2021-2022学年广东省潮州市饶平县二中高二下学期月考(一)生物试题含解析
展开广东省潮州市饶平县二中2021-2022学年高二下学期月考(一)生物试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列关于果酒、果醋、腐乳和泡菜制作的叙述,正确的是( )
A.利用酵母菌酿酒时,发酵时间越长,产生的酒精量就越多
B.制作果醋的醋酸菌,属于严格的厌氧型微生物
C.酵母、毛霉、曲霉等真核生物均参与了腐乳的发酵
D.制作泡菜的微生物是一种需氧型细菌
【答案】C
【分析】本题考查果酒和果醋的制作、腐乳、泡菜的制作。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。参与腐乳制作的微生物主要是毛霉,其新陈代谢类型是异养需氧型。参与泡菜制作的微生物主要是乳酸菌。
【详解】A、利用酵母菌酿酒时,在一定范围内,发酵时间越长,产生的酒精量就越多,但时间过长后,由于营养物质的消耗等原因,酒精产量减少,A错误;
B、醋酸菌属于需氧菌,B错误;
C、酵母、青霉、毛霉、曲霉等真核生物均参与了腐乳的发酵,C正确;
D、制作泡菜的微生物是乳酸菌,属于厌氧型细菌,D错误。
故选C。
2.下列关于图示甲、乙、丙、丁装置的叙述,错误的是( )
A.甲装置用于果酒的发酵,发酵瓶应洗干净,可用体积分数为70%的酒精消毒
B.乙是果醋发酵的装置,过滤膜用来去除空气中的CO2、N2等
C.丙中接种的毛霉属于丝状真菌,可以来自空气中的毛霉孢子
D.丁是制作泡菜的坛子,坛沿放水是为了形成坛内的无氧环境
【答案】B
【分析】1、制作泡菜的注意事项:
①盐水煮沸一是为了消除杂菌,二是为了除去水中的氧气,冷却再用是为了避免高温杀死坛中蔬菜表面的乳酸菌。
②加水密封是为了阻止外面的空气再进入泡菜坛,为乳酸菌发酵制作泡菜创造无氧的环境条件。若此过程中进入大量氧气,可能导致乳酸菌死亡而好氧菌大量繁殖,使菜腐烂。
③菜料只能装八成满的原因:要往坛中加盐水没过菜料,所以不能加菜料太满。
2、制作果酒和果醋的注意事项:
①发酵瓶和榨计机都要用体积分数为70%的酒精消毒。
②葡萄要先冲洗再去枝梗,以免去枝梗时葡萄破碎,增加被杂菌污染的风险。
③瓶中留有1/3空间为酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖提供氧气。果酒发酵过程中会产生大量二氧化碳导致瓶内气压升高需拧松瓶盖放气,但不要完全打开,否则可能会被杂菌污染。
【详解】A、甲装置可以用于果酒的发酵,果酒的发酵瓶可用70%的酒精消毒,A正确;
B、乙装置可以用于果醋的发酵装置,通气管中的过滤膜应是过滤空气中的杂菌,B错误;
C、丙装置可用于制作腐乳,接种的毛霉是丝状真菌,可以来自空气中的毛霉孢子,C正确;
D、丁中的坛子可用于制作泡菜,而制作泡菜利用的微生物是乳酸菌(厌氧细菌),坛子边沿注满水的目的是保证乳酸菌发酵所需的无氧环境,D正确。
故选C。
3.下列有关微生物培养的叙述中,不正确的是( )
A.获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染 B.单菌落的分离是消除污染杂菌的通用方法
C.菌种和培养基使用前均需灭菌处理 D.紫外线照射配合消毒液使用可以加强消毒效果
【答案】C
【分析】无菌技术的主要内容:对实验操作的空间、操作者的衣着和手,进行清洁和消毒;②特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实验操作时应避免己经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。2、实验室常用的消毒方法:煮沸消毒:化学药物消毒:紫外线消毒;实验室常用的灭菌方法:灼烧灭菌,干热灭菌,高压蒸汽灭菌。
【详解】A、防止杂菌污染是获得纯净培养物的关键,A正确;
B、单菌落是单个微生物的后代堆积而成的肉眼可见的群体,单菌落的分离是消除污染杂菌的通用方法,B正确;
C、菌种不能进行灭菌处理,否则会破坏菌种,C错误;
D、紫外线能破坏DNA,达到消毒灭菌的效果,紫外线配合消毒液使用可以加强消毒效果,D正确。
故选C。
4.下列关于倒平板操作叙述正确的是( )
A.待培养基完全冷却后开始倒平板,以防烫伤
B.平板倒置培养的目的是加快培养基里水分的蒸发
