河南省南阳市2024-2025学年高二下学期期中质量评估生物试卷(解析版)
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这是一份河南省南阳市2024-2025学年高二下学期期中质量评估生物试卷(解析版),共17页。试卷主要包含了保持卡面清洁,不折叠,不破损等内容,欢迎下载使用。
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一、选择题(每题2分,共60分)
1. 发酵一般指利用微生物制造工业原料或产品的过程。下列有关传统发酵食品的叙述正确的是( )
A. 发酵食品制作的每一个步骤都需要灭菌,目的是延长产品保质期
B. 乳酸菌、毛霉分别是腐乳、泡菜的制作过程中起主要作用的微生物
C. 当缺少糖源时,醋酸菌将酒精直接转变为乙醛,再转变为乙酸
D. 通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
【答案】C
【分析】参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、发酵食品制作过程中并非每一步都需要灭菌,例如,泡菜和腐乳的制作需要利用自然环境中的微生物(如乳 酸菌、毛霉),过度灭菌会抑制发酵过 程。灭菌主要用于现代发酵工程中纯培养 的环节,而非传统发酵食品,A错误;
B、乳酸菌是泡菜制作的主要微生物,而腐乳制作的主要微生物是毛霉,醋酸菌在缺少糖源时,B错误;
C、醋酸菌在缺少糖源时,能够将酒精先氧化为乙醛,再进一步氧化为 乙酸(醋酸),C正确;
D、单细胞蛋白是通过培养微生物(如酵母菌)直接获得的菌体蛋白, 而非从微生物细胞中“提取”的产物,D错误。
故选C。
2. 泡菜是一种深受我国食客喜爱的传统发酵食品。在保证泡菜食用品质的前提下,通过添加适量的柠檬酸(CA)、苹果酸(MA)、乳酸(LA)及对照组(CK)探究有机酸对泡菜菌种的影响。下列叙述不正确的是( )
A. 泡菜制作过程中,水封的主要目的是防止污染
B. 分析上图可知添加有机酸会抑制乳酸菌的繁殖
C. 添加有机酸能明显降低亚硝酸盐的含量,柠檬酸的效果最好
D. 为保证泡菜的品质,应进一步研究有机酸的添加时间
【答案】A
【分析】据图可知,不同时期泡菜中的亚硝酸盐含量不同,泡菜中的亚硝酸含量随发酵天数增多呈现的变化趋势是先上升后下降,最后维持相对稳定;分析比较四条曲线可知,适量的柠檬酸(CA)、苹果酸(MA)、乳酸(LA)均能降低亚硝酸盐的含量。
【详解】A、制作泡菜是利用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸的原理,故制作泡菜时要用特殊的坛子,坛子需加水密封,主要目的是提供厌氧环境,A错误;
B、据图可知,与对照(CK)相比,添加有机酸会抑制乳酸菌的繁殖,B正确;
C、据右图可知,添加有机酸能明显降低亚硝酸盐的含量,其中柠檬酸的效果最好,C正确;
D、本实验探究了不同有机酸对于乳酸菌数量和亚硝酸盐含量的影响,为保证泡菜的品质,应进一步研究有机酸的添加时间,D正确。
故选A。
3. 微生物培养过程中,要十分重视无菌操作,请分析下列操作,正确项数是( )
①平板划线操作过程中,每次灼烧接种环的目的都是杀死接种环上残留的菌种
②加入培养基中的指示剂和染料不需要灭菌
③家庭制作葡萄酒时要将容器和葡萄进行灭菌
④干热灭菌可以杀死微生物的营养细胞和部分芽孢
⑤涂布平板时所用的涂布器需酒精浸泡后灼烧灭菌
⑥家庭制作泡菜并无刻意的灭菌环节,发酵初期乳酸菌产生的乳酸可以抑制其他微生物的生长
⑦确保无菌操作条件下,获得的不含代谢废物的微生物培养物即是纯培养物
A. 一项B. 二项C. 三项D. 四项
【答案】B
【分析】无菌技术的主要内容:(1)对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒。(2)将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌。(3)为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在酒精灯火焰附近进行。(4)实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。
【详解】①在操作的第一步之前灼烧接种环是为了确保接种环上没有残留的微生物,从而避免污染培养物;划线结束时灼烧接种环是为了杀死接种环上残留的菌种,避免细菌污染环境或感染操作者,①错误;
②加入培养基中的指示剂和染料需要灭菌,否则会染菌,影响微生物的培养,②错误;
③家庭制作葡萄酒将容器和葡萄进行消毒,不需要灭菌,③错误;
④煮沸消毒可以杀死微生物的营养细胞和部分芽孢,而灭菌,例如干热灭菌能杀灭环境中一切微生物,包括孢子和芽孢,④错误;
⑤涂布平板时所用的涂布器需70%酒精浸泡后在酒精灯火焰上进行灼烧灭菌,⑤正确;
⑥家庭制作泡菜时需要将容器进行清洗消毒,但不需要刻意灭菌,⑥正确;
⑦纯培养物是指只含一种微生物的培养物,与是否含代谢废物无关,⑦错误。
综上,⑤⑥正确,B正确,ACD错误。
故选B。
4. 大肠杆菌是人和动物肠道寄生菌,在一定条件下会引起胃肠道等局部组织感染。检验水样中大肠杆菌数目是否符合生活饮用水卫生标准,常用滤膜法测定,其操作流程如下图所示。大肠杆菌的代谢物能与伊红亚甲蓝(EMB培养基的指示剂)反应,菌落呈深紫色。下列对该实验操作的分析,错误的是( )
A. 测定前,滤杯和滤瓶均可用干热灭菌法灭菌处理
B. 将过滤完的滤膜紧贴在EMB培养基上,完成大肠杆菌的接种操作
C. 过滤的水样中的实际菌体数可能多于滤膜上的菌落数
D. EMB培养基属于选择培养基,只有大肠杆菌能正常生长并形成深紫色菌落
【答案】D
【分析】大肠杆菌的代谢能与伊红亚甲蓝(EMB培养基的指示剂)反应,菌落呈深紫色,因此可以制备EMB培养基来鉴别大肠杆菌。在实验室进行微生物培养的时候都需要进行严格的无菌操作,尽量减少杂菌的污染。
【详解】A、干热灭菌法适用于对滤杯,滤膜和滤瓶进行灭菌,防止杂菌的污染,A正确;
B、由于过滤完后细菌黏附在滤膜上,将滤膜紧贴在EMB培养基上可以将黏附在滤膜上的菌种接种在培养基上,B正确;
C、当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,导致统计的菌落数目往往比活菌的实际数目少,即过滤的水样中的实际菌体数可能多于滤膜上的菌落数,C正确;
D、EMB培养基属于鉴别培养基,D错误。
故选D。
5. 如图所示为分离某种以尿素为氮源的细菌的实验过程,下列叙述错误的是( )
A. 土样从有哺乳动物尿液的地方取,获得目的菌种的概率更高
B. 为验证尿素固体培养基具有选择作用,可用不接种的空白培养基作对照
C. C组三个培养皿中分别形成了54个、46个、50个菌落,则1g土壤样本中约有分解尿素的细菌5×106个
