重庆市八中2021-2022学年高三上学期周考生物试题含答案
展开重庆市八中2021-2022学年高三上学期周考生物试题(9.12)
评卷人
得分
一、单选题
1.下列叙述正确的是( )
A.所有的原核生物都是单细胞生物,所有单细胞生物都是原核生物
B.衣藻和发菜一样,都没有叶绿体但能进行光合作用
C.蛋白质和核酸等生物大分子也属于生命系统的结构层次
D.涟水河里的一个大肠杆菌占有生命系统的2个层次
【答案】D
【解析】
【分析】
一些常考生物的类别:
常考的真核生物:绿藻、水绵、衣藻、真菌(如酵母菌、霉菌、蘑菇)、原生动物(如草履虫、变形虫)及动、植物。
常考的原核生物:蓝藻(如颤藻、发菜、念珠藻)、细菌(如乳酸菌、硝化细菌、大肠杆菌、肺炎双球菌等)、支原体、衣原体、放线菌。
此外,病毒既不是真核生物,也不是原核生物。
【详解】
A、单细胞生物不一定是原核生物,如草履虫、变形虫等原生动物,A错误;
B、衣藻不属于原核生物,细胞中有叶绿体,B错误;
C、蛋白质和核酸等生物大分子不属于生命系统的结构层次,C错误;
D、大肠杆菌属于单细胞生物,既属于细胞层次,又属于个体层次,D正确。
故选D。
【点睛】
本题考查原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同,首先要求考生能准确辨别各选项中生物的类别,其次要求考生识记原核细胞和真核细胞的异同,能结合所学的知识准确判断各选项。
2.脂肪、胃蛋白酶、纤维素和DNA中都含有的元素是( )
A.C、H、O B.C、H、O、N
C.C、H、O、N、P D.C、H、O、N、P、S
【答案】A
【解析】
【分析】
化合物的元素组成:(1)蛋白质的组成元素为C、H、O、N,有些还含有P、S;(2)核酸的组成元素为C、H、O、N、P;(3)脂质的组成元素有C、H、O,有些还含有N、P;(4)糖类的组成元素为C、H、O。
【详解】
脂肪的组成元素有C、H、O;胃蛋白酶为蛋白质,组成元素有C、H、O、N;纤维素为糖类,组成元素有C、H、O;DNA组成元素为C、H、O、N、P,故脂肪、胃蛋白酶、纤维素和DNA中都含有的元素是C、H、O,即A正确,BCD错误。
故选A。
3.下列概念除哪项外,均可用图来表示( )
A.①表示固醇,②~④分别表示脂质、磷脂、性激素
B.①表示核糖核苷酸,②~④分别表示含氮碱基、核糖、磷酸
C.①表示糖类,②~④分别表示单糖、二糖、多糖
D.①表示双层膜的细胞结构,②~④分别表示线粒体、叶绿体、细胞核
【答案】A
【解析】
1、脂质的种类:(1)脂肪;(2)磷脂;(3)固醇:分为胆固醇、性激素、维生素D。2、 RNA的基本组成单位是四种核糖核苷酸,一分子核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基(A、C、G、U)组成。3、糖类分为单糖、二糖和多糖。
【详解】
A、固醇包括胆固醇、性激素和维生素D,脂质包括固醇、脂肪、磷脂等,所以不可用该图来表示,A符合题意;
B、核糖核苷酸由磷酸、核糖和含氮碱基组成,可以用该图来表示,B不符合题意;
C、糖类分为单糖、二糖和多糖,可以用该图来表示,C不符合题意;
D、具有双层膜的细胞结构有线粒体、叶绿体、细胞核,可以用该图来表示,D不符合题意。
故选A。
4.下列有关细胞结构和功能的叙述,正确的是( )
A.低等植物细胞和动物细胞中都有中心体,但功能不同
B.染色体和染色质是不同物质在同一时期细胞中的两种形态
C.含有磷脂、蛋白质和核酸等物质的细胞器有线粒体和叶绿体
D.叶绿体内膜向内折叠若干层利于色素附着
【答案】C
【解析】
【分析】
细胞器的分类:具有双层膜结构的细胞器有:叶绿体、线粒体;具有单层膜结构的细胞器有内质网、高尔基体、溶酶体、液泡;不具备膜结构的细胞器有核糖体和中心体;能产生水的细胞器有线粒体、核糖体;与碱基互补配对有关的细胞器有核糖体、叶绿体、线粒体;含有 DNA 的细胞器有叶绿体和线粒体;含有 RNA 的细胞结构有叶绿体、线粒体和核糖体。
【详解】
A、低等植物细胞和动物细胞中都有中心体,其功能都是在细胞分裂时形成纺锤体,A错误;
B、染色体和染色质是同一种物质在不同时期细胞中的两种形态,B错误;
C、含有磷脂、蛋白质和核酸等物质的细胞器有叶绿体和线粒体,C正确;
D、叶绿体中类囊体垛叠有利于色素附着,内膜没有向内折叠,其上没有色素附着,D错误。
故选C。
【点睛】
5.生物体的生命活动离不开水。下列关于水的叙述,正确的是( )
A.ATP转化成ADP的过程会产生水
B.氨基酸脱水缩合产生的H2O中的氢来自氨基
C.有氧呼吸产生的H2O中的氢来自丙酮酸
D.细胞内一部分水能与蛋白质、多糖等物质相结合
【答案】D
【解析】
【分析】
1、水在细胞中存在的形式包括自由水和结合水:结合水与细胞内其它物质结合,是细胞结构的组成成分;自由水(占大多数)以游离形式存在,可以自由流动,主要生理功能:①细胞内的良好溶剂;②化学反应的介质;③参与化学反应;④运送营养物质和代谢废物。
2、有氧呼吸过程分为三个阶段,第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H],发生在细胞质基质中;有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和[H],发生在线粒体基质中;有氧呼吸的第三阶段是[H]与氧气反应形成水,发生在线粒体内膜上。
【详解】
A、ATP转化成ADP的过程为水解过程,会消耗水,A错误;
B、氨基酸脱水缩合过程中产生的水中的氢来自氨基和羧基,B错误;
C、有氧呼吸第三阶段,氧气与有氧呼吸第一阶段和第二阶段产生的[H]反应生成水,因此有氧呼吸产生的H2O中的氢来自水和葡萄糖,C错误;
D、结合水是细胞结构的重要组成成分,细胞内一部分水能与蛋白质、多糖等物质相结合形成结合水,D正确。
故选D。
【点睛】
6.利用豌豆种皮的灰色和白色一对相对性状验证分离定律,下列不能采用的方法是( )
①自交法 ②测交法 ③花粉鉴定法 ④花药离体培养法
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【答案】C
