精品解析:四川省眉山市仁寿县第一中学校(北校区)2024-2025学年高二下学期6月期末生物试题
2025-06-28
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 四川省 |
| 地区(市) | 眉山市 |
| 地区(区县) | 仁寿县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.84 MB |
| 发布时间 | 2025-06-28 |
| 更新时间 | 2025-06-28 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-06-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52790055.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2026届高二下期期末考试生物试题
时间:75分钟 满分:100分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、选择题:本题共16个小题,每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 科研人员在加勒比地区瓜德罗普岛上的红树林中发现了 2厘米长的华丽硫珠菌,这是有史以来发现的体型最大的细菌。华丽硫珠菌利用氧化含硫化合物获得的能量将CO₂合成糖类,维持自身生命活动。华丽硫珠菌( )
A. 是一种异养型微生物 B. 遗传物质是核糖核酸
C. 在线粒体中合成ATP D. 在核糖体上合成蛋白质
2. 研究表明,人类免疫缺陷病毒(HIV)是一种RNA病毒,HIV的CP120蛋白能特异性结合T淋巴细胞表面的CD4受体,病毒外膜可与细胞膜融合并以核衣壳的形式进入宿主细胞。下列相关叙述错误的是( )
A. 在高倍显微镜下可以看到无生命特征的HIV病毒
B. HIV病毒遗传物质的基本单位是核糖核苷酸
C. HIV病毒的生活离不开细胞,细胞是最基本的生命系统
D. 该病毒能入侵细胞,说明细胞膜控制物质进出的功能是相对的
3. “三千年成都,两千年蜀锦”,蜀锦作为中国四大名锦之一,以其独特的工艺和绚丽的色彩而闻名。蜀锦在织造过程中多使用染色后的熟蚕丝线,蚕丝线的主要成分是蚕丝蛋白。下列叙述正确的是( )
A. 蚕丝蛋白中的氮元素主要存在于游离的氨基中
B. 生蚕丝线煮制为熟蚕丝线后肽键几乎全部破坏
C. 蚕丝蛋白基因是由两条脱氧核苷酸链构成的
D. 蚕丝蛋白基因中含有腺嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶
4. 蔗糖是甘蔗叶肉细胞光合作用的主要产物,甘蔗叶肉细胞的液泡膜上部分物质运输过程如图所示。据图分析,下列叙述错误的是( )
A. 质子泵逆浓度运输 H⁺时需要消耗能量
B. H⁺—蔗糖载体运输H⁺的方式为协助扩散
C. H⁺—蔗糖载体运输蔗糖的方式为被动运输
D. 液泡膜内外H⁺浓度差会影响蔗糖的运输速率
5. 雪莲果含水丰富,含糖量不高,且糖分主要为低聚果糖。低聚果糖可促进脂肪代谢以降低血脂浓度,促进肠道内益生菌的生长,以及提高肠道对钙、铁的吸收,但低聚果糖不能被人体直接消化吸收。下列有关叙述错误的是( )
A. 钙、铁等无机盐被吸收后,可参与构成细胞内的某些复杂化合物
B. 低聚果糖不能被人体直接消化吸收,是因为人体缺乏相关的酶
C. 维生素D和低聚果糖都可以用于预防老年人患骨质疏松症
D. 雪莲果含有低聚果糖,因此糖尿病患者不可以食用
6. 组成细胞的物质分为无机物、有机物两类,不同生物同一物质含量不同,同一生物不同时期同一物质含量也不尽相同。下列叙述正确的是( )
A. 北方冬小麦在冬天来临前,结合水的含量逐渐上升最终多于自由水
B. 油菜种子脂肪大多含不饱和脂肪酸,企鹅脂肪大多含饱和脂肪酸
C. 甘蔗叶和茎秆都含有较多还原糖,是检测还原糖的良好材料
D. 土豆中储藏的大多是淀粉,用双缩脲试剂处理不会出现紫色
7. 酸啤酒是利用醋酸菌和乳酸菌进行发酵,将麦汁中的麦芽糖等糖类转化为醋酸和乳酸,再结合酵母菌的酒精发酵制作而成。下列叙述正确的是( )
A. 醋酸菌、乳酸菌和酵母菌都属于单细胞真核生物
B. 醋酸发酵、乳酸发酵和酒精发酵过程都产生CO₂
C. 醋酸发酵和乳酸发酵可以在同一条件下同时进行
D. 酒精发酵阶段应该接种抗酸性较强的酵母菌菌种
8. 植物细胞质中的叶绿体有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,下图是利用胞质杂交培育抗病植株的实验流程,下列叙述正确的是( )
A. 过程①需纤维素酶和蛋白酶处理细胞壁
B. 利用聚乙二醇可诱导②和③过程的发生
C. 在③④⑤过程中都会形成新的细胞壁
D. ④和⑤过程通常在同一种培养基中进行
9. 2023年4月22日,我国发布了《生态系统碳汇能力巩固提升实施方案》。生态系统碳汇是指降低大气中二氧化碳的过程、活动或机制。下列叙述错误的是( )
A. 湿地生态系统的碳汇能力较强,可能与分解者的分解能力强有关
B 推进山水林田湖草沙一体化系统治理,可提升生态系统碳汇能力
C. 碳汇造林一定程度上可抵消全球的碳排放,说明碳循环具有全球性
D. 碳在生物群落与非生物环境之间循环主要是以CO2的形式进行
10. 某河流流经城区多个居民区,曾经是城区主要的排污大河,水质污染严重。经过修复治理后该河流现已成为一道集行洪、蓄水、绿化、观光、休闲娱乐于一体的绿色长廊。下列相关分析正确的是( )
A. 修复过程中生物多样性日趋丰富,生态系统的恢复力稳定性增强
B. 修复过程中河岸合理布设多种植物,体现了生态工程协调原理
C. 治理河水有机污染时,可引入本地水生植物增大对污染物的吸收
D. 治理后的河流绿色长廊,体现了生态系统的直接价值和间接价值
11. 2024年世界园艺博览会在成都举行,本次世园会的吉祥物“桐妹儿”的核心创意来自中国特有孑遗植物珙桐。珙桐有“植物活化石”之称,是国家一级重点保护植物。科研人员从珙桐叶中分离出了具有抗肿瘤功效的次生代谢物——槲皮素。野生珙桐资源有限,下图是通过植物细胞工程等技术手段进行珙桐的扩大培养,其中序号代表相应的处理过程。下列相关叙述正确的是( )
A. 通过过程①②④可定向改变植株性状
B. 启动过程②③的关键激素是生长素和赤霉素
C. 植株乙丙丁的获取都采用了植物组织培养技术
D. 过程⑥体现了愈伤组织全能性高的特点
12. 线粒体疾病严重危害患者健康。科研人员按如图所示流程进行操作,可以使患线粒体疾病的母亲生育出线粒体正常的子代。据图分析,下列叙述正确的是( )
