内容正文:
2024~2025学年第二学期西四旗期末考试
高二生物学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对
应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答
题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教版选择性必修3十必修1第2章。
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. 诗句“也是人间玉,无非香不同。初闻封鼻孔,细品引馋虫。”描述的正是我国古代劳动人民创造出的一种经过微生物发酵制作的大豆食品—腐乳。下列相关叙述错误的是( )
A. 腌制腐乳的卤汤中需加入适当浓度的酒精,能抑制杂菌的增殖
B. 微生物产生的脂肪酶能将豆腐中的脂肪分解为甘油和氨基酸
C. 温度过低,毛霉的菌丝会生长缓慢,不易进入豆腐块的深层
D. 腐乳的风味因豆腐含水量、发酵条件以及辅料的不同而不同
2. 传统发酵技术是指人们在日常生活中,利用微生物将原料转化为人类所需要的产物的过程。下列相关叙述正确的是( )
A. 利用酵母菌制作馒头时,酵母菌产生的酒精与食品松软有关
B. 泡菜发酵后期亚硝酸盐含量逐渐下降而排气的间隔也延长
C. 家庭腐乳制作时,必须经过接种才能进行微生物发酵
D. 利用乳酸菌发酵制做酸奶时,应处于无氧环境中进行发酵
3. 杨梅营养价值高,杨梅酒的品质很大程度上取决于所选择的酵母性能。科研人员为挖掘杨梅主产区的酵母资源,筛选出酒精转化率高、酒精耐受力强的优质杨梅酿酒酵母,部分过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 过程②的目的主要是对从杨梅表面获得的酵母菌进行扩大培养
B. 与过程②所用培养基相比,过程③所用培养基可能添加了琼脂成分
C. 过程③所用接种工具是涂布器,过程③的划线顺序是a一e一d一c一b
D. 如果划线区域c上无菌落生长,可能是接种工具灼烧后未冷却就划线
4. 疣粒野生稻对白叶枯病具有高度抗性,但疣粒野生稻与栽培稻的有性杂交后代高度不育。研究人员为了将疣粒野生稻的抗病性转移到栽培稻中,进行了相关实验,过程如图所示。已知X射线照射会使水稻细胞分裂功能丧失但糖代谢过程正常,化学试剂IOA处理后水稻细胞的糖代谢过程被抑制但细胞分裂功能正常。下列相关叙述错误的是( )
A. 过程②需用纤维素酶和果胶酶处理水稻细胞
B. 过程⑤与植物激素的浓度有关,与比例无关
C. 杂种细胞是能进行正常糖代谢和分裂的细胞
D. 植物体细胞融合成功的标志是融合的原生质体再生出细胞壁
5. 如图为动物细胞培养的基本过程示意图。下列相关叙述错误的是( )
A. 过程中可用胰蛋白酶处理,其处理时间不能过长
B. b、c、d培养动物细胞时,必须保证环境是无菌、无毒的
C. c中为原代培养,培养过程一般不会出现接触抑制现象
D. 培养时培养箱中5%的主要作用是维持培养液的
6. 细胞工程在农业生产、医疗卫生等方面发挥了重要作用。下列关于细胞工程的叙述,错误的是( )
A. 利用茎尖组织培养技术培育的脱毒草莓的产量和品质明显优于未脱毒草莓
B. 科学家利用植物体细胞杂交技术获得白菜—甘蓝杂种植株,打破了生殖隔离
C. 用分割针将桑葚胚分割成2等份,经移植获得同卵双胎的过程属于有性繁殖
D. 将病人自身体细胞诱导形成的iPS细胞移植回病人体内,理论上可避免免疫排斥
7. 基因工程是在DNA分子水平上进行的,需要有专门的工具。下列关于基因工程所需基本工具酶的叙述,错误的是( )
A. 不同限制酶切割后产生的DNA片段可能被某种DNA连接酶连接
B. T4 DNA连接酶可以催化磷酸二酯键形成进而连接黏性末端或平末端
C. 大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成,并且只在其中一条链的特定部位切割
D. 原核细胞内的限制酶可切割入侵的DNA分子,通常不切割细菌自身的DNA分子
8. 基因工程中常利用PCR技术扩增目的基因,其原理与细胞内DNA复制类似。下列关于PCR的叙述,错误的是( )
A. 用PCR技术扩增目的基因时无需知道目的基因的全部序列
B. PCR过程所需缓冲液中需要添加Mg2+用于激活DNA聚合酶
C. 经过四轮循环,产物中只含有1种引物的DNA片段所占比例为1/16
D. 若复性温度过高可能导致引物与模板DNA不能结合,进而无扩增产物
9. 科研人员通过农杆菌中的质粒将多种耐盐基因导入野生型水稻,获得了一批耐盐转基因水稻。下列相关叙述正确的是( )
A. 该转基因水稻与原野生型水稻为两个不同物种
B. 耐盐基因的筛选与获取是培育转基因水稻的核心步骤
C. 抗原—抗体检测可以检测出耐盐转基因水稻是否成功表达出相关蛋白质
D. 只要检测出水稻细胞中含有耐盐基因就代表耐盐水稻培育成功
10. 人白细胞介素-2(IL-2)是一种细胞因子,含有3个半胱氨酸,分别位于第58、105、125位,其中58位与105位半胱氨酸之间形成的二硫键对保持IL-2活性起重要作用。科学家利用蛋白质工程将IL-2基因中编码125位半胱氨酸的序列改造为丝氨酸序列,获得了新IL-2.下列相关叙述错误的是( )
A. 新IL-2可以降低二硫键错配的概率
B. 新IL-2的改造工程遵循的原理是基因重组
C. 新IL-2是依据蛋白质的功能改造其结构得到的
D. 新IL-2的改造过程的直接操作对象是基因
11. 武夷山的大红袍,采自福建省武夷山大红袍茶树,经精湛的工艺特制而成,素有“茶中状元”之美誉。下列相关叙述错误的是( )
A. 茶叶和人体所含元素种类大致相同
B. 茶树中的元素大多以化合物形式存在
C. 茶树叶片细胞中化学元素含量最多的是O
D. 经干燥处理的茶叶细胞内含量最多的有机物是脂质
12. 下列关于细胞中水的叙述,正确的是( )
A. 种子在萌发过程中细胞内的结合水与自由水的比值上升
B. 在代谢过程中,自由水参与细胞内的许多生物化学反应
C. 结合水是细胞结构的重要组成成分,主要存在于液泡中
D. 水具有较高的比热容,因此水的温度相对容易发生改变
13. 《诗经·大雅》有“周原膴膴,堇荼如饴”的诗句,说明远在西周时就已有饴糖(麦芽糖)。饴糖被认为是世界上最早制造出来的糖。下列相关叙述正确的是( )
A. 饴糖是由两分子葡萄糖脱水缩合而成
B. 糖类的主要功能是转化为脂肪储存备用
C. 同等质量的糖类和脂肪完全氧化分解,糖类释放的能量多
D. 可以用斐林试剂在水浴加热条件下来区分葡萄糖和麦芽糖
14. 热休克蛋白(HSPs)是从细菌到哺乳动物中广泛存在的一类热应激蛋白质。当有机体暴露于高温的时候,就会由热激发合成此种蛋白质来保护机体自身。热休克蛋白不仅会保护对于基本生理过程中不可或缺的蛋白,还会分解受损蛋白,回收合成蛋白的原材料,让细胞内的生理过程得以平稳运行。下列相关叙述错误的是( )
A. 热休克蛋白具有特定的氨基酸序列
B. 热休克蛋白在过酸或过碱条件下也会变性失活
C. 生活在高温环境下的生物体内热休克蛋白水平较低
D. 可通过改变细胞内热休克蛋白的含量治疗某些疾病
15. 病毒主要分为RNA病毒和DNA病毒。RNA病毒如禽流感病毒、HIV等。DNA病毒如乙肝病毒(HBV,遗传物质是双链环状DNA)等。这些病毒感染人体后,会在体内大量增殖,导致体内病毒核酸增加,通过咽拭子检测核酸可判断人体感染病毒的情况。下列关于核酸的叙述,正确的是( )
A. 与HBV的核酸相比,HIV的核酸特有的碱基是T
B. HBV的DNA分子中每个脱氧核糖均连接2个磷酸基团
C. 生物遗传物质的特异性主要与核酸空间结构的多样性有关