D. 在以尿素为唯一氮源的固体培养基上生长的细菌,有可能不都是以尿素为氮源的细菌
【答案】B
【分析】分离某种以尿素为氮源细菌实验过程:土壤取样→样品的稀释→将稀释液涂布到以尿素为唯一氮源的培养基上→挑选能生长的菌落→鉴定。
【详解】A、在含哺乳动物排泄物的土壤中有较多能合成脲酶的细菌,因此土样从有哺乳动物尿液的地方取,获得目的菌种的几率很高,A正确;
B、取不同稀释倍数的土壤稀释液各0.1mL,分别涂布于牛肉膏蛋白胨固体培养基、尿素固体培养基上,其中牛肉膏蛋白胨固体培养基是对照,用以说明尿素固体培养基是否有选择作用,B错误;
C、C组三个培养皿中分别形成了54个、46个、50个菌落,则1g土壤样本中约有分解尿素的细菌(54+46+50)÷3÷0.1×104=5×106个,C正确;
D、在尿素固体培养基上生长的细菌大多数是以尿素为氮源的细菌,还有一些利用空气中氮的微生物也能生长,D正确。
故选C。
6. 我国是世界上啤酒生产和消费大国。啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成,主要工艺流程如图所示,其中糖化主要是将麦芽中的淀粉等有机物水解为小分子物质。下列关于啤酒发酵的叙述正确的是( )
A. 大麦种子发芽阶段,释放淀粉酶
B. 破碎有利于淀粉进入酵母菌,提升发酵速率
C. 焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚,同时使淀粉酶失活
D. 主发酵阶段完成酵母菌繁殖,后发酵阶段进行代谢物的生成
【答案】A
【分析】啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都是在主发酵阶段完成。
【详解】A、大麦种子萌发过程中,受细胞分裂素、赤霉素等激素的影响,可增加促进淀粉酶的形成,A正确;
B、淀粉不能进入酵母菌细胞内,破碎有利于增加淀粉与酶的接触面积,促进糖化过程,B错误;
C、焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚,防止其继续萌发,同时保持淀粉酶活性,便于后续糖化操作,C错误;
D、酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都是在主发酵阶段完成,D错误。
故选A。
7. 菊花是重要的观赏花卉。下列关于菊花组织培养的叙述,错误的是( )
A. 对清水冲洗过的外植体消毒时会依次用到:酒精、无菌水、次氯酸钠、无菌水
B. 取消毒并切成小段的外植体,将其1/3~1/2插入诱导愈伤组织的培养基中
C. 诱导愈伤组织和后续的培养过程中均需要给予适当时间和强度的光照
D. 组培苗移植前需用流水清洗掉根部的培养基,经炼苗后再转移至大田种植
【答案】C
【分析】植物组织培养时外植体用流水充分清洗后用体积分数为70%的酒精消毒30s,用无菌水清洗2~3次,再用次氯酸钠溶液处理30分钟,立即用无菌水清洗2~3次。
【详解】A、 植物组织培养时外植体用流水充分清洗后用体积分数为70%的酒精消毒30s,用无菌水清洗2~3次,再用次氯酸钠溶液处理30分钟,立即用无菌水清洗2~3次,故对清水冲洗过的外植体消毒时会依次用到:酒精、无菌水、次氯酸钠、无菌水,A正确;
B、在酒精灯火焰旁(防止杂菌污染)将外植体的1/3~1/2插入诱导愈伤组织的培养基中,注意不要倒插(目的是保证生长素的极性运输,保证成活率),B正确;
C、诱导愈伤组织期间一般不需要光照,在后续的培养 过程中,每日需要给予适当时间和强度的光照,C错误;
D、用流水清洗掉根部的培养基后,将幼苗移植消过毒的蛭石或珍珠岩环境中,待其长壮后移栽入土,D正确。
故选C。
8. 两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂,形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出,未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理,将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种,过程如图1所示。将普通小麦、中间偃麦草及通过以上方法得到的植物1~4的基因组DNA为模板进行PCR扩增差异性条带,以便鉴定杂种植株,结果如图2所示,下列说法错误的是( )
A. 过程②紫外线的作用是诱导中间偃麦草发生染色体片段断裂
B. 过程③可采用高Ca2+-高pH融合法促进原生质体融合
C. ④过程中需要更换培养基,适当提高生长素的比例有利于根的分化
D. 据图2推断符合要求的耐盐杂种植株为植株1、2、4
【答案】D
【分析】题图分析:①是通过酶解法去除植物细胞壁,②是用紫外线诱导染色体变异,③是诱导融合形成杂种细胞,④为脱分化和再分化形成杂种植株的过程,体现了植物细胞的全能性,⑤为筛选耐盐小麦的过程。
【详解】A、过程②紫外线的作用是诱导中间偃麦草的染色体断裂,从而可能实现偃麦草的耐盐相关基因整合到小麦染色体上,从而获得高耐盐的小麦,A正确;
B、过程③为促进原生质体融合的方法,通常可采用物理或化学的方法进行诱导,其中采用的化学法有聚乙二醇(PEG)融合法和高 Ca2+—高pH融合法,B正确;
C、④为脱分化和再分化形成杂种植株的过程,由于分化形成根或芽所需要的生长素和细胞分裂素的比例不同,因此该过程中需要更换培养基,适当提高生长素的比例有利于根的分化,C正确;
D、根据图2可知,1、2、4同时具有普通小麦和中间偃麦草的DNA片段,因此再生植株1-4中一定是杂种植株的有1、2、4。若要筛选得到耐盐的小麦,需要将杂种植株种植在高盐的土壤中进一步筛选,即植株1、2、4不一定都是耐盐的杂种植株,D错误。
故选D。
9. 2013年8月,世界上第一个“试管汉堡”问世,其中的“牛肉饼”是科学家通过体外培养牛的细胞而得到的,其基本流程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 过程①应选择幼龄组织以利于全能性表达
B. 过程②需添加高温煮沸过的天然动物血清
C. 过程③应采用开放式培养以满足气体需求
D. 此项技术可以缓解过度放牧导致的环境问题
【答案】D
【分析】动物细胞培养是指从动物体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后在适宜的培养条件下,让这些细胞生长和增殖的技术,培养过程中应提供适宜的营养条件、提供无菌无毒的环境、适宜的温度、pH和渗透压以及适宜的气体环境。
【详解】A 、动物细胞培养利用了细胞增殖(有丝分裂)的原理,没有体现全能性,A错误;
B、高压蒸汽灭菌会破坏动物血清中的营养成分,故动物血清不能高压蒸汽灭菌,B错误;
C、过程③应在含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养,开放式培养很可能被空气中的杂菌感染,C错误;
