精品解析:吉林省白山市第二中学2025—2026学年高二下学期6月考试生物试题
2026-07-29
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 吉林省 |
| 地区(市) | 白山市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.29 MB |
| 发布时间 | 2026-07-29 |
| 更新时间 | 2026-07-29 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59008611.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
白山二中2025-2026学年下学期高二阶段训练生物试题
2026年6月
本试卷分选择题和非选择题两部分,共30题,共100分,共12页。考试时间为75分钟。考试结束后,只交答题卡。
第I卷选择题
一、单项选择题(共20题,1-10题每道题1分,11-20题每道题2分,共30分)
1. 清代才子李调元在游富乐山时作诗一首:“但觉林峦密,不知烟雾重。缓步入修竹,夹道吟长松。细鳞漾深涧,矫鹤盘苍穹。遥指精舍好,遂登最高峰。”下列叙述正确的是( )
A. “修竹”与“矫鹤”具有相同的生命系统层次
B. “烟雾”与“深涧”不属于生命系统的组成成分
C. “长松”“苍穹”都属于生命系统的某一结构层次
D. 诗句描述的最大生命系统结构层次为生态系统
2. 地达菜又称地木耳,是由念珠蓝细菌形成的胶质群体。关于地达菜的细胞,下列叙述错误的是( )
A. 没有叶绿体,但是能够进行光合作用
B. 有生物膜系统,有利于细胞维持正常生命活动
C. 含有核糖体,能合成细胞所需蛋白质
D. 没有线粒体,细胞可以进行有氧呼吸
3. 下列关于实验操作和现象的叙述正确的是( )
A. “探究酶的专一性”的实验中选择淀粉酶、淀粉、蔗糖和碘液作为实验材料
B. 用双缩脲试剂检测蛋清中的蛋白质时,需要加热后才能呈现紫色
C. 将苏丹Ⅲ染色后的花生子叶切片,滴加体积分数为95%的酒精洗去浮色
D. 橙色的酸性重铬酸钾溶液可与酒精或葡萄糖发生反应,变成灰绿色
4. 多种多样的生物通过遗传信息控制性状,并通过繁殖将遗传物质传递给子代。下列关于遗传物质的叙述正确的是( )
A. 烟草叶肉细胞的遗传物质彻底水解后可产生4种脱氧核苷酸
B. 大肠杆菌的遗传信息储存在四种脱氧核苷酸的排列顺序中
C. 控制伞藻伞帽的遗传物质通过半保留复制表达遗传信息
D. 水稻、小麦和玉米三大粮食作物的遗传物质主要是DNA
5. 通俗地说,细胞自噬就是细胞“吃掉”自身的结构和物质。下列叙述错误的是( )
A. 溶酶体作为“消化车间”可为细胞自噬过程合成水解酶
B. 线粒体作为“动力车间”可为细胞自噬过程提供所需能量
C. 细胞自噬产生的氨基酸可作为原料重新用于蛋白质合成
D. 细胞自噬“吃掉”细胞器有利于维持细胞内部环境稳定
6. 下列对生物体有机物的相关叙述,正确的是( )
A. 淀粉酶、纤维素和核酸的组成元素中都有C、H、O、N
B. 多糖、蛋白质和胆固醇可参与组成植物细胞结构
C. 多肽链和核酸单链可在链内形成氢键
D. 糖原、蛋白质和脂肪都是由单体连接成的多聚体
7. 某同学利用幼嫩的黑藻叶片完成“观察叶绿体和细胞质流动”实验后,继续进行“质壁分离”实验,示意图如下。下列叙述正确的是( )
A. 若在显微镜下观察细胞质的流动方向是顺时针,则实际上细胞质的流动方向是逆时针
B. ①与②的分离,与①的选择透过性有关
C. 与图甲相比,图乙细胞失水能力更强
D. 与图甲相比,图乙细胞体积明显变小
8. 耐寒黄花苜蓿的基因M编码的蛋白M属于水通道蛋白家族,将基因M转入烟草植株可提高其耐寒能力。下列叙述错误的是( )
A. 细胞内的结合水占比增加可提升植物的耐寒能力
B. 低温时,水分子不需通过与蛋白M结合转运到细胞外
C. 蛋白M增加了水的运输能力,属于主动运输
D. 水通道蛋白介导的跨膜运输不是水进出细胞的唯一方式
9. 获得纯净微生物培养物的关键是防止外来杂菌的入侵。下列关于无菌操作的叙述,正确的是( )
A. 灼烧灭菌的对象可以是金属用具和试管口瓶口,在酒精灯火焰充分燃烧层进行
B. 在接种箱或超净工作台的使用过程中,可用紫外线照射30min来进行消毒
C. 牛奶可使用巴氏消毒法,其优点是能够杀死全部微生物,保留牛奶风味
D. 若培养皿盖和培养皿底之间溅有培养基,必须将该培养基去除后再用来培养微生物
10. 植物细胞工程在生产实践中有着多方面的应用,下列叙述错误的是( )
A. 植物快速繁殖技术能够保持优良品种的遗传特性
B. 切取植物茎尖进行组织培养有可能获得抗毒苗
C. 紫草宁可利用植物细胞培养进行工厂化生产
D. 单倍体育种通常先经花药离体培养后用秋水仙素处理
11. 如图所示为某同学对所学的部分生物进行的分类,下列相关叙述正确的是( )
组别
生物种类
①
酿酒酵母、醋酸菌、乳酸菌
②
黑藻、绿藻、发菜
③
HIV、烟草花叶病毒、T2噬菌体
A. ①中的生物均具有DNA、RNA和核糖体,但它们的异化作用类型不同
B. ②中的生物都属于生产者,能进行光合作用且光合色素完全相同
C. ③中的生物均仅由蛋白质和核酸组成,无细胞结构
D. 表中的生物都以DNA为遗传物质
12. 植物细胞壁分为三层,胞间层、初生壁和次生壁,其中初生壁主要由纤维素、半纤维素和果胶构成(图甲),纤维素的合成与纤维素合酶有关(图乙),相关叙述正确的是( )
A. 植物细胞有丝分裂末期,高尔基体合成大量纤维素
B. 分泌小泡为单层膜结构,与图中细胞壁的形成和细胞膜的更新有关
C. 由微管蛋白和纤维素构成的细胞骨架在图甲物质运输中起到重要作用
D. 蔗糖合酶能够催化蔗糖的水解反应,其合成与加工场所与微管蛋白相同
13. 为验证质子梯度能够驱动ATP合成的假说,科学家设计了如下实验:分别将细菌紫膜质、ATP合酶、解偶联剂按下图所示加入人工脂质体上,光照处理后结果如下图(光照处理前人工脂质体两侧H+浓度相等且在人工脂质体外提供ADP和Pi)。下列叙述错误的是( )
A. 图甲中H+通过细菌紫膜质逆浓度梯度运输消耗的能量是光能
B. ATP合酶既具有催化作用也具有运输作用
C. ATP合酶能够将光能直接转化为ATP中的化学能
D. 图丁实验结果进一步验证了质子梯度对于ATP合成的关键作用
14. 马铃薯受去皮、切分等外界损伤的刺激后,多酚氧化酶和氧气配合,可催化2-氨基-3-对羟苯基丙酸经一系列反应生成黑色素,使组织发生褐变,影响外观品质。马铃薯经以下处理可降低鲜切组织褐变率,延长货架期。下列分析错误的是( )
处理组
处理方法
褐变抑制率/%
①
鲜切马铃薯采用真空30s,封口2s,冷却3s的方法进行真空包装
43.37
②
马铃薯在低温2~4℃贮藏8个月
36.34
③
马铃薯放在45℃培养箱中热空气处理6h
47.5
④
采用1.5%柠檬酸浸泡鲜切马铃薯20min
76.69
A. 多酚氧化酶与2-氨基-3-对羟苯基丙酸在土豆细胞中的位置可能不同
B. ①②③④组均通过降低多酚氧化酶的活性来降低褐变率
C. 若处理组②进一步适当降低温度抑制多酚氧化酶的活性,可使褐变抑制率升高
D. ③④组处理后的多酚氧化酶与双缩脲试剂反应呈紫色
15. 以下生物技术与工程的实验叙述中,正确的是( )
A. 琼脂糖凝胶电泳过程中,加入核酸染料的目的是便于肉眼观察电泳大体进程的作用
B. DNA粗提取实验中,洋葱研磨液既可以过滤留取滤渣,也可以通过离心留取沉淀
C. PCR反应中适当降低复性温度,有利于提高PCR产物的特异性
D. 生长良好的愈伤组织转接到诱导生芽的培养基上继续培养时需要光照
16. 下图为实验室培养和纯化大肠杆菌过程中的部分操作步骤,下列说法不正确的是( )
A. 操作②到④的过程中,接种环至少需要进行6次灼烧灭菌处理
B. 配制①中的培养基培养霉菌时,一般将培养基调至酸性后再进行湿热灭菌
C. 通过平板划线法可将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面
D. 接种结束后,将④倒置培养,皿盖上标注菌种及接种日期等信息
17. 测定样品中所含单细胞微生物的数量可用显微镜计数法。将某大肠杆菌培养液稀释1000倍后,经等体积台盼蓝染液染色后,用细菌计数板(规格为1mm×1mm×0.02mm)进行计数,观察到一个中格的菌体数如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 若图示中格内大肠杆菌数量代表所有中格大肠杆菌数量的平均数,则培养液中大肠杆菌的活菌密度为2.25×1010个·mL-1
