精品解析:福建省福州市平潭第一中学2024-2025学年高二下学期期末质量检测生物试卷
2025-07-11
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内容正文:
24-25高二下期末 生物试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题(每道题2分,共40分)
1. 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
2. 如图是构成核酸的两种核苷酸及它们形成的核苷酸链(N表示某种碱基)。下列有关叙述正确的是( )
A. 动物细胞的核酸中碱基种类有8种
B. 若丙中N为T,则丙的基本组成单位是甲
C. 若丙中N为U,则不可储存遗传信息
D. HIV病毒的遗传信息储存在甲的排列顺序中
3. 图1是用不同的荧光染料标记人和小鼠细胞表面的抗原(HLA抗原和H—2抗原均为蛋白质)进行融合实验:图2是科学家对哺乳动物红细胞的细胞膜上不同种类的磷脂(SM、PC、PS、PE、PI、CI)进行研究的结果。下列相关叙述错误的是( )
A. 图1结果不支持罗伯特森提出的膜的静态结构模型
B. 图1中温度通过影响蛋白质的运动速率而影响两种抗原均匀分布所需时间
C. 细胞膜上蛋白质及不同种类磷脂的分布提示细胞膜的不对称性特点
D. 细胞膜功能的复杂程度取决于膜上数量与种类众多的磷脂
4. 科研人员设计如下实验:将变形虫培养在含放射性同位素标记的磷脂介质中,随后将已经标记的细胞核取出,移植到正常的去核变形虫中培养,观察到有丝分裂所产生的两个子细胞中的核膜均带有放射性标记。下列说法正确的是( )
A. 本实验中可以用3H、18O或15N来标记磷脂成分
B. 本实验目的是探究有丝分裂产生的子细胞的遗传物质是否来自亲代细胞
C. 本实验说明亲代核膜碎片可参与子代核膜的重建
D. 本实验足以证明细胞核是细胞代谢的控制中心
5. 奶酪是人类最古老的食品之一,其种类繁多。如图是天然奶酪的简要制作过程,其中凝乳是指凝固的牛奶,酸性物质一般都可以使牛奶变性凝固,小牛的胃中有一种称为凝乳酶的物质也可以将牛奶凝固成凝乳利于消化。下列有关叙述错误的是( )
A. 为了保证奶酪的营养成分,牛奶在乳酸发酵之前应该煮沸消毒处理
B. 乳酸发酵过程中可能产生了有机酸或凝乳酶能使牛奶中蛋白质凝固
C. 加热压缩过程可以去除凝乳中多余的水分,有利于奶酪的硬化和保存
D. 由奶酪制作过程可推测,儿童食用天然奶酪比牛奶更容易消化吸收
6. 为了解病原微生物对四种抗生素的敏感程度,某研究小组进行了相关药敏实验,图 1 为部分实验器材。将含有相同浓度的抗生素 I~Ⅳ四个大小相同的纸片分别贴在长满测试菌的平板上,实验结果如图 2。下列相关叙述正确的是( )
A. 为获得长满测试菌的平板,需要使用图 1 中器材①②③
B. 图 2 中 II 形成的抑菌圈较小,可能是病原微生物对药物较敏感
C. 图 2 抑菌圈中的菌落可能是在抗生素 IV 作用下产生了突变株
D. 不同抗生素在平板上的扩散速度不同会影响实验结果
7. 如图表示工厂化生产紫杉醇的过程。对红豆杉愈伤组织进行液体悬浮培养,分离出单细胞,再用“普通培养基+0.5mg/LNAA+0. 5mg/LBA(BA是一种细胞分裂素)+25g/L蔗糖”的培养液培养获得大量红豆杉细胞,下列叙述不正确的是( )
A. 选择红豆杉种子萌发后的胚根比用成熟植株的叶片作为外植体培养更容易脱分化形成愈伤组织
B. 外植体的愈伤化发生了基因表达,细胞失去了特有的结构和功能,形成不定形的薄壁组织团块
C. 若要进一步培养成红豆杉植株,则需要更换培养基,改变生长素和细胞分裂素的浓度和比例
D. 紫杉醇是红豆杉细胞生长和生存所必需的,在整个生命过程中一直进行合成,属于初生代谢物
8. 某兴趣小组为研究“使用公筷对餐后菜品细菌数量的影响”,将每道菜分为3盘,一盘取样冷藏,一盘使用公筷,一盘不用公筷,实验过程如下图。下列相关操作或叙述正确的是( )
A. 配制培养基X并在121℃、100kPa条件下处理15~30min
B. 固体培养基X对菜品中的细菌有选择性
C. 在固体培养基X上可用平板划线法或涂布法接种细菌
D. 根据菌落的特征可以准确判断细菌的种类
9. 2n/4n嵌合体胚胎是指用四倍体(4n)胚胎与二倍体(2n)胚胎或胚胎干细胞(ES 细胞)进行聚合,形成由二倍体和四倍体细胞组成的嵌合体。嵌合体胚胎构建的常用方法如图。通过检测发现用ES细胞经2n/4n嵌合体方法获得的克隆鼠体内均为 2n细胞来源。下列叙述错误的是( )
A. 图中受精卵是发育到MⅡ期的卵母细胞和获能的精子体外受精而形成
B. 利用显微注射法将2n的 ES细胞注射至 A 的囊胚内完成2n/4n嵌合体胚胎B的构建
C. 嵌合体胚胎 C发育到原肠胚时期可植入代孕母鼠,移植前通常对代孕母鼠作同期发情处理
D. 推测2n/4n嵌合体胚胎发育时2n和4n这两种细胞类型表现出非随机性分布的特点
10. 枯草杆菌蛋白酶能催化蛋白质水解为氨基酸,在有机溶剂中也能催化多肽的合成,被广泛应用于洗涤剂、制革及丝绸工业。通过将枯草杆菌蛋白酶分子表面的Asp(99)和Glu(156)改成Lys,使其在pH=6时的活力提高了10倍。下列说法正确的是( )
A. 需要通过改造基因实现对蛋白质中氨基酸的替换
B. 该成果体现了蛋白质工程在培育新物种方面具有独特的优势
C. 经蛋白质工程改造后的枯草杆菌蛋白酶活性提高这一性状不可遗传
D. 蛋白质工程最终要达到的目的是获取编码蛋白质的基因序列信息
11. 如图为真核细胞中的四种细胞器的结构模式图,下列有关叙述正确的是( )
A. 用高倍显微镜观察这四种细胞器均需要对其染色
B. 四种结构均有生物膜,甲、乙结构均能增加生物膜面积
C. 分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌过程需要甲、丙的参与
D. 甲中含有分解葡萄糖的酶,乙、丁中含有光合作用相关的色素
12. 玉米胚乳中含有大量淀粉,而胚芽中脂肪的含量达17%~45%,故可从玉米种子中提炼玉米油。种子吸水萌发时,玉米胚芽合成赤霉素并释放到胚乳和糊粉层,糊粉层细胞接受赤霉素刺激后产生水解酶并释放到胚乳,促进淀粉水解。下列叙述错误的是( )
A. 淀粉的单体是葡萄糖,葡萄糖常作为细胞生命活动的能源物质
B. 淀粉和脂肪的组成元素相同,两者均为玉米籽粒的贮能物质
C. 萌发期玉米籽粒的胚乳提取液与斐林试剂反应后会出现砖红色沉淀
D. 糊粉层细胞产生的水解酶释放到胚乳后,会使玉米籽粒干重减少
13. 蛋白质表面吸附水分子后出现“水膜”,“水膜”被破坏会导致蛋白质变性,从而暴露出更多的肽键。下列推测不合理的是( )
A. 蛋白质中有“-N-C-C-N-C-C-…”的重复结构
B. 细胞内组成蛋白质“水膜”的水属于结合水
C. 强酸、强碱和高温等会破坏蛋白质的“水膜”
D. 可用双缩脲试剂检测蛋白质“水膜”是否被破坏
14. 为了增加菊花花色类型,研究者从其他植物中克隆出花色基因C,拟将其与质粒重组,再借助农杆菌导入菊花中。下列操作与实验目的不符的是( )
A. 用限制性内切核酸酶EcoR I和连接酶构建重组质粒
B. 在培养基中添加卡那霉素,筛选被转化的菊花细胞
C. 用分子杂交方法检测C基因是否整合到菊花染色体上
