专题过关验收卷·专题六
1.C [菌种乙是醋酸菌,醋酸菌为好氧细菌,为原核生物,没有线粒体,A错误;在题图的制作流程中,加糖的目的是直接为菌种甲提供碳源和能源,菌种乙主要以酒精作为碳源和能源,B错误;菌种甲、乙发酵过程中,果酒发酵产生二氧化碳,溶于水产生碳酸,果醋发酵产生乙酸,均会使发酵液pH下降,两种菌代谢过程会释放热能,使温度上升,C正确;酸性重铬酸钾是检测酒精的,D错误。]
2.A [为了防止杂菌污染,培养过程中所用的培养基和培养皿均可采用湿热灭菌法,A正确;稀释涂布平板法和稀释倒平板法都不能通过统计菌落数实现对活菌的准确计数,B错误;稀释倒平板法是指将稀释的菌液和琼脂混合,然后将其倒入无菌培养皿中进行培养,琼脂可以隔绝空气、但不能及时散热,因此稀释涂布平板法对好氧菌、热敏感菌的分离效果优于稀释倒平板法,C错误;倒平板操作中需要将培养基冷却到50 ℃左右时进行,D错误。]
3.C [筛选土壤中目的微生物即降解几丁质的微生物时,应用以几丁质为唯一碳源的培养基进行筛选,A正确;纯化培养时,可选择稀释涂布平板法或平板划线法接种,两种方法均可得到单菌落,B正确;在以几丁质为唯一碳源的培养基上生长的菌落不一定能分泌几丁质酶,可能部分是以几丁质的分解产物为碳源的微生物,C错误;水解圈是产生几丁质酶的微生物产生相关酶水解几丁质产生的,水解圈直径/菌落直径越大,说明该菌降解能力越强,故可依据单菌落周围“水解圈直径/菌落直径”的值来筛选目的菌株,D正确。]
4.D [米曲霉发酵过程中,大豆、小麦和麦麸中均含有蛋白质和淀粉,而蛋白质和淀粉均可为米曲霉的生长提供碳源,另外大豆中的蛋白质和某些氨基酸均可为米曲霉提供氮源,A、B错误;该发酵过程涉及的三种微生物中,米曲霉的代谢类型是异养需氧型,酵母菌是兼性厌氧微生物,乳酸菌是厌氧型微生物,因此米曲霉和酵母菌均可进行有氧呼吸,C错误;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的重要措施,食盐可增大环境的渗透压,使微生物发生渗透失水而死亡,D正确。]
5.C [红景天苷是红景天中含有的次生代谢物,次生代谢物一般认为不是植物基本的生命活动所必需的产物,A错误;在一定的激素(生长素和细胞分裂素)和营养条件下,已经分化的细胞可以通过脱分化形成愈伤组织,愈伤组织通过再分化过程形成芽、根等器官,诱导红景天外植体形成愈伤组织的过程为脱分化,B错误;植物细胞产物的工厂化是指利用植物细胞培养来获得目标产物,而植物组织培养是在离体的条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术,其不占耕地,几乎不受季节、天气等的限制,C正确;细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性,而通过植物细胞培养获得次生代谢物的过程没有体现细胞的全能性,D错误。]
6.D [酶具有专一性,纤维素酶和果胶酶可去除植物细胞的细胞壁,但透明颤菌属于细菌,细胞壁的成分主要是肽聚糖,青霉菌是真菌,细胞壁成分主要是几丁质,A错误;③过程在低渗溶液中会发生渗透吸水,导致原生质体涨破,B错误;杂交育种在自然状态下适用于真核生物有性生殖的生物,上述杂种菌株不适用于杂交育种,C错误;融合细胞兼有两个细胞的特点,可利用缺乏甲硫氨酸和精氨酸的基本培养基筛选出融合细胞,D正确。]
7.D [胚胎移植前需要用雌激素(孕激素)对雌性牛B做同期发情处理,A错误。途径1获得试管牛的技术流程中包括体外受精、体外胚胎培养和胚胎移植等技术,属于有性生殖;途径2获得的试管牛是通过核移植技术获得的,为无性生殖,B错误。途径2获得的克隆牛的遗传性状主要由雌性牛C决定,雌性牛A在形成重构胚的过程中,提供了细胞质基因,所以也会影响克隆牛的性状,C错误。两个途径中从雌性牛A卵巢内取得的卵母细胞都需要先体外培养至MⅡ再进行操作,D正确。]
