2020版《三维设计》高考生物一轮复习课时作业(一) 走近细胞 Word版含解析

选修模块综合检测

[选修1部分]

1．某生物小组试图探究以葡萄、柿子为原料制作果酒、果醋。请你回答下列问题：

(1)酵母菌的分离和纯化

①用清水冲洗葡萄1～2遍除去污物，用榨汁机榨取葡萄汁后，将其装入甲瓶中。葡萄汁的质量和环境温度等方面满足需求，在________________的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物则被抑制。应注意的相关操作是_____________________________

_______________________________________________。

②若要通过酵母菌的单菌落进行计数，应在培养液中加入________，采用________________法分离和计数。能用这种培养基对酵母菌进行扩大培养吗？________。

(2)柿子酒、柿子醋的制备

①将打碎的柿子浆装入发酵瓶内，若加入______________酶，则能较好地提升柿子酒的清澈度。

②当酒精发酵基本完成时，将果汁的酒精浓度稀释至5～6度，然后倒入醋酸发酵装置(装有5%～10%的醋酸菌液)，搅匀，将温度保持在30 ℃，进行醋酸静置发酵。该过程中，对装置应进行的操作是____________________________。

解析：(1)①由于果酒发酵中，发酵液缺氧且呈酸性，其他微生物受到抑制，而酵母菌可以在这样的发酵液中生长繁殖产生大量的果酒。因为酵母菌发酵需要无氧环境，但会产生CO2，以防止发酵瓶因气压过大而爆裂，应注意间隔一段时间排气。②若要通过酵母菌的单菌落进行计数，需要用固体培养基培养才能形成菌落，所以应在培养液中加入凝固剂——琼脂；分离并计数要采用稀释涂布平板法接种培养；但不能用这种方法对酵母菌进行扩大培养，因为固体培养基不能被培养的酵母菌在短时间内充分利用。(2)①发酵制作的果酒呈浑浊状态，是因为发酵液中存在大量的酵母菌不能利用的纤维素和果胶，所以可以在发酵液中加入纤维素酶和果胶酶进行分解，以提升柿子酒的清澈度。②当酒精发酵基本完成时，将果汁酒倒入含有醋酸菌液的装置中进行醋酸发酵，由于醋酸发酵需要在有氧环境中进行，所以需要对装置通入无菌空气。

答案：(1)①缺氧、呈酸性间隔一段时间排出CO2②琼脂稀释涂布平板不能(2)①纤维素酶和果胶②通入无菌空气

2．以下是有关泡菜制作的一些问题，请分析作答：

(1)制备泡菜的盐水中盐与清水的质量比约为________，盐水需煮沸并冷却后才可使用，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)在泡菜腌制过程中经常向坛口边缘的水槽中补充水分的目的是提供________环境。

在发酵初期会有气泡从坛沿水槽内的水中间歇性溢出，这些气泡来源于__________________________________________________。

(3)若制作的泡菜“咸而不酸”，最可能的原因是______________________。

(4)发酵过程中会产生亚硝酸盐，亚硝酸盐在特定条件下会转变成致癌物________，所以在发酵过程中应定期测定亚硝酸盐的含量，以把握取食泡菜的最佳时机。亚硝酸盐含量的检测方法是________，在检测泡菜中亚硝酸盐含量的实验中，必须先制备已知浓度的____________，将显色反应后的样品与其进行比对。

解析：(1)制备泡菜的盐水中盐与清水的质量比约为1∶4，盐水需煮沸并冷却后才可使用，加热煮沸是为了杀灭杂菌，冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响。(2)在泡菜腌制过程中，经常向坛口边缘的水槽中补充水分的目的是提供无氧环境。在发酵初期会有气泡从坛沿水槽内的水中间歇性溢出，这些气泡是微生物呼吸作用产生的气体和泡菜坛中剩余的空气。(3)若制作的泡菜“咸而不酸”，最可能是盐过多抑制了乳酸菌发酵。(4)发酵过程中会产生亚硝酸盐，亚硝酸盐在特定条件下会转变成致癌物亚硝胺，所以在发酵过程中应定期测定亚硝酸盐的含量，以把握取食泡菜的最佳时机。亚硝酸盐含量的测定利用比色法，在检测泡菜中亚硝酸盐含量的实验中，必须先制备已知浓度的标准显色液，将显色反应后的样品与其进行比对。