【解析】
【分析】
基因分离定律的验证方法 :(1)测交法:让杂合子与隐性纯合子杂交,后代的性状分离比为1︰1。(2)自交法:让杂合子自交(若为雌雄异株个体,采用相同基因型的杂合子相互交配),后代的性状分离比为3︰1。 (3)花粉鉴定法:取杂合子的花粉,对花粉进行特殊处理后,用显微镜观察并计数,可直接验证基因的分离定律。(4)花药离体培养法:将花药离体培养,只统计某一种性状,其性状分离比为1︰1。
【详解】
ABCD、要通过实验利用豌豆种皮的灰色和白色一对相对性状验证基因的分离定律,可采用以下三种方法:①自交法:选择纯种的灰色和白色豌豆进行杂交→自交→观察后代种皮及统计其比例;②测交法:选择纯种的灰色和白色豌豆进行杂交→F1与未表现的性状植株测交→观察后代种皮及其比例;③花粉鉴定法中通过花粉无法观察到种皮的颜色;④花药离体培养法只能获得单倍体,高度不育,不能产生种子,所以验证基因的分离定律不能采用花粉鉴定法和花药离体培养法,ABD错误,C正确。
故选C。
7.下列关于 基因和染色体的叙述,错误的是( )
A.真核细胞中绝大多数基因位于染色体上并呈线性排列
B.受精卵中成对的等位基因或同源染色体一条来自母方, 另一条来自父方
C.雌雄配子结合形成合子时,非同源染色体上的非等位基因自由组合
D.减数分裂时,成对的等位基因或同源染色体彼此分离分别进入不同配子
【答案】C
【解析】
【分析】
1、等位基因位于同源染色体的同一位置上,控制生物体的相对性状;
2、基因在染色体上呈线性排列;
3、减数分裂形成配子时,同源染色体上的等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】
A、真核细胞中绝大多数基因位于染色体上(少数基因位于细胞质中)并呈线性排列,A正确;
B、受精卵中成对的等位基因或同源染色体一半来自母方,另一半来自父方,B正确;
C、减数分裂形成配子时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,C错误;
D、减数分裂时,成对的等位基因随同源染色体的分离而分别进入不同的配子中,D正确。
故选C。
【点睛】
解答本题的关键是掌握减数分裂的过程、基因的分离和自由组合定律的实质。明确基因在染色体上,基因会随着染色体的分离而分离、自由组合而组合。
8.下列有关细胞生命历程的叙述,正确的是( )
A.癌细胞的表现型和基因组成的完整性都发生了改变
B.衰老细胞内DNA的复制和转录过程会受影响
C.玉米种子发育为植株体现胚细胞具有全能性
D.细胞分化、衰老、癌变都与细胞中遗传物质的改变有关
【答案】B
【解析】
【分析】
1、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。
2、细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变。
3、细胞全能性是指高度分化的细胞具有发育成完整个体的潜能,植物细胞具有全能性,动物细胞的细胞核具有全能性。
【详解】
A、癌变的细胞是不受机体控制的,但是这种变化一般都是表现型,基因组成的完整性通常不会改变,A错误;
B、衰老细胞内染色质固缩会影响DNA的复制和转录过程,因为染色体固缩影响了DNA的解旋过程进而影响了DNA的复制和转录过程,B正确;
C、玉米种子中的胚是由受精卵发育成的幼小的植物体,因此玉米种子发育为植株不能说明植物细胞的全能性,C错误;
D、细胞分化、衰老过程中遗传物质均未发生改变,而癌变的发生是原癌基因和抑癌基因发生基因突变的结果,即遗传物质发生了改变,D错误。
故选B。
9.下列关于细胞的有丝分裂和减数分裂叙述中错误的是( )
A.都一定能发生基因突变、基因重组和染色体变异
B.间期都会有胸腺嘧啶转入细胞核中被利用
C.过程中都只有一次着丝点的分裂
D.过程中都有纺锤体和染色体的形成
【答案】A
【解析】
【分析】
1、有丝分裂不同时期的特点:
(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;
(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;
(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;
(4)后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;
(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制。
(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。
(3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】
A、细胞的有丝分裂和减数分裂过程中都能发生基因突变、染色体变异,但基因重组只能发生在减数分裂过程中,A错误;
B、细胞有丝分裂和减数分裂过程的间期中都有DNA的复制和有关蛋白质的合成,所以都有大量的胸腺嘧啶转入细胞核中被利用,B正确;
C、细胞的有丝分裂和减数分裂过程中都只有一次着丝点的分裂,有丝分裂分裂过程中着丝点的分裂方式在有丝分裂后期,减数分裂过程中着丝点的分裂发生在减数第二次分裂后期,C正确;
D、细胞的有丝分裂和减数分裂过程中都有纺锤体和染色体的形成,D正确。
故选A。
10.洋葱鳞片叶放在0.3 g/mL蔗糖溶液中,细胞发生质壁分离;放在0.2 g/mL的蔗糖溶液中,细胞有涨大趋势。而放在0.25 g/mL蔗糖溶液中,细胞似乎不发生什么变化,这表明
A.洋葱表皮细胞已经死亡
B.细胞膜不允许水分子自由通过
C.蔗糖分子进入细胞导致内外渗透压平衡
D.细胞液浓度为0.25 g/mL左右
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A、死亡的细胞原生质层是全透性的,不会发生质壁分离,A项错误;
B、活细胞的原生质层具有选择透过性,水分子较小可自由通过,B项错误;
C、而蔗糖分子较大,不能通过,C项错误;
