内容正文:
宁德市2024—2025学年度第二学期期末高二质量检测生物学试题
(考试时间:75分钟 满分:100分)
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题:本卷共15小题,其中,第1-10小题,每题2分;第11-15小题,每题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 细胞是生命活动的基本单位,下列事实不支持该观点的是( )
A. 细胞膜破损的变形虫无法完成摄食等生命活动
B. 烟草花叶病毒只有侵入烟草细胞后才能增殖
C. 芦苇离体的叶绿体在一定条件下能释放氧气
D. 一切动物和植物都是由细胞发育而来的
【答案】C
【解析】
【详解】A、细胞膜破损导致变形虫无法完成摄食,说明细胞结构的完整性是生命活动的基础,A正确;
B、细胞是生命活动的基本单位,即使是没有细胞结构的病毒也需要寄生在活细胞中才能进行增殖,B正确;
C、离体的叶绿体在一定的条件下能释放氧气,由于没有完整的细胞结构参与,故该过程不能体现细胞是生命活动的基本单位,C错误;
D、一切动物和植物都是由细胞发育而来的,体现了细胞是生命活动的基本单位,D正确。
故选C。
2. 糖类是细胞中重要的能源物质,生物体内的糖类绝大数以多糖的形式存在。下列有关淀粉、糖原和纤维素的叙述错误的是( )
A. 三者的组成元素都是C、H、O,基本单位都是葡萄糖
B. 三者分别与新配制的斐林试剂混合并水浴加热,都呈蓝色
C. 人体摄入的淀粉和纤维素,都会被消化分解成葡萄糖才能吸收利用
D. 糖原是人和动物细胞的储能物质,肝糖原会分解产生葡萄糖
【答案】C
【解析】
【详解】A、淀粉、糖原和纤维素均为多糖,组成元素均为C、H、O,基本单位均为葡萄糖,A正确;
B、斐林试剂用于检测可溶性还原糖,需在沸水浴条件下与还原糖反应生成砖红色沉淀。三者均为非还原性多糖,无法与斐林试剂反应,混合后仍呈斐林试剂的蓝色,B正确;
C、人体可分泌淀粉酶分解淀粉为葡萄糖,但缺乏分解纤维素的酶,因此纤维素无法被消化利用,C错误;
D、糖原是动物细胞的储能物质,肝糖原分解可直接生成葡萄糖以补充血糖,D正确。
故选C。
3. 如图为高等动物细胞结构的示意图。下列叙述正确的是( )
A. 结构①的数量倍增发生于分裂前期的细胞中
B. 结构③因核仁的存在而成为细胞代谢和遗传的控制中心
C. 结构②和④之间可通过结构⑤实现膜化学成分的转化
D. 根据细胞代谢需要,结构⑥可在细胞质基质中移动和增殖
【答案】D
【解析】
【详解】A、结构①为中心体,在细胞分裂前的间期,中心体的数量倍增,A错误;
B、结构③是细胞核,因染色体的存在而成为细胞代谢和遗传的控制中心,B错误;
C、结构②为高尔基体,④为内质网,⑤为核糖体。核糖体没有膜结构,②和④之间可通过囊泡实现膜化学成分的转化,C错误;
D、结构⑥为线粒体,是细胞中的“动力车间”且含有DNA,根据细胞代谢需要,结构⑥可在细胞质基质中移动和增殖,代谢旺盛的部位线粒体数目多,D正确。
故选D。
4. 2020年9月我国提出2030年“碳达峰”和2060年“碳中和”的目标。“碳达峰”指碳排放达到峰值后不再增长,随后逐步回落:“碳中和”指通过减少碳排放、增加碳吸收实现碳平衡。下列叙述错误的是( )
A. 计算碳足迹时需扣除海洋对碳的吸收量
B. 减少肉类消费能减少碳排放,有利于减小生态足迹
C. 生态足迹越大,对环境影响就越大,降低生态足迹可提高生态盈余
D. 达到碳中和时,生物圈内所有生物释放的CO2量等于吸收的CO2量
【答案】D
【解析】
【详解】A、碳足迹表示扣除海洋对碳的吸收量之后,吸收化石燃料燃烧排放的CO2等所需的森林面积,所以计算碳足迹时需扣除海洋对碳的吸收量,A正确;
B、减少肉类消费,意味着减少畜牧业的规模。畜牧业生产过程中,动物的呼吸作用以及饲料生产等环节都会产生碳排放,所以减少肉类消费能减少碳排放,有利于减小生态足迹,B正确;
C、生态足迹是指能够持续地提供资源或消纳废弃物的、具有生物生产力的地域空间。生态足迹越大,代表人类对环境资源的需求和消耗越大,对环境影响就越大。生态盈余是指区域的生态承载力大于生态足迹的部分,降低生态足迹,在生态承载力不变的情况下,可提高生态盈余,C正确;
D、达到碳中和时,是人类活动产生的碳排放与通过植树造林等增加碳吸收的量达到平衡,而不是生物圈内所有生物释放的CO2量等于吸收的CO2量 ,生物圈内生物的呼吸作用等会持续释放CO2,D错误。
故选D。
5. 下列相关操作步骤对应的实验现象与结果分析,叙述错误的是( )
选项
部分操作步骤
实验现象与结果分析
A
PCR产物中加入二苯胺试剂并水浴加热
试管溶液呈蓝色,说明溶液中有DNA
B
向泡菜坛盖边缘的水槽中注满水
水槽中有气泡冒出,说明乳酸菌呼吸作用产生气体
C
对PCR扩增某基因的产物进行电泳后,取出凝胶置于紫外灯下观察和照相
除标准参照物外,各泳道都只在相同位置呈现一条条带,说明成功扩增出目的DNA片段
D
紫色洋葱外表皮细胞滴入0.3g/mL蔗糖溶液
液泡体积逐渐变小,颜色逐渐加深,说明细胞发生质壁分离
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A、二苯胺试剂可用于鉴定DNA,在水浴加热的条件下,若溶液中有DNA,会出现蓝色反应,所以PCR产物中加入二苯胺试剂并水浴加热,试管溶液呈蓝色,说明溶液中有DNA,A正确;
B、乳酸菌是厌氧菌,其无氧呼吸产物是乳酸,不产生气体,泡菜坛盖边缘水槽中有气泡冒出,是因为坛内其他杂菌呼吸产生气体,而不是乳酸菌呼吸作用产生气体,B错误;
C、对PCR扩增某基因的产物进行电泳后,取出凝胶置于紫外灯下观察和照相,除标准参照物外,各泳道都只在相同位置呈现一条条带,说明扩增出的DNA片段大小一致,成功扩增出目的DNA片段,C正确;
D、紫色洋葱外表皮细胞滴入0.3g/mL蔗糖溶液,由于外界溶液浓度大于细胞液浓度,细胞会发生渗透失水,从而导致液泡体积逐渐变小,颜色逐渐加深,这表明细胞发生了质壁分离,D正确。
故选B。
6. 宁德是中国大黄鱼养殖核心区,荣获“中国大黄鱼之乡”的称号。DNA条形码技术可利用DNA条形码序列(细胞内一段特定的DNA序列)准确鉴定出大黄鱼的种类。下列叙述错误的是( )
A. DNA条形码序列由两条反向平行的脱氧核苷酸链构成
B. 该技术鉴定大黄鱼种类的依据是不同大黄鱼的DNA条形码序列不同
C. 大黄鱼DNA的一条链上相邻碱基之间通过氢键连接
