湖南省浏阳市江湾高级中学2023-2024学年高二下学期第一次月考生物试卷(原卷版+解析版)
展开一、单选题(共12小题,每题2分共24分)
1. 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。
2. 下列有关传统发酵技术及其应用的叙述,正确的是( )
A. 酿酒过程中密封的时间越长,酵母菌产生的酒精量就越多
B. 制作果醋时,在液体培养基的表面将会形成单菌落
C. 制作泡菜时,乳酸菌可以将葡萄糖分解成乳酸和CO2
D. 制作腐乳需要利用毛霉等产生的酶分解豆腐中的蛋白质等物质
【答案】D
【解析】
【分析】1、果酒制备的菌种是酵母菌,条件是18-25℃,密封;果醋所需的菌种是醋酸菌,条件是30-35℃,持续通入空气;
2、豆腐的主要营养成分是蛋白质和脂肪,都是大分子有机化合物,难以消化、吸收,毛霉、酵母菌等多种微生物分泌的蛋白酶,能将蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸,脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸,在多种微生物的协同下,豆腐转变成腐乳。
【详解】A、酵母菌无氧呼吸产生的酒精,一段时间内,密封的时间延长,酒精量就越多,但随着环境条件变恶劣,反过来抑制无氧呼吸产生酒精的速度,A错误;
B、制作果醋时在培养液的液面上通常会形成一层白色或者乳白色的菌膜,常常被称之为“醋皮”,它是由醋酸菌等微生物构成的,而不是形成单菌落,B错误;
C、制作泡菜时,乳酸菌可以将葡萄糖分解成乳酸,不能产生二氧化碳,C错误;
D、制作腐乳需利用毛霉产生的蛋白酶和脂肪酶,将蛋白质分解成多肽和氨基酸,将脂肪分解成甘油和脂肪酸,D正确。
故选D。
3. 某同学用白萝卜制作泡菜后,想从泡菜汁中筛选耐高盐乳酸菌,进行了如下实验:取泡菜汁样品,划线接种于一定NaCl浓度的培养基,经培养得到了单菌落。下列叙述正确的是( )
A. 用沸水短时处理白萝卜块可缩短发酵时间
B. 实验所用选择培养基的pH需调至偏碱性
C. 泡菜汁需多次稀释后才能划线接种
D. 若采用涂布接种所用菌浓度应控制在30~300个/mL
【答案】A
【解析】
【分析】1、泡菜腌制过程中起作用的主要是乳酸菌,在无氧条件下乳酸菌无氧呼吸产生乳酸。
2、泡菜的制作流程是:选择和处理原料、洗净泡菜坛、调味装坛、密封发酵。
【详解】A、用沸水短时处理,可抑制某些微生物的繁殖,提高泡菜品质,也可缩短腌制时间,A正确;
B、乳酸菌为细菌,培养基pH需调至中性或弱碱性,B错误;
D、平板划线接种时不需要稀释,C错误;
D、涂布用的菌液体积为0.1mL,培养皿中菌落数要求在30 ~300个,则涂布用的菌浓度应控制在300 ~3000个/mL,D错误。
故选A。
4. 下列关于发酵工程与传统发酵技术的相关叙述正确的是( )
A. 人类对发酵原理的认识和密闭式发酵罐的设计成功,标志着发酵工程的诞生
B. 在无氧条件下,人们利用果酒制作后的多余产物进行醋酸发酵,可生产果醋
C. 传统发酵技术制作的泡菜品质不一,与食材上菌种的差异、杂菌不明等有关
D. 发酵工程所用菌种都是经选育单一菌种,可以明显提高产品的产量和质量
【答案】C
【解析】
【分析】醋酸菌好氧性细菌,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,可将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌生长的最佳温度是在30℃~35℃。
【详解】A、人们能够在严格控制环境条件下大规模发酵产品,发酵工程逐步形成,A错误;
B、醋酸菌是好氧细菌,需要在氧气充足条件下发酵,B错误;
C、传统发酵技术制作的泡菜品质不一,与发酵条件控制不严格、食材上菌种的差异、杂菌不明等有关,C正确;
D、发酵工程所用菌种大多是经选育的单一菌种,可以明显提高产品的产量和质量,D错误。
故选C。
5. 科学家用紫外线照射板蓝根原生质体,使其部分染色体丢失,将处理后的板蓝根原生质体与油菜原生质体融合,培育出了只含一条板蓝根染色体和油菜全部染色体的非对称杂种植株,该过程运用了非对称细胞融合技术。下列说法正确的是( )
