内容正文:
参照秘密级管理★启用前
2024-2025 学年度第二学期高二教学质量检测生物学
注意事项:
1. 答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2. 回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。 如需改动, 用橡皮擦干净后, 再选涂其他答案标号。回答非选择题时, 将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3. 考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共 15 小题,每小题 2 分,共 30 分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. HIV 是一种球状病毒。包膜由两层磷脂分子构成,其上分布着表面蛋白,包膜内侧紧邻的是内膜蛋白层。内部有一个圆锥形的外壳, 保护 RNA 和逆转录酶,结构如图。下列说法错误的是( )
A. HIV 包膜来自病毒最后所在的宿主细胞
B. 表面蛋白能使 HIV 和宿主细胞的受体结合
C. 原核细胞和 HIV 都能利用自身的核糖体合成蛋白质
D. 与真核细胞相比, HIV 没有成形的细胞核
2. 无机盐是生物体的组成成分, 对维持生命活动有重要作用。下列说法错误的是( )
A. 人体缺Fe2+ 会使正常红细胞变为镰刀状
B. HCO3-可与H+ 结合形成H2CO3 ,调节体液pH
C. 磷脂含有氮、磷等元素,是构成生物膜的主要成分
D. 人体内Na+ 缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低
3. 椤木石楠的种子萌发过程分 4 个时期(如表),其种子萌发过程中的主要物质变化如图。下列说法错误的是( )
时 期
特点
种子未萌发期(0d)
种子呈卵形褐色
露白期(1~5d)
种子迅速吸水, 种皮破裂
胚根生长期(6~10 d)
根快速伸长
子叶生长期(10~15 d)
子叶开始生长并展开
A. 种子中的还原糖主要包括葡萄糖、果糖、核糖、麦芽糖等
B. 种子未萌发期淀粉含量最高,从露白期开始淀粉含量迅速下降
C. 露白期,蛋白质分解产物作为胚根生长所需要的主要能源物质
D. 将不同时期的萌发种子制成匀浆, 加入双缩脲试剂后均会出现紫色反应
4. 人体中的 SREBP 前体蛋白在高尔基体中经酶切后, 产生有转录调节活性的 SREBP 蛋白, 随后被转运到细胞核,激活胆固醇合成途径相关基因的表达。 蛋白可协助 前体从内质网转运到高尔基体,白桦酯醇能特异性结合 蛋白并抑制其活化。下列说法错误的是( )
A. SREBP前体从内质网转运到高尔基体需通过囊泡运输并消耗能量
B. 胆固醇是构成细胞膜的重要成分, 还参与血液中脂质的运输
C. 胆固醇合成途径相关基因的表达受 S 蛋白的调控
D. 白桦酯醇可增加 SREBP 蛋白的产生,使血液中胆固醇含量上升
5. 浓度会影响气孔的开闭。低浓度 促进蛋白激酶 HTI 磷酸化,进而使保卫细胞膜上的离子通道磷酸化,促进 内流和 外流,保卫细胞吸水膨胀,导致气孔开放。 浓度升高时,蛋白质复合物 与 结合,使气孔关闭。下列说法正确的是( )
A. HT1 发生磷酸化后, 氨基酸序列不变、空间结构改变
B. 保卫细胞膜上的离子通道磷酸化,离子跨膜运输使胞内渗透压降低
C. 复合物 M 与 HT1 结合,会导致植物的蒸腾作用强度增加
D. 提高复合物 相关基因的表达水平, 的固定速率变大
6. 白芸豆中的α-淀粉酶抑制剂(α-AI)可抑制α-淀粉酶的活性,进而阻止淀粉的消化吸收。 对 进行不同温度的保温处理后,恢复至适宜温度, 再依次与 -淀粉酶、淀粉混合,一段时间后检测淀粉剩余量, 结果如图。下列说法错误的是( )
A. -淀粉酶的活性受温度、 、抑制剂等因素的影响
B. 单位时间内淀粉的消耗量越少, 的抑制作用越大
C. 食用开水煮熟后的白芸豆对人体吸收糖类影响较大
D. 临床上, α-AI 可用于治疗糖尿病和预防肥胖等
7. 研究发现丙酮酸极易在乳酸脱氢酶(LDH)的作用下变成乳酸。在肝脏、脑等组织中 的活性比丙酮酸氧化调节酶要高,肝脏中乳酸与丙酮酸的比值约为 7:1。科研人员推测葡萄糖更可能通过乳酸与三羧酸循环(TCA,有氧呼吸第二阶段)关联,过程如图。结合图中信息, 下列说法正确的是( )
A. LDH 催化丙酮酸转变成乳酸时会产生大量 ATP
B. 图中产生的 NADH 都在线粒体内膜被利用
C. 剧烈运动状态下,肝脏细胞中 的产生量大于 的消耗量
D. 除上述去向外, 乳酸还可在肝脏细胞转化成葡萄糖再被利用
8. 金叶复叶槭是一种抗寒能力强的彩叶树种, 在我国北方地区广泛种植。其叶片春季呈金黄色 (黄叶), 后逐渐变为黄绿色 (绿叶)。为研究金叶复叶槭叶片的呈色机理, 研究人员对不同叶片的色素含量进行测量, 结果如下。下列说法错误的是( )
种类
叶绿素/(mg· )
类胡萝卜素/(mg· )
花色素苷/(mg・g )
黄叶
0.21
0.24
0.12
绿叶
0.35
0.18
0.11
注:花色素苷为花青素的糖苷形式,是一类天然色素。
A. 用有机溶剂提取色素时,加入碳酸钙是为了防止色素被破坏
B. 纸层析时滤纸条上无花色素苷条带,原因可能是花色素苷为水溶性色素
C. 叶绿素和类胡萝卜素分布在叶绿体类囊体薄膜上,能捕获并转化光能
D. 叶片呈金黄色的主要原因是叶绿素含量低,类胡萝卜素/叶绿素的比值高
9. 科研人员对酸橙夏季光合作用特性进行研究获得系列数据。图甲为光合有效辐射(类似光照强度)和酸橙外周空气中 浓度变化,图乙为酸橙的净光合速率和气孔导度变化。下列说法错误的是( )
A. , 浓度下降的主要原因是光合有效辐射的增强
B. ,光照过强导致气孔关闭, Pn 下降
C. a 点时, 叶绿体中的 ATP 从类囊体薄膜向叶绿体基质移动
D. 酸橙的 Pn 与 Gs 呈正相关, a、b点酸橙固定 的速率相同
10. 细胞凋亡过程中蛋白酶 caspase 可对其他蛋白起活化或失活的作用。CAD 蛋白一般与 ICAD 结合处于失活状态,凋亡启动后, caspase 降解 ICAD,释放出 CAD 切割 DNA 形成片段。RARP 蛋白能识别损伤的 DNA,使组蛋白从 DNA 上脱离,进而使修复蛋白与 DNA 结合修复损伤,凋亡过程中 RARP 被 caspase 降解。下列说法错误的是( )
A. 细胞凋亡时会发生基因的选择性表达,也属于细胞分化
B. caspase 对 CAD 起活化作用, caspase 对 RARP 起失活作用
C. RARP 被 caspase 切割后, 损伤的 DNA 难以修复
D. 若 caspase 失活或者被抑制,细胞凋亡往往不能发生
11. 啤酒发酵分为主发酵和后发酵两个阶段, 在主发酵阶段中后期采集 (取样/培养) 酵母菌用于下一次啤酒生产,不适当的采集方式会损失一些占比很低的独特菌种。在不同氧气含量条件下进行酵母菌取样, 并在固体培养基上培养 4 天, 采集条件以及菌落数目如图。下列说法正确的是( )
A. 啤酒中的乙醇主要在后发酵阶段产生
B. 主发酵前焙烤大麦是为了利用高温杀死大麦种子胚并灭菌
C. 保留独特菌种最好的采集条件是有氧取样, 低氧培养
D. 采集酵母菌时 浓度的陡然变化会导致部分菌体死亡
12. 紫杉醇是重要的抗肿瘤药物,利用红豆杉细胞悬液培养可获取紫杉醇,流程如图。下列说法正确的是( )
A. 诱导脱分化的培养基中不需要添加有机碳源
B. 过程 a 可使用纤维素酶和果胶酶进行处理
C. 紫杉醇的获取过程体现了植物细胞具有全能性
D. 紫杉醇是红豆杉生长和生存所必需的代谢物
13. 线粒体 DNA (mtDNA) 异常会严重危害人类健康。利用核移植技术重构卵母细胞, 获得健康个体的过程如图。下列说法错误的是( )
A. “移除原核” 是去掉卵母细胞的纺锤体一染色体复合物
B. 受精前需将 a 结构吸出,防止形成多倍体
C. 可使用乙醇激活携带健康 mtDNA 的重构胚
D. 该健康个体同时拥有父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因
14. 动物细胞培养技术在基础研究、临床研究、蛋白质药物和疫苗生产等方面有广泛应用, 下列关于动物细胞培养的说法正确的是( )
A. 体外培养的细胞先悬浮生长后贴壁生长
B. 贴壁生长的细胞停止分裂增殖的原因是接触抑制
C. 进行传代培养前均需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理
D. 培养液中通常含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清
15. 关于 “DNA 片段的扩增及电泳鉴定” 实验,下列说法正确的是( )
A. PCR 反应体系中一般要添加钙离子用于激活体系中相应的酶