C.培养基灭菌后调节pH,然后倒平板
D.倒平板时将培养皿打开一条细缝,不要完全打开,防止杂菌污染
【答案】D
【分析】倒平板操作的步骤:将灭过菌的培养皿放在火焰旁的桌面上,右手拿装有培养基的锥形瓶,左手拔出棉塞;右手拿锥形瓶,将瓶口迅速通过火焰;用左手的拇指和食指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倒入培养皿,左手立即盖上培养皿的皿盖;等待平板冷却凝固后,将平板倒过来放置,使皿盖在下、皿底在上,这样可以防止皿盖上的水分滴到培养基上造成培养基的污染。
【详解】A、待培养基冷却到50度左右时,进行倒平板,A错误;
B、平板冷凝后需倒置放置的原因是既可以使培养基表面的水分更好地挥发,又可以防止皿盖上的水珠落入培养基,造成污染,B错误;
C、为防止杂菌污染,培养基调节pH后灭菌,然后倒平板,C错误;
D、倒平板时需要将培养皿打开一条细缝,不要完全打开,这样可防止杂菌污染,D正确。
故选D。
【点睛】
5.下列关于微生物的实验室培养说法,错误的是( )
A.培养基是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
B.接种前、后都要过火灼烧试管口
C.操作者的手一般用酒精消毒,培养基一般用高压蒸汽灭菌
D.某同学平板计数时,三个平板的菌落数分别是55、60、65,空白平板上有5个菌落,则平均每个平板菌落数为55个
【答案】D
【分析】培养基的营养构成:各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
【详解】A、实验室培养微生物需要用到培养基,培养基是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,A正确;
B、微生物培养过程中要进行无菌操作,接种前、后都要过火灼烧试管口,B正确;
C、微生物培养过程中,对培养基选用高压蒸汽灭菌,而操作者的双手用酒精消毒,C正确;
D、若空白培养基上长出菌落,则证明培养基被污染,则其余培养基测得数据也不可靠,D错误。
故选D。
6.在“分离土壤中分解尿素的细菌”实验中,为判断是否起到了分离效果,提高实验结果的可信度,需要精心设置对照.对照组的设置方式为( )
A.牛肉膏蛋白胨培养基上接种相同土壤样液
B.牛肉膏蛋白胨培养基上接种无菌水
C.筛选分解尿素细菌的选择培养基不接种
D.筛选分解尿素细菌的选择培养
【答案】A
【分析】对照实验:在探究某种条件对研究对象的影响时,对研究对象进行的除了该条件不同以外,其他条件都相同的实验。根据变量设置一组对照实验,使实验结果具有说服力。一般来说,对实验变量进行处理的,就是实验组,没有处理是的就是对照组。培养细菌时用了两套培养皿,实验的变量是有无细菌,进行了高温灭菌处理后,接种了细菌的是实验组;没有处理的,即不接种的是对照组,进行空白对照。
选择培养基是指一类根据特定微生物的特殊营养要求或其对某理化因素抗性的原理而设计的培养基。具有只允许特定的微生物生长,而同时抑制或阻止其他微生物生长的功能。
【详解】A、本实验中,目的是为了判断选择培养基是否起到了分离效果,故应用牛肉膏蛋白胨培养基作为对照,接种相同土壤样液观察菌落的多少,通过两种培养基上菌落的多少,可判断选择培养基是否起到了分离效果,A正确;
B、牛肉膏蛋白胨培养基上接种无菌水可用于检测培养基是否合格,与题意不符,B错误;
C、筛选分解尿素细菌的选择培养基是实验中,应该接种,否则无法达到筛选的目的,C错误;
D、筛选分解尿素细菌的选择培养是为了增加细菌的数量,保证筛选的成功,不是对照组,D错误。
故选A。
【点睛】
7.现代发酵工程常常利用计算机系统对发酵过程中的各种指标进行检测和控制,关于发酵过程中发酵条件的描述,不正确的是( )
A.发酵过程中,由于微生物代谢产生的热量和搅拌叶轮搅拌产生的热量达到一定的数值时,可以通过温度传感器和控制装置感受并控制冷水从进水口进入
B.冷水从发酵罐的下方进入从上方流出的目的是使冷却更充分
C.在发酵过程中可能需要通过营养物质加入口加入酸或碱来调节发酵液的pH
D.培养液要一次性全部加入,在发酵过程中不能重新加入
【答案】D
【分析】发酵工程,是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。