A. 原生质体由细胞膜、液泡膜及两者之间的细胞质组成
B. 融合原生质体需放在无菌水中培养,以防杂菌污染
C. 非对称细胞融合技术降低了不同物种间基因表达的干扰程度
D. 非对称细胞融合技术提高了植物细胞的全能性,属于细胞工程
【答案】C
【解析】
【分析】1、植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新植物体的技术。在进行体细胞杂交之前,必须先利用纤维素酶和果胶酶去除这层细胞壁,获得原生质体;人工诱导原生质体融合的方法基本可以分为两大类—物理法和化学法:物理法包括电融合法、离心法等;化学法包括聚乙二醇(PEG)融合法等。
2、非对称细胞融合技术常指利用某种外界因素(如射线)辐照某一细胞原生质体,选择性地破坏其细胞核,使其染色体片段化并丧失再生能力,再进行与另一原生质体融合,紫外线作用于根细胞原生质体,使染色体片段化,发生了染色体变异,说明非对称细胞融合技术的原理之一是染色体变异(染色体数目变异和染色体结构变异)。
【详解】A、原生质体是用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁后的植物细胞,而由细胞膜、液泡膜及两者之间的细胞质组成的结构称为原生质层,A错误;
B、原生质体放在无菌水中会吸水涨破,应放到等渗的溶液中,保持原生质体的完整性,B错误;
C、非对称融合过程中部分染色体丢失,从而降低了不同物种间基因表达的干扰程度,C正确;
D、非对称融合过程中部分染色体丢失(断裂),所以会降低植物细胞的全能性,D错误。
故选C。
6. 研究人员利用甲、乙两种二倍体植物的各自优势,通过植物体细胞杂交技术培育兼有两种植物优势且耐盐的目的植株,其实验流程如下图,a~e表示不同操作。下列相关叙述正确的是( )
A. 通过a操作获得完整且有活性的原生质体,主要利用了纤维素酶和果胶酶的高效性
B. b操作可使用聚乙二醇促进两种原生质体的膜融合,以获得未分化状态的杂种细胞
C. d操作所用培养基应添加一定浓度的钠盐,且生长素与细胞分裂素用量比值小于1
D. 甲、乙植株是两个不同物种,因此通过该技术培育出的目的植株会表现出高度不育
【答案】C
【解析】
【分析】植物体细胞杂交技术:
1、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。
2、过程:(1)诱导融合的方法:物理法包括离心、振动、电刺激等。化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。(2)细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成。(3)植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株,而不是形成杂种细胞就结束。(4)杂种植株的特征:具备两种植物的遗传特征,原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。
3、意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍。
【详解】A、植物细胞的细胞壁的主要成分为纤维素和果胶,利用纤维素酶和果胶酶专一性获得完整且有活性的原生质体,A错误;
B、b操作可使用聚乙二醇促进两种原生质体的膜融合,获得的是已分化的杂种细胞,B错误;
C、通过植物体细胞杂交技术培育兼有两种植物优势且耐盐的目的植株,d为再分化,所用培养基应添加一定浓度的钠盐,且生长素与细胞分裂素用量比值先小于1(促进芽的分化)后大于1(促进根的分化),C正确;
D、甲、乙植株是两个不同物种,目的植株含有甲、乙的全部染色体,可正常进行减数分裂产生配子产生后代,D错误。
故选C。
7. 野生铁皮石斛是名贵的中药,因过度利用被列为国家重点保护植物。某科研团队利用植物细胞工程技术进行了种苗培育和有效物质工厂化生产的研究。下列说法错误的是( )
A. 愈伤组织再分化形成的芽产生的生长素会抑制愈伤组织生根
B. 工厂化生产铁皮石斛的有效物质有利于其遗传多样性的保护
C. 酒精和次氯酸钠处理后用无菌水清洗可降低两者对外植体的伤害
