2022-2023学年山东省菏泽市定陶区明德学校高二3月月考生物试题含解析
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这是一份2022-2023学年山东省菏泽市定陶区明德学校高二3月月考生物试题含解析,共26页。试卷主要包含了单选题,多选题,实验题,综合题等内容,欢迎下载使用。
山东省菏泽市定陶区明德学校2022-2023学年高二3月月考生物试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.果酒和果醋制作过程中,发酵条件的控制至关重要。下列相关措施正确的是( )
A.葡萄汁要装满发酵瓶,造成无氧环境,有利于发酵
B.果酒发酵过程中,每隔12 h左右打开瓶盖一次,放出CO2
C.果酒发酵过程中温度控制在30 ℃,果醋发酵过程中温度控制在20 ℃
D.在果醋发酵过程中,要适时通过充气口充气,以利于醋酸菌的代谢
【答案】D
【分析】果酒和果醋发酵过程:将葡萄汁装入发酵瓶时,要留有大约1/3的空间,并封闭充气口;在果酒发酵过程中,每隔12 h左右将瓶盖拧松一次,不能打开瓶盖;果酒发酵过程中温度控制在18~30 ℃,而果醋发酵过程中温度控制在30~35 ℃。
【详解】A、将葡萄汁装入发酵瓶时,要留有大约1/3的空间,并封闭充气口,防止发酵液溢出,A错误;
B、葡萄酒发酵过程中,每隔12h左右拧松瓶盖一次,放出二氧化碳,不能打开瓶盖,目的是防止杂菌污染,B错误;
C、果酒发酵过程中温度控制在18~30 ℃,而果醋发酵过程中温度控制在30~35 ℃,C错误;
D、醋酸菌是好氧菌,因此在果醋发酵过程中,要适时通过充气口充气,有利于醋酸菌的代谢,D正确。
故选D。
2.下列对发酵过程中灭菌的理解不正确的是( )
A.防止杂菌污染
B.消灭杂菌
C.培养基和发酵设备都必须灭菌
D.灭菌必须在接种前
【答案】B
【分析】灭菌是微生物发酵过程中的一个重要环节,无菌技术的相关知识:(1)关键:防止外来杂菌的入侵;(2)具体操作①对实验操作的空间、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接触。
【详解】A、灭菌的目的是防止杂菌污染,A正确;
B、灭菌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),B错误;
C、发酵过程中培养基和发酵设备都必须灭菌,发酵作用的微生物是灭菌后专门接种的,C正确;
D、灭菌必须在接种前进行,否则导致发酵采用的菌种被杀灭,D正确。
故选B。
3.下列有关用平板划线法和稀释涂布平板法纯化大肠杆菌的叙述,正确的是( )
A.都需要用液体培养基
B.都需要使用接种针进行接种
C.都需要在酒精灯火焰旁进行接种
D.都可以用菌落数来计数活菌
【答案】C
【分析】分离微生物的一般步骤是:土壤取样、选择培养、梯度稀释、涂布培养和筛选菌株.筛选或分类微生物时需要使用固体培养基进行平板划线法或稀释涂布平板法接种,其中稀释涂布平板法还可以用来进行微生物的计数。
【详解】A、平板划线法和稀释涂布平板法都是为了在培养基表面形成单个菌落,所以都需要用固体培养基,A错误;
B、平板划线法使用接种环进行接种,而稀释涂布平板法采用涂布器操作,B错误;
C、纯化时,要进行无菌操作,为防止杂菌污染,操作时都需要在酒精灯火焰旁进行接种,C正确;
D、平板划线法不能用于计数活菌,只能用于分离菌种,稀释涂布平板法可以用来计数活菌,D错误。
故选C。
4.制备各种牛肉膏蛋白胨固体培养基,关于倒平板的具体描述正确的是( )
①待培养基冷却至40℃左右时,在酒精灯火焰附近倒平板
②将灭过菌的培养皿放在桌面上,左手拔出棉塞
③右手拿锥形瓶,使瓶口迅速通过火焰
④用左手的拇指和食指完全打开皿盖
⑤右手将锥形瓶中培养基倒入培养皿,左手立即盖上培养皿的皿盖
⑥等待平板冷却5~10s,将平板倒过来放置,使皿盖在下,皿底在上
A.①③④⑤ B.④⑤⑥ C.③⑤ D.①②④⑥
【答案】C
【分析】倒平板操作的步骤:将灭过菌的培养皿放在火焰旁的桌面上,右手拿装有培养基的锥形瓶,左手拔出棉塞;右手拿锥形瓶,将瓶口迅速通过火焰;用左手的拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙,右手将锥形瓶中的培养基倒入培养皿,左手立即盖上培养皿的皿盖;等待平板冷却凝固后,将平板倒过来放置,使皿盖在下、皿底在上,这样可以防止皿盖上的水分滴到培养基上造成培养基的污染。
【详解】①等培养基冷却至50℃左右时,在酒精灯火焰附近倒平板,防止杂菌污染,①错误;
②不能将灭过菌的培养皿放在桌面上,因为桌面上可能有杂菌,②错误;
③右手拿锥形瓶,使瓶口迅速通过火焰,高温可防止杂菌污染,③正确;
④倒平板时皿盖只需要倾斜出一定角度,在酒精灯火焰旁进行,④错误;
⑤右手将锥形瓶中培养基倒入培养皿,左手立即盖上皿盖,并通过酒精灯火焰,⑤正确;
