吉林省“BEST合作体”2022-2023学年高二下学期期末联考生物试题
一、单选题
1.(2023高二下·吉林期末)下列有关细胞中有机物的叙述,正确的是( )
A.细胞中的糖类都以单糖形式存在
B.构成蓝细菌遗传物质的碱基有5种
C.酶与激素的化学本质都是蛋白质
D.核糖体和细胞膜中都有含磷有机物
【答案】D
【知识点】核酸的种类及主要存在的部位;糖类的种类及其分布和功能;细胞膜的成分;酶的本质及其探索历程
【解析】【解答】A、细胞中的糖类大多以多糖的形式存在,A错误;
B、蓝细菌的遗传物质是DNA,含有4种碱基,B错误;
C、酶的化学本质是蛋白质或RNA;激素的化学本质很多,有的是蛋白质,有的是多糖,有的是固醇等等,C错误;
D、核糖体含rRNA,元素组成C、H、O、N、P;细胞膜的组成成分有磷脂,因此两者都有含磷有机物 ,D正确;
故答案为:D。
【分析】 生物大分子(糖类、脂质、核酸、蛋白质)是由小分子聚合而成,这些小分子称为结构单元。糖类的结构单元是单糖,如多糖的结构单元是葡萄糖,核酸的基本单位为核苷酸,蛋白质的基本单位为氨基酸。糖类的主要功能是作为能源物质,如淀粉是植物的能源物质,而糖原是动物的贮能物质。蛋白质由于氨基酸的种类、数量、排列顺序以及多肽链的空间结构的不同,而具有多种功能,如催化、免疫、运输、识别等。核酸包括DNA和RNA,DNA是细胞中的遗传物质,RNA与基因的表达有关。脂质包括磷脂(细胞膜的成分)、油脂(贮能物质)、植物蜡(保护细胞)、胆固醇、性激素等。
2.(2023高二下·吉林期末)在“观察植物细胞的质壁分离及复原现象”实验中,观察到了如图所示的实验现象。下列有关叙述正确的是( )
A.图中①④⑤组成原生质层
B.该实验至少需用显倍镜观察3次
C.实验材料常用紫色洋葱鳞片叶内表皮
D.图示细胞中⑥和⑦内的溶液浓度相等
【答案】B
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】分析题图可知, ①是细胞壁、②是细胞膜、③是细胞核、④是细胞质、⑤是核膜、⑥是细胞液、⑦是外界溶液。
A、原生质层是由细胞膜、液泡膜以及两层之间的细胞质组成,对于图示中②④⑤ ,A错误;
B、该实验需要使用三次显微镜,第一次是正常观察、第二次是质壁分离时观察、第三次是质壁复原是观察,B正确;
C、实验材料常用紫色洋葱鳞片叶外表皮,因为外表皮含有紫色的大液泡,便于观察,C错误;
D、图示观察到了质壁分离,但无法判断接下来是继续质壁分离还是质壁分离后复原,或者是保持平衡,所以也就无法判断细胞中⑥和⑦内的溶液浓度关系,D错误;
故答案为:B。
【分析】成熟植物细胞具有原生质层,由细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质构成,相当于一层半透膜;同时植物细胞的细胞壁具有全透性;原生质层的伸缩性>细胞壁的伸缩性。
①当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水膨胀。
②当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水,此时细胞壁和原生质层都会出现一定程度的皱缩,但是由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,持续失水将逐渐发生质壁分离;当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水,持续吸水将逐渐发生质壁分离复原。
③当外界溶液浓度等于细胞液浓度时,水分进出平衡。
3.(2023高二下·吉林期末)蛋白质与核酸一直是科学家研究的热点领域之一。下列相关叙述中错误的是( )
A.细胞质基质、线粒体、叶绿体和细胞核中均有蛋白质和核酸
B.细胞中的遗传物质是DNA,病毒的遗传物质是DNA或RNA
C.蛋白质的合成需要mRNA、rRNA及tRNA三种核糖核酸参与
D.氨基酸合成蛋白质会产生水,核苷酸合成核酸不产生水
【答案】D
【知识点】蛋白质在生命活动中的主要功能;核酸的结构和功能的综合
【解析】【解答】A、细胞质基质、线粒体、叶绿体和细胞核中都含有蛋白质,细胞质基质中含有RNA,线粒体、叶绿体和细胞核上都含有DNA和RNA,A正确;
B、所以的细胞中的遗传物质是DNA,有的病毒的遗传物质是DNA,有的病毒的遗传物质是RNA,B正确;
C、蛋白质的合成是在核糖体上进行的,需要mRNA作为模板、rRNA作为核糖体的组成成分,tRNA运转氨基酸,这三种RNA都参与,C正确;
D、氨基酸合成蛋白质的过程,核苷酸合成核酸的过程,都存在脱水缩合,都会产生水,D错误;
故答案为:D。
【分析】(1)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)真核细胞和原核细胞中都有2种核酸, 8种核苷酸,5种碱基;
真核细胞和原核细胞的遗传物质都是DNA,其组成中有4种核苷酸,4种碱基;
病毒中只有1种核酸(DNA或RNA),4种核苷酸,4种碱基。
4.(2023高二下·吉林期末)塑料是一类高分子聚合物的统称,其形成的“白色污染”给全球带来严重的环境污染和生态破坏。中科院海洋研究所的科研团队成功发现一种能有效降解塑料垃圾的细菌,并从这个菌群筛查出能明显降解聚乙烯塑料的多个酶,下列说法正确的是( )
A.该细菌合成能降解塑料的酶至少需要核糖体-内质网-高尔基体
B.这种细菌的遗传物质主要是DNA
C.若提取该细菌内的所有核酸进行彻底水解,会得到8种产物
D.若将这种酶进行高温处理,则这种酶会被水解成为多种氨基酸
【答案】C
【知识点】核酸的种类及主要存在的部位;原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;酶的本质及其探索历程
【解析】【解答】A、细菌属于原核生物,只有核糖体一种细胞器,A错误;
B、细菌是原核生物,原核生物的遗传物质是DNA,B错误;
C、由题干可知,该细菌有DNA和RNA两种核酸,所以两种核酸彻底水解后的产生是磷酸、脱氧核糖、核糖和5种碱基,一共8中产物,C正确;
D、酶在高温条件下失活,酶的水解也需要在酶的作用下进行,D错误;
故答案为:C。
【分析】(1)酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质 ,少数酶是RNA 。
(2)酶的作用: 催化作用;酶的作用机理:降低化学反应的活化能。酶在催化学反应前后自身性质和数量不变。
(3)合成酶的原料: 氨基酸或核糖核苷酸 。
(4)合成酶的主要场所:核糖体 。(注:还有细胞核、线粒体、叶绿体)
(5)酶的作用场所:可以在细胞内、细胞外、体外发挥催化作用。
5.(2022高三上·哈尔滨月考)《氾胜之书》是西汉晚期农学著作,是中国现存较早的一部农学著作,书中提到收获的粮食要“曝使极燥”,降低粮食的含水量后才入仓储存。下列说法错误的是()
A.“曝使极燥”后,细胞中自由水含量大幅度减少,细胞的代谢降低
B.种子生长发育的不同时期,细胞内自由水与结合水的比值可能不同
C.“曝使极燥”使种子细胞的丧失全部结合水,从而抑制种子新陈代谢
D.种子萌发形成根系后,吸收的无机盐是溶解于水中形成的离子
【答案】C
【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、自由水含量越高,细胞代谢越旺盛,“曝使极燥”后,细胞中自由水含量大幅度减少,则细胞的代谢降低,A正确;
B、种子生长发育的不同时期,细胞内自由水与结合水的比值可能不同,生长旺盛的时候,自由水与结合水的比值较高,反之,自由水与结合水的比值较低,B正确;
C、“曝使极燥”后,种子细胞的结合水不会丧失,自由水部分丧失,新陈代谢减慢,便于储存,C错误;
D、细胞中无机盐主要以离子形式存在,因此无机盐必须溶解在水中,形成离子,才能被根细胞吸收,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、细胞中的水包括结合水和自由水:
结合水是细胞结构的重要组成成分;
自由水:
①良好的溶剂;
②运送营养物质和代谢的废物;
③参与许多化学反应;
④为细胞提供液体环境;
⑤提供化学反应介质;
⑥维持细胞形态。
2、细胞中无机盐的作用:
①细胞中某些复杂化合物的重要组成成分,如亚铁离子是血红蛋白的主要成分、镁离子是叶绿素的必要成分;
②维持细胞的生命活动,如钙离子可调节肌肉收缩和血液凝固,血钙过高会造成肌无力,血钙过低会引起抽搐;
③维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。
6.(2023高二下·吉林期末)自由扩散、协助扩散是两种物质跨膜运输方式,下图中①②是这两种运输方式的示意图,③④表示这两种运输方式的曲线。下列相关叙述中,错误的是( )
A.这两种物质运输方式中,物质均以扩散方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量
B.图①③可用于表示自由扩散,不需要转运蛋白,其运输速率只受膜内外物质浓度梯度的大小影响
C.图②④可用于表示协助扩散,需要转运蛋白,其运输速率不只受膜内外物质浓度梯度的大小影响
D.图②中的载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的物质通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变
【答案】B
【知识点】被动运输;主动运输
【解析】【解答】A、图示 ①②分别对应自由扩散和协助扩散,两者都是顺浓度进行,不需要消耗能量,A正确 ;
B、图①③可用来表示自由扩散,不需要转运蛋白,自由扩散的运输速率由膜内外两侧的浓度差影响,也会受到温度的影响,B错误;
C、图②④可用于表示协助扩散,需要转运蛋白, 其运输速率不只受膜内外物质浓度梯度的大小影响 ,还会受到载体蛋白数量的影响,C正确;
D、载体蛋白的转运特点是只允许与自身部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运是都会发生自身构象的改变,图 ② 中的就是转运蛋白,D正确;
故答案为:B。
【分析】(1)离子的跨膜运输方式(体现了膜的选择透过性)
方式 方向 载体 能量 例子
被动运输 自由扩散 高→低 不需要 不需要 H2O、O2、CO2、甘油、脂肪酸、乙醇等
协助扩散 高→低 需要 不消耗 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低→高 需要 消耗 小肠吸收葡萄糖、氨基酸、核苷酸、无机盐离子等
(2)大分子、颗粒性物质的非跨膜运输方式(体现了膜的流动性)
① 胞吞:细胞外→细胞内,消耗能量,如白细胞吞噬病菌、变形虫摄食等。
② 胞吐:细胞内→细胞外,消耗能量,如消化酶、抗体、蛋白质类激素等分泌蛋白的分泌。
7.(2022高三上·湖南开学考)黑藻是一种分布广泛且适合室内水体绿化的水生植物。因其易于取材、叶片薄且叶绿体较大,可用作生物学实验材料。因其细胞中含有丰富的海藻糖、蛋白质等,全草可作猪饲料或绿肥使用。下列说法错误的是( )
A.用高倍光学显微镜观察不到黑藻线粒体的双层膜结构
B.可将高倍光学显微镜下观察到的叶绿体运动作为细胞质流动的标志
C.质壁分离的过程中,黑藻细胞绿色加深、吸水能力增大
D.用斐林试剂直接检测海藻糖时未出现砖红色沉淀,说明海藻糖不是还原糖
【答案】D
【知识点】检测还原糖的实验;质壁分离和复原;观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、光学显微镜下看不到线粒体的双层膜结构,需要在电子显微镜下观察,A正确;
B、高倍镜下可以观察到叶绿体的运动,可将其作为细胞质流动的标志,B正确;
C、质壁分离的过程中,随着细胞失水,细胞液的浓度增加,黑藻细胞的吸水能力会增强,C正确;
D、还原糖与斐林试剂需要在水浴加热的条件下才会呈现砖红色反应,因此若用斐林试剂直接检测海藻糖时未出现砖红色沉淀,并不能说明海藻糖不是还原糖,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、观察细胞质流动的实验中可以叶绿体为参照物知道细胞质的流动方向,为了明显观察到细胞质的流动,实验材料必须处于有水的状态下,且可以用温水处理或在光照下处理一段时间,促进细胞质的流动。
