内容正文:
宁德市博雅培文学校
高二年级第三次月考生物试卷
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题(每题2分,共40分)
1. 社会上流传着一些与生物有关的说法,有些有一定的科学依据,有些违反生物学原理。以下说法中有科学依据的是( )
A. 长时间炖煮会破坏食物中的一些维生素
B. 转基因抗虫棉能杀死害虫就一定对人有毒
C. 消毒液能杀菌,可用来清除人体内新冠病毒
D. 如果孩子的血型和父母都不一样,肯定不是亲生的
2. 如图表示某动物的卵子的发生过程,与此相关的叙述,错误的是( )
A. 图中A是第一极体,B是合子,C是受精
B. 不同动物排出的卵子所处细胞时期可能不同
C. 图中②是减数第一次分裂,③④是减数第二次分裂
D. 当观察到两个极体时,可以表明卵子已经完成了受精
3. 利用植物的茎尖或叶片、茎段等,在无菌条件下,在玻璃器皿中人工配制的培养基上培养,使它们发育成完整的植株。这种技术可以用来培育植物新品种,也可以在较短时间内大量繁殖植物,还可以防止植物病毒的危害。下列关于这种技术的叙述,正确的是( )
①这种技术利用了植物细胞的全能性
②这种技术叫作植物组织培养,可以克隆生物体
③这种技术属于细胞工程的应用领域之一
④这种技术是一种无性繁殖的方式
A. ① B. ①② C. ①②③ D. ①②③④
4. 胎牛血清(FBS)是天然的培养基,能够在多种动物卵母细胞的成熟过程中提供足够的营养物质,起到非常好的促进效果。如表所示是在后期胚胎培养液(CR2后液)中添加不同浓度的FBS后对牛核移植胚胎发育的影响情况,下列叙述错误的是( )
组别
培养液
卵裂率/%
囊胚率/%
对照组
CR2前液+CR2后液
59.17±1.34
13.53±2.04
实验组1
CR2前液+10%FBS CR2后液
62.14±1.78
13.78±2.77
实验组2
CR2前液+20%FBS CR2后液
6895±4.15
26.09±2.20
实验组3
CR2前液+30%FBS CR2后液
6202±8.64
8.78±3.20
A. 囊胚外表的滋养层细胞将来发育成绒毛膜、胚盘等结构
B. 促进核移植胚胎发育的适宜FBS浓度约为20%
C. 从卵巢采集的卵母细胞需在体外培育成熟才能参与受精
D. 添加不同浓度的FBS对核移植胚胎的发育均有促进作用
5. 拟采用“取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”的方法繁殖一种名贵花卉。下列有关叙述正确的是( )
A. 离体器官或组织的细胞都必须通过再分化才能形成愈伤组织
B. 培养基中的生长素和细胞分裂素的浓度和配比不影响愈伤组织的生长和分化
C. 在培养愈伤组织的培养基中加入细胞融合诱导剂,可获得染色体数目加倍的细胞
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的基因型不一定相同
6. 如图是摇瓶培养中酵母菌种群变化曲线。下列相关叙述正确的是( )
A. 培养初期,酵母菌因种内竞争强而生长缓慢
B. 转速150 r/min时,预测种群增长曲线呈“S”型
C. 该实验中酵母菌计数应采用稀释涂布平板法
D. 若增大接种量,其他条件不变,则酵母菌的K值会升高
7. 为研究变形链球菌中eriCF1和eriCF²基因的差异性表达与大肠杆菌氟抗性的关系,将eriCF1和eriCF2基因分别与质粒构建重组质粒后,导入大肠杆菌,在不同氟化钠浓度下绘制重组大肠杆菌的生长曲线,如下图,其中A(600)数值代表重组大肠杆菌数量的相对值,KZ代表对照组。下列说法错误的是( )
注:①~④氟化钠浓度分别为1.5、2.0、2.5、3.0(单位:克·L-1)
A. KZ组为空白对照组,是没有导入任何物质的大肠杆菌
B. 将重组质粒导入大肠杆菌时可用Ca2+处理大肠杆菌
C. 随着氟化钠浓度的增加,3组菌株的生长速度均逐渐减慢
D. 氟化钠浓度越高,对重组大肠杆菌的生长抑制作用越强
8. 纤维素酶是一种复合酶,包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶,前两种酶能使纤维素分解成纤维二糖,第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。科研人员从某菌株中获得了C1酶基因,将其与 HT质粒进行连接,构建基因表达载体生产高效C1酶。过程如图所示,已知C1酶基因以B链为转录模板链,下列说法错误的是( )
A. 在含有纤维素的固体培养基中加入刚果红,能形成红色复合物,滴加适量C1酶和CX酶后周围会出现透明圈
B. 酶切位点1加上SmaI的识别序列,酶切位点2加上BamHⅠ的识别序列
C. 启动子是一段有特殊序列的DNA片段,是RNA聚合酶识别和结合的位点
D. 基因工程的载体除了质粒外,还可以是噬菌体或动植物病毒
9. 绿萝是一种常见的观叶植物,几乎没有开花的记录。EaLFY是决定绿萝开花的关键基因。在研究绿萝不开花原因的实验中,科学家将长势相同的绿萝均匀地分为六组,三组不施加赤霉素(-GA3,不开花),另外三组施加赤霉素(+GA3,开花),然后分别取绿萝的mRNA进行RT-PCR处理,得到下图电泳结果。已知RT-PCR技术是将RNA的反转录(RT)和DNA的聚合酶链式扩增(PCR)相结合的技术。下列叙述错误的是( )
A. RT-PCR所得产物中,不含内含子
B. 绿萝EaLFY基因突变导致无法正常表达
C. 据上述实验可知,绿萝无法开花原因可能是自身赤霉素合成障碍
D. 赤霉素的合成受基因控制,也会影响基因的表达过程
10. 水蛭素(EH)具有较好的抗凝血活性,临床上被用作抗血栓药物。利用酵母菌工业化生产EH时,生产周期长、目标蛋白表达效率较低;利用大肠杆菌进行生产时,基因的转录和翻译都正常,但多肽链错误折叠,产生的无活性的EH会聚集形成水不溶性的包涵体。研究人员通过改造EH基因,以期获得能在大肠杆菌中表达的可溶性EH。下列有关叙述,错误的是( )
A. 大肠杆菌在细胞增殖和代谢速率上较快,可用来改进酵母菌生产EH时的缺点
B. 包涵体中错误折叠的EH与酵母菌生产的EH在氨基酸序列上有较大差异
C. 要得到能表达可溶性EH的大肠杆菌,需要用Ca2+处理大肠杆菌
D. 判断转基因大肠杆菌是否成功,需要对可溶性EH的抗凝血活性进行测定
11. 请据图判断,下列说法不正确的是( )
A. 若a、b分别对应骨髓瘤细胞和B淋巴细胞,则d能产生单克隆抗体是b的遗传物质选择性表达的结果
B. 若d形成有性杂交后代,则a和b融合形成d的过程叫受精作用
C. 若d形成无性杂种植株,则采用了细胞工程中的动物细胞核移植技术
D. 若d形成无性杂种植株,由于杂种细胞具有双亲叶绿体,则可能培育出比有性杂交品种光合作用性能更好的植株
12. 某研究小组利用转基因技术,将绿色荧光蛋白基因(GFP)整合到野生型小鼠Gata3基因一端,如图甲所示。实验得到能正常表达两种蛋白质的杂合子雌雄小鼠各1只,交配以期获得Gata3-GFP基因纯合子小鼠。为了鉴定交配获得的4只新生小鼠的基因型,设计了引物1和引物2用于PCR扩增,PCR产物电泳结果如图乙所示。
下列叙述正确的是( )