D. 人体细胞中的DNA只分布于细胞核中,与蛋白质结合形成染色质
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项是符合题目要求的,全部选对得3分,选对但选不全的得1分,有选错的得0分。
16. 我国是世界上啤酒生产和消费大国。啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的。啤酒生产需经过制麦、糖化、发酵等主要环节。糖化主要是将麦芽中的淀粉等有机物水解为小分子的过程,主要工艺流程如图所示。下列关于啤酒发酵的叙述,错误的是( )
A. 发酵过程中需要随时检测培养液中微生物的数量、产物浓度等
B. 淀粉不能直接被酵母菌利用,需淀粉酶等将其转化为可利用的糖
C. 啤酒工业化生产过程中,酒精的产生积累主要在后发酵阶段完成
D. 后发酵阶段指将发酵产物置于高温、通风环境下储存一段时间
17. 紫杉醇是珍贵的抗癌药物,传统获得紫杉醇的方法是从红豆杉属植物的树皮中提取,但产量低且不利于红豆杉的保护。研究人员欲用细胞工程技术摇瓶培养红豆杉愈伤组织,并从中提取紫杉醇,以提高其产量。如图为两种红豆杉细胞培养过程中细胞数量与紫杉醇含量变化曲线图。下列相关叙述错误的是( )
A. 东北红豆杉愈伤组织的获得需要经过细胞的再分化过程
B. 采用摇瓶培养的目的是增加溶氧,利于细胞与营养物质接触
C. 培养后期两种红豆杉中紫杉醇产量均下降可能是某些代谢产物积累导致的
D. 与东北红豆杉相比,云南红豆杉更适合用于紫杉醇的提取
18. 我国首例完全自主培育的克隆猫“大蒜”诞生,标志着我国在克隆领域又迈进了一大步。死亡猫“大蒜”是一只非常可爱的短毛猫,为纪念它,给克隆猫也取名“大蒜”。如图为克隆猫“大蒜”培育过程的示意图。下列相关叙述正确的是( )
A. 进行核移植时,卵母细胞应处于减数分裂Ⅱ中期
B. 图中去核过程去除的是纺锤体—染色体复合物
C. 过程④为胚胎移植,应对代孕猫进行同期发情处理
D. 克隆猫“大蒜”与死亡猫“大蒜”的性状完全相同
19. 对水稻品种“淮稻7号”诱变获得突变体植株(基因型为aa,a基因位于9号染色体上),分析突变体的a基因全序列及其编码产物发现,突变体的a基因是野生型水稻的A基因内插入654bp(碱基对)片段形成的。比对水稻基因组发现,野生型水稻的3号染色体上也存在上述654bp序列。为探究突变体产生的原因,在野生型水稻的3号染色体和突变体水稻的9号染色体上654bp序列外侧各设计一对引物,对野生型和突变体基因组DNA分别进行PCR,产物的凝胶电泳结果如图(M为核酸分子量大小的标准参照物)。下列相关叙述错误的是( )
A. 图示结果在自然条件下就能观察到
B. 配制好的琼脂糖溶液需冷却至30℃后才能倒入模具
C. 在凝胶中DNA分子的迁移速率只与DNA分子大小有关
D. 突变体的形成是因为3号染色体上的654bp序列移接到了9号染色体上
20. 对寒冷环境做出反应并保持体温相对稳定对人体来说至关重要,脂肪组织通过非寒战产热在抵御寒冷中发挥重要作用。脂肪组织分为白色脂肪组织(WAT)和棕色脂肪组织(BAT)两种,WAT储存能量,BAT则负责消耗多余脂质和葡萄糖,结构如图所示。研究发现,在外部刺激下WAT中会出现与BAT功能类似的米色脂肪,即白色脂肪“褐变”。下列相关叙述错误的是( )
A. 动物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,室温下一般呈固态
B. 与BAT相比,WAT内线粒体较少,产热效率较低
C. 促进BAT产热和WAT“褐变”是防治肥胖的可能途径
D. 人体中WAT转化为米色脂肪,有利于机体适应寒冷环境
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 野生型菌株X能在基本培养基上生长,亮氨酸缺陷型突变株无法合成亮氨酸,只能在完全培养基上生长。如图是运用影印培养法(一种类似“盖章”的接种方法,使一系列培养皿的相同位置上能出现相同菌落)纯化亮氨酸缺陷型突变株的部分流程图,1一5为菌落。回答下列问题:
(1)统计菌落种类和数量时要每隔24h观察统计一次,直到各类菌落数目稳定,鉴定菌落种类的重要依据是____。从图中可以看出,培养基B中缺少了3、5两个菌落,说明培养基B中缺乏了____,导致3和5两菌落微生物无法生长,因此培养基B____(填“属于”或“不属于”)完全培养基。
(2)培养基灭菌常用的方法是____,可从培养基A中挑取菌落3、5在试管中制成菌液进行纯化培养,试管中的菌液进行充分振荡的目的是____。
(3)人工处理或自然突变往往会使菌种成为营养缺陷型菌株,现欲设计实验证明野生型大肠杆菌经紫外线照射后,可获得亮氨酸缺陷型突变菌株,请简单描述实验思路并预期实验结果:
实验思路:____;
预期实验结果:____。
22. 单克隆抗体能准确地识别抗原的细微差异,与特定抗原发生特异性结合,因此在多种疾病的诊断和病原体鉴定中发挥重要的作用。下图为科研人员利用小鼠制备单克隆抗体的过程。回答下列问题:
(1)图中脾B淋巴细胞获得方法是_______________。
(2)诱导脾B细胞和骨髓瘤细胞融合常用的具体方法有______________________(答两种)。细胞融合__________(填“需要”或“不需要”)无菌环境,所形成的融合细胞(仅考虑两两融合)有_________种。
(3)图中细胞筛选是从多种细胞中筛选出杂交瘤细胞,筛选过程需要用到特定的选择培养基,该培养基能筛选出杂交瘤细胞的原因是___________。
(4)单抗检测时可用抗原—抗体实验鉴定:取培养液滴加相应抗原,出现__________(填“阳性”或“阴性”)反应为目标细胞。获得的杂交瘤细胞可在体外条件下做大规模培养,或注射到__________内增殖。
23. 稻瘟病是由真菌感染引起的导致水稻减产的常见疾病,研究发现花生细胞中的S基因在抗真菌类病害中发挥着重要作用。科研人员提取花生细胞中S基因的mRNA,逆转录得到cDNA,通过转基因技术,以Ti质粒为表达载体,导入水稻外植体细胞中,使水稻获得了对真菌的抗性,部分结构如图所示。回答下列问题:
(1)通过逆转录获得的S基因与花生细胞中的S基因的DNA序列____________(填“完全一致”或“不完全一致”),原因是___________。
(2)在利用PCR技术扩增目的基因时需要一对特异性引物,引物是指____________。PCR反应中的每次循环可分为变性、复性、延伸三步,其中变性的目的是____________。
(3)为了成功构建重组表达载体,确保目的基因插入载体中方向正确,最好选用______酶切割S基因的cDNA和载体。形成的重组Ti质粒需要先导入农杆菌细胞,再侵染水稻的愈伤组织,理由是_________。
(4)转基因水稻是否表现出了抗真菌性,需要进行个体水平的检测,检测的方法是____________。
24. 天山雪莲果果肉汁多且晶莹剔透,口感甘甜爽脆,含有丰富的钙、镁、铁、锌、钾、硒等元素,具有调理胃肠道、控制胆固醇和糖尿病、降火清毒和提高免疫力等功效。某生物兴趣小组以雪莲果为实验材料,对其组织样液进行了有机物的鉴定。回答下列问题:
(1)为鉴定雪莲果中是否含有脂肪,可选用果实组织切片进行显微镜检测。使用_______________染液能将脂肪染成橘黄色。
(2)为鉴定雪莲果中是否含有蛋白质,所用的试剂是___________,试剂B液不能过量的原因是_______________。
(3)已知雪莲果和苹果中的还原糖含量均较低,为选出两者中还原糖含量更低的水果,某实验小组设计了以下实验。请完善:
实验原理:_____________。