【详解】A、发酵过程中由于微生物代谢产生的热量和搅拌叶轮搅拌产生的热量,培养液的温度会升高,仅仅靠发酵罐壁散热是不能满足的,因此,通过发酵罐上的温度传感器和控制装置感受并控制冷水的进入来散热,A正确;
B、冷水从下方进入上方流出能使冷水带走大量的热量,从而可以使发酵罐冷却更充分,B正确;
C、在发酵前,培养液的pH可以用缓冲液进行调节,在发酵过程中,代谢物的积累使pH发生改变可以通过加入酸或碱来调节,C正确;
D、在发酵过程中,要及时检测培养液中微生物的数量和营养物质的浓度,及时添加必备的营养成分来延长菌体生长稳定期的时间,以得到更多的发酵产物,D错误。
故选D。
【点睛】
8.下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是( )
A.蜥蜴断尾后再生出新的尾部
B.胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株
C.小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞
D.小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株
【答案】B
【分析】全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完成个体的潜能。细胞的全能性以产生个体为标志,若无个体产生,不能体现全能性。细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
【详解】A 、蜥蜴断尾后再生出新尾部的过程中发生了细胞分化,但没有体现体细胞的全能性,A错误;
B、胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株的过程中发生了细胞分化,该过程也体现了体细胞的全能性,B正确;
C、小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞体现的是基因的选择性表达,C错误;
D、小麦花粉是生殖细胞,不是体细胞,D错误。
故选B。
【点睛】
9.下列有关植物体细胞杂交的叙述,错误的是( )
A.植物体细胞杂交产生的杂种植株的变异类型属于染色体变异
B.植物体细胞杂交可以打破生殖隔离,克服远缘杂交不亲和的障碍
C.植物体细胞杂交的结果是形成杂种植株
D.植物体细胞杂交产生的杂种植株一定不具有繁殖能力
【答案】D
【分析】植物体细胞杂交,又称原生质体融合,是指将植物不同种、属,甚至科间的原生质体通过人工方法诱导融合,然后进行离体培养,使其再生杂种植株的技术。植物细胞具有细胞壁,未脱壁的两个细胞是很难融合的,植物细胞只有在脱去细胞壁成为原生质体后才能融合,所以植物的细胞融合也称为原生质体融合。
【详解】A、植物体细胞杂交产生的杂种植株的变异类型属于染色体变异中的染色体数目变异,A正确;
B、植物体细胞杂交产生杂种植株的过程中利用了原生质体融合、植物细胞的全能性等,可以打破生殖隔离,克服远缘杂交不亲和的障碍,实现不同种之间的杂交,B正确;
C、植物体细胞杂交过程中最终是筛选出具有优良性状的杂种新品种植株,C正确;
D、大多数植物体细胞杂交的植物都是不可育的,但亲缘关系相对较近的植物体细胞杂交是可以可育的,D错误。
故选D。
10.如图为细胞融合的示意图,下列叙述正确的是( )
A.若a细胞和b细胞是植物细胞,需先去分化再诱导融合
B.a细胞和b细胞之间的融合需要促融处理后才能实现
C.c细胞的形成与a、b细胞膜的流动性无关
D.c细胞将同时表达a细胞和b细胞中的所有基因
【答案】B
【分析】植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较:
项目
细胞融合原理
细胞融合方法
诱导手段
用途
植物体细胞杂交
细胞膜的流动性,(细胞的全能性)
去除细胞壁后诱导原生质体融合
离心、电刺激、聚乙二醇等试剂诱导
克服远缘杂交不亲和,获得杂交植株
动物细胞融合
细胞膜的流动性
使细胞分散后,诱导细胞融合
离心、电刺激、聚乙二醇、灭活病毒等试剂诱导
制备单克隆抗体的技术之一
【详解】A、若a细胞和b细胞是植物细胞,需先去细胞壁再诱导融合,A错误;
B、a细胞和b细胞之间的融合需要促融处理后才能实现,可用物理方法、化学方法和生物方法诱导融合,B正确;
C、c细胞的形成依靠细胞膜具有流动性,C错误;