D. 生长素和细胞分裂素是启动外植体细胞分裂和脱分化的关键激素
【答案】A
【解析】
【分析】植物组织培养是指将离体的植 物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。这些离体培养的植物器官、组织或细胞被称为外植体。
【详解】A、愈伤组织再分化形成的芽产生的生长素会促进愈伤组织生根,A错误;
B、野生铁皮石斛是名贵的中药,工厂化生产铁皮石斛的有效物质有利于其遗传多样性的保护,B正确;
C、酒精和次氯酸钠作为消毒剂,长时间处理会毒害外植体,故酒精和次氯酸钠处理后用无菌水清洗可降低两者对外植体的伤害,C正确;
D、生长素促进生根,细胞分裂素促进细胞分裂,生长素和细胞分裂素是启动外植体细胞分裂和脱分化的关键激素,D正确。
故选A。
8. 下列有关微生物实验室培养的说法,正确的是( )
A. 利用血细胞计数板可以直接统计待测菌液中的活菌数目
B. 培养不同微生物的培养基都要将pH调至中性或微碱性
C. 分离纤维素分解菌时最好以纤维素作为培养基中的唯一碳源
D. 稀释涂布平板法只可以用于分离微生物,不能用来统计样品中活菌的数目
【答案】C
【解析】
【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。例如,培养乳酸菌时需要在培养基中添加维生素,培养霉菌时需要将培养基pH调至酸性,培养细菌时需要将培养基pH调至中性或微碱性,培养厌氧微生物时需要提供无氧条件。
【详解】A、利用血细胞计数板,不能区分死菌与活菌,A错误;
B、不同的微生物培养需要的pH是不同的,如培养细菌时需将培养基的pH调至中性或微碱性,B错误;
C、纤维素分解菌可以将纤维素分解,而其他微生物不能,因此筛选纤维素分解菌时,要将土壤稀释液接种到以纤维素作为唯一碳源的固体培养基,C正确;
D、稀释涂布平板法既可以用于分离微生物,也可以用来统计样品中活菌的数目,D错误。
故选C。
9. 垃圾实际上是放错了地方的资源,垃圾分类处理具有社会、经济、生态三方面的效益。目前中国生活垃圾一般可分为四大类:可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。某科研所想分离和培养几种微生物用于对厨余垃圾进行分解处理。下列相关叙述错误的是( )
A. 厨余垃圾中的蔬菜废料、果皮等可用纤维素分解菌进行分解处理
B. 厨余垃圾浸出液可作为选择培养基中的成分来分离所需要的微生物
C. 若用厨余垃圾培养某种微生物,加入之前需对其进行高压蒸汽灭菌
D. 培养分解厨余垃圾的微生物要用液体培养基,培养过程中不断搅拌的目的是提高培养液的温度
【答案】D
【解析】
【分析】1、纤维素的单体是葡萄糖,纤维素酶能够将纤维素分解为葡萄糖。纤维素酶是一种复合酶,包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶。纤维素分解菌可以用刚果红染液进行鉴别,能够产生透明圈的菌落就是纤维素分解菌。
2、培养基的营养构成:各种培养基的具体配方不同,但一般都含有水、碳源、氮源和无机盐;不同培养基还要满足不同微生物对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
【详解】A、厨余垃圾中的蔬菜废料、果皮等富含纤维素,可用纤维素分解菌进行分解处理,A正确;
B、厨余垃圾浸出液可为所需的微生物提供营养物质,而不能为其他微生物提供营养物质,所以厨余垃圾浸出液可作为选择培养基中的成分来分离所需要的微生物,B正确;
C、若用厨余垃圾培养某种微生物,为防止杂菌污染,加入之前需用高压蒸汽灭菌对其进行灭菌,把微生物彻底杀死,C正确;
D、培养分解厨余垃圾的微生物要用液体培养基,培养过程中不断搅拌的目的是为了使菌体充分接触营养物质和溶解氧,促进细菌生长繁殖,D错误。
故选D。
10. 下图为酿制葡萄酒的两个简易装置。下列说法错误的是( )
A. 果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存,所以它属于兼性厌氧微生物
B. 制作果酒时,一般将温度控制在18~30℃
C. 与乙装置相比,甲装置的优点是既能及时吸收(发酵产生的)CO2,又能减少被杂菌污染的机会
