力,信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态,信息传递是双向的,能量流动是单向的,物质循环具有全球性。
【详解】A、消费者是生态系统中的最活跃的成分,可以加快生态系统的物质循环和能量流动,对植物的传粉和种子的传播具有重要作用,所以“菜花黄,蜂闹房”体现消费者对作物传粉的作用,A正确;
B、“离离原上草,一岁一枯荣”,这种草地外貌的季节性变化是由于时间的推移所致,体现了群落的季节性,B错误;
C、鹿以苹为食,反映了捕食关系,呦呦是声音,属于生态系统的物理信息,C正确;
D、农业生产应避免虫害,体现了合理调整能量流动关系,使能量持续流向对人最有益的部分,D正确。
故选B。
2. 蜱虫一般都生活在一些动物表皮,以吸取动物血液为生,所以体内经常会携带来自动物的多种病毒。如果携带这些病毒的蜱虫叮咬了人,患者可能会感染上某些病毒,继而引发重大疾病。蜱虫的生活方式、蜱虫体内的病毒属于生态系统的成分分别是( )
A. 捕食分解者 B. 寄生分解者 C. 寄生消费者 D. 竞争分解者
【答案】C
【解析】
【分析】生态系统组成成分包括非生物的物质和能量,生产者、消费者和分解者。生产者主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者主要指动物,分解者指营腐生生活的微生物和动物。
【详解】根据题干中“蜱虫一般都生活在一些动物表皮,以吸取动物血液为生”,可以推知蜱虫营寄生生活,寄生生物属于消费者,ABD错误,C正确。
故选C。
3. 科学家对一个温带森林生态系统的能量流动进行定量分析,结果如图(图中数字为能量值,单位是J/(cm2 a),下列叙述正确的是( )
A. 用于植食性动物生长、发育和繁殖的能量是1.96×108J/(cm2 a)
B. 植食性动物在生态系统中占据相同的生态位
C. 从生产者到初级消费者的能量传递效率约为0.85%
D. 枯枝落叶层中的物质和能量可以被植物根系吸收利用
【答案】C
【解析】
【分析】生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。流入某一营养级的能量去向有:一部分通过呼吸作用以热能形式散失、一部分随生物遗体残骸被分解者利用、一部分流入下一营养级以及未被利用的能量,即同化量=呼吸作用以热能形式散失+被分解者利用+流入下一营养级+未被利用的能量。
【详解】A、植食性动物同化量为:3.27×105-1.31×105=1.96×105J/(cm2 a),用于生长、发育和繁殖的能量=同化量-呼吸作用散失的能量,图中呼吸作用散失能量未知,A错误;
B、不同的植食性动物在生态系统中占据不相同的生态位,B错误;
C、生产者的同化量为2.31×107J/(cm2 a),初级消费者的同化量为1.96×105J/(cm2 a),从生产者到初级消费者的能量传递效率约为:1.96×1052.31×107×100%=0.85%,C正确;
D、枯枝落叶层中的物质经微生物分解成无机物后可以被植物根系吸收利用,但能量不能被植物根系吸收利用,D错误。
故选C。
4. 传说杜康的儿子墨塔在一次酿酒时发酵过头,直至第21天开缸时,发现酒液已变酸但香气扑鼻,酸甜可口,于是他把“廿一日”加“酉”字,给这种酸水起名为“醋”,下列叙述错误的是( )
A. 酒发酵初期通气的目的是促进酵母菌进行有氧呼吸,大量增殖
B. 酿酒时糖类未耗尽,酵母菌的发酵也会停止,原因可能是pH降低和酒精含量增多
C. 墨塔酿酒反成醋可能是由于发酵装置密封不严造成的
D. 若统计活酵母菌数量时,可用显微镜直接计数法,统计的结果比实际数目偏低
【答案】D
【解析】
【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。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。
【详解】A、酵母菌是兼性厌氧型微生物,所以发酵初期通入氧气的目的是促进酵母菌进行有氧呼吸,大量增殖,A正确;
B、在酿酒的过程中,糖类即使未耗尽,酵母菌的发酵过程也会停止,原因可能是pH降低和酒精含量增多,对发酵起抑制作用,导致酵母菌发酵停止,B正确;
C、酒变酸是醋酸菌发酵的结果,墨塔酿酒反成醋的原因可能是:发酵装置密封不严,导致醋酸菌混入发酵液中,C正确;
D、若统计活酵母菌数量时,可用显微镜直接计数法,用显微镜直接计数所统计的菌体是活菌体和死菌体的总和,统计的结果比实际数目偏多,D错误。
故选D。
5. 下列关于发酵工程基本环节的叙述,错误的是( )
A. 在发酵过程中,随时检测微生物数量,产物浓度,严格控制温度,PH溶解氧就可以马上获得大量发酵产品
B. 将菌种接入发酵罐之前,需要对菌种进行扩大培养
C. 在生产实践中,培养基的成分需要经过反复实验才能确定
D. 如果发酵产物是微生物细胞本身,可在发酵结束后,采用过滤,沉淀等方法获得产物
【答案】A
【解析】
【分析】发酵菌种可以来源于自然界,也可以使人工改造后的优良菌种。
【详解】A、在发酵过程中,通过随时检测微生物数量,产物浓度,严格控制温度,pH溶解氧了解发酵进程,并不是马上获得大量发酵产品,A错误;
B、将菌种接入发酵罐之前,需要对菌种进行扩大培养,已获得足够的数量,B正确;
C、在生产实践中,培养基的成分需要经过反复实验才能确定,C正确;
D、如果发酵产物是微生物细胞本身,可在发酵结束后,采用过滤,沉淀等方法获得产物,D正确。
故选A。
6. 胡杨一般生长在土壤贫瘠的荒漠里,所在之处炎热干旱。受水资源短缺的影响,一些远离水源的胡杨难逃死亡厄运。传说胡杨有“生而千年不死,死而千年不倒,倒而千年不烂”的特点。下列说法错误的是( )
A. 胡杨林中生物种类少,营养结构简单,恢复力稳定性较强
B. 胡杨在恶劣环境中“生而千年不死”是生物与环境协同进化的结果
C. “死而千年不倒,倒而千年不烂”与所处环境缺水、分解者少有关
D. 生产者种类和数量少是造成荒漠中土壤贫瘠的重要原因之一
【答案】A
【解析】
【分析】生态系统中的生物种类越多,营养结构越复杂,生态系统的自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高;反之,生物种类越少,营养结构越简单,生态系统的自我调节能力就越弱,抵抗力稳定性就越低。
【详解】A、胡杨林中生物种类少,营养结构简单,抵抗力稳定性低,由于气候恶劣恢复力稳定性也低,A错误;
B、胡杨在恶劣环境中“生而千年不死”说明胡杨适应此环境,是生物与环境协同进化的结果,B正确;
