内容正文:
延边第二中学2023—2024学年度第二学期
第二次阶段考试 高二生物
本试卷包括第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,共100分,考试时间65分钟。
第I卷 选择题(共55分)
一、选择题(本题包括20小题,每小题2分,共40分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1. 鸭子主要以玉米等植物为食,有时也吃鱼虾。食物经消化吸收后转化为鸭子自身的营养成分,下列相关叙述正确的是( )
A. 鸭子与玉米的细胞中各种元素的含量相同
B. 玉米与鱼虾中的各种糖类都能为鸭子提供能量
C. 虾的几丁质外壳是一种可用于制造人造皮肤的多糖
D. 健康鸭子短期内供能不足时,体内蛋白质可大量转化成糖类
【答案】C
【解析】
【分析】糖类在供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪;而脂肪一般只在糖类代谢发生障碍,引起供能不足时,才会分解供能,而且不能大量转化为糖类。蛋白质一般不能氧化分解供能。
【详解】A、不同生物体内的元素种类相似,但元素的含量差异很大,A错误;
B、玉米体内的纤维素不能提供能量,鱼虾中的几丁质也不能供能,B错误;
C、几丁质是一种多糖,甲壳类动物和昆虫的外骨骼中含有几丁质,可以用于制造人造皮肤等,C正确;
D、蛋白质不是储能物质,不能大量转化为糖类,D错误。
故选C。
2. 蛋白质与核酸一直是科学家研究的热点领域之一。下列相关叙述中错误的是( )
A. 线粒体、叶绿体和细胞核中均有蛋白质和核酸结合形成的复合体
B. 细胞中的遗传物质是DNA,病毒的遗传物质是DNA或RNA
C. 蛋白质的合成需要mRNA、rRNA及tRNA三种核糖核酸参与
D. 氨基酸合成的蛋白质有空间结构,核苷酸合成的核酸无空间结构
【答案】D
【解析】
【分析】蛋白质和核酸均为生物大分子,蛋白质由氨基酸在核糖体上脱水缩合形成;核酸包括DNA和RNA由对应的核苷酸脱水缩合形成。
【详解】A、细胞核、线粒体和叶绿体都含有DNA、RNA、蛋白质,都可以进行转录,RNA聚合酶(蛋白质)需要与模板链DNA结合,催化转录形成,故线粒体、叶绿体和细胞核中均有蛋白质和核酸结合形成的复合体,A正确;
B、细胞生物的遗传物质是DNA,但病毒的遗传物质是DNA或RNA,B正确;
C、蛋白质的合成是在核糖体上进行,需要mRNA作为模板、rRNA作为核糖体的组成成分及tRNA运输氨基酸,三种核糖核酸参与 ,C正确;
D、蛋白质经多肽盘曲折叠形成空间结构,核苷酸合成的核酸也具有一定的空间结构,D错误。
故选D。
3. 肺炎是由病原微生物、理化因素、免疫损伤、过敏及药物等因素引起的炎症,可分为细菌性肺炎、非典型病原体肺炎(如支原体肺炎等)、病毒性肺炎(如新冠肺炎)。下列相关叙述正确的是( )
A. 细菌、支原体和新冠病毒都含有糖类且都不具有细胞核和细胞器
B. 细菌、支原体和新冠病毒的遗传物质彻底水解得到的碱基都是四种
C. 细菌、支原体和新冠病毒的蛋白质都是在宿主细胞的核糖体上合成的
D. 抑制细胞壁合成的药物对非典型病原体肺炎和病毒性肺炎均有效
【答案】B
【解析】
【分析】1.病毒是非细胞生物,只能寄生在活细胞中进行生命活动。病毒依据宿主细胞的种类可分为植物病毒、动物病毒和噬菌体;根据遗传物质来分,分为DNA病毒和RNA病毒;病毒由核酸和蛋白质组成。
2.常考的真核生物:绿藻、水绵、衣藻、真菌(如酵母菌、霉菌、蘑菇)、原生动物(如草履虫、变形虫)及动、植物。常考的原核生物:蓝细菌(如色球蓝细菌、发菜等)、细菌(如乳酸菌、硝化细菌、大肠杆菌、肺炎双球菌等)、支原体、衣原体、放线菌。此外,病毒既不是真核生物,也不是原核生物。
3.原核生物与真核生物最主要的区别是没有核膜包被的细胞核,只有核糖体一种细胞器。
【详解】A、细菌、支原体和新冠病毒都含有核酸,核酸中有五碳糖,细菌、支原体均为原核生物,细胞中有核糖体这一种细胞器,而新冠病毒不具有细胞结构,A错误;
B、细菌、支原体的遗传物质是DNA,新冠病毒的遗传物质是RNA,DNA彻底水解得到的碱基是A、T、C、G四种,RNA彻底水解得到的碱基是A、U、C、G四种,B正确;
C、细菌和支原体是原核生物,含有核糖体一种细胞器,其蛋白质都是在自身细胞的核糖体上合成的,新冠病毒不具有细胞结构,其蛋白质的合成是在宿主细胞的核糖体上完成的,C错误;
D、抑制细胞壁合成药物对非典型病原体肺炎和病毒性肺炎均无效,因为病毒没有细胞结构,更谈不上有细胞壁,D错误。
故选B。
4. 如图表示在某细胞内发生的一系列生物大分子的合成过程,其中A、B、 C、D分别表示生物大分子,D是细胞内的储能物质,b、c、d表示组成对应大分子的单体,下列叙述错误的是( )
A. 大分子A和B的元素组成一定相同,B和C的元素组成一般不同,C和D的元素组成一定不同
B. B、C具有多样性是因为b、c种类多样
C. 在植物细胞内和在动物细胞内D代表不同物质,但d代表同一物质
D. b、c、d合成B、C、D的过程都会产水,而B、C、D分解成b、c、d的过程都会消耗水
【答案】B
【解析】
【分析】1、据图分析,D是细胞内储能的大分子,所以是淀粉或糖原,因此d代表葡萄糖,C起催化作用,所以是酶,化学本质为蛋白质,因此c代表氨基酸,B直接指导蛋白质的合成,所以是mRNA,因此b为核糖核苷酸,A指导mRNA的合成,所以是DNA。
2、A、B 、C、D分别表示生物大分子,D是细胞内的储能物质。A表示DNA,B表示RNA,基本单位b表示核糖核苷酸;组成元素为C、H、O、N、P;C表示蛋白质,基本单位c是氨基酸;组成元素至少为C、H、O、N。D表示多糖,组成元素为C、H、O,基本单位d表示葡萄糖。
【详解】A、由分析2可知,大分子A和B的元素组成为C、H、O、N、P;C的元素组成至少为 C、H、O、N;D表示多糖,组成元素为C、H、O,A正确;
B、导致RNA多样性的原因是构成RNA的核糖核苷酸的数目和排列顺序不同,导致蛋白质多样性的原因是构成蛋白质的氨基酸种类、数目和排列顺序不同以及肽链盘曲折叠的空间结构不同, B错误;
C、在植物细胞内和在动物细胞内D代表不同物质,前者是淀粉,后者是糖原,但d代表同一物质葡萄糖,C正确;
D、b、c、d合成 B、C、D的过程脱水缩合都会产水,而B、C、D分解成b、c、d的过程水解都会消耗水,D正确。
故选B。
5. 下列关于探索细胞膜成分与结构的叙述,不正确的是( )
A. 欧文顿通过对膜成分的提取与检测,提出“细胞膜由脂质组成”假说
B. 细胞表面的张力明显低于油一水界面,说明细胞膜含有脂质以外的成分
C. 罗伯特森提出细胞膜是静态的统一结构,难以解释细胞的生长等现象
D. 荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合的实验结果表明细胞膜具有流动性
【答案】A
【解析】
【分析】细胞的成分研究发现,细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质。1985年欧文顿推测:细胞膜是由脂质组成的。进一步对纯净的细胞膜进行化学分析,细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇。1952年,戈特和格伦德尔推断:细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。1935年,丹尼利和戴维森推测细胞膜除了含脂质分子外,可能还附有蛋白质。1959年,罗伯特森提出细胞膜是静态统的一结构;1970年人鼠细胞杂交实验证明,细胞膜具有流动性。
【详解】A、欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次实验,发现细胞膜对不同物质的通透性不一样。推测细胞膜是由脂质组成, A错误;
B、丹尼利和戴维森研究发现细胞表面张力明显低于油-水界面的表面张力;人们已知油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会将降低,推测细胞膜除了含脂质分子外,可能还附有蛋白质,B正确;
C、罗伯特森提出的静态统一结构认为细胞膜是固定不动的,但是细胞生长、变形虫变性运动中细胞膜都是流动的,该模型无法解释,C正确;
D、1970年科学家用两种颜色的荧光染料标记小鼠和人细胞表面的蛋白质分子,诱导两种细胞融合,37℃一段时间后,两种颜色的荧光均匀分布,说明细胞膜是流动的,D正确。
故选A。
6. 如图是细胞膜结构模式图,相关叙述中正确的是( )
A. 若该图表示动物细胞膜,则B面为细胞质基质
B. ①是蛋白质,与糖类结合形成糖蛋白,是细胞间信息交流所必需的结构
C. ③是磷脂分子的头端,具有疏水性,④是磷脂的尾端,具有亲水性
D. 分离出口腔上皮细胞中的磷脂,在空气-水的界面铺成单分子层,其面积刚好是细胞表面积的2倍
【答案】A
【解析】
【分析】据图分析,①、②表示蛋白质,③表示磷脂分子的头部,④表示磷脂分子的尾部,磷脂双分子层构成了细胞膜的基本骨架,蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层,糖蛋白的功能为细胞识别,还有保护和润滑作用。
【详解】A、糖蛋白位于细胞膜外侧,可以判断A面是细胞膜的外侧,B面是细胞膜的内侧,则B面为细胞质基质,A正确;
B、①是蛋白质,与糖类结合形成糖蛋白,但是糖蛋白并非是细胞间信息交流所必需的结构,如高等植物细胞间可以通过胞间连丝进行物质和信息的交流,不需要糖蛋白,B错误;
C、③是磷脂分子的头端,具有亲水性,④是磷脂的尾端,具有疏水性,C错误;
D、由于口腔上皮细胞中含有具膜细胞器和细胞核,所以提取口腔上皮细胞中磷脂在空气一水界面铺成单分子层的面积是表面积的2倍多,D错误。
故选A。
