内容正文:
【难度分层·期末卷】2023-2024学年高二年级生物下学期期末测试卷
(江苏专用)
提升卷
【考试范围:必修一+选择性必修三】
一、单选题:本题共14小题,每小题2分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列关于细胞中元素的叙述,正确的是( )
A.脂肪酸、性激素、淀粉的组成元素都是C、H、O
B.碳作为生命的核心元素占人体细胞鲜重比例最大
C.常用放射性同位素14C、15N、32P进行生物学研究
D.细胞中的血红蛋白由于含大量元素铁而呈现红色
2.下图表示物质进出红细胞的方式,相关叙述错误的是( )
A.水分子、O2和CO2均通过自由扩散进出细胞
B.红细胞通过协助扩散摄取葡萄糖
C.阴离子交换体转运HCO3-可调节细胞内的pH
D.Na+-K+泵的转运可维持细胞内外Na+、K+浓度差
3.ATP为细胞的直接能源物质,下图1为ATP的结构,下图2为ATP与ADP相互转化的关系式,以下说法正确的是( )
A.图1的A代表腺苷,P代表磷酸基团,c代表一种特殊的化学键
B.图1中的五碳糖为脱氧核糖,ATP脱去两个磷酸后的产物为DNA的基本单位
C.图2中的反应向右进行时,常伴随着放能反应的进行
D.酶1和酶2的作用机理相同,但作用结果不同,所以图2不是可逆反应
4.南通某中学利用层析柱进行色素的分离、收集实验。各种色素在层析柱填充物硅胶上的吸附力不同,当使用层析液分离时,吸附力强的组分在层析柱中移动速度慢,反之则快。相关叙述错误的是( )
A.层析液应该从层析柱的上端滴入从下端流出
B.叶黄素的吸附力最强在层析柱中移动的速度最慢
C.色素从上到下依次是叶黄素、叶绿素b、叶绿素a、胡萝卜素
D.本实验的主要原理是色素在层析液中的溶解度不同
5.下列关于实验的叙述正确的是( )
A.因蛋白质含有N元素,故可以使用15N标记蛋白质,检测其放射性
B.将双缩脲试剂中A液浓度不变,B液适度稀释,即可用于鉴定还原糖
C.通过比较溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间,可判断酵母菌的细胞呼吸方式
D.蛙的红细胞没有细胞核和各种具膜结构的细胞器,是制备细胞膜的良好材料
6.黑藻是生物实验常用的材料,有关叙述正确的是( )
A.用黑藻幼嫩的小叶观察叶绿体和线粒体,高倍镜下清晰可见
B.用黑藻幼嫩的小叶观察细胞的质壁分离,液泡绿色逐渐加深
C.用黑藻叶片提取叶绿体中的色素,研磨时要加入适量的SiO2、CaCO3和层析液
D.用黑藻根尖观察有丝分裂,可能观察到长方形的细胞,有的细胞还有液泡
7.下列平板划线的操作排序正确的是( )
A.③①②④⑤⑥ B.③①②④①⑤⑥②
C.②③①④⑤⑥ D.②③①④①⑤⑥②
8.甲胎蛋白(AFP)是原发性肝癌的肿瘤标记物。科研人员利用杂交瘤技术制备了抗AFP单克隆抗体,以实现肝癌的准确诊断。相关叙述正确的是( )
A.用AFP对小鼠进行免疫处理后,可在其脾中获得产生特定抗体的B淋巴细胞
B.用高Ca2+—高pH诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,即可获得杂交瘤细胞
C.用克隆化培养和抗体检测进行筛选,能获得足够数量的分泌AFP的杂交瘤细胞
D.用液体培养基培养杂交瘤细胞时,添加适宜浓度的干扰素可防止杂菌的污染
9.下列有关目的基因导入受体细胞和检测与鉴定的叙述,正确的是( )
A.用Ca2+处理植物细胞有利于重组Ti质粒的导入
B.对目的基因进行扩增时,通过荧光标记技术实时定量测定产物的量
C.将某种药用蛋白基因导入动物乳腺细胞中可获得乳腺生物反应器
D.验证转基因抗虫棉是否成功时,通过RNA分子标记检测目的基因是否表达
10.下列关于生物技术的安全性及伦理问题的观点,正确的是( )
A.生物武器具有传染性强、作用范围广等特点,应严格禁止
B.放宽转基因植物限制,尽可能多的种植转基因植物,提高经济效益
C.当今社会的普遍观点是禁止一切克隆实验,包括治疗性克隆和克隆人
D.反对设计试管婴儿的原因之一是因为试管婴儿技术属于无性繁殖方式
11.如图表示某种植株的非绿色器官在不同氧浓度下,O2的吸收量和CO2的释放量的变化。下列叙述正确的是( )
A.氧气浓度为0时,该器官不进行呼吸作用
B.氧气浓度在10%以下时,该器官只进行无氧呼吸
C.氧气浓度在10%以上时,该器官只进行有氧呼吸
D.保存该器官时,氧气浓度越低越好
12.细胞骨架与细胞运动、分裂等生命活动密切相关,为研究胞质环流与细胞骨架的关系,科研人员用不同浓度的APM(植物微管解聚剂)处理紫露草雄蕊毛细胞后,测定胞质环流的速度,结果如下图。相关叙述错误的是( )
A.可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志
B.先用低倍镜找到雄蕊毛细胞再换高倍镜观察
C.APM 使植物细胞中微管解聚从而破坏细胞骨架
D.一定范围内 APM浓度越大对胞质环流的抑制作用越明显
13.下图示细胞呼吸中的电子传递和氧化磷酸化,相关叙述正确的是( )
A.图示过程的场所为线粒体外膜,是细胞呼吸中产能最多的阶段
B.无氧呼吸第一阶段产生的NADH所携带的电子最终传递给氧气
C.电子在传递过程中逐级释放能量推动H'跨膜运输至线粒体基质
D.电子传递所产生的膜两侧H浓度差为ATP的合成提供了驱动力
14.某中学兴趣小组同学开展了“土壤中纤维素分解菌的分离与纯化”实验,结果如图。相关叙述正确的是( )
A.配制培养基时应以纤维素为唯一碳源,并添加琼脂
B.接种时应用微量移液器取1mL菌液滴加至培养基表面
C.培养时必须将平板倒置并放入CO2培养箱中培养12h
D.测定菌株对纤维素降解能力时,应优先挑取②处菌落
二、多选题:本题共4小题,每小题3分,共12分。在每小题给出的四个选项中,至少有两项是符合题目要求的。
15.图为线粒体结构及功能示意图,下列叙述正确的是( )
A.在线粒体基质葡萄糖分解产生丙酮酸
B.线粒体中生成的ATP向细胞质基质运送,需要与细胞质基质中的ADP进行交换
C.三羧酸循环只能以丙酮酸为分解底物,产生的CO2以自由扩散的方式释放
D.NADH和FADH2分解产生的e-在线粒体内膜上经电子传递链最终传递给O2
16.质子泵是生物膜上特异性转运H+的蛋白质,对维持细胞局部环境以及能量代谢的正常进行起着重要作用。研究发现,耐盐植物的液泡膜上的H+-ATPase质子泵和Na+/H+反向运输体系的活性随盐度升高而上调。Na+能够借助H+电化学梯度进入液泡,以减少 Na+对细胞质基质的伤害。如图是常见的两种质子泵。下列说法错误的是( )
A.两种质子泵既有运输功能也有催化功能
B.V型质子泵转运H+的方式为协助扩散
C.耐盐植物通过F型质子泵来维持细胞质基质内的低Na+水平
D.耐盐植物根尖细胞中,F型质子泵分布在线粒体内膜上
