天津市东丽区天津市第一百中学2024-2025学年高二下学期3月月考生物试题(原卷版+解析版)
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这是一份天津市东丽区天津市第一百中学2024-2025学年高二下学期3月月考生物试题(原卷版+解析版),共43页。试卷主要包含了选择题,简答题等内容,欢迎下载使用。
一、选择题(共30题)
1. 《齐民要术》记载了一种称为“动酒酢(“酢”同“醋”)法”的酿醋工艺:“大率酒一斗,用水三斗,合瓮盛,置日中曝之。七日后当臭,衣(指菌膜)生,勿得怪也,但停置,勿移动,挠搅之。数十日,醋成”。下列有关叙述错误的是( )
A. 该方法的原理是醋酸菌在缺少糖源时可将乙醇最终转化为乙酸
B. 加水的目的是对酒进行稀释,避免酒精浓度过高杀死醋酸菌
C. “衣”位于变酸的酒表面,是由原酒中的酵母菌大量繁殖形成的
D. 挠搅有利于酒精与醋酸菌充分接触,还可以增加溶液中的溶解氧
2. 下图表示利用葡萄汁进行发酵时可能发生的物质变化。下列有关叙述不正确的是( )
A. 过程③④⑤都需要O₂参与
B. 酵母菌发生过程①②③都能产生ATP
C. 过程②④所需要的最适温度不相同
D. 当氧气、糖源都充足时,醋酸菌可以直接发生过程⑤
3. 泡菜在发酵期间,由于乳酸菌的发酵作用,乳酸不断积累,因此可以根据微生物的活动情况和乳酸积累量,将泡菜发酵过程分为三个阶段。下列说法错误的是( )
A. 初期由于含有氧气且pH较高,坛内存在其他微生物的生长
B. 中期由于乳酸不断积累,厌氧状态形成,乳酸菌成为优势种
C 后期由于乳酸含量继续增加,发酵速度会逐渐变缓甚至停止
D. 整个发酵过程中亚硝酸盐含量不断增加,故泡菜要尽早食用
4. 下列关于传统发酵技术应用的叙述,正确的是( )
A. 利用乳酸菌制作泡菜过程中,先通气培养,后密封发酵
B. 家庭制作果酒、果醋通常都不是纯种发酵
C. 果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低,果酒制作过程中情况相反
D. 酵母菌中只存在一种与蛋白质合成有关的细胞器——核糖体
5. 某同学在线提交了在家用带盖玻璃瓶制作果酒和果醋的实验报告,他的做法错误的是( )
A. 选择新鲜的葡萄略加冲洗,除去枝梗后榨汁
B. 将玻璃瓶用酒精消毒后,装满葡萄汁
C. 酒精发酵期间,根据发酵进程适时拧松瓶盖放气
D. 酒精发酵后去除瓶盖,盖一层纱布,再进行醋酸发酵
6. 下列关于发酵工程的说法,错误的是( )
A. 发酵工程产品主要是指微生物的代谢物、酶和菌体本身
B. 可以通过人工诱变选育新菌株
C. 培养基,发酵设备和菌种必须经过严格的灭菌
D. 环境条件的变化既影响菌种的生长繁殖又影响菌体代谢物的形成
7. 下表为某培养基的配方,下列叙述正确的是( )
A. 从物理性质看该培养基属于固体培养基,从用途看该培养基属于鉴别培养基
B. 该培养基中属于碳源的物质主要是葡萄糖,属于氮源的物质是蛋白胨
C. 该培养基缺少提供无机盐的物质
D. 该培养基调节合适的pH后就可以接种使用
8. 为纯化菌种,在鉴别培养基上划线接种纤维素降解细菌,培养结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 倒平板后需间歇晃动,以保证表面平整
B. 图中Ⅰ、Ⅱ区的细菌数量均太多,应从Ⅲ区挑取单菌落
C. 该实验结果因单菌落太多,不能达到菌种纯化的目的
D. 菌落周围的纤维素被降解后,可被刚果红染成红色
9. 养殖池中存在的有毒物质主要是氨和亚硝酸,这两种物质可由硝化细菌吸收利用。研究人员从养殖池池泥中分离出硝化细菌并进行了计数。有关叙述正确的是( )
A. 需配制一定浓度含氨盐的牛肉膏蛋白胨培养基以分离硝化细菌
B. 配制的培养基经高压蒸汽灭菌后通常还需要调节pH才能使用
C. 涂布时,用涂布器沾取少量菌液并均匀地涂布在培养基的表面
D. 使用涂布平板法统计得到的菌落数目往往比活菌的实际数目少
10. 无菌技术包括以下几个方面的叙述,其中正确的是( )
A. 紫外线照射前,适量喷洒石炭酸等消毒液,可以加强消毒效果
B. 牛奶的消毒常用紫外线消毒法
C. 为了防止污染,接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落
D. 在微生物接种的实验中,用95%酒精对实验者的双手和超净工作台进行消毒
11. 营养缺陷型菌株是野生型菌株经过人工诱变或自发突变失去合成某种生长因子的能力,只能在补充了相应的生长因子的基本培养基中才能正常生长的变异菌株。某研究小组对酵母菌用紫外线照射后将其接种到甲培养皿的培养基上,一段时间后将甲培养皿的菌落影印接种(不改变菌落位置)到乙、丙两培养皿的培养基中,进一步培养得到如下图所示结果。下列分析正确的是( )
A. 接种到甲培养皿采用的是平板划线法
B. 甲、丙两培养皿中的培养基是基本培养基
C. 甲培养皿中菌落数有可能比接种的酵母菌数少
D. 甲、乙、丙三个培养皿都可能存在营养缺陷型菌落
12. 为探究提高“日照蓝莓”品质和产量的新途径,某生物兴趣小组的同学以“日照蓝莓”的主要品种——兔眼蓝莓为实验材料进行脱毒处理,其技术路线为“取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”。下列有关叙述正确的是( )
A. 取材时可选用兔眼蓝莓的芽尖等分生组织作为外植体
B. 用体积分数为70%的酒精和质量分数为5%左右的次氯酸钠溶液对外植体消毒时,消毒时间尽可能长一些,以避免造成伤害
C. 再分化过程中诱导出芽和诱导生根不需要更换培养基
D. 脱毒后的兔眼蓝莓果实体积更大,产量更高,后代个体中更不易被病毒感染
13. 紫杉醇是一种抗癌药物,主要从红豆杉树皮中分离提取。目前采用物理或化学方法将红豆杉愈伤组织固定在一定空间内,实现紫杉醇的规模化生产是提高紫杉醇产率、保护稀缺资源红豆杉、解决紫杉醇药源紧缺的一种有效方法。下列相关叙述正确的是( )
A. 植物组织培养诱导红豆杉再分化形成愈伤组织时,需生长素和细胞分裂素配合使用
B. 采用植物细胞工程技术大规模生产紫杉醇时,应选用以糖类作碳源的液体培养基
C. 大规模培养红豆杉愈伤组织实现紫杉醇的规模化生产体现了植物细胞的全能性
D. 用液体培养基培养固定在一定空间内的愈伤组织生产紫杉醇时,不需要通入无菌空气
14. 下图是通过植物体细胞杂交技术获得“番茄——马铃薯”植株的技术流程图,下列说法正确的是( )
A. 上述过程中包含着有丝分裂,细胞分化和减数分裂等过程
B. 植物体细胞融合完成的标志是原生质体融合,此时细胞内高尔基体活动明显增强
C. 已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体,则“番茄—马铃薯”属于三倍体
D. 该过程体现了植物细胞的全能性,杂种植株产生的变异类型属于染色体变异
15. 芦笋是雌雄异株植物,雄株性染色体为XY,雌株为XX;其幼茎可食用,雄株产量高。以下为两种培育雄株的技术路线。有关叙述错误的是( )
A 形成愈伤组织可通过添加生长素和细胞分裂素类生长调节剂进行诱导
B. 幼苗乙和幼苗丙的形成均需要经过脱分化和再分化的过程
C. 雄株丁的亲本乙和丙的性染色体组成分别为XY、XX
D. 与雄株甲不同,雄株丁的培育过程中发生了基因重组
16. 植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术与原理不相符的是( )
A. 纤维素酶、果胶酶处理和胰蛋白酶处理——酶的专一性
B. 植物组织培养和动物细胞培养——细胞的全能性
C. 原生质体融合和动物细胞融合——生物膜的流动性
D. 紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养——细胞分裂
17. 如图为动物细胞培养的基本过程,以下叙述错误的是( )
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. 将组织用胰蛋白酶或胃蛋白酶处理,制成b瓶中的细胞悬液
C. c、d瓶中的培养液为无菌、无毒的环境
D. 培养过程中还需要提供O2和CO2等气体环境,CO2的主要作用是维持培养液的pH
18. 为了初步检测药物X和Y的抗癌活性,在细胞培养板的每个孔中加入相同数量的肝癌细胞,使其贴壁生长,实验组加入等体积相同浓度的溶于二甲基亚砜(溶剂)的药物X或Y,培养过程及结果如下图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. 细胞培养液中通常需要加入血清
B. 可用胰蛋白酶处理使肝癌细胞脱落下来并进行计数
C. 对照组中应加入等体积的无菌蒸馏水
D. 根据实验结果,可以初步判断药物X的抗癌效果较好
19. 细胞毒素可有效杀伤肿瘤细胞,但没有特异性,在杀伤肿瘤细胞的同时还会对健康细胞造成伤害。下图所示为特异性杀死肿瘤细胞的过程,图中抗体是利用单克隆抗体技术制备的。下列叙述不正确的是( )
A. 抗体制备需用细胞融合技术
B. 细胞毒素具有与肿瘤细胞膜上的糖蛋白发生特异性结合的能力
C. 溶酶体破裂加速肿瘤细胞凋亡
D. 抗体可使细胞毒素进行特异性地杀伤
20. 中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作,通过将大熊猫的细胞核植入去核后的兔子卵母细胞中,在世界上最早克隆出一批大熊猫早期胚胎,这表明我国的大熊猫人工繁殖研究再次走在世界前列。下列有关叙述中错误的是( )
A. 卵母细胞去核的方法是显微注射法,还可以用紫外线短时间照射等方法
B. 兔子卵母细胞质中有激发大熊猫细胞核表达全能性的物质
C. 重构胚需要用物理或化学方法激活,使之完成细胞分裂和发育进程
D. 在大熊猫早期胚胎的形成过程中,原肠胚时期开始出现细胞的分化
21. 治疗性克隆有希望最终解决供体器官的短缺和器官移植出现的排斥反应。下图表示治疗性克隆的过程,下列说法正确的是( )
A. 图示过程利用了动物细胞培养和动物体细胞融合技术
