内容正文:
潘庄高级中学高二下学期阶段性测试生物试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的学校、姓名、班级、座号、考号填涂在相应位置。
2.选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂;非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写,绘图时,可用2B铅笔作答,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁,不折叠、不破损。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. Zn2+是激活色氨酸合成酶的必要成分,缺Zn2+会影响生长素合成导致植物生长受阻,通常会出现节间缩短,叶片变小呈簇生状,俗称“小叶病”。下列说法错误的是( )
A. 依据元素在细胞内的含量划分,锌属于微量元素
B. 无机盐在细胞中含量很少,主要以离子形式存在
C. 为探究小叶病是否由缺锌引起,对照组应使用缺锌的完全培养液
D. 该现象说明无机盐对于维持细胞和生物体的正常生命活动有重要意义
2. 肌红蛋白(Mb)是哺乳动物肌肉中储氧的蛋白质,含有C、H、O、N、Fe五种元素,由一条肽链和一个血红素辅基构成。Mb中的极性侧链基团几乎全部分布在分子的表面,而非极性的侧链基团则被埋在分子内部。含有Fe2+的血红素辅基位于Mb表面内陷的疏水洞穴中,避免了Fe2+被氧化。下列说法错误的是( )
A. Mb表面极性侧链基团可以与水分子结合,故Mb可溶于水
B. Mb中的疏水洞穴保证了血红素的储氧能力
C. 组成Mb的肽链中氧原子数一定多于氨基酸数
D. Mb复杂结构的形成与不同部位氨基酸之间形成的氢键和二硫键有关
3. 下图表示某生物体内三种化合物的结构示意图,其中图2为多糖分子。下列说法正确的是( )
A. 图1是细胞生物遗传物质的组成成分,其排列顺序储存着大量的遗传信息
B. 图2是构成植物细胞壁的组成成分,被称为人类的“第七类营养素”
C. 图3所示的三酰甘油主要存在于动物细胞中,其熔点较低
D. 图示三种化合物均以碳链为基本骨架
4. 原核生物能不断地合成信号分子并将它们释放到周围环境中。若原核生物在一个地方聚集,信号分子的浓度就会升高并可能扩散到邻近的细胞中与受体结合,被激活的受体会启动一些只有在这种情况下才会启动的过程,这个过程叫做群体感应。群体感应造成最常见的变化是分泌糖类或蛋白质形成生物被膜。下列说法正确的是( )
A. 扩散进细胞并与受体结合的信号分子可能为蛋白质
B. 若生物被膜与斐林试剂在水浴加热后产生砖红色沉淀,说明其中含有多糖
C. 生物被膜可以识别抗生素、消毒剂,并保护菌体不被破坏
D. 当种群密度变得相当大时,原核生物的代谢可能会发生改变
5. 结核病是由结核杆菌感染引起的一种慢性传染病。结核杆菌的菌体成分硫酸脑苷脂能抵抗宿主细胞的溶菌杀伤作用,使结核杆菌能在肺泡细胞内大量生长繁殖。下列说法错误的是( )
A. 硫酸脑苷脂能抵抗肺泡细胞内溶酶体的溶菌作用
B. 结核杆菌营寄生生活,能利用宿主细胞的核糖体合成相关蛋白质
C. 吞噬细胞吞噬结核杆菌的过程需要蛋白质参与,并消耗能量
D. 能抑制结核杆菌细胞壁形成的药物可用于治疗结核病
6. 细胞自噬是细胞通过溶酶体降解自身受损或衰老细胞器和受损大分子物质的现象。衰老的线粒体会由内质网膜包被形成自噬体,自噬体与溶酶体结合形成的自噬溶酶体将线粒体降解。细胞内受损蛋白质可与热休克蛋白形成复合物,复合物与位于溶酶体膜上的受体结合,并在其作用下转入溶酶体进行降解。下列说法正确的是( )
A. 溶酶体能够合成和分泌多种水解酶参与细胞自噬
B. 细胞自噬发生障碍可能会导致疾病的发生
C. 处于营养缺乏条件下的细胞,细胞自噬会变弱
D. 癌细胞中热休克蛋白比正常细胞内的含量多,抑制细胞自噬
7. 囊性纤维化患者的CTR转运Cl-功能异常,导致肺部黏稠分泌物堵塞支气管。CFTR是一种转运器,其细胞质侧具有ATP和Cl-的结合位点,ATP与CFTR结合,将引起CFTR上的Cl-结合位点转向膜外侧,ATP水解后其结构恢复原状,从而实现Cl-的跨膜运输。下列说法错误的是( )
A. CFTR功能异常会导致肺部细胞外渗透压的改变
B. CFTR能够转运Cl-是因Cl-与其结合部位相适应
C. CFTR可以协助细胞逆浓度梯度从内环境中吸收Cl-
D. CFTR的CI-结合位点由膜内转向膜外不需要ATP直接供能
8. 我国是啤酒的生产和消费大国。大麦经发芽、培烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵、消毒等工序生产出啤酒。下列说法错误的是( )
A. 发芽为了让大麦种子产生α-淀粉酶
B. 焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行灭菌
C. 发酵过程要随时检测培养液中微生物数量和产物浓度
D. 通过转基因技术可减少啤酒酵母双乙酰的生成,缩短啤酒的发酵周期
9. 氨基酸营养缺陷型菌株是野生型菌株突变后失去合成某种氨基酸的能力,只能在完全培养基或补充相应氨基酸的基本培养基中才能正常生长的变异菌株。下图是获得并纯化色氨酸营养缺陷型突变株的过程,①②③④是培养基编号,甲、乙代表菌落。下列说法错误的是( )
A. ①②是完全培养基,③是添加色氨酸的基本培养基,④是基本培养基
B. 紫外线处理的目的是提高突变率,以获得色氨酸营养缺陷型菌株
C. 将①置于摇床中,有利于菌体充分利用培养基中的营养物质
D. 甲是色氨酸营养缺陷型菌落,可用划线法进一步纯化培养
10. 新冠病毒核酸检测时常用实时荧光RT一PCR技术。TaqMan探针为一小段可与目标序列互补的脱氧核苷酸单链,且5′端含一个荧光基团R,3′端含一个淬灭基团QPCR复性的过程中,TaqMan探针和目标序列结合,新链延伸时,在DNA聚合酶的作用下,荧光基团与淬灭基团分离而发出荧光。下列叙述错误的是( )
A. RNA不能作为PCR的模板,需先将样本中的RNA逆转录为DNA
B. RT-PCR之前,需要先根据cDNA的核苷酸序列合成引物和TaMan探针
C. 若PCR循环次数相同,检测结果荧光强度越强,可能被检测者体内初始病毒含量越高
D. RT-PCR的产物在电泳时,其迁移速率随凝胶浓度的增大而增大
11. 科学家通过诱导培养PS细胞成功得到了含有胎盘干细胞的小囊泡,将这些小囊泡再放入特定培养基中,经过若干代的纯化培养,获得了具有功能的胎盘干细胞。下列说法错误的是( )
A. PS细胞是在体外转入相关因子诱导形成的,应用时存在导致肿瘤的风险
B. 胎盘干细胞是由囊胚期滋养层细胞分化而来的,滋养层细胞沿透明带内壁排列
C. 在纯化培养时用胰蛋白酶破坏细胞膜蛋白以解除细胞之间的接触抑制
D. 胎盘干细胞可在治疗性克隆中用于做DNA鉴定和性别鉴定
12. 设法将细菌菌体破坏后,可利用质粒与拟核DNA在物理和化学性质方面的差异对基因工程中重组质粒进行提取和鉴定。在强碱性环境中,拟核DNA发生不可逆变性且条件恢复正常后会与细胞壁碎片缠绕在一起,而重组质粒变性后会恢复原状。下列说法正确的是( )
A. 对上述处理后的混合液离心时,质粒留在沉淀物中
B. 可用预冷的体积分数95%酒精析出溶液中的蛋白质杂质
C. 用二苯胺试剂鉴定提取物变蓝色不能说明质粒重组成功
D. 将重组质粒双酶切后电泳,一定得到2种条带
13. 如图是光合作用过程示意图(字母代表物质),PSBS 是一种类囊体膜蛋白,能感应类囊体腔内H+的浓度而被激活,激活的PSBS 抑制电子在类囊体膜上的传递,最终将过量的光能转换成热能释放,防止强光对植物细胞造成损伤。下列说法错误的是( )
A. 图中的A、C、G 分别是O2、ATP、CO2
B. 叶绿素分子中被光激发的电子,经传递到达D 后生成NADPH