A. 甲为 MⅡ期产生的第二极体,其内含有的细胞质较少
B. 丙为重组细胞,在精子入卵后被激活完成减数分裂II
C. 丁中的B为滋养层细胞,将来发育成胎儿的各种组织
D. 丁植入子宫前必须对受体进行免疫检查避免排斥反应
13. 关于“DNA的粗提取与鉴定”实验,下列说法错误的是( )
A. DNA溶于酒精,蛋白质不溶于酒精,利用这一原理初步分离DNA与蛋白质
B. 将研磨液过滤到烧杯中,在冰箱放置一段时间后,上清液中含DNA和蛋白质
C. 将析出的丝状物溶于2 mol/L的NaCl溶液中,加入二苯胺试剂在沸水浴下鉴定DNA
D. 实验结果变色不明显,可能是研磨不充分导致DNA不能从细胞核中充分释放
14. 某种单基因遗传病(由等位基因B/b控制)的家系图和各家庭成员基因检测结果如图。现将其家庭成员的相关基因用限制酶MstⅡ切割后进行电泳,已知B、b基因中仅有一种基因上含有一个限制酶MstⅡ的酶切位点。电泳结果中的条带表示检出的特定长度的酶切片段,数字表示碱基对的数目。只考虑与该病有关的这对等位基因,下列说法正确的是( )
A. Ⅰ1和Ⅰ2均为杂合子,Ⅱ4为显性纯合子的概率为1/4
B. Ⅱ3与基因型为杂合子的男子生育的女孩患病的概率为1/4
C. 电泳图中1350碱基对的条带代表没有MstⅡ识别序列的隐性致病基因
D. 该致病基因出现是基因突变的结果,突变过程中发生了碱基对的增添
15. 某科研小组采用PCR技术构建了红色荧光蛋白基因(dsred2)和α-淀粉酶基因(amy)的dsred2-amy融合基因,其过程如图所示,其中引物②和引物③中部分序列(黑色区域)可互补配对。下列说法错误的是( )
A. 利用PCR技术扩增基因时不需要解旋酶来打开DNA双链
B. 不能在同一反应体系中进行dsred2基因和amy基因的扩增
C. dsred2基因和amy基因混合后只能得到一种类型的杂交链
D. 杂交链延伸得到dsred2-amy融合基因的过程不需要加引物
16. 生物技术的进步在给人类带来福祉的同时,会引起人们对它安全性的关注,也会与伦理道德发生碰撞,带来新的伦理困惑与挑战。下列观点正确的是( )
A. 转基因生产的是自然界存在的物质,不需要进行安全检测
B. 设计试管婴儿能使后代更优秀,应该大力提倡使用该技术
C. 我国允许治疗性克隆,不需要对其作有效监管和严格审查
D. 生物武器危害大,我国反对生物武器及其技术和设备扩散
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 永定河是京津冀区域重要的水源涵养区、生态屏障和生态廊道,随着工业发展和生活污水的大量排放,永定河水系氮、磷污染严重,动植物种类锐减。为修复永定河生态系统,相关部门采取了一系列综合治理与生态修复工程,取得了显著成效。回答下列问题:
(1)当地百姓在永定河中洗衣、洗菜,河流依然能够保持清澈是因为生态系统具有______稳定性,大量污水排放后水质恶化说明______。
(2)对永定河生态系统进行生态修复的重点工程之一是净化水质,明确生态系统的氮循环等物质循环的原理有助于采取有效措施。下图为氮循环部分过程。
ⅰ.生态系统的氮循环是指______不断地在______之间循环往复地被利用。
ⅱ.某些生物能利用过程②释放的能量将CO2和H2O转化为糖类,该种生物属于生态系统组成成分中的______。氮元素在生物类群A、B、C之间以______的形式进行传递。图示过程①可以通过土壤中的根瘤菌等固氮微生物实现,根瘤菌与豆科植物的种间关系属于______。
(3)为降低氮、磷含量,生态修复过程中种植了多种适应当地气候的、净化能力强的水生植物,该措施遵循了生态工程的______(答出2种)原理。被污染的永定河中还含有较高浓度的重金属等污染物,获得的莲藕、鲢鱼(以浮游植物为食)、鳙鱼(以浮游动物为食)、禽类(以小型肉食性鱼类为食)中,食用后对人体危害最大的是______,理由是______。
18. 氮元素是香蕉生命周期中的重要养分,主要影响其茎叶生长、果实发育。为了合理施用氮肥,科研人员探究了硫酸铵和缓释氮肥(注:缓释氮肥是低溶解性化合物,通过微生物或化学分解逐渐释放养分)对香蕉幼苗生长的影响,实验结果如下表所示。回答下列问题:
处理
叶绿素总量
( mg/g)
净光合速率
(μmol·m ²·s⁻¹)
土壤
pH值
氮肥
利用率
不施氮肥
0.367
2.38
6.88
——
硫酸铵
0.691
509
457
18.13%
缓释氮肥
0.477
8.97
5.44
31.64%
(1)氮元素是所有细胞必需的基本元素,许多生物大分子含有氮元素,请列举出两种含氮的生物大分子:_________。另有研究表明,施用氮肥能够提高香蕉幼苗对钾离子的吸收,请从影响物质跨膜运输因素的角度分析,原因可能是________。
(2)与对照组相比,实验组的净光合速率都明显提高,根据表中实验结果分析,主要原因是________。与施用硫酸铵相比,施用缓释氮肥组香蕉幼苗的净光合速率更高,最可能的原因是________。
(3)根据实验结果推测,施用缓释氮肥比施用硫酸铵更有利于保护土壤,理由是________。施肥时应以“三分肥、七分水”为佳,原因是________(答出两点)。
19. 柠檬酸是一种应用广泛的食品酸度调节剂。研究人员以红薯粉为原料经黑曲霉(需氧型真菌)发酵生产柠檬酸的简要流程如图所示。回答下列问题:
(1)甲过程所用的培养基能为黑曲霉提供碳源、________、水和无机盐等营养物质。对培养基灭菌应该采用的方法是________。据图甲分析,在该培养基上接种黑曲霉采用的方法是_______,该方法可以获得纯培养物的原因是________。
(2)乙过程表示发酵工程的______环节。研究发现,振荡培养的黑曲霉比静置培养的黑曲霉生长繁殖速度快,原因是________。
(3)丙过程是发酵的中心环节。该过程以一定的速度不断添加新的培养基,同时又以同样的速度放出旧的培养基,可大大提高生产效率,原因是________(答出两点)。
20. CTLA-4、PD-1是存在于 T细胞表面的受体蛋白。CTLA-4可阻断 T细胞的抗原呈递,从而抑制细胞毒性T细胞增殖。PD-1 与正常细胞表面的PD-L1一旦结合,T细胞即可“认清”对方,不触发免疫反应,而癌细胞会过量表达PD-L1来逃避免疫系统的“追杀”。科研人员通过动物细胞融合技术制备抗CTLA-4单克隆抗体的过程如图所示。回答下列问题:
(1)为了在小鼠体内获得能产生特定抗体的B淋巴细胞,需要先给小鼠注射的抗原是________。图中过程①诱导细胞融合常用的方法有________、________和灭活病毒诱导法等。
