精品解析:四川省眉山市仁寿县联考2025-2026学年高二上学期12月期中生物试题
2026-03-06
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2份
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32页
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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-期中 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 四川省 |
| 地区(市) | 眉山市 |
| 地区(区县) | 仁寿县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.17 MB |
| 发布时间 | 2026-03-06 |
| 更新时间 | 2026-03-06 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56690409.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
24级高二学期期中校校联考
生物试题
一、单选题(每题3分,共45分)
1. 进行土壤中尿素分解菌的选择培养时,利用的培养基组分及含量如表所示。下列分析错误的是( )
组分
KH2PO4
Na2HPO4
MgSO4·7H2O
葡萄糖
尿素
琼脂
H2O
含量
1.4g
2.1g
0.2g
10.0g
1.0g
15.0g
定容至1000mL
A. KH2PO4和Na2HPO4既可为菌体提供无机盐,又可调节培养基的pH
B. 尿素既可为尿素分解菌提供氮源,又可对培养基中的微生物起选择作用
C. 蒸馏水既可进行定容,又可对培养液进行稀释以便于计数
D. 琼脂一般不可以为尿素分解菌提供碳源,只起到凝固剂作用
【答案】C
【解析】
【分析】进行土壤中尿素分解菌的选择培养的原理:培养基的氮源为尿素,只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,以尿素作为氮源,缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素,缺乏氮源而不能生长发育繁殖,而受到抑制,所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。
【详解】A、KH2PO4和Na2HPO4这两种无机盐既可为细菌生长提供无机营养,又可作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH相对稳定,A正确;
B、培养基中除了尿素无其他含氮物质,只有尿素分解菌能通过分解尿素进行生长繁殖,故尿素既能为尿素分解菌提供氮源又可对培养基中的微生物起选择作用,B正确;
C、蒸馏水起定容作用,蒸馏水不能对培养液进行稀释,稀释所用的溶剂应该是无菌水,C错误;
D、琼脂是多糖,一般不能被尿素分解菌分解利用作为碳源,在培养基中主要起凝固剂作用,使培养基呈固体状态,D正确。
故选C。
2. 精氨酸依赖型谷氨酸棒状杆菌缺乏将鸟氨酸转化为精氨酸的酶,不能在缺少精氨酸的培养基上正常生长,但可作为鸟氨酸发酵的优良菌种。如图为野生型谷氨酸棒状杆菌经诱变获得精氨酸依赖型菌并进行筛选的过程示意图,过程①将紫外线照射处理过的菌液接种在培养基甲上,培养至菌落不再增加时,平板上的菌落如图所示。过程②向培养基甲中添加某种物质,继续培养。下列相关叙述正确的是( )
A. 实验过程中用到的培养基和培养皿必须采用高压蒸汽灭菌法灭菌
B. 从培养基乙中挑选菌落,用平板划线法接种在培养基上可分离出单菌落
C. 培养基甲是一种选择培养基,过程②向培养基甲中添加鸟氨酸
D. 菌落A是诱变产生的精氨酸依赖型菌种,为鸟氨酸发酵的优良菌种
【答案】B
【解析】
【分析】由图分析可知,图中①表示将紫外线照射处理的菌液接种在缺乏精氨酸的培养基上,因此甲中A表示野生型谷氨酸棒状杆菌,②表示向培养基中添加精氨酸后继续培养,其中A为野生型谷氨酸棒状杆菌,B为精氨酸依赖型菌株。
【详解】A、培养皿可以采用干热灭菌,A错误;
B、从培养基乙中挑选菌落,用平板划线法接种在固体培养基上可分离出单菌落,B正确;
C、精氨酸依赖型谷氨酸棒状杆菌缺乏将鸟氨酸转化为精氨酸的酶,不能在缺少精氨酸的培养基上正常生长,结合图分析可知,图甲平板上只有A菌落,过程②向培养基甲中添加精氨酸后出现B菌落,这说明培养基甲中缺少精氨酸是一种选择培养基,C错误;
D、菌落A是野生型菌种,菌落 B为精氨酸依赖型菌株,可作为鸟氨酸发酵的优良菌种,D错误。
故选B。
3. 《齐民要术》记载了一种称为“动酒酢(‘酢’同‘醋’)法”的酿醋工艺:“大率酒一斗,用水三斗,合瓮盛,置日中曝之。七日后当臭,衣(指菌膜)生,勿得怪也,但停置,勿移动,挠搅之。数十日,醋成。”下列叙述错误的是( )
A. “衣”位于变酸的酒表面,是由原酒中的酵母菌大量繁殖形成的
B. 加水的目的是对酒进行稀释,避免渗透压过高杀死醋酸菌
C. 该方法依据的原理是醋酸菌在氧气充足、糖源缺乏时将酒精转化为乙酸
D. “挠搅”有利于酒精与醋酸菌充分接触,还可以增加溶液中的溶解氧
【答案】A
【解析】
【分析】果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌,醋酸菌是—种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动,其代谢类型属于异养需氧型。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的葡萄糖分解为醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、醋酸菌对氧气的含量特别敏感,“衣”位于变酸的酒表面,是由原酒中的醋酸菌大量繁殖形成的,A错误;
B、若酒精浓度过高,会导致醋酸菌失水过多,甚至死亡,加水对酒进行稀释,能避免因渗透压过高使醋酸菌失水过多,B正确;
C、该方法的原理是醋酸菌在氧气充足、缺少糖源时可将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为乙酸,C正确;
D、醋酸菌是一种好氧菌,“挠搅”有利于酒精与醋酸菌充分接触,还可以增加溶液中的溶解氧,D正确。
故选A。
4. 猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)是一种对猪群具有高度传染性的病毒。GP3蛋白是PRRSV的重要抗原之一,能够诱导宿主产生特异性的免疫应答。为了对PRRSV进行快速检测,科研人员制备了PRRSV-GP3蛋白的单克隆抗体,过程如图所示。下列分析错误的是( )
A. 将GP3蛋白注射到小鼠体内是为了获取能分泌抗GP3蛋白抗体的B细胞
B. 培养细胞乙的培养基通常是加入了血清等天然成分的固体培养基
C. 第1次筛选得到的细胞丙既能迅速大量增殖,又能产生抗体
D. 第2次筛选可用多孔板对单个的杂交瘤细胞进行培养及抗体检测
【答案】B
【解析】