8.B [免疫排斥主要与标明身份的标签的蛋白质相关,上述需要剔除的基因可能是标明猪细胞身份的标签蛋白基因,A正确;常选择受精卵作为受体细胞的主要原因是受精卵的全能性高,B错误;由题图可知,sgRNA特异性识别目标DNA,而Cas9蛋白可以对基因特定位点进行切割,C正确;sgRNA序列越短,sgRNA错误结合的概率越高,脱靶率越高,D正确。]
9.D [将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中能防止基因污染,因为叶绿体基因组不会进入花粉,A正确;由于EPSPS基因相同,其在细菌和小麦中转录形成的mRNA相同,这也是基因工程得以实现的基础之一,B正确;转基因小麦如果培育成功,则会产生EPSPS酶,能抵抗草甘膦,因此可以通过喷洒草甘膦来检验转基因小麦是否培育成功,C正确;转基因小麦中导入了EPSPS基因,细胞内EPSPS酶数量增加,促进了相关氨基酸的合成,D错误。]
10.C [通过提高小鼠胚胎干细胞pSTAT3基因的表达水平,体外制备出桑葚胚样全能细胞,因此推断桑葚胚发育成囊胚的过程中,pSTAT3的表达下降,A错误;诱导桑葚胚样全能细胞时,其本质是细胞分化,基因的碱基序列并未发生改变,B错误;胚胎发育至囊胚期即开始了细胞分化,因此囊胚期细胞重置至桑葚胚样全能细胞的过程类似于脱分化,C正确;胚胎发育的过程为受精卵→桑葚胚→囊胚→原肠胚→幼体,桑葚胚样全能细胞在体外成功模拟了小鼠胚胎发育至原肠胚阶段,因此桑葚胚样全能细胞可诱导发育至囊胚期,D错误。]
11.D [Taq DNA聚合酶只能从引物的3′端开始延伸DNA子链,所以两条子链合成一定都是从5′端向3′端延伸,A正确;图示表示复性阶段,该过程的温度与引物的长短、碱基组成等有关,引物长度越长或者GC含量越高,则复性的温度设置越高,B正确,PCR一般要经历多次循环,每次循环可以分为变性、复性、延伸三步,C正确;PCR所需要的引物和原料是一次性添加的,在实验过程中不需要补充,D错误。]
12.D [据图可知,甲培养基中是各种线的分布,故步骤Ⅰ使用的接种方法是平板划线法;微生物分离和培养的关键就是防止杂菌污染,故Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都需要进行无菌操作,A正确。本实验的目的是从新鲜蚯蚓粪中分离筛选出对番茄枯萎病有良好抑制效果的拮抗细菌,故实验组滤纸片用拮抗细菌菌液处理,对照组滤纸片用无菌水处理,B正确。由于对照组没有用拮抗细菌菌液处理,故培养至对照组枯萎病菌菌落长满时,通过对滴加拮抗细菌菌液处理组的统计后,开始测量并计算抑制率,C正确。应选择“平板对峙实验”培养后番茄枯萎病菌菌落直径小的细菌,因为番茄枯萎病菌菌落直径越小,说明抑制效果越好,D错误。]
13.A [胰蛋白酶或胶原蛋白酶是用来分散动物细胞的,A错误;植物体细胞杂交技术的意义是打破生殖隔离,实现远缘杂交育种,B正确;单克隆抗体制作过程中涉及两次筛选以最终获得能产生单一抗体的杂交瘤细胞,两次筛选涉及选择培养、克隆化培养和抗体检测,C正确;如果该图表示克隆羊的培育过程,①过程需要进行动物细胞培养以及核移植,D正确。]
14.A [研磨液离心的目的是加速沉淀,离心能够加速细胞膜、一些较大杂质的沉淀,离心法可以获得更高纯度的DNA,A错误;DNA在2 mol/L的NaCl溶液中溶解度较高,搅拌过滤后,DNA存在于滤液中,有利于去除杂质,B正确;酶活性的发挥需要适宜的温度等条件,将过滤液放入4 ℃冰箱或加入预冷的酒精的目的是抑制DNA酶的活性,避免DNA被水解,C正确;将白色丝状物溶于2 mol/L的NaCl溶液,加入4 mL二苯胺试剂中沸水浴,以利于发生颜色反应,D正确。]
15.(每空2分,共12分)(1)大型环状DNA分子和质粒 白糖的加入为乳酸菌的生命活动提供了更多的能量来源(碳源),有利于乳酸菌的繁殖和发酵 (2)抑制微生物的生长,防腐保鲜 (3)阳光照射使得泡菜坛内温度上升,有利于杂菌大量繁殖,导致泡菜变质 (4)乙同学的结果中,1个平板的计数结果与另2个相差悬殊,结果的重复性差 重新取样、稀释、涂布培养计数(重做实验)
16.(每空1.5分,共15分)(1)灭菌,以防杂菌污染 淀粉和葡萄糖等 干热灭菌 (2)主发酵、后发酵 低温、密闭