B. PCR 实验中使用的移液器、微量离心管、枪头等在使用前必须进行高压灭菌处理
C. 利用微波炉将琼脂糖加热至熔化后, 即时加入适量的核酸染料混匀, 再倒入模具
D. 将 PCR 产物与含有指示剂的凝胶载样缓冲液混合,然后注入凝胶加样孔内
二、选择题:本题共 5 小题,每小题 3 分,共 15 分。每小题有一个或多个选项符合题目要求, 全部选对的得 3 分, 选对但不全的得 1 分, 有选错的得 0 分。
16. 储存不当的鲜银耳和泡发过久的木耳常被剧毒物质米酵菌酸(C28H38O7)污染。米酵菌酸由椰毒假单胞菌产生,加热到100℃都不易分解。线粒体内膜上的腺嘌呤核苷酸易位酶(ANT)能等比例转运ADP和ATP,米酵菌酸通过影响ANT的构象抑制其活性(如图)。下列说法正确的是( )
A. 米酵菌酸是耐高温的蛋白质,污染的食物煮熟不易降低其毒性
B. 线粒体产生的ATP可参与细胞代谢中的放能反应
C. 米酵菌酸会造成ADP在线粒体基质侧积累
D. 米酵菌酸可能造成细胞严重缺少能量而死亡
17. 玉米长时间水淹,根细胞无氧呼吸产能少,导致液泡吸收 减慢,引起细胞质基质中 积累;同时产生的乳酸会使 进一步下降,严重时会引起细胞酸中毒。细胞可将丙酮酸产乳酸途径转换为产酒精途径, 以延缓细胞酸中毒。下列说法错误的是( )
A. 正常情况下,玉米根细胞细胞液的 低于细胞质基质
B. 玉米根细胞和叶肉细胞中都含有催化丙酮酸转化为乳酸和酒精的相关基因
C. 丙酮酸生成乳酸或酒精的过程中, 生成 ATP 所需的能量来自 NADH
D. 若检测到水淹的玉米根有 产生,说明细胞将丙酮酸产乳酸途径转换为产酒精途径
18. CD47 高表达于肺癌、乳腺癌等多种恶性肿瘤细胞表面,被认为是极具潜力的免疫治疗靶点。科研人员用小鼠制备了 CD47 单克隆抗体,下列说法错误的是( )
A. 将病毒的抗原结构破坏制备成灭活病毒,利用其感染能力诱导细胞融合
B. 制备 CD47 单克隆抗体使用的 B 淋巴细胞取自注射过 CD47 的小鼠肝脏
C. 用 96 孔板培养和筛选杂交瘤细胞时, 每孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞
D. 将能产生所需抗体的杂交瘤细胞注入小鼠体内,从其血浆中分离抗体
19. 精子载体法用精子作为载体携带外源基因进入卵细胞,实现基因的转移和表达。下图是用该方法制备转基因鼠的流程, 下列说法正确的是( )
A. 过程①应使精子处于能吸收周围环境中 DNA 分子的生理状态
B. 过程②的精子突破透明带后立即发生透明带反应阻止多精入卵
C. 过程③的早期胚胎需要培养至桑葚胚或囊胚期才能进行移植
D. 图中的代孕母鼠与精子供体小鼠需用相关激素进行同期发情处理
20. 火龙果在常温下极易腐败变质,产生醋味。可从火龙果上筛选优质醋酸菌种,用于火龙果深加工,筛选过程如图。下列说法正确的是( )
A. “富集培养基” 为液体培养基, 培养时需振荡培养
B. 可用紫外线照射对 “初筛” 培养基进行灭菌
C. 初筛时产生了透明圈的菌落为 “符合要求” 的单菌落
D. 缺少糖源时, 醋酸菌可将乙醇转化为醋酸
三、非选择题:本题共 5 小题,共 55 分。
21. 为缓解在春季生产中蔬菜育苗的弱光胁迫问题,科研人员以某黄瓜品种为实验材料进行研究,设置正常光对照 、弱光对照 。待苗龄 子叶展开后,对叶面喷施不同浓度的 6-苄基氨基嘌呤(6-BA)溶液(40、60、80mg·L ),分别编号为 6-1、6-2、6-3,并置于弱光环境,光合指标如表。
处理
净光合速率
气孔导度 (mmol・m )
胞间 浓度 (μmol·m )
CK-1
4.8
98.52
464.82
CK-2
2.67
82.99
443.72
6-1
3.35
86.93
445.32
6-2
3.55
94.64
449.81
6-3
4.43
100.95
460.88
注:各组均光照 14h,温度 25°C,湿度 50%。
(1)光是黄瓜生长发育过程中必不可少的因素,光对植物生长的作用是_____、_____。
(2)在光反应中,水分解的产物为_____;在暗反应中, NADPH的作用是_____。
(3)6-BA 可缓解该黄瓜品种幼苗的弱光胁迫问题,其机制是_____。
(4)研究发现,适当遮光可导致黄瓜植株的叶绿素含量增加。为验证上述现象,从相关离子含量变化的角度设计实验,方案如下(不考虑蒸腾作用对实验结果的干扰)。
①将生理状态、大小等相同的黄瓜幼苗平均分成 、 两组,分别培养在等量且相同的完全培养液中。
②对A、B 两组进行不同的处理,并在相同且适宜的环境中培养一段时间。
③检测。
该实验的自变量为_____,检测指标为_____。
22. 生长、增殖、衰老、死亡……细胞的生命历程大都短暂,却对个体的生命有一份贡献。科研人员对细胞的生命历程进行了一系列研究。
(1)中心体在细胞周期中具有复制一分离一复制周期,这一过程称为中心体循环。 细胞分裂间期依次划分为 期、 期(DNA 合成期)、 期。将处于不同时期的细胞进行融合, 实验结果如图。其中灰色的部分是细胞核, 黑点代表中心体。
①中心体由_____组成,在有丝分裂中的作用是_____。
②中心体和 DNA 的复制_____(填“可以”或“不可以”)同时进行,引发中心体复制的物质持续存在到_____期。
(2)研究发现,可以抽取自体扁桃体中的干细胞,通过细胞增殖和细胞分化形成新的干细胞, 来修复受损的肝脏。在个体发育中, 由一个或一种细胞增殖产生的后代, 在形态、结构和生理功能上发生_____的过程称为细胞分化,分化是基因_____的结果。
(3)研究发现,长期睡眠不足会加速角膜上皮细胞的衰老和凋亡的进程,造成角膜严重受损。在细胞衰老的过程中,细胞膜的变化是_____。细胞凋亡过程对人体的意义有_____(答出两点即可)。
23. 三七是多年生草本植物,在肿瘤抑制和心脑血管系统治疗中具有较强的药理活性。NZ-14 是三七叶际内生真菌,对细菌 SL17、DMSS 和 F3 等病原菌具有抑制作用。科研人员开展了 NZ-14 的筛选和对病原菌的抑菌实验。
(1)用病原菌感染三七植株,从_____(填“感病”或“未感病”)的三七植株上采集叶片来筛选 NZ-14。病原菌需要使用牛肉膏蛋白胨培养基培养,其中蛋白胨提供的主要营养有_____。
(2)利用无菌水将分离得到的 NZ-14 配制成 样液,然后进行 100 倍稀释,用相关计数板进行计数,结果如图。样液中 NZ-14 的个数为_____。若要对 DMSS 进行计数,需要使用的计数板名称为_____。
(3)为探究 NZ-14 对病原菌 SL17、DMSS 和 F3 的抑制效果,实验接种方式及结果如下。抑菌效果用抑制率表示,具体计算方法为:抑制率(%)=(对照菌落生长直径一处理菌落生长直径)/对照菌落生长直径×100%。
各组微生物设置情况
菌落平均直径(mm)
对照组
第一组
45
第二组
31
第三组
28
实验组
第一组
27
第二组
0
第三组
15
经过严谨实验和准确统计,NZ-14 对病原菌的抑制作用大小为:SL17>DMSS>F3,则对照组中的第一组应接种_____,实验组中的第三组应接种_____。除以上各组外,还应增加一组未接种的培养基同时培养,目的是_____。
24. 早期胚胎主要从输卵管和子宫壁分泌物中汲取营养物质,培养环境对早期胚胎发育的影响至关重要。早期胚胎与体细胞共培养具有克服体外发育阻滞、提高移植后胚胎着床率等优势, 成为一种有效的胚胎体外培养途径。小鼠子宫内膜上皮细胞与小鼠早期胚胎共培养实验如下。
(1)先使小鼠进行体外受精,受精的标志是_____,然后将得到的受精卵随机平均放入对照组和共培养组培养液中,置于气体组成为_____的 培养箱中进行培养。培养液需要定期更换,原因是_____。
(2)如需进行性别鉴定,需要从囊胚的_____取样进行 DNA 分析。如需对囊胚进行胚胎分割,注意事项是_____。
(3)对胚胎发育情况进行观察和统计,结果如下表。
分组
4 细胞胚胎率(%)
桑葚胚率(%)
囊胚率(%)
共培养组
78.2
71.3
50
对照组
74.1
61.2
39.7
囊胚进一步扩大,会导致透明带破裂,胚胎从其中伸展出来,这一过程称为_____, 之后囊胚进一步发育形成_____。由表中数据可知,子宫内膜上皮细胞对小鼠胚胎早期发育起到了一定的_____作用,推测作用机理是_____。
25. 研究表明,镉(Cd)可降低叶绿素含量,抑制植物生长。金属硫蛋白 MT3 是人体中参与重金属解毒的主要蛋白,研究人员构建 融合基因表达载体, 利用烟草探究 MT3 能否富集 ,减弱 对植物的毒害作用。EGFP 是增强型绿色荧光蛋白,图甲表示 基因序列和载体部分结构。
MT3基因单链(cDNA):上游 5’-ATGGACCCTGAGACC......AGCTGCTGCCAGTGA-3’ 下游
(1) 对 MT3 基因进行 PCR 扩增时,需要使用的酶是_____,其作用是_____。图甲中所示的 MT3 基因序列为_____(填“模板链”“非模板链”)。