D、通过此项技术可获得“牛肉饼”,可减少人类对自然界中牛的依赖性,缓解过度放牧导致的环境问题,D正确。
故选D。
10. 克隆技术又称生物放大投术。为探究克隆技术能否用于人帕金森病的治疗,科研人员利用“帕金森病模型鼠”进行了如图所示实验。下列叙述正确的是( )
A. 去除卵母细胞的“核”,实质是去除纺锤体—染色体复合物
B. 采集的卵母细胞应该立即通过显微操作去核用于核移植
C. 过程②培养时要保证无菌无毒的环境,不必定期更换培养液
D. 过程⑤必须对模型鼠甲注射免疫抑制剂以避免发生免疫排斥反应
【答案】A
【分析】题图分析:图中①为核移植过程,②是早期胚胎培养过程,③是获取胚胎干细胞的过程,④是诱导胚胎干细胞分化形成神经元的过程,⑤是器官移植过程。
【详解】A、去除卵母细胞的“核”,实质是去除纺锤体—染色体复合物,A正确;
B、采集的卵母细胞应该培养到MⅡ,再通过显微操作去核用于核移植,B错误;
C、过程②培养时需要定期更换培养液,以便清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害,C错误;
D、过程⑤不需要给模型小鼠甲注射免疫抑制剂,因为该过程中移植的神经元的遗传物质主要来自该小鼠,不会发生免疫排斥反应,D错误。
故选A。
11. 嵌合体是指同一个生物体中同时存在两种或两种以上染色体组成不同的细胞,且这些细胞相互间处于嵌合状态,过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 由受精卵发育为8细胞胚的过程中,胚胎总体积基本不会增加
B. 两个8细胞胚合并为16 细胞胚的形成过程存在细胞的融合
C. 囊胚期细胞逐渐分化,出现内细胞团、囊胚腔和滋养层等结构
D. 由该嵌合体发育而来的小鼠可能表现为黑白相间
【答案】B
【分析】题图分析:据图可知,图示是利用二倍体小鼠所做的实验,首先将白鼠和黑鼠的受精卵分别培养形成8细胞胚,再合并为16细胞胚,进一步发育为囊胚,最后移植到代孕母体分娩形成嵌合体幼鼠。
【详解】A、由受精卵发育为8细胞胚的过程中,细胞数量不断增加,但胚胎总体积基本不会增加,A正确;
B、两个8细胞胚合并为16细胞胚的过程中细胞相互间处于嵌合状态,不存在细胞的融合,B错误;
C、囊胚期细胞逐渐分化,聚集在胚胎一端的细胞形成内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织; 而沿透明带内壁扩展和排列的细胞,称为滋养层细胞,它们将来发育成胎膜和胎盘。 随着胚胎的进一步发育,胚胎的内部出现了含有液体的腔—囊胚腔,这个时期的胚胎叫作囊胚,C正确;
D、该嵌合体含有白鼠和黑鼠的全部基因,肤色可能表现为黑白相间,D 正确。
故选B。
12. 在胚胎工程中,胚胎分割能提高胚胎的利用率。下列关于胚胎分割的叙述,正确的是( )
A. 胚胎分割时,应选取发育良好、形态正常的囊胚或原肠胚
B. 胚胎分割时,需将原肠胚的内细胞团均等分割
C. 分割后的胚胎必须经培养后再移植给受体
D. 利用胚胎分割技术可以获得两个基因型相同的胚胎
【答案】D
【分析】一、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等分、4等分或8等分等,经移植获得同卵双胚或多胚的技术。
二、特点:来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。目前以二分胚的分割和移植效率最高。
【详解】A、胚胎分割时,应选取发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚,A错误;
B、胚胎分割时,需将囊胚期的内细胞团均等分割,若不将内细胞团均等分割,会影响胚胎的恢复和进一步发育,B错误;
C、分割后的胚胎直接移植给受体或在体外培养到囊胚阶段再移植到受体内,C错误;
D、来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此利用胚胎分割技术可以获得遗传物质相同的胚胎,基因型相同,D正确。
故选D。
13. 甲DNA分子用三种方式酶切时得到的片段长度如下图所示,下列叙述错误的是( )
A. 甲DNA分子上没有HindIII的酶切位点
B. 甲有2个BamHI的酶切位点
C. 甲是环状DNA分子
D. HindIII和BamHI所切断的化学键类型相同
【答案】A
【分析】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。
【详解】ABC、分析题图,甲DNA分子中,HindⅢ单独使用时DNA片段,DNA长度不变;BamHⅠ单独使用时切割为两个片段,说明该酶在甲DNA分子上至少有一个酶切位点;BamHI和HindⅢ联合切割甲DNA分子时,被切割形成3个片段,说明甲DNA分子为环状DNA分子,并且其上含有一个HindⅢ的酶切位点,有两个BamHⅠ的酶切位点,A错误,BC正确;
D、HindⅢ和BamHⅠ所切断的化学键类型相同,都是磷酸二酯键,D正确。
故选A。
14. 关于“DNA的粗提取与鉴定”实验,下列说法错误的是( )
A. 粗提取的DNA中可能含有蛋白质
B. 过滤液沉淀过程需在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解
C. 对研磨液进行离心是为了加速DNA的沉淀
D. 在一定温度下,DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色
【答案】C
【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;
③在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色。
【详解】A、细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精,可能有蛋白质不溶于酒精,在95%的冷酒精中与DNA一块儿析出,故粗提取的DNA中可能含有蛋白质,A正确;
B、低温时DNA酶的活性较低,过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解,B正确;
C、离心研磨液是为了使细胞碎片沉淀,而不是加速DNA沉淀,C错误;
D、在沸水浴条件下,DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色,D正确。
故选C。
15. 下列关于PCR过程的叙述,正确的是( )
A. 在高温条件下,DNA的磷酸二酯键断裂形成2条DNA单链
B. 解旋后,2条单链上和引物结合的部分的碱基序列相同
C. 在DNA聚合酶的作用下,2条单链和各自的子链螺旋形成2个新的DNA