B. 图示过程实现了动物细胞核的全能性,其优点是用上述方式获得的各种脏器组织细胞、神经细胞等进行移植降低了免疫排斥反应
C. ①过程的细胞学基础是细胞的增殖和分化
D. ①②过程需要进行DNA 复制和蛋白质合成,还需要在培养液中不断补充细胞所需ATP
22. 研究人员将猴胚胎细胞(a)中的细胞核取出,移植入一雌猴的去核卵母细胞(b)中,得到重构胚(c),经培养获得胚胎并移植到另一雌猴(d)体内进一步发育,获得克隆猴(e)。
下列叙述正确的是( )
A. e的细胞内的全部基因都来自a,b不提供基因
B. c经一系列增殖和分化形成e的过程中,细胞核起控制作用
C. d为胚胎发育提供遗传物质和其他适宜条件
D. e的形成过程中没经过受精作用,其体细胞中无同源染色体
23. 下列有关哺乳动物受精作用的叙述,错误的是( )
A. 刚刚排出的精子要在雌性动物生殖道内发生相应生理变化才能获得受精的能力
B. 精子需要释放多种酶才能溶解、穿越卵细胞膜外透明带等结构
C. 精子触及卵细胞膜的瞬间发生卵细胞膜反应
D. 卵子在输卵管内发育到MⅡ期时才具备受精的能力
24. 下列关于“试管牛”培养流程的叙述,不正确的是( )
A. 过程①可对供体母牛注射促性腺激素,使其排出更多的卵母细胞
B. 过程②完成的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体或雌、雄原核
C. 大量研究已经证明,过程③基本不会发生免疫排斥反应
D. 胚胎移植前可通过胚胎分割技术提高胚胎的利用率,此技术属于无性繁殖
25. 转基因抗虫棉是我国商业化种植的转基因作物。将Bt 抗虫蛋白基因导入棉花细胞可采用农杆菌转化法,下列对相关操作及结果的叙述,错误的是( )
A. 用相同的限制酶切割 Bt 抗虫蛋白基因和农杆菌 Ti 质粒
B. 限制酶和DNA 连接酶分别催化磷酸二酯键的水解和形成
C. 可用PCR 技术在体外快速扩增 Bt 抗虫蛋白基因
D. 将Bt抗虫蛋白基因转移至受体细胞的染色体DNA上获得抗虫棉的过程属于染色体变异
26. 第三代疫苗——DNA 疫苗是指将编码保护性抗原蛋白的基因(如图甲)插入到适宜的质粒(如图乙)中得到的重组DNA分子,将其导入人体内,在人体细胞内表达的产物可直接诱导机体免疫应答,且可持续一段时间。限制性内切核酸酶的切点分别是BgIⅡ、EcRI和 Sau3AⅠ。下列分析错误的是( )
A. 构建DNA 疫苗时,可用BgIⅡ和 Sau3AI切割目的基因和质粒
B. 图乙中只用EcRI切割后的质粒,含有2个游离的磷酸基团
C. 用EcRI切割目的基因和质粒,再用DNA 连接酶连接,只产生1种连接产物
D. 抗原基因在体内表达时不需要解旋酶
27. 图1为某种质粒结构简图,图2表示某外源DNA上的目的基因,小箭头所指分别为限制酶EcRⅠ、BamHⅠ、HindⅢ的酶切位点。下列有关叙述错误的是( )
A. 在基因工程中若只用一种限制酶完成对质粒和外源DNA的切割,则可选EcRI
B. 如果将一个外源DNA 分子和一个质粒分别用 EcRⅠ酶切后,再用DNA连接酶连接,形成一个含有目的基因的重组DNA,此重组DNA 中 EcRI酶切点有1个
C. 为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化,酶切时可使用BamHⅠ和 Hind Ⅲ两种限制酶同时处理
D. 质粒是一种结构简单的、能自主复制的环状DNA,是基因工程中最常用的载体
28. 下列有关PCR的叙述错误的是( )
A. PCR用的DNA聚合酶是一种耐高温酶
B. 变性过程中双链DNA的解开不需要解旋酶
C. 复性过程中引物与模板链的结合遵循碱基互补配对原则
D. 延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP和4种核糖核苷酸
29. 下列利用洋葱进行“DNA 的粗提取与鉴定”实验的叙述,正确的是( )
A. 将研磨液加入切碎的洋葱,充分研磨后过滤,要弃去上清液
B. 可将洋葱置于清水中,细胞吸水破裂后DNA 可以释放出来
C. 采用体积分数为95%酒精溶液析出 DNA 的方法可去除部分杂质
D. 将白色丝状物溶解在NaCl 溶液中,加入二苯胺试剂后振荡,直接观察颜色变化
30. 大肠杆菌pUC118质粒是基因工程中常用的一种载体,具有氨苄青霉素抗性基因,该质粒中某限制酶的唯一切点位于 lacZ基因中。在特定的选择培养基中,若lacZ基因没有被破坏,则大肠杆菌菌落呈蓝色;若lacZ基因被破坏,则菌落呈白色。关于图中操作的叙述正确的是( )
A. 试管1中应加入限制酶和 DNA 连接酶
B. DNA连接酶的作用是将酶切后得到的黏性末端连接起来,形成一个重组质粒时形成四个磷酸二酯键
C. 能在氨苄青霉素培养基中存在的菌落均呈现白色
D. 试管3应选择蓝色菌落内的大肠杆菌进行扩大培养
二、简答题(共4题)
31. 为了检测牛奶中是否含有某种微生物,配制培养基的配方如下,请分析回答下列问题(注:伊红—亚甲蓝是由两种染色剂组成的细胞染料):
(1)根据配方,该培养基可用来培养_____(填“细菌”“霉菌”或“细菌与霉菌”),其所含氮源的功能是主要用于合成_____和_____。
(2)该微生物在同化作用上的代谢类型是_____型,其在培养基上产生的单个菌落在生态学中被称为_____。
(3)接种好的培养皿在恒温箱中培养时要倒置,目的是_____和_____。
(4)有同学为统计消毒后的牛奶中该微生物的含量,取5mL牛奶样液进行了下图操作,每个平板中的统计结果为87、83、85,则经过消毒后的牛奶中该微生物的含量大约是_____个·mL⁻¹。用该方法统计样本菌落数时_____(填“是”或“否”)需要设置空白对照组,目的是_____。
32. 育种工作者利用不同的方法进行了如图所示的四组实验。请据图回答下列问题:
(1)图Ⅰ过程由番茄韧皮部细胞形成幼苗A的过程要经过_____形成愈伤组织,再经过再分化形成幼苗,该过程依据的原理是_____。
(2)植物组织培养除了需要提供一定的营养、_____、温度和光照外,还必须在_____的条件下进行。
(3)已知番茄的红果(Y)对黄果(y)为显性,少室(M)对多室(m)为显性,控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。用红果多室(Yymm)番茄植株的花粉进行Ⅱ、Ⅲ有关实验,则Ⅱ过程中,从花粉形成幼苗B所进行的细胞分裂方式是_____。Ⅲ过程中植物体C的基因型为_____。
(4)获得植物体D首先需对番茄和马铃薯的韧皮部细胞用_____酶处理以去除细胞壁。
(5)获得植物体D的过程叫_____。植物体D与细胞B是否都具有两亲本的遗传物质_____(答“是”或“否”),若番茄细胞内有2n=M条染色体,马铃薯细胞内有2n=N条染色体,则“番茄—马铃薯”细胞在有丝分裂后期含有_____个染色体。
33. 博拉病毒(EBO)呈纤维状,EBO衣壳外有包膜,包膜上有5种蛋白棘突(VP 系列蛋白和GP蛋白),其中GP蛋白最为关键,能被宿主细胞强烈识别。人感染埃博拉病毒后会引起出血热,治疗该病的有效方法是注射疫苗或者抗体。下图为制备埃博拉病毒的单克隆抗体的过程,据图回答问题:
(1)埃博拉病毒侵入人体时,在细胞中以RNA为模板,在_____酶的作用下,合成相应的DNA 并指导蛋白质合成,进行增殖。以GP 蛋白作为疫苗比较安全,其原因是GP蛋白自身没有感染能力,但保留有_____。
(2)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。筛选后的所需细胞群应具备的特点是_____。
(3)在体外进行动物细胞培养时需要在合成培养基的基础上添加_____等天然成分。同时为了维持培养液的pH,需要提供的气体环境是_____。
(4)将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养或注射到_____增殖,从而提取大量的特异性抗体。通过这种技术获得的抗体最主要的优点有_____。“抗体一药物偶联物”中,抗体的靶向作用是利用了其具有_____的特点。除此之外,单克隆抗体还有那些用途,请再举出一例:_____。
34. 某实验室需构建含增强型绿色荧光蛋白(eGFP)基因的表达载体用于科学研究。相关资料如下:
Ⅰ.双链DNA的每一条链有两个末端,分别是5'端和3'端,从左到右的5' — 3' DNA 链是编码链,从左到右的3'—5'DNA 链是模板链。
Ⅱ.增强型绿色荧光蛋白(eGFP)在自然光下显示绿色,已知该基因DNA 编码序列如下:5'ATGGTGAGC……AAGTAA3' 。
Ⅲ.质粒载体中含有EcRⅠ、HindⅢ、BanHⅠ、XbaⅠ和NtⅠ等酶的酶切位点(这些酶各自。的识别序列不同),如下图所示。
回答下列问题:
(1)增强型绿色荧光蛋白基因转录的mRNA碱基序列为_____。
(2)通过PCR方法获得eGFP目的片段,首先需要设计_____(填“一对”或“一个”)引物,在体外选择性扩增eGFP目的片段。PCR反应中使用的酶是_____。PCR 反应中的每次循环可分为变性、复性、_____三步, 其中复性的结果是_____。如果循环n次,则共需要消耗引物_____个。PCR的产物常采用_____来鉴定。
(3)eGFP的PCR产物两端分别含有 BanHI和 NtI的酶切位点,构建重组表达载体时,用这两种酶酶切PCR产物和质粒载体。与单一酶酶切相比,该实验采用的双酶切方法的优点是_____(答一点即可)。
(4)将所构建的表达载体转入大肠杆菌,涂布含有卡那霉素的平板,若表达载体构建成功,可观察到多个_____单菌落。
天津市第一百中学2024—2025 学年第二学期过程性诊断(1)
高二生物
一、选择题(共30题)
1. 《齐民要术》记载了一种称为“动酒酢(“酢”同“醋”)法”的酿醋工艺:“大率酒一斗,用水三斗,合瓮盛,置日中曝之。七日后当臭,衣(指菌膜)生,勿得怪也,但停置,勿移动,挠搅之。数十日,醋成”。下列有关叙述错误的是( )
A. 该方法的原理是醋酸菌在缺少糖源时可将乙醇最终转化为乙酸
B. 加水的目的是对酒进行稀释,避免酒精浓度过高杀死醋酸菌
