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黑龙江省齐齐哈尔市龙沙区恒昌中学校2023-2024学年高二下学期4月份能力素养测试生物试题 (原卷版+解析版)
展开1. 酱油是中国传统的液体调味品,制作时以大豆、小麦和麦麸为原料,加入适量的米曲霉,在米曲霉产生的蛋白酶、脂肪酶的作用下酿造而成,制作工艺如下图。下列叙述错误的是( )
A. 大豆、小麦和麦麸可为米曲霉提供生长所需的营养物质
B. 为保证氧气充足及反应物与菌种充分接触,米曲霉发酵时需要不断进行搅拌
C. 发酵后加入的高浓度盐水可以除去米曲霉之外的杂菌
D. 米曲霉的种类可能会影响酱油的品质
【答案】C
【解析】
【分析】微生物的生长繁殖一般需要水、 无机盐、碳源和氮源等基本营养物质,有些还需要特殊的营养物质如生长因子,还需要满足氧气和pH等条件。
【详解】A、米曲霉产生的蛋白酶、脂肪酶可以分解大豆、小麦和麦麸中的有机物,从而获取生长所需的营养物质,A正确;
B、不断搅拌一方面可以保证氧气充足,另一方面可以使反应物与菌种充分接触,提高原料利用率,B正确;
C、发酵后加入的高浓度盐水不仅能除去杂菌,也能除去米曲霉,C错误;
D、原料的选择及米曲霉的种类均会影响发酵过程,进而影响酱油的品质及产量,D正确。
故选C。
2. 农用地膜是陆地生态系统微塑料(指粒径小于5mm的塑料纤维、碎片或颗粒)污染的重要来源之一。微塑料长期残留累积于土壤中,会干扰土壤微生物介导的氮循环过程,进而影响土壤质量与作物健康。研究发现,微塑料能促进氮降解菌、固氮菌等微生物的代谢,抑制硝化细菌和反硝化细菌(能将硝酸盐还原为氮气的细菌)的代谢。下列分析不合理的是( )
A. 氮在生物群落中能以蛋白质、核酸等有机物的形式存在
B. 可从被微塑料污染的土壤中筛选出高效固氮的微生物
C. 固氮菌、硝化细菌等微生物可增加土壤肥力,有利于农作物的生长
D. 土壤中的固氮菌、硝化细菌、反硝化细菌和氮降解菌都属于分解者
【答案】D
【解析】
【分析】1、硝化细菌属于原核生物,但能合成有机物,属于自养生物。
2、生物固氮是大气中的游离态氮分子在微生物体内还原为结合态的氨分子的过程。具有这种能力的生物称固氮生物。生物固氮对于植物和土壤的氮肥供应有重要作用。
【详解】A、氮元素是蛋白质、核酸等有机物的组成元素,因此氮在生物群落中能以蛋白质、核酸等有机物的形式存在,A正确;
B、微塑料能促进氮降解菌、固氮菌等微生物的代谢,因此可从被微塑料污染的土壤中筛选出高效固氮的微生物,B正确;
C、固氮菌可以进行固氮,硝化细菌可以将无机物转化为有机物,因此固氮菌、硝化细菌等微生物可增加土壤肥力,有利于农作物的生长,C正确;
D、硝化细菌可以将无机物转化为有机物,属于生产者,D错误。
故选D。
3. 春节期间,一些用盐腌制的肉类在冰箱内长时间存放会在表面出现黄色的金黄色葡萄球菌的菌落,该菌对高温、低温、高盐的环境具有一定的耐受力,误食会导致食物中毒。下列叙述错误的是( )
A. 腌制的肉类可为金黄色葡萄球菌的生长提供营养物质
B. 实验室中创设高温、高盐的条件即可完成对金黄色葡萄球菌的筛选
C. 在放进其他食物之前对冰箱进行消毒处理,可延长食物的储存时间
D. 腌制的肉类类似于选择培养基,高盐环境会使大多数微生物脱水而亡
【答案】B
【解析】
【分析】虽然各种培养基的具体配方不同,但一般都含有水、碳源(提供碳元素的物质)、氮源(提供氮元素的物质)和无机盐。另外还需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,培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素,培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性,培养细菌时需将pH调至中性或微碱性,培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
【详解】A、微生物培养需要碳源、氮源、水和无机盐等,腌制的肉类可为金黄色葡萄球菌的生长提供碳源、氮源等营养物质,利于微生物生长,A正确;
B、分析题意,金黄色葡萄球菌高温、低温、高盐的环境具有一定的耐受力,仅创设高温、高盐的条件即不能完成对金黄色葡萄球菌的筛选,B错误;
C、在放进其他食物之前对冰箱进行消毒处理,可杀死部分微生物,减少有机物的消耗并降低污染,可延长食物的储存时间,C正确;
D、由题意可知,腌制的肉类表面生长有金黄色葡萄球菌菌落,说明其为金黄色葡萄球菌的生长提供了一些天然的营养成分,可以看作一种天然的选择培养基;高盐环境会使大多数微生物渗透失水,最终脱水而亡,D正确。
故选B。
4. 下列有关啤酒工业化生产的叙述,正确的是( )
