内容正文:
高三年级适应性考试试题
生物
一、单选题(每题2分,共50分)
1. 系统是指彼此间相互作用、相互依赖的组分,有规律地结合而形成的整体。下列相关叙述不能为“细胞是基本的生命系统”这一观点提供支持的是( )
A. 组成细胞的化学元素在自然界都存在
B. 细胞膜是边界,各类细胞器分工合作,细胞核是控制中心
C. 各层次生命系统的形成、维持和运转都是以细胞为基础的
D. 细胞是开放的,不断与外界进行物质交换、能量转换和信息传递
2. 发菜是一种非常细小的可食用材料,用它来做汤味道鲜美。下列叙述正确的是( )
A. 发菜细胞中既有DNA也有RNA,DNA是发菜的主要遗传物质
B. 发菜细胞和哺乳动物成熟的红细胞中都没有线粒体
C. 虽然发菜的结构较简单,但其遗传也遵循孟德尔的遗传定律
D. 发菜和水绵都能进行光合作用且捕获光能的色素种类相同
3. 定西粉条是一种传统食品,是以马铃薯为主要原料加工而成的。粉条的制作工艺包括选材、粉碎、过滤、淀粉糊化、粉条成型和烘干等步骤,传统手工制作的粉条色泽透亮、光滑、有淡淡的马铃薯香味,干品易折断、耐保存,泡发后柔韧爽滑。下列叙述正确的是( )
A. 粉碎前的马铃薯细胞中含量最丰富的化合物是淀粉,淀粉的组成元素是C、H、O
B. 淀粉是以碳链为基本骨架的大分子物质,其与脂肪均是人体细胞中重要的储能物质
C. 若使用斐林试剂鉴定马铃薯粉条中的淀粉含量,则可以通过观察砖红色沉淀的多少来判断
D. 人体摄入马铃薯粉条后,其中的淀粉必须经过消化分解成葡萄糖,才能被细胞吸收利用
4. 下列对生物体有机物的相关叙述,错误的是( )
A. 纤维素、淀粉酶和核酸的组成元素中都有C、H和O
B. 糖原、蛋白质和脂肪都是由单体连接成的多聚体
C. 多肽链和核酸单链可在链内形成氢键
D. 多糖、蛋白质和固醇可参与组成细胞结构
5. 佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内某种元素缺乏有关。该元素还可以( )
A. 参与构成叶绿素 B. 用于诱导原生质体融合
C. 辅助血红蛋白携氧 D. 参与构成甲状腺激素
6. 对下列关于中学生物学实验的描述错误的是( )
①探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
②观察植物细胞的质壁分离现象
③探究培养液中酵母菌种群数量的变化
④观察植物细胞的有丝分裂
⑤观察叶绿体和细胞质的流动
⑥DNA的粗提取与鉴定
A. ①⑥通过观察颜色判断实验结果 B. ③⑥均须进行离心操作
C. ②④均可使用洋葱作为实验材料 D. ②⑤实验过程均须保持细胞活性
7. 在生物体中,细胞间信息传递是细胞生长、增殖、分化、凋亡等生命活动正常进行的条件之一,而蛋白分泌是实现某些细胞间信息传递途径的重要环节。多数分泌蛋白含有信号肽序列,通过内质网一高尔基体( ER-Golgi)途径分泌到细胞外,被称为经典分泌途径;但研究表明,真核生物中少数分泌蛋白并不依赖ER-Golgi途径,称为非经典分泌途径(如下图)。下列相关叙述不正确的是( )
A. 在生物体中,蛋白分泌是实现某些细胞间信息传递途径的重要环节
B. 经典的蛋白分泌途径伴随着生物膜的转化,体现了膜的流动性
C. 所有细胞都具备如图所示的4种非经典分泌途径
D. 非经典分泌途径的存在对经典分泌途径是一种必要和有益的补充
8. 如图表示蝾螈受精卵横缢实验,该图最能说明( )
A. 细胞质控制着细胞的代谢
B. 细胞质控制着细胞的遗传
C. 细胞核与细胞的分裂、分化密切相关
D. 细胞核与细胞的物质、能量代谢密切相关
9. 有观点认为真核细胞器膜是由细胞膜进化而来的。以下判断依据不合理的是( )
A. 细胞器膜与细胞膜之间能相互转化
B. 细胞器膜与细胞膜在物质运输上都具有选择性
C. 细胞器膜与细胞膜的基本骨架都是磷脂双分子层
D. 细胞器膜与细胞膜的组成成分的种类与含量完全相同
10. 罗伯特森(J.D.Robertson)提出了“蛋白质—脂质—蛋白质”的细胞膜结构模型。下列不属于该模型提出的基础的是( )
A. 化学分析表明细胞膜中含有磷脂和胆固醇
B. 据表面张力研究推测细胞膜中含有蛋白质
C. 电镜下观察到细胞膜暗—亮—暗三层结构
D. 细胞融合实验结果表明细胞膜具有流动性
11. 图1是显微镜下观察到的某一时刻的细胞图像。图2表示一种渗透作用装置。图3是另一种渗透装置,一段时间后液面上升的高度为h。这两个装置所用的半透膜都不能让蔗糖分子通过,但可以让葡萄糖分子和水分子通过。下列叙述错误的是( )
A. 图3中,如果A、a均为蔗糖溶液,则开始时浓度大小关系为Ma>MA,达到平衡后Ma>MA
B. 图2中,若A为0.3g/mL葡萄糖溶液,B为清水,则平衡后A 侧液面与B侧液面一样高
C. 图3中,若每次平衡后都将产生的水柱h移走,那么随着时间的推移,h将会越来越小
D. 若图1是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片,则此时细胞液浓度一定大于外界溶液浓度
12. 我校生物兴趣小组的同学为了探究校园植物细胞的吸水和失水情况,选取大小相同、生理状态相似的红色月季花花瓣均分2组,将它们分别放置在甲乙两种溶液中,测得细胞失水量的变化如图1,液泡直径的变化如图2,下列叙述错误的是( )
A. 图1乙曲线的形成过程中可能发生了物质的主动运输
B. 图2中曲线Ⅱ和图1中甲溶液中细胞失水量曲线对应
C. 第4分钟前甲溶液中花瓣细胞失水速率小于乙溶液
D. 曲线走势不同的主要原因是甲、乙两种溶液的溶质不同
13. 某细菌能将组氨酸脱羧生成组胺和CO2,相关物质的跨膜运输过程如下图。下列叙述正确的是( )
A. 转运蛋白W可协助组氨酸逆浓度梯度进入细胞
B. 胞内产生的组胺跨膜运输过程需要消耗能量
C. 转运蛋白W能同时转运两种物质,故不具特异性
D. CO2分子经自由扩散,只能从胞内运输到胞外
14. 酶是细胞代谢中的催化剂,其活性对于细胞完成正常的代谢至关重要。下列关于酶的实验中,说法正确的是( )
A. 选择淀粉酶探究pH对酶活性影响时,H+可以促进淀粉水解,不会影响实验效果
B. 若用淀粉、蔗糖以及淀粉酶来探究酶的专一性,用碘液无法检验蔗糖是否被分解
C. 若用蛋白酶和蛋白质、淀粉探究酶的专一性,可用双缩脲试剂检验淀粉是否被分解
D. 若探究温度对过氧化氢酶的影响时,温度升高会促进过氧化氢分解、不会影响实验效果
15. 下列有关ATP的说法,正确的是( )
A. 放能反应一般与ATP的水解反应相联系
B. 正常细胞ATP与ADP的比值相对稳定
C. ATP为各项生命活动供能时需同时水解所有的磷酸基团
D. 催化ATP合成和分解的是同一种酶
16. 我国葡萄酒酿造历史悠久、传统发酵技术延续至今。发酵工程通过选育菌种和控制发酵条件等措施可优化传统发酵工艺,改善葡萄酒品质。下列叙述错误的是( )
A. 传统发酵时,葡萄果皮上的多种微生物参与了葡萄酒的发酵过程
B. 工业化生产时,酵母菌需在无氧条件下进行扩大培养和酒精发酵
C. 通过诱变育种或基因工程育种能够改良葡萄酒发酵菌种的性状
D. 大规模发酵时,需要监测发酵温度、pH值、罐压及溶解氧等参数
17. 生物消毒法是指利用生物或其代谢物除去环境中的部分微生物的方法。下列有关说法错误的是( )
A. 消毒和灭菌的主要目的是防止杂菌污染以获取纯净微生物培养物
B. 有微生物能够寄生于多种细菌体内使细菌裂解,因此可以使用这些微生物进行生物消毒
C. 和煮沸消毒等其他消毒方法不同,生物消毒只能杀死物体表面或内部的一部分微生物
D. 做好消毒工作后,后续的操作也要注意避免周围环境中的微生物造成再次污染
18. 食用腐烂水果后,人出现头晕、恶心、呕吐或更严重的症状,这可能与微生物代谢产生的毒素有关。某研究小组致力于研究健康饮食,设计实验探究腐烂苹果不同区域微生物的种类和数量以及烂果毒性,实验基本步骤如图所示。下列说法正确的是( )