D. 通过控制PCR仪的温度,可重复循环多次PCR,使DNA数量呈指数式增长
【答案】D
【分析】PCR技术的条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶);PCR的操作过程:①高温变性:DNA解旋过程(PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开);低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。
【详解】A、在高温条件下,DNA的之间的氢键断裂形成2条DNA单链,A错误;
B、解旋后,2条单链上和引物结合的部分的碱基序不同,因为PCR技术中需要两种引物,B错误;
C、 在耐高温的DNA聚合酶的作用下,以2条单链分别为模板在引物的3’端延伸形成各自的子链,C错误;
D、PCR技术中一次循环需要的步骤为高温变性、低温复性、中温延伸,可见通过控制PCR仪的温度,可重复循环多次PCR,使DNA数量呈指数式增长,D正确。
故选D。
16. 研究人员将一种海鱼的抗冻蛋白基因afp整合到土壤农杆菌的Ti质粒上,然后用它侵染番茄细胞,获得了抗冻的番茄品种。下列相关叙述中,正确的是( )
A. 目的基因的筛选与获取是培育转基因生物的核心工作
B. 构建含有afp基因的Ti质粒需要限制酶、DNA连接酶、核酸酶
C. 构建的含有afp基因的Ti质粒应首先导入土壤农杆菌细胞中
D. 检测出番茄细胞中含有afp基因,就代表抗冻番茄培育成功
【答案】C
【分析】检测转基因抗冻番茄是否培育成功的最简便方法是在个体水平上进行抗性鉴定,即观察其是否能在相对寒冷的环境中生长。
【详解】A、表达载体的构建是培育转基因生物的核心工作,A错误;
B、构建含有afp基因的Ti质粒需要限制酶、DNA连接酶,不需要核酸酶,B错误;
C、将目的基因导入植物细胞常用的方法为脓杆菌转化法,构建的含有afp基因的Ti质粒应首先导入土壤农杆菌细胞中,C正确;
D、只有番茄具有抗冻性才能代表抗冻番茄培育成功,含有的afp基因若不表达,也不会形成抗冻番茄,D错误。
故选C。
17. 天然虾青素具有极强的抗氧化能力,能有效提高机体免疫力。法夫酵母是虾青素的天然来源,其最适细胞生长和色素合成的温度为20℃左右,因此在其发酵后期需消耗大量的能源降温,导致生产成本增加,目前解决这一问题主要有三种方法;原生质体融合、化学诱变和基因工程。据研究嗜热菌能够在75℃条件下生长,是由于其细胞中含有丰富的热激蛋白。下列相关叙述错误的是( )
A. 酵母原生质体融合与植物体细胞杂交过程中都可用酶解法去除细胞壁
B. 化学诱变法的优点是突变率高,缺点是对突变体的可预见性小
C. 将嗜热菌的热激蛋白编码基因整合到法夫酵母基因组中,即利用基因工程的方法构建了耐热基因工程菌株
D. 上述三种方法均需要在较高温度下进行大量的菌体筛选,才可能获得所需菌株
【答案】C
【分析】原生质体融合是细胞工程的应用,借助于细胞膜的流动性;化学诱变利用的原理是基因突变;基因工程的原理是基因重组。
【详解】A、酵母菌和植物细胞都含有细胞壁,则酵母原生质体融合与植物体细胞杂交过程中都存在膜的融合,需要用酶解法先去除细胞壁,A正确;
B、化学诱变法的原理是基因突变,基因突变具有不定向,因此化学诱变法的优点是突变率高,缺点是对突变体的可预见性小,B正确;
C、将嗜热菌的热激蛋白编码基因整合运载体中,再将运载体导入法夫酵母细胞中,这是利用基因工程的方法构建了耐热基因工程菌株,C错误;
D、原生质体融合、化学诱变和基因工程方法用来生产耐热的法夫酵母,这些过程都需要在较高温度下进行大量的菌体筛选,才可能获得所需菌株,D正确。
故选C。
18. 某种微生物合成的蛋白酶与人体消化液中的蛋白酶结构和功能很相似,只是热稳定性较差,进入人体后容易失效。现要将此酶开发成一种片剂,临床治疗食物的消化不良,最佳方案是( )
A. 减少此酶在片剂中的含量
B. 将此酶与人蛋白酶拼接,形成新的蛋白酶
C. 通过改造控制其合成的基因,从而替换此酶中的少数氨基酸,提高其热稳定性
D. 重新设计与创造一种全新的蛋白酶
【答案】C
【分析】蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行基因改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需要。为了提高该酶的热稳定性,可以采用蛋白质工程技术通过改造控制该酶合成的基因,来替换此酶中的少数氨基酸,以改善其功能。
【详解】A、减少此酶的含量会减少疗效,且剩余的酶仍然容易失效,A错误;
B、蛋白质之间不能进行简单的拼接,可通过改造基因来改造蛋白质,B错误;
C、要提高该酶的热稳定性,可以采用蛋白质工程技术替换此酶中的少数氨基酸,以改善其功能,C正确;
D、只需将此酶进行改造即可,不需重新设计与创造一种蛋白酶,D错误。
故选C。
19. 苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白(Bt)与豇豆胰蛋白酶抑制剂(CpTI)杀虫机理不同。在转基因作物种植区,发现棉铃虫种群抗性基因频率显著上升。科学家尝试用转双基因烟草对⒉龄幼虫进行多代抗性筛选。以下叙述不正确的是( )
A. 利用PCR技术不能检测烟草植株的抗虫性状
B. 单基因抗性筛选与双基因抗性筛选导致棉铃虫种群基因库不同
C. 种植转双基因的烟草可避免棉铃虫产生抗性基因
D. 转基因植物的培育和种植应考虑可能造成的生态风险
【答案】C
【分析】基因工程的基本步骤是:目的基因的获取、构建基因表达载体、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
【详解】A、利用DNA分子杂交技术可以检测目的基因,但是不能检测烟草植株的抗虫性状,A正确;
B、单基因抗性筛选与双基因抗性筛选导致棉铃虫种群基因库不同,B正确;
C、棉铃虫产生抗性基因是自然产生的,而种植转双基因烟草可淘汰该基因控制的性状,C错误;
D、转基因植物的培育和种植应考虑可能造成的生态风险,以防止产生不必要的后果,D正确。
故选C。
20. 基因污染是指在天然物种的DNA中嵌入了人工重组基因,这些外来基因可伴随被污染的生物的繁殖、传播而扩散。下列有关“基因污染”的叙述中,不正确的是( )
A. “基因污染”有可能会从一种生物扩散到其他生物
B. 转基因生物有可能成为“外来物种”,影响生态系统的稳定性
C. 抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草,从而产生“超级杂草”
D. 为避免基因污染,应保证目的基因整合到受体细胞的染色体DNA上
【答案】D
【分析】转基因生物的安全性问题:食物安全(滞后效应、过敏源、营养成分改变)、生物安全(对生物多样性的影响)、环境安全(对生态系统稳定性的影响)。
