河南省南阳市六校2024-2025学年高二下学期7月质量检测生物试卷(解析版)
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这是一份河南省南阳市六校2024-2025学年高二下学期7月质量检测生物试卷(解析版),共30页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
1. 自然界从生物个体到生物圈,可以看作各个层次的生命系统,下列有关种群和群落说法正确的是( )
A. 一个湖泊里所有的浮游生物属于群落
B. 一片湿地里所有的蛇属于种群
C. 一个被污染的培养皿中所有的细菌属于群落
D. 一个培养皿中所有的大肠杆菌属于种群
【答案】D
【分析】生命系统的结构层次:细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈。其中细胞是最基本的生命系统结构层次,生物圈是最大的结构层次。
【详解】A、浮游生物包含多个物种,但群落应包含湖泊中所有生物(如鱼类、水生植物等),而选项仅提及浮游生物,未涵盖全部生物,A错误;
B、湿地中的蛇包含不同物种(如水蛇、其他蛇类),种群需为同种生物,B错误;
C、被污染的培养皿中可能含多种微生物(如细菌、真菌),但选项仅描述“所有细菌”,未包含其他生物,不符合群落定义,C错误;
D、培养皿中所有大肠杆菌为同一物种的个体,符合种群的定义,D正确。
故选D。
2. 所有的生物的生命活动都离不开细胞,下列有关真核生物和原核生物说法正确的是( )
A. 生菜和发菜都是绿色植物,可以进行光合作用,是自养型生物
B. 细菌都是营腐生或寄生生活的异养生物
C. 原核生物都是单细胞生物
D. 衣原体是原核生物,没有细胞壁,感染后可能使人患肺炎
【答案】C
【分析】本原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核,没有核膜、核仁和染色体;原核细胞只有核糖体一种细胞器,但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构,也含有核酸和蛋白质等物质
【详解】A、生菜是真核生物中的绿色植物,通过叶绿体进行光合作用,属于自养型生物;发菜是蓝细菌(原核生物),虽含叶绿素和藻蓝素进行光合作用,但并非绿色植物,A错误;
B、细菌多为异养型,但硝化细菌等可通过化能合成作用自养,并非全部营腐生或寄生,B错误;
C、原核生物均为单细胞生物(如细菌、蓝细菌),无多细胞结构,C正确;
D、衣原体是原核生物,但其具有细胞壁;支原体才是无细胞壁的原核生物,D错误。
故选C。
3. 下表是组成地壳和组成细胞的部分元素含量表,基于对细胞元素组成、元素含量等的认识,下列相关叙述错误的是( )
A. 细胞中不存在无机自然界没有的特殊元素
B. 不同种类的细胞及其组成元素的种类基本相同,但含量又往往有一定差异。这既体现了细胞的统一性,又反映了细胞的多样性
C. 科学家在研究生物体的化学成分时发现,组成生物体的元素在无机环境中都能找到
D. 由表中数据可知,氧元素在生物界与无机自然界含量都是最高的,这体现了生物界与无机自然界具有统一性
【答案】D
【分析】生物界与非生物界的统一性与差异性:统一性:构成生物体的元素在无机自然界都可以找到,没有一种是生物所特有的。差异性:组成生物体的元素在生物体体内和无机自然界中的含量相差很大。
【详解】A、细胞中的元素均来源于无机自然界,没有自身特有的新元素,这体现了生物界与非生物界的统一性,A正确;
B、不同种类细胞的元素种类基本相同(如C、H、O、N等),但含量差异显著(如C在细胞中占比高),这既说明统一性(种类相同),又体现多样性(含量差异),B正确;
C、组成生物体的元素在无机环境中均存在,进一步说明生物与非生物在元素组成上的统一性,C正确;
D、统一性强调元素种类相同,而非含量高低。表中氧元素含量高属于现象,不能直接说明统一性;而C元素含量差异反而体现差异性,D错误。
故选D。
4. 在冬季来临过程中,随着气温的逐渐降低,植物体内发生了一系列适应低温的生理生化变化,抗寒能力逐渐增强。下列对于冬小麦体内水的叙述中,错误的是( )
A. 冬季来临时,冬小麦体内的一部分自由水通过与蛋白质和磷脂等物质结合转变成结合水,结合水比例升高,从而有利于抗寒
B. 由于氢键不断地形成,又不断地断裂,因此水在常温下呈液态
C. 因为氢键的存在,水具有较高的比热容,对于维持生命系统的稳定十分重要
D. 水是极性分子,因此水是一种良好的溶剂
【答案】A
【分析】自由水和结合水的区别如下:
自由水在细胞内、细胞之间、生物体内可以自由流动,是良好的溶剂,可溶解许多物质和 化合物;可以参与物质代谢,如输送新陈代谢所需营养物质和代谢的废物。
结合水生物体内或细胞内与蛋白质、多糖等物质相结合,失去流动性。
结合水是细胞结构的重要组成成分,不能溶解其它物质,不参与代谢作用。
【详解】A、结合水主要与蛋白质、多糖等大分子结合,磷脂属于脂质,是脂溶性物质,并非结合水的直接结合对象,A错误;
B、液态水中氢键不断的断裂与形成,导致水在常温下呈液态,B正确;
C、氢键使水比热容高,缓冲温度变化,维持生命系统稳定,C正确;
D、水的极性使其成为良好溶剂,溶解极性物质,D正确;
故选A。
5. 下列有关细胞中元素和化合物的叙述正确的是( )
A. 血红蛋白中含有铁元素,铁存在于血红蛋白的R基中
B. 缺氮会影响叶绿素的合成,进而影响绿色植物的光合作用
C. 缺钠会引起神经和肌肉的兴奋性升高,最终引发肌肉酸痛无力
D. 烈日下篮球比赛,我们应该让运动员多喝白开水
【答案】B
【分析】无机盐的功能有:(1)构成细胞某些复杂化合物的重要组成成分;(2)维持细胞和生物体的生命活动;(3)维持细胞和生物体的酸碱平衡;(4)维持细胞内外的渗透压。
【详解】A、铁元素是血红素的组成成分,而血红素是血红蛋白的辅基,并非存在于氨基酸的R基中。血红蛋白的肽链中不含铁,铁通过血红素结合,A错误;
B、叶绿素含氮元素,缺氮会导致叶绿素合成受阻,影响光反应阶段,从而降低光合作用速率,B正确;
C、缺钠会导致神经和肌肉细胞的兴奋性降低,引发肌肉无力,而非兴奋性升高,C错误;
D、剧烈运动后大量排汗会丢失水和钠,仅补充白开水可能引发低钠血症,应补充含电解质的溶液,D错误。
故选B。
6. 细胞是一个开放的系统,作为系统边界的细胞膜不仅是能将细胞内外隔开的屏障,也是控制物质进出细胞的门户。白细胞可以吞噬病毒,这一事实说明细胞膜具有( )
A. 杀菌作用B. 保护作用
C. 一定的流动性D. 控制物质进出细胞的功能
【答案】C
【分析】细胞膜的功能:将细胞与外界环境分开;控制物质进出细胞;进行细胞间的物质交流。
【详解】A、杀菌作用并非细胞膜的直接功能,而是白细胞内部溶酶体等结构的作用,A错误;
B、保护作用是细胞膜的基本功能之一,但题干中白细胞吞噬病毒的过程未直接体现屏障保护,B错误;
