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2021-2022学年山东省名校联盟高二(下)期中生物试卷(含答案)
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这是一份2021-2022学年山东省名校联盟高二(下)期中生物试卷(含答案),共34页。试卷主要包含了选择题,多项选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年山东省名校联盟高二(下)期中生物试卷
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一项符合题目要求。
1.(2分)中国是最早掌握酿酒技术的国家之一。中国古代在酿酒技术上的一项重要发明,就是用酒曲造酒。酒曲里含有使淀粉糖化的曲霉菌及促成酒化的酵母菌等微生物。利用酒曲造酒,使淀粉质原料的糖化和酒化两个步骤结合起来,这对酿酒技术是一个很大的推进。下列说法正确的是( )
A.在传统的酒精发酵中,发酵液中只含有酵母菌的菌种
B.酿酒的整个过程应保持完全无氧条件,温度应控制在28℃左右
C.酿酒后期如果发酵液密封不严,酵母菌会将酒精继续发酵并产生醋酸
D.用传统技术酿酒时,不需要加入太多酒曲的原因是材料表面附着了大量的酵母菌
2.(2分)在果酒和泡菜的传统制作过程中,都要防止杂菌污染。下列叙述正确的是( )
A.用作果酒发酵的材料可以使用高压蒸汽灭菌法进行灭菌
B.腌制泡菜时,加入香辛料只是为了改善泡菜的风味
C.果酒发酵时,发酵瓶需要用洗洁精清洗后,再用70%的酒精消毒
D.腌制泡菜时,为了“杀死”杂菌可以加入大量的盐
3.(2分)如图所示装置甲、乙均可用于生物技术实践的相关实验。下列叙述正确的是( )
A.装置甲、乙都可用于果酒和果醋的制作
B.利用装置甲进行果酒发酵时,需要打开瓶盖排气
C.用装置乙制作果醋时,充气口应打开,并持续通入无菌空气
D.通过观察是否有气泡生成,可判断装置乙中酵母菌的呼吸方式
4.(2分)下列有关微生物培养与应用的说法,正确的是( )
A.培养基的制备过程为配制培养基→灭菌→调节pH→倒平板
B.接种前须对培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手等进行严格的灭菌处理
C.向以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂,并用其培养某种细菌,若指示剂变红,则说明该种细菌可能分解尿素产生了氨
D.若鉴别淀粉分解菌的蓝色培养基(加碘)上出现了透明圈,则一定是碘被分解了
5.(2分)为探究某细菌生长所必需的生长因子的种类,研究小组将该细菌接种到经灭菌处理后不含任何其他生长因子,但含有基础碳源、氮源、无机盐等营养物质的培养基上,然后在平板上划分多个区域,将甲、乙、丙、丁四种生长因子分别添加到不同区域,培养结果如图所示。下列说法正确的是( )
A.该实验既可以采用平板划线法,又可以采用稀释涂布平板法
B.实验结果可以证明该细菌生长所必需的生长因子有甲、丁,且甲、丁必须同时存在
C.培养时培养皿不能倒置,因为倒置会使生长因子和细菌从培养基上脱落,从而影响实验结果
D.上述实验操作中添加生长因子应在对培养基灭菌之前进行,否则容易出现杂菌污染
6.(2分)铁皮石斛是北非常好的药材,其次生代调产物之一石解多糖属于活性多糖的一种,具有抗炎抗病毒、修复自身、提高免疫力的功效。但因为铁皮石斛自然繁殖力极弱,生长缓慢,再加上人们掠夺式采挖,资源已接近枯竭,植物组织培养技术为铁皮石斛的繁殖提供了新思路。下列相关叙述正确的是( )
A.为获得无菌培养物,除了要无菌操作外,还需要对铁皮石斛的外植体进行严格灭菌
B.可通过提高培养基中生长素与细胞分裂素的比例来诱导外植体脱分化形成愈伤组织
C.诱导愈伤组织形成和后续培养过程中,每日需要给予适当时间和适当强度的光照
D.植物组织培养过程中用适当诱变因素处理,可能筛选到高产的突变体进而培养成新品种
7.(2分)在对基因型为AaBb的某月季植株进行花药离体培养和叶片组织培养的过程中,正常情况下不可能出现的细胞的基因组成是( )
A.AAbb B.aB C.AAaaBBbb D.AaBB
8.(2分)用32P标记玉米(2N=20)叶肉细胞中的所有核DNA双链,再将这些细胞转入不含32P的培养基Ⅰ中培养至愈伤组织,再转接到培养基Ⅱ中诱导分化出芽,然后将其转接到培养基Ⅲ中诱导生根,进一步诱导形成试管苗。下列叙述正确的是( )
A.玉米是自养型生物,所以培养基Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中都不需要加入有机物
B.培养基Ⅱ中生长素与细胞分裂素的比值偏高,培养基Ⅲ中生长素与细胞分裂素的比值偏低
C.一个细胞在培养基Ⅰ中连续分裂两次形成的子细胞,含32P标记的染色体可能有8条
D.玉米外植体需要用胰蛋白酶处理分散成单个细胞后才能用于组织培养
9.(2分)甲植物具有由核基因控制的多种优良性状;乙植物细胞质中存在抗虫基因,但与甲植物存在生殖隔离。现欲将乙植物细胞质中的抗虫基因引入甲植物,科学家进行了如图所示的实验。若只考虑细胞的两两融合,则下列有关说法错误的是( )
A.取甲、乙植株顶芽细胞的原因是顶芽细胞生长旺盛,分裂能力强
B.B过程可以实现任意两种生物细胞的融合并成功表达
C.原生质体成功融合的标志是再生出细胞壁
D.C过程筛选的目的是除去由同型细胞融合成的杂交细胞
10.(2分)在种植过程中,花椰菜容易遭受病菌侵害,紫罗兰具有一定的抗病性,科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种。下列叙述错误的是( )
A.可以使用PEG和灭活病毒诱导两种原生质体融合
B.培育过程中可通过调整植物激素的含量来决定细胞发育的方向
C.培育花椰菜新品种的过程利用了细胞全能性的生物学原理
D.花椰菜新品种的培育克服了远缘杂交不亲和的障碍
11.(2分)下列关于植物基因工程应用的说法,错误的是( )
A.将动物的某种蛋白质基因导入植物体中用来生产该蛋白质
B.植物基因工程可用来培育高产、稳产、品质优良和抗逆性强的作物
C.利用基因工程可以改造植物细胞的基因,使其能够生产人类所需要的药物
D.通过植物基因工程培育的抗虫植物必然可以抗病毒
12.(2分)下列关于动物细胞工程的说法,错误的是( )
A.细胞融合打破了有性杂交的界限,甚至动物细胞和植物细胞之间都可以融合
B.核移植过程中,可以使用梯度离心、紫外线短时间照射等方法进行去核
C.在进行动物细胞的体外培养时,大多数种类的细胞可以悬浮在培养液中进行生长和增殖
D.就难易度来说,进行哺乳动物核移植时一般使用胚胎细胞核,因为其分化程度相对较低
13.(2分)科学家培育试管转基因牛的过程如图所示,图中的部位1为透明带。下列叙述正确的是( )
A.进行过程①的同时,受体母牛是不需要进行发情处理的
B.过程②常用电刺激法将目的基因导入受精卵
C.部位3为内细胞团,将来发育成胎膜和胎盘
D.可取部位2的细胞进行DNA分析来辨别雌雄
14.(2分)下列关于胚胎工程的叙述,正确的是( )
A.采集的精子无须处理,可以直接进行体外受精
B.卵细胞膜发生的反应是防止多精入卵的第一道屏障
C.对囊胚的内细胞团进行分割时,须均等分割
D.胚胎移植可以在不同种生物不同个体之间进行
15.(2分)重组DNA技术能使外源基因(目的基因)在受体细胞中表达,从而生产出人类所需要的产品。下列能说明目的基因完成表达的是( )
A.大肠杆菌中检测到人胰岛素基因的mRNA
B.酵母菌细胞中提取到人的胰岛素
C.甜椒细胞中检测到载体上的标记基因
D.鲤鱼细胞中检测到人生长激素的基因
二、多项选择题: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。
(多选)16.(3分)研究者从温泉中筛选出能高效产生耐高温淀粉酶的嗜热细菌的过程如图1所示。将得到的嗜热细菌悬液转接到特定固体培养基上培养,得到若干菌落后用碘液作显色处理,结果如图2所示。下列说法错误的是( )
A.实验使用的培养基、培养Ⅲ、试管和锥形瓶等都应采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌
B.图中的Ⅰ、Ⅱ号培养基应在灭菌后将pH调至中性或弱碱性
C.Ⅱ号培养基可用于对分离得到的微生物进行计数
D.若操作正确,则可从图2中挑选周围不显蓝色的范围大的菌落作为目标菌种的纯培养物