17.某制药公司“红曲”成分的保健品致人死亡事件给中国消费者也敲响了警钟。红曲是由红曲菌发酵制得。《本草纲目》有记载:“红曲主治消食活血,健脾燥胃。”红曲霉在传统发酵酿造工艺中主要作为辅助菌种使用,可使产品有一定的色泽和风味。某品牌企业以红曲霉为发酵菌种生产陈醋的流程如下图所示,相关说法正确的是( )
(红曲酶为真核生物,最适温度32℃~35℃)
A.发酵产酒精时发酵罐需要先通气,使菌种数量增多
B.由酒精发酵转变为甜醋发酵,需要改变的环境条件是增大氧气含量
C.膨化可使糖化更充分,加普洱熟茶可以增加陈醋的风味
D.“红曲”成分的保健品致人死亡可能是发酵过程中产生了有害的次生代谢物
18.下图1是某单基因遗传病的遗传系谱图,在人群中的患病率为1/8100,科研人员提取了四名女性的DNA,用PCR扩增了与此基因相关的片段,并对产物酶切后进行电泳(正常基因含有一个限制酶切位点,突变基因增加了一个酶切位点)。结果如图2,相关叙述不正确的是( )
A.该病的遗传方式是伴X染色体隐性遗传
B.Ⅱ-1与Ⅱ-2婚配生一个患病男孩的概率是1/8
C.该突变基因新增的酶切位点位于310bp中
D.扩增Ⅱ-2与此基因相关的片段,酶切后电泳将产生2种条带
三、解答题:本题共5小题,共60分。
19.(7分)阿尔茨海默病是一种多发于老年人群的神经系统退行性疾病,可导致老年性痴呆。此病的重要病理特征之一是β淀粉样蛋白(Aβ)在大脑聚集沉积形成斑块。请回答问题:
(1)组成Aβ的主要化学元素为
(2)Aβ含有39~43个氨基酸。氨基酸通过 方式形成Aβ。
(3)Aβ由淀粉样前体蛋白(一种膜蛋白)水解形成,如图1所示。由图1可知,淀粉样前体蛋白先后经过β-分泌酶和γ-分泌酶的催化作用,切断氨基酸之间的 (化学键)而形成Aβ,每经此过程生成1分子Aβ需要 分子水。
(4)Aβ的空间结构如图2。许多证据表明,Aβ在健康人的大脑中有营养神经的作用。但在遗传因素和环境因素的共同作用下,Aβ产生量过多,可形成不同的Aβ聚集体(图3为含12个Aβ的聚集体),产生神经毒性并最终使患者出现认知功能障碍和记忆衰退的症状。可见,蛋白质功能的实现,是以其 为基础的。
20.(15分)部分厌氧菌缺乏处理氧自由基的酶,可进行不产氧光合作用,避免氧气产生的氧自由基对自身的伤害。下图1和图2是两种厌氧菌的光反应过程示意图,据图回答下列问题:
(1)图中的光合片层功能上相当于高等植物的 膜,菌绿素与 共同组成复合体,吸收、传递与转化光能,高等植物中与菌绿素功能类似的物质是 。
(2)图1中,ATP合酶以 方式运输H+,并利用H+浓度差为能量合成ATP,H+浓度差形成的原因包括 提供能量进行H+的跨膜运输,也包括 。
(3)研究发现,绿硫细菌缺乏处理氧自由基的酶。从图1光反应过程看,与高等植物的光反应过程是主要的区别是 ,这种区别对绿硫细菌的意义是 。
(4)分析图1和图2,绿硫细菌相比紫色非硫细菌在光反应上的优势是 。
(5)绿硫细菌暗反应过程也不同于高等植物,为特殊的逆向TCA循环,如图3所示(图中省略了ADP、Pi等部分物质)。据图分析下列说法正确的有 。
①绿硫细菌的光反应通过提供ATP和NADPH,为逆向TCA循环提供能量;
②逆向TCA循环除了可以合成糖类外,还可以为绿硫细菌各种合成代谢提供原料;
③若向绿硫细菌培养基中添加14C标记的α-酮戊二酸,最先出现放射性的物质是琥珀酸(除α-酮戊二酸自身外);
④在不干扰循环正常进行的情况下,绿硫细菌合成一分子己糖,至少需要消耗6分子CO2.
21.(10分)如图是某校学生所做的关于“观察植物细胞的有丝分裂”实验的部分操作,请据图回答下列问题:
(1)请指出图示实验操作步骤中的一处错误并改正: 。
(2)步骤②使用解离液的目的是 ,步骤③中龙胆紫溶液为 性染料,可使 着色。
(3)某同学在低倍镜视野中看到的图象如⑧所示,现要换用高倍镜观察有丝分裂各个时期的细胞图像,请写出最先的操作步骤: 。
22.(14分)赖氨酸是人类和哺乳动物的必需氨基酸之一,机体不能自身合成,必须从食物中补充,在谷类食物如高粱中赖氨酸含量很低。
(1)全世界每年对赖氨酸有巨大的需求,主要通过谷氨酸棒状杆菌等微生物生产。这种通过微生物生产赖氨酸的技术属于 工程。
(2)在发酵过程中,要随时检测培养液中的谷氨酸棒状杆菌数量。可采用 法,以期获得多个单平板内的菌落数为 个,计算出的微生物数量相对准确。但实际的活菌数比该方法统计获得的菌落数往往 (填“偏大”或“偏小”),原因是 。
(3)下图是在适宜条件下进行微生物的培养、观察与计数。制备的培养基应用 灭菌。图中将5g内容物加入 mL无菌水制成稀释10倍的滤液,并继续进行 稀释。需要用到图乙中的实验器材有 (填序号)。
(4)天冬氨酸激酶(AK)和二氢吡啶羧酸合酶(DHPS)是赖氨酸合成途径中两种重要的酶,并协同控制植物中游离赖氨酸的合成速率。下图为野生高粱细胞内赖氨酸合成与分解的部分过程,其中LKR和SDH是赖氨酸分解代谢的关键酶。
据图分析可知,野生高粱中赖氨酸含量较低的原因是_____________。
A.赖氨酸在LKR催化下被分解
B.过多的赖氨酸抑制AK活性
C.赖氨酸在SDH催化下被分解
D.过多的赖氨酸抑制DHPS活性
23.(14分)毕赤酵母(能以甲醇为唯一碳源)可作为生产抗原蛋白的工程菌。研究人员以图所示质粒为载体,构建含乙型肝炎病毒表面抗原蛋白(HBsAg)基因的重组质粒,将重组质粒导入大肠杆菌中进行扩增,再经酶切后导入毕赤酵母,经同源重组整合到其染色体DNA上。请回答下列问题:
(1)启动子是 酶识别和结合的位点;组成HBsAg的基本单位是 。
(2)已知HBsAg基因的b链的序列为:5'-ATCTACGCGCTCATCCG……CGCAGCAATGAGTAGCG-3'。利用PCR技术获取HBsAg基因时,引物A结合的单链是 (填“a链”或“b链”)。某同学设计了如下的4种引物,其中可选用的引物组合是 。
A.5'-CGGATGAGCGCGTAGATGGATCC-3'
B.5'-GGATCCATCTACGCGCTCATCCG-3'
C.5'-CGCAGCAATGAGTAGCGGGGCCC-3'
D.5'-CCCGGGCGCTACTCATTGCTGCG-3'
(3)科研人员构建HBsAg基因表达载体时,应选用 酶对质粒进行酶切处理,并使用E.coliDNA连接酶将扩增后的HBsAg基因正确插入图所示质粒。将重组载体导入大肠杆菌时,应在含有 的培养基上进行筛选。欲从大肠杆菌中提取DNA,需向含DNA的滤液中加入预冷的酒精溶液后进行离心,取 (填“上清液”或“沉淀物”)即获得大肠杆菌的DNA,将重组质粒导入大肠杆菌的目的是 。
(4)转化的酵母菌在培养基上培养时,需向其中加入甲醇,其目的是 。
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【难度分层·期末卷】2023-2024学年高二年级生物下学期期末测试卷