C. 强光照会激活膜蛋白PSBS,促进水的光解过程,进而影响ATP 的合成
D. 当光反应产物积累时,会产生反馈抑制,叶片转化光能的能力下降
14. 莫罗尼小鼠白血病病毒(MLV)的遗传物质进入人体细胞后逆转录成DNA并随机整合到人体基因组中。依据该原理,早期科学家曾将携带正常IL2RG基因的MLV导入X连锁重症联合免疫缺陷症患者(IL2RG基因突变导致)的细胞内,发现正常的L2RG基因可以随受体细胞稳定遗传,该方法使多数试验者痊愈,但也使少数得了白血病。据此推测错误的是( )
A. MLV在X连锁重症联合免疫缺陷症治疗中作为基因的载体
B. 携带正常IL2RG基因的MLV被导入患者具有分裂能力的细胞中
C. IL2RG基因可直接整合到MLV的RNA分子中实现基因重组
D. 白血病的出现可能是因MLV逆转录形成的DNA随机插入引发了原癌基因的异常表达
15. 在体细胞克隆猴培育过程中,成功的关键环节是将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的RNA注入重构胚,同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂(TSA)处理,具体培育流程如下图所示。下列说法错误的是( )
A. 灭活的仙台病毒所起的作用是诱导细胞融合
B. 使用Kdm4d的mRNA和TSA处理重构胚是为了调控基因表达
C. 去核的实质是去除卵母细胞中的纺锤体-染色体复合物
D. 胚胎移植前应对代孕母猴进行超数排卵处理
二、选择题:本题共5小题,每小题选对3分,选对但不全1分,选错0分。每小题有一个或多个选项符合题目要求。
16. 蛋白质合成后,第一个氨基酸会被氨基肽酶水解除去,然后由氨酰-tRNA 蛋白转移酶把一个信号氨基酸加到多肽链的氨基端,若该信号氨基酸为丝氨酸、苏氨酸等八种氨基酸之一时,该蛋白质可长时间发挥作用;若为其他氨基酸,不久后会被多个泛素(一种小分子蛋白)结合,进而进入呈筒状的蛋白酶复合体中被水解。下列说法错误的是( )
A. 信号氨基酸由mRNA的第一个密码子控制合成,可决定蛋白质的寿命
B. 泛素可能是一种信号分子,起到蛋白质死亡标签的作用
C. 筒状蛋白酶复合体中的水解产物均以代谢废物的形式排出细胞外
D. 多肽链与信号氨基酸的脱水缩合发生在肽链的羧基和氨基酸的氨基之间
17. 在盐化土壤中,大量Na+迅速流入细胞形成胁迫,影响植物正常生长。耐盐植物可通过Ca²+介导的离子跨膜运输,减少Na+在细胞内的积累,从而提高抗盐胁迫的能力,其主要机制如图。下列说法错误的是( )
A. 在盐胁迫下, Na+进出细胞的运输方式相同
B. 加入H+泵抑制剂, Na+的排出量会明显减少
C. 在高盐胁迫下,胞外和胞内Ca²+对 Na+转运蛋白作用不同,但最终效应相同
D. 转运蛋白A、B、C 在转运离子时均需改变自身结构,但转运蛋白C 不具特异性
18. APC/C是一个由11-13个亚单位蛋白组成的大型复合物,能促进有丝分裂进入后期;后期抑制因子 (Pds1) 作为姐妹染色单体间的胶黏物,使姐妹染色单体粘在一起不分开。下列说法错误的是( )
A. APC/C可能通过降解后期抑制因子,促进姐妹染色单体分离
B. 对细胞进行同步化处理,有助于研究APC/C 发挥作用的时期
C. 敲除控制APC/C合成的基因,会阻碍细胞周期顺利完成
D. 连续分裂的细胞中APC/C 的含量呈周期性变化,S 期含量最高
19. 经过不断的技术更新,我国青霉素年产量大幅提升,国产青霉素已占据了90%的国际市场。下列关于青霉素生产的说法错误的是( )
A. 选育出的高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐中
B. 青霉素具有杀菌作用,因此发酵罐不需严格灭菌
C. 为更好地利用氧气,工厂生产青霉素时应采用固体培养基
D. 在进行发酵时,排出的气体和废弃培养基应进行二次清洁或灭菌处理
20. 原核细胞中存在多个R-M系统以对抗外来DNA入侵,每个R-M系统由一个限制酶和相对应的甲基化酶组成,甲基化酶可在特定序列上对DNA进行甲基化,保护其不被限制酶降解。下列说法错误的是( )
A. 限制酶催化DNA链中相邻核苷酸之间磷酸二酯键断裂
B. 当限制酶在一个识别序列的中心轴线处切开DNA时产生两个黏性末端
C. DNA特定序列的甲基化可能导致基因的表达发生可遗传的改变
D. R-M系统中的限制酶和甲基化酶分别对细菌内源性和外源性DNA起作用
三、非选择题:本题共5小题。
21. 我国是生产稻米最多国家,增加水稻的产量一直是科研人员研究的重要课题。图1是将玉米的PEPC酶(与CO2的固定有关)基因与PPDK酶(催化CO2初级受体—PEP的生成)基因导入水稻后,在某一温度下测得光照强度对转双基因水稻和原种水稻CO2,吸收速率的影响。图2是在光照为1000Lux下测得温度影响净光合速率的变化曲线。请据图回答下列问题:
(1)图1是在______℃下测得的结果,如调整温度为27℃,重复图1相关实验,A点会向______移动,推测原因是______。
(2)据图推测,转基因水稻与原种水稻相比更适宜栽种在______环境中。科研人员提取并用纸层析法分离这两种水稻等质量叶片的光合色素,通过观察比较______发现两种植株各种色素含量无显著差异,则可推断转基因水稻是通过促进光合作用的______(填过程)来提高光合速率。
22. 某果蝇染色体及部分基因组成如甲所示,观察该果蝇某器官切片,发现了如乙、丙所示细胞。请回答下列问题:
(1)丙细胞的名称是_____,正常情况下,乙细胞?处的基因应为_____。丙细胞中出现A和a的原因可能是_____。
(2)若甲细胞每个DNA分子两条均由3H标记的核苷酸组成,现将甲细胞移植到正常果蝇体内,通过2次过程①所示的细胞分裂,则一个子细胞中含3H的染色体条数是_____条。
(3)某生物的一个精原细胞经减数分裂后形成的其中一个精细胞如图2所示,请解释出现该精细胞的原因:_____。
23. 微生物驯化是指在微生物培养过程中,逐步加入某种物质,让其逐渐适应,从而得到对此物质高耐受或能降解该物质的微生物。科研人员现采用微生物驯化结合传统接种的方法筛选能高效降解有机磷农药—敌敌畏的微生物,并设计了如下实验流程。请据此回答以下问题:
(1)已知驯化培养基成分为蛋白胨、葡萄糖、氯化钠、磷酸二氢钾、水等,驯化时逐步加入的物质X是__________。依照物理性质划分,驯化培养基属于__________培养基,其中蛋白胨可提供__________,氯化钠和磷酸二氢钾两种无机盐,在培养基中具有__________的作用(至少答两点)
(2)用于筛选样品应来自__________的土壤。将驯化后的微生物接种于培养基B的方法为__________,该方法不需要梯度稀释也能获得单菌落,原因是__________。
(3)将培养基B中分离得到的单菌落分别接种于以敌敌畏为唯一碳源的培养基C,培养24小时后,通过测定培养基中__________,可筛选分解敌敌畏能力较强的微生物。为统计培养基C中的微生物数量,在如图所示的稀释度下涂布了4个平板培养基D,统计菌落数分别为250、247、312、253,测得培养基C中活菌数为1.25×107个/mL,则涂布的菌液Y为__________mL。
24. 新冠病毒主要通过表面的S蛋白与人体细胞表面的受体(ACE2)结合来侵入细胞。人体感染病毒后会产生针对S蛋白的特异性抗体,可以用抗体试剂盒进行检测。抗体试剂盒的研制需要用到单克隆抗体技术,流程如下:
(1)从免疫过的小鼠脾脏中获取__________细胞和骨髓瘤细胞融合,诱导动物细胞融合常用的具体方法是__________(至少写两种)。图中旋转培养骨髓瘤细胞的原理是__________,图中在HAT培养液中筛选出的杂交瘤细胞具有__________的特点。
