内容正文:
肥城市慈明学校 2023—2024学年度第二学期期末检测
“慈爱明德•知行合一”高二生物试题
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题
1. 聚合酶链式反应简称 PCR,是以DNA 半保留复制机制为基础,发展出的体外酶促合成、扩增(复制)特定核酸片段的一种方法。下列关于该方法的说法,错误的是( )
A. 需要 DNA 聚合酶催化
B. 该过程需要提供能量
C. 子链的合成方向只能从3'→5'
D. 以DNA 解开的两条链为模板
2. 常见的酿酒酵母只能利用葡萄糖而不能利用木糖来进行酒精发酵,而自然界中某些酵母菌能分解木糖产生酒精。取从自然界中采集的葡萄,用无菌水将葡萄皮上的微生物冲洗到无菌的三角瓶中,然后按图 1所示过程进行酵母菌的纯化培养。图 2是经过图1步骤 A 纯化培养的结果,图 3是步骤 C操作培养过程中,得到的一个菌落分布平板。下列相关叙述中错误的是( )
A. 图1中的 A环节中的接种方法是平板划线法
B. 图1中的两个平板中的培养基都是以木糖为唯一的碳源
C. 图2中②处得到的菌落中,分解木糖的细菌纯度最高
D. 图3所示的平板中的菌落分布说明,图1中的C环节中涂布不均匀
3. 利用细胞工程方法,以SARS病毒核衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体。下列相关叙述正确的是
A. 用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内,产生的血清抗体为单克隆抗体
B. 体外培养单个效应B细胞可以获得大量针对SARS病毒的单克隆抗体
C. 将等量效应B细胞和骨髓瘤细胞混合,经PEG诱导融合后的细胞均为杂交瘤细胞
D. 利用该单克隆抗体与SARS病毒核衣壳蛋白特异性结合的方法可诊断出病毒感染者
4. 从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁培养,在传代后的不同时间点检测细胞数目,结果如图。下列叙述正确的是( )
A. 传代培养时,培养皿需密封防止污染
B. 选取①的细胞进行传代培养比②更合理
C. 直接用离心法收集细胞进行传代培养
D. 细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大有关
5. 下列关于发酵工程应用的说法,正确的是( )
A. 食品添加剂由于可以增加食品营养,改善食品的色、香、味,还可以延长保存期,使用时应尽量多添加
B. 利用放线菌产生的井冈霉素防止水稻枯纹病是化学防治的有效手段
C. 在青贮饲料中添加乳酸菌,可以提高饲料的品质,使饲料保鲜,同时提高动物免疫力
D. 从微生物细胞中提取的单细胞蛋白可制成动物饲料的添加剂
6. 生活中我们经常会接触到发酵食品,如果酒、果醋、泡菜等,下列关于传统发酵食品制作的叙述,正确的是( )
A. 酿制果醋和制作果酒所利用的主要微生物的代谢类型不相同
B. 制作果醋时发酵液中的醋酸菌通过无丝分裂增殖,繁殖速度快
C. 泡菜坛内的白色菌膜、变酸的果酒表面的菌膜所含菌种完全相同
D. 制成的果醋和泡菜都需要经高压蒸汽灭菌,目的是延长产品保质期
7. 基因工程自20世纪70年代兴起后,在农牧业、医药卫生和食品工业等方面得到了飞速的发展。下列关于基因工程应用的叙述,正确的是( )
A. 喷施除草剂后,杂草被杀死而抗除草剂玉米不会受到损伤
B. 将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组,可增加乳汁中乳糖含量
C. 作为乳腺生物反应器的动物体内只有乳腺细胞含目的基因
D. 将牛凝乳酶导入黑曲霉中,再通过工业发酵可生产凝乳酶
8. 生物技术的安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列叙述错误的是( )
A. 生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等
B. 治疗性克隆是为了获得治疗所用的克隆个体,且需要严格的监管
C. “设计试管婴儿”与“试管婴儿”的主要区别在于前者需要在植入前对胚胎进行遗传学诊断
D. 转基因植物进入自然生态系统后可能因具有较强的“选择优势”而影响生物多样性
9. 桑葚玫瑰酒融合了桑葚的果香和玫瑰的花香,提升了其营养价值,极大地满足了人们的需求。如图为不同桑葚汁与玫瑰质量比对桑葚玫瑰酒中花色苷含量、酒精度的影响。下列相关叙述错误的是( )
A. 发酵利用的菌种代谢类型是异养兼性厌氧型
B. 需要将原料装满发酵瓶,以便于进行无氧呼吸
C. 桑葚汁与玫瑰的质量比为4∶1时感官评分最高
D. 花色苷含量随着桑葚汁与玫瑰质量比的增大而降低
10. 下列关于DNA与RNA的说法中,错误的是( )
A. DNA的基本组成单位是核糖核苷酸
B. RNA含有尿嘧啶和核糖
C. DNA主要分布在细胞核中
D. DNA一般由两条链构成
11. 下列有关叶绿体结构和功能的叙述,错误的是( )
A. 吸收光能的四种色素分布在类囊体的腔内
B. 水在光下分解是在类囊体的薄膜上进行的
C. 暗反应阶段的化学反应是在叶绿体基质中进行的
D. 类囊体的薄膜上和叶绿体基质中均含有与光合作用有关的酶
12. 通过植物细胞工程对光果甘草进行培养以获得药物甘草西定,过程如图所示。下列相关叙述正确的有( )
A. 过程③通常先在生长素与细胞分裂素比例高的培养基中培养
B. 过程④常用射线或化学物质处理即可大量所需的突变体植株丙
C. 所得三种植株中乙和丙的遗传信息与甲相同,植株丁和甲是同一物种
D. 过程⑥中甘草西定可通过植物细胞培养获得,应将愈伤组织细胞悬浮培养
13. PCR技术在生物工程中应用广泛,PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。下列有关叙述正确的是( )
A. PCR过程中用到了缓冲液,缓冲液中一般要添加Mg2+用于激活RNA聚合酶
B. PCR反应体系中须加入耐高温的DNA聚合酶,该酶可在复性过程起作用
C. 限制酶切割质粒前后,质粒的长度不变,故无法通过电泳检测质粒是否被切开
D. 若采用PCR技术对一个双链目的基因进行扩增,则第n代复制共需要引物2n个
14. 科学家在果蝇唾腺细胞中发现了多线染色体。多线染色体的形成是由于染色体复制10次,每次复制产生的染色单体直接分离形成子染色体并行排列,且同源染色体发生配对,紧密结合形成非常巨大的结构,多线化的细胞均处于永久间期。下列叙述错误的是( )
A. 多线染色体含有210条子染色体
B. 多线染色体的形成通常会进行着丝粒的分裂
C. 多线化的细胞中会发生核膜、核仁周期性出现和消失的现象
D. 多线染色体与处于有丝分裂中期的染色体相比,染色质丝螺旋化程度要低
为了将某纳米抗体和绿色荧光蛋白基因(基因序列如图1)融合表达,运用重组酶技术构建质粒,重组酶通过识别两个DNA片段上的特定相同序列,将不同DNA片段连接,从而实现DNA重组,如下图2所示。构建好的环化质粒再导入大肠杆菌中并利用抗生素筛选。之后为了验证平板上菌落中的质粒是否符合设计,用不同菌落的质粒为模板:用引物F1-F和F2-R进行了PCR扩增,质粒P1-P4的扩增产物电泳结果如图3.根据下图回答下列小题。
15. 分别进行PCR扩增片段F1与片段F2时,配制的两个反应体系中需加入的不同物质是( )
A. 酶和原料 B. 引物和酶 C. 引物和模板 D. 原料和模板
16. 引物F2-F、F1-R应在下列选项中选用( )
① 5’ATGGTG------CAACCA3’ ② 5’TGGTTG---CACCAT3’ ③ 5’GACGAG---CTGCAG3’ ④ 5’ CTGCAG------CTCGTC3’
A. ①③ B. ②③ C. ②④ D. ③④
17. 根据图3中结果判断,可以舍弃的质粒有( )
A. P1和P3 B. P2和P4 C. P3和P4 D. P1和P2
二、多选题
18. 下图表示细胞有氧呼吸某阶段发生的电子传递过程,H+顺浓度梯度跨膜运输时驱动ATP合成酶的运作,催化ADP和Pi合成ATP。下列有关叙述正确的是( )