(多选)17.(3分)四环素(C22H24N2O8)是一种广谱抗生素,既可以用来进行动物疾病的治疗,又可以作为饲料的添加剂促进动物的生长。然而,四环素的化学结构稳定,在动物体内并不能被完全吸收转化,易在环境中积累,造成污染。研究人员从养鸡场粪便堆肥中分离得到两种对四环素具有降解能力的菌种A和B。为研究不同碳源和氮源对两种菌降解四环素的能力的影响。在含等量适宜浓度的四环素的培养基中分别加入不同碳源和氮源作为实验组,不加碳源或氮源的作为对照组,其他条件相同且适宜,6d后测定四环素残留量的结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.四环素可能为菌种A、B提供碳源,从而作为菌种A、B合成其他物质的原料
B.分析可知,在碳源和氮源分别为蔗糖和蛋白胨时,菌种A降解四环素的能力最高
C.添加葡萄糖后对菌种A降解四环素的过程具有促进作用,对菌种B降解四环素的过程具有抑制作用
D.为保证严谨性还需要再添加一组设置为不添加碳源、氮源和四环素降解菌的对照实验
18.(3分)某同学从植物中提取了W物质,并研究其抑菌效果。该同学在平板中央处打孔后加入提取物W,并在适宜条件下培养一段时间后,测量抑菌圈直径的大小并计算抑菌圈平均增幅速率,实验方法和结果如图所示。据图分析下列叙述正确的是( )
A.将菌液与干热灭菌后的培养基混匀并倒平板可得到试验菌平板
B.在平板上打孔的钢管需要进行消毒处理,目的是防止微生物污染平板
C.提取物W在培养基中扩散,加入提取物W后的2小时可获得最佳抑菌效果
D.菌体浓度、提取物W的浓度和扩散时间会对抑菌圈直径的大小造成影响
(多选)19.(3分)植物利用硝酸盐需要硝酸还原酶,现有两种烟草硝酸还原酶缺失突变体,为探究两种突变体的突变是否在同一基因位点上,研究人员将两种突变体进行植物体细胞杂交。下列分析正确的是( )
A.诱导两种突变体进行植物体细胞杂交时应先用纤维素酶和果胶酶酶解得到原生质体
B.可用高Ca2+﹣高pH诱导原生质体融合,细胞膜融合是细胞融合完成的标志
C.若杂种细胞能在硝酸盐培养基上正常生长,说明两种突变体的突变位点相同
D.两种突变体均不能在以硝酸盐作为唯一氮源的培养基上生长
20.(3分)天然的玫瑰没有蓝色花,这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B,而开蓝色花的矮牵牛中存在碱基序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰,下列操作正确的是( )
A.提取矮牵牛蓝色花的mRNA,经逆转录获得目的基因,再进行扩增
B.利用PCR技术扩增目的基因时,需要加入解旋酶
C.利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞
D.可通过核酸分子杂交的方法判断导入的基因是否成功表达
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(12分)山西老陈醋为“中国四大名醋”之一,其制作工艺可上溯至西周时期,历史悠久。经过多年的传承和发展,老陈醋的酿造形成了一套与现代科学相匹配,以手工技艺为经验的“蒸、酵、熏、淋、陈”的独特工艺,被认定为国家非物质文化遗产。回答下列问题:
(1)工艺流程中的“酵”指的是酒精发酵和醋酸发酵,两者对发酵条件的要求的区别是 (答出两点即可)。
(2)醋酸发酵所需要的菌种与酵母菌在结构上的主要区别是 。若糖源、O2充足,则醋酸发酵的反应过程为 (用反应式表示)。
(3)醋酸发酵的过程往往不是单一菌种的发酵,在醋酸发酵的过程中,各菌种之间的种间关系最可能是 。在传统醋酸发酵过程中需要严格灭菌吗? ,原因是 (答出两点即可)。
22.(11分)某地区的农户种植苹果、山楂、樱桃等果树,这些果树的果实可以直接食用,也可以加工成饮品销往全国各地。苹果醋、山楂汁等是人们餐桌上的常见饮品。如图是在苹果酒的基础上制作苹果醋的流程图。结合相关知识回答下列问题:
(1)苹果酒的制作是否成功,除了发酵后嗅是否有酒味,还可在酸性条件下用 溶液来鉴定。在酒精发酵旺盛时,醋酸菌 (填“能”或“不能”)将果汁中的糖发酵成醋酸,原因是 。
(2)过程②常用的醋酸菌的分离和纯化方法如下:
第一步:配制选择培养基。从物理性质方面分析,纯化微生物常用的培养基为 。
第二步:采用湿热灭菌法对培养基进行灭菌处理。
第三步:接种。
第四步:培养温度控制在 。
第五步:挑选符合要求的菌落。
(3)某同学计划利用 法统计食醋中该发酵菌的总数,该同学分别选用稀释度为10﹣4、10﹣5、10﹣6的稀释液进行接种,每种稀释液都设置了3个培养皿置于适宜条件下培养。从设计实验的角度看,还应设置的一组对照实验是 ,此对照实验的目的是 。
23.(12分)蝴蝶兰为二倍体植物,因其具有形态曼妙、花色艳丽、观赏期长等特点,被人们誉为“洋兰皇后”,具有极高的观赏价值和经济价值。近些年,通过植物组织培养技术种植蝴蝶兰,成为大规模育苗生产的重要途径。回答下列问题:
(1)为保持蝴蝶兰的优良性状,并且使其快速繁育,下列最适合进行植物组织培养的是 。
A.花粉
B.叶肉细胞
C.表皮细胞
D.茎尖分生区细胞
(2)图中过程 (填写图中字母)证明高度分化细胞可被诱导成为未分化的状态,其实现的前提条件是培育的组织或细胞处于 状态。其中过程 (填写图中字母)一般不需要光照,通过过程b形成胚状体的根本原因是 。
(3)影响过程b和过程c分裂、分化的关键性激素是 ,其中, (填激素)的占比高时,更利于诱导生根。
(4)若要使用该植株的花粉进行培育,则还需要使用 的方法对过程c得到的幼苗进行处理,才能得到可育植株。
24.(9分)玉米中的赖氨酸含量比较低,原因是赖氨酸合成过程中的两种关键酶(天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶)的活性受细胞内赖氨酸浓度的影响较大。赖氨酸达到一定浓度就会抑制这两种酶的活性,所以赖氨酸含量很难提高。如果将天冬氨酸激酶中第352位的苏氨酸变成异亮氨酸,将二氢吡啶二羧酸合成酶中第104位的天冬酰胺变成异亮氨酸,就可以使玉米叶片和种子中游离赖氨酸的含量分别提高5倍和 2倍。依据上述资料,回答下列问题:
(1)基因工程原则上只能生产 中已存在的蛋白质,而蛋白质工程能通过改造或合成 ,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需求。
(2)由题可知,天然玉米中赖氨酸的合成过程中存在 调节,在对天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶的处理中最可能发生了碱基对的 (填“增添”、“缺失”或“替换”)。
(3)蛋白质工程的基本思路是从预期蛋白质功能出发,设计预期的蛋白质 ,推测应有的 序列,找到并改变相对应的 序列或合成新的 ,获得所需要的蛋白质。
25.(11分)人们将抗虫基因导入到棉花细胞中,培育抗虫棉的过程如图所示。据图回答下列问题:
(1)A过程中需要用到 酶和 酶,这两种酶均作用于 DNA分子的 键。
(2)B过程采用最多的方法是 。
(3)若要检测目的基因是否导入受体细胞以及成功表达,则可以分别使用 和 技术进行检测。
(4)质粒作为目的基因的载体,须具备的条件是 。(答出两点即可)
2021-2022学年山东省名校联盟高二(下)期中生物试卷
参考答案与试题解析
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一项符合题目要求。
1.(2分)中国是最早掌握酿酒技术的国家之一。中国古代在酿酒技术上的一项重要发明,就是用酒曲造酒。酒曲里含有使淀粉糖化的曲霉菌及促成酒化的酵母菌等微生物。利用酒曲造酒,使淀粉质原料的糖化和酒化两个步骤结合起来,这对酿酒技术是一个很大的推进。下列说法正确的是( )
A.在传统的酒精发酵中,发酵液中只含有酵母菌的菌种
B.酿酒的整个过程应保持完全无氧条件,温度应控制在28℃左右
C.酿酒后期如果发酵液密封不严,酵母菌会将酒精继续发酵并产生醋酸
D.用传统技术酿酒时,不需要加入太多酒曲的原因是材料表面附着了大量的酵母菌
【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:
(1)在有氧条件下,反应式如下:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量;
(2)在无氧条件下,反应式如下:C6H12O62CO2+2C2H5OH+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.