B. 台盼蓝染色鉴别细胞死活的原理是细胞膜具有流动性
C. 细菌计数板广泛适用于细菌、酵母菌和霉菌等微生物的数量测定
D. 细菌计数板使用时,应先在计数室上方加盖玻片,再沿凹槽边缘滴加样液
18. 植物细胞质中的叶绿体有相对独立的遗传体系,控制着许多优良性状。胞质杂交是植物体细胞杂交应用的一个重要方面,下图是利用胞质杂交培育抗病植株的实验流程,下列叙述正确的是( )
A. 过程①需纤维素酶和蛋白酶处理细胞壁
B. 利用聚乙二醇可诱导②和③过程的发生
C. 在③④⑤过程中都会形成新的细胞壁
D. ④和⑤过程需要在2种培养基中进行
19. 研究显示,约70%的小鼠体细胞核移植胚胎未能成功发育至囊胚期,且仅有约2%的胚胎移植到代孕母鼠后可正常发育。下列叙述错误的是( )
A. 体细胞核进入去核的MⅡ期卵母细胞形成重构胚
B. 胚胎移植到代孕母鼠后成活率低,可能是早期胚胎未能及时从滋养层内孵化
C. 移植前胚胎发育率低,可能是植入的体细胞核不能完全恢复分化前的功能状态
D. 为提高胚胎成活率,可用胚胎细胞核移植代替体细胞核移植
20. 从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁培养,在传代后的不同时间点检测细胞数目,结果如图。下列叙述错误的是( )
A. 传代培养时,培养皿需放到含有95%空气和5%CO2的混合气体中进行培养
B. 直接用离心法收集细胞进行传代培养
C. 选取②的细胞进行传代培养比①更合理
D. 细胞增长进入平台期可能与营养物质消耗过多有关
二、不定项选择题(每题3分共15分。选不全得1分,出现错误选项不得分)
21. 甲、乙、丙图分别表示酶浓度一定时,反应速率和反应物浓度、温度、pH的关系。丁图表示在最适温度下该酶促反应生成氨基酸的量与时间的关系曲线。下列有关表述错误的是
A. 图甲中,反应速率最终不再上升是因为酶的数量有限所致
B. 图乙中,a点对应的温度称为最适温度,也是保存该酶的最适温度
C. 图丙中,pH从5上升到8的过程中,酶活性升高
D. 图丁中,c点和d点相关酶促反应的速率都处于最大值
22. 下图是小肠上皮细胞对葡萄糖吸收与转运的示意图,其中GLUT2是一种葡萄糖转运蛋白,下列叙述正确的是( )
A. GLUT2的合成过程需要经过双层膜的细胞器
B. 图示中葡萄糖和K+进入小肠上皮细胞的方式相同
C. 葡萄糖载体和Na+-K+ATP酶功能不同的根本原因是基因的选择性表达
D. Na+-K+ATP酶在每次转运K+、Na+时,都会发生自身构象的改变
23. 抑制胰脂肪酶活性是预防和治疗肥胖、高血脂症及其并发症的重要方法。目前,市场上用于治疗肥胖和高血脂症的临床药物有奥利司他等,但具有一定的副作用。胰脂肪酶抑制剂表没食子儿茶素(EGC)是茶叶中的一种天然儿茶素单体。下图是EGC对胰脂肪酶抑制作用相关实验结果。下列相关分析正确的是( )
A. EGC作用过程中与底物形成EGC—底物复合物,降低了反应的活化能
B. 随着EGC浓度的升高,对胰脂肪酶的抑制效果逐渐减弱
C. EGC对胰脂肪酶的抑制效果比奥利司他好,且副作用较小
D. EGC通过抑制胰脂肪酶作用治疗肥胖
24. 阿勒泰大尾羊不仅外形上颇具特色,且肉质鲜美无膻味,带有奶香,是新疆阿勒泰地区的优良畜种。如图所示,研究人员通过体外受精,胚胎移植等技术提高大尾羊的繁殖率,下列说法错误的是( )
A. 向母羊甲和受体母羊丙注射雌激素进行超数排卵处理
B. 胚胎移植前对受体母羊进行免疫检查,防止受体母羊对外来胚胎发生免疫排斥反应
C. 为提高母羊出生率可在胚胎移植前取囊胚期滋养层细胞进行性别鉴定
D. 可将精子培养在获能液中以获得受精的能力,获能液常见有效成分有肝素、Ca2+等
25. 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,错误的是( )
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. 成体干细胞具有组织特异性,只能分化出特定的细胞和组织
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
第Ⅱ卷非选择题
三、非选择题(本题共5小题,共55分)
26. 某种昆虫病毒的遗传物质为双链环状DNA.该病毒具有包膜结构,包膜上的蛋白A与宿主细胞膜上的受体结合后,两者的膜发生融合,从而使病毒DNA进入细胞内进行自我复制。回答下列问题:
(1)要清楚观察病毒的形态结构需要使用的显微镜类型是_________。该病毒与宿主细胞在结构上的主要区别是________________________________________。
(2)该病毒DNA能在宿主细胞中自我复制,却无法在大肠杆菌中复制。为解决这一问题,可在该病毒的DNA中插入_________序列,以实现利用大肠杆菌扩增该病毒DNA的目的。
(3)这类病毒的基因组中通常含有抗细胞凋亡的基因,这类基因对病毒的生物学意义是:__________。
(4)采用脂溶剂处理该病毒颗粒可使病毒失去对宿主细胞的感染性,其原因是:_________________。
(5)用该病毒感染哺乳动物细胞,可以在细胞内检测到该病毒完整的基因组DNA,但无对应的转录产物。推测其无法转录的原因是:_________________________________。
(6)体外培养的梭形昆虫细胞,被上述病毒感染后会转变为圆球形,原因是病毒感染引起了昆虫细胞内_________(填细胞结构名称)的改变。
27. 硒是人和动物必需的微量元素,在自然界中常以有毒性的亚硒酸盐()等形式存在,某些微生物能将还原为低毒性的单质硒。机体生长也需要Ca2+,Ca2+在细胞外可参与细胞间的信号传递,细胞通常会把细胞内的Ca2+运到细胞外。
(1)由于细胞膜的功能特点是_____,无法自由通过,需要借助膜上的转运蛋白进出细胞。这体现了细胞膜的功能是_____。
(2)科研人员选用细菌H作为实验材料对硒的跨膜运输进行研究,实验设计及结果见下表。
组号
处理条件
的吸收速率(nmol/109个细胞)
I
将细菌H放入液体培养基(对照)
5
Ⅱ
将部分I组细菌放入含AgNO3(水通道蛋白抑制剂)的液体培养基中
1.1
Ⅲ
将部分I组细菌放入含2,4-DNP(细胞呼吸抑制剂)的液体培养基中
4.9
Ⅳ
将部分I组细菌放入含亚硫酸盐()的液体培养基中
<0.5
比较Ⅲ组和I组,推测主要以______方式进入细菌H。I和Ⅳ组结果表明_______。
(3)为验证水通道蛋白A在细菌H吸收过程中的功能,科学家对A基因进行改造:得到下图所示结果,推测A蛋白在细菌H吸收中起关键作用。此推测的依据是:_______。
(4)ATP中的A由___________组成。下图是Ca2+通过载体蛋白跨细胞膜运输的模式图。在运输Ca2+时,载体蛋白通常被磷酸化,该过程由ATP的______________与载体蛋白结合形成,载体蛋白磷酸化是______反应(选填“吸能”或“放能”),这导致载体蛋白的空间结构_____(选填“发生”或“未发生”)改变;该载体蛋白的功能是______________________。载体蛋白只允许____________________的分子或离子通过。
28. 泉阳泉啤酒色泽纯正、风味独特,深受白山人喜爱,工业化生产流程如图所示。回答下列问题:
(1)传统发酵食品的制作过程中,由于杂菌情况不明和发酵过程的控制缺乏标准等,往往造成发酵食品的品质不一,工业上大规模生产时,通常会先通过_____________技术获得单一菌种,再将它们接种到物料中进行发酵。由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为________。
(2)用于生产啤酒的酵母菌除可以进行诱变育种外,也可以通过_____________________获得。其代谢类型是__________,发酵适宜温度为_____________,酵母菌的繁殖、酒精的生成发生在__________阶段(填“主发酵”或“后发酵”)。
(3)在啤酒的工业化生产过程中,所用的原料一般为大麦,让大麦发芽后焙烤的目的是____________________。
(4)_______________是啤酒发酵工程的中心环节。发酵过程中必须严格控制好温度、pH、溶解氧等发酵条件,还要随时检测培养液中的_______________________等,以了解发酵进程。
29. 某抗膜蛋白治疗性抗体药物研发过程中,需要表达N蛋白胞外段,制备相应的单克隆抗体,增加其对N蛋白胞外段特异性结合的能力。
Ⅰ、N蛋白胞外段抗原制备,流程如图1
Ⅱ、N蛋白胞外段单克隆抗体制备,流程如图2