7. 如图为典型的细胞核及其周围部分结构示意图,下列说法正确的是( )
A. 图中②为核孔,是大分子物质进出细胞核的通道,蛋白质和RNA等大分子物质可以自由通过核孔
B. 蛋白质合成旺盛的细胞核孔数目多,有利于DNA和RNA进出
C. ③是DNA与蛋白质的复合物
D. 人的细胞中RNA全部来自细胞核内的DNA
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:图中①是内质网,②是细胞核的核孔,③是染色质,④是核仁,⑤表示核膜。
【详解】A、图中②为核孔,是大分子物质进出细胞核的通道,蛋白质和RNA等大分子物质可以通过核孔,但核孔具有选择透过性,蛋白质和RNA等大分子不能自由通过,A错误;
B、核孔是细胞核与细胞质之间物质交换和信息交流的重要通道,蛋白质合成旺盛的细胞核孔数目多,有利于RNA等物质的进出,但DNA不能通过核孔,B错误;
C、③是染色质,主要是由DNA和蛋白质组成,C正确;
D、DNA可以转录形成RNA,转录的场所主要是细胞核,还有线粒体和叶绿体,因此人的细胞中RNA可以来自细胞核内的DNA转录,也可以来自线粒体中DNA转录,D错误。
故选C。
8. 研究表明,许多慢性炎症由宿主一微生物群之间相互作用的不平衡引起。口腔共生菌可维持正常的口腔生理环境,同时在口腔疾病,如牙周病和牙齿脱落等的发展中起着至关重要的作用。具核梭杆菌是一种常见于人类牙菌斑中的细菌,在牙周病、急性坏死性牙龈炎和结直肠癌等疾病的发生中起着核心作用。下列有关叙述正确的是( )
A. 人体的口腔共生菌会使人患严重的疾病,对人体的健康有害无益
B. 具核梭杆菌细胞中合成的蛋白质通过囊泡的运输与细胞骨架有关
C. 具核梭杆菌拟核区域的DNA呈环状,其基因在染色体上呈线性排列
D. 由具核梭杆菌引起的感染可能导致宿主细胞中的DNA碱基序列改变
【答案】D
【解析】
【分析】原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核(没有核膜、核仁和染色体);原核生物没有复杂的细胞器,只有核糖体一种细胞器,但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构,也含有核酸(DNA和RNA)和蛋白质等物质。
【详解】A、口腔共生菌可维持正常的口腔生理环境,A错误;
B、具核梭杆菌为原核生物,因此不存在囊泡的运输,B错误;
C、具核梭杆菌拟核区域的DNA呈环状,没有染色体,C错误;
D、由具核梭杆菌引起的感染可能属于导致宿主细胞中的DNA碱基序列改变的生物因素,D正确。
故选D。
9. 细胞各部分结构既分工又合作,共同执行细胞的各项生命活动,下列相关叙述正确的是( )
A. 溶酶体合成多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病菌
B. 细胞膜上分布有大量的载体蛋白,能够与信号分子结合实现细胞识别和信息传递
C. 颤蓝细菌在含有机质的水中迅速繁殖,由细胞核控制着细胞的代谢和遗传
D. 内质网是一个连续的内腔相通的膜性管道系统,与脂质等分子的合成有关
【答案】D
【解析】
【分析】细胞膜是细胞的边界,可以控制物质进出细胞。细胞质包括细胞质基质和细胞器,细胞质基质是细胞代谢的中心,细胞器的形态、结构和功能各不相同,又相互协调配合。细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
【详解】A、溶酶体含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病菌,但这些水解酶不是在溶酶体中合成的,A错误;
B、细胞膜上分布有大量的载体蛋白,能够特异性的运输物质进出细胞;细胞膜上还存在一些受体蛋白,能够与信号分子结合实现细胞识别和信息传递,B错误;
C、颤蓝细菌属于原核生物,没有细胞核,C错误;
D、内质网是由膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构连接形成的一个连续的内腔相通的膜性管道系统,与脂质等分子的合成有关,D正确。
故选D。
10. 如图是一种类型的渗透作用装置,该装置所用的半透膜,蔗糖分子不能通过,但单糖分子和水分子可以通过。下列相关说法叙述正确的是( )
A. 若A、B均为蔗糖溶液,开始时浓度大小关系为MA>MB,达到平衡后MA=MB
B. 若A为0.3 g/mL葡萄糖溶液,B为0.3 g/mL蔗糖溶液,达到平衡后,B侧液面高于A侧
C. 若A、B均为蔗糖溶液且存在浓度差,平衡后移走高出的液面,下一次平衡时,两侧液面相平
D. 若A为0.3 g/mL葡萄糖溶液,B为0.3 g/mL蔗糖溶液,向两侧同时加入等量蔗糖酶,达到平衡后,B侧液面高于A侧
【答案】B
【解析】
【分析】渗透作用的发生需要两个条件:一是半透膜,二是半透膜两侧的溶液具有浓度差。水的渗透方向是从低浓度溶液(水分子数量多)→高浓度溶液(水分子数量少),这里的浓度是物质的量浓度。
【详解】A、若A、B均为蔗糖溶液,开始时浓度大小关系为MA>MB,蔗糖分子不能透过半透膜,达到渗透平衡时,A侧液面高于B侧,由于液柱的存在,达到平衡后MA>MB,A错误;
B、若 A为0.3g/mL葡萄糖溶液,B为0.3g/mL蔗糖溶液,前者由于相对分子质量小于后者,所以刚开始前者的摩尔浓度大,渗透压大,单位时间内流入A侧的水分子是多于B侧的,所以A侧的液面先升高,但由于葡萄糖分子可以通过半透膜,所以随着葡萄糖分子进入B侧,最终会导致B侧的摩尔浓度大于A侧的,所以达到平衡后B侧的液面高于A侧,B正确;
C、吸走高出的液面,即高出的液体所产生的压力差也会消失,从而使原来低液面溶液中的水分子进入原来高液面溶液中的量要多于原来高液面溶液中的水分子进入低液面溶液中的量,所以导致原来高液面溶液的液面还会升高,但浓度也会减少,而原来低液面溶液的液面解析还会降低,但浓度会增大,换句话说,两侧仍然存在液面差,只是由于两侧的浓度差变小而导致液面差变小;换句话说若每次平衡后都将高出的液面移走,则半透膜两侧的浓度差会逐渐减少,随着时间的推移,液面差将会越来越小;那么第一次平衡后移走高出的液面,下次平衡时两侧液面不一定相平,C错误;
D、若A为0.3g/mL葡萄糖溶液,B为0.3g/mL蔗糖溶液,向两侧同时加入等量蔗糖酶,B侧蔗糖被水解,且蔗糖酶不能通过半透膜,葡萄糖可以通过半透膜,因此达到平衡后,A、B两侧的葡萄糖微粒数相等,两侧液面相平,D错误。
故选B。
11. 如图表示一段时间内同一细胞的线粒体膜、液泡膜对相关物质的相对吸收速率曲线,下列叙述错误的是( )
A. 线粒体膜、液泡膜对甘油的吸收速率依赖于浓度差
B. 线粒体膜与液泡膜对O2吸收速率的不同,与两种膜上的载体蛋白种类和数量无关
C. 液泡膜吸收H2O的相对速率比线粒体膜快,可能与两种膜上水通道蛋白的数量有关
D. 线粒体膜、液泡膜对K+、Na+吸收速率都有差异,这是受能量供应不同的限制
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:该图体现了线粒体膜、液泡膜对水、氧气、K⁺、Na⁺的吸收速率都有差异,这与线粒体、液泡的功能有关,与两种膜上载体蛋白的种类和数量有关。
【详解】A、甘油进出细胞的方式为自由扩散,不需载体转运,故线粒体膜、液泡膜对甘油的吸收速率依赖于浓度差,A正确;
B、在线粒体内膜上进行的是有氧呼吸第三阶段,需要消耗O₂,因此线粒体膜、液泡膜对O₂吸收速率的不同与线粒体、液泡的功能有关,且O2进出细胞的方式为自由扩散,不需要载体蛋白转运,B正确;
C、水进入不同的膜可能有自由扩散和协助扩散两种方式,所以导致两种膜吸收水的相对速率不同。如果是协助扩散的话,可能与两种膜上水通道蛋白的数量有关,C正确;
D、线粒体膜、液泡膜对K⁺、Na⁺的吸收速率都有差异,不仅受能量供应不同的限制,还与膜上载体蛋白的数量有关,D错误。
故选D。
12. 虾青素具有抗衰老、抗癌、预防炎症等功效,红法夫酵母菌是天然能产虾青素的酵母菌,研究发现其细胞生长的最适pH为6.0,虾青素形成的最适pH为4.0。下列有关利用发酵工程工业化生产虾青素的叙述,错误的是( )
A. 选育并分离高产红法夫酵母菌是发酵工程的首要环节,常用固体培养基
B. 提高虾青素产量,要通过反复实验确定培养基中碳源、氮源、水和无机盐等的比例
C. 对酵母菌进行扩大培养时,需要使用液体培养基、隔绝空气并调控pH为6.0
D. 发酵罐内发酵是生产虾青素的中心环节,需随时监测和控制温度、pH等
【答案】C
【解析】
【分析】发酵工程一般包括菌种的选育、扩大培养、培养基的配制、灭菌、接种、发酵、产品的分离、提纯等方面。性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来,也可以通过诱变育种或基因工程育种获得。
【详解】A、菌种的选育是发酵工程的第一步,因此选育并分离高产红法夫酵母菌是发酵工程的首要环节,常用固体培养基,A正确;
B、要想提高虾青素产量,要通过反复实验确定培养基中碳源、氮源、水和无机盐等的比例,另外,还要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件,B正确;
C、酵母菌大量繁殖时需要消耗大量的能量,因而此时需要进行有氧呼吸,即对酵母菌进行扩大培养时,需要使用液体培养基且不需要隔绝空气,并调控pH为6.0,C错误;
D、发酵罐内发酵是发酵过程的中心环节,即生产虾青素的中心环节是发酵罐内发酵,发酵过程中需随时监测和控制温度、pH等,D正确。
故选C。
13. 利用甲基化酶、去甲基化酶和基因编辑技术,改变了小鼠生殖细胞的“基因组印记”,使其“变性”。我国科研人员将一个极体注入修饰后的次级卵母细胞后(类似受精作用),最终创造出“孤雌生殖”的小鼠。实验过程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 体外培养卵母细胞时,为防止污染需将培养皿密闭培养在二氧化碳培养箱中
