内容正文:
彭山一中高二生物下学期5月月考试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题:24题,共48分。
1. 海南黎锦是非物质文化遗产,其染料主要来源于植物。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)准确鉴定出染料植物的种类。下列有关叙述正确的是( )
A. 不同染料植物的DNA均含有元素C、H、O、N、S
B. DNA条形码序列由核糖核苷酸连接而成
C. 染料植物的DNA条形码序列仅存在于细胞核中
D. DNA条形码技术鉴定染料植物的依据是不同物种的DNA条形码序列不同
2. 某同学进行下列实验时,相关操作合理的是( )
A. 从试管取菌种前,先在火焰旁拔棉塞,再将试管口迅速通过火焰以灭菌
B. 观察黑藻的细胞质流动时,在高倍镜下先调粗准焦螺旋,再调细准焦螺旋
C. 探究温度对酶活性的影响时,先将酶与底物混合,然后在不同温度下水浴处理
D. 鉴定脂肪时,子叶临时切片先用体积分数为50%的乙醇浸泡,再用苏丹Ⅲ染液染色
3. 牛奶是微生物的良好培养基,故饮用前需要对牛奶进行消毒。牛奶也可以被加工成酸奶。某生物兴趣小组探究某品牌酸奶中乳酸菌数量时的实验操作如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 采用巴氏消毒法对牛奶进行消毒的优点是基本不破坏牛奶的营养成分
B. 应统计a、b、c三个平板中菌落数的平均值,使实验结果更加准确可靠
C. 该方法统计的结果往往较实际结果偏低,主要原因是存在多个细菌形成一个菌落的现象
D. 过程①②表示对酸奶样品进行梯度稀释,过程③利用了平板划线法
4. 发酵工程和基因工程在农牧业、医药卫生领域和食品工业方面都有广泛的应用,以下叙述正确的是( )
A. 发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白制成微生物饲料
B. 柠檬酸是一种食品酸度调节剂,通过谷氨酸棒状杆菌发酵生产
C. 利用基因工程菌除了可以生产药物,还能生产食品工业用酶、氨基酸和维生素等
D. 基因工程将病原体的相关抗原转入适当的微生物细胞,其表达产物可以作为疫苗
5. 植物体细胞杂交使远缘杂交不亲和的植物有可能实现遗传物质重组,创造和培养植物新品种。科研人员为改良猕猴桃品质特性,通过PEG融合,进行了中华猕猴桃与美味猕猴桃种间体细胞杂交并成功获得了杂种植株。下列叙述正确的是( )
A. 过程a需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,且处理时间相同
B. 过程b还可使用电融合法、高Ca2+-高pH法和灭活的仙台病毒法诱导原生质体融合
C. 过程d、e的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素
D. 过程f从试管中的再生小猕猴桃植株同时具有中华猕猴桃与美味猕猴桃的优良性状
6. 骆驼蓬主要分布在干旱和半干旱地区,能防风固沙。骆驼蓬合成的多种生物碱具有抗肿瘤作用。科研人员利用骆驼蓬下胚轴进行育苗和生物碱提取,过程如下图。下列说法正确的是( )
A. 下胚轴切段需用酒精和次氯酸钠进行灭菌处理,过程①②分别为脱分化和再分化
B. 过程①形成的愈伤组织是一团失去了其特有结构和功能的薄壁细胞
C. 由无毒下胚轴经组织培养获得的骆驼蓬无毒幼苗可抵抗病毒侵染
D. 从工厂化细胞中提取的生物碱属于骆驼蓬生长所必需的次生代谢产物
7. 悬浮细胞分离培养法可用于分离流感病毒。下列有关叙述错误的是( )
A. 原代培养时,悬浮细胞培养的气体环境为95%的空气和5%的
B. 传代培养时,悬浮培养的细胞需要先用胰蛋白酶处理再离心收集
C. 悬浮培养的细胞会因密度过大、代谢产物积累等因素而分裂受阻
D. 培养过程中分裂期的细胞染色体平均分配,没有同源染色体联会
8. 某山羊养殖场为扩大种群,需在一年内以低成本、易操作的方式,利用一头具有产绒量高等优良性状的母羊(甲)获得至少30只后代。已知该母羊可正常排卵和妊娠。下列最可行的方案是( )
A. 对甲超数排卵处理后,与多只优良公羊自然交配
B. 对甲超数排卵处理后,获取卵子体外受精,将获得的受精卵全部移植回甲羊子宫
C. 对甲超数排卵处理后配种,收集桑葚胚或囊胚均等分割,移植到多只代孕母羊体内
D. 取甲的体细胞核移植,获得多个克隆胚胎后移植到多只代孕母羊体内
9. 细胞学说的建立经历了漫长而曲折的过程,多位科学家通过显微镜观察并提出重要观点,推动了生物学的发展。下列有关细胞及相关内容的说法,错误的有几项( )
①没有细胞结构的生物一定是原核生物
②魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”
③在电子显微镜下观察到大肠杆菌的显微结构
④单细胞生物如变形虫能够独立完成生命活动
⑤原核细胞、真核细胞和病毒都含有核糖体
⑥细胞生物的遗传物质一定是 DNA
⑦列文虎克用显微镜观察植物的木栓组织,发现了细胞并命名了细胞
⑧细胞学说揭示了动物和植物的统一性和多样性
A. 5项 B. 4项 C. 3项 D. 2项
10. 某醋厂生产的老陈醋风味独特,这源于其采用的独特分层固体发酵法——该方法使得成品中乳酸含量较高,从而形成了与众不同的风味特征。如图1是分层固体发酵法示意图,图2为发酵过程中检测的醋酸杆菌密度。酒醅是经蒸煮糊化后的粮食原料拌入糖化剂(如曲粉)和酒曲,正在进行酒精发酵的固态物料。醋醅是含有酒精的液态或固态物料(通常由酒醅发酵后的酒液等)拌入疏松材料(如谷壳、麸皮)和醋酸菌种后,正在进行醋酸发酵的固态物料。下列说法错误的是( )
A. 发酵过程中,接种醋酸杆菌后,需将发酵缸置于30-35℃条件下培养
B. 发酵过程中,发酵缸中上层醋醅有利于乳酸菌繁殖和发酵,积累乳酸
C. 据图2分析,A、B层颠倒后B层醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是氧气浓度
D. 分层固体发酵过程中氧气分布差异显著影响了醋酸菌在不同层次的生长状况
11. 关于“DNA的粗提取与鉴定”实验,下列说法错误的是( )
A. DNA溶于酒精,蛋白质不溶于酒精,利用这一原理初步分离DNA与蛋白质
B. 将研磨液过滤到烧杯中,在冰箱放置一段时间后,上清液中含DNA和蛋白质
C. 将析出的丝状物溶于2 mol/L的NaCl溶液中,加入二苯胺试剂在沸水浴下鉴定DNA
D. 实验结果变色不明显,可能是研磨不充分导致DNA不能从细胞核中充分释放
12. 下列关于细胞分化和全能性的叙述正确的是( )
A. 胰岛B细胞能专一产生胰岛素,是由于其遗传物质的改变
B. 花粉经组织培养形成植株,证实生殖细胞具有全能性
C. 核移植可使动物体细胞发育成完整个体,体现了细胞的全能性
D. 干细胞可分化为多种细胞,表明其处于未分化状态且丧失全能性
13. 如图为DNA分子的某一片段,其中①②③分别表示某种酶的作用部位,则相应的酶依次是( )
A. DNA连接酶、限制性内切核酸酶、解旋酶
B. 限制性内切核酸酶、解旋酶、DNA连接酶
C. 解旋酶、限制性内切核酸酶、DNA连接酶
D. 限制性内切核酸酶、DNA连接酶、解旋酶
14. 生物技术是把双刃剑,造福人类的同时也带来了安全性和伦理问题,人们必须高度重视。下列相关叙述正确的是( )
A. 通过核移植和体外受精技术为不孕不育家庭带来福音
B. 将抗性基因导入植物叶绿体中防止基因通过花粉传播
C. 多数国家不发展生物武器是因为生物武器研制门槛高
D. 大面积种植抗虫棉,会导致棉铃虫群体中相关抗性基因频率减小
15. 下图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。下列相关叙述正确的是( )
A. ②的构建需要限制酶和DNA聚合酶的参与
B. ③侵染植物细胞后,重组Ti质粒整合到④的染色体上
C. ④的染色体上若含抗虫基因,代表抗虫植株培育成功
D. ④→⑤经过了脱分化和再分化的过程
16. 基因工程会用到多种限制酶,下列为部分限制酶的识别序列和酶切位点及其在某质粒上的酶切位点。下列叙述错误的是( )