⑥等待平板冷却5~10分钟,将平板倒过来放置,使皿盖在下,皿底在上,⑥错误。
因此,只有③⑤两项正确。
故选C。
5.研究小组利用稀释涂布平板法来探究某河流中大肠杆菌的数量。每一个浓度涂布四个平板,并且设置空白对照组。下列关于操作步骤的叙述正确的是( )
A.涂布前,将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃,燃尽后还要冷却8~10s
B.涂布完成后,在培养皿的皿盖上做标记,以避免混淆,并将培养皿倒置培养
C.计算平板上的菌落数时,四个培养皿上的菌落数无论多少,都要全部平均
D.若空白对照组上有5个菌落,则实验组数据基础上减去5,以获得最准确数据
【答案】A
【分析】常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法,目的是让聚集在一起的微生物分散成单个细胞,然后得到由这个细胞繁殖而来的肉眼可见的单个群落。稀释涂布法是将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面,在适宜条件下培养,在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落。
【详解】A、使用涂布器在酒精灯下涂布时,要先将涂布器沾有少量酒精进行灼烧灭菌,燃尽后还要冷却8~10s再进行涂布,A正确;
B、涂布完成后,在培养皿的皿底上做标记,B错误;
C、计算平板上的菌落数时,应选择菌落数在30~300的平板进行计数,C错误;
D、若空白对照组上有5个菌落,说明培养基灭菌不彻底,需要重新进行实验,D错误。
故选A。
【点睛】本题考查微生物分离与计数的相关知识,意在考查考生对实验过程、细节的掌握,能结合所学知识,准确作答。
6.有关微生物营养物质的叙述中,正确的是( )
A.是碳源的物质不可能同时是氮源
B.凡碳源都提供能量
C.除水以外的无机物只提供无机盐
D.无机氮源也能提供能量
【答案】D
【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、有的碳源只能是碳源,如CO2;有的碳源可同时是氮源,如NH4HCO3,A错误;
B、自养微生物利用的无机物碳源不提供能量,如蓝藻、硝化细菌利用CO2,B错误;
C、除水以外的无机物种类繁多、功能也多样.如CO2,可作自养型微生物的碳源;NH4HCO3可作自养型生物的碳源和无机盐;而NaCl则只能提供无机盐,C错误;
D、NH3可为硝化细菌提供能量和氮源,D正确;
故选D。
7.北京冬奥会食堂让各国运动健儿爱上中国味道,其餐余垃圾在垃圾集中点采用生化+雾化+膜过滤技术处理后,可以达到无次污染的标准。为筛选对抗生素有抗性、高效降解淀粉的微生物,提高“生化”处理的效率,研究人员将餐余垃圾机械化处理后加入装有无菌水的锥形瓶中制备餐余垃圾浸出液,然后进行如图所示操作,下列说法错误的是( )
A.餐余垃圾浸出液在接种前通常需要进行高压蒸汽灭菌处理
B.可用稀释涂布平板法将餐余垃圾浸出液接种在X培养基上
C.X培养基含有淀粉和抗生素,Y培养基是不含琼脂的液体培养基
D.图中降解淀粉最高效的微生物是⑤,可根据菌落特征初步判断微生物类型
【答案】A
【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。
【详解】A、若对餐余垃圾浸出液在接种前通常进行高压蒸汽灭菌会杀死菌种,导致实验失败,A错误;
B、微生物的接种方法包括稀释涂布平板法和平板划线法,可用稀释涂布平板法将餐余垃圾浸出液接种在X培养基上,B正确;
C、结合题意可知,本实验目的是筛选对抗生素有抗性、高效降解淀粉的微生物,故图中X培养基以淀粉为唯一碳源,且应添加抗生素起选择作用;Y培养基是液体培养基,进行扩大培养,其中不含凝固剂琼脂,C正确;
D、淀粉与碘变蓝色,加入碘液后,能够分解淀粉的菌落周围出现清晰区,图中能最高效降解淀粉的微生物是⑤(分解圈最大);不同微生物形成的菌落特征不同,可根据菌落特征初步判断微生物类型,D正确。
故选A。
8.关于发酵工程的菌种说法错误的是( )
A.发酵工程的菌种可以从自然界中筛选出来
B.发酵工程可以利用原材料中含有的菌种
C.发酵工程的菌种可以来自基因工程
D.发酵工程的菌种可以来自诱变育种
【答案】B
【解析】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(生物分离工程)等方面。
【详解】发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种,一旦有杂菌污染,可能导致产量大大下降,因此,培养基因和发酵设备都必须经过严格灭菌。故发酵工程的菌种不可以利用原材料中含有的菌种。发酵工程的优良性状的菌种可以从自然界中筛选出来,也可以通过诱变育种和基因工程育种获得。B错误。
故选B。
9.植物组织培养可以归纳为①②③→④,下列相关叙述错误的是( )
A.通常选取根尖、茎尖、形成层等诱导形成愈伤组织
