黑龙江省哈尔滨市南岗区实验中学2023-2024学年高二下学期4月考试生物试题(原卷版+解析版)

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黑龙江省哈尔滨市南岗区实验中学2023-2024学年高二下学期4月考试生物试题(原卷版+解析版)

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黑龙江省实验中学2023-2024学年度高二学年下学期第一次月考
生物学科试题
考试时间:75分钟 总分:100分
一、选择题
(本题共30小题,每题1.5分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 下列有关传统发酵技术的叙述,正确的是(  )
A. 发酵所用的微生物均为原核生物
B. 不同发酵产品所用原料必定不同
C. 传统发酵均需在通气条件下进行
D. 发酵所用菌种都是天然存在的微生物
2. 下列有关传统发酵技术的叙述,正确的是( )
A. 制作果酒最快捷的途径是先制果醋,再制果酒
B. 酿制果酒所需的酵母菌和醋酸菌的发酵底物、条件完全相同
C. 制作腐乳需利用毛霉等产生的酶分解豆腐中的蛋白质等物质
D. 制作果酒、果醋和腐乳过程都应防止微生物的生长和繁殖
3. 下图表示利用葡萄汁进行发酵时可能发生的物质变化。下列有关叙述错误的是( )
A. 过程③④⑤都需要O2参与
B. 当氧气不足时,醋酸菌可以进行过程④
C. 过程②④所需要的最适温度不同
D. 酵母菌发生过程①②的场所相同
4. 如图为某同学设计的酿制苹果醋的基本流程图和发酵装置示意图,下列相关分析正确的是( )
A. ①过程要清洗灭菌以减少杂菌的污染
B. ②过程可以适当补充糖类作为发酵底物
C. ③过程发酵瓶中留的空间是为了提供菌种
D. ④过程需要关闭发酵装置的充气口并适当提高温度
5. 如表是某微生物培养基的成分,下列有关说法错误的是( )
编号 ① ② ③ ④ ⑤
成分 (NH)2SO4 KH2PO4 FeSO4 CaCl2 H2O
含量/g 0.4 4.0 0.5 0.5 100mL
A. 此培养基可用来培养自养型微生物
B. 此表中的营养成分共有三类,即水、无机盐、氮源
C. 此培养基可用于观察所培养的微生物的菌落特征
D. 培养基中若加入氨基酸,则它可充当碳源、氮源
6. 微生物培养过程中,要十分重视无菌操作,现代生物学实验中的许多方面也要进行无菌操作,防止杂菌污染,下列操作中错误的是( )
①煮沸消毒可以杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢
②接种操作要在酒精灯火焰附近进行
③家庭制作葡萄酒时要将容器和葡萄进行灭菌
④培养基要在干热灭菌箱中进行干热灭菌
⑤灭菌后的培养基要先调试pH值,然后在酒精灯火焰附近接种
A. ①②③ B. ①②④ C. ②③④ D. ③④⑤
7. 下列有关平板划线操作的叙述,正确的是( )
A. 使用灭菌的接种环、培养皿,操作过程中不再灭菌
B. 打开含菌种的试管后需要将试管口通过火焰,蘸取菌种后需要直接塞上棉塞
C. 灼烧后待接种环冷却再伸入菌液中蘸取一环菌液
D. 培养皿盖完全打开后将蘸有菌种的接种环迅速伸入平板内,划三至五条平行线即可
8. 下列关于微生物的分离与培养实验的叙述,正确的是( )
A. 干热灭菌可以使用专门干热灭菌箱或酒精灯火焰的充分燃烧层
B. 倒平板时,应将打开的皿盖放到一边,以免培养基溅到皿盖上
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. 微生物纯培养是指获得由单一个体繁殖而形成的微生物群体的过程
9. 如图为实验室培养和纯化大肠杆菌过程中的部分操作步骤,下列说法错误的是( )
A. ①②③步骤操作时需要在酒精灯火焰旁进行
B. 步骤①中待倒入的培养基冷却后盖上培养皿的皿盖
C. 步骤③中,每次划线前后都需对接种环进行灼烧处理
D. 划线接种结束后,将图④平板倒置后放入培养箱中培养
10. 下图甲是稀释涂布平板法中的部分操作,乙是平板划线法的操作结果。下列叙述中错误的是( )
A. 甲中涂布前要将涂布器灼烧,冷却后才能涂菌液
B. 甲、乙操作中只有甲可以用于微生物的计数
C. 乙中接种环需要灼烧5次
D. 乙中的连续划线的起点是上一次划线的末端
11. 某种物质X(一种含有C、H、O、N的有机物)难以降解,会对环境造成污染,只有某些细菌能降解X。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解X的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基,甲的组分为无机盐、水和X,乙的组分为无机盐、水、X和Y。下列相关叙述中错误的是( )
A. 甲、乙培养基均属于选择培养基,乙培养基组分中的Y物质是琼脂
B. 若要筛选高效降解X的细菌菌株,甲、乙培养基中X是唯一的碳源
C. a、b、c培养瓶中的X溶液要有一定的浓度梯度
D. 筛选过程中,若培养基中的X浓度过高,某菌株对X的降解量可能下降
12. 牛奶消毒及细菌检测实验的过程如下图所示,下列相关叙述不正确的是( )
A. 步骤①为巴氏消毒法,这种消毒法的特点是既能杀死牛奶中的绝大多数微生物,又基本不会破坏牛奶中的营养成分
B. 实验中对试管、培养皿的灭菌可采用的方法是干热灭菌,这种方法适用的是能耐高温且需要保持干燥的物品
C. ②每一次吸取液体前要充分摇匀
D. ③过程使用固体和液体均可
13. 如图为“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”实验中样品稀释示意图。据图分析正确的是( )
A. 3号试管中的菌落稀释倍数为103倍
B. 4号中稀释液进行平板培养得到的菌落平均数可能是5号的10倍
C. 5号试管的结果表明每克土壤中的菌株数为1.7×107个
D. 该实验方法统计得到的结果往往会比显微镜直接计数的结果要高
14. 柴旺公司在新冠疫情期间推出一款新型免洗洗手凝胶。为衡量该凝胶的效果,研究人员检测了凝胶洗手前后手部细菌的含量(如下图)。下列相关叙述正确的是( )
A. 该实验洗手前后细菌含量形成对照,无需空白对照
B. 该培养基为选择培养基
C. 若培养基上出现不同特征的菌落,则证明培养基被杂菌污染
D. 实验中的接种方法为稀释涂布平板法
15. 大肠杆菌是人和动物肠道寄生菌,在一定条件下会引起胃肠道等局部组织感染。检验水样中大肠杆菌数目是否符合生活饮用水卫生标准,常用滤膜法测定,其操作流程如下图所示。大肠杆菌能在EMB培养基(伊红—亚甲蓝琼脂培养基)上形成深紫色菌落。下列对该实验操作的分析,错误的是( )
A. 测定前,滤杯、滤膜和滤瓶均需灭菌处理
B. 过滤操作要在酒精灯火焰旁进行,防止杂菌污染
C. 将过滤完的滤膜紧贴在EMB培养基上,完成大肠杆菌的接种操作
D. 在EMB培养基上,只有大肠杆菌能正常生长
16. 下列关于发酵工程的说法中,不正确的是( )
A. 在菌种选育过程中,可以利用人工诱变、基因工程等手段
B. 虽然青霉素是抗生素,但在利用青霉菌生产青霉素过程中仍然需要严格灭菌
C. 在谷氨酸发酵生产中,控制环境条件的pH主要是因为影响微生物的生长繁殖
D. 发酵工程的产品若是微生物细胞,可以采用过滤、沉淀等方法获得
17. 下列关于发酵工程应用的说法,正确的是( )
A. 食品添加剂由于可以增加食品营养,改善食品的色、香、味,还可以延长保存期,使用时应尽量多添加
B. 利用放线菌产生的井冈霉素防止水稻枯纹病是化学防治的有效手段
C. 在青贮饲料中添加乳酸菌,可以提高饲料的品质,使饲料保鲜,同时提高动物免疫力
D. 从微生物细胞中提取的单细胞蛋白可制成动物饲料的添加剂
18. 下面是有关啤酒的工业化生产的流程。下列有关叙述不正确的是( )
发芽→焙烤→碾磨→糖化→蒸煮→发酵→消毒→终止
A. 啤酒的发酵过程包括主发酵和后发酵两个阶段
B. 发芽的过程中大麦会产生淀粉酶,便于将大麦中的淀粉分解为葡萄糖进行酒精发酵
C. 发酵的过程就是酵母菌进行有氧呼吸的过程
D. 消毒的目的是杀死啤酒中的大多数微生物,以延长它的保存期
19. 下列有关植物组织培养过程中形成的愈伤组织的说法,错误的是( )
A. 愈伤组织是离体植物细胞经过脱分化和再分化形成的
B. 培养基中生长素和细胞分裂素的比值不同,愈伤组织分化的结果不同
C. 愈伤组织为一团不定形的薄壁细胞
D. 愈伤组织在一定条件下培养可以形成完整的植株
20. 下列有关菊花的组织培养的说法,正确的是( )
A. 培养前要将外植体分散成单个细胞
B. 要用高压蒸汽对培养基进行灭菌,即在100℃下保持15min
C. 在培养形成愈伤组织的过程中需要光照诱导叶绿素合成
D. 用酒精对外植体进行消毒时,持续的时间不能太长
21. 花粉植株是体细胞遗传研究和突变育种的理想材料。下面是培育四季柑橘(2n=18)花粉植株的过程示意图,有关叙述错误的是( )
A. 该实验表明花粉中包含该生物生长所需的全套遗传信息
B. 过程③是细胞再分化,其根本原因是基因的选择性表达
C. 四种培养基中用于诱导花粉粒脱分化是培养基A
D. 观察处于分裂中期的四季柑橘花粉植株根尖细胞,可观察到18条染色体
22. 科研人员研究了马铃薯茎尖外植体大小对幼苗的成苗率和脱毒率的影响,结果如图。相关叙述错误的是( )
A. 培育脱毒苗所依据的原理有基因突变和细胞全能性
B. 培育脱毒苗的过程中涉及脱分化和再分化两个阶段
C. 实验结果表明茎尖越小脱毒率越高,成苗率越低
D. 根据本实验,培养脱毒苗时茎尖的适宜大小为0.27mm
23. 如图是通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径,下列有关叙述,错误的是( )
A. 需在无菌和人工控制的条件下进行
B. 经过程①细胞的形态和结构发生了变化
C. 该途径依据的原理是植物细胞具有全能性
D. 紫杉醇是紫杉植物体内的一种次级代谢物
24. 甘薯由于能增强免疫功能、防癌抗癌、抗衰老、防止动脉硬化等越来越被人们喜爱。但甘薯具有自交不育和杂交不亲和性,这使甘薯生产和育种存在诸多常规方法难于解决的问题。下列相关操作不合理的是( )
A. 利用培养愈伤组织进行诱变育种,可以显著提高变异频率,加速育种进程
B. 利用组织培养可以快速繁殖并保持优良品种的遗传特性
C. 利用原生质体融合实现体细胞杂交,可以克服杂交不亲和,充分利用遗传资源
D. 利用茎尖分生组织培养脱毒苗,使植株具备抗病毒的能力,产品质量得到提高