(江苏专用)
提升卷
【考试范围:必修一+选择性必修三】
一、单选题:本题共14小题,每小题2分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列关于细胞中元素的叙述,正确的是( )
A.脂肪酸、性激素、淀粉的组成元素都是C、H、O
B.碳作为生命的核心元素占人体细胞鲜重比例最大
C.常用放射性同位素14C、15N、32P进行生物学研究
D.细胞中的血红蛋白由于含大量元素铁而呈现红色
1.A
【分析】1、化合物的元素组成: (1)蛋白质的组成元素有C、H、O、N元素构成,有些还含有P、S;(2)核酸的组成元素为C、H、O、N、P;(3)脂质的组成元素有C、H、O,有些还含有N、P;(4)糖类的组成元素为C、H、O。
2、组成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类。(1)大量元素是指含量占生物总重量万分之一以上的元素,包括C、H、0、N、P、S、K、Ca、Mg,其中C、H、O、N为基本元素,C为最基本元素,O是含量最多的元素;(2)微量元素是指含量占生物总重量万分之一以下的元素,包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
【详解】A、脂肪酸、性激素、淀粉的组成元素都是C、H、O,A正确;
B、氧元素占人体细胞鲜重比例最大,B错误;
C、15N不是放射性同位素,C错误;
D、铁是微量元素,D错误。
故选A。
2.下图表示物质进出红细胞的方式,相关叙述错误的是( )
A.水分子、O2和CO2均通过自由扩散进出细胞
B.红细胞通过协助扩散摄取葡萄糖
C.阴离子交换体转运HCO3-可调节细胞内的pH
D.Na+-K+泵的转运可维持细胞内外Na+、K+浓度差
2.A
【分析】几种物质运输方式的特点:自由扩散:顺浓度梯度,不消耗能量,不需要转运蛋白的协助;协助扩散:顺浓度梯度,不消耗能量,需要转运蛋白的协助;主动运输:逆浓度梯度,消耗能量,需要载体蛋白的协助;胞吞、胞吐的特点:不需载体蛋白,但需要膜上蛋白质的参与,消耗能量,体现了细胞膜的流动性。
【详解】A、H2O可通过协助扩散和自由扩散的方式进出细胞,A错误;
B、由图可知,红细胞摄取葡萄糖需要转运蛋白,不消耗能量,属于协助扩散,B正确;
C、HCO3-是碱性物质,可以通过阴离子交换体转运HCO3-达到调节细胞内pH的作用,C正确;
D、Na+-K+泵运输Na+、K+要消耗能量,属于主动运输,从低浓度到高浓度运输,可维持细胞内外Na+、K+的浓度差,D正确。
故选A。
3.ATP为细胞的直接能源物质,下图1为ATP的结构,下图2为ATP与ADP相互转化的关系式,以下说法正确的是( )
A.图1的A代表腺苷,P代表磷酸基团,c代表一种特殊的化学键
B.图1中的五碳糖为脱氧核糖,ATP脱去两个磷酸后的产物为DNA的基本单位
C.图2中的反应向右进行时,常伴随着放能反应的进行
D.酶1和酶2的作用机理相同,但作用结果不同,所以图2不是可逆反应
3.D
【分析】ATP又叫腺苷三磷酸,是由一分子腺苷和三个磷酸基团连接而成的物质,腺苷由一分子腺嘌呤和一分子核糖组成。细胞内放能反应伴随着ATP的合成,吸能反应伴随着ATP的水解。
【详解】A、图1中A代表碱基腺嘌呤,A错误;
B、图1中的五碳糖为核糖,ATP脱去两个磷酸后的产物为RNA的基本单位,B错误;
C、图2中反应向右进行是ATP的水解反应,ATP水解释放的能量可以用于各项生命活动,所以ATP水解常伴随着细胞内的吸能反应,C错误;
D、酶1和酶2的作用机理都是降低化学反应的活化能,但酶1是催化ATP水解放能,酶2是催化ATP合成,两反应能量的来源不同,不是可逆反应,D正确。
故选D。
4.南通某中学利用层析柱进行色素的分离、收集实验。各种色素在层析柱填充物硅胶上的吸附力不同,当使用层析液分离时,吸附力强的组分在层析柱中移动速度慢,反之则快。相关叙述错误的是( )
A.层析液应该从层析柱的上端滴入从下端流出
B.叶黄素的吸附力最强在层析柱中移动的速度最慢
C.色素从上到下依次是叶黄素、叶绿素b、叶绿素a、胡萝卜素
D.本实验的主要原理是色素在层析液中的溶解度不同
4.D
【分析】由题意,吸附力强的组分在层析柱中移动速度慢,反之则快,结合图示可知,吸附力由强到弱依次为黄色(叶黄素)、黄绿色(叶绿素b)、蓝绿色(叶绿素a)、橙黄色(胡萝卜素)。
【详解】A、层析液应该从层析柱的上端滴入从下端流出,以便于色素的分离,A正确;
B、由图可知,叶黄素(黄色)的吸附力最强在层析柱中移动的速度最慢,位于最上端,B正确;
C、根据色素的颜色可判断,从上到下依次是叶黄素、叶绿素b、叶绿素a、胡萝卜素,C正确;
D、由题意可知,本实验的主要原理是色素在层析柱填充物硅胶上的吸附力不同,D错误。
故选D。
5.下列关于实验的叙述正确的是( )
A.因蛋白质含有N元素,故可以使用15N标记蛋白质,检测其放射性
B.将双缩脲试剂中A液浓度不变,B液适度稀释,即可用于鉴定还原糖
C.通过比较溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间,可判断酵母菌的细胞呼吸方式
D.蛙的红细胞没有细胞核和各种具膜结构的细胞器,是制备细胞膜的良好材料
5.C
【分析】1、斐林试剂是由甲液(质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液)和乙液(质量浓度为0.05 g/mL硫酸铜溶液)组成,用于鉴定还原糖,使用时要将甲液和乙液混合均匀后再加入含样品的试管中,且需水浴加热;双缩脲试剂由A液(质量浓度为0.1 g/mL氢氧化钠溶液)和B液(质量浓度为0.01 g/mL硫酸铜溶液)组成,用于鉴定蛋白质,使用时要先加A液后再加入B液。
2、探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中:(1)检测CO2的产生:使澄清石灰水变浑浊,或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。(2)检测酒精的产生:橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与酒精发生反应,变成灰绿色。
【详解】A、15N是稳定性同位素,不具有放射性,A错误;
B、鉴定还原糖的斐林试剂的乙液的浓度高于双缩脲试剂B液的浓度,因此将双缩脲试剂中A液浓度不变,B液适度稀释,不能用于鉴定还原糖,B错误;
C、由于酵母菌有氧呼吸释放的二氧化碳的量要多于无氧呼吸,因此通过比较溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间,可判断酵母菌的细胞呼吸方式,C正确;
