2022-2023学年甘肃省兰州市第二片区高二(下)期末试卷
生物试题
一、单选题(本大题共15小题,共30分)
1. 如图甲是果酒和果醋的制作流程,图乙是制作果酒和果醋的发酵装置。下列叙述错误的是( )
A. 图甲中a、c分别是冲洗和果酒
B. 图乙制作果酒时为防止发酵液被污染装入葡萄汁后应封闭e
C. f为长而弯曲的胶管的主要目的是让产生的气体缓慢排出
D. 图乙发酵瓶要清洗干净,可用体积分数为70%的酒精消毒或用洗洁精洗涤
2. 随着我国石油生产和消费量的快速增加,在其开采、炼制、储运、使用过程中,石油及各种石油产品进入环境而造成的污染问题日益突出。研究发现,土壤中某种微生物(好氧型)能降解石油。分离降解石油的菌株的实验过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 实验中,培养基只能以石油作为唯一碳源
B. 配制好的培养基可使用高压蒸汽灭菌法灭菌
C. 振荡培养的菌株比静置培养的菌株生长速度快
D. 对微生物计数时,可以采用平板划线法接种
3. 亚麻籽粒中富含对人体有益的亚麻酸,研究人员通过植物体细胞杂交技术将小麦与亚麻的体细胞融合,获得品质改良的小麦。下列说法正确的是( )
A. 进行体细胞杂交前必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁
B. 可用灭活的病毒诱导亚麻和小麦原生质体融合
C. 植物体细胞杂交成功的标志是细胞核的融合
D. 提高培养基中生长素与细胞分裂素之比可促进生芽
4. 某女子的线粒体存在遗传缺陷,研究人员取其卵细胞的细胞核,注入捐献者的去核卵细胞中,经体外培养、体外受精和早期胚胎培养,将早期胚胎移入该女子的子宫内并发育成胎儿,该婴儿称为“三体婴儿”。下列说法错误的是( )
A. “三体婴儿”同时含有父亲、母亲及卵细胞捐献者的部分基因
B. 该技术能避免“三体婴儿”携带父亲和母亲染色体上的致病基因
C. 在体外受精前,完成核移植的卵细胞需处于MⅡ期
D. 在体外受精前,不能根据该夫妻的意愿选择X精子或Y精子
5. 中国科学家将大熊猫的细胞核植入去核的兔子卵细胞中,在世界上最早克隆出一批大熊猫早期胚胎,这表明我国的大熊猫人工繁殖研究走在世界前列。下列有关克隆大熊猫胚胎的叙述中,错误的是( )
A. 兔子卵细胞质的作用是能激发大熊猫细胞核的全能性
B. 克隆的早期胚胎中,各细胞间具有相同的遗传信息
C. 在形成早期胚胎的过程中,尚未出现细胞的分化
D. 早期胚胎的发育依次经历了卵裂、桑葚胚、囊胚、原肠胚等几个阶段
6. 聚合酶链式反应(PCR技术)是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法,由高温变性、低温复性及适温延伸等几步反应组成一个周期,循环进行,使目的DNA得以迅速扩增,其简要过程如图所示。下列关于PCR技术叙述,不正确的是( )
A. PCR技术是在实验室中以少量DNA制备大量DNA的技术
B. PCR技术中以核糖核苷酸为原料,以指数方式扩增
C. 反应中新合成的DNA又可以作为下一轮反应的模板
D. 应用PCR技术与探针杂交技术可以检测基因突变
7. 下列有关乳腺生物反应器的叙述错误的是( )
A. 乳腺生物反应器是将目的基因转入哺乳动物受精卵获得的
B. 乳腺生物反应器生产的药物是自然界没有的
C. 可从具有目的基因的转基因雌性动物乳汁中提取药物
D. 乳腺生物反应器是转基因技术在畜牧业中的应用
8. 如表是5种新冠疫苗,其中S蛋白是新冠病毒识别并感染靶细胞的重要蛋白,可作为抗原被宿主免疫系统识别并应答。相关叙述正确的是( )
类型 研发策略
灭活疫苗 新冠病毒经培养、增殖,用理化方法灭活后制成疫苗
腺病毒载体疫苗 利用改造后无害的腺病毒作为载体,携带S蛋白基因,制成疫苗。接种后,S蛋白基因启动表达
亚单位疫苗 通过基因工程方法,在体外合成 S蛋白,制成疫苗
核酸疫苗 将编码S蛋白的核酸包裹在纳米颗粒中,制成疫苗。接种后,在人体内产生S蛋白
减毒流感病毒载体疫苗 利用减毒流感病毒作为载体,携带S蛋白基因,并在载体病毒表面表达S蛋白,制成疫苗
A. 与灭活疫苗相比,减毒流感病毒载体疫苗自身不含S蛋白抗原
B. 亚单位疫苗通常不引发细胞免疫
C. 腺病毒载体疫苗在制备过程中利用了基因突变的原理
D. 核酸疫苗的化学本质是蛋白质
9. 核糖开关是一段具有复杂结构的RNA序列,能感受环境因素的变化而改变自身的结构和功能,从而调控基因的表达。在枯草杆菌中,有些基因的mRNA上具有SAM感受型核糖开关,其调节机制如图所示。据图分析,下列叙述错误的是( )
A. SAM可以抑制相关基因的翻译来调节代谢过程
B. RBS的下游区域中存在启动子,是翻译的起始位置
C. 环境因素可影响某些基因的翻译过程
D. 核糖开关分子内部存在碱基互补配对的区域
10. 螺旋藻是一种能光合作用的蓝细菌,其蛋白质含量高,其中藻蓝蛋白是一种色素蛋白。下列关于螺旋藻的叙述正确的是( )
A. 螺旋藻通过有丝分裂进行细胞增殖 B. 螺旋藻的遗传信息储存在细胞核中
C. 藻蓝蛋白位于螺旋藻的叶绿体膜上 D. 藻蓝蛋白在螺旋藻的核糖体上合成
11. 鸡蛋营养丰富。据分析,每百克鸡蛋含蛋白质超过12克,主要为卵白蛋白和卵球蛋白,其中含有人体必需的氨基酸;每百克鸡蛋含脂肪11~15克,主要集中在蛋黄里,蛋黄中含有丰富的卵磷脂、固醇类(包括胆固醇)、蛋黄素以及钙、磷、铁。下列相关叙述正确的是( )
A. 组成人体细胞的大量元素包括钙、磷、铁等