D. 葡萄汁装入发酵瓶时,要留有大约1/2的空间,既能为酵母菌大量繁殖提供适量的O2,又能防止发酵旺盛时汁液溢出
【答案】D
【解析】
【分析】酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,在缺氧条件下进行无氧呼吸,所以它是兼性厌氧型生物。在葡萄酒的自然发酵过程中,酵母菌的来源是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。
【详解】A、果酒的制作利用的微生物是酵母菌。酵母菌在无氧条件下可以产生酒精和二氧化碳,在有氧条件下可以产生二氧化碳和水,并大量增殖,因此酵母菌属于兼性厌氧型微生物,A正确;
B、果酒发酵需要适宜的温度,制作果酒时,需要将温度严格控制在18~30℃范围内,B正确;
C、甲装置通过一根管与一个盛有氢氧化钠的具塞试管相接,用于吸收二氧化碳。与乙装置相比,甲装置的优点是既能及时吸收发酵产生的和原有的二氧化碳,由于相比乙装置而言与空气接触的机率更小,又可以减少被杂菌污染的机会,C正确;
D、葡萄汁装入发酵瓶时,要留有大约1/3的空间,这既为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气,又防止发酵旺盛时汁液溢出,此外还有效地利用了空间,D错误。
故选D。
11. 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、酿造白酒的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。
12. 下图是探究果酒与果醋发酵的装置示意图。下列叙述错误的是( )
A. 改变通入气体种类,可以研究呼吸作用类型对发酵的影响
B. 果酒发酵中期通入氮气,酵母菌的呼吸类型将从有氧呼吸转变为无氧呼吸
C. 果醋的发酵周期与实验设定的温度密切相关
D. 气体入口与气体出口可以交换使用
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:图示是利用酵母菌和醋酸菌制作果酒和果醋的装置示意图,其中培养基入口能补充营养物质;气体入口能通入气体;气体出口能排出气体。
【详解】A、酵母菌是兼性厌氧菌,可进行有氧呼吸和无氧呼吸,通入氧气后,酵母菌进行有氧呼吸,通入其他气体,酵母菌进行无氧呼吸,故改变通入气体种类,可以研究呼吸作用类型对发酵的影响,A正确;
B、果酒发酵中期通入氮气,装置中氧气减少,使酵母菌从有氧呼吸转变为无氧呼吸,B正确;
C、温度影响酶的活性,则果醋的发酵周期与实验设定的温度有密切关系,C正确;
D、气体入口管通入液面以下,气体出口管在液面以上,不能交换使用,D错误。
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. 水胺硫磷(C11H16NO4PS)是一种广谱性杀虫、杀螨剂,但水胺硫磷的残效期长、毒性大。某地区近十年来一直受水胺硫磷污染,下图为从土壤中分离能高效分解水胺硫磷的细菌的过程。下列叙述错误的是( )
A. 图中接种细菌的方法为稀释涂布平板法,1g土壤被稀释了10³倍
B. 若培养基A中培养细菌时间过长,则导致菌落计数结果较实际大
C. 培养基B中单菌落周围的分解圈越小,说明该菌株的降解能力越强
D. 培养基A中的唯一碳源为水胺硫磷,从功能上划分属于选择培养基
【答案】ABC
【解析】
【分析】在培养基中加入某种化学成分抑制部分菌落的生长,但允许特定菌落生长的培养基为选择培养基。
【详解】A、图中接种细菌的方法为稀释涂布平板法,1g土壤被稀释了105倍,A错误;
B、若培养基A中培养细菌的时间过长,导致菌落之间连接,计数时误以为是一个菌落,导致菌落计数结果较实际小,B错误;
C、培养基B中单菌落周围的分解圈越小,说明该菌株的降解能力越弱,C错误;
D、培养基A中的唯一碳源为水胺硫磷,从而起到选择目的菌株的作用,从功能上划分属于选择培养基,D正确。
故选ABC。
14. 2022年3月15日晚,央视3·15晚会曝光不良企业采购“土坑酸菜”冒充老坛酸菜,而且卫生质量低劣,备受人们关注。其实泡菜的制作对工艺流程要求非常高,如图为某食品公司安检人员所记录的检测结果,下列相关叙述正确的是( )