2、植物细胞的质壁分离:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。
3、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)。
8.(2023高二下·吉林期末)翟中和院士曾说,“我确信哪怕一个最简单的细胞,也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧”,下列关于细胞的基本结构及其功能的说法正确的是( )
A.核仁与rRNA的合成有关,发菜细胞的核仁是核糖体形成的必需结构
B.高等植物细胞之间可以通过胞间连丝进行物质运输、信息交流
C.精子和卵细胞之间通过直接接触实现识别和结合,因而不需要信号分子
D.伞藻的嫁接实验可证明“生物体形态结构的建成由细胞核决定”
【答案】B
【知识点】细胞膜的功能;原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;细胞核的功能
【解析】【解答】A、发菜是原核生物,没有细胞核,A错误;
B、高等植物细胞之间可以通过胞间连丝进行物质运输、信息交流,这是细胞间进行物质运输和信息交流的一种,B正确;
C、精子和卵细胞之间是通过细胞膜之间直接接触进行细胞间的识别和结合,该过程需要细胞间的信号分子传递信息,C错误;
D、伞藻的嫁接实验与伞藻核移植实验的结果,说明伞藻形态结构的建成与假根有关,假根内有细胞核也有部分细胞质,所以并不能说明"生物体形态结构的建成由细胞核决定”,D错误;
故答案为:B。
【分析】细胞间的信息交流
在多细胞生物体内,各个细胞都不是孤立存在的,他们之间必须保持功能的协调,才能使生物体健康地生存。这种协调性的实现不仅依赖于物质和能量交换,也有赖于信息的交流。
细胞间信息交流的方式多种多样,主要有以下三种方式:
①通过化学物质传递信息:细胞分泌的 化学物质 (如激素、递质)进入血液,随血液到达全身各处,与靶细胞的细胞膜表面的受体结合,从而将信息传递给靶细胞,引起靶细胞的生理反应。
②通过细胞膜直接接触传递信息:相邻两个细胞的细胞膜直接接触,信息从一个细胞传递给另一个细胞,引起靶细胞的生理反应。
③通过细胞通道传递信息:相邻两个细胞之间形成通道 ,使细胞质相互沟通,携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。如高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,也有信息交流的作用。
9.(2023高二下·吉林期末) 2022年3月22日,中科院与合作伙伴在《自然》杂志上发表了一项重量级世界首创研究,宣布发现了一种非转基因、快速且可控的“鸡尾酒”细胞重编程方法,能够将人的多能干细胞转化为全能性的8细胞期胚胎样细胞,即相当于受精卵发育3天状态的全能干细胞。这项研究是科学家首次真正意义上将人体多能干细胞“转化”为全能性的胚胎细胞。下列叙述错误的是( )
A.受精卵和人体早期胚胎细胞具有全能性
B.细胞具有全能性的原因是细胞含有个体发育的全套基因
C.全能胚胎干细胞可分化为各种组织细胞,也可体现其全能性
D.造血干细胞能够发育成血细胞,体现了其全能性
【答案】D
【知识点】植物细胞的全能性及应用;动物细胞的全能性及应用;干细胞的概念及种类
【解析】【解答】A、受精卵和人体早期胚胎细胞具有全能性,都具有发育为完整个体的潜能,A正确;
B、细胞具有全能性的原因是: 细胞含有个体发育的全套基因 ,B正确;
C、全能胚胎干细胞可分化为各种组织细胞,也可体现其全能性 ,C正确;
D、造血干细胞是专门干细胞,能够发育成血细胞,无法体现了其全能性 ,D错误;
故答案为:D。
【分析】(1)细胞的全能性:指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能,原因:细胞中含有本物种的全套遗传物质 。
(2)全能性高低比较
①受精卵(最高)>生殖细胞>体细胞
②已分化植物细胞>已分化动物细胞
③分化程度高的细胞<分化程度低的细胞
④分裂能力强的细胞>分裂能力弱的细胞
(3)干细胞:动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞,这些细胞叫做干细胞。如人骨髓中的造血干细胞,能通过增殖和分化,不断产生红细胞、白细胞和血小板等。
10.(2023高二下·吉林期末)下图表示细胞核的结构,下列关于细胞核的说法正确的是( )
A.细胞核是细胞生命活动的控制中心和细胞代谢中心
B.处于分裂期的细胞中③可以控制物质出入
C.⑥实现了核质之间频繁的物质交换和信息交流
D.细菌不具有该图所示结构,但细菌无丝分裂过程中也会出现DNA复制
【答案】C
【知识点】细胞核的功能;细胞核的结构
【解析】【解答】分析题图可知,①是核糖、②是内质网、③是核膜、④是染色质、⑤是核仁、 ⑥是核孔。
A、细胞核是细胞生命活动的控制中心和细胞代谢的控制中心,A错误;
B、分裂期不具有核膜,B错误;
C、⑥是核孔,核孔是大分子物质进出细胞核的通道,具有选择性,实现了核质之间频繁的物质交换和信息交流 ,C正确;
D、细菌是原核生物,不具有细胞核,而且细菌的增殖主要通过二分裂方式进行,D错误;
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信息交流,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 。
11.(2023高二下·吉林期末)为解决杂交瘤细胞在传代培养中出现来自B淋巴细胞的染色体丢失问题,研究者将抗原刺激后的B淋巴细胞,用EBV(一种病毒颗粒)感染,获得“染色体核型稳定”的EBV转化细胞。EBV转化细胞能够在HAT培养基中存活,但对Oua敏感。骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能存活,但对Oua不敏感。下图表示操作过程。下列分析错误的是( )
A.B淋巴细胞可从多次间歇注射某种抗原的动物脾脏中获得
B.HAT培养基和Oua筛选去除的是未融合的EBV转化细胞
C.杂交瘤细胞染色体丢失可能会导致抗体的产生能力下降
D.图中获得的杂交瘤细胞需经克隆化培养和抗体检测筛选后才可用于生产
【答案】B
【知识点】单克隆抗体的制备过程
【解析】【解答】A、B淋巴细胞是在骨髓中发育成熟的,可分别在脾脏或淋巴结等处,对动物进行间歇注射抗原,会刺激机体产生相应的B淋巴细胞,所以可知在动物的脾脏中获得B淋巴细胞,A正确;
B、有题干“ EBV转化细胞能够在HAT培养基中存活,但对Oua敏感。骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能存活,但对Oua不敏感 ”可知,HAT培养基去除的是未与EBV转化细胞结合的骨髓瘤细胞核自身融合的骨髓瘤细胞, Oua筛选去除的是未与骨髓瘤细胞融合的EBV转化比和自身融合的EBV转化细胞,B错误;
C、抗体是浆细胞分泌的,若杂交瘤细胞丢失来自B淋巴细胞的染色体,可能会导致抗体产生的能力下降,C正确;
D、图示获得的杂交瘤细胞还需要经过进一步的筛选,需经过克隆化培养,并用专一抗体检测呈现阳性的杂交瘤细胞才能直接用于生产单克隆抗体,D正确;
故答案为:B。
【分析】(1)单克隆抗体的制备过程:
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。
(2)杂交瘤细胞的特点
既能大量繁殖,又能产生专一的抗体。
(3)单克隆抗体的优点
特异性强,灵敏度高,并能大量制备。
12.(2023高二下·吉林期末)酿酒过程中所用酿酒酵母菌种的性能是决定果酒品质的重要因素。如图表示从土壤中筛选酿酒酵母的过程。下列叙述正确的是( )
A.步骤①应从表层土壤取样,并对样品进行高压蒸汽灭菌
B.步骤④接种方法为稀释涂布法,接种工具为接种环或涂布器
C.分离纯化酵母菌时,还可采用平板划线法,且该方法也需要进行③步骤
D.若多个平板上菌落数的平均值为32,则10g土壤样品中所含酵母菌数量约为3.2×107
【答案】D
【知识点】微生物的分离和培养
【解析】【解答】A、 酿酒酵母为兼性厌氧的生物,其繁殖需要氧气,因此步骤①需要从表层土壤转给你取样,但是不能对样品进行高压蒸汽灭菌,否则会杀死酿酒酵母,A错误;
B、 步骤④接种方法为稀释涂布法,接种工具为涂布器 ,B错误;
C、 分离纯化酵母菌时,采用平板划线法 ,此方法不需要进行 ③步骤 稀释操作,C错误;
D、如多个平板上菌落数的平均值为32,稀释倍数是105,则1g土壤样品中所含酵母菌数量是3.2/0.1=3.2x106个,则10g土壤样品中所含酵母菌数量约为3.2×107,D正确;
故答案为:D。
【分析】微生物的纯化培养技术
①平板划线法:是微生物接种的常用方法,最终目的为了获得单菌落。平板划线法中细胞的分离和稀释过程发生在接种环在固体平板表面上的划线和移动过程中。
②稀释涂布平板法:是将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面,进行培养。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。该法在将细胞接种到培养基之前,通过液体稀释的方法分散细胞,最常用的液体稀释方法为 10 倍系列稀释。
13.(2020·新高考I)我国的酿酒技术历史悠久,古人在实际生产中积累了很多经验。《齐民要术》记载:将蒸熟的米和酒曲混合前需“浸曲发,如鱼眼汤,净淘米八斗,炊作饭,舒令极冷”。意思是将酒曲浸到活化,冒出鱼眼大小的气泡,把八斗米淘净,蒸熟,摊开冷透。下列说法错误的是( )
A.“浸曲发” 过程中酒曲中的微生物代谢加快
B.“鱼眼汤” 现象是微生物呼吸作用产生的CO2释放形成的
C.“净淘米”" 是为消除杂菌对酿酒过程的影响而采取的主要措施
D.“舒令极冷”的目的是防止蒸熟的米温度过高导致酒曲中的微生物死亡
【答案】C
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、“浸曲发”是将酵母菌活化,可以使微生物代谢加快,A正确;
B、“鱼眼汤”是指酵母菌在呼吸过程中产生CO2,使溶液中出现气泡,B正确;
C、在做酒过程中,为消除杂菌的影响主要靠“炊作饭”,即蒸熟,C错误;
D、“舒令极冷”是将米饭摊开冷透,防止温度过高导致微生物(酵母菌死亡),D正确。
故答案为:C。
【分析】酵母菌:
(1)形态结构:酵母菌是单细胞真菌,属真核生物,细胞大小为1~30um,呈圆形、椭圆形等。
(2)繁殖:酵母菌的繁殖方式主要为无性生殖(出芽生殖、分裂生殖、孢子生殖),又多以出芽生殖方式进行。
(3)生存的环境:酵母菌分布在含糖较高的偏酸环境中,如水果等。
(4)代谢类型:异养兼性厌氧型——既能进行有氧呼吸,又能进行无氧呼吸。
反应式:
在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖。C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O
在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。C6H12O6→2C2H5OH+2CO2
14.(2023高二下·吉林期末)小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞,制备流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.为获得更多的囊胚,可采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子
B.细胞a和细胞b内含有的核基因不同,所以全能性高低不同
C.用胰蛋白酶将细胞a的膜蛋白消化后可获得分散的胚胎干细胞
D.胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养
【答案】D
【知识点】动物细胞培养技术;动物胚胎发育的过程
【解析】【解答】A、为获得更多的囊胚,可采用激素促进成熟雌性个体超数排卵,然后将卵细胞从母体内取出,在试管内与人工采集的精子进行体外受精,培养成胚胎,A错误;