B. 卵白蛋白和卵球蛋白的区别在于氨基酸数量和空间结构不同
C. 熟鸡蛋易消化是因为蛋白质在加热煮熟的过程中肽键发生断裂
D. 胆固醇在人体内既参与构成细胞膜,也参与血液中脂质的运输
12. 炭疽杆菌之所以能引起美国人的恐慌,主要原因之一是能产生两种成分的蛋白质内毒素。有的科学家将该菌的大型DNA分子破坏,该菌仍然能产生内毒素。请分析推断,应该再破坏该菌的什么结构,才能使它从根本上不再产生内毒素( )
A. 核糖体 B. 细胞核 C. 质粒 D. 内质网
13. 20世纪 70 年代以后,一大批生物技术成果进入人类的生产和生活,特别是在医药和农业生产上发挥了极大的作用,生物技术的发展在造福人类的同时也可能带来潜在的危害。下列有关生物技术的安全性与伦理问题描述正确的是( )
A. 转基因抗虫棉已在世界范围内广泛种植,棉铃虫不会对抗虫蛋白产生抗性
B. 我国已要求对转基因生物产品及其加工品加贴标注,以方便消费者自主选择
C. 生殖性克隆和治疗性克隆的结果本质是相同的,都会面临伦理问题
D. 人体不会对转基因技术制造的具有超强致病性的新型病毒产生免疫反应
14. 我国政府禁止生殖性克隆人,也同样重视治疗性克隆所涉及的伦理问题,下列说法错误的是( )
A. 生殖性克隆与治疗性克隆的目的是不同的 B. 在治疗性克隆中干细胞的研究前景广阔
C. 干细胞的研究是不受任何限制的 D. 通过人类基因组编写技术也能克隆人
15. 4月12日,“美生物实验室感染病毒的小白鼠逃了”登上热搜,生物技术的安全性问题引发了广泛的关注。下列叙述正确的是( )
A. 在战争情况下,我国可以使用生物武器
B. 在实验结束后,转基因微生物应及时冲入下水道
C. 通过生殖性克隆,可以解决人体移植器官短缺问题
D. 转基因农作物进行推广种植可能会破坏生态平衡
二、多选题(本大题共5小题,共20分)
16. 当某单一营养缺陷型菌株所需的营养大类确定后,就要确定其生长所需的特殊营养物质。首先对特殊营养物质进行编组,如表是对15种特殊营养物质进行的编组,编组完成后,将沾有组合特殊营养物质的滤纸片放在涂有试验菌甲、乙、丙的培养基上,培养并观察其生长情况,三种试验菌的生长谱如图所示。据图分析,下列叙述正确的是( )
组别 组合特殊营养物质
A 1 2 3 4 5
B 2 6 7 8 9
C 3 7 10 11 12
D 4 8 11 13 14
E 5 9 12 14 15
A. 实验中所用的培养基应为不含特殊营养物质的基本培养基
B. 试验菌甲、乙自身分别不能合成特殊营养物质13、2
C. 若单缺的特殊营养物质为10、11中的一种,则在培养基上均会出现两个生长圈
D. 试验菌丙的生长谱结果可能是由于所加营养物质浓度过高,产生了抑菌圈
17. 目前,体外分离和培养胚胎干细胞的实验方法已经很成熟,不仅可以大量培养和扩增,还能定向诱导分化为胰岛细胞、心肌细胞等多种不同类型的细胞。某研究小组取小鼠的胚胎干细胞经过诱导获得了胰岛B细胞,为检测其能否正常发挥作用,进行了实验。如图表示在含不同浓度葡萄糖的培养液中,细胞分泌的胰岛素量。下列说法正确的是( )
A. 实验所用胚胎干细胞通常取自小鼠的早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中
B. 培养小鼠胚胎干细胞时,需通入含95%空气加5%CO2的混合气体,其中CO2的作用主要是维持培养液的pH
C. 图中在糖浓度高时细胞分泌的胰岛素多,在糖浓度低时细胞分泌的胰岛素少,说明诱导分化成功
D. 同种胰岛B细胞在ab两种条件下,细胞内的RNA总量可能a组大于b组
18. 第三代试管婴儿技术(PGD/PGS)是对早期胚胎细胞进行基因诊断和染色体检测后再进行胚胎移植,流程如图所示。图中检测包括PGD、PGS(PGD是指胚胎植入前的基因诊断,PGS是指胚胎植入前的染色体数目和结构检测)。下列叙述错误的是( )
A. 采集的卵子需培养至MII期才能与获能的精子进行受精
B. PGD和PGS技术可分别用于筛查唐氏综合征和红绿色盲
C. 进行胚胎移植前需要对夫妻双方进行免疫检查
D. “理想胚胎”需培养至原肠胚期才能植入子宫
19. 在基因工程操作中,科研人员利用识别两种不同序列的限制酶(R1和R2)处理基因表达载体,进行聚丙烯酰胺凝胶电泳检测,结果如图所示。以下相关叙述正确的是( )
A. 该载体最可能为环状DNA分子
B. 两种限制酶在载体上各有一个酶切位点
C. 限制酶R1与R2的酶切位点最短相距约200bp
D. 电泳过程中DNA的迁移速度与其在缓冲液中的溶解度有关
20. 人们对转基因生物安全性的关注,随着转基因成果的不断涌现而与日俱增。下列叙述中,错误的是( )
A. 若发现转基因生物出现了安全性问题,可以继续研究
B. 转基因生物不会对生物多样性构成威胁,也不会影响生态系统的稳定性
C. 应该严格地选择转基因植物的目的基因,以避免产生对人类有害的物质
D. 外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的,有可能会出现意想不到的后果
三、探究题(本大题共3小题,共50分)
21. 核酸疫苗是指将含有编码抗原蛋白的基因序列的质粒载体,通过一定的方法递送到宿主体内,通过宿主细胞表达抗原蛋白,从而诱发机体对该蛋白的免疫反应,进而达到预防疾病的目的。核酸疫苗包含DNA疫苗和mRNA疫苗两种,其中mRNA疫苗的安全性更高。回答下列问题:
(1)在构建抗原蛋白基因表达载体前,常通过 ______ 技术扩增该基因,利用该技术扩增目的基因时,需要2种引物,每次循环分 ______ 三步。反应体系中的模板DNA解为单链的条件是加热至90~95°C,目的是破坏DNA分子中的 ______ 键。
(2)构建的抗原蛋白基因表达载体除了含有目的基因外,还必须有启动子、终止子以及 ______ 等。其中,启动子是位于基因首端的一段特殊结构的DNA片段,是 ______ 识别和结合的部位。
(3)与DNA疫苗相比,mRNA疫苗的安全性更高,原因是 ______ 。
22. pBR322质粒是基因工程中较常用的运载体。如图所示为pBR322质粒,其中ampr(氨苄青霉素抗性基因)和tetr(四环素抗性基因)为标记基因,ori为复制原点,其他均为限制酶及其识别位点,并且每种限制酶的识别位点都只有一个。回答下列问题:
(1)制备重组质粒,需要 ______ 酶和 ______ 酶。若制备重组质粒时,使用PvuⅠ切割该质粒,则检测目的基因是否导入受体细胞,需要在培养基中添加 ______ 。
(2)该质粒中的BamHⅠ识别的核苷酸序列及切割位点为-G↓GATCC-,而Sau3AⅠ识别的核苷酸序列只有4个碱基。若BamHⅠ和Sau3AⅠ分别切割DNA所形成的DNA片段能拼接成一条DNA链,则Sau3AⅠ识别的核苷酸序列及切割位点为 ______ 。该拼接在一起的DNA片段, ______ (填“能”“不能”或“不一定能”)被BamHⅠ识别。
(3)与图示质粒相比,完整的重组质粒中还应有 ______ 三种特殊的DNA片段。若受体细胞为大肠杆菌,则该菌经钙离子处理后,将具备的 ______ 特性。
(4)若要通过基因工程获得转基因莴苣,首先将构建好的目的基因表达载体导入土壤农杆菌,目的是利用农杆菌的 ______ ,使目的基因进入莴苣细胞,并将其插入到莴苣细胞中的 ______ 上,使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达,形成转基因莴苣。要想检测获得的转基因莴苣中目的基因是否表达,在分子水平上可用 ______ 法进行检测,如果出现杂交带,说明目的基因已经表达蛋白质产品,转基因莴苣培育成功。
23. “日啖荔枝三百颗,不辞长作岭南人。”作为“南国四大果品”之一,荔枝营养丰富,含葡萄糖、蔗糖、蛋白质、脂肪以及维生素A、B、C等,并含叶酸、精氨酸、色氨酸等各种营养,对人体健康十分有益。陈同学学习了传统发酵技术之后,欲以荔枝作为原料进行制作荔枝酒,其过程大致如下:
①发酵瓶、榨汁机等清洗干净后,使用高浓度白酒消毒,晾干备用。
②荔枝经过反复清洗后,取果肉榨汁后装入消毒过的发酵瓶中,瓶口蒙上纱布。
③在适宜条件下发酵一段时间,定期取样检测发酵情况。
(1)老师对他的上述设计提出了改进意见,你认为应该从哪些地方进行改正?______。
(2)为检测发酵的产物酒精,该同学使用了 ______(高中常见试剂)进行检测。郑同学结合必修所学的知识之后认为即使没有酒精也可能出现相同颜色变化,请你解释其原因。 ______。
(3)该同学查阅资料得知,TTC是一种显色剂,酵母产生的少部分[H]可以将其还原为红色的化合物TP。普通酵母菌在含12%(体积分数)的酒精的发酵液中即失去活性。该同学发酵所得的某瓶荔枝酒的酒精度明显高于其他组,他打算以此筛选出产酒精能力强,酒精耐受性高酵母菌株。取该荔枝酒少量涂布于酵母菌专用培养基上,培养至酵母菌落形成后,再覆盖一层TTC,置于无氧条件下培养,______菌落的酵母产酒精能力最强。再将此菌落的酵母菌分别接种于 ______的培养基上,可筛选出酒精耐受性最高的酵母菌品种。
(4)该同学欲提取该酵母菌的DNA,进行进一步的研究。进行DNA提取时首先使用蜗牛酶处理酵母菌细胞,处理后的酵母菌细胞在无菌水中极易吸水胀破,由此推测蜗牛酶有效成分是 ______。该同学对提取出的DNA进行鉴定时,对照实验为 ______。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、分析题图甲可知,a是冲洗,b是发酵,c是果酒,d是果醋,A正确;
B、果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精,图乙制作果酒时为防止发酵液被污染装入葡萄汁后应封闭e,B正确;
C、排气口常与一个长而弯曲的胶管连接,既能排出发酵过程中产生的气体,又能防止空气中的微生物进入,避免发酵失败,C错误;
D、果酒和果醋的制作过程要保持无菌操作,所以图乙发酵瓶要清洗干净,可用体积分数为70%的酒精消毒或用洗洁精洗涤,D正确。
故选:C。
1、果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧微生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,把糖分解成二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精,酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18~30℃;反应中是否有酒精的产生,可用酸性重铬酸钾来检验,该物质与酒精反应呈现灰绿色。
2、果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌,醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动,其代谢类型属于异养需氧型。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
