
這是一份廣東省揭陽(yáng)市普寧市勤建學(xué)校2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期第一次月考生物試題(原卷版+解析版),文件包含精品解析廣東省揭陽(yáng)市普寧市勤建學(xué)校2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期第一次月考生物試題原卷版docx、精品解析廣東省揭陽(yáng)市普寧市勤建學(xué)校2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期第一次月考生物試題解析版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共31頁(yè), 歡迎下載使用。
2024.3
一、單選題(共20小題,每題2分,共40分)
1. 與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)相比,發(fā)酵工程的產(chǎn)品種類(lèi)更加豐富,產(chǎn)量和質(zhì)量明顯提高。下列相關(guān)表述正確的是( )
A. 發(fā)酵工程可以直接利用原材料中含有的菌種
B. 通過(guò)發(fā)酵工程可以從微生物細(xì)胞中提取單細(xì)胞蛋白
C. 發(fā)酵工程的產(chǎn)品主要包括微生物的代謝物、酶及菌體本身
D. 發(fā)酵過(guò)程中,條件變化會(huì)影響微生物的生長(zhǎng)繁殖,但不會(huì)影響微生物的代謝途徑
【答案】C
【解析】
【分析】1、發(fā)酵工程生產(chǎn)的產(chǎn)品主要包括微生物的代謝物、酶及菌體本身。
2、產(chǎn)品不同,分離提純的方法一般不同。(1)如果產(chǎn)品是菌體,可采用過(guò)濾,沉淀等方法將菌體從培養(yǎng)液中分離出來(lái)。(2)如果產(chǎn)品是代謝產(chǎn)物,可用萃取、蒸餾、離子交換等方法進(jìn)行提取。
3、發(fā)酵過(guò)程中要嚴(yán)格控制溫度、pH、溶氧、通氣量與轉(zhuǎn)速等發(fā)酵條件。
4、發(fā)酵過(guò)程般來(lái)說(shuō)都是在常溫常壓下進(jìn)行,條件溫和、反應(yīng)安全,原料簡(jiǎn)單、污染小,反應(yīng)專(zhuān)一性強(qiáng),因而可以得到較為專(zhuān)一的產(chǎn)物。
【詳解】A、傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)利用的是原材料中的菌種,發(fā)酵工程利用的是經(jīng)過(guò)篩選或培育的菌種,A錯(cuò)誤;
B、單細(xì)胞蛋白是指利用發(fā)酵工程獲得的大量的微生物菌體,而并非微生物的代謝產(chǎn)物,B錯(cuò)誤;
C、發(fā)酵工程是指利用微生物的特定功能,通過(guò)現(xiàn)代工程技術(shù),規(guī)?;a(chǎn)對(duì)人類(lèi)有用的產(chǎn)品,主要包括微生物的代謝物、酶及菌體本身,C正確;
D、在發(fā)酵工程的發(fā)酵環(huán)節(jié)中,發(fā)酵條件不僅影響微生物的生長(zhǎng)繁殖,也會(huì)通過(guò)影響酶的活性影響微生物的代謝途徑,D錯(cuò)誤。
故選C。
2. 紅茶菌是一種傳統(tǒng)的活菌飲料,由酵母菌、醋酸菌和乳酸菌在液體培養(yǎng)基(主要含蔗糖和茶水)中發(fā)酵產(chǎn)生。研究表明將上述3種菌按一定的配比,在總接種量為5%、初始pH為5.5、裝液量為60%左右、溫度為30 ℃的條件下,發(fā)酵5天效果最好。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 ( )
A. 裝液量為60%左右可防止發(fā)酵過(guò)程中發(fā)酵液從發(fā)酵裝置中溢出
B. 隨著發(fā)酵的進(jìn)行,菌液的pH下降會(huì)抑制菌種的生長(zhǎng)
C. 初期溫度和pH的控制有利于提高菌體內(nèi)酶促反應(yīng)速率
D. 紅茶菌的整個(gè)制作過(guò)程中發(fā)酵裝置要嚴(yán)格進(jìn)行密封
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)題目信息可知,紅茶菌是由含酵母菌、醋酸菌和乳酸菌三種菌的混合菌液共同發(fā)酵完成,酵母菌為兼性厭氧菌,醋酸菌為好氧菌,乳酸菌為厭氧菌。
【詳解】A、由于酵母菌發(fā)酵會(huì)產(chǎn)生二氧化碳,因此裝液時(shí)不能裝滿(mǎn),留有一定的空間可防止發(fā)酵過(guò)程中發(fā)酵液從發(fā)酵裝置中溢出,A正確;
B、隨著發(fā)酵的進(jìn)行,3種菌分別產(chǎn)生的二氧化碳和酒精、乙酸、乳酸,pH下降,pH過(guò)低會(huì)抑制菌種生長(zhǎng),B正確;
C、初期溫度和pH的控制使酶活性較高,有利于提高菌體內(nèi)酶促反應(yīng)速率,C正確;
D、酵母菌屬于兼性厭氧菌,醋酸菌屬于嚴(yán)格的好氧細(xì)菌,乳酸菌屬于厭氧細(xì)菌,活菌飲料由3種菌共同發(fā)酵產(chǎn)生,因此發(fā)酵的整個(gè)過(guò)程不可能?chē)?yán)格密封處理,D錯(cuò)誤。
故選D。
3. 大豆富含蛋白質(zhì),但其含有的不被人吸收的棉籽糖和水蘇糖卻常使人出現(xiàn)脹氣等不適癥狀。幾千年來(lái),中國(guó)人在豆子的轉(zhuǎn)化中展現(xiàn)著自己的智慧。湖北多地都有做醬豆的傳統(tǒng),以大豆為主要原料,依次經(jīng)過(guò)選豆—浸泡—蒸豆—在蓬松的干稻草中自然發(fā)酵—調(diào)味裝壇。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 脹氣可能是腸道微生物分解棉籽糖和水蘇糖產(chǎn)生氣體所致
B. 黃豆中的蛋白質(zhì)在發(fā)酵中被分解成小分子肽和氨基酸,易被人體吸收
C. 干稻草可能提供了菌種,且起到吸水和保溫的作用
D. 醬豆制作中參與發(fā)酵的主要菌體的代謝類(lèi)型最可能為異養(yǎng)厭氧型
【答案】D
【解析】
【分析】發(fā)酵是發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié),在發(fā)酵過(guò)程中,要隨時(shí)檢測(cè)培養(yǎng)液中的微生物數(shù)量、產(chǎn)物濃度等,以了解發(fā)酵進(jìn)程,還要及時(shí)添加必需的營(yíng)養(yǎng)組分,要嚴(yán)格控制溫度、pH和溶解氧等發(fā)酵條件,環(huán)境條件不僅會(huì)影響微生物的生長(zhǎng)繁殖,而且會(huì)影響微生物代謝物的形成。
【詳解】A、由題干信息可知,人體無(wú)法消化吸收棉籽糖和水蘇糖,則脹氣可能是腸道微生物分解棉籽糖和水蘇糖產(chǎn)生氣體所致,A正確;
B、發(fā)酵過(guò)程中,微生物產(chǎn)生的蛋白酶,可將黃豆中的蛋白質(zhì)分解成小分子的肽和氨基酸,B正確;
C、干稻草上可能有一些菌體的芽孢,且干稻草能起到吸水和保溫的作用,C正確;
D、蓬松的干稻草可以提供空氣,所以該過(guò)程中主要菌體的代謝類(lèi)型最可能為異養(yǎng)需氧型,D錯(cuò)誤。
故選D。
4. 下列關(guān)于微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的說(shuō)法,不正確的是( )
A. 若用稀釋涂布平板法計(jì)數(shù)大腸桿菌活菌的個(gè)數(shù),要想所得估計(jì)值更接近實(shí)際值,除應(yīng)嚴(yán)格操作、多次重復(fù)外,還應(yīng)保證待測(cè)樣品稀釋的稀釋度
B. 在微生物的培養(yǎng)過(guò)程中,除考慮營(yíng)養(yǎng)條件外,還要考慮pH、溫度和滲透壓等條件
C. 消毒的原則是既殺死材料表面的微生物,又減少消毒劑對(duì)細(xì)胞的傷害
D. 在微生物培養(yǎng)操作過(guò)程中,為防止雜菌污染,需對(duì)培養(yǎng)基和培養(yǎng)皿進(jìn)行消毒
【答案】D
【解析】
【分析】1、消毒和滅菌
2、微生物接種常用的兩種方法:
①平板劃線(xiàn)法:通過(guò)接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線(xiàn)的操作,將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基表面。