A. 泡菜制作过程中,pH呈下降趋势,是酵母菌无氧呼吸所致
B. 据图可知食盐浓度和腌制时间均会影响亚硝酸盐的含量变化
C. 亚硝酸盐的含量达到峰值后会逐渐降低,可能与乳酸菌产生的亚硝酸还原酶量增多有关
D. 泡菜制作过程中泡菜坛内出现的白膜由乳酸菌大量繁殖形成
【答案】BC
【解析】
【分析】制作泡菜时要用到乳酸菌,乳酸菌发酵产生乳酸,使得菜具有特殊的风味,乳酸菌是厌氧菌,分解有机物是不需要氧气的,因此泡菜坛要加盖并用一圈水来封口,以避免外界空气的进入,否则如果有空气进入,就会抑制乳酸菌的活动,影响泡菜的质量。
【详解】A、泡菜制作的原理是乳酸菌的无氧呼吸,无氧呼吸过程中产生了乳酸(即发酵的第二阶段),导致pH呈下降趋势,A错误;
BC、据图可知,食盐浓度和腌制时间均会影响亚硝酸盐的含量变化,亚硝酸盐含量达到峰值后下降,是因为缺氧和酸性环境抑制杂菌生长,使亚硝酸盐的产生量降低,同时乳酸菌产生亚硝酸还原酶会将亚硝酸盐分解,BC正确;
D、泡菜制作过程中泡菜坛内出现的白膜由酵母菌大量繁殖形成,D错误。
故选BC。
15. 金丝楸是珍贵的古老树种,具有重要的应用价值,但它在自然状态下很难通过种子繁殖。为尽快推广种植,可以通过相关技术获得优质苗种,下列说法错误的是( )
A. 愈伤组织的形成离不开植物激素的调节
B. 诱导愈伤组织形成的过程属于脱分化,该过程与基因的选择性表达有关
C. 在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂,可获得染色体加倍的细胞
D. 常用茎尖进行组织培养获得脱毒苗是因为茎尖不含有毒物质
【答案】CD
【解析】
【分析】植物组织培养技术:
1、过程:离体的植物组织,器官或细胞(外植体)→愈伤组织→胚状体→植株(新植体)。
2、原理:植物细胞的全能性。
3、条件:①细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等);②一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素)。
4、植物细胞工程技术的应用:植物繁殖的新途径(包括微型繁殖,作物脱毒等)、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、植物激素中的生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素,它们的浓比例等都会影响植物细胞的发育方向,A正确;
B、诱导愈伤组织形成的过程属于脱分化,该过程与基因的选择性表达有关,形成愈伤组织相关的基因表达,B正确;
C、由于存在细胞壁,在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂,不能获得染色体加倍的细胞,C错误;
D、常用茎尖进行组织培养获得脱毒苗是因为茎尖病毒极少,甚至无病毒,D错误。
故选CD。
16. 为获得利福平和链霉素双抗的黄色短杆菌菌株,科研人员用现有的甲、乙两种菌株进行细菌细胞融合(基本过程与植物体细胞杂交一致)。菌株甲抗利福平(Rifr)但对链霉素敏感(StrS),菌株乙抗链霉素(Strr)但对利福平敏感(RifS)。下列叙述正确的是( )
A. 过程①中需要用纤维素酶和果胶酶处理细菌甲和细菌乙
B. 为避免原生质体失水而影响融合,应将制备好的原生质体置于低渗环境中
C. 融合后的融合子有3种,可用含利福平和链霉素的固体培养基进行筛选
D. 过程②体现了细胞膜的流动性,PEG同样也可以诱导动物细胞融合
【答案】CD
【解析】
【分析】在进行细菌细胞融合之前,先去除细菌细胞的细胞壁,获得原生质体,再借助一定的技术手段实现原生质体间的融合,如聚乙二醇融合法等。
【详解】A、细菌细胞融合与植物体细胞杂交的基本过程一致,首先都是要去除细胞壁,细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖,不能使用纤维素酶和果胶酶来处理,A错误;
B、失去细胞壁保护的原生质体更容易受到外界环境的影响,在低渗环境中很容易吸水涨破,因此制备好的原生质体应该置于等渗环境中,B错误;