D. 用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织,将C基因导入细胞
15. 利用卷心菜发酵制作泡菜的过程中,乳酸菌、酵母菌细胞数量和pH的变化如图所示。下列叙述不正确的是( )
A. 酵母菌和乳酸菌均有由核膜包被的细胞核
B. 发酵初期乳酸菌建立了明显的菌种优势
C. 前6天pH下降主要由乳酸菌代谢引起
D. 发酵中期酵母菌通过无氧呼吸为细胞增殖提供能量
16. 野生黑芥(2n=16)具有黑腐病的抗性基因,而花椰菜(2n=18)易患黑腐病而减产,研究者用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体使其染色体片段化,再诱导完整的花椰菜原生质体与紫外线处理的黑芥原生质体融合,流程如下图。下列相关叙述错误的是( )
A. 过程①需用纤维素酶和果胶酶处理获得原生质体
B. 过程①②③④均需在无菌无毒的环境中操作
C. 从过程③到过程④需要更换新的培养基
D. 体细胞中含有34条染色体的即为所需的杂种植株
17. 非洲猪瘟病毒(ASFV)是一种有囊膜的双链DNA病毒,可感染家猪和野猪,引起家猪和野猪的死亡。研究者尝试利用ASFV 的. p30蛋白制作单克隆抗体(单抗),并用如图所示方法对单克隆抗体制备过程中的12个杂交瘤细胞所产生的单抗进行检测。下列说法不正确的是( )
A. 利用含动物血清的培养基培养ASFV,获得p30蛋白
B. 利用p30作为抗原免疫小鼠,取其脾脏细胞与骨髓瘤细胞融合
C. 图示过程所用的p30抗原量和二抗量远超待测单抗的量
D. 可根据反应体系中颜色的深浅来判断待测单抗的含量
18. 基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等多方面的应用发展迅速,如图表示利用基因工程技术生产人血清白蛋白的两条途径。下列相关叙述正确的是( )
A. 导入人血清白蛋白基因的绵羊受体细胞是乳腺细胞
B. 扩增目的基因时,利用耐高温的DNA连接酶从引物a、b的3’-端进行子链合成
C. 若某基因是从人的细胞内提取mRNA经逆转录形成的,则该基因中不含启动子序列
D. 利用显微注射法可将含有目的基因的重组质粒整合到植物受体细胞的染色体DNA上
19. 如图为诺贝尔奖获得者山中伸弥团队制备iPS细胞(诱导多能干细胞)的过程示意图:①小鼠胚胎成纤维细胞培养→②用分别含有Oct4、Sox2、c-Myc、Klf4基因的四种慢病毒载体感染小鼠胚胎成纤维细胞→③置于含有饲养层细胞的胚胎干细胞培养基中培养→④鼠胚胎成纤维细胞脱分化,形成iPS细胞。下列相关叙述正确的是( )
A. 步骤①应在含10%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是维持培养液的pH
B. 步骤②由于慢病毒载体会受到免疫细胞的攻击,可能导致感染效率的降低
C. 步骤③培养基中的饲养层细胞可为成纤维细胞提供所必需的生长因子
D. 步骤④形成iPS细胞的实质是基因的选择性表达,使其功能趋向于专门化
20. 研究者通过下图所示的操作过程,获得导入S基因的基因编辑小鼠。下列相关叙述正确的是( )
A. 过程①用促性腺激素处理以获得更多卵母细胞 B. 过程②在雌鼠a的输卵管内完成受精
C. 过程③需将表达载体注射到子宫中 D. 过程④需抑制雌鼠b对植入胚胎的免疫排斥
21. 神经纤毛蛋白一1(NRP-1)是一种多功能糖蛋白,在多种肿瘤组织中容易大量合成,可与血管内皮生长因子结合促进肿瘤血管的形成,使肿瘤体积增大。研究人员利用动物细胞工程技术制备抗NRP-1的单克隆抗体(NRP-1MAb),并开展该药物对人乳腺癌肿瘤进行靶向治疗的研究。
(1)取人乳腺癌组织切块,用____________进行分散处理后,利用____________技术培养获得人乳腺癌细胞(MCF7),然后制成单细胞悬液后备用。
(2)给健康裸鼠注射____________使其产生免疫反应,然后从该鼠脾脏中获取效应B细胞,将效应B细胞与骨髓瘤细胞融合,制备杂交瘤细胞。选取NRP-1抗体检测阳性的杂交瘤细胞进行体外培养获得NRP-1MAb,培养时需要的气体环境是____________。
(3)为进一步确定NRP-1MAb靶向治疗时的用药剂量,研究人员将MCF7细胞悬液等量注入4组生长状况一致的健康裸鼠右前腋下,接种3天后开始对实验组分别注射____________,对照组注射等量的生理盐水,每隔5天给药1次,共7次。每次给药后测算一次肿瘤体积,结果如图所示。
分析上图可以得出的结论是__________________________________________________________。
(4)根据实验结果,请给出使用NRP-1MAb进行靶向治疗乳腺癌的临床建议及原因。____________
22. 研究发现,真核细胞质基质中游离的核糖体合成的蛋白质(或短肽),可以精准运送到内质网、线粒体、叶绿体、细胞核等结构。回答下列问题。
(1)有些蛋白质在细胞内合成,需要分泌到细胞外起作用,这类蛋白质叫作__________(如消化酶等),此过程需要核糖体、内质网、高尔基体和__________这四种细胞器的参与。囊泡与细胞膜融合,将分泌蛋白分泌到细胞外依赖于膜的__________性。
(2)科学家推测,在分泌蛋白的合成过程中,游离核糖体最初合成的一段氨基酸序列作为信号序列,被位于细胞质基质中的信号识别颗粒(SRP)识别,并引导核糖体附着于内质网上的SRP受体(DP),继续蛋白质的合成,这就是信号肽假说,其过程如下图所示。
①依据上述信息,肽链能精准进入内质网的条件是:肽链需含有____________、信号序列被SRP识别和结合、SRP与DP识别并结合。进入内质网的肽链会被剪切掉信号序列,说明内质网具有______功能。
②根据信号肽假说,推测能精准进入线粒体、叶绿体、细胞核的肽链____________(填“含有”或“不含有”)类似的信号序列。
③研究发现,将分泌蛋白的信号序列通过一定技术手段接到原本进入细胞核的肽链上,结果该肽链进入内质网。该结果说明信号序列可以指导蛋白质运输和定位,但对所“携带”的蛋白质______(填“有”或“没有”)特异性。
23. 饲养动物常用的植物饲料中含有难溶的植酸钙等物质,很难被动物吸收利用,还影响对其他营养物质的利用。若在饲料中添加植酸酶,则能催化其水解成为可以吸收利用的磷酸盐等。以下是科研人员从作物根部土壤中分离产植酸酶的菌株的过程示意图。请分析作答。
(1)上图培养基中至少需要添加_______________等物质。
(2)为防止杂菌污染,要对培养基和培养皿等进行灭菌处理,接种后需将培养皿呈________状态放置。
(3)统计平板上的菌落数,就能大致推测出样品中的活菌数。通常每种稀释液需涂布3个平板,取其平均值,若将最后一个试管中的菌液每次吸取0.1mL涂布培养后获得平均值是à,则1g土壤中含有此菌的菌株数是________。统计获得的菌落数比实际的活菌数________,原因是________________________________________°
(4)若要对上述菌株进行纯化,在第一区域划线后须将该工具____________后再划线,在第二次划线时须从第一次划线的末端开始,这样做的目的是从上一区域获得菌种。
