江西省南昌市十中2023-2024学年高二下学期第一次月考生物试卷
展开一、单选题(共12小题,每题2分共24分)
1. 我国科学家通过对动物体细胞进行基因编辑,得到含有修饰后的目的基因的细胞作为供体,利用体细胞核移植技术获得基因修饰克隆动物。下列叙述错误的是( )
A. 使用的受体卵母细胞需处于MⅡ期且去除核膜包被的细胞核
B 需要用电刺激、Ca2+载体等方法激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育
C. 为同时获得多个遗传背景相同的动物,移植前可对早期胚胎进行分割
D. 体细胞核移植技术日趋成熟,但许多克隆动物仍表现出遗传和生理缺陷
【答案】A
【解析】
【分析】动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,使这个重新组合的细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的技术。研究克隆动物可使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程;克隆一批遗传背景相同的动物,可以通过它们之间的对比来分析致病基因;克隆特定疾病模型的动物,还能为研究该疾病的致病机制和开发相应的药物提供帮助。
【详解】A、卵母细胞需处于MⅡ期中的核其实是纺锤体—染色体复合物,此时没有核膜,A错误;
B、使用电刺激、Ca2+载体等方法可以激活重构胚, 使其完成细胞分裂和发育过程,B正确;
C、为同时获得多个遗传背景相同的动物,移植前可对早期胚胎(桑葚胚或囊胚)进行分割,属于无性繁殖,C正确;
D、体细胞核移植技术日趋成熟,但许多克隆动物仍表现出遗传和生理缺陷,需进一步探索和完善,D正确。
故选A。
2. 科学家将4个关键基因移植入已分化的肌肉细胞中并表达,使这个细胞成为多能干细胞(iPS细胞)。下图为该实验示意图。下列有关叙述正确的是( )
A. 应用该技术可大大降低免疫排斥反应,提高器官移植的成功率试卷源自 每来这里 全站资源一元不到!日更新,汇集全国各地小初高最新试卷。B. iPS细胞所携带的遗传信息与肌肉细胞相同
C. 关键基因表达使细胞功能趋向专门化,降低了细胞的分化程度
D. 图示过程体现了iPS细胞的全能性
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图:图示表示将4个关键基因移植入已分化的体细胞中并表达,使这个细胞成为具有类似干细胞的诱导多能干细胞(iPS细胞)。图中形成其他类型细胞的过程表示细胞分化,其实质是基因的选择性表达。用该技术得到的新生器官替换供体病变器官,属于自体移植,不发生免疫排斥反应,这可以大大提高器官移植成功率。
【详解】A、用iPS细胞诱导分化成需要的器官后进行自体移植,没有免疫排斥反应,故提高了器官移植的成功率,A正确;
B、iPS细胞中多了4个关键基因,故iPS细胞所带遗传信息与肌肉细胞不同,B错误;
C、图中关键基因表达形成iPS细胞,没有使细胞功能趋向专门化,C错误;
D、图示过程只是分化形成几种细胞,没有分化出各种细胞或者形成个体,故没有体现iPS细胞的全能性,D错误。
故选A。
3. 下图为某生物工程操作流程模式图,①、②为具体制备方法。下列叙述正确的是( )
A. 若此图表示植物体细胞杂交,则①表示脱分化,②表示再分化
B. 若此图表示单克隆抗体的制备,则①可用灭活的病毒进行诱导
C. 若此图表示克隆羊的培育,则①涉及到体外受精、核移植等技术
D. 若此图表示胚胎分割移植,则②要对囊胚和原肠胚进行分割处理
【答案】B
【解析】
【分析】1、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;2、胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理(选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体。用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理);②配种或人工授精;③对胚胎的收集、检查、培养或保存(对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段);④对胚胎进行移植;⑤移植后的检查;
3、动物核移植的概念:将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎。这个新的胚胎最终发育为克隆动物。
【详解】A、若此图表示植物体细胞杂交,则①表示植物细胞融合,②表示植物组织培养,A错误;
