内容正文:
高二生物下学期 期中重难点专攻练
5大重难点必刷
重难点一:发酵工程
1.下列有关用葡萄汁生产葡萄酒的叙述,不正确的是( )
A.酒精对酵母菌有毒害作用,发酵后期细胞生命活动减弱
B.产生酒精时也有CO2生成,发酵过程中需定期拧松瓶盖放气
C.产物积累使pH值下降,营养物质减少,酵母菌种群数量下降
D.氧气过少导致其无法呼吸,细胞中几乎无法合成ATP
2.某同学设计了如图所示的发酵装置,下列有关叙述不正确的是( )
A.该装置可阻止空气进入,用于果酒发酵
B.该装置便于果酒发酵中产生的气体排出
C.去除弯管中的水,该装置可满足果醋发酵时底层发酵液中大量醋酸菌的呼吸
D.去除弯管中的水后,该装置与巴斯德的鹅颈瓶作用相似
3.利用酵母菌酿制啤酒,需要先通气,后密封,下列说法不正确的是
A.酵母菌是兼性厌氧型微生物
B.先通气便于酵母菌大量繁殖
C.密封后酵母菌可进行无氧呼吸产生酒精
D.密封的时间越长,产生的酒精越多
4.下列关于制作泡菜并检测亚硝酸盐含量的实验操作的叙述,不正确的是( )
A.泡菜制作需要配制盐水,其中水与盐的质量比为4:1
B.发酵过程中,在泡菜坛盖边沿的水槽中一次性注满水即可
C.制备样品处理液时,加入氢氧化铝乳液的目的是除去杂质,得到澄清溶液
D.在泡菜的腌制过程中,要注意控制腌制的时间、温度和食盐的用量
5.在酿酒和酿醋的过程中,下列叙述正确的是
A.葡萄汁装入发酵瓶时,要留有大约1/4的空间
B.葡萄先除去枝梗,再冲洗多次
C.所用的发酵微生物,前者没有成形的细胞核,后者有成形的细胞核
D.制葡萄酒的过程中,要将温度控制在18〜25 ℃,时间控制在10〜12 d
6.宋人张表臣曾在《珊瑚钩诗话》中说:“中古之时,未知曲蘖,杜康肇造,爱作酒醴,可为酒后,秫酒名也”。这显示出古人已经开始采用蘖(发芽的谷物)来发酵产酒,目前该技术仍用于现代啤酒生产。下列叙述正确的是( )
A.大麦发芽程度越高,释放的淀粉酶越多越有利于啤酒生产
B.啤酒酵母的扩大培养与发酵产酒需要控制的条件相同
C.主发酵过程冷却水流量突然增大会导致CO2的生成量增加
D.主发酵结束后,发酵液要在低温、密闭的环境下进行后发酵
7.葡萄酒呈现红色的原因和酒精发酵的最适温度分别是( )
A.在发酵过程中产生了红色的物质,10 ℃左右
B.在发酵的最后程序中,加入了红色的食用色素,30~35℃
C.红色葡萄皮中的色素溶解在发酵液中,18~25 ℃
D.酒精发酵的最终产物C2H5OH是红色的,10℃以下
8.(传统文化)油炸臭豆腐是我国一些地方的风味小吃。制作时需要将豆腐浸入含有乳酸菌、芽孢杆菌等微生物的卤汁中发酵。下列相关表述正确的是( )
A.卤汁中的乳酸菌和芽孢杆菌不存在竞争关系
B.乳酸菌发酵产生了乳酸和二氧化碳
C.微生物发酵产生了不同的代谢物使得该臭豆腐具有特殊的味道
D.温度的高低不会影响发酵时间的长短
9.下图为某工厂生产杨梅酒和杨梅醋的基本工艺流程,请回答:
(1)在制备杨梅酒过程中,为了提高杨梅的出汁率,在压榨前可加入一定浓度的纤维素酶和________酶;杨梅汁装入甲罐时,要留有大约_________的空间;甲罐上方弯管中加水的主要目的是保证酵母菌进行____________;发酵一定时间后,观察到发酵罐内液面不再有___________时,说明发酵基本完毕。
(2)在制备杨梅醋过程中,乙罐内填充的木材刨花应先经____________处理,然后加入含____________菌的培养液,使该菌附着在刨花上,再让甲罐中发酵完毕的杨梅酒流入乙罐进行杨梅醋发酵,请写出乙罐中生产杨梅醋的化学反应方程式________。
重难点二:微生物的培养与计数
10.科研人员从被石油污染的土壤中分离获得能降解石油成分“多环芳烃菲”的菌株Q,步骤如下图所示,下列相关的叙述中,错误的是( )
A.步骤①—③中,培养液中需加入多环芳烃菲作为唯一碳源
B.步骤①—③中,将锥形瓶放在摇床上充分振荡,使菌株与培养液充分接触
C.步骤④是利用平板划线法纯化菌株Q,图中所示接种环最少灼烧2次
D.步骤④中每一区域可重复画几次,但1区和5区不能出现交叉
11.脲酶能够将尿素分解为氨和二氧化碳,其活性位点上含有两个镍离子,在大豆、刀豆种子中含量较高,土壤中的某些细菌也能够分泌脲酶。实验室从土壤中分离得到了能够分解尿素的细菌M,并分别研究了培养液中的Ni2+、Mn2+和尿素浓度对细菌M脲酶产量的影响(说明:研究某一项时其他条件相同且适宜),结果如下表。下列说法正确的是( )
离子浓度(%)
0
0.0005
0.001
0.005
0.01
0.05
脲酶产量(u/mL)
Ni2+
0.02
0.056
0.067
0.28
0.36
0.08
Mn2+
0.031
0.21
0.28
0.31
0.37
0.085
尿素浓度(%)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
脲酶产量(u/mL)
0
1.15
1.60
1.73
1.45
0.28
A.实验表明培养液中Ni2+和Mn2+对脲酶的影响为低浓度促进,高浓度抑制
B.细菌M合成脲酶需要尿素诱导,尿素的最适诱导浓度在0.4%—0.8%之间
C.凝胶色谱法分离脲酶时,脲酶比其他小分子蛋白质在凝胶柱中移动更慢
D.所有脲酶都在核糖体上合成且在内质网上加工使其与镍结合才具有活性
12.下列关于微生物分离和培养的有关叙述,错误的是( )
A.微生物培养前,需对培养基进行消毒
B.测定土壤样品中的细菌数目,常用菌落计数法
C.分离土壤中不同的微生物,要采用不同的稀释度
D.分离能分解尿素的细菌,要以尿素作为培养基中唯一的氮源
13.下列关于高中生物实验的叙述中,正确的是( )
A.斐林试剂直接滴加在苹果的切面上即可完成还原性糖的鉴定实验
B.利用溴麝香草酚蓝溶液的颜色变化快慢,可判断酵母菌产生CO2的多少
C.差速离心法可用于细胞中各种细胞器的分离和叶绿体中色素的分离
D.利用稀释涂布平板法统计菌落数目时,统计的菌落数往往高于活菌数
14.筛选出纤维素分解菌后还需要用下列哪一实验来确定( )
A.发酵产纤维素酶 B.发酵产纤维素
C.纤维素酶分解滤纸 D.纤维素分解产生葡萄糖
15.下列实验流程或操作中,错误的是( )
A.挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵(果酒)→醋酸发酵(果醋)
B.土壤取样→选择培养→梯度稀释→将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌落
C.柑橘皮干燥去水→石灰水浸泡→漂洗→压榨→过滤+静置→再次过滤→橘皮油
D.胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→浓缩→过滤→胡萝卜素
16.地球上的植物每年产生的纤维素超过70亿吨,其中40%-60%被土壤中能产生纤维素酶的微生物分解。下列有关纤维素和纤维素酶的叙述,正确的是( )
A.应用纤维素酶可以在不损伤内部结构的情况下去除含有细胞壁的生物
B.纤维素酶能分解纤维素,因而不能用于处理棉纺织品
C.纤维素、纤维素酶共有的化学元素有C、H、O
D.纤维素酶能分解纤维素,但不能分解纤维二糖
17.配制的培养基成分是:纤维素粉、NaNO3、Na2HPO4·7H2O、KH2PO4、MgSO4·7H2O、KCl、酵母膏、水解酪素,该培养基能使下面哪种微生物大量繁殖( )
A.酵母菌 B.自生固氮菌
C.各种细菌 D.纤维素分解菌
18.多环芳烃菲在染料、杀虫剂等生产过程中被广泛使用,是土壤、河水中常见的污染物之一。下图表示科研人员从被石油污染的土壤中分离获得能降解多环芳烃菲菌株Q的主要步骤。请回答:
(1)步骤①→③的培养过程中,培养液中加入多环芳烃菲作为唯一碳源,目的是_____________。
(2)步骤①→③的培养过程中,需将锥形瓶放在摇床上振荡,一方面使菌株与培养液充分接触,提高营养物质的利用率;另一方面能______________________________ 。
(3)步骤④用平板划线法纯化菌株Q过程中,在做第二次以及其后的划线操作时,总是从上一次划线的末端开始划线,原因是 ______________________。为了筛选出高效菌株,可比较单菌落周围分解圈的大小,分解圈大说明该菌株的降解能力 _________。
(4)接种环通过灼烧来灭菌,完成步骤④中划线操作,共需灼烧接种环__________次。
重难点三:植物细胞工程和动物细胞工程的比较
19.用 32P 标记玉米体细胞(含 20 条染色体)的 DNA 分子双链,再将这些细胞转入不 含32P 的培养基中培养,让其分裂和分化,并最终形成完整的玉米植株。下列叙述中错误的是
A.形成玉米植株过程中,细胞发生分化,但细胞内的遗传物质并没有发生变化
B.该过程体现了细胞的全能性,使用的培养基中通常需要加入生长素和细胞分裂素
C.若一个细胞中被32P 标记的染色体是10 条,则该细胞可能处于第三次分裂后期
D.玉米是自养生物,能自身合成有机物,因此培养基中可不加有机物成分
20.玉米是一种重要的农作物,为了提高玉米的产量,科学家在玉米育种中和栽培中作了大量的研究。如下图是关于玉米培养的过程,据图判断下列说法中错误的是( )
A.从繁殖原理上分析,A→D属于无性生殖
B.植株D和G中的染色体组数不同
C.E→G不能体现细胞的全能性
D.E→F过程中获得的植株一般没有直接的使用价值
21.下列四个选项中没有采取植物组织培养技术的是( )
A.花药离体培养得到单倍体植株
B.秋水仙素处理幼苗获得多倍体植株
C.人工种子的培育