B.②→③再分化过程中,细胞增殖的方式为有丝分裂
C.①→②→③过程中,应在培养基中加入水、无机盐、蔗糖、氨基酸、植物激素等物质
D.将①经脱分化培养成②时,得到胚状体
【答案】D
【分析】分析题图:图示为植物组织培养过程,其中①为外植体,即离体的植物组织、细胞、器官等;②为愈伤组织;③为胚状体;④为新的植物体。
【详解】A、从理论上讲,①诱导脱分化通常选取根尖、茎叶、形成层等组织或细胞,A正确;
B、②→③指愈伤组织再分化生芽生根的过程,细胞增殖的方式为有丝分裂,B正确;
C、①→②→③过程中,应在培养基中加入水、无机盐、蔗糖、氨基酸、植物激素等物质,外植体经脱分化培养成愈伤组织、由愈伤组织进行细胞分化时,一般要先诱导其生芽,然后诱导其生根,可通过控制培养基中生长素和细胞分裂素的比例来实现,C正确;
D、将①(外植体)经脱分化培养成②(愈伤组织),②(愈伤组织)需要经过再分化才能形成胚状体,D错误。
故选D。
10.下图是利用体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图,有关叙述正确的是( )
A.后代丁的遗传性状由甲和丙的遗传物质共同决定
B.过程①需要提供95%空气和5%CO2的混合气体
C.过程②常使用显微操作去核法对受精卵进行处理
D.过程③将激活后的重组细胞培养至原肠胚后移植
【答案】B
【分析】分析图解:图示过程为体细胞克隆过程,取乙牛体细胞,对处于减数第二次分裂中期的卵母细胞去核,然后进行细胞核移植;融合后的细胞激活后培养到早期胚胎,再进行胚胎移植,最终得到克隆牛。
【详解】A、后代丁的细胞核的遗传物质来自甲,细胞质的遗传物质来自于乙牛,则丁的遗传性状由甲和乙的遗传物质共同决定,A错误;
B、动物细胞培养中需要提供95%空气(保证细胞的有氧呼吸)和5%CO2(维持培养液的pH)的混合气体,B正确;
C、过程②常使用显微操作去核法对卵母细胞进行处理,C错误;
D、过程③将激活后的重组细胞培养至囊胚或桑椹胚后移植,D错误。
故选B。
【点睛】
11.利用山金柑愈伤组织细胞(2n)和早花柠檬叶肉细胞(2n)进行体细胞杂交可以得到高品质、抗逆性强的杂种植株。下图是7组杂种植株核DNA和线粒体DNA来源鉴定的结果。下列分析正确的是( )
A.山金柑愈伤组织细胞没有细胞壁,早花柠檬叶肉细胞用酶解法去除细胞壁后才能与前者融合
B.用灭活的病毒诱导两种细胞原生质体的融合,依赖于细胞膜的流动性
C.可通过观察融合后细胞的颜色进行初步筛选
D.杂种植株是四倍体,其核基因只来自早花柠檬,线粒体基因只来自山金柑
【答案】C
【分析】图题是7组杂种植株核DNA和线粒体DNA来源鉴定的结果,观察结果可知,杂种植株核DNA与早花柠檬细胞核DNA完全相同,而杂种植株的线粒体DNA与山金柑细胞的线粒体DNA完全相同,说明杂种植株的核DNA来自于早花柠檬,而线粒体DNA来自于山金柑。
【详解】A、山金柑愈伤组织细胞的细胞壁薄,具有很强的分裂和再生能力,也需要用酶解法去除细胞壁,A错误;
B、灭活的病毒常用于诱导动物细胞融合,而植物细胞的原生质体融合,一般采用物理或化学方法,B错误;
C、愈伤组织无色,叶肉细胞因为含有叶绿体为绿色,其中供体细胞特有的结构是叶绿体,可通过观察叶绿体的有无,即有无绿色作为初步筛选杂种细胞的标志,C正确;
D、杂种植株核DNA与早花柠檬细胞核DNA完全相同,而早花柠檬属于二倍体生物,故杂种植株应该是二倍体,D错误。
故选C。
12.如图所示,将由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子,在体外解偶联后重新偶联可制备双特异性抗体,简称双抗。下列说法错误的是( )
A.双抗可同时与2种抗原结合
B.利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞
C.筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原
D.同时注射2种抗原可刺激B细胞分化为产双抗的浆细胞
【答案】D
【分析】单克隆抗体的制备过程: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、根据抗原和抗体发生特异性结合的原理推测,双抗可同时与2种抗原结合,A正确;
B、 根据抗原与抗体能够发生特异性结合的特性,利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞,从而使药物发挥相应的作用,B正确;
C、在两种不同的抗原刺激下,B细胞增殖、分化产生不同的浆细胞分泌形成两种抗体,因此,筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原来进行抗原-抗体检测,从而实现对双抗的筛选,C正确;
D、 同时注射2种抗原可刺激B细胞分化形成不同的浆细胞,而不是分化成产双抗的浆细胞,D错误。
故选D。