B、若此图表示单克隆抗体的制备,则①表示B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,可用灭活的病毒进行诱导二者融合,B正确;
C、克隆羊是无性繁殖,不涉及体外受精,C错误;
D、胚胎分割移植时的胚胎应是囊胚及之前的胚胎,原肠胚不能进行分割移植,D错误。
故选B。
4. 将取自一个胚胎的胚胎干细胞(ES)注射到发育中的另一个胚胎内,可发育形成拥有不同基因型细胞的嵌合体。2023年,中国科学家培育出世界上首只高比例胚胎干细胞“嵌合食蟹猴”,其多种组织中含有供体干细胞来源的细胞。下列叙述错误的是( )
A. 供体ES可取自囊胚的内细胞团或桑葚胚
B. 供体ES在受体胚胎内可分化出成体干细胞
C. iPS细胞可作为供体ES的“替代品”培育嵌合体
D. 受体胚胎接受移植的最佳时机是发育至原肠胚阶段
【答案】D
【解析】
【分析】1、胚胎干细胞(简称ES细胞)存在于早期胚胎中,具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞,并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。
2、当卵裂产生的子细胞逐渐形成致密的细胞团,形似桑葚时,这时的胚胎称为桑葚胚。桑椹胚进一步发育,细胞开始出现分化。聚集在胚胎一端, 个体较大的细胞, 称为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织,而沿透明带内壁扩展和排列的、个体较小的细胞,称为滋养层细胞,它们将来发有成胎膜和胎盘。
【详解】A、桑葚胚和囊胚的内细胞团都未分化,具有全能性,所以供体ES可取自囊胚的内细胞团或桑葚胚,A正确;
B、胚胎干细胞(ES)存在于早期胚胎中,具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞,并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能,所以供体ES在受体胚胎内可分化出成体干细胞,B正确;
C、iPS细胞类似胚胎干细胞,所以iPS细胞可作为供体ES的“替代品”培育嵌合体,C正确;D、受体胚胎接受移植的最佳时机是发育至桑葚胚或囊胚阶段,D错误。
故选D。
5. 植物组织培养技术常用于商业化生产,其过程一般为:建立无菌培养物→培养物增殖→生根培养→试管苗移栽及鉴定。下列相关叙述错误的是( )
A. 建立无菌培养物时需分别用酒精和次氯酸钠溶液对叶片、茎尖、花药等进行消毒处理
B. 外植体需置于脱分化培养基中,诱导形成不定形的愈伤组织,此组织细胞全能性较高
C. 生根培养基中细胞分裂素与生长素的含量比值应大于1,生根培养需给予适当时间的光照
D. 若培育的是耐盐植株,则可将获得的试管苗移栽于含高盐土壤中进行筛选后,再推广栽培
【答案】C
【解析】
【分析】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。
【详解】A、建立无菌培养物时需分别用酒精和次氯酸钠溶液对叶片、茎尖、花药等进行消毒处理,A正确;
B、外植体需置于脱分化培养基中,诱导形成愈伤组织,愈伤组织细胞为脱分化细胞,全能性较高,B正确;
C、生根培养基中细胞分裂素与生长素的含量之比应小于1,生长素有利于生根,同时生根培养需给予适当时间和强度的光照,C错误;
D、若培育的是耐盐植株,则需将获得的试管苗移栽于含高盐土壤(培养液)中进行筛选,筛选出所需的幼苗后再推广栽培,D正确。
故选C。
6. 紫杉醇是细胞的次生代谢产物,对多种癌症有较好治疗效果。科研人员为获得更多紫杉 醇,尝试利用植物组织培养技术从红豆杉的愈伤组织中提取紫杉醇,流程图如下。
下列叙述正确的是( )
A. 配制培养基时,添加适量的植物生长调节剂和凝固剂
B. 细胞悬浮培养与继代是为了快速获得更多的薄壁细胞
C. 用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,利于原生质体融合
D. 采用非胚性愈伤组织的目的是通过器官发生途径再分化成植株
【答案】B【解析】
【分析】1、植物组织培养的过程:离体的植物组织。器官或细胞(外植体)脱分化形成愈伤组织愈伤组织再分化形成胚状体,进一步发育植株(新植体)。
2、植物组织培养技术具有广泛的应用:植物繁殖的新途径(快繁技术、作物脱毒、人工种子)、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、该培养基为液体培养基,不需要添加凝固剂,A错误;