B、细胞a和细胞b是由同一个受精卵经过有丝分裂形成的,所有它们的核基因相同,B错误;
C、运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞,首先必须用胰蛋白酶处理内细胞团,分解细胞间的胶原蛋白等,使之分散成单个细胞,C错误;
D、动物细胞培养是需要在5%CO2的培养箱中进行培养,乙维持培养液的pH,D正确;
故答案为:D。
【分析】动物细胞培养需要满足以下条件:
①无菌、无毒的环境:培养液应进行无菌处理。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。
15.(2023高二下·吉林期末)如图为体细胞克隆猴“中中”和“华华”的培育流程,为建立人类疾病的动物模型、研究疾病机理带来光明前景。下列叙述正确的是( )
A.过程①将成纤维细胞注射到去核的卵母细胞中,体现细胞膜的选择透过性
B.过程②在培养基中加入的动物血清含有激发成纤维细胞核全能性表达的物质
C.过程③进行同步发情处理,可降低代孕母猴对“中中”“华华”的免疫排斥反应
D.与模型小鼠相比,模型猴更适合于研究人类疾病的发病机理、研发诊治药物
【答案】D
【知识点】动物细胞核移植技术;动物体细胞克隆
【解析】【解答】分析题图可知,该过程是体细胞克隆的过程, ①是对处于减数第二次分裂中期的卵母细胞去核的步骤、②是去体细胞进行细胞核移植的过程、 ③是胚胎移植的过程。
A、过程①将成纤维细胞注射到去核的卵母细胞中,未体现细胞膜的选择透过,A错误;
B、在培养细胞是需要在培养基中加入一定量的动物血清,其作用是模拟内环境和补充未知的缺少的营养物质,激发成纤维细胞核的全能性的是卵细胞的细胞质中的物质,B错误;
C、过程③进行同步发情处理,是为了给胚胎移入受体提供相同的生理环境,C错误;
D、猴子与人类的亲缘关系比小鼠近,与模型小鼠比,模型猴更适合研究人类基本的发病机理,研发诊治药物,D正确;
故答案为:D。
【分析】体细胞克隆
(1)哺乳动物核移植的分类
可以分为胚胎细胞核移植(比较容易)和体细胞核移植(比较难)。
(2)选用去核卵(母)细胞的原因
卵(母)细胞比较大,容易操作;卵(母)细胞细胞质多,营养丰富。
(3)体细胞核移植的大致过程
体细胞进行细胞培养;同时采集卵母细胞,在体外培养到减二分裂中期的卵母细胞,去核(显微操作);将供体细胞注入去核卵母细胞;通过电刺激使两细胞融合,供体核进入受体卵母细胞,构建重组胚胎;将胚胎移入受体(代孕)体内;生出与供体遗传基因相同的个体。
二、多选题
16.(2023高二下·吉林期末)据2021年7月报道,湖南永州都龙庙水库,发现透明的伞状浮游动物桃花水母。桃花水母诞生于5.5亿年前,生活水域必须无毒、无害、洁净,被称为“水中熊猫”。据2021年9月报道,云南开远冷水水沟,100多株华盖木试种成功。华盖木属于国家一级重点保护植物,对土质、湿度、温度等要求严苛,被称为“植物中的熊猫”。下列相关叙述不正确的是( )
A.桃花水母和华盖木结构和功能的基本单位均为细胞
B.桃花水母和华盖木生命系统各个层次完全相同
C.高倍镜下观察桃花水母细胞,为得到更清晰物像应调节粗准焦螺旋
D.为了保持优良的生态环境,我们应该禁止一切经济开发建设
【答案】B,C,D
【知识点】细胞是生物体的结构和功能单位;生命系统的结构层次
【解析】【解答】A、桃花水母属于动物、华盖木属于植物,植物和动物的结构和功能的基本单位均为细胞,A正确;
B、桃花水母属于动物、华盖木属于植物,植物没有系统这个结构层次,B错误;
C、高倍镜下观察桃花水母细胞,为得到更清晰物像应调节细准焦螺旋 ,C错误;
D、为了保持优良的生态环境,我们应该合理开发建设,D错误;
故答案为:B、C、D。
【分析】命系统的结构层次
①多细胞动物生命系统结构层:细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈。
②多细胞植物没有系统层次;单细胞生物没有组织、器官、系统层次;一个单细胞生物既是细胞层次,也是个体层次,如一个大肠杆菌、草履虫、变形虫等。
17.(2023高二下·吉林期末)葡萄糖是人体所需的一种单糖。下列关于人体内葡萄糖的叙述,错误的是( )
A.葡萄糖是人体血浆的重要组成成分,其含量受激素的调节
B.葡萄糖常被形容为“生命燃料”,能经自由扩散通过细胞膜
C.葡萄糖进入线粒体参与氧化分解需要穿越四层磷脂分子
D.血液中的葡萄糖进入人体脂肪组织细胞可转变为甘油三酯
【答案】B,C
【知识点】糖类的种类及其分布和功能;物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】葡萄糖(C6H12O6):分布于动植物细胞中,是细胞中主要的能源物质
A、葡萄糖在人体中是通过血液运输的,是血浆的重要组成部分,由机体的胰高血糖素、肾上腺激素和胰岛素等激素来调节其含量,A正确;
B、葡萄糖常被形容为“生命燃料”,葡萄糖通过细胞膜的运输方式有协助扩散或主动运输,B错误;
C、葡萄糖无法进入线粒体,需要在细胞质基质中分解为丙酮酸后再进入线粒体中发货作用,C错误;
D、当人体摄入过来的葡萄糖时,血液中的葡萄糖会进入人体的脂肪组织细胞,进入转化成甘油三脂,D正确;
故答案为:B、C。
【分析】调节血糖的激素
(1)胰岛素:降血糖
分泌部位:胰岛 B 细胞
作用机理:
①促进血糖进入组织细胞,并在组织细胞内氧化分解、合成糖原、转变成脂肪酸等非糖物质;
②抑制肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖。
(抑制 2 个来源,促进 3 个去路)
(2)胰高血糖素:升血糖
分泌部位:胰岛A细胞
作用机理:促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖。
18.(2023高二下·吉林期末)为拯救珍稀植物红豆杉,并同时获得高抗癌活性物质——紫杉醇,科研小组设计了如图所示的实验流程。下列相关叙述错误的是( )
A.图中先用酶解法去掉细胞壁,再诱导形成愈伤组织
B.通常选择茎尖进行组织培养,从而获得脱毒苗,使植物具备抗毒能力
C.紫杉醇是红豆杉植物生长所必需的产物,图中获得紫杉醇的过程体现了植物细胞的全能性
D.同一株植物不同部位的组织细胞经诱导培养获得的植株基因型不一定相同
【答案】A,B,C
【知识点】植物组织培养的过程
【解析】【解答】A、外植体通过脱分化形成愈伤组织,不需要去掉细胞壁,A错误;
B、茎尖处病毒较少,可利用茎尖进行组织培养获得脱毒苗,但是获得的脱毒苗,不一定具有抗毒的能力,B错误;
C、由图示可知, 紫杉醇是由愈伤组织形成的,此过程中的愈伤组织还没有发育成一个完整的植物,所以未体现植物细胞的全能性,C错误;
D、同一株植物不同部位的组织细胞经诱导培养获得的植株基因型不一定相同 ,例如花粉粒培养获得的愈伤组织细胞内的染色体数目是正常体细胞的一半,D正确;
故答案为:A、B、C。
【分析】植物组织培养
(1)植物组织培养的原理:植物细胞的全能性
(2)植物组织培养的过程:
离体的植物组织、器官或细胞愈伤组织试管苗→植物体
①外植体:用于植物组织培养的离体的植物器官、组织或细胞。
②脱分化:已经分化的细胞,在一定激素和营养等条件的诱导下,失去其特有的结构和功能,转变成未分化的细胞。
③愈伤组织:脱分化而形成的不定形的薄壁组织团块。
④再分化:愈伤组织重新分化成芽、根等器官的过程。
19.(2023高二下·吉林期末)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
【答案】B,C,D
【知识点】人类遗传病的监测和预防;胚胎移植;胚胎的体外培养
【解析】【解答】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是指胚胎之前的染色体数目和结构的检测,PGS可用来筛选唐氏综合征,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;
故答案为:B、C、D。
【分析】胚胎移植的基本程序
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,供体和受体是同一物种。并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。配种或输精后第 7 天,用特制的冲卵装置,把供体母牛子
宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。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。
直接向受体移植或放入-196℃的液氮中保存。
④对胚胎进行移植。
⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。
20.(2023高二下·吉林期末)下列关于基因工程和蛋白质工程的叙述不正确的是( )
A.将某蛋白基因导入牛的乳腺细胞后可形成乳腺生物反应器
B.蛋白质工程可以改造现有的蛋白质或制造出新的蛋白质
C.蛋白质工程是基因工程的延伸,不需要对基因进行操作
D.从工程菌大肠杆菌中获得的人类干扰素可直接使用
【答案】A,C,D
【知识点】基因工程的应用;蛋白质工程
【解析】【解答】A、将某蛋白基因导入牛的受精卵后发育形成乳腺生物反应器,A错误;
B、蛋白质工程可研改造现有的蛋白质或制造出新的蛋白质,B正确;
C、蛋白质工程是基因工程的延伸,需要对基因进行操作,C错误;
D、由工程菌大肠杆菌获得人类干扰素的成分后不可以直接应用,因为大肠杆菌是原核生物,只有核糖体一种细胞器,不能对干扰素进行加工、整理,D错误;
故答案为:A、C、D。
【分析】(1)蛋白质工程的基本思路:预期的蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。
(2)蛋白质工程和基因工程的区别:基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质,而蛋白质工程能够生产自然界没有的蛋白质。
三、综合题
21.(2023高二下·吉林期末)M蛋白(由M基因编码)是一类广泛存在于动植物中的金属结合蛋白,具有吸附重金属的作用,M基因能在大肠杆菌和动物A的肝细胞中特异性表达。现设计实验如下:
实验一:科研人员将外源DNA片段F插入M基因的特定位置,再通过一定的技术手段获得M基因失活的转基因克隆动物A,流程如图1所示。
实验二:将M基因导入大肠杆菌构建具有吸附重金属的作用的工程菌,如图2所示。
(1)在构建含有片段F的重组质粒过程中,用于切割质粒DNA的工具酶能将特定部位的两个核苷酸之间的 断开。
(2)实验一中,卵母细胞常用显微操作法去核,去核的实质是去除 复合物。
(3)在进行动物A成纤维细胞培养时,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,需要进行的操作是 。
(4)根据M蛋白cDNA的核苷酸序列设计了相应的引物(图2甲),通过PCR扩增M基因。已知A位点和B位点分别是起始密码子和终止密码子对应的基因位置。选用的引物组合应为 。实验二中,PCR所用的DNA聚合酶扩增出的M基因的末端为平末端。由于载体E只有能产生黏性末端的酶切位点,需借助中间载体P将M基因接入载体E。载体P和载体E的酶切位点及相应的酶切序列如图2乙所示。
①选用 酶将载体P切开,再用 DNA连接酶将M基因与载体P相连,构成重组载体P。
②由于载体P不具有表达M基因的 故应该选用 酶组合对载体P和载体E进行酶切,将切下的M基因和载体E用DNA连接酶进行连接,将得到的混合物导入到用 处理的大肠杆菌,筛出M工程菌。
【答案】(1)磷酸二酯键
(2)纺锤体—染色体
(3)定期更换培养液(“更换培养液”)
(4)引物a和引物d;EcoRV;T4;启动子和终止子;XhoI和PstI;Ca2+
【知识点】胚胎移植;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)在基因工程中,构建重组质粒的过程中,用于切割质粒DNA的工具酶是限制酶,限制酶可以识别特定的双链DNA序列并在特定部位将两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开.