D. 大黄鱼肌细胞中的遗传物质含有4种核苷酸、4种碱基
【答案】C
【解析】
【详解】A、DNA条形码序列是指细胞内一段特定的DNA序列,DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸链构成,A正确;
B、DNA条形码技术通过比较特定DNA序列的差异来鉴定物种,不同大黄鱼的DNA条形码序列不同是鉴定依据,B正确;
C、DNA单链中相邻碱基通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖连接,氢键存在于两条链的碱基对之间,C错误;
D、大黄鱼的遗传物质是DNA,由4种脱氧核苷酸(含A、T、C、G四种碱基)组成,D正确。
故选C。
7. 引物的设计是PCR技术的重要环节,下列叙述错误的是( )
A. 需要根据目的基因的完整碱基序列来设计引物
B. 引物的长度不能过短,否则会影响PCR扩增产物的特异性
C. 引物的作用是使DNA聚合酶能够从其3'端开始连接脱氧核苷酸
D. 引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸
【答案】A
【解析】
【详解】A、设计引物时,不需要根据目的基因的完整碱基序列来设计,只需要根据目的基因两端的部分碱基序列设计引物即可,A错误;
B、引物长度不能过短,过短的引物可能会与模板DNA的多处非特异性位点结合,从而影响PCR扩增产物的特异性,B正确;
C、在PCR技术中,引物的作用是为DNA聚合酶提供起始位点,使DNA聚合酶能够从其3’端开始连接脱氧核苷酸,从而合成子链DNA,C正确;
D、引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸,它可以是DNA单链,也可以是RNA单链,D正确。
故选A。
8. 百合栽培过程中易受病毒侵染,造成品质退化。某研究小组尝试通过植物组织培养技术获得脱毒苗,操作流程如图。下列叙述正确的是( )
A. 由于分生区细胞未受病毒感染,所以取材后无需消毒处理
B. 愈伤组织是未分化的细胞团块,形成过程与基因选择性表达无关
C. ②为再分化过程,此过程可能会发生基因突变或基因重组
D. 脱毒苗还需移植到消过毒的蛭石等环境中炼苗后再移栽入土
【答案】D
【解析】
【详解】A、取材后需消毒,即使分生区细胞未受病毒感染,也需消毒,A 错误;
B、愈伤组织形成是脱分化过程,与基因选择性表达有关,B 错误;
C、②是再分化,此过程是有丝分裂,不会发生基因重组,C 错误;
D、脱毒苗需移栽到消毒的蛭石等环境炼苗(适应外界环境 )后再移栽入土,D 正确。
故选D。
9. Cry蛋白是苏云金杆菌产生的Bt毒蛋白的一种。科研人员将Cry蛋白第282位的丙氨酸和第283位的亮氨酸分别替换成甘氨酸和丝氨酸,改造后的Cry蛋白对烟草天蛾的毒性提高了7倍。下列叙述错误的是( )
A. 该技术属于蛋白质工程,应先设计预期的Cry蛋白结构,再预期其功能
B. 可以利用基因的定点突变技术进行碱基的替换,达到改造Cry基因的目的
C. 将转基因抗虫作物与其他作物轮作或套作可以延缓害虫对Cry蛋白产生抗性
D. 可以将改造后的Cry基因与α-淀粉酶基因一起转入作物中,以防止基因污染
【答案】A
【解析】
【详解】A、蛋白质工程的流程是先预期蛋白质的功能,再设计预期的蛋白质结构,然后根据蛋白质结构推测应有的氨基酸序列,最后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,A错误;
B、基因定点突变技术通过替换特定碱基改变基因序列,从而改造Cry蛋白,B正确;
C、将转基因抗虫作物与其他作物轮作或套作,可减少害虫对单一Cry蛋白的选择压力,从而延缓害虫对Cry蛋白产生抗性,C正确;
D、将Cry基因与α-淀粉酶基因共转入作物,若后者用于种子不育(如分解储存淀粉使种子无法萌发),可防止基因污染,D正确。
故选A。
10. 菌种M和菌种N在发酵工程应用上具有不同的优越性,为大量获得兼具二者优良性状的杂种融合菌,进行了下图所示的操作。已知菌种M为组氨酸依赖型(组氨酸合成相关基因突变为B-),菌种N为色氨酸依赖型(色氨酸合成相关基因突变为A-),下列分析正确的是( )
A. 过程①需用纤维素酶和果胶酶去除菌种M与N的细胞壁
B. 在培养基X中添加组氨酸和色氨酸以筛选出杂种融合菌
C. 筛选杂种融合菌是该发酵工程的中心环节
D. 发酵结束之后,采用过滤、沉淀等方法将杂种融合菌分离和干燥
【答案】D
【解析】
【详解】A、细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖,不能用纤维素酶和果胶酶去除细菌的细胞壁,A错误;
B、培养基X筛选的菌种是M菌和N菌融合后的细胞,同时含有M、N两种菌的基因,即基因型为A+B+,故培养基X中应不添加组氨酸和色氨酸,B错误;
C、发酵工程的中心环节是发酵罐内发酵,C错误;
D、发酵结束之后,分离微生物细胞本身常采用过滤、沉淀等方法,D正确。
故选D。
11. 据第四次全国大熊猫野外种群调查显示,全国野生大熊猫种群数量有1864只。为保护和繁殖大熊猫,科研人员进行了如图实验,下列叙述错误的是( )
A. 熊猫甲培育成功原因可能是卵母细胞的细胞质可使细胞核全能性得到表达
B. 采集来的卵母细胞要进行成熟培养和精子要获能处理,才能用于体外受精
C. 若早期胚胎发育到桑葚胚,可将胚胎中的内细胞团进行均等分割,则可以培育出熊猫乙和熊猫丙
D. 熊猫甲、乙和丙的培育过程都有胚胎移植技术,其实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
【答案】C
【解析】
【详解】A、在核移植技术中,卵母细胞的细胞质中含有促使细胞核全能性表达的物质,所以熊猫甲(通过核移植技术培育)培育成功原因可能是卵母细胞的细胞质可使细胞核全能性得到表达,A正确;
B、在体外受精技术中,采集来的卵母细胞要培养到减数第二次分裂中期(进行成熟培养),精子要进行获能处理,才能用于体外受精,B正确;
C、内细胞团是囊胚期才出现的结构,桑葚胚还没有内细胞团。若要通过胚胎分割培育出熊猫乙和熊猫丙,应该在囊胚期对胚胎中的内细胞团进行均等分割,C错误;
D、由图可知,熊猫甲、乙和丙的培育过程都有胚胎移植技术,胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移,D正确。