A. 根据该实验的探究目的,步骤二采用的接种方法是平板划线法
B. 在适宜环境下培养8小时即可统计出不同菌液中全部微生物的种类和数量
C. 若①~⑤菌落种类和数量依次减少,则离腐烂部位越远的果肉中毒素含量越低
D. 若⑤所在部位微生物的数量极少,则切掉①~④后的苹果便可放心食用
19. 细胞工程技术已在生物制药和物种繁育等领域得到了广泛应用。下列关于动物细胞工程的叙述,正确的是( )
A. 从动物体内取出组织,用胰蛋白酶处理后直接培养的细胞称为传代细胞
B. 将特定基因或特定蛋白导入已分化的T细胞,可将其诱导形成iPS细胞
C. 将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合,经诱导融合的细胞即为能分泌所需抗体的细胞
D. 采用胚胎分割技术克隆动物常选用桑葚胚或囊胚,因这两个时期的细胞未发生分化
20. 某科研团队拟通过植物体细胞杂交技术培育抗病紫杉醇高产植株。实验流程如下:
①取红豆杉愈伤组织与经几丁质酶基因改造的烟草叶片,分别制备原生质体;
②用聚乙二醇诱导原生质体融合,筛选获得杂种细胞;
③将杂种细胞转入再生培养基,经脱分化、再分化形成完整植株。
根据实验流程,下列叙述正确的是( )
A. ①需要利用纤维素酶和果胶酶,并在低渗溶液中进行
B. ②中聚乙二醇可诱导原生质体融合、促进细胞再生细胞壁
C. ③的不同阶段,再生培养基中生长素与细胞分裂素的比值不同
D. 个体水平检测结果表明杂种植株的抗病性较强,说明该实验获得成功
21. 下列有关单克隆抗体制备的叙述,错误的是( )
A. 制备单克隆抗体运用了细胞融合和细胞培养等技术
B. 首先要对小鼠用相应的抗原进行免疫处理
C. 需要筛选获得无限增殖和产生单一抗体的杂交瘤细胞
D. 参与融合的细胞只有骨髓瘤细胞和浆细胞
22. “筛选”是生物工程中常用的技术手段,下列关于筛选的叙述错误的是( )
A. 单克隆抗体制备过程中,在完成细胞融合后,第一次筛选出的是杂交瘤细胞
B. 基因工程中通过标记基因筛选出的细胞不一定含有重组质粒
C. 植物体细胞杂交过程中,原生质体融合后获得的细胞需要进行筛选
D. 用选择培养基对微生物进行筛选时,实验组接种微生物,对照组不接种微生物
23. 根据用途可将基因工程中常用的载体分为克隆载体和表达载体两种,克隆载体的目的是复制出更多的目的基因,而表达载体的目的是使外源基因在受体中高效表达。下列有关叙述错误的是( )
A. 克隆载体必须具备的元件是复制原点、启动子和终止子
B. 可将克隆载体导入Ca2+处理过的大肠杆菌中进行复制
C. 表达载体的元件中必须含有标记基因,也一定有复制原点
D. 质粒、动植物病毒、噬菌体均可作为克隆载体和表达载体
24. 南通某生物兴趣小组的同学用猪肝进行DNA的粗提取与鉴定实验,主要实验流程如下图。相关叙述正确的是( )
A. 过程①向猪肝组织块中加入研磨液进行充分研磨
B. 过程②过滤后弃去滤液,取纱布上的丝状物
C. 过程⑤加入酒精后,也可将溶液倒入离心管离心后取上清液
D. 过程⑥中A、B试管均会出现蓝色,但B试管中蓝色更深
25. 质粒K中含有β-半乳糖苷酶基因,将该质粒导入大肠杆菌细胞后,其编码的酶可分解X-gal,产生蓝色物质,进而形成蓝色菌落,如图所示。科研小组以该质粒作为载体,采用基因工程技术实现人源干扰素基因在大肠杆菌中的高效表达。下列叙述错误的是( )
A. 使用氯化钙处理大肠杆菌以提高转化效率,可增加筛选平板上白色和蓝色菌落数
B. 如果筛选平板中仅含卡那霉素,生长出的白色菌落不可判定为含目的基因的菌株
C. 因质粒K中含两个标记基因,筛选平板中长出的白色菌落即为表达目标蛋白的菌株
D. 若筛选平板中蓝色菌落偏多,原因可能是质粒K经酶切后自身环化并导入了大肠杆菌
二、解答题
26. 砷可严重影响植物的生长发育。拟南芥对砷胁迫具有一定的耐受性,为探究其机制,研究者进行了相关实验。回答下列问题:
(1)砷通过转运蛋白F进入根细胞时需消耗能量,该运输方式属于_____。砷的累积可导致细胞内自由基含量升高。自由基造成细胞损伤甚至死亡的原因为_____(答出两点即可)。
(2)针对砷吸收相关基因C缺失和过量表达的拟南芥,研究者检测了其根细胞中砷的含量,结果如图。由此推测,蛋白C可_____(填“增强”或“减弱”)根对砷的吸收。进一步研究表明,砷激活的蛋白C可使F磷酸化、磷酸化的F诱导细胞膜内陷、形成含有蛋白F的囊泡。由此判断,激活的蛋白C可使细胞膜上转运蛋白F的数量_____,造成根对砷吸收量的改变。囊泡的形成过程体现了细胞膜在结构上具有_____的特点。
(3)砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞。推测在砷胁迫下植物对磷的吸收量_____(填“增加”或“减少”),结合(2)和(3)的信息,分析其原因:_____(答出两点即可)。
27. 某小组在探究与酶相关的实验,请回答下列问题。
(1)用唾液淀粉酶溶液、蔗糖溶液和可溶性淀粉溶液作为实验材料验证酶的专一性时,该实验应选择________________________(试剂名称)检验实验结果。酶的专一性是指__________________________。探究温度对酶活性的影响时,不选择H2O2溶液作为反应物的原因是__________________________。
(2)在探究“影响酶活性的条件”时,提出“过氧化氢酶的活性是否受pH影响”的问题,并设计实验。
实验步骤:
①向甲、乙两支试管中各加入2mL新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液;
②向甲试管内加入1mL质量分数为5%盐酸,向乙试管内加入1mL质量分数为5%的氢氧化钠溶液;
③向甲、乙两试管内各加入2滴新鲜的质量分数为20%的猪肝研磨液;
④观察试管中发生的变化。
该实验中,过氧化氢分解速率是本实验的因变量,可观测的指标是_____________。上述操作步骤中存在明显的缺陷,请指出:__________________________。将制备好的新鲜猪肝研磨液分别进行高温处理(A组)和常温处理(B组),_____________组的催化效果不明显,其原因是__________________________。
28. 我国研究人员发明了生产维生素C的两步发酵法,流程如图甲。为了减少氧化葡糖杆菌竞争性消耗山梨糖,需要进行灭菌以结束第一步发酵。
在两步发酵法的基础上,我国研究人员进一步尝试用三菌混菌体系建立一步发酵法。在氧化葡萄糖杆菌(原始菌MCS)中利用基因工程技术导入大肠杆菌基因ccdB,得到工程菌IR3C。MCS和IR3C单菌培养时,活菌数变化曲线如图乙,MCS、IR3C分别与普通生酮基古龙酸菌和巨大芽孢杆菌进行三菌混菌发酵时,产物含量变化曲线如图丙。
回答下列问题:
(1)绘制图乙需统计活菌数,常用方法是______。当活菌达到一定数量时,基因ccdB编码的蛋白质开始发挥作用,推测该蛋白质的作用是______,开始发挥作用的时间是_______,判断理由是______。
(2)基于图丙,利用IR3C三菌混菌发酵的产量______(填“高于”或“低于”)MCS三菌混菌发酵的产量,其原因是_______。
29. 马铃薯作为重要农作物,提高其冷耐受性可拓展优质马铃薯的种植区域。我国科研人员发现,野生马铃薯中S基因的表达与其冷耐受性调控有关,将该基因导入栽培马铃薯中可显著增强其抗寒能力。回答下列问题。
(1)PCR扩增目的基因时,需要模板DNA、引物、________、含Mg2+的缓冲液和耐高温的DNA聚合酶。DNA聚合酶在PCR的________步骤中起作用。
(2)图中标识了载体和S基因中限制酶的切割位点。为将S基因正确插入载体,PCR扩增S基因时需在引物的________(填“5'端”或“3'端”)添加限制酶识别序列,结合上表分析,上游引物应添加的碱基序列是5'-________-3',切割载体时应选用的两种限制酶是________,PCR扩增产物和载体分别被限制酶切割后,经纯化和连接,获得含S基因的表达载体并导入农杆菌。
