第1~2章阶段性检测(原卷版 解析版)高中生物学人教版(2019) 选择性必修3 生物技术与工程

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第1~2章阶段性检测(原卷版 解析版)高中生物学人教版(2019) 选择性必修3 生物技术与工程

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第1~2章阶段性检测
一、选择题(本题包括20小题,每小题3分,共60分,每小题只有一个选项符合题目要求。)
1.(2025·石家庄高二期中)豆酱是一种具有特色的传统调味品,其制作流程为“大豆→浸泡→蒸熟→冷却→制曲→成曲→发酵”。制曲过程中用牛皮纸包裹大豆,毛霉等多种微生物在大豆表面大量繁殖。发酵期间定期搅拌,30天后发酵完毕。下列分析错误的是(  )
A.蒸熟可杀死大豆中的大部分微生物,也可使大豆蛋白质变性从而易于分解
B.毛霉分泌的蛋白酶能水解大豆蛋白,产生小分子肽和氨基酸
C.发酵过程添加食盐和酒精不会影响酶活性,不影响豆酱成熟时间
D.定期搅拌有利于酶与大豆的营养物质充分接触,缩短发酵周期
2.(2025·承德高二月考)下列关于泡菜制作的叙述,错误的是(  )
A.泡菜坛中蔬菜装量不能超过2/3,以防发酵液溢出
B.泡菜制作过程中可能有多种微生物参与发酵
C.适量的食盐水和酸性条件可以抑制杂菌的生长
D.腌制泡菜时如果加入一些陈泡菜汁,可以缩短腌制时间
3.下列有关微生物培养技术的操作,正确的是(  )
A.为了防止污染,接种环经灼烧灭菌后应立即挑取菌种
B.培养基灭菌后,应将pH调到适于微生物生长的范围
C.倒平板时,应将打开的培养皿盖放在一边,防止培养基溅到皿盖上
D.高压蒸汽灭菌锅在压力为100 kPa、温度为121 ℃的条件下,维持15~30 min来灭菌
4.(2025·沧州高二月考)乳酸菌在盐胁迫条件下生存、生长和代谢的能力在食品发酵过程中是非常重要的。为筛选耐高盐乳酸菌,某研究小组将泡菜汁样品划线接种于一定NaCl浓度梯度的培养基中,从而培养得到耐高盐的单菌落。下列叙述正确的是(  )
A.培养乳酸菌的培养基和器具都要进行灼烧灭菌
B.划线接种前,不需要对泡菜汁样品进行稀释
C.乳酸菌培养时必须提供有氧、高盐条件
D.培养基中得到的单菌落均由乳酸菌繁殖形成
5.(2024·山东,14)在发酵过程中,多个黑曲霉菌体常聚集成团形成菌球体,菌球体大小仅由菌体数量决定。黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧。菌体内铵离子浓度升高时,可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制。下列说法错误的是(  )
A.相同菌体密度下,菌球体越大柠檬酸产生速率越慢
B.发酵中期添加一定量的硫酸铵可提高柠檬酸产量
C.发酵过程中pH下降可抑制大部分细菌的生长
D.发酵结束后,将过滤所得的固体物质进行干燥即可获得柠檬酸产品
6.(2025·西安高二月考)自然界存在着可以降解苯酚的微生物,研究人员从土壤中筛选获得了只能降解利用苯酚的细菌菌株,筛选的主要步骤如图所示,①为土壤样品。下列相关叙述错误的是(  )
A.使用平板划线法可以在⑥上获得单菌落
B.如果要测定②中的活菌数,常采用稀释涂布平板法
C.图中②培养目的菌的选择培养基中应加入苯酚作为唯一碳源
D.微生物培养前,需对培养基和培养皿进行消毒处理
7.(2025·无锡高二期末)自生固氮菌是土壤中能独立固定空气中氮气的细菌,科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究,部分实验流程如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.图中所用培养基不需要添加氮源,但需要将pH调制成酸性
B.纯化培养时,用涂布器从盛有菌液的试管中蘸取菌液进行涂布
C.步骤①获取土壤一般来自表层土壤,步骤③将土壤悬浮液稀释了10 000倍
D.若④的平板上菌落平均数为72个,则每克土壤中含有的固氮菌约7.2×106个
8.利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖,可获得植物细胞的某些次生代谢物。下列说法正确的是(  )
A.次生代谢物一般不是植物基本生命活动所必需的,需在一定环境和时间条件下才能获得
B.可用高Ca2+—高pH溶液处理植物组织获得单个细胞或细胞团
C.该技术利用了植物细胞具有全能性的原理
D.为了提高代谢物产量,可用一定浓度的生长素处理诱发基因突变
9.大丽花为菊科大丽花属,是多年生草本植物。大丽花为世界名花之一,除具有观赏价值外,还具有药用价值。大丽花在栽培过程中易受病毒感染,造成品质退化。研究小组尝试通过植物组织培养技术获得脱毒苗,操作流程如图所示。下列相关叙述正确的是(  )
A.应选取大丽花植株无病毒的茎尖作为外植体,并用酒精溶液浸泡30 min
B.过程①为再分化,目的是使细胞失去其特有的结构和功能,该过程不需要光照
C.过程②的实质是基因的选择性表达,该过程可能会发生基因突变或基因重组
D.2号和3号培养基中的细胞分裂素与生长素用量的比值分别为等于1和大于1
10.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。如图为紫草素的提取流程图,下列有关叙述错误的是(  )
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