D、当外界溶液的浓度大于细胞液的浓度时,细胞失水,细胞发生质壁分离;反之细胞吸水;当外界溶液的浓度等于细胞内的溶液浓度时,细胞既不失水,也不吸水,细胞几乎不发生什么变化,D项正确。
故选D。
11.下图为高等绿色植物光合作用图解,以下说法正确的是( )
A.①可代表光合色素,其中类胡萝卜素能吸收红光和蓝紫光
B.[H]叫还原型辅酶Ⅱ,能还原③
C.④是ATP,若突然降低CO2的供应,短时间内该物质的量会减少
D.光合作用过程中,碳元素的转移途径是:CO2→C5→C3→(CH2O)
【答案】B
【解析】
【分析】
1、光合作用过程分为光反应阶段和暗反应阶段,光反应阶段是水光解形成氧气和还原氢的过程,该过程中光能转变成活跃的化学能储存在ATP中;暗反应阶段包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原,二氧化碳固定是二氧化碳与1分子五碳化合物结合形成2分子三碳化合物的过程,三碳化合物还原是三碳化合物在光反应产生的还原氢和ATP的作用下形成有机物和五碳化合物的过程。
2、根据题意和图示分析可知:图中①是光合色素,②是O2,③是三碳化合物,④是ATP。
【详解】
A、①可代表光合色素,其中类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,A错误;
B、[H]为NADPH,即还原型辅酶Ⅱ,能还原③三碳化合物,B正确;
C、④是ATP,光照不变时,突然降低CO2的供应,三碳化合物生成减少,还原减慢,短时间内ATP的消耗也减少,其相对含量会增加,C错误;
D、光合作用过程中,碳元素的转移途径是:CO2→C3糖→(CH2O),D错误。
故选B。
【点睛】
12.下列各图中,横轴表示细胞周期,纵轴表示一个细胞核中的DNA含量或染色体数目的变化情况。其中,表示有丝分裂过程中染色体数目变化、DNA含量变化的曲线以及减数分裂过程中染色体数目变化、DNA含量变化的曲线依次是( )
A.④②③① B.④①③② C.③②④① D.③①④②
【答案】B
【解析】
【分析】
1.减数分裂中染色体数目的变化规律是:2n(减数第一次分裂)→n(减数第二次分裂前期、中期)→2n(减数第二次分裂后期)→n(减数第二次分裂结束)。
2.减数分裂中核DNA数目的变化规律是:2n→4n(减数第一次分裂前的间期)→4n(减数第一次分裂)→2n(减数第二次分裂)→n(减数第二次分裂结束)。DNA复制特点是半保留复制。
3.有丝分裂中染色体数目变化规律:2n(分裂间期)→2n(前期、中期)→(2n→4n)(后期)→2n(末期有丝分裂结束)。
4.有丝分裂中核DNA数目变化规律:(2n→4n)(分裂间期)→4n(前期、中期、后期)→(4n→2n)(末期有丝分裂结束)。
【详解】
ABCD、①④含量没有减半,①曲线缓慢上升,分别为有丝分裂过程DNA含量、染色体数目变化曲线,②③含量减半,分别为减数分裂过程DNA含量、染色体数目变化曲线,ACD错误,B正确。
故选B。
13.丈夫的哥哥患有半乳糖血症(一种常染色体隐性遗传疾病),妻子的外祖母也有此病,家族的其他成员均无此病。经调查,妻子的父亲可以视为基因型纯合。可以预测,这对夫妻的儿子患半乳糖血症的概率是( )
A.1/12 B.1/4 C.3/8 D.1/24
【答案】A
【解析】
【分析】
已知半乳糖血症是一种常染色体隐性遗传疾病,可设控制该性状的基因为A、a;根据个体的表现型判断基因型。
【详解】
已知半乳糖血症是一种常染色体隐性遗传疾病,丈夫的哥哥患有半乳糖血症,家族的其他成员均无此病,则丈夫的双亲基因型为Aa,丈夫的基因型是1/3AA、2/3Aa,妻子的父亲是纯合子AA,妻子的外祖母也有此病(aa),则妻子的基因型是1/2AA、1/2Aa,所以这对夫妻的儿子患半乳糖血症的概率是2/3×1/2×1/4=1/12。
故选A。
【点睛】
本题考查常见的人类遗传病的相关知识,意在考查考生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系、分析题意以及解决问题的能力,根据题干信息判断各个体基因型是解题关键。
14.检测某一植物组织细胞,发现其有机物分解缓慢,酶的催化效率极低,这表明该细胞正在( )
A.分化 B.分裂 C.衰老 D.癌变
【答案】C
【解析】
【详解】
分析:细胞分裂、分化和癌变时,细胞的各项生命活动旺盛,但细胞衰老后,出现:(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
详解:细胞分化、分裂、癌变时,各项生命活动旺盛,有机物分解加快,酶的催化效率很高,与题干不符,A、B、D错误;细胞衰老后,代谢缓慢、酶活性降低,有机物分解缓慢,与题干相符,C正确。
点睛:本题考查细胞分裂、细胞分化、细胞衰老和细胞癌变等知识,要求学生识记细胞分裂和细胞分化的意义,识记衰老细胞的主要特征和癌细胞的主要特征,能根据题干信息“有机物分解缓慢,酶的催化效率极低”做出准确的判断。
15.某动物精巢内处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞有48条染色体,则该动物在有丝分裂后期的细胞中核DNA分子数有( )
A.24个 B.48个
C.96个 D.192个
【答案】C
【解析】
【分析】
根据题意分析可知:动物精巢内处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞由于着丝点分裂,染色体数目暂时加倍,为48条,形成的精细胞含有24条染色体,所以该动物体细胞中含有48条染色体。
【详解】
由于减数分裂第二次分裂后期的次级精母细胞内染色体数目与正常体细胞中染色体数目相等,所以该动物正常体细胞中含有48条染色体,核DNA分子数为48个。由于DNA在间期已经复制,因此有丝分裂后期的细胞中核DNA分子数为96个,C正确,ABD错误。
故选C。
【点睛】
16.生物体内脂肪的生理功能包括( )
A.生物膜的重要成分 B.储能物质
C.促进人和动物肠道对钙和磷的吸收 D.对生命活动具有调节作用
【答案】B
【解析】
【分析】