【解答】解:A、传统发酵中,发酵液未经过严格的灭菌处理,发酵液中不只含有酵母菌一种菌种,A错误;
B、酿酒过程中应该先通气后密封,其中先通气的目的是让酵母菌进行有氧呼吸而大量繁殖,B错误;
C、酿酒后期如果发酵液密封不严,醋酸菌会将酒精继续发酵并产生醋酸,C错误;
D、由于葡萄皮表面附着有野生型酵母菌,因此用传统技术酿酒时,不需要加入太多酒曲,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查果酒和果醋的制作,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验采用的方法、实验现象及结论等,需要考生在平时的学习过程中注意积累。
2.(2分)在果酒和泡菜的传统制作过程中,都要防止杂菌污染。下列叙述正确的是( )
A.用作果酒发酵的材料可以使用高压蒸汽灭菌法进行灭菌
B.腌制泡菜时,加入香辛料只是为了改善泡菜的风味
C.果酒发酵时,发酵瓶需要用洗洁精清洗后,再用70%的酒精消毒
D.腌制泡菜时,为了“杀死”杂菌可以加入大量的盐
【分析】1、泡菜的制作原理:泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
2、果酒和果醋制作实验中可用体积分数为70%的酒精进行消毒。
【解答】解:A、用作果酒发酵的材料不能使用高压蒸汽灭菌法进行灭菌,这是因为果酒发酵所需的酵母菌来自于原料,若灭菌则会杀死用于发酵的酵母菌,A错误;
B、腌制泡菜时,加入香辛料不只是为了改善泡菜的风味,香辛料还具有防腐杀菌的作用,B错误;
C、果酒发酵时,发酵瓶需要用洗洁精清洗后,再用70%的酒精消毒,这样能够有效的防止杂菌污染,C正确;
D、腌制泡菜时,加入大量的盐并不能起到杀死杂菌的目的,反而会影响乳酸菌的生长和泡菜的口感,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查传统发酵技术,要求考生识记制作果酒和泡菜的原理和条件,能够运用所学知识对选项进行分析判断。
3.(2分)如图所示装置甲、乙均可用于生物技术实践的相关实验。下列叙述正确的是( )
A.装置甲、乙都可用于果酒和果醋的制作
B.利用装置甲进行果酒发酵时,需要打开瓶盖排气
C.用装置乙制作果醋时,充气口应打开,并持续通入无菌空气
D.通过观察是否有气泡生成,可判断装置乙中酵母菌的呼吸方式
【分析】1、果酒制作菌种是酵母菌,代谢类型是异养兼性厌氧型,属于真核细胞,条件是18~25℃、前期需氧,后期不需氧。
2、果醋制作的菌种是醋酸菌,代谢类型是异养需氧型,属于原核细胞,条件是30~35℃、一直需氧。
【解答】解:A、装置甲和装置乙都可用于果酒的制作,装置乙适当改变条件后可用于果醋的制作,但装置甲无进气管,不能用于果醋的制作,A错误;
B、利用装置甲进行果酒发酵时,需要拧松(而不是打开,否则空气进入,酒精发酵停止)瓶盖排气,B错误;
C、由于醋酸菌是嗜氧菌,因此用装置乙制作果醋时,充气口应打开,并持续通入无菌空气,C正确;
D、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生二氧化碳,因此不能通过观察是否有气泡生成来判断装置乙中酵母菌的呼吸方式,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了果酒、果醋制作的相关知识,考生要能够识记相关制作的原理;识记相关微生物的代谢类型,能正确分析实验装置图,再结合所学的知识准确答题。
4.(2分)下列有关微生物培养与应用的说法,正确的是( )
A.培养基的制备过程为配制培养基→灭菌→调节pH→倒平板
B.接种前须对培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手等进行严格的灭菌处理
C.向以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂,并用其培养某种细菌,若指示剂变红,则说明该种细菌可能分解尿素产生了氨
D.若鉴别淀粉分解菌的蓝色培养基(加碘)上出现了透明圈,则一定是碘被分解了
【分析】1、无菌技术的主要内容:
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、培养基选择分解尿素的微生物的原理:培养基的氮源为尿素,只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,以尿素作为氮源。缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素,缺乏氮源而不能生长发育繁殖,而受到抑制,所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。
【解答】解:A、培养基的制备的基本过程为计算→称量→溶化→调pH→灭菌→倒平板,A错误;
B、接种前须对培养基、培养皿、接种环等进行严格的灭菌处理,实验操作者的双手采用清洗和酒精消毒,B错误;
C、只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,脲酶会将尿素分解成氨,氨会使培养基的碱性增强,向以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂,并用其培养某种细菌,若指示剂变红,则说明该种细菌可能分解尿素产生了氨,C正确;
D、淀粉与碘反应呈蓝色,淀粉分解菌能够分解淀粉而使菌落周围出现透明圈,若鉴别淀粉分解菌的蓝色培养基(加碘)上出现了透明圈,则一定是淀粉被分解了,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查微生物的分离与培养,要求考生识记培养基的制作、无菌技术要求和鉴别尿素分解菌和淀粉分解菌的原理,意在考查考生的理解和运用能力。
5.(2分)为探究某细菌生长所必需的生长因子的种类,研究小组将该细菌接种到经灭菌处理后不含任何其他生长因子,但含有基础碳源、氮源、无机盐等营养物质的培养基上,然后在平板上划分多个区域,将甲、乙、丙、丁四种生长因子分别添加到不同区域,培养结果如图所示。下列说法正确的是( )
A.该实验既可以采用平板划线法,又可以采用稀释涂布平板法
B.实验结果可以证明该细菌生长所必需的生长因子有甲、丁,且甲、丁必须同时存在
C.培养时培养皿不能倒置,因为倒置会使生长因子和细菌从培养基上脱落,从而影响实验结果
D.上述实验操作中添加生长因子应在对培养基灭菌之前进行,否则容易出现杂菌污染
【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、分析题图:图中菌落生活在甲丁区域之间和甲、丁区域内,说明该微生物生活需要甲或丁。
【解答】解:A、据图可知,接种时使用的方法是稀释涂布平板法,A错误;
B、图中菌落生活在甲丁区域之间和甲、丁区域内,说明该菌落需要甲或丁,B错误;
C、培养时培养皿需要倒置,因为倒置培养基中的水分蒸发时不会滴入培养基造成污染,C错误;
D、实验操作中添加生长因子应在对培养基灭菌之前进行,否则容易出现杂菌污染,D正确。
故选:D。
【点评】本题提供生长图形法这一新情境,考查了现代生物技术实践中关于培养基配制、无菌技术、微生物培养和分离的细节,主要考查学生的获取信息的能力和逻辑思维能力。
6.(2分)铁皮石斛是北非常好的药材,其次生代调产物之一石解多糖属于活性多糖的一种,具有抗炎抗病毒、修复自身、提高免疫力的功效。但因为铁皮石斛自然繁殖力极弱,生长缓慢,再加上人们掠夺式采挖,资源已接近枯竭,植物组织培养技术为铁皮石斛的繁殖提供了新思路。下列相关叙述正确的是( )
A.为获得无菌培养物,除了要无菌操作外,还需要对铁皮石斛的外植体进行严格灭菌
B.可通过提高培养基中生长素与细胞分裂素的比例来诱导外植体脱分化形成愈伤组织
C.诱导愈伤组织形成和后续培养过程中,每日需要给予适当时间和适当强度的光照