答案：(1)1∶4加热煮沸是为了杀灭杂菌，冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响(2)无氧微生物呼吸作用产生的气体和泡菜坛中剩余的空气(3)盐过多抑制了乳酸菌发酵(4)亚硝胺比色法标准显色液

3．(2019·赣州模拟)国家生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)规定：接种1 mL水样在牛肉膏蛋白胨琼脂培养基上，经37 ℃、24 h培养后，所生长出的菌落总数不得大于100。某兴趣小组对某蓄水池进行细菌总数测定，以了解池水是否符合饮用水卫生标准。回答下列问题：

(1)用无菌三角瓶取水样前，取样器(玻璃制品)需通过________法灭菌。取水前的无菌操作的目的是____________________。

(2)该小组通过滤膜法测定细菌总数，将10 mL的水样进行过滤后，将滤膜放在牛肉膏蛋白胨琼脂培养基上培养，培养时应将平板倒置，其原因是__________________________。所用培养基中的牛肉膏除为微生物提供碳源和氮源外，还能提供磷酸盐和__________。在培养过程中，不同时间所观察到的平板上菌落特征的差异有______________________________________(至少写出两点)。

(3)经过24 h培养，结果如表

据上表结果判断，所取水样测定结果________(填“符合”或“不符合”)饮用水的标准。

(4)该小组若想检测水样中大肠杆菌的数目，可将滤膜放在含有____________的培养基上，计算培养基上________(颜色)菌落的数目。

解析：(1)用无菌三角瓶取水样前，取样器(玻璃制品)需使用干热灭菌法灭菌。取水前无菌操作的目的是防止外来杂菌污染，以免干扰实验结果。(2)平板倒置后既可使培养基表面的水分更好地挥发，又可防止冷凝水滴落培养基，造成污染，影响实验结果。所用培养基中的牛肉膏除为微生物提供碳源和氮源外，还能提供磷酸盐和维生素。在培养过程中，不同时间所观察到的平板上菌落特征的差异有菌落的大小、数目、形状、颜色等。(3)表格中3个平板的平均菌落数为38个，低于国家规定的标准，因此所取水样符合饮用水的标准。

(4)测定饮用水中大肠杆菌的数目的方法：将已知体积的水过滤后，将滤膜放在伊红美蓝培养基上培养。在该培养基上大肠杆菌的菌落呈现黑色，可根据培养基上黑色菌落的数目，计算出水样中大肠杆菌的数目。

答案：(1)干热灭菌防止外来杂菌污染(2)防止冷凝水滴落污染培养基维生素菌落大小、数目、形状、颜色等(3)符合(4)伊红美蓝黑色

4．果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁更容易，也使得浑浊的果汁变得澄清。请回答下列有关果胶酶的问题：

(1)探究温度对果胶酶活性影响的实验步骤：

a．用搅拌器制苹果泥；

b．取6个烧杯编号1、2、3、4、5、6，依次注入适量30 ℃、35 ℃、40 ℃、45 ℃、50 ℃、55 ℃的水，恒温水浴；

c．每一烧杯中放入分别装有等量苹果泥和果胶酶的试管，保温3 min；

d．向每组烧杯的苹果泥中加入相应的等量的果胶酶，振荡试管，反应一段时间；

e．过滤，比较获得苹果汁的体积。

①c中将苹果泥和果胶酶分别装在不同试管中恒温处理的目的是____________________________。

②有人认为该实验缺乏对照，应补充一组果汁和蒸馏水相混合的实验，你认为有没有必要？______________。

③若继续探究果胶酶的最适用量，则在实验过程中温度、________________(列举两条)等因素应保持不变。

(2)由霉菌发酵生产的果胶酶是食品加工业中使用量较大的酶制剂之一，若通过固定化霉菌细胞生产果胶酶，在配制海藻酸钠溶液时，要注意_____________________，否则可能出现焦糊。固定化细胞技术一般采用包埋法固定化，原因是

________________________________________________________________________。

解析：(1)探究温度对酶活性影响的实验中，温度是自变量，但为了保证实验的正常进行，必须预先达到实验要求的条件，该实验利用温度梯度作为相互对照，没必要补充果汁和蒸馏水相混合的对照实验。(2)固定化细胞技术操作时为了避免海藻酸钠溶液出现焦糊，要注意用小火或间断加热；由于细胞体积大，不易从包埋材料中漏出，所以一般采用包埋法固定霉菌细胞。