D.“番茄—马铃薯”杂种植株的培育过程
22.通过植物组织培养技术繁育农作物,其优点不包括( )
A.加快繁育速度 B.保持亲本优良性状
C.培育出无病毒植株 D.改变植物的基因型
23.CCTV-4“国际频道”曾报道,广东出入境检疫部门连续两次从美国进口冻猪肾和加拿大进口冻猪肉中检测出兽药残留物——莱克多巴胺。这种兽药对人体细胞的毒性大小可以采用的检测技术是( )
A.组织培养技术 B.细胞融合技术
C.动物细胞培养 D.基因拼接技术
24.干细胞是一种尚未充分分化的未成熟细胞,它具有再生各种组织、器官的潜能,医学 家们正尝试利用干细胞治疗一些顽疾,用骨髓移植法有效治疗白血病便是成功的例证。下 列说法中除哪一项外都是正确的( )
A.利用干细胞治疗某些顽疾,是因为干细胞具有再生各种组织、器官的潜能
B.骨髓分为红骨髓和黄骨髓,其中只有红骨髓具有造血功能
C.用骨髓移植法治疗白血病的优点之一是不发生排斥(异)反应
D.异体骨髓移植成功后,康复者的血型有可能发生改变
25.某研究小组为测定药物对体外培养细胞的毒性,准备对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙) 进行动物细胞培养。下列叙述正确的是( )
A.制备肝细胞悬液时,可用胃蛋白酶处理肝组织块
B.恒温培养箱中的CO2浓度维持在5%左右,以促进细胞呼吸
C.动物细胞培养过程中不会出现接触抑制现象
D.本实验应设置对照实验,以检测药物对甲、乙的毒性大小
26.植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术与原理不相符的是
A.纤维素酶、果胶酶处理和胰蛋白酶处理一一酶的专一性
B.植物组织培养和动物细胞培养——细胞的全能性
C.原生质体融合和动物细胞融合一一生物膜的流动性
D.紫草细胞培养和动物细胞培养——细胞分裂
27.2001年2月,一只背上长着“人耳”的老鼠在北京展览馆与观众见面,这只老鼠其实是一只切去脾脏的老鼠,它背上的“人耳”是一种高分子化学材料聚羟基乙酸作为模型支架用物理方法增植成的,增植的“人耳鼠”的生物工程技术是( )
A.细胞和组织培养 B.细胞融合 C.动物胚胎移植 D.细胞核移植
28.下图是基因型为AaBb的菊花茎尖离体培养示意图,据图完成下列问题:
(1)图中A是_____,B是_____。菊花茎尖培养成植物体的原理是_____。
(2)菊花的组织培养过程中,细胞通过_____分裂来完成。在培养形成试管苗的过程中,试管中至少应加入_____种矿质元素,其中应大量供给的元素是_____。试管苗形成过程中要给予一定光照,其目的是 _____。要促进茎尖细胞分裂和生长,培养基中应有_____和_____两类激素。
(3)脱分化和再分化这两个过程的进行还需要维持一定的外界条件,一是要有适宜的_____,二是_____,否则植物组织培养就不能成功。
(4)若想制成人工种子,应选择_____(填字母)。
(5)这样培养成的试管苗基因型是_____,这种繁殖方式是_____。
重难点四:胚胎工程的理论基础及应用
29.如图所示是某种动物胚胎发育的几个阶段,下列有关叙述不正确的是
A.在2~11的过程中,可能发生细胞的增殖和衰亡
B.在1~11的过程中细胞的全能性逐渐减小
C.图示细胞的增殖方式是有丝分裂
D.细胞分化过程从2开始
30.下列关于胚胎发育和胚胎工程的叙述,正确的是( )
A.卵裂期有机物总量变少,每个细胞相对表面积变大
B.获能液为精子获能提供能量ATP
C.胚胎移植时要进行免疫检查,防止发生免疫排斥反应
D.从卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子在体外受精
31.下图表示某哺乳动物的受精卵在卵裂期的几项指标的变化趋势,其中正确的是( )
A.①② B.①③ C.②④ D.①④
32.下图表示高等动物的个体发育过程,下列说法正确的是( )
A.图中①过程表示胚胎发育
B.受精卵卵裂处于囊胚形成的过程中,每个细胞的体积不断增大
C.原肠胚已分化成三个胚层,DNA总量增加
D.高等哺乳动物胚胎发育中的细胞分化开始于原肠胚期,终止于生命结束
33.防止多精入卵的第一道屏障和第二道屏障分别是( )
①透明带反应②卵细胞膜封闭作用 ③滋养层封闭 ④顶体反应
A.①② B.④①
C.④② D.①③
34.下列关于生殖细胞的发生和受精过程的叙述,正确的是
A.卵细胞膜反应是防止多精入卵的第一道屏障
B.当精子入卵后发生卵细胞膜反应
C.卵泡的形成是从动物的初情期开始,经过减数分裂形成的
D.精子与卵子相遇后,会发生顶体反应,阻止其他精子入卵
35.下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述,正确的是( )
A.卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加
B.胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割
C.胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点
D.胚胎干细胞在体外诱导分化可培育某些组织细胞用于治疗人类组织损伤和某些顽症
36.下图为早期胚胎结构图,下列叙述中正确的是( )
A.图中1称为胚胎干细胞,可发育成胚盘等多种细胞
B.图中2称为原肠腔
C.图中3为滋养层细胞,在胚胎发育中退化消失,不能分化为其他结构
D.图中1和3细胞都来自同一个受精卵细胞
重难点五:基因工程的基本操作程序
37.苯丙酮尿症是由PAH基因编码的苯丙氨酸羟化酶异常引起的一种遗传病。已知人群中染色体上PAH基因两侧限制性内切酶MspⅠ酶切位点的分布存在两种形式(图1)。一对夫妻婚后生育了一个患有苯丙酮尿症的孩子,②号个体再次怀孕(图2)。为确定胎儿是否正常,需要进行产前诊断,提取该家庭所有成员的DNA经Msp I酶切后进行电泳分离,并利用荧光标记的pH基因片段与酶切片段杂交,得到DNA条带分布情况如图3.下列叙述正确的是( )
A.①号个体23Kb的DNA条带中一定含有正常PAH基因
B.②号个体23Kb的DNA条带中一定含有正常PAH基因
C.推测④号个体不一定是苯丙酮尿症患者
D.④号个体为PAH基因杂合体的概率为2/3
38.下面是某同学用动物肝脏做“DNA粗提取与鉴定实验”的操作,正确的是( )
A.在含DNA的滤液中加入冷却的酒精,使蛋白质与DNA分开
B.在烧杯中加入肝脏和蒸馏水并进行搅拌,使细胞破裂释放核物质
C.调节NaCl溶液物质的量浓度至0.14 mol•L-1,过滤后取滤液进行后续步骤的操作
D.向溶有DNA的NaCl溶液中加入适量二苯胺试剂后溶液呈蓝色
39.DNA粗提取实验中,应尽可能避免DNA断裂和降解。相关操作正确的是( )
A.以菜花为材料进行研磨时,可以适当加热以促进DNA溶解
B.向DNA溶液中迅速加入蒸馏水,使DNA快速析出
C.将丝状物溶解到2 mol·L-1NaCl溶液中后,加水析出
D.向DNA溶液中加入冷却的酒精并沿同一方向缓慢搅拌
40.下图是有关实验的操作简图。有关叙述错误的是( )
A.若A是花生,B是水,则得到的滤液C可用于脂肪的鉴定实验
B.若A是菜花,B为洗涤剂,则得到的滤液C中DNA含量较多
C.若A是葡萄,B是水,则得到的滤液C密封保存一段时间后会有果酒味道
D.若A是红苋菜叶,B为无水乙醇,则得到的滤液C层析后红色的色素带最宽
41.基因工程需要专门的工具,其中基因的“剪刀”是( )
A.DNA连接酶 B.蛋白酶
C.解旋酶 D.限制酶
42.下列黏性末端属于同一限制酶切割而成的是( )
A.①③ B.①② C.①④ D.②③
43.下列有关病毒的叙述,错误的是
A.病毒能发生的可遗传变异只有基因突变
B.Rous肉瘤病毒通过感染人的细胞后,将其基因组整合进入的基因组
C.病毒可以作为基因的运载体,将外源基因送入受体细胞
D.在细胞内寄生,依赖宿主细胞的DNA模板、能量、酶等完成复制增殖
44.如图为15N标记的某基因结构示意图,下列说法正确的是( )
A.限制酶作用于①部位,DNA连接酶作用于③部位
B.A+T的比例越低,DNA分子结构稳定性越低
C.若该DNA上有m个胞嘧啶,其复制n次共需m()个 鸟嘌呤
D.在含14N的培养液中复制3次后,子代中含15N的DNA分子占1/8
45.纤维素分子不能进入酵母细胞,为了使酵母菌能够利用环境中的纤维素为原料生产酒精,构建了含3种不同基因片段的重组质粒,下面是酵母菌转化及纤维素酶在工程菌内合成与运输的示意图(提示:信号肽是一段可引导新合成的肽链向内质网转移的短肽链)。
据图回答:
(1)本研究构建重组质粒时看选用四种限制酶,其识别序列如下图,为防止酶切片段的自身环接,可选用的限制酶组合是____。
A、①② B、①③ C、②③ D、③④
(2)纤维素酶基因的表达包括_______和______过程,与菌株Ⅱ相比,在菌株Ⅲ、Ⅳ中参与纤维素酶合成和分泌的细胞器还有_________。
(3)设置菌株Ⅰ为对照,是为了验证__________________不携带纤维素酶基因。
(4)在以纤维素为唯一C源的培养基上分别培养菌株Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,菌株____不能存活,原因是___________。
(5)在利用纤维素生产酒精时,菌株Ⅳ更具有优势,请根据题目信息推测可能的原因,是因为_____________。
试卷第1页,共3页
