2024年高考生物实验专项训练:鉴定类实验
一、单选题
1.蜂蜜的新鲜度可通过检测其中淀粉酶活性来评估。为探究野生桂花蜂蜜在不同储存温度下的淀粉酶活性,科研人员做了以下实验。下列叙述正确的是( )
试管 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
温度/℃ 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
淀粉溶液 5mL
蜂蜜提取液 0.2mL
鉴定试剂 0.2mL
实验结 深蓝 深蓝 深蓝 深蓝 深蓝 蓝色 浅蓝 浅蓝 浅蓝 无色
A.实验中的鉴定试剂为碘液,低温不会破坏淀粉酶的空间结构
B.实验中高温与低温相比颜色变浅,说明高温提高了该反应的活化能
C.推测25℃时蜂蜜淀粉酶催化淀粉分解的速率比用无机催化剂催化效率低
D.根据实验结果可推测随着储存天数的增加,蜂蜜淀粉酶的活性会下降
【答案】A
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
【详解】A、淀粉遇碘液显现蓝色,根据本实验的实验结果可推知实验中的鉴定试剂为碘液,低温不会破坏淀粉酶的空间结构,高温才会破坏空间结构,A正确;
B、实验中高温与低温相比颜色变浅,说明高温条件下淀粉的含量低,淀粉的分解速度快,因此说明高温降低了该反应的活化能,B错误;
C、本实验中没有使用无机催化剂,无法推测25℃时蜂蜜淀粉酶催化淀粉分解的速率和用无机催化剂催化效率的高低,C错误;
D、本实验探究的是温度对淀粉酶活性影响,不能推测蜂蜜淀粉酶的活性随着储存天数的改变,D错误。
故选A。
2.关于“DNA的粗提取与鉴定”实验,下列说法错误的是( )
A.粗提取的DNA中可能含有蛋白质
B.过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解
C.在一定温度下,DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色
D.离心研磨液是为了加速DNA的沉淀
【答案】D
【分析】DNA的粗提取与鉴定的实验原理是:①DNA的溶解性,DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同,利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出,从而达到分离的目的;②DNA不溶于酒精溶液,细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精,利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离;③在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色的。
【详解】A、细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精,可能有蛋白质不溶于酒精,在95%的冷酒精中与DNA一块儿析出,故粗提取的DNA中可能含有蛋白质,A正确。
B、低温时DNA酶的活性较低,过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解,B正确;
C、在沸水浴条件下,DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色,C正确;
D、离心研磨液不是为了加速DNA的沉淀,DNA分布于上清液中,离心研磨液是为了加速细胞膜、细胞器、一些较大杂质等的沉淀,D错误。
故选D。
3.实验是建立可靠和精确的科学知识的必要条件而生物学也是一门以实验为基础的科学。下列有关生物学实验的叙述错误的是( )
A.分离绿叶中的色素时,研磨前加入CaCO3能保护叶绿素
B.紫色洋葱鳞片叶内表皮是观察细胞质壁分离的理想材料
C.鉴定还原糖实验所用的苹果、梨等匀浆最好现制现用
D.显微镜观察洋葱根尖分生区的一个视野中,往往看不到细胞周期各时期的图像
【答案】B
【分析】观察植物的质壁分离需要选择具有大液泡的植物细胞,但理想的实验材料应该是具有大液泡且细胞液有颜色的成熟植物细胞。
【详解】A、叶绿素在研磨过程中易被破坏,分离绿叶中的色素时,研磨前加入 CaCO3 能防止叶绿素被破坏,A正确;
B、紫色洋葱鳞片叶外表皮具有大液泡且细胞液是紫色,是观察细胞质壁分离的理想材料,内表皮细胞有大液泡,但细胞液无色,可作为观察质壁分离的材料,但不是理想材料,B错误;
C、鉴定还原糖实验所用的苹果、梨等匀浆最好现制现用,时间长了会发生氧化反应产生褐色反应,产生颜色干扰,C正确;
D、显微镜观察洋葱根尖分生区的一个视野中,往往看不到细胞周期各时期的图像,因为观察的细胞是经过解离的死细胞,D正确。
故选B。
4.某同学利用洋葱为实验材料,进行DNA粗提取和鉴定实验。下列有关叙述错误的是( )
A.该同学也可选择鸡血、猪肝等动物细胞为实验材料提取DNA,但方法可能有所不同
B.将洋葱切碎加研磨液研磨、过滤后,滤液放置4℃冰箱中静置几分钟后,DNA存在于沉淀物中
C.向含有DNA的粗提取液中加入体积分数为95%的冷酒精后,出现的白色丝状物为DNA
D.鉴定DNA时,需先将DNA溶解在2mol/L NaCl溶液,再加入二苯胺试剂并进行沸水浴加热
【答案】B
【分析】1、DNA的粗提取与鉴定的实验原理是:
①DNA的溶解性,DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同,利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出,从而达到分离的目的;
②DNA不容于酒精溶液,细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精,利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离;
③DNA对于酶、高温和洗涤剂的耐受性,蛋白酶能水解蛋白质,但是不能水解DNA,蛋白质不能耐受较高温度,DNA能耐受较高温度洗涤剂能瓦解细胞膜,但是对DNA没有影响;
④在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色;
2、DNA粗提取与鉴定的实验中,不同操作步骤中加水的作用不同,破碎细胞获取含DNA的滤液时加蒸馏水的目的是使血细胞涨破;出去滤液中的杂质时,加蒸馏水的目的是降低NaCl溶液浓度使DNA析出。
【详解】A、不同类型的生物材料(如植物细胞、动物细胞、微生物)中DNA的提取过程虽有相似之处,但也存在差异。例如,使用动物血液作为实验材料时,通常利用红细胞破裂释放出的DNA进行提取,而不需要研磨和去除细胞壁的过程,A正确;
B、在DNA粗提取实验中,通 常首先通过研磨和加入适量的洗涤剂与食盐溶液来释放细胞中的DNA,并破坏细胞膜和其他细胞结构。然后,在此混合液中DNA会溶解在溶液中,并随同蛋白质、多糖等其他物质一起存在。DNA在一定浓度的NaCl溶液中溶解度较高,所以初步处理后的滤液经过离心或静置 后,DNA不会形成沉淀,而是在溶液中,B错误;
C、在DNA提取过程中,当加入高浓度酒精后,DNA会因不溶于酒精而析出,形成白色的絮状或丝状沉淀,这就是粗提取得到的DNA,C正确;
D、鉴定DNA时,常用的方法之一就是二苯胺显色反应。需要将DNA样品溶解在适当的NaCl溶液中,然后加入二苯胺试剂,在沸水中加热后,若存在DNA,则反应液会变为蓝色,D正确。
故选B。
5.冰皮月饼的部分原料是糯米,做成的月饼外观呈白色。人们可通过购买冰皮月饼预拌粉快速制作出好看又好吃的冰皮月饼。某同学对冰皮月饼预拌粉(溶解在水中)中的还原糖、脂肪、蛋白质和淀粉进行了鉴定,下列相关叙述错误的是( )
A.做完还原糖鉴定实验后,剩余的斐林试剂装入棕色瓶便于以后使用
B.可用碘液检测冰皮月饼预拌粉中是否含有淀粉,若呈蓝色则含有淀粉
C.四种物质的鉴定实验中,只有一种物质的鉴定实验需要进行水浴加热
D.在蛋白质鉴定实验中,若加入的CuSO4溶液过量,可能观察到样液呈蓝色
【答案】A
【分析】生物组织中还原糖有葡萄糖、果糖、乳糖、麦芽糖等,常用的材料为梨、苹果和白萝卜等。脂肪鉴定常用苏丹Ⅲ染液,常用的材料为花生。蛋白质的鉴定实验,使用双缩脲试剂,常用稀释的鸡蛋清。
【详解】A、斐林试剂要现配现用,做完还原糖鉴定实验后,剩余的斐林试剂不能长期放置使用,A错误;