(5)产植酸酶的菌株会水解植酸钙,菌落的周围将形成透明的区域,根据透明区域的有无,可初步判断该菌是否产植酸酶。实验结果显示 A~E 五种菌株中,_______是产植酸酶最理想的菌株。
24. 已知镰状细胞贫血是一种单基因遗传病,患者的血红蛋白分子β肽链第6位氨基酸谷氨酸被缬氨酸代替,导致功能异常;而人类是乙型肝炎病毒的唯一宿主,接种乙肝疫苗是预防乙肝病毒感染的最有效方法。乙型肝炎疫苗的研制先后经历了血源性疫苗和基因工程疫苗阶段。回答下列问题:
(1)将正常的血红蛋白基因导入患者的骨髓造血干细胞中,可以合成正常的血红蛋白达到治疗的目的。此操作______(填“属于”或“不属于”)蛋白质工程,理由是该操作______。
(2)用基因工程方法制备血红蛋白时,可先提取早期红细胞中的____,以其作为模板,在_____酶的作用下反(逆)转录合成cDNA.cDNA与载体需在限制酶和______酶的作用下,构建基因表达载体,导入受体菌后进行表达。
(3)如图为“乙肝基因工程疫苗”的生产和使用过程,质粒中lacZ基因可使细菌利用加入培养基的物质X-gal,从而使菌落显现出蓝色,若无该基因,菌落则成白色。图中过程①有两种限制酶选择方案,它们分别是_____或_____。
(4)获取目的基因的方法除了图中用酶切的方法从细胞中分离以外,还可以通过_____来获得。据图可知,该目的基因的具体功能是______。
(5)为了筛选含目的基因的重组质粒的大肠杆菌,可在培养大肠杆菌的通用培养基中加入____,培养一段时间挑选出____色的菌落进一步培养获得大量目的菌。
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24-25高二下期末 生物试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题(每道题2分,共40分)
1. 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。
2. 如图是构成核酸的两种核苷酸及它们形成的核苷酸链(N表示某种碱基)。下列有关叙述正确的是( )
A. 动物细胞的核酸中碱基种类有8种
B. 若丙中N为T,则丙的基本组成单位是甲
C. 若丙中N为U,则不可储存遗传信息
D. HIV病毒的遗传信息储存在甲的排列顺序中
【答案】B
【解析】
【分析】由图分析可知,甲是脱氧核苷酸,乙是核糖核苷酸,丙是核苷酸链。
【详解】A、动物细胞的核酸中碱基种类有A、T、G、C、U,共5种,A错误;
B、若丙中N为T,则丙为DNA,其基本组成单位是甲脱氧核苷酸,B正确;
C、若丙中N为U,则丙为RNA,RNA也可储存遗传信息,C错误;
D、HIV病毒的遗传物质是RNA,其基本组成单位是乙核糖核苷酸,遗传信息储存在乙的排列顺序中,D错误。
故选B。
3. 图1是用不同的荧光染料标记人和小鼠细胞表面的抗原(HLA抗原和H—2抗原均为蛋白质)进行融合实验:图2是科学家对哺乳动物红细胞的细胞膜上不同种类的磷脂(SM、PC、PS、PE、PI、CI)进行研究的结果。下列相关叙述错误的是( )
A. 图1结果不支持罗伯特森提出的膜的静态结构模型
B. 图1中温度通过影响蛋白质的运动速率而影响两种抗原均匀分布所需时间
C. 细胞膜上蛋白质及不同种类磷脂的分布提示细胞膜的不对称性特点
D. 细胞膜功能的复杂程度取决于膜上数量与种类众多的磷脂
【答案】D
【解析】
【分析】细胞膜的组成成分:主要是脂质和蛋白质,还有少量糖类。细胞膜的结构特点:具有一定的流动性。细胞膜的功能特点:选择透过性。
【详解】A、图1所示的实验是人鼠细胞融合,可以证明细胞膜具有流动性,说明罗伯特森提出的静态的细胞膜模型是错误的,A正确;
B、温度能够分子运动,影响图中蛋白质的运动速率,进而影响两种抗原均匀分布所需时间,B正确;
C、图2中的研究结果表示磷脂在细胞膜内外所占比例不同,可以证明细胞膜中的磷脂在细胞膜上的分布是不对称的,细胞膜上蛋白质镶嵌贯穿其中,因此细胞膜上蛋白质分布提示细胞膜的不对称性特点,C正确;
D、蛋白质是生命活动的主要承担者,一般而言,膜上的蛋白质种类和数量越多,细胞膜的功能越复杂,即细胞膜的功能复杂程度取决于细胞膜上的蛋白质种类和数量,D错误。
故选D。
4. 科研人员设计如下实验:将变形虫培养在含放射性同位素标记的磷脂介质中,随后将已经标记的细胞核取出,移植到正常的去核变形虫中培养,观察到有丝分裂所产生的两个子细胞中的核膜均带有放射性标记。下列说法正确的是( )
A. 本实验中可以用3H、18O或15N来标记磷脂成分
B. 本实验目的是探究有丝分裂产生的子细胞的遗传物质是否来自亲代细胞
C. 本实验说明亲代核膜碎片可参与子代核膜的重建
D. 本实验足以证明细胞核是细胞代谢的控制中心
【答案】C
【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、15N和18O均没有放射性,A错误;
B、该实验探究有丝分裂产生的子细胞的核膜是否来源于亲代细胞的核膜碎片,B错误;
C、有丝分裂所产生的两个子细胞中的核膜均带有放射性标记,说明亲代核膜碎片可参与子代核膜的重建,C正确;
D、本实验未证明细胞核与细胞代谢的关系,D错误。
故选C。
5. 奶酪是人类最古老的食品之一,其种类繁多。如图是天然奶酪的简要制作过程,其中凝乳是指凝固的牛奶,酸性物质一般都可以使牛奶变性凝固,小牛的胃中有一种称为凝乳酶的物质也可以将牛奶凝固成凝乳利于消化。下列有关叙述错误的是( )
A. 为了保证奶酪的营养成分,牛奶在乳酸发酵之前应该煮沸消毒处理
B. 乳酸发酵过程中可能产生了有机酸或凝乳酶能使牛奶中蛋白质凝固
C. 加热压缩过程可以去除凝乳中多余的水分,有利于奶酪的硬化和保存
D. 由奶酪制作过程可推测,儿童食用天然奶酪比牛奶更容易消化吸收
【答案】A
【解析】
【分析】奶酪是以牛奶为原料,加入乳酸菌发酵而成,牛奶经乳酸菌的发酵后形成凝乳,利于消化。酸性物质一般都可以使牛奶变性凝固,小牛的胃中有一种称为凝乳酶的物质也可以将牛奶凝固成凝乳利于消化。
【详解】A、煮沸消毒法是在100℃煮沸5~6分钟可以杀死微生物细胞和一部分芽孢,但对于牛奶这些不耐高温的液体,使用巴氏消毒法,在75~90℃中保温15秒,不仅可以杀死牛奶中的微生物,还可以使牛奶的营养成分不被破坏,A错误;
B、由题干信息可知,酸性物质和凝乳酶都可以促使牛奶凝固形成凝乳,而图中经过了乳酸发酵,牛奶形成了凝乳,因此乳酸发酵过程中可能产生了有机酸或凝乳酶能使牛奶中蛋白质凝固,B正确;
C、加热压缩过程去除水分,水分减少,奶酪的硬度加大,不利于微生物生长,有利于储存,C 正确;
D、由制作过程可知,奶酪制作过程中牛奶经过了微生物发酵,将牛奶中蛋白质分解为小分子或变性处理,都有利于蛋白质的消化和吸收,D正确。
故选A。
6. 为了解病原微生物对四种抗生素的敏感程度,某研究小组进行了相关药敏实验,图 1 为部分实验器材。将含有相同浓度的抗生素 I~Ⅳ四个大小相同的纸片分别贴在长满测试菌的平板上,实验结果如图 2。下列相关叙述正确的是( )
A. 为获得长满测试菌的平板,需要使用图 1 中器材①②③
B. 图 2 中 II 形成的抑菌圈较小,可能是病原微生物对药物较敏感
C. 图 2 抑菌圈中的菌落可能是在抗生素 IV 作用下产生了突变株
D. 不同抗生素在平板上的扩散速度不同会影响实验结果
【答案】D
【解析】