(2) 实验一中 ,成熟至MII的卵细胞常用显微操作法去核,此时卵细胞中的核,其实是纺锤体-染色体复合物,因此去核的实质是去除纺锤体—染色体复合物。
(3)进行动物细胞培养时,由于细胞代谢常常会积累较多的代谢废物,如果不及时清理这些代谢废物,会对细胞自身产生危害,因此应该定期更换培养液以防止代谢产物积累。
(4)密码子是位于mRNA上的决定氨基酸的三个相邻的碱基,起始密码子和终止密码子分别控制翻译的开始和结束,所有为了保证基因的正常的表达,PRC扩增M基因时,一对引物应分别位于位点A和位点B的两侧,所有选择引物a和引物d。
①中间载体P可将M基因接入载体E,而扩增出的M基因的末端为平末端,因此中间载体P经酶切后必须得到的是平末端,才能与M基因相连。分析图2可知,载体P上含有 XhoI、PstI 、SmaI和EcoRV的识别序列,但是只有EcoRV能切出平末端,因此需要用EcoRV对载体P进行酶切。T4DNA连接酶将M基因与载体P相连接,构成了重组载体P。
②载体P不含有启动子和终止子,故应该利用载体E的启动子和终止子,才能完成目的基因的表达,因此需要将重组载体P上的M基因切割下来,然后插入到载体E的启动子和终止子之间。重组载体P上的基因M位于限制酶XhoI和PstI的识别序列之间,因此可以利用XhoI和PstI对重组载体P进行酶切,为使载体E上得到相同的粘性末端,以便基因M与载体E进行连续,载体E也应该用XhoI和PstI进行酶切。当大肠杆菌作为基因工程的受体细胞时,常用Ca2+来处理大肠杆菌,使其处于感受态,便于重组质粒的导入。
【分析】基因工程的四个步骤:
(1)目的基因的筛选与获取:从基因文库中获取、利用PCR技术扩增或人工合成。
(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,导入的方法也不相同,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的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:
①分子水平上的检测:检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因-DNA分子杂交技术;
检测目的基因是否转录出mRNA-分子杂交法;
检测目的基因是否翻译成蛋白质-抗原抗体杂交技术。
②个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定。
22.(2023高二下·吉林期末)下表是某公司研发的一种培养大肠杆菌菌群的培养基配方,请根据表格和所学知识回答下列相关问题。
成分 蛋白胨 乳糖 蔗糖 KH2PO4 指示剂 琼脂
含量(g) 10 5 5 2 0.2 12
将上述物质溶解后,用蒸馏水定容到1000mL
(1)若根据用途划分,该培养基属于 (填选择或鉴别)培养基。培养大肠杆菌,需要将培养基的pH调至 。若要用上述培养基来筛选出土壤中的尿素分解菌,培养基的营养成分需怎样更改? ,并用酚红作为指示剂。
(2)将下列微生物纯培养过程的相关步骤按顺序排列 。
①接种②灭菌③配制培养基④培养⑤分离
(3)图1和图2是培养某细菌的结果图,图1对应的接种方法可用于微生物的计数,该方法用于微生物计数的原理是: ,该方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目少,原因是: 。
(4)按图2所示进行划线。下列有关叙述合理的有 。
a、获得图2平板,使用的接种环需要灼烧灭菌5次
b、划线时应避免划破培养基表面,以免不能形成正常菌落
c、每次灼烧后的接种环都可以直接划线
d、在进行第二次以及以后的划线操作时,需要从上一次划线的末端开始划线
【答案】(1)鉴别;中性或弱碱性;将蛋白胨改成尿素
(2)③②①⑤④
(3)原理是:当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个单菌落,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。原因是:当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落。
(4)abd
【知识点】微生物的分离和培养;测定某种微生物的数量;培养基对微生物的选择作用;灭菌技术
【解析】【解答】(1)由图表可知,该培养基的碳源、氮源等物质,可以被大多数微生物利用,因为无法起到选择的作用,而且培养上加入了鉴别大肠杆菌的指示剂,因此可以判断该培养基为鉴别培养基。大肠杆菌为细菌,在培养细菌时需要将培养基pH调至中性或弱碱性。由于尿素分解菌能够分解尿素作为氮源,而其他微生物不能利用尿素,因此应当制备尿素为唯一氮源的固体培养基,可以将表中的蛋白胨改为尿素,在这样的培养基上,尿素分解菌能够利用尿素作为氮源导致缺乏氮源而无法生存,从而起到选择作用。
(2)对微生物进行纯培养是首先配制适宜的便宜即,然后对培养基和接种用到的工具、器皿等进行灭菌,然后再无菌环境下进行接种,经过一段时间即可获得单菌落,将符合要求的菌落进行分离,然后进行大规模培养即可,所以正确的步骤顺序是 ③②①⑤④ 。
(3)图1中单菌落均匀分布在整个固体培养基上,可推知其接种方法为稀释涂布平板法,图2菌落连成片,只在最后出现了少许单菌落,说明其接种方法为平板划线法。稀释涂布平板法可以用于微生物计数,主要是因为当样品的稀释度足够高是,培养基表面生产的一个单菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌,就能推测出样品中大约含有多少活菌;但是当两个或多个细胞连在一起时,平板上就只有一个菌落,所以该方法会导致统计的菌落数比活菌的实际数目少。
(4)a、由图2可知,由四个划线区域,在接种的过程中划线的前后都需要消毒,所以整个过程中灼烧灭菌的次数是5次,a正确;
b、划线时要避免破坏培养基表面,否则会导致微生物聚集,不能形成正常的菌落,b正确;
c、每次灼烧接种后不能直接进行划线,必须将接种环冷却,以免高温杀死菌种,c错误;
d、在进行第二次以及以后的划线操作时,需要从上一次划线的末端开始划线,因为线条末端微生物的数目比线条起始处更少,每次从上一次划线的末端开始,能使微生物的数目随着划线的次数的增加而逐步减少,最终能得到单个微生物繁殖而来的菌落,d正确;
答案为:a、b、d。
【分析】微生物的纯化培养技术
(1)平板划线法:是微生物接种的常用方法,最终目的为了获得单菌落。平板划线法中细胞的分离和稀释过程发生在接种环在固体平板表面上的划线和移动过程中。
(2)稀释涂布平板法:是将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面,进行培养。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。该法在将细胞接种到培养
基之前,通过液体稀释的方法分散细胞,最常用的液体稀释方法为 10 倍系列稀释。
(3)用平板划线法和稀释涂布平板法接种的目的是:使聚集在一起的微生物分散成单个细胞,从
而能在培养基表面形成单个的菌落,以便于纯化菌种。
(4)平板划线法操作步骤:
①将接种环放在火焰上灼烧,直到接种环烧红。
②在火焰旁冷却接种环,并打开棉塞。
③将试管口通过火焰。
④将已冷却的接种环伸入菌液中蘸取一环菌液。
⑤将试管通过火焰,并塞上棉塞。
⑥左手将皿盖打开一条缝隙,右手将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内,划三至五条平行线,盖
上皿盖。注意不要划破培养皿。
⑦灼烧接种环,待其冷却后,从第一区域划线的末端开始往第二区域内划线。重复以上操作,在
三、四、五区域内划线。注意不要将最后一区的划线与第一区相连。
23.(2023高二下·吉林期末)研究发现人体红细胞膜上的载体蛋白能协助葡萄糖顺浓度梯度跨膜转运;而小肠上皮细胞肠腔面上存在特定的载体蛋白,可以逆浓度梯度从肠腔吸收葡萄糖,当细胞内葡萄糖浓度高时,小肠上皮细胞基底面又可以顺浓度梯度将葡萄糖转运到血液中。图甲为不同类型物质出入细胞膜的示意图。据下图回答下列问题:
(1)葡萄糖进入红细胞的运输方式是 (填图甲中数字),葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的运输方式是 (填图甲中数字)。
(2)磷脂双分子层是细胞膜的基本支架,其内部是磷脂分子的疏水端。既然膜内部分是疏水的,水分子为什么能跨膜运输?根据所学内容提出两点合理的解释: 。
(3)生物膜的功能主要与其上的蛋白质有关。下列过程中与该物质有关的过程有____(填字母)
A.胞吞
B.细胞膜的选择透过性
C.有氧呼吸过程中[H]与O2结合生成水的反应
D.精子与卵细胞的识别
(4)图乙表示将三个生理状态基本一致的洋葱鳞片叶表皮细胞置于三种不同浓度溶液后的状态,请回答下列问题:
三种溶液初始状态下的浓度大小依次是 ,图中三种状态的活细胞吸水能力最强的是 。
【答案】(1)③;①
(2)水分子极小,可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙;细胞膜上存在水通道蛋白,水分子可以通过通道蛋白实现跨膜运输
(3)A;B;C;D
(4)C>A>B;C
【知识点】生物膜的功能特性;质壁分离和复原;被动运输;主动运输
【解析】【解答】分析题图可知, ①和④的过程由低浓度→高浓度,而且需要能量,所以是主动运输、②运输是由高浓度→低浓度,不需要能量和载体,所以是自由扩散、③运输由高浓度→低浓度,不需要能量,需要载体蛋白,所以是协助扩散、A是细胞膜上的蛋白质、B是磷脂双分子层、C是糖被。
(1)图中C是糖被,所以推出上侧为细胞膜的外侧,由于血浆的葡萄糖浓度处于相对稳定的状态,保持在较高水平,因此红细胞细胞葡萄糖是从高浓度向低浓度运输的,需要载体蛋白的协助,不需要消耗能量,属于协助扩散,对应图示中的③过程;葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞,是低浓度到高浓度,属于主动运输,对于图示中的 ① 过程。
(2)因为水分子是极小的,可以通过磷脂分子运动产生的间隙进入细胞,而且细胞膜上存在水通道蛋白,水分子可以通过通道蛋白实现跨膜运输,所以膜内部分是疏水的,水分子依然是能跨膜运输的。
(3)A、胞吞的过程中大分子物质首先与膜上的蛋白质结合,因此与蛋白质有关,A正确;
B、细胞膜上蛋白质的种类决定了透过的物质,蛋白质数量决定物种的通过数量,所以细胞膜的选择透过性与蛋白质有关,B正确;
C、有氧呼吸的过程中 [H] 和O2结合生成水的过程需要酶的催化,绝大多数的酶的本质是蛋白质,所以与蛋白质有关,C正确;
D、精子和卵细胞之间的识别和结合是通过细胞膜上的蛋白质来实现的,所以与蛋白质有关,D正确;
故答案为:A、B、C、D。
(4)由图示可知,A、C发生了质壁分离现象,说明都发生了失水现象,C质壁分离程度>A质壁分离程度,说明C细胞失水更多,B细胞无质壁分离现象,所以B的浓度与细胞液浓度差不多,因此可以推出三种溶液的初始浓度的关系如下:C>A>B,由于C细胞失水最多,细胞液的浓度最大,其对应的吸水能量最强。
【分析】(1)离子的跨膜运输方式(体现了膜的选择透过性)
方式 方向 载体 能量 例子
被动运输 自由扩散 高→低 不需要 不需要 H2O、O2、CO2、甘油、脂肪酸、乙醇等
协助扩散 高→低 需要 不消耗 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低→高 需要 消耗 小肠吸收葡萄糖、氨基酸、核苷酸、无机盐离子等
(2)大分子、颗粒性物质的非跨膜运输方式(体现了膜的流动性)
① 胞吞:细胞外→细胞内,消耗能量,如白细胞吞噬病菌、变形虫摄食等。
② 胞吐:细胞内→细胞外,消耗能量,如消化酶、抗体、蛋白质类激素等分泌蛋白的分泌。
(3)成熟植物细胞具有原生质层,由细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质构成,相当于一层半透膜;同时植物细胞的细胞壁具有全透性;原生质层的伸缩性>细胞壁的伸缩性。
①当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水膨胀。
②当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水,此时细胞壁和原生质层都会出现一定程度的皱缩,但是由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,持续失水将逐渐发生质壁分离;当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水,持续吸水将逐渐发生质壁分离复原。
③当外界溶液浓度等于细胞液浓度时,水分进出平衡。
24.(2023高二下·吉林期末)下图是人体某组织细胞部分结构及生理过程的示意图。请据图回答:
(1)科学家发现囊泡能将物质准确运输到目的位置并“卸货”,是由于囊泡膜表面有特殊的“识别代码”,能识别相应受体。这种“识别代码”的化学本质很可能是 。
(2)溶酶体中的多种水解酶从合成到进入溶酶体的途径是:2→ → →溶酶体(用数字表示)。
(3)图中过程⑥→⑨说明溶酶体具有 的功能。溶酶体内含有多种水解酶,为什么溶酶体膜不会被这些水解酶分解?尝试提出一种合理的假说: 。
(4)若图示细胞表示乳腺细胞,用同位素标记一定量的氨基酸培养乳腺细胞,测得与合成和分泌乳蛋白相关的一些细胞器上放射性强度的变化曲线如图甲所示,以及在此过程中有关的生物膜面积的变化曲线如图乙所示。图中曲线所指代的细胞结构相同的是____。
A.c和f B.c和d C.a和e D.a和d
(5)图中含有尿嘧啶的细胞器有 。(填写图中1-5数字)
【答案】(1)糖蛋白/蛋白质
(2)1;4
(3)分解衰老、损伤的细胞器;①膜的成分可能被修饰,使得酶不能对其发挥作用②溶酶体膜可能因为所带电荷或某些特定基团的作用而能使酶远离自身③可能因膜转运物质使得膜周围的环境不适合酶发挥作用