A. 工业化啤酒生产中,焙烤的目的是使淀粉酶失活
B. 糖的分解及代谢物的生成在后发酵阶段完成
C. 在啤酒的酿造过程中,适时打开发酵装置有利于提高啤酒产量
D. 啤酒的发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段
【答案】D
【解析】
【分析】主发酵又称“前发酵”,是啤酒发酵的主要过程,在这个过程中,酵母完成了增殖、厌氧发酵及其沉淀回收等,消耗了大部分可发酵性糖等成分,排出的发酵代谢产物即啤酒的主要组分。主发酵一般需要6-8天,长的达8-10天。下酒以后,由于嫩啤酒还含有少量的可发酵性糖类,在贮酒罐内会再次出现一个较为旺盛的发酵过程,这个过程即称为“后发酵”。后发酵是传统发酵方式的一个必然过程,依靠这个后发酵过程,可以完成驱除生酒味、溶解与饱和二氧化碳的作用,同时可以形成适量的酯,并有益于酵母、蛋白质凝固物的沉降,达到啤酒成熟的目的。
【详解】A、焙烤杀死种子胚但不使淀粉酶失活,A错误;
B、啤酒发酵的过程分为主发酵和后发酵两个阶段,但酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成,主发酵结束后在低温、密闭环境下储存一段时间属于后发酵,B错误;
C、啤酒酿造的原理是酵母菌无氧呼吸生成酒精,需要提供无氧环境,因此不能打开发酵装置,C错误;
D、啤酒的生产包括主发酵和后发酵两个阶段,酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成。主发酵结束后,发酵液还不适合饮用,要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵,这样才能形成澄清、成熟的啤酒,D正确;
故选D。
5. 下列对发酵工程及其应用的叙述,不正确的是( )
A. 生产柠檬酸需要筛选产酸量高的黑曲霉
B. 利用生产蛋白酶的黑曲霉,可以制造以大豆为主要原料的酱油
C. 利用发酵工程生产的根瘤菌肥作为微生物肥料可以促进植物生长
D. 利用放线菌产生的井岗霉素防止水稻纹枯病是一种重要的化学防治手段
【答案】D
【解析】
【分析】发酵过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,产品的分离、提纯等方面。
【详解】A、柠檬酸可以通过黑曲霉的发酵制得,所以生产柠檬酸需要筛选产酸量高的黑曲霉,A正确;
B、黑曲霉能生产蛋白酶,因此利用黑曲霉生产的蛋白酶分解大豆中的蛋白质,进而可以制造以大豆为主要原料的酱油,B正确;
C、根瘤菌肥作为微生物肥料,可以通过根瘤菌的固氮作用,增加土壤中的氮肥量,促进植物生长,C正确;
D、井岗霉素是放线菌产生的,属于生物防治,D错误。
故选D。
6. 塑化剂 (DEHP, 化学式为(C24H38O4)可提高塑料制品的性能,在生产上被广泛使用。但残留于土壤、水源里的 DEHP 不易被降解,属于2B类致癌物。我国科研工作者已从土壤中成功筛选出可降解 DEHP 的降解菌,如铜绿假单胞菌、枯草芽孢杆菌等,筛选实验的主要步骤如图。下列相关叙述错误的是( )
A. 接种前固体培养基和摇瓶内的培养基需高温灭菌以防杂菌污染,但土壤样品不能灭菌处理
B. 图中虚线框培养瓶中的培养基属于液体选择培养基,DEHP 应为唯一碳源
C. 培养若干天后,应选择DEHP 含量高的培养液进行接种以进一步扩增目的菌
D. 若筛选出的目的菌为枯草芽孢杆菌,对其扩大培养易选用液体培养基,温度宜控制在30~37℃范围
【答案】C
【解析】
【分析】选择培养基在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称为选择培养基。虽然各种培养基的具体配方不同,但一般都含有水、碳源(提供碳元素的物质)、氮源(提供氮元素的物质)和无机盐。另外还需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、接种前固体培养基和摇瓶内的培养基需高温灭菌以防杂菌污染,土壤不能灭菌以免杀死微生物,A正确;
B、在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称为选择培养基,要筛选降解DEHP的微生物,DEHP应为唯一碳源,培养基为选择培养基, B正确;
C、培养若干天后,应选择培养瓶中DEHP含量低(说明被分解的多)的培养液接入新培养液中以扩增目的菌,C错误;
D、枯草芽孢杆菌为细菌,其培养温度为30~37C范围,故若筛选出的目的菌为枯草芽孢秆菌,对其扩大培养易选用液体培养基,温度宜控制在30~37℃范围,D正确。
故选C。
7. 紫草素是从我国传统中药植物紫草中提取出来的一种脂溶性萘醌类化合物。多项研究表明紫草素具有抗炎、免疫抑制作用。下图为紫草素的提取流程图,有关叙述错误的是( )