25. 两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂,形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出,未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理,将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种,过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A. 过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理细胞
B. 过程②的目的是使中间偃麦草的染色体断裂
C. 过程③中可以用PEG诱导原生质体融合
D. 中间偃麦草的染色体上整合了普通小麦的染色体片段
26. 通过细胞培养构建的人造皮肤在治疗大面积烧伤时具有较好的应用前景,下列叙述正确的是( )
A. 选择非患者细胞进行培养获得人造皮肤,可以降低免疫排斥的发生
B. 细胞培养获得人造皮肤的过程中,可加入纤维素酶处理贴壁的细胞
C. 细胞培养时需置于含有95%O2和5%CO2的混合气体的CO2培养箱
D. 由于对细胞所需的营养物质未全部研究清楚,培养时通常加入血清
27. 实验小鼠皮肤细胞进行贴壁生长培养的基本过程如图所示。下列叙述不正确的是( )
实验小鼠皮肤组织皮肤细胞原代培养传代培养
A. 甲过程需要在无菌条件下进行
B. 乙过程需要将获得的皮肤组织分散成单个细胞
C. 原代培养时可能出现接触抑制现象
D. 丁过程可以直接离心来进行传代培养
28. 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. 多数动物细胞培养液的pH为7.2~7.4
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
29. 下列有关于细胞的叙述,错误的是( )
A. 干细胞包括胚胎干细胞和成体干细胞等
B. 成体干细胞具有组织特异性
C. 胚胎干细胞和成体干细胞均具有发育成完整个体的能力
D. 用正常人(异体)的造血干细胞治疗白血病,白血病患者体内会发生排斥反应
30. 小鼠的成纤维细胞经诱导可成为iPS细胞,为新型再生疗法带来希望。下列叙述正确的是( )
A. 两种细胞细胞蛋白质种类和数量相同
B. iPS细胞增殖能力增强,分化能力减弱
C. iPS细胞属于成体干细胞
D. 与ES细胞相比,iPS细胞用于再生医学可回避伦理争议
二、选择题(本题共5小题,每题3分,共15分。每小题给出的四个选项中有一个或多个选项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全得1.5分,有选错得0分。)
31. 在中国的传说中,醋最早是由“酒圣”杜康之子发明。杜康的儿子墨塔在一次酿酒时发酵过头,直至第21天开缸时,发现酒液已变酸,但香气扑鼻,且酸甜可口,于是墨塔便把“廿一日”加一“西”字,给这种酸水起名为“醋”。下列叙述正确的是( )
A. 酒发酵初期通入氧气的目的是促进酵母菌进行有氧呼吸,大量增殖
B. 酒精是在酵母菌细胞的线粒体中产生,可用酸性重铬酸钾试剂检测
C. 墨塔酿酒反成醋的原因可能是发酵装置密封不严
D. 酿酒时糖类未耗尽,酵母菌的发酵也会停止,原因可能是pH降低和酒精含量增多
32. 处理生活垃圾的有效方法之一是用微生物对其进行降解。下图表示筛选高效降解淀粉菌种的过程。相关分析不正确的是( )
A. 筛选所用培养基中的碳源应为牛肉膏和蛋白胨
B. 将菌液接种到培养基的方法是稀释涂布平板法
C. 菌落①与菌落②透明圈大小不同的原因是其对碘的分解能力不同
D. 扩大培养时用不加琼脂的液体培养基效果更好
33. 如图所示,科研人员利用诱变方式选育可高产β-胡萝卜素的三孢布拉霉负菌,未突变菌不能在含有β-紫罗酮的培养基上生长。随β-胡萝卜素含量增加,菌体颜色从黄色加深至橙红色。图甲表示选育菌种及获得β-胡萝卜素的流程,以下相关说法正确的是( )
A. 经过①紫外线照射后,可能有少数三孢布拉霉负菌能在含β-紫罗酮的培养基上生长
B. 进行③操作时,应选择橙红色区域较大的菌落中的菌株继续接种培养
C. 要得到图乙所示的菌落,可用平板划线法进行②操作接种后再培养
D. 能在添加了β-紫罗酮的图乙培养基上长成菌落的目的菌,其基因都发生了改变
34. 科学家利用拟南芥的愈伤组织进行实验,探究植物组织培养过程中诱导愈伤组织生根的机理,结果如图所示。诱导生根的培养基(RIM)的配方中含有生长素(IAA),wei8是拟南芥生长素合成基因。下列说法不正确的是( )
A. 诱导形成愈伤组织和诱导生根、生芽过程均需避光处理
B. 增加培养基中IAA的浓度,1组的生根效果一定会更好
C. 1、4组比较,没有遵循实验设计中的单一变量原则
D. 据实验结果分析,培养基中的IAA和自身产生的生长素有利于愈伤组织生根
35. 科学家将4个关键基因移植入已分化的肌肉细胞中并表达,使这个细胞成为多能干细胞(iPS细胞)。下图为该实验示意图。下列有关叙述不正确的是( )
A. 应用该技术可大大降低免疫排斥反应,提高器官移植的成功率
B. iPS细胞所携带的遗传信息与肝脏细胞不相同
C. 关键基因表达使细胞功能趋向专门化,降低了细胞的分化程度
D. 图示过程体现了iPS细胞的全能性
三、非选择题(本题共5小题,每题8分,每空1分,共40分)
36. 《舌尖上的中国》介绍了我国各地的美食,其中利用发酵技术制作的各类特色食品,展现了劳动人民的智慧。请回答下列问题:
(1)发酵是指在适宜的条件下,将原料通过____________的代谢转化为人类所需要的产物的过程。传统发酵以__________(单一\混合)菌种的固体或半固体发酵为主。
(2)腌制泡菜时,要将冷却好的盐水全部没过菜料;盖好坛盖后要向坛盖边沿的水槽中注满水;发酵过程中还要注意补充水;都是为__________(菌种)发酵创造__________环境,防止杂菌污染。
(3)制作果酒时,如果发酵后期密封不严会导致果酒变酸,请写出导致果酒变酸的微生物细胞内发生的反应式__________。
(4)利用发酵工程获得发酵产品时,通常要经过菌种的选育、___________、培养基的配制和灭菌、接种、发酵、产品的分离和提纯等步骤。其中,____________是发酵工程的中心环节。发酵工程所用的菌种大多是____________(单一\混合)菌种。
37. 自然界里有多种微生物,将其进行合理的筛选、培养和应用,能给医药和化工等生产领域带来巨大经济效益。回答下列问题:
(1)对培养基进行灭菌时,多采取_____法,而对接种环或涂布器在使用前要_____灭菌。若要将微生物采用平板划线法进行分离操作,在固体培养基表面连续进行了5次划线,则需要对接种环灼烧_____次。平板划线在做第二次及其后的划线操作时,要从上次划线的_____开始划线。
(2)从土壤中分离尿素分解菌时,所利用的选择培养基营养成分上的特点是_____;该实验中应设置的对照组有_____
a.未接种的完全培养基 b.未接种的选择培养基 c.已接种的完全培养基
(3)甲、乙两组同学用稀释涂布平板法测定某种微生物的数量,在同一稀释倍数下每隔一段时间记录数据(统计时间内微生物总数小于环境容纳量),得到如表结果:
培养时间/小时 24 48 72 96
甲组菌落均值/个 18 25 36 32
乙组菌落均值/个 20 28 38 32
据表可知,计数时最好取培养_____小时记录的菌落数作为实验结果,一方面是由于培养时间较短,会遗漏菌落数目,另一方面是由于培养时间过长,_____。
38. 紫杉醇是从红豆杉中提取的一种高效抗癌的药物,虽然能造福人类,但却为濒危的红豆杉带来灭顶之灾。为取代从天然植株中提取紫杉醇的方式,可进行细胞产物工程化生产,其过程为:获取红豆杉外植体→消毒→诱导愈伤组织→细胞培养→提取紫杉醇。请回答下列问题:
(1)紫杉醇是存在于红豆杉属植物体内的一种___________(初生/次生)代谢物,可利用______________技术实现其工业化生产。
(2)获得愈伤组织这一过程对光照要求是_____________。研究发现用幼嫩茎段比成年老枝更易产生愈伤组织,原因是幼嫩茎段_____________。
(3)用少量果胶酶处理愈伤组织获取分散的细胞,在_______________(固体、液体或半固体)培养基中进行培养,可有效提高紫杉醇的产量。据下图分析,为获得最大紫杉醇总产量,最适合的2,4-D浓度应为____________(填“0.5”、“1.0”或“2.0”)mg/L。
注:生长速率=每天每升培养基中增加细胞干重克数
(4)多倍体愈伤组织细胞产量常高于二倍体,若愈伤组织细胞(染色体数为12条)经诱导处理染色体加倍后,显微镜下观察细胞中染色体数最多可达到____________条。
(5)与从天然植株中提取相比,利用上述技术生产紫杉醇重要意义是___________(答出1点)。
39. 科学家利用植物体细胞杂交技术,将番茄叶片细胞制成的原生质体和马铃薯块茎细胞制成的原生质体融合,成功地培育出了“番茄一马铃薯”杂种植株,如图1所示,其中①~⑤表示过程,a~f表示细胞、组织或植株。育种工作者还利用番茄进行了如图2所示的三组实验。据图回答下列问题:
(1)图1的过程②中,所用的化学方法除PEG融合法外,还有____________融合法;过程③是再生出____________;过程④⑤中,培养基中生长素和_____________的浓度和___________会影响植物细胞的发育方向。
(2)图2过程I培育植物体A的过程主要应用的原理是_______________;培育植物体B的育种方法Ⅱ称为______________。
(3)番茄是二倍体,体细胞中共24条染色体,马铃薯是四倍体,体细胞中共48条染色体。则图1的杂种植株的叶肉细胞中含有______________个染色体组。图2中幼苗A、幼苗B、植物体A、植物体B、植物体C的叶肉细胞中,染色体数目不是24的是_____________。
40. 科学家在实验室中已经能成功培育出膀胱,并能顺利移植到患者体内,这种技术为那些急需器官移植的患者带来福音。具体培育过程如下图所示,请据图回答下列问题:
(1)a过程属于细胞工程中的_____________技术。该过程之前,需要用____________(化学物质)处理以分散成单个细胞;为满足细胞生长增殖的需要,培养细胞的培养液中除含有葡萄糖、氨基酸、无机盐等已知成分外,还需加入_____________等天然成分;该过程还需适宜的气体环境,其中提供5%的CO2的作用是____________。
