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【生物】北京市密云区2019-2020学年高二下学期期末考试试卷(解析版)
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北京市密云区2019-2020学年高二下学期期末考试试卷
一、选择题
1.新冠病毒(RNA 病毒)与大肠杆菌的共同点是( )
A. 遗传物质都是 RNA
B. 都有线粒体、核糖体等细胞器
C. 都可利用光学显微镜观察
D. 遗传信息的传递都遵循中心法则
【答案】D
【解析】
【详解】A、大肠杆菌的遗传物质是DNA,A错误;
B、新冠病毒由蛋白质外壳和遗传物质组成,大肠杆菌只有核糖体,没有线粒体等细胞器,B错误;
C、病毒体积微小,不可利用光学显微镜观察,需用电子显微镜观察,C错误;
D、新冠病毒与大肠杆菌遗传信息的传递都遵循中心法则,D正确。
故选D。
2.下列关于细胞内蛋白质和核酸的叙述,正确的是
A. 核酸和蛋白质的组成元素相同
B. 核酸的合成需要相应蛋白质的参与
C. 蛋白质的分解都需要核酸的直接参与
D. 高温会破坏蛋白质和核酸分子中肽键
【答案】B
【解析】
【详解】核酸的组成元素是C、H、O、N、P,而蛋白质的主要组成元素是C、H、O、N,故核酸和蛋白质的组成元素不完全相同,A错误;核酸包括DNA和RNA,两者的合成都需要相关酶的催化,而这些酶的化学本质是蛋白质,B正确;蛋白质的分解需要蛋白酶的参与,而蛋白酶的本质是蛋白质,因此蛋白质的分解不需要核酸的直接参与,C错误;高温会破坏蛋白质分子的空间结构,但是不会破坏肽键,且核酸分子中不含肽键,D错误。
3.受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用,主要用于细胞摄取特殊的生物大分子.其过程如图所示,下列叙述不正确的是
A. 该过程以膜的流动性为基础才能发生
B. 该过程要有细胞识别并需要内部供能
C. 构成小泡膜的基本支架是磷脂双分子层
D. Na+、K+等无机盐离子也可通过此方式跨膜转运
【答案】D
【解析】
【详解】A、胞吞作用有膜的凹陷,以膜的流动性为基础,A正确;
B、胞吞过程需要有细胞识别并需要内部供能,B正确;
C、小泡膜属于生物膜,生物膜的基本支架是磷脂双分子层,故构成小泡膜的基本支架也是磷脂双分子层,C正确;
D、Na+、K+等无机盐离子是小分子物质,通过协助扩散或主动运输进行跨膜运输进出细胞,D错误。
故选D。
4.新切开的苹果在空气中放置一段时间表面会变黄,最终变成褐色,这种现象在食品科学上 通常称为“褐变”。“褐变”是由于破损处细胞中的酚类物质在多酚氧化酶的作用下,与空 气中的氧结合产生了使细胞迅速变成褐色的醌类物质。研究发现,柠檬汁能够抑制酚类物质的氧化。以下说法不正确的是( )
A. 可利用双缩脲试剂鉴定多酚氧化酶的化学本质
B. 该酶促反应的底物是酚类物质和空气中的氧气
C. 将苹果块煮熟后放置在空气中会迅速发生褐变
D. 在削皮苹果切面滴加适量的柠檬汁能延缓褐变
【答案】C
【解析】
【详解】A、酶的化学本质是蛋白质或RNA,蛋白质与双缩脲试剂在常温常压下会发生紫色反应,故能够利用双缩脲试剂鉴定多酚氧化酶的化学本质,A正确;
B、由题干信息可知,新鲜苹果切开后由于破损处细胞中的酚类物质在多酚氧化酶的作用下,与空气中的氧结合产生了使细胞迅速变成褐色的醌类物质,产生褐变,该反应中的反应物是酚类物质和空气中的氧气,多酚氧化酶是催化剂,B正确;
C、苹果块煮熟后,其含有的多酚氧化酶已经散失活性,不能再催化酚类物质与空气中的氧气结合生成褐色的醌类物质,C错误;
D、由于柠檬汁能够抑制酚类物质的氧化,故在削皮苹果切面滴加适量的柠檬汁能延缓褐变,D正确。
故选C。
5.下列物质中,以自由扩散的方式通过细胞膜的是( )
A. B. 二氧化碳 C. RNA D. 胰岛素
【答案】B
【解析】
【详解】A、通过细胞膜的方式是协助扩散或主动运输,A错误;
B、二氧化碳通过细胞膜的方式是自由扩散,动力是浓度差,特点是不需要载体和能量,B正确;
C、RNA是大分子物质,不能直接通过细胞膜,C错误;
D、胰岛素的化学本质是蛋白质,属于大分子物质,不能直接通过细胞膜,D错误。
故选B。
6.细胞呼吸原理广泛应用于生产实践中。下表中有关措施与对应的目的不恰当的是( )
选项
应 用
措 施
目 的
A
种子储存
晒干
降低自由水含量,降低细胞呼吸强度
B
乳酸菌制作酸奶
先通气,后密封
加快乳酸菌繁殖,有利于乳酸发酵
C
水果保鲜
低温
降低酶的活性,降低细胞呼吸
D
栽种农作物
疏松土壤
促进根有氧呼吸,利于吸收无机盐
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A、种子的贮藏,必须降低含水量,使种子处于风干状态,从而使呼吸作用降至最低,以减少有机物的消耗,A正确;
B、乳酸菌为厌氧菌,制作酸奶时应密封,B错误;
C、水果保鲜的目的既要保持水分,又要降低呼吸作用,所以低温是最好的方法,可降低酶的活性,降低细胞呼吸,但温度不能太低,否则会冻坏水果,C正确;
D、植物根对矿质元素的吸收过程是一个主动运输过程,需要能量和载体蛋白,植物生长过程中的松土,可以提高土壤中氧气的含量,有利于根细胞的有氧呼吸作用,从而为根吸收矿质离子提供更多的能量,D正确。
故选B。
7.腐乳生产过程中起主要作用的微生物及其生物类型是( )
A. 酵母菌 真核生物 B. 乳酸菌 原核生物
C. 毛霉 原核生物 D. 毛霉 真核生物
【答案】D
【解析】
【详解】腐乳生产过程中起主要作用的微生物是毛霉,毛霉是一种真菌,属于真核生物。
故选D。
8.筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后,若细菌能分解淀粉,培养平板经稀碘液处理,会出现以菌落为中心的透明圈(如图),实验结果见下表。
菌种
菌落直径:C(mm)
透明圈直径:H(mm)
H/C
细菌Ⅰ
5.1
11.2
2.2
细菌Ⅱ
8.1
13.0
1.6
有关本实验的叙述,错误的是
A. 培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质
B. 筛选分解淀粉的细菌时,菌液应稀释后涂布
C. 以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外
D. H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异
【答案】C
【解析】
【详解】培养基一般含有碳源、氮源、水、无机盐和生长因子等成分,A正确;筛选淀粉分解菌时,需要对菌液进行一系列的梯度稀释,再将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基上进行培养,B正确;由题意可知,以上两种菌均会产生透明圈,说明两种菌均可以产生淀粉酶并分泌到细胞外分解淀粉,C错误;淀粉分解菌的H/C越大,说明其产生的淀粉酶分解的淀粉相对越多,可说明该淀粉分解菌分解淀粉的能力越强,D正确。因此,本题答案选C。
9.发酵食品是中国传统食品中一个重要类别,承载了中华民族悠久的历史和丰富的文化内涵。下列未经发酵的商品是( )
A. 泡菜 B. 食醋 C. 豆腐 D. 酸奶
【答案】C
【解析】
【详解】A、泡菜制作的原理是利用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,A错误;
B、食醋的制作原理是利用醋酸菌的有氧发酵,B错误;
C、豆腐是通过将大豆制成豆浆,降温凝固而成,没有发酵,C正确;
D、酸奶是利用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸制成的,D错误。
故选C。
10.下列关于微生物实验操作的叙述,错误的是
A. 培养微生物的试剂和器具都要进行高压蒸汽灭菌
B. 接种前后,接种环都要在酒精灯火焰上进行灼烧
C. 接种后的培养皿要倒置,以防培养污染
D. 菌种分离和菌落计数都可以使用固体培养基
【答案】A
【解析】
【详解】接种室、接种箱等常用紫外线消毒法处理,接种环等常用灼烧灭菌法处理,吸管、培养皿等常用干热灭菌法处理,培养基及多种器材用高压蒸汽灭菌法处理,A错误;为了防止杂菌污染,每次接种前后,接种环都要进行灼烧灭菌,B正确;接种后,培养皿需要倒置,以防皿盖上水珠落入培养基造成污染,C正确;分离菌种可以用平板划线法和稀释涂布平板法,后者还可以用于微生物的计数,所用培养基为固体培养基,D正确。故选A。
11.用XhoI和SalI两种限制性核酸内切酶分别处理同一DNA片段,酶切位点及酶切产物分离结果如图。以下叙述不正确的是( )
A. 如图中两种酶识别的核苷酸序列不同
B. 如图中酶切产物可用于构建重组DNA
C. 泳道①中是用SalI处理得到的酶切产物
D. 图中被酶切的DNA片段是单链DNA
【答案】D
【解析】