13.为了加快优良牛的繁殖速度,科学家采用了以下两种方法。请根据图示信息分析,下列正确的是( )
A.试管牛和克隆牛的培育过程中均用到了胚胎移植技术,均属于有性生殖
B.胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
C.获得的优秀公牛的新鲜精液,可直接用于受精作用
D.如图方法Ⅱ,产生F牛的性别与C相同,性状也与C完全一致
【答案】B
【分析】分析题图:图示为加快优良和牛繁殖速度的两种方法,方法Ⅰ采用了体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术,产生的试管牛E属于有性生殖的产物;方法II采用了体细胞核移植、早期胚胎培养和胚胎移植技术,产生的克隆牛F属于无性生殖的产物。
【详解】A、试管牛的培育用到的技术有:体外受精、细胞培养、胚胎移植,克隆牛的培育用到的技术有,核移植、细胞培养、胚胎移植,均用到了胚胎移植技术,但克隆牛属于无性生殖,A错误;
B、胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下(供体和受体之间)空间位置的置换,B正确;
C、获得的优秀公牛的新鲜精液,需获能后才能进行受精作用,C错误;
D、F牛是核移植后经细胞培养,然后将早期胚胎移入母牛子宫发育而产生的,为无性生殖。F牛的性别由其细胞核决定,与良种奶牛C的性别一致,为雌性,但F牛一少部分遗传物质来自无核卵细胞中的细胞质,因此性状也与C不完全一致,D错误。
故选B。
14.北方白犀牛曾经广泛分布于非洲中部,因盗猎和栖息地破坏而濒临灭绝。2018年3月,北方白犀牛仅剩下最后两头雌性个体。此前,科学家保存了北方白犀牛的精子,欲通过胚胎工程方法繁育北方白犀牛。下列说法错误的是( )
A.可以从雌性北方白犀牛体内取出卵母细胞进行体外受精
B.可以使用雌性南方白犀牛作为受体,进行胚胎移植
C.此过程和克隆技术相同,将会得到遗传背景一致的后代
D.可以通过胚胎分割技术得到更多遗传物质相同的后代
【答案】C
【分析】试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精并通过培养发育为早期胚胎后,再经移植后产生后代的技术,可见试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术。
【详解】A、为了繁育北方白犀牛,由于已经保存了北方白犀牛的精子,因此需要从雌性体内取出卵母细胞进行体外受精,以便获得较多的胚胎,A正确;
B、因为受体子宫对移入的胚胎基本无免疫排斥反应,因此,可以使用雌性南方白犀牛作为受体,进行胚胎移植,B正确;
C、此过程采用了体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植的技术手段,为有性生殖的过程,而克隆技术为无性繁殖,显然二者有差别,不会得到遗传背景一致的后代,C错误;
D、为了得到更多遗传性状相同的后代,可以通过胚胎分割技术,该过程中需要对胚胎进行均等分割,通常选择桑椹胚和囊胚进行分割,选择囊胚时注意对内细胞团进行均等分割,D正确。
故选C。
15.右图示哺乳动物生殖过程。其中b为卵细胞,c为体细胞。下列叙述不正确的是
A.形成①②的过程分别属于有性生殖和无性生殖
B.产生②的过程中可以发生基因突变、基因重组等
C.②的产生表明动物细胞的细胞核具有全能性
D.abc三种细胞的形成过程,仅c为有丝分裂
【答案】B
【分析】分析题图可知,a是精子,b为卵细胞,动物①是通过受精作用,由受精卵发育成的个体,c为体细胞,动物②是通过动物的和移植技术由重组细胞发育而来的个体。
【详解】A、动物②由受精卵发育而来,属于有性生殖;动物②没有经过受精作用,由体细胞的细胞核与卵细胞的细胞质重组形成的重组细胞发育而来,属于无性生殖,A正确;
B、动物②是无性生殖产生的,只能发生基因突变和染色体变异,不能发生基因重组,B错误;
C、动物②没有经过受精作用,由体细胞的细胞核与卵细胞的细胞质重组形成的重组细胞发育而来,表明动物细胞的细胞核具有全能性,C正确;
D、a是精子,b为卵细胞,都是通过减数分裂形成的;c是体细胞,是通过有丝分裂形成的,D正确。
故选B。
二、多选题
16.下列关于土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验的叙述,正确的是( )
A.该实验采用稀释涂布平板法或平板划线法均能达到分离与计数的目的
B.判断选择培养基是否起选择作用,需设置未接种的牛肉膏蛋白胨培养基作对照
C.将未接种的培养基置于恒温培养箱中培养 24~48 h,以检验培养基灭菌是否合格
D.以尿素为唯一氮源且加入酚红的培养基上长出的菌落周围可能会出现红色区域
【答案】CD
【分析】1、稀释涂布平板法:将待测样品制成均匀的系列稀释液,尽量使样品中的微生物细胞分散开,使成单个细胞存在,再取一定稀释度、一定量的稀释液接种到平板中,使其均匀分布于平板中的培养基内。