11.(2025·石家庄高二期中)大量悬浮培养产流感病毒的单克隆动物细胞,可用于流感疫苗的生产。下列有关叙述错误的是(  )
A.培养前,可用机械的方法处理某些组织使其分散成单个细胞
B.用合成培养基培养动物细胞时一般要加入血清等天然成分
C.悬浮培养单克隆动物细胞一定程度上能避免接触抑制
D.传代培养时,悬浮培养的细胞用胰蛋白酶等处理后再离心收集
12.科学家通过体外诱导成纤维细胞,获得了类似胚胎干细胞的一种细胞,称为诱导多能干细胞(简称iPS细胞)。因为诱导过程无须破坏胚胎,而且iPS细胞可来源于病人自身的体细胞,因此iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞。下列说法错误的是(  )
A.干细胞包括胚胎干细胞和成体干细胞,前者存在于早期胚胎中
B.与造血干细胞相比,iPS细胞的分化程度高,全能性低
C.将干细胞用于临床上的疾病治疗可能存在导致肿瘤发生的风险
D.来源于病人自身的体细胞的iPS细胞,能够避免免疫排斥问题
13.动物体细胞融合后染色体核型不稳定,来自某一方的染色体往往随机丢失一至多条,这种现象常应用于基因的定位。在甲型流感单克隆抗体的制备过程中,杂交瘤细胞在克隆化培养过程中来自B淋巴细胞的染色体往往出现随机丢失现象。不考虑基因互作和其他变异,下列叙述错误的是(  )
A.B淋巴细胞可从多次间歇注射甲型流感疫苗的动物脾脏中筛选获得
B.在筛选杂交瘤细胞的选择培养基上,未融合的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞均死亡
C.与亲代杂交瘤细胞相比较,若减少某条染色体后分泌单克隆抗体的功能缺失,则表达该抗体的基因可能位于这条染色体上
D.利用抗体检测筛选的杂交瘤细胞克隆化培养将具有持续产生抗甲型流感抗体的能力
14.下列有关哺乳动物早期胚胎发育的叙述,错误的是(  )
A.动物排出的卵子成熟程度不同,都需要在输卵管内进一步成熟,到MⅡ期时,才具备与精子受精的能力
B.受精卵在输卵管内进行卵裂时,细胞数量增加,但胚胎总体积并不增加
C.受精卵发育为桑葚胚的过程是在透明带内完成的,孵化后进入囊胚期
D.胚胎发育至囊胚时期即开始了细胞分化
15.如图是试管奶牛的生产流程图,下列有关叙述正确的是(  )
A.①是核移植技术,反映了动物细胞核具有全能性
B.从优良母牛中采集卵母细胞可直接与获能精子进行体外受精
C.在过程①中精卵识别阶段时,卵细胞正处于减数分裂Ⅱ后期
D.进行过程②胚胎移植前,需取囊胚的滋养层细胞进行性别鉴定
16.泡菜是我国的传统食品之一,但制作过程中产生的亚硝酸盐对人体健康有潜在危害,某兴趣小组查阅资料得到如图数量关系和曲线。下列相关说法不正确的是(  )
A.从细胞结构方面比较,制作泡菜和制作果醋所用的微生物相同
B.从细胞代谢方面比较,制作泡菜和制作果酒所用的微生物相同
C.据图中曲线分析,与第3天相比,第8天后的泡菜更适于食用
D.据图中曲线分析,pH下降是因为乳酸菌产生的乳酸积累
17.(2025·唐山高二期中)为了解大肠杆菌对四种抗生素的敏感程度,某研究小组进行了相关药敏实验,将含有相同浓度的抗生素Ⅰ~Ⅳ四个大小相同的纸片分别贴在长满测试菌的平板上,实验结果如图所示。下列相关叙述正确的是(  )
A.在培养基平板上涂满菌液后应立即将其倒置培养
B.图Ⅱ形成的抑菌圈较小,可能是大肠杆菌对此抗生素敏感性最大
C.图Ⅳ抑菌圈中出现了部分菌落,可能是大肠杆菌发生了基因突变或染色体变异
D.挑取图Ⅰ抑菌圈边缘的菌落进行扩大培养后重复该实验,得到的抑菌圈直径会逐渐变小
18.萝卜和甘蓝是十字花科中不同属的植物,它们的染色体都是18条(2n=18),但是二者的染色体间没有对应关系。培育萝卜—甘蓝的过程如图所示,下列有关叙述错误的是(  )
A.过程Ⅰ需要用纤维素酶和果胶酶处理去除细胞壁
B.过程Ⅱ可使用电融合法、PEG、灭活病毒诱导法等
C.过程Ⅲ生长素和细胞分裂素的浓度和比例影响着杂种细胞发育的方向
D.植物体细胞杂交技术打破了不同物种间的生殖隔离,实现了远缘杂交育种
19.下列有关细胞工程和胚胎工程的叙述,正确的是(  )
A.利用茎尖进行植物组织培养可以增强植物体对病毒的抵抗能力
B.植物体细胞杂交技术和动物细胞融合技术均可催生出异源多倍体
C.胚胎移植前需对早期胚胎进行质量检查和对受体进行免疫检查
D.在胚胎分割移植前可用分割针取囊胚滋养层细胞进行性别鉴定
20.Leigh氏综合征患者中20%~25%是由线粒体基因突变导致的。一位母亲约有1/4的线粒体携带这种线粒体突变基因,她的前两个孩子因患有该病而死亡。她的第三个孩子因为接受了另一名女性捐赠的健康基因而成为全球首个拥有“三个父母”的男婴。如图表示该男婴的孕育过程,下列说法错误的是(  )
A.该健康男婴孕育过程中使用了动物细胞培养、核移植、体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术
B.图中过程代表该母亲卵母细胞的是卵母细胞a
C.若卵母细胞b的提供者是红绿色盲患者,则这个男婴一定是红绿色盲患者
D.体外受精获得的早期胚胎可培养至桑葚胚或囊胚阶段进行胚胎移植
二、非选择题(本题包括3小题,共40分。)
21.(14分)橙汁能帮助人体排毒,延缓人体衰老,深受消费者喜爱。但生产过程中感染脂环酸芽孢杆菌,橙汁的品质会受到影响。为优化橙汁生产的质量监控工艺,技术人员设计了如图流程,开展脂环酸芽孢杆菌的筛选和鉴定。请回答下列问题:
(1)步骤①从果园中取土壤10 g,制备土壤稀释液。土样应取自__________(填“表层”或“深层”)土壤;步骤②制备土壤稀释液需充分振荡20 min,主要目的是__________________。
(2)步骤③将土壤悬浮液稀释了______倍,步骤④需要用到的接种工具是__________。
(3)将④中分离得到的可疑菌株制成菌悬液,80 ℃水浴热处理10 min,再取0.1 mL热处理后的菌液涂布接种到培养基平板上,45 ℃培养48 h。该操作的目的是___________________。
(4)取1 mL样品稀释100倍,在3个平板上分别接入0.1 mL稀释液,经过适当培养后,3个平板上的菌落数分别为56、58和57。据此可得出每升样品中的活菌数为____________个。
(5)为研究控制脂环酸芽孢杆菌生长的方法,科研人员进行了如下设计:①称取一定量的抑菌剂,配制成不同浓度的抑菌液。②将图中得到的菌株原液稀释。③分别取不同浓度的抑菌液和菌株稀释液,加入相对应的培养液中形成菌悬液(三种液体均等量)。一段时间后,将菌悬液分别接种到适宜的培养基平板上。经后来论证发现,该设计不够严谨,理由是________
_____________________________________________________________________________。
22.(12分)(2025·无锡高二月考)狼爪瓦松是一种具有观赏价值的野生花卉,其产生的黄酮类化合物可入药。狼爪瓦松野生资源有限,难以满足市场化需求。因此,目前一般通过植物细胞工程进行培养,具体过程如图所示,其中的数字序号代表处理或生理过程。请回答下列相关问题:
(1)图中②③过程培养获得植株乙所利用技术的细胞学原理是____________________,利用植物组织培养技术培养植株乙的优点有________________________(答出一点)。图中形成植株丁的过程中,PEG的作用是__________________。
(2)(3分)进行植物组织培养前要对狼爪瓦松植株甲幼嫩的叶进行消毒处理,所用的试剂为体积分数为70%的酒精和______________________。②③过程需要使用的植物激素为______________________,它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向。②③过程中通常需要光照的是________(填序号)过程。
(3)(3分)黄酮类化合物是广泛分布于植物体内的次生代谢物。某同学认为利用细胞产物的工厂化生产黄酮类化合物主要是利用促进细胞生长的培养条件,来提高单个细胞中黄酮类化合物的含量,你同意该同学的观点吗,并说明相应的理由:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
23.(14分)雌性哺乳动物在早期胚胎发育过程中1条X染色体会发生整体范围内的沉默(基因转录活性被抑制),仅有少数“逃逸”基因仍能正常表达,这一生理过程称作X染色体失活(XCI)。XCI能保证雌、雄间X染色体上基因表达水平的一致,也造成体外受精胎儿性别比例的失衡。
(1)(4分)为制备体外受精(IVF)的胚胎,研究人员采用超数排卵方法采集小鼠__________期卵母细胞,另一方面,将成年健康公鼠的精子在体外条件下进行__________处理,将二者置于适当的培养液中完成体外受精。收集早期胚胎,移植到经过__________处理的代孕母鼠中,获得的胚胎含有__________(填“单”“双”或“三”)亲的遗传物质。
(2)研究人员对体外受精胎儿性别进行鉴定,表中结果显示胎儿性别比例(雄/雌)__________自然生产(IVO)胎儿的性别比例。
组别 胚胎数 活仔率(%) 雄/雌
IVO 81 56.25 1.08
IVF 82 45.58 1.48
(3)为进一步揭示体外受精的胎儿性别比例失衡的原因,研究人员剖取第7.5天的小鼠胚胎进行胎儿发育情况统计,结果如图1。
①结果显示IVO组雌、雄胎儿形态异常比率相当,而在IVF组中,________________。
②研究人员收集不同组别的胚胎细胞,定量检测具代表性的“非逃逸”基因,结果显示这些基因的表达在IVF雌性胚胎中显著__________IVO雌性胚胎,说明IVF雌性胚胎XCI不足。
③已有研究表明,XCI高度依赖激活因子RNF12,研究人员利用免疫荧光技术检测RNF12蛋白的表达量如图2。
结果显示:________________________________________________________________
___________________________________________________________________________。
(4)综上所述,XCI造成体外受精的胎儿性别比例失衡的可能原因是________________。
第1~2章阶段性检测
一、选择题(本题包括20小题,每小题3分,共60分,每小题只有一个选项符合题目要求。)
1.(2025·石家庄高二期中)豆酱是一种具有特色的传统调味品,其制作流程为“大豆→浸泡→蒸熟→冷却→制曲→成曲→发酵”。制曲过程中用牛皮纸包裹大豆,毛霉等多种微生物在大豆表面大量繁殖。发酵期间定期搅拌,30天后发酵完毕。下列分析错误的是(  )
A.蒸熟可杀死大豆中的大部分微生物,也可使大豆蛋白质变性从而易于分解
B.毛霉分泌的蛋白酶能水解大豆蛋白,产生小分子肽和氨基酸
C.发酵过程添加食盐和酒精不会影响酶活性,不影响豆酱成熟时间
D.定期搅拌有利于酶与大豆的营养物质充分接触,缩短发酵周期
答案 C