故选C。
12. 紫花苜蓿是利用最广泛的牧草,但青饲易造成家畜臌胀病。百脉根富含缩合单宁(一种次生代谢产物),能防止反刍动物臌胀病的发生。为了改良苜蓿饲用品质,研究人员采用植物体细胞杂交技术培育抗臌胀病型苜蓿,过程如下图。下列叙述错误的是( )
A. 过程①利用了细胞膜的流动性,过程②体现了植物细胞的全能性
B. 缩合单宁不是百脉根生长所必需的,一般在特定的组织或器官中产生
C. 该技术可获得杂种植株,说明紫花苜蓿和百脉根之间不存在生殖隔离
D. 过程②获得的多株杂种植物功效有差异,原因可能是遗传物质表达差异
【答案】C
【解析】
【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,原生质体的融合的生物学原理是细胞膜具有一定的流动性,杂种细胞发育成杂种植株体现了植物细胞的全能性,A正确;
B、百脉根富含缩合单宁(一种次生代谢产物),次生代谢产物是指生物体(特别是植物和微生物)在生长和发育过程中,除了维持生命活动所必需的初生代谢物(如蛋白质、核酸、糖类、脂类等)之外,所产生的一类小分子有机化合物,B正确;
C、植物体细胞杂交技术的意义就是克服远缘杂交不亲和障碍,紫花苜蓿和百脉根属于不同的物种,它们之间存在生殖隔离,C错误;
D、过程②获得的多株杂种植物功效有差异是因为基因的选择性表达,即遗传物质表达的差异,D正确。
故选C。
13. 下图为葡萄糖由肠腔运输至组织细胞过程示意图,葡萄糖转运体(GLUT)是介导葡萄糖进行协助扩散的一种载体蛋白,下列叙述错误的是( )
A. GLUT与水通道蛋白都不需要与转运的分子结合
B. 若一氧化碳中毒,可能影响肠腔中葡萄糖进入小肠上皮细胞
C. 将小肠上皮细胞中Na+转运到肠腔的载体,兼有ATP水解酶活性
D. 肠腔中葡萄糖进入小肠上皮细胞与葡萄糖进入红细胞的运输方式不同
【答案】A
【解析】
【详解】A、GLUT是介导葡萄糖进行协助扩散的载体蛋白,载体蛋白在转运物质时需要与转运的分子结合;而水通道蛋白是通道蛋白,转运物质时不需要与转运的分子结合,A错误;
B、一氧化碳中毒会影响氧气的运输,进而影响细胞呼吸产生ATP。肠腔中葡萄糖进入小肠上皮细胞是主动运输,需要消耗Na+的浓度差的势能,膜内外Na+的浓度差的维持需要消耗ATP,所以一氧化碳中毒会影响膜两侧钠离子的浓度差进而影响肠腔中葡萄糖进入小肠上皮细胞,B正确;
C、将小肠上皮细胞中Na+转运到肠腔是逆浓度梯度的主动运输,需要消耗能量,该载体兼有ATP水解酶活性,能催化ATP水解提供能量,C正确;
D、肠腔中葡萄糖进入小肠上皮细胞是主动运输,葡萄糖进入红细胞是协助扩散,运输方式不同,D正确。
故选A。
14. 核仁蛋白DDX21具有开放和闭合两种构象。核仁中的rDNA可被开放构象的DDX21缠绕,使DNA转录rRNA的过程受阻。SLERT(一种非编码RNA)能使DDX21转变成闭合构象,增大其流动性,保证RNA的正常生成。下列叙述错误的是( )
A. SLERT使DDX21转变成闭合构象的过程中氨基酸序列未发生改变
B. DDX21的合成、加工及运输过程需要核糖体、内质网和高尔基体的参与
C. B淋巴细胞分化为浆细胞后,细胞核中SLERT的含量会升高
D. 推测SLERT在细胞核中合成,对核仁的功能有重要影响
【答案】B
【解析】
【详解】A、DDX21构象变化仅涉及空间结构改变,氨基酸序列未变,A正确;
B、DDX21为核仁蛋白,属胞内蛋白,由游离核糖体合成后直接经核孔运输至核仁,无需内质网和高尔基体参与,B错误;
C、浆细胞需大量合成抗体(分泌蛋白),SLERT通过促进DDX21闭合提升rRNA转录效率,故其含量应升高,C正确;
D、SLERT为非编码RNA,RNA主要在细胞核中转录合成,直接影响核仁功能,D正确。
故选B。
15. 双脱氧测序法是一种用于确定DNA序列的经典方法,其原理是在DNA复制过程中引入特殊的化学物质——ddNTP来中断DNA链的延伸。ddNTP与dNTP均能遵循碱基互补配对原则,结合在延伸的子链上,当ddNTP结合在子链上时,DNA合成终止。PCR产物变性后电泳检测,可确定序列信息,通过该方法测序某疾病患者及对照个体的一段序列,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 电泳时产物的片段越小,迁移速率越快
B. 患者该段序列中某位点的碱基T突变为C
C. 5'—CTACCCGTGAT—3'为对照个体的一段序列
D. ddNTP导致DNA合成终止的原因是3'端无—OH,无法形成磷酸二酯键
【答案】B
【解析】
【详解】A、电泳时DNA 片段越小,迁移速率越快, A正确;
B、对照个体序列为5'-CTACCCGTGAT-3',患者个体序列为5'-CTACCTGTGAT-3',患者该段序列中某位点碱基C变为T,B错误;
C、双脱氧测序法读序列是从下往上读,即和电泳方向相反,所以对照个体的顺序为5'-CTACCCGTGAT-3',C正确;
D、ddNTP 终止 DNA 合成的原因是 3’端无-OH,无法形成磷酸二酯键,D正确。
故选B。
第Ⅱ卷 非选择题
二、非选择题:本卷共5小题,共60分
16. 牛支原体能引起牛肺炎、关节炎等多种疾病危害养殖业。VspX蛋白是牛支原体表面的一种脂蛋白,在牛支原体感染宿主细胞时起黏附作用。科研人员制备抗VspX单克隆抗体进行相关研究。回答下列问题:
(1)将纯化VspX蛋白作为__________注射到小鼠体内。
(2)在融合前三天,对实验小鼠加强免疫一次,目的是__________。然后取小鼠的B淋巴细胞用__________(填化学试剂)诱导与骨髓瘤细胞融合,筛选得到杂交瘤细胞。
(3)一段时间后,将杂交瘤细胞接种到96孔培养板上进行抗体检测,检测原理如图。
①在检测时,需将待测样本即96孔板培养槽中的__________(填“细胞”或“上清液”),加入到含VspX蛋白的固相载体的小孔中。
②加入酶标抗体一段时间后,需要用洗涤剂将未与__________结合的酶标抗体洗去。
③加入相应酶促反应底物显色后,蓝色的深浅可代表__________。
(4)将上述检测呈阳性的杂交瘤细胞制成细胞悬液,培养瓶中除添加一般营养物质外,还需加入__________等天然成分,并置于__________(填仪器)培养。
【答案】(1)抗原 (2) ①. 刺激机体产生更多的B细胞 ②. PEG
(3) ①. 上清液 ②. 抗VspX抗体 ③. 抗VspX抗体的含量