B、可用碘液检测冰皮月饼预拌粉中是否含有淀粉,若呈蓝色则含有淀粉,B正确;
C、四种物质的鉴定实验中,只有还原糖的鉴定实验需要进行水浴加热,C正确;
D、做蛋白质鉴定实验时,先加入NaOH溶液,后加入CuSO4溶液,若CuSO4过量,田于Cu2+是蓝色的,可能观察到浴液呈蓝色,D正确。
故选A。
6.某兴趣小组为了解不同膳食中存在的营养物质类型,进行了物质鉴定实验。下列叙述正确的是( )
A.可用淀粉溶液、葡萄糖溶液和蛋白质溶液作为对照
B.可以用苏丹Ⅲ染液鉴定马铃薯匀浆中是否存在淀粉
C.梨汁还原糖含量高,加入本尼迪特后试剂后即可出现红黄色沉淀
D.豆浆中的蛋白质经加热处理后,用双缩脲试剂检测不会出现紫色
【答案】A
【分析】生物组织中化合物的鉴定:(1)本尼迪特试剂可用于鉴定还原糖,溶液的颜色变化为红黄色沉淀(沉淀),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)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。(3)油脂可用苏丹Ⅲ染液(或苏丹Ⅳ染液)鉴定,呈橘黄色(或红色)
【详解】A、在检测时,可用淀粉溶液、葡萄糖溶液和蛋白质溶液作为标准对照,和实验材料对比,A正确;
B、淀粉可用碘液检测,B错误;
C、本尼迪特试剂与还原糖经过加热后,出现红黄色沉淀,C错误;
D、蛋白质加热变性,肽键未断裂,仍然可以和双缩脲试剂反应,D错误。
故选A。
7.在高中生物实验中,试剂的选择对实验的成功与否起着至关重要的作用。下列关于试剂的选择的说法错误的是( )
A.在脂肪的检测实验中,使用苏丹Ⅲ染液可以将脂肪染成橘黄色
B.在观察细胞质壁分离与复原实验中,使用0.5g/mL的蔗糖溶液处理洋葱表皮细胞
C.在DNA的粗提取与鉴定实验中,二苯胺试剂可以使DNA呈现蓝色
D.在观察根尖细胞有丝分裂的实验中,使用甲紫溶液对染色体进行染色
【答案】B
【分析】生物组织中化合物的鉴定:(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)。(2)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。(3)脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定,呈橘黄色。
【详解】A、苏丹Ⅲ染液可以将脂肪染成橘黄色,可用于脂肪的检测,A正确;
B、在观察洋葱表皮细胞质壁分离与复原实验中,应使用0.3g/mL的蔗糖溶液处理洋葱表皮细胞,使用0.5g/mL的蔗糖溶液会造成洋葱细胞因过度失水死亡而无法观察到质壁分离复原现象,B错误;
C、在沸水浴情况下,DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色,C正确;
D、染色体容易被碱性染料(如甲紫溶液)着色,D正确。
故选B。
8.酒精是生物学实验中的常用试剂,下列有关酒精使用的描述不正确的是( )
A.利用色素在无水乙醇中溶解度不同的原理可以分离绿叶中的色素
B.低温诱导染色体数目加倍的实验中,有2步实验操作需要使用体积分数95%的酒精
C.DNA粗提取与鉴定实验中,需要使用体积分数95%的冷酒精
D.植物组织培养过程中需要用酒精对外植体进行消毒
【答案】A
【分析】酒精是生物实验常用试剂之一,如检测脂肪实验中需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色;观察植物细胞有丝分裂实验和低温诱导染色体数目加倍实验中都需用体积分数为95%的酒精对材料进行解离;绿叶中色素的提取和分离实验中需用无水酒精来提取色素;果酒和果醋制作实验中可用体积分数为70%的酒精进行消毒;DNA的粗提取和鉴定中可以体积分数为95%的冷酒精进一步纯化DNA等。
【详解】A、利用色素在层析液中溶解度不同的原理可以分离绿叶中的色素,A错误;
B、低温诱导染色体数目加倍的实验中,使用体积分数95%的酒精冲洗卡诺氏液和配制解离液,B正确;
C、DNA粗提取与鉴定实验中,需要使用体积分数95%的冷酒精析出DNA,C正确;
D、植物组织培养过程中需要用体积分数为70%的酒精对外植体进行消毒,D正确。
故选A。
9.下列有关“DNA粗提取与鉴定”、“PCR扩增”、“琼脂糖凝胶电泳”实验的叙述中,正确的是( )
A.DNA的粗提取与鉴定实验中可利用DNA在酒精中溶解度较大的特点来提取DNA
B.将提取到的丝状物与二苯胺溶液充分混匀后,溶液即可变为蓝色
C.PCR反应体系中需加入耐高温的DNA聚合酶,该酶在延伸过程中起作用
D.凝胶载样缓冲液中加入的核酸染料能与DNA分子结合,便于在紫外灯下观察
【答案】C
【分析】本题考查基因工程中的相关实验。DNA不溶于酒精,而某些蛋白质溶于酒精;鉴定DNA时,需要先将DNA溶解在NaCl溶液中,再与二苯胺溶液混合,并在水浴加热条件下呈现蓝色;耐高温的DNA聚合酶在延伸环节时进行子链的合成。
【详解】A、DNA的粗提取与鉴定实验中利用DNA不溶于酒精、但某些蛋白质溶于酒精的原理,可以初步分离DNA与蛋白质,A错误;
B、将丝状物溶于2mol/L的5mL的NaCl溶液中,然后向试管中加入4mL的二苯胺试剂,沸水浴加热5min,试管冷却后溶液呈现蓝色,B错误;
C、PCR反应体系中需加入耐高温的DNA聚合酶,该酶在延伸过程中根据碱基互补配对原则合成新的DNA链,C正确;
D、用电泳缓冲液配制的琼脂糖溶液中加入的核酸染料能与DNA分子结合,可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来,D错误。
故选C。
10.一切实验结论的得出,需合理选择实验材料和试剂,并经严谨的实验操作、科学的观察和逻辑推理过程。下列叙述正确的是( )
A.合理使用斐林试剂的甲液、乙液和蒸馏水,也能够用于鉴定蛋白质实验
B.选用豌豆的叶肉细胞,能够观察到处于有丝分裂中期的染色体形态
C.在鸡蛋清中加入食盐能析出絮状物,是因为破坏了蛋白质分子的空间结构
D.观察菠菜叶片临时装片时,发现叶绿体带动细胞液呈逆时针流动
【答案】A
【分析】1、斐林试剂的成分是质量浓度为0.1 g/mL的氢氧化钠溶液和质量浓度为0.05 g/mL的硫酸铜溶液;双缩脲试剂的成分是质量浓度为0.1 g/mL的氢氧化钠溶液和质量浓度为0.01 g/mL的硫酸铜溶液。
2、蛋白质的变性:受热、酸碱、重金属盐、某些有机物(乙醇、甲醛等)、紫外线等作用时蛋白质可发生变性,失去其生理活性;变性是不可逆过程。
3、显微镜成像的特点:显微镜成像是倒立的虚像,即上下相反,左右相反,物像的移动方向与标本的移动方向相反,故显微镜下所成的像是倒立放大的虚像,若在视野中看到细胞质逆时针流动,则实际上细胞质就是逆时针流动。
【详解】A、斐林试剂甲液,乙液的成分分别与双缩眼试剂A液、B液的成分相同,只是斐林试剂乙液的质量浓度比双缩脲试剂B液的大,因此可以将斐林试剂的乙液用蒸馏水稀释后检测蛋白质,A正确;
B、豌豆的叶肉细胞已经高度分化,不分裂,因此观察不到处于有丝分裂中期的染色体,B错误;
C、在鸡蛋清中加入食盐后析出絮状物,是由加入食盐后蛋白质的溶解度降低引起的,加水稀释后絮状物会消失,这是一种可逆的盐析现象,蛋白质的空间结构并没有被破坏,C错误;
D、用菠菜叶片临时装片观察叶绿体时,会发现有的细胞中叶绿体围绕液泡(内含细胞液)逆时针流动,叶绿体的移动是由于细胞质基质发生逆时针的流动,D错误。
故选A。
11.在利用香蕉进行DNA粗提取与鉴定实验中,相关叙述错误的是( )
A.研磨前先用液氮冷冻处理香蕉,有利于DNA的释放
B.香蕉研磨后离心取上清液,加入95%的冷酒精,有利于DNA析出
C.将出现白色丝状物的溶液倒入离心管中离心,弃上清液取沉淀
D.将DNA丝状物加入二苯胺试剂,沸水浴加热出现蓝色
【答案】D
【分析】DNA的溶解性:(1)DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同(0.14mol/L溶解度最低),利用这一特点,选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解,而使杂质沉淀,或者相反,以达到分离目的。(2)DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。