A. NADH代表还原型辅酶I,既是能量的载体又是还原剂
B. H+由B侧面到A侧面为吸能过程,伴随着ATP的合成
C. 该过程发生在线粒体内膜,是有氧呼吸释放能量最多的阶段
D. 蓝细菌能进行有氧呼吸,推测其存在类似该电子传递的膜结构
19. 为研究环境因素对某绿色植物光合作用和呼吸作用的影响,实验小组将绿色植物置于特定的实验装置中,于28℃环境下测定该植物在不同供水条件下的呼吸作用(如图1),图2是在图1实验基础上测定的不同光照强度(单位:klx)下的氧气释放量,不考虑光照强度及温度的变化对呼吸速率的影响。下列说法正确的是( )
A. 图1所示的实验应在黑暗环境下测定其呼吸作用速率
B. 图2所示实验的自变量是光照强度和不同的供水条件
C. 光照强度增加后,在干旱条件下植物的干重增加更少
D. 通过图2可直接比较不同条件下该植物的光反应速率
20. 黄曲霉毒素是由黄曲霉产生的代谢产物,具有极强的毒性和致癌性。科研人员用黄曲霉毒素B(AFB1)的结构类似物——豆香素(C9H6O2)筛选出能高效降解AFB1的菌株,实验过程如下图中的①一④。已知菌体对有机物的降解途径有胞外分泌物降解和菌体吸附降解两种。对降解菌的培养液进行离心,发现上清液中AFB1的残留率明显低于菌悬液中的残留率。检测发现上清液中含有蛋白质K,为验证蛋白质K是降解AFB1的有效成分,进行实验⑤:在A中加入水解蛋白质K的酶、B中加等量的蒸馏水,充分反应后在两试管中均加入等量的豆香素(C9H6O2)。下列相关叙述,正确的是( )
A. 1号培养基属于选择性培养基,需要提前在160一170℃下进行湿热灭菌
B. 步骤③使用稀释涂布平板法,目的是筛选出能降解黄曲霉毒素的单菌落
C. 蛋白质K属于降解菌产生的胞外分泌物,可以分解培养液中的蛋白质
D. 实验⑤的结果是A试管中豆香素含量基本不变,B试管中豆香素含量减少
21. 人、鼠细胞融合实验中,是用带有不同荧光染料的抗体标记两种细胞的膜蛋白,一段时间后两种膜蛋白能在杂种细胞膜上均匀分布形成嵌合体。如图是相关实验记录,据此能得到的结论是( )
A. 当温度增加到15 ℃以上,细胞膜的流动性发生变化
B. 该实验证明膜蛋白能够在膜表面运动
C. 温度对膜蛋白的扩散有影响
D. 图中数据说明融合时间越长形成的嵌合体越多
22. 豌豆种子细胞呼吸时,底物经脱氢酶催化所释放的氢,能将无色的三苯基氯化四唑(TTC)还原为红色的三苯甲胺。在种子萌发过程中,其CO2释放速率和O2吸收速率的变化如图所示,下列有关种子萌发和发育说法正确的是( )
A. 12~14小时这段时间,种子主要的呼吸方式为无氧呼吸
B. 在豌豆种子发育,有机物快速积累时期,应创设低温条件
C. 可以使用三苯基氯化四唑(TTC)鉴定种子“死活”
D. b点后氧化分解的底物可能包括糖类、脂肪等物质
三、填空题
23. 根据“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验,回答下列问题。
(1)鉴定成熟苹果果肉中存在还原糖所用的试剂是____________,该试剂与细胞内还原糖发生作用,形成__________沉淀,因此,可用该试剂检验糖尿病病人尿液中是否存在__________。
(2)在鉴定花生子叶细胞中脂肪的实验中,能将脂肪染成橘黄色的染液是________________,
(3)鉴定黄豆组织中是否存在蛋白质时,向组织液中加入 ____________试剂
24. 乳酸菌广泛存在于空气、土壤、植物体表及人体的肠道中。乳酸菌不仅是进行生物学研究的理想材料,而且在工业、农牧业和食品等领域都具有极高的应用价值。回答下列问题:
(1)乳酸菌与人的小肠上皮细胞相比,物质运输效率较高的是____________,原因是____________。
(2)实验室培养乳酸菌时,培养基中除了加入____________这几种主要营养物质外,还需要在培养基中添加____________(填“抗生素”、“蛋白粉”或“维生素”)。
(3)乳酸菌的细胞呼吸类型是____________,所以在培养乳酸菌时还需要在____________的条件下进行。
(4)利用乳酸菌制作泡菜的过程中会产生一定量的____________。
25. 植物细胞内含有过氧化物酶,可将细胞代谢产生的H2O2分解。焦性没食子酸被O2氧化后呈现橙红色;双缩脲试剂与蛋白质可发生紫色反应,并且蛋白质的浓度越高,紫色越深。回答下列问题:
(1)为探究黄瓜细胞中是否含有过氧化物酶,设计了如下实验:
试管编号
1%焦性没食子酸/mL
2%H2O2/mL
缓冲液/mL
黄瓜提取液/mL
煮沸冷却后的黄瓜提取液/mL
1
2
2
2
-
-
2
2
2
-
2
-
3
2
2
-
-
2
①1、2号试管中,_____________试管是对照组,该实验的自变量是____________。
②2号试管显橙红色,但并不能据此证明黄瓜细胞中存在过氧化物酶。为了增强实验的说服力,需要增设一组实验,简述实验设计思路________。3号试管不显橙红色,推测其最可能的原因是______。
(2)白菜细胞内也含过氧化物酶,白菜和黄瓜细胞内过氧化物酶的活性不同,从其分子结构分析,原因可能是______。
(3)欲设计实验比较黄瓜和白菜细胞内过氧化物酶的含量多少(假设两种植物提取液中只含过氧化物酶),简述设计思路:_____________。
26. 请回答下列有关ATP的问题:
(1)纯净的ATP呈白色粉末状,能够溶于水,作为一种药物常用于辅助治疗肌肉萎缩、脑出血后遗症、心肌炎等疾病。ATP片剂可以口服,注射液可供肌肉注射或静脉滴注。据此,你认为在人体消化道中______(填“存在”或“不存在”)ATP水解酶;ATP的药用效果是__________生物体内合成ATP的生理过程有______、______等。
(2)某同学进行一项实验,目的是观察ATP可使离体的、刚刚丧失收缩功能的新鲜骨骼肌产生收缩这一现象,说明ATP是肌肉收缩所需能量的直接来源。
①实验中,必须待离体肌肉自身的______完全消耗之后,才能进行实验。
②在程序上,采取自身前后对照的方法:先滴加_______(填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”),观察__________与否,然后再滴加___________(填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”)。
③如果将上述顺序颠倒一下,实验结果是否可靠?_______。原因是________。
四、实验探究题
27. 酶活性的正常发挥需要适宜的条件,某兴趣小组利用新鲜的猪肝研磨液和过氧化氢进行相关实验,得到的实验结果如表所示,已知pH为5.0~8.0的条件下,相关酶没有失去活性。回答下列问题:
缓冲液pH
5.0
6.0
7.0
8.0
收集的氧气体积/mL
0.5 min
a1
b1
c1
d1
1 min
a2
b2
c2
d2
(1)猪肝内催化表中反应的酶的化学本质是______,若收集的氧气体积b1= b2,则说明______。
(2)酶的特性有______________________________(答出1点)。若要验证该酶具有催化作用,请写出简要实验思路:__________________。
(3)短时间内可以收集到大量氧气,这是因为酶在行使功能时______。酶最好在低温条件下保存,是由于______。
28. 传统影像学诊断在发现转移瘤形成时往往已延误最佳治疗时机。目前可通过液体活检来检查血液中的循环肿瘤细胞(CTCs),用以诊断是否存在癌症转移,步骤如下:
注:上皮组织细胞来源的CTCs与正常白细胞表面蛋白质的一些差异(如下表)
细胞表面抗原标志物表达差异
蛋白种类
细胞类型
CD45
EpCAM
白细胞
有
无
CTCs
无
有
(1)制备单克隆抗体:首先用CD45蛋白对小鼠进行免疫,然后经过图1的①、②、③、④等步骤,获得大量单克隆抗体A;再用EpCAM免疫小鼠,经过相同步骤获得单克隆抗体B。
步骤①涉及到的细胞工程技术主要有________和________。