解析 加入的大豆经蒸熟后,既可以消灭大豆表面的大部分杂菌,也可使大豆蛋白质变性从而易于分解,A正确;毛霉产生的蛋白酶能催化分解大豆蛋白,将蛋白质分解为易消化的小分子肽和氨基酸,B正确;发酵过程添加食盐和酒精会影响酶活性,从而影响豆酱成熟时间,C错误;定期搅拌有利于酶与大豆的营养物质充分接触,缩短发酵周期,增加氧气含量,有利于菌种生长繁殖等,D正确。
题点 传统发酵技术的应用综合
2.(2025·承德高二月考)下列关于泡菜制作的叙述,错误的是(  )
A.泡菜坛中蔬菜装量不能超过2/3,以防发酵液溢出
B.泡菜制作过程中可能有多种微生物参与发酵
C.适量的食盐水和酸性条件可以抑制杂菌的生长
D.腌制泡菜时如果加入一些陈泡菜汁,可以缩短腌制时间
答案 A
解析 泡菜坛中蔬菜装至半坛时,加入香辛料等,继续装至八成满,盐水应没过全部蔬菜,A错误;泡菜制作过程中利用的菌种主要是乳酸菌,泡菜坛中还可能有其他微生物,B正确;陈泡菜汁中含有乳酸菌,坛中加一些陈泡菜汁的目的是增加乳酸菌数量,缩短腌制时间,D正确。
题点 泡菜的制作过程
3.下列有关微生物培养技术的操作,正确的是(  )
A.为了防止污染,接种环经灼烧灭菌后应立即挑取菌种
B.培养基灭菌后,应将pH调到适于微生物生长的范围
C.倒平板时,应将打开的培养皿盖放在一边,防止培养基溅到皿盖上
D.高压蒸汽灭菌锅在压力为100 kPa、温度为121 ℃的条件下,维持15~30 min来灭菌
答案 D
解析 为了防止污染,接种前接种环需要经灼烧灭菌,但需要等接种环冷却后再挑取菌种,防止菌种被高温杀死,A错误;配制培养基时,应先调节pH到适于微生物生长的范围,再进行灭菌,B错误;倒平板时,应将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙,将培养基倒入培养皿,立即盖上皿盖,不能将皿盖完全打开放到一边,C错误。
题点 微生物的基本培养技术综合
4.(2025·沧州高二月考)乳酸菌在盐胁迫条件下生存、生长和代谢的能力在食品发酵过程中是非常重要的。为筛选耐高盐乳酸菌,某研究小组将泡菜汁样品划线接种于一定NaCl浓度梯度的培养基中,从而培养得到耐高盐的单菌落。下列叙述正确的是(  )
A.培养乳酸菌的培养基和器具都要进行灼烧灭菌
B.划线接种前,不需要对泡菜汁样品进行稀释
C.乳酸菌培养时必须提供有氧、高盐条件
D.培养基中得到的单菌落均由乳酸菌繁殖形成
答案 B
解析 培养乳酸菌的培养基配制后需要高压蒸汽灭菌,所用器具(如培养皿)需要干热灭菌,且操作过程中接种环需要灼烧灭菌,A错误;乳酸菌是厌氧微生物,培养时需要提供无氧环境,为筛选耐高盐乳酸菌,所以培养基设置了NaCl浓度梯度,C错误;培养基中得到的单菌落可能包含酵母菌等其他菌落,D错误。
题点 选择培养基的概念及配方的设计
5.(2024·山东,14)在发酵过程中,多个黑曲霉菌体常聚集成团形成菌球体,菌球体大小仅由菌体数量决定。黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧。菌体内铵离子浓度升高时,可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制。下列说法错误的是(  )
A.相同菌体密度下,菌球体越大柠檬酸产生速率越慢
B.发酵中期添加一定量的硫酸铵可提高柠檬酸产量
C.发酵过程中pH下降可抑制大部分细菌的生长
D.发酵结束后,将过滤所得的固体物质进行干燥即可获得柠檬酸产品
答案 D
解析 黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧,相同菌体密度下,菌球体越大越不利于菌体与氧气接触,则柠檬酸产生速率越慢,A正确;菌体内铵离子浓度升高时,可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制,发酵中期添加一定量的硫酸铵,提高了铵离子浓度,可提高菌体内柠檬酸产量,B正确;发酵过程中pH下降导致细菌生命活动所必需的酶失活,可抑制大部分细菌的生长,C正确;柠檬酸为代谢物,发酵结束后,需要根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施获得柠檬酸产品,D错误。
题点 发酵工程在食品工业上的应用
6.(2025·西安高二月考)自然界存在着可以降解苯酚的微生物,研究人员从土壤中筛选获得了只能降解利用苯酚的细菌菌株,筛选的主要步骤如图所示,①为土壤样品。下列相关叙述错误的是(  )
A.使用平板划线法可以在⑥上获得单菌落
B.如果要测定②中的活菌数,常采用稀释涂布平板法
C.图中②培养目的菌的选择培养基中应加入苯酚作为唯一碳源
D.微生物培养前,需对培养基和培养皿进行消毒处理
答案 D
解析 实验经过选择培养基培养获得目的菌株,然后经过⑤的纯化培养,使用平板划线法可以在⑥上获得单菌落,A正确;利用稀释涂布平板法可统计样品中的活菌数,故如果要测定②中的活菌数,常采用稀释涂布平板法,B正确;要筛选只能降解利用苯酚的细菌菌株,图中②培养目的菌的选择培养基中应加入苯酚作为唯一碳源,C正确;为了防止杂菌污染,微生物培养前,需对培养基和培养器皿进行灭菌处理,D错误。
题点 微生物的纯培养
7.(2025·无锡高二期末)自生固氮菌是土壤中能独立固定空气中氮气的细菌,科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究,部分实验流程如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.图中所用培养基不需要添加氮源,但需要将pH调制成酸性