C、形成的两两融合的融合子共有3种,分别是菌株甲互融、菌株乙互融、菌株甲与菌株乙互融,其中只有菌株甲与菌株乙互融形成的融合子才是所需要的双抗菌株,可用含有利福平和链霉素的固体培养基进行筛选,C正确;
D、过程②是原生质体甲、乙相互融合的过程,该过程体现了细胞膜的流动性,PEG是常用的细胞融合诱导剂,除此之外还可以诱导动物细胞融合以及植物细胞的融合,D正确。
故选CD。
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. 18~25℃ 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18~25℃,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. 某兴趣小组就“泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化”开展了探究,操作如下:选取1、2、3号三只相同的泡菜坛,在每个坛中加入等量洗净的新鲜莲花菜,再分别倒入相同量煮沸并冷却的10%盐水,将坛密封,置于同一环境中定时测定亚硝酸盐含量,结果如图所示。回答下列问题:
(1)泡菜制作过程中主要涉及的菌种为___,在腌制泡菜过程中,会出现坛中溶液量增加的现象,主要原因是___,制作泡菜的盐水要煮沸的原因是___。
(2)有人说泡菜泡的时间太长会导致口感偏酸,一般3~4天的泡菜口感最佳,最宜食用,结合上述实验结果判断,这种观点是___(填“正确”或“错误”)的,理由是___。
(3)亚硝酸盐的含量是衡量泡菜质量的重要指标,为了降低亚硝酸盐含量,泡菜加工过程中可以采取的措施有___(答出两点即可)。
【答案】(1) ①. 乳酸菌 ②. 外界溶液浓度过高使蔬菜细胞渗透失水 ③. 煮沸是为了减少水中的氧含量并达到杀灭杂菌的效果
(2) ①. 错误 ②. 3-4天泡菜亚硝酸盐含量过高,影响健康
(3)防止杂菌污染、合理控制腌制的时间、控制好温度、控制好食盐的用量等(写出两种即可)
【解析】
【分析】1、泡菜的制作原理是利用微生物的发酵制作而成的,制作泡菜时要用到乳酸菌,乳酸菌是一种厌氧菌,在无氧的条件下,乳酸菌发酵产生乳酸,使得菜呈现一种特殊的风味,还不改变菜的品质。因此泡菜制作的原理是需利用乳酸菌在无氧条件下发酵形成乳酸,然后制作成泡菜。
2、由图可知,随着发酵时间的延长,泡菜亚硝酸盐含量先增加后减少,在第4天时含量最高,取食泡菜最好在第8天以后,此时亚硝酸盐含量急速降低。
【小问1详解】
结合泡菜制作原理可知,泡菜制作主要为乳酸菌发酵;从渗透作用原理考虑,蔬菜细胞在高浓度的盐水中会发生失水,从而使坛中溶液量增加;盐水煮沸是为了减少水中的氧含量并达到杀灭杂菌的效果。
【小问2详解】
食用泡菜的时间取决于其亚硝酸盐的含量,3-4天虽然乳酸含量较低,不至于导致口感偏酸,但亚硝酸盐含量过高,会影响身体健康,因此这种观点是错误的。
【小问3详解】
亚硝酸盐含量的多少取决于乳酸菌和硝酸盐还原菌(杂菌)的相互制约关系,腌制时间、温度、食盐用量等是影响乳酸菌和硝酸盐还原菌(杂菌)数量的重要因素,因此可从防止杂菌污染、控制腌制的时间、温度和食盐的用量等方面采取措施。
19. 牛奶是适合微生物生长的良好培养基。牛奶在饮用前都要用巴氏消毒法消毒,以杀死有害微生物。某小组为检测自制酸奶是否被杂菌污染,进行了如图所示操作。请据图回答下列问题:
(1)图1所示方法为_______________,若取最终的牛奶稀释液0.1mL 在培养基上进行涂布,应选择的工具是图2中的_________。
(2)理想情况下,培养一段时间后可在培养基表面形成菌落。若用该方法培养设置了 3个培养皿,菌落数分别为65、63、64,则可以推测每毫升酸奶中所含细菌数为__________________。
(3)要进一步分离纯化菌种,应采用图3 中___________(填字母)所示划线分离操作。
(4)某同学在学习了传统发酵技术的应用后,进行了酸奶制作的实践,制作步骤如下:
①将瓶子(连同盖子)、勺子放在电饭锅中加热煮沸10 分钟。
②瓶子稍冷却后,向瓶子中倒入牛奶,再放入电饭锅中沸水浴加热 10 分钟。
③待牛奶冷却至40℃左右(不烫手)时倒入牛奶量 1/5的酸奶作“引子”,用勺子搅拌均匀,拧紧瓶盖。