(4) ①. 血清 ②. 二氧化碳培养箱
【解析】
【分析】单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B淋巴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,再通过克隆化培养和抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养杂交瘤细胞,最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【小问1详解】
将纯化VspX蛋白作为抗原注射到小鼠体内,刺激小鼠获得能产生抗VspX抗体的B淋巴细胞。
【小问2详解】
在融合前三天,对实验小鼠加强免疫一次,目的是刺激机体产生更多的B细胞。然后取小鼠的B淋巴细胞用聚乙二醇(PEG)诱导与骨髓瘤细胞融合,筛选得到杂交瘤细胞。
【小问3详解】
①在检测时需要将待测样本即96孔板培养槽中的上清液,加入到含VspX蛋白的固相载体的小孔中。
②加入酶标抗体一段时间后,需要用洗涤剂将未与抗VspX抗体结合的酶标抗体洗去。
③加入相应酶促反应底物显色后,颜色的深浅可代表抗VspX抗体的量,蓝色越深,说明抗VspX抗体的量越高。
【小问4详解】
将上述检测呈阳性的杂交瘤细胞制成细胞悬液,培养瓶中除添加一般营养物质外,还需加入血清等天然成分,并置于二氧化碳培养箱培养。
17. 某城市景观水域存在流动性弱、污染程度大等问题。某科研团队研发了一种复合型生态浮床来改善景观水体,复合型生态浮床上有鸢尾等植物,水体中添加鱼类、贝类等滤食性水生动物,同时设置人工生物挂膜,挂膜内含有人工培养基、浮游生物和细菌等,如图1所示。
回答下列问题:
(1)复合型生态浮床既净化水质又美化环境,这体现生物多样性的__________价值。该生态浮床常种植鸢尾,既考虑植物对水体的净化能力,还兼顾植物的观赏性和经济价值,这主要遵循了生态工程的__________基本原理。
(2)复合型生态浮床中人工挂膜的主要作用有__________。(多选,填序号)
A. 可实现对颗粒污染物的拦截
B. 具有大量表面积,可富集大量的微生物
C. 有利于水体微生物分解污水中有机物
D. 为鸢尾提供充足的物质与能量
(3)为研究不同的处理方式净化水质的效果,科研团队做了相关实验,部分结果如图2.
注:COD(化学需氧量)通常作为衡量水体中有机污染物等的重要指标,COD值越高,说明有机物污染越严重。
①据图2可知,选用__________组处理污染水体效果最佳,理由是__________。
②在上述实验基础上,科研团队欲进一步优化复合型生态浮床,还需研究的内容有__________(答出1点即可)。
【答案】(1) ①. 间接、直接 ②. 自生、整体 (2)ABC
(3) ①. 生物膜强化鸢尾 ②. COD是水体有机污染物的重要指标,COD值越低,说明污染程度越小,较其他3组相比,生物膜强化鸢尾组COD下降幅度最大 ③. 浮床上可与鸢尾混种的植物种类
【解析】
【分析】1、生物多样性的价值
(1)直接价值:对人类有食用、药用、工业原料等实用意义的,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值。
(2)间接价值:对生态系统起到重要调节作用的价值,也叫做生态功能,例如保持水土、蓄洪抗旱等。
(3)潜在价值:目前人类尚不清楚的价值。
2、生物多样性的三个层次:基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。
【小问1详解】
生物多样性的直接价值是指对人类有食用、药用、工业原料等实用意义的,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值,间接价值是指对生态系统起到重要调节作用的价值,也叫做生态功能。复合型生态浮床净化水质体现了生物多样性的间接价值,美化环境供人观赏体现了生物多样性的直接价值。在生态工程中有效选择生物组分并合理布设来提高水体的净化能力,主要遵循了生态工程的自生原理,同时兼顾植物的观赏性和经济价值,主要遵循了生态工程的整体原理。
【小问2详解】
A、人工生物挂膜可实现对颗粒污染物的拦截,A正确;
B、人工生物挂膜具有大量表面积,并且挂膜内含有人工培养基,可富集大量的微生物,B正确;
C、人工生物挂膜内含有人工培养基、浮游生物和细菌等,有利于水体微生物分解污水中的有机物,C正确;
D、鸢尾只能利用光能,人工生物挂膜无法为其提供能量,D错误。
故选ABC。
【小问3详解】
①COD是水体有机污染物的重要指标,COD值越低,说明污染程度越小,由图可知,较其他3组相比,生物膜强化鸢尾组COD下降幅度最大,因此,该组处理污染水体效果最佳。
②在上述实验基础上,科研团队欲进一步优化复合型生态浮床,还需研究的内容有浮床上可与鸢尾混种的植物种类。
18. 哺乳动物体内的脂肪组织可分为白色脂肪组织(WAT)和褐色脂肪组织(BAT),其细胞结构模式如下图。WAT主要是将多余的糖等能源物质以脂肪的形式储存在脂肪滴这种细胞器中,BAT则专门用于分解脂肪等以满足额外的热量需求,二者可以相互转化。科研人员对小鼠的脂肪组织进行了相关研究。
回答下列问题:
(1)脂肪是由三分子__________与一分子__________发生反应而形成的酯,相同质量的糖类和脂肪相比,__________氧化分解释放的能量更多,原因是__________。
(2)WAT细胞中有较大的脂肪滴,里面储存着大量的脂肪分子,推测脂肪滴膜的结构模型是__________(填序号)。
(3)科研人员发现肥胖小鼠体内UCP-1基因与体重相关,药物X可用于缓解小鼠肥胖,设计实验验证药物X的治疗效果及作用机制,请完善下表中的实验方案。
分组
处理方式
饲养条件
UCP-1蛋白含量
WAT转化率
体重
甲
正常小鼠+①____
在相同且适宜环境下饲养一段时间
+++
+++
+
乙
肥胖小鼠+生理盐水
+
+
+++
丙
②____
++
++
++
注:WAT转化率=(已转化的WAT量/初始的WAT量)×1O0%;“+”的数量越多表示检测指标的数值越大
(4)基于上述研究,完善药物X的作用机制①_______②_______。
【答案】(1) ①. 脂肪酸 ②. 甘油 ③. 脂肪 ④. 与糖类相比,相同质量的脂肪(C)H含量更高,O含量更低,氧化分解时需要O2多,产生的H2O多,故释放的能量多。