方法步骤:
①取A、B两支试管,向A试管中加入新鲜的雪莲果研磨液2mL,向B试管中加入新鲜的苹果研磨液2mL。
②将甲液和乙液混合后制成检测试剂后,取1mL分别加入A、B两支试管中,摇匀。
③将A、B两支试管放入盛有_______℃温水的大烧杯中加热2min。
④观察试管中出现的颜色变化,并比较___________。
预期实验结果与结论:
a.若____________,则说明雪莲果的还原糖含量较苹果低。
b.若____________,则说明苹果的还原糖含量较雪莲果低。
25. 肌红蛋白存在于心肌及骨骼肌内,肌红蛋白由血红素和一条肽链构成,且二者之间不发生脱水缩合。这条肽链是由153个氨基酸脱水缩合形成,其中第26号、71号、72号、99号和第152号羧基端的肽键可以被蛋白酶A特异性识别并在此处发生水解反应(如图所示)。回答下列问题:
(1)分析图可知,构成肌红蛋白的元素中,特有的是元素_______,该元素属于_______(填“大量元素”或“微量元素”)。
(2)若蛋白酶A特异性识别了肌红蛋白中肽链的第71和99号氨基酸的羧基端的肽键并进行水解,则获_______条肽链,每条肽链分别由________个氨基酸形成。
(3)肌红蛋白中的肽链可以用________试剂进行检测,反应后呈现________。
(4)血红蛋白与肌红蛋白都含有血红素,血红素是血红蛋白分子的重要组成部分,其中的Fe2+是血红蛋白运输氧的关键物质,能可逆地与O2结合,当它与氧结合时,暗红色的缺氧静脉血变为鲜红色的富氧动脉血。煤气中毒患者(主要表现为CO中毒),各种组织细胞都处于缺氧状态,原因可能是_______。
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2024~2025学年第二学期西四旗期末考试
高二生物学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对
应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答
题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教版选择性必修3十必修1第2章。
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. 诗句“也是人间玉,无非香不同。初闻封鼻孔,细品引馋虫。”描述的正是我国古代劳动人民创造出的一种经过微生物发酵制作的大豆食品—腐乳。下列相关叙述错误的是( )
A. 腌制腐乳的卤汤中需加入适当浓度的酒精,能抑制杂菌的增殖
B. 微生物产生的脂肪酶能将豆腐中的脂肪分解为甘油和氨基酸
C. 温度过低,毛霉的菌丝会生长缓慢,不易进入豆腐块的深层
D. 腐乳的风味因豆腐含水量、发酵条件以及辅料的不同而不同
【答案】B
【解析】
【分析】影响腐乳的风味和质量的因素是盐的用量,酒的用量,发酵温度,发酵时间等;盐的浓度过低,不足以抑制微生物生长,可能导致豆腐腐败变质;盐的浓度过高,会影响腐乳的口味。后期发酵主要是酶与微生物协同参与生化反应的过程。通过腌制并配入各种辅料(红曲、面曲、酒酿),使蛋白酶作用缓慢,促进其他生化反应,生成腐乳的香气。
【详解】A、腐乳制作时,卤汤中加酒可以抑制微生物的生长,A正确;
B、毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸,B错误;
C、温度为15~18℃适合毛霉生长,温度过低,毛霉的菌丝生长缓慢,不易进入豆腐块的深层,C正确;
D、因豆腐的含水量、发酵条件及加辅料的不同,可制成不同风味的腐乳,D正确。
故选B。
2. 传统发酵技术是指人们在日常生活中,利用微生物将原料转化为人类所需要的产物的过程。下列相关叙述正确的是( )
A. 利用酵母菌制作馒头时,酵母菌产生的酒精与食品松软有关
B. 泡菜发酵后期亚硝酸盐含量逐渐下降而排气的间隔也延长
C. 家庭腐乳制作时,必须经过接种才能进行微生物发酵
D. 利用乳酸菌发酵制做酸奶时,应处于无氧环境中进行发酵
【答案】D
【解析】
【分析】乳酸菌无氧呼吸的产物为乳酸;酵母菌无氧呼吸的主要产物是乙醇、二氧化碳;酒精是含碳有机物,可作为微生物的碳源和能源物质;毛霉属于需氧型生物。
【详解】A、制作面包和馒头都用到酵母菌,酵母菌产生的CO2与食品松软有关,A错误;
B、制作泡菜的主要菌种为乳酸菌,泡菜制作后期亚硝酸盐含量下降可能是酸性、缺氧等条件抑制了产生亚硝酸盐的微生物的生长,乳酸菌无氧呼吸不产生气体,B错误;
C、家庭制作腐乳时,微生物可来自空气中的微生物,C错误;
D、酸奶发酵所需的菌种是乳酸菌,是厌氧菌,无氧呼吸可产生乳酸,应处于无氧环境中进行发酵,D正确。
故选D。
3. 杨梅营养价值高,杨梅酒的品质很大程度上取决于所选择的酵母性能。科研人员为挖掘杨梅主产区的酵母资源,筛选出酒精转化率高、酒精耐受力强的优质杨梅酿酒酵母,部分过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 过程②的目的主要是对从杨梅表面获得的酵母菌进行扩大培养
B. 与过程②所用培养基相比,过程③所用培养基可能添加了琼脂成分
C. 过程③所用接种工具是涂布器,过程③的划线顺序是a一e一d一c一b
D. 如果划线区域c上无菌落生长,可能是接种工具灼烧后未冷却就划线
【答案】C
【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、微生物生长繁殖的基本成分含有水、无机盐、碳源和氮源。
【详解】A、过程②的目的主要是对酵母菌进行扩大培养,A正确;
B、过程②用的是液体培养基,过程③则是固体培养基,所以过程③的培养基比过程②的培养基可能多了琼脂(凝固剂)成分,B正确;
C、过程③是平板划线操作,应用接种环进行接种,根据菌落数可知,划线的顺序是b一c一d一e一a,C错误;
D、如果划线区域c上几乎无菌落生长,原因可能是接种环灼烧后未冷却就划线导致微生物死亡,也可能是未从上一区域末端开始划线,D正确。
故选C。
4. 疣粒野生稻对白叶枯病具有高度抗性,但疣粒野生稻与栽培稻的有性杂交后代高度不育。研究人员为了将疣粒野生稻的抗病性转移到栽培稻中,进行了相关实验,过程如图所示。已知X射线照射会使水稻细胞分裂功能丧失但糖代谢过程正常,化学试剂IOA处理后水稻细胞的糖代谢过程被抑制但细胞分裂功能正常。下列相关叙述错误的是( )
A. 过程②需用纤维素酶和果胶酶处理水稻细胞
B. 过程⑤与植物激素的浓度有关,与比例无关
C. 杂种细胞是能进行正常糖代谢和分裂的细胞
D. 植物体细胞融合成功的标志是融合的原生质体再生出细胞壁
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图,图中①、④属于脱分化过程,②是去壁的过程,③是促进原生质体融合的过程,⑤属于再分化的过程。
【详解】A、过程②是获得原生质体,需要用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁,A正确;
B、过程⑤是愈伤组织分化形成整个植株的过程,与植物激素生长素和细胞分裂素的比例相关, B错误;
C、能形成愈伤组织的一定是杂种细胞,原因是经过IOA处理后,水稻细胞的糖代谢过程被抑制但细胞分裂功能正常,X射线照射会使水稻细胞分裂功能丧失,所以野生稻自身融合的细胞无法分裂,栽培稻自身融合的细胞可以分裂但没有正常的糖代谢,也会死亡,只有杂种细胞才能进行正常的糖代谢和分裂,C正确;
D、植物体细胞处理成原生质体没有细胞壁,因此融合成功的标志是融合的原生质体再生出细胞壁,D正确。