A. Gata3基因的启动子无法控制GFP基因的表达
B. 翻译时先合成Gata3蛋白,再合成GFP蛋白
C. 2号条带的小鼠是野生型,4号条带的小鼠是Gata3-GFP基因纯合子
D. 若用引物1和引物3进行PCR,能更好地区分杂合子和纯合子
13. 豹的某个栖息地由于人类活动被分隔为F区和T区。20世纪90年代初,F区豹种群仅剩25只,且出现诸多疾病。为避免该豹种群消亡,研究人员将T区的8只成年雌豹引入F区。经过十年,F区豹种群增至百余只,在此期间F区的( )
A. 物种丰富度先下降后提高 B. 豹后代的性别比例明显改变
C. 豹种群遗传(基因)多样性增加 D. 豹种群的致病基因频率不变
14. 如图为某地的生态工程建设模式图,下列说法中,错误的是( )
A. 该生态系统最大优点是遵循循环原理,同时实现能量的多级利用
B. 该生态工程种植不同的农作物、果树、苗木,饲养牛、猪、鸡等多种畜禽,主要体现了生态工程的自生原理
C. 该生态工程建设模式开发了可以更新的能源,减少环境污染
D. 该生态工程既能改善生态环境,又提高了农民收入,体现了协调原理
15. 如图表示某种鼠迁入新环境后,种群增长速率(平均值)随时间的变化。下列有关叙述正确的是( )
A. 可用标记重捕法准确计算出该种鼠的种群密度
B. 该种鼠在第9年达到此环境的环境容纳量
C. 调查期内该种鼠在新环境中呈“S”型增长
D. 第5年后该种鼠的年龄组成为衰退型,呈负增长
16. 下列关于脂质的叙述,正确的是 ( )
A. 脂质中的磷脂是细胞膜的组成成分
B 维生素D和性激素不属于固醇类物质
C. 脂肪比相同质量的多糖彻底氧化产能少
D. 脂质在核糖体、内质网和高尔基体上合成
17. 有关生命系统结构层次的叙述,不正确的是 ( )
A. 覆盖全身的皮肤,属于器官层次的描述
B. “一只草履虫”和“一头牛”二者所含有生命系统层次是完全相同的
C. 培养皿中的醋酸杆菌菌落对应于种群层次
D. 最基本的生命系统是细胞,最大的生命系统是生物圈
18. 实验中用同一显微镜观察了同一装片4次,得到清晰的四个物像如图。有关该实验的说法正确的是( )
A. 换用高倍物镜前应先提升镜筒,以免镜头破坏玻片标本
B. 实验者若选用目镜15×和物镜40×组合观察,则物像的面积是实物的600倍
C. 若每次操作都未调节目镜,看到清晰物像时物镜离装片最近的是④
D. 若视野中有异物,转动物镜发现异物不动,移动装片也不动,则异物可能在目镜和反光镜上
19. 细胞是生物体的基本结构和功能单位。下列有关细胞的叙述,正确的是( )
A. 除病毒外,生物体都是由细胞构成的
B. 新细胞是从老细胞的细胞核中产生的
C. 原核细胞结构简单,所以不具有多样性
D. 原核细胞与真核细胞之间不具有统一性
20. 下列有关化合物或细胞结构的叙述,正确的是( )
A. 核仁与三种RNA的合成以及核糖体的形成有关
B. DNA、RNA被彻底水解得到的产物有12种
C. 细菌细胞中不存在既含有蛋白质又含有核酸的结构
D. 洋葱的根尖分生区细胞中无叶绿体,也不能发生质壁分离
第II卷(非选择题)
二、非选择题
21. 金属硫蛋白(MT)是一类具有金属结合能力的多肽,金属离子如Ag⁺、Hg²⁺,Cd²⁺等能够与 MT的半胱氨酸上的巯基共价结合而形成络合物,从而降低金属离子对细胞的毒害。研究人员获取了柽柳和星星草 MT基因的 mRNA,并最终构建了具有两种植物的MT基因载体,导入烟草,研究转基因烟草对Cd²⁺的耐受力,回答下列问题:
(1)由于 PCR 技术不能直接扩增mRNA,因此实验室常用“RT-PCR 技术”来实现目的基因的获取和扩增,据此可知在进行“RT-PCR 技术”时应当在仪器中添加_______酶、_______酶、 引物、dNTP、缓冲体系。
(2)下图是pROKII质粒、柽柳MT 基因(MTcI)和星星草 MT 基因(MTx) 的相关序列示意图。
将柽柳 MT 基因连接到 pROKⅡ质粒中,应选用的限制酶是_____________。理由是____________。若甲和乙连接到同 个pROKII中,为了使重组质粒能够同时独立表达柽柳和星星草的MT,则 MTx还需要连接______________序列进行优化。
(3)重组质粒进行转化后,提取烟草总DNA,用特异性引物进行扩增得到________序列,可检测目的基因是否已整合到烟草的基因组中。为研究转基因烟草对 Cd²⁺的耐受力,实验思路为:将转基因烟草幼苗分别移入________的MS 生根培养基中,观察烟草的生长状态。
22. 某科研人员将人的体细胞的细胞核植入兔去核的卵母细胞中,使之融合形成杂种细胞,培养杂种细胞使之发育至囊胚期,从中分离出人的胚胎干细胞,通过体外培养可知,获得的胚胎干细胞能长期增殖并保持不分化的状态。回答下列问题:
(1)动物细胞培养技术是其他动物细胞工程的基础,该技术的原理是_____。培养人的细胞时,要将人的细胞置于_____气体环境中培养。为了防止杂菌污染,在培养过程中可采取的措施有_____。
(2)在接受移植的细胞核之前,兔的卵母细胞需要在体外培养至_____(填时期)。人的细胞核能在兔去核的卵母细胞中重新启动,原因是兔去核的卵母细胞中有_____。
(3)囊胚中的_____会发育为胎儿的各种组织;囊胚的滋养层细胞会发育成_____。
23. 紫杉醇是从红豆杉中提取的一种高效抗癌的药物,虽然能造福人类,但却为濒危的红豆杉带来灭顶之灾。为取代从天然植株中提取紫杉醇的方式,可进行细胞产物工程化生产,其过程为:获取红豆杉外植体→消毒→诱导愈伤组织→细胞培养→提取紫杉醇。请回答下列问题:
(1)紫杉醇是存在于红豆杉属植物体内的一种___________(初生/次生)代谢物,可利用______________技术实现其工业化生产。
(2)获得愈伤组织这一过程对光照的要求是_____________。研究发现用幼嫩茎段比成年老枝更易产生愈伤组织,原因是幼嫩茎段_____________。
(3)用少量果胶酶处理愈伤组织获取分散的细胞,在_______________(固体、液体或半固体)培养基中进行培养,可有效提高紫杉醇的产量。
(4)多倍体愈伤组织细胞产量常高于二倍体,若愈伤组织细胞(染色体数为12条)经诱导处理染色体加倍后,显微镜下观察细胞中染色体数最多可达到____________条。
(5)与从天然植株中提取相比,利用上述技术生产紫杉醇的重要意义是_______(答出1点)。
24. 某化工厂为了处理排出污水中的一种有害的、难以降解的有机化合物A,其研究团队用化合物A、磷酸盐镁盐和微量元素等配制了培养基,成功地筛选出能高效降解化合物A的细菌(目的菌)。实验的主要步骤如下图所示,请分析回答问题。
(1)在培养基中加入化合物A的目的是______________,这种培养基属于____________培养基。
(2)培养若干天后,应选择培养瓶中化合物A含量__________的培养液,接入新的培养液中连续培养,使目的菌的数量____________。
(3)若要研究目的菌的生长规律,可挑取单个菌落进行液体培养,再采用______方法进行计数。请你预测目的菌的种群数量会发生怎样的变化。
(4)将目的菌用于环境保护实践时,还有哪些问题需要解决?_______