B.纯化培养时,用涂布器从盛有菌液的试管中蘸取菌液进行涂布
C.步骤①获取土壤一般来自表层土壤,步骤③将土壤悬浮液稀释了10 000倍
D.若④的平板上菌落平均数为72个,则每克土壤中含有的固氮菌约7.2×106个
答案 D
解析 自生固氮菌是土壤中能独立固定空气中氮气的细菌,培养自生固氮菌时,一般不需要添加氮源,在培养细菌时需要将培养基调至中性或弱碱性,A错误;由图可知,该纯化培养的方法是稀释涂布平板法,应该用微量移液器从盛有菌液的试管中取0.1 mL菌液,再用涂布器涂布,B错误;结合题图可知,步骤③将土壤悬浮液稀释了1 000倍,C错误;若④的平板上菌落平均数为72个,由图可知,稀释倍数为104,根据公式C÷V×M(稀释倍数)=72÷0.1×104=7.2×106,D正确。
题点 稀释涂布平板法
8.利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖,可获得植物细胞的某些次生代谢物。下列说法正确的是(  )
A.次生代谢物一般不是植物基本生命活动所必需的,需在一定环境和时间条件下才能获得
B.可用高Ca2+—高pH溶液处理植物组织获得单个细胞或细胞团
C.该技术利用了植物细胞具有全能性的原理
D.为了提高代谢物产量,可用一定浓度的生长素处理诱发基因突变
答案 A
解析 次生代谢物不是植物生长所必需的,其含量少,一般在特定的组织或器官中,并在一定的环境和时间条件下才能获得,A正确;植物体细胞杂交过程中,原生质体融合可以用高Ca2+—高pH溶液处理,植物细胞培养技术不用该方法,B错误;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,原理是通过细胞增殖使细胞数量增加,C错误;该培养技术一般通过增加细胞的数量来增加次生代谢物的产量,更简便易行,D错误。
题点 细胞产物的工厂化生产——次生代谢物
9.大丽花为菊科大丽花属,是多年生草本植物。大丽花为世界名花之一,除具有观赏价值外,还具有药用价值。大丽花在栽培过程中易受病毒感染,造成品质退化。研究小组尝试通过植物组织培养技术获得脱毒苗,操作流程如图所示。下列相关叙述正确的是(  )
A.应选取大丽花植株无病毒的茎尖作为外植体,并用酒精溶液浸泡30 min
B.过程①为再分化,目的是使细胞失去其特有的结构和功能,该过程不需要光照
C.过程②的实质是基因的选择性表达,该过程可能会发生基因突变或基因重组
D.2号和3号培养基中的细胞分裂素与生长素用量的比值分别为等于1和大于1
答案 D
解析 茎尖一般含病毒较少或基本无病毒,常作为外植体,对外植体一般用酒精消毒30 s,而不是浸泡30 min,A错误;过程①为脱分化,目的是使细胞失去其特有的结构和功能,该过程不需要光照,B错误;过程②为再分化,实质是基因的选择性表达,该过程可能会发生基因突变,但不会发生基因重组,C错误;诱导愈伤组织形成时,为保持不分化状态,培养基中细胞分裂素与生长素用量的比值等于1,诱导芽的分化时,培养基中细胞分裂素与生长素用量的比值大于1,D正确。
题点 植物繁殖的新途径——作物脱毒
10.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。如图为紫草素的提取流程图,下列有关叙述错误的是(  )
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 ①过程表示脱分化,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;在工程技术操作中,可以通过设计让愈伤组织细胞生产次生代谢物,但愈伤组织中产生的物质不一定是次生代谢物,因此不能以此来判断紫草素是次生代谢物,B错误;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。
题点 细胞产物的工厂化生产——次生代谢物
11.(2025·石家庄高二期中)大量悬浮培养产流感病毒的单克隆动物细胞,可用于流感疫苗的生产。下列有关叙述错误的是(  )
A.培养前,可用机械的方法处理某些组织使其分散成单个细胞
B.用合成培养基培养动物细胞时一般要加入血清等天然成分
C.悬浮培养单克隆动物细胞一定程度上能避免接触抑制
D.传代培养时,悬浮培养的细胞用胰蛋白酶等处理后再离心收集
答案 D
解析 培养前,可用机械的方法,或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理的方法,将某些组织分散成单个细胞,A正确;用合成培养基培养动物细胞时一般要加入血清等天然成分,B正确;进行传代培养时,悬浮培养的细胞直接用离心法收集,D错误。
题点 动物细胞培养的过程
12.科学家通过体外诱导成纤维细胞,获得了类似胚胎干细胞的一种细胞,称为诱导多能干细胞(简称iPS细胞)。因为诱导过程无须破坏胚胎,而且iPS细胞可来源于病人自身的体细胞,因此iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞。下列说法错误的是(  )
A.干细胞包括胚胎干细胞和成体干细胞,前者存在于早期胚胎中
B.与造血干细胞相比,iPS细胞的分化程度高,全能性低
C.将干细胞用于临床上的疾病治疗可能存在导致肿瘤发生的风险
D.来源于病人自身的体细胞的iPS细胞,能够避免免疫排斥问题
答案 B
解析 iPS细胞全称为诱导多能干细胞,具有和胚胎干细胞类似的发育潜能,故与造血干细胞相比,iPS细胞分化程度低,全能性高,B错误;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。
