内容正文:
2024年春学期高二年级阶段性练习
生物学科
2024.05
本试卷分为选择题和非选择题两部分,共100分。考试用时75分钟
注意事项:
答题前,考生务必将学校、姓名、班级、学号写在答题卡的密封线内。选择题答案按要求填涂在答题卡上;非选择题的答案写在答题卡上对应题目的答案空格内,答案写在试卷上无效。考试结束后,交回答题卡。
第I卷(选择题 共42分)
一、单项选择题:共15题,每题2分,共30分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 科研人员在多种细胞中发现了一种RNA上连接糖分子的“糖RNA”,而之前发现的糖修饰的分子是细胞膜上的糖蛋白和糖脂。下列有关糖RNA、糖蛋白、糖脂分子的叙述,正确的是( )
A. 组成元素都含有C、H、O、N、P、S
B. 都在细胞核中合成后转移到细胞膜
C. 糖蛋白和糖RNA都是以碳链为骨架的生物大分子
D. 细胞膜的外表面有糖蛋白,这些糖蛋白也叫做糖被
2. 细胞是最基本的生命系统,它在结构和功能上均体现出高度的统一性,下列能解释细胞是一个统一的整体选项是( )
A. 高尔基体是一种膜面积很大的细胞器,它向外可直接连接细胞膜,向内可连接核膜
B. 核孔使细胞核与细胞质在结构上得以沟通,有利于细胞核与细胞质之间的某些大分子物质的运输
C. 生物膜系统广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点,蓝细菌借助生物膜系统完成化学反应
D. 所有植物细胞通过胞间连丝实现相邻细胞间的信息交流,动物细胞通过细胞生活的液体环境实现信息交流和物质交换
3. “端稳中国碗,装满中国粮”,种子是粮食安全的底座,也是现代农业发展的基础。下列相关叙述正确的是( )
A. 种子贮藏时,零上低温、低湿和无氧条件有利于延长种子贮藏时间
B. 玉米种子发育成植株体现了细胞的全能性
C. 种子萌发后,根系吸收的氮元素可用于合成脂肪、蛋白质和核酸
D. 种子从休眠进入萌发状态,结合水/自由水比值下降
4. 植物细胞及其部分结构如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 主要由DNA和蛋白质组成的①只存在于细胞核中
B. 核膜及各种细胞器膜的基本结构都与②相似
C. ③的主要成分是纤维素和果胶,具有选择透过性
D. 植物细胞的①、②和③等结构各司其职相互协调构成统一整体
5. 贺岁剧《热辣滚烫》掀起了减肥风波,更多的人重视饮食结构的优化。贾伟平团队证实玉米、马铃薯等食物富含的抗性淀粉能够修复肠道屏障,降低炎症水平并抑制脂类吸收,进而降低体重。下列有关叙述错误的是( )
A. 减肥过程中物质消耗顺序是糖类、脂肪、蛋白质
B. 为了增肌,减肥过程中需增加蛋白质摄入并进行适量的力量训练
C. 由于玉米、马铃薯等食物可降低肠道对脂类的吸收,减肥者可大量食用
D. 食物中的脂肪水解为甘油和脂肪酸后,以自由扩散的方式进入小肠绒毛上皮细胞
6. 将某植物成熟细胞置于一定浓度的K+溶液中,发现其原生质体(除去细胞壁后的细胞)相对体积变化趋势如图曲线ABCD所示。据图信息判断,下列说法正确的是( )
A. 曲线AB段相对体积未变,说明细胞未发生渗透吸水或失水
B. 比较B、D两点所在时刻的植物细胞液浓度,B点等于D点
C. 影响细胞吸收K+速率的因素有载体数量、细胞呼吸强度等
D. 用相同浓度甘油溶液代替K+溶液,可得类似ABCE的曲线
7. 液泡是一种酸性细胞器,若酸性减弱,将导致线粒体功能异常,具体机制如图所示(Cys为半胱氨酸)。下列叙述错误的是( )
A. H+进入液泡时需要与V-ATPase结合
B. 正常情况下,Cys在细胞质基质中的浓度高于液泡
C. 图中Fe -S簇蛋白可能参与了呼吸过程中的电子传递
D. 添加Cys转运蛋白抑制剂,会抑制有氧呼吸
8. 植物体内多以蔗糖的形式长距离运输碳水化合物。下图为光合产物蔗糖从叶肉细胞扩散至韧皮薄壁细胞间隙,最终进入筛管-伴胞复合体(SE-CC)的过程,其中蔗糖浓度的变化可调节SU载体的数量。下列说法错误的是( )
A. 胞间连丝实现了相邻植物细胞间的物质运输
B. 伴胞内的蔗糖浓度要低于韧皮薄壁细胞
C. 蔗糖可作为信号分子起到调控自身运输的作用
D. 使用ATP合成抑制剂会降低蔗糖进入SE-CC的速率
9. β-葡萄糖苷酶能催化纤维素水解,实验小组测定了温度对该酶活性的影响,实验结果如图所示。根据实验结果,不能得出的结论是( )
A. 高温保存会破坏酶的空间结构,降低其活性
B. 42℃时,随着反应时间的延长,酶的稳定性逐渐下降
C. 各温度条件下,酶的活性可用斐林试剂进行检测
D. 37 ℃时,纤维素反应60 min的消耗量与反应120 min的不同
10. 腺苷是动物体内的一种重要的促进睡眠的物质。图1为神经元中腺苷合成及转运示意图,图2是dATP的结构简式。下列说法错误的是( )
A. 该过程中腺苷实际上是一种神经递质,起到传递信息的作用
B. 腺苷与觉醒神经元细胞膜上的受体结合,使突触后膜电位下降
C. dATP中含有特殊化学键,可作为直接的能源物质
D. dATP水解后脱去磷酸基的物质能参与RNA的合成
11. 下列有关酶和ATP的叙述,错误的是( )
A. 糖原、核酸与酶等生物大分子都以碳链为基本骨架
B. 酶需要在适宜的温度和适宜的pH条件下保存
C. 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
D. 叶绿体、线粒体都能合成ATP,但需要的条件不同
12. 单峰骆驼在野外几乎灭绝,科学家欲通过胚胎工程的方法拯救野化单峰骆驼,进行了图示研究。下列叙述错误的是( )
A. 为使A野化单峰骆驼超数排卵,可注射适量的促性腺激素
B. 图中①操作可将采集到的新鲜精子与成熟的卵子共同培养
C. 胚胎移植前,C受体雌性骆驼需要进行同期发情处理
D. 早期胚胎的卵裂期,胚胎总体积不增加,有机物总量减少
13. 某杂种植株的获取过程如图所示,下列有关分析正确的是( )
A. 叶片经消毒后需用自来水流水冲洗,避免消毒剂对细胞产生毒害
B. ①过程采用酶解法获取原生质体时,可用聚乙二醇调节渗透压
C. ②过程通过抽真空处理使酶溶液渗入细胞间隙,提高酶解效率
D. ③过程清洗培养基应采用高渗溶液,防止原生质体吸水涨破
14. 某醋厂和啤酒厂工艺流程如图所示。酒曲含有霉菌、酵母菌、乳酸菌;醋醅含有醋酸菌。下列相关叙述正确的是( )
A. 上图发酵是利用真菌的无氧呼吸与细菌的有氧呼吸
B. 酒精发酵阶段需通入无菌空气,有利于酵母菌的繁殖
C. 为保证醋的品质,生产过程中需将温度等条件适时改变
D. 醋酸发酵阶段需通气是因为醋酸菌有氧呼吸把葡萄糖氧化为醋酸
15. 纸片扩散法是药敏试验中常用的方法。取少量大肠杆菌培养液,均匀涂在培养基上,再放上4片含有链霉素(抗生素)的圆形滤纸,然后在无菌、适宜条件培养12~16h,滤纸片周围出现抑菌圈。下列叙述正确的是( )
A. 接种后的平板在培养时的放置应如图2中的②所示
B. Ⅳ纸片上抗生素抑菌效果最好,其上多个菌落均具有链霉素抗性
C. 若将链霉素换成青霉素进行以上实验,则Ⅳ号纸片上仍会出现相应菌落
D. 图3中Ⅳ的抑菌圈中出现了部分菌落,最可能是大肠杆菌发生了基因重组
二、多项选择题:共4题,每题3分,共12分,每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全者得1分,错选或不答的得0分
16. 研究发现,通过细胞膜缺损处大量进入细胞质,导致局部浓度激增,大量同钙结合蛋白相结合,诱导相关蛋白、细胞器或囊泡聚集在损伤部位,参与细胞膜修复。下列相关叙述正确的是( )
A. 细胞外通过细胞膜缺损处进入细胞方式属于协助扩散
B. 细胞膜破损可能会影响细胞膜的选择透过性,从而扰乱细胞内物质成分的稳定
C. 相关蛋白、细胞器或囊泡定向参与细胞膜的修复,离不开信号的传递
D. 据题目信息推测,高尔基体数量的多少会影响细胞膜的修复效率
17. 用PCR方法检测转基因植株是否成功导入目的基因时,得到以下电泳图谱,其中1号为DNA标准样液(Marker),10号为蒸馏水。PCR时加入的模板DNA如图所示。据此做出分析不合理的是( )
A. PCR产物的分子大小在250至500bp之间
B. 3号样品为不含目的基因的载体DNA
C. 9号样品对应植株是所需的转基因植株
D. 10号的电泳结果能确定反应体系等对实验结果没有干扰