2、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、该实验采用稀释涂布平板法或平板划线法均能达到分离菌种的目的,但平板划线法不能用来计数,A错误;
B、判断选择培养基是否起到选择作用,需将菌液稀释相同的倍数后接种在牛肉膏蛋白胨培养基上作为对照,若在牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌落数目明显多于选择培养基上的数目,则说明选择培养基起到了选择作用,B错误;
C、将未接种的培养基置于恒温培养箱中培养24~48h,可以检验培养基灭菌是否合格,若灭菌合格,则培养基上应没有任何菌落出现,C正确;
D、用以尿素为唯一氮源且加入酚红指示剂的培养基培养该细菌后能产生脲酶,使尿素分解成氨,导致酚红指示剂变红,故菌落周围可能会出现红色区域,D正确。
故选CD。
17.柠檬酸广泛应用于食品、医疗和化工领域,具有重要的商业价值。以玉米粉为原 料,利用黑曲霉有氧发酵生产柠檬酸的基本流程如图所示。下列分析正确的是( )
A.玉米清液可以为黑曲霉提供碳源和能源
B.发酵前将黑曲霉孢子接种到种子培养基进行扩大培养
C.发酵培养基和种子培养基灭菌后加入发酵罐内发酵
D.需严格控制发酵罐内的温度、溶解氧和pH等条件
【答案】ABD
【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质,是进行微生物培养的物质基础,通常含有水、碳源、氮源和无机盐。
【详解】A、玉米清液中含有蛋白质和糖类等物质,故可以为黑曲霉提供碳源和能源,A正确;
B、据图可知,发酵前将黑曲霉孢子接种到种子培养基,该措施的目的是进行扩大培养,增加黑曲霉孢子的数量,B正确;
C、种子培养基中有发酵所需的菌种,若进行灭菌处理会杀灭菌种而导致发酵失败,C错误;
D、黑曲霉属于需氧生物,且微生物发酵过程需要适宜条件,所以在发酵罐内发酵需严格控制溶解氧、温度、pH等条件,D正确。
故选ABD。
18.胚胎工程中各种操作技术如图所示。下列分析正确的是( )
A.从良种公牛体内获得的精子可以直接与获能的卵细胞结合受精
B.早期囊胚 a、b、c 基因型相同,但发育得到的个体表型不一定相同
C.d 可直接移植给受体,且得到的两头小牛的性状一般相同
D.胚胎移植时因代孕母牛几乎对外来胚胎不发生免疫排斥反应,因此无需使用免 疫抑制剂
【答案】CD
【分析】试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育为早期胚胎后,再经移植后产生后代的技术。
【详解】A、从良种公牛体内获得的精子在体外获能后才可以与培养到MII期的卵母细胞结合受精,A错误;
B、据图可知,三种早期囊胚由不同受精卵发育而来,故a、b、c细胞核中的遗传物质不一定相同,B错误;
C、d是经过胚胎分割形成的两个健康的胚胎,可直接移植给受体,该过程属于无性生殖,得到的两头小牛来自同一个受精卵,性状一般相同,C正确;
D、胚胎具有免疫豁免现象,受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,不需要注射免疫抑制剂,D正确。
故选CD。
三、单选题
19.科研人员在制备杂交瘤细胞的基础上,获得了能够产生双特异性抗体(BsAb)的双杂交瘤细胞。BsAb可以同时结合两种抗原,拓展了抗EGFR(表皮生长因子受体)单克隆抗体的临床应用范围,其原理如图所示。下列说法不正确的是( )
A.制备和筛选双杂交瘤细胞所依据的原理是抗原抗体反应的特异性
B.BsAb能与T细胞表面抗原CD3结合,激活T细胞发挥细胞免疫
C.BsAb能与肿瘤细胞表面的EGFR结合,诱导肿瘤细胞凋亡
D.抗原部分结构改变后可能会出现原双特异性抗体中一种单抗失效
【答案】A
【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、制备双杂交瘤细胞所依据的基本原理有动物细胞增殖和细胞膜的流动性,筛选过程利用了抗原抗体反应的特异性原理及培养基的选择,A错误;
B、据图可知,BsAb能与T细胞表面抗原CD3结合,同时能与肿瘤细胞的EGFR结合,该过程会激活T细胞,释放颗粒酶穿孔素,使肿瘤细胞凋亡,发挥了细胞免疫作用,B正确;
C、据图可知,BsAb能与肿瘤细胞表面的表皮生长因子受体EGFR结合,在T细胞释放的颗粒酶穿孔素作用下,诱导癌细胞凋亡,C正确;
D、抗原和抗体可特异性结合,抗原的部分结构改变后,可能会出现原双特异性抗体中一种单抗失效而另一种单抗仍有效应的情况,D正确。
故选A。
四、多选题
20.小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞、制备流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.为获得更多的囊胚,采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子