故选B。
5. 如图为动物细胞培养的基本过程示意图。下列相关叙述错误的是( )
A. 过程中可用胰蛋白酶处理,其处理时间不能过长
B. b、c、d培养动物细胞时,必须保证环境是无菌、无毒的
C. c中为原代培养,培养过程一般不会出现接触抑制现象
D. 培养时培养箱中5%的主要作用是维持培养液的
【答案】C
【解析】
【分析】1、动物细胞培养的过程:首先要对新鲜取材的动物组织进行处理,或用机械的方法,活用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等粗粒一段时间,将组织分散承担个细胞;用培养液将细胞制成细胞悬液;再将培养液放入培养皿或培养瓶内,至于适宜环境中培养。
2、体外培养的细胞分为两类:一类细胞能够悬浮在培养液中生长增殖;另一类需要贴敷于某些记至表面才能生长增殖。
【详解】A、a→b过程中可用胰蛋白酶处理,其处理时间不能过长,否则会损伤细胞,A正确;
B、动物细胞培养时,需要设置无菌、无毒的环境,B正确;
C、c中为原代培养,大多数动物细胞培养时会出现接触抑制现象,C错误;
D、培养时培养箱中5%的主要作用是维持培养液的pH,D正确。
故选C。
6. 细胞工程在农业生产、医疗卫生等方面发挥了重要作用。下列关于细胞工程的叙述,错误的是( )
A. 利用茎尖组织培养技术培育的脱毒草莓的产量和品质明显优于未脱毒草莓
B. 科学家利用植物体细胞杂交技术获得白菜—甘蓝杂种植株,打破了生殖隔离
C. 用分割针将桑葚胚分割成2等份,经移植获得同卵双胎的过程属于有性繁殖
D. 将病人自身体细胞诱导形成的iPS细胞移植回病人体内,理论上可避免免疫排斥
【答案】C
【解析】
【分析】马铃薯、草莓和香蕉等通常是用无性繁殖的方式进行繁殖的,它们感染的病毒很容易传给后代。病毒在作物体内逐年积累,就会导致作物产量降低,品质变差。早在20世纪50年代,科学家就发现植物顶端分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒。因此,切取一定大小的茎尖进行组织培养,再生的植株就有可能不带病毒,从而获得脱毒苗。
【详解】A、植物顶端分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒,利用茎尖组织培养技术培育的脱毒草莓的产量和品质明显优于未脱毒草莓,A正确;
B、科学家利用植物体细胞杂交技术获得白菜—甘蓝杂种植株,该植株可产生可育的后代,打破了生殖隔离,B正确;
C、用分割针将桑葚胚分割成2等份,经移植获得同卵双胎的过程属于无性繁殖,C错误;
D、自体细胞移植,HLA完全相同,可避免免疫排斥,D正确。
故选C。
7. 基因工程是在DNA分子水平上进行的,需要有专门的工具。下列关于基因工程所需基本工具酶的叙述,错误的是( )
A. 不同限制酶切割后产生的DNA片段可能被某种DNA连接酶连接
B. T4 DNA连接酶可以催化磷酸二酯键形成进而连接黏性末端或平末端
C. 大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成,并且只在其中一条链的特定部位切割
D. 原核细胞内的限制酶可切割入侵的DNA分子,通常不切割细菌自身的DNA分子
【答案】C
【解析】
【分析】限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。
【详解】A、不同限制酶切割后产生的DNA片段,若具有相同的末端,则可被某种DNA连接酶连接,A正确;
B、T4DNA连接酶既可以连接双链DNA片段互补的黏性末端,也可以连接双链DNA片段的平末端,B正确;
C、限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂,C错误;
D、原核生物内的限制酶可切割入侵的DNA分子而保护自身,一般不切割自身的DNA分子,D正确。
故选C。
8. 基因工程中常利用PCR技术扩增目的基因,其原理与细胞内DNA复制类似。下列关于PCR的叙述,错误的是( )
A. 用PCR技术扩增目的基因时无需知道目的基因的全部序列
B. PCR过程所需缓冲液中需要添加Mg2+用于激活DNA聚合酶
C. 经过四轮循环,产物中只含有1种引物的DNA片段所占比例为1/16
D. 若复性温度过高可能导致引物与模板DNA不能结合,进而无扩增产物
【答案】C
【解析】
【分析】1、PCR原理:在高温的作用下,打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以4种游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端向3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物,其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。
2、PCR反应过程是:变性→复性→延伸。
【详解】A、用PCR方法扩增目的基因时不必知道基因的全部序列,只需要知道一段已知目的基因的核苷酸序列,从而根据这段序列合成引物,A正确;
B、PCR过程中用到了缓冲液,缓冲液中一般要添加Mg2+用于激活DNA聚合酶,B正确;
C、DNA复制为半保留复制,DNA复制n次,共形成2n个DNA,其中两个DNA含有母链和子链(含引物A或引物B),(2n-2)个DNA都含有子链(含有引物A和引物B),经过四轮循环即DNA复制4次,共形成16个DNA,产物中只含有1种引物的DNA片段所占的比率为2/16=1/8,C错误;
D、复性的目的是使引物与模板DNA结合,故复性温度过高可能导致引物与模板DNA不能结合,因而使得PCR反应得不到任何扩增产物,D正确。
故选C。
9. 科研人员通过农杆菌中的质粒将多种耐盐基因导入野生型水稻,获得了一批耐盐转基因水稻。下列相关叙述正确的是( )
A. 该转基因水稻与原野生型水稻为两个不同物种
B. 耐盐基因的筛选与获取是培育转基因水稻的核心步骤
C. 抗原—抗体检测可以检测出耐盐转基因水稻是否成功表达出相关蛋白质
D. 只要检测出水稻细胞中含有耐盐基因就代表耐盐水稻培育成功
【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: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。
【详解】A、转基因属于基因重组,未产生新物种,该转基因水稻与原野生型水稻不存在生殖隔离,仍然为同一物种,A错误;
B、基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤,B错误;
C、抗原—抗体检测可以检测出耐盐转基因水稻是否成功表达出相关蛋白质,C正确;
D、只有水稻具有耐盐性状才能代表耐盐转基因水稻培育成功,D错误。
故选C。
10. 人白细胞介素-2(IL-2)是一种细胞因子,含有3个半胱氨酸,分别位于第58、105、125位,其中58位与105位半胱氨酸之间形成的二硫键对保持IL-2活性起重要作用。科学家利用蛋白质工程将IL-2基因中编码125位半胱氨酸的序列改造为丝氨酸序列,获得了新IL-2.下列相关叙述错误的是( )
A. 新IL-2可以降低二硫键错配的概率
B. 新IL-2的改造工程遵循的原理是基因重组
C. 新IL-2是依据蛋白质的功能改造其结构得到的
D. 新IL-2的改造过程的直接操作对象是基因
【答案】B
【解析】
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其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。