A. Sau3AⅠ可切割BamHⅠ和Bcl Ⅰ的识别序列,其具有专一性
B. 质粒被BamHⅠ和Bcl Ⅰ切割后,并在DNA连接酶的作用下,会发生环化
C. 构建重组质粒时,切割该质粒的限制酶只能是BamHⅠ
D. 分别用Sau3AⅠ和BamHⅠ切割目的基因和质粒,形成的重组质粒能被Sau3A Ⅰ切成4个片段
17. 现代生物技术可以在只有少量遗传物质的基础上大量复制这些遗传物质以供研究,体外进行DNA分子复制的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 脱氧核苷酸和DNA分子均以碳链为基本骨架
B. 该过程所用的DNA聚合酶具有耐高温的特点
C. 引物和模板链可以通过磷酸二酯键相互结合
D. 据图可判断DNA子链的延伸方向为5'→3'
18. 种子萌发形成幼苗离不开糖类等能源物质,也离不开水和无机盐。下列叙述正确的是( )
A. 种子吸收的水与多糖等物质结合后,水仍具有溶解性
B. 种子萌发过程中糖类含量逐渐下降,有机物种类不变
C. 幼苗细胞中的无机盐可参与细胞构建,水不参与
D. 幼苗中的水可参与形成NADPH,也可参与形成NADH
19. PCR技术可实现基因的定点突变。研究人员设计了与蛋白A基因结合的两对引物(引物B和C中都替换了一个碱基)如图1所示,研究人员按照如图2所示的方式进行4次PCR扩增,以获得定点突变的新的蛋白A基因。下列相关叙述错误的是( )
A. PCR1体系和PCR2体系必须分开进行
B. PCR2体系中产生双链等长的产物至少循环3轮,消耗4个引物
C. PCR4体系中应该加入引物A和D
D. DNA聚合酶从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸
20. 利用PCR获取和扩增目的基因时,引物的选择非常关键,下列关于引物的说法错误的是( )
A. 引物需要两种,分别与模板链的5’端和3’端结合
B. 若a个目的基因经PCR过程n次循环,则需要的引物总个数为a(2n+1-2)
C. 若采用的引物G、C含量较高,则可以用较高的温度复性
D. 设计引物时,引物内部和引物之间不能形成双链结构
21. 利用农杆菌的Ti质粒作为载体进行转基因操作获得转基因水稻。下列叙述正确的是( )
A. Ti质粒是一种环状DNA分子,属于农杆菌的拟核DNA
B. 目的基因应插入T-DNA片段外,以防止破坏T-DNA
C. 农杆菌可将Ti质粒上的T-DNA整合到水稻细胞的染色体DNA上
D. 利用农杆菌转化法将重组质粒导入水稻细胞是培育转基因水稻的核心步骤
22. 枯草杆菌蛋白酶能催化蛋白质水解为氨基酸,在有机溶剂中也能催化多肽的合成。这些碱性蛋白酶具有重要的应用价值,被广泛应用于洗涤剂、制革及丝绸工业。将枯草杆菌蛋白酶分子的天冬氨酸(99)和谷氨酸(156)改成赖氨酸,可使其在一定条件下的活力提高。下列叙述正确的是( )
A. 枯草杆菌蛋白酶分子活性提高的原因是组成它的氨基酸种类和数量发生了改变
B. 对枯草杆菌蛋白酶进行分子设计必须从预期蛋白酶的功能出发
C. 经蛋白质工程改造后的枯草杆菌蛋白酶活性提高这一性状不可遗传
D. 该成果体现了蛋白质工程在培育新物种方面具有独特的优势
23. 生殖性克隆和治疗性克隆既有相同点,又有本质的区别。下列相关叙述正确的是( )
A. 前者面临伦理问题,后者也会面临伦理问题
B. 生殖性克隆与试管婴儿都属于无性生殖
C. 通过生殖性克隆,可以解决人体移植器官短缺问题
D. 中国政府的态度是禁止治疗性克隆不反对生殖性克隆
24. 下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。图中 TetR 表示四环素抗性基因,AmpR 表示氨苄青霉素抗性基因,BamHⅠ、HindⅢ、SmaⅠ直线箭头所示为三种限制酶的酶切位点。下列相关叙述错误的是( )
A. 要将人乳铁蛋白基因插入载体,需用 HindⅢ 和 BamHⅠ 限制酶同时酶切载体和目的基因
B. 图中能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是复制原点
C. 为检测人乳铁蛋白基因是否成功表达,可采用抗原-抗体杂交技术
D. 该过程中的早期胚胎一般需要培养至桑葚胚或囊胚阶段再进行胚胎移植
二、非选择题:5题,共52分。
25. 豆豉是中国传统特色发酵豆制品调味料,是将黄豆或黑豆泡透、蒸熟或煮熟,经过毛霉、曲霉等发酵而成的食品。豆豉制作过程在北魏贾思勰的《齐民要术》中也有相关记录,其制作流程如图所示,装坛后放在室外晾晒,每天搅拌两次,回答下列问题:
(1)传统发酵技术制作豆豉__________(填“是”或“不是”)纯种发酵,经过微生物发酵,黄豆或黑豆中的蛋白质被分解成___________,易于消化吸收。毛霉、曲霉等适宜的酸碱性为__________(填“酸性”“中性”或“碱性”)。
(2)蒸煮可以杀菌,也能__________(答出1点)。调味过程中添加盐可起到抑制杂菌生长的目的,原理是________。
(3)食物中可散发香味的物质有酯、酚、醇、醛类物质等,科研人员从自然发酵的豆豉中分离纯化出1种产香能力较强的菌株WLW。纯种WLW的发酵和自然发酵的豆豉挥发性香味成分对比结果如图所示。
自然发酵比WLW纯种发酵得到的豆豉香味更浓郁,判断依据是__________。
26. RecQ解旋酶可作为白血病和乳腺癌肿瘤干细胞标志物。研究人员以经RecQ解旋酶免疫的小鼠为材料,融合免疫小鼠脾脏中的细胞及骨髓瘤细胞,筛选出杂交瘤细胞,并以此制备抗RecQ解旋酶单克隆抗体(mAb),流程如图1所示。将制得的单克隆抗体进行稀释并检测其功能,检测结果如图2所示。回答下列问题:
(1)在制备mAb的过程中,首先要将纯化的RecQ解旋酶注入小鼠体内,其目的是从产生免疫反应小鼠的脾脏中获得______细胞。在获取该细胞前,通常需要多次注射RecQ解旋酶,这样做的目的是______。
(2)与诱导植物细胞融合相比,过程③中特有的融合方法是______,诱导细胞融合的过程体现了细胞膜具有______的结构特点。
(3)过程⑤需要对选择培养的杂交瘤细胞Ⅰ进行______,该过程一般在96孔细胞培养板上进行。先将细胞悬浮液稀释到7~10个细胞·mL-1,再在每个培养孔中滴入0.1mL细胞稀释液,其目的是______。
(4)制备的mAb可用于治疗肿瘤,推测其治疗肿瘤的原理是______。根据图2检测结果可知,稀释度为______时的mAb,抑制肿瘤增殖的效果最佳。
27. 下图中亲本植株的基因型为Tt(体细胞染色体数为2n),A、B、C、D 表示以亲本植株为材料进行的四种人工繁殖过程,请据图回答下列问题:
(1)四种人工繁殖过程都用到的植物细胞工程技术是______技术。图中不同的方法都能获得子代植株,其原因是______________。
(2)选择植株幼嫩的叶片做外植体进行组织培养,是因为幼嫩的叶________;常用诱变的方法处理愈伤组织,选择愈伤组织作为处理材料的原因是________________。
(3)通过A过程中得到的单倍体植株通过______(填化学物质)处理后可获得基因型为___________的纯合植株。
(4)该植物根富含紫草宁,紫草宁不是其生长和生存所必需的产物,属于________代谢物。紫草宁具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性,可利用________技术工厂化生产紫草宁。
28. 亚洲玉米螟、黏虫是造成我国玉米减产的主要害虫。我国科研人员通过图示过程将Bt基因(能够控制合成Bt毒蛋白)转入玉米细胞培育出了抗虫转基因玉米。回答下列问题:
(1)用PCR扩增下面的Bt基因的DNA片段:
5'-GACCTGTGGAAGC.........CATACGGGATTG-3'
3'-CTGGACACCTTCG..........GTATGCCCTAAC-5',
供选择的引物有:①5'-GACCTGTGGAAGC-3'②5'-CTGGACACCTTCG-3' ③5'-GTTAGGCATAC-3' ④5'-CAATCCCGTATG-3',应选择 。
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