C. “衣”位于变酸的酒表面,是由原酒中的酵母菌大量繁殖形成的
D. 挠搅有利于酒精与醋酸菌充分接触,还可以增加溶液中的溶解氧
【答案】C
【解析】
【分析】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:(1)当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的葡萄糖分解成醋酸;(2)当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、该方法依据的原理是醋酸菌在氧气、糖源不足时将酒精(乙醇)转化为醋酸(乙酸),A正确;
B、加水的目的是对酒进行稀释,避免高浓度酒精导致醋酸菌死亡,B正确;
C、“衣”位于变酸的酒表面,是由原酒中的醋酸菌大量繁殖形成的,C错误;
D、醋酸菌是好氧菌,搅拌有利于酒精与醋酸菌充分接触,还可以增加溶液中的溶解氧,利于醋酸菌进行醋酸发酵,D正确。
故选C。
2. 下图表示利用葡萄汁进行发酵时可能发生的物质变化。下列有关叙述不正确的是( )
A. 过程③④⑤都需要O₂参与
B. 酵母菌发生过程①②③都能产生ATP
C. 过程②④所需要的最适温度不相同
D. 当氧气、糖源都充足时,醋酸菌可以直接发生过程⑤
【答案】B
【解析】
【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真菌,属于真核细胞,条件是18~25℃,前期需氧,后期不需氧。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,属于原核细胞,适宜温度为30~35℃,需要持续通入氧气。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。
【详解】A、过程①为有氧呼吸或无氧呼吸的第一阶段,在细胞质基质中进行,不需要氧气参与。 过程②为无氧呼吸的第二阶段,在细胞质基质中进行,不需要氧气参与。 过程③为有氧呼吸的第二、三阶段,在线粒体中进行,第三阶段需要氧气参与。 过程④以乙醇为原料进行醋酸发酵,需要氧气参与。 过程⑤为醋酸发酵,醋酸菌是好氧菌,该过程需要氧气参与,A正确;
B、酵母菌是兼性厌氧菌,在有氧条件下进行有氧呼吸(过程①③),在无氧条件下进行无氧呼吸(过程①②)。 有氧呼吸的三个阶段都能产生ATP,无氧呼吸的①第一阶段能产生ATP,②第二阶段不产生ATP,B错误;
C、过程②是酵母菌无氧呼吸产生酒精的过程,最适温度一般为18 - 25℃。 过程④是醋酸菌将酒精转化为醋酸的过程,最适温度一般为30 - 35℃,C正确;
D、醋酸菌是好氧细菌,当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸,即可以直接发生过程⑤,D正确。
故选B。
3. 泡菜在发酵期间,由于乳酸菌的发酵作用,乳酸不断积累,因此可以根据微生物的活动情况和乳酸积累量,将泡菜发酵过程分为三个阶段。下列说法错误的是( )
A. 初期由于含有氧气且pH较高,坛内存在其他微生物的生长
B. 中期由于乳酸不断积累,厌氧状态形成,乳酸菌成为优势种
C. 后期由于乳酸含量继续增加,发酵速度会逐渐变缓甚至停止
D. 整个发酵过程中亚硝酸盐含量不断增加,故泡菜要尽早食用
【答案】D
【解析】
【分析】泡菜发酵的三个阶段:
(1)发酵初期:蔬菜刚入坛时,其表面带入的微生物,主要以不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等较为活跃。
(2)发酵中期:乳酸发酵使乳酸不断积累,pH下降,无氧状态稳定,乳酸菌开始活跃,并产生大量乳酸,乳酸的积累量可达到0.6%~0.8%,pH为3.5~3.8。这一期间为泡菜完全成熟阶段,泡菜有酸味而且清香。
(3)发酵后期:在此期间继续进行乳酸发酵,乳酸含量继续增加,可达1.0%以上。当乳酸含量达到1.2%以上时,发酵速度会逐渐变缓甚至停止。
【详解】A、初期由于含有氧气且pH较高,坛内主要以不抗酸的大肠杆菌、酵母菌、霉菌等较为活跃,A正确;
B、中期由于乳酸不断积累,厌氧状态形成,大肠杆菌、酵母菌、霉菌等的生长受到抑制,乳酸菌成为优势种,B正确;
C、发酵后期,乳酸含量继续增加,当达到1.2%以上时,过酸的环境抑制了乳酸菌的生长繁殖进而使发酵速度逐渐变缓甚至停止,C正确;
D、泡菜制作发酵过程中,随着泡菜发酵中产生的乳酸的量不断增加,亚硝化细菌的代谢逐渐被抑制,亚硝酸盐的产量减少,同时亚硝酸盐的分解增加,亚硝酸盐的含量会逐渐下降,D错误。
故选D。
【点睛】掌握泡菜的制作过程中微生物的种类变化和亚硝酸的含量变化是解答本题的关键。
4. 下列关于传统发酵技术应用的叙述,正确的是( )
A. 利用乳酸菌制作泡菜过程中,先通气培养,后密封发酵
B. 家庭制作果酒、果醋通常都不是纯种发酵
C. 果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低,果酒制作过程中情况相反
D. 酵母菌中只存在一种与蛋白质合成有关的细胞器——核糖体
【答案】B
【解析】
【分析】利用酵母菌进行酒精发酵,先通空气使其在有氧环境下有氧呼吸,从而获得大量能量进行繁殖,再隔绝氧气进行发酵,酒精发酵的最适温度是在18℃~25℃,pH弱酸性。利用醋酸菌进行醋酸发酵,因为醋酸菌是好氧细菌,始终通空气,当缺少糖源时和有氧条件下,可将乙醇(酒精)氧化成醋酸,当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸,醋酸菌生长的最佳温度是在30℃~35℃。利用乳酸菌进行乳酸发酵,乳酸菌是厌氧型细菌,全程在无氧条件下进行,乳酸菌能够将蔬菜中的葡萄糖等分解为乳酸。
【详解】A、乳酸菌是厌氧型细菌,利用乳酸菌制作泡菜过程中,始终要密封发酵,A错误;
B、纯种发酵指用单一菌种发酵,家庭制作果酒、果醋利用的是果皮上附着的野生菌种,野生菌种有很多种类,不是单一菌种,所以通常都不是纯种发酵,B正确;
C、果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低,果酒制作过程中产生二氧化碳,与水作用生成碳酸,发酵液pH也逐渐降低,C错误;
D、酵母菌是真核生物,其细胞种含有与蛋白质合成有关的细胞器有:核糖体(氨基酸脱水缩合为肽链)、内质网和高尔基体(肽链的盘曲折叠及加工运输)、线粒体(进行有氧呼吸为蛋白质合成提供能量)等,D错误。
故选B。
5. 某同学在线提交了在家用带盖玻璃瓶制作果酒和果醋的实验报告,他的做法错误的是( )
A. 选择新鲜的葡萄略加冲洗,除去枝梗后榨汁
B. 将玻璃瓶用酒精消毒后,装满葡萄汁
C 酒精发酵期间,根据发酵进程适时拧松瓶盖放气
D. 酒精发酵后去除瓶盖,盖一层纱布,再进行醋酸发酵
【答案】B
【解析】
【分析】果酒与果醋制作原理与发酵条件的比较:
【详解】A、选择新鲜的葡萄洗1到2次,除去枝梗后榨汁,A正确;B、葡萄汁不能装满,需装至玻璃瓶的2/3空间,B错误;
C、酒精发酵期间会产生二氧化碳,故需适时拧松瓶盖,防止发酵瓶爆裂,C正确;
D、醋酸菌是好氧菌,故醋酸发酵时应去除瓶盖,加一层纱布,D正确。
故选B。
6. 下列关于发酵工程的说法,错误的是( )
A. 发酵工程产品主要是指微生物的代谢物、酶和菌体本身
B. 可以通过人工诱变选育新菌株
C. 培养基,发酵设备和菌种必须经过严格的灭菌
D. 环境条件的变化既影响菌种的生长繁殖又影响菌体代谢物的形成
【答案】C
【解析】
【分析】1、发酵工程生产的产品有两类:一类是代谢产物,另一类是菌体本身。
2、产品不同,分离提纯的方法一般不同。①如果产品是菌体,可采用过滤,沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来;②如果产品是代谢产物,可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取。
3、发酵过程中要严格控制温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件。
4、发酵过程一般来说都是在常温常压下进行,条件温和、反应安全,原料简单、污染小,反应专一性强,因而可以得到较为专一的产物。
【详解】A、根据以上分析可知,发酵工程产品可以是微生物本身,也可以是其代谢物,A正确;
B、可以从自然界中筛选优良菌种,也可以通过人工诱变或基因工程选育新菌株,B正确;
C、培养基、发酵设备必须经过严格的灭菌,菌种是经选育而获得的,灭菌会杀死菌种,C错误;
D、环境条件如培养温度、pH改变,不仅会影响菌种的生长繁殖,而且会影响菌体代谢产物的形成,D正确。
故选C。
7. 下表为某培养基的配方,下列叙述正确的是( )
A. 从物理性质看该培养基属于固体培养基,从用途看该培养基属于鉴别培养基
B. 该培养基中属于碳源的物质主要是葡萄糖,属于氮源的物质是蛋白胨
C. 该培养基缺少提供无机盐的物质
D. 该培养基调节合适的pH后就可以接种使用
【答案】B
【解析】
【分析】微生物的营养物质主要包括氮源、碳源、水和无机盐等,液体培养基与固体培养基的区别是否添加适量的凝固剂琼脂,伊红-亚甲蓝指示剂可以专一检测大肠杆菌菌落。
【详解】A、该培养基不含琼脂,故属于液体培养基,含有伊红-亚甲蓝可以用于鉴别大肠杆菌,属于鉴别培养基,A错误;
B、微生物的营养物质主要包括氮源、碳源、水和无机盐等,培养基中属于碳源的物质主要是葡萄糖,属于氮源的物质是蛋白胨,B正确;
C、K2HPO4可以提供K+和HPO42-,所以该培养基不缺少提供无机盐的物质,C错误;
D、培养基调节完pH后,还要进行灭菌等操作后才能接种使用,D错误。
故选B。
8. 为纯化菌种,在鉴别培养基上划线接种纤维素降解细菌,培养结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 倒平板后需间歇晃动,以保证表面平整
B. 图中Ⅰ、Ⅱ区的细菌数量均太多,应从Ⅲ区挑取单菌落
C. 该实验结果因单菌落太多,不能达到菌种纯化的目的
