福建省龙岩市龙岩非一级达标校2023-2024学年高二下学期4月期中生物试题(原卷版+解析版)

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福建省龙岩市龙岩非一级达标校2023-2024学年高二下学期4月期中生物试题(原卷版+解析版)

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2023—2024学年第二学期半期考
高二生物学试卷
本试卷满分100分,考试用时75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版选择性必修2第3章~第4章,选择性必修3第1章~第2章第2节第2点。
一、单项选择题:本题共15小题,其中,1~10小题,每题2分;11~15小题,每题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1. 人类的生产生活方式会影响其生态足迹的大小。下列生产生活方式中,使生态足迹增大的有几项 ( )
①减少开车出行的频率,尽量骑自行车出行;②垃圾的分类回收;③增加化石燃料燃烧;④多食肉类;⑤节约用纸;⑥植树造林,改造荒山
A. 两项 B. 三项 C. 四项 D. 五项
2. 北极冻原生态系统的环境条件恶劣,简单的营养结构使得该生态系统的稳定性十分低。该生态系统中的食物网如图所示。下列分析正确的是( )
A. 图中生物和它们所生活的无机环境构成了生态系统
B. 北极熊和北极狼有种间竞争和捕食关系
C. 该食物网中北极熊仅为第四营养级
D. 该生态系统的抵抗力稳定性低,恢复力稳定性较高
3. 生态系统中无时无刻不在进行物质循环、能量流动与信息传递,下列与其有关的说法正确的是( )
A. 物质可循环往复,意味着各种生态系统都可以在物质上自给自足
B. 某营养级未利用的能量属于其同化能量中用于自身生长、发育和繁殖的能量
C. 只有生物可接受信息并做出响应,因此信息传递只发生在群落内部
D. 生态系统中的物质循环、能量流动与信息传递都是沿食物链进行的
4. 某地区尝试推广“猪—沼—果”生态农业模式,以减少化肥使用。该生态农业模式如图所示,已知果园中的落叶以及杂草可作为猪的饲料,腐果、落叶和猪产生的粪便等可作为原料生产沼气和沼肥。下列叙述正确的是( )
A. 沼渣中的无机盐可以肥树,提高了果树对沼渣中能量的利用率
B. 进入该果园生态系统的能量为果树固定的太阳能
C. 建立沼气池实现了该果园生态系统的物质和能量的循环利用
D. 该生态农业模式实现了对能量的多级利用
5. 在福建梅花山国家级自然保护区发现了新物种虚竹小鲵。虚竹小鲵分布范围十分有限,可能是狭小空间的特有种,且种群极小。下列有关野生小鲵的保护的说法,错误的是(  )
A. 可通过建立野生小鲵繁育中心使其达到一定的数量
B. 保护野生小鲵最有效的措施是建立野生小鲵动物园
C. 保护野生小鲵需要加强其栖息环境的管理和保护
D. 可制定相应的法规,加强宣传,禁止非法捕捞野生小鲵
6. 酸笋是螺蛳粉的“灵魂”。在春季,当竹子出笋后,笋长到约30cm高时,便可砍下﹐剥去笋壳,切成块、丝或片,放于陶罐中,用清水浸没全部竹笋,撒上适量食盐后密封,置于阴凉处一个月左右,酸味即出,便可随食随取。下列叙述错误的是( )
A. 发酵时,用清水浸没竹笋是为酸笋发酵创造无氧环境
B. 酸笋中的酸味主要来自醋酸菌发酵产生的醋酸
C. 适量食盐对杂菌的生长有抑制作用
D. 发酵前加入“陈酸笋水”可缩短发酵时间
7. 臭豆腐是中国传统特色的小吃之一,具有闻起来臭,但吃起来香的特点。制作臭豆腐的发酵原理与制作腐乳的相似,但制作臭豆腐时需要将豆腐浸入腐乳的卤汁中发酵。下列相关叙述正确的是(  )
A. 与发酵前的豆腐相比,臭豆腐的有机物种类较少,营养价值较低
B. 制作臭豆腐时,加入的卤汁盐浓度越高越好,可防止微生物减少
C. 卤汁中只有毛霉生长繁殖将豆腐发酵为臭豆腐
D. 制作臭豆腐过程中,豆腐中的蛋白质会被分解为肽和氨基酸
8. 透明质酸又称玻尿酸、是重要的医学材料和化妆品添加原料。科研人员选用枯草芽孢杆菌为受体菌,生产透明质酸。对枯草芽孢杆菌进行纯培养后的结果如图所示。下列说法正确的是( )
A. 图示的接种方法不能达到稀释枯草芽孢杆菌的目的
B. 图中培养基中可添加抗生素来抑制杂菌污染
C. 用接种环接种时,顺序应为①→②→③→④
D. 为形成图中4个区域,接种过程中,接种环需要灼烧灭菌5次
9. 兰花高贵典雅,但是其种子在自然条件下萌发率很低;传统分株繁殖方法又存在繁殖周期长、繁殖率低等问题。为了让名贵的兰花大量、快速地繁殖,就需要借助植物组织培养技术。下列有关说法错误的是(  )
A. 兰花的传统分株繁殖属于无性繁殖
B. 兰花植物组织培养过程中,诱导生芽的培养基中不需要添加有机碳源
C. 相比于叶肉细胞,利用兰花芽尖的分生区细胞进行植物组织培养更容易成功
D. 利用兰花的花粉粒进行单倍体育种也需要用到植物组织培养技术
10. 在治疗烧伤时,通常采用的方法是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植。但对大面积烧伤的病人,自体健康的皮肤非常有限。为解决该问题,利用动物细胞培养技术可以得到大量的自体健康皮肤。下列关于该技术的叙述,正确的是(  )
A. 将烧伤病人的组织分散成单个细胞需要用胰蛋白酶或胃蛋白酶处理
B. 培养的细胞需要经过脱分化形成愈伤组织
C. 培养液中通常含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等
D. 原代培养和传代培养中都需要提供95%O2和5%CO2的混合气体条件
11. 某些植物遭到昆虫取食时会分泌茉莉酸,启动抗虫反应,如分泌杀虫物质、产生吸引昆虫天敌的挥发性物质等。烟粉虱(植食性昆虫)能合成Bt56蛋白,该蛋白会随烟粉虱唾液进入植物,抑制茉莉酸启动的抗虫反应,使烟粉虱数量迅速增长。下列相关叙述正确的是( )
A. 上述植物产生的能吸引昆虫天敌的挥发性物质属于生物信息
B. 昆虫取食植物与植物被取食时分泌茉莉酸是协同进化的结果