(2)据图分析,为确保目的基因能够与Ti质粒正确连接,形成含有目的基因的重组Ti质粒,科研人员应选用限制酶_______切割Ti质粒和含Bt基因的DNA片段;导入重组质粒的玉米细胞经_________成为转基因玉米植株。
(3)为检测转基因玉米是否培育成功,科研人员首先利用_______法检测Bt基因是否成功翻译:在进行个体生物学水平的鉴定时,科研人员将获得的多株转基因玉米进行自交,发现除少数植株的子代均抗虫外,多数植株的子代中均出现了不抗虫植株,统计这些植株的子代中抗虫与不抗虫的比例,发现有3:1和15:1两种情况,出现15:1的原因是______________。
(4)某科研小组在做抗虫棉试验时,虽已经检测出棉花植株中含有抗虫基因,但让棉铃虫食用棉花叶片时,棉铃虫并没有被杀死,这说明________,为此,科学家对棉花植株中的Bt毒蛋白基因进行了修饰,结果食用了棉叶的棉铃虫中毒死亡了,从变异类型分析,这种对Bt毒蛋白基因的修饰属于_____________。
29. 人的血清蛋白(HSA)具有重要的医用价值,研究人员欲用乳腺生物反应器来大量生产HSA。下图所示为HSA基因片段和人工构建的大肠杆菌质粒pBR322,图中Ampr表示氨苄青霉素抗性基因,Neor表示新霉素抗性基因,箭头表示切割形成末端完全不同的4种限制酶的切割位点。请据图回答问题:
(1)人工构建pBR322质粒除了含特定限制酶切割位点、标记基因、复制原点外,还必须有_______________(答出两点)等。
(2)若选用牛作为受体动物,可将人血清蛋白基因与______等调控组件重组在一起,通过______方法将目的基因导入牛的_________中,然后使其发育成转基因牛。
(3)据图分析,在构建基因表达载体时,选择_____作为切割质粒和目的基因的限制酶可提高目的基因和载体的正确连接效率,其原因是_______________。
(4)为了排除普通受体细胞(未导入质粒)、空质粒受体细胞(导入pBR322质粒而非重组质粒)的干扰,目的基因导入后,进行了进一步筛选:制备甲、乙两种培养基,甲培养基含新霉素,乙培养基含新霉素和氨苄青霉素,含重组质粒的受体细胞在甲培养基上____(填“能”或“不能”)生存,在乙培养基上_____(填“能”或“不能”)生存。
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彭山一中高二生物下学期5月月考试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题:24题,共48分。
1. 海南黎锦是非物质文化遗产,其染料主要来源于植物。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)准确鉴定出染料植物的种类。下列有关叙述正确的是( )
A. 不同染料植物的DNA均含有元素C、H、O、N、S
B. DNA条形码序列由核糖核苷酸连接而成
C. 染料植物的DNA条形码序列仅存在于细胞核中
D. DNA条形码技术鉴定染料植物的依据是不同物种的DNA条形码序列不同
【答案】D
【解析】
【分析】细胞中的核酸根据所含五碳糖的不同分为DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)两种,构成DNA与RNA的基本单位分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸,它们含有C、H、O、N、P五种元素。
【详解】A、不同染料植物的DNA均含有元素C、H、O、N、P,不含S,A错误;
B、DNA条形码序列由脱氧核糖核苷酸连接而成,B错误;
C、染料植物的DNA条形码序列主要存在于细胞核中,有少部分存在于细胞质,C错误;
D、不同DNA的区别在于碱基排列顺序不同,DNA条形码技术鉴定染料植物的依据是不同物种的DNA条形码序列不同,D正确。
故选D。
2. 某同学进行下列实验时,相关操作合理的是( )
A. 从试管取菌种前,先在火焰旁拔棉塞,再将试管口迅速通过火焰以灭菌
B. 观察黑藻的细胞质流动时,在高倍镜下先调粗准焦螺旋,再调细准焦螺旋
C. 探究温度对酶活性的影响时,先将酶与底物混合,然后在不同温度下水浴处理
D. 鉴定脂肪时,子叶临时切片先用体积分数为50%的乙醇浸泡,再用苏丹Ⅲ染液染色
【答案】A
【解析】
【分析】在进行实验操作时,需要遵循正确的操作规范和原则,以保证实验的准确性和安全性。
【详解】 A 、从试管取菌种前,先在火焰旁拔棉塞,再将试管口迅速通过火焰,这样可以避免菌种被污染,A正确;
B、在高倍镜下观察时,只能调节细准焦螺旋,B错误;
C、探究温度对酶活性的影响时,应先将酶和底物分别在不同温度下处理,然后再混合,若先将酶与底物混合,再在不同温度下水浴处理,会在达到设定温度前就发生反应,影响实验结果,C错误;
D、鉴定脂肪时,子叶临时切片先用苏丹Ⅲ染液染色,然后用体积分数为50%的乙醇洗去浮色,D错误。
故选A。
3. 牛奶是微生物的良好培养基,故饮用前需要对牛奶进行消毒。牛奶也可以被加工成酸奶。某生物兴趣小组探究某品牌酸奶中乳酸菌数量时的实验操作如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 采用巴氏消毒法对牛奶进行消毒的优点是基本不破坏牛奶的营养成分
B. 应统计a、b、c三个平板中菌落数的平均值,使实验结果更加准确可靠
C. 该方法统计的结果往往较实际结果偏低,主要原因是存在多个细菌形成一个菌落的现象
D. 过程①②表示对酸奶样品进行梯度稀释,过程③利用了平板划线法
【答案】D
【解析】
【详解】A、巴氏消毒法使用较低温度(通常72-85℃)杀死病原微生物,同时最大限度地保留牛奶的营养成分和风味,A正确;
B、重复实验并取平均值可以减少随机误差,提高实验的准确性和可靠性,B正确;
C、在平板计数中,当两个或多个细菌聚集在一起时,平板上只能看到一个菌落,导致计数偏低,C正确;
D、过程①②:将1 mL酸奶样品加入9 mL无菌水中,重复操作,属于梯度稀释;过程③:取0.1 mL稀释液倒入平板,进行培养计数,这是稀释涂布平板法,而非平板划线法,D错误。
故选D。
4. 发酵工程和基因工程在农牧业、医药卫生领域和食品工业方面都有广泛的应用,以下叙述正确的是( )
A. 发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白制成微生物饲料
B. 柠檬酸是一种食品酸度调节剂,通过谷氨酸棒状杆菌发酵生产
C. 利用基因工程菌除了可以生产药物,还能生产食品工业用酶、氨基酸和维生素等
D. 基因工程将病原体的相关抗原转入适当的微生物细胞,其表达产物可以作为疫苗
【答案】C
【解析】
【详解】A、单细胞蛋白是指通过发酵获得的大量微生物菌体,并不是从微生物细胞中提取单细胞蛋白,A错误;
B、柠檬酸是通过黑曲霉发酵生产的,而不是谷氨酸棒状杆菌,B错误;
C、利用基因工程菌不仅可以生产药物(如胰岛素、干扰素),还能生产食品工业用酶、氨基酸和维生素等,C正确;
D、基因工程操作对象是基因,科学家利用基因工程将病原体的某个或某几个抗原基因转入适当的微生物细胞,获得的表达产物可以作为疫苗,D错误。
故选C。
5. 植物体细胞杂交使远缘杂交不亲和的植物有可能实现遗传物质重组,创造和培养植物新品种。科研人员为改良猕猴桃品质特性,通过PEG融合,进行了中华猕猴桃与美味猕猴桃种间体细胞杂交并成功获得了杂种植株。下列叙述正确的是( )
A. 过程a需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,且处理时间相同
B. 过程b还可使用电融合法、高Ca2+-高pH法和灭活的仙台病毒法诱导原生质体融合
C. 过程d、e的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素
D. 过程f从试管中的再生小猕猴桃植株同时具有中华猕猴桃与美味猕猴桃的优良性状
【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,过程a(原生质体制备)需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得有活性的原生质体,但是不同品种的细胞壁成分和结构略有差异,处理时间不一定相同,A错误;