步骤②通常使用选择培养基,主要目的是筛选出________________。
步骤③主要需要经过________和抗体检测,并经多次筛选,最终获得________________________。
步骤④是大规模培养,主要方法有:________________和________________。体外培养到一定时期的单克隆杂交瘤细胞会因为________________(至少答出两点)而分裂受阻,需进行传代培养。
(2)利用免疫磁珠进行分离:取待测人员少量血液于采集管内,将连接有单克隆抗体________(填“A”或“B”)的磁珠加入采集管,外加磁场使磁珠定向移动到指定区域并取出,这样可以排除非肿瘤细胞的干扰;再将连接有单克隆抗体________(填“A”或“B”)的磁珠加入采集管,外加磁场使磁珠定向移动到指定区域取出,收集CTCs。
(3)计数并诊断:若出现________(细胞)数量超出正常范围,即可诊断发生癌细胞转移。
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“慈爱明德•知行合一”高二生物试题
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题
1. 聚合酶链式反应简称 PCR,是以DNA 半保留复制机制为基础,发展出的体外酶促合成、扩增(复制)特定核酸片段的一种方法。下列关于该方法的说法,错误的是( )
A. 需要 DNA 聚合酶催化
B. 该过程需要提供能量
C. 子链的合成方向只能从3'→5'
D. 以DNA 解开的两条链为模板
【答案】C
【解析】
【分析】PCR反应需要在一定的缓冲溶液中才能进行,需提供DNA模板,分别与两条模板链结合的2种引物,4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶;同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。扩增的过程是:目的基因DNA受热变性后解为单链,引物与单链相应互补序列结合:然后以单链DNA为模板,在DNA聚合酶作用下进行延伸,即将4种脱氧核苷酸加到引物的3'端,如此重复循环多次。
【详解】A、PCR需要耐高温的DNA聚合酶催化DNA子链合成,A正确;
B、该过程需要提供能量,dNTP既可以提供能量又可以提供原料,B正确;
C、引物与模板的3'端结合,子链的延伸方向为5'→3',耐高温的DNA聚合酶只能从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸,C错误;
D、PCR以DNA 解开的两条链为模板,D正确。
故选C。
2. 常见的酿酒酵母只能利用葡萄糖而不能利用木糖来进行酒精发酵,而自然界中某些酵母菌能分解木糖产生酒精。取从自然界中采集的葡萄,用无菌水将葡萄皮上的微生物冲洗到无菌的三角瓶中,然后按图 1所示过程进行酵母菌的纯化培养。图 2是经过图1步骤 A 纯化培养的结果,图 3是步骤 C操作培养过程中,得到的一个菌落分布平板。下列相关叙述中错误的是( )
A. 图1中的 A环节中的接种方法是平板划线法
B. 图1中的两个平板中的培养基都是以木糖为唯一的碳源
C. 图2中②处得到的菌落中,分解木糖的细菌纯度最高
D. 图3所示的平板中的菌落分布说明,图1中的C环节中涂布不均匀
【答案】C
【解析】
【分析】分析题文描述和题图:筛选能分解木糖产生酒精的酵母菌,其培养基应以木糖为唯一的碳源。在进行酵母菌的纯化培养过程中,接种A与B分别采用的是平板划线法和稀释涂布平板法;在图2中的②处得到的菌落中,分解木糖的酵母菌纯度最高,图3所示的平板中的菌落分布不均匀,是由图1中的C环节中涂布不均匀所致。
【详解】A、图1中的第一次接种方法是平板划线法,A 正确;
B、因为筛选的目的是筛选出能分解木糖的酵母菌,所以图1中的两个平板中的培养基中木糖是唯一的碳源,B正确;
C、本实验筛选的是能分解木糖的酵母菌, 酵母菌不属于细菌,C 错误;
D、根据图3中菌落的分布特点可知,图1中的C环节中涂布不均匀,D正确。
过程C。
3. 利用细胞工程方法,以SARS病毒核衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体。下列相关叙述正确的是
A. 用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内,产生的血清抗体为单克隆抗体
B. 体外培养单个效应B细胞可以获得大量针对SARS病毒的单克隆抗体
C. 将等量效应B细胞和骨髓瘤细胞混合,经PEG诱导融合后的细胞均为杂交瘤细胞
D. 利用该单克隆抗体与SARS病毒核衣壳蛋白特异性结合的方法可诊断出病毒感染者
【答案】D
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备:
1、细胞来源:B淋巴细胞:能产生特异性抗体,在体外不能无限繁殖;骨髓瘤细胞:不产生专一性抗体,体外能无限繁殖。
2、杂交瘤细胞的特点:既能大量增殖,又能产生特异性抗体。
【详解】A、用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内,产生的血清抗体化学性质不单一,不是单克隆抗体,A错误;
B、体外培养单个浆细胞,不能无限繁殖,所以无法获得大量针对SARS病毒的单克隆抗体,B错误;
C、将等量B细胞和骨髓瘤细胞混合,经PEG诱导融合后的细胞不都是杂交瘤细胞,还有B细胞自身融合的细胞、骨髓瘤细胞自身融合的细胞,C错误;
D、由于抗体具有专一性,该单克隆抗体是以SARS病毒核衣壳蛋白为抗原制备出的,所以利用该单克隆抗体与SARS病毒核衣壳蛋白特异性结合的方法可诊断出病毒感染者,D正确。
故选D。
4. 从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁培养,在传代后的不同时间点检测细胞数目,结果如图。下列叙述正确的是( )
A. 传代培养时,培养皿需密封防止污染
B. 选取①的细胞进行传代培养比②更合理
C. 直接用离心法收集细胞进行传代培养
D. 细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大有关
【答案】D
【解析】
【分析】动物细胞培养的流程:取动物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组织)→剪碎→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。动物细胞培养需要的条件有:①无菌、无毒的环境;②营养;③温度和pH;④气体环境:95%空气+5%CO2;动物细胞培养技术主要应用在:制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质等。
【详解】A、传代培养时培养器皿容许内部气体和培养箱中的气体进行交换,A错误;
B、选取②的细胞进行传代培养比①更合理,②时细胞增长开始变得缓慢,B错误;
C、对于贴壁生长的细胞进行传代培养时,先需要用胰蛋白酶等处理,使之分散为单个细胞,然后再用离心法收集,C错误;
D、细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大、细胞间产生接触抑制有关,D正确。
故选D。
5. 下列关于发酵工程应用的说法,正确的是( )
A. 食品添加剂由于可以增加食品营养,改善食品的色、香、味,还可以延长保存期,使用时应尽量多添加
B. 利用放线菌产生的井冈霉素防止水稻枯纹病是化学防治的有效手段
C. 在青贮饲料中添加乳酸菌,可以提高饲料的品质,使饲料保鲜,同时提高动物免疫力
D. 从微生物细胞中提取的单细胞蛋白可制成动物饲料的添加剂
【答案】C
【解析】
【分析】1、利用青贮原料上存在的乳酸菌等微生物,通过厌氧呼吸将青贮原料中的碳水化合物转化成有机酸,使pH值降到3.8~4.2,抑制有害菌的生长,从而实现长期保存饲料及其营养物质的目的。同时,微生物的活动使青贮饲料带有芳香酸甜的味道,提高了家畜的适口性。
