吉林省两地六县重点中学2022-2023学年高二下册生物期末试卷

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名称 吉林省两地六县重点中学2022-2023学年高二下册生物期末试卷
格式 zip
文件大小 1.1MB
资源类型 试卷
版本资源
科目 生物学
更新时间 2023-07-20 16:55:42

文档简介

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吉林省两地六县重点中学2022-2023学年高二下册生物期末试卷
一、选择题:本题共20小题,每小题2分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2023高二下·吉林期末)19世纪,细菌学家发现结核杆菌并证明该菌为人类结核病的病原菌。结核杆菌是一种需氧菌,可侵染全身各器官,但以引起肺结核多见。下列叙述正确的是(  )
A.结核杆菌和人体肺细胞所需的ATP均主要来自线粒体
B.结核杆菌和人体肺细胞均属于生命系统中的个体层次
C.结核杆菌和人体肺细胞的遗传物质的主要载体均是染色质
D.结核杆菌和人体肺细胞均具有细胞膜、细胞质、核糖体等结构
2.(2023高二下·吉林期末)下列关于组成生物体的元素和化合物的叙述,正确的是(  )
A.Fe是构成叶绿素的元素
B.新鲜的玉米细胞中含量最多的元素是O
C.水在细胞内的主要存在形式是结合水
D.细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在
3.(2023高二下·吉林期末)苏轼在《送金山乡僧归蜀开堂》中写道“冰盘荐琥珀,何似糖霜美”。甘蔗榨汁熬制后,凝结有砂者称砂糖,砂糖中轻白如霜者称糖霜,也就是蔗糖。下列叙述正确的是(  )
A.糖霜的组成元素是C、H、O、N
B.糖霜水解后可以产生2分子的葡萄糖
C.糖霜被人体消化吸收后可以转化为脂肪
D.糖霜和脂肪均是人体细胞的主要储能物质
4.(2023高二下·吉林期末)噬藻体是侵染蓝细菌的DNA病毒,因其能特异性感染蓝细菌而具有重要的生态地位。下列叙述正确的是(  )
A.噬藻体和蓝细菌含有的核酸种类相同
B.蓝细菌、绿藻等生物的遗传物质主要储存在细胞核中
C.噬藻体的DNA分子的一条链的相邻碱基之间通过氢键连接
D.噬藻体和蓝细菌的遗传信息均储存在脱氧核苷酸的排列顺序中
5.(2023高二下·吉林期末)构成细胞的化合物既有大分子物质,也有小分子物质。下列叙述错误的是(  )
A.组成淀粉和胰岛素的单体是相同的
B.纤维素、抗体等均以碳链为基本骨架
C.各种生物大分子均含有C、H、O
D.生物大分子都是由单体连接而成的多聚体
6.(2023高二下·吉林期末)细胞膜在细胞的生命活动中起着重要作用,如图为细胞膜的亚显微结构模式图。下列叙述错误的是(  )
A.细胞膜是大肠杆菌、洋葱细胞和兔红细胞的细胞边界
B.结构①位于细胞内侧,与细胞间的信息交流有关
C.在功能复杂的细胞中,结构②的种类和数量较多
D.结构③可以侧向自由移动,是细胞膜流动性的基础之一
7.(2023高二下·吉林期末)酸性葡萄糖苷酶能分解糖原,当溶酶体中缺乏该酶时,溶酶体吞噬的糖原不能被分解,糖原大量堆积在次级溶酶体内使其肿胀,最终导致溶酶体破裂,酶漏出,严重破坏组织细胞。下列有关说法错误的是(  )
A.完整的生物膜系统能够保证细胞内同时进行多种反应,而不会互相干扰
B.溶酶体合成的酸性葡萄糖苷酶不足是溶酶体中缺乏该酶的原因之一
C.溶酶体主要分布在动物细胞中,具有分解衰老、损伤的细胞器的功能
D.正常机体的肝脏细胞的溶酶体中含有较多的酸性葡萄糖苷酶
8.(2023高二下·吉林期末)用光学显微镜观察细胞时,细胞核是非常容易观察到的一个结构。下列有关细胞核的叙述,错误的是(  )
A.是遗传信息库 B.具有两层膜结构
C.是细胞的遗传和代谢中心 D.其核仁与核糖体的合成有关
9.(2023高二下·吉林期末)科学的探究从来不是坦途,科学家却不畏惧艰难。下列有关科学史的叙述,与事实不相符的是(  )
A.萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶,但没有证明脲酶是蛋白质
B.通过荧光标记小鼠细胞和人细胞等实验,证明了细胞膜具有流动性
C.中国科学家合成的结晶牛胰岛素是世界上第一个人工合成的蛋白质
D.施莱登和施旺建立了细胞学说,并认为一切动植物都由细胞发育而来
10.(2023高二下·吉林期末)牛肉膏蛋白胨培养基的成分组成如表所示。下列分析错误的是(  )
成分 牛肉膏 蛋白胨 NaCl H2O
含量 0.5g 1.0g 0.5g 100.0mL
A.蛋白胨能为微生物的生长提供氮源和维生素
B.若该培养基要用于观察菌落,则需要添加琼脂
C.可用高压蒸汽灭菌法对该培养基灭菌
D.对该培养基进行灭菌后,再调整其pH
11.(2023高二下·吉林期末)香蕉束顶病毒是引起香蕉束顶病的病原体。农业上,常用植株的茎尖作外植体以获得脱毒苗。下列有关叙述错误的是(  )
A.可用酒精和次氯酸钠溶液等对茎尖进行消毒处理
B.利用茎尖能够获得脱毒苗的原因是植物顶端分生区病毒少,甚至无病毒
C.诱导茎尖脱分化形成愈伤组织的过程体现了细胞的全能性
D.将愈伤组织接种到含特定激素的培养基上有利于其分化为胚状体
12.(2023高二下·吉林期末)花椰菜对黑腐病无抗性,黑芥对黑腐病等常见病害具有抗性。现计划通过植物细胞工程技术将两者融合以获取抗黑腐病的杂合新植株。下表中的实验目的和部分处理方法对应错误的是(  )
选项 实验目的 部分处理方法
A 获取原生质体 用纤维素酶和胰蛋白酶处理两者的细胞壁
B 原生质体的融合 用电融合法促进两种原生质体融合
C 培养愈伤组织 加入适量的生长素和细胞分裂素
D 获得杂合新植株 给予适当时间和强度的光照
A.A B.B C.C D.D
13.(2023高二下·吉林期末)神舟十三号航天员叶光富在“天宫课堂”展示了失重状态下单独培养的心肌细胞跳动的视频。下列关于心肌细胞培养的叙述,正确的是(  )
A.培养心肌细胞一般使用固体培养基
B.培养基、实验器具和心肌细胞都需要进行严格灭菌
C.在太空中培养心肌细胞需要提供适当的和
D.培养基中的心肌细胞主要通过有丝分裂和减数分裂进行增殖
14.(2023高二下·吉林期末)应用体细胞核移植技术,我国成功克隆了高产奶牛,基本操作流程如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.一般来讲,体细胞核移植的难度显著高于胚胎细胞核移植的
B.丁牛细胞核中的遗传物质来自甲牛,细胞质中的遗传物质来自丙牛
C.步骤②通过显微操作技术去除乙牛的细胞核
D.步骤③可通过载体法激活重构胚
15.(2023高二下·吉林期末)胚胎工程的许多技术,实际上是在体外条件下,对动物自然受精和早期胚胎发育进行的模拟操作。下图表示受精作用和早期胚胎发育的基本过程。下列叙述正确的是(  )
A.卵子在输卵管中成熟到MⅠ期时才具备与精子受精的能力
B.透明带反应一般会在精子入卵后立即发生,以阻止多精入卵
C.受精卵在卵裂时,其胚胎细胞数量和胚胎体积会不断增加
D.胚胎发育到囊胚阶段,会分化形成内细胞团和滋养层细胞
16.(2023高二下·吉林期末)长期以来,优良种畜的繁殖速度始终限制着畜牧养殖业的发展,近年来发展起来的基因工程、细胞工程和胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机。下图表示利用胚胎工程技术培育优良种畜的过程。下列叙述错误的是(  )
A.使用外源促性腺激素可诱发母体超数排卵
B.步骤甲中要对采集到的精子进行获能处理
C.步骤乙中要对原肠胚阶段的早期胚胎进行均等分割
D.在胚胎移植前,需要对胚胎进行性别鉴定和遗传病筛查等
17.(2023高二下·吉林期末)结缕草是一种耐旱性强的草坪草种。研究人员将含有结缕草抗旱基因X的重组质粒导入拟南芥细胞中,以培育转基因抗旱拟南芥,培育流程如图所示。野生型拟南芥对草甘膦(一种除草剂)没有抗性,研究人员对转基因抗旱拟南芥喷施一定浓度的草甘膦后,筛选出了成功转化的转基因抗旱拟南芥。下列叙述错误的是(  )
A.步骤①②需要用到限制酶和DNA连接酶
B.通过农杆菌的转化作用,可以将抗旱基因X导入拟南芥细胞
C.草甘膦抗性基因是图中重组质粒中所含有的标记基因
D.可以将转基因抗旱拟南芥培养在水分适宜的环境中进行筛选
18.(2023高二下·吉林期末)某兴趣小组设计的“DNA的粗提取与鉴定”实验的部分操作流程如图所示。下列相关叙述正确的是(  )
A.实验材料选择猪的红细胞可免去研磨的过程
B.将图1中研磨液过滤后的沉淀物置于的冰箱中能防止DNA被降解
C.图2往容器中加入体积分数的冷酒精能使DNA溶解于其中
D.图3中的两支试管均加入的溶液和二苯胺试剂
19.(2023高二下·吉林期末)枯草杆菌产生的蛋白酶M具有催化分解蛋白质的能力,但容易氧化失效。科学家将蛋白酶M的第222位氨基酸替换后获得的新蛋白酶M1的催化活性下降,但抗氧化能力显著提高。下列有关叙述错误的是(  )
A.改造蛋白酶M的技术属于蛋白质工程
B.蛋白酶M和蛋白酶M1的氨基酸种类不同,但空间结构相同
C.从蛋白酶M的抗氧化能力出发,设计蛋白酶M1的结构
D.需要对控制蛋白酶M的基因的相应脱氧核苷酸序列进行改造
20.(2023高二下·吉林期末)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,有人担心转基因生物会打破自然界物种的界限,破坏生物多样性和生态平衡。下列哪项叙述能反驳上述观点?(  )
A.转基因动物的出现使该动物品种获得优良性状,使人类获得更好的产品
B.将转基因动植物用于生产,不作食物使用可以避免对人类健康造成危害
C.使用转基因产品时要注意避免基因的扩散,这样可以有效避免对自然界的破坏
D.转基因生物与原有生物的区别是个别基因的不同,但两者仍属于同一物种
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项是符合题目要求的。全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错得0分。
21.(2023高二下·吉林期末)某蛋白质含有145个氨基酸,由2条肽链组成。肽链上相邻的半胱氨酸的相互交联,形成二硫键(),如图所示。下列分析正确的是(  )
A.该蛋白质共有143个肽键,2条肽链通过二硫键连接
B.氨基酸分子缩合成该蛋白质时,相对分子质量减少了2574
C.若改变肽链上的半胱氨酸的顺序,则蛋白质的功能也可能随之改变
D.该蛋白质彻底水解成氨基酸时,氢原子增加290个,氧原子增加143个
22.(2023高二下·吉林期末)马达蛋白是细胞内运输大分子颗粒和囊泡的载体,是一类利用ATP水解所产生的化学能量驱动自身沿细胞骨架定向移动的蛋白质,其部分机理如图所示。下列叙述正确的是颗粒性(  )
A.马达蛋白对运输的物质具有专一性
B.马达蛋白与细胞骨架的基本组成单位均是氨基酸
C.内质网和高尔基体功能之间的联系可能依赖于细胞骨架
D.胰岛素的分泌不受马达蛋白功能异常的影响
23.(2023高二下·吉林期末)青钱柳细胞的花青素对人体有降血糖、抗氧化、抗肿瘤等作用。为使青钱柳细胞在工厂化条件下能高效生产花青素,实验人员研究了不同浓度的对悬浮培养的青钱柳细胞的影响,相关结果如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.工厂化生产花青素受季节、天气等因素的影响较大
B.工厂化生产花青素需要将青钱柳细胞培育为幼苗
C.较高浓度的不利于花青素的生产
D.一定浓度的可以促进青钱柳细胞的生长
24.(2023高二下·吉林期末)胎牛血清(FBS)含有多种营养物质,且对细胞有害的成分较少。研究人员在胚胎培养液中添加了不同浓度的FBS,然后对牛核移植胚胎进行培养,结果如图所示。据图分析,下列叙述合理的是(  )
A.一定浓度FBS促进囊胚形成,但FBS抑制囊胚形成
B.图中最适合培养牛核移植胚胎的FBS浓度为
C.囊胚阶段的胚胎需要经体外培养后才能移植给受体
D.图中不同浓度的FBS对胚胎的卵裂均表现为促进作用
25.(2023高二下·吉林期末)二十碳五烯酸(EPA)是人体需要的一种营养物质。某实验室利用转基因技术从海洋细菌中提取了EPA合成途径的关键基因。下图表示通过PCR获取和扩增基因的部分过程。下列叙述正确的是(  )
A.PCR体系中需要加入引物、原料和等
B.据图可知,可以选择引物①④或者②③