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学科网(北京)股份有限公司
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高二生物下学期 期中重难点专攻练
5大重难点必刷
重难点一:发酵工程
1.下列有关用葡萄汁生产葡萄酒的叙述,不正确的是( )
A.酒精对酵母菌有毒害作用,发酵后期细胞生命活动减弱
B.产生酒精时也有CO2生成,发酵过程中需定期拧松瓶盖放气
C.产物积累使pH值下降,营养物质减少,酵母菌种群数量下降
D.氧气过少导致其无法呼吸,细胞中几乎无法合成ATP
【答案】D
【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作的原理:
(1)在无氧条件下,反应式如下:;
(2)在有氧条件下,反应式如下:
【详解】A、当发酵后期酒精含量达到12%~16%时,会毒害酵母菌,导致细胞代谢减弱,A正确;
B、酒精发酵过程中会产生酒精和二氧化碳,所以发酵过程中需定期拧松瓶盖放气,B正确;
C、酵母菌无氧呼吸时需要消耗葡萄糖等营养物质,使营养物质减少,很难维持大量酵母菌的代谢需要,C正确;
D、酒精发酵时进行的是无氧呼吸,不需要氧气,细胞在无氧呼吸过程中合成少量ATP,D错误。
故选D。
2.某同学设计了如图所示的发酵装置,下列有关叙述不正确的是( )
A.该装置可阻止空气进入,用于果酒发酵
B.该装置便于果酒发酵中产生的气体排出
C.去除弯管中的水,该装置可满足果醋发酵时底层发酵液中大量醋酸菌的呼吸
D.去除弯管中的水后,该装置与巴斯德的鹅颈瓶作用相似
【答案】C
【详解】A、果酒发酵过程中是无氧呼吸,该装置用水构成了密封条件,使空气、杂菌无法进入,A正确;
B、当内部气体压力大,水被压到球里,球状物相当于缓冲区,所以气体有通路能排出,B正确;
C、果醋发酵过程中需要充足的氧气,底层发酵液中氧气不足,大多数醋酸菌无法进行呼吸,C错误;
D、巴斯德的鹅颈瓶是为了防止外界杂菌的进入,与本瓶的作用效果一致,D正确。
故选C。
3.利用酵母菌酿制啤酒,需要先通气,后密封,下列说法不正确的是
A.酵母菌是兼性厌氧型微生物
B.先通气便于酵母菌大量繁殖
C.密封后酵母菌可进行无氧呼吸产生酒精
D.密封的时间越长,产生的酒精越多
【答案】D
【详解】利用酵母菌酿制啤酒,需要先通气,后密封,原因是酵母菌是兼性厌氧型微生物,先通气便于酵母菌大量繁殖,再密封,使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精,但随做时间的延长,积累的酒精越多,对酵母菌的生长繁殖越不利,所以本题D选项错误。
故选D
4.下列关于制作泡菜并检测亚硝酸盐含量的实验操作的叙述,不正确的是( )
A.泡菜制作需要配制盐水,其中水与盐的质量比为4:1
B.发酵过程中,在泡菜坛盖边沿的水槽中一次性注满水即可
C.制备样品处理液时,加入氢氧化铝乳液的目的是除去杂质,得到澄清溶液
D.在泡菜的腌制过程中,要注意控制腌制的时间、温度和食盐的用量
【答案】B
【详解】A、制作泡菜,需要按照清水与盐的质量比为4:1的比例配制盐水,A正确;
B、发酵过程中,要注意经常向泡菜坛盖边沿的水槽中补水,以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境,B错误;
C、测定亚硝酸盐含量,制备样品处理液时,加入氢氧化铝乳液的目的是吸附色素等杂质,使泡菜液变澄清,C正确;
D、在泡菜的腌制过程中,要注意控制腌制的时间、温度和食盐的用量,温度过高,食盐用量过低、腌制时间过短,容易造成细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加,D正确。
故选B。
5.在酿酒和酿醋的过程中,下列叙述正确的是
A.葡萄汁装入发酵瓶时,要留有大约1/4的空间
B.葡萄先除去枝梗,再冲洗多次
C.所用的发酵微生物,前者没有成形的细胞核,后者有成形的细胞核
D.制葡萄酒的过程中,要将温度控制在18〜25 ℃,时间控制在10〜12 d
【答案】D
【详解】A、葡萄汁装入发酵瓶时,要留有1/3的空间,A错误;
B、果酒制作过程中,应先冲洗,后除去葡萄枝梗,不能冲洗多次,否则菌种会流失,B错误;
C、酿酒的微生物是酵母菌,是真核生物,含有有成形的细胞核,C错误;
D、制作葡萄酒的过程中,要将温度控制在18~25℃,时间控制在10~12天左右,D正确。
故选D。
6.宋人张表臣曾在《珊瑚钩诗话》中说:“中古之时,未知曲蘖,杜康肇造,爱作酒醴,可为酒后,秫酒名也”。这显示出古人已经开始采用蘖(发芽的谷物)来发酵产酒,目前该技术仍用于现代啤酒生产。下列叙述正确的是( )
A.大麦发芽程度越高,释放的淀粉酶越多越有利于啤酒生产
B.啤酒酵母的扩大培养与发酵产酒需要控制的条件相同
C.主发酵过程冷却水流量突然增大会导致CO2的生成量增加
D.主发酵结束后,发酵液要在低温、密闭的环境下进行后发酵
【答案】D
【详解】A、大麦发芽程度过高时,发芽过程中细胞呼吸会消耗大量储存的淀粉等有机物,导致发酵的底物减少,反而不利于啤酒生产,A错误;
B、啤酒酵母的扩大培养需要有氧条件,促进酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖;发酵产酒需要无氧条件,促进酵母菌无氧呼吸产生酒精,二者需要控制的条件不同,B错误;
C、冷却水流量突然增大会导致发酵液温度下降,酵母菌呼吸相关酶的活性降低,呼吸速率减慢,CO₂的生成量减少,C错误;
D、主发酵结束后,低温、密闭环境既可以保证酵母菌在无氧条件下继续产生酒精和风味物质,又能抑制杂菌繁殖、减少有机物消耗,同时促进杂质沉淀提升啤酒品质,D正确。
7.葡萄酒呈现红色的原因和酒精发酵的最适温度分别是( )
A.在发酵过程中产生了红色的物质,10 ℃左右
B.在发酵的最后程序中,加入了红色的食用色素,30~35℃
C.红色葡萄皮中的色素溶解在发酵液中,18~25 ℃
D.酒精发酵的最终产物C2H5OH是红色的,10℃以下
【答案】C
【分析】果酒制作的原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精,酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18~25℃,因此酒精发酵的条件是无氧且温度控制在18~25℃,酸性条件下,重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色,因此可以用酸性重铬酸钾溶液检测发酵过程是否产生酒精。
【详解】A、在发酵过程中并没有产生红色的物质,红色的物质是红葡萄皮中的色素,酒精发酵的最适温度是18~25℃,A错误;
B、在发酵的最后程序中并没有加入红色的食用色素,酒精发酵的最适温度是18~25℃,B错误;
C、在发酵过程中,随酒精度数的提高,红葡萄皮中的色素进入发酵液,使葡萄酒呈现红色,且酒精发酵的最适温度是18~25℃,C正确;
D、酒精发酵的最终产物C2H5OH是无色的,酒精发酵的最适温度是18~25℃,D错误。
故选C。
8.(传统文化)油炸臭豆腐是我国一些地方的风味小吃。制作时需要将豆腐浸入含有乳酸菌、芽孢杆菌等微生物的卤汁中发酵。下列相关表述正确的是( )
A.卤汁中的乳酸菌和芽孢杆菌不存在竞争关系
B.乳酸菌发酵产生了乳酸和二氧化碳
C.微生物发酵产生了不同的代谢物使得该臭豆腐具有特殊的味道
D.温度的高低不会影响发酵时间的长短
【答案】C
【分析】腐乳的制作利用的微生物主要是毛霉,多种微生物参与了豆腐的发酵,如青霉、酵母、曲霉、毛霉等,其中起主要作用的是毛霉,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,这些小分子物质有利于人体的消化和吸收。
【详解】A、乳酸菌和芽孢杆菌生活在同一环境下会竞争营养物质和空间等,因此二者存在竞争关系,A错误;
B、乳酸菌发酵的产物是乳酸,不产生二氧化碳,B错误;
C、微生物发酵将豆腐中的蛋白质和脂肪分解产生了不同的代谢物使得该臭豆腐具有特殊的味道,C正确;
D、温度影响酶的活性,故温度的高低会影响发酵时间的长短,D错误。
故选C。
9.下图为某工厂生产杨梅酒和杨梅醋的基本工艺流程,请回答:
(1)在制备杨梅酒过程中,为了提高杨梅的出汁率,在压榨前可加入一定浓度的纤维素酶和________酶;杨梅汁装入甲罐时,要留有大约_________的空间;甲罐上方弯管中加水的主要目的是保证酵母菌进行____________;发酵一定时间后,观察到发酵罐内液面不再有___________时,说明发酵基本完毕。
(2)在制备杨梅醋过程中,乙罐内填充的木材刨花应先经____________处理,然后加入含____________菌的培养液,使该菌附着在刨花上,再让甲罐中发酵完毕的杨梅酒流入乙罐进行杨梅醋发酵,请写出乙罐中生产杨梅醋的化学反应方程式________。
【答案】(1) 果胶 1/3 无氧呼吸 气泡(冒出/产生)
(2) 灭菌 醋酸(杆) C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O
【分析】果酒发酵主要靠酵母菌无氧呼吸产生酒精;果醋发酵用到醋酸杆菌,醋酸杆菌是好氧菌,在有氧气的条件下,如果糖源不充足,可以将酒精发酵产生醋酸。
果酒的发酵罐不宜装满,要留有1/3d的空间,以防发酵液溢出。