C、白细胞吞噬病毒通过胞吞作用完成,此过程需要细胞膜变形并包裹病毒,体现细胞膜具有一定的流动性(结构特性),C正确;
D、控制物质进出是细胞膜的功能,但吞噬病毒属于胞吞作用,其实现基础是膜的流动性,而非单纯的选择性控制,D错误。
故选C。
7. 下列关于细胞结构和功能的说法正确的是( )
A. 细胞中的核糖体的形成都与核仁有关
B. 核糖体、细胞核、叶绿体和线粒体中都含有RNA
C. 真核细胞的细胞质中不含有DNA
D. 植物细胞的细胞质与细胞核通过胞间连丝实现信息交流
【答案】B
【分析】分析:原核细胞与真核细胞最主要的区别是没有核膜包被的成形的细胞核,此外还没有核仁、染色体以及除了核糖体以外的细胞器;细胞中含有DNA的结构有细胞核、线粒体和叶绿体;植物细胞间通过胞间连丝交流信息。
【详解】A、核仁参与真核细胞核糖体RNA的合成及核糖体亚基的组装,但原核细胞无核仁,其核糖体形成与核仁无关,A错误;
B、核糖体含rRNA,细胞核中RNA通过转录生成,叶绿体和线粒体含有自身DNA并合成RNA,B正确;
C、真核细胞的线粒体和叶绿体中含有DNA,而这两种细胞器位于细胞质中,C错误;
D、胞间连丝是相邻植物细胞间进行信息交流的通道,而细胞质与细胞核的信息交流通过核孔实现,D错误。
故选B。
8. 细胞自噬离不开溶酶体的作用,下图是关于溶酶体发生过程和“消化”功能的示意图,a~g表示结构,e表示包裹着衰老细胞器的小泡。下列叙述正确的是( )
A. b来自a,所以b的膜与a的膜相同
B. b里面的水解酶是a合成的
C. e由两层磷脂分子组成
D. 图示过程和细胞凋亡都受基因控制
【答案】D
【分析】图示表示细胞通过“自噬作用”及时清除受损线粒体的过程。首先图示受损的线粒体被内质网膜包裹形成小泡;然后与溶酶体融合,其中的水解酶开始分解线粒体。
【详解】A、b是溶酶体,来自a(高尔基体),但b的膜与a的膜不完全相同,结构和成分相似,A错误;
B、b溶酶体里面的水解酶不是a合成的,是核糖体合成的,B错误;
C、e由两层膜,4层磷脂分组成,C错误;
D、图示过程是细胞自噬,和细胞凋亡一样,都受基因控制,D正确。
故选D。
9. 伞藻是一种能进行光合作用的单细胞绿藻,由“帽”、柄和假根三部分构成,细胞核在基部。科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻做嫁接和核移植实验(见下图)。下列相关叙述正确的是( )
A. 图2中移去细胞核的甲伞藻重新长出的帽形④应该是伞形帽
B. 图2中的③与图1中的①的帽形相同
C. 图1中①②的帽形因嫁接而改变
D. 图1实验说明生物体形态结构的形成主要与细胞核有关
【答案】B
【分析】实验结果分析:菊花形的伞柄嫁接到帽型的假根上,长出帽型的伞帽,帽形的伞柄嫁接到菊花型的假根上,长出菊花形型的伞帽,因此伞藻的形态是由假根决定的。
【详解】A、细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,故移去细胞核的去帽的甲伞藻的生命活动将渐减缓直至停止,不会长出伞形帽,A错误;
B、图2中的③与图1中的①的细胞核同,故两者都是菊花形帽,B正确;
C、图1中①②嫁接的是柄,属于细胞的细胞质部分故不会引起帽形的改变,C错误;
D、嫁接实验及核移植实验共同可说明生物体形态构的形成主要与细胞核有关,单独的嫁接实验不能证明,D错误。
故选B。
10. 研究发现,分泌细胞可通过产生膜囊泡,包括微囊泡、外泌体,将一些大分子物质、代谢产物传递到受体细胞,如图所示。研究表明微囊泡和外泌体包含丰富的信息,包括蛋白质、RNA等;其中微囊泡是通过出芽方式产生;外泌体是由溶酶体膜内陷形成多囊泡体,再与细胞膜融合释放到细胞外的膜囊泡结构。这些膜结构有望作为治疗剂的载体工具。下列关于微囊泡和外泌体的叙述,错误的是( )
A. 微囊泡和外泌体的来源不相同
B. 微囊泡和外泌体都可向受体细胞传送RNA,实现细胞间的信息交流
C. 外泌体的膜与受体细胞的质膜发生了融合
D. 推测利用外泌体可作为运输治疗剂至靶细胞的载体
【答案】C
【分析】细胞膜“流动镶嵌模型“的内容:磷脂双分子层构成膜的基本支架(其中磷脂分子的亲水性头部朝向两侧,疏水性的尾部朝向内侧),蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层。
【详解】A、微囊泡是通过出芽方式产生,外泌体是由溶酶体膜内陷形成多囊泡体,再与细胞膜融合释放到细胞外的膜囊泡结构,微囊泡和外泌体的囊膜结构和来源不相同,A正确;
B、微囊泡和外泌体都可以将分泌细胞中的RNA传送到受体细胞中,所以通过微泡和外泌体可以实现细胞间的信息交流,B正确;
C、结合图示可知,外泌体将一些大分子物质、代谢物传递到受体细胞,外泌体的膜并没有与受体细胞的质膜发生了融合,C错误;
D、根据外泌体的形成和运动轨迹可以推测,外泌体可运输药物至靶细胞,然后与靶细胞融合,将药物传递到靶细胞中,特异性作用于靶细胞,D正确。
故选C。
11. 一种物质进行跨膜运输的方式与该物质的分子大小等性质有关,下列有关物质跨膜运输表述正确的是( )
A. 相对分子质量小的物质或离子进入细胞的方式为自由扩散
B. 大分子有机物进入细胞需要消耗能量,但不需要蛋白质协助
C. 主动运输都是逆浓度梯度进行的,既要消耗能量,也需要转运蛋白的协助
D. 葡萄糖进入红细胞时需要转运蛋白协助,但不消耗能量
【答案】D
【分析】小分子、离子等物质跨膜运输的方式可以是自由扩散、协助扩散和主动运输,自由扩散既不需要载体也不需要能量,协助扩散需要载体不需要能量,主动运输既需要载体也需要能量;大分子物质的运输方式是胞吐和胞吞,胞吐和胞吞依赖于膜的流动性,需要消耗能量。
【详解】A、相对分子质量小的物质或离子分很多种类,进入细胞的方式跟物质种类有关,有些由扩散,有些协助扩散,有些主动运输,A错误;
B、大分子有机物进入细胞的方式为胞吞,需消耗能量,虽不用转运蛋白,但也需要蛋白质参与识别,B错误;
C、主动运输都是逆浓度梯度行的,既要消耗能量,也需要载体蛋白的协助,不是转运蛋白,协助扩散需要转运蛋白,C错误;
D、葡萄糖进入红细胞时是协助扩散,需要转运蛋白协助,但不消耗能量,D正确。
故选D。
12. 用乙二醇溶液和蔗糖溶液分别浸泡洋葱鳞片叶外表皮细胞,观察细胞的质壁分离现象,得到其原生质体体积变化情况如下图所示。下列选项中正确的是( )
A. 在AB和AE段细胞的变化过程中,细胞的吸水能力在减弱
B. 由图可知,乙二醇组在E点发生质壁分离自动复原的原因是植物细胞在E点开始吸收乙二醇
C. 本实验中洋葱鳞片叶外表皮细胞也可以换成洋葱鳞片叶内表皮细胞
D. 在D点滴加清水,蔗糖组一定能发生质壁分离复原
【答案】C
【分析】植物细胞的原生质层相当于一层半透膜,当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水分就透过原生质层进入外界溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,也就是逐渐发生了质壁分离。