(3)①耐高温的DNA聚合酶 5′ ATTCCA 3′ ②BamH Ⅰ和EcoR Ⅰ 既防止了质粒和目的基因的自身环化和反向连接,又便于筛选出含有目的基因的受体细胞 ③这些菌落不含目的基因专题六 生物技术与工程
(总分:55分)
一、选择题:本题共14小题,每小题2分,共28分。
1.南通某兴趣小组按下图流程制作苹果醋。相关叙述正确的是( )
挑选苹果→冲洗、切片,碾碎→加糖→添加菌种甲→苹果酒→添加菌种乙→苹果醋
[A]菌种甲、乙都具有线粒体,都能进行有氧呼吸
[B]加糖的目的是直接为菌种甲、乙提供碳源和能源
[C]菌种甲、乙发酵过程中,发酵液pH下降、温度上升
[D]发酵结束后取苹果醋加酸性重铬酸钾检测发酵效果
2.稀释涂布平板法和稀释倒平板法是分离微生物的两种方法。稀释倒平板法是指将稀释的菌液和琼脂混合,然后将其倒入无菌培养皿中进行培养。下列说法正确的是( )
[A]培养过程中所用的培养基和培养皿均可采用湿热灭菌法
[B]两种方法均可通过统计菌落数实现对活菌的准确计数
[C]稀释倒平板法对好氧菌、热敏感菌的分离效果优于稀释涂布平板法
[D]为了防止培养基温度过高杀死微生物,应将琼脂冷却至室温后再倒平板
3.稻瘟菌引起的水稻稻瘟病是危害最为严重的真菌病害之一。土壤中某些微生物能合成并分泌几丁质酶,能抑制稻瘟菌的生长,可用于稻瘟病的防治。科研人员试图从土壤中筛选出能高效降解几丁质的菌株,通过微生物培养获得几丁质酶。下列说法错误的是( )
[A]筛选土壤中目的微生物时需用以几丁质为唯一碳源的培养基
[B]纯化培养时,可选择稀释涂布平板法或平板划线法接种
[C]在以几丁质为唯一碳源的培养基上生长的菌落均能分泌几丁质酶
[D]可依据单菌落周围“水解圈直径/菌落直径”的值来筛选目的菌株
4.下图是工业上利用微生物发酵制作酱油的流程示意图,已知米曲霉发酵时需通入空气并不断搅拌。下列叙述正确的是( )
[A]在米曲霉发酵过程中,为米曲霉提供碳源的是小麦中的淀粉
[B]在米曲霉发酵过程中,大豆中为米曲霉提供氮源的是蛋白质
[C]该发酵过程涉及的三种微生物中,只有酵母菌可进行有氧呼吸
[D]发酵池发酵时添加食盐是抑制杂菌污染和繁殖的重要措施
5.高山红景天植株中含有红景天苷(一种次生代谢物)等物质,具有抗衰老、抗肿瘤等作用。由于人类的过度采摘,现仅分布于我国少部分地区,为濒危物种。为了获得次生代谢物红景天苷,研究人员尝试利用植物组织培养技术从高山红景天的愈伤组织中提取红景天苷,下列相关叙述正确的是( )
[A]红景天苷是红景天基本生命活动所必需的,但其在植物细胞中含量很少
[B]诱导红景天外植体再分化形成愈伤组织时,需生长素和细胞分裂素配合使用
[C]植物细胞产物的工厂化生产不占用耕地,几乎不受季节、天气等的限制
[D]通过植物细胞培养获得次生代谢物的过程体现了细胞的全能性
6.青霉素发酵是高耗氧过程,为保证发酵过程中青霉素的持续高产,研究人员将透明颤菌的血红蛋白引入青霉菌,设计方案如图所示。下列叙述正确的是( )
[A]①②过程需要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体
[B]③过程通常在低渗溶液中采用PEG融合法诱导原生质体融合
[C]除上述方案,通过杂交育种的方式也可以培养出该杂种菌株
[D]可利用缺乏甲硫氨酸和精氨酸的基本培养基筛选出融合细胞
7.自然情况下,牛的生育率很低,畜牧业生产上可通过下图两种途径实现良种牛的快速大量繁殖。下列相关叙述正确的是( )
[A]胚胎移植前需要用外源促性腺激素对雌性牛A与雌性牛B做同期发情处理
[B]途径1和途径2过程中都有胚胎的形成,均为有性生殖
[C]途径2获得的克隆牛的遗传性状完全由雌性牛C决定
[D]两个途径中从雌性牛A卵巢内取得的卵母细胞都需要先体外培养至MⅡ再进行操作
8.为解决跨物种器官移植出现的免疫排斥反应,研究者借助CRISPR/Cas9技术对移植的猪心脏进行了基因编辑,剔除猪的相关基因。CRISPR/Cas9系统主要由向导RNA(sgRNA)和Cas9蛋白两部分组成,sgRNA可引导Cas9蛋白到特定基因位点进行切割,其机制如图所示。下列叙述错误的是( )