B. 胚胎移植前,需对供体和受体进行免疫检查,避免发生免疫排斥反应
C. 甲基化会关闭基因的活性,对某些基因进行去甲基化后该基因可正常表达
D. “孤雌小鼠”的诞生过程没有精子参与,其基因型与提供卵母细胞的雌鼠相同
【答案】C
【解析】
【分析】分析图示,从卵泡中取出卵母细胞,再将经过甲基化处理的卵母细胞进行早期胚胎培养、胚胎移植等获得孤雌小鼠。
【详解】A、动物细胞培养过程中,为防止杂菌污染,需要加入抗生素,A错误;
B、胚胎移植不会发生免疫排斥,B错误;
C、DNA分子甲基化会影响基因的表达,从而关闭基因的活性,而对某些基因进行去甲基化后该基因可正常表达,C正确;
D、孤雌小鼠是由次级卵母细胞发育而来,如果提供卵细胞的母本基因型是AaBb,经过减数分裂形成的次级卵母细胞基因型可以是AABB,所以二者基因型可能不同,D错误。
故选C。
14. 为实现多肉植物的规模化生产,科研人员开展了如下研究。相关叙述错误的是( )
A. 过程①宜选择幼嫩的叶片,分别用次氯酸钠和70%的酒精消毒处理
B. 过程②应避光培养,防止愈伤组织分化成筛管、维管等
C. 过程③应配制2种培养基,其主要目的是满足不同阶段试管苗对特定激素的需求
D. 过程④应在珍珠岩基质中添加适量蔗糖,为幼苗生长提供碳源
【答案】D
【解析】
【分析】植物组织培养操作流程:①外植体的选择和处理:从具有本品种典型特征、生长健壮、无病虫害的植株上获取生长速度快、性状基本稳定的部位,作为外植体(从植物体上分离出的器官或组织的片段),将流水充分冲洗后的外植体用酒精消毒30s,然后立即用无菌水清洗2~3次;再用次氯酸钠溶液处理30min后,立即用无菌水清洗2~3次。用无菌滤纸吸去表面的水分,用解剖刀将外植体切成0.5~1cm长的小段。②愈伤组织的诱导与培养:在酒精灯火焰旁,将外植体的~插入诱导愈伤组织的培养基中。将接种了外植体的锥形瓶或植物组织培养瓶置于18~22℃的培养箱中培养。定期观察和记录愈伤组织的生长情况。③芽、根的诱导与培养:将生长良好的愈伤组织转接到诱导生芽的培养基上。长出芽后,再将其转接到诱导生根的培养基上,进一步诱导形成试管苗。④炼苗移植:将试管苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中,壮苗后再移栽入土。
【详解】A、过程①选取幼嫩的叶片(分化程度相对较低),在70%的酒精浸泡30s后,立即取出,在无菌水清洗2~3次,再用次氯酸钠溶液处理30min后,立即用无菌水清洗2~3次,A正确;
B、过程②诱导愈伤组织期间一般不需要光照,为了防止愈伤组织分化成筛管、维管等,应避光培养,B正确;
C、过程③应配制2种培养基,其主要目的是满足不同阶段试管苗对特定激素的需求,生长素/细胞分裂素比值高有利于根的分化、抑制芽的形成,生长素/细胞分裂素比值低有利于芽的分化、抑制根的形成,C正确;
D、过程④将试管苗移植到消过毒的珍珠岩基质中,是为了试管苗适应外界环境,再移栽到土壤中。试管苗能进行光合作用合成有机物,不需要在珍珠岩基质中添加适量蔗糖作为碳源,D错误。
故选D。
15. 骨髓瘤细胞由于缺乏次黄嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT—),在HAT培养液中会出现DNA合成障碍而无法生长。下图为用于生产单克隆抗体的某杂交瘤细胞制备过程,下列叙述正确的是( )
A. 图中杂交瘤细胞无需再筛选,可直接生产单克隆抗体
B. 选择免疫B细胞制备杂交瘤细胞主要是因为它可在HAT培养液中生长增殖
C. 灭活的病毒可使细胞膜上部分分子重新排布而诱导细胞融合
D. 单克隆抗体可直接消灭靶细胞,因而可用于癌症的治疗
【答案】C
【解析】
【分析】骨髓瘤细胞由于缺乏次黄嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT-),在HAT培养液中会出现DNA合成障碍而无法生长。免疫B细胞含有次黄嘌呤磷酸核糖转移酶,但其不增殖,因此在HAT培养液中只有杂交瘤细胞才能增殖。
【详解】A、由于从免疫的小鼠内提取的B淋巴细胞有多种,因此形成的杂交瘤细胞不一定产生所需的抗体,故图中杂交瘤细胞还需要进行抗体阳性检测,以进一步筛选能产生所需抗体的杂交瘤细胞,A错误;
B、免疫B细胞含有次黄嘌呤磷酸核糖转移酶,但其自身不增殖,选择免疫B细胞制备杂交瘤细胞主要是因为其能产生特异性抗体,B错误;
C、灭活的病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用,使细胞互相凝聚,细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布,细胞膜打开,诱导B淋巴细胞与瘤细胞融合,C正确;
D、单克隆抗体可与抗原发生特异性结合,从而导致其携带的药物可靶向性杀死癌细胞,单克隆抗体不能直接消灭靶细胞,D错误。
故选C。
16. 干扰素是一种具有干扰病毒复制作用的糖蛋白,在临床上被广泛用于治疗病毒感染性疾病。如果将干扰素分子上的一个半胱氨酸(密码子:UGU、UGC)变成丝氨酸(密码子:UCU、UCC、UCA、UCG),就可以延长干扰素的体外保存时间。下列相关叙述,错误的是( )
A. 对干扰素的设计和改造,以基因的结构和功能的关系为基础
B. 对干扰素基因进行定点突变(C→G)来实现碱基的替换
C. 改造后的干扰素基因仍需导入受体细胞完成表达过程
D. 改造后的干扰素的功能与天然干扰素不是完全不同
【答案】A
【解析】
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过改造或合成基因来改造现有蛋白质,或者制造一种新的蛋白质,以满足人类生产生活的需求,它是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程。
【详解】A、蛋白质工程的目的是根据人们对蛋白质的功能需求改造或制造蛋白质,理论基础是蛋白质的结构与功能相适应,A错误;
B、比较半胱氨酸和丝氨酸的密码子,若第二个碱基由G替换为C,就可引起氨基酸的替换,所以基因上发生定点突变(C→G),可实现基因的改造,B正确;
C、基因的表达需要众多物质和结构的参与,还需要细胞呼吸提供能量,故改造后的干扰素基因仍需导入受体细胞完成表达过程,C正确;
D、改造后的干扰素由于氨基酸序列改变,导致结构改变,从而延长体外保存时间,但其仍具有干扰病毒复制的功能,即改造后的干扰素与天然干扰素的功能不是完全不同,D正确。
故选A。
17. 基因工程中需使用多种工具酶,几种限制酶的切割位点如图所示。下列说法正确的是( )
A. 限制酶Smal和EcoRV切割形成的末端,只能通过E.coli DNA连接酶相互连接
B. DNA连接酶、DNA聚合酶和RNA聚合酶均可催化磷酸二酯键的形成
C. 限制酶EcoRI进行一次切割,会切断2个磷酸二酯键,形成1个游离的5’末端
D. 若两种限制酶的识别序列相同,则形成的末端一定能通过DNA连接酶相互连接
【答案】B
【解析】
【分析】1、限制酶:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。
2、DNA连接酶:连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
【详解】A、限制酶EcoR I和Pst I切割形成的是黏性末端,限制酶Sma I和EcoR V切割形成的是平末端,T4DNA连接酶可连接黏性末端和平末端,A错误;
B、DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键;DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸加到已有的核苷酸片段上,形成磷酸二酯键;RNA聚合酶将单个核糖核苷酸加到已有的核苷酸片段上形成磷酸二酯键,B正确;
C、一个限制酶切割一次,使DNA双链断开,会有两个磷酸二酯键断裂,形成2个黏性末端或平末端,形成2个游离的5’末端,C错误;
D、若两种限制酶的识别序列相同,但由于识别的位点不同,切割形成的末端不同,故不一定能通过DNA连接酶相互连接,D错误。
故选B。
18. 下列关于基因工程及其应用的叙述,错误的是( )
A. 花粉管通道法可以用微量注射器将含有目的基因的DNA溶液直接注入子房中
B. 只要从转基因棉花中检测到Bt抗虫蛋白,就代表转基因抗虫棉培育成功
C. Bt抗虫蛋白被分解为多肽后与害虫肠上皮细胞的特异性受体结合,导致细胞膜穿孔
D. 干扰素是一种糖蛋白,科学家用基因工程方法从大肠杆菌细胞内获得了干扰素
【答案】B
【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。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、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通过PCR技术检测目的基因是否插入待测生物体内以及是否转录出相应的RNA;②利用抗原—抗体杂交技术检测目的基因是否翻译成蛋白质;③个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】A、我国科学家用独创的花粉管通道法将Bt基因导入棉花细胞,如可以用微量注射器将含有目的基因的DNA溶液直接注入子房中,A正确;
B、从转基因棉花中检测到Bt抗虫蛋白,还需要进行个体生物学鉴定才能说明转基因抗虫棉是否培育成功,B错误;
C、Bt抗虫蛋白被分解成多肽后,多肽与某类昆虫肠上皮细胞的特异性受体结合,导致细胞膜穿孔,因而能破坏鳞翅目昆虫的消化系统来杀死棉铃虫,C正确;