常见的脂质有脂肪、磷脂和固醇。脂肪是最常见的脂质,是细胞内良好的储能物质,还是一种良好的绝热体,起保温作用,分布在内脏周围的脂肪还具有缓冲和减压的作用,可以保护内脏器官。磷脂是构成细胞膜的重要成分,也是构成多种细胞器膜的重要成分。固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D。胆固醇是构成细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输;性激素能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成;维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
【详解】
A、磷脂是生物膜的主要成分,不属于脂肪的生理功能,A错误;
B、脂肪是重要的储能物质,B正确;
C、促进人和动物肠道对钙和磷的吸收的为维生素D的功能,不属于脂肪的生理功能,C错误;
D、性激素具有生物活性,对生命活动具有调节作用,属于固醇类,不属于脂肪的生理功能,D错误。
故选B。
【点睛】
17.下图表示小麦种子发育、成熟储存和萌发过程示意图,该过程中细胞含水量、分裂分化程度、大分子化合物的合成和分解等都发生了一系列变化,下列有关说法正确的是( )
A.④阶段由于淀粉的氧化分解导致还原糖增多
B.若为油料作物种子,其萌发初期干重有所增加与氧元素有关
C.种子形成时干重增加是由于种子细胞进行了光合作用
D.种子发育时,细胞分化的根本原因是不同细胞中的蛋白质不同
【答案】B
【解析】
【分析】
种子在城市过程中,葡萄糖等可溶性糖会转变成淀粉。种子在萌发的过程中需要大量的能量,这时淀粉会分解成可溶性糖,从而为种子代谢提供能量。
【详解】
A、④阶段淀粉会水解成还原糖,而不是氧化分解,A错误;
B、导致萌发种子干重增加的主要元素是氧,原因是由于油料作用的种子含脂肪多,需要吸水转化,水中的两种元素中,氧占16,而氢只占2,所以使种子重量增加的元素主要是氧,B正确;
C、种子形成时干重增加与种子的光合作用无关,因为种子细胞不能进行光合作用,C错误;
D、种子发育时,细胞分化的根本原因是基因的选择性表达,D错误。
故选B。
18.下列对有关实验的描述中,不正确的是( )
A.将双缩脲试剂加入到过氧化氢酶的溶液中,溶液呈紫色
B.将斐林试剂加入到蔗糖溶液中,加热后出现砖红色沉淀
C.细胞中的DNA可以被甲基绿染成绿色,从而可以观察到其在细胞中的分布
D.细胞中的染色体经龙胆紫溶液染色后,可观察到其在有丝分裂各时期中的形态特点
【答案】B
【解析】
【详解】
过氧化氢酶的化学本质属于蛋白质,蛋白质遇双缩脲试剂显紫色,A正确;蔗糖不属于还原糖,因此不会出现砖红色沉淀,B错误;细胞中的DNA可以被甲基绿染成绿色,从而可以观察到其在细胞中的分布,C正确;龙胆紫溶液可以将染色体染成紫色,在观察细胞有丝分裂实验中,细胞中染色体经龙胆紫溶液染色后,可以观察到其在有丝分裂各时期中的形态特点,D正确。
19.流感病毒包膜中有一类血凝素刺突,是一种糖蛋白,可以与宿主细胞膜上的受体相结合,在病毒侵入宿主细胞的过程中扮演重要角色。在宿主细胞内完成繁殖后,成熟的流感病毒从细胞出芽,将宿主的细胞膜包裹在自己身上形成包膜,脱离细胞后去感染下一个目标。下列相关分析错误的是( )
A.流感病毒包膜的主要成分是磷脂和蛋白质分子
B.包膜中血凝素的修饰和加工与宿主细胞的内质网和高尔基体有关
C.流感病毒从宿主细胞中释放体现了细胞膜的流动性
D.血凝素与宿主细胞膜受体的结合实现了细胞间的信息交流
【答案】D
【解析】
【分析】
生物病毒是一类个体微小,结构简单,只含单一核酸(DNA或RNA),必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞型微生物。
【详解】
A、由题意可知,流感病毒包膜是宿主的细胞膜形成,主要成分是磷脂和蛋白质分子,A正确;
B、包膜中的血凝素属于膜蛋白,膜蛋白的修饰和加工与宿主细胞的内质网和高尔基体有关,B正确;
C、流感病毒从宿主细胞中释放是以“出芽”的方式,体现了细胞膜的流动性,C正确;
D、流感病毒没有细胞结构,因此流感病毒包膜的血凝素与宿主细胞膜受体结合不能体现细胞间的信息交流,D错误。
故选D。
【点睛】
20.已知豌豆种子的黄色(Y)对绿色(y)、高秆(D)对矮秆(d)是显性,这两对性状独立遗传。用双亲为黄色高秆和绿色矮秆的豌豆植株杂交,得F1,选取F1的数量相等的两种植株进行测交,产生的后代数量相同,测交后代表现型及比例为黄色高秆∶绿色高秆∶黄色矮秆∶绿色矮秆=1∶3∶1∶3。下列说法不正确的是( )
A.双亲的基因型可能是YyDd和yydd
B.上述F1用于测交的个体自交,后代表型比为9∶9∶3∶5
C.上述F1用于测交的个体基因型是YyDd和yyDd
D.若F1的所有个体自交,产生的后代中杂合子有5种
【答案】B
【解析】
1、基因自由组合定律的实质是:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合;
2、已知选取 F1的数量相等的两种植株进行测交,测交后代表现型及比例为:黄色高杆:绿色高杆:黄色矮杆:绿色矮杆=1:3:1:3,即测交后代中黄色:绿色=1:3,高茎:矮茎=1:1,可以推知所选择的 F1个体的基因型为YyDd和yyDd。
【详解】
A、已知选取 F1两种植株进行测交,测交后代中黄色:绿色=1:3,高茎:矮茎=1:1,可以推知所选择的 F1两种植株个体的基因型为YyDd和yyDd,可以产生这两种基因型植株的亲本植株基因型可以是YyDd和 yydd,A正确;
B、上述F1(YyDd和yyDd)自交,其中前者自交产生的后代表型及比例为黄色高秆:绿色高秆:黄色矮秆:绿色矮秆=9:3:3:1,后者自交产生的后代表型及比例为绿色高秆:绿色矮秆=12:4,因此F1用于测交的个体自交产生的所有后代表型及比例为黄色高秆绿色高秆:黄色矮秆:绿色矮秆=9:15:3:5,B错误;
C、由分析可知,F1用于测交的个体基因型是YyDd和yyDd,C正确;