D、蛙的红细胞有细胞核和各种具膜结构的细胞器,不是制备细胞膜的良好材料,哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和细胞器,是制备细胞膜的良好材料,D错误。
故选C。
6.黑藻是生物实验常用的材料,有关叙述正确的是( )
A.用黑藻幼嫩的小叶观察叶绿体和线粒体,高倍镜下清晰可见
B.用黑藻幼嫩的小叶观察细胞的质壁分离,液泡绿色逐渐加深
C.用黑藻叶片提取叶绿体中的色素,研磨时要加入适量的SiO2、CaCO3和层析液
D.用黑藻根尖观察有丝分裂,可能观察到长方形的细胞,有的细胞还有液泡
6.D
【分析】线粒体普遍存在于动物细胞和植物细胞中,健那绿染液能使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色,通过染色,可以在高倍显微镜下观察到处于生活状态的线粒体的形态有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等。
【详解】A、高倍镜下在不染色的情况下,不能观察到线粒体,A错误;
B、液泡中无叶绿素,不呈绿色,B错误;
C、用黑藻叶片提取叶绿体中的色素,研磨时要加入适量的SiO2、CaCO3和无水乙醇,层析液用于色素的分离,C错误;
D、用黑藻根尖观察有丝分裂,可能观察到长方形的细胞(分生区细胞),有的细胞还有液泡(成熟区细胞),D正确。
故选D。
7.下列平板划线的操作排序正确的是( )
A.③①②④⑤⑥ B.③①②④①⑤⑥②
C.②③①④⑤⑥ D.②③①④①⑤⑥②
7.D
【分析】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
【详解】平板划线的操作的基本步骤是:②右手持接种环,经火焰灭菌,待凉后;③在火焰旁打开盛有菌液的试管棉塞;①并将试管口过火焰,将以冷却的接种环伸入菌液;④沾取一环菌液,将试管口过火焰丙塞上棉塞;①试管口通过火焰灭菌;⑤塞上棉塞;⑥划线;②灼烧接种环。
故选D。
8.甲胎蛋白(AFP)是原发性肝癌的肿瘤标记物。科研人员利用杂交瘤技术制备了抗AFP单克隆抗体,以实现肝癌的准确诊断。相关叙述正确的是( )
A.用AFP对小鼠进行免疫处理后,可在其脾中获得产生特定抗体的B淋巴细胞
B.用高Ca2+—高pH诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,即可获得杂交瘤细胞
C.用克隆化培养和抗体检测进行筛选,能获得足够数量的分泌AFP的杂交瘤细胞
D.用液体培养基培养杂交瘤细胞时,添加适宜浓度的干扰素可防止杂菌的污染
8.A
【分析】1、免疫的B淋巴细胞能够分泌抗体,但是不具有增殖能力,而骨髓瘤细胞具有无限增殖的能力,因此利用动物细胞融合技术将免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞,利用该细胞制备单克隆抗体;
2、该杂交瘤细胞既能无限增殖,又能产生特异性抗体,并且单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、可大量制备等特点。
【详解】A、用AFP对小鼠进行免疫处理后,能从该小鼠的脾中获得产生特定抗体的B淋巴细胞,A正确;
B、用高Ca2+—高pH诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,经诱导后融合的细胞不一定是杂交瘤细胞,还可能是自身融合的细胞或未融合的细胞,通过用选择培养基筛选才能获得杂交瘤细胞,B错误;
C、用克隆化培养和抗体检测进行筛选,能获得足够数量的分泌抗AFP抗体的杂交瘤细胞,C错误;
D、用液体培养基培养杂交瘤细胞时,添加适宜浓度的抗生素可防止杂菌的污染,D错误。
故选A。
9.下列有关目的基因导入受体细胞和检测与鉴定的叙述,正确的是( )
A.用Ca2+处理植物细胞有利于重组Ti质粒的导入
B.对目的基因进行扩增时,通过荧光标记技术实时定量测定产物的量
C.将某种药用蛋白基因导入动物乳腺细胞中可获得乳腺生物反应器
D.验证转基因抗虫棉是否成功时,通过RNA分子标记检测目的基因是否表达
9.B
【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.将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法;
(4)目的基因的检测与鉴定:
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。
【详解】A、将重组Ti质粒导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法,用Ca2+处理细菌是重组Ti质粒导入土壤农杆菌中的重要方法 ,A错误;
B、对目的基因进行扩增时,可通过荧光标记技术,利用荧光基团和淬灭基团制成探针,实时定量测定产物的量,B正确;
C、将某种药用蛋白基因导入动物受精卵中即可获得乳腺生物反应器,C错误;
D、验证转基因抗虫棉是否成功时,应该通过接种实验验证,即为转基因抗虫棉接种相应抗的害虫,检测抗虫棉是否表现出抗虫特性,D错误。
故选B。
10.下列关于生物技术的安全性及伦理问题的观点,正确的是( )
A.生物武器具有传染性强、作用范围广等特点,应严格禁止
B.放宽转基因植物限制,尽可能多的种植转基因植物,提高经济效益
C.当今社会的普遍观点是禁止一切克隆实验,包括治疗性克隆和克隆人
D.反对设计试管婴儿的原因之一是因为试管婴儿技术属于无性繁殖方式
10.A
【分析】生物技术的安全性和伦理问题:(1)生物技术安全性问题包括食物安全、生物安全、环境安全三个方面;(2)伦理问题主要在克隆人的问题上出现争议,据此分析答题。
【详解】A、生物武器是指有意识的利用微生物、毒素、昆虫侵袭敌人的军队、人口、农作物或者牲畜等目标,以达到战争目的一类武器,有传染性强、作用范围广等特点,应严格禁止,A正确;
B、转基因植物的种植应有一定限度,不能尽可能多的种植转基因植物,以免造成基因污染和环境问题,B错误;
C、当今社会的普遍观点是禁止克隆人的实验,反对生殖性克隆,但是不反对治疗性克隆,C错误;
D、试管婴儿技术属于有性繁殖,反对设计试管婴儿的原因之一是可能有人滥用此技术选择性设计婴儿的性别,D错误。
故选A。
11.如图表示某种植株的非绿色器官在不同氧浓度下,O2的吸收量和CO2的释放量的变化。下列叙述正确的是( )
A.氧气浓度为0时,该器官不进行呼吸作用
B.氧气浓度在10%以下时,该器官只进行无氧呼吸
C.氧气浓度在10%以上时,该器官只进行有氧呼吸
D.保存该器官时,氧气浓度越低越好
11.C
【分析】题图分析,氧气浓度为0时,只有无氧呼吸,P(氧浓度10%)点对应的氧气浓度下,只有有氧呼吸。
【详解】A、氧气浓度为0时,该器官进行无氧呼吸,A错误;
