天津市第一百中学2025—2026学年高二下学期4月考试生物试题(含解析)
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本试卷满分100分,考试用时60分钟。
一、选择题(共25题,每题2分,满分50分)
1. 用稀释涂布平板法来统计样品中尿素分解菌的数目,为了提高实验结果的可信度,往往要设置对照实验,则对于对照组的要求不包括下列哪项( )
A. 对照组培养基也严格灭菌,且不接触任何生物
B. 培养基的量的大小与实验组必须绝对相同
C. 所用培养基成分及pH大小完全与实验组一致
D. 对照组和实验组培养基放在相同且适宜的条件下培养
【答案】B
【解析】
【详解】A、对照组培养基严格灭菌且不接触任何生物,属于空白对照,可检验培养基是否被杂菌污染,排除培养基灭菌不合格对计数结果的干扰,是对照组的要求,A正确;
B、培养基量的微小差异不会影响尿素分解菌的生长和计数,故对照组培养基的量的大小与实验组不需要绝对相同,B错误;
C、培养基成分和pH属于无关变量,需完全与实验组一致,避免营养条件、酸碱度差异影响尿素分解菌的繁殖,是对照组的要求,C正确;
D、培养条件属于无关变量,对照组和实验组需放在相同且适宜的条件下培养,避免温度、培养时间等条件差异影响菌落生长,是对照组的要求,D正确。
2. 变酸的酒表面有一层膜、泡菜坛表面有一层白膜、腐乳外面有一层致密的皮,它们分别是( )
A. 醋酸菌、乳酸菌、毛霉菌丝
B. 醋酸菌、毛霉菌丝、毛霉菌丝
C. 醋酸菌、酵母菌、毛霉菌丝
D. 酵母菌、醋酸菌、乳酸菌
【答案】C
【解析】
【分析】醋酸菌是好氧菌,在氧气、糖源充足时,醋酸菌能将糖分解成醋酸,糖源不足时可以将乙醇转化成乙醛再转化成醋酸。
【详解】在氧气充足的条件下,醋酸菌能将乙醇转化成醋酸,故变酸的酒表面的一层菌膜,主要与醋酸菌有关;在泡菜制作过程中,泡菜发酵液的营养丰富,其表面往往含有适量的氧气,适合酵母菌生长繁殖,会在泡菜坛液面的形成一层白膜;腐乳表面的一层致密的皮是由毛霉的匍匐菌丝形成的,它能形成腐乳的体,使腐乳成型,C正确。
故选C。
3. 分离土壤中分解尿素菌的实验操作中,对于获得纯化的尿素分解菌的单菌落影响最大的是( )
A. 制备浸出液的土壤取自土壤的表层
B. 涂布前涂布器未在酒精灯外焰上灼烧灭菌
C. 牛肉膏蛋白胨培养基中添加尿素作为氮源
D. 接种操作者的双手未用酒精棉进行消毒
【答案】C
【解析】
【分析】1、实验流程:土壤取样→样品的稀释→将稀释液涂布到以尿素为唯一氮源的培养基上→挑选能生长的菌落→鉴定。
2、实验室中目的菌株的筛选:
①原理:人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH等),同时抑制或阻止其他微生物生长。
培养基选择分解尿素的微生物的原理:培养基的氮源为尿素,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
②方法:能合成脲酶的细菌才能分解尿素,配制以尿素为唯一氮源的培养基,能够生长的细菌就是能分解尿素的细菌。
【详解】A、取样一般取距离地表约3~8cm的土壤层,而土壤的表层中微生物数量也很大,因此该操作对获得纯化的尿素分解菌的单菌落影响不大,A错误;
B、涂布前涂布器未在酒精灯外焰上灼烧灭菌,这会导致杂菌污染,可能影响微生物计数,但对获得纯化的尿素分解菌的单菌落影响不大,B错误;
C、该培养基必须以尿素为唯一的氮源,不能使用牛肉膏蛋白胨培养基或在其中添加尿素作为氮源,该操作对实验影响最大,C正确;
D、接种操作者的双手未用酒精棉进行消毒,可能会造成污染,但与纯化的尿素分解菌的单菌落有关但影响不大,D错误。
故选C
4. 下面为植物组织培养过程的流程图,以下相关叙述错误的是( )
A. 上述过程中脱分化发生在步骤b,在此过程中植物激素发挥了重要作用
B. 再分化发生在步骤d,是愈伤组织重新分化形成根或芽等器官的过程
C. 从叶组织块到种苗形成的过程利用的原理是植物叶片细胞具有全能性
D. 人工种子可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析:图示表示人工种子的制备过程,a表示将组织、器官离体;b表示脱分化形成愈伤组织(高度液泡化,无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松、无规则的组织);c表示再分化形成具有根芽分化的胚状体;d表示经过人工包裹形成人工种子,e表示人工种子萌发长成种苗。
【详解】A、上述过程中脱分化发生在b步骤,形成愈伤组织,在此过程中细胞分裂素等植物激素发挥了重要作用,A正确;
B、再分化发生在c步骤,是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程,B错误;
C、从叶组织块到种苗形成的过程采用了植物组织培养技术,利用了植物叶片细胞具有全能性的原理,C正确;
D、人工种子的培育解决了有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题,对保护濒危物种有积极的意义,D正确。
故选B。
5. 下列关于植物组织培养的叙述中,错误的是( )
