四川省成都列五中2023-2024学年高二下学期4月月考生物试题(原卷版+解析版)
展开1. 下列有关生物多样性的叙述,正确的是( )
A. 对生物多样性最好的保护是最大程度的利用
B. 生物多样性是经过漫长的协同进化实现的
C. 生物多样性的直接价值明显大于它的间接价值
D. 生物多样性的形成过程即新物种的形成过程
【答案】B
【解析】
【分析】生物的多样性:生物圈内所有的植物、动物和微生物,它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统,共同构成了生物多样性。生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。
【详解】A、对生物多样性最好的保护就是合理利用,A错误;
B、生物多样性包括生态系统多样性物种多样性和基因多样性,生物多样性是经过漫长的协同进化实现的,B正确;
C、生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值,C错误;
D、生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性,因此生物多样性的形成过程不仅仅是新物种的形成过程,D错误。
故选B。
2. 为认真践行“人民城市”重要理念,持续打好垃圾分类攻坚战和持久战,不断提高人民群众的满意度和获得感,某地执行垃圾分类回收政策,对于垃圾中的有机废弃物将按照“无废化生态社区”模式进行处理。“无废化生态社区”中对有机废弃物进行处理的相关方案如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 有机废弃物发酵得到的有机肥料能为农作物提供营养物质
B. “无废化生态社区”遵循循环、整体等生态工程原理
C. 从资源化、无害化角度分析,垃圾处理途径②③优于④
D. “无废化生态社区”模式能提高物质循环速率和能量传递效率
【答案】D
【解析】
【分析】农业生态工程有效地运用生态系统中各生物种充分利用空间和资源的生物群落共生原理,多种成分相互协调和促进和功能原理以及物质和能量多层次多途径利用和转化的原理,从而建立能合理利用自然资源,保持生态稳定和持续高效率的农业生态系统。
【详解】A、施用有机肥通过微生物的分解,可产生无机物和二氧化碳,能为农作物提供更多的营养物质,A正确;
B、“无废化生态社区”遵循循环(实现了物质的循环利用)、整体(兼顾经济效益和生态效益等)等基本原理,B正确;
C、从资源化、无害化角度分析,通过多层分级利用有机废弃物中的物质,既充分利用有机物中的能量,又减少了环境污染,因此途径②③优于④,C正确;
D、“无废化生态社区”模式能提高物质循环速率,但不能提高能量传递效率(相邻两个营养级之间同化量的比值),D错误。
故选D。
3. 生态足迹指在现有技术条件下,维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。下列活动不利于降低生态足迹的是( )
A. 国家实施“三北”和长江中下游地区重点防护林建设、退耕还林还草
B. 在日常饮食中,减少植物性食物的比例,多摄入肉类食物
C. 减少石油、天然气的使用,大力发展太阳能、风能等新能源
D. 减少私家车出行,提倡自行车或步行等绿色出行方式
【答案】B
【解析】
【分析】生态足迹又叫生态占用,指在现有技术条件下维持某一人口单位(一个人、一座城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。
【详解】A、建设防护林建、退耕还林还草可吸收更多的二氧化碳,降低生态足迹,A错误;
B、减少植物性食物的比例,多摄入肉类食物,会消耗更多的植物性食物,增加生态足迹,B正确;
C、减少石油、天然气的使用,大力发展太阳能、风能等新能源,维持某一人口单位生存所需的生产资源,降低生态足迹,C错误;
D、开车出行消耗更多能量,也可减少碳排放,提倡自行车或步行等绿色出行方式可降低生态足迹,D错误。
故选B。
4. 我国早在9000年前就可以运用发酵技术获得产品,为生活增添丰富的色彩。下列说法正确的是( )
A. 腐乳鲜美的味道主要由曲霉分解蛋白质产生的小分子肽和氨基酸引起
B. 利用酵母菌酒精发酵进行传统酿酒的过程中,需一直保持无氧的条件
C. 泡菜坛装八成满可以防止发酵过程中酵母菌、乳酸菌等产生的CO2使发酵液溢出
D. 制作果酒时,可通过控制发酵的温度、发酵液的pH等措施降低乳酸菌使果酒变质的概率
【答案】D
【解析】
【分析】1、制作泡菜的注意事项:①盐水煮沸一是为了消除杂菌,二是为了除去水中的氧气,冷却再用是为了避免高温杀死坛中蔬菜表面的乳酸菌。②加水密封是为了阻止外面的空气再进入泡菜坛,为乳酸菌发酵制作泡菜创造无氧的环境条件。若此过程中进入大量氧气,可能导致乳酸菌死亡而好氧菌大量繁殖,使菜腐烂。③菜料只能装八成满的原因:初期会有气体产生;要往坛中加盐水没过菜料,所以不能加菜料太满。
2、制作果酒和果醋的注意事项: ①发酵瓶和榨计机都要用体积分数为70%的酒精消毒。②葡萄要先冲洗再去枝梗,以免去枝梗时葡萄破碎,增加被杂菌污染的风险。③瓶中留有1/3空间为酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖提供氧气。果酒发酵过程中会产生大量CO2导致瓶内气压升高,需拧松瓶盖放气,但不要完全打开,否则可能会被杂菌污染。
【详解】A、腐乳发酵时,发挥主要作用的微生物是毛霉,毛霉通过分泌脂肪酶和蛋白酶(不是胰蛋白酶)将豆腐块中的大分子物质分解为易于被人体吸收的小分子物质,有些氨基酸具有特殊的气味而表现出腐乳的风味,A错误;
B、酿制果酒时,初始阶段可往装置中通入一定量空气,使其进行有氧呼吸大量繁殖,后期再密封发酵使酵母菌进行无氧呼吸,产生酒精,B错误;
C、泡菜发酵时,发酵初期酵母菌等的活动会产生气体,使体积膨胀,故泡菜坛装八成满可防止发酵液溢出,乳酸菌只进行无氧呼吸不产生二氧化碳,C错误;
D、果酒发酵和乳酸发酵的温度和pH不同,所以制作果酒时,可通过控制发酵的温度、发酵液的pH等措施降低乳酸菌使果酒变质的概率,D正确。
故选D。
5. 下列关于果酒和果醋的制作原理、发酵过程的叙述中,错误的是( )
A. 果酒和果醋的发酵菌种不同,但代谢类型相同
B. 葡萄汁装入发酵瓶时,要留有大约1/3的空间
C. 当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸
D. 果酒和果醋的制作可用同一装置,但需控制不同的发酵条件
【答案】A
【解析】
【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.