C. 植物能产生抗虫反应体现了信息传递对种群繁衍具有重要意义
D. 增强烟粉虱Bt56基因的表达有望成为控制烟粉虱的防治措施
12. 为高效降解农业秸秆废弃物,研究人员从土壤中筛选纤维素分解菌,并对其降解纤维素的能力进行了研究。纤维素能与刚果红形成红色复合物,而纤维素分解后复合物无法形成,从而出现以菌落为中心的透明圈。下列相关说法错误的是(  )
A. 筛选纤维素分解菌的培养基应以纤维素为唯一碳源
B. 配制的培养基必须进行灭菌处理,目的是获得纯培养物
C. 加入刚果红的培养基属于选择培养基
D. 应选择菌落直径与周围透明圈直径的比值小的菌落进行鉴定并扩大培养
13. 板蓝根具有抗病毒的作用。实验人员利用一定剂量的紫外线处理板蓝根的原生质体,可随机导致板蓝根的染色体变异,使其发生断裂、易位、染色体消除等。利用此原生质体与烟草的原生质体进行融合,得到了只含一条板蓝根染色体的抗病毒杂种烟草。下列分析错误的是(  )
A. 两种原生质体融合成功的标志是再生出细胞壁
B. 促进两者融合的方法包括PEG融合法和灭活病毒诱导法
C. 利用紫外线处理原生质体时,若破坏了抗病毒基因,则可能无法获得抗病毒杂种烟草
D. 利用紫外线处理原生质体后再融合,可能降低不同物种间基因表达的干扰程度
14. 科学家通过体外诱导成纤维细胞,获得了类似干细胞的一种细胞,称为诱导多能干细胞(iPS细胞)。下列关于干细胞的叙述,错误的是( )
A. 干细胞是从早期胚胎中分离提取的细胞
B. 一般认为,精原干细胞和神经干细胞只能分化成特定的细胞或组织
C. iPS细胞除了可由成纤维细胞转化而来,还可由已分化的T细胞和B细胞诱导转化而来
D. 由iPS细胞产生的特定细胞,可以在新药的测试中发挥重要作用
15. 狼爪瓦松是一种具有观赏价值的野生花卉且其次生代谢物中的黄酮类化合物可入药。为满足狼爪瓦松市场化的需求,某科研小组利用植物细胞工程等技术手段,进行狼爪瓦松的扩大培养,具体过程如图所示,其中序号代表相应的处理过程。下列有关分析正确的是( )
A. 该实验选择幼嫩的叶作为外植体主要是为了获得脱毒苗
B. 过程③一般需要给予愈伤组织适当时间和强度的光照
C. 过程④可用射线处理,可获得大量所需的突变体
D. 过程⑥利用愈伤组织全能性高的特点获得大量黄酮类化合物
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. “蒹葭苍苍”“荷红柳绿”“百鸟翔集”“渔歌唱晚”是白云湖国家湿地公园生态系统本来的水色天光与清风雅韵,是响应政府的号召,实施“退耕还湿”生态修复工程的真实写照。回答下列问题:
(1)从前片面追求湖泊生产,将湖泊近岸区改造成稻田,导致湖泊的净化能力减弱,其主要原因是____。湿地生态系统周边的农田“退耕还湿”体现了群落的____演替,该处生态系统的物种丰富度会逐渐增加,其____稳定性逐渐增强。
(2)湿地中鱼类在觅食过程中的游动引来了鸟类,鸟类捕食行为逼迫鱼类躲避捕食,这说明生态系统的信息传递具有____的作用。
(3)白云湖国家湿地公园某水域生态系统某时期的能量流动情况如图所示,其中数字代表所占该生态系统总能量的百分比。流经该生态系统的总能量主要是____(用文字表述)。第一、二营养级之间的能量传递效率约为____(用%表示并保留整数)。若不考虑未被利用的能量,第二营养级最主要的能量去向是____。
17. 黄酒是具有中国特色的三大酿造酒之一,其历史悠久,是中国的民族特产。黄酒的传统酿造工艺的基本流程主要包括制曲→浸米→蒸饭→主发酵→后发酵→压榨→过滤→杀菌→装瓶。回答下列问题:
(1)酿造黄酒之前,必须提前做好酒曲,酒曲中主要的微生物是_____。一般选择在天气较热的时候制作酒曲,原因可能是_____。
(2)糯米、黍米、小米等均可作为黄酒的酿制原料。酿造黄酒时,需要先将糯米等原料浸泡一段时间,使其中淀粉吸水,然后对其进行蒸煮。蒸煮有利于使糯米等谷物中的淀粉等糖化形成_____等酿酒的原料,同时还能起到一定的_____作用。
(3)煮好的小米须放冷后才能加入酒曲进行发酵的主要原因是_____。向发酵罐中加入适量往年的老酒酒糟可以促进黄酒酿造过程,原因是_____。
(4)黄酒中含有丰富的氨基酸、有机酸、维生素,还含有活性多糖、功能性低聚糖等功能因子,酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成主要是在_____(填“主发酵”或“后发酵”)阶段完成的。发酵过程中需要严格控制主发酵室的温度等条件,温度过高容易导致黄酒快速发酵变酸,推测其原因是_____(答出1点)。
18. 硒(Se)是人体必需的微量元素之一,具有抗氧化、抗癌、抗菌、增强免疫力等功能。乳酸菌可以将无机硒代谢产生有机硒和红色单质硒,由此提高了人体对硒的吸收率。科研人员通过分离纯化得到不同的乳酸菌,经富硒培养后筛选出优势菌株,并以此将牛奶发酵成富硒酸奶。回答下列相关问题:
(1)用于制作酸奶的微生物主要有乳酸杆菌、乳酸链球菌等,其中用于培养乳酸杆菌的培养基中除加入水、碳源、氮源、无机盐外,还要添加___,才能确保乳酸杆菌正常生长;用于制作酸奶的牛奶通常采用___法对其进行消毒。接种操作应在酒精灯火焰附近进行,原因是___。
(2)为获得富硒乳酸菌,须在培养基上加入___,根据菌落周围是否出现___(填“无色”或“红色”)区域进行筛选。
(3)为检测酸奶中的乳酸菌含量,科研人员吸取1mL酸奶样品加入含有9mL无菌水的试管中,振荡混匀成10倍稀释的样品稀释液;按照梯度稀释法依次将样品稀释至106倍,取0.1mL已稀释好的菌液使用___涂布至已灭菌的培养基中,接种后将培养皿___(填“正放”或“倒置”)培养。在稀释度足够高时,聚集在一起的乳酸菌将被分散成___,由此繁殖出单个菌落,对菌落数在___的平板进行计数,则可推算酸奶样品中的乳酸菌数。用上述方法统计菌落数时须设空白对照组的原因是___。
19. 紫杉醇是目前已发现的天然抗癌物质,是红豆杉的次生代谢产物。通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的基本流程如图所示。回答下列问题:
(1)过程①为_____,该过程与植物激素_____的含量及两者的比例密切相关。