B、过程b(原生质体融合)的诱导方法包括PEG融合法、电融合法、高Ca2+-高pH法等,但是灭活的仙台病毒只能诱导动物细胞融合,B错误;
C、过程d(脱分化)和过程e(再分化)均需植物激素(生长素和细胞分裂素)调控,C正确;
D、再生小猕猴桃植株具有中华猕猴桃与美味猕猴桃的基因,但是所有基因不一定都能表达。所以不一定具有中华猕猴桃与美味猕猴桃的全部优良性状,D错误。
6. 骆驼蓬主要分布在干旱和半干旱地区,能防风固沙。骆驼蓬合成的多种生物碱具有抗肿瘤作用。科研人员利用骆驼蓬下胚轴进行育苗和生物碱提取,过程如下图。下列说法正确的是( )
A. 下胚轴切段需用酒精和次氯酸钠进行灭菌处理,过程①②分别为脱分化和再分化
B. 过程①形成的愈伤组织是一团失去了其特有结构和功能的薄壁细胞
C. 由无毒下胚轴经组织培养获得的骆驼蓬无毒幼苗可抵抗病毒侵染
D. 从工厂化细胞中提取的生物碱属于骆驼蓬生长所必需的次生代谢产物
【答案】B
【解析】
【详解】A、下胚轴切段需用酒精和次氯酸钠进行消毒处理,过程②为愈伤组织的扩大培养,不是再分化,A错误;
B、过程①发生的是细胞的脱分化,形成的愈伤组织是一团失去了其特有结构和功能的薄壁细胞,B正确;
C、由无毒下胚轴经组织培养获得的骆驼蓬无毒幼苗只是不带病毒,并不是能抵抗病毒侵染,C错误;
D、次生代谢产物不是植物生长所必需的,D错误。
故选B。
7. 悬浮细胞分离培养法可用于分离流感病毒。下列有关叙述错误的是( )
A. 原代培养时,悬浮细胞培养的气体环境为95%的空气和5%的
B. 传代培养时,悬浮培养的细胞需要先用胰蛋白酶处理再离心收集
C. 悬浮培养的细胞会因密度过大、代谢产物积累等因素而分裂受阻
D. 培养过程中分裂期的细胞染色体平均分配,没有同源染色体联会
【答案】B
【解析】
【分析】动物细胞培养的流程:取动物胚胎或幼龄动物器官、组织。将材料剪碎,并用胰蛋白酶(或用胶原蛋白酶)处理(消化),形成分散的单个细胞,将处理后的细胞移入培养基中配成一定浓度的细胞悬浮液。悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁。当贴壁细胞分裂生长到互相接触时,细胞就会停止分裂增殖,出现接触抑制。此时需要将出现接触抑制的细胞重新使用胰蛋白酶处理。再配成一定浓度的细胞悬浮液。
【详解】A、细胞培养时,气体环境为95%的空气和5%的CO2,A正确;
B、悬浮培养的细胞直接用离心法收集,B错误;
C、悬浮培养的细胞会因细胞密度过大、有害代谢产物积累等因素而分裂受阻,C正确;
D、悬浮细胞的分裂方式是有丝分裂,分裂期没有同源染色体的联会,染色体经复制后平均分配到子细胞中,D正确。
故选B。
8. 某山羊养殖场为扩大种群,需在一年内以低成本、易操作的方式,利用一头具有产绒量高等优良性状的母羊(甲)获得至少30只后代。已知该母羊可正常排卵和妊娠。下列最可行的方案是( )
A. 对甲超数排卵处理后,与多只优良公羊自然交配
B. 对甲超数排卵处理后,获取卵子体外受精,将获得的受精卵全部移植回甲羊子宫
C. 对甲超数排卵处理后配种,收集桑葚胚或囊胚均等分割,移植到多只代孕母羊体内
D. 取甲的体细胞核移植,获得多个克隆胚胎后移植到多只代孕母羊体内
【答案】C
【解析】
【详解】A、超数排卵可增加卵子数量,但自然交配后母羊单次妊娠产仔数有限(通常1-2只),一年内无法达到30只后代,且未利用代孕母羊资源,A错误;
B、体外受精可获得多个受精卵,但全部移植回甲羊子宫会超出其子宫承载量(单次妊娠胚胎数有限),无法保证30只后代存活,B错误;
C、超数排卵可获大量卵子,体外受精后形成早期胚胎(桑葚胚或囊胚),通过胚胎分割可倍增胚胎数量,移植到多只代孕母羊可同时妊娠,显著提高繁殖效率,符合低成本、易操作且一年内达30只后代的要求,C正确;
D、体细胞核移植(克隆)技术复杂、成本高,且克隆胚胎发育成功率低,操作难度大,不符合题干"低成本、易操作"的要求,D错误。
故选C。
9. 细胞学说的建立经历了漫长而曲折的过程,多位科学家通过显微镜观察并提出重要观点,推动了生物学的发展。下列有关细胞及相关内容的说法,错误的有几项( )
①没有细胞结构的生物一定是原核生物
②魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”
③在电子显微镜下观察到大肠杆菌的显微结构
④单细胞生物如变形虫能够独立完成生命活动
⑤原核细胞、真核细胞和病毒都含有核糖体
⑥细胞生物的遗传物质一定是 DNA
⑦列文虎克用显微镜观察植物的木栓组织,发现了细胞并命名了细胞
⑧细胞学说揭示了动物和植物的统一性和多样性
A. 5项 B. 4项 C. 3项 D. 2项
【答案】A
【解析】
【详解】①没有细胞结构的生物是病毒,而原核生物具有细胞结构,①错误;
②魏尔肖提出“所有细胞来自已存在的细胞”,修正了细胞学说,②正确;
③电子显微镜观察到的是亚显微结构,大肠杆菌的显微结构需用光学显微镜观察,③错误;
④单细胞生物(如变形虫)能独立完成生命活动,④正确;
⑤病毒不含核糖体,原核和真核细胞含有核糖体,⑤错误;
⑥细胞生物的遗传物质均为DNA,⑥正确;
⑦发现并命名细胞的是罗伯特·胡克,列文虎克观察到的是活细胞,⑦错误;
⑧细胞学说揭示动物和植物的统一性,未涉及多样性,⑧错误。
综上错误项为①、③、⑤、⑦、⑧,共5项,A正确,BCD错误。
故选A。
10. 某醋厂生产的老陈醋风味独特,这源于其采用的独特分层固体发酵法——该方法使得成品中乳酸含量较高,从而形成了与众不同的风味特征。如图1是分层固体发酵法示意图,图2为发酵过程中检测的醋酸杆菌密度。酒醅是经蒸煮糊化后的粮食原料拌入糖化剂(如曲粉)和酒曲,正在进行酒精发酵的固态物料。醋醅是含有酒精的液态或固态物料(通常由酒醅发酵后的酒液等)拌入疏松材料(如谷壳、麸皮)和醋酸菌种后,正在进行醋酸发酵的固态物料。下列说法错误的是( )
A. 发酵过程中,接种醋酸杆菌后,需将发酵缸置于30-35℃条件下培养
B. 发酵过程中,发酵缸中上层醋醅有利于乳酸菌繁殖和发酵,积累乳酸
C. 据图2分析,A、B层颠倒后B层醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是氧气浓度
D. 分层固体发酵过程中氧气分布差异显著影响了醋酸菌在不同层次的生长状况
【答案】B
【解析】
【详解】A、醋酸杆菌是好氧细菌,在醋酸发酵阶段需要充足的氧气,醋酸杆菌发酵的适宜温度是30 - 35℃,接种醋酸杆菌后,需将发酵缸置于30-35℃条件下培养,A正确;
B、乳酸菌是厌氧菌,发酵缸中上层氧气含量高,不利于乳酸菌繁殖和发酵,B错误;
C、醋酸杆菌是好氧菌,A、B层颠倒后,B层由下层变为上层,氧气浓度增加,所以B层醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是氧气浓度,C正确;
D、分层固体发酵过程中,不同层次的氧气分布差异显著(上层氧气多,下层氧气少 ),而醋酸菌是好氧菌,氧气分布差异显著影响了醋酸菌在不同层次的生长状况,从图2中A、B层颠倒后醋酸杆菌密度的变化也可以看出这一点,D正确。
11. 关于“DNA的粗提取与鉴定”实验,下列说法错误的是( )
A. DNA溶于酒精,蛋白质不溶于酒精,利用这一原理初步分离DNA与蛋白质
B. 将研磨液过滤到烧杯中,在冰箱放置一段时间后,上清液中含DNA和蛋白质
C. 将析出的丝状物溶于2 mol/L的NaCl溶液中,加入二苯胺试剂在沸水浴下鉴定DNA
D. 实验结果变色不明显,可能是研磨不充分导致DNA不能从细胞核中充分释放
【答案】A
【解析】
【分析】DNA的粗提取与鉴定的实验原理是:①DNA的溶解性,DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同,利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出,从而达到分离的目的;②DNA不溶于酒精溶液,细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精,利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离;③DNA对于酶、高温和洗涤剂的耐受性,蛋白酶能水解蛋白质,但是不能水解DNA,蛋白质不能耐受较高温度,DNA能耐受较高温度,洗涤剂能瓦解细胞膜,但是对DNA没有影响。