②稀釋涂布平板法:將駿業(yè)進(jìn)行一系列的梯度稀釋?zhuān)缓髮⒉煌♂尪鹊木悍謩e涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面,進(jìn)行培養(yǎng)。
【詳解】A、實(shí)驗(yàn)常采用稀釋涂布平板法對(duì)大腸桿菌進(jìn)行活菌計(jì)數(shù),不僅要求嚴(yán)格操作和多次重復(fù)取平均值,還要保證待測(cè)樣品有足夠的稀釋度,稀釋度過(guò)小會(huì)使多個(gè)細(xì)菌連在一起,造成數(shù)據(jù)偏小,稀釋度過(guò)大會(huì)使視野中細(xì)菌數(shù)過(guò)少,甚至看不到細(xì)菌,A正確;
B、微生物的培養(yǎng)條件有營(yíng)養(yǎng)、pH、溫度和滲透壓等,B正確;
C、消毒是指使用較為溫和的物理、化學(xué)或生物等方法殺死物體表面或內(nèi)部一部分微生物,原則上主要是為了殺死材料表面的微生物,同時(shí)又減少消毒劑對(duì)細(xì)胞的傷害,C正確;
D、為防止雜菌污染,需要對(duì)實(shí)驗(yàn)所需的培養(yǎng)基和培養(yǎng)皿進(jìn)行滅菌,而不是消毒,D錯(cuò)誤。
故選D。
5. 在利用葡萄進(jìn)行釀酒的過(guò)程中,統(tǒng)計(jì)發(fā)酵罐中細(xì)菌及酵母菌的數(shù)量,結(jié)果如圖所示。據(jù)此分析,錯(cuò)誤的是( )
A. 釀酒過(guò)程中發(fā)酵罐應(yīng)始終保持密閉B. 酒精是導(dǎo)致細(xì)菌數(shù)量降低的原因之一
C. 在與細(xì)菌的競(jìng)爭(zhēng)中,酵母菌占優(yōu)勢(shì)D. 可用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板測(cè)定酵母菌的數(shù)量
【答案】A
【解析】
【分析】在利用酵母菌發(fā)酵時(shí)最好是先通入足夠的無(wú)菌空氣在有氧環(huán)境下一段時(shí)間使其繁殖,再隔絕氧氣進(jìn)行發(fā)酵;酒精發(fā)酵的最佳溫度是在18℃~25℃,pH最好是弱酸性。
【詳解】A、整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中發(fā)酵罐要先通氣,后密閉,通氣可以提高酵母菌的數(shù)量,有利于密閉時(shí)獲得更多的酒精產(chǎn)物,A錯(cuò)誤;
BC、無(wú)氧呼吸產(chǎn)物酒精對(duì)于其他細(xì)菌有殺滅作用,因此酒精是導(dǎo)致細(xì)菌數(shù)量降低的原因之一,酵母菌能進(jìn)行無(wú)氧呼吸,發(fā)酵罐后期氧氣不足,在與細(xì)菌的競(jìng)爭(zhēng)中,酵母菌占優(yōu)勢(shì),BC正確;
D、可用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板測(cè)定酵母菌的數(shù)量,用該方法測(cè)定酵母菌數(shù)量的方法屬于估算法,只能得出大概數(shù)量,D正確。
故選A。
6. 做“微生物的分離與培養(yǎng)”實(shí)驗(yàn)時(shí),下列敘述正確的是( )
A. 為了防止污染,接種環(huán)經(jīng)火焰滅菌后應(yīng)立即去挑取菌落
B. 倒平板時(shí),應(yīng)將打開(kāi)的皿蓋放到一邊,以免培養(yǎng)基濺到皿蓋上
C. 用記號(hào)筆標(biāo)記培養(yǎng)皿中菌落時(shí),應(yīng)標(biāo)記在皿底上
D. 高壓滅菌加熱結(jié)束時(shí),打開(kāi)放氣閥使壓力表指針回到零后,開(kāi)啟鍋蓋
【答案】C
【解析】
【分析】高壓蒸汽滅菌:將滅菌物品放置在盛有適量水的高壓蒸汽滅菌鍋內(nèi),為達(dá)到良好的滅菌效果,一般在壓力為100kPa,溫度為121℃的條件下,維持15~30min。培養(yǎng)基滅菌后,需要冷卻到50℃左右時(shí),才能用來(lái)倒平板??梢杂檬钟|摸盛有培養(yǎng)基的錐形瓶,當(dāng)感覺(jué)到錐形瓶的溫度下降到剛剛不燙手時(shí),就可以進(jìn)行倒平板。操作時(shí)應(yīng)使錐形瓶的瓶口通過(guò)火焰,以防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基。
【詳解】A、接種環(huán)經(jīng)火焰滅菌后需要冷卻后才能挑取菌落,防止高溫殺死菌種,A錯(cuò)誤;
B、倒平板時(shí),用左手拇指和食指將培養(yǎng)皿打開(kāi)一條稍大于瓶口的縫隙,右手將錐形瓶中的培養(yǎng)基(10~20mL)倒入培養(yǎng)皿,立即蓋上培養(yǎng)皿的皿蓋,而不能打開(kāi)皿蓋放到一邊,防止皿蓋被雜菌污染,B錯(cuò)誤;
C、用記號(hào)筆標(biāo)記培養(yǎng)皿中菌落時(shí),應(yīng)標(biāo)記在皿底上,培養(yǎng)時(shí)平板需要倒置,C正確;
D、高壓滅菌加熱結(jié)束時(shí),需要等到壓力降到零后才能打開(kāi)排氣閥,D錯(cuò)誤。
故選C。
7. 下圖為“土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)”實(shí)驗(yàn)中樣品稀釋示意圖。據(jù)圖分析正確的是( )
A. 3號(hào)試管中的菌落稀釋倍數(shù)為103
B. 采集的土樣不需要經(jīng)過(guò)高溫滅菌處理
C. 5號(hào)試管的結(jié)果表明每克土壤中的菌株數(shù)為1.7×107 個(gè)
D. 該實(shí)驗(yàn)方法統(tǒng)計(jì)得到的結(jié)果往往會(huì)比實(shí)際活菌數(shù)目要高
【答案】B
【解析】
【分析】從土壤中分離尿素分解菌的一般步驟是:土壤取樣、選擇培養(yǎng)、梯度稀釋、涂布培養(yǎng)和篩選菌株。圖中5支試管為梯度稀釋?zhuān)詈蠼?jīng)稀釋涂布平板法接種培養(yǎng)后進(jìn)行計(jì)數(shù)。統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)在30~300的平板,取其平均值,進(jìn)行計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)公式為(C÷V)×M。(C為平均菌落數(shù),V為涂布液體積,M為稀釋倍數(shù))。
【詳解】A、3號(hào)試管是稀釋104倍,A錯(cuò)誤;
B、由于采集的土樣中含有所需菌種,因此不能對(duì)土樣進(jìn)行高溫滅菌,B正確;
C、5號(hào)試管的稀釋倍數(shù)為106,每克土壤中的菌株數(shù)為(168+175+167)÷3÷0.1×106=1.7×109個(gè),C錯(cuò)誤;
D、稀釋涂布平板法得到的菌落可能存在兩個(gè)或多個(gè)細(xì)菌連在一起繁殖形成一個(gè)菌落,使用該實(shí)驗(yàn)方法統(tǒng)計(jì)得到的結(jié)果往往會(huì)比實(shí)際活菌數(shù)目要低,D錯(cuò)誤。
故選B。
8. 黃粉蟲(chóng)可以吞食、降解塑料,利用黃粉蟲(chóng)腸道微生物對(duì)白色污染進(jìn)行生物降解,是一種綠色環(huán)保的處理工藝。如圖是從黃粉蟲(chóng)腸道中分離、純化微生物的過(guò)程,相關(guān)敘述正確的是( )
A. 富集培養(yǎng)基含有酵母膏、蛋白胨、瓊脂等,蛋白胨提供的主要營(yíng)養(yǎng)是氮源和維生素
B. 選擇培養(yǎng)基中需加入PVC塑料膜作為唯一碳源,稀釋涂布后僅最后一組形成單菌落
C. 若殺死腸道微生物,黃粉蟲(chóng)無(wú)法消化塑料,推測(cè)該微生物和黃粉蟲(chóng)之間的種間關(guān)系是寄生
D. 與傳統(tǒng)填埋、焚燒相比,黃粉蟲(chóng)腸道微生物對(duì)白色污染的降解不會(huì)造成二次污染
【答案】D
【解析】
【分析】如果所要分離的微生物在混雜的微生物群體中數(shù)量極少或者增殖過(guò)慢而難以稀釋分離時(shí),需要結(jié)合使用選擇培養(yǎng)法,即選用僅適合于所要分離的微生物生長(zhǎng)繁殖的特殊培養(yǎng)條件來(lái)培養(yǎng)混雜菌體,改變?nèi)后w中各類(lèi)微生物的比例,以達(dá)到分離的目的。