18. 如图表示利用现代生物工程技术制备山羊乳腺生物反应器的流程图,目的是从转基因山羊的乳汁中获得人乳铁蛋白。已知细胞甲是来自雌山羊的胚胎成纤维细胞,下列相关叙述错误的是( )
A. 完成图中①过程用到了质粒、限制酶和DNA合成酶等
B. 筛选出的细胞乙是含有目的基因的胚胎成纤维细胞
C. 该重构胚发育至囊胚时需要进行DNA分析以鉴定性别
D. 图示流程中,②④⑤过程都用到了显微操作技术
19. 根据食品安全国家标准(GB19645-2010)规定,每毫升合格的牛奶中细菌总数不超过50 000个。某兴趣小组利用恒温水浴锅对新鲜牛奶进行消毒后,进行细菌总数测定,主要步骤如图所示。相关叙述正确的是( )
A. 步骤①中用巴氏消毒法对新鲜牛奶进行消毒,可以减少营养物质的损失
B. 步骤②对牛奶进行梯度稀释可以使聚集的微生物分散,便于在培养基表面形成单菌落
C. 步骤③中牛肉膏蛋白胨培养基要先高压蒸汽灭菌再调pH,以防止高温影响pH的稳定
D. 实验结束时培养基上的菌落可能不止一种,若平均菌落总数少于50个,则表明灭菌合格
第Ⅱ卷(非选择题 共58分)
三、非选择题:共5题,共60分。除特别说明外,每空1分。
20. 血浆中胆固醇含量过高是导致动脉粥样硬化和冠状动脉疾病的一种重要原因。胆固醇主要在肝细胞中合成,在血液中通过与磷脂和蛋白质结合形成低密度脂蛋白(LDL)颗粒形式运输到其他组织细胞(靶细胞)中,以满足这些细胞对胆固醇的需要,同时降低血浆中胆固醇含量。下图是LDL通过受体介导的胞吞作用进入细胞的途径。
(1)胆固醇除参与构成动物细胞膜的重要成分,还参与_____。LDL能够将包裹的胆固醇准确转运至靶细胞中,与其结构中的_____与靶细胞膜上的LDL受体结合直接相关。
(2)与细胞质膜相比,LDL膜结构的不同点主要是_____。LDL通过途径①_____方式进入靶细胞,形成网格蛋白包被的囊泡,经过脱包被作用后与胞内体(膜包裹的囊泡结构)融合。含有LDL的胞内体可通过途径③被转运到_____中,被其中的水解酶降解,胆固醇被释放进入细胞质基质。由图可知,细胞质膜表面LDL受体的来源有_____。
(3)由图1可知,当细胞中的胆固醇含量过高时,会通过_____调节,会抑制LDL受体基因表达以及抑制_____的活性,并可促进胆固醇酯的储存,从而使游离胆固醇的含量维持在正常水平。
(4)随着生活水平的提高,因糖、脂过量摄入导致的肥胖、非酒精性脂肪肝炎(NASH)等代谢性疾病高发。非酒精性脂肪性肝炎患者血液中甘油三酯和胆固醇偏高。为探究药剂Exendin-4在脂质代谢中的作用,科研人员设计以下实验:
①将非酒精性脂肪性肝炎模型小鼠均分为甲、乙、丙三组。
②甲组给予正常饮食作为对照;乙、丙两组均给予高脂饮食,乙组腹腔注射适量生理盐水,丙组腹腔注射_____。
③注射一周后检测三组小鼠血液中的甘油三酯和胆固醇含量,结果如右图。根据实验结果可判断,Exendin-4对非酒精性脂肪性肝炎小鼠血脂的作用效果是:_____。为了更好的研究Exerdin-4使用效果,还需要进一步确定该药物的使用量,应增设的实验操作是:_____,分别注入小鼠腹腔,一段时间后检测小鼠血液中的甘油三酯和胆固醇含量。
21. 为探究pH对过氧化氢酶活性影响,科研人员以质量分数为20%的新鲜的肝脏研磨液进行如下探究实验:
①设计如图1所示实验装置五组,并对注射器分别编号A1~A5、B1~B5。
②注射器A1~A5分别吸取2mLpH为5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的缓冲液和1mL20%的新鲜的肝脏研磨液,注射器B1~B5分别吸取2mL3%H2O2溶液。
③按图示用带有止水夹的硅胶管分别连接注射器A和B。打开止水夹,将注射器A中的液体匀速推至注射器B中,立即关闭止水夹,分别记录注射器B1~B5中活塞的起始刻度。
④每隔5s读取每组注射器B中活塞移动的刻度1次,记录结果,直到活塞不再移动。
请回答下列问题:
(1)该实验的自变量是___,因变量是___。
(2)酶发挥作用时,会与一种或一类底物形成酶-底物复合物,这是酶具有___特性的基础。除了pH外,影响酶促反应的因素还有___(至少写出二点)。一般不用H2O2为材料探究温度对过氧化氢酶活性的影响,原因是___。
(3)预测本实验pH7.0的组别中,随反应时间的延长,反应速率会___,原因是___。
(4)有同学质疑上述实验方案的设计缺少对照实验,你是否同意该同学观点? ___,理由是___。
(5)临床上常采用荧光法测定人体的血液等组织中过氧化氢酶活性,作为某些疾病诊断指标,其检测关键步骤及原理如图2所示。由图2可知,过氧化氢酶的活性与荧光强度呈___(填“正相关”或“负相关”),第一步进行的时间过长会影响实验的准确性,原因是___。
22. I.供体细胞的分化状态和表观遗传修饰模式是影响体细胞核移植胚胎发育的重要因素。为研究供体细胞RNAmA修饰(即RNA某位点的甲基化)水平对猪核移植胚胎发育的影响,研究者进行系列实验。
(1)核移植的受体是____________________细胞,核移植后的重构胚发育至____________________阶段可利用____________________技术转移到代孕母体子宫内以获得子代个体,从早期胚胎中分离获得的具有自我更新和分化潜能的____________________可用于医学研究。
(2)RNAm6A修饰可通过提高mRNA结构稳定性来影响早期胚胎发育。猪骨髓间充质干细胞(甲组)属于多能干细胞,猪胎儿成纤维细胞(乙组)则是处于分化终端的体细胞。研究者比较了两细胞内RNAm6A修饰水平及其作为核供体时重构胚的发育效率,结果如图1、2。结果表明,核供体细胞的分化程度越高,___________________越低。
II.兰花人工种子由人工种皮、原球茎和人工胚乳构成。原球茎是由胚性细胞组成、形态类似球茎的结构,可发育成完整植株,人工胚乳可调控原球茎的休眠,并为原球茎的发育提供营养成分和激素。回答下列问题:
(3)从盆兰花获取茎尖,对其进行____________________处理后接种于培养基,茎尖通过_____________________后生长为原球茎。原球茎在发芽培养基上可很快长出幼叶,然后在生根培养基中形成完整植株。
(4)将原球茎切成小块,转入增殖培养基进行继续培养,可以得到大量原球茎,实现兰花的快速繁殖。在增殖培养基中添加椰子水,原球茎会长得更饱满。不同成熟度椰子的椰子水对原球茎生长的促进效果不同,推测原因是不同成熟度椰子的椰子水中____________________和____________________的含量存在差异。
(5)某实验研究发现,与添加用过滤除菌法处理的椰子水(A组)相比,人工胚乳中添加用湿热灭菌法处理的椰子水(B组)使原球茎的休眠时间变短。研究人员推测B组原球茎休眠时间短的原因是脱落酸被破坏。作出上述推测的依据是:椰子水中有脱落酸;____________________;脱落酸不耐高温。为了验证上述推测,可增加一组实验(C组),C组的处理是:____________________。
23. 反刍动物瘤胃中含有分解纤维素的微生物,科研小组从瘤胃中分离培养分解纤维素的微生物的流程如图所示。回答下列问题:
(1)筛选、培养纤维素分解菌需以_____为唯一碳源设计选择性培养基。步骤Ⅱ之后,为了获得单菌落,需要在固体培养基上进行接种培养。常见的固体培养基接种方法有_____、平板划线法等。当进行四区划线时,全过程中接种环需要灼烧_____次,划线结束后灼烧接种环的目的是_____。
(2)分离出某真菌的W基因可编码一种可高效降解纤维素的酶,以图2中质粒为载体,进行转基因操作。已知图中W基因转录方向是从右向左,启动子通常具有物种特异性,为使大肠杆菌产生该酶,在质粒中插入W基因,其上游启动子应选择_____(填写字母)。
A. 真菌启动子 B. 大肠杆菌启动子 C. 反刍动物启动子
(3)①如图3所示,W基因转录的模板链是_____。利用PCR技术对W基因进行扩增时,选取的引物为_____(用①②③④回答)。
②氨苄青霉素抗性基因的存在便于_____,在含氨苄青霉素的培养基中可以增殖的细菌有:_____(填写字母)。
A.空白大肠杆菌 B.转入空白质粒的大肠杆菌 C.转入重组质粒的大肠杆菌
③结合图2及图3,解释MfeⅠ酶不可用的原因:_____;解释EcoRI酶不可用的原因:_____。
24. 白叶枯病是造成我国重要粮食作物——水稻严重减产的重要原因之一。某科研团队将白叶枯病抗性基因Xa21与质粒重组(图1),利用人工破损处理的水稻幼苗细胞借助根癌农杆菌转化法获得抗白叶枯病的水稻品种,其中根癌农杆菌侵染植物细胞过程如图2所示,已知不同种限制酶识别序列不同。请回答:
(1)科研人员在基因数据库中查找到Xa2l基因的碱基序列,并据此设计一对引物来扩增目的基因,由图可知,设计引物时,在引物的_____端分别添加了_____两种限制酶的识别序列,在构建图1基因表达载体时,这两种限制酶能确保Xa21基因定点插入到Ti质粒的_____。
(2)Ti质粒中除图中包含的构件外还应必备的构件有_____。可利用_____检测Xa2l基因基因是否导入成功。
(3)由图2可知,水稻幼苗细胞受损后会产生某些信号分子,用于吸引农杆菌移向受损水稻,这些信号分子可能是_____(A、秋水仙素; B、酚类化合物;C、乙酰胆碱),信号传导到根癌农杆菌细胞内激活了Ti质粒上的Vir区中的多个基因表达,其表达的蛋白质的功能有_____(至少写出两点)。农杆菌细胞内形成的成熟T复合体借助细胞膜上的通道复合体定向进入水稻幼苗细胞,最终目标是_____。
(4)将含白叶枯病抗性基因Xa21的水稻幼苗细胞经过_____技术可发育成幼苗。经检测,科研人员发现部分获得Xa21基因的水稻幼苗不具有抗白叶枯病的能力,原因可能是_____。
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2024年春学期高二年级阶段性练习
生物学科
2024.05
本试卷分为选择题和非选择题两部分,共100分。考试用时75分钟
注意事项:
答题前,考生务必将学校、姓名、班级、学号写在答题卡的密封线内。选择题答案按要求填涂在答题卡上;非选择题的答案写在答题卡上对应题目的答案空格内,答案写在试卷上无效。考试结束后,交回答题卡。
第I卷(选择题 共42分)
一、单项选择题:共15题,每题2分,共30分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 科研人员在多种细胞中发现了一种RNA上连接糖分子的“糖RNA”,而之前发现的糖修饰的分子是细胞膜上的糖蛋白和糖脂。下列有关糖RNA、糖蛋白、糖脂分子的叙述,正确的是( )
A. 组成元素都含有C、H、O、N、P、S
B. 都在细胞核中合成后转移到细胞膜
C. 糖蛋白和糖RNA都是以碳链为骨架的生物大分子
D. 细胞膜的外表面有糖蛋白,这些糖蛋白也叫做糖被
【答案】C
【解析】
【分析】RNA的组成元素是C、H、O、N、P;蛋白质元素组成是C、H、O、N,(S、Fe)等;脂质组成元素是C、H、O,个别有N和P;糖类一般由C、H、O三种元素组成。
【详解】A、糖RNA元素组成为C、H、O、N、P等,糖蛋白元素组成为C、H、O、N、(S)等,糖脂分子元素组成为C、H、O个别有N和P,A错误;
B、RNA主要在细胞核中合成,蛋白质在核糖体上合成,脂质在内质网上合成,B错误;
C、蛋白质和RNA是以碳链为骨架的生物大分子,故糖RNA和糖蛋白是以碳链为骨架的生物大分子,C正确;
D、细胞膜上的糖类或与蛋白质结合形成糖蛋白,或与脂质结合形成糖脂,糖蛋白、糖脂通常分布在细胞膜的外侧,这些糖类分子叫做糖被, D错误。
故选C。
2. 细胞是最基本的生命系统,它在结构和功能上均体现出高度的统一性,下列能解释细胞是一个统一的整体选项是( )
A. 高尔基体是一种膜面积很大的细胞器,它向外可直接连接细胞膜,向内可连接核膜
B. 核孔使细胞核与细胞质在结构上得以沟通,有利于细胞核与细胞质之间的某些大分子物质的运输
C. 生物膜系统广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点,蓝细菌借助生物膜系统完成化学反应
D. 所有植物细胞通过胞间连丝实现相邻细胞间的信息交流,动物细胞通过细胞生活的液体环境实现信息交流和物质交换
【答案】B
【解析】
【分析】细胞是最基本的生命系统,细胞是生物体结构和功能的基本单位,细胞的生命活动需要多种细胞器的相互协调配合,共同完成。
【详解】A、内质网是膜面积很大的细胞器,它向外可连接细胞膜,向内可连接核膜,仅仅体现结构上的连续性,没有体现功能上的统一性,A错误;
B、核孔使细胞核与细胞质在结构上得以沟通,有利于细胞核与细胞质之间的某些大分子物质的运输,这说明细胞在结构和功能上均体现出高度的统一性,B正确;
C、生物膜系统包括细胞膜、核膜和细胞器膜等,蓝细菌是原核生物,没有生物膜系统,C错误;
D、植物细胞通过胞间连丝实现相邻细胞间的信息交流,这不能体现细胞是一个统一的整体,D错误。
故选B。
3. “端稳中国碗,装满中国粮”,种子是粮食安全的底座,也是现代农业发展的基础。下列相关叙述正确的是( )
A. 种子贮藏时,零上低温、低湿和无氧条件有利于延长种子贮藏时间
B. 玉米种子发育成植株体现了细胞的全能性
C. 种子萌发后,根系吸收的氮元素可用于合成脂肪、蛋白质和核酸
D. 种子从休眠进入萌发状态,结合水/自由水比值下降
【答案】D
【解析】
【分析】细胞内水的存在形式是自由水和结合水,自由水与结合水不是一成不变的,可以相互转化,自由水与结合水的比值越大,细胞代谢越旺盛,抗逆性越差,自由水与结合水的越小,细胞代谢越弱,抗逆性越强。
【详解】A、农作物种子入库贮藏时,在低氧和低温条件下呼吸速率最低,在无氧条件下呼吸速率快,消耗有机物多,不利于储存,A错误;
B、玉米种子发育成植株体现了个体的发育,没有体现细胞的全能性,B错误;
C、脂肪组成元素是C、H、O,根系吸收的氮元素不用于合成脂肪,C错误;
D、种子从休眠进入萌发状态,结合水/自由水比值下降,代谢加快,D正确。
故选D。
4. 植物细胞及其部分结构如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 主要由DNA和蛋白质组成的①只存在于细胞核中
B. 核膜及各种细胞器膜的基本结构都与②相似
C. ③的主要成分是纤维素和果胶,具有选择透过性
D. 植物细胞的①、②和③等结构各司其职相互协调构成统一整体
【答案】C
【解析】
【分析】1、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,对植物细胞具有支持和保护的作用。
2、细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质,此外还有少量的糖类。组成细胞膜的脂质中,磷脂最丰富,磷脂构成了细胞膜的基本骨架。蛋白质在细胞膜执行功能时起重要作用,因此,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多。
3、细胞核的功能:细胞核是遗传物质贮存和复制的场所,是细胞遗传和代谢的控制中心。
【详解】A、据图可知,①染色质,主要由DNA和蛋白质组成,存在于细胞核中,A正确;
B、据图可知,②是细胞膜,主要由磷脂双分子层构成,核膜和细胞器膜的基本结构和细胞膜相似,但各种膜上的蛋白质等成分有差异,功能也各不相同,B正确;
C、据图可知,③是细胞壁,主要成分是纤维素和果胶,对植物细胞具有支持和保护的作用,是全透性的,不具有选择透过性,C错误;
D、据图可知,图中①是染色质,②是细胞膜,③是细胞壁等结构不同,在功能上也有分工,各司其职相互协调构成统一整体,D正确。
故选C。
5. 贺岁剧《热辣滚烫》掀起了减肥风波,更多的人重视饮食结构的优化。贾伟平团队证实玉米、马铃薯等食物富含的抗性淀粉能够修复肠道屏障,降低炎症水平并抑制脂类吸收,进而降低体重。下列有关叙述错误的是( )
A. 减肥过程中物质消耗顺序是糖类、脂肪、蛋白质
B. 为了增肌,减肥过程中需增加蛋白质摄入并进行适量的力量训练
C. 由于玉米、马铃薯等食物可降低肠道对脂类的吸收,减肥者可大量食用
D. 食物中的脂肪水解为甘油和脂肪酸后,以自由扩散的方式进入小肠绒毛上皮细胞
【答案】C
【解析】
【分析】1、糖类分为单糖、二糖和多糖,二糖包括麦芽糖、蔗糖、乳糖,麦芽糖是由2分子葡萄糖形成的,蔗糖是由1分子葡萄糖和1分子果糖形成的,乳糖是由1分子葡萄糖和1分子半乳糖形成的;多糖包括淀粉、纤维素和糖原,淀粉是植物细胞的储能物质,糖原是动物细胞的储能物质,纤维素是植物细胞壁的组成成分;
2、脂质分为脂肪、磷脂和固醇,固醇包括胆固醇、性激素和维生素D,与糖类相比,脂肪分子中的氢含量多,氧含量少,氧化分解时产生的能量多,因此是良好的储能物质,磷脂双分子层构成生物膜的基本骨架,固醇中的胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分,也参与脂质在血液中的运输。