C.PCR第n次循环需要个引物
D.用于PCR的两个引物的碱基序列一般相同
三、非选择题:本题共4小题,共45分。
26.(2023高二下·吉林期末)甲型流感是由甲型流感病毒(单链RNA病毒)引起的,对人类致病性较高,该病毒曾多次引起世界性甲型流感大流行。下图表示组成甲型流感病毒的两种主要化合物的关系。据图分析,回答下列问题:
(1)大分子A是   ,若要检测大分子A,可以选择   试剂。
(2)小分子b是   ,与人体遗传物质彻底水解的产物相比,小分子b彻底水解的产物中特有的物质是   。
(3)组成甲型流感病毒的大分子A有红细胞凝集素、神经氨酸苷酶等多种类型,从小分子a的角度分析,不同类型的大分子A具有不同功能的原因是   。
(4)甲型流感病毒变异频率较高,具有多种类型,这是因为   。
27.(2023高二下·吉林期末)生物膜系统的各组成成分在结构和功能上紧密联系,对细胞各种生命活动的正常进行起到重要作用。胞膜小窝是细胞膜表面特化的泡状内陷微区,小窝蛋白是其标志性蛋白。图甲表示小窝蛋白的合成和转运过程,图乙表示胞膜小窝的结构。回答下列问题:
(1)生物膜系统主要是由   等结构组成的,胞膜小窝是生物膜系统的一部分,其基本支架是   。
(2)为研究小窝蛋白的合成过程,研究人员将标记的氨基酸注射到细胞中,理论上氨基酸会首先掺入到   (填图甲序号)上正在合成的肽链中,小窝蛋白在细胞中合成时依次经过的具膜细胞器是   (填图甲序号),该过程使用的方法是   法。
(3)小窝蛋白中的某些氨基酸在一定的激发光下能够发出荧光,胆固醇与这些氨基酸结合,会使荧光强度降低。为研究小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点,研究人员分别向小窝蛋白的肽段1(82~101位氨基酸)和肽段2(101~126位氨基酸)加入胆固醇,检测不同肽段的荧光强度变化,结果如图丙所示。根据题图信息分析,小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点最可能是   ,判断理由是   。
28.(2023高二下·吉林期末)使用细胞毒素类药物治疗乳腺癌可以有效杀死癌细胞,但是对正常细胞同样有杀伤作用。为降低细胞毒素类药物的副作用,研究人员通过单克隆抗体生产抗体—药物偶联物(ADC),实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。ADC的生产过程如图1所示,ADC对乳腺癌细胞和正常细胞的作用如图2所示。回答下列问题:
(1)根据题图信息分析,向小鼠注射的特定抗原来自   细胞,注射该抗原的目的是   。
(2)图1中①过程可使用的不同于植物细胞融合时的方法是   ,产生的细胞用特定培养基进行筛选,在该培养基上能够生长的是   细胞,该种细胞的特点是   。
(3)ADC能降低细胞毒素类药物的副作用,是因为   能精确定位乳腺癌细胞,该过程依赖的原理是   。当ADC进入乳腺癌细胞后,细胞中的   会将其水解,释放的细胞毒素作用于细胞核,进而诱导基因的表达,使癌细胞死亡。
29.(2023高二下·吉林期末)科研人员将寒带地区海鱼体内的抗冻基因导入千禧果(一种番茄品种)细胞,成功培育出抗冻千禧果。下图为培育过程中使用的Ti质粒示意图,其中Vir区的基因活化能促进的加工和转移。回答下列问题:
(1)将抗冻基因的mRNA逆转录后,再进行PCR可获得抗冻基因,该过程中所需要的酶是   。每次PCR循环分为3步,其中所需温度最低的一步称为   ,PCR扩增抗冻基因时需要添加特异性引物,目的是   。
(2)抗冻基因不能直接导入受体细胞,需要构建抗冻基因表达载体。构建抗冻基因表达载体的目的是   (答出1点)。
(3)选择图中Ti质粒构建基因表达载体时,不能选择限制酶Ⅱ切割Ti质粒,原因是   ,最好选择限制酶   构建基因表达载体。
(4)为筛选成功导入抗冻基因的千禧果细胞,最好在培养基中添加   。将成功转化的千禧果细胞诱导培育成植株,最后在   条件下筛选出具有抗冻性状的千禧果植株。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;生命系统的结构层次
【解析】【解答】A、结核杆菌是原核生物,没有线粒体,A错误;
B、结核杆菌为单细胞生物,即使细胞层次又是个体层次,人体肺细胞属于细胞层次,B错误;
C、结核杆菌是原核生物没有染色质,C错误;
D、结核杆菌和人体肺细胞均具有细胞膜、细胞质、核糖体等结构,D正确;
故答案为:D。
【分析】原核细胞和真核细胞最明显的区别是:有无以核膜为界限的细胞核 。
①原核细胞没有由核膜包被的细胞核, 没有染色体,拟核区域有个环状的裸露DNA分子。由原核细胞构成的生物叫原核生物,如蓝藻、支原体、细菌、放线菌、衣原体 。
②真核细胞有由核膜包被的细胞核,有染色体,染色体的主要成分是DNA和蛋白质。由真核细胞构成的生物叫真核生物,如动物、植物、真菌(酵母菌、食用菌)、变形虫等。
③原核细胞中唯一的一种细胞器是 核糖体 。
④原核细胞和真核细胞都有的结构和物质是:细胞膜、细胞质、核糖体、DNA 。
2.【答案】B
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用;无机盐的主要存在形式和作用
【解析】【解答】A、Mg是构成叶绿素的元素,A错误;
B、新鲜的玉米细胞中含量最多的物质是水,含量最多的元素是O,B正确;
C、水在细胞内的主要存在形式是自由水,C错误;
D、细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在,D错误;
故答案为:B。
【分析】(1)水的存在形式:水在细胞中以结合水和自由水两种形式存在。
①结合水:与细胞中的某些物质结合,是细胞结构的重要组成成分,约占细胞内全部水分的4.5%。
②自由水:以游离的形式存在,可以自由流动,约占细胞内全部水分的95.5%。
(2)细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,少数以化合物形成存在。
3.【答案】C
【知识点】糖类的种类及其分布和功能;脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、 糖霜的组成元素是C、H、O,A错误;
B、糖霜的本质是蔗糖,蔗糖水解后得到1分子葡萄糖,1分子果糖,B错误;
C、摄入过程的糖霜被人体消化吸收后可以转化为脂肪 ,C正确;
D、脂肪均是人体细胞的主要储能物质,D错误;
故答案为:C。
【分析】(1)糖类根据水解情况可以分为:单糖、二糖、多糖。
单糖:不能水解的糖类
二糖:水解后能生成2分子单糖,必须水解成单糖才能被细胞吸收。
多糖:水解后能生成许多单糖,必须水解成单糖才能被细胞吸收,自然界中含量最多。
(2)脂肪
①组成:甘油+脂肪酸→脂肪;组成元素为C、H、O。
②功能:是细胞内良好的储能物质 [(与糖类相比,体积小,储能 多 )储能物质];很好的绝热体,有 保温作用;能减压和缓冲,可以保护内脏器官。
4.【答案】D
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】A、细菌含有DNA和RNA两种核酸,噬菌体只有一种DNA,两者含有的核酸的种类不同,A错误;
B、蓝细菌是原核生物,没有细胞核,B错误;
C、噬藻体的DNA分子的一条链的相邻碱基之间通过磷酸二酯键连接,C错误;
D、噬藻体和蓝细菌的遗传物质都是DNA,两者的遗传信息都储存在脱氧核苷酸的排列顺序中,D正确;
故答案为:D。
【分析】原核细胞和真核细胞最明显的区别是:有无以核膜为界限的细胞核 。
①原核细胞没有由核膜包被的细胞核, 没有染色体,拟核区域有个环状的裸露DNA分子。由原核细胞构成的生物叫原核生物,如蓝藻、支原体、细菌、放线菌、衣原体 。
②真核细胞有由核膜包被的细胞核,有染色体,染色体的主要成分是DNA和蛋白质。由真核细胞构成的生物叫真核生物,如动物、植物、真菌(酵母菌、食用菌)、变形虫等。
5.【答案】A
【知识点】生物大分子以碳链为骨架
【解析】【解答】A、淀粉的单体是葡萄糖,胰岛素的单体是氨基酸,两者的单体不相同,A错误;
B、纤维素属于糖类,抗体属于蛋白质,糖类和蛋白质都是以碳链为基本骨架,B正确;
C、生物大分子有糖类,蛋白质和核酸,它们都含有C、H、O,C正确;
D、生物大分子都是由单体连接而成的多聚体,D正确;
故答案为:A。
【分析】生物大分子:
①单体、多聚体
多糖、蛋白质、核酸等都是生物大分子,都是由许多基本的组成单位连接而成,这些基本单位称为单体,这些生物大分子又称为单体的多聚体。
②生物大分子以碳链为骨架
每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,由许多单体连接成多聚体。
6.【答案】B
【知识点】细胞膜的成分;细胞膜的结构特点
【解析】【解答】分析题图可知,①糖被、②蛋白质、③磷脂双分子层
A、大肠杆菌、洋葱细胞核兔红细胞都有细胞膜,细胞膜是细胞的边界,A正确;
B、结构①是糖被,位于细胞的外侧,与细胞间的信息交流有关,B错误;
C、在功能复杂的细胞中,功能与结构相适应,所以结构②的种类和数量较多,C正确;
D、结构③是磷脂双分子层,其可以侧向自由移动,这是细胞膜流动性的基础之一,D正确;
故答案为:B。
【分析】(1)细胞膜主要由磷脂双分子层(基本骨架)和蛋白质组成,另有糖蛋白(在膜的外侧)。
(2)细胞膜的功能
①将细胞与外界分隔开,保持了内部环境的相对稳定;
②控制物质进出细胞;
③进行细胞间的信息交流。
7.【答案】B
【知识点】生物膜的功能特性;细胞的生物膜系统
【解析】【解答】A、细胞内的生物膜将细胞区域化, 能够保证细胞内同时进行多种反应,而不会互相干扰,A正确;
B、酸性葡萄糖苷酶属于蛋白质,是在核糖体上合成的,B错误;
C、溶酶体主要分布在动物细胞中,含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,C正确;
D、由题干“ 当溶酶体中缺乏该酶时,溶酶体吞噬的糖原不能被分解 ”,可知正常机体的肝脏细胞的溶酶体中含有较多的酸性葡萄糖苷酶,D正确;
故答案为:B。
【分析】生物膜的功能:
①细胞膜在维持细胞内部环境的相对稳定,在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起决定性作用。
②许多化学反应在生物膜上进行,广阔的膜面积为多种酶提供附着位点。
③细胞内的生物膜将细胞区域化,把各种细胞器分隔开,使细胞内能够同时进行多种化学反应,而不会互相干扰,保证了细胞生命活动高效、有序地进行。
8.【答案】C
【知识点】细胞核的功能;细胞核的结构
【解析】【解答】A、细胞核是遗传信息库,A正确;
B、细胞核的核膜有两层膜组成,B正确;
C、细胞核是细胞的遗传中心和控制代谢的中心,C错误;
D、核糖体的合成与核仁由关,D正确;
故答案为:C。
【分析】细胞核的结构和功能
(1)核膜: 双层膜,把核内物质与细胞质分开,对物质进出具有选择透过性。
(2)染色质:主要由DNA和蛋白质组成,其中DNA是遗传信息的载体。
(3)核仁:与真核细胞某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。蛋白质合成旺盛的细胞中,核仁的体积相对较大。
(4)核孔:实现核质之间频繁的物质交换和息交流,是大分子物质(如蛋白质、RNA)进出细胞核的通道,离子和小分子可穿过核膜,核孔对物质进入具有选择透过性。代谢旺盛的细胞中,核孔数目 较多。
9.【答案】A
【知识点】细胞膜的流动镶嵌模型;细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、萨姆纳从刀豆种子中提出脲酶结晶,并用多种方法证明脲酶是蛋白质,A错误;
B、通过荧光标记小鼠细胞和人细胞等实验,证明了细胞膜具有流动性 ,B正确;
C、第一个人工合成的蛋白质是中国科学家合成的结晶牛胰岛素,C正确;
D、细胞学说是由施莱登和施旺建立的,并认为一切动植物都由细胞发育而来,D正确;
故答案为:A。
【分析】 细胞学说
根据德国科学家施莱登和施旺分别于 1838 年和 1839 年发表的研究成果,形成了现代细胞学说:
①细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成。
②细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。