2、微生物农药是非人工合成的、具有杀虫杀菌或抗病能力的生物活性物质的微生物制剂。微生物农药最大的优势在于能克服化学农药对生态环境的污染和减少在农副产品中的农药残留量,同时它的大面积应用可促进农副产品的品质和价格大幅上升,推动农村经济增长和农民增收。
【详解】A、食品添加剂过量使用会对人体健康造成影响,甚至危及生命,不能过量使用,A错误;
B、利用放线菌通过发酵工程产生的井冈霉素可以用来防治水稻枯纹病,这种治理不会对环境造成影响,属于生物防治,B错误;
C、在青贮饲料中添加乳酸菌,通过乳酸菌的发酵,可以提高饲料品质,使饲料保鲜,同时提高动物免疫力,C正确;
D、单细胞蛋白即微生物菌体,不需要从微生物细胞中提取,D错误。
故选C。
6. 生活中我们经常会接触到发酵食品,如果酒、果醋、泡菜等,下列关于传统发酵食品制作的叙述,正确的是( )
A. 酿制果醋和制作果酒所利用的主要微生物的代谢类型不相同
B. 制作果醋时发酵液中的醋酸菌通过无丝分裂增殖,繁殖速度快
C. 泡菜坛内的白色菌膜、变酸的果酒表面的菌膜所含菌种完全相同
D. 制成的果醋和泡菜都需要经高压蒸汽灭菌,目的是延长产品保质期
【答案】A
【解析】
【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作的原理: (1) 在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖;(2) 在无氧条件下,酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。
2、泡菜的制作原理:泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
3、果醋制作过程中的菌种是醋酸菌,醋酸菌是好氧菌,在氧气、糖源充足时,醋酸菌能将糖分解成醋酸,糖源不足时可以将乙醇转化成乙醛再转化成醋酸,最适宜醋酸菌生长繁殖的温度是30~ 35℃。
【详解】A、酿制果醋的微生物是醋酸菌,其代谢类型是异养需氧型,制作果酒的微生物是酵母菌,其代谢类型也是异养兼性厌氧型,两者的代谢类型不相同,A正确;
B、醋酸菌属于原核生物,原核生物通过无性繁殖的二分裂方式增殖,而无丝分裂是真核生物特有的增殖方式,B错误;
C、尽管制作泡菜的主要菌种为乳酸菌,但由于材料本身带有一些酵母菌等其他菌, 在泡菜的制作过程中会有酵母菌等菌的生长,尤其是泡菜坛密封不严,致使泡菜坛内出现白色菌膜(酵母菌密度增大以后可能会出现灰色菌膜),而变酸的果酒表面菌膜的主体为醋酸菌,故所含菌种不同, C错误;
D、制成的果醋和泡菜不能使用高压蒸汽灭菌,高压蒸汽灭菌会杀死菌种,从而会影响产品的口感和品质,D错误。
故选A。
7. 基因工程自20世纪70年代兴起后,在农牧业、医药卫生和食品工业等方面得到了飞速的发展。下列关于基因工程应用的叙述,正确的是( )
A. 喷施除草剂后,杂草被杀死而抗除草剂玉米不会受到损伤
B. 将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组,可增加乳汁中乳糖含量
C. 作为乳腺生物反应器的动物体内只有乳腺细胞含目的基因
D. 将牛凝乳酶导入黑曲霉中,再通过工业发酵可生产凝乳酶
【答案】A
【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、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、抗除草剂玉米含有抗性基因,则喷施除草剂后,杂草被杀死而抗除草剂玉米不会受到损伤,A正确;
B、将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组,乳糖酶可降解乳糖,可降低乳汁中乳糖含量,B错误;
C、作为乳腺生物反应器的动物体内所有细胞都含有目的基因,但是只有乳腺细胞才能表达目的基因,C错误;
D、将牛凝乳酶基因导入黑曲霉中,再通过工业发酵可生产凝乳酶,D错误。
故选A。
8. 生物技术的安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列叙述错误的是( )
A. 生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等
B. 治疗性克隆是为了获得治疗所用的克隆个体,且需要严格的监管
C. “设计试管婴儿”与“试管婴儿”的主要区别在于前者需要在植入前对胚胎进行遗传学诊断
D. 转基因植物进入自然生态系统后可能因具有较强的“选择优势”而影响生物多样性
【答案】B
【解析】
【分析】转基因生物的安全性问题:食物安全(滞后效应、过敏源、营养成分改变)、生物安全(对生物多样性的影响)、环境安全(对生态系统稳定性的影响)。
生物武器的传播是把这些病原体直接或者通过食物、生活必需品等散布到敌方,可以对军队和平民造成大规模杀伤后果。
【详解】A、生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等,它可以直接或者通过食物、生活必需品和带菌昆虫等散布,经由呼吸道、消化道和皮肤等侵入人、畜体内,造成大规模伤亡,A正确;
B、治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官,用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官,从而达到治疗疾病的目的,需要在严格的监管下进行,B错误;
C、“设计试管婴儿”与“试管婴儿”的主要区别在于前者在植入前需要对胚胎进行遗传学诊断,C正确;
D、转基因植物进入自然生态系统后可能因其具有较强的“选择优势”而占有较多的环境资源,使得其他物种的生存受到影响,从而严重影响生物多样性,D正确。
故选B。
9. 桑葚玫瑰酒融合了桑葚的果香和玫瑰的花香,提升了其营养价值,极大地满足了人们的需求。如图为不同桑葚汁与玫瑰质量比对桑葚玫瑰酒中花色苷含量、酒精度的影响。下列相关叙述错误的是( )
A. 发酵利用的菌种代谢类型是异养兼性厌氧型
B. 需要将原料装满发酵瓶,以便于进行无氧呼吸
C. 桑葚汁与玫瑰的质量比为4∶1时感官评分最高
D. 花色苷含量随着桑葚汁与玫瑰质量比的增大而降低
【答案】B
【解析】
【分析】果酒制作所需微生物是酵母菌,代谢类型为异养兼性厌氧型;果醋制作所需微生物是醋酸菌,代谢类型为异养需氧型。
【详解】A、桑葚玫瑰酒发酵利用的菌种是酵母菌,其代谢类型是异养兼性厌氧型,A正确;
B、原料不能装满瓶,要留一定空间,以利于酵母菌的大量繁殖,B错误;
CD、由图可知桑葚汁与玫瑰质量比为4∶1时最佳,此时感官评分最高,花色苷含量随着桑葚汁与玫瑰质量比的增大而降低,CD正确。
故选B。
10. 下列关于DNA与RNA的说法中,错误的是( )
A. DNA的基本组成单位是核糖核苷酸
B. RNA含有尿嘧啶和核糖
C. DNA主要分布在细胞核中
D. DNA一般由两条链构成
【答案】A
【解析】
【分析】DNA和RNA在分子组成上的差异:DNA中含有脱氧核糖和胸腺嘧啶,而RNA中含有核糖和尿嘧啶。
【详解】A、DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,A错误;
B、RNA特有的碱基是尿嘧啶,核糖是构成RNA的成分,B正确;
C、DNA主要分布在细胞核中,线粒体和叶绿体中也含有少量,C正确;
D、DNA一般由两条链构成,反向平行的关系,D正确。
故选A。
11. 下列有关叶绿体结构和功能的叙述,错误的是( )
A. 吸收光能的四种色素分布在类囊体的腔内
B. 水在光下分解是在类囊体的薄膜上进行的
C. 暗反应阶段的化学反应是在叶绿体基质中进行的
D. 类囊体的薄膜上和叶绿体基质中均含有与光合作用有关的酶
【答案】A
【解析】
【分析】叶绿体形状是扁平的椭球形或球形;主要分布在植物的叶肉细胞里以及幼嫩茎秆的表皮细胞内;内膜光滑无折叠,基粒是由类囊体垛叠而成;基质中含有大量与光合作用有关的酶。叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所,是植物细胞的"养料制造车间"。叶绿体含有DNA和RNA,是自主性的细胞器。