【分析】单克隆抗体是细胞工程中动物细胞融合的重要应用,与传统血清抗体相比,单克隆抗体的纯度高,特异性强;其基本步骤:对小鼠进行免疫→提取B淋巴细胞→将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合→通过筛选、克隆化培养和扩大化培养、最终注入小鼠体内→从腹腔腹水中提取单克隆抗体。
【详解】A 、将 GP3 蛋白注射到小鼠体内是为了获取能分泌抗 GP3 蛋白抗体的 B 淋巴细胞,而后通过细胞融合获得的杂交瘤细胞不仅可以无限增殖,而且还可以产生大量的抗体,A正确;
B 、培养细胞乙的培养基通常是加入了血清等天然成分和糖类、氨基酸等的液体培养基,而不是固体培养基,B错误;
C 、细胞丙是第1次筛选得到的细胞,需要使用特定的选择培养基进行第1次筛选,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,杂交瘤细胞既能迅速大量增殖,又能产生抗体,C正确;
D、第 2 次筛选过程中需要对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测,以获得能稳定分泌所需抗体的杂交瘤细胞,该过程中用到了多孔板,D正确。
故选B。
5. 下列有关生物技术与工程的叙述,正确的有几项( )
①在发酵工程的发酵环节中,发酵条件的变化不仅会影响微生物的生长繁殖,也会影响微生物的代谢途径
②获取单细胞蛋白可采用提取、分离和纯化等措施
③农业生产上使用微生物农药防治病虫害,属于化学防治
④在进行体外受精时,需要使精子获能
⑤进行胚胎移植前,要对供体和受体进行免疫检查,以防止发生免疫排斥反应
⑥在DNA粗提取和鉴定实验中,用滤纸来过滤研磨液
A. 一项 B. 两项 C. 三项 D. 四项
【答案】B
【解析】
【详解】①在发酵工程中,发酵条件(如温度、pH、溶氧量等)的变化会影响微生物的生长繁殖和代谢途径(如好氧发酵与厌氧发酵产物的差异),正确;
②单细胞蛋白指通过培养微生物获得的菌体蛋白,其生产过程包括发酵、分离、干燥等步骤,但"提取"并非获取单细胞蛋白的典型操作(如从酵母菌体中直接获取蛋白无需"提取"),错误;
③微生物农药利用活体微生物或其代谢产物防治病虫害,属于生物防治而非化学防治,错误;
④体外受精时,精子需经过获能处理(如解除抑制因子)才具备受精能力,正确;
⑤胚胎移植时,因早期胚胎未分化且受体子宫具有免疫耐受性,一般不会发生免疫排斥,无需进行免疫检查,错误;
⑥DNA粗提取实验中,为防止DNA被滤纸吸附损失,通常使用纱布过滤研磨液,而非滤纸,错误。
综上,①、④正确,正确项数为两项,B正确。
故选B。
6. “筛选”是生物技术与工程中重要的环节。下列相关叙述正确的是( )
A. 在添加尿素的马铃薯琼脂培养基上可筛选出能分解尿素的细菌
B. 只要筛选出含有抗冻基因的番茄细胞,就代表抗冻番茄培育成功
C. 取内细胞团细胞进行性别鉴定,可筛选出胚胎用于制备动物乳腺生物反应器
D. 在临床试管婴儿术中,需利用遗传学诊断的方法筛选出所需的胚胎进行移植
【答案】D
【解析】
【分析】选择培养基是指允许特定种类的微生物或细胞生长,同时抑制或阻止其他种类微生物或细胞生长的培养基。
【详解】A、若要筛选能分解尿素的细菌,培养基中应以尿素为唯一氮源。马铃薯中含有氮源,所以在添加尿素的马铃薯琼脂培养基上不能筛选出能分解尿素的细菌,A错误;
B、筛选出含有抗冻基因番茄细胞,并不代表抗冻番茄培育成功,因为抗冻基因不一定能在番茄细胞中正确表达,B错误;
C、进行性别鉴定时,应选择滋养层细胞进行DNA分析,C错误;
D、胚胎植入前筛查能够避免严重遗传疾病的患儿出生,在临床试管婴儿术中,需利用遗传学诊断的方法筛选出所需的胚胎进行移植,D正确。
故选D。
7. 下图表示基因工程中构建生产人乳铁蛋白的重组载体。图中tetR表示四环素抗性基因,ampR表示氨苄青霉素抗性基因,BamH I、Hind Ⅲ、Sma I直线所示为三种限制酶的酶切位点(三种限制酶的识别序列和切割位点均不相同)。图中将人乳铁蛋白基因插入载体,需用几种限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因?为筛选出含有重组载体的大肠杆菌单菌落一般要连续进行两次培养,已知第二次是对第一次培养筛选出的菌落继续培养,则第二次需要在含哪种抗生素的固体培养基上进行( )
A. 1种、四环素 B. 1种、氨苄青霉素
C. 2种、四环素 D. 2种、氨苄青霉素
【答案】C
【解析】
【分析】1、在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称为选择培养基。
2、基因工程是指按照人们的愿望,通过转基因等技术,赋予生物新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。从技术操作层面看,由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,因此又叫作重组DNA技术。
【详解】外源DNA分子上含有限制酶BamH I、Hind Ⅲ、Sma I的切割位点,其中限制酶Sma I的切割位点位于目的基因上,所以获取目的基因和构建基因表达载体时,应用Hind Ⅲ和BamH Ⅰ 2种限制酶(2种才能切下目的基因,用1种无法切下目的基因)。用限制酶Hind Ⅲ和BamH Ⅰ切割质粒后,会破坏质粒上的四环素抗性基因tetR,但不会破坏氨苄青霉素抗性基因ampR,因此筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含氨苄青霉素的培养基上进行。第一次筛选出的大肠杆菌含对氨苄青霉素的抗性,这样的大肠杆菌可能是含有重组载体的大肠杆菌,也有可能是只含有质粒的大肠杆菌。因此要用含四环素的培养基进行原位影印及培养后第二次筛选。第二次筛选时,在含四环素培养基上不能生长而在含氨苄青霉素培养基上能生长的菌是含有重组载体的大肠杆菌。综合以上分析,C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
8. 研究发现,大豆GmNF-YA19基因在干旱胁迫中有响应。科研人员利用PCR扩增GmNF-YA19基因,构建GmNF-YA19基因表达载体并转化烟草,实验过程如图1、2所示。下列说法正确的是( )
A. PCR扩增GmNF-YA19基因的前提是根据已知核苷酸序列合成一种引物
B. 为获得能正确表达目的基因的重组质粒,应选用限制酶KpnⅠ、EcoRⅠ进行切割
C. 终止子为一段DNA序列,其作用是使翻译在所需要的地方停下来
D. 重组质粒转化烟草后,可使用含氨苄青霉素的培养基来筛选目的细胞
【答案】D
【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。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:个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】A、PCR扩增GmNF-YA19基因的前提是根据已知核苷酸序列合成两种引物,A错误;
B、根据图中信息,在质粒的启动子和终止子中间含有的限制酶为PvuⅡ、Kpn I和EcoR I三种限制酶切割位点,由于Kpn I在质粒中不止一个识别位点,因此最好选用PvuⅡ和EcoR I进行切割,且在目的基因的两端也存在着两种酶的识别位点,即选用PvuⅡ和EcoR I两种限制酶切割含目的基因的DNA片段和载体,这样可以保证目的基因和质粒正向连接、避免发生自身环,B错误;
