必刷考题猜想(5大考点+能力限时测)-2024-2025学年高二生物下学期期末考点大串讲(苏教版2019)
2025-05-21
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2份
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61页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.74 MB |
| 发布时间 | 2025-05-21 |
| 更新时间 | 2025-05-26 |
| 作者 | 午后咖啡 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2025-05-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52229472.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
高二期末专题复习
(知高频命题、练能力提升)
· 高频命题点01发酵工程
· 高频命题点02细胞工程
· 高频命题点03基因工程
· 高频命题点04组成细胞的分子
· 高频命题点05细胞的基本结构和物质运输
▉命题点1发酵工程
【例】1.酸奶是以新鲜牛奶或奶粉为原材料在乳酸菌作用下发酵形成的产品,因风味独特,营养价值高而广受人们的喜爱。下列叙述错误的是( )
A.乳酸菌广泛分布于空气、土壤、植物体表等处
B.为防止杂菌污染,发酵酸奶时可适量添加抗生素
C.对原材料进行巴氏消毒,有利于防止营养物质被破坏
D.袋装酸奶发生“胀袋”说明酸奶已被杂菌污染,不宜食用
【答案】B
【分析】消毒是指使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物(不包括芽孢和孢子),灭菌则是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子。
【详解】A、乳酸菌属于厌氧菌,广泛分布于空气、土壤、植物体表等处,A正确;
B、抗生素会抑制或杀灭细菌,包括作为发酵菌种的乳酸菌,若添加抗生素,酸奶发酵过程将无法正常进行,B错误;
C、巴氏消毒法通过低温杀菌减少有害微生物,同时保留大部分营养物质,适合用于牛奶等原材料的处理,C正确;
D、袋装酸奶“胀袋”通常由产气杂菌(如酵母菌)污染引起,导致气体(如CO2)积累,此类酸奶已变质,不宜食用,D正确。
故选B。
【例】2.下列关于发酵工程的说法,错误的是( )
A.发酵工程中应控制pH,酸性条件下利于谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸
B.“精酿”啤酒发酵完成后,不进行过滤和消毒处理,保质期比较短
C.黑曲霉可作为酿制酱油、生产柠檬酸的菌种
D.利用乳酸菌在青贮饲料中乳酸发酵产生有机酸而实现饲料保鲜
【答案】A
【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能,通过现代工程技术,规模化生产对人类有用的产品,主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。发酵工程一般包括菌种的选育,扩大培养,培养基的配置、火菌,接种,发酵、产品的分离、提纯等方面。
【详解】A、谷氨酸发酵生产在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸,谷氨酸发酵生产所用的主要菌种是谷氨酸棒状杆菌,它属于好氧型细菌,在中性或弱碱性条件下,这种细菌能够有效地进行代谢,产生谷氨酸,A错误;
B、精酿啤酒发酵时间长、产量低、价格高,一般不添加食品添加剂、不进行过滤和消毒处理,不耐保存,所以保质期更短,B正确;
C、黑曲霉广泛分布于世界各地的粮食、植物性产品和土壤中,是重要的发酵工业菌种,黑曲霉可以用于酱油、柠檬酸、凝乳酶的工业生产,C正确;
D、青贮饲料中乳酸菌通过厌氧发酵产生乳酸,降低环境pH值至3.5-4.2,从而抑制腐败菌生长,实现饲料保鲜,D正确。
故选A。
【例】3.下图为酵母菌纯培养过程中的部分操作步骤,下列说法正确的是( )
A.调节培养基的pH可以在①步骤(倒平板)之后进行
B.②步骤操作前需要将接种环灼烧灭菌并冷却
C.图示实验过程中,接种环共灼烧了5次
D.图中培养基倒置培养后可以用于统计酵母菌的菌落数
【答案】B
【分析】观察题图可知,步骤①为倒平板,步骤②为蘸取菌液,步骤③为划线接种,步骤④为培养。
【详解】 A、①步骤为倒平板操作,为实现无菌操作,应先调pH再灭菌,A错误;
B、步骤②为蘸取菌液,为保证无菌操作,防止杂菌污染,操作前要将接种环灼烧灭菌并冷却,B正确;
C、③到④的过程中,观察图④发现培养皿上有5道划线,每次划线操作前都需要进行灼烧灭菌,接种结束后还需要灼烧灭菌1次,由此可知接种环共需要灼烧6次,C错误;
D、图示为平板划线法,该接种方法不能用于微生物计数,D错误。
故选B。
【例】4.传统蚕豆酱酿制过程:蚕豆去壳后经高压蒸煮、冷却后通过人为接种曲霉的方式或在通风的自然环境下制曲,将成曲的蚕豆与一定浓度的盐水混合后进行晾晒发酵(如图)。下列叙述正确的是( )
A.制作蚕豆酱与制作酸奶的主要菌种的代谢类型相同
B.发酵过程中蒸煮的目的是杀灭蚕豆表面的微生物
C.采用温度较低的巴氏消毒能更好保留蚕豆酱的营养成分和风味
D.可采用稀释涂布平板法或细菌计数板对蚕豆酱酿制的优势菌种进行计数
【答案】C
【分析】发酵指人们借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体本身、或者直接代谢产物或次级代谢产物的过程。
【详解】A、制作蚕豆酱利用的曲霉为异养需氧型,制作酸奶利用的乳酸菌为异养厌氧型,二者代谢类型不同,A错误;
B、因为发酵过程中蒸煮后还要人为接种曲霉的方式或在通风的自然环境下制曲并晾晒发酵,因此其目的不是杀灭蚕豆表面的微生物,而是将蚕豆蒸煮熟软化来保证后期的发酵,B错误;
C、采用温度较低的巴氏消毒能更好保留蚕豆酱的营养成分和风味,C正确;
D、蚕豆酱酿制的优势菌种为曲霉,属于多细胞真菌,因此不能采用细菌计数板对曲霉进行计数,D错误。
故选 C。
【例】5.制麦、糖化和发酵是啤酒发酵的主要环节。制麦环节主要使大麦发芽;糖化环节将粉碎后的麦芽与热水混合,形成麦芽浆;发酵阶段接种活化的菌种。下列叙述错误的是( )
A.制麦环节可使用赤霉素处理大麦种子,释放淀粉酶
B.糖化环节中主要利用淀粉酶水解淀粉产生麦芽糖
C.接种酵母菌后密封发酵,保持发酵温度接近35℃
D.对发酵液进行过滤和消毒,杀死微生物延长保存期
【答案】C
【分析】发酵:指人们利用微生物,在适宜条件下,将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。 酵母菌是兼性厌氧菌,在无氧条件下进行酒精发酵。
【详解】A、赤霉素可以促进种子萌发,在制麦环节使用赤霉素处理大麦种子,能够促进种子释放淀粉酶,使种子发芽,A正确;
B、糖化环节是将粉碎后的麦芽与热水混合,在这个过程中主要利用淀粉酶对淀粉进行水解,最终产物是麦芽糖,B正确;
C、接种酵母菌后,发酵前期先通气再密闭,酵母菌的发酵温度为18~30℃,C错误;
D、对发酵液进行过滤可以去除杂质,消毒能够杀死微生物,防止微生物的生长繁殖对发酵液产生不良影响,从而延长保存期,D正确。
故选C。
▉命题点2细胞工程
【例】1.辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图。下列表述错误的是( )
A.图中①②过程分别是脱分化和再分化
B.①②过程所用的培养基中植物激素比例不同
C.获得脱毒苗常用的外植体是成熟的根和茎,脱毒苗具有更强的抗病毒能力
D.通过细胞培养获得辣椒素的过程可不需要实现细胞的全能性
【答案】C
【分析】1、题图①和②是植物组织培养过程,其中①是脱分化过程、②是再分化过程,上面一种途径是通过植物组织培养技术获得脱毒苗,再从果实中获得相应的产物;下面一种途径是采用植物细胞培养技术获得大量细胞产物。
2、在进行植物组织培养时,需要在培养基中添加适当比例的生长素和细胞分裂素诱导细胞的脱分化和再分化。但两者的比例对诱导的结果是有影响的:当生长素含量高于细胞分裂素时,主要诱导植物组织脱分化和根原基的形成(即有利于根的发生);当细胞分裂素含量高于生长素时,则主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成(即有利于芽的发生)。
【详解】A、图①和②是植物组织培养过程,其中①是脱分化过程、②是再分化过程,A正确;
B、①②过程所用的培养基中植物激素比例不同,前者生长素与细胞分裂素比例相当,后者当生长素浓度较高时,诱导根的分化,当细胞分裂素浓度较高时,诱导芽的分化,B正确;
C、因为分生组织的病毒极少,甚至没有病毒,所以将分生组织(如根尖、茎尖)进行离体培养能获得脱毒植株而并非根和芽,脱毒苗不具有更强的抗病毒能力,C错误;
D、由图可知,辣椒素是细胞产物,通过细胞培养得到高产细胞系时就可产生,不需要发育成植株,所以未体现出植物细胞的全能性,D正确。
故选C。
【例】2.植物细胞中的叶绿体和细胞核是两个相对独立的遗传体系,控制着许多优良性状,胞质杂交是植物体细胞杂交应用的一个重要方面。将品种甲叶绿体中的优良基因导入品种乙的实验流程如下图所示。下列说法错误的是( )
A.过程①可用纤维素酶和果胶酶处理
B.过程②可以用聚乙二醇诱导品种甲和乙的原生质体融合
C.过程③融合原生质体需经严格灭菌处理后才能进行植物组织培养
D.通过④获得的抗病品种丁,染色体数目与乙相同
【答案】C
【分析】原生质体是去除细胞壁后各种结构的总称,包括细胞膜、细胞质、细胞核和细胞器等。在植物体细胞杂交过程中常采用人工诱导的方法促进原生质体的融合,诱导方法包括两大类:物理法和化学法。化学法一般常用聚乙二醇作为诱导剂。
【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,要获得原生质体,需去除细胞壁。 用纤维素酶和果胶酶处理可以去除细胞壁,获得原生质体,所以过程①可用纤维素酶和果胶酶处理,A正确;
B、诱导植物原生质体融合的方法有物理法(离心、振动、电激等)和化学法(聚乙二醇等)。 过程②诱导品种甲和乙的原生质体融合,可以用聚乙二醇作为诱导剂,B正确;
C、植物组织培养过程中,融合原生质体不能进行严格灭菌处理。 因为灭菌会杀死细胞,导致细胞死亡无法进行组织培养,应进行消毒处理,C错误;
D、品种甲只是将叶绿体导入品种乙的细胞中,并没有改变品种乙的染色体数目,所以通过④获得的抗病品种丁,染色体数目与乙相同,D正确。
故选C。
【例】3.有研究表明“渐冻症”是由突变的基因导致运动神经元合成了某种毒蛋白,从而阻碍了轴突内营养物质的流动。也有最新研究结果表明,利用诱导多功能干细胞(iPS细胞)制作前驱细胞,然后移植给渐冻症实验鼠,能延长其寿命。下列相关描述错误的是( )
A.iPS细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞种类增多
B.iPS细胞分化成的多种细胞中所有核酸相同,蛋白质却不完全相同
C.植入神经干细胞,诱导分化成前驱细胞,恢复受损的运动功能,也许会在一定程度上使“渐冻症”病情改善
D.若控制运动神经元合成毒蛋白的基因替换,则可以起到良好的治疗作用
【答案】B
【分析】细胞分化的结果是形成形态、结构和生理功能不同的细胞,使细胞的种类增多,其实质是基因的选择性表达。
【详解】A、细胞分化的实质是基因选择性表达,结果是形成形态、结构和生理功能不同的细胞,使细胞的种类增多,A正确;
B、细胞分化的实质是基因的选择性表达,因此iPS细胞分化成的多种细胞中DNA相同,RNA和蛋白质不完全相同,B错误;
C、“渐冻症”是由突变的基因导致运动神经元功能障碍,若植入神经干细胞,诱导分化成前驱细胞,进而分化形成运动神经元,可恢复受损的运动功能,也许会在一定程度上使“渐冻症”病情改善,C正确;
D、若控制运动神经元合成毒蛋白的基因替换,则无法合成该毒蛋白,所以可以起到治疗该病的作用,D正确。
故选B。
【例】4.2017 年,中国科学家成功克隆出两只猕猴“中中”和“华华”,这一成果在全球引起了广泛关注。以下关于克隆猴相关知识的叙述,正确的是 ( )
A.克隆猴的成功,体现了细胞核对细胞质的调控作用
B.克隆猴培育时,从母猴卵巢中取出的卵母细胞可直接作为受体细胞
C.克隆猴的培育过程中使用了核移植技术,该技术的原理是动物细胞具有全能性
D.克隆猴的成功培育,为人类疾病研究、药物研发等提供了更为理想的动物模型
【答案】D
【分析】动物核移植是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为动物个体。核移植得到的动物称克隆动物。我国科学家利用体细胞核移植、动物细胞培养和胚胎移植等技术培育出了克隆猴中中和华华。
【详解】A、克隆猴的成功体现的是动物体细胞核具有全能性,而非细胞核对细胞质的调控作用,A错误;
B、从母猴卵巢中取出的卵母细胞需要培养到减数Ⅱ分裂中期才能作为受体细胞,不能直接使用,B错误;
C、克隆猴的培育过程中使用核移植技术,该技术的原理是动物体细胞核具有全能性,强调的是体细胞核,不是动物细胞具有全能性(动物细胞的全能性受到限制,而动物体细胞核具有全能性),C错误;
D、克隆猴的成功培育,为人类疾病研究、药物研发等提供了更为理想的动物模型,因为克隆猴遗传背景相同等特点有利于相关研究,D正确。
故选D。
【例】5.某研究小组对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行动物细胞培养。下列有关叙述正确的是( )
A.细胞培养应在含5%CO2和95%空气的混合气体的恒温培养箱中进行
B.在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时,也可用胃蛋白酶处理
C.为了防止细胞培养过程中细菌的污染,可向培养液中加入适量的干扰素
D.在相同适宜条件下培养等量的甲、乙细胞,一段时间后,乙细胞数量比甲多
【答案】A
【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→用胰蛋白酶或胶原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或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。
【详解】A、细胞培养应在含5%CO2和95%空气的混合气体的恒温培养箱中进行,其中CO2的主要作用是维持培养液的pH,A正确;
B、动物细胞培养的适宜pH为7.2-7.4,而在这样的环境中胃蛋白酶会变性失活,因此在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时,不可用胃蛋白酶处理,应用胰蛋白酶处理,B错误;
C、为了防止培养过程中杂菌的污染,可向培养液中加入适量的抗生素,C错误;
D、在适宜环境中,肿瘤细胞的增殖速率大于肝细胞,因此将数量相等的甲、乙细胞分别置于相同适宜培养条件下培养,一段时间后,会观察到甲细胞数量比乙细胞数量多,D错误。
故选A。
