2022-2023学年天津市重点校联考高二(下)期末生物试卷
一、单选题(本大题共20小题,共45.0分)
1. 下列哪组物质或结构的基本组成单位是相同的( )
A. 植物细胞中的细胞壁和细胞骨架
B. 动物的肝糖原和抗体
C. 人的胰岛素和性激素
D. 肺炎链球菌的质粒和T2噬菌体的遗传物质
2. 有诗云“鱼在在藻,依于其蒲”。“藻”多指水中藻类,“蒲”为多年生草本,其实水中除“藻”“蒲”外,还有色球蓝细菌、大肠杆菌等微生物,下列说法中错误的是( )
A. 上述生物不都属原核生物
B. 上述生物都含细胞质、细胞膜、细胞核、遗传物质,体现了细胞的统一性
C. 大肠杆菌和色球蓝细菌含与能量转换有关的酶
D. 色球蓝细菌和“藻”“蒲”都含叶绿素,是能进行光合作用的自养型生物
3. 下列实验及实验原理对应错误的是( )
实验 实验原理
A 动物细胞核移植 动物细胞具有全能性
B 动物细胞融合 细胞膜具有一定的流动性
C DNA的鉴定 沸水浴条件下,DNA遇二苯胺试剂显蓝色
D 利用PCR体外扩增DNA片段 DNA半保留复制
A. A B. B C. C D. D
4. 模式植物拟南芥的根中有一种共生细菌S,该细菌能提高拟南芥的耐盐能力。下列叙述错误的是( )
A. 拟南芥与共生细菌S的遗传物质中都不含核糖和尿嘧啶
B. 核糖体是拟南芥与共生细菌S共有的一种含核糖核酸的细胞器
C. 拟南芥细胞与细菌S所属的生命系统结构层次完全相同
D. 细菌S是一种异养型生物,其细胞内DNA没有游离的磷酸基团
5. 2023年 6月 4 日,中国宇宙飞船“神舟十五号”成功返回地球。空间站中工作的航天员任务重,消耗能量大,太空失重环境还会引起骨无机盐的代谢紊乱造成骨质疏松,所以饮食必须有足够的蛋白质、糖类、脂质、无机盐等营养物质,以确保生命活动的正常进行。下列相关叙述正确的是( )
A. 钙、铁和镁等大量元素在细胞中主要是以离子的形式存在
B. 煮熟以后的蛋白质类食物,不能与双缩脲试剂产生紫色反应
C. 航天员进行舱外活动前要进行“吸氧排氮”,有利于线粒体中葡萄糖的氧化分解
D. 若宇航员没有及时进食,血液中的葡萄糖含量低于正常值时,肝脏中的糖原便分解产生葡萄糖及时补充
6. 奶茶近年来是街头巷尾的热门饮料,奶茶中既含有葡萄糖、麦芽糖和蔗糖等糖类,也含有一定量的脂质。下列有关叙述错误的是( )
A. 奶茶中含量最多的是水,水是活细胞中含量最多的化合物,自由水是细胞内良好的溶剂
B. 用斐林试剂在水浴加热条件下不能区分葡萄糖和麦芽糖
C. 在对奶茶提取物之一的脂肪进行检测时需要使用显微镜
D. 脂肪在人体细胞中氧化分解时释放的能量比同质量的糖类少
7. 在分泌蛋白的合成过程中,游离核糖体最初合成的信号肽借助内质网上的SRP受体和SRP结合,将核糖体—新生肽引导至内质网继续蛋白质的合成。当错误折叠蛋白在内质网聚集时,磷酸化激酶催化PERK发生磷酸化,抑制多肽链进入内质网,同时提高BiP的表达量,BiP可以重新正确折叠错误蛋白并运出内质网。下列说法错误的是( )
A. 与分泌蛋白加工及分泌有关的膜结构都属于生物膜系统
B. SRP受体合成缺陷的细胞中,分泌蛋白将无法进入内质网
C. 当BiP的表达量增加后,可使内质网膜面积增大
D. 提高磷酸化激酶活性可促进异常蛋白积累的内质网恢复正常
8. 核孔结构复杂,至少由50种蛋白质构成,称为核孔复合物(NPC)。近日施一公团队解析了来自非洲爪蟾NPC的近原子分辨率结构,取得了突破性进展,通过电镜观察到NPC“附着”并稳定融合在与细胞核膜高度弯曲的部分,下列叙述错误的是( )
A. 附着NPC的核膜为双层膜结构,且可以与内质网膜相联系
B. NPC保证了细胞核与细胞质间蛋白质、RNA等大分子选择性进出
C. 非洲爪蟾NPC可为细胞质中核糖体上合成蛋白质的过程提供原料
D. 一般情况下真核细胞中NPC数量与细胞代谢强度呈正相关
9. 正常活细胞内的Ca2+浓度维持相对稳定的状态。液泡膜上存在多种钙离子转运蛋白,主要有Ca2+通道、Ca2+泵和Ca2+/H+反向运输载体,如图所示。已知Ca2+/H+反向运输载体顺浓度运输H+时释放的电化学势能可为Ca2+运输供能,下列说法正确的是( )
A. Ca2+通道和Ca2+泵对Ca2+的转运方式不同
B. Ca2+/H+反向运输载体运输H+的方式是主动运输
C. Ca2+/H+反向运输载体运输物质时没有特异性
D. 据图推测,细胞质基质中的Ca2+浓度大于液泡中的Ca2+浓度
10. 新鲜菠萝直接食用会“蜇嘴”,而食堂里的菠萝咕噜肉吃起来不会,这与菠萝蛋白酶的活性有关。某生物兴趣小组通过实验探究温度对菠萝蛋白酶活性的影响,结果如图所示。下列说法正确的是( )
A. 保存菠萝蛋白酶的最佳温度为40℃
B. 不同温度下菠萝蛋白酶活性相同时空间结构不同
C. 菠萝蛋白酶可以为蛋白质的水解反应提供活化能
D. 菠萝蛋白酶的最适温度为40℃,用该温度浸泡过的菠萝吃起来不会“蜇嘴”
11. 细胞呼吸是细胞重要的生命活动,细胞呼吸的原理广泛应用于生产生活中,下列有关说法错误的是( )
A. 粮食入库前需要经风干处理减少自由水以降低呼吸作用
B. 水稻田间歇性换水,避免无氧呼吸产物对根产生毒害作用
C. 农田适时松土有利于植物根系的生长和对无机盐的吸收
D. 制作酸奶时,先通气后密封有利于乳酸菌快速增殖并发酵
12. 在有关DNA分子的研究中,常用32P来标记DNA分子。α、β和γ表示ATP或dATP(d表示五碳糖为脱氧核糖)上三个磷酸基团所处位置(A-Pα~Pβ~Pγ或dA-Pα~Pβ~Pγ)。下列说法错误的是( )
A. 主动运输所需能量来自ATP“γ”位和“β”位前的特殊化学键断裂释放的能量
B. 若用带有32P标记的dATP作为DNA生物合成的原料,将32P标记到新合成的DNA分子上,则带有32P的磷酸基团应在dATP的“α”位上
C. 将ATP中“β”和“γ”位磷酸基团去掉,所得物质是RNA的单体之一