A. ①过程中需要在培养基中加入一定比例的植物激素才能获得愈伤组织
B. 紫草素能够从愈伤组织细胞中获得,因此判断紫草素是次生代谢产物
C. 在工厂化生产紫草素的过程中,无须培养出完整的紫草植株
D. 该流程主要通过促进细胞增殖来提高紫草素的产量
【答案】B
【解析】
【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。
【详解】A、①过程表示脱分化过程,需要在培养基中加入一定比例的生长素和细胞分裂素等植物激素才能获得愈伤组织,A正确;
B、在工程技术操作中,可以通过设计让愈伤组织生产次生代谢产物,但愈伤组织中产生的物质不一定是次生代谢产物,因此不能以此来判断紫草素是次生代谢产物,B错误;
C、根据题干信息可知,在工厂化生产紫草素的过程中,只需要把细胞培养到愈伤组织阶段,再扩大培养即可,C正确;
D、依据题图可以发现,该流程主要通过促进细胞增殖,增加产紫草素的细胞数量来提高紫草素的产量,D正确。
故选B。
8. 豌豆的育种过程如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 图中黄色圆粒细胞与花药中的染色体数目相同
B. 用秋水仙素处理单倍体种子后获得纯合二倍体植株
C. 离体培养过程中发生基因的自由组合规律
D. 与杂交育种相比,该育种方法可以明显缩短育种年限
【答案】D
【解析】
【分析】花药离体培养是一种组织培养技术,通过培养使花药离开正常的发育途径而分化成为单倍体植株。
【详解】A、黄色圆粒细胞属于体细胞,花药属于生殖细胞,体细胞的染色体数目是生殖细胞的两倍,A错误;
B、单倍体植株高度不可育,因此单倍体植株没有种子;应用秋水仙素处理单倍体的幼苗后获得纯合二倍体植株,B错误;
C、花药离体培养属于无性繁殖,基因的自由组合发生在有性生殖中,C错误;
D、花药离体培养是一种组织培养技术,与杂交育种相比,其优点在于缩短育种年限,D正确。
故选D。
9. 中华猕猴桃原产于我国长江中下游,抗寒能力弱;狗枣猕猴桃原产于俄罗斯,耐低温,但果实小。某实验小组欲得到果大且抗寒的杂种植株,其过程如图所示。下列分析正确的是( )
A. 过程①的组织细胞经过湿热灭菌后可避免细菌污染
B. 过程②常使用灭活的病毒作为诱导剂诱导原生质体融合
C. 过程③杂种细胞再生出细胞壁标志着细胞融合成功
D. 过程⑤不需要进行光照处理,过程⑥需要进行光照处理
【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、过程①为去壁获得原生质体,组织细胞不能进行湿热灭菌以避免细胞死亡,A错误;
B、过程②属于原生质体融合,常使用灭活的病毒作为诱导剂诱导动物细胞融合,B错误;
C、过程③杂种细胞经培养后再生出细胞壁,标志着细胞融合成功,C正确;
D、过程④为脱分化,不需要进行光照处理,过程⑤为再分化,过程⑥为幼苗生长发育过程,过程⑤和⑥都需要进行光照处理,便于叶绿素的合成,进行光合作用制造有机物,D错误。
故选C。
10. 干细胞是一类具有分裂和分化能力的细胞。下列有关干细胞的叙述,错误的是( )
A. 干细胞可来源于早期胚胎、骨髓和脐带血等
B. 胚胎干细胞在体外培养能增殖但不能被诱导分化
C. 造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力,可用于治疗白血病
D. iPS细胞可用于阿尔茨海默病、心血管疾病治疗研究
【答案】B
【解析】
【分析】1、干细胞的概念:动物和人体内保留着少量具有分裂和分化能力的细胞。
2、干细胞的分类:(1)全能干细胞:具有形成完整个体的分化潜能。(2)多能干细胞:具有分化出多种细胞组织的潜能。(3)专能干细胞:只能向一种或两种密切相关的细胞类型分化。如神经干细胞可分化为各类神经细胞,造血干细胞可分化为红细胞、白细胞等各类血细胞。
【详解】A、干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中,包括胚胎干细胞和成体干细胞等,A正确;
B、若给予适宜的环境条件,胚胎干细胞在体外也能被诱导分化,B错误;
C、白血病是一类造血干细胞异常引起的恶性疾病,患者血液中的血细胞异常,用正常的造血干细胞取代异常的造血干细胞可治疗该病,C正确;
D、iPS细胞可用于阿尔茨海默病、心血管疾病治疗等的研究,且因为诱导过程无需破坏胚胎,iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞,将它移植回病人体内后,理论上可以避免免疫排斥反应,D正确。
故选B。
11. 下列关于动物细胞工程的叙述正确的是( )
A. 细胞需要经过脱分化形成愈伤组织,培养环境中同时需要O2和CO2