(2) 已知 SalI 酶识别序列为 5'-GTCGAC-3',EcoRV 酶识别序列为 5'-GATATC-3'。 在构建融合基因表达载体时,扩增 MT3 基因所需要的下游引物序列为: _____ (包括添加的限制酶识别序列,共写出 12 个碱基)。
(3)将融合基因表达载体转入农杆菌中,一般先用_____(填物质)处理使农杆菌容易吸收载体,再将转化后的农杆菌置于含_____的培养基中培养,便于筛选含重组质粒的农杆菌。用筛选后的农杆菌侵染烟草,一段时间后对烟草蛋白质进行抗体检测,电泳结果如图乙。其中细胞系_____成功表达出 MT3-EGFP 融合蛋白。
(4)用 的 溶液对野生烟草和转基因烟草植株进行处理,分别测定叶片叶绿素及 Cd 的含量,结果如图丙,由该结果可以得出的结论是_____。
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2024-2025 学年度第二学期高二教学质量检测生物学
注意事项:
1. 答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2. 回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。 如需改动, 用橡皮擦干净后, 再选涂其他答案标号。回答非选择题时, 将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3. 考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共 15 小题,每小题 2 分,共 30 分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. HIV 是一种球状病毒。包膜由两层磷脂分子构成,其上分布着表面蛋白,包膜内侧紧邻的是内膜蛋白层。内部有一个圆锥形的外壳, 保护 RNA 和逆转录酶,结构如图。下列说法错误的是( )
A. HIV 包膜来自病毒最后所在的宿主细胞
B. 表面蛋白能使 HIV 和宿主细胞的受体结合
C. 原核细胞和 HIV 都能利用自身的核糖体合成蛋白质
D. 与真核细胞相比, HIV 没有成形的细胞核
【答案】C
【解析】
【分析】病毒是非细胞生物,只能寄生在活细胞中进行生命活动。病毒依据宿主细胞的种类可分为植物病毒、动物病毒和噬菌体;根据遗传物质来分,分为DNA病毒和RNA病毒;病毒由核酸和蛋白质组成。HIV是逆转录病毒,包含两条相同的RNA链。HIV的病毒包膜为脂类双层膜,其病毒包膜来源于宿主细胞膜。
【详解】A、HIV的包膜是在病毒从宿主细胞出芽释放时获得的,所以包膜来自病毒最后所在的宿主细胞,A正确;
B、表面蛋白具有识别作用,能使HIV和宿主细胞的受体结合,从而帮助病毒侵染宿主细胞,B正确;
C、HIV没有细胞结构,也就没有核糖体,不能利用自身的核糖体合成蛋白质,它需要利用宿主细胞的核糖体来合成自身的蛋白质,C错误;
D、真核细胞有成形的细胞核,而 HIV 是病毒,没有细胞结构,自然没有成形的细胞核,D正确。
故选C。
2. 无机盐是生物体的组成成分, 对维持生命活动有重要作用。下列说法错误的是( )
A. 人体缺Fe2+ 会使正常红细胞变为镰刀状
B. HCO3-可与H+ 结合形成H2CO3 ,调节体液pH
C. 磷脂含有氮、磷等元素,是构成生物膜的主要成分
D. 人体内Na+ 缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低
【答案】A
【解析】
【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Fe2+是血红素的必要成分;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、Fe2+是血红蛋白的组成成分,缺Fe2+会导致血红蛋白合成减少,引发缺铁性贫血,但不会改变红细胞的形态。镰刀状红细胞是由基因突变引起的血红蛋白结构异常(如镰刀型细胞贫血症),与缺Fe2+无关,A错误;
B、HCO3-是血浆中的缓冲物质,能与H+ 结合形成H2CO3,进而分解为CO2和H2O,维持体液pH的稳定,B正确;
C、磷脂分子含C、H、O、N、P元素,是构成生物膜(如细胞膜)的主要成分,C正确;
D、Na+参与神经细胞动作电位的形成,缺乏Na+会导致细胞内外Na+浓度差减小,神经和肌肉细胞的兴奋性降低,D正确。
故选A。
3. 椤木石楠的种子萌发过程分 4 个时期(如表),其种子萌发过程中的主要物质变化如图。下列说法错误的是( )
时 期
特点
种子未萌发期(0d)
种子呈卵形褐色
露白期(1~5d)
种子迅速吸水, 种皮破裂
胚根生长期(6~10 d)
根快速伸长
子叶生长期(10~15 d)
子叶开始生长并展开
A. 种子中的还原糖主要包括葡萄糖、果糖、核糖、麦芽糖等
B. 种子未萌发期淀粉含量最高,从露白期开始淀粉含量迅速下降
C. 露白期,蛋白质分解产物作为胚根生长所需要的主要能源物质
D. 将不同时期的萌发种子制成匀浆, 加入双缩脲试剂后均会出现紫色反应
【答案】C
【解析】
【分析】根据图表可知,还原糖含量随萌发天数的变化先增加后减少,第五天时达到最大,淀粉含量随时间变化一直下降,可溶性蛋白含量随萌发时间先减少后增加。
【详解】A、种子中的还原糖主要包括葡萄糖、果糖、核糖,麦芽糖等,A正确;
B、从图中可以看出种子未萌发期淀粉含量最高,从露白期开始淀粉含量迅速下降,B正确;
C、露白期蛋白质分解为可溶性蛋白质,还原糖含量上升,此时还原糖作为胚根生长所需要的主要能源物质,C错误;
D、图中显示在萌发不同时期均存在可溶性蛋白,且含量不为0,加入双缩脲试剂后均会出现紫色反应,D正确;
故选C。
4. 人体中的 SREBP 前体蛋白在高尔基体中经酶切后, 产生有转录调节活性的 SREBP 蛋白, 随后被转运到细胞核,激活胆固醇合成途径相关基因的表达。 蛋白可协助 前体从内质网转运到高尔基体,白桦酯醇能特异性结合 蛋白并抑制其活化。下列说法错误的是( )
A. SREBP前体从内质网转运到高尔基体需通过囊泡运输并消耗能量
B. 胆固醇是构成细胞膜的重要成分, 还参与血液中脂质的运输
C. 胆固醇合成途径相关基因的表达受 S 蛋白的调控
D. 白桦酯醇可增加 SREBP 蛋白的产生,使血液中胆固醇含量上升
【答案】D
【解析】
【分析】分泌蛋白合成与分泌过程: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形成成熟的蛋白质→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
【详解】A、SREBP前体从内质网到高尔基体的运输依赖囊泡,囊泡形成需消耗能量(如ATP),A正确;
B、胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分,同时参与血液中脂质的运输(如形成脂蛋白),B正确;
C、S蛋白协助SREBP前体转运至高尔基体,经加工后激活胆固醇合成相关基因的表达,因此S蛋白间接调控这些基因的表达,C正确;
D、白桦酯醇抑制S蛋白活性,导致SREBP前体无法转运至高尔基体加工,活性SREBP减少,胆固醇合成相关基因表达受抑制,血液中胆固醇含量下降,D错误。
故选D。
5. 浓度会影响气孔的开闭。低浓度 促进蛋白激酶 HTI 磷酸化,进而使保卫细胞膜上的离子通道磷酸化,促进 内流和 外流,保卫细胞吸水膨胀,导致气孔开放。 浓度升高时,蛋白质复合物 与 结合,使气孔关闭。下列说法正确的是( )
A. HT1 发生磷酸化后, 氨基酸序列不变、空间结构改变
B. 保卫细胞膜上的离子通道磷酸化,离子跨膜运输使胞内渗透压降低
C. 复合物 M 与 HT1 结合,会导致植物的蒸腾作用强度增加
D. 提高复合物 相关基因的表达水平, 的固定速率变大
【答案】A
【解析】
【分析】渗透压是指溶质微粒对水的吸引力,微粒数越多,吸引力越大。基因表达是指基因指导蛋白质的合成过程,包括转录和翻译。
【详解】A、HT1磷酸化是磷酸基团与特定氨基酸结合,未改变氨基酸序列,但空间结构改变,A正确;
B、离子通道磷酸化促进K⁺内流和Cl⁻外流,K⁺内流使胞内渗透压升高,保卫细胞吸水膨胀,B错误;
C、复合物M与HT1结合导致气孔关闭,蒸腾作用减弱,C错误;
D、M基因高表达使气孔关闭,CO₂进入减少,暗反应中CO₂固定速率降低,D错误。
故选A。
6. 白芸豆中的α-淀粉酶抑制剂(α-AI)可抑制α-淀粉酶的活性,进而阻止淀粉的消化吸收。 对 进行不同温度的保温处理后,恢复至适宜温度, 再依次与 -淀粉酶、淀粉混合,一段时间后检测淀粉剩余量, 结果如图。下列说法错误的是( )
A. -淀粉酶的活性受温度、 、抑制剂等因素的影响
B. 单位时间内淀粉的消耗量越少, 的抑制作用越大
C. 食用开水煮熟后的白芸豆对人体吸收糖类影响较大