A. 培养基中添加蔗糖的目的是提供营养
B. 培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化
C. 离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织
D. 同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同
【答案】D
【解析】
【详解】A、植物组织培养的培养基中添加蔗糖,既可以为外植体提供碳源和营养物质,也可调节培养基渗透压,A正确;
B、培养基中的生长素和细胞分裂素是调控脱分化、再分化的关键激素,二者的浓度、比例会影响愈伤组织的生长和分化方向,B正确;
C、离体器官或组织的细胞属于高度分化的植物细胞,需要经过脱分化过程才能恢复分裂能力,形成无特定形态结构的愈伤组织,C正确;
D、同一株绿色开花植物的体细胞和生殖细胞(如花粉)的基因型不同,分别培养获得的愈伤组织基因组成存在差异,D错误。
6. 下列有关动物细胞培养的叙述,正确的是
A. 动物细胞培养过程中,可用胃蛋白酶处理使细胞分散开
B. 通过动物细胞培养获得大量细胞,可体现动物细胞的全能性
C. 动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础
D. 动物细胞培养选用的培养材料大多是动物的受精卵
【答案】C
【解析】
【分析】1、动物细胞培养的过程: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、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;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。
(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)。
【详解】动物细胞培养的适宜PH是7.2-7.4,该pH下胃蛋白酶会失活,所以动物细胞培养过程中,应用胰蛋白酶处理部分组织使细胞分散并获得单个细胞,A错误;通过动物细胞培养获得大量细胞,应用了细胞增殖的原理,但不能证明动物细胞具有全能性,B错误;动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础,C正确;动物细胞培养选用的培养材料大多是动物早期胚胎组织或幼龄动物的组织器官,D错误。
故选C。
本题考查动物细胞培养的相关知识,要求考生识记动物细胞培养的具体过程,能结合所学的知识准确判断各选项。尤其是对全能性的理解是解题的关键。
7. 下图表示将四倍体水稻的花药培育成试管苗的过程。下列相关叙述错误的是( )。
A. 花药需脱分化才能形成愈伤组织B. 愈伤组织需经分裂和分化形成试管苗
C. c培养基中含有生长素和细胞分裂素D. d中试管苗含2个染色体组,是二倍体
【答案】D
【解析】
【分析】图中所示为采用花药离体培养获得单倍体(试管苗)的过程。培养单倍体植株一般有两种途径,一种是通过胚状体阶段发育为植株,另一种是花粉经过脱分化形成愈伤组织,再分化形成植株。此题图中采用了第二种途径获得试管苗。
【详解】由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程称为脱分化,因此花药需脱分化才能形成愈伤组织,A正确;愈伤组织的细胞排列疏松而无规则,是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞,需经细胞分裂和细胞分化形成试管苗,B正确;c培养基是为了再分化长出丛芽、再生根,其中含有生长素和细胞分裂素,C正确;d中试管苗由配子发育而来,无论体细胞中有几个染色体组,都是单倍体。四倍体水稻体细胞中含有4个染色体组,通过减数分裂获得的花药含有2个染色体组,D错误;因此,本题答案选D。
8. 在以下4种细胞工程技术培育出的新个体中,体内遗传物质均来自一个亲本的是( )
A. 细胞和组织培养B. 植物细胞杂交
C. 动物细胞融合D. 细胞核移植
【答案】A
【解析】
【详解】A、细胞和组织培养属于无性繁殖技术,依靠单个亲本的离体组织或细胞经脱分化、再分化发育为完整个体,遗传物质全部来自单一亲本,A正确;
B、植物细胞杂交是将不同种植物的体细胞融合形成杂种细胞再培育为植株的技术,新个体的遗传物质来自两个参与融合的亲本,B错误;
C、动物细胞融合是将两个或多个动物细胞融合为杂交细胞的技术,杂交细胞的遗传物质来自多个参与融合的亲本,C错误;
D、细胞核移植技术中,新个体的核遗传物质来自供核亲本,细胞质遗传物质来自提供去核卵母细胞的亲本,遗传物质来自两个亲本,D错误。
9. 英国科学家维尔穆特首次用羊的体细胞(乳腺细胞)成功地培育出一只小母羊,取名“多利”,这一方法被称之为“克隆”,以下四项中与此方法在本质上最相近的是( )
A. 将兔的早期胚胎分割后,分别植入两只母兔的子宫内,并最终发育成两只一样的兔子
B. 将人的抗病毒基因嫁接到烟草DNA分子上,培育出具有抗病毒能力的烟草新品种
C. 将鼠骨髓瘤细胞与经过免疫的脾细胞融合成杂交瘤细胞