(4)A
(5)2、3、5
【知识点】DNA、RNA在细胞中的分布实验;细胞膜的成分;细胞膜的功能;细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】分析题图可知,1是内质网、2是附着在内质网上的核糖体、3游离的核糖体、4是高尔基体、5是线粒体。
(1)细胞膜上的糖蛋白具有细胞识别功能,因此囊泡膜表面这种“识别代码”的化学本质是糖蛋白。
(2)溶酶体中有多种水解酶,水解酶的合成过程是,核糖体上合成→内质网加工和运输→高尔基体上进一步加工→溶酶体,即对于图示中2→1→4→溶酶体。
(3)图中过程 ⑥→⑨说明了溶酶体具有分解衰老、损伤的细胞器的功能, 溶酶体膜不会被这些水解酶分解 ,可能的原因是: ①膜的成分可能被修饰,使得酶不能对其发挥作用②溶酶体膜可能因为所带电荷或某些特定基团的作用而能使酶远离自身③可能因膜转运物质使得膜周围的环境不适合酶发挥作用 。
(4)分泌蛋白首先在核糖体a上出现,然后依次出现在内质网b和高尔基体c上,最后分泌到细胞外;在分泌蛋白合成和运输的过程中,内质网d的膜面积变小,高尔基体f的膜面积基本不变,细胞膜e的膜面积是增大的,因此b和d相同,都是内质网;c和f相同,都是高尔基体。
故答案为:A。
(5)图中含有尿嘧啶的细胞器是含有RNA的细胞器,核糖体和线粒体上都含有RNA,因此对应图示中的2、3、5。
【分析】(1)分泌蛋白:在细胞内合成后,分泌到细胞外起作用的蛋白质,如消化酶、抗体和蛋白质类激素等。
(2)分泌蛋白的合成和分泌过程如下:
(3)分泌蛋白形成过程中:内质网膜面积减小 ,高尔基体膜面积先增大后减小(基本不变) ,细胞膜膜面积增大。
1 / 1吉林省“BEST合作体”2022-2023学年高二下学期期末联考生物试题
一、单选题
1.(2023高二下·吉林期末)下列有关细胞中有机物的叙述,正确的是( )
A.细胞中的糖类都以单糖形式存在
B.构成蓝细菌遗传物质的碱基有5种
C.酶与激素的化学本质都是蛋白质
D.核糖体和细胞膜中都有含磷有机物
2.(2023高二下·吉林期末)在“观察植物细胞的质壁分离及复原现象”实验中,观察到了如图所示的实验现象。下列有关叙述正确的是( )
A.图中①④⑤组成原生质层
B.该实验至少需用显倍镜观察3次
C.实验材料常用紫色洋葱鳞片叶内表皮
D.图示细胞中⑥和⑦内的溶液浓度相等
3.(2023高二下·吉林期末)蛋白质与核酸一直是科学家研究的热点领域之一。下列相关叙述中错误的是( )
A.细胞质基质、线粒体、叶绿体和细胞核中均有蛋白质和核酸
B.细胞中的遗传物质是DNA,病毒的遗传物质是DNA或RNA
C.蛋白质的合成需要mRNA、rRNA及tRNA三种核糖核酸参与
D.氨基酸合成蛋白质会产生水,核苷酸合成核酸不产生水
4.(2023高二下·吉林期末)塑料是一类高分子聚合物的统称,其形成的“白色污染”给全球带来严重的环境污染和生态破坏。中科院海洋研究所的科研团队成功发现一种能有效降解塑料垃圾的细菌,并从这个菌群筛查出能明显降解聚乙烯塑料的多个酶,下列说法正确的是( )
A.该细菌合成能降解塑料的酶至少需要核糖体-内质网-高尔基体
B.这种细菌的遗传物质主要是DNA
C.若提取该细菌内的所有核酸进行彻底水解,会得到8种产物
D.若将这种酶进行高温处理,则这种酶会被水解成为多种氨基酸
5.(2022高三上·哈尔滨月考)《氾胜之书》是西汉晚期农学著作,是中国现存较早的一部农学著作,书中提到收获的粮食要“曝使极燥”,降低粮食的含水量后才入仓储存。下列说法错误的是()
A.“曝使极燥”后,细胞中自由水含量大幅度减少,细胞的代谢降低
B.种子生长发育的不同时期,细胞内自由水与结合水的比值可能不同
C.“曝使极燥”使种子细胞的丧失全部结合水,从而抑制种子新陈代谢
D.种子萌发形成根系后,吸收的无机盐是溶解于水中形成的离子
6.(2023高二下·吉林期末)自由扩散、协助扩散是两种物质跨膜运输方式,下图中①②是这两种运输方式的示意图,③④表示这两种运输方式的曲线。下列相关叙述中,错误的是( )
A.这两种物质运输方式中,物质均以扩散方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量
B.图①③可用于表示自由扩散,不需要转运蛋白,其运输速率只受膜内外物质浓度梯度的大小影响
C.图②④可用于表示协助扩散,需要转运蛋白,其运输速率不只受膜内外物质浓度梯度的大小影响
D.图②中的载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的物质通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变
7.(2022高三上·湖南开学考)黑藻是一种分布广泛且适合室内水体绿化的水生植物。因其易于取材、叶片薄且叶绿体较大,可用作生物学实验材料。因其细胞中含有丰富的海藻糖、蛋白质等,全草可作猪饲料或绿肥使用。下列说法错误的是( )
A.用高倍光学显微镜观察不到黑藻线粒体的双层膜结构
B.可将高倍光学显微镜下观察到的叶绿体运动作为细胞质流动的标志
C.质壁分离的过程中,黑藻细胞绿色加深、吸水能力增大
D.用斐林试剂直接检测海藻糖时未出现砖红色沉淀,说明海藻糖不是还原糖
8.(2023高二下·吉林期末)翟中和院士曾说,“我确信哪怕一个最简单的细胞,也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧”,下列关于细胞的基本结构及其功能的说法正确的是( )
A.核仁与rRNA的合成有关,发菜细胞的核仁是核糖体形成的必需结构
B.高等植物细胞之间可以通过胞间连丝进行物质运输、信息交流
C.精子和卵细胞之间通过直接接触实现识别和结合,因而不需要信号分子
D.伞藻的嫁接实验可证明“生物体形态结构的建成由细胞核决定”
9.(2023高二下·吉林期末) 2022年3月22日,中科院与合作伙伴在《自然》杂志上发表了一项重量级世界首创研究,宣布发现了一种非转基因、快速且可控的“鸡尾酒”细胞重编程方法,能够将人的多能干细胞转化为全能性的8细胞期胚胎样细胞,即相当于受精卵发育3天状态的全能干细胞。这项研究是科学家首次真正意义上将人体多能干细胞“转化”为全能性的胚胎细胞。下列叙述错误的是( )
A.受精卵和人体早期胚胎细胞具有全能性
B.细胞具有全能性的原因是细胞含有个体发育的全套基因
C.全能胚胎干细胞可分化为各种组织细胞,也可体现其全能性
D.造血干细胞能够发育成血细胞,体现了其全能性
10.(2023高二下·吉林期末)下图表示细胞核的结构,下列关于细胞核的说法正确的是( )
A.细胞核是细胞生命活动的控制中心和细胞代谢中心
B.处于分裂期的细胞中③可以控制物质出入
C.⑥实现了核质之间频繁的物质交换和信息交流
D.细菌不具有该图所示结构,但细菌无丝分裂过程中也会出现DNA复制
11.(2023高二下·吉林期末)为解决杂交瘤细胞在传代培养中出现来自B淋巴细胞的染色体丢失问题,研究者将抗原刺激后的B淋巴细胞,用EBV(一种病毒颗粒)感染,获得“染色体核型稳定”的EBV转化细胞。EBV转化细胞能够在HAT培养基中存活,但对Oua敏感。骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能存活,但对Oua不敏感。下图表示操作过程。下列分析错误的是( )
A.B淋巴细胞可从多次间歇注射某种抗原的动物脾脏中获得
B.HAT培养基和Oua筛选去除的是未融合的EBV转化细胞
C.杂交瘤细胞染色体丢失可能会导致抗体的产生能力下降
D.图中获得的杂交瘤细胞需经克隆化培养和抗体检测筛选后才可用于生产
12.(2023高二下·吉林期末)酿酒过程中所用酿酒酵母菌种的性能是决定果酒品质的重要因素。如图表示从土壤中筛选酿酒酵母的过程。下列叙述正确的是( )
A.步骤①应从表层土壤取样,并对样品进行高压蒸汽灭菌
B.步骤④接种方法为稀释涂布法,接种工具为接种环或涂布器
C.分离纯化酵母菌时,还可采用平板划线法,且该方法也需要进行③步骤
D.若多个平板上菌落数的平均值为32,则10g土壤样品中所含酵母菌数量约为3.2×107
13.(2020·新高考I)我国的酿酒技术历史悠久,古人在实际生产中积累了很多经验。《齐民要术》记载:将蒸熟的米和酒曲混合前需“浸曲发,如鱼眼汤,净淘米八斗,炊作饭,舒令极冷”。意思是将酒曲浸到活化,冒出鱼眼大小的气泡,把八斗米淘净,蒸熟,摊开冷透。下列说法错误的是( )
A.“浸曲发” 过程中酒曲中的微生物代谢加快
B.“鱼眼汤” 现象是微生物呼吸作用产生的CO2释放形成的
C.“净淘米”" 是为消除杂菌对酿酒过程的影响而采取的主要措施
D.“舒令极冷”的目的是防止蒸熟的米温度过高导致酒曲中的微生物死亡
14.(2023高二下·吉林期末)小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞,制备流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.为获得更多的囊胚,可采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子
B.细胞a和细胞b内含有的核基因不同,所以全能性高低不同
C.用胰蛋白酶将细胞a的膜蛋白消化后可获得分散的胚胎干细胞
D.胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养
15.(2023高二下·吉林期末)如图为体细胞克隆猴“中中”和“华华”的培育流程,为建立人类疾病的动物模型、研究疾病机理带来光明前景。下列叙述正确的是( )
A.过程①将成纤维细胞注射到去核的卵母细胞中,体现细胞膜的选择透过性
B.过程②在培养基中加入的动物血清含有激发成纤维细胞核全能性表达的物质
C.过程③进行同步发情处理,可降低代孕母猴对“中中”“华华”的免疫排斥反应
D.与模型小鼠相比,模型猴更适合于研究人类疾病的发病机理、研发诊治药物
二、多选题
16.(2023高二下·吉林期末)据2021年7月报道,湖南永州都龙庙水库,发现透明的伞状浮游动物桃花水母。桃花水母诞生于5.5亿年前,生活水域必须无毒、无害、洁净,被称为“水中熊猫”。据2021年9月报道,云南开远冷水水沟,100多株华盖木试种成功。华盖木属于国家一级重点保护植物,对土质、湿度、温度等要求严苛,被称为“植物中的熊猫”。下列相关叙述不正确的是( )
A.桃花水母和华盖木结构和功能的基本单位均为细胞
B.桃花水母和华盖木生命系统各个层次完全相同
C.高倍镜下观察桃花水母细胞,为得到更清晰物像应调节粗准焦螺旋
D.为了保持优良的生态环境,我们应该禁止一切经济开发建设
17.(2023高二下·吉林期末)葡萄糖是人体所需的一种单糖。下列关于人体内葡萄糖的叙述,错误的是( )
A.葡萄糖是人体血浆的重要组成成分,其含量受激素的调节
B.葡萄糖常被形容为“生命燃料”,能经自由扩散通过细胞膜
C.葡萄糖进入线粒体参与氧化分解需要穿越四层磷脂分子
D.血液中的葡萄糖进入人体脂肪组织细胞可转变为甘油三酯
18.(2023高二下·吉林期末)为拯救珍稀植物红豆杉,并同时获得高抗癌活性物质——紫杉醇,科研小组设计了如图所示的实验流程。下列相关叙述错误的是( )
A.图中先用酶解法去掉细胞壁,再诱导形成愈伤组织
B.通常选择茎尖进行组织培养,从而获得脱毒苗,使植物具备抗毒能力
C.紫杉醇是红豆杉植物生长所必需的产物,图中获得紫杉醇的过程体现了植物细胞的全能性
D.同一株植物不同部位的组织细胞经诱导培养获得的植株基因型不一定相同
19.(2023高二下·吉林期末)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
20.(2023高二下·吉林期末)下列关于基因工程和蛋白质工程的叙述不正确的是( )
A.将某蛋白基因导入牛的乳腺细胞后可形成乳腺生物反应器
B.蛋白质工程可以改造现有的蛋白质或制造出新的蛋白质
C.蛋白质工程是基因工程的延伸,不需要对基因进行操作
D.从工程菌大肠杆菌中获得的人类干扰素可直接使用
三、综合题
21.(2023高二下·吉林期末)M蛋白(由M基因编码)是一类广泛存在于动植物中的金属结合蛋白,具有吸附重金属的作用,M基因能在大肠杆菌和动物A的肝细胞中特异性表达。现设计实验如下:
实验一:科研人员将外源DNA片段F插入M基因的特定位置,再通过一定的技术手段获得M基因失活的转基因克隆动物A,流程如图1所示。
实验二:将M基因导入大肠杆菌构建具有吸附重金属的作用的工程菌,如图2所示。
(1)在构建含有片段F的重组质粒过程中,用于切割质粒DNA的工具酶能将特定部位的两个核苷酸之间的 断开。
(2)实验一中,卵母细胞常用显微操作法去核,去核的实质是去除 复合物。
(3)在进行动物A成纤维细胞培养时,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,需要进行的操作是 。
(4)根据M蛋白cDNA的核苷酸序列设计了相应的引物(图2甲),通过PCR扩增M基因。已知A位点和B位点分别是起始密码子和终止密码子对应的基因位置。选用的引物组合应为 。实验二中,PCR所用的DNA聚合酶扩增出的M基因的末端为平末端。由于载体E只有能产生黏性末端的酶切位点,需借助中间载体P将M基因接入载体E。载体P和载体E的酶切位点及相应的酶切序列如图2乙所示。
①选用 酶将载体P切开,再用 DNA连接酶将M基因与载体P相连,构成重组载体P。
②由于载体P不具有表达M基因的 故应该选用 酶组合对载体P和载体E进行酶切,将切下的M基因和载体E用DNA连接酶进行连接,将得到的混合物导入到用 处理的大肠杆菌,筛出M工程菌。
22.(2023高二下·吉林期末)下表是某公司研发的一种培养大肠杆菌菌群的培养基配方,请根据表格和所学知识回答下列相关问题。
成分 蛋白胨 乳糖 蔗糖 KH2PO4 指示剂 琼脂
含量(g) 10 5 5 2 0.2 12
将上述物质溶解后,用蒸馏水定容到1000mL
(1)若根据用途划分,该培养基属于 (填选择或鉴别)培养基。培养大肠杆菌,需要将培养基的pH调至 。若要用上述培养基来筛选出土壤中的尿素分解菌,培养基的营养成分需怎样更改? ,并用酚红作为指示剂。
