精品解析:内蒙古巴彦淖尔市2024-2025学年高二下学期期末考试生物试题
2025-07-25
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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) | 内蒙古自治区 |
| 地区(市) | 巴彦淖尔市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.81 MB |
| 发布时间 | 2025-07-25 |
| 更新时间 | 2026-08-06 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53218256.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
巴彦淖尔市2024—2025学年第二学期高二期末考试
生物学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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。
4.本试卷主要考试内容:人教版必修1第1~3章,选择性必修3。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 冠状病毒是一种RNA病毒。下列相关叙述正确的是( )
A. 病毒属于生命系统中最基本的层次
B. 冠状病毒的遗传物质含有核糖、磷酸和尿嘧啶等
C. 所有病毒的遗传物质均是RNA
D. 冠状病毒的RNA不能控制蛋白质合成
2. 核酸是由核苷酸组成的大分子物质,是生命体的遗传物质。下列细胞的结构中,不存在核酸分子的是( )
A. 染色质 B. 细胞质基质 C. 高尔基体 D. 核糖体
3. 南极雌帝企鹅产蛋后,由雄帝企鹅负责孵蛋,孵蛋期间不进食,成年帝企鹅的皮下脂肪层可以达到3cm厚,占体重的30%。下列叙述错误的是( )
A. 帝企鹅的皮下脂肪具有保温和缓冲的作用
B. 帝企鹅的糖原主要储存在肌肉和肝脏中
C. 帝企鹅细胞核中的RNA可通过核孔进入细胞质中
D. 雄帝企鹅孵蛋期间体内的脂肪大量转化为糖类
4. 根瘤菌是一种异养需氧型杆状细菌,与豆科植物共生。根瘤菌通过固氮酶将大气中的氮气(N2)转化为氨(NH3),从而减少豆科植物对化学氮肥的依赖。下列叙述错误的是( )
A. 根瘤菌和豆科植物均具有细胞膜和核糖体
B. 根瘤菌在线粒体中进行有氧呼吸产生ATP
C. 根瘤菌与豆科植物之间是互利共生的关系
D. 固氮酶发挥催化作用依赖其特定的空间结构
5. 冬小麦细胞内的自由水和结合水含量在越冬期和返青期会发生较大的变化。下列相关叙述错误的是( )
A. 若返青期小麦细胞内的自由水转化为结合水,则细胞的代谢速率会提高
B. 自由水与蛋白质、多糖等物质结合后成为结合水
C. 增加越冬期小麦细胞内结合水的含量有利于增强细胞的抗寒性
D. 自由水参与细胞的多种生化反应,不能为代谢提供能量
6. 科研人员借助人工智能(AI)模型来预测蛋白质的结构与功能,显著加快了人类对蛋白质的认知进程。下列叙述错误的是( )
A. AI可通过分析氨基酸序列来预测蛋白质的空间结构
B. AI可根据氨基酸序列的差异比较物种之间的亲缘关系
C. AI可将氨基酸序列信息转换为脱氧核苷酸序列信息
D. 借助AI预测蛋白质功能时,不需要获取蛋白质的空间结构信息
7. 巨噬细胞的结构如图所示,其中①~④表示结构。下列叙述正确的是( )
A. 结构①可以控制蛋白质的合成,是细胞代谢的中心
B. 结构②的内外膜均能合成ATP,可为细胞的活动提供能量
C. 结构③对蛋白质进行加工和发送,与细胞消化病原体无关
D. 结构④与吞噬泡发生膜融合,依赖水解酶消化病原体
8. 细胞自噬离不开溶酶体的作用,下图是关于溶酶体发生过程和“消化”功能的示意图,a~g表示结构,e表示包裹着衰老细胞器的小泡。下列叙述正确的是( )
A. b来自a,所以b的膜与a的膜相同
B. b里面的水解酶是a合成的
C. e由两层磷脂分子组成
D. 图示过程和细胞凋亡都受基因控制
9. 伞藻是一种能进行光合作用的单细胞绿藻,由“帽”、柄和假根三部分构成,细胞核在基部。科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻做嫁接和核移植实验(见下图)。下列相关叙述正确的是( )
A. 图2中移去细胞核的甲伞藻重新长出的帽形④应该是伞形帽
B. 图2中的③与图1中的①的帽形相同
C. 图1中①②的帽形因嫁接而改变
D. 图1实验说明生物体形态结构的形成主要与细胞核有关
10. 传统发酵食品在我国有着悠久的历史,是采用传统发酵工艺、利用天然微生物发酵而获得的食品,下列有关叙述错误的是( )
A. 果酒发酵主要依赖酵母菌
B. 食醋发酵要控制温度为30~35℃
C. 泡菜发酵时发酵液有气泡生成
D. 制作腐乳要保持全程无氧环境
11. 下图为微生物平板划线示意图,划线的顺序为1→2→3→4→5。下列叙述错误的是( )
A. 在酒精灯火焰旁完全打开皿盖
B. 每次划线前后均要灼烧接种环
C. 平行划线且不能划破培养基
D. 待接种环冷却后再蘸取菌液
12. 樱桃中的槲皮素等酚类化合物具有抗氧化活性。我国已经利用组织培养技术繁育樱桃优良品种,以满足人们的食用和药用需要。下列叙述错误的是( )
A. 植物组织培养基应添加糖类、无机盐和植物生长调节剂等
B. 选用茎尖组织培养获得抗病毒樱桃苗,可提高樱桃产量和品质
C. 选取芽原基或叶原基作为外植体有利于快速获得愈伤组织
D. 应用樱桃细胞培养可工厂化生产次生代谢物槲皮素
13. 生物技术的进步在给人类带来福祉的同时,也引起人们对它安全性及伦理问题的关注。下列叙述正确的是( )