③新细胞可以从老细胞中产生。
10.【答案】D
【知识点】培养基概述及其分类
【解析】【解答】A、蛋白胨来源于动物,含有糖、维生素和有机氮等营养物质,能为微生物的生长提供氮源和维生,A正确;
B、固体培养基可以对菌落进行观察,可以在此培养基上添加琼脂,将其变为固体培养基,B正确;
C、培养基需要进行灭菌处理,可以利用高压蒸汽灭菌法,C正确;
D、需要对培养基先调整pH,再进行灭菌处理,D错误;
故答案为:D。
【分析】(1)培养基:人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质。
(2)培养基的成分
①主要成分:水、碳源、氮源、无机盐。
②其他成分:还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求。
③牛肉膏和蛋白胨:来源于动物,含有糖、维生素和有机氮等营养物质。
11.【答案】C
【知识点】植物组织培养的过程;植物组织培养的影响因素
【解析】【解答】A、植物组织培养中可以利用酒精和次氯酸钠溶液等对茎尖进行消毒处理,A正确;
B、茎尖处于植物的顶端的分生区,含有的病毒少,甚至没有病毒,可以作为获得脱毒苗的材料,B正确;
C、 细胞的全能性以细胞形成个体为标志,离体植物细胞转变为愈伤组织的过程中并没有形成个体,不能体现细胞的全能性,C错误 ;
D、 将愈伤组织接种到含特定激素的培养基上有利于其分化为胚状体,诱导其产生根和芽,D正确;
故答案为:C。
【分析】植物组织培养的过程:
(1)离体的植物组织、器官或细胞 愈伤组织 试管苗 植物体
(2)植物组织培养的注意事项:
①选材:选取根尖、茎尖、形成层部位、最容易诱导脱分化。
②光照:脱分化过程不需要光照,再分化过程一定要有光照。
③细胞全能性表达的条件:离体、无菌;一定的营养物质(水、无机盐、蔗糖、维生素等);激素(主要是细胞分裂素和生长素);适宜的温度和光照(培养后期)。
12.【答案】A
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用
【解析】【解答】A、获得植物的原生质体,需要用到纤维素酶和果胶酶,A错误;
B、植物细胞融合可以用电融合的方法,B正确;
C、愈伤组织的培养过程,加入适量的生长素和细胞分裂素,可以促进细胞的分化,C正确;
D、获得杂合新植物,需要给予适当的时间和光照强度,让植物进行光合作用进行生长,D正确;
故答案为:A。
【分析】植物体细胞杂交技术
(1)植物体细胞杂交的原理:细胞膜具有一定的流动性和和细胞的全能性。
(2)植物体细胞杂交的过程:
(3)注意事项
①去细胞壁方法:酶解法,所用的酶是纤维素酶和果胶酶。
②人工诱导合成的方法:物理法(离心、振动、电刺激)和化学法(用聚乙二醇诱导)。
③植物细胞融合的标志位产生新的细胞壁,本过程的目的是为了获取杂交植株。杂交植株特征:具备两种植株的遗传特征,原因是杂种植株中含有两种遗传物质。
13.【答案】C
【知识点】动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、动物细胞的培养需要用液体培养基,A错误;
B、心肌细胞不能进行灭菌出现,因为灭菌会杀死心肌细胞,无法进行组织培养,B错误;
C、动物细胞培养液汇总需要提供适当的CO2和O2,CO2是维持pH,O2是细胞代谢所必需的,C正确;
D、培养基中的心肌细胞主要通过有丝分裂进行增殖,D错误;
故答案为:C。
【分析】动物细胞培养需要满足以下条件:
①无菌、无毒的环境:培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染。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:合成培养基成分:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通常需加入血清、血浆等天然成分。
③温度:适宜温度:哺乳动物多是 36.5℃+0.5℃;pH: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。
14.【答案】B
【知识点】动物细胞核移植技术
【解析】【解答】A、体细胞已经是高度分化的细胞,胚胎细胞分化程度低,因此一般来讲,体细胞核移植的难度显著高于胚胎细胞核移植的,A正确;
B、丁牛细胞核中的遗传物质来自于甲牛,细胞质中的遗传物质来自于乙牛,B错误;
C、步骤②通过显微技术去除乙牛的细胞核,C正确;
D、步骤③中激活重构胚常用的方法有电刺激、Ca2+载体法、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等方法,D错误;
故答案为:B。
【分析】动物体细胞核移植技术:
(1)将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,使这个重新组合的细胞发育成新胚胎,继而发育为动物个体的技术。
(2)分类:包括胚胎细胞核移植和体细胞核移植,其中胚胎细胞核移植较易成功。
(3)过程:
15.【答案】D
【知识点】精子、卵子的发生和体内受精;动物胚胎发育的过程
【解析】【解答】A、卵子在输卵管中成熟到MII期时才具备与精子受精的能力,A错误;
B、透明带反应一般会在精子触及卵细胞膜的瞬间,以阻止多精入卵 ,B错误;
C、受精卵在卵裂时,其胚胎细胞数量增加,但胚胎体积没有明显变化,C错误;
D、胚胎发育到囊胚阶段,会出现细胞的分化,出现内细胞团和滋养层细胞,D正确;
故答案为:D。
【分析】哺乳动物早期胚胎发育依次经过以下不同的时期和结构:
受精卵→卵裂期→桑椹胚(细胞数目为32个左右)→囊胚(出现内细胞团和滋养层,后期囊胚孵化)→原肠胚(内细胞团形成外胚层和内胚层,滋养层发育为胎儿的胎膜和胎盘)。
16.【答案】C
【知识点】胚胎移植
【解析】【解答】A、 使用外源促性腺激素对优良母牛进行处理,可诱发母体超数排卵,获得更多的卵子,A正确;
B、在受精作用之前,需要对步骤甲中采集的精子进行获能处理,B正确;
C、进行胚胎分割时,需要选取步骤乙中的桑葚胚或囊胚阶段的早期胚胎进行胚胎分割,C错误;
D、在胚胎移植前,可以去滋养层的细胞进行性别鉴定和遗传病筛查等 ,D正确;
故答案为:C。
【分析】胚胎分割的注意事项:
①选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚,移入盛有操作液的培养皿中。
②在显微镜下用分割针或分割刀分割,在分割囊胚阶段的胚胎时,注意将内细胞团均等分割。
③还可用分割针分割滋养层,做DNA分析,鉴定性别。
④分割后的胚胎可以直接移植给受体,或经体外培养后,再移植给受体。
17.【答案】D
【知识点】基因工程的基本工具(详细);基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】A、步骤①②是获得目的基因并构建表达载体的过程,需要用到限制酶和DNA连接酶,A正确;
B、农杆菌上有Ti质粒,上面可转移的T-DNA可以将抗旱基因X导入拟南芥细胞,B正确;
C、由题干“ 研究人员将含有结缕草抗旱基因X的重组质粒导入拟南芥细胞中,以培育转基因抗旱拟南芥 ”,由此可以推断草甘膦抗性基因是图中重组质粒中所含有的标记基因,C正确;
D、由题干“ 结缕草是一种耐旱性强的草坪草种 ”,可以将转基因抗旱拟南芥培养在水分缺乏的环境中进行筛选 ,D错误;
故答案为:D。
【分析】(1)农杆菌转化法:将目的基因导入双子叶植物和裸子植物时最常用的方法。
(2)农杆菌的特点:农杆菌细胞内含有Ti质粒,当它侵染植物细胞后,能将Ti质粒上的T DNA(可转移的DNA)转移到被侵染的细胞,并且将其整合到该细胞的染色体DNA上。
18.【答案】D
【知识点】DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和细胞器,因此猪的红细胞不能作为实验材料,A错误;
B、图1中的滤液置于 4℃ 的冰箱里,会使酶的活性降低,防止DNA降解,B错误;
C、DNA不容易酒精,因此将滤液加入体积分数95%的冷酒精时,DNA会析出,C错误;
D、在鉴定DNA的实验中,为了实验的准确性,设置了对照实验,以此保证实验的准确性,D正确;
故答案为:D。
【分析】(1)提取DNA的原理:
利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异,提取DNA,去除其他成分。
如:①DNA在酒精溶液中的溶解性:DNA不溶于酒精,但某些蛋白质溶于酒精。
②DNA在NaCl溶液中的溶解性:DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同,它能溶于2 mol/L的NaCl溶液。
(2)鉴定DNA的原理:
在一定温度下,DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色。
19.【答案】B
【知识点】基因工程的应用;蛋白质工程
【解析】【解答】A、酶的化学本质是蛋白质,因此改造蛋白酶M的技术属于蛋白质工,A正确;
B、蛋白质的基本单位是氨基酸,所以蛋白酶M和蛋白酶M1的氨基酸种类相同,但氨基酸的排列顺序不同,所以蛋白酶M和蛋白酶M1空间结构不相同,B错误;
C、从预期蛋白质的功能出发,来设计蛋白质的结构,符合蛋白质工程的基本原理,C正确:
D、基因控制蛋白质的合成,因此需要对控制蛋白酶M的基因的相应脱氧核苷酸序列进行改造,D正确;
故答案为:B。
【分析】(1)蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其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求。
(2)蛋白质工程的基本原理:
20.【答案】D
【知识点】转基因生物的安全性问题
【解析】【解答】A、转基因动物的出现使该动物品种获得优良性状,使人类获得更好的产,但无法体现其对生物多样性和生态平衡的影响,A错误;
B、将转基因动植物用于生产,不作食物使用可以避免对人类健康造成危害,也无法体现其对生物多样性和生态平衡的影响,B错误;
C、使用转基因产品时要注意避免基因的扩散,这样可以有效避免对自然界的破坏 ,但是这种说明没有说明转基因生物是否会打破自然界物种的界限,C错误;
D、转基因生物与原有生物的区别是个别基因的不同,但两者仍属于同一物种,因此转基因生物的出现没有打破物种的界限,对生物多样性和生态平衡没有明显影响,可以反驳上述 观点,D正确;
故答案为:D。
【分析】转基因生物是指通过改变其基因组成,使其获得人工选育或基因工程方面的优势,乙促进农业、医药等各类领域的发展。转基因技术是通过分子生物学,遗传工程等方法将特定的DNA序列从其中一个物种的基因组成功地导入到另一个物种中,从而使其以期望的方式加以表示。
21.【答案】A,C,D
【知识点】蛋白质分子结构多样性的原因;蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合
【解析】【解答】A、该蛋白质由145个氨基酸,2条肽链组成,所以氨基酸脱水缩合形成的肽键的数量是145-2=143个,由图示可知2条肽链通过二硫键连接,A正确;
B、氨基酸分子缩合失去143个H2O,以及4个H,所以相对分子质量减少=143x18+4x1=2578,B错误;
C、蛋白质的功能与氨基酸的排列顺序有光,当蛋白质上的氨基酸的顺序改变,对应的蛋白质的功能也会随之改变,C正确;
D、该蛋白质彻底水解成氨基酸时,需要143个H2O和4个H,因此氢原子增加290个,氧原子增加143个,D正确;
故答案为:A、C、D。
【分析】氨基酸脱水缩合形成多肽过程中的有关计算
(1)一个蛋白质分子中肽键数(脱去的水分子数)=氨基酸数-肽链条数
(2)一个蛋白质分子中至少含有游离的氨基数(游离的羧基数)=肽链数+R 基上的氨基数(R 基上的羧基数)=各氨基酸中的氨基总数(各氨基酸中的羧基总数)-肽键数
(3)蛋白质相对分子质量=氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量(128)-失去的水分子数×18
(4)N 原子数=肽键数+肽链数+R 基上 N 原子数=各氨基酸中 N 原子总数
(5)O 原子数=肽键数+肽链数×2+R 基上 O 原子数=各氨基酸中 O 原子总数-脱去水分子的个数
22.【答案】A,B,C
【知识点】蛋白质在生命活动中的主要功能