【詳解】A、富集培養(yǎng)基是為了擴(kuò)大培養(yǎng)菌體,應(yīng)該用液體培養(yǎng)基,不能加入瓊脂,A錯(cuò)誤;
B、在稀釋倍數(shù)合適的培養(yǎng)基上都可能得到單菌落,故稀釋涂布后不一定僅最后一組形成單菌落,B錯(cuò)誤;
C、黃粉蟲(chóng)腸道微生物可幫助黃粉蟲(chóng)降解塑料,黃粉蟲(chóng)可為這些微生物提供食物和棲所,若殺死腸道微生物,黃粉蟲(chóng)無(wú)法消化塑料,推測(cè)該微生物和黃粉蟲(chóng)之間的種間關(guān)系是互利共生,C錯(cuò)誤;
D、如果對(duì)白色污染進(jìn)行傳統(tǒng)填埋、焚燒,容易造成二次污染,黃粉蟲(chóng)腸道微生物對(duì)白色污染的降解不會(huì)造成二次污染,D正確。
故選D。
9. 花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病,野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定劑量的紫外線(xiàn)處理黑芥原生質(zhì)體可使其染色體片段化,并喪失再生能力。再利用此原生質(zhì)體作為部分遺傳物質(zhì)的供體與完整的花椰菜原生質(zhì)體融合,以獲得抗黑腐病雜種植株,流程如下圖。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 可通過(guò)觀(guān)察葉綠體的有無(wú)來(lái)初步篩選雜種細(xì)胞
B. 細(xì)胞融合成功的標(biāo)志是再生出細(xì)胞壁,此時(shí)細(xì)胞內(nèi)高爾基體和線(xiàn)粒體活動(dòng)明顯增強(qiáng)
C. 將酶解法制備的原生質(zhì)體置于無(wú)菌水中可以保持其活性
D. 用此方法獲得新品種的育種原理是染色體變異
【答案】C
【解析】
【分析】分析題圖:①是酶解法去除細(xì)胞壁,②是誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合,③是經(jīng)脫分化獲得愈傷組織,④是愈傷組織分化成再生植株。
【詳解】A、用于融合的兩個(gè)細(xì)胞,一個(gè)是黑芥苗的葉肉細(xì)胞,一個(gè)是花椰菜的根部細(xì)胞,其中供體細(xì)胞特有的結(jié)構(gòu)是葉綠體,可通過(guò)觀(guān)察葉綠體的有無(wú)作為初步篩選雜種細(xì)胞的標(biāo)志,A正確;
B、雜種細(xì)胞融合成功的標(biāo)志是再生出細(xì)胞壁,該過(guò)程中細(xì)胞壁的形成與高爾基體的形成有關(guān),線(xiàn)粒體可為生命活動(dòng)提供能量,B正確;
C、利用纖維素酶和果膠酶獲取原生質(zhì)體的過(guò)程,該過(guò)程需要在等滲透液中進(jìn)行,以維持原生質(zhì)體的形態(tài)和功能,置于無(wú)菌水中,原生質(zhì)體會(huì)吸水漲破,C錯(cuò)誤;
D、該方法為植物體細(xì)胞雜交,雜種植株融合了兩種植物的染色體,故用此方法獲得新品種的育種原理是染色體變異,D正確。
故選C。
10. 胞質(zhì)雜種是指兩個(gè)原生質(zhì)體融合產(chǎn)生的雜種細(xì)胞,其中一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核消失后,兩個(gè)原生質(zhì)體的細(xì)胞質(zhì)雜交得到的個(gè)體??蒲腥藛T利用雄性不育的品種A與可育的品種B通過(guò)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得了雄性不育的胞質(zhì)雜種“華柚2號(hào)”,制備過(guò)程如下圖所示,其中GFP(綠色熒光蛋白)基因轉(zhuǎn)入了品種A的細(xì)胞核基因組中。經(jīng)檢測(cè),“華柚2號(hào)”的細(xì)胞核和葉綠體基因來(lái)自品種B,線(xiàn)粒體基因來(lái)自品種A,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 制備原生質(zhì)體時(shí)需用胰蛋白酶或纖維素酶去除細(xì)胞壁
B. 聚乙二醇或滅活的病毒可用于誘導(dǎo)原生質(zhì)體A和B的融合
C. “華柚2號(hào)”的獲得說(shuō)明控制雄性不育的基因可能位于線(xiàn)粒體中
D. 應(yīng)篩選發(fā)綠色熒光的雜種細(xì)胞C經(jīng)植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得“華柚2號(hào)”
【答案】C
【解析】
【分析】植物體細(xì)胞雜交,又稱(chēng)原生質(zhì)體融合,是指將植物不同種、屬,甚至科間的原生質(zhì)體通過(guò)人工方法誘導(dǎo)融合,然后進(jìn)行離體培養(yǎng),使其再生雜種植株的技術(shù)。植物細(xì)胞具有細(xì)胞壁,未脫壁的兩個(gè)細(xì)胞是很難融合的,植物細(xì)胞只有在脫去細(xì)胞壁成為原生質(zhì)體后才能融合,所以植物的細(xì)胞融合也稱(chēng)為原生質(zhì)體融合。
【詳解】A、制備原生質(zhì)體時(shí)需用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁,A錯(cuò)誤;
B、滅活的病毒不能用于植物原生質(zhì)體的誘導(dǎo),B錯(cuò)誤;
C、雄性不育的胞質(zhì)雜種華柚2號(hào)的細(xì)胞核和葉綠體基因來(lái)自品種B,線(xiàn)粒體基因來(lái)自品種A,融合后品種A的細(xì)胞核消失,控制雄性不育的基因可能位于線(xiàn)粒體中,C正確;
D、GFP(綠色熒光蛋白)基因轉(zhuǎn)入了品種A的細(xì)胞核基因組中,而融合后的華柚2號(hào)不含品種A的細(xì)胞核,因此發(fā)綠色熒光的雜種細(xì)胞應(yīng)被淘汰,D錯(cuò)誤。
故選C。
11. 野生型大腸桿菌能夠在基本培養(yǎng)基中生長(zhǎng),突變菌株A和突變菌株B由于不能自己合成某些營(yíng)養(yǎng)素,而不能在基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng)??蒲腥藛T利用菌株A和菌株B進(jìn)行了如下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)一:將菌株A和菌株B混合后、涂布于基本培養(yǎng)基上。結(jié)果如圖1;實(shí)驗(yàn)二:將菌株A和菌株B分別置于U型管的兩側(cè),中間由過(guò)濾器隔開(kāi)。加壓力或吸力后,培養(yǎng)液可以自由流通,但細(xì)菌細(xì)胞不能通過(guò)。經(jīng)幾小時(shí)培養(yǎng)后,將菌液A、B分別涂布于基本培養(yǎng)基上,結(jié)果如圖2。下列說(shuō)法正確的是( )
A. 配制培養(yǎng)基過(guò)程中,滅菌后應(yīng)立即倒平板
B. 菌株A、B相互為對(duì)方提供必需的氨基酸
C. 不同菌株間接觸后才可能交換遺傳物質(zhì)
D. 混合培養(yǎng)過(guò)程中相互誘導(dǎo)發(fā)生了染色體易位
【答案】C
【解析】
【分析】1、分析圖1:突變菌株A和突變菌株B由于不能自己合成某些營(yíng)養(yǎng)素,將菌株A和菌株B單獨(dú)涂布于基本培養(yǎng)基上時(shí)都沒(méi)有產(chǎn)生菌落,而將兩者混合后涂布于基本培養(yǎng)基上時(shí)產(chǎn)生了菌落。
2、分析圖2:將菌株A和菌株B分別置于U形管的兩端,中間由過(guò)濾器隔開(kāi)。加壓力或吸力后,培養(yǎng)液可以自由流通,但細(xì)菌細(xì)胞不能通過(guò)。經(jīng)幾小時(shí)培養(yǎng)后,將菌液A,B分別涂布于基本培養(yǎng)基上,結(jié)果沒(méi)有產(chǎn)生菌落。圖1和圖2的對(duì)比說(shuō)明不同菌株間充分接觸可能交換了遺傳物質(zhì),從而可以彌補(bǔ)菌株A和菌株B的不足,使其能在基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。
【詳解】A、培養(yǎng)基滅菌后冷卻至50℃左右時(shí),在酒精燈火焰附近倒平板,A錯(cuò)誤;
B、由圖1和圖2可知,菌株A和菌株B含有不同的突變基因,這樣將兩者混合后可能交換了遺傳物質(zhì),彌補(bǔ)了菌株A和菌株B的不足,而不是相互為對(duì)方提供必需的氨基酸,B錯(cuò)誤;