D. 将人的精子与卵细胞在体外受精,待受精卵在试管内发育到囊胚期时,再植入女性子宫内发育成“试管婴儿”
【答案】A
【解析】
【详解】A、胚胎分割是将早期胚胎切割成多份,每份独立发育为完整个体,属于无性繁殖,子代遗传物质完全相同,和克隆的本质都是无性生殖,A符合题意;
B、将人的抗病毒基因嫁接到烟草DNA分子上属于基因工程技术,原理是基因重组,是定向改造生物性状的技术,与克隆本质不同,B不符合题意;
C、将鼠骨髓瘤细胞与经过免疫的脾细胞融合属于动物细胞融合技术,最终得到的是杂种细胞,并未培育为完整个体,与克隆个体的无性生殖本质不同,C不符合题意;
D、“试管婴儿”的培育经过了体外受精过程,存在两性生殖细胞的结合,属于有性生殖,与克隆的无性生殖本质不同,D不符合题意。
10. 动物细胞培养的特点是( )
①细胞贴壁②有丝分裂③分散生长④接触抑制⑤减数分裂 ⑥传代培养一般传代10代
A. ①②④⑥B. ②③④⑤C. ①③④⑥D. ③④⑤⑥
【答案】A
【解析】
【详解】①动物细胞培养时,悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁,①正确;
②动物细胞增殖的过程中,细胞通过有丝分裂方式增殖,②正确;
③动物细胞培养时不会分散生长,③错误;
④当细胞分裂生长到细胞表面相互接触时,细胞就会停止分裂增殖,即接触抑制,④正确;
⑤动物细胞培养过程中,细胞的增殖方式是有丝分裂,不是减数分裂,⑤错误;
⑥传代培养一般传代10以内,超过10代细胞生长会停滞,大部分细胞衰老死亡,只有少数细胞能继续传代,⑥正确。
故选A。
11. 利用不同微生物发酵制作食品的历史悠久,遍布民间,以下关于微生物发酵的说法正确的是()
A. 利用乳酸菌制作泡菜需经常拧松放气
B. 酵母菌在酒精发酵过程中只产生乙醇和二氧化碳,而葡萄酒的口味与所用原料有关
C. 酒精可作为醋酸菌的碳源和能源
D. 腐乳发酵后期密封处理有利于毛霉繁殖
【答案】C
【解析】
【分析】乳酸菌无氧呼吸的产物为乳酸;酵母菌无氧呼吸的主要产物是乙醇、二氧化碳;酒精是含碳有机物,可作为微生物的碳源和能源物质;毛霉属于需氧型生物。
【详解】乳酸菌无氧呼吸不会产生二氧化碳,制作泡菜过程中不需要经常拧松放气,A项错误;酵母菌在酒精发酵过程中会产生乙醇、二氧化碳和其他副产物,B项错误;在没有糖原的情况下,醋酸菌可以把酒精转化为醋酸,C项正确;腐乳发酵后期,加盐、加卤汤、密封处理等可抑制微生物生长,不利于毛霉繁殖,D项错误。
12. 下列关于统计菌落数目方法的叙述,不正确的是( )
A. 为了保证结果准确,一般采用密度适中的平板进行计数
B. 当样品的稀释度足够高时,一个活菌会形成一个菌落
C. 采用平板划线计数法获得的菌落数往往少于实际的活菌数
D. 在某一浓度涂布下三个平板,若三个平板统计的菌落数差别不大,则应以它们的平均值作为统计结果
【答案】C
【解析】
【分析】微生物接种的方法很多,最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。若要对微生物进行取样计数,接种方法只能是稀释涂布平板法。稀释涂布平板法则是将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面,进行培养。
【详解】A、稀释涂布平板法要求选择菌落数在30-300之间的平板进行计数,密度适中的平板可避免菌落重叠或过少导致的误差,A正确;
B、稀释涂布法的原理是当稀释度足够高时,一个活菌形成一个菌落,从而通过统计菌落数推算原始菌液浓度,B正确;
C、平板划线法用于分离纯化菌种,但无法计数,C错误;
D、若三个平板的菌落数差别不大且在30-300范围内,则应以它们的平均值作为统计结果,D正确。
故选C。
13. 下列关于细胞工程的叙述,错误的是( )
A. 电刺激可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合
B. 去除植物细胞壁和将动物组织分散成单个细胞均需酶处理
C. 小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫小鼠的B淋巴细胞融合可制备单克隆抗体
D. 某种植物甲乙两品种体细胞杂交后代的染色体数目与亲代相同
【答案】D
【解析】
【详解】A、诱导植物原生质体融合和动物细胞融合的共同方法包括电刺激、PEG诱导等,因此电刺激可用于两种细胞的融合过程,A正确;
B、去除植物细胞壁需用纤维素酶和果胶酶处理,将动物组织分散成单个细胞需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,二者均需要酶处理,B正确;
C、单克隆抗体的制备原理就是利用经抗原免疫的B淋巴细胞(可产生特异性抗体)和小鼠骨髓瘤细胞(可无限增殖)融合,获得既能无限增殖又能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,C正确;
D、植物甲乙两品种体细胞杂交是两个体细胞的原生质体融合后发育为个体,后代的染色体数目为甲乙两品种体细胞染色体数目之和,与亲代不同,D错误。