【详解】A、减肥过程中物质消耗顺序是糖类、脂肪、蛋白质,因为糖类是细胞中主要能源物质,而脂肪是细胞中储能物质,蛋白质是生命活动的主要承担者,当蛋白质被消耗的时候,就会危及生命,A正确;
B、为了增肌,减肥过程中需增加蛋白质摄入并进行适量的力量训练,因为肌纤维的组成成分是蛋白质,B正确;
C、尽管玉米、马铃薯等食物可降低肠道对脂类的吸收,但其中含有大量的淀粉,糖类大量摄入,会转变成脂肪,因而不能起到减肥的目的,C错误;
D、食物中的脂肪水解为甘油和脂肪酸后,可以自由扩散的方式进入小肠绒毛上皮细胞,因为二者属于脂溶性小分子,D正确。
故选C。
6. 将某植物成熟细胞置于一定浓度的K+溶液中,发现其原生质体(除去细胞壁后的细胞)相对体积变化趋势如图曲线ABCD所示。据图信息判断,下列说法正确的是( )
A. 曲线AB段相对体积未变,说明细胞未发生渗透吸水或失水
B. 比较B、D两点所在时刻的植物细胞液浓度,B点等于D点
C. 影响细胞吸收K+速率的因素有载体数量、细胞呼吸强度等
D. 用相同浓度甘油溶液代替K+溶液,可得类似ABCE的曲线
【答案】C
【解析】
【分析】分析曲线图:AC段,原生质体的相对体积不断缩小,说明此时期细胞失水;CD段,原生质体的相对体积不断增大,说明此时期细胞吸水。
【详解】A、曲线AB段相对体积未变,说明细胞吸水和失水速率相当,A错误;
B、BC段,原生质体的相对体积不断缩小,说明细胞失水,细胞发生质壁分离,细胞液的浓度增加,CD段,原生质体的相对体积不断增大,说明此时期细胞吸水,细胞液的浓度不断减小,细胞发生质壁分离后的复原,由于细胞壁的限制,细胞不能无限吸水,故B、D两点所在时刻的植物细胞液浓度不一定相等,B错误;
C、植物细胞吸收钾离子的方式一般为主动运输,需要载体蛋白和消耗细胞呼吸提供的能量,因此影响细胞吸收K+速率的因素有载体数量、细胞呼吸强度等,C正确;
D、甘油可通过自由扩散进入细胞,因此将成熟植物细胞置于较高浓度的甘油中会先发生质壁分离随后会复原,因此用相同浓度甘油溶液代替K+溶液,可得类似ABCD的曲线,D错误。
故选C。
7. 液泡是一种酸性细胞器,若酸性减弱,将导致线粒体功能异常,具体机制如图所示(Cys为半胱氨酸)。下列叙述错误的是( )
A. H+进入液泡时需要与V-ATPase结合
B. 正常情况下,Cys在细胞质基质中的浓度高于液泡
C. 图中Fe -S簇蛋白可能参与了呼吸过程中的电子传递
D. 添加Cys转运蛋白抑制剂,会抑制有氧呼吸
【答案】B
【解析】
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
【详解】A、H+ 进入细胞为主动运输,需要与 V−ATPase 结合,A正确;
B、Cys 通过主动运输进入液泡,在液泡中浓度大,B错误;
C、图中 Fe−S 簇蛋白参与氧气转化为二氧化碳的过程,推测 出可能参与了呼吸过程中的电子传递,C正确;
D、Cys 转运蛋白抑制剂,会抑制 H+ 的转运, 进而抑制有氧呼吸,D正确。
故选B。
8. 植物体内多以蔗糖的形式长距离运输碳水化合物。下图为光合产物蔗糖从叶肉细胞扩散至韧皮薄壁细胞间隙,最终进入筛管-伴胞复合体(SE-CC)的过程,其中蔗糖浓度的变化可调节SU载体的数量。下列说法错误的是( )
A. 胞间连丝实现了相邻植物细胞间的物质运输
B. 伴胞内的蔗糖浓度要低于韧皮薄壁细胞
C. 蔗糖可作为信号分子起到调控自身运输的作用
D. 使用ATP合成抑制剂会降低蔗糖进入SE-CC的速率
【答案】B
【解析】
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度,不需要载体,不需要能量;协助扩散是从高浓度到低浓度,不需要能量,需要载体;主动运输从高浓度到低浓度,需要载体,需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐,不需要载体,消耗能量。
【详解】A、胞间连丝是高等植物细胞间的通道,胞间连丝实现了相邻植物细胞间的物质运输,A正确;
B、据图可知,H+通过主动运输从SE-CC到细胞外空间,维持H+浓度差,从而为蔗糖进入SE-CC提供能量,主动运输是逆浓度梯度进行的,据此推测伴胞内的蔗糖浓度要高于韧皮薄壁细胞,B错误;
C、由题意可知,蔗糖浓度的变化可调节SU载体的数量,而SU载体能够协助蔗糖跨膜运输,故蔗糖可作为信号分子起到调控自身运输的作用,C正确;
D、使用ATP合成抑制剂会使ATP合成减少,导致H+运输受阻,进而影响蔗糖的运输,故使用ATP合成抑制剂会降低蔗糖进入SE-CC的速率,D正确。
故选B。
9. β-葡萄糖苷酶能催化纤维素水解,实验小组测定了温度对该酶活性的影响,实验结果如图所示。根据实验结果,不能得出的结论是( )
A. 高温保存会破坏酶的空间结构,降低其活性
B. 42℃时,随着反应时间的延长,酶的稳定性逐渐下降
C. 各温度条件下,酶的活性可用斐林试剂进行检测
D. 37 ℃时,纤维素反应60 min的消耗量与反应120 min的不同
【答案】C
【解析】
【分析】1、酶的本质:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数是蛋白质,少数是RNA;
2、酶作用机理:降低化学反应所需要的活化能;
3、酶的特性:
(1)高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍;
(2)专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应;
(3)作用条件较温和:高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;在低温下,酶的活性降低,但不会失活;
4、影响酶活性的因素:温度、pH、酶的抑制剂等。
【详解】A、高温保存会破坏酶的空间结构,降低其活性,甚至使酶失活,A正确;
B、由图可知,在42°C 时,随着反应时间的延长,酶的活性逐渐下降,酶的稳定性逐渐下降,B正确;
C、各温度条件下,斐林试剂可以检测生成物葡萄糖的存在,但不能检测浓度,故酶的活性不可用斐林试剂进行检测,C错误;
D、37°C 时,纤维素反应60min的消耗量与反应120min的不同,因为两温度下酶活性差不多,反应时间越长底物消耗量越多,D正确。
故选C。
10. 腺苷是动物体内的一种重要的促进睡眠的物质。图1为神经元中腺苷合成及转运示意图,图2是dATP的结构简式。下列说法错误的是( )
A. 该过程中腺苷实际上是一种神经递质,起到传递信息的作用
B. 腺苷与觉醒神经元细胞膜上的受体结合,使突触后膜电位下降
C. dATP中含有特殊的化学键,可作为直接的能源物质
D. dATP水解后脱去磷酸基的物质能参与RNA的合成
【答案】D
【解析】
【分析】题图分析:
图1:图1表示腺苷合成及转运示意图,囊泡中的ATP 通过胞吐出来被利用,转化为腺苷,而腺苷又通过核苷转运体进入囊泡转化为ATP。
图2:dATP是由1分子腺嘌呤、1分子脱氧核糖和3分子磷酸基团连接而成,水解时释放出较多能量。
【详解】A、该过程中腺苷实际上是一种神经递质,由突触前膜释放作用于突触后膜的特异性受体上,起到传递信息的作用,A正确;
B、由题可知腺苷是动物体内的一种重要的促进睡眠的物质,说明腺苷属于抑制性递质,与觉醒神经元细胞膜上的受体结合,使突触后膜电位下降,B正确;
C、dATP中含有两个特殊的化学键,这两个特殊的化学键容易断裂释放其中能量,可作为直接的能源物质,C正确;
D、dATP的五碳糖是脱氧核糖,dATP水解后脱去磷酸基的物质能参与DNA的合成,D错误。
故选D。
11. 下列有关酶和ATP的叙述,错误的是( )
A. 糖原、核酸与酶等生物大分子都以碳链为基本骨架
B. 酶需要在适宜的温度和适宜的pH条件下保存
C. 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
D. 叶绿体、线粒体都能合成ATP,但需要的条件不同
【答案】B
【解析】
【分析】
1、酶的特性:(1)高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。(2)专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。(3)作用条件较温和:高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;在低温下,酶的活性降低,但不会失活。