B. 干细胞是从胚胎中分离提取的细胞,其中造血干细胞可以分化成各种血细胞
C. 灭活病毒诱导动物细胞融合的基本原理是利用手段对细胞膜结构进行失活处理
D. 单克隆抗体制备过程中,需要用特定的选择培养基筛选融合的杂交瘤细胞
【答案】D
【解析】
【分析】1、单克隆抗体制备的原理:B淋巴细胞能产生特异性抗体,在体外不能无限繁殖;骨髓瘤细胞不产生专一性抗体,体外能无限繁殖。杂交瘤细胞的特点:既能大量增殖,又能产生特异性抗体。
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。
【详解】A、动物细胞培养不需要经过脱分化过程,A错误;
B、胚胎干细胞是从早期胚胎或原始性腺中分离提取的细胞,B错误;
C、灭活病毒诱导动物细胞融合的基本原理是利用病毒表面糖蛋白对细胞膜结构进行处理, C错误;
D、单克隆抗体制备过程中,需要用特定的选择培养基筛选融合的杂交瘤细胞,D正确。
故选D。
12. 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通常使用合成培养基加入血清等天然成分
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常使用PEG或灭活的病毒诱导法
【答案】B
【解析】
【分析】分析图解:图示过程为体细胞克隆过程,取甲牛体细胞,对处于减数第二次分裂中期的乙牛的卵母细胞去核,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、过程①通常使用合成培养基加入血清等天然成分培养动物细胞,为细胞培养提供未知的营养成分,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常使用电刺激激活重组细胞,D错误。
故选B。
13. 治疗性克隆有望解决供体器官短缺和免疫排斥等问题。下图表示治疗性克隆的过程,下列说法错误的是( )
A. 细胞A常采用去核卵母细胞作为移植的受体细胞
B. 动物细胞的培养需提供95%空气和5%CO2的混合气体
C. 胚胎干细胞分化为多种体细胞是基因选择性表达的结果
D. 该治疗性过程应用了核移植、动物细胞培养和胚胎移植等技术
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:图示表示治疗性克隆的过程,该过程利用了动物细胞核移植技术,该技术体现了动物细胞核的全能性;图中①表示细胞核移植,②过程表示胚胎干细胞的分裂和分化,由胚胎干细胞发育成组织。
【详解】A、细胞A常采用去核卵母细胞作为移植的受体细胞,因为去核卵母细胞有激活动物细胞全能性的物质,且细胞体积大,易操作,所含营养物质丰富,A正确;
B、 动物细胞的培养需提供95%空气(有利于细胞呼吸,进行正常代谢活动)和5%CO2(维持培养液的pH)的混合气体,B正确;
C、细胞分化的实质是基因选择性表达的结果,C正确;
D、①表示核移植,②表示胚胎干细胞的增殖分化,该治疗性过程应用了核移植、动物细胞培养技术,并未涉及胚胎移植技术,D错误。
故选D。
14. 下列有关现代生物技术工程的叙述,正确的是( )
A. 生产生长激素使用乳腺或膀胱生物反应器时,对动物的年龄、性别选择一般有差异
B. 体外受精技术中取出的卵母细胞可直接与精子受精
C. 动物细胞培养技术可用于检测有毒物质,利用植物的茎尖组织培养可获得抗毒苗
D. 肝细胞培养过程中向培养液中通入5%的CO2刺激细胞呼吸
【答案】A
【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、生产生长激素使用乳腺或膀胱生物反应器时,对动物的年龄、性别选择一般有差异,前者需要选择雌性,且需要生长到一定阶段,而后者对动物的性别、年龄没有特殊要求,只需要选择健康、正常生长的个体即可,A正确;
B、体外受精技术中取出的卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期方可与获能的精子完成受精,B错误;
C、动物细胞培养技术可用于检测有毒物质,植物的茎尖含有的病毒量很少或不含有病毒,因此可以用茎尖组织培养可获得脱毒苗,而不是抗毒苗,C错误;
D、肝细胞培养过程中向培养液中通入5%的CO2的目的是维持培养液的pH,D错误。
故选A。
15. 如图为受精作用及胚胎发育示意图,a、b代表两个发育时期,下列叙述正确的是( )
A. 受精卵的遗传物质一半来自精子
B. a、b分别表示原肠胚和囊胚
C. 受精卵发育为桑葚胚的过程是在透明带内完成的,孵化后进入a阶段
D. ②过程细胞的数量在不断增加,但细胞的体积在不断减小
【答案】D
【解析】