【详解】A、吸收光能的四种色素分布在类囊体薄膜上,A错误;
B、光合色素吸收光能,光合色素分布在类囊体薄膜上,水的光解是在类囊体薄膜上进行的,B正确;
C、暗反应的场所为叶绿体基质,C正确;
D、类囊体的薄膜和叶绿体基质分别是光反应和暗反应的场所,均含有与光合作用有关的酶,D正确;
故选A。
12. 通过植物细胞工程对光果甘草进行培养以获得药物甘草西定,过程如图所示。下列相关叙述正确的有( )
A. 过程③通常先在生长素与细胞分裂素比例高的培养基中培养
B. 过程④常用射线或化学物质处理即可大量所需的突变体植株丙
C. 所得三种植株中乙和丙的遗传信息与甲相同,植株丁和甲是同一物种
D. 过程⑥中甘草西定可通过植物细胞培养获得,应将愈伤组织细胞悬浮培养
【答案】D
【解析】
【分析】根据图分析,过程①为接种外植体,②为诱导脱分化形成愈伤组织,③为诱导再分化,④为诱变育种,⑤为植物体细胞杂交。
【详解】A、生长素/细胞分裂素的值高时,利于生根,该值低时利于生芽,过程③需先生芽,再生根,所以需要先在生长素与细胞分裂素比例低的培养基中培养,A错误;
B、过程④常用射线或化学物质处理的是愈伤组织,经筛选,并进一步培养才能获得大量所需的突变体植株丙,B错误;
C、所得三种植株中乙和丙的遗传信息不一定与甲相同,因为植株丙是诱变育种得到的,遗传信息可能会发生改变;植株丁经过了植物体细胞杂交,染色体数目发生了改变,和甲不一致,所以不是同一物种,C错误;
D、过程⑥中甘草西定可通过植物细胞培养获得,应将愈伤组织细胞悬浮培养,即植物组织培养,D正确。
故选D。
13. PCR技术在生物工程中应用广泛,PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。下列有关叙述正确的是( )
A. PCR过程中用到了缓冲液,缓冲液中一般要添加Mg2+用于激活RNA聚合酶
B. PCR反应体系中须加入耐高温的DNA聚合酶,该酶可在复性过程起作用
C. 限制酶切割质粒前后,质粒的长度不变,故无法通过电泳检测质粒是否被切开
D. 若采用PCR技术对一个双链目的基因进行扩增,则第n代复制共需要引物2n个
【答案】D
【解析】
【分析】利用PCR可以在体外进行DNA片段的扩增。PCR利用了DNA的热变性原理,通过调节温度来控制DNA双链的解聚与结合。PCR仪实质上就是一台能够自动调控温度的仪器。一次PCR一般要经历30次循环。
【详解】A、PCR过程中用到了缓冲液,缓冲液中一般要添加Mg2+用于激活DNA聚合酶,A错误;
B、PCR反应体系中须加入耐高温的DNA聚合酶,该酶主要在延伸过程起作用,B错误;
C、因为质粒被切开后可能成为多个DNA片段,相对分子质量彼此不同,因而可通过电泳检测,C错误;
D、PCR技术大量扩增目的基因时,第n次复制形成2n-1个DNA,合成一个DNA分子需要两个引物,因此需要的引物数目为2n-1×2=2n,D正确。
故选D。
14. 科学家在果蝇唾腺细胞中发现了多线染色体。多线染色体的形成是由于染色体复制10次,每次复制产生的染色单体直接分离形成子染色体并行排列,且同源染色体发生配对,紧密结合形成非常巨大的结构,多线化的细胞均处于永久间期。下列叙述错误的是( )
A. 多线染色体含有210条子染色体
B. 多线染色体的形成通常会进行着丝粒的分裂
C. 多线化的细胞中会发生核膜、核仁周期性出现和消失的现象
D. 多线染色体与处于有丝分裂中期的染色体相比,染色质丝螺旋化程度要低
【答案】C
【解析】
【分析】有丝分裂是一个连续的过程,为了描述方便起见,习惯上按先后顺序划分为前期、中期、后期和末期五个时期:①间期:主要进行染色体的复制,即DNA的复制和有关蛋白质的合成,它包括G1、S、G2三个时期;②前期最大特点是:核膜逐渐解体、核仁逐渐消失,植物细胞由两极发出纺锤丝,动物细胞两组中心粒分别移到细胞两极,由中心粒发出星射线;③中期:着丝粒排列在赤道板上,此时染色体的形态、数目最清楚,我们常找有丝分裂中期细胞来观察染色体的形态、数目;④后期:着丝粒分开,姐妹染色单体分开,在纺锤丝牵引下移到细胞两极,此时染色体加倍;⑤末期:核膜、核仁重现,染色体变成染色丝,植物细胞中央形成细胞板,一个细胞分裂形成两个子细胞,动物细胞膜从中间内陷,一个细胞分裂形成两个子细胞。
【详解】A、由题干“多线染色体的形成是由于染色体复制10次,每次复制产生的染色单体直接分离形成子染色体并行排列”及“同源染色体发生配对”可知,多线染色体含有2¹⁰条子染色体,A正确;
B、由题意,每次复制产生的染色单体直接分离形成子染色体并行排列可知,多线染色体的形成通常会进行着丝粒的分裂,B正确;
C、多线化的细胞处于永久间期,不会进入分裂期,核膜、核仁的周期性变化仅发生在分裂期,C错误;
D、由题干“多线化的细胞均处于永久间期”可知,多线染色体与处于分裂中期(已高度螺旋)的染色体相比,染色质丝螺旋化程度要低,D正确,
故选C。
为了将某纳米抗体和绿色荧光蛋白基因(基因序列如图1)融合表达,运用重组酶技术构建质粒,重组酶通过识别两个DNA片段上的特定相同序列,将不同DNA片段连接,从而实现DNA重组,如下图2所示。构建好的环化质粒再导入大肠杆菌中并利用抗生素筛选。之后为了验证平板上菌落中的质粒是否符合设计,用不同菌落的质粒为模板:用引物F1-F和F2-R进行了PCR扩增,质粒P1-P4的扩增产物电泳结果如图3.根据下图回答下列小题。
15. 分别进行PCR扩增片段F1与片段F2时,配制的两个反应体系中需加入的不同物质是( )
A. 酶和原料 B. 引物和酶 C. 引物和模板 D. 原料和模板
16. 引物F2-F、F1-R应在下列选项中选用( )
① 5’ATGGTG------CAACCA3’ ② 5’TGGTTG---CACCAT3’ ③ 5’GACGAG---CTGCAG3’ ④ 5’ CTGCAG------CTCGTC3’
A. ①③ B. ②③ C. ②④ D. ③④
17. 根据图3中结果判断,可以舍弃的质粒有( )
A. P1和P3 B. P2和P4 C. P3和P4 D. P1和P2
【答案】15. C 16. D 17. C
【解析】
【分析】1、PCR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。
2、PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关。
【详解】(1) PCR反应所需物质:一定的缓冲溶液、DNA模板、分别与两条模板链结合的引物、4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶。由于F1和F2是不同的DNA片段,而引物是与目的基因两条模板链结合的,所以分别进行PCR扩增片段 F1与片段F2时,配制的两个反应体系中需加入的不同物质是引物和模板,相同的物质有:4种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶、缓冲液等,C正确,ABD错误。故选C。
(2)引物与模板链的3’端结合,根据图中信息,F2-F、F1-R的碱基序列一部分序列能与F1片段(EGFP基因)右侧互补、一部分序列能与F2片段(AnB1基因)左侧互补,且F2-F、F1-R两种引物的碱基应能互补配对,这样经PCR扩增后F1和F2片段中才能出现特定的相同序列,在重组酶的作用下可以将F1和F2连接在一起,实现DNA重组。①②③④4种引物中①与②互补、③与④互补,只能从这两种组合中进行选择,但引物① 5’ATGGTG------CAACCA3’ ② 5’TGGTTG---CACCAT3’ 的互补序列在EGFP基因左侧、AnB1基因右侧部分,达不到扩增的目的,且选项中无①②组合,D正确,ABC错误。
故选D。
(3) 由于EGFP基因720bp,AnB1基因390bp,构建好的环化质粒中既含EGFP基因又含AnB1基因,用引物F1-F 和 F2-R对构建含的环化质粒进行了PCR扩增,得到的DNA片段大小应为720+390=1110 bp,图3中P1、P2出现了大小相近的条带,P3中未出现条带,P4中出现的条带在500-1000之间,所以可以舍弃的质粒有P3、P4,C正确,ABD错误。