(2)b过程中,细胞逐渐布满由胶原质制成的“支架”,说明这些细胞具有______________生长的特点。原代培养得到的细胞数目如果不能达到要求,还需要对细胞进行______________培养。
(3)新器官与老器官的“重组”______________(“是”或“不是”)基因重组;“新膀胱”移植后,_______________(“会”或“不会”)成为抗原。黑龙江省实验中学2023-2024学年度高二学年下学期第一次月考
生物学科试题
考试时间:75分钟 总分:100分
一、选择题
(本题共30小题,每题1.5分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 下列有关传统发酵技术的叙述,正确的是(  )
A. 发酵所用的微生物均为原核生物
B. 不同发酵产品所用原料必定不同
C. 传统发酵均需在通气条件下进行
D. 发酵所用菌种都是天然存在的微生物
【答案】D
【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。
3、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、果酒和腐乳制作过程中所用到的主要微生物都属于真核生物,果醋和泡菜制作过程中所用到的主要微生物都属于原核生物,A错误;
B、果酒、果醋制作原料可以是都是葡萄糖,B错误;
C、果酒制作需要先通气,再密封,果醋需在通气条件下进行,腐乳前期发酵需要暴露在空气中,后期发酵需要密封,泡菜的制作需要无氧发酵,C错误;
D、传统发酵产品需要利用多种多样的微生物,发酵所用菌种都是天然存在的微生物,D正确。
故选D。
2. 下列有关传统发酵技术的叙述,正确的是( )
A. 制作果酒最快捷的途径是先制果醋,再制果酒
B. 酿制果酒所需的酵母菌和醋酸菌的发酵底物、条件完全相同
C. 制作腐乳需利用毛霉等产生的酶分解豆腐中的蛋白质等物质
D. 制作果酒、果醋和腐乳过程都应防止微生物的生长和繁殖
【答案】C
【解析】
【分析】1、在利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气在有氧环境下一段时间使其繁殖,再隔绝氧气进行发酵;酒精发酵的最佳温度是在18℃~25℃,pH最好是弱酸性。2、醋酸菌好氧性细菌,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℃。3、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、制作果酒最快捷的途经利用酵母菌进行发酵,A错误;
B、酵母菌发酵底物是一般是葡萄糖,醋酸菌的发酵底物是葡萄糖或者乙醇,B错误;
C、毛霉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,C正确;
D、制作果酒、果醋和腐乳过程都需要微生物的生长繁殖,果酒制备的菌种是酵母菌,果醋制备的菌种是醋酸菌,腐乳制备的菌种是毛霉,D错误。
故选C。
3. 下图表示利用葡萄汁进行发酵时可能发生的物质变化。下列有关叙述错误的是( )
A. 过程③④⑤都需要O2参与
B. 当氧气不足时,醋酸菌可以进行过程④
C. 过程②④所需要的最适温度不同
D. 酵母菌发生过程①②的场所相同
【答案】B
【解析】
【分析】分析图解:图中过程①表示细胞呼吸的第一阶段,过程②表示无氧呼吸的第二阶段,过程③表示有氧呼吸的第二、三两个阶段,过程④表示果酒制作果醋的过程,过程⑤表示糖类和氧气充足的情况下产生醋酸的过程。
【详解】A、过程③表示有氧呼吸的第二、三两个阶段,有氧呼吸第三阶段需要氧气参与,过程④⑤表示果醋产生的两个途径,醋酸菌进行的是有氧呼吸,故过程④⑤需要O2参与,A正确;
B、醋酸菌是好氧菌,当氧气充足糖源不足时,会进行④过程,B错误;
C、过程②所需要的最适温度为18℃~25℃,过程④所需要的最适温度为30℃~35℃,C正确;
D、酵母菌发生过程①②的场所均在细胞质基质中,D正确。
故选B。
4. 如图为某同学设计的酿制苹果醋的基本流程图和发酵装置示意图,下列相关分析正确的是( )
A. ①过程要清洗灭菌以减少杂菌的污染
B. ②过程可以适当补充糖类作为发酵底物
C. ③过程发酵瓶中留的空间是为了提供菌种
D. ④过程需要关闭发酵装置的充气口并适当提高温度
【答案】B
【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。在有氧条件下,生成二氧化碳和水,在无氧条件下,生成酒精和二氧化碳。
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。
【详解】A、①过程简单冲洗即可,不需要进行灭菌,灭菌会杀死野生的酵母菌,A错误;
B、②过程可以适当补充糖类作为发酵底物,有利于酿制出更多的苹果醋,B正确;
C、③过程表示酿酒,发酵瓶中留1/3的空间,因为发酵过程中会产生二氧化碳,可防止发酵时培养液溢出,C错误;
D、④过程表示酿醋,醋酸菌是好氧菌,且醋酸菌生长的最适温度大于酵母菌生长的最适温度,因此需要打开发酵装置的充气口并适当提高温度,进行果醋发酵,D错误。
故选B。
5. 如表是某微生物培养基的成分,下列有关说法错误的是( )
编号 ① ② ③ ④ ⑤
成分 (NH)2SO4 KH2PO4 FeSO4 CaCl2 H2O
含量/g 0.4 4.0 0.5 0.5 100mL
A. 此培养基可用来培养自养型微生物
B. 此表中的营养成分共有三类,即水、无机盐、氮源
C. 此培养基可用于观察所培养的微生物的菌落特征
D. 培养基中若加入氨基酸,则它可充当碳源、氮源
【答案】C
【解析】
【分析】题表分析,表中所示的营养成分中,除了水之外,(NH4)2SO4、KH2PO4、FeSO4和CaCl2都属于无机盐,其中(NH4)2SO4可为微生物的生长提供氮源。因缺乏有机物,该培养基可用来培养自养型微生物。
【详解】A、此培养基没有有机物,且没有碳源,因而可用来培养自养型微生物,A正确;
B、此表中的营养成分共有三类,即水、无机盐、氮源,不含碳源,B正确;
C、此培养基中没有加入琼脂,因而为液体培养基,因而不可用于观察所培养的微生物的菌落特征,因为菌落是在固体培养基上生长出来的,C错误;
D、培养基中若加入氨基酸,由于氨基酸中含有碳元素和氮元素,因而可充当碳源、氮源,D正确。
故选C。
6. 微生物培养过程中,要十分重视无菌操作,现代生物学实验中的许多方面也要进行无菌操作,防止杂菌污染,下列操作中错误的是( )
①煮沸消毒可以杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢
②接种操作要在酒精灯火焰附近进行
③家庭制作葡萄酒时要将容器和葡萄进行灭菌
④培养基要在干热灭菌箱中进行干热灭菌
⑤灭菌后的培养基要先调试pH值,然后在酒精灯火焰附近接种
A. ①②③ B. ①②④ C. ②③④ D. ③④⑤
【答案】D
【解析】
【分析】1、无菌技术的主要内容:①对实验操作的空间、操作者的衣着和手,进行清洁和消毒;②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌;③为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在酒精灯火焰附近进行;④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。
2、消毒是指使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物。消毒方法有煮沸消毒、化学药物消毒、紫外线消毒。
3、灭菌是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子。
【详解】①100℃煮沸5~6min可以杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢,因而能起到消毒的作用,①正确;
②酒精灯火焰附近存在一个无菌区,无菌操作时,接种操作要在酒精灯火焰附近进行,②正确;
③利用葡萄制作葡萄酒利用的是附着于葡萄皮表面的野生型酵母菌,所以家庭制作葡萄酒时将容器进行灭菌,但葡萄不进行灭菌,以免杀死酵母菌,③错误;
④培养基的灭菌方法是高压蒸汽灭菌,该灭菌方法属于湿热灭菌,④错误;
⑤灭菌后的培养基要需要进行倒平板,而调试pH值操作应该在灭菌前,接种操作需要在酒精灯火焰附近进行,⑤错误。
故选D。
7. 下列有关平板划线操作的叙述,正确的是( )
A. 使用灭菌的接种环、培养皿,操作过程中不再灭菌
B. 打开含菌种的试管后需要将试管口通过火焰,蘸取菌种后需要直接塞上棉塞
C. 灼烧后待接种环冷却再伸入菌液中蘸取一环菌液
D. 培养皿盖完全打开后将蘸有菌种的接种环迅速伸入平板内,划三至五条平行线即可
【答案】C
【解析】
【分析】平板划线法:通过接种环在琼脂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表面。其操作步骤是:①将接种环在酒精灯火焰上灼烧直至烧红。②在酒精灯火焰旁冷却接种环,并打开大肠杆菌的菌种试管的棉塞。③将菌种试管口通过火焰达到消灭试管口杂菌的目的。④将冷却的接种环伸入到菌液中取出一环菌种。⑤将菌种试管口再次通过火焰后塞上棉塞。⑥将皿盖打开一条缝隙,把接种环伸入平板内划3~5条平行线,盖上皿盖,不要划破培养基。⑦灼烧接种环,冷却后从第一区划线末端开始向第二区域内划线。重复上述过程,完成三、四、五区域内划线。注意不要将第五区的划线与第一区划线相连。⑧将平板倒置放在培养箱中培养。
【详解】A、使用已灭菌的接种环、培养皿,操作过程中还需灭菌,因为接种环还会沾有细菌,A错误;
B、打开含菌种的试管需通过火焰灭菌,取出菌种后还需通过火焰灭菌,再塞上棉塞,B错误;
C、待接种环冷却后再伸入菌液中沾取一环菌液,避免高温杀死菌种,C正确;
D、将蘸有菌种的接种环伸入平板内划线时,不能将灭过菌的培养皿盖完全打开,防止空气中杂菌混入,D错误。
故选C。
8. 下列关于微生物的分离与培养实验的叙述,正确的是( )
A. 干热灭菌可以使用专门的干热灭菌箱或酒精灯火焰的充分燃烧层
B. 倒平板时,应将打开的皿盖放到一边,以免培养基溅到皿盖上
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. 微生物纯培养是指获得由单一个体繁殖而形成的微生物群体的过程
【答案】D
【解析】
【分析】1、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。