【解析】【解答】A、由图示可知,马达蛋白是一种载体,载体对运输的物质具有专一性,A正确;
B、马达蛋白和细胞骨架的本质都是蛋白质,蛋白质的基本单位是氨基酸,B正确;
C、分泌蛋白的分泌过程存在蛋白质由内质网→高尔基体的过程,两种细胞器功能之间的联系可能依赖于细胞骨架,C正确;
D、胰岛素的化学本质是分泌蛋白,因此胰岛素的分泌受到马达蛋白功能异常的影响,D错误;
故答案为:A、B、C。
【分析】转运蛋白的分类:
(1)载体蛋白:只允许与自身结合部分相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的变化。
(2)通道蛋白:只允许与自身通道直径和形状相适应,大小和电荷相适应的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合。
23.【答案】C
【知识点】植物激素及其植物生长调节剂的应用价值
【解析】【解答】分析题图可知,2,4D浓度0-0.5之间,总花青素产量逐渐上升,在0.5-5.0之间,总花青素产量下降,
A、工厂化生产花青素是几乎不受季节、天气等因素的影响的,A错误;
B、由题干可知,花青素是从青钱柳细胞中之间提取的,不需要将青钱柳细胞培育成幼苗,B错误;
C、分析题图可知,2,4D浓度在0.5-5.0之间,总花青素产量下降,所以较高浓度的2,4D浓度不利于花青素的生产 ,C正确;
D、分析题图可知,随着2,4D浓度的升高,生物量是降低的,所以一定浓度的2,4D是抑制青钱柳细胞的生长的,D错误;
故答案为:C。
【分析】细胞产物的工厂化生产的细胞产物类型:
①初生代谢物:初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动,在整个生命过程中一直进行着。初生代谢物是通过初生代谢产生的,自身生长繁殖所必需的物质,如糖类、脂质、蛋白质和核酸等。
②次生代谢物:次生代谢不是生物生长所必需的,一般在特定的组织或器官中,并在一定的环境和时间条件下进行,在该过程中产生的一类小分子有机化合物就是次生代谢物,如酚类、萜类和含氮化合物等。
24.【答案】A,B,D
【知识点】胚胎的体外培养
【解析】【解答】A、由图示可知,实验组胚胎培养基+30%FBS与对照组相对实验组的囊胚率是低于对照组的,其他两组实验组的囊胚率是高于对照组的,由此可以得出:一定浓度FBS促进囊胚形成,但30%FBS抑制囊胚形成,A正确;
B、动物胚胎移植一般选择处于囊胚期或者桑椹胚时期的胚胎,由图示可知在胚胎培养基+20%FBS实验条件下,胚胎在中囊胚率是最高的,所以此20%FBS浓度是最适合培养牛核移植胚胎的浓度 ,B正确;
C、囊胚阶段的胚胎是不需要经过体外培养的,可以直接移植到受体中,C错误;
D、由3组实验组和对照组的卵裂率可以看出,这3中浓度的FBS对胚胎的卵裂都是促进作用,D正确;
故答案为:A、B、D。
【分析】胚胎移植:是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其它雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体称为“供体”,接受胚胎的个体称为“受体”。(供体为优良品种,作为受体的雌性动物应为常见或存量大的品种。)
25.【答案】A,C
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】A、PCR体系中需要加入引物、原料和耐高温的DNA聚合酶,而且真核细胞核细菌的DNA聚合酶都需要Mg2+激活,Mg2+也作为PCR体系需要的成分,A正确;
B、根据图示,在引物的作用下,子链的延伸方向是从5’→3’进行的,因此可以选择的引物是①④,B错误;
C、PCR第n次循环需要的模板是第n-1次的所以DNA分子,第n-1次复制的DNA分子有2n-1个,每条DNA单链都需要引物,因此需要的引物的数量是2x2n-1=2n,C正确;
D、引物需要分别跟两条模板链进行碱基互补配对,但是DNA两条模板链中的碱基序列并不相同,因此用于PCR的两个引物的碱基序列不相同,D错误;
故答案为:A、C。
【分析】PCR是聚合酶链式反应的缩写,它是一项根据DNA半保留复制的原理,在生物体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件,对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
26.【答案】(1)蛋白质;双缩脲
(2)核糖核苷酸;核糖、尿嘧啶
(3)组成不同类型大分子A的小分子a的种类、数量和排列顺序不同
(4)甲型流感病毒的遗传物质是单链RNA,结构不稳定,容易发生变异
【知识点】蛋白质分子的化学结构和空间结构;蛋白质分子结构多样性的原因;核酸的基本组成单位;核酸的种类及主要存在的部位;核酸的结构和功能的综合
【解析】【解答】分析题图可知:A是蛋白质,a是氨基酸,B是RNA,b是核糖核苷酸。
(1)由上述分析可知,A是蛋白质,检测蛋白质可以利用双缩脲试剂。
(2)由上述分析可知,b是核糖核苷酸,人体的遗传物质是DNA,DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸,与脱氧核糖核苷酸相比,核糖核苷酸彻底水解后特有的物质有核糖和尿嘧啶。
(3)组成甲型流感病毒的大分子蛋白质有红细胞凝集素、神经氨酸苷酶等多种类型 ,从蛋白质的组成单位a氨基酸的角度分析,蛋白质具有不同功能的原因是氨基酸的种类、数目、排列顺序的不同。
(4) 甲型流感病毒变异频率较高,具有多种类型,发生这种现象的主要原因是:甲型流感病毒的遗传物质是单链RNA,结构不稳定,容易发生变异 。
【分析】(1)蛋白质
蛋白质的元素组成除 C、H、O、N 外,大多数蛋白质还含有 S 或者 P,有些蛋白质还含有 Fe、
Zn、Cu。氨基酸是组成蛋白质的基本单位。
(2)核酸
核酸的功能:生物体中的遗传物质。
核酸的元素组成:C、H、O、N、P。
核酸的基本单位:核苷酸(由 1 分子磷酸+1 分子五碳糖+1 分子含氮碱基组成)。
核酸的水解:核酸初步水解为核苷酸,彻底水解为磷酸、五碳糖、含氮碱基。
核酸的分类:脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。
比较 DNA 和 RNA 在组成上的区别:①DNA 特有的结构:脱氧核糖、胸腺嘧啶(T);②RNA特有的结构:核糖、尿嘧啶(U)。
27.【答案】(1)细胞器膜、细胞膜、核膜;磷脂双分子层
(2)①;②③;同位素标记
(3)肽段1;胆固醇与氨基酸结合会使荧光强度降低,当向肽段1加入胆固醇后荧光强度明显降低,向肽段2加入胆固醇后荧光强度基本不变
【知识点】细胞器之间的协调配合;细胞的生物膜系统
【解析】【解答】分析题图可知,①核糖体,②内质网,③是高尔基体。
(1)生物膜系统主要是由细胞器膜和细胞膜、核膜等结构共同构成, 胞膜小窝是生物膜系统的一部分,其基本支架是磷脂双分子层。
(2) 小窝蛋白是分泌蛋白,分泌蛋白的合成过程是由核糖体→内质网→高尔基体,研究其合成过程可以利用同位素标记法,具体过程如下:用3H标记的氨基酸注射到细胞中,理论上氨基酸会首先掺入到图示中 ①的核糖上,进行氨基酸脱水缩合形成肽链,然后依次经过图示中的②内质网,③是高尔基体。
(3)由丙图可知,在肽段1(82~101位氨基酸)和肽段2(101~126位氨基酸)加入胆固醇后,荧光强度变化明显的是肽段1+胆固醇,此时荧光强度是降低了很多,肽段2+胆固醇后的荧光强度几乎没有变化,所以由此实验现象可以推出肽段1 。
【分析】(1)在细胞中,许多细胞器都有膜,如内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等,这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构共同构成细胞的生物膜系统。
(2)分泌蛋白的合成过程如下:
28.【答案】(1)乳腺癌;诱导小鼠产生能够分泌抗乳腺癌细胞抗体的B淋巴细胞
(2)灭活病毒诱导法;杂交瘤;既能大量增殖,又能产生特定抗体
(3)抗乳腺癌细胞的单克隆抗体;抗原和抗体的特异性识别并结合;溶酶体
【知识点】单克隆抗体的制备过程;单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】(1)由题干可知,是为了获得对肿瘤细胞的选择性杀伤的抗体-药物偶联物(ADC),因此需要用特定的抗原,该抗原来自乳腺癌细胞,将抗原注射到小鼠体内,会激发机体产生免疫反应,抗原会诱导小鼠产生能够分泌抗乳腺癌细胞抗体的B淋巴细胞 。
(2)图1中的过程骨髓瘤细胞与淋巴B细胞融合的过程,在动物细胞融合中常用的方法有PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法,其中灭活病毒诱导法是不同于植物细胞融合的方法,产生的融合细胞可以用特定的培养基进行筛选,培养上能过生长的是杂交瘤细胞,该细胞具有既能大量增殖,又能产生特定抗体的特点。
(3)由题干“ 胞毒素类药物治疗乳腺癌可以有效杀死癌细胞,但是对正常细胞同样有杀伤作用 ”,ADC能降低细胞毒素类药物的副作用,主要是因为抗乳腺癌细胞的单克隆抗体能精准定位乳腺癌细胞, 依据的是抗原和抗体的特异性识别和结合的原理。由图 2可知,当ADC进入乳腺癌细胞后,细胞中的细胞器溶酶体会将其水解,释放的细胞毒素作用于细胞核,进而诱导基因的表达,使癌细胞死亡。
【分析】单克隆抗体
(1)抗体与单克隆抗体
一个 B 淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。从血清中分离出的抗体产量低、纯度低、特异性差。
由一个杂交瘤细胞克隆所产生的,针对单一抗原决定簇的抗体,称为单克隆抗体。
(2)单克隆抗体的制备过程:
注意:一步筛选是选择杂交瘤细胞,二步筛选是选择特异性的杂交瘤细胞。
(3)杂交瘤细胞的特点
既能大量繁殖,又能产生专一的抗体。
(4)单克隆抗体的优点
特异性强,灵敏度高,并能大量制备。
(5)单克隆抗体的作用
作为诊断试剂:准确识别各种抗原物质的细微差异,并跟一定抗原发生特异性结合,具有准确、高效、简易、快速的优点。
用于治疗疾病和运载药物:主要用于治疗癌症治疗,可制成“生物导弹”,也有少量用于治疗其
它疾病。
29.【答案】(1)逆转录酶、Taq酶;复性;使DNA聚合酶能够从引物的端开始连接脱氧核苷酸
(2)有利于抗冻基因在受体细胞中稳定存在,并遗传给下一代
(3)限制酶Ⅱ会破坏Vir区的基因,影响目的基因的转移;Ⅲ
(4)四环素;低温
【知识点】基因工程的基本工具(详细);基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)将抗冻基因的mRNA逆转录后,再进行PCR可获得抗冻基因 ,需要经过mRNA的逆转录过程,此过程需要用的酶是逆转录酶;每次的PCR循环分为3步,这3步中需要温度最低的过程是复性过程,PCR扩增基因时需要添加特异性引物,这种操作的目的是 使DNA聚合酶能够从引物的3‘端开始连接脱氧核苷酸 。
(2)基因工程操作的过程中,不是直接将目的基因导入受体细胞,而是需要先构建目的基因的表达载体,这种操作的原因是:有利于抗冻基因在受体细胞中稳定存在,并遗传给下一代。
(3)由题干可知, Vir区的基因活化能促进T-DNA的加工和转移,限制酶II位于Vir区的基因,所以在用Ti质粒构建基因表达载体时,不能选择限制酶Ⅱ切割Ti质粒,避免限制酶Ⅱ会破坏Vir区的基因,影响目的基因的转移 ,由图示可知限制酶I所占的基因由四环素抗性基因,此基因可知作为标记基因,因此也不能选择限制酶I来进行切割,所以最好选择限制酶III构建目的基因表达载体。
(4) 为筛选成功导入抗冻基因的千禧果细胞,即成功导入的受体细胞中含有四环素抗性基因,可以在含有四环素的培养基上生存并繁殖,而且细胞则无法生存,所以可以用含有四环素的培养基筛选导入目的基因的成功的细胞。将成功转化的千禧果细胞诱导培育成植株,最后在低温条件下筛选出具有抗冻性状的千禧果植株。
【分析】(1)PCR过程:
①变性:当温度上升到90 ℃以上时,双链DNA解聚为单链。
②复性:温度下降至50 ℃左右时,两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。
③延伸:温度升至72 ℃左右时,溶液中的4种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶的作用下,根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。