故选C。
二、多选题
18. 下图表示细胞有氧呼吸某阶段发生的电子传递过程,H+顺浓度梯度跨膜运输时驱动ATP合成酶的运作,催化ADP和Pi合成ATP。下列有关叙述正确的是( )
A. NADH代表还原型辅酶I,既是能量的载体又是还原剂
B. H+由B侧面到A侧面为吸能过程,伴随着ATP的合成
C. 该过程发生在线粒体内膜,是有氧呼吸释放能量最多的阶段
D. 蓝细菌能进行有氧呼吸,推测其存在类似该电子传递的膜结构
【答案】ACD
【解析】
【分析】有氧呼吸的全过程,可以分为三个阶段:第一个阶段,一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸,在分解的过程中产生少量的氢(用[H]表示),同时释放出少量的能量。这个阶段是在细胞质基质中进行的;第二个阶段,丙酮酸经过一系列的反应,分解成二氧化碳和氢,同时释放出少量的能量。这个阶段是在线粒体中进行的;第三个阶段,前两个阶段产生的氢,经过一系列的反应,与氧结合而形成水,同时释放出大量的能量。
【详解】A、NADH代表还原型辅酶I,既是能量的载体又是还原剂,是呼吸过程中的还原剂,A正确;
B、H+由B侧面到A侧面为放能过程,伴随着ATP的合成,B错误;
C、该过程发生在线粒体内膜,是有氧呼吸释放能量最多的阶段,即H+、e-、氧气生成水的过程,C正确;
D、蓝细菌能进行有氧呼吸,没有线粒体,推测其存在类似该电子传递的膜结构,D正确。
故选ACD。
19. 为研究环境因素对某绿色植物光合作用和呼吸作用的影响,实验小组将绿色植物置于特定的实验装置中,于28℃环境下测定该植物在不同供水条件下的呼吸作用(如图1),图2是在图1实验基础上测定的不同光照强度(单位:klx)下的氧气释放量,不考虑光照强度及温度的变化对呼吸速率的影响。下列说法正确的是( )
A. 图1所示的实验应在黑暗环境下测定其呼吸作用速率
B. 图2所示实验的自变量是光照强度和不同的供水条件
C. 光照强度增加后,在干旱条件下植物的干重增加更少
D. 通过图2可直接比较不同条件下该植物的光反应速率
【答案】ABC
【解析】
【分析】影响光合作用的环境因素:
1、温度对光合作用的影响:在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱;
2、二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强,当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强;
3、光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强.当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
【详解】A、图1实验测的是氧气吸收量,即该植物的呼吸速率,由于绿色植物在光下进行光合作用产生氧气,会干扰实验结果,因此为了准确测定植物的呼吸速率,图1实验应在黑暗(或遮光)环境下进行,A正确;
B、根据图2曲线图可知,实验中的自变量是供水条件和光照强度,B正确;
C、从图2可以看出光照强度倍增3小时后,干旱缺水状态下该植物的氧气释放量的增加幅度小于水分充足状态下,故干旱缺水状态下该植物的净光合速率的增加幅度小于水分充足状态下,C正确;
D、通过图2可比较不同条件下该植物的净光合速率,D错误。
故选ABC。
20. 黄曲霉毒素是由黄曲霉产生的代谢产物,具有极强的毒性和致癌性。科研人员用黄曲霉毒素B(AFB1)的结构类似物——豆香素(C9H6O2)筛选出能高效降解AFB1的菌株,实验过程如下图中的①一④。已知菌体对有机物的降解途径有胞外分泌物降解和菌体吸附降解两种。对降解菌的培养液进行离心,发现上清液中AFB1的残留率明显低于菌悬液中的残留率。检测发现上清液中含有蛋白质K,为验证蛋白质K是降解AFB1的有效成分,进行实验⑤:在A中加入水解蛋白质K的酶、B中加等量的蒸馏水,充分反应后在两试管中均加入等量的豆香素(C9H6O2)。下列相关叙述,正确的是( )
A. 1号培养基属于选择性培养基,需要提前在160一170℃下进行湿热灭菌
B. 步骤③使用稀释涂布平板法,目的是筛选出能降解黄曲霉毒素的单菌落
C. 蛋白质K属于降解菌产生的胞外分泌物,可以分解培养液中的蛋白质
D. 实验⑤的结果是A试管中豆香素含量基本不变,B试管中豆香素含量减少
【答案】BD
【解析】
【分析】湿热灭菌法是以高温高压水蒸气为介质,由于蒸汽潜热大,穿透力强,容易使蛋白质变性或凝固,最终导致微生物的死亡,所以该法的灭菌效率比干热灭菌法高,是药物制剂生产过程中最常用的灭菌方法。湿热灭菌法可分为:高压蒸汽灭菌法、流通蒸汽灭菌法、和间歇蒸汽灭菌法。
【详解】A、1号培养基属于选择性培养基,筛选出能降解豆香素的菌株,需要提前在121℃下进行湿热灭菌,A错误;
B、步骤③使用稀释涂布平板法,目的是筛选出能降解黄曲霉毒素(AFB1)的单菌落,B正确;
C、上清液中AFB1的残留率明显低于菌悬液中的残留率,上清液中含有蛋白质K,因此蛋白质K属于降解菌产生的胞外分泌物,其分解的是AFB1,C错误;
D、A中加入水解蛋白质K的酶,因此A中蛋白质K被分解,不能分解豆香素,豆香素含量基本不变;B试管中有蛋白质K,豆香素被分解,含量减少,D正确。
故选BD。
21. 人、鼠细胞融合实验中,是用带有不同荧光染料的抗体标记两种细胞的膜蛋白,一段时间后两种膜蛋白能在杂种细胞膜上均匀分布形成嵌合体。如图是相关实验记录,据此能得到的结论是( )
A. 当温度增加到15 ℃以上,细胞膜的流动性发生变化
B. 该实验证明膜蛋白能够在膜表面运动
C. 温度对膜蛋白的扩散有影响
D. 图中数据说明融合时间越长形成的嵌合体越多
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据曲线可以得出:在0到15度之间,随着温度的升高,形成嵌合体几乎不变;在15到35度之间,随着温度的升高,形成的嵌合体越来越多。
【详解】A、细胞膜具有流动性,其流动性与温度有关系,温度增加到15℃以上,膜质的流动性发生变化,形成嵌合体的百分比增大,A正确;
B、人、鼠细胞融合实验的原理是利用细胞膜的流动性,根据两种膜蛋白能在杂种细胞膜上均匀分布形成嵌合体,证明膜蛋白能够在膜表面运动,B正确;
C、在0到15℃之间,形成嵌合体几乎不变,在15到35℃之间,形成嵌合体的百分比增大,说明温度对膜蛋白的扩散有影响,C正确;
D、在图中横坐标是温度,也就是说自变量是温度,所以图中数据不能说明融合时间越长形成的嵌合体越多,D错误。
故选ABC。
22. 豌豆种子细胞呼吸时,底物经脱氢酶催化所释放的氢,能将无色的三苯基氯化四唑(TTC)还原为红色的三苯甲胺。在种子萌发过程中,其CO2释放速率和O2吸收速率的变化如图所示,下列有关种子萌发和发育说法正确的是( )
A. 12~14小时这段时间,种子主要的呼吸方式为无氧呼吸
B. 在豌豆种子发育,有机物快速积累时期,应创设低温条件
C. 可以使用三苯基氯化四唑(TTC)鉴定种子“死活”
D. b点后氧化分解的底物可能包括糖类、脂肪等物质
【答案】ACD
【解析】
【分析】种子萌发的外界条件有充足的水分、适宜的温度和足够的氧气,种子萌发的初期主要进行无氧呼吸,胚根突破种皮后主要进行有氧呼吸。脂肪中氧的含量低于糖类,脂肪氧化分解时消耗的氧的体积大于产生二氧化碳的体积。
【详解】A、无氧呼吸不吸收氧气,产生二氧化碳,有氧呼吸消耗葡萄糖时,产生的二氧化碳体积与消耗氧的体积相同。据图可知,在12~24h期间,氧气吸收量很少,而二氧化碳释放量很多,表明此时的呼吸方式主要是无氧呼吸,A正确;
B、种子快速发育时期,细胞代谢旺盛,植物光合作用强才能积累更多有机物,需要提供适宜的温度等条件,B错误;
C、由题可知,TTC与细胞呼吸时底物经脱氢酶催化所释放的氢发生红色反应,只有活细胞才能进行呼吸作用,因此,可以用来鉴定种子“死活”,C正确;