【详解】A、加入适量液氮冷冻处理香蕉,然后研磨,可以抑制酶的活性,避免DNA降解,使DNA提取更充分,A正确;
B、DNA不溶于体积分数为95%的冷酒精而某些蛋白质溶于酒精,香蕉研磨后离心取上清液,加入95%的冷酒精,有利于DNA析出,B正确;
C、白色丝状物中含有DNA分子,将出现白色丝状物的溶液倒入离心管中离心,弃上清液取沉淀,沉淀中含有DNA分子,C正确;
D、将DNA丝状物溶于2mol/L的NaCl溶液中,再加入二苯胺试剂,混匀后,在沸水浴条件下,呈蓝色,D错误。
故选D。
12.在利用香蕉进行DNA粗提取与鉴定实验中,相关叙述错误的是( )
A.研磨前先用液氨冷冻处理香蕉,有利于DNA的释放
B.香蕉研磨后离心取上清液,加入95%的冷酒精,有利于DNA析出
C.将出现白色丝状物的溶液倒入离心管中离心,弃上清液取沉淀
D.将DNA丝状物加入二苯胺试剂,沸水浴加热出现蓝色
【答案】D
【分析】DNA的溶解性:(1)DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同(0.14mol/L溶解度最低),利用这一特点,选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解,而使杂质沉淀,或者相反,以达到分离目的。(2)DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。
【详解】A、冷冻研磨可以从各种环境样本中获得高质量的 DNA,研磨前先用液氨冷冻处理香蕉,有利于DNA的释放,A正确;
B、DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精,香蕉研磨后离心取上清液,加入95%的冷酒精,有利于DNA析出,B正确;
C、将出现白色丝状物(粗提取得到的DNA)的溶液倒入离心管中离心,弃上清液取沉淀,C正确;
D、将DNA丝状物放入物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液中,使其溶解,再加入二苯胺试剂,沸水浴加热出现蓝色,D错误。
故选D。
13.科学探究过程中正确的实验选材有助于达到实验目的。某兴趣小组拟对部分实验的材料进行替换,下列替换合理的是( )
选项 实验名称 替换前的实验材料 替换后的实验材料
A 用斐林试剂鉴定还原糖 梨匀浆 蛋清稀释液
B 探究pH对酶活性的影响 H2O2和过氧化氢酶 淀粉和淀粉酶
C T2噬菌体侵染大肠杆菌 大肠杆菌 肺炎双球菌
D 观察植物细胞中的叶绿体 菠菜叶 黑藻叶
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【分析】
1、与探究影响酶活性的实验设计:温度会影响过氧化氢的分解,过氧化氢和过氧化氢酶不宜作为实验材料来探究温度对酶活性的影响;由于酸性条件下淀粉易分解,因此淀粉不能作为探究pH对酶活性影响的实验材料;用淀粉、蔗糖、淀粉酶来验证酶的专一性时应该选用斐林试剂鉴定实验结果,不能选用碘液。2、用黑藻叶片观察质壁分离时,叶绿体的存在有利于实验现象观察。
【详解】
A、蛋清稀释液富含蛋白质,可用作蛋白质的鉴定,不能用做检测还原糖的实验材料,A错误;
B、于酸性条件下淀粉易分解,因此淀粉不能作为探究pH对酶活性影响的实验材料,B错误;
C、T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌内的病毒,不能侵染肺炎双球菌,C错误;
D、菠菜叶和黑藻叶都可以用来观察叶绿体,D正确。
故选D。
14.在生物学实验中,常常利用一些颜色反应来鉴定细胞中的某些化学物质或细胞的结构。以下说法错误的是( )
A.DNA与二苯胺试剂在加热条件下反应出现蓝色
B.鉴定还原糖实验所用的斐林试剂必须现配现用
C.利用台盼蓝染液可把死细胞染成蓝色,而活细胞不被着色
D.观察洋葱根尖分生组织的有丝分裂,可选用酸性染料醋酸洋红染液染色
【答案】D
【分析】台盼蓝使死细胞染成蓝色;龙胆紫是染染色体(质)的碱性染料;脂肪颗粒被苏丹Ⅲ染剂染成橘黄色;DNA与二苯胺在加热的情况下出现蓝色反应。
【详解】A、DNA与二苯胺试剂在加热条件下反应出现蓝色,A正确;
B、鉴定还原糖实验所用的斐林试剂,在水浴加热的条件下出现砖红色沉淀,斐林试剂必须现配现用,B正
确;
C、用台盼蓝染色,台盼蓝为细胞不需要的物质,活细胞不吸收,不会被染成蓝色。死细胞膜失去了活性,丧失选择透过性功能,台盼蓝能进入细胞,细胞才会被染成蓝色,C正确;
D、观察洋葱根尖分生组织的有丝分裂,要用碱性染料如醋酸洋红将染色体染成深色便于观察,D错误。
故选D。
15.关于“DNA的粗提取与鉴定”实验, 下列说法错误的是( )
A.过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止 DNA 降解
B.DNA 既溶于 2mol/L NaCl 溶液也溶于蒸馏水
C.粗提取的DNA 中含有核蛋白、多糖等杂质
D.将粗提取的 DNA 溶于2mol/L NaCl溶液中, 加入二苯胺试剂 DNA 被染成蓝色
【答案】D
【分析】DNA的粗提取与鉴定的实验原理是:
①DNA的溶解性,DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同,利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出,从而达到分离的目的;
②DNA不溶于酒精溶液,细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精,利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离;
③在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色。
【详解】A、低温时DNA酶的活性较低,过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解,A正确;
B、DNA 既溶于 2mol/L NaCl 溶液也溶于蒸馏水,且溶解度较高,B正确;
C、粗提取的DNA 中含有核蛋白、多糖等杂质,因此为了获得纯度较高的DNA需要进一步提纯,C正确;
D、将粗提取的 DNA 溶于2mol/L NaCl溶液中, 加入二苯胺试剂 后经过水浴加热可发现DNA 被染成蓝色,D错误。
故选D。
16.下列有关生物学实验研究的叙述中,正确的是( )
A.可以用洋葱外、内表皮为材料观察植物细胞质壁分离实验,黑藻不可以做本实验材料
B.制作根尖有丝分裂装片时,解离、漂洗、按压盖玻片都能更好地将细胞分散开
C.观察细胞减数分裂时,可以选择动物细胞,如蝗虫的精巢,但不可以选择植物细胞
D.在DNA的粗提取与鉴定实验中,体积分数 95%酒精的作用是溶解某些蛋白质、析出 DNA
【答案】D
【分析】观察细胞有丝分裂实验的步骤:解离(解离液由盐酸和酒精组成,目的是使细胞分散开来)、漂洗(洗去解离液,便于染色)、染色(用龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料)、制片(该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层,使之不相互重叠影响观察)和观察(先低倍镜观察,后高倍镜观察)。
【详解】A、可以用洋葱外、内表皮为材料观察植物细胞质壁分离实验,黑藻细胞具有大液泡,也可以做本
实验材料,A错误;
B、制作根尖有丝分裂装片时,解离和按压盖玻片都能更好地将细胞分散开,漂洗是为了防止解离过度,B错误;
C、观察细胞减数分裂时,可以选择动物细胞,如蝗虫的精巢,也可选择植物的花药,C错误;
D、在DNA的粗提取与鉴定实验中,体积分数 95%酒精的作用是溶解某些蛋白质、析出 DNA,D正确。
故选D。
17.为探究酶的特性,一同学利用透析袋设计以下装置进行实验。透析袋是由半透膜制成的袋状容器,其只允许水分子进出。A组透析袋加入淀粉溶液和蔗糖酶,B组等大的透析袋中加入等量的淀粉溶液和淀粉酶,A组和B组透析袋均未装满。下列叙述正确的是( )
A.本实验结果可以通过在烧杯中加入碘液进行鉴定
B.实验结束后,两组透析袋的重量均增加,且 A 组增加的重量等于 B组
C.本实验的结论为淀粉酶具有专一性
D.当透析袋呈最大体积时,此时仍在发生渗透作用
【答案】D