(2)要测试多孔培养板的板孔中是否是所需的特异性抗体,需吸取__________(填“上清液”或“沉淀细胞”)。图中用到的测试液体中应选用的蛋白质是__________。
(3)阳性克隆的杂交瘤细胞可以在小鼠体内或体外进一步扩大培养,生产出的单克隆抗体的优点是__________,可以被用来制作“生物导弹”,体外培养需要放置在CO2培养箱中,CO2的主要作用是__________。体内培养的优点是__________。
25. 亚洲棉的光籽(突变型无短绒)和毛籽(野生型有短绒)是一对相对性状,中国农业科学院棉花研究所对亚洲棉光籽性状遗传机制进行了研究,发现突变体光籽表型的出现与8号染色体上DNA片段发生突变有关,研究者提取突变体和野生型的8号染色体的DNA进行PCR,产物扩增后电泳结果如下图:
(1)据图分析,该PCR过程是根据野生型毛籽棉的____________DNA序列设计连续的重叠引物对。电泳结果表明分子量较大的扩增产物与点样处的距离较_____________(选填“大”或“小”),并推测8号染色体上第____________对引物对应的区间(简称M)发生了碱基的____________(选填“增添”、“缺失”、“替换"”)是突变体光籽出现的根本原因。
(2)研究者从野生型和突变体中克隆出区间M后,运用基因工程技术分别导入棉花原生质体,检测其下游报告基因的基因表达水平,进而推测区间M的作用,结果如下图。
内参基因REN是为了排除转化效率不同对实验结果的干扰,因此图中LUC表达量/REN表达量可用来衡量报告基因的表达水平。实验结果说明____________。
(3)研究者发现基因GaFZ的表达会影响毛籽棉花短绒的发育,而且突变体GaFZ蛋白结构与野生型一致。综合上述研究推测突变体光籽表型出现的可能原因是____________。
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潘庄高级中学高二下学期阶段性测试生物试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的学校、姓名、班级、座号、考号填涂在相应位置。
2.选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂;非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写,绘图时,可用2B铅笔作答,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁,不折叠、不破损。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. Zn2+是激活色氨酸合成酶的必要成分,缺Zn2+会影响生长素合成导致植物生长受阻,通常会出现节间缩短,叶片变小呈簇生状,俗称“小叶病”。下列说法错误的是( )
A. 依据元素在细胞内含量划分,锌属于微量元素
B. 无机盐在细胞中含量很少,主要以离子形式存在
C. 为探究小叶病是否由缺锌引起,对照组应使用缺锌的完全培养液
D. 该现象说明无机盐对于维持细胞和生物体的正常生命活动有重要意义
【答案】C
【解析】
【分析】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,其中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、O、N、P、S、K、Ca、Mg。
【详解】A、依据元素在细胞内的含量划分,其含量低于万分之一,锌属于微量元素,A正确;
B、无机盐在细胞内含量很少,主要以离子形式存在,少数以化合物形式存在,具有维持渗透压、酸碱度及细胞正常生命活动的功能,B正确;
C、探究小叶病是否由缺锌引起,实验自变量为是否缺锌,对照组应使用全素培养液,实验组使用缺锌培养液,C错误;
D、缺锌导致小叶病的出现,该现象说明无机盐对于维持细胞和生物体的正常生命活动有重要意义,D正确;
故选C。
2. 肌红蛋白(Mb)是哺乳动物肌肉中储氧的蛋白质,含有C、H、O、N、Fe五种元素,由一条肽链和一个血红素辅基构成。Mb中的极性侧链基团几乎全部分布在分子的表面,而非极性的侧链基团则被埋在分子内部。含有Fe2+的血红素辅基位于Mb表面内陷的疏水洞穴中,避免了Fe2+被氧化。下列说法错误的是( )
A. Mb表面极性侧链基团可以与水分子结合,故Mb可溶于水
B. Mb中的疏水洞穴保证了血红素的储氧能力
C. 组成Mb的肽链中氧原子数一定多于氨基酸数
D. Mb复杂结构的形成与不同部位氨基酸之间形成的氢键和二硫键有关
【答案】D
【解析】
【分析】分析题意可知,Mb的极性侧链分布在分子表面,能与水结合,非极性侧链基团位于分子内部,含有Fe2+的血红素辅基位于Mb表面内陷的疏水洞穴中,能够避免与水溶液中的氧自由基等接触,避免了Fe2+被氧化,保证了Fe2+能与氧结合,即Mb的储氧功能。
【详解】A、Mb表面含有极性侧链基团,可溶于水,A正确;
B、由分析可知,Mb中的疏水洞穴能避免血红素辅基中Fe2+被氧化,保证了Mb的储氧能力,B正确;
C、由题意可知,Mb含有一条肽链,肽链中的氨基酸通过脱水缩合形成肽键,一个肽键含有一个氧原子,肽键数=氨基酸数-1,肽链的末端的羧基含有两个氧原子,若不考虑侧链基团中的氧原子,则肽链中氧原子数=肽键数+2=氨基酸数+1,C正确;
D、Mb含有C、H、O、N、Fe五种元素,不会形成二硫键,D错误。
故选D。
3. 下图表示某生物体内三种化合物的结构示意图,其中图2为多糖分子。下列说法正确的是( )
A. 图1是细胞生物遗传物质的组成成分,其排列顺序储存着大量的遗传信息
B. 图2是构成植物细胞壁的组成成分,被称为人类的“第七类营养素”
C. 图3所示的三酰甘油主要存在于动物细胞中,其熔点较低
D. 图示三种化合物均以碳链为基本骨架
【答案】D
【解析】
【分析】图1是脱氧核糖,图2是糖原,图3是是甘油三酯。
【详解】A、图1是脱氧核糖,参与组成DNA,是细胞生物遗传物质(DNA)的组成成分,4种脱氧核苷酸的排列顺序储存着大量的遗传信息,A错误;
B、图2为多糖,构成植物细胞壁的组成成分是多糖中的纤维素,B错误;
C、图3是是饱和脂肪酸,其熔点较高,C错误;
D、图示中的三种化合物均以碳链为基本骨架的,D正确。
故选D。
4. 原核生物能不断地合成信号分子并将它们释放到周围环境中。若原核生物在一个地方聚集,信号分子的浓度就会升高并可能扩散到邻近的细胞中与受体结合,被激活的受体会启动一些只有在这种情况下才会启动的过程,这个过程叫做群体感应。群体感应造成最常见的变化是分泌糖类或蛋白质形成生物被膜。下列说法正确的是( )
A. 扩散进细胞并与受体结合信号分子可能为蛋白质
B. 若生物被膜与斐林试剂在水浴加热后产生砖红色沉淀,说明其中含有多糖
C. 生物被膜可以识别抗生素、消毒剂,并保护菌体不被破坏
D. 当种群密度变得相当大时,原核生物的代谢可能会发生改变
【答案】D
【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,溶液的颜色变化为砖红色(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)。
【详解】A、蛋白质属于大分子,进细胞通过胞吞,A错误;
B、多糖不具有还原性,不能用斐林试剂检测,B错误;
C、生物被膜是由多糖-蛋白复合物形成的,具有阻止大多数抗生素和消毒剂渗透到细胞内(不没有识别作用),为生物被膜内的原核生物生存提供了保护,C错误;
D、通过题干信息可知,原核生物在一个地方聚集,信号分子的浓度就会升高并可能扩散到邻近的细胞中与受体结合,被激活的受体会启动一些只有在这种情况下才会启动的过程,故当种群密度变得相当大时,原核生物的代谢可能会发生改变,D正确。
故选D。
5. 结核病是由结核杆菌感染引起的一种慢性传染病。结核杆菌的菌体成分硫酸脑苷脂能抵抗宿主细胞的溶菌杀伤作用,使结核杆菌能在肺泡细胞内大量生长繁殖。下列说法错误的是( )