【详解】A、“基因污染”指的是转基因生物的外来基因可能会通过花粉等扩散到其他物种的现象,A正确;
B、转基因生物竞争能力强,可能成为“入侵的外来物种”,影响生态系统的稳定性,B正确;
C、抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草,使杂草成为用除草剂除不掉的“超级杂草”,C正确;
D、要避免基因污染,一般需将目基因导入细胞的细胞质(线粒体、叶绿体),不会随着花粉进行基因污染,D错误。
故选D。
21. 核酸和蛋白质都是重要的生物大分子,下列相关叙述错误的是( )
A. 组成元素都有C、H、O、N
B. 单体都以碳链为骨架
C. 在细胞质和细胞核中都有分布
D. 高温变性后降温都能缓慢复性
【答案】D
【分析】核酸是遗传信息的携带者、其基本构成单位是核苷酸,核酸根据所含五碳糖的不同分为DNA和RNA,核酸对于生物的遗传变异和蛋白质在的生物合成中具有重要作用,不同生物的核酸中的遗传信息不同。
【详解】A、核酸的组成元素为C、H、O、N、P,蛋白质的组成元素主要为C、H、O、N,可见核酸和蛋白质的组成运输均为有C、H、O、N,A正确;
B、构成生物大分子的单体如氨基酸、葡萄糖、核苷酸都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,B正确;
C、核酸和蛋白质在细胞质和细胞核中都有分布,且DNA主要分布在细胞核中,RNA主要分布在细胞质中,C正确;
D、DNA经高温变性后降温能缓慢复性,蛋白质经高温变性后,降温不能复性,D错误。
故选D。
22. 水和无机盐是组成细胞的必要成分,对生物体的生命活动具有重要意义。下列相关叙述错误的是( )
A. 水分子可作为反应物直接参与光合作用、细胞呼吸等代谢过程
B. 植物细胞中自由水与结合水的含量、比值变化常与植物的抗逆性有关
C. 微量元素对生物体必不可少,如血红蛋白的肽链形成必须有Fe参与
D. 人体内Na+缺乏会引发肌肉酸痛、无力,体现出无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用
【答案】C
【分析】水在细胞中以自由水和结合水形式两种形态存在,是细胞中含量最多的化合物。结合水是与细胞内亲水性物质结合,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。自由水的生理功能表现在:①良好的溶剂 ,提供液体环境;②运送营养物质和代谢的废物;③参与细胞内的代谢活动。两种水可以相互转变,在新陈代谢旺盛时,结合水可以转变成自由水。
【详解】A、水分子可作为反应物参与光合作用的光反应阶段中水的分解。在有氧呼吸的第二阶段水分子可作为反应物,与丙酮酸结合生成CO2和[H],并释放少量能量,可见,水分子可作为反应物直接参与光合作用、细胞呼吸等代谢过程,A正确;
B、植物在适应环境变化的过程中细胞中自由水与结合水的含量、比值变化常处于变动之中,当自由水和结合水的比值下降时,细胞代谢缓慢,抗逆性增强,B正确;
C、血红蛋白含有Fe,但不参与肽链的合成,而是以亚铁血红素的形式将肽链结合在一起,C错误;
C、Na+参与兴奋的形成,人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低,最终引发肌肉酸痛、无力,说明无机盐对于维持生物体的生命活动有重要作用,D正确。
故选C。
23. 金黄色葡萄球菌是一种致病菌,可引起人食物中毒或皮肤感染,甚至引起死亡。已知脂肪酸是合成细胞膜上磷脂的关键成分,细菌既可通过FASII通路合成脂肪酸,也可从环境中获取脂肪酸。下列叙述正确的是( )
A. 脂肪酸与磷酸结合形成磷脂,磷脂使细胞膜具有屏障作用
B. 金黄色葡萄球菌和肺炎支原体的细胞壁均起到支持和保护的作用
C. 抑制FASII通路,金黄色葡萄球菌仍可进行磷脂的合成
D. 细胞膜的功能主要取决于膜中磷脂和蛋白质的种类及含量
【答案】C
【分析】细菌既可通过FASⅡ通路合成脂肪酸,也可从环境中获取脂肪酸。通过阻断金黄色葡萄球菌的FASⅡ通路,不能阻断其合成脂肪酸。
【详解】A、磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸及其他衍生物所组成的分子,是构成细胞膜的重要成分,A错误;
B、肺炎支原体无细胞壁,B错误;
C、脂肪酸是合成细胞膜上各种磷脂的关键成分,抑制FASⅡ通路,细菌可从环境中获取脂肪酸进行磷脂的合成,C正确;
D、功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量就越多,细胞膜的功能主要取决于膜中蛋白质的种类及含量,D错误。
故选C。
24. 1972年Cesar Milstein和他的同事对蛋白质的分选机制进行了研究。他们用分离纯化的核糖体在无细胞体系中用编码免疫球蛋白(1gG)轻链的mRNA指导合成多肽,发现合成的多肽比分泌到细胞外的成熟的免疫球蛋白在N端有一段多出的肽链片段(P)。若添加粗面内质网,翻译的产物长度与活细胞分泌的肽链相同,且不含肽链P片段。据此分析,下列叙述错误的是( )
A. 细胞内IgG轻链的合成起始于附着型核糖体
B. 细胞内合成IgG过程中肽链P在粗面内质网内被剪切
C. 肽链P可能参与IgG肽链进入粗面内质网
D. 若P肽段功能缺失,则蛋白IgG将无法分泌到细胞外
【答案】A
【分析】分泌蛋白合成与分泌过程:抗体是浆细胞分泌的一种免疫球蛋白,其合成起始于游离的核糖体。抗体的合成和分泌经历的细胞结构依次为游离的核糖体(合成信号肽)→附着的核糖体(多肽继续合成)→粗面内质网(切除信号肽)→囊泡1→高尔基体→囊泡2→细胞膜,整个过程所需的能量主要由线粒体提供。
【详解】A、根据题意,用分离纯化的核糖体在无细胞体系中用编码免疫球蛋白(1gG)轻链的mRNA指导合成多肽,因此细胞内IgG轻链的合成起始于游离的核糖体,A错误;
BC、根据题意,用分离纯化的核糖体在无细胞体系中用编码免疫球蛋白(1gG)轻链的mRNA指导合成多肽,发现合成的多肽比分泌到细胞外的成熟的免疫球蛋白在N端有一段多出的肽链片段(P),若添加粗面内质网,翻译的产物长度与活细胞分泌的肽链相同,且不含肽链P片段。因此推测肽链P可能参与IgG肽链进入粗面内质网,且在细胞内合成IgG过程中肽链P在粗面内质网内被剪切,BC正确;
D、若P肽段功能缺失,IgG无法进入内质网进行加工,也无法进入高尔基体进一步加工形成成熟的蛋白质,没有囊泡包裹运输,因此蛋白IgG将无法分泌到细胞外,D正确。
故选A。
25. 核小体是染色质组装的基本结构单位,每个核小体包括200bp左右DNA进一步扭曲盘绕形成的超螺旋和一个组蛋白八聚体以及一分子的组蛋白H1。下列有关核小体的叙述,错误的是( )
A. 染色质主要由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体
B. 核小体存在于所有真核细胞中