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,酶的化学本质是蛋白质或RNA,其基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸。酶的特性:高效性、专一性和酶的作用条件较温和。
【详解】A、本实验结果不可以通过在烧杯中加入碘液进行鉴定,因为烧杯中无论密封袋内淀粉是否被分解,均不会发生颜色改变,A错误;
B、因为透析袋是由半透膜制成的,当半透膜两侧存在浓度差时,会发生渗透吸水,所以实验结束透析袋均增重,但由于B组中淀粉被水解成小分子,半透膜两侧浓度差更大,所以吸水更多,即 A 组增加的重量少于 B组,B错误;
C、本实验采用的是同底异酶的实验设计,其结论为酶具有专一性,C错误;
D、当透析袋呈最大体积时,此时达到渗透平衡,但仍在发生渗透作用,即依然会发生水分子的进出,D正确。
故选D。
18.下列操作和叙述正确的是( )
A.检测脂肪实验中,采用体积分数为75%的酒精洗去浮色
B.施用一定浓度的Mg2+溶液可能使桂花树泛黄的叶片变绿
C.显微镜下观察到某细胞质逆时针方向流动,实际上是顺时针方向流动
D.鉴定蛋白质和还原糖实验中,采用的氢氧化钠溶液的浓度不同,硫酸铜的浓度相同
【答案】B
【分析】双缩脲试剂用于检验蛋白质,呈紫色;苏丹Ⅲ染液用于检验脂肪,呈橘黄色;斐林试剂可检测还原糖,呈现砖红色。
【详解】A、检测脂肪实验中,应选用体积分数为50%的酒精洗去浮色,A错误;
B、Mg2+是组成叶绿素的成分,桂花树叶片泛黄,可能是由于缺镁导致叶绿素减少,所以需要施用一定浓度的Mg2+溶液,B正确;
C、显微镜下成像是倒立的虚像,若高倍镜下细胞质流向是逆时针,则细胞中细胞质的流向应是逆时针,C错误;
D、鉴定蛋白质和还原糖实验所用的双缩脲试剂和斐林试剂中的氢氧化钠溶液的浓度相同,硫酸铜的浓度不同,D错误。
故选B。
19.下列关于“可溶性还原糖、蛋白质和脂肪鉴定”实验的叙述,正确的是( )
A.常用番茄、苹果等组织样液作为鉴定植物组织内还原糖的实验材料
B.脂肪鉴定中观察花生子叶切片细胞间不可能出现橘黄色小颗粒
C.脂肪鉴定中 50%的酒精是为了溶解组织中的油脂
D.蛋白质鉴定中加入的 0.1 g/mL NaOH 溶液可为反应提供碱性环境
【答案】D
【分析】生物组织中化合物的鉴定:(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)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。(3)脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定,呈橘黄色。(4)淀粉遇碘液变蓝。
【详解】A、番茄有颜色干扰,会影响实验最终结果,不适用于鉴定植物组织内还原糖,A错误;
B、对花生子叶进行切片时,部分细胞被破坏,脂肪外流,故脂肪鉴定中观察花生子叶切片细胞间可能出现被苏丹III染液染成橘黄色的脂肪颗粒,B错误;
C、脂肪鉴定中50%的酒精是为了洗去浮色,C错误;
D、蛋白质鉴定中加入双缩脲试剂A,即0.1 g/mLNaOH溶液,可为反应提供碱性环境,铜离子在碱性条件下与肽键反应生成紫色络合物,D正确。
故选D。
20.下图表示“DNA 粗提取与鉴定”实验的基本流程,下列叙述错误的是( )
①取材→②破碎细胞→③获得滤液→④去除杂质→⑤进一步提纯→⑥DNA 鉴定
A.本实验使用的酒精的浓度与“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中的相同
B.步骤①中可以使用猪的肝细胞作为实验材料
C.步骤①中可以使用纱布对研磨液进行过滤,并获取上清液
D.步骤⑥向试管中加入二苯胺试剂后静置5min后即可呈现蓝色
【答案】D
【分析】DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面存在差异,可以利用这些差异,选用适当的物理或化学方法对它们进行提取。DNA不溶于酒精,但某些蛋白质溶于酒精;DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,它能溶于2mol/L的NaCl溶液;在一定温度下,DNA遇二苯胺试剂会呈蓝色,因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。
【详解】A、本实验和“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验所用的酒精浓度相同,都是体积分数为95%的酒精,A正确;
B、猪的肝细胞中含有DNA,所以,步骤①中可以使用猪的肝细胞作为实验材料,B正确;
C、步骤①中可以使用纱布对研磨液进行过滤,并获取上清液,C正确;
D、步骤⑥中 DNA 鉴定时向试管中加入二苯胺试剂后,应将试管置于沸水中加热 5min,待试管冷却后可观察到蓝色,D错误。
故选D。
二、多选题
21.下列关于高中生物教材实验的叙述,错误的是( )
A.在鉴定还原糖、脂肪和蛋白质实验中,必须使用显微镜的是脂肪的鉴定
B.提取和分离叶绿体中的色素时,使用新鲜的叶片可以提取到更多的色素
C.在探究植物细胞的吸水和失水实验中,应选择液泡有一定颜色的成熟植物细胞
D.用根尖作为实验材料观察植物细胞有丝分裂时,可以观察到一个细胞连续的动态分裂过程
【答案】AD
【分析】生物组织中化合物的鉴定:(1)斐林试剂(班氏试剂)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)。做可溶性还原性糖鉴定实验,应选含糖高,颜色为白色或无色的植物组织。(2)脂肪可用苏丹Ⅲ染液(或苏丹Ⅳ染液)鉴定,呈橘黄色(或红色),可在显微镜下观察。
【详解】A、在脂肪鉴定实验中,如果将实验材料制成子叶临时切片,需要用显微镜进行观察;如果将实验材料制成组织样液,则无需使用显微镜,A错误;
B、新鲜的叶片中含有更多的色素,在提取和分离叶绿体中的色素时,一般使用新鲜的叶片,B正确;
C、观察植物细胞吸水和失水的实验,观察的指标为中央大液泡的变化、原生质层的位置、细胞大小的变化,最好选择液泡有一定颜色的成熟植物细胞,C正确;
D、用根尖作为实验材料观察植物细胞有丝分裂时,由于解离过程中细胞已死亡,因此无法观察到一个细胞连续的动态分裂过程,D错误。
故选AD。
22.下列有关“DNA粗提取与鉴定实验”的叙述,正确的是( )
A.DNA在2mol/L的NaCl溶液中溶解度大
B.可用滤纸过滤洋葱研磨液以除去其中的杂质
C.可用双缩脲试剂检测提取物中是否含有蛋白质
D.沸水浴加热后冷却使二苯胺与DNA的显色反应更明显
【答案】ACD
【分析】DNA粗提取与鉴定实验原理是:1、DNA不溶于酒精,但某些蛋白质溶于酒精,利用这一原理,可以初步分离DNA与蛋白质。DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,它能溶于2mol/L的NaCl溶液。在一定温度下,DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色,因此,二苯胺试剂可以作为鉴定DNA的试剂。
【详解】A、DNA能溶于2mol/L的NaCl溶液,且它在2mol/L的NaCl溶液中溶解度大,A正确;
B、用纱布过滤洋葱研磨液以除去其中的杂质,B错误;
C、蛋白质与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应,可用双缩脲试剂检测提取物中是否含有蛋白质,C正确;
D、使用二苯胺试剂检测DNA 时,需要沸水浴加热,D正确。
故选ACD。
23.下列关于生物学实验中不同浓度酒精的作用的叙述错误的是( )
A.在研磨植物绿色叶片过程中添加无水酒精是为了使色素分离
B.用70%的酒精消毒双手主要是为了避免对皮肤细胞的过度伤害
C.脂肪的鉴定实验中50%酒精的作用是洗去浮色
D.DNA提取实验中使用95%冷酒精的目的是为了促进DNA的溶解
【答案】ABD
【分析】“酒精”在不同实验中的作用:
(1)体积分数95%的酒精:与质量分数15%的HCl溶液按1:1的体积比混合作解离液,用于观察根尖分生组织细胞有丝分裂的实验。
(2)体积分数50%的酒精:检测生物组织中(如花生子叶切片)脂肪实验中,用于洗去苏丹Ⅲ染色剂染色后切片上的浮色。
(3)无水乙醇:叶绿体中色素提取与分离实验中用作色素提取剂。
【详解】A、叶绿体色素的提取和分离实验需要加入无水乙醇的目的是溶解色素,A错误;