C、终止子为一段DNA序列,其作用是使转录在所需要的地方停下来,C错误;
D、重组质粒转化烟草后,重组质粒中含有抗氨苄青霉素的基因,该基因可作为标记基因,因而使用含氨苄青霉素的培养基来筛选成功导入重组质粒的目的细胞,D正确。
故选D。
9. 如图表示植株A(杂合子Aa)和植株B培育植株①②③④⑤的过程,下列说法正确的是( )
A. 培育植株①的过程为单倍体育种,获得的植株为纯合子
B. 选择植物愈伤组织进行诱变处理获得优质的突变体,未体现细胞的全能性
C. 需要通过植物组织培养技术获得的植株只有①③④
D. 植株②③④与植株A是同一物种,⑤植株与植株A不是同一物种
【答案】D
【解析】
【详解】A、对植株A的花粉经过离体培养得到的是植株①单倍体植株,而后对该单倍体幼苗经秋水仙素处理得到的植株②是纯合二倍体,上述整个过程属于单倍体育种,A错误;
B、选择植物的愈伤组织进行诱变处理获得优质的突变体,通过组织培养技术获得植株③,体现了细胞的全能性,B错误;
C、图中需要通过植物组织培养技术获得的植株是①③④⑤,融合细胞培养成植株也需要植物组织培养技术,C错误;
D、植株②是通过单倍体育种获得的植株,植株③④是通过诱变育种以及植物组织培养技术获得的植株,与植株A是同一物种,⑤是植物原生质体融合之后经过植物组织培养获得的异源多倍体,与植株A不是同一物种,D正确。
故选D。
10. 人神经生长因子(hNGF)是一种对人的神经性疾病具有良好治疗作用的蛋白,国内科研团队利用基因编辑技术并结合细胞克隆制备了在唾液腺中特异高效表达hNGF蛋白的转基因犭,下图表示其生产流程。下列相关叙述正确的是( )
A. 从猪卵巢中采集卵母细胞后需培养到MⅠ期再利用显微操作技术去除细胞核
B. 获得的重构胚需用电刺激、Ca2+载体和聚乙二醇等激活才能完成细胞分裂和发育进程
C. 制备唾液腺生物反应器时,需对滋养层细胞做DNA分析筛选出所需的雌性胚胎
D. 为使hNGF基因在唾液腺中高效表达,可将其与唾液淀粉酶基因的启动子等调控序列连接
【答案】D
【解析】
【分析】核移植技术指的是将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经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成动物个体;用核移植的方法得到的动物称为克隆动物,原理是动物细胞核的全能性。
【详解】A、从猪卵巢中采集卵母细胞后需培养到MⅡ期再利用显微操作技术去除细胞核,A错误;
B、重构胚需用电刺激、Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等激活后才能完成细胞分裂和发育进程,B错误;
C、制备唾液腺生物反应器时,不受性别限制,C错误;
D、可将hNGF基因与唾液淀粉酶基因的启动子等调控序列连接构建基因表达载体,使其在唾液腺细胞中高效表达,D正确。
故选D。
11. 现代生物工程的操作常常涉及如下图所示的流程,下列有关叙述正确的是( )
A. 若为植物体细胞杂交流程,常用灭活的病毒诱导①和②细胞的融合
B. 若为动物体细胞核移植技术,融合得到的细胞③需培养到桑葚胚或囊胚时期再移植
C. 若为胚胎移植技术的流程,④早期胚胎仅来源于体外受精或核移植
D. 若为试管牛的生产流程,则获得①精子后可直接与②进行体外受精
【答案】B
【解析】
【分析】植物体细胞杂交的原理是细胞膜具有流动性和植物细胞具有全能性,动物细胞融合的原理是细胞膜具有流动性。
【详解】A.植物体细胞杂交不能用灭活的病毒诱导原生质体的融合,A错误;
B.若为动物体细胞核移植技术,融合得到的细胞需培养到桑葚胚或囊胚,然后移植到受体动物子宫内获得克隆动物,B正确;
C.在胚胎移植中,早期胚胎的来源有体内的早期胚胎、体外受精得到的胚胎、基因工程得到的胚胎、体细胞核移植得到的胚胎,C错误;
D.若图示为试管牛生产的流程,则采集到的卵母细胞②和精子①,要分别在体外进行成熟培养和获能处理,然后才能用于体外受精,D错误。
故选B。
12. 高尔基体是有“极性”的,构成高尔基体的膜囊有顺面、中间和反面三部分。顺面接受由内质网合成的物质并转入中间膜囊进一步修饰加工,反面参与溶酶体酶(具有M6P标记)等蛋白质的分类和包装。下图是发生在高尔基体反面的3条分选途径。下列叙述错误的是( )
A. 组成型分泌可能有利于物质的跨膜运输
B. 可调节性分泌离不开细胞间的信息交流
C. M6P受体数量减少会抑制衰老细胞器的分解
D. 高尔基体膜上的蛋白质全部处于流动状态中
【答案】D
【解析】
【分析】1、高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”,在动植物细胞中的功能不完全同,在动物细胞中与细胞分泌物的形成有关,在植物细胞中与细胞壁的形成有关。
2、分泌蛋白在核糖体上合成之后,在内质网上初步加工,然后转移至高尔基体做进一步加工、分类和包装,经细胞膜排出。整个过程主要由线粒体功能。
【详解】A、高尔基体通过组成型分泌的蛋白质与细胞膜结合,形成膜蛋白,有些膜蛋白具有物质运输的作用,所以组成型分泌可能有利于物质的跨膜运输,A正确;
B、可调节性分泌需要信号分子与细胞膜上的受体蛋白结合,经过一系列信号传导进行调控,所以可调节性分泌离不开细胞间的信息交流,B正确;
C、高尔基体反面参与溶酶体酶(具有M6P标记)等蛋白质的分类和包装,所以溶酶体酶的包装和分选涉及到M6P受体,M6P受体减少会影响溶酶体酶的形成,衰老的细胞器是通过溶酶体中的水解酶分解的,所以M6P受体减少会抑制衰老细胞器的分解,C正确;
D、高尔基体顺面接受内质网合成的物质并转入中间膜囊进一步修饰加工,反面参与溶酶体酶(具有M6P标记)等蛋白质的分类和包装,两区膜的功能不同,含有的蛋白质种类、数量不相同,有些蛋白质只在高尔基体的顺面,有些蛋白质只在高尔基体的反面,所以高尔基体膜上有些蛋白质是不运动的,D错误。
故选D。
13. 研究发现,分泌蛋白的合成起始于游离的核糖体,合成的初始序列为信号序列,当它露出核糖体后,在信号识别颗粒的引导下与内质网膜上的受体接触,信号序列穿过内质网的膜后,蛋白质合成继续,并在内质网腔中将信号序列切除。合成结束后,核糖体与内质网脱离,重新进入细胞质。基于以上事实的推测,正确的是( )
A. 核糖体与内质网的结合依赖于生物膜的流动性
B. 附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质都是分泌蛋白
C. 用3H标记亮氨酸的羧基可追踪上述分泌蛋白的合成和运输过程
D. 控制信号序列合成的基因片段发生突变可能不会影响该蛋白的继续合成
【答案】D
【解析】
【分析】1、核糖体是一种颗粒状的结构,没有被膜包裹,在真核细胞中很多核糖体附着在内质网的膜表面,成为附着核糖体,在原核细胞的细胞膜内侧也常有附着核糖体,还有些核糖体不附着在膜上,而呈游离状态,分布在细胞质基质内,称为游离核糖体。
2、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→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
【详解】A、核糖体由蛋白质和RNA组成,没有膜结构,所以其和内质网的结合没有依赖膜的流动性,A错误;