(2)B (3) ①. 生理盐水 ②. 肥胖小鼠+药物X
(4) ①. 促进UCP-1基因的表达,提高UCP-1蛋白的含量 ②. 提高WAT转化率,进一步分解脂肪
【解析】
【分析】与糖类相似,组成脂质的化学元素主要是C、H、O,有些脂质还含有P和N。与糖类不同的是,脂质分子中氧的含量远远低于糖类,而氢的含量更高。常见的脂质有脂肪、磷脂和固醇等,它们的分子结构差异很大,通常都不溶于水,,而溶于脂溶性有机溶剂,如丙酮、氯仿、乙醚等。
【小问1详解】
脂肪是由三分子脂肪酸和一分子甘油发生反应而形成的酯,与等质量的糖类相比,脂肪(C)H含量更高,O含量更低,氧化分解时需要O2多,产生的H2O多,故释放的能量多。
【小问2详解】
磷脂分子的头部是亲水的,尾部是疏水的,据此推测,脂肪滴膜的结构模型是B。
【小问3详解】
该实验是验证药物X的治疗效果及作用机制,甲组、乙组是对照组,丙组为实验组,甲组是正常小鼠+生理盐水,乙组是肥胖小鼠+生理盐水,丙组是肥胖小鼠+药物X。
【小问4详解】
相对于乙组,丙组UCP-1蛋白含量升高,WAT转化率升高,小鼠体重降低,由此可知,药物X的作用机制是:促进UCP-1基因的表达,提高UCP-1蛋白的含量,提高WAT转化率,进一步分解脂肪,从而缓解小鼠肥胖。
19. 农业生产中塑料残膜在自然状态下难以降解,土壤中多种微生物能够利用塑料中的高分子有机化合物(聚乙烯)作为碳源,在其表面形成独特的群落,称为“塑料际”。科研人员进行如下图的实验过程,分离出能高效降解塑料的微生物菌株。
回答下列问题:
(1)图中①获得单菌落的方法是__________,按物理性质分类,培养基A属于__________培养基,其碳源是__________。
(2)经过初筛,“塑料际”中发现g-1、f-2两种高效降解菌,为进一步比较两种菌株的降解能力,科研人员做了如下实验:
单独接种并培养
g-1菌种
f-2菌种
降解圈(直径D/mm)
3.5
1.8
根据上述实验结果,__________(填“能”或“不能”)说明该实验中g-1的降解能力强于f-2,理由是__________。
(3)水接触角是评估塑料表面亲水性变化的重要指标,水接触角越小表明塑料亲水性越强。塑料的主要化学成分具有非极性特点,经菌株g-1和f-2处理塑料薄膜后,水接触角变小。推测水接触角变小的可能原因是__________。
【答案】(1) ①. 稀释涂布平板法 ②. 固体 ③. 聚乙烯
(2) ①. 不能 ②. 需要测量菌落直径,计算降解圈直径与菌落直径的比值来判断菌株的降解能力
(3)这两种菌株处理塑料薄膜后,塑料的极性增强,亲水性提高,使水接触角减小,亲水性提高”
【解析】
【分析】1、菌落是指由单个微生物细胞或一堆同种细胞在适宜固体培养基表面或内部生长繁殖到一定程度,形成以母细胞为中心的一团肉眼可见的、有一定形态、构造等特征的子细胞集团。各种微生物在一定条件下形成的菌落特征,如大小、形状、边缘、表面、质地、颜色等,具有一定的稳定性,是衡量菌种纯度、辨认和鉴定菌种的重要依据。
2、选择培养基是指一类根据特定微生物的特殊营养要求或其对某理化因素抗性的原理而设计的培养基。具有只允许特定的微生物生长,而同时抑制或阻止其他微生物生长的功能。
【小问1详解】
图中在培养基表面获得单菌落均匀分布,这是稀释涂布平板法的操作后的菌落特征。培养基 A 能形成单菌落,说明其为固体状态,按物理性质分类属于固体培养基。实验目的是分离能降解塑料(聚乙烯,高分子有机化合物)的微生物,因此培养基需以聚乙烯作为唯一碳源,只有能降解该物质的微生物才能生长。
【小问2详解】
实验仅测定了降解圈直径(D),但降解能力还与菌落直径(d)相关(通常用 D/d 比值衡量,比值越大降解能力越强),因此不能说明该实验中g-1的降解能力强于f-2。
【小问3详解】
塑料主要成分为非极性物质,亲水性差(水接触角大)。经菌株处理后,水接触角变小(亲水性增强),推测菌株分泌的酶降解了塑料中的非极性成分,产生了极性的降解产物(如含羟基、羧基等极性基团的小分子),这些产物附着在塑料表面,增加了亲水性。
20. 科研人员利用基因工程改造大肠杆菌,获得生产胰岛素的工程菌。图1表示利用PCR技术获取胰岛素基因(①②③④表示相关引物的部分序列),图2表示质粒的结构。
注:1.图中限制酶的识别序列和切割位点为:BamHⅠ:5'—G↓GATCC-3',EcoRⅠ:5'—G↓AATTC—3',SalⅠ:5'—G↓TCGAC—3';2.LacZ基因能编码产生β-半乳糖苷酶,可催化无色物质X-gal产生蓝色物质使菌落呈蓝色,否则为白色。
回答下列问题:
(1)从__________细胞中提取mRNA,经__________过程得到cDNA,然后设计引物并利用PCR技术扩增胰岛素基因。
(2)根据图1判断__________链为胰岛素基因转录的模板链。已知胰岛素基因α链的部分碱基序列为5'—TTTAAA—3',强启动子α链的部分碱基序列为5'—GCTG…CATG—3',为确保胰岛素基因与质粒正向连接,利用PCR扩增胰岛素基因时,基因上游应选__________(填“①”或“②”或“③”或“④”)作为引物,其部分碱基序列为__________。(填序号)
A.5'—GGATCCCGAC…GTACAAATTT—3'
B.5'—GGATCCGCTG…CATGTTTAAA—3'
C.5'—GTCGACGCTG…CATGTTTAAA—3'
D.5'—GTCGACCGAC…GTACAAATTT—3'
(3)将构建的基因表达载体与经__________处理的大肠杆菌,在适宜的条件下共培养一段时间,再接种到含__________的培养基上培养,筛选出呈__________色的菌落,即可得所需菌落。
(4)从上述工程菌的培养液中可以提取到胰岛素原,经鉴定该胰岛素原无生物活性。从大肠杆菌的结构分析,胰岛素原无生物活性的主要原因是__________。
【答案】(1) ①. 胰岛B ②. 逆转录
(2) ①. β ②. ② ③. B
(3) ①. Ca2+或CaCl2 ②. 氨苄青霉素和X-gal ③. 白
(4)大肠杆菌无内质网和高尔基体等结构,无法对胰岛素原进行加工
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的筛选与获取: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,标记基因可便于重组DNA分子的筛选。