(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。醋酸菌是一种好氧性细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动。
【详解】A、果酒的发酵菌种是酵母菌,其代谢类型为异养兼性厌氧型,果醋的发酵菌种是醋酸菌,其代谢类型是异养需氧型,A错误;
B、葡萄汁装入发酵瓶时要留有约三分之一的空间,这样既有利于酵母菌的有氧呼吸,又有利于防止发酵产生的大量CO2使果汁溢出(防止发酵液溢出),B正确;
C、醋酸菌对氧气的含量特别敏感,当氧气和糖源都充足时,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,C正确;
D、果酒和果醋的制作可用同一装置,但需控制不同发酵条件,如果酒制作需要无氧环境,适宜温度为18~30℃,而果醋制作需要有氧环境,适宜温度为30~35℃,D正确。
故选A。
6. 在用传统发酵技术制作发酵食品过程中,控制发酵条件至关重要。下列相关叙述正确的是( )
A. 传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主
B. 制作果酒时每隔一段时间要打开瓶盖,防止瓶内气压过大
C. 向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水,以形成内部无菌环境
D. 制作果醋时瓶上要盖上一层纱布,主要是防止杂菌进入
【答案】A
【解析】
【分析】1、制作果酒的酵母菌的代谢类型是异养兼性厌氧型,有氧条件下酵母菌有氧呼吸,大量繁殖,无氧条件下发酵产生酒精。
2、制作果醋的醋酸菌的代谢类型是异养需养型,发酵过程一直要通入无菌空气。
【详解】A、与现代单一菌种的发酵技术相比,传统发酵以混合菌种的固体发酵和半固体发酵为主,A正确;
B、制作果酒时所用菌种是酵母菌,应在无氧条件下进行发酵,故不能打开瓶盖,B错误;
C、向泡莱坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无氧环境,不能创造无菌环境,C错误;
D、果醋发酵所需的菌种醋酸菌是需氧菌,制作果醋时瓶上要盖上一层纱布,主要是提供氧气环境,D错误。
故选A。
7. 传统发酵食品的制作离不开各种各样的微生物,泡菜制作主要与乳酸菌的发酵有关。在泡菜腌制过程中,坛、蔬菜等均未进行严格灭菌,而在发酵过程中,一般不会出现其他杂菌大量繁殖的现象,其原因是( )
A. 坛、蔬菜等中缺乏其他杂菌繁殖所需的碳源
B. 泡菜制作的温度条件不适合其他杂菌生长
C. 乳酸菌产生的乳酸不利于其他杂菌的生长
D. 加入的蔬菜中的乳酸菌数量远多于其他杂菌
【答案】C
【解析】
【分析】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。
【详解】A、坛、蔬菜等中含其他杂菌繁殖所需的碳源,A错误;
B、泡菜制作的温度条件适合其他杂菌生长,B错误;
C、乳酸菌产生的乳酸不利于其他杂菌的生长,C正确;
D、加入的蔬菜中的乳酸菌数量不一定远多于其他杂菌,D错误。
故选C。
8. 培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手、接种室、牛奶所采用的消毒灭菌的方法依次是( )
①化学药剂消毒②灼烧灭菌③干热灭菌法④巴氏消毒法⑤高压蒸汽灭菌法⑥紫外线消毒
A. ⑤③②①⑥④B. ⑤②③④①⑥C. ⑥⑤③②①④D. ④②③①⑥⑤
【答案】A
【解析】
【分析】1、使用强烈的理化因素杀死物体内外一切微生物的细胞、芽孢和孢子的过程称为灭菌,常用的方法有灼烧灭菌(主要适用于金属接种工具)、干热灭菌(主要适用于需要保持干燥的玻璃器具)和高压蒸汽灭菌(主要适用于培养基的灭菌)。
2、消毒是指用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体体表或内部的一部分微生物的过程。常用的方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线或化学药物消毒法等。
【详解】培养基需用高压蒸汽灭菌法灭菌,故选⑤;
培养皿能耐高温,需用干热灭菌,故选③;
接种环可用灼烧灭菌达到迅速彻底的灭菌效果,故选②;
实验操作者的双手可用化学药剂进行消毒,如用酒精擦拭双手,故选①;
接种室可用紫外线消毒,故选⑥;
为不破坏其营养成分,对牛奶可采用巴氏消毒法,故选④;
综上所述,培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手、接种室、牛奶所采用的消毒灭菌的方法依次是⑤③②①⑥④,A正确,BCD错误。
故选A。
9. 微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。下列关于酵母菌的纯培养的叙述错误的是( )
A. 采用平板划线法和稀释涂布平板法均可分离酵母菌
B. 可用湿热灭菌法对培养酵母菌的马铃薯琼脂培养基进行灭菌
C. 通过接种环连续蘸取菌液在固体培养基表面划线的操作,可将菌种逐步稀释
D. 完成平板划线后,待菌液被培养基吸收,再将接种后的平板进行倒置培养
【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、对于微生物进行分离的方法有平板划线法和稀释涂布平板法,故采用平板划线法和稀释涂布平板法均可分离酵母菌,A正确;
B、可用湿热灭菌法(通常是高压蒸汽灭菌法)对培养酵母菌的马铃薯琼脂培养基进行灭菌,B正确;
C、通过接种环在固体培养基表面连续划线的操作,将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面,该过程中只蘸取一次菌液,C错误;
D、完成平板划线后,待菌液被培养基吸收,将接种后的平板(和一个未接种的平板)倒置培养,D正确。
故选C。
10. 某同学欲检测消毒餐具中大肠杆菌的数量是否超标,进行如下操作:用蒸馏水分3~5次冲洗待检餐具内表面,制成待测样液备用;配制伊红一亚甲蓝琼脂培养基,将待测样液接种于琼脂培养基上。下列叙述错误的是( )
A. 为了确保检测的准确性,冲洗待检餐具的蒸馏水应该换成无菌水
B. 为便于观察菌落的颜色,应将培养基的pH调至中性或弱碱性