2、获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵,因此纯化方法的核心是要防止杂菌污染,保证培养物的纯度。
【详解】A、干热灭菌可以使用专门的干热灭菌箱,利用酒精灯火焰灭菌属于灼烧灭菌,A错误;
B、倒平板时,用左手将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙,右手将锥形瓶中的培养基(约10~20 mL)倒入培养皿,左手立即盖上培养皿的皿盖,B错误;
C、接种环经火焰灭菌后待其冷却再挑取菌落,防止温度过高烧死微生物,C错误;
D、在微生物培养过程中,由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物,D正确。
故选D。
9. 如图为实验室培养和纯化大肠杆菌过程中的部分操作步骤,下列说法错误的是( )
A. ①②③步骤操作时需要在酒精灯火焰旁进行
B. 步骤①中待倒入的培养基冷却后盖上培养皿的皿盖
C. 步骤③中,每次划线前后都需对接种环进行灼烧处理
D. 划线接种结束后,将图④平板倒置后放入培养箱中培养
【答案】B
【解析】
【详解】A、培养与纯化大肠杆菌的过程中需要在酒精灯的火焰旁进行,故A正确;
B、步骤①中导入培养基中立即该上培养皿的皿盖,故B错误;
C、步骤③接种时,每次划线前后都要对接种环进行灼烧处理,故C正确;
D、划线接种结束后,将平板倒置后放入培养箱培养,防止冷凝水污染培养基,故D正确。
故选B。
10. 下图甲是稀释涂布平板法中的部分操作,乙是平板划线法的操作结果。下列叙述中错误的是( )
A. 甲中涂布前要将涂布器灼烧,冷却后才能涂菌液
B. 甲、乙操作中只有甲可以用于微生物的计数
C. 乙中接种环需要灼烧5次
D. 乙中的连续划线的起点是上一次划线的末端
【答案】C
【解析】
【分析】1、平板划线法:①优点:可以观察菌落特征,可对混合菌进行分离;②缺点:不能计数;③适用范围:适用于好氧菌。
2、稀释涂布平板法:①优点:可以计数,可以观察菌落特征,可以分离菌种;②缺点:吸收量较少,较麻烦,平板不干燥效果不好,容易蔓延;③适用范围:适用于厌氧菌和兼性厌氧菌。
【详解】A、为防止杂菌污染,甲中涂布前要将涂布器灼烧,冷却后才能进行涂布,若灼烧后立即涂布,则会将菌体杀死,A正确;
B、图甲是稀释涂布平板法,在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落,通过统计菌落数,可以推测出菌液中微生物的数量;图乙是平板划线法,用于菌种的分离纯化,无法计数,B正确;
C、图乙平板划线中,在每次划线前都要灼烧接种环,在划线操作结束时,仍然需要灼烧接种环,图乙总共划线5次,则接种环需要灼烧6次,C错误;
D、图乙中连续划线的起点是上一次划线的末端,这样能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少,最终得到由单个活菌繁殖而来的菌落,D正确。
故选C。
11. 某种物质X(一种含有C、H、O、N的有机物)难以降解,会对环境造成污染,只有某些细菌能降解X。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解X的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基,甲的组分为无机盐、水和X,乙的组分为无机盐、水、X和Y。下列相关叙述中错误的是( )
A. 甲、乙培养基均属于选择培养基,乙培养基组分中的Y物质是琼脂
B. 若要筛选高效降解X的细菌菌株,甲、乙培养基中X是唯一的碳源
C. a、b、c培养瓶中的X溶液要有一定的浓度梯度
D. 筛选过程中,若培养基中的X浓度过高,某菌株对X的降解量可能下降
【答案】C
【解析】
【分析】在分离和纯化分解X的细菌的过程中,通过①过程获得菌悬液,此过程中的淤泥不需要灭菌操作,②过程可以使分解X的细菌大量繁殖(选择培养),③通过稀释涂布获得分解X物质的单菌落,④过程再次对各种单菌落进行筛选,经过⑤多次筛选后获得高效降解X的菌体。
【详解】A、甲、乙培养基均只含有机物X,属于选择培养基,乙培养基组分中除了X外,还加入了Y物质琼脂,从而获得固体培养基,A正确;
B、若要筛选高效降解X的细菌菌株,需要甲、乙培养基中的X是唯一提供碳源的有机物,B正确;
C、步骤⑤中自变量是挑取的不同的菌落,各培养瓶中的X溶液的浓度应该是一致的,C错误;
D、步骤⑤的筛选过程中,若培养基中的X浓度过高,则会导致菌体失水影响菌体的正常生长,因此某菌株对X的降解量可能下降,D正确。
故选C。
12. 牛奶消毒及细菌检测实验的过程如下图所示,下列相关叙述不正确的是( )
A. 步骤①为巴氏消毒法,这种消毒法的特点是既能杀死牛奶中的绝大多数微生物,又基本不会破坏牛奶中的营养成分
B. 实验中对试管、培养皿的灭菌可采用的方法是干热灭菌,这种方法适用的是能耐高温且需要保持干燥的物品
C. ②每一次吸取液体前要充分摇匀
D. ③过程使用固体和液体均可
【答案】D
【解析】
【分析】1、实验室常用的灭菌方法:①灼烧灭菌:将微生物的接种工具,如接种环、接种针或其他金属工具,直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧,可以迅速彻底地灭菌,此外,在接种过程中,试管口或瓶口等容易被污染的部位,也可以通过火焰灼烧来灭菌。②干热灭菌:能耐高温的,需要保持干燥的物品,如玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等,可以采用这种方法灭菌。③高压蒸汽灭菌:将灭菌物品放置在盛有适量水的高压蒸汽灭菌锅内,为达到良好的灭菌效果,一般在压力为100 kPa,温度为121℃的条件下,维持15~30 min。
2、分析题图:图中①为巴氏消毒的过程,②为梯度稀释,③为涂布平板接种。
【详解】A、步骤①为巴氏消毒法,使用这种方法对生鲜牛奶进行消毒的好处是牛奶的营养成分不被破坏,且能杀死牛奶中的绝大多数微生物,A正确;
B、能耐高温的,需要保持干燥的物品,如玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等,可以采用干热灭菌法,B正确;
C、每一次吸取液体前要充分摇匀振荡,使细菌分布均匀,否则计数结果可能偏小或偏大,C正确;
D、③过程需要观察培养基的菌落以及计数,故③过程需要使用固体培养基,D错误。
故选D。
13. 如图为“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”实验中样品稀释示意图。据图分析正确的是( )
A. 3号试管中的菌落稀释倍数为103倍
B. 4号中稀释液进行平板培养得到的菌落平均数可能是5号的10倍
C. 5号试管的结果表明每克土壤中的菌株数为1.7×107个
D. 该实验方法统计得到的结果往往会比显微镜直接计数的结果要高
【答案】B
【解析】
【分析】培养基选择分解尿素的微生物的原理:培养基的唯一氮源为尿素,只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,以尿素作为氮源。缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素,缺乏氮源而不能生长、发育和繁殖,而受到抑制,所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。
【详解】A、由图示可知,3号试管中样品液的稀释倍数为104倍,A错误;
B、4号中稀释液进行平板培养,稀释倍数比5号的低10倍,如果稀释倍数适当,得到的菌落平均数可能是5号的10倍,B正确;
C、5号试管进行稀释涂布平板法计数的结果表明每克土壤中的菌株数为(168+175+167)÷3×10×106=1.7×109(个),C错误;
D、稀释涂布平板得到的菌落可能存在两个或多个细菌细胞长成一个菌落,使该实验方法统计得到的结果往往会比实际活菌数目要低,D错误。
故选B。
14. 柴旺公司在新冠疫情期间推出一款新型免洗洗手凝胶。为衡量该凝胶的效果,研究人员检测了凝胶洗手前后手部细菌的含量(如下图)。下列相关叙述正确的是( )
A. 该实验洗手前后细菌含量形成对照,无需空白对照
B. 该培养基为选择培养基
C. 若培养基上出现不同特征的菌落,则证明培养基被杂菌污染
D. 实验中的接种方法为稀释涂布平板法
【答案】D
【解析】
【分析】微生物常见的接种方法(稀释涂布平板法可用于微生物的计数):
①平板划线法是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稀释涂布平板法是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。人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质成为培养基。微生物在固体培养基表面生长,可以形成肉眼可见得菌落。除一个因素以外,其余因素都保持不变的实验叫做对照实验。
【详解】A、除图中操作外,还需要设置一组未接种的空白培养基进行培养,验证培养基是否被杂菌污染,A错误;
B、该培养基类型为通用固体培养基,不属于选择培养基,B错误;
C、若培养基上出现不同特征的菌落,则证明凝胶消毒效果较差,同时也能说明手上的微生物种类较多,空白培养基上长出菌落能说明培养基被杂菌污染,C错误;
D、实验中平板上的菌落数表现为均有分部,据此可知该实验中用的接种方法为稀释涂布平板法,D正确。
故选D。
15. 大肠杆菌是人和动物肠道寄生菌,在一定条件下会引起胃肠道等局部组织感染。检验水样中大肠杆菌数目是否符合生活饮用水卫生标准,常用滤膜法测定,其操作流程如下图所示。大肠杆菌能在EMB培养基(伊红—亚甲蓝琼脂培养基)上形成深紫色菌落。下列对该实验操作的分析,错误的是( )
A. 测定前,滤杯、滤膜和滤瓶均需灭菌处理
B. 过滤操作要在酒精灯火焰旁进行,防止杂菌污染
C. 将过滤完的滤膜紧贴在EMB培养基上,完成大肠杆菌的接种操作
D. 在EMB培养基上,只有大肠杆菌能正常生长
【答案】D
【解析】
【分析】大肠杆菌的代谢能与伊红美蓝(EMB培养基的指示剂)反应,菌落呈黑色,因此可以制备EMB培养基来鉴别大肠杆菌。在实验室进行微生物培养的时候都需要进行严格的无菌操作,尽量减少杂菌的污染。
【详解】A、测定前,对滤杯、滤膜和滤瓶进行灭菌,防止杂菌的污染,A正确;
B、在酒精灯火焰附近操作可以减少空气中的杂菌污染,B正确;
C、由于过滤完后细菌粘附在滤膜上,将滤膜紧贴在EMB培养基上可以将粘附的菌种接种在培养基上,完成大肠杆菌的接种操作,C正确;