D、c细胞将选择性的表达a细胞和b细胞中的基因,D错误。
故选B。
11.下图是肾脏上皮细胞的培养过程,下列叙述正确的是( )
A.甲→乙过程用胰蛋白酶或胃蛋白酶进行处理
B.丙和丁过程均出现细胞贴壁和接触抑制现象
C.丁过程中的细胞不能保持正常的二倍体核型
D.丙过程中细胞体积不变、细胞数目不断增多
【答案】B
【分析】1、动物细胞培养过程: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。
2、图示为肾脏上皮细胞培养过程示意图,图中甲表示剪碎肾脏组织块,乙表示制成细胞悬液,丙表示原代培养,丁表示传代培养。
【详解】A、甲剪碎肾脏组织块→乙制成细胞悬液过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,分散成单个细胞,胃蛋白质酶的最适pH值为1.5左右,动物细胞培养液环境pH为7.2~7.4,在此环境中胃蛋白质酶将失去活性,不能使用胃蛋白质酶,A错误;
B、丙原代培养过程和丁传代培养过程均会出现细胞贴壁和接触抑制现象,B正确;
C、丁过程是传代培养过程,该过程少部分细胞遗传物质可能发生了变化,大部分细胞能保持二倍体核型,C错误;
D、丙过程为原代培养过程,细胞进行贴壁生长,细胞进行有丝分裂,数量不断增多,当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞就会停止分裂增殖即出现接触抑制现象,D错误。
故选B。
12.干细胞顾名思义是“干什么都行的细胞”,具体是指一种尚未充分分化的未成熟细胞。医学工作者、研究者正进行尝试利用干细胞治疗人类某些疾病,用骨髓移植法有效治疗白血病便是成功的例证。由此判断下列说法中,不正确的是( )
A.利用干细胞治疗某些疾病,是因为干细胞具有再生出各种组织、器官的潜能
B.造血干细胞在骨髓中可分化出B细胞,在胸腺中分化为T细胞
C.异体骨髓移植成功后,康复者的血型会发生改变且遗传给后代
D.造血干细胞是最为成熟的一类成体干细胞
【答案】C
【分析】干细胞是一类具有无限的或者永生的自我更新能力的细胞、能够产生至少一种类型的、高度分化的子代细胞。
【详解】A、由于干细胞具有再生各种组织、器官的潜能,因此可以利用干细胞治疗某些顽疾,A正确;
B、B细胞和T细胞起源于骨髓中的造血干细胞,其中B血细胞在骨髓中成熟,T细胞在胸腺中成熟,即在胸腺中发生分化,B正确;
C、异体骨髓移植成功后,康复者的血型有可能发生改变,但骨髓移植没有改变患者体内的遗传物质,因此不能遗传给后代,C错误;
D、造血干细胞可以分化为各种血细胞,是最为成熟的一类成体干细胞,D正确。
故选C。
13.下表为培养某种微生物的培养基配方,下列相关叙述错误的是( )
成分
NaNO3
K2HPO4
KCl
MgSO4·7H2O
FeSO4
(CH2O)
H2O
青霉素
含量
3g
1g
0.5g
0.5g
0.01g
30g
1L
0.1万单位
A.依物理性质划分,该培养基属于液体培养基
B.由培养基的原料可知,所培养微生物的同化作用类型是异养型,培养的微生物可以是酵母菌
C.培养基中的唯一碳源是(CH2O),唯一氮源是NaNO3
D.若用该培养基培养纤维素分解菌,则应除去(CH2O),再添加纤维素
【答案】D
【解析】微生物的营养物质主要包括碳源、氮源、水和无机盐等,有些微生物还需要特殊的营养物质,如维生素、生长因子等;培养基中含有琼脂的一般为固体培养基;选择培养基是指通过培养混合的微生物,仅得到或筛选出所需要的微生物,而其他不需要的种类在这种培养基上是不能生存的。
【详解】A、该培养基配方中没有凝固剂琼脂,依物理性质划分,该培养基属于液体培养基,A正确;
B、由培养基的原料可知,(CH2O)属于有机碳源,因此所培养微生物的同化作用类型是异养型,培养的微生物可以是酵母菌,B正确;
C、培养基中的唯一碳源是(CH2O),唯一氮源是NaNO3,C正确;
D、细菌对青霉素敏感,含青霉素的培养基不能培养细菌,因此用该培养基培养纤维素分解菌,则应除去(CH2O)和青霉素,再添加纤维素,D错误。
故选D。
14.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。大肠杆菌的代谢物能与伊红—亚甲蓝(EMB培养基的指示剂)反应,菌落呈深紫色。下列对该实验操作的分析,错误的是( )
A.测定前,滤杯、滤膜和滤瓶均可用干热灭菌法灭菌处理