(2)过程②常用_____处理,主要原因是_____。
(3)红豆杉外植体在接种前需要经过_____处理,实际生产中不直接从红豆杉植株中提取紫杉醇,推测其原因是_____(答出1点)。
(4)科研人员为比较紫杉醇和常见的化疗药物5-FU对肿瘤的抑制效果,欲以人工制备的肿瘤小鼠为实验材料设计实验,实验思路是_____。
20. 近红外光免疫疗法可用于治疗不可切除局部晚期或复发性头颈癌,用于该疗法的抗体一药物偶联物(ADC)主要由针对癌细胞表面抗原的单克隆抗体与具有细胞杀伤性的近红外光吸收染料连接而成,其结构如图1所示,该染料受到红外光照射时产生光化学反应以发挥细胞毒性,实现即时的肿瘤杀伤作用。其中单克隆抗体及ADC的构建过程如图2所示。回答下列相关问题:
(1)图1中的结构a、b分别是___、___。其中ADC中a的作用是___。
(2)图2中参与细胞融合的A细胞是___。
(3)在细胞内DNA的合成一般有两条途径,主要途径是在细胞内由氨基酸和其他小分子物质合成核苷酸,进而合成DNA,而氨基蝶呤可以阻断此途径。另一辅助途径是在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下,经酶的催化作用合成DNA,而骨髓瘤细胞的DNA合成没有此辅助途径。利用DNA合成途径不同的特点配制的含氨基蝶呤的选择培养基(HAT培养基)具有筛选杂交瘤细胞的作用,其原理是___。经HAT培养基筛选出的杂交瘤细胞还需要进行抗体检测,其目的是___。2023—2024学年第二学期半期考
高二生物学试卷
本试卷满分100分,考试用时75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版选择性必修2第3章~第4章,选择性必修3第1章~第2章第2节第2点。
一、单项选择题:本题共15小题,其中,1~10小题,每题2分;11~15小题,每题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1. 人类的生产生活方式会影响其生态足迹的大小。下列生产生活方式中,使生态足迹增大的有几项 ( )
①减少开车出行的频率,尽量骑自行车出行;②垃圾的分类回收;③增加化石燃料燃烧;④多食肉类;⑤节约用纸;⑥植树造林,改造荒山
A. 两项 B. 三项 C. 四项 D. 五项
【答案】A
【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、一个城市、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面积。生态足迹越大,代表人类所需的资源越多,对生态和环境的影响越大。
【详解】①减少开车出行的频率,尽量骑自行车出行,使生态足迹减小;
②垃圾的分类回收,能改善环境,使生态足迹减小;
③增加化石燃料燃烧,增加了CO2的排放,使生态足迹增大;
④多食肉类,消耗的资源相比食用蔬菜多,使生态足迹增大;
⑤节约用纸,可减少资源消耗,使生态足迹减小;
⑥植树造林,改造荒山,能改善环境,使生态足迹减小;
使生态足迹增大的有③④两项,A正确,BCD错误。
故选A。
2. 北极冻原生态系统的环境条件恶劣,简单的营养结构使得该生态系统的稳定性十分低。该生态系统中的食物网如图所示。下列分析正确的是( )
A. 图中生物和它们所生活的无机环境构成了生态系统
B. 北极熊和北极狼有种间竞争和捕食关系
C. 该食物网中北极熊仅为第四营养级
D. 该生态系统的抵抗力稳定性低,恢复力稳定性较高
【答案】B
【解析】
【分析】生态系统中的组成成分越多,营养结构就越复杂,生态系统的自动调节能力就越强,其抵抗力稳定性就越强,相反的其恢复力稳定性就越弱。
【详解】A、图中缺少微生物,不能构成生态系统,A错误;
B、北极熊和北极狼均捕食驯鹿,且北极熊还能捕食北极狼,二者之间存在种间竞争和捕食关系,B正确;
C、图中北极熊可作为第三(苔藓和地衣→驯鹿→北极熊)、四(苔藓和地衣→驯鹿→北极狼→北极熊、苔藓和地衣→旅鼠→北极狼→北极熊、苔藓和地衣→旅鼠→北极狐→北极熊)营养级,C错误;
D、北极冻原生态系统组分较少,营养结构简单。抵抗力稳定性低,恢复力稳定性也低,D错误。
故选B。
3. 生态系统中无时无刻不在进行物质循环、能量流动与信息传递,下列与其有关的说法正确的是( )
A. 物质可循环往复,意味着各种生态系统都可以在物质上自给自足
B. 某营养级未利用的能量属于其同化能量中用于自身生长、发育和繁殖的能量
C. 只有生物可接受信息并做出响应,因此信息传递只发生在群落内部
D. 生态系统中的物质循环、能量流动与信息传递都是沿食物链进行的
【答案】B
【解析】
【分析】1、生态系统的功能是指能量流动、物质循环和信息传递。
2、能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。能量流动特点:单向流动:生态系统内的能量只能从第一营养级流向第二营养级,再依次流向下一个营养级,不能逆向流动,也不能循环流动。逐级递减:能量在沿食物链流动的过程中,逐级减少,能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%~20%。
3、碳循环:碳在无机环境中主要以CO2和碳酸盐形式存在;碳在生物群落的各类生物体中以含碳有机物的形式存在,并通过生物链在生物群落中传递;碳在生物群落和无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行。
4、信息传递在农业生产中的作用:一是提高农、畜产品的产量,如短日照处理能使菊花提前开花;二是对有害动物进行控制,如喷洒人工合成的性外激素类似物干扰害虫交尾的环保型防虫法。
【详解】A、物质可循环往复是针对生态圈而言的,单个的生态系统无法做到在物质上自给自足,A错误;
B、未利用的能量属于同化能量中用于自身生长、发育和繁殖的能量,B正确;
C、信息传递可发生在非生物环境与生物群落之间,C错误;
D、物质循环发生在生物群落和非生物群落之间,信息传递是双向的,不一定沿着食物链传递,D错误。
故选B。