D.植物组织培养过程中用适当诱变因素处理,可能筛选到高产的突变体进而培养成新品种
【分析】植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性,其过程为:离体的植物组织,器官或细胞经过脱分化过程形成愈伤组织(高度液泡化,无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松、无规则的组织),愈伤组织经过再分化过程形成胚状体,进一步发育成为植株。
【解答】解:A、为获得无菌培养物,除了要无菌操作外,还需要对铁皮石斛的外植体进行消毒处理,A错误;
B、可通过提高培养基中生长素与细胞分裂素的比例来诱导愈伤组织再分化形成根,B错误;
C、诱导愈伤组织形成时不需要光照,而在愈伤组织再分化培养过程中,每日需要给予适当时间和适当强度的光照,C错误;
D、植物组织培养过程中用适当诱变因素处理,可提高变异的频率,因而能筛选到高产的突变体进而培养成新品种,D正确。
故选:D。
【点评】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原理、过程及条件等知识,能运用所学的知识选出正确的答案,属于考纲识记层次的考查。
7.(2分)在对基因型为AaBb的某月季植株进行花药离体培养和叶片组织培养的过程中,正常情况下不可能出现的细胞的基因组成是( )
A.AAbb B.aB C.AAaaBBbb D.AaBB
【分析】花药离体培养和叶片组织培养的过程中细胞进行有丝分裂。有丝分裂不同时期的特点:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体。(3)中期:染色体形态固定、数目清晰。(4)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极。(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【解答】解:A、若基因型为AaBb的某月季植株细胞产生的配子为Ab,在花药离体培养过程中细胞进行有丝分裂,在有丝分裂后期,细胞的基因组成为AAbb,A错误;
B、若基因型为AaBb的某月季植株细胞产生的配子为aB,在花药离体培养过程中细胞进行有丝分裂,在有丝分裂间期、前期、中期和末期,细胞的基因组成为aB,B错误;
C、叶片细胞的基因型为AaBb,在叶片组织培养的过程中,细胞进行有丝分裂,染色体复制后、细胞分裂为子细胞前,细胞的基因组成为AAaaBBbb,C错误;
D、若细胞的基因组成为AaBB,说明该细胞发生了基因突变,因此正常情况下不可能出现细胞的基因组成是AaBB,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查生物变异及其应用,解答本题的关键是掌握花药离体培养和植物组织培养的具体过程,明确两个过程中细胞分裂的方式以及可能出现的变异情况,再根据题干要求做出准确的判断。
8.(2分)用32P标记玉米(2N=20)叶肉细胞中的所有核DNA双链,再将这些细胞转入不含32P的培养基Ⅰ中培养至愈伤组织,再转接到培养基Ⅱ中诱导分化出芽,然后将其转接到培养基Ⅲ中诱导生根,进一步诱导形成试管苗。下列叙述正确的是( )
A.玉米是自养型生物,所以培养基Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中都不需要加入有机物
B.培养基Ⅱ中生长素与细胞分裂素的比值偏高,培养基Ⅲ中生长素与细胞分裂素的比值偏低
C.一个细胞在培养基Ⅰ中连续分裂两次形成的子细胞,含32P标记的染色体可能有8条
D.玉米外植体需要用胰蛋白酶处理分散成单个细胞后才能用于组织培养
【分析】植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性,其过程为:离体的植物组织,器官或细胞经过脱分化过程形成愈伤组织(高度液泡化,无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松、无规则的组织),愈伤组织经过再分化过程形成胚状体,进一步发育成为植株。
【解答】解:A、玉米叶肉细胞在植物组织培养过程中不能进行光合作用,所以在培养基Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中都需要加入有机物,A错误;
B、由于在培养基Ⅱ中诱导分化出芽,在培养基Ⅲ中诱导生根,所以培养基Ⅱ中生长素与细胞分裂素的比值偏低,而培养基Ⅲ中生长素与细胞分裂素的比值偏高,B错误;
C、由于在第二次有丝分裂后期,移向细胞两极的染色体是随机的,所以一个细胞在培养基Ⅰ中连续分裂两次形成的子细胞,含32P标记的染色体为0~20条,C正确;
D、动物细胞培养时需要用胰蛋白酶处理分散成单个细胞以制成细胞悬液,但玉米外植体可直接培养,不需要处理分散成单个细胞,D错误。
故选:C。
【点评】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、条件、原理及相关应用,能正确分析各个选项,再结合所学的知识准确答题。
9.(2分)甲植物具有由核基因控制的多种优良性状;乙植物细胞质中存在抗虫基因,但与甲植物存在生殖隔离。现欲将乙植物细胞质中的抗虫基因引入甲植物,科学家进行了如图所示的实验。若只考虑细胞的两两融合,则下列有关说法错误的是( )
A.取甲、乙植株顶芽细胞的原因是顶芽细胞生长旺盛,分裂能力强
B.B过程可以实现任意两种生物细胞的融合并成功表达
C.原生质体成功融合的标志是再生出细胞壁
D.C过程筛选的目的是除去由同型细胞融合成的杂交细胞
【分析】分析题图:该图为植物体细胞杂交过程,其中A为去除细胞壁,制备原生质体,可用酶解法;B为诱导原生质体融合,常用聚乙二醇诱导;C为培养筛选出所需的杂种细胞;D为脱分化。
【解答】解:A、取甲、乙植株顶芽细胞的原因是顶芽细胞生长旺盛,分裂能力强,利于形成完整植株,A正确;
B、B过程可以实现两种细胞的融合,但不一定能成功表达,B错误;
C、原生质体成功融合的标志是再生出细胞壁,C正确;
D、C过程筛选的目的是除去由同型细胞融合成的杂交细胞,D正确。
故选:B。
【点评】本题考查了植物体细胞杂交过程,意在考查考生的识记和理解能力,获取信息的能力,难度不大。
10.(2分)在种植过程中,花椰菜容易遭受病菌侵害,紫罗兰具有一定的抗病性,科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种。下列叙述错误的是( )
A.可以使用PEG和灭活病毒诱导两种原生质体融合
B.培育过程中可通过调整植物激素的含量来决定细胞发育的方向
C.培育花椰菜新品种的过程利用了细胞全能性的生物学原理
D.花椰菜新品种的培育克服了远缘杂交不亲和的障碍
【分析】植物体细胞杂交的具体过程:
意义:在克服远源杂交不亲和的障碍、培育作物新品种方面所取得的重大突破。
【解答】解:A、可以使用PEG诱导两种原生质体融合,灭活病毒只能诱导动物细胞融合,A错误;
B、植物组织培养过程中,生长素和细胞分裂素的比例的不同,会影响植物细胞的发育方向,B正确;
C、利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种,利用了细胞膜的流动性、植物细胞的全能性,C正确;
D、花椰菜新品种的培育利用植物体细胞杂交技术,克服了远缘杂交不亲和的障碍,D正确。
故选:A。
【点评】本题考查植物体细胞杂交的应用,要求考生识记植物体细胞杂交的具体过程及意义,了解植物体细胞杂交技术的相关应用,能结合题干信息准确判断各选项。
11.(2分)下列关于植物基因工程应用的说法,错误的是( )
A.将动物的某种蛋白质基因导入植物体中用来生产该蛋白质
B.植物基因工程可用来培育高产、稳产、品质优良和抗逆性强的作物
C.利用基因工程可以改造植物细胞的基因,使其能够生产人类所需要的药物
D.通过植物基因工程培育的抗虫植物必然可以抗病毒