【详解】A、AB和AE段的细胞在发生质壁分离,在失水,细胞的吸水能力在增强,A错误;
B、由图知,乙二醇组在E点发生质壁分离自动复原的原因不是植物细胞在E点开始吸收乙二醇,从A点就开始吸收乙二醇了,B错误;
C、本实验中洋葱鳞片叶外表皮细胞也可以换成洋葱鳞内表皮细胞,洋葱内表皮细胞也是成熟的植物细胞,可以发生质壁分离,C正确;
D、2ml/L糖溶液浓度太高,D点后的细胞很大概率过度失水死亡,死亡的细胞滴加清水也不会发生质壁分离复原,因此说D点滴加清水一定能发生质壁分离复原是错误的,D错误。
故选C。
13. 信号学说阐明了附着核糖体上合成蛋白质的特殊性,该学说的一个观点:分泌蛋白的合成也是从游离核糖体开始,先合成一段特殊序列的多肽,这段序列叫作信号肽。其中能合成信号肽的核糖体将成为附着核糖体,与内质网结合,不能合成信号肽的核糖体成为游离核糖体,仍散布于细胞质中。下列推论错误的是( )
A. 内质网上的蛋白质转移到高尔基体上的过程中,内质网的膜面积会减少
B. 信号肽合成缺陷的细胞中,分泌蛋白会聚集在内质网中
C. 附着核糖体合成蛋白质需要细胞供能
D. 附着核糖体的形成与信号肽的合成有关
【答案】B
【分析】(1)细胞内分泌蛋白合成的过程最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链,肽链进入内质网进行加工,形成有一定空间结构的蛋白质。然后由内质网产生的囊泡包裹运输蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合。高尔基体对蛋白质进一步的修饰加工,然后又由囊泡包裹蛋白质将其移动到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。(2)根据题意,分泌蛋白先在游离的核糖体合成,形成一段多肽链后,信号肽使核糖体与内质网结合成为附着核糖体。
【详解】A、内质网通过囊泡将蛋白质运输至高尔基体,囊泡膜脱离内质网会导致其膜面积减少,A正确;
B、信号肽缺陷时,核糖体无法附着到内质网,分泌蛋白无法进入内质网加工,因此不会聚集在内质网中,而是滞留在细胞质基质或被降解,B错误;
C、蛋白质合成(翻译)需消耗ATP,附着核糖体的翻译过程同样需要细胞供能,C正确;
D、题干明确“能合成信号肽的核糖体成为附着核糖体”,说明附着核糖体的形成依赖信号肽的合成,D正确。
故选B。
14. 小肠上皮细胞可以吸收食物中的葡萄糖,氨基酸,无机盐等营养物质,小肠上皮细胞从肠腔里吸收葡萄糖后,能将葡萄糖再转运入血浆中,转运机制如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 小肠上皮细胞上运输葡萄糖的载体蛋白有一种,体现了载体蛋白的特异性
B. 小肠上皮细胞上的Glut2蛋白将葡萄糖转运入血浆,不消耗能量
C. 小肠上皮细胞上广泛存在Na+-K+泵,有利于吸收营养物质
D. 小肠上皮细胞从小肠液中吸收葡萄糖的方式为主动运输,没有直接消耗ATP
【答案】A
【分析】利用ATP水解释放能量,将细胞内的Na+泵出细胞外,而相应地将细胞外K+泵入细胞内,说明Na+出细胞、K+进细胞均为主动运输。
【详解】A、由图可知,小肠上皮细胞上运输葡萄糖的载体蛋白有两种,A错误;
B、小肠上皮细胞上的Glut2蛋白将葡萄糖转运入血浆是顺浓度梯度,是协助扩散,不消耗能量,B正确;
C、小肠上皮细胞上广泛存在Na+-K+泵,有利于维持细胞内外Na+的浓度差,有利于吸收营养物质,C正确;
D、小肠上皮细胞从小肠液中吸收葡萄糖的方式为主动运输,但消耗的是Na+顺浓度梯度的转移势能,没有直接消耗ATP,D正确。
故选A。
15. 因为酶的高效性和专一性等特点,在日常生活中,有很多时候会用到各种各样的酶让生活更便利,下列说法正确的是( )
A. 在实验中不能通过增加底物浓度来抵消非竞争性抑制剂对酶的抑制作用
B. 加酶洗衣粉比普通洗衣粉有更强的去污能力,因此把从动植物体内提取出来的蛋白酶,脂肪酶等加入普通洗衣粉,能把衣物清洗得更加干净鲜亮
C. 在化学反应中,加酶的组比不加酶的组反应速率明显提高很多,反映了酶的高效性
D. 溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁,具有抗菌消炎的作用。但在临床上不能与抗生素混合使用,混合使用会降低抗生素的疗效
【答案】A
【分析】加酶洗衣粉中添加了多种酶制剂,如碱性蛋白酶制剂和碱性脂肪酶制剂等。这些酶制剂不仅可以有效地清除衣物上的污渍,而且对人体没有毒害作用,并且这些酶制剂及其分解产物能够被微生物分解,不会污染环境。
【详解】A、非竞争性抑制剂与酶结合后,改变酶的空间结构,使底物无法结合,增加底物浓度无法解除抑制,A正确;
B、动植物酶最适pH与人体环境不同,洗衣粉中碱性环境易使酶失活,且直接添加未包埋的酶易分解失效,B错误;
C、酶的高效性需与无机催化剂对比,而非与无催化剂组比较,C错误;
D、溶菌酶破坏细菌细胞壁,具有抗菌消炎的作用,抗生素也有抗菌作用,两者联用通常增强杀菌效果,D错误。
故选A。
16. 细胞呼吸的原理在生活和生产中都得到了广泛的应用。像酿酒和酸奶制作,以及在医疗领域中,很多操作都与呼吸原理有关,以下说法正确的是( )
A. 包扎伤口时,需要选用透气的消毒纱布或“创可贴”等,是为了促进伤口处的细胞进行有氧呼吸
B. 利用麦芽、葡萄、粮食和酵母菌酿酒时,前期可适量通入氧气
C. 破伤风由破伤风芽孢杆菌引起,皮肤破损较深或被锈钉扎伤后,病菌会在伤口处进行有氧呼吸并大量繁殖
D. 酸奶胀袋是因为乳酸菌的呼吸作用产生气体造成的
【答案】B
【分析】细胞呼吸原理的应用:(1)种植农作物时,疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸,有利于根细胞对矿质离子的主动吸收。(2)利用酵母菌发酵产生酒精的原理酿酒,利用其发酵产生二氧化碳的原理制作面包、馒头。(3)利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制作酸奶、泡菜。(4)稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂。(5)皮肤破损较深或被锈钉扎伤后,破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖,引起破伤风。(6)提倡慢跑等有氧运动,剧烈运动会导致氧气供应不足,使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸,引起肌肉酸胀乏力。(7)粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存。(8)果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。