B.注意避免已灭菌处理的材料用具与周围用品接触
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.EMB培养基属于选择培养基,只有大肠杆菌能正常生长并形成深紫色菌落
【答案】D
【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、干热灭菌法适用于对滤杯,滤膜和滤瓶进行灭菌,防止杂菌的污染,A正确;
B、已灭菌处理的材料用具需要避免与周围用品接触,否则会被重新感染,导致灭菌失败,B正确;
C、由于过滤完后细菌黏附在滤膜上,将滤膜紧贴在EMB培养基上可以将黏附在滤膜上的菌种接种在培养基上,C正确;
D、EMB培养基属于鉴别培养基,D错误。
故选D。
15.从某污水处理系统中分离出多种细菌,经进一步筛选获得具有高效降低污水中有机污染物(COD为有机污染物分解时化学需氧量)能力的菌株,过程如图所示。下列相关说法错误的是( )
A.牛肉膏蛋白胨培养基可用高压蒸汽灭菌法灭菌
B.为确定接种时菌液的最佳稀释倍数可先用显微镜直接计数法统计菌液中的细菌数目
C.图中平板划线法获得的菌落具有不同的菌落特征
D.挑取单菌落后接种到液体培养基中培养,目的是扩大化培养菌株
【答案】C
【分析】1、微生物常见的接种的方法:
①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在划线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。
②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
2、测定微生物数量的方法有显微镜直接计数、统计菌落数目(稀释涂布平板法)。
【详解】A、牛肉膏蛋白胨培养基是常用的细菌基础培养基,可用高压蒸汽灭菌法灭菌,A正确;
B、菌液稀释后可用显微镜直接计数法统计菌液中的细菌数目来确定接种时菌液的最佳稀释倍数,B正确;
C、由菌落分布情况可知,在该固体培养基上接种的方法是稀释涂布平板法,C错误;
D、挑取单菌落后接种到液体培养基中培养,目的是增大菌株的数量(扩大培养),D正确。
故选C。
16.科研人员取“南薯88”培养不同天数的不定根(培养天数越多,不定根越粗),采用平铺培养和倒置培养研究倒置培养对“南薯88”不定根生芽的影响,其结果如下表所示。下列相关叙述,正确的是
所取不定根的培养时间/天
平铺培养
倒置培养
瓶数
出芽瓶数
出芽数
瓶数
出芽瓶数
出芽数
30
6
0
0
6
0
0
60
6
4
11
6
4
24
90
6
4
15
6
4
28
A.“南薯88”不定根生芽体现了细胞的全能性
B.该实验的自变量是不定根的培养天数
C.脱分化时,应给予适宜光照诱导基因表达
D.倒置培养能促进较粗的不定根生芽
【答案】D
【详解】A、“南薯88”不定根生芽,但没有形成完整个体,因此不能体现细胞的全能性,A错误;
B、该实验的自变量是不定根的培养天数和培养方式(平铺培养和倒置培养),B错误;
C、脱分化时应该避光,C错误;
D、比较平铺培养和倒置培养两种方法的结果可知,倒置培养时,相同培养时间的出芽数更多,因此倒置培养能促进较粗的不定根生芽,D正确。
故选D。
【点睛】
二、综合题
17. 红梨醋饮属于绿色健康饮品,其制作流程如下图:
请回答:
(1)可在酸性条件下用______________与发酵产物反应,检测①过程是否成功。
(2)在①过程进行旺盛时,②过程往往不能进行,原因是_________________________。
(3)写出②过程的反应简式:_____________________。
(4)对②过程所用的微生物进行分离和纯化时,常用的划线工具是________________。在固体培养基上划线4次,至少需要灼烧划线工具____________次。
(5)为检测生产用水中的大肠杆菌含量,每次将200 mL水样过滤后,取滤膜放在伊红—亚甲蓝琼脂培养基上,重复3次。将3个平板置于37 ℃恒温箱中培养24 h后挑选深紫色的菌落进行计数。平板上目的菌菌落数分别为32、40和36,据此可计算出水样中的大肠杆菌数为_____________个/升。若采用显微镜直接计数法,计数结果会偏高,原因是__________________。
【答案】(1)重铬酸钾
(2)酒精发酵旺盛时为无氧环境,而醋酸菌为好氧细菌,无法生存