【详解】A、58位与105位半胱氨酸之间形成的二硫键对保持IL-2活性起重要作用,125位也是半胱氨酸,容易与58、105位错配形成二硫键,新IL-2降低了二硫键错配的可能,A正确;
B、由题意可知,编码新IL-2的基因是将IL-2基因中编码125位半胱氨酸的序列突变为丝氨酸序列,只是一个氨基酸发生了改变,原理是基因突变,B错误;
C、蛋白质工程的基本思路是:从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。因此新IL-2是科学家依据蛋白质的功能改造其结构得到的,C正确;
D、蛋白质的改造工程直接改变的是控制蛋白质合成所对应的基因,因此,蛋白质工程被称为第二代基因工程,D正确。
故选B。
11. 武夷山的大红袍,采自福建省武夷山大红袍茶树,经精湛的工艺特制而成,素有“茶中状元”之美誉。下列相关叙述错误的是( )
A. 茶叶和人体所含元素种类大致相同
B. 茶树中的元素大多以化合物形式存在
C. 茶树叶片细胞中化学元素含量最多的是O
D. 经干燥处理的茶叶细胞内含量最多的有机物是脂质
【答案】D
【解析】
【分析】不同生物含有的元素种类大体相同,较多的都是C、O、H、N,干细胞中最多的物质是蛋白质,活细胞中最多的是水。
【详解】A、不同生物的元素种类大致相同,但含量有差异,A正确;
B、鲜细胞中含量最多的化合物是水,茶树中的元素大多以化合物形式存在,B正确;
C、茶树叶片细胞中含量最多的物质是水(H2O),元素含量最多的是O,C正确;
D、经干燥处理的茶叶细胞内含量最多的有机物是蛋白质,D错误。
故选D。
12. 下列关于细胞中水的叙述,正确的是( )
A. 种子在萌发过程中细胞内的结合水与自由水的比值上升
B. 在代谢过程中,自由水参与细胞内的许多生物化学反应
C. 结合水是细胞结构的重要组成成分,主要存在于液泡中
D. 水具有较高的比热容,因此水的温度相对容易发生改变
【答案】B
【解析】
【分析】1、 水在细胞中以两种形式存在:(1)一部分水与细胞内的其他物质相结合,叫做结合水。结合水是细胞结构的重要组成成分,大约占细胞内全部水分的4.5%。(2)细胞中绝大部分的水以游离的形式存在,可以自由流动,叫做自由水。自由水是细胞内的良好溶剂,许多种物质溶解在这部分水中,细胞内的许多生物化学反应也都需要有水的参与。多细胞生物体的绝大多数细胞,必须浸润在以水为基确的液体环境中。水在生物体内的流动,可以把营养物质运送到各个细胞,同时也把各个细胞在新陈代谢中产生的废物,运送到排泄器官或者直接排出体外。2、细胞中结合水和自由水比例不同,细胞的代谢和抗逆性不同,当细胞内结合水与自由水比例相对增高时,细胞的代谢减慢,抗性增强;反之代谢快,抗性差。3、代谢旺盛的细胞中,自由水所占比例增加。若细胞中结合水所占比例增大,有利于抵抗不良环境(如高温、干旱、寒冷等)。
【详解】A、种子在萌发过程中代谢加快,自由水增多,细胞内的结合水与自由水的比值下降,A错误;
B、植物细胞内的很多生物化学反应需要水的参与,如光合作用中光反应中水的分解,B正确;
C、一部分水与细胞内的其他物质相结合,叫做结合水,结合水是植物细胞结构的重要组成成分,液泡中主要是自由水,C错误;
D、由于氢键的存在,水具有较高的比热容,水的温度相对不容易发生改变,D错误。
故选B。
13. 《诗经·大雅》有“周原膴膴,堇荼如饴”的诗句,说明远在西周时就已有饴糖(麦芽糖)。饴糖被认为是世界上最早制造出来的糖。下列相关叙述正确的是( )
A. 饴糖是由两分子葡萄糖脱水缩合而成
B. 糖类的主要功能是转化为脂肪储存备用
C. 同等质量的糖类和脂肪完全氧化分解,糖类释放的能量多
D. 可以用斐林试剂在水浴加热条件下来区分葡萄糖和麦芽糖
【答案】A
【解析】
【分析】糖类包括:单糖、二糖、多糖。单糖中包括五碳糖和六碳糖;二糖包括麦芽糖、蔗糖和乳糖;多糖包括淀粉、纤维素和糖原。
【详解】A、饴糖(麦芽糖)是二糖,由两分子葡萄糖脱水缩合而成,A正确;
B、糖类的主要功能是氧化分解供能,多余的糖类才会转化为脂肪,B错误;
C、因为脂肪中的C、H含量比糖类高,因此同等质量的糖类和脂肪完全氧化分解,脂肪释放的能量多,C错误;
D、葡萄糖和麦芽糖均为还原糖,两者均可与斐林试剂在水浴条件下产生砖红色沉淀,故无法区分,D错误。
故选A。
14. 热休克蛋白(HSPs)是从细菌到哺乳动物中广泛存在的一类热应激蛋白质。当有机体暴露于高温的时候,就会由热激发合成此种蛋白质来保护机体自身。热休克蛋白不仅会保护对于基本生理过程中不可或缺的蛋白,还会分解受损蛋白,回收合成蛋白的原材料,让细胞内的生理过程得以平稳运行。下列相关叙述错误的是( )
A. 热休克蛋白具有特定的氨基酸序列
B. 热休克蛋白在过酸或过碱条件下也会变性失活
C. 生活在高温环境下的生物体内热休克蛋白水平较低
D. 可通过改变细胞内热休克蛋白的含量治疗某些疾病
【答案】C
【解析】
【分析】1、氨基酸首先进行脱水缩合形成多肽,多肽逐渐形成肽链,然后肽链再盘曲、折叠,就形成具有一定空间结构的蛋白质分子。
2、蛋白质分子结构的多样性与组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质空间结构的千差万别有关。
【详解】A、热休克蛋白(HSPs)是从细菌到哺乳动物中广泛存在的一类热应激蛋白质,热休克蛋白具有特定的氨基酸序列,A正确;
BC、蛋白质一般在高温、强酸、强碱的条件下空间结构发生不可逆的改变导致生物活性丧失;热休克蛋白在过酸或过碱条件下也会变性失活,而热休克蛋白是一种热应激蛋白质,当有机体暴露于高温的时候,就会由热激发合成此种蛋白质来保护机体自身,故生活在高温环境下的生物体内热休克蛋白水平较高,B正确,C错误;
D、热休克蛋白不仅会保护对于基本生理过程中不可或缺的蛋白,还会分解受损蛋白,回收合成蛋白的原材料,让细胞内的生理过程得以平稳运行,故可通过改变细胞内热休克蛋白的含量治疗某些疾病,D正确。
故选C。
15. 病毒主要分为RNA病毒和DNA病毒。RNA病毒如禽流感病毒、HIV等。DNA病毒如乙肝病毒(HBV,遗传物质是双链环状DNA)等。这些病毒感染人体后,会在体内大量增殖,导致体内病毒核酸增加,通过咽拭子检测核酸可判断人体感染病毒的情况。下列关于核酸的叙述,正确的是( )
A. 与HBV的核酸相比,HIV的核酸特有的碱基是T
B. HBV的DNA分子中每个脱氧核糖均连接2个磷酸基团
C. 生物遗传物质的特异性主要与核酸空间结构的多样性有关
D. 人体细胞中的DNA只分布于细胞核中,与蛋白质结合形成染色质
【答案】B
【解析】
【分析】DNA的组成碱基是A、T、G、C,单位是脱氧核苷酸。RNA的组成碱基是A、U、G、C,单位是核糖核苷酸。DNA是双螺旋结构,属于遗传物质。
【详解】A、HBV的核酸是双链DNA,含碱基A、T、C、G,HIV的核酸是RNA,含碱基A、U、C、G,HIV的核酸特有碱基是U,而非T,T是HBV的DNA所含碱基,A错误;
B、HBV的DNA为环状双链结构,每个脱氧核糖均通过磷酸二酯键连接两个磷酸基团(无游离末端),B正确;
C、遗传物质的特异性由碱基对的排列顺序决定,而非空间结构(如DNA均为双螺旋结构),C错误;
D、人体细胞的DNA主要分布于细胞核,但线粒体中也含少量DNA,D错误;
故选B。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项是符合题目要求的,全部选对得3分,选对但选不全的得1分,有选错的得0分。