(2)基因工程的四个步骤:
①目的基因的筛选与获取;
②基因表达载体的构建;
③将目的基因导入受体细胞;
④目的基因的检测与鉴定。
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吉林省两地六县重点中学2022-2023学年高二下册生物期末试卷
一、选择题:本题共20小题,每小题2分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2023高二下·吉林期末)19世纪,细菌学家发现结核杆菌并证明该菌为人类结核病的病原菌。结核杆菌是一种需氧菌,可侵染全身各器官,但以引起肺结核多见。下列叙述正确的是(  )
A.结核杆菌和人体肺细胞所需的ATP均主要来自线粒体
B.结核杆菌和人体肺细胞均属于生命系统中的个体层次
C.结核杆菌和人体肺细胞的遗传物质的主要载体均是染色质
D.结核杆菌和人体肺细胞均具有细胞膜、细胞质、核糖体等结构
【答案】D
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;生命系统的结构层次
【解析】【解答】A、结核杆菌是原核生物,没有线粒体,A错误;
B、结核杆菌为单细胞生物,即使细胞层次又是个体层次,人体肺细胞属于细胞层次,B错误;
C、结核杆菌是原核生物没有染色质,C错误;
D、结核杆菌和人体肺细胞均具有细胞膜、细胞质、核糖体等结构,D正确;
故答案为:D。
【分析】原核细胞和真核细胞最明显的区别是:有无以核膜为界限的细胞核 。
①原核细胞没有由核膜包被的细胞核, 没有染色体,拟核区域有个环状的裸露DNA分子。由原核细胞构成的生物叫原核生物,如蓝藻、支原体、细菌、放线菌、衣原体 。
②真核细胞有由核膜包被的细胞核,有染色体,染色体的主要成分是DNA和蛋白质。由真核细胞构成的生物叫真核生物,如动物、植物、真菌(酵母菌、食用菌)、变形虫等。
③原核细胞中唯一的一种细胞器是 核糖体 。
④原核细胞和真核细胞都有的结构和物质是:细胞膜、细胞质、核糖体、DNA 。
2.(2023高二下·吉林期末)下列关于组成生物体的元素和化合物的叙述,正确的是(  )
A.Fe是构成叶绿素的元素
B.新鲜的玉米细胞中含量最多的元素是O
C.水在细胞内的主要存在形式是结合水
D.细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在
【答案】B
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用;无机盐的主要存在形式和作用
【解析】【解答】A、Mg是构成叶绿素的元素,A错误;
B、新鲜的玉米细胞中含量最多的物质是水,含量最多的元素是O,B正确;
C、水在细胞内的主要存在形式是自由水,C错误;
D、细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在,D错误;
故答案为:B。
【分析】(1)水的存在形式:水在细胞中以结合水和自由水两种形式存在。
①结合水:与细胞中的某些物质结合,是细胞结构的重要组成成分,约占细胞内全部水分的4.5%。
②自由水:以游离的形式存在,可以自由流动,约占细胞内全部水分的95.5%。
(2)细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,少数以化合物形成存在。
3.(2023高二下·吉林期末)苏轼在《送金山乡僧归蜀开堂》中写道“冰盘荐琥珀,何似糖霜美”。甘蔗榨汁熬制后,凝结有砂者称砂糖,砂糖中轻白如霜者称糖霜,也就是蔗糖。下列叙述正确的是(  )
A.糖霜的组成元素是C、H、O、N
B.糖霜水解后可以产生2分子的葡萄糖
C.糖霜被人体消化吸收后可以转化为脂肪
D.糖霜和脂肪均是人体细胞的主要储能物质
【答案】C
【知识点】糖类的种类及其分布和功能;脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、 糖霜的组成元素是C、H、O,A错误;
B、糖霜的本质是蔗糖,蔗糖水解后得到1分子葡萄糖,1分子果糖,B错误;
C、摄入过程的糖霜被人体消化吸收后可以转化为脂肪 ,C正确;
D、脂肪均是人体细胞的主要储能物质,D错误;
故答案为:C。
【分析】(1)糖类根据水解情况可以分为:单糖、二糖、多糖。
单糖:不能水解的糖类
二糖:水解后能生成2分子单糖,必须水解成单糖才能被细胞吸收。
多糖:水解后能生成许多单糖,必须水解成单糖才能被细胞吸收,自然界中含量最多。
(2)脂肪
①组成:甘油+脂肪酸→脂肪;组成元素为C、H、O。
②功能:是细胞内良好的储能物质 [(与糖类相比,体积小,储能 多 )储能物质];很好的绝热体,有 保温作用;能减压和缓冲,可以保护内脏器官。
4.(2023高二下·吉林期末)噬藻体是侵染蓝细菌的DNA病毒,因其能特异性感染蓝细菌而具有重要的生态地位。下列叙述正确的是(  )
A.噬藻体和蓝细菌含有的核酸种类相同
B.蓝细菌、绿藻等生物的遗传物质主要储存在细胞核中
C.噬藻体的DNA分子的一条链的相邻碱基之间通过氢键连接
D.噬藻体和蓝细菌的遗传信息均储存在脱氧核苷酸的排列顺序中
【答案】D
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】A、细菌含有DNA和RNA两种核酸,噬菌体只有一种DNA,两者含有的核酸的种类不同,A错误;
B、蓝细菌是原核生物,没有细胞核,B错误;
C、噬藻体的DNA分子的一条链的相邻碱基之间通过磷酸二酯键连接,C错误;
D、噬藻体和蓝细菌的遗传物质都是DNA,两者的遗传信息都储存在脱氧核苷酸的排列顺序中,D正确;
故答案为:D。
【分析】原核细胞和真核细胞最明显的区别是:有无以核膜为界限的细胞核 。
①原核细胞没有由核膜包被的细胞核, 没有染色体,拟核区域有个环状的裸露DNA分子。由原核细胞构成的生物叫原核生物,如蓝藻、支原体、细菌、放线菌、衣原体 。
②真核细胞有由核膜包被的细胞核,有染色体,染色体的主要成分是DNA和蛋白质。由真核细胞构成的生物叫真核生物,如动物、植物、真菌(酵母菌、食用菌)、变形虫等。
5.(2023高二下·吉林期末)构成细胞的化合物既有大分子物质,也有小分子物质。下列叙述错误的是(  )
A.组成淀粉和胰岛素的单体是相同的
B.纤维素、抗体等均以碳链为基本骨架
C.各种生物大分子均含有C、H、O
D.生物大分子都是由单体连接而成的多聚体
【答案】A
【知识点】生物大分子以碳链为骨架
【解析】【解答】A、淀粉的单体是葡萄糖,胰岛素的单体是氨基酸,两者的单体不相同,A错误;
B、纤维素属于糖类,抗体属于蛋白质,糖类和蛋白质都是以碳链为基本骨架,B正确;
C、生物大分子有糖类,蛋白质和核酸,它们都含有C、H、O,C正确;
D、生物大分子都是由单体连接而成的多聚体,D正确;
故答案为:A。
【分析】生物大分子:
①单体、多聚体
多糖、蛋白质、核酸等都是生物大分子,都是由许多基本的组成单位连接而成,这些基本单位称为单体,这些生物大分子又称为单体的多聚体。
②生物大分子以碳链为骨架
每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,由许多单体连接成多聚体。
6.(2023高二下·吉林期末)细胞膜在细胞的生命活动中起着重要作用,如图为细胞膜的亚显微结构模式图。下列叙述错误的是(  )
A.细胞膜是大肠杆菌、洋葱细胞和兔红细胞的细胞边界
B.结构①位于细胞内侧,与细胞间的信息交流有关
C.在功能复杂的细胞中,结构②的种类和数量较多
D.结构③可以侧向自由移动,是细胞膜流动性的基础之一
【答案】B
【知识点】细胞膜的成分;细胞膜的结构特点
【解析】【解答】分析题图可知,①糖被、②蛋白质、③磷脂双分子层
A、大肠杆菌、洋葱细胞核兔红细胞都有细胞膜,细胞膜是细胞的边界,A正确;
B、结构①是糖被,位于细胞的外侧,与细胞间的信息交流有关,B错误;
C、在功能复杂的细胞中,功能与结构相适应,所以结构②的种类和数量较多,C正确;
D、结构③是磷脂双分子层,其可以侧向自由移动,这是细胞膜流动性的基础之一,D正确;
故答案为:B。
【分析】(1)细胞膜主要由磷脂双分子层(基本骨架)和蛋白质组成,另有糖蛋白(在膜的外侧)。
(2)细胞膜的功能
①将细胞与外界分隔开,保持了内部环境的相对稳定;
②控制物质进出细胞;
③进行细胞间的信息交流。
7.(2023高二下·吉林期末)酸性葡萄糖苷酶能分解糖原,当溶酶体中缺乏该酶时,溶酶体吞噬的糖原不能被分解,糖原大量堆积在次级溶酶体内使其肿胀,最终导致溶酶体破裂,酶漏出,严重破坏组织细胞。下列有关说法错误的是(  )
A.完整的生物膜系统能够保证细胞内同时进行多种反应,而不会互相干扰
B.溶酶体合成的酸性葡萄糖苷酶不足是溶酶体中缺乏该酶的原因之一
C.溶酶体主要分布在动物细胞中,具有分解衰老、损伤的细胞器的功能
D.正常机体的肝脏细胞的溶酶体中含有较多的酸性葡萄糖苷酶
【答案】B
【知识点】生物膜的功能特性;细胞的生物膜系统
【解析】【解答】A、细胞内的生物膜将细胞区域化, 能够保证细胞内同时进行多种反应,而不会互相干扰,A正确;
B、酸性葡萄糖苷酶属于蛋白质,是在核糖体上合成的,B错误;
C、溶酶体主要分布在动物细胞中,含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,C正确;
D、由题干“ 当溶酶体中缺乏该酶时,溶酶体吞噬的糖原不能被分解 ”,可知正常机体的肝脏细胞的溶酶体中含有较多的酸性葡萄糖苷酶,D正确;
故答案为:B。
【分析】生物膜的功能:
①细胞膜在维持细胞内部环境的相对稳定,在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起决定性作用。
②许多化学反应在生物膜上进行,广阔的膜面积为多种酶提供附着位点。
③细胞内的生物膜将细胞区域化,把各种细胞器分隔开,使细胞内能够同时进行多种化学反应,而不会互相干扰,保证了细胞生命活动高效、有序地进行。
8.(2023高二下·吉林期末)用光学显微镜观察细胞时,细胞核是非常容易观察到的一个结构。下列有关细胞核的叙述,错误的是(  )
A.是遗传信息库 B.具有两层膜结构
C.是细胞的遗传和代谢中心 D.其核仁与核糖体的合成有关
【答案】C
【知识点】细胞核的功能;细胞核的结构
【解析】【解答】A、细胞核是遗传信息库,A正确;
B、细胞核的核膜有两层膜组成,B正确;
C、细胞核是细胞的遗传中心和控制代谢的中心,C错误;
D、核糖体的合成与核仁由关,D正确;
故答案为:C。
【分析】细胞核的结构和功能
(1)核膜: 双层膜,把核内物质与细胞质分开,对物质进出具有选择透过性。
(2)染色质:主要由DNA和蛋白质组成,其中DNA是遗传信息的载体。
(3)核仁:与真核细胞某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。蛋白质合成旺盛的细胞中,核仁的体积相对较大。
(4)核孔:实现核质之间频繁的物质交换和息交流,是大分子物质(如蛋白质、RNA)进出细胞核的通道,离子和小分子可穿过核膜,核孔对物质进入具有选择透过性。代谢旺盛的细胞中,核孔数目 较多。
9.(2023高二下·吉林期末)科学的探究从来不是坦途,科学家却不畏惧艰难。下列有关科学史的叙述,与事实不相符的是(  )
A.萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶,但没有证明脲酶是蛋白质
B.通过荧光标记小鼠细胞和人细胞等实验,证明了细胞膜具有流动性
C.中国科学家合成的结晶牛胰岛素是世界上第一个人工合成的蛋白质
D.施莱登和施旺建立了细胞学说,并认为一切动植物都由细胞发育而来
【答案】A
【知识点】细胞膜的流动镶嵌模型;细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、萨姆纳从刀豆种子中提出脲酶结晶,并用多种方法证明脲酶是蛋白质,A错误;
B、通过荧光标记小鼠细胞和人细胞等实验,证明了细胞膜具有流动性 ,B正确;
C、第一个人工合成的蛋白质是中国科学家合成的结晶牛胰岛素,C正确;
D、细胞学说是由施莱登和施旺建立的,并认为一切动植物都由细胞发育而来,D正确;
故答案为:A。
【分析】 细胞学说
根据德国科学家施莱登和施旺分别于 1838 年和 1839 年发表的研究成果,形成了现代细胞学说:
①细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成。
②细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。
③新细胞可以从老细胞中产生。
10.(2023高二下·吉林期末)牛肉膏蛋白胨培养基的成分组成如表所示。下列分析错误的是(  )
成分 牛肉膏 蛋白胨 NaCl H2O
含量 0.5g 1.0g 0.5g 100.0mL
A.蛋白胨能为微生物的生长提供氮源和维生素
B.若该培养基要用于观察菌落,则需要添加琼脂
C.可用高压蒸汽灭菌法对该培养基灭菌
D.对该培养基进行灭菌后,再调整其pH
【答案】D
【知识点】培养基概述及其分类
【解析】【解答】A、蛋白胨来源于动物,含有糖、维生素和有机氮等营养物质,能为微生物的生长提供氮源和维生,A正确;
B、固体培养基可以对菌落进行观察,可以在此培养基上添加琼脂,将其变为固体培养基,B正确;
C、培养基需要进行灭菌处理,可以利用高压蒸汽灭菌法,C正确;
D、需要对培养基先调整pH,再进行灭菌处理,D错误;
故答案为:D。
【分析】(1)培养基:人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质。
(2)培养基的成分
①主要成分:水、碳源、氮源、无机盐。
②其他成分:还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求。
③牛肉膏和蛋白胨:来源于动物,含有糖、维生素和有机氮等营养物质。
11.(2023高二下·吉林期末)香蕉束顶病毒是引起香蕉束顶病的病原体。农业上,常用植株的茎尖作外植体以获得脱毒苗。下列有关叙述错误的是(  )
A.可用酒精和次氯酸钠溶液等对茎尖进行消毒处理
B.利用茎尖能够获得脱毒苗的原因是植物顶端分生区病毒少,甚至无病毒
C.诱导茎尖脱分化形成愈伤组织的过程体现了细胞的全能性
D.将愈伤组织接种到含特定激素的培养基上有利于其分化为胚状体
【答案】C
【知识点】植物组织培养的过程;植物组织培养的影响因素
【解析】【解答】A、植物组织培养中可以利用酒精和次氯酸钠溶液等对茎尖进行消毒处理,A正确;
B、茎尖处于植物的顶端的分生区,含有的病毒少,甚至没有病毒,可以作为获得脱毒苗的材料,B正确;
C、 细胞的全能性以细胞形成个体为标志,离体植物细胞转变为愈伤组织的过程中并没有形成个体,不能体现细胞的全能性,C错误 ;
D、 将愈伤组织接种到含特定激素的培养基上有利于其分化为胚状体,诱导其产生根和芽,D正确;
故答案为:C。
【分析】植物组织培养的过程:
(1)离体的植物组织、器官或细胞 愈伤组织 试管苗 植物体
(2)植物组织培养的注意事项:
①选材:选取根尖、茎尖、形成层部位、最容易诱导脱分化。
②光照:脱分化过程不需要光照,再分化过程一定要有光照。
③细胞全能性表达的条件:离体、无菌;一定的营养物质(水、无机盐、蔗糖、维生素等);激素(主要是细胞分裂素和生长素);适宜的温度和光照(培养后期)。
12.(2023高二下·吉林期末)花椰菜对黑腐病无抗性,黑芥对黑腐病等常见病害具有抗性。现计划通过植物细胞工程技术将两者融合以获取抗黑腐病的杂合新植株。下表中的实验目的和部分处理方法对应错误的是(  )
选项 实验目的 部分处理方法
A 获取原生质体 用纤维素酶和胰蛋白酶处理两者的细胞壁
B 原生质体的融合 用电融合法促进两种原生质体融合
C 培养愈伤组织 加入适量的生长素和细胞分裂素
D 获得杂合新植株 给予适当时间和强度的光照
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用
【解析】【解答】A、获得植物的原生质体,需要用到纤维素酶和果胶酶,A错误;
B、植物细胞融合可以用电融合的方法,B正确;
C、愈伤组织的培养过程,加入适量的生长素和细胞分裂素,可以促进细胞的分化,C正确;
D、获得杂合新植物,需要给予适当的时间和光照强度,让植物进行光合作用进行生长,D正确;
故答案为:A。
【分析】植物体细胞杂交技术
(1)植物体细胞杂交的原理:细胞膜具有一定的流动性和和细胞的全能性。
(2)植物体细胞杂交的过程:
(3)注意事项
①去细胞壁方法:酶解法,所用的酶是纤维素酶和果胶酶。
②人工诱导合成的方法:物理法(离心、振动、电刺激)和化学法(用聚乙二醇诱导)。
③植物细胞融合的标志位产生新的细胞壁,本过程的目的是为了获取杂交植株。杂交植株特征:具备两种植株的遗传特征,原因是杂种植株中含有两种遗传物质。
13.(2023高二下·吉林期末)神舟十三号航天员叶光富在“天宫课堂”展示了失重状态下单独培养的心肌细胞跳动的视频。下列关于心肌细胞培养的叙述,正确的是(  )
A.培养心肌细胞一般使用固体培养基
B.培养基、实验器具和心肌细胞都需要进行严格灭菌
C.在太空中培养心肌细胞需要提供适当的和
D.培养基中的心肌细胞主要通过有丝分裂和减数分裂进行增殖
【答案】C
【知识点】动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、动物细胞的培养需要用液体培养基,A错误;
B、心肌细胞不能进行灭菌出现,因为灭菌会杀死心肌细胞,无法进行组织培养,B错误;
C、动物细胞培养液汇总需要提供适当的CO2和O2,CO2是维持pH,O2是细胞代谢所必需的,C正确;
D、培养基中的心肌细胞主要通过有丝分裂进行增殖,D错误;
故答案为:C。
【分析】动物细胞培养需要满足以下条件:
①无菌、无毒的环境:培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染。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:合成培养基成分:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通常需加入血清、血浆等天然成分。
③温度:适宜温度:哺乳动物多是 36.5℃+0.5℃;pH: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。
14.(2023高二下·吉林期末)应用体细胞核移植技术,我国成功克隆了高产奶牛,基本操作流程如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.一般来讲,体细胞核移植的难度显著高于胚胎细胞核移植的
B.丁牛细胞核中的遗传物质来自甲牛,细胞质中的遗传物质来自丙牛
C.步骤②通过显微操作技术去除乙牛的细胞核
D.步骤③可通过载体法激活重构胚
【答案】B
【知识点】动物细胞核移植技术
【解析】【解答】A、体细胞已经是高度分化的细胞,胚胎细胞分化程度低,因此一般来讲,体细胞核移植的难度显著高于胚胎细胞核移植的,A正确;
B、丁牛细胞核中的遗传物质来自于甲牛,细胞质中的遗传物质来自于乙牛,B错误;
C、步骤②通过显微技术去除乙牛的细胞核,C正确;
D、步骤③中激活重构胚常用的方法有电刺激、Ca2+载体法、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等方法,D错误;
故答案为:B。
【分析】动物体细胞核移植技术:
(1)将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,使这个重新组合的细胞发育成新胚胎,继而发育为动物个体的技术。
(2)分类:包括胚胎细胞核移植和体细胞核移植,其中胚胎细胞核移植较易成功。
(3)过程:
15.(2023高二下·吉林期末)胚胎工程的许多技术,实际上是在体外条件下,对动物自然受精和早期胚胎发育进行的模拟操作。下图表示受精作用和早期胚胎发育的基本过程。下列叙述正确的是(  )
A.卵子在输卵管中成熟到MⅠ期时才具备与精子受精的能力
B.透明带反应一般会在精子入卵后立即发生,以阻止多精入卵
C.受精卵在卵裂时,其胚胎细胞数量和胚胎体积会不断增加
D.胚胎发育到囊胚阶段,会分化形成内细胞团和滋养层细胞
【答案】D
【知识点】精子、卵子的发生和体内受精;动物胚胎发育的过程
【解析】【解答】A、卵子在输卵管中成熟到MII期时才具备与精子受精的能力,A错误;
B、透明带反应一般会在精子触及卵细胞膜的瞬间,以阻止多精入卵 ,B错误;
C、受精卵在卵裂时,其胚胎细胞数量增加,但胚胎体积没有明显变化,C错误;
D、胚胎发育到囊胚阶段,会出现细胞的分化,出现内细胞团和滋养层细胞,D正确;
故答案为:D。
【分析】哺乳动物早期胚胎发育依次经过以下不同的时期和结构:
受精卵→卵裂期→桑椹胚(细胞数目为32个左右)→囊胚(出现内细胞团和滋养层,后期囊胚孵化)→原肠胚(内细胞团形成外胚层和内胚层,滋养层发育为胎儿的胎膜和胎盘)。
16.(2023高二下·吉林期末)长期以来,优良种畜的繁殖速度始终限制着畜牧养殖业的发展,近年来发展起来的基因工程、细胞工程和胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机。下图表示利用胚胎工程技术培育优良种畜的过程。下列叙述错误的是(  )
A.使用外源促性腺激素可诱发母体超数排卵
B.步骤甲中要对采集到的精子进行获能处理
C.步骤乙中要对原肠胚阶段的早期胚胎进行均等分割
D.在胚胎移植前,需要对胚胎进行性别鉴定和遗传病筛查等
【答案】C
【知识点】胚胎移植
【解析】【解答】A、 使用外源促性腺激素对优良母牛进行处理,可诱发母体超数排卵,获得更多的卵子,A正确;
B、在受精作用之前,需要对步骤甲中采集的精子进行获能处理,B正确;
C、进行胚胎分割时,需要选取步骤乙中的桑葚胚或囊胚阶段的早期胚胎进行胚胎分割,C错误;
D、在胚胎移植前,可以去滋养层的细胞进行性别鉴定和遗传病筛查等 ,D正确;
故答案为:C。
【分析】胚胎分割的注意事项:
①选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚,移入盛有操作液的培养皿中。
②在显微镜下用分割针或分割刀分割,在分割囊胚阶段的胚胎时,注意将内细胞团均等分割。
③还可用分割针分割滋养层,做DNA分析,鉴定性别。
④分割后的胚胎可以直接移植给受体,或经体外培养后,再移植给受体。
17.(2023高二下·吉林期末)结缕草是一种耐旱性强的草坪草种。研究人员将含有结缕草抗旱基因X的重组质粒导入拟南芥细胞中,以培育转基因抗旱拟南芥,培育流程如图所示。野生型拟南芥对草甘膦(一种除草剂)没有抗性,研究人员对转基因抗旱拟南芥喷施一定浓度的草甘膦后,筛选出了成功转化的转基因抗旱拟南芥。下列叙述错误的是(  )
A.步骤①②需要用到限制酶和DNA连接酶
B.通过农杆菌的转化作用,可以将抗旱基因X导入拟南芥细胞
C.草甘膦抗性基因是图中重组质粒中所含有的标记基因
D.可以将转基因抗旱拟南芥培养在水分适宜的环境中进行筛选
【答案】D
【知识点】基因工程的基本工具(详细);基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】A、步骤①②是获得目的基因并构建表达载体的过程,需要用到限制酶和DNA连接酶,A正确;
B、农杆菌上有Ti质粒,上面可转移的T-DNA可以将抗旱基因X导入拟南芥细胞,B正确;
C、由题干“ 研究人员将含有结缕草抗旱基因X的重组质粒导入拟南芥细胞中,以培育转基因抗旱拟南芥 ”,由此可以推断草甘膦抗性基因是图中重组质粒中所含有的标记基因,C正确;
D、由题干“ 结缕草是一种耐旱性强的草坪草种 ”,可以将转基因抗旱拟南芥培养在水分缺乏的环境中进行筛选 ,D错误;
故答案为:D。
【分析】(1)农杆菌转化法:将目的基因导入双子叶植物和裸子植物时最常用的方法。
(2)农杆菌的特点:农杆菌细胞内含有Ti质粒,当它侵染植物细胞后,能将Ti质粒上的T DNA(可转移的DNA)转移到被侵染的细胞,并且将其整合到该细胞的染色体DNA上。
18.(2023高二下·吉林期末)某兴趣小组设计的“DNA的粗提取与鉴定”实验的部分操作流程如图所示。下列相关叙述正确的是(  )
A.实验材料选择猪的红细胞可免去研磨的过程
B.将图1中研磨液过滤后的沉淀物置于的冰箱中能防止DNA被降解
C.图2往容器中加入体积分数的冷酒精能使DNA溶解于其中
D.图3中的两支试管均加入的溶液和二苯胺试剂
【答案】D
【知识点】DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和细胞器,因此猪的红细胞不能作为实验材料,A错误;
B、图1中的滤液置于 4℃ 的冰箱里,会使酶的活性降低,防止DNA降解,B错误;