题点 iPS细胞及其应用
13.动物体细胞融合后染色体核型不稳定,来自某一方的染色体往往随机丢失一至多条,这种现象常应用于基因的定位。在甲型流感单克隆抗体的制备过程中,杂交瘤细胞在克隆化培养过程中来自B淋巴细胞的染色体往往出现随机丢失现象。不考虑基因互作和其他变异,下列叙述错误的是(  )
A.B淋巴细胞可从多次间歇注射甲型流感疫苗的动物脾脏中筛选获得
B.在筛选杂交瘤细胞的选择培养基上,未融合的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞均死亡
C.与亲代杂交瘤细胞相比较,若减少某条染色体后分泌单克隆抗体的功能缺失,则表达该抗体的基因可能位于这条染色体上
D.利用抗体检测筛选的杂交瘤细胞克隆化培养将具有持续产生抗甲型流感抗体的能力
答案 D
解析 对动物进行间歇注射抗原处理,以刺激动物机体产生相应的B淋巴细胞,A正确。B淋巴细胞和骨髓瘤细胞进行融合,再用特定的选择培养基进行筛选。在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有融合的杂交瘤细胞才能生长,B正确。与亲代杂交瘤细胞相比较,若减少某条染色体后分泌单克隆抗体的功能缺失,说明表达该抗体的基因可能位于这条染色体上,C正确。杂交瘤细胞在克隆化培养过程中,来自B淋巴细胞的染色体往往出现随机丢失现象,若丢失的染色体含有产生抗甲型流感抗体的基因,则利用抗体检测筛选的杂交瘤细胞不一定具有持续产生抗甲型流感抗体的能力,D错误。
题点 单克隆抗体的制备
14.下列有关哺乳动物早期胚胎发育的叙述,错误的是(  )
A.动物排出的卵子成熟程度不同,都需要在输卵管内进一步成熟,到MⅡ期时,才具备与精子受精的能力
B.受精卵在输卵管内进行卵裂时,细胞数量增加,但胚胎总体积并不增加
C.受精卵发育为桑葚胚的过程是在透明带内完成的,孵化后进入囊胚期
D.胚胎发育至囊胚时期即开始了细胞分化
答案 C
解析 形成的受精卵在输卵管内开始进行卵裂,卵裂过程中,细胞数量增加但胚胎总体积并不增加,B正确;孵化是指囊胚进一步扩大,透明带破裂,胚胎从其中伸展出来,囊胚孵化后进入原肠胚阶段,C错误;细胞分化开始于囊胚时期,D正确。
题点 胚胎早期发育综合考查
15.如图是试管奶牛的生产流程图,下列有关叙述正确的是(  )
A.①是核移植技术,反映了动物细胞核具有全能性
B.从优良母牛中采集卵母细胞可直接与获能精子进行体外受精
C.在过程①中精卵识别阶段时,卵细胞正处于减数分裂Ⅱ后期
D.进行过程②胚胎移植前,需取囊胚的滋养层细胞进行性别鉴定
答案 D
解析 ①是体外受精,是精卵结合的过程,A错误;采集的卵母细胞需培养成熟(减数分裂Ⅱ中期)后才可与获能的精子进行体外受精,B错误;在过程①中精卵识别阶段时,卵细胞正处于减数分裂Ⅱ中期,C错误;在进行胚胎移植之前,需对早期胚胎进行性别鉴定,可取囊胚的滋养层细胞做DNA分析,鉴定性别,D正确。
题点 试管动物流程
16.泡菜是我国的传统食品之一,但制作过程中产生的亚硝酸盐对人体健康有潜在危害,某兴趣小组查阅资料得到如图数量关系和曲线。下列相关说法不正确的是(  )
A.从细胞结构方面比较,制作泡菜和制作果醋所用的微生物相同
B.从细胞代谢方面比较,制作泡菜和制作果酒所用的微生物相同
C.据图中曲线分析,与第3天相比,第8天后的泡菜更适于食用
D.据图中曲线分析,pH下降是因为乳酸菌产生的乳酸积累
答案 B
解析 从细胞结构方面比较,制作泡菜所用的乳酸菌和制作果醋所用的醋酸菌都是原核生物,A正确;从细胞代谢方面比较,制作泡菜所用的乳酸菌是厌氧型细菌,而制作果酒所用的酵母菌是兼性厌氧型真菌,B错误。
题点 泡菜制作过程中相关物质含量的变化
17.(2025·唐山高二期中)为了解大肠杆菌对四种抗生素的敏感程度,某研究小组进行了相关药敏实验,将含有相同浓度的抗生素Ⅰ~Ⅳ四个大小相同的纸片分别贴在长满测试菌的平板上,实验结果如图所示。下列相关叙述正确的是(  )
A.在培养基平板上涂满菌液后应立即将其倒置培养
B.图Ⅱ形成的抑菌圈较小,可能是大肠杆菌对此抗生素敏感性最大
C.图Ⅳ抑菌圈中出现了部分菌落,可能是大肠杆菌发生了基因突变或染色体变异
D.挑取图Ⅰ抑菌圈边缘的菌落进行扩大培养后重复该实验,得到的抑菌圈直径会逐渐变小
答案 D
解析 在培养基平板上涂满菌液后待菌液被培养基吸收后将其倒置培养,A错误;图Ⅱ形成的抑菌圈较小,可能是大肠杆菌对此抗生素敏感性最小,B错误;大肠杆菌为原核生物,不会发生染色体变异,C错误。
题点 微生物的培养技术及应用综合
18.萝卜和甘蓝是十字花科中不同属的植物,它们的染色体都是18条(2n=18),但是二者的染色体间没有对应关系。培育萝卜—甘蓝的过程如图所示,下列有关叙述错误的是(  )
A.过程Ⅰ需要用纤维素酶和果胶酶处理去除细胞壁
B.过程Ⅱ可使用电融合法、PEG、灭活病毒诱导法等
C.过程Ⅲ生长素和细胞分裂素的浓度和比例影响着杂种细胞发育的方向
D.植物体细胞杂交技术打破了不同物种间的生殖隔离,实现了远缘杂交育种
答案 B
解析 过程Ⅰ需要用纤维素酶和果胶酶处理去除细胞壁,才能获得原生质体,A正确;灭活病毒诱导法是诱导动物细胞融合特有的方法,B错误;过程Ⅲ包括杂种细胞脱分化形成愈伤组织和再分化成为杂种植株,其中生长素和细胞分裂素的浓度和比例影响着杂种细胞发育的方向,C正确;植物体细胞杂交技术打破了不同物种间的生殖隔离,实现了远缘杂交育种,D正确。
题点 植物体细胞杂交技术的过程模式图类