4. 某地区尝试推广“猪—沼—果”生态农业模式,以减少化肥的使用。该生态农业模式如图所示,已知果园中的落叶以及杂草可作为猪的饲料,腐果、落叶和猪产生的粪便等可作为原料生产沼气和沼肥。下列叙述正确的是( )
A. 沼渣中的无机盐可以肥树,提高了果树对沼渣中能量的利用率
B. 进入该果园生态系统的能量为果树固定的太阳能
C. 建立沼气池实现了该果园生态系统物质和能量的循环利用
D. 该生态农业模式实现了对能量的多级利用
【答案】D
【解析】
【分析】生态农业是指运用生态学原理,在环境与经济协调发展的思想指导下,应用现代科学技术建立起来的多层次、多功能的综合农业生产体系,人是主要成员和中心环节。人们建立生态农业的目的是最大限度地利用农作物所固定的太阳能(包括身体代谢的利用和生活上的利用),同时又要降低生产成本和避免环境污染,以实现可持续发展。
【详解】A、树无法利用无机盐中的能量,无法体现提高了果树对沼渣中能量的利用率,A错误;
B、进入该果园生态系统的能量为该果园生产者固定的太阳能,包括果树、杂草等,B错误;
C、能量无法循环利用,C错误;
D、已知果园中的落叶以及杂草可作为猪的饲料,腐果、落叶和猪产生的粪便等可作为原料生产沼气和沼肥,故该生态农业模式实现了对能量的多级利用,大大提高了能量的利用率,D正确。
故选D。
5. 在福建梅花山国家级自然保护区发现了新物种虚竹小鲵。虚竹小鲵分布范围十分有限,可能是狭小空间的特有种,且种群极小。下列有关野生小鲵的保护的说法,错误的是(  )
A. 可通过建立野生小鲵繁育中心使其达到一定的数量
B. 保护野生小鲵最有效的措施是建立野生小鲵动物园
C. 保护野生小鲵需要加强其栖息环境的管理和保护
D. 可制定相应的法规,加强宣传,禁止非法捕捞野生小鲵
【答案】B
【解析】
【分析】保护生物多样性的措施:
(1)就地保护:主要形式是建立自然保护区,是保护生物多样性最有效的措施;
(2)迁地保护:将濒危生物迁出原地,移入动物园、植物园、水族馆和濒危动物繁育中心,进行特殊的保护和管理,是对就地保护的补充;
(3)建立濒危物种种质库,保护珍贵的遗传资源;
(4)加强教育和法制管理,提高公民的环境保护意识。
【详解】A、建立野生小鲵繁育中心为迁地保护,迁地保护是对就地保护的补充,因此可通过建立野生小鲵繁育中心使其达到一定的数量,A正确;
B、就地保护的主要形式是建立自然保护区,是保护生物多样性最有效的措施,因此保护野生小鲵最有效的措施是建立自然保护区,B错误;
C、保护野生小鲵需要加强其栖息环境的管理和保护,使野生小鲵的环境容纳量增加,C正确;
D、可制定相应的法规,加强教育和法制管理,提高公民的环境保护意识,禁止非法捕捞野生小鲵,D正确。
故选B。
6. 酸笋是螺蛳粉的“灵魂”。在春季,当竹子出笋后,笋长到约30cm高时,便可砍下﹐剥去笋壳,切成块、丝或片,放于陶罐中,用清水浸没全部竹笋,撒上适量食盐后密封,置于阴凉处一个月左右,酸味即出,便可随食随取。下列叙述错误的是( )
A. 发酵时,用清水浸没竹笋是为酸笋发酵创造无氧环境
B. 酸笋中的酸味主要来自醋酸菌发酵产生的醋酸
C. 适量食盐对杂菌生长有抑制作用
D. 发酵前加入“陈酸笋水”可缩短发酵时间
【答案】B
【解析】
【分析】 乳酸菌是厌氧菌,在无氧情况下能将葡萄糖分解成乳酸,可用于泡菜的腌制、乳制品的发酵。
【详解】A、“清水过面”可以创造无氧环境,利于乳酸菌生存繁殖,同时减少杂菌污染,A正确;
B、酸笋中的酸味主要来自乳酸菌发酵产生的乳酸,B错误;
C、适量食盐可以增加陶罐中的渗透压,会导致细胞失水,对杂菌的生长有抑制作用,C正确;
D、“陈酸笋水”含有乳酸菌,发酵前加入“陈酸笋水”可缩短发酵时间,D正确。
故选B。
7. 臭豆腐是中国传统特色的小吃之一,具有闻起来臭,但吃起来香的特点。制作臭豆腐的发酵原理与制作腐乳的相似,但制作臭豆腐时需要将豆腐浸入腐乳的卤汁中发酵。下列相关叙述正确的是(  )
A. 与发酵前的豆腐相比,臭豆腐的有机物种类较少,营养价值较低
B. 制作臭豆腐时,加入的卤汁盐浓度越高越好,可防止微生物减少
C. 卤汁中只有毛霉生长繁殖将豆腐发酵为臭豆腐
D. 制作臭豆腐过程中,豆腐中的蛋白质会被分解为肽和氨基酸
【答案】D
【解析】
【分析】传统的腐乳制作过程中,豆腐块上生长的毛霉来自空气中的毛霉孢子;而现代的腐乳生产是在严格的无菌条件下,将优良的毛霉菌种接种在豆腐上,这样可以避免其他菌种的污染,保证产品的质量。【详解】
【详解】A、制作臭豆腐时,豆腐中的蛋白质被分解为小分子肽和氨基酸,与发酵前的豆腐相比,臭豆腐的有机物总量低、营养价值高,A错误;
B、制作臭豆腐时,加入的卤汁盐浓度过高,会抑制微生物生长,B错误;
C、传统发酵的卤汁中并非只有毛霉生长繁殖将豆腐发酵为臭豆腐,还有曲霉、酵母菌等,C错误;
D、豆腐中的蛋白质被分解为小分子肽和氨基酸,易于消化吸收,D正确。
故选D。
8. 透明质酸又称玻尿酸、是重要的医学材料和化妆品添加原料。科研人员选用枯草芽孢杆菌为受体菌,生产透明质酸。对枯草芽孢杆菌进行纯培养后的结果如图所示。下列说法正确的是( )
A. 图示的接种方法不能达到稀释枯草芽孢杆菌的目的
B. 图中培养基中可添加抗生素来抑制杂菌污染
C. 用接种环接种时,顺序应为①→②→③→④
D. 为形成图中4个区域,接种过程中,接种环需要灼烧灭菌5次
【答案】D
【解析】
【分析】常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法,后者还可以用于菌落的计数。
【详解】A、分析题图可知,该接种方法为平板划线法,通过划线不断稀释菌种,即该方法能达到稀释枯草芽孢杆菌的目的,A错误;
B、枯草芽孢杆菌为细菌,抗生素会抑制细菌的生长繁殖,故图中培养基中不可添加抗生素来抑制杂菌污染,B错误;
C、根据图中细菌数目的多少,①中出现单菌落,所以划线顺序是④→③→②→①,C错误;
D、每次划线接种前均需要将接种环进行灼烧灭菌,在①区域划线完成后,接种环上还可能残有细菌,需要对接种环进行灭菌,一共需要将接种环灭菌5次,D正确。
故选D。
9. 兰花高贵典雅,但是其种子在自然条件下萌发率很低;传统分株繁殖的方法又存在繁殖周期长、繁殖率低等问题。为了让名贵的兰花大量、快速地繁殖,就需要借助植物组织培养技术。下列有关说法错误的是(  )