A. 对农作物基因改造是基因工程中研究最早、最广泛和取得实际应用成果最多的领域
B. 可用口味、颜色、大小等指标判断是否是转基因作物
C. 在特殊情况下可利用转基因技术制造致病菌
D. 不允许、不接受进行任何生殖性克隆人实验
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,有一项或多项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错得0分。
14. 溶酶体中的水解酶带有M6P信号序列,高尔基体膜上的M6P受体可特异性识别并结合该信号,以出芽的形式形成囊泡,将该类水解酶运输到溶酶体。M6P受体与M6P的结合能力随pH降低而减弱。下列说法错误的是( )
A. 上述机制主要发生在动物细胞中
B. 该类水解酶运输到溶酶体的过程需要消耗ATP
C. 高尔基体内M6P受体所在区域的pH比溶酶体的pH低
D. M6P受体功能的缺失可能导致高尔基体内该类水解酶的积累
15. 为培育耐盐高产大豆新品种,利用滩涂耐盐大豆和普通高产大豆进行体细胞杂交,过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. ①过程需要用纤维素酶和果胶酶处理,以去除细胞壁
B. ②过程用病毒诱导等方法进行诱导,可得到3种两两融合的细胞
C. ④过程为脱分化,形成的愈伤组织为不定形的薄壁组织团块
D. ④⑤过程中,细胞分裂方式都是有丝分裂,且都需要光照
16. 小鼠成纤维细胞的培养过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 步骤①常选用老年小鼠来获取组织细胞
B. 步骤②一般要向悬浮液中加入血清等成分
C. 步骤③细胞会出现相互接触现象导致分裂停止
D. 步骤④中贴壁细胞常直接用离心法收集
17. 胎盘异常是动物克隆失败的常见原因。中国科学院探索出一种新的解决方法:去除由受精卵发育的囊胚的内细胞团,再将体细胞核移植获得的囊胚内细胞团注入其中,实现滋养层细胞替代,成功克隆出一只健康的猴,过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 胎盘和胎膜都是由滋养层细胞发育成的
B. 用重组胚胎滋养层细胞的DNA可分析克隆出的猴的性别
C. 与胚胎b不同,胚胎a还需要经物理或化学方法处理才能被激活
D. 重组胚胎的遗传物质通常不受受体母猴的影响
18. 某目的基因的两端含有限制酶EcoRI识别和切割的位点,使用单酶切割容易产生目的基因与质粒反向连接现象。用于扩增、检测目的基因是否正确连接的相关引物1~引物5如图所示。下列叙述错误的是( )
A. EcoRI酶切可使目的基因两端产生不同的黏性末端
B. 目的基因与质粒反向连接会改变mRNA合成的方向
C. 扩增目的基因时,选用的引物是1、5或引物2、3
D. 检测目的基因与质粒是否正确连接时,可选用引物2、4
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
19. 抗体由两条重链和两条轻链结合而成,呈Y型结构,不同的重链和轻链可随机组合。重链和轻链上的抗原结合区属于可变区,其他区域属于恒定区,结构如图1所示。重链由V、D、J、C四个区的基因编码形成的。在B细胞的发育过程中,四个区的部分基因随机进行重组,再编码形成重链,合成过程如图2所示。轻链的合成机制与重链类似。回答下列问题:
(1)接受抗原刺激的B细胞,与辅助性T细胞表面的分子相互作用,在细胞因子的作用下增殖分化成浆细胞,并分泌抗体。抗体体现了蛋白质的_____功能。
(2)根据图1分析可知,抗体重链的氨基酸分子可通过_____(填化学键)进行连接。抗体_____区的氨基酸序列具有特异性,能决定抗体与抗原的特异性结合。
(3)从单体的化学组成角度分析,抗体基因和转录产物都含有_______。同一个体胚系细胞的DNA相同,而机体产生的抗体种类可高达10¹¹种。结合题干信息及图1和图2分析,其原因是______(答出2点)。
(4)将抗体与包裹有药物的脂质体进行耦联,可实现靶向杀伤肿瘤细胞,过程如图3所示。该方法能实现药物靶向进入肿瘤细胞,依据的生物学原理有_______。
20. 在研究胰蛋白酶原合成与分泌的过程时,科学家进行的实验和结果如表所示。回答下列问题:
实验流程
给豚鼠静脉注射1mL含有3H-亮氨酸的生理盐水,在4min~4h的不同时间内对胰腺组织取样,固定后分别切片,用放射自显影技术辅以染色技术观察放射性颗粒分布的位置
实验结果
5min时,放射性颗粒主要出现在粗面内质网中;5~20min,放射性颗粒主要出现在内质网外围的囊泡内:20min后,内质网的放射性颗粒消失;20~60min,放射性颗粒集中分布在高尔基体和高尔基体外围的囊泡内;1~4h,放射性颗粒主要出现在细胞顶部,并且开始出现在胰腺腔内
(1)科学家选取多只豚鼠进行实验,给其中一组豚鼠静脉注射1mL含亮氨酸(不被3H标记)的生理盐水,设置该组的目的是________。
(2)胰腺细胞合成胰蛋白酶原时,以________为模板,以氨基酸为原料,在_________上发生脱水缩合反应合成多肽。
(3)5min时,放射性颗粒主要出现在粗面内质网中,说明_______。20min后,内质网的放射性颗粒消失的原因是______。根据上述结果,用文字和箭头的方式归纳胰蛋白酶原从合成到分泌所经过的细胞结构:______。
(4)研究发现,正确折叠的胰蛋白酶原会进入囊泡中,而错误折叠的胰蛋白酶原会与内质网中的伴侣蛋白质结合重新折叠或降解,如图所示。细胞通过这种机制处理错误折叠的胰蛋白酶原,其意义是_______。
21. 固氮菌可将空气中的氮气转化为植物能利用的氮素,对增加土壤氮含量、促进氮循环至关重要。固氮菌能分解碳酸钙,使菌落周围出现钙溶圈。实验小组从某农田根际土壤中筛选高效固氮菌,流程如图所示。回答下列问题:
(1)步骤I中,用______对土壤样品进行稀释。步骤Ⅱ中,将制备的土壤悬液滴入培养皿时,操作需在________附近进行,这是为了______。
(2)配制B选择培养基时,除需要添加水、无机盐外,还需要添加______。培养后,选择C培养基中的_______(填图中的序号)菌落进行纯培养。
(3)纯培养的目的是获得纯培养物,纯培养物是指______。
22. 前列腺特异性抗原(PSA)是前列腺上皮细胞分泌的丝氨酸蛋白酶,PSA是前列腺癌早期诊断的关键标志物,抗PSA抗体常用于前列腺癌的筛查。制备抗PSA单克隆抗体的流程如图所示。回答下列问题:
(1)过程①中,需要给小鼠多次注射_______,其目的是刺激小鼠产生_______细胞。
(2)过程③诱导细胞融合,选用骨髓瘤细胞是其具有________的特性,诱导细胞融合常用的方法有________(答出1点)。
(3)过程④用选择培养基筛选获得杂交瘤细胞,淘汰_____。过程⑤进一步筛选出能分泌抗PSA抗体的杂交瘤细胞,所用的方法是________。
(4)运用抗PSA单克隆抗体检测前列腺癌,具有灵敏度高和准确可靠的优点,其原理是________。
23. 大部分酵母菌缺乏糖化酶基因而不能水解淀粉,研究人员从黑曲霉细胞中获得了糖化酶基因并导入酵母菌细胞,提高了酵母菌利用淀粉的能力,从而提高发酵效率。培育转糖化酶基因酵母菌的实验流程如图所示。回答下列问题:
注:引物PL和引物PR用于特异性扩增糖化酶基因,5'AOX1用于诱导糖化酶基因表达。
(1)分析图可知,为使糖化酶基因正确插入pPIC9K质粒中并表达,要选用图中的限制酶______处理糖化酶基因和pPIC9K质粒。引物P和引物PR结合的位点分别位于糖化酶基因的_______(填序号)位点、________(填序号)位点。
(2)组氨酸是酵母菌的必需氨基酸。将重组质粒导入组氨酸合成缺陷型酵母菌细胞中,受体菌在不含组氨酸的培养基中培养,可初步筛选出含重组质粒的酵母菌,原因是__________。再次筛选时,在培养基中添加的抗生素是___________。
(3)将目的菌接种到含甲醇和淀粉的培养基中进行培养,一段时间后进行发酵产酶性能的检测。甲醇的主要作用是______,可通过检测_____来分析目的菌的发酵产酶性能。
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巴彦淖尔市2024—2025学年第二学期高二期末考试
生物学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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。
4.本试卷主要考试内容:人教版必修1第1~3章,选择性必修3。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 冠状病毒是一种RNA病毒。下列相关叙述正确的是( )
A. 病毒属于生命系统中最基本的层次
B. 冠状病毒的遗传物质含有核糖、磷酸和尿嘧啶等
C. 所有病毒的遗传物质均是RNA
D. 冠状病毒的RNA不能控制蛋白质合成
【答案】B
【解析】
【详解】冠状病毒没有细胞结构,只含有一种核酸RNA,没有独立代谢的能力,但其生命活动离不开细胞。
【分析】A、病毒不属于生命系统的任何层次,生命系统最基本层次是细胞,A错误;
B、冠状病毒的遗传物质是RNA,RNA由核糖核苷酸组成,含核糖、磷酸和尿嘧啶,B正确;
C、部分病毒(如噬菌体)的遗传物质是DNA,C错误;
D、冠状病毒的RNA进入宿主细胞后,可指导蛋白质的合成,D错误。
故选B。
2. 核酸是由核苷酸组成的大分子物质,是生命体的遗传物质。下列细胞的结构中,不存在核酸分子的是( )
A. 染色质 B. 细胞质基质 C. 高尔基体 D. 核糖体
【答案】C
【解析】
【分析】核酸包括DNA和RNA,DNA主要分布在细胞核中,RNA主要分布在细胞质中。
【详解】A、染色质由DNA和蛋白质组成,含有DNA(核酸),A错误;
B、细胞质基质中含有细胞质基质RNA(如mRNA、tRNA等),存在核酸分子,B错误;
C、高尔基体由膜结构构成,主要参与蛋白质加工和分泌,其本身不含DNA或RNA,不存在核酸分子,C正确;
D、核糖体由rRNA和蛋白质组成,rRNA属于核酸,D错误。
故选C。
3. 南极雌帝企鹅产蛋后,由雄帝企鹅负责孵蛋,孵蛋期间不进食,成年帝企鹅的皮下脂肪层可以达到3cm厚,占体重的30%。下列叙述错误的是( )
A. 帝企鹅的皮下脂肪具有保温和缓冲的作用
B. 帝企鹅的糖原主要储存在肌肉和肝脏中
C. 帝企鹅细胞核中的RNA可通过核孔进入细胞质中
D. 雄帝企鹅孵蛋期间体内的脂肪大量转化为糖类
【答案】D
【解析】
【详解】A、皮下脂肪层具有保温(减少散热)和缓冲、减压的作用,符合帝企鹅在极地环境的生存需求,A正确;
B、糖原是动物体内的储能物质,主要储存于肝脏(肝糖原)和肌肉(肌糖原)中,B正确;
C、细胞核中转录形成的RNA(如mRNA、tRNA)需通过核孔复合体运输到细胞质参与翻译,C正确;
D、糖类在供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪,而脂肪一般只在糖类代谢发生障碍引起供能不足时才会分解供能,而且不能大量转化为糖,D错误。
故选D。
4. 根瘤菌是一种异养需氧型杆状细菌,与豆科植物共生。根瘤菌通过固氮酶将大气中的氮气(N2)转化为氨(NH3),从而减少豆科植物对化学氮肥的依赖。下列叙述错误的是( )
A. 根瘤菌和豆科植物均具有细胞膜和核糖体
B. 根瘤菌在线粒体中进行有氧呼吸产生ATP
C. 根瘤菌与豆科植物之间是互利共生的关系
D. 固氮酶发挥催化作用依赖其特定的空间结构
【答案】B