【详解】限制酶识别特定的脱氧核苷酸序列,不同的限制酶能识别不同的核苷酸序列,由电泳图可知XhoI和SalI两种酶分别切割时,识别的序列不同,A正确;同种限制酶切割出的DNA片段,具有相同的粘性末端,再用DNA连接酶进行连接,可以构成重组DNA,B正确;Sal I将DNA片段切成4段,Xho I将DNA片段切成3段,根据电泳结果可知泳道①为Sal I,泳道②为Xho I,C正确;限制酶切割双链DNA,酶切后的DNA片段仍然是双链DNA,D错误,所以选D。
12.下列关于 PCR 技术及应用的叙述,不正确的是 ( )
A. 依据碱基互补配对原则,进行 DNA 复制
B. 反应过程需要解旋酶和耐高温的 DNA 聚合酶
C. 反应过程中需要合成特定序列的引物
D. 可用于基因诊断、法医鉴定、判断亲缘关系
【答案】B
【解析】
【详解】A、PCR技术是在体外模拟细胞内DNA的复制过程,DNA的复制遵循碱基互补配对原则,A正确;
B、PCR反应体系中不需要加入解旋酶,因为PCR过程中高温会使DNA热变性,DNA的双螺旋结构将解体,双链分开,B错误;
C、反应过程中需要合成特定序列的引物,C正确;
D、可用于基因诊断、法医鉴定、判断亲缘关系,D正确。
故选B。
13.科学家将含有人体 α-抗胰蛋白酶基因的表达载体注射到羊的受精卵中,该受精卵发育的雌羊乳汁中含有 α-抗胰蛋白酶。上述过程一般不会发生( )
A. α-抗胰蛋白酶基因随着体细胞染色体的复制而复制
B. α-抗胰蛋白酶基因在乳腺细胞中大量扩增
C. RNA 聚合酶识别乳腺特异表达基因的启动子
D. 乳腺细胞合成并分泌 α-抗胰蛋白酶
【答案】B
【解析】
【详解】A、由于α-抗胰蛋白酶基因整合到宿主细胞染色体DNA上,因此会随着体细胞染色体的复制而复制,A错误;
B、乳腺细胞已经高度分化,不再分裂,因此α-抗胰蛋白酶基因不能在乳腺细胞中大量扩增,只能在乳腺细胞中大量表达,B正确;
C、RNA聚合酶识别乳腺特异表达基因的启动子,并与之结合进而启动转录过程,此过程也会发生,C错误;
D、α-抗胰蛋白酶是目的基因表达的产物,因此乳腺细胞可以合成并分泌α-抗胰蛋白酶,此过程发生,D错误。
故选B。
14.下列生物技术操作对遗传物质的改造,不会遗传给子代的是
A. 将胰岛素基因表达质粒转入大肠杆菌,筛选获得基因工程菌
B. 将花青素代谢基因导入植物体细胞,经组培获得花色变异植株
C. 将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵,培育出产低乳糖牛乳的奶牛
D. 将腺苷酸脱氨酶基因转入淋巴细胞后回输患者,进行基因治疗
【答案】D
【解析】
【详解】将含胰岛素基因表达载体的重组质粒转入大肠杆菌获得的转基因菌,可以通过二分裂将胰岛素基因传给后代,A不符合题意;将花青素代谢基因导入植物体细胞,再经植物组织培养获得的植株所有细胞均含有花青素代谢基因,花青素代谢基因会随该植物传给后代,B不符合题意;将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵,培育出产低乳糖牛乳的奶牛所有细胞均含有肠乳糖酶基因,可以遗传给后代,C不符合题意;该患者进行基因治疗时,只有淋巴细胞含有该腺苷酸脱氨酶基因,性原细胞不含该基因,故不能遗传给后代,D符合题意。故选D。
15.下列有关生物技术安全性和伦理问题的做法中,正确的是( )
A. 对转基因生物产品进行标注,供消费者自主选择
B. 为挽救患病的孩子取用婴儿的造血干细胞或器官
C. 在动物克隆技术发展初期进行生殖性克隆人的研究
D. 全面禁止转基因微生物研究以免用于制造生物武器
【答案】A
【解析】
【详解】A、2002年,我国农业部颁布了《农业转基因生物标识管理办法》,要求对转基因生物产品及其加工品加贴标注,供消费者自主选择,A正确;
B、不能用婴儿的造血干细胞或器官来挽救患病的孩子,B错误;
C、我国政府的态度是禁止生殖性克隆,C错误;
D、对待转基因技术的正确做法是趋利避害,不能因噎废食,D错误。
故选A。
16.以二倍体兰花花药为外植体,经植物组织培养过程获得兰花植株,下列相关叙述不正确的是( )
A. 为防止杂菌污染,①②③过程要进行严格的无菌操作
B. ②过程需在培养基中添加多种植物激素以利于再分化
C. 该育种过程体现了细胞的全能性
D. 经④过程形成的植株中可筛选获得纯合的二倍体
【答案】B
【解析】
【详解】A、植物组织培养的过程要求无菌无毒的环境,其中外植体要进行消毒处理,而培养基需灭菌处理,即①②③过程要进行严格的无菌操作,A正确;
B、②过程需在培养基中添加多种植物激素以利于脱分化,B错误;
C、高度分化的细胞首先经过脱分化后形成愈伤组织,然后再分化形成植株,整个育种过程体现了植物细胞的全能性,C正确;
D、④过程形成的植株中可筛选获得纯合的二倍体兰花植株,D正确。
故选B。
17.下列各种酶及其作用对应关系不正确的是( )
A. 限制酶—识别并在特定位置切断 DNA 分子中的磷酸二酯键
B. RNA 聚合酶—与基因的特定位点结合,催化遗传信息的翻译
C. DNA 连接酶—将分开的 DNA 片段通过特定末端连接在一起
D. DNA 聚合酶—将单个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键形成 DNA 单链
【答案】B
【解析】
【详解】A、限制酶--识别并在特定位置切断DNA分子中的磷酸二酯键,A正确;
B、RNA聚合酶--与基因的特定位点结合,催化遗传信息的转录,B错误;
C、DNA连接酶--将分开的DNA片段通过特定末端连接在一起,形成磷酸二酯键,C正确;
D、DNA聚合酶--将单个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键形成DNA单链,D正确。
故选B。
18.驱蚊草含有香茅醛,能散发出一种特殊的柠檬型香气,从而达到驱蚊且对人体无害的效果。驱蚊草是把天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合培育而成的。下列关于驱蚊草培育的叙述,错误的是
A. 驱蚊草的培育属于细胞工程育种,优点是克服了远缘杂交不亲和的障碍
B. 驱蚊草培育过程要用到纤维素酶、果胶酶、PEG等试剂或电刺激等方法
C. 驱蚊草培育过程不同于植物组织培养,无细胞脱分化和再分化的过程
D. 驱蚊草培育利用了植物体细胞杂交技术,育种原理是染色体数目变异
【答案】C
【解析】
【详解】A、驱蚊草是把天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合培育而成的,采用了植物体细胞杂交技术,属于细胞工程育种,其优点是能克服远缘杂交不亲和的障碍,A正确;
B、要获得天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体,需要采用酶解法(纤维素酶、果胶酶),诱导天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体的融合可采用化学法(PEG等试剂)或物理法(电刺激等),B正确;
C、驱蚊草培育过程不同于植物组织培养,但需要采用植物组织培养技术,因此有愈伤组织和试管苗形成,C错误;
D、驱蚊草培育利用了植物体细胞杂交技术,育种原理是染色体数目变异,D正确。
故选C。
19.“白菜—甘蓝”具有生长期短、耐热性强和易于储藏等优点,其培育过 程如下图所示。 下列叙述正确的是( )
A. 杂种细胞形成植株的过程体现了植物细胞的全能性
B. 可运用淀粉酶或果胶酶除去细胞壁获得原生质体
C. 通常可用 PEG 和灭活的病毒诱导原生质体融合
D. 愈伤组织经脱分化和再分化形成“白菜—甘蓝”植株
【答案】A
【解析】
【详解】A、杂种细胞形成植株的过程,运用了组织培养技术,体现了植物细胞的全能性,A正确;
B、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,可运用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁获得原生质体,B错误;
C、灭活的病毒可用于诱导动物细胞融合,但不能用于诱导植物原生质体融合,C错误;
D、愈伤组织经再分化形成“白菜-甘蓝”植株,D错误。
故选A。
20.关于哺乳动物胚胎发育顺序排列正确的是
A. 卵裂→囊胚→桑椹胚→原肠胚
B. 受精卵→卵裂→囊胚→桑椹胚→原肠胚
C. 卵裂→受精卵→囊胚→桑椹胚→原肠胚
D. 受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原肠胚
【答案】D
【解析】
【详解】动物胚胎发育的基本过程:(1)受精场所是母体的输卵管.(2)卵裂期:细胞有丝分裂,细胞数量不断增加,但胚胎的总体体积并不增加,或略有减小. (3)桑椹胚:胚胎细胞数目达到32个左右时,胚胎形成致密的细胞团,形似桑椹.是全能细胞.(4)囊 胚:细胞开始出现分化(该时期细胞的全能性仍比较高).聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织.中间的空腔称为囊胚腔;而滋养层将发育为胚胎的胎盘和胎膜.(5)原肠胚:有了三胚层的分化,具有囊胚腔和原肠腔,故动物胚胎发育的顺序为:受精卵、卵裂 、桑椹胚、囊胚、原肠胚,所以D选项正确。.