(3)C2H5OH+O2CH3COOH(醋酸)+H2O+能量
(4) 接种环##接种针 5
(5) 180 死菌也被计数
【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18~25℃;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。
【详解】(1)①为果酒发酵过程,该过程产生的酒精可使酸性重铬酸钾溶液变成灰绿色,故可用酸性重铬酸钾溶液检测①过程是否成功。
(2)由图分析可知,图中①表示果酒发酵,②表示果醋发酵,故在①过程进行旺盛时,②过程往往不能进行,原因是果酒发酵是在无氧环境下进行的,而醋酸菌属于好氧菌,不能在该环境中繁殖。
(3)②表示利用酒精进行果醋发酵,其反应简式为C2H5OH+O2 CH3COOH(醋酸)+H2O+能量。
(4)对②过程所用的微生物进行分离和纯化时,常用的划线工具是接种环(或接种针),每次划线之前和结束后都需要灼烧接种环,因此在固体培养基上划线4次,至少需要灼烧划线工具5次。
(5)伊红-亚甲蓝琼脂培养基可以鉴别大肠杆菌,使菌落呈深紫色,因此将3个平板置于37℃恒温箱中培养24h后挑选深紫色的菌落进行计数,每升水样中的大肠杆菌数为(32+40+36)÷3×1000÷200=180个,若采用显微镜直接计数法,计数结果会偏高,这是因为直接计数法不区分活菌和死菌,从而导致计数结果偏高。
18. 将基因型为AaBb的水稻(具有24条染色体)的叶肉细胞通过无菌操作接入含有营养成分全面的培养基的试管中,在一定条件下培养形成试管幼苗,其过程如图所示:
(1)图中水稻的叶肉细胞要经过消毒处理后才能进行培养。其中[1]过程中,细胞的分化程度会______填“升高”“降低”或“不变”)。愈伤组织经过[2]过程重新分化成根和芽的过程叫_______________。常用的培养基有脱分化培养基、生根培养基和生芽培养基,这三种培养基的主要差异是_____________________________。
(2)在形成愈伤组织的过程中,细胞必须不断地从培养基中获得_______________和小分子有机物等营养物质。
(3)如果[4]是脱毒植株,则“水稻的某种细胞”应选用___________________细胞,这种繁殖方式实际上是______________,培养成的植株的基因型为______________。
(4)如果“某种细胞”选用的是花粉细胞,则[4]称为_________________植株,该植株的特点是___________,需用____________________处理,使其恢复正常体细胞染色体数。
【答案】(1) 降低 再分化 生长素/细胞分裂素的比例不同
(2)水分、无机盐
(3) 根尖或茎尖 无性繁殖 AaBb
(4) 单倍体 高度不育 秋水仙素
【分析】愈伤组织是指原植物体的局部受到创伤刺激后,在伤口表面新生的组织。它由活的薄壁细胞组成,可起源于植物体任何器官内各种组织的活细胞。
【详解】(1)[1]过程为脱分化处理,高度分化的植物细胞形成愈伤组织,细胞的分化程度降低;[2]过程为愈伤组织的再分化过程;植物在不同阶段需要的营养不同,脱分化培养基、生根培养基和生芽培养基目的不同,因此生长素/细胞分裂素的比例不同。
(2)愈伤组织不能进行光合作用,在形成愈伤组织的过程中,细胞需要从外界获得水分、无机盐和小分子有机物如氨基酸、葡萄糖等营养物质。
(3)根尖或茎尖处细胞分裂旺盛、感染病毒的概率小,常作为脱毒苗的首选;这种繁殖方式不经过两性细胞的结合,为无性繁殖;培养成的植株的基因型与原植株相同,为AaBb。
(4)花粉为雄配子,配子发育来的为单倍体;水稻具有2个染色体组,该植株只有1个染色体组,无同源染色体,减数分裂异常,因此高度不育;秋水仙素抑制纺锤体的形成,会使染色体数目加倍,因此可使单倍体恢复为正常体细胞染色体数。
19.组织培养某植物中发现,有一个MS培养基中没有加入杠杆激素(生长素和细胞分裂素)的培养瓶中也长出了与加有杠杆激素的培养瓶中一样的愈伤组织,瓶中还长出了一些某种真菌的菌落。
(1)回顾操作过程,操作环境的消毒过程、培养基和器具的灭菌过程应该没有问题,可能是对外植体的_________处理和接种外植体环节没有________________________进行严格的无菌操作。
(2)研究人员没有放弃这难得的机遇,初步做出一个假设,继续进行实验:
他们就地取材,在_________培养基上采用_________________法纯化培养该真菌。再增设一组实验,具体做法是,在MS培养基中加入经高压蒸汽灭菌处理的该种真菌或经高压蒸汽灭菌处理过的______________________的培养基,再接种外植体,其他环境条件与正常组织培养相同,观察能否培养出正常的愈伤组织。预测结果:如果产生了正常的愈伤组织,支持该假设。如果没有产生愈伤组织,不支持假设。他们做的假设是:_____________________。
(3)去该植物生长地考察发现,根系发达的植物土壤中该真菌的密度很大。据此推测该植物和该真菌的关系很可能是_______________。设想将它们融合培育成一种新的植物。先在一定浓度的蔗糖溶液中加入某些酶处理植物,制备出所需的______________,真菌也做类似的处理。再经过_________(化学法)诱导融合,利用______________技术,最终长成新的植物体。所用的一定浓度的蔗糖溶液的主要作用是______________________。
【答案】(1) 消毒 在酒精灯火焰旁
(2) MS 平板划线 (纯化)培养过该菌 该种菌产生了有杠杆激素作用的物质(且不被高温高压破坏)(该种菌产生了杠杆激素)
(3) 原始合作/互利共生 原生质体 聚乙二醇(PEG)法/高Ca2+—高pH融合法 组织培养 维持渗透压,使原生质体的形态不被破坏
【分析】1、在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中,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。2、植物体细胞杂交技术:就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。
【详解】(1)植物组织培养过程中,为避免杂菌污染,需要对培养基和器具的灭菌,对外植体进行消毒,接种应该在酒精灯火焰附近,如果操作环境的消毒过程、培养基和器具的灭菌过程应该没有问题,可能是对外植体的消毒和接种外植体环节没有在酒精灯火焰旁进行严格的无菌操作。
(2)根据后面的信息“在MS培养基中”,所以应该选择MS培养基,纯化的方法是平板划线法;根据题干信息“在组织培养某植物中发现,有一个MS培养基中没有加入杠杆激素的培养瓶中也长出了与加有杠杆激素的培养瓶中一样的愈伤组织,瓶中还长出了一些某种真菌的菌落”,出现该现象的原因作出的假设是“该种菌产生了有杠杆激素作用的物质”;所以可以增设一组实验,在MS培养基中加入经高压蒸汽灭菌处理的该种真菌或经高压蒸汽灭菌处理过的培养过该菌的培养基;如果产生了正常的愈伤组织,支持该假设。
(3)根系发达的植物土壤中该真菌的密度很大,说明该菌对植物有利,所以可以推测该菌和植物是互利共生的关系;将植物细胞和真菌细胞融合形成新的植物,需要在一定浓度的蔗糖溶液中加入某些酶处理植物,制备出所需的原生质体;聚乙二醇(PEG)法/高Ca2+—高pH融合法可以用于原生质体的融合;将细胞培养成植株的过程称为植物组织培养技术;在获得原生质体的过程中,加入蔗糖溶液可以维持渗透压,使原生质体的形态不被破坏。
三、实验题
20. 空气中的微生物在重力等作用下,可以一定程度地沉降。某研究小组欲用平板收集教室空气中的微生物,以了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况。实验步骤如下:
①配制培养基(成分:牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O);
②制作无菌平板;
③设置空白对照组和若干实验组,进行相关操作;
④将各组平板置于37℃恒温箱中培养一段时间,统计各组平板上菌落的平均数。
回答下列问题:
(1)该培养基中微生物所需的氮来源于___________________。 硝化细菌在没有碳源的培养基上___填“能够”或“不能”)生长,原因是__________________________________。
(2)若要完成步骤②,该培养基中的成分X通常是________________。用平板培养细菌时一般需要将平板__________(填“倒置”或“正置”)。
(3)步骤③中,实验组的操作是_______________。