14. 2018年中国科学院神经科学研究所宣布,攻克了克隆灵长类动物这一世界难题,首次成功以体细胞克隆出了两只猕猴——“中中”和“华华”,流程如下图。对于该过程的分析错误的是( )
A. 过程①表示胚胎移植
B. 克隆猴的性状与核供体性状不完全相同
C. 克隆猴的成功说明动物体细胞的细胞核具有全能性
D. 与核供体相比,克隆猴体细胞的染色体数目减半
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查动物克隆的相关知识。动物克隆过程涉及到核移植技术和早期胚胎培养技术。分析图示克隆猴获取过程:将供体细胞核移入去除核的卵母细胞中,诱导融合成重组细胞,诱导发育形成早期胚胎,将早期胚胎移入代孕母猴子宫中继续发育,获得克隆猴。
【详解】过程①是将早期胚胎移入代孕母猴子宫中发育,属于胚胎移植,A正确;克隆猴的核遗传物质由供体细胞提供,但细胞质中的遗传物质由去核卵母细胞提供,故克隆猴的性状与核供体性状大部分相同,B正确;克隆猴的成功说明动物细胞核具有发育成完整个体的潜能,即能说明动物细胞核具有全能性,C正确;克隆猴由重组细胞发育而来,重组细胞中的染色体全部来自核供体,重组细胞在生长发育过程中通过有丝分裂增殖,故克隆猴体细胞的染色体数与核供体一样多,D错误;因此,本题答案选D。
15. 下列关于动物细胞融合的说法,错误的是( )
A. 动物细胞融合也称细胞杂交,是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程
B. 动物细胞融合需要用纤维素酶处理
C. 动物细胞融合时需要人工诱导
D. 常用的诱导动物细胞融合的因素有:聚乙二醇、灭活的病毒、电融合等
【答案】B
【解析】
【详解】A、动物细胞融合也叫细胞杂交,定义就是两个或多个动物细胞结合形成一个杂交细胞的过程,A正确;
B、动物细胞没有细胞壁,不需要用纤维素酶处理,纤维素酶是植物体细胞杂交时去除植物细胞壁的试剂,B错误;
C、自然条件下动物细胞自发融合的概率极低,因此动物细胞融合时需要进行人工诱导,C正确;
D、聚乙二醇(化学诱导)、灭活的病毒(生物诱导,为动物细胞融合特有的诱导方式)、电融合(物理诱导)都是常用的动物细胞融合诱导因素,D正确。
16. 如图是“白菜-甘蓝”杂种植株的培育过程。下列说法正确的是( )
A. 图示“白菜-甘蓝”植株不能结籽
B. 愈伤组织的代谢需要光照
C. 上述过程中包含着有丝分裂,细胞分化和减数分裂等过程
D. “白菜-甘蓝”杂种植株具有的性状是基因选择性表达的结果
【答案】D
【解析】
【详解】A、白菜和甘蓝都是二倍体,它们的体细胞杂交后培育的“白菜-甘蓝”杂种植株中有2个染色体组来自白菜,2个染色体组来自甘蓝,因此“白菜-甘蓝”属于异源四倍体,表现为可育,能产籽,A错误;
B、愈伤组织是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞,不能进行光合作用制造有机物,因此愈伤组织的代谢类型是异养需氧型,产生过程不需要光照,B错误;
C、图示为植物体细胞杂交技术,该过程的主要流程为去壁、原生质体融合,植物组织培养等过程,其结果是形成“白菜-甘蓝”的幼苗,并未发育到性成熟个体,因此整个过程中存在有丝分裂和细胞分化,没有减数分裂过程,C错误;
D、“白菜-甘蓝”杂种植株特有的性状是经过分化出现的,细胞分化的本质是基因选择性表达,D正确。
17. 以下不能说明细胞全能性的实验是( )
A. 将诱变处理的番茄种子培育成植株B. 将紫罗兰的叶肉细胞培育成植株
C. 将番茄与马铃薯细胞融合并培育成植株D. 将转基因的棉花细胞培育成植株
【答案】A
【解析】
【分析】细胞全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能,细胞具有全能性的原因是细胞具有该生物全部的遗传物质。细胞的全能性以产生个体为标志,若无个体产生,不能体现细胞的全能性。
【详解】A、种子不是一个细胞,由种子培育成植株属于自然生长过程,没有体现细胞的全能性,A错误;
B、将紫罗兰的叶肉细胞培育成植株体现了植物细胞的全能性,B正确;
C、番茄体细胞与马铃薯体细胞融合后培育出植株体现了植物细胞的全能性,C正确;
D、将转基因的棉花细胞培育成植株体现了植物细胞的全能性,D正确。
18. 天津独流老醋历史悠久、独具风味,其生产工艺流程如下图。下列表述正确的是
A. 酒精发酵阶段需要多次补充氧气利于酵母菌的繁殖
B. 老醋生产工艺流程只存在酵母菌、醋酸杆菌两种微生物
C. 糖化阶段添加酶制剂可促进淀粉水解产生葡萄糖
D. 醋酸发酵阶段需要通气的原因是促进醋酸杆菌通过有氧呼吸产生醋酸
【答案】C
【解析】
【分析】分析流程图可知,糖化阶段就是淀粉在淀粉酶以及麦芽糖酶的作用下水解产生葡萄糖的过程,因此在糖化阶段需要控制反应温度;酒精发酵阶段需要利用酵母菌,条件是无氧;醋酸发酵阶段需要醋酸菌,条件是需氧,据此分析。
【详解】A、 酒精发酵阶段需要无氧环境,A错误;
B、老醋生产流程中,酒精发酵主要是酵母菌,醋酸发酵主要是醋酸菌,此外还有其他微生物的存在,B错误;
C、据分析可知,糖化阶段添加酶制剂可促进淀粉水解产生葡萄糖,C正确;
D、醋酸发酵时,需要通气的原因是醋酸菌是好氧型细菌,将酒精变成醋酸时需要氧气的参与,有氧呼吸的产物是CO2和H2O,D错误。