D. 菌落周围的纤维素被降解后,可被刚果红染成红色
【答案】B
【解析】
【分析】分析平板结果可知,采用的接种方法为平板划线法,且划线顺序是Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区,可以看到Ⅲ区中出现了单菌落。
【详解】A、倒平板后无需晃动,A错误;
B、Ⅰ区、Ⅱ区没有出现单菌落,说明细菌数量太多,故应从Ⅲ区挑取单菌落,B正确;
C、出现单菌落即达到了菌种纯化的目的,C错误;
D、刚果红是一种染料,它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物,但并不和水解
后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应,D错误。
故选B。
9. 养殖池中存在的有毒物质主要是氨和亚硝酸,这两种物质可由硝化细菌吸收利用。研究人员从养殖池池泥中分离出硝化细菌并进行了计数。有关叙述正确的是( )
A. 需配制一定浓度含氨盐的牛肉膏蛋白胨培养基以分离硝化细菌
B. 配制的培养基经高压蒸汽灭菌后通常还需要调节pH才能使用
C. 涂布时,用涂布器沾取少量菌液并均匀地涂布在培养基的表面
D. 使用涂布平板法统计得到的菌落数目往往比活菌的实际数目少
【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。在化线的开始部分,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、硝化细菌属于自养型生物,因此培养硝化细菌的培养基中不需要加入有机碳源,则培养基中不能加入牛肉膏蛋白胨,A错误;
B、培养基制备过程中应先调节pH,在经过高压蒸汽灭菌,B错误;
C、用滴管或移液管取少量菌液滴到培养皿上,然后用经过灭菌的涂布器将菌液均匀的涂布在培养基表面,C错误;
D、用稀释涂布平板法统计菌落数目时,由于当两个或多个细菌连在一起时形成一个菌落,这样统计的菌落数往往比活菌的实际数目少,D正确。
故选D。
10. 无菌技术包括以下几个方面的叙述,其中正确的是( )
A. 紫外线照射前,适量喷洒石炭酸等消毒液,可以加强消毒效果
B. 牛奶的消毒常用紫外线消毒法
C. 为了防止污染,接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落
D. 在微生物接种的实验中,用95%酒精对实验者的双手和超净工作台进行消毒
【答案】A
【解析】
【分析】无菌技术的概念:无菌操作泛指在培养微生物的操作中,所有防止杂菌污染的方法。灭菌与消毒技术是微生物有关工作中最普通也是最重要的技术。
【详解】A、用紫外线照射30min,可以杀死物体表面或空气中的微生物,在照射前,适量喷洒石炭酸等消毒液,可以加强消毒效果,A正确;
B、牛奶常利用高温消毒来杀菌以延长牛奶的保质期,因此属于巴氏消毒法,,B错误;
C、为了防止污染,接种环经火焰灭菌、冷却后才可以快速挑取菌落,C错误;
D、在微生物接种的实验中,一般用75%酒精对实验者的双手进行消毒,用紫外线照射30min对超净工作台进行灭菌,D错误;
故选A。
11. 营养缺陷型菌株是野生型菌株经过人工诱变或自发突变失去合成某种生长因子的能力,只能在补充了相应的生长因子的基本培养基中才能正常生长的变异菌株。某研究小组对酵母菌用紫外线照射后将其接种到甲培养皿的培养基上,一段时间后将甲培养皿的菌落影印接种(不改变菌落位置)到乙、丙两培养皿的培养基中,进一步培养得到如下图所示结果。下列分析正确的是( )
A. 接种到甲培养皿采用的是平板划线法
B. 甲、丙两培养皿中的培养基是基本培养基
C. 甲培养皿中菌落数有可能比接种的酵母菌数少
D. 甲、乙、丙三个培养皿都可能存在营养缺陷型菌落
【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、由甲平板观察可知,平板中菌落分布均匀,采用的是稀释涂布平板法,A错误;
B、由题图信息分析可知,甲、丙培养基菌落数目多,含有野生型酵母菌菌株和某种营养缺陷型酵母菌菌株,而乙培养皿菌株是某种营养缺陷型酵母菌菌株,据此推测,乙培养皿的培养基是基本培养基,甲和丙是补充了相应的生长因子的基本培养基,B错误;
C、由于基因突变具有不定向性,因此接种到甲培养皿的酵母菌可能还有其他营养缺陷型,且有些菌落不一定由一个酵母菌形成,故甲培养皿中菌落数有可能比接种的酵母菌数少,C正确;
D、由题图分析可知,乙培养皿的培养基是基本培养基,故起乙培养皿中能够形成的菌落是野生型菌株,其中不存在营养缺陷型菌落,D错误。
故选C。
12. 为探究提高“日照蓝莓”品质和产量的新途径,某生物兴趣小组的同学以“日照蓝莓”的主要品种——兔眼蓝莓为实验材料进行脱毒处理,其技术路线为“取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”。下列有关叙述正确的是( )
A. 取材时可选用兔眼蓝莓的芽尖等分生组织作为外植体
B. 用体积分数为70%的酒精和质量分数为5%左右的次氯酸钠溶液对外植体消毒时,消毒时间尽可能长一些,以避免造成伤害
C. 再分化过程中诱导出芽和诱导生根不需要更换培养基
D. 脱毒后的兔眼蓝莓果实体积更大,产量更高,后代个体中更不易被病毒感染
【答案】A
【解析】
【分析】植物组织培养依据的原理是细胞的全能性。培养过程是:离体的植物器官、组织或细胞,经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。影响植物细胞脱分化产生愈伤组织的一个重要因素是植物激素。植物激素中细胞分裂素和生长素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。生长素和细胞分裂素的比值高时,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。
【详解】A、芽尖等分生组织细胞分裂旺盛,且含病毒少,取材时常选用其作为外植体,A正确;
B、消毒时间不宜过长,否则容易对外植体造成伤害,B错误;
C、再分化过程中诱导出芽和诱导生根所需的植物激素的种类和比例不同,所以需要更换培养基,C错误;
D、脱毒后的兔眼蓝莓果实体积更大,产量更高,后代个体含病毒少,但不是不易被病毒感染,D错误。
故选A。
13. 紫杉醇是一种抗癌药物,主要从红豆杉树皮中分离提取。目前采用物理或化学方法将红豆杉愈伤组织固定在一定空间内,实现紫杉醇的规模化生产是提高紫杉醇产率、保护稀缺资源红豆杉、解决紫杉醇药源紧缺的一种有效方法。下列相关叙述正确的是( )
A. 植物组织培养诱导红豆杉再分化形成愈伤组织时,需生长素和细胞分裂素配合使用
B. 采用植物细胞工程技术大规模生产紫杉醇时,应选用以糖类作碳源的液体培养基
C. 大规模培养红豆杉愈伤组织实现紫杉醇的规模化生产体现了植物细胞的全能性
D. 用液体培养基培养固定在一定空间内的愈伤组织生产紫杉醇时,不需要通入无菌空气
【答案】B
【解析】
【分析】1、植物组织培养依据的原理是细胞的全能性。
2、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。
3、影响植物细胞脱分化产生愈伤组织的一个重要因素是植物激素。植物激素中细胞分裂素和生长素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。生长素和细胞分裂素的比值高时,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。
【详解】A、植物组织培养过程中,诱导外植体(如红豆杉组织等)脱分化形成愈伤组织时,需要生长素和细胞分裂素配合使用,而不是再分化形成愈伤组织,再分化是愈伤组织形成胚状体、丛芽等结构的过程,A错误;
B、糖类是细胞生命活动的主要能源物质,在利用细胞工程技术大规模生产紫杉醇时,选用以糖类作碳源的液体培养基,既可以为细胞提供碳源等营养物质,又有利于细胞与营养物质充分接触以及代谢产物的排出等,B正确;
C、细胞的全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。大规模培养红豆杉愈伤组织实现紫杉醇的规模化生产,只是利用愈伤组织细胞生产了细胞产物紫杉醇,并没有发育成完整的个体,没有体现植物细胞的全能性,C错误;
D、用液体培养基培养固定在一定空间内的愈伤组织生产紫杉醇时,愈伤组织细胞进行有氧呼吸,需要通入无菌空气,以保证细胞正常的呼吸作用等生理活动,D错误。
故选B。
14. 下图是通过植物体细胞杂交技术获得“番茄——马铃薯”植株的技术流程图,下列说法正确的是( )
A. 上述过程中包含着有丝分裂,细胞分化和减数分裂等过程
B. 植物体细胞融合完成的标志是原生质体融合,此时细胞内高尔基体活动明显增强
C. 已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体,则“番茄—马铃薯”属于三倍体
D. 该过程体现了植物细胞的全能性,杂种植株产生的变异类型属于染色体变异
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析:图示为植物体细胞杂交过程示意图,其中①表示去壁获取原生质体的过程;②表示人工诱导原生质体融合;③表示再生出新细胞壁的过程;④表示脱分化过程;⑤表示再分化过程。
【详解】A、在植物体细胞杂交获得 “番茄 —— 马铃薯” 植株的过程中,从杂种细胞发育成完整植株,有细胞的有丝分裂和细胞分化,但整个过程不涉及减数分裂,A错误;
B、植物体细胞融合完成的标志是再生出新的细胞壁,高尔基体与植物细胞壁的形成有关,在细胞壁形成时高尔基体活动明显增强,B错误;
C、由于番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体,因此植物体细胞杂交得到的“番茄-马铃薯”属于异源多倍体里面的异源六倍体,C错误;
D、该过程将植物体细胞培养成完整的植株,体现了植物细胞的全能性。杂种植株是由两个不同物种的细胞融合形成的,其染色体数目发生了改变,产生的变异类型属于染色体变异,D正确。