二、综合题
21.下图为真核细胞结构及细胞内物质转运过程示意图。请回答下列问题:
(1)图中有膜的细胞器有________(填图中序号)。这些细胞器膜和细胞膜、核膜共同组 成了该细胞的____系统。组成生物膜的基本骨架是_______________。
(2)图中④和⑤表示的细胞器分别是____,二者的共同点是_____________。(写出两点)
(3)图中 mRNA 合成需要的原料是_____________。
【答案】 (1). ②③④⑤ (2). 生物膜 (3). 磷脂双分子层 (4). 线粒体和叶绿体 (5). 都具有双层膜、都含有少量DNA和RNA、都与ATP形成有关 (6). 核糖核苷酸
【解析】
【详解】(1)图中有膜的细胞器有②内质网、③高尔基体、④线粒体、⑤叶绿体。这些细胞器膜和细胞膜、核膜共同组成了该细胞的生物膜系统。生物膜的的主要成分是磷脂和蛋白质,其中基本骨架是磷脂双分子层。
(2)图中④是线粒体,⑤的叶绿体,二者都具有双层膜、都含有少量DNA和RNA、都与ATP形成有关。
(3)RNA的基本单位是核糖核苷酸,因此图中mRNA合成需要的原料是核糖核苷酸。
22.研究发现某种突变型水稻的叶绿素含量仅是野生型水稻的51%,但其光合速率与野 生型水稻差异不显著。为了探究其生理学机制,科研人员将突变型水稻与野生型水稻分组 培养,测得两组叶片的光合速率如下图1所示。进一步测定叶片中 Rubisco 酶含量如下 图2所示。据图分析并回答下列问题:
(1)实验过程中对突变型水稻与野生型水稻正常施用氮肥,氮肥中的 N 可参与光合作用有关的____等的合成。
(2)欲测定叶片中叶绿素含量,首先取新鲜叶片,用____作溶剂,并加入少量________,快速充分研磨。然后过滤并测定滤液的吸光度,计算得出叶绿素含量。
(3)由图 1 可知,在光照强度大于1000µmol·m-2·s-1条件下,突变型水稻叶片的光合速率比 野生型_______。图 2 中 Rubisco 酶的作用是催化暗反应中三碳化合物的还原, 该酶发挥作用的场所在________,同时需要光反应提 供________。
(4)结合图 1、图 2 分析,突变型水稻的叶绿素含量低,但产量与野生型差别不大的原因可能是_________________________。
【答案】 (1). 叶绿素(酶、ATP 等) (2). 无水乙醇 (3). 碳酸钙和二氧化硅 (4). 高 (5). 叶绿体基质 (6). ATP 和[H] (7). Rubisco 酶含量高、暗反应迅速抵消了叶绿素含量低、光反应慢不足
【解析】
【详解】(1)光合作用过程中的物质含有氮元素的有叶绿素、酶、ATP 等。
(2)叶绿素易溶于有机溶剂中,故用无水乙醇提取色素,取新鲜叶片,用无水乙醇作溶剂;为防止叶绿素被破坏和使得研磨更加充分,应加入少量碳酸钙和二氧化硅。
(3)据图可知,光照强度大于 1000µmol·m-2·s-1时,突变型水稻叶片的光合速率大于野生型水稻。Rubisco 酶作用于暗反应,暗反应的场所是叶绿体基质,暗反应需要光反应提供ATP和[H]。
(4)据图1和图2分析可知,突变型水稻的叶绿素含量低,但产量与野生型差别不大,原因可能是突变型水稻Rubisco 酶含量高、暗反应迅速抵消了叶绿素含量低、光反应慢不足。
23.酸奶由牛奶经过发酵制成,口味酸甜细滑,营养丰富,深受人们喜爱,利用酸奶机可居家自制酸奶。分析并回答下列问题:
(1)为检测某品牌酸奶中乳酸菌的数量,检验人员进行了下图所示的实验。
①配制图示中的培养基不能加抗生素,原因是抗生素__________不能发酵成酸奶。为防止杂菌污染,需要对培养基进行________。
②接种微生物的方法有很多,图中过程③所示的方法为____,用该方法统计样本菌落数时,需要同时做A、B、C 三个培养皿,目的是______________________________。实验时检测时,若各取0.1mL已稀释105倍酸奶分别接种到图示A、B、C培养基上培养,记录的菌落数分别为55、56、57,则每毫升酸奶样品中的乳酸杆菌数为_______________个。
(2)酸奶机相当于恒温培养箱,能够将其内容物加热至42℃并保持恒温。有位同学周末用酸奶机按如下步骤自制酸奶:
从微生物培养角度看,鲜奶相当于培养基,鲜奶中加入酸奶相当于___________。上述步骤该同学能否成功制得酸奶?试述理由。_____________________________ 。
【答案】 (1). 会杀死乳酸菌 (2). 灭菌 (3). 稀释涂布平板法 (4). (分别计数3次,取平均值,)使结果更加准确 (5). 5.6×107 (6). 接种 (7). 不能。鲜奶煮沸未冷却就接种,使乳酸菌失活
【解析】
【详解】(1)①配制图示中的培养基不能加抗生素,因为抗生素会杀死乳酸菌,造成不能发酵成酸奶。为防止杂菌污染,需要对培养基进行灭菌处理,一般用高压蒸汽灭菌法。
②接种微生物的方法有很多,图中过程③所示的方法为稀释涂布平板法,用该方法统计样本菌落数时,需要同时做A、B、C三个培养皿,目的是分别计数3次,取平均值,使结果更加准确。各取0.1mL已稀释105倍酸奶分别接种到培养基上,则每毫升酸奶样品中的乳酸杆菌数为(55+56+57)÷3÷0.1×105=5.6×107个。
(2)从微生物培养角度看,鲜奶相当于培养基,酸奶中含有乳酸菌,鲜奶中加入酸奶相当于接种。分析图示制酸奶过程,鲜奶煮沸后未冷却就加入了酸奶,会使酸奶中的乳酸菌失活,因此不能成功制得酸奶。
24.带状疱疹是一种由带状疱疹病毒(HSV)引起的急性疱疹性皮肤病,利用动物细胞工程技术制备出抗 HSV 的单克隆抗体可快速检测 HSV。回答下列问题:
(1)在制备抗 HSV 单克隆抗体过程中,先给小鼠注射一种纯化的 HSV 蛋白,一段时间后,若小鼠血清中抗_______的抗体检测呈阳性,说明小鼠体内产生了_______免疫反应。
(2)依据细胞膜的_________的特点,运用化学试剂________诱导B淋巴细胞与小鼠的骨髓瘤细胞融合。再经过筛选、检测,最终可获得所需的杂交瘤细胞。杂交瘤细胞的特点是___________________。
(3)若要大量制备抗该蛋白的单克隆抗体,可将该杂交瘤细胞注射到小鼠的腹腔中使其____,再提取腹水进行离心,从而得到所需抗体,该抗体具有________等特性。
(4)科学工作者正在研究用于治疗癌症的“生物导弹”,即单克隆抗体上连接抗癌药物。 “生物导弹”治疗癌症与普通化疗相比的优势是__________________。
【答案】 (1). HSV 蛋白 (2). 体液 (3). 有一定流动性 (4). PEG (5). 既能无限增殖又能产生专一抗体 (6). 增殖 (7). 敏度高、特异性强 (8). 不损伤正常细胞,且用药剂量少,毒副作用小
【解析】
【详解】(1)若小鼠血清中抗HSV蛋白的抗体检测呈阳性,则小鼠体内产生了相应的抗体,而抗体是体液免疫过程中产生的,说明小鼠发生了体液免疫反应。
(2)化学试剂PEG诱导B淋巴细胞与小鼠的骨髓瘤细胞融合,利用了细胞膜的具有一定的流动性特点,再经过筛选、检测,最终可获得所需的杂交瘤细胞,该细胞具有双亲的特点,即既能在体外培养条件下无限增值,又能产生专一抗体。
(3)若要大量制备抗该蛋白的单克隆抗体,可将该杂交瘤细胞注射到小鼠的腹腔中使其增殖,再提取腹水进行离心,从而得到所需抗体,该抗体具有灵敏度高、特异性强等特性。
(4)“生物导弹”治疗癌症与普通化疗相比的优势是不损伤正常细胞,且用药剂量少,毒副作用小。
25.水稻基因组中的 B 基因仅在体细胞(2n)和精子中正常表达,在卵细胞中不转 录。科研人员为研究 B 基因表达对卵细胞的影响,设计了如下实验。据图回答问题:
(1)B 基因在水稻卵细胞中不转录,推测其可能的原因是卵细胞中____。
A.含 B 基因的染色体缺失 B.DNA 聚合酶失活
C.B 基因发生了基因突变 D.B 基因的启动子无法启动转录
(2)从水稻体细胞或____中提取总 RNA,构建____文库,进而获得 B 基因编码 蛋白的序列。将该序列与 Luc 基因(表达的荧光素酶能催化荧光素产生荧光)连接成融 合基因 B-LUC(表达的蛋白质能保留两种蛋白质各自的功能),然后构建重组表达载体。
(3)在图示过程中,过程____中 T-DNA 整合到受体细胞染色体 DNA 上,过程____在培养基中应加入卡那霉素。(填写序号)。对获得的转基因植株鉴定筛选的方法为_______________________。