B、细胞的悬浮培养和继代培养是为了快速获得更多的薄壁细胞,B正确;
C、用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁为了将愈伤组织分散成单个细胞,C错误;
D、采用非胚性愈伤组织的目的是通过体细胞发生途径再分化成植株,D错误。
故选B。
7. 聚羟基脂肪酸酯(PHA)是由嗜盐细菌合成的一种胞内聚酯,它具有类似于合成塑料的理化特性,废弃后易被生物降解,可用于制造无污染的“绿色塑料”。科学家从某咸水湖中寻找生产PHA的菌种,流程图如下。下列叙述错误的是( )
A. 步骤②可用稀释涂布平板法或平板划线法接种
B. 步骤③培养时为防止皿盖上的冷凝水滴落一般需要倒置培养皿
C. 步骤④扩大培养时需要用液体培养基并振荡培养
D. 步骤⑤用细菌计数板计数结果一般小于稀释涂布平板法计数结果
【答案】D
【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、采用平板划线法或稀释涂布平板法,能将单个微生物分散在固体培养基上。之后经培养得到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物,所以步骤②可用稀释涂布平板法或平板划线法接种,A正确;
B、步骤③培养时为防止皿盖上冷凝水滴落一般需要倒置培养皿,B正确;C、步骤④扩大培养时需要用液体培养基,振荡培养有利于增加培养基中的溶解氧,并使菌体与培养基充分接触利用培养基,C正确;
D、稀释涂布平板法统计的菌落数往往比活菌的实际数目少,这是因为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。用细菌计数板计数时,计数结果一般是死菌数和活菌数的总和,因此会比实际值偏大,D错误。
故选D。
8. 某生物兴趣小组制作泡菜时,对发酵早期发酵液中的乳酸菌含量和亚硝酸盐含量进行了测定,结果如图。分析错误的是( )
A. 前2天乳酸菌含量变化慢,可能是坛子内的O2抑制了乳酸菌繁殖
B. 前4天亚硝酸盐的含量变化快,可能是其他细菌大量繁殖导致的
C. 第6天后亚硝酸盐含量变化缓慢,可能是大量乳酸抑制杂菌活动
D. 为减少泡菜中亚硝酸盐的含量,该泡菜腌制8天左右食用最佳
【答案】D
【解析】
【分析】泡菜制作的菌种是乳酸菌,属于厌氧型细菌,在无氧条件下,将葡萄糖分解成乳酸;硝酸盐在硝酸盐还原细菌作用下产生大量亚硝酸盐,在特定条件下(适宜的PH、温度等),亚硝酸盐转化成具有致癌、致畸和致突变的亚硝胺,对人体有害。
【详解】A、前2天坛子内氧气含量较高,而乳酸菌是厌氧型微生物,所以繁殖速度慢,A正确;
B、前4天由于其他细菌大量繁殖,导致亚硝酸盐含量升高,B正确;
C、第6天后氧气浓度降低,乳酸菌大量繁殖,导致其他杂菌无法生长,所以亚硝酸盐含量变化缓慢,C正确;
D、第8天该泡菜亚硝酸盐含量最高,不适宜食用,D错误。
故选D。
9. 某同学制作果酒果醋的步骤如下:①将发酵瓶等清洗干净后用酒精消毒;②清洗葡萄并榨汁装入发酵瓶;③将温度控制在18~30℃发酵12d;④打开瓶盖,盖上一层纱布再发酵8d。下列说法错误的是( )
A. ①可杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子B. ②葡萄需先用清水冲洗后去枝梗,避免杂菌污染
C. ③每隔一段时间拧松瓶盖一次,及时放气
D. ④需要调高温度至30~35℃,该过程几乎不产生气体
【答案】A
【解析】
【分析】1、果酒和果醋制作过程中的相关实验操作:
(1)材料的选择与处理:选择新鲜的葡萄,榨汁前先将葡萄进行冲洗,除去枝梗。
(2)灭菌:①榨汁机要清洗干净,并晾干。②发酵装置要清洗干净,并用70%的酒精消毒。
(3)榨汁:将冲洗除枝梗的葡萄放入榨汁机榨取葡萄汁。
(4)发酵:①将葡萄汁装入发酵瓶,要留要大约13的空间,并封闭充气口。②制葡萄酒的过程中,将温度严格控制在18°C~30°C,时间控制在10~12d左右,可通过出料口对发酵的情况进行。及时的监测。③制葡萄醋的过程中,将温度严格控制在30°C~35°C,时间控制在前7~8d左右,并注意适时通过充气口充气。
【详解】A、①过程将发酵瓶等清洗干净后用酒精消毒,防止污染,但不能杀死物体内外所有的微生物,A错误;
B、材料处理时选用新鲜葡萄先用清水冲洗1-2次,再除去枝梗和腐烂的籽粒,避免杂菌污染,B正确;
C、将温度控制在18°C~30°C进行果酒发酵,并需适时拧松瓶盖放气,C正确;
D、果醋发酵菌种是醋酸菌,为好氧型细菌,最适温度为30~35℃,④需要调高温度至30~35℃,该过程几乎不产生气体,D正确。
故选A。