【分析】1、微生物常见的接种的方法①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养;在划线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落;②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
2、分析题图:抑菌圈越大,说明病原微生物对抗生素越敏感,抗性越弱,则对抗生素Ⅳ最敏感,但其中出现了菌落,可能是发生了突变。
【详解】A、为获得长满测试菌的琼脂平板,需要采用稀释涂布平板法,该方法需要使用图1中①酒精灯(操作需要在酒精灯火焰旁进行,酒精灯对涂布器进行灼烧灭菌)、④涂布器和③培养基, ②为接种环(接种工具),是平板划线法接种时需要使用的接种工具,用平板划线法不能获得长满测试菌的平板,A错误;
B、图2中II处透明圈最小,说明此处微生物对该药物敏感度最低,B错误;
C、突变株的出现不是在抗生素的作用下产生的,抗生素只能起选择作用,C错误;
D、不同抗生素在平板上的扩散速度不同会影响实验结果中抑菌圈的大小 ,D正确。
故选D。
7. 如图表示工厂化生产紫杉醇的过程。对红豆杉愈伤组织进行液体悬浮培养,分离出单细胞,再用“普通培养基+0.5mg/LNAA+0. 5mg/LBA(BA是一种细胞分裂素)+25g/L蔗糖”的培养液培养获得大量红豆杉细胞,下列叙述不正确的是( )
A. 选择红豆杉种子萌发后的胚根比用成熟植株的叶片作为外植体培养更容易脱分化形成愈伤组织
B. 外植体的愈伤化发生了基因表达,细胞失去了特有的结构和功能,形成不定形的薄壁组织团块
C. 若要进一步培养成红豆杉植株,则需要更换培养基,改变生长素和细胞分裂素的浓度和比例
D. 紫杉醇是红豆杉细胞生长和生存所必需的,在整个生命过程中一直进行合成,属于初生代谢物
【答案】D
【解析】
【分析】除了幼嫩纸条外,其余树皮均为死细胞积累而成。通过对红豆杉细胞进行培养可以获得紫杉醇,说明紫杉醇是红豆杉细胞外分泌的物质,不是红豆杉细胞基本生命活动所必需的物质。
【详解】A、胚根的分化程度低,更容易脱分化,A正确;
B、愈伤化过程细胞脱分化,失去原有的结构和功能,形成愈伤组织,愈伤组织进行细胞分裂,会发生DNA的复制,活细胞中一直有基因的表达,B正确;
C、要培养获得红豆杉植株,应该更换培养基,改变激素的浓度和比例,先接种至愈伤组织培养基,在转接至诱导生芽培养基,最后转接至生根培养基,C正确;
D、紫杉醇是次生代谢产物,不是红豆杉细胞生长和生存所必需的,D错误。
故选D。
8. 某兴趣小组为研究“使用公筷对餐后菜品细菌数量的影响”,将每道菜分为3盘,一盘取样冷藏,一盘使用公筷,一盘不用公筷,实验过程如下图。下列相关操作或叙述正确的是( )
A. 配制培养基X并在121℃、100kPa条件下处理15~30min
B. 固体培养基X对菜品中的细菌有选择性
C. 在固体培养基X上可用平板划线法或涂布法接种细菌
D. 根据菌落的特征可以准确判断细菌的种类
【答案】A
【解析】
【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质;微生物培养的关键是无菌技术。
【详解】A、配制培养基需要采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌,即在121℃、100kPa条件下处理15~30min,A正确;
B、固体培养基没有做任何处理,所以对菜品中的细菌没有选择性,B错误;
C、据题意可知,在固体培养基X上接种后还需进行计数,故只能用涂布法接种而不能用平板划线法,C错误;
D、在一定的培养条件下,不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征,根据菌落的形状、大小、颜色等特征,可以初步区分出不同种微生物,但不能准确判断,D错误。
故选A。
9. 2n/4n嵌合体胚胎是指用四倍体(4n)胚胎与二倍体(2n)胚胎或胚胎干细胞(ES 细胞)进行聚合,形成由二倍体和四倍体细胞组成的嵌合体。嵌合体胚胎构建的常用方法如图。通过检测发现用ES细胞经2n/4n嵌合体方法获得的克隆鼠体内均为 2n细胞来源。下列叙述错误的是( )
A. 图中受精卵是发育到MⅡ期的卵母细胞和获能的精子体外受精而形成
B. 利用显微注射法将2n的 ES细胞注射至 A 的囊胚内完成2n/4n嵌合体胚胎B的构建
C. 嵌合体胚胎 C发育到原肠胚时期可植入代孕母鼠,移植前通常对代孕母鼠作同期发情处理
D. 推测2n/4n嵌合体胚胎发育时2n和4n这两种细胞类型表现出非随机性分布的特点
【答案】C
【解析】
【分析】1、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。
2、嵌合体-遗传学上用以指不同遗传性状嵌合或混杂表现的个体。
【详解】A、图中为体外受精,受精卵是将发育到减数第二次分裂中期的卵母细胞和经过获能处理后的精子体外受精而形成的,A正确;
B、显微注射法是构建嵌合体胚胎常用的方法,为了提高成功率,待胚胎A发育到囊胚期时,利用显微注射法将2N的ES细胞注射至A的囊胚内完成2n/4n嵌合体胚胎B的构建,B正确;
C、待嵌合体胚胎C发育到桑椹胚或囊胚期可植入代孕母鼠体内,移植前通常对代孕母鼠做同期发情处理使其达到受孕的状态,C错误;
D、2n/4n嵌合体方法获得的克隆鼠体内均为2n细胞来源由图可知只有胎盘由4n细胞发育而成,由此推测,2n/4n嵌合体胚胎在发育过程中,2n和4n这两种细胞类型表现出非随机性分布的特点,D正确。
故选C。
10. 枯草杆菌蛋白酶能催化蛋白质水解为氨基酸,在有机溶剂中也能催化多肽的合成,被广泛应用于洗涤剂、制革及丝绸工业。通过将枯草杆菌蛋白酶分子表面的Asp(99)和Glu(156)改成Lys,使其在pH=6时的活力提高了10倍。下列说法正确的是( )
A. 需要通过改造基因实现对蛋白质中氨基酸的替换
B. 该成果体现了蛋白质工程在培育新物种方面具有独特的优势
C. 经蛋白质工程改造后的枯草杆菌蛋白酶活性提高这一性状不可遗传
D. 蛋白质工程最终要达到的目的是获取编码蛋白质的基因序列信息
【答案】A
【解析】
【分析】蛋白质工程是将控制蛋白质的基因进行修饰改造或合成新的基因,然后运用基因工程合成新的蛋白质。蛋白质工程的过程:预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列(基因)。
【详解】A、蛋白质工程通过修改基因中的碱基序列,从而改变蛋白质的氨基酸序列,实现对蛋白质的定向改造,因此必须通过基因改造实现氨基酸替换,A正确;
B、蛋白质工程可以改造现有蛋白质或制造一种新的蛋白质,该成果能培育新品种,但不能产生新物种,B错误;
C、经蛋白质工程改造后的酶是通过基因重组产生的,其性状由改变的基因控制,能够遗传给后代,因此该性状是可遗传的,C错误;
D、蛋白质工程的最终目的是获得满足人类需求的蛋白质,获取基因序列是达成该目的的手段,而非最终目标,D错误。
故选A。
11. 如图为真核细胞中的四种细胞器的结构模式图,下列有关叙述正确的是( )
A. 用高倍显微镜观察这四种细胞器均需要对其染色
B. 四种结构均有生物膜,甲、乙结构均能增加生物膜面积