本题考查果酒和果醋的制作,要求考生识记参与果酒和果醋制作的微生物及其代谢类型,掌握果酒和果醋制作的原理及条件,能结合所学的知识对选项进行分析判断。
2.【答案】D
【解析】解:A、分离降解石油的菌株,培养基只能以石油作为唯一碳源,达到筛选的目的,A正确;
B、培养基使用高压蒸汽灭菌法灭菌,B正确;
C、振荡培养可以增加液体培养基的氧气含量,促进好氧型微生物的生长,同时还能使菌体与培养液充分接触,提高营养物质的利用率,C正确;
D、对微生物计数时,可以采用稀释涂布平板法接种,D错误。
故选:D。
分析题图:图示是探索石油降解机制的实验过程,首先用选择培养基从土壤中筛选菌种,再采用平板线法分离出相应的菌种,最后测定石油降解率。
本题考查微生物培养的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
3.【答案】A
【解析】解:A、植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶,根据酶的专一性,可利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁以制备原生质体,A正确;
B、使用灭活的病毒诱导是诱导动物细胞融合特有的方法,不能用于诱导植物原生质体融合,B错误;
C、植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞,进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株,植物体细胞杂交成功的标志是杂种植株的形成,C错误;
D、生长素与细胞分裂素用量比值低时,有利于芽的分化,生长素与细胞分裂素用量比值高时,有利于根的分化,D错误。
故选:A。
植物体细胞杂交,其优点是打破生殖隔离的限制,克服远源杂交不亲和的障碍;在植物体细胞杂交的过程中需要用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁获得原生质体,在应用一定的诱导方法如:化学法(聚乙二醇)、物理法(振动、离心、电刺激)等方法诱导植物原生质体融合,形成杂种细胞后利用植物组织培养技术将细胞培育成植株,需经历脱分化和再分化,即包含细胞的有丝分裂和细胞分化。
本题考查植物体细胞杂交的相关知识,比较基础,只要考生识记植物体细胞杂交的具体过程即可正确答题,属于考纲识记层次的考查。
4.【答案】B
【解析】解:A、“三亲婴儿”的细胞核基因一半来自母亲,一半来自父亲,线粒体基因来自于卵母细胞捐献者,所以“三亲婴儿”同时拥有自己父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因,A正确;
B、该技术能避免“三体婴儿”携带母亲细胞质中的致病基因,B错误;
C、若进行体外受精,应使用培养到MⅡ中期的卵母细胞,该时期的细胞才具备完成受精的能力,C正确;
D、国家规定不能筛选胎儿的性别,所以不能选择X精子或Y精子,D正确。
故选:B。
试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精并通过培养发育为早期胚胎后,再经移植后产生后代的技术,可见试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术。
本题主要考查胚胎工程的相关知识,意在考查考生理解所学知识要点,把握知识间内在联系的能力,能够运用所学知识,对生物学问题作出准确的判断,难度适中。
5.【答案】C
【解析】解:A、兔子卵细胞质的作用是能激发大熊猫细胞核的全能性,A正确;
B、克隆的早期胚胎中,各细胞间具有相同的遗传信息,B正确;
C、胚胎发育过程中,到囊胚期就出现细胞分化,C错误;
D、早期胚胎的发育依次经历了卵裂、桑葚胚、囊胚、原肠胚等几个阶段,D正确。
故选:C。
动物核移植是指将动物的一个细胞的细胞核移入一个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为动物个体。哺乳动物早期胚胎发育过程为:卵裂、桑葚胚、囊胚、原肠胚,从囊胚期开始出现细胞分化。
本题考查动物体细胞克隆、动物胚胎发育的过程,要求考生识记动物胚胎发育过程,明确细胞分化开始于囊胚期;掌握动物体细胞核移植的概念,理解受体细胞是去核卵细胞的原因,再对选项作出准确的判断。
6.【答案】B
【解析】解:A、PCR技术是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术,A正确;
B、PCR的原理就是DNA的复制,原料应该是脱氧核糖核苷酸而不是核糖核苷酸,B错误;
C、PCR技术需要模板DNA,且反应中新合成的DNA又可以作为下一轮反应的模板,C正确;
D、应用PCR技术与探针杂交技术可以检测基因突变,D正确。
故选:B。
PCR技术的全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。PCR技术的原理是DNA复制;条件包括:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶);PCR技术使DNA以指数的方式扩增,即约2n。
本题结合PCR过程图,考查PCR技术和DNA复制的相关知识,要求考生识记PCR技术的概念、原理、条件和扩增方式等知识,并注意与体内DNA复制进行区分,能分析题图,对选项作出正确的判断,属于考纲识记和理解层次的考查。