C、DNA不容易酒精,因此将滤液加入体积分数95%的冷酒精时,DNA会析出,C错误;
D、在鉴定DNA的实验中,为了实验的准确性,设置了对照实验,以此保证实验的准确性,D正确;
故答案为:D。
【分析】(1)提取DNA的原理:
利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异,提取DNA,去除其他成分。
如:①DNA在酒精溶液中的溶解性:DNA不溶于酒精,但某些蛋白质溶于酒精。
②DNA在NaCl溶液中的溶解性:DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同,它能溶于2 mol/L的NaCl溶液。
(2)鉴定DNA的原理:
在一定温度下,DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色。
19.(2023高二下·吉林期末)枯草杆菌产生的蛋白酶M具有催化分解蛋白质的能力,但容易氧化失效。科学家将蛋白酶M的第222位氨基酸替换后获得的新蛋白酶M1的催化活性下降,但抗氧化能力显著提高。下列有关叙述错误的是(  )
A.改造蛋白酶M的技术属于蛋白质工程
B.蛋白酶M和蛋白酶M1的氨基酸种类不同,但空间结构相同
C.从蛋白酶M的抗氧化能力出发,设计蛋白酶M1的结构
D.需要对控制蛋白酶M的基因的相应脱氧核苷酸序列进行改造
【答案】B
【知识点】基因工程的应用;蛋白质工程
【解析】【解答】A、酶的化学本质是蛋白质,因此改造蛋白酶M的技术属于蛋白质工,A正确;
B、蛋白质的基本单位是氨基酸,所以蛋白酶M和蛋白酶M1的氨基酸种类相同,但氨基酸的排列顺序不同,所以蛋白酶M和蛋白酶M1空间结构不相同,B错误;
C、从预期蛋白质的功能出发,来设计蛋白质的结构,符合蛋白质工程的基本原理,C正确:
D、基因控制蛋白质的合成,因此需要对控制蛋白酶M的基因的相应脱氧核苷酸序列进行改造,D正确;
故答案为:B。
【分析】(1)蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其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求。
(2)蛋白质工程的基本原理:
20.(2023高二下·吉林期末)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,有人担心转基因生物会打破自然界物种的界限,破坏生物多样性和生态平衡。下列哪项叙述能反驳上述观点?(  )
A.转基因动物的出现使该动物品种获得优良性状,使人类获得更好的产品
B.将转基因动植物用于生产,不作食物使用可以避免对人类健康造成危害
C.使用转基因产品时要注意避免基因的扩散,这样可以有效避免对自然界的破坏
D.转基因生物与原有生物的区别是个别基因的不同,但两者仍属于同一物种
【答案】D
【知识点】转基因生物的安全性问题
【解析】【解答】A、转基因动物的出现使该动物品种获得优良性状,使人类获得更好的产,但无法体现其对生物多样性和生态平衡的影响,A错误;
B、将转基因动植物用于生产,不作食物使用可以避免对人类健康造成危害,也无法体现其对生物多样性和生态平衡的影响,B错误;
C、使用转基因产品时要注意避免基因的扩散,这样可以有效避免对自然界的破坏 ,但是这种说明没有说明转基因生物是否会打破自然界物种的界限,C错误;
D、转基因生物与原有生物的区别是个别基因的不同,但两者仍属于同一物种,因此转基因生物的出现没有打破物种的界限,对生物多样性和生态平衡没有明显影响,可以反驳上述 观点,D正确;
故答案为:D。
【分析】转基因生物是指通过改变其基因组成,使其获得人工选育或基因工程方面的优势,乙促进农业、医药等各类领域的发展。转基因技术是通过分子生物学,遗传工程等方法将特定的DNA序列从其中一个物种的基因组成功地导入到另一个物种中,从而使其以期望的方式加以表示。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项是符合题目要求的。全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错得0分。
21.(2023高二下·吉林期末)某蛋白质含有145个氨基酸,由2条肽链组成。肽链上相邻的半胱氨酸的相互交联,形成二硫键(),如图所示。下列分析正确的是(  )
A.该蛋白质共有143个肽键,2条肽链通过二硫键连接
B.氨基酸分子缩合成该蛋白质时,相对分子质量减少了2574
C.若改变肽链上的半胱氨酸的顺序,则蛋白质的功能也可能随之改变
D.该蛋白质彻底水解成氨基酸时,氢原子增加290个,氧原子增加143个
【答案】A,C,D
【知识点】蛋白质分子结构多样性的原因;蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合
【解析】【解答】A、该蛋白质由145个氨基酸,2条肽链组成,所以氨基酸脱水缩合形成的肽键的数量是145-2=143个,由图示可知2条肽链通过二硫键连接,A正确;
B、氨基酸分子缩合失去143个H2O,以及4个H,所以相对分子质量减少=143x18+4x1=2578,B错误;
C、蛋白质的功能与氨基酸的排列顺序有光,当蛋白质上的氨基酸的顺序改变,对应的蛋白质的功能也会随之改变,C正确;
D、该蛋白质彻底水解成氨基酸时,需要143个H2O和4个H,因此氢原子增加290个,氧原子增加143个,D正确;
故答案为:A、C、D。
【分析】氨基酸脱水缩合形成多肽过程中的有关计算
(1)一个蛋白质分子中肽键数(脱去的水分子数)=氨基酸数-肽链条数
(2)一个蛋白质分子中至少含有游离的氨基数(游离的羧基数)=肽链数+R 基上的氨基数(R 基上的羧基数)=各氨基酸中的氨基总数(各氨基酸中的羧基总数)-肽键数
(3)蛋白质相对分子质量=氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量(128)-失去的水分子数×18
(4)N 原子数=肽键数+肽链数+R 基上 N 原子数=各氨基酸中 N 原子总数
(5)O 原子数=肽键数+肽链数×2+R 基上 O 原子数=各氨基酸中 O 原子总数-脱去水分子的个数
22.(2023高二下·吉林期末)马达蛋白是细胞内运输大分子颗粒和囊泡的载体,是一类利用ATP水解所产生的化学能量驱动自身沿细胞骨架定向移动的蛋白质,其部分机理如图所示。下列叙述正确的是颗粒性(  )
A.马达蛋白对运输的物质具有专一性
B.马达蛋白与细胞骨架的基本组成单位均是氨基酸
C.内质网和高尔基体功能之间的联系可能依赖于细胞骨架
D.胰岛素的分泌不受马达蛋白功能异常的影响
【答案】A,B,C
【知识点】蛋白质在生命活动中的主要功能
【解析】【解答】A、由图示可知,马达蛋白是一种载体,载体对运输的物质具有专一性,A正确;
B、马达蛋白和细胞骨架的本质都是蛋白质,蛋白质的基本单位是氨基酸,B正确;
C、分泌蛋白的分泌过程存在蛋白质由内质网→高尔基体的过程,两种细胞器功能之间的联系可能依赖于细胞骨架,C正确;
D、胰岛素的化学本质是分泌蛋白,因此胰岛素的分泌受到马达蛋白功能异常的影响,D错误;
故答案为:A、B、C。
【分析】转运蛋白的分类:
(1)载体蛋白:只允许与自身结合部分相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的变化。
(2)通道蛋白:只允许与自身通道直径和形状相适应,大小和电荷相适应的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合。
23.(2023高二下·吉林期末)青钱柳细胞的花青素对人体有降血糖、抗氧化、抗肿瘤等作用。为使青钱柳细胞在工厂化条件下能高效生产花青素,实验人员研究了不同浓度的对悬浮培养的青钱柳细胞的影响,相关结果如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.工厂化生产花青素受季节、天气等因素的影响较大
B.工厂化生产花青素需要将青钱柳细胞培育为幼苗
C.较高浓度的不利于花青素的生产
D.一定浓度的可以促进青钱柳细胞的生长
【答案】C
【知识点】植物激素及其植物生长调节剂的应用价值
【解析】【解答】分析题图可知,2,4D浓度0-0.5之间,总花青素产量逐渐上升,在0.5-5.0之间,总花青素产量下降,
A、工厂化生产花青素是几乎不受季节、天气等因素的影响的,A错误;
B、由题干可知,花青素是从青钱柳细胞中之间提取的,不需要将青钱柳细胞培育成幼苗,B错误;
C、分析题图可知,2,4D浓度在0.5-5.0之间,总花青素产量下降,所以较高浓度的2,4D浓度不利于花青素的生产 ,C正确;
D、分析题图可知,随着2,4D浓度的升高,生物量是降低的,所以一定浓度的2,4D是抑制青钱柳细胞的生长的,D错误;
故答案为:C。
【分析】细胞产物的工厂化生产的细胞产物类型:
①初生代谢物:初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动,在整个生命过程中一直进行着。初生代谢物是通过初生代谢产生的,自身生长繁殖所必需的物质,如糖类、脂质、蛋白质和核酸等。
②次生代谢物:次生代谢不是生物生长所必需的,一般在特定的组织或器官中,并在一定的环境和时间条件下进行,在该过程中产生的一类小分子有机化合物就是次生代谢物,如酚类、萜类和含氮化合物等。
24.(2023高二下·吉林期末)胎牛血清(FBS)含有多种营养物质,且对细胞有害的成分较少。研究人员在胚胎培养液中添加了不同浓度的FBS,然后对牛核移植胚胎进行培养,结果如图所示。据图分析,下列叙述合理的是(  )
A.一定浓度FBS促进囊胚形成,但FBS抑制囊胚形成
B.图中最适合培养牛核移植胚胎的FBS浓度为
C.囊胚阶段的胚胎需要经体外培养后才能移植给受体
D.图中不同浓度的FBS对胚胎的卵裂均表现为促进作用
【答案】A,B,D
【知识点】胚胎的体外培养
【解析】【解答】A、由图示可知,实验组胚胎培养基+30%FBS与对照组相对实验组的囊胚率是低于对照组的,其他两组实验组的囊胚率是高于对照组的,由此可以得出:一定浓度FBS促进囊胚形成,但30%FBS抑制囊胚形成,A正确;
B、动物胚胎移植一般选择处于囊胚期或者桑椹胚时期的胚胎,由图示可知在胚胎培养基+20%FBS实验条件下,胚胎在中囊胚率是最高的,所以此20%FBS浓度是最适合培养牛核移植胚胎的浓度 ,B正确;
C、囊胚阶段的胚胎是不需要经过体外培养的,可以直接移植到受体中,C错误;
D、由3组实验组和对照组的卵裂率可以看出,这3中浓度的FBS对胚胎的卵裂都是促进作用,D正确;
故答案为:A、B、D。
【分析】胚胎移植:是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其它雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体称为“供体”,接受胚胎的个体称为“受体”。(供体为优良品种,作为受体的雌性动物应为常见或存量大的品种。)
25.(2023高二下·吉林期末)二十碳五烯酸(EPA)是人体需要的一种营养物质。某实验室利用转基因技术从海洋细菌中提取了EPA合成途径的关键基因。下图表示通过PCR获取和扩增基因的部分过程。下列叙述正确的是(  )
A.PCR体系中需要加入引物、原料和等
B.据图可知,可以选择引物①④或者②③
C.PCR第n次循环需要个引物
D.用于PCR的两个引物的碱基序列一般相同
【答案】A,C
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】A、PCR体系中需要加入引物、原料和耐高温的DNA聚合酶,而且真核细胞核细菌的DNA聚合酶都需要Mg2+激活,Mg2+也作为PCR体系需要的成分,A正确;
B、根据图示,在引物的作用下,子链的延伸方向是从5’→3’进行的,因此可以选择的引物是①④,B错误;
C、PCR第n次循环需要的模板是第n-1次的所以DNA分子,第n-1次复制的DNA分子有2n-1个,每条DNA单链都需要引物,因此需要的引物的数量是2x2n-1=2n,C正确;
D、引物需要分别跟两条模板链进行碱基互补配对,但是DNA两条模板链中的碱基序列并不相同,因此用于PCR的两个引物的碱基序列不相同,D错误;
故答案为:A、C。
【分析】PCR是聚合酶链式反应的缩写,它是一项根据DNA半保留复制的原理,在生物体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件,对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