A. 硫酸脑苷脂能抵抗肺泡细胞内溶酶体的溶菌作用
B. 结核杆菌营寄生生活,能利用宿主细胞的核糖体合成相关蛋白质
C. 吞噬细胞吞噬结核杆菌的过程需要蛋白质参与,并消耗能量
D. 能抑制结核杆菌细胞壁形成的药物可用于治疗结核病
【答案】B
【解析】
【分析】分析题意可知,结核杆菌为原核生物,没有以核膜为界限的细胞核,只有核糖体一种细胞器。该菌为胞内寄生菌。
【详解】A、由题意可知,硫酸脑苷脂能抵抗肺泡细胞的溶菌杀伤作用,而细胞内的溶酶体是发挥该作用的主体,故硫酸脑苷脂能抵抗肺泡细胞内溶酶体的溶菌作用,A正确;
B、由分析可知,结核杆菌是胞内寄生菌,营寄生生活,在自身细胞中的核糖体上合成蛋白,B错误;
C、吞噬细胞吞噬病原体需要进行细胞间的识别,该过程与细胞膜上的蛋白质有关,C正确;
D、结核杆菌有细胞壁,能抑制其细胞壁形成的药物可抑制结核杆菌的增殖,从而可用于治疗结核病,D正确。
故选B。
6. 细胞自噬是细胞通过溶酶体降解自身受损或衰老细胞器和受损大分子物质的现象。衰老的线粒体会由内质网膜包被形成自噬体,自噬体与溶酶体结合形成的自噬溶酶体将线粒体降解。细胞内受损蛋白质可与热休克蛋白形成复合物,复合物与位于溶酶体膜上的受体结合,并在其作用下转入溶酶体进行降解。下列说法正确的是( )
A. 溶酶体能够合成和分泌多种水解酶参与细胞自噬
B. 细胞自噬发生障碍可能会导致疾病的发生
C. 处于营养缺乏条件下的细胞,细胞自噬会变弱
D. 癌细胞中热休克蛋白比正常细胞内的含量多,抑制细胞自噬
【答案】B
【解析】
【分析】1、溶酶体:含有多种酸性水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。溶酶体只存在于真核细胞中。
2、细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构和物质。在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用,这就是细胞自噬。处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;在细胞受到损伤微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定。
【详解】A、溶酶体内水解酶是在核糖体上合成的,A错误;
B、细胞自噬基因突变会导致疾病,在严重的疾病中都包含了细胞自噬过程,B正确;
C、当细胞处于低营养条件下,细胞自身自噬增强,C错误;
D、由“细胞内受损蛋白质可与热休克蛋白形成复合物,复合物与位于溶酶体膜上的受体结合,并在其作用下转入溶酶体进行降解。”可知癌细胞中热休克蛋白比正常细胞内的含量多,其存活的原因可能是其能促进细胞自噬,D错误。
故选B。
7. 囊性纤维化患者的CTR转运Cl-功能异常,导致肺部黏稠分泌物堵塞支气管。CFTR是一种转运器,其细胞质侧具有ATP和Cl-的结合位点,ATP与CFTR结合,将引起CFTR上的Cl-结合位点转向膜外侧,ATP水解后其结构恢复原状,从而实现Cl-的跨膜运输。下列说法错误的是( )
A. CFTR功能异常会导致肺部细胞外渗透压的改变
B. CFTR能够转运Cl-是因Cl-与其结合部位相适应
C. CFTR可以协助细胞逆浓度梯度从内环境中吸收Cl-
D. CFTR的CI-结合位点由膜内转向膜外不需要ATP直接供能
【答案】C
【解析】
【分析】分析题意可知,囊性纤维病患者CFTR蛋白结构异常,使CFTR转运氯离子的功能异常,导致患者支气管中黏液增多,管腔受阻,细菌在肺部大量生长繁殖,最终使肺功能严重受损。
【详解】A、CFTR功能异常会导致肺部细胞中的Cl-不能转运到细胞外,导致细胞内渗透压升高,细胞外渗透压的降低,A正确;
B、CFTR能够Cl-特异性结合,通过空间结构的改变转运Cl-,B正确;
C、由题意可知,CFTR可以协助细胞逆浓度梯度将Cl-运输到细胞外,C错误;
D、由题意可知,CFTR与ATP结合后,引起CI-结合位点由膜内转向膜外,当ATP水解后,CFTR结构恢复原状,因此CI-结合位点由膜内转向膜外时,不需要ATP直接供能,D正确。
故选C。
8. 我国是啤酒的生产和消费大国。大麦经发芽、培烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵、消毒等工序生产出啤酒。下列说法错误的是( )
A. 发芽是为了让大麦种子产生α-淀粉酶
B. 焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行灭菌
C. 发酵过程要随时检测培养液中微生物数量和产物浓度
D. 通过转基因技术可减少啤酒酵母双乙酰的生成,缩短啤酒的发酵周期
【答案】B
【解析】
【分析】果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是异养兼性厌氧微生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,把糖分解成二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精。
【详解】A、大麦的胚在发芽时会产生α-淀粉酶,A正确;
B、焙烤可以杀死大麦种子的胚,但不使淀粉酶失活,没有进行灭菌,B错误;
C、在发酵过程中,要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等,以了解发酵进程,C正确;
D、转基因技术已被用来减少啤酒酵母双Z酰的生成,缩短啤酒的发酵周期,属于转基因技术在微生物领域的应用,D正确。
故选B。
9. 氨基酸营养缺陷型菌株是野生型菌株突变后失去合成某种氨基酸的能力,只能在完全培养基或补充相应氨基酸的基本培养基中才能正常生长的变异菌株。下图是获得并纯化色氨酸营养缺陷型突变株的过程,①②③④是培养基编号,甲、乙代表菌落。下列说法错误的是( )
A. ①②是完全培养基,③是添加色氨酸的基本培养基,④是基本培养基
B. 紫外线处理的目的是提高突变率,以获得色氨酸营养缺陷型菌株
C. 将①置于摇床中,有利于菌体充分利用培养基中的营养物质
D. 甲是色氨酸营养缺陷型菌落,可用划线法进一步纯化培养
【答案】A
【解析】
【分析】图中①②为稀释涂布平板法分离细菌,所用培养基为完全培养基,然后运用影印法将菌种接种到③④两种培养基中,在③中菌落明显少于④中的菌落数,说明③是基本培养基,④是完全培养基。
【详解】A、根据题干:氨基酸营养缺陷型菌株是野生型菌株突变后失去合成某种氨基酸的能力,只能在完全培养基或补充相应氨基酸的基本培养基中才能正常生长的变异菌株,所以①②是完全培养基;运用影印法将分离到的菌种接种到③④两种培养基中,在③中菌落明显少于④中的菌落数,说明③是基本培养基,④是完全培养基,A错误;
B、紫外线是物理诱变因素,紫外线处理可以提高突变率,以获得色氨酸营养缺陷型菌株,B正确;
C、将①置于摇床中,可以增加菌液中的氧气浓度,使菌种与营养物质充分接触,有利于菌体充分利用培养基中的营养物质,C正确;
D、运用影印法将分离到的菌种接种到③④两种培养基中,在③中菌落明显少于④中的菌落数,说明③是基本培养基,可生长野生型菌种,④是完全培养基,野生型和色氨酸营养缺陷型菌种均可生长,根据图③和图④可判断甲是色氨酸营养缺陷型菌落,可用划线法进一步纯化培养,D正确。
故选A。
10. 新冠病毒核酸检测时常用实时荧光RT一PCR技术。TaqMan探针为一小段可与目标序列互补的脱氧核苷酸单链,且5′端含一个荧光基团R,3′端含一个淬灭基团QPCR复性的过程中,TaqMan探针和目标序列结合,新链延伸时,在DNA聚合酶的作用下,荧光基团与淬灭基团分离而发出荧光。下列叙述错误的是( )
A. RNA不能作为PCR的模板,需先将样本中的RNA逆转录为DNA