【详解】A、包扎伤口时使用透气材料是为了抑制破伤风芽孢杆菌等厌氧菌的繁殖,而非促进伤口细胞的有氧呼吸(伤口处细胞可能已死亡),A错误;
B、酵母菌在有氧条件下大量繁殖,无氧条件下发酵产酒精。酿酒初期通入氧气可促进酵母菌增殖,提高发酵效率,B正确;
C、破伤风芽孢杆菌是严格厌氧菌,在深部伤口无氧环境中繁殖,而非进行有氧呼吸,C错误;
D、乳酸菌无氧呼吸产物为乳酸,不产生气体。酸奶胀袋可能因杂菌污染(如酵母菌产CO₂),D错误。
故选B。
17. 研究发现低氮高盐可促进碱蓬根系对的吸收,跨质膜向胞质运输主要依靠质膜上的硝酸盐转运蛋白(NRT)介导,NRT是H+/同向转运体,运输机制如图所示。资料研究表明,液泡膜上的H+/反向转运体在H+浓度梯度驱动下,能将运入液泡。下列说法正确的是( )
A. 碱蓬根细胞通过NRT吸收的过程需要直接消耗细胞中的ATP
B. 碱蓬根细胞吸收可用于合成蛋白质、核酸、ATP等生物大分子
C. 利用呼吸抑制剂处理碱蓬根部,根细胞吸收的速率会提高
D. 液泡的pH值低于细胞质基质,液泡吸收无机盐离子有利于细胞保持坚挺
【答案】D
【分析】根细胞从土壤吸收无机盐离子的方式主要是主动运输,该运输方式的特点是:从低浓度一侧运输到高浓度一 侧,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。
【详解】A、从图中可知,质膜上的ATPase将细胞内的H+逆浓度梯度转运到细胞外,消耗ATP,形成H+的浓度梯度。NRT是H+/同向转运体,和H+起进入细胞,H+顺浓度梯度进入细胞,的吸收利用了H+浓度梯度的势能,所以碱蓬根细胞通过NRT吸收的过程,不直接消耗细胞中的ATP,A错误;
B、碱蓬根细胞吸收的可用于合成蛋白质、核酸、ATP,但ATP不是生物大分子,B错误;
C、呼吸抑制剂处理碱蓬根部,会抑制根部细胞的呼吸作用,产生的ATP减少,使得H+逆浓度梯度运出细胞的速率降低,无法形成细胞内外H+浓度梯度,NRT介导的吸收过程依赖H+浓度梯度,所以根细胞吸收的速率会降低,C错误;
D、液泡膜上的H+/反向转运体在H+浓度梯度驱动下将运入液泡,说明液泡中H+浓度高,即液泡的pH值低于细胞质基质,液泡吸收无机盐离子,使细胞液浓度升高,细胞吸水能力增强,有利于细胞保持坚挺,D正确。
故选D。
18. 将酵母菌悬液进行离心处理。把沉淀的酵母菌破碎后,再次离心处理为只含酵母菌细胞质基质的上清液和只含酵母菌细胞器的沉淀物两部分,与未离心处理过的酵母菌悬液分别放入甲、乙、丙3支试管中,并向这3支试管内同时滴入等量、等浓度的葡萄糖溶液。在无氧条件下,最终能产生CO2的试管是( )
A. 甲和丙B. 甲和乙
C. 丙和乙D. 甲、乙和丙
【答案】A
【分析】有氧呼吸和无氧呼吸的过程:(1)有氧呼吸可以分为三个阶段:第一阶段:在细胞质的基质中:1分子葡萄糖被分解为2分子丙酮酸和少量的还原型氢,释放少量能量;第二阶段:在线粒体基质中进行,丙酮酸和水在线粒体基质中被彻底分解成二氧化碳和还原型氢;释放少量能量;第三阶段:在线粒体的内膜上,前两个阶段产生的还原型氢和氧气发生反应生成水并释放大量的能量。
(2)酵母菌无氧呼吸的二阶段:第一阶段:和有氧呼吸第一阶段相同。第二阶段:在细胞质基质内生成酒精和二氧化碳。
【详解】甲试管中是细胞质基质和葡萄糖,在无氧条件下葡萄糖在细胞质基质经过无氧呼吸产生CO2;乙试管中含有线粒体和葡萄糖,在无氧条件下,葡萄糖不能在线粒体中分解;丙试管中含有细胞质基质、线粒体和葡萄糖,在无氧条件下,葡萄糖在细胞质基质中进行无氧呼吸,最终可以产生CO2。所以能够产生CO2的是甲和丙,BCD错误,A正确。
故选A。
19. 在光合作用的探究历程中,众多科学家秉持着大胆质疑、勇于创新的科学精神,设计并开展了一系列精巧实验,在不断探索与求证中,逐步揭开光合作用原理的神秘面纱,有关这些探究实验,下列说法正确的是( )
A. 恩格尔曼的水绵实验,制作临时装片时,一组是水绵和需氧细菌置于有空气的黑暗环境中,另一组是水绵和需氧细菌置于有空气的完全光照环境中
B. 希尔的离体叶绿体悬浮液实验操作是,让离体叶绿体悬浮液中加入铁盐或其他还原剂(悬浮液中有H2O和CO2),观察实验现象
C. 鲁宾和卡门的同位素示踪实验中,对照组是C18O2和H2O,实验组是CO2和H218O
D. 希尔反应证明了水的光解和糖的合成不是同一个化学反应
【答案】D
【分析】希尔反应为离体叶绿体在适当(铁盐或其他氧化剂、光照)条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应。
【详解】A、恩格尔曼实验将水绵和需氧细菌置于没有空气环境中,利用极细光束照射显示好氧菌聚集于叶绿体受光部位,证明光合作用释放O₂及场所,A错误;
B、希尔实验证明离体叶绿体在光下可使氧化剂(如铁盐)还原并释放O₂,悬浮液中无需加入CO2,B错误;
C、鲁宾和卡门实验中,两组分别标记H₂O和CO₂中的氧:一组为H₂¹⁸O和CO₂,另一组为H₂O和C¹⁸O₂,两组实验为对比实验,均是实验组,C错误;
D、希尔反应表明离体叶绿体在光下分解水产生O₂,没有加入二氧化碳,没合成糖类,说明水的光解(光反应)与糖的合成(暗反应)为不同化学反应,D正确。
故选D。
20. 哺乳动物红细胞的部分生命历程如下图所示,下列叙述不正确的是( )
A. 成熟红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达
B. 成熟红细胞衰老后有些酶活性升高
C. 成熟红细胞在氧气充足时,细胞呼吸不产生二氧化碳
D. 幼红细胞不适合作为制备细胞膜的材料
【答案】A
【分析】衰老细胞的特征:(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】A、成熟红细胞没有细胞核,也没有DNA和基因,因此不是在成熟红细胞衰老后控制其凋亡的基因才开始表达,A错误;
B、成熟红细胞衰老后控制凋亡的酶活性会升高,B正确;
C、成熟红细胞即使在氧气充足时,因为没有线粒体,也只进行无氧呼吸,产物是乳酸,不产生二氧化碳,C正确;
D、幼红细胞有细胞核和众多细胞器,不适合作为制备细胞膜的材料,D正确。
故选A。
21. 下列关于洋葱根尖细胞有丝分裂观察的实验,叙述正确的是( )
A. 观察装片时应找到分裂中期的细胞,细胞中每条染色体的着丝粒排列在细胞板上
B. 统计分裂间期和分裂期各时期的细胞数目可估算细胞周期的长短
C. 统计分裂间期和分裂期各时期细胞的数量,可估算各时期的时长比例
D. 装片的制作流程为解离→染色→漂洗→制片
【答案】C
【分析】有丝分裂各个时期的典型特点:前期—染色体散乱分布,中期—染色体的着丝粒排队在赤道板上,后期—染色体的着丝点分离,子染色体分到细胞两极,末期—细胞中央出现细胞板,细胞两极出现细胞核。
【详解】A、中期染色体的着丝粒排列在赤道面(细胞中央),而非细胞板。细胞板是末期出现的结构,A错误;
B、仅统计间期和分裂期的细胞数目无法直接估算细胞周期总时长,需结合各时期所占比例与总周期时间的关系,B错误;