(5)有人提出,可以通过改造细菌的基因来获得能够降解化合物A的细菌,请分析这种方法是否可行。_______
25. 在下列物质中,有的属于构成人体蛋白质的氨基酸,有的不是。若将其中构成人体蛋白质的氨基酸缩合成多肽,请回答下列问题。
(1)该肽链内含_____个肽键,叫_____。
(2)组成该肽链的氨基酸可用_____通式统一表示。
(3)该肽链中R基共有_____种,④的R基是_____。
(4)该肽链中共有_____个氨基和_____个羧基。
(5)该肽链的相对分子质量与组成其氨基酸的总相对分子质量相比,减少了_____。
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高二年级第三次月考生物试卷
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题(每题2分,共40分)
1. 社会上流传着一些与生物有关的说法,有些有一定的科学依据,有些违反生物学原理。以下说法中有科学依据的是( )
A. 长时间炖煮会破坏食物中的一些维生素
B. 转基因抗虫棉能杀死害虫就一定对人有毒
C. 消毒液能杀菌,可用来清除人体内新冠病毒
D. 如果孩子的血型和父母都不一样,肯定不是亲生的
【答案】A
【解析】
【分析】血型分为四种,即A,B,AB,O。血型是指红细胞上所含的抗原不同而言,红细胞上只含A抗原的称A型,含有B抗原的称B型,既有A抗原又有B抗原的称为AB型,既没有A抗原也没有B抗原的称为O型。ABO血型受ABO三种基因控制,A基因控制A抗原产生,B基因控制B抗原产生,O基因控制不产生A和B两种抗原,而基因都是成对存在,控制ABO血型的基因可有六种不同组合,即AA,AO,BB,BO,AB,OO,而每个人只有其中一对。
【详解】A、维生素会受到高温破坏,加热、光照、长时间储存等都会造成维生素的流失和分解,A正确;
B、转基因抗虫棉对非靶标生物无毒性,B错误;
C、消毒液只能杀死表面病毒细菌,但无法清除体内的病毒,C错误;
D、如果孩子的血型和父母都不一样,也可能是亲生的,如A型血和B型血的父母也可以生出O型血的孩子,D错误。
故选A。
2. 如图表示某动物的卵子的发生过程,与此相关的叙述,错误的是( )
A. 图中A是第一极体,B是合子,C是受精
B. 不同动物排出的卵子所处细胞时期可能不同
C. 图中②是减数第一次分裂,③④是减数第二次分裂
D. 当观察到两个极体时,可以表明卵子已经完成了受精
【答案】C
【解析】
【分析】由图分析可知:①为减数第一次分裂前的间期,完成DNA的复制和有关蛋白质的合成;③表示减数第一次分裂,形成的子细胞为次级卵母细胞和极体;④为减数第二次分裂,在受精过程中,次级卵母细胞完成减数第二次分裂,并排出第二极体。A为第一极体,B为合子,C为受精作用过程。。
【详解】A、图中③为减数第一次分裂,④为减数第二次分裂,在受精过程中,次级卵母细胞完成减数第二次分裂,因此C是受精过程,B是合子,A正确;
B、不同动物排出的卵子所处细胞时期可能不同,如马、犬排出的卵子可能是初级卵母细胞,猪、羊排出的卵子可能是次级卵母细胞,B正确;
C、图中③为减数第一次分裂,④为减数第二次分裂,C错误;
D、当观察到两个极体时,表明卵子已完成了受精作用,D正确。
故选C。
3. 利用植物的茎尖或叶片、茎段等,在无菌条件下,在玻璃器皿中人工配制的培养基上培养,使它们发育成完整的植株。这种技术可以用来培育植物新品种,也可以在较短时间内大量繁殖植物,还可以防止植物病毒的危害。下列关于这种技术的叙述,正确的是( )
①这种技术利用了植物细胞的全能性
②这种技术叫作植物组织培养,可以克隆生物体
③这种技术属于细胞工程的应用领域之一
④这种技术是一种无性繁殖的方式
A. ① B. ①② C. ①②③ D. ①②③④
【答案】D
【解析】
【分析】1、细胞工程包括植物细胞工程和动物细胞工程,其中植物细胞工程又包括植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术。
2、植物组织培养就是在无菌和人工控制条件下,将离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株。
【详解】①这项技术是将植物细胞、组织或器官在离体条件下培育成完整植株的一项技术,理论依据是植物细胞的全能性,①正确;
②利用植物的茎尖或叶片、茎段等,在无菌条件下培养成完整植物体的技术叫组织培养,植物组织培养属于无性繁殖技术,可以克隆植物体,②正确;
③植物组织培养是在体外通过人工方法,让植物细胞表现出全能性,是植物细胞工程的一个基础技术手段,③正确;
④植物组织培养没有经过生殖细胞的产生和结合,因此属于无性繁殖,④正确。
综上所述,①②③④正确,即D正确。
故选D。
4. 胎牛血清(FBS)是天然的培养基,能够在多种动物卵母细胞的成熟过程中提供足够的营养物质,起到非常好的促进效果。如表所示是在后期胚胎培养液(CR2后液)中添加不同浓度的FBS后对牛核移植胚胎发育的影响情况,下列叙述错误的是( )
组别
培养液
卵裂率/%
囊胚率/%
对照组
CR2前液+CR2后液
59.17±1.34
13.53±2.04
实验组1
CR2前液+10%FBS CR2后液
62.14±1.78
13.78±2.77
实验组2
CR2前液+20%FBS CR2后液
68.95±4.15
26.09±2.20
实验组3
CR2前液+30%FBS CR2后液
62.02±8.64
8.78±3.20
A. 囊胚外表的滋养层细胞将来发育成绒毛膜、胚盘等结构
B. 促进核移植胚胎发育的适宜FBS浓度约为20%
C. 从卵巢采集的卵母细胞需在体外培育成熟才能参与受精
D. 添加不同浓度的FBS对核移植胚胎的发育均有促进作用
【答案】D
【解析】
【分析】实验探究的是后期胚胎培养液(CR2后液)中添加不同浓度的FBS后对牛核移植胚胎发育的影响情况,实验的自变量为不同浓度的FBS,因变量为卵裂率、囊胚率,数据显示,随着CR2后液中添加的FBS浓度的增加,卵裂率和囊胚率均呈先上升后下降的趋势。
【详解】A、分析表格:该实验的自变量为不同浓度的FBS,因变量为卵裂率、囊胚率,数据显示,随着CR2后液中添加的FBS浓度的增加,卵裂率和囊胚率均呈先上升后下降的趋势,并且FBS浓度升高到一定程度会抑制胚胎发育成囊胚。囊胚外表的滋养层细胞将来发育成胚盘和绒毛膜等结构,A正确;
B、根据表中数据可知,添加20%FBS对促进核移植胚胎发育有较好的作用,B正确;
C、由于从卵巢采集的卵母细胞未成熟,不具备受精能力,因此需在体外培育成熟才能参与受精,C正确;
D、表格中数据显示,30%FBS会抑制胚胎发育成囊胚,D错误。
故选D。
5. 拟采用“取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”的方法繁殖一种名贵花卉。下列有关叙述正确的是( )
A. 离体器官或组织的细胞都必须通过再分化才能形成愈伤组织
B. 培养基中的生长素和细胞分裂素的浓度和配比不影响愈伤组织的生长和分化
C. 在培养愈伤组织的培养基中加入细胞融合诱导剂,可获得染色体数目加倍的细胞