(4)图中转基因植株未成熟种子中有存在由未受精的卵细胞发育形成的胚,而一般情况下水 稻卵细胞在未受精时不进行发育,由此表明_______________________。
(5)现有甲(R1R1r2r2r3r3)、乙(r1r1R2R2r3r3)、丙(r1r1r2r2R3R3)三个水稻抗病品种,抗病(R)对感病(r)为显性,三对抗病基因位于不同染色体上。根据基因的 DNA 序列设计特异性引物,用 PCR 方法可将样本中的 R1、r1、R2、r2、R3、r3 区分开。这 种方法可用于抗病品种选育中基因型的鉴定。 甲品种与感病品种杂交后,对 F2 不同植 株的 R1、r1 进行 PCR 扩增。已知 R1 比 r1 片段短。从扩增结果(下图)推测可抗病的 植株有_______________。
(6)将目的基因导入植物细胞除图示的农杆菌转化法,还可以用____________________法。
【答案】 (1). D (2). 精子 (3). cDNA (4). ② (5). ① (6). 以Luc 基因为模板设计探针进行 DNA 分子杂交;以 B 基因编码蛋白的序列为模板设计探针与从卵细胞提取的 mRNA 杂交; 检测加入荧光素的卵细胞中是否发出荧光 (7). B 基因表达能使卵细胞不经受精直接发育成胚 (8). 1 和 3 (9). 基因枪法、花粉管通道法
【解析】
【详解】(1)基因转录需要启动子、终止子等调控因子发挥作用,因此B基因在水稻卵细胞中不转录的可能原因是卵细胞中B基因的启动子无法启动转录,故选D。
(2)由于B基因仅在体细胞(2n)和精子中正常表达,因此从水稻体细胞或精子中提取总RNA,通过逆转录法获得cDNA,进而构建cDNA文库。
(3)在农杆菌侵染植物细胞时,T-DNA整合到受体细胞的染色体DNA上,即过程②中;首先要将基因表达载体导入农杆菌,在培养基中应加入卡那霉素筛选出含有重组质粒的农杆菌,即过程①。对获得的转基因植株鉴定筛选的方法为:以Luc基因为模板设计探针进行DNA分子杂交;以B基因编码蛋白的序列为模板设计探针与从卵细胞提取的mRNA杂交;检测加入荧光素的卵细胞中是否发出荧光。
(4)图中转基因植株未成熟种子中有存在由未受精的卵细胞发育形成的胚,而一般情况下水稻卵细胞在未受精时不进行发育,再结合题干信息“水稻基因组中的B基因仅在体细胞(2n)和精子中正常表达,在卵细胞中不转录。”可知B基因表达能使卵细胞不经受精直接发育成胚。
(5)甲品种(R1R1)与感病品种(r1r1)杂交后F1为R1r1,F1自交得到F2,对F2不同植株的R1、r1进行PCR扩增,已知R1比r1片段短,则植株1只含有R1,植株3同时含有R1和r1,植株2只含有r1.由于含有R1的植株能抗病,因此根据图2扩增结果可知可抗病的植株有1和3。
(6)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、花粉管通道法。
26.阅读下面的材料,回答文后的问题。
植物生物反应器-植物工厂
生物反应器是利用酶或生物体(如微生物)所具有的生物功能,在体外进行生化反应的 装置系统,是一种生物功能模拟机,如发酵罐、固定化酶或固定化细胞反应器等。传统的生 物反应器存在工艺控制、产品安全等问题。植物生物反应器主要以整株植物、植物组织或植 物悬浮细胞为加工场所,生产药物蛋白。
叶绿体遗传转化体系是近年发展起来的一种新的植物生物反应器。它是以叶绿体为外源 DNA 受体的一种转化方式。将叶绿体特异性启动子、终止子等序列和外源基因整合作为目的 基因,然后将目的基因、标记基因及叶绿体来源的基因片段构建成表达载体,转入叶绿体后 使目的基因插入叶绿体基因组,最后筛选获得转基因植株。与植物细胞核表达体系相比,叶绿体遗传转化体系具有明显优势:叶绿体由双层膜包裹且无蛋白外流,为重组蛋白表达提供了一个相对安全的生物环境;叶绿体有自己独特的 DNA 复制、转录和翻译体系,在基因转录、 翻译等方面具有原核特性;叶绿体基因组拷贝数多,外源基因表达效率高;叶绿体基因组含有多基因可共同表达;可以防止转基因作物的目的基因通过花粉在自然界中扩散。
HIV 是获得性免疫缺陷综合征的病原体,目前仍缺乏有效疫苗。2012 年,研究人员以 HIV 病毒包膜蛋白上的 V3 环和 C4 结构域序列的基因作为外源基因,在烟草叶绿体中成功表 达 C4V3 抗原蛋白。通过实验证明,烟草叶绿体中表达的 C4V3 蛋白能够引发免疫反应。
(1)植物生物反应器主要依赖____等现代生物学技术,以物组织或细胞作为物生反应器,生产医药蛋白。
(2)构建叶绿体遗传转化体系时,需要的工具酶有____。构建的 基因表达载体中含有____,使得目的基因只能在叶绿体中表达。
(3)植物叶绿体表达体系可以防止转基因作物的目的基因通过花粉在自然界中扩散,原 因可能是___________
A.转基因植物与其他植物间不能通过花粉进行基因交流
B.受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞
C.植物杂交的后代不会出现性状分离
(4)将含有插入目的基因的叶绿体叶片组织制作成生产药物蛋白生物反应器的后续操作 包括 _____________________________ 。
(5)为检验烟草叶绿体中表达的 C4V3 蛋白能够引发免疫反应,研究人员用缓冲液溶解C4V3 蛋白后,每周 4 次、每次用相同剂量的 C4V3 蛋白溶液注射小鼠。发现小鼠体 内产生抗体反应,T 细胞增殖且有淋巴因子生成。请指出该实验设计的不足,并加 以修正________________________。
【答案】 (1). 基因工程和细胞工程 (2). 限制酶和 DNA 连接酶 (3). 叶绿体特异性启动子 (4). B (5). 脱分化形成愈伤组织,对愈伤组织进行培养,提取所需产物。或者 脱分化形成愈伤组织,再分化得到植株,从植株中提取所需产物。 (6). 该实验设计缺少对照组;对照组应每周 4 次、每次用 C4V3 蛋白溶液等量的缓冲液注射小鼠,检测 小鼠体内的抗体反应,T 细胞增殖情况以及淋巴因子的生成。
【解析】
【详解】(1)植物生物反应器主要以整株植物、植物组织或植物悬浮细胞为加工场所,生产药物蛋白。这首先需要用基因工程技术将目的基因导入植物细胞,其次需要采用植物细胞工程技术将转基因植物细胞培育成转基因植株或转基因植物组织或转基因植物悬浮细胞,因此采用的现代生物技术包括基因工程和细胞工程技术。
(2)构建叶绿体遗传转化体系时,需要的工具酶有限制酶和DNA连接酶。要使得目的基因只能在叶绿体中表达,则构建的基因表达载体中要含有叶绿体特异性启动子。
(3)由于受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞,因此植物叶绿体表达体系可以防止转基因作物的目的基因通过花粉在自然界中扩散。故选B。
(4)将转基因植物细胞培育成植物生物反应器的过程是:脱分化形成愈伤组织,对愈伤组织进行培养,提取所需产物(或者脱分化形成愈伤组织,再分化得到植株,从植株中提取所需产物)。
(5)实验设计需要遵循对照原则,因此该实验设计缺少对照组,对照组应为:每周4次、每次用C4V3蛋白溶液等量的缓冲液注射小鼠,检测小鼠体内的抗体反应,T细胞增殖情况以及淋巴因子的生成。
一、选择题
1.新冠病毒(RNA 病毒)与大肠杆菌的共同点是( )
A. 遗传物质都是 RNA
B. 都有线粒体、核糖体等细胞器
C. 都可利用光学显微镜观察
D. 遗传信息的传递都遵循中心法则
【答案】D
【解析】
【详解】A、大肠杆菌的遗传物质是DNA,A错误;
B、新冠病毒由蛋白质外壳和遗传物质组成,大肠杆菌只有核糖体,没有线粒体等细胞器,B错误;
C、病毒体积微小,不可利用光学显微镜观察,需用电子显微镜观察,C错误;
D、新冠病毒与大肠杆菌遗传信息的传递都遵循中心法则,D正确。
故选D。
2.下列关于细胞内蛋白质和核酸的叙述,正确的是
A. 核酸和蛋白质的组成元素相同
B. 核酸的合成需要相应蛋白质的参与
C. 蛋白质的分解都需要核酸的直接参与
D. 高温会破坏蛋白质和核酸分子中肽键
【答案】B
【解析】
【详解】核酸的组成元素是C、H、O、N、P,而蛋白质的主要组成元素是C、H、O、N,故核酸和蛋白质的组成元素不完全相同,A错误;核酸包括DNA和RNA,两者的合成都需要相关酶的催化,而这些酶的化学本质是蛋白质,B正确;蛋白质的分解需要蛋白酶的参与,而蛋白酶的本质是蛋白质,因此蛋白质的分解不需要核酸的直接参与,C错误;高温会破坏蛋白质分子的空间结构,但是不会破坏肽键,且核酸分子中不含肽键,D错误。