B、用 70%的酒精擦拭双手, 70%的酒精可以使病原微生物的蛋白质变性,从而起到消毒作用,B错误;
C、脂肪的鉴定实验中50%酒精的作用是洗去浮色,C正确;
D、DNA不溶于95%的冷酒精,可进一步提纯DNA,D错误。
故选ABD。
24.某实验小组进行“DNA的粗提取与鉴定”实验。下列有关叙述正确的是( )
A.取材时可选用鸡血、洋葱、菜花等富含DNA的材料进行实验
B.破碎植物细胞时,加入洗涤剂以加速细胞壁瓦解
C.DNA的释放和溶解是实验成功与否的关键,调节NaCl溶液浓度利于DNA释放
D.鉴定时,需将DNA溶解在2 mol/L NaCl溶液中,再加入二苯胺试剂进行沸水浴
【答案】AD
【分析】DNA粗提取和鉴定的原理:(1)DNA的溶解性:DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度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对酶、高温和洗涤剂的耐受性。(2)DNA的鉴定:在沸水浴的条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【详解】A、鸡血、洋葱、菜花等材料富含DNA,可以用来进行“DNA的粗提取与鉴定”实验,A正确;
B、破碎植物细胞时,加入洗涤剂以加速细胞膜瓦解,B错误;
C、用蒸馏水处理动物细胞即可促进细胞破裂,释放内容物,有利于DNA的释放,调节NaCl溶液浓度利于DNA的溶解或析出,C错误;
D、用二苯胺试剂鉴定提取的DNA时,沸水浴加热冷却后会出现蓝色,D正确。
故选AD。
25.下列关于“可溶性还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定”实验的叙述,正确的是( )
A.常用梨、苹果等组织样液作为鉴定植物组织内还原糖的实验材料
B.脂肪鉴定中观察花生子叶切片细胞间也可能出现橘黄色小颗粒
C.鉴定蛋白质时,先加入NaOH溶液提供碱性环境,振荡后再加入等量的CuSO4溶液
D.上述三个实验中所有剩余试剂都可以装入棕色瓶内,以便长期保存备用
【答案】AB
【分析】1、鉴定还原糖使用的斐林试剂,需要现用现配;斐林试剂是由甲液(质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液)和乙液(质量浓度为0.05g/mL硫酸铜溶液)组成,用于鉴定还原糖,使用时要将甲液和乙液混合均匀后再加入含样品的试管中,且需水浴加热。
2、双缩脲试剂由A液(质量浓度为0.1 g/mL氢氧化钠溶液)和B液(质量浓度为0.01 g/mL硫酸铜溶液)组成,用于鉴定蛋白质,使用时要先加A液后再加入B液。
3、脂肪需要使用苏丹Ⅲ染色,使用酒精洗去浮色以后在显微镜下观察,可以看到橘黄色的脂肪颗粒。
【详解】A、梨、苹果等组织样液中含有丰富的还原糖,常常作为鉴定还原糖的材料,A正确;
B、切片时,被破坏的子叶细胞会释放少量脂肪,用苏丹Ⅲ染液染色,会观察花生子叶切片细胞间出现橘黄色小颗粒,B正确;
C、鉴定蛋白质时,先加入1mLNaOH溶液,振荡后再加入CuSO4溶液4滴,C错误;
D、斐林试剂和双缩脲试剂均需要现配现用,D错误。
故选AB。
三、非选择题
26.鹌鹑(性别由性染色体Z、W决定)的羽色有栗羽、黄羽和白羽三种,由Z染色体上两对等位基因A/a和B/b控制。B和b与色素合成有关,B为有色基因,b为白化基因,A和a分别控制栗羽和黄羽。回答下
列问题:
(1)分析鹌鹑羽色与基因的关系,可知基因与性状并不都是简单的一一对应的关系,而可能是 。
(2)控制鹌鹑羽色的基因A/a和B/b,在遗传时 (填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,理由是 。
(3)纯种白羽雄性鹌鹑的基因型可能是 ;现有一只纯种白羽雄性鹌鹑,若要通过一代杂交实验来鉴定它的基因型,实验思路是: ,预期结果及结论是: 。
【答案】(1)一个性状由多个基因决定,每个基因都有一定的作用
(2) 不遵循 它们均位于Z染色体上,在减数分裂过程中无法自由组合
(3) ZAbZAb、ZabZab 将该白羽雄性鹌鹑与黄羽雌性鹌鹑杂交,观察子代的表现型及比例 若子代鹌鹑雄性全为栗羽、雌性全为白羽,则其基因型为ZAbZAb;若子代鹌鹑雄性全为黄羽、雌性全为白羽,则其基因型为ZabZab
【分析】基因分离定律的实质:在杂合的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给子代。基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】(1)B和b与色素合成有关,B为有色基因,b为白化基因,A和a分别控制栗羽和黄羽,可知基因与性状并不都是简单的一一对应的关系,而可能是一个性状由多个基因决定,每个基因都有一定的作用。
(2)控制鹌鹑羽色的基因A/a和B/b在遗传时不遵循基因的自由组合定律,理由是它们均位于Z染色上,在减数分裂过程中无法自由组合。
(3)B和b与色素合成有关,B为有色基因,b为白化基因,A和a分别控制栗羽和黄羽,据此推断纯种白羽雄性鹌鹑的基因型可能是ZAbZAb、ZabZab。若要通过一代杂交实验来鉴定一只纯种白羽雄性鹌鹑的基因型,可将该白羽雄性鹌鹑与黄羽雌性鹌鹑杂交,观察子代的表现型及比例;若子代鹌鹑雄性全为栗羽、雌性全为白羽,则其基因型为ZAbZAb;若子代鹌鹑雄性全为黄羽、雌性全为白羽,则其基因型为ZabZab。
27.苜蓿是一种品质优良的多年生牧草作物,为提高苜蓿的耐盐性、增大种植范围,科研人员将盐生植物灰绿藜中的耐盐基因NHX1转入苜蓿中。回答下列问题。
(1)科研人员利用PCR获取和扩增耐盐基因NHX1,该过程需在含Mg2+的缓冲液中加入适量的模板DNA、4种脱氧核苷酸及 。
(2)构建基因表达载体是培育转基因耐盐苜蓿的核心工作,其目的是让基因在体细胞中稳定存在,并且遗传给下一代,同时使基因 。构建基因表达载体后,再通过农杆菌 转化法将基因表达载体导入至苜蓿细胞中,培养获得转基因苜蓿。
(3)在分子水平检测中,先以 为模板设计引物,对转基因苜蓿DNA进行PCR。再对PCR的产物进行琼脂糖凝胶电泳鉴定,凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的 和构象等有关。该过程需同时将标准参照物、标准NHX1基因(大小为1500bp,bp表示核苷酸对)、PCR扩增产物等分别加入不同
点样孔中进行电泳。请将电泳图中相应的位置涂黑,以表示NHX1基因已成功导入苜蓿细胞。
M:标准参照物 A:标准NHX1基因 B:转基因苜蓿PCR产物 C:非转基因苜蓿PCR产物
(4)若对该转基因苜蓿进行个体生物学水平的鉴定,实验思路是 。
【答案】(1)热稳定DNA聚合酶(或Taq酶)
(2) 能够表达和发挥作用 介导
(3) 耐盐基因NHX1 大小
(4)将转基因苜蓿种植在含一定浓度NaCI的土壤中,以未转基因的苜蓿为对照,观察并比较两组苜蓿的生长状况
【分析】1、PCR技术的原理是DNA双链复制,使DNA以指数形式增加,复制n次后,产生的DAN总数
为2n,扩增过程中,需要引物与DNA单链结合,再进行链的延伸,所以产生的子代DNA中都有引物;
2、农杆菌介导转化法:农杆菌能够将Ti质粒上的T-DNA以单链的形式整合到宿主基因组中,使得科学家开始用农杆菌介导法将外源的Bt基因、除草剂基因以及一些营养改良基因转入作物基因组,获得转基因作物。
【详解】(1)科研人员利用PCR获取和扩增耐盐基因NHX1,该过程需在含Mg2+的缓冲液中加入适量的模板DNA、4种脱氧核苷酸及热稳定DNA聚合酶(Taq酶)。
(2)构建基因表达载体是培育转基因耐盐苜蓿的核心工作,其目的是让基因在体细胞中稳定存在,并且遗传给下一代,同时使基因能够表达和发挥作用。构建基因表达载体后,再通过农杆菌介导转化法将基因表达载体导入至苜蓿细胞 中,培养获得转基因苜蓿;
(3)在分子水平检测中,先以耐盐基因NHX1为模板设计引物,对转基因苜蓿DNA进行PCR。 再对PCR的产物进行琼脂糖凝胶电泳鉴定,凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA 分子的大小和构象等有关。该过程需同时将标准参照物、标准NHX1基因(大小为1500bp,bp表示核苷酸对)、PCR扩增产物等分别加入不同点样孔中进行电泳。若NHX1基因已成功导入苜蓿细胞,则转基因苜蓿DNA的PCR产物大小与标准NHX1基因相同,因此电泳图中相应的位置涂黑如下:
(4)若对该转基因苜蓿进行个体生物学水平的鉴定,实验思路是:将转基因苜蓿种植在含一定浓度NaCl的土壤中,以未转基因的苜蓿为对照,观察并比较两组苜蓿的生长状况。
28.某种性别决定方式为XY型的植物有多对相对性状,宽叶(A)对窄叶(a)为显性,基因A/a位于常染色体上,紫花和红花是一对相对性状,由基因B/b控制,显隐性及基因B/b所在染色体未知。现有纯合品系:①宽叶紫花雌株;②宽叶紫花雄株;③窄叶红花雌株;④窄叶红花雄株。回答下列问题:
(1)若只考虑该植物的紫花和红花这一对相对性状,利用现有四个品系进行实验,判断这对性状的显隐性及基因B/b是位于常染色体上还是位于X染色体上,可采用的交配组合是 ;当实验结果为 时,可判断紫花为显性性状且基因B/b位于X染色体上。当实验结果为 时,可判断紫花为显性性状且基因B/b位于常染色体上。
(2)若已知紫花为显性性状且基因B/b位于常染色体上。利用以上品系判断基因A/a与B/b是否位于同一对常染色体上,则实验思路为 ,当实验结果为 时,可判断基因A/a与B/b位于不同对常染色体上。
(3)若已知紫花为显性性状且基因B/b位于X染色体上。将题述品系①与④杂交,F1中出现了一株红花植株,假设变异不会致死,则可能的原因是 (答2点)。
(4)现有一株缺失一条3号染色体的窄叶雄株(记为M),欲以M及纯合宽叶品系为实验材料,通过杂交实验鉴定基因A/a是否位于3号染色体上,请完善实验思路,预测实验结果并分析讨论(说明:该植物缺失两条3号染色体的个体死亡,其余个体生殖力和存活率相同)。
①实验思路:
第一步:选择M与纯合宽叶雌株进行杂交获得F1,F1随机传粉得F2。
第二步:观察记录F2的表现型及比例,并做统计分析。
②预测实验结果并分析讨论:
Ⅰ若统计F2的表现型及其比例为 ,则基因A/a位于3号染色体上;
Ⅱ若统计F2的表现型及其比例为 ,则基因A/a不位于3号染色体上。
【答案】(1) ①×④和②×③ ①×④的子代中雌、雄株均为紫花,②×③的子代中雌株均为紫花,雄株均为红花 ①×④和②×③的子代中雌、雄株均为紫花
(2) 选择①×④(或②×③)获得F1,让F1雌、雄植株自由交配(或对F1进行测交)获得F2,观察并统计F2的表型及其比例 F2中出现四种表现型,且比例为9:3:3:1(或F2出现四种表现型,且比例为1:1:1:1)
(3)亲本雌株发生基因突变,产生含Xb的配子;亲本雌株中基因B所在染色体片段缺失,产生不含XB的配子;亲本雌株中基因B所在染色体缺失,产生不含XB的配子
(4) 宽叶:窄叶=4:1 宽叶:窄叶=3:1
【分析】探究基因是在常染色体上还是X染色体上,在已知显隐性的情况下,可用隐雌和显雄杂交,在不知道显隐性的情况下可进行正反交实验进行判断。对于基因在常染色体上或是X染色体上杂交出现的结果可用假设的方法进行推理,然后在根据推理出来的结果的差异从而写出判断基因位置的依据。
【详解】(1)紫花和红花是一对相对性状,由基因B/b控制,显隐性及基因B/b所在染色体未知,判断这对性状的显隐性及基因B/b是位于常染色体上还是位于X染色体上,可进行正反交实验进行判断,可采用的交配组合是①×④和②×③;若紫花为显性性状,且基因B/b位于X染色体上,②×③为XBY×XbXb,实验结果为子代中雌株均为紫花,雄株均为红花,①×④为BB×bb,实验结果为子代中雌、雄株均为紫花。紫花为显性性状且基因B/b位于常染色体上,①×④和②×③实验结果为子代中雌、雄株均为紫花。
(2)已知紫花为显性性状且基因B/b位于常染色体上。利用以上品系判断基因A/a与B/b是否位于同一对常染色体上,实验思路为选择①×④(或②×③)获得F1AaBb,让F1雌、雄植株自由交配获得F2,观察并统计F2的表型及其比例,若F2中出现四种表现型,且比例为9:3:3:1,可判断基因A/a与B/b位于不同对常染色体上。或选择①×④(或②×③)获得F1AaBb,让F1雌、雄植株自由交配获得F2,对F1进行测
交获得F2,观察并统计F2的表型及其比例,若F2中出现四种表现型,且比例为1:1:1:1,可判断基因A/a与B/b位于不同对常染色体上。
(3)已知紫花为显性性状且B/b位于X染色体上。将题述品系①(XBXB)与④(XbY)杂交,F1中出现了一株红花植株,则可能是亲本雌株发生基因突变,产生含Xb的配子;亲本雌株中基因B所在染色体缺失,产生不含XB的配子;亲本雌株中B基因所在染色体缺失,产生不含XB的配子。这三种雌配子与雄配子(Y)结合,均可以产生红花植株(XbY、XOY、OY)。
(4)若A/a基因位于3号染色体上,则M(aO)与纯合宽叶雌株(AA)进行杂交获得F1(Aa、AO),F1产生的配子类型及比例为A:a:O=2:1:1,F1随机传粉,由于后代中缺失两条3号染色体的个体死亡,因而得到的窄叶个体(aa、aO)的比例为(1/4×1/4+1/4×1/4×2)÷(1-1/4×1/4)=1/5,则宽叶:窄叶=4:1。
若A/a基因不位于3号染色体上,则3号染色体记为N,则M可表示为NOaa,其与纯合宽叶雌株(NNAA)进行杂交获得的F1可表示为NNAa、NOAa,F1产生的配子类型及比例为NA:Na:AO:aO=3:3:1:1,F1随机传粉,由于后代中AAOO、aaOO、AaOO三种基因型的个体死亡,因而得到的窄叶个体(NNaa、NOaa)的比例为(3/8×3/8+3/8×1/8×2)÷(1-1/8×1/8-1/8×1/8-1/8×1/8×2)=1/4,则宽叶:窄叶=3:1。
29.果蝇(2n=8)是研究生物体遗传规律的模式生物,摩尔根通过对果蝇眼色的观察及分析发现伴性遗传。现有眼色表型为白眼、粉红眼和红眼的果蝇种群,相关基因由位于非同源染色体上的 A/a、B/b控制,遗传机制如下图。现随机选择一对红眼雌雄果蝇于培养瓶中单独培养,经多次交配产卵,共得到 325 只后代果蝇,具体如下表所示。回答下列问题:
项目 红眼 粉红眼 白眼
雌果蝇/只 122 41 0
雄果蝇/只 62 19 81
(1)果蝇作为经典模式生物在遗传学研究中备受重视,它具有 (写出2点)等优点。
(2)亲代雌、雄果蝇的基因型分别为 ,为避免亲代果蝇影响实验结果的统计,在子代处于蛹期时将亲代果蝇 。
(3)F 雄果蝇能产生 种基因型的配子,F 个体构成的种群中基因b的频率为 。
(4)已知含1 条 X 染色体的果蝇表现为雄性,如性染色体组成为 XY,XYY,XO(不可育),含2条X染色体的果蝇表现为雌性,如性染色体组成为 XX、XXY,其余性染色体组成异常的果蝇均胚胎致死。若 F 中发现一只白眼雌果蝇,通过PCR 方法对常染色体上相关基因进行扩增并电泳,得到如下图电泳图谱。为探
究其眼色的变异类型,可通过显微镜观察 、基因测序等方法鉴定变异类型。还可进行杂交实验,请完善实验思路,预测实验结果并分析讨论。
①实验思路:
第一步:选择 F1中 (填表型)与该白眼雌果蝇进行多次杂交获得 F2。
第二步:观察记录表型及个数,并作统计分析。
②预测实验结果并分析讨论:
Ⅰ. 若统计后的表型及其比例为红眼雌性:粉红眼雌性:白眼雄性=1:1:2,则该白眼雌果蝇的基因型为 ,变异类型为基因突变,出现 只白眼果蝇的原因是基因突变具有 的特点。
Ⅱ. 若统计后的雄性表型及比例为 ,则该白眼雌果蝇的基因型为 AaX X Y,变异类型为染色体畸变,原因是 (填“父方”或“母方”)减数分裂异常。
【答案】(1)个体小、繁殖快、生育力强、容易饲养等
(2) AaXBXb、AaXBY 移除
(3) 6 1/3
(4) 染色体组型 粉红眼雄果蝇 AaX X 不定向性 红眼:粉红眼:白眼=1:1:8 母方
【分析】1、基因突变是基因组DNA分子发生的突然的、可遗传的变异现象。基因突变的特点有普遍性、随机性、低频性、少利多害性、不定向性;
2、果蝇常作为遗传学实验材料的原因:果蝇具有易饲养、繁殖周期短、具有多对容易区分的相对性状、染色体数目少等优点。
【详解】(1)由于果蝇具有易饲养、繁殖周期短、具有多对容易区分的相对性状、染色体数目少等优点,因此果蝇作为经典模式生物在遗传学研究中备受重视;
(2)由题意可知,只有A、B同时存在时为红眼,有B无A时为粉红眼,无B时为白眼。一对红眼雌雄果蝇于培养瓶中单独培养,经多次交配产卵,得到的子代果蝇中,雌果蝇中红眼:粉红眼=3:1,雄果蝇中红眼:粉红眼:白眼=3:1:4,且白眼只有雄果蝇,说明B/b基因位于X染色体上,A/a位于常染色体上,故亲本果蝇的基因型为AaXBXb、AaXBY;为避免亲代果蝇影响实验结果的统计,在子代处于蛹期时将亲代果蝇移去。