C、菌株A和菌株B含有不同的突變基因,不能在基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。由圖1和圖2可知,將兩者混合后不同菌株間接觸后才可能交換遺傳物質(zhì),從而可以彌補(bǔ)菌株A和菌株B的不足,使其能在基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng),C正確;
D、大腸桿菌為原核生物,沒(méi)有染色體,D錯(cuò)誤。
故選C。
12. 某種經(jīng)濟(jì)作物有高稈抗?。―DTT)和矮稈易感病(ddtt)兩個(gè)品種,控制兩對(duì)性狀的基因的遺傳遵循自由組合定律。某科研小組利用不同的方法進(jìn)行了如下三組實(shí)驗(yàn)。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A. 甲組的F2中矮稈抗病I有大部分不能穩(wěn)定遺傳
B. 乙組經(jīng)花藥離體培養(yǎng)所得矮稈抗病II可直接用于生產(chǎn)
C. 丙組的物理誘變因素(γ射線(xiàn))能誘導(dǎo)基因定向突變
D. 三組方法中,最不容易獲得矮稈抗病新品種的方法是乙組
【答案】A
【解析】
【分析】分析圖片甲組為雜交育種,原理是基因重組,乙組是單倍體育種,花藥的離體培養(yǎng)獲得的是單倍體,高度不育,需要秋水仙素處理其作用是抑制細(xì)胞分裂時(shí)紡錘體的形成,使得染色體數(shù)目加倍,形成純合的二倍體。丙組屬于誘變育種,原理是基因突變。
【詳解】A、A組所用育種方法是雜交育種,它的可操作性最強(qiáng),但育種周期最長(zhǎng),由F1獲得F2的方法是自交,F(xiàn)2矮稈抗病植株(1ttRR、2ttRr)中不能穩(wěn)定遺傳的占2/3,A正確;
B、Ⅱ是花藥離體培養(yǎng)形成的單倍體,長(zhǎng)得弱小,高度不育,不可直接應(yīng)用,B錯(cuò)誤;
C、基因突變都是不定向的,C錯(cuò)誤;
D、A、B、C三種方法中,最不容易獲得矮稈抗病小麥品種的是C組,因?yàn)榛蛲蛔兙哂械皖l性和不定向性,使得有利變異往往不多,需大量處理實(shí)驗(yàn)材料,D錯(cuò)誤;
故選A。
【點(diǎn)睛】本題考查雜交育種、單倍體育種、誘變育種知識(shí)點(diǎn),考查學(xué)生識(shí)記能力。
13. 實(shí)驗(yàn)小鼠皮膚細(xì)胞培養(yǎng)的基本過(guò)程如下圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
實(shí)驗(yàn)小鼠皮膚組織皮膚細(xì)胞懸液細(xì)胞群體1細(xì)胞群體2
A. 甲過(guò)程需要對(duì)實(shí)驗(yàn)小鼠進(jìn)行消毒
B. 乙過(guò)程需要用胰蛋白酶等處理皮膚組織,使細(xì)胞分散開(kāi)
C. 丙過(guò)程表示原代培養(yǎng),該過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象
D. 丁過(guò)程表示傳代培養(yǎng),此過(guò)程中的細(xì)胞分瓶后能無(wú)限增殖
【答案】D
【解析】
【分析】圖示中甲表示從實(shí)驗(yàn)小鼠獲取皮膚組織,該過(guò)程需要對(duì)小鼠進(jìn)行消毒;乙表示用胰蛋白酶將組織細(xì)胞分散成單個(gè)細(xì)胞;丙表示原代培養(yǎng)過(guò)程;丁表示傳代培養(yǎng)。
【詳解】A、離體動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境,甲過(guò)程表示從實(shí)驗(yàn)小鼠身上取下皮膚組織,該過(guò)程需要對(duì)小鼠進(jìn)行消毒,A正確;
B、皮膚細(xì)胞培養(yǎng)前需用胰蛋白酶等處理皮膚組織,使細(xì)胞分散開(kāi),并制成細(xì)胞懸液,B正確;
C、丙過(guò)程表示原代培養(yǎng),動(dòng)物細(xì)胞原代培養(yǎng)該過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象,C正確;
D、丁過(guò)程表示傳代培養(yǎng),但分瓶后,細(xì)胞并非都能無(wú)限增殖,D錯(cuò)誤。
故選D。
14. 如圖是研究人員從土壤中采集樣品,進(jìn)行纖維素分解菌的篩選過(guò)程示意圖,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A. 步驟②的培養(yǎng)過(guò)程可增加纖維素分解菌的濃度
B. 步驟③使用蔗糖培養(yǎng)基,其中應(yīng)添加瓊脂和纖維素
C. 可根據(jù)選擇培養(yǎng)基上菌落的大小、形狀和顏色等進(jìn)行初步篩選
D. 步驟④得到的纖維素分解菌可用顯微鏡直接計(jì)數(shù),活菌數(shù)量往往比計(jì)數(shù)結(jié)果低
【答案】B
【解析】
【分析】土壤中存在著大量纖維素分解酶,包括真菌、細(xì)菌和放線(xiàn)菌等,它們可以產(chǎn)生纖維素酶。纖維素酶是一種復(fù)合酶,可以把纖維素分解為纖維二糖,進(jìn)一步分解為葡萄糖使微生物加以利用,故在用纖維素作為唯一碳源的培養(yǎng)基中,纖維素分解菌能夠很好地生長(zhǎng),其他微生物則不能生長(zhǎng)。
【詳解】A、步驟②是富集培養(yǎng),可增加纖維素分解菌的濃度,A正確;
B、步驟③使用以纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基,其中應(yīng)添加瓊脂作為凝固劑,B錯(cuò)誤;
C、不同的微生物形成的菌落特征一般不同,纖維素降解菌的初步篩選可以根據(jù)菌落的大小、形狀和顏色等進(jìn)行,C正確;
D、篩選出的纖維素降解菌可用顯微鏡直接計(jì)數(shù),由于該方法不能區(qū)分死菌與活菌,因此實(shí)際數(shù)量往往比統(tǒng)計(jì)結(jié)果低,D正確。
故選B。
15. 為拯救珍稀植物紅豆杉,并同時(shí)獲得高抗癌活性物質(zhì)——紫杉醇,某科研小組設(shè)計(jì)了下圖所示的實(shí)驗(yàn)流程。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A. 誘導(dǎo)紅豆杉莖尖經(jīng)過(guò)再分化過(guò)程形成愈傷組織
B. 紫杉醇是紅豆杉基本生命活動(dòng)必須的
C. 用液體培養(yǎng)基擴(kuò)大培養(yǎng)愈傷組織生產(chǎn)紫杉醇時(shí),通常要通入無(wú)菌空氣
D. 同一株植物不同部位的組織細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)培養(yǎng)獲得的植株基因型一定相同
【答案】C
【解析】
【分析】據(jù)圖分析,紅豆杉莖尖分生組織通過(guò)脫分化過(guò)程形成愈傷組織,一方面愈傷組織通過(guò)再分化形成胚狀體,進(jìn)而培養(yǎng)成紅豆杉植株,;另一方面,愈傷組織培養(yǎng)增殖產(chǎn)生更多愈傷組織細(xì)胞,從愈傷組織細(xì)胞中提取紫杉醇。
【詳解】A、誘導(dǎo)紅豆杉莖尖經(jīng)過(guò)脫分化過(guò)程形成愈傷組織,A錯(cuò)誤;
B、紫杉醇是次生代謝物,一般不是植物基本生命活動(dòng)必須的,B錯(cuò)誤;
C、用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)固定在一定空間內(nèi)的愈傷組織生產(chǎn)紫杉醇時(shí),需要通入無(wú)菌空氣,有利于細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸,C正確;
D、同一植株不同部位組織細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)培養(yǎng)獲得的植株基因型不一定相同,如由花粉粒培養(yǎng)獲得的愈傷組織細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目是正常體細(xì)胞的一半,D錯(cuò)誤。
故選C。
16. 自然條件下蘭花雜交后代不易萌發(fā)??蒲腥藛T用四倍體品種綠寶石和二倍體品種春劍進(jìn)行雜交,獲得大量?jī)?yōu)質(zhì)雜交蘭,并對(duì)其進(jìn)行染色體觀(guān)察與計(jì)數(shù),培育過(guò)程如下圖。下列分析不正確的是( )