【详解】(1)细胞壁的成分主要是纤维素和果胶,可使用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁;杨梅汁装入甲罐时,要留有大约1/3的空间,装满会导致发酵过程中发酵液溢出。甲罐上方弯管中加水密封,使酵母菌无氧条件下发酵。发酵一定时间后,观察到发酵罐内液面不再有气泡时,说明发酵基本完毕。
(2)在制备杨梅醋过程中,为了发酵的成功,需要对乙罐内填充的木材刨花进行灭菌处理,然后加入含醋酸杆菌的培养液,乙罐中生产杨梅醋的化学反应方程式C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O。
【点睛】本题重点考查果酒和果醋的发酵原理和过程。难点是能看懂图示中的发酵装置和原理。
重难点二:微生物的培养与计数
10.科研人员从被石油污染的土壤中分离获得能降解石油成分“多环芳烃菲”的菌株Q,步骤如下图所示,下列相关的叙述中,错误的是( )
A.步骤①—③中,培养液中需加入多环芳烃菲作为唯一碳源
B.步骤①—③中,将锥形瓶放在摇床上充分振荡,使菌株与培养液充分接触
C.步骤④是利用平板划线法纯化菌株Q,图中所示接种环最少灼烧2次
D.步骤④中每一区域可重复画几次,但1区和5区不能出现交叉
【答案】C
【分析】①②③表示逐步稀释菌种,④表示用平板划线法接种
【详解】A、要想分离出能降解石油成分“多环芳烃菲”的菌株Q,所用培养液中需加入多环芳烃菲作为唯一碳源,A正确;
B、培养过程中,将锥形瓶充分振荡,目的是使菌株与培养液充分接触,B正确;
C、接种环在每次接种前和接种结束后都要通过灼烧来灭菌,所以完成步骤④中5次划线操作前都要灼烧灭菌,接种结束后还需灼烧灭菌1次,防止造成污染,由此可见,完成步骤④共需灼烧接种环6次,C错误;
D、纯化菌株Q过程中,由于线条末端细菌的数目比线条起始处要少,所以在做第二次以及其后的划线操作时,总是从上一次划线的末端开始划线,1区和5区不能交叉,D正确。
故选C。
11.脲酶能够将尿素分解为氨和二氧化碳,其活性位点上含有两个镍离子,在大豆、刀豆种子中含量较高,土壤中的某些细菌也能够分泌脲酶。实验室从土壤中分离得到了能够分解尿素的细菌M,并分别研究了培养液中的Ni2+、Mn2+和尿素浓度对细菌M脲酶产量的影响(说明:研究某一项时其他条件相同且适宜),结果如下表。下列说法正确的是( )
离子浓度(%)
0
0.0005
0.001
0.005
0.01
0.05
脲酶产量(u/mL)
Ni2+
0.02
0.056
0.067
0.28
0.36
0.08
Mn2+
0.031
0.21
0.28
0.31
0.37
0.085
尿素浓度(%)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
脲酶产量(u/mL)
0
1.15
1.60
1.73
1.45
0.28
A.实验表明培养液中Ni2+和Mn2+对脲酶的影响为低浓度促进,高浓度抑制
B.细菌M合成脲酶需要尿素诱导,尿素的最适诱导浓度在0.4%—0.8%之间
C.凝胶色谱法分离脲酶时,脲酶比其他小分子蛋白质在凝胶柱中移动更慢
D.所有脲酶都在核糖体上合成且在内质网上加工使其与镍结合才具有活性
【答案】B
【解析】根据表格分析,影响脲酶产量的因素有两种离子的浓度、尿素浓度,且对脲酶的生成都有促进作用。与对照组相比,在一定范围内,随着培养液中Ni2+和Mn2+以及尿素浓度的增加,脲酶的产量都表现为先增加后减少,但是始终高于对照组。
【详解】A、实验表明:与对照组相比(离子浓度为0的一组),在实验的范围内,培养液中Ni2+和Mn2+对脲酶的影响都是促进生成,只是低浓度促进作用显著,高浓度促进作用减弱,A错误;
B、表中数据表明,培养液中尿素的浓度在0.4%-0.8%之间时,脲酶的产量相对较高,说明细菌M合成脲酶需要尿素诱导,尿素的最适诱导浓度在0.4%-0.8%之间,B正确;
C、凝胶色谱法分离蛋白质时,相对分子质量较小的小分子蛋白质在凝胶柱中移动更慢,C错误;
D、根据题意可知,细菌也能分泌脲酶,但细菌细胞内除核糖体外没有内质网等其他细胞器,故细菌分泌的脲酶的过程与内质网无关,D错误。
故选B。
12.下列关于微生物分离和培养的有关叙述,错误的是( )
A.微生物培养前,需对培养基进行消毒
B.测定土壤样品中的细菌数目,常用菌落计数法
C.分离土壤中不同的微生物,要采用不同的稀释度
D.分离能分解尿素的细菌,要以尿素作为培养基中唯一的氮源
【答案】A
【分析】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;
【详解】A、微生物培养前,需对培养基进行灭菌,而不是消毒,A错误;
B、单个微生物在固体培养基上可以形成菌落,所以测定土壤样品中的细菌数目,常采用菌落计数法,一般不用活菌计数,B正确;
C、土壤中不同的微生物数目不同,分离土壤中不同的微生物,要采用不同的稀释度以便能从中选择出菌落在30~300间的平板进行计数,C正确;
D、分离能分解尿素的细菌,用的选择培养基里尿素是唯一的氮源,这样才能分离出分解尿素的细菌,D正确。
故选A。
13.下列关于高中生物实验的叙述中,正确的是( )
A.斐林试剂直接滴加在苹果的切面上即可完成还原性糖的鉴定实验
B.利用溴麝香草酚蓝溶液的颜色变化快慢,可判断酵母菌产生CO2的多少
C.差速离心法可用于细胞中各种细胞器的分离和叶绿体中色素的分离
D.利用稀释涂布平板法统计菌落数目时,统计的菌落数往往高于活菌数
【答案】B
【分析】1、斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,产生砖红色沉淀。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、探究酵母菌细胞呼吸方式中,产生的二氧化碳可以用溴麝香草酚蓝水溶液或澄清石灰水检测,酒精可以用酸性的重铬酸钾溶液检测(由橙红色变成灰绿色)。
3、分离细胞器的方法是差速离心法,叶绿体色素的分离原理是根据色素在层析液中的溶解度不同。
4、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。
【详解】A、斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下才能产生砖红色沉淀,A错误;
B、溴麝香草酚蓝可以鉴定CO2,根据其颜色由蓝变绿再变黄的时间判断出酵母菌产生CO2的多少,B正确;
C、差速离心法可用于细胞中各种细胞器的分离,而色素的分离是利用纸层析法,C错误;
D、由于2个或少数几个细菌形成一个菌落,所以利用稀释涂布平板法统计菌落数目时,统计的菌落数往往低于活菌数,D错误。
故选B。
14.筛选出纤维素分解菌后还需要用下列哪一实验来确定( )
A.发酵产纤维素酶 B.发酵产纤维素
C.纤维素酶分解滤纸 D.纤维素分解产生葡萄糖
【答案】A
【分析】为确定得到的微生物是纤维素分解菌,还需进行发酵产纤维素酶的实验,纤维素酶的发酵方法有液体发酵和固体发酵两种,纤维素酶的测定方法,一般是对纤维素酶分解滤纸等纤继素后所产生的葡萄糖进行定量测定。
【详解】纤维素分解菌因能产生纤维素酶,所以具有分解纤维素能力。因此筛选出该菌后还需通过发酵产生纤维素酶来确定是否为所需要的菌种。
故选A。
15.下列实验流程或操作中,错误的是( )
A.挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵(果酒)→醋酸发酵(果醋)
B.土壤取样→选择培养→梯度稀释→将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌落
C.柑橘皮干燥去水→石灰水浸泡→漂洗→压榨→过滤+静置→再次过滤→橘皮油
D.胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→浓缩→过滤→胡萝卜素
【答案】D
【分析】1、胡萝卜素为橘黄色的结晶,化学性质稳定,不溶于水,微溶于乙醇,易溶于石油醚等脂溶性有机溶剂,可以采用萃取法提取;实验流程为:胡萝卜-粉碎-干燥-萃取-过滤-浓缩-胡萝卜素。
2、分离分解纤维素的微生物的基本过程如下:土壤取样→选择培养→梯度稀释→将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌落。
3、果酒和果醋制作过程中的相关实验操作:(1)材料的选择与处理:选择新鲜的葡萄,榨汁前先将葡萄进行冲洗,除去枝梗;(2)灭菌:①榨汁机要清洗干净,并晾干。②发酵装置要清洗干净,并用70%的酒精消毒;(3)榨汁:将冲洗除枝梗的葡萄放入榨汁机榨取葡萄汁;(4)发酵。
【详解】A、利用酵母菌发酵制作果醋的流程为:材料的选择与处理(挑选葡萄、冲洗)、榨汁、发酵(酒精发酵→果醋发酵),A正确;
B、土壤中纤维素分解菌的分离与筛选步骤:土壤取样→选择培养→梯度稀释→将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌落,B正确;
C、橘皮精油的提取过程为:柑橘皮干燥去水→石灰水浸泡→漂洗→压榨→过滤+静置→再次过滤→橘皮油,C正确;
D、胡萝卜素的提取过程为:胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素,D错误。
故选D。
16.地球上的植物每年产生的纤维素超过70亿吨,其中40%-60%被土壤中能产生纤维素酶的微生物分解。下列有关纤维素和纤维素酶的叙述,正确的是( )
A.应用纤维素酶可以在不损伤内部结构的情况下去除含有细胞壁的生物
B.纤维素酶能分解纤维素,因而不能用于处理棉纺织品