B. RT-PCR之前,需要先根据cDNA的核苷酸序列合成引物和TaMan探针
C. 若PCR循环次数相同,检测结果荧光强度越强,可能被检测者体内初始病毒含量越高
D. RT-PCR的产物在电泳时,其迁移速率随凝胶浓度的增大而增大
【答案】D
【解析】
【分析】PCR技术的条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶);PCR的操作过程:①高温变性:DNA解旋过程(PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开);低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。
【详解】A、RNA为单链,因此,RNA不能作为PCR的模板,需先将样本中的RNA逆转录为DNA,而后再进行PCR扩增,A正确;
B、RT-PCR之前,需要先根据cDNA的核苷酸序列合成引物和TaMan探针,从而可以保证PCR技术的顺利信息以及探针的正常使用,B正确;
C、若PCR循环次数相同,检测结果荧光强度越强,应该是探针与目标DNA结合越多,因而能说明cDNA片段中相应的片段越多,据此可推测,被检测者体内初始病毒含量越高,C正确;
D、RT-PCR的产物在电泳时,其迁移速率随凝胶浓度的增大而减小,另外还与DNA分子大小有关,D错误。
故选D。
11. 科学家通过诱导培养PS细胞成功得到了含有胎盘干细胞的小囊泡,将这些小囊泡再放入特定培养基中,经过若干代的纯化培养,获得了具有功能的胎盘干细胞。下列说法错误的是( )
A. PS细胞是在体外转入相关因子诱导形成的,应用时存在导致肿瘤的风险
B. 胎盘干细胞是由囊胚期滋养层细胞分化而来的,滋养层细胞沿透明带内壁排列
C. 在纯化培养时用胰蛋白酶破坏细胞膜蛋白以解除细胞之间的接触抑制
D. 胎盘干细胞可在治疗性克隆中用于做DNA鉴定和性别鉴定
【答案】C
【解析】
【分析】根据分化潜能分类:
(1)全能干细胞:具有自我更新和分化形成任何类型细胞的能力,如胚胎干细胞。
(2)多能干细胞:具有产生多种类型细胞的能力,但却失去了发育成完整个体的能力,发育潜能受到一定的限制;如造血干细胞。
(3)单能干细胞(也称专能干细胞) :只能分化为成体组织、器官中的细胞。
【详解】A、干细胞分裂分化能力强,会增加生物体内细胞的分裂能力,将干细胞用于临床上的疾病治疗可能存在导致肿瘤发生的风险,A正确;
B、胚胎干细胞应该来源于囊胚的内细胞团,胎盘干细胞是由囊胚期滋养层细胞分化而来的,B正确;
C、胰蛋白酶处理是为了使组织分散成单个细胞,便于进行细胞培养和观察,C错误;
D、胎盘干细胞可在治疗性克隆中用于做DNA鉴定和性别鉴定,D正确。
故选C。
12. 设法将细菌菌体破坏后,可利用质粒与拟核DNA在物理和化学性质方面的差异对基因工程中重组质粒进行提取和鉴定。在强碱性环境中,拟核DNA发生不可逆变性且条件恢复正常后会与细胞壁碎片缠绕在一起,而重组质粒变性后会恢复原状。下列说法正确的是( )
A. 对上述处理后的混合液离心时,质粒留在沉淀物中
B. 可用预冷的体积分数95%酒精析出溶液中的蛋白质杂质
C. 用二苯胺试剂鉴定提取物变蓝色不能说明质粒重组成功
D. 将重组质粒双酶切后电泳,一定得到2种条带
【答案】C
【解析】
【分析】 DNA的粗提取与鉴定:利用DNA与其他物质在物理和化学性质上的差异,进行DNA粗提取;比如利用DNA不溶于酒精,但某些蛋白质溶于酒精;DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,能将DNA提取出来。
【详解】A、拟核DNA发生不可逆变性且条件恢复正常后会与细胞壁碎片缠绕在一起,而重组质粒变性后会恢复原状,对上述处理后的混合液离心时,质粒留在上清液,A错误;
B、DNA不溶于酒精,有些蛋白质溶于酒精,B错误;
C、用二苯胺试剂鉴定提取物变蓝色只能说明存在DNA,不能说明质粒重组成功,C正确;
D、将重组质粒双酶切后电泳,不一定得到2种条带,有可能含有完整质粒、目的基因片段、载体片段等,D错误;
故选C。
13. 如图是光合作用过程示意图(字母代表物质),PSBS 是一种类囊体膜蛋白,能感应类囊体腔内H+的浓度而被激活,激活的PSBS 抑制电子在类囊体膜上的传递,最终将过量的光能转换成热能释放,防止强光对植物细胞造成损伤。下列说法错误的是( )
A. 图中的A、C、G 分别是O2、ATP、CO2
B. 叶绿素分子中被光激发的电子,经传递到达D 后生成NADPH
C. 强光照会激活膜蛋白PSBS,促进水的光解过程,进而影响ATP 的合成
D. 当光反应产物积累时,会产生反馈抑制,叶片转化光能的能力下降
【答案】C
【解析】
【分析】图中水的光解发生在叶绿体的类囊体腔中,A是氧气,B是ADP,C是ATP,D是NADP+,E是NADPH,F是碳水化合物,G是二氧化碳。
【详解】A、图中是光合作用的过程,A是氧气,B是ADP,C是ATP,D是NADP+,E是NADPH,F是碳水化合物,G是二氧化碳,A正确;
B、叶绿素分子中被光激发的电子,经传递到达D(NADP+)同时结合H+合成NADPH,B正确;
C、激活的PSBS 抑制电子在类囊体膜上的传递,从而抑制水的光解,C错误;
D、由题意可知,当光反应产物积累时,最终将光能转变为热能,防止强光对植物细胞造成损伤,因此产生反馈抑制,叶片转化光能的能力下降,D正确。
故选C
14. 莫罗尼小鼠白血病病毒(MLV)的遗传物质进入人体细胞后逆转录成DNA并随机整合到人体基因组中。依据该原理,早期科学家曾将携带正常IL2RG基因的MLV导入X连锁重症联合免疫缺陷症患者(IL2RG基因突变导致)的细胞内,发现正常的L2RG基因可以随受体细胞稳定遗传,该方法使多数试验者痊愈,但也使少数得了白血病。据此推测错误的是( )
A. MLV在X连锁重症联合免疫缺陷症治疗中作为基因的载体
B. 携带正常IL2RG基因的MLV被导入患者具有分裂能力的细胞中
C. IL2RG基因可直接整合到MLV的RNA分子中实现基因重组
D. 白血病的出现可能是因MLV逆转录形成的DNA随机插入引发了原癌基因的异常表达
【答案】C
【解析】
【分析】该方法是基因工程的应用——基因治疗。题干中选用的载体是RNA病毒,所以应该插入目的基因的转录产物mRNA,MLV病毒的遗传物质进入人体细胞后,再通过逆转录过程形成DNA,随机整合到人体基因组中。
【详解】A、根据题干:早期科学家曾将携带正常IL2RG基因的MLV导人X连锁重症联合免疫缺陷症患者(IL2RG基因突变导致)的细胞内,发现正常的L2RG基因可以随受体细胞稳定遗传。可知MLV在X连锁重症联合免疫缺陷症治疗中作为基因的载体,A正确;
B、要想使正常的L2RG基因可以随受体细胞稳定遗传,受体细胞必须是具有分裂能力的细胞,DNA才会复制,DNA上的基因才会稳定遗传,B正确;
C、IL2RG基因是一段双链DNA片段,应该将该基因的转录产物mRNA整合到MLV上,C错误;
D、携带目的基因的MLV的遗传物质进入人体细胞后逆转录成DNA并随机整合到人体基因组中,有可能随机插人到原癌基因内,破坏乐原癌基因的结构,使其异常表达,D正确。
故选C。
15. 在体细胞克隆猴培育过程中,成功的关键环节是将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的RNA注入重构胚,同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂(TSA)处理,具体培育流程如下图所示。下列说法错误的是( )
A. 灭活的仙台病毒所起的作用是诱导细胞融合
B. 使用Kdm4d的mRNA和TSA处理重构胚是为了调控基因表达
C. 去核的实质是去除卵母细胞中的纺锤体-染色体复合物
D. 胚胎移植前应对代孕母猴进行超数排卵处理
【答案】D
【解析】