(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和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞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是否插入目的基因或检测目的基因是否转录出了mRNA——PCR技术;②检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【小问1详解】
由于基因的选择性表达,只有胰岛B细胞中胰岛素基因才能转录出mRNA,并翻译出胰岛素。从胰岛B细胞中提取mRNA,经逆转录过程得到cDNA,然后设计引物并利用PCR技术扩增胰岛素基因。
【小问2详解】
启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,并起始转录,转录的方向是按照模板链的3'端到5'端进行。由图可知,强启动子在胰岛素基因的左侧,转录的方向是从左向右,因此,β链为胰岛素基因转录的模板链。DNA复制的方向是从模板链的3'端开始,因此PCR所需的引物组合是②③;据图可知,在构建重组DNA分子时需要用到BamHI和SalI识别序列,因此在引物②的5′端添加BamHI识别序列和强启动子,在引物③的5′端添加SalI识别序列。已知胰岛素基因的β链为转录模板,则α链为编码链,胰岛素基因α链的部分碱基序列为5'—TTTAAA—3',强启动子α链的部分碱基序列为5'—GCTG…CATG—3',为确保胰岛素基因与质粒正向连接,引物②的5'端的部分碱基序列为5'—GGATCCGCTG…CATGTTTAAA—3',B正确,ACD错误,故选B。
【小问3详解】
将构建的基因表达载体与经Ca2+或CaCl2处理的大肠杆菌,在适宜的条件下共培养一段时间,再接种到含氨苄青霉素和X-gal的培养基上培养。基因表达载体上含有抗氨苄青霉素基因,所以导入基因表达载体的大肠杆菌可以在含有氨苄青霉素的培养基上存活下来,而未导入的会死亡。目的基因的插入会破坏LacZ基因的结构,使其不能正常表达产生β-半乳糖苷酶,底物X-gal不会被分解,所以在培养基中筛选出白色的菌落,即可得所需菌落。
【小问4详解】
从上述工程菌的培养液中可以提取到胰岛素原,经鉴定该胰岛素原无生物活性。从大肠杆菌的结构分析,胰岛素原无生物活性的主要原因是大肠杆菌无内质网和高尔基体等结构,无法对胰岛素原进行加工。
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宁德市2024—2025学年度第二学期期末高二质量检测生物学试题
(考试时间:75分钟 满分:100分)
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题:本卷共15小题,其中,第1-10小题,每题2分;第11-15小题,每题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 细胞是生命活动的基本单位,下列事实不支持该观点的是( )
A. 细胞膜破损的变形虫无法完成摄食等生命活动
B. 烟草花叶病毒只有侵入烟草细胞后才能增殖
C. 芦苇离体的叶绿体在一定条件下能释放氧气
D. 一切动物和植物都是由细胞发育而来的
2. 糖类是细胞中重要的能源物质,生物体内的糖类绝大数以多糖的形式存在。下列有关淀粉、糖原和纤维素的叙述错误的是( )
A. 三者的组成元素都是C、H、O,基本单位都是葡萄糖
B. 三者分别与新配制的斐林试剂混合并水浴加热,都呈蓝色
C. 人体摄入的淀粉和纤维素,都会被消化分解成葡萄糖才能吸收利用
D. 糖原是人和动物细胞的储能物质,肝糖原会分解产生葡萄糖
3. 如图为高等动物细胞结构的示意图。下列叙述正确的是( )
A. 结构①的数量倍增发生于分裂前期的细胞中
B. 结构③因核仁的存在而成为细胞代谢和遗传的控制中心
C. 结构②和④之间可通过结构⑤实现膜化学成分的转化
D. 根据细胞代谢需要,结构⑥可在细胞质基质中移动和增殖
4. 2020年9月我国提出2030年“碳达峰”和2060年“碳中和”的目标。“碳达峰”指碳排放达到峰值后不再增长,随后逐步回落:“碳中和”指通过减少碳排放、增加碳吸收实现碳平衡。下列叙述错误的是( )
A. 计算碳足迹时需扣除海洋对碳的吸收量
B. 减少肉类消费能减少碳排放,有利于减小生态足迹
C. 生态足迹越大,对环境影响就越大,降低生态足迹可提高生态盈余
D. 达到碳中和时,生物圈内所有生物释放的CO2量等于吸收的CO2量
5. 下列相关操作步骤对应的实验现象与结果分析,叙述错误的是( )
选项
部分操作步骤
实验现象与结果分析
A
PCR产物中加入二苯胺试剂并水浴加热
试管溶液呈蓝色,说明溶液中有DNA
B
向泡菜坛盖边缘的水槽中注满水
水槽中有气泡冒出,说明乳酸菌呼吸作用产生气体
C
对PCR扩增某基因的产物进行电泳后,取出凝胶置于紫外灯下观察和照相
除标准参照物外,各泳道都只在相同位置呈现一条条带,说明成功扩增出目的DNA片段
D
紫色洋葱外表皮细胞滴入0.3g/mL蔗糖溶液
液泡体积逐渐变小,颜色逐渐加深,说明细胞发生质壁分离
A. A B. B C. C D. D
6. 宁德是中国大黄鱼养殖核心区,荣获“中国大黄鱼之乡”的称号。DNA条形码技术可利用DNA条形码序列(细胞内一段特定的DNA序列)准确鉴定出大黄鱼的种类。下列叙述错误的是( )
A. DNA条形码序列由两条反向平行的脱氧核苷酸链构成
B. 该技术鉴定大黄鱼种类的依据是不同大黄鱼的DNA条形码序列不同
C. 大黄鱼DNA的一条链上相邻碱基之间通过氢键连接
D. 大黄鱼肌细胞中的遗传物质含有4种核苷酸、4种碱基
7. 引物的设计是PCR技术的重要环节,下列叙述错误的是( )
A. 需要根据目的基因的完整碱基序列来设计引物
B. 引物的长度不能过短,否则会影响PCR扩增产物的特异性
C. 引物的作用是使DNA聚合酶能够从其3'端开始连接脱氧核苷酸
D. 引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸
8. 百合栽培过程中易受病毒侵染,造成品质退化。某研究小组尝试通过植物组织培养技术获得脱毒苗,操作流程如图。下列叙述正确的是( )
A. 由于分生区细胞未受病毒感染,所以取材后无需消毒处理
B. 愈伤组织是未分化的细胞团块,形成过程与基因选择性表达无关