B、氧气浓度在10%以下时,该器官可以进行有氧呼吸和无氧呼吸,B错误;
C、氧气浓度在10%以上时,氧气吸收量=二氧化碳的释放量,该器官只进行有氧呼吸,C正确;
D、应该在总二氧化碳释放量最小的氧气浓度下保存该器官,氧气浓度太小如0时,无氧呼吸较强不适宜保存该器官,D错误。
故选C。
12.细胞骨架与细胞运动、分裂等生命活动密切相关,为研究胞质环流与细胞骨架的关系,科研人员用不同浓度的APM(植物微管解聚剂)处理紫露草雄蕊毛细胞后,测定胞质环流的速度,结果如下图。相关叙述错误的是( )
A.可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志
B.先用低倍镜找到雄蕊毛细胞再换高倍镜观察
C.APM 使植物细胞中微管解聚从而破坏细胞骨架
D.一定范围内 APM浓度越大对胞质环流的抑制作用越明显
12.A
【分析】细胞骨架是细胞生命活动中不可缺少的细胞结构,其形成的复杂网络体系对细胞形态的改变和维持、细胞的分裂与分化、细胞内物质运输、细胞信息传递等均具有重要意义。
【详解】A、紫露草雄蕊毛细胞无叶绿体,无法以其细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志观察胞质环流,A错误;
B、使用显微镜时,先用低倍镜找到雄蕊毛细胞再换高倍镜观察,B正确;
C、APM是植物微管解聚剂,微管是构成细胞骨架的重要成分,APM可 使植物细胞中微管解聚从而破坏细胞骨架,C正确;
D、由图中数据可知,一定范围内 APM浓度越大对胞质环流的抑制作用越明显,D正确。
故选A。
13.下图示细胞呼吸中的电子传递和氧化磷酸化,相关叙述正确的是( )
A.图示过程的场所为线粒体外膜,是细胞呼吸中产能最多的阶段
B.无氧呼吸第一阶段产生的NADH所携带的电子最终传递给氧气
C.电子在传递过程中逐级释放能量推动H'跨膜运输至线粒体基质
D.电子传递所产生的膜两侧H浓度差为ATP的合成提供了驱动力
13.D
【分析】据图分析:图示过程表示在线粒体内膜上发生的一系列化学反应,在线粒体内膜中存在一群电子传递链,在电子传递链中,特殊的分子所携带的氢和电子分别经过复杂的步骤传递给氧,最后形成水,在这个过程中产生大量的ATP。
【详解】A、图示过程为细胞呼吸中的电子传递和氧化磷酸化,发生的场所是线粒体内膜,A错误;
B、有氧呼吸第一阶段、第二阶段产生的NADH所携带的电子最终传递给氧气,无氧呼吸没有氧气参与,B错误;
C、据图可知,H+经过线粒体内膜到达线粒体基质的方式为顺浓度的协助扩散,该过程不耗能,C错误;
D、据图分析,电子传递所产生的膜两侧H+浓度差为ATP的合成提供了驱动力,D正确。
故选D。
14.某中学兴趣小组同学开展了“土壤中纤维素分解菌的分离与纯化”实验,结果如图。相关叙述正确的是( )
A.配制培养基时应以纤维素为唯一碳源,并添加琼脂
B.接种时应用微量移液器取1mL菌液滴加至培养基表面
C.培养时必须将平板倒置并放入CO2培养箱中培养12h
D.测定菌株对纤维素降解能力时,应优先挑取②处菌落
14.A
【分析】从土壤中分离获得某种微生物的步骤是:土壤取样、选择培养、梯度稀释、涂布培养和筛选菌株。分离获得能降解纤维素的菌株的关键是以纤维素作为唯一碳源进行选择培养,实验中要保证无菌操作,并做好对照实验。
【详解】A、配制培养基时应以纤维素为唯一碳源,并添加琼脂,因为固体培养基可用于微生物的分离和鉴别,A正确;
B、接种时不需要用微量移液器将菌液滴加至培养基表面,因为图示的接种方法是平板划线法,B错误;
C、培养时必须将平板倒置并放入恒温培养箱中培养1~2d,C错误;
D、测定菌株对纤维素降解能力时,应优先挑取③处菌落,因为该处的菌落为单菌落,D错误。
故选A。
二、多选题:本题共4小题,每小题3分,共12分。在每小题给出的四个选项中,至少有两项是符合题目要求的。
15.图为线粒体结构及功能示意图,下列叙述正确的是( )
A.在线粒体基质葡萄糖分解产生丙酮酸
B.线粒体中生成的ATP向细胞质基质运送,需要与细胞质基质中的ADP进行交换
C.三羧酸循环只能以丙酮酸为分解底物,产生的CO2以自由扩散的方式释放
D.NADH和FADH2分解产生的e-在线粒体内膜上经电子传递链最终传递给O2
15.BD
【分析】有氧呼吸可以分为三个阶段:第一阶段:在细胞质的基质中反应式:C6H12O6(葡萄糖)2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量 。第二阶段:在线粒体基质中进行。反应式:2C3H4O3(丙酮酸)+6H2O20[H]+6CO2+少量能量 。第三阶段:在线粒体的内膜上,这一阶段需要氧的参与。反应式:24[H]+6O212H2O+大量能量。
【详解】A、葡萄糖在细胞质基质中分解产生丙酮酸,A错误;
B、据图可知,线粒体中生成的ATP向细胞质基质运送,同时细胞质基质中的ADP进入线粒体,B正确;
C、三羧酸循环的底物有丙酮酸、脂肪酸等,产生的CO2以自由扩散的方式释放,C错误;
D、有氧呼吸的前两阶段产生的NADH和FADH2分解产生的e-在线粒体内膜上经电子传递链最终传递给O2,该过程释放的能量将H+泵到内外膜间隙。随后H+顺浓度梯度回到线粒体基质,驱动ATP合成,D正确。
故选BD。
16.质子泵是生物膜上特异性转运H+的蛋白质,对维持细胞局部环境以及能量代谢的正常进行起着重要作用。研究发现,耐盐植物的液泡膜上的H+-ATPase质子泵和Na+/H+反向运输体系的活性随盐度升高而上调。Na+能够借助H+电化学梯度进入液泡,以减少 Na+对细胞质基质的伤害。如图是常见的两种质子泵。下列说法错误的是( )
A.两种质子泵既有运输功能也有催化功能
B.V型质子泵转运H+的方式为协助扩散
C.耐盐植物通过F型质子泵来维持细胞质基质内的低Na+水平
D.耐盐植物根尖细胞中,F型质子泵分布在线粒体内膜上
16.BC
【分析】1、生物膜系统是指内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等细胞器膜和核膜、细胞膜等结构共同构成细胞的生物膜系统,其能保证内环境的相对稳定,对物质运输、能量转换和信息传递等过程起决定作用。
2、物质跨膜运输的方式:(1)自由扩散:物质从高浓度到低浓度,不需要载体,不耗能,例如水、气体、小分子脂质;(2)协助扩散:物质高浓度到低浓度,需要膜转运蛋白的协助,不耗能,如葡萄糖进入红细胞;(3)主动运输:物质从低浓度到高浓度,需要载体蛋白的协助,耗能,如离子、氨基酸、葡萄糖等。
【详解】A、两种质子泵既能运输H+,还能催化ATP和合成或分解,所以两种质子泵既有运输功能也有催化功能,A正确;
B、V型质子泵水解ATP消耗能量将H+进行逆浓度运输,则转运H+的方式为主动运输,B错误;