A. 調(diào)整培養(yǎng)基中植物激素的配比可影響原球莖的分裂與分化
B. 從雜交蘭組織中選擇有絲分裂中期的細(xì)胞觀(guān)察染色體并計(jì)數(shù)
C. 所得雜交蘭植株的體細(xì)胞染色體數(shù)目為120條
D. 通過(guò)植物組織培養(yǎng)技術(shù)從雜種胚繁殖得到的大量雜交蘭性狀一致
【答案】C
【解析】
分析】
1、植物組織培養(yǎng)過(guò)程是:離體的植物器官、組織或細(xì)胞脫分化形成愈傷組織,然后再分化生成根、芽,最終形成植物體.植物組織培養(yǎng)依據(jù)的原理是植物細(xì)胞的全能性。
2、分析題圖:該圖是雜交育種和植物組織培養(yǎng)過(guò)程:春劍和綠寶石雜交獲得的雜種胚發(fā)育成原球莖為雜交育種;原球莖脫分化和再分化為試管苗為植物組織培養(yǎng)過(guò)程。
【詳解】A、原球莖經(jīng)脫分化和再分化發(fā)育成試管苗,此過(guò)程需要不斷調(diào)整培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素這兩種激素的比例,A正確;
B、有絲分裂中期,染色體形態(tài)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,數(shù)目清晰,是觀(guān)察染色體的最佳時(shí)期,所以從雜交蘭組織中選擇有絲分裂中期的細(xì)胞觀(guān)察染色體并計(jì)數(shù),B正確;
C、春劍配子中染色體數(shù)目為20條,綠寶石配子的染色體數(shù)目為40條,春劍和綠寶石雜交,獲得的雜種胚染色體數(shù)目為60,雜種胚增殖分化過(guò)程中,遺傳物質(zhì)不變,所得雜交蘭植株的體細(xì)胞染色體數(shù)目為60條,C錯(cuò)誤;
D、通過(guò)組織培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行植物繁育,可以很好地保持親本的優(yōu)良性狀,原因是植物組織培養(yǎng)過(guò)程遺傳物質(zhì)不變,通過(guò)植物組織培養(yǎng)技術(shù)從雜種胚繁殖得到的大量雜交蘭性狀一致,D正確。
故選C。
17. 日本京都大學(xué)的教授將4個(gè)關(guān)鍵基因移植入已分化的體細(xì)胞中并表達(dá),使這個(gè)細(xì)胞成為具有類(lèi)似干細(xì)胞功能的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)。如圖為該技術(shù)在人體細(xì)胞中實(shí)驗(yàn)示意圖,據(jù)圖分析下列說(shuō)法正確的是( )
A. iPS細(xì)胞與肌肉細(xì)胞有相同遺傳物質(zhì),關(guān)鍵基因在肌肉細(xì)胞中能復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯
B. iPS細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)與肌肉細(xì)胞內(nèi)的相同
C. 用該技術(shù)得到的新生器官替換供體病變器官,可避免異體移植產(chǎn)生的免疫排斥反應(yīng)
D. 4個(gè)關(guān)鍵基因表達(dá)過(guò)程將改變肌肉細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)環(huán)境,使iPS細(xì)胞功能趨向?qū)iT(mén)化
【答案】C
【解析】
【分析】分析題圖:首先將4個(gè)關(guān)鍵基因移植入已分化的肌肉細(xì)胞中并表達(dá),使這個(gè)肌肉細(xì)胞成為具有類(lèi)似干細(xì)胞功能的多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞),再誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)分化形成神經(jīng)細(xì)胞、心肌細(xì)胞和肝臟細(xì)胞等。
【詳解】A、由題意可知,4個(gè)關(guān)鍵基因移植入已分化的肌肉細(xì)胞中并表達(dá),說(shuō)明肌肉細(xì)胞中有關(guān)鍵基因,而iPS細(xì)胞無(wú)關(guān)鍵基因,因此肌肉細(xì)胞與iPS細(xì)胞的遺傳物質(zhì)不同,A錯(cuò)誤;
B、iPS細(xì)胞與肌肉細(xì)胞是不同分化的細(xì)胞,兩種細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)不完全相同,B錯(cuò)誤;
C、用該技術(shù)得到的新生器官替換供體病變器官,是由自身細(xì)胞分化來(lái)的,可避免異體移植產(chǎn)生的免疫排斥反應(yīng),C正確;
D、由圖可知,4個(gè)關(guān)鍵基因的表達(dá)使肌肉細(xì)胞發(fā)生了“脫分化”,使iPS細(xì)胞功能趨向多能化,D錯(cuò)誤。
故選C。
18. 發(fā)酵制氫技術(shù)是我國(guó)為早日實(shí)現(xiàn)“碳中和”開(kāi)發(fā)的新能源技術(shù)之一。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中,水稻、小麥的秸稈常被焚燒,既產(chǎn)生濃煙污染環(huán)境,又增加了CO2排放,研究團(tuán)隊(duì)將秸稈制成發(fā)酵液培養(yǎng)某種細(xì)菌,進(jìn)行發(fā)酵制氫。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A. 鑒定該細(xì)菌是否為纖維素分解菌,可在培養(yǎng)基中加入伊紅美藍(lán)試劑
B. 水稻、小麥的秸稈中富含纖維素,可為產(chǎn)氫細(xì)菌提供碳源
C. 底物濃度、溫度、pH等是影響發(fā)酵產(chǎn)氫量的重要因素
D. 與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相比,發(fā)酵制氫技術(shù)既能減少CO2的排放量又能獲得新能源
【答案】A
【解析】
【分析】在用纖維素作為唯一碳源的培養(yǎng)基中,纖維素分解菌能夠很好地生長(zhǎng),其他微生物則不能生長(zhǎng)。在培養(yǎng)基中加入剛果紅,可與培養(yǎng)基中的纖維素形成紅色復(fù)合物,當(dāng)纖維素被分解后,紅色復(fù)合物不能形成,培養(yǎng)基中會(huì)出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈,從而可篩選纖維素分解菌。
【詳解】A、剛果紅可以與纖維素形成紅色復(fù)合物,當(dāng)纖維素被纖維素分解菌降解后,紅色復(fù)合物無(wú)法形成,出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈,因此鑒定該細(xì)菌是否為纖維素分解菌,可在培養(yǎng)基中加入剛果紅試劑,A錯(cuò)誤;
B、纖維素的組成元素為C、H、O,可以為產(chǎn)氫細(xì)菌提供碳源,B正確;
C、溫度、pH會(huì)影響酶活性,底物作為發(fā)酵的原料,因此底物濃度、溫度、pH等是影響發(fā)酵產(chǎn)氫量的重要因素,C正確;
D、與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相比,發(fā)酵制氫技術(shù)通過(guò)將秸稈中的含碳有機(jī)物轉(zhuǎn)換成有機(jī)酸等工業(yè)原料,減少了CO2的排放量,又獲得了新能源--氫,D正確。
故選A。
19. 在利用小鼠制備某單克隆抗體藥物的操作過(guò)程中,下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 取小鼠脾組織用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理后制成細(xì)胞懸液
B. 細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)空氣中保持適當(dāng)濃度的二氧化碳是為了抑制細(xì)胞呼吸作用
C. 需要對(duì)雜交瘤細(xì)胞株進(jìn)行兩次篩選才可獲得能夠大量增殖的目的細(xì)胞株
D. 利用抗原-抗體雜交技術(shù)檢測(cè)96孔板中的細(xì)胞株后再經(jīng)過(guò)擴(kuò)大培養(yǎng)提取單克隆抗體