D、若 F1的所有个体自交,其中YyDd自交后代会出现YYDd、YyDD、YyDd、yyDd、Yydd这5种杂合子;yyDd自交后代有yyDd的杂合子,所以产生的后代中杂合子有 5种,D正确。
故选B。
21.第一代果蝇受精卵中有4对染色体,当其受精卵发育成性成熟的第二代果蝇时,第二代果蝇又产生配子,那第二代果蝇产生的每一个配子中染色体的来源是
A.4条来自第一代父本,另外4条来自第一代母本
B.2条来自第一代父本,另外2条来自第一代母本
C.卵细胞中则有4条来自第一代母本,精子中则有4条来自第一代父本
D.无法确定
【答案】D
【解析】
【分析】
果蝇进行减数分裂时在减数第一次分裂期间发生同源染色体的分离与自由组合,经过减数第二次分裂后配子中染色体数目减半。
【详解】
第二代果蝇细胞中含有来自父方的4条染色体和来自母方的4条染色体,其经过减数分裂,发生同源染色体的分离、非同源染色体的自由组合形成配子,配子中的4条染色体可能全部来自第一代母本,也可能全部来自第一代父本;还有可能部分来自第一代父本,部分来自第一代母本,因此无法确定,D正确,ABC错误。
故选D。
22.两个杂合子(涉及两对性状独立遗传)杂交,子代只有一种性状表现,则这两个杂合子的遗传因子组成是( )
A.AaBb和AABb B.AaBb和Aabb
C.Aabb和aaBb D.AABb和AaBB
【答案】D
【解析】
【分析】
1、解答本题可采用逐对分析法,即首先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题;其次根据基因的分离定律计算出每一对相对性状所求的比例,最后再相乘。
2、有亲本的基因型推后代的表现型可分以下几种情况(设受A、a控制):
a.亲本为Aa×Aa,后代为显性:隐性=3:1;
b.亲本为Aa×aa,后代为显性:隐性=1:1;
c.亲本为Aa×AA、AA×aa、AA×AA,后代为全为显性,亲本为aa×aa,后代全为隐性。
【详解】
A、AaBb和AABb→子代中表现型种类=1×2=2种,A错误;
B、AaBb和Aabb→子代中表现型种类=2×2=4种,B错误;
C、Aabb和aaBb→子代中表现型种类=2×2=4种,C错误;
D、AABb和AaBB→子代中表现型种类=1×1=1种,D正确。
故选D。
【点睛】
23.致死基因的作用可以发生在不同的发育阶段,在配子期致死的称为配子致死,在胚胎期或成体阶段致死的称为合子致死。番茄的花色和叶的宽窄分别由两对等位基因控制,且两对基因中某一对基因纯合时会使受精卵致死。现用红色窄叶植株自交,子代的表现型及其比例为红色窄叶∶红色宽叶∶白色窄叶∶白色宽叶=6∶2∶3∶1。下列表述正确的是( )
A.两对相对性状中的显性性状分别是红色和宽叶
B.从子代的表现型分析,控制花色的基因具有隐性纯合致死效应
C.番茄的致死类型属于配子致死
D.亲本红色窄叶植株自交后代中纯合子所占比例为1/6
【答案】D
【解析】
【分析】
根据题意分析可知:红色窄叶植株自交,后代出现了白色宽叶,说明发生了性状分离,因而可判断红色对白色为显性,窄叶对宽叶为显性。由于番茄的花色和叶的宽窄分别由两对等位基因控制,且两对基因中某一对基因纯合时会使受精卵致死,子代的表现型及其比例为红色窄叶:红色宽叶:白色窄叶:白色宽叶=6:2:3:1,是9:3:3:1的特殊情况,因而遵循基因的自由组合定律。根据花色中红色:白色=2:1,说明红花基因显性纯合致死。设红色基因为A、窄叶基因为B,则亲本红色窄叶植株的基因型为AaBb,子代的表现型和基因型为红色窄叶AaBB、AaBb,红色宽叶Aabb,白色窄叶aaBB、aaBb,白色宽叶aabb。
【详解】
A、根据红色窄叶植株自交,后代出现了白色宽叶,可判断两对相对性状中的显性性状分别是红色和窄叶,A错误;
B、从子代的表现型分析,红色:白色=2:1,说明控制花色的基因具有显性纯合致死效应,B错误;
C、番茄控制花色的基因具有显性纯合致死效应,故番茄的致死类型属于合子致死,C错误;
D、由于控制花色的基因具有显性纯合致死效应,亲本红色窄叶植株(AaBb)自交后代中纯合子只有aaBB和aabb,所占比例为1/12+1/12=1/6,D正确。
故选D。
24.下图表示叶面积指数与光合产物实际量、呼吸量等的关系(叶面积指数是指植物单位面积中叶面积的数量,此数量越大,表示叶片交叉程度越大)。请据图回答问题:图中曲线1、2、3及D点的生物学意义依次表示( )
A.光合作用实际量、呼吸作用量、干物质量;植物的净光合作用等于零
B.干物质量、光合作用实际量、呼吸作用量;植物的净光合作用大于零
C.呼吸作用量、光合作用实际量、干物质量;植物的净光合作用小于零
D.光合作用实际量、干物质量、呼吸作用量;植物的净光合作用等于零
【答案】D
【解析】
【分析】
在光照条件下,植物既能光合作用又能呼吸作用。光合作用为呼吸作用提供氧气和有机物,呼吸作用为光合作用提供水和二氧化碳,二者是相互影响,相互作用的。植物实际光合速率即就是净光合速率速率(表观光合速率)+呼吸速率。
根据叶面积指数的概念可知,叶面积指数越大,光合作用强度越大,合成的有机物越多,干物质量越大。
【详解】
植物干物质量(即净光合作用量)=光合作用实际量-呼吸作用量;根据题意分析曲线可知,曲线1表示光合作用实际量,曲线2表示净光合作用量,曲线3表示呼吸作用量;D点为曲线1和曲线3的交点,即光合作用实际量=呼吸作用量,故其生物学意义是植物的净光合作用等于零,所以D正确,ABC错误。
故选D。
【点睛】
植物干物质量(即净光合作用量或产量)=光合作用实际量-呼吸作用量。
25.某植株高度由两对等位基因A、a和B、b(已知这两对基因位于一对同源染色体上)以累加效应决定,且每个显性基因的遗传效应是相同的。纯合子AABB高50cm,aabb高30cm。这两个纯合子杂交得到F1,F1产生四种配子的比例为3:3:2:2。自交得到F2,在F2中,表现40cm高度的个体所占比例为( )
A.37.5% B.34% C.26% D.8%
【答案】B
【解析】
【分析】
基因自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合;位于同源染色体上的非等位基因不遵循自由组合定律,遵循连锁交换定律。