D、干扰素是一种糖蛋白,科学家利用大肠杆菌代谢旺盛的特点,用基因工程方法从大肠杆菌细胞内获得了干扰素,D正确。
故选B。
19. 下列有关于植物组织培养、微生物培养、动物细胞培养过程的描述,正确的是( )
A. 纯化微生物、植物组织培养和动物细胞培养时所用的都是固体培养基
B. 利用选择培养基筛选土壤中尿素分解菌的过程中,尿素分解菌细胞中水的来源包括在培养基中吸收水分和细胞代谢产水两部分
C. 植物组织培养过程中,愈伤组织细胞的代谢类型为自养需氧型
D. 动物细胞培养过程中需要严格控制培养条件,无外界条件干扰,细胞不会发生突变
【答案】B
【解析】
【分析】1、动物细胞培养在培养过程中要求一定的培养条件:
(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)适宜的温度和PH;
(4)气体环境。
2、植物组织培养培养条件:①在无菌条件下进行人工操作。②保证水、无机盐、碳源(常用蔗糖)、氮源(含氮有机物)、生长因子(维生素)等营养物质的供应。③需要添加一些植物生长调节物质,主要是生长素和细胞分裂素。④愈伤组织再分化到一定阶段,形成叶绿体,能进行光合作用,故需光照。
3、微生物培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
【详解】A、动物细胞培养所用的是液体培养基,纯化微生物、植物组织培养所用的是固体培养基,A错误;
B、利用选择培养基筛选土壤中尿素分解菌过程中,尿素分解菌细胞中水的来源包括在培养基中吸收水分和细胞代谢产水两部分(如合成蛋白质的过程中会产生水),B正确;
C、愈伤组织细胞没有叶绿体,不能光合作用合成有机物,代谢类型为异养需氧型,C错误;
D、在无外界因素干扰的条件下,细胞可能由于DNA复制错误自发发生基因突变,所以动物细胞培养过程中可能会发生突变,D错误。
故选B。
20. 一种天然蛋白t-PA能高效降解因血浆纤维蛋白凝聚而成的血栓,是心梗和脑血栓的急救药,但是心梗患者注射大剂量的t-PA会诱发颅内出血。研究证实,将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸,能显著降低其诱发出血的副作用。据此,先对天然t-PA基因的碱基序列进行改造,然后再采取传统的基因工程方法表达该改造后的基因,可制造出性能优异的改良t-PA蛋白。下列说法正确的是( )
A. 以上技术制造出性能优异的改良t-PA过程被称为蛋白质工程
B. 构建重组质粒时需要选用限制酶Xma I和Nhe I切割质粒pCLY11
C. 使用T4DNA连接酶不能将t-PA改良基因与质粒pCLY11连接
D. 成功导入重组质粒的受体细胞在含有新霉素的培养基上能存活,且呈现蓝色
【答案】A
【解析】
【分析】1、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。
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。通过蛋白质工程生产出来的蛋白质更加符合人类生产和生活的需要。
【详解】A、该技术通过改造基因,从而产生出优异的改良t-PA蛋白,因此该技术蛋白质工程,A正确;
B、根据碱基互补配对原则,t-PA基因的左端黏性末端为CCGG-,为XmaⅠ酶切得到,t-PA基因的右端黏性末端为GATC-,为BglⅡ酶切得到,质粒需要用相同的酶进行酶切以得到与目的基因相同的黏性末端,因此质粒需选用限制酶XmaⅠ和BglⅡ切割质粒pCLY11,B错误;
C、T4DNA连接酶能连接黏性末端,还可以连接平末端,使用T4DNA连接酶能将t-PA改良基因与质粒pCLY11连接,C错误;
D、t-PA能高效降解因血浆纤维蛋白凝聚而成的血栓,成功转入重组质粒的受体细胞在培养基上会出现具有抗性的白色菌落,D错误。
故选A。
二、选择题(本题包括5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
21. 下图为关于细胞的生物膜系统的概念图,下列相关叙述不正确的是( )
A. 图中m、p依次指叶绿体内膜、线粒体内膜
B. 细胞内,g在细胞中穿梭往来,繁忙运输,g在其中起重要的交通枢纽作用
C. 生物膜上的蛋白质有的与物质交换有关,有的与信息交流有关,有的与生物催化作用有关
D. 在腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸,一段时间后,最先在a检测到放射性,随后可以在f、h检测到放射性
【答案】ABD
【解析】
【分析】分析题图可知a是核膜、b是细胞器膜,c是细胞膜,d是叶绿体,e是线粒体,f是内质网,g是来自内质网和高尔基体的囊泡,h是高尔基体。
【详解】A、分析题图可知,m是光反应的场所,因此为叶绿体的类囊体膜,P上能合成ATP,应该是线粒体内膜,A错误;
B、据图可知,g是囊泡,g在细胞中穿梭往来,繁忙运输,h是高尔基体,h能够接受囊泡g,也能够生成囊泡g,故起重要交通枢纽作用的是h高尔基体,B错误;
C、生物膜上的蛋白质,有的与物质交换有关,如载体蛋白,也有的与生物催化作用有关,如线粒体内膜上分布有酶,有的与信息交流有关,如受体蛋白,C正确;
D、分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量,因此,放射性同位素在图中依次经过的部位是:f→g→h→g→c,不会出现在a处(核膜),D错误。
故选ABD。
22. 种子中储藏着大量淀粉、脂质和蛋白质,不同植物的种子中,这些有机物的含量差异很大。通常根据有机物的含量将种子分为淀粉种子、油料种子和豆类种子。下图是油料种子成熟和萌发过程中营养物质的含量变化示意图。以下说法错误的是( )
A. 在油料种子成熟与萌发过程中,糖类和脂肪是相互转化的
B. 油料种子萌发初期,干重会先增加,导致种子干重增加主要元素是C
C. 种子成熟后进入休眠状态,其中结合水含量下降
D. 种子成熟和萌发过程中,脂肪酶和蔗糖酶的活性较高
【答案】BCD
【解析】
【分析】分析题图 可知:油料种子成熟过程中,脂肪含量迅速增加,而淀粉和可溶性糖含量减少;油料种子萌发过程中,脂肪含量迅速减少,而糖类增多。
【详解】A、分析图1可知,糖类(可溶性糖和淀粉)含量减少,脂肪含量增多,两者的含量变化相反,故糖类和脂肪是相互转化的,A正确;
B、油料种子萌发初期,大量脂肪转变为葡萄糖和蔗糖,糖类的氧元素含量高于脂肪,所以脂肪转变为糖时,需要增加氧元素,干重会增加,B错误;
C、种子成熟后进入休眠状态,其中结合水含量上升,C错误;
D、分析图1,种子成熟时,脂肪水解酶活性较低,分析图2,种子萌发时,脂肪水解酶的活性较高,D错误。
故选BCD。
23. 科研团队利用农杆菌转化法将与植物花青素代谢相关的基因导入矮牵牛中,使它呈现出自然界没有的颜色变异。以下说法正确的是( )
A. 在自然条件下,农杆菌能侵染单子叶植物和裸子植物,而对大多数双子叶植物没有侵染能力
B. 利用农杆菌介导的矮牵牛转基因技术有两次转化,第一次是将含目的基因的重组Ti质粒导入Mg2+处理的农杆菌中
C. 农杆菌的拟核DNA与矮牵牛的核DNA发生了基因重组
D. 检测转基因矮牵牛是否培育成功的第一步可以采用PCR等技术
【答案】D
【解析】
【分析】基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。
【详解】A、农杆菌侵染双子叶植物是因为双子叶植物可以产生一种酚类化合物,但单子叶植物通常不能,所以农杆菌不会感染单子叶植物;因此,农杆菌转化不能用于将目标基因导入单子叶植物,A错误;
B、利用农杆菌介导的矮牵牛转基因技术有两次转化,第一次是将含目的基因的重组Ti质粒导入Ca2+处理的农杆菌中,B错误;
C、农杆菌中进入矮牵牛细胞的只有带着目的基因的T-DNA,农杆菌拟核DNA没有进入矮牵牛细胞,也不能和矮牵牛的核DNA发生基因重组,与矮牵牛的核DNA发生基因重组的是农杆菌质粒上的基因,C错误;
D、检测转基因矮牵牛是否培育成功的第一步可以先先检测目的基因是否成功导入,可以采用PCR等技术,D正确。
故选D。
24. 生物技术与工程实践中常利用特殊的化学试剂或一定的物理刺激进行“激活”操作。下列叙述正确的是( )
A. 将果酒用于果醋发酵时,适当提高温度是“激活”醋酸菌的重要条件之一
B. 制备单克隆抗体时,应先利用抗原“激活”小鼠产生相应的B淋巴细胞
C. 克隆高产奶牛时,获得的重构胚需要在胚胎移植后用Ca2+载体等试剂“激活”
D. 在PCR反应过程中,引物需要Mg2+“激活”
【答案】AB
【解析】
【分析】参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理: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、制作果酒最适温度为18-30℃,而醋酸菌的最适温度为30-35℃,所以将果酒用于果醋发酵时,提高温度是“激活”醋酸菌的重要条件之一 ,A正确;
B、单克隆抗体的制备过程中,需要用抗原“激活”小鼠产生相应的B淋巴细胞,再将该细胞与骨髓瘤细胞融合,B正确;
C、获得的重构胚需要在胚胎移植前用Ca2+载体等试剂“激活”,C错误;
D、在PCR反应过程中,耐高温的DNA聚合酶需要Mg2+"激活" ,D错误。
故选AB。
25. 如图1~4表示细胞内外物质浓度差或氧气浓度与物质跨膜运输速率间关系的曲线图。下列相关叙述正确的是( )
A. 图1、图2、图3可表示不同条件下人体细胞吸收水分子的过程
B. 图1与图3可以表示脂肪在消化道中水解后,被小肠上皮细胞吸收的过程
C. 图3与图4 的曲线不能出现在同一种物质的运输过程中
D. 人体成熟的红细胞吸收K⁺的过程可用图2与图3表示
【答案】ABD
【解析】