C.纤维素、纤维素酶共有的化学元素有C、H、O
D.纤维素酶能分解纤维素,但不能分解纤维二糖
【答案】C
【分析】1、植物细胞细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,植物细胞工程中在不损伤植物细胞的结构的情况下除去细胞壁的方法是酶解法,即用纤维素酶或果胶酶处理,使细胞壁溶解。
2、纤维素的单体是葡萄糖,纤维素酶能够将纤维素范围葡萄糖。纤维素酶是一种复合酶,包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶。纤维素分解菌可以用刚果红染液进行鉴别,能够产生透明圈的菌落就是纤维素分解菌。
【详解】A、植物细胞壁的成分是纤维素和果胶,故应用纤维素酶可以在不损伤内部结构的情况下去除含有植物细胞的细胞壁,而细菌的细胞壁主要成分是肽聚糖,应用纤维素酶不能去除其细胞壁,A错误;
B、棉纺织品的主要成分是纤维素,根据酶的专一性,故可以用纤维素酶处理棉纺织品,B错误;
C、纤维素是多糖,组成元素是C、H、O;纤维素酶的化学本质是蛋白质,其基本化学元素有C、H、O、N,故纤维素、纤维素酶共有的化学元素有C、H、O,C正确;
D、纤维素酶是一种复合酶,其中的葡萄糖苷酶可以将纤维二糖分解为葡萄糖,D错误。
故选C。
17.配制的培养基成分是:纤维素粉、NaNO3、Na2HPO4·7H2O、KH2PO4、MgSO4·7H2O、KCl、酵母膏、水解酪素,该培养基能使下面哪种微生物大量繁殖( )
A.酵母菌 B.自生固氮菌
C.各种细菌 D.纤维素分解菌
【答案】D
【详解】根据该培养基的配方可知,碳源为纤维素粉,氮源为NaN03,无机盐为Na2HP04、KH2P04、MgS04、KCl等,酵母膏、水解酪素主要提高生长因子,所以只有能够利用纤维素粉作为碳源的微生物才能够在该培养基生存,故能够分解纤维素的分解菌才能大量繁殖。
故选D。
18.多环芳烃菲在染料、杀虫剂等生产过程中被广泛使用,是土壤、河水中常见的污染物之一。下图表示科研人员从被石油污染的土壤中分离获得能降解多环芳烃菲菌株Q的主要步骤。请回答:
(1)步骤①→③的培养过程中,培养液中加入多环芳烃菲作为唯一碳源,目的是_____________。
(2)步骤①→③的培养过程中,需将锥形瓶放在摇床上振荡,一方面使菌株与培养液充分接触,提高营养物质的利用率;另一方面能______________________________ 。
(3)步骤④用平板划线法纯化菌株Q过程中,在做第二次以及其后的划线操作时,总是从上一次划线的末端开始划线,原因是 ______________________。为了筛选出高效菌株,可比较单菌落周围分解圈的大小,分解圈大说明该菌株的降解能力 _________。
(4)接种环通过灼烧来灭菌,完成步骤④中划线操作,共需灼烧接种环__________次。
【答案】 筛选出菌株Q 增加培养液中的溶氧量 线条末端细菌的数目比线条起始处要少 强 6
【分析】由题文描述和图示分析可知:该题考查学生对微生物的纯化培养及其分离的相关知识的识记和理解能力。
【详解】(1) 为了获得能降解多环芳烃菲菌株Q,就要人为提供有利于该微生物的生长条件,同时抑制或阻止其他微生物的生长,所以步骤①→③的培养过程中,培养液中加入多环芳烃菲作为唯一碳源,其目的是筛选出菌株Q。
(2) 振荡培养,可使菌株与培养液充分接触,提高营养物质的利用率;同时也能增加培养液中溶氧量。
(3) 步骤④用平板划线法纯化菌株Q的过程中,由于线条末端细菌的数目比线条起始处要少,所以在做第二次以及其后的划线操作时,总是从上一次划线的末端开始划线。在以多环芳烃菲为唯一碳源的培养基上,单菌落周围的多环芳烃菲被降解而形成分解圈,因此分解圈越大,说明该菌株的降解能力越强。
(4) 为了防止造成污染,接种环在每次接种前和接种结束后都要通过灼烧来灭菌,所以在完成步骤④中,5次划线操作前都要灼烧灭菌,接种结束后还需进行1次灼烧灭菌。可见,完成步骤④中划线操作,共需灼烧接种环6次。
【点睛】解答本题的关键是掌握纯化微生物时常用的接种方法及其操作流程、培养基的类型与特点及用途、微生物的分离等相关知识,形成清晰的知识网络。在此基础上,结合问题情境,从题意和题图中提取有效信息进行相关问题的解答。
重难点三:植物细胞工程和动物细胞工程的比较
19.用 32P 标记玉米体细胞(含 20 条染色体)的 DNA 分子双链,再将这些细胞转入不 含32P 的培养基中培养,让其分裂和分化,并最终形成完整的玉米植株。下列叙述中错误的是
A.形成玉米植株过程中,细胞发生分化,但细胞内的遗传物质并没有发生变化
B.该过程体现了细胞的全能性,使用的培养基中通常需要加入生长素和细胞分裂素
C.若一个细胞中被32P 标记的染色体是10 条,则该细胞可能处于第三次分裂后期
D.玉米是自养生物,能自身合成有机物,因此培养基中可不加有机物成分
【答案】D
【分析】依题可知,“由玉米体细胞分裂和分化,并最终形成完整的玉米植株”整个过程是植物组织培养,体现了植物细胞的全能性,全能性是组织细胞具备发育成完整植株的能力,用32P标记玉米体细胞,玉米体细胞的20条染色体都被标记上32P,放在不含32P的培养基中培养,新合成的脱氧核苷酸链不带有32P标记。
【详解】A、玉米植株细胞会发生分化,但是遗传物质并没有发生变化,细胞的分化是基因选择性表达的结果,A正确。
B、通过体细胞不断培养,让其分裂分化,最终形成完整的玉米植株,这一过程体现了植物细胞的全能性,B正确。
C、如果一个细胞中被标记的染色体的条数是10条,这样的数目表明该细胞可能处于第三次分裂的后期,因为第二次分裂时是20条标记染色体,C正确。
D、虽然玉米作为自养生物,但在进行离体培养的过程中,单个体细胞无法进行各种生命活动,因此培养基中非常需要有机成分供应,D错误。
故选D。
20.玉米是一种重要的农作物,为了提高玉米的产量,科学家在玉米育种中和栽培中作了大量的研究。如下图是关于玉米培养的过程,据图判断下列说法中错误的是( )
A.从繁殖原理上分析,A→D属于无性生殖
B.植株D和G中的染色体组数不同
C.E→G不能体现细胞的全能性
D.E→F过程中获得的植株一般没有直接的使用价值
【答案】C
【分析】分析题图:图示表示玉米培养过程,其中A→D表示玉米茎尖组织培养过程,E→F表示玉米花药离体培养形成单倍体幼苗的过程。A→B表示脱分化、B→C表示再分化、E→F也经历了脱分化和再分化过程。D是正常的二倍体植株,而G是单倍体幼苗。
【详解】A、A→D是植物组织培养过程,从繁殖原理上分析,属于无性生殖,A正确;
B、D是正常的二倍体植株,而G是单倍体幼苗,两者的染色体数目不同,B正确;
C、E→G表示花药离体培养形成单倍体幼苗的过程,该过程体现了植物生殖细胞的全能性,C错误;
D、E→F过程中获得的植株是单倍体植株,高度不育,一般没有直接的使用价值,D正确。
故选C。
21.下列四个选项中没有采取植物组织培养技术的是( )
A.花药离体培养得到单倍体植株
B.秋水仙素处理幼苗获得多倍体植株
C.人工种子的培育
D.“番茄—马铃薯”杂种植株的培育过程
【答案】B
【详解】A、花药离体培养得到单倍体植株采用了植物组织(花粉)培养技术,A不符合题意;
B、利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,得到多倍体植株,是植物的正常发育,没有利用植物组织培养术,B符合题意;
C、人工种子是指通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,通过人工薄膜包装得到的种子,可见该过程需要采用植物组织培养技术,C不符合题意;
D、运用细胞工程培育“番茄-马铃薯”杂种植株,需要采用植物组织培养技术将杂种细胞培养成杂种植株,D不符合题意。
故选B。
22.通过植物组织培养技术繁育农作物,其优点不包括( )
A.加快繁育速度 B.保持亲本优良性状
C.培育出无病毒植株 D.改变植物的基因型
【答案】D
【详解】植物组织培养是在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株。该技术的原理是植物细胞的全能性,其优点有培养无病毒植株,加快繁殖速度,保持亲本优良性状,但不能改变植物体基因型,ABC错误,D正确。
故选D。
23.CCTV-4“国际频道”曾报道,广东出入境检疫部门连续两次从美国进口冻猪肾和加拿大进口冻猪肉中检测出兽药残留物——莱克多巴胺。这种兽药对人体细胞的毒性大小可以采用的检测技术是( )
A.组织培养技术 B.细胞融合技术
C.动物细胞培养 D.基因拼接技术
【答案】C
【详解】许多致畸、致癌物质加入培养液后,培养细胞会发生染色体结构和数目的变异。根据变异细胞占全部培养细胞的百分数,可以判断某种物质的毒性。动物细胞培养已经成为检测有毒物质的快速而灵敏的有效手段。
故选C。
24.干细胞是一种尚未充分分化的未成熟细胞,它具有再生各种组织、器官的潜能,医学 家们正尝试利用干细胞治疗一些顽疾,用骨髓移植法有效治疗白血病便是成功的例证。下 列说法中除哪一项外都是正确的( )
A.利用干细胞治疗某些顽疾,是因为干细胞具有再生各种组织、器官的潜能
B.骨髓分为红骨髓和黄骨髓,其中只有红骨髓具有造血功能
C.用骨髓移植法治疗白血病的优点之一是不发生排斥(异)反应
D.异体骨髓移植成功后,康复者的血型有可能发生改变
【答案】C