C. 在分裂过程中,核小体的数量会发生变化
D. 核小体中的组蛋白在细胞质合成后经核孔的选择作用进入细胞核
【答案】B
【分析】核小体是由DNA和组蛋白形成的染色质基本结构单位。
【详解】A、染色质主要由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体,A正确;
B、核小体并非存在于所有真核细胞中,如哺乳动物成熟的红细胞中无核小体,B错误;
C、在分裂过程中,核小体的数量会因DNA的复制和细胞分裂而发生变化,C正确;
D、组蛋白的合成场所是在细胞质的核糖体上,属于生物大分子,而染色质存在于细胞核,故核小体中的组蛋白在细胞质合成后经核孔的选择作用进入细胞核,D正确。
故选B。
26. 关于细胞结构与功能,下列叙述错误的是( )
A. 细胞骨架被破坏,将影响细胞运动、分裂和分化等生命活动
B. 核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分,与核糖体形成有关
C. 线粒体内膜的膜面积和酶含量均高于外膜
D. 中心体只分布于动物细胞中,与细胞的有丝分裂有关
【答案】D
【分析】细胞骨架是真核细胞中由蛋白质聚合而成的三维的纤维状网架体系。细胞骨架具有锚定支撑细胞器及维持细胞形态的功能,细胞骨架在细胞分裂、细胞生长、细胞物质运输、细胞壁合成等等许多生命活动中都具有非常重要的作用。
【详解】A、细胞骨架与细胞运动、分裂和分化等生命活动密切相关,故细胞骨架破坏会影响到这些生命活动的正常进行,A正确;
B、核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分,核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,B正确;
C、线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,内膜向内凹陷成嵴,能增大膜面积,为酶提供附着位点,因此内膜的膜面积和酶含量均高于外膜,C正确;
D、中心体分布于动物细胞和低等植物细胞中,D错误。
故选D。
27. 沉降系数(S)是离心时每单位重力的物质或结构的沉降速度。真核细胞的核糖体沉降系数大约为80S,若降低溶液中Mg2+浓度,核糖体可解离为60S与40S的大、小亚基。下列叙述正确的是( )
A. 直接将真核细胞裂解液高速离心后即可获得核糖体
B. 80S的核糖体解离为60S、40S两个亚基与其空间结构改变有关
C. 线粒体、叶绿体和细胞核的沉降系数均小于80S
D. 降低Mg2+浓度后,核糖体蛋白质中肽键被破坏从而解离
【答案】B
【分析】差速离心主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。由于细胞内不同细胞器的大小不同,所以常用差速离心法分离细胞内不同的细胞器。
【详解】A、一个颗粒要沉降,它必须置换出位于它下方等体积的溶液,这只有当颗粒的质量大于被置换出的液体的质量时才能通过离心的手段达到,因此直接将真核细胞裂解液高速离心后不一定能获得核糖体,A错误;
B、由题意可知:80S的核糖体解离为60S、40S两个亚基与其空间结构改变有关,B正确;
C、物质的质量和密度越大,其沉降系数就越大,线粒体、叶绿体和细胞核的质量均大于核糖体,它们的沉降系数均大于80S,C错误;
D、降低Mg2+浓度后,核糖体可解离为60S与40S的大、小亚基,此时,核糖体蛋白质中的肽键没有被破坏,D错误。
故选B。
(必1P50探究实践改编)
28. 下列关于“用高倍镜观察叶绿体和细胞质流动”实验的叙述,错误的是( )
A. 叶绿体的分布会随着光照强度和方向的改变而改变
B. 细胞质流动的速度与环境温度的变化、该细胞新陈代谢的强度无关
C. 显微镜下观察到的细胞质环流方向与实际相同
D. 临时装片中的叶片要随时保持有水状态,细胞中的叶绿体分布在大液泡周围
【答案】B
【分析】叶绿体在细胞中的分布不均匀,在叶的向光面分布多,背光面分布少。叶绿体的形态和分布会随着光照强度和方向的改变而改变,如光照较弱时则以叶绿体较大的一面对着光源,以增大光的吸收面积,有利于光合作用。观察细胞质流动时,需要以叶绿体为标志。
【详解】A、叶绿体的形态和分布会随着光照强度和方向的改变而改变,以保证进行最合适光合作用,A正确;
B、在一定的范围内,环境温度越高,细胞质流动的速度越快;细胞质流动的速度与该细胞新陈代谢的强度呈正相关,新陈代谢越强,细胞质流动的速度越快,B错误;
C、显微镜下观察到的是倒像,故显微镜下观察到的细胞质环流方向与实际流动方向相同,C正确;
D、临时装片中的叶片要随时保持有水状态,保证叶绿体保持正常形态,细胞中的叶绿体分布在大液泡周围,D正确。
故选B。
29. 科学家在酵母菌细胞中发现了内质网和线粒体外膜之间的衔接点,该结构由四种关键蛋白构成,去除任何一种蛋白质都将导致衔接点分解,并引发内质网和线粒体之间磷脂、Ca2+等物质的交换速率下降,这表明内质网和线粒体在结构和功能上具有密切联系。下列相关叙述正确的是( )
A. 没有线粒体的真核细胞中也能完成有氧呼吸
B. 除线粒体外,内质网还与核膜和细胞膜等在结构和功能上紧密联系
C. 衔接点的存在有利于引导葡萄糖进入线粒体氧化分解
D. 利用电镜拍摄的内质网和线粒体衔接的照片是物理模型
【答案】B
【分析】线粒体:真核细胞主要的细胞器(动植物都有),机能旺盛的含量多。呈粒状、棒状,具有双膜结构,内膜向内突起形成“嵴”,内膜和基质中有与有氧呼吸有关的酶,是有氧呼吸第二、三阶段的场所,生命体95%的能量来自线粒体,又叫“动力工厂”。
【详解】A、没有线粒体的真核细胞中不能完成有氧呼吸,线粒体是真核细胞有氧呼吸的主要场所,A错误;
B、内质网向内与核膜直接相连,向外与细胞膜直接相连,故除线粒体外,内质网还与核膜和细胞膜等在结构和功能上紧密联系,B正确;
C、葡萄糖不会进入线粒体氧化分解,因为线粒体内无分解葡萄糖的酶,C错误;
D、利用电镜拍摄的内质网和线粒体衔接的照片不是物理模型,D错误。
故选B。
30. 核膜为细胞质与细胞核之间的界限,染色质末端细丝常连接在核膜上,在核膜的外表面也常附着核糖体,因此核膜对稳定核的形态和化学成分起着重要作用。下列叙述正确的是( )
A. 利用高倍镜难以清晰观察到连接在核膜上的丝状染色质
B. 核膜由两层磷脂分子构成,具有选择透过性
C. 核膜外表面附着的核糖体可进入细胞核合成蛋白质
D. 根据核膜的有无可区分细胞类型,没有核膜的细胞均属于原核细胞
【答案】A
【分析】核膜:
(1)结构:核膜是双层膜,外膜上附有许多核糖体,常与内质网相连;其上有核孔,是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道;在代谢旺盛的细胞中,核孔的数目较多。
(2)化学成分:主要是脂质分子和蛋白质分子。