(2)将下列微生物纯培养过程的相关步骤按顺序排列 。
①接种②灭菌③配制培养基④培养⑤分离
(3)图1和图2是培养某细菌的结果图,图1对应的接种方法可用于微生物的计数,该方法用于微生物计数的原理是: ,该方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目少,原因是: 。
(4)按图2所示进行划线。下列有关叙述合理的有 。
a、获得图2平板,使用的接种环需要灼烧灭菌5次
b、划线时应避免划破培养基表面,以免不能形成正常菌落
c、每次灼烧后的接种环都可以直接划线
d、在进行第二次以及以后的划线操作时,需要从上一次划线的末端开始划线
23.(2023高二下·吉林期末)研究发现人体红细胞膜上的载体蛋白能协助葡萄糖顺浓度梯度跨膜转运;而小肠上皮细胞肠腔面上存在特定的载体蛋白,可以逆浓度梯度从肠腔吸收葡萄糖,当细胞内葡萄糖浓度高时,小肠上皮细胞基底面又可以顺浓度梯度将葡萄糖转运到血液中。图甲为不同类型物质出入细胞膜的示意图。据下图回答下列问题:
(1)葡萄糖进入红细胞的运输方式是 (填图甲中数字),葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的运输方式是 (填图甲中数字)。
(2)磷脂双分子层是细胞膜的基本支架,其内部是磷脂分子的疏水端。既然膜内部分是疏水的,水分子为什么能跨膜运输?根据所学内容提出两点合理的解释: 。
(3)生物膜的功能主要与其上的蛋白质有关。下列过程中与该物质有关的过程有____(填字母)
A.胞吞
B.细胞膜的选择透过性
C.有氧呼吸过程中[H]与O2结合生成水的反应
D.精子与卵细胞的识别
(4)图乙表示将三个生理状态基本一致的洋葱鳞片叶表皮细胞置于三种不同浓度溶液后的状态,请回答下列问题:
三种溶液初始状态下的浓度大小依次是 ,图中三种状态的活细胞吸水能力最强的是 。
24.(2023高二下·吉林期末)下图是人体某组织细胞部分结构及生理过程的示意图。请据图回答:
(1)科学家发现囊泡能将物质准确运输到目的位置并“卸货”,是由于囊泡膜表面有特殊的“识别代码”,能识别相应受体。这种“识别代码”的化学本质很可能是 。
(2)溶酶体中的多种水解酶从合成到进入溶酶体的途径是:2→ → →溶酶体(用数字表示)。
(3)图中过程⑥→⑨说明溶酶体具有 的功能。溶酶体内含有多种水解酶,为什么溶酶体膜不会被这些水解酶分解?尝试提出一种合理的假说: 。
(4)若图示细胞表示乳腺细胞,用同位素标记一定量的氨基酸培养乳腺细胞,测得与合成和分泌乳蛋白相关的一些细胞器上放射性强度的变化曲线如图甲所示,以及在此过程中有关的生物膜面积的变化曲线如图乙所示。图中曲线所指代的细胞结构相同的是____。
A.c和f B.c和d C.a和e D.a和d
(5)图中含有尿嘧啶的细胞器有 。(填写图中1-5数字)
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】核酸的种类及主要存在的部位;糖类的种类及其分布和功能;细胞膜的成分;酶的本质及其探索历程
【解析】【解答】A、细胞中的糖类大多以多糖的形式存在,A错误;
B、蓝细菌的遗传物质是DNA,含有4种碱基,B错误;
C、酶的化学本质是蛋白质或RNA;激素的化学本质很多,有的是蛋白质,有的是多糖,有的是固醇等等,C错误;
D、核糖体含rRNA,元素组成C、H、O、N、P;细胞膜的组成成分有磷脂,因此两者都有含磷有机物 ,D正确;
故答案为:D。
【分析】 生物大分子(糖类、脂质、核酸、蛋白质)是由小分子聚合而成,这些小分子称为结构单元。糖类的结构单元是单糖,如多糖的结构单元是葡萄糖,核酸的基本单位为核苷酸,蛋白质的基本单位为氨基酸。糖类的主要功能是作为能源物质,如淀粉是植物的能源物质,而糖原是动物的贮能物质。蛋白质由于氨基酸的种类、数量、排列顺序以及多肽链的空间结构的不同,而具有多种功能,如催化、免疫、运输、识别等。核酸包括DNA和RNA,DNA是细胞中的遗传物质,RNA与基因的表达有关。脂质包括磷脂(细胞膜的成分)、油脂(贮能物质)、植物蜡(保护细胞)、胆固醇、性激素等。
2.【答案】B
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】分析题图可知, ①是细胞壁、②是细胞膜、③是细胞核、④是细胞质、⑤是核膜、⑥是细胞液、⑦是外界溶液。
A、原生质层是由细胞膜、液泡膜以及两层之间的细胞质组成,对于图示中②④⑤ ,A错误;
B、该实验需要使用三次显微镜,第一次是正常观察、第二次是质壁分离时观察、第三次是质壁复原是观察,B正确;
C、实验材料常用紫色洋葱鳞片叶外表皮,因为外表皮含有紫色的大液泡,便于观察,C错误;
D、图示观察到了质壁分离,但无法判断接下来是继续质壁分离还是质壁分离后复原,或者是保持平衡,所以也就无法判断细胞中⑥和⑦内的溶液浓度关系,D错误;
故答案为:B。
【分析】成熟植物细胞具有原生质层,由细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质构成,相当于一层半透膜;同时植物细胞的细胞壁具有全透性;原生质层的伸缩性>细胞壁的伸缩性。
①当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水膨胀。
②当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水,此时细胞壁和原生质层都会出现一定程度的皱缩,但是由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,持续失水将逐渐发生质壁分离;当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水,持续吸水将逐渐发生质壁分离复原。
③当外界溶液浓度等于细胞液浓度时,水分进出平衡。
3.【答案】D
【知识点】蛋白质在生命活动中的主要功能;核酸的结构和功能的综合
【解析】【解答】A、细胞质基质、线粒体、叶绿体和细胞核中都含有蛋白质,细胞质基质中含有RNA,线粒体、叶绿体和细胞核上都含有DNA和RNA,A正确;
B、所以的细胞中的遗传物质是DNA,有的病毒的遗传物质是DNA,有的病毒的遗传物质是RNA,B正确;
C、蛋白质的合成是在核糖体上进行的,需要mRNA作为模板、rRNA作为核糖体的组成成分,tRNA运转氨基酸,这三种RNA都参与,C正确;
D、氨基酸合成蛋白质的过程,核苷酸合成核酸的过程,都存在脱水缩合,都会产生水,D错误;
故答案为:D。
【分析】(1)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)真核细胞和原核细胞中都有2种核酸, 8种核苷酸,5种碱基;
真核细胞和原核细胞的遗传物质都是DNA,其组成中有4种核苷酸,4种碱基;
病毒中只有1种核酸(DNA或RNA),4种核苷酸,4种碱基。
4.【答案】C
【知识点】核酸的种类及主要存在的部位;原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;酶的本质及其探索历程
【解析】【解答】A、细菌属于原核生物,只有核糖体一种细胞器,A错误;
B、细菌是原核生物,原核生物的遗传物质是DNA,B错误;
C、由题干可知,该细菌有DNA和RNA两种核酸,所以两种核酸彻底水解后的产生是磷酸、脱氧核糖、核糖和5种碱基,一共8中产物,C正确;
D、酶在高温条件下失活,酶的水解也需要在酶的作用下进行,D错误;
故答案为:C。
【分析】(1)酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质 ,少数酶是RNA 。
(2)酶的作用: 催化作用;酶的作用机理:降低化学反应的活化能。酶在催化学反应前后自身性质和数量不变。
(3)合成酶的原料: 氨基酸或核糖核苷酸 。
(4)合成酶的主要场所:核糖体 。(注:还有细胞核、线粒体、叶绿体)
(5)酶的作用场所:可以在细胞内、细胞外、体外发挥催化作用。
5.【答案】C
【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、自由水含量越高,细胞代谢越旺盛,“曝使极燥”后,细胞中自由水含量大幅度减少,则细胞的代谢降低,A正确;
B、种子生长发育的不同时期,细胞内自由水与结合水的比值可能不同,生长旺盛的时候,自由水与结合水的比值较高,反之,自由水与结合水的比值较低,B正确;
C、“曝使极燥”后,种子细胞的结合水不会丧失,自由水部分丧失,新陈代谢减慢,便于储存,C错误;
D、细胞中无机盐主要以离子形式存在,因此无机盐必须溶解在水中,形成离子,才能被根细胞吸收,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、细胞中的水包括结合水和自由水:
结合水是细胞结构的重要组成成分;
自由水:
①良好的溶剂;
②运送营养物质和代谢的废物;
③参与许多化学反应;
④为细胞提供液体环境;
⑤提供化学反应介质;
⑥维持细胞形态。
2、细胞中无机盐的作用:
①细胞中某些复杂化合物的重要组成成分,如亚铁离子是血红蛋白的主要成分、镁离子是叶绿素的必要成分;
②维持细胞的生命活动,如钙离子可调节肌肉收缩和血液凝固,血钙过高会造成肌无力,血钙过低会引起抽搐;
③维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。
6.【答案】B
【知识点】被动运输;主动运输
【解析】【解答】A、图示 ①②分别对应自由扩散和协助扩散,两者都是顺浓度进行,不需要消耗能量,A正确 ;
B、图①③可用来表示自由扩散,不需要转运蛋白,自由扩散的运输速率由膜内外两侧的浓度差影响,也会受到温度的影响,B错误;
C、图②④可用于表示协助扩散,需要转运蛋白, 其运输速率不只受膜内外物质浓度梯度的大小影响 ,还会受到载体蛋白数量的影响,C正确;
D、载体蛋白的转运特点是只允许与自身部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运是都会发生自身构象的改变,图 ② 中的就是转运蛋白,D正确;
故答案为:B。
【分析】(1)离子的跨膜运输方式(体现了膜的选择透过性)
方式 方向 载体 能量 例子
被动运输 自由扩散 高→低 不需要 不需要 H2O、O2、CO2、甘油、脂肪酸、乙醇等
协助扩散 高→低 需要 不消耗 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低→高 需要 消耗 小肠吸收葡萄糖、氨基酸、核苷酸、无机盐离子等
(2)大分子、颗粒性物质的非跨膜运输方式(体现了膜的流动性)
① 胞吞:细胞外→细胞内,消耗能量,如白细胞吞噬病菌、变形虫摄食等。
② 胞吐:细胞内→细胞外,消耗能量,如消化酶、抗体、蛋白质类激素等分泌蛋白的分泌。
7.【答案】D
【知识点】检测还原糖的实验;质壁分离和复原;观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、光学显微镜下看不到线粒体的双层膜结构,需要在电子显微镜下观察,A正确;
B、高倍镜下可以观察到叶绿体的运动,可将其作为细胞质流动的标志,B正确;
C、质壁分离的过程中,随着细胞失水,细胞液的浓度增加,黑藻细胞的吸水能力会增强,C正确;
D、还原糖与斐林试剂需要在水浴加热的条件下才会呈现砖红色反应,因此若用斐林试剂直接检测海藻糖时未出现砖红色沉淀,并不能说明海藻糖不是还原糖,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、观察细胞质流动的实验中可以叶绿体为参照物知道细胞质的流动方向,为了明显观察到细胞质的流动,实验材料必须处于有水的状态下,且可以用温水处理或在光照下处理一段时间,促进细胞质的流动。
2、植物细胞的质壁分离:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。
3、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)。
8.【答案】B
【知识点】细胞膜的功能;原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;细胞核的功能
【解析】【解答】A、发菜是原核生物,没有细胞核,A错误;
B、高等植物细胞之间可以通过胞间连丝进行物质运输、信息交流,这是细胞间进行物质运输和信息交流的一种,B正确;
C、精子和卵细胞之间是通过细胞膜之间直接接触进行细胞间的识别和结合,该过程需要细胞间的信号分子传递信息,C错误;
D、伞藻的嫁接实验与伞藻核移植实验的结果,说明伞藻形态结构的建成与假根有关,假根内有细胞核也有部分细胞质,所以并不能说明"生物体形态结构的建成由细胞核决定”,D错误;
故答案为:B。
【分析】细胞间的信息交流
在多细胞生物体内,各个细胞都不是孤立存在的,他们之间必须保持功能的协调,才能使生物体健康地生存。这种协调性的实现不仅依赖于物质和能量交换,也有赖于信息的交流。
细胞间信息交流的方式多种多样,主要有以下三种方式:
①通过化学物质传递信息:细胞分泌的 化学物质 (如激素、递质)进入血液,随血液到达全身各处,与靶细胞的细胞膜表面的受体结合,从而将信息传递给靶细胞,引起靶细胞的生理反应。
②通过细胞膜直接接触传递信息:相邻两个细胞的细胞膜直接接触,信息从一个细胞传递给另一个细胞,引起靶细胞的生理反应。
③通过细胞通道传递信息:相邻两个细胞之间形成通道 ,使细胞质相互沟通,携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。如高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,也有信息交流的作用。
9.【答案】D
【知识点】植物细胞的全能性及应用;动物细胞的全能性及应用;干细胞的概念及种类
【解析】【解答】A、受精卵和人体早期胚胎细胞具有全能性,都具有发育为完整个体的潜能,A正确;