【分析】干细胞是具有自我复制、高度增殖和多向分化潜能的细胞群体,即这些细胞可以通过细胞分裂维持自身细胞群的大小,同时又可以进一步分化成为各种不同的组织细胞,从而构成机体各种复杂的组织器官。成年人的骨髓分两种:红骨髓和黄骨髓。红骨髓能制造红细胞、血小板和各种白细胞。一些骨髓腔中的骨髓含有很多脂肪细胞,呈黄色,且不能产生血细胞,称为黄骨髓。异体骨髓移植成功后,康复者的血型有可能发生改变但不会遗传。
【详解】A、由于干细胞具有再生各种组织、器官的潜能,因此可以利用干细胞治疗某些顽疾,A正确;
B、骨髓分为红骨髓和黄骨髓两种,骨松质内的红骨髓终生具有造血功能,B正确;
C、骨髓移植法治疗白血病的缺点之一是发生排斥反应,如移植物抗宿主病等,故需要应用抗排异药物,C错误;
D、血型是由造血干细胞决定的,异体骨髓移植的造血干细胞提供者的血型可能会与患者有少许差异,故康复者的血型有可能发生改变,D正确。
故选C。
【点睛】本题考查了免疫调节以及干细胞等方面的知识,考生要能够识记胚胎干细胞的特点;区分识记红骨髓和黄骨髓的场所功能;明确器官移植时的相关副作用。
25.某研究小组为测定药物对体外培养细胞的毒性,准备对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙) 进行动物细胞培养。下列叙述正确的是( )
A.制备肝细胞悬液时,可用胃蛋白酶处理肝组织块
B.恒温培养箱中的CO2浓度维持在5%左右,以促进细胞呼吸
C.动物细胞培养过程中不会出现接触抑制现象
D.本实验应设置对照实验,以检测药物对甲、乙的毒性大小
【答案】D
【分析】1.动物细胞培养的过程:取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中(原代培养)→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞,制成细胞悬液→转入培养液(传代培养)→放入二氧化碳培养箱培养;
2.培养条件:(1)无菌、无毒的环境;①消毒、灭菌;添加一定量的抗生素;③定期更换培养液,以清除代谢废物;
(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质;
(3)温度和PH;
(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH值)。
【详解】A、在利用肝组织块制备肝细胞悬液时,常用胰蛋白酶,不能使用胃蛋白酶,因为胃蛋白酶需要在强酸环境下才能起作用,但这样的环境不适于细胞生存,A错误;
B、细胞培养应在含CO2恒温培养箱中进行,CO2的作用是维持培养液的pH值,B错误;
C、动物细胞培养过程中会出现接触抑制现象,C错误;
D、本实验应设置对照实验,用添加药物的培养液分别取培养甲、乙细胞,同时 再添加药物的培养液分别培养甲、乙细胞(作为对照),根据变异细胞占培养细胞的比例,以检测药物对甲、乙的毒性大小,D正确。
故选D。
26.植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术与原理不相符的是
A.纤维素酶、果胶酶处理和胰蛋白酶处理一一酶的专一性
B.植物组织培养和动物细胞培养——细胞的全能性
C.原生质体融合和动物细胞融合一一生物膜的流动性
D.紫草细胞培养和动物细胞培养——细胞分裂
【答案】B
【分析】本题考查植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用的技术与原理,意在考查考生能理解所学知识的要点的能力。
【详解】利用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁和利用胰蛋白酶处理动物组织都利用了酶的专一性原理,A正确;植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性,动物细胞培养的原理是细胞分裂,B错误;原生质体融合和动物细胞融合都依赖于生物膜的流动性,C正确;紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养的原理都是细胞分裂,D正确。
27.2001年2月,一只背上长着“人耳”的老鼠在北京展览馆与观众见面,这只老鼠其实是一只切去脾脏的老鼠,它背上的“人耳”是一种高分子化学材料聚羟基乙酸作为模型支架用物理方法增植成的,增植的“人耳鼠”的生物工程技术是( )
A.细胞和组织培养 B.细胞融合 C.动物胚胎移植 D.细胞核移植
【答案】A
【分析】动物细胞培养条件:
(1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌②添加一定量的抗生素③定期更换培养液,以清除代谢废物。
(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。
(3)温度和PH。
(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的PH)。
【详解】试题分析:人耳鼠的做法是搭一个人耳形状的支架,然后让细胞生长在这个支架上,最终覆盖满整个支架,形成一个“人耳”,再把这个支架整体移到小鼠后背上,用切去脾脏的裸鼠,就是防止免疫排斥反应。所以,这个过程不涉及细胞融合、胚胎移植和核移植技术,只涉及动物细胞这组织培养技术,A正确。
故选A。
28.下图是基因型为AaBb的菊花茎尖离体培养示意图,据图完成下列问题:
(1)图中A是_____,B是_____。菊花茎尖培养成植物体的原理是_____。
(2)菊花的组织培养过程中,细胞通过_____分裂来完成。在培养形成试管苗的过程中,试管中至少应加入_____种矿质元素,其中应大量供给的元素是_____。试管苗形成过程中要给予一定光照,其目的是 _____。要促进茎尖细胞分裂和生长,培养基中应有_____和_____两类激素。
(3)脱分化和再分化这两个过程的进行还需要维持一定的外界条件,一是要有适宜的_____,二是_____,否则植物组织培养就不能成功。
(4)若想制成人工种子,应选择_____(填字母)。
(5)这样培养成的试管苗基因型是_____,这种繁殖方式是_____。
【答案】(1) 愈伤组织 根和芽 植物细胞的全能性
(2) 有丝 14 N、S、P、K、Ca、Mg 试管苗形成过程中要进行光合作用合成有机物 细胞分裂素 生长素
(3) 温度 无菌
(4)B
(5) AaBb 无性生殖
【分析】1、植物组织培养过程是:离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织,然后再分化生成根、芽,最终形成植物体,植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
2、分析题图,表示菊花茎尖组织培养过程,A表示愈伤组织,B表示根和芽。
【详解】(1)脱分化形成愈伤组织,故图中A是愈伤组织,再分化形成胚状体,故图中B是根和芽。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性,菊花茎尖培养成植物体的原理是植物细胞具有的全能性。
(2)菊花的组织培养过程中,细胞增殖通过有丝分裂来完成。植物的组织培养过程中要使用到MS培养基,其主要成分包括大量元素,如N、P、K、Ca.、Mg、S;微量元素,如B、Mn、Cu、Zn、Fe、 Mo、I、Co,共含有14种矿质元素。因此在培养形成试管苗的过程中,试管中至少应加入14种矿质元素。生物体必需的大量元素有C、H、O、N、P、S、K、Ga、Mg,水和二氧化碳可以提供碳氢、氧,因此在培养形成试管苗的过程中,应大量供给的元素是N、S、P、K、Ca、Mg。试管苗形成过程中要给予一定光照,其目的是试管苗形成过程中要进行光合作用合成有机物。细胞分裂素能促进细胞分裂,生长素能促进细胞生长,因此要促进茎尖细胞分裂和生长,培养基中应有细胞分裂素和生长素两类激素。
(3)脱分化和再分化这两个过程的进行还需要维持一定的外界条件,一是要有适宜的温度,二是要无菌。否则植物组织培养就不能成功。
(4)形成愈伤组织后再培养成胚状体或丛芽,再加种皮形成人工种子,因此若想制成人工种子,应选择B。
(5)菊花茎尖细胞基因型是AaBb,经过植物组织培养过程,遗传物质不变,故这样培养成的试管苗的基因型是AaBb,这种繁殖方式无性生殖。
【点睛】本题结合菊花茎尖离体培养示意图,考查植物组织培养的相关知识,重点考查植物组织培养的过程和条件,要求考生识记相关知识点,能准确判断图中各过程的名称;明确植物组织培养过程遗传物质不变,再结合所学的知识规范答题。
重难点四:胚胎工程的理论基础及应用
29.如图所示是某种动物胚胎发育的几个阶段,下列有关叙述不正确的是
A.在2~11的过程中,可能发生细胞的增殖和衰亡
B.在1~11的过程中细胞的全能性逐渐减小
C.图示细胞的增殖方式是有丝分裂
D.细胞分化过程从2开始
【答案】D
【分析】该图所示为某种动物的早期胚胎发育过程,其一般经历卵裂、桑椹胚、囊胚、原肠胚等几个阶段.整个过程中,细胞增殖的方式是有丝分裂,到了囊胚阶段(7~10)才开始出现细胞分化.在此过程中,由于环境等因素的影响,可能存在着细胞的衰亡.11出现三个胚层,是原肠胚,据此答题.
【详解】在2~11的过程中,细胞增殖的方式是有丝分裂,期间可能发生细胞的增殖和衰亡,AC正确;在1~11的过程中细胞逐渐发生分化,细胞的全能性逐渐减小,B正确;细胞分化过程从囊胚期(7~10)开始的,D错误。
【点睛】本题考查动物胚胎发育的过程,要求考生识记动物胚胎发育的具体过程,掌握细胞分化的实质,能结合所学的知识准确判断各选项,属于考纲识记和理解层次的考查.