【例】6.乳腺癌化疗的药物在杀伤肿瘤细胞的同时还会对健康细胞造成伤害,为降低药物对患者的副作用,科研人员尝试在单克隆抗体的基础上,构建抗体—药物偶联物(ADC),过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.ADC起作用时会被肿瘤细胞吞噬,并在溶酶体内被分解后释放药物
B.对①过程形成的细胞进行克隆化培养和抗体检测,就可以获得能分泌所需抗体的细胞
C.经步骤③筛选得到的杂交瘤细胞具有的特点是能准确识别抗原的细微差异并能大量制备
D.图中ADC的a能特异性识别并杀死乳腺癌细胞
【答案】A
【分析】单克隆抗体是由单一B细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原的抗体。通常采用杂交瘤技术来制备,单克隆抗体是在细胞融合技术的基础上,将具有分泌特异性抗体能力的浆细胞和具有无限繁殖能力的骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞,杂交瘤细胞既能产生抗体,又能无限增殖。用具备这种特性的单个杂交瘤细胞培养成细胞群,可制备针对一种抗原的特异性抗体即单克隆抗体。
【详解】A、抗体一药物偶联物(ADC)通常由负责选择性识别癌细胞表面抗原的抗体,负责杀死癌细胞的药物有效载荷,以及连接抗体和有效载荷的连接子三个部分组成,ADC起作用时会被细胞吞噬,并在溶酶体内被分解后释放药物,A正确;
B、经过程①形成的融合细胞有同种核两两融合和不同核融合细胞,需要经过特定的选择性培养基筛选,B错误;
C、步骤③是抗体检测,得到的杂交瘤细胞既能大量增殖又能产生专一性抗体,C错误;
D、ADC中的a能抗体能特异性地作用于乳腺癌(靶)细胞,但不能将乳腺癌细胞杀死,D错误。
故选A。
【例】7.下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述,错误的是( )
A.受精时,防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应
B.卵裂期每个细胞核质比逐渐增大,胚胎中DNA总量逐渐增加
C.可用发育至原肠胚阶段的胚胎进行胚胎移植
D.卵裂胚胎中细胞数目在不断增加,而有机物的总量却在不断减少
【答案】C
【分析】动物胚胎发育的过程:过程:受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原肠胚→幼体。①卵裂期:细胞进行有丝分裂,数量增加,胚胎总体积不增加。②桑椹胚:32个细胞左右的胚胎(之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能属全能细胞)。③囊胚:细胞开始分化,其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织;而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘;胚胎内部逐渐出现囊胚腔。④原肠胚:内细胞团表层形成外胚层,下方细胞形成内胚层,由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。
【详解】A、受精时,透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障,卵细胞膜反应是防止多精入卵的第二道屏障,A正确;
B、卵裂期细胞不断进行有丝分裂,细胞体积变小,细胞核不变,所以每个细胞核质比逐渐增大,同时细胞分裂导致胚胎中 DNA 总量逐渐增加,B正确;
C、胚胎移植一般选用桑葚胚或囊胚阶段的胚胎,原肠胚阶段细胞已经开始分化,不适合进行胚胎移植,C错误;
D、卵裂胚胎中的细胞不断的进行有丝分裂,导致细胞数目在不断增加,而该过程胚胎消耗有机物,导致有机物总量减少,D正确。
故选C。
▉命题点3基因工程
【例】1.研究人员将GNA基因和ACA基因连接成融合基因后,再与pB1121质粒载体结合并导入玉米细胞,最终获得了抗蚜虫玉米新品种。部分操作如图所示,下列叙述错误的是( )
A.由a和b生成c至少需要1种限制酶和1种DNA连接酶
B.为确保正确连接,切割c和d时需要使用KpnI和XhoI处理
C.在卡那霉素的培养基上存活下来的玉米细胞都成功转入了e
D.抗蚜虫玉米是否培育成功,需要进行个体生物学水平的检测
【答案】C
【分析】1、基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术,其基本操作程序:目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和表达。
【详解】A、GNA(a)、ACA(b)都含有限制酶BsaBⅠ的酶切位点,故用限制酶BsaBⅠ和DNA连接酶处理两种基因可获得GNA-ACA(c)融合基因,A正确;
B、图中质粒(d)与ACA-GNA(c)上都含有KpnⅠ和XhoⅠ的酶切位点,切割c和d时需要使用KpnⅠ和XhoⅠ处理以保证正确连接,B正确;
C、在卡那霉素的培养基上存活下来的玉米细胞不一定都成功转入了e,也可能被转入的是d,C错误;
D、抗蚜虫玉米是否培育成功,需要进行个体生物学水平的检测,即用蚜虫对玉米进行抗虫实验,D正确。
故选C。
【例】2.科研人员利用PCR技术扩增人乳铁蛋白基因,并进行电泳鉴定。下列叙述正确的是( )
A.目的基因扩增时,应添加的引物组合为引物Ⅰ、Ⅳ或引物Ⅱ、Ⅲ
B.PCR循环6次可得到5种DNA分子,其中等长的DNA分子共52个
C.电泳所需缓冲液和酶应分装成小份在-20℃储存,使用前在室温下解冻
D.鉴定DNA时,应向提取的DNA中加入二苯胺试剂并置于沸水中加热
【答案】B
【分析】PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据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。PCR每个循环包括变性、复性、延伸三个步骤,每一次循环后目的基因的量可以增加一倍,即成指数形式扩增。
【详解】A、PCR技术扩增目的基因时,引物应与模板链的3'端互补配对,且两条引物分别结合在两条模板链上,这样才能使子链从5'端向3'端延伸。观察可知,应添加的引物组合为引物Ⅱ、Ⅲ,A错误;
B、图示中的 PCR 循环 6 次,可以得到 2 种“长链/中链”DNA 分子,2 种“中链/短链”DNA 分子,1 种“短链/短链”DNA 分子,共 5 种;其中等长 DNA 分子共 26-2×6=52 个,B正确;
C、电泳所需缓冲液应分装成小份,并在-20℃储存,使用前从冰箱拿出放在冰块上缓慢融化,C错误;
D、鉴定 DNA 时,应先将提取的 DNA 部分溶于装有 NaCl 溶液的试管中,然后向试管内加入二苯胺试剂,再将试管置于沸水中加热,D错误。
故选B。
【例】3.科学家利用动物乳腺生物反应器生产某病毒的N蛋白,用于制备该病毒的疫苗,基本流程如图。下列相关叙述错误的是( )
A.精子获能后才可受精,卵细胞通过透明带反应和卵细胞膜反应来防止多精入卵
B.过程①在基因工程中为核心步骤,甲为基因表达载体,过程②需提供无菌无毒环境
C.过程③将囊胚移植入代孕羊驼之前,需用促性腺激素对代孕母羊驼进行同期发情处理
D.欲获得转基因母羊驼,需在胚胎移植前取滋养层细胞做DNA分析鉴定性别
【答案】C
【分析】胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术。包括体外受精、胚胎移植、胚胎分割移植、胚胎干细胞培养等技术。胚胎工程的许多技术,实际是在体外条件下,对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。
【详解】A、精子获能后才可受精,卵细胞通过透明带反应和卵细胞膜反应来防止多精入卵,卵细胞通过透明带反应(第一道屏障)和卵细胞膜反应(第二道屏障)阻止多精受精,A正确;
B、基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建(对应过程①),甲为基因表达载体。过程②涉及早期胚胎发育,需无菌无毒环境以避免污染和细胞死亡,B正确;
C、同期发情处理的目的是使供体(提供胚胎的个体)和受体(代孕母体)的生理状态同步,通常使用孕激素而非促性腺激素。促性腺激素用于超数排卵,促进供体排出更多卵子,C错误;
D、滋养层细胞是囊胚的外层细胞,可发育为胎膜和胎盘,取样不会影响胚胎发育。通过检测性染色体(如Y染色体特异性序列)可确定胚胎性别,从而选择雌性胚胎进行移植,D正确。
故选C。
【例】4.杂交技术在生物学上应用广泛,包括个体水平、细胞水平和分子水平都可以运用杂交。下列叙述正确的是( )
A.生产中培育香蕉脱毒苗常用植物体细胞杂交技术
B.构建特定疾病模型的动物可用动物细胞杂交瘤技术
C.抗原—抗体杂交可检测目的基因是否转录出了mRNA
D.DNA分子杂交技术可以用来比较不同种生物DNA分子的差异
【答案】D
【分析】植物组织培养就是在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株。
【详解】A、生产中培育香蕉脱毒苗常用植物组织培养,A错误;
B、动物细胞杂交瘤技术用于制备单克隆抗体,B错误;
C、抗原—抗体杂交用于检测目的基因是否表达出蛋白质,C错误;
D、DNA分子杂交通过碱基配对可检测不同生物DNA分子的差异,D正确。
故选D。
【例】5.关于“DNA的粗提取与鉴定”(实验I)和“DNA片段的扩增及电泳鉴定”(实验II)的实验操作,下列相关叙述正确的是( )
A.实验I,将白色丝状物直接加入二苯胺试剂中并沸水浴,用于鉴定DNA
B.实验II,凝胶中DNA分子的迁移速率只与DNA分子的大小有关
C.实验I,在离心后肝脏研磨液的沉淀物中加入等量冷却的酒精溶液粗提取DNA
D.实验II,在紫外灯下观察DNA条带的分布及粗细程度可评价扩增是否成功
【答案】D
【分析】DNA的粗提取与鉴定的实验原理是:
(1)DNA的溶解性,DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同,利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出,从而达到分离的目的。
(2)DNA不溶于酒精溶液,细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精,利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离。
【详解】A、实验Ⅰ中,将丝状物溶于2mol/L的NaCl溶液后加入二苯胺试剂,在沸水浴条件下,DNA遇二苯胺试剂会被染成蓝色,用于鉴定DNA,A错误;
B、在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象有关。凝胶的浓度越大,DNA分子越大,DNA分子的迁移速率越慢,DNA构象也影响迁移速率,B错误;
C、由于DNA不溶于酒精溶液,而细胞中的某些蛋白质等杂质溶于酒精, 因此在离心后肝脏研磨液的上清液中加入等量冷却的酒精溶液可以粗提取DNA,C错误;
D、凝胶中的DNA分子通过染色,可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来察到DNA条带的分布及粗细程度来评价扩增的结果,D正确。
故选D。
【例】6.胰岛素常用于治疗糖尿病,注射后易在皮下堆积,且较长时间才能进入血液,进入血液后又易被分解,因此治疗效果受到影响。下图是新型速效胰岛素的生产过程,下面叙述不正确的是( )
A.图中构建新的胰岛素模型的主要依据是胰岛素的预期功能
B.该过程属于蛋白质工程,最终还要通过改造或合成基因来完成
C.大肠杆菌合成的新的胰岛素没有生物活性不能正常发挥作用
D.新的速效胰岛素生产过程中可以不必遵循中心法则
【答案】D
【分析】蛋白质工程:是指以蛋白质分子的结构规律及与其生理功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。
【详解】A、蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求,对蛋白质的结构进行分子设计。所以图中构建新的胰岛素模型的主要依据是胰岛素的预期功能,A正确;
B、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,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。该过程属于蛋白质工程,最终还要通过改造或合成基因来完成,因为基因决定蛋白质,B正确;
C、大肠杆菌是原核生物,没有内质网和高尔基体等细胞器,不能对蛋白质进行加工修饰,所以大肠杆菌合成的新的胰岛素没有生物活性,不能正常发挥作用,C正确;
D、新型速效胰岛素的生产过程涉及基因的合成、表达等过程,而基因表达的过程遵循中心法则(DNA→RNA→蛋白质),所以新的速效胰岛素生产过程中必须遵循中心法则,D错误。
故选D。
▉命题点4组成细胞的分子
【例】1.H型高血压是一种原发性高血压,H型高血压的特点之一是血液中的同型半胱氨酸(R基为—CH2—CH2—SH)含量升高,同型半胱氨酸的来源和去路如图所示。下列叙述错误的是( )
A.同型半胱氨酸的分子式为C4H9O2NS
B.半胱氨酸可以由细胞合成也能来源于食物
C.H型高血压适合用于调查人群中遗传病的发病率
D.B族维生素缺乏是同型半胱氨酸含量升高的重要原因
【答案】C
【分析】构成蛋白质的基本单位是氨基酸,氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢和一个R基,氨基酸的不同在于R基的不同。
【详解】A、氨基酸的结构通式的分子式为C2H4O2NR中,同型半胱氨酸的R基为—CH2—CH2—SH,所以其分子式为C4H9O2NS,A正确;
B、人体细胞中,半胱氨酸是非必需氨基酸,它可以在细胞内合成,也可以从食物中获取,B正确;
C、H型高血压是原发性高血压,原发性高血压属于多基因遗传病,其发病情况容易受到环境因素的影响,不能获得准确的调查结果,所以调查遗传病的发病率一般选择单基因遗传病,C错误;
D、从图中可以看出,同型半胱氨酸的去路基本与叶酸和维生素B2、B6、B12等有关,所以B族维生素缺乏会导致同型半胱氨酸升高,D正确。
故选C。
【例】2.下列关于细胞中化合物的叙述,正确的是( )
A.自由水是很多生化反应的介质,不能直接参与生化反应
B.无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,不参与有机物的合成
C.乳糖存在于动物细胞中,不能进一步水解为更简单的化合物
D.脂肪是细胞中良好的储能物质,不是细胞膜的主要组成组分
【答案】D
【分析】无机盐主要以离子的形式存在,其生理作用有:(1)细胞中某些复杂化合物的重要组成成分,如Mg2+是叶绿素的必要成分。(2)维持细胞的生命活动,如Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固,血钙过高会造成肌无力,血钙过低会引起抽搐。(3)维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。
【详解】A、自由水不仅是生化反应的介质,也可直接参与反应,如光反应中水的分解,A错误;
B、无机盐(如Mg²⁺)参与叶绿素(有机物)的合成,B错误;