10. 小曲白酒以大米、大麦、小麦等为原料,以小曲为发酵剂酿造而成。小曲中所含的微生物主要有好氧微生物霉菌、兼性厌氧型微生物酵母菌,还有乳酸菌、醋酸菌等细菌。酿酒的原理主要是酵母菌在无氧条件下利用葡萄糖发酵产生酒精。传统酿造工艺流程如图所示。关于小曲白酒的酿造过程,下列叙述错误的是( )
A. 若发酵坛密封不严可能会导致酒变酸
B. 蒸熟的原料立即加入糟醅后密封可高效进行酒精发酵
C. 糖化主要是利用霉菌将淀粉水解为葡萄糖
D. 酿造白酒的过程也是微生物生长繁殖的过程【答案】B
【解析】
【分析】1、果酒的制作离不开酵母菌,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。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精,酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18~30℃;生产中是否有酒精的产生,可用酸性重铬酸钾来检验,该物质与酒精反应呈现灰绿色。
2、果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌,醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动,其代谢类型属于异养需氧型。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
【详解】A、酿造过程中应在无氧条件下进行,若密封不严,会导致醋酸菌在有氧条件下发酵产生醋酸而使酒变酸,A正确;
B、蒸熟并摊晾的原料需要冷却后才可加入糟醅,不能马上密封,需要提供氧气先让糟醅中的好氧型霉菌将原料中的淀粉糖化,以及让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖,B错误;
C、糖化过程主要是利用霉菌分泌的淀粉酶将淀粉分解为葡萄糖,C正确;
D、酿造白酒过程也是酵母菌等微生物利用粮食中的物质进行生长繁殖的过程,D正确。
故选B。
11. 下列有关“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. 只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素
B. 筛选分解尿素的细菌时,应以尿素作为培养基中唯一的营养物质
C. 统计菌落数应注意选择菌落数在 30-100 的平板进行计数
D. 以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂,若指示剂变蓝,则表明筛选到了分解尿素的细菌
【答案】A
【解析】
【分析】土壤中分解尿素的细菌的分离与计数:1.分离菌株的思路:(1)自然界中目的菌株的筛选①依据:根据它对生存环境的要求,到相应的环境中去寻找。②实例:PCR技术过程中用到的耐高温的Taq DNA聚合酶,就是从热泉中筛选出来的Taq细菌中提取出来的。(2)实验室中目的菌株的筛选①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。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②方法:能合成脲酶的细菌才能分解尿素。配制以尿素为唯一氮源的培养基,能够生长的细菌就是能分解尿素的细菌。2.统计菌落数目的方法:(1)稀释涂布平板法(间接)①当样品的稀释庋足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。②通过统计平板上的菌落数来推测样品中大约含有的活菌数。(2)利用显微镜直接计数。3.分解尿素的细菌的鉴定细菌合成的脲酶将尿素分解成氨,氨会使培养基的碱性增强。在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养细菌,若指示剂变红,可确定该种细菌能够分解尿素。
【详解】A、只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,A正确;
B、筛选分解尿素的细菌时,应以尿素为唯一氮源的选择培养基培养,培养基的成分除了氮源,还有碳源、水、无机盐等,B错误;
C、统计菌落数应注意选择菌落数在30-300的平板进行计数,C错误;
D、以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂,若指示剂变红,则表明筛选到了分解尿素的细菌,D错误。
故选A。