D. ATP、dATP和磷脂分子的元素组成都是C、H、O、N、P
13. 关于以下模式图的说法错误的是( )
A. 如果A、B分别表示白菜和甘蓝的体细胞原生质体,则理论上C可直接用于植物组织培养
B. 如果A表示经病原体M免疫的小鼠的B淋巴细胞,B表示小鼠骨髓瘤细胞,则C不一定能产生抗M抗体
C. 如果A、B分别表示优良奶牛的卵母细胞和精子,则体外受精时,精子必须进行获能处理,而卵母细胞需要培养到MⅡ期才能完成受精
D. 如果A、B分别表示用绿色荧光标记膜蛋白的小鼠细胞、红色荧光标记膜蛋白的人细胞,则适宜温度培养一段时间后,C上的绿色与红色荧光呈均匀分布
14. 某杂种植株的获取过程如图所示,下列有关分析错误的是( )
A. 叶片经消毒后需用无菌水多次冲洗,以避免消毒剂长时间作用而产生毒害作用
B. 图示①过程采用酶解法获取原生质体时,可用聚乙二醇调节渗透压
C. 图示②过程通过抽真空处理使酶溶液渗入细胞间隙,提高酶解效率
D. 经④过程获得的杂种细胞经鉴定和筛选后需要经过植物组织培养才可获得杂种植株
15. 中国科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H,以糖蜜(甘蔗榨糖后的废弃液,含较多蔗糖)为原料,在实验室发酵生产PHA等新型高附加值可降解材料,期望提高甘蔗的整体利用价值。下列说法错误的是( )
A. 分解蔗糖菌株的筛选需将蔗糖作为唯一碳源经多次传代培养以获得目标菌株
B. 培养菌株过程中可采用平板划线法统计活菌数量
C. 嗜盐单胞菌可以采用不需要灭菌的发酵系统来培育
D. 菌株H在培育过程中需要向发酵罐中通入空气,说明该菌的代谢类型为需氧型
16. 泛素是一种在真核生物中普遍存在的小分子调节蛋白,这些泛素蛋白结合到底物蛋白质分子的特定位点上的过程叫泛素化。部分过程如图,下列说法错误的是( )
A. 原核生物细胞内无泛素,这与其结构和代谢等相对简单相适应
B. 泛素化就是给底物蛋白进行标记,有助于蛋白质的分类和识别
C. 溶酶体内含有的水解酶能水解泛素化的蛋白质,维持细胞结构和功能稳定
D. 吞噬泡与溶酶体的融合过程体现了生物膜的功能特性
17. 2,4-二硝基苯酚(DNP)能抑制线粒体内膜合成ATP,但不影响此部位[H]与O2的结合以及能量的释放。将部分酵母菌破碎后获取线粒体和细胞质基质,进行如表所示各组实验。下列有关叙述错误的是( )
组别 反应条件
甲组 lmol葡萄糖+线粒体+充足氧气
乙组 lmol葡萄糖+细胞质基质+缺乏氧气
丙组 lmol葡萄糖+完整酵母菌+充足氧气
丁组 lmol葡萄糖+完整酵母菌+缺乏氧气
戊组 lmol葡萄糖+完整酵母菌+充足氧气+DNP
A. 丙组的葡萄糖分解后释放出的能量多于丁组
B. 乙组和丁组都可以进行无氧呼吸,两组产生的乙醇量基本相同
C. 甲组、丙组和戊组中产生的丙酮酸都能在线粒体中分解产生CO2
D. 丙组和戊组都可以进行有氧呼吸,丙组产生的H2O、CO2的量与戊组基本相同,产生的ATP的量多于戊组
18. 酵母菌的品质影响葡萄酒的产量和质量,研究人员为分离出产酒精能力强的酵母菌菌株,进行了如图Ⅰ所示实验,甲、乙、丙、丁锥形瓶内分别加入100mL完全培养基,下列说法错误的是( )
A. 在传统葡萄酒发酵过程中,发酵装置无需严格灭菌
B. 用稀释涂布平板法计算出葡萄酒过滤液的活菌数为6.8×106个/L,此数值可能低于实际的活菌数
C. 对培养基进行灭菌的方法是高压蒸汽灭菌法,菌种接种过程中的试管口、瓶口等需再灼烧灭菌
D. 由图Ⅱ可知,丙瓶出现的原因可能是培养瓶密封不严,丁组酵母菌产酒精能力比乙强
19. 通过设计引物,运用PCR技术可以实现目的基因的定点诱变。如图为基因工程中获取突变基因的过程,其中引物1序列中含有一个碱基T不能与目的基因片段配对,但不影响引物与模板链的整体配对,反应体系中引物1和引物2的5′端分别设计增加限制酶a和限制酶b的识别位点。下列有关叙述错误的是( )
A. 在PCR反应体系中还需要加入4种游离脱氧核苷酸、Taq酶等
B. 引物中设计两种限制酶识别位点有利于目的基因定向插入运载体
C. 第2轮PCR,引物1能与图中②链结合并且形成两条链不等长的突变基因
D. 第3轮PCR结束后,含突变碱基对且两条链等长的DNA占
20. Cre-loxP系统能实现特定基因的敲除(如图1)。把几种荧光蛋白基因和Cre酶能识别并切割的序列(loxP1和loxP2)串在一起,构建表达载体T(如图2)。部分荧光蛋白基因会被Cre酶随机“剪掉”,且两个loxP1之间或两个loxP2之间的基因,最多会被Cre酶敲除一次,剩下的部分得以表达,随机呈现不同的颜色。下列说法正确的是 ( )
A. 构建表达载体T时用到的工具酶包括限制酶、DNA聚合酶
B. 若小鼠细胞含一个表达载体T(不含Cre酶),其肌肉组织细胞呈红色
C. 若小鼠细胞含一个表达载体T(含Cre酶),其脑组织细胞只能呈红色或黄色
D. 若小鼠细胞含两个表达载体T(含Cre酶),其脑组织细胞可能出现两种颜色
二、填空题(本大题共3小题,共43.0分)
21. 人体的血液等多种组织中均含有过氧化氢酶,其活性可作为某些慢性疾病预防诊断的指标。荧光法是测定过氧化氢酶活性的一种常见方法,其检测原理如图1:
请回答下列问题:
(1)将人血液中的红细胞放入 ______ (高浓度/低浓度)的溶液中,细胞逐释放过氧化氢酶等内容物。之后,细胞膜破裂处又重新融合封闭起来。细胞膜能够重新封闭起来是因为其具有 ______ 性。
(2)在荧光法检测血液中过氧化氢酶活性的实验中,第一步反应后剩余的H2O2越 ______ ,则第二步实验后检测到的荧光强度越强,即过氧化氢酶的活性与荧光强度呈 ______ (正相关/负相关)。实验第一步进行的时间过长 ______ (会/不会)影响实验的准确性,原因是 ______ 。
(3)如图2为过氧化氢酶相关曲线图,请据图回答问题:
①据图甲可知,酶可以通过 ______ 而发挥催化作用。如果把酶催化改为用无极催化剂催化,在甲图中用虚线画出相应曲线。
②图乙为最适pH条件下过氧化氢酶催化H2O2反应的实验结果,如果改变pH,则A点向 ______ 移。
22. 如图1表示酵母菌细胞内细胞呼吸相关物质代谢过程(图1中的NADH即为[H]),请回答以下问题:
(1)酵母菌细胞内丙酮酸可以在 ______ (填场所)被消耗。
(2)酵母菌在O2充足时几乎不产生酒精,有人认为是因为O2的存在会抑制图1中酶1的活性而导致无酒精产生,为验证该假说,实验小组将酵母菌破碎后高速离心,取 ______ (含线粒体的沉淀物/上清液)均分为甲、乙两组,向甲、乙两支试管加入等量的葡萄糖溶液,立即再向甲试管中通入O2,一段时间后,分别向甲、乙两试管中滴加等量的 ______ 进行检测。按照上述实验过程,如果观察到 ______ ,说明假说成立,否则假说不成立。
(3)为了研究酵母菌细胞中ATP合成过程中能量转换机制,科学家利用提纯的大豆磷脂、某种细菌膜蛋白(I)和牛细胞中的 ATP合成酶(Ⅱ)构建ATP体外合成体系,如图2所示。ATP的中文名称是 ______ 。科学家利用人工体系可以模拟酵母菌细胞中 ______ 膜合成ATP的能量转换过程。
(4)如果利用人工体系模拟叶绿体产生ATP,则能量转换过程是光能→H+电化学势能→ ______ 。
(5)下表表示酵母菌在氧浓度为a、b、c、d时,CO2释放量和O2吸收量的变化,其呼吸底物均为葡萄糖。当氧气浓度为b时,无氧呼吸和有氧呼吸消耗的葡萄糖量的比值为 ______ 。
O2浓度/% a b c d
产生CO2的量/mol 4.0 3.6 1.8 2.8
吸收O2的量/mol 0 1.2 1.5 2.8
23. 四环素被广泛应用于治疗人及动物的细菌感染,但残留在动物组织、奶制品中的四环素通过食物链进入人体,会对人类健康造成威胁。为保障食品安全和人类健康,科研人员向大肠杆菌体内导入了一些特殊的DNA序列作为生物传感器,从而建立一种简易、灵敏以及准确的四环素检测方法。
(1)研究者利用图1所示的原理设计四环素检测传感器(图中GFP为绿色荧光蛋白基因)。当环境中有四环素时,菌体 ______ (能/不能)发出绿色荧光,原因为 ______ 。因此可以通过检测荧光强弱来判定环境中的四环素浓度。
(2)研究者利用基因工程技术构建含四环素检测传感器的大肠杆菌工程菌。
①利用图2所示的质粒 1 和质粒2,构建同时含片段1和片段2的表达载体,可分别用限制酶 ______ 和 ______ 处理质粒 1和质粒2,再用 DNA连接酶连接。(四种限制酶的识别序列及切割位点如表所示)
限制酶 E X
识别序列及切割位点 5′…G↓AATTC…3′
3′…CTTAA↑G…5′ 5′…T↓CTAGA…3′
3′…AGATC↑T…5′
限制酶 S P
识别序列及切割位点 5′…A↓CTAGT…3′
3′…TGATC↑A…5′ 5′…CTGCA↓G…3′3′…G↑ACGTC…5′
②研究者通过上述方法将所有的启动子和相应基因的DNA片段与载体连接,构建表达载体,导入用 ______ 处理的大肠杆菌细胞内,经过筛选,获得工程菌。
(3)研究者发现在四环素浓度较低时,随四环素浓度增加,工程菌的荧光强度变化不明显。欲获得检测灵敏度更高的传感器(如图3),从以下选项中选择启动子所对应的基因(填选项字母),构建表达载体。
启动子:①启动子A--- ______ ②启动子 B--- ______
③经 T7RNA聚合酶特异性诱导开启的启动子--- ______ 基因。
A:R基因
B:GFP基因
C:sfGFP基因(表达荧光强度和稳定性都高于GFP 的绿色荧光蛋白)
D:T7基因(表达T7RNA聚合酶,其活性比大肠杆菌 RNA聚合酶更高)
三、探究题(本大题共1小题,共12.0分)
24. 幽门螺杆菌(Hp)是一种寄生在胃内的细菌,为Ⅰ类致癌物。据图回答下列问题:
(1)幽门螺杆菌属于 ______ 核生物,判断的理由是 ______ 。
(2)下列生物与幽门螺杆菌结构上有明显区别的是 ______ 。
①大肠杆菌
②蓝细菌
③酵母菌
④新冠病毒
⑤HIV(人类免疫缺陷病毒)
⑥黑藻模式图电镜照片
(3)用显微镜观察幽门螺杆菌装片时,发现目标物像在视野右上方,换高倍镜观察前,应将装片向 ______ 移动,使其移动到视野中央。换高倍镜后视野变暗,应选用 ______ (平面/凹面)反光镜和 ______ (大/小)光圈使视野明亮。
(4)Hp通常寄生在胃黏膜组织中,分泌的脲酶在胃内水解尿素产生氨,对胃黏膜造成损害,导致胃部疾病的发生。下列推断合理的是 ______ 。
A.Hp适宜在酸性条件下繁殖和生存
B.Hp核糖体合成脲酶所需ATP来自细胞质
C.Hp合成和分泌脲酶的过程需要核糖体、内质网、高尔基体的参与
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:A、植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶,而细胞骨架是蛋白质纤维组成的,A错误;
B、动物的肝糖原的基本组成单位是葡萄糖,抗体的化学本质是蛋白质,基本组成单位是氨基酸,B错误;
C、人的胰岛素的化学本质是蛋白质基本组成单位是氨基酸,性激素本质是脂质,C错误;
D、肺炎链球菌的质粒和T2噬菌体的遗传物质均是DNA,基本组成单位都是脱氧核苷酸,D正确。
故选:D。
生物大分子有多糖、蛋白质、核酸,对应的基本组成单位分别是单糖、氨基酸、核苷酸。
本题考查细胞中化合物的相关知识,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。
2.【答案】B
【解析】解:A、水中藻类大多数属于真核生物,蒲为真核生物,A正确;