(3)用携带S基因的农杆菌侵染栽培马铃薯愈伤组织时,基因表达载体中T-DNA进入愈伤组织细胞,将S基因整合到________,抗性基因________可用于筛选成功转化的愈伤组织。该愈伤组织经________形成芽、根,继续培育可获得抗寒能力显著增强的马铃薯植株。
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高三年级适应性考试试题
生物
一、单选题(每题2分,共50分)
1. 系统是指彼此间相互作用、相互依赖的组分,有规律地结合而形成的整体。下列相关叙述不能为“细胞是基本的生命系统”这一观点提供支持的是( )
A. 组成细胞的化学元素在自然界都存在
B. 细胞膜是边界,各类细胞器分工合作,细胞核是控制中心
C. 各层次生命系统的形成、维持和运转都是以细胞为基础的
D. 细胞是开放的,不断与外界进行物质交换、能量转换和信息传递
【答案】A
【解析】
【详解】A、组成细胞的化学元素在自然界都存在,体现了生物界和非生物界具有统一性,不能说明细胞是基本的生命系统,A符合题意;
B、细胞膜是边界,各类细胞器分工合作,细胞核是控制中心,体现了细胞作为系统的结构完整性和功能协调性,支持细胞是基本的生命系统,B不符合题意;
C、各层次生命系统的形成、维持和运转都是以细胞为基础的,细胞是结构和功能的基本单位,支持细胞是基本的生命系统,C不符合题意;
D、细胞是开放的,不断与外界进行物质交换、能量转换和信息传递,说明细胞是基本的功能单位,支持细胞是基本的生命系统,D不符合题意。
故选A。
2. 发菜是一种非常细小的可食用材料,用它来做汤味道鲜美。下列叙述正确的是( )
A. 发菜细胞中既有DNA也有RNA,DNA是发菜的主要遗传物质
B. 发菜细胞和哺乳动物成熟的红细胞中都没有线粒体
C. 虽然发菜的结构较简单,但其遗传也遵循孟德尔的遗传定律
D. 发菜和水绵都能进行光合作用且捕获光能的色素种类相同
【答案】B
【解析】
【分析】真核细胞和原核细胞的区别:
1.原核生物的细胞核没有核膜,即没有真正的细胞核。真核细胞有细胞核。
2.原核细胞没有染色体。染色体是由DNA和蛋白质构成的。而原核生物细胞内的DNA上不含蛋白质成分,所以说原核细胞没有染色体。真核细胞含有染色体。
3.原核细胞没有像真核细胞那样的细胞器。原核细胞只具有一种细胞器,就是核糖体。真核细胞含有多个细胞器。
4.原核生物的细胞都有细胞壁。细胞壁的成分与真核植物的细胞壁的组成成分不同。原核生物为肽聚糖、真核为纤维素和果胶。
【详解】A、发菜属于原核生物,细胞中既有DNA也有RNA,而DNA是发菜的遗传物质,A错误;
B、发菜细胞为原核细胞,其中不含线粒体,哺乳动物成熟的红细胞虽然为真核细胞,但其中没有线粒体,B正确;
C、发菜细胞中没有染色体,其遗传不遵循孟德尔的遗传定律,C错误;
D、水绵和发菜均能够进行光合作用,但是发菜中的光合色素为叶绿素和藻蓝素,而水绵含有叶绿素和类胡萝卜素,可见发菜和水绵含有的捕获光能的色素种类有差异,D错误。
故选B。
3. 定西粉条是一种传统食品,是以马铃薯为主要原料加工而成的。粉条的制作工艺包括选材、粉碎、过滤、淀粉糊化、粉条成型和烘干等步骤,传统手工制作的粉条色泽透亮、光滑、有淡淡的马铃薯香味,干品易折断、耐保存,泡发后柔韧爽滑。下列叙述正确的是( )
A. 粉碎前的马铃薯细胞中含量最丰富的化合物是淀粉,淀粉的组成元素是C、H、O
B. 淀粉是以碳链为基本骨架的大分子物质,其与脂肪均是人体细胞中重要的储能物质
C. 若使用斐林试剂鉴定马铃薯粉条中的淀粉含量,则可以通过观察砖红色沉淀的多少来判断
D. 人体摄入马铃薯粉条后,其中的淀粉必须经过消化分解成葡萄糖,才能被细胞吸收利用
【答案】D
【解析】
【详解】A、活细胞中含量最丰富的化合物是水,而淀粉是马铃薯细胞中储存的有机物,但其含量并非最高,A错误;
B、淀粉以碳链为基本骨架,属于植物细胞的储能物质,脂肪是动植物共有的储能物质,但人体细胞的储能物质是糖原而非淀粉,B错误;
C、斐林试剂用于鉴定还原糖,需在沸水浴条件下与还原糖反应生成砖红色沉淀,而淀粉需用碘液鉴定(显蓝色),C错误;
D、淀粉是大分子多糖,必须经消化酶分解为葡萄糖后才能被小肠上皮细胞通过主动运输吸收,D正确。
故选D。
4. 下列对生物体有机物的相关叙述,错误的是( )
A. 纤维素、淀粉酶和核酸的组成元素中都有C、H和O
B. 糖原、蛋白质和脂肪都是由单体连接成的多聚体
C. 多肽链和核酸单链可在链内形成氢键
D. 多糖、蛋白质和固醇可参与组成细胞结构
【答案】B
【解析】
【详解】糖类一般由C、H、O三种元素组成,分为单糖、二糖和多糖,是主要的能源物质。常见的单糖有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等。植物细胞中常见的二糖是蔗糖和麦芽糖,动物细胞中常见的二糖是乳糖。植物细胞中常见的多糖是纤维素和淀粉,动物细胞中常见的多糖是糖原。淀粉是植物细胞中的储能物质,糖原是动物细胞中的储能物质。
【分析】A、纤维素属于糖类,元素组成是C、H、O,淀粉酶是蛋白质,元素组成主要是C、H、O、N,核酸的元素组成是C、H、O、N、P,它们都有C、H、O,A正确;
B、糖原是多糖,由葡萄糖单体连接成多聚体,蛋白质由氨基酸单体连接成多聚体,但脂肪不是多聚体,它是由甘油和脂肪酸组成的,B错误;
C、多肽链中的某些区域可以形成氢键,如α螺旋结构,核酸单链如tRNA,可在链内形成氢键,形成特定的空间结构,C正确;
D、多糖如纤维素是植物细胞壁的组成成分,蛋白质是细胞膜、细胞质等结构的重要组成成分,固醇中的胆固醇是动物细胞膜的组成成分,D正确。
故选B。
5. 佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内某种元素缺乏有关。该元素还可以( )
A. 参与构成叶绿素 B. 用于诱导原生质体融合
C. 辅助血红蛋白携氧 D. 参与构成甲状腺激素
【答案】B
【解析】
【分析】手足抽搐是由于血钙浓度降低引起的,而佝偻病与钙吸收不足有关。
【详解】A、佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内钙(Ca2+)缺乏有关,叶绿素的核心元素是镁(Mg2+),钙(Ca2+)不参与叶绿素构成,A错误;
B、在植物体细胞杂交技术中,高Ca2+-高pH是植物原生质体融合的其中一种方法,与钙(Ca2+)有关,B正确;
C、血红蛋白的辅基含铁(Fe2+),负责携氧,与钙无关,C错误;
D、甲状腺激素含碘(I-),钙不参与其构成,D错误。
故选B。
6. 对下列关于中学生物学实验的描述错误的是( )
①探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
②观察植物细胞的质壁分离现象
③探究培养液中酵母菌种群数量的变化
④观察植物细胞的有丝分裂
⑤观察叶绿体和细胞质的流动
⑥DNA的粗提取与鉴定
A. ①⑥通过观察颜色判断实验结果 B. ③⑥均须进行离心操作
C. ②④均可使用洋葱作为实验材料 D. ②⑤实验过程均须保持细胞活性
【答案】B
【解析】
【分析】探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用的实验中,最后需要用斐林试剂检测,因此需要水浴加热和根据颜色反应来确定。
【详解】A、淀粉和蔗糖都不是还原糖,不能与斐林试剂反应,淀粉和蔗糖水解产物为还原糖,可以与斐林试剂反应,因此可以用斐林试剂鉴定淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用,若淀粉组出现红黄色,蔗糖组没有出现红黄色,说明淀粉酶可以催化淀粉水解不能催化蔗糖水解;⑥中DNA与二苯胺在沸水浴下显蓝色,因此①⑥均通过颜色判断结果,A正确;