答案：(1)①保证底物和酶在混合时的温度是相同的②没有③pH、果胶酶浓度、果泥量(答出两条即可)(2)加热时用小火或间断加热细胞体积大，不易从包埋材料中漏出5．从黄花蒿中提取的青蒿素是一种无色针状晶体，易溶于有机溶剂，难溶于水，不易挥发，高温和受潮易分解。请回答下列有关问题：

(1)提取青蒿素时，应采用萃取法而不宜用水蒸气蒸馏法，其原因是________________________________________________________________________。

(2)提取青蒿素时，最好选用的一种原料是__________(填“高温烘干”“晾干”或“新鲜”)的黄花蒿，理由是___________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)研究表明青蒿素对卡他球菌有较强的抑制效果，如图是对青蒿素敏感的卡他球菌原始菌种的相关实验(影印接种法指用无菌绒布覆盖在长有菌落的1号培养基表面，轻轻按压，不旋转绒布，然后将绒布上的菌落“复印”到2号和3号培养基上)。

①培养基配制好后，需用____________________(填仪器名称)对其进行灭菌。

②在2号培养基上挑取与3号培养基位置相同的1个菌落，接种到________(填“含”或“不含”)青蒿素的培养基上，若出现较多菌落(未受污染)，则抗青蒿素卡他球菌的出现说明相关基因突变发生在该菌接触青蒿素________(填“之前”或“之后”)。

③影印接种时需将菌种先影印到2号培养基再影印到3号培养基，不能颠倒，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

解析：(1)根据题干信息，青蒿素不易挥发，很难随水蒸气蒸馏出来，故不宜用水蒸气蒸馏法提取青蒿素。(2)青蒿素高温和受潮易分解，若采用高温烘干的黄花蒿，烘干过程中青蒿素受高温易分解；若用新鲜的黄花蒿，含水量较高，会影响萃取的效果(萃取前一般需进行干燥)；采用晾干的黄花蒿，可避免青蒿素高温下分解，且晾干的黄花蒿含水量低，有利于用有机溶剂提取青蒿素。(3)对青蒿素敏感的卡他球菌，经稀释涂布平板法，接种到1号培养基上，长出菌落后，用影印接种法接种到2号和3号培养基上，影印接种法可保证2号和3号培养基相同位置上长出相同的菌落。①培养基配制好后，需用高压蒸汽灭菌锅对

其进行灭菌。②在2号培养基上挑取与3号培养基位置相同的1个菌落，若接种到不含青蒿素的培养基上，长出较多菌落，不能说明任何问题，若接种到含青蒿素的培养基上，长出较多菌落(未受污染)，则说明这些卡他球菌在接触青蒿素之前对青蒿素已经产生了抗性(抗性的产生是相关基因突变的结果)。③影印接种时需将菌种先影印到2号培养基再影印到3号培养基，不能颠倒，因为2号培养基不含青蒿素，3号培养基含有青蒿素，若操作颠倒，先影印到3号培养基，大量卡他球菌会被青蒿素杀死，导致2号和3号培养基上的菌落都是抗青蒿素的菌株，进而导致结果不准确。

答案：(1)青蒿素不易挥发，很难随水蒸气蒸馏出来(合理即可)(2)晾干青蒿素高温和受潮易分解，晾干过程避免了青蒿素高温下分解，且晾干的黄花蒿含水量低，用有机溶剂萃取青蒿素的效果好(合理即可)(3)①高压蒸汽灭菌锅②含之前③若先影印到3号培养基，青蒿素会杀死大量卡他球菌，导致2号和3号培养基上的菌落都是抗青蒿素的菌株，进而导致结果不准确(合理即可)

[选修3部分]

6．为增加油菜种子的含油量，研究人员尝试将陆地棉的酶D基因与拟南芥叶绿体膜上的转运肽基因相连，导入油菜叶片细胞并获得了转基因油菜品种。

(1)从陆地棉基因文库中获取酶D基因，一般用PCR技术扩增，PCR扩增过程中，需加热至90～95 ℃，其目的是____________________________；加热至70～75 ℃时，互补链可在____________________酶的作用下延伸。

(2)如图甲，选用限制酶________处理两个基因后再用____________酶处理，得到________(填图中字母)端相连的融合基因。

(3)将上述融合基因插入图乙所示Ti质粒的T-DNA中，构建________________并导入农杆菌中。将获得的农杆菌接种在含__________(填“氨苄青霉素”“卡那霉素”“四环素”或“链霉素”等抗生素)的固体平板上培养得到单菌落，再利用液体培养基振荡培养，得到用于转化的侵染液。