【答案】B
【解析】
【分析】動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程:取動(dòng)物組織塊→剪碎組織→用胰蛋白酶處理分散成單個(gè)細(xì)胞→制成細(xì)胞懸液→轉(zhuǎn)入培養(yǎng)液中(原代培養(yǎng))→放入二氧化碳培養(yǎng)箱培養(yǎng)→貼滿(mǎn)瓶壁的細(xì)胞用酶分散為單個(gè)細(xì)胞,制成細(xì)胞懸液→轉(zhuǎn)入培養(yǎng)液(傳代培養(yǎng))→放入二氧化碳培養(yǎng)箱培養(yǎng)。
【詳解】A、進(jìn)行原代培養(yǎng)前,選取的組織需經(jīng)胰蛋白酶或膠原蛋白酶等處理成單個(gè)細(xì)胞后制成細(xì)胞懸液,便于細(xì)胞培養(yǎng),A正確;
B、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)在含5%CO2的恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行,其中CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH,B錯(cuò)誤;
C、融合細(xì)胞需經(jīng)兩次篩選才可獲得能夠大量增殖的目的細(xì)胞株,第一次篩選可獲得雜交瘤細(xì)胞,第二次篩選可獲得夠大量增殖的目的細(xì)胞株,C正確;
D、單克隆抗體制備過(guò)程中至少經(jīng)過(guò)兩次篩選,一次是用特定的選擇培養(yǎng)基進(jìn)行篩選,獲得雜交瘤細(xì)胞,雜交瘤細(xì)胞還需進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè),即用96孔板培養(yǎng)和多次篩選雜交瘤細(xì)胞后,就可獲得既能無(wú)限增殖,又能分泌特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞,D正確。
故選B
20. 人肌紅蛋白(My)是早期診斷急性心肌梗寒的生化標(biāo)志物之一。為制備抗My的單克隆抗體,科研人員通常采用雙抗體夾心法對(duì)抗原進(jìn)行定量檢測(cè),具體過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A. 抗My的單克隆抗體可與My特異性結(jié)合,用于診斷急性心肌梗塞
B. 可將能表達(dá)My基因的細(xì)胞與小鼠骨髓瘤細(xì)胞融合,來(lái)制備抗My的單克隆抗體
C. 固相抗體和酶標(biāo)抗體雖都能與抗原結(jié)合,但二者仍具有不同的結(jié)構(gòu)
D. 加入酶標(biāo)抗體的目的是通過(guò)測(cè)定酶促反應(yīng)的產(chǎn)物量來(lái)判斷待測(cè)抗原量
【答案】B
【解析】
【分析】單克隆抗體制備流程:先給小鼠注射特定抗原使之發(fā)生免疫反應(yīng),之后從小鼠脾臟中獲取已經(jīng)免疫的B淋巴細(xì)胞;誘導(dǎo)B細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合,利用選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞;進(jìn)行抗體檢測(cè),篩選出能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞;進(jìn)行克隆化培養(yǎng),即用培養(yǎng)基培養(yǎng)和注入小鼠腹腔中培養(yǎng);最后從培養(yǎng)液或小鼠腹水中獲取單克隆抗體。
【詳解】A、抗My的單克隆抗體可與My特異性結(jié)合,用于診斷急性心肌梗塞,A正確;
B、B細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合制備單克隆抗體,表達(dá)My基因的細(xì)胞與小鼠骨髓瘤細(xì)胞融合,不能制備抗My的單克隆抗體,B錯(cuò)誤;
C、抗體與抗原的結(jié)合具有特異性,因此不同抗體可與同一抗原表面的不同部位結(jié)合,固相抗體和酶標(biāo)抗體具有不同的結(jié)構(gòu),C正確;
D、由于抗體具有特異性,因此該檢測(cè)方法中,酶標(biāo)抗體的作用是與待測(cè)抗原結(jié)合,酶催化檢測(cè)底物反應(yīng),可通過(guò)測(cè)定產(chǎn)物量來(lái)推測(cè)抗原量,D正確。
故選B。
二、非選擇題(本大題共4小題,共60分)
21. 閱讀以下材料,回答相關(guān)問(wèn)題。
我國(guó)是世界上啤酒的生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)。啤酒是以大麥為主要原料經(jīng)酵母菌發(fā)酵制成的,其工業(yè)化生產(chǎn)流程如下圖所示。
其中發(fā)酵過(guò)程分為主發(fā)酵和后發(fā)酵兩個(gè)階段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代謝物的生成都在主發(fā)酵階段完成。主發(fā)酵結(jié)束后,發(fā)酵液還不適合飲用,要在低溫、密閉的環(huán)境下儲(chǔ)存一段時(shí)間進(jìn)行后發(fā)酵,這樣才能形成澄清、成熟的啤酒。發(fā)酵條件隨啤酒品種和口味要求的不同而有所差異。
(1)發(fā)酵工程一般包括菌種的選育、_________、培養(yǎng)基的配制、滅菌、接種、發(fā)酵、產(chǎn)品的分離、提純等方面。啤酒酵母的新陳代謝類(lèi)型是_____________。
(2)在釀酒過(guò)程中常加入_________(填某種植物激素)以縮短大麥發(fā)芽的時(shí)間,從而減少有機(jī)物的消耗。焙烤階段應(yīng)注意控制溫度,不能使_________失活。
(3)發(fā)酵階段的底物是_________,發(fā)酵液和發(fā)酵設(shè)備都必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的_________處理。
(4)請(qǐng)寫(xiě)出一條啤酒的發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程中,可以使啤酒的產(chǎn)量和質(zhì)量得到明顯提高的工程手段_______。
(5)請(qǐng)寫(xiě)出一條發(fā)酵工程在食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)和農(nóng)牧業(yè)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用的原因______。
【答案】(1) ①. 擴(kuò)大培養(yǎng) ②. 異養(yǎng)兼性厭氧型
(2) ①. 赤霉素 ②. 淀粉酶
(3) ①. 葡萄糖 ②. 滅菌
(4)隨時(shí)檢查培養(yǎng)液中的酵母菌數(shù)量;產(chǎn)物濃度;及時(shí)添加必需的營(yíng)養(yǎng)組分;嚴(yán)格控制發(fā)酵溫度、發(fā)酵時(shí)間、PH、溶解氧含量、罐壓和攪拌速率等發(fā)酵條件。
(5)生產(chǎn)條件溫和;原料來(lái)源豐富且價(jià)格低廉;產(chǎn)物專(zhuān)一;廢棄物對(duì)環(huán)境污染小、易處理
【解析】
【分析】啤酒發(fā)酵過(guò)程是啤酒酵母在一定的條件下,利用麥汁中的可發(fā)酵性物質(zhì)而進(jìn)行的正常生命活動(dòng),其代謝的產(chǎn)物就是所要的產(chǎn)品——啤酒。由于酵母類(lèi)型的不同,發(fā)酵的條件和產(chǎn)品要求、風(fēng)味不同,發(fā)酵的方式也不相同。根據(jù)酵母發(fā)酵類(lèi)型不同可把啤酒分成上面發(fā)酵啤酒和下面發(fā)酵啤酒。一般可以把啤酒發(fā)酵技術(shù)分為傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)和現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù)。現(xiàn)代發(fā)酵主要有圓柱露天錐形發(fā)酵罐發(fā)酵、連續(xù)發(fā)酵和高濃稀釋發(fā)酵等方式,目前主要采用圓柱露天錐形發(fā)酵罐發(fā)酵。
【小問(wèn)1詳解】