3.受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用,主要用于细胞摄取特殊的生物大分子.其过程如图所示,下列叙述不正确的是
A. 该过程以膜的流动性为基础才能发生
B. 该过程要有细胞识别并需要内部供能
C. 构成小泡膜的基本支架是磷脂双分子层
D. Na+、K+等无机盐离子也可通过此方式跨膜转运
【答案】D
【解析】
【详解】A、胞吞作用有膜的凹陷,以膜的流动性为基础,A正确;
B、胞吞过程需要有细胞识别并需要内部供能,B正确;
C、小泡膜属于生物膜,生物膜的基本支架是磷脂双分子层,故构成小泡膜的基本支架也是磷脂双分子层,C正确;
D、Na+、K+等无机盐离子是小分子物质,通过协助扩散或主动运输进行跨膜运输进出细胞,D错误。
故选D。
4.新切开的苹果在空气中放置一段时间表面会变黄,最终变成褐色,这种现象在食品科学上 通常称为“褐变”。“褐变”是由于破损处细胞中的酚类物质在多酚氧化酶的作用下,与空 气中的氧结合产生了使细胞迅速变成褐色的醌类物质。研究发现,柠檬汁能够抑制酚类物质的氧化。以下说法不正确的是( )
A. 可利用双缩脲试剂鉴定多酚氧化酶的化学本质
B. 该酶促反应的底物是酚类物质和空气中的氧气
C. 将苹果块煮熟后放置在空气中会迅速发生褐变
D. 在削皮苹果切面滴加适量的柠檬汁能延缓褐变
【答案】C
【解析】
【详解】A、酶的化学本质是蛋白质或RNA,蛋白质与双缩脲试剂在常温常压下会发生紫色反应,故能够利用双缩脲试剂鉴定多酚氧化酶的化学本质,A正确;
B、由题干信息可知,新鲜苹果切开后由于破损处细胞中的酚类物质在多酚氧化酶的作用下,与空气中的氧结合产生了使细胞迅速变成褐色的醌类物质,产生褐变,该反应中的反应物是酚类物质和空气中的氧气,多酚氧化酶是催化剂,B正确;
C、苹果块煮熟后,其含有的多酚氧化酶已经散失活性,不能再催化酚类物质与空气中的氧气结合生成褐色的醌类物质,C错误;
D、由于柠檬汁能够抑制酚类物质的氧化,故在削皮苹果切面滴加适量的柠檬汁能延缓褐变,D正确。
故选C。
5.下列物质中,以自由扩散的方式通过细胞膜的是( )
A. B. 二氧化碳 C. RNA D. 胰岛素
【答案】B
【解析】
【详解】A、通过细胞膜的方式是协助扩散或主动运输,A错误;
B、二氧化碳通过细胞膜的方式是自由扩散,动力是浓度差,特点是不需要载体和能量,B正确;
C、RNA是大分子物质,不能直接通过细胞膜,C错误;
D、胰岛素的化学本质是蛋白质,属于大分子物质,不能直接通过细胞膜,D错误。
故选B。
6.细胞呼吸原理广泛应用于生产实践中。下表中有关措施与对应的目的不恰当的是( )
选项
应 用
措 施
目 的
A
种子储存
晒干
降低自由水含量,降低细胞呼吸强度
B
乳酸菌制作酸奶
先通气,后密封
加快乳酸菌繁殖,有利于乳酸发酵
C
水果保鲜
低温
降低酶的活性,降低细胞呼吸
D
栽种农作物
疏松土壤
促进根有氧呼吸,利于吸收无机盐
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A、种子的贮藏,必须降低含水量,使种子处于风干状态,从而使呼吸作用降至最低,以减少有机物的消耗,A正确;
B、乳酸菌为厌氧菌,制作酸奶时应密封,B错误;
C、水果保鲜的目的既要保持水分,又要降低呼吸作用,所以低温是最好的方法,可降低酶的活性,降低细胞呼吸,但温度不能太低,否则会冻坏水果,C正确;
D、植物根对矿质元素的吸收过程是一个主动运输过程,需要能量和载体蛋白,植物生长过程中的松土,可以提高土壤中氧气的含量,有利于根细胞的有氧呼吸作用,从而为根吸收矿质离子提供更多的能量,D正确。
故选B。
7.腐乳生产过程中起主要作用的微生物及其生物类型是( )
A. 酵母菌 真核生物 B. 乳酸菌 原核生物
C. 毛霉 原核生物 D. 毛霉 真核生物
【答案】D
【解析】
【详解】腐乳生产过程中起主要作用的微生物是毛霉,毛霉是一种真菌,属于真核生物。
故选D。
8.筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后,若细菌能分解淀粉,培养平板经稀碘液处理,会出现以菌落为中心的透明圈(如图),实验结果见下表。
菌种
菌落直径:C(mm)
透明圈直径:H(mm)
H/C
细菌Ⅰ
5.1
11.2
2.2
细菌Ⅱ
8.1
13.0
1.6
有关本实验的叙述,错误的是
A. 培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质
B. 筛选分解淀粉的细菌时,菌液应稀释后涂布
C. 以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外
D. H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异
【答案】C
【解析】
【详解】培养基一般含有碳源、氮源、水、无机盐和生长因子等成分,A正确;筛选淀粉分解菌时,需要对菌液进行一系列的梯度稀释,再将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基上进行培养,B正确;由题意可知,以上两种菌均会产生透明圈,说明两种菌均可以产生淀粉酶并分泌到细胞外分解淀粉,C错误;淀粉分解菌的H/C越大,说明其产生的淀粉酶分解的淀粉相对越多,可说明该淀粉分解菌分解淀粉的能力越强,D正确。因此,本题答案选C。
9.发酵食品是中国传统食品中一个重要类别,承载了中华民族悠久的历史和丰富的文化内涵。下列未经发酵的商品是( )
A. 泡菜 B. 食醋 C. 豆腐 D. 酸奶
【答案】C
【解析】
【详解】A、泡菜制作的原理是利用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,A错误;
B、食醋的制作原理是利用醋酸菌的有氧发酵,B错误;
C、豆腐是通过将大豆制成豆浆,降温凝固而成,没有发酵,C正确;
D、酸奶是利用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸制成的,D错误。
故选C。
10.下列关于微生物实验操作的叙述,错误的是
A. 培养微生物的试剂和器具都要进行高压蒸汽灭菌
B. 接种前后,接种环都要在酒精灯火焰上进行灼烧
C. 接种后的培养皿要倒置,以防培养污染
D. 菌种分离和菌落计数都可以使用固体培养基
【答案】A
【解析】
【详解】接种室、接种箱等常用紫外线消毒法处理,接种环等常用灼烧灭菌法处理,吸管、培养皿等常用干热灭菌法处理,培养基及多种器材用高压蒸汽灭菌法处理,A错误;为了防止杂菌污染,每次接种前后,接种环都要进行灼烧灭菌,B正确;接种后,培养皿需要倒置,以防皿盖上水珠落入培养基造成污染,C正确;分离菌种可以用平板划线法和稀释涂布平板法,后者还可以用于微生物的计数,所用培养基为固体培养基,D正确。故选A。
11.用XhoI和SalI两种限制性核酸内切酶分别处理同一DNA片段,酶切位点及酶切产物分离结果如图。以下叙述不正确的是( )
A. 如图中两种酶识别的核苷酸序列不同
B. 如图中酶切产物可用于构建重组DNA
C. 泳道①中是用SalI处理得到的酶切产物
D. 图中被酶切的DNA片段是单链DNA
【答案】D
【解析】
【详解】限制酶识别特定的脱氧核苷酸序列,不同的限制酶能识别不同的核苷酸序列,由电泳图可知XhoI和SalI两种酶分别切割时,识别的序列不同,A正确;同种限制酶切割出的DNA片段,具有相同的粘性末端,再用DNA连接酶进行连接,可以构成重组DNA,B正确;Sal I将DNA片段切成4段,Xho I将DNA片段切成3段,根据电泳结果可知泳道①为Sal I,泳道②为Xho I,C正确;限制酶切割双链DNA,酶切后的DNA片段仍然是双链DNA,D错误,所以选D。
12.下列关于 PCR 技术及应用的叙述,不正确的是 ( )
A. 依据碱基互补配对原则,进行 DNA 复制
B. 反应过程需要解旋酶和耐高温的 DNA 聚合酶
C. 反应过程中需要合成特定序列的引物
D. 可用于基因诊断、法医鉴定、判断亲缘关系
【答案】B
【解析】
【详解】A、PCR技术是在体外模拟细胞内DNA的复制过程,DNA的复制遵循碱基互补配对原则,A正确;