【详解】A、DNA不溶于酒精溶液,而细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精,利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离,A错误;
B、DNA提取的实验中,要将研磨液过滤到烧杯中,在冰箱放置一段时间后,取上清液,所以上清液中含有DNA和蛋白质,低温可以防止DNA被分解,B正确;
C、DNA鉴定时,将提取到的丝状物溶解在2mol/L的NaCl溶液中,加入二苯胺试剂,在水浴加热下呈现蓝色,C正确;
D、如果出现实验结果变色不明显,可能是研磨不充分导致DNA不能从细胞核中充分释放,提取的DNA分子减少,D正确。
故选A。
12. 下列关于细胞分化和全能性的叙述正确的是( )
A. 胰岛B细胞能专一产生胰岛素,是由于其遗传物质的改变
B. 花粉经组织培养形成植株,证实生殖细胞具有全能性
C. 核移植可使动物体细胞发育成完整个体,体现了细胞的全能性
D. 干细胞可分化为多种细胞,表明其处于未分化状态且丧失全能性
【答案】B
【解析】
【详解】A、胰岛B细胞分化产生胰岛素是基因选择性表达的结果,遗传物质未改变,A错误;
B、花粉(生殖细胞)经组织培养形成完整植株,证明其具有全能性,B正确;
C、核移植体现了动物体细胞核的全能性,C错误;
D、细胞全能性是指已分化的细胞,在特定条件下,具有发育为完个体或分化出各种细胞的潜能,干细胞处于未分化或低分化状态(非完全未分化),部分干细胞(如全能干细胞)具有全能性,D错误。
故选B。
13. 如图为DNA分子的某一片段,其中①②③分别表示某种酶的作用部位,则相应的酶依次是( )
A. DNA连接酶、限制性内切核酸酶、解旋酶
B. 限制性内切核酸酶、解旋酶、DNA连接酶
C. 解旋酶、限制性内切核酸酶、DNA连接酶
D. 限制性内切核酸酶、DNA连接酶、解旋酶
【答案】C
【解析】
【详解】①处为氢键,是解旋酶的作用部位;②处为磷酸二酯键,是限制性内切核酸酶的作用部位;③处为两个DNA片段的缺口,是DNA连接酶的作用部位。综上所述,C正确。
故选C。
14. 生物技术是把双刃剑,造福人类的同时也带来了安全性和伦理问题,人们必须高度重视。下列相关叙述正确的是( )
A. 通过核移植和体外受精技术为不孕不育家庭带来福音
B. 将抗性基因导入植物叶绿体中防止基因通过花粉传播
C. 多数国家不发展生物武器是因为生物武器研制门槛高
D. 大面积种植抗虫棉,会导致棉铃虫群体中相关抗性基因频率减小
【答案】B
【解析】
【详解】A、核移植技术属于体细胞克隆范畴,用于不孕症治疗的主要是体外受精等技术,核移植并非直接解决不孕问题的方法,A错误;
B、叶绿体基因属于细胞质遗传,花粉中几乎不含叶绿体,将抗性基因导入叶绿体可有效防止基因通过花粉扩散,B正确;
C、多数国家不发展生物武器是因《禁止生物武器公约》的约束及伦理问题,而非研制门槛高,C错误;
D、抗虫棉的选择压力会淘汰不抗虫个体,导致棉铃虫抗性基因频率增加而非减小,D错误。
故选B。
15. 下图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。下列相关叙述正确的是( )
A. ②的构建需要限制酶和DNA聚合酶的参与
B. ③侵染植物细胞后,重组Ti质粒整合到④的染色体上
C. ④的染色体上若含抗虫基因,代表抗虫植株培育成功
D. ④→⑤经过了脱分化和再分化的过程
【答案】D
【解析】
【详解】A、②是基因表达载体的构建,需要限制酶和DNA连接酶的参与,A错误;
B、③侵染植物细胞后,重组Ti质粒上的T-DNA整合到④的染色体上,B错误;
C、④的染色体上若含抗虫基因,如果不能成功转录或翻译,不一定能表现出抗虫性状,不代表抗虫植物培育成功,C错误;
D、④→⑤是植物组织培养,经过了脱分化和再分化,D正确。
故选D。
16. 基因工程会用到多种限制酶,下列为部分限制酶的识别序列和酶切位点及其在某质粒上的酶切位点。下列叙述错误的是( )
A. Sau3AⅠ可切割BamHⅠ和Bcl Ⅰ的识别序列,其具有专一性
B. 质粒被BamHⅠ和Bcl Ⅰ切割后,并在DNA连接酶的作用下,会发生环化
C. 构建重组质粒时,切割该质粒的限制酶只能是BamHⅠ
D. 分别用Sau3AⅠ和BamHⅠ切割目的基因和质粒,形成的重组质粒能被Sau3A Ⅰ切成4个片段
【答案】D
【解析】
【详解】A、Sau3AⅠ可切割BamHⅠ和BclⅠ的识别序列,但其仍是识别特定的序列进行切割,具有专一性,A正确;
B、BamHⅠ和BclⅠ切割质粒后,会切出相同且互补的黏性末端,加入DNA连接酶其会发生环化,B正确;
C、构建重组质粒时,目的基因要插入在启动子和终止子之间,则可选择BamHⅠ、Sau3AⅠ和HindⅢ三种限制酶,切割该质粒的限制酶如果用Sau3AⅠ则会在质粒上切出多个切口,如果用HindⅢ则会切坏X抗生素的抗性基因,所以只能用BamHⅠ,C正确;
D、用Sau3AⅠ切割目的基因,用BamHⅠ切割质粒,则重组质粒能被Sau3AⅠ酶切成5个片段,D错误。
故选D。
17. 现代生物技术可以在只有少量遗传物质的基础上大量复制这些遗传物质以供研究,体外进行DNA分子复制的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 脱氧核苷酸和DNA分子均以碳链为基本骨架
B. 该过程所用的DNA聚合酶具有耐高温的特点
C. 引物和模板链可以通过磷酸二酯键相互结合
D. 据图可判断DNA子链的延伸方向为5'→3'
【答案】C
【解析】
【详解】A、脱氧核苷酸和DNA分子均以碳链为基本骨架,A正确;
B、该过程所用的DNA聚合酶为耐高温的DNA聚合酶,B正确;
C、引物是短单链核酸,与模板链通过碱基互补配对形成的氢键结合,C错误;
D、据图可判断DNA子链的延伸方向为5'→3',D正确。
故选C。
18. 种子萌发形成幼苗离不开糖类等能源物质,也离不开水和无机盐。下列叙述正确的是( )
A. 种子吸收的水与多糖等物质结合后,水仍具有溶解性
B. 种子萌发过程中糖类含量逐渐下降,有机物种类不变
C. 幼苗细胞中的无机盐可参与细胞构建,水不参与
D. 幼苗中的水可参与形成NADPH,也可参与形成NADH
【答案】D
【解析】
【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[ H]],合成少量 ATP ;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[ H ],合成少量 ATP ;第三阶段是氧气和[ H ]反应生成水,合成大量 ATP 。
2、光合作用:①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜,发生水的光解、 ATP 和 NADPH 的生成;②暗反应场所在叶绿体的基质,发生CO2的固定和C3的还原,消耗 ATP 和 NADPH 。
【详解】A、种子吸收的水与多糖等物质结合后,这部分水为结合水,失去了溶解性,A错误;
B、种子萌发过程中糖类含量逐渐下降,有机物种类增加,B错误;
C、水也参与细胞构成,如结合水是细胞的重要组成成分,C错误;
D、幼苗中的水可参与光合作用形成NADPH,也可通过有氧呼吸第二阶段丙酮酸和水生成NADH,D正确。
故选D。
19. PCR技术可实现基因的定点突变。研究人员设计了与蛋白A基因结合的两对引物(引物B和C中都替换了一个碱基)如图1所示,研究人员按照如图2所示的方式进行4次PCR扩增,以获得定点突变的新的蛋白A基因。下列相关叙述错误的是( )
A. PCR1体系和PCR2体系必须分开进行
B. PCR2体系中产生双链等长的产物至少循环3轮,消耗4个引物
C. PCR4体系中应该加入引物A和D