30.下列关于胚胎发育和胚胎工程的叙述,正确的是( )
A.卵裂期有机物总量变少,每个细胞相对表面积变大
B.获能液为精子获能提供能量ATP
C.胚胎移植时要进行免疫检查,防止发生免疫排斥反应
D.从卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子在体外受精
【答案】A
【分析】胚胎发育过程:
(1)卵裂期:细胞进行有丝分裂,数量增加,胚胎总体积不增加;
(2)桑椹胚:32个细胞左右的胚胎[之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能属全能细胞];
(3)囊胚:细胞开始分化,其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织;而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘;胚胎内部逐渐出现囊胚腔[注:囊胚的扩大会导致透明带的破裂,胚胎伸展出来,这一过程叫孵化];
(4)原肠胚:内细胞团表层形成外胚层,下方细胞形成内胚层,由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。[细胞分化在胚胎期达到最大限度]。
【详解】A、卵裂期有机物总量变少,每个细胞的体积变小,其相对表面积变大,A正确;
B、获能液能使精子获能,而不是为精子获能提供能量ATP,B错误;
C、受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应,因此胎移植时不要进行免疫检查,C错误;
D、从卵巢中采集的卵母细胞需要体外培养成熟才能与获能的精子在体外受精,D错误。
故选A。
31.下图表示某哺乳动物的受精卵在卵裂期的几项指标的变化趋势,其中正确的是( )
A.①② B.①③ C.②④ D.①④
【答案】D
【分析】卵裂是指受精卵早期的快速的有丝分裂。卵裂期一个细胞或细胞核不断地快速分裂,将体积极大的受精卵细胞质分割成许多较小的有核细胞的过程叫做卵裂。
【详解】①受精卵发育至囊胚过程中,由于卵裂(方式是有丝分裂),会导致细胞总数增加,细胞每分裂一次,DNA就会复制一次,每个分裂形成的细胞都有一份DNA,因此DNA总量随时间的推移而增多,①正确;
②卵裂过程中,细胞不断分裂,导致细胞数目增加,但胚胎的总体积并不增加,甚至略微减小,所以每个细胞的体积随时间的推移而减小,即所有细胞的核质比逐渐增大,②错误;
③所有细胞的体积之和并没有增大,③错误;
④在发育过程中有机物总量呈现减少的趋势,④正确;
综上所述,①④正确,ABC错误,D正确。
故选D。
32.下图表示高等动物的个体发育过程,下列说法正确的是( )
A.图中①过程表示胚胎发育
B.受精卵卵裂处于囊胚形成的过程中,每个细胞的体积不断增大
C.原肠胚已分化成三个胚层,DNA总量增加
D.高等哺乳动物胚胎发育中的细胞分化开始于原肠胚期,终止于生命结束
【答案】C
【分析】胚胎发育过程:
(1)卵裂期:细胞进行有丝分裂,数量增加,胚胎总体积不增加;
(2)桑椹胚:32个细胞左右的胚胎,之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能属全能细胞;
(3)囊胚:细胞开始分化,其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织;而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘;胚胎内部逐渐出现囊胚腔;
(4)原肠胚:内细胞团表层形成外胚层,下方细胞形成内胚层,由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。
【详解】A、个体发育包括胚胎发育和胚后发育,胚胎发育从受精卵到幼体,图中①只能属于早期胚胎发育,A错误;
B、受精卵形成囊胚的过程中,胚胎总体积基本不变,细胞数目增多,因此每个细胞体积减小,B错误;
C、原肠胚期开始出现内、外胚层的分化,胚胎中DNA总量增加,C正确;
D、高等哺乳动物胚胎发育中的细胞分化开始于囊胚期,终止于生命结束,D错误。
故选C。
33.防止多精入卵的第一道屏障和第二道屏障分别是( )
①透明带反应②卵细胞膜封闭作用 ③滋养层封闭 ④顶体反应
A.①② B.④①
C.④② D.①③
【答案】A
【分析】受精过程为:顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带(透明带反应)→卵细胞膜反应(卵黄膜封闭作用)→卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失,雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。
【详解】防止多精入卵的第一道屏障是透明带反应,即①;防止多精入卵的第二道屏障是卵黄膜封闭作用,即②,A正确。
故选A。
34.下列关于生殖细胞的发生和受精过程的叙述,正确的是
A.卵细胞膜反应是防止多精入卵的第一道屏障
B.当精子入卵后发生卵细胞膜反应
C.卵泡的形成是从动物的初情期开始,经过减数分裂形成的
D.精子与卵子相遇后,会发生顶体反应,阻止其他精子入卵
【答案】B
【详解】A、透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障,而卵细胞膜反应是防止多精入卵的第二道屏障,A错误;
B、当精子入卵后发生卵细胞膜反应,这是防止多精入卵到的第二道屏障,B正确;
C、卵泡的形成是从动物的性别分化(胎儿期)开始,C错误;
D、精子与卵子相遇后,会发生顶体反应,但是不能阻止其他精子入卵,D错误。
故选B。
35.下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述,正确的是( )
A.卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加
B.胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割
C.胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点
D.胚胎干细胞在体外诱导分化可培育某些组织细胞用于治疗人类组织损伤和某些顽症
【答案】D
【详解】A、卵裂期时,细胞的数目增加,但有机物的总量在减少,A错误;
B、胚胎分割时,通常将囊胚或桑椹胚的内细胞团均等分割,B错误;
C、胚胎干细胞的特点是细胞核大、核仁明显,C错误;
D、胚胎干细胞在体外,在添加分化诱导因子时可以分化形成某些组织,有利于疾病的治疗,D正确。
故选D。
36.下图为早期胚胎结构图,下列叙述中正确的是( )
A.图中1称为胚胎干细胞,可发育成胚盘等多种细胞
B.图中2称为原肠腔
C.图中3为滋养层细胞,在胚胎发育中退化消失,不能分化为其他结构
D.图中1和3细胞都来自同一个受精卵细胞
【答案】D
【分析】1、动物细胞培养的条件:
(1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌;②添加一定量的抗生素;③定期更换培养液,以清除代谢废物。
(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。
(3)温度和PH:36.5 ℃±0.5℃;适宜的pH:7.2~7.4。(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的PH)。
【详解】A、图中1称为内细胞团,可发育成胚盘等多种细胞,A错误;
B、图中2称为囊胚腔,B错误;
C、图中3为滋养层细胞,将来发成胎盘或胎膜,C错误;
D、图中1和3细胞都来自同一个受精卵细胞分裂和分化,D正确。
故选D。
重难点五:基因工程的基本操作程序
37.苯丙酮尿症是由PAH基因编码的苯丙氨酸羟化酶异常引起的一种遗传病。已知人群中染色体上PAH基因两侧限制性内切酶MspⅠ酶切位点的分布存在两种形式(图1)。一对夫妻婚后生育了一个患有苯丙酮尿症的孩子,②号个体再次怀孕(图2)。为确定胎儿是否正常,需要进行产前诊断,提取该家庭所有成员的DNA经Msp I酶切后进行电泳分离,并利用荧光标记的pH基因片段与酶切片段杂交,得到DNA条带分布情况如图3.下列叙述正确的是( )
A.①号个体23Kb的DNA条带中一定含有正常PAH基因
B.②号个体23Kb的DNA条带中一定含有正常PAH基因
C.推测④号个体不一定是苯丙酮尿症患者
D.④号个体为PAH基因杂合体的概率为2/3
【答案】A
【分析】1、根据题意和图2分析可知:③为患病女孩,而其父母正常,说明苯丙酮尿症属于常染色体隐性遗传病。①、②、③号分别为杂合子、杂合子、隐性纯合子。
2、根据题意和图3电泳DNA条带分布情况可知,①号个体体内含有两条23Kb的DNA条带,一条含有正常pH基因,一条含有异常隐性pH基因;③号个体体内含有两条23Kb的DNA条带,都是异常隐性pH基因;一条来自①号个体,一条来自②号个体;②、④号个体体内含有一条23Kb的DNA条带,一条19Kb的DNA条带。由此可知,②号个体体内含有的23Kb的DNA条带一定含有异常隐性pH基因,则19Kb的DNA条带就含有正常pH基因。④号个体体内含有的23Kb的DNA条带应该来自①号个体,所以可能含有异常隐性pH基因,也可能含有正常pH基因,19Kb的DNA条带来自②号个体,含有正常pH基因,所以④号个体可为显性纯合子或杂合子,概率各为1/2。
【详解】A、①号个体表现正常,其女儿③号个体患病,故其是杂合子,由分析可知,①号体内含有两条23Kb的DNA条带,一条含有正常pH基因,一条含有异常隐性pH基因,故正常pH基因一定在23Kb的DNA条带中,A正确;
B、由分析可知,②号个体体内含有一条23Kb的DNA条带,一条19Kb的DNA条带,23Kb的DNA条带中一定含有异常隐性pH基因,B错误;
C、由分析可知,④号个体可为显性纯合子或杂合子,苯丙酮尿症属于常染色体隐性遗传病,故其一定不是苯丙酮尿症患者,C错误;
D、④号个体体内含有的23Kb的DNA条带应该来自①号个体,可能含有异常隐性pH基因,也可能含有正常pH基因;19Kb的DNA条带来自②号个体,含有正常pH基因,所以④号个体可为显性纯合子或杂合子,为pH基因杂合体的概率为1/2,D错误。
故选A。
38.下面是某同学用动物肝脏做“DNA粗提取与鉴定实验”的操作,正确的是( )
A.在含DNA的滤液中加入冷却的酒精,使蛋白质与DNA分开
B.在烧杯中加入肝脏和蒸馏水并进行搅拌,使细胞破裂释放核物质
C.调节NaCl溶液物质的量浓度至0.14 mol•L-1,过滤后取滤液进行后续步骤的操作
D.向溶有DNA的NaCl溶液中加入适量二苯胺试剂后溶液呈蓝色
【答案】A
【分析】1、DNA粗提取的实验材料选取:凡是含有DNA的生物材料都可以考虑,但是使用DNA含量相对较高的生物组织,成功的可能性更大。
2、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,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。
3、DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理,可以将DNA与蛋白质进一步的分离。