(2)单克隆抗体制备过程中,需要用特定的选择培养基进行第一次筛选,在该培养基上,未融合的细胞和________的细胞都会死亡,筛选得到的细胞具有的特点是________。将第一次筛选获得的细胞进行克隆化培养和________,经过多次筛选,就可以获得产生单克隆抗体的细胞。
(3)抗体都是由两条H链和两条L链组成的4条肽链对称结构(如图)。
研究人员将产生抗CTLA-4 抗体的杂交瘤细胞与产生抗 PD-1抗体的杂交瘤细胞融合,融合后的细胞除了产生图中的三种抗体外,还可产生多种类型的抗体,原因是________。图中所示的双特异性抗体对癌细胞的杀伤较抗CTLA-4单克隆抗体效果更好,原因是________。
21. 枯草芽孢杆菌可分泌降解纤维素的酶,这种酶由 W基因编码,其相关信息如图甲所示,利用重组DNA技术使W基因在乳酸杆菌中表达,需使用图乙的质粒为载体,图中标注限制酶的部位是其酶切位点。回答下列问题:
(1)基因表达载体中的启动子是_______识别和结合的部位,可驱动基因转录。为确保质粒进入受体细胞后能进行自我复制,质粒还应该存在的结构是________。
(2)限制酶 Hind III能特异性识别 W基因的下游端和质粒的特定核苷酸序列,并使特定部位的________键断开,产生的互补黏性末端可使用________酶进行连接。
(3)切割W基因上游端的限制酶不能选择MfeⅠ,原因是________。若选择KpnⅠ和Hind III分别切割W基因的上游和下游,再用这两种酶去切割质粒,得到的 W 基因和切割后的质粒________(填“能”或“不能”)形成正确表达W基因的载体,原因是________。
(4)构建的基因表达载体导入乳酸杆菌后,可接种到含________的培养基上筛选导入成功的目的菌。若要判定 W基因在工程菌中是否表达,可以进行分子水平的检测,包括________(答出两点)。
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2026届高二下期期末考试生物试题
时间:75分钟 满分:100分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、选择题:本题共16个小题,每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 科研人员在加勒比地区瓜德罗普岛上的红树林中发现了 2厘米长的华丽硫珠菌,这是有史以来发现的体型最大的细菌。华丽硫珠菌利用氧化含硫化合物获得的能量将CO₂合成糖类,维持自身生命活动。华丽硫珠菌( )
A. 是一种异养型微生物 B. 遗传物质是核糖核酸
C. 在线粒体中合成ATP D. 在核糖体上合成蛋白质
【答案】D
【解析】
【分析】题意分析,华丽硫珠菌属于原核生物,没有成形的细胞核,细胞质中只有核糖体一种细胞器,其细胞壁的主要成分是肽聚糖。
【详解】A、华丽硫珠菌利用氧化含硫化合物获得的能量将CO₂合成糖类,维持自身生命活动,是自养微生物,A错误;
B、细菌的遗传物质是DNA脱氧核糖核酸,B错误;
C、华丽硫珠菌是原核生物,不具有线粒体,C错误;
D、华丽硫珠菌具有核糖体,蛋白质的合成场所是核糖体,D正确。
故选D。
2. 研究表明,人类免疫缺陷病毒(HIV)是一种RNA病毒,HIV的CP120蛋白能特异性结合T淋巴细胞表面的CD4受体,病毒外膜可与细胞膜融合并以核衣壳的形式进入宿主细胞。下列相关叙述错误的是( )
A. 在高倍显微镜下可以看到无生命特征的HIV病毒
B. HIV病毒遗传物质的基本单位是核糖核苷酸
C. HIV病毒的生活离不开细胞,细胞是最基本的生命系统
D. 该病毒能入侵细胞,说明细胞膜控制物质进出的功能是相对的
【答案】A
【解析】
【分析】1、细胞是最基本的生命系统。单细胞生物能够独立完成生命活动;多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作,共同完成一系列复杂的生命活动;病毒无细胞结构,必须寄生在活细胞中才能生存和繁殖。
2、细胞膜的功能:将细胞与外界环境分隔开,控制物质进出细胞,进行细胞间的信息交流。
【详解】A、HIV病毒虽然无细胞结构,但能寄生在活细胞中繁殖,有生命特征,A错误;
B、HIV病毒的遗传物质是RNA,RNA的基本单位是核糖核苷酸,B正确;
C、HIV病毒无细胞结构,必须寄生在活细胞中才能生存和繁殖,说明HIV病毒的生活离不开细胞, 细胞是最基本的生命系统,C正确。
D、细胞膜具有控制物质进出细胞的功能,该病毒能入侵细胞,说明细胞膜控制物质进出的功能是相对的,D正确。
故选A。
3. “三千年成都,两千年蜀锦”,蜀锦作为中国四大名锦之一,以其独特的工艺和绚丽的色彩而闻名。蜀锦在织造过程中多使用染色后的熟蚕丝线,蚕丝线的主要成分是蚕丝蛋白。下列叙述正确的是( )
A. 蚕丝蛋白中的氮元素主要存在于游离的氨基中
B. 生蚕丝线煮制为熟蚕丝线后肽键几乎全部破坏
C. 蚕丝蛋白基因是由两条脱氧核苷酸链构成的
D. 蚕丝蛋白基因中含有腺嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶
【答案】C
【解析】
【分析】基因一般是指具有遗传效应的DNA片段。
组成蛋白质的基本单位是氨基酸,其结构特点:每种氨基酸都至少含有一个氨基和一个羧基,并且他们都连接在同一个碳原子上。
【详解】A、蚕丝蛋白中的氮元素主要存在于-CO-NH-中,A错误;
B、生蚕丝线煮制为熟蚕丝线后空间结构被破坏,但肽键没有被破坏,B错误;
C、蚕丝蛋白基因是有遗传效应的DNA片段,由两条脱氧核苷酸链构成的,C正确;
D、蚕丝蛋白基因是有遗传效应的DNA片段,故含有腺嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶和鸟嘌呤,D错误。
故选C。
4. 蔗糖是甘蔗叶肉细胞光合作用的主要产物,甘蔗叶肉细胞的液泡膜上部分物质运输过程如图所示。据图分析,下列叙述错误的是( )
A. 质子泵逆浓度运输 H⁺时需要消耗能量
B. H⁺—蔗糖载体运输H⁺的方式为协助扩散
C. H⁺—蔗糖载体运输蔗糖的方式为被动运输
D. 液泡膜内外H⁺浓度差会影响蔗糖的运输速率
【答案】C
【解析】
【分析】1、被动运输:(1)自由扩散(与膜内外物质的浓度差有关):不需要载体和能量,如水、CO2、O2、甘油、乙醇等;(2)协助扩散(影响因素:浓度差、载体):需要载体,但不需要能量,如红细胞吸收葡萄糖。