D. 临床上, α-AI 可用于治疗糖尿病和预防肥胖等
【答案】C
【解析】
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
2、酶的特性。①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
【详解】A、 酶的活性通常会受到温度、pH等环境因素的影响,从题干可知α - 淀粉酶抑制剂(α - AI)可抑制α - 淀粉酶的活性,所以α - 淀粉酶的活性受温度、pH、抑制剂等因素的影响,A正确;
B、α - AI的作用是抑制α - 淀粉酶的活性,单位时间内淀粉的消耗量越少,说明α - 淀粉酶的活性被抑制得越强,也就意味着α - AI的抑制作用越大,B正确;
C、由图可知,高温处理后,α - AI失去活性(因为高温使蛋白质变性),开水煮熟后的白芸豆中的α - AI失去抑制α - 淀粉酶活性的能力,α - 淀粉酶可以正常发挥作用消化淀粉,所以对人体吸收糖类影响较小,C错误;
D、由于α - AI可抑制α - 淀粉酶的活性,进而阻止淀粉的消化吸收,在临床上,可用于减少糖类的吸收,从而治疗糖尿病和预防肥胖等,D正确。
故选C。
7. 研究发现丙酮酸极易在乳酸脱氢酶(LDH)的作用下变成乳酸。在肝脏、脑等组织中 的活性比丙酮酸氧化调节酶要高,肝脏中乳酸与丙酮酸的比值约为 7:1。科研人员推测葡萄糖更可能通过乳酸与三羧酸循环(TCA,有氧呼吸第二阶段)关联,过程如图。结合图中信息, 下列说法正确的是( )
A. LDH 催化丙酮酸转变成乳酸时会产生大量 ATP
B. 图中产生的 NADH 都在线粒体内膜被利用
C. 剧烈运动状态下,肝脏细胞中 的产生量大于 的消耗量
D. 除上述去向外, 乳酸还可在肝脏细胞转化成葡萄糖再被利用
【答案】D
【解析】
【分析】有氧呼吸:在氧气的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程。有氧呼吸的场所:细胞质基质和线粒体。 第一阶段:发生在细胞质基质,将葡萄糖分解为丙酮酸和NADH,生成少量的ATP;第二阶段发生在线粒体基质,丙酮酸和水反应生成二氧化碳和NADH,生成少量的ATP;第三阶段发生在线粒体内膜上,一二阶段生成的NADH和氧气结合生成水,并生成大量的ATP。
无氧呼吸:在没有氧气的参与下,葡萄糖等有机物经过不完全分解,释放少量能量的过程。无氧呼吸的场所:细胞质基质。无氧呼吸的全过程:第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段完全相同,1分子的葡萄糖分解成2分子丙酮酸,产生少量[H],并且释放出少量的能量;第二阶段是,丙酮酸在酶的催化作用下,分解成酒精和二氧化碳,或者转化成乳酸。这两个阶段都是在细胞质基质中进行的。
【详解】A、 丙酮酸转变成乳酸是无氧呼吸的第二阶段,无氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP,第二阶段不产生ATP,A错误;
B、 图中在细胞质基质中由丙酮酸转变成乳酸过程产生的NADH在该无氧呼吸过程中被利用,而不是在线粒体内膜被利用;只有有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH在线粒体内膜被利用,B错误;
C、人体无氧呼吸不消耗氧气,其产物是乳酸,也无气体产生,而有氧呼吸吸过程中 的产生量等于 的消耗量,C错误;
D、乳酸可在肝脏细胞中通过糖异生途径转化成葡萄糖再被利用,这是乳酸的一个重要去路,D正确。
故选D。
8. 金叶复叶槭是一种抗寒能力强的彩叶树种, 在我国北方地区广泛种植。其叶片春季呈金黄色 (黄叶), 后逐渐变为黄绿色 (绿叶)。为研究金叶复叶槭叶片的呈色机理, 研究人员对不同叶片的色素含量进行测量, 结果如下。下列说法错误的是( )
种类
叶绿素/(mg· )
类胡萝卜素/(mg· )
花色素苷/(mg・g )
黄叶
0.21
0.24
0.12
绿叶
0.35
0.18
0.11
注:花色素苷为花青素的糖苷形式,是一类天然色素。
A. 用有机溶剂提取色素时,加入碳酸钙是为了防止色素被破坏
B. 纸层析时滤纸条上无花色素苷条带,原因可能是花色素苷为水溶性色素
C. 叶绿素和类胡萝卜素分布在叶绿体类囊体薄膜上,能捕获并转化光能
D. 叶片呈金黄色的主要原因是叶绿素含量低,类胡萝卜素/叶绿素的比值高
【答案】C
【解析】
【分析】叶绿体色素的提取和分离实验:
(1)提取色素原理:色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中,所以可用无水酒精等提取色素。
(2)分离色素原理:各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同,从而分离色素。溶解度大,扩散速度快;溶解度小,扩散速度慢。
(3)各物质作用:无水乙醇或丙酮:提取色素;层析液:分离色素;二氧化硅:使研磨得充分;碳酸钙:防止研磨中色素被破坏。
(4)结果:滤纸条从上到下依次是:胡萝卜素(最窄)、叶黄素、叶绿素a(最宽)、叶绿素b(第2宽),色素带的宽窄与色素含量相关。
【详解】A、提取色素时加入碳酸钙是为了中和细胞中的有机酸,防止叶绿素被分解,A正确;
B、花色素苷为水溶性色素,而纸层析法使用层析液(有机溶剂),水溶性色素在层析液中溶解度低,无法随层析液扩散形成条带,B正确;
C、叶绿素和类胡萝卜素分布在类囊体薄膜上,但只有少数特殊状态的叶绿素a能转化光能,类胡萝卜素仅能吸收和传递光能,C错误;
D、黄叶中叶绿素含量(0.21)低于绿叶(0.35),而类胡萝卜素含量(0.24)高于绿叶(0.18),类胡萝卜素/叶绿素的比值高,导致叶片呈金黄色,D正确。
故选C。
9. 科研人员对酸橙夏季光合作用特性进行研究获得系列数据。图甲为光合有效辐射(类似光照强度)和酸橙外周空气中 浓度变化,图乙为酸橙的净光合速率和气孔导度变化。下列说法错误的是( )
A. , 浓度下降的主要原因是光合有效辐射的增强
B. ,光照过强导致气孔关闭, Pn 下降
C. a 点时, 叶绿体中的 ATP 从类囊体薄膜向叶绿体基质移动
D. 酸橙的 Pn 与 Gs 呈正相关, a、b点酸橙固定 的速率相同
【答案】D
【解析】
【分析】1、光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体薄膜上):水的光解产生NADPH与O2,以及ATP的形成;光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物;
2、影响光合作用的环境因素包括:光照强度、温度、二氧化碳浓度等;
【详解】A、在8:00 - 10:00,光合有效辐射增强,植物光合作用增强,对CO2的吸收增多,导致CO2浓度下降,A正确;
B、10:00 - 12:00,光照过强,为了防止水分过度散失,植物气孔关闭,使得CO2供应减少,进而导致净光合速率(Pn)下降,B正确;
C、a点时植物进行光合作用,在叶绿体中,光反应产生ATP,场所是类囊体薄膜,暗反应消耗ATP,场所是叶绿体基质,所以ATP从类囊体薄膜向叶绿体基质移动,C正确;
D、由图乙可知,酸橙的Pn与Gs并不总是呈正相关。Pn为净光合速率,固定CO2的速率为总光合速率,总光合速率=净光合速率 + 呼吸速率,a、b点净光合速率相同,但由于呼吸速率不一定相同,所以a、b点酸橙固定CO2的速率不一定相同,D错误。
故选D。
10. 细胞凋亡过程中蛋白酶 caspase 可对其他蛋白起活化或失活的作用。CAD 蛋白一般与 ICAD 结合处于失活状态,凋亡启动后, caspase 降解 ICAD,释放出 CAD 切割 DNA 形成片段。RARP 蛋白能识别损伤的 DNA,使组蛋白从 DNA 上脱离,进而使修复蛋白与 DNA 结合修复损伤,凋亡过程中 RARP 被 caspase 降解。下列说法错误的是( )
A. 细胞凋亡时会发生基因的选择性表达,也属于细胞分化
B. caspase 对 CAD 起活化作用, caspase 对 RARP 起失活作用
C. RARP 被 caspase 切割后, 损伤的 DNA 难以修复
D. 若 caspase 失活或者被抑制,细胞凋亡往往不能发生
【答案】A
【解析】
【分析】细胞凋亡过程受基因控制,通过凋亡基因的表达,使细胞发生程序性死亡,它是一种主动的细胞死亡过程,对生物的生长发育起重要作用;首先凋亡诱导因子与细胞膜上的受体结合,发出凋亡信息,激活细胞中的凋亡基因,执行细胞凋亡,凋亡细胞最后变成小泡被吞噬细胞吞噬,并在细胞内完成分解。
【详解】A、细胞凋亡是由基因调控的主动死亡过程,涉及基因选择性表达,但细胞凋亡是细胞生命历程的终点,而细胞分化是形成不同种类细胞的过程,两者属于不同的生命现象,A错误;
B、caspase通过降解ICAD使CAD活化,同时降解RARP使其失活,B正确;