D. DNA聚合酶从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸
【答案】B
【解析】
【详解】A、PCR1和PCR2分别以不同的引物对蛋白A基因的不同片段进行扩增,如果不分开进行,引物会相互干扰,无法准确地扩增出所需的特定片段,所以PCR1体系和PCR2体系必须分开进行,A正确;
B、在PCR中,两条链等长的产物需要至少2轮循环才能产生。第1轮消耗2个引物,第2轮消耗2个引物,共消耗4个引物,B错误;
C、PCR4是最终获得完整的新的蛋白A基因的步骤,此时需要扩增出完整的基因,引物A和D可以分别结合在基因两端,从而扩增出完整的含有定点突变的新的蛋白A基因,所以PCR4体系中应该加入引物A和D,C正确;
D、DNA聚合酶具有特定的作用特点,它能够从引物的3'端开始,按照模板链的碱基序列,连接脱氧核苷酸,合成新的DNA链,这是PCR技术能够实现DNA扩增的基础原理之一,D正确。
故选B。
20. 利用PCR获取和扩增目的基因时,引物的选择非常关键,下列关于引物的说法错误的是( )
A. 引物需要两种,分别与模板链的5’端和3’端结合
B. 若a个目的基因经PCR过程n次循环,则需要的引物总个数为a(2n+1-2)
C. 若采用的引物G、C含量较高,则可以用较高的温度复性
D. 设计引物时,引物内部和引物之间不能形成双链结构
【答案】A
【解析】
【分析】1、PCR原理:在解旋酶作用下,打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以4中游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物,其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。
2、PCR反应过程是:变性→复性→延伸。
3、结果:上述三步反应完成后,一个DNA分子就变成了两个DNA分子,随着重复次数的增多,DNA分子就以2n的形式增加。PCR的反应过程都是在PCR扩增仪中完成的。
【详解】A、引物需要两种,两种引物通过碱基互补配对与两条模板DNA链结合,与模板链3’端结合,A错误;
B、1个目的基因经PCR过程n次循环,则需要的引物个数为(2n+1-2),a个目的基因经PCR过程n次循环,则需要的引物总个数为a(2n+1-2),B正确;
C、G与C间形成三个氢键,引物中G、C的含量越高,与模板链形成的氢键越多,复性温度可以设置得越高;当设置温度过低,会造成引物与模板链的结合位点增加,导致非特异性条带增多,C正确;
D、引物内部及两种引物之间不能存在碱基互补配对的序列,避免引物通过折叠形成双链区或引物之间形成双链区,D正确。
故选A。
21. 利用农杆菌的Ti质粒作为载体进行转基因操作获得转基因水稻。下列叙述正确的是( )
A. Ti质粒是一种环状DNA分子,属于农杆菌的拟核DNA
B. 目的基因应插入T-DNA片段外,以防止破坏T-DNA
C. 农杆菌可将Ti质粒上的T-DNA整合到水稻细胞的染色体DNA上
D. 利用农杆菌转化法将重组质粒导入水稻细胞是培育转基因水稻的核心步骤
【答案】C
【解析】
【分析】农杆菌是一种在土壤中生活的微生物,能在自然条件下侵染双子叶植物和裸子植物,而 对大多数单子叶植物没有侵染能力。农杆菌细胞内含有Ti质粒,当它侵染 植物细胞后,能将 Ti质粒上的T-DNA(可转移的DNA)转移到被侵染的细胞,并且将其整合到该细胞的染色体DNA上 。根据农杆菌的这种特点,如果将目的基因插入Ti质粒的T-DNA中,通过农杆菌的转化作用,就可以使目的基因进入植物细胞。 根据受体植物的不同,所用的具体转化方法有所区别 。例如 ,可以将新鲜的从叶片上取下的圆 形小片与农杆菌共培养,然后筛选转化细胞, 并再生成植株 ;可以将花序直接浸没在含有农杆菌的溶液中一段时间,然后培养植株并获得种子,再进行筛选、鉴定等。
【详解】A、Ti质粒是农杆菌的质粒,属于细胞质中的环状DNA,而拟核DNA是细菌的主要遗传物质,位于拟核区,两者不同,A错误;
B、目的基因需插入T-DNA片段内,因为T-DNA能转移至植物细胞并整合到染色体DNA中。若插入T-DNA外,可能导致目的基因无法转移,B错误;
C、农杆菌感染植物时,Ti质粒上的T-DNA会转移并整合到植物细胞的染色体DNA中,这是农杆菌转化法的关键机制,C正确;
D、基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建,而非将重组质粒导入受体细胞,D错误。
故选C。
22. 枯草杆菌蛋白酶能催化蛋白质水解为氨基酸,在有机溶剂中也能催化多肽的合成。这些碱性蛋白酶具有重要的应用价值,被广泛应用于洗涤剂、制革及丝绸工业。将枯草杆菌蛋白酶分子的天冬氨酸(99)和谷氨酸(156)改成赖氨酸,可使其在一定条件下的活力提高。下列叙述正确的是( )
A. 枯草杆菌蛋白酶分子活性提高的原因是组成它的氨基酸种类和数量发生了改变
B. 对枯草杆菌蛋白酶进行分子设计必须从预期蛋白酶的功能出发
C. 经蛋白质工程改造后的枯草杆菌蛋白酶活性提高这一性状不可遗传
D. 该成果体现了蛋白质工程在培育新物种方面具有独特的优势
【答案】B
【解析】
【详解】A、根据题干信息“将枯草杆菌蛋白酶分子的天冬氨酸(99)和谷氨酸(156)改成赖氨酸,可使其在一定条件下的活力提高”可知,枯草杆菌蛋白酶分子的氨基酸数量没有发生变化,A错误;
B、对蛋白质进行分子设计应从预期的蛋白质功能出发,从而对蛋白质的结构进行设计,因此对枯草杆菌蛋白酶进行分子设计必须从预期蛋白酶的功能出发,B正确;
C、经蛋白质工程改造后的枯草杆菌蛋白酶的基因发生了改变,因此经蛋白质工程改造后的枯草杆菌蛋白酶活性提高这一性状可以遗传,C错误;
D、该成果培育了新的枯草杆菌蛋白酶,而不是新物种,D错误。
故选B。
23. 生殖性克隆和治疗性克隆既有相同点,又有本质的区别。下列相关叙述正确的是( )
A. 前者面临伦理问题,后者也会面临伦理问题
B. 生殖性克隆与试管婴儿都属于无性生殖
C. 通过生殖性克隆,可以解决人体移植器官短缺问题
D. 中国政府的态度是禁止治疗性克隆不反对生殖性克隆
【答案】A
【解析】
【分析】1、“治疗性克隆”将使人胚胎干细胞(简称ES细胞)造福于人类的一种非常重要的途径。治疗性克隆是指把患者体细胞移植到去核卵母细胞中构建形成重组胚胎,体外培养到一定时期分离出ES细胞,获得的ES细胞定向分化为所需的特定类型细胞(如神经细胞、肌肉细胞和血细胞),用于治疗;
2、“生殖性克隆”就是以产生新个体为目的克隆。即用生殖技术制造完整的克隆人。目的是产生一个独立生存的个体。与此相对的是研究性克隆或医学性克隆,指的是产生研究所用的克隆细胞。不产生可独立生存的个体。
【详解】A、生殖性克隆和治疗性克隆都涉及伦理问题,我国政府不允许进行任何生殖性克隆人实验,也同样重视治疗性克隆所涉及的伦理问题,A正确;
B、生殖性克隆和治疗性克隆两种技术都涉及体细胞核移植技术,属于无性繁殖;试管婴儿是体外精卵结合属于有性生殖,所以它们存在本质上的区别,B错误;
C、生殖性克隆由于涉及到新个体的产生,面临诸多伦理问题,不能用于解决人体移植器官短缺问题,C错误;
D、中国政府的态度是禁止生殖性克隆,支持治疗性克隆,D错误。
故选A。
24. 下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。图中 TetR 表示四环素抗性基因,AmpR 表示氨苄青霉素抗性基因,BamHⅠ、HindⅢ、SmaⅠ直线箭头所示为三种限制酶的酶切位点。下列相关叙述错误的是( )
A. 要将人乳铁蛋白基因插入载体,需用 HindⅢ 和 BamHⅠ 限制酶同时酶切载体和目的基因
B. 图中能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是复制原点
C. 为检测人乳铁蛋白基因是否成功表达,可采用抗原-抗体杂交技术
D. 该过程中的早期胚胎一般需要培养至桑葚胚或囊胚阶段再进行胚胎移植
【答案】B
【解析】
【详解】A、将人乳铁蛋白基因插入载体,一方面不能破坏目的基因,另一方面酶切的载体和目的基因两端露出的黏性末端碱基序列应相同,结合前面的分析可知,应选用二者共有的限制酶Hind Ⅲ和BamHⅠ 切割,A正确;