【详解】
由题意知,植株的株高性状是数量性状,AABB高50cm,aabb高30cm,则每个显性基因增高(50-30)÷4=5cm,由于两对等位基因位于一对同源染色体上,因此遵循连锁交换定律,两个纯合子AABB和aabb杂交得到F1,F1的基因型是AaBb,如果没有交叉互换,产生的配子类型是AB、ab两种,比例是1:1,如果产生四种配子的比例为3:3:2:2,说明发生交叉互换,产生基因型为Ab、aB的配子,交叉互换产生的配子的比例较小,因此AB:ab:Ab:aB=3:3:2:2,F1交得到F2,按照雌雄配子随机结合,在F2中表现40cm高度的个体的基因型是AAbb、aaBB、AaBb,比例是2/10×2/10+2/10×2/10+3/10×3/10×2+2/10×2/10×2=34%。
故选B。
【点睛】
第II卷(非选择题)
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人
得分
二、综合题
26.α-淀粉酶广泛存在于动物、植物及微生物中。请回答下列有关酶的问题:
(1)若利用α-淀粉酶、淀粉、蔗糖来验证“酶的专一性”,可用________(填"碘液"、"斐林试剂"、"碘液或斐林试剂")进行检测。
(2)大麦芽是酿酒的重要原料,这是由于大麦芽中含有淀粉酶,可将其他谷物中的淀粉水解为_______(二糖),再在其他酶的催化下转化为可被_______(微生物)利用的葡萄糖。在生产中,可以用___________(激素)处理大麦种子,则无需发芽便可产生淀粉酶,从而降低成本,简化工艺。
(3)链球菌的某种基因常被作为抗虫基因,这种基因产物可以_______(填“促进”、“抑制”)害虫消化道中α-淀粉酶的活性,从而使害虫消化不良。
(4)不同生物合成的α-淀粉酶最适pH不同:人类唾液中α-淀粉酶为6.0—7.0,芽孢杆菌α-淀粉酶为3.0,麦芽α-淀粉酶为4.5。造成这种差异的根本原因是__________。
【答案】(1)斐林试剂
(2) 麦芽糖 酵母菌 赤霉素
(3)抑制
(4)不同生物的α-淀粉酶基因的结构不同(或碱基对序列/脱氧核苷酸序列不同)
【解析】
【分析】
酶具有专一性:一种酶只能催化一种或一类化学反应,因此要验证α-淀粉酶的专一性,就是确认α-淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解。
抗虫基因可表达出抗虫蛋白,消化道中α-淀粉酶可以水解淀粉,因此推测抗虫蛋白可以抑制害虫消化道中α-淀粉酶的活性,从而使害虫消化不良。
蛋白质种类功能不同的根本原因是基因不同或碱基/脱氧核苷酸的排列顺序不同。
(1)
α-淀粉酶会分解淀粉,产物是麦芽糖,α-淀粉酶不会分解蔗糖,由于两组装置可能均无淀粉,一组有麦芽糖(还原性糖)、一组无还原性糖,因此不能用碘液检测,而要用斐林试剂检测。
(2)
酿酒的发酵菌种为酵母菌。α-淀粉酶会将淀粉水解为麦芽糖,再在其他酶的催化下转化为可被酵母菌利用的葡萄糖。赤霉素可以使大麦种子无需发芽便可产生淀粉酶,从而降低成本,简化工艺。
(3)
抗虫基因具备抗虫功能,消化道中α-淀粉酶可以水解淀粉,因此这种基因产物(抗虫蛋白)可以抑制害虫消化道中α-淀粉酶的活性,从而使害虫消化不良。
(4)
α-淀粉酶的化学本质是蛋白质,其最适pH不同,根本原因是不同生物的α-淀粉酶基因的结构不同或碱基/脱氧核苷酸的排列顺序不同。
27.葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质。人体细胞膜上分布有葡萄糖转运载体家族(简称G,包括G1、G2、G3、G4等多种转运载体)。根据下图请回答系列问题:
(1)G在细胞中的__________(填细胞结构)合成。
(2)研究表明,G1在红细胞上含量较丰富,G2主要分布于肝脏和胰岛B细胞。在两种转运载体中,与葡萄糖亲和力高的是______,保障红细胞在血糖浓度______时也能以较高速率从细胞外液摄入葡萄糖。
(3)红细胞通过____________(填运输方式)吸收葡萄糖,影响葡萄糖吸收速率的主要因素有____________________________________。
【答案】(1)核糖体
(2) G1 低
(3) 协助扩散 载体(G1)数量、葡萄糖浓度差
【解析】
【分析】
被动运输:物质顺浓度梯度的扩散进出细胞称为被动运输,包括自由扩散和协助扩散。自由扩散:物质通过简单的扩散作用进出细胞,叫做自由扩散,不需要载体协助,不消耗能量。协助扩散(影响因素:浓度差、载体):需要载体,但不需要能量。主动运输概念:物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时消耗能量,这种方式叫主动运输。
(1)
G是载体蛋白,蛋白质在核糖体合成。
(2)
据图,在同一葡萄糖浓度下,红细胞的葡萄糖摄入速率比肝脏细胞都要高,红细胞上的载体是G1,肝脏细胞上的载体是G2,则G1和葡萄糖的亲和力高。据图,当葡萄糖浓度低时,红细胞摄入葡萄糖的速率很高。
(3)
如图,在一定范围内,随葡萄糖浓度的增大,红细胞摄入葡萄糖的速率也增大,当达到一定浓度时,随葡萄糖浓度的增大,红细胞摄入葡萄糖的速率增幅变小,说明红细胞通过协助扩散方式吸收葡萄糖。影响葡萄糖吸收(协助扩散)速率的主要因素有葡萄糖浓度差、载体蛋白的数量。
【点睛】
通过物质运输速率曲线图,考查主动运输、被动运输的特点、影响因素。
28.光呼吸是植物进行光合作用的细胞在光照和O2/CO2值异常时发生的一种生理过程,如下图所示。该过程是细胞在Rubisco酶的催化下,消耗O2,生成CO2,借助叶绿体、线粒体等多种细胞器共同完成的反应。请回答下列问题:
(1)Rubisco酶的作用途径有两条,即催化C5化合物和CO2反应生成_______________,又能催化C5化合物和O2反应生成1分子C3化合物和1分子C2化合物。
(2)植物细胞进行光合作用暗反应的场所是______,进行光呼吸的场所有_________。
(3)当雨后天晴,大气中O2/CO2值降低时,糖类积累的速率将_________(填“上升”“下降”或“不变”),主要原因是______________________________。