【分析】据图分析可知:图1表示影响因素为物质浓度,运输方式为自由扩散;图2表示影响因素为物质浓度和载体蛋白数量,运输方式为协助扩散或主动运输;图3说明该物质运输不消耗能量,运输方式为被动运输,也可以表示只进行无氧呼吸的细胞的主动运输;图4表示影响因素为能量和载体蛋白,该物质运输方式为主动运输。
【详解】A、水的吸收有自由扩散和协助扩散两种模式,图1表示自由扩散,图2可以表示协助扩散,图3表示协助扩散或自由扩散,A正确;
B、如某物质跨膜运输的速率可用图1与3表示,说明该物质的运输方式是自由扩散,脂肪在消化道中水解后为甘油和脂肪酸,被小肠上皮细胞吸收的过程就是自由扩散,B正确;
C、图3运输方式为被动运输或表示只进行无氧呼吸的细胞的主动运输,图4曲线代表主动运输,可以代表同一物质的运输,例如葡萄糖进入小肠上皮细胞是主动运输,但进入哺乳动物的红细胞是是协助扩散,C错误;
D、如某物质跨膜运输的速率可用图2与3表示,说明该物质的运输方式是协助扩散,也可以表示只进行无氧呼吸的细胞的主动运输,则该物质可能是K+进入哺乳动物的红细胞,D正确。
故选ABD。
第Ⅱ卷 非选择题(共45分)
三、非选择题(本题包括5小题,共45分)
26. 下图1是细胞亚显微结构模式图,图2 是生物大分子的部分结构模式图,请据图分析:
(1)图1中A和B相比,A所特有的结构是_____(填编号),该结构是由_____组成。
(2)若图A能分泌胰岛素,胰岛素是一种蛋白质,则研究其合成和运输过程,可采用_____法,与此过程有关的细胞结构是_____(用图中的序号回答);在这个过程中⑦的具体作用是_____。
(3)图2中核酸甲的分布场所是图1中的_____(填编号),核酸甲中不同于核酸乙的物质名称是_____。
(4)图1中各种生物膜的结构与化学成分相似,但功能差别较大的直接原因是_____。
(5)研究发现,细胞骨架与细胞运动、物质运输及信息传递等生命活动密切相关,其主要构成成分为_____。
【答案】(1) ①. ① ②. 两个互相垂直排列中心粒及周围物质
(2) ①. 同位素标记(同位素示踪 ) ②. ②③⑤⑥⑦ ③. 对来自内质网的蛋白质进行加工
(3) ①. ④⑥⑩ ②. 胸腺嘧啶和脱氧核糖
(4)蛋白质的种类和数量不同
(5)蛋白质纤维(或蛋白质)
【解析】
【分析】题图分析:图1中,①是中心体,②是内质网,③是核糖体,④是细胞核,⑤是细胞膜,⑥是线粒体,⑦是高尔基体,⑧是细胞壁,⑨是液泡,⑩叶绿体。图2是生物大分子的部分结构模式图,其中甲含有T,为DNA;乙含有U,为RNA。
【小问1详解】
由图1可知,A为动物细胞,B为植物细胞,A所特有的结构是①中心体,该结构是由两个互相垂直的中心粒及其周围物质组成。
【小问2详解】
若图A能分泌胰岛素,胰岛素为分泌蛋白,研究分泌蛋白的合成和运输过程,可采用同位素标记法。分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜。参与与此过程有关的细胞结构是②(内质网)、③(核糖体)、⑤(细胞膜)、⑥(线粒体)、⑦(高尔基体),其中⑦高尔基体对来自内质网的蛋白质进行加工。
【小问3详解】
图2中核酸含有T碱基,故甲为DNA,分布在图1中的④细胞核、⑥线粒体、⑩叶绿体中。核酸甲中不同于核酸乙(RNA)的物质有胸腺嘧啶和脱氧核糖。
【小问4详解】
蛋白质是生命活动的主要承担者,各种生物膜的结构与化学成分相似,但功能差别较大,其直接原因是所含蛋白质的种类与数量不同。
【小问5详解】
细胞骨架的主要构成成分为蛋白质纤维(或蛋白质)。
27. 自噬是一种真核细胞降解受损细胞器、错误折叠蛋白质和病原体的正常代谢机制,自噬的简要过程如图所示。
(1)如图所示,自噬过程中,线粒体等细胞器被一种双层膜的结构包裹,然后形成自噬体,下列叙述正确的是 (多选)
A. 自噬体膜含有2层磷脂分子
B. 自噬体膜与溶酶体膜融合的过程可能受到温度影响
C. 自噬性溶酶体中的水解酶活性与其所处环境无关
D. 细胞通过调控自噬过程,以确保自身生命活动在相对稳定的环境中进行
(2)由图可知,溶酶体直接来源于______________(填细胞器名称),小分子营养物质可通过溶酶体膜运输到细胞质基质,溶酶体内部的水解酶及残渣则不能通过其膜结构,这说明生物膜具有__________功能特性。
(3)已知低糖培养可使细胞的自噬水平升高,有机化合物氯喹可抑制自噬体和溶酶体的融合,但对自噬体的产生无明显影响。
A组
B组
C组
培养条件
正常糖
低糖
低糖
是否加入氯喹
否
否
是
科研团队对三组细胞(A组、B组、C组)进行了如表中的处理,经过一段时间培养后,细胞内自噬体含量最少的是______________;最多的是_______________;通过细胞自噬回收物质和能量最多的是_____________。
(4)图中被消化的细胞器为线粒体,部分线粒体蛋白由其自身合成,原因在于线粒体内部含有少量的_____________________。
(5)科学实验证明,在帕金森病和其他神经元细胞异常死亡的疾病中都可观察到线粒体异常现象,请从线粒体功能角度分析帕金森病的发病原因是_________________________。
【答案】(1)BD (2) ①. 高尔基体 ②. 选择透过性
(3) ①. A组 ②. C组 ③. B组
(4)核糖体和DNA (5)线粒体是有氧呼吸的主要场所,能够为细胞提供能量,线粒体异常会导致无法为细胞提供足量能量,引起神经元细胞死亡,最终导致帕金森病的发生
【解析】
【分析】细胞自噬是细胞在溶酶体的参与下降解细胞自身物质的过程。题图可知细胞中由内质网等结构形成双层膜的膜泡,并逐渐扩展,包裹待降解的细胞器或其他内含物,然后闭合形成自噬体,进而与溶酶体融合,形成自噬溶酶体,内含物被溶酶体内多种水解酶消化分解,溶酶体消化后的物质有些被排出体外,有些被重新利用。
【小问1详解】
A、据图可知:自噬体具有2层膜,所以由4层磷脂分子构成,A错误;
B、自噬体膜与溶酶体膜融合的过程体现细胞膜的流动性,细胞膜的流动性受温度影响,B正确;
C、自噬性溶酶体中的水解酶活性受pH等影响,所以其所处环境有关,C错误;
D、细胞通过调控自噬过程降解受损细胞器、错误折叠蛋白质和病原体,以确保自身生命活动在相对稳定的环境中进行,D正确。
故选BD。
【小问2详解】
由图可知,溶酶体直接来源高尔基体,由高尔基体脱落形成的小泡构成,小分子营养物质可通过溶酶体膜运输到细胞质基质,溶酶体内部的水解酶及残渣则不能通过其膜结构,这说明生物膜具有控制物质进出功能,具有选择透过性特点。
【小问3详解】
根据题意可知:低糖培养可使细胞的自噬水平升高,内含物被溶酶体内多种水解酶消化分解,溶酶体消化后的物质有些被排出体外,有些被重新利用,所以B组回收物质和能量最多;有机化合物氯喹可抑制自噬体和溶酶体的融合使其无法形成自噬溶酶体,但对自噬体的产生无明显影响,所以C组自噬体含量最多,A组自噬体含量最少。通过细胞自噬回收物质和能量最多的是B组,最少的是C组。
【小问4详解】
线粒体是双层膜细胞器,其内膜向内折叠形成嵴以增加其自身膜面积;线粒体是半自主性细胞器,其含有少量DNA和核糖体,可以自主合成少量蛋白质。
【小问5详解】
线粒体作为有氧呼吸的主要场所,为细胞提供能量,当线粒体异常时,有氧呼吸不能正常进行,无法为细胞提供足够能量,导致神经元细胞死亡,最终导致帕金森病的发生。
28. 饲养动物常用的植物饲料中含有难溶的植酸钙等物质,很难被动物吸收利用,还影响对其他营养物质的利用。若在饲料中添加植酸酶,则能催化其水解成为可以吸收利用的磷酸盐等。以下是科研人员从作物根部土壤中分离产植酸酶的菌株的过程示意图。请分析作答。
(1)培养基中除了添加__________以外,应含有碳源、氮源、水、无机盐等基本营养物质。
(2)为防止杂菌污染,要对培养基和培养皿分别进行_________。
(3)稀释涂布平板法常用来统计样品中活菌的数目,通过统计平板上的菌落数,就能大致推测出样品中的活菌数,其原理是___________________。通常每种稀释液需涂布3个平板,取其平均值,若将最后一个试管中的菌液每次吸取0.1mL涂布培养后获得平均值是a,则1g土壤中含有此菌的菌株数是__________。
(4)若要对上述菌株进行纯化,通常使用的划线工具是___________;接种时,在第一区域划线后须将该工具灼烧再_______后划线,在第二次划线时须从第一次划线的末端开始,这样做的目的是从上一区域获得菌种。
(5)经研究发现某植酸酶为一种十肽(肽链),图2为部分肽链放大示意图。
该十肽至少有_______个游离的羧基。假设该十肽分子式为CxHyOzNmSn,组成该肽的氨基酸只有图2中的几种,则含有①的氨基酸有_______个,含②的氨基酸有_______个,
【答案】(1)植酸钙 (2)高压蒸汽灭菌和干热灭菌
(3) ①. 当样品稀释度足够高时,培养基表面生长的一个单菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌 ②. a×106
(4) ①. 接种环 ②. 冷却
(5) ①. 2 ②. (z-11)/3 ③. m-10
【解析】
【分析】1、灭菌的方法:
(1)灼烧灭菌:微生物学实验室的接种环、接种针、试管口等的灭菌;
(2)干热灭菌:160-170℃下加热1-2h。适用于玻璃器皿(如试管、培养皿、吸管、注射器)和金属器具(如针头、镊子、剪刀等)的灭菌;
(3)高压蒸汽灭菌:100kPa、121 ℃下维持15-30min. 最常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌,它可以杀灭所有的生物,包括最耐热的某些微生物的休眠体,同时可以基本保持培养基的营养成分不被破坏;
(4)其他灭菌方法:紫外线、超声波、微波、化学药物消毒等。