16. 我国是世界上啤酒生产和消费大国。啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的。啤酒生产需经过制麦、糖化、发酵等主要环节。糖化主要是将麦芽中的淀粉等有机物水解为小分子的过程,主要工艺流程如图所示。下列关于啤酒发酵的叙述,错误的是( )
A. 发酵过程中需要随时检测培养液中微生物的数量、产物浓度等
B. 淀粉不能直接被酵母菌利用,需淀粉酶等将其转化为可利用的糖
C. 啤酒工业化生产过程中,酒精的产生积累主要在后发酵阶段完成
D. 后发酵阶段指将发酵产物置于高温、通风环境下储存一段时间
【答案】CD
【解析】
【分析】啤酒生产需经过制麦、糖化、发酵等主要环节。酵母菌可进行有氧呼吸获得大量能量,从而快速繁殖,又可以进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。
【详解】A、发酵过程中需要随时检测培养液中的微生物的数量、产物浓度等,以了解发酵进程,A正确;
B、酵母细胞呼吸的底物为葡萄糖,不能直接利用淀粉,需要淀粉酶等将淀粉转化成酵母可利用的糖,B正确;
CD、啤酒发酵的过程分为主发酵和后发酵两个阶段,但酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成,主发酵结束后在低温、密闭环境下储存一段时间属于后发酵,因此酒精主要在主发酵阶段的产生积累,CD正确。
故选CD。
17. 紫杉醇是珍贵的抗癌药物,传统获得紫杉醇的方法是从红豆杉属植物的树皮中提取,但产量低且不利于红豆杉的保护。研究人员欲用细胞工程技术摇瓶培养红豆杉愈伤组织,并从中提取紫杉醇,以提高其产量。如图为两种红豆杉细胞培养过程中细胞数量与紫杉醇含量变化曲线图。下列相关叙述错误的是( )
A. 东北红豆杉愈伤组织的获得需要经过细胞的再分化过程
B. 采用摇瓶培养的目的是增加溶氧,利于细胞与营养物质接触
C. 培养后期两种红豆杉中紫杉醇产量均下降可能是某些代谢产物积累导致的
D. 与东北红豆杉相比,云南红豆杉更适合用于紫杉醇的提取
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图可知,该过程利用植物组织培养获得愈伤组织,抑制细胞分化,促进细胞分裂,并进行大规模悬浮培养,从细胞培养液中提取紫杉醇。
【详解】A、细胞脱分化后形成愈伤组织,再分化形成植株,获得愈伤组织不需要经过再分化过程,A错误;
B、采用摇瓶培养可以增加溶氧,利于细胞与营养物质接触,促进细胞增殖,B正确;
C、培养后期两种红豆杉中紫杉醇产量均下降的原因可能是所培养的细胞数量减少、某些代谢产物积累等,C正确;
D、与东北红豆杉相比,相同培养时间内,云南红豆杉的细胞干重和紫杉醇含量均更高,因此云南红豆杉更适合用于紫杉醇的提取,D正确。
故选A。
18. 我国首例完全自主培育的克隆猫“大蒜”诞生,标志着我国在克隆领域又迈进了一大步。死亡猫“大蒜”是一只非常可爱的短毛猫,为纪念它,给克隆猫也取名“大蒜”。如图为克隆猫“大蒜”培育过程的示意图。下列相关叙述正确的是( )
A. 进行核移植时,卵母细胞应处于减数分裂Ⅱ中期
B. 图中去核过程去除的是纺锤体—染色体复合物
C. 过程④为胚胎移植,应对代孕猫进行同期发情处理
D. 克隆猫“大蒜”与死亡猫“大蒜”的性状完全相同
【答案】ABC
【解析】
【分析】动物核移植是指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。
【详解】A、从卵巢中采集的卵母细胞不能直接用于核移植,而需要在体外条件下培养到减数分裂Ⅱ中期,A正确;
B、将卵母细胞培养到减数第二次分裂中期进行“去核”操作,此时细胞核已经退化,出现的是纺锤体一染色体复合物,“去核”就是去除卵母细胞中的纺锤体一染色体复合物,B正确;
C、过程④为胚胎移植,胚胎移植前要用激素处理,让代孕猫与供体猫进行同期发情处理,使其生殖器官的生理变化相同,为供体的胚胎移人受体提供相同的生理环境,C正确;
D、克隆猫“大蒜"的主要性状与体细胞供体死亡猫“大蒜"相同,但卵母细胞质中的遗传物质也控制着一些性状,以及环境因素等都会对克降动物的性状产生影响,D错误。
故选ABC。
19. 对水稻品种“淮稻7号”诱变获得突变体植株(基因型为aa,a基因位于9号染色体上),分析突变体的a基因全序列及其编码产物发现,突变体的a基因是野生型水稻的A基因内插入654bp(碱基对)片段形成的。比对水稻基因组发现,野生型水稻的3号染色体上也存在上述654bp序列。为探究突变体产生的原因,在野生型水稻的3号染色体和突变体水稻的9号染色体上654bp序列外侧各设计一对引物,对野生型和突变体基因组DNA分别进行PCR,产物的凝胶电泳结果如图(M为核酸分子量大小的标准参照物)。下列相关叙述错误的是( )
A. 图示结果在自然条件下就能观察到
B. 配制好的琼脂糖溶液需冷却至30℃后才能倒入模具
C. 在凝胶中DNA分子的迁移速率只与DNA分子大小有关
D. 突变体的形成是因为3号染色体上的654bp序列移接到了9号染色体上
【答案】ABC
【解析】
【分析】电泳是指带电颗粒在电场的作用下发生迁移的过程。电泳技术就是利用在电场的作用下,由于待分离样品中各种分子带电性质以及分子本身大小、形状等性质的差异,使带电分子产生不同的迁移速度,从而对样品进行分离、鉴定或提纯的技术。
【详解】A、凝胶电泳结果需要在紫外灯照射下才能被检测出来,A错误;
B、琼脂糖溶液冷却30℃后会凝固,无法倒入模具中,B错误;
C、在凝胶中DNA分子的迁移速率与DNA分子大小、构象和凝胶浓度等有关,C错误;
D、根据电泳图谱可知,野生型3号染色体上的片段为754 bp,突变体3号染色体上的片段为100 bp,减少了654 bp,野生型9号染色体上的片段为200 bp,突变体9号染色体上的片段为854 bp,增加了654 bp,由此推测3号染色体上的654 bp序列移接到了9号染色体上,形成了突变体,D正确。
故选ABC。
20. 对寒冷环境做出反应并保持体温相对稳定对人体来说至关重要,脂肪组织通过非寒战产热在抵御寒冷中发挥重要作用。脂肪组织分为白色脂肪组织(WAT)和棕色脂肪组织(BAT)两种,WAT储存能量,BAT则负责消耗多余脂质和葡萄糖,结构如图所示。研究发现,在外部刺激下WAT中会出现与BAT功能类似的米色脂肪,即白色脂肪“褐变”。下列相关叙述错误的是( )
A. 动物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,室温下一般呈固态
B. 与BAT相比,WAT内线粒体较少,产热效率较低
C. 促进BAT产热和WAT“褐变”是防治肥胖的可能途径
D. 人体中WAT转化为米色脂肪,有利于机体适应寒冷环境
【答案】A
【解析】
【分析】脂肪由甘油和脂肪酸通过酯化反应形成,化学本质是甘油三酯。脂肪酸是脂肪的核心成分,根据其碳链上是否含有双键,可分为:饱和脂肪酸(碳链中无双键)和不饱和脂肪酸。
【详解】A、动物脂肪与植物脂肪的脂肪酸组成不同:动物脂肪大多含饱和脂肪酸,分子间排列紧密,熔点高,室温下呈固态(如猪油、牛油);植物脂肪(如植物油)大多含不饱和脂肪酸,分子间排列疏松,熔点低,室温下呈液态,A错误;
B、与BAT相比,WAT内线粒体数量少,代谢活动弱,产热效率低,B正确;
C、BAT 的功能是消耗多余脂质和葡萄糖(通过产热消耗能量);WAT “褐变” 后功能类似 BAT,也能消耗能量。肥胖的核心是能量摄入大于消耗,若促进 BAT 产热和 WAT 褐变,可增加能量消耗,减少脂肪堆积,因此是防治肥胖的可能途径,C正确;
D、米色脂肪功能类似 BAT,可通过产热维持体温;在寒冷环境中,WAT “褐变” 为米色脂肪,能增强产热能力,帮助机体抵御寒冷,因此有利于适应寒冷环境,D正确。