C. 设置牛肉膏蛋白胨培养基作对照可检验该鉴别培养基的效果
D. 生长在伊红一亚甲蓝琼脂培养基上的大肠杆菌菌落具有金属光泽
【答案】C
【解析】
【分析】各种微生物培养基的配方一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质。在提供上述几种主要营养物质的基础上,培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求。例如,在培养细菌时,一般需要将培养基调至中性或弱碱性。
【详解】A、蒸馏水中可能存在大肠杆菌,对检测结果产生干扰,为了确保检测的准确性,冲洗待检餐具的蒸馏水应该换成无菌水,A正确;
B、大肠杆菌属于细菌,在培养细菌时,需要将培养基的pH调至中性或弱碱性,B正确;
C、为检验该鉴别培养基的效果,应设置接种大肠杆菌的伊红一亚甲蓝琼脂培养基作对照,C错误;
D、生长在伊红一亚甲蓝琼脂培养基上的大肠杆菌菌落呈深紫色且具有金属光泽,D正确。
故选C。
11. 将两种氨基酸营养缺陷型大肠杆菌(菌株a和b)进行如图所示的实验。下列叙述正确的是( )
A. 基本培养基中包含菌株a和b所需的特殊营养物质
B. 菌株a和b需要的特殊营养物有所不同
C. 接种至基本培养基的方法是平板划线法
D. 基本培养基出现的少量菌落皆为单菌落
【答案】B
【解析】
【分析】单独培养菌株a和b时,培养基中均无法生长菌落,而当a和b共同培养时,培养基中有少量菌落产生,a和b混合培养能生长,说明它们能够相互提供相应的特殊营养物质,因此它们生长所需要的特殊营养物质一定有所不同。
【详解】A、单独培养菌株a和b时,培养基中均无法生长菌落,而当a和b共同培养时,培养基中有少量菌落产生,因此培养基中无法提供它们单独生长的特殊营养物质,A错误;
B、a单独培养和b单独培养均不能生长,a和b混合培养能生长,说明它们能够相互提供相应的特殊营养物质,而无法独立生长,因此它们所需要特殊营养物质有所不同,B正确;
C、根据菌株a和菌株b混合后菌落分布情况可知,接种至基本培养基时宜用稀释涂布平板法,C错误;
D、基本培养基出现的少量菌落不一定都为单菌落,也有可能是重叠的菌落,D错误。
故选B。
12. 酵母菌的品质影响葡萄酒的产量和质量,研究人员为分离出产酒精能力强的酵母菌菌株,进行了以下实验,甲、乙、丙、丁锥形瓶内分别加入100ml完全培养基,随培养时间的延长,乙、丙、丁培养基均出现浑浊现象。下列说法错误的是( )
A. 葡萄酒发酵过程中,缺氧酸性环境、酵母菌产生的次生代谢产物酒精等可抑制杂菌的繁殖
B. 用稀释涂布平板法计算出葡萄酒过滤液的活菌数为6.8×109个/L,此数值可能低于实际的活菌数
C. 对培养基进行灭菌的方法是湿热灭菌法,菌种接种过程中的试管口、瓶口等需灼烧灭菌
D. 由图二可知,乙、丙、丁培养基浑浊的原因是培养基灭菌不彻底,丁组酵母菌产酒精能力比乙强
【答案】D
【解析】
【分析】1、初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动,因此在整个生命过程中它一直进行着。初生代谢物有糖类、脂质、蛋白质和核酸等。次生代谢不是生物生长所必需的,一般在特定的组织或器官中,并在一定的环境和时间条件下才进行。
2、稀释涂布平板法统计的菌落数往往比活菌的实际数目低。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。
【详解】A、次生代谢不是生物生长所必需的,一般在特定的组织或器官中,并在一定的环境和时间条件下才进行,葡萄酒发酵过程中,酵母菌在缺氧、酸性环境中产生的次生代谢产物酒精等可抑制杂菌的繁殖,A正确;
B、分析题图可知,培养基中平均菌落数为(62+68+74)÷3=68,因此用稀释涂布平板法计算出葡萄酒过滤液的活菌数为:(68÷0.1)×103×104=6.8×109个/L,由于计数过程中两个或两个以上细胞连在一起,平板上生长出一个菌落,所以此数值可能低于实际的活菌数,B正确;
C、培养基灭菌采用高压蒸汽灭菌,玻璃器皿、接种用具可采用干热灭菌,菌种接种过程中的试管口、瓶口等都需在酒精灯火焰处进行灼烧灭菌,C正确;
D、乙、丙、丁挑取不同的菌落培养,丙瓶与乙、丁瓶相同条件培养,但培养液没有酒精产生,且瓶内活菌数量不低,推测丙瓶是通气培养;甲接种无菌水,瓶中无菌,说明培养基灭菌彻底,无菌操作正常,丁组的活菌数比乙组少,但是产生的酒精和乙组一样多,所以丁组产生酒精能力比乙强,D错误。
故选D。
13. 如下图为研究人员从红棕壤中筛选高效分解尿素细菌的意图,有关叙述不正确的是( )
A. 步骤③纯化分解尿素的细菌的原理是将聚集的细菌分散,以获得单细胞形成的菌落
B. 配制步骤②、③的培养基都要进行严格灭菌
C. 步骤④挑取③中不同种的菌落分别接种,比较细菌分解尿素的能力
D. 步骤③采用涂布平板法接种,并需向牛肉膏蛋白胨培养基中加入尿素
【答案】D
【解析】
【分析】从红棕壤中筛选高效分解尿素细菌过程:(1)利用红棕壤和无菌水制备红棕壤浸出液;(2)取上清液2mL放在选择培养基中培养;(3)可用移液器取1mL菌液放在以尿素为唯一氮源的培养基中进行分离单菌落,筛选、纯化分解尿素的细菌;(4)挑选单菌落接种于尿素液体培养基,进行鉴定分解尿素的能力。
【详解】A、以尿素为唯一氮源的培养基,利用涂布分离法将聚集的细菌分散,以获得单细胞形成的菌落是纯化分解尿素的细菌的原理,A正确;
B、配制步骤②、③的培养基时,为防止杂菌污染,应进行严格灭菌,B正确;
C、经过③筛选、纯化分解尿素的细菌,但不同菌分解尿素的能力不同,因此需要挑取③中的不同种的菌落接种于④中,比较细菌分解尿素的能力,C正确;
D、要筛选出能高效分解尿素的细菌,所选用的培养基要以尿素为唯一氮源,但牛肉膏和蛋白胨中都含有氮源,因此步骤③所用的培养基中不能含有牛肉膏、蛋白胨,D错误。
故选D。
14. 在牛、羊等反刍动物的瘤胃中生活着多种微生物,其中有能分解纤维素的微生物。某科研团队按照如图所示的流程分离瘤胃中的纤维素分解菌,实验中需要甲、乙两种培养基,并在刚果红培养基平板上筛选到有透明降解圈的菌落。下列叙述错误的是( )
注:①②③表示相应操作。
A. 培养基表面均加入一层无菌的石蜡主要是为防止杂菌的污染
B. 甲培养基中唯一的碳源是纤维素,则该培养基是选择培养基