B、色球蓝细菌、大肠杆菌等无细胞核,B错误;
C、大肠杆菌和色球蓝细菌都能进行细胞呼吸,都含与能量转换有关的酶,C正确;
D、色球蓝细菌和“藻”“蒲”都含叶绿素,都能进行光合作用,都属于自养生物,D正确。
故选:B。
原核细胞与真核细胞共有的特征是均有细胞膜、细胞质构成,均有核糖体这一合成蛋白质的细胞器,均以DNA作为遗传物质,原核细胞与真核细胞最明显的差异是有无核膜包被的成形的细胞核。
本题考查原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同,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,具有理性思维的能力,以及结构和功能相适应的生命观念。
3.【答案】A
【解析】解:A、动物细胞核移植的原理是因为动物细胞核具有全能性,且其全能性的发挥可以由次级卵母细胞的细胞质中相应物质的激发,A错误;
B、动物细胞融合的过程依赖细胞膜具有一定的流动性实现,B正确;
C、DNA的鉴定的原理是在沸水浴条件下,DNA遇二苯胺试剂显蓝色,据此可鉴定DNA的存在,C正确;
D、利用PCR体外扩增DNA片段的原理是DNA半保留复制,因而扩增的DNA与亲代DNA含有相同的遗传信息,D正确。
故选:A。
DNA粗提取的原理:DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同;DNA不溶于酒精溶液,但细胞中的某些蛋白质溶于酒精。
DNA的鉴定:在沸水浴条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色,因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。
本题主要考查的是动物细胞核移植、动物细胞融合以及PCR等的相关知识,意在考查学生对基础知识的理解掌握,难度适中。
4.【答案】C
【解析】解:A、拟南芥与共生细菌S的遗传物质都是DNA,因此都不含核糖和尿嘧啶,A正确;
B、拟南芥属于真核生物,细菌S属于原核生物,真核细胞和原核细胞中共有的一种细胞器是核糖体,B正确;
C、拟南芥细胞属于生命系统结构层次中的细胞层次,细菌S属于生命系统结构层次中的细胞或个体层次,C错误;
D、共生细菌S是一种原核生物,其细胞的环状DNA分子中无游离的磷酸基团,D正确。
故选:C。
拟南芥属于真核生物,细菌S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,首先要求考生明确拟南芥属于真核生物,细菌S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。
5.【答案】D
【解析】解:A、细胞中的元素主要以化合物的形式存在,且铁属于微量元素,A错误;
B、煮熟以后的蛋白质类食物仍含有肽键,能与双缩脲试剂产生紫色反应,B错误;
C、线粒体不能直接利用葡萄糖,而只能利用经细胞质基质分解后的丙酮酸,C错误;
D、若宇航员没有及时进食血糖低于正常值时,肝脏中的肝糖原分解产生葡萄糖及时补充血糖,以维持血糖相对稳定,D正确。
故选:D。
组成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类:
(1)大量元素是指含量占生物总重量万分之一以上的元素,包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等,其中C、H、O、N为基本元素,C为最基本元素,O是含量最多的元素。
(2)微量元素是指含量占生物总重量万分之一以下的元素,包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
本题考查组成细胞的元素和化合物,要求考生识记它们的种类、功能等知识,属于基础题。
6.【答案】D
【解析】解:A、水是活细胞中含量最多的化合物,水可以分为自由水和结合水,其中自由水是细胞内良好的溶剂,奶茶中含量最多的也是水,A正确;
B、葡萄糖和麦芽糖都属于还原糖,都可与斐林试剂发生颜色反应,因此不能用斐林试剂区分葡萄糖和麦芽糖,B正确;
C、在对奶茶提取物之一的脂肪进行检测时需要使用显微镜:用苏丹III染色后可在显微镜下观察到橘黄色颗粒,C正确;
D、同质量的脂肪与糖类相比,脂肪中C、H的比例高,氧化分解时耗氧量高,释放的能量也多,D错误。
故选:D。
1、斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀)。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉、蔗糖)。
2、脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定,呈橘黄色。
本题考查细胞中的化合物,要求考生识记糖类的种类及功能,掌握检测还原糖实验的原理;识记脂肪的功能及检测脂肪实验的原理,能结合所学的知识准确答题。
7.【答案】C
【解析】解:A、与分泌蛋白加工及分泌有关的膜结构包括内质网膜、高尔基体膜、囊泡膜、细胞膜、线粒体膜,都属于生物膜系统,A正确;
B、由题干信息可知:在分泌蛋白的合成过程中,游离核糖体最初合成的信号肽借助内质网上的SRP受体和SRP结合,将核糖体—新生肽引导至内质网继续蛋白质的合成,所以在SRP受体合成缺陷的细胞中,分泌蛋白将无法进入内质网,B正确;
C、由题干信息可知:当错误折叠蛋白在内质网聚集时,提高BiP的表达量,BiP可以重新正确折叠错误蛋白并运出内质网,所以当BiP的表达量增加后,需要形成囊泡运输重新正确折叠错误蛋白,可使内质网膜面积减小,C错误;
D、由题干信息可知:当错误折叠蛋白在内质网聚集时,磷酸化激酶催化PERK发生磷酸化,抑制多肽链进入内质网,所以提高磷酸化激酶活性可促进异常蛋白积累的内质网恢复正常,D正确。