【答案】(1)2分子C3化合物
(2) 叶绿体基质 叶绿体(基质)和线粒体
(3) 上升 此时,光呼吸减弱,C5的消耗减少,而CO2与C5结合产生用于暗反应的C3含量增加,使暗反应速率上升
【解析】
【分析】
光合作用的光反应阶段,水分解成O2和[H],ADP和Pi形成ATP;暗反应阶段,CO2和C5结合,生成2个C3,C3接受ATP释放的能量并且被[H]还原,形成糖类和C5。辅酶Ⅱ(NADP+)与电子和质子(H+)结合,形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。光反应与暗反应紧密联系,相互影响。光反应为暗反应提供[H]和ATP,暗反应为光反应提供ADP、Pi、NADP+。
(1)
据图,Rubisco酶的作用途径之一是催化C5化合物和CO2反应生成2分子C3化合物。
(2)
暗反应的场所是叶绿体基质。据图光呼吸是C5化合物和O2反应生成1分子C3化合物和1分子C2化合物,C2化合物在线粒体生成CO2,则光呼吸的场所是叶绿体基质和线粒体。
(3)
大气中O2/CO2值降低时,CO2能竞争更多的酶进行CO2的固定,暗反应变强,同时光呼吸变弱,糖类积累的速率上升。
【点睛】
通过光呼吸情境,考查暗反应的过程,对细胞生化图的分析能力。
29.果蝇体细胞中有4对染色体,其中2、3、4号为常染色体,野生型果蝇翅色无色透明。Gal4/UAS是存在于酵母中的基因表达调控系统,Gal4基因表达的Gal4蛋白能够与特定的DNA序列UAS结合,并驱动UAS下游基因的表达。科研人员通过基因工程技术将一个Gal4基因插入到雄果蝇的一条3号染色体上,得到转基因雄果蝇甲。将另一UAS-绿色荧光蛋白基因(简称UAS-GFP基因)随机插入到雌果蝇的某条染色体上,得到转基因雌果蝇乙、丙。甲、乙、丙均为无色翅。为探究UAS-GFP基因插入的位置,进行了如下实验。请回答下列问题:
(1)实验一:甲与乙杂交得到F1,F1中绿色翅︰无色翅=1︰3。
①根据基因之间的关系分析,F1出现绿色翅的原因是_______________。
②根据F1结果________(填“能”或“不能”)判断UAS-GFP基因插入的位置在乙果蝇的3号染色体上,理由是__________________________________________________。
(2)实验二:甲与丙杂交得到F1,将F1中绿色翅个体相互交配得到F2,发现F2雌雄果蝇翅色比例不同,推测最可能的原因是_________________________________________。如果F2果蝇的性状分离比为___________________,则说明推测的原因是正确的。
【答案】(1) F1部分个体同时具有Gal4基因和UAS-绿色荧光蛋白基因,Gal4基因能促进UAS-绿色荧光蛋白基因的表达,形成绿色翅 不能 无论UAS-GFP基因是否插入到3号染色体上,F1中绿色翅与无色翅的比值都为1︰3
(2) UAS-GFP基因插入到X染色体上 6︰2︰3︰5
【解析】
【分析】
根据题干信息:Gal4/UAS是存在于酵母中的基因表达调控系统,Gal4蛋白能够与特定的DNA序列UAS结合,并驱动UAS下游基因的表达,亲代乙个体虽然有UAS-绿色荧光蛋白基因,但是由于没有Gal4基因的促进作用,所以未表达,表现为无色翅。杂交子代中同时具有Gal4基因和UAS-绿色荧光蛋白基因的个体,由于Gal4基因表达的Gal4蛋白可以促进UAS-绿色荧光蛋白基因的表达,所以可以出现绿色翅。
由题干已知:雄果蝇甲的一条3号染色体插入一Gal4基因(设为G基因),若UAS-绿色荧光蛋白基因(设为U基因)插入雌果蝇乙的3号染色体,甲乙基因型可以设为Gguu和ggUu;若UAS-绿色荧光蛋白基因(设为U基因)插入雌果蝇乙的其它染色体,甲乙基因型仍可设为Gguu和ggUu。
(1)
①杂交子代中同时具有Gal4基因和UAS-绿色荧光蛋白基因的个体,由于Gal4基因表达的Gal4蛋白可以促进UAS-绿色荧光蛋白基因的表达,所以可以出现绿色翅。
②甲、乙杂交后,F1中的基因型均为GgUu︰Gguu︰ggUu︰gguu=1︰1︰1︰1,Gguu、ggUu、gguu个体表现为无色翅,所以F1表现型之比为1︰3,所以无法判断UAS-GFP基因是否插入到乙果蝇的3号染色体上。
(2)
甲与丙进行同一流程的杂交,F2雌雄果蝇翅色比例不同,推测最可能的原因基因位于X染色体上,甲和丙的基因型可以设为GgXuY和ggXUXu,(u和g表示没有相关的基因),则F1的绿翅雌雄果蝇的基因型为GgXUXu和GgXUY,杂交后代的表现型和基因型之比为:G_XUX-︰G_XUY︰ggXUX-︰(G_XuY+ggXUY+ggXuY)=6︰3︰2︰(3+1+1),即绿翅雌性︰绿翅雄性︰无色翅雌性︰无色翅雄性=6︰2︰3︰5。
30.苏云金芽孢杆菌存在一种抗虫基因(Bt毒蛋白基因),科学家培育出了转Bt毒蛋白基因抗虫棉。已知Bt基因的两端存在EcoRⅠ、BamHⅠ酶切位点,如图甲所示,质粒表达载体如图乙所示,ampR为青霉素抗性基因,tetR为四环素抗性基因,P为启动子,箭头表示酶切位点。请回答下列问题:
(1)与棉细胞相比,苏云金芽孢杆菌在结构上的显著特点是________________。Bt基因片段和质粒表达载体分别含有________个游离的磷酸基团。
(2)如果只用EcoRⅠ酶分别在甲、乙图示位点切割,加入DNA连接酶后,________(填“能”或“不能”)得到重组质粒。如果采用EcoRⅠ和BamHⅠ两种酶进行切割,与单酶切相比,其优点在于________________。
(3)用合适的方法进行酶切后将酶切产物进行连接,再将连接产物分别导入去质粒受体菌中并繁殖成若干单菌落。从某个单菌落(标记为M)中取出一部分用含有四环素的培养基(标记为m1)培养,一部分用含有青霉素的培养基(标记为m2)培养。一段时间后,如果________________,即可从该单菌落M中分离得到重组质粒。
(4)将重组质粒导入普通棉细胞中,利用________(技术)可得到转基因植株。能说明转基因抗虫棉培育成功的简便方法是________________________________。