【解析】
【详解】A、根瘤菌为原核生物,豆科植物为真核生物,两者均具有细胞膜和细胞质中的核糖体,A正确;
B、根瘤菌属于原核生物,无线粒体,B错误;
C、根瘤菌为豆科植物提供含氮物质,豆科植物为根瘤菌提供有机物和生存环境,两者互利共生,C正确;
D、固氮酶的本质是蛋白质,其催化功能依赖于特定的空间结构,D正确。
故选B。
5. 冬小麦细胞内的自由水和结合水含量在越冬期和返青期会发生较大的变化。下列相关叙述错误的是( )
A. 若返青期小麦细胞内的自由水转化为结合水,则细胞的代谢速率会提高
B. 自由水与蛋白质、多糖等物质结合后成为结合水
C. 增加越冬期小麦细胞内结合水的含量有利于增强细胞的抗寒性
D. 自由水参与细胞的多种生化反应,不能为代谢提供能量
【答案】A
【解析】
【分析】细胞内水的存在形式是自由水和结合水,自由水是良好的溶剂,是许多化学反应的介质,自由水参与许多化学反应,自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用,结合水是细胞结构的主要组成成分;自由水与结合水的比值越大,细胞代谢越旺盛,抗逆性越差,反之亦然。
【详解】A、返青期细胞代谢增强,自由水应增加而非转化为结合水。若自由水转化为结合水,代谢速率会降低,A错误;
B、结合水与蛋白质、多糖等物质结合,失去流动性,B正确;
C、越冬期结合水比例升高,细胞结构更稳定,抗寒性增强,C正确;
D、自由水作为溶剂参与生化反应(如水解、呼吸作用),但水本身不提供能量,D正确。
故选A。
6. 科研人员借助人工智能(AI)模型来预测蛋白质的结构与功能,显著加快了人类对蛋白质的认知进程。下列叙述错误的是( )
A. AI可通过分析氨基酸序列来预测蛋白质的空间结构
B. AI可根据氨基酸序列的差异比较物种之间的亲缘关系
C. AI可将氨基酸序列信息转换为脱氧核苷酸序列信息
D. 借助AI预测蛋白质功能时,不需要获取蛋白质的空间结构信息
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查蛋白质结构、功能及AI模型的应用,正确选项需结合蛋白质一级结构决定高级结构、物种亲缘关系比较依据、遗传信息的传递及蛋白质功能与结构的关系进行判断。
【详解】A、蛋白质的空间结构由氨基酸序列(一级结构)决定,AI通过分析氨基酸序列可预测其空间结构,A正确;
B、不同物种的同一蛋白质氨基酸序列差异越小,亲缘关系越近,AI可据此比较物种亲缘关系,B正确;
C、由于密码子的简并性(一个氨基酸对应多个密码子),无法从氨基酸序列唯一确定对应的脱氧核苷酸序列,AI无法准确完成此转换,C错误;
D、AI可通过预测的蛋白质空间结构推断其功能,无需直接获取实验测得的空间结构信息,D正确;
故选C。
7. 巨噬细胞的结构如图所示,其中①~④表示结构。下列叙述正确的是( )
A. 结构①可以控制蛋白质的合成,是细胞代谢的中心
B. 结构②的内外膜均能合成ATP,可为细胞的活动提供能量
C. 结构③对蛋白质进行加工和发送,与细胞消化病原体无关
D. 结构④与吞噬泡发生膜融合,依赖水解酶消化病原体
【答案】D
【解析】
【详解】A、结构①是细胞核,控制蛋白质合成,是细胞代谢的控制中心,细胞代谢中心是细胞质基质,A错误;
B、结构②是线粒体,线粒体是有氧呼吸主要场所,内膜(有氧呼吸第三阶段)、基质(有氧呼吸第二阶段)均可合成ATP,为细胞活动供能,线粒体外膜不能合成ATP,B错误;
C、结构③是高尔基体,可对蛋白质加工、发送,巨噬细胞消化病原体形成的吞噬泡与高尔基体加工的溶酶体融合,与消化病原体有关,C错误;
D、结构④是溶酶体,与吞噬泡膜融合,依赖溶酶体内水解酶消化病原体,D正确。
故选D。
8. 细胞自噬离不开溶酶体的作用,下图是关于溶酶体发生过程和“消化”功能的示意图,a~g表示结构,e表示包裹着衰老细胞器的小泡。下列叙述正确的是( )
A. b来自a,所以b的膜与a的膜相同
B. b里面的水解酶是a合成的
C. e由两层磷脂分子组成
D. 图示过程和细胞凋亡都受基因控制
【答案】D
【解析】
【分析】图示表示细胞通过“自噬作用”及时清除受损线粒体的过程。首先图示受损的线粒体被内质网膜包裹形成小泡;然后与溶酶体融合,其中的水解酶开始分解线粒体。
【详解】A、b是溶酶体,来自a(高尔基体),但b的膜与a的膜不完全相同,结构和成分相似,A错误;
B、b溶酶体里面的水解酶不是a合成的,是核糖体合成的,B错误;
C、e由两层膜,4层磷脂分组成,C错误;
D、图示过程是细胞自噬,和细胞凋亡一样,都受基因控制,D正确。
故选D。
9. 伞藻是一种能进行光合作用的单细胞绿藻,由“帽”、柄和假根三部分构成,细胞核在基部。科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻做嫁接和核移植实验(见下图)。下列相关叙述正确的是( )
A. 图2中移去细胞核的甲伞藻重新长出的帽形④应该是伞形帽
B. 图2中的③与图1中的①的帽形相同
C. 图1中①②的帽形因嫁接而改变
D. 图1实验说明生物体形态结构的形成主要与细胞核有关
【答案】B
【解析】
【分析】实验结果分析:菊花形的伞柄嫁接到帽型的假根上,长出帽型的伞帽,帽形的伞柄嫁接到菊花型的假根上,长出菊花形型的伞帽,因此伞藻的形态是由假根决定的。
【详解】A、细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,故移去细胞核的去帽的甲伞藻的生命活动将渐减缓直至停止,不会长出伞形帽,A错误;
B、图2中的③与图1中的①的细胞核同,故两者都是菊花形帽,B正确;
C、图1中①②嫁接的是柄,属于细胞的细胞质部分故不会引起帽形的改变,C错误;
D、嫁接实验及核移植实验共同可说明生物体形态构的形成主要与细胞核有关,单独的嫁接实验不能证明,D错误。
故选B。