2、每克样品中的菌落数= (C÷V )×M,其中C代表某一稀释度下的平板上生长的平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL), M代表稀释的倍数。
【小问1详解】
由题意可知,植酸酶能催化植酸钙水解成为可以吸收利用的磷酸盐等,要分离产植酸酶的菌株,故培养基要添加植酸钙,还要有碳源、氮源、水、无机盐等基本营养物质。
【小问2详解】
为防止杂菌污染,要对培养基和培养皿分别进行高压蒸汽灭菌和干热灭菌。
【小问3详解】
稀释涂布平板法常用来统计样品中活菌的数目,通过统计平板上的菌落数,就能大致推测出样品中的活菌数,其原理是当样品稀释度足够高时,培养基表面生长的一个单菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。由图可知,最后一个试管中的菌液稀释倍数为105,每次吸取该试管菌液0.1mL涂布培养后获得平均值是a,则1g土壤中含有此菌的菌株数是a/(0.1×105)=a×106。
【小问4详解】
用平板划线法对上述菌株进行纯化,通常使用的划线工具是接种环;在第一区域划线后须将该工具灼烧、冷却后再划线,在第二次划线时须从第一次划线的末端开始,这样做的目的是从上一区域获得菌种。
【小问5详解】
分析图2可知,该段肽链中的R基有;①-CO-COOH、②-CH2-NH2、④-CH3、⑥-CH2-SH,共4种,由于图2中R基①含有1个游离的羧基,且每条肽链的一端含有 1个游离的羧基,因此整个肽链至少含有2个游离的羧基。图2的4种氨基酸的R基(①②④⑥)中,只有①中含有O (3个)、②中含有N (1个) 、⑥中含有S (1个)。分子式为CxHyOzNmSn的十肽中,组成该十肽的氨基酸只有图2中的几种,设该十肽含有①的氨基酸数为P,则该十肽含有的氧原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的氧原子数,即:(10-1) +2×1+3P=z,解得P= (z-11) /3个;只有含②的氨基酸中有2个氨基,因此根据N原子数量进行计算,假设该十肽含有②的氨基酸Q个,则Q+ (10-1)+1 =m,计算可得Q=m-10个。
29. 科学家用木本霸王(2n= 22)和草木樨状黄芪(2n= 32)培育抗盐的过程,请回答下列问题:
(1)过程①需要将上述两种细胞用_____________处理可以得到A和B,过程②表示将该植物的两个原生质体进行融合,与杂交瘤细胞的制备方法相比,该过程不能用 _____________(方法)进行促融。
(2)诱导原生质体融合的方法有多种,常用的物理方法是____________ (答2种),过程③完成的标志是_____________________。
(3)步骤④是____________过程 ,培养愈伤组织的培养基中需要添加蔗糖的目的是______________________。 愈伤组织经过再分化发育成植株幼苗。若愈伤组织在诱导生根的培养基上未形成根,但分化出了芽,原因可能是__________________________。
(4)通常情况下,草木樨状黄芪和木本霸王有性杂交是不能成功的,原因是___________________。
【答案】(1) ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 灭活的病毒诱导
(2) ①. 电融合法、离心法 ②. 再生出新的细胞壁
(3) ①. 脱分化 ②. 提供营养和调节渗透压 ③. 培养基中生长素和细胞分裂素用量的比例不对(或偏低)
(4)不同物种,存在生殖隔离
【解析】
【分析】植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新植物体的技术。植物体细胞杂交技术在打破生殖隔离,实现远缘杂交育种,培育植物新品种等方面展示出独特的优势。
【小问1详解】
过程①是获得原生质体的过程,需要用纤维素酶和果胶酶处理两种植物的细胞,去除植物细胞的细胞壁,获得A和B。获得杂交瘤细胞时,可以用物理方法(电融合法、离心法等)和化学方法(PEG诱导法等),还可以用灭活的病毒(如仙台病毒)诱导骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合,过程②表示将该植物的两个原生质体进行融合,可以用物理方法和化学方法诱导细胞融合,但不能用灭活的病毒诱导融合。
【小问2详解】
诱导原生质体融合的方法有多种,常用的物理方法是电融合法、离心法,过程③完成的标志是杂种细胞再生出新的细胞壁。
【小问3详解】
步骤④是从杂种细胞到愈伤组织的过程,属于脱分化过程。愈伤组织不含叶绿体,培养愈伤组织的培养基中需要添加蔗糖,可以为愈伤组织的生长提供营养物质,并调节培养基的渗透压。植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素,它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向,生长素和细胞分裂素比值相近时,有利于诱导产生愈伤组织;生长素和细胞分裂素比值较大时,有利于诱导生根;生长素和细胞分裂素比值较小时,有利于诱导生芽。若愈伤组织在诱导生根的培养基上未形成根,但分化出了芽,原因可能是培养基中生长素和细胞分裂素用量的比例不对,生长素与细胞分裂素的比值偏低。
【小问4详解】
通常情况下,草木樨状黄芪和木本霸王有性杂交是不能成功的,原因是草木樨状黄芪和木本霸王是不同物种,存在生殖隔离。
30. 科研人员将酵母液泡Cd转运蛋白基因(YCF1,1200bp)与质粒P0构建基因表达载体P1用于基因工程实验,过程如下图1所示,其中部分限制酶的识别序列与切割位点如下:
EcoR V:GAT↓ATC,SauAI:↓GATC,BamHI:G↓GATCC。请回答下列问题。
(1)为获取YCF1基因,将酵母细胞的全部DNA提取后通过①过程用EcoR V酶切割__________ 键,得到含平末端的YCF1基因。
(2)②过程利用PCR技术扩增目的基因时,需要根据目的基因__________设计出一对引物,此外还需要在引物的两端加上限制酶识别序列。
(3)用_________(填“SauAI”或“BamHI”)酶切质粒P0后与②过程产物在__________酶的作用下,形成基因表达载体P1。图中质粒P0除标注元件外,还缺少___________________结构。
(4)为了筛选出含P1的受体菌,首先需要在添加____________的平板培养基上进行培养,之后利用影印平板法在含_________的平板培养基上继续培养,观察对比即可得到含P1受体菌。
(5)科研过程中还可以采用PCR技术检测受体菌是否成功转入了P1。提取转染后的四个受体菌S1-S4的总DNA,用目的基因的引物扩增后进行琼脂糖凝胶电泳,结果如图2所示:图2中样本_____________为成功转入了P1的受体菌,S4样本出现的结果可能原因有____________(在下列选项中选择)。
A.模板受到污染 B.引物特异性不强 C.复性温度偏低D.复性温度偏高
【答案】(1)磷酸二酯键
(2)两端核苷酸(碱基)序列
(3) ①. BamHI ②. DNA连接(酶) ③. 启动子和终止子
(4) ①. 四环素 ②. 青霉素
(5) ①. S1、S2、S4 ②. ABC
【解析】
【分析】确定限制酶的种类:
1、根据目的基因两端的限制酶切点确定限制酶的种类①应选择切点位于目的基因两端的限制酶。②不能选择切点位于目的基因内部的限制酶。③为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接,也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒,但要确保质粒上也有这两种酶的切点。
2、根据质粒的特点确定限制酶的种类①所选限制酶要与切割目的基因的限制酶相一致,以确保具有相同的黏性末端。②质粒作为载体必须具备标记基因等,所以所选择的限制酶尽量不要破坏这些结构;如果所选酶的切点不止一个,则切割重组后可能丢失某些片段,若丢失的片段含复制起点区,则切割重组后的片段进入受体细胞后不能自主复制。
【小问1详解】
为获取YCF1基因,将酵母细胞的全部DNA提取后通过①过程用EcoRⅤ酶切割磷酸二酯键。
【小问2详解】
②过程利用PCR技术扩增目的基因时,需要根据目的基因两端核苷酸(碱基)序列设计出一对引物。
【小问3详解】
由图示可知,EcoRⅤ会破坏复制原点,所以应用BamHⅠ(G↓GATCC)切割质粒P0,将其与②过程产物在DNA连接酶的作用下形成基因表达载体,图中质粒P0除标注元件外,还缺少启动子和终止子结构。
【小问4详解】
由于用了BamHⅠ切割质粒,导致青霉素抗性基因不能表达,所以需要再四环素的平板培养基上进行培养,之后利用影印平板法在含青霉素的平板培养基上继续培养,观察对比即可得到含P1受体菌。
【小问5详解】
提取转染后的四个受体菌S1-S4的总DNA,用目的基因的引物扩增后进行琼脂糖凝胶电泳,结果如图2所示:
图2中M泳道为标准对照组(Marker),其实质为已知不同长度的DNA片段混合物,由题干信息可知,YCF1长度为1200bp,所以图2中样本S1、S2、S4为成功转入了P1的受体菌,S4样本出现的结果可能原因有模板受到污染、引物特异性不强、退火温度偏低等。、
故选ABC。
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延边第二中学2023—2024学年度第二学期
第二次阶段考试 高二生物
本试卷包括第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,共100分,考试时间65分钟。
第I卷 选择题(共55分)