(1)构建重组慢病毒质粒时,选用氨苄青霉素抗性基因作为标记基因,目的是___________。用脂质体将重组慢病毒质粒与辅助质粒导入病毒包装细胞,质粒被包在脂质体___________(填“双分子层中”或“两层磷脂分子之间”)。
(2)用N蛋白胞外段作为抗原对小鼠进行免疫后,取小鼠脾组织用___________酶处理,制成细胞悬液,置于含有混合气体的___________中培养,离心收集小鼠的B淋巴细胞,与骨髓瘤细胞混合进行融合,促进动物细胞融合时特有方法是_______________________________
(3)用选择性培养基对融合后的细胞进行筛选,获得杂交瘤细胞,将其接种到96孔板,进行___________培养。用___________技术检测每孔中的抗体,筛选既能产生N蛋白胞外段抗体,又能大量增殖的单克隆杂交瘤细胞株,经体外扩大培养,收集___________,提取单克隆抗体。
(4)利用N蛋白胞外段抗体与药物结合,形成___________,实现特异性治疗。
30. 科研人员为了培育出耐盐水稻,从野生大豆中提取出了耐盐基因,先用PCR技术大量扩增耐盐基因,然后将该基因插入农杆菌的T-DNA中,获得重组质粒,再利用农杆菌转化法,将目的基因导入水稻细胞内,最终培育出了耐盐水稻。该培育实验所用农杆菌的Ti质粒的部分结构和耐盐基因的结构如图1所示。回答下列问题:
(1)基因工程中转化是指目的基因进入受体细胞内,并在受体细胞内____________的过程。该农杆菌的Ti质粒中,潮霉素抗性基因的模板链与OCS基因的模板链________(填“位于”或“不位于”)该质粒的同一条脱氧核苷酸链上。
(2)用PCR技术大量扩增耐盐基因时,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。为了提高耐盐基因与Ti质粒的正确拼接率,应在引物R2的5′端添加碱基序列5′-__________-3′,并用限制酶__________________切割Ti质粒。
(3)先用农杆菌感染水稻细胞,再用含潮霉素的培养基培养水稻细胞,能在该培养基上生长的水稻细胞不一定含目的基因,原因是______________________________________。
(4)根据耐盐基因和OCS基因序列合成相关引物,并利用PCR和电泳检测转基因植株中是否导入耐盐基因,得到的电泳图谱如图2所示。为了能在波长为300nm紫外灯下检测出DNA分子,电泳时需要在琼脂糖溶液中加入适量的________。据图2可知,转化成功的有植株__________________,理由是________________________________________________。
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白山二中2025-2026学年下学期高二阶段训练生物试题
2026年6月
本试卷分选择题和非选择题两部分,共30题,共100分,共12页。考试时间为75分钟。考试结束后,只交答题卡。
第I卷选择题
一、单项选择题(共20题,1-10题每道题1分,11-20题每道题2分,共30分)
1. 清代才子李调元在游富乐山时作诗一首:“但觉林峦密,不知烟雾重。缓步入修竹,夹道吟长松。细鳞漾深涧,矫鹤盘苍穹。遥指精舍好,遂登最高峰。”下列叙述正确的是( )
A. “修竹”与“矫鹤”具有相同的生命系统层次
B. “烟雾”与“深涧”不属于生命系统的组成成分
C. “长松”“苍穹”都属于生命系统的某一结构层次
D. 诗句描述的最大生命系统结构层次为生态系统
【答案】D
【解析】
【详解】A、“修竹”是植物,植物没有“系统”这一生命系统层次,“矫鹤”是动物,具备系统层次,二者生命系统层次不完全相同,A错误;
B、生态系统属于生命系统的结构层次,生态系统的组成包括生物群落和非生物的物质和能量,“烟雾”“深涧”属于非生物的物质和能量,是生命系统(生态系统)的组成成分,B错误;
C、“长松”是植物个体,属于生命系统的个体层次;“苍穹”是大气环境,单独的无机环境不属于生命系统的某一结构层次,C错误;
D、诗句描述的区域包含了该区域内所有生物及它们生存的无机环境,可构成生态系统,未涉及整个生物圈,因此描述的最大生命系统结构层次为生态系统,D正确。
2. 地达菜又称地木耳,是由念珠蓝细菌形成的胶质群体。关于地达菜的细胞,下列叙述错误的是( )
A. 没有叶绿体,但是能够进行光合作用
B. 有生物膜系统,有利于细胞维持正常生命活动
C. 含有核糖体,能合成细胞所需蛋白质
D. 没有线粒体,细胞可以进行有氧呼吸
【答案】B
【解析】
【详解】A、念珠蓝细菌是原核生物,没有叶绿体,但细胞内含有叶绿素、藻蓝素以及光合作用相关的酶,可以进行光合作用,A正确;
B、生物膜系统由细胞膜、核膜和具膜细胞器的膜共同组成,原核细胞仅含有细胞膜,没有核膜和具膜细胞器,因此不存在生物膜系统,B错误;
C、核糖体是原核生物唯一含有的细胞器,是蛋白质的合成场所,能够合成细胞所需的蛋白质,C正确;
D、念珠蓝细菌没有线粒体,但其细胞质基质和细胞膜上分布着有氧呼吸相关的酶,可以进行有氧呼吸,D正确。
3. 下列关于实验操作和现象的叙述正确的是( )
A. “探究酶的专一性”的实验中选择淀粉酶、淀粉、蔗糖和碘液作为实验材料
B. 用双缩脲试剂检测蛋清中的蛋白质时,需要加热后才能呈现紫色
C. 将苏丹Ⅲ染色后的花生子叶切片,滴加体积分数为95%的酒精洗去浮色
D. 橙色的酸性重铬酸钾溶液可与酒精或葡萄糖发生反应,变成灰绿色
【答案】D
【解析】
【详解】A、探究酶的专一性时,碘液只能检测淀粉是否水解,无法检测蔗糖是否发生水解,因此不能选择碘液作为该实验的检测试剂,A错误;
B、双缩脲试剂检测蛋白质的反应在常温下即可进行,不需要加热,B错误;
C、用苏丹Ⅲ染色后洗去浮色应使用体积分数为50%的酒精,而非95%的酒精,C错误;
D、酸性重铬酸钾具有强氧化性,可与还原性的酒精发生反应变为灰绿色;葡萄糖为还原糖,也具有还原性,同样可与酸性重铬酸钾反应使其变为灰绿色,D正确。
4. 多种多样的生物通过遗传信息控制性状,并通过繁殖将遗传物质传递给子代。下列关于遗传物质的叙述正确的是( )
A. 烟草叶肉细胞的遗传物质彻底水解后可产生4种脱氧核苷酸
B. 大肠杆菌的遗传信息储存在四种脱氧核苷酸的排列顺序中
C. 控制伞藻伞帽的遗传物质通过半保留复制表达遗传信息
D. 水稻、小麦和玉米三大粮食作物的遗传物质主要是DNA
【答案】B
【解析】
【详解】A、烟草叶肉细胞的遗传物质是DNA,DNA初步水解可得到4种脱氧核苷酸,彻底水解产物为脱氧核糖、磷酸、4种含氮碱基共6种物质,A错误;
B、大肠杆菌为原核生物,遗传物质是DNA,遗传信息就储存在DNA的4种脱氧核苷酸的排列顺序中,B正确;
C、半保留复制是遗传物质复制的特点,功能是实现遗传信息的传递,而遗传信息的表达指的是转录和翻译过程,C错误;
D、水稻、小麦、玉米都是具有细胞结构的生物,细胞生物的遗传物质就是DNA,不存在“主要是”的表述,“DNA是主要的遗传物质”是针对整个生物界的结论,D错误。
5. 通俗地说,细胞自噬就是细胞“吃掉”自身的结构和物质。下列叙述错误的是( )
A. 溶酶体作为“消化车间”可为细胞自噬过程合成水解酶
B. 线粒体作为“动力车间”可为细胞自噬过程提供所需能量
C. 细胞自噬产生的氨基酸可作为原料重新用于蛋白质合成
D. 细胞自噬“吃掉”细胞器有利于维持细胞内部环境稳定
【答案】A
【解析】
【详解】A、水解酶的化学本质为蛋白质,蛋白质的合成场所是核糖体,溶酶体是“消化车间”,可储存、释放水解酶,但不能合成水解酶,A错误;
B、线粒体是有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”,细胞自噬过程消耗的能量主要由线粒体提供,B正确;
C、细胞自噬分解自身蛋白质等物质可产生氨基酸,氨基酸是蛋白质合成的原料,可被细胞重新利用,C正确;
D、细胞自噬可“吃掉”衰老、损伤的细胞器以及入侵的病原体等,可清除细胞内的异常物质,有利于维持细胞内部环境稳定,D正确。
6. 下列对生物体有机物的相关叙述,正确的是( )
A. 淀粉酶、纤维素和核酸的组成元素中都有C、H、O、N
B. 多糖、蛋白质和胆固醇可参与组成植物细胞结构
C. 多肽链和核酸单链可在链内形成氢键
D. 糖原、蛋白质和脂肪都是由单体连接成的多聚体
【答案】C
【解析】
【详解】A、淀粉酶本质是蛋白质,组成元素含C、H、O、N;纤维素属于糖类,组成元素仅为C、H、O,不含N;核酸组成元素为C、H、O、N、P,因此三者并非都含有C、H、O、N,A错误;
B、多糖(如细胞壁的纤维素)、蛋白质可参与植物细胞结构组成,但胆固醇是动物细胞膜的特有组成成分,植物细胞膜不含胆固醇,B错误;