【分析】植物基因工程:
外源基因类型及举例
成果举例
抗虫转基因植物
抗虫基因:Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因
抗虫水稻、抗虫棉、抗虫玉米
抗病转基因植物
(1)抗病毒基因:病毒外壳蛋白基因、病毒复制酶基因(2)抗真菌基因:几丁质酶基因、抗毒素合成基因
抗病毒烟草、抗病毒小麦、抗病毒番茄、抗病毒甜椒
抗逆转基因植物
抗逆基因:调节细胞渗透压基因、抗冻蛋白基因、抗除草剂基因
抗盐碱和抗干旱的烟草、抗寒番茄、抗除草剂的大豆和玉米
改良品质的转基因植物
优良性状基因:提高必需氨基酸含量的蛋白质编码基因、控制番茄成熟的基因、与花青素代谢有关的基因
高赖氨酸玉米、耐储存番茄、新花色矮牵牛
【解答】解:A、所有生物共用一套遗传密码,因此将动物的某种蛋白质基因导入植物体中用来生产该蛋白质,A正确;
B、可以将某些比如抗逆性、高产等基因导入植物体内,培育出高产、稳产、品质优良和抗逆性强的作物,B正确;
C、利用基因工程可以改造植物细胞的基因,使其能够生产人类所需要的药物,比如紫草宁等药品,C正确;
D、用基因工程培育的抗虫植物只含有抗虫特性,但不能抗病毒,D错误。
故选:D。
【点评】本题考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的原理及操作步骤,了解基因工程技术的相关应用,能结合所学的知识准确判断各选项.
12.(2分)下列关于动物细胞工程的说法,错误的是( )
A.细胞融合打破了有性杂交的界限,甚至动物细胞和植物细胞之间都可以融合
B.核移植过程中,可以使用梯度离心、紫外线短时间照射等方法进行去核
C.在进行动物细胞的体外培养时,大多数种类的细胞可以悬浮在培养液中进行生长和增殖
D.就难易度来说,进行哺乳动物核移植时一般使用胚胎细胞核,因为其分化程度相对较低
【分析】1、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。
2、哺乳动物核移植包括体细胞核移植和胚胎细胞核移植。由于动物体细胞分化程度高,恢复其全能性十分困难,而胚胎细胞的全能性高于体细胞,因此体细胞核移植的难度明显高于后者。
【解答】解:A、细胞融合打破了有性杂交的界限,甚至动物细胞和植物细胞之间都可以融合,A正确;
B、细胞核移植过程中去核的方法有显微操作法、梯度离心法或紫外线短时间照射等,B正确;
C、在进行动物细胞的体外培养时,大多数种类的细胞贴壁生长,少数种类的细胞具有癌变细胞的特点,可以悬浮在培养液中进行生长和增殖,C错误;
D、哺乳动物胚胎细胞分化程度相对较低,胚胎细胞的全能性高于体细胞,因此进行哺乳动物核移植时一般使用胚胎细胞核,D正确。
故选:C。
【点评】本题考查动物细胞工程的相关知识,要求考生识记核移植技术的过程及注意事项,识记动物细胞培养的过程,能结合所学的知识准确判断各选项。
13.(2分)科学家培育试管转基因牛的过程如图所示,图中的部位1为透明带。下列叙述正确的是( )
A.进行过程①的同时,受体母牛是不需要进行发情处理的
B.过程②常用电刺激法将目的基因导入受精卵
C.部位3为内细胞团,将来发育成胎膜和胎盘
D.可取部位2的细胞进行DNA分析来辨别雌雄
【分析】分析题图:①通常用促性腺激素处理,促进雌性个体超数排卵;②表示将目的基因导入受体细胞;③表示胚胎移植过程。1、2和3所在的是囊胚,其中部位1为透明带,部位2是滋养层,部位3是内细胞团。
【解答】解:A、进行过程①用激素(常用促性腺激素)对供体母牛做超数排卵处理的同时,受体母牛也需要进行发情处理,使供受体母牛处于相同的生理状态,A错误;
B、将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法。因此过程②常用显微注射法将目的基因导入受精卵,B错误;
C、部位3为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织,部位2是滋养层,将来发育成胎膜和胎盘,C错误;
D、可取部位2滋养层的细胞进行DNA分析来辨别雌雄,D正确。
故选:D。
【点评】本题结合试管转基因牛的培养过程图,考查基因工程和胚胎工程的相关知识,要求考生识记早期胚胎发育过程及胚胎移植的基本程序,识记将目的基因导入动物细胞的方法,能准确判断图中各过程或结构的名称,再结合所学的知识准确判断各选项。
14.(2分)下列关于胚胎工程的叙述,正确的是( )
A.采集的精子无须处理,可以直接进行体外受精
B.卵细胞膜发生的反应是防止多精入卵的第一道屏障
C.对囊胚的内细胞团进行分割时,须均等分割
D.胚胎移植可以在不同种生物不同个体之间进行
【分析】进行胚胎分割时,应选择形态正常、发育良好的桑葚胚或囊胚进行操作,应注意将内细胞团均等分割,以免影响胚胎的恢复和进行一步发育。
【解答】解:A、采集的精子需经过获能处理才可以进行体外受精,A错误;
B、卵细胞膜发生的反应是防止多精入卵的第二道屏障,透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障,B错误;
C、为了不影响胚胎的恢复和进一步发育,对囊胚的内细胞团进行分割时,须均等分割,C正确;
D、胚胎移植可以在同种生物不同个体之间进行,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查胚胎工程的相关知识,要求考生识记精子的发生和变形过程,掌握受精作用的过程,识记胚胎移植的生理基础,能结合所学的知识准确答题。
15.(2分)重组DNA技术能使外源基因(目的基因)在受体细胞中表达,从而生产出人类所需要的产品。下列能说明目的基因完成表达的是( )
A.大肠杆菌中检测到人胰岛素基因的mRNA
B.酵母菌细胞中提取到人的胰岛素
C.甜椒细胞中检测到载体上的标记基因
D.鲤鱼细胞中检测到人生长激素的基因
【分析】目的基因的检测与鉴定:
(1)分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因﹣﹣DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA﹣﹣分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质﹣﹣抗原﹣抗体杂交技术。
(2)个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【解答】解:A、大肠杆菌中检测到人胰岛素基因的mRNA,说明目的基因已经成功导入受体细胞并转录,但不能说明目的基因完成了表达过程,A错误;
B、酵母菌细胞中提取到人的胰岛素,即目的基因在受体细胞中翻译出了蛋白质,说明目的基因已经在受体细胞中完成了表达,B正确;
C、甜椒细胞中检测到载体上的标记基因,说明重组DNA或运载体已经导入受体细胞,但不能说明目的基因完成了表达过程,C错误;
D、鲤鱼细胞中检测到人生长激素的基因,说明目的基因已经成功导入受体细胞,但不能说明目的基因在受体细胞中已经完成表达,D错误。
故选:B。
【点评】本题考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的原理、操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节,能结合所学的知识准确判断各选项。
二、多项选择题: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。
(多选)16.(3分)研究者从温泉中筛选出能高效产生耐高温淀粉酶的嗜热细菌的过程如图1所示。将得到的嗜热细菌悬液转接到特定固体培养基上培养,得到若干菌落后用碘液作显色处理,结果如图2所示。下列说法错误的是( )
A.实验使用的培养基、培养Ⅲ、试管和锥形瓶等都应采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌
B.图中的Ⅰ、Ⅱ号培养基应在灭菌后将pH调至中性或弱碱性
C.Ⅱ号培养基可用于对分离得到的微生物进行计数
D.若操作正确,则可从图2中挑选周围不显蓝色的范围大的菌落作为目标菌种的纯培养物
【分析】1、选择培养基是指一类根据特定微生物的特殊营养要求或其对某理化因素抗性的原理而设计的培养基。具有只允许特定的微生物生长,而同时抑制或阻止其他微生物生长的功能。
2、实验室中微生物的筛选应用的原理:人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH等),同时抑制或阻止其他微生物生长。
【解答】解:A、实验使用的培养基需要高压蒸汽灭菌,培养皿、试管和锥形瓶等玻璃器皿可以使用干热灭菌法灭菌,A错误;
B、图1中的Ⅰ、Ⅱ号培养基应在灭菌前将pH调至中性或弱碱性,B错误;
C、Ⅱ号培养基为平板划线法接种,不能用于对分离得到的微生物进行计数,稀释涂布平板法接种的培养皿可以用来进行微生物的计数,C错误;
D、图2中周围不显蓝色的菌落,说明其产生的淀粉酶可以在在高温下分解淀粉,所以周围不显蓝色的菌落含有所需的嗜热菌,D正确。
故选:ABC。
【点评】本题主要考查微生物的分离和培养的相关知识,要求考生识记微生物筛选的原理、识记微生物常用的接种方法,能从图中获取有效信息,再结合所学知识准确判断各选项。
(多选)17.(3分)四环素(C22H24N2O8)是一种广谱抗生素,既可以用来进行动物疾病的治疗,又可以作为饲料的添加剂促进动物的生长。然而,四环素的化学结构稳定,在动物体内并不能被完全吸收转化,易在环境中积累,造成污染。研究人员从养鸡场粪便堆肥中分离得到两种对四环素具有降解能力的菌种A和B。为研究不同碳源和氮源对两种菌降解四环素的能力的影响。在含等量适宜浓度的四环素的培养基中分别加入不同碳源和氮源作为实验组,不加碳源或氮源的作为对照组,其他条件相同且适宜,6d后测定四环素残留量的结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.四环素可能为菌种A、B提供碳源,从而作为菌种A、B合成其他物质的原料
B.分析可知,在碳源和氮源分别为蔗糖和蛋白胨时,菌种A降解四环素的能力最高
C.添加葡萄糖后对菌种A降解四环素的过程具有促进作用,对菌种B降解四环素的过程具有抑制作用
D.为保证严谨性还需要再添加一组设置为不添加碳源、氮源和四环素降解菌的对照实验
【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。
【解答】解:A、菌种A、B可以降解四环素(C22H24N2O8),说明四环素可以为其提供碳源合成其他物质的原料,A正确;
B、在碳源和氮源分别为蔗糖和蛋白胨时,菌种A的培养基中四环素的残留量最低,说明降解四环素的能力最高,B正确;
C、据图分析可知,添加葡萄糖后对菌种B降解四环素的过程具有促进作用,对菌A降解四环素的过程具有抑制作用,C错误;
D、由题干信息分析可知,实验组都加入了四环素降解菌,还缺少一组不加四环素降解菌的实验组,为保证实验的严谨性,本实验还添加一组对照实验,实验设置为不添加碳源、氮源和四环素降解菌,D正确。
故选:ABD。
【点评】本题考查微生物的分离和培养,要求考生识记相关知识,意在考查考生的分析能力、实验与探究能力及获取信息的能力,能掌握实验设计的思路,从图中提取有效信息,结合所学的知识答题。
18.(3分)某同学从植物中提取了W物质,并研究其抑菌效果。该同学在平板中央处打孔后加入提取物W,并在适宜条件下培养一段时间后,测量抑菌圈直径的大小并计算抑菌圈平均增幅速率,实验方法和结果如图所示。据图分析下列叙述正确的是( )
A.将菌液与干热灭菌后的培养基混匀并倒平板可得到试验菌平板
B.在平板上打孔的钢管需要进行消毒处理,目的是防止微生物污染平板
C.提取物W在培养基中扩散,加入提取物W后的2小时可获得最佳抑菌效果
D.菌体浓度、提取物W的浓度和扩散时间会对抑菌圈直径的大小造成影响
【分析】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。
【解答】解:A、培养基采用高压蒸汽灭菌法灭菌,故将菌液与高压蒸汽灭菌后的培养基混匀并倒平板可得到试验菌平板,A错误;
B、在平板上打孔的钢管需要进行灭菌处理,目的是防止微生物污染平板,消毒只能杀死大多数微生物,B错误;
C、由图分析可知,抑菌圈的大小与抑菌效果呈正相关,提取物W在培养基中扩散,加入提取物W后的2小时,抑菌圈的直径没有达到最大值,这说明还没有达到最佳抑菌效果,C错误;
D、结合题图信息分析可知,菌体浓度、提取物W的浓度和扩散时间会对抑菌圈直径的大小造成影响,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查微生物的分离与培养,要求考生识记微生物实验中的无菌技术要求,结合题图信息,完成选项的分析判断。
(多选)19.(3分)植物利用硝酸盐需要硝酸还原酶,现有两种烟草硝酸还原酶缺失突变体,为探究两种突变体的突变是否在同一基因位点上,研究人员将两种突变体进行植物体细胞杂交。下列分析正确的是( )
A.诱导两种突变体进行植物体细胞杂交时应先用纤维素酶和果胶酶酶解得到原生质体
B.可用高Ca2+﹣高pH诱导原生质体融合,细胞膜融合是细胞融合完成的标志
C.若杂种细胞能在硝酸盐培养基上正常生长,说明两种突变体的突变位点相同
D.两种突变体均不能在以硝酸盐作为唯一氮源的培养基上生长
【分析】植物体细胞杂交的具体过程:
【解答】解:A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因此先用纤维素酶和果胶酶酶解得到原生质体,A正确;
B、可用高Ca2+﹣高pH诱导原生质体融合,植物细胞融合完成的标志是再生形成新的细胞壁,B错误;
C、若杂种细胞能在硝酸盐培养基上正常生长,说明两种突变体的植物体细胞杂交后代能够合成硝酸还原酶,即两种突变体的突变基因位点不同,杂交后未突变的基因重新组合在一起,控制了硝酸还原酶的合成,C错误;
D、据题可知,植物利用硝酸盐需要硝酸还原酶,两种突变体烟草硝酸还原酶都缺失,因此均不能在以硝酸盐作为唯一氮源的培养基上生长,D正确。
故选:AD。
【点评】本题考查细胞工程的相关知识,要求考生识记植物组织培养的应用及实例,识记植物体细胞杂交的具体过程,能结合所学的知识准确答题。
20.(3分)天然的玫瑰没有蓝色花,这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B,而开蓝色花的矮牵牛中存在碱基序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰,下列操作正确的是( )
A.提取矮牵牛蓝色花的mRNA,经逆转录获得目的基因,再进行扩增
B.利用PCR技术扩增目的基因时,需要加入解旋酶
C.利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞
D.可通过核酸分子杂交的方法判断导入的基因是否成功表达
【分析】矮牵牛蓝色花的mRNA,经逆转录获得互补的DNA,再扩增基因B,控制蓝色色素的合成,从而培育出蓝玫瑰。
【解答】解:A、提取矮牵牛蓝色花的mRNA,逆转录得到DNA,然后扩增,可获得大量的基因B,A正确;
B、利用PCR技术扩增目的基因时,利用高温打开DNA的双链结构,不需要加入解旋酶,B错误;
C、DNA连接酶连接的是DNA片段,DNA聚合酶连接单个核苷酸,故目的基因与质粒的连接需要用DNA连接酶,而不是DNA聚合酶,C错误;
D、基因表达的终产物一般是蛋白质,因此判断导入的基因是否成功表达常用抗原﹣抗体杂交法,判断是否导入目的基因可以用核酸分子杂交的方法,D错误。
故选:A。