(3)F1代雄果蝇有6种基因型,AAXBY:AAXbY:AaXBY:AaXbY:aaXBY:aaXbY=1:1:2:2:1:1,因此F1代雄果蝇能产生AXB、AXb、AY、aXB、aXb、aY共6种基因的配子;F1代中含B/b这对等位基因的个体的基因型及比例为:XBXB:XBXb:XBY:XbY=1:1:1:1,所以Xb的频率为:b/(B+
b)=(XBXb×1+XbY×1)/(XBXB×2+XBXb×2+XBY+XbY×1)=1/3;
(4)为探究其眼色的变异类型,可通过显微镜观察染色体组型、基因测序等方法鉴定变异类型;该白眼雌果蝇的基因型可能有AAXbXb、AaXbXb、aaXbXb,为确定该白眼雌果蝇的基因型,可选择F1代的粉红眼雄果蝇(aaXBY)与其杂交,若统计后的表型及其比例为红眼雌性:粉红眼雌性:白眼雄性=1:1:2,则该白眼雌果蝇的基因型为AaXbXb;如果突变类型是基因突变,出现白眼果蝇的原因是基因突变具有不定向性;若该白眼雌果蝇为AaX X Y,能产生的雌配子及比例为:AX :AXbY:AX X :AY:aXb:aX Y:aX X :aY=2:2:1:1:2:2:2:1:1,则aaXBY×AaX X Y杂交后代中雄果蝇有6种基因型AaXBY:AaXbY:aaXBY:aaXbY:AaXbYY:aaXbYY=1:2:1:2:2:2,雄果蝇的表现型为红眼:粉眼:白眼=1:1:8;由于双亲的基因型是AaXBXb、AaXBY,如果该变异类型为染色体畸变,则应为母方减数分裂异常引起的。
30.固氮菌X广泛分布于富含有机质的土壤中,具有生物固氮能力,可以将空气中的氮气转化为植物能够利用的氨态氮等,从而促进植物的生长发育。从土壤中分离固氮菌X的过程如图所示,回答下列问题:
(1)为了从土壤中获取高效固氮的固氮菌X,科研人员常从 的土壤中采样。获取到的土壤样品,能不能进行灭菌 ,理由是 。
(2)根据固氮菌X的特性进行培养基的配制时,需要用 (填“不含氮源”或“富含氮源”)培养基。然后将土壤样品进行图中过程①的选择培养,其目的是 。再对固氮菌X进行过程②中的纯培养,据图分析,所采用的接种方法是 。
(3)研究人员分离得到甲、乙、丙三株固氮菌X,并进行了固氮能力的鉴定,实验结果如表所示。
固氮菌X 甲 乙 丙
氨态氮相对含量 0.75 0.60 0.93
据表分析,若要增强某片土壤的肥力,可选择的菌种最好是 ,依据是 。
【答案】(1) 富含有机质 不能 对土壤样品进行灭菌,会杀死土壤样品中的目的菌种
(2) 不含氮源 筛选并增加固氮菌X的数量 稀释涂布平板法
(3) 丙 丙产生的氨态氮的相对含量显著高于甲、乙的
【分析】1、培养基的分类:
(1)按物理性质,分为液体培养基和固体培养基;
(2)按化学成分,分为天然培养基和合成培养;
(3)按用途,分为选择培养基和鉴别培养基。选择培养基: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。
2、培养基的营养构成:各种培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。
【详解】(1)高效固氮的固氮菌X为需氧细菌,所以在富含有机质的土壤中数量多。对土壤样品进行灭菌,会杀死土壤样品中的目的菌种,所以不能进行灭菌。
(2)固氮细菌能够进行生物固氮,将空气中的氮气转化为氨,因此能在不含氮源的选择培养基上生长,土壤中的其他细菌不能进行生物固氮,必须在含氮源的培养基上生长,所以用不含氮源的选择培养基就可以将固氮菌X筛选出来。进行图中过程①的选择培养,其目的是筛选并增加固氮菌X的数量。图中所采用的接种方法是稀释涂布平板法。
(3)丙产生的氨态氮的相对含量显著高于甲、乙的,因此可选择的菌种最好是丙。
31.材料一:白细胞表面抗原2(SLA-2)在抗原呈递、机体器官移植以及免疫应答方面有着重要作用。为进一步研究SLA-2的结构与功能,科研人员以能稳定传代的猪肾上皮细胞为材料,构建了稳定高表达SLA-2基因的细胞株,过程如下图。其中,Ampr表示氨苄青霉素抗性基因,Puror为嘌呤霉素抗性基因,BclI、NotI、XbaI、San3AI为限制酶酶切位点,括号内数值表示距复制原点的长度。
限制酶 BclⅠ NotⅠ XbaⅠ San3AⅠ
识别序列及切割位点 T↓GATCA GC↓GGCCGC T↓CTAGA ↓GATC
材料二:研究中,一般利用最小致死浓度(使某种细胞全部死亡的最小浓度)的嘌呤霉素溶液浸染细胞以筛选出转化的猪肾上皮细胞。
(1)简要概述材料一中实验过程 。
(2)采用PCR电泳设计实验鉴定重组质粒3,需包括实验过程以及结论(电泳图) 。
PCR电泳图:
(3)概述材料二的实验以及判断那种细胞更好,并说明理由 。
【答案】(1)提取细胞总RNA通过RT-PCR,获得目的基因(SLA-2基因),质粒1和目的基因同时使用XbaⅠ和NotⅠ两种限制酶进行切割,再使用DNA连接酶连接,构建重组表达载体,将其导入大肠杆菌细胞内增殖,提取质粒,再用XbaⅠ和NotⅠ两种限制酶切割该质粒和质粒2,使用DNA连接酶连接后获得质粒3,将其导入猪肾上皮细胞,从中筛选出产抗原肽猪肾上皮细胞。
(2)PCR实验过程及结论:①变性:高温解开DNA的两条链;②复性:引物与解开的DNA单链进行结合;③延伸:在Taq酶的作用下,按照碱基互补配对原则,合成子链DNA,重复上述过程30个循环后,将PCR产物(重组质粒3)用NotⅠ和San3AⅠ完全酶切获得的序列为963、1277、3305,之后进行电泳,则对应的电泳如图:
(3)
为确定最小致死浓度,科研人员利用未转化的猪肾上皮细胞进行了相关实验,结果如图,随着嘌呤霉素溶液浓度的增加,细胞数量在下降,当嘌霉素筛选浓度为4.0μg·mL-1时,细胞数量为0,此时的浓度即为最佳浓度。根据结果最佳致死浓度既可以让大部分没有抗性的细胞死亡又不会让具有抗性的细胞死亡,在该浓度下未发生转化的细胞全部死亡,能存活生长的即为已转化的细胞。
【分析】基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。
(4)目的基因的检测与鉴定。
【详解】(1)由图可知:实验过程是,提取细胞总RNA通过RT-PCR,获得目的基因(SLA-2基因),质粒1和目的基因同时使用XbaⅠ和NotⅠ两种限制酶进行切割,再使用DNA连接酶连接,构建重组表达载体,将其导入大肠杆菌细胞内增殖,提取质粒,再用XbaⅠ和NotⅠ两种限制酶切割该质粒和质粒2,使用DNA连接酶连接后获得质粒3,将其导入猪肾上皮细胞,从中筛选出产抗原肽猪肾上皮细胞。
(2)PCR实验过程及结论:①变性:高温解开DNA的两条链;②复性:引物与解开的DNA单链进行结合;③延伸:在Taq酶的作用下,按照碱基互补配对原则,合成子链DNA,重复上述过程30个循环后,将PCR产物(重组质粒3)用NotⅠ和San3AⅠ完全酶切获得的序列为963、1277、3305,之后进行电泳,则
对应的电泳如图:
(3)研究中,一般利用最小致死浓度(使某种细胞全部死亡的最小浓度)的嘌呤霉素溶液浸染细胞以筛选出转化的猪肾上皮细胞。为确定最小致死浓度,科研人员利用未转化的猪肾上皮细胞进行了相关实验,结果如图,随着嘌呤霉素溶液浓度的增加,细胞数量在下降,当嘌霉素筛选浓度为4.0μg·mL-1时,细胞数量为0,此时的浓度即为最佳浓度。根据结果最佳致死浓度既可以让大部分没有抗性的细胞死亡又不会让具有抗性的细胞死亡;在该浓度下未发生转化的细胞全部死亡,能存活生长的即为已转化的细胞。
32.西葫芦是一年生雌雄同株植物,开单性花,其果实的黄皮与绿皮为一对相对性状,控制色素合成的基因为Y、y,另有一对基因T、t也与西葫芦的皮色表现有关。下图是白皮西葫芦与黄皮西葫芦进行杂交的过程图。请分析回答下列问题:
(1)该实验中,亲本白皮西葫芦和黄皮西葫芦的基因型分别为 和 ;实验过程中,对母本进行的操作为 。
(2)控制西葫芦果实皮色的这两对等位基因,遗传时 (填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,可以通过设计 实验来验证,该验证实验子代的表型及比例应为 。
(3)F2中白皮西葫芦的基因型有 种,其中能稳定遗传的个体所占比例为 。
(4)请设计实验鉴定 F2 中的黄皮西葫芦是否为纯合子,并简要写出实验方案及实验结果和结论: 。