C、耐盐植物的液泡膜上的H+-ATPase质子泵和Na+/H+反向运输体系的活性随盐度升高而上调。Na+能够借助H+电化学梯度进入液泡,以减少 Na+对细胞质基质的伤害,所以耐盐植物通过V型和F型质子泵来维持细胞质基质内的低Na+水平,C错误;
D、耐盐植物根尖细胞中,F型质子泵分布在线粒体内膜上,催化ATP的合成,D正确。
故选BC。
17.某制药公司“红曲”成分的保健品致人死亡事件给中国消费者也敲响了警钟。红曲是由红曲菌发酵制得。《本草纲目》有记载:“红曲主治消食活血,健脾燥胃。”红曲霉在传统发酵酿造工艺中主要作为辅助菌种使用,可使产品有一定的色泽和风味。某品牌企业以红曲霉为发酵菌种生产陈醋的流程如下图所示,相关说法正确的是( )
(红曲酶为真核生物,最适温度32℃~35℃)
A.发酵产酒精时发酵罐需要先通气,使菌种数量增多
B.由酒精发酵转变为甜醋发酵,需要改变的环境条件是增大氧气含量
C.膨化可使糖化更充分,加普洱熟茶可以增加陈醋的风味
D.“红曲”成分的保健品致人死亡可能是发酵过程中产生了有害的次生代谢物
17.AD
【分析】醋酸制作的菌种是醋酸菌,代谢类型是需氧型细菌,属于原核细胞,条件是30~35℃、一直需氧。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。
【详解】A、有氧条件下,酵母菌进行繁殖,所以发酵产酒精时发酵罐需要先通气,使菌种数量增多,A正确;
B、由酒精发酵转变为甜醋发酵,需要改变的环境条件是增大氧气含量和提高温度,B错误;
C、膨化处理是指将粮食加入密闭容器中,加热加压后突然减压,粮食中的水分汽化膨胀,使其出现许多小孔,变得松脆,这有利于加大与红曲霉的接触面积,使发酵更充分,C错误;
D、发酵产生的有毒物质不是微生物必需的物质,属于次生代谢物,则“红曲”成分的保健品致人死亡可能是发酵过程中产生了有害的次生代谢物,D正确。
故选AD。
18.下图1是某单基因遗传病的遗传系谱图,在人群中的患病率为1/8100,科研人员提取了四名女性的DNA,用PCR扩增了与此基因相关的片段,并对产物酶切后进行电泳(正常基因含有一个限制酶切位点,突变基因增加了一个酶切位点)。结果如图2,相关叙述不正确的是( )
A.该病的遗传方式是伴X染色体隐性遗传
B.Ⅱ-1与Ⅱ-2婚配生一个患病男孩的概率是1/8
C.该突变基因新增的酶切位点位于310bp中
D.扩增Ⅱ-2与此基因相关的片段,酶切后电泳将产生2种条带
18.ABD
【分析】分析图1,Ⅰ-1和Ⅰ-2表现正常,但生下了Ⅱ-2的患病女性,所以该病是常染色体隐性遗传病,用Aa表示控制该病的基因,所以,Ⅰ-1和Ⅰ-2基因型是Aa。从图2中可以看出,Ⅱ-3、Ⅱ-4和Ⅰ-2电泳图相同,所以基因型都是Aa,Ⅱ-5与他们不同,基因型是AA。
【详解】A、Ⅰ-1和Ⅰ-2表现正常,但生下了Ⅱ-2的患病女性,所以该病是常染色体隐性遗传病,A错误;
B、该病在人群中的患病率为1/8100,则致病基因频率为1/90,正常基因频率为89/90,根据基因平衡定律,Ⅱ-1的基因型为AA89/91、Aa2/91,其与Ⅱ-2Aa婚配生一个患病男孩的概率为2/91×1/4=1/182,B错误;
C、结合图2可知,正常基因酶切后可形成长度为310bp和118bp的两种DNA片段,而基因突变酶切后可形成长度为217bp、93bp和118bp的三种DNA片段,这说明突变基因新增的酶切位点位于长度为310bp(217+93)的DNA片段中,C正确;
D、基因突变酶切后可形成长度为217bp、93bp和118bp的三种DNA片段,Ⅱ-2基因型是aa,只含有突变基因,所以酶切后电泳将产生三种条带,D错误。
故选ABD。
三、解答题:本题共5小题,共60分。
19.(7分)阿尔茨海默病是一种多发于老年人群的神经系统退行性疾病,可导致老年性痴呆。此病的重要病理特征之一是β淀粉样蛋白(Aβ)在大脑聚集沉积形成斑块。请回答问题:
(1)组成Aβ的主要化学元素为
(2)Aβ含有39~43个氨基酸。氨基酸通过 方式形成Aβ。
(3)Aβ由淀粉样前体蛋白(一种膜蛋白)水解形成,如图1所示。由图1可知,淀粉样前体蛋白先后经过β-分泌酶和γ-分泌酶的催化作用,切断氨基酸之间的 (化学键)而形成Aβ,每经此过程生成1分子Aβ需要 分子水。
(4)Aβ的空间结构如图2。许多证据表明,Aβ在健康人的大脑中有营养神经的作用。但在遗传因素和环境因素的共同作用下,Aβ产生量过多,可形成不同的Aβ聚集体(图3为含12个Aβ的聚集体),产生神经毒性并最终使患者出现认知功能障碍和记忆衰退的症状。可见,蛋白质功能的实现,是以其 为基础的。
19.(7分)
(1)C、H、O、N(2分)
(2)脱水缩合(1分)
(3)肽键(1分) 2(2分)
(4)空间结构(1分)
【分析】1、分析图1,淀粉样前体蛋白经过β-分泌酶和γ-分泌酶的催化作用下,最终形成Aβ。
2、氨基酸通过脱水缩合形成蛋白质。脱去的水分子数=形成的肽键数=氨基酸数-肽链数。
【详解】(1)Aβ属于蛋白质,蛋白质的元素组成主要是C、H、O、N。
(2)氨基酸通过脱水缩合形成蛋白质。
(3) 由图1可知,淀粉样前体蛋白先后经过β-分泌酶和γ-分泌酶的催化作用,切断氨基酸之间的肽键而形成Aβ。每经此过程生成1分子Aβ需要切断2分子肽键,需要2分子水。
(4)结合题文和题图,根据结构决定功能,Aβ的空间结构如图2时,其在大脑中有营养神经的作用;在遗传因素和环境因素的共同作用下,Aβ产生量过多,如图3为含12个Aβ的聚集体,会产生神经毒性,最终使患者出现认知功能障碍和记忆衰退的症状,可见,蛋白质功能的实现,是以其空间结构为基础的。
20.(15分)部分厌氧菌缺乏处理氧自由基的酶,可进行不产氧光合作用,避免氧气产生的氧自由基对自身的伤害。下图1和图2是两种厌氧菌的光反应过程示意图,据图回答下列问题:
(1)图中的光合片层功能上相当于高等植物的 膜,菌绿素与 共同组成复合体,吸收、传递与转化光能,高等植物中与菌绿素功能类似的物质是 。
(2)图1中,ATP合酶以 方式运输H+,并利用H+浓度差为能量合成ATP,H+浓度差形成的原因包括 提供能量进行H+的跨膜运输,也包括 。
(3)研究发现,绿硫细菌缺乏处理氧自由基的酶。从图1光反应过程看,与高等植物的光反应过程是主要的区别是 ,这种区别对绿硫细菌的意义是 。
(4)分析图1和图2,绿硫细菌相比紫色非硫细菌在光反应上的优势是 。
(5)绿硫细菌暗反应过程也不同于高等植物,为特殊的逆向TCA循环,如图3所示(图中省略了ADP、Pi等部分物质)。据图分析下列说法正确的有 。
①绿硫细菌的光反应通过提供ATP和NADPH,为逆向TCA循环提供能量;
②逆向TCA循环除了可以合成糖类外,还可以为绿硫细菌各种合成代谢提供原料;
③若向绿硫细菌培养基中添加14C标记的α-酮戊二酸,最先出现放射性的物质是琥珀酸(除α-酮戊二酸自身外);
④在不干扰循环正常进行的情况下,绿硫细菌合成一分子己糖,至少需要消耗6分子CO2.