19. 养殖池中存在的有毒物质主要是氨和亚硝酸盐,这两种物质可被硝化细菌吸收利用。在“养殖池底泥中硝化细菌的分离与计数实验”中
A. 需要配制添加一定氨和亚硝酸盐的牛肉膏蛋白胨培养基,以筛选硝化细菌
B. 应对采集养殖池底泥使用的工具进行灭菌,全部接种过程均需在酒精灯火焰旁进行
C. 可以采用平板划线法进行接种
D. 应将培养基置于30℃恒温箱内,培养12小时后再计数
【答案】B
【解析】
【分析】获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌污染。添加一定氨和亚硝酸盐的牛肉膏蛋白胨培养基中的氮源有氨、亚硝酸盐和蛋白胨等,在该培养基中生长的微生物除了硝化细菌外,还有其他杂菌。纯化微生物时常用的接种方法中,平板划线法不易分离出单个菌落,不能计数;稀释涂布平板法能使单菌落分离,便于计数,而且应将接种后的培养基置于37℃恒温内培养24后再计数。
【详解】要筛选硝化细菌,应该用以铵盐为唯一氮源的培养基,培养基中不能加入牛肉膏蛋白胨,A错误;获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌污染,所以应对采集养殖池底泥使用的工具进行灭菌,全部接种过程均需在酒精灯火焰旁进行,B正确;对微生物进行计数时应采用的接种方法是稀释涂布平板法,C错误;应将培养基置于37℃恒温下培养24~48h后,统计培养基中全部菌落数,D错误。
20. SOD是一种抗氧化酶,它能催化O2形成H2O2增强植物的抗逆性。如图为培育农作物新品种的一种方式。以下叙述正确的是
A. 该育种方式利用了细胞工程和基因工程,能体现细胞的全能性
B. ①过程中最常用的方法是采用显微注射技术将SOD基因导入植物细胞
C. ②、③分别表示脱分化、再分化过程,均无需严格的无菌操作就可以完成
D. 利用植物组织培养生产SOD时,必须选取茎尖或叶尖细胞进行培养
【答案】A
【解析】
【分析】据图可知,SOD基因是目的基因,图中①表示利用基因工程技术将目的基因导入受体细胞的过程;②和③表示植物组织培养过程,其原理是:植物细胞的全能性,其中②表示脱分化形成愈伤组织的过程,③表示再分化形成胚状体的过程。
【详解】该育种方式利用了细胞工程和基因工程,从植物细胞培育成植物个体,能体现细胞的全能性,A正确;①过程最常用的方法是采用农杆菌转化法将SOD基因导入植物细胞,B错误;②、③分别表示脱分化、再分化过程,均需要在严格无菌条件下完成,避免杂菌污染,C错误;利用植物组织培养生产SOD时,只要选取幼嫩的组织或器官进行培养即可,因为幼嫩的部位病毒少,分裂增生能力较强,不一定是茎尖或叶尖细胞,D错误;因此,本题答案选A。
21. 动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较中,正确的是( )
A. 诱导融合的方法完全相同B. 所用的技术手段完全相同
C. 所采用的原理完全相同D. 都能形成杂种细胞
【答案】D
【解析】
【分析】植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较:
【详解】A、植物体细胞杂交诱导融合的方法有物理方法和化学方法,动物细胞融合的诱导方法有物理方法、化学方法和生物方法,A错误;B、两者所用的技术手不相同,植物体细胞杂交还需要采用植物组织培养技术,而动物细胞融合不需要,B错误;
C、两者所采用的原理不完全相同,植物体细胞杂交的原理是细胞膜的流动性和细胞的全能性,而动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性,C错误;
D、动物细胞融合和植物体细胞杂交,两者都能形成杂种细胞,D正确。
故选D。
22. 下列属于动物细胞培养与植物组织培养主要区别的是( )
A. 培养基成分不同
B. 动物细胞培养不需要在无菌条件下进行
C. 动物细胞可以传代培养,而植物细胞不能
D. 动物细胞能够大量培养,而植物细胞只能培养成植株
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A、动物细胞培养所用的培养基是液体培养基,其中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。植物组织培养所用的培养基是固体培养基,其中通常含有蔗糖、氨基酸、无机盐和植物激素等,二者培养基成分不同,A正确;
B、动物细胞培养与植物组织培养过程中均需要灭菌处理,并且需要在无菌条件下进行,B错误;
C、动物细胞培养与植物组织培养都可以传代培养,C错误;
D、A、植物细胞可以培养成植株,也能培养成大量细胞,D错误。
故选A。
23. A种植物细胞(基因型为Aa),B种植物细胞(基因型为Bb);去掉细胞壁后,诱导两种细胞的原生质体融合,形成单核的杂种细胞。若经过组织培养得到的杂种植株是
A. 二倍体,基因型为AaBbB. 二倍体,基因型为AAaaBBbb
C. 四倍体,基因型为AaBbD. 四倍体,基因型为AAaaBBbb
【答案】C
【解析】
【详解】植物体细胞杂交,染色体组数是两个细胞染色体级数之和,基因是两种生物基因组合,所以两二倍体细胞后变成四倍体,基因变成AaBb。