10. 传统发酵食品在我国有着悠久的历史,是采用传统发酵工艺、利用天然微生物发酵而获得的食品,下列有关叙述错误的是( )
A. 果酒发酵主要依赖酵母菌
B. 食醋发酵要控制温度为30~35℃
C. 泡菜发酵时发酵液有气泡生成
D. 制作腐乳要保持全程无氧环境
【答案】D
【解析】
【详解】参与果酒制作的微生物是酵母菌,其代谢类型为异养兼性厌氧型;参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸,当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【分析】A、果酒发酵的菌种是酵母菌,其在无氧条件下将葡萄糖转化为酒精,A正确;
B、醋酸菌是好氧细菌,最适生长温度为30~35℃,食醋发酵需在此温度下进行,B正确;
C、泡菜发酵初期,酵母菌等微生物进行有氧呼吸产生CO₂,导致发酵液出现气泡,C正确;
D、腐乳制作初期需为毛霉提供有氧环境以促进其生长繁殖,后期腌制过程才处于无氧环境,D错误。
故选D。
11. 下图为微生物平板划线示意图,划线的顺序为1→2→3→4→5。下列叙述错误的是( )
A. 在酒精灯火焰旁完全打开皿盖
B. 每次划线前后均要灼烧接种环
C. 平行划线且不能划破培养基
D. 待接种环冷却后再蘸取菌液
【答案】A
【解析】
【分析】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。
【详解】A、为了防治杂菌污染,在接种微生物时不能将皿盖完全打开,而是划线时将培养皿的皿盖打开一条缝隙,A错误;
B、每次划线前后均要灼烧接种环,杀死残留在接种环上的微生物,B正确;
C、划线时要平行划线,用力大小要适当,防止用力过大将培养基划破,C正确;
D、接种环经灭菌后需冷却后再蘸取菌液进行划线,目的是防止温度过高把要转移的菌杀死,D正确。
故选A。
12. 樱桃中的槲皮素等酚类化合物具有抗氧化活性。我国已经利用组织培养技术繁育樱桃优良品种,以满足人们的食用和药用需要。下列叙述错误的是( )
A. 植物组织培养基应添加糖类、无机盐和植物生长调节剂等
B. 选用茎尖组织培养获得抗病毒樱桃苗,可提高樱桃产量和品质
C. 选取芽原基或叶原基作为外植体有利于快速获得愈伤组织
D. 应用樱桃细胞培养可工厂化生产次生代谢物槲皮素
【答案】B
【解析】
【详解】A、植物组织培养基需提供碳源(如蔗糖)、无机盐、维生素及植物生长调节剂(如生长素类似物和细胞分裂素类似物),A正确;
B、茎尖分生组织细胞病毒含量少,通过组织培养可获得脱毒苗,而不是抗病毒樱桃苗,B错误;
C、芽原基或叶原基的细胞分化程度低,分裂旺盛,易脱分化形成愈伤组织,C正确;
D、槲皮素为次生代谢物,利用植物细胞培养技术可实现工厂化生产,D正确。
故选B。
13. 生物技术的进步在给人类带来福祉的同时,也引起人们对它安全性及伦理问题的关注。下列叙述正确的是( )
A. 对农作物基因改造是基因工程中研究最早、最广泛和取得实际应用成果最多的领域
B. 可用口味、颜色、大小等指标判断是否是转基因作物
C. 在特殊情况下可利用转基因技术制造致病菌
D. 不允许、不接受进行任何生殖性克隆人实验
【答案】D
【解析】
【详解】1、转基因生物的安全性问题:食物安全(滞后效应、过敏源、营养成分改变)、生物安全 (对生物多样性的影响)、环境安全(对生态系统稳定性的影响),对待转基因技术的利弊,正确的做法应该是趋利避害,不能因噎废食;2、中国政府:禁止生殖性克隆人,坚持四不原则(不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验),不反对治疗性克隆人。
【分析】A、基因工程最早且应用最广泛的领域是医药领域(如胰岛素生产),而非农作物改造,A错误;
B、转基因作物的性状可能不表现在外观或口感上,需通过分子检测确认,B错误;
C、《禁止生物武器公约》严禁制造致病菌等生物武器,任何情况均不允许,C错误;
D、国际社会普遍反对生殖性克隆人实验,我国明确禁止,D正确。
故选D。
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,有一项或多项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错得0分。
14. 溶酶体中的水解酶带有M6P信号序列,高尔基体膜上的M6P受体可特异性识别并结合该信号,以出芽的形式形成囊泡,将该类水解酶运输到溶酶体。M6P受体与M6P的结合能力随pH降低而减弱。下列说法错误的是( )
A. 上述机制主要发生在动物细胞中
B. 该类水解酶运输到溶酶体的过程需要消耗ATP
C. 高尔基体内M6P受体所在区域的pH比溶酶体的pH低
D. M6P受体功能的缺失可能导致高尔基体内该类水解酶的积累
【答案】C
【解析】
【分析】这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统。
【详解】A、溶酶体主要分布在动物细胞中,所以上述机制主要发生在动物细胞中,A正确;
B、该类水解酶运输以囊泡的形式运输到溶酶体,需要消耗ATP,B正确;
C、依据题干信息,M6P受体与M6P的结合能力随pH降低而减弱,所以可推知,高尔基体膜上的M6P受体所在区域的pH值大于溶酶体的pH,C错误;
D、高尔基体膜上的M6P受体的功能是特异性识别并结合M6P信号序列,并以出芽的形式形成囊泡,将该类水解酶运输到溶酶体。所以当M6P受体功能的缺失时,可能导致高尔基体内该类水解酶的积累,D正确。
故选C。
15. 为培育耐盐高产大豆新品种,利用滩涂耐盐大豆和普通高产大豆进行体细胞杂交,过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. ①过程需要用纤维素酶和果胶酶处理,以去除细胞壁