C、乳糖是二糖,可水解为葡萄糖和半乳糖,C错误;
D、脂肪是良好储能物质,而细胞膜主要由磷脂、蛋白质等构成,不含脂肪,D正确。
故选D。
【例】3.研究表明胆固醇具有促进髓鞘再生,修复受损神经元的作用。下列叙述错误的是( )
A.胆固醇是动物细胞膜的重要成分,与细胞膜的流动性有关
B.胆固醇主要在内质网上合成,可参与人体血液中脂质的运输
C.神经元的树突和轴突外表大都套有一层髓鞘,构成神经纤维
D.胆固醇可能作为神经胶质细胞的成分参与修复神经元细胞
【答案】C
【分析】脂质可以分为脂肪(储能物质,减压缓冲,保温作用)、磷脂(构成生物膜的主要成分)、固醇类物质包括胆固醇(动物细胞膜的成分,参与血液中脂质的运输)、性激素(促进性器官的发育和生殖细胞的产生)和维生素D(促进小肠对钙磷的吸收)。
【详解】A、胆固醇是动物细胞膜的重要成分,能调节膜的流动性,A正确;
B、胆固醇属于脂质,脂质的合成场所是内质网,并可通过结合载脂蛋白参与脂质运输,B正确;
C、神经元的轴突外表通常套有髓鞘,而树突一般没有髓鞘,C错误;
D、由题意可知,胆固醇具有促进髓鞘再生,修复受损神经元的作用,故其可能作为神经胶质细胞的成分参与修复,D正确。
故选C。
【例】4.如图表示表皮生长因子(EGF)的结构,图中的字母为氨基酸的缩写,例如“CYS”代表“半胱氨酸”,半胱氨酸之间可以形成二硫键(—S—S—,由两个—SH脱去两个H形成)。下列有关叙述正确的是( )
A.EGF的组成元素有C、H、O、N、P,EGF中共有3个二硫键
B.在由53个氨基酸形成EGF的过程,相对分子质量减少了942
C.1个EGF分子中含1个游离的氨基和1个游离的羧基
D.沸水浴时EGF中的肽键和二硫键断裂,导致其生物活性丧失
【答案】B
【分析】1.构成蛋白质的基本单位是氨基酸,每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢和一个R基,氨基酸的不同在于R基的不同。
2.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(-COOH )和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接,同时脱出一分子水的过程;连接两个氨基酸之间的化学键是肽键。
【详解】A、EGF是表皮生长因子,其化学本质是蛋白质,组成元素有C、H、O、N、S等,图中显示其结构中含有3个二硫键,A错误;
B、根据图示可知,EGF是由53个氨基酸脱水缩合形成的肽链,该肽链中共有53-1=52个肽键,氨基酸脱水缩合过程脱去的水分子数目就是52,3个二硫键脱去6个H,因此相对分子量减少了52×18+2×3=942,B正确;
C、图中的EGF的结构是一条多肽链,两端1个游离的氨基和1个游离的羧基,侧链基团也可能含有,因此EGF分子中至少含1个游离的氨基和1个游离的羧基,C错误;
D、沸水浴时会破坏EGF分子的空间结构导致其活性丧失,但其肽键并未断裂,D错误。
故选B。
【例】5.运动营养日益成为人们关注的热点。某人运动过程中,随着运动强度的变化,脂肪与糖类的供能比例如图所示。下列叙述正确的是( )
A.所有糖类和脂肪都可以为人体供能且组成元素相同
B.低强度的运动适合减肥,因为脂肪的供能比例大于糖类
C.据图可知,糖类和脂肪在人体内可以大量相互转化
D.高运动强度的人会得肥胖病,低运动强度的人易患高血糖
【答案】B
【分析】题意分析,脂肪和糖类一样,都是由C、H、O三种元素组成的,但与糖类相比脂肪的氧原子含量较少,所以在体内相同质量的物质氧化,脂肪释放的能量比糖类多。
【详解】A、不是所有的糖类都可以为人体供能,脂肪的组成元素是C、H、O,糖类的组成元素一般是C、H、O,组成元素不一定相同,A错误;
B、从图中可以看出,进行低强度的运动时脂肪供能比例高于糖类,所以进行低强度的运动更适合于减肥,B正确;
C、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,图示为脂肪与糖类的供能比例,也无法看出糖类和脂肪在人体内转化情况,C错误;
D、图中信息仅仅是不同运动强度时糖类和脂肪的供能比例,是否得肥胖病及是否容易患高血糖还与运动量、饮食、遗传等多方面有关,D错误。故选B。
【例】6.蛋白水解酶分内切酶和外切酶2种,外切酶专门作用于肽链末端的肽键,内切酶则作用于肽链内部特定部位的肽键。若某蛋白内切酶作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)两侧的肽键,某四十九肽经该内切酶作用后的情况如下图,下列叙述错误的是( )
A.短肽A、B、C共比四十九肽的氧原子少1个
B.该四十九肽苯丙氨酸的位置在第17、31、32号位上
C.经内切酶作用后,形成短肽A、B、C共消耗5分子水
D.若用外切酶处理该多肽,最终会得到四十八肽和1个氨基酸
【答案】D
【分析】分析题图:题图是某四十九肽经内切酶和外切酶作用后的情况,其中内切酶作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)两侧的肽键,经内切酶处理该多肽后,形成1-16、18-30、33-49三个片段,说明第17、31和32号为苯丙氨酸。
【详解】A、短肽A、B、C的形成过程中共去掉第17、31和32位苯丙氨酸(C9H11NO2)3个,此过程共需要断裂5个肽键(分别位于16和17号、17和18号、30和31号、31位和32号、32位和33号)、消耗5个水分子,每个苯丙氨酸含有2个氧原子、每个水分子含有1个氧原子,所以短肽A、B、C比该四十九肽的氧原子数少2×3-5=1个,A正确;
B、题图是某四十九肽经内切酶和外切酶作用后的情况,其中内切酶作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)两侧的肽键,经内切酶处理该多肽后,形成1-16、18-30、33-49三个片段,说明第17、31和32号为苯丙氨酸,B正确;
C、短肽A、B、C的形成过程中共去掉3个苯丙氨酸(C9H11NO2),这需要断裂5个肽键,消耗5个水分子,C正确;
D、外切酶专门作用于肽链末端的肽键,若该四十九肽用蛋白外切酶处理,可得到49个氨基酸,D错误。
【例】7.如图已知甲是组成乙或丙的基本单位(单体)。下列相关叙述错误的是 ( )
A.若甲中的m是T,则甲是乙的组成单位
B.人的神经细胞中含有甲的种类是8种
C.小麦根尖细胞的遗传物质中,含4种甲中的m、2种a
D.病毒的遗传信息储存在 DNA 或 RNA 中,其彻底水解得到6种水解产物
【答案】C
【分析】分析甲图:甲为核苷酸,其中a为五碳糖,b为核苷酸,m为含氮碱基;分析乙图:乙为DNA分子双螺旋结构;分析丙图:丙为mRNA。
【详解】A、若甲中的 m 是 T,则甲是脱氧核糖核苷酸,则甲一定是乙DNA的组成单位,A正确;
B、人的神经细胞含有DNA和RNA,因此含有四种核糖核苷酸和四种脱氧核苷酸,共8种核苷酸,B正确;
C、小麦根尖细胞遗传物质是DNA,含有四种含氮碱基m,A、T、C、G,1种五碳糖a,即脱氧核糖,C错误;
D、病毒只含有一种核酸,DNA或RNA,故彻底水解得到磷酸、1种五碳糖、4种含氮碱基,共6 种水解产物,D正确。
故选C。
【例】8.生物大分子是由基本组成单位按一定的排列顺序和连接方式形成的多聚体,下图为某些生物大分子的模式图,下列叙述正确的是( )
A.若该图表示多糖的结构,则其多样性取决于结构3的种类和数量
B.若该图表示RNA链,则1为核糖,2为磷酸基团,3的种类有4种
C.若该图表示肽链,则1为肽键,2为中心碳原子,3的种类有21种
D.若该图表示DNA链,则1为磷酸基团,2为脱氧核糖,3的种类有5种
【答案】B
【分析】1、核酸分为DNA和RNA, DNA与RNA中的五碳糖不同,碱基不完全相同;核酸的基本组成单位是核苷酸,核苷酸的磷酸和五碳糖通过磷酸二酯键连接形成核苷酸链。
2、蛋白质的基本组成单位是氨基酸,一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基反应脱去1分子水,氨基酸残基通过肽键连接形成肽链。
3、淀粉、纤维素、糖原都是由单体葡萄糖聚合形成的多聚体,淀粉、纤维素、糖原的连接方式不同。
【详解】A、多糖有淀粉、纤维素和糖原等,淀粉、纤维素和糖原的基本组成单位相同,都是葡萄糖,多糖的多样性是不同多糖葡萄糖之间的连接方式不同,A错误;
B、如果该图为一段RNA的结构模式图,则1表示核糖,2表示磷酸基团,3是碱基,RNA中的碱基含有A、U、C、G四种,B正确;
C、如果该图为一段肽链的结构模式图,则1表示中心碳原子,2表示肽键,3是R基,有21种,C错误;
D、如果该图为DNA链的结构模式图,则1表示脱氧核糖,2表示磷酸基团,3是含氮碱基,D错误。
故选B。
▉命题点5细胞的基本结构和物质运输
【例】1.核纤层位于内层核膜和染色质之间,主要由核纤层蛋白(Lamin)组成。LaminA和LaminC由同一基因编码,能维持核膜稳定性,主要存在于分化成熟的细胞中。有丝分裂时,LaminB可逆性的磷酸化和去磷酸化可分别介导核膜的解体和重建。下列说法错误的是( )
A.核纤层蛋白在核糖体上合成,经核孔进入细胞核
B.LaminA和LaminC可能为相同mRNA经不同剪切后翻译的产物
C.与分化成熟细胞相比,干细胞中LaminA和LaminC的表达量较高
D.抑制LaminB的磷酸化可使细胞分裂停滞在分裂前期
【答案】C
【分析】细胞核的结构:(1)核膜:双层膜,把核内物质与细胞中分开;(2)染色质:由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体;(3)核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关;(4)核孔:实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。
【详解】A、核糖体是蛋白质合成的场所,核纤层蛋白在核糖体上合成,经核孔进入细胞核,A正确;
B、LaminA和LaminC由同一基因编码,LaminA和LaminC可能为相同mRNA经不同剪切后翻译的产物,B正确;
C、细胞分化的实质是基因的选择性表达,与分化成熟细胞相比,干细胞中LaminA和LaminC的表达量较低,C错误;
D、核膜的解体发生在分裂前期,抑制LaminB的磷酸化可使细胞分裂停滞在分裂前期,D正确。
故选C。
【例】2.液泡是一种酸性细胞器,内部存在很多类似于溶酶体中所含的水解酶。位于液泡膜上的V-ATPase能催化ATP水解并逆浓度梯度将细胞质基质中的 H⁺转运至液泡中,液泡膜上的Cys- H⁺转运蛋白能将H⁺转运至液泡外,同时将Cys(半胱氨酸)转运到液泡中。下列叙述错误的是( )
A.V-ATPase运输H⁺的过程中,其空间构象不发生改变
B.V-ATPase能降低化学反应所需的活化能且有运输功能
C.正常情况下,Cys在细胞质基质中的浓度低于液泡中的浓度
D.植物细胞的液泡和动物细胞的溶酶体,都能分解衰老损伤的细胞器
【答案】A
【分析】主动运输:逆浓度梯度的运输方式,需要消耗能量,需要载体蛋白。V - ATPase能催化ATP水解,为H+进入液泡提供能量,所以H+进入液泡的运输方式是主动运输。
【详解】A、H+进入液泡的方式是主动运输,要消耗ATP还需要载体蛋白的协助,并且载体蛋白构象会发生变化,A错误;
B、结合题干V-ATPase能催化ATP水解并逆浓度梯度将细胞质基质中的 H⁺转运至液泡中,得出V-ATPase相当于酶能降低化学反应所需的活化能,同时作为载体蛋白具有运输功能,B正确;
C、结合题干液泡膜上的Cys- H⁺转运蛋白能将H⁺转运至液泡外,同时将Cys(半胱氨酸)转运到液泡中,Cys-H+转运蛋白要依靠H+顺浓度梯度产生的势能来运输Cys,属于主动运输,因此正常情况下,细胞质基质中Cys的浓度低于液泡中的浓度,C正确;
D、液泡中存在类似溶酶体酶的水解酶,由此推测液泡可能有分解衰老、损伤细胞器的功能,溶酶体也能分解衰老损伤的细胞器,D正确。
故选A。
【例】3.细胞自噬有如图三种类型,其中类型③分子伴侣介导的自噬中,伴侣蛋白识别带有KFERQ的靶蛋白并与之结合形成复合体,才能被运进溶酶体。下列叙述错误的是( )
A.类型①中,包裹衰老线粒体的膜可能来自内质网
B.类型②中,受损蛋白进入溶酶体不需要膜蛋白参与
C.类型③中,需要依赖于信号分子与特异性受体的结合
D.营养缺乏时,细胞自噬水平会加强,严重时可能会诱导凋亡
【答案】B
【分析】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、巨自噬的方式即类型①,包裹衰老线粒体的膜可能来自内质网,A正确;
B、类型②中,受损蛋白通过胞吞作用进入溶酶体,其过程也需要膜上蛋白质的参与,更离不开膜上磷脂双分子层的流动性,B错误;
C、类型③中,伴侣蛋白识别带有KFERQ的靶蛋白并与之结合形成复合体,才能被运进溶酶体,因此需要依赖于信号分子与特异性受体的结合,C正确;
D、营养缺乏时,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量,因而细胞自噬水平会加强,严重时可能会诱导凋亡,D正确。
故选B。
【例】4.大部分叶绿体蛋白由核基因编码,在细胞质中翻译成为前体蛋白,再经复合体运输到叶绿体中,过程如图。下列相关叙述错误的是( )
A.据图推测叶绿体合成的淀粉可通过复合体进入细胞质基质
B.核基因编码的叶绿体蛋白在叶绿体内加工成熟
C.前体蛋白与分子伴侣结合,以避免前体蛋白在细胞质中折叠
D.叶绿体前体蛋白进入叶绿体的过程需要消耗能量
【答案】A
【分析】线粒体和叶绿体中都含有少量DNA,故为半自主性细胞器,但其中的大多数蛋白质的合成依然受到细胞核中相关基因的控制。生物膜的结构特点是具有一定的流动性,其原因是因为组成膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子都是可以运动的。
【详解】A、图中叶绿体膜是上的复合体是有选择性的,因而叶绿体合成的淀粉不可通过复合体进入细胞质基质,A错误;
B、题意显示,在细胞质中翻译成为前体蛋白,经复合体运输到叶绿体中,在叶绿体内加工成熟,B正确;
C、图中显示,前体蛋白与分子伴侣结合实现转运,这种结合可以避免前体蛋白在细胞质中折叠,C正确;
D、图中显示,叶绿体前体蛋白进入叶绿体的过程需要消耗GTP和ATP中的能量,D正确。
故选A。
故选B。
【例】5.下列关于“骨架或支架”的叙述,错误的是( )
A.DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架
B.磷脂双分子层是生物膜的基本支架,具有屏障作用
C.细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,与能量转化、信息传递等有关
D.生物大分子以单体为骨架,每一个单体都以碳原子构成的碳链为基本骨架
【答案】D
【分析】细胞膜等生物膜的基本骨架是磷脂双分子层;碳链是生物大分子的基本骨架;DNA分子的基本骨架是磷酸和脱氧核糖交替链接排列在外侧;细胞骨架是由蛋白质纤维组成的。
【详解】A、脱氧核糖和磷酸交替连接形成长链排列在DNA分子的外侧,构成DNA分子的基本骨架,A正确;
B、细胞膜和其他生物膜的基本骨架都是磷脂双分子层,蛋白质以三种方式分布其中,B正确;