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的基因型不一定相同
【答案】D
【解析】
【分析】植物组织培养的过程为:离体的植物组织,器官或细胞经过脱分化形成愈伤组织;愈伤组织经过再分化过程形成胚状体,进一步发育形成植株,该过程受基因选择性表达的调控。决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例,特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要。
【详解】A、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,A错误;
B、生长素和细胞分裂素的比值大时有利于根的形成,比值小时,则促进芽的形成,B错误;
C、愈伤组织细胞含有细胞壁,加入细胞融合诱导剂不会诱导细胞融合,因此不会得到染色体数目加倍的细胞,C错误;
D、同一植株不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织的基因型不一定相同,如由花粉细胞培养形成的愈伤组织细胞的基因大约只有体细胞的一半,D正确。
故选D
6. 如图是摇瓶培养中酵母菌种群变化曲线。下列相关叙述正确的是( )
A. 培养初期,酵母菌因种内竞争强而生长缓慢
B. 转速150 r/min时,预测种群增长曲线呈“S”型
C. 该实验中酵母菌计数应采用稀释涂布平板法
D. 若增大接种量,其他条件不变,则酵母菌的K值会升高
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:随着转速的增加,酵母菌种群密度升高。在一定范围内,酵母菌的种群数量都随培养时间而逐渐升高。
【详解】A、培养初期,酵母菌数量少,种内竞争弱,由于起始数量少,生长缓慢,A错误;
B、由于培养液中营养物质有限,转速150r/min时,可预测种群数量增大到一定程度后保持相对稳定,呈“S”型增长,B正确;
C、培养液中酵母菌的计数应采取血细胞计数法,C错误;
D、K值即环境容纳量,是一定条件下种群所能维持的最大数量,若增大接种量,其他条件不变,则酵母菌的K值不变,D错误。
故选B。
7. 为研究变形链球菌中eriCF1和eriCF²基因的差异性表达与大肠杆菌氟抗性的关系,将eriCF1和eriCF2基因分别与质粒构建重组质粒后,导入大肠杆菌,在不同氟化钠浓度下绘制重组大肠杆菌的生长曲线,如下图,其中A(600)数值代表重组大肠杆菌数量的相对值,KZ代表对照组。下列说法错误的是( )
注:①~④氟化钠浓度分别为1.5、2.0、2.5、3.0(单位:克·L-1)
A. KZ组为空白对照组,是没有导入任何物质的大肠杆菌
B. 将重组质粒导入大肠杆菌时可用Ca2+处理大肠杆菌
C. 随着氟化钠浓度的增加,3组菌株的生长速度均逐渐减慢
D. 氟化钠浓度越高,对重组大肠杆菌的生长抑制作用越强
【答案】A
【解析】
【分析】从图中看出随着氟化钠浓度的升高,三组A600的值降低,说明大肠杆菌数量减小。
【详解】A、对照组是导入的正常质粒,A错误;
B、将重组质粒导入大肠杆菌时可用Ca2+处理大肠杆菌 ,使大肠杆菌称为感受态,B正确;
C、比较①②③④,随着氟化钠浓度的增加,三组的A600在不断减小,说明随着氟化钠浓度的增加,3组菌株的生长速度均逐渐减慢,C正确;
D、氟化钠浓度越高,eriCPI和eriCF²组A600的值不断减小,所以氟化钠浓度越高,对重组大肠杆菌的生长抑制作用越强,D正确。
故选A。
8. 纤维素酶是一种复合酶,包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶,前两种酶能使纤维素分解成纤维二糖,第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。科研人员从某菌株中获得了C1酶基因,将其与 HT质粒进行连接,构建基因表达载体生产高效C1酶。过程如图所示,已知C1酶基因以B链为转录模板链,下列说法错误的是( )
A. 在含有纤维素的固体培养基中加入刚果红,能形成红色复合物,滴加适量C1酶和CX酶后周围会出现透明圈
B. 酶切位点1加上SmaI的识别序列,酶切位点2加上BamHⅠ的识别序列
C. 启动子是一段有特殊序列的DNA片段,是RNA聚合酶识别和结合的位点
D. 基因工程的载体除了质粒外,还可以是噬菌体或动植物病毒
【答案】B
【解析】
【分析】1、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(promoter)、终止子(terminator)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。
2、基因工程中的载体通常是利用质粒作为载体,将基因送入细胞。质粒是一种裸露的、结构简单、独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA之外,并具有自我复制能力的环状双链DNA分子。携带外源DNA片段的质粒进入受体细胞后,能在细胞中进行自我复制,或整合到受体 DNA 上,随受体 DNA 同步复制。
【详解】A、C1酶、CX酶能使纤维素分解成纤维二糖,所以在含有纤维素的固体培养基中加入刚果红,能形成红色复合物,滴加适量C1酶和CX酶后,纤维素被分解,不能与刚果红形成红色复合物,周围会出现透明圈 ,A正确;
B、转录时mRNA的合成方向为5'→3',mRNA与DNA模板链互补,DNA模板链从启动子开始的转录方向应为3'→5',所以应在酶切位点1加上BamHI的识别序列,酶切位点2加上SmaI的识别序列,B错误;
C、启动子是一段有特殊序列的DNA片段,是RNA聚合酶识别和结合的位点,即转录的起始位点,C正确;
D、基因工程常用的载体为质粒,即存在于真核细胞细胞核之外或原核细胞拟核之外的小型环状DNA,还可以是噬菌体或动植物病毒,D正确。
故选B。
9. 绿萝是一种常见的观叶植物,几乎没有开花的记录。EaLFY是决定绿萝开花的关键基因。在研究绿萝不开花原因的实验中,科学家将长势相同的绿萝均匀地分为六组,三组不施加赤霉素(-GA3,不开花),另外三组施加赤霉素(+GA3,开花),然后分别取绿萝的mRNA进行RT-PCR处理,得到下图电泳结果。已知RT-PCR技术是将RNA的反转录(RT)和DNA的聚合酶链式扩增(PCR)相结合的技术。下列叙述错误的是( )
A. RT-PCR所得产物中,不含内含子
B. 绿萝EaLFY基因突变导致无法正常表达
C. 据上述实验可知,绿萝无法开花的原因可能是自身赤霉素合成障碍
D. 赤霉素的合成受基因控制,也会影响基因的表达过程
【答案】B
【解析】
【分析】PCR技术:①概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术;②原理:DNA复制;③条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶);④方式:以指数的方式扩增,即约2n;⑤过程:高温变性、低温复性、中温延伸。