一、选择题(本题包括20小题,每小题2分,共40分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1. 鸭子主要以玉米等植物为食,有时也吃鱼虾。食物经消化吸收后转化为鸭子自身的营养成分,下列相关叙述正确的是( )
A. 鸭子与玉米的细胞中各种元素的含量相同
B. 玉米与鱼虾中的各种糖类都能为鸭子提供能量
C. 虾的几丁质外壳是一种可用于制造人造皮肤的多糖
D. 健康鸭子短期内供能不足时,体内蛋白质可大量转化成糖类
2. 蛋白质与核酸一直是科学家研究的热点领域之一。下列相关叙述中错误的是( )
A. 线粒体、叶绿体和细胞核中均有蛋白质和核酸结合形成的复合体
B. 细胞中的遗传物质是DNA,病毒的遗传物质是DNA或RNA
C. 蛋白质的合成需要mRNA、rRNA及tRNA三种核糖核酸参与
D. 氨基酸合成的蛋白质有空间结构,核苷酸合成的核酸无空间结构
3. 肺炎是由病原微生物、理化因素、免疫损伤、过敏及药物等因素引起的炎症,可分为细菌性肺炎、非典型病原体肺炎(如支原体肺炎等)、病毒性肺炎(如新冠肺炎)。下列相关叙述正确的是( )
A. 细菌、支原体和新冠病毒都含有糖类且都不具有细胞核和细胞器
B. 细菌、支原体和新冠病毒的遗传物质彻底水解得到的碱基都是四种
C. 细菌、支原体和新冠病毒的蛋白质都是在宿主细胞的核糖体上合成的
D. 抑制细胞壁合成的药物对非典型病原体肺炎和病毒性肺炎均有效
4. 如图表示在某细胞内发生的一系列生物大分子的合成过程,其中A、B、 C、D分别表示生物大分子,D是细胞内的储能物质,b、c、d表示组成对应大分子的单体,下列叙述错误的是( )
A. 大分子A和B的元素组成一定相同,B和C的元素组成一般不同,C和D的元素组成一定不同
B. B、C具有多样性是因为b、c种类多样
C. 在植物细胞内和在动物细胞内D代表不同物质,但d代表同一物质
D. b、c、d合成B、C、D的过程都会产水,而B、C、D分解成b、c、d的过程都会消耗水
5. 下列关于探索细胞膜成分与结构的叙述,不正确的是( )
A. 欧文顿通过对膜成分的提取与检测,提出“细胞膜由脂质组成”假说
B. 细胞表面的张力明显低于油一水界面,说明细胞膜含有脂质以外的成分
C. 罗伯特森提出细胞膜是静态的统一结构,难以解释细胞的生长等现象
D. 荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合的实验结果表明细胞膜具有流动性
6. 如图是细胞膜结构模式图,相关叙述中正确的是( )
A. 若该图表示动物细胞膜,则B面为细胞质基质
B. ①是蛋白质,与糖类结合形成糖蛋白,是细胞间信息交流所必需的结构
C. ③是磷脂分子的头端,具有疏水性,④是磷脂的尾端,具有亲水性
D. 分离出口腔上皮细胞中的磷脂,在空气-水的界面铺成单分子层,其面积刚好是细胞表面积的2倍
7. 如图为典型的细胞核及其周围部分结构示意图,下列说法正确的是( )
A. 图中②为核孔,是大分子物质进出细胞核的通道,蛋白质和RNA等大分子物质可以自由通过核孔
B. 蛋白质合成旺盛的细胞核孔数目多,有利于DNA和RNA进出
C. ③是DNA与蛋白质的复合物
D. 人的细胞中RNA全部来自细胞核内的DNA
8. 研究表明,许多慢性炎症由宿主一微生物群之间相互作用的不平衡引起。口腔共生菌可维持正常的口腔生理环境,同时在口腔疾病,如牙周病和牙齿脱落等的发展中起着至关重要的作用。具核梭杆菌是一种常见于人类牙菌斑中的细菌,在牙周病、急性坏死性牙龈炎和结直肠癌等疾病的发生中起着核心作用。下列有关叙述正确的是( )
A. 人体口腔共生菌会使人患严重的疾病,对人体的健康有害无益
B. 具核梭杆菌细胞中合成的蛋白质通过囊泡的运输与细胞骨架有关
C. 具核梭杆菌拟核区域的DNA呈环状,其基因在染色体上呈线性排列
D. 由具核梭杆菌引起的感染可能导致宿主细胞中的DNA碱基序列改变
9. 细胞各部分结构既分工又合作,共同执行细胞的各项生命活动,下列相关叙述正确的是( )
A. 溶酶体合成多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病菌
B. 细胞膜上分布有大量的载体蛋白,能够与信号分子结合实现细胞识别和信息传递
C. 颤蓝细菌在含有机质的水中迅速繁殖,由细胞核控制着细胞的代谢和遗传
D. 内质网是一个连续的内腔相通的膜性管道系统,与脂质等分子的合成有关
10. 如图是一种类型的渗透作用装置,该装置所用的半透膜,蔗糖分子不能通过,但单糖分子和水分子可以通过。下列相关说法叙述正确的是( )
A. 若A、B均为蔗糖溶液,开始时浓度大小关系为MA>MB,达到平衡后MA=MB
B. 若A为0.3 g/mL葡萄糖溶液,B为0.3 g/mL蔗糖溶液,达到平衡后,B侧液面高于A侧
C. 若A、B均为蔗糖溶液且存在浓度差,平衡后移走高出的液面,下一次平衡时,两侧液面相平
D. 若A为0.3 g/mL葡萄糖溶液,B为0.3 g/mL蔗糖溶液,向两侧同时加入等量蔗糖酶,达到平衡后,B侧液面高于A侧
11. 如图表示一段时间内同一细胞的线粒体膜、液泡膜对相关物质的相对吸收速率曲线,下列叙述错误的是( )
A. 线粒体膜、液泡膜对甘油的吸收速率依赖于浓度差
B. 线粒体膜与液泡膜对O2吸收速率的不同,与两种膜上的载体蛋白种类和数量无关
C. 液泡膜吸收H2O的相对速率比线粒体膜快,可能与两种膜上水通道蛋白的数量有关
D. 线粒体膜、液泡膜对K+、Na+吸收速率都有差异,这是受能量供应不同的限制
12. 虾青素具有抗衰老、抗癌、预防炎症等功效,红法夫酵母菌是天然能产虾青素的酵母菌,研究发现其细胞生长的最适pH为6.0,虾青素形成的最适pH为4.0。下列有关利用发酵工程工业化生产虾青素的叙述,错误的是( )
A. 选育并分离高产红法夫酵母菌是发酵工程的首要环节,常用固体培养基
B. 提高虾青素产量,要通过反复实验确定培养基中碳源、氮源、水和无机盐等的比例
C. 对酵母菌进行扩大培养时,需要使用液体培养基、隔绝空气并调控pH为6.0
D. 发酵罐内发酵是生产虾青素的中心环节,需随时监测和控制温度、pH等
13. 利用甲基化酶、去甲基化酶和基因编辑技术,改变了小鼠生殖细胞的“基因组印记”,使其“变性”。我国科研人员将一个极体注入修饰后的次级卵母细胞后(类似受精作用),最终创造出“孤雌生殖”的小鼠。实验过程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 体外培养卵母细胞时,为防止污染需将培养皿密闭培养在二氧化碳培养箱中
B. 胚胎移植前,需对供体和受体进行免疫检查,避免发生免疫排斥反应
C. 甲基化会关闭基因的活性,对某些基因进行去甲基化后该基因可正常表达
D. “孤雌小鼠”的诞生过程没有精子参与,其基因型与提供卵母细胞的雌鼠相同
14. 为实现多肉植物的规模化生产,科研人员开展了如下研究。相关叙述错误的是( )
A. 过程①宜选择幼嫩叶片,分别用次氯酸钠和70%的酒精消毒处理
B 过程②应避光培养,防止愈伤组织分化成筛管、维管等
C. 过程③应配制2种培养基,其主要目的是满足不同阶段试管苗对特定激素的需求
D. 过程④应在珍珠岩基质中添加适量蔗糖,为幼苗生长提供碳源
15. 骨髓瘤细胞由于缺乏次黄嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT—),在HAT培养液中会出现DNA合成障碍而无法生长。下图为用于生产单克隆抗体的某杂交瘤细胞制备过程,下列叙述正确的是( )
A. 图中杂交瘤细胞无需再筛选,可直接生产单克隆抗体
B. 选择免疫B细胞制备杂交瘤细胞主要是因为它可在HAT培养液中生长增殖
C. 灭活的病毒可使细胞膜上部分分子重新排布而诱导细胞融合
D. 单克隆抗体可直接消灭靶细胞,因而可用于癌症的治疗
16. 干扰素是一种具有干扰病毒复制作用的糖蛋白,在临床上被广泛用于治疗病毒感染性疾病。如果将干扰素分子上的一个半胱氨酸(密码子:UGU、UGC)变成丝氨酸(密码子:UCU、UCC、UCA、UCG),就可以延长干扰素的体外保存时间。下列相关叙述,错误的是( )
A. 对干扰素的设计和改造,以基因的结构和功能的关系为基础
B. 对干扰素基因进行定点突变(C→G)来实现碱基的替换
C. 改造后的干扰素基因仍需导入受体细胞完成表达过程
D. 改造后的干扰素的功能与天然干扰素不是完全不同
17. 基因工程中需使用多种工具酶,几种限制酶的切割位点如图所示。下列说法正确的是( )
A. 限制酶Smal和EcoRV切割形成的末端,只能通过E.coli DNA连接酶相互连接
B. DNA连接酶、DNA聚合酶和RNA聚合酶均可催化磷酸二酯键的形成
C. 限制酶EcoRI进行一次切割,会切断2个磷酸二酯键,形成1个游离的5’末端
D. 若两种限制酶识别序列相同,则形成的末端一定能通过DNA连接酶相互连接
18. 下列关于基因工程及其应用的叙述,错误的是( )
A. 花粉管通道法可以用微量注射器将含有目的基因的DNA溶液直接注入子房中
B. 只要从转基因棉花中检测到Bt抗虫蛋白,就代表转基因抗虫棉培育成功
C. Bt抗虫蛋白被分解为多肽后与害虫肠上皮细胞的特异性受体结合,导致细胞膜穿孔
D. 干扰素是一种糖蛋白,科学家用基因工程方法从大肠杆菌细胞内获得了干扰素
19. 下列有关于植物组织培养、微生物培养、动物细胞培养过程的描述,正确的是( )
A. 纯化微生物、植物组织培养和动物细胞培养时所用的都是固体培养基
B. 利用选择培养基筛选土壤中尿素分解菌的过程中,尿素分解菌细胞中水的来源包括在培养基中吸收水分和细胞代谢产水两部分
C. 植物组织培养过程中,愈伤组织细胞的代谢类型为自养需氧型
D. 动物细胞培养过程中需要严格控制培养条件,无外界条件干扰,细胞不会发生突变