故选:C。
在分泌蛋白的合成过程中,游离核糖体最初合成的信号肽借助内质网上的SRP受体和SRP结合,将核糖体—新生肽引导至内质网继续蛋白质的合成。当错误折叠蛋白在内质网聚集时,磷酸化激酶催化PERK发生磷酸化,抑制多肽链进入内质网,同时提高BiP的表达量,BiP可以重新正确折叠错误蛋白并运出内质网。
本题考查了细胞器的相关知识,掌握细胞器之间的协调合作的过程,是解题的关键。
8.【答案】C
【解析】解:A、核膜为双层膜结构,且外膜与内质网膜相连,A正确;
B、NPC保证了细胞核与细胞质间蛋白质进细胞核、RNA出细胞核,这种进出细胞核具有选择性,B正确;
D、核孔复合物(NPC)是核膜结构,不能为细胞质中核糖体上的翻译过程提供原料,C错误;
D、一般情况下真核细胞中NPC数量越多,细胞代谢强度越高,D正确。
故选:C。
细胞核包括:核膜(双层膜,上面有孔是蛋白质和RNA通过的地方)、核仁(与某些RNA的合成以及核糖体的形成有关)、染色质;功能:细胞核是遗传物质贮存和复制的场所,是细胞遗传和代谢的控制中心。
本题考查细胞核的结构等相关知识,意在考查学生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识的网络结构。
9.【答案】A
【解析】解:A、由分析可知,Ca2+通道和Ca2+泵对Ca2+的转运方式分别为协助扩散、主动运输,A正确;
B、由图示分析可知,Ca2+/H+反向运输载体运输H+的方式是协助扩散,B错误;
C、Ca2+/H+反向运输载体只能运输Ca2+和H+,说明其具有特异性,C错误;
D、由图示分析可知,Ca2+泵将Ca2+跨膜运输到液泡内的方式是主动运输,说明细胞质基质中的Ca2+浓度小于液泡中的Ca2+浓度,D错误;
故选:A。
题图分析:ATP水解给Ca2+泵供能后的物质是ADP和Pi,故Ca2+泵将Ca2+跨膜运输到液泡内的方式是主动运输。根据图中信息可知,Ca2+/H+反向运输载体顺浓度运输H+时释放的电化学势能可为Ca2+运输供能,说明H+运出液泡为协助扩散,Ca2+进入液泡为主动运输。
本题结合图解,考查物质跨膜运输的方式及其异同,要求考生识记物质跨膜运输的方式及特点,能正确分析题图,再结合所学的知识准确答题。
10.【答案】B
【解析】解:A、在低温条件下,酶的结构比较稳定,酶应在低温条件下保存,A错误;
B、菠萝蛋白酶的最适温度为40℃,该温度下菠萝蛋白酶活性最强,高于或低于40℃酶活性都会降低,但高温会破坏酶的空间结构,所以不同温度下菠萝蛋白酶活性相同时空间结构不同,B正确;
C、酶的作用机理是降低化学反应中所需的活化能,所以菠萝蛋白酶可以降低蛋白质的水解反应所需的活化能,C错误;
D、由曲张可知:菠萝蛋白酶的最适温度为40℃,该温度下菠萝蛋白酶活性最强,用该温度浸泡过的菠萝吃起来会最“蜇嘴”,D错误。
故选:B。
在低温条件下,酶的结构比较稳定,酶应在低温条件下保存,在适温条件下,酶的活性较高,酶应在适温条件下使用。
本题考查了酶的相关知识,掌握酶的化学本质、作用机理、作用特点是解题的关键。
11.【答案】D
【解析】解:A、粮食入库前需要经风干处理减少自由水以降低呼吸作用,减小有机物的消耗,A正确;
B、水稻田间歇性换水,避免无氧呼吸产生酒精,酒精积累对根产生毒害作用,B正确;
C、农田适时松土有利于植物根系进行有氧呼吸,利于根系的生长和对无机盐的吸收,C正确;
D、乳酸菌是厌氧菌,其只能进行无氧呼吸,因此利于乳酸菌制作乳酸时应该全程密封,D错误。
故选:D。
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,防止因剧烈运动导致供氧不足,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。
本题考查细胞呼吸的相关知识,要求考生识记细胞呼吸的类型及产物,掌握影响细胞呼吸速率的环境因素,能理论联系实际,运用所学的知识合理解释生活中的生物学问题。
12.【答案】A
【解析】解:A、由于ATP分子中远离A(即“γ”位前)的特殊化学键容易断裂释放能量,为细胞各项生命活动提供能量,主动运输所需要的能量一般来自ATP,A错误;
B、合成DNA的原料应该是4种脱氧核苷酸,每个脱氧核苷酸都是一分子磷酸、一分子脱氧核糖、一分子含氮碱基组成,用带有32P标记的dATP作为DNA生物合成的原料,将32P标记到新合成的DNA分子上(合成过程中,dATP要脱掉两个特殊化学键),则带有32P的磷酸基团应在dATP的α位上,B正确;
C、将ATP中的2个(即“β”和“γ”)磷酸基团去掉,所得物质是腺嘌呤核糖核苷酸,是合成RNA分子的单体之一,C正确;
D、ATP含有磷酸、核糖、腺嘌呤,dATP含有磷酸、脱氧核糖和腺嘌呤,三者的元素组成都是 C、H、O、N、P,D正确。
故选:A。
ATP的结构式可简写成A-P~P~P,式中A代表腺苷,T代表3个,P代表磷酸基团,~代表特殊化学键。通常断裂和合成的是第二个特殊化学键。ATP的一特殊化学键水解,形成ADP(二磷酸腺苷),两个特殊化学键水解,形成AMP(一磷酸腺苷)。
本题考查了ATP的结构组成,要求考生识记ATP的结构特点,掌握ATP与ADP相互转化的过程。
13.【答案】A
【解析】解:A、如果A、B分别表示白菜和甘蓝的体细胞原生质体,则C为杂交细胞,需要诱导形成新的细胞壁才能用于植物组织培养,A错误;
B、如果A表示经病原体M免疫的小鼠的多种B淋巴细胞,B表示小鼠骨髓瘤细胞,则C表示杂交瘤细胞,但其不一定能产生抗M抗体,也可能产生的是抗其他病原体的抗体,B正确;
C、体外受精时,精子必须进行获能处理,卵母细胞需要培养到MⅡ期才成熟,这样两者才能完成受精,C正确;
D、如果A、B分别表示用绿色、红色荧光标记膜蛋白的小鼠细胞、人细胞,则适宜温度下,一段时间后C上的绿色与红色呈均匀分布,说明细胞膜具有一定的流动性,D正确。