(4)若在某次调查中,某一实验组平板上菌落平均数为36个/平板,而空白对照组的一个平板上出现了6个菌落,这种结果说明在此次调查中出现了___________________现象。
【答案】(1) 牛肉膏和蛋白胨 能够 硝化细菌可以利用空气中的CO2作为碳源
(2) 琼脂 倒置
(3)将各实验组平板放置在教室不同高度的位置上,开盖暴露一段时间
(4)(微生物)污染
【分析】培养基的营养构成:各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
【详解】(1)依据配制培养基的成分可知:该培养基中微生物所需的氮来源于牛肉膏、蛋白胨;硝化细菌是自养型生物,能将无机物转变为有机物,因此在没有碳源的培养基上,硝化细菌能生长。
(2)因为该实验是 “用平板收集教室空气中的微生物”,所使用的培养基应为固体培养基,配制时,需加入凝固剂,据此推知:该培养基中的成分X通常是琼脂;为防止水滴掉落冲散单菌落,用平板培养细菌时一般需要将平板倒置培养。
(3)该实验的目的是:用平板收集教室空气中的微生物,以了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况。所以步骤③中,实验组的操作是:将各实验组平板分别放置在教室不同高度的位置上,开盖暴露一段时间,以收集教室不同高度空气中的微生物。
(4)设置的空白对照组,在整个实验过程中没有用来收集空气中的微生物,若空白对照组的一个平板上出现了6个菌落,说明培养基的配制是不成功的,在此次调查中出现了污染现象,所以若将30(即36-6)个/平板作为本组菌落数的平均值,该做法不正确。
21.为了研究不同“层次”血清对细胞增殖的影响,科研人员做了以下实验:将分离出的牛血清装入专用血清瓶后放入冰箱中直立静置一段时间。取三根刻度吸管,将血清从上到下轻轻吸成均等的三份,分别装入消毒后的瓶中,标记为上、中、下,再分别从三个瓶中吸取等量的血清置于另一小瓶中,混合均匀备用。分别取等量的不同“层次”的血清和混合血清加入到新配制的动物细胞培养液中,再接种小鼠上皮细胞(接种细胞密度为5×104个/mL),在适宜条件下培养72h后,进行计数,结果如下表。请回答:
组别
上
中
下
混
72h细胞数/个▪mL-1
9.75×104
1.04×105
7.5×104
1.85×105
(1)细胞培养过程中,CO2的主要作用是_____________,每天更换培养液的目的是__________。
(2)培养液中加入动物血清的作用是____________,还加入一定量抗生素的目的是_______。
(3)如果用血细胞计数板计数细胞时进行如图所示的操作,统计出来的数据比实际值偏高。正确的操作方法应该是_____________。
(4)从表中结果可以看出,不同“层次”的血清对细胞增殖的影响不同。造成这种结果的主要原因是不同“层次”血清中_____________。
(5)根据实验结果,在动物细胞培养过程中,正确使用血清的方法是_____。
【答案】(1) 维持培养液的pH 补充营养物质,去除代谢废物,利于细胞增殖
(2) 补充细胞生长所需的未知物质 防止杂菌污染
(3)先盖上盖玻片,后滴细胞悬液
(4)成分不同
(5)将血清充分混匀后加入到培养液中
【分析】分析表格:表中为上、中、下三层血清及混合血清中细胞增殖情况,不同“层次”的血清对细胞增殖的影响不同,且均比混合血清中自爆增殖速度慢,因此在动物细胞培养过程中,正确使用血清的方法是将血清充分混匀后再加入到培养液中。
【详解】(1)动物细胞培养需要一定的气体环境,即95%空气+5%二氧化碳,其中二氧化碳的主要作用是维持培养液的pH;每天更换培养基可以补充营养物质,并能去除代谢废物,这样有利于细胞增殖。
(2)动物血清营养丰富,培养液中加入动物血清的作用是补充细胞生长所需的未知物质,还加入一定量抗生素的目的是防止杂菌污染。
(3)如果用血细胞计数板计数细胞时,应该先盖上盖玻片,后滴加细胞悬液,若先滴加细胞悬液,后盖上盖玻片,则统计出来的数据比实际值偏大。
(4)不同“层次”血清中营养成分不同,因此不同“层次”的血清对细胞增殖的影响不同,且均比混合血清中增殖速度慢。
(5)由表可知混合血清中细胞增殖速率最快,因此在动物细胞培养过程中,正确使用血清的方法是将血清充分混匀后再加入到培养液中。
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