2、影响酶活性的因素:温度、pH、酶的抑制剂等。
3、多糖、蛋白质、核酸等都是生物大分子,都是由许多基本的组成单位连接而成的,这些基本单位称为单体。这些生物大分子又称为单体的多聚体,每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,有许多单体连接成的多聚体,也是由碳原子构成的碳链作为基本骨架。
【详解】A、酶的化学本质绝大多数是蛋白质,少数的是RNA,糖原、核酸与酶等生物大分子都以碳链为基本骨架,A正确;
B、低温条件下,酶的分子结构稳定,但高温、过酸、过碱都会使酶的分子结构遭到破坏,酶需要在低温和适宜的pH条件下保存,B错误;
C、限制酶能识别DNA双链中特定的核苷酸序列,并能在特定的位点切割DNA分子,从而获得DNA片段,C正确;
D、叶绿体是光合作用的场所,线粒体是有氧呼吸的主要场所,光合作用和呼吸作用过程中均有ATP合成,因此,叶绿体、线粒体都能合成ATP,但需要的条件不同,D正确。
故选B。
【点睛】
12. 单峰骆驼在野外几乎灭绝,科学家欲通过胚胎工程的方法拯救野化单峰骆驼,进行了图示研究。下列叙述错误的是( )
A. 为使A野化单峰骆驼超数排卵,可注射适量的促性腺激素
B. 图中①操作可将采集到的新鲜精子与成熟的卵子共同培养
C. 胚胎移植前,C受体雌性骆驼需要进行同期发情处理
D. 早期胚胎的卵裂期,胚胎总体积不增加,有机物总量减少
【答案】B
【解析】
【分析】1、体外受精主要包括:卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精;
2、胚胎移植主要包括供体、受体的选择和处理,配种或人工授精,胚胎的收集、检查、培养或保存,胚胎的移植,以及移植后的检查等步骤。胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。
【详解】A、注射适量的促性腺激素,促进A野化单峰骆驼超数排卵,A正确;
B、图中①操作可将采集到的新鲜精子经过获能处理,再与成熟的卵子共同培养,B错误;
C、胚胎移植前,C受体雌性骆驼需要进行同期发情处理,使C受体与供体野化单峰雌骆驼处于相同的生理状态,C正确;
D、早期胚胎的卵裂期,在透明带内细胞进行有丝分裂,胚胎的总体积不增加,但由于细胞呼吸对有机物的消耗,因而有机物总量减少,D正确。
故选B。
13. 某杂种植株的获取过程如图所示,下列有关分析正确的是( )
A. 叶片经消毒后需用自来水流水冲洗,避免消毒剂对细胞产生毒害
B. ①过程采用酶解法获取原生质体时,可用聚乙二醇调节渗透压
C. ②过程通过抽真空处理使酶溶液渗入细胞间隙,提高酶解效率
D. ③过程清洗培养基应采用高渗溶液,防止原生质体吸水涨破
【答案】C
【解析】
【分析】植物体细胞杂交技术指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,其过程为:植物细胞A与植物细胞B用纤维素酶和果胶酶处理,得到不含细胞壁的原生质体A和原生质体B,运用物理方法或是化学方法诱导融合,形成杂种细胞,再利用植物细胞培养技术将杂种细胞培养成杂种植物体。
【详解】A、叶片经消毒后需用无菌水冲洗,以避免消毒剂长时间作用而产生毒害作用,A错误;
B、聚乙二醇是诱导细胞融合的物质,不是调节渗透压的物质,B错误;
C、图示②过程通过抽真空处理,利用负压使酶溶液快速渗入细胞间隙,提高了酶与细胞壁的接触面积,从而提高酶解效率,C正确;
D、图示③过程清洗培养基应采用等渗溶液,防止原生质体吸水涨破和失水皱缩,D错误。
故选C。
14. 某醋厂和啤酒厂的工艺流程如图所示。酒曲含有霉菌、酵母菌、乳酸菌;醋醅含有醋酸菌。下列相关叙述正确的是( )
A. 上图发酵是利用真菌的无氧呼吸与细菌的有氧呼吸
B. 酒精发酵阶段需通入无菌空气,有利于酵母菌的繁殖
C. 为保证醋的品质,生产过程中需将温度等条件适时改变
D. 醋酸发酵阶段需通气是因为醋酸菌有氧呼吸把葡萄糖氧化为醋酸
【答案】C
【解析】
【分析】1、果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,在无氧条件下,酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件,20℃左右,酒精发酵时,一般将温度控制在18~30℃,在葡萄酒自然发酵过程当中,其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。
2、醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动。醋酸菌对氧气的含量特别敏感,当进行深层发酵时,即使只是短时间中断通入氧气,也会引起醋酸菌死亡。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
【详解】A、图示发酵制醋工艺流程中需要添加酒曲,酒曲中含有霉菌、酵母菌、乳酸菌,其中霉菌属于真菌,其为需氧型生物。乳酸菌(细菌)进行的是无氧呼吸,酵母菌(真菌)主要进行无氧呼吸完成酿酒过程,醋酸发酵主要利用醋酸菌(细菌)的有氧呼吸,A错误;
B、酵母菌通过无氧呼吸产生酒精,因此酒精发酵阶段需要无氧环境,B错误;
C、酒精发酵时温度在18-~30℃范围内,而醋酸发酵过程中温度需要再30-35℃范围,因此发酵温度会影响醋酸菌的发酵以及产品的质量。所以为保证醋的品质,生产过程中需将温度等条件适时改变,C正确;
D、醋酸发酵阶段需要通气的原因是醋酸菌为好氧菌,在缺少糖源和有氧条件下,醋酸菌可将乙醇(酒精)氧化成醋酸,D错误。
故选C。
15. 纸片扩散法是药敏试验中常用的方法。取少量大肠杆菌培养液,均匀涂在培养基上,再放上4片含有链霉素(抗生素)的圆形滤纸,然后在无菌、适宜条件培养12~16h,滤纸片周围出现抑菌圈。下列叙述正确的是( )
A. 接种后的平板在培养时的放置应如图2中的②所示
B. Ⅳ纸片上抗生素抑菌效果最好,其上多个菌落均具有链霉素抗性
C. 若将链霉素换成青霉素进行以上实验,则Ⅳ号纸片上仍会出现相应菌落
D. 图3中Ⅳ的抑菌圈中出现了部分菌落,最可能是大肠杆菌发生了基因重组
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析:据图可知,图1中为倒平板操作,图2中将①表示平板进行倒置培养,图2中将②表示平板进行正放培养,。图3中Ⅳ号纸片上环圈最大,抗生素的抑菌效果最好,抑菌圈中出现菌落,说明菌种具有链霉素抗性。
【详解】A、利用固体培养基培养微生物时,应将平板进行倒置培养,如图中①,A错误;
B、据图可知,图3中Ⅳ号纸片上环圈最大,抗生素的抑菌效果最好,抑菌圈中出现菌落,说明菌种具有链霉素抗性,B正确;
C、图3中Ⅳ号纸片上,抑菌圈中的菌种具有链霉素抗性,可能不具有青霉素的抗性,将链霉素换成青霉素进行上述实验,则Ⅳ号纸片上的区域不会出现相应的菌落,C错误;
D、Ⅳ的抑菌圈中出现了少数几个菌落说明这几个菌落出现了抗药性,抗药性的获得是由于这些细菌发生了基因突变,D错误。
故选B。
二、多项选择题:共4题,每题3分,共12分,每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全者得1分,错选或不答的得0分
16. 研究发现,通过细胞膜缺损处大量进入细胞质,导致局部浓度激增,大量同钙结合蛋白相结合,诱导相关蛋白、细胞器或囊泡聚集在损伤部位,参与细胞膜修复。下列相关叙述正确的是( )
A. 细胞外通过细胞膜缺损处进入细胞的方式属于协助扩散
B. 细胞膜破损可能会影响细胞膜的选择透过性,从而扰乱细胞内物质成分的稳定
C. 相关蛋白、细胞器或囊泡定向参与细胞膜的修复,离不开信号的传递
D. 据题目信息推测,高尔基体数量的多少会影响细胞膜的修复效率
【答案】BCD
【解析】
【分析】细胞膜主要成分为磷脂和蛋白质,含有少量的糖类;胆固醇是构成动物细胞膜的成分之一。细胞膜功能的复杂程度与细胞膜上蛋白质的种类和数量有关。
【详解】A、当细胞膜破损时,细胞外Ca2+通过细胞膜缺损处进入细胞的方式属于物质的扩散作用,不属于跨膜运输,A错误;
B、细胞膜的功能特性是选择透过性,当细胞膜破损后可能会影响细胞膜的选择透过性,物质进出细胞的功能受到影响,从而扰乱细胞内物质成分的稳定,B正确;
C、由题干信息可知,当细胞膜破损时,大量Ca2+同钙结合蛋白相结合,诱导相关蛋白、细胞器或囊泡聚集在损伤部位,参与细胞膜修复,离不开信号的传递,C正确;