C、真核细胞中的细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网状结构,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动有关,C正确;
D、组成生物大分子的每个单体都是以碳链为基本骨架的,因此由单体组成的生物大分子也是以碳链为基本骨架的,D错误。
故D。
故选B。
【例】6.具有分泌功能的细胞中常出现线粒体外膜与内质网等直接相连的现象。肝细胞与多种凝血因子的合成、分泌、糖类和脂质代谢及免疫调节等密切相关。下列有关肝细胞结构和功能的叙述错误的是( )
A.某些线粒体外膜与内质网直接相连便于合成和分泌凝血因子时供能
B.包裹凝血因子的囊泡依次经过核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜等结构
C.通过细胞膜上的受体蛋白识别胰岛素和胰高血糖素,进而调节血糖
D.吞噬细胞内含有丰富的溶酶体,便于将侵入机体的病毒进行吞噬并降解
【答案】B
【分析】1、蛋白质的合成场所为核糖体。溶酶体有"消化车间"之称,内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌;
2、分泌蛋白质合成与分泌过程为:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→高尔基体进行再加工→细胞膜(胞吐)→细胞外。该过程需要线粒体提供能量。
【详解】A、凝血因子属于分泌蛋白,合成和分泌过程需要能量,线粒体是细胞的 “动力车间”,某些线粒体外膜与内质网直接相连,便于在合成和分泌凝血因子时快速供能 ,A正确;
B、核糖体是蛋白质合成场所,无膜结构,不能形成囊泡,凝血因子合成后,从内质网开始形成囊泡,依次经过内质网→高尔基体→细胞膜等结构 ,B错误;
C、肝细胞通过细胞膜上的受体蛋白识别胰岛素和胰高血糖素,进而调节血糖 ,C正确;
D、吞噬细胞内含有丰富的溶酶体,溶酶体中含有多种水解酶,便于将侵入机体的病毒进行吞噬并降解,D正确。
故选B。
限时:75分钟
一、单选题
1.“五谷宜为养,失豆则不良”,大豆富含蛋白质、维生素、钙、钾、不饱和脂肪酸、膳食纤维等,还可降低血液中的胆固醇,有助于预防心血管疾病。下列有关叙述正确的是( )
A.大豆蛋白及其水解形成的氨基酸均以碳链为基本骨架
B.大豆中不饱和脂肪酸熔点较高,在室温下呈液态
C.“失豆则不良”说明大豆蛋白中缺乏人体所必需的8种氨基酸
D.人体分泌的消化液内含有多种消化酶,可水解膳食纤维
【答案】A
【分析】有机物均是以碳链为基本骨架,如蛋白质、核酸和糖类等物质。
【详解】A、有机物如蛋白质和氨基酸均以碳链为基本骨架,A正确;
B、大豆中不饱和脂肪酸熔点较低,在室温下呈液态,B错误;
C、“失豆则不良”说明大豆蛋白中含有人体所必需的8种氨基酸,C错误;
D、人体分泌的消化液中没有能催化膳食纤维水解的酶,人体不能水解膳食纤维,D错误。
故选A。
2.《寒菊》中写到“宁可枝头抱香死,何曾吹落北风中”。下列关于菊花的相关叙述,正确的是( )
A.菊花细胞中少量的水可以和蛋白质、多糖等结合
B.菊花叶片缺少微量元素Mg、Zn均会使光合作用减弱
C.菊花的光敏色素与光合色素都能吸收红光,化学本质也相同
D.菊花是自然条件下秋季开花的植物,夏季将其遮光处理可使其延迟开花
【答案】A
【分析】细胞中绝大部分以自由水形式存在的,可以自由流动的水。其主要功能:细胞内的良好溶剂。细胞内的生化反应需要水的参与。多细胞生物体的绝大部分细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中。运送营养物质和新陈代谢中产生的废物。结合水:细胞内的一部分与其他物质相结合的水,它是组成细胞结构的重要成分。
【详解】A、菊花细胞中少量的水可以和蛋白质、多糖等结合形成结合水,A正确;
B、Mg是大量元素,B错误;
C、菊花的光敏色素与光合色素都能吸收红光,但化学本质不同,C错误;
D、菊花是短日照植物,夏季将其遮光处理,缩短光照时间,可满足其开花的光照条件,使其提前开花,而不是延迟开花,D错误。
故选A。
3.细胞的生命活动需要能量来维持,很多种有机物都可以为细胞的生命活动提供能量。下列相关叙述正确的是( )
A.糖类、脂质的元素组成是C、H、O,且都能为细胞的生命活动提供能量
B.生物体内的糖类绝大多数以单糖的形式存在,单糖可被细胞直接吸收
C.大多数动物脂肪含饱和脂肪酸,饱和脂肪酸的熔点较低,容易凝固
D.磷脂与脂肪的不同之处在于甘油的一个羟基与磷酸及其他衍生物结合
【答案】D
【分析】脂肪是由三分子脂肪酸和一分子甘油发生反应而形成的酯;脂肪酸分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸,前者熔点较高,容易凝固,后者熔点较低,不容易凝固。
【详解】A、磷脂的元素组成是C、H、O、P,有的还有N,纤维素、几丁质等不能为细胞的生命活动提供能量,A错误;
B、生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在,B错误;
C、饱和脂肪酸的熔点较高,容易凝固,C错误;
D、磷脂与脂肪的不同之处在于甘油的一个羟基不是与脂肪酸结合成酯,而是与磷酸及其他衍生物结合,D正确。
故选D。
4.下图为细胞核结构模式图,下列有关叙述正确的是( )
A.①是拟核,是环状的DNA存在的场所
B.②核仁,与核糖体及rRNA的形成有关
C.核孔对物质的运输不具有选择性
D.核膜由两层磷脂分子组成,蛋白质、RNA等生物大分子可以穿过核膜进出细胞核
【答案】B
【分析】①表示染色质,染色质主要是由DNA和蛋白质组成的,在分裂间期呈染色质状态,进入分裂期前期,染色质缩短变粗成为染色体,分裂末期染色体解螺旋成为染色质;②表示核仁,与某种RNA(rRNA)的合成以及核糖体的形成有关;③表示核膜,将细胞核内物质与细胞质分开,核膜上的核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。
【详解】A、分析图形可知①是染色质,主要由DNA和蛋白质组成,不是拟核,A错误;
B、②是核仁,与核糖体及rRNA的形成有关,B正确;
C、由图可知小分子物质通过核孔不需要能量,而大分子物质进出核孔需要能量,且DNA是一定不能出核孔的,C错误;
D、核膜是由两层膜,4层磷酸分子组成的,D错误。
故选B。
5.在多细胞生物体的发育过程中,细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确的是( )
A.细胞对该信号分子的特异应答,依赖于细胞内的相应受体
B.酶联受体是质膜上的蛋白质,具有识别、运输和催化作用
C.ATP水解释放的磷酸分子与靶蛋白结合,使其去磷酸化而有活性
D.活化的应答蛋白通过影响基因的表达,最终引起细胞定向分化
【答案】D
【分析】信号分子与特异性受体结合后发挥调节作用。图中信号分子与膜外侧酶联受体识别、结合,ATP水解产生的磷酸基团结合到激酶区域使之具有活性,有活性的激酶区域能将应答蛋白转化为有活性的应答蛋白。
【详解】A、由题图可知,细胞对该信号分子的特异应答,依赖于细胞外侧的酶联受体,A错误;
B、酶联受体位于质膜上,化学本质是蛋白质,能识别相应的信号分子,磷酸化的酶联受体具有催化作用,但不具有运输作用,B错误;
C、ATP水解产生ADP和磷酸,磷酸与其他物质如靶蛋白结合,使其磷酸化而有活性,C错误;
D、细胞分化的实质是基因的选择性表达,故信号分子调控相关蛋白质,活化的应答蛋白通过影响基因的表达,最终引起细胞定向分化,D正确。
故选D。
6.主动运输消耗的能量可来自ATP或离子电化学梯度等,图1为 Na+ 、葡萄糖进出小肠上皮细胞的示意图。H+-ATP酶是存在于生物膜上的一种转运H+的载体蛋白,图2植物细胞蔗糖、H+的转运过程示意图。分析正确的是( )
A.葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞是被动运输
B.外界的pH值高于植物细胞内,有利于蔗糖的吸收
C.转运蔗糖时,共转运体的构象会发生变化
D.从肠腔吸收Na+说明细胞膜具有催化作用
【答案】C
【分析】据图分析可知,葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞,是从低浓度运输到高浓度,需要载体和离子电化学梯度推动,属于主动运输;葡萄糖从小肠上皮细胞运输到组织液,从高浓度运输到低浓度,需要载体,属于协助扩散;钠离子从肠腔进入小肠上皮细胞,是从高浓度运输到低浓度,需要载体,不需要能量,属于协助扩散,钠离子从小肠上皮细胞,是从低浓度运输到高浓度,需要载体,需要能量,属于主动运输。
【详解】A、葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞时,是由低浓度向高浓度一侧运输,为主动运输,需要消耗能量,A错误;
B、由图2可知,H+从植物细胞运出到外界需要消耗能量,为逆浓度运输,外界H+比较多。蔗糖利用H+电化学梯度的能量进入植物细胞,pH值应该低于植物细胞内,才有利于蔗糖的吸收,B错误;
C、蔗糖从外界进入植物细胞为主动运输,所以共转运体为载体蛋白,其构象会发生改变,C正确;
D、从肠腔吸收 Na+说明细胞膜上有载体蛋白,D错误;
故选C。
7.安莎霉素主要用于治疗结核分枝杆菌导致的肺部感染。该抗生素是一种产自深海的赖氨酸缺陷型(自身代谢不能产生赖氨酸,必需从环境中摄取)放线菌所产生的。为筛选出能产安莎霉素的菌种,科研工作者用紫外线对采自深海的放线菌进行诱变与选育,实验的部分流程如下图所示。下列叙述错误的是( )
注:原位影印可确保在一系列平板培养基的相同位置上接种并培养出相同菌落。
A.A操作的目的是提高突变频率,增加突变株的数量
B.B过程中用涂布器蘸取少量菌液在培养基表面均匀涂布
C.图中①②④为完全培养基,③为只缺乏赖氨酸的培养基
D.经C过程原位影印及培养后,可从④中挑取D进行纯化培养
【答案】B
【分析】影印培养法是指确保在一系列平板培养基的相同位置上接种并培养出相同菌落的一种微生物培养方法。主要操作方法是:用灭菌的丝绒覆盖在一块与培养皿同样大小(或略小)的木制圆柱体上,轻轻地在母种培养皿的菌苔上印一下,把细菌菌落全部转移到丝绒面上,然后将这一丝绒面再印在另外的选择性培养基平板上,获得与原始平板完全相同的接种平板。待培养后,比对各培养皿在相同位置出现相同的菌落,从而筛选出适当的菌株。
【详解】A、紫外线属于物理诱变因素,用紫外线处理(A操作)可以提高基因突变频率,从而增加突变株的数量,A正确;
B、稀释涂布平板法接种时,用滴管或移液管取少量菌液滴到培养皿上,然后用经过灭菌的涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面,B错误;
C、因为要筛选赖氨酸缺陷型(自身代谢不能产生赖氨酸,必需从环境中摄取)的能产安莎霉素的菌种,所以③为只缺乏赖氨酸的培养基,在这种培养基上只有赖氨酸缺陷型不能生长,而④为完全培养基,所有的菌都能生长,通过对比③④可以筛选出赖氨酸缺陷型,C正确;
D、经C过程原位影印及培养后,在③中不生长,在④中生长的D菌落就是赖氨酸缺陷型,可从④中挑取D进行纯化培养,D正确。
故选B。
8.如图所示装置可用于生物技术实践的相关实验,下列有关叙述错误的是( )
A.果酒和果醋制作过程中用到的微生物都是真核生物
B.利用装置甲制作果酒时,瓶中的果汁不能装满,要留大约1/3的空间
C.当氧气和糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸
D.装置乙的排气口通过一个长而弯曲的胶管,可防止空气中微生物的污染
【答案】A
【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、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,属于原核生物,A错误;
B、利用装置甲制作果酒时,瓶中的果汁不能装满,要留大约1/3的空间,防止发酵液溢出,B正确;
C、当氧气和糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸,C正确;
D、装置乙的排气口通过一个长而弯曲的胶管,排出果酒制备时产生的二氧化碳,而且能防止空气中微生物的污染,D正确。
故选A。
9.下列关于发酵工程及其应用的叙述,正确的是( )
A.通过发酵工程可从微生物细胞中提取单细胞蛋白制成微生物饲料
B.菌种选育是发酵工程的中心环节,优良菌种可从自然界筛选出来
C.通过发酵工程生产的苏云金杆菌可制成微生物农药,防治多种农林虫害
D.谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸时,应将pH控制在中性和弱酸性条件下
【答案】C
【分析】发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节。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。
【详解】A、单细胞蛋白是指利用发酵工程生产的微生物菌体本身,而不是从微生物细胞中提取出来的,A错误;
B、发酵工程的中心环节是发酵过程,而不是菌种选育,B错误;
C、苏云金杆菌能产生伴孢晶体和毒素,对多种农林害虫有特异性的毒杀作用。通过发酵工程可以大量生产苏云金杆菌,将其制成微生物农药,用于防治多种农林虫害,这种生物防治方法具有环保等优点,C正确;
D、谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸时,当发酵液pH呈中性和弱碱性时,谷氨酸棒状杆菌会积累谷氨酸;而当pH呈酸性时,谷氨酸棒状杆菌会生成乙酰谷氨酰胺。所以应将pH控制在中性和弱碱性条件下,而不是中性和弱酸性条件,D错误。
故选C。
10.下列有关蛋白质工程的叙述中,正确的是( )
A.蛋白质工程不需要对基因进行操作
B.蛋白质工程要改造蛋白质所有的氨基酸序列
C.天然蛋白质的合成过程与蛋白质工程的过程完全相同
D.蛋白质工程可以通过改造蛋白质,改变酶的催化效率
【答案】D
【分析】蛋白质工程的操作过程:预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列→合成DNA→表达出蛋白质。
【详解】A、蛋白质工程的核心是通过基因改造来改变蛋白质的结构和功能,因此必须对基因进行操作,A错误;
B、蛋白质工程通常只针对关键氨基酸位点进行改造,而非全部氨基酸序列。盲目改造所有序列可能破坏蛋白质的整体结构,B错误;
C、天然蛋白质的合成是生物体按遗传信息自然表达的过程,而蛋白质工程是人为设计基因序列后再合成蛋白质,两者过程不同,C错误;
D、蛋白质工程可通过改变酶的活性或结构,改变酶的催化效率,D正确。
故选D。
11.引物的设计是影响PCR扩增反应的效率和特异性的关键因素,相关叙述正确的是( )
A.DNA聚合酶能够从引物的5'端开始连接脱氧核苷酸
B.要尽量避免引物内部或引物之间存在碱基互补序列
C.PCR过程中使用的引物一般为单链RNA片段
D.引物中的GC含量越高,结合特异性越强,越利于目标DNA的扩增
【答案】B