19.下列有关细胞工程和胚胎工程的叙述,正确的是(  )
A.利用茎尖进行植物组织培养可以增强植物体对病毒的抵抗能力
B.植物体细胞杂交技术和动物细胞融合技术均可催生出异源多倍体
C.胚胎移植前需对早期胚胎进行质量检查和对受体进行免疫检查
D.在胚胎分割移植前可用分割针取囊胚滋养层细胞进行性别鉴定
答案 D
解析 利用茎尖进行植物组织培养可以获得脱毒苗,使植物不含病毒,但不能增强植物体对病毒的抵抗能力,A错误;植物体细胞杂交技术可产生异源多倍体,但动物细胞融合技术是使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术,没有获得完整动物体,B错误;胚胎移植前需要对早期胚胎进行质量检查,但不需要对受体进行免疫检查,C错误。
题点 细胞工程综合分析
20.Leigh氏综合征患者中20%~25%是由线粒体基因突变导致的。一位母亲约有1/4的线粒体携带这种线粒体突变基因,她的前两个孩子因患有该病而死亡。她的第三个孩子因为接受了另一名女性捐赠的健康基因而成为全球首个拥有“三个父母”的男婴。如图表示该男婴的孕育过程,下列说法错误的是(  )
A.该健康男婴孕育过程中使用了动物细胞培养、核移植、体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术
B.图中过程代表该母亲卵母细胞的是卵母细胞a
C.若卵母细胞b的提供者是红绿色盲患者,则这个男婴一定是红绿色盲患者
D.体外受精获得的早期胚胎可培养至桑葚胚或囊胚阶段进行胚胎移植
答案 B
解析 由于该母亲的线粒体基因异常,因此需要捐赠者提供细胞质,融合细胞具有卵母细胞a提供的细胞质和卵母细胞b提供的细胞核,因此代表该母亲卵母细胞的是卵母细胞b,B错误。
题点 胚胎工程综合
二、非选择题(本题包括3小题,共40分。)
21.(14分)橙汁能帮助人体排毒,延缓人体衰老,深受消费者喜爱。但生产过程中感染脂环酸芽孢杆菌,橙汁的品质会受到影响。为优化橙汁生产的质量监控工艺,技术人员设计了如图流程,开展脂环酸芽孢杆菌的筛选和鉴定。请回答下列问题:
(1)步骤①从果园中取土壤10 g,制备土壤稀释液。土样应取自__________(填“表层”或“深层”)土壤;步骤②制备土壤稀释液需充分振荡20 min,主要目的是__________________。
(2)步骤③将土壤悬浮液稀释了______倍,步骤④需要用到的接种工具是__________。
(3)将④中分离得到的可疑菌株制成菌悬液,80 ℃水浴热处理10 min,再取0.1 mL热处理后的菌液涂布接种到培养基平板上,45 ℃培养48 h。该操作的目的是___________________。
(4)取1 mL样品稀释100倍,在3个平板上分别接入0.1 mL稀释液,经过适当培养后,3个平板上的菌落数分别为56、58和57。据此可得出每升样品中的活菌数为____________个。
(5)为研究控制脂环酸芽孢杆菌生长的方法,科研人员进行了如下设计:①称取一定量的抑菌剂,配制成不同浓度的抑菌液。②将图中得到的菌株原液稀释。③分别取不同浓度的抑菌液和菌株稀释液,加入相对应的培养液中形成菌悬液(三种液体均等量)。一段时间后,将菌悬液分别接种到适宜的培养基平板上。经后来论证发现,该设计不够严谨,理由是________
_____________________________________________________________________________。
答案 (1)表层 使土壤中的微生物能够充分释放到无菌水中 (2)1 000 涂布器 (3)分离纯化(用80 ℃水浴筛选)耐热菌株 (4)5.7×107(5)缺少等量的无菌水+等量的菌株稀释液的对照组(缺少空白对照组)
解析 (1)由于土壤表层富含有机质,适宜于微生物生长,故土壤取样应取自表层土壤;为使土壤中的微生物能够充分释放到无菌水中,步骤②制备土壤稀释液需充分振荡20 min。 (2)步骤③将土壤悬浮液稀释了1 000倍;实验采用的是稀释涂布平板法,所以步骤④中所用的接种工具是涂布器。(3)将④中分离得到的可疑菌株制成菌悬液,于80 ℃水浴中热处理10 min,目的是用80 ℃水浴筛选出耐热菌株,再取0.1 mL热处理后的菌液涂布接种到培养基平板上,45 ℃培养48 h,目的是分离纯化耐热菌株。(4)将1 mL样品稀释100倍,在3个平板上分别接入0.1 mL稀释液;经适当培养后,3个平板上的菌落数分别为56、58和57。据此可得出每升样品中的活菌数为(56+58+57)÷3÷0.1×100×1 000=5.7×107(个)。(5)实验设计应遵循对照与单一变量等原则,研究控制脂环酸芽孢杆菌生长的方法,上述实验设计缺少空白对照组,即缺少等量的无菌水+等量的菌株稀释液的对照组,故不够严谨。
题点 微生物的纯培养
22.(12分)(2025·无锡高二月考)狼爪瓦松是一种具有观赏价值的野生花卉,其产生的黄酮类化合物可入药。狼爪瓦松野生资源有限,难以满足市场化需求。因此,目前一般通过植物细胞工程进行培养,具体过程如图所示,其中的数字序号代表处理或生理过程。请回答下列相关问题:
(1)图中②③过程培养获得植株乙所利用技术的细胞学原理是____________________,利用植物组织培养技术培养植株乙的优点有________________________(答出一点)。图中形成植株丁的过程中,PEG的作用是__________________。