B.细胞a和细胞b内含有的核基因不同,所以全能性高低不同
C.用胰蛋白酶将细胞a的膜蛋白消化后可获得分散的胚胎干细胞
D.胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养
【答案】ABC
【分析】1、胚胎干细胞简称ES或EK细胞,来源于早期胚胎或原始性腺(即囊胚期的内细胞团)。
2、ES细胞在饲养层细胞上或在添加抑制因子的培养液中,能够维持不分化的状态.在培养液中加入分化诱导因子,如牛黄酸、丁酰环腺苷酸等化学物质时,就可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化,这为揭示细胞分化和细胞凋亡机理提供了有效的手段。
【详解】A、为了获得更多的囊胚,可以采用激素促进成熟雌性个体超数排卵,然后将卵细胞从母体内取出,在试管内与人工采集的精子进行体外受精,培育成胚胎,A错误;
B、细胞a和细胞b是由同一个受精卵经过有丝分裂形成的,故核基因相同,B错误;
C、运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞,首先必须用胰蛋白酶处理内细胞团,分解细胞间的胶原蛋白等,使之分散成单个细胞,C错误;
D、动物细胞培养时需要在5% CO2的培养箱中进行培养,以维持培养液的pH,D正确。
故选ABC。
五、实验题
21.某植物有A、B两品种。科研人员在设计品种A组织培养实验时,参照品种B的最佳激素配比(如表)进行预实验。
品种B组织培养阶段
细胞分裂素浓度(μmol/L)
生长素浓度(μmol/L)
Ⅰ诱导形成愈伤组织
m1
n1
Ⅱ诱导形成幼芽
m2
n2
Ⅲ诱导生根
m3
n3
据表回答:
(1)Ⅰ阶段时通常选择茎尖、幼叶等作为外植体,原因是_____。
(2)在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段中发生基因选择性表达的是_____阶段。
(3)为确定品种A的Ⅰ阶段的最适细胞分裂素浓度,参照品种B的激素配比(m1>2.0),以0.5μmol/L 为梯度,设计5个浓度水平的实验,细胞分裂素最高浓度应设为_____μmol/L。
(4)在_____阶段用秋水仙素对材料进行处理,最易获得由单个细胞形成的多倍体。
【答案】(1)细胞分化程度低,容易诱导产生愈伤组织
(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
(3)m1+1.0
(4)Ⅰ
【分析】分析表格内容:Ⅰ是经过脱分化(去分化)形成愈伤组织的过程,细胞的形态、结构和功能发生改变;Ⅱ、Ⅲ阶段是经过再分化成芽和根的阶段。
【详解】(1)Ⅰ阶段时通常选择茎尖、幼叶等作为外植体,原因是茎尖、幼叶细胞的分化程度低,更容易诱导产生愈伤组织。
(2)Ⅰ过程为脱分化,Ⅱ、Ⅲ过程是形成幼芽、根的再分化过程,再分化和脱分化都存在基因的选择性表达,故Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段都存在基因的选择性表达。
(3)表中数据为品种B的最佳激素配比,若要确定品种A的Ⅰ阶段最佳细胞分裂素浓度,设计5组对照实验,以0.5μmol/L为梯度,可参考m1为中间值,故实验中细胞分裂素最高浓度可设为m1+(0.5+0.5)μmol/L,即(m1+1.0)μmol/L。
(4)Ⅰ阶段诱导形成的愈伤组织的全能性最高,因此在Ⅰ阶段用秋水仙素对材料进行处理,最易获得由单个细胞形成的多倍体。
六、综合题
22.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以下实验流程。
回答下列问题:
(1)上述实验前必须给小鼠甲注射病毒A,该处理的目的是_________________。
(2)写出以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤:_________________。
(3)为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞,需要进行筛选。图中筛选1所采用的培养基属于_________________,使用该培养基进行细胞培养的结果是_________________。图中筛选2含多次筛选,筛选所依据的基本原理是_________________。
(4)若要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖,可采用的方法有________________(答出2点即可)。
【答案】 诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞 取小鼠甲脾脏剪碎,用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞,加入培养液制成单细胞悬液 选择培养基 只有杂交瘤细胞能够生存 抗原与抗体的反应具有特异性 将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖;将杂交瘤细胞在体外培养