B、内质网上的核糖体合成的蛋白质除了是分泌蛋白外也有结构蛋白,B错误;
C、如果用3H标记羧基,在氨基酸经过脱水缩合形成蛋白质的过程中,会脱掉羧基上的H生成水,则无法追踪,C错误;
D、根据题干的信息信号序列是引导该蛋白进入内质网腔中,而蛋白质的合成场所在核糖体,所以如果控制信号序列合成的基因片段发生突变可能不会影响该蛋白的继续合成,D正确。
故选D。
【点睛】本题考查细胞器的功能和细胞器之间的协调配合以及蛋白质合成的相关知识,在解答D选项时需要结合题干信息,分析出核糖体和内质网功能的不同地方。
14. 一项来自某大学的研究揭示了体内蛋白分选转运装置的作用机制,即为了将细胞内的废物清除,细胞膜塑形蛋白会促进囊泡(分子垃圾袋)形成,将来自细胞区室表面旧的或受损的蛋白质带到了内部回收利用工厂,在那里将废物降解,使组件获得重新利用。下列正确的是( )
A. 细胞膜塑形蛋白在合成过程中,场所由核糖体提供,动力可由叶绿体提供
B. “分子垃圾袋”应主要由磷脂和蛋白质构成
C. “回收利用工厂”可能是溶酶体,“组件”可能是核苷酸
D. 人体细胞内能形成囊泡的细胞器有内质网、高尔基体和中心体等
【答案】B
【解析】
【分析】各种细胞器的结构、功能:
细胞器
分布
形态结构
功能
线粒体
动植物细胞
双层膜结构
有氧呼吸的主要场所,细胞的“动力车间”
叶绿体
植物叶肉细胞
双层膜结构
植物细胞进行光合作用的场所;植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。
内质网
动植物细胞
单层膜形成的网状结构
细胞内蛋白质的合成和加工,以及脂质合成的“车间”
高尔基体
动植物细胞
单层膜构成的囊状结构
对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”(动物细胞高尔基体与分泌有关;植物则参与细胞壁形成)
核糖体
动植物细胞
无膜结构,有的附着在内质网上,有的游离在细胞质中
合成蛋白质的场所,“生产蛋白质的机器”
溶酶体
动植物细胞
单层膜形成的泡状结构
“消化车间”,内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并且杀死侵入细胞的病毒和细菌。
液泡
成熟植物细胞
单层膜形成的泡状结构;内含细胞液(有机酸、糖类、无机盐、色素和蛋白质等)
调节植物细胞内环境,充盈的液泡使植物细胞保持坚挺
中心体
动物或某些低等植物细胞
无膜结构;由两个互相垂直的中心粒及其周围物质组成
与细胞的有丝分裂有关
【详解】A、细胞膜塑形蛋白在合成过程中,场所由核糖体提供,动力可由线粒体提供,叶绿体产生的能量只能供给自身的暗反应,不供给其他生命活动,A错误;B、“分子垃圾袋”是细胞膜塑形蛋白促进形成的囊泡,其应主要由磷脂和蛋白质构成,B正确;
C、根据题干信息“将来自细胞区室表面旧的或受损的蛋白质带到了内部回收利用工厂,在那里将废物降解,使组件获得重新利用”可知,“回收利用工厂”可能是溶酶体,“组件”可能是氨基酸,C错误;
D、中心体无膜结构,不能形成囊泡,D错误。
故选B。
【点睛】本题考查细胞结构和功能,重点考查细胞器的相关知识,要求考生识记细胞中各种细胞器的结构、分布和功能,再结合题中信息准确判断各选项。
15. 下图装置的b中是蒸馏水,半透膜允许单糖透过。a中先加入蔗糖溶液,一定时间后再加入蔗糖酶。最可能的实验现象是( )
A. 在b中会测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶
B. a中液面开始时上升,加酶后继续上升
C. a中液面开始时上升,加酶后,再上升后又下降
D. a中液面开始时先上升,加酶后不上升直接下降
【答案】C
【解析】
【详解】A、蔗糖酶是蛋白质,半透膜允许单糖透过,不允许蔗糖酶等大分子物质通过,因此b中不会出现蔗糖酶,A错误;
BCD、加酶前,b侧是蒸馏水,a侧是蔗糖溶液,b侧渗透压高于a侧,水分子向a侧扩散转移的较多,a侧液面上升;加酶后,蔗糖水解为单糖,摩尔浓度增大,使液面继续上升,后随着单糖逐渐进入b侧(半透膜允许单糖透过),而使a侧溶液浓度下降,液面下降。因此a中先加入蔗糖溶液,一定时间后再加入蔗糖酶,最可能的实验现象是a中液面开始时上升,加酶后,再上升后又下降,C正确,BD错误。
故选C。
二、解答题(5个大题,共55分)
16. 细胞具有一套调控“自身质量”的生理过程,通过细胞自噬以确保自身生命活动的稳态。
(1)多肽链在_______上合成,多肽链只有折叠成正确的_______,才具有正常的生物学功能。若发生错误折叠,则无法从内质网运输到_______而导致在细胞内过多堆积。
(2)错误折叠的蛋白质会聚集,影响细胞的功能,细胞内损伤的线粒体等细胞器也会影响细胞的功能。研究发现,细胞通过下图所示机制进行调控。
①错误折叠的蛋白质会被_______标记,被标记的蛋白会与_______结合,被包裹进_______,最后融入溶酶体中。
②损伤的线粒体也可被标记,并最终与溶酶体融合,其中的生物膜结构在溶酶体中可被降解并释放出_______、磷脂(甘油、磷酸及其他衍生物)和单糖等物质。细胞器之间存在由________组成的细胞骨架,锚定并支撑着各种细胞器。
(3)细胞通过上述过程对蛋白质和细胞器的质量进行精密调控,其意义是_______(多选,选填字母)。
a.加快新陈代谢,促进物质排出细胞外
b.减少细胞内功能异常的蛋白质和细胞器,避免它们对细胞生命活动产生干扰
c.降解产物可被细胞重新利用,可节约物质进入细胞消耗的能量
(4)酵母菌的线粒体在饥饿、光照、自由基的攻击等条件下会损伤,进而出现“自噬”现象。“自噬”过程中线粒体会被双层膜包裹而成为“自噬体”,进而与溶酶体结合形成“自噬溶酶体”。下列关于线粒体自噬过程的叙述,不正确的是_______。
A. 引起线粒体自噬的自由基若攻击蛋白质可导致其活性下降,攻击DNA可引起基因突变
B. “自噬体”和溶酶体结合形成“自噬溶酶体”的过程,体现了膜的选择透过性
C. 若酵母菌所有线粒体完全“自噬”,则细胞呼吸产物积累会毒害细胞
D. 线粒体自噬后形成的产物无用部分被排出细胞,避免对细胞造成损伤
【答案】(1) ①. 核糖体 ②. 空间结构 ③. 高尔基体
(2) ①. 泛素 ②. 自噬受体 ③. 吞噬泡 ④. 氨基酸 ⑤. 蛋白质纤维
(3)b、c (4)B
【解析】
【分析】溶酶体内含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。水解酶的化学本质是蛋白质,强酸、强碱、重金属盐等均可使蛋白质发生变性,而失去生理活性。
【小问1详解】
核糖体是蛋白质的合成车间,在细胞内的核糖体上利用氨基酸形成多肽链,根据结构决定功能可知,多肽链只有折叠成正确的空间结构,才具有正常的生物学功能;分泌蛋白等合成后需要经过内质网和高尔基体等加工,若发生错误折叠,则无法从内质网运输到高尔基体进一步加工,而导致在细胞内过多堆积。
【小问2详解】
①分析题图可知,错误折叠的蛋白质会被泛素标记,被标记的蛋白会与自噬受体特异性结合实现信息交流,进而被包裹进吞噬泡,与溶酶体(细胞的消化车间,能够分解衰老、损伤的细胞结构等)融合,最后在溶酶体中被降解。
②线粒体的生物膜主要由蛋白质、磷脂、多糖等成分构成,故生物膜结构在溶酶体中可被降解后,即分别被水解为氨基酸、(甘油、磷酸及其他衍生物)和单糖等小分子物质,进而被释放出来;细胞骨架是真核生物中由蛋白质纤维等组成的网架结构,能够锚定并支撑着各种细胞器。