B、③通过血球计数板直接计数酵母菌,无需离心;⑥需离心去除杂质以提取DNA,B错误;
C、②可用洋葱紫色外表皮观察质壁分离,④可用洋葱根尖分生区观察有丝分裂,C正确;
D、②活的植物细胞原生质体具有选择透性,可以发生质壁分离现象;⑤活细胞的叶绿体和细胞质才能流动,因此
②⑤实验过程均须保持细胞活性,D正确。
故选B。
7. 在生物体中,细胞间的信息传递是细胞生长、增殖、分化、凋亡等生命活动正常进行的条件之一,而蛋白分泌是实现某些细胞间信息传递途径的重要环节。多数分泌蛋白含有信号肽序列,通过内质网一高尔基体( ER-Golgi)途径分泌到细胞外,被称为经典分泌途径;但研究表明,真核生物中少数分泌蛋白并不依赖ER-Golgi途径,称为非经典分泌途径(如下图)。下列相关叙述不正确的是( )
A. 在生物体中,蛋白分泌是实现某些细胞间信息传递途径的重要环节
B. 经典的蛋白分泌途径伴随着生物膜的转化,体现了膜的流动性
C. 所有细胞都具备如图所示的4种非经典分泌途径
D. 非经典分泌途径的存在对经典分泌途径是一种必要和有益的补充
【答案】C
【解析】
【分析】非经典分泌途径有四种:
1、通过分泌型溶酶体;
2、直接跨膜;
3、通过外来体的释放;
4、通过质膜释放。
【详解】A、细胞间信息交流可以通过蛋白质与靶细胞上特异性受体实现,所以蛋白质分泌是重要环节,A正确;
B、经典蛋白质分泌需要通过囊泡来实现,体现细胞膜的流动性,B正确;
C、非经典分泌是经典分泌的补充,不是所有细胞都具有,C错误;
D、非经典分泌是一种不同于经典分泌的方式,是经典分泌的必要和有益补充,D正确。
故选C。
【点睛】本题考查课本的经典分泌和题中所给非经典分泌,要注意课本知识和外来信息的综和,找出它们的交叉点。
8. 如图表示蝾螈受精卵横缢实验,该图最能说明( )
A. 细胞质控制着细胞的代谢
B. 细胞质控制着细胞的遗传
C. 细胞核与细胞的分裂、分化密切相关
D. 细胞核与细胞的物质、能量代谢密切相关
【答案】C
【解析】
【分析】细胞核是遗传的信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
【详解】分析题图中的实验可知,蝾螈受精卵有核的部分能正常进行细胞的分裂、分化完成完成发育过程,无核的部分不能正常发育,由此可以说明细胞核与细胞的分裂、分化密切相关。C正确,ABD错误。
故选C。
9. 有观点认为真核细胞器膜是由细胞膜进化而来的。以下判断依据不合理的是( )
A. 细胞器膜与细胞膜之间能相互转化
B. 细胞器膜与细胞膜在物质运输上都具有选择性
C. 细胞器膜与细胞膜的基本骨架都是磷脂双分子层
D. 细胞器膜与细胞膜的组成成分的种类与含量完全相同
【答案】D
【解析】
【分析】生物膜系统是指在真核细胞中,细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜围绕而成的细胞器,在结构和功能上是紧密联系的统一整体,它们形成的结构体系,称为细胞的生物膜系统。生物膜主要由脂质、蛋白质组成,有的含有少量的糖类。磷脂构成了生物膜的基本骨架。生物膜的结构上具有一定的流动性,功能上具有选择透过性。
【详解】A、生物膜的组成成分和结构都相似,细胞器膜可通过囊泡与细胞膜之间进行相互转化,这支持真核细胞器膜是由细胞膜进化而来的,A不符合题意;
B、细胞器膜和细胞膜都具有选择透过性,都能控制物质的运输,这支持真核细胞器膜是由细胞膜进化而来的,B不符合题意;
C、细胞器膜与细胞膜的基本骨架都是磷脂双分子层,这支持真核细胞器膜是由细胞膜进化而来的,C不符合题意;
D、各种生物膜在组成成分和结构上相似,各种生物膜的功能不同,膜上物质含量不同,所以这不支持真核细胞器膜是由细胞膜进化而来的,D符合题意。
故选D。
10. 罗伯特森(J.D.Robertson)提出了“蛋白质—脂质—蛋白质”的细胞膜结构模型。下列不属于该模型提出的基础的是( )
A. 化学分析表明细胞膜中含有磷脂和胆固醇
B. 据表面张力研究推测细胞膜中含有蛋白质
C. 电镜下观察到细胞膜暗—亮—暗三层结构
D. 细胞融合实验结果表明细胞膜具有流动性
【答案】D
【解析】
【分析】有关生物膜的探索历程:①19世纪末,欧文顿发现凡是可以溶于脂质的物质,比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞,于是他提出:膜是由脂质组成的。②1925年,两位荷兰科学家通过对脂 质进行提取和测定得出结论:细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。③1935年,英国学者丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力。分析细胞膜的表面张力明显低于油-水界面的表面张力,因此丹尼利和戴维森推测细胞膜除含脂质外,可能还附有蛋白质。④1959年,罗伯特森根据电镜下看到的细胞膜清晰的暗—亮—暗三层结构,结合其他科学家的工作提出蛋白质—脂质—蛋白质三层结构模型。流动镶嵌模型指出,蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层。⑤1970年,科学家通过荧光标记的小鼠细胞和人细胞的融合实验,证明细胞膜具有流动性。⑥1972年,桑格和尼克森提出的流动镶嵌模型为大多数人所接受。
【详解】A、化学分析表明细胞膜中含有磷脂和胆固醇,该结论在罗伯特森用电镜观察之前,属于该模型提出的基础,A不符合题意;
B、1935年,英国学者丹尼利和戴维森研究了细胞膜张力,据表面张力研究推测细胞膜中含有蛋白质,该结论在罗伯特森用电镜观察之前,属于该模型提出的基础,B不符合题意;
C、1959年,罗伯特森根据电镜下看到的细胞膜清晰的暗—亮—暗三层结构,结合其他科学家的工作提出蛋白质—脂质—蛋白质三层结构模型,C不符合题意;
D、1970年,科学家通过荧光标记的小鼠细胞和人细胞的融合实验,证明细胞膜具有流动性,该结论在罗伯特森用电镜观察之后,不属于该模型提出的基础,D符合题意。
故选D。
11. 图1是显微镜下观察到的某一时刻的细胞图像。图2表示一种渗透作用装置。图3是另一种渗透装置,一段时间后液面上升的高度为h。这两个装置所用的半透膜都不能让蔗糖分子通过,但可以让葡萄糖分子和水分子通过。下列叙述错误的是( )
A. 图3中,如果A、a均为蔗糖溶液,则开始时浓度大小关系为Ma>MA,达到平衡后Ma>MA
B. 图2中,若A为0.3g/mL葡萄糖溶液,B为清水,则平衡后A 侧液面与B侧液面一样高
C. 图3中,若每次平衡后都将产生的水柱h移走,那么随着时间的推移,h将会越来越小
D. 若图1是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片,则此时细胞液浓度一定大于外界溶液浓度
【答案】D
【解析】
【分析】题图分析:图1中为细胞处于质壁分离状态,但下一刻怎么变化无法确定;图2和3中半透膜可以让水分子自由通过,而蔗糖分子不能透过。
【详解】A、图3中开始时漏斗内液面上升,可推测Ma>MA,但由于漏斗内液柱压力的作用,当液面不再上升时,由于浓度差和液柱压力的作用相等,水分进出平衡,因此Ma>MA,A正确;
B、图2中,若A为0.3g/mL葡萄糖溶液,B为清水,由于葡萄糖分子能透过半透膜,则液面会出现左侧先升高,然后右侧液面升高,最后两侧液面相平,B正确;
C、图3中,若每次平衡后都将产生的水柱h移走,则半透膜两侧的浓度差会逐渐减少,随着时间的推移,h将会越来越小,C正确;
D、若图1是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片,由于不知道该细胞是正在继续发生质壁分离还是复原,还是达到了动态平衡,因此不能确定此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系,细胞液浓度大于、小于或等于外界溶液浓度都有可能,D错误。