2、主动运输:物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时消耗能量,这种方式叫主动运输。
【详解】A、质子泵逆浓度运输 H⁺时需要消耗ATP提供的能量,A正确;
B、H⁺—蔗糖载体运输H⁺的方式是从高浓度向低浓度运输,通过载体蛋白,为协助扩散,B正确;
CD、 H⁺—蔗糖载体运输蔗糖的方式是从低浓度向高浓度运输,依赖于H+浓度差提供能量,为主动运输,所以液泡膜内外H⁺浓度差会影响蔗糖的运输速率 ,C错误,D正确。
故选C。
5. 雪莲果含水丰富,含糖量不高,且糖分主要为低聚果糖。低聚果糖可促进脂肪代谢以降低血脂浓度,促进肠道内益生菌的生长,以及提高肠道对钙、铁的吸收,但低聚果糖不能被人体直接消化吸收。下列有关叙述错误的是( )
A. 钙、铁等无机盐被吸收后,可参与构成细胞内的某些复杂化合物
B. 低聚果糖不能被人体直接消化吸收,是因为人体缺乏相关的酶
C. 维生素D和低聚果糖都可以用于预防老年人患骨质疏松症
D. 雪莲果含有低聚果糖,因此糖尿病患者不可以食用
【答案】D
【解析】
【分析】细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,无机盐是细胞必不可少的许多化合物的成分。生物体内的某些无机盐离子,必须保持一定的量,这对维持细胞的酸碱平衡也非常重要。
【详解】A、钙、铁等无机盐被吸收后,可参与构成细胞内的某些复杂化合物,如铁是构成血红蛋白的成分之一,A正确;
B、低聚果糖是由1分子蔗糖与1~3分子果糖聚合而成的,不能被人体直接消化吸收,是因为人体缺乏相关的酶,B正确;
C、维生素D和低聚果糖都可以提高肠道对钙、铁的吸收,因此用于预防老年人患骨质疏松症,C正确;
D、雪莲果含有低聚果糖,不能被人体直接消化吸收,因此糖尿病患者可以食用而不会升高血糖,D错误。
故选D。
6. 组成细胞的物质分为无机物、有机物两类,不同生物同一物质含量不同,同一生物不同时期同一物质含量也不尽相同。下列叙述正确的是( )
A. 北方冬小麦在冬天来临前,结合水的含量逐渐上升最终多于自由水
B. 油菜种子脂肪大多含不饱和脂肪酸,企鹅脂肪大多含饱和脂肪酸
C. 甘蔗叶和茎秆都含有较多还原糖,是检测还原糖的良好材料
D. 土豆中储藏的大多是淀粉,用双缩脲试剂处理不会出现紫色
【答案】B
【解析】
【分析】糖类是生物体的主要能源物质;脂肪是细胞内良好的储能物质;自由水与结合水比值越高,细胞代谢越旺盛,抗逆性越差,反之亦然。
【详解】A、北方冬小麦在冬天来临前,结合水的比例上升,抗寒性增强,但自由水含量仍高于结合水,A错误;
B、油菜属于植物,植物脂肪大多含不饱和脂肪酸,室温下呈液态,企鹅属于动物,动物脂肪大多含饱和脂肪酸,B正确;
C、甘蔗叶和茎秆主要含蔗糖,蔗糖不是还原糖,不是检测还原糖的良好材料,C错误;
D、土豆中储藏的大多是淀粉,但仍含有蛋白质,用双缩脲试剂处理会出现紫色,D错误。
故选B。
7. 酸啤酒是利用醋酸菌和乳酸菌进行发酵,将麦汁中的麦芽糖等糖类转化为醋酸和乳酸,再结合酵母菌的酒精发酵制作而成。下列叙述正确的是( )
A. 醋酸菌、乳酸菌和酵母菌都属于单细胞真核生物
B. 醋酸发酵、乳酸发酵和酒精发酵过程都产生CO₂
C. 醋酸发酵和乳酸发酵可以在同一条件下同时进行
D. 酒精发酵阶段应该接种抗酸性较强的酵母菌菌种
【答案】D
【解析】
【分析】果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧微生物,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,酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18~30℃。培养乳酸菌时,所用培养基还需要额外添加维生素。
【详解】A、醋酸菌、乳酸菌属于单细胞原核生物,A错误;
B、醋酸发酵、乳酸发酵过程不会产生CO2,B错误;
C、醋酸菌是好氧菌,在无氧条件下不能存活,而乳酸菌是厌氧菌,在有氧条件下不能存活,所以醋酸发酵和乳酸发酵不可以在同一条件下同时进行,C错误;
D、酒精发酵之前,产生了较多醋酸和乳酸,故酒精发酵阶段应该接种抗酸性较强的酵母菌菌种,D正确。
故选D。
8. 植物细胞质中的叶绿体有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,下图是利用胞质杂交培育抗病植株的实验流程,下列叙述正确的是( )
A. 过程①需纤维素酶和蛋白酶处理细胞壁
B. 利用聚乙二醇可诱导②和③过程的发生
C. 在③④⑤过程中都会形成新的细胞壁
D. ④和⑤过程通常在同一种培养基中进行
【答案】C
【解析】
【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,过程①需纤维素酶和果胶酶处理细胞壁,A错误;
B、过程②是植物1的叶肉细胞原生质体与植物2的叶肉细胞原生质体发生融合的过程,该过程可以利用聚乙二醇诱导,但不会诱导细胞壁的再生,B错误;
C、过程③融合的原生质体会再生细胞壁,过程④⑤存在有丝分裂,故在③④⑤过程中都会形成新的细胞壁,C正确;
D、过程④是脱分化形成愈伤组织,过程⑤再分化形成芽和根,④和⑤过程通常不在同一种培养基中进行,D错误。
故选C。
9. 2023年4月22日,我国发布了《生态系统碳汇能力巩固提升实施方案》。生态系统碳汇是指降低大气中二氧化碳的过程、活动或机制。下列叙述错误的是( )
A. 湿地生态系统的碳汇能力较强,可能与分解者的分解能力强有关
B. 推进山水林田湖草沙一体化系统治理,可提升生态系统碳汇能力
C. 碳汇造林一定程度上可抵消全球的碳排放,说明碳循环具有全球性
D. 碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以CO2的形式进行
【答案】A
【解析】
【分析】生态系统的物质循环具有全球性和循环性,在碳循环过程中,碳元素通过光合作用与化能合成作用以二氧化碳的形式进入生物群落,通过生物群落的呼吸作用和微生物的分解作用,以二氧化碳的形式返回非生物环境。
【详解】A、生态系统碳汇是指降低大气中二氧化碳的过程、活动或机制,而分解者的分解能力强会导致二氧化碳过多进入大气中,可见,湿地生态系统的碳汇能力较强,不是分解者的分解能力强导致的,A错误;
B、推进山水林田湖草沙一体化系统治理,可通过增加植被增强植物的光合作用,因而能提升生态系统碳汇能力,B正确;
C、碳汇造林可提升植物对二氧化碳的固定能力,因而可在一定程度上抵消全球的碳排放,说明碳循环具有全球性,C正确;