20.(15分)
(1)类囊体(1分) 蛋白质(或酶)(1分) 叶绿素和类胡萝卜素(2分)
(2)协助扩散(1分) 高能电子(e-)(1分) 内腔中H2S分解产生H+,细胞质基质中NADPH合成消耗H+(2分)
(3)绿硫细菌分解H2S,而不是分解H2O(2分) 通过分解H2S获得电子而进行厌氧光合作用(2分)
(4)能够在合成ATP的同时合成NADPH(1分)
(5)①②④(2分)
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,其中光反应包括水的光解和ATP的生成,暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。
【详解】(1)图中的光合片层能够吸收光能进行水的光解,在功能上相当于高等植物的类囊体膜,菌绿素与蛋白质共同组成复合体,吸收、传递与转化光能,高等植物中与菌绿素功能类似的物质是光合色素,包括叶绿素和类胡萝卜素。
(2)据图可知,图1中,ATP合酶运输H+能够生成ATP,是利用H+浓度差为能量合成ATP,说明是顺浓度梯度的,且需要蛋白质的协助,故方式是协助扩散,H+浓度差形成的原因包括高能电子(e-)提供能量进行H+的跨膜运输,也包括内腔中H2S分解产生H+,细胞质基质中NADPH合成消耗H+。
(3)正常情况下,水在光下分解会产生氧气,分析题意,在光合作用中,H2S代替了H2O,产生S而非O2,故与高等植物的光反应过程是主要的区别是绿硫细菌分解H2S,而不是分解H2O,这种区别对绿硫细菌的意义是通过分解H2S获得电子而进行厌氧光合作用。
(4)NADPH也可储存部分不活跃的化学能,结合题意分析可知,绿硫细菌相比紫色非硫细菌在光反应上的优势是能够在合成ATP的同时合成NADPH。
(5)①ATP和NADPH中都含有不稳定的化学能,绿硫细菌的光反应通过提供ATP和NADPH,为逆向TCA循环提供能量,①正确;
②逆向TCA循环除了可以合成糖类外,还可以为绿硫细菌各种合成代谢提供原料,从而保证该过程持续进行,②正确;
③结合图3可知,若向绿硫细菌培养基中添加14C标记的α-酮戊二酸,最先出现放射性的物质是柠檬酸,③错误;
④据图可知,绿硫细菌合成一分子己糖,需要2分子的丙糖(C3),而1分子CO2与1分子琥珀酸(C4)消耗1分子的ATP生成1分子的α-酮戊二酸(C5),1分子的α-酮戊二酸(C5)与1分子CO2、2[H]生成1分子的柠檬酸(C6),柠檬酸消耗1分子的ATP生成乙酰辅酶A(C2)和草酰乙酸(C4),乙酰辅酶A(C2)与1分子CO2并消耗2分子的ATP生成PEP(C3),PEP(C3)消耗1分子的ATP产生丙糖(C3),可见产生一分子丙糖至少需要消耗3分子CO2和5分子的ATP,产生2分子的丙糖至少需要消耗6分子CO2和10分子的ATP,即产生一分子己糖,至少需要消耗10分子ATP和6分子CO2,④正确。
故选①②④。
21.(10分)如图是某校学生所做的关于“观察植物细胞的有丝分裂”实验的部分操作,请据图回答下列问题:
(1)请指出图示实验操作步骤中的一处错误并改正: 。
(2)步骤②使用解离液的目的是 ,步骤③中龙胆紫溶液为 性染料,可使 着色。
(3)某同学在低倍镜视野中看到的图象如⑧所示,现要换用高倍镜观察有丝分裂各个时期的细胞图像,请写出最先的操作步骤: 。
21.(10分)
(1)将③与④步骤对调(2分)
(2)使组织细胞相互分离(2分) 碱(1分) 染色体或染色质(1分)
(3)将物像b移至视野中央,然后转动转换器,换上高倍镜,调节反光镜(或光圈、聚光器)使视野变亮,再调节细准焦螺旋使物象清晰。(4分)
【分析】观察洋葱根尖细胞有丝分裂并制作装片步骤是:
1、解离;剪取根尖2-3mm,立即放入盛有质量分数为15%的氯化氢溶液和体积分数为95%的酒精溶液的混合液(1:1)的玻璃皿中,在室温下解离3-5min。
2、漂洗待根尖酥软后,用镊子取出,放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。
3、染色:0.01g/ml或0.02g/mL的龙胆紫溶液(或醋酸洋红液)的培养皿中,染色3-5min。
4.制片:取一干净载玻片,在中央滴一滴清水,将染色的根尖用锯子取出,放入载玻片的水滴中,并且用锡子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片,在盖玻片再加上一个载玻片。然后,用拇指轻轻地压载玻片,取下后加上载玻片,既制成装片。
【详解】(1) 应该先漂洗后染色,故图中③④步骤颠倒,应该更换顺序。
(2) 解离液为质量分数为15%的氯化氢溶液和体积分数为95%的酒精溶液的混合液(1:1),解离液的作用是使组织细胞相互分离。龙胆紫溶液是碱性染料,可将染色体或染色质染色。
(3)物像b细胞排列紧密,呈正方形,属于分生区的细胞,因此,要换用高倍镜观察有丝分裂各个时期的细胞图像时,最先需将物像b移至视野中央,然后转动转换器,换上高倍镜,调节反光镜(或光圈、聚光器)使视野变亮,再调节细准焦螺旋使物象清晰。
22.(14分)赖氨酸是人类和哺乳动物的必需氨基酸之一,机体不能自身合成,必须从食物中补充,在谷类食物如高粱中赖氨酸含量很低。
(1)全世界每年对赖氨酸有巨大的需求,主要通过谷氨酸棒状杆菌等微生物生产。这种通过微生物生产赖氨酸的技术属于 工程。
(2)在发酵过程中,要随时检测培养液中的谷氨酸棒状杆菌数量。可采用 法,以期获得多个单平板内的菌落数为 个,计算出的微生物数量相对准确。但实际的活菌数比该方法统计获得的菌落数往往 (填“偏大”或“偏小”),原因是 。
(3)下图是在适宜条件下进行微生物的培养、观察与计数。制备的培养基应用 灭菌。图中将5g内容物加入 mL无菌水制成稀释10倍的滤液,并继续进行 稀释。需要用到图乙中的实验器材有 (填序号)。
(4)天冬氨酸激酶(AK)和二氢吡啶羧酸合酶(DHPS)是赖氨酸合成途径中两种重要的酶,并协同控制植物中游离赖氨酸的合成速率。下图为野生高粱细胞内赖氨酸合成与分解的部分过程,其中LKR和SDH是赖氨酸分解代谢的关键酶。