B. ②过程用病毒诱导等方法进行诱导,可得到3种两两融合的细胞
C. ④过程为脱分化,形成的愈伤组织为不定形的薄壁组织团块
D. ④⑤过程中,细胞分裂方式都是有丝分裂,且都需要光照
【答案】AC
【解析】
【详解】A、细胞壁的成分是纤维素和果胶,所以①过程需要用纤维素酶和果胶酶处理,获得原生质体,A正确;
B、植物细胞原生质体的融合不能采用病毒诱导法,B错误;
C、④过程为脱分化,形成的愈伤组织为不定形的薄壁组织团块,C正确;
D、④表示脱分化,⑤表示再分化,④⑤过程中,细胞分裂方式都是有丝分裂,④不需要光照,⑤需要光照,D错误。
故选AC。
16. 小鼠成纤维细胞的培养过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 步骤①常选用老年小鼠来获取组织细胞
B. 步骤②一般要向悬浮液中加入血清等成分
C. 步骤③细胞会出现相互接触现象导致分裂停止
D. 步骤④中贴壁细胞常直接用离心法收集
【答案】AD
【解析】
【详解】A、幼龄动物细胞分裂能力强,步骤①常选用幼龄小鼠来获取组织细胞,A错误;
B、动物细胞培养液中一般要加入血清等天然成分,步骤②制备细胞悬浮液时要加入血清等,B正确;
C、原代培养时,细胞会出现接触抑制现象,即相互接触导致分裂停止 ,C正确;
D、步骤④中贴壁细胞,应重新用胰蛋白酶等处理,使之分散成单个细胞,然后再用离心法收集,D错误。
故选AD。
17. 胎盘异常是动物克隆失败的常见原因。中国科学院探索出一种新的解决方法:去除由受精卵发育的囊胚的内细胞团,再将体细胞核移植获得的囊胚内细胞团注入其中,实现滋养层细胞替代,成功克隆出一只健康的猴,过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 胎盘和胎膜都是由滋养层细胞发育成的
B. 用重组胚胎滋养层细胞的DNA可分析克隆出的猴的性别
C. 与胚胎b不同,胚胎a还需要经物理或化学方法处理才能被激活
D. 重组胚胎的遗传物质通常不受受体母猴的影响
【答案】ACD
【解析】
【分析】胚胎移植:是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎,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。其中提供胚胎的个体叫供体(遗传特性和生产性能优秀),接受胚胎的个体叫受体(有健康的体质和正常繁殖能力)。
【详解】A、囊胚的滋养层细胞将来发育为胎膜和胎盘,A正确;
B、克隆猴的遗传物质主要来自体细胞核移植获得的内细胞团(胚胎 a),而重组胚胎的滋养层细胞来自受精卵发育的囊胚(胚胎 b),两者遗传物质不同。克隆猴的性别由内细胞团的性染色体决定,滋养层细胞的 DNA 无法反映克隆猴的性别,B错误;
C、体细胞核与去核卵母细胞的重组细胞,该重组细胞需经物理(如电刺激)或化学方法激活才能启动分裂发育,C正确;
D、重组胚胎的遗传物质主要来自供体细胞核(体细胞核)和卵母细胞的细胞质(少量),受体母猴仅提供孕育环境,不参与遗传物质的传递,因此其遗传物质不受受体母猴影响,D正确。
故选ACD。
18. 某目的基因的两端含有限制酶EcoRI识别和切割的位点,使用单酶切割容易产生目的基因与质粒反向连接现象。用于扩增、检测目的基因是否正确连接的相关引物1~引物5如图所示。下列叙述错误的是( )
A. EcoRI酶切可使目的基因两端产生不同的黏性末端
B. 目的基因与质粒反向连接会改变mRNA合成的方向
C. 扩增目的基因时,选用的引物是1、5或引物2、3
D. 检测目的基因与质粒是否正确连接时,可选用引物2、4
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、经过相同的酶切割后,会产生相同的黏性末端,A错误;
B、mRNA的合成方向是从5'3'端,所以无论时正向连接,还是反向连接,不会改变mRNA的合成方向,B错误;
C、扩增目的基因时,是从子链的5'3'端,所以扩增目的基因时,选用的引物是2、3,C错误;
D、依据DNA的复制方向及经过切割后所产生的末端进行连接时,可知,引物可选择2、4,D正确。
故选ABC。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
19. 抗体由两条重链和两条轻链结合而成,呈Y型结构,不同的重链和轻链可随机组合。重链和轻链上的抗原结合区属于可变区,其他区域属于恒定区,结构如图1所示。重链由V、D、J、C四个区的基因编码形成的。在B细胞的发育过程中,四个区的部分基因随机进行重组,再编码形成重链,合成过程如图2所示。轻链的合成机制与重链类似。回答下列问题:
(1)接受抗原刺激的B细胞,与辅助性T细胞表面的分子相互作用,在细胞因子的作用下增殖分化成浆细胞,并分泌抗体。抗体体现了蛋白质的_____功能。
(2)根据图1分析可知,抗体重链的氨基酸分子可通过_____(填化学键)进行连接。抗体_____区的氨基酸序列具有特异性,能决定抗体与抗原的特异性结合。
(3)从单体的化学组成角度分析,抗体基因和转录产物都含有_______。同一个体胚系细胞的DNA相同,而机体产生的抗体种类可高达10¹¹种。结合题干信息及图1和图2分析,其原因是______(答出2点)。
(4)将抗体与包裹有药物的脂质体进行耦联,可实现靶向杀伤肿瘤细胞,过程如图3所示。该方法能实现药物靶向进入肿瘤细胞,依据的生物学原理有_______。
【答案】(1)免疫 (2) ①. 肽键和二硫键 ②. 抗原结合(或可变)
(3) ①. 磷酸、腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤 ②. 不同B细胞中的抗体基因的重组情况不同,抗体重链和轻链的组合情况不同,抗原结合区不同