故选D。
12. 我校生物兴趣小组的同学为了探究校园植物细胞的吸水和失水情况,选取大小相同、生理状态相似的红色月季花花瓣均分2组,将它们分别放置在甲乙两种溶液中,测得细胞失水量的变化如图1,液泡直径的变化如图2,下列叙述错误的是( )
A. 图1乙曲线的形成过程中可能发生了物质的主动运输
B. 图2中曲线Ⅱ和图1中甲溶液中细胞失水量曲线对应
C. 第4分钟前甲溶液中花瓣细胞的失水速率小于乙溶液
D. 曲线走势不同的主要原因是甲、乙两种溶液的溶质不同
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析:图1中甲曲线细胞失水量先增加后稳定,细胞发生质壁分离;乙曲线细胞失水量先增加后减少,细胞质壁分离及质壁分离复原。图2中I曲线液泡先减小后变大,对应乙曲线;II曲线液泡先减小后不变,对应甲曲线。
【详解】A、结合分析可知,图1乙曲线的形成过程是细胞失水发生质壁分离,细胞可能主动运输吸收溶质离子,细胞液浓度增加,发生质壁分离的复原,A正确;
B、分析题图2,Ⅰ液泡先变小后恢复到原样,为乙溶液中的变化曲线,Ⅱ液泡先变小后维持不变,为甲溶液中的变化曲线,B正确;
C、据图细胞失水的斜率可知,第4分钟前甲溶液中花瓣细胞的失水速率大于乙溶液,C错误;
D、两条曲线的差异是甲、乙溶液溶质不同,但是浓度可能相同,甲溶液中溶质不能被细胞吸收,乙溶液中的溶质可以被细胞吸收,D正确。
故选C。
13. 某细菌能将组氨酸脱羧生成组胺和CO2,相关物质的跨膜运输过程如下图。下列叙述正确的是( )
A. 转运蛋白W可协助组氨酸逆浓度梯度进入细胞
B. 胞内产生的组胺跨膜运输过程需要消耗能量
C. 转运蛋白W能同时转运两种物质,故不具特异性
D. CO2分子经自由扩散,只能从胞内运输到胞外
【答案】B
【解析】
【分析】图中运输组胺的方式是从低浓度向高浓度运输,属于主动运输,组氨酸脱羧生成组胺和CO2。
【详解】A、从图中看出,转运蛋白W可协助组氨酸顺浓度梯度进入细胞,A错误;
B、胞内产生的组胺跨膜运输至膜外是从低浓度至高浓度,属于主动运输,需要消耗能量,能量由组氨酸浓度梯度提供,B正确;
C、转运蛋白W能同时转运两种物质,也具有特异性,C错误;
D、CO2分子经自由扩散,也可以从胞外运输至胞内,例如从血浆进入肺部细胞,D错误。
故选B。
14. 酶是细胞代谢中的催化剂,其活性对于细胞完成正常的代谢至关重要。下列关于酶的实验中,说法正确的是( )
A. 选择淀粉酶探究pH对酶活性的影响时,H+可以促进淀粉水解,不会影响实验效果
B. 若用淀粉、蔗糖以及淀粉酶来探究酶的专一性,用碘液无法检验蔗糖是否被分解
C. 若用蛋白酶和蛋白质、淀粉探究酶的专一性,可用双缩脲试剂检验淀粉是否被分解
D. 若探究温度对过氧化氢酶的影响时,温度升高会促进过氧化氢分解、不会影响实验效果
【答案】B
【解析】
【分析】探究pH对酶活性影响时,不宜选择淀粉做底物。探究温度对酶活性影响时,不宜选择过氧化氢。碘液可以检测淀粉。双缩脲试剂可以检测蛋白质。
【详解】A、H+可以促进淀粉水解,所以用淀粉酶和淀粉探究PH对酶活性的影响时,会影响实验结果,A错误;
B、碘液可以检测是否含有淀粉,但不能检测蔗糖,所以用淀粉、蔗糖以及淀粉酶来探究酶的专一性时,不宜用碘液作为检测试剂,B正确;
C、双缩脲试剂可以用来检测蛋白质,不能检测淀粉,C错误;
D、过氧化氢在高温条件下会加速分解,会影响酶促反应的效果,D错误。
故选B。
15. 下列有关ATP的说法,正确的是( )
A. 放能反应一般与ATP的水解反应相联系
B. 正常细胞ATP与ADP的比值相对稳定
C. ATP为各项生命活动供能时需同时水解所有的磷酸基团
D. 催化ATP合成和分解的是同一种酶
【答案】B
【解析】
【分析】ATP的结构简式是A-P~P~P,其中“~”是特殊的化学键,远离腺苷的特殊的化学键很容易水解,释放其中的能量,供生命活动需要,因此ATP是细胞生命活动的直接能源物质;ATP水解一般与耗能反应相偶联,放能反应一般与ATP合成相偶联;细胞内ATP含量很少,细胞对ATP的需求量很大,依赖于ATP与ADP的相互转化,满足细胞对ATP的大量需求;植物细胞ATP来自呼吸作用和光合作用,动物细胞ATP来自呼吸作用。
【详解】A、放能反应一般与ATP合成相偶联,A错误;
B、ATP和ADP不停的转化,维持细胞的能量供应,所以正常细胞ATP与ADP的比值相对稳定,B正确;
C、ATP为各项生命活动供能时需同时水解远离腺苷的那个磷酸基团,生成ADP,C错误;
D、酶具有专一性,所以催化ATP合成和分解的不是同一种酶,D错误。
故选B。
16. 我国葡萄酒酿造历史悠久、传统发酵技术延续至今。发酵工程通过选育菌种和控制发酵条件等措施可优化传统发酵工艺,改善葡萄酒品质。下列叙述错误的是( )
A. 传统发酵时,葡萄果皮上的多种微生物参与了葡萄酒的发酵过程
B. 工业化生产时,酵母菌需在无氧条件下进行扩大培养和酒精发酵
C. 通过诱变育种或基因工程育种能够改良葡萄酒发酵菌种的性状
D. 大规模发酵时,需要监测发酵温度、pH值、罐压及溶解氧等参数
【答案】B
【解析】
【分析】发酵工程,是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。
【详解】A、在传统发酵制作葡萄酒时,葡萄果皮上附着有多种微生物,如酵母菌等,这些微生物参与了葡萄酒的发酵过程,A正确;
B、工业化生产时,酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,能大量繁殖,进行扩大培养,在无氧条件下进行酒精发酵产生酒精,B错误;
C、通过诱变育种(利用物理、化学等因素诱导基因突变)或基因工程育种(定向改造生物的基因)能够改良葡萄酒发酵菌种(如酵母菌)的性状,比如提高发酵效率等,C正确;
D、大规模发酵时,发酵温度、pH值、罐压及溶解氧等参数会影响微生物的生长和代谢,进而影响发酵过程和产品质量,所以需要监测这些参数,D正确。
故选B。
17. 生物消毒法是指利用生物或其代谢物除去环境中的部分微生物的方法。下列有关说法错误的是( )
A. 消毒和灭菌的主要目的是防止杂菌污染以获取纯净微生物培养物
B. 有的微生物能够寄生于多种细菌体内使细菌裂解,因此可以使用这些微生物进行生物消毒
C. 和煮沸消毒等其他消毒方法不同,生物消毒只能杀死物体表面或内部的一部分微生物
D. 做好消毒工作后,后续的操作也要注意避免周围环境中的微生物造成再次污染
【答案】C
【解析】
【分析】无菌技术:(1 )关键:防止外来杂菌的入侵。(2 )具体操作:①对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒。②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌。③为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在酒精灯火焰附近进行。④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品接触。
【详解】A、消毒和灭菌是防止杂菌污染,获得纯净培养物的无菌技术,A正确;
B、有的微生物能够寄生于多种细菌体内使细菌裂解,因此可以使用这些微生物进行生物消毒,如净化污水、污泥,B正确;
C、煮沸消毒等其他消毒方法与生物消毒一样,只能杀死物体表面或内部的一部分微生物,C错误;
D、做好消毒工作后,后续的操作也要注意避免周围环境中的微生物造成再次污染,D正确。
故选C。
18. 食用腐烂水果后,人出现头晕、恶心、呕吐或更严重的症状,这可能与微生物代谢产生的毒素有关。某研究小组致力于研究健康饮食,设计实验探究腐烂苹果不同区域微生物的种类和数量以及烂果毒性,实验基本步骤如图所示。下列说法正确的是( )