三、非选择题:本题共4小题,共45分。
26.(2023高二下·吉林期末)甲型流感是由甲型流感病毒(单链RNA病毒)引起的,对人类致病性较高,该病毒曾多次引起世界性甲型流感大流行。下图表示组成甲型流感病毒的两种主要化合物的关系。据图分析,回答下列问题:
(1)大分子A是   ,若要检测大分子A,可以选择   试剂。
(2)小分子b是   ,与人体遗传物质彻底水解的产物相比,小分子b彻底水解的产物中特有的物质是   。
(3)组成甲型流感病毒的大分子A有红细胞凝集素、神经氨酸苷酶等多种类型,从小分子a的角度分析,不同类型的大分子A具有不同功能的原因是   。
(4)甲型流感病毒变异频率较高,具有多种类型,这是因为   。
【答案】(1)蛋白质;双缩脲
(2)核糖核苷酸;核糖、尿嘧啶
(3)组成不同类型大分子A的小分子a的种类、数量和排列顺序不同
(4)甲型流感病毒的遗传物质是单链RNA,结构不稳定,容易发生变异
【知识点】蛋白质分子的化学结构和空间结构;蛋白质分子结构多样性的原因;核酸的基本组成单位;核酸的种类及主要存在的部位;核酸的结构和功能的综合
【解析】【解答】分析题图可知:A是蛋白质,a是氨基酸,B是RNA,b是核糖核苷酸。
(1)由上述分析可知,A是蛋白质,检测蛋白质可以利用双缩脲试剂。
(2)由上述分析可知,b是核糖核苷酸,人体的遗传物质是DNA,DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸,与脱氧核糖核苷酸相比,核糖核苷酸彻底水解后特有的物质有核糖和尿嘧啶。
(3)组成甲型流感病毒的大分子蛋白质有红细胞凝集素、神经氨酸苷酶等多种类型 ,从蛋白质的组成单位a氨基酸的角度分析,蛋白质具有不同功能的原因是氨基酸的种类、数目、排列顺序的不同。
(4) 甲型流感病毒变异频率较高,具有多种类型,发生这种现象的主要原因是:甲型流感病毒的遗传物质是单链RNA,结构不稳定,容易发生变异 。
【分析】(1)蛋白质
蛋白质的元素组成除 C、H、O、N 外,大多数蛋白质还含有 S 或者 P,有些蛋白质还含有 Fe、
Zn、Cu。氨基酸是组成蛋白质的基本单位。
(2)核酸
核酸的功能:生物体中的遗传物质。
核酸的元素组成:C、H、O、N、P。
核酸的基本单位:核苷酸(由 1 分子磷酸+1 分子五碳糖+1 分子含氮碱基组成)。
核酸的水解:核酸初步水解为核苷酸,彻底水解为磷酸、五碳糖、含氮碱基。
核酸的分类:脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。
比较 DNA 和 RNA 在组成上的区别:①DNA 特有的结构:脱氧核糖、胸腺嘧啶(T);②RNA特有的结构:核糖、尿嘧啶(U)。
27.(2023高二下·吉林期末)生物膜系统的各组成成分在结构和功能上紧密联系,对细胞各种生命活动的正常进行起到重要作用。胞膜小窝是细胞膜表面特化的泡状内陷微区,小窝蛋白是其标志性蛋白。图甲表示小窝蛋白的合成和转运过程,图乙表示胞膜小窝的结构。回答下列问题:
(1)生物膜系统主要是由   等结构组成的,胞膜小窝是生物膜系统的一部分,其基本支架是   。
(2)为研究小窝蛋白的合成过程,研究人员将标记的氨基酸注射到细胞中,理论上氨基酸会首先掺入到   (填图甲序号)上正在合成的肽链中,小窝蛋白在细胞中合成时依次经过的具膜细胞器是   (填图甲序号),该过程使用的方法是   法。
(3)小窝蛋白中的某些氨基酸在一定的激发光下能够发出荧光,胆固醇与这些氨基酸结合,会使荧光强度降低。为研究小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点,研究人员分别向小窝蛋白的肽段1(82~101位氨基酸)和肽段2(101~126位氨基酸)加入胆固醇,检测不同肽段的荧光强度变化,结果如图丙所示。根据题图信息分析,小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点最可能是   ,判断理由是   。
【答案】(1)细胞器膜、细胞膜、核膜;磷脂双分子层
(2)①;②③;同位素标记
(3)肽段1;胆固醇与氨基酸结合会使荧光强度降低,当向肽段1加入胆固醇后荧光强度明显降低,向肽段2加入胆固醇后荧光强度基本不变
【知识点】细胞器之间的协调配合;细胞的生物膜系统
【解析】【解答】分析题图可知,①核糖体,②内质网,③是高尔基体。
(1)生物膜系统主要是由细胞器膜和细胞膜、核膜等结构共同构成, 胞膜小窝是生物膜系统的一部分,其基本支架是磷脂双分子层。
(2) 小窝蛋白是分泌蛋白,分泌蛋白的合成过程是由核糖体→内质网→高尔基体,研究其合成过程可以利用同位素标记法,具体过程如下:用3H标记的氨基酸注射到细胞中,理论上氨基酸会首先掺入到图示中 ①的核糖上,进行氨基酸脱水缩合形成肽链,然后依次经过图示中的②内质网,③是高尔基体。
(3)由丙图可知,在肽段1(82~101位氨基酸)和肽段2(101~126位氨基酸)加入胆固醇后,荧光强度变化明显的是肽段1+胆固醇,此时荧光强度是降低了很多,肽段2+胆固醇后的荧光强度几乎没有变化,所以由此实验现象可以推出肽段1 。
【分析】(1)在细胞中,许多细胞器都有膜,如内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等,这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构共同构成细胞的生物膜系统。
(2)分泌蛋白的合成过程如下:
28.(2023高二下·吉林期末)使用细胞毒素类药物治疗乳腺癌可以有效杀死癌细胞,但是对正常细胞同样有杀伤作用。为降低细胞毒素类药物的副作用,研究人员通过单克隆抗体生产抗体—药物偶联物(ADC),实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。ADC的生产过程如图1所示,ADC对乳腺癌细胞和正常细胞的作用如图2所示。回答下列问题:
(1)根据题图信息分析,向小鼠注射的特定抗原来自   细胞,注射该抗原的目的是   。
(2)图1中①过程可使用的不同于植物细胞融合时的方法是   ,产生的细胞用特定培养基进行筛选,在该培养基上能够生长的是   细胞,该种细胞的特点是   。
(3)ADC能降低细胞毒素类药物的副作用,是因为   能精确定位乳腺癌细胞,该过程依赖的原理是   。当ADC进入乳腺癌细胞后,细胞中的   会将其水解,释放的细胞毒素作用于细胞核,进而诱导基因的表达,使癌细胞死亡。
【答案】(1)乳腺癌;诱导小鼠产生能够分泌抗乳腺癌细胞抗体的B淋巴细胞
(2)灭活病毒诱导法;杂交瘤;既能大量增殖,又能产生特定抗体
(3)抗乳腺癌细胞的单克隆抗体;抗原和抗体的特异性识别并结合;溶酶体
【知识点】单克隆抗体的制备过程;单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】(1)由题干可知,是为了获得对肿瘤细胞的选择性杀伤的抗体-药物偶联物(ADC),因此需要用特定的抗原,该抗原来自乳腺癌细胞,将抗原注射到小鼠体内,会激发机体产生免疫反应,抗原会诱导小鼠产生能够分泌抗乳腺癌细胞抗体的B淋巴细胞 。
(2)图1中的过程骨髓瘤细胞与淋巴B细胞融合的过程,在动物细胞融合中常用的方法有PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法,其中灭活病毒诱导法是不同于植物细胞融合的方法,产生的融合细胞可以用特定的培养基进行筛选,培养上能过生长的是杂交瘤细胞,该细胞具有既能大量增殖,又能产生特定抗体的特点。
(3)由题干“ 胞毒素类药物治疗乳腺癌可以有效杀死癌细胞,但是对正常细胞同样有杀伤作用 ”,ADC能降低细胞毒素类药物的副作用,主要是因为抗乳腺癌细胞的单克隆抗体能精准定位乳腺癌细胞, 依据的是抗原和抗体的特异性识别和结合的原理。由图 2可知,当ADC进入乳腺癌细胞后,细胞中的细胞器溶酶体会将其水解,释放的细胞毒素作用于细胞核,进而诱导基因的表达,使癌细胞死亡。
【分析】单克隆抗体
(1)抗体与单克隆抗体
一个 B 淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。从血清中分离出的抗体产量低、纯度低、特异性差。
由一个杂交瘤细胞克隆所产生的,针对单一抗原决定簇的抗体,称为单克隆抗体。
(2)单克隆抗体的制备过程:
注意:一步筛选是选择杂交瘤细胞,二步筛选是选择特异性的杂交瘤细胞。
(3)杂交瘤细胞的特点
既能大量繁殖,又能产生专一的抗体。
(4)单克隆抗体的优点
特异性强,灵敏度高,并能大量制备。
(5)单克隆抗体的作用
作为诊断试剂:准确识别各种抗原物质的细微差异,并跟一定抗原发生特异性结合,具有准确、高效、简易、快速的优点。
用于治疗疾病和运载药物:主要用于治疗癌症治疗,可制成“生物导弹”,也有少量用于治疗其
它疾病。
29.(2023高二下·吉林期末)科研人员将寒带地区海鱼体内的抗冻基因导入千禧果(一种番茄品种)细胞,成功培育出抗冻千禧果。下图为培育过程中使用的Ti质粒示意图,其中Vir区的基因活化能促进的加工和转移。回答下列问题:
(1)将抗冻基因的mRNA逆转录后,再进行PCR可获得抗冻基因,该过程中所需要的酶是   。每次PCR循环分为3步,其中所需温度最低的一步称为   ,PCR扩增抗冻基因时需要添加特异性引物,目的是   。
(2)抗冻基因不能直接导入受体细胞,需要构建抗冻基因表达载体。构建抗冻基因表达载体的目的是   (答出1点)。
(3)选择图中Ti质粒构建基因表达载体时,不能选择限制酶Ⅱ切割Ti质粒,原因是   ,最好选择限制酶   构建基因表达载体。
(4)为筛选成功导入抗冻基因的千禧果细胞,最好在培养基中添加   。将成功转化的千禧果细胞诱导培育成植株,最后在   条件下筛选出具有抗冻性状的千禧果植株。
【答案】(1)逆转录酶、Taq酶;复性;使DNA聚合酶能够从引物的端开始连接脱氧核苷酸
(2)有利于抗冻基因在受体细胞中稳定存在,并遗传给下一代
(3)限制酶Ⅱ会破坏Vir区的基因,影响目的基因的转移;Ⅲ
(4)四环素;低温
【知识点】基因工程的基本工具(详细);基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)将抗冻基因的mRNA逆转录后,再进行PCR可获得抗冻基因 ,需要经过mRNA的逆转录过程,此过程需要用的酶是逆转录酶;每次的PCR循环分为3步,这3步中需要温度最低的过程是复性过程,PCR扩增基因时需要添加特异性引物,这种操作的目的是 使DNA聚合酶能够从引物的3‘端开始连接脱氧核苷酸 。
(2)基因工程操作的过程中,不是直接将目的基因导入受体细胞,而是需要先构建目的基因的表达载体,这种操作的原因是:有利于抗冻基因在受体细胞中稳定存在,并遗传给下一代。
(3)由题干可知, Vir区的基因活化能促进T-DNA的加工和转移,限制酶II位于Vir区的基因,所以在用Ti质粒构建基因表达载体时,不能选择限制酶Ⅱ切割Ti质粒,避免限制酶Ⅱ会破坏Vir区的基因,影响目的基因的转移 ,由图示可知限制酶I所占的基因由四环素抗性基因,此基因可知作为标记基因,因此也不能选择限制酶I来进行切割,所以最好选择限制酶III构建目的基因表达载体。
(4) 为筛选成功导入抗冻基因的千禧果细胞,即成功导入的受体细胞中含有四环素抗性基因,可以在含有四环素的培养基上生存并繁殖,而且细胞则无法生存,所以可以用含有四环素的培养基筛选导入目的基因的成功的细胞。将成功转化的千禧果细胞诱导培育成植株,最后在低温条件下筛选出具有抗冻性状的千禧果植株。
【分析】(1)PCR过程:
①变性:当温度上升到90 ℃以上时,双链DNA解聚为单链。
②复性:温度下降至50 ℃左右时,两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。
③延伸:温度升至72 ℃左右时,溶液中的4种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶的作用下,根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。
(2)基因工程的四个步骤:
①目的基因的筛选与获取;
②基因表达载体的构建;
③将目的基因导入受体细胞;
④目的基因的检测与鉴定。
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