A. 兰花的传统分株繁殖属于无性繁殖
B. 兰花植物组织培养过程中,诱导生芽的培养基中不需要添加有机碳源
C. 相比于叶肉细胞,利用兰花芽尖的分生区细胞进行植物组织培养更容易成功
D. 利用兰花的花粉粒进行单倍体育种也需要用到植物组织培养技术
【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、兰花的传统分株繁殖不涉及精卵结合过程,属于无性繁殖,A正确;
B、兰花植物组织培养过程中一般需要添加碳源,B错误;
C、由于茎尖分裂能力强,全能性高,故利用茎尖分生区比利用叶肉细胞进行植物组织培养更容易成功,C正确;
D、植物组织培养可将外植体培育为完整植株,利用兰花的花粉粒进行单倍体育种也需要用到植物组织培养技术,D正确。
故选B。
10. 在治疗烧伤时,通常采用的方法是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植。但对大面积烧伤的病人,自体健康的皮肤非常有限。为解决该问题,利用动物细胞培养技术可以得到大量的自体健康皮肤。下列关于该技术的叙述,正确的是(  )
A. 将烧伤病人的组织分散成单个细胞需要用胰蛋白酶或胃蛋白酶处理
B. 培养的细胞需要经过脱分化形成愈伤组织
C. 培养液中通常含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等
D. 原代培养和传代培养中都需要提供95%O2和5%CO2的混合气体条件
【答案】C
【解析】
【分析】培养动物细胞时不用胃蛋白酶将组织分散成单个细胞,动物细胞培养过程不存在脱分化,动物细胞培养的气体条件是95%空气和5%CO2,C项符合题意。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。
【详解】A、培养动物细胞时不用胃蛋白酶将组织分散成单个细胞,A错误;
B、动物细胞培养过程不存在脱分化,B错误;
C、培养液中通常含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等,C正确;
D、动物细胞培养的气体条件是95%空气和5%CO2,D错误。
故选C。
11. 某些植物遭到昆虫取食时会分泌茉莉酸,启动抗虫反应,如分泌杀虫物质、产生吸引昆虫天敌的挥发性物质等。烟粉虱(植食性昆虫)能合成Bt56蛋白,该蛋白会随烟粉虱唾液进入植物,抑制茉莉酸启动的抗虫反应,使烟粉虱数量迅速增长。下列相关叙述正确的是( )
A. 上述植物产生的能吸引昆虫天敌的挥发性物质属于生物信息
B. 昆虫取食植物与植物被取食时分泌茉莉酸是协同进化的结果
C. 植物能产生抗虫反应体现了信息传递对种群繁衍具有重要意义
D. 增强烟粉虱的Bt56基因的表达有望成为控制烟粉虱的防治措施
【答案】B
【解析】
【分析】目前控制动物危害的技术大致有化学防治、生物防治和机械防治等。这些方法各有优点,但是目前人们越来越倾向于利用对人类生存环境无污染的生物防治。生物防治中有些是利用信息传递作用。
【详解】A、生物在生命活动中,产生了一些可以传递信息的化学物质,如植物的生物碱、有机酸,动物的性外激素等,属于化学信息,植物产生的能吸引昆虫天敌的挥发性物质属于化学信息,A错误;
B、昆虫取食植物,植物在进化过程中,被取食时分泌茉莉酸,是昆虫和植物协同进化的结果,B正确;
C、植物产生抗虫反应,如吸引昆虫天敌的挥发性物质,可以吸引天敌捕食昆虫,这体现了化学信息传递调节种间关系的功能,进而维持生态系统的平衡与稳定,C错误;
D、Bt56蛋白随烟粉虱唾液进入植物,抑制茉莉酸启动的抗虫反应,使烟粉虱数量迅速增长,若Bt56基因表达被抑制的烟粉虱在寄主植物上的数量增长会减少,而Bt56基因表达未被抑制的烟粉虱在寄主植物上的数量会增加,因此减弱烟粉虱的Bt56基因的表达有望成为控制烟粉虱的防治措施,D错误。
故选B。
12. 为高效降解农业秸秆废弃物,研究人员从土壤中筛选纤维素分解菌,并对其降解纤维素的能力进行了研究。纤维素能与刚果红形成红色复合物,而纤维素分解后复合物无法形成,从而出现以菌落为中心的透明圈。下列相关说法错误的是(  )
A. 筛选纤维素分解菌的培养基应以纤维素为唯一碳源
B. 配制的培养基必须进行灭菌处理,目的是获得纯培养物
C. 加入刚果红的培养基属于选择培养基
D. 应选择菌落直径与周围透明圈直径的比值小的菌落进行鉴定并扩大培养
【答案】C
【解析】
【分析】分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体,这就是菌落。采用平板划线法和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。
【详解】A、纤维素为唯一碳源且加入刚果红的培养基可以鉴定该微生物属于能产生纤维素酶的微生物,A正确;
B、配制完成后,必须立即灭菌原因防止细菌污染培养基,从而获得纯培养物,B正确;
C、纤维素为唯一碳源且加入刚果红的培养基可以鉴定该微生物属于能产生纤维素酶的微生物,从功能上分属于鉴别培养基,C错误。
D、由于刚果红染料与纤维素形成红色复合物,因此出现以因纤维素降解菌为中心的透明圈,菌落直径与透明圈直径比值越小,说明该菌分解纤维素的能力越强,故应选择菌落直径与周围透明圈直径比值小的菌落进行纯化,扩大化培养,D正确。
故选C。
13. 板蓝根具有抗病毒的作用。实验人员利用一定剂量的紫外线处理板蓝根的原生质体,可随机导致板蓝根的染色体变异,使其发生断裂、易位、染色体消除等。利用此原生质体与烟草的原生质体进行融合,得到了只含一条板蓝根染色体的抗病毒杂种烟草。下列分析错误的是(  )
A. 两种原生质体融合成功的标志是再生出细胞壁
B. 促进两者融合的方法包括PEG融合法和灭活病毒诱导法
C. 利用紫外线处理原生质体时,若破坏了抗病毒基因,则可能无法获得抗病毒杂种烟草
D. 利用紫外线处理原生质体后再融合,可能降低不同物种间基因表达的干扰程度
【答案】B
【解析】