故选D。
15. 芦笋是雌雄异株植物,雄株性染色体为XY,雌株为XX;其幼茎可食用,雄株产量高。以下为两种培育雄株的技术路线。有关叙述错误的是( )
A. 形成愈伤组织可通过添加生长素和细胞分裂素类生长调节剂进行诱导
B. 幼苗乙和幼苗丙的形成均需要经过脱分化和再分化的过程
C. 雄株丁的亲本乙和丙的性染色体组成分别为XY、XX
D. 与雄株甲不同,雄株丁的培育过程中发生了基因重组
【答案】C
【解析】
【分析】题干图示介绍了两种育种过程,第一种由顶芽培育雄株甲,是利用了植物组织培养技术,一般包括脱分化和再分化两个环节,其原理是植物细胞的全能性,在形成愈伤组织时可以通过调节培养基中的植物激素比例促使形成愈伤组织。第二种是由花粉培养雄株丁,是单倍体育种结合杂交育种。从花粉到幼苗乙和丙,属于植物组织培养,由幼苗乙丙分别到植株乙、丙,属于多倍体育种,由植株乙和丙杂交形成雄株丁。在此过程中,形成幼苗乙和丙是两种不同的花粉,这样最后通过杂交才能得到的雄株丁(XY),据此回答判断。
【详解】A、在植物组织培养过程中,生长素与细胞分裂素的使用比例会影响植物细胞的发育方向。当二者比例适中时,促进愈伤组织的形成,因此形成愈伤组织可通过添加生长素和细胞分裂素类生长调节剂进行诱导,A正确;
B、幼苗乙与幼苗丙的形成是花药离体培养形成单倍体植株的过程,该过程涉及植物组织培养技术。植物组织培养需要经过脱分化形成愈伤组织,再经过再分化形成幼苗,所以幼苗乙和丙的形成均经过脱分化和再分化过程,B正确;
C、花粉是经过减数分裂产生的,其配子含有X染色体或Y染色体。经过花药离体培养,得到单倍体,再经过秋水仙素处理后得到的植株乙与丙的基因型为XX或YY。那么雄株丁是由植株乙和植株丙杂交得到的,所以雄株丁的亲本的性染色体组成分别为XX、YY,C错误;
D、培育雄株丁的过程中涉及减数分裂形成花粉,基因重组发生在减数第一次分裂前期和后期,所以培育过程发生了基因重组,D正确。
故选C。
16. 植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术与原理不相符的是( )
A. 纤维素酶、果胶酶处理和胰蛋白酶处理——酶的专一性
B. 植物组织培养和动物细胞培养——细胞的全能性
C. 原生质体融合和动物细胞融合——生物膜的流动性
D. 紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养——细胞分裂
【答案】B
【解析】
【分析】1、植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性。
2、植物体细胞杂交的原理是植物细胞具有全能性和植物细胞膜具有一定的流动性。
3、动物细胞培养的原理是细胞增殖。
4、动物细胞融合的原理是细胞膜具有一定的流动性。
【详解】A、在植物体细胞杂交中,用纤维素酶、果胶酶处理植物细胞壁,是因为植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,利用酶的专一性将细胞壁分解,从而获得原生质体;在动物细胞工程中,用胰蛋白酶处理动物组织,是因为胰蛋白酶能专一性地分解细胞间的蛋白质成分,使细胞分散开来,A相符;
B、植物组织培养的原理是细胞的全能性,即已经分化的细胞仍然具有发育成完整植株的潜能。通过对离体的植物组织、器官或细胞进行培养,使其在一定的条件下发育成完整的植株。 动物细胞培养的原理是细胞增殖,是将动物体内的组织取出后,分散成单个细胞,然后在适宜的培养基中让这些细胞生长和增殖,得到大量的细胞,但不能培养成完整的个体,不涉及细胞的全能性,B不相符;
C、原生质体融合是指去除植物细胞壁后,不同植物的原生质体在一定条件下融合形成杂种细胞的过程;动物细胞融合是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。这两个过程都依赖于生物膜的流动性,即生物膜的组成成分和结构可以发生改变,使得不同的细胞膜能够相互融合,C相符;
D、紫草细胞培养是通过培养紫草细胞,使其不断分裂增殖,从而获得大量的细胞及细胞产物;杂交瘤细胞的培养也是让杂交瘤细胞在适宜的条件下进行分裂增殖,以获得足够数量的细胞用于生产单克隆抗体等。二者的原理都是细胞分裂,D相符。
故选B。
17. 如图为动物细胞培养的基本过程,以下叙述错误的是( )
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. 将组织用胰蛋白酶或胃蛋白酶处理,制成b瓶中的细胞悬液
C. c、d瓶中的培养液为无菌、无毒的环境
D. 培养过程中还需要提供O2和CO2等气体环境,CO2的主要作用是维持培养液的pH
【答案】B
【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。
【详解】A、容器a中放里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,易于培养,A正确;
B、酶活性的发挥需要适宜的pH等条件,动物细胞培养条件的pH为中性条件,故将剪碎的组织用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,制成B瓶中的细胞悬液,B错误;
C、为保证c、d瓶中培养液无菌、无毒的环境,需要添加一定量的抗生素,C正确;
D、细胞培养时,需通入95%的空气(含有氧气)和5%CO2,其中5%CO2主要作用是维持培养液的pH,D正确。
故选B。
18. 为了初步检测药物X和Y的抗癌活性,在细胞培养板的每个孔中加入相同数量的肝癌细胞,使其贴壁生长,实验组加入等体积相同浓度的溶于二甲基亚砜(溶剂)的药物X或Y,培养过程及结果如下图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. 细胞培养液中通常需要加入血清
B. 可用胰蛋白酶处理使肝癌细胞脱落下来并进行计数
C. 对照组中应加入等体积的无菌蒸馏水
D. 根据实验结果,可以初步判断药物X的抗癌效果较好
【答案】C
【解析】
【分析】题意分析:该实验目的是检测药物X和Y的抗癌活性,自变量是药物X或Y,因变量是检测细胞数量。
【详解】A、动物细胞培养时,除了需要加入营养物质糖、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,A正确;
B、对于已经贴壁生长的动物细胞,可用胰蛋白酶处理,使肝癌细胞分散并脱落下来,有利于计数,B正确;
C、实验设计应遵循单一变量原则,对照组中不能加入与的无菌蒸馏水,应加入等体积的二甲基亚矾(溶剂),C错误;
D、由实验结果可知,添加药物X的组别肝癌细胞数目最少,可以初步确定药物X的抗癌效果较好,D正确。
故选C。
19. 细胞毒素可有效杀伤肿瘤细胞,但没有特异性,在杀伤肿瘤细胞的同时还会对健康细胞造成伤害。下图所示为特异性杀死肿瘤细胞的过程,图中抗体是利用单克隆抗体技术制备的。下列叙述不正确的是( )
A. 抗体制备需用细胞融合技术
B. 细胞毒素具有与肿瘤细胞膜上的糖蛋白发生特异性结合的能力
C. 溶酶体破裂加速肿瘤细胞凋亡
D. 抗体可使细胞毒素进行特异性地杀伤
【答案】B
【解析】
【分析】据图分析,抗体上带有细胞毒素,抗体与靶细胞膜上的特异性受体结合通过胞吞的方式把细胞毒素一并带进靶细胞,引起靶细胞溶酶体膜的破裂,最后导致细胞凋亡。
【详解】A、单克隆抗体制备主要涉及的细胞工程技术包括动物细胞培养、动物细胞融合技术,A正确;
B、据题干可知,细胞毒素没有特异性,B错误;
C、溶酶体破裂,溶酶体内含的蛋白酶及其他水解酶释放,加速了肿瘤细胞凋亡,C正确;
D、抗体与毒素结合,结合物中的抗体能特异地识别肿瘤细胞,使毒素对其产生特异性的杀伤,不会对健康细胞造成伤害,D正确。
故选B。
20. 中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作,通过将大熊猫的细胞核植入去核后的兔子卵母细胞中,在世界上最早克隆出一批大熊猫早期胚胎,这表明我国的大熊猫人工繁殖研究再次走在世界前列。下列有关叙述中错误的是( )
A. 卵母细胞去核的方法是显微注射法,还可以用紫外线短时间照射等方法
B. 兔子卵母细胞质中有激发大熊猫细胞核表达全能性的物质
C. 重构胚需要用物理或化学方法激活,使之完成细胞分裂和发育进程
D. 在大熊猫早期胚胎的形成过程中,原肠胚时期开始出现细胞的分化
【答案】D
【解析】
【分析】1、细胞全能性是指具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞,都具有发育成完整生物体的潜能。植物细胞具有全能性,动物细胞的细胞核具有全能性。
2、动物胚胎发育的基本过程:受精卵→2细胞→4细胞→8细胞→桑椹胚→囊胚→原肠胚。囊胚期开始出现细胞分化。
【详解】A、卵母细胞去核的方法有显微直接去除、紫外光短时间照射、化学物质处理等方法,A正确;
B、兔子卵母细胞质中有使大熊猫细胞核表达全能性的物质,故可用去核后的兔子卵母细胞作为受体细胞,B正确;
C、去核的卵母细胞与供体细胞通过电刺激后融合,供体核进入受体卵母细胞,构建成重组胚胎,融合后的重组胚胎,需要用物理或化学的方法进行激活,使其完成细胞分裂和发育进程,C正确;
D、胚胎发育过程中,囊胚期开始出现细胞分化,D错误。
故选D。
21. 治疗性克隆有希望最终解决供体器官的短缺和器官移植出现的排斥反应。下图表示治疗性克隆的过程,下列说法正确的是( )
A. 图示过程利用了动物细胞培养和动物体细胞融合技术
B. 图示过程实现了动物细胞核的全能性,其优点是用上述方式获得的各种脏器组织细胞、神经细胞等进行移植降低了免疫排斥反应
C. ①过程细胞学基础是细胞的增殖和分化
D. ①②过程需要进行DNA 复制和蛋白质合成,还需要在培养液中不断补充细胞所需ATP
【答案】BC
【解析】