B、细胞具有全能性的原因是: 细胞含有个体发育的全套基因 ,B正确;
C、全能胚胎干细胞可分化为各种组织细胞,也可体现其全能性 ,C正确;
D、造血干细胞是专门干细胞,能够发育成血细胞,无法体现了其全能性 ,D错误;
故答案为:D。
【分析】(1)细胞的全能性:指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能,原因:细胞中含有本物种的全套遗传物质 。
(2)全能性高低比较
①受精卵(最高)>生殖细胞>体细胞
②已分化植物细胞>已分化动物细胞
③分化程度高的细胞<分化程度低的细胞
④分裂能力强的细胞>分裂能力弱的细胞
(3)干细胞:动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞,这些细胞叫做干细胞。如人骨髓中的造血干细胞,能通过增殖和分化,不断产生红细胞、白细胞和血小板等。
10.【答案】C
【知识点】细胞核的功能;细胞核的结构
【解析】【解答】分析题图可知,①是核糖、②是内质网、③是核膜、④是染色质、⑤是核仁、 ⑥是核孔。
A、细胞核是细胞生命活动的控制中心和细胞代谢的控制中心,A错误;
B、分裂期不具有核膜,B错误;
C、⑥是核孔,核孔是大分子物质进出细胞核的通道,具有选择性,实现了核质之间频繁的物质交换和信息交流 ,C正确;
D、细菌是原核生物,不具有细胞核,而且细菌的增殖主要通过二分裂方式进行,D错误;
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信息交流,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 。
11.【答案】B
【知识点】单克隆抗体的制备过程
【解析】【解答】A、B淋巴细胞是在骨髓中发育成熟的,可分别在脾脏或淋巴结等处,对动物进行间歇注射抗原,会刺激机体产生相应的B淋巴细胞,所以可知在动物的脾脏中获得B淋巴细胞,A正确;
B、有题干“ EBV转化细胞能够在HAT培养基中存活,但对Oua敏感。骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能存活,但对Oua不敏感 ”可知,HAT培养基去除的是未与EBV转化细胞结合的骨髓瘤细胞核自身融合的骨髓瘤细胞, Oua筛选去除的是未与骨髓瘤细胞融合的EBV转化比和自身融合的EBV转化细胞,B错误;
C、抗体是浆细胞分泌的,若杂交瘤细胞丢失来自B淋巴细胞的染色体,可能会导致抗体产生的能力下降,C正确;
D、图示获得的杂交瘤细胞还需要经过进一步的筛选,需经过克隆化培养,并用专一抗体检测呈现阳性的杂交瘤细胞才能直接用于生产单克隆抗体,D正确;
故答案为:B。
【分析】(1)单克隆抗体的制备过程:
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。
(2)杂交瘤细胞的特点
既能大量繁殖,又能产生专一的抗体。
(3)单克隆抗体的优点
特异性强,灵敏度高,并能大量制备。
12.【答案】D
【知识点】微生物的分离和培养
【解析】【解答】A、 酿酒酵母为兼性厌氧的生物,其繁殖需要氧气,因此步骤①需要从表层土壤转给你取样,但是不能对样品进行高压蒸汽灭菌,否则会杀死酿酒酵母,A错误;
B、 步骤④接种方法为稀释涂布法,接种工具为涂布器 ,B错误;
C、 分离纯化酵母菌时,采用平板划线法 ,此方法不需要进行 ③步骤 稀释操作,C错误;
D、如多个平板上菌落数的平均值为32,稀释倍数是105,则1g土壤样品中所含酵母菌数量是3.2/0.1=3.2x106个,则10g土壤样品中所含酵母菌数量约为3.2×107,D正确;
故答案为:D。
【分析】微生物的纯化培养技术
①平板划线法:是微生物接种的常用方法,最终目的为了获得单菌落。平板划线法中细胞的分离和稀释过程发生在接种环在固体平板表面上的划线和移动过程中。
②稀释涂布平板法:是将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面,进行培养。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。该法在将细胞接种到培养基之前,通过液体稀释的方法分散细胞,最常用的液体稀释方法为 10 倍系列稀释。
13.【答案】C
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、“浸曲发”是将酵母菌活化,可以使微生物代谢加快,A正确;
B、“鱼眼汤”是指酵母菌在呼吸过程中产生CO2,使溶液中出现气泡,B正确;
C、在做酒过程中,为消除杂菌的影响主要靠“炊作饭”,即蒸熟,C错误;
D、“舒令极冷”是将米饭摊开冷透,防止温度过高导致微生物(酵母菌死亡),D正确。
故答案为:C。
【分析】酵母菌:
(1)形态结构:酵母菌是单细胞真菌,属真核生物,细胞大小为1~30um,呈圆形、椭圆形等。
(2)繁殖:酵母菌的繁殖方式主要为无性生殖(出芽生殖、分裂生殖、孢子生殖),又多以出芽生殖方式进行。
(3)生存的环境:酵母菌分布在含糖较高的偏酸环境中,如水果等。
(4)代谢类型:异养兼性厌氧型——既能进行有氧呼吸,又能进行无氧呼吸。
反应式:
在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖。C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O
在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。C6H12O6→2C2H5OH+2CO2
14.【答案】D
【知识点】动物细胞培养技术;动物胚胎发育的过程
【解析】【解答】A、为获得更多的囊胚,可采用激素促进成熟雌性个体超数排卵,然后将卵细胞从母体内取出,在试管内与人工采集的精子进行体外受精,培养成胚胎,A错误;
B、细胞a和细胞b是由同一个受精卵经过有丝分裂形成的,所有它们的核基因相同,B错误;
C、运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞,首先必须用胰蛋白酶处理内细胞团,分解细胞间的胶原蛋白等,使之分散成单个细胞,C错误;
D、动物细胞培养是需要在5%CO2的培养箱中进行培养,乙维持培养液的pH,D正确;
故答案为:D。
【分析】动物细胞培养需要满足以下条件:
①无菌、无毒的环境:培养液应进行无菌处理。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。
15.【答案】D
【知识点】动物细胞核移植技术;动物体细胞克隆
【解析】【解答】分析题图可知,该过程是体细胞克隆的过程, ①是对处于减数第二次分裂中期的卵母细胞去核的步骤、②是去体细胞进行细胞核移植的过程、 ③是胚胎移植的过程。
A、过程①将成纤维细胞注射到去核的卵母细胞中,未体现细胞膜的选择透过,A错误;
B、在培养细胞是需要在培养基中加入一定量的动物血清,其作用是模拟内环境和补充未知的缺少的营养物质,激发成纤维细胞核的全能性的是卵细胞的细胞质中的物质,B错误;
C、过程③进行同步发情处理,是为了给胚胎移入受体提供相同的生理环境,C错误;
D、猴子与人类的亲缘关系比小鼠近,与模型小鼠比,模型猴更适合研究人类基本的发病机理,研发诊治药物,D正确;
故答案为:D。
【分析】体细胞克隆
(1)哺乳动物核移植的分类
可以分为胚胎细胞核移植(比较容易)和体细胞核移植(比较难)。
(2)选用去核卵(母)细胞的原因
卵(母)细胞比较大,容易操作;卵(母)细胞细胞质多,营养丰富。
(3)体细胞核移植的大致过程
体细胞进行细胞培养;同时采集卵母细胞,在体外培养到减二分裂中期的卵母细胞,去核(显微操作);将供体细胞注入去核卵母细胞;通过电刺激使两细胞融合,供体核进入受体卵母细胞,构建重组胚胎;将胚胎移入受体(代孕)体内;生出与供体遗传基因相同的个体。
16.【答案】B,C,D
【知识点】细胞是生物体的结构和功能单位;生命系统的结构层次
【解析】【解答】A、桃花水母属于动物、华盖木属于植物,植物和动物的结构和功能的基本单位均为细胞,A正确;
B、桃花水母属于动物、华盖木属于植物,植物没有系统这个结构层次,B错误;
C、高倍镜下观察桃花水母细胞,为得到更清晰物像应调节细准焦螺旋 ,C错误;
D、为了保持优良的生态环境,我们应该合理开发建设,D错误;
故答案为:B、C、D。
【分析】命系统的结构层次
①多细胞动物生命系统结构层:细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈。
②多细胞植物没有系统层次;单细胞生物没有组织、器官、系统层次;一个单细胞生物既是细胞层次,也是个体层次,如一个大肠杆菌、草履虫、变形虫等。
17.【答案】B,C
【知识点】糖类的种类及其分布和功能;物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】葡萄糖(C6H12O6):分布于动植物细胞中,是细胞中主要的能源物质
A、葡萄糖在人体中是通过血液运输的,是血浆的重要组成部分,由机体的胰高血糖素、肾上腺激素和胰岛素等激素来调节其含量,A正确;
B、葡萄糖常被形容为“生命燃料”,葡萄糖通过细胞膜的运输方式有协助扩散或主动运输,B错误;
C、葡萄糖无法进入线粒体,需要在细胞质基质中分解为丙酮酸后再进入线粒体中发货作用,C错误;
D、当人体摄入过来的葡萄糖时,血液中的葡萄糖会进入人体的脂肪组织细胞,进入转化成甘油三脂,D正确;
故答案为:B、C。
【分析】调节血糖的激素
(1)胰岛素:降血糖
分泌部位:胰岛 B 细胞
作用机理:
①促进血糖进入组织细胞,并在组织细胞内氧化分解、合成糖原、转变成脂肪酸等非糖物质;
②抑制肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖。
(抑制 2 个来源,促进 3 个去路)
(2)胰高血糖素:升血糖
分泌部位:胰岛A细胞
作用机理:促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖。
18.【答案】A,B,C
【知识点】植物组织培养的过程
【解析】【解答】A、外植体通过脱分化形成愈伤组织,不需要去掉细胞壁,A错误;
B、茎尖处病毒较少,可利用茎尖进行组织培养获得脱毒苗,但是获得的脱毒苗,不一定具有抗毒的能力,B错误;
C、由图示可知, 紫杉醇是由愈伤组织形成的,此过程中的愈伤组织还没有发育成一个完整的植物,所以未体现植物细胞的全能性,C错误;
D、同一株植物不同部位的组织细胞经诱导培养获得的植株基因型不一定相同 ,例如花粉粒培养获得的愈伤组织细胞内的染色体数目是正常体细胞的一半,D正确;
故答案为:A、B、C。
【分析】植物组织培养
(1)植物组织培养的原理:植物细胞的全能性
(2)植物组织培养的过程:
离体的植物组织、器官或细胞愈伤组织试管苗→植物体
①外植体:用于植物组织培养的离体的植物器官、组织或细胞。
②脱分化:已经分化的细胞,在一定激素和营养等条件的诱导下,失去其特有的结构和功能,转变成未分化的细胞。
③愈伤组织:脱分化而形成的不定形的薄壁组织团块。
④再分化:愈伤组织重新分化成芽、根等器官的过程。
19.【答案】B,C,D
【知识点】人类遗传病的监测和预防;胚胎移植;胚胎的体外培养
【解析】【解答】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是指胚胎之前的染色体数目和结构的检测,PGS可用来筛选唐氏综合征,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;
故答案为:B、C、D。
【分析】胚胎移植的基本程序
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,供体和受体是同一物种。并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。配种或输精后第 7 天,用特制的冲卵装置,把供体母牛子
宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。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。
直接向受体移植或放入-196℃的液氮中保存。
④对胚胎进行移植。
⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。
20.【答案】A,C,D
【知识点】基因工程的应用;蛋白质工程
【解析】【解答】A、将某蛋白基因导入牛的受精卵后发育形成乳腺生物反应器,A错误;
B、蛋白质工程可研改造现有的蛋白质或制造出新的蛋白质,B正确;
C、蛋白质工程是基因工程的延伸,需要对基因进行操作,C错误;
D、由工程菌大肠杆菌获得人类干扰素的成分后不可以直接应用,因为大肠杆菌是原核生物,只有核糖体一种细胞器,不能对干扰素进行加工、整理,D错误;
故答案为:A、C、D。
【分析】(1)蛋白质工程的基本思路:预期的蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。
(2)蛋白质工程和基因工程的区别:基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质,而蛋白质工程能够生产自然界没有的蛋白质。
21.【答案】(1)磷酸二酯键
(2)纺锤体—染色体
(3)定期更换培养液(“更换培养液”)
(4)引物a和引物d;EcoRV;T4;启动子和终止子;XhoI和PstI;Ca2+
【知识点】胚胎移植;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)在基因工程中,构建重组质粒的过程中,用于切割质粒DNA的工具酶是限制酶,限制酶可以识别特定的双链DNA序列并在特定部位将两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开.