A. 根据该实验的探究目的,步骤二采用的接种方法是平板划线法
B. 在适宜环境下培养8小时即可统计出不同菌液中全部微生物的种类和数量
C. 若①~⑤菌落种类和数量依次减少,则离腐烂部位越远的果肉中毒素含量越低
D. 若⑤所在部位微生物的数量极少,则切掉①~④后的苹果便可放心食用
【答案】C
【解析】
【详解】A、该实验的目的是探究腐烂苹果不同区域微生物的种类和数量以及烂果毒性,要对微生物进行计数,应采用稀释涂布平板法,而平板划线法不能用于计数,A错误;
B、不同微生物生长、繁殖速度不同,培养8小时不一定能让所有微生物都形成肉眼可见的菌落,也就不能统计出全部微生物的种类和数量,B错误;
C、若①~⑤菌落种类和数量依次减少,⑤所在部位微生物的数量极少,说明离腐烂部位越远,微生物的种类和数量越少,所以离腐烂部位越远的果肉中毒素含量越低,C正确;
D、即使⑤所在部位微生物的数量极少,也不能排除该部位以及①~④部位可能存在少量微生物产生的毒素,所以不能放心食用,D错误。
故选C。
19. 细胞工程技术已在生物制药和物种繁育等领域得到了广泛应用。下列关于动物细胞工程的叙述,正确的是( )
A. 从动物体内取出组织,用胰蛋白酶处理后直接培养的细胞称为传代细胞
B. 将特定基因或特定蛋白导入已分化的T细胞,可将其诱导形成iPS细胞
C. 将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合,经诱导融合的细胞即为能分泌所需抗体的细胞
D. 采用胚胎分割技术克隆动物常选用桑葚胚或囊胚,因这两个时期细胞未发生分化
【答案】B
【解析】
【分析】动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等,其中动物细胞培养技术是其他动物工程技术的基础。
【详解】A、胰蛋白酶处理后直接培养的细胞为原代细胞,A错误;
B、将特定基因或特定蛋白(特定的转录因子如Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc)导入已分化的T细胞,可将其诱导形成iPS细胞,B正确;
C、融合细胞有具有同种核的融合细胞和杂交瘤细胞,需筛选才能获得分泌特定抗体的杂交瘤细胞,C错误;
D、囊胚细胞已开始分化,D错误。
故选B。
20. 某科研团队拟通过植物体细胞杂交技术培育抗病紫杉醇高产植株。实验流程如下:
①取红豆杉愈伤组织与经几丁质酶基因改造的烟草叶片,分别制备原生质体;
②用聚乙二醇诱导原生质体融合,筛选获得杂种细胞;
③将杂种细胞转入再生培养基,经脱分化、再分化形成完整植株。
根据实验流程,下列叙述正确的是( )
A. ①需要利用纤维素酶和果胶酶,并在低渗溶液中进行
B. ②中聚乙二醇可诱导原生质体融合、促进细胞再生细胞壁
C. ③的不同阶段,再生培养基中生长素与细胞分裂素的比值不同
D. 个体水平检测结果表明杂种植株的抗病性较强,说明该实验获得成功
【答案】C
【解析】
【分析】植物体细胞杂交技术:就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。
【详解】A、植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶,去除植物细胞壁需用纤维素酶和果胶酶,该过程不能在低渗溶液中进行,否则会导致原生质体吸水涨破,A错误;
B、聚乙二醇通过破坏细胞膜结构促进原生质体融合,但不能促进植物细胞壁的再生,B错误;
C、杂种细胞形成愈伤组织需先脱分化,此时培养基中生长素与细胞分裂素比值应适中(接近1),再分化时培养基中生长素与细胞分裂素比值高(>1)时促进生根,比值低(<1)时促进生芽,C正确;
D、该实验的目的是培育抗病紫杉醇高产植株,个体水平检测结果应为杂种植株的抗病性较强且紫杉醇产量较高,才能说明该实验获得成功,D错误。
故选C。
21. 下列有关单克隆抗体制备的叙述,错误的是( )
A. 制备单克隆抗体运用了细胞融合和细胞培养等技术
B. 首先要对小鼠用相应的抗原进行免疫处理
C. 需要筛选获得无限增殖和产生单一抗体的杂交瘤细胞
D. 参与融合的细胞只有骨髓瘤细胞和浆细胞
【答案】D
【解析】
【分析】单克隆抗体是由单一B细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原表位的抗体。通常采用杂交瘤技术来制备,杂交瘤抗体技术是在细胞融合技术的基础上,将具有分泌特异性抗体能力的致敏B细胞和具有无限繁殖能力的骨髓瘤细胞融合为B细胞杂交瘤。
【详解】A、制备单克隆抗体运用了细胞融合技术和细胞培养技术,A正确;
B、单克隆抗体制备的第一步是给小鼠注射抗原,获得免疫的小鼠,B正确;
C、制备单克隆抗体要对融合的细胞进行两次筛选,第一次筛选出杂交瘤细胞,第二次在杂交瘤细胞中筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞,C正确;
D、制备单克隆抗体过程中,融合的细胞是骨髓瘤细胞和取自脾脏的多种B淋巴细胞,不是只有骨髓瘤细胞和浆细胞,D错误。
故选D。
22. “筛选”是生物工程中常用的技术手段,下列关于筛选的叙述错误的是( )
A. 单克隆抗体制备过程中,在完成细胞融合后,第一次筛选出的是杂交瘤细胞
B. 基因工程中通过标记基因筛选出的细胞不一定含有重组质粒
C. 植物体细胞杂交过程中,原生质体融合后获得的细胞需要进行筛选
D. 用选择培养基对微生物进行筛选时,实验组接种微生物,对照组不接种微生物
【答案】D
【解析】
【分析】标记基因的作用:鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
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。
【详解】A、单克隆抗体制备过程中,在完成细胞融合后,第一次筛选出的是杂交瘤细胞,第二次筛选出的细胞既能无限增殖又能产特定抗体的杂交瘤细胞,A正确;
B、基因工程中通过标记基因筛选出的细胞不一定含重组质粒,如只含有普通质粒,B正确;
C、植物体细胞杂交过程中,原生质体融合后获得的细胞需要进行筛选,选出杂种细胞,C正确;
D、用选择培养基对微生物进行筛选时,实验组和对照组均接种相同数量的微生物,若实验组菌落数少于对照组,说明选择培养基具有筛选作用,D错误。
故选D。
23. 根据用途可将基因工程中常用的载体分为克隆载体和表达载体两种,克隆载体的目的是复制出更多的目的基因,而表达载体的目的是使外源基因在受体中高效表达。下列有关叙述错误的是( )
A. 克隆载体必须具备的元件是复制原点、启动子和终止子
B. 可将克隆载体导入Ca2+处理过的大肠杆菌中进行复制
C. 表达载体的元件中必须含有标记基因,也一定有复制原点
D. 质粒、动植物病毒、噬菌体均可作为克隆载体和表达载体
【答案】A
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。(4)目的基因的检测与鉴定。
【详解】A、克隆载体目的是复制出更多的目的基因,克隆载体必须具备的元件是复制原点、标记基因,而启动子和终止子是参与转录过程中的,A错误;
B、Ca2+可使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA的生理状态,因此可将克隆载体导入Ca2+处理过的大肠杆菌中来进行复制,B正确;
C、表达载体的目的是使外源基因在受体中高效表达,包括转录和翻译,因此表达载体的元件中必须含有标记基因(用来筛选表达载体),也需要复制原点,保证表达载体能在受体细胞中自我复制,C正确;
D、质粒、动植物病毒、噬菌体都能将外源基因导入受体细胞,故质粒、动植物病毒、噬菌体均可作为克隆载体和表达载体,D正确。
故选A。
24. 南通某生物兴趣小组的同学用猪肝进行DNA的粗提取与鉴定实验,主要实验流程如下图。相关叙述正确的是( )