【分析】①为受精作用,②为卵裂期,③④均为有丝分裂,a是囊胚,b是原肠胚。
【详解】A、受精卵细胞核中的遗传物质一半来自精子,一半来自卵细胞,细胞质遗传物质主要来自卵细胞,A错误;
B、a是囊胚,b是原肠胚,B错误;
C、受精卵发育为桑葚胚的过程是在透明带内完成的,桑葚胚继续分裂变为囊胚,囊胚进一步分裂,导致透明带破裂,这一过程称为孵化,孵化后进入b阶段,C错误;
D、②过程为卵裂期,其特点是细胞的数量在不断增加,但细胞的体积在不断减小,D正确。
故选D。
二、不定项选择题。
16. 新鲜蔬菜不易保存,人们将其制成泡菜,既改变口味又增加了储存时间。《中馈录》中记载:“泡盐菜法,定要覆水坛。此坛有一外沿如暖帽式,四周内可盛水;坛口覆一盖,浸于水中,…则所泡之菜不坏矣。”下列说法不正确的是( )
A. 在泡菜发酵过程中,坛中无氧环境的创设仅依靠盐水浸没蔬菜就能实现
B. 在发酵的中期,泡菜坛内各种微生物大量繁殖
C. 若制作的泡菜咸而不酸,可能的原因是加入食盐过多,抑制了乳酸菌发酵
D. 腌制过程中乳酸和亚硝酸盐的含量会先增加后减少再趋于稳定
【答案】AB
【解析】
【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、泡菜的制作过程:将盐、水煮沸冷却。将经过预处理的新鲜蔬菜混合均匀,装入泡莱坛内,装至半坛时,放入蒜瓣、生姜及其他香辛料,继续装至八成满,再徐徐注入配制好的盐水,使盐水没过全部菜料,盖好坛盖。向坛盖边沿的水槽中注满水,以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境。在发酵过程中要注意经常向水槽中补充水。发酵时间长短受室内温度的影响。
【详解】A.在泡菜发酵过程中,坛中无氧环境的创设,不仅依靠盐水浸没蔬菜,还要在坛盖边沿的水槽中注满水,以保证坛内的无氧环境,A错误;
B.发酵中期,无氧状态形成,乳酸菌开始活跃,并产生大量乳酸,pH下降,大肠杆菌、酵母菌等杂菌的活动受到抑制,由于氧气耗尽,需氧型微生物的活动也受到抑制,因此其它微生物的数量下降,B错误;
C.若泡菜咸而不酸,可能是食盐过多,抑制了乳酸菌的发酵,产生的乳酸含量较少,C正确;
D.泡菜制作过程中,在初期亚硝酸盐含量很低,随硝酸还原菌的繁殖,促进硝酸盐还原为亚硝酸盐,含量会随天数增多逐渐升高;但随腌制时间延长,乳酸菌大量繁殖产生的乳酸,抑制了硝酸盐还原菌的繁殖,亚硝酸盐的含量逐渐降低,同时乳酸菌活动也受到抑制,因此制作泡菜过程中,乳酸和亚硝酸盐的含量变化趋势为先增加后减少再趋于稳定,D正确。
故答案为:AB
17. 研究者用酸笋开发具有降低胆固醇功能的益生菌。先将酸笋发酵液接种到含有CaCO3的固体培养基上,筛选出乳酸菌。然后将乳酸菌接种到含有胆固醇的培养液中,筛选出能够降解胆固醇的乳酸菌。相关叙述不正确的是( )
A. 腌制酸笋需要水封,为乳酸菌发酵提供无氧环境
B. 将酸笋发酵液用稀释涂布法接种到固体培养基中
C. 溶钙圈直径与菌落直径比值大的菌落为目标菌落
D. 胆固醇属于脂质,主要为微生物的生长提供氮源
【答案】D
【解析】
【分析】1、筛选与分离微生物常用的接种方法主要有稀释涂布平板法和平板划线法。
2、微生物常见的接种方法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梯度稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、乳酸菌是厌氧菌,腌制酸笋需要水封,为乳酸菌发酵提供无氧环境,A正确;
B、可用稀释涂布法将酸笋发酵液接种到固体培养基中,B正确;
C、乳酸菌发酵产生的乳酸能与CaCO3发生反应,使CaCO3分解成可溶性物质乳酸钙和气体二氧化碳,导致菌落周围出现透明圈,故溶钙圈直径与菌落直径的比值可代表微生物溶解CaCO3的能力大小,比值越大微生物溶解CaCO3的能力越大,所以溶钙圈直径与菌落直径比值大的菌落为目标菌落,C正确;
D、胆固醇属于脂质,含有C、H、O元素,主要为微生物的生长提供碳源,不能为微生物的生长提供氮源,D错误。
故选D。
18. 甲品种青花菜具有由核基因控制的多种优良性状,另一远缘植物乙的细胞质中存在抗除草剂基因,欲将乙细胞质中的抗性基因引入甲中如图。相关叙述正确的是( )
A. 过程A获得的原生质体可放入清水中
B. 过程B两两融合的原生质体可能有5种
C. 过程C中只有融合的杂种细胞具有完整的细胞结构,可以正常生长
D. 最终获得的植株与植株甲存在生殖隔离
【答案】CD
【解析】
【分析】题图分析: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,可以用聚乙二醇处理;C为培养筛选出所需的杂种细胞;D为脱分化。
【详解】A、过程A获得的原生质体不可放入清水中,否则会导致原生质体吸水涨破,A错误;