D、碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以CO2的形式进行,而在生物群落内部是以含碳有机物的形式进行传递的,D正确。
故选A。
10. 某河流流经城区多个居民区,曾经是城区主要的排污大河,水质污染严重。经过修复治理后该河流现已成为一道集行洪、蓄水、绿化、观光、休闲娱乐于一体的绿色长廊。下列相关分析正确的是( )
A. 修复过程中生物多样性日趋丰富,生态系统的恢复力稳定性增强
B. 修复过程中河岸合理布设多种植物,体现了生态工程的协调原理
C. 治理河水有机污染时,可引入本地水生植物增大对污染物的吸收
D. 治理后的河流绿色长廊,体现了生态系统的直接价值和间接价值
【答案】D
【解析】
【分析】抵抗力稳定性是生态系统抵抗外界干扰并使自身结构和功能保持原状(不受损害)的能力。一般说来,生态系统中的组分越多,食物网越复杂,自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高。恢复力稳定性是生态系统遭到一定程度破坏后恢复到原来状态的能力。生态系统受到不同干扰后的恢复速度和恢复时间不同。越简单的生态系统,恢复力稳定性越强,恢复的速度越快。
【详解】A、河流修复过程中生物多样性日趋丰富,生态系统抵抗力稳定性增强,恢复力稳定性减弱,A错误;
B、河流修复过程中在沿河两岸种植多种林木,增加了生态系统中物种类型,提高了生态系统的自我调节能力,遵循了生态工程的自生原理,B错误;
C、植物不能直接吸收河水中的有机污染物, C错误;
D、经过修复治理后该河流现已成为一道集行洪、蓄水、绿化、观光、休闲娱乐于一体的绿色长廊,行洪、蓄水等生态功能体现了生态系统的间接价值,绿化、观光、休闲娱乐等体现了生态系统的直接价值,D正确。
故选D。
11. 2024年世界园艺博览会在成都举行,本次世园会的吉祥物“桐妹儿”的核心创意来自中国特有孑遗植物珙桐。珙桐有“植物活化石”之称,是国家一级重点保护植物。科研人员从珙桐叶中分离出了具有抗肿瘤功效的次生代谢物——槲皮素。野生珙桐资源有限,下图是通过植物细胞工程等技术手段进行珙桐的扩大培养,其中序号代表相应的处理过程。下列相关叙述正确的是( )
A. 通过过程①②④可定向改变植株性状
B. 启动过程②③的关键激素是生长素和赤霉素
C. 植株乙丙丁的获取都采用了植物组织培养技术
D. 过程⑥体现了愈伤组织全能性高的特点
【答案】C
【解析】
【分析】植物的组织培养又叫离体培养,指从植物体分离出符合需要的组织、器官或细胞,原生质体等,通过无菌操作,在无菌条件下接种在含有各种营养物质及植物激素的培养基上进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。过程: 剪接植物器官或组织——经过脱分化 (也叫去分化)形成愈伤组织——再经过再分化 形成组织或器官——经过培养发育成一颗完整的植株。
【详解】A、过程④是诱发突变,不能保证性状的定向改变,A错误;
B、启动过程②(脱分化)的关键激素主要是生长素和细胞分裂素,它们共同作用促进细胞脱分化形成愈伤组织。而赤霉素主要促进细胞伸长,与脱分化过程关系不大。过程③是再分化,虽然也需要生长素等激素的参与,但启动再分化的关键并不只是生长素和赤霉素,B错误;
C、植株乙是通过植物体细胞杂交技术获得的杂种植株,植株丙是通过植物组织培养技术将愈伤组织再分化形成的植株,植株丁则是通过植物组织培养技术将叶肉细胞脱分化形成愈伤组织,再进一步培养形成的植株, C正确;
D、过程⑥是将愈伤组织培养成植株的过程,即再分化过程。这个过程确实体现了植物细胞的全能性,即已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。但题目中说的是“愈伤组织全能性高的特点”,这个表述并不准确。 因为愈伤组织本身并不是一种具有特别高全能性的组织,而是由具有分生能力的细胞组成的松散组织,D错误。
故选C。
12. 线粒体疾病严重危害患者健康。科研人员按如图所示流程进行操作,可以使患线粒体疾病的母亲生育出线粒体正常的子代。据图分析,下列叙述正确的是( )
A. 甲为 MⅡ期产生的第二极体,其内含有的细胞质较少
B. 丙为重组细胞,在精子入卵后被激活完成减数分裂II
C. 丁中的B为滋养层细胞,将来发育成胎儿的各种组织
D. 丁植入子宫前必须对受体进行免疫检查避免排斥反应
【答案】B
【解析】
【分析】受精卵中的细胞质来自卵细胞,即线粒体DNA只能通过母亲传给后代,则遗传性线粒体疾病的遗传特点是母病,子女病,与父亲无关,属于母性遗传。
【详解】A、甲细胞不含同源染色体,有姐妹染色单体,处于MⅡ期,是MⅠ期产生的极体,A错误;
B、丙是供体细胞质和患者极体融合形成的重组细胞,在精子入卵后被激活释放极体,完成减数分裂II,B正确;
C、囊胚期的内细胞团细胞将来发育成胎儿的各种组织,滋养层细胞将来发育成胎盘和胎膜,C错误;
D、胚胎移植前不需要对供体和受体进行免疫检查,因为受体子宫对移入的胚胎不会发生免疫排斥反应,D错误。
故选B。
13. 关于“DNA的粗提取与鉴定”实验,下列说法错误的是( )
A. DNA溶于酒精,蛋白质不溶于酒精,利用这一原理初步分离DNA与蛋白质
B. 将研磨液过滤到烧杯中,在冰箱放置一段时间后,上清液中含DNA和蛋白质
C. 将析出的丝状物溶于2 mol/L的NaCl溶液中,加入二苯胺试剂在沸水浴下鉴定DNA
D. 实验结果变色不明显,可能是研磨不充分导致DNA不能从细胞核中充分释放
【答案】A
【解析】
【分析】DNA的粗提取与鉴定的实验原理是:①DNA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;②DNA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;③DNA对于酶、高温和洗涤剂的耐受性,蛋白酶能水解蛋白质,但是不能水解DNA,蛋白质不能耐受较高温度,DNA能耐受较高温度,洗涤剂能瓦解细胞膜,但是对DNA没有影响。
【详解】A、DNA不溶于酒精溶液,而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,A错误;
B、DNA提取的实验中,要将研磨液过滤到烧杯中,在冰箱放置一段时间后,取上清液,所以上清液中含有DNA和蛋白质,低温可以防止DNA被分解,B正确;
C、DNA鉴定时,将提取到的丝状物溶解在2mol/L的NaCl溶液中,加入二苯胺试剂,在水浴加热下呈现蓝色,C正确;
D、如果出现实验结果变色不明显,可能是研磨不充分导致DNA不能从细胞核中充分释放,提取的DNA分子减少,D正确。
故选A。