【详解】A、已知RT-PCR技术是将RNA的反转录(RT)和DNA的聚合酶链式扩增(PCR)相结合的技术,内含子位于非编码区,而逆转录得到的cDNA是编码区的序列,所以RT-PCR所得产物中,不含内含子,A正确;
B、分析电泳图,可知添加GA3后,三组绿萝都产生了EaLFY的mRNA,可以排除基因突变,B错误;
C、施加赤霉素可以诱导绿萝开花,可推测原绿萝无法开花的原因可能是植株体内无法产生赤霉素,C正确;
D、植物激素的合成受基因的控制,同时据实验可知,赤霉素调控基因表达过程,D正确。
故选B。
10. 水蛭素(EH)具有较好的抗凝血活性,临床上被用作抗血栓药物。利用酵母菌工业化生产EH时,生产周期长、目标蛋白表达效率较低;利用大肠杆菌进行生产时,基因的转录和翻译都正常,但多肽链错误折叠,产生的无活性的EH会聚集形成水不溶性的包涵体。研究人员通过改造EH基因,以期获得能在大肠杆菌中表达的可溶性EH。下列有关叙述,错误的是( )
A. 大肠杆菌在细胞增殖和代谢速率上较快,可用来改进酵母菌生产EH时的缺点
B. 包涵体中错误折叠的EH与酵母菌生产的EH在氨基酸序列上有较大差异
C. 要得到能表达可溶性EH的大肠杆菌,需要用Ca2+处理大肠杆菌
D. 判断转基因大肠杆菌是否成功,需要对可溶性EH的抗凝血活性进行测定
【答案】B
【解析】
【分析】1、基因工程的四个步骤是:目的基因的获取 、基因表达载体的构建 、将目的基因导入受体细胞 、目的基因的检测与鉴定。目的基因获取途径:从基因文库中获取、PCR扩增、化学合成;构建基因表达载体时,需要用相同的限制酶将载体和目的基因切开,再用DNA连接酶将目的基因和载体连接起来,构建基因表达载体,常见的载体有质粒;将目的基因导入受体细胞时,如果受体细胞是植物细胞,可以用花粉管通道法或农杆菌转化法;受体细胞是动物细胞时,用显微注射法;受体细胞是微生物细胞时,可以用Ca+处理法。目的基因导入受体细胞后,首先要在分子水平检测,通过PCR等技术检测目的基因是否导入、是否转录,通过抗原—-抗体杂交检测是否翻译;其次还需要进行个体生物学水平的鉴定。
2、蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出的第二代基因工程,因为是对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质,所以必须通过基因修饰或基因合成实现。
【详解】A、大肠杆菌是原核生物中的细菌类,繁殖速度和代谢速率都较快,可以用来改进酵母菌生产EH时生产周期长、目标蛋白表达效率较低的缺点,A正确;
B、利用大肠杆菌进行生产时,基因的转录和翻译都正常,说明在核糖体上合成的多肽正常,与酵母菌生产的EH在氨基酸序列上应该相同,B错误;
C、在基因工程操作中,受体细胞是原核生物如大肠杆菌时,为提高转化效率,可Ca2+处理大肠杆菌,使细胞处于一种更容易吸收周围DNA分子的生理状态,促进重组质粒的转入, C正确;
D、转基因大肠杆菌是否成功,还需要在个体水平进行检测,即对可溶性EH的抗凝血活性进行测定;D正确。
故选B。
11. 请据图判断,下列说法不正确的是( )
A. 若a、b分别对应骨髓瘤细胞和B淋巴细胞,则d能产生单克隆抗体是b的遗传物质选择性表达的结果
B. 若d形成有性杂交后代,则a和b融合形成d的过程叫受精作用
C. 若d形成无性杂种植株,则采用了细胞工程中的动物细胞核移植技术
D. 若d形成无性杂种植株,由于杂种细胞具有双亲叶绿体,则可能培育出比有性杂交品种光合作用性能更好的植株
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:若d为有性杂交后代,则a和b融合形成d的过程叫受精作用;若d为体细胞无性杂种植株,则a和b形成d的过程采用了植物体细胞杂交技术;若d能产生单克隆抗体,则a、b为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞,该过程需要采用动物细胞融合技术。
【详解】A、若a、b分别对应为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞,则d为杂交瘤细胞,其产生单克隆抗体是bB淋巴细胞中遗传物质表达的结果,A正确;
B、若d形成有性杂交后代,则a和b融合形成d的过程即精子与卵细胞融合过程叫受精作用,B正确;
C、若d形成无性杂种植株,则采用了细胞工程中的植物体细胞杂交技术,C错误;
D、若d形成无性杂种植株,则杂种细胞具有双亲叶绿体,叶绿体是光合作用的主要场所,故可能培育出比有性杂交品种光合作用性能更好的植株,D正确。
故选C
12. 某研究小组利用转基因技术,将绿色荧光蛋白基因(GFP)整合到野生型小鼠Gata3基因一端,如图甲所示。实验得到能正常表达两种蛋白质的杂合子雌雄小鼠各1只,交配以期获得Gata3-GFP基因纯合子小鼠。为了鉴定交配获得的4只新生小鼠的基因型,设计了引物1和引物2用于PCR扩增,PCR产物电泳结果如图乙所示。
下列叙述正确的是( )
A. Gata3基因的启动子无法控制GFP基因的表达
B. 翻译时先合成Gata3蛋白,再合成GFP蛋白
C. 2号条带的小鼠是野生型,4号条带的小鼠是Gata3-GFP基因纯合子
D. 若用引物1和引物3进行PCR,能更好地区分杂合子和纯合子
【答案】B
【解析】
【分析】PCR技术是聚合酶链式反应的缩写,是一项根据DNA半保留复制的原理,在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件,对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
【详解】A、分析图中可知,启动子在左侧,GFP基因整合于Gata3基因的右侧,启动子启动转录后,可以使GEP基因转录,Gata3基因的启动子能控制GFP基因的表达,A错误;
B、因启动子在左侧,转录的方向向右,合成的mRNA从左向右为5′→3′,刚好是翻译的方向,所以翻译时先合成Gata3蛋白,再合成GFP蛋白,B正确;
C、整合GFP基因后,核酸片段变长,2号个体只有大片段,所以是Gata3-GFP基因纯合子,4号个体只有小片段,是野生型,C错误;
D、用引物1和引物3进行PCR扩增,杂合子和Gata3—GFP基因纯合子都能扩增出相应片段,因此无法区分杂合子和纯合子,D错误。
故选B。
13. 豹的某个栖息地由于人类活动被分隔为F区和T区。20世纪90年代初,F区豹种群仅剩25只,且出现诸多疾病。为避免该豹种群消亡,研究人员将T区的8只成年雌豹引入F区。经过十年,F区豹种群增至百余只,在此期间F区的( )
A. 物种丰富度先下降后提高 B. 豹后代的性别比例明显改变
C. 豹种群遗传(基因)多样性增加 D. 豹种群的致病基因频率不变
【答案】C
【解析】
【分析】F区豹种群数量仅剩25只,且出现诸多疾病,由T区引入8只成年雌豹,经过十年,F区豹种群增至百余只,可见引入8只雌豹种群遗传(基因)多样性增加,在十年中的自然选择过程中,致病基因频率应该降低。
【详解】A、由T区引入8只成年雌豹的十年中,F区豹种群增至百余只,不能体现物种丰富度变化情况,A错误;
B、题干中没有体现豹种群数量较小时和种群数量较大时性别比例的差异,B错误;