D、EMB培养基属于鉴别培养基,没有选择作用,D错误。
故选D。
16. 下列关于发酵工程的说法中,不正确的是( )
A. 在菌种选育过程中,可以利用人工诱变、基因工程等手段
B. 虽然青霉素是抗生素,但在利用青霉菌生产青霉素过程中仍然需要严格灭菌
C. 在谷氨酸发酵生产中,控制环境条件的pH主要是因为影响微生物的生长繁殖
D. 发酵工程的产品若是微生物细胞,可以采用过滤、沉淀等方法获得
【答案】C
【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,规模化生产对人类有用的产品。发酵工程一般包括菌种的选育,扩大培养,培养基的配置、灭菌,接种,发酵、产品的分离、提纯等方面。
【详解】A、在菌种选育过程中,性状优良的菌种可以从自然界中筛选出,也可以通过诱变育种或基因工程育种获得,A正确;
B、青霉素是抗生素,但其并不能杀灭所有微生物,所以其生产过程也要严格灭菌,B正确;
C、在谷氨酸发酵过程中,控制环境条件的pH主要是因为影响微生物的产物的生成,pH呈中性和弱碱性时会积累谷氨酸,而pH呈酸性时易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺,C错误;
D、若发酵工程的产品是微生物细胞本身,可在发酵结束后采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥,若产品是代谢物,可以根据产物的性质采取蒸馏、萃取、离子交换等方法提取、分离和纯化产品,D正确。
故选C。
17. 下列关于发酵工程应用的说法,正确的是( )
A. 食品添加剂由于可以增加食品营养,改善食品的色、香、味,还可以延长保存期,使用时应尽量多添加
B. 利用放线菌产生的井冈霉素防止水稻枯纹病是化学防治的有效手段
C. 在青贮饲料中添加乳酸菌,可以提高饲料的品质,使饲料保鲜,同时提高动物免疫力
D. 从微生物细胞中提取的单细胞蛋白可制成动物饲料的添加剂
【答案】C
【解析】
【分析】1、利用青贮原料上存在的乳酸菌等微生物,通过厌氧呼吸将青贮原料中的碳水化合物转化成有机酸,使pH值降到3.8~4.2,抑制有害菌的生长,从而实现长期保存饲料及其营养物质的目的。同时,微生物的活动使青贮饲料带有芳香酸甜的味道,提高了家畜的适口性。
2、微生物农药是非人工合成的、具有杀虫杀菌或抗病能力的生物活性物质的微生物制剂。微生物农药最大的优势在于能克服化学农药对生态环境的污染和减少在农副产品中的农药残留量,同时它的大面积应用可促进农副产品的品质和价格大幅上升,推动农村经济增长和农民增收。
【详解】A、食品添加剂过量使用会对人体健康造成影响,甚至危及生命,不能过量使用,A错误;
B、利用放线菌通过发酵工程产生的井冈霉素可以用来防治水稻枯纹病,这种治理不会对环境造成影响,属于生物防治,B错误;
C、在青贮饲料中添加乳酸菌,通过乳酸菌的发酵,可以提高饲料品质,使饲料保鲜,同时提高动物免疫力,C正确;
D、单细胞蛋白即微生物菌体,不需要从微生物细胞中提取,D错误。
故选C。
18. 下面是有关啤酒的工业化生产的流程。下列有关叙述不正确的是( )
发芽→焙烤→碾磨→糖化→蒸煮→发酵→消毒→终止
A. 啤酒的发酵过程包括主发酵和后发酵两个阶段
B. 发芽的过程中大麦会产生淀粉酶,便于将大麦中的淀粉分解为葡萄糖进行酒精发酵
C. 发酵的过程就是酵母菌进行有氧呼吸的过程
D. 消毒的目的是杀死啤酒中的大多数微生物,以延长它的保存期
【答案】C
【解析】
【分析】啤酒发酵过程充分地利用了酵母的特性,在发酵开始时,让酵母在溶氧麦汁中大量繁殖,并积累能量,保证了在无氧条件下产生乙醇所需要的菌体数量和能量需要,接入酵母的麦汁进入前发酵后,酵母经过数小时生长带缓期后,才能开始进入生长繁殖,当细胞浓度达到2×107个/ml。麦汁表面开始气泡,这个阶段被称为前发酵,后发酵又称贮酒,其目的是完成残糖的最后发酵,增加啤酒的稳定性,饱充CO2,充分沉淀蛋白质,澄清酒液。
【详解】A、根据分析,啤酒的生产包括主发酵和后发酵两个阶段,A正确;
B、发芽过程产生淀粉酶将淀粉分解成葡萄糖,作为无氧呼吸的底物用于产生酒精,B正确;
C、发酵的过程是酵母菌进行无氧呼吸产生酒精的过程,C错误;
D、生产啤酒时,为了抑制其他微生物的生长提高啤酒的品质,需要对原料和设备进行消毒和灭菌,以延迟保存期,D正确。
故选C。
19. 下列有关植物组织培养过程中形成的愈伤组织的说法,错误的是( )
A. 愈伤组织是离体植物细胞经过脱分化和再分化形成的
B. 培养基中生长素和细胞分裂素的比值不同,愈伤组织分化的结果不同
C. 愈伤组织为一团不定形的薄壁细胞
D. 愈伤组织在一定条件下培养可以形成完整的植株
【答案】A
【解析】
【分析】植物组织培养过程:离体组织或细胞脱分化形成愈伤组织,愈伤组织再分化形成丛芽或胚状体,进而发育为完整植株。愈伤组织的特点: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(色浅)。
【详解】A、愈伤组织是离体植物细胞经过脱分化形成的,A错误;
B、培养基中生长素和细胞分裂素的比值不同,愈伤组织分化的结果不同,两种激素同时使用,且比例适中,促进愈伤组织的形成,B正确;
C、愈伤组织为高度液泡化、无定形状态、具有分生能力的薄壁细胞,C正确;
D、愈伤组织在一定条件下培养可以再分化形成完整的植株,D正确。
故选A。
20. 下列有关菊花的组织培养的说法,正确的是( )
A. 培养前要将外植体分散成单个细胞
B. 要用高压蒸汽对培养基进行灭菌,即在100℃下保持15min
C. 在培养形成愈伤组织的过程中需要光照诱导叶绿素合成
D. 用酒精对外植体进行消毒时,持续的时间不能太长
【答案】D
【解析】
【分析】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。
【详解】A、在进行菊花的组织培养中,培养前不需要将外植体分散成单个细胞,可利用植物的花芽、叶芽等处的分生组织作外植体,A错误;
B、在对培养基进行高压蒸汽灭菌时,要在121℃下保持15~30 min,以便杀死微生物的细胞、芽孢和孢子等,B错误;
C、在培养形成愈伤组织过程中不需要光照,此时不需要诱导叶绿素合成,C错误;
D、用酒精对外植体进行消毒时,持续的时间不能太长,否则容易杀死外植体细胞,D正确。
故选D。
21. 花粉植株是体细胞遗传研究和突变育种的理想材料。下面是培育四季柑橘(2n=18)花粉植株的过程示意图,有关叙述错误的是( )
A. 该实验表明花粉中包含该生物生长所需的全套遗传信息
B. 过程③是细胞再分化,其根本原因是基因的选择性表达
C. 四种培养基中用于诱导花粉粒脱分化是培养基A
D. 观察处于分裂中期的四季柑橘花粉植株根尖细胞,可观察到18条染色体
【答案】D
【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,使其分裂形成细胞团,进而分化成胚状体,形成愈伤组织,并由愈伤组织再分化成植株。而花粉离体培养是指将花粉从花药中分离出来,以单个花粉粒作为外植体进行离体培养的技术。由于花粉已是单倍体细胞,诱发它经愈伤组织或胚状体发育而成的植株都是单倍体,且不受花药的药隔、药壁、花丝等体细胞的干扰。可见花药离体培养与花粉离体培养是存在差异的,花药离体培养属器官培养,而花粉离体培养属细胞培养。不过两者的培养目的是一致的,都需要诱导花粉细胞发育成单倍体细胞,最后发育成单倍体植株。
【详解】A、花粉细胞培育成单倍体植株,培育的原理是花粉粒细胞具有全能性,表明花粉中包含该生物生长所需的全套遗传信息,A正确;
B、过程③是细胞再分化,其根本原因是基因选择性表达,B正确;
C、脱分化的结果是获得愈伤组织,从培养过程示意图看,花粉粒接种到培养基A之后就获得愈伤组织了,所以培养基A能诱导花粉粒脱分化,C正确;
D、由于培养过程中细胞进行的是有丝分裂,花粉粒细胞有9条染色体,所以观察处于分裂中期的四季柑橘花粉植株根尖细胞,可观察到9条染色体,D错误。
故选D。
22. 科研人员研究了马铃薯茎尖外植体大小对幼苗的成苗率和脱毒率的影响,结果如图。相关叙述错误的是( )
A. 培育脱毒苗所依据的原理有基因突变和细胞全能性
B. 培育脱毒苗的过程中涉及脱分化和再分化两个阶段
C. 实验结果表明茎尖越小脱毒率越高,成苗率越低
D. 根据本实验,培养脱毒苗时茎尖的适宜大小为0.27mm
【答案】A
【解析】
【分析】
分析题图:图示表示茎尖外植体大小对苗的脱毒率和成活率的影响。茎尖越小,脱毒率越高,成苗率越低。在茎尖外植体大小为0.27mm时,脱毒率和成苗率均较高,因此马铃薯脱毒培养中茎尖外植体的适宜大小为0.27mm。
【详解】A、马铃薯茎尖病毒极少甚至无病毒,因此可利用马铃薯茎尖进行组织培养形成脱毒苗,所依据的原理是细胞全能性,A错误;
B、培育脱毒苗的过程中利用了植物组织培养技术,涉及脱分化和再分化两个阶段,B正确;
C、据图可知,实验结果表明茎尖越小,脱毒率越高,成苗率越低,C正确;
D、茎尖外植体大小为0.27mm时,脱毒率和成苗率均较高,因此马铃薯脱毒培养中茎尖外植体的适宜大小为0.27mm,D正确。
故选A。
23. 如图是通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径,下列有关叙述,错误的是( )
A. 需在无菌和人工控制的条件下进行
B. 经过程①细胞的形态和结构发生了变化
C. 该途径依据的原理是植物细胞具有全能性
D. 紫杉醇是紫杉植物体内的一种次级代谢物
【答案】C
【解析】
【分析】次级代谢产物是指生物生长到一定阶段后通过次级代谢合成的分子结构十分复杂、对该生物无明显生理功能,或并非是该生物生长和繁殖所必需的小分子物质,如抗生素、毒素、激素、色素等。
【详解】A、该过程需要培养植物细胞和植物组织,需要在无菌和人工控制的条件下进行,A正确;
B、①是由外植体脱分化得到愈伤组织的过程,细胞的形态和结构发生了变化,B正确;
C、全能性是指细胞发育成个体的潜能,该过程中没有发育成个体,因此没有体现全能性,C错误;
D、紫杉醇是紫杉植物体内的一种次级代谢物,是发育到一定阶段合成的,对其植物自身无明显功能,D正确。
故选C。
24. 甘薯由于能增强免疫功能、防癌抗癌、抗衰老、防止动脉硬化等越来越被人们喜爱。但甘薯具有自交不育和杂交不亲和性,这使甘薯生产和育种存在诸多常规方法难于解决的问题。下列相关操作不合理的是( )
A. 利用培养的愈伤组织进行诱变育种,可以显著提高变异频率,加速育种进程
B. 利用组织培养可以快速繁殖并保持优良品种的遗传特性
C. 利用原生质体融合实现体细胞杂交,可以克服杂交不亲和,充分利用遗传资源