【分析】PCR是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。前提条件是要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物。PCR合成的过程为变性、复性,延伸。
【详解】A、DNA子链是从5'向3'进行延伸,因此DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸,A错误;
B、要尽量避免引物内部或引物之间存在碱基互补序列,防止因引物内部或引物之间碱基互补降低目标DNA扩增效率,B正确;
C、PCR过程中使用的引物一般为单链DNA片段,C错误;
D、引物的GC含量越高,结合特异性越强,但GC含量过高,不利于退火,从而阻碍目标DNA的扩增,D错误。
故选B。
12.一种天然蛋白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(密码子:ACA)换成丝氨酸(密码子:UCU),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.改造后的基因中决定第84位丝氨酸的模板链的碱基序列应设计为AGA
B.构建重组质粒时需要选用限制酶XmaⅠ和NheⅠ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
【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、由题意可知,是将t-PA第84位的半胱氨酸(密码子:ACA)换成丝氨酸(密码子:UCU),丝氨酸密码子为 UCU,根据碱基互补配对原则,模板链碱基序列为 AGA,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。
13.某杂种植株的获取过程如图所示,下列有关分析正确的是( )
A.叶片经消毒后需用流水多次冲洗,以避免消毒剂长时间作用而产生毒害作用
B.图示①过程采用酶解法获取原生质体时,可用聚乙二醇调节渗透压
C.图示②过程通过抽真空处理使酶溶液渗入细胞间隙,提高酶解效率
D.经④过程获得的杂种细胞经鉴定和筛选后进行植物组培,即可获得目标杂种植株
【答案】C
【分析】1、植物体细胞杂交技术:就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。
2、过程:(1)诱导融合的方法:物理法包括离心、振动、电刺激等。化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。(2)细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成。(3)植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株,而不是形成杂种细胞就结束。(4)杂种植株的特征:具备两种植物的遗传特征,原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。
【详解】A、叶片经消毒后需用无菌水冲洗,以避免消毒剂长时间作用而产生毒害作用,A错误;
B、聚乙二醇是诱导细胞融合的物质,不是调节渗透压的物质,通常加入甘露醇来调节渗透压,B错误;
C、为了提高酶解效率,图示②过程可通过抽真空处理,利用负压使酶溶液快速渗入细胞间隙,通过处理,酶解效率会提高,C正确;
D、经④过程获得的杂种细胞经鉴定和筛选后进行植物组培,可以获得杂种植株,但是基因的表达是相互影响,相互干预,未必能成功获得我们所需要的目标杂种植株,D错误。
故选C。
14.下图是科研人员将药物与单克隆抗体连接形成的抗体-药物偶联物(ADC)的示意图,它由抗体、接头和药物三部分组成,能实现对肿瘤细胞的选择性杀伤。相关叙述正确的是( )
A.用放射性同位素标记的单克隆抗体可对肿瘤进行靶向治疗
B.ADC能识别肿瘤细胞利用了药物特异性杀伤靶细胞的原理
C.单克隆抗体由免疫过的B淋巴细胞以胞吐方式释放
D.细胞膜的选择透过性是抗体制备过程中细胞融合的基础
【答案】A
【分析】1、分析题图,抗体-药物偶联物(ADC)通过将细胞毒素类药物与单克隆抗体结合,被肿瘤细胞特异性识别。2、细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变,引起细胞癌变的致癌因子有物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。3、细胞凋亡是指由基因所决定的自动结束生命的过程,由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以也被称为编程性死亡。细胞坏死是在种种不利因素的影响下,由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
【详解】A、抗体能特异性的识别抗原,癌变的细胞可以看成自身抗原,用放射性同位素标记的单克隆抗体可对肿瘤进行靶向治疗,A正确;
B、据题图分析可知,ADC杀伤特定肿瘤细胞,是通过抗体识别肿瘤细胞表面的抗原来实现的,利用了抗体特异性识别靶细胞并用药物将其选择性杀伤的原理,B错误;
C、单克隆抗体是大分子,由效应B淋巴细胞以胞吐方式释放,C错误;
D、细胞膜的流动性是抗体制备过程中细胞融合的基础,D错误。
故选A。
15.将诱导多能干细胞(iPSc)移植给急性心肌梗死小鼠,检测发现小鼠心肌电生理指标逐渐恢复正常。下列说法正确的是( )
A.该实验中仅需正常小鼠作为对照组
B.与高度分化的细胞相比,iPSc的分化潜能较弱
C.选择病鼠自身细胞获得iPSc再移植,可避免免疫排斥
D.iPSc在培养过程中需定期更换培养液,以防止杂菌污染
【答案】C
【分析】诱导多能干细胞(iPSc)是类似胚胎干细胞的一种细胞,是具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞,并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。
【详解】A、为了说明iPSc移植对急性心肌梗死小鼠的影响,该实验需要正常小鼠作为对照组,也需要急性心肌梗死小鼠作为对照组,A错误;
B、iPSc可分化形成多种组织细胞,与高度分化的细胞相比,iPSc的分化潜能较强,B错误;
C、iPSc来源于病鼠自身的体细胞的诱导,再移植回病鼠体内,可避免免疫排斥,C正确;
D、iPSc在培养过程中需定期更换培养液,以防止代谢产物积累对细胞自身造成伤害,D错误。
故选C。
二、多选题
16.研究人员给小鼠分别饲喂13C标记的葡萄糖和果糖,1分钟后检测部分氨基酸分子中的13C的相对含量,结果如表所示。据表分析,下列叙述正确的是( )
饲喂的糖类
氨基酸中13C的相对含量
天冬氨酸
谷氨酸
丝氨酸
13C标记的葡萄糖
0.0
11.2
0.0
13C标记的果糖
7.6
18.1
14.9
A.细胞吸收葡萄糖和果糖的方式是自由扩散
B.天冬氨酸和丝氨酸是小鼠的必需氨基酸
C.谷氨酸是小鼠的非必需氨基酸
D.果糖转化为氨基酸的速度快于葡萄糖
【答案】CD
【分析】每种氨基酸至少都含有一个氨基( —NH2) 和一个羧基(—COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团,这个侧链基团用 R 表示。各种氨基酸之间的区别在于 R 基的不同。
【详解】A、细胞吸收葡萄糖和果糖的方式通常是主动运输或协助扩散,而非自由扩散。自由扩散是物质从高浓度一侧向低浓度一侧进行跨膜运输,不需要载体和能量,而葡萄糖和果糖进入细胞一般需要载体蛋白协助,有的还需要消耗能量,A错误;
BC、研究人员给小鼠饲喂13C标记的葡萄糖后,谷氨酸中能检测到13C;给小鼠饲喂13C 标记的果糖后,三种氨基酸中均能检测到13C,说明三种氨基酸均能由糖类转化而来,是小鼠的非必需氨基酸,B错误,C正确;
D、据表可知,果糖和葡萄糖均可以转化为氨基酸,且13C标记的果糖实验组产生标记的氨基酸的种类和含量均比13C标记的葡萄糖的实验组多,故果糖转化为氨基酸的速度可能更快,D正确。
故选CD。
17.脂筏模型被认为是对细胞膜流动镶嵌模型的重要补充:脂筏是质膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域,其中的胆固醇就像胶水一样,对鞘磷脂亲和力很高,并特异吸收或排出某些蛋白质(如某些跨膜蛋白质、酶等),形成一些特异蛋白聚集的区域。推测下列叙述错误的是( )
A.图中脂筏跨膜蛋白可能代表运输物质的蛋白质,其跨膜区段的氨基酸具有较强的亲水性
B.“脂筏模型”比“流动镶嵌模型”更能代表生物膜的特性
C.脂筏模型表明脂质和蛋白质在膜上的分布是不均匀的
D.脂筏区域在动植物细胞中都有广泛分布
【答案】ABD
【分析】细胞膜的流动镶嵌模型:
(1)磷脂双分子层构成膜的基本支架,这个支架是可以流动的;
(2)蛋白质分子有的镶嵌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。大多数蛋白质也是可以流动的;
(3)在细胞膜的外表,少数糖类与蛋白质结合形成糖蛋白。除糖蛋白外,细胞膜表面还有糖类与脂质结合形成糖脂。
【详解】A、图中脂筏跨膜蛋白可能代表运输物质的通道蛋白,其跨膜区段的氨基酸与磷脂分子的疏水段接触,说明其具有较强的疏水性,A错误;
B、由题意可知,脂筏模型认为膜的部分区域流动性因含有大量胆固醇而降低,“流动镶嵌模型”更能代表所有生物膜的特性,B错误;
C、脂筏是富含胆固醇和鞘磷脂区域,还能特异聚集某些蛋白质,表明脂质和蛋白质在膜上分布不均匀,C正确;
D、由题意可知,脂筏区域富含胆固醇,胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分,植物细胞膜不含胆固醇,因此脂筏区域在动物细胞中广泛分布,而植物细胞中不含胆固醇,D错误。
故选ABD。
18.如下图为胚胎工程中各种胚胎操作技术。下列分析正确的是( )
A.从良种母牛体内获得的卵母细胞培养到MI后才能与精子受精
B.通过胚胎分割获得子代的途径(d)属于无性繁殖的范畴
C.通过胚胎干细胞培养获得的子代(e)其遗传性状是相同的
D.常通过采取早期胚胎(c)内细胞团细胞来鉴定小牛(f)的性别
【答案】BC
【分析】1、体外受精:
(1)试管动物:通过人工操作使卵子在体外受精,经培养发育为早期胚胎后,再进行移植产生的个体;
(2)体外受精:
①步骤:主要包括卵母细胞的采集.精子的获取和受精等;
②意义:体外受精技术是提高动物繁殖能力的有效措施,还可以为胚胎移植提供可用的胚胎;
2、胚胎早期发育:
(1)卵裂:胚胎发育早期,有一段时间是在透明带内进行分裂的,细胞数量不断增加,但胚胎总体积不断增加;
(2)胚胎早期发育的阶段:桑葚胚→囊胚→原肠胚;
3、分析题图:图中超数排卵需要用促性腺激素处理雌性母牛;体外受精形成了多个受精卵,再通过早期胚胎培养获得了a、b、c三个不同的早期胚胎,分别进行了胚胎分割、胚胎干细胞培养、胚胎移植获得不同的产物。
【详解】A、在卵巢内获得的卵母细胞在体外培养到减数分裂Ⅱ中期才能与获能的精子受精,A错误;
B、通过胚胎分割获得子代的途径(d)属于无性繁殖的范畴,B正确;
C、通过胚胎干细胞培养获得的子代(e)其遗传性状是相同的,因为遗传物质DNA相同,C正确;
D、常通过采取早期胚胎(c)的滋养层细胞,进行DNA 分析来鉴定小牛的性别,D错误。
故选BC。
19.某兴趣小组为探究当地农田土壤中分解尿素的细菌的数量,进行了相关实验。下列叙述正确的有( )
A.能在以尿素为唯一氮源的培养基上生长的微生物都能合成脲酶
B.土壤样液先在锥形瓶内进行富集培养,再等比稀释后涂布计数
C.甲组中a培养基上的菌落连成一片,可能是涂布不均匀造成的
D.应以乙组计数,5g土壤中含分解尿素菌的估算数目是2.8×108个
【答案】CD
【分析】本实验是探究当地农田土壤中分解尿素的细菌的数量,因此图中接种的培养基是以尿素为唯一氮源的固体培养基,但在此培养基中能生长的微生物不一定都能合成脲酶,固氮菌也能在该培养基上生存
【详解】A、本实验是探究当地农田土壤中分解尿素的细菌的数量,因此图中接种的培养基是以尿素为唯一氮源的固体培养基,但在此培养基中能生长的微生物不一定都能合成脲酶,固氮菌也能在该培养基上生存,A错误;
B、土壤样液先溶解在锥形瓶中,未进行富集培养,B错误;
C、甲组中a培养基上的菌落连成一片,可能是涂布不均匀造成的,菌液未分散开,C正确;
D、为了保证结果准确,一般选择菌落数在30 - 300的平板进行计数,乙组中三个平板的菌落数分别为275、285、280,均在30 - 300之间,应以乙组计数。 计算5g土壤中含分解尿素菌的估算数目时,应根据公式:每克样品中的菌株数 = (C÷V)×M(其中C代表某一稀释度下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,M代表稀释倍数)。5g该土壤含分解尿素的细菌数是(275+285+280)÷3÷0.1×105=2.8×108,D正确。
故选CD。
20.蜘蛛丝(丝蛋白)被称为“生物钢”,有着超强的抗张强度,可制成防弹背心、降落伞绳等。蜘蛛丝还可被制成人造韧带和人造肌腱。科学家研究出集中生产蜘蛛丝的方法——培育转基因羊作为乳腺生物反应器。下列有关乳腺生物反应器的说法正确的是( )
A.从转基因羊乳汁中提取的丝蛋白在自然界中是可以找到的
B.将丝蛋白基因直接导入羊乳腺细胞中即可获得乳腺生物反应器
C.与乳腺生物反应器相比,膀胱生物反应器不受性别等限制,受体来源更广泛
D.人们可以利用乳腺生物反应器生产所需要的药物
【答案】ACD
【分析】将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起,通过显微注射的方法导入哺乳动物的受精卵中,由这个受精卵发育成的转基因动物在进入泌乳期后,可以通过分泌乳汁来生产所需要的药物,这称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。
【详解】A、根据题干信息“蜘蛛丝(丝蛋白)被称为“生物钢”,该过程通过转基因技术获得,可以推测,丝蛋白在自然界中是可以找到的,A正确;
B、丝蛋白基因要先和载体构建基因表达载体后才导入羊受精卵中获得乳腺生物反应器,B错误;
C、乳腺生物反应器必须是雌性个体,膀胱生物反应器不限性别限制,故受体来源更广泛,C正确;
D、在转基因动物进入泌乳期后,可以通过分泌乳汁来生产所需的药物,这称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器,D正确。
故选ACD。
三.非选择题
21.(12分)如图是组成人体的部分元素与化合物之间的关系,以及某些生物大分子的结构和分解过程图解,其中a~e代表小分子,A、C、D可代表生物大分子,甲~丙代表物质或结构,物质为生物大分子中的两种类型,一种为单链结构,另一种为双链结构。回答下列问题:
(1)物质A为 ,A和C在细胞膜的 侧(选填“外”或“内”)结合成糖蛋白,而A和B则可结合成乙 ,它们均可起到信息交流的作用。
(2)物质为 ,组成的⑥名称为 ;与相比,特有的含氮碱基是 (填中文名称)。
(3)物质e的名称是 ,它在 (填细胞器名称)上合成,植物体内与它元素种类相同但图示没有的化合物有 (至少写出2种)。
(4)图中大分子C在降解时,酶1作用于苯丙氨酸两侧的肽键,酶2作用于赖氨酸氨基端的肽键.则大分子C中,苯丙氨酸共有 个;第 号位一定是赖氨酸;这两种酶中,用酶 作用于C后产物中可能有二肽。