[A]上述需要剔除的基因可能是标明猪细胞身份的标签蛋白基因
[B]常选择受精卵作为受体细胞的主要原因是受精卵体积大容易操作
[C]复合体中,sgRNA特异性识别目标DNA,Cas9蛋白作用于磷酸二酯键
[D]sgRNA会因错误结合出现脱靶现象,一般sgRNA序列越短,脱靶率越高
9.草甘膦是一种广谱、非选择性的系统性除草剂,通过抑制植物中EPSPS酶的活性,使植物细胞内某些氨基酸不能合成,从而达到除草的目的。为提高小麦对草甘膦的耐受性,科学家将细菌的EPSPS基因转入小麦叶绿体中,得到抗草甘膦转基因小麦。下列相关叙述错误的是( )
[A]将EPSPS基因导入小麦的叶绿体可避免基因污染
[B]EPSPS基因在细菌和小麦中转录形成的mRNA相同
[C]可通过喷洒草甘膦来检验转基因小麦是否培育成功
[D]转基因小麦中EPSPS酶参与合成的氨基酸数量下降
10.某实验室通过提高小鼠胚胎干细胞pSTAT3基因的表达水平,体外制备出桑葚胚样全能细胞。该细胞在分子水平及发育潜能上均具有自然胚胎桑葚期细胞特性,并在体外成功模拟了小鼠胚胎发育至原肠胚阶段。根据该研究,下列叙述正确的是( )
注:pSTAT3是调控胚胎发育的关键基因。
[A]桑葚胚发育成囊胚的过程中,pSTAT3的表达上升
[B]诱导桑葚胚样全能细胞时,基因的碱基序列和表达的情况都发生改变
[C]囊胚期细胞重置至桑葚胚样全能细胞的过程类似于脱分化
[D]桑葚胚样全能细胞不可诱导发育至囊胚期
11.PCR引物的3′端有结合模板DNA的关键碱基,5′端无严格限制,可用于添加限制酶切点等序列。下列相关叙述错误的是( )
[A]图中两条子链合成一定都是从5′端向3′端延伸
[B]图示表示复性阶段,该过程的温度与引物的长短有关
[C]PCR一般要经历多次循环,每次循环可以分为变性、复性、延伸三步
[D]PCR每次循环都消耗引物和原料,在实验过程中需要及时补充
12.研究人员拟从新鲜蚯蚓粪中分离筛选出对番茄枯萎病有良好抑制效果的拮抗细菌。将蚯蚓粪加入无菌水中制成悬浮液,利用甲培养基进行筛选纯化后,将获得的不同菌株分别接种至乙培养基扩大培养,48 h后进行“平板对峙实验”:在丙培养基的空白平板一侧放置一直径为5 mm的番茄枯萎病菌的菌块,在平行另一侧放置相同大小的滤纸片,实验流程如下图。下列说法错误的是( )
[A]Ⅰ过程使用的接种方法是平板划线法,Ⅰ~Ⅲ过程均需要无菌操作
[B]对照组滤纸片用无菌水处理,实验组滤纸片用拮抗细菌菌液处理
[C]应培养至对照组病菌菌落长满丙培养基时开始测量并计算抑制率
[D]选择丙培养基上直径大的病菌菌落对应的拮抗细菌作为目的菌
13.细胞工程是指应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科的原理和方法,通过细胞器、细胞或组织水平上的操作,有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其他产品的一门综合性的生物工程。如图表示细胞工程操作的流程。下列叙述错误的是( )
[A]将植物组织中的细胞分散开来获得单个细胞A和B通常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶来处理
[B]如果该图表示植物体细胞杂交,可打破生殖隔离,实现远缘杂交育种
[C]如果该图表示抗乙肝病毒的单克隆抗体的制备过程,②过程中涉及选择培养、克隆化培养和抗体检测
[D]如果该图表示克隆羊的培育过程,①过程中涉及的生物技术有动物细胞培养、核移植
14.下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述,错误的是( )
[A]对提取DNA的材料研磨液进行离心是为了加速DNA的沉淀
[B]向含DNA的滤液中加入2 mol/L的NaCl溶液,有利于去除杂质
[C]将过滤液放入4 ℃冰箱或加入预冷的酒精都可抑制DNA酶的活性
[D]将白色丝状物溶于2 mol/L的NaCl溶液,加入4 mL二苯胺试剂中沸水浴,以利于发生颜色反应