D. 利用茎尖分生组织培养脱毒苗,使植株具备抗病毒的能力,产品质量得到提高
【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,属于无性生殖;
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。植物体细胞杂交过程中无有性生殖细胞的结合,属于无性生殖。
【详解】A、愈伤组织具有分裂旺盛的优点,适于诱变育种的取材,能提高突变频率,加速育种进程,A正确;
B、植物组织培养属于无性繁殖,利用组织培养可以快速繁殖并保持优良品种的遗传特性,B正确;
C、原生质的融合原理是细胞膜的流动性,通过去壁、促融、细胞壁再生、组织培养技术可培育异源杂合体,充分利用遗传资源,该育种方式的典型优势 是克服远缘杂交不亲和的障碍,C正确;
D、茎尖等分裂旺盛部位无病毒感染,所以利用茎尖分生组织培养出无病毒且保持优良性状的幼苗,但脱毒苗的培育不等于具备抗病毒的能力,D错误。
故选D。
25. 两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂,形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出,未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理,将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种,过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A. 过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理细胞
B. 过程②的目的是使中间偃麦草的染色体断裂
C. 过程③中可以用PEG诱导原生质体融合
D. 中间偃麦草的染色体上整合了普通小麦的染色体片段
【答案】D
【解析】
【分析】从图中看出①是去掉植物细胞壁,②是用紫外线诱导染色体变异,③融合形成杂种细胞。
【详解】A、过程①是获得植物细胞的原生质体,需要用纤维素酶和果胶酶将细胞壁分解,A正确;
B、根据题干信息“将其中一个细胞的染色体在融合前断裂,形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出,未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中,将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种,”故过程②通过紫外线照射是使中间偃麦草的染色体断裂,B正确;
C、灭活的病毒诱导是动物细胞融合特有的方法,诱导植物原生质体融合常用物理法、化学法(如PEG诱导),C正确;
D、实验最终将不抗盐的普通小麦和抗盐的中间偃麦草整合形成耐盐小麦,说明耐盐小麦染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段,D错误。
故选D。
26. 通过细胞培养构建的人造皮肤在治疗大面积烧伤时具有较好的应用前景,下列叙述正确的是( )
A. 选择非患者细胞进行培养获得人造皮肤,可以降低免疫排斥的发生
B. 细胞培养获得人造皮肤的过程中,可加入纤维素酶处理贴壁的细胞
C. 细胞培养时需置于含有95%O2和5%CO2的混合气体的CO2培养箱
D. 由于对细胞所需的营养物质未全部研究清楚,培养时通常加入血清
【答案】D
【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,定期更换培养液,以清除代谢废物;(2)营养物质:葡萄糖、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;(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)5%的CO2(维持培养液的pH)。
【详解】A、选择患者自身的细胞进行培养获得人造皮肤,可以避免免疫排斥的发生,选择非患者细胞进行培养获得人造皮肤,一般会发生免疫排斥反应,A错误;
B、细胞培养获得人造皮肤的过程中,可加入胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理贴壁的细胞,B错误;
C、动物细胞培养的气体环境是5%CO2和95%空气,CO2可维持pH,C错误;
D、在进行动物细胞培养时,培养液中通常需加入血清、血浆等一些天然成分,主要目的是为细胞提供促生长因子,以补充细胞生长和增殖过程中所需的营养物质,D正确。
故选D。
27. 实验小鼠皮肤细胞进行贴壁生长培养的基本过程如图所示。下列叙述不正确的是( )
实验小鼠皮肤组织皮肤细胞原代培养传代培养
A. 甲过程需要在无菌条件下进行
B. 乙过程需要将获得的皮肤组织分散成单个细胞
C. 原代培养时可能出现接触抑制现象
D. 丁过程可以直接离心来进行传代培养
【答案】D
【解析】
【分析】取动物胚胎或幼龄动物器官、组织。将材料剪碎,并用胰蛋白酶(或用胶原蛋白酶)处理(消化),形成分散的单个细胞,将处理后的细胞移入培养基中配成一定浓度的细胞悬浮液。悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁。当贴壁细胞分裂生长到互相接触时,细胞就会停止分裂增殖,出现接触抑制。此时需要将出现接触抑制的细胞重新使用胰蛋白酶处理。再配成一定浓度的细胞悬浮液。
据图分析,甲表示取实验小鼠的组织细胞,乙表示用胰蛋白酶处理分散成单个皮肤细胞,丙表示原代培养,丁表示传代培养。
【详解】A、离体动物细胞培养需要无菌无毒的环境,需要对实验小鼠进行消毒处理,A正确;
B、乙表示用胰蛋白酶处理皮肤组织,使其分散成单个皮肤细胞,获得单细胞悬液后在进行细胞培养,B正确;
C、丙表示原代培养,培养过程中会出现贴壁生长和接触抑制现象,此后用胰蛋白酶处理后获得单细胞悬液,再进行传代培养,C正确;
D、丁是传代培养过程,小鼠皮肤细胞进行贴壁生长,因而不能直接离心进行传代培养,D错误。
故选D。
28. 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. 多数动物细胞培养液的pH为7.2~7.4
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】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。癌细胞,是一种变异的细胞,是产生癌症的病源。癌细胞与正常细胞不同,有无限增殖、可转化和易转移三大特点,能够无限增殖并破坏正常的细胞组织。癌细胞除了分裂失控外(能进行无限分裂),还会局部侵入周围正常组织甚至经由体内循环系统或淋巴系统转移到身体其他部分。
【详解】A、多数动物细胞生存适宜pH为7.2-7.4,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,对照组中不能加入等体积的无菌蒸馏水,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。
29. 下列有关于细胞的叙述,错误的是( )
A. 干细胞包括胚胎干细胞和成体干细胞等
B. 成体干细胞具有组织特异性
C. 胚胎干细胞和成体干细胞均具有发育成完整个体的能力
D. 用正常人(异体)的造血干细胞治疗白血病,白血病患者体内会发生排斥反应
【答案】C
【解析】
【分析】1、干细胞是动物和人体内保留着少数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,可分化成各种细胞,构成各种组织和器官,最终发育成完整的个体;②多能干细胞:可发育形成一种器官或多种组织,但不能发育成完整个体;③专能干细胞:只能分化成某以类型的细胞。
【详解】A、干细胞包括胚胎干细胞和成体干细胞,具有很强的分裂能力,在一定条件下,还可以分化成其他类型的细胞,A正确;
B、成体干细胞是成体组织或器官内的干细胞,具有组织特异性,只能分化为特定的细胞或组织,B正确;
C、成体干细胞已经发生了分化,具有组织特异性,在正常状态下不具有发育成完整个体的能力,C错误;
D、用正常人(异体)的造血干细胞治疗白血病,白血病患者体内会发生排斥反应,因此移植过程中需要服用免疫抑制剂降低机体对植入的异体骨髓组织的排斥反应,从而保证移植成活,D正确。
故选C。
30. 小鼠的成纤维细胞经诱导可成为iPS细胞,为新型再生疗法带来希望。下列叙述正确的是( )
A. 两种细胞细胞蛋白质种类和数量相同
B. iPS细胞增殖能力增强,分化能力减弱
C. iPS细胞属于成体干细胞
D. 与ES细胞相比,iPS细胞用于再生医学可回避伦理争议
【答案】D
【解析】
【分析】1.细胞分化是指在个体发育中,相同细胞的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化过程遗传物质不变,只是基因选择性表达的结果。
2.胚胎干细胞
(1)来源:哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞,来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来。
(2)特点:具有胚胎细胞的特性,在形态上表现为体积小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外,在体外培养的条件下,可以增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可进行遗传改造。
【详解】A、细胞分化不改变染色体核型,分化后的细胞蛋白质种类和数量发生改变,据此了推测小鼠的成纤维细胞和iPS细胞中的蛋白质种类和数量有差异,A错误;
B、经诱导形成的iPS细胞增殖能力增强,分化能力增强,B错误;
C、iPS细胞属于经过人工诱导产生的多能干细胞,属于胚胎干细胞,C错误;
D、与囊胚内细胞团ES细胞比,iPS细胞不是扼杀胚胎获得的,因而用于再生医学不涉及人类发展伦理争议,可以回避,D正确。
故选D。
二、选择题(本题共5小题,每题3分,共15分。每小题给出的四个选项中有一个或多个选项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全得1.5分,有选错得0分。)
31. 在中国的传说中,醋最早是由“酒圣”杜康之子发明。杜康的儿子墨塔在一次酿酒时发酵过头,直至第21天开缸时,发现酒液已变酸,但香气扑鼻,且酸甜可口,于是墨塔便把“廿一日”加一“西”字,给这种酸水起名为“醋”。下列叙述正确的是( )