故选:A。
单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
本题结合模式图,考查受精作用、细胞膜的结构特点、植物体细胞杂交和单克隆抗体的制备等知识,要求考生识记相关知识点,能结合模式图准确判断各选项。
14.【答案】B
【解析】解:A、叶片经消毒后需用无菌水多次冲洗,以避免消毒剂长时间作用而产生毒害作用,A正确;
B、通常加入甘露醇来调节渗透压,聚乙二醇是诱导细胞融合的物质,不是调节渗透压的物质,B错误;
C、为了提高酶解效率,图示②过程可通过抽真空处理,利用负压使酶溶液快速渗入细胞间隙,通过处理,酶解效率会提高,C正确;
D、经④过程获得的杂种细胞经鉴定和筛选后需要经过植物组织培养才可获得杂种植株,D正确。
故选:B。
植物体细胞杂交技术:
本题主要考查植物体细胞杂交技术及应用,要求考生识记植物体细胞杂交的具体过程及其中需要注意的细节,能结合所学的知识准确判断各选项。
15.【答案】B
【解析】解:A、为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率,分解蔗糖菌株的筛选需将蔗糖作为唯一碳源经多次传代培养以获得目标菌株,A正确;
B、要统计活菌数量可采用稀释涂布平板法,但不能采用平板划线法,B错误;
C、嗜盐单胞菌H可以在高盐浓度的液体环境下生存,杂菌会由于渗透失水而死亡,嗜盐单胞菌可以采用不需要灭菌的发酵系统来培育,C正确;
D、当菌株H在培育过程中需要向发酵罐中通入空气,说明该菌进行有氧呼吸,代谢类型为需氧型,D正确。
故选:B。
选择培养基是指允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。
本题主要考查的是微生物的分离和培养的相关知识,意在考查学生对基础知识的理解掌握,难度适中。
16.【答案】D
【解析】解:A、原核生物细胞内无泛素,原因可能是其结构和代谢等相对简单,A正确;
B、泛素化是指泛素蛋白结合到底物蛋白质分子的特定位点上的过程,泛素标记有助于蛋白质的分类和识别,B正确;
C、由图示可知,泛素化的蛋白质能够被溶酶体内的水解酶水解,C正确;
D、吞噬泡与溶酶体的融合过程体现了生物膜的结构特性,即生物膜具有一定的流动性,D错误。
故选:D。
分析题图:泛素的功能是标记损伤的细胞器和错误折叠的蛋白质,使其与自噬受体结合,最终形成吞噬泡。吞噬泡和溶酶体融合,降解产物可被细胞重新利用。
本题主要考查细胞器的相关知识,要求学生有一定的理解分析能力,能够结合题干信息和所学知识进行分析应用。
17.【答案】C
【解析】解:A、丙组完整酵母菌进行有氧呼吸,丁组完整酵母菌进行无氧呼吸,所以丙组的葡萄糖分解后释放出的能量比丁组多,A正确;
B、乙组和丁组都缺乏氧气,可以进行无氧呼吸,两组产生的乙醇量基本相同,B正确;
C、甲组中线粒体不能直接利用葡萄糖,因此不会发生反应,不能产生CO2,丙组和戊组中产生的丙酮酸都能在线粒体中分解产生CO2,C错误;
D、丙组和戊组都具备有氧呼吸的条件,且底物量相同,因此反应完成后丙组和戊组产生相同数量的H2O和CO2,但戊组加入的2,4-二硝基苯酚(DNP)会抑制线粒体内膜合成ATP,因此丙组产生ATP总量多于戊组,D正确。
故选:C。
表格分析:甲组中线粒体不能直接利用葡萄糖,因此不会发生反应;乙组和丁组都可以发生无氧呼吸,产物是酒精和二氧化碳;丙组和戊组都可以发生有氧呼吸,产物是二氧化碳和水,但由于戊组加入了DNP,因此该组形成的ATP比丙组少。
本题主要考查的是有氧呼吸的过程和意义的相关知识,意在考查学生对基础知识的理解掌握,难度适中。
18.【答案】B
【解析】解:A、在传统葡萄酒发酵过程中,不需要严格的灭菌操作,这是因为在缺氧,呈酸性的环境中,酵母菌能大量生长繁殖,而绝大多数其他微生物都无法生存,同时葡萄酒发酵过程中,酵母菌产生的次生代谢产物酒精等也能抑制杂菌的繁殖,A正确;
B、为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数,故应选择104的稀释倍数用于计数,故该葡萄酒过滤液中的活菌数为(62+68+74)÷3÷0.1×104×1000=6.8×109个/L,此数值可能低于实际的活菌数的原因是当两个或两个以上细胞粘连在一起时,观察计数只能计为一个菌落,所以统计的菌落数往往比实际活菌数目低,B错误;
C、高压蒸汽灭菌法可用于培养基的灭菌,菌种接种过程中的试管口、瓶口等都需灼烧灭菌,以防止杂菌污染,C正确;
D、由图分析可知,丙瓶没有酒精,但活菌数量很多,据此推测,丙瓶培养基浑浊的原因是培养基灭菌不彻底,而丁组活菌数少,但酒精的量非常高,这说明酵母菌产酒精能力比乙强,D正确。
故选:B。
1、实验室常用的灭菌方法:
①灼烧灭菌:将微生物的接种工具,如接种环、接种针或其他金属工具,直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧,可以迅速彻底地灭菌,此外,在接种过程中,试管口或瓶口等容易被污染的部位,也可以通过火焰燃烧来灭菌。
②干热灭菌:能耐高温的,需要保持干燥的物品,如玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等,可以采用这种方法灭菌。
③高压蒸汽灭菌:将灭菌物品放置在盛有适量水的高压蒸汽灭菌锅内,为达到良好的灭菌效果,一般在压力为100kPa,温度为121℃的条件下,维持15~30min。
2、间接计数法(活菌计数法):
①原理:当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。
②操作:a、设置重复组,增强实验的说服力与准确性;b、为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数。