(4)剪取油菜的叶片放入侵染液中一段时间，此过程的目的是__________________________，进一步筛选后获得转基因油菜。

(5)在分子水平上，用________________方法检验融合基因是否表达成功。

解析：(1)PCR扩增过程中，需加热至90～95 ℃，其目的是使双链DNA解聚为单链；加热至70～75 ℃时，互补链可在Taq酶的作用下延伸。(2)图甲所示酶的识别序列，可以用ClaⅠ限制酶和DNA连接酶处理两个基因后，得到A、D端相连的融合基因。(3)将上述融

合基因插入图乙所示Ti质粒的T-DNA中，构建基因表达载体即重组质粒并导入农杆菌中。将获得的农杆菌接种在含四环素的固体平板上培养得到单菌落，再利用液体培养基振荡培养，可以得到用于转化的侵染液。(4)剪取油菜的叶片放入侵染液中一段时间，此过程的目的是利用农杆菌将融合基因导入受体细胞，进一步筛选后获得转基因油菜细胞。该细胞通过植物组织培养技术，可培育成转基因油菜植株。(5)用DNA-RNA分子杂交技术确定融合基因是否完成了转录，产生了mRNA；用抗原—抗体杂交法可检测转基因油菜植株中的融合基因是否成功表达。

答案：(1)使双链DNA解聚为单链热稳定DNA聚合(或Taq)(2)ClaⅠDNA连接A、D(3)基因表达载体四环素(4)将目的基因导入受体细胞(5)抗原—抗体杂交

7．苦荞富含黄酮类化合物等营养物质，在降血糖、降血脂等方面功效显著。查尔酮合成酶(CHS)是黄酮类化合物合成的关键酶，如图为将CHS基因导入苦荞，培育高产黄酮苦荞品系示意图。

(1)基因工程的核心是______________________。

(2)可利用____________________、________________方法获取CHS基因。

(3)过程①中切开质粒的酶是________________。它能在质粒特定的部位切割的原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)过程②、③分别是____________________。苦荞细胞能培养成植株的根本原因是__________________________。

(5)为培育转基因苦荞植物，还可将该植物幼叶消毒后，用______________________酶混合液处理，获得原生质体。酶混合液中含有适宜浓度的甘露醇，其作用是________________。将目的基因导入到原生质体，经培养形成愈伤组织，再通过____________________得到分散的胚性细胞，发育成__________，生长发育后获得该转基因植株。

解析：(1)基因工程的核心是构建重组DNA分子。(2)获取目的基因的方法有从基因文库获取、化学方法合成。(3)过程①是基因表达载体的构建，切开质粒的酶是限制性核酸内切酶，它能在质粒特定的部位切割的原因是能识别特定的核苷酸序列并在特定的切点上切割DNA分子，形成黏性末端。(4)过程②、③分别是脱分化和再分化。苦荞体细胞能培养成植株的根本原因是植物细胞的全能性，即细胞中含有发育成完整个体所必需的全部基因。(5)获得原生质体需要先用纤维素酶和果胶酶处理去除细胞壁，酶混合液中含有适宜浓度的甘露醇，其作用是维持渗透压，将目的基因导入到原生质体，经培养形成愈伤组织，再通过

液体悬浮培养得到分散的胚性细胞，发育成胚状体，从而获得该转基因植株。

答案：(1)构建重组DNA分子(2)从基因文库获取化学方法合成(3)限制性核酸内切酶(或限制酶)能识别特定的核苷酸序列并在特定的切点上切割DNA分子(4)脱分化、再分化植物细胞的全能性(或细胞中含有发育成完整个体所必需的全部基因)(5)纤维素酶和果胶维持渗透压液体悬浮培养胚状体

8．如图1为利用生物技术生产单克隆抗体的过程，图2为经体外受精培育优质奶牛的过程，图3为羊水检查的主要过程。请回答下列问题：

Ⅰ.(1)与植物细胞融合相比细胞A的形成过程中特有的诱导因素是____________________________。

(2)在图1制备单克隆抗体的过程中，包括______________和________________两个过程。直接产生的A细胞可能有______种，经选择性培养的杂交瘤细胞，还需进行________________________，经多次筛选就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞，进而进行体内或体外培养。