C、“死而千年不倒,倒而千年不烂”是由于此环境缺水、分解者少,胡杨的残枝败叶被分解的慢,C正确;
D、生产者种类和数量少,营养结构简单,生态系统的稳定性低,土壤贫瘠,D正确。
故选A。
7. 将接种后的培养基和一个未接种的培养皿都放入37℃恒温箱的目的是 ( )
A. 对比观察培养基有没有被微生物利用 B. 对比分析培养基上是否生有杂菌
C. 没必要放入未接种的培养基 D. 为了下次接种时再使用
【答案】B
【解析】
【分析】通过实验验证培养基是否被污染,分析实验设计的思路应是把不接种任何菌种的培养基放在恒温箱中培养,一段时间后若有菌落说明培养基被污染,若无菌落说明培养基没有被污染,然后根据选项分析判断。
【详解】将接种后的培养基和未接种的培养基同时放入37℃恒温箱,目的是作为空白对照,判断培养基是否被污染.一段时间后若未接种的培养基有菌落说明培养基被污染,则培养基不能使用,若无菌落说明培养基没有被污染,可以使用,故选B。
【点睛】本题的知识点是对培养基灭菌是否彻底或培养基是否被污染的判断,主要考查学生实验设计的能力和运用微生物知识解决问题的能力。
8. 下列关于微生物培养的相关操作的叙述,正确的是( )
A. 利用尿素固体培养基可迅速杀死其他微生物
B. 所用试剂和操作器具等都要进行高压蒸汽灭菌
C. 稀释涂布平板法可以对培养的微生物进行计数
D. 倒平板后需要间歇性晃动,以保证表面平整
【答案】C
【解析】
【分析】灭菌是使用强烈的理化因素杀死物体内外所用的微生物(包括芽孢和孢子),包括灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌。接种环、接种针、玻璃器皿、培养基等需要灭菌。消毒是使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物(不包芽孢和孢子)。包括煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法、紫外线消毒法。
【详解】A、利用尿素固体培养基,可以抑制不能利用尿素作为氮源的微生物的正常繁殖与生长,并非杀死,A错误;
B、接种室、接种箱等常用紫外线消毒法处理,接种环、接种针等通常直接灼烧灭菌,培养基等多种器材用高压蒸汽灭菌法灭菌,B错误;
C、利用稀释涂布平板法,既能对微生物计数也能分离微生物,C正确;
D、倒平板时若左右晃动,可能会出现部分凝固或产生小气泡,D错误。
故选C。
9. 下列有关生物学实验操作、材料、条件等方面的叙述,正确的是( )
A. 探究培养液中酵母菌种群数量的变化时,应将培养液滴入血细胞计数板的计数室,待酵母菌全部沉降后盖上盖玻片
B. 研究土壤中小动物类群丰富度时,利用了土壤小动物避光、趋湿、避高温的特点
C. 探究土壤微生物对落叶的分解作用时,应将对照组土壤灭菌以排除土壤微生物的作用
D. “设计并制作生态缸,观察其稳定性”实验中,若分解者数量太少,则最先出现营养危机的是初级消费者
【答案】B
【解析】
【分析】1、种群的数量特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例。其中,种群密度是种群最基本的数量特征。
2、分解者能将各种生物的遗体、残落物等分解为无机物,供生产者利用。
【详解】A、探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验中,应先盖上盖玻片,再将培养液滴入血细胞计数板的计数室,A错误;
B、土壤中小动物有趋热、趋湿、避光的特点,用诱虫器采集小动物时利用该特点需要打开电灯,以免影响采集,B正确;
C、探究土壤微生物对落叶的分解作用,应将实验组土壤灭菌以排除土壤微生物的作用,C错误;
D、“设计并制作生态缸,观察其稳定性”实验中,若分解者数量太少,则产生的无机盐少,最先出现营养危机的是生产者,D错误。
故选B。
10. 酵母中的蛋白含量高,可用作饲料蛋白,且有些酵母能利用工业废甲醇作为碳源进行繁殖。研究人员拟从土壤中分离该类酵母并大量培养,操作流程如下图。下列相关叙述正确的是( )
A. 土样、培养基、培养器皿和接种工具等都必须严格灭菌
B. 只有③过程中使用的培养基需以甲醇作为唯一的碳源
C. ⑤过程扩大培养时需要保证充足的营养并营造无氧环境
D. 通过逐步提高培养基中甲醇的浓度可获得甲醇高耐受菌株
【答案】D
【解析】
【分析】分离某种微生物的原理:选择适合于待分离微生物的生长条件,如营养,酸碱度,温度和氧等要求或加入某种抑制造成只剩于该微生物生长,而抑制其他微生物生长的环境,从而淘汰一些不需要的微生物。本题要分离能利用工业废甲醇的酵母,要以甲醇作为唯一的碳源的培养基进行培养。
【详解】A、土样中含有要分离的酵母,如果对其灭菌会杀死酵母,无法得到该类酵母,因此不能对其灭菌,A错误;
B、扩大培养时也需要以甲醇作为唯一的碳源,不是只有③过程,B错误;
C、酵母是兼性厌氧型真菌,在有氧条件下可大量繁殖,酵母扩大培养时,需保证充足的营养和氧气等条件,C错误;
D、逐步提高培养基中甲醇的浓度,能筛选出其中的耐受菌,获得甲醇高耐受菌株,D正确。
故选D。
11. 下图表示研究人员在实验室中使用的分批培养细菌的方法,下列叙述错误的是( )
A. 尿素分解菌可利用培养基中的尿素是因为能合成脲酶
B. 短期保存的菌种,可将菌液加入甘油后放在冷冻箱中冷藏
C. 液体选择培养基通常可用于选择培养,增加目标菌种的浓度
D. 将三角瓶放在摇床上振荡培养能提高溶氧量和养料的利用率
【答案】B
【解析】
【分析】1、若要长期保存菌种,菌液中常需要加入一定量的甘油,且要放置在-20℃的冷冻箱中;若要短期保存菌种,可将菌种接种到试管的固体斜面培养基上,菌落长成后,将试管放置在4℃的冰箱中保藏。2、液体选择培养基通常可用于选择培养,增加目标菌种的浓度。将锥形瓶放在摇床上振荡培养能提高溶氧量和养料的利用率。
【详解】A、尿素分解菌可利用培养基中的尿素是因为能合成脲酶,而其他微生物不能合成脲酶故不能分解尿素,A正确;
B、短期保存的菌种,可将菌种接种到试管的固体斜面培养基上,菌落长成后,将试管放置在4℃的冰箱中保藏,B错误;
C、液体选择培养基通常可用于选择培养,增加目标菌种的浓度,C正确;
D、将三角瓶放在摇床上振荡培养既能提高溶氧量,提高有氧呼吸的速率,又能提高养料的利用率,D正确。
故选B。
12. 下列关于培养基的叙述,正确的是( )
A. 培养基是为微生物的生长繁殖提供营养的基质
B. 培养基都含有水、碳源、氮源、无机盐和生长因子等
C. 牛肉蛋白胨培养基属于合成培养基,营养全面
D. 微生物在固体培养基上生长时,可以形成肉眼可见的单个细菌