③计算公式:每克样品中的菌株数=(C÷V)×M,其中C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL),M代表稀释倍数。
3、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。
本题考查果酒的制作和微生物培养的相关知识,意在考查考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。
19.【答案】D
【解析】解:A、PCR反应体系中还需要加入4种游离核苷酸、Taq酶等,A正确;
B、在引物中设计两种限制酶识别位点有利于目的基因定向插入到运载体上,B正确;
C、第2轮PCR,引物1能与图中②结合并且形成两条链不等长的突变基因,其中②较长,C正确;
D、由以上分析可知,第3轮PCR结束后,含突变碱基对且两条链等长的DNA占,D错误。
故选:D。
采用PCR技术扩增DNA的过程为:变性、退火、延伸。根据PCR过程的特点绘制PCR过程示意图如图所示:
本题考查PCR技术的相关知识,要求考生识记PCR技术扩增的条件、过程等基础知识,能结合图中信息准确判断各选项,属于考纲识记和理解层次的考查。
20.【答案】D
【解析】解:A、基因表达载体构建过程中需要限制酶和DNA连接酶两种工具酶处理,A错误;
BC、据图可知,小鼠A有编码红、黄、蓝荧光蛋白的基因,loxP1、loxP2位置如图二黑白三角符号所示,两个loxP1和两个loxP2之间的基因最多会被Cre酶敲除一次,将含Cre酶的病毒注入小鼠体内,Cre酶表达情况不同,识别的loxP不同,则有可能未敲除荧光蛋白基因,此时为红色;也有可能敲除两个loxP1之间的红色荧光蛋白基因,此时为黄色;有可能敲除两个loxP2之间的红色和黄色荧光蛋白基因,此时为蓝色,因而不同脑细胞会差异表达红色、黄色或蓝色荧光蛋白基因,BC错误;
D、小鼠脑组织细胞内有2个相同表达载体T,Cre酶对每个DNA片段随机剪切,因而细胞的颜色由细胞内两种荧光蛋白的颜色叠加而成,故其脑组织细胞可能出现两种颜色,D正确。
故选:D。
1、基因工程至少需要三种工具:限制性核酸内切酶(限制酶)、DNA连接酶、运载体。
2、基因工程的基本操作步骤主要包括四步:①目的基因的获取;②基因表达载体的构建;③将目的基因导入受体细胞;④目的基因的检测与表达。
本题考查基因工程相关知识,要求考生能够识记基因工程的原理、工具以及操作步骤,能够根据图形获取有效信息,难度中等。
21.【答案】低浓度 (一定的)流动 多 负相关 会 第一步进行的时间过长,过氧化氢被分解完,第二步无荧光释放,无法检测酶活性 降低 右
【解析】解:(1)将人血液中的红细胞放入低浓度的溶液中,细胞会吸水涨破,释放过氧化氢酶等细胞内容物。一段时间后细胞膜破裂处又重新融合封闭起来,形成“血影”,这是因为细胞膜具有一定的流动性。
(2)利用荧光法检测血液中过氧化氢酶活性的实验中,若第一步反应后剩余的H2O2越多,则第二步实验后检测到的荧光强度越强,说明过氧化氢酶的活性与荧光强度呈负相关。若第一步进行的时间过长,过氧化氢被分解完,第二步无荧光释放,无法检测酶活性,最终会影响实验的准确性。
(3)①酶催化作用的原理是降低化学反应的活化能。
②图2乙为最适pH条件下过氧化氢酶催化H2O2反应的实验结果,如果改变pH,酶活性降低,反应时间延长,则A点向右移。
故答案为:
(1)低浓度 (一定的)流动
(2)多 负相关 会 第一步进行的时间过长,过氧化氢被分解完,第二步无荧光释放,无法检测酶活性
(3)降低 右
1、酶的特性:高效性、专一性和作用条件温和的特性。
2、酶促反应的原理:酶能降低化学反应的活化能。
3、影响酶活性的因素主要是温度和pH,在最适温度(pH)前,随着温度(pH)的升高,酶活性增强;到达最适温度(pH)时,酶活性最强;超过最适温度(pH)后,随着温度(pH)的升高,酶活性降低。另外低温酶不会变性失活,但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。
本题主要考查影响酶活性的因素,意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点,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。
22.【答案】线粒体基质或细胞质基质 含线粒体的上清液 酸性的重铬酸钾溶液 甲试管不变色,同时乙试管变成灰绿色 腺苷三磷酸 线粒体内膜 ATP和NADPH中活跃化学能 6
【解析】解:(1)丙酮酸是酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段的产物,若是进行有氧呼吸,丙酮酸在线粒体基质消耗,若是进行无氧呼吸,丙酮酸在细胞质基质被消耗。
(2)由图1可知,酶1催化丙酮酸分解为酒精和二氧化碳,说明酶1位于细胞质基质,所以酵母菌破碎后高速离心,取上清液(主要成分是细胞质基质,含有酶1)分为甲、乙两组,在两支试管加入等量葡萄糖,向甲试管通入O2,一段时间后,分别向甲、乙两试管中加入等量的酸性的重铬酸钾溶液进行检测。若甲试管由橙红变灰绿色说明产生了酒精,则O2对酶1没有抑制作用,假说不成立;如果甲试管不变色,同时乙试管变成灰绿色,说明O2对酶1有抑制作用,即假说成立。
(3)ATP分子的中文名称是腺苷三磷酸,其结构简式可表示为A-P~P~P。根据图形分析,科学家利用提纯的大豆磷脂、某种细菌膜蛋白(I)和牛细胞中的ATP合成酶(II)构建 ATP体外合成体系,该图可以模拟线粒体的内膜上合成ATP的能量转换过程。
(4)上述实验数据分析可知,人工体系产生ATP的能量转换过程是光能→H+电化学势能→ATP和NADPH中活跃化学能中的化学能。