C、RARP被降解后无法识别和修复损伤DNA,导致DNA难以修复,C正确;
D、caspase是凋亡的关键执行者,若其失活或被抑制,凋亡过程往往不能发生,D正确。
故选A。
11. 啤酒发酵分为主发酵和后发酵两个阶段, 在主发酵阶段中后期采集 (取样/培养) 酵母菌用于下一次啤酒生产,不适当的采集方式会损失一些占比很低的独特菌种。在不同氧气含量条件下进行酵母菌取样, 并在固体培养基上培养 4 天, 采集条件以及菌落数目如图。下列说法正确的是( )
A. 啤酒中的乙醇主要在后发酵阶段产生
B. 主发酵前焙烤大麦是为了利用高温杀死大麦种子胚并灭菌
C. 保留独特菌种最好的采集条件是有氧取样, 低氧培养
D. 采集酵母菌时 浓度的陡然变化会导致部分菌体死亡
【答案】D
【解析】
【分析】果酒制作的原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,酵母菌是兼性厌氧微生物,在缺氧 条件下进行无氧呼吸,在氧气充足的条件下进行有氧呼吸,酵母菌具有核膜包被的细胞核, 属于真核生物,适宜酵母菌生长的温度范围是18~30℃;果醋制作的原理是在氧气充足的条件下,醋酸菌将葡萄糖或者乙醇转化成醋酸,醋酸菌无核膜包被的细胞核,是原核生物,属于好氧菌,醋酸菌适宜生长的温度范围是30-35°C。
【详解】A、啤酒的发酵过程通常分为主发酵和后发酵两个阶段,乙醇的生成主要集中在主发酵阶段,A错误;
B、焙烤过程中,高温既能破坏大麦种子的胚结构,没有进行灭菌,B错误;
C、根据实验结果,保留独特菌种的最佳采集条件是无氧取样后立即进行无氧培养,菌落数最多,C错误;
D、采集酵母菌时氧气浓度的陡然变化会导致部分菌体死亡,使得菌落数较少,D正确。
故选D。
12. 紫杉醇是重要的抗肿瘤药物,利用红豆杉细胞悬液培养可获取紫杉醇,流程如图。下列说法正确的是( )
A. 诱导脱分化的培养基中不需要添加有机碳源
B. 过程 a 可使用纤维素酶和果胶酶进行处理
C. 紫杉醇的获取过程体现了植物细胞具有全能性
D. 紫杉醇是红豆杉生长和生存所必需的代谢物
【答案】B
【解析】
【分析】1、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。
2、植物组织培养的条件:①细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等);②一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素)。
【详解】A、诱导脱分化的培养基中需要添加有机碳源,因为此时细胞不能进行光合作用制造有机物,需要外界提供碳源,A错误;
B、过程a是将愈伤组织分散成单个细胞,植物细胞之间有细胞壁,可使用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁进行处理,B正确;
C、细胞全能性是指已分化的细胞具有发育成完整个体的潜能,而紫杉醇的获取过程只是利用细胞培养获得细胞产物,没有发育成完整个体,未体现植物细胞具有全能性,C错误;
D、紫杉醇是红豆杉细胞产生的一种次生代谢产物,不是红豆杉生长和生存所必需的代谢物,D错误。
故选B。
13. 线粒体 DNA (mtDNA) 异常会严重危害人类健康。利用核移植技术重构卵母细胞, 获得健康个体的过程如图。下列说法错误的是( )
A. “移除原核” 是去掉卵母细胞的纺锤体一染色体复合物
B. 受精前需将 a 结构吸出,防止形成多倍体
C. 可使用乙醇激活携带健康 mtDNA 的重构胚
D. 该健康个体同时拥有父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因
【答案】B
【解析】
【分析】1、动物细胞核移植:将动物的一个细胞的细胞核移入一个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克隆动物。动物细胞核移植技术的原理是动物细胞核具有全能性。克隆动物的遗传物质来自双亲,其核遗传物质来自供核生物,而细胞质基因来自提供细胞质的生物。
2、动物细胞培养技术是其他动物工程技术的基础。
3、线粒体中遗传物质的遗传方式为细胞质遗传(母系遗传)。
【详解】A、观察可知,“移除原核”是指去掉卵母细胞的纺锤体 - 染色体复合物,A正确;
B、受精作用需要依赖于细胞膜的信息交流,只有精子和卵细胞之间才能够发生受精作用,因此受精前不需将 a 极体吸出,B错误;
C、在核移植技术中,可使用乙醇等激活剂激活携带健康mtDNA的重构胚,使其继续发育,C正确;
D、该健康个体的核基因来自父亲和母亲,而线粒体基因来自卵母细胞捐献者,所以该健康个体同时拥有父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因,D正确。
故选B。
14. 动物细胞培养技术在基础研究、临床研究、蛋白质药物和疫苗生产等方面有广泛应用, 下列关于动物细胞培养的说法正确的是( )
A. 体外培养的细胞先悬浮生长后贴壁生长
B. 贴壁生长的细胞停止分裂增殖的原因是接触抑制
C. 进行传代培养前均需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理
D. 培养液中通常含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清
【答案】D
【解析】
【分析】体外培养的动物细胞可以分为两大类:一类细胞能够悬浮在培养液中生长;另一类需要贴附于某些基质表面才能生长增殖,大多数细胞属于这种类型,这类细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上,这种现为细胞贴壁。悬浮培养的细胞会因细胞密度过大、有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻。贴壁细胞的生长增殖除受上述因素的影响外,还会发生接触抑制现象,即当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞通常会停止分裂增殖。这时就需要对细胞进行分瓶培养,让细胞继续增殖。人们通常将动物组织经处理后的初次培养称为原代培养,将分瓶后的细胞培养称为传代培养。
【详解】A、体外培养的细胞通常先贴壁生长(正常细胞需附着支持物),而非先悬浮生长,A错误;
B、贴壁生长的正常细胞因接触抑制停止分裂,但贴壁生长的癌细胞会失去接触抑制,选项未限定细胞类型,B错误;
C、在进行传代培养时,悬浮培养的细胞直接用离心法收集;贴壁细胞需要重新用蛋白酶等处理,使之散成单个细胞,然后再用离心法收集。之后,将收集的细胞制成细胞悬液,分瓶培养,选项“均需”表述错误,C错误;
D.动物细胞培养液通常含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素及动物血清(提供生长因子等),D正确。
故选D。
15. 关于 “DNA 片段的扩增及电泳鉴定” 实验,下列说法正确的是( )
A. PCR 反应体系中一般要添加钙离子用于激活体系中相应的酶
B. PCR 实验中使用的移液器、微量离心管、枪头等在使用前必须进行高压灭菌处理
C. 利用微波炉将琼脂糖加热至熔化后, 即时加入适量的核酸染料混匀, 再倒入模具
D. 将 PCR 产物与含有指示剂的凝胶载样缓冲液混合,然后注入凝胶加样孔内
【答案】D
【解析】
【分析】电泳的原理:待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、性状不同,使带电分子产生不同的迁移速度,从而实现样品中各种分子的分离。
【详解】A、PCR反应体系中需要的是Mg2+作为Taq DNA聚合酶的激活剂,而非钙离子,A错误;
B、移液器属于精密仪器,不能高压灭菌,实验中通常使用一次性灭菌枪头和离心管,B错误;
C、核酸染料(如溴化乙锭)需在琼脂糖溶液冷却至约60℃时加入,高温会破坏染料或增加有害物质挥发风险,C错误;
D、电泳前需将PCR产物与含指示剂的载样缓冲液混合,以增加样品密度并追踪电泳进程,操作正确,D正确。
故选D。
二、选择题:本题共 5 小题,每小题 3 分,共 15 分。每小题有一个或多个选项符合题目要求, 全部选对的得 3 分, 选对但不全的得 1 分, 有选错的得 0 分。
16. 储存不当的鲜银耳和泡发过久的木耳常被剧毒物质米酵菌酸(C28H38O7)污染。米酵菌酸由椰毒假单胞菌产生,加热到100℃都不易分解。线粒体内膜上的腺嘌呤核苷酸易位酶(ANT)能等比例转运ADP和ATP,米酵菌酸通过影响ANT的构象抑制其活性(如图)。下列说法正确的是( )
A. 米酵菌酸是耐高温的蛋白质,污染的食物煮熟不易降低其毒性
B. 线粒体产生的ATP可参与细胞代谢中的放能反应
C. 米酵菌酸会造成ADP在线粒体基质侧积累
D. 米酵菌酸可能造成细胞严重缺少能量而死亡
【答案】D
【解析】