【分析】细胞核移植是指将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微直接去除法还有人采用密度梯度离心,紫外光短时间照射、化学物质处理等方法。进行核移植时,常将供体细胞注入去核的卵母细胞,再用物理或化学方法(如电刺激、Ca2+载体、乙醇和蛋白酶合成抑制剂等)激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程。
【详解】A、灭活的仙台病毒能够诱导动物细胞融合,A正确;
B、由题意可知,Kdm4d的mRNA能够翻译出组蛋白去甲基化酶,使重构胚中的DNA支甲基化,而TSA则能抑制组蛋白脱乙酰化,两种处理能够调控基因表达,B正确;
C、去核的实质是去除卵母细胞中的染色体,而核移植所用的卵母细胞需要培养到MⅡ期,此时细胞处于减数分裂Ⅱ时间,染色体与纺锤体形成复合物,因此也可以说其实质是去除卵母细胞中的纺锤体-染色体复合物,C正确;
D、进行胚胎移植时,为保证移植的胚胎能正常发育,需要对代孕母猴进行同期发情处理,D错误。
故选D
二、选择题:本题共5小题,每小题选对3分,选对但不全1分,选错0分。每小题有一个或多个选项符合题目要求。
16. 蛋白质合成后,第一个氨基酸会被氨基肽酶水解除去,然后由氨酰-tRNA 蛋白转移酶把一个信号氨基酸加到多肽链的氨基端,若该信号氨基酸为丝氨酸、苏氨酸等八种氨基酸之一时,该蛋白质可长时间发挥作用;若为其他氨基酸,不久后会被多个泛素(一种小分子蛋白)结合,进而进入呈筒状的蛋白酶复合体中被水解。下列说法错误的是( )
A. 信号氨基酸由mRNA的第一个密码子控制合成,可决定蛋白质的寿命
B. 泛素可能是一种信号分子,起到蛋白质死亡标签的作用
C. 筒状蛋白酶复合体中的水解产物均以代谢废物的形式排出细胞外
D. 多肽链与信号氨基酸的脱水缩合发生在肽链的羧基和氨基酸的氨基之间
【答案】ACD
【解析】
【分析】氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链,而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,脱去一分子水后形成肽键将两个氨基酸连接起来的过程。
【详解】A、mRNA上的三个相邻碱基称为一个密码子,可编码氨基酸的合成,分析题意可知,蛋白质合成后,第一个氨基酸会被氨基肽酶水解除去,故mRNA的第一个密码子不能决定氨基酸寿命,A错误;
B、分析题意可知,若该信号氨基酸为丝氨酸、苏氨酸等八种氨基酸之一时,该蛋白质可长时间发挥作用;若为其他氨基酸,不久后会被多个泛素(一种小分子蛋白)结合,故泛素可能起到了标记作用,可能是一种信号分子,起到蛋白质死亡标签的作用,B正确;
C、筒状蛋白酶复合体中的水解产物若为对细胞有利的物质,则会被细胞重新利用,如蛋白质经水解后的产物是氨基酸,C错误;
D、结合题意可知,多肽链与氨基酸脱水缩合发生在肽链的羧基和氨基酸的氨基之间以及R基中的氨基和羧基之间,D错误。
故选ACD。
17. 在盐化土壤中,大量Na+迅速流入细胞形成胁迫,影响植物正常生长。耐盐植物可通过Ca²+介导的离子跨膜运输,减少Na+在细胞内的积累,从而提高抗盐胁迫的能力,其主要机制如图。下列说法错误的是( )
A. 在盐胁迫下, Na+进出细胞的运输方式相同
B. 加入H+泵抑制剂, Na+的排出量会明显减少
C. 在高盐胁迫下,胞外和胞内Ca²+对 Na+转运蛋白的作用不同,但最终效应相同
D. 转运蛋白A、B、C 在转运离子时均需改变自身结构,但转运蛋白C 不具特异性
【答案】AD
【解析】
【分析】题图分析:钠离子通过转运蛋白A运入细胞,而钙离子可抑制该过程,钙离子能通过转运蛋白B运入细胞,胞内钙离子增多会促进钠离子通过转运蛋白C运出细胞。
【详解】A、据图可知,在盐胁迫下,Na+出细胞需要借助转运蛋白C的协助,该过程需要H+提供的势能,运输方式是主动运输,A错误;
B、据图可知,H+运出细胞需要ATP,说明H+在细胞内的浓度低于细胞外,使用ATP抑制剂处理细胞,会影响H+在细胞内外的分布情况,而Na+的排出需要H+提供势能,故使用ATP抑制剂处理细胞,Na+的排出量会明显减少,B正确;
C、题图显示,在高盐胁迫下,胞外Ca2+抑制转运蛋白A,胞内Ca2+促进转运蛋白C,C正确;
D、转运蛋白A、B、C 在转运离子时均需改变自身结构,转运蛋白C能同时转运H+和Na+,而不能转运其它离子,说明其仍有特异性,D错误。
故选AD。
18. APC/C是一个由11-13个亚单位蛋白组成的大型复合物,能促进有丝分裂进入后期;后期抑制因子 (Pds1) 作为姐妹染色单体间的胶黏物,使姐妹染色单体粘在一起不分开。下列说法错误的是( )
A. APC/C可能通过降解后期抑制因子,促进姐妹染色单体分离
B. 对细胞进行同步化处理,有助于研究APC/C 发挥作用的时期
C. 敲除控制APC/C合成的基因,会阻碍细胞周期顺利完成
D. 连续分裂的细胞中APC/C 的含量呈周期性变化,S 期含量最高
【答案】D
【解析】
【分析】有丝分裂不同时期的特点:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、抑制因子 (Pds1) 作为姐妹染色单体间的胶黏物,使姐妹染色单体粘在一起不分开,有丝分裂后期,着丝粒分开,姐妹染色单体分开,而APC/C能促进有丝分裂进入后期,因此可推测APC/C可能通过降解后期抑制因子,促进姐妹染色单体分离,A正确;
B、对细胞进行同步化处理,使所有的细胞同时进入某一个时期,可以研究APC/C 发挥作用的时期,B正确;
C、敲除控制APC/C合成的基因,则后期抑制因子不能被分解,姐妹染色单体不分离,因此细胞周期不会顺利完成,C正确;
D、APC/C能促进有丝分裂进入后期,因此在后期含量最高,D错误。
故选D。
19. 经过不断的技术更新,我国青霉素年产量大幅提升,国产青霉素已占据了90%的国际市场。下列关于青霉素生产的说法错误的是( )
A. 选育出的高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐中
B. 青霉素具有杀菌作用,因此发酵罐不需严格灭菌
C. 为更好地利用氧气,工厂生产青霉素时应采用固体培养基
D. 在进行发酵时,排出的气体和废弃培养基应进行二次清洁或灭菌处理
【答案】BC
【解析】
【分析】发酵工程的基本环节: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。发酵是中心环节,需要注意发酵液的温度、氧气浓度、pH等发酵条件。
【详解】A、发酵罐体积较大,需要增加接种菌株的数量,形成优势种群,所以选育出的高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐中,A正确;
B、为了防止其他微生物的污染,获得纯净的青霉菌,发酵罐必须严格灭菌,B错误;
C、青霉菌的代谢类型为异养需氧型,为了更好的利用氧气,工厂生产青霉素时应采用液体培养基并且振荡培养,增加氧气浓度,并且增加青霉菌与氧气的接触,C错误;
D、为了防止排出的气体和废弃培养基污染环境,在进行发酵时,排出的气体和废弃培养基应进行二次清洁或灭菌处理,D正确;
故选BC。
20. 原核细胞中存在多个R-M系统以对抗外来DNA入侵,每个R-M系统由一个限制酶和相对应的甲基化酶组成,甲基化酶可在特定序列上对DNA进行甲基化,保护其不被限制酶降解。下列说法错误的是( )
A. 限制酶催化DNA链中相邻核苷酸之间磷酸二酯键的断裂
B. 当限制酶在一个识别序列的中心轴线处切开DNA时产生两个黏性末端
C. DNA特定序列的甲基化可能导致基因的表达发生可遗传的改变
D. R-M系统中的限制酶和甲基化酶分别对细菌内源性和外源性DNA起作用
【答案】BD
【解析】