(5)有氧呼吸反应式为:C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量;无氧呼吸生成酒精的反应式为:C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量;当氧气浓度为b时,吸收的O2量为1.2/mol,根据有氧呼吸和无氧呼吸反应式,有氧呼吸生成的CO2量为1.2/mol,消耗的C6H12O6量为0.2/mol,无氧呼吸生成的CO2量为3.6-1.2=2.4/mol,无氧呼吸消耗的C6H12O6量为1.2/mol,无氧呼吸和有氧呼吸消耗的葡萄糖量的比值为=6。
故答案为:
(1)细胞质基质或线粒体基质
(2)含线粒体的上清液 甲试管不变色,同时乙试管变成灰绿色
(3)腺苷三磷酸 线粒体内膜
(4)ATP和NADPH中活跃化学能
(5)6
有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜,有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量能量,第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳、[H]和少量能量,第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量能量。
本题考查呼吸作用的基本过程和ATP的相关内容,能运用所学呼吸作用过程的基础知识对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论是解题的关键。
23.【答案】能 四环素能够解除R蛋白对启动子B的抑制作用 E、X E、S CaCl2 A D C
【解析】解:(1)据图分析可知,启动子B可与RNA聚合酶结合,促进GFP(绿色荧光蛋白)基因的转录。R蛋白抑制启动子B与RNA聚合酶的结合,抑制GFP(绿色荧光蛋白)基因的转录。四环素可以抑制R蛋白的作用,因此当环境中没有四环素时,GFP(绿色荧光蛋白)基因不表达;当环境中有四环素时,四环素能够解除R蛋白对启动子B的抑制作用,最终使菌体发出绿色荧光。因此可以通过检测荧光强弱来判定环境中的四环素浓度。
(2)①构建同时含片段1和片段2的表达载体,可用限制酶E、X处理质粒1,使质粒1被切开,再用E、S处理质粒2将片段2切下来,由于限制酶X和S切割后的黏性末端相同,可用DNA连接酶连接,将片段2和质粒1连接起来,形成重组质粒。(或用S、P切割质粒1,再用X、P处理质粒2将片段2切下来,由于限制酶X和S切割后的黏性末端相同,也可用DNA连接酶连接,将片段2和质粒1连接起来,形成重组质粒。)
②用CaCl2处理的大肠杆菌处于一种易于能吸收周围环境中DNA分子的状态,然后再将重组的基因表达载体导入其中,最后经过筛选,获得工程菌。
(3)欲获得检测灵敏度更高的传感器,可以选择相关启动子和基因进行调控,可以增强启动子A与RNA聚合酶的结合,使R基因表达出更多R蛋白,添加T7基因,可表达T7RNA聚合酶,其活性比大肠杆菌RNA聚合酶更高,可增强相关基因的表达,R蛋白增多对荧光蛋白基因的抑制作用增强,四环素可以解除R蛋白的抑制作用,四环素浓度越高,解除效果越好,荧光蛋白基因表达量越多,荧光越强,同时可将普通荧光蛋白基因换为sfGFP基因,表达荧光强度和稳定性较高绿色荧光蛋白,进而增强检测的灵敏度。
故答案为:
(1)能 四环素能够解除R蛋白对启动子B的抑制作用
(2)①E、X E、S ②CaCl2
(3)A D C
基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取。
(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。
本题考查基因工程的相关知识,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。
24.【答案】原 无核膜包被的细胞核 ③④⑤⑥ 右上方 凹面 大 AB
【解析】解:(1)幽门螺杆菌无核膜包被的细胞核,因此为原核生物。
(2)①大肠杆菌和②蓝细菌的都属于原核生物与幽门螺杆菌结构基本相同,而③酵母菌和⑥黑藻都是真核生物,④新冠病毒和⑤HIV都是病毒,不具有细胞结构,因此③④⑤⑥与幽门螺杆菌结构上有明显区别。
(3)由于显微镜观察的物像为倒立的左右相反的虚像,因此显微镜观察幽门螺杆菌装片时,发现目标物像在视野右上方,换高倍镜观察前,应将装片向右上方移动,使其移动到视野中央。换高倍镜后视野变暗,应选用凹面反光镜和大光圈使视野明亮。
(4)A、Hp寄生在胃黏膜组织中,胃中pH呈酸性,因此Hp适宜在酸性条件下繁殖和生存,A正确;
B、Hp为原核生物,合成脲酶所需ATP来自细胞质,B正确;
C、Hp为原核生物,细胞质中只有核糖体而无内质网、高尔基体等细胞器,C错误。
故选:AB。
故答案为:
(1)原 无核膜包被的细胞核
(2)③④⑤⑥
(3)右上方 凹面 大
(4)AB
幽门螺杆菌没有以核膜为界限的细胞核,属于原核生物。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,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。
本题以幽门螺杆菌为素材,结合幽门螺杆菌结构模式图,考查原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同,要求考生识记原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同,再运用所学的知识结合题干信息答题。
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