(3)功能:起屏障作用,把核内物质与细胞质分隔开;控制细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。
【详解】A、染色质在细胞分裂间期呈细丝状,连接在核膜上,但由于其直径极小(约30nm),即使使用高倍光学显微镜也难以清晰观察到,需借助电子显微镜才能分辨其结构,A正确;
B、核膜由两层生物膜(即四层磷脂分子)构成,核膜具有选择透过性,B错误;
C、核糖体附着在核膜外表面,负责胞质中蛋白质的合成,但核糖体本身不能进入细胞核。核内蛋白质由胞质中的核糖体合成后,通过核孔复合体转运 进入细胞核,C错误;
D、原核细胞无核膜,但真核细胞中哺乳动物成熟的红细胞也无细胞核和核膜,因此不能仅凭核膜有无区分细胞类型,D错误。
故选A。
二、非选择题(40分)
31. 某研究小组用玻璃发酵罐、充氧泵、回旋式单向阀等组装了一个果酒、果醋两用发酵装置,如下图1所示。图2是发酵过程中培养液pH可能的变化情况。回答下列问题:
(1)图1中空气过滤器的作用是_______,发酵罐中并不装满发酵液,而是留出约1/3的空间,是为了________,同时可以防止发酵液溢出。
(2)利用图1中装置进行果酒发酵产酒精阶段,软管夹应________(填“打开”或“关闭”),每隔一段时间打开单向阀排气。由果酒发酵转为果醋发酵时,发酵条件需要做出部分调整,例如,需要_______(填“升高”或“降低”)发酵温度,还需要________。
(3)图2中,能表示果酒整个发酵过程中pH变化情况的是曲线________。菌体代谢过程中的产物使发酵液pH改变至菌体耐受极限后,即使营养充足,菌体的生长也会受到抑制,此时可进行的处理是________(答一点即可)。
【答案】(1)①. 对通入的空气进行无菌过滤 ②. 使酵母菌在初期进行有氧呼吸而大量繁殖
(2)①. 关闭 ②. 升高 ③. 打开软管夹和充氧泵(或保持通氧)
(3)①. ② ②. 调节培养液 pH、及时排出代谢产物等
【分析】一、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)在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖;
(2)在无氧条件下,酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳;
二、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的葡萄糖分解成醋酸。当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【小问1详解】空气过滤器能对通入的空气进行无菌过滤,从而对发酵罐中的培养液实现无菌换气;发酵罐中并不装满发酵液,而是留出约1/3的空间,是为了使酵母菌在初期进行有氧呼吸而大量繁殖,同时防止发酵液溢出。
【小问2详解】利用图1中装置进行果酒发酵时,需要的是无氧条件,因此软管夹应关闭,防止空气进入;果酒发酵时,酒精是无氧呼吸的产物,是在酵母菌细胞质基质中产生;酵母菌发酵的最适温度为18~30℃,醋酸菌最适宜的生长温度为30~35℃,比酵母菌酒精发酵时的温度高;醋酸菌是好氧菌,氧气必须充足才能发酵产生醋酸,因此由果酒转变成果醋的制作时,需要升高温度和打开软管夹和充氧泵,通入氧气(保持通氧)。
【小问3详解】整个发酵过程中酵母菌细胞呼吸会产生CO2,使培养液的pH逐渐降低,因此图2中能表示整个发酵过程中pH变化情况的是曲线②;菌体代谢过程中的产物使发酵液pH改变至菌体耐受极限后,即使营养充足,菌体的生长也会受到抑制,此时可进行的处理是调节培养液pH、及时排出代谢产物等。
32. 为研究巨噬细胞的作用机制,科研人员制备了抗巨噬细胞表面标志蛋白CD14的单克隆抗体,具体方法如下。回答下列问题:
(一)基因工程抗原的制备
(1)根据CD14基因两端的核苷酸序列,先合成________,其作用是________。然后利用PCR扩增CD14基因片段。DNA聚合酶沿着模板链的移动方向是_______(填"5'→3'"或"3'→5'")
(2)载体和CD14基因片段的酶切位点及相应的酶切抗性基因序列如图1所示。用XhI和SalI分别酶切CD14基因和载体后连接,CD14基因接入载体时会形成正向连接和反向连接的两种重组DNA。可进一步用这两种限制酶对CD14基因的连接方向进行鉴定,若结果为________,则说明CD14基因接入载体时是反向连接,理由是________。将鉴定出的进行了正向连接的重组DNA导入大肠杆菌,培养能表达CD14蛋白的大肠杆菌,分离纯化目的蛋白。
(二)抗CD14单克隆抗体的制备流程如图2所示:
(3)吸取③中的上清液到④的培养孔中,根据抗原-抗体杂交原理,需加入________进行专一抗体检测,检测过程发现有些杂交瘤细胞不能分泌抗CD14抗体,原因是________。
(4)图中⑥过程中抗CD14抗体是从_________中提取的。
【答案】(1)①. (两种)引物 ②. 使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 ③. 3'→5'
(2)①. 无法将重组DNA切开 ②. 反向连接的重组DNA会形成新的碱基序列,没有这两种酶的酶切位点(没有这两种限制酶的识别序列)
(3)①. CD14蛋白 ②. 参与形成杂交瘤细胞的B淋巴细胞种类多,有的不能分泌抗CD14抗体(在细胞融合及培养过程中,杂交瘤细胞可能出现各种变异,影响抗体的合成和分泌,从而导致有些杂交瘤细胞不能分泌抗CD14抗体)
(4)小鼠腹水
【分析】PCR原理:在高温条件下,打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以4种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'端向3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。
【小问1详解】首先根据已有的核酸序列合成引物,然后进行PCR扩增,DNA聚合酶沿着子链的5'3',对应于模板链的移动方向是3'→5',其中引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3'端聚合脱氧核糖核苷酸单体。
【小问2详解】可进一步用限制酶XhⅠ和SalⅠ对CD14基因片段的连接方向进行鉴定,是因为正向连接的重组DNA有这两种酶的酶切位点(限制酶的识别序列);而反向连接的重组DNA会形成新的序列,没有这两种酶的酶切位点(没有限制酶的识别序列),所以如果如果限制酶无法将重组DNA切开,则说明CD14基因接入载体时是反向连接。
【小问3详解】图2是制备抗CD14单克隆抗体,在此过程中,抗原是CD14蛋白,所以吸取③中的上清液到④的培养孔中,根据抗原-抗体杂交原理,需加入CD14蛋白进行专一抗体检测。由于②过程中,参与形成杂交瘤细胞的B淋巴细胞种类多,有的不能分泌抗CD14抗体,故检测过程发现有些杂交瘤细胞不能分泌抗CD14抗体。