14. 某种单基因遗传病(由等位基因B/b控制)的家系图和各家庭成员基因检测结果如图。现将其家庭成员的相关基因用限制酶MstⅡ切割后进行电泳,已知B、b基因中仅有一种基因上含有一个限制酶MstⅡ的酶切位点。电泳结果中的条带表示检出的特定长度的酶切片段,数字表示碱基对的数目。只考虑与该病有关的这对等位基因,下列说法正确的是( )
A. Ⅰ1和Ⅰ2均为杂合子,Ⅱ4为显性纯合子的概率为1/4
B. Ⅱ3与基因型为杂合子的男子生育的女孩患病的概率为1/4
C. 电泳图中1350碱基对的条带代表没有MstⅡ识别序列的隐性致病基因
D. 该致病基因出现是基因突变的结果,突变过程中发生了碱基对的增添
【答案】C
【解析】
【分析】分析电泳图:II3只有一种基因,为纯合子,Ⅰ1和Ⅰ2均为杂合子。且I1和I2不患病,生出患病的女儿II3,故该病为常染色体隐性遗传病,设相关基因为A、a,据此分析作答。
【详解】A、由系谱图和电泳图可知Ⅰ1和Ⅰ2均为杂合子,Ⅱ4未携带该病的致病基因,为显性纯合子,A错误;
B、II3为患病个体,基因型为aa,其与杂合子男性Aa婚配,生育的女孩患病二代概率为1/2,B错误;
C、结合分析可知,II3只在1350bp有条带显示,且该病为隐性遗传病,故电泳图中1350碱基对的条带代表没有MstⅡ识别序列的隐性致病基因,C正确;
D、电泳图中1350bp条带代表隐性致病基因,且1150bp+200bp=1350bp,所以该隐性致病基因是正常基因上MstⅡ识别序列中发生碱基对的替换导致的,不是发生了增添,D错误。
故选C。
15. 某科研小组采用PCR技术构建了红色荧光蛋白基因(dsred2)和α-淀粉酶基因(amy)的dsred2-amy融合基因,其过程如图所示,其中引物②和引物③中部分序列(黑色区域)可互补配对。下列说法错误的是( )
A. 利用PCR技术扩增基因时不需要解旋酶来打开DNA双链
B. 不能在同一反应体系中进行dsred2基因和amy基因的扩增
C. dsred2基因和amy基因混合后只能得到一种类型的杂交链
D. 杂交链延伸得到dsred2-amy融合基因的过程不需要加引物
【答案】C
【解析】
【分析】PCR技术:(1)定义: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列以便合成引物;(4)条件:模板DNA四种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶、能量;(5)过程:高温变性,DNA双链解旋;低温复性,引物与互补链DNA结合;中温延伸,在耐高温的DNA聚合酶作用下合成子链。
【详解】A、利用PCR技术扩增基因时,高温变性使DNA双链解旋,不需要解旋酶来打开DNA双链,A正确;
B、引物之间的结合会干扰引物和模板链的结合,从而影响PCR过程,因此不能在同一个反应体系中进行dsred2基因和amy基因的扩增,B正确;
C、dsred2基因和amy基因混合可以得到两种类型的杂交链,C错误;
D、杂交链延伸得到dsred2-amy融合基因过程中,不需要加入引物,两条母链的起始位置的碱基序列即为引物,可以作为子链合成的引物,D正确。
故选C。
16. 生物技术的进步在给人类带来福祉的同时,会引起人们对它安全性的关注,也会与伦理道德发生碰撞,带来新的伦理困惑与挑战。下列观点正确的是( )
A. 转基因生产的是自然界存在的物质,不需要进行安全检测
B. 设计试管婴儿能使后代更优秀,应该大力提倡使用该技术
C. 我国允许治疗性克隆,不需要对其作有效监管和严格审查
D. 生物武器危害大,我国反对生物武器及其技术和设备扩散
【答案】D
【解析】
【分析】1、转基因生物所转入的仅仅是有限的一种或几种基因,而转入的基因是否可能会对其他生物或环境造成危害,都要经过分析、实践,一旦发现有害后果,科学家就会停止实验。2、转基因食品绝大多数是安全的,人们从食物中获得可以被人体吸收的小分子物质,这些物质在不同生物体内多数是相同的;转基因食品中只是增加了少量对人类无害的基因,不会从根本上改变生物的性质,转基因技术可以按照人们的意愿定向改造生物的遗传性状,所以对于人类来说,有很大的好处。由于转基因技术还不是很成熟,需要特别注意控制其副作用。
【详解】A、转基因生产的是自然界存在的物质,但是也需要进行安全检测,A错误;
B、我国不允许利用体外受精技术筛选早期胚胎性别,解决不孕夫妇的生殖问题,支持的是采用试管婴儿的技术,B错误。
C、我国允许治疗性克隆,需要对其作有效监管和严格审查,C错误;
D、生物武器危害大,我国反对生物武器及其技术和设备扩散,D正确。
故选D。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 永定河是京津冀区域重要的水源涵养区、生态屏障和生态廊道,随着工业发展和生活污水的大量排放,永定河水系氮、磷污染严重,动植物种类锐减。为修复永定河生态系统,相关部门采取了一系列综合治理与生态修复工程,取得了显著成效。回答下列问题:
(1)当地百姓在永定河中洗衣、洗菜,河流依然能够保持清澈是因为生态系统具有______稳定性,大量污水排放后水质恶化说明______。
(2)对永定河生态系统进行生态修复的重点工程之一是净化水质,明确生态系统的氮循环等物质循环的原理有助于采取有效措施。下图为氮循环部分过程。
ⅰ.生态系统的氮循环是指______不断地在______之间循环往复地被利用。
ⅱ.某些生物能利用过程②释放的能量将CO2和H2O转化为糖类,该种生物属于生态系统组成成分中的______。氮元素在生物类群A、B、C之间以______的形式进行传递。图示过程①可以通过土壤中的根瘤菌等固氮微生物实现,根瘤菌与豆科植物的种间关系属于______。
(3)为降低氮、磷含量,生态修复过程中种植了多种适应当地气候的、净化能力强的水生植物,该措施遵循了生态工程的______(答出2种)原理。被污染的永定河中还含有较高浓度的重金属等污染物,获得的莲藕、鲢鱼(以浮游植物为食)、鳙鱼(以浮游动物为食)、禽类(以小型肉食性鱼类为食)中,食用后对人体危害最大的是______,理由是______。
【答案】(1) ①. 抵抗力 ②. 生态系统的自我调节能力有一定限度
(2) ①. 氮元素 ②. 生物群落和非生物环境 ③. 生产者 ④. 含氮有机物 ⑤. 互利共生
(3) ①. 协调、自生、循环 ②. 禽类 ③. 重金属具有生物富集现象,沿食物链逐渐在生物体内聚集,禽类营养级最高,含有的重金属最多
【解析】