(3)单克隆抗体与常规的血清抗体相比，其最大的优越性是__________________________。

(4)图2过程优质奶牛的培育过程需要进行胚胎移植，移植后的胚胎能在受体子宫中存活，其生理基础是__________________________________________。

(5)若要同时获得多头与此优质奶牛相同的小牛，可对图2中囊胚进行____________，操作过程需要特别注意的问题是________________________________________。

Ⅱ.产前诊断是优生的主要措施之一，检查羊水和羊水中的胎儿脱落细胞，能反映胎儿的病理情况。图3是羊水检查的主要过程，请据图回答下列问题：

(1)图3中，在羊水细胞培养时，通常在合成培养基中加入适量________以补充合成培养基中缺乏的物质，同时还应控制培养基的__________、温度、pH和溶解氧等外界环境条件。在出现细胞的接触抑制时，应用____________处理。

(2)图3中，在染色体分析时，通常选用处于____________(填时期)细胞的染色体进行观察。

解析：Ⅰ.(1)动物细胞融合特有的诱导因素是灭活的病毒处理。(2)制备单克隆抗体的过程涉及动物细胞融合和动物细胞培养两个过程。直接产生的A细胞可能有3种(小鼠B细胞自身融合细胞、小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞、杂交瘤细胞)，经选择性培养的杂交瘤细胞，还需进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞，再对这些细胞进行体内或体外培养。(3)单克隆抗体具有特异性强，灵敏度高的优点，并可在体外大量生产。(4)移植后的胚胎能在受体子宫中存活，其生理基础是受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应。(5)若要同时获得多头与此优质奶牛相同的小牛，可对图2中囊胚进行胚胎分割(移植)，操作过程需要特别注意的问题是将囊胚的内细胞团进行均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。Ⅱ.(1)在羊水细胞培养时，通常在合成培养基中加入适量血清以补充合成培养基中缺乏的物质，同时还应控制培养基的温度、渗透压及pH和溶解氧等外界环境条件。在出现细胞的接触抑制时，应用胰蛋白酶处理。(2)因为有丝分裂中期，染色体形态稳定、数目清晰，所以在进行染色体分析时，通常选用处于有丝分裂中期的细胞，主要观察染色体的形态和数目。

答案：Ⅰ.(1)灭活的(仙台)病毒处理(2)动物细胞融合动物细胞培养3克隆化培养和抗体检测(3)特异性强，灵敏度高(4)受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应(5)胚胎分割注意将囊胚的内细胞团进行均等分割

Ⅱ.(1)血清渗透压胰蛋白酶(2)有丝分裂中期

9．如图是我国常见的一种生态农业示意图，请据图回答下列问题：

(1)该生态农业中农作物秸秆得到了充分利用，贯穿全过程的核心原理是________________原理。其中“过腹还田”是最快捷的还田途径，具体途径是__________________________。将秸秆和动物粪便等通过图中________________________的设计开发了洁净可再生的新能源。

(2)依据生态工程的______________原理，设计了如图所示的系统结构，使人工农业生态系统中的物质循环和____________更为合理。

(3)农业生产上，畜牧业依赖和受制于种植业，可以依据生态工程的__________原理使社会—经济—自然相统一来提高经济和社会效益。使用农药能有效控制农业害虫，但也可

能使生态系统的______________减少，因此利用生物的____________进行生物防治是今后的发展方向。

解析：(1)根据对农作物秸秆多途径利用的基本过程示意图可知，贯穿全过程的核心原理是物质循环再生原理。其中“过腹还田”的具体途径是秸秆→家畜→粪便→农田。将秸秆和动物粪便等通过微生物发酵产生沼气，这是利用了农业生态工程中的洁净可再生的新能源开发技术。(2)依据生态工程的物种多样性原理，设计了如图所示的系统结构，使人工农业生态系统中的物质循环和能量流动更为合理。(3)农业生产上，畜牧业依赖和受制于种植业，可以依据生态工程的整体性原理使社会—经济—自然相统一来提高经济和社会效益。使用农药能有效控制农业害虫，但也使生态系统的生物多样性减少，因此利用生物的种间关系进行生物防治是今后的发展方向。

答案：(1)物质循环再生秸秆→家畜→粪便→农田微生物发酵产生沼气(2)物种多样性能量流动(3)整体性生物多样性种间关系