A. 酒发酵初期通入氧气的目的是促进酵母菌进行有氧呼吸,大量增殖
B. 酒精是在酵母菌细胞的线粒体中产生,可用酸性重铬酸钾试剂检测
C. 墨塔酿酒反成醋的原因可能是发酵装置密封不严
D. 酿酒时糖类未耗尽,酵母菌的发酵也会停止,原因可能是pH降低和酒精含量增多
【答案】ACD
【解析】
【分析】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。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。
【详解】A、酵母菌是兼性厌氧型微生物,所以发酵初期通入氧气的目的是促进酵母菌进行有氧呼吸,大量增殖,A正确;
B、酒精是酵母菌无氧呼吸的产物,在酵母菌细胞的细胞质基质中产生,可以用酸性重铬酸钾试剂检测酒精的产生,B错误;
C、酒变酸是醋酸杆菌发酵的结果,墨塔酿酒反成醋的原因可能是:发酵装置密封不严导致醋酸菌混入发酵液中,C正确;
D、在酿酒的过程中,糖类即使未耗尽,酵母菌的发酵过程也会停止,原因可能是pH降低和酒精含量增多,对发酵起抑制作用,导致酵母菌发酵停止,D正确。
故选ACD。
32. 处理生活垃圾的有效方法之一是用微生物对其进行降解。下图表示筛选高效降解淀粉菌种的过程。相关分析不正确的是( )
A. 筛选所用培养基中的碳源应为牛肉膏和蛋白胨
B. 将菌液接种到培养基的方法是稀释涂布平板法
C. 菌落①与菌落②透明圈大小不同的原因是其对碘的分解能力不同
D. 扩大培养时用不加琼脂的液体培养基效果更好
【答案】AC
【解析】
【分析】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。
【详解】A、本实验目的是筛选高效降解淀粉菌种,筛选所用培养基应以淀粉作为唯一的碳源,这样才能将降解淀粉的菌种筛选出来,A错误;
B、由培养基上的单个菌落可知,将菌液接种到培养基的方法是稀释涂布法,B正确;
C、由于培养基中的唯一碳源是淀粉,而淀粉遇碘液会变蓝,故菌落①与②周围透明圈的大小不同原因可能是两个菌群对淀粉的分解能力不同,C错误;
D、液体培养基可增大溶氧量,也能增加菌种与营养物质的接触面积,故扩大培养时用不加琼脂的液体培养基效果更好,D正确。
故选AC。
33. 如图所示,科研人员利用诱变方式选育可高产β-胡萝卜素的三孢布拉霉负菌,未突变菌不能在含有β-紫罗酮的培养基上生长。随β-胡萝卜素含量增加,菌体颜色从黄色加深至橙红色。图甲表示选育菌种及获得β-胡萝卜素的流程,以下相关说法正确的是( )
A. 经过①紫外线照射后,可能有少数三孢布拉霉负菌能在含β-紫罗酮的培养基上生长
B. 进行③操作时,应选择橙红色区域较大的菌落中的菌株继续接种培养
C. 要得到图乙所示的菌落,可用平板划线法进行②操作接种后再培养
D. 能在添加了β-紫罗酮的图乙培养基上长成菌落的目的菌,其基因都发生了改变
【答案】ABD
【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、过程①紫外线照射的作用是利用物理因素诱导发生基因突变,由于突变的不定向性,被照射的三孢布拉霉负菌可能有少数能在含β-紫罗酮的培养基上生长,A正确;
B、题意显示,随β-胡萝卜素含量增加,菌体颜色从黄色加深至橙红色,因此,橙红色的菌体为高产菌,进行③操作时,应选择较大的橙红色菌落中的菌株继续接种培养,B正确;
C、图乙中的菌落均匀分布于平板,说明接种方法是稀释涂布平板法,C错误;
D、题意显示,未突变菌不能在含有β-紫罗酮的培养基上生长,据此可推测,能在添加了β-紫罗酮的图乙培养基上长成菌落的目的菌,其是通过诱变育种获得的,其基因都发生了改变,D正确。
故选ABD。
34. 科学家利用拟南芥的愈伤组织进行实验,探究植物组织培养过程中诱导愈伤组织生根的机理,结果如图所示。诱导生根的培养基(RIM)的配方中含有生长素(IAA),wei8是拟南芥生长素合成基因。下列说法不正确的是( )
A. 诱导形成愈伤组织和诱导生根、生芽过程均需避光处理
B. 增加培养基中IAA的浓度,1组的生根效果一定会更好
C. 1、4组比较,没有遵循实验设计中的单一变量原则
D. 据实验结果分析,培养基中的IAA和自身产生的生长素有利于愈伤组织生根
【答案】AB
【解析】
【分析】高度分化的细胞或组织通过脱分化形成愈伤组织,愈伤组织经过再分化可形成完整植株,体现了植物细胞的全能性。
【详解】A、诱导形成愈伤组织需避光处理,A错误;
B、生长素具有低浓度促进、高浓度抑制的作用特点,继续增加其浓度,到一定值后会产生抑制作用,B错误;
C、1、4组实验进行比较,自变量有两个,不遵循单一变量原则,C正确;
D、分析第1组结果可知,培养基中的IAA和自身产生的生长素有利于愈伤组织生根,D正确。
故选AB。
35. 科学家将4个关键基因移植入已分化的肌肉细胞中并表达,使这个细胞成为多能干细胞(iPS细胞)。下图为该实验示意图。下列有关叙述不正确的是( )
A. 应用该技术可大大降低免疫排斥反应,提高器官移植的成功率
B. iPS细胞所携带的遗传信息与肝脏细胞不相同
C. 关键基因表达使细胞功能趋向专门化,降低了细胞的分化程度
D. 图示过程体现了iPS细胞的全能性
【答案】BCD
【解析】
【分析】分析题图:图示表示将4个关键基因移植入已分化的体细胞中并表达,使这个细胞成为具有类似干细胞的诱导多能干细胞(iPS细胞)。图中形成其他类型细胞的过程表示细胞分化,其实质是基因的选择性表达。用该技术得到的新生器官替换供体病变器官,属于自体移植,不发生免疫排斥反应,这可以大大提高器官移植成功率。
【详解】A、用iPS细胞诱导分化成需要的器官后进行自体移植,没有免疫排斥反应,故提高了器官移植的成功率,A正确;
B、iPS细胞中多了4个关键基因,故iPS细胞所带遗传信息与肌肉细胞不同,B错误;
C、图中关键基因表达形成iPS细胞,没有使细胞功能趋向专门化,C错误;
D、图示过程只是分化形成几种细胞,没有分化出各种细胞或者形成个体,故没有体现iPS细胞的全能性,D错误。
故选BCD。
三、非选择题(本题共5小题,每题8分,每空1分,共40分)
36. 《舌尖上的中国》介绍了我国各地的美食,其中利用发酵技术制作的各类特色食品,展现了劳动人民的智慧。请回答下列问题:
(1)发酵是指在适宜的条件下,将原料通过____________的代谢转化为人类所需要的产物的过程。传统发酵以__________(单一\混合)菌种的固体或半固体发酵为主。
(2)腌制泡菜时,要将冷却好的盐水全部没过菜料;盖好坛盖后要向坛盖边沿的水槽中注满水;发酵过程中还要注意补充水;都是为__________(菌种)发酵创造__________环境,防止杂菌污染。
(3)制作果酒时,如果发酵后期密封不严会导致果酒变酸,请写出导致果酒变酸的微生物细胞内发生的反应式__________。
(4)利用发酵工程获得发酵产品时,通常要经过菌种的选育、___________、培养基的配制和灭菌、接种、发酵、产品的分离和提纯等步骤。其中,____________是发酵工程的中心环节。发酵工程所用的菌种大多是____________(单一\混合)菌种。
【答案】(1) ①. 微生物 ②. 混合
(2) ①. 乳酸菌 ②. 无氧
(3)C2H5OH+O2CH3COOH+H2O+能量
(4) ①. 扩大培养 ②. 发酵罐内发酵 ③. 单一
【解析】
【分析】发酵与传统发酵技术:
(1)发酵:是指人们利用微生物, 在适宜的条件下,将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。
(2)传统发酵技术:①概念:直接利用原材料中天然存在的微生物,或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。②实例:腐乳的制作。
【小问1详解】
发酵是指在适宜的条件下,将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。传统发酵以混合菌种的固体或半固体发酵为主,其中菌种的来源可以是原料中天然存在的微生物或者是上一次发酵保存下来的面团、卤汁等。
【小问2详解】
腌制泡菜时,要将冷却好的盐水全部没过菜料;盖好坛盖后要向坛盖边沿的水槽中注满水;发酵过程中还要注意补充水,其目的是为乳酸菌发酵创造无氧环境,因为泡菜制作过程中需要的微生物是乳酸菌,且乳酸菌是厌氧微生物,同时无氧环境还可防止杂菌污染。
【小问3详解】
制作果酒时,利用的是酵母菌的发酵过程,如果发酵后期密封不严会导致果酒变酸,该过程中主要是由于醋酸菌利用酒精进行代谢的结果,即醋酸菌将酒精氧化成乙醛进而变成酸,相关的果酒变酸的反应式可表示如下:
C2H5OH+O2CH3COOH+H2O+能量
【小问4详解】
发酵工程的基本环节为:菌种的选育→扩大培养→培养基的配制和灭菌→接种→发酵→产品的分离和提纯,其中发酵(发酵罐内发酵)是发酵工程的中心环节。发酵工程所用的菌种大多是单一菌种,整个发酵工程不能混入杂菌,一旦有杂菌污染,可能导致产量大大下降。
37. 自然界里有多种微生物,将其进行合理的筛选、培养和应用,能给医药和化工等生产领域带来巨大经济效益。回答下列问题:
(1)对培养基进行灭菌时,多采取_____法,而对接种环或涂布器在使用前要_____灭菌。若要将微生物采用平板划线法进行分离操作,在固体培养基表面连续进行了5次划线,则需要对接种环灼烧_____次。平板划线在做第二次及其后的划线操作时,要从上次划线的_____开始划线。
(2)从土壤中分离尿素分解菌时,所利用的选择培养基营养成分上的特点是_____;该实验中应设置的对照组有_____
a.未接种的完全培养基 b.未接种的选择培养基 c.已接种的完全培养基
(3)甲、乙两组同学用稀释涂布平板法测定某种微生物的数量,在同一稀释倍数下每隔一段时间记录数据(统计时间内微生物总数小于环境容纳量),得到如表结果:
培养时间/小时 24 48 72 96
甲组菌落均值/个 18 25 36 32
乙组菌落均值/个 20 28 38 32
据表可知,计数时最好取培养_____小时记录的菌落数作为实验结果,一方面是由于培养时间较短,会遗漏菌落数目,另一方面是由于培养时间过长,_____。
【答案】(1) ①. 高压蒸汽灭菌(湿热灭菌) ②. 灼烧灭菌 ③. 6 ④. 末端
(2) ①. 以尿素为唯一氮源 ②. abc
(3) ①. 72 ②. 两个或多个菌落连成一个菌落
【解析】