【分析】生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性,抵抗力稳定性指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力,生态系统的成分越单纯,营养结构越简单,自我调节能力就越弱,抵抗力稳定性就越低,反之则越高;恢复力稳定性指生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力,与抵抗力稳定性的关系往往相反。
【小问1详解】
河流受到轻微干扰后能保持自身结构和功能相对稳定的能力属于抵抗力稳定性;但生态系统的自我调节能力有一定限度,超过一定程度会使生态系统受到破坏。
【小问2详解】
ⅰ.物质循环是指组成生物体的各种元素元素,都不断进行着从无机环境到生物群落,又从生物群落到无机环境的循环过程,生态系统的氨循环是指组成生物体的氢元素在生物群落和非生物环境之间循环往复地被利用。
ⅱ.某些生物能利用过程②释放能量将CO2和H2O转化为糖类,该种生物是自养型生物,属于生态系统组成成分中的生产者;氮元素在生物群落内部是以含氮有机物的形式进行传递的;根瘤菌为豆科植物提供含氦养料,同时从豆科植物获得有机养分,因此二者的种间关系属于互利共生。
【小问3详解】
生态修复过程中种植适应当地气候的水生植物遵循了生态工程的协调原理(有生物与环境、生物与生物的协调与适应),种植多种净化能力强的水生植物遵循了生态工程的自生原理(有效的选择生物组分并合理布设;创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖,以及它们形成互利共存关系的条件),净化能力强的水生植物能吸收水体中的氮、磷等元素,减少富营养化,则遵循了生态工程的循环原理(保证物质循环再生);重金属具有生物富集现象,沿食物链逐渐在生物体内聚集,营养级越高,含有的重金属越多,从生物的食性分析可知,禽类的营养级最高,积累的重金属最多,食用后对人体的危害性最大。
18. 氮元素是香蕉生命周期中的重要养分,主要影响其茎叶生长、果实发育。为了合理施用氮肥,科研人员探究了硫酸铵和缓释氮肥(注:缓释氮肥是低溶解性化合物,通过微生物或化学分解逐渐释放养分)对香蕉幼苗生长的影响,实验结果如下表所示。回答下列问题:
处理
叶绿素总量
( mg/g)
净光合速率
(μmol·m ²·s⁻¹)
土壤
pH值
氮肥
利用率
不施氮肥
0.367
2.38
6.88
——
硫酸铵
0.691
5.09
4.57
18.13%
缓释氮肥
0.477
8.97
5.44
31.64%
(1)氮元素是所有细胞必需的基本元素,许多生物大分子含有氮元素,请列举出两种含氮的生物大分子:_________。另有研究表明,施用氮肥能够提高香蕉幼苗对钾离子的吸收,请从影响物质跨膜运输因素的角度分析,原因可能是________。
(2)与对照组相比,实验组的净光合速率都明显提高,根据表中实验结果分析,主要原因是________。与施用硫酸铵相比,施用缓释氮肥组香蕉幼苗的净光合速率更高,最可能的原因是________。
(3)根据实验结果推测,施用缓释氮肥比施用硫酸铵更有利于保护土壤,理由是________。施肥时应以“三分肥、七分水”为佳,原因是________(答出两点)。
【答案】(1) ①. 蛋白质、核酸 ②. 氮元素参与钾离子转运蛋白、ATP 等物质的合成,促进钾离子的运输
(2) ①. 实验组叶绿素总量提高,促进光能的吸收利用 ②. 施用缓释氮肥提高了氮肥利用率,更有利于光合作用相关物质的合成
(3) ①. 施用缓释氮肥后的土壤pH降低更少,可减缓土壤酸化 ②. 避免土壤溶液浓度高导致烧苗;无机盐溶于水中利于吸收
【解析】
【分析】本实验要研究不同形态氮肥对香蕉苗生长和光合作用的影响,自变量为不同形态氮肥,因变量为净光合速率、叶绿素总量、土壤pH等。
【小问1详解】
生物大分子有多糖、核酸、蛋白质等,其中核酸和蛋白质含有氮元素。钾离子的吸收属于主动运输,需要载体蛋白,氮是组成蛋白质的元素。
【小问2详解】
对照组不施用氮肥,与对照组相比,实验组的叶绿素含量显著升高,所以净光合速率升高。与施用硫酸铵相比,施用缓释氮肥组香蕉幼苗的净光合速率更高,由图表可知,缓释氮肥组的氮利用率较高。
【小问3详解】
与施用硫酸铵相比,缓释氮肥土壤pH降低更少,可减缓土壤酸化。施肥时应以“三分肥、七分水”为佳,一方面无机盐需要溶解在水中容易被吸收,另一方面如果水少了,会使土壤物质浓度升高较多,导致烧苗。
19. 柠檬酸是一种应用广泛的食品酸度调节剂。研究人员以红薯粉为原料经黑曲霉(需氧型真菌)发酵生产柠檬酸的简要流程如图所示。回答下列问题:
(1)甲过程所用的培养基能为黑曲霉提供碳源、________、水和无机盐等营养物质。对培养基灭菌应该采用的方法是________。据图甲分析,在该培养基上接种黑曲霉采用的方法是_______,该方法可以获得纯培养物的原因是________。
(2)乙过程表示发酵工程的______环节。研究发现,振荡培养的黑曲霉比静置培养的黑曲霉生长繁殖速度快,原因是________。
(3)丙过程是发酵的中心环节。该过程以一定的速度不断添加新的培养基,同时又以同样的速度放出旧的培养基,可大大提高生产效率,原因是________(答出两点)。
【答案】(1) ①. 氮源 ②. 高压蒸汽灭菌(湿热灭菌) ③. 平板划线法 ④. 连续划线可逐步稀释菌种,得到分散的单个细胞
(2) ①. 扩大培养 ②. 振荡培养能提高培养液中氧气的含量,同时可以使菌体与培养液充分接触,提高营养物质的利用率
(3)为菌种提供营养物质;排出代谢废弃物;调节相关发酵条件
【解析】
【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。
【小问1详解】
培养基能为黑曲霉提供碳源、氮源、水、无机盐等营养物质,对培养基的灭菌采用的方法是高压蒸汽灭菌(湿热灭菌)。具体分析,该培养基上接种黑曲霉的方法是平板划线法,平板划线除了第一次划线蘸取了菌液以后,后面的每次划线都不蘸取菌液,都是从上次划线末端开始划线,因此该方法通过连续划线可逐步稀释菌种,得到分散的单个细胞。
【小问2详解】
乙过程使用了液体培养基,并采用了适宜温度和振荡培养,为菌种繁殖提供了合适的条件,属于发酵过程的扩大培养的环节,黑曲霉是需氧型真菌,因此振荡培养提高培养液中氧气的含量,同时可以使菌体与培养液充分接触,提高营养物质的利用率。
【小问3详解】
发酵过程中以一定的速度不断添加新的培养基,同时又以同样的速度放出旧的培养基,可大大提高生产效率,原因是为不断添加新的培养基,为菌种提供营养物质;放出旧的培养基,即排出代谢废弃物;此外,在发酵过程中,也可以调节相关发酵条件。