【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。培养基按其所含成分,可分为合成培养基、天然培养基和半合成培养基三类。培养基按其物理状态可分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基三类。微生物在固体培养基上生长时,可以形成肉眼可见的菌落。
【详解】A、培养基是为微生物的生长繁殖提供碳源、氮源、水和无机盐等营养的基质,A正确;
B、微生物培养基的主要营养物质有碳源、氮源、水和无机盐等,有的还需要生长因子等特殊的营养,B错误;
C、牛肉膏蛋白胨培养基属于天然培养基,营养全面,C错误;
D、微生物在固体培养基上生长时,可以形成肉眼可见的菌落,但不一定是单个细菌繁殖而来的,D错误。
故选A。
13. 辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图所示。下列说法错误的是( )
A. 要获得脱毒苗,通常需要对外植体进行茎尖组织培养
B. 通常需用体积分数为50%酒精对外植体进行消毒
C. 通过液体培养基来大量培养高产细胞系,可以实现对辣椒素的工业化生产
D. 诱导愈伤组织分化成根还是芽,需要通过平衡生长调节剂的配比进行调控
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:途径1是通过植物组织培养技术获得脱毒苗,再从果实中获得相应的产物;途径2是采用植物细胞培养技术获得大量细胞产物。
【详解】A、要获得脱毒苗,对外植体的取材要求是切取一定大小的茎尖进行组织培养,因为茎尖几乎无毒,A正确;
B、外植体消毒所用酒精的体积分数是70%,B错误;
C、植物细胞的培养一般使用液体培养基,培养的愈伤组织不需要再分化就能产生特定的细胞产物,因此高产细胞系须在液体培养基培养至愈伤组织,再从中提取辣椒素,C正确;
D、诱导愈伤组织分化成根还是芽,需要通过平衡生长调节剂(生长素和细胞分裂素)的配比进行调控,D正确。
故选B。
14. 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,错误的是( )
A. 盐水浓度不宜过低,应没过“庐”“瓜”
B. “庐”“瓜”切成小块和加入陈泡菜汁,都可以缩短发酵时间
C. 若从泡菜汁中筛选出单一菌种腌制泡菜,风味更佳
D. 用于腌制泡菜的容器既要方便取放蔬菜,又要能够密封
【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、用盐水短时间处理“庐”、“瓜”,较高浓度的盐水可破坏微生物产生果胶酶,保证植物细胞壁的结构,可使泡菜口感更脆,A正确;
B、将“庐”“瓜”切成小块可以扩大白萝卜与腌料的接触面积,陈泡菜汁中含有乳酸菌,坛中加一些陈泡菜汁可以加入乳酸菌菌种,缩短腌制时间,B正确;
C、采用复合菌种腌制泡菜,风味更佳,C错误;
D、乳酸菌是厌氧菌,所以要密封菜坛子,以避免氧对其发酵作用的抑制,因此用于腌制泡菜的容器既要方便取放蔬菜,又要能够密封,D正确。
故选C。
15. 吴茱萸是一种中药,其主要成分为吴茱萸碱(EVO),为研究EVO对人胃癌细胞增殖的影响及作用机制,科研人员做了相关实验。研究发现,EVO不仅能通过诱导胃癌细胞中p53蛋白的表达,使其细胞周期阻滞在G2/M期,还能影响细胞凋亡蛋白Caspase-3的表达,最终起到治疗胃癌的作用。下列说法错误的是( )
A. 培养胃癌细胞,需将含动物血清的培养基置于恒温培养箱中
B. 加入胰蛋白酶制备的胃癌单细胞悬液,会出现接触抑制现象
C. p53可能是一种细胞周期抑制蛋白,EVO能够抑制胃癌细胞的增殖
D. 患者服用EVO后,胃癌细胞中Caspase-3的含量会增加
【答案】B
【解析】
【分析】根据题干信息,“EVO不仅能通过诱导胃癌细胞中p53蛋白的表达,使其细胞周期阻滞在G2/M期,还能影响细胞凋亡蛋白Caspase-3的表达”,说明EVO抑制胃癌细胞的增殖,促进胃癌细胞的凋亡,最终起到治疗胃癌的作用。
【详解】A、细胞培养时培养液中一般需加入动物血清,因为血清可以补充合成培养基中缺乏的物质(如促细胞生长因子等),A正确;
B、胃癌细胞糖蛋白减少,粘着性降低,不会出现接触抑制现象,B错误;
C、根据题干信息,“EVO不仅能通过诱导胃癌细胞中p53蛋白的表达,使其细胞周期阻滞在G2/M期”,说明p53可能是一种细胞周期抑制蛋白,EVO能够抑制胃癌细胞的增殖,C正确;
D、EVO影响细胞凋亡蛋白Caspase-3的表达,则患者服用EVO后,胃癌细胞中Caspase-3的含量会增加,促进胃癌细胞的凋亡,D正确。
故选B。
16. 谷氨酸除用于制造味精外,还可以用来治疗神经衰弱以及配制营养注射液等。通过发酵工程可以大量制备谷氨酸,下列有关谷氨酸发酵生产的叙述,错误的是( )
A. 发酵之前要对谷氨酸菌种进行扩大培养
B. 若发酵产品是产谷氨酸菌种,可采用过滤等方法分离
C. 发酵过程中,在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸
D. 分离、提纯发酵产物是发酵过程的中心环节
【答案】D
【解析】
【分析】发酵工程一般包括菌种的选育,扩大培养,培养基的配制、灭菌,接种,发酵,产物的分离、提纯等方面;发酵工程以其生产条件温和、原料来源丰富且价格低廉、产物专一、废弃物对环境的污染小和容易处理等特点,在食品工业、医药工业和农牧业等许多领域得到了广泛的应用,形成了规模庞大的发酵工业。
【详解】A、发酵罐的体积很大,发酵之前要对谷氨酸菌种进行扩大培养,A正确;
B、如果发酵产品是微生物细胞本身,可在发酵结束之后,采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥,即可得到产品;故若发酵产品是产谷氨酸菌种,可采用过滤、沉淀等方法分离,B正确;
C、环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖,而且会影响微生物代谢物的形成。例如,谷氨酸的发酵生产,在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸,在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺,C正确;
D、发酵罐内的发酵是发酵过程的中心环节,D错误。
故选D。
17. 大花蕙兰花色艳美,花期较长,且多在春节期间开放,具有极高的观赏价值。大花蕙兰多为杂交品种,种子繁殖无法保持其品种特性。使用组织培养技术将获取的大花蕙兰茎尖在短期内大量繁殖并保持其优良特性。下列叙述正确的是( )