12. 聚羟基脂肪酸酯(PHA)是由嗜盐细菌合成的一种胞内聚酯,它具有类似于合成塑料的理化特性,废弃后易被生物降解,可用于制造无污染的“绿色塑料”。科学家从某咸水湖中寻找生产PHA的菌种,流程图如下。下列叙述正确的是( )
A. 步骤②可用稀释涂布平板法接种到含合成塑料的选择培养基上
B. 步骤③所用的培养基中营养物质浓度越高,对嗜盐菌的生长越有利
C. 扩大培养所用的培养基应加入琼脂,放置摇床上培养,以便于挑取菌落获得纯化菌株
D. 挑取菌落时,应取多个菌落并分别测定嗜盐菌的PHA含量
【答案】D
【解析】
【分析】培养基: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。微生物培养基需要为微生物繁殖提供碳源、氮源、水、无机盐等营养物质,此外还要满足微生物对特殊营养物质、pH和O2的需求。培养基按照其物理状态可以分为固体培养基、半固体培养基和液体培养基。液体培养基常应用于工业或生活生产。
【详解】A、PHA是由嗜盐细菌合成的一种胞内聚酯,要筛选嗜盐细菌,步骤②可用稀释涂布平板法接种到含盐量较高的选择培养基上,A错误;
B、步骤③培养基浓度过高,会导致菌体失水死亡,不利于嗜盐细菌的生长,B错误;C、扩大培养应选用液体培养基,液体培养基中无需加入琼脂,C错误;
D、要挑选高产聚羟基脂肪酸酯(PHA)的嗜盐菌,挑取菌落时,应挑取多个菌落并分别测定嗜盐细菌的PHA含量,进行比较,D正确。
故选D。
二、多选题(共4小题,每小题4分,共16分。在每个小题给出的四个选项中,全选对得4分,漏选得2分,错选不得分)
13. 下列有关动物细胞培养和植物组织培养的叙述,正确的是( )
A. 动物细胞培养和植物组织培养所用培养基中的成分不同
B. 动物细胞培养和植物组织培养过程中都要用到胰蛋白酶
C. 动物细胞培养和植物组织培养过程中一般都不会发生基因重组
D. 烟草叶片离体培养能产生新个体,小鼠杂交瘤细胞培养能得到细胞代谢产物
【答案】ACD
【解析】
【分析】1、动物细胞培养的过程: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、植物组织培养过程:外植体经过脱分化形成愈伤组织,然后通过再分化形成胚状体,最终发育成新植株。
【详解】A、动物细胞培养和植物组织培养所用培养基中的成分不同,如动物细胞培养需要加血清,植物细胞培养不需要添加血清,A正确;
B、植物组织培养不需要胰蛋白酶,B错误;
C、动物细胞培养和植物组织培养过程中不发生减数分裂过程一般都不会发生基因重组,C正确;
D、烟草叶片离体培养能产生新个体,小鼠杂交瘤细胞培养能得到细胞代谢产物,D正确。
故选ACD。
14. 发酵工程以其生产条件温和、原料广泛、产物专一、污染小等特点广泛应用于农业、食品工业、医药工业等工业生产。下列叙述错误的是( )
A. 微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害,将成为重要的生物防治手段
B. 筛选出高产柠檬酸的黑曲霉菌种后可直接接种到发酵罐中进行发酵生产
C. 通过诱变育种或基因工程育种进行定向改造,可获得性状优良的菌种
D. 在农牧业中,利用发酵工程生产微生物肥料一般是微生物的代谢产物
【答案】BC【解析】
【分析】微生物工程,即是指发酵工程,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。发酵工程生产的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。
【详解】A、微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害,将成为重要的生物防治手段,以达到防治的效果和减少环境污染的目的,A正确;
B、筛选出能高产柠檬酸的黑曲霉菌种后还需要进一步扩大化培养才能接种到发酵罐中进行发酵生产,B错误;
C、诱变育种的原理是基因突变,具有不定向性,C错误;
D、在农牧业中,利用发酵工程生产的微生物肥料一般是微生物的代谢产物,D正确。
故选BC。
15. 某生物活动小组为探究当地农田土壤中分解尿素的细菌的数量,进行了取样、系列梯度稀释、涂布平板、培养、计数等步骤,实验操作过程如下,下列说法正确的是( )
A. 图中接种的培养基是以尿素为唯一氮源的固体培养基,能生长的微生物都能合成脲酶
B. 若每支试管稀释10倍,则图中a的数值应为2.7,5号试管共稀释了106倍
C. 图中左上角培养基菌落连成一片,可能是涂布不均匀造成的
D. 若仅以4号试管接种培养基计数,5g该土壤中含分解尿素菌的估算数目是1.4×108个
【答案】BC
【解析】