B、能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是启动子、终止子等,B错误;
C、为检测人乳铁蛋白基因是否成功表达,可采用抗原-抗体杂交技术检测,C正确;
D、胚胎移植时,早期胚胎一般需要培养至桑椹胚或囊胚阶段再进行移植,D正确。
故选B。
二、非选择题:5题,共52分。
25. 豆豉是中国传统特色发酵豆制品调味料,是将黄豆或黑豆泡透、蒸熟或煮熟,经过毛霉、曲霉等发酵而成的食品。豆豉制作过程在北魏贾思勰的《齐民要术》中也有相关记录,其制作流程如图所示,装坛后放在室外晾晒,每天搅拌两次,回答下列问题:
(1)传统发酵技术制作豆豉__________(填“是”或“不是”)纯种发酵,经过微生物发酵,黄豆或黑豆中的蛋白质被分解成___________,易于消化吸收。毛霉、曲霉等适宜的酸碱性为__________(填“酸性”“中性”或“碱性”)。
(2)蒸煮可以杀菌,也能__________(答出1点)。调味过程中添加盐可起到抑制杂菌生长的目的,原理是________。
(3)食物中可散发香味的物质有酯、酚、醇、醛类物质等,科研人员从自然发酵的豆豉中分离纯化出1种产香能力较强的菌株WLW。纯种WLW的发酵和自然发酵的豆豉挥发性香味成分对比结果如图所示。
自然发酵比WLW纯种发酵得到的豆豉香味更浓郁,判断依据是__________。
【答案】(1) ①. 不是 ②. 小分子的肽和氨基酸 ③. 酸性
(2) ①. 使黄豆或黑豆组织软化,蛋白质适度变性,利于酶的降解作用 ②. 加盐使微生物渗透失水死亡
(3)自然发酵比WLW纯种发酵得到的豆豉中酚、醇、醛类物质含量更高
【解析】
【分析】毛霉能在煮熟的大豆上生长,其分泌的蛋白酶将大豆中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸,使口味更加鲜美,同时易被人体消化吸收的物质。大豆经过蒸煮,蛋白质空间结构变的伸展,使黄豆或黑豆结构更加疏松,有利于营养物质的溶出和菌种的生长。
【小问1详解】
传统发酵技术制作豆豉不是纯种发酵,而是用到了多种微生物,其中主要的是毛霉、曲霉等微生物的作用,经过微生物发酵,黄豆或黑豆中的蛋白质被分解成氨基酸和多肽,易于消化吸收;毛霉、曲霉等属于真菌,适宜在“酸性条件下生长,因此在配制培养基时需要调节pH为酸性条件。
【小问2详解】
蒸煮可以杀菌,也可使黄豆或黑豆组织软化,蛋白质适度变性,利于酶的降解作用;调味过程中添加盐一方面起到调味的作用,另一方面还可抑制杂菌生长;添加盐可以提高外界培养液的浓度进而使多种微生物失水过多死亡,进而起到抑制杂菌生长的作用。
【小问3详解】
结合图示可知,与纯种发酵相比,自然发酵条件下,豆豉中含有的香味物质酯、酚、醇、醛类物质种类多,且含量较高,因此,自然发酵比WLW纯种发酵得到的豆豉香味更浓郁。
26. RecQ解旋酶可作为白血病和乳腺癌肿瘤干细胞标志物。研究人员以经RecQ解旋酶免疫的小鼠为材料,融合免疫小鼠脾脏中的细胞及骨髓瘤细胞,筛选出杂交瘤细胞,并以此制备抗RecQ解旋酶单克隆抗体(mAb),流程如图1所示。将制得的单克隆抗体进行稀释并检测其功能,检测结果如图2所示。回答下列问题:
(1)在制备mAb的过程中,首先要将纯化的RecQ解旋酶注入小鼠体内,其目的是从产生免疫反应小鼠的脾脏中获得______细胞。在获取该细胞前,通常需要多次注射RecQ解旋酶,这样做的目的是______。
(2)与诱导植物细胞融合相比,过程③中特有的融合方法是______,诱导细胞融合的过程体现了细胞膜具有______的结构特点。
(3)过程⑤需要对选择培养的杂交瘤细胞Ⅰ进行______,该过程一般在96孔细胞培养板上进行。先将细胞悬浮液稀释到7~10个细胞·mL-1,再在每个培养孔中滴入0.1mL细胞稀释液,其目的是______。
(4)制备的mAb可用于治疗肿瘤,推测其治疗肿瘤的原理是______。根据图2检测结果可知,稀释度为______时的mAb,抑制肿瘤增殖的效果最佳。
【答案】(1) ①. 能产生抗RecQ解旋酶抗体的B淋巴 ②. 通过二次免疫使能产生抗RecQ解旋酶抗体的B淋巴细胞增多
(2) ①. 灭活病毒诱导法 ②. 一定的流动性
(3) ①. 克隆化培养及抗体检测 ②. 使每个孔内尽量只接种一个杂交瘤细胞,实现单克隆培养
(4) ①. mAb可与RecQ解旋酶特异性结合,从而抑制RecQ解旋酶的作用,使肿瘤细胞内的DNA双链不能解开,不能进行DNA复制,进而抑制肿瘤细胞的增殖 ②. 1/800
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备:制备产生特定抗体的B淋巴细胞:向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。获得杂交瘤细胞:①将鼠的骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合;②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,克隆化培养和抗体检测,将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖;提取单克隆抗体。
【小问1详解】
脾内含有大量的淋巴细胞,对小鼠注射特定抗原后,可从脾脏获取经免疫的B淋巴细胞,将纯化的RecQ解旋酶注入小鼠体内,能产生抗RecQ解旋酶抗体的B淋巴; RecQ解旋酶(使DNA双链解旋)可以作为多种肿瘤细胞及肿瘤干细胞标志物。因此RecQ解旋酶相当于抗原,能刺激机体产生相应的免疫反应,多次注射RecQ解旋酶,通过二次免疫使能产生抗RecQ解旋酶抗体的B淋巴细胞增多。
【小问2详解】
过程③为B细胞和骨髓瘤细胞的融合,可用灭活病毒诱导、电刺激、化学诱导等,植物细胞原生质体融合只能用电刺激、化学诱导等,不能使用灭活的病毒;由于细胞膜具有一定的流动性,细胞能够融合,流动性是细胞膜的结构特点。
【小问3详解】
杂交瘤细胞是经免疫的B细胞与骨髓瘤细胞的融合体,过程⑤需要对选择培养的杂交瘤细胞Ⅰ进行克隆化培养及抗体检测,使每个孔内尽量只接种一个杂交瘤细胞,实现单克隆培养,为使每孔细胞不超过一个,先将细胞悬浮液稀释到7~10个细胞·mL-1,再在每个培养孔中滴入0.1mL细胞稀释液。
【小问4详解】
抗RecQ解旋酶单克隆抗体(mAb)可与RecQ解旋酶特异性结合,从而抑制RecQ解旋酶的作用,使肿瘤细胞内的DNA双链不能解开,不能进行DNA复制,从而抑制了肿瘤细胞的增殖。 据图分析,单抗稀释度为1/800时RecQ解旋酶结合DNA活性最低,可知mAb能特异性与RecQ解旋酶结合可显著抑制RecQ解旋酶与DNA的结合,抑制效果最好。
27. 下图中亲本植株的基因型为Tt(体细胞染色体数为2n),A、B、C、D 表示以亲本植株为材料进行的四种人工繁殖过程,请据图回答下列问题:
(1)四种人工繁殖过程都用到的植物细胞工程技术是______技术。图中不同的方法都能获得子代植株,其原因是______________。
(2)选择植株幼嫩的叶片做外植体进行组织培养,是因为幼嫩的叶________;常用诱变的方法处理愈伤组织,选择愈伤组织作为处理材料的原因是________________。
(3)通过A过程中得到的单倍体植株通过______(填化学物质)处理后可获得基因型为___________的纯合植株。
(4)该植物根富含紫草宁,紫草宁不是其生长和生存所必需的产物,属于________代谢物。紫草宁具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性,可利用________技术工厂化生产紫草宁。
【答案】(1) ①. 植物组织培养 ②. 植物细胞具有全能性
(2) ①. 分化程度低,全能性高 ②. 愈伤组织细胞分裂旺盛,在诱变因素下容易产生突变
(3) ①. 秋水仙素 ②. TT、tt
(4) ①. 次生 ②. 植物细胞培养
【解析】
【小问1详解】