【分析】1、微生物培养的关键是无菌操作技术,无菌操作过程中的灭菌方法主要有灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌法灭菌。高压蒸汽灭菌适用于对一般培养基和玻璃器皿的灭菌。干热灭菌适用于空玻璃器皿的灭菌,凡带有橡胶的物品和培养基,都不能进行干热灭菌。无菌室缓冲间和接种箱常用紫外线灯作空气灭菌。微生物接种时的金属接种工具和试管口可以用灼烧灭菌。2、平板划线操作的基本步骤是:(一)右手持接种环,经火焰灭菌,待凉后,在火焰旁打开盛有菌液的试管棉塞,并将试管口通过火焰,将已冷却的接种环伸入菌液,沾取一环菌液,将试管口通过火焰并塞上棉塞。(二)左手斜持琼脂平板,皿盖打开一条缝,右手于火焰近处将接种环迅速伸入平板内,划三至五条平行线,盖上皿盖,接种环不应划破培养基表面。(三)烧灼接种环,杀灭环上残留菌液,待冷却(是否冷却,可先在培养基边缘处试触,若琼脂溶化,表示未凉,稍等再试),从第一区域划线的末端开始往第二区内划线,重复以上操作,在第三四五区内划线,注意不要将最后一区的划线与第一区相连。(四)将平板倒置,放入培养箱中培养。
【小问1详解】
对培养基进行灭菌时,多采取高压蒸汽灭菌法;而对接种环或涂布器灭菌时则用灼烧灭菌法;接种环在每次接种前都要灼烧灭菌,最后一次接种完也要灭菌,所以在固体培养基表面连续进行了5次划线,则需要对接种环灼烧6次;平板划线在做第二次及其后的划线操作时,要从上次划线的末端开始划线,使菌体的数目随着划线次数的增加而逐渐减少,最终获得由单个菌体形成的单个菌落。最后一次划的线不能与第一次划的线相连。
【小问2详解】
分离尿素分解菌时,需要以尿素为唯一氮源;该实验中应设置的对照组有未接种的完全培养基(作为空白对照,排除培养环境以及培养基灭菌是否彻底的问题)、未接种的选择培养基(排除培养基的干扰)、已接种的完全培养基(比较尿素分解菌和其它杂菌的比例,了解土壤中尿素分解菌的比例),故选abc。
【小问3详解】
根据表中数据可知,甲组和乙组中的菌落数都在72时达到最大,由此推知最好取72小时记录的菌落数作为实验结果,原因是①培养时间不足会导致遗落菌落的数目;②培养时间过长会导致两个或多个菌落连成一个菌落,使计数不准确。
【点睛】本题考查无菌技术和微生物的分离和培养,要求考生识记接种微生物常用的两种方法;识记菌种保藏技术,能正确分析表格,再结合所学的知识准确答题。
38. 紫杉醇是从红豆杉中提取的一种高效抗癌的药物,虽然能造福人类,但却为濒危的红豆杉带来灭顶之灾。为取代从天然植株中提取紫杉醇的方式,可进行细胞产物工程化生产,其过程为:获取红豆杉外植体→消毒→诱导愈伤组织→细胞培养→提取紫杉醇。请回答下列问题:
(1)紫杉醇是存在于红豆杉属植物体内的一种___________(初生/次生)代谢物,可利用______________技术实现其工业化生产。
(2)获得愈伤组织这一过程对光照的要求是_____________。研究发现用幼嫩茎段比成年老枝更易产生愈伤组织,原因是幼嫩茎段_____________。
(3)用少量果胶酶处理愈伤组织获取分散的细胞,在_______________(固体、液体或半固体)培养基中进行培养,可有效提高紫杉醇的产量。据下图分析,为获得最大紫杉醇总产量,最适合的2,4-D浓度应为____________(填“0.5”、“1.0”或“2.0”)mg/L。
注:生长速率=每天每升培养基中增加的细胞干重克数
(4)多倍体愈伤组织细胞产量常高于二倍体,若愈伤组织细胞(染色体数为12条)经诱导处理染色体加倍后,显微镜下观察细胞中染色体数最多可达到____________条。
(5)与从天然植株中提取相比,利用上述技术生产紫杉醇的重要意义是___________(答出1点)。
【答案】(1) ①. 次生 ②. 植物细胞培养
(2) ①. 避光 ②. 幼嫩茎段细胞分化程度低
(3) ①. 液体 ②. 1.0 (4)48
(5)提高了紫杉醇产量;保护了红豆杉资源
【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、人工种子等)、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。
【小问1详解】
紫杉醇是存在于红豆杉属植物体内的一种次生代谢物,主要存在于紫杉的树皮和树叶中,具有高抗癌活性,现在已被广泛应用于乳腺癌等癌症的治疗,可通过植物细胞工程技术(植物细胞培养技术)获得紫杉醇。
【小问2详解】
一般在遮光的条件下通过脱分化获得愈伤组织。幼嫩茎段细胞分化程度低,所以幼嫩茎段比成年老枝更易产生愈伤组织,且时间早,诱导率高。
【小问3详解】
可用少量纤维素(或果胶)酶处理愈伤组织,获取单细胞或小细胞团,在液体培养基中进行悬浮培养,可有效提高紫杉醇的产量。据下图分析,2,4 -D促进细胞生长,抑制紫杉醇的合成,为获得最大紫杉醇总产量,最适合的2,4- D浓度应为1.0 mg·L-1,若2,4- D浓度应为0.5 mg·L-1,则细胞生长速率太慢,若2,4- D浓度应为2.0 mg·L-1,则紫杉醇含量太低。。
【小问4详解】
若愈伤组织细胞(12)经诱导处理后染色体数为24,若细胞处于有丝分裂后期,则观察到染色体数为48。
【小问5详解】
利用植物细胞工程生产紫杉醇提高了紫杉醇的产量,同时还保护了红豆杉资源。
39. 科学家利用植物体细胞杂交技术,将番茄叶片细胞制成的原生质体和马铃薯块茎细胞制成的原生质体融合,成功地培育出了“番茄一马铃薯”杂种植株,如图1所示,其中①~⑤表示过程,a~f表示细胞、组织或植株。育种工作者还利用番茄进行了如图2所示的三组实验。据图回答下列问题:
(1)图1的过程②中,所用的化学方法除PEG融合法外,还有____________融合法;过程③是再生出____________;过程④⑤中,培养基中生长素和_____________的浓度和___________会影响植物细胞的发育方向。
(2)图2过程I培育植物体A的过程主要应用的原理是_______________;培育植物体B的育种方法Ⅱ称为______________。
(3)番茄是二倍体,体细胞中共24条染色体,马铃薯是四倍体,体细胞中共48条染色体。则图1的杂种植株的叶肉细胞中含有______________个染色体组。图2中幼苗A、幼苗B、植物体A、植物体B、植物体C的叶肉细胞中,染色体数目不是24的是_____________。
【答案】(1) ①. 高Ca2+-高pH ②. 细胞壁 ③. 生长素 ④. 细胞分裂素
(2) ①. 植物细胞的全能性 ②. 单倍体育种
(3) ①. 6 ②. 幼苗B
【解析】
【分析】题图分析,图1利用植物体细胞杂交技术培育杂种植物植株,具体过程包括诱导植物细胞融合成杂种细胞和植物组织培养技术培育成杂种植株两过程。过程①通过酶解法去除细胞壁获得原生质体a和b,过程②通过物理或化学方法(如聚乙二醇试剂)诱导原生质体融合成c,过程③是再生细胞壁形成杂种细胞d,过程④是脱分化过程形成愈伤组织e,过程⑤是再分化生成完整植株。过程④和⑤是植物组织培养技术培育完整植株。分析图2:Ⅰ是植物组织培养;Ⅱ是单倍体育种;Ⅲ是花粉细胞融合。
【小问1详解】
图1的过程②中,所用的化学方法除PEG融合法外,还有高Ca2+-高pH融合法。由分析可知,③表示再生出细胞壁。在过程④⑤即脱分化和再分化过程中,培养基中生长素和细胞分裂素的浓度和比例会影响植物细胞的发育方向,若是该比值大于1,有利于根的分化,若小于1,有利于芽的分化,若比例相当,促进愈伤组织生长。
【小问2详解】
图2过程 Ⅰ是植物组织培养,所以应用的原理是植物细胞的全能性。Ⅱ方法用到了花药的离体培养,是单倍体育种,该方法典型的优势是明显缩短育种年限。
【小问3详解】
番茄是二倍体,体细胞中共24条染色体,马铃薯是四倍体,体细胞中共48条染色体。图1是植物体细胞杂交,所以杂种植株中含有番茄和马铃薯的所有染色体,共有6个染色体组。图2的幼苗A和植物体A,都是有丝分裂来的,染色体数目与番茄韧皮部细胞一致,都是24条;幼苗B是花粉有丝分裂发育而来,染色体数目只有番茄体细胞的一半(12条),随后用秋水仙素处理,染色体数目加倍,所以植物体B染色体数是24条;植物体C是两个花粉融合后培养而来,所以体细胞中含有24条染色体。
40. 科学家在实验室中已经能成功培育出膀胱,并能顺利移植到患者体内,这种技术为那些急需器官移植的患者带来福音。具体培育过程如下图所示,请据图回答下列问题:
(1)a过程属于细胞工程中的_____________技术。该过程之前,需要用____________(化学物质)处理以分散成单个细胞;为满足细胞生长增殖的需要,培养细胞的培养液中除含有葡萄糖、氨基酸、无机盐等已知成分外,还需加入_____________等天然成分;该过程还需适宜的气体环境,其中提供5%的CO2的作用是____________。
(2)b过程中,细胞逐渐布满由胶原质制成的“支架”,说明这些细胞具有______________生长的特点。原代培养得到的细胞数目如果不能达到要求,还需要对细胞进行______________培养。
(3)新器官与老器官的“重组”______________(“是”或“不是”)基因重组;“新膀胱”移植后,_______________(“会”或“不会”)成为抗原。
【答案】(1) ①. 动物细胞培养 ②. 胰蛋白酶(胶原蛋白酶) ③. 血清 ④. 维持培养液的pH
(2) ①. 贴壁生长 ②. 传代
(3) ①. 不是 ②. 不会
【解析】
【分析】动物细胞培养条件:(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:哺乳动物多以36.5℃为宜,最适pH为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。)
【小问1详解】
a过程在对分离到的细胞进行培养,属于细胞工程中的动物细胞培养技术;胰蛋白酶(胶原蛋白酶)可以水解动物细胞间的蛋白质,获得分散的细胞;为保证动物细胞正常生长,培养细胞的培养液中除含有葡萄糖、氨基酸、无机盐等已知成分外,还需加入血清等天然成分;动物细胞培养常用CO2恒温培养箱,其中CO2的作用是维持培养液的pH。
【小问2详解】
b过程中,动物细胞具有贴壁生长(发生接触抑制现象)的特点,类似于体内的组织生长,因此能形成胶原质“支架”;原代培养得到的细胞数目如果不能达到要求,还需要对细胞进行传代培养以增加细胞数目,即将细胞分瓶培养。
【小问3详解】
自然条件下,基因重组发生在有性生殖过程中,包括自由组合和交叉互换/互换,新器官与老器官的“重组”不是基因重组;“新膀胱”的细胞是从患者的膀胱取出细胞后改造形成的,“新膀胱”移植后,不会成为抗原。

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