A. 对茎尖进行植物组织培养,可获得抗病毒的试管苗
B. 诱导愈伤组织形成时需要每日给予适当时间的光照
C. 脱分化和再分化阶段需改变培养基中植物激素的比例
D. 进行组织培养前需要用纤维素酶和果胶酶处理茎尖
【答案】C
【解析】
【分析】植物组织培养技术:
1、过程:离体的植物组织,器官或细胞(外植体)→愈伤组织→胚状体→植株(新植体)。
2、原理:植物细胞的全能性。
3、条件:①细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等);②一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素)。
4、植物细胞工程技术的应用:植物繁殖的新途径(包括微型繁殖,作物脱毒,人工种子等),作物新品种的培育(单倍体育种、突变体的利用)、细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、对茎尖进行植物组织培养,可获得不含有病毒的脱毒苗,该试管苗不能抗病毒,A错误;
B、诱导愈伤组织形成时一般不需要光照,B错误;
C、生长素与细胞分裂素的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向,C正确;
D、进行组织培养前需要对茎尖消毒处理,D错误。
故选C。
18. 下列对发酵工程及其应用的叙述,正确的有几项( )
①生产谷氨酸需将pH调至酸性
②生产柠檬酸需要筛选产酸量高的黑曲霉
③发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身
④利用发酵工程生产的根瘤菌肥作为微生物农药可以促进植物生长
⑤啤酒的工业化生产过程中,酒精的产生积累主要在后发酵阶段完成
⑥用诱变育种或基因工程等方法选育出性状优良的菌种并进行扩大培养
⑦用单细胞蛋白制成的微生物饲料,可通过发酵工程从微生物细胞中提取
A. 2项 B. 3项 C. 4项 D. 5项
【答案】B
【解析】
【分析】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。发酵工程一般包括菌种的选育,扩大培养,培养基的配制、灭菌,接种,发酵、产品的分离、提纯等步骤。
【详解】①谷氨酸棒状杆菌属于好氧型细菌,生产谷氨酸需将pH调至中性或弱碱性,①错误;
②生产柠檬酸需要筛选产酸量高的黑曲霉,从而提高柠檬酸的产量,②正确;
③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,③正确;
④根瘤菌肥作为微生物肥料,可以通过根瘤菌的固氮作用,增加土壤中的氮肥量,促进植物生长,不是作为微生物农药,④错误;
⑤啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段,酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都是在主发酵阶段完成,故啤酒的工业化生产过程中,酒精的产生积累主要在主发酵阶段完成,⑤错误;
⑥用诱变育种或基因工程等方法都属于可遗传变异,改变了微生物的遗传性状,可选育出性状优良的目标菌种并进行扩大培养,而后用于发酵工程,⑥正确;
⑦用单细胞蛋白制成的微生物饲料,其中的单细胞蛋白是微生物菌体,并不是通过发酵工程从微生物细胞中提取获得,⑦错误。
综上分析,B正确,ACD错误。
故选B。
19. 我国科学家首次通过把食蟹猴的胚胎干细胞注射到猪的胚胎中,培育出了“猪—猴嵌合体”仔猪(如下图所示),这项研究的最终目的是在动物体内培养人体器官用于器官移植。下列相关叙述错误的是( )
A. 胚胎干细胞培养过程中细胞会因接触抑制而停止分裂,需用胰蛋白酶处理后继续培养
B. 采集的卵母细胞需培养至减数第一次分裂后期才能与获能精子受精,进而获得猪胚胎
C. 从食蟹猴囊胚期胚胎的内细胞团获取的胚胎干细胞具有发育成各种组织、器官的潜能
D. 该技术有望将人的胚胎干细胞注入猪早期胚胎内,培育出完全由人体细胞组成的器官
【答案】B
【解析】
【分析】1、动物细胞培养是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖。
2、胚胎干细胞,(1)来源:哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞,来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来。(2)特点:具有胚胎细胞的特性,在形态上表现为体积小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外,在体外培养的条件下,可以增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可进行遗传改造。
【详解】A、“猪猴嵌合体”仔猪培育的基础是动物细胞培养技术,动物细胞培养过程中会因接触抑制而停止分裂增殖,需要用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理后继续培养,A正确;
B、体外受精时,需要将所采集到的卵母细胞在体外培养到减数分裂第二次分裂中期,才可以与获能精子完成受精作用,进而获得猪胚胎,B错误;
C、胚胎干细胞具有发育的全能性,故从食蟹猴囊胚期胚胎的内细胞团获取的胚胎干细胞具有发育成各种组织、器官的潜能,C正确;
D、据“猪—猴嵌合体”仔猪培育技术推测,将人的胚胎干细胞注入猪体内,可以制造出完全由人体细胞组成的器官,该研究能够解决器官移植的供体不足,避免器官移植中排斥反应,D正确。
故选B。
【点睛】
20. Vero细胞系来源于非洲绿猴肾上皮细胞,具有无限分裂和贴壁生长的特性。将新冠病毒接种到Vero细胞后,经Vero细胞培养、新冠病毒灭活及提纯,可制成新冠病毒灭活疫苗。下列叙述错误的是( )
A. Vero细胞可作为新冠病毒大量繁殖的“培养基”
B. 向Vero细胞培养液中加入适量血清可防满足对未知物质的需求
C. 分瓶前需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的Vero细胞
D. 每传代1次,培养瓶中的Vero细胞分裂1次
【答案】D
【解析】
【分析】1、动物细胞培养的条件:
(1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌;②添加一定量的抗生素;③定期更换培养液,以清除代谢废物。