D、b点后吸收的O2量远多于释放的CO2量,说明氧化分解的底物除糖类还有脂肪类等物质,D正确。
故选ACD。
三、填空题
23. 根据“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验,回答下列问题。
(1)鉴定成熟苹果果肉中存在还原糖所用的试剂是____________,该试剂与细胞内还原糖发生作用,形成__________沉淀,因此,可用该试剂检验糖尿病病人尿液中是否存在__________。
(2)在鉴定花生子叶细胞中脂肪的实验中,能将脂肪染成橘黄色的染液是________________,
(3)鉴定黄豆组织中是否存在蛋白质时,向组织液中加入 ____________试剂
【答案】(1) ①. 斐林试剂 ②. 砖红色 ③. 葡萄糖
(2)苏丹Ⅲ染液 (3)双缩脲
【解析】
【分析】生物组织中化合物的鉴定:(1)斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,产生砖红色沉淀;斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉);(2)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应.(3)脂肪可用苏丹Ⅲ染液(或苏丹Ⅳ染液)鉴定,呈橘黄色(或红色);(4)淀粉遇碘液变蓝.(5)甲基绿能使DNA呈绿色,吡罗红能使RNA呈红色。
【小问1详解】
还原糖可以用斐林试剂检验,斐林试剂和细胞内还原糖发生作用,形成砖红色沉淀,因此,可用该试剂检验糖尿病病人尿液中是否存在葡萄糖。
【小问2详解】
脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定,呈橘黄色。
【小问3详解】
蛋白质鉴定试剂是双缩脲试剂,产生紫色现象。
24. 乳酸菌广泛存在于空气、土壤、植物体表及人体的肠道中。乳酸菌不仅是进行生物学研究的理想材料,而且在工业、农牧业和食品等领域都具有极高的应用价值。回答下列问题:
(1)乳酸菌与人的小肠上皮细胞相比,物质运输效率较高的是____________,原因是____________。
(2)实验室培养乳酸菌时,培养基中除了加入____________这几种主要营养物质外,还需要在培养基中添加____________(填“抗生素”、“蛋白粉”或“维生素”)。
(3)乳酸菌的细胞呼吸类型是____________,所以在培养乳酸菌时还需要在____________的条件下进行。
(4)利用乳酸菌制作泡菜的过程中会产生一定量的____________。
【答案】(1) ①. 乳酸菌 ②. 乳酸菌属于原核生物,其细胞体积相对较小,细胞的相对表面积就越大,物质运输效率就越高
(2) ①. 碳源##氮源##水和无机盐 ②. 维生素
(3) ①. 无氧呼吸 ②. 无氧#缺氧
(4)亚硝酸盐#乳酸#乳酸和亚硝酸盐
【解析】
【分析】培养基的化学成分包括碳源、氮源、水、无机盐四类营养成分,在培养乳酸菌的培养基中还需要添加维生素。利用乳酸菌制作泡菜的过程中会引起亚硝酸盐的含量的变化。
【小问1详解】
乳酸菌与人的小肠上皮细胞相比,物质运输效率较高的是乳酸菌,原因是乳酸菌属于原核生物,其细胞体积较小,细胞的相对表面积就越大,物质运输效率就越高。
【小问2详解】
培养微生物的基本培养基中应含有碳源、氮源、水和无机盐,培养乳酸菌的培养基中还需要添加维生素。
【小问3详解】
乳酸菌的细胞呼吸类型是无氧呼吸,所以在培养乳酸菌时还需要在无氧(或缺氧)的条件下进行。
【小问4详解】
利用乳酸菌制作泡菜的过程中,微生物会将原料中的硝酸盐还原形成亚硝酸盐,因此会产生一定量的亚硝酸盐等物质。
【点睛】本题主要考查发酵及微生物的培养,考查学生的理解能力。
25. 植物细胞内含有过氧化物酶,可将细胞代谢产生的H2O2分解。焦性没食子酸被O2氧化后呈现橙红色;双缩脲试剂与蛋白质可发生紫色反应,并且蛋白质的浓度越高,紫色越深。回答下列问题:
(1)为探究黄瓜细胞中是否含有过氧化物酶,设计了如下实验:
试管编号
1%焦性没食子酸/mL
2%H2O2/mL
缓冲液/mL
黄瓜提取液/mL
煮沸冷却后的黄瓜提取液/mL
1
2
2
2
-
-
2
2
2
-
2
-
3
2
2
-
-
2
①1、2号试管中,_____________试管是对照组,该实验的自变量是____________。
②2号试管显橙红色,但并不能据此证明黄瓜细胞中存在过氧化物酶。为了增强实验的说服力,需要增设一组实验,简述实验设计思路________。3号试管不显橙红色,推测其最可能的原因是______。
(2)白菜细胞内也含过氧化物酶,白菜和黄瓜细胞内过氧化物酶的活性不同,从其分子结构分析,原因可能是______。
(3)欲设计实验比较黄瓜和白菜细胞内过氧化物酶的含量多少(假设两种植物提取液中只含过氧化物酶),简述设计思路:_____________。
【答案】 ①. 1号 ②. 黄瓜提取液的有无 ③. 把缓冲液换成2mL过氧化物酶,其他条件与1号试管相同 ④. 高温使黄瓜提取液中的过氧化物酶变性失活 ⑤. 两种植物过氧化物酶的氨基酸序列不同(或空间结构不同) ⑥. 将等量的黄瓜和白菜提取液分别放入两个试管中,加入双缩脲试剂后观察紫色深浅,紫色深(显色反应强)的一组,过氧化物酶含量高
【解析】
【分析】本实验目的是为探究黄瓜细胞中是否含有过氧化物酶,由于过氧化物酶可将细胞代谢产生的H2O2分解,而焦性没食子酸被O2氧化后呈现橙红色,所以可根据橙红色是否出现判断H2O2是否被分解。
【详解】(1)①本实验目的是为探究黄瓜细胞中是否含有过氧化物酶,自变量为是否含有黄瓜提取液,1、2号试管中,2号试管加入的是黄瓜提取液,为实验组,而1号试管加入的是缓冲液,是对照组。
②2号试管显橙红色,但并不能据此证明黄瓜细胞中存在过氧化物酶。为了增强实验的说服力,需要增设一组实验,其思路为:把缓冲液换成2mL过氧化物酶,其他条件与1号试管相同。若对照组与2号试管结果相同,则可说明黄瓜细胞中存在过氧化物酶。3号试管中加入的是煮沸冷却后的黄瓜提取液,由于高温使黄瓜提取液中的过氧化物酶变性失活,所以3号试管不显橙红色。
(2)过氧化物酶的本质为蛋白质,白菜和黄瓜细胞内过氧化物酶的活性不同,从其分子结构分析,原因可能是两种植物过氧化物酶的氨基酸种类、数目、排列序列不同或其空间结构不同。
(3)假设两种植物提取液中只含过氧化物酶,由于过氧化物酶的本质为蛋白质,且双缩脲试剂与蛋白质可发生紫色反应,并且蛋白质的浓度越高,紫色越深,所以欲比较黄瓜和白菜细胞内过氧化物酶的含量多少,可将等量的黄瓜和白菜提取液分别放入两个试管中,加入双缩脲试剂后观察紫色深浅,紫色深(显色反应强)的一组,过氧化物酶含量高。
【点睛】本题考查细胞内酶的含量和酶种类的实验测定,考生明确生物实验中的各种变量、掌握生物实验设计的原则是解题的关键。
26. 请回答下列有关ATP的问题:
(1)纯净的ATP呈白色粉末状,能够溶于水,作为一种药物常用于辅助治疗肌肉萎缩、脑出血后遗症、心肌炎等疾病。ATP片剂可以口服,注射液可供肌肉注射或静脉滴注。据此,你认为在人体消化道中______(填“存在”或“不存在”)ATP水解酶;ATP的药用效果是__________生物体内合成ATP的生理过程有______、______等。
(2)某同学进行一项实验,目的是观察ATP可使离体的、刚刚丧失收缩功能的新鲜骨骼肌产生收缩这一现象,说明ATP是肌肉收缩所需能量的直接来源。
①实验中,必须待离体肌肉自身的______完全消耗之后,才能进行实验。
②在程序上,采取自身前后对照的方法:先滴加_______(填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”),观察__________与否,然后再滴加___________(填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”)。
③如果将上述顺序颠倒一下,实验结果是否可靠?_______。原因是________。