【点评】本题以转基因玫瑰的培育为素材,考查基因工程及应用,要求考生识记基因工程的操作工具及操作步骤,掌握基因工程的原理及应用,能结合所学的知识准确判断各选项,属于考纲理解和应用层次的考查。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(12分)山西老陈醋为“中国四大名醋”之一,其制作工艺可上溯至西周时期,历史悠久。经过多年的传承和发展,老陈醋的酿造形成了一套与现代科学相匹配,以手工技艺为经验的“蒸、酵、熏、淋、陈”的独特工艺,被认定为国家非物质文化遗产。回答下列问题:
(1)工艺流程中的“酵”指的是酒精发酵和醋酸发酵,两者对发酵条件的要求的区别是 菌种不同、最适温度不同、发酵的气体条件不同 (答出两点即可)。
(2)醋酸发酵所需要的菌种与酵母菌在结构上的主要区别是 没有以核膜为界限的细胞核 。若糖源、O2充足,则醋酸发酵的反应过程为 (用反应式表示)。
(3)醋酸发酵的过程往往不是单一菌种的发酵,在醋酸发酵的过程中,各菌种之间的种间关系最可能是 种间竞争 。在传统醋酸发酵过程中需要严格灭菌吗? 不需要 ,原因是 传统发酵过程中所需要的菌种有一部分来自材料;发酵过程中大多数杂菌不适应发酵环境,其生长会受到抑制 (答出两点即可)。
【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:
(1)在有氧条件下,反应式如下:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量;
(2)在无氧条件下,反应式如下:C6H12O62CO2+2C2H5OH+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.
【解答】解:(1)酒精发酵和醋酸发酵对发酵条件的要求的区别是菌种不同(前者是酵母菌,后者是醋酸菌)、最适温度不同(前者的适宜温度是18﹣25℃,后者的适宜温度是30﹣35℃)、发酵的气体条件不同(前者需要无氧条件,后者需要充足的氧气)。
(2)醋酸发酵所需要的菌种为醋酸菌,属于原核生物,而酵母菌属于真核生物,原核细胞和真核细胞在结构上的主要区别是原核细胞没有以核膜为界限的细胞核。若糖源、O2充足,则醋酸菌能直接将葡萄糖分解为醋酸,因此反应过程为。
(3)醋酸发酵的过程往往不是单一菌种的发酵,在醋酸发酵的过程中,各菌种之间竞争生存空间、营养条件等,因此它们的种间关系最可能是种间竞争。由于传统发酵过程中所需要的菌种有一部分来自材料;发酵过程中大多数杂菌不适应发酵环境,其生长会受到抑制,因此在传统醋酸发酵过程中不需要严格灭菌。
故答案为:
(1)菌种不同、最适温度不同、发酵的气体条件不同
(2)没有以核膜为界限的细胞核
(3)种间竞争 不需要 传统发酵过程中所需要的菌种有一部分来自材料;发酵过程中大多数杂菌不适应发酵环境,其生长会受到抑制
【点评】本题考查果酒和果醋的制作,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验采用的方法、实验现象及结论等,需要考生在平时的学习过程中注意积累。
22.(11分)某地区的农户种植苹果、山楂、樱桃等果树,这些果树的果实可以直接食用,也可以加工成饮品销往全国各地。苹果醋、山楂汁等是人们餐桌上的常见饮品。如图是在苹果酒的基础上制作苹果醋的流程图。结合相关知识回答下列问题:
(1)苹果酒的制作是否成功,除了发酵后嗅是否有酒味,还可在酸性条件下用 重铬酸钾 溶液来鉴定。在酒精发酵旺盛时,醋酸菌 不能 (填“能”或“不能”)将果汁中的糖发酵成醋酸,原因是 醋酸菌是好氧菌,酒精发酵时为无氧环境 。
(2)过程②常用的醋酸菌的分离和纯化方法如下:
第一步:配制选择培养基。从物理性质方面分析,纯化微生物常用的培养基为 固体培养基 。
第二步:采用湿热灭菌法对培养基进行灭菌处理。
第三步:接种。
第四步:培养温度控制在 30~35℃ 。
第五步:挑选符合要求的菌落。
(3)某同学计划利用 稀释涂布平板 法统计食醋中该发酵菌的总数,该同学分别选用稀释度为10﹣4、10﹣5、10﹣6的稀释液进行接种,每种稀释液都设置了3个培养皿置于适宜条件下培养。从设计实验的角度看,还应设置的一组对照实验是 将未接种的空白培养基置于相同条件下培养 ,此对照实验的目的是 检查培养基制备过程中是否被杂菌污染 。
【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:
(1)在有氧条件下,反应式如下:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量;
(2)在无氧条件下,反应式如下:C6H12O62CO2+2C2H5OH+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。
3、微生物分离过程中的关键步骤是无菌技术,防止外来杂菌的污染;对于培养基应该进行高压蒸汽灭菌,彻底杀灭包括芽孢在内的一切微生物,检验培养基灭菌是否彻底的方法是对不接着菌种的空白培养基进行培养,看是否会长出菌落.实验结束时应该将使用过的培养基应该进行灭菌处理才能倒掉,防止污染环境。
4、果胶会影响出汁率,还会使得果汁浑浊,果胶酶能分解果胶,瓦解植物细胞壁以及胞间层,使得榨取果汁更容易,而且使得果汁变得澄清。
【解答】解:(1)如图所示是在苹果酒的基础上制作苹果醋的流程图。苹果酒制作是否成功,发酵后可在酸性条件下用重铬酸钾溶液来鉴定,若产生灰绿色反应,则说明产生了酒精。在酒精发酵旺盛时,利用的是酵母菌的无氧呼吸,此时的发酵环境为无氧环境,而醋酸菌是好氧菌,故醋酸菌不能将果汁中的糖发酵成醋酸。
(2)过程②常用的醋酸菌是可以在食醋中获得,分离和纯化该微生物的方法如下:
第一步:配制培养基。根据物理性质,纯化微生物常用的培养基为固体培养基。
第二步:采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌处理。
第三步:接种。
第四步:醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
第五步:挑选符合要求的菌落。
(3)某同学计划统计食醋中该发酵菌的总数,他选用10﹣4、10﹣5、10﹣6稀释液进行涂布,每种稀释液都设置了3个培养皿。从设计实验的角度看,还应设置的一组对照实验是不接种的空白培养基,此对照实验的目的是检查培养基制备过程中是否被杂菌污染,以确保实验的准确性。
故答案为:
(1)重铬酸钾 不能 醋酸菌是好氧菌,酒精发酵时为无氧环境
(2)固体培养基 30~35℃
(3)稀释涂布平板 将未接种的空白培养基置于相同条件下培养 检查培养基制备过程中是否被杂菌污染
【点评】本题考查微生物的分离和培养,以及果酒和果醋的制作,要求考生识记相关实验原理和实验操作,属于考纲中识记和应用层次的考查。
23.(12分)蝴蝶兰为二倍体植物,因其具有形态曼妙、花色艳丽、观赏期长等特点,被人们誉为“洋兰皇后”,具有极高的观赏价值和经济价值。近些年,通过植物组织培养技术种植蝴蝶兰,成为大规模育苗生产的重要途径。回答下列问题:
(1)为保持蝴蝶兰的优良性状,并且使其快速繁育,下列最适合进行植物组织培养的是 D 。
A.花粉
B.叶肉细胞
C.表皮细胞
D.茎尖分生区细胞
(2)图中过程 a (填写图中字母)证明高度分化细胞可被诱导成为未分化的状态,其实现的前提条件是培育的组织或细胞处于 离体 状态。其中过程 a (填写图中字母)一般不需要光照,通过过程b形成胚状体的根本原因是 基因的选择性表达 。
(3)影响过程b和过程c分裂、分化的关键性激素是 生长素和细胞分裂素 ,其中, 生长素 (填激素)的占比高时,更利于诱导生根。
(4)若要使用该植株的花粉进行培育,则还需要使用 低温诱导或喷洒秋水仙素 的方法对过程c得到的幼苗进行处理,才能得到可育植株。
【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、分析题图:该图是植物组织培养过程:过程a是脱分化,此过程不需要光照;过程b、c是再分化,此过程需要光照,原因是叶绿素的形成需要光;过程d是炼苗移栽.