【详解】A、根据题意“米酵菌酸加热到100℃都不易分解”,但从米酵菌酸的化学式C28H38O7可知,它不是蛋白质(蛋白质的基本组成元素除C、H、O外,还有N等元素),A错误;
B、线粒体产生的ATP可参与细胞代谢中的吸能反应,为吸能反应提供能量,而不是放能反应,B错误;
C、因为米酵菌酸通过影响ANT的构象抑制其活性,ANT能等比例转运ADP和ATP,抑制ANT活性后,ADP从细胞质基质转运到线粒体基质的过程受阻,会造成ADP在细胞质基质侧积累,而不是线粒体基质侧积累,C错误;
D、由于米酵菌酸抑制了ANT的活性,影响了ADP和ATP的转运,进而影响了线粒体中ATP的输出,会造成细胞严重缺少能量而死亡,D正确。
故选D。
17. 玉米长时间水淹,根细胞无氧呼吸产能少,导致液泡吸收 减慢,引起细胞质基质中 积累;同时产生的乳酸会使 进一步下降,严重时会引起细胞酸中毒。细胞可将丙酮酸产乳酸途径转换为产酒精途径, 以延缓细胞酸中毒。下列说法错误的是( )
A. 正常情况下,玉米根细胞细胞液的 低于细胞质基质
B. 玉米根细胞和叶肉细胞中都含有催化丙酮酸转化为乳酸和酒精的相关基因
C. 丙酮酸生成乳酸或酒精的过程中, 生成 ATP 所需的能量来自 NADH
D. 若检测到水淹的玉米根有 产生,说明细胞将丙酮酸产乳酸途径转换为产酒精途径
【答案】CD
【解析】
【分析】无氧呼吸全过程:(1)第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。(2)第二阶段:在细胞质基质中,丙酮酸分解为二氧化碳和酒精或乳酸。
【详解】A、正常情况下,液泡膜具有选择透过性,液泡内的H+浓度高于细胞质基质,H+通过主动运输进入液泡,以维持细胞质基质和液泡内的pH稳定,因此液泡内的细胞液pH低于细胞质基质,A正确;
B、同一生物体的不同细胞都是由受精卵经过有丝分裂形成的,所含的遗传物质相同。玉米根细胞和叶肉细胞都是由受精卵经过有丝分裂和细胞分化形成的,因此都含有该生物体的全套基因,即都含有催化丙酮酸转化为乳酸和酒精的相关基因。但这些基因在不同细胞中的表达情况不同,根细胞在特定条件下可进行产生乳酸或酒精的无氧呼吸,而叶肉细胞在正常情况下主要进行有氧呼吸,在缺氧时也可能进行产生酒精的无氧呼吸,B正确;
C、丙酮酸生成乳酸或酒精的过程是无氧呼吸的第二阶段,该阶段不释放能量,不产生ATP,C错误;
D、若检测到水淹的玉米根有CO2产生,不能说明细胞将丙酮酸产乳酸途径转换为产酒精途径, CO2可能是有氧呼吸产生得到,D错误。
故选CD。
18. CD47 高表达于肺癌、乳腺癌等多种恶性肿瘤细胞表面,被认为是极具潜力的免疫治疗靶点。科研人员用小鼠制备了 CD47 单克隆抗体,下列说法错误的是( )
A. 将病毒的抗原结构破坏制备成灭活病毒,利用其感染能力诱导细胞融合
B. 制备 CD47 单克隆抗体使用的 B 淋巴细胞取自注射过 CD47 的小鼠肝脏
C. 用 96 孔板培养和筛选杂交瘤细胞时, 每孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞
D. 将能产生所需抗体的杂交瘤细胞注入小鼠体内,从其血浆中分离抗体
【答案】ABD
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备:
(1)制备产生特异性抗体的B淋巴细胞:向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞;
(2)获得杂交瘤细胞;
①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合;
②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体;
(3)克隆化培养和抗体检测;
(4)将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖;
(5)提取单克隆抗体:从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
【详解】A、制备成灭活病毒是病毒失去感染能力,但不会破坏其表面的蛋白结构,保留其抗原性,A错误;
B、制备 CD47 单克隆抗体使用的 B 淋巴细胞应取自注射过 CD47 的小鼠脾脏,B错误;
C、为确保产生特异性强的抗体,用96孔板培养和筛选杂交瘤细胞时,每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞,C正确;
D、将能产生所需抗体的杂交瘤细胞注入小鼠体内,从小鼠的腹水中提取抗体,D错误。
故选D。
19. 精子载体法用精子作为载体携带外源基因进入卵细胞,实现基因的转移和表达。下图是用该方法制备转基因鼠的流程, 下列说法正确的是( )
A. 过程①应使精子处于能吸收周围环境中 DNA 分子的生理状态
B. 过程②的精子突破透明带后立即发生透明带反应阻止多精入卵
C. 过程③的早期胚胎需要培养至桑葚胚或囊胚期才能进行移植
D. 图中的代孕母鼠与精子供体小鼠需用相关激素进行同期发情处理
【答案】AC
【解析】
【分析】1、胚胎移植:指将雄性动物体内的早期胚胎,或通过体外受精及其他方式获得的胚胎,移植到同种的、 生理状态相同的其他雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。
2、分析题图:图示表示培育转基因鼠的基本流程,其中①是筛选获得导入外源基因的精子的过程,②是体外受精过程,③是早期胚胎培养过程,④是胚胎移植过程。
【详解】A、过程①是使精子获能,获能后的精子处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,A正确;
B、过程②中精子突破透明带后,是在精子入卵后才立即发生透明带反应阻止多精入卵,而不是突破透明带后立即发生,B错误;
C、过程③是早期胚胎培养,一般需要培养至桑葚胚或囊胚期才能进行移植,C正确;
D、图中的代孕母鼠与与卵细胞供体小鼠需用相关激素进行同期发情处理,以保证供、受体生殖器官的生理变化相同,为胚胎移入受体提供相同的生理环境,而不是精子供体,D错误。
故选AC。
20. 火龙果在常温下极易腐败变质,产生醋味。可从火龙果上筛选优质醋酸菌种,用于火龙果深加工,筛选过程如图。下列说法正确的是( )
A. “富集培养基” 为液体培养基, 培养时需振荡培养
B. 可用紫外线照射对 “初筛” 培养基进行灭菌
C. 初筛时产生了透明圈的菌落为 “符合要求” 的单菌落
D. 缺少糖源时, 醋酸菌可将乙醇转化为醋酸
【答案】ACD
【解析】
【分析】1、果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,在无氧条件下,酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件,20℃左右,酒精发酵时,一般将温度控制在18~25℃,在葡萄酒自然发酵过程当中,其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。
2、醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动。醋酸菌对氧气的含量特别敏感,当进行深层发酵时,即使只是短时间中断通入氧气,也会引起醋酸菌死亡。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。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
【详解】A、“富集培养基”为液体培养基,液体培养基能使营养物质与菌体充分接触,有利于微生物对营养物质的充分利用。振荡培养可以增加培养液中的溶氧量,同时使菌体与培养液充分接触,有利于微生物的生长和繁殖。醋酸菌是好氧菌,在富集培养时采用液体培养基并振荡培养,能为醋酸菌提供充足的氧气,促进其生长和繁殖,A正确;
B、紫外线照射只能起到消毒的作用,不能对培养基进行灭菌。灭菌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;而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)。对“初筛”培养基进行灭菌应采用高压蒸汽灭菌法等方法,B错误;
C、产生透明圈可能是因为该菌落产生的酶分解了培养基中的某些成分,故初筛时产生了透明圈的菌落为 “符合要求” 的单菌落,C正确;
D、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,所以缺少糖源时,醋酸菌可将乙醇转化为醋酸,D正确。
故选ACD。
三、非选择题:本题共 5 小题,共 55 分。