植物细胞工程最基本的技术是植物组织培养,是图中四种人工繁殖过程都要用到的。由于植物细胞中含有该物种生长发育所需的全套遗传物质,因此图中离体的细胞通过不同的方法都能获得子代植株。
【小问2详解】
选择植株幼嫩的叶片做外植体进行组织培养,是因为幼嫩的叶分化程度低,全能性高;选择愈伤组织作为处理材料的原因:愈伤组织细胞分裂旺盛,在诱变因素下容易产生突变。
【小问3详解】
单倍体育种的过程包括花药离体培养获得单倍体植株,秋水仙素加倍处理,由于亲本基因型为Tt,能产生2种类型的配子T和t,故能获得TT、tt正常植株。
【小问4详解】
次生代谢产物是指植物、真菌、细菌等生物在其基本代谢过程中,除维持生命活动所需的初级代谢产物之外,产生的具有特定生物活性或化学结构的化合物。该植物根富含紫草宁,紫草宁不是其生长和生存所必需的产物,属于次生代谢产物,通过植物细胞培养可大量获得紫草宁。
28. 亚洲玉米螟、黏虫是造成我国玉米减产的主要害虫。我国科研人员通过图示过程将Bt基因(能够控制合成Bt毒蛋白)转入玉米细胞培育出了抗虫转基因玉米。回答下列问题:
(1)用PCR扩增下面的Bt基因的DNA片段:
5'-GACCTGTGGAAGC.........CATACGGGATTG-3'
3'-CTGGACACCTTCG..........GTATGCCCTAAC-5',
供选择的引物有:①5'-GACCTGTGGAAGC-3'②5'-CTGGACACCTTCG-3' ③5'-GTTAGGCATAC-3' ④5'-CAATCCCGTATG-3',应选择 。
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
(2)据图分析,为确保目的基因能够与Ti质粒正确连接,形成含有目的基因的重组Ti质粒,科研人员应选用限制酶_______切割Ti质粒和含Bt基因的DNA片段;导入重组质粒的玉米细胞经_________成为转基因玉米植株。
(3)为检测转基因玉米是否培育成功,科研人员首先利用_______法检测Bt基因是否成功翻译:在进行个体生物学水平的鉴定时,科研人员将获得的多株转基因玉米进行自交,发现除少数植株的子代均抗虫外,多数植株的子代中均出现了不抗虫植株,统计这些植株的子代中抗虫与不抗虫的比例,发现有3:1和15:1两种情况,出现15:1的原因是______________。
(4)某科研小组在做抗虫棉试验时,虽已经检测出棉花植株中含有抗虫基因,但让棉铃虫食用棉花叶片时,棉铃虫并没有被杀死,这说明________,为此,科学家对棉花植株中的Bt毒蛋白基因进行了修饰,结果食用了棉叶的棉铃虫中毒死亡了,从变异类型分析,这种对Bt毒蛋白基因的修饰属于_____________。
【答案】(1)D (2) ①. XbaⅠ和HindⅢ ②. 植物组织培养
(3) ①. 抗原-抗体杂交 ②. 在两对同源染色体的各一条染色体上转入了抗虫基因
(4) ①. Bt毒蛋白基因没有成功表达 ②. 基因突变
【解析】
【小问1详解】
PCR引物应分别与待扩增片段两端的互补链3′端结合,且引物序列与其结合处应保持“正向一致”。Bt基因的DNA片段的上链(5′→3′)是GACCTGTGGAAGC…CATACGGGATTG,对应的下链(3′→5′)是CTGGACACCTTCG…GTATGCCCTAAC。前向引物通常与上链5′端相同序列(①),后向引物则与上链3′端互补且方向为5′→3′(④),应选①和④。故选D。
【小问2详解】
据图分析,在构建目的基因表达载体时,由于BamHⅠ能将目的基因切割,因此不能用BamHⅠ切割,因此对于目的基因的左侧只能用XbaⅠ切割,而右侧HindⅢ和EcoRⅠ是目的基因和终止子近侧共有的限制酶,但目的基因的左侧有EcoRⅠ的识别序列,因此目的基因右侧需要用HindⅢ切割,因此,为确保目的基因能够与Ti质粒正确连接,形成含有目的基因的重组Ti质粒,科研人员应选用限制酶XbaⅠ和HindⅢ切割Ti质粒和含Bt基因的DNA片段;在获得重组Ti质粒后,可将其加入经Ca2+处理(使其处于易于吸收周围环境DNA分子的状态)的农杆菌;导入重组质粒的玉米细胞经植物组织培养成为转基因玉米植株,该操作的原理是植物细胞的全能性。
【小问3详解】
翻译的产物是蛋白质,由于抗原与抗体的结合具有特异性,故为检测转基因玉米是否培育成功,可在分子水平条件下,科研人员首先利用抗原—抗体杂交法检测Bt基因是否成功翻译;在进行个体生物学水平的鉴定时,科研人员将获得的多株转基因玉米进行自交,发现除少数植株的子代均抗虫外,多数植株的子代中均出现了不抗虫植株,统计这些植株的子代中抗虫与不抗虫的比例,发现有3∶1和15∶1两种情况。其中15∶1为9∶3∶3∶1的变式,说明目的基因转入了两条具有非同源染色体的两条染色体上,即在两对同源染色体的各一条染色体上转入了抗虫基因,进而通过自交产生了性状分离比为15∶1的后代表现。
【小问4详解】
科学家最初做抗虫棉试验时,虽已经检测出棉花植株中含有抗虫基因,但让棉铃虫食用棉花叶片时,棉铃虫并没有被杀死,这说明Bt毒蛋白基因没有成功表达;对基因的碱基序列进行修饰,改变了基因内部的遗传物质结构,该变异类型属于基因突变。
29. 人的血清蛋白(HSA)具有重要的医用价值,研究人员欲用乳腺生物反应器来大量生产HSA。下图所示为HSA基因片段和人工构建的大肠杆菌质粒pBR322,图中Ampr表示氨苄青霉素抗性基因,Neor表示新霉素抗性基因,箭头表示切割形成末端完全不同的4种限制酶的切割位点。请据图回答问题:
(1)人工构建pBR322质粒除了含特定限制酶切割位点、标记基因、复制原点外,还必须有_______________(答出两点)等。
(2)若选用牛作为受体动物,可将人血清蛋白基因与______等调控组件重组在一起,通过______方法将目的基因导入牛的_________中,然后使其发育成转基因牛。
(3)据图分析,在构建基因表达载体时,选择_____作为切割质粒和目的基因的限制酶可提高目的基因和载体的正确连接效率,其原因是_______________。
(4)为了排除普通受体细胞(未导入质粒)、空质粒受体细胞(导入pBR322质粒而非重组质粒)的干扰,目的基因导入后,进行了进一步筛选:制备甲、乙两种培养基,甲培养基含新霉素,乙培养基含新霉素和氨苄青霉素,含重组质粒的受体细胞在甲培养基上____(填“能”或“不能”)生存,在乙培养基上_____(填“能”或“不能”)生存。
【答案】(1)启动子、终止子
(2) ①. 在乳腺中特异表达的基因的启动子(牛乳腺蛋白基因的启动子) ②. 显微注射 ③. 受精卵
(3) ①. EcoRⅠ和PstⅠ ②. 这两种酶能切割质粒和目的基因,能得到不同的黏性末端,避免质粒和目的基因自连及反接(这两种酶切割DNA形成不同的黏性末端,可避免质粒和目的基因的自身环化和反向连接)
(4) ①. 能 ②. 不能
【解析】
【小问1详解】
基因工程的关键步骤是构建基因表达载体,基因表达载体主要由启动子、目的基因、标记基因和终止子组成,因此人工构建pBR322质粒除了含特定限制酶切割位点、标记基因、复制原点外,还必须有启动子、终止子等。
【小问2详解】
要让HSA基因在牛的乳腺中特异性表达,需要将其与牛乳腺蛋白基因的启动子(或 “在乳腺中特异表达的基因的启动子”)重组在一起。 将目的基因导入动物受体细胞的常用方法是显微注射法。 受体细胞通常选择受精卵,因为其全能性高,易发育成完整个体。
【小问3详解】
据图可知,BamH Ⅰ会切割目的基因,Tth Ⅲ 1会切割质粒中的复制原点,而EcoRⅠ和Pst Ⅰ这两种酶能切割质粒和目的基因,不破坏抗性基因和复制原点等,且能得到不同的黏性末端,避免质粒和目的基因自连及反接,因此在构建基因表达载体时,选择EcoRⅠ和Pst Ⅰ作为切割质粒和含目的基因的DNA分子的限制酶,可提高目的基因和载体的正确连接效率。
【小问4详解】
分析题图可知,Pst I破坏了氨苄青霉素抗性基因(Ampr),构建的重组质粒无氨苄青霉素抗性,但具有新霉素抗性基因,而甲培养基中含有新霉素,因此,含重组质粒的受体细胞能在甲培养基上生存;乙培养基中含有新霉素和氨苄青霉素,能杀死含有目的基因的受体细胞,不能在乙培养基中生存。
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