C、各时期细胞数量比例可反映其时间占比(如间期细胞多说明间期时间长),因此可估算各时期时长比例,C正确;
D、装片制作正确流程解离→漂洗→染色→制片,染色前需漂洗去除解离液,D错误。
故选C。
22. 在体细胞克隆猴培育过程中,为调节相关基因的表达,研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d 的mRNA注入了重构胚,同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂(TSA)处理,使胚胎的发育率和妊娠率提高,具体培育流程如图所示。下列说法正确的是( )
A. 去核的实质是去除卵母细胞中的染色体
B. 由图可知,从母猴体内采集到的卵母细胞可直接采用显微操作法去核
C. 将组蛋白去甲基化和乙酰化,有利于重构胚的分裂和发育
D. 形成重构胚后可以用电融合法将其激活,待发育至桑葚胚或囊胚再进行胚胎移植
【答案】C
【分析】细胞核移植概念:将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。
【详解】A、将卵母细胞培养到MII期后进行去核操作,此时细胞核退化,出现的是纺锤体一染色体复合物,故去核的实质是去除卵母细胞中的纺锤体一染色体复合物,A错误;
B、从母猴体内采集到的卵母细胞不可直接采用显微操作法去核,要培养到MII期后才能进行去核操作,B错误;
C、结合题意和图示操作可知,将组蛋白去甲基化酶Kdm4d 的mRNA注入了重构胚,同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂(TSA)处理,使胚胎的发育率和妊娠率提高,即组蛋白去甲基化和增加乙酰化,有利于重构胚的分裂和发育,使其完成细胞分裂和发育进程,C正确;
D、形成重构胚后可以用电刺激法或其他物理或化学方法将其激活,待发育至桑葚胚或囊胚再进行胚胎移植,电融合法是促进细胞融合的,不是激活重构配的,D错误。
故选C。
23. 运用植物细胞工程技术可以培育单倍体植株和进行细胞产物的工厂化生产。下列相关表述正确的是( )
A. 用香蕉茎尖或分生组织培育的脱毒苗抗病毒能力比较强
B. 细胞产物的工厂化生产主要是利用促进细胞生长的培养条件,提高了单个细胞中次生代谢物的含量
C. 用花药培养得到单倍体植株需要用到植物组织培养技术
D. 利用转基因技术将人的生长激素基因导入水稻后,水稻能够合成生长激素,其合成的生长激素属于初生代谢物
【答案】C
【分析】植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术
【详解】A、香蕉茎尖或分生组织细胞分裂快,病毒积累少,脱毒苗本身不含病毒,但抗病毒能力并未增强,A错误;
B、细胞产物的工厂化生产过程中不会提高单个细胞中次生代谢物的含量,B错误;
C、花药离体培养需通过脱分化和再分化形成植株,属于植物组织培养技术,C正确;
D、生长激素是蛋白质,但植物自身不产生该物质,转基因水稻合成的生长激素仍为次生代谢物,D错误。
24. 研究发现三特异性抗体可实现对小鼠多发性骨髓瘤细胞(MM)的选择性杀伤,作用机理如图所示。下列叙述错误的是( )
A. MM发生的原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变
B. 用单克隆抗体技术制备的三种抗体融合可得到三特异性抗体
C. 杂交瘤细胞产生三特异性抗体的过程既可以在生物体内又可以在生物体外
D. 三特异性抗体通过与CD28结合,抑制T细胞的死亡,从而促进对肿瘤的治疗
【答案】B
【分析】题图显示,三抗能结合MM细胞表面抗原CD38,同时结合T淋巴细胞表面受体CD38,抑制T细胞死亡,同时结合T淋巴细胞表面受体TCR,促进T细胞活化产生并释放细胞因子,从而提高机体对MM细胞的杀伤力。
【详解】A、癌细胞的形成是原癌基因和抑癌基因发生突变的结果,A正确;
B、三特异性抗体指的是一种抗体,通过蛋白质工程构建三特异性抗体的基因表达载体,然后获得相应的杂交瘤细胞,最终获得三特异性抗体,不是三种单抗融合而成,B错误;
C、杂交瘤细胞可在体外培养或体内(如小鼠腹腔)产生抗体,C正确;
D、CD28是T细胞激活的共刺激分子,抗体结合CD28可增强T细胞活性,抑制其凋亡,从而增强对肿瘤的杀伤作用,D正确。
故选B。
25. 人造皮肤的构建、动物分泌蛋白的规模化生产等,都离不开动物细胞的培养。下列有关动物细胞的培养的说法,正确的是( )
A. 动物细胞培养时需要95%的氧气和5%的二氧化碳
B. 动物细胞要经过脱分化形成愈伤组织,才能继续进行分裂和分化进行培养
C. 培养肿瘤细胞时,需要用胰蛋白酶定期处理,避免发生接触抑制现象
D. 保证培养动物细胞时的无菌无毒环境,可以往培养液里适量加入一些抗生素
【答案】D
【分析】动物细胞培养需要满足以下条件:①无菌、无毒的环境:培养液和所有培养用具需要进行灭菌处理,以及在无菌环境下进行操作。此外,应定期更换培养液,防止代谢产物积累对细胞自身造成危害;②营养:使用合成培养基时,通常需加入血清等一些天然成分;③温度、pH、渗透压:哺乳动物多是36.5℃左右,适宜pH为7.2-7.4;④气体环境:95%空气+5%CO2,O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。
【详解】A、动物细胞培养的气体环境为95%空气(含约21%氧气)和5%二氧化碳(用于维持培养液pH),而非95%氧气,高浓度氧气会抑制细胞呼吸,A错误;
B、动物细胞培养无需脱分化形成愈伤组织,直接通过胰蛋白酶处理分散成单细胞后进行原代或传代培养,脱分化是植物细胞培养的步骤,B错误;
C、肿瘤细胞已丧失接触抑制特性,即使堆积成群仍可增殖,无需通过胰蛋白酶处理来避免接触抑制,但传代时仍需胰蛋白酶处理贴壁细胞,C错误;
D、加入抗生素可抑制细菌污染,属于无菌操作的重要措施,D正确。
故选D。
26. 体外受精和胚胎移植都是在医学和农牧业生产上应用较多的胚胎工程技术。下列表述正确的是( )
A. 自然条件下,受精在子宫中完成
B. 精子需要获能才能与卵子结合,而卵子从卵巢中排出就具备受精能力
C. 为得到更多优质胚胎,可在桑葚胚或囊胚期进行胚胎分割,分割后的胚胎可直接移植给受体
D. 进行胚胎移植前,需要对供体和受体进行免疫检查,以防止发生免疫排斥反应
【答案】C
【分析】试管动物是通过体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术,最终在受体的子宫中发育而来的动物,属于有性生殖过程。
【详解】A、自然条件下,受精在输卵管中完成,A错误;
B、精子需要获能才能与卵子结合,而卵子从卵巢中排出一般不具备受精能力,需要在输卵管进一步成熟至MII期,才具备受精能力,B 错误;
C、为得到更多优质胚胎,可在桑葚胚或囊胚期进行胚胎分割,分割后的胚胎可直接移植给受体,C正确;