(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。
(3)温度和PH:36.5℃±0.5℃;适宜的pH:7.2~7.4。
(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH)。
2、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。
【详解】A、病毒无细胞结构,必须寄生在活细胞内,因此Vero细胞可作为新冠病毒大量繁殖的“培养基”,A正确;
B、向Vero细胞培养液中加入适量血清可防满足对未知物质的需求,B正确;
C、胰蛋白酶或胶原蛋白酶可使组织细胞分散成单个细胞,因此分瓶前需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的Vero细胞,以进行传代培养,C正确;
D、当细胞发生接触抑制时需要进行传代培养,每传代1次,培养瓶中的Vero细胞分裂不止1次,D错误。
故选D。
21. 近年来发展起来的胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机,如图为经体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程。下列说法正确的是( )
A. 体外受精所需的成熟卵细胞可以从母体中直接获取,但在受精前要对精子进行获能处理
B. 进行胚胎分割时,应选择发育到原肠胚时期的胚胎进行操作
C. 胚胎分割时只能用分割针在显微镜下将胚胎均等分割成若干份
D. 受体母牛必须和供体牛属于同一物种,移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应
【答案】D
【解析】
分析】
【详解】体外受精时应选择处于减数第二次分裂中期的次级卵母细胞,而不是卵细胞,A错误;进行胚胎分割时,应选择发育到桑椹胚或囊胚时期的胚胎进行操作,B错误;进行胚胎分割时,除采用切割针或切割刀片将胚胎切开外,还可以采用酶处理等方式将卵裂球中的细胞分散开,C错误;受体母牛必须和供体牛属于同一物种,移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应,D正确。
22. 据报道,世界上仅剩下两头雌性北方白犀牛,实验室只留有冷冻的北方白犀牛的精子。若通过胚胎工程技术尝试拯救该物种,下列叙述正确的是( )
A. 这样人工繁育的种群与野生种群相比,遗传多样性降低,野外生存能力下降
B. 用雌性北方白犀牛体细胞进行克隆出多头子代后,让其自行繁衍
C. 可通过胚胎分割技术增加其数量,该技术属于有性繁殖
D. 体外培养受精卵时,培养液中通常加入动物血清、蔗糖等成分
【答案】A
【解析】
【分析】1、动物细胞培养:①原理:细胞增殖;②培养基性质 :液体培养基;③培养基成分:营养物质(葡萄糖)、动物血清等:④培养结果:细胞株、细胞系;⑤培养目的: 获得细胞或细胞产物。
2、胚胎分割技术可增加其数量,该技术属于无性繁殖。
【详解】A、人工繁育的种群与野生种群相比,其种群内基因交流减少,遗传多样性降低,野外生存能力也会下降,A正确;
B、用雌性北方白犀牛体细胞进行克隆出多头子代后,只能获得雌性白犀牛,后代不能自行繁衍,B错误;
C、可通过胚胎分割技术增加其数量,但是该技术属于无性繁殖,C错误;
D、体外培养受精卵时,培养液中通常需加入动物血清等成分,但不能添加蔗糖,植物组织培养时需要在培养基中添加蔗糖,D错误。
故选A。
23. 治疗性克隆的一般流程是把患者(供体)体细胞移植到去核卵母细胞中形成重构胚,再把重构胚体外培养到囊胚,然后从中分离出ES细胞,并诱导ES细胞定向分化为所需的特定细胞类型用于移植。下列说法错误的是( )
A. 供体细胞注入去核卵母细胞后还需诱导融合
B. ES细胞在核遗传上和供体细胞相同
C. 治疗性克隆是治疗遗传病的根本措施
D. 治疗性克隆可解决器官移植时的免疫排斥问题
【答案】C
【解析】
【分析】治疗性克隆是指把患者体细胞移植到去核卵母细胞中构建形成重组胚胎,体外培养到一定时期分离出ES细胞,获得的ES细胞定向分化为所需的特定类型细胞(如神经细胞、肌肉细胞和血细胞),用于治疗。此技术解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。
【详解】A、供体细胞注入去核卵母细胞后,还需通过电融合法等诱导融合,使供体核进入卵母细胞,形成重构胚,A正确;
B、治疗性克隆的ES细胞来源于供体细胞,在核遗传上和供体细胞相同,B正确;
C、治疗遗传病的根本措施是基因治疗,C错误;
D、治疗性克隆的目的是培养出能够用于医学治疗的供体器官,以解决目前临床上存在的供体器官不足和移植后免疫排斥的问题,D正确。
故选C。
24. 切叶蚁中体型较大的蚂蚁将叶片咬下运回巢穴,交给体型较小的蚂蚁咬成小片,后者再交给体型更小的蚂蚁咬成更小的片,以此类推直至叶片被咀嚼为糊状,然后切叶蚁将叶糊平铺在巢穴中“养殖”真菌。真菌可以分解叶片中坚韧的组织,切叶蚁则以真菌为食。切叶蚁体表覆盖一层链霉菌,该菌可抑制本巢穴真菌寄生物的大量繁殖。由此能得出的推论是:
A. “植物→真菌→切叶蚁”构成一条捕食食物链
B. 体型大小不同的切叶蚁间存在互利共生的关系
C. 该生态系统的各种生物组分之间完成能量流动和物质循环
D. 蚂蚁能长期控制巢内真菌寄生物是共同(协同)进化的结果
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A、真菌是分解者,在捕食食物链中不能出现分解者,所以“植物→真菌→切叶蚁”不能构成一条捕食食物链,A错误;
B、互利共生关系描述的是不同生物之间的关系,而体型大小不同的切叶蚁是同一个物种,B错误;
C、该生态系统各种生物组分之间仅能体现部分能量流动和物质循环,但不能完成能量流动和物质循环,C错误;
D、蚂蚁能长期控制巢内真菌寄生物是共同(协同)进化的结果,D正确。
故选D。
25. 空心莲子草是水陆两栖草本植物,是恶性入侵杂草,常泛滥于农田,空地,鱼塘,河道,抢占农作物的水分,肥料和生长空间,空心莲子草会消耗较多的水体溶解氧,缺氧死亡的鱼虾等腐烂后会污染水质,从而严重破坏水体生态环境。科研人员推测,空心莲子草可能通过释放化学物质毒害本土物种,为此他们用空心莲子草地上部分和根系的浸提液进行了实验研究,结果如图所示,下列相关叙述不正确的是( )
A. 空心莲子草会导致入侵地的物种丰富度下降,甚至改变群落演替的方向