【分析】在植物体细胞杂交过程中,先用纤维素酶和果胶酶去掉细胞壁,获得的原生质体处于适宜浓度的等渗溶液中,保持原生质体完整性,避免失水或吸水;由于染色体在显微镜下能看见,因此可以观察染色体的形态和数目确定是否发生染色体变异。
【详解】A、两种原生质体融合成功的标志是再生出细胞壁,形成杂种细胞,A正确;
B、促进植物原生质体融合的方法为PEG融合法、电融合法、离心法、高Ca2+-高pH融合法,灭活病毒不能诱导原生质体融合,B错误;
C、板蓝根具有抗病毒的作用,利用紫外线处理板蓝根的原生质体时,若破坏了抗病毒基因,则可能无法获得抗病毒杂种烟草,C正确;
D、利用一定剂量的紫外线处理板蓝根的原生质体,可随机破坏板蓝根染色体的结构,使其发生断裂、易位、染色体消除等,因此利用紫外线处理原生质体后再融合,可能会使原生质体内少一部分板蓝根的遗传物质,因此可能降低不同物种间基因表达的干扰程度,D正确。
故选B。
14. 科学家通过体外诱导成纤维细胞,获得了类似干细胞的一种细胞,称为诱导多能干细胞(iPS细胞)。下列关于干细胞的叙述,错误的是( )
A. 干细胞是从早期胚胎中分离提取的细胞
B. 一般认为,精原干细胞和神经干细胞只能分化成特定的细胞或组织
C. iPS细胞除了可由成纤维细胞转化而来,还可由已分化的T细胞和B细胞诱导转化而来
D. 由iPS细胞产生的特定细胞,可以在新药的测试中发挥重要作用
【答案】A
【解析】
【分析】干细胞的培养成功是动物细胞培养领域重大的成就之一,干细胞的应用前景吸引着众多科学家投入到相关研究中。在一定条件下,干细胞可以分化成其他类型的细胞。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。
【详解】A、胚胎干细胞是从早期胚胎中分离提取的细胞,而干细胞包括胚胎干细胞和成体干细胞,成体干细胞可取自骨髓等,A错误;
B、一般认为,成体干细胞具有组织特异性,精原干细胞和神经干细胞只能分化成特定的细胞或组织,B正确;
C、iPS细胞(诱导多能干细胞)除了可由成纤维细胞转化而来,还可由已分化的T细胞和B细胞诱导转化而来,C正确;
D、目前普遍认为iPS细胞的应用前景较广,由iPS细胞产生的特定细胞,可以在新药的测试中发挥重要作用,D正确。
故选A。
15. 狼爪瓦松是一种具有观赏价值的野生花卉且其次生代谢物中的黄酮类化合物可入药。为满足狼爪瓦松市场化的需求,某科研小组利用植物细胞工程等技术手段,进行狼爪瓦松的扩大培养,具体过程如图所示,其中序号代表相应的处理过程。下列有关分析正确的是( )
A. 该实验选择幼嫩的叶作为外植体主要是为了获得脱毒苗
B. 过程③一般需要给予愈伤组织适当时间和强度的光照
C. 过程④可用射线处理,可获得大量所需的突变体
D. 过程⑥利用愈伤组织全能性高的特点获得大量黄酮类化合物
【答案】B
【解析】
【分析】根据图分析,过程①为接种外植体,②为诱导脱分化形成愈伤组织,③为诱导再分化,④为诱变育种,⑤为植物体细胞杂交,⑥为通过植物细胞培养获得黄酮类化合物。
【详解】A、该实验选择幼嫩的叶作为外植体的原因主要是由于幼嫩的叶分化程度低,植物组织培养的成功率高,A错误;
B、过程③表示再分化,需要给予愈伤组织适当时间和强度的光照,利于叶绿素的合成,B正确;
C、过程④可用射线处理,可以使植株发生基因突变,基因突变具有多害少利性,C错误;
D、过程⑥利用愈伤组织分裂能力强的特点可大量获得黄酮类化合物,没有培育成相应植株,不能体现其全能性,D错误。
故选B。
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. “蒹葭苍苍”“荷红柳绿”“百鸟翔集”“渔歌唱晚”是白云湖国家湿地公园生态系统本来的水色天光与清风雅韵,是响应政府的号召,实施“退耕还湿”生态修复工程的真实写照。回答下列问题:
(1)从前片面追求湖泊生产,将湖泊近岸区改造成稻田,导致湖泊的净化能力减弱,其主要原因是____。湿地生态系统周边的农田“退耕还湿”体现了群落的____演替,该处生态系统的物种丰富度会逐渐增加,其____稳定性逐渐增强。
(2)湿地中的鱼类在觅食过程中的游动引来了鸟类,鸟类捕食行为逼迫鱼类躲避捕食,这说明生态系统的信息传递具有____的作用。
(3)白云湖国家湿地公园某水域生态系统某时期的能量流动情况如图所示,其中数字代表所占该生态系统总能量的百分比。流经该生态系统的总能量主要是____(用文字表述)。第一、二营养级之间的能量传递效率约为____(用%表示并保留整数)。若不考虑未被利用的能量,第二营养级最主要的能量去向是____。
【答案】(1) ①. 物种丰富度下降,营养结构变简单,群落的自我调节能力降低 ②. 次生 ③. 抵抗力
(2)调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定
(3) ①. 生产者固定的太阳能和通过河流输入的有机碎屑中的能量 ②. 12% ③. 自身呼吸作用以热能的形式散失
【解析】
【分析】1、信息传递在生态系统中的作用:(1)个体:生命活动的正常进行,离不开信息的传递。(2)种群:生物种群的繁衍,离不开信息的传递。(3)群落和生态系统:能调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
2、初生演替:在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替,如在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。 次生演替:在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替,如在火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。
【小问1详解】
生态系统组成成分越多,营养结构越复杂,抵抗力稳定性就越高,自我调节能力越强。将湖泊近岸区改造成稻田,使生物种类减少,物种丰富度下降,营养结构变简单,群落的自我调节能力降低。退耕农田上有土壤条件为次生演替。生态系统的物种丰富度会逐渐增加,营养结构越复杂,抵抗力稳定性逐渐增强。
【小问2详解】