21. 为缓解在春季生产中蔬菜育苗的弱光胁迫问题,科研人员以某黄瓜品种为实验材料进行研究,设置正常光对照 、弱光对照 。待苗龄 子叶展开后,对叶面喷施不同浓度的 6-苄基氨基嘌呤(6-BA)溶液(40、60、80mg·L ),分别编号为 6-1、6-2、6-3,并置于弱光环境,光合指标如表。
处理
净光合速率
气孔导度 (mmol・m )
胞间 浓度 (μmol·m )
CK-1
4.8
98.52
464.82
CK-2
2.67
82.99
443.72
6-1
3.35
86.93
445.32
6-2
3.55
94.64
449.81
6-3
4.43
100.95
460.88
注:各组均光照 14h,温度 25°C,湿度 50%。
(1)光是黄瓜生长发育过程中必不可少的因素,光对植物生长的作用是_____、_____。
(2)在光反应中,水分解的产物为_____;在暗反应中, NADPH的作用是_____。
(3)6-BA 可缓解该黄瓜品种幼苗的弱光胁迫问题,其机制是_____。
(4)研究发现,适当遮光可导致黄瓜植株的叶绿素含量增加。为验证上述现象,从相关离子含量变化的角度设计实验,方案如下(不考虑蒸腾作用对实验结果的干扰)。
①将生理状态、大小等相同的黄瓜幼苗平均分成 、 两组,分别培养在等量且相同的完全培养液中。
②对A、B 两组进行不同的处理,并在相同且适宜的环境中培养一段时间。
③检测。
该实验的自变量为_____,检测指标为_____。
【答案】(1) ①. 为光合作用提供光能 ②. 作为信号调控植物生长发育
(2) ①. 氧/O2和H+ ②. 提供能量、还原C3
(3)喷施一定浓度的6-BA能增大气孔导度,增加胞间CO2浓度,使净光合速率增大
(4) ①. 是否遮光处理 ②. 两组完全培养液中镁离子的含量(变化)
【解析】
【分析】1、光合作用:①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜,发生水的光解、ATP和NADPH的生成;②暗反应场所在叶绿体的基质,发生CO2的固定和C3的还原,消耗ATP和NADPH。
2、光反应产物NADPH是暗反应中CO2的还原剂,NADPH和ATP为暗反应的进行提供了能量,暗反应产生的ADP、Pi、NADP+为光反应形成ATP和NADPH提供了原料。
【小问1详解】
光是黄瓜生长发育过程中必不可少的因素,光对植物生长的作用是为植物光合作用提供能量、作为信号调控植物生长发育(如植物的向光性、光周期现象等)。植物通过光合作用将光能转化为化学能,储存在有机物中,为自身的生长、发育和繁殖提供物质和能量;同时,光作为一种信号,能够调节植物体内多种生理过程,影响植物的形态建成和开花结果等。
【小问2详解】
在光反应中,水在光下分解,其产物为氧/O2和H+。水分解产生的电子用于合成NADPH,H+参与形成NADPH和ATP,氧气则释放到空气中。在暗反应中,NADPH的作用是提供能量、并作为还原剂还原C3。暗反应中CO2首先与C5结合生成C3,然后C3在NADPH和ATP的作用下被还原成糖类等有机物和C5。
【小问3详解】
分析表格数据可知,与弱光对照CK−2相比,喷施不同浓度6−BA溶液(6−1、6−2、6−3)后,黄瓜幼苗的净光合速率、气孔导度均有所升高,胞间CO2浓度也有所增加,且随着6−BA溶液浓度的升高,这种变化更为明显。因此,6−BA可缓解该黄瓜品种幼苗的弱光胁迫问题,其机制是喷施一定浓度的6-BA能增大气孔导度,增加胞间CO2浓度,使净光合速率增大。
【小问4详解】
该实验的目的是验证适当遮光可导致黄瓜植株的叶绿素含量增加,从相关离子含量变化的角度设计实验。实验中A、B两组进行不同的处理,一组遮光,一组不遮光,所以自变量为是否遮光处理。因为叶绿素中含有镁元素,叶绿素含量的变化可能会引起培养液中镁离子含量的变化,所以检测指标为两组完全培养液中镁离子的含量(变化)。通过比较两组培养液中镁离子含量的变化,来推断叶绿素含量的变化情况。若遮光组培养液中镁离子含量低于不遮光组,则说明遮光组黄瓜植株对镁离子的吸收更多,叶绿素含量增加。
22. 生长、增殖、衰老、死亡……细胞的生命历程大都短暂,却对个体的生命有一份贡献。科研人员对细胞的生命历程进行了一系列研究。
(1)中心体在细胞周期中具有复制一分离一复制周期,这一过程称为中心体循环。 细胞分裂间期依次划分为 期、 期(DNA 合成期)、 期。将处于不同时期的细胞进行融合, 实验结果如图。其中灰色的部分是细胞核, 黑点代表中心体。
①中心体由_____组成,在有丝分裂中的作用是_____。
②中心体和 DNA 的复制_____(填“可以”或“不可以”)同时进行,引发中心体复制的物质持续存在到_____期。
(2)研究发现,可以抽取自体扁桃体中的干细胞,通过细胞增殖和细胞分化形成新的干细胞, 来修复受损的肝脏。在个体发育中, 由一个或一种细胞增殖产生的后代, 在形态、结构和生理功能上发生_____的过程称为细胞分化,分化是基因_____的结果。
(3)研究发现,长期睡眠不足会加速角膜上皮细胞的衰老和凋亡的进程,造成角膜严重受损。在细胞衰老的过程中,细胞膜的变化是_____。细胞凋亡过程对人体的意义有_____(答出两点即可)。
【答案】(1) ①. 两个互相垂直排列的中心粒及周围物质 ②. 发出星射线,形成纺锤体 ③. 可以 ④. G2
(2) ①. 稳定性差异 ②. 选择性表达
(3) ①. 细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低 ②. 完成个体正常发育;维持内部环境的稳定;抵御外界各种因素的干扰
【解析】
【分析】中心体由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成。细胞分化的实质是基因选择性表达。细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,又被称为细胞编程性死亡。
【小问1详解】
中心体由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成。在有丝分裂中,中心体的作用是发出星射线形成纺锤体,牵引染色体运动,从而保证细胞分裂过程中染色体能够平均分配到两个子细胞中。 从图中可以看到,当G1期细胞与S期细胞融合后,G1期细胞可以进行中心体复制,说明中心体和DNA的复制可以同时进行。 因为G1期细胞与S期细胞融合后能引发中心体复制,且G1期细胞与G2期细胞融合后G1期细胞也能进行中心体复制,所以引发中心体复制的物质持续存在到G2期。
【小问2详解】
在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程称为细胞分化。细胞分化是基因选择性表达的结果,即不同细胞中遗传物质相同,但表达的基因不同,从而导致细胞在形态、结构和生理功能上出现差异。
【小问3详解】
在细胞衰老的过程中,细胞膜的通透性改变,物质运输功能降低。这是细胞衰老时细胞膜的典型变化。细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的稳定,以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。例如,在胚胎发育过程中,手指间细胞的凋亡使得手指分开;细胞凋亡还可以清除被病原体感染的细胞等。
【点睛】
23. 三七是多年生草本植物,在肿瘤抑制和心脑血管系统治疗中具有较强的药理活性。NZ-14 是三七叶际内生真菌,对细菌 SL17、DMSS 和 F3 等病原菌具有抑制作用。科研人员开展了 NZ-14 的筛选和对病原菌的抑菌实验。
(1)用病原菌感染三七植株,从_____(填“感病”或“未感病”)的三七植株上采集叶片来筛选 NZ-14。病原菌需要使用牛肉膏蛋白胨培养基培养,其中蛋白胨提供的主要营养有_____。
(2)利用无菌水将分离得到的 NZ-14 配制成 样液,然后进行 100 倍稀释,用相关计数板进行计数,结果如图。样液中 NZ-14 的个数为_____。若要对 DMSS 进行计数,需要使用的计数板名称为_____。
(3)为探究 NZ-14 对病原菌 SL17、DMSS 和 F3 的抑制效果,实验接种方式及结果如下。抑菌效果用抑制率表示,具体计算方法为:抑制率(%)=(对照菌落生长直径一处理菌落生长直径)/对照菌落生长直径×100%。
各组微生物设置情况
菌落平均直径(mm)
对照组
第一组
45
第二组
31
第三组
28
实验组
第一组
27
第二组
0
第三组
15
经过严谨实验和准确统计,NZ-14 对病原菌的抑制作用大小为:SL17>DMSS>F3,则对照组中的第一组应接种_____,实验组中的第三组应接种_____。除以上各组外,还应增加一组未接种的培养基同时培养,目的是_____。
【答案】(1) ①. 未感病 ②. 碳源、氮源、维生素
(2) ①. 3.75×109 ②. 细菌计数板
(3) ①. F3+无菌水 ②. DMSS+NZ-14 ③. 判断培养基灭菌是否合格;判断培养基灭菌是否彻底;判断培养基是否被杂菌污染
【解析】