7.【答案】B
【解析】解:A、乳腺生物反应器是将目的基因转入哺乳动物受精卵获得的,A正确;
B、乳腺生物反应器生产的药物是自然界已经存在的,B错误;
C、可从具有目的基因的转基因雌性动物乳汁中提取药物,C正确;
D、乳腺生物反应器是转基因技术在畜牧业中的应用,D正确。
故选:B。
1、乳腺生物反应器即人类通过对某种动物的遗传基因进行改造,使这些动物的乳腺可以产生和分泌出人们所需要的某些物质,可以节省建设厂房和购买仪器设备费用,可以减少生产程序和环境污染,因此这里所说的“某结构’是指该动物的遗传基因。
2、乳腺生物反应器的优点是:
(1)动物的基因组成和人类相似,从人类染色体上切下来的任何基因都可以直接转移到动物体内。
(2)动物乳腺细胞可以是任何基因正确表达,并正确进行后加工。
(3)用动物乳腺生产外源蛋白质产量很高。用动物乳腺生产药品不需要产品提纯,不需要复杂设备,动物吃的是草,生产的是奶,奶中含有珍贵的蛋白质,因此,“乳腺生物反应器”是人们公认的、最理想的生物反应器。
本题考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的原理及操作步骤,了解基因工程技术的应用及实例,能结合所学的知识准确判断各选项。
8.【答案】B
【解析】解:A、灭活疫苗通过理化方法将新冠病毒灭活制成,该疫苗含有S蛋白,减毒流感病毒载体疫苗利用减毒流感病毒作为载体,携带S蛋白基因,并在流感病毒表面表达S蛋白,制成疫苗,所以该疫苗自身也含S蛋白抗原,A错误;
B、亚单位疫苗是通过基因工程方法,在体外合成S蛋白制成,只包含S蛋白抗原,不会侵入到宿主细胞中去,因此不会引起细胞免疫,而引发体液免疫,B正确;
C、腺病毒载体疫苗在制备过程中利用了基因重组的原理,C错误;
D、核酸疫苗是将编码S蛋白的核酸包裹在纳米颗粒中制成,因此其化学本质是编码蛋白质的核酸,D错误。
故选:B。
疫苗属于抗原,进入机体后会引起特异性免疫反应。常见的疫苗有减毒活疫苗、灭活病毒疫苗、重组蛋白疫苗、重组病毒载体疫苗、核酸疫苗等。
本题以疫苗为背景考查免疫学的应用,要求考生区分各种疫苗的制作原理,再结所学知识准确作答。
9.【答案】B
【解析】解:A、SAM是mRNA上的感受型核糖开关,RBS区是核糖体结合的位点,与翻译过程有关,故SAM可以抑制相关基因的翻译来调节代谢过程,A正确;
B、启动子是基因中与RNA聚合酶识别结合的区域,而RBS为mRNA上的核糖体结合位点,不存在启动子,B错误;
C、由题干信息可知核糖开关是一段具有复杂结构的RNA序列,能感受环境因素的变化而改变自身的结构和功能,从而调控基因的表达,所以环境因素可影响某些基因的翻译过程,C正确;
D、由图可知核糖开关存在双链区域,故存在碱基互补配对的区域,D正确。
故选:B。
分析题意:核糖开关的化学本质为RNA,能影响翻译过程,从而影响基因的表达。当核糖开关处于开的状态时,RBS区能与核糖体结合,启动翻译,当核糖开关处于关的状态时,RBS区互补配对,不能与核糖体结合。
本题是对于遗传信息的转录和翻译的综合考查,需要学生具备利用所学知识来分析题图信息的能力。
10.【答案】D
【解析】解:A、螺旋藻属于原核生物,不能进行有丝分裂,只能通过二分裂方式增殖,A错误;
B、螺旋藻属于原核生物,其细胞中没有核膜包被的成形的细胞核,遗传物质主要储存在拟核区域,B错误;
C、螺旋藻属于原核生物,其细胞中没有叶绿体,C错误;
D、螺旋藻属于原核生物,其细胞中只有核糖体一种细胞器,藻蓝蛋白在核糖体上合成,D正确。
故选:D。
螺旋藻是一种蓝细菌,属于原核生物,真核细胞和原核细胞的比较
比较项目 原核细胞 真核细胞
大小 较小 较大
主要区别 无以核膜为界限的细胞核,有拟核 有以核膜为界限的细胞核
细胞壁 除支原体外都有,主要成分是糖类和蛋白质 植物细胞有,主要成分是纤维素和果胶;动物细胞无;真菌细胞有,主要成分为多糖
生物膜系统 无生物膜系统 有生物膜系统
细胞质 有核糖体,无其他细胞器 有核糖体和其他细胞器
DNA存
在形式 拟核中:大型环状、裸露
质粒中:小型环状、裸露 细胞核中:和蛋白质形成染色体
细胞质中:在线粒体、叶绿体中裸露存在
增殖方式 二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
可遗传变异方式 基因突变 基因突变、基因重组、染色体变异
本题考查原核细胞和真核细胞的异同,首先要求考生明确螺旋藻属于原核生物,其次要求考生识记原核细胞和真核细胞的异同,能列表比较两者,再结合所学的知识准确答题。
11.【答案】D
【解析】解:A、组成人体细胞的大量元素包括钙、磷等,铁是微量元素,A错误;
B、卵白蛋白和卵球蛋白的区别在于氨基酸数量、种类、排列顺序、肽链的盘曲折叠方式和空间结构不同,B错误;
C、熟鸡蛋易消化是因为蛋白质在加热煮熟的过程中蛋白质的空间结构变化,变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解,肽键没有断裂,C错误;
D、胆固醇在人体内和磷脂、蛋白质、糖类共同参与构成细胞膜,也参与血液中脂质的运输,D正确。
故选:D。
1、大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,其中C为最基本元素,O是活细胞中含量最多的元素。含量很少的称为微量元素(如Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等)。