B、过程B是原生质体融合,两两融合的原生质体可能有甲-甲型、乙-乙型、甲乙型3种,B错误;
C、过程C筛选出的融合细胞的细胞核内含有多种优良性状基因,细胞质内含有抗除草剂基因,具有完整的细胞结构,可以正常生长,C正确;
D、最终获得的植株具有甲乙两种植物的遗传物质,与植株甲存在生殖隔离,D正确。
故选CD
19. 如表为动物细胞培养与植物组织培养的比较,正确的是( )
A AB. BC. CD. D
【答案】BCD
【解析】
【分析】1、动物细胞培养需要满足以下条件:①无菌、无毒的环境;②营养;③温度和pH;④气体环境:95%空气+5%CO2。
2、植物组织培养的条件: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)。
【详解】A、动物细胞培养的原理是细胞增殖,植物组织培养的原理是植物细胞的全能性,A错误;
B、动物细胞培养使用液体培养基制成细胞悬液,植物组织培养一般使用固体培养基,B正确;
C、动物细胞培养的主要过程是原代培养和传代培养,植物组织培养的主要过程是脱分化、再分化,形成植株,C正确;
D、动物细胞培养的目的是获得大量细胞或细胞产物,植物组织培养主要用于植物快速繁殖、获得脱毒苗、制备人工种子等,D正确。
故选BCD。
20. 人肌红蛋白(My)是早期诊断急性心肌梗塞的生化标志物之一。为制备抗My的单克隆抗体,科研人员通过细胞工程技术获得杂交瘤细胞。下列相关叙述正确的是( )
A. 在培养骨髓瘤细胞时,为防止接触抑制现象,需进行传代培养
B. 用选择培养基进行筛选时,只有能产生抗My的单克隆抗体的细胞能生长
C. 将杂交瘤细胞在体外进行培养,一段时间后可在细胞培养液中获得单克隆抗体
D. 若利用制得的单克隆抗体进行检测,结果为阳性,则说明该患者可能患有急性心肌梗塞
【答案】CD
【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、骨髓瘤细胞能够无限增殖,进行细胞培养时,一般不会出现接触抑制现象,A错误;
B、用选择培养基进行筛选时,只有融合的杂交瘤细胞能生长,B错误;
C、将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔,一段时间后可在小鼠腹腔中获得单克隆抗体,若在体外条件下大规模培养,可在细胞培养液中获得单克隆抗体,C正确;
D、人肌红蛋白(My)是早期诊断急性心肌梗塞的生化标志物之一,故利用制得的单克隆抗体进行检测结果为阳性,则说明该患者可能患有急性心肌梗塞,D正确。
故选CD。
三、非选择题。
21. 某品牌老陈醋有丰富的营养成分,在酿造过程中产生了川芎嗪、黄酮类化合物等对人体有益的物质,极具养生价值。一企业对老配方进行了更新,并设计了如下制作流程。请回答下列问题:
注:膨化处理是指将粮食加入密闭容器中,加热加压后突然减压,粮食中的水分汽化膨胀,使其出现许多小孔,变得松脆。红曲霉属于真菌。
(1)对主粮进行膨化处理作用是_____。在利用红曲霉进行发酵产酒精时,发酵罐需要先通气,通气的目的是_____。
(2)利用醋酸菌获得醋酸的条件有两种情况,一是在_____时,将糖分解成醋酸:二是在缺少糖源时,利用酒精生成醋酸。由酒精发酵转变为甜醋发酵,需要改变的环境条件是_____。
(3)研究表明,在陈醋的酿造过程中,起主导作用的是醋酸菌,而乳酸菌也存在于醋醅中,其代谢产生的乳酸是影响陈醋风味的重要因素。成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少,主要原因是发酵后期_____(至少写出2种)等环境因素的变化,淘汰了部分乳酸菌种类。
(4)乙偶姻和川芎嗪均是此品牌老陈醋中重要的风味物质,对熏醅阶段中二者的含量进行测定得到了如图结果,由图可知,川芎嗪最早产生于_____,乙偶姻可能在更早的甜酸发酵阶段就开始产生。
【答案】(1) ①. 加大与红曲霉的接触面积 ②. 使红曲霉在有氧条件下大量繁殖
(2) ①. 氧气和糖源都充足 ②. 增加氧气含量
(3)氧气、营养物质、pH (4)熏醅阶段第二天
【解析】
【分析】醋酸制作菌种是醋酸菌,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、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】
由题意可知,膨化处理是指将粮食加入密闭容器中,加热加压后突然减压,粮食中的水分汽化膨胀,使其出现许多小孔,变得松脆,这有利于加大与红曲霉的接触面积,使发酵更充分。通气的情况下,红曲霉进行有氧呼吸产生更多的能量,有利于红曲霉的大量繁殖。
【小问2详解】