【分析】由图可知,筛选1指用选择培养基筛选出杂交瘤细胞,筛选2指进行克隆化培养和专一抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。
【详解】(1)实验前给小鼠甲注射病毒A,是为了诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞。
(2)取小鼠的脾脏,剪碎组织,用胰蛋白酶处理获得单个细胞,加入培养液可以制成单细胞悬液。
(3)图中筛选1需要用到选择培养基,只有杂交瘤细胞可以存活。筛选2是为了获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞,该过程要用到抗原抗体杂交,故筛选所依据的原理是抗原-抗体反应具有特异性。
(4)获得能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞后,可以在体外培养液中进行培养,或在小鼠的腹腔中进行培养,使杂交瘤细胞大量增殖。
【点睛】制备单克隆抗体的过程中,需要用到动物细胞融合和动物细胞培养,需要用到两次筛选,第一次筛选的目的是获得杂交瘤细胞,第二次筛选的目的是获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞。
23.如图所示表示科学家采用不同方法培育良种牛的过程,a~h 为操作过 程,请据图回答有关问题:
(1)“试管牛”技术的操作流程是_____(填字母)。
(2)图中用到的生物技术有等_____(写出三种),图中 A 牛和 B 牛的性别_____(填“相同”“不同”或“不一定相同”)。
(3)图中用到的激素是_____,其目的是获得更多的卵母细胞,经受精后可得到多个早期胚胎。
(4)用于移植的胚胎除图中所示外还有_____(一项即可)等来源。
(5)在无菌、无毒等适宜环境中进行动物细胞的原代和传代培养时,需要定期更换培养液,目的是_____。与胚胎细胞核移植技术相比,体细胞核移植技术的成功率更低,原因是_____。
【答案】(1)a→b→f→g
(2) 体外受精、胚胎的早期培养、胚胎移植、胚胎分割 相同
(3)促性腺激素
(4)核移植的胚胎
(5) 可以清除代谢产物,防止代谢产物累积对细胞自身造成伤害;给细胞提供足够的营养 动物体细胞分化程度高,表现其全能性困难(或动物胚胎细胞分 化程度低,表现其全能性容易)
【分析】图中a是体外受精,b是早期胚胎培养,c是胚胎分割,d是胚胎移植,f是胚胎移植,g和f过程是个体发育过程。
【详解】(1)试管牛技术首先是体外受精过程a、然后是早期胚胎培养b、再然后是胚胎移植f、最后是个体发育g。
(2)图中利用了a体外受精、b胚胎的早期培养、c胚胎移植、d胚胎分割。
(3)图中用激素处理良种奶牛,使卵细胞增多,此激素是促性腺激素。
(4)用于移植的胚胎可以来源于转基因、核移植和体外受精等获得的胚胎。
(5)细胞培养过程中可产生代谢废物,营养液中的营养也会被消耗,定期更换培养液可以清除代谢产物,防止代谢产物累积对细胞自身造成伤害,给细胞提供足够的营养。动物体细胞分化程度高,表现其全能性困难,胚胎细胞核移植技术相比,体细胞核移植技术的成功率更低。
七、实验题
24.多菌灵是一种广谱性有机杀菌剂,对多种由真菌引起的作物病害有一定的防治效果,在我国的使用范围广泛,但其残留能引起肝病和染色体畸变。某科研小 组从长期受多菌灵污染的土壤中取样,进行了多菌灵降解菌的分离,分离过程如下:
请回答下列有关问题。
(1)“第二步”所用的培养基是以多菌灵为唯一碳源的选择培养基,选择培养基的作用是_____;“第二步”的目的是_____。
(2)与“第二步”所用培养基相比,培养基A中还需要加入的成分是_____。涂布平板过程中的无菌操作有哪些?_____(至少答出2点)。
(3)对涂布的平板进行培养时,将已接种的培养基和一个未接种的培养基都放入恒 温箱中培养,这样操作的目的是_____。
(4)需要对菌液进行系列梯度稀释的原因是_____,但稀释度不宜过高的原因是_____。
【答案】(1) 允许特定种类的微生物生长,抑制或阻止其他种类微生物的生长 筛选并增加多菌灵降解菌的浓度
(2) 琼脂 将沾有酒精的涂布器在酒精灯火焰上灼烧;涂布过程在酒精灯火焰附近进行
(3)检测培养基是否灭菌彻底(或是否被污染)
(4) 只有在稀释度足够高时,聚集在一起的微生物才能被分散成单个细胞,并形成单个菌落 稀释度过高时,得到的平板菌落数太少,实验的偶然性太大
【分析】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。稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面,进行培养,当样品的稀释度足够高时,一个活菌会形成一个菌落。