(2)(3分)进行植物组织培养前要对狼爪瓦松植株甲幼嫩的叶进行消毒处理,所用的试剂为体积分数为70%的酒精和______________________。②③过程需要使用的植物激素为______________________,它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向。②③过程中通常需要光照的是________(填序号)过程。
(3)(3分)黄酮类化合物是广泛分布于植物体内的次生代谢物。某同学认为利用细胞产物的工厂化生产黄酮类化合物主要是利用促进细胞生长的培养条件,来提高单个细胞中黄酮类化合物的含量,你同意该同学的观点吗,并说明相应的理由:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)植物细胞的全能性 可以高效、快速地实现种苗的大量增殖;保持优良品种的遗传特性 诱导原生质体融合 (2)(质量分数为5%左右的)次氯酸钠溶液 生长素和细胞分裂素 ③
(3)不同意,植物细胞的次生代谢物含量很低,利用细胞产物的工厂化生产黄酮类化合物主要是通过增加细胞数量从而增加黄酮类化合物的含量
解析 (1)植物组织培养所利用的原理是植物细胞的全能性;植物组织培养技术不仅可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖,从生殖方式上来说植物组织培养技术属于无性生殖,因此还可以保持优良品种的遗传特性。培育形成植株丁的过程中,PEG的作用是诱导原生质体融合。(2)对外植体消毒用的是体积分数为70%的酒精和质量分数为5%左右的次氯酸钠溶液,生长素和细胞分裂素的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向。利用植物组织培养技术培养植株时,脱分化过程(②)一般不需要光照,再分化过程(③)需要光照。(3)不同意该同学的观点,黄酮类化合物属于植物的次生代谢物,植物细胞的次生代谢物含量很低,利用细胞产物的工厂化生产黄酮类化合物主要是通过增加细胞数量从而增加黄酮类化合物的含量。
题点 植物组织培养的过程
23.(14分)雌性哺乳动物在早期胚胎发育过程中1条X染色体会发生整体范围内的沉默(基因转录活性被抑制),仅有少数“逃逸”基因仍能正常表达,这一生理过程称作X染色体失活(XCI)。XCI能保证雌、雄间X染色体上基因表达水平的一致,也造成体外受精胎儿性别比例的失衡。
(1)(4分)为制备体外受精(IVF)的胚胎,研究人员采用超数排卵方法采集小鼠__________期卵母细胞,另一方面,将成年健康公鼠的精子在体外条件下进行__________处理,将二者置于适当的培养液中完成体外受精。收集早期胚胎,移植到经过__________处理的代孕母鼠中,获得的胚胎含有__________(填“单”“双”或“三”)亲的遗传物质。
(2)研究人员对体外受精胎儿性别进行鉴定,表中结果显示胎儿性别比例(雄/雌)__________自然生产(IVO)胎儿的性别比例。
组别 胚胎数 活仔率(%) 雄/雌
IVO 81 56.25 1.08
IVF 82 45.58 1.48
(3)为进一步揭示体外受精的胎儿性别比例失衡的原因,研究人员剖取第7.5天的小鼠胚胎进行胎儿发育情况统计,结果如图1。
①结果显示IVO组雌、雄胎儿形态异常比率相当,而在IVF组中,________________。
②研究人员收集不同组别的胚胎细胞,定量检测具代表性的“非逃逸”基因,结果显示这些基因的表达在IVF雌性胚胎中显著__________IVO雌性胚胎,说明IVF雌性胚胎XCI不足。
③已有研究表明,XCI高度依赖激活因子RNF12,研究人员利用免疫荧光技术检测RNF12蛋白的表达量如图2。
结果显示:________________________________________________________________
___________________________________________________________________________。
(4)综上所述,XCI造成体外受精的胎儿性别比例失衡的可能原因是________________。
答案 (1)MⅡ 获能 同期发情 双 (2)高于 (3)①雌性形态异常胎儿的比例显著高于雄性形态异常胎儿 ②高于 ③IVF在4细胞和8细胞及桑葚胚时期RNF12蛋白表达水平显著低于IVO (4)体外受精过程引发小鼠部分雌性胚胎RNF12低表达,XCI下降,导致雌性胚胎发育异常,使得雄/雌比例升高
解析 (1)通常用促性腺激素处理雌性哺乳动物,使其超数排卵,采集小鼠MⅡ期卵母细胞,此时的卵母细胞已经发育成熟;另一方面,获得的精子在体外进行获能处理,将二者置于适当的培养液中完成体外受精。受精卵在体外培养成早期胚胎,移植到经过同期发情处理的代孕母鼠中,获得的胚胎含有提供卵细胞和精子双亲的遗传物质。(2)依据表格可得,表中结果显示体外受精(IVF)胎儿性别比例(雄/雌)高于自然生产(IVO)胎儿的性别比例。(3)①根据图示,IVF组中雌性形态异常胎儿的比例显著高于雄性形态异常胎儿。②依题意,“非逃逸”基因转录活性被抑制,表现出X染色体失活(XCI),因而从结果显示这些基因的表达在IVF雌性胚胎中显著高于IVO雌性胚胎。③根据图2可知,IVF在4细胞和8细胞及桑葚胚时期RNF12蛋白表达水平显著低于IVO。(4)综上所述,体外受精过程引发小鼠部分雌性胚胎RNF12低表达,X染色体失活(XCI)下降,导致雌性胚胎发育异常,使得雄/雌比例升高。
题点 胚胎工程综合

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