D、受体对移植来的胚胎一般不发生免疫排斥反应,D错误。
故选C。
27. 基因工程技术在迅猛发展,为人类的生产生活带来很多便利,但同时也带来了一些安全性问题,下列说法正确的是( )
A. 乳腺生物反应器是将药用蛋白基因与药用蛋白启动子重组后导入动物的受精卵中
B. 将外源生长素基因导入羊体内可提高羊的生长速度
C. 向奶牛乳腺细胞导入肠乳糖酶基因,该奶牛分泌的牛奶适合乳糖不耐受人群
D. 在转基因研究中,科学家通过阻断淀粉储藏使花粉失去活性来防止基因污染
【答案】D
【分析】动物乳腺生物反应器是基于转基因技术平台,使外源基因导入动物基因组中并定位表达于动物乳腺,利用动物乳腺天然、高效合成并分泌蛋白的能力,在动物的乳汁中生产一些具有重要价值产品的转基因动物的总称。
【详解】A、乳腺生物反应器的构建需要将药用蛋白基因与乳腺组织特异性表达基因的启动子(如乳球蛋白启动子)重组,而非药用蛋白自身的启动子,A错误;
B、生长素是植物激素,动物体内缺乏其作用机制,导入外源生长素基因无法提高动物生长速度,B错误;
C、为了解决某些人乳糖不耐受的问题,科学家将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵(不是将肠乳糖酶基因导入奶牛乳腺细胞),可以培育出产低乳糖牛乳的奶牛,使获得的转基因牛分泌的乳汁中,乳糖的含量大大降低,而其他营养成分不受影响,C错误;
D、阻断花粉中淀粉的储藏会导致花粉失去活性,无法传播,从而防止转基因植物的基因污染。此措施属于应对安全性问题的有效方法,D正确。
故选D。
28. 生物技术的进步在给人类带来福祉的同时,也引起人们对它安全性及伦理问题的关注。下列叙述正确的是( )
A. 对农作物基因改造是基因工程中研究最早、最广泛和取得实际应用成果最多的领域
B. 可用口味、颜色、大小等指标判断是否是转基因作物
C. 在特殊情况下可利用转基因技术制造致病菌
D. 不允许、不接受进行任何生殖性克隆人实验
【答案】D
【详解】(1)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),对待转基因技术的利弊,正确的做法应该是趋利避害,不能因噎废食;(2)中国政府:禁止生殖性克隆人,坚持四不原则(不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验),不反对治疗性克隆人。
【分析】A、基因工程最早且应用最广泛的领域是医药领域(如胰岛素生产),而非农作物改造,A错误;
B、转基因作物的性状可能不表现在外观或口感上,需通过分子检测确认,B错误;
C、《禁止生物武器公约》严禁制造致病菌等生物武器,任何情况均不允许,C错误;
D、国际社会普遍反对生殖性克隆人实验,我国明确禁止,D正确。
故选D。
29. 与传统发酵技术相比,发酵工程的产品种类更加丰富,产量和质量明显提高。下列表述正确的是( )
A. 发酵工程与传统发酵技术最大的区别就是前者可以利用微生物来进行发酵
B. 发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身
C. 通过发酵工程生产的微生物农药在农业生产中是化学防治的重要手段
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】B
【分析】发酵工程生产的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。
产品不同,分离提纯方法一般不同。(1)如果产品是菌体,可采用过滤,沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来;(2)如果产品是代谢产物,可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取。
发酵过程中要严格控制温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件。
发酵过程一般来说都是在常温常压下进行,条件温和、反应安全,原料简单、污染小,反应专一性强,因而可以得到较为专一的产物。
【详解】A、传统发酵技术同样利用微生物(如酵母菌、乳酸菌)进行发酵,两者的核心区别在于发酵工程采用纯培养菌种、严格控制发酵条件,而传统技术依赖天然菌种和自然条件,A错误;
B、发酵工程的产品包括微生物的初级代谢产物(如氨基酸)、次级代谢产物(如抗生素)、酶(如蛋白酶)以及菌体本身(如单细胞蛋白),B正确;
C、微生物农药(如苏云金杆菌制剂)属于生物防治,通过干扰害虫代谢或寄生作用控制害虫,而化学防治指直接使用化学合成农药,C错误;
D、单细胞蛋白是微生物菌体本身(如酵母菌),通过发酵工程直接分离菌体获得,而非从细胞中提取,D错误。
故选B。
30. 某兴趣小组拟用植物组织培养技术培育珍稀花卉,下列相关操作及分析错误的是( )
A. 培养过程中,若发现外植体边缘局部污染,可能是外植体消毒不彻底,应立即更换培养基并重新接种
B. 培养基中添加蔗糖,既能提供碳源和能源,也可维持渗透压
C. 外植体消毒时,用到体积分数为70%的酒精和质量分数为5%的次氯酸钠溶液
D. 将生长良好的愈伤组织先转移到生芽的培养基上,再转接到诱导生根的培养基上
【答案】A
【分析】植物组织培养依据的原理是细胞的全能性。培养过程是:离体的植物器官、组织或细胞,经脱分化形成愈伤组织,然后再分化生成根、芽最终形成植物体。影响植物细胞脱分化产生愈伤组织的一个重要因素是植物激素。植物激素中细胞分裂素和生长素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。生长素和细胞分裂素的比值高时,有利于根的分化、抑制芽的形成;比值低时,有利于芽的分化、抑制根的形成;比值适中时,促进愈伤组织的生长。
【详解】A、若外植体边缘局部污染,说明消毒不彻底,但此时污染可能已扩散至培养基,仅更换培养基并重新接种无法彻底消除污染源,正确做法是丢弃整个培养物并重新灭菌处理,A错误;
B、蔗糖在培养基中作为碳源和能源,同时其浓度可调节渗透压,防止细胞吸水涨破,B正确;
C、外植体消毒需先用70%酒精短暂浸泡(表面消毒),再用次氯酸钠溶液进一步灭菌,两者均为标准操作,C正确;
D、植物组织培养需先诱导生芽(通过较高细胞分裂素/生长素比例),再诱导生根(较高生长素比例),符合器官分化的顺序,D正确。
故选A。
二、非选择题(共40分)
31. 下图甲表示生物体内某些重要的有机化合物,其中A~E表示有机物,a~e代表组成有机物的单体或有机物的组成成分;图乙为某种化合物的结构示意图,图丙为图甲中物质C中的一种物质的结构图。回答下列问题:
(1)A是由_______发生反应形成的。除了图甲中标注的之外,人体内的物质A还具有_______的作用(答全)。
(2)要检验物质B和物质C,使用的试剂分别是_______。
(3)图乙所示化合物是图甲中的_______。与D相比,E特有的组成成分是_______。