【小问3详解】
a.该途径只能通过降解错误蛋白和损伤的细胞器产生一些小分子物质,不能加快新陈代谢,促进物质排出细胞外,a错误;
b.通过上述途径,不仅可以降解错误折叠蛋白,也可以降解损伤的细胞器,故可以减少细胞内功能异常的蛋白质和细胞器,避免它们对细胞生命活动产生干扰,b正确;
c.降解产物是一些小分子的营养物质,可被细胞重新利用,可节约物质进入细胞消耗的能量,c正确。
故选bc。
【小问4详解】
A、衰老是由自由基对细胞成分的有害进攻造成的,引起线粒体自噬的自由基若攻击蛋白质可导致其活性下降,攻击DNA可能造成基因突变,A正确;
B、“自噬体”和溶酶体结合形成“自噬溶酶体”的过程,依赖生物膜的流动性,体现了生物膜的结构特性,而选择透过性是其功能特点,B错误;
C、若酵母菌所有线粒体完全“自噬”,则酵母菌进行无氧呼吸其产物酒精的积累会对其造成毒害,C正确;
D、线粒体自噬后形成的产物有用物质被细胞利用,废物被排放至细胞外,避免对细胞造成损伤,D正确。
故选B。
17. 卡拉胶是一种大分子聚合物硫酸多糖,溶解性较差,可被卡拉胶酶降解。降解产物具有多种生物活性,如抗炎、抗凝血等,在食品、医药等领域具有广阔的应用前景。科研人员利用腐烂的角叉菜为材料,筛选了高产卡拉胶酶菌株,过程如图。
(1)筛选高产卡拉胶酶菌株的培养基为选择培养基,该种培养基的功能是______。
(2)从试管⑤中分别取0.2ml稀释液,涂布在三个完全培养基上,培养72小时后,三个培养基上的菌落数分别为:56、59、62,推测腐烂角叉菜液中菌株数为______个/mL。培养基中的卡拉胶被卡拉胶酶降解,在菌落周围形成透明圈。初筛培养基a的菌落分布如图,进一步纯化培养菌株时,应挑取图中的菌落是______(填字母),请说明理由______。
(3)复筛培养基b接种方式是______。接种时,接种环应先在酒精灯上灼烧,冷却后再接种,原因是_______。接种环在接种过程中需要灼烧的次数是______。
【答案】(1)抑制杂菌生长,允许产卡拉胶酶的菌株生长
(2) ①. 2.95×1012 ②. 菌落C ③. 菌落小而透明圈大,说明该菌株产生卡拉胶酶的效率(或酶的活性)更高
(3) ①. 平板划线法 ②. 先灼烧是为了杀死接种环上的杂菌,后冷却是为了避免接种环温度过高杀死接种的菌种 ③. 6##六
【解析】
【分析】微生物培养的关键是无菌操作。微生物培养过程中除考虑营养条件外,还要考虑pH、温度和渗透压等条件,需对培养基和培养皿进行消毒。可以通过稀释涂布平板法或显微镜计数法进行统计计数。
【小问1详解】
筛选高产卡拉胶酶菌株的培养基应以卡拉胶为唯一碳源,只有能产生卡拉胶酶的菌才能在该培养基上生长,该培养基的功能是允许产卡拉胶酶的菌株生长,同时抑制或阻止其他种类微生物的生长。
【小问2详解】
0.2mL稀释液+19.8mL无菌水,每操作一次稀释100倍,菌液一共稀释了1010倍,三个培养基上的菌落数分别为56、59、62,推测腐烂角叉菜液中菌株数为(56+59+62)÷3÷0.2×1010=2.95×1012,由于菌落C菌落小而透明圈大,说明该菌株产生卡拉胶酶的效率(或酶的活性)更高,应挑取图中的菌落C。
【小问3详解】
由图可知,复筛培养基b的接种方式是平板划线法。接种时,接种环应先在酒精灯上灼烧,冷却后再接种,先灼烧目的是杀死接种环上的杂菌,后冷却是为了避免接种环温度过高杀死接种的菌种。图中共划线5次,由于每次划线之前和之后均需要灼烧接种环,接种环在接种过程中需要灼烧的次数是6次。
18. 克隆猫“大蒜”是我国首例完全自主培育的克隆猫,其培育过程如图所示。请回答下列有关问题:
(1)进行过程①和③时,通常将细胞置于 CO2培养箱中进行培养,CO2的作用是______。
(2)据图可知,克隆猫“大蒜”培育过程用到了______、______和______等技术。
(3)采集到的卵母细胞需在体外培养到______(填时期),然后可用______法去核。
(4)过程②通常用去核卵母细胞作受体细胞的原因除了它体积大、易操作、营养物质丰富外,还因为它的细胞质中可能含有______。
(5)克隆猫“大蒜”与死亡的猫“大蒜”的性状并不完全相同,从遗传物质的角度分析其原因是______。
【答案】(1)维持(调节)培养液的pH
(2) ①. 动物细胞培养 ②. 核移植 ③. 胚胎移植
(3) ①. MII期 ②. 显微操作
(4)含有促进细胞核全能性表达的物质
(5)卵母细胞的细胞质遗传物质(基因)会对克隆猫的性状产生影响
【解析】
【分析】1、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。在体外将采集到的卵母细胞培养到减数第二次分裂中期才成熟,可以通过显微操作技术去除卵母细胞的细胞核和第一极体,核移植时,对提供细胞核和细胞质的奶牛不需要进行同期发情处理,使用电脉冲等方法可以激活重组细胞使其完成细胞分裂和发育。
2、动物细胞培养的条件:(1)无菌、无毒的环境:即对培养液和所有培养用具进行无菌处理。通常还要在细胞培养液中添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染。此外,应定期更换培养液,以便清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。(2)营养条件:例如,需要有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素以及添加血清或血浆。(3)温度和pH:适宜的温度和pH。(4)95%空气和5%二氧化碳的混合气体的培养箱中,其中95%的空气用于呼吸作用,5%的二氧化碳的作用是维持培养液的pH值。
【小问1详解】
5%的二氧化碳的作用是维持培养液的pH值。
【小问2详解】
据图判断,从死亡的猫“大蒜”身体取出活的体细胞进行培养,同时将体细胞注入去核的卵母细胞中获得重组细胞,进行早期胚胎培养之后进行胚胎移植,所以用到的技术有动物细胞培养、核移植、早期胚胎培养、胚胎移植等技术。
【小问3详解】
采集到的卵母细胞需在体外进行成熟培养到MII期,然后通过显微操作去核。
【小问4详解】
卵母细胞中可能含有促进细胞核全能性表达的物质,所以通常用去核卵母细胞作受体细胞。
【小问5详解】
克隆猫“大蒜”的遗传物质既有来自死亡的猫“大蒜”,也有部分细胞质遗传物质来自卵母细胞的供体猫。
19. 非洲猪瘟病毒(ASFV)主要感染猪的单核巨噬细胞系统,包括肺泡巨噬细胞。它会在肺泡巨噬细胞内复制增殖,进而导致发病。科研人员将Gluc(高斯荧光素酶)基因和EGFP(增强型绿色荧光蛋白)基因(两基因合计968bp)融合到ASFV病毒的K基因(大小为790 bp)中,构建出重组ASFV。已知Gluc能够催化底物产生荧光,EGFP能发出绿色荧光。通过这种双重标记策略,科研人员能对细胞内的病毒实时追踪,更深入地了解ASFV在细胞内的感染过程、传播路径以及致病机制。根据资料及所学内容,回答下列问题:
(1)构建出图1所示的融合基因,需要借助的工具酶有________。使用HindⅢ和BamHI两种酶同时进行切割的目的是_________。
(2)科研人员提取重组病毒的DNA,应选用引物________组合进行PCR扩增,并通过如图2所示________技术对产物进行鉴定,其中条带________(填“1”或“2”)的出现可说明标记基因(Gluc和EGFP)已插入到ASFV的K基因中。