【详解】A、DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精,故在含DNA的滤液中加入冷却的酒精,可使蛋白质与DNA分开,A正确;
B、肝脏细胞没有分散开,在烧杯中加入肝脏和蒸馏水并进行搅拌,不能使细胞破裂,烧杯中的肝脏应进行研磨,B错误;
C、DNA在0.14mol/L 的NaCl溶液中溶解度最低,过滤后DNA不在滤液中,存在于析出物中,过滤后取析出物进行后续步骤的操作,C错误;
D、向溶有DNA的NaCl溶液中加入适量二苯胺试剂后需水浴加热溶液才能呈蓝色,D错误。
故选A。
39.DNA粗提取实验中,应尽可能避免DNA断裂和降解。相关操作正确的是( )
A.以菜花为材料进行研磨时,可以适当加热以促进DNA溶解
B.向DNA溶液中迅速加入蒸馏水,使DNA快速析出
C.将丝状物溶解到2 mol·L-1NaCl溶液中后,加水析出
D.向DNA溶液中加入冷却的酒精并沿同一方向缓慢搅拌
【答案】D
【详解】A、以菜花为材料进行研磨时,可以加入一定的洗涤剂和食盐,进行充分地搅拌和研磨,过滤后收集研磨液,A错误;
B、为避免DNA断裂,加入蒸馏水要缓慢,B错误;
C、将丝状物溶解到2 molL-1NaCl溶液中后,加入与滤液体积相等的、冷却的、体积分数为95%的酒精溶液,静置2~3min,以析出含杂质较少的DNA,C错误;
D、为避免DNA断裂和降解,要向DNA溶液中加入冷却的酒精并沿同一方向缓慢搅拌,D正确。
故选D。
40.下图是有关实验的操作简图。有关叙述错误的是( )
A.若A是花生,B是水,则得到的滤液C可用于脂肪的鉴定实验
B.若A是菜花,B为洗涤剂,则得到的滤液C中DNA含量较多
C.若A是葡萄,B是水,则得到的滤液C密封保存一段时间后会有果酒味道
D.若A是红苋菜叶,B为无水乙醇,则得到的滤液C层析后红色的色素带最宽
【答案】D
【分析】1、脂肪可用苏丹Ⅲ染液(或苏丹Ⅳ染液)鉴定,呈橘黄色(或红色)。
2、DNA粗提取和鉴定的原理:(1)DNA的溶解性:DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同;DNA不溶于酒精溶液,但细胞中的某些蛋白质溶于酒精;DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。(2)DNA的鉴定:在沸水浴的条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
3、提取绿叶中的色素可以用有机溶剂无水乙醇,得到的滤液可用于叶绿体中色素的分离实验。
【详解】A、若A是花生,B是水,因花生富含脂肪,故得到的滤液C可用于脂肪的鉴定实验,A正确;
B、在切碎的菜花中加入一定量的洗涤剂和食盐,进行充分搅拌和研磨后过滤获取滤液,则滤液C所含DNA含量较多,B正确;
C、如果图中实验材料A为葡萄,研磨前加入的B应是水,其中含有较多的葡萄糖和果糖,密封时进行无氧呼吸产生酒精,C正确;
D、若A是红苋菜叶,B为无水乙醇,则得到的滤液C层析后叶绿素的色素带最宽,颜色为蓝绿色,D错误。
故选D。
41.基因工程需要专门的工具,其中基因的“剪刀”是( )
A.DNA连接酶 B.蛋白酶
C.解旋酶 D.限制酶
【答案】D
【分析】基因工程的工具:(1)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。(2)DNA连接酶:连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。(3)运载体:常用的运载体:质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。
【详解】A、DNA连接酶相当于基因工程的“针线”,A错误;
B、蛋白酶是水解蛋白质的酶,基因工程中不需要蛋白酶,B错误;
C、解旋酶在DNA复制时可以是DNA中碱基对间的氢键断裂,不是基因工程的工具,C错误;
D、限制性核酸内切酶是基因工程的“剪刀”,D正确。
故选D。
42.下列黏性末端属于同一限制酶切割而成的是( )
A.①③ B.①② C.①④ D.②③
【答案】A
【分析】同一种限制酶切割后形成的黏性末端之间的互补配对关系,图中①③的黏性末端能互补配对,而① ②、① ④、② ③、②④、③ ④的黏性末端都不能互补配对。
【详解】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开,限制酶识别的核苷酸序列具有回文结构,切割后形成的黏性末端能够互补配对,图中①③能够互补,其他的不能互补,所以①③属于同一种限制酶切割而成的。
故选A。
43.下列有关病毒的叙述,错误的是
A.病毒能发生的可遗传变异只有基因突变
B.Rous肉瘤病毒通过感染人的细胞后,将其基因组整合进入的基因组
C.病毒可以作为基因的运载体,将外源基因送入受体细胞
D.在细胞内寄生,依赖宿主细胞的DNA模板、能量、酶等完成复制增殖
【答案】D
【分析】病毒属于非细胞生物,其代谢和繁殖必须借助于宿主细胞;病毒的成分只包括蛋白质和一种核酸(DNA或RNA)。可遗传变异包括基因突变、基因重组、染色体变异。所有生物均能发生基因突变;只有进行有性生殖的真核生物能够发生基因重组;真核细胞均能发生染色体变异。
【详解】病毒没有细胞结构,主要成分为蛋白质和一种核酸,病毒可遗传变异的类型为基因突变,A正确;Rous肉瘤病毒通过感染人的细胞后,将其基因组整合进入的基因组,随着人的基因组一起复制和表达,B正确;基因工程常用的运载体有质粒、动植物病毒等,C正确;由于病毒没有细胞结构,必须营寄生生活,所以在细胞内寄生并依赖于细胞的能量和代谢系统复制增殖,但不需要宿主细胞提供DNA模板,D错误;故选D。
44.如图为15N标记的某基因结构示意图,下列说法正确的是( )
A.限制酶作用于①部位,DNA连接酶作用于③部位
B.A+T的比例越低,DNA分子结构稳定性越低
C.若该DNA上有m个胞嘧啶,其复制n次共需m()个 鸟嘌呤
D.在含14N的培养液中复制3次后,子代中含15N的DNA分子占1/8
【答案】C
【分析】限制性核酸内切酶能识别特定的核苷酸序列,并在特点的位点切割DNA分子;限制性核酸内切酶作用于磷酸二酯键。
【详解】A、限制酶和DNA连接酶都作用于①磷酸二酯键,A错误;
B、A和T之间是两个氢键,G和C之间是3个氢键,所以A+T的比例越低,DNA分子结构稳定性越高,B错误;
C、DNA分子复制n次共合成2n个DNA分子,新合成的DNA相当于2n-1个,每个DNA上有m个胞嘧啶,那也就有m个鸟嘌呤,故需要游离的鸟嘌呤m(2n-1)个,C正确;
D、在含14N的培养液中复制3次后形成8个双链DNA分子,其中有两个DNA分子含15N,子代中含15N的DNA分子占1/4,D错误。
故选C。
45.纤维素分子不能进入酵母细胞,为了使酵母菌能够利用环境中的纤维素为原料生产酒精,构建了含3种不同基因片段的重组质粒,下面是酵母菌转化及纤维素酶在工程菌内合成与运输的示意图(提示:信号肽是一段可引导新合成的肽链向内质网转移的短肽链)。
据图回答:
(1)本研究构建重组质粒时看选用四种限制酶,其识别序列如下图,为防止酶切片段的自身环接,可选用的限制酶组合是____。
A、①② B、①③ C、②③ D、③④
(2)纤维素酶基因的表达包括_______和______过程,与菌株Ⅱ相比,在菌株Ⅲ、Ⅳ中参与纤维素酶合成和分泌的细胞器还有_________。
(3)设置菌株Ⅰ为对照,是为了验证__________________不携带纤维素酶基因。
(4)在以纤维素为唯一C源的培养基上分别培养菌株Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,菌株____不能存活,原因是___________。
(5)在利用纤维素生产酒精时,菌株Ⅳ更具有优势,请根据题目信息推测可能的原因,是因为_____________。
【答案】 B、 C 转录 翻译 内质网、高尔基体 质粒DNA和酵母菌基因组 II 缺少信号肽编码序列,合成的纤维素酶不能分泌到胞外,细胞无可利用的碳源 因为导入的中重组质粒含有A基因片段,使分泌的纤维素酶固定于细胞壁,提高了酶的利用率
【分析】分析对照实验首先要确定自变量,本题中自变量是导入含不同基因片段的重组质粒。菌株I为空白对照,与其他三个组别比较,菌株Ⅱ中,纤维素酶只分布在细胞质基质中,而菌株Ⅲ和菌株Ⅳ的纤维素酶分布在内质网、高尔基体、囊泡、细胞外。
【详解】(1)为防止酶切片段的自身连接,必须用不同限制酶切割,且酶切片段两端的黏性末端不相同(不存在碱基互补片段)。从图示看,符合要求的限制酶有以下组合:①③、①④、②③、②④,综上分析,BC正确,AD错误,故选BC。
(2)基因表达包括转录和翻译两个过程。通过图示来看菌株Ⅱ中,纤维素酶只分布在细胞质基质中,而菌株Ⅲ和菌株Ⅳ的纤维素酶分布在内质网、高尔基体、囊泡、细胞外,所以菌株Ⅲ、IV中参与纤维素酶合成和分泌的细胞器还有内质网、高尔基体。
(3)菌株I为空白对照,与其他三个组别比较,不难发现设置菌株I的目的是验证质粒自身及酵母菌原基因组不携带纤维素酶基因。
(4)菌株Ⅱ、Ⅲ、IV进行对比,不难发现信号肽的作用是引导多肽(纤维素酶)进入内质网加工,再经高尔基体分泌到胞外,这样纤维素酶可在胞外将纤维素水解为葡萄糖,供酵母菌吸收利用。而菌株Ⅱ纤维素酶在胞内无法水解纤维素,故在以纤维素为唯一碳源的培养基上,菌株Ⅱ不能存活。
(5)酵母菌无氧呼吸生成酒精,场所为细胞质基质。菌株Ⅲ和IV均能水解纤维素产生酒精,两组进行对比,菌株Ⅲ的纤维素酶流失多,菌株Ⅳ因导入A基因片段使得纤维素酶固定于细胞壁,减少因培养液更新而造成的酶的流失,酶的利用率更高。
【点睛】本题借助新情境材料考查对照实验结果分析、基因工程、分泌蛋白表达、呼吸作用等相关知识,考查学生获取信息能力、实验能力、理解能力。
试卷第1页,共3页
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高二生物下学期 期中重难点专攻练
5大重难点必刷
重难点一:发酵工程
1-5:DCDBD 6-8:DCC
9.(1)果胶 1/3 无氧呼吸 气泡(冒出/产生)
(2)灭菌 醋酸(杆) C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O
重难点二:微生物的培养与计数
10-14:CBABA 15-17:DCD
18.(1)筛选出菌株Q (2)增加培养液中的溶氧量
(3)线条末端细菌的数目比线条起始处要少 强 (4)6
重难点三:植物细胞工程和动物细胞工程的比较
19-23:DCBDC 24-27:CDBA
28.(1) 愈伤组织 根和芽 植物细胞的全能性
(2)有丝 14 N、S、P、K、Ca、Mg 试管苗形成过程中要进行光合作用合成有机物
细胞分裂素 生长素
(3)温度 无菌 (4)B (5)AaBb 无性生殖
重难点四:胚胎工程的理论基础及应用
29-33:DADCA 34-36:BDD
重难点五:基因工程的基本操作程序
37-41:AADDD
42-44:ADC
45. (1)B、 C (2)转录 翻译 内质网、高尔基体 (3)质粒DNA和酵母菌基因组
(4) II 缺少信号肽编码序列,合成的纤维素酶不能分泌到胞外,细胞无可利用的碳源
(5)因为导入的中重组质粒含有A基因片段,使分泌的纤维素酶固定于细胞壁,提高了酶的利用率
试卷第1页,共3页
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