【答案】 没有以核膜为界限的细胞核 2、0 能 可以防止目的基因和质粒表达载体在酶切后产生的末端发生任意连接(或使目的基因与质粒表达载体结合的机会增加) 在m1中的受体菌存活(有菌落),在m2中的受体菌死亡(无菌落) 植物组织培养 让虫吃该植株的叶片,如果虫死亡,则说明抗虫棉培育成功
【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。
【详解】
(1)棉细胞是真核生物,苏云金芽孢杆菌是原核生物,原核细胞没有以核膜包被的细胞核。DNA分子呈双螺旋结构,每条单核苷酸链上都含有1个游离磷酸基团,Bt基因片段是双链,有2个游离的磷酸基团,而质粒为小型环状DNA分子,无游离磷酸基团。
(2)单酶切和双酶切都会得到重组质粒,但后者可以防止目的基因和质粒表达载体在酶切后产生的末端发生任意连接,提高目的基因与质粒连接为重组质粒的几率。
(3)重组质粒上的青霉素抗性基因被破坏,而四环素抗性基因完好,这样成功导入重组质粒的受体菌在m1培养基中可以繁殖,在m2培养基中不能繁殖。故如果在m1中的受体菌存活(有菌落),在m2中的受体菌死亡(无菌落),即可从该单菌落M中分离得到重组质粒。
(4)将重组质粒导入普通棉细胞中,利用植物组织培养技术可得到转基因植株。转Bt毒蛋白基因抗虫棉的检测可以用个体鉴定法,即让虫吃棉的叶片,如果虫死亡,说明抗虫棉培育成功。
【点睛】
本题考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的概念、原理及操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节,能结合所学的知识准确答题。
评卷人
得分
三、实验题
31.科学家发现苍蝇体内存在一种抗菌活性蛋白,使其能够在恶劣环境中生存下去,这种蛋白质对多种细菌都具有极强的杀伤力。
(1)科学家首先从苍蝇体内提取到了甲、乙、丙、丁四种单链蛋白质的混合物,其分子大小和电荷的性质情况如图所示
①更换蛋白质混合物的缓冲液时,一般采用________法。
②若用凝胶色谱法分离混合物中的蛋白质,移动速度最快的是________,原因是________________。
③若用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分离混合物中的蛋白质,则蛋白质________和________形成的电泳带相距最近。
(2)研究发现蛋白甲和蛋白丙都具有一定的抗菌能力,为测定两种蛋白抗菌能力的大小,科学家设计了如下实验步骤:
步骤一:制作无菌平板。
步骤二:利用________法将不同种类的致病菌分别接种在平板上,培养数日得到长满致病菌的平板。
步骤三:将等量抗菌活性蛋白溶液滴加在平板上,培养一段时间,测定平板上的________,结果如下。由实验结果可知,________更适于作为广谱抗生素。
两种蛋白对各致病菌的抑菌圈直径(mm)
编号
金黄色葡萄球菌
单增李斯特菌
副溶血性弧菌
伤寒沙门氏菌
大肠埃希氏
蛋白甲
16.2
12.0
14.4
13.1
11.9
蛋白丙
18.2
8.3
11.1
1.0
0
【答案】(1) 透析 丙 丙分子量大,不易进入凝胶内部的通道,只在凝胶外部移动,路程短,移动速度快 乙 丁
(2) 稀释涂布平板法(涂布平板法) 抑菌圈大小 甲
【解析】
【分析】
1、微生物接种常用的两种方法: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足够稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后,可形成单菌落。2、凝胶色谱法:凝胶色谱法也称做分配色谱法,是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。所用的凝胶实际上是一些微小的多孔球体,这些小球体大多数是由多糖类化合物构成的,如葡聚糖或琼脂糖。在小球体内部有许多贯穿的通道,当相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶时,相对分子质量较小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道,路程较长,移动速度较慢;而相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部的通道,只能在凝胶外部移动,路程较短,移动速度较快。相对分子质量不同的蛋白质分子因此得以分离。
(1)
①透析通过扩散的原理可用于去掉蛋白质溶液中的小分子杂质,也可以用于更换缓冲液。②在用凝胶色谱法分离混合物中的蛋白质时,分子量大的由于不能进入凝胶颗粒内部,移动的速度最快,而图中四种蛋白质的分子量最大的是丙,因此移动速度最快的是丙,因为丙分子量最大,不易进入凝胶内部的通道,只在凝胶外部移动,路程短,移动速度快。③若用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分离混合物中的蛋白质,SDS所带负电荷大大超过了蛋白质原有的电荷量,因而掩盖了两种蛋白质间电荷差别,使蛋白质在电泳中的迁移速率仅取决于分子量大小,所以乙和丁这两种蛋白质虽然原始电荷有差异,但是分子量接近,因而在凝胶上的迁移速度接近。
(2)
步骤一:制作无菌平板。步骤二:为了得到单菌落,可利用稀释涂布平板法将不同种类的致病菌分别接种在平板上,培养数日得到长满致病菌的平板。步骤三:将等量抗菌活性蛋白溶液滴加在平板上,培养一段时间,测定平板上的抑菌圈大小。表中实验结果显示蛋白甲能对表中所有的致病菌起作用,而蛋白丙主要对表中的前三种菌起作用,显然蛋白甲更适于作为广谱抗生素。
【点睛】
熟知蛋白质分离和纯化的原理是解答本题的关键,能利用相关的信息进行合理的分析并正确作答时解答本题的另一关键,微生物接种方法也是本题的考查点,本题重点考查学生提取和运用相关信息的能力。
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