發(fā)酵工程一般包括菌種的選育、擴(kuò)大培養(yǎng)、培養(yǎng)基的配制、滅菌、接種、發(fā)酵、產(chǎn)品的分離、提純等方面。酵母菌的新陳代謝類(lèi)型為異養(yǎng)兼性厭氧型。
【小問(wèn)2詳解】
赤霉素作為一種重要的植物激素,對(duì)種子萌發(fā)、葉片伸展、莖和根的伸長(zhǎng)、花和果的發(fā)育等方面均起到了重要的調(diào)控作用。適宜濃度的赤霉素可以縮短大麥發(fā)芽的時(shí)間,焙烤階段應(yīng)注意控制溫度,避免淀粉酶高溫失活,酶的作用條件比較溫和,高溫會(huì)使酶失活,破壞其空間結(jié)構(gòu)。
【小問(wèn)3詳解】
發(fā)酵階段的底物是葡萄糖,發(fā)酵過(guò)程中,發(fā)酵液和發(fā)酵設(shè)備都必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的滅菌處理。
【小問(wèn)4詳解】
在啤酒的發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程中,隨時(shí)檢查培養(yǎng)液中的酵母菌數(shù)量;產(chǎn)物濃度;及時(shí)添加必需的營(yíng)養(yǎng)組分;嚴(yán)格控制發(fā)酵溫度、發(fā)酵時(shí)間、pH、溶解氧含量、罐壓和攪拌速率等發(fā)酵條件,都可使啤酒的產(chǎn)量和質(zhì)量得到明顯的提高。
【小問(wèn)5詳解】
現(xiàn)代發(fā)酵工程生產(chǎn)條件溫和;原料來(lái)源豐富且價(jià)格低廉;產(chǎn)物專(zhuān)一;廢棄物對(duì)環(huán)境污染小、易處理,能夠幫助人們制造食品,制造藥品,開(kāi)發(fā)能源,凈化環(huán)境,對(duì)人類(lèi)生產(chǎn)生活起著十分重要的作用。
【點(diǎn)睛】該題考查有關(guān)發(fā)酵工程的相關(guān)知識(shí),要求學(xué)生注意知識(shí)點(diǎn)的積累和運(yùn)用,認(rèn)真閱讀題干,獲取相關(guān)信息,規(guī)范作答。
22. 尿素是一種重要的農(nóng)業(yè)肥料,但若不經(jīng)細(xì)菌的分解,就不能更好地被植物利用。生活在土壤中的微生物種類(lèi)和數(shù)量繁多,某生物興趣小組完成了“土壤中分解尿素的細(xì)菌分離與計(jì)數(shù)”的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中用到的尿素培養(yǎng)基成分如下表所示,具體操作流程如圖所示。請(qǐng)分析回答。
將上述物質(zhì)溶解后,用蒸餾水定容到1000mL。
(1)在實(shí)驗(yàn)中,下列材料或用具需要滅菌的是_____,需要消毒的是_____(填序號(hào))。
①培養(yǎng)細(xì)菌用的培養(yǎng)基與培養(yǎng)皿②玻棒、試管、錐形瓶③實(shí)驗(yàn)操作者的雙手④操作空間⑤接種用具
(2)培養(yǎng)基中加入尿素的目的是_____,從作用分析這種培養(yǎng)基屬于_____培養(yǎng)基,本實(shí)驗(yàn)還同時(shí)設(shè)立牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基進(jìn)行接種后培養(yǎng),目的是_____。
(3)除了本實(shí)驗(yàn)的接種培養(yǎng)方法外,通常還可以采用_____方法能將單個(gè)微生物分散在固體培養(yǎng)基上,之后經(jīng)培養(yǎng)得到的單菌落一般是由單個(gè)微生物繁殖形成的_____;此實(shí)驗(yàn)不選這個(gè)方法的原因是_____。
(4)分解尿素的細(xì)菌生長(zhǎng)所需的氮源和碳源分別來(lái)自培養(yǎng)基中的_____和_____,實(shí)驗(yàn)需要振蕩的目的是_____。
(5)該興趣小組在三種稀釋度下吸取0.1mL的菌液涂布平板,統(tǒng)計(jì)菌落數(shù),得到下圖數(shù)據(jù),則10g土樣中的活菌數(shù)約為_(kāi)____個(gè)。
【答案】(1) ①. ①②⑤ ②. ③④
(2) ①. 尿素作為唯一氮源用來(lái)分離分解尿素的細(xì)菌 ②. 選擇 ③. 判斷尿素(選擇)培養(yǎng)基是否有篩選作用
(3) ①. 平板劃線(xiàn)法 ②. 純培養(yǎng)物 ③. 平板劃線(xiàn)法不能用于微生物的計(jì)數(shù)
(4) ①. 尿素 ②. 葡萄糖 ③. 使土壤微生物充分釋放并均勻分布在無(wú)菌水中
(5)2.4×109
【解析】
【分析】1、選擇培養(yǎng)基的概念是:在微生物學(xué)中,將允許特定微生物種類(lèi)生長(zhǎng),同時(shí)抑制或阻止其他種類(lèi)微生物生長(zhǎng)的培養(yǎng)基,稱(chēng)為選擇培養(yǎng)基,由于分解尿素的細(xì)菌都能合成脲酶,脲酶能催化尿素水解,因此在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基上,分解尿素的菌能以尿素為氮源生長(zhǎng),而不能分解尿素的菌因缺乏氮源而無(wú)法生長(zhǎng)。
2、常用的接種微生物的方法有稀釋涂布平板法和平板劃線(xiàn)法,稀釋涂布平板法是將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋?zhuān)缓髮⒉煌♂尪鹊木和坎嫉焦腆w瓊脂培養(yǎng)基上,進(jìn)行培養(yǎng),在稀釋度足夠高的菌液里,將聚集在一起的微生物分散成單個(gè)細(xì)胞,獲得由單個(gè)細(xì)胞繁殖而來(lái)的菌落。
【小問(wèn)1詳解】
消毒是指使用較為溫和的物理、化學(xué)或生物等方法殺死物體表面或內(nèi)部一部分微生物;滅菌則是指使用強(qiáng)烈的理化方法殺死物體內(nèi)外所有的微生物,包括芽孢和孢子。培養(yǎng)細(xì)菌用的培養(yǎng)基與培養(yǎng)皿、玻棒、試管、錐形瓶、接種用具需要經(jīng)滅菌處理,實(shí)驗(yàn)操作者的雙手和操作空間消毒處理即可,故在實(shí)驗(yàn)中,所給材料或用具需要滅菌的是①②⑤,需要消毒的是③④。
【小問(wèn)2詳解】
結(jié)合題干“某生物興趣小組完成了“土壤中分解尿素的細(xì)菌分離與計(jì)數(shù)”的實(shí)驗(yàn)”可知,培養(yǎng)基中加入尿素的目的是尿素作為唯一氮源用來(lái)分離分解尿素的細(xì)菌,從作用分析這種培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基(允許特定微生物種類(lèi)生長(zhǎng),同時(shí)抑制或阻止其他種類(lèi)微生物生長(zhǎng)的培養(yǎng)基),本實(shí)驗(yàn)還同時(shí)設(shè)立牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基進(jìn)行接種后培養(yǎng),目的是作為對(duì)照,判斷尿素(選擇)培養(yǎng)基是否有篩選作用。
【小問(wèn)3詳解】
常用的接種微生物的方法有稀釋涂布平板法和平板劃線(xiàn)法,故除了本實(shí)驗(yàn)的接種培養(yǎng)方法外,通常還可以采用平板劃線(xiàn)法方法能將單個(gè)微生物分散在固體培養(yǎng)基上,之后經(jīng)培養(yǎng)得到的單菌落一般是由單個(gè)微生物繁殖形成的純培養(yǎng)物;此實(shí)驗(yàn)不選這個(gè)方法的原因是平板劃線(xiàn)法不能用于微生物的計(jì)數(shù),而稀釋涂布平板法可用于微生物的計(jì)數(shù)。
【小問(wèn)4詳解】
碳源是提供碳元素的物質(zhì),氮源是提供氮元素的物質(zhì),結(jié)合題中所給表格可知,氮源、碳源分別是尿素和葡萄糖;實(shí)驗(yàn)需要振蕩的目的是使土壤微生物充分釋放并均勻分布在無(wú)菌水中。
【小問(wèn)5詳解】
105的稀釋度下取0.1mL涂布的三個(gè)平板上的菌落數(shù)在30~300之間,計(jì)算其平均值為(198+243+279)/3=240。進(jìn)一步可以換算出1g樣品中活菌數(shù)為(240÷0.1)×105=2.4×109個(gè),故10g土樣中的活菌數(shù)約為2.4×109個(gè)。