C. 过程②中用适宜浓度NaCl溶液进行梯度稀释是为了保持细胞形态
D. 图中降解圈的大小与纤维素酶活性有关,菌落a降解能力最强
【答案】A
【解析】
【分析】刚果红可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物,但与纤维二糖和葡萄糖无法发生这种反应。在含有纤维素的培养基中添加刚果红,刚果红与纤维素形成红色复合物,当纤维素被纤维素分解菌分解后,复合物无法形成,培养基中就会出现以这些菌为中心的透明圈。
【详解】A、反刍动物的瘤胃中不含氧气,其中存在的纤维素分解菌适宜在无氧条件下生存和繁殖,因此培养基表面覆盖无菌的石蜡主要是为了保证培养的无氧环境,A错误;
B、为了筛选纤维素分解菌,需要以纤维素为唯一碳源,能够分解纤维素的微生物能够生存,不能分解纤维素的微生物因无法获得碳源而死亡,因此甲培养基中唯一的碳源是纤维素,该培养基是选择培养基,B正确;
C、过程②是进行梯度稀释的过程,在梯度稀释的过程中使用适宜浓度的NaCl可以保持细胞形态,C正确;
D、纤维素分解菌能分解纤维素是因为其可以产生纤维素酶,纤维素酶的活性越高,对纤维素的分解效果越好,以这些菌为中心的透明圈的直径与菌落直径的比值越大,据图比较菌落a的降解能力最强,D正确。
故选A。
15. 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。
16. 发酵产品的使用深入生活的方方面面。发酵工程可对细胞和细胞代谢产物进行工业化生产,传统发酵技术大大丰富了食物的品种,充分体现了劳动人民的智慧。下列关于发酵工程和传统发酵技术的说法,正确的是( )
A. 与发酵工程相比,传统发酵技术中菌种来源于多种天然微生物,发酵过程经过严格灭菌,所以产品质量较高且品质稳定
B. 家庭制泡菜和变酸的葡萄酒表面长的菌膜分别是由酵母菌和醋酸菌形成,它们都是需氧型的原核生物
C. 发酵工程往往采用液体培养基进行发酵,发酵结束后会通过提取、分离和纯化的措施来获得单细胞蛋白产品
D. 用发酵工程生产青霉素时,若发酵罐和培养基灭菌不彻底污染了杂菌,会因为某些杂菌分泌酶将青霉素分解掉而降低产量
【答案】D
【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,规模化生产人类所需的产品,一般包括菌种的选育和培养、产物的分离和提纯等方面。发酵工程在食品工业、医药工业及其他工农业生产上有重要的应用价值。
【详解】A、传统发酵技术的微生物是天然微生物,并未经过严格灭菌,A错误;
B、酵母菌是真核生物,B错误;
C、发酵工程往往采用液体培养基进行发酵,发酵结束后会通过提取、分离和纯化的措施来获得细胞代谢物,单细胞蛋白指微生物菌体,可通过过滤、沉淀方法获得,C错误;
D、用发酵工程生产青霉素时,若发酵罐和培养基灭菌不彻底污染了杂菌,会因某些杂菌分泌酶将青霉素分解掉而降低产量,D正确。
故选D。
17. 如图为将胡萝卜的离体组织在一定条件下培育形成试管苗的过程示意图,有关叙述正确的是( )
A. 利用此过程获得的试管苗可能为杂合子
B. ①、②过程中均发生细胞的增殖和分化
C. ①过程中应给予适当光照以促进愈伤组织的光合作用
D. 培养基中的生长素与细胞分裂素比值高有利于芽的分化
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图:图示为将胡萝卜的离体组织在一定条件下培育形成试管苗的过程示意图,其中①表示脱分化过程,②表示再分化过程。
【详解】A、图示是胡萝卜的离体组织在一定条件下培育形成试管苗的过程,此过程获得的试管苗的基因型与亲本相同,若亲本为杂合子,则试管苗也为杂合子,因此此过程获得的试管苗可能是杂合子,A正确;
B、①表示脱分化过程,②表示再分化过程,①脱分化过程有细胞的脱分化过程即细胞由分化状态变为未分化状态,①过程只发生细胞的增殖,不发生细胞的分化,B错误;
C、①表示脱分化过程,该过程应避光处理,C错误;
D、细胞分裂素与生长素比值较高,有助于生茎,细胞分裂素与生长素比值较小,有利于生根,D错误
故选A。
18. 下图是对基因型为Aabb的玉米所作的处理,据图分析下列叙述错误的是( )
A. 过程a所采取的技术手段是花药离体培养
B. 过程b用秋水仙素处理后可以得到2种基因型的玉米
C. c和d分别是再分化和脱分化过程,需要一定的植物激素诱导
D. 图中过程a或过程c、d能够说明植物细胞具有全能性
【答案】C
【解析】
【分析】花药离体培养是指将发育到一定阶段的花药接种到培养基上,来改变花药内花粉粒的发育程序,形成愈伤组织,并由愈伤组织再分化成植株。
【详解】A、a过程由花粉粒变为单倍体植株,要经过花药离体培养,A正确;
B、基因型为Aabb的玉米能产生2种基因型的花粉:Ab和ab,经花药离体培养后可得到2种单倍体幼苗,幼苗再经秋水仙素处理后得到AAbb和aabb,2种基因型的可育玉米,B正确;
C、c是叶肉细胞培养成为愈伤组织的过程,是脱分化过程,d是愈伤组织形成胚状体的过程,表示再分化,两者均需要一定的植物激素诱导,C错误;
D、过程a或过程c、d是植物细胞培育成了植物个体,故能够说明植物细胞具有全能性, D正确。
故选C。
19. 人参皂苷是人参的主要活性成分。科研人员分别诱导人参根与胡萝卜根产生愈伤组织并进行细胞融合,以提高人参皂苷的产率。下列叙述错误的是( )
A. 细胞融合前应去除细胞壁
B. 高Ca2+—高pH溶液可促进细胞融合
C. 融合的细胞即为杂交细胞
D. 杂交细胞可能具有生长快速的优势
【答案】C
【解析】
【分析】植物体细胞杂交技术:就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。
【详解】A、在细胞融合前,必须先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,再诱导原生质体融合,A正确;
B、人工诱导原生质体融合有物理法和化学法,用高Ca2+—高pH溶液可促进细胞融合,B正确;
C、融合的细胞中有人参根-人参根细胞、人参根-胡萝卜根细胞、胡萝卜根-胡萝卜根细胞,只有人参根-胡萝卜根细胞才是杂交细胞,C错误;
D、杂交细胞含两种细胞的遗传物质,可能具有生长快速的优势,D正确。
故选C。
20. 单倍体育种的优点是可明显缩短育种年限,下列有关单倍体育种的说法正确的是( )