B. 在这三种植物中,空心莲子草浸提液对紫花苜蓿的影响最大
C. 空心莲子草地上部分的浸提液与根系的浸提液对燕麦种子的影响效果大体相同
D. 随着空心莲子草浸提液浓度的升高,三种植物种子细胞膜损伤率增大,可能导致种子萌发率降低
【答案】B
【解析】
【分析】1、群落演替的影响因素(1)群落内部因素(根本原因):群落内部环境的变化-动力;种内和种间关系动态变化-催化剂。(2)外界环境因素(重要条件):自然因素:火灾、洪水、严寒等;人类活动:人类的活动往往会使群落的演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。2、生态系统中的生物种类越多,营养结构越复杂,生态系统的自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高;反之,生物种类越少,营养结构越简单,生态系统的自我调节能力就越弱,抵抗力稳定性就越低。
【详解】A、外来物种入侵可能导致本地物种多样性下降甚至改变食物链食物网的营养关系,导致群落演替方向的改变,A正确;
B、根据图中空心莲子草浸提液对牧草种子细胞膜损伤率影响,可看出紫花苜蓿的损伤率最低,因而空心莲子草浸提液对紫花苜蓿的影响最小,B错误;
C、在等浓度情况下,空心莲子草地上部分浸提液与根系浸提液对燕麦种子的损伤率几乎相同,因而影响效果大体相同,C正确;
D、空心莲子草浸提液浓度升高,三种牧草种子的细胞膜损伤率均增大,种子大部分细胞死亡,部分种子不发芽,萌发率降低,D正确。
故选B。
26. 酱油起源于我国,至今已有数千年历史。参与酱油酿造过程的微生物主要有米曲霉、酵母菌和乳酸菌等,在众多微生物及其酶系的作用下,分解大豆、小麦中的蛋白质、脂肪等有机物,最终形成具有特殊色泽和良好风味的酱油。下图是酱油发酵过程中主要微生物的数量变化。下列说法错误的是( )
A. 米曲霉产生的蛋白酶能将蛋白质分解成小分子多肽及氨基酸
B. 在发酵初期乳酸菌含量较高,能抑制部分有害微生物的生长
C. 在酱油发酵过程中,乳酸菌和酵母菌的关系表现为相互促进
D. 某些代谢产物的抑制作用是后期酵母菌数量下降的原因之一
【答案】C
【解析】
【分析】霉菌等微生物产生的蛋白酶能将蛋白质分解成小分子肽和氨基酸,脂肪酶能将脂肪水解为甘油和脂肪酸。
【详解】A、制作酱油时,米曲霉等微生物产生的蛋白酶能将蛋白质分解成小分子肽和氨基酸,A正确;
B、由题图可知,在发酵初期乳酸菌含量较高,乳酸菌产生的乳酸可以抑制其它微生物的生长,B正确;
C、分析题图可知,发酵过程中,乳酸菌含量减少时,酵母菌的数量增加,由此可知乳酸菌和酵母菌的关系不是相互促进的,C错误;
D、随着发酵的进行,由于营养物质的消耗和代谢产物的积累,某些代谢产物会抑制酵母菌的生长繁殖,D正确。
故选C。
27. 生态金字塔包括能量金字塔、生物量金字塔和数量金字塔,下图中的几种生态金字塔模型是根据某一时刻的调查结果绘制而成的。下列分析错误的是( )
A. 甲可为数量金字塔,消费者个体大,生产者个体小常出现这种金字塔
B. 乙可为生物量金字塔,海洋中某时刻浮游植物的生物量可能小于浮游动物的
C. 丙可为能量金字塔,根据能量流动的特点,能量金字塔通常是上窄下宽的
D. 生态金字塔中的每一个层级均代表一个营养级,但不包括分解者
【答案】A
【解析】
【分析】生态金字塔是以面积表示特定内容,按营养级至下而上排列形成的图示,因其往往呈现金字塔状,故名生态金字塔。常用的有三种:能量金字塔(均为“正金字塔”)、生物量金字塔(一般为“正金字塔”,少数可出现“倒金字塔”)、生物数量(一般为“正金字塔”,少数可出现“倒金字塔”)。
【详解】A、甲类型的数量金字塔出现倒置的原因是消费者个体小,生产者个体大,比如树和昆虫,A错误;
B、乙可为生物量金字塔,如海洋浮游植物的生物量小于浮游动物,但浮游植物繁殖速度很快,B正确;
C、能量流动具有逐级递减的特点,营养级越高所含能量越少,故丙可为能量金字塔,根据能量流动的特点,能量金字塔通常是上窄下宽的,C正确;
D、生态金字塔中的每一个层级均代表一个营养级,包括生产者和消费者,但不包括分解者,D正确。
故选A。
28. 为了从土壤中筛选对抗生素有抗性、能高效降解淀粉的微生物,研究人员利用土壤浸出液进行了如图所示操作。下列说法错误的是( )
A. X培养基中含有淀粉和抗生素的固体培养基,Y培养基是不含琼脂的液体培养基
B. 菌落①可能是硝化细菌,因不能产生淀粉酶所以无透明圈
C. 用稀释涂布平板法或平板划线法将土壤浸出液接种在X培养基上
D. 图中降解淀粉最高效的是菌落⑤,可根据菌落特征初步判断微生物类型
【答案】C
【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、实验目的是筛选对抗生素有抗性、高效降解淀粉的微生物,根据图示中在X培养基上滴加碘液后形成了透明圈,说明X培养基上含有淀粉,菌体分解淀粉的能力强,在其周围形成的透明圈就大,同时为了筛选到对抗生素有抗性的菌体,因此X培养基还应该含有抗生素,Y培养基是将筛选到的目的菌扩大培养,为不含琼脂的液体培养基,A正确;
B、菌落①不能降解淀粉,可能是硝化细菌,因不能产生淀粉酶所以无透明圈,B正确;
C、根据培养后培养基上形成的菌落分布可知,将含目的菌的土壤浸出液接种在X培养基上采用的是稀释涂布平板法,C错误;
D、碘液遇淀粉会变蓝,淀粉被分解,蓝色消失,图中⑤的透明圈最大,说明菌体⑤降解淀粉的能力最强,不同菌体形成的菌落特征不同,因此可根据菌落特征初步判断微生物类型,D正确。
故选C。
29. 抗体—药物偶联物(ADC)通过将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合,实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。ADC通常由抗体、接头和药物(如细胞毒素)三部分组成,它的作用机制如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. ADC中的抗体主要是发挥治疗效应,杀伤靶细胞
B. 制备ADC中的抗体应用了体细胞核移植、动物细胞培养等技术
C. ADC通过胞吞作用进入肿瘤细胞体现了细胞膜的选择透过性
D. 可以将ADC中的药物换成放射性同位素,标记单克隆抗体进行靶向放疗
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析,抗体与靶细胞膜上的特异性受体结合通过胞吞的方式把药物(细胞毒素)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,实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。