C. 分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌过程需要甲、丙的参与
D. 甲中含有分解葡萄糖的酶,乙、丁中含有光合作用相关的色素
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:图中甲为线粒体,是有氧呼吸的主要场所,乙为叶绿体,是光合作用的场所;丙为核糖体,是蛋白质合成的场所;丁中的⑤为液泡。
【详解】A、乙(叶绿体)中含有色素,液泡中也可能含有色素,因此观察时可以不用染色;丙为核糖体,核糖体属于亚显微结构,需要使用电子显微镜才能观察到,A错误;
B、丙为核糖体,无膜结构,B错误;
C、甲为线粒体,丙为核糖体,分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌过程需要核糖体、内质网、高尔基体、线粒体,C正确;
D、葡萄糖在细胞质基质中分解,甲(线粒体)中无分解葡萄糖的酶,与光合作用相关的色素分布在叶绿体中,液泡中无光合作用相关的色素,D错误。
故选C。
12. 玉米胚乳中含有大量淀粉,而胚芽中脂肪的含量达17%~45%,故可从玉米种子中提炼玉米油。种子吸水萌发时,玉米胚芽合成赤霉素并释放到胚乳和糊粉层,糊粉层细胞接受赤霉素刺激后产生水解酶并释放到胚乳,促进淀粉水解。下列叙述错误的是( )
A. 淀粉的单体是葡萄糖,葡萄糖常作为细胞生命活动的能源物质
B. 淀粉和脂肪的组成元素相同,两者均为玉米籽粒的贮能物质
C. 萌发期玉米籽粒的胚乳提取液与斐林试剂反应后会出现砖红色沉淀
D. 糊粉层细胞产生的水解酶释放到胚乳后,会使玉米籽粒干重减少
【答案】D
【解析】
【分析】1、糖类分为单糖、二糖和多糖,二糖包括麦芽糖、蔗糖、乳糖,麦芽糖是由2分子葡萄糖形成的,蔗糖是由1分子葡萄糖和1分子果糖形成的,乳糖是由1分子葡萄糖和1分子半乳糖形成的;多糖包括淀粉、纤维素和糖原,淀粉是植物细胞的储能物质,糖原是动物细胞的储能物质,纤维素是植物细胞壁的组成成分。
2、脂质分为脂肪、磷脂和固醇,固醇包括胆固醇、性激素和维生素D,与糖类相比,脂肪分子中的氢含量多,氧含量少,氧化分解时产生的能量多,因此是良好的储能物质,磷脂双分子层构成生物膜的基本骨架,固醇中的胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分,也参与脂质在血液中的运输。
【详解】A、淀粉是由葡萄糖经过脱水缩合形成的多聚体,而葡萄糖常作为细胞生命活动的能源物质,A正确;
B、淀粉和脂肪的组成元素相同,都含C、H、O,两者均为玉米籽粒的贮能物质,B正确;
C、萌发期玉米籽粒的胚乳提取液含有还原糖,与斐林试剂反应后会出现砖红色沉淀,C正确;
D、糊粉层细胞产生的水解酶释放到胚乳后,促进淀粉水解成葡萄糖,会使玉米籽粒干重增加,D错误。
故选D。
13. 蛋白质表面吸附水分子后出现“水膜”,“水膜”被破坏会导致蛋白质变性,从而暴露出更多的肽键。下列推测不合理的是( )
A. 蛋白质中有“-N-C-C-N-C-C-…”的重复结构
B. 细胞内组成蛋白质“水膜”的水属于结合水
C. 强酸、强碱和高温等会破坏蛋白质的“水膜”
D. 可用双缩脲试剂检测蛋白质“水膜”是否被破坏
【答案】D
【解析】
【分析】蛋白质的元素组成:C、H、O、N,基本单位是氨基酸,氨基酸之间脱水缩合形成肽链,肽链盘区折叠,形成局域一定空间结构的蛋白质,从而蛋白质可以承担多种多样的功能 ,如催化、运输、免疫、调节等功能。
【详解】A、蛋白质的基本组成单位是氨基酸,一个氨基和一个羧基连接在同一个碳上,一个氨基酸的羧基和另一个氨基酸的氨基之间脱水缩合形成肽键,所以蛋白质蛋白质中有“-N-C-C-N-C-C-…”的重复结构,A正确;
B、 水与蛋白质、多糖等物质结合,水就失去了流动性和溶解性,所以细胞内组成蛋白质“水膜”的水属于结合水,B正确;
C、蛋白质表面吸附水分子后出现“水膜”,“水膜”被破坏会导致蛋白质变性,而强酸、强碱和高温等会破坏蛋白质的空间结构,从而使蛋白质变性失活,所以推测强酸、强碱和高温等会破坏蛋白质的“水膜”,C正确;
D、蛋白质“水膜”被破坏,会导致蛋白质变性,从而暴露出更多的肽键,但是仍然可以与双缩脲试剂发生紫色反应,D错误。
故选D。
14. 为了增加菊花花色类型,研究者从其他植物中克隆出花色基因C,拟将其与质粒重组,再借助农杆菌导入菊花中。下列操作与实验目的不符的是( )
A. 用限制性内切核酸酶EcoR I和连接酶构建重组质粒
B. 在培养基中添加卡那霉素,筛选被转化的菊花细胞
C. 用分子杂交方法检测C基因是否整合到菊花染色体上
D. 用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织,将C基因导入细胞
【答案】B
【解析】
【分析】1.基因工程的基本工具:分子手术刀”--限制性核酸内切酶(限制酶)、“分子缝合针”--DNA连接酶、“分子运输车”--运载体。
2.基因工程的基本操作程序有四步:①目的基因的获取,②基因表达载体的构建,③将目的基因导入受体细胞,④目的基因的检测与鉴定。
3.标记基因的作用:是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素抗性基因。
4.目的基因的检测和表达(1)首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因,方法是采用DNA分子杂交技术。(2)其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA,方法是采用标记的目的基因作探针与mRNA杂交。(3)最后检测目的基因是否翻译成蛋白质,方法是从转基因生物中提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原-抗体杂交。(4)有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。
【详解】A、图中目的基因的两端以及质粒中都有用限制性内切核酸酶EcoR I,因此用该限制酶和DNA连接酶可构建重组质粒,A正确;
B、图2中显示标记基因是潮霉素抗性基因,因此可在培养基中添加潮霉素而不是卡那霉素,筛选被转化的菊花细胞,B错误;
C、检测C基因是否整合到菊花染色体上用DNA分子杂交技术,C正确;
D、将目的基因导入到植物细胞常用农杆菌转化法,即用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织,将C基因导入细胞,D正确。
故选B。
15. 利用卷心菜发酵制作泡菜的过程中,乳酸菌、酵母菌细胞数量和pH的变化如图所示。下列叙述不正确的是( )
A. 酵母菌和乳酸菌均有由核膜包被的细胞核
B. 发酵初期乳酸菌建立了明显的菌种优势
C. 前6天pH下降主要由乳酸菌代谢引起
D. 发酵中期酵母菌通过无氧呼吸为细胞增殖提供能量
【答案】A
【解析】
【分析】分析图解:在泡菜制作过程中,乳酸菌的数量呈先上升后下降的趋势;由于乳酸菌发酵过程中不断产生乳酸,故pH呈下降趋势,酵母的数量也呈先上升后下降的趋势。
【详解】A、酵母菌属于真核细胞,具有成形的细胞核,而乳酸菌属于原核细胞,不具有成形的细胞核,A错误;
B、由曲线图分析可知,发酵初期由于pH的迅速下降,其他杂菌的生长受到了严重影响,乳酸菌的数量快速增加,使得乳酸菌建立了明显的菌种优势,B正确;