利用醋酸菌获得醋酸的条件有两种情况,一是在氧气和糖源都充足时,将糖分解成醋酸;二是在糖源不充足时,也可以利用酒精生成醋酸。酒精发酵时严格的无氧环境,而醋酸菌是好氧菌,需要将酒精氧化为醋酸,因此需要改变的环境条件是增加氧气含量。
【小问3详解】
成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少,主要原因是:发酵后期氧气、营养物质、pH等环境因素的变化,加剧了不同种乳酸菌之间的种间竞争,淘汰了部分乳酸菌种类。
【小问4详解】
据图可知,生产线1、2、3都在熏醅第2天出现了川芎嗪,因此川芎嗪最早产生于熏醅阶段第二天。
22. 近年来,水环境中发现的不同程度的抗生素残留,不仅威胁水生生物的生存,还会损害微生物的生态平衡。氧氟沙星(OFL)(C18H2OFN3O4)是一种人工合成的广谱抗菌的氟喹诺酮类药物,某实验小组成功地从废水环境样品中分离得到能降解OFL的菌株A。筛选分离的操作过程如图所示。回答下列问题:
(1)利用细菌处理去除废水中的抗生素,这种方法的不足之处是______,因此需要筛选抗生素优势降解菌株。
(2)筛选能够降解OFL的菌株时,富集培养基中需要加入______作为唯一碳源或氮源。用于培养菌株A的固体培养基含有水、蛋白胨、酵母提取物和琼脂等成分,其中蛋白胨主要为菌株A提供碳源、氮源和______。
(3)过程Ⅲ所利用的接种方法是______,与平板划线法不同的是,此方法还可以用于______。过程Ⅱ中的总稀释次数为8次,在过程Ⅲ中,可以每隔24h统计一次菌落的数目,选取______时的记录作为结果,三个培养基中长出的菌落数量分别是145、163、154,故推测A中细菌的数量为______个/mL。
(4)该实验小组欲进一步探究初始OFL浓度对菌株A降解OFL能力的影响,请帮助其设计实验并写出实验思路:______。
【答案】(1)抗生素会抑制细菌的生长繁殖
(2) ①. OFL ②. 维生素
(3) ①. 稀释涂布平板法 ②. 平板划线法 ③. ④. 1.54×1011
(4)设置含一系列的OFL浓度的培养基,分别接种等量的菌株A,检测OFL的降解程度
【解析】
【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。
【小问1详解】
抗生素会抑制细菌的生长繁殖,需要筛选抗生素优势降解菌株来处理废水中的抗生素。
【小问2详解】
筛选能够降解OFL的菌株时,富集培养基中需要加入OFL来作为唯一碳源或氮源;蛋白胨是将肉、酪素或明胶用酸或蛋白酶水解后干燥而成的外观呈淡黄色的粉剂,主要为菌株A提供碳源、氮源和维生素。
【小问3详解】
过程Ⅲ利用的接种方法是稀释涂布平板法,与平板划线法相比,此方法还可以用于统计样品中活菌的数目,选取菌落数目稳定时的记录作为结果;A中细菌的数量为(145+163+154)÷3×108÷0.1=1.54×1011个·mL⁻¹。
【小问4详解】
欲进一步探究初始OFL浓度对菌株A降解OFL能力的影响,自变量是初始OFL浓度,因变量是菌株A的降解效果,因此可设置含一系列的OFL浓度的培养基,分别接种等量的菌株A,检测OFL的降解程度。
23. 辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域,辣椒素的获得途径如图所示。回答下列问题:
(1)图中①和②分别表示辣椒组织培养中细胞的__________和__________过程,要获得脱毒苗,对外植体的取材要求是__________。
(2)图中培养外植体的培养基中常用的凝固剂是__________。培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值__________(填“高”或“低”)时,有利于芽的分化。对培养基彻底灭菌时,应采取的灭菌方法是___________。
(3)图中外植体的消毒所需酒精的体积分数是___________。用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时,常用的酶是__________和纤维素酶。
(4)细胞产物工厂化生产是植物组织培养技术的重要应用。高产细胞系须培养至__________,再从中提取辣椒素。
【答案】(1) ①. 脱分化 ②. 再分化 ③. 切取一定大小的茎尖进行组织培养
(2) ①. 琼脂 ②. 低 ③. 湿热灭菌法(高压蒸汽灭菌法)
(3) ①. 70% ②. 果胶酶
(4)愈伤组织
【解析】
【分析】分析题图:①是脱分化过程、②是再分化过程。上面一种途径是通过植物组织培养技术获得脱毒苗,再从果实中获得相应的产物;下面一种途径是采用植物细胞培养技术获得大量细胞产物。
【小问1详解】