④将电饭锅温度调至 40℃,继续保温7~8h。酸奶中(作“引子”)的有益菌主要是_______________,待牛奶冷却后才能倒入酸奶的原因是_____________________。
【答案】(1) ①. 稀释涂布平板法 ②. B
(2)6.4×107 (3)B
(4) ①. 乳酸菌 ②. 防止温度过高而将菌种杀死
【解析】
【分析】稀释涂布平板计数是根据微生物在固体培养基上所形成的单个菌落,即是由一个单细胞繁殖而成这一培养特征设计的计数方法,即一个菌落代表一个单细胞。 计数时,首先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(否则一个菌落就不只是代表 一个细胞),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。经培养后,由单个细胞生长繁殖形成菌落,统计菌落数目,即可计算出样品中的含菌数。
【小问1详解】
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。图1所示方法为稀释涂布平板法;应选择的工具是图2中的B,即涂布器。
【小问2详解】
3个培养皿中菌落数分别为65、63、64,因此培养皿中菌落数平均为64个,即0.1mL中含有细菌64个,而这0.1mL是稀释了105后的,因此1mL酸奶中所含细菌数为64×106个,每毫升酸奶中所含细菌数为6.4×107个。
【小问3详解】
要进一步分离纯化菌种,应采用图3中B所示的划线分离操作,即平板划线操作。
【小问4详解】
将电饭锅温度调至 40℃,继续保温7~8h。酸奶中(作“引子”)的有益菌主要是乳酸菌,乳酸菌无氧呼吸产生的乳酸是牛奶变酸的主要原因,该操作中待牛奶冷却后才能倒入酸奶的原因是避免温度过高而将菌种杀死,保证酸奶制作过程中的菌种使用。
20. 西医以苯二氮卓类药物(如地西泮)为主治疗失眠,但长期服用可产生药物依赖等;中医治疗常用酸枣仁,现代药理研究表明其主要通过影响γ-氨基丁酸(GABA,一种抑制性神经递质)含量来影响睡眠。近年来的研究发现安全微生物(例如乳酸菌)产生的GABA可能是新型的具有改善睡眠作用的食品活性因子。为研究加入乳酸菌对酸枣仁进行发酵后的产物(酸枣仁乳酸菌发酵液)对失眠动物模型的影响,科研小组进行以下实验,结果如表所示。请回答下列问题:
注:睡眠潜伏期是指入睡时间,从上床准备就寝到实际入睡所需时间
(1)GABA与突触后膜上的相关受体结合,___(填“会”或“不会”)引发突触后膜电位变化,使下一神经元___(填“兴奋”或“抑制”),随后神经递质___以免持续发挥作用。
(2)利用乳酸菌生产酸枣仁发酵液,可通过优化发酵温度、___(填2个因素即可)等发酵条件来优化发酵工艺。
(3)根据表中数据___(填“能”或“不能”)看出该科研小组成功建立小鼠失眠模型。实验组分别给予酸枣仁溶液、酸枣仁乳酸菌发酵液、地西泮溶液并持续7天,模型组的处理是___。
【答案】(1) ①. 会 ②. 抑制 ③. 回收或降解
(2)发酵时间、pH (3) ①. 能 ②. 给予等量的生理盐水并持续7天
【解析】
【分析】1、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末稍时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。神经递质包括抑制性神经递质和兴奋性神经递质,在中枢神经系统中抑制性神经递质有γ- 氨基丁酸和甘氨酸等。兴奋性神经递质包括乙酰胆碱、去甲肾上腺素,5羟色胺等。兴奋性神经递质与突触后膜的受体结合后,引起突触后膜电位发生改变,对某些离子通透性发生改变,如钠离子内流导致产生动作电位;抑制性神经递质与突触后膜的受体结合后,引起突触后膜电位发生改变,对某些离子通透性发生改变,如氯离子内流,使得突触后神经元依然保持静息电位。神经递质一旦发挥作用后会与受体分开,并迅速被降解或回收进细胞,以免持续发挥作用。
2、根据题意和表中数据分析可知,该实验的目的是研究加入乳酸菌对酸枣仁进行发酵后的产物(酸枣仁乳酸菌发酵液)对失眠动物模型的影响,实验的自变量为不同药物处理,因变量为睡眠时间和睡眠潜伏期。其中失眠组为对照组,其它不同药物处理组为实验组。