(3)科研人员将猪肺泡巨噬细胞(PAMS)培养一段时间后,平均分成A、B两组,其中A组接种普通ASFV,B组接种重组ASFV,放入含_________(填气体条件)的恒温培养箱中培养48h。对两组细胞进行观察和检查,预测结果为:________。
(4)除了上述的观察和检测外,若还需检测该猪是否产生了ASFV抗体,还可采用的检测方法是________。
【答案】(1) ①. 限制酶(HindⅢ和BamHI)和DNA连接酶 ②. 使目的基因(Gluc和EGFP)和载体(ASFV-K)定向连接(或减少目的基因及载体自连、增大目的基因正向连接的概率)
(2) ①. 1和4 ②. 琼脂糖凝胶电泳(或电泳) ③. 2
(3) ①. 5%CO2(或5%CO2和95%空气) ②. B组可观察到绿色荧光,检测到荧光素酶有活性;A组无荧光,荧光素酶无活性(或B组细胞变绿,有荧光产生;A组细胞不变绿,无荧光产生)
(4)抗原—抗体杂交
【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.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。
【小问1详解】
分析题意,本操作中将Gluc(高斯荧光素酶)基因和EGFP(增强型绿色荧光蛋白)基因融合到ASFV病毒的K基因中,构建出重组ASFV,为使目的基因(Gluc和EGFP)和载体(ASFV-K)定向连接(或减少目的基因及载体自连、增大目的基因正向连接的概率),需要用两种限制酶进行切割,据图可知,图中的限制酶应是HindⅢ和BamHI,此后需要用DNA连接酶将切割的目的基因和运载体进行连接。
【小问2详解】
引物需要与模板的3'端结合,用于驱动基因的转录,且一对引物应方向相反,提取重组病毒的DNA,为保证重组基因的完整扩增,应选用引物1和4;PCR产物的鉴定常用方法是琼脂糖凝胶电泳(或电泳),根据DNA片段的大小和数量来判断扩增是否成功;科研人员将Gluc(高斯荧光素酶)基因和EGFP(增强型绿色荧光蛋白)基因(两基因合计968bp)融合到ASFV病毒的K基因(大小为790 bp)中,条带2的出现说明标记基因(Gluc和EGFP)已插入到ASFV的K基因中,因为插入后会导致DNA片段大小的变化,从而在电泳图谱上产生特定1758(790+968)的条带。
【小问3详解】
猪肺泡巨噬细胞(PAMS)需要在特定的气体条件下培养,通常是在含5%CO2(或5%CO2和95%空气)的恒温培养箱中;接种病毒后,B组细胞由于接种了重组 ASFV,会表达出EGFP绿色荧光蛋白,因此可以观察到绿色荧光,同时,Gluc基因的表达产物荧光素酶也能催化底物产生荧光,而A组细胞接种的是普通ASFV,不含荧光标记基因,因此无荧光产生。
【小问4详解】
若要进一步检测该猪是否产生了ASFV抗体,可采用抗原-抗体杂交的方法,这种方法利用抗原与抗体之间的特异性结合原理,通过检测样本中是否存在与ASFV 抗原特异性结合的抗体来判断猪是否产生了免疫应答。
20. 木质纤维素是地球上最为丰富的可再生资源。中国科学家利用基因工程的方法构建了嗜热厌氧杆菌H,以花生壳、玉米芯等为原料发酵生产生物燃料乙醇,以期提高农业废弃物的整体利用价值。据此回答下列问题:
(1)研究者将取样器放入温泉底部取样,利用厌氧技术将样品稀释液接种到以纤维素为__________的选择培养基中,在适宜条件下培养一段时间,加入刚果红后,出现__________的即为初步筛选所得的降解纤维素的嗜热厌氧杆菌菌落。
(2)基于嗜热厌氧杆菌的特殊代谢能力(图a),研究人员构建了双功能醇醛脱氢酶基因(Adh)的过量表达载体,图b为构建表达载体时所需的关键条件。
①为保证双功能醇醛脱氢酶基因(Adh)能通过双酶切以正确方向插入质粒,需设计引物1和引物2,其中引物1包含图b中限制酶___________的识别序列,且该序列位于引物1的__________(填“5’端”或“3’端”)。
②将重组表达载体导入嗜热厌氧杆菌,然后置于含有__________的选择培养基中进行筛选,经鉴定及扩大培养得到工程菌H。
(3)将构建的工程菌H进行摇瓶发酵,结果发现乙醇产量提高,副产物乙酸产量下降。结合其代谢途径,分析出现这种结果的原因__________。
(4)嗜热厌氧杆菌最适生长温度为55~75℃,产物乙醇在温度超过50℃即可快速蒸馏出。相对于传统的发酵菌株,利用嗜热厌氧杆菌发酵产乙醇主要的优势有__________(写出两点即可)。
【答案】(1) ①. 为唯一碳源 ②. 透明圈
(2) ①. KpnI ②. 5’端 ③. 红霉素
(3)Adb基因过量表达的Adh酶增多,与P酶竞争结合乙酰辅酶A
(4)①高温发酵可杀灭杂菌或抑制杂菌的生长,从而减少发酵污染;②高温能够促进乙醇的回收,有利于连续蒸馏;③嗜热厌氧菌在大规模培养时不需要供氧;④高温环境下微生物代谢活性及产物转化率较高。
【解析】
【分析】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。用于PCR的引物长度通常为20〜30个核苷酸。引物使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。PCR过程需要两种引物,能分别与目的基因两条链的3'端通过碱基互补配对结合。
【小问1详解】
将取样器放入温泉底部取样,加入无菌水的锥形瓶中稀释,振荡培养制成菌悬液。纤维素中富含碳元素,可以将稀释液接种到以纤维素为唯一碳源的培养基中初步获得能降解纤维素的嗜热厌氧杆菌。刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物,当纤维素被分解后,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,因此加入刚果红后,出现透明圈的即为初步筛选所得的降解纤维素的嗜热厌氧杆菌菌落。
【小问2详解】
①EcoRⅠ会破坏标记基因(红霉素抗性基因),应该选用XbaⅠ、KpnⅠ对目的基因和质粒进行切割,若目的基因正确方向插入质粒,引物1包含限制酶KpnⅠ的识别序列GGTAC。引物与目的基因3'端通过碱基互补配对结合,因此该序列位于引物1的5’端。
②在含有红霉素的选择培养基上,不能合成红霉素抗性基因的嗜热厌氧杆菌不能生存,导入重组质粒的嗜热厌氧杆菌因为能合成红霉素抗性基因而可以正常生存,从而起到筛选作用。
【小问3详解】
乙酰辅酶A在Adb酶的作用下能转化为乙醇,在P酶的作用下能转化为乙酸,Adb基因过量表达的Adh酶增多,与P酶竞争结合乙酰辅酶A,从而导致乙醇产量提高,副产物乙酸产量下降。
【小问4详解】
由题干信息可知,相对于传统的发酵菌株,利用嗜热厌氧杆菌发酵产乙醇主要有优势有①高温发酵可杀灭杂菌或抑制杂菌的生长,从而减少发酵污染;②高温能够促进乙醇的回收,有利于连续蒸馏;③嗜热厌氧菌在大规模培养时不需要供氧;④高温环境下微生物代谢活性及产物转化率较高。
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24级高二学期期中校校联考
生物试题
一、单选题(每题3分,共45分)
1. 进行土壤中尿素分解菌的选择培养时,利用的培养基组分及含量如表所示。下列分析错误的是( )
组分
KH2PO4
Na2HPO4
MgSO4·7H2O
葡萄糖
尿素
琼脂
H2O
含量
1.4g