C. ②为再分化过程,此过程可能会发生基因突变或基因重组
D. 脱毒苗还需移植到消过毒的蛭石等环境中炼苗后再移栽入土
9. Cry蛋白是苏云金杆菌产生的Bt毒蛋白的一种。科研人员将Cry蛋白第282位的丙氨酸和第283位的亮氨酸分别替换成甘氨酸和丝氨酸,改造后的Cry蛋白对烟草天蛾的毒性提高了7倍。下列叙述错误的是( )
A. 该技术属于蛋白质工程,应先设计预期的Cry蛋白结构,再预期其功能
B. 可以利用基因的定点突变技术进行碱基的替换,达到改造Cry基因的目的
C. 将转基因抗虫作物与其他作物轮作或套作可以延缓害虫对Cry蛋白产生抗性
D. 可以将改造后的Cry基因与α-淀粉酶基因一起转入作物中,以防止基因污染
10. 菌种M和菌种N在发酵工程应用上具有不同的优越性,为大量获得兼具二者优良性状的杂种融合菌,进行了下图所示的操作。已知菌种M为组氨酸依赖型(组氨酸合成相关基因突变为B-),菌种N为色氨酸依赖型(色氨酸合成相关基因突变为A-),下列分析正确的是( )
A. 过程①需用纤维素酶和果胶酶去除菌种M与N的细胞壁
B. 在培养基X中添加组氨酸和色氨酸以筛选出杂种融合菌
C. 筛选杂种融合菌是该发酵工程的中心环节
D. 发酵结束之后,采用过滤、沉淀等方法将杂种融合菌分离和干燥
11. 据第四次全国大熊猫野外种群调查显示,全国野生大熊猫种群数量有1864只。为保护和繁殖大熊猫,科研人员进行了如图实验,下列叙述错误的是( )
A. 熊猫甲培育成功原因可能是卵母细胞的细胞质可使细胞核全能性得到表达
B. 采集来的卵母细胞要进行成熟培养和精子要获能处理,才能用于体外受精
C. 若早期胚胎发育到桑葚胚,可将胚胎中的内细胞团进行均等分割,则可以培育出熊猫乙和熊猫丙
D. 熊猫甲、乙和丙的培育过程都有胚胎移植技术,其实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
12. 紫花苜蓿是利用最广泛的牧草,但青饲易造成家畜臌胀病。百脉根富含缩合单宁(一种次生代谢产物),能防止反刍动物臌胀病的发生。为了改良苜蓿饲用品质,研究人员采用植物体细胞杂交技术培育抗臌胀病型苜蓿,过程如下图。下列叙述错误的是( )
A. 过程①利用了细胞膜的流动性,过程②体现了植物细胞的全能性
B. 缩合单宁不是百脉根生长所必需的,一般在特定的组织或器官中产生
C. 该技术可获得杂种植株,说明紫花苜蓿和百脉根之间不存在生殖隔离
D. 过程②获得的多株杂种植物功效有差异,原因可能是遗传物质表达差异
13. 下图为葡萄糖由肠腔运输至组织细胞过程示意图,葡萄糖转运体(GLUT)是介导葡萄糖进行协助扩散的一种载体蛋白,下列叙述错误的是( )
A. GLUT与水通道蛋白都不需要与转运的分子结合
B. 若一氧化碳中毒,可能影响肠腔中葡萄糖进入小肠上皮细胞
C. 将小肠上皮细胞中Na+转运到肠腔的载体,兼有ATP水解酶活性
D. 肠腔中葡萄糖进入小肠上皮细胞与葡萄糖进入红细胞的运输方式不同
14. 核仁蛋白DDX21具有开放和闭合两种构象。核仁中的rDNA可被开放构象的DDX21缠绕,使DNA转录rRNA的过程受阻。SLERT(一种非编码RNA)能使DDX21转变成闭合构象,增大其流动性,保证RNA的正常生成。下列叙述错误的是( )
A. SLERT使DDX21转变成闭合构象的过程中氨基酸序列未发生改变
B. DDX21的合成、加工及运输过程需要核糖体、内质网和高尔基体的参与
C. B淋巴细胞分化为浆细胞后,细胞核中SLERT的含量会升高
D. 推测SLERT在细胞核中合成,对核仁的功能有重要影响
15. 双脱氧测序法是一种用于确定DNA序列的经典方法,其原理是在DNA复制过程中引入特殊的化学物质——ddNTP来中断DNA链的延伸。ddNTP与dNTP均能遵循碱基互补配对原则,结合在延伸的子链上,当ddNTP结合在子链上时,DNA合成终止。PCR产物变性后电泳检测,可确定序列信息,通过该方法测序某疾病患者及对照个体的一段序列,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 电泳时产物的片段越小,迁移速率越快
B. 患者该段序列中某位点的碱基T突变为C
C. 5'—CTACCCGTGAT—3'为对照个体的一段序列
D. ddNTP导致DNA合成终止的原因是3'端无—OH,无法形成磷酸二酯键
第Ⅱ卷 非选择题
二、非选择题:本卷共5小题,共60分
16. 牛支原体能引起牛肺炎、关节炎等多种疾病危害养殖业。VspX蛋白是牛支原体表面的一种脂蛋白,在牛支原体感染宿主细胞时起黏附作用。科研人员制备抗VspX单克隆抗体进行相关研究。回答下列问题:
(1)将纯化VspX蛋白作为__________注射到小鼠体内。
(2)在融合前三天,对实验小鼠加强免疫一次,目的是__________。然后取小鼠的B淋巴细胞用__________(填化学试剂)诱导与骨髓瘤细胞融合,筛选得到杂交瘤细胞。
(3)一段时间后,将杂交瘤细胞接种到96孔培养板上进行抗体检测,检测原理如图。
①在检测时,需将待测样本即96孔板培养槽中的__________(填“细胞”或“上清液”),加入到含VspX蛋白的固相载体的小孔中。
②加入酶标抗体一段时间后,需要用洗涤剂将未与__________结合的酶标抗体洗去。
③加入相应酶促反应底物显色后,蓝色的深浅可代表__________。
(4)将上述检测呈阳性的杂交瘤细胞制成细胞悬液,培养瓶中除添加一般营养物质外,还需加入__________等天然成分,并置于__________(填仪器)培养。
17. 某城市景观水域存在流动性弱、污染程度大等问题。某科研团队研发了一种复合型生态浮床来改善景观水体,复合型生态浮床上有鸢尾等植物,水体中添加鱼类、贝类等滤食性水生动物,同时设置人工生物挂膜,挂膜内含有人工培养基、浮游生物和细菌等,如图1所示。
回答下列问题:
(1)复合型生态浮床既净化水质又美化环境,这体现生物多样性的__________价值。该生态浮床常种植鸢尾,既考虑植物对水体的净化能力,还兼顾植物的观赏性和经济价值,这主要遵循了生态工程的__________基本原理。
(2)复合型生态浮床中人工挂膜的主要作用有__________。(多选,填序号)
A. 可实现对颗粒污染物的拦截
B. 具有大量表面积,可富集大量的微生物
C. 有利于水体微生物分解污水中有机物
D. 为鸢尾提供充足的物质与能量
(3)为研究不同的处理方式净化水质的效果,科研团队做了相关实验,部分结果如图2.