【详解】(1)选择培养基是允许特定种类的微生物生长,抑制或阻止其他种类微生物的生长;“第二步”所用的培养基是以多菌灵为唯一碳源的选择培养基,只有能够分解多菌灵的微生物才能生长,所以该步骤目的是筛选并增加多菌灵降解菌的浓度。
(2)培养基A上可获得菌落,应为固体培养基,所以与“第二步”所用培养基相比,培养基A中还需要加入琼脂;涂布平板过程中,将沾有酒精的涂布器在火焰上灼烧引燃,涂布过程在酒精灯火焰附近进行,目的都是防止杂菌污染。
(3)对涂布的平板进行培养时,将接种的培养基和一个未接种的培养基都放入恒温箱中培养,目的是作为对照,用以检测培养基是否灭菌彻底(或是否被污染)。
(4)稀释涂布平板法也是一种常用的微生物接种方法,这一方法常用来统计样品中活菌的数目。需要对菌液进行系列梯度稀释的原因是只有在稀释度足够高时,聚集在一起的微生物才能被分散成单个细胞,并形成单个菌落;但稀释度过高时,得到的平板菌落数太少,实验的偶然性太大,故稀释度也不宜过高。
八、综合题
25.科研人员偶然从土壤中筛选出一种可以降解塑料的细菌,它能够在30℃下经过6个星期完全降解PET薄膜。进一步研究发现,这种细菌使用PET作为能量源,其中的ISF6酶在降解过程中起着决定性的作用。科研人员为进一步检测土壤中降解塑料的细菌数量,进行了如图所示实验。
(1)该实验所采用的接种方法是________,对本实验中所使用的培养皿、锥形瓶等玻璃器皿常用灭菌方法为________。
(2)在接种前,为检测培养基灭菌是否合格,应进行的操作是________。
(3)有三位同学各取0.1mL的培养液接种培养,得到以下统计结果∶甲同学涂布了两个平板,统计的菌落数是47和53;乙同学涂布了三个平板,统计的菌落数是43、47和51;丙同学涂布了三个平板,统计的菌落数是11、42和55。请对三位同学的统计结果进行评价,并简单阐述统计结果正确与否的原因________。
(4)通过以上分析,每克样品中细菌数的理论值为_________。除了上述的计数法外,还可采用在显微镜下直接计数。在相同条件下,采用这两种方法对同一培养液进行计数时,在操作和计算均正确的前提下,两种计数结果是否完全相同,原因是________。
【答案】 稀释涂布平板法 干热灭菌法(或高压蒸汽灭菌) 随机取若干灭菌后的空平板先行培养一段时间 甲同学错误,因为甲同学只涂布了两个平板,实验数据说服力不够;乙同学正确,乙同学涂布的三个平板结果相近;丙同学错误,丙同学其中一个平板的计数结果与另两个相差太远,说明操作过程出现错误,数据缺乏正确性。 4.7×107 不完全相同,涂布平板法结果偏低,因为该方法只能统计活菌的数量,且当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落;而显微计数法的统计结果是活菌数和死菌数的总和。
【分析】1、纯化菌种(1)原理:在培养基上将细菌稀释或分散成单个细胞,使其长成单个的菌落,这个单个菌落就是一个纯化的细菌菌落。
(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。
2、在接种前需要检测使用的培养基灭菌是否合格,有没有被污染,可以将未接种的培养基放在恒温培养箱中将温度设置为37℃或适宜的温度,倒置培养一段时间,观察是否有菌落生成,若有菌落生成,则说明培养基已经被污染。
【详解】(1)该实验所采用的是稀释涂布平板法接种,采用该种接种方法的目的是将聚集的细菌分散成单个细胞,从而获得单个的菌落。常用干热灭菌法对所使用的培养皿、锥形瓶等玻璃器皿进行灭菌处理。
(2)在接种前需要检测使用的培养基灭菌是否合格,有没有被污染,被污染的培养基将会影响实验结果。可以随机取若干灭菌后的空平板先行培养一段时间,以检测培养基灭菌是否合格。
(3)菌落计数时,一般选择菌落数在30-300之间的平板进行计数,分析3名同学的数据可知,甲同学只涂布了两个平板,实验数据不足,说服力不够,丙同学的涂布平板中有一个平板计数的结果与另两个相差太远,说明操作过程出现错误,数据缺乏正确性,乙同学涂布的三个平板结果相近,能够作为正确实验结果。
(4)由稀释液梯度图可知,经过步骤①~②后,土壤中细菌稀释倍数是102,②过程重复3次后的细菌稀释倍数为105,菌落数=(3个平板平均菌落数÷涂布取样量)×稀释倍数,3个平板平均菌落数为(43+47+51)÷3=47个,则菌落数为(47÷0.1)×105=4.7×107个,故每克样品中细菌数的理论值为4.7×107个,显微镜直接计数时,能够观察到死菌和活菌以及连在一起的菌落,而平板计数只能观察到活菌,且平板计数时相连的菌落会被计算为一个菌落。
【点睛】本题考查微生物的分离和培养,要求考生识记微生物培养基础知识,掌握菌落计数的计算,能运用所学知识,完成解答。
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