C、乳酸菌能够将葡萄糖分解为乳酸,前6天pH下降主要由乳酸菌代谢引起,C正确;
D、酵母菌属于兼性厌氧微生物,也能够进行无氧呼吸,发酵中期酵母菌通过无氧呼吸为细胞增殖提供能量,D正确。
故选A。
16. 野生黑芥(2n=16)具有黑腐病的抗性基因,而花椰菜(2n=18)易患黑腐病而减产,研究者用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体使其染色体片段化,再诱导完整的花椰菜原生质体与紫外线处理的黑芥原生质体融合,流程如下图。下列相关叙述错误的是( )
A. 过程①需用纤维素酶和果胶酶处理获得原生质体
B. 过程①②③④均需在无菌无毒的环境中操作
C. 从过程③到过程④需要更换新的培养基
D. 体细胞中含有34条染色体的即为所需的杂种植株
【答案】D
【解析】
【分析】分析图示,表示植物体细胞杂交过程,①表示去掉细胞壁,获得的原生质体;②表示诱导原生质体融合;③表示脱分化;④表示再分化。
【详解】A、过程①需用纤维素酶和果胶酶处理获得原生质体,A正确;
B、过程①②③④均需在无菌无毒的环境中操作,B正确;
C、从过程③到过程④需要更换新的培养基,是由于脱分化和再分化所需要的植物激素种类和比例有差异,C正确;
D、由于基因的选择性表达,体细胞中含有34条染色体的不一定是所需的杂种植株,D错误;
故选D。
17. 非洲猪瘟病毒(ASFV)是一种有囊膜的双链DNA病毒,可感染家猪和野猪,引起家猪和野猪的死亡。研究者尝试利用ASFV 的. p30蛋白制作单克隆抗体(单抗),并用如图所示方法对单克隆抗体制备过程中的12个杂交瘤细胞所产生的单抗进行检测。下列说法不正确的是( )
A. 利用含动物血清的培养基培养ASFV,获得p30蛋白
B. 利用p30作为抗原免疫小鼠,取其脾脏细胞与骨髓瘤细胞融合
C. 图示过程所用的p30抗原量和二抗量远超待测单抗的量
D. 可根据反应体系中颜色的深浅来判断待测单抗的含量
【答案】A
【解析】
【分析】题图分析:图中所示为单克隆抗体的筛选过程:把抗原固定在一定的固体表面,把待测单克隆抗体与抗原混合,如果单克隆抗体与该抗原能发生结合反应,则该单克隆抗体就是所需要的抗体。但是该反应无法用肉眼观察,因此还要用二抗来进行显色。显色的原理是,用单抗作为抗原制备出二抗,然后把催化无色底物反应的酶与之结合,单抗和二抗会发生特异性结合,二抗上携带的酶催化无色底物反应,生成有色产物。依据发不发生显色反应,可以判定单克隆抗体与固体表面抗原有没有发生特异性结合,从而判定待测单抗是否是目的单抗。
【详解】A、病毒没有细胞结构,要寄生在宿主细胞中,所以利用含动物血清的培养基培养ASFV,无法获得子代病毒,也无法获得p30蛋白,A错误;
B、把p30蛋白注射到小鼠体内,小鼠被p30蛋白免疫,脾脏中会存在相应的被p30蛋白免疫的B淋巴细胞,已免疫的B淋巴细胞可与骨髓瘤细胞融合,B正确;
C、图示过程所用的p30抗原量要大,才能尽可能的与单抗结合,提高检测准确度。二抗的量也应该大,一是因为量大产物多,颜色明显。二是二抗量大,即使单抗量少也能检测得出来,提高检测的准确性,C正确;
D、反应体系中单抗越多,结合的二抗越多,酶催化产生的有色产物越多颜色越深,D正确。
故选A。
18. 基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等多方面的应用发展迅速,如图表示利用基因工程技术生产人血清白蛋白的两条途径。下列相关叙述正确的是( )
A. 导入人血清白蛋白基因的绵羊受体细胞是乳腺细胞
B. 扩增目的基因时,利用耐高温的DNA连接酶从引物a、b的3’-端进行子链合成
C. 若某基因是从人的细胞内提取mRNA经逆转录形成的,则该基因中不含启动子序列
D. 利用显微注射法可将含有目的基因的重组质粒整合到植物受体细胞的染色体DNA上
【答案】C
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。(4)目的基因的检测与鉴定。
【详解】A、导入人血清白蛋白基因的绵羊受体细胞不是乳腺细胞,而是受精卵或早期胚胎细胞,A错误;
B、在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,扩增目的基因时,利用耐高温的DNA聚合酶从引物a、b的3'-端进行子链合成,B错误;
C、成熟的mRNA是由基因转录后经剪切而成,不含启动子序列,故若某基因是从人的细胞内提取 mRNA 经逆转录形成的,则该基因中不含启动子序列,C正确;
D、农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上,根据农杆菌的这一特点,将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上,通过农杆菌的转化作用,就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上,将基因转入动物细胞常用显微注射法,但显微注射法不能将含有目的基因的重组质粒整合到植物受体细胞的染色体DNA上,D错误。
故选C。
19. 如图为诺贝尔奖获得者山中伸弥团队制备iPS细胞(诱导多能干细胞)的过程示意图:①小鼠胚胎成纤维细胞培养→②用分别含有Oct4、Sox2、c-Myc、Klf4基因的四种慢病毒载体感染小鼠胚胎成纤维细胞→③置于含有饲养层细胞的胚胎干细胞培养基中培养→④鼠胚胎成纤维细胞脱分化,形成iPS细胞。下列相关叙述正确的是( )
A. 步骤①应在含10%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是维持培养液的pH
B. 步骤②由于慢病毒载体会受到免疫细胞的攻击,可能导致感染效率的降低
C. 步骤③培养基中的饲养层细胞可为成纤维细胞提供所必需的生长因子
D. 步骤④形成iPS细胞的实质是基因的选择性表达,使其功能趋向于专门化
【答案】C
【解析】
【分析】诱导的多能性干细胞可以通过基因转染等细胞重编程技术人工诱导获得的,具有类似于胚胎干细胞多能性分化潜力的干细胞。干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能APSC多能细胞。在一定条件下,它可以分化成多种功能细胞。
【详解】A、据图可知,步骤①是小鼠胚胎成纤维细胞培养,应在含5%CO2的恒温培养箱中进行,其中O2是细胞代谢必需的,CO2的作用是维持培养液的pH,A错误;
B、图中培养基中培养的是胚胎成纤维细胞,没有免疫细胞,因此慢病毒载体不会受到免疫细胞的攻击,B错误;
C、细胞需依赖于饲养层细胞所分泌的生长因子,以维持自身生长、繁殖的需要,因此步骤③培养基中的饲养层细胞可为成纤维细胞提供所必需的生长因子,C正确;
D、步骤④是脱分化形成iPS细胞,未发生基因的选择性表达,其功能未趋向于专门化,在诱导因子的作用下,iPS细胞可分化成多种细胞,D错误。
故选C。
20. 研究者通过下图所示的操作过程,获得导入S基因的基因编辑小鼠。下列相关叙述正确的是( )
A. 过程①用促性腺激素处理以获得更多卵母细胞 B. 过程②在雌鼠a的输卵管内完成受精
C. 过程③需将表达载体注射到子宫中 D. 过程④需抑制雌鼠b对植入胚胎的免疫排斥
【答案】A
【解析】