D、由题干信息可知,相关蛋白、细胞器或囊泡聚集在损伤部位,参与细胞膜修复,蛋白质的加工以及囊泡的形成都与高尔基体有关,所以高尔基体数量的多少会影响细胞膜的修复效率,D正确。
故选BCD。
17. 用PCR方法检测转基因植株是否成功导入目的基因时,得到以下电泳图谱,其中1号为DNA标准样液(Marker),10号为蒸馏水。PCR时加入的模板DNA如图所示。据此做出分析不合理的是( )
A. PCR产物的分子大小在250至500bp之间
B. 3号样品为不含目的基因的载体DNA
C. 9号样品对应植株是所需的转基因植株
D. 10号电泳结果能确定反应体系等对实验结果没有干扰
【答案】BC
【解析】
【分析】据题图分析:PCR过程中,可以通过设计特定的引物来扩增特定的DNA片段。4~9号是转基因植株,理论上应包含目的基因。9号PCR结果不包含250~500bp片段,所以不是所需转基因植株。
【详解】A、PCR过程中,可以通过设计特定的引物来扩增特定的DNA片段。4~9号是转基因植株,理论上应包含目的基因,结合2号野生型和10号蒸馏水组的结果,推测包含目的基因的片段大小应为250~500bp,A正确;
B、3号PCR结果包含250~500bp片段,应包含目的基因,B错误;
C、9号PCR结果不包含250~500bp片段,所以不是所需转基因植株,C错误;
D、10号放入蒸馏水,可排除反应体系等对结果干扰,由图可知,10号的电泳结果能确定反应体系等对实验结果没有干扰,D正确。
故选BC。
18. 如图表示利用现代生物工程技术制备山羊乳腺生物反应器的流程图,目的是从转基因山羊的乳汁中获得人乳铁蛋白。已知细胞甲是来自雌山羊的胚胎成纤维细胞,下列相关叙述错误的是( )
A. 完成图中①过程用到了质粒、限制酶和DNA合成酶等
B. 筛选出的细胞乙是含有目的基因的胚胎成纤维细胞
C. 该重构胚发育至囊胚时需要进行DNA分析以鉴定性别
D. 图示流程中,②④⑤过程都用到了显微操作技术
【答案】AC
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。(4)目的基因的检测与鉴定。
【详解】A、完成图中①过程需要构建基因表达载体,用到了质粒、限制酶和DNA连接酶(而非DNA合成酶)等,A错误;
B、将目的基因导入雌山羊的胚胎成纤维细胞,再筛选出含有目的基因的胚胎成纤维细胞,故筛选出的细胞乙是含有目的基因的胚胎成纤维细胞,B正确;
C、图中的供体细胞细胞核来自雌性山羊,则胚胎移植后生出的小羊性别为雌性,因此并不需要进行性别鉴别,C错误;
D、图示流程中,②将重组质粒导入动物细胞用显微操作技术,④需要在显微镜下去核,⑤需要在显微镜下进行注入操作技术,D正确。
故选AC。
19. 根据食品安全国家标准(GB19645-2010)规定,每毫升合格的牛奶中细菌总数不超过50 000个。某兴趣小组利用恒温水浴锅对新鲜牛奶进行消毒后,进行细菌总数测定,主要步骤如图所示。相关叙述正确的是( )
A. 步骤①中用巴氏消毒法对新鲜牛奶进行消毒,可以减少营养物质的损失
B. 步骤②对牛奶进行梯度稀释可以使聚集的微生物分散,便于在培养基表面形成单菌落
C. 步骤③中牛肉膏蛋白胨培养基要先高压蒸汽灭菌再调pH,以防止高温影响pH的稳定
D. 实验结束时培养基上的菌落可能不止一种,若平均菌落总数少于50个,则表明灭菌合格
【答案】ABD
【解析】
【分析】消毒是指使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物(不包芽孢和孢子)的手段,常用的方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法、紫外线消毒法;灭菌是使用强烈的理化因素杀死物体内外所用的微生物(包括芽孢和孢子),常用的灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌。
【详解】A、分析题图,采用65 ℃、30 min处理新鲜牛奶属于巴氏消毒法,这种方法可以杀死牛奶中的绝大多数微生物,并且基本不会破坏牛奶的营养成分,A正确;
B、步骤②将牛奶进行梯度稀释的目的是使聚集在一起的微生物分散,便于能在培养基表面形成单菌落,B正确;
C、牛肉膏蛋白胨培养基配制时应先调pH再灭菌,C错误;
D、由于生牛奶中的微生物不止一种,而牛肉膏蛋白胨培养基属于天然培养基,细菌、真菌等均可生长,因此实验结束时,培养基上出现不止一种菌落;依据题图中样品液稀释1 000倍,接种液体积为1 mL,可设培养基中的平均菌落数为X个,列计算式X÷1×1000=50000,得出X=50(个),由此可知若平均菌落总数少于50个,则表明灭菌合格,D正确。
故选ABD。
第Ⅱ卷(非选择题 共58分)
三、非选择题:共5题,共60分。除特别说明外,每空1分。
20. 血浆中胆固醇含量过高是导致动脉粥样硬化和冠状动脉疾病的一种重要原因。胆固醇主要在肝细胞中合成,在血液中通过与磷脂和蛋白质结合形成低密度脂蛋白(LDL)颗粒形式运输到其他组织细胞(靶细胞)中,以满足这些细胞对胆固醇的需要,同时降低血浆中胆固醇含量。下图是LDL通过受体介导的胞吞作用进入细胞的途径。
(1)胆固醇除参与构成动物细胞膜的重要成分,还参与_____。LDL能够将包裹的胆固醇准确转运至靶细胞中,与其结构中的_____与靶细胞膜上的LDL受体结合直接相关。
(2)与细胞质膜相比,LDL膜结构的不同点主要是_____。LDL通过途径①_____方式进入靶细胞,形成网格蛋白包被的囊泡,经过脱包被作用后与胞内体(膜包裹的囊泡结构)融合。含有LDL的胞内体可通过途径③被转运到_____中,被其中的水解酶降解,胆固醇被释放进入细胞质基质。由图可知,细胞质膜表面LDL受体的来源有_____。
(3)由图1可知,当细胞中的胆固醇含量过高时,会通过_____调节,会抑制LDL受体基因表达以及抑制_____的活性,并可促进胆固醇酯的储存,从而使游离胆固醇的含量维持在正常水平。
(4)随着生活水平的提高,因糖、脂过量摄入导致的肥胖、非酒精性脂肪肝炎(NASH)等代谢性疾病高发。非酒精性脂肪性肝炎患者血液中甘油三酯和胆固醇偏高。为探究药剂Exendin-4在脂质代谢中的作用,科研人员设计以下实验:
①将非酒精性脂肪性肝炎模型小鼠均分为甲、乙、丙三组。
②甲组给予正常饮食作为对照;乙、丙两组均给予高脂饮食,乙组腹腔注射适量生理盐水,丙组腹腔注射_____。
③注射一周后检测三组小鼠血液中的甘油三酯和胆固醇含量,结果如右图。根据实验结果可判断,Exendin-4对非酒精性脂肪性肝炎小鼠血脂的作用效果是:_____。为了更好的研究Exerdin-4使用效果,还需要进一步确定该药物的使用量,应增设的实验操作是:_____,分别注入小鼠腹腔,一段时间后检测小鼠血液中的甘油三酯和胆固醇含量。
【答案】(1) ①. 血液中脂质的运输 ②. 载脂蛋白B
(2) ①. LDL膜由单层磷脂分子组成 ②. 胞吞 ③. 溶酶体 ④. LDL基因通过转录翻译合成LDL、胞内体中的LDL通过膜融合被重复利用。
(3) ①. 反馈调节 ②. 乙酰CoA还原酶
(4) ①. 等量生理盐水配置的的Exendin-4溶液 ②. 有效降低小鼠的甘油三酯,不能有效降低胆固醇 ③. 设置一系列浓度梯度的Exendin-4,分别注入小鼠腹腔,一段时间后检测小鼠血液中的甘油三酯和胆固醇含量
【解析】
【分析】胞吞:大分子与膜上的蛋白质结合,从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊,包围着大分子。然后,小囊从细胞膜分离下来,形成囊泡,进入细胞内部
【小问1详解】
人体胆固醇的主要作用是参与血液中脂质的运输,还参与构成细胞膜。
由图可知,LDL能够将包裹的胆固醇准确转运至靶细胞中,与其结构中的载脂蛋白B与靶细胞膜上的LDL受体结合直接相关。
【小问2详解】
细胞质膜为双层磷脂分子,LDL膜为单层。
由LDL通过靶细胞膜的过程中形成了囊泡可知,这种进入细胞的方式是胞吞,该过程需要靶细胞膜上的LDL受体的识别与结合,及网格蛋白等物质的参与。
含有多种水解酶的细胞器是溶酶体,它能水解衰老、损伤的细胞器。
由图可知,细胞质膜表面LDL受体的来源有LDL基因转录翻译合成LDL、胞内体中的LDL通过膜融合被重复利用。
【小问3详解】
由图可知,“过多的胆固醇”指向三个方向,表示当细胞内胆固醇过多时,细胞可通过抑制LDL受体基因表达、抑制乙酰CoA还原酶的活性,促进胆固醇的储存等途径,使游离胆固醇的含量维持在正常水平,这属于反馈调节机制。
【小问4详解】