A. 过程①向猪肝组织块中加入研磨液进行充分研磨
B. 过程②过滤后弃去滤液,取纱布上丝状物
C. 过程⑤加入酒精后,也可将溶液倒入离心管离心后取上清液
D. 过程⑥中A、B试管均会出现蓝色,但B试管中蓝色更深
【答案】A
【解析】
【分析】DNA的溶解性:(1)DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同(0.14mol/L溶解度最低),利用这一特点,选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解,而使杂质沉淀,或者相反,以达到分离目的。(2)DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。
【详解】A、过程①向猪肝组织块中加入研磨液进行充分研磨,得到含DNA的混合液,A正确;
B、过程②是第一次过滤,应保留滤液,弃去纱布上的物,B错误;
C、DNA不溶于酒精溶液,过程⑤加入酒精后,需要静置析出,如果将溶液倒入离心管离心后应取沉淀,C错误;
D、将DNA丝状物放入物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液中,使其溶解,再加入二苯胺试剂,沸水浴加热出现蓝色,过程⑥中B试管均会出现蓝色,A试管为无色的二苯胺溶液,D错误。
故选A。
25. 质粒K中含有β-半乳糖苷酶基因,将该质粒导入大肠杆菌细胞后,其编码的酶可分解X-gal,产生蓝色物质,进而形成蓝色菌落,如图所示。科研小组以该质粒作为载体,采用基因工程技术实现人源干扰素基因在大肠杆菌中的高效表达。下列叙述错误的是( )
A. 使用氯化钙处理大肠杆菌以提高转化效率,可增加筛选平板上白色和蓝色菌落数
B. 如果筛选平板中仅含卡那霉素,生长出的白色菌落不可判定为含目的基因的菌株
C. 因质粒K中含两个标记基因,筛选平板中长出的白色菌落即为表达目标蛋白的菌株
D. 若筛选平板中蓝色菌落偏多,原因可能是质粒K经酶切后自身环化并导入了大肠杆菌
【答案】C
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成;(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等;(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样;(4)目的基因的检测与鉴定。
【详解】A、使用氯化钙处理大肠杆菌,可使其处于感受态,提高转化效率,即更多的大肠杆菌能吸收质粒,无论吸收的是含目的基因的重组质粒(可能形成白色菌落)还是未重组的质粒K(形成蓝色菌落),都可增加筛选平板上白色和蓝色菌落数,A正确;
B、由于仅含卡那霉素,未添加X-gal,无论导入的是重组质粒还是空白质粒,因不含X-gal,无法产生蓝色物质,故生长出的菌落均为白色,B正确;
C、筛选平板中长出的白色菌落,可能是导入了重组质粒(含目的基因),但也可能是虽然导入了质粒但目的基因没有成功表达目标蛋白,不能仅仅因为是白色菌落就判定为表达目标蛋白的菌株,C错误;
D、若筛选平板中蓝色菌落偏多,原因可能是质粒K经酶切后自身环化并导入了大肠杆菌,因为自身环化的质粒K中β - 半乳糖苷酶基因完整,能表达活性β - 半乳糖苷酶,分解X - gal形成蓝色菌落,D正确。
故选C。
二、解答题
26. 砷可严重影响植物的生长发育。拟南芥对砷胁迫具有一定的耐受性,为探究其机制,研究者进行了相关实验。回答下列问题:
(1)砷通过转运蛋白F进入根细胞时需消耗能量,该运输方式属于_____。砷的累积可导致细胞内自由基含量升高。自由基造成细胞损伤甚至死亡的原因为_____(答出两点即可)。
(2)针对砷吸收相关基因C缺失和过量表达的拟南芥,研究者检测了其根细胞中砷的含量,结果如图。由此推测,蛋白C可_____(填“增强”或“减弱”)根对砷的吸收。进一步研究表明,砷激活的蛋白C可使F磷酸化、磷酸化的F诱导细胞膜内陷、形成含有蛋白F的囊泡。由此判断,激活的蛋白C可使细胞膜上转运蛋白F的数量_____,造成根对砷吸收量的改变。囊泡的形成过程体现了细胞膜在结构上具有_____的特点。
(3)砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞。推测在砷胁迫下植物对磷的吸收量_____(填“增加”或“减少”),结合(2)和(3)的信息,分析其原因:_____(答出两点即可)。
【答案】(1) ①. 主动运输 ②. 自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子,当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时,产物同样是自由基,这些新产生的自由基又会去攻击别的分子,由此引发雪崩式的反应,对生物膜损伤比较大,此外,自由基还会攻击DNA,可能引起基因突变,攻击蛋白质,使蛋白质活性下降。
(2) ①. 减弱 ②. 减少 ③. 一定的流动性
(3) ①. 减少 ②. 砷激活蛋白C,使细胞膜上转运蛋白F数量减少,而磷也是通过转运蛋白F进入细胞,所以磷的吸收量减少;砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞,砷胁迫下,更多的转运蛋白F用于转运砷,导致磷的吸收量减少
【解析】
【分析】1、自由扩散的特点是顺浓度梯度,与膜内外物质浓度梯度有关,不需要转运蛋白协助,不消耗能量。
2、协助扩散的特点是顺浓度梯度,与膜内外物质浓度梯度有关,还需要膜上的转运蛋白的协助,不消耗能量。
3、主动运输的特点是逆浓度梯度,需要载体蛋白协助,需要消耗能量。主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中,通过主动运输来选择吸收所需要的物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质,从而保证细胞和个体生命活动的需要。
【小问1详解】
物质跨膜运输时,需要载体蛋白且消耗能量的运输方式为主动运输,砷通过转运蛋白F进入根细胞时需消耗能量,所以该运输方式属于主动运输。自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子,当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时,产物同样是自由基,这些新产生的自由基又会去攻击别的分子,由此引发雪崩式的反应,对生物膜损伤比较大,此外,自由基还会攻击DNA,可能引起基因突变,攻击蛋白质,使蛋白质活性下降,导致细胞损伤甚至死亡 。
【小问2详解】
从图中可以看出,与野生型相比,C缺失突变体根细胞中砷浓度相对值较高,C过量表达植株根细胞中砷浓度相对值较低,由此推测,蛋白C可减弱根对砷的吸收。砷激活的蛋白C可使F磷酸化、磷酸化的F诱导细胞膜内陷、形成含有蛋白F的囊泡,这会使细胞膜上转运蛋白F的数量减少,从而造成根对砷吸收量的改变。囊泡是由细胞膜内陷形成的,这体现了细胞膜在结构上具有一定的流动性的特点。
【小问3详解】
由于砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞,在砷胁迫下,砷会与磷竞争转运蛋白F,所以推测植物对磷的吸收量减少。 原因一,由(2)可知,砷激活蛋白C,使细胞膜上转运蛋白F数量减少,而磷也是通过转运蛋白F进入细胞,所以磷的吸收量减少;原因二,砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞,砷胁迫下,更多的转运蛋白F用于转运砷,导致磷的吸收量减少。
27. 某小组在探究与酶相关的实验,请回答下列问题。