2、蛋白质结构:(1)氨基酸→多肽:氨基酸分子互相结合的方式是:一个氨基酸分子的羧基(-COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接,同时脱去一分子水,这种结合方式叫做脱水缩合。连接两个氨基酸分子的化学键(—NH—CO—)叫做肽键。由两个氨基酸分子缩合而成的化合物,叫做二肽。以此类推,由多个氨基酸分子缩合而成的,含有多个肽键的化合物,叫做多肽。多肽通常呈链状结构,叫做肽链。(2)多肽→蛋白质:肽链盘曲、折叠,形成有一定空间结构的蛋白质分子。许多蛋白质分子含有几条肽链,它们通过一定的化学键互相结合在一起。这些肽链不呈直线,也不在同一个平面上,形成更为复杂的空间结构。
本题考查细胞中的元素和化合物的知识,考生识记蛋白质的结构和功能是解题的关键。
12.【答案】C
【解析】
【解答】
A、核糖体中不含DNA,不能控制内毒素的合成,A错误;
B、炭疽杆菌是原核生物,没有成形的细胞核,B错误;
C、质粒的化学本质是DNA,能控制内毒素的合成,因此再破坏该菌的质粒,才能使它从根本上不再产生内毒素,C正确;
D、炭疽杆菌是原核生物,没有内质网,D错误。
故选C。
【分析】
本题以炭疽杆菌为素材,考查原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同,首先要求考生明确炭疽杆菌是原核生物;其次要求考生掌握原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同,能结合题干信息准确判断各选项。
1、炭疽杆菌是原核生物,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,但原核细胞含有细胞膜、细胞质结构,也含有核酸(DNA和RNA)和蛋白质等物质。
2、炭疽杆菌的遗传物质是DNA,主要分布在拟核中,此外在细胞质中也有少量分布,如质粒。
13.【答案】B
【解析】A、棉铃虫会对抗虫蛋白产生抗性,且转基因抗虫棉可以对棉铃虫的抗性进行筛选,A错误;
B、为了维护消费者对转基因产品的知情权和选择权,需对转基因生物产品及其加工品加贴标注,以方便消费者自主选择,B正确;
C、生殖性克隆是以产生新个体为目的克隆,治疗性克隆是为了治疗疾病,C错误;
D、人体会对转基因技术制造的具有超强的传染性和致病性的新型病原体产生免疫反应,但不一定能杀灭病原体,D错误。
故选:B。
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。
本题考查转基因生物的安全性问题和生殖性克隆等相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力。
14.【答案】C
【解析】解:A、生殖性克隆与治疗性克隆的目的是不同的,A正确;
B、在治疗性克隆中干细胞的研究前景广阔,B正确;
C、干细胞的研究是受限制的,C错误;
D、通过人类基因组编写技术也能克隆人,D正确。
故选:C。
1、治疗性克隆将使人胚胎干细胞(简称ES细胞)造福于人类的一种非常重要的途径。治疗性克隆是指把患者体细胞移植到去核卵母细胞中构建形成重组胚胎,体外培养到一定时期分离出ES细胞,获得的ES细胞定向分化为所需的特定类型细胞(如神经细胞、肌肉细胞和血细胞),用于治疗。
2、生殖性克隆就是以产生新个体为目的克隆。即用生殖技术制造完整的克隆人。目的是产生一个独立生存的个体。于此相对的是研究性克隆或医学性克隆,指的是产生研究所用的克隆细胞,不产生可独立生存的个体。
本题考查治疗性克隆和生殖性克隆的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,属于简单题。
15.【答案】D
【解析】A、任何情况下,我国禁止使用生物武器,A错误;
B、在实验结束后,转基因微生物应进行灭菌处理后再丢弃,B错误;
C、通过治疗性克隆,可以解决人体移植器官短缺问题,C错误;
D、转基因植物有可能会扩散到种植区外变成野生种类,或进入新的生态区域,破坏生态平衡,D正确。
故选D。
16.【答案】ABD
【解析】解:A、本实验要确定某单一营养缺陷型菌株所需的特殊营养物质,该菌在不含特殊营养物质的基本培养基上不能生存,加入特殊营养物质才能生存,A正确;
B、与其他组(A、B、C、E组)相比,组D含有特殊营养物质13,试验菌甲在D上能生存,在其他组上不能生存,因此推测试验菌甲不能合成特殊营养物质13;同理,A和B组共同含有的特殊营养物质是2,试验菌乙在A和B上能生存,在其他组上不能生存,因此推测试验菌乙不能合成特殊营养物质2,B正确;
C、与其他组相比,组A含有特殊营养物质1,据此推测试验菌丙不能合成特殊营养物质1,这三种菌都能合成10和11,因此无论营养级中是否缺乏该营养,都能生存,因此若单缺的特殊营养物质为10、11中的一种,则在培养基上均会出现5个生长圈,C错误;
D、试验菌丙的生长谱结果可能是由于所加营养物质浓度过高,抑制了滤纸片周围的菌种的生长,因此产生了抑菌圈,D正确。
故选:ABD。
据题意可知,试验菌甲不能合成特殊营养物质13,验菌乙不能合成特殊营养物质2,试验菌丙不能合成特殊营养物质1。
本题考查微生物培养的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
17.【答案】BCD