【分析】治疗性克隆涉及到许多生物技术:细胞核移植、动物细胞培养、胚胎培养等.细胞全能性指高度分化的细胞离体后能发育成完整的生物个体的潜能.胚胎干细胞,在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物任何一种组织细胞.另一方面,在体外培养条件下,胚胎干细胞可不断增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可以进行某些遗传改造。
【详解】A、根据治疗性克隆的过程可知,上述过程利用了核移植技术和动物细胞的培养,A错误;
B、动物细胞没有全能性,但细胞核具有全能性,图示过程实现了动物细胞核的全能性,由于这些脏器组织细胞、神经细胞等是由病人自身细胞的细胞核培育而来,其遗传物质与病人自身基本相同,因此用上述方式获得的各种脏器组织细胞、神经细胞等进行移植降低了免疫排斥反应,B正确;
C、胚胎干细胞的不断增殖和分化形成脏器组织干细胞和神经组织干细胞等,因此①过程的细胞学基础是细胞的增殖和分化,C正确;
D、①、②过程为细胞分裂分化过程,此过程会涉及 DNA 的自我复制以及蛋白质的合成,而细胞进行生命活动所需的 ATP 是由细胞自身产生的,并非从培养液中不断补充,D错误。
故选BC。
22. 研究人员将猴胚胎细胞(a)中的细胞核取出,移植入一雌猴的去核卵母细胞(b)中,得到重构胚(c),经培养获得胚胎并移植到另一雌猴(d)体内进一步发育,获得克隆猴(e)。
下列叙述正确的是( )
A. e的细胞内的全部基因都来自a,b不提供基因
B. c经一系列增殖和分化形成e的过程中,细胞核起控制作用
C. d为胚胎发育提供遗传物质和其他适宜条件
D. e的形成过程中没经过受精作用,其体细胞中无同源染色体
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,克隆猴的获得过程不经过两性生殖细胞的结合,属于无性生殖,其中猴的胚胎细胞(a)提供细胞核,去核的卵母细胞(b)提供细胞质。
【详解】A、重构胚(c)的细胞核来自猴胚胎细胞(a),细胞核中含有大量基因;而去核卵母细胞(b)虽然去除了细胞核,但细胞质中也含有少量的基因(如线粒体DNA上的基因),这些基因也会进入重构胚(c)中。所以重构胚(c)的细胞内的基因并非全部来自a,b也提供少量基因,A错误;
B、细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。在重构胚(c)经一系列增殖和分化形成克隆猴(e)的过程中,细胞核中的遗传物质决定了细胞的分裂、分化等生命活动的进程,对整个发育过程起控制作用,B正确;
C、d为胚胎发育提供了适宜的环境等条件,但遗传物质主要来自重构胚(c)中的细胞核(即a提供的细胞核),d并不提供遗传物质,C错误;
D、e的形成过程没有经过受精作用,属于无性生殖。但猴是二倍体生物,其体细胞中原本就存在同源染色体,克隆过程并没有改变细胞中染色体的组成,所以e的体细胞中有同源染色体,D错误。
故选B。
23. 下列有关哺乳动物受精作用的叙述,错误的是( )
A. 刚刚排出的精子要在雌性动物生殖道内发生相应生理变化才能获得受精的能力
B. 精子需要释放多种酶才能溶解、穿越卵细胞膜外透明带等结构
C. 精子触及卵细胞膜瞬间发生卵细胞膜反应
D. 卵子在输卵管内发育到MⅡ期时才具备受精的能力
【答案】C
【解析】
【分析】受精作用:
1、概念:受精作用是指卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
2、基本过程:(1)精子的头部进入卵细胞;(2)精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合;
3、实质:精子的细胞核与卵细胞的细胞核相互融合。
【详解】A、刚刚排出的精子要在雌性动物生殖道内发生相应生理变化才能获得受精的能力,即精子获能,A正确;
B、精子释放多种酶溶解卵细胞膜外透明带等结构,才能借助自身运动接触卵细胞膜,B正确;
C、精子触及卵细胞膜的瞬间发生透明带反应,C错误;
D、卵子在输卵管内发育到 MⅡ期时才具备受精的能力,D正确。
故选C。
24. 下列关于“试管牛”培养流程的叙述,不正确的是( )
A. 过程①可对供体母牛注射促性腺激素,使其排出更多的卵母细胞
B. 过程②完成的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体或雌、雄原核
C. 大量的研究已经证明,过程③基本不会发生免疫排斥反应
D. 胚胎移植前可通过胚胎分割技术提高胚胎的利用率,此技术属于无性繁殖
【答案】B
【解析】
【分析】图示为“试管牛”的培养流程,其中①表示卵母细胞的采集和培养,②表示体外受精,③表示胚胎移植。
【详解】A、过程①是对供体母牛进行超数排卵处理,可通过注射促性腺激素,使其排出更多的卵母细胞,A正确;
B、受精的标志是在卵黄膜和透明带之间的间隙可以观察到两个极体(一个是第一极体,还有一个是第二极体),B错误;
C、③表示胚胎移植,胚胎移植时,受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应,这是胚胎移植成功的理论基础,C正确;
D、胚胎移植前可通过胚胎分割技术,将一个胚胎分割成多个胚胎,从而提高胚胎的利用率,由于胚胎分割是由一个胚胎得到多个胚胎,不经过两性生殖细胞的结合,所以此技术属于无性繁殖,D正确。
故选B。
25. 转基因抗虫棉是我国商业化种植的转基因作物。将Bt 抗虫蛋白基因导入棉花细胞可采用农杆菌转化法,下列对相关操作及结果的叙述,错误的是( )
A. 用相同的限制酶切割 Bt 抗虫蛋白基因和农杆菌 Ti 质粒
B. 限制酶和DNA 连接酶分别催化磷酸二酯键的水解和形成
C. 可用PCR 技术在体外快速扩增 Bt 抗虫蛋白基因
D. 将Bt抗虫蛋白基因转移至受体细胞的染色体DNA上获得抗虫棉的过程属于染色体变异
【答案】D
【解析】
【分析】基因工程的工具有:限制性核酸内切酶、DNA连接酶和运载体。需要限制酶来切割以获取目的基因,同时需要相同的限制酶切割运载体以获取与目的基因相同的黏性末端,再通过DNA连接酶连接目的基因和运载体。
【详解】A、基因表达载体的构建方法是先用同种限制酶切割载体和含目的基因的DNA分子,以产生相同的末端,再用DNA连接酶进行连接,A正确;
B、限制酶的作用机制是能够识别特定的核苷酸序列,并在特定的位点对磷酸二酯键进行切割,也就是催化磷酸二酯键的水解;而DNA连接酶则是将两个具有相同末端的DNA片段连接起来,其作用是催化磷酸二酯键的形成,B正确;
C、聚合酶链式反应(PCR)是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术,它可看作是生物体外的特殊DNA复制,因此可用PCR技术在体外快速扩增Bt抗虫蛋白基因,C正确;
D、将Bt抗虫蛋白基因转移至受体细胞的染色体DNA上获得抗虫棉的过程属于基因重组,D错误。
故选D。
26. 第三代疫苗——DNA 疫苗是指将编码保护性抗原蛋白的基因(如图甲)插入到适宜的质粒(如图乙)中得到的重组DNA分子,将其导入人体内,在人体细胞内表达的产物可直接诱导机体免疫应答,且可持续一段时间。限制性内切核酸酶的切点分别是BgIⅡ、EcRI和 Sau3AⅠ。下列分析错误的是( )
A. 构建DNA 疫苗时,可用BgIⅡ和 Sau3AI切割目的基因和质粒
B. 图乙中只用EcRI切割后的质粒,含有2个游离的磷酸基团
C. 用EcRI切割目的基因和质粒,再用DNA 连接酶连接,只产生1种连接产物
D. 抗原基因在体内表达时不需要解旋酶
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:图甲中可以看出,在目的基因上存在三种酶切位点,只有EcR I具有两个切点,而BglⅡ和Sau3A I具有只有一个切点。图乙中也具有这三种限制酶的切割位点。
【详解】A、如果用BglⅡ和Sau3A I切割目的基因,目的基因两端将形成不同的黏性末端,同样用BglⅡ和Sau3A I切割质粒也形成这两种相同的黏性末端,因此它们可构成重组DNA,A正确;
B、质粒为环状DNA,其上只含有一个EcRI的切点,因此用EcRI切割后,该环状DNA分子变为线性双链DNA分子,因每条链上含有一个游离的磷酸基团,因此切割后含有两个游离的磷酸基团,B正确;
C、从图甲看出,用EcRI切割目的基因后两端各有一切口,与图乙中EcRI切口对接时,可有两种可能,即可产生两种重组DNA,C错误;
D、基因表达包括转录和翻译,转录时不需要解旋酶,在RNA聚合酶的作用下,DNA即可解旋,D正确。
故选C。
27. 图1为某种质粒结构简图,图2表示某外源DNA上的目的基因,小箭头所指分别为限制酶EcRⅠ、BamHⅠ、HindⅢ的酶切位点。下列有关叙述错误的是( )
A. 在基因工程中若只用一种限制酶完成对质粒和外源DNA的切割,则可选EcRI
B. 如果将一个外源DNA 分子和一个质粒分别用 EcRⅠ酶切后,再用DNA连接酶连接,形成一个含有目的基因的重组DNA,此重组DNA 中 EcRI酶切点有1个
C. 为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化,酶切时可使用BamHⅠ和 Hind Ⅲ两种限制酶同时处理
D. 质粒是一种结构简单的、能自主复制的环状DNA,是基因工程中最常用的载体
【答案】B
【解析】
【分析】限制酶主要从原核生物中分离纯化出来,能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂,限制酶切割DNA后会使DNA片段形成黏性末端或平末端。
【详解】A、在基因工程中若只用一种限制酶完成对质粒和外源DNA的切割,则可选EcRⅠ,因为EcRⅠ在质粒和外源DNA上都有酶切位点,A正确;
B、如果将一个外源DNA分子和一个质粒分别用EcRⅠ酶切后,再用DNA连接酶连接,形成含有目的基因的重组DNA,此重组DNA中EcRⅠ酶切点有2个,而不是1个,B错误;