B、PCR反应体系中不需要加入解旋酶,因为PCR过程中高温会使DNA热变性,DNA的双螺旋结构将解体,双链分开,B错误;
C、反应过程中需要合成特定序列的引物,C正确;
D、可用于基因诊断、法医鉴定、判断亲缘关系,D正确。
故选B。
13.科学家将含有人体 α-抗胰蛋白酶基因的表达载体注射到羊的受精卵中,该受精卵发育的雌羊乳汁中含有 α-抗胰蛋白酶。上述过程一般不会发生( )
A. α-抗胰蛋白酶基因随着体细胞染色体的复制而复制
B. α-抗胰蛋白酶基因在乳腺细胞中大量扩增
C. RNA 聚合酶识别乳腺特异表达基因的启动子
D. 乳腺细胞合成并分泌 α-抗胰蛋白酶
【答案】B
【解析】
【详解】A、由于α-抗胰蛋白酶基因整合到宿主细胞染色体DNA上,因此会随着体细胞染色体的复制而复制,A错误;
B、乳腺细胞已经高度分化,不再分裂,因此α-抗胰蛋白酶基因不能在乳腺细胞中大量扩增,只能在乳腺细胞中大量表达,B正确;
C、RNA聚合酶识别乳腺特异表达基因的启动子,并与之结合进而启动转录过程,此过程也会发生,C错误;
D、α-抗胰蛋白酶是目的基因表达的产物,因此乳腺细胞可以合成并分泌α-抗胰蛋白酶,此过程发生,D错误。
故选B。
14.下列生物技术操作对遗传物质的改造,不会遗传给子代的是
A. 将胰岛素基因表达质粒转入大肠杆菌,筛选获得基因工程菌
B. 将花青素代谢基因导入植物体细胞,经组培获得花色变异植株
C. 将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵,培育出产低乳糖牛乳的奶牛
D. 将腺苷酸脱氨酶基因转入淋巴细胞后回输患者,进行基因治疗
【答案】D
【解析】
【详解】将含胰岛素基因表达载体的重组质粒转入大肠杆菌获得的转基因菌,可以通过二分裂将胰岛素基因传给后代,A不符合题意;将花青素代谢基因导入植物体细胞,再经植物组织培养获得的植株所有细胞均含有花青素代谢基因,花青素代谢基因会随该植物传给后代,B不符合题意;将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵,培育出产低乳糖牛乳的奶牛所有细胞均含有肠乳糖酶基因,可以遗传给后代,C不符合题意;该患者进行基因治疗时,只有淋巴细胞含有该腺苷酸脱氨酶基因,性原细胞不含该基因,故不能遗传给后代,D符合题意。故选D。
15.下列有关生物技术安全性和伦理问题的做法中,正确的是( )
A. 对转基因生物产品进行标注,供消费者自主选择
B. 为挽救患病的孩子取用婴儿的造血干细胞或器官
C. 在动物克隆技术发展初期进行生殖性克隆人的研究
D. 全面禁止转基因微生物研究以免用于制造生物武器
【答案】A
【解析】
【详解】A、2002年,我国农业部颁布了《农业转基因生物标识管理办法》,要求对转基因生物产品及其加工品加贴标注,供消费者自主选择,A正确;
B、不能用婴儿的造血干细胞或器官来挽救患病的孩子,B错误;
C、我国政府的态度是禁止生殖性克隆,C错误;
D、对待转基因技术的正确做法是趋利避害,不能因噎废食,D错误。
故选A。
16.以二倍体兰花花药为外植体,经植物组织培养过程获得兰花植株,下列相关叙述不正确的是( )
A. 为防止杂菌污染,①②③过程要进行严格的无菌操作
B. ②过程需在培养基中添加多种植物激素以利于再分化
C. 该育种过程体现了细胞的全能性
D. 经④过程形成的植株中可筛选获得纯合的二倍体
【答案】B
【解析】
【详解】A、植物组织培养的过程要求无菌无毒的环境,其中外植体要进行消毒处理,而培养基需灭菌处理,即①②③过程要进行严格的无菌操作,A正确;
B、②过程需在培养基中添加多种植物激素以利于脱分化,B错误;
C、高度分化的细胞首先经过脱分化后形成愈伤组织,然后再分化形成植株,整个育种过程体现了植物细胞的全能性,C正确;
D、④过程形成的植株中可筛选获得纯合的二倍体兰花植株,D正确。
故选B。
17.下列各种酶及其作用对应关系不正确的是( )
A. 限制酶—识别并在特定位置切断 DNA 分子中的磷酸二酯键
B. RNA 聚合酶—与基因的特定位点结合,催化遗传信息的翻译
C. DNA 连接酶—将分开的 DNA 片段通过特定末端连接在一起
D. DNA 聚合酶—将单个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键形成 DNA 单链
【答案】B
【解析】
【详解】A、限制酶--识别并在特定位置切断DNA分子中的磷酸二酯键,A正确;
B、RNA聚合酶--与基因的特定位点结合,催化遗传信息的转录,B错误;
C、DNA连接酶--将分开的DNA片段通过特定末端连接在一起,形成磷酸二酯键,C正确;
D、DNA聚合酶--将单个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键形成DNA单链,D正确。
故选B。
18.驱蚊草含有香茅醛,能散发出一种特殊的柠檬型香气,从而达到驱蚊且对人体无害的效果。驱蚊草是把天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合培育而成的。下列关于驱蚊草培育的叙述,错误的是
A. 驱蚊草的培育属于细胞工程育种,优点是克服了远缘杂交不亲和的障碍
B. 驱蚊草培育过程要用到纤维素酶、果胶酶、PEG等试剂或电刺激等方法
C. 驱蚊草培育过程不同于植物组织培养,无细胞脱分化和再分化的过程
D. 驱蚊草培育利用了植物体细胞杂交技术,育种原理是染色体数目变异
【答案】C
【解析】
【详解】A、驱蚊草是把天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合培育而成的,采用了植物体细胞杂交技术,属于细胞工程育种,其优点是能克服远缘杂交不亲和的障碍,A正确;
B、要获得天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体,需要采用酶解法(纤维素酶、果胶酶),诱导天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体的融合可采用化学法(PEG等试剂)或物理法(电刺激等),B正确;
C、驱蚊草培育过程不同于植物组织培养,但需要采用植物组织培养技术,因此有愈伤组织和试管苗形成,C错误;
D、驱蚊草培育利用了植物体细胞杂交技术,育种原理是染色体数目变异,D正确。
故选C。
19.“白菜—甘蓝”具有生长期短、耐热性强和易于储藏等优点,其培育过 程如下图所示。 下列叙述正确的是( )
A. 杂种细胞形成植株的过程体现了植物细胞的全能性
B. 可运用淀粉酶或果胶酶除去细胞壁获得原生质体
C. 通常可用 PEG 和灭活的病毒诱导原生质体融合
D. 愈伤组织经脱分化和再分化形成“白菜—甘蓝”植株
【答案】A
【解析】
【详解】A、杂种细胞形成植株的过程,运用了组织培养技术,体现了植物细胞的全能性,A正确;
B、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,可运用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁获得原生质体,B错误;
C、灭活的病毒可用于诱导动物细胞融合,但不能用于诱导植物原生质体融合,C错误;
D、愈伤组织经再分化形成“白菜-甘蓝”植株,D错误。
故选A。
20.关于哺乳动物胚胎发育顺序排列正确的是
A. 卵裂→囊胚→桑椹胚→原肠胚
B. 受精卵→卵裂→囊胚→桑椹胚→原肠胚
C. 卵裂→受精卵→囊胚→桑椹胚→原肠胚
D. 受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原肠胚
【答案】D
【解析】
【详解】动物胚胎发育的基本过程:(1)受精场所是母体的输卵管.(2)卵裂期:细胞有丝分裂,细胞数量不断增加,但胚胎的总体体积并不增加,或略有减小. (3)桑椹胚:胚胎细胞数目达到32个左右时,胚胎形成致密的细胞团,形似桑椹.是全能细胞.(4)囊 胚:细胞开始出现分化(该时期细胞的全能性仍比较高).聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织.中间的空腔称为囊胚腔;而滋养层将发育为胚胎的胎盘和胎膜.(5)原肠胚:有了三胚层的分化,具有囊胚腔和原肠腔,故动物胚胎发育的顺序为:受精卵、卵裂 、桑椹胚、囊胚、原肠胚,所以D选项正确。.