A. 经常先筛选F1花粉类型,再进行花药离体培养
B. 两个单倍体经植物体细胞杂交,后代一定是纯合子
C. 用秋水仙素处理单倍体幼苗一定可获得纯合植株
D. 单倍体育种的原理有染色体变异、植物细胞的全能性
【答案】D
【解析】
【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。脱分化和再分化过程中都需要使用植物激素;
2、植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞,进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性;
3、单倍体育种的原理是染色体变异;方法是用花药离体培养获得单倍体植株,再人工诱导染色体数目加倍;优点是纯合体自交后代不发生性状分离,因而能明显缩短育种年限。
【详解】A、单倍体育种常用方法是用花药离体培养获得单倍体植株,再人工诱导染色体数目加倍,最后筛选所需植株,A错误;
B、两个单倍体的基因组成可能不同,因此,两者经植物体细胞杂交,获得的后代可能是杂合子,B错误;
C、用秋水仙素处理单倍体幼苗不一定可获得纯合植株,如四倍体番茄的基因型为AAaa,则进行单倍体育种获得的植株不一定为纯合子,C错误;
D、单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素诱导染色体加倍两个过程,其中花药离体培养的原理是植物细胞的全能性,秋水仙素诱导染色体加倍的原理是染色体变异,D正确。
故选D。
21. 植物细胞工程在农业、医药等方面有着广泛的应用,并且取得了显著的社会效益和经济效益。下列相关叙述正确的是( )
A. 取草莓茎尖进行植物组织培养可获得抗病毒苗
B. 玉米花粉粒经花药离体培养得到的植株能稳定遗传
C. 红豆杉细胞经植物组织培养技术可工厂化生产紫杉醇
D. 可采用诱变处理烟草愈伤组织的方法来获得烟草抗盐碱突变体
【答案】D
【解析】
【分析】植物细胞工程技术的应用:植物繁殖的新途径(微型繁殖、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、脱毒苗不等同于抗病毒,培育脱毒苗时,一般选取茎尖(或芽尖或根尖)作为外植体,因为植物分生区附近(茎尖)病毒极少,甚至无病毒,再利用植物组织培养技术将外植体培育成幼苗,A错误;
B、玉米花粉粒经花药离体培养得到的植株属于单倍体,不能稳定遗传,B错误;
C、植物细胞工程可用于细胞产物的工厂化生产,红豆杉细胞无需经过植物细胞培养技术工厂化生产紫杉醇,只需要培养至愈伤组织获取其产物即可,C错误;
D、愈伤组织细胞分裂能力强,易受外界环境条件影响,可采用诱变处理烟草愈伤组织并筛选得到烟草抗盐碱突变体,D正确。
故选D。
22. 下图1表示植物激素X和植物激素Y的浓度比对未分化细胞群变化情况的影响,图2为利用某种耐酸植物甲(4N)和高产植物乙(2N)培育高产耐酸植物丙的过程。下列相关叙述正确的是( )
A. 植物激素X与植物激素Y的浓度比大于1时,诱导未分化细胞群分化出根
B. ①是利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁的过程,此过程应在低渗溶液中进行
C. ②是在植物激素X与Y的浓度比为1的培养基上诱导杂种细胞发生脱分化的过程
D. 植物丙是六倍体可育植株,其成功培育说明植物甲和乙不存在生殖隔离
【答案】C
【解析】
【分析】在植物组织培养时,通过调节生长素和细胞分裂素的比值能影响愈伤组织分化出根或芽。生长素用量比细胞分裂素用量,比值高时,有利于根的分化、抑制芽的形成;比值低时,有利于芽的分化、抑制根的形成;比值适中时,促进愈伤组织的生长。因此图中激素Y是生长素,激素X是细胞分裂素。
【详解】A、激素Y是生长素,激素X是细胞分裂素,当植物激素X与植物激素Y的浓度比大于1时,诱导未分化细胞群分化出芽,A错误;
B、植物细胞壁主要由纤维素和果胶组成,酶具有专一性,故可用纤维素酶和果胶酶去细胞壁,但此过程应在等渗溶液中进行,如果在低渗溶液中进行会导致原生质体吸水膨胀甚至涨破,B错误;
C、当植物激素X与Y的浓度比为1时,未分化的细胞群经分裂形成愈伤组织,也就是杂种细胞的脱分化的过程,C正确;
D、根据题意可知,某种耐酸植物甲有四个染色体组,高产植物乙有两个染色体组,因此丙植物体细胞中有6个染色体组,丙是可育的,但甲和乙之间仍存在生殖隔离,D错误。
故选C。
23. 下图为烟草植物组织培养过程的流程图。下列有关叙述正确的是( )
A. 对过程①获取的根组织块应该做彻底的灭菌处理
B. 过程④可表示植物细胞培养,其利用了细胞的全能性
C. 植物组织培养的培养基中不需要加入有机营养物质
D. 组织培养可用于培育作物新品种和生产中药
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:图示为烟草植物组织培养过程的流程图,其中①表示获得外植体的过程,②为脱分化过程,③为再分化过程,④是获取愈伤组织细胞,⑤为个体发育过程。
【详解】A、①表示获得外植体的过程,灭菌会杀死植物,故该过程中应做消毒处理,A错误;
B、过程④可表示植物细胞培养,其利用了细胞的增殖,B错误;
C 、离体的外植体不能进行光合作用,所以植物组织培养的培养基中需要加入有机营养物质, C 错误;
D 、由图可知,植物组织培养可获得细胞的代谢产品(培养到愈伤组织时期即可)和植株,所以组织培养可用于培育作物新品种或生产某些中药, D 正确。
故选D。
24. 海拉(HeLa)细胞是1951年从一位患宫颈癌的美国病人身上分离出来的宫颈癌细胞,该病人已经去世,但海拉细胞直到今天还有被用于科学研究。下列说法正确的是( )
A. 海拉细胞可在体外大量增殖,在细胞培养过程中会出现接触抑制现象
B. 将癌变的宫颈癌组织分散为单个的海拉细胞,可用胃蛋白酶处理
C. 培养海拉细胞时,氧气是细胞代谢所必需的,可将培养皿置于含有95%的O2和5%的CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养
D. 培养液还需定期更换,以便清除代谢废物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害
【答案】D
【解析】