20. 一种天然蛋白t-PA能高效降解因血浆纤维蛋白凝聚而成的血栓,是心梗和脑血栓的急救药,但是心梗患者注射大剂量的t-PA会诱发颅内出血。研究证实,将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸,能显著降低其诱发出血的副作用。据此,先对天然t-PA基因的碱基序列进行改造,然后再采取传统的基因工程方法表达该改造后的基因,可制造出性能优异的改良t-PA蛋白。下列说法正确的是( )
A. 以上技术制造出性能优异的改良t-PA过程被称为蛋白质工程
B. 构建重组质粒时需要选用限制酶Xma I和Nhe I切割质粒pCLY11
C. 使用T4DNA连接酶不能将t-PA改良基因与质粒pCLY11连接
D. 成功导入重组质粒的受体细胞在含有新霉素的培养基上能存活,且呈现蓝色
二、选择题(本题包括5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
21. 下图为关于细胞的生物膜系统的概念图,下列相关叙述不正确的是( )
A. 图中m、p依次指叶绿体内膜、线粒体内膜
B. 细胞内,g在细胞中穿梭往来,繁忙运输,g在其中起重要的交通枢纽作用
C. 生物膜上的蛋白质有的与物质交换有关,有的与信息交流有关,有的与生物催化作用有关
D. 在腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸,一段时间后,最先在a检测到放射性,随后可以在f、h检测到放射性
22. 种子中储藏着大量淀粉、脂质和蛋白质,不同植物的种子中,这些有机物的含量差异很大。通常根据有机物的含量将种子分为淀粉种子、油料种子和豆类种子。下图是油料种子成熟和萌发过程中营养物质的含量变化示意图。以下说法错误的是( )
A. 在油料种子成熟与萌发过程中,糖类和脂肪是相互转化的
B. 油料种子萌发初期,干重会先增加,导致种子干重增加的主要元素是C
C. 种子成熟后进入休眠状态,其中结合水含量下降
D. 种子成熟和萌发过程中,脂肪酶和蔗糖酶的活性较高
23. 科研团队利用农杆菌转化法将与植物花青素代谢相关的基因导入矮牵牛中,使它呈现出自然界没有的颜色变异。以下说法正确的是( )
A. 在自然条件下,农杆菌能侵染单子叶植物和裸子植物,而对大多数双子叶植物没有侵染能力
B. 利用农杆菌介导的矮牵牛转基因技术有两次转化,第一次是将含目的基因的重组Ti质粒导入Mg2+处理的农杆菌中
C. 农杆菌拟核DNA与矮牵牛的核DNA发生了基因重组
D. 检测转基因矮牵牛是否培育成功的第一步可以采用PCR等技术
24. 生物技术与工程实践中常利用特殊的化学试剂或一定的物理刺激进行“激活”操作。下列叙述正确的是( )
A. 将果酒用于果醋发酵时,适当提高温度是“激活”醋酸菌的重要条件之一
B. 制备单克隆抗体时,应先利用抗原“激活”小鼠产生相应的B淋巴细胞
C. 克隆高产奶牛时,获得的重构胚需要在胚胎移植后用Ca2+载体等试剂“激活”
D. 在PCR反应过程中,引物需要Mg2+“激活”
25. 如图1~4表示细胞内外物质浓度差或氧气浓度与物质跨膜运输速率间关系的曲线图。下列相关叙述正确的是( )
A. 图1、图2、图3可表示不同条件下人体细胞吸收水分子的过程
B. 图1与图3可以表示脂肪在消化道中水解后,被小肠上皮细胞吸收的过程
C. 图3与图4 的曲线不能出现在同一种物质的运输过程中
D. 人体成熟的红细胞吸收K⁺的过程可用图2与图3表示
第Ⅱ卷 非选择题(共45分)
三、非选择题(本题包括5小题,共45分)
26. 下图1是细胞亚显微结构模式图,图2 是生物大分子的部分结构模式图,请据图分析:
(1)图1中A和B相比,A所特有的结构是_____(填编号),该结构是由_____组成。
(2)若图A能分泌胰岛素,胰岛素是一种蛋白质,则研究其合成和运输过程,可采用_____法,与此过程有关的细胞结构是_____(用图中的序号回答);在这个过程中⑦的具体作用是_____。
(3)图2中核酸甲的分布场所是图1中的_____(填编号),核酸甲中不同于核酸乙的物质名称是_____。
(4)图1中各种生物膜的结构与化学成分相似,但功能差别较大的直接原因是_____。
(5)研究发现,细胞骨架与细胞运动、物质运输及信息传递等生命活动密切相关,其主要构成成分为_____。
27. 自噬是一种真核细胞降解受损细胞器、错误折叠蛋白质和病原体的正常代谢机制,自噬的简要过程如图所示。
(1)如图所示,自噬过程中,线粒体等细胞器被一种双层膜的结构包裹,然后形成自噬体,下列叙述正确的是 (多选)
A. 自噬体膜含有2层磷脂分子
B. 自噬体膜与溶酶体膜融合的过程可能受到温度影响
C. 自噬性溶酶体中的水解酶活性与其所处环境无关
D. 细胞通过调控自噬过程,以确保自身生命活动在相对稳定的环境中进行
(2)由图可知,溶酶体直接来源于______________(填细胞器名称),小分子营养物质可通过溶酶体膜运输到细胞质基质,溶酶体内部的水解酶及残渣则不能通过其膜结构,这说明生物膜具有__________功能特性。
(3)已知低糖培养可使细胞的自噬水平升高,有机化合物氯喹可抑制自噬体和溶酶体的融合,但对自噬体的产生无明显影响。
A组
B组
C组
培养条件
正常糖
低糖
低糖
是否加入氯喹
否
否
是
科研团队对三组细胞(A组、B组、C组)进行了如表中的处理,经过一段时间培养后,细胞内自噬体含量最少的是______________;最多的是_______________;通过细胞自噬回收物质和能量最多的是_____________。
(4)图中被消化的细胞器为线粒体,部分线粒体蛋白由其自身合成,原因在于线粒体内部含有少量的_____________________。
(5)科学实验证明,在帕金森病和其他神经元细胞异常死亡的疾病中都可观察到线粒体异常现象,请从线粒体功能角度分析帕金森病的发病原因是_________________________。
28. 饲养动物常用的植物饲料中含有难溶的植酸钙等物质,很难被动物吸收利用,还影响对其他营养物质的利用。若在饲料中添加植酸酶,则能催化其水解成为可以吸收利用的磷酸盐等。以下是科研人员从作物根部土壤中分离产植酸酶的菌株的过程示意图。请分析作答。
(1)培养基中除了添加__________以外,应含有碳源、氮源、水、无机盐等基本营养物质。
(2)为防止杂菌污染,要对培养基和培养皿分别进行_________。
(3)稀释涂布平板法常用来统计样品中活菌的数目,通过统计平板上的菌落数,就能大致推测出样品中的活菌数,其原理是___________________。通常每种稀释液需涂布3个平板,取其平均值,若将最后一个试管中的菌液每次吸取0.1mL涂布培养后获得平均值是a,则1g土壤中含有此菌的菌株数是__________。
(4)若要对上述菌株进行纯化,通常使用的划线工具是___________;接种时,在第一区域划线后须将该工具灼烧再_______后划线,在第二次划线时须从第一次划线的末端开始,这样做的目的是从上一区域获得菌种。
(5)经研究发现某植酸酶为一种十肽(肽链),图2为部分肽链放大示意图。
该十肽至少有_______个游离的羧基。假设该十肽分子式为CxHyOzNmSn,组成该肽的氨基酸只有图2中的几种,则含有①的氨基酸有_______个,含②的氨基酸有_______个,
29. 科学家用木本霸王(2n= 22)和草木樨状黄芪(2n= 32)培育抗盐的过程,请回答下列问题:
(1)过程①需要将上述两种细胞用_____________处理可以得到A和B,过程②表示将该植物的两个原生质体进行融合,与杂交瘤细胞的制备方法相比,该过程不能用 _____________(方法)进行促融。
(2)诱导原生质体融合的方法有多种,常用的物理方法是____________ (答2种),过程③完成的标志是_____________________。
(3)步骤④是____________过程 ,培养愈伤组织的培养基中需要添加蔗糖的目的是______________________。 愈伤组织经过再分化发育成植株幼苗。若愈伤组织在诱导生根的培养基上未形成根,但分化出了芽,原因可能是__________________________。
(4)通常情况下,草木樨状黄芪和木本霸王有性杂交是不能成功的,原因是___________________。
30. 科研人员将酵母液泡Cd转运蛋白基因(YCF1,1200bp)与质粒P0构建基因表达载体P1用于基因工程实验,过程如下图1所示,其中部分限制酶的识别序列与切割位点如下:
EcoR V:GAT↓ATC,SauAI:↓GATC,BamHI:G↓GATCC。请回答下列问题。
(1)为获取YCF1基因,将酵母细胞的全部DNA提取后通过①过程用EcoR V酶切割__________ 键,得到含平末端的YCF1基因。
(2)②过程利用PCR技术扩增目的基因时,需要根据目的基因__________设计出一对引物,此外还需要在引物的两端加上限制酶识别序列。
(3)用_________(填“SauAI”或“BamHI”)酶切质粒P0后与②过程产物在__________酶的作用下,形成基因表达载体P1。图中质粒P0除标注元件外,还缺少___________________结构。
(4)为了筛选出含P1的受体菌,首先需要在添加____________的平板培养基上进行培养,之后利用影印平板法在含_________的平板培养基上继续培养,观察对比即可得到含P1受体菌。
(5)科研过程中还可以采用PCR技术检测受体菌是否成功转入了P1。提取转染后的四个受体菌S1-S4的总DNA,用目的基因的引物扩增后进行琼脂糖凝胶电泳,结果如图2所示:图2中样本_____________为成功转入了P1的受体菌,S4样本出现的结果可能原因有____________(在下列选项中选择)。
A.模板受到污染 B.引物特异性不强 C.复性温度偏低D.复性温度偏高
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