23. 為研制抗病毒A的單克隆抗體,某同學(xué)以小鼠甲為實(shí)驗(yàn)材料設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)流程。回答下列問(wèn)題:
(1)上述實(shí)驗(yàn)前必須給小鼠甲注射病毒A,該處理的目的是__________。
(2)寫(xiě)出以小鼠甲的脾臟為材料制備單細(xì)胞懸液的主要實(shí)驗(yàn)步驟:________。
(3)為了得到能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞,需要進(jìn)行篩選。圖中篩選1所采用的培養(yǎng)基屬于____________,使用該培養(yǎng)基篩選出的細(xì)胞是____________________。圖中篩選2含多次篩選,篩選所依據(jù)的基本原理是_________。
(4)若要使能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞大量增殖,可采用的方法有__________(答出2點(diǎn)即可)。
【答案】23. 誘導(dǎo)小鼠甲產(chǎn)生能夠分泌抗病毒A抗體的B淋巴細(xì)胞
24. 取小鼠甲脾臟剪碎,用胰蛋白酶處理使其分散成單個(gè)細(xì)胞,加入培養(yǎng)液制成單細(xì)胞懸液
25. ①. 選擇培養(yǎng)基 ②. 雜交瘤細(xì)胞 ③. 抗原與抗體的反應(yīng)具有特異性
26. 將雜交瘤細(xì)胞注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖;將雜交瘤細(xì)胞在體外培養(yǎng)
【解析】
【分析】單克隆抗體制備流程:先給小鼠注射特定抗原使之發(fā)生免疫反應(yīng),之后從小鼠脾臟中獲取已經(jīng)免疫的B淋巴細(xì)胞;誘導(dǎo)B細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合,利用選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞;進(jìn)行抗體檢測(cè),篩選出能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞;進(jìn)行克隆化培養(yǎng),即用培養(yǎng)基培養(yǎng)和注入小鼠腹腔中培養(yǎng);最后從培養(yǎng)液或小鼠腹水中獲取單克隆抗體。
【小問(wèn)1詳解】
病毒A相當(dāng)于抗原,實(shí)驗(yàn)前給小鼠甲注射病毒A,是為了誘導(dǎo)小鼠甲產(chǎn)生能夠分泌抗病毒A抗體的B淋巴細(xì)胞。
【小問(wèn)2詳解】
以小鼠甲的脾臟為材料制備單細(xì)胞懸液的主要實(shí)驗(yàn)步驟為:取小鼠的脾臟,剪碎組織,用胰蛋白酶處理獲得單個(gè)細(xì)胞,加入培養(yǎng)液可以制成單細(xì)胞懸液。
【小問(wèn)3詳解】
圖中篩選1需要用到選擇培養(yǎng)基,在該培養(yǎng)基上,未融合的細(xì)胞和同種融合的細(xì)胞都不能存活,只有雜交瘤細(xì)胞可以存活;篩選2是為了獲得能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞,該過(guò)程要用到抗原抗體雜交,故篩選所依據(jù)的原理是抗原與抗體反應(yīng)具有特異性。
【小問(wèn)4詳解】
獲得能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞后,可以在體外培養(yǎng)液中進(jìn)行培養(yǎng),或在小鼠的腹腔中進(jìn)行培養(yǎng),使雜交瘤細(xì)胞大量增殖。
24. 現(xiàn)代科技的發(fā)展加快了作物育種的進(jìn)程,利用高新技術(shù)可以培育出以前不可能培育出來(lái)的雜交作物新品種。下圖示意植物體細(xì)胞雜交過(guò)程,請(qǐng)據(jù)圖回答:
(1)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)依據(jù)的原理是____________和____________。
(2)植物體細(xì)胞雜交的第①步是去掉細(xì)胞壁,分離出有活力的原生質(zhì)體。目前此步驟最常用的方法是酶解法,也就是在溫和的條件下用____________(填兩種酶)分解植物細(xì)胞的細(xì)胞壁。
(3)②過(guò)程的發(fā)生,必須進(jìn)行人工誘導(dǎo)。人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的化學(xué)方法一般是用____________作為誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)細(xì)胞融合。
(4)④⑤過(guò)程為_(kāi)___________和____________的過(guò)程??赏ㄟ^(guò)控制培養(yǎng)基中____________(填兩種激素名稱(chēng))的含量與比例影響⑤過(guò)程的結(jié)果。
(5)植物體細(xì)胞雜交在育種工作中具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值,其突出的優(yōu)點(diǎn)是____________。
【答案】 ①. 細(xì)胞膜的流動(dòng)性 ②. 植物細(xì)胞的全能性 ③. 纖維素酶、果膠酶 ④. 聚乙二醇 ⑤. 脫分化 ⑥. 再分化 ⑦. 生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素 ⑧. 可克服遠(yuǎn)緣雜交不親的障礙
【解析】
【分析】圖中①為去壁獲得原生質(zhì)體的過(guò)程,②為誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合,③為再生新細(xì)胞壁,④為脫分化形成愈傷組織,⑤為愈傷組織再分化。
【詳解】(1)原生質(zhì)體A和原生質(zhì)體B融合依賴(lài)于細(xì)胞膜的流動(dòng)性,雜種細(xì)胞可發(fā)育為雜種植株利用了植物細(xì)胞的全能性。
(2)細(xì)胞壁的成分是纖維素和果膠,植物體細(xì)胞雜交的第①步是去掉細(xì)胞壁,根據(jù)酶的特性,可在溫和的條件下用纖維素酶和果膠酶分解植物細(xì)胞的細(xì)胞壁。
(3)人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的化學(xué)方法一般是用聚乙二醇作為誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)細(xì)胞融合。
(4)根據(jù)分析可知,④⑤過(guò)程為脫分化和再分化的過(guò)程。可通過(guò)控制培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素的含量與比例影響⑤過(guò)程的結(jié)果,細(xì)胞分裂素含量較多時(shí)利于生芽,生長(zhǎng)素較多時(shí)利于生根,二者比例適中適于愈傷組織的形成。
(5)不同物種之間存在生殖隔離,不能通過(guò)有性雜交獲得可育后代,植物體細(xì)胞雜交可克服遠(yuǎn)緣雜交不親的障礙,培育種間甚至屬間雜種。
【點(diǎn)睛】不同物種之間有性雜交的后代細(xì)胞中由于沒(méi)有同源染色體,減數(shù)分裂時(shí)染色體聯(lián)會(huì)紊亂,難以產(chǎn)生可育配子,植物體細(xì)胞雜交獲得的雜種植株含有同源染色體,是可育的。
消毒
滅菌
概念
使用較為溫和的物理或化學(xué)方法殺死物體表面或內(nèi)部的部分微生物(不包芽孢和孢子)
使用強(qiáng)烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所用的微生物(包括芽孢和孢子)
常用方法
煮沸消毒法、巴氏消毒法、化學(xué)藥劑消毒法、紫外線(xiàn)消毒法
灼燒滅菌、干熱滅菌、高壓蒸汽滅菌
適用對(duì)象
操作空間、某些液體、雙手等
接種環(huán)、接種針、玻璃器皿、培養(yǎng)基等
KH2PO4
Na2HPO4
MgSO4·7H2O
葡萄糖
尿素
瓊脂
1.4g
2.1g
0.2g
10.0g
1.0g
15.0g
平板1
平板2
平板3
104
320
342
356
105
198
243
279
106
23
18
21
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