【分析】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;接触抑制是指当贴壁细胞生长到表面相互接触时,会出现停止分裂增殖的现象。
【详解】A、海拉细胞为癌细胞,具有无限增殖的能力,但海拉细胞在体外增殖需要适宜的条件;在细胞培养过程中不会出现接触抑制现象,A错误;
B、将癌变的宫颈癌组织分散为单个的海拉细胞,可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,B错误;
C、培养海拉细胞时,氧气是细胞代谢所必需的,可将培养皿置于含有95%的空气加5%的CO2的混合气体的培养箱中进行培养,C错误;
D、应定期更换培养液,以便清除代谢废物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害,D正确。
故选D。
25. 干细胞的应用前景吸引着众多科学家投入到相关研究中。科学家将特异性基因转入甲鼠成纤维细胞中,在培养胚胎干细胞的培养基上培养,获得诱导多能干细胞团,再转入乙鼠体内,一段时间后转入乙鼠的细胞团逐渐退化。以下说法正确的是( )
A. 胚胎干细胞存在于早期胚胎中,具有组织特异性
B. 小鼠的成纤维细胞转变为诱导多能干细胞,类似于植物组织培养中的再分化过程
C. 小鼠乙体内细胞团逐渐退化的原因可能是发生免疫排斥反应
D. 诱导多能干细胞与成体干细胞的分化潜能是没有差别的
【答案】C
【解析】
【分析】诱导性多能干细胞(iPS 细胞),是指通过导入特定的转录因子将终末分化的体细胞重编程为多能性干细胞。
【详解】A、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,A错误;
B、小鼠的成纤维细胞转变为 iPS 细胞,从高度分化的细胞形成分化程度低的细胞,类似于植物组织培养中的脱分化过程,B错误;
C、甲鼠的细胞对于乙鼠来说是异物,移植进入乙体内,会被乙鼠的免疫系统加以清除,所以小鼠乙体内细胞团逐渐退化的原因可能是发生免疫排斥反应,C正确;
D、iPS 细胞类似胚胎干细胞,可以分化出多种细胞,与成体干细胞的分化潜能不同,D错误。
故选C。
26. 下列关于动物细胞工程的叙述,合理的是( )
A. 动物细胞培养依据的生物学原理是动物细胞的全能性
B. 在传代培养的过程中,细胞的遗传物质不可能发生改变
C. 成体干细胞经培养可获得各种组织细胞,可发育成个体
D. 核移植后,可用电刺激、乙醇或Ca2+载体等激活重构胚
【答案】D
【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、动物细胞核移植技术:将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞内,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。
【详解】A、动物细胞培养依据的生物学原理是细胞增殖,A错误;
B、在传代培养的过程中,传代次数较多时,部分细胞遗传物质会发生改变,B错误;
C、成体干细胞是成体组织或器官内的干细胞,例如骨髓造血干细胞,只能分化成的特定细胞或组织,不能发育成完整个体,C错误;
D、核移植过程中,将体细胞直接注入去核的卵母细胞形成重构胚,然后用物理或化学方法(如电刺激、Ca2+载体、乙醇和蛋白酶合成抑制剂等)激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育过程,D正确。
故选D。
27. 长时间浸泡的木耳可能滋生椰毒假单胞杆菌,其代谢产生的米酵菌酸是一种可以引起人食物中毒的毒素。米酵菌酸分子量较小不能单独引起免疫反应,为了高效检测米酵菌酸,科研人员在制备米酵菌酸单克隆抗体时,要将米酵菌酸经过处理后再将其多次注入小鼠体内,经检测合格后,才从小鼠脾脏中提取相应细胞与骨髓瘤细胞进行融合,相关叙述正确的是( )
A. 将米酵菌酸单克隆抗体注射人体内可以用来预防人食物中毒
B. 米酵菌酸分子经过特殊处理的目的是制备供免疫细胞识别的抗原
C. 经特殊处理的米酵菌酸分子多次注入小鼠是为了促进记忆T细胞的产生
D. 处理后的米酵菌酸分子注入小鼠的次数是由血液中米酵菌酸分子的浓度决定的
【答案】B
【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。
【详解】A、将米酵菌酸单克隆抗体注射人体内可以用来治疗人食物中毒,A错误;
B、根据题干信息,米酵菌酸分子量较小不能单独引起免疫反应,在制备米酵菌酸单克隆抗体时,要将米酵菌酸经过处理后再将其多次注射小鼠,经检测合格后,才从小鼠脾脏中提取相应细胞与骨髓瘤细胞进行融合,因此米酵菌酸分子经过特殊处理的目的是制备供免疫细胞识别的抗原,进而产生能产生抗体的浆细胞,B正确;
C、经特殊处理的米酵菌酸分子多次注入小鼠是为了促进产生更多的浆细胞,C错误;
D、处理后的米酵菌酸分子注入小鼠的次数由机体内浆细胞的数量决定,D错误。
故选B。
28. 下列实验步骤错误的是( )
A. 植物原生质体A+植物原生质体B→灭活病毒→筛选→杂交原生质体
B. 淋巴细胞+骨髓瘤细胞→细胞融合→两次筛选→产生特定抗体的杂交瘤细胞
C. 动物组织→胰蛋白酶→细胞悬液→原代培养→传代培养
D. 离体细胞消毒、接种→脱分化→愈伤组织→再分化→试管苗
【答案】A
【解析】
【分析】1、单克隆抗体的制备过程:首先用特定抗原注射小鼠体内,使其发生免疫,产生具有免疫能力的B淋巴细胞。利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,在经过两次筛选,选出能够产生特异性抗体的细胞群,最后从培养液或小鼠腹水中提取单克隆抗体。
2、植物组织培养过程:离体的细胞、组织或器官脱分化形成愈伤组织,愈伤组织再分化形成胚状体最后发育成植株。
【详解】A、原生质体A和原生质体B融合采用物理方法(离心、振动、电激)和化学方法(聚乙二醇),灭活病毒可用于动物细胞融合,A错误;
B、浆细胞(属于淋巴细胞)和骨髓瘤细胞融合,需要筛选两次,筛选得到杂交瘤细胞(去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞),筛选出能够产生特异性抗体的细胞群,B正确;
C、胰蛋白酶能将组织细胞分散开来,进行原代培养,由于存在接触性抑制,再用胰蛋白酶能将组织细胞分散开来,进行传代培养,C正确;
D、植物组织培养过程中,离体细胞消毒、接种,然后脱分化形成愈伤组织,再分化形成试管苗,D正确。
故选A。
29. 大熊猫是我国的国宝,尽管采取了许多保护措施,但由于其繁殖能力及幼仔成活率均较低,数量仍然非常少。有科学家尝试采用体细胞核移植技术来克隆大熊猫。下列相关叙述错误的是( )
A. 在体细胞核移植过程中,普遍使用的去核方法是显微操作法
B. 用体细胞核移植技术克隆大熊猫,体现了动物细胞具有全能性
C. 由于体细胞分化程度高,因而体细胞核移植难度明显高于胚胎细胞核移植
D. 在保护濒危物种方面,体细胞核移植技术有望增加濒危物种的存活数量
【答案】B
【解析】
【分析】动物体细胞核移植是指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、在体细胞核移植过程中,采集的卵母细胞需培养到减数第二次分裂中期时,用显微操作去核法去除卵母细胞的核,A正确;
B、用体细胞核移植技术克隆大熊猫,体现了动物细胞的细胞核具有全能性,不能体现细胞具有全能性,B错误;
C、相对于胚胎细胞,体细胞分化程度高,全能性不容易恢复,因此利用体细胞进行核移植的难度明显大于胚胎细胞的核移植,C正确;
D、动物体细胞核移植技术的应用前景包括加速家畜遗传改良进程;培养可用于移植的组织、器官;体细胞核移植技术还可以保护濒危物种,增加动物存活数量,D正确。
故选B。
30. 新型冠状病毒可通过表面的刺突蛋白(S蛋白)与人呼吸道黏膜上皮细胞的ACE2受体结合,侵入人体,引起肺炎。单克隆抗体可阻断病毒的粘附或入侵,抗体药物的研发已成为治疗新冠肺炎的研究热点之一。下图为筛选、制备抗S蛋白单克隆抗体的示意图。下列相关叙述,正确的是( )
A. 研制抗S蛋白单克隆抗体,需先注射刺突蛋白对小鼠进行免疫以获得相应抗体
B. 在产生免疫反应的小鼠脾脏细胞中提取B淋巴细胞并诱导其与骨髓瘤细胞融合
C. 经HAT培养基筛选得到杂交瘤细胞经克隆化培养后可直接用于单克隆抗体的生产
D. 单克隆抗体可用来治疗癌症的原因是单克隆抗体能杀伤癌细胞
【答案】B
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备基础:1、每一种已免疫的B淋巴细胞只能分泌一种特异性抗体;2、骨髓瘤细胞能无限增殖。单克隆抗体的特点是:特异性强、灵敏度高、可大量制备。
【详解】A、研制抗S蛋白单克隆抗体,需先注射刺突蛋白对小鼠进行免疫以获得相应的B淋巴细胞,并诱导其与骨髓瘤细胞融合,A错误;
B、在产生免疫反应的小鼠脾脏细胞中提取B淋巴细胞并诱导其与骨髓瘤细胞融合生成杂交瘤细胞,B正确;
C、经HAT培养基筛选得到杂交瘤细胞经克隆化培养和专一抗体检测后用于单克隆抗体的生产,C错误;
D、单克隆抗体能与癌细胞表面特异性受体结合将化学药物送入癌细胞杀伤癌细胞,单纯的单克隆抗体不能杀伤癌细胞,D错误。
故选B。
二、非选择题:共4个题,共40分。
31. 根据相关知识,回答下列问题:
(1)以鲜苹果汁为原料利用发酵瓶制作果酒和果醋的过程如图1所示,请分析回答:
①图1中甲过程利用的微生物是_______,其细胞结构中_______(填“含有”或“不含”)线粒体。甲过程发酵温度控制在18~30℃,经过10~12d,样液中是否含有酒精,可以用_______来检验,其原理是在_______条件下,该物质和酒精反应呈现_______色。
②若利用图2所示装置制作果醋,排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连,这样做的目的是_______。为了更好地获得产品,还可以在_______上做进一步改进。
③利用苹果酒制作苹果醋的反应简式是_______。
(2)市场上购买的真空包装酸菜,在没有漏气的状态下发生了“胀袋”现象,同学A怀疑是杂菌污染导致的,同学B怀疑是乳酸菌大量繁殖导致的,你支持谁的观点并说明理由:_______。
【答案】(1) ①. 酵母菌 ②. 含有 ③. 重铬酸钾 ④. 酸性 ⑤. 灰绿 ⑥. 避免空气中其他微生物进入发酵装置 ⑦. 充气口填充棉花或安装过滤装置 ⑧. C2H5OH+O2CH3COOH+H2O+能量
(2)支持A的观点,乳酸菌代谢过程中不产生气体
【解析】
【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。
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。
【小问1详解】
①图1甲过程是酒精发酵,因此使用的微生物是酵母菌;酵母菌属于真核生物,含有线粒体;检测酒精可以使用酸性重铬酸钾溶液进行检测,在酸性条件下会从橙色变为灰绿色。
②果醋发酵利用的是醋酸菌,是需氧型菌,因此充气口要打开,排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连,这样做的目的是避免空气中其他微生物进入发酵装置;为了更好地获得产品,还可以在充气口填充棉花或安装过滤装置上做进一步改进。
③利用苹果酒制作苹果醋的反应简式是:C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O+能量。
【小问2详解】
市场上购买的真空包装酸菜,在没有漏气的状态下发生了“胀袋”现象,说明有气体产生,乳酸菌代谢过程中不产生气体,因此支持A同学的观点。
32. 土壤是微生物生长的天然培养基,可以从土壤中筛选出一些优良的菌种,用于工业化生长或生态修复等。回答下列问题。
(1)实验室内,培养微生物所用培养基中一般含有4大营养成分,即________________、碳源和氮源。所谓碳源指的是_______________。
(2)与获得单菌落的培养基相比,对土壤微生物进行扩大培养时,所配制的培养基中不能含有_______________。
(3)为了统计某园地土壤中纤维素分解菌的数量,所用培养基中需加入纤维素和刚果红,这两种物质的作用分别是_______________、________________。若接种稀释104倍的土壤浸出液的培养基上长出符合要求的菌落平均数为40,未接种土壤稀释液的培养基上未长出菌落,则据上述信息_________________(填“能”或“不能”)计算出每克土壤中纤维素分解菌的数量,理由是_______________。
(4)科研人员从土壤中分离出来一种能降解农药S的微生物M,用于修复被农药S污染的土壤。为了进一步探究微生物M的降解能力与农药S浓度的关系,请简要写出实验设计思路:________________。
【答案】(1) ①. 水、无机盐 ②. (能为微生物的生长)提供碳元素的物质
(2)凝固剂(或琼脂)
(3) ①. 为纤维素分解菌提供唯一的碳源 ②. 鉴定纤维素分解菌 ③. 不能 ④. 每个平板上稀释液的接种体积未知
(4)在不同浓度的农药S溶液中,接种相同量的微生物M,一定时间后测定农药S的剩余量,并计算出降解率
【解析】
【分析】土壤是微生物生长的天然培养基,土壤中存在着众多的微生物,要想从中选择出具有某些优良性状的菌种,可以用选择培养基进行筛选。
【小问1详解】
培养基中通常含有水、无机盐、碳源和氮源等营养物质。碳源指的是能为微生物的生长提供碳元素的物质。
【小问2详解】
获得单菌落所用的培养基为固体培养基,对微生物进行扩大培养所用的培养基为液体培养基,而液体培养基中不含凝固剂(或琼脂)。
【小问3详解】
为了统计某园地土壤中纤维素分解菌的数量,所用培养基中需加入纤维素和刚果红,其中纤维素的作用是为纤维素分解菌提供唯一的碳源,刚果红的作用是鉴定纤维素分解菌。利用稀释涂布平板法统计微生物数量的公式为(C÷V)×M,其中C指的是平板上的菌落平均数,V指的是每个平板上稀释液的接种体积,M指的是稀释倍数,仅知道C和M,不能计算出每克土壤中纤维素分解菌的数量。
【小问4详解】
在不同浓度的农药S溶液中,接种相同量的微生物M,一定时间后测定农药S的剩余量,并计算出降解率,这样处理可用于探究微生物M的降解能力与农药S浓度的关系。
33. 如图为科研人员利用植物细胞培养技术获取紫杉醇的流程图。
(1)紫杉醇是红豆杉体内的一种_______(填“初生”或“次生”)代谢物,该物质_______(填“是”或“不是”)生物生长所必需的。利用植物细胞培养技术进行细胞产物的工厂化生产_______(填“能”或“不能”)体现植物细胞全能性,理由是________。
(2)①过程为_______,在此过程中,已经分化的红豆杉细胞将失去_______,转变成未分化的细胞。
(3)②过程将愈伤组织分散成单个细胞,需使用_______酶。
(4)与从红豆杉的树皮和树叶中提取紫杉醇相比,利用植物细胞培养技术获得紫杉醇的优点是_______(答出1点即可)。
【答案】(1) ①. 次生 ②. 不是 ③. 不能 ④. 植物细胞培养技术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,不能使已分化的细胞发育成完整的植株或各种细胞
(2) ①. 脱分化 ②. 特有的结构和功能
(3)纤维素酶和果胶 (4)不占用耕地;几乎不受季节、天气等的限制;有利于保护濒危植物红豆杉
【解析】
【分析】分析题图,图示是通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径,其中①表示脱分化过程,②表示将愈伤组织分散成单个细胞。
【小问1详解】
紫杉醇不是红豆杉体内维持细胞生命活动所必需基本代谢物,不是初生代谢产物,是次生代谢产物。植物细胞培养技术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,不能使已分化的细胞发育成完整的植株或各种细胞,因此不能体现植物细胞全能性。
【小问2详解】
①表示脱分化过程,在此过程中,已经分化的红豆杉细胞将失去特有的结构和功能,转变成未分化的细胞。
【小问3详解】
②过程将愈伤组织分散成单个细胞,需使用纤维素酶和果胶酶,因为植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶。
【小问4详解】
植物细胞培养技术获得紫杉醇的优点是不占用耕地;几乎不受季节、天气等的限制;有利于保护濒危植物红豆杉。
34. 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单克隆抗体的杂交瘤细胞,需要进行筛选,杂交瘤细胞的特点_____。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____。制备单克隆抗体的原理_____和细胞增殖。
(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)。
【答案】(1)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
(3) ①. 既能迅速大量增殖,又能产生抗体 ②. 选择培养基 ③. 只有杂交瘤细胞能够生存 ④. 抗原与抗体的反应具有特异性 ⑤. 细胞膜具有一定的流动性
(4)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
【解析】
【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。
【小问1详解】
病毒A属于抗原,能够激发机体的特异性免疫过程,故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。
【小问2详解】
以小鼠甲脾脏为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤是: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。
【小问3详解】
杂交瘤细胞兼有浆细胞和骨髓瘤细胞的特点,故既能迅速大量增殖,又能产生抗体;图中筛选1需要用到选择培养基,在该培养基上未融合的细胞和同种融合的细胞都会死亡,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;制备单克隆抗体涉及细胞融合过程,故原理包括细胞膜具有一定的流动性。
【小问4详解】
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。
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