据图分析可知,野生高粱中赖氨酸含量较低的原因是_____________。
A.赖氨酸在LKR催化下被分解
B.过多的赖氨酸抑制AK活性
C.赖氨酸在SDH催化下被分解
D.过多的赖氨酸抑制DHPS活性
22.(14分)
(1)发酵(1分)
(2)稀释涂布平板(1分) 30~300(1分) 偏大(2分) 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(2分)
(3)湿热灭菌法(高压蒸汽灭菌)(1分) 45(2分) 等比(或梯度稀释)(1分) ①③④(1分)
(4)ABD(2分)
【分析】稀释涂布平板法: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】(1)发酵工程是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,所以通过谷氨酸棒状杆菌等微生物生产赖氨酸的技术属于发酵工程。
(2)利用稀释涂布平板法接种微生物可用于菌体计数,将菌液进行一系列的梯度稀释,以期获得多个单平板内的菌落数为30~300个,计算出的微生物数量相对准确。由于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,因此实际的活菌数比该方法统计获得的菌落数往往偏大。
(3)培养基一般采用湿热灭菌法(高压蒸汽灭菌)灭菌。将5g内容物加入45mL无菌水制成稀释10倍的滤液,并继续进行等比(或梯度稀释)稀释,以获得不同稀释倍数的菌液。该过程需要用到图乙中的实验器材有①酒精灯、③培养皿和④涂布器。
(4)据图分析可知,赖氨酸会在LKR催化下被分解为酵母氨酸,从而减少赖氨酸的含量;过多的赖氨酸会抑制AK和DHPS活性,从而减少赖氨酸的合成,赖氨酸的含量减少,因此ABD符合题意,C不符合题意。
故选ABD。
23.(14分)毕赤酵母(能以甲醇为唯一碳源)可作为生产抗原蛋白的工程菌。研究人员以图所示质粒为载体,构建含乙型肝炎病毒表面抗原蛋白(HBsAg)基因的重组质粒,将重组质粒导入大肠杆菌中进行扩增,再经酶切后导入毕赤酵母,经同源重组整合到其染色体DNA上。请回答下列问题:
(1)启动子是 酶识别和结合的位点;组成HBsAg的基本单位是 。
(2)已知HBsAg基因的b链的序列为:5'-ATCTACGCGCTCATCCG……CGCAGCAATGAGTAGCG-3'。利用PCR技术获取HBsAg基因时,引物A结合的单链是 (填“a链”或“b链”)。某同学设计了如下的4种引物,其中可选用的引物组合是 。
A.5'-CGGATGAGCGCGTAGATGGATCC-3'
B.5'-GGATCCATCTACGCGCTCATCCG-3'
C.5'-CGCAGCAATGAGTAGCGGGGCCC-3'
D.5'-CCCGGGCGCTACTCATTGCTGCG-3'
(3)科研人员构建HBsAg基因表达载体时,应选用 酶对质粒进行酶切处理,并使用E.coliDNA连接酶将扩增后的HBsAg基因正确插入图所示质粒。将重组载体导入大肠杆菌时,应在含有 的培养基上进行筛选。欲从大肠杆菌中提取DNA,需向含DNA的滤液中加入预冷的酒精溶液后进行离心,取 (填“上清液”或“沉淀物”)即获得大肠杆菌的DNA,将重组质粒导入大肠杆菌的目的是 。
(4)转化的酵母菌在培养基上培养时,需向其中加入甲醇,其目的是 。
23.(14分)
(1)RNA聚合(1分) 氨基酸(1分)
(2)b链(1分) BD(2分)
(3)XmaⅠ、Bc1Ⅰ(2分) 氨苄青霉素(1分) 沉淀物(1分) 大量扩增含目的基因的重组质粒(2分)
(4)诱导HBsAg基因表达,同时也为毕赤酵母提供碳源(3分)
【分析】1、PCR技术是对体内DNA复制过程的模仿,也需要模板、原料、酶和引物等。待扩增的DNA分子是模板,原料是4种脱氧核苷三磷酸,即dNTP,N代表A、T、G、C四种碱基。
2、培育转基因抗虫棉主要需要四个步骤:目的基因的筛选与获取、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。
【详解】(1)启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,用于启动基因的转录;HBsAg是蛋白质,组成HBsAg的基本单位是氨基酸。
(2)在PCR技术获取HBsAg基因时,引物是与模板链的3'端结合,因此,引物A结合的单链是b链。在PCR扩增过程中应在5'端添加相应的酶切位点。利用PCR扩增目的基因时,需要与模板的3'端(b链的左边)结合,并遵循碱基互补配对原则,同时在引物的5'端添加限制酶酶切位点。采用PCR技术扩增HBsAg基因需要使用的引物序列为5'-GGATCCATCTACGCGCTCATCCG-3'和5'-CCCGGGCGCTACTCATTGCTGCG-3',BD符合题意。
故选BD。
(3)在构建重组DNA分子时,质粒用XmaⅠ酶切,与目的基因用Xma Ⅰ酶切获得的黏性末端一侧相连;质粒用Bcl Ⅰ酶切获得的黏性末端和目的基因用BamHⅠ酶切获得的黏性末端相连,以防止目的基因、载体自身环化或目的基因反向连接,因此科研人员利用限制酶Xma Ⅰ、Bcl Ⅰ和E.coliDNA连接酶将HBsAg基因正确插入图1所示质粒。重组质粒上还有氨苄青霉素抗性基因,因此构建重组载体后,导入大肠杆菌,在含有氨苄青霉素的培养基上进行培养。提取DNA时需向含DNA的滤液中加入预冷的酒精溶液后进行离心,取沉淀物,获得大肠杆菌的DNA。将重组质粒导入大肠杆菌的目的是让重组质粒在大肠杆菌中大量扩增。
(4)将大肠杆菌中获取的HBsAg基因导入毕赤酵母后,转化的酵母菌在培养基上培养一段时间后,需要向其中加入甲醇。加入甲醇的作用有两点:一是提供碳源,促进酵母菌的生长和代谢;二是启动甲醇代谢相关的基因表达,从而启动目的基因的表达。
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