【小问4详解】据图所示,⑤表示体内培养,所以图中⑥过程中抗CD14抗体是从小鼠的腹水中提取。
33. 如图是细胞内某些重要化合物的元素组成及其相互关系的概念图,其中x、y代表元素,a、b、c、d代表小分子,A、B、C代表生物大分子,请据图分析回答下列问题:
(1)若A为存在于红薯块根细胞中的主要储能物质,则A表示的物质是________,人体摄入过量的A时,可以大量转化为_________,引起人体肥胖。
(2)B是肌肉细胞内含量最多的有机物,由多个b通过_______的方式形成,评价各种食物中B成分的营养价值时,应格外注重其中_________的种类和含量。
(3)C是细胞内携带遗传信息的物质,蓝细菌细胞中的C物质是_________,由碱基A、U、G参与组成的c有_________种。
(4)d是动植物体内良好的储能物质。多数动物体内的d因含有_________,故室温下呈固态。
【答案】(1)①. 淀粉 ②. 脂肪
(2)①. 脱水缩合 ②. 必需氨基酸
(3)①. DNA和RNA ②. 5
(4)饱和脂肪酸
【分析】根据题图并结合题意可知,糖类的组成元素一般为C、H、O,脂肪和固醇的组成元素为C、H、O;蛋白质的组成元素为C、H、O、N;核酸的组成元素为C、H、O、P;由各小题题意可以推测,图中a表示单糖,A表示多糖;b表示氨基酸,B表示蛋白质;c表示核苷酸,C表示核酸;d可以表示脂肪,x代表N元素,y代表P元素。
【小问1详解】根据题图并结合题意可知,糖类的组成元素一般为C、H、O,脂肪和固醇的组成元素为C、H、O;蛋白质的组成元素为C、H、O、N;核酸的组成元素为C、H、O、P;由各小题题意可以推测,图中a表示单糖,A表示多糖;b表示氨基酸,B表示蛋白质;c表示核苷酸,C表示核酸;d可以表示脂肪,x代表N元素,y代表P元素。若A为存在于红薯块根细胞中的主要储能物质,则A表示的物质是淀粉;人体摄入过量的糖类时,可以大量转化为脂肪,引起人体肥胖。
【小问2详解】B是细胞内含量最多的有机物,而细胞内含量最多的有机物为蛋白质,所以B为蛋白质,b是构成B的小分子物质,则b是氨基酸,由多个b(氨基酸)通过脱水缩合的方式形成蛋白质(B )。必需氨基酸在人体内不能通过自身合成的,只能由食物蛋白供给,故在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时,要格外注重其中必需氨基酸的种类和含量。
【小问3详解】蓝细菌细胞中携带遗传信息的物质是DNA和RNA,由碱基A、U、G参与组成的c(核苷酸)有5种(腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤脱氧核糖核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷酸、鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸)。
【小问4详解】d脂肪是动植物体内良好的储能物质。多数动物体内的d因含有饱和脂肪酸,故室温下呈固态。
34. 2013年诺贝尔生理学或医学奖授予了三位科学家,因为他们解开了调控运输物在正确时间投递到细胞中正确位置的分子原理,也就是细胞通过囊泡精确地释放被运输的物质。甲图表示细胞通过形成囊泡运输物质的过程,乙图是甲图的局部放大。不同囊泡介导不同途径的运输。图中①-⑤表示不同的细胞结构,请分析回答以下问题:
(1)甲图中细胞中[①]细胞核的功能是________________________。囊泡X由内质网“出芽”形成,到达结构④________________________(写结构④的名称)并与之融合。研究表明,囊泡Y内的“货物”为多种水解酶,这些酶会储存在结构⑤中,由此推测结构⑤是________________________。
(2)甲图中的各种细胞器膜和细胞膜、核膜等结构,共同构成细胞的________________________。
(3)乙图中的囊泡能够精确地将细胞“货物”运送到细胞膜上的相应位置并分泌到细胞膜外,据图推测可能的原因是囊泡上的蛋白质A和细胞膜上的蛋白质B ________,此过程体现了生物膜具有_______的功能。
(4)囊泡运输与S基因控制合成的蛋白质密切相关。科学家筛选了酵母菌S基因异常个体,与正常酵母菌对比,发现其内质网形成的囊泡在细胞内大量积累,从而影响该细胞的正常分泌功能,据此推测,S基因控制合成的蛋白质的具体功能是________________________。
【答案】(1)①. 细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心 ②. 高尔基体 ③. 溶酶体
(2)生物膜系统
(3)①. 特异性结合 ②. 信息交流
(4)促进囊泡与高尔基体的融合
【分析】据图分析可知,甲图中的①是细胞核,是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心;②是细胞质;③是内质网;④是高尔基体。乙图是甲图的局部放大,表示囊泡能精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外;据图推测其原因是囊泡上的蛋白A与细胞膜上的蛋白B(特异性)结合(或识别),此过程说明了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能(或信息传递或信息交流)。
【小问1详解】细胞核中遗传物质的主要载体是染色体,细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。根据甲图和题干可知,细胞通过囊泡运输物质的过程,依次经过③内质网→内质网产生的Y囊泡→④高尔基体→高尔基体产生的X囊泡;X囊泡内“货物”为水解酶,由此推测结构⑤是溶酶体。
【小问2详解】生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜组成。
【小问3详解】根据乙图和题干可知,囊泡能精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外,据图推测其原因是囊泡上的蛋白A与细胞膜上的蛋白B(特异性)结合(或识别),此过程体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能(信息交流功能)。
【小问4详解】根据题干信息可知,酵母菌S基因突变体,与野生型酵母菌对照,发现其内质网形成的囊泡在细胞内大量积累,说明内质网形成的囊泡不能与高尔基体融合,由此可以推测出,S基因编码的蛋白质的功能是参与囊泡与高尔基体的融合。
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