二、非选择题:本题共2小题,共27分。
15.(12分)《周礼·天官》中记载“大羹不致五味,铡羹加盐菜”,所谓“盐菜”便是泡菜的雏形。几千年文明传承中,泡菜已深刻融入了我国饮食文化。某种泡菜的制作流程如下图所示。
回答下列问题。
(1)乳酸菌的遗传物质存在形式是________________________。在泡菜制作过程中如果加入少量白糖,可缩短发酵周期,其原因可能是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)古代因缺乏冷藏技术,人们在制作泡菜的过程中往往会加入大量的食盐,其主要目的是___________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)某同学同一批次制作的多坛泡菜中,有一坛发生了变质。检查发现该坛泡菜位置摆放不当,每天10:00~16:00会被阳光照射,请推测造成变质的原因可能为_________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)泡菜工业化生产流程中,出厂前需要测定微生物数量,甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定同一批样品中微生物的数量,在同一稀释倍数下得到以下结果:
甲同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是110、140和149,取平均值133;
乙同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是33、169和176,取平均值126。
有人认为这两位同学的结果中,乙同学的结果可信度低,其原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
乙同学若要使其数据具有较强的可信度,应采取的措施是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
16.(15分)酵母是一种能够引发有机源或者动物源物质发酵的真菌,它有许多分类,其中酿酒酵母是知名度最高,也是与人类关系最广泛的一种酵母。我国是世界上啤酒生产和消费大国,啤酒是以大麦为主要原料经酵母发酵制成的。请回答下列问题:
(1)为了制备啤酒酵母分离培养基,实验人员将马铃薯去皮切块后高压煮沸,过滤后补加蒸馏水至1 L,加入葡萄糖和琼脂后加热融化。将马铃薯高压煮沸的目的是_________________________________________________________________,
该培养基的碳源主要包括________________,用于装培养基的培养皿一般用________法进行灭菌处理。
(2)啤酒在工业化生产过程中,发酵过程分为________________两个阶段。第一阶段结束后,发酵液在________的环境下储存一段时间进行第二阶段,形成澄清、成熟的啤酒。
(3)下图所示为用酿酒酵母生产乙肝疫苗的过程图,回答相关问题:
①研究人员拟用PCR扩增目的基因片段,已知目的基因的一条链为5′ ATTCCATATC……CCATGCC 3′。在PCR反应体系中需加入缓冲液、引物、4种脱氧核苷酸、含目的基因的DNA模板以及________________________________。设计了一条引物为5′ GGCATG 3′,另一条引物为________________(写出6个碱基即可)。
②要形成有效的重组质粒,选择适当的限制酶很重要,根据图乙和图丙可知,选择________________最佳,原因是_______________________________________
_____________________________________________________________________。
③在添加卡那霉素和四环素的培养基中有少量菌落,说明了______________________。