注:COD(化学需氧量)通常作为衡量水体中有机污染物等的重要指标,COD值越高,说明有机物污染越严重。
①据图2可知,选用__________组处理污染水体效果最佳,理由是__________。
②在上述实验基础上,科研团队欲进一步优化复合型生态浮床,还需研究的内容有__________(答出1点即可)。
18. 哺乳动物体内的脂肪组织可分为白色脂肪组织(WAT)和褐色脂肪组织(BAT),其细胞结构模式如下图。WAT主要是将多余的糖等能源物质以脂肪的形式储存在脂肪滴这种细胞器中,BAT则专门用于分解脂肪等以满足额外的热量需求,二者可以相互转化。科研人员对小鼠的脂肪组织进行了相关研究。
回答下列问题:
(1)脂肪是由三分子__________与一分子__________发生反应而形成的酯,相同质量的糖类和脂肪相比,__________氧化分解释放的能量更多,原因是__________。
(2)WAT细胞中有较大的脂肪滴,里面储存着大量的脂肪分子,推测脂肪滴膜的结构模型是__________(填序号)。
(3)科研人员发现肥胖小鼠体内UCP-1基因与体重相关,药物X可用于缓解小鼠肥胖,设计实验验证药物X的治疗效果及作用机制,请完善下表中的实验方案。
分组
处理方式
饲养条件
UCP-1蛋白含量
WAT转化率
体重
甲
正常小鼠+①____
在相同且适宜环境下饲养一段时间
+++
+++
+
乙
肥胖小鼠+生理盐水
+
+
+++
丙
②____
++
++
++
注:WAT转化率=(已转化的WAT量/初始的WAT量)×1O0%;“+”的数量越多表示检测指标的数值越大
(4)基于上述研究,完善药物X的作用机制①_______②_______。
19. 农业生产中塑料残膜在自然状态下难以降解,土壤中多种微生物能够利用塑料中的高分子有机化合物(聚乙烯)作为碳源,在其表面形成独特的群落,称为“塑料际”。科研人员进行如下图的实验过程,分离出能高效降解塑料的微生物菌株。
回答下列问题:
(1)图中①获得单菌落的方法是__________,按物理性质分类,培养基A属于__________培养基,其碳源是__________。
(2)经过初筛,“塑料际”中发现g-1、f-2两种高效降解菌,为进一步比较两种菌株的降解能力,科研人员做了如下实验:
单独接种并培养
g-1菌种
f-2菌种
降解圈(直径D/mm)
3.5
1.8
根据上述实验结果,__________(填“能”或“不能”)说明该实验中g-1的降解能力强于f-2,理由是__________。
(3)水接触角是评估塑料表面亲水性变化的重要指标,水接触角越小表明塑料亲水性越强。塑料的主要化学成分具有非极性特点,经菌株g-1和f-2处理塑料薄膜后,水接触角变小。推测水接触角变小的可能原因是__________。
20. 科研人员利用基因工程改造大肠杆菌,获得生产胰岛素的工程菌。图1表示利用PCR技术获取胰岛素基因(①②③④表示相关引物的部分序列),图2表示质粒的结构。
注:1.图中限制酶的识别序列和切割位点为:BamHⅠ:5'—G↓GATCC-3',EcoRⅠ:5'—G↓AATTC—3',SalⅠ:5'—G↓TCGAC—3';2.LacZ基因能编码产生β-半乳糖苷酶,可催化无色物质X-gal产生蓝色物质使菌落呈蓝色,否则为白色。
回答下列问题:
(1)从__________细胞中提取mRNA,经__________过程得到cDNA,然后设计引物并利用PCR技术扩增胰岛素基因。
(2)根据图1判断__________链为胰岛素基因转录的模板链。已知胰岛素基因α链的部分碱基序列为5'—TTTAAA—3',强启动子α链的部分碱基序列为5'—GCTG…CATG—3',为确保胰岛素基因与质粒正向连接,利用PCR扩增胰岛素基因时,基因上游应选__________(填“①”或“②”或“③”或“④”)作为引物,其部分碱基序列为__________。(填序号)
A.5'—GGATCCCGAC…GTACAAATTT—3'
B.5'—GGATCCGCTG…CATGTTTAAA—3'
C.5'—GTCGACGCTG…CATGTTTAAA—3'
D.5'—GTCGACCGAC…GTACAAATTT—3'
(3)将构建的基因表达载体与经__________处理的大肠杆菌,在适宜的条件下共培养一段时间,再接种到含__________的培养基上培养,筛选出呈__________色的菌落,即可得所需菌落。
(4)从上述工程菌的培养液中可以提取到胰岛素原,经鉴定该胰岛素原无生物活性。从大肠杆菌的结构分析,胰岛素原无生物活性的主要原因是__________。
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