由题意知,②、将小鼠分为三组,甲组正常饮食作为空白对照,乙、丙两组均给予高脂饮食,乙组腹腔注射生理盐水,丙组腹腔注射等量的Exendin-4。③、相比乙组,丙组甘油三酯和胆固醇含量降低,甘油三酯含量下降更多,所以Exendin-4对非酒精性脂肪性肝炎小鼠血脂的作用效果是有效降低糖尿病小鼠的甘油二酯,不能有效降低胆固醇;
为进步确定该药物的使用量, 需要设置系列浓度梯度的Exendin-4, 分别注入小鼠腹腔,一段时间后检测小鼠血液中的甘油三酯和胆固醇含量。
21. 为探究pH对过氧化氢酶活性的影响,科研人员以质量分数为20%的新鲜的肝脏研磨液进行如下探究实验:
①设计如图1所示实验装置五组,并对注射器分别编号A1~A5、B1~B5。
②注射器A1~A5分别吸取2mLpH为5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的缓冲液和1mL20%的新鲜的肝脏研磨液,注射器B1~B5分别吸取2mL3%H2O2溶液。
③按图示用带有止水夹的硅胶管分别连接注射器A和B。打开止水夹,将注射器A中的液体匀速推至注射器B中,立即关闭止水夹,分别记录注射器B1~B5中活塞的起始刻度。
④每隔5s读取每组注射器B中活塞移动的刻度1次,记录结果,直到活塞不再移动。
请回答下列问题:
(1)该实验的自变量是___,因变量是___。
(2)酶发挥作用时,会与一种或一类底物形成酶-底物复合物,这是酶具有___特性的基础。除了pH外,影响酶促反应的因素还有___(至少写出二点)。一般不用H2O2为材料探究温度对过氧化氢酶活性的影响,原因是___。
(3)预测本实验pH7.0的组别中,随反应时间的延长,反应速率会___,原因是___。
(4)有同学质疑上述实验方案的设计缺少对照实验,你是否同意该同学观点? ___,理由是___。
(5)临床上常采用荧光法测定人体的血液等组织中过氧化氢酶活性,作为某些疾病诊断指标,其检测关键步骤及原理如图2所示。由图2可知,过氧化氢酶的活性与荧光强度呈___(填“正相关”或“负相关”),第一步进行的时间过长会影响实验的准确性,原因是___。
【答案】(1) ①. pH ②. 过氧化氢酶活性##单位时间内产生O2的量
(2) ①. 专一性 ②. 温度、底物浓度、酶浓度等 ③. H2O2分解受温度影响较大##高温会使H2O2分解
(3) ①. 逐渐下降 ②. 底物逐渐消耗完
(4) ①. 不同意 ②. 上述实验方案中各组属于相互对照
(5) ①. 负相关 ②. 反应时间过长,过氧化氢被分解完,检测时无荧光释放,无法检测酶活性
【解析】
【分析】分析实验可知,实验的自变量为pH,因变量为单位时间氧气的释放量,其产生量可以通过注射器中活塞的变化观察到
【小问1详解】
为探究pH对过氧化氢酶活性的影响,该实验的自变量是pH,因变量为过氧化氢酶活性(单位时间内产生O2的量)。
【小问2详解】
酶发挥作用时,会与一种或一类底物形成酶-底物复合物,这是酶具有专一性的基础。除了pH外,影响酶促反应的因素还有温度、底物浓度、酶浓度等,由于H2O2分解受温度影响较大(高温会使H2O2分解),一般不用H2O2为材料探究温度对过氧化氢酶活性的影响。
【小问3详解】
随反应时间的延长,底物逐渐消耗完,pH7.0的组别中反应速率会逐渐下降。
【小问4详解】
上述实验方案中各组属于相互对照,不需要再设置对照组,所以不同意该同学的观点。
【小问5详解】
H2O2与邻苯二胺反应的产物在波长为510nm下有荧光释放,过氧化氢酶的活性越高,剩下的H2O2越少,故过氧化氢酶的活性与荧光强度呈负相关,由于反应时间过长,过氧化氢被分解完,检测时无荧光释放,无法检测酶活性,所以第一步进行的时间过长会影响实验的准确性。
22. I.供体细胞的分化状态和表观遗传修饰模式是影响体细胞核移植胚胎发育的重要因素。为研究供体细胞RNAmA修饰(即RNA某位点的甲基化)水平对猪核移植胚胎发育的影响,研究者进行系列实验。
(1)核移植的受体是____________________细胞,核移植后的重构胚发育至____________________阶段可利用____________________技术转移到代孕母体子宫内以获得子代个体,从早期胚胎中分离获得的具有自我更新和分化潜能的____________________可用于医学研究。
(2)RNAm6A修饰可通过提高mRNA结构稳定性来影响早期胚胎发育。猪骨髓间充质干细胞(甲组)属于多能干细胞,猪胎儿成纤维细胞(乙组)则是处于分化终端的体细胞。研究者比较了两细胞内RNAm6A修饰水平及其作为核供体时重构胚的发育效率,结果如图1、2。结果表明,核供体细胞的分化程度越高,___________________越低。
II.兰花人工种子由人工种皮、原球茎和人工胚乳构成。原球茎是由胚性细胞组成、形态类似球茎的结构,可发育成完整植株,人工胚乳可调控原球茎的休眠,并为原球茎的发育提供营养成分和激素。回答下列问题:
(3)从盆兰花获取茎尖,对其进行____________________处理后接种于培养基,茎尖通过_____________________后生长为原球茎。原球茎在发芽培养基上可很快长出幼叶,然后在生根培养基中形成完整植株。
(4)将原球茎切成小块,转入增殖培养基进行继续培养,可以得到大量原球茎,实现兰花的快速繁殖。在增殖培养基中添加椰子水,原球茎会长得更饱满。不同成熟度椰子的椰子水对原球茎生长的促进效果不同,推测原因是不同成熟度椰子的椰子水中____________________和____________________的含量存在差异。
(5)某实验研究发现,与添加用过滤除菌法处理的椰子水(A组)相比,人工胚乳中添加用湿热灭菌法处理的椰子水(B组)使原球茎的休眠时间变短。研究人员推测B组原球茎休眠时间短的原因是脱落酸被破坏。作出上述推测的依据是:椰子水中有脱落酸;____________________;脱落酸不耐高温。为了验证上述推测,可增加一组实验(C组),C组的处理是:____________________。
【答案】(1) ①. 去核的卵母 ②. 桑葚胚或囊胚 ③. 胚胎移植 ④. 胚胎干细胞
(2)RNA修饰水平和核移植重构胚的发育效率
(3) ①. 消毒 ②. 脱分化
(4) ①. 营养物质 ②. 激素
(5) ①. 脱落酸促进休眠 ②. 人工胚乳中先添加用高压蒸汽灭菌法处理的椰子水后加脱落酸
【解析】
【分析】 植物组织培养:
(1)幼嫩的组织脱分化较为容易,如茎尖、根尖、形成层细胞易脱分化,而植物的茎、叶和成熟的组织则较难。
(2)对外植体要进行消毒处理,而对各种器械要彻底灭菌。
(3)植物组织培养中用到的有机碳源一般为蔗糖,用葡萄糖也可以,但后者的成本高。
(4)诱导愈伤组织再分化形成胚状体或丛芽及生根的过程中,要进行换瓶处理,以改变培养基中的激素配比及浓度。
【小问1详解】
核移植的受体一般是去核的卵母细胞,当胚胎发育到桑葚胚或囊胚时,可以进行胚胎移植。另外,从早期胚胎中分离获得的胚胎干细胞,由于具有自我更新和分化潜能,可用于医学研究。
【小问2详解】
猪骨髓间充质干细胞(甲组)属于多能干细胞,猪胎儿成纤维细胞(乙组)则是处于分化终端的体细胞,前者分化程度比后者低,由图1和图2分析可知,核供体细胞的分化程度越高,RNA修饰水平和核移植重构胚的发育效率越低。
【小问3详解】
进行植物组织培养时,需要进行无菌操作,即对外植体进行消毒,对培养基及其他器械进行灭菌等;将消毒后的外植体接种在培养基上,通过控制培养基中各种激素的比例来控制细胞的分裂分化,先诱导茎尖脱分化形成原球茎,再转移至发芽培养基上诱导其发芽,然后转移至生根培养基上诱导其生根。
【小问4详解】
由于椰子水中含有营养物质和激素,故增殖培养基中添加椰子水,原球茎会长得更饱满,但由于不同成熟度椰子的椰子水中营养物质和激素的含量存在差异,故对原球茎生长的促进效果不同。
【小问5详解】
脱落酸主要由根冠和萎蔫的叶片合成,作用是抑制细胞分裂、促进气孔关闭、促进叶和果实衰老和脱落、维持种子休眠。高压蒸汽灭菌法处理的椰子水(B 组)使原球茎的休眠时间短于过滤除菌法处理的椰子水(A),由于椰子水中有脱落酸、脱落酸促进休眠、 脱落酸不耐高温,可推测B 组原球茎休眠时间短的原因是脱落酸被破坏。可增加一组实验:人工胚乳中先添加用高压蒸汽灭菌法处理的椰子水后加脱落酸,若原球茎的休眠时间比B组长,即可验证推测。
23. 反刍动物的瘤胃中含有分解纤维素的微生物,科研小组从瘤胃中分离培养分解纤维素的微生物的流程如图所示。回答下列问题:
(1)筛选、培养纤维素分解菌需以_____为唯一碳源设计选择性培养基。步骤Ⅱ之后,为了获得单菌落,需要在固体培养基上进行接种培养。常见的固体培养基接种方法有_____、平板划线法等。当进行四区划线时,全过程中接种环需要灼烧_____次,划线结束后灼烧接种环的目的是_____。
(2)分离出某真菌的W基因可编码一种可高效降解纤维素的酶,以图2中质粒为载体,进行转基因操作。已知图中W基因转录方向是从右向左,启动子通常具有物种特异性,为使大肠杆菌产生该酶,在质粒中插入W基因,其上游启动子应选择_____(填写字母)。
A. 真菌启动子 B. 大肠杆菌启动子 C. 反刍动物启动子
(3)①如图3所示,W基因转录的模板链是_____。利用PCR技术对W基因进行扩增时,选取的引物为_____(用①②③④回答)。
②氨苄青霉素抗性基因的存在便于_____,在含氨苄青霉素的培养基中可以增殖的细菌有:_____(填写字母)。
A.空白大肠杆菌 B.转入空白质粒的大肠杆菌 C.转入重组质粒的大肠杆菌
③结合图2及图3,解释MfeⅠ酶不可用的原因:_____;解释EcoRI酶不可用的原因:_____。
【答案】(1) ①. 纤维素 ②. 稀释涂布平板法 ③. 5 ④. 杀死接种环上残存的菌种,避免细菌污染环境和感染操作者 (2)B
(3) ①. 甲链 ②. ②③ ③. 筛选导入重组DNA分子的大肠杆菌 ④. BC ⑤. W基因中有限制酶MfeⅠ的识别序列,否则会破坏目的基因 ⑥. 在质粒中EcoRI酶的识别序列在HindⅢ识别序列的靠启动子侧,若用该酶切割,会导致目的基因反向连接,且质粒上有两处EcoRI酶的识别序列,若使用该酶切割,会破坏质粒结构
【解析】
【分析】一个基因表达载体的组成,除目的基因、标记基因外,还必须有启动子、终止子等。启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段,位于基因的上游紧挨转录的起始位点,它是RNA聚合酶识别和结合的部位。有了它才能驱动基因转录出mRNA,最终表达出人类需要的蛋白质。
【小问1详解】
图1是科研小组从瘤胃中分离培养分解纤维素的微生物的流程,因此得到瘤胃提取物后,将其放入以纤维素为唯一碳源的选择培养基进行I过程。步骤Ⅱ之后,为了获得单菌落,需要在固体培养基上进行接种培养,常见的固体培养基接种方法有稀释涂布平板法、平板划线法等。当进行四区划线时,每一次划线前需要进行灼烧灭菌,最后一次划线后仍然需要进行一次灼烧灭菌,因此全过程中接种环至少需要灼烧5次,其中最后一次划线后,接种环上残留有菌种,若不处理可能会污染环境或导致操作者感染,因此最后一次划线结束后需要灼烧灭菌,杀死残留在接种环上的菌种。
【小问2详解】
启动子通常具有物种特异性,要使目的基因在大肠杆菌中表达目的基因产生该酶,在质粒中插入W基因,其上游启动子应选择大肠杆菌启动子,这样可以保证目的基因在大肠杆菌中正常表达,即B正确。
【小问3详解】
①已知图中W基因转录方向是从右向左,mRNA链的合成方向为5'→3',与甲链从右向左3'→5'互补,故W基因转录的模板链是甲链。利用PCR技术扩增目的基因的原理是DNA半保留复制,子链延伸方向为5'→3',因此在扩增目的基因时选取的引物为②③。
②氨苄青霉素抗性基因的存在便于成功筛选导入目的基因的受体细胞,图示重组质粒和空白质粒中均含有抗氨苄青霉素的抗性基因,因此,在含氨苄青霉素的培养基中可以增殖的细菌有B和C,即无论导入空空白质粒和重组质粒的大肠杆菌均可在含有氨苄青霉素的培养基上生长,即BC正确。
故选BC。
③题意显示“图中W基因转录方向是从右向左、“质粒启动子到终止子方向为顺时针”,故重组质粒的启动子应在W基因右侧,终止子应在W基因左侧,W基因右侧只能用HindⅢ切割,W基因左侧有BamHI、KpnI、EcoRI三种酶切位点,结合质粒情况及切割位点识别序列,应使用限制酶HindⅢ和KpnI切割图中质粒和W基因,以获得能正确表达W基因的重组质粒,结合图示可知,W基因中有限制酶MfeⅠ的识别序列,因此不能用该酶切割目的基因和质粒;在质粒中EcoRI酶的识别序列在HindⅢ识别序列的左侧,若用该酶切割,会导致目的基因反向连接,且EcoRⅠ酶在质粒中有两个识别序列,若使用EcoRⅠ酶切割,会将环状质粒切割成两个链状DNA片段,且可用的启动子和终止子分别位于两个DNA片段上,破坏了质粒结构。
24. 白叶枯病是造成我国重要粮食作物——水稻严重减产的重要原因之一。某科研团队将白叶枯病抗性基因Xa21与质粒重组(图1),利用人工破损处理的水稻幼苗细胞借助根癌农杆菌转化法获得抗白叶枯病的水稻品种,其中根癌农杆菌侵染植物细胞过程如图2所示,已知不同种限制酶识别序列不同。请回答:
(1)科研人员在基因数据库中查找到Xa2l基因的碱基序列,并据此设计一对引物来扩增目的基因,由图可知,设计引物时,在引物的_____端分别添加了_____两种限制酶的识别序列,在构建图1基因表达载体时,这两种限制酶能确保Xa21基因定点插入到Ti质粒的_____。
(2)Ti质粒中除图中包含的构件外还应必备的构件有_____。可利用_____检测Xa2l基因基因是否导入成功。
(3)由图2可知,水稻幼苗细胞受损后会产生某些信号分子,用于吸引农杆菌移向受损水稻,这些信号分子可能是_____(A、秋水仙素; B、酚类化合物;C、乙酰胆碱),信号传导到根癌农杆菌细胞内激活了Ti质粒上的Vir区中的多个基因表达,其表达的蛋白质的功能有_____(至少写出两点)。农杆菌细胞内形成的成熟T复合体借助细胞膜上的通道复合体定向进入水稻幼苗细胞,最终目标是_____。
(4)将含白叶枯病抗性基因Xa21的水稻幼苗细胞经过_____技术可发育成幼苗。经检测,科研人员发现部分获得Xa21基因的水稻幼苗不具有抗白叶枯病的能力,原因可能是_____。
【答案】(1) ① 5' ②. BamHⅠ、HindⅢ ③. T-DNA片段上
(2) ①. 复制原点、启动子、终止子 ②. PCR技术
(3) ①. B ②. 组装形成通道复合体、催化产生单链T-DNA片段、与单链T-DNA片段结合形成成熟T复合体 ③. 将含有Xa2l基因的T-DNA整合到水稻细胞染色体DNA上
(4) ①. 植物组织培养 ②. Xa2l基因转录或翻译异常
【解析】
【分析】1、为避免目的基因和质粒的自身环化和反向连接,可以使用不同的限制酶切割目的基因和质粒。
2、双子叶植物受到损伤时,伤口处的细胞会分泌大量酚类化合物吸引农杆菌移向这些细胞。土壤中的农杆菌具有使植物患“肿瘤”的特性。农杆菌Ti质粒上的T-DNA能转移到植物细胞内,并整合到受体细胞的染色体DNA上表达。
【小问1详解】
在PCR过程中,利用引物对目的基因进行修饰时,因为子链延伸方向为引物的5'到3'端,因此需要在引物的5'端进行修饰,用两种不同的限制酶切割目的基因和质粒,能保证目的基因和质粒的正确连接,且目的基因通过农杆菌转化法导入受体细胞,则需要在构建基因表达载体时将目的基因插入Ti质粒的T-DNA上,利用T-DNA可转移到受体细胞的染色体DNA上的特点将目的基因导入受体细胞,根据图1中质粒上的酶序列分布情况可知,使用BamHⅠ和HindⅢ分别处理含Xa21基因的DNA片段和Ti质粒,在不破坏M抗生素抗性基因的同时,也能确保Xa21基因定点插入Ti质粒的T-DNA片段上。
【小问2详解】
基因表达载体需要目的基因、启动子、终止子、复制原点和标记基因,图中已含有标记基因(M抗生素抗性基因)、目的基因,未包含的有启动子、终止子、复制原点;在目的基因的检测和鉴定过程中,可通过PCR技术检测目的基因Xa21基因是否成功导入受体细胞。
【小问3详解】
当植物体受损伤时,伤口处的细胞会分泌大量的酚类化合物,吸引农杆菌移向这些细胞转移,故这些信号分子可能是酚类化合物,故选B;
由图2可知:信号传导到根癌农杆菌细胞内激活了Ti质粒上的Vir区中的多个基因表达,其表达的蛋白质的功能有:组装形成通道复合体、催化产生单链T-DNA片段、与单链T-DNA片段结合形成成熟T复合体;农杆菌细胞内形成的成熟T复合体借助细胞膜上的通道复合体定向进入水稻幼苗细胞,最终目标是将含有Xa2l基因的T-DNA整合到水稻细胞染色体DNA上。
【小问4详解】
将含白叶枯病抗性基因Xa21的水稻幼苗细胞,已分化的细胞要发育为完整植株,需要经过植物组织培养技术。经检测,科研人员发现部分获得Xa21基因的水稻幼苗不具有抗白叶枯病的能力,可能是细胞没有成功表达目的基因,即Xa2l基因转录或翻译异常,没有表达出相应的蛋白质。
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