【答案】(1) 多糖 外侧 糖脂
(2) DNA 脱氧核苷酸 尿嘧啶
(3) 胆固醇 内质网 脂肪、维生素D
(4) 3 22、(23)、24、26、61 2
【分析】生物大分子有蛋白质、核酸和多糖,其基本组成单位分别是氨基酸、核苷酸和葡萄糖(几丁质除外)。
【详解】(1)由图可知,物质 A 是多糖,B 是磷脂,C 是蛋白质,D1 是 DNA,D2 是 RNA。物质 a 为单糖,A 和 C 可以在细胞膜的外侧结合成甲(糖蛋白),而 A 和 B 则可以结合成乙(糖脂),它们均可起到信息交流的作用。
(2)由图可知,D代表核酸,d作为D的组成单位核苷酸,它是由一分子五碳糖、一分子磷酸、一分子含氮碱基组成的,⑥是组成D1(双链DNA)的基本单位,故组成D1的⑥名称为脱氧核苷酸。
(3)物质e是构成细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输,故物质e的名称是胆固醇,脂质的合成场所是内质网,植物中与e元素组成相同的化合物还有脂肪、维生素D。
(4) 图中大分子 C 在降解时,酶 1 作用于苯丙氨酸(C9H11NO2) 两侧的肽键,这样每个苯丙氨酸会被切除,故与 C 相比,少几个氨基酸,就有几个苯丙氨酸,所以大分子 C 中,苯丙氨酸共有 3 (三)个。酶 2 作用于赖氨酸(C6H14N2O2)氨基端的肽键,有赖氨酸处才会被切割,根据结果来看,赖氨酸存在于第 22、24、61 号位上,23 号位可能是赖氨酸也可能不是。酶 1 水解 C 后,只能产生单个的苯丙氨酸,而酶 2 水解后的产物可能有二肽。
22.(11分)随着生活水平的提高,高糖高脂食物过量摄入导致肥胖、非酒精性脂肪肝炎(NASH)等疾病高发,此类疾病与脂滴的代谢异常有关。脂滴是细胞内贮存脂质的一种细胞器,可以与细胞中的多种细胞器相互作用,部分关系如图,A、B、C代表相关细胞器。请据图分析:
(1)图中细胞器A是 ;C是 ;此图中单层膜结构的细胞器除A、C和脂滴外还有 ;细胞器之间存在由 纤维组成的细胞骨架,锚定并支撑着各种细胞器。
(2)脂滴内贮存脂质,请结合磷脂分子结构中亲、疏水的特点,推测脂滴的膜是由磷脂 (选填“单”或“双”)分子层组成。
(3)如图所示,线粒体与多种细胞器间通过膜接触位点实现连接,膜接触位点中存在受体蛋白,当机体营养匮乏时, (细胞器)中含有的中性脂肪酶催化脂滴内脂肪水解称为脂噬,脂噬的产物也可通过膜接触位点进入线粒体氧化分解。依据上述信息,膜接触位点具有 和 的功能。
(4)脂噬发生过程需要能量,ATP在细胞中被称为 能源物质,在B中产生ATP最多的场所是 ,B增大膜面积的方式是 。
【答案】(1) 内质网 高尔基体 溶酶体 蛋白质
(2)单
(3) 溶酶体 物质运输 信息交流
(4) 直接 线粒体内膜 内膜向内折叠形成嵴
【分析】1、脂肪是良好的储能物质;溶酶体内含有多种水解酶;线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所;
2、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构。因此,细胞骨架在细胞中扮演着至关重要的角色,维持着细胞的形态,锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化以及信息传递等活动密切相关。
【详解】(1)分析图可知,滑面内质网是合成脂质的场所,细胞器A是内质网,C是高尔基体,此图中单层膜结构的细胞器除A、C和脂滴外还有溶酶体,细胞器之间存在由蛋白质纤维组成的细胞骨架,锚定并支撑着各种细胞器。与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化以及信息传递等活动密切相关。
(2)脂质不溶于水,脂滴内含有脂肪,根据相似相溶原理可推测,脂滴的膜是由磷脂单分子层组成,头部在外侧,尾部在内侧。
(3)线粒体与多种细胞器间通过膜接触位点实现连接,膜接触位点中存在受体蛋白,当机体营养匮乏时,溶酶体中含有的中性脂肪酶催化脂滴内脂肪水解称为脂噬,依据图形信息, 线粒体与多种细胞器间通过膜接触位点实现连接,脂噬的产物可通过该结构进入线粒体氧化分解。膜接触位点中还存在受体蛋白,因此,该结构能够实现不同细胞器之间的物质运输、信息交流。
(4)脂噬发生过程需要能量,ATP在细胞中被称为直接能源物质,在B线粒体中产生ATP最多的场所是线粒体内膜即有氧呼吸的第三阶段,线粒体内膜向内折叠形成嵴以增大膜面积。
23.(10分)产脂肪酶酵母可用于含油废水处理。为筛选产脂肪酶酵母菌株,科研人员开展了相关研究。请回答下列问题:
(1)常规微生物实验中,下列物品及其灭菌方法错误的是 (填编号)。
编号
①
②
③
④
物品
培养基
接种环
培养皿
涂布器
灭菌方法
高压蒸汽
火焰灼烧
干热
臭氧
(2)称取1.0 g某土壤样品,转入99 mL无菌水中,制备成菌悬液,经 后,获得细胞密度不同的菌悬液。分别取0.1 mL菌悬液涂布在固体培养基上,其中10倍稀释的菌悬液培养后平均长出了46个酵母菌落,则该样本中每克土壤约含酵母菌 个。此计算结果比实际值偏 。
(3)为了进一步提高酵母菌产酶能力,对分离所得的菌株,采用射线辐照进行 育种。将辐照处理后的酵母菌涂布在以 为唯一碳源的固体培养基上,培养一段时间后,按照菌落直径大小进行初筛,选择直径 的菌落,纯化后获得A、B两突变菌株。
(4)在处理含油废水的同时,可获得大量的微生物菌体,即 ,可用作微生物饲料等,实现污染物资源化,这符合生态工程的 原理。为评价A、B两菌株的相关性能,进行了培养研究,结果如图。据图分析,应选择菌株B进行后续相关研究的理由是 。
【答案】(1)④
(2) 梯度稀释(或等比稀释) 4.6105(或460 000) 小
(3) 诱变 脂肪 大
(4) 单细胞蛋白 循环 B菌株增殖速度快,降解脂肪能力强
【分析】灭菌指用强烈的物理或化学方法杀灭所有微生物,包括致病的和非致病的,以及细菌的芽孢.常用灭菌方法:灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌法。高压蒸汽灭菌适用于对一般培养基和玻璃器皿的灭菌,干热灭菌适用于空玻璃器皿的灭菌,微生物接种时的金属接种工具和试管口可以用灼烧灭菌。稀释平板计数是根据微生物在固体培养基上所形成的单个菌落,即是由一个单细胞繁殖而成这一培养特征设计的计数方法,即一个菌落代表一个单细胞。将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释程度的菌液分别涂布到固体培养基的表面,使其均匀分布于平板中的培养基内,经培养后,由单个细胞生长繁殖形成菌落,统计菌落数目,即可计算出样品中的含菌数。
【详解】(1)培养基一般进行高压蒸汽灭菌,接种环可用火焰灼烧灭菌,培养皿一般通过干热灭菌,涂布器应该用酒精引燃灭菌;故①②③正确,错误的是④。
(2)稀释涂布平板法是将样品进行一系列梯度稀释后,获得细胞密度不同的菌悬液,然后涂布到平板上。根据题意,1.0g土壤样品转入99mL无菌水中,制备成菌悬液,经系列梯度稀释后,分别取0.1mL菌悬液涂布在固体培养基上,则稀释的倍数为1000倍,其中10倍稀释的菌悬液培养后长出了46个酵母菌落,则总的稀释倍数为10000倍,故每克土壤中含酵母菌数为46×10000=4.6×105个。由于两个及其以上的细菌连在一起往往计数为1个菌落,因此此计算结果比实际值偏小。
(3)根据题意,欲提高酵母菌产酶能力,可对分离得到的产脂肪酶酵母菌菌株进行射线辐射,该育种方式为诱变育种。为了能筛选出符合要求的产脂肪酶酵母菌突变株,可配制以脂肪为唯一碳源的培养基,将辐射处理的酵母菌涂布在该固体培养基上,形成单菌落;产脂肪酶能力越强的酵母菌,分解利用脂肪的能力越强,菌落生长越好,一段时间后,按照菌落直径大小进行初筛,选取直径较大的菌落即可。
(4)在处理含油废水的同时,可获得大量的微生物菌体,即但细胞蛋白可用作微生物饲料等,实现污染物资源化,这符合生态工程的循环原理。据题图分析可知,相同时间内,菌株B的细胞密度高于菌株A,而菌株B的脂肪剩余量低于菌株A的脂肪剩余量,故进行相关研究可选择菌株B,原因是菌株B增殖速度快,单细胞蛋白的产量也高,同时降解脂肪的能力强,净化效果更好。
24.(11分)随着生物科学技术的发展,动物的生殖方式变得越来越多样化。如图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况,供体1是良种荷斯坦高产奶牛,供体2是健康的黄牛,请据图分析并回答下列问题。
(1)图中产生小牛的几个途径中,属于无性繁殖途径的有应用 (填数字)。
(2)应用1中,为了大量获取细胞B,需对供体2注射 ,使用 技术获得重组细胞,最终获得的良种小牛性别为 。
(3)人工授精时,受精卵形成的场所是在 。当精子触及卵细胞膜的瞬间,会发生 反应防止多精入卵的屏障。若在应用2中进行冲卵操作,则该操作的生理学依据是 。
(4)在应用2、3、4中,若要使精子和卵母细胞在体外成功结合,需要对精子进行处理,使其 ,得到的卵母细胞需要发育至 时期才能受精。
(5)应用3可解决良种动物快速大量繁殖的问题:对囊胚阶段的胚胎通过 技术获得二分胚①和②,操作时需要注意 ,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
【答案】(1)1和3
(2) 促性腺激素 核移植 雌性
(3) 输卵管 透明带 早期的胚胎都处于游离状态
(4) 获能 减数第二次分裂中期(MⅡ中期)
(5) 胚胎分割 将内细胞团均等分割
【分析】题图分析:应用1中:供体1提供细胞核,供体2提供细胞质,经过核移植技术形成重组细胞,并发育形成早期胚胎,再胚胎移植到受体子宫发育成小牛,称为克隆牛;应用2中:优良公牛和供体1配种形成受精卵,并发育成早期胚胎,再胚胎移植到受体子宫发育成小牛,属于有性生殖;应用3中:采用了胚胎分割技术;应用4中:从早期胚胎和原始性腺中获取胚胎干细胞,并进行体外干细胞培养。
【详解】(1)图中产生小牛的途径共有3个,应用1是克隆牛的形成过程,运用的是无性繁殖的手段,应用2通过精卵细胞的融合形成的受精卵发育成的个体,是利用有性繁殖的途径形成的,应用3中利用应用2得到的胚胎经过胚胎分割技术获得的新个体,该过程利用了无性繁殖技术,即小牛产生的途径中属于无性繁殖的是应用1和3。
(2)应用1中,为了大量获取细胞B,即卵母细胞,需对供体2注射促性腺激素,促其超数排卵,使用核移植技术获得重组细胞,最终通过早期胚胎培养和胚胎移植技术获得的良种小牛,该小牛的性别与供核的母本相同,即与供体1相同,性别为雌性。
(3) 人工授精时,由于受精过程发生在受精卵中,因此受精卵形成的场所是在输卵管。当精子触及卵细胞膜的瞬间,会发生透明带反应以防止多精入卵。若在应用2中进行冲卵操作,其目的是获得更多的早期胚胎,则该操作之所以能够成功是由于早期的胚胎都处于游离状态,这是胚胎移植的理论基础之一。
(4)在应用2、3、4中,若要使精子和卵母细胞在体外成功结合,需要对精子进行获能处理,因为获能后的精子才具备与卵细胞结合的能力,得到的卵母细胞也需要培养至减数第二次分裂中期(MⅡ中期)时期才能受精,因为处于该时期的次级卵母细胞具有了受精能力。
(5)应用3可解决良种动物快速大量繁殖的问题:对囊胚阶段的胚胎通过胚胎分割技术获得二分胚①和②,为保证分割后胚胎的恢复和进一步发育,在进行胚胎分割时需要将内细胞团均等分割,因为内细胞团将来能发育成完整的胚胎。
25.(11分)番茄在低温下运输、储存的过程中,容易出现冻伤,影响番茄的品质。科学家利用基因工程技术将抗冻基因AFPs转入番茄植株,培育抗冻番茄。操作过程如图所示,如表为三种限制酶及其识别序列。回答下列问题:
限制酶
识别序列(5'→3')
Bam HⅠ
G↓GATCC
Bgl Ⅱ
A↓GATCT
EcoR Ⅰ
G↓AATTC
(1)利用PCR扩增抗冻基因AFPs时,需要设计引物,引物的作用是 ,设计的引物序列不能过短,原因是 。
(2)培育抗冻番茄时,在构建基因表达载体的过程中,为了提高重组DNA的形成效率,需要考虑的因素有_____。
A.载体与目的基因重组的时间 B.DNA聚合酶的活性
C.目的基因的质量与浓度 D.载体的质量与浓度
(3)经限制酶酶切后,目的基因和质粒存在 种连接情况,为确定是哪种连接情况,可用限制酶 对重组质粒进行切割,再通过琼脂糖凝胶电泳技术分析产物大小,电泳结果出现长度为 kb的片段的重组质粒即为所需的基因表达载体。由于载体上的启动子往往具有物种特异性,目的基因上游的启动子应选择
启动子。
(4)步骤②中通常利用 法将抗冻基因AFPs导入番茄愈伤组织。在培养基中添加 以便筛选出含抗冻基因的番茄愈伤组织。将番茄愈伤组织转移到新的培养基上,主要通过调节培养基中的 诱导形成再生植株。若要检测番茄是否产生了抗冻蛋白,一般采用 技术。
【答案】(1) 使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 引物较短,特异性弱,导致同时扩增出目的基因和其他DNA片段
(2)ACD
(3) 2/两/二 Bam HⅠ(BglⅡ)和EcoR Ⅰ 45(20) 番茄特异性
(4) 农杆菌转化 潮霉素 (营养物质及)植物激素的种类和配比 抗原—抗体杂交
【分析】1、基因工程操作主要需要四个步骤: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。
2、PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原理,在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件,对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
【详解】(1)PCR是聚合酶链式反应的缩写,它是一项根据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;扩增DNA片段时需设计引物,引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3端开始连接脱氧核苷酸,如果引物的脱氧核苷酸的序列过短,其特异性较弱,导致同时扩增出目的基因和其他DNA片段。
(2)获得重组DNA的过程中需要将目的基因片段和质粒载体进行连接,需要用到DNA连接酶,该酶促反应需要适宜的温度和pH,因此目的基因和质粒的质量与浓度、载体与目的基因重组的时间、载体的质量与浓度、DNA连接酶的活性都是重组DNA形成效率的影响因素,ACD正确,B错误。
故选ACD。
(3)分析题图和题表信息,据图和表可知,三种限制酶的识别序列和酶切位点不同,但是BamH Ⅰ和Bgl Ⅱ酶切后产生的黏性末端相同;质粒用BamH Ⅰ酶切,目的基因两侧用BamH Ⅰ和Bgl Ⅱ酶切,在构建重组质粒的过程中存在两种情况,即
为了确定是哪种情况。可用BamH Ⅰ(BglⅡ)和EcoR Ⅰ限制酶对重组质粒进行切割。若为情况一,则产生45(20)kb片段;若为情况二,则产生20(45)kb片段。根据目的基因的转录方向和重组质粒中启动子和终止子的位置可确定,电泳结果出现长度为45(20)kb片段的即为所需基因表达载体。由于目的基因要在番茄细胞中表达,且启动子具有特异性,因此应选择番茄特异性启动子,便于目的基因的表达。