C、多肽链折叠形成蛋白质的二级结构时,链内可形成氢键;单链核酸(如tRNA)折叠过程中,链内可通过碱基互补配对形成氢键,C正确;
D、糖原、蛋白质是由对应单体连接形成的多聚体,但脂肪由甘油和脂肪酸组成,不是生物大分子,不属于单体聚合形成的多聚体,D错误。
7. 某同学利用幼嫩的黑藻叶片完成“观察叶绿体和细胞质流动”实验后,继续进行“质壁分离”实验,示意图如下。下列叙述正确的是( )
A. 若在显微镜下观察细胞质的流动方向是顺时针,则实际上细胞质的流动方向是逆时针
B. ①与②的分离,与①的选择透过性有关
C. 与图甲相比,图乙细胞失水能力更强
D. 与图甲相比,图乙细胞体积明显变小
【答案】B
【解析】
【详解】A、显微镜成上下、左右均颠倒的倒像,相当于将物像旋转180°,若观察到细胞质流动方向为顺时针,旋转180°后流动方向仍为顺时针,因此实际细胞质流动方向也是顺时针,A错误;
B、①是细胞膜,具有选择透过性,蔗糖分子无法通过细胞膜进入细胞,因此外界较高浓度蔗糖溶液会使细胞渗透失水,原生质层(含细胞膜)伸缩性远大于②细胞壁,导致二者分离,该过程与细胞膜的选择透过性有关,B正确;
C、图乙细胞发生质壁分离,已经失水,细胞液浓度高于图甲细胞,因此乙的吸水能力更强,失水能力更弱,C错误;
D、植物细胞壁的伸缩性很小,细胞整体体积(含细胞壁)无明显变化,仅原生质体体积明显变小,D错误。
8. 耐寒黄花苜蓿的基因M编码的蛋白M属于水通道蛋白家族,将基因M转入烟草植株可提高其耐寒能力。下列叙述错误的是( )
A. 细胞内的结合水占比增加可提升植物的耐寒能力
B. 低温时,水分子不需通过与蛋白M结合转运到细胞外
C. 蛋白M增加了水的运输能力,属于主动运输
D. 水通道蛋白介导的跨膜运输不是水进出细胞的唯一方式
【答案】C
【解析】
【详解】A、细胞内结合水占比越高,细胞代谢速率越慢,抗逆性越强,结合水不易结冰,因此结合水占比增加可提升植物的耐寒能力,A正确;
B、蛋白M属于通道蛋白,通道蛋白介导物质跨膜运输时,不需要与被转运的分子结合,被转运分子只需经过通道的亲水环境即可跨膜,因此水分子不需要与蛋白M结合即可完成转运,B正确;
C、水通过水通道蛋白的跨膜运输方式为协助扩散,顺浓度梯度进行、不需要消耗能量,不属于主动运输,C错误;
D、水进出细胞除了通过水通道蛋白的协助扩散外,还可通过自由扩散的方式进行,因此水通道蛋白介导的跨膜运输不是水进出细胞的唯一方式,D正确。
9. 获得纯净微生物培养物的关键是防止外来杂菌的入侵。下列关于无菌操作的叙述,正确的是( )
A. 灼烧灭菌的对象可以是金属用具和试管口瓶口,在酒精灯火焰充分燃烧层进行
B. 在接种箱或超净工作台的使用过程中,可用紫外线照射30min来进行消毒
C. 牛奶可使用巴氏消毒法,其优点是能够杀死全部微生物,保留牛奶风味
D. 若培养皿盖和培养皿底之间溅有培养基,必须将该培养基去除后再用来培养微生物
【答案】A
【解析】
【详解】A、灼烧灭菌需在酒精灯火焰温度最高的充分燃烧层进行,可对接种环等金属用具、试管口、瓶口等对象进行灭菌处理,A正确;
B、紫外线照射消毒需在接种箱或超净工作台使用前进行,使用过程中不能开启紫外线,避免对操作人员造成伤害,B错误;
C、巴氏消毒法为低温消毒,仅能杀死牛奶中的绝大多数有害微生物,不能杀死全部微生物,C错误;
D、培养基溅到培养皿盖和底的缝隙后,极易被杂菌污染,该培养皿应直接废弃,不能再用于培养微生物,D错误。
10. 植物细胞工程在生产实践中有着多方面的应用,下列叙述错误的是( )
A. 植物快速繁殖技术能够保持优良品种的遗传特性
B. 切取植物茎尖进行组织培养有可能获得抗毒苗
C. 紫草宁可利用植物细胞培养进行工厂化生产
D. 单倍体育种通常先经花药离体培养后用秋水仙素处理
【答案】B
【解析】
【详解】A、植物快速繁殖技术依托植物组织培养技术实现,属于无性繁殖,子代遗传物质与亲本完全一致,能够保持优良品种的遗传特性,A正确;
B、植物茎尖分生区的病毒极少甚至不含病毒,切取茎尖组织培养可获得脱毒苗,脱毒苗仅本身不携带病毒,不具备抗病毒的能力,无法获得抗毒苗,B错误;
C、植物细胞培养可大量获取细胞代谢产物,紫草宁是紫草细胞的次生代谢产物,可通过工厂化培养紫草细胞实现规模化生产,C正确;
D、单倍体育种的常规流程为:先通过花药离体培养获得单倍体植株,再用秋水仙素处理单倍体幼苗,诱导染色体数目加倍,最终获得稳定遗传的纯合植株,D正确。
11. 如图所示为某同学对所学的部分生物进行的分类,下列相关叙述正确的是( )
组别
生物种类
①
酿酒酵母、醋酸菌、乳酸菌
②
黑藻、绿藻、发菜
③
HIV、烟草花叶病毒、T2噬菌体
A. ①中的生物均具有DNA、RNA和核糖体,但它们的异化作用类型不同
B. ②中的生物都属于生产者,能进行光合作用且光合色素完全相同
C. ③中的生物均仅由蛋白质和核酸组成,无细胞结构
D. 表中的生物都以DNA为遗传物质
【答案】A
【解析】
【分析】原核细胞和真核细胞相比,最主要的区别是没有核膜包围的细胞核。原核细胞没有染色体,有一个环状的DNA分子,其所在区域叫拟核。原核细胞具有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体、拟核以及遗传物质DNA等。原核细胞只有一种细胞器(核糖体)。
【详解】A、①中酿酒酵母属于真核生物,兼性厌氧型生物,醋酸菌和乳酸菌属于原核生物,醋酸菌为需氧生物,乳酸菌为厌氧生物,三者均含有DNA、RNA和核糖体,A正确;
B、发菜为原核生物,其含有叶绿素和藻蓝素两类光合色素,黑藻和绿藻属于真核生物,其含有叶绿素和类胡萝卜素两大类光合色素,B错误;
C、③中的生物都是病毒,都无细胞结构,但是HIV的组成成分中含有脂质,C错误;
D、真核生物和原核生物的遗传物质均为DNA,③中HIV和烟草花叶病毒是RNA病毒,遗传物质为RNA,D错误。
故选A。
12. 植物细胞壁分为三层,胞间层、初生壁和次生壁,其中初生壁主要由纤维素、半纤维素和果胶构成(图甲),纤维素的合成与纤维素合酶有关(图乙),相关叙述正确的是( )
A. 植物细胞有丝分裂末期,高尔基体合成大量纤维素
B. 分泌小泡为单层膜结构,与图中细胞壁的形成和细胞膜的更新有关
C. 由微管蛋白和纤维素构成的细胞骨架在图甲物质运输中起到重要作用
D. 蔗糖合酶能够催化蔗糖的水解反应,其合成与加工场所与微管蛋白相同
【答案】B
【解析】
【分析】细胞骨架是由蛋白质与蛋白质搭建起的骨架网络结构,包括细胞质骨架和细胞核骨架,细胞骨架系统的主要作用是维持细胞的一定形态,细胞骨架对于细胞内物质运输和细胞器的移动来说又起交通动脉的作用;细胞骨架还将细胞内基质区域化,此外,细胞骨架还具有帮助细胞移动行走的功能。细胞骨架的主要成分是微管、微丝和中间纤维。
【详解】A、纤维素的合成与纤维素合酶有关,植物细胞有丝分裂末期,高尔基体参与合成细胞壁,主要参与合成果胶,A错误;
B、分泌小泡为单层膜结构,在植物细胞中,高尔基体形成的分泌小泡参与细胞壁的形成,同时分泌小泡与细胞膜融合,与细胞膜的更新有关,B正确;
C、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,主要由微管蛋白等构成,并不包含纤维素,C错误;
D、蔗糖合酶存在于细胞膜上,其能够催化蔗糖的水解反应,合成场所是核糖体,加工场所是内质网和高尔基体,微管蛋白属于胞内蛋白,由核糖体合成,不需要内质网和高尔基体的加工,因此二者合成与加工场所不完全相同,D错误。
故选B。
13. 为验证质子梯度能够驱动ATP合成的假说,科学家设计了如下实验:分别将细菌紫膜质、ATP合酶、解偶联剂按下图所示加入人工脂质体上,光照处理后结果如下图(光照处理前人工脂质体两侧H+浓度相等且在人工脂质体外提供ADP和Pi)。下列叙述错误的是( )
A. 图甲中H+通过细菌紫膜质逆浓度梯度运输消耗的能量是光能
B. ATP合酶既具有催化作用也具有运输作用
C. ATP合酶能够将光能直接转化为ATP中的化学能
D. 图丁实验结果进一步验证了质子梯度对于ATP合成的关键作用
【答案】C
【解析】
【详解】A、观察图甲,在光照条件下,H+通过细菌紫膜质从人工脂质体外侧向内侧运输,是从低浓度向高浓度运输,且利用了光能,所以H+通过细菌紫膜质逆浓度梯度运输消耗的能量是光能,A正确;
B、从图丙可以看出,ATP合酶能够催化ADP和Pi合成ATP,同时还能运输H+,所以ATP合酶既具有催化作用也具有运输作用,B正确;
C、由图可知,ATP合酶是利用质子梯度的势能来催化ATP的合成,而不是将光能直接转化为ATP中的化学能,C错误;