【分析】限制性内切核酸酶,又称限制酶,能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式——黏性末端和平末端。
生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传。
【详解】A、限制酶能识别催化DNA的特定序列,并能断开相邻核苷酸之间的磷酸二酯键,A正确;
B、当限制酶在一个识别序列的中心轴线两侧切开DNA时产生两个平末端,B错误;
C、DNA特定序列的甲基化可能会导致RNA聚合酶不能与DNA结合,导致基因的表达异常,从而发生表观遗传,C正确;
D、由题意可知,R-M系统中的限制酶和甲基化酶分别对外源性DNA和细菌内源性DNA起作用,D错误。
故选BD。
三、非选择题:本题共5小题。
21. 我国是生产稻米最多国家,增加水稻的产量一直是科研人员研究的重要课题。图1是将玉米的PEPC酶(与CO2的固定有关)基因与PPDK酶(催化CO2初级受体—PEP的生成)基因导入水稻后,在某一温度下测得光照强度对转双基因水稻和原种水稻CO2,吸收速率的影响。图2是在光照为1000Lux下测得温度影响净光合速率的变化曲线。请据图回答下列问题:
(1)图1是在______℃下测得的结果,如调整温度为27℃,重复图1相关实验,A点会向______移动,推测原因是______。
(2)据图推测,转基因水稻与原种水稻相比更适宜栽种在______环境中。科研人员提取并用纸层析法分离这两种水稻等质量叶片的光合色素,通过观察比较______发现两种植株各种色素含量无显著差异,则可推断转基因水稻是通过促进光合作用的______(填过程)来提高光合速率。
【答案】(1) ①. 30 ②. 左下 ③. 图1中1000Lux的强光下,原种水稻的净光合速率是20,结合图2判断图1是在30℃下测得的,在27℃时,该水稻净光合速率小于20,所以A点向左下移动。
(2) ①. 强光照和高温 ②. 色素带的宽窄 ③. 暗反应
【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。
光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):水的光解产生[H]与氧气,以及ATP的形成。光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成有机物。
【小问1详解】
二氧化碳的吸收速率表示的是净光合速率,图1中在光照为1000Lux下测得的两种水稻的净光合速率分别是25和30,这正好与图2中是在30℃下测得的结果相符,据此可知图1是在30℃下测得的结果,如调整温度为27℃,根据图2结果可知,原种水稻的净光合速率下降,重复图1相关实验,A点(原种水稻的净光合速率)会向左下方移动。
【小问2详解】
据图1、2推测,转基因水稻与原种水稻相比更适宜栽种在高温和强光照环境中,因为这两个条件下转基因水稻的净光合速率更高,也就意味着在该条件下产量更高。科研人员提取并用纸层析法分离这两种水稻等质量叶片的光合色素,通过观察比较各条色素带的宽窄发现两种植株各种色素含量无显著差异,即光反应过程中色素吸收、传递和转化光能的能力基本无差异,但二者的产量相差较大,据此则可推断转基因水稻是通过促进光合作用的暗反应过程来提高光合速率的,可能的原因是转基因水稻中与暗反应有关酶的活性更高。
【点睛】熟知光合作用过程中的物质变化和能量变化是解答本题的关键,正确辨析图示的信息是解答本题的前提,掌握影响光合作用的各种影响因素的影响机理是 解答本题的另一关键。
22. 某果蝇染色体及部分基因组成如甲所示,观察该果蝇某器官切片,发现了如乙、丙所示细胞。请回答下列问题:
(1)丙细胞的名称是_____,正常情况下,乙细胞?处的基因应为_____。丙细胞中出现A和a的原因可能是_____。
(2)若甲细胞每个DNA分子两条均由3H标记的核苷酸组成,现将甲细胞移植到正常果蝇体内,通过2次过程①所示的细胞分裂,则一个子细胞中含3H的染色体条数是_____条。
(3)某生物的一个精原细胞经减数分裂后形成的其中一个精细胞如图2所示,请解释出现该精细胞的原因:_____。
【答案】 ①. 次级卵母细胞 ②. d ③. 分裂过程中发生了基因突变 ④. 0~8 ⑤. 减数第一次分裂中发生同源染色体联会且交叉互换,且在减数第一次分裂后期同源染色体没有分离
【解析】
【分析】分析图1:乙细胞含有同源染色体,且着丝点分裂,处于有丝分裂后期;丙细胞不含同源染色体,且着丝点分裂,处于减数第二次分裂后期。因此甲→乙表示有丝分裂,甲→丙表示减数分裂。分析图2:图2表示精原细胞减数分裂形成精细胞的过程,且该过程中发生过程交叉互换及染色体变异。
【详解】(1)丙细胞不含同源染色体,处于减数第二次分裂后期,且细胞质不均等分裂,称为次级卵母细胞。已知细胞中(同一极)有一条染色体含有D基因,根据甲图中的基因组成(Dd)可知,乙细胞?处的基因应为d。丙细胞中上下两条相同的染色体是间期复制形成的,它们所含的基因应该完全相同,即都应该是a基因,出现A和a的原因可能是减数第一次分裂间期发生了基因突变。
(2)已知甲细胞中每个DNA分子的两条链均由3H,现将甲细胞移植到正常果蝇体内,进行1次有丝分裂,该过程中DNA进行一次半保留复制,所获得的子代DNA均含有3H,而有丝分裂所形成的子细胞的染色体数目不变,所以一个子细胞中含3H的染色体条数是8条。再进行1次有丝分裂,该过程中DNA又进行了一次半保留复制,由于有丝分裂后期,着丝点分裂,姐妹染色单体分开后随机移向两极,因此子细胞中含3H的染色体条数是0~8条。
(3)图示精原细胞中的两条染色体为一对同源染色体,其上含有一对等位基因Aa;精细胞中仍有一对同源染色体,且染色体上的基因与精原细胞染色体上的位置不同,其形成原因是:减数第一次分裂中发生同源染色体联会且交叉互换,且在减数第一次分裂后期同源染色体没有分离。
23. 微生物驯化是指在微生物培养过程中,逐步加入某种物质,让其逐渐适应,从而得到对此物质高耐受或能降解该物质的微生物。科研人员现采用微生物驯化结合传统接种的方法筛选能高效降解有机磷农药—敌敌畏的微生物,并设计了如下实验流程。请据此回答以下问题:
(1)已知驯化培养基成分为蛋白胨、葡萄糖、氯化钠、磷酸二氢钾、水等,驯化时逐步加入的物质X是__________。依照物理性质划分,驯化培养基属于__________培养基,其中蛋白胨可提供__________,氯化钠和磷酸二氢钾两种无机盐,在培养基中具有__________的作用(至少答两点)
(2)用于筛选的样品应来自__________的土壤。将驯化后的微生物接种于培养基B的方法为__________,该方法不需要梯度稀释也能获得单菌落,原因是__________。
(3)将培养基B中分离得到的单菌落分别接种于以敌敌畏为唯一碳源的培养基C,培养24小时后,通过测定培养基中__________,可筛选分解敌敌畏能力较强的微生物。为统计培养基C中的微生物数量,在如图所示的稀释度下涂布了4个平板培养基D,统计菌落数分别为250、247、312、253,测得培养基C中活菌数为1.25×107个/mL,则涂布的菌液Y为__________mL。
【答案】(1) ①. 敌敌畏 ②. 液体 ③. 碳源、氮源(和维生素) ④. 调节渗透压、充当(酸碱)缓冲物质
(2) ①. (常年)施用敌敌畏 ②. 平板划线法 ③. 划线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着划线的延伸,菌体数目逐渐被稀释(减少),最后可能形成单个菌落
(3) ①. 敌敌畏的剩余量 ②. 0.2
【解析】
【分析】1、培养基从功能上可划分为选择培养基和鉴别培养基,从物理性质上可划分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基,从成分上可划分为天然培养基和合成培养基。