(4)步骤②表示重组质粒导入受体细胞,该过程通常利用农杆菌转化法将抗冻基因AFPS导入番茄愈伤组织。重组质粒的T-DNA中含有潮霉素抗性基因,因此在培养基中添加潮霉素以便筛选出含抗冻基因的番茄愈伤组织。将番茄愈伤组织转移到新的培养基上,主要通过调节培养基中的(营养物质及)植物激素的种类和配比诱导形成再生植株。可通过抗原一抗体杂交技术检测是否翻译出相应的蛋白质。
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高二期末专题复习
(知高频命题、练能力提升)
· 高频命题点01发酵工程
· 高频命题点02细胞工程
· 高频命题点03基因工程
· 高频命题点04组成细胞的分子
· 高频命题点05细胞的基本结构和物质运输
▉命题点1发酵工程
【例】1.酸奶是以新鲜牛奶或奶粉为原材料在乳酸菌作用下发酵形成的产品,因风味独特,营养价值高而广受人们的喜爱。下列叙述错误的是( )
A.乳酸菌广泛分布于空气、土壤、植物体表等处
B.为防止杂菌污染,发酵酸奶时可适量添加抗生素
C.对原材料进行巴氏消毒,有利于防止营养物质被破坏
D.袋装酸奶发生“胀袋”说明酸奶已被杂菌污染,不宜食用
【例】2.下列关于发酵工程的说法,错误的是( )
A.发酵工程中应控制pH,酸性条件下利于谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸
B.“精酿”啤酒发酵完成后,不进行过滤和消毒处理,保质期比较短
C.黑曲霉可作为酿制酱油、生产柠檬酸的菌种
D.利用乳酸菌在青贮饲料中乳酸发酵产生有机酸而实现饲料保鲜
【例】3.下图为酵母菌纯培养过程中的部分操作步骤,下列说法正确的是( )
A.调节培养基的pH可以在①步骤(倒平板)之后进行
B.②步骤操作前需要将接种环灼烧灭菌并冷却
C.图示实验过程中,接种环共灼烧了5次
D.图中培养基倒置培养后可以用于统计酵母菌的菌落数
【例】4.传统蚕豆酱酿制过程:蚕豆去壳后经高压蒸煮、冷却后通过人为接种曲霉的方式或在通风的自然环境下制曲,将成曲的蚕豆与一定浓度的盐水混合后进行晾晒发酵(如图)。下列叙述正确的是( )
A.制作蚕豆酱与制作酸奶的主要菌种的代谢类型相同
B.发酵过程中蒸煮的目的是杀灭蚕豆表面的微生物
C.采用温度较低的巴氏消毒能更好保留蚕豆酱的营养成分和风味
D.可采用稀释涂布平板法或细菌计数板对蚕豆酱酿制的优势菌种进行计数
【例】5.制麦、糖化和发酵是啤酒发酵的主要环节。制麦环节主要使大麦发芽;糖化环节将粉碎后的麦芽与热水混合,形成麦芽浆;发酵阶段接种活化的菌种。下列叙述错误的是( )
A.制麦环节可使用赤霉素处理大麦种子,释放淀粉酶
B.糖化环节中主要利用淀粉酶水解淀粉产生麦芽糖
C.接种酵母菌后密封发酵,保持发酵温度接近35℃
D.对发酵液进行过滤和消毒,杀死微生物延长保存期
▉命题点2细胞工程
【例】1.辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图。下列表述错误的是( )
A.图中①②过程分别是脱分化和再分化
B.①②过程所用的培养基中植物激素比例不同
C.获得脱毒苗常用的外植体是成熟的根和茎,脱毒苗具有更强的抗病毒能力
D.通过细胞培养获得辣椒素的过程可不需要实现细胞的全能性
【例】2.植物细胞中的叶绿体和细胞核是两个相对独立的遗传体系,控制着许多优良性状,胞质杂交是植物体细胞杂交应用的一个重要方面。将品种甲叶绿体中的优良基因导入品种乙的实验流程如下图所示。下列说法错误的是( )
A.过程①可用纤维素酶和果胶酶处理
B.过程②可以用聚乙二醇诱导品种甲和乙的原生质体融合
C.过程③融合原生质体需经严格灭菌处理后才能进行植物组织培养
D.通过④获得的抗病品种丁,染色体数目与乙相同
【例】3.有研究表明“渐冻症”是由突变的基因导致运动神经元合成了某种毒蛋白,从而阻碍了轴突内营养物质的流动。也有最新研究结果表明,利用诱导多功能干细胞(iPS细胞)制作前驱细胞,然后移植给渐冻症实验鼠,能延长其寿命。下列相关描述错误的是( )
A.iPS细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞种类增多
B.iPS细胞分化成的多种细胞中所有核酸相同,蛋白质却不完全相同
C.植入神经干细胞,诱导分化成前驱细胞,恢复受损的运动功能,也许会在一定程度上使“渐冻症”病情改善
D.若控制运动神经元合成毒蛋白的基因替换,则可以起到良好的治疗作用
【例】4.2017 年,中国科学家成功克隆出两只猕猴“中中”和“华华”,这一成果在全球引起了广泛关注。以下关于克隆猴相关知识的叙述,正确的是 ( )
A.克隆猴的成功,体现了细胞核对细胞质的调控作用
B.克隆猴培育时,从母猴卵巢中取出的卵母细胞可直接作为受体细胞
C.克隆猴的培育过程中使用了核移植技术,该技术的原理是动物细胞具有全能性
D.克隆猴的成功培育,为人类疾病研究、药物研发等提供了更为理想的动物模型
【例】5.某研究小组对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行动物细胞培养。下列有关叙述正确的是( )
A.细胞培养应在含5%CO2和95%空气的混合气体的恒温培养箱中进行
B.在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时,也可用胃蛋白酶处理
C.为了防止细胞培养过程中细菌的污染,可向培养液中加入适量的干扰素
D.在相同适宜条件下培养等量的甲、乙细胞,一段时间后,乙细胞数量比甲多
【例】6.乳腺癌化疗的药物在杀伤肿瘤细胞的同时还会对健康细胞造成伤害,为降低药物对患者的副作用,科研人员尝试在单克隆抗体的基础上,构建抗体—药物偶联物(ADC),过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.ADC起作用时会被肿瘤细胞吞噬,并在溶酶体内被分解后释放药物
B.对①过程形成的细胞进行克隆化培养和抗体检测,就可以获得能分泌所需抗体的细胞
C.经步骤③筛选得到的杂交瘤细胞具有的特点是能准确识别抗原的细微差异并能大量制备
D.图中ADC的a能特异性识别并杀死乳腺癌细胞
【例】7.下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述,错误的是( )
A.受精时,防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应
B.卵裂期每个细胞核质比逐渐增大,胚胎中DNA总量逐渐增加
C.可用发育至原肠胚阶段的胚胎进行胚胎移植
D.卵裂胚胎中细胞数目在不断增加,而有机物的总量却在不断减少
▉命题点3基因工程
【例】1.研究人员将GNA基因和ACA基因连接成融合基因后,再与pB1121质粒载体结合并导入玉米细胞,最终获得了抗蚜虫玉米新品种。部分操作如图所示,下列叙述错误的是( )
A.由a和b生成c至少需要1种限制酶和1种DNA连接酶
B.为确保正确连接,切割c和d时需要使用KpnI和XhoI处理
C.在卡那霉素的培养基上存活下来的玉米细胞都成功转入了e
D.抗蚜虫玉米是否培育成功,需要进行个体生物学水平的检测
【例】2.科研人员利用PCR技术扩增人乳铁蛋白基因,并进行电泳鉴定。下列叙述正确的是( )
A.目的基因扩增时,应添加的引物组合为引物Ⅰ、Ⅳ或引物Ⅱ、Ⅲ
B.PCR循环6次可得到5种DNA分子,其中等长的DNA分子共52个
C.电泳所需缓冲液和酶应分装成小份在-20℃储存,使用前在室温下解冻
D.鉴定DNA时,应向提取的DNA中加入二苯胺试剂并置于沸水中加热
【例】3.科学家利用动物乳腺生物反应器生产某病毒的N蛋白,用于制备该病毒的疫苗,基本流程如图。下列相关叙述错误的是( )
A.精子获能后才可受精,卵细胞通过透明带反应和卵细胞膜反应来防止多精入卵
B.过程①在基因工程中为核心步骤,甲为基因表达载体,过程②需提供无菌无毒环境
C.过程③将囊胚移植入代孕羊驼之前,需用促性腺激素对代孕母羊驼进行同期发情处理
D.欲获得转基因母羊驼,需在胚胎移植前取滋养层细胞做DNA分析鉴定性别
【例】4.杂交技术在生物学上应用广泛,包括个体水平、细胞水平和分子水平都可以运用杂交。下列叙述正确的是( )
A.生产中培育香蕉脱毒苗常用植物体细胞杂交技术
B.构建特定疾病模型的动物可用动物细胞杂交瘤技术
C.抗原—抗体杂交可检测目的基因是否转录出了mRNA
D.DNA分子杂交技术可以用来比较不同种生物DNA分子的差异
【例】5.关于“DNA的粗提取与鉴定”(实验I)和“DNA片段的扩增及电泳鉴定”(实验II)的实验操作,下列相关叙述正确的是( )
A.实验I,将白色丝状物直接加入二苯胺试剂中并沸水浴,用于鉴定DNA
B.实验II,凝胶中DNA分子的迁移速率只与DNA分子的大小有关
C.实验I,在离心后肝脏研磨液的沉淀物中加入等量冷却的酒精溶液粗提取DNA
D.实验II,在紫外灯下观察DNA条带的分布及粗细程度可评价扩增是否成功
【例】6.胰岛素常用于治疗糖尿病,注射后易在皮下堆积,且较长时间才能进入血液,进入血液后又易被分解,因此治疗效果受到影响。下图是新型速效胰岛素的生产过程,下面叙述不正确的是( )
A.图中构建新的胰岛素模型的主要依据是胰岛素的预期功能
B.该过程属于蛋白质工程,最终还要通过改造或合成基因来完成
C.大肠杆菌合成的新的胰岛素没有生物活性不能正常发挥作用
D.新的速效胰岛素生产过程中可以不必遵循中心法则
▉命题点4组成细胞的分子
【例】1.H型高血压是一种原发性高血压,H型高血压的特点之一是血液中的同型半胱氨酸(R基为—CH2—CH2—SH)含量升高,同型半胱氨酸的来源和去路如图所示。下列叙述错误的是( )
A.同型半胱氨酸的分子式为C4H9O2NS
B.半胱氨酸可以由细胞合成也能来源于食物
C.H型高血压适合用于调查人群中遗传病的发病率
D.B族维生素缺乏是同型半胱氨酸含量升高的重要原因
【例】2.下列关于细胞中化合物的叙述,正确的是( )
A.自由水是很多生化反应的介质,不能直接参与生化反应
B.无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,不参与有机物的合成
C.乳糖存在于动物细胞中,不能进一步水解为更简单的化合物
D.脂肪是细胞中良好的储能物质,不是细胞膜的主要组成组分
【例】3.研究表明胆固醇具有促进髓鞘再生,修复受损神经元的作用。下列叙述错误的是( )
A.胆固醇是动物细胞膜的重要成分,与细胞膜的流动性有关
B.胆固醇主要在内质网上合成,可参与人体血液中脂质的运输
C.神经元的树突和轴突外表大都套有一层髓鞘,构成神经纤维
D.胆固醇可能作为神经胶质细胞的成分参与修复神经元细胞
【例】4.如图表示表皮生长因子(EGF)的结构,图中的字母为氨基酸的缩写,例如“CYS”代表“半胱氨酸”,半胱氨酸之间可以形成二硫键(—S—S—,由两个—SH脱去两个H形成)。下列有关叙述正确的是( )
A.EGF的组成元素有C、H、O、N、P,EGF中共有3个二硫键
B.在由53个氨基酸形成EGF的过程,相对分子质量减少了942
C.1个EGF分子中含1个游离的氨基和1个游离的羧基
D.沸水浴时EGF中的肽键和二硫键断裂,导致其生物活性丧失
【例】5.运动营养日益成为人们关注的热点。某人运动过程中,随着运动强度的变化,脂肪与糖类的供能比例如图所示。下列叙述正确的是( )
A.所有糖类和脂肪都可以为人体供能且组成元素相同
B.低强度的运动适合减肥,因为脂肪的供能比例大于糖类
C.据图可知,糖类和脂肪在人体内可以大量相互转化
D.高运动强度的人会得肥胖病,低运动强度的人易患高血糖
【例】6.蛋白水解酶分内切酶和外切酶2种,外切酶专门作用于肽链末端的肽键,内切酶则作用于肽链内部特定部位的肽键。若某蛋白内切酶作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)两侧的肽键,某四十九肽经该内切酶作用后的情况如下图,下列叙述错误的是( )
A.短肽A、B、C共比四十九肽的氧原子少1个
B.该四十九肽苯丙氨酸的位置在第17、31、32号位上
C.经内切酶作用后,形成短肽A、B、C共消耗5分子水
D.若用外切酶处理该多肽,最终会得到四十八肽和1个氨基酸
【例】7.如图已知甲是组成乙或丙的基本单位(单体)。下列相关叙述错误的是 ( )
A.若甲中的m是T,则甲是乙的组成单位
B.人的神经细胞中含有甲的种类是8种
C.小麦根尖细胞的遗传物质中,含4种甲中的m、2种a
D.病毒的遗传信息储存在 DNA 或 RNA 中,其彻底水解得到6种水解产物
【例】8.生物大分子是由基本组成单位按一定的排列顺序和连接方式形成的多聚体,下图为某些生物大分子的模式图,下列叙述正确的是( )
A.若该图表示多糖的结构,则其多样性取决于结构3的种类和数量
B.若该图表示RNA链,则1为核糖,2为磷酸基团,3的种类有4种
C.若该图表示肽链,则1为肽键,2为中心碳原子,3的种类有21种
D.若该图表示DNA链,则1为磷酸基团,2为脱氧核糖,3的种类有5种
▉命题点5细胞的基本结构和物质运输
【例】1.核纤层位于内层核膜和染色质之间,主要由核纤层蛋白(Lamin)组成。LaminA和LaminC由同一基因编码,能维持核膜稳定性,主要存在于分化成熟的细胞中。有丝分裂时,LaminB可逆性的磷酸化和去磷酸化可分别介导核膜的解体和重建。下列说法错误的是( )
A.核纤层蛋白在核糖体上合成,经核孔进入细胞核
B.LaminA和LaminC可能为相同mRNA经不同剪切后翻译的产物
C.与分化成熟细胞相比,干细胞中LaminA和LaminC的表达量较高
D.抑制LaminB的磷酸化可使细胞分裂停滞在分裂前期
【例】2.液泡是一种酸性细胞器,内部存在很多类似于溶酶体中所含的水解酶。位于液泡膜上的V-ATPase能催化ATP水解并逆浓度梯度将细胞质基质中的 H⁺转运至液泡中,液泡膜上的Cys- H⁺转运蛋白能将H⁺转运至液泡外,同时将Cys(半胱氨酸)转运到液泡中。下列叙述错误的是( )
A.V-ATPase运输H⁺的过程中,其空间构象不发生改变
B.V-ATPase能降低化学反应所需的活化能且有运输功能
C.正常情况下,Cys在细胞质基质中的浓度低于液泡中的浓度
D.植物细胞的液泡和动物细胞的溶酶体,都能分解衰老损伤的细胞器
【例】3.细胞自噬有如图三种类型,其中类型③分子伴侣介导的自噬中,伴侣蛋白识别带有KFERQ的靶蛋白并与之结合形成复合体,才能被运进溶酶体。下列叙述错误的是( )
A.类型①中,包裹衰老线粒体的膜可能来自内质网
B.类型②中,受损蛋白进入溶酶体不需要膜蛋白参与
C.类型③中,需要依赖于信号分子与特异性受体的结合
D.营养缺乏时,细胞自噬水平会加强,严重时可能会诱导凋亡
【例】4.大部分叶绿体蛋白由核基因编码,在细胞质中翻译成为前体蛋白,再经复合体运输到叶绿体中,过程如图。下列相关叙述错误的是( )
A.据图推测叶绿体合成的淀粉可通过复合体进入细胞质基质
B.核基因编码的叶绿体蛋白在叶绿体内加工成熟
C.前体蛋白与分子伴侣结合,以避免前体蛋白在细胞质中折叠
D.叶绿体前体蛋白进入叶绿体的过程需要消耗能量
【例】5.下列关于“骨架或支架”的叙述,错误的是( )
A.DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架
B.磷脂双分子层是生物膜的基本支架,具有屏障作用
C.细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,与能量转化、信息传递等有关