【分析】胚胎移植的生理学基础:
①动物发情排卵后,同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。
②早期胚胎在一定时间内处于游离状态。这就为胚胎的收集提供了可能。
③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应。这为胚胎在受体的存活提供了可能。
④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。
【详解】A、过程①用促性腺激素对供体进行超数排卵处理,获得更多的卵母细胞,A正确;
B、过程②是体外受精,体外受精是将获能的精子和培养成熟的卵子置于适当的培养液中共同培养一段时间,来促使它们完成受精,B错误;
C、③是导入含S基因的表达载体,应该将含S基因的表达载体通过显微注射法注射至小鼠的受精卵中,C错误;
D、受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应,故过程④不需要抑制雌鼠b对植入胚胎的免疫排斥,D错误。
故选A。
21. 神经纤毛蛋白一1(NRP-1)是一种多功能糖蛋白,在多种肿瘤组织中容易大量合成,可与血管内皮生长因子结合促进肿瘤血管的形成,使肿瘤体积增大。研究人员利用动物细胞工程技术制备抗NRP-1的单克隆抗体(NRP-1MAb),并开展该药物对人乳腺癌肿瘤进行靶向治疗的研究。
(1)取人乳腺癌组织切块,用____________进行分散处理后,利用____________技术培养获得人乳腺癌细胞(MCF7),然后制成单细胞悬液后备用。
(2)给健康裸鼠注射____________使其产生免疫反应,然后从该鼠脾脏中获取效应B细胞,将效应B细胞与骨髓瘤细胞融合,制备杂交瘤细胞。选取NRP-1抗体检测阳性的杂交瘤细胞进行体外培养获得NRP-1MAb,培养时需要的气体环境是____________。
(3)为进一步确定NRP-1MAb靶向治疗时的用药剂量,研究人员将MCF7细胞悬液等量注入4组生长状况一致的健康裸鼠右前腋下,接种3天后开始对实验组分别注射____________,对照组注射等量的生理盐水,每隔5天给药1次,共7次。每次给药后测算一次肿瘤体积,结果如图所示。
分析上图可以得出的结论是__________________________________________________________。
(4)根据实验结果,请给出使用NRP-1MAb进行靶向治疗乳腺癌的临床建议及原因。____________
【答案】 ①. 胰蛋白酶(或胶原蛋白酶) ②. 动物细胞培养 ③. 神经纤毛蛋白-1(NRP-1)上清液 ④. 95%的空气和 5%的CO2 ⑤. 不同剂量的等量NRP-1MAb溶液 ⑥. NRP-1MAb能有效地降低肿瘤体积,抑制生长,中、高剂量NRP-1MAb的降低效果比低剂量的更显著 ⑦. 采用中剂量给药。用药量少,对人体健康危害小,且效果明显
【解析】
【分析】动物细胞融合又称细胞杂交,指将两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程,融合后形成具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞,称为杂交细胞。根据实验目的可知,实验的自变量为NRP-1MAb溶液的剂量。根据实验数据可知,实验组肿瘤体积比对照组明显减小,中、高剂量组肿瘤体积减小较为明显。
【详解】(1)动物组织细胞的分散可以用胰蛋白酶处理,因为连接动物细胞之间的结构化学本质是蛋白质。需运用动物细胞培养技术获得MCF7。
(2)要制备NRP-1单克隆抗体,需要用NRP-1蛋白对小鼠进行注射,使小鼠产生免疫反应,产生相应的浆细胞。培养时需要的气体环境是95%的空气和 5%的CO2。
(3)根据实验目的可知,实验的自变量为NRP-1MAb溶液的剂量,故接种3天后开始对实验组分别注射不同剂量的等量NRP-1MAb溶液。注射不同剂量NRP-1 MAb 33天后,剥离肿瘤组织称重,根据实验数据可知,NRP-1 MAb能够有效地降低肿瘤组织的重量,中、高剂量抗体的降低效果比低浓度的好。
(4)根据实验结果,使用NRP-1MAb进行靶向治疗乳腺癌应采用中剂量给药。用药量少,对人体健康危害小,且效果明显。
【点睛】解答本题除了要具有单克隆抗体的相关知识以外,学生还要具有一定的图形分析能力,能根据题图,得出相应的结论,然后结合所学知识解题。
22. 研究发现,真核细胞质基质中游离的核糖体合成的蛋白质(或短肽),可以精准运送到内质网、线粒体、叶绿体、细胞核等结构。回答下列问题。
(1)有些蛋白质在细胞内合成,需要分泌到细胞外起作用,这类蛋白质叫作__________(如消化酶等),此过程需要核糖体、内质网、高尔基体和__________这四种细胞器的参与。囊泡与细胞膜融合,将分泌蛋白分泌到细胞外依赖于膜的__________性。
(2)科学家推测,在分泌蛋白的合成过程中,游离核糖体最初合成的一段氨基酸序列作为信号序列,被位于细胞质基质中的信号识别颗粒(SRP)识别,并引导核糖体附着于内质网上的SRP受体(DP),继续蛋白质的合成,这就是信号肽假说,其过程如下图所示。
①依据上述信息,肽链能精准进入内质网的条件是:肽链需含有____________、信号序列被SRP识别和结合、SRP与DP识别并结合。进入内质网的肽链会被剪切掉信号序列,说明内质网具有______功能。
②根据信号肽假说,推测能精准进入线粒体、叶绿体、细胞核的肽链____________(填“含有”或“不含有”)类似的信号序列。
③研究发现,将分泌蛋白的信号序列通过一定技术手段接到原本进入细胞核的肽链上,结果该肽链进入内质网。该结果说明信号序列可以指导蛋白质运输和定位,但对所“携带”的蛋白质______(填“有”或“没有”)特异性。
【答案】(1) ①. 分泌蛋白 ②. 线粒体 ③. 流动性
(2) ①. 信号序列 ②. 加工蛋白质 ③. 不含有 ④. 没有
【解析】
【分析】分泌蛋白的合成和内分泌过程是先在核糖体上氨基酸通过脱水缩合反应形成肽链,然后肽链依次进入内质网和高尔基体进行加工,最后由细胞膜分泌到细胞外。
【小问1详解】
分泌蛋白从合成至分泌到细胞外,经过的细胞器或细胞结构是核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜,分泌蛋白合成和分泌的过程中需要的能量由线粒体提供。有些蛋白质在细胞内合成,需要分泌到细胞外起作用,这类蛋白质叫作分泌蛋白(如消化酶等),此过程需要核糖体、内质网、高尔基体和线粒体这四种细胞器的参与。囊泡与细胞膜融合,将分泌蛋白分泌到细胞外依赖于膜的流动性。
【小问2详解】
①结合图中信息可知,信号序列能被SRP识别,引导核糖体附着至内质网上,进行蛋白质的加工,肽链能精准进入内质网的条件是:肽链需含有信号序列、信号序列被SRP识别和结合、SRP与DP识别并结合。进入内质网的肽链会被剪切掉信号序列,说明内质网具有加工蛋白质功能。②线粒体、叶绿体、细胞核中没有内质网,不能将信号序列切除,所以进入线粒体、叶绿体、细胞核的肽链不含有类似的信号序列。③根据图示结果可知核糖体上合成的蛋白质能否进入内质网取决于蛋白质是否有信号序列,由于所有蛋白质都是在核糖体上合成的,所以该实验结果说明信号序列对所“携带”的蛋白质没有特异性。