D、图丁中加入了解偶联剂,破坏了质子梯度,结果无ATP产生,与图丙形成对照,进一步验证了质子梯度对于ATP合成的关键作用,D正确。
14. 马铃薯受去皮、切分等外界损伤的刺激后,多酚氧化酶和氧气配合,可催化2-氨基-3-对羟苯基丙酸经一系列反应生成黑色素,使组织发生褐变,影响外观品质。马铃薯经以下处理可降低鲜切组织褐变率,延长货架期。下列分析错误的是( )
处理组
处理方法
褐变抑制率/%
①
鲜切马铃薯采用真空30s,封口2s,冷却3s的方法进行真空包装
43.37
②
马铃薯在低温2~4℃贮藏8个月
36.34
③
马铃薯放在45℃培养箱中热空气处理6h
47.5
④
采用1.5%柠檬酸浸泡鲜切马铃薯20min
76.69
A. 多酚氧化酶与2-氨基-3-对羟苯基丙酸在土豆细胞中的位置可能不同
B. ①②③④组均通过降低多酚氧化酶的活性来降低褐变率
C. 若处理组②进一步适当降低温度抑制多酚氧化酶的活性,可使褐变抑制率升高
D. ③④组处理后的多酚氧化酶与双缩脲试剂反应呈紫色
【答案】B
【解析】
【分析】本实验目的是探究不同处理方法对马铃薯储存的影响,实验的自变量是不同处理方式,因变量是褐变抑制率。
【详解】A、马铃薯受去皮、切分等外界损伤的刺激后组织发生褐变,多酚氧化酶与2-氨基-3-对羟苯基丙酸在土豆细胞中的位置可能不同,A正确;
B、①通过减少底物氧气来降低褐变率,②③④通过降低多酚氧化酶的活性来降低褐变率,B错误;
C、②为低温条件,进一步适当降低温度抑制多酚氧化酶的活性,可使得褐变抑制率升高,C正确;
D、③④组处理后的多酚氧化酶仍含有肽键,可以与双缩脲试剂反应呈紫色,D正确。
故选B。
15. 以下生物技术与工程的实验叙述中,正确的是( )
A. 琼脂糖凝胶电泳过程中,加入核酸染料的目的是便于肉眼观察电泳大体进程的作用
B. DNA粗提取实验中,洋葱研磨液既可以过滤留取滤渣,也可以通过离心留取沉淀
C. PCR反应中适当降低复性温度,有利于提高PCR产物的特异性
D. 生长良好的愈伤组织转接到诱导生芽的培养基上继续培养时需要光照
【答案】D
【解析】
【详解】A、琼脂糖凝胶电泳中,核酸染料的作用是与核酸结合,便于在紫外灯下观察核酸条带;用于观察电泳大体进程的是溴酚蓝等指示剂,A错误;
B、DNA粗提取实验中,DNA溶解在洋葱研磨液中,过滤应留取滤液、离心应留取上清液,滤渣和沉淀是细胞碎片等杂质,B错误;
C、PCR反应中适当提高复性温度,可减少引物与模板的非特异性结合,提高产物特异性;降低复性温度会增加非特异性结合,降低产物特异性,C错误;
D、愈伤组织转接到诱导生芽的培养基后属于再分化阶段,光照有利于叶绿素合成和芽的正常分化,因此需要光照,D正确。
16. 下图为实验室培养和纯化大肠杆菌过程中的部分操作步骤,下列说法不正确的是( )
A. 操作②到④的过程中,接种环至少需要进行6次灼烧灭菌处理
B. 配制①中的培养基培养霉菌时,一般将培养基调至酸性后再进行湿热灭菌
C. 通过平板划线法可将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面
D. 接种结束后,将④倒置培养,皿盖上标注菌种及接种日期等信息
【答案】D
【解析】
【详解】A、平板划线操作中,接种环取菌种前需灼烧1次,每次划线结束后需灼烧1次杀灭残留菌种,图④中共有5个划线区域,因此接种环共需要灼烧次,A正确;
B、霉菌适宜在酸性环境中生长,配制培养基时需先调节pH至酸性,再进行湿热灭菌,避免调pH过程中引入杂菌,B正确;
C、平板划线法通过连续划线操作,可将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面,最终可获得由单个活菌繁殖而来的单菌落,C正确;
D、接种结束后将平板倒置培养,可防止皿盖上的冷凝水滴落污染培养基,菌种、接种日期等信息应标注在皿底上(倒置培养时皿底在上,方便观察识别),而非标注在皿盖上,D错误。
17. 测定样品中所含单细胞微生物的数量可用显微镜计数法。将某大肠杆菌培养液稀释1000倍后,经等体积台盼蓝染液染色后,用细菌计数板(规格为1mm×1mm×0.02mm)进行计数,观察到一个中格的菌体数如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 若图示中格内大肠杆菌数量代表所有中格大肠杆菌数量的平均数,则培养液中大肠杆菌的活菌密度为2.25×1010个·mL-1
B. 台盼蓝染色鉴别细胞死活的原理是细胞膜具有流动性
C. 细菌计数板广泛适用于细菌、酵母菌和霉菌等微生物的数量测定
D. 细菌计数板使用时,应先在计数室上方加盖玻片,再沿凹槽边缘滴加样液
【答案】A
【解析】
【详解】A、台盼蓝不能进入活细胞,因此无色菌体为活菌,计数时压线个体仅统计相邻两边及夹角的个体,可得出该中格平均活菌数为9个。细菌计数板一个计数室共25个中格,计数室体积为;培养液先稀释1000倍,再经等体积染液染色,总稀释倍数为。因此活菌密度为,A正确;
B、台盼蓝鉴别细胞死活的原理是活细胞的细胞膜具有选择透过性,可阻止台盼蓝进入细胞,死细胞细胞膜失去选择透过性会被染成蓝色,与细胞膜流动性无关,B错误;
C、酵母菌菌体较大,应选用血细胞计数板测定酵母菌的数量,霉菌是多细胞丝状真菌,也无法用该方法测定数量,C错误;
D、使用细菌计数板时,应先放置盖玻片,再在盖玻片边缘滴加样液,使样液自行渗入计数室,D错误。
18. 植物细胞质中的叶绿体有相对独立的遗传体系,控制着许多优良性状。胞质杂交是植物体细胞杂交应用的一个重要方面,下图是利用胞质杂交培育抗病植株的实验流程,下列叙述正确的是( )
A. 过程①需纤维素酶和蛋白酶处理细胞壁
B. 利用聚乙二醇可诱导②和③过程的发生
C. 在③④⑤过程中都会形成新的细胞壁
D. ④和⑤过程需要在2种培养基中进行
【答案】C
【解析】
【详解】A、植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶,过程①获取原生质体需用纤维素酶和果胶酶处理细胞壁,不需要蛋白酶,A错误;
B、聚乙二醇的作用是诱导原生质体融合,仅可诱导②过程发生,③是融合原生质体再生细胞壁的过程,不需要聚乙二醇诱导,B错误;
C、过程③融合的原生质体会再生细胞壁,过程④⑤存在有丝分裂,植物细胞有丝分裂过程中有形成细胞壁的过程,故在③④⑤过程中都会形成新的细胞壁,C正确;
D、过程④是脱分化形成愈伤组织,过程⑤再分化形成芽和根,最终形成抗病植株。④和⑤过程通常不在同一种培养基中进行,二者所需培养基中生长素和细胞分裂素的比例存在差异,且过程⑤再分化形成芽的过程和形成根的过程所需培养基中生长素和细胞分裂素的比例也存在差异,所以④和⑤过程至少需要在3种培养基中进行,D错误。
19. 研究显示,约70%的小鼠体细胞核移植胚胎未能成功发育至囊胚期,且仅有约2%的胚胎移植到代孕母鼠后可正常发育。下列叙述错误的是( )
A. 体细胞核进入去核的MⅡ期卵母细胞形成重构胚
B. 胚胎移植到代孕母鼠后成活率低,可能是早期胚胎未能及时从滋养层内孵化
C. 移植前胚胎发育率低,可能是植入的体细胞核不能完全恢复分化前的功能状态
D. 为提高胚胎成活率,可用胚胎细胞核移植代替体细胞核移植
【答案】B
【解析】
【详解】A、动物体细胞核移植技术中,通常将体细胞核移入去核的MⅡ期卵母细胞中,融合后形成重构胚,A正确;
B、早期胚胎的孵化是指囊胚扩张后从透明带中伸展出来的过程,并非从滋养层内孵化,B错误;
C、体细胞是高度分化的细胞,核移植后若细胞核重编程不完全,无法恢复分化前的全能性功能状态,会导致移植前胚胎发育率低,C正确;
D、胚胎细胞分化程度远低于体细胞,细胞核全能性更容易表达,因此用胚胎细胞核移植代替体细胞核移植可提高胚胎成活率,D正确。
20. 从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁培养,在传代后的不同时间点检测细胞数目,结果如图。下列叙述错误的是( )
A. 传代培养时,培养皿需放到含有95%空气和5%CO2的混合气体中进行培养
B. 直接用离心法收集细胞进行传代培养
C. 选取②的细胞进行传代培养比①更合理
D. 细胞增长进入平台期可能与营养物质消耗过多有关
【答案】B
【解析】
【详解】A、动物细胞培养的气体环境为95%空气和5%CO₂的混合气体,其中5%CO₂的作用是维持培养液的pH,A正确;
B、胚胎成纤维细胞为贴壁生长的细胞,传代培养时需要先用胰蛋白酶处理,使细胞从培养皿壁上脱落并分散为单个细胞,之后才能离心收集细胞进行传代,无法直接用离心法收集贴壁细胞,B错误;
C、选取②的细胞进行传代培养比①更合理,因为②时细胞数量较多、细胞增长开始变得缓慢,C正确;