2、为了防止培养皿盖上的冷凝水滴落到培养基上造成污染,且避免培养基中的水分快速挥发,培养基冷凝后要将平板倒置。
【小问1详解】
微生物驯化是指在培养过程中,逐步加入某种物质,让其逐渐适应,得到对此种物质耐受或者能降解此种物质的微生物的过程,该实验目的是筛选抗敌敌畏的微生物,故驯化时,培养液逐步加入的物质X是敌敌畏,这样操作的目的是筛选出高效分解敌敌畏的微生物;由图可知,该驯化培养基中并未加入凝固剂如琼脂等,故依照物理性质划分,驯化培养基属于液体培养基;蛋白胨来源于动物原料,含有糖、维生素和有机氮等营养物质;氯化钠和磷酸二氢钾除提供无机盐外,在培养基中还分别具有调节渗透压、充当酸碱缓冲物质的作用。
【小问2详解】
由提供信息可知,该实验的目的是从土壤中筛选能能高效降解有机磷农药——敌敌畏的微生物,故用于筛选的样品应来自常年施用敌敌畏的土壤,这样能够增加获得目的菌的概率;结合题图可知,将驯化后的微生物接种于培养基B的方法为平板划线法;该方法中,划线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着划线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落,故该方法不需要梯度稀释也能获得单菌落。
【小问3详解】
单位时间内剩余的敌敌畏越少,说明筛选出的微生物分解敌敌畏的能力越强,故通过测定培养瓶中敌敌畏的剩余量,可筛选出分解敌敌畏能力较强的微生物;微生物计数时应选择菌落数目在30-300之间的进行计数,统计菌落数分别为250、247、312、253,则菌落的平均数(250+247+253)/3=250个,图中稀释倍数是104,由公式可知250/Y×104=1.25×107个/mL可知,涂布菌液Y=0.2ml。
24. 新冠病毒主要通过表面的S蛋白与人体细胞表面的受体(ACE2)结合来侵入细胞。人体感染病毒后会产生针对S蛋白的特异性抗体,可以用抗体试剂盒进行检测。抗体试剂盒的研制需要用到单克隆抗体技术,流程如下:
(1)从免疫过的小鼠脾脏中获取__________细胞和骨髓瘤细胞融合,诱导动物细胞融合常用的具体方法是__________(至少写两种)。图中旋转培养骨髓瘤细胞的原理是__________,图中在HAT培养液中筛选出的杂交瘤细胞具有__________的特点。
(2)要测试多孔培养板的板孔中是否是所需的特异性抗体,需吸取__________(填“上清液”或“沉淀细胞”)。图中用到的测试液体中应选用的蛋白质是__________。
(3)阳性克隆的杂交瘤细胞可以在小鼠体内或体外进一步扩大培养,生产出的单克隆抗体的优点是__________,可以被用来制作“生物导弹”,体外培养需要放置在CO2培养箱中,CO2的主要作用是__________。体内培养的优点是__________。
【答案】(1) ①. B淋巴细胞 ②. 聚乙二醇融合法、电融合法和灭活病毒诱导法 ③. 使骨髓瘤细胞与培养液充分接触,有利于骨髓瘤细胞获得大量营养,有利于骨髓瘤细胞增殖 ④. 既能产生抗体,又能大量增殖
(2) ①. 上清液 ②. S蛋白
(3) ①. 特异性强、灵敏度高 ②. 维持培养液的pH ③. 不需要人为控制培养条件,减少了人力、物力的投资
【解析】
【分析】单克隆抗体:由单个B淋巴细胞进行无性繁殖形成的细胞系所产生出的化学性质单一、特异性强的抗体。具有特异性强、灵敏度高,并可能大量制备的特点。
【小问1详解】
从免疫过的小鼠脾脏中获取B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,诱导动物细胞融合常用的具体方法是聚乙二醇融合法、电融合法和灭活病毒诱导法,图中旋转培养骨髓瘤细胞的原理是促进骨髓瘤细胞与培养液充分接触,有利于骨髓瘤细胞获得大量营养,图中在HAT培养液中筛选出的杂交瘤细胞表现的特点是既能产生抗体,又能大量增殖。
【小问2详解】
要测试多孔培养板的板孔中是否是所需的特异性抗体,需吸取“上清液”,上清液中有需要的抗体。图中用到的测试液体中应选用的蛋白质是S蛋白。
【小问3详解】
阳性克隆的杂交瘤细胞可以在小鼠体内或体外进一步扩大培养,由于单克隆抗体是由单个细胞经过分裂分化,而后分泌产生的,因此,生产出的单克隆抗体纯度高,因而表现出特异性强、灵敏度高的特点,可以被用来制作“生物导弹”,体外培养需要放置在CO2培养箱中,CO2的主要作用是维持培养液的pH,单克隆抗体也可通过体内培养获取,体内培养的优点不需要人为控制培养条件,减少了人力、物力的投资,但产量有限,且纯度也不太高。
25. 亚洲棉的光籽(突变型无短绒)和毛籽(野生型有短绒)是一对相对性状,中国农业科学院棉花研究所对亚洲棉光籽性状遗传机制进行了研究,发现突变体光籽表型的出现与8号染色体上DNA片段发生突变有关,研究者提取突变体和野生型的8号染色体的DNA进行PCR,产物扩增后电泳结果如下图:
(1)据图分析,该PCR过程是根据野生型毛籽棉的____________DNA序列设计连续的重叠引物对。电泳结果表明分子量较大的扩增产物与点样处的距离较_____________(选填“大”或“小”),并推测8号染色体上第____________对引物对应的区间(简称M)发生了碱基的____________(选填“增添”、“缺失”、“替换"”)是突变体光籽出现的根本原因。
(2)研究者从野生型和突变体中克隆出区间M后,运用基因工程技术分别导入棉花原生质体,检测其下游报告基因的基因表达水平,进而推测区间M的作用,结果如下图。
内参基因REN是为了排除转化效率不同对实验结果的干扰,因此图中LUC表达量/REN表达量可用来衡量报告基因的表达水平。实验结果说明____________。
(3)研究者发现基因GaFZ的表达会影响毛籽棉花短绒的发育,而且突变体GaFZ蛋白结构与野生型一致。综合上述研究推测突变体光籽表型出现的可能原因是____________。
【答案】(1) ①. 8号染色体的880kb至903kb区间 ②. 小 ③. 6 ④. 增添
(2)区间M促进下游报告基因的表达,且其作用的发挥与区间M的长度(或M的类型)和方向有关
(3)突变体区间M突变后,促进了GaFZ基因的表达,进而抑制了棉花短绒发育,导致出现了光籽性状
【解析】
【分析】PCR技术的相关知识:
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、前提条件:要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物;
4、过程:①高温变性: DNA解旋过程;②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开。
【小问1详解】
据图分析,该PCR过程设计了8组连续的重叠引物对,这些引物扩增的片段都是在野生型毛籽棉的880kb-903kbDNA序列范围内的。电泳结果表明分子量较大的扩增产物会更靠近点样处,所以距离点样处距离更小。观察电泳结果,8号染色体上的第6对引物扩增出来的片段不同,突变体比野生型更靠近点样处,说明突变体这个片段比野生型的相对分子质量更大,应该是发生了碱基对的增添。
【小问2详解】
根据柱形图可知,空载体、野生型和突变体的LUC/REN表达量不同,说明LUC/REN可以用来衡量M的表达水平。区间M的长度和方向不同,LUC/REN的比值不同,说明M可以促进下游基因的表达,其作用的发挥与区间M的长度和方向有关。
【小问3详解】
“基因GaFZ的表达会影响棉花短绒的发育,检测发现突变体甲GaFZ蛋白结构与野生型一致”, 说明GaFZ蛋白基因可能不在区段M,突变体区间M突变后,促进了下游基因,如GaFZ基因的表达,进而影响了棉花短绒的发育,导致出现了光籽性状。
【点睛】本题主要考查基因工程,获取题干信息,理解题干所问是解答本题的关键。
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