【解析】解:A、本实验所用胚胎干细胞通常取自小鼠的早期胚胎和原始性腺,A错误;
B、培养小鼠胚胎干细胞时,通常将培养瓶置于含95%空气加5%CO2的混合气体的培养箱中培养,其中加入CO2的作用是维持培养液的pH,B正确;
C、胰岛B细胞分泌胰岛素,可以降低血糖,在糖浓度高时细胞分泌的胰岛素多,在糖浓度低时细胞分泌的胰岛素少,说明诱导分化成功,C正确;
D、胰岛B细胞中的胰岛素基因转录出胰岛素mRNA,由胰岛素mRNA翻译出胰岛素,a的血糖浓度>b的血糖浓度,a细胞内的mRNA含量高于b,a细胞内的胰岛素含量高于b,D正确。
故选:BCD。
胚胎干细胞研究在美国一直是一个颇具争议的领域,支持者认为这项研究有助于根治很多疑难杂症,因为胚胎干细胞可以分化成多种功能的APSC多能细胞,被认为是一种挽救生命的慈善行为,是科学进步的表现。而反对者则认为,进行胚胎干细胞研究就必须破坏胚胎,而胚胎是人尚未成形时在子宫的生命形式,这有反生命伦理。
本题主要考查胚胎干细胞的培养和应用,要求考生识记相关知识,并结合所学知识准确答题。
18.【答案】BCD
【解析】解:A、体外受精时,需要将所采集到的卵母细胞在体外培养MII期,才可以与精子完成受精作用,A正确;
B、PGD是指胚胎植入前的基因诊断,PGD可用于筛选红绿色盲;PGS是指胚胎植入前的染色体数目和结构检测,PGS可用于筛选唐氏综合征,B错误;
C、受体子宫对外来胚胎几乎不发生免疫反应,因此进行胚胎移植前不需要对夫妻双方进行免疫检查,C错误;
D、“理想胚胎”需培养至桑葚或囊胚才能植入子宫,D错误。
故选:BCD。
1、动物体细胞核移植:将动物的一个细胞的细胞核移入一个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为克隆动物。
2、试管婴儿技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育为早期胚胎后,再经移植后产生后代的技术。
3、胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理(选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体;用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理);②配种或人工授精;③对胚胎的收集、检查、培养或保存(对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段);④对胚胎进行移植;⑤移植后的检查。
本题考查胚胎工程的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
19.【答案】ABC
【解析】解:A、当仅用一种限制酶切割载体时,仅产生一种长度的DNA片段,因此该载体最有可能为环状DNA分子,A正确;
B、当仅用一种限制酶切割载体时,两种限制酶切割产生的DNA片段等长,而两种限制酶同时切割时则产生两种不同长度的DNA片段,所以两种限制酶在载体上各有一个酶切位点,识别的序列不相同,B正确;
C、DNA片段总长度为800bp,两种限制酶同时切割时产生600bp和200bp两种长度的DNA片段,所以两种限制酶的酶切位点至少相距200bp,C正确;
D、电泳过程中DNA 的迁移速度与其分子大小有关,与其在缓冲液中的溶解度无关,D错误。
故选:ABC。
切割DNA的工具是限制酶,它们能够识别双链DNA分子的某种特定脱氧核苷酸序列,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开。
本题结合图形,主要考查限制酶作用机理及作用结果,需要考生明确聚丙烯酰胺凝胶电泳结果及限制酶作用机理,再结合所学知识准确判断各选项。
20.【答案】AB
【解析】解:A、一旦发现转基因生物出现了安全性问题,要马上停止实验,并销毁重组生物,A错误;
B、转基因生物可能会对生物多样性构成威胁,也可能会影响生态系统的稳定性,B错误;
C、应该严格地选择转基因植物的目的,以避免产生对人类有害的物质,C正确;
D、外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的,有可能会出现意想不到的后果,因此存在安全性问题,D正确。
故选:AB。
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)。
本题考查转基因生物的安全性问题,要求考生了解转基因技术的安全性问题,能结合所学的知识准确判断各选项。
21.【答案】PCR 变性、复性和延伸 氢 标记基因 RNA聚合酶 mRNA疫苗不会整合到宿主细胞的基因组中,不会带来突变的风险
【解析】解:(1)PCR技术是一项体外扩增DNA分子的技术,在构建抗原蛋白基因表达载体前,常通过PCR技术扩增该基因;PCR每次循环分变性、复性和延伸三步;反应体系中的模板DNA解为单链的条件是加热至90~95°C,目的是破坏DNA分子中的氢键。
(2)基因表达载体除了含有目的基因外,还必须有启动子、终止子以及标记基因(可以将重组质粒鉴定并筛选出来)等;启动子是位于基因首端(上游)的一段特殊结构的DNA片段,是RNA聚合酶识别和结合的部位,可用于基因的转录。
(3)与DNA疫苗相比,mRNA疫苗的安全性更高,原因是mRNA疫苗不会整合到宿主细胞的基因组中,不会带来突变的风险。
故答案为:
(1)PCR 变性、复性和延伸 氢
(2)标记基因 RNA聚合酶