20. CTLA-4、PD-1是存在于 T细胞表面的受体蛋白。CTLA-4可阻断 T细胞的抗原呈递,从而抑制细胞毒性T细胞增殖。PD-1 与正常细胞表面的PD-L1一旦结合,T细胞即可“认清”对方,不触发免疫反应,而癌细胞会过量表达PD-L1来逃避免疫系统的“追杀”。科研人员通过动物细胞融合技术制备抗CTLA-4单克隆抗体的过程如图所示。回答下列问题:
(1)为了在小鼠体内获得能产生特定抗体的B淋巴细胞,需要先给小鼠注射的抗原是________。图中过程①诱导细胞融合常用的方法有________、________和灭活病毒诱导法等。
(2)单克隆抗体制备过程中,需要用特定的选择培养基进行第一次筛选,在该培养基上,未融合的细胞和________的细胞都会死亡,筛选得到的细胞具有的特点是________。将第一次筛选获得的细胞进行克隆化培养和________,经过多次筛选,就可以获得产生单克隆抗体的细胞。
(3)抗体都是由两条H链和两条L链组成的4条肽链对称结构(如图)。
研究人员将产生抗CTLA-4 抗体的杂交瘤细胞与产生抗 PD-1抗体的杂交瘤细胞融合,融合后的细胞除了产生图中的三种抗体外,还可产生多种类型的抗体,原因是________。图中所示的双特异性抗体对癌细胞的杀伤较抗CTLA-4单克隆抗体效果更好,原因是________。
【答案】(1) ①. CTLA-4 蛋白 ②. PEG 融合法 ③. 电融合法
(2) ①. 融合的具有同种核 ②. 既能迅速大量增殖,又能产生抗体 ③. 抗体检测
(3) ①. 融合细胞表达出两种L链和两种H链,不同L链和H链可能组合成不同抗体 ②. 双特异性抗体既能结合CTLA-4,促进细胞毒性T细胞增殖,又能结合 PD-1,防止癌细胞逃避免疫监视
【解析】
【分析】单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞,诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞,进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞,进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养,最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【小问1详解】
为了在小鼠体内获得能产生抗CTLA-4抗体的B淋巴细胞,需要先给小鼠注射的抗原是CTLA-4 蛋白。诱导动物细胞融合常用的方法有PEG 融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等。
【小问2详解】
在选择培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞在选择性培养基都会死亡,有相应的杂交瘤细胞才能生长,筛选得到的细胞是杂交瘤细胞,该细胞既能迅速大量增殖,又能产生抗体。将第一次筛选获得的细胞进行克隆化培养和抗体检测,经过多次筛选,就可以获得产生单克隆抗体的。
【小问3详解】
因为融合细胞表达出两种L链和两种H链,不同L链和H链可能组合成不同抗体,故将产生抗CTLA-4 抗体的杂交瘤细胞与产生抗 PD-1抗体的杂交瘤细胞融合,融合后的细胞除了产生图中的三种抗体外,还可产生多种类型的抗体。因为双特异性抗体既能结合CTLA-4,促进细胞毒性T细胞增殖,又能结合 PD-1,防止癌细胞逃避免疫监视,故双特异性抗体对癌细胞的杀伤较抗CTLA-4单克隆抗体效果更好。
21. 枯草芽孢杆菌可分泌降解纤维素的酶,这种酶由 W基因编码,其相关信息如图甲所示,利用重组DNA技术使W基因在乳酸杆菌中表达,需使用图乙的质粒为载体,图中标注限制酶的部位是其酶切位点。回答下列问题:
(1)基因表达载体中的启动子是_______识别和结合的部位,可驱动基因转录。为确保质粒进入受体细胞后能进行自我复制,质粒还应该存在的结构是________。
(2)限制酶 Hind III能特异性识别 W基因的下游端和质粒的特定核苷酸序列,并使特定部位的________键断开,产生的互补黏性末端可使用________酶进行连接。
(3)切割W基因上游端的限制酶不能选择MfeⅠ,原因是________。若选择KpnⅠ和Hind III分别切割W基因的上游和下游,再用这两种酶去切割质粒,得到的 W 基因和切割后的质粒________(填“能”或“不能”)形成正确表达W基因的载体,原因是________。
(4)构建的基因表达载体导入乳酸杆菌后,可接种到含________的培养基上筛选导入成功的目的菌。若要判定 W基因在工程菌中是否表达,可以进行分子水平的检测,包括________(答出两点)。
【答案】(1) ①. RNA 聚合酶 ②. 复制原点
(2) ①. 磷酸二酯 ②. DNA 连接
(3) ①. MfeⅠ会破坏 W基因 ②. 不能 ③. W基因插入的方向相反
(4) ①. 氨苄青霉素 ②. 检测 W基因是否转录出了 mRNA,检测乳酸杆菌中是否产生了降解纤维素的酶
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:
(1)目基因的获取: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。
【小问1详解】
基因表达载体中的启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,可驱动基因转录。为确保质粒进入受体细胞后能进行自我复制,质粒还应该存在的结构是复制原点。
【小问2详解】
限制酶 Hind III能特异性识别 W基因的下游端和质粒的特定核苷酸序列,并使特定部位的磷酸二酯键断开,产生的互补黏性末端可使用DNA连接酶进行连接。
【小问3详解】
切割W基因上游端的限制酶不能选择MfeⅠ,原因是MfeⅠ会破坏 W基因。若选择KpnⅠ和Hind III分别切割W基因的上游和下游,再用这两种酶去切割质粒,得到的 W 基因和切割后的质粒不能形成正确表达W基因的载体,原因是W基因插入的方向相反。
【小问4详解】
质粒上存在氨苄青霉素抗性基因,故在构建的基因表达载体导入乳酸杆菌后,可接种到含氨苄青霉素的培养基上筛选导入成功的目的菌。若要判定 W基因在工程菌中是否表达,可以进行分子水平的检测,包括检测 W基因是否转录出了 mRNA,检测乳酸杆菌中是否产生了降解纤维素的酶。
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