C、由T区引入8只成年雌豹,增加了F区豹种群遗传(基因)多样性,C正确;
D、致病基因是不适应环境的基因,在自然选择的作用下,致病基因频率应该下降,豹种群的抗疾病能力上升,D错误。
故选C。
14. 如图为某地的生态工程建设模式图,下列说法中,错误的是( )
A. 该生态系统最大优点是遵循循环原理,同时实现能量的多级利用
B. 该生态工程种植不同的农作物、果树、苗木,饲养牛、猪、鸡等多种畜禽,主要体现了生态工程的自生原理
C. 该生态工程建设模式开发了可以更新的能源,减少环境污染
D. 该生态工程既能改善生态环境,又提高了农民的收入,体现了协调原理
【答案】D
【解析】
【分析】1、自生原理:由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生,其基础是生态系统的结构与功能。
2、循环原理:循环是指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化,既保证各个环节的物质迁移顺畅,也保证主要物质或元素的转化率较高。通过系统设计实现不断循环,使前一环节产生的废物尽可能地被后一环节利用,减少整个生产环节“废物”的产生。
【详解】A、植物的秸秆、枝叶用来生产饲料,人、畜、禽的粪便作为原料生产沼气,沼渣水返还农田、菜田、果园、苗圃、鱼塘,实现了物质的循环利用,提高了物质和能量的利用率,A正确;
B、物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性,可以在有限的资源条件下,产生或容纳更多的生物量,提高系统生产力,可见,该生态工程种植不同的农作物、果树、苗木,饲养牛、猪、鸡等多种畜禽,主要体现了生态工程的自生原理,B正确;
C、该生态工程开发的沼气是可再生清洁能源,减少了环境污染,C正确;
D、在改善生态环境的同时,考虑农民的生活、经济问题,体现了整体原理,D错误。
故选D。
15. 如图表示某种鼠迁入新环境后,种群增长速率(平均值)随时间的变化。下列有关叙述正确的是( )
A. 可用标记重捕法准确计算出该种鼠的种群密度
B. 该种鼠在第9年达到此环境的环境容纳量
C. 调查期内该种鼠在新环境中呈“S”型增长
D. 第5年后该种鼠的年龄组成为衰退型,呈负增长
【答案】C
【解析】
【分析】分析柱形图:根据种群数量增长速率先增大后下降说明该种群数量变化呈“S”型曲线;第5年种群的增长速率最大,说明处于K/2,第5年到第9年,种群的增长率下降,但数值是大于0,说明种群的数量仍在增加。
【详解】A、用标记重捕法只能估算出该种鼠的种群密度,A错误;
B、第9年时,种群数量增长速率不为0,说明此时还没有到达K值,B错误;
C、该种群数量的增长速率先增加后减少,说明该种鼠种群数量呈“S”型增长,C正确;
D、第5年到第9年,种群的增长率下降,但数值是大于0,说明种群的数量仍在增加,D错误。
故选C。
16. 下列关于脂质的叙述,正确的是 ( )
A. 脂质中的磷脂是细胞膜的组成成分
B. 维生素D和性激素不属于固醇类物质
C. 脂肪比相同质量的多糖彻底氧化产能少
D. 脂质在核糖体、内质网和高尔基体上合成
【答案】A
【解析】
【详解】A、细胞膜的组成成分包括脂质、蛋白质和少量糖类,其中脂质分子中主要是磷脂,A正确;
B、维生素D和性激素属于脂质中的固醇类物质,B错误;
C、与相同质量的多糖相比,脂肪中的C、H元素含量多,O元素含量少,彻底氧化分解消耗的氧气多,产能也多,C错误;
D、脂质主要在光面内质网上合成,D错误。
故选A。
【点睛】本题考查脂质的有关知识,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,形成知识的网络结构的能力。
17. 有关生命系统结构层次的叙述,不正确的是 ( )
A. 覆盖全身的皮肤,属于器官层次的描述
B. “一只草履虫”和“一头牛”二者所含有生命系统层次是完全相同的
C. 培养皿中的醋酸杆菌菌落对应于种群层次
D. 最基本的生命系统是细胞,最大的生命系统是生物圈
【答案】B
【解析】
【分析】生命系统的结构层次由小到大包括:细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统。
【详解】皮肤由多种组织构成,因此属于器官层次,A正确; 草履虫属于单细胞生物,因此“一只草履虫”既属于细胞层次又属于个体层次,而“一只山羊”只属于个体层次,B错误;培养皿中的醋酸杆菌菌落对应于种群层次,C正确; 细胞是最基本的生命系统结构层次,而生物圈是最大的生命系统结构层次,D正确。 故选B。
【点睛】本题主要考查了生命系统结构层次的相关知识,意在考查考生的识记能力和理解能力,识记并理解生命系统结构层次是解答本题的关键,特别注意植物没有系统层次,单细胞生物的细胞层次就是个体层次。
18. 实验中用同一显微镜观察了同一装片4次,得到清晰的四个物像如图。有关该实验的说法正确的是( )
A. 换用高倍物镜前应先提升镜筒,以免镜头破坏玻片标本
B. 实验者若选用目镜15×和物镜40×组合观察,则物像的面积是实物的600倍
C. 若每次操作都未调节目镜,看到清晰物像时物镜离装片最近的是④
D. 若视野中有异物,转动物镜发现异物不动,移动装片也不动,则异物可能在目镜和反光镜上
【答案】C
【解析】
【分析】显微镜的放大倍数是指放大的物体的长度或宽度,而非面积或体积;目镜越长,放大倍数越小,反之放大倍数越大;物镜上有螺纹,物镜越长放大倍数越大,物像清晰时距离装片越近。据图分析可知,四幅图的放大倍数依次增加。
【详解】A、换用高倍物镜前不能提升镜筒,应该直接转动转换器,换上高倍镜,A错误;
B、实验者若选用目镜15×和物镜40×组合观察,则像的长或宽是实物的15×40=600倍,B错误;
C、由图分析可知放大倍数最大的是④、因此看到清晰物像时物镜离装片最近的是④,C正确;
D、若视野中有异物,转动物镜发现异物不动,移动装片也不动,则异物最可能在目镜上,D错误。
故选C。
19. 细胞是生物体的基本结构和功能单位。下列有关细胞的叙述,正确的是( )
A. 除病毒外,生物体都是由细胞构成的
B. 新细胞是从老细胞的细胞核中产生的
C. 原核细胞结构简单,所以不具有多样性
D. 原核细胞与真核细胞之间不具有统一性
【答案】A
【解析】
【分析】1.细胞学说是由德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出。内容:一切动植物都是由细胞构成的;细胞是一个相对独立的单位;新细胞可以从老细胞产生。意义:证明了动植物界具有统一性。
2.原核细胞和真核细胞最主要的区别就是原核细胞没有核膜包被的典型的细胞核;它们的共同点是均具有细胞膜、细胞质、核糖体和遗传物质DNA。
【详解】A、除病毒外,生物体都是由细胞构成的,A正确;
B、新细胞可以从老细胞产生,B错误;
C、原核细胞尽管结构比较简单,但形态、结构多种多样,所以具有多样性,C错误;
D、原核细胞与真核细胞都具有细胞膜、细胞质和DNA,具有统一性,D错误。
故选A。
【点睛】
20. 下列有关化合物或细胞结构的叙述,正确的是( )
A. 核仁与三种RNA的合成以及核糖体的形成有关