C、为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化,酶切时可使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理,这样可以使质粒和目的基因两端的黏性末端不同,避免自身环化,C正确;
D、质粒是一种结构简单的、能自主复制的环状DNA,是基因工程中最常用的载体,D正确。
故选B。
28. 下列有关PCR的叙述错误的是( )
A. PCR用的DNA聚合酶是一种耐高温酶
B. 变性过程中双链DNA的解开不需要解旋酶
C. 复性过程中引物与模板链的结合遵循碱基互补配对原则
D. 延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP和4种核糖核苷酸
【答案】D
【解析】
【分析】PCR技术:
(1)概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
(2)原理:DNA复制。
(3)前提条件:已知目的基因两端的核苷酸序列,以便合成一对引物。
(4)条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶)。
(5)过程:① 高温变性:DNA解旋过程;②低温复性:引物结合到互补链DNA上; ③中温延伸:合成子链。
【详解】A、PCR扩增DNA的过程中,需要高温解旋,因此催化复制的DNA聚合酶是一种耐高温的酶,A正确;
B、PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开,B正确;
C、复性过程中引物(一段DNA)与模板链(DNA)的结合遵循碱基互补配对原则,C正确;
D、PCR反应的产物是DNA,原料是四种游离的脱氧核苷三磷酸,不是核糖核苷酸,D错误。
故选D。
29. 下列利用洋葱进行“DNA 的粗提取与鉴定”实验的叙述,正确的是( )
A. 将研磨液加入切碎的洋葱,充分研磨后过滤,要弃去上清液
B. 可将洋葱置于清水中,细胞吸水破裂后DNA 可以释放出来
C. 采用体积分数为95%酒精溶液析出 DNA 的方法可去除部分杂质
D. 将白色丝状物溶解在NaCl 溶液中,加入二苯胺试剂后振荡,直接观察颜色变化
【答案】C
【解析】
【分析】DNA粗提取和鉴定的原理:(1)DNA的溶解性:DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同;DNA不溶于酒精溶液,但细胞中的某些蛋白质溶于酒精,DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。(2)DNA的鉴定:在沸水浴的条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【详解】A、在“DNA的粗提取与鉴定”实验中,将研磨液加入切碎的洋葱,充分研磨后过滤,DNA溶解在滤液中,所以应保留上清液,A错误;
B、洋葱细胞有细胞壁,将洋葱置于清水中,细胞不会吸水涨破,也就无法使DNA释放出来,B错误;
C、DNA不溶于酒精溶液,而细胞中的某些蛋白质等杂质溶于酒精,所以采用体积分数为95%的酒精溶液析出DNA的方法可以去除部分杂质,C正确;
D、将白色丝状物溶解在NaCl溶液中,加入二苯胺试剂后,需要沸水浴加热才能观察到颜色变化,而不是直接观察,D错误。
故选C。
30. 大肠杆菌pUC118质粒是基因工程中常用的一种载体,具有氨苄青霉素抗性基因,该质粒中某限制酶的唯一切点位于 lacZ基因中。在特定的选择培养基中,若lacZ基因没有被破坏,则大肠杆菌菌落呈蓝色;若lacZ基因被破坏,则菌落呈白色。关于图中操作的叙述正确的是( )
A. 试管1中应加入限制酶和 DNA 连接酶
B. DNA连接酶的作用是将酶切后得到的黏性末端连接起来,形成一个重组质粒时形成四个磷酸二酯键
C. 能在氨苄青霉素培养基中存在的菌落均呈现白色
D. 试管3应选择蓝色菌落内大肠杆菌进行扩大培养
【答案】B
【解析】
【分析】1、基因工程至少需要三种工具:限制性核酸内切酶(限制酶)、DNA连接酶、运载体。
2、基因工程的基本操作步骤主要包括四步:①目的基因的获取;②基因表达载体的构建;③将目的基因导入受体细胞;④目的基因的检测与表达。
【详解】A、分析题图可知,在加入试管1之前,质粒和目的基因已经被切割,故试管1中应加入DNA连接酶处理,A错误;
B、DNA连接酶的作用是将酶切后的目的基因和质粒的黏性末端连接起来形成重组质粒,该过程形成四个磷酸二酯键,B正确;
C、因为质粒具有氨苄青霉素抗性基因,所以能在氨苄青霉素培养基中生长的大肠杆菌,可能是导入了普通质粒(lacZ基因未被破坏,菌落呈蓝色),也可能是导入了重组质粒(lacZ基因被破坏,菌落呈白色),即能在氨苄青霉素培养基中存在的菌落呈现蓝色或白色,C错误;
D、若大肠杆菌的菌落为蓝色,则导入大肠杆菌的是普通质粒,试管3应选择白色菌落内的大肠杆菌进行扩大培养,D错误。
故选B。
二、简答题(共4题)
31. 为了检测牛奶中是否含有某种微生物,配制的培养基的配方如下,请分析回答下列问题(注:伊红—亚甲蓝是由两种染色剂组成的细胞染料):
(1)根据配方,该培养基可用来培养_____(填“细菌”“霉菌”或“细菌与霉菌”),其所含氮源的功能是主要用于合成_____和_____。
(2)该微生物在同化作用上的代谢类型是_____型,其在培养基上产生的单个菌落在生态学中被称为_____。
(3)接种好的培养皿在恒温箱中培养时要倒置,目的是_____和_____。
(4)有同学为统计消毒后的牛奶中该微生物的含量,取5mL牛奶样液进行了下图操作,每个平板中的统计结果为87、83、85,则经过消毒后的牛奶中该微生物的含量大约是_____个·mL⁻¹。用该方法统计样本菌落数时_____(填“是”或“否”)需要设置空白对照组,目的是_____。
【答案】(1) ①. 细菌 ②. 蛋白质 ③. 核酸
(2) ①. 异养 ②. 种群
(3) ①. 避免水分过快蒸发 ②. 防止污染
(4) ①. 8.5×104 ②. 是 ③. 用于判断培养基是否被污染
【解析】
【分析】1、培养基的基本成分:水、无机盐、碳源、氮源及特殊生长因子。
2、无菌操作,包括灭菌和消毒两种方式,消毒的方法有巴氏消毒法、酒精消毒、煮沸消毒法;灭菌的方法有干热灭菌、灼烧灭菌和高压蒸汽灭菌。
3、微生物的接种:微生物接种的方法很多,最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法,常用来统计样品活菌数目的方法是稀释涂布平板法。
4、培养基的分类有按物理性质分有固体、半固体、液体培养基;按用途分为选择培养基和鉴别培养基。
【小问1详解】
根据培养基的pH调至7.2左右,则可用于培养细菌。该培养基所含有的氮源是蛋白胨,主要用于合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物。
【小问2详解】
根据培养基中的有机碳源可知该细菌的同化作用类型是异养型。菌落是指一个细菌或真菌在适宜的培养基上繁殖后形成的肉眼可见的集合体(细菌或真菌集团),在生态学上被称为种群。
【小问3详解】
接种好的培养皿在恒温箱中培养时要倒置,一是可以防止皿盖上的水珠落入培养基,污染培养基;二是可以避免培养基中的水分过快地挥发,保持培养基的湿度。
【小问4详解】
由图可知,牛奶样液稀释了103倍,则消毒后牛奶中每毫升含细菌数为(87+83+85)÷3÷1×103=8.5×104个。统计样本菌落数的该方法叫稀释涂布平板法,统计样本菌落时,需要设置空白对照,目的是用于判断培养基是否被污染。
32. 育种工作者利用不同的方法进行了如图所示的四组实验。请据图回答下列问题:
(1)图Ⅰ过程由番茄韧皮部细胞形成幼苗A的过程要经过_____形成愈伤组织,再经过再分化形成幼苗,该过程依据的原理是_____。
(2)植物组织培养除了需要提供一定的营养、_____、温度和光照外,还必须在_____的条件下进行。
(3)已知番茄的红果(Y)对黄果(y)为显性,少室(M)对多室(m)为显性,控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。用红果多室(Yymm)番茄植株的花粉进行Ⅱ、Ⅲ有关实验,则Ⅱ过程中,从花粉形成幼苗B所进行的细胞分裂方式是_____。Ⅲ过程中植物体C的基因型为_____。
(4)获得植物体D首先需对番茄和马铃薯的韧皮部细胞用_____酶处理以去除细胞壁。
(5)获得植物体D的过程叫_____。植物体D与细胞B是否都具有两亲本的遗传物质_____(答“是”或“否”),若番茄细胞内有2n=M条染色体,马铃薯细胞内有2n=N条染色体,则“番茄—马铃薯”细胞在有丝分裂后期含有_____个染色体。
【答案】(1) ①. 脱分化 ②. 植物细胞具有全能性
(2) ①. 植物激素(或生长素和细胞分裂素) ②. 无菌
(3) ①. 有丝分裂 ②. YYmm或Yymm或yymm (4)纤维素酶和果胶
(5) ①. 植物体细胞杂交技术 ②. 是 ③. 2(M+N)
【解析】
【分析】分析题图:Ⅰ表示将番茄韧皮部细胞进行植物组织培养形成植株A的过程;Ⅱ表示先花药离体培养形成单倍体(幼苗B),再用秋水仙素处理得到纯合体植株B的过程,属于单倍体育种;Ⅲ表示花粉细胞融合形成细胞A,再采用植物组织培养得到植株C的过程; Ⅳ表示采用植物体细胞杂交技术得到杂种植株D的过程。
【小问1详解】
在图 Ⅰ 过程中,番茄韧皮部细胞属于高度分化的细胞,它需要经过脱分化过程才能形成愈伤组织,之后愈伤组织再经过再分化形成幼苗。整个过程属于植物组织培养,其依据的原理是植物细胞具有全能性,即已经分化的细胞,仍然具有发育成完整生物体的潜能。
【小问2详解】
植物组织培养除了要提供一定的营养物质,还需要植物激素(如生长素和细胞分裂素)来诱导细胞的分裂、分化等过程,同时还需要适宜的温度和光照条件,并且必须在无菌的环境下进行,以防止杂菌污染影响组织培养的进程。
【小问3详解】
用红果多室(Yymm)番茄植株的花粉进行Ⅱ、Ⅲ有关实验,Ⅱ过程中,从花粉形成幼苗B所进行的细胞分裂方式是有丝分裂。Ⅲ过程中花粉为Ym、ym,花粉可以同型融合,也可以异型融合,故细胞A的基因型有YYmm或Yymm或yymm,植物体C的基因型有YYmm或Yymm或yymm。