由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程称为脱分化,脱分化产生的愈伤组织继续进行培养,又可重新分化成根或芽等器官,这个过程叫做再分化。要获得脱毒苗,对外植体的取材要求是切取一定大小的茎尖进行组织培养。
【小问2详解】
培养基中常用的凝固剂是琼脂。生长素和细胞分裂素用量的比值低时,有利于芽的分化;反之则利于根的分化。培养基应用湿热灭菌法灭菌(高压蒸汽灭菌法)。
【小问3详解】
外植体消毒所用酒精的体积分数是70%;植物细胞的细胞壁含有纤维素和果胶,故用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时,常用的酶是果胶酶和纤维素酶。
【小问4详解】
人们期望利用植物细胞培养来获得目标产物,这个过程就是细胞产物的工厂化生产。植物细胞培养是指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的技术。高产细胞系须在培养基培养至愈伤组织,再从中提取辣椒素。
24. 为降低乳腺癌治疗药物的副作用,科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上,构建抗体—药物偶联物(ADC),过程如图所示。
(1)图中选用B细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交细胞,如果仅考虑细胞的两两融合,其融合细胞有_____种类型。已免疫的 B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合的过程体现了细胞膜具有_____的结构特点。在体外融合时需要诱导,与诱导植物原生质体融合不同的是图中还可用_____诱导融合。
(2)图中单克隆抗体制备过程中至少有两次筛选,图中_____(填序号)是第二次筛选,其目的是_____。
(3)杂交瘤细胞的特点是_____,图中ADC中的抗体的作用是_____。
(4)由图中可看出,单克隆抗体的制备过程中,运用了动物细胞工程中的_____和_____两大技术。
【答案】(1) ①. 3 ②. 一定的流动性 ③. 灭活的病毒
(2) ①. ③ ②. 筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞
(3) ①. 既能大量增殖,又能产生特定抗体 ②. 特异性识别抗原
(4) ①. 动物细胞融合 ②. 动物细胞培养
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备过程:(1)制备产生抗体的B淋巴细胞:向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。(2)获得杂交瘤细胞:①将鼠的骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合;②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。(3)克隆化培养和抗体检测。(4)将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。(5)提取单克隆抗体:从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
【小问1详解】
如果仅考虑细胞的两两融合,其融合细胞有3种类型,即B细胞+B细胞、骨髓瘤细胞+骨髓瘤细胞、B细胞+骨髓瘤细胞;由于细胞膜具有一定的流动性,因此细胞能融合,流动性是其结构特点;在体外融合时需要诱导,与诱导植物原生质体融合不同的是动物细胞融合还可用灭活的病毒。
【小问2详解】
图中单克隆抗体制备过程中至少有两次筛选,②是第一次筛选,筛选杂交瘤细胞,③是第二次筛选,筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞。
【小问3详解】
杂交瘤细胞是骨髓瘤细胞和B细胞的融合细胞,既能大量增殖,又能产生特定抗体;抗体—药物偶联物(ADC)中的抗体即单克隆抗体,能特异性识别靶细胞上的抗原,达到靶向给药的作用。
【小问4详解】
单克隆抗体的制备过程中,首先是骨髓瘤细胞和B细胞的融合,运用了动物细胞融合技术,而后是杂交瘤细胞的培养和筛选,运用了动物细胞培养技术。选项
比较项目
动物细胞培养
植物组织培养
A
原理
动物细胞核的全能性
植物细胞的全能性
B
培养基
液体培养基
固体培养基
C
主要过程
原代培养,传代培养
脱分化、再分化,形成植株
D
主要应用
获得大量细胞或细胞产物
植物快速繁殖、获得脱毒苗等
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