24. 细胞工程育种与传统的育种方面主要有哪个优点( )
A. 技术手段简单
B. 克服远缘杂交不亲和的障碍
C. 目的性明确
D. 马铃薯脱毒技术采用了细胞融合技术
【答案】B
【解析】
【详解】A、细胞工程育种包含植物体细胞杂交、核移植等技术,操作流程复杂,技术难度远高于传统的杂交育种等方式,A错误;
B、传统育种如杂交育种仅能实现同种或近缘物种的性状重组,远缘物种间存在生殖隔离导致杂交不亲和,细胞工程育种可通过体细胞融合等技术打破生殖隔离,克服远缘杂交不亲和的障碍,这是其相比传统育种的主要优势,B正确;
C、传统杂交育种同样可以将两个亲本的优良性状集中,目的性明确并非细胞工程育种独有的优点,C错误;
D、马铃薯脱毒技术利用植物分生区(茎尖等)病毒极少的特点,通过植物组织培养技术获得脱毒苗,并未采用细胞融合技术,D错误。
25. 下列不需要采用植物组织培养技术的是( )
A. 利用秋水仙素处理萌发的幼苗,获得多倍体植株
B. 利用花药离体培养得到单倍体植株
C. 利用基因工程培养抗虫棉的棉花植株
D. 利用细胞工程培养“番茄—马铃薯”杂种植株
【答案】A
【解析】
【分析】植物组织培养是指利用特定的培养将离体的植物细胞、组织或器官培养成完整植株的过程.花药的离体培养、基因工程中的受体细胞的培养、植物体细胞杂交后杂种细胞的培养以及植物的大量快速繁殖都要用到植物组织培养技术。
【详解】A、利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,得到多倍体植株,是植物的正常发育,没有利用植物组织培养技术,A符合题意;
B、利用花药离体培养得到单倍体植株利用了植物组织培养技术,B不符合题意;
C、利用基因工程培育抗寒的番茄植株涉及重组细胞发育为完整个体的过程,利用了植物组织培养技术,C不符合题意;
D、利用细胞工程培育“番茄—马铃薯”杂种植株涉及将杂种细胞培育为完整植株的过程,利用了植物组织培养技术,D不符合题意。
故选A。
二、填空题(共4题,满分50分。)
26. 从远古到现代、从传统发酵到分子生物学实验,生物技术一直和我们的生活息息相关,结合所学生物技术的相关知识,回答下列问题:
(1)在葡萄酒自然发酵过程中,起主要作用的微生物是_______。氧气充足时,在变酸的酒表面观察到菌膜,其形成的原因是________________,制作果酒和果醋的最适温度分别是________、________。
(2)从土壤中分离纯化酵母菌最常用的接种方法是________________________________。若用木糖来进行酒精发酵,需要将以葡萄糖为碳源的培养基上的酵母菌菌株转接到________________的培养基中,培养一段时间后,收集存活的酵母菌,即为所需菌种。
(3)家庭中泡菜的制作方法是:新鲜的蔬菜经过整理、清洁后,放入彻底清洗并用白酒擦拭过的泡菜坛中,然后向坛中加入盐水、香辛料及一些“陈泡菜水”,密封后置于温度适宜的地方。用白酒擦拭泡菜坛的目的是________。加入“陈泡菜水”的作用是________________。
【答案】 ①. 酵母菌 ②. 醋酸菌的大量繁殖 ③. 18℃~25℃ ④. 30℃~35℃ ⑤. 平板划线法和稀释涂布平板法 ⑥. 只含有木糖,不含有葡萄糖 ⑦. 消毒 ⑧. 提供乳酸菌菌种
【解析】
【分析】酒精发酵的主要微生物是酵母菌,适宜发酵的温度为18℃~25℃,醋酸发酵的主要微生物是醋酸杆菌,适宜发酵的温度是30℃~35℃。最常用的微生物接种方法为平板划线法和稀释涂布平板法。
【详解】(1)在葡萄酒自然发酵过程中,起主要作用的微生物是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。醋酸菌是好氧菌,在氧气、糖分充足时,可将糖变为醋酸,在糖源不足时,可将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,故在氧气充足时,在变酸的酒表面观察到的菌膜,其实是醋酸菌大量繁殖的结果,制作果酒和果醋的最适温度分别是18℃~25℃、30℃~35℃。
(2)常用的微生物接种方法为平板划线法和稀释涂布平板法。为了筛选能够利用木糖的微生物,需要制作以木糖为唯一碳源的选择培养基,在这样的选择培养基上,由于碳源只有木糖(不含葡萄糖等其它碳源),所以只有能利用木糖的微生物可以生长,不能利用木糖的微生物不能生长,据此可将能利用木糖的微生物筛选出来。
(3)制作泡菜时,用白酒擦拭泡菜坛的目的是消毒,防止杂菌感染。“陈泡菜水”中含有大量的乳酸菌,加入一些“陈泡菜水”的作用是提供乳酸菌菌种。
本题考查果酒、果醋和泡菜制作以及微生物接种的相关知识,意在考查考生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力,考查考生理论联系实际,综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题的能力。
27. 下图为细胞融合的简略过程,请据图回答:
(1)若A、B是植物细胞,在细胞融合之前已用________处理,除去了_______;由A、B到细胞C的过程中,常用的物理方法是___________。融合完成的标志是__________。