故选A。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 野生型菌株X能在基本培养基上生长,亮氨酸缺陷型突变株无法合成亮氨酸,只能在完全培养基上生长。如图是运用影印培养法(一种类似“盖章”的接种方法,使一系列培养皿的相同位置上能出现相同菌落)纯化亮氨酸缺陷型突变株的部分流程图,1一5为菌落。回答下列问题:
(1)统计菌落种类和数量时要每隔24h观察统计一次,直到各类菌落数目稳定,鉴定菌落种类的重要依据是____。从图中可以看出,培养基B中缺少了3、5两个菌落,说明培养基B中缺乏了____,导致3和5两菌落微生物无法生长,因此培养基B____(填“属于”或“不属于”)完全培养基。
(2)培养基灭菌常用的方法是____,可从培养基A中挑取菌落3、5在试管中制成菌液进行纯化培养,试管中的菌液进行充分振荡的目的是____。
(3)人工处理或自然突变往往会使菌种成为营养缺陷型菌株,现欲设计实验证明野生型大肠杆菌经紫外线照射后,可获得亮氨酸缺陷型突变菌株,请简单描述实验思路并预期实验结果:
实验思路:____;
预期实验结果:____。
【答案】(1) ①. 菌落的大小、形状、颜色和表面情况等 ②. 亮氨酸 ③. 不属于
(2) ①. 高压蒸汽灭菌法(湿热灭菌) ②. 提高溶解氧,同时使菌体分散和营养物质均匀分布,让菌体与营养物质充分接触
(3) ①. 将紫外线照射后的大肠杆菌接种于不含亮氨酸的培养基上,标记为甲组;将等量的野生型大肠杆菌接种于不含亮氨酸的培养基上,标记为乙组;将未接种的不含亮氨酸的培养基标记为丙组;将甲、乙丙组培养基放于相同且适宜的环境中培养,一段时间后观察并统计培养基上的菌落数 ②. 乙组培养基出现较多菌落;甲组培养基没有出现菌落或出现菌落,但菌落数少于乙组;丙组培养基无菌落
【解析】
【分析】题图分析:由图可知,经培养基A能长出5个菌落,经培养基B的培养平板表面留下1号、2号、4号三个菌落。由此可推出培养基A是完全培养基,培养基B是基本培养基。其中3号、5号是亮氨酸缺陷型突变株繁殖而来的菌落。
【小问1详解】
菌落的特征包括菌落的大小、形状、颜色和表面情况等;由题干可知,亮氨酸缺陷型突变株无法合成亮氨酸,无法在基本培养基上生长,只能在完全培养基上生长,与A相比,B中缺少了3、5两个菌落,说明3、5菌落即是亮氨酸缺陷型突变株繁殖而来的,A为完全培养基,B为缺乏亮氨酸的培养基。
【小问2详解】
培养基常用的灭菌的方法是湿热灭菌;纯化培养时,试管中的菌液进行充分振荡的目的使菌种均匀分布于培养液中,同时可以增加培养液中的溶氧量,又有利于菌种和营养物质更充分接触。
【小问3详解】
本实验为了证明野生型大肠杆菌经紫外线照射后,可获得亮氨酸缺陷型突变菌株,可将野生型大肠杆菌经紫外线照射后接种于不含亮氨酸的完全培养基上,适宜条件下培养一段时间后观察大肠杆菌是否生长, 如果在培养基上无大肠杆菌生长,说明野生型大肠杆菌经紫外线照射后,获得了亮氨酸缺陷型突变菌株。具体实验思路及结果如下:实验思路:使用稀释涂布平板法将紫外线照射后的大肠杆菌接种于不含亮氨酸的培养基上,标记为甲组;使用稀释涂布平板法将等量的野生型大肠杆菌接种于不含亮氨酸的完全培养基上,标记为乙组;将未接种的不含亮氨酸的完全培养基标记为丙组;将甲、乙、丙组培养基放于相同且适宜的环境中培养,一段时间后观察并统计培养基上的菌落数。 实验结果:乙组培养基出现较多菌落;甲组培养基没有出现菌落或出现菌落,但菌落数少于乙组;丙组培养基无菌落。
22. 单克隆抗体能准确地识别抗原的细微差异,与特定抗原发生特异性结合,因此在多种疾病的诊断和病原体鉴定中发挥重要的作用。下图为科研人员利用小鼠制备单克隆抗体的过程。回答下列问题:
(1)图中脾B淋巴细胞获得方法是_______________。
(2)诱导脾B细胞和骨髓瘤细胞融合常用的具体方法有______________________(答两种)。细胞融合__________(填“需要”或“不需要”)无菌环境,所形成的融合细胞(仅考虑两两融合)有_________种。
(3)图中细胞筛选是从多种细胞中筛选出杂交瘤细胞,筛选过程需要用到特定的选择培养基,该培养基能筛选出杂交瘤细胞的原因是___________。
(4)单抗检测时可用抗原—抗体实验鉴定:取培养液滴加相应抗原,出现__________(填“阳性”或“阴性”)反应为目标细胞。获得的杂交瘤细胞可在体外条件下做大规模培养,或注射到__________内增殖。
【答案】(1)给小鼠注射特定抗原,然后从脾脏中分离出淋巴细胞
(2) ①. PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等 ②. 需要 ③. 3
(3)在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有融合的杂交瘤细胞才能生长
(4) ①. 阳性 ②. 腹腔
【解析】
【分析】把一种B淋巴细胞与能在体外大量增殖的骨髓瘤细胞融合,所得到的融合细胞就可能大量增殖,产生足够数量的特定抗体,即单克隆抗体。
【小问1详解】
特定的抗原可以引起机体产生特定的淋巴细胞,给小鼠注射特定抗原,然后从脾脏中分离出淋巴细胞,即可获得脾B淋巴细胞。
【小问2详解】
PEG 融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等方法都可以促进动物细胞的融合。细胞融合的过程需要无菌的环境,以便于顺利培养杂交瘤细胞。仅考虑两两细胞融合,可产生B细胞和B细胞融合、B细胞和瘤细胞融合、瘤细胞和瘤细胞融合3种融合细胞。
【小问3详解】
根据所要选择细胞的不同,可制作不同的选择培养基,在杂交瘤细胞的选择培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有融合的杂交瘤细胞才能生长。
【小问4详解】
用抗原-抗体检测单抗时,有阳性反应时能产生所需抗体的杂交瘤细胞;获得的杂交瘤细胞可在体外培养,也可注射到小鼠腹腔内增殖,从小鼠腹水中提取抗体。
23. 稻瘟病是由真菌感染引起的导致水稻减产的常见疾病,研究发现花生细胞中的S基因在抗真菌类病害中发挥着重要作用。科研人员提取花生细胞中S基因的mRNA,逆转录得到cDNA,通过转基因技术,以Ti质粒为表达载体,导入水稻外植体细胞中,使水稻获得了对真菌的抗性,部分结构如图所示。回答下列问题:
(1)通过逆转录获得的S基因与花生细胞中的S基因的DNA序列____________(填“完全一致”或“不完全一致”),原因是___________。
(2)在利用PCR技术扩增目的基因时需要一对特异性引物,引物是指____________。PCR反应中的每次循环可分为变性、复性、延伸三步,其中变性的目的是____________。
(3)为了成功构建重组表达载体,确保目的基因插入载体中方向正确,最好选用______酶切割S基因的cDNA和载体。形成的重组Ti质粒需要先导入农杆菌细胞,再侵染水稻的愈伤组织,理由是_________。
(4)转基因水稻是否表现出了抗真菌性,需要进行个体水平的检测,检测的方法是____________。
【答案】(1) ①. 不完全一致 ②. 以花生细胞的mRNA通过逆转录过程获得的cDNA不含内含子等非编码序列
(2) ①. 一小段能与该目的基因碱基序列互补配对的短单链核酸;或根据目的基因序列设计的短单链核酸 ②. 双链DNA解旋为单链
(3) ①. Xba I、Hind Ⅲ ②. 农杆菌在自然条件下通过转化作用可将其所含Ti质粒上的TDNA转移、整合到宿主细胞染色体DNA上