(4)抗原—抗体特异性结合,生物膜的流动性
【解析】
【分析】抗体能与抗原特异性结合,体现了蛋白质的免疫功能。
【小问1详解】
接受抗原刺激的B细胞,与辅助性T细胞表面的分子相互作用,在细胞因子的作用下增殖分化成浆细胞,并分泌抗体。抗体体现了蛋白质的免疫功能。
【小问2详解】
依据图1可知,抗体重链的氨基酸分子可通过氢键和二硫键进行连接。抗体分为恒定区和可变区,抗体之所以能与抗原特异性结合,是由于抗体的可变区的氨基酸序列具有特异性。
【小问3详解】
抗体基因的化学本质是DNA,转录产物的化学本质是RNA,DNA和RNA的产物中都含有磷酸、腺嘌呤、胞嘧啶和鸟嘌呤。同一个体胚系细胞的DNA相同,而机体产生的抗体种类可高达1011种。依据题干信息“抗体不同的重链和轻链可随机组合”,“不同B细胞的四个区的部分基因随机进行重组”和图示可知,其原因为:不同B细胞中的抗体基因的重组情况不同,抗体重链和轻链的组合情况不同,抗原结合区不同,进而导致抗体种类的多样性。
【小问4详解】
脂质体和细胞膜的成分磷脂化学成分相似,抗体实现靶向杀伤,利用的是抗体与肿瘤细胞表面抗原的特异性结合,所以实现药物靶向进入肿瘤细胞,依据的生物学原理有生物膜的流动性和抗原-抗体的特异性结合。
20. 在研究胰蛋白酶原合成与分泌的过程时,科学家进行的实验和结果如表所示。回答下列问题:
实验流程
给豚鼠静脉注射1mL含有3H-亮氨酸的生理盐水,在4min~4h的不同时间内对胰腺组织取样,固定后分别切片,用放射自显影技术辅以染色技术观察放射性颗粒分布的位置
实验结果
5min时,放射性颗粒主要出现在粗面内质网中;5~20min,放射性颗粒主要出现在内质网外围的囊泡内:20min后,内质网的放射性颗粒消失;20~60min,放射性颗粒集中分布在高尔基体和高尔基体外围的囊泡内;1~4h,放射性颗粒主要出现在细胞顶部,并且开始出现在胰腺腔内
(1)科学家选取多只豚鼠进行实验,给其中一组豚鼠静脉注射1mL含亮氨酸(不被3H标记)的生理盐水,设置该组的目的是________。
(2)胰腺细胞合成胰蛋白酶原时,以________为模板,以氨基酸为原料,在_________上发生脱水缩合反应合成多肽。
(3)5min时,放射性颗粒主要出现在粗面内质网中,说明_______。20min后,内质网的放射性颗粒消失的原因是______。根据上述结果,用文字和箭头的方式归纳胰蛋白酶原从合成到分泌所经过的细胞结构:______。
(4)研究发现,正确折叠的胰蛋白酶原会进入囊泡中,而错误折叠的胰蛋白酶原会与内质网中的伴侣蛋白质结合重新折叠或降解,如图所示。细胞通过这种机制处理错误折叠的胰蛋白酶原,其意义是_______。
【答案】(1)作为对照,排除无关变量的干扰,确保实验结果的可靠性和科学性
(2) ①. mRNA ②. 核糖体
(3) ①. 肽链合成时即进入粗面内质网中进行合成和加工 ②. 胰蛋白酶原转移到了囊泡和高尔基体中 ③. 核糖体→内质网→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜
(4)保证胰蛋白酶原空间结构和功能正常
【解析】
【分析】分泌蛋白的合成过程大致是:首先,在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。当合成了一段肽链后,这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且边合成边转移到内质网腔内,再经过加工折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工,然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。
【小问1详解】
科学家选取多只豚鼠进行实验,给其中一组豚鼠静脉注射1mL含亮氨酸(不被3H标记)的生理盐水,设置该组的目的是作为对照,排除无关变量的干扰,确保实验结果的可靠性和科学性。
【小问2详解】
胰腺细胞合成胰蛋白酶原时,以mRNA为模板,以氨基酸为原料,在核糖体上发生脱水缩合反应合成多肽。
【小问3详解】
5min时,放射性颗粒主要出现在粗面内质网中,说明肽链合成时即进入粗面内质网中进行合成和加工。20min后,内质网的放射性颗粒消失的原因是胰蛋白酶原转移到了囊泡和高尔基体中。根据上述结果可知,胰蛋白酶原从合成到分泌所经过的细胞结构为:核糖体→内质网→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜。
【小问4详解】
研究发现,正确折叠的胰蛋白酶原会进入囊泡中,而错误折叠的胰蛋白酶原会与内质网中的伴侣蛋白质结合重新折叠或降解,细胞通过这种机制处理错误折叠的胰蛋白酶原,其意义是保证胰蛋白酶原空间结构和功能正常。
21. 固氮菌可将空气中的氮气转化为植物能利用的氮素,对增加土壤氮含量、促进氮循环至关重要。固氮菌能分解碳酸钙,使菌落周围出现钙溶圈。实验小组从某农田根际土壤中筛选高效固氮菌,流程如图所示。回答下列问题:
(1)步骤I中,用______对土壤样品进行稀释。步骤Ⅱ中,将制备的土壤悬液滴入培养皿时,操作需在________附近进行,这是为了______。
(2)配制B选择培养基时,除需要添加水、无机盐外,还需要添加______。培养后,选择C培养基中的_______(填图中的序号)菌落进行纯培养。
(3)纯培养的目的是获得纯培养物,纯培养物是指______。
【答案】(1) ①. 无菌水 ②. 酒精灯火焰 ③. 防止杂菌污染
(2) ①. 碳源、碳酸钙 ②. ②
(3)由单一个体繁殖所获得的微生物群体
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法:
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。