D、细胞进入平台期后数量不再增加,可能的原因包括营养物质消耗过多、代谢废物积累、细胞密度过大出现接触抑制等,D正确。
二、不定项选择题(每题3分共15分。选不全得1分,出现错误选项不得分)
21. 甲、乙、丙图分别表示酶浓度一定时,反应速率和反应物浓度、温度、pH的关系。丁图表示在最适温度下该酶促反应生成氨基酸的量与时间的关系曲线。下列有关表述错误的是
A. 图甲中,反应速率最终不再上升是因为酶的数量有限所致
B. 图乙中,a点对应的温度称为最适温度,也是保存该酶的最适温度
C. 图丙中,pH从5上升到8的过程中,酶活性升高
D. 图丁中,c点和d点相关酶促反应的速率都处于最大值
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、图甲中酶浓度固定,反应速率随反应物浓度升高而上升,当酶全部参与催化后反应速率不再上升,限制因素是酶的数量有限,A正确;
B、图乙中a点对应酶促反应速率最高,是该酶的最适温度,但酶适合在低温条件下保存,最适温度下酶活性高,不利于酶的长期保存,B错误;
C、丙图中pH=5时酶空间结构已经被破坏,酶永久失活;即使pH上升到8,酶活性无法恢复,C错误;
D、图丁中c点后氨基酸生成量不再增加,说明底物已经完全消耗,此时酶促反应速率为0,并非处于反应速率最大值,D错误。
22. 下图是小肠上皮细胞对葡萄糖吸收与转运的示意图,其中GLUT2是一种葡萄糖转运蛋白,下列叙述正确的是( )
A. GLUT2的合成过程需要经过双层膜的细胞器
B. 图示中葡萄糖和K+进入小肠上皮细胞的方式相同
C. 葡萄糖载体和Na+-K+ATP酶功能不同的根本原因是基因的选择性表达
D. Na+-K+ATP酶在每次转运K+、Na+时,都会发生自身构象的改变
【答案】BD
【解析】
【详解】A、GLUT2是膜蛋白,其合成过程依次经过无膜的核糖体、单层膜的内质网和高尔基体,线粒体仅为该过程提供能量,蛋白质并不会经过线粒体,无双层膜细胞器参与其合成路径,A错误;
B、葡萄糖逆浓度梯度进入小肠上皮细胞,依赖Na+电化学梯度供能,属于主动运输;K+通过Na+-K+ATP酶逆浓度梯度进入细胞,消耗ATP供能,也属于主动运输,二者运输方式相同,B正确;
C、两种蛋白是同一小肠上皮细胞内的不同蛋白质,功能不同的根本原因是控制二者合成的基因不同;基因的选择性表达是多细胞生物不同细胞间蛋白质种类差异的根本原因,C错误;
D、Na+-K+ATP酶属于载体蛋白,载体蛋白转运物质时都会发生自身构象的改变,因此其每次转运Na+、K+时都会发生构象变化,D正确。
23. 抑制胰脂肪酶活性是预防和治疗肥胖、高血脂症及其并发症的重要方法。目前,市场上用于治疗肥胖和高血脂症的临床药物有奥利司他等,但具有一定的副作用。胰脂肪酶抑制剂表没食子儿茶素(EGC)是茶叶中的一种天然儿茶素单体。下图是EGC对胰脂肪酶抑制作用相关实验结果。下列相关分析正确的是( )
A. EGC作用过程中与底物形成EGC—底物复合物,降低了反应的活化能
B. 随着EGC浓度的升高,对胰脂肪酶的抑制效果逐渐减弱
C. EGC对胰脂肪酶的抑制效果比奥利司他好,且副作用较小
D. EGC通过抑制胰脂肪酶作用治疗肥胖
【答案】D
【解析】
【分析】竞争性抑制剂与底物结构相似,可与底物竞争性结合酶的活性部位,随着底物浓度的增加底物的竞争力增强,酶促反应速率加快,即底物浓度的增加能缓解竞争性抑制剂对 酶的抑制作用。非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合,从而使酶的活性部位功能丧失,即使增加底物浓度也不会改变酶促反应速率。
【详解】A、酶的作用机理是降低反应的活化能,且酶在作用过程中与底物形成酶-底物复合物,而EGC是胰脂肪酶抑制剂,不是酶,它的作用是抑制胰脂肪酶的活性,而不是降低反应的活化能,A错误;
B、从柱状图可以看出,随着EGC溶液质量浓度从0.6mg/mL逐渐升高到1.6mg/mL,食物脂肪水解率逐渐降低,因为食物脂肪水解率越低,说明胰脂肪酶活性被抑制得越强,所以随着EGC浓度的升高,对胰脂肪酶的抑制效果是逐渐增强的,而不是减弱,B错误;
C、由柱状图可知,在相同溶液质量浓度下,EGC对应的食物脂肪水解率高于奥利司他对应的食物脂肪水解率,说明EGC对胰脂肪酶的抑制效果比奥利司他差,同时,题干中仅表明奥利司他有一定副作用,对于EGC的副作用情况并没有与奥利司他进行对比说明,C错误;
D、已知抑制胰脂肪酶活性是预防和治疗肥胖的重要方法,而EGC是胰脂肪酶抑制剂,所以EGC可以通过抑制胰脂肪酶作用来治疗肥胖,D正确。
故选D。
24. 阿勒泰大尾羊不仅外形上颇具特色,且肉质鲜美无膻味,带有奶香,是新疆阿勒泰地区的优良畜种。如图所示,研究人员通过体外受精,胚胎移植等技术提高大尾羊的繁殖率,下列说法错误的是( )
A. 向母羊甲和受体母羊丙注射雌激素进行超数排卵处理
B. 胚胎移植前对受体母羊进行免疫检查,防止受体母羊对外来胚胎发生免疫排斥反应
C. 为提高母羊出生率可在胚胎移植前取囊胚期滋养层细胞进行性别鉴定
D. 可将精子培养在获能液中以获得受精的能力,获能液常见有效成分有肝素、Ca2+等
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、超数排卵需要向供体母羊甲注射促性腺激素,而非雌激素,且受体母羊丙不需要超数排卵处理,仅需要做同期发情处理,A错误;
B、受体母羊对移入子宫的同种外来胚胎基本不发生免疫排斥反应,这是胚胎移植的生理学基础之一,因此移植前不需要进行免疫检查,B错误;
C、囊胚期的滋养层细胞将来发育为胎膜和胎盘,取滋养层细胞做性别鉴定不会损伤发育为胎儿的内细胞团,筛选雌性胚胎移植可以提高母羊出生率,C正确;
D、使精子获能的方法有直接利用雌性动物的生殖道使精子获能;将精子培养在人工配制的获能液中使其获能等。获能液的成分因动物种类不同而有所差异,常见的有效成分有肝素、Ca2+载体等,D错误。
25. 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,错误的是( )
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. 成体干细胞具有组织特异性,只能分化出特定的细胞和组织
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
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、从动物体内取出组织经胰蛋白酶处理后直接进行的初次培养为原代培养,对应的细胞是原代细胞;原代培养的细胞长满后分瓶继续培养的才是传代培养,对应传代细胞,A错误;
B、成体干细胞具有组织特异性,分化程度较高,只能分化出其来源组织对应的特定细胞和组织,B正确;
C、B淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合诱导融合后,会产生B细胞自身融合、骨髓瘤细胞自身融合、B细胞-骨髓瘤细胞融合多种类型的细胞,还需经过筛选得到杂交瘤细胞,再进一步筛选才能获得能分泌所需抗体的杂交瘤细胞,并非诱导融合后的细胞都符合要求,C错误;
D、桑葚胚阶段细胞尚未发生分化,具有全能性,但囊胚阶段细胞已经分化为内细胞团和滋养层细胞,D错误。
第Ⅱ卷非选择题
三、非选择题(本题共5小题,共55分)
26. 某种昆虫病毒的遗传物质为双链环状DNA.该病毒具有包膜结构,包膜上的蛋白A与宿主细胞膜上的受体结合后,两者的膜发生融合,从而使病毒DNA进入细胞内进行自我复制。回答下列问题:
(1)要清楚观察病毒的形态结构需要使用的显微镜类型是_________。该病毒与宿主细胞在结构上的主要区别是________________________________________。
(2)该病毒DNA能在宿主细胞中自我复制,却无法在大肠杆菌中复制。为解决这一问题,可在该病毒的DNA中插入_________序列,以实现利用大肠杆菌扩增该病毒DNA的目的。
(3)这类病毒的基因组中通常含有抗细胞凋亡的基因,这类基因对病毒的生物学意义是:__________。
(4)采用脂溶剂处理该病毒颗粒可使病毒失去对宿主细胞的感染性,其原因是:_________________。
(5)用该病毒感染哺乳动物细胞,可以在细胞内检测到该病毒完整的基因组DNA,但无对应的转录产物。推测其无法转录的原因是:_________________________________。
(6)体外培养的梭形昆虫细胞,被上述病毒感染后会转变为圆球形,原因是病毒感染引起了昆虫细胞内_________(填细胞结构名称)的改变。
【答案】(1) ①. 电子显微镜 ②. 无细胞结构