二、综合题
21.下图为真核细胞结构及细胞内物质转运过程示意图。请回答下列问题:
(1)图中有膜的细胞器有________(填图中序号)。这些细胞器膜和细胞膜、核膜共同组 成了该细胞的____系统。组成生物膜的基本骨架是_______________。
(2)图中④和⑤表示的细胞器分别是____,二者的共同点是_____________。(写出两点)
(3)图中 mRNA 合成需要的原料是_____________。
【答案】 (1). ②③④⑤ (2). 生物膜 (3). 磷脂双分子层 (4). 线粒体和叶绿体 (5). 都具有双层膜、都含有少量DNA和RNA、都与ATP形成有关 (6). 核糖核苷酸
【解析】
【详解】(1)图中有膜的细胞器有②内质网、③高尔基体、④线粒体、⑤叶绿体。这些细胞器膜和细胞膜、核膜共同组成了该细胞的生物膜系统。生物膜的的主要成分是磷脂和蛋白质,其中基本骨架是磷脂双分子层。
(2)图中④是线粒体,⑤的叶绿体,二者都具有双层膜、都含有少量DNA和RNA、都与ATP形成有关。
(3)RNA的基本单位是核糖核苷酸,因此图中mRNA合成需要的原料是核糖核苷酸。
22.研究发现某种突变型水稻的叶绿素含量仅是野生型水稻的51%,但其光合速率与野 生型水稻差异不显著。为了探究其生理学机制,科研人员将突变型水稻与野生型水稻分组 培养,测得两组叶片的光合速率如下图1所示。进一步测定叶片中 Rubisco 酶含量如下 图2所示。据图分析并回答下列问题:
(1)实验过程中对突变型水稻与野生型水稻正常施用氮肥,氮肥中的 N 可参与光合作用有关的____等的合成。
(2)欲测定叶片中叶绿素含量,首先取新鲜叶片,用____作溶剂,并加入少量________,快速充分研磨。然后过滤并测定滤液的吸光度,计算得出叶绿素含量。
(3)由图 1 可知,在光照强度大于1000µmol·m-2·s-1条件下,突变型水稻叶片的光合速率比 野生型_______。图 2 中 Rubisco 酶的作用是催化暗反应中三碳化合物的还原, 该酶发挥作用的场所在________,同时需要光反应提 供________。
(4)结合图 1、图 2 分析,突变型水稻的叶绿素含量低,但产量与野生型差别不大的原因可能是_________________________。
【答案】 (1). 叶绿素(酶、ATP 等) (2). 无水乙醇 (3). 碳酸钙和二氧化硅 (4). 高 (5). 叶绿体基质 (6). ATP 和[H] (7). Rubisco 酶含量高、暗反应迅速抵消了叶绿素含量低、光反应慢不足
【解析】
【详解】(1)光合作用过程中的物质含有氮元素的有叶绿素、酶、ATP 等。
(2)叶绿素易溶于有机溶剂中,故用无水乙醇提取色素,取新鲜叶片,用无水乙醇作溶剂;为防止叶绿素被破坏和使得研磨更加充分,应加入少量碳酸钙和二氧化硅。
(3)据图可知,光照强度大于 1000µmol·m-2·s-1时,突变型水稻叶片的光合速率大于野生型水稻。Rubisco 酶作用于暗反应,暗反应的场所是叶绿体基质,暗反应需要光反应提供ATP和[H]。
(4)据图1和图2分析可知,突变型水稻的叶绿素含量低,但产量与野生型差别不大,原因可能是突变型水稻Rubisco 酶含量高、暗反应迅速抵消了叶绿素含量低、光反应慢不足。
23.酸奶由牛奶经过发酵制成,口味酸甜细滑,营养丰富,深受人们喜爱,利用酸奶机可居家自制酸奶。分析并回答下列问题:
(1)为检测某品牌酸奶中乳酸菌的数量,检验人员进行了下图所示的实验。
①配制图示中的培养基不能加抗生素,原因是抗生素__________不能发酵成酸奶。为防止杂菌污染,需要对培养基进行________。
②接种微生物的方法有很多,图中过程③所示的方法为____,用该方法统计样本菌落数时,需要同时做A、B、C 三个培养皿,目的是______________________________。实验时检测时,若各取0.1mL已稀释105倍酸奶分别接种到图示A、B、C培养基上培养,记录的菌落数分别为55、56、57,则每毫升酸奶样品中的乳酸杆菌数为_______________个。
(2)酸奶机相当于恒温培养箱,能够将其内容物加热至42℃并保持恒温。有位同学周末用酸奶机按如下步骤自制酸奶:
从微生物培养角度看,鲜奶相当于培养基,鲜奶中加入酸奶相当于___________。上述步骤该同学能否成功制得酸奶?试述理由。_____________________________ 。
【答案】 (1). 会杀死乳酸菌 (2). 灭菌 (3). 稀释涂布平板法 (4). (分别计数3次,取平均值,)使结果更加准确 (5). 5.6×107 (6). 接种 (7). 不能。鲜奶煮沸未冷却就接种,使乳酸菌失活
【解析】
【详解】(1)①配制图示中的培养基不能加抗生素,因为抗生素会杀死乳酸菌,造成不能发酵成酸奶。为防止杂菌污染,需要对培养基进行灭菌处理,一般用高压蒸汽灭菌法。
②接种微生物的方法有很多,图中过程③所示的方法为稀释涂布平板法,用该方法统计样本菌落数时,需要同时做A、B、C三个培养皿,目的是分别计数3次,取平均值,使结果更加准确。各取0.1mL已稀释105倍酸奶分别接种到培养基上,则每毫升酸奶样品中的乳酸杆菌数为(55+56+57)÷3÷0.1×105=5.6×107个。
(2)从微生物培养角度看,鲜奶相当于培养基,酸奶中含有乳酸菌,鲜奶中加入酸奶相当于接种。分析图示制酸奶过程,鲜奶煮沸后未冷却就加入了酸奶,会使酸奶中的乳酸菌失活,因此不能成功制得酸奶。
24.带状疱疹是一种由带状疱疹病毒(HSV)引起的急性疱疹性皮肤病,利用动物细胞工程技术制备出抗 HSV 的单克隆抗体可快速检测 HSV。回答下列问题:
(1)在制备抗 HSV 单克隆抗体过程中,先给小鼠注射一种纯化的 HSV 蛋白,一段时间后,若小鼠血清中抗_______的抗体检测呈阳性,说明小鼠体内产生了_______免疫反应。
(2)依据细胞膜的_________的特点,运用化学试剂________诱导B淋巴细胞与小鼠的骨髓瘤细胞融合。再经过筛选、检测,最终可获得所需的杂交瘤细胞。杂交瘤细胞的特点是___________________。
(3)若要大量制备抗该蛋白的单克隆抗体,可将该杂交瘤细胞注射到小鼠的腹腔中使其____,再提取腹水进行离心,从而得到所需抗体,该抗体具有________等特性。
(4)科学工作者正在研究用于治疗癌症的“生物导弹”,即单克隆抗体上连接抗癌药物。 “生物导弹”治疗癌症与普通化疗相比的优势是__________________。
【答案】 (1). HSV 蛋白 (2). 体液 (3). 有一定流动性 (4). PEG (5). 既能无限增殖又能产生专一抗体 (6). 增殖 (7). 敏度高、特异性强 (8). 不损伤正常细胞,且用药剂量少,毒副作用小
【解析】
【详解】(1)若小鼠血清中抗HSV蛋白的抗体检测呈阳性,则小鼠体内产生了相应的抗体,而抗体是体液免疫过程中产生的,说明小鼠发生了体液免疫反应。
(2)化学试剂PEG诱导B淋巴细胞与小鼠的骨髓瘤细胞融合,利用了细胞膜的具有一定的流动性特点,再经过筛选、检测,最终可获得所需的杂交瘤细胞,该细胞具有双亲的特点,即既能在体外培养条件下无限增值,又能产生专一抗体。
(3)若要大量制备抗该蛋白的单克隆抗体,可将该杂交瘤细胞注射到小鼠的腹腔中使其增殖,再提取腹水进行离心,从而得到所需抗体,该抗体具有灵敏度高、特异性强等特性。
(4)“生物导弹”治疗癌症与普通化疗相比的优势是不损伤正常细胞,且用药剂量少,毒副作用小。
25.水稻基因组中的 B 基因仅在体细胞(2n)和精子中正常表达,在卵细胞中不转 录。科研人员为研究 B 基因表达对卵细胞的影响,设计了如下实验。据图回答问题:
(1)B 基因在水稻卵细胞中不转录,推测其可能的原因是卵细胞中____。
A.含 B 基因的染色体缺失 B.DNA 聚合酶失活
C.B 基因发生了基因突变 D.B 基因的启动子无法启动转录