(3)mRNA疫苗不会整合到宿主细胞的基因组中,不会带来突变的风险
疫苗是指为了预防、控制传染病的发生、流行,用于人体预防接种的疫苗类预防性生物制品,预防接种用的生物制品包括疫苗、菌苗和类毒素。核酸疫苗包含DNA疫苗和mRNA疫苗两种,其中mRNA疫苗的安全性更高。
本题主要考查基因工程的相关知识,意在考查考生理解所学知识要点,把握知识间内在联系的能力,能够运用所学知识,对生物学问题作出准确的判断,难度适中。
22.【答案】限制 DNA连接 四环素 —↓GATC— 不一定能 启动子、终止子和目的基因 容易吸收外界DNA 转化作用 染色体DNA 抗原-抗体杂交
【解析】解:(1)制备重组质粒,需要限制酶(切割目的基因和运载体)和DNA连接酶(连接切割后的目的基因和运载体);若制备重组质粒时,使用 PvuⅠ切割该质粒,会破坏氨苄青霉素抗性基因,则检测目的基因是否导入受体细胞,标记基因是四环素标记基因,故使用PvuⅠ切割该质粒,则检测目的基因是否导入受体细胞,需要在培养基中添加四环素。
(2)若BamHⅠ和Sau3AⅠ分别切割DNA所形成的DNA片段能拼接成一条DNA链,说明BamHⅠ和Sau3AⅠ切割的片段有相同的黏性末端,BamHⅠ切割的黏性末端是-↓GATC-,而Sau3AⅠ识别的核苷酸序列只有4个碱基,故Sau3AⅠ识别的核苷酸序列及切割位点为-↓GATC-;限制酶的识别序列具有专一性,由于BamHⅠ识别的片段较长,该拼接在一起的DNA片段,不一定能被BamHⅠ识别。
(3)重组质粒应该具备启动子、终止子、标记基因、目的基因、复制原点,图中已有复制原点,故与图示质粒相比,完整的重组质粒中还应有启动子、终止子和目的基因;若受体细胞为大肠杆菌,则该菌经钙离子处理后,会处于感受态,更容易吸收外来DNA分子。
(4)若要通过基因工程获得转基因莴苣,首先将构建好的目的基因表达载体导入土壤农杆菌,目的是利用农杆菌的转化作用,使目的基因进入莴苣细胞,并将其插入到莴苣细胞中的染色体DNA上,利用的主要是Ti质粒上的T-DNA的特点;基因的表达产物是蛋白质,要想检测获得的转基因莴苣中目的基因是否表达,在分子水平上可用抗原-抗体杂交法进行检测,如果出现杂交带,说明目的基因已经表达蛋白质产品。
故答案为:
(1)限制 DNA连接 四环素
(2)—↓GATC—不一定能
(3)启动子、终止子和目的基因 容易吸收外界DNA
(4)转化作用 染色体DNA 抗原-抗体杂交
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。(4)目的基因的检测与鉴定。
本题主要考查的是基因工程的基本操作的相关知识,意在考查学生对基础知识的理解掌握,难度适中。
23.【答案】荔枝无需反复清洗、发酵瓶需要密封 酸性的重铬酸钾 发酵液中的葡萄糖等物质可能与重铬酸钾发生反应 红色最深 一系列酒精量高于12%(体积分数) 几丁质酶 2mol/L的NaC1溶液加入二苯胺试剂,沸水浴加热
【解析】解:(1)进行酒精发酵时利用的是荔枝上附着的酵母菌,不能反复冲洗,防止将酵母菌冲掉。酒精发酵是无氧条件,所以发酵瓶应该密封。
(2)酒精可用重铬酸钾溶液在酸性条件下检测,颜色由橙色变成灰绿色。如果发酵液中的葡萄糖等物质与重铬酸钾发生反应产生灰绿色,则没有酒精也可能出现相同颜色变化。
(3)TTC是一种显色剂,酵母产生的少部分[H]可以将其还原为红色的化合物TP,则红色最深菌落说明酵母产酒精能力最强。普通酵母菌在含12%(体积分数)的酒精的发酵液中即失去活性,所以将红色最深的菌落接种于一系列酒精量高于12%(体积分数)的培养基上,可筛选出酒精耐受性最高的酵母菌品种。
(4)进行DNA提取时首先使用蜗牛酶处理酵母菌细胞,处理后的酵母菌细胞在无菌水中极易吸水胀破,说明酵母菌的细胞壁被破坏,酵母菌细胞壁的成分主要是几丁质,所以蜗牛酶的成分是几丁质酶。对DNA进行鉴定时,需要设置没有DNA的一组作为对照组,所以对照实验为2mol/L的NaC1溶液加入二苯胺试剂,沸水浴加热。
故答案为:
(1)荔枝无需反复清洗、发酵瓶需要密封
(2)酸性的重铬酸钾 发酵液中的葡萄糖等物质可能与重铬酸钾发生反应
(3)红色最深 一系列酒精量高于12%(体积分数)
(4)几丁质酶 2mol/L的NaC1溶液加入二苯胺试剂,沸水浴加热
1、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果糖分解成醋酸。当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
2、果酒和果醋制作过程中的相关实验操作:
(1)材料的选择与处理:选择新鲜的葡萄,榨汁前先将葡萄进行冲洗,除去枝梗。
(2)灭菌:①榨汁机要清洗干净,并晾干。②发酵装置要清洗干净,并用70%的酒精消毒。
(3)榨汁:将冲洗除枝梗的葡萄放入榨汁机榨取葡萄汁。
(4)发酵:①将葡萄汁装入发酵瓶,要留要大约的空间,并封闭充气口。②制葡萄酒的过程中,将温度严格控制在18℃~25℃,时间控制在10~12d左右,可通过出料口对发酵的情况进行。及时的监测。③制葡萄醋的过程中,将温度严格控制在30℃~35℃,时间控制在前7~8d左右,并注意适时通过充气口充气。
本题考查传统发酵技术的应用、微生物的分离与培养、DNA的粗提取与鉴定等相关知识,要求考生理解并识记有关的原理及操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节,能将教材中的知识结合题中信息进行迁移应用。