(2)若A、B是植物细胞,则形成的D细胞还要应用________技术把D培养成植株。
(3)若A、B是动物细胞,一般取自__________,其优点是_______,然后用__________使其分散开来;由A.B到C的过程中,常用的不同于植物细胞融合的手段是_______,所形成的D称为_____________, A、B融合为C的过程说明了细胞膜具有__________________。
(4)若该过程是制备单克隆抗体,A为小鼠浆细胞,那么,在获得此细胞之前,小鼠已经被注射了_________。注射后小鼠身体发生了相应的免疫反应,生成了____________,图中B为__________。
(5)若该过程仍是制备单克隆抗体,在A、B到C的过程中,所形成的C有__________种,用来培养的D细胞应该是________。从中选择出它的方法是用___________培养。
【答案】(1) ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 细胞壁 ③. 离心、振动、电激 ④. 形成新的细胞壁
(2)植物组织培养 (3) ①. 动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织 ②. 分裂能力强 ③. 胰蛋白酶 ④. 灭活的病毒诱导 ⑤. 杂种细胞 ⑥. 一定的流动性
(4) ①. 相应抗原 ②. 浆细胞、抗体和记忆细胞 ③. 骨髓瘤细胞
(5) ①. 3 ②. 杂交瘤细胞 ③. 特定的选择性培养基
【解析】
【小问1详解】
植物细胞外有细胞壁,会阻碍细胞融合,细胞壁主要成分是纤维素和果胶,根据酶的专一性,用纤维素酶和果胶酶处理可除去细胞壁,得到原生质体。诱导原生质体融合的物理方法有离心、振动、电激等。融合完成的标志是融合形成的杂种细胞形成新的细胞壁。
【小问2详解】
融合形成的杂种细胞要通过植物组织培养技术培养成植株。
【小问3详解】
动物细胞一般取自动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织,因为这类细胞分裂能力强。用胰蛋白酶处理使组织细胞分散开来。动物细胞融合特有的手段是用灭活的病毒诱导,融合后形成的细胞称为杂种细胞。细胞融合过程体现了细胞膜具有一定的流动性。
【小问4详解】
制备单克隆抗体时,先给小鼠注射相应抗原,使小鼠发生免疫反应,生成浆细胞、抗体和记忆细胞。再取小鼠浆细胞和骨髓瘤细胞诱导融合,所以图中B为骨髓瘤细胞。
【小问5详解】
细胞融合时,仅考虑两两融合,会形成浆细胞-浆细胞融合、骨髓瘤细胞-骨髓瘤细胞融合、浆细胞-骨髓瘤细胞融合3种类型的细胞。用来培养的D细胞应该是杂交瘤细胞,需用特定的选择性培养基筛选出杂交瘤细胞。
28. 目前可溶性磷元素的缺乏已经成为制约植物生长的关键因素。解磷菌可以将土壤中难溶性的无机磷分解成可溶性的无机磷供植物吸收利用,目前的研究主要集中在常温下解磷菌筛选,而在低温环境下这些解磷菌则不能发挥作用。科员人员从南极企鹅岛土壤中尝试筛选耐低温的解磷菌,请回答:
(1)常规微生物实验中,常用_________法对培养基进行灭菌。选择从南极企鹅岛土壤分离耐低温的解磷菌的原因是________。
(2)步骤④中的培养基的成分是:葡萄糖、(NH4)2SO4、NaCl、MgSO4·7H2O、KCl、FeSO4·7H2O、MnSO4、Ca3(PO4)2、琼脂粉等,其中做氮源的是________,琼脂粉作为______。
(3)步骤⑤是将具有明显溶磷圈的菌落多次重复______法以得到纯净的单一菌落,该过程使用的接种工具是_______。
(4)初步筛选出3种能够在10℃条件下溶解无机磷培养基中难溶性无机磷而产生溶磷圈的低温解磷菌,结果如图1,根据图1可知三株菌株中_____的解磷能力最强,判断的理由是_______。
(5)若将③中最后一个试管中的稀释液,分别取0.1ml涂布到3个平板上培养,培养后平板上出现的菌落数分别是68,75,67,则10g土壤样品中含有的解磷菌数约为________个。该方法统计获得的菌落数比实际的活菌数_________,原因是______
【答案】(1) ①. 湿热灭菌 ②. 南极企鹅岛气温较低分离到耐低温的解磷菌的概率较大
(2) ①. (NH4)2SO4 ②. 凝固剂
(3) ①. 平板划线 ②. 接种环
(4) ①. Pd11 ②. 溶磷圈直径与菌落直径的比值最大
(5) ①. 7×107 ②. 少 ③. 当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落
【解析】
【分析】1、微生物常见的接种的方法:
(1)平板划线法将已经溶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,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、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;分为固体培养基和液体培养基,培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐,其中碳源和氮源常采用蛋白胨和牛肉膏,因为它们来源于动物原料,含有糖、维生素和有机氮等营养物质;在提供上述几种主要营养物质的基础上,培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。