(2)大肠杆菌复制原点
(3)抑制宿主细胞的凋亡,为病毒的复制和繁殖提供更多的时间和场所
(4)蛋白镶嵌或贯穿于膜上,脂溶剂处理该病毒颗粒使得包膜溶解,包膜上的蛋白A游离,蛋白A与细胞膜受体结合不能使病毒DNA进入细胞内
(5)病毒基因组没有在哺乳动物细胞中表达的启动子
(6)细胞骨架
【解析】
【小问1详解】
病毒体积极其微小,光学显微镜无法分辨其精细形态结构,只有电子显微镜的高分辨率才能清晰观察病毒。病毒仅由核酸和蛋白质(该病毒额外有脂质包膜)构成,不存在细胞膜、细胞质、细胞核等细胞结构;而宿主昆虫细胞是完整的真核细胞,具备全套细胞结构,这是二者最核心的结构差异。
【小问2详解】
DNA 复制的起始依赖复制原点序列,该病毒原本只能在昆虫宿主细胞内复制,其 DNA 不含大肠杆菌识别的复制原点;插入大肠杆菌复制原点后,大肠杆菌的复制相关酶可识别该序列,启动病毒 DNA 的复制,从而在大肠杆菌中扩增病毒 DNA。
【小问3详解】
若宿主细胞提前凋亡裂解,病毒的复制、组装过程会被迫终止;病毒基因组携带抗细胞凋亡基因,表达产物可阻断宿主细胞凋亡通路,延长宿主细胞存活时间,保证病毒有充足时间完成复制与增殖,产生更多子代病毒。
【小问4详解】
该病毒包膜属于脂质膜,脂溶剂可溶解脂质包膜,包膜上介导识别结合的蛋白 A 随之脱落;缺少蛋白 A 后,病毒无法与宿主细胞膜上的受体特异性结合,膜融合过程无法发生,病毒 DNA 不能进入宿主细胞,因此病毒丧失感染性。
【小问5详解】
病毒基因组 DNA 上仅含有昆虫细胞 RNA 聚合酶识别的启动子,不存在哺乳动物细胞 RNA 聚合酶可识别的启动子;哺乳动物细胞的 RNA 聚合酶无法结合病毒 DNA,不能启动转录过程,因此检测不到转录产物。
【小问6详解】
细胞骨架(微丝、微管等)维持动物细胞的形态,昆虫梭形细胞的外形依靠细胞骨架支撑;病毒感染改变了细胞骨架的组装与结构,细胞失去原有支撑结构,形态由梭形变为圆球形。
27. 硒是人和动物必需的微量元素,在自然界中常以有毒性的亚硒酸盐()等形式存在,某些微生物能将还原为低毒性的单质硒。机体生长也需要Ca2+,Ca2+在细胞外可参与细胞间的信号传递,细胞通常会把细胞内的Ca2+运到细胞外。
(1)由于细胞膜的功能特点是_____,无法自由通过,需要借助膜上的转运蛋白进出细胞。这体现了细胞膜的功能是_____。
(2)科研人员选用细菌H作为实验材料对硒的跨膜运输进行研究,实验设计及结果见下表。
组号
处理条件
的吸收速率(nmol/109个细胞)
I
将细菌H放入液体培养基(对照)
5
Ⅱ
将部分I组细菌放入含AgNO3(水通道蛋白抑制剂)的液体培养基中
1.1
Ⅲ
将部分I组细菌放入含2,4-DNP(细胞呼吸抑制剂)的液体培养基中
4.9
Ⅳ
将部分I组细菌放入含亚硫酸盐()的液体培养基中
<0.5
比较Ⅲ组和I组,推测主要以______方式进入细菌H。I和Ⅳ组结果表明_______。
(3)为验证水通道蛋白A在细菌H吸收过程中的功能,科学家对A基因进行改造:得到下图所示结果,推测A蛋白在细菌H吸收中起关键作用。此推测的依据是:_______。
(4)ATP中的A由___________组成。下图是Ca2+通过载体蛋白跨细胞膜运输的模式图。在运输Ca2+时,载体蛋白通常被磷酸化,该过程由ATP的______________与载体蛋白结合形成,载体蛋白磷酸化是______反应(选填“吸能”或“放能”),这导致载体蛋白的空间结构_____(选填“发生”或“未发生”)改变;该载体蛋白的功能是______________________。载体蛋白只允许____________________的分子或离子通过。
【答案】(1) ①. 选择透过性 ②. 具有控制物质进出细胞
(2) ①. 协助扩散 ②. 对的跨膜运输具有抑制作用
(3)A基因突变的细菌H(菌株2)的吸收SeO32-速率显著低于正常的细菌H;转入正常A基因的细菌H突变体(菌株3)完全恢复吸收能力
(4) ①. 腺嘌呤和核糖 ②. 末端磷酸基团脱离下来 ③. 吸能 ④. 发生 ⑤. 运输钙离子,催化ATP的水解 ⑥. 与自身结合部位相适应的
【解析】
【小问1详解】
由于细胞膜在功能上具有选择透过性,故细胞膜的功能特点为具有选择透过性,SeO32-无法自由通过,需要借助膜上的转运蛋白进出细胞,这体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。
【小问2详解】
细胞呼吸抑制剂会抑制细胞的呼吸作用,减少能量的供应,比较Ⅲ组和Ⅰ组,加入细胞呼吸抑制剂的实验组的SeO32-的吸收速率与对照组的吸收速率差别不大,说明细胞吸收SeO32-的主要方式为协助扩散,需要膜上转运蛋白的协助。Ⅳ组的处理是将部分I组细菌放入含亚硫酸盐(SO32-)的液体培养基中,结果SeO32-的吸收速率大大降低,因此Ⅰ和Ⅳ组结果表明SO32-对SeO32-的跨膜运输具有抑制作用。
【小问3详解】
分析题图:A基因突变的细菌H(菌株2)的SeO32-吸收速率显著低于正常的细菌H(菌株1);转入正常A基因的细菌H突变体(菌株3)完全恢复SeO32-吸收能力(高于菌株2,与菌株1接近),故推测A蛋白在细菌H吸收SeO32-中起着关键作用。
【小问4详解】
ATP 结构简式A-P~P~P,其中 A 代表腺苷,腺苷由腺嘌呤+核糖组成。Ca2+通过载体蛋白跨细胞膜运输的方式为主动运输,需要消耗能量,因此其载体蛋白被磷酸化的过程由ATP的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合形成,载体蛋白的空间结构发生改变,伴随着能量的转移,该过程叫做载体蛋白的磷酸化,因该过程需要ATP 水解供能故属于吸能反应。图示载体蛋白可以运输钙离子,还可以催化ATP的水解。载体蛋白具有特异性,只允许空间结构、电荷与其结合位点适配的离子、分子通过。
28. 泉阳泉啤酒色泽纯正、风味独特,深受白山人喜爱,工业化生产流程如图所示。回答下列问题:
(1)传统发酵食品的制作过程中,由于杂菌情况不明和发酵过程的控制缺乏标准等,往往造成发酵食品的品质不一,工业上大规模生产时,通常会先通过_____________技术获得单一菌种,再将它们接种到物料中进行发酵。由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为________。
(2)用于生产啤酒的酵母菌除可以进行诱变育种外,也可以通过_____________________获得。其代谢类型是__________,发酵适宜温度为_____________,酵母菌的繁殖、酒精的生成发生在__________阶段(填“主发酵”或“后发酵”)。
(3)在啤酒的工业化生产过程中,所用的原料一般为大麦,让大麦发芽后焙烤的目的是____________________。
(4)_______________是啤酒发酵工程的中心环节。发酵过程中必须严格控制好温度、pH、溶解氧等发酵条件,还要随时检测培养液中的_______________________等,以了解发酵进程。
【答案】(1) ①. 微生物培养 ②. 纯培养物
(2) ①. 从自然界中筛选出来或基因工程育种 ②. 异养兼性厌氧型 ③. 18-30℃ ④. 主发酵
(3)杀死种子胚,但不使淀粉酶失活
(4) ①. 发酵罐内的发酵 ②. 微生物数量、产物浓度
【解析】
【小问1详解】
传统发酵食品的制作过程中,由于杂菌情况不明和发酵过程的控制缺乏标准等,往往造成发酵食品的品质不一,工业上大规模生产时,通常会先通过微生物培养技术获得单一菌种,再将它们接种到物料中进行发酵。由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物。
【小问2详解】
用于生产啤酒的酵母菌可以从自然界中筛选出来,也可以通过诱变育种或基因工程育种获得,其中基因工程育种能实现定向改造微生物。酵母菌的代谢类型属于异养兼性厌氧型,在无氧条件下能够分解葡萄糖产生酒精和二氧化碳,在有氧条件下能分解葡萄糖释放大量的能量,有利于酵母菌的繁殖。酵母菌发酵适宜温度范围是18-30℃。啤酒发酵的过程包括主发酵和后发酵,酵母菌的繁殖及酒精的生成都发生在主发酵阶段。
【小问3详解】
大麦发芽后焙烤的目的是高温杀死大麦种子的胚,终止发芽过程,避免胚继续生长消耗淀粉;控制温度,保留种子内淀粉酶的活性,后续糖化阶段淀粉酶可将淀粉水解为可发酵糖。
【小问4详解】
发酵罐内发酵是啤酒发酵工程的中心环节。发酵过程中必须严格控制好pH、溶解氧等发酵条件,因为发酵条件会影响发酵的进程和产物的类型,而且还要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等,以了解发酵进程。