【分析】用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数时,在每一个梯度浓度内,至少要涂布3个平板,选择菌落数在30~300的进行记数,求其平均值,再通过计算得出土壤中细菌总数。
【详解】A、本实验是探究当地农田土壤中分解尿素的细菌的数量,因此图中接种的培养基是以尿素为唯一氮源的固体培养基,但在此培养基上能生长的微生物不一定都能合成脲酶,如固氮菌也能生存,A错误;B、若每支试管稀释10倍,则将0.3mL与amL无菌水混合稀释10倍,需要a的数值为2.7,5g土壤溶于定溶剂形成50mL溶液被稀释了10倍,故5号试管共稀释了106倍,B正确;
C、图中左上角培养基菌落连成一片,可能是涂布不均匀造成的,C正确;
D、若仅以4号试管接种培养基计数,5g该土壤中含分解尿素菌的估算数目是(275+285+280)÷3÷0.2×105×5=7×108个,D错误。
故选BC。
16. 如图为动物细胞培养的基本过程,以下叙述正确的是( )
A. a中放置的一般是幼龄动物的器官或组织,原因是其细胞分裂能力强
B. c过程属于原代培养,d过程属于传代培养
C. c、d瓶中的培养液需要加入血清等天然成分
D. 将培养的细胞置于95%O2和5%CO2混合气体的CO2培养箱中进行培养
【答案】ABC
【解析】
【分析】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)。
【详解】A、a中放置的一般是幼龄动物的器官或组织,原因是其细胞分裂能力强,因而可以作为动物细胞培养的材料,A正确;
B、细胞培养过程中没有分瓶之前的培养称为原代培养,分瓶之后的培养称为传代培养,即c过程属于原代培养,d过程属于传代培养,B正确;
C、c、d瓶中的培养液属于合成培养基,通常还需要加入血清等天然成分,因为目前对于动物细胞增殖所需要的营养尚不完全清楚,C正确;
D、将培养的细胞置于95%空气和5%CO2混合气体的CO2培养箱中进行培养,其中二氧化碳起到了维持pH相对稳定的作用,D错误。
故选ABC。三、非选择题
17. 生物技术在食品加工中的应用十分广泛,如制作果酒、果醋就是生活中常见的例子,如图是制作果酒、果醋的发酵装置,分析回答:
(1)在果醋发酵过程中,要向发酵瓶中通入空气,原因是___,制果醋的过程中,将温度严格控制在___。
(2)如果将该装置进行酒精发酵,则温度应该控制在___,此时装置需要修改的地方是___,果酒制果醋的反应式为___。
(3)果汁发酵后是否有酒精产生,可以用___来检验,在酸性条件下,该物质与酒精反应呈现___色。
【答案】(1) ①. 醋酸菌是好氧细菌 ②. 30~35℃
(2) ①. 18~30℃ ②. 不需要通入空气 ③.
(3) ①. 重铬酸钾 ②. 灰绿
【解析】
【分析】果醋制作的菌种是醋酸菌,代谢类型是需氧型细菌,属于原核细胞,条件是30~35℃、一直需氧;当氧气和糖原充足时醋酸菌将糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变成乙醛,再将乙醛变成醋酸。果酒制作的原理:在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵,发酵温度一般控制在18~30℃。
【小问1详解】
果醋制作的菌种是醋酸菌,代谢类型是需氧型细菌,一直需氧,即使短时间中断通入氧气,也会引起醋酸菌的死亡,所以要向发酵瓶中通入空气.醋酸菌的最适生长温度是30~35℃,温度过高或者过低都不利于醋酸菌的生长;
【小问2详解】
酒精发酵需要酵母菌,它为兼性厌氧菌,有氧时进行有氧呼吸,酵母菌迅速繁殖,但无代谢产物——酒精的生成,所以要进行酒精发酵,无需通入空气,保持无氧环境即可,酵母菌生长、繁殖的最适温度为18~30℃,当氧气和糖原充足时醋酸菌将糖分解成醋酸,果酒制果醋的反应式为:C2H5OH+O2CH3COOH(乙酸)+H2O+能量【小问3详解】
果汁发酵后是否有酒精产生,可以用重铬酸钾来检验,在酸性条件下,该物质与酒精反应呈现灰绿色。
18. “三亲婴儿”是“三合一”胚胎人工授精技术诞生的婴儿,含有“一父两母”三人的遗传物质,可有效防止某些遗传病的发生。据图回答下列问题:
(1)诞生“三亲婴儿”的过程中,用到的胚胎工程技术有____________(至少写两种)。
(2)由于女性的自然生理周期产生的卵子太少,捐献者在取卵前通常需要注射_____________来促进排卵,该物质可由人体的____________(填器官)分泌。
(3)“三亲婴儿”的培育技术_____________(填“能”或“不能”)避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代,而_____________(填“能”或“不能”)避免母亲的红绿色盲基因传递给后代。三亲婴儿的染色体有_____________(填比例)来自母亲提供的细胞核。