23. 饲养动物常用的植物饲料中含有难溶的植酸钙等物质,很难被动物吸收利用,还影响对其他营养物质的利用。若在饲料中添加植酸酶,则能催化其水解成为可以吸收利用的磷酸盐等。以下是科研人员从作物根部土壤中分离产植酸酶的菌株的过程示意图。请分析作答。
(1)上图培养基中至少需要添加_______________等物质。
(2)为防止杂菌污染,要对培养基和培养皿等进行灭菌处理,接种后需将培养皿呈________状态放置。
(3)统计平板上的菌落数,就能大致推测出样品中的活菌数。通常每种稀释液需涂布3个平板,取其平均值,若将最后一个试管中的菌液每次吸取0.1mL涂布培养后获得平均值是à,则1g土壤中含有此菌的菌株数是________。统计获得的菌落数比实际的活菌数________,原因是________________________________________°
(4)若要对上述菌株进行纯化,在第一区域划线后须将该工具____________后再划线,在第二次划线时须从第一次划线的末端开始,这样做的目的是从上一区域获得菌种。
(5)产植酸酶的菌株会水解植酸钙,菌落的周围将形成透明的区域,根据透明区域的有无,可初步判断该菌是否产植酸酶。实验结果显示 A~E 五种菌株中,_______是产植酸酶最理想的菌株。
【答案】(1)水、碳源、氮源和无机盐
(2)倒置 (3) ①. a106 ②. 低##少 ③. 当两个或多个细胞连在一起时,观察计数时只能计为一个菌落 (4)灼烧、冷却
(5)E
【解析】
【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质;根据物理性质分为固体培养基和液体培养基,培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。在提供上述几种主要营养物质的基础上,培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。
【小问1详解】
培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质,培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐,因此上图培养基中至少需要添加,应含有碳源、氮源、水、无机盐等基本营养物质。
【小问2详解】
为防止杂菌污染,要对培养基和培养皿等进行灭菌;接种后须将培养皿呈倒置状态放置,这样做的目的是防止培养基中的水分过快蒸发和防止冷凝的水珠倒流污染培养基。
【小问3详解】
菌液每次吸取0.1mL涂布培养后获得平均值是a,图中用于计数的稀释倍数为105,则1g土壤中含有此菌的菌株数是a÷0.1×105=a×106个;图示计数方法是稀释涂布平板法,该方法统计获得的菌落数比实际的活菌数低,这是因为当两个或多个细胞连在一起时,观察计数时只能计为一个菌落。
【小问4详解】
接种时,在第一区域划线后须将接种环灼烧(为了杀死上次划线结束后,接种环上残留的菌种,使下一次划线时,接种环上的菌种直接来源于上次划线的末端)并冷却(以免接种环温度太高,杀死菌种)后再划线。
【小问5详解】
产植酸酶的菌株会水解植酸钙,菌落的周围将形成透明的区域,根据透明区域的有无,可初步判断该菌是否产植酸酶。实验结果显示A-E五种菌株中,E菌株的透明圈最大,说明其水解植酸钙的能力最强,故E是产植酸酶最理想的菌株。
24. 已知镰状细胞贫血是一种单基因遗传病,患者的血红蛋白分子β肽链第6位氨基酸谷氨酸被缬氨酸代替,导致功能异常;而人类是乙型肝炎病毒的唯一宿主,接种乙肝疫苗是预防乙肝病毒感染的最有效方法。乙型肝炎疫苗的研制先后经历了血源性疫苗和基因工程疫苗阶段。回答下列问题:
(1)将正常的血红蛋白基因导入患者的骨髓造血干细胞中,可以合成正常的血红蛋白达到治疗的目的。此操作______(填“属于”或“不属于”)蛋白质工程,理由是该操作______。
(2)用基因工程方法制备血红蛋白时,可先提取早期红细胞中的____,以其作为模板,在_____酶的作用下反(逆)转录合成cDNA.cDNA与载体需在限制酶和______酶的作用下,构建基因表达载体,导入受体菌后进行表达。
(3)如图为“乙肝基因工程疫苗”的生产和使用过程,质粒中lacZ基因可使细菌利用加入培养基的物质X-gal,从而使菌落显现出蓝色,若无该基因,菌落则成白色。图中过程①有两种限制酶选择方案,它们分别是_____或_____。
(4)获取目的基因的方法除了图中用酶切的方法从细胞中分离以外,还可以通过_____来获得。据图可知,该目的基因的具体功能是______。
(5)为了筛选含目的基因的重组质粒的大肠杆菌,可在培养大肠杆菌的通用培养基中加入____,培养一段时间挑选出____色的菌落进一步培养获得大量目的菌。
【答案】(1) ①. 不属于 ②. 没有对现有的蛋白质进行改造(或没有对基因进行修饰)
(2) ①. mRNA(或RNA) ②. 逆转录 ③. DNA连接
(3) ①. 只用BamHⅠ ②. 同时用EcoRⅠ和BamHⅠ
(4) ①. 人工合成(或PCR技术扩增) ②. 指导乙肝病毒蛋白质外壳的合成
(5) ①. 青霉素和X-gal ②. 白
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取利用PCR技术扩增和人工合成。
(2)基因表达载体的构建: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是微注射法: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-体杂交技术。
【小问1详解】
蛋白质工程通过改造或合成基因,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质,由于该操作中没有对蛋白质进行改造或合成新的基因,因此不属于蛋白质工程。
【小问2详解】
因为血红蛋白基因只在早期红细胞中表达,所以可从其中提取mRNA,以mRNA为模板,在逆转录酶的作用下反(逆)转录合成cDNA。构建基因表达载体需要限制酶和DNA连接酶协助。
【小问3详解】
根据图解可知,含有目的基因的外源DNA和载体上都有限制酶BamHⅠ、EcoRⅠ和EcoRV的识别序列和切割位点,用EcoRV切割会破坏目的基因,因此图中过程①有两种限制酶选择方案,它们分别是只用BamHⅠ或同时用EcoRⅠ和BamHⅠ。
【小问4详解】
获取目的基因的方法:从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。根据图中④目的基因最终产生乙肝病毒外壳进行接种,说明该目的基因具体功能是指导合成乙肝病毒蛋白质外壳。
【小问5详解】
用限制酶BamHⅠ切割时破坏了lacZ基因,但没有破坏青霉素抗性基因,因此为了筛选含目的基因的重组质粒的大肠杆菌,可在培养大肠杆菌的通用培养基中加入青霉素和X-gal,根据题干信息“质粒中lacZ基因可使细菌利用加入培养基的物质X-gal,从而使菌落显现出蓝色,若无该基因,菌落则成白色”可知,培养一段时间挑选出白色的菌落进一步培养获得大量目的菌。
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