29. 某抗膜蛋白治疗性抗体药物研发过程中,需要表达N蛋白胞外段,制备相应的单克隆抗体,增加其对N蛋白胞外段特异性结合的能力。
Ⅰ、N蛋白胞外段抗原制备,流程如图1
Ⅱ、N蛋白胞外段单克隆抗体制备,流程如图2
(1)构建重组慢病毒质粒时,选用氨苄青霉素抗性基因作为标记基因,目的是___________。用脂质体将重组慢病毒质粒与辅助质粒导入病毒包装细胞,质粒被包在脂质体___________(填“双分子层中”或“两层磷脂分子之间”)。
(2)用N蛋白胞外段作为抗原对小鼠进行免疫后,取小鼠脾组织用___________酶处理,制成细胞悬液,置于含有混合气体的___________中培养,离心收集小鼠的B淋巴细胞,与骨髓瘤细胞混合进行融合,促进动物细胞融合时特有方法是_______________________________
(3)用选择性培养基对融合后的细胞进行筛选,获得杂交瘤细胞,将其接种到96孔板,进行___________培养。用___________技术检测每孔中的抗体,筛选既能产生N蛋白胞外段抗体,又能大量增殖的单克隆杂交瘤细胞株,经体外扩大培养,收集___________,提取单克隆抗体。
(4)利用N蛋白胞外段抗体与药物结合,形成___________,实现特异性治疗。
【答案】(1) ①. 检测目的基因是否成功导入受体细胞 ②. 双分子层中
(2) ①. 胰蛋白酶或胶原蛋白 ②. CO2培养箱 ③. 灭活的病毒诱导法
(3) ①. 克隆化 ②. 抗原--抗体杂交 ③. 细胞培养液
(4)抗体-药物偶联物/ADC
【解析】
【小问1详解】
构建重组慢病毒质粒时,为检测目的基因是否成功导入受体细胞,常选用氨苄青霉素抗性基因作为标记基因。没有导入成功的受体细胞不能在含氨苄青霉素的培养基中存活。质粒 DNA带负电,磷脂双分子层形成的脂质体内部为亲水空腔,能包裹亲水的核酸分子;若置于两层磷脂之间(疏水区域),亲水的 DNA 无法稳定存在;因此质粒被包在脂质体双分子层中。
【小问2详解】
进行动物细胞培养时,需要取小鼠脾组织用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,分解细胞间蛋白质,离散细胞制成细胞悬液,置于含有95%空气和5%的CO2混合气体的CO2培养箱中培养,其中二氧化碳能维持培养液pH稳定。动物细胞融合常用手段有灭活的仙台病毒诱导、PEG 化学诱导、电激融合等。其中灭活的病毒诱导法是促进动物细胞融合时特有的方法。
【小问3详解】
用选择性培养基对融合后的细胞进行筛选,获得杂交瘤细胞,将其接种到96孔板,进行克隆化培养和抗体检测。用抗原抗体杂交技术检测每孔中的抗体,筛选既能产生N蛋白胞外段抗体,又能大量增殖的单克隆杂交瘤细胞株,经体外扩大培养,收集细胞培养液,提取单克隆抗体。
【小问4详解】
将特异性单克隆抗体与抗癌药物结合得到 ADC,依靠抗体特异性识别并结合靶细胞抗原,将药物精准运送至病变细胞,定向杀伤细胞,实现靶向特异性治疗。
30. 科研人员为了培育出耐盐水稻,从野生大豆中提取出了耐盐基因,先用PCR技术大量扩增耐盐基因,然后将该基因插入农杆菌的T-DNA中,获得重组质粒,再利用农杆菌转化法,将目的基因导入水稻细胞内,最终培育出了耐盐水稻。该培育实验所用农杆菌的Ti质粒的部分结构和耐盐基因的结构如图1所示。回答下列问题:
(1)基因工程中转化是指目的基因进入受体细胞内,并在受体细胞内____________的过程。该农杆菌的Ti质粒中,潮霉素抗性基因的模板链与OCS基因的模板链________(填“位于”或“不位于”)该质粒的同一条脱氧核苷酸链上。
(2)用PCR技术大量扩增耐盐基因时,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。为了提高耐盐基因与Ti质粒的正确拼接率,应在引物R2的5′端添加碱基序列5′-__________-3′,并用限制酶__________________切割Ti质粒。
(3)先用农杆菌感染水稻细胞,再用含潮霉素的培养基培养水稻细胞,能在该培养基上生长的水稻细胞不一定含目的基因,原因是______________________________________。
(4)根据耐盐基因和OCS基因序列合成相关引物,并利用PCR和电泳检测转基因植株中是否导入耐盐基因,得到的电泳图谱如图2所示。为了能在波长为300nm紫外灯下检测出DNA分子,电泳时需要在琼脂糖溶液中加入适量的________。据图2可知,转化成功的有植株__________________,理由是________________________________________________。
【答案】(1) ①. 维持稳定和表达 ②. 不位于
(2) ①. 4种脱氧核苷酸 ②. 延伸 ③. GAATTC ④. XhoⅠ、MunⅠ
(3)空质粒和重组质粒都含潮霉素抗性基因,导入水稻细胞后均可使水稻细胞在该培养基上生长
(4) ①. 核酸染料 ②. 1、4、5、7、9 ③. 植株1、4、5、7、9对应电泳条带与重组质粒组相同,而重组质粒中含OCS基因和耐盐基因
【解析】
【小问1详解】
基因工程中的转化是指目的基因进入受体细胞内,在受体细胞内维持稳定和表达的过程。据题图1可知,潮霉素抗性基因的转录方向:由启动子 P1 驱动,箭头向左,说明它的模板链是DNA 的上链(3'→5' 方向),转录时RNA 聚合酶沿模板链 3'→5' 移动,合成的mRNA 方向为5'→3'。 OCS 基因的转录方向:由启动子P2驱动,箭头向右,说明它的模板链是DNA的下链(3'→5' 方向),转录方向与潮霉素抗性基因相反。因此,两个基因的模板链不位于同一条脱氧核苷酸链上。
【小问2详解】
PCR 反应体系组分有模板 DNA、上下游引物、4种脱氧核苷三磷酸(原料)、含Mg2+的缓冲液、耐高温的DNA聚合酶。PCR包括三步:变性→复性(退火)→延伸。耐高温的DNA 聚合酶在延伸阶段催化子链合成。
要提高拼接效率,需要让目的基因两端的酶切位点和质粒的酶切位点匹配,同时避免目的基因自身环化和反向连接。 质粒上的酶切位点顺序:XhoI → MunI,位于 OCS 基因的上游,方向从左到右。 耐盐基因的引物:R1(下游,3' 端)和R2(上游,5' 端)。为了让目的基因插入质粒时方向正确,需要在上游引物 R2的 5' 端添加酶切位点的识别序列,使扩增后的目的基因两端带有与质粒匹配的黏性末端。Mun I的识别序列是 5'-CAATTG-3',切割后产生的黏性末端和EcoR I(5'-GAATTC-3')的黏性末端是互补的(都是-AATT-)。 质粒上Mun I的左侧是Xho I(5'-CTCGAG-3'),右侧是Mun I。 要让目的基因插入时,一端匹配Xho I,一端匹配Mun I,需要在R2的 5' 端添加与Mun I互补的序列,也就是GAATTC(EcoR I的序列,和Mun I切割后的黏性末端互补)。为了实现定向连接,需要用两种不同的限制酶切割质粒,产生不同的黏性末端,防止质粒自身环化和目的基因反向连接。 质粒上与目的基因两端匹配的酶是XhoI和MunI,用这两种酶切割后,质粒两端的黏性末端分别和目的基因两端的黏性末端互补,保证正确拼接。
【小问3详解】
潮霉素抗性基因是标记基因,用于筛选导入了质粒的受体细胞。但导入的质粒有两种情况:空质粒(未插入目的基因的Ti 质粒):它也含有潮霉素抗性基因,导入水稻细胞后,细胞也能在含潮霉素的培养基上生长。 重组质粒(插入了目的基因的 Ti 质粒):也含有潮霉素抗性基因,同样能让细胞在培养基上生长。 因此,仅靠潮霉素抗性只能筛选出导入了质粒的细胞,无法区分是空质粒还是重组质粒,所以生长的细胞不一定含目的基因。
【小问4详解】
为了便于对分离后的DNA片段进行检测,在凝胶制备中加入核酸染料,能够与DNA分子结合,凝胶中的DNA分子通过染色,可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来。以耐盐基因和 OCS 基因为模板合成相关引物,进行 PCR 和电泳检测。重组质粒(+):同时含有耐盐基因和 OCS 基因,所以 PCR 扩增后会出现对应的条带。 空质粒(-):只有 OCS 基因,没有耐盐基因,不会出现和重组质粒相同的条带。 空白对照(水):无模板,无条带。 从图 2 可以看到: 植株 1、4、5、7、9 的电泳条带位置与重组质粒组(+)的条带位置相同,说明这些植株的 PCR 产物和重组质粒的扩增产物一致,同时含有耐盐基因和 OCS 基因,因此转化成功的有植株1、4、5、7、9。
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