【解答】解:(1)由于花粉离体培养得到的是单倍体植株,叶肉细胞和表皮细胞已高度分化,而茎尖分生区细胞具有较强的分裂能力,所以为保持蝴蝶兰的优良性状,并且使其快速繁育,最适合进行植物组织培养的是茎尖分生区细胞。
(2)图中过程a是脱分化形成愈伤组织,证明高度分化细胞可被诱导成为未分化的状态,其实现的前提条件是培育的组织或细胞处于离体状态。其中过程a即脱分化时一般不需要光照,通过过程b形成胚状体的根本原因是基因的选择性表达,从而发生分化。
(3)影响过程b和过程c分裂、分化的关键性激素是生长素和细胞分裂素,其中生长素的占比高时,更利于诱导生根;细胞分裂素的占比高时,更利于诱导生芽。
(4)若要使用该植株的花粉进行培育,则直接得到的是单倍体植株,所以还需要使用低温诱导或喷洒秋水仙素的方法对过程c得到的幼苗进行处理,使细胞中染色体数目加倍,这样才能得到可育植株。
故答案为:
(1)D
(2)a 离体 a 基因的选择性表达
(3)生长素和细胞分裂素 生长素
(4)低温诱导或喷酒秋水仙素
【点评】本题考查植物组织培养的相关知识,重点考查植物组织培养的过程和条件,要求考生识记相关知识点,能准确判断图中各过程的名称;明确植物组织培养过程遗传物质不变,再结合所学的知识规范答题.
24.(9分)玉米中的赖氨酸含量比较低,原因是赖氨酸合成过程中的两种关键酶(天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶)的活性受细胞内赖氨酸浓度的影响较大。赖氨酸达到一定浓度就会抑制这两种酶的活性,所以赖氨酸含量很难提高。如果将天冬氨酸激酶中第352位的苏氨酸变成异亮氨酸,将二氢吡啶二羧酸合成酶中第104位的天冬酰胺变成异亮氨酸,就可以使玉米叶片和种子中游离赖氨酸的含量分别提高5倍和 2倍。依据上述资料,回答下列问题:
(1)基因工程原则上只能生产 自然界 中已存在的蛋白质,而蛋白质工程能通过改造或合成 基因 ,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需求。
(2)由题可知,天然玉米中赖氨酸的合成过程中存在 (负)反馈 调节,在对天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶的处理中最可能发生了碱基对的 替换 (填“增添”、“缺失”或“替换”)。
(3)蛋白质工程的基本思路是从预期蛋白质功能出发,设计预期的蛋白质 结构 ,推测应有的 氨基酸 序列,找到并改变相对应的 脱氧核苷酸 序列或合成新的 基因 ,获得所需要的蛋白质。
【分析】1、蛋白质工程:指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。(基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质)。
2、蛋白质工程的基本途径:从预期的蛋白质功能出发,设计预期的蛋白质结构,推测应有的氨基酸序列,找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)以上是蛋白质工程特有的途径;之后按照基因工程的一般步骤进行。
【解答】解:(1)基因工程只是将一种生物的基因转移到另一种生物体内并表达,因此原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质,而蛋白质工程能通过改造或合成基因,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需求。
(2)根据题干信息“赖氨酸达到一定浓度就会抑制这两种酶的活性,所以赖氨酸含量很难提高。”可知,天然玉米中赖氨酸的合成过程中存在(负)反馈调节;根据题干信息“如果将天冬氨酸激酶中第352位的苏氨酸变成异亮氨酸,将二氢吡啶二羧酸合成酶中第104位的天冬酰胺变成异亮氨酸”可知,在对天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶的处理中最可能发生了碱基对的替换。
(3)由以上分析可知,蛋白质工程的基本思路是从预期蛋白质功能出发,设计预期的蛋白质结构,推测应有的氨基酸序列,找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列或合成新的基因,获得所需要的蛋白质。
故答案为:
(1)自然界 基因
(2)(负)反馈 替换
(3)结构 氨基酸 脱氧核苷酸 基因
【点评】本题考查蛋白质工程的相关知识,要求考生识记蛋白质工程的概念,掌握蛋白质工程的基本程序,能结合所学的知识准确答题。
25.(11分)人们将抗虫基因导入到棉花细胞中,培育抗虫棉的过程如图所示。据图回答下列问题:
(1)A过程中需要用到 限制(限制性核酸内切) 酶和 DNA连接 酶,这两种酶均作用于 DNA分子的 磷酸二酯 键。
(2)B过程采用最多的方法是 农杆菌转化法 。
(3)若要检测目的基因是否导入受体细胞以及成功表达,则可以分别使用 DNA分子杂交技术 和 抗原一抗体杂交 技术进行检测。
(4)质粒作为目的基因的载体,须具备的条件是 有一到多个限制酶识别位点、在细胞中可进行自我复制.可随目的细胞的DNA同步复制、有一段特殊的标记基因 。(答出两点即可)
【分析】分析题图:图中A表示基因表达载体的构建,B表示将目的基因导入受体细胞,C表示采用植物组织培养技术将转基因植物细胞培育成转基因植株。
【解答】解:(1)A表示基因表达载体的构建过程,该过程首先要用限制酶切割外源DNA和运载体,其次要用DNA连接酶将目的基因与运载体连接形成重组DNA;这两种酶均作用于DNA分子的磷酸二酯键。
(2)B表示将目的基因导入植物细胞,常用农杆菌转化法。
(3)基因表达包括转录和翻译两个步骤,检测目的基因是否转录可采用DNA分子杂交技术,检测目的基因是否翻译可采用抗原一抗体杂交技术。
(4)质粒作为目的基因的载体,须具备的条件:有一到多个限制酶识别位点、在细胞中可进行自我复制.可随目的细胞的DNA同步复制、有一段特殊的标记基因。
故答案为:
(1)限制(限制性核酸内切) DNA 连接 磷酸二酯
(2)农杆菌转化法
(3)DNA分子杂交技术 抗原一抗体杂交
(4)有一到多个限制酶识别位点、在细胞中可进行自我复制.可随目的细胞的DNA同步复制、有一段特殊的标记基因
【点评】本题结合图解,考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的概念,原理及操作步骤,掌握各操作工具的作用及各操作步骤中需要注意的细节,能正确分析题图,再结合所学的知识准确答题。
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