【小问1详解】
常规微生物实验中,常用湿热灭菌法对培养基进行灭菌。南极企鹅岛天气寒冷气温低,在此生长的微生物具有耐低温的特点,分离到耐低温的解磷菌的概率较大,因此选择从南极企鹅岛土壤分离耐低温的解磷菌。
【小问2详解】
由培养基的成分可知,可做氮源的是(NH4)2SO4,琼脂粉作为凝固剂。
【小问3详解】
据图可知,接种方法为平板划线法,故步骤⑤是将具有明显溶磷圈的菌落多次重复平板划线法以得到纯净的单一菌落,该方法使用的接种工具为接种环。
【小问4详解】
通过比较溶磷圈直径与菌落直径的比值可判断解磷菌的解磷能力,比值越大说明解磷能力越强,三株菌株中Pd11的溶磷圈直径与菌落直径的比值最大,所以Pd11的解磷能力最强。
【小问5详解】
先计算3个平板上菌落数的平均值为(68+75+67)/3=70个,③中最后一个试管的稀释倍数为104,取0.1mL涂布,那么10g土壤样品中含有的解磷菌数约为70/0.1×104×10=7×107个。该方法统计获得的菌落数比实际的活菌数少,原因是当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,所以统计的菌落数会少于实际的活菌数。
29. 黄曲霉毒素(AFB)是黄曲霉(一种真菌)产生的具有极强致癌力的小分子代谢产物。为准确检测食品中残留的AFB,科研人员开展下列研究。完成下列问题:
(1)科研人员利用小鼠制备抗AFB的单克隆抗体(即AFB单抗),运用了________和________的动物细胞工程技术,前者常用的诱导剂与植物原生质体融合不同的是可用________。
(2)AFB单抗的制备过程如下图,杂交瘤细胞需进行步骤Ⅱ________和Ⅲ________检测,经过多次筛选获得。
(3)食品中的有害残留毒素还可能有黄绿青霉素(CIT)、伏马菌素(FB)等。若想确认上述流程获得的AFB单抗具有极强的特异性,应补充的检测是________,预测相应的实验结果是________。
(4)科研人员拟将AFB单抗固定在一种新材料上,制备出“检测探针”。已知材料M稳定性、发光性能等方面有明显优势,但它很难与抗体结合;物质P可以提高材料M对抗体的亲和力。制备检测探针的流程如图1,探针发光性能与物质P的浓度关系如图2。
依据图2结果,科研人员宜选择物质P的浓度为________mg/mL作为生产检测探针的条件,原因是________。
(5)单克隆抗体除了上述功能,还有什么作用?写出一种:________。
【答案】(1) ①. 动物细胞融合 ②. 动物细胞培养 ③. 灭活病毒
(2) ①. 克隆化培养 ②. 抗体
(3) ①. FB单抗与黄绿青霉素(或“CIT”)、伏马菌素(或“FB”)进行抗原-抗体杂交 ②. 不能杂交(或“阴性”无杂交带”)
(4) ①. 0.8 ②. 在物质P浓度为0.8mg/mL时,探针发光性能与更高浓度时差异很小,且可节省成本
(5)治疗疾病、运载药物等
【解析】
【分析】单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【小问1详解】
单克隆抗体制备过程中需要进行细胞培养和细胞融合,运用了动物细胞融合技术和动物细胞培养技术,动物细胞融合常用的诱导剂与植物原生质体融合不同的是可用灭活的病毒。
【小问2详解】
图中过程I是动物细胞融合过程,通过过程I获得的杂交瘤细胞需进行步骤I克隆化培养抗体(阳性)和Ⅲ抗体(阳性)检测,经过多次筛选获得能产生目标抗体的杂交瘤细胞,而后对该细胞进行体外或体内培养。
【小问3详解】
食品中的有害残留毒素还可能有黄绿青霉素(CIT)、伏马菌素(FB)等,若想确认上述流程获得的AFB单抗具有极强的特异性,则可用AFB单抗与黄绿青霉素、伏马菌素进行抗原-抗体杂交,由于抗原和抗体杂交的特异性,因此该实验的结果是不能杂交(或“阴性”“无杂交带”)。
【小问4详解】
图3结果表明,在物质P浓度为0.8mg/mL时,探针发光性能与更高浓度时差异很小,因此科研时可选择该浓度作为生产检测探针的条件,且可节省成本。
【小问5详解】
单克隆抗体特异性强、灵敏度高,据此可用单克隆抗体和相应的药物结合通过单克隆抗体的作用将药物定点到病灶部位进行定向治疗,可以减轻药物的副作用。另外,单克隆抗体还可用于疾病的诊断和治疗。项目
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
比较项目
动物细胞培养
植物组织培养
原理
细胞增殖
植物细胞的全能性
培养基性质
液体培养基
固体培养基
培养基成分
营养物质(葡萄糖)、动物血清等
营养物质(蔗糖)、植物激素等
培养结果
细胞株、细胞系
一般是植物体
培养目的
获得细胞或细胞产物
快速繁殖、培育无毒苗等
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