(4)对转基因水稻植株接种相应的真菌,观察其是否患稻瘟病
【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。(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测和个体水平上的鉴定。
【小问1详解】
以花生细胞的mRNA通过逆转录过程获得的cDNA,不含内含子、启动子和终止子等非编码序列,而花生细胞中的S基因的DNA序列中含有内含子、启动子和终止子等非编码序列,因此,通过逆转录获得的S基因与花生细胞中的S基因的DNA序列不完全一致。
【小问2详解】
在PCR技术中,引物是指一小段能与该目的基因碱基序列互补配对的短单链核酸(或根据目的基因序列设计的短单链核酸)。PCR反应中的每次循环可分为变性、复性、延伸三步,其中变性的目的是解旋,即双链DNA解旋为单链。
【小问3详解】
依据图示可知,选用BamHI会破坏目的基因,而SalI的酶切位点不在T-DNA中,选用EcoRI(在S基因的左右两侧均有酶切位点)会导致错误连接,只有选用XbaI、HindⅢ酶切割S基因的cDNA和载体,才能确保目的基因插入载体中方向正确;由于农杆菌在自然条件下会通过转化作用将其所含Ti质粒上的T-DNA转移,并整合到宿主细胞染色体DNA上,所以形成的重组Ti质粒需要先导入农杆菌细胞,再侵染水稻的愈伤组织。
【小问4详解】
在个体水平上检测转基因水稻是否表现出了抗真菌性,可对转基因水稻植株进行接种实验,即接种相应的真菌,观察其是否患稻瘟病。
24. 天山雪莲果果肉汁多且晶莹剔透,口感甘甜爽脆,含有丰富的钙、镁、铁、锌、钾、硒等元素,具有调理胃肠道、控制胆固醇和糖尿病、降火清毒和提高免疫力等功效。某生物兴趣小组以雪莲果为实验材料,对其组织样液进行了有机物的鉴定。回答下列问题:
(1)为鉴定雪莲果中是否含有脂肪,可选用果实组织切片进行显微镜检测。使用_______________染液能将脂肪染成橘黄色。
(2)为鉴定雪莲果中是否含有蛋白质,所用的试剂是___________,试剂B液不能过量的原因是_______________。
(3)已知雪莲果和苹果中的还原糖含量均较低,为选出两者中还原糖含量更低的水果,某实验小组设计了以下实验。请完善:
实验原理:_____________。
方法步骤:
①取A、B两支试管,向A试管中加入新鲜的雪莲果研磨液2mL,向B试管中加入新鲜的苹果研磨液2mL。
②将甲液和乙液混合后制成检测试剂后,取1mL分别加入A、B两支试管中,摇匀。
③将A、B两支试管放入盛有_______℃温水的大烧杯中加热2min。
④观察试管中出现的颜色变化,并比较___________。
预期实验结果与结论:
a.若____________,则说明雪莲果的还原糖含量较苹果低。
b.若____________,则说明苹果的还原糖含量较雪莲果低。
【答案】(1)苏丹 Ⅲ 染液
(2) ①. 双缩脲试剂 ②. 试剂 B 液自身颜色(浅蓝色 )会干扰紫色反应的观察
(3) ①. 还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下产生砖红色沉淀,且还原糖含量越高,砖红色沉淀颜色越深 ②. 50 - 65 ③. 砖红色沉淀的颜色深浅(或显色程度 ) ④. A 管中砖红色沉淀颜色浅于 B 管 ⑤. B 管中砖红色沉淀颜色浅于 A 管
【解析】
【分析】生物组织中化合物的鉴定:(1)斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀)。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉)。(2)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。(3)脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定,呈橘黄色。
【小问1详解】
脂肪可被苏丹 Ⅲ 染液染成橘黄色。
【小问2详解】
蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应,常用双缩脲试剂检测蛋白质 。试剂 B 液(CuSO4溶液 )为浅蓝色,自身颜色会干扰实验结果(紫色反应的观察 ),所以不能过量 。
【小问3详解】
常用斐林试剂检测还原糖,还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下产生砖红色沉淀,且还原糖含量越高,砖红色沉淀颜色越深(或显色时间越短 ) ,以此区分含量差异。
③斐林试剂鉴定还原糖需水浴加热,温度为50 - 65℃ 。
④通过观察砖红色沉淀的颜色深浅(或显色程度 ) ,判断还原糖含量高低,颜色越深,含量越高。
预期实验结果与结论:若雪莲果组(A 管 )砖红色沉淀颜色浅于苹果组(B 管 ),说明雪莲果还原糖含量低。若苹果组(B 管 )砖红色沉淀颜色浅于雪莲果组(A 管 ),说明苹果还原糖含量低。
25. 肌红蛋白存在于心肌及骨骼肌内,肌红蛋白由血红素和一条肽链构成,且二者之间不发生脱水缩合。这条肽链是由153个氨基酸脱水缩合形成,其中第26号、71号、72号、99号和第152号羧基端的肽键可以被蛋白酶A特异性识别并在此处发生水解反应(如图所示)。回答下列问题:
(1)分析图可知,构成肌红蛋白的元素中,特有的是元素_______,该元素属于_______(填“大量元素”或“微量元素”)。
(2)若蛋白酶A特异性识别了肌红蛋白中肽链的第71和99号氨基酸的羧基端的肽键并进行水解,则获_______条肽链,每条肽链分别由________个氨基酸形成。
(3)肌红蛋白中的肽链可以用________试剂进行检测,反应后呈现________。
(4)血红蛋白与肌红蛋白都含有血红素,血红素是血红蛋白分子的重要组成部分,其中的Fe2+是血红蛋白运输氧的关键物质,能可逆地与O2结合,当它与氧结合时,暗红色的缺氧静脉血变为鲜红色的富氧动脉血。煤气中毒患者(主要表现为CO中毒),各种组织细胞都处于缺氧状态,原因可能是_______。
【答案】(1) ①. Fe##铁 ②. 微量元素
(2) ①. 3##三 ②. 71,28,54
(3) ①. 双缩脲 ②. 紫色
(4)煤气中的CO等气体与血红蛋白结合,使O2失去与血红蛋白结合的机会,导致人体缺氧
【解析】
【分析】1、蛋白质的组成元素有C、H、O、N,有的蛋白质还有Fe、S等。
2、蛋白质结构多样性的原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序及肽链的空间结构的不同。
【小问1详解】
根据图中的血红素的分子结构以及蛋白质的元素组成可以判断,肌红蛋白具有的组成元素一定包括C、H、O、N、Fe,其中特有的是元素Fe,该元素属于微量元素。
【小问2详解】
若蛋白酶A特异性识别了肌红蛋白中肽链的第71和99号氨基酸的羧基端的肽键并进行水解,则获3条肽链,分别是由第1号到第71号(由71个氨基酸组成)、第72号到第99号(由28个氨基酸组成)、第100号到153号氨基酸组成(由54个氨基酸组成)。
【小问3详解】
蛋白质与双缩脲试剂发生作用,产 生紫色反应;肌红蛋白中的肽链可以用双缩脲试剂进行检测,反应后呈现紫色。
【小问4详解】
分析题意可知,血红蛋白中的Fe2+是血红蛋白运输氧的关键物质,能可逆地与O2结合,而煤气中的CO等气体与血红蛋白结合,使O2失去与血红蛋白结合的机会,导致人体缺氧。
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