B. DNA、RNA被彻底水解得到的产物有12种
C. 细菌细胞中不存在既含有蛋白质又含有核酸的结构
D. 洋葱的根尖分生区细胞中无叶绿体,也不能发生质壁分离
【答案】D
【解析】
【详解】试题分析:核仁与某种RNA的形成和核糖体的形成有关,而不是三种RNA,A错误。DNA、RNA被彻底水解得到的有2种糖类、5种碱基和磷酸共8种产物,B错误。细菌中存在既含有蛋白质又含有核酸的核糖体,C错误。洋葱根尖分生区没有叶绿体,也没有大液泡不能进行质壁分离,D正确。
考点:本题考查细胞中的化合物相关知识,意在考察考生对知识点的理解掌握程度。
第II卷(非选择题)
二、非选择题
21. 金属硫蛋白(MT)是一类具有金属结合能力的多肽,金属离子如Ag⁺、Hg²⁺,Cd²⁺等能够与 MT的半胱氨酸上的巯基共价结合而形成络合物,从而降低金属离子对细胞的毒害。研究人员获取了柽柳和星星草 MT基因的 mRNA,并最终构建了具有两种植物的MT基因载体,导入烟草,研究转基因烟草对Cd²⁺的耐受力,回答下列问题:
(1)由于 PCR 技术不能直接扩增mRNA,因此实验室常用“RT-PCR 技术”来实现目的基因的获取和扩增,据此可知在进行“RT-PCR 技术”时应当在仪器中添加_______酶、_______酶、 引物、dNTP、缓冲体系。
(2)下图是pROKII质粒、柽柳MT 基因(MTcI)和星星草 MT 基因(MTx) 的相关序列示意图。
将柽柳 MT 基因连接到 pROKⅡ质粒中,应选用的限制酶是_____________。理由是____________。若甲和乙连接到同 个pROKII中,为了使重组质粒能够同时独立表达柽柳和星星草的MT,则 MTx还需要连接______________序列进行优化。
(3)重组质粒进行转化后,提取烟草总DNA,用特异性引物进行扩增得到________序列,可检测目的基因是否已整合到烟草的基因组中。为研究转基因烟草对 Cd²⁺的耐受力,实验思路为:将转基因烟草幼苗分别移入________的MS 生根培养基中,观察烟草的生长状态。
【答案】(1) ①. 逆转录酶(或反转录酶) ②. 耐高温的DNA聚合酶
(2) ①. Xbal和Kpnl ②. Xbal和Kpnl可以从甲中完整剪切出柽柳的MT基因 和终止子, 且pROKII质粒上的P35S启动子末端具有Xbal和Kpnl两种酶的切割位点 ③. 终止子、PstI、sphI、HindⅡ识别序列
(3) ①. MTcl(Tcl或MTcl和Tcl)和MTx ②. 含不同浓度Cd2+
【解析】
【分析】1、PCR扩增目的基因需要有一段已知的碱基序列。
2、基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取;(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;(4)目的基的检测与鉴定:分子水平上的检测: ①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术,②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术,③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术;个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【小问1详解】
RT-PCR 技术指用mRNA扩增DNA的技术,故应当在仪器中添加逆转录酶酶、耐高温的DNA聚合酶、 引物、dNTP、缓冲体系。
【小问2详解】
将柽柳 MT 基因连接到pROKⅡ质粒中,应选用的限制酶是Xbal和Kpnl。由图可知pROKII不含终止子,则应对甲片段进行酶切,使终止子Tcl和MT基因与pROKII组成重组质粒,则不能选择BamHl。PROKII上不含Smal的酶切位点,则应选择Xba与Kpnl,以保证终止子Tcl和MT基因与pROKII组成重组质粒且MT基因位于启动子P35S和终止子Tcl之间。若甲和乙连接到同 个pROKII中,则 MTx还需要连接终止子、PstI、sphI、HindⅡ识别序列进行优化,才能使重组质粒能够同时独立表达柽柳和星星草的MT。
【小问3详解】
重组质粒进行转化后,提取烟草总DNA,用特异性引物进行扩增得到MTcl(Tcl或MTcl和Tcl)和MTx序列,可检测目的基因是否已整合到烟草的基因组中。为研究转基因烟草对 Cd²⁺的耐受力,因此,实验的自变量是含不同浓度Cd2+,故实验思路为:将转基因烟草幼苗分别移入含不同浓度Cd2+的MS 生根培养基中,观察烟草的生长状态。
22. 某科研人员将人的体细胞的细胞核植入兔去核的卵母细胞中,使之融合形成杂种细胞,培养杂种细胞使之发育至囊胚期,从中分离出人的胚胎干细胞,通过体外培养可知,获得的胚胎干细胞能长期增殖并保持不分化的状态。回答下列问题:
(1)动物细胞培养技术是其他动物细胞工程的基础,该技术的原理是_____。培养人的细胞时,要将人的细胞置于_____气体环境中培养。为了防止杂菌污染,在培养过程中可采取的措施有_____。
(2)在接受移植的细胞核之前,兔的卵母细胞需要在体外培养至_____(填时期)。人的细胞核能在兔去核的卵母细胞中重新启动,原因是兔去核的卵母细胞中有_____。
(3)囊胚中的_____会发育为胎儿的各种组织;囊胚的滋养层细胞会发育成_____。
【答案】(1) ①. 细胞增殖 ②. 含5%CO2加95%空气的混合 ③. 加入抗生素,定期更换培养液
(2) ①. 减数第二次分裂中期(或MⅡ中期) ②. 能激发人细胞核全能性的物质
(3) ①. 内细胞团 ②. 胎盘和胎膜
【解析】
【分析】动物体细胞核移植技术的原理是动物细胞核具有全能性,核移植技术包括胚胎细胞核移植和体细胞核移植。在体细胞核移植中去核的卵母细胞与体细胞的融合,体现了细胞膜的流动性。
【小问1详解】
动物细胞培养技术依据的生物学原理是细胞增殖,培养液中通入一定浓度的CO2可维持培养液pH的稳定,故要将人的细胞置于含5%CO2加95%空气的混合气体环境中培养。一般抗生素可以抑制细菌的繁殖,所以通过加入抗生素和定期更换培养液,能防止杂菌污染。
【小问2详解】
由于动物排出的卵子成熟度不同,当达到减数第二次分裂中期时,才具有与精子受精的能力,所以卵母细胞需要培养至减数第二次分裂中期(或MⅡ中期)再进行核移植。兔去核卵母细胞的细胞质中营养丰富,能为发育提供充足的营养,且能在激发条件下完成细胞分裂和发育进程,最主要的是存在能激发移植的人细胞核表现出全能性的物质。
【小问3详解】
囊胚中的内细胞团会发育为胎儿的各种组织;囊胚的滋养层细胞会发育成胎盘和胎膜。
23. 紫杉醇是从红豆杉中提取的一种高效抗癌的药物,虽然能造福人类,但却为濒危的红豆杉带来灭顶之灾。为取代从天然植株中提取紫杉醇的方式,可进行细胞产物工程化生产,其过程为:获取红豆杉外植体→消毒→诱导愈伤组织→细胞培养→提取紫杉醇。请回答下列问题:
(1)紫杉醇是存在于红豆杉属植物体内的一种___________(初生/次生)代谢物,可利用______________技术实现其工业化生产。