2.1g
02g
10.0g
1.0g
15.0g
定容至1000mL
A. KH2PO4和Na2HPO4既可为菌体提供无机盐,又可调节培养基的pH
B. 尿素既可为尿素分解菌提供氮源,又可对培养基中的微生物起选择作用
C. 蒸馏水既可进行定容,又可对培养液进行稀释以便于计数
D. 琼脂一般不可以为尿素分解菌提供碳源,只起到凝固剂的作用
2. 精氨酸依赖型谷氨酸棒状杆菌缺乏将鸟氨酸转化为精氨酸的酶,不能在缺少精氨酸的培养基上正常生长,但可作为鸟氨酸发酵的优良菌种。如图为野生型谷氨酸棒状杆菌经诱变获得精氨酸依赖型菌并进行筛选的过程示意图,过程①将紫外线照射处理过的菌液接种在培养基甲上,培养至菌落不再增加时,平板上的菌落如图所示。过程②向培养基甲中添加某种物质,继续培养。下列相关叙述正确的是( )
A. 实验过程中用到的培养基和培养皿必须采用高压蒸汽灭菌法灭菌
B. 从培养基乙中挑选菌落,用平板划线法接种在培养基上可分离出单菌落
C. 培养基甲是一种选择培养基,过程②向培养基甲中添加鸟氨酸
D. 菌落A是诱变产生的精氨酸依赖型菌种,为鸟氨酸发酵的优良菌种
3. 《齐民要术》记载了一种称为“动酒酢(‘酢’同‘醋’)法”的酿醋工艺:“大率酒一斗,用水三斗,合瓮盛,置日中曝之。七日后当臭,衣(指菌膜)生,勿得怪也,但停置,勿移动,挠搅之。数十日,醋成。”下列叙述错误的是( )
A. “衣”位于变酸的酒表面,是由原酒中的酵母菌大量繁殖形成的
B. 加水的目的是对酒进行稀释,避免渗透压过高杀死醋酸菌
C. 该方法依据的原理是醋酸菌在氧气充足、糖源缺乏时将酒精转化为乙酸
D. “挠搅”有利于酒精与醋酸菌充分接触,还可以增加溶液中的溶解氧
4. 猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)是一种对猪群具有高度传染性的病毒。GP3蛋白是PRRSV的重要抗原之一,能够诱导宿主产生特异性的免疫应答。为了对PRRSV进行快速检测,科研人员制备了PRRSV-GP3蛋白的单克隆抗体,过程如图所示。下列分析错误的是( )
A. 将GP3蛋白注射到小鼠体内是为了获取能分泌抗GP3蛋白抗体的B细胞
B. 培养细胞乙的培养基通常是加入了血清等天然成分的固体培养基
C. 第1次筛选得到的细胞丙既能迅速大量增殖,又能产生抗体
D. 第2次筛选可用多孔板对单个的杂交瘤细胞进行培养及抗体检测
5. 下列有关生物技术与工程的叙述,正确的有几项( )
①在发酵工程的发酵环节中,发酵条件的变化不仅会影响微生物的生长繁殖,也会影响微生物的代谢途径
②获取单细胞蛋白可采用提取、分离和纯化等措施
③农业生产上使用微生物农药防治病虫害,属于化学防治
④在进行体外受精时,需要使精子获能
⑤进行胚胎移植前,要对供体和受体进行免疫检查,以防止发生免疫排斥反应
⑥在DNA粗提取和鉴定实验中,用滤纸来过滤研磨液
A. 一项 B. 两项 C. 三项 D. 四项
6. “筛选”是生物技术与工程中重要的环节。下列相关叙述正确的是( )
A. 在添加尿素的马铃薯琼脂培养基上可筛选出能分解尿素的细菌
B. 只要筛选出含有抗冻基因的番茄细胞,就代表抗冻番茄培育成功
C. 取内细胞团细胞进行性别鉴定,可筛选出胚胎用于制备动物乳腺生物反应器
D. 在临床试管婴儿术中,需利用遗传学诊断的方法筛选出所需的胚胎进行移植
7. 下图表示基因工程中构建生产人乳铁蛋白的重组载体。图中tetR表示四环素抗性基因,ampR表示氨苄青霉素抗性基因,BamH I、Hind Ⅲ、Sma I直线所示为三种限制酶的酶切位点(三种限制酶的识别序列和切割位点均不相同)。图中将人乳铁蛋白基因插入载体,需用几种限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因?为筛选出含有重组载体的大肠杆菌单菌落一般要连续进行两次培养,已知第二次是对第一次培养筛选出的菌落继续培养,则第二次需要在含哪种抗生素的固体培养基上进行( )
A 1种、四环素 B. 1种、氨苄青霉素
C. 2种、四环素 D. 2种、氨苄青霉素
8. 研究发现,大豆GmNF-YA19基因在干旱胁迫中有响应。科研人员利用PCR扩增GmNF-YA19基因,构建GmNF-YA19基因表达载体并转化烟草,实验过程如图1、2所示。下列说法正确的是( )
A. PCR扩增GmNF-YA19基因的前提是根据已知核苷酸序列合成一种引物
B. 为获得能正确表达目的基因的重组质粒,应选用限制酶KpnⅠ、EcoRⅠ进行切割
C. 终止子为一段DNA序列,其作用是使翻译在所需要的地方停下来
D. 重组质粒转化烟草后,可使用含氨苄青霉素的培养基来筛选目的细胞
9. 如图表示植株A(杂合子Aa)和植株B培育植株①②③④⑤的过程,下列说法正确的是( )
A. 培育植株①的过程为单倍体育种,获得的植株为纯合子
B. 选择植物的愈伤组织进行诱变处理获得优质的突变体,未体现细胞的全能性
C. 需要通过植物组织培养技术获得的植株只有①③④
D. 植株②③④与植株A是同一物种,⑤植株与植株A不是同一物种
10. 人神经生长因子(hNGF)是一种对人的神经性疾病具有良好治疗作用的蛋白,国内科研团队利用基因编辑技术并结合细胞克隆制备了在唾液腺中特异高效表达hNGF蛋白的转基因犭,下图表示其生产流程。下列相关叙述正确的是( )
A. 从猪卵巢中采集卵母细胞后需培养到MⅠ期再利用显微操作技术去除细胞核
B. 获得的重构胚需用电刺激、Ca2+载体和聚乙二醇等激活才能完成细胞分裂和发育进程
C. 制备唾液腺生物反应器时,需对滋养层细胞做DNA分析筛选出所需的雌性胚胎
D. 为使hNGF基因在唾液腺中高效表达,可将其与唾液淀粉酶基因的启动子等调控序列连接
11. 现代生物工程的操作常常涉及如下图所示的流程,下列有关叙述正确的是( )
A. 若为植物体细胞杂交流程,常用灭活的病毒诱导①和②细胞的融合
B. 若为动物体细胞核移植技术,融合得到的细胞③需培养到桑葚胚或囊胚时期再移植
C. 若为胚胎移植技术的流程,④早期胚胎仅来源于体外受精或核移植
D. 若为试管牛的生产流程,则获得①精子后可直接与②进行体外受精
12. 高尔基体是有“极性”,构成高尔基体的膜囊有顺面、中间和反面三部分。顺面接受由内质网合成的物质并转入中间膜囊进一步修饰加工,反面参与溶酶体酶(具有M6P标记)等蛋白质的分类和包装。下图是发生在高尔基体反面的3条分选途径。下列叙述错误的是( )
A. 组成型分泌可能有利于物质的跨膜运输
B. 可调节性分泌离不开细胞间的信息交流
C. M6P受体数量减少会抑制衰老细胞器的分解
D. 高尔基体膜上的蛋白质全部处于流动状态中
13. 研究发现,分泌蛋白的合成起始于游离的核糖体,合成的初始序列为信号序列,当它露出核糖体后,在信号识别颗粒的引导下与内质网膜上的受体接触,信号序列穿过内质网的膜后,蛋白质合成继续,并在内质网腔中将信号序列切除。合成结束后,核糖体与内质网脱离,重新进入细胞质。基于以上事实的推测,正确的是( )
A. 核糖体与内质网的结合依赖于生物膜的流动性
B. 附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质都是分泌蛋白
C. 用3H标记亮氨酸的羧基可追踪上述分泌蛋白的合成和运输过程
D. 控制信号序列合成的基因片段发生突变可能不会影响该蛋白的继续合成