D.生物大分子以单体为骨架,每一个单体都以碳原子构成的碳链为基本骨架
【例】6.具有分泌功能的细胞中常出现线粒体外膜与内质网等直接相连的现象。肝细胞与多种凝血因子的合成、分泌、糖类和脂质代谢及免疫调节等密切相关。下列有关肝细胞结构和功能的叙述错误的是( )
A.某些线粒体外膜与内质网直接相连便于合成和分泌凝血因子时供能
B.包裹凝血因子的囊泡依次经过核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜等结构
C.通过细胞膜上的受体蛋白识别胰岛素和胰高血糖素,进而调节血糖
D.吞噬细胞内含有丰富的溶酶体,便于将侵入机体的病毒进行吞噬并降解
限时:75分钟
一、单选题
1.“五谷宜为养,失豆则不良”,大豆富含蛋白质、维生素、钙、钾、不饱和脂肪酸、膳食纤维等,还可降低血液中的胆固醇,有助于预防心血管疾病。下列有关叙述正确的是( )
A.大豆蛋白及其水解形成的氨基酸均以碳链为基本骨架
B.大豆中不饱和脂肪酸熔点较高,在室温下呈液态
C.“失豆则不良”说明大豆蛋白中缺乏人体所必需的8种氨基酸
D.人体分泌的消化液内含有多种消化酶,可水解膳食纤维
2.《寒菊》中写到“宁可枝头抱香死,何曾吹落北风中”。下列关于菊花的相关叙述,正确的是( )
A.菊花细胞中少量的水可以和蛋白质、多糖等结合
B.菊花叶片缺少微量元素Mg、Zn均会使光合作用减弱
C.菊花的光敏色素与光合色素都能吸收红光,化学本质也相同
D.菊花是自然条件下秋季开花的植物,夏季将其遮光处理可使其延迟开花
3.细胞的生命活动需要能量来维持,很多种有机物都可以为细胞的生命活动提供能量。下列相关叙述正确的是( )
A.糖类、脂质的元素组成是C、H、O,且都能为细胞的生命活动提供能量
B.生物体内的糖类绝大多数以单糖的形式存在,单糖可被细胞直接吸收
C.大多数动物脂肪含饱和脂肪酸,饱和脂肪酸的熔点较低,容易凝固
D.磷脂与脂肪的不同之处在于甘油的一个羟基与磷酸及其他衍生物结合
4.下图为细胞核结构模式图,下列有关叙述正确的是( )
A.①是拟核,是环状的DNA存在的场所
B.②核仁,与核糖体及rRNA的形成有关
C.核孔对物质的运输不具有选择性
D.核膜由两层磷脂分子组成,蛋白质、RNA等生物大分子可以穿过核膜进出细胞核
5.在多细胞生物体的发育过程中,细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确的是( )
A.细胞对该信号分子的特异应答,依赖于细胞内的相应受体
B.酶联受体是质膜上的蛋白质,具有识别、运输和催化作用
C.ATP水解释放的磷酸分子与靶蛋白结合,使其去磷酸化而有活性
D.活化的应答蛋白通过影响基因的表达,最终引起细胞定向分化
6.主动运输消耗的能量可来自ATP或离子电化学梯度等,图1为 Na+ 、葡萄糖进出小肠上皮细胞的示意图。H+-ATP酶是存在于生物膜上的一种转运H+的载体蛋白,图2植物细胞蔗糖、H+的转运过程示意图。分析正确的是( )
A.葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞是被动运输
B.外界的pH值高于植物细胞内,有利于蔗糖的吸收
C.转运蔗糖时,共转运体的构象会发生变化
D.从肠腔吸收Na+说明细胞膜具有催化作用
7.安莎霉素主要用于治疗结核分枝杆菌导致的肺部感染。该抗生素是一种产自深海的赖氨酸缺陷型(自身代谢不能产生赖氨酸,必需从环境中摄取)放线菌所产生的。为筛选出能产安莎霉素的菌种,科研工作者用紫外线对采自深海的放线菌进行诱变与选育,实验的部分流程如下图所示。下列叙述错误的是( )
注:原位影印可确保在一系列平板培养基的相同位置上接种并培养出相同菌落。
A.A操作的目的是提高突变频率,增加突变株的数量
B.B过程中用涂布器蘸取少量菌液在培养基表面均匀涂布
C.图中①②④为完全培养基,③为只缺乏赖氨酸的培养基
D.经C过程原位影印及培养后,可从④中挑取D进行纯化培养
8.如图所示装置可用于生物技术实践的相关实验,下列有关叙述错误的是( )
A.果酒和果醋制作过程中用到的微生物都是真核生物
B.利用装置甲制作果酒时,瓶中的果汁不能装满,要留大约1/3的空间
C.当氧气和糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸
D.装置乙的排气口通过一个长而弯曲的胶管,可防止空气中微生物的污染
9.下列关于发酵工程及其应用的叙述,正确的是( )
A.通过发酵工程可从微生物细胞中提取单细胞蛋白制成微生物饲料
B.菌种选育是发酵工程的中心环节,优良菌种可从自然界筛选出来
C.通过发酵工程生产的苏云金杆菌可制成微生物农药,防治多种农林虫害
D.谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸时,应将pH控制在中性和弱酸性条件下
10.下列有关蛋白质工程的叙述中,正确的是( )
A.蛋白质工程不需要对基因进行操作
B.蛋白质工程要改造蛋白质所有的氨基酸序列
C.天然蛋白质的合成过程与蛋白质工程的过程完全相同
D.蛋白质工程可以通过改造蛋白质,改变酶的催化效率
11.引物的设计是影响PCR扩增反应的效率和特异性的关键因素,相关叙述正确的是( )
A.DNA聚合酶能够从引物的5'端开始连接脱氧核苷酸
B.要尽量避免引物内部或引物之间存在碱基互补序列
C.PCR过程中使用的引物一般为单链RNA片段
D.引物中的GC含量越高,结合特异性越强,越利于目标DNA的扩增
12.一种天然蛋白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(密码子:ACA)换成丝氨酸(密码子:UCU),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.改造后的基因中决定第84位丝氨酸的模板链的碱基序列应设计为AGA
B.构建重组质粒时需要选用限制酶XmaⅠ和NheⅠ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
13.某杂种植株的获取过程如图所示,下列有关分析正确的是( )
A.叶片经消毒后需用流水多次冲洗,以避免消毒剂长时间作用而产生毒害作用
B.图示①过程采用酶解法获取原生质体时,可用聚乙二醇调节渗透压
C.图示②过程通过抽真空处理使酶溶液渗入细胞间隙,提高酶解效率
D.经④过程获得的杂种细胞经鉴定和筛选后进行植物组培,即可获得目标杂种植株
14.下图是科研人员将药物与单克隆抗体连接形成的抗体-药物偶联物(ADC)的示意图,它由抗体、接头和药物三部分组成,能实现对肿瘤细胞的选择性杀伤。相关叙述正确的是( )
A.用放射性同位素标记的单克隆抗体可对肿瘤进行靶向治疗
B.ADC能识别肿瘤细胞利用了药物特异性杀伤靶细胞的原理
C.单克隆抗体由免疫过的B淋巴细胞以胞吐方式释放
D.细胞膜的选择透过性是抗体制备过程中细胞融合的基础
15.将诱导多能干细胞(iPSc)移植给急性心肌梗死小鼠,检测发现小鼠心肌电生理指标逐渐恢复正常。下列说法正确的是( )
A.该实验中仅需正常小鼠作为对照组
B.与高度分化的细胞相比,iPSc的分化潜能较弱
C.选择病鼠自身细胞获得iPSc再移植,可避免免疫排斥
D.iPSc在培养过程中需定期更换培养液,以防止杂菌污染
二、多选题
16.研究人员给小鼠分别饲喂13C标记的葡萄糖和果糖,1分钟后检测部分氨基酸分子中的13C的相对含量,结果如表所示。据表分析,下列叙述正确的是( )
饲喂的糖类
氨基酸中13C的相对含量
天冬氨酸
谷氨酸
丝氨酸
13C标记的葡萄糖
0.0
11.2
0.0
13C标记的果糖
7.6
18.1
14.9
A.细胞吸收葡萄糖和果糖的方式是自由扩散
B.天冬氨酸和丝氨酸是小鼠的必需氨基酸
C.谷氨酸是小鼠的非必需氨基酸
D.果糖转化为氨基酸的速度快于葡萄糖
17.脂筏模型被认为是对细胞膜流动镶嵌模型的重要补充:脂筏是质膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域,其中的胆固醇就像胶水一样,对鞘磷脂亲和力很高,并特异吸收或排出某些蛋白质(如某些跨膜蛋白质、酶等),形成一些特异蛋白聚集的区域。推测下列叙述错误的是( )
A.图中脂筏跨膜蛋白可能代表运输物质的蛋白质,其跨膜区段的氨基酸具有较强的亲水性
B.“脂筏模型”比“流动镶嵌模型”更能代表生物膜的特性
C.脂筏模型表明脂质和蛋白质在膜上的分布是不均匀的
D.脂筏区域在动植物细胞中都有广泛分布
18.如下图为胚胎工程中各种胚胎操作技术。下列分析正确的是( )
A.从良种母牛体内获得的卵母细胞培养到MI后才能与精子受精
B.通过胚胎分割获得子代的途径(d)属于无性繁殖的范畴
C.通过胚胎干细胞培养获得的子代(e)其遗传性状是相同的
D.常通过采取早期胚胎(c)内细胞团细胞来鉴定小牛(f)的性别
19.某兴趣小组为探究当地农田土壤中分解尿素的细菌的数量,进行了相关实验。下列叙述正确的有( )
A.能在以尿素为唯一氮源的培养基上生长的微生物都能合成脲酶
B.土壤样液先在锥形瓶内进行富集培养,再等比稀释后涂布计数
C.甲组中a培养基上的菌落连成一片,可能是涂布不均匀造成的
D.应以乙组计数,5g土壤中含分解尿素菌的估算数目是2.8×108个
20.蜘蛛丝(丝蛋白)被称为“生物钢”,有着超强的抗张强度,可制成防弹背心、降落伞绳等。蜘蛛丝还可被制成人造韧带和人造肌腱。科学家研究出集中生产蜘蛛丝的方法——培育转基因羊作为乳腺生物反应器。下列有关乳腺生物反应器的说法正确的是( )
A.从转基因羊乳汁中提取的丝蛋白在自然界中是可以找到的
B.将丝蛋白基因直接导入羊乳腺细胞中即可获得乳腺生物反应器
C.与乳腺生物反应器相比,膀胱生物反应器不受性别等限制,受体来源更广泛
D.人们可以利用乳腺生物反应器生产所需要的药物
三.非选择题
21.(12分)如图是组成人体的部分元素与化合物之间的关系,以及某些生物大分子的结构和分解过程图解,其中a~e代表小分子,A、C、D可代表生物大分子,甲~丙代表物质或结构,物质为生物大分子中的两种类型,一种为单链结构,另一种为双链结构。回答下列问题:
(1)物质A为 ,A和C在细胞膜的 侧(选填“外”或“内”)结合成糖蛋白,而A和B则可结合成乙 ,它们均可起到信息交流的作用。
(2)物质为 ,组成的⑥名称为 ;与相比,特有的含氮碱基是 (填中文名称)。
(3)物质e的名称是 ,它在 (填细胞器名称)上合成,植物体内与它元素种类相同但图示没有的化合物有 (至少写出2种)。
(4)图中大分子C在降解时,酶1作用于苯丙氨酸两侧的肽键,酶2作用于赖氨酸氨基端的肽键.则大分子C中,苯丙氨酸共有 个;第 号位一定是赖氨酸;这两种酶中,用酶 作用于C后产物中可能有二肽。
22.(11分)随着生活水平的提高,高糖高脂食物过量摄入导致肥胖、非酒精性脂肪肝炎(NASH)等疾病高发,此类疾病与脂滴的代谢异常有关。脂滴是细胞内贮存脂质的一种细胞器,可以与细胞中的多种细胞器相互作用,部分关系如图,A、B、C代表相关细胞器。请据图分析:
(1)图中细胞器A是 ;C是 ;此图中单层膜结构的细胞器除A、C和脂滴外还有 ;细胞器之间存在由 纤维组成的细胞骨架,锚定并支撑着各种细胞器。
(2)脂滴内贮存脂质,请结合磷脂分子结构中亲、疏水的特点,推测脂滴的膜是由磷脂 (选填“单”或“双”)分子层组成。
(3)如图所示,线粒体与多种细胞器间通过膜接触位点实现连接,膜接触位点中存在受体蛋白,当机体营养匮乏时, (细胞器)中含有的中性脂肪酶催化脂滴内脂肪水解称为脂噬,脂噬的产物也可通过膜接触位点进入线粒体氧化分解。依据上述信息,膜接触位点具有 和 的功能。
(4)脂噬发生过程需要能量,ATP在细胞中被称为 能源物质,在B中产生ATP最多的场所是 ,B增大膜面积的方式是 。
23.(10分)产脂肪酶酵母可用于含油废水处理。为筛选产脂肪酶酵母菌株,科研人员开展了相关研究。请回答下列问题:
(1)常规微生物实验中,下列物品及其灭菌方法错误的是 (填编号)。
编号
①
②
③
④
物品
培养基
接种环
培养皿
涂布器
灭菌方法
高压蒸汽
火焰灼烧
干热
臭氧
(2)称取1.0 g某土壤样品,转入99 mL无菌水中,制备成菌悬液,经 后,获得细胞密度不同的菌悬液。分别取0.1 mL菌悬液涂布在固体培养基上,其中10倍稀释的菌悬液培养后平均长出了46个酵母菌落,则该样本中每克土壤约含酵母菌 个。此计算结果比实际值偏 。
(3)为了进一步提高酵母菌产酶能力,对分离所得的菌株,采用射线辐照进行 育种。将辐照处理后的酵母菌涂布在以 为唯一碳源的固体培养基上,培养一段时间后,按照菌落直径大小进行初筛,选择直径 的菌落,纯化后获得A、B两突变菌株。
(4)在处理含油废水的同时,可获得大量的微生物菌体,即 ,可用作微生物饲料等,实现污染物资源化,这符合生态工程的 原理。为评价A、B两菌株的相关性能,进行了培养研究,结果如图。据图分析,应选择菌株B进行后续相关研究的理由是 。
24.(11分)随着生物科学技术的发展,动物的生殖方式变得越来越多样化。如图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况,供体1是良种荷斯坦高产奶牛,供体2是健康的黄牛,请据图分析并回答下列问题。
(1)图中产生小牛的几个途径中,属于无性繁殖途径的有应用 (填数字)。
(2)应用1中,为了大量获取细胞B,需对供体2注射 ,使用 技术获得重组细胞,最终获得的良种小牛性别为 。
(3)人工授精时,受精卵形成的场所是在 。当精子触及卵细胞膜的瞬间,会发生 反应防止多精入卵的屏障。若在应用2中进行冲卵操作,则该操作的生理学依据是 。
(4)在应用2、3、4中,若要使精子和卵母细胞在体外成功结合,需要对精子进行处理,使其 ,得到的卵母细胞需要发育至 时期才能受精。
(5)应用3可解决良种动物快速大量繁殖的问题:对囊胚阶段的胚胎通过 技术获得二分胚①和②,操作时需要注意 ,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
25.(11分)番茄在低温下运输、储存的过程中,容易出现冻伤,影响番茄的品质。科学家利用基因工程技术将抗冻基因AFPs转入番茄植株,培育抗冻番茄。操作过程如图所示,如表为三种限制酶及其识别序列。回答下列问题:
限制酶
识别序列(5'→3')
Bam HⅠ
G↓GATCC
Bgl Ⅱ
A↓GATCT
EcoR Ⅰ
G↓AATTC
(1)利用PCR扩增抗冻基因AFPs时,需要设计引物,引物的作用是 ,设计的引物序列不能过短,原因是 。
(2)培育抗冻番茄时,在构建基因表达载体的过程中,为了提高重组DNA的形成效率,需要考虑的因素有_____。
A.载体与目的基因重组的时间 B.DNA聚合酶的活性
C.目的基因的质量与浓度 D.载体的质量与浓度
(3)经限制酶酶切后,目的基因和质粒存在 种连接情况,为确定是哪种连接情况,可用限制酶 对重组质粒进行切割,再通过琼脂糖凝胶电泳技术分析产物大小,电泳结果出现长度为 kb的片段的重组质粒即为所需的基因表达载体。由于载体上的启动子往往具有物种特异性,目的基因上游的启动子应选择
启动子。
(4)步骤②中通常利用 法将抗冻基因AFPs导入番茄愈伤组织。在培养基中添加 以便筛选出含抗冻基因的番茄愈伤组织。将番茄愈伤组织转移到新的培养基上,主要通过调节培养基中的 诱导形成再生植株。若要检测番茄是否产生了抗冻蛋白,一般采用 技术。
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