【分析】培养基是微生物、植物组织或动物细胞生长繁殖、代谢研究及产物合成的营养基质。主要成分包括碳源、氮源、无机盐、水等。
【小问1详解】
要筛选对病原菌有抑制作用的内生真菌NZ-14,应从未感病的三植株上采集叶片,因为未感病植株的叶际可能存在能抑制病原菌的内生真菌,而感病植株可能因内生真菌抑制作用不足而患病。牛肉膏蛋白胨培养基中,蛋白胨的主要作用是提供碳源、氮源和维生素。蛋白胨是由动植物蛋白经酶解或酸解制成的,含有多种氨基酸、肽类等,能为细菌生长提供这些关键营养物质。
【小问2详解】
血细胞计数板,一个计数室体积为1mm×1mm×0.1mm=0.1mm3=10-4mL。图中一个中方格内五点取样的平均菌落数为25个,则一个计数室的菌落数为25×25=625, 1mL稀释液中NZ-14 的数量为625/10-4=6.25×106个,样液经100倍稀释,因此6mL原样液中NZ-14的个数为6.25×106×100×6=3.75×109个。DMSS是细菌,对细菌进行计数常用细菌计数板。
【小问3详解】
根据抑制率公式和 “抑制作用大小为SL17>DMSS>F3” 的结果分析,对照组第一组菌落直径45mm,实验组第一组直径 27mm,抑制率为(45-27)/45×100%=40%,抑制作用较弱,对应抑制率最小的F3,因此对照组第一组接种F3。对照组第二组菌落直径 31mm,实验组第二组直径 0mm,抑制率为100%,对照组第三组菌落直径 28mm,实验组第三组菌落直径 15mm,抑制率为大约为46.4%,因此对照组中的第一组应接种F3+无菌水,实验组中的第三组应接种DMSS+NZ-14。增加一组未接种的培养基同时培养,目的是判断培养基灭菌是否合格;判断培养基灭菌是否彻底;判断培养基是否被杂菌污染,若未接种的培养基出现菌落,说明灭菌不彻底,实验结果不可靠。
24. 早期胚胎主要从输卵管和子宫壁分泌物中汲取营养物质,培养环境对早期胚胎发育的影响至关重要。早期胚胎与体细胞共培养具有克服体外发育阻滞、提高移植后胚胎着床率等优势, 成为一种有效的胚胎体外培养途径。小鼠子宫内膜上皮细胞与小鼠早期胚胎共培养实验如下。
(1)先使小鼠进行体外受精,受精的标志是_____,然后将得到的受精卵随机平均放入对照组和共培养组培养液中,置于气体组成为_____的 培养箱中进行培养。培养液需要定期更换,原因是_____。
(2)如需进行性别鉴定,需要从囊胚的_____取样进行 DNA 分析。如需对囊胚进行胚胎分割,注意事项是_____。
(3)对胚胎发育情况进行观察和统计,结果如下表。
分组
4 细胞胚胎率(%)
桑葚胚率(%)
囊胚率(%)
共培养组
78.2
71.3
50
对照组
74.1
61.2
39.7
囊胚进一步扩大,会导致透明带破裂,胚胎从其中伸展出来,这一过程称为_____, 之后囊胚进一步发育形成_____。由表中数据可知,子宫内膜上皮细胞对小鼠胚胎早期发育起到了一定的_____作用,推测作用机理是_____。
【答案】(1) ①. 观察到两个极体或雌、雄原核 ②. 95%空气和5%CO2 ③. 更新营养物质;清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害
(2) ①. 滋养层 ②. 将内细胞团均等分割
(3) ①. 孵化 ②. 原肠胚 ③. 促进 ④. 宫内膜上皮细胞会分泌营养物质供早期胚胎利用
【解析】
【分析】动物细胞培养条件:(1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌;②添加一定量的抗生素;③定期更换培养液,以清除代谢废物。(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。(3)温度和pH。(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH值)。
【小问1详解】
受精的标志是卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体或观察到雌、雄原核。受精完成的标志是雌雄原核融合完成;动物细胞培养的气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH值);定期更换培养液,可以更新营养物质,也清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。
【小问2详解】
内细胞团将发育成完整的胚胎,为避免对胚胎的影响,进行性别鉴定,需要从囊胚的滋养层取样进行 DNA 分析;如需对囊胚进行胚胎分割,应将内细胞团均等分割。
【小问3详解】
动物胚胎发育到囊胚进一步扩大,会导致透明带破裂,胚胎从其中伸展出来,这一过程叫作孵化;囊胚进一步发育成原肠胚;结合表格可知,早期胚胎与体细胞共培养组的胚胎发育情况明显优于对照组,说明子宫内膜上皮细胞对小鼠胚胎早期发育起到了一定的促进作用,推测宫内膜上皮细胞会分泌营养物质供早期胚胎利用。
25. 研究表明,镉(Cd)可降低叶绿素含量,抑制植物生长。金属硫蛋白 MT3 是人体中参与重金属解毒的主要蛋白,研究人员构建 融合基因表达载体, 利用烟草探究 MT3 能否富集 ,减弱 对植物的毒害作用。EGFP 是增强型绿色荧光蛋白,图甲表示 基因序列和载体部分结构。
MT3基因单链(cDNA):上游 5’-ATGGACCCTGAGACC......AGCTGCTGCCAGTGA-3’ 下游
(1) 对 MT3 基因进行 PCR 扩增时,需要使用的酶是_____,其作用是_____。图甲中所示的 MT3 基因序列为_____(填“模板链”“非模板链”)。
(2) 已知 SalI 酶识别序列为 5'-GTCGAC-3',EcoRV 酶识别序列为 5'-GATATC-3'。 在构建融合基因表达载体时,扩增 MT3 基因所需要的下游引物序列为: _____ (包括添加的限制酶识别序列,共写出 12 个碱基)。
(3)将融合基因表达载体转入农杆菌中,一般先用_____(填物质)处理使农杆菌容易吸收载体,再将转化后的农杆菌置于含_____的培养基中培养,便于筛选含重组质粒的农杆菌。用筛选后的农杆菌侵染烟草,一段时间后对烟草蛋白质进行抗体检测,电泳结果如图乙。其中细胞系_____成功表达出 MT3-EGFP 融合蛋白。
(4)用 的 溶液对野生烟草和转基因烟草植株进行处理,分别测定叶片叶绿素及 Cd 的含量,结果如图丙,由该结果可以得出的结论是_____。
【答案】(1) ①. 耐高温的DNA聚合酶/TaqDNA聚合酶 ②. 催化合成(延伸)DNA子链 ③. 非模板链
(2)GATATCCTGGCA
(3) ①. Ca2+ ②. 壮观霉素 ③. 2
(4)MT3可富集(增加,提高等)Cd,减少(减弱,降低等)Cd对植物的毒害作用
【解析】
【分析】PCR是利用DNA在体外摄氏95°高温时变性会变成单链,低温(经常是60°C左右)时引物与单链按碱基互补配对的原则结合,再调温度至DNA聚合酶最适反应温度(72°C左右),DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互补链。基于聚合酶制造的PCR仪实际就是一个温控设备,能在变性温度,复性温度,延伸温度之间很好地进行控制。
【小问1详解】
Taq DNA聚合酶可以催化磷酸二酯键的形成,用于DNA子链的合成,一般在PCR反应体系中需要加入Taq DNA聚合酶;图示DNA单链为5'ATG…3',与mRNA中5' AUG…3'相对应,AUG为起始密码子,因此该单链为基因编码链,非模板链。
【小问2详解】
结合图甲可知,扩增MT3基因时,需要在基因的下游添加EcoRV序列5'-GATATC-3',编码链下游TGA对应mRNA上终止密码子UGA,MT3基因与EGFP构建融合基因,需要去除MT3基因中编码终止密码子的序列,即扩增的MT3基因下游序列为5'-CTGGCA…-3',再添加上EcoRV序列5'-GATATC-3',因此对应的序列为5'GATATCCTGGCA3'。
【小问3详解】
Ca2+处理农杆菌可以增大细胞膜的通透性,使其容易接受外来DNA分子;由于重组质粒中含有Spe(壮观霉素基因),因此将转化后的农杆菌置于含壮观霉素的培养基中培养;野生型中仅含MT3,可与MT3抗体结合,因此对应的条带为MT3,而融合蛋白 MT3-EGFP分子量应大于MT3,更加靠近点样孔附近,因此细胞系2出现了相应的条带,而细胞系1没有,故细胞系2成功表达出 MT3-EGFP 融合蛋白。
【小问4详解】
结合图示可知,用Cd处理,转基因烟草中Cd含量大于野生型,说明MT3可富集(增加,提高等)Cd,在有Cd处理情况下,转基因烟草中叶绿素含量大于野生型,且两者均小于未用Cd处理,说明在有Cd的情况下MT3可以提高叶绿素含量,减少(减弱,降低等)Cd对植物的毒害作用。
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