(2)获得愈伤组织这一过程对光照的要求是_____________。研究发现用幼嫩茎段比成年老枝更易产生愈伤组织,原因是幼嫩茎段_____________。
(3)用少量果胶酶处理愈伤组织获取分散的细胞,在_______________(固体、液体或半固体)培养基中进行培养,可有效提高紫杉醇的产量。
(4)多倍体愈伤组织细胞产量常高于二倍体,若愈伤组织细胞(染色体数为12条)经诱导处理染色体加倍后,显微镜下观察细胞中染色体数最多可达到____________条。
(5)与从天然植株中提取相比,利用上述技术生产紫杉醇的重要意义是_______(答出1点)。
【答案】(1) ①. 次生 ②. 植物细胞培养
(2) ①. 避光 ②. 细胞分化程度低
(3)液体 (4)48
(5)提高了紫杉醇的产量;保护了红豆杉资源
【解析】
分析】植物组织培养技术:
1、过程:离体的植物组织,器官或细胞(外植体)→愈伤组织→胚状体→植株(新植体)。
2、原理:植物细胞的全能性。
3、条件:①细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等);②一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素)。
4、植物细胞工程技术的应用:植物繁殖的新途径(包括微型繁殖,作物脱毒、人工种子等)、作物新品种的培育(单倍体育种、突变体的利用)、细胞产物的工厂化生产。
【小问1详解】
紫杉醇是存在于红豆杉属植物体内的一种次生代谢物,主要存在于紫杉的树皮和树叶中,具有高抗癌活性,现在已被广泛应用于乳腺癌等癌症的治疗,可通过植物细胞工程技术(植物细胞培养技术)获得紫杉醇。
【小问2详解】
一般在遮光的条件下通过脱分化获得愈伤组织。幼嫩茎段细胞分化程度低,所以幼嫩茎段比成年老枝更易产生愈伤组织,且时间早,诱导率高。
【小问3详解】
可用少量纤维素(或果胶)酶处理愈伤组织,获取单细胞或小细胞团,在液体培养基中进行悬浮培养,可有效提高紫杉醇的产量。
【小问4详解】
若愈伤组织(染色体数为12条)细胞经诱导处理后染色体数为24,若细胞处于有丝分裂后期,则最多观察到染色体数为48。
【小问5详解】
利用植物细胞工程生产紫杉醇提高了紫杉醇的产量,同时还保护了红豆杉资源。
24. 某化工厂为了处理排出污水中的一种有害的、难以降解的有机化合物A,其研究团队用化合物A、磷酸盐镁盐和微量元素等配制了培养基,成功地筛选出能高效降解化合物A的细菌(目的菌)。实验的主要步骤如下图所示,请分析回答问题。
(1)在培养基中加入化合物A的目的是______________,这种培养基属于____________培养基。
(2)培养若干天后,应选择培养瓶中化合物A含量__________的培养液,接入新的培养液中连续培养,使目的菌的数量____________。
(3)若要研究目的菌的生长规律,可挑取单个菌落进行液体培养,再采用______方法进行计数。请你预测目的菌的种群数量会发生怎样的变化。
(4)将目的菌用于环境保护实践时,还有哪些问题需要解决?_______
(5)有人提出,可以通过改造细菌的基因来获得能够降解化合物A的细菌,请分析这种方法是否可行。_______
【答案】 ①. 筛选出能降解化合物A的细菌选择 ②. 低 ③. 增多 ④. 稀释涂布平板 ⑤. 培养液中目的菌的种群数量在开始一段时间范围内,由于营养充分、空间充裕,种群数量类似于“J”形增长,随着营养物质的消耗,种群增长速率逐渐下降,最终会达到K值,继续培养,由于营养物质缺乏、有害代谢物积累、pH改变等,种群数量将会下降 ⑥. 将目的菌用于环境保护实践之前,还要对目的菌进行研究,检测其是否会产生对环境有害的代谢物;当使用大量目的菌时会不会使目的菌成为优势菌群,对其他微生物的生存构成威胁,从而打破微生物菌群的平衡等 ⑦. 可以利用基因工程的方法,将能降解化合物A的基因导入受体菌中来实现。但在使用之前要检验其安全性
【解析】
【分析】分析题干信息,该实验的目的是筛选出高效降解化合物A的细菌,在以化合物A为唯一碳源的培养基中只有能降解化合物A的微生物才能以化合物A为碳源和氮源生长繁殖,不能利用化合物A的微生物因缺乏碳源和氮源,无法生长繁殖。
【详解】(1)由题意可知,本实验是分离出降解的有机化合物A的菌种,所以培养基中加入化合物A的目的是筛选降解的有机化合物A的菌种,这种培养基属于选择培养基。
(2)由于“目的菌”有降解的有机化合物A的作用,所以培养若干天后,应选择培养瓶中化合物A含量低的培养基,接入新的培养液中连续培养,使“目的菌”的数量进一步增加。
(3)若研究“目的菌”的群体生长规律,将单个菌落进行液体培养,再采用稀释涂布平板方法进行计数。培养液中目的菌的种群数量在开始一段时间范围内,由于营养充分、空间充裕,种群数量类似于“J”形增长,随着营养物质的消耗,种群增长速率逐渐下降,最终会达到K值,继续培养,由于营养物质缺乏、有害代谢物积累、pH改变等,种群数量将会下降。
(4)将目菌用于环境保护实践之前,还要对目的菌进行研究,检测其是否会产生对环境有害的代谢物;当使用大量目的菌时会不会使目的菌成为优势菌群,对其他微生物的生存构成威胁,从而打破微生物菌群的平衡等。
(5)可以利用基因工程的方法,将能降解化合物A的基因导入受体菌中来实现。但在使用之前要检验其安全性。
【点睛】本题考查了微生物分离与培养的有关知识,要求考生能够识记培养基的成分和培养条件,掌握微生物分离与纯化的方法与步骤,再结合所学知识准确判断。
25. 在下列物质中,有的属于构成人体蛋白质的氨基酸,有的不是。若将其中构成人体蛋白质的氨基酸缩合成多肽,请回答下列问题。
(1)该肽链内含_____个肽键,叫_____。
(2)组成该肽链的氨基酸可用_____通式统一表示。
(3)该肽链中R基共有_____种,④的R基是_____。
(4)该肽链中共有_____个氨基和_____个羧基。
(5)该肽链的相对分子质量与组成其氨基酸的总相对分子质量相比,减少了_____。
【答案】(1) ①. 4 ②. 五肽
(2) (3) ①. 4 ②. -CH2OH
(4) ①. 2 ②. 2
(5)72
【解析】
【分析】分析题图:氨基酸是组成蛋白质的基本单位,其结构特点为,每种氨基酸都至少含有一个氨基和一个羧基,并且他们都连结在同一个碳原子上。因此,图中①③④⑤⑥属于组成蛋白质的氨基酸。
【小问1详解】
氨基酸的结构特点为,每种氨基酸都至少含有一个氨基和一个羧基,并且他们都连结在同一个碳原子上,图中①③④⑤⑥属于构成蛋白质的氨基酸,则该多肽是由4个肽键连接形成五肽化合物。
【小问2详解】
组成蛋白质的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,其结构通式为:。
【小问3详解】
由于①③④⑤⑥的R基中①⑥相同,其他不同,因此氨基酸共有4种,④的R基是-CH2OH。
【小问4详解】
由于③的R基含有一个羧基,⑤的R基含有一个氨基,因此①③④⑤⑥脱水缩合形成的肽链含有2个游离的氨基和2个游离的羧基。
【小问5详解】
该五肽形成时脱去了4分子水,因此相对分子量减少了18×4=72。
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