【答案】(1) ①. 不存在 ②. 直接为生命活动提供能量 ③. 光合作用 ④. 细胞呼吸
(2) ①. ATP ②. 葡萄糖溶液 ③. 肌肉收缩 ④. ATP溶液 ⑤. 否 ⑥. 如果外源ATP尚未耗尽,会出现滴加葡萄糖溶液肌肉也会收缩的现象,造成葡萄糖也能被肌肉直接利用的假象
【解析】
【分析】ATP在细胞内的含量很少,但是细胞对于ATP的需要量很大,ATP与ADP在细胞内不停地转化,保证了细胞对于ATP的大量需求。ATP和ADP的转化过程中,能量来源不同:ATP水解释放的能量,来自特殊的化学键的化学能,并用于生命活动;合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。
【详解】(1)ATP片剂可以口服,因此可推知在人体消化道中不存在ATP水解酶:ATP可以直接为生命活动提供能量。生物体内合成ATP的生理过程有光合作用、细胞呼吸等。
(2)①实验中,必须待离体肌肉自身的ATP完全消耗之后,才能进行实验。
②在程序上,采取自身前后对照的方法:先滴加葡萄糖溶液,观察肌肉是否收缩,再滴加ATP溶液。
③将上述实验顺序颠倒,实验结果不可靠。如果先滴加的外源ATP尚未耗尽,则会出现滴加葡萄糖溶液肌肉也会收缩的现象,造成葡萄糖也能被肌肉直接利用的假象。
四、实验探究题
27. 酶活性的正常发挥需要适宜的条件,某兴趣小组利用新鲜的猪肝研磨液和过氧化氢进行相关实验,得到的实验结果如表所示,已知pH为5.0~8.0的条件下,相关酶没有失去活性。回答下列问题:
缓冲液pH
5.0
6.0
7.0
8.0
收集的氧气体积/mL
0.5 min
a1
b1
c1
d1
1 min
a2
b2
c2
d2
(1)猪肝内催化表中反应的酶的化学本质是______,若收集的氧气体积b1= b2,则说明______。
(2)酶的特性有______________________________(答出1点)。若要验证该酶具有催化作用,请写出简要实验思路:__________________。
(3)短时间内可以收集到大量氧气,这是因为酶在行使功能时______。酶最好在低温条件下保存,是由于______。
【答案】(1) ①. 蛋白质 ②. pH为6.0时,在0.5 min内过氧化氢已全部分解
(2) ①. 高效性、专一性、作用条件较温和 ②. 取两支试管分别加入等量的过氧化氢溶液,然后分别滴加等量的过氧化氢酶溶液和蒸馏水,观察两试管中单位时间内产生气泡数的多少
(3) ①. 催化效率高(或能显著降低活化能) ②. 低温条件下,酶的活性低,酶的空间结构稳定
【解析】
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。2、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者一类化学反应。③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
【小问1详解】
猪肝内催化表中反应的酶是过氧化氢酶,其化学本质是蛋白质。pH为6.0时,在0.5 min内过氧化氢已全部分解,则收集的氧气体积b1= b2。
【小问2详解】
酶具有高效性、专一性和作用条件较温和的特性。若要探究酶具有催化作用,应该设置添加蒸馏水的空白对照组,观测指标为两试管中单位时间内产生气泡数的多少,故简要思路为:取两支试管分别加入等量的过氧化氢溶液,然后分别滴加等量的过氧化氢酶溶液和蒸馏水,观察两试管中单位时间内产生气泡数的多少
【小问3详解】
与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,因此酶的催化效率高,具有高效性。低温条件下,酶的活性低,酶的空间结构稳定,因此在低温条件下酶容易保存。
28. 传统影像学诊断在发现转移瘤形成时往往已延误最佳治疗时机。目前可通过液体活检来检查血液中的循环肿瘤细胞(CTCs),用以诊断是否存在癌症转移,步骤如下:
注:上皮组织细胞来源的CTCs与正常白细胞表面蛋白质的一些差异(如下表)
细胞表面抗原标志物表达差异
蛋白种类
细胞类型
CD45
EpCAM
白细胞
有
无
CTCs
无
有
(1)制备单克隆抗体:首先用CD45蛋白对小鼠进行免疫,然后经过图1的①、②、③、④等步骤,获得大量单克隆抗体A;再用EpCAM免疫小鼠,经过相同步骤获得单克隆抗体B。
步骤①涉及到的细胞工程技术主要有________和________。
步骤②通常使用选择培养基,主要目的是筛选出________________。
步骤③主要需要经过________和抗体检测,并经多次筛选,最终获得________________________。
步骤④是大规模培养,主要方法有:________________和________________。体外培养到一定时期的单克隆杂交瘤细胞会因为________________(至少答出两点)而分裂受阻,需进行传代培养。
(2)利用免疫磁珠进行分离:取待测人员少量血液于采集管内,将连接有单克隆抗体________(填“A”或“B”)的磁珠加入采集管,外加磁场使磁珠定向移动到指定区域并取出,这样可以排除非肿瘤细胞的干扰;再将连接有单克隆抗体________(填“A”或“B”)的磁珠加入采集管,外加磁场使磁珠定向移动到指定区域取出,收集CTCs。
(3)计数并诊断:若出现________(细胞)数量超出正常范围,即可诊断发生癌细胞转移。
【答案】(1) ①. 动物细胞培养 ②. 动物细胞融合 ③. 杂交瘤细胞 ④. 克隆化培养 ⑤. 能分泌所需抗体的杂交瘤细胞 ⑥. 体外大规模培养 ⑦. 注射到小鼠腹腔内增殖 ⑧. 细胞密度过大或有害代谢物的积累或培养液中营养物质缺乏
(2) ①. A ②. B
(3)CTCs
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备:
(1)制备产生特异性抗体的B淋巴细胞:向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。
(2)获得杂交瘤细胞。①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合;②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。
(3)克隆化培养和抗体检测。
(4)将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。
(5)提取单克隆抗体:从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
【小问1详解】
a、步骤①涉及到的细胞工程技术主要有动物细胞培养和动物细胞融合。
b、根据单克隆抗体的制备过程可知:步骤②通常使用选择培养基,主要目的是筛选出杂交瘤细胞。c、根据单克隆抗体的制备过程可知:步骤③主要需要经过克隆化培养和抗体检测的两项操作,并经过多次筛选,最终获得能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。
d、①根据单克隆抗体的制备过程可知:大规模培养的方式有两种:体外大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖。体外培养到一定时期的单克隆杂交—杂交瘤细胞会因为细胞密度过大、有害代谢物的积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻,需进行传代培养。
【小问2详解】
根据题意分析可知:若要排除非肿瘤细胞干扰(负性筛选),则应取待测人员少量血液(一般7.5ml即可)于采集管内,将与单克隆抗体A相连的磁珠加入采集管,外加磁场使磁珠定向移动指定区域并取出;若要收集CTCs(阳性富集),则再将与单克隆抗体B相连的磁珠加入采集管,外加磁场使磁珠定向移动到指定区域取出。
【小问3详解】
若实验结果为CTCs阳性细胞计数超出正常范围,即可诊断发生癌细胞转移。
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