【详解】A、由题干信息可知,抗体药物偶联物(ADC)通过将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合,ADC中的抗体在选择性杀伤肿瘤细胞中起识别作用,A错误;
B、制备单克隆抗体用到的动物细胞工程技术有:动物细胞融合、动物细胞培养,B错误;
C、ADC通过胞吞作用进入肿瘤细胞体现了细胞膜的流动性,C错误;
D、特异性抗体能特异性识别肿瘤抗原,所以利用同位素标记的单克隆抗体,可用于定位诊断肿瘤,进行靶向放疗,D正确。
故选D。
30. HER-2(一种跨膜糖蛋白)高表达通常只出现于胎儿期,正常人体组织中其表达量极低,在乳腺细胞中高表达可加速细胞分裂,使其增殖、分化过程失衡,最终转变为乳腺癌。抗体—药物偶联物T-DMI由曲妥珠单抗和药物DMI连接而成,对HER-2有很强的靶向性。下列相关分析错误的是( )
A. 胎儿期HER-2高表达可能与胚胎发育有关,成人HER-2含量高可为乳腺癌诊断提供参考
B. 因为获取的B淋巴细胞可能有多种,所以曲妥珠单抗的制备过程需进行抗体检测
C. DMI与HER-2特异性结合是T-DMI对癌细胞进行选择性杀伤的关键
D. 利用同位素标记的曲妥珠单抗在乳腺组织中成像的技术可定位诊断肿瘤的位置
【答案】C
【解析】
【分析】1、由题意可知,HER-2(一种跨膜糖蛋白)高表达通常只出现于胎儿期,正常人体组织中其表达量极低,在乳腺细胞中高表达可加速细胞分裂,使其增殖、分化过程失衡,最终转变为乳腺癌。抗体-药物偶联物T-DMI能与HER-2特异性结合。
2、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。
【详解】A、HER-2(一种跨膜糖蛋白)高表达通常只出现于胎儿期,可能与胚胎发育有关;正常人体组织中其表达量极低,在乳腺细胞中高表达可加速细胞分裂,使其增殖、分化过程失衡,最终转变为乳腺癌,所以成人HER-2含量高可为乳腺癌诊断提供参考,A正确;
B、机体生活的环境存在多种抗原,所以获取的B淋巴细胞可能有多种,故曲妥珠单抗的制备过程需进行专一抗体阳性检测,以保证能与HER-2特异性结合,B正确;
C、DMI是药物,不能与HER-2特异性结合,能与HER-2特异性结合的是曲妥珠单抗,C错误;
D、曲妥珠单抗能与HER-2特异性结合,故利用同位素标记的曲妥珠单抗在乳腺组织中成像的技术可定位诊断肿瘤的位置,D正确。
故选C。
二、非选择题(本题共4大题,共40分)
31. HER2/neu是一种原癌基因,它表达的H蛋白在多种恶性肿瘤特别是乳腺癌细胞中过量表达。抗H蛋白单克隆抗体能够抑制过量表达H蛋白的乳腺癌细胞生长,目前已成为有效的生物治疗手段。请据图回答下列问题:
(1)HER2/neu基因的基本单位是______________,为了判断该基因是否过度表达,往往通过______________的方法对病人的病灶组织细胞进行H蛋白定量检测。为制备抗H蛋白的单克隆抗体,人们利用细胞工程中的______________和______________技术来制备单克隆抗体。
(2)首先给小鼠注射抗原______________,然后从脾脏分离出______________,其与骨髓瘤细胞在灭活病毒的诱导下融合,用特定的______________培养基从多种细胞中筛选出杂交瘤细胞。
(3)多孔板的每一个孔中只接种一个筛选出的融合细胞,然后进行相应的______________检测,有阳性反应的孔中即为______________细胞,具有的特性是______________。
(4)将获选得到的杂交瘤细胞经过______________或小鼠腹腔内培养获取大量单克隆抗体。
【答案】(1) ①. 脱氧核苷酸 ②. 抗原-抗体杂交 ③. 动物细胞培养 ④. 动物细胞融合
(2) ①. H蛋白 ②. B淋巴细胞 ③. 选择
(3) ①. 抗体 ②. 能分泌抗H蛋白抗体的杂交瘤细胞 ③. 即能大量增殖,又能产生单一抗体
(4)体外培养
【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】
HER2/neu基因本质是DNA,基本单位是脱氧核苷酸。为了判断该基因是否过度表达,往往通过抗原-抗体的方法对病人的病灶组织细胞进行H蛋白定量检测。单克隆抗体的制备过程中,运用了细胞工程中的动物细胞融合和动物细胞培养技术。
【小问2详解】
在制备抗H蛋白的单克隆抗体的过程中,先给小鼠注射纯化的H蛋白作为抗原,一段时间后,若小鼠血清中抗H蛋白的抗体检测呈阳性,说明小鼠体内发生了体液免疫反应,再从小鼠的脾脏中获取B淋巴细胞。常用化学诱导剂PEG将该细胞与小鼠的骨髓瘤细胞融合,用特定的选择培养基从多种细胞中筛选出杂交瘤细胞。
【小问3详解】
多孔板的每一个孔中只接种一个筛选出的融合细胞,然后通过ELISA法(又称酶联免疫吸附试验法)检测各孔上清液中细胞分泌的抗体,可与特定抗原结合的培养孔为阳性孔,里面是能分泌抗H蛋白抗体的杂交瘤细胞,其特性是即能大量增殖,又能产生单一抗体。
【小问4详解】
将获选得到的杂交瘤细胞经过体外培养或小鼠腹腔内培养获取大量单克隆抗体。
32. 如图1所示是畜牧业生产上培育某种优良种牛两种方法,请分析回答下列问题:
图1
(1)方法Ⅰ和方法Ⅱ均用到的生物技术有_______和________。
(2)用激素处理的目的是使B牛______________,从B牛体内获得的卵母细胞需要培养到_____(填细胞分裂时期)才能与精子结合。
(3)在自然受精情况下,A牛的精子必须在B牛的生殖道中经过相应的生理变化后,才能与B牛的卵子结合,完成受精作用,这个过程叫做______________。卵子受精的标志是______________。将方法Ⅰ中的受精卵移入到发育培养液中继续培养,待胚胎培养至囊胚期,可取______________细胞进行性别鉴定。
(4)为了获得高产奶量克隆牛还可以使用胚胎分割技术,该技术在囊胚期分割时要对______________进行均等分割。
【答案】(1) ①. 动物细胞培养(早期胚胎培养) ②. 胚胎移植
(2) ①. 超数排卵 ②. 减数第二次分裂中期(MⅡ中期)
(3) ①. 精子获能 ②. 在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体 ③. 滋养层
(4)内细胞团
【解析】