(1)用唾液淀粉酶溶液、蔗糖溶液和可溶性淀粉溶液作为实验材料验证酶的专一性时,该实验应选择________________________(试剂名称)检验实验结果。酶的专一性是指__________________________。探究温度对酶活性的影响时,不选择H2O2溶液作为反应物的原因是__________________________。
(2)在探究“影响酶活性的条件”时,提出“过氧化氢酶的活性是否受pH影响”的问题,并设计实验。
实验步骤:
①向甲、乙两支试管中各加入2mL新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液;
②向甲试管内加入1mL质量分数为5%的盐酸,向乙试管内加入1mL质量分数为5%的氢氧化钠溶液;
③向甲、乙两试管内各加入2滴新鲜的质量分数为20%的猪肝研磨液;
④观察试管中发生的变化。
该实验中,过氧化氢分解速率是本实验的因变量,可观测的指标是_____________。上述操作步骤中存在明显的缺陷,请指出:__________________________。将制备好的新鲜猪肝研磨液分别进行高温处理(A组)和常温处理(B组),_____________组的催化效果不明显,其原因是__________________________。
【答案】(1) ①. 斐林试剂 ②. 每一种酶只能催化一种或一类化学反应 ③. 温度会影响H2O2的分解
(2) ①. 单位时间内试管中产生的气泡数量 ②. 缺少加蒸馏水的对照组 ③. A ④. 过氧化氢酶的化学本质是蛋白质,高温处理时蛋白质变性
【解析】
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
【小问1详解】
用唾液淀粉酶溶液、蔗糖溶液和可溶性淀粉溶液作为实验材料验证酶的专一性时,该实验应选择斐林试剂检测实验结果。因为两组实验结果都不含淀粉,若用碘液检测两组结果一致。酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应。探究温度对酶活性的影响时不能选H2O2作反应物,因为H2O2本身在高温下容易分解。
【小问2详解】
分析实验目的,是“探究过氧化氢酶的活性是否受pH影响”,自变量是pH,因变量是过氧化氢酶的活性。可通过观测单位时间内试管中产生的气泡数量作为衡量过氧化氢分解速率的指标。实验应该遵循单一变量和对照原则,在操作步骤中缺少加蒸馏水的对照组。新鲜的肝脏研磨液中含有H2O2酶,其化学本质是蛋白质,高温处理后蛋白质因空间结构发生改变而发生蛋白质变性,故A组催化效果不明显。
28. 我国研究人员发明了生产维生素C的两步发酵法,流程如图甲。为了减少氧化葡糖杆菌竞争性消耗山梨糖,需要进行灭菌以结束第一步发酵。
在两步发酵法的基础上,我国研究人员进一步尝试用三菌混菌体系建立一步发酵法。在氧化葡萄糖杆菌(原始菌MCS)中利用基因工程技术导入大肠杆菌基因ccdB,得到工程菌IR3C。MCS和IR3C单菌培养时,活菌数变化曲线如图乙,MCS、IR3C分别与普通生酮基古龙酸菌和巨大芽孢杆菌进行三菌混菌发酵时,产物含量变化曲线如图丙。
回答下列问题:
(1)绘制图乙需统计活菌数,常用方法是______。当活菌达到一定数量时,基因ccdB编码的蛋白质开始发挥作用,推测该蛋白质的作用是______,开始发挥作用的时间是_______,判断理由是______。
(2)基于图丙,利用IR3C三菌混菌发酵的产量______(填“高于”或“低于”)MCS三菌混菌发酵的产量,其原因是_______。
【答案】(1) ①. 稀释涂布平板法 ②. 能抑制细菌增殖 ③. 15h ④. 在15h时,IR3C数量下降,而MCS数量上升
(2) ①. 高于 ②. IR3C转入了ccdB基因,阻止细胞增殖,减少氧化葡糖杆菌竞争性消耗山梨糖,从而更多山梨糖被用于合成维生素C
【解析】
【分析】发酵工程,是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。
【小问1详解】
绘制图乙需统计活菌数,常用方法是稀释涂布平板法,该方法可用于统计活菌数目。当活菌达到一定数量时,基因ccdB编码的蛋白质开始发挥作用,从图乙看出,随着时间推移,种群数量不断增加,在15h时,IR3C数量下降,而MSC数量上升,所以推测转入的基因ccdB编码的蛋白质能抑制细菌增殖或诱导细菌凋亡,发挥作用的时间大约在15h。
【小问2详解】
从图丙看出,IR3C三菌混菌发酵产生的2-酮-L-古龙酸含量比MSC三菌混菌发酵产量高,因此可以推测,IR3C三菌混菌发酵维生素C产量更高,可能的原因是IR3C转入了ccdB基因,诱导细菌死亡,减少氧化葡糖杆菌竞争性消耗山梨糖,从而更多山梨糖用于合成维生素C。
29. 马铃薯作为重要农作物,提高其冷耐受性可拓展优质马铃薯的种植区域。我国科研人员发现,野生马铃薯中S基因的表达与其冷耐受性调控有关,将该基因导入栽培马铃薯中可显著增强其抗寒能力。回答下列问题。
(1)PCR扩增目的基因时,需要模板DNA、引物、________、含Mg2+的缓冲液和耐高温的DNA聚合酶。DNA聚合酶在PCR的________步骤中起作用。
(2)图中标识了载体和S基因中限制酶的切割位点。为将S基因正确插入载体,PCR扩增S基因时需在引物的________(填“5'端”或“3'端”)添加限制酶识别序列,结合上表分析,上游引物应添加的碱基序列是5'-________-3',切割载体时应选用的两种限制酶是________,PCR扩增产物和载体分别被限制酶切割后,经纯化和连接,获得含S基因的表达载体并导入农杆菌。
(3)用携带S基因的农杆菌侵染栽培马铃薯愈伤组织时,基因表达载体中T-DNA进入愈伤组织细胞,将S基因整合到________,抗性基因________可用于筛选成功转化的愈伤组织。该愈伤组织经________形成芽、根,继续培育可获得抗寒能力显著增强的马铃薯植株。
【答案】(1) ①. 4种脱氧核苷酸 ②. 延伸
(2) ①. 5'端 ②. AGATCT ③. BamHⅠ、EcoRⅠ
(3) ①. 栽培马铃薯愈伤组织细胞的染色体上 ②. 2 ③. 再分化
【解析】
【分析】1、基因工程的步骤:目的基因的提取、目的基因与运载体结合、目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
2、对限制酶选择条件:不能破坏目的基因和启动子、终止子,以便于目的基因和载体正确连接。
【小问1详解】
PCR扩增目的基因时,需要模板DNA、引物、4种脱氧核苷酸、含Mg2+的缓冲液和耐高温的DNA聚合酶。PCR一般分为变性、复性和延伸三步,其中DNA聚合酶在PCR的延伸步骤中起作用。
【小问2详解】
为了使目基因能够被限制酶切割,扩增目的基因时,需要在引物的5'端添加限制酶的识别序列。结合图表分析,在载体的启动子和终止子之间有BamH I、EcoR I和Xba I的识别序列,而S基因内部含有Xba I、Nde I和BamH I的识别序列,要用BamH I、EcoR I或Xba I切割载体,又不能用Xba I、Nde I或BamH I切割S基因,再根据各种限制酶的识别序列及切割位点,可知,需要用BamH I、EcoR I切割载体,用BamH I的同尾酶Bgl Ⅱ和EcoR I切割S基因,故PCR扩增S基因时需在上游引物添加的碱基序列是5'-AGATCT-3'。
【小问3详解】
T-DNA属于可转移DNA,用携带S基因的农杆菌侵染栽培马铃薯愈伤组织时,基因表达载体中T-DNA进入愈伤组织细胞,将S基因整合到栽培马铃薯愈伤组织细胞的染色体上,抗性基因1位于T-DNA外部,用于筛选含有重组载体的农杆菌,而抗性基因2位于T-DNA内部,可用于筛选成功转化的愈伤组织。该愈伤组织经再分化形成芽、根,继续培育可获得抗寒能力显著增强的马铃薯植株。
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