14. 一项来自某大学的研究揭示了体内蛋白分选转运装置的作用机制,即为了将细胞内的废物清除,细胞膜塑形蛋白会促进囊泡(分子垃圾袋)形成,将来自细胞区室表面旧的或受损的蛋白质带到了内部回收利用工厂,在那里将废物降解,使组件获得重新利用。下列正确的是( )
A. 细胞膜塑形蛋白在合成过程中,场所由核糖体提供,动力可由叶绿体提供
B. “分子垃圾袋”应主要由磷脂和蛋白质构成
C. “回收利用工厂”可能是溶酶体,“组件”可能是核苷酸
D. 人体细胞内能形成囊泡的细胞器有内质网、高尔基体和中心体等
15. 下图装置的b中是蒸馏水,半透膜允许单糖透过。a中先加入蔗糖溶液,一定时间后再加入蔗糖酶。最可能的实验现象是( )
A. 在b中会测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶
B. a中液面开始时上升,加酶后继续上升
C. a中液面开始时上升,加酶后,再上升后又下降
D a中液面开始时先上升,加酶后不上升直接下降
二、解答题(5个大题,共55分)
16. 细胞具有一套调控“自身质量”的生理过程,通过细胞自噬以确保自身生命活动的稳态。
(1)多肽链在_______上合成,多肽链只有折叠成正确的_______,才具有正常的生物学功能。若发生错误折叠,则无法从内质网运输到_______而导致在细胞内过多堆积。
(2)错误折叠的蛋白质会聚集,影响细胞的功能,细胞内损伤的线粒体等细胞器也会影响细胞的功能。研究发现,细胞通过下图所示机制进行调控。
①错误折叠的蛋白质会被_______标记,被标记的蛋白会与_______结合,被包裹进_______,最后融入溶酶体中。
②损伤的线粒体也可被标记,并最终与溶酶体融合,其中的生物膜结构在溶酶体中可被降解并释放出_______、磷脂(甘油、磷酸及其他衍生物)和单糖等物质。细胞器之间存在由________组成的细胞骨架,锚定并支撑着各种细胞器。
(3)细胞通过上述过程对蛋白质和细胞器的质量进行精密调控,其意义是_______(多选,选填字母)。
a.加快新陈代谢,促进物质排出细胞外
b.减少细胞内功能异常的蛋白质和细胞器,避免它们对细胞生命活动产生干扰
c.降解产物可被细胞重新利用,可节约物质进入细胞消耗的能量
(4)酵母菌的线粒体在饥饿、光照、自由基的攻击等条件下会损伤,进而出现“自噬”现象。“自噬”过程中线粒体会被双层膜包裹而成为“自噬体”,进而与溶酶体结合形成“自噬溶酶体”。下列关于线粒体自噬过程的叙述,不正确的是_______。
A. 引起线粒体自噬的自由基若攻击蛋白质可导致其活性下降,攻击DNA可引起基因突变
B. “自噬体”和溶酶体结合形成“自噬溶酶体”的过程,体现了膜的选择透过性
C. 若酵母菌所有线粒体完全“自噬”,则细胞呼吸产物积累会毒害细胞
D. 线粒体自噬后形成的产物无用部分被排出细胞,避免对细胞造成损伤
17. 卡拉胶是一种大分子聚合物硫酸多糖,溶解性较差,可被卡拉胶酶降解。降解产物具有多种生物活性,如抗炎、抗凝血等,在食品、医药等领域具有广阔的应用前景。科研人员利用腐烂的角叉菜为材料,筛选了高产卡拉胶酶菌株,过程如图。
(1)筛选高产卡拉胶酶菌株的培养基为选择培养基,该种培养基的功能是______。
(2)从试管⑤中分别取0.2ml稀释液,涂布在三个完全培养基上,培养72小时后,三个培养基上的菌落数分别为:56、59、62,推测腐烂角叉菜液中菌株数为______个/mL。培养基中的卡拉胶被卡拉胶酶降解,在菌落周围形成透明圈。初筛培养基a的菌落分布如图,进一步纯化培养菌株时,应挑取图中的菌落是______(填字母),请说明理由______。
(3)复筛培养基b的接种方式是______。接种时,接种环应先在酒精灯上灼烧,冷却后再接种,原因是_______。接种环在接种过程中需要灼烧的次数是______。
18. 克隆猫“大蒜”是我国首例完全自主培育的克隆猫,其培育过程如图所示。请回答下列有关问题:
(1)进行过程①和③时,通常将细胞置于 CO2培养箱中进行培养,CO2的作用是______。
(2)据图可知,克隆猫“大蒜”培育过程用到了______、______和______等技术
(3)采集到的卵母细胞需在体外培养到______(填时期),然后可用______法去核。
(4)过程②通常用去核卵母细胞作受体细胞的原因除了它体积大、易操作、营养物质丰富外,还因为它的细胞质中可能含有______。
(5)克隆猫“大蒜”与死亡的猫“大蒜”的性状并不完全相同,从遗传物质的角度分析其原因是______。
19. 非洲猪瘟病毒(ASFV)主要感染猪的单核巨噬细胞系统,包括肺泡巨噬细胞。它会在肺泡巨噬细胞内复制增殖,进而导致发病。科研人员将Gluc(高斯荧光素酶)基因和EGFP(增强型绿色荧光蛋白)基因(两基因合计968bp)融合到ASFV病毒的K基因(大小为790 bp)中,构建出重组ASFV。已知Gluc能够催化底物产生荧光,EGFP能发出绿色荧光。通过这种双重标记策略,科研人员能对细胞内的病毒实时追踪,更深入地了解ASFV在细胞内的感染过程、传播路径以及致病机制。根据资料及所学内容,回答下列问题:
(1)构建出图1所示的融合基因,需要借助的工具酶有________。使用HindⅢ和BamHI两种酶同时进行切割的目的是_________。
(2)科研人员提取重组病毒的DNA,应选用引物________组合进行PCR扩增,并通过如图2所示________技术对产物进行鉴定,其中条带________(填“1”或“2”)的出现可说明标记基因(Gluc和EGFP)已插入到ASFV的K基因中。
(3)科研人员将猪肺泡巨噬细胞(PAMS)培养一段时间后,平均分成A、B两组,其中A组接种普通ASFV,B组接种重组ASFV,放入含_________(填气体条件)的恒温培养箱中培养48h。对两组细胞进行观察和检查,预测结果为:________。
(4)除了上述的观察和检测外,若还需检测该猪是否产生了ASFV抗体,还可采用的检测方法是________。
20. 木质纤维素是地球上最为丰富的可再生资源。中国科学家利用基因工程的方法构建了嗜热厌氧杆菌H,以花生壳、玉米芯等为原料发酵生产生物燃料乙醇,以期提高农业废弃物的整体利用价值。据此回答下列问题:
(1)研究者将取样器放入温泉底部取样,利用厌氧技术将样品稀释液接种到以纤维素为__________的选择培养基中,在适宜条件下培养一段时间,加入刚果红后,出现__________的即为初步筛选所得的降解纤维素的嗜热厌氧杆菌菌落。
(2)基于嗜热厌氧杆菌的特殊代谢能力(图a),研究人员构建了双功能醇醛脱氢酶基因(Adh)的过量表达载体,图b为构建表达载体时所需的关键条件。
①为保证双功能醇醛脱氢酶基因(Adh)能通过双酶切以正确方向插入质粒,需设计引物1和引物2,其中引物1包含图b中限制酶___________的识别序列,且该序列位于引物1的__________(填“5’端”或“3’端”)。
②将重组表达载体导入嗜热厌氧杆菌,然后置于含有__________的选择培养基中进行筛选,经鉴定及扩大培养得到工程菌H。
(3)将构建的工程菌H进行摇瓶发酵,结果发现乙醇产量提高,副产物乙酸产量下降。结合其代谢途径,分析出现这种结果的原因__________。
(4)嗜热厌氧杆菌最适生长温度为55~75℃,产物乙醇在温度超过50℃即可快速蒸馏出。相对于传统的发酵菌株,利用嗜热厌氧杆菌发酵产乙醇主要的优势有__________(写出两点即可)。
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