(2) 实验一中 ,成熟至MII的卵细胞常用显微操作法去核,此时卵细胞中的核,其实是纺锤体-染色体复合物,因此去核的实质是去除纺锤体—染色体复合物。
(3)进行动物细胞培养时,由于细胞代谢常常会积累较多的代谢废物,如果不及时清理这些代谢废物,会对细胞自身产生危害,因此应该定期更换培养液以防止代谢产物积累。
(4)密码子是位于mRNA上的决定氨基酸的三个相邻的碱基,起始密码子和终止密码子分别控制翻译的开始和结束,所有为了保证基因的正常的表达,PRC扩增M基因时,一对引物应分别位于位点A和位点B的两侧,所有选择引物a和引物d。
①中间载体P可将M基因接入载体E,而扩增出的M基因的末端为平末端,因此中间载体P经酶切后必须得到的是平末端,才能与M基因相连。分析图2可知,载体P上含有 XhoI、PstI 、SmaI和EcoRV的识别序列,但是只有EcoRV能切出平末端,因此需要用EcoRV对载体P进行酶切。T4DNA连接酶将M基因与载体P相连接,构成了重组载体P。
②载体P不含有启动子和终止子,故应该利用载体E的启动子和终止子,才能完成目的基因的表达,因此需要将重组载体P上的M基因切割下来,然后插入到载体E的启动子和终止子之间。重组载体P上的基因M位于限制酶XhoI和PstI的识别序列之间,因此可以利用XhoI和PstI对重组载体P进行酶切,为使载体E上得到相同的粘性末端,以便基因M与载体E进行连续,载体E也应该用XhoI和PstI进行酶切。当大肠杆菌作为基因工程的受体细胞时,常用Ca2+来处理大肠杆菌,使其处于感受态,便于重组质粒的导入。
【分析】基因工程的四个步骤:
(1)目的基因的筛选与获取:从基因文库中获取、利用PCR技术扩增或人工合成。
(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,导入的方法也不相同,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的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:
①分子水平上的检测:检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因-DNA分子杂交技术;
检测目的基因是否转录出mRNA-分子杂交法;
检测目的基因是否翻译成蛋白质-抗原抗体杂交技术。
②个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定。
22.【答案】(1)鉴别;中性或弱碱性;将蛋白胨改成尿素
(2)③②①⑤④
(3)原理是:当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个单菌落,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。原因是:当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落。
(4)abd
【知识点】微生物的分离和培养;测定某种微生物的数量;培养基对微生物的选择作用;灭菌技术
【解析】【解答】(1)由图表可知,该培养基的碳源、氮源等物质,可以被大多数微生物利用,因为无法起到选择的作用,而且培养上加入了鉴别大肠杆菌的指示剂,因此可以判断该培养基为鉴别培养基。大肠杆菌为细菌,在培养细菌时需要将培养基pH调至中性或弱碱性。由于尿素分解菌能够分解尿素作为氮源,而其他微生物不能利用尿素,因此应当制备尿素为唯一氮源的固体培养基,可以将表中的蛋白胨改为尿素,在这样的培养基上,尿素分解菌能够利用尿素作为氮源导致缺乏氮源而无法生存,从而起到选择作用。
(2)对微生物进行纯培养是首先配制适宜的便宜即,然后对培养基和接种用到的工具、器皿等进行灭菌,然后再无菌环境下进行接种,经过一段时间即可获得单菌落,将符合要求的菌落进行分离,然后进行大规模培养即可,所以正确的步骤顺序是 ③②①⑤④ 。
(3)图1中单菌落均匀分布在整个固体培养基上,可推知其接种方法为稀释涂布平板法,图2菌落连成片,只在最后出现了少许单菌落,说明其接种方法为平板划线法。稀释涂布平板法可以用于微生物计数,主要是因为当样品的稀释度足够高是,培养基表面生产的一个单菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌,就能推测出样品中大约含有多少活菌;但是当两个或多个细胞连在一起时,平板上就只有一个菌落,所以该方法会导致统计的菌落数比活菌的实际数目少。
(4)a、由图2可知,由四个划线区域,在接种的过程中划线的前后都需要消毒,所以整个过程中灼烧灭菌的次数是5次,a正确;
b、划线时要避免破坏培养基表面,否则会导致微生物聚集,不能形成正常的菌落,b正确;
c、每次灼烧接种后不能直接进行划线,必须将接种环冷却,以免高温杀死菌种,c错误;
d、在进行第二次以及以后的划线操作时,需要从上一次划线的末端开始划线,因为线条末端微生物的数目比线条起始处更少,每次从上一次划线的末端开始,能使微生物的数目随着划线的次数的增加而逐步减少,最终能得到单个微生物繁殖而来的菌落,d正确;
答案为:a、b、d。
【分析】微生物的纯化培养技术
(1)平板划线法:是微生物接种的常用方法,最终目的为了获得单菌落。平板划线法中细胞的分离和稀释过程发生在接种环在固体平板表面上的划线和移动过程中。
(2)稀释涂布平板法:是将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面,进行培养。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。该法在将细胞接种到培养
基之前,通过液体稀释的方法分散细胞,最常用的液体稀释方法为 10 倍系列稀释。
(3)用平板划线法和稀释涂布平板法接种的目的是:使聚集在一起的微生物分散成单个细胞,从
而能在培养基表面形成单个的菌落,以便于纯化菌种。
(4)平板划线法操作步骤:
①将接种环放在火焰上灼烧,直到接种环烧红。
②在火焰旁冷却接种环,并打开棉塞。
③将试管口通过火焰。
④将已冷却的接种环伸入菌液中蘸取一环菌液。
⑤将试管通过火焰,并塞上棉塞。
⑥左手将皿盖打开一条缝隙,右手将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内,划三至五条平行线,盖
上皿盖。注意不要划破培养皿。
⑦灼烧接种环,待其冷却后,从第一区域划线的末端开始往第二区域内划线。重复以上操作,在
三、四、五区域内划线。注意不要将最后一区的划线与第一区相连。
23.【答案】(1)③;①
(2)水分子极小,可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙;细胞膜上存在水通道蛋白,水分子可以通过通道蛋白实现跨膜运输
(3)A;B;C;D
(4)C>A>B;C
【知识点】生物膜的功能特性;质壁分离和复原;被动运输;主动运输
【解析】【解答】分析题图可知, ①和④的过程由低浓度→高浓度,而且需要能量,所以是主动运输、②运输是由高浓度→低浓度,不需要能量和载体,所以是自由扩散、③运输由高浓度→低浓度,不需要能量,需要载体蛋白,所以是协助扩散、A是细胞膜上的蛋白质、B是磷脂双分子层、C是糖被。
(1)图中C是糖被,所以推出上侧为细胞膜的外侧,由于血浆的葡萄糖浓度处于相对稳定的状态,保持在较高水平,因此红细胞细胞葡萄糖是从高浓度向低浓度运输的,需要载体蛋白的协助,不需要消耗能量,属于协助扩散,对应图示中的③过程;葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞,是低浓度到高浓度,属于主动运输,对于图示中的 ① 过程。
(2)因为水分子是极小的,可以通过磷脂分子运动产生的间隙进入细胞,而且细胞膜上存在水通道蛋白,水分子可以通过通道蛋白实现跨膜运输,所以膜内部分是疏水的,水分子依然是能跨膜运输的。
(3)A、胞吞的过程中大分子物质首先与膜上的蛋白质结合,因此与蛋白质有关,A正确;
B、细胞膜上蛋白质的种类决定了透过的物质,蛋白质数量决定物种的通过数量,所以细胞膜的选择透过性与蛋白质有关,B正确;
C、有氧呼吸的过程中 [H] 和O2结合生成水的过程需要酶的催化,绝大多数的酶的本质是蛋白质,所以与蛋白质有关,C正确;
D、精子和卵细胞之间的识别和结合是通过细胞膜上的蛋白质来实现的,所以与蛋白质有关,D正确;
故答案为:A、B、C、D。
(4)由图示可知,A、C发生了质壁分离现象,说明都发生了失水现象,C质壁分离程度>A质壁分离程度,说明C细胞失水更多,B细胞无质壁分离现象,所以B的浓度与细胞液浓度差不多,因此可以推出三种溶液的初始浓度的关系如下:C>A>B,由于C细胞失水最多,细胞液的浓度最大,其对应的吸水能量最强。
【分析】(1)离子的跨膜运输方式(体现了膜的选择透过性)
方式 方向 载体 能量 例子
被动运输 自由扩散 高→低 不需要 不需要 H2O、O2、CO2、甘油、脂肪酸、乙醇等
协助扩散 高→低 需要 不消耗 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低→高 需要 消耗 小肠吸收葡萄糖、氨基酸、核苷酸、无机盐离子等
(2)大分子、颗粒性物质的非跨膜运输方式(体现了膜的流动性)
① 胞吞:细胞外→细胞内,消耗能量,如白细胞吞噬病菌、变形虫摄食等。
② 胞吐:细胞内→细胞外,消耗能量,如消化酶、抗体、蛋白质类激素等分泌蛋白的分泌。
(3)成熟植物细胞具有原生质层,由细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质构成,相当于一层半透膜;同时植物细胞的细胞壁具有全透性;原生质层的伸缩性>细胞壁的伸缩性。
①当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水膨胀。
②当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水,此时细胞壁和原生质层都会出现一定程度的皱缩,但是由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,持续失水将逐渐发生质壁分离;当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水,持续吸水将逐渐发生质壁分离复原。
③当外界溶液浓度等于细胞液浓度时,水分进出平衡。
24.【答案】(1)糖蛋白/蛋白质
(2)1;4
(3)分解衰老、损伤的细胞器;①膜的成分可能被修饰,使得酶不能对其发挥作用②溶酶体膜可能因为所带电荷或某些特定基团的作用而能使酶远离自身③可能因膜转运物质使得膜周围的环境不适合酶发挥作用
(4)A
(5)2、3、5
【知识点】DNA、RNA在细胞中的分布实验;细胞膜的成分;细胞膜的功能;细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】分析题图可知,1是内质网、2是附着在内质网上的核糖体、3游离的核糖体、4是高尔基体、5是线粒体。
(1)细胞膜上的糖蛋白具有细胞识别功能,因此囊泡膜表面这种“识别代码”的化学本质是糖蛋白。
(2)溶酶体中有多种水解酶,水解酶的合成过程是,核糖体上合成→内质网加工和运输→高尔基体上进一步加工→溶酶体,即对于图示中2→1→4→溶酶体。
(3)图中过程 ⑥→⑨说明了溶酶体具有分解衰老、损伤的细胞器的功能, 溶酶体膜不会被这些水解酶分解 ,可能的原因是: ①膜的成分可能被修饰,使得酶不能对其发挥作用②溶酶体膜可能因为所带电荷或某些特定基团的作用而能使酶远离自身③可能因膜转运物质使得膜周围的环境不适合酶发挥作用 。
(4)分泌蛋白首先在核糖体a上出现,然后依次出现在内质网b和高尔基体c上,最后分泌到细胞外;在分泌蛋白合成和运输的过程中,内质网d的膜面积变小,高尔基体f的膜面积基本不变,细胞膜e的膜面积是增大的,因此b和d相同,都是内质网;c和f相同,都是高尔基体。
故答案为:A。
(5)图中含有尿嘧啶的细胞器是含有RNA的细胞器,核糖体和线粒体上都含有RNA,因此对应图示中的2、3、5。
【分析】(1)分泌蛋白:在细胞内合成后,分泌到细胞外起作用的蛋白质,如消化酶、抗体和蛋白质类激素等。
(2)分泌蛋白的合成和分泌过程如下:
(3)分泌蛋白形成过程中:内质网膜面积减小 ,高尔基体膜面积先增大后减小(基本不变) ,细胞膜膜面积增大。
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