(4)图丙物质中的S元素应位于物质c的_______,如果该物质共有a个氨基酸且氨基酸的平均相对分子量是b,则该物质的相对分子量是_______。
(5)若图甲中的一个D物质的单体有n个,则单体之间形成化学键是_______,数量为_______。
【答案】(1)①. 甘油和脂肪酸 ②. 保温,缓冲和减压
(2)碘液,双缩脲试剂
(3)①. e ②. 核糖和尿嘧啶
(4)①. R基(或侧链基团)②. ab-18a+32
(5)①. 磷酸二酯键 ②. n-2
【分析】分析图甲:A是脂肪,a是甘油和脂肪酸;B是淀粉,b是葡萄糖;C是蛋白质,c是氨基酸;D是DNA,d是脱氧核苷酸;E是RNA,e是核糖核苷酸。分析图乙:图中的五碳糖是核糖,该图所示化合物含有一分子碱基、一分子核糖、一分子磷酸,为核糖核苷酸。
【解析】(1)据图可知,A是细胞内良好的储能物质,表示脂肪,脂肪是由一分子甘油和三分子脂肪酸组成的,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。
(2)糖原是动物细胞特有的储能物质,淀粉是植物细胞特有的储能物质,B是植物特有的储能物质,表示淀粉,可以用碘液检测,淀粉遇碘变蓝。C是蛋白质,用双缩脲试剂检测。
(3)图乙含有一分子含氮碱基、一分子核糖、一分子磷酸,为核糖核苷酸,其构成的RNA(E)主要位于细胞质,故乙是图甲中的e。与D(DNA)相比,E(RNA)特有的组成成分是核糖和尿嘧啶。
(4)图丙物质中的S元素应位于c的R基上,如果该物质共有a个氨基酸且氨基酸的平均相对分子量是b,则该物质的相对分子量是a×b-18×(a-2)-2×2(肽链有2条,一个二硫键需要减去2个H原子,共2个二硫键)。
(5)若图甲中的一个D物质的单体有n个,则DNA单体之间形成化学键是磷酸二酯键,数量为脱氧核苷酸的数量减去脱氧核苷酸链数,DNA一般两条链,即数量为n-2。
32. 将长势相同的黑藻均分为八等份,编为A、B两组,每组四等份。将A组分别放入装有400mL 自来水的4只烧杯中,放入光照培养箱中,控制光照强度分别为0Lux、1 500 Lux、3 000 Lux、4 500 Lux。将B组分别放入装有400mL自来水且溶解有NaHCO3浓度依次为0、0.1%、0.5%、2%的4只烧杯中,放入光照培养箱中,控制光照强度为1500Lux。用溶解氧传感器检测两组烧杯中黑藻的放氧情况(单位:mg·L-1),每2min采集一次数据,连续采集10min,实验结果如下图所示(忽略不同光照强度对水温的影响):
(1)黑藻叶肉细胞中的光合色素分布于叶绿体的类囊体薄膜上,光反应除了需要光合色素外,还需要的条件有_______,光合色素可以吸收,传递,转换光能,并将转化的能量储存在_______中。
(2)本实验中涉及的自变量有_________。
(3)A组实验中,光照强度为4500Lux时,10min内黑藻通过光合作用产生的氧气量大约为_______mg(注:曲线上的点对应纵轴上的数值为整数);光照强度为4500Lux时,8~10min溶解氧量几乎没有发生变化,原因是________。
(4)B组实验中NaHCO3浓度为2%的烧杯,溶解氧量几乎未发生变化,此时叶肉细胞的净光合速率_______(填“小于0”“等于0”或“大于0”)。该烧杯中溶解氧量变化与其他三只烧杯明显不同,测定其产氧量较低,原因是________。
【答案】(1)①. 光照和酶 ②. ATP、NADPH
(2)光照强度、NaHCO3浓度(或CO2浓度)、时间
(3)①. 2.4 ②. 随着植物光合作用的持续进行,自来水中CO2浓度降低,植物光合速率下降),光合速率与呼吸速率大概相等,所以溶解氧量几乎不变
(4)①. 大于0 ②. NaHCO3浓度较高,植物吸水困难(或植物失水较多),光合作用强度和呼吸作用强度均减弱,且氧气产生量和消耗量相等
【分析】(1)总光合速率=净光合速率+呼吸速率。
(2)分析题文和图形:不同功率的灯泡代表不同强度的光照,不同浓度的NaHCO3浓度代表不同浓度的CO2,本实验的自变量有光照强度、NaHCO3浓度和处理时间,因变量为黑藻的放氧情况,其表示的是净光合速率。
【解析】(1)光反应的条件是:光照、光合色素和酶;在光反应中,吸收的光能转化为ATP、NADPH中的化学能。
(2)不同功率的灯泡代表不同强度的光照,不同浓度的NaHCO3浓度代表不同浓度的CO2故本实验实际上是探究光照强度和CO2对光合作用的影响,因此本实验中涉及的自变量有:光照强度、NaHCO3浓度以及横坐标时间。
(3)光合作用产生氧气量表示总光合速率,总光合速率=净光合速率+呼吸速率,无光照时黑藻只进行呼吸作用,10分钟内黑藻通过呼吸作用吸收了(4-2)mg/L×0.4L=0.8mg的氧气,光照强度为4500Lux时,10分钟内氧气的释放量为((8-4)mg/L×,故10分钟内黑藻通过光合作用产生的氧气量大约为0.8+1.6=2.4mg;光照强度为4500Lux时,随植物光合作用进行,自来水中CO2浓度降低,植物光合速率下降,与呼吸速率大概相等,溶解氧量几乎不发生变化。
(4)B组实验2%NaHCO3组的烧杯溶解氧量几乎未发生变化,说明植物净光合速率为0,而植物细胞除了进行光合作用的叶肉细胞外,还有一些只进行呼吸作用的细胞(如根尖分生区细胞),所以此时叶肉细胞的净光合速率大于0。分析B组实验结果可知,在一定范围内,随着二氧化碳浓度的增大,光合作用增强,而2%NaHCO3浓度较高,使得外界溶液浓度较大,细胞吸水困难,水作为光合作用和呼吸作用的原料,水的减少使得光合作用和细胞呼吸强度均减弱,并且强度相等,即光合作用氧气产生量和呼吸作用氧气消耗量相等。
33. 幽门螺旋杆菌(Hp)是急慢性胃炎和消化道溃疡的主要致病因子,能分解对热不稳定的尿素。研究人员从带菌者胃黏膜样本中分离出该类细菌,并进行大量培养。所利用的培养基成分:葡萄糖10.0g、牛肉膏5.0g、KH2PO41.4g、Na2HPO42.1g、尿素1.0g、琼脂15.0g、H2O(定容至1L)。回答下列问题:
(1)微生物生长繁殖所需的营养物质主要有水、无机盐,还有_______。分析培养基的成分可知,上述培养基_______(填“能”或“不能”)用于分离Hp,理由是________。
(2)实验室中对培养基进行灭菌常用的方法是________;对试管口、瓶口位置进行灭菌的方法是________。
(3)利用平板划线法划线的某个平板培养一段时间后,第一划线区域的划线上都不间断地长满了Hp,但第二划线区域所划的第一条线上无菌落,其他划线上有菌落。造成划线无菌落的操作失误可能是_______(答出一项即可)。
(4)向培养基中添加酚红指示剂,利用颜色变化可实现对分离的Hp的初步鉴定,该实验原理是_______,使培养基的碱性增强,从而使酚红指示剂变红。
(5)若要对选择培养后的Hp进行计数,则可采用_______法和显微镜直接计数,其中后者计数结果与实际相比往往_______。