【分析】据图分析可知,方法Ⅰ是采用体外受精技术获得试管牛的过程,此试管牛获得属于有性生殖产物;方法Ⅱ是采用核移植技术获得克隆牛的过程,此过程的克隆牛属于无性生殖产物。
【小问1详解】
试管动物技术(方法Ⅰ)涉及到的技术有体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植,克隆技术(方法Ⅱ)涉及的技术有核移植、动物细胞培养和胚胎移植,因此两者均用到的技术手段有动物细胞培养技术和胚胎移植技术。
【小问2详解】
用促性腺激素处理使得供体母牛(B)超数排卵;卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期才能与获能精子结合。
【小问3详解】
精子在生殖道内经过相应生理变化后,才能与卵子结合,称为精子获能;卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体。将方法Ⅰ中的受精卵移入到发育培养液中继续培养,待胚胎培养至囊胚期,可取滋养层细胞进行性别鉴定。
【小问4详解】
为了获得高产奶量克隆牛还可以使用胚胎分割技术,该技术在囊胚期分割时要对内细胞团进行均等分割。
33. 花椰菜(2n=18,用MM表示)属十字花科,经人工长期定向选育,对黑腐病无抗性。黑芥(2n=16用,NN表示)为花椰菜近缘野生种,对黑腐病等多种常见病害具有抗性。我国科学家将紫外线(UV)照射处理的黑芥叶肉原生质体和花椰菜下胚轴原生质体融合,获得了抗黑腐病的杂合新植株(过程如下图):请回答下列问题:
(1)用______________酶处理可以获得有活力的原生质体。
(2)图①表示原生质体融合的过程,诱导过程常用的化学物质是______________。
(3)图②是图①经______________后形成的______________由图②经______________过程形成图③。理论上获得的杂种植株染色体组成为______________(用字母M和N表示)。
(4)已知供体黑芥叶肉原生质体在UV处理后形态上没有明显的区别,但其染色体被破坏导致不能增殖。在培养一定天数后,用显微镜观察细胞中是否存在______________(细胞器),作为早期鉴别杂合细胞的标志,初步筛选出融合细胞。
(5)请说出鉴定新植株是否抗黑腐病的方法______________
【答案】(1)纤维素酶和果胶酶
(2)聚乙二醇(PEG)
(3) ①. 脱分化 ②. 愈伤组织 ③. 再分化 ④. MMNN
(4)叶绿体 (5)对杂种植株进行黑腐病菌接种实验,可鉴定出该植株是否具有抗病特性或者抗病程度
【解析】
【分析】据图分析,图①表示原生质体融合的过程,图②是图①经脱分化后形成的愈伤组织,图③由图②经再分化过程形成。
【小问1详解】
植物细胞壁的成分主要是果胶和纤维素,采用酶解法除去细胞壁,所用的酶为纤维素酶和果胶酶。
【小问2详解】
原生质体融合,该过程常用的化学物质是聚乙二醇(PEG)。
【小问3详解】
图②是图①经脱分化后形成的愈伤组织,由图②经再分化过程形成图③。
花椰菜染色体组成用MM表示,黑芥染色体组成用NN表示,植物体细胞杂交过程中发生染色体数目变异,后得到的细胞理论上应有34条染色体,所以理论上获得的杂种植株染色体组成为MMNN。
【小问4详解】
由题意可知,将紫外线(UV)照射处理的黑芥叶肉原生质体和花椰菜下胚轴原生质体融合,获得了抗黑腐病的杂合新植株,黑芥叶肉原生质体是由叶肉细胞获得的,与下胚轴原生质体的区别是含有叶绿体,因此根据是否含有叶绿体作为初步筛选杂合细胞的标志。
【小问5详解】
鉴定新植株是否抗黑腐病,可对杂种植株进行黑腐病菌接种实验,若能抗病,说明培育成功。
34. 土壤中的有些细菌可以利用石油中的多环芳烃,据此研究人员通过实验从土壤中分离得到了能降解石油的细菌菌株M和N,实验所用的培养基成分如下表所示:
成分
培养基1 K2HPO4、MgSO4、NH4NO3、石油
培养基Ⅱ K2HPO4、MgSO4、石油
(1)实验时,培养基通常采用_________的方法进行灭菌。培养基中提供碳源的是_______。
(2)用稀释涂布平板法对菌株M计数时,每毫升菌液中细菌细胞数为2×107 个,每个平板上涂布0.1mL,且每个平板上长出的菌落数约200个,则至少应将菌株M的菌液稀释____________倍。
(3)为进一步探究并比较M和N两个菌株在不同条件下降解石油的能力,科研人员继续进行了如下实验:步骤一:将M、N两个菌株分别接种在两液体培养基Ⅰ中,得到M、N菌液。步骤二:另取培养基Ⅰ、Ⅱ,添加琼脂分别制成平板Ⅰ、Ⅱ,在平板Ⅰ上制作两个直径相等的孔标号ⅠA、ⅠB,平板Ⅱ重复以上的操作,两个孔分别标号ⅡA、ⅡB。
步骤三:将等量等浓度的M菌液和N菌液分别接种到平板Ⅰ的ⅠA和ⅠB,平板Ⅱ也进行同样的操作。
步骤四:相同且适宜条件下培养一段时间,记录平板Ⅰ、Ⅱ的透明圈大小如下表所示:
菌株 平板Ⅰ 平板Ⅱ
ⅠA IB ⅡA ⅡB
透明圈大小 +++ ++ ++ —
注:“+”表示有透明圈,“+”越多表示透明圈越大,“-”表示无透明圈。
①本实验的自变量是_________________。
②平板上透明圈出现的原因是______________。
③本实验可以得出的结论是______________。
【答案】(1) ①. 高压蒸汽灭菌 ②. 石油
(2)10 (3) ①. 培养基的成分和菌株的类型 ②. 细菌将平板中的石油分解 ③. 在有氮源的培养基上,M菌株降解石油的能力高于N菌株;在无氮源的培养基上,N 菌株无降解石油的能力,但M菌株降解石油的能力减弱
【解析】
【分析】1、选择培养基是指在培养基中加入特殊营养物质或化学物质,允许特定微生物生长,阻止或抑制其他微生物生长的培养基。
2、培养基的成分主要包括碳源、氮源、无机盐和水。
小问1详解】
通常采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。表中只有石油含有碳元素,所以提供碳源的是石油。
【小问2详解】
若要在每个平板上涂布0.1ml稀释液后的菌液,且每个平板上长出的菌落数不超过200个,则摇瓶M中的菌液稀释的倍数至少为2×107÷1000×100÷200=1×104倍。
【小问3详解】
①本实验中人为改变的量是培养基的成分和菌株的类型,所以培养基的成分和菌株的类型是本实验的自变量。
②由于细菌将平板中的石油分解,则在平板上出现透明圈。
③培养基Ⅰ和培养基Ⅱ的区别就是培养基Ⅰ有氮源,培养基Ⅱ没有氮源,所以根据本实验中透明圈的大小可以判断在有氮源的培养基上,M菌株降解石油的能力高于N菌株;在无氮源的培养基上,N 菌株无降解石油的能力,但M菌株降解石油的能力减弱。