湿地中的鱼类在觅食过程中的游动引来了鸟类,鸟类捕食行为逼迫鱼类躲避捕食,捕食关系属于种间关系,因此这说明生态系统的信息传递还可以调节种间关系,维持生态系统的稳定。
【小问3详解】
图中,流经云湖国家湿地公园某水域生态系统的总能量包括该系统中生产者所固定的太阳能和通过河流输入的有机碎屑中的能量,第一营养同化量是46.39,第二营养级的同化量是5.738,第一、二营养级之间的能量传递效率=(5.738/46.39)×100%≈12%。若不考虑未被利用的能量,同化的能量=流向下一营养级+自身呼吸消耗+流向分解者,同化的能量主要以呼吸作用以热能形式散失。
17. 黄酒是具有中国特色的三大酿造酒之一,其历史悠久,是中国的民族特产。黄酒的传统酿造工艺的基本流程主要包括制曲→浸米→蒸饭→主发酵→后发酵→压榨→过滤→杀菌→装瓶。回答下列问题:
(1)酿造黄酒之前,必须提前做好酒曲,酒曲中主要的微生物是_____。一般选择在天气较热的时候制作酒曲,原因可能是_____。
(2)糯米、黍米、小米等均可作为黄酒的酿制原料。酿造黄酒时,需要先将糯米等原料浸泡一段时间,使其中淀粉吸水,然后对其进行蒸煮。蒸煮有利于使糯米等谷物中的淀粉等糖化形成_____等酿酒的原料,同时还能起到一定的_____作用。
(3)煮好的小米须放冷后才能加入酒曲进行发酵的主要原因是_____。向发酵罐中加入适量往年的老酒酒糟可以促进黄酒酿造过程,原因是_____。
(4)黄酒中含有丰富的氨基酸、有机酸、维生素,还含有活性多糖、功能性低聚糖等功能因子,酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成主要是在_____(填“主发酵”或“后发酵”)阶段完成的。发酵过程中需要严格控制主发酵室的温度等条件,温度过高容易导致黄酒快速发酵变酸,推测其原因是_____(答出1点)。
【答案】(1) ①. 酵母菌 ②. 酵母菌生长的最适温度较高
(2) ①. 葡萄糖 ②. 灭菌
(3) ①. 避免温度过高使酒曲中的酵母菌死亡 ②. 老酒酒糟中含有酵母菌,可以加快酒精产生速率
(4) ①. 主发酵 ②. 温度过高时,黄酒快速发酵产生酒精在醋酸菌的作用下进一步发酵形成醋酸
【解析】
【分析】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。
【小问1详解】
酒精发酵的主要菌种是酵母菌,因此酒曲中主要的微生物是酵母菌。由于酵母菌生长的最适温度较高,一般是18~30℃,因此一般选择在天气较热的时候制作酒曲。
【小问2详解】
酵母菌呼吸的底物主要是葡萄糖,蒸煮有利于使糯米等谷物中的淀粉等糖化形成葡萄糖等酿酒的原料,同时还能起到一定的灭菌作用,可减少杂菌的污染。
【小问3详解】
煮好的小米须放冷后才能加入酒曲进行发酵,主要是避免温度过高使酒曲中的酵母菌死亡,使发酵失败。往年的老酒酒糟含有菌种酵母菌,因此向发酵罐中加入适量往年的老酒酒糟可以增加菌种数量,加快酒精产生速率,促进黄酒酿造过程。
【小问4详解】
酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成主要是在主发酵阶段完成的。发酵过程中需要严格控制主发酵室的温度等条件,温度过高时,黄酒快速发酵产生的酒精在醋酸菌的作用下进一步发酵形成醋酸,因此温度过高容易导致黄酒快速发酵变酸。
18. 硒(Se)是人体必需的微量元素之一,具有抗氧化、抗癌、抗菌、增强免疫力等功能。乳酸菌可以将无机硒代谢产生有机硒和红色单质硒,由此提高了人体对硒的吸收率。科研人员通过分离纯化得到不同的乳酸菌,经富硒培养后筛选出优势菌株,并以此将牛奶发酵成富硒酸奶。回答下列相关问题:
(1)用于制作酸奶微生物主要有乳酸杆菌、乳酸链球菌等,其中用于培养乳酸杆菌的培养基中除加入水、碳源、氮源、无机盐外,还要添加___,才能确保乳酸杆菌正常生长;用于制作酸奶的牛奶通常采用___法对其进行消毒。接种操作应在酒精灯火焰附近进行,原因是___。
(2)为获得富硒乳酸菌,须在培养基上加入___,根据菌落周围是否出现___(填“无色”或“红色”)区域进行筛选。
(3)为检测酸奶中的乳酸菌含量,科研人员吸取1mL酸奶样品加入含有9mL无菌水的试管中,振荡混匀成10倍稀释的样品稀释液;按照梯度稀释法依次将样品稀释至106倍,取0.1mL已稀释好的菌液使用___涂布至已灭菌的培养基中,接种后将培养皿___(填“正放”或“倒置”)培养。在稀释度足够高时,聚集在一起的乳酸菌将被分散成___,由此繁殖出单个菌落,对菌落数在___的平板进行计数,则可推算酸奶样品中的乳酸菌数。用上述方法统计菌落数时须设空白对照组的原因是___。
【答案】(1) ①. 维生素 ②. 巴氏消毒 ③. 避免周围环境中微生物的污染
(2) ①. 一定浓度的无机硒溶液 ②. 红色
(3) ①. 涂布器 ②. 倒置 ③. 单个细胞 ④. 30~300 ⑤. 判断培养基是否被污染
【解析】
【分析】乳酸能溶解周围环境中的难溶性碳酸钙,为检测某品牌酸奶中的乳酸杆菌含量是否达标,培养基中除了碳源、氮源、无机盐等成分外,还应加入CaCO3,以便于检测,在乳酸菌菌落周围可形成透明圈;分离微生物的常用方法有稀释涂布分离法和平板划线法,其中,前者可用于微生物的统计和计数。
【小问1详解】
用于制作酸奶的微生物主要有乳酸杆菌、乳酸链球菌等,其中用于培养乳酸杆菌的培养基中除加入水、碳源、氮源、无机盐外,还要添加维生素,才能确保乳酸杆菌正常生长;用于制作酸奶的牛奶通常采用巴氏消毒法对其进行消毒。接种操作应在酒精灯火焰附近进行,因为酒精灯火焰旁为无菌区,能避免杂菌污染。
【小问2详解】
因为乳酸菌可以将无机硒代谢产生有机硒和红色单质硒,为获得富硒乳酸菌须在培养基上加入亚硒酸钠,根据菌落周围是否出现红色区域进行筛选。
【小问3详解】
为检测酸奶中的乳酸菌含量,科研人员吸取1mL酸奶样品加入含有9mL无菌水的试管中,振荡混匀成10倍稀释的样品稀释液;按照梯度稀释法依次将样品稀释至106倍,已稀释好的菌液使用涂布平板法接种至已灭菌的培养基中,接种后将培养皿倒置,原因是避免冷凝水滴落培养基影响菌落的形成。在稀释度足够高时,聚集在一起的乳酸菌将被分散成单个细胞,由此繁殖出单个菌落,对菌落数在30~300的平板进行计数,则可推算酸奶样品中的乳酸菌数。为防止培养基被污染,一般还需在设置一个空白对照组,若该平板上有菌落形成,说明培养基已被污染,需要重新做实验。