【答案】(1)①. 碳源、氮源 ②. 不能 ③. 培养基中含有牛肉膏,尿素不是唯一氮源
(2)①. 湿热灭菌(高压蒸汽灭菌法)②. 灼烧灭菌
(3)接种环灼烧后未冷却或划线未从第一区域末端开始
(4)Hp合成的脲酶能将尿素分解成氨
(5)①. 稀释涂布平板 ②. 偏大
【分析】(1)培养基营养构成:各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
(2)接种最常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法。接种的目的是使聚集在一起的微生物分散成单个细胞。微生物的营养物质有5类,分别是水、无机盐、碳源、氮源及生长因子。
(3)由于细菌分解在尿素的过程中合成脲酶,脲酶将尿素分解成氨,会使培养基碱性增强,pH 升高,所以可以用检测pH的变化的方法来判断尿素是否被分解,可在培养基中加入酚红指示剂,尿素被分解后产生氨,pH升高,指示剂变红。
【解析】(1)微生物生长繁殖所需的营养物质主要有水、无机盐、碳源、氮源四类,在普通培养基的基础上,根据选择培养对象的特性,可以改变培养基的成分或者理化性质来制备特殊的选择培养基。分析该培养基成分可知,培养基中牛肉膏、尿素都可以作为氮源,而幽门螺旋杆菌(Hp)能分解对热不稳定的尿素,所以可以以尿素为唯一氮源培养分离Hp,能生长的菌落说明能利用尿素中的氮源,但该培养基不能用于分离Hp。
(2)微生物培养过程中,获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌污染(无菌技术),常用的灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌和湿热(高压蒸汽灭菌)等。实验用的试管口,瓶口需要用灼烧灭菌,培养基应该进行湿热(高压蒸汽灭菌)。
(3)利用平板划线法划线时,在第二次及以后的划线,总是从上一次划线的末端开始划线,这样做的目的是将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落。划线的某个平板培养后,第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌落,第二划线区域所划的第一条线上无菌落,其他划线上有菌落。造成划线无菌落可能的操作失误是接种环灼烧后未冷却;划线未从第一区域末端开始划线。
(4)在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂,因为Hp合成的脲酶将尿素分解成氨,pH升高,指示剂变红,可初步鉴定该种细菌能分解尿素。
(5)若要对选择培养后的Hp进行计数,可采用稀释涂布平板法和显微镜直接计数法。显微镜直接计数时,死菌和活菌一起计数,造成计数结果往往偏大。
34. I.下图是将人的胰岛素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”示意图,所用载体为质粒A。已知细菌B细胞内不含质粒A,也不含质粒A上的基因,质粒A导入细菌B后,其上的基因能得到表达。请回答下列问题:
(1)目前把重组质粒导入细菌细胞时,效率还不高,导入完成后得到的细菌,实际上有的根本没有导入质粒,有的导入的是普通质粒A,只有少数导入的是重组质粒。采用什么方法将根本没有导入质粒的细菌筛选掉________。
(2)若把通过鉴定证明导入了普通质粒A或重组质粒的细菌,放在含有四环素的培养基上培养,生存下来的细菌为导入_______的细菌,为什么_________。
(3)导入细菌B细胞中的目的基因成功表达的标志是什么?________。
Ⅱ.嗜热土壤芽孢杆菌产生的β葡萄糖苷酶(bglB)是一种耐热纤维素酶,为bglB基因表达的产物。bglB基因不含图中限制酶识别序列。为使其在工业生产中更好地应用,利用大肠杆菌表达bglB酶。
注,图中限制酶的识别序列及切割形成的黏性末端均不相同
(4)获取bglB基因除了可以采用PCR技术扩增外,还有________方法,利用PCR扩增时,缓冲液里除了需要添加DNA母链和耐高温DNA聚合酶外,还需要添加________。为激活DNA聚合酶,缓冲液里一般还需要添加________。
(5)上图为质粒限制酶酶切图谱。bglB基因不含图中限制酶识别序列。为使PCR扩增的bglB基因重组进该质粒,扩增的bglB基因两端需分别引入______限制酶的识别序列。
【答案】(1)将导入完成得到的细菌涂布(接种)在含有氨苄青霉素的培养基上 ,能够生长下来的就是导入了质粒A或重组质粒,未导入质粒的不能生存
(2)①. 普通质粒A ②. 普通质粒A中具有四环素抗性基因,重组质粒中四环素抗性基因被破坏
(3)工程菌合成出人的胰岛素
(4)①. 从基因文库中获取,人工合成目的基因 ②. 4种脱氧核苷酸和(2种)引物 ③. Mg2+(或镁离子)
(5)NdeI、BamHI
【分析】分析题图:图示表示将人的胰岛素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”的过程。质粒A上含有四环素抗性基因和氨苄青霉素抗性基因,构建基因表达载体后,破坏了质粒A 的四环素抗性基因,但氨苄青霉素抗性基因正常,所以导入重组质粒或普通质粒的大肠杆菌都能抗氨苄青霉素,但导入重组质粒的大肠杆菌不能抗四环素。
【解析】(1)将得到的细菌涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上,能够生长的就是导入了普通质粒A或重组质粒,反之则没有,使用这种方法鉴别的原因是普通质粒和重组质粒均含有抗氨苄青霉素基因。
(2)若把通过鉴定证明导入普通质粒A或重组质粒的细菌放在含有四环素的培养基上培养,由于普通质粒A上有抗四环素基因,重组质粒上的该基因由于目的基因的插入而被破坏,因此培养基中导入普通质粒A的细菌能生长,导入重组质粒的细菌不能生长。
(3)该过程中目的基因是人的胰岛素基因,故导入细菌B细胞中的目的基因成功表达的标志是合成人的胰岛素。
(4)获取bglB基因除了可以采用PCR技术扩增外,还有从基因文库中获取,人工合成目的基因两种方法,利用PCR扩增时,缓冲液里除了需要添加DNA母链和耐高温DNA聚合酶外,还需要添加4种脱氧核苷酸和(2种)引物。为激活DNA聚合酶,缓冲液里一般还需要添加Mg2+。
(5)根据启动子和终止子的生理作用可知,目的基因应导入启动子和终止子之间。图中看出,两者之间存在于三种限制酶切点,但是由于XbaI在质粒上不止一个酶切位点,因此为使PCR 扩增的bglB基因重组进该质粒,扩增的bglB基因两端需分别引入NdeI和BamHI不同限制酶的识别序列。
元素
地壳(%)
细胞(%)
O
48.60
650
Si
26.30
极少
C
0.087
18.0
N
0.03
3.0
H
0.76
10.0
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