【答案】(1)体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植
(2) ①. 促性腺激素 ②. 垂体
(3) ①. 能 ②. 不能 ③. 1/2
【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。据图分析,将母亲的卵母细胞核移植到捐献者的去核卵母细胞中,形成重组卵母细胞,再与父亲的精子结合形成受精卵,进而发育为三亲婴儿,可见三亲婴儿的细胞核遗传物质一半来自于父亲、一半来自于母亲,而细胞质遗传物质则来自于捐献者。
【小问1详解】
由图可知,三亲婴儿的培育需要采用核移植、体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术,其中体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植属于胚胎工程技术。
【小问2详解】
对女性注射促性腺激素可促使其超数排卵,促性腺激素是由垂体分泌的。
【小问3详解】根据图示可知,重组卵母细胞的细胞质来自于捐献者,可避免母亲的线粒体遗传基因传递给后代。红绿色盲是细胞核遗传,而三亲婴儿的细胞核遗传物质来自于父亲和母亲,因此捐献者的红绿色盲基因不会遗传给三亲婴儿。三亲婴儿的染色体有1/2来自母亲提供的细胞核,1/2来自父亲提供的细胞核。
19. 巨噬细胞和树突状细胞等广泛表达信号调节蛋白α(SIRPα),SIRPα是跨膜蛋白CD47的特异性配体,二者结合后通过信号途径负向调节巨噬细胞的吞噬功能。某些肿瘤细胞过度表达CD47蛋白从而获得免疫逃逸,阻斯或干扰SIRPα与CD47的识别和结合,会重新激活巨噬细胞的吞噬功能,有利于促进肿瘤细胞的清除。制备抗SIRPα单克隆抗体和验证其对巨噬细胞吞噬功能影响的实验流程如图所示。回答下列问题:
(1)抗SIRPα单克隆抗体通过竞争性的与_______________结合,阻断CD47对巨噬细胞吞噬功能的抑制。制备抗SIRPα单克隆抗体时,用________________作为抗原免疫小鼠。
(2)过程②往往会加入适量的聚乙二醇(PGE),PGE的作用是__________________,使用HAT培养基筛选出杂交瘤细胞,培养过程中___________________的细胞死亡,只有融合的杂交瘤细胞才能生长。对经过选择培养的杂交瘤细胞进行_______________________,经多次筛选,可获得足够数量的分泌抗SIRPα单克隆抗体的细胞。
(3)验证抗SIRPα单克隆抗体的功能时,实验组的处理为________________。
【答案】(1) ①. SIRPa ②. 健康、发育良好的小鼠
(2) ①. 诱导动物细胞融合 ②. 未融合 ③. 克隆化培养
(3)加入抗SIRPα单克隆抗体
【解析】
【分析】1、单克隆抗体:由单个B淋巴细胞进行无性繁殖形成的细胞系所产生出的化学性质单一、特异性强的抗体。具有特异性强、灵敏度高,并可能大量制备的特点。
2、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。3、单克隆抗体的作用:①作为诊断试剂:(最广泛的用途)具有准确、高效、简易、快速的优点;②用于治疗疾病和运载药物:主要用于治疗癌症,可制成“生物导弹”。
【小问1详解】
SIRPα是跨膜蛋白CD47的特异性配体,二者结合后通过信号途径负向调节巨噬细胞的吞噬功能,抗SIRPα单克隆抗体通过竞争性的与SIRPa结合可以阻断CD47对巨噬细胞吞噬功能的抑制;根据选用的骨髓瘤细胞来源选择免疫用鼠系,一般选择健康、发育良好的小鼠作为抗原免疫小鼠。
【小问2详解】
聚乙二醇(PGE)或灭活的病毒可以诱导动物细胞融合;未融合的细胞不能合成核酸,所以会死亡;对经过选择培养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,可获得足够数量的分泌抗SIRPα单克隆抗体的细胞。
【小问3详解】
验证抗SIRPα单克隆抗体的功能时,实验组应在巨噬细胞+肿瘤细胞共培养体系中加入抗SIRPα单克隆抗体。
20. 科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了番茄—马铃薯杂种植株,为了便于杂种细胞的筛选和鉴定,科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质,其培育过程如图所示,请据图回答下列问题:
(1)过程①常用的酶是___________________。
(2)植物体细胞杂交依据的生物学原理主要有__________________。
(3)植物原生质体融合过程常利用化学试剂___________诱导融合,在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察,根据细胞膜表面荧光的不同可观察到________种不同的原生质体(只考虑细胞两两融合的情况)。
(4)过程④中的培养基常添加的植物激素是________________________。
(5)若番茄细胞内有m条染色体,马铃薯细胞内有n条染色体,则番茄—马铃薯细胞在有丝分裂后期含________条染色体。
【答案】(1)纤维素酶和果胶酶
(2)细胞膜的流动性、植物细胞的全能性
(3) ①. 聚乙二醇(或PEG) ②. 3##三
(4)生长素和细胞分裂素
(5)2(m+n)【解析】
【分析】根据题干信息可知,图示为植物体细胞杂交技术,由此可知图中的①是酶解法获取原生质体,②是诱导原生质体融合,③是脱分化,④是再分化。
【小问1详解】
分析题图可知,过程①是利用酶解法获取原生质体,常用的酶是纤维素酶和果胶酶。
【小问2详解】
植物体细胞杂交依据的生物学原理主要有细胞膜的流动性、植物细胞的全能性。
【小问3详解】
植物原生质体融合过程常利用化学试剂聚乙二醇(或PEG)诱导融合;
在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察,根据细胞膜表面荧光的不同可观察到3种不同的原生质体(只考虑细胞两两融合的情况),即番茄原生质体自身融合、马铃薯原生质体自身融合、番茄和马铃薯原生质体相互融合。
【小问4详解】
图中过程④是再分化,其培养基常添加的植物激素是生长素和细胞分裂素,可影响细胞分裂和细胞分化的方向。
【小问5详解】
物原生质体融合过程中,融合后形成的细胞内染色体数目等于融合前的两细胞核内染色体数之和,若番茄细胞内有m条染色体,马铃薯细胞内有n条染色体,则番茄—马铃薯细胞中的染色体数为m+n,在有丝分裂后期由于着丝粒分裂导致染色体数目加倍,故有丝分裂后期细胞内含2(m+n)条染色体。
21. 中医治疗疾病多用复方,三白草和鱼腥草是同科不同属的两种常见药用植物,二者因疗效相近且具有叠加效应常被用作“药对”,在我国全年可采收两次。研究者欲利用原生质体融合技术将复方的配伍(两种或两种以上药物配合使用)提前到个体生长或生产过程,并实现有效成分的工厂化生产,具体操作流程如图所示。
(1)植物细胞产物的工厂化生产,主要应用的技术是______;该技术的主要原理是_____________。
(2)过程①是利用酶解法去除细胞壁获取原生质体,过程②除了可利用化学诱导剂PEG诱导融合外,还可以采用的化学法有________________。融合成功的标志是__________________。若三白草细胞内含2N=26条染色体,鱼腥草细胞内含4N=48条染色体,则图示培育的杂种原生质体的细胞内含______条染色体,含______个染色体组。
(3)过程③诱导愈伤组织期间一般_________(填“需要”或“不需要”)光照,培养过程中主要添加______等植物激素,并通过调整其比例调控培育过程。
【答案】(1) ①. 植物组织培养 ②. 在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖
(2) ①. 高Ca2+-高pH融合法 ②. 杂种细胞生出新的细胞壁 ③. 74 ④. 6##六
(3) ① 不需要 ②. 生长素、细胞分裂素
【解析】
【分析】据图分析,图为三白草和鱼腥草体细胞杂交过程,其中①为去除细胞壁,②为原生质体融合,③脱分化形成愈伤组织,④提取代谢产物。
【小问1详解】
据图分析,图为三白草和鱼腥草体细胞杂交过程,因此用到了植物细胞培养技术,原理是在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖技术。
【小问2详解】
过程②为原生质体融合,常用的化学诱导剂有PEG融合法、高Ca2+-高pH融合法等。 融合成功的标志是杂种细胞生出新的细胞壁;三白草细胞内含2N=26条染色体,鱼腥草细胞内含4N=48条染色体,则融合细胞含有74条染色体,含六个染色体组。
【小问3详解】
脱分化过程需要在避光条件下培养,因为避光有利于形成愈伤组织,如果给予光照,会促进组织分化,就达不到实验目的了;用于植物组织培养的固体培养基常添加的植物激素是生长素和细胞分裂素。
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