【小问4详解】
植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,根据酶的专一性,去除植物细胞壁常用纤维素酶和果胶酶,以获得具有活力的原生质体。
【小问5详解】
获得植物体D的过程叫植物体细胞杂交技术。由于细胞B是由番茄与马铃薯的体细胞融合而成的,则细胞B具有番茄和马铃薯两亲本的遗传物质,植物体D是由细胞B经植物组织培养而成的,故细胞B的基因型决定了植物体D的基因型,即植物体D与细胞B一样具有两亲本的遗传物质。杂种细胞的染色体数为融合前两种细胞染色体数之和即(M+N),细胞有丝分裂后期由于着丝粒分裂姐妹染色单体分开,使得杂种细胞中的染色体数目加倍为2(M+N)。
33. 博拉病毒(EBO)呈纤维状,EBO衣壳外有包膜,包膜上有5种蛋白棘突(VP 系列蛋白和GP蛋白),其中GP蛋白最为关键,能被宿主细胞强烈识别。人感染埃博拉病毒后会引起出血热,治疗该病的有效方法是注射疫苗或者抗体。下图为制备埃博拉病毒的单克隆抗体的过程,据图回答问题:
(1)埃博拉病毒侵入人体时,在细胞中以RNA为模板,在_____酶的作用下,合成相应的DNA 并指导蛋白质合成,进行增殖。以GP 蛋白作为疫苗比较安全,其原因是GP蛋白自身没有感染能力,但保留有_____。
(2)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。筛选后的所需细胞群应具备的特点是_____。
(3)在体外进行动物细胞培养时需要在合成培养基的基础上添加_____等天然成分。同时为了维持培养液的pH,需要提供的气体环境是_____。
(4)将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养或注射到_____增殖,从而提取大量的特异性抗体。通过这种技术获得的抗体最主要的优点有_____。“抗体一药物偶联物”中,抗体的靶向作用是利用了其具有_____的特点。除此之外,单克隆抗体还有那些用途,请再举出一例:_____。
【答案】(1) ①. 逆转录 ②. 抗原性
(2) ①. 一定的流动性 ②. 灭活的病毒 ③. 既能迅速大量繁殖,又能产生专一的抗体
(3) ①. 血清、血浆 ②. 95%的空气和5%的CO2
(4) ①. 小鼠腹腔内 ②. 特异性强、灵敏度高、并可大量制备 ③. 与抗原特异性结合 ④. 作为诊断试剂、用于治疗疾病和运载药物
【解析】
【分析】1、单克隆抗体的制备
(1)制备产生特异性抗体的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脾细胞中形成的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
2、单克隆抗体的应用
(1)作为诊断试剂,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。
【小问1详解】
分析题图可知,埃博拉病毒(EBO)侵入人体时,在细胞中以RNA为模板,在逆转录酶的作用下,合成相应的DNA并指导蛋白质合成,进行增殖。以GP蛋白作为疫苗比较安全,其原因是GP蛋白自身没有感染能力,但保留抗原性。
【小问2详解】
B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合的过程均体现了细胞膜具有一定的流动性的结构特点。在体外诱导细胞融合时,动物细胞融合有多种方法,如电融合法、聚乙二醇融合法、灭活病毒诱导法;而植物原生质体融合只有电融合法、聚乙二醇融合法,不能用灭活病毒诱导法。所以与诱导植物原生质体融合不同,图中动物细胞融合还可用灭活的病毒诱导。筛选后的所需细胞群应具备的特点是既能迅速大量繁殖,又能产生专一的抗体。
【小问3详解】
在体外进行动物细胞培养时,由于动物细胞所需的营养成分复杂,仅靠合成培养基不能完全满足细胞生长的需求,所以需要在合成培养基的基础上添加血浆、血清等天然成分,血浆、血清中含有多种细胞生长所需的营养物质和生长因子等,同时为了维持培养液的pH值,需要提供含95%的空气和5%的CO2的气体环境。
【小问4详解】
将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养、或注射到小鼠腹腔内增殖,从培养液或小鼠腹水中可以提取大量的单克隆抗体。通过这种技术获得的抗体最主要的优点有 特异性强、灵敏度高、并可大量制备。抗体的靶向作用是利用了其具有与抗原特异性结合的特点。单克隆抗体可以作为诊断试剂、用于治疗疾病和运载药物。
34. 某实验室需构建含增强型绿色荧光蛋白(eGFP)基因的表达载体用于科学研究。相关资料如下:
Ⅰ.双链DNA的每一条链有两个末端,分别是5'端和3'端,从左到右的5' — 3' DNA 链是编码链,从左到右的3'—5'DNA 链是模板链。
Ⅱ.增强型绿色荧光蛋白(eGFP)在自然光下显示绿色,已知该基因的DNA 编码序列如下:5'ATGGTGAGC……AAGTAA3' 。
Ⅲ.质粒载体中含有EcRⅠ、HindⅢ、BanHⅠ、XbaⅠ和NtⅠ等酶的酶切位点(这些酶各自。的识别序列不同),如下图所示。
回答下列问题:
(1)增强型绿色荧光蛋白基因转录的mRNA碱基序列为_____。
(2)通过PCR方法获得eGFP目的片段,首先需要设计_____(填“一对”或“一个”)引物,在体外选择性扩增eGFP目的片段。PCR反应中使用的酶是_____。PCR 反应中的每次循环可分为变性、复性、_____三步, 其中复性的结果是_____。如果循环n次,则共需要消耗引物_____个。PCR的产物常采用_____来鉴定。
(3)eGFP的PCR产物两端分别含有 BanHI和 NtI的酶切位点,构建重组表达载体时,用这两种酶酶切PCR产物和质粒载体。与单一酶酶切相比,该实验采用的双酶切方法的优点是_____(答一点即可)。
(4)将所构建的表达载体转入大肠杆菌,涂布含有卡那霉素的平板,若表达载体构建成功,可观察到多个_____单菌落。
【答案】(1)5'AUGGUGAGC……AAGUAA3'
(2) ①. 一对 ②. Taq酶##热稳定DNA聚合酶 ③. 延伸 ④. 引物通过碱基互补配对与单链DNA结合 ⑤. 2n+1-2 ⑥. 琼脂糖凝胶电泳
(3)保证目的基因和质粒的正向连接(即防止目的基因和质粒反向连接),同时也可避免目的基因和质粒的自身环化
(4)绿色荧光
【解析】
【分析】1、PCR全称为聚合酶链式反应,是在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术,其原理是DNA的复制。
2、PCR技术的条件有模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶)。
3、PCR技术共包括三步:①高温变性:DNA解旋过程(PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开);②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。
【小问1详解】
增强型绿色荧光蛋白(eGFP)的编码序列如下:5'ATGGTGAGC……AAGTAA3',则模板序列(3'—5'DNA链)应为与之互补的另一条DNA链,故转录的mRNA碱基序列为5'AUGGUGAGC……AAGUAA3'。
【小问2详解】
通过PCR方法获得eGFP目的片段,需要两种引物与两条互补,因此首先需要设计一对引物。利用PCR扩增DNA片段需要Taq酶(热稳定DNA聚合酶)。PCR反应中的每次循环可分为变性、复性、延伸三步,其中复性的结果是引物通过碱基互补配对与单链DNA结合。扩增循环n次,得到2n个DNA分子,总单链数为2×2n即2n+1条,只有最初的两条母链不需要引物,因此共需要2n+1-2个引物,PCR产物常采用琼脂糖凝胶电泳实验进行鉴定。
【小问3详解】
与单一酶酶切相比,采用的双酶切方法,可以形成不同的黏性末端,可以保证目的基因和质粒的正向连接(即防止目的基因和质粒反向连接),同时也可避免目的基因和质粒的自身环化。
【小问4详解】
将所构建的表达载体转入大肠杆菌,涂布含有卡那霉素的平板,若表达载体构建成功,能表达出抗卡那霉素的物质和绿色荧光,含有重组质粒的大肠杆菌能在该培养基上生存,因此可观察到多个含有绿色荧光的大肠杆菌单菌落。
成分
蛋白胨
葡萄糖
K₂HPO₄
伊红
亚甲蓝
蒸馏水
含量
10g
10g
2 g
0.4 g
0.065 g
1 000 mL
蛋白胨
乳糖
蔗糖
K₂HPO₄
伊红
亚甲蓝
蒸馏水
10g
5g
5 g
2 g
0.4g
0.065 g
1 000 mL
将培养基pH调至7.2
果酒制作
果醋制作
菌种
酵母菌
醋酸菌
菌种来源
附着在葡萄皮上的野生型酵母菌
变酸酒表面的菌膜
发酵过程
有氧条件下,酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖:C6H12O6+6O2―→
6CO2+6H2O;无氧条件下,酵母菌通过无氧呼吸产生酒精:C6H12O6―→2C2H5OH+2CO2
氧气、糖源充足时:C6H12O6+2O2―→
2CH3COOH+2CO2+2H2O;缺少糖源、氧气充足时:C2H5OH+O2―→
CH3COOH+H2O
温度
一般酒精发酵18~25 ℃,繁殖最适为20 ℃左右
最适为30~35 ℃
气体
前期:需氧,后期:无氧
需要充足的氧气
时间
10~12天
7~8天
成分
蛋白胨
葡萄糖
K₂HPO₄
伊红
亚甲蓝
蒸馏水
含量
10g
10g
2 g
0.4 g
0.065 g
1 000 mL
蛋白胨
乳糖
蔗糖
K₂HPO₄
伊红
亚甲蓝
蒸馏水
10g
5g
5 g
2 g
0.4g
0.065 g
1 000 mL
将培养基pH调至7.2
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