19. 紫杉醇是目前已发现的天然抗癌物质,是红豆杉的次生代谢产物。通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的基本流程如图所示。回答下列问题:
(1)过程①为_____,该过程与植物激素_____的含量及两者的比例密切相关。
(2)过程②常用_____处理,主要原因是_____。
(3)红豆杉外植体在接种前需要经过_____处理,实际生产中不直接从红豆杉植株中提取紫杉醇,推测其原因是_____(答出1点)。
(4)科研人员为比较紫杉醇和常见的化疗药物5-FU对肿瘤的抑制效果,欲以人工制备的肿瘤小鼠为实验材料设计实验,实验思路是_____。
【答案】(1) ①. 脱分化 ②. 生长素和细胞分裂素
(2) ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 植物细胞间物质主要成分是纤维素和果胶
(3) ①. 消毒 ②. 紫杉醇是红豆杉的次生代谢产物,在红豆杉植株组织中含量很低;直接从中提取会大量破坏植物资源
(4)将人工制备的若干肿瘤大小等生理状态相同的肿瘤小鼠随机分为甲、乙、丙三组,分别依次定时定量注射生理盐水、紫杉醇、化疗药物5-FU,观察并记录小鼠肿瘤的体积的大小
【解析】
【分析】据图分析,红豆杉茎尖分生组织通过脱分化过程形成愈伤组织,愈伤组织培养增殖产生更多的愈伤组织细胞,从愈伤组织细胞中提取紫杉醇,①表示脱分化,②表示分离成单个细胞,③表示单细胞克隆培养。植物组织培养中要求无菌操作,以防止细菌感染,消毒时既要杀死材料表面的微生物,又要尽量减少消毒剂对细胞的伤害;脱分化需要的条件:①消毒灭菌;②一定浓度的植物激素;③适宜的温度;④充足的养料。植物组织培养中生长素和细胞分裂素用量的比例会影响植物细胞的发育方向,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。
【小问1详解】
据图分析,红豆杉茎尖分生组织通过脱分化过程形成愈伤组织,愈伤组织培养增殖产生更多的愈伤组织细胞,从愈伤组织细胞中提取紫杉醇,①表示脱分化,该过程与植物激素生长素和细胞分裂素的含量及两者的比例密切相关。
【小问2详解】
过程②常用纤维素酶和果胶酶处理,主要原因是植物细胞间物质主要成分是纤维素和果胶。
【小问3详解】
红豆杉外植体在接种前需要经过消毒处理,避免杂菌的干扰,实际生产中不直接从红豆杉植株中提取紫杉醇,推测其原因是紫杉醇是红豆杉的次生代谢产物,在红豆杉植株组织中含量很低;直接从中提取会大量破坏植物资源。
【小问4详解】
科研人员为比较紫杉醇和常见的化疗药物5-FU对肿瘤的抑制效果,实验遵循对照原则和单一变量原则,故欲以人工制备的肿瘤小鼠为实验材料设计实验,实验思路是将人工制备的若干肿瘤大小等生理状态相同的肿瘤小鼠随机分为甲、乙、丙三组,分别依次定时定量注射生理盐水、紫杉醇、化疗药物5-FU,观察并记录小鼠肿瘤的体积的大小。
20. 近红外光免疫疗法可用于治疗不可切除的局部晚期或复发性头颈癌,用于该疗法的抗体一药物偶联物(ADC)主要由针对癌细胞表面抗原的单克隆抗体与具有细胞杀伤性的近红外光吸收染料连接而成,其结构如图1所示,该染料受到红外光照射时产生光化学反应以发挥细胞毒性,实现即时的肿瘤杀伤作用。其中单克隆抗体及ADC的构建过程如图2所示。回答下列相关问题:
(1)图1中的结构a、b分别是___、___。其中ADC中a的作用是___。
(2)图2中参与细胞融合的A细胞是___。
(3)在细胞内DNA的合成一般有两条途径,主要途径是在细胞内由氨基酸和其他小分子物质合成核苷酸,进而合成DNA,而氨基蝶呤可以阻断此途径。另一辅助途径是在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下,经酶的催化作用合成DNA,而骨髓瘤细胞的DNA合成没有此辅助途径。利用DNA合成途径不同的特点配制的含氨基蝶呤的选择培养基(HAT培养基)具有筛选杂交瘤细胞的作用,其原理是___。经HAT培养基筛选出的杂交瘤细胞还需要进行抗体检测,其目的是___。
【答案】(1) ①. 单克隆抗体 ②. 近红外光吸收染料 ③. 特异性识别并结合肿瘤抗原或靶向运输作用
(2)已免疫(或能产生特定抗体)的B淋巴细胞
(3) ①. HAT培养基会抑制单个的骨髓瘤细胞和骨髓瘤细胞一骨髓瘤细胞的融合细胞的DNA合成,从而抑制增殖,而B淋巴细胞和B淋巴细胞-B淋巴细胞融合细胞的分裂能力弱,只有杂交瘤细胞可以通过辅助途径合成DNA从而正常增殖 ②. 获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞
【解析】
【分析】单克隆抗体制备的基本步骤:对小鼠进行免疫→提取B淋巴细胞→将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合→通过筛选、克隆化培养和扩大化培养→最终注入小鼠体内→从腹腔腹水中提取单克隆抗体。
【小问1详解】
ADC主要由单克隆抗体和近红外光吸收染料连接而成,结合题图ADC结构可知,结构a为单克隆抗体,该单克隆抗体特异性识别并结合肿瘤抗原,可以起到靶向运输作用,结构b为近红外光吸收染料。
【小问2详解】
制备单克隆抗体时,需要将骨髓瘤细胞与已免疫的B淋巴细胞融合形成杂交瘤细胞,所以A细胞为已免疫的B淋巴细胞。
【小问3详解】
HAT培养基含有氨基蝶呤,会阻断DNA合成的主要途径,会抑制单个骨髓瘤细胞和骨髓瘤细胞一骨髓瘤细胞的融合细胞的增殖,而B淋巴细胞和B淋巴细胞-B淋巴细胞融合细胞的分裂能力较弱,只有杂交瘤细胞可以在该培养基中正常增殖。经HAT培养基筛选出的杂交瘤细胞还需要进行抗体检测来筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞。

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