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。
【小问1详解】
为了防止杂菌污染,步骤I中,用无菌水对土壤样品进行稀释。步骤Ⅱ中,将制备的土壤悬液滴入培养皿时,操作需在酒精灯火焰附近进行。
【小问2详解】
由于固氮菌能分解碳酸钙,使菌落周围出现钙溶圈,所以配制B选择培养基时,除需要添加水、无机盐外,还需要添加碳源和碳酸钙。培养后,选择C培养基中的②(钙化圈的直径与菌落直径的比值最大,说明该菌的分解能力最强)菌落进行纯培养。
【小问3详解】
纯培养的目的是获得纯培养物,纯培养物是指由单一个体繁殖所获得的微生物群体。
22. 前列腺特异性抗原(PSA)是前列腺上皮细胞分泌的丝氨酸蛋白酶,PSA是前列腺癌早期诊断的关键标志物,抗PSA抗体常用于前列腺癌的筛查。制备抗PSA单克隆抗体的流程如图所示。回答下列问题:
(1)过程①中,需要给小鼠多次注射_______,其目的是刺激小鼠产生_______细胞。
(2)过程③诱导细胞融合,选用骨髓瘤细胞是其具有________的特性,诱导细胞融合常用的方法有________(答出1点)。
(3)过程④用选择培养基筛选获得杂交瘤细胞,淘汰_____。过程⑤进一步筛选出能分泌抗PSA抗体的杂交瘤细胞,所用的方法是________。
(4)运用抗PSA单克隆抗体检测前列腺癌,具有灵敏度高和准确可靠的优点,其原理是________。
【答案】(1) ①. PSA ②. B淋巴
(2) ①. 能无限增殖 ②. PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法
(3) ①. 未融合细胞和自身融合细胞 ②. 克隆化培养和抗体检测
(4)抗体与抗原结合具有特异性
【解析】
【分析】1、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。
2、杂交瘤细胞的特点:既能大量增殖,又能产生特异性抗体。
3、诱导动物细胞融合的方法有:物理法(离心、振动)、化学法(聚乙二醇)、生物法(灭活的病毒)。
【小问1详解】
过程①中,需要给小鼠多次注射抗原PSA,其目的是刺激小鼠产生抗PSA抗体的B淋巴细胞。
【小问2详解】
过程③诱导细胞融合,选用骨髓瘤细胞是其具有无限增殖的特性,诱导细胞融合的方法有:PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法。
【小问3详解】
过程④用选择培养基筛选获得杂交瘤细胞,淘汰未融合细胞和自身融合细胞。过程⑤进一步筛选出能分泌抗PSA抗体的杂交瘤细胞,所用的方法是克隆化培养和抗体检测。
【小问4详解】
由于抗原和抗体结合的特异性,所以运用抗PSA单克隆抗体检测前列腺癌,具有灵敏度高和准确可靠的优点。
23. 大部分酵母菌缺乏糖化酶基因而不能水解淀粉,研究人员从黑曲霉细胞中获得了糖化酶基因并导入酵母菌细胞,提高了酵母菌利用淀粉的能力,从而提高发酵效率。培育转糖化酶基因酵母菌的实验流程如图所示。回答下列问题:
注:引物PL和引物PR用于特异性扩增糖化酶基因,5'AOX1用于诱导糖化酶基因表达。
(1)分析图可知,为使糖化酶基因正确插入pPIC9K质粒中并表达,要选用图中的限制酶______处理糖化酶基因和pPIC9K质粒。引物P和引物PR结合的位点分别位于糖化酶基因的_______(填序号)位点、________(填序号)位点。
(2)组氨酸是酵母菌的必需氨基酸。将重组质粒导入组氨酸合成缺陷型酵母菌细胞中,受体菌在不含组氨酸的培养基中培养,可初步筛选出含重组质粒的酵母菌,原因是__________。再次筛选时,在培养基中添加的抗生素是___________。
(3)将目的菌接种到含甲醇和淀粉的培养基中进行培养,一段时间后进行发酵产酶性能的检测。甲醇的主要作用是______,可通过检测_____来分析目的菌的发酵产酶性能。
【答案】(1) ①. EcoRI和NotI ②. ② ③. ③
(2) ①. 含有重组质粒的酵母菌含有His4,可合成组氨酸使菌体在不含组氨酸的培养基中正常生长;不含重组质粒的组氨酸合成缺陷型酵母菌会死亡 ②. 氨苄青霉素
(3) ①. 诱导启动子驱动糖化酶基因的表达 ②. 单位时间内培养基中的淀粉剩余量
【解析】
【分析】PCR需要的条件:模板、Taq酶及引物和四种游离的脱氧核苷酸(原料);构建基因表达载体是基因工程技术中最为重要的一步,需要限制酶(“基因剪刀”)、DNA连接酶(“基因针线”)等工具。
【小问1详解】
分析图可知,为使糖化酶基因正确插入pPIC9K质粒中并表达,根据三种限制酶的识别序列和切割位点,要选用图中的限制酶EcoRI和NotI处理糖化酶基因和pPIC9K质粒。由于DNA聚合酶只能从5'到3'方向延伸子链,结合pPIC9K质粒上的限制酶切割位点以及目的基因的转录方向可知,②处应位于质粒上的启动子右侧,故应该在②处结合引物P(其内含有EcoRI的碱基识别序列),在③处结合引物PR(其内含有NotI的碱基识别序列),这样才能按照正确的方向扩增目的基因,并保证扩增后的目的基因能正向连接到质粒上。
【小问2详解】
将重组质粒导入组氨酸合成缺陷型酵母菌细胞中,受体菌在不含组氨酸的培养基中培养,可初步筛选出含重组质粒的酵母菌,原因是含有重组质粒的酵母菌含有His4,可合成组氨酸使菌体在不含组氨酸的培养基中正常生长;不含重组质粒的组氨酸合成缺陷型酵母菌会死亡。再次筛选时,在培养基中添加的抗生素是氨苄青霉素。
【小问3详解】
目的菌基因组中含有的AOX1基因所携带的是甲醇诱导型强启动子,加入甲醇的目的是诱导启动子驱动糖化酶基因的表达。可通过检测单位时间内培养基中的淀粉剩余量来分析目的菌的发酵产酶性能。
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