【答案】(1) yyTT YYtt 给未成熟的雌花套袋,待雌花成熟后进行人工授粉,再套袋
(2) 遵循 测交 白皮:黄皮:绿皮=2:1:1
(3) 6/六 1/3
(4)实验方案:让F2中的黄皮西葫芦自交,观察后代的表型。实验结果和结论:若后代不发生性状分离,则
亲本为纯合子,若后代发生性状分离,则亲本为杂合子。
【分析】分析题意可知:F2中分离比为12∶3∶1,是“9∶3∶3∶1”的变式,说明黄皮与绿皮这一对相对性状是由两对等位基因控制的,且这两对等位基因的遗传遵循基因自由组合定律,F1的基因型为YyTt。由题意“另有一对基因(T、t)也与西葫芦的皮色表现有关”,根据子二代白色的∶有色的=3∶1,说明T存在时表现为白色。即白色的基因型为_ _T_,有Y无T时表现为黄皮,其基因型为Y_tt;无Y和T时表现为绿皮,其基因型为yytt。
【详解】(1)根据F2中分离比为12∶3∶1,是“9∶3∶3∶1”的变式,可知两对等位基因的遗传遵循基因自由组合定律,又根据另有一对基因(T、t)也与西葫芦的皮色表现有关,子二代白色的∶有色的=3∶1,说明T存在时表现为白色,即白色的基因型为_ _T_,绿皮的基因型为yytt,黄皮基因型为Y_tt,根据子二代分离比可知子一代基因型为YyTt,因此亲本基因型为yyTT(白皮)和YYtt(黄皮)。西葫芦是一年生雌雄同株植物,开单性花。因此实验过程中,为防止同一植株的雄蕊为雌蕊授粉,需要给母本未成熟的雌花套袋,并待雌花成熟后进行人工授粉再套袋。
(2)根据F2中分离比为12∶3∶1,是“9∶3∶3∶1”的变式,可知控制西葫芦皮色的这两对等位基因,遗传时遵循基因的自由组合定律,对自由组合定律的验证可选择测交实验,即让子一代与绿皮西葫芦杂交,若后代出现白皮西葫芦∶黄皮西葫芦∶绿皮西葫芦=2∶1∶1,即可说明两对基因遵循自由组合定律。
(3)F2中白皮西葫芦的基因型为_ _T_,有3×2=6种基因型,其中YYTT、YyTT、yyTT的后代仍为白皮,白皮西葫芦在F2中占12/16,YYTT、YyTT、yyTT在F2中共占4/16,所以F2白皮西葫芦中能稳定遗传的个体所占比例为4/16÷12/16=1/3。
(4)黄皮西葫芦基因型为YYtt、Yytt,欲鉴定其基因型,可让F2中黄皮西葫芦个体分别自交,观察并统计子代表型和比例;若亲本为纯合子,则自交后代不发生性状分离,均为黄皮个体;若亲本为杂合子,则自交后代会出现绿皮(yytt)个体。由于纯合亲本的自交后代也是纯合子,从而使纯合性状得以稳定遗传。
33.果蝇的眼色有红眼、伊红眼、白眼之分,分别由等位基因D1、D2、D3控制。眼型(粗糙眼/正常眼)由位于两对常染色体上的两对等位基因A/a和B/b决定,相关基因与眼型关系如图。
实验一:伊红眼雌果蝇×红眼雄果蝇→F1中雌果蝇全为红眼,雄果蝇既有伊红眼,也有白眼。
实验二:粗糙眼雌蝇×粗糙眼雄蝇杂交→F1中雌雄相互交配→F2中正常眼:粗糙眼=9∶7
分析回答下列问题:
(1)有人推测等位基因D1、D2、D3中,任其两个基因的碱基数目一定不相等,你认为这种推测是否正确, 。理由是 。
(2)由实验一的实验结果可知:等位基因D1、D2、D3位于 染色体上。
(3)实验二的F2中粗糙眼有 种基因型。
(4)现有三种纯合粗糙眼雌果蝇,请利用一种纯合正常眼雄果蝇,设计杂交实验鉴定出其中的双隐性纯合子。实验思路是 。
【答案】(1) 否/不正确 等位基因来源于基因突变,基因突变是DNA分子中发生碱基的增添缺失或替换,而引起的基因序列的改变,如果是基因中发生碱基替换形成的等位基因,则基因的碱基数目不变
(2)X
(3)5
(4)用纯合正常眼雄果蝇分别与三种纯合粗糙眼雌果蝇杂交,再让三个杂交组合的子一代各自雌雄相互交配,观察统计子二代表型及比例
【分析】分析题图:仅考虑眼型,正常眼的基因型可表示为A_B_,粗糙眼的基因型可表示为A_bb、aaB_、aabb。
【详解】(1)DNA中分子发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变叫做基因突变。基因突变若发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代,若发生在体细胞中一般不能遗传。由于等位基因来源于基因突变,如果是基因中发生碱基替换形成的等位基因,则基因的碱基数目不变,因此D1、D2、D3中任其两个基因的碱基数目可能相同,也可能不同。
(2)由实验一可知,伊红眼雌果蝇×红眼雄果蝇→F1中雌果蝇全为红眼,雄果蝇既有伊红眼,也有白眼,判断果蝇的眼色与性别相关联,说明等位基因D1、D2、D3位于X染色体上;
(3)仅考虑眼型的遗传时,若眼型基因A/a 和 B/b独立遗传,则遵循基因的自由组合定律,正常眼的基因型可表示为A_B_,粗糙眼的基因型可表示为A_bb、aaB_ aabb,F1的基因型为AaBb,则F2果蝇的基因型及比例为A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1,表现型及比例为正常眼:粗糙眼=9:7,则粗糙眼有1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb、1aabb,共5种基因型。
(4)现有三种纯合粗糙眼雌果蝇(AAbb、aaBB、aabb),欲利用一种纯合正常眼雄果蝇通过杂交实验鉴定出其中的双隐性纯合子,则可用纯合正常眼雄果蝇(AABB)分别与三种纯合粗糙眼雌果蝇杂交,子一代的基因型分别为AABb、AaBB、AaBb,再让三个杂交组合的子一代各自雌雄相互交配,观察统计子二代表型及比例,双隐性纯合子的子二代中正常眼:粗糙眼=9:7,其他两种的子二代中中正常眼:粗糙眼=3:1。
34.反义RNA可以抑制特定基因的表达,反义RNA技术可用于分析或鉴定植物基因的功能。实验小组将番茄的pTOM5基因通过特殊的农杆菌反向导入番茄细胞中,结果发现番茄果实呈黄色,原因是类胡萝卜素的合成受阻。反义RNA技术的原理如图所示,回答下列问题:
(1)基因工程中通常采用PCR技术体外扩增pTOM5基因,PCR技术的前提是 。
从番茄基因组中获得pTOM5基因时需要的酶是 ,将重组病毒载体TRV2导入农杆菌前要用 处理农杆菌。
(2)农杆菌容易感染受伤的植物组织,原因是 。将番茄细胞培养成番茄植株需要经过 两个过程。
(3)据图可知,反义RNA技术可抑制pTOM5基因表达的 过程,根据实验结果可知,pTOM5基因控制合成的产物可能是 。
【答案】(1) 要有一段已知目的基因(pTOM5基因)的脱氧核苷酸序列 限制酶 Ca2+(CaCl2)
(2) 能产生大量酚类物质,吸引农杆菌感染 脱分化和再分化
(3) 翻译 控制类胡萝卜素合成的酶
【分析】分析图示可知,重组病毒载体TRV2在番茄细胞内转录形成的小分子RNA可与靶基因mRNA结合,而后被mRNA切割酶识别并被切割后降解,使靶基因mRNA不能翻译形成蛋白质。
【详解】(1)PCR技术的前提是要有一段已知目的基因的脱氧核苷酸序列,从基因组中获得目的基因应该用限制酶进行切割,将重组载体导入细菌时应该用Ca2+(CaCl2)处理,提高其对周围DNA的吸收能力(感受态)。
(2)农杆菌易感染植物损伤的部位,原因是损伤的部位能产生大量的酚类物质,吸引农杆菌。 植物组织培养的两个过程是脱分化和再分化。
(3)图中可以看出反义RNA与mRNA结合,导致mRNA降解,阻断的是翻译的过程。题目中可知,pTOM5基因通过特殊的农杆菌反向导入番茄细胞中,结果发现番茄果实呈黄色,原因是类胡萝卜素的合成受阻,类胡萝卜素合成受阻,由一种蛋白质引起,这种蛋白质很可能就是控制类胡萝卜素合成的酶。
35.奶牛乳腺炎是奶牛养殖业中最常见且对奶牛危害最严重的一种复杂乳腺综合疾病,会导致奶牛出现妊娠率降低、流产率升高等,影响奶牛的繁殖性能。现欲对导致奶牛乳腺炎的病原体进行分离鉴定。回答下列问题:
(1)乳样采集:采样前对奶牛乳区进行 ,随后采集多乳区混合生鲜乳样品于无菌离心管中,置冰盒暂存,用于细菌分离培养。
(2)细菌分离培养及鉴定:将乳样摇匀后进行 ,取一定体积不同浓度乳样接种于平板上,使用涂布器涂抹均匀涂布器的灭菌操作是 。接种后的平板于恒温培养箱中培养一定时间,肉眼观察菌落的 ,挑取典型的菌落进行划线纯化,并对典型单个菌落进行染色,在油镜下进行镜检,初步判定细菌类属。
(3)病原菌药敏实验:鉴定发现,导致奶牛乳腺炎的主要病原微生物为乳房链球菌。抑菌物质抑制受试菌生长的最低浓度,即最小抑菌浓度(MIC)。现要进行乳房链球菌药敏实验,将含有定量抗菌药物的纸片贴在已接种 