(2)从水稻体细胞或____中提取总 RNA,构建____文库,进而获得 B 基因编码 蛋白的序列。将该序列与 Luc 基因(表达的荧光素酶能催化荧光素产生荧光)连接成融 合基因 B-LUC(表达的蛋白质能保留两种蛋白质各自的功能),然后构建重组表达载体。
(3)在图示过程中,过程____中 T-DNA 整合到受体细胞染色体 DNA 上,过程____在培养基中应加入卡那霉素。(填写序号)。对获得的转基因植株鉴定筛选的方法为_______________________。
(4)图中转基因植株未成熟种子中有存在由未受精的卵细胞发育形成的胚,而一般情况下水 稻卵细胞在未受精时不进行发育,由此表明_______________________。
(5)现有甲(R1R1r2r2r3r3)、乙(r1r1R2R2r3r3)、丙(r1r1r2r2R3R3)三个水稻抗病品种,抗病(R)对感病(r)为显性,三对抗病基因位于不同染色体上。根据基因的 DNA 序列设计特异性引物,用 PCR 方法可将样本中的 R1、r1、R2、r2、R3、r3 区分开。这 种方法可用于抗病品种选育中基因型的鉴定。 甲品种与感病品种杂交后,对 F2 不同植 株的 R1、r1 进行 PCR 扩增。已知 R1 比 r1 片段短。从扩增结果(下图)推测可抗病的 植株有_______________。
(6)将目的基因导入植物细胞除图示的农杆菌转化法,还可以用____________________法。
【答案】 (1). D (2). 精子 (3). cDNA (4). ② (5). ① (6). 以Luc 基因为模板设计探针进行 DNA 分子杂交;以 B 基因编码蛋白的序列为模板设计探针与从卵细胞提取的 mRNA 杂交; 检测加入荧光素的卵细胞中是否发出荧光 (7). B 基因表达能使卵细胞不经受精直接发育成胚 (8). 1 和 3 (9). 基因枪法、花粉管通道法
【解析】
【详解】(1)基因转录需要启动子、终止子等调控因子发挥作用,因此B基因在水稻卵细胞中不转录的可能原因是卵细胞中B基因的启动子无法启动转录,故选D。
(2)由于B基因仅在体细胞(2n)和精子中正常表达,因此从水稻体细胞或精子中提取总RNA,通过逆转录法获得cDNA,进而构建cDNA文库。
(3)在农杆菌侵染植物细胞时,T-DNA整合到受体细胞的染色体DNA上,即过程②中;首先要将基因表达载体导入农杆菌,在培养基中应加入卡那霉素筛选出含有重组质粒的农杆菌,即过程①。对获得的转基因植株鉴定筛选的方法为:以Luc基因为模板设计探针进行DNA分子杂交;以B基因编码蛋白的序列为模板设计探针与从卵细胞提取的mRNA杂交;检测加入荧光素的卵细胞中是否发出荧光。
(4)图中转基因植株未成熟种子中有存在由未受精的卵细胞发育形成的胚,而一般情况下水稻卵细胞在未受精时不进行发育,再结合题干信息“水稻基因组中的B基因仅在体细胞(2n)和精子中正常表达,在卵细胞中不转录。”可知B基因表达能使卵细胞不经受精直接发育成胚。
(5)甲品种(R1R1)与感病品种(r1r1)杂交后F1为R1r1,F1自交得到F2,对F2不同植株的R1、r1进行PCR扩增,已知R1比r1片段短,则植株1只含有R1,植株3同时含有R1和r1,植株2只含有r1.由于含有R1的植株能抗病,因此根据图2扩增结果可知可抗病的植株有1和3。
(6)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、花粉管通道法。
26.阅读下面的材料,回答文后的问题。
植物生物反应器-植物工厂
生物反应器是利用酶或生物体(如微生物)所具有的生物功能,在体外进行生化反应的 装置系统,是一种生物功能模拟机,如发酵罐、固定化酶或固定化细胞反应器等。传统的生 物反应器存在工艺控制、产品安全等问题。植物生物反应器主要以整株植物、植物组织或植 物悬浮细胞为加工场所,生产药物蛋白。
叶绿体遗传转化体系是近年发展起来的一种新的植物生物反应器。它是以叶绿体为外源 DNA 受体的一种转化方式。将叶绿体特异性启动子、终止子等序列和外源基因整合作为目的 基因,然后将目的基因、标记基因及叶绿体来源的基因片段构建成表达载体,转入叶绿体后 使目的基因插入叶绿体基因组,最后筛选获得转基因植株。与植物细胞核表达体系相比,叶绿体遗传转化体系具有明显优势:叶绿体由双层膜包裹且无蛋白外流,为重组蛋白表达提供了一个相对安全的生物环境;叶绿体有自己独特的 DNA 复制、转录和翻译体系,在基因转录、 翻译等方面具有原核特性;叶绿体基因组拷贝数多,外源基因表达效率高;叶绿体基因组含有多基因可共同表达;可以防止转基因作物的目的基因通过花粉在自然界中扩散。
HIV 是获得性免疫缺陷综合征的病原体,目前仍缺乏有效疫苗。2012 年,研究人员以 HIV 病毒包膜蛋白上的 V3 环和 C4 结构域序列的基因作为外源基因,在烟草叶绿体中成功表 达 C4V3 抗原蛋白。通过实验证明,烟草叶绿体中表达的 C4V3 蛋白能够引发免疫反应。
(1)植物生物反应器主要依赖____等现代生物学技术,以物组织或细胞作为物生反应器,生产医药蛋白。
(2)构建叶绿体遗传转化体系时,需要的工具酶有____。构建的 基因表达载体中含有____,使得目的基因只能在叶绿体中表达。
(3)植物叶绿体表达体系可以防止转基因作物的目的基因通过花粉在自然界中扩散,原 因可能是___________
A.转基因植物与其他植物间不能通过花粉进行基因交流
B.受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞
C.植物杂交的后代不会出现性状分离
(4)将含有插入目的基因的叶绿体叶片组织制作成生产药物蛋白生物反应器的后续操作 包括 _____________________________ 。
(5)为检验烟草叶绿体中表达的 C4V3 蛋白能够引发免疫反应,研究人员用缓冲液溶解C4V3 蛋白后,每周 4 次、每次用相同剂量的 C4V3 蛋白溶液注射小鼠。发现小鼠体 内产生抗体反应,T 细胞增殖且有淋巴因子生成。请指出该实验设计的不足,并加 以修正________________________。
【答案】 (1). 基因工程和细胞工程 (2). 限制酶和 DNA 连接酶 (3). 叶绿体特异性启动子 (4). B (5). 脱分化形成愈伤组织,对愈伤组织进行培养,提取所需产物。或者 脱分化形成愈伤组织,再分化得到植株,从植株中提取所需产物。 (6). 该实验设计缺少对照组;对照组应每周 4 次、每次用 C4V3 蛋白溶液等量的缓冲液注射小鼠,检测 小鼠体内的抗体反应,T 细胞增殖情况以及淋巴因子的生成。
【解析】
【详解】(1)植物生物反应器主要以整株植物、植物组织或植物悬浮细胞为加工场所,生产药物蛋白。这首先需要用基因工程技术将目的基因导入植物细胞,其次需要采用植物细胞工程技术将转基因植物细胞培育成转基因植株或转基因植物组织或转基因植物悬浮细胞,因此采用的现代生物技术包括基因工程和细胞工程技术。
(2)构建叶绿体遗传转化体系时,需要的工具酶有限制酶和DNA连接酶。要使得目的基因只能在叶绿体中表达,则构建的基因表达载体中要含有叶绿体特异性启动子。
(3)由于受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞,因此植物叶绿体表达体系可以防止转基因作物的目的基因通过花粉在自然界中扩散。故选B。
(4)将转基因植物细胞培育成植物生物反应器的过程是:脱分化形成愈伤组织,对愈伤组织进行培养,提取所需产物(或者脱分化形成愈伤组织,再分化得到植株,从植株中提取所需产物)。
(5)实验设计需要遵循对照原则,因此该实验设计缺少对照组,对照组应为:每周4次、每次用C4V3蛋白溶液等量的缓冲液注射小鼠,检测小鼠体内的抗体反应,T细胞增殖情况以及淋巴因子的生成。
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