【小问1详解】
神经递质是由突触前膜释放一种化学物质,神经递质经扩散通过突触间隙,与突触后膜上的相关受体结合,形成递质-受体复合物,从而改变了突触后膜对离子的通透性,引发突触后膜电位变化,随后神经递质会与受体分开,并迅速被降解或回收进细胞,以免持续发挥作用。根据题意,GABA是一种抑制性神经递质;由此可知,GABA与突触后膜上的相关受体结合会引发突触后膜膜电位发生变化,使下一神经元抑制,随后神经递质被回收或降解,以免持续发挥作用。
【小问2详解】
在发酵过程中,要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等,以了解发酵进程。还要及时添加必需的营养成分,要严格控制温度、 pH和溶解氧等发酵条件。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。用乳酸菌生产酸枣仁发酵液,乳酸菌属于厌氧菌,因此可通过优化发酵温度、发酵时间、pH等发酵条件来优化发酵工艺。
【小问3详解】
分析题表可知,失眠模型组睡眠时间最短,睡眠潜伏期最长,而酸枣仁组、酸枣仁乳酸菌发酵液组、阳性药物(地西泮)组睡眠时间均长于失眠模型组,睡眠潜伏期均比失眠模型组短,可见表中数据能看出该科研小组成功建立小鼠失眠模型。实验组分别给予酸枣仁溶液、酸枣仁乳酸菌发酵液、地西泮溶液并持续7天,根据实验的对照性原则,模型组的处理是给予等量的生理盐水并持续7天。
21. 白菜、甘蓝均为二倍体,体细胞染色体数目分别为20、18。白菜—甘蓝是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种,它具有生长期短、耐热性强、易储存等优点,如图为“白菜—甘蓝”的培育过程,请回答下列问题:
(1)为了得到原生质体,需先用________处理白菜和甘蓝的细胞。
(2)诱导原生质体融合的方法有多种,常用的化学方法是________(填写中文名称,写出两种即可),融合完成的标志是________。由杂种细胞得到白菜—甘蓝植株还需经过植物组织培养,其中不需要光照的培养过程为_________。
(3)经花粉直接培育的白菜—甘蓝植株,体细胞的染色体数为________。这种植株通常不育,为使其可育,需进行人工诱导,通过对幼苗使用________进行处理,这种变异属于________。
(4)植物体细胞杂交技术和传统杂交技术相比的优点是________。
【答案】(1)纤维素酶、果胶酶
(2) ①. 聚乙二醇融合法、高Ca2+—高pH融合法 ②. 形成的杂种细胞再生出新的细胞壁 ③. 脱分化
(3) ①. 19 ②. 秋水仙素 ③. 染色体变异
(4)打破生殖隔离、实现远缘杂交育种,培育植物新品种
【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。
【小问1详解】
植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,可使用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,得到原生质体。
【小问2详解】
诱导原生质体融合的物理法包括电融合法、离心法等;化学法包括聚乙二醇融合法、高Ca2+—高pH融合法等。融合完成的标志是形成的杂种细胞再生出新的细胞壁。将杂种细胞培育成杂种植株还需要使用植物组织培养技术,包括脱分化和再分化两个阶段,其中脱分化过程一般不需要光照,再分化过程要给予适当光照。
【小问3详解】
经花粉直接培育的白菜—甘蓝植株,体细胞的染色体数为(20+18)÷2=19,不含同源染色体,这种植株通常不育,为使其可育,可通过使用秋水仙素使其染色体加倍,这种变异属于染色体变异。
【小问4详解】
植物体细胞杂交技术和传统杂交技术相比的优点是打破生殖隔离、实现远缘杂交育种,培育植物新品种。组别
睡眠时间(s)
睡眠潜伏期(s)
失眠模型组
20.33
362.67
酸枣仁组
52.33
166.00
酸枣仁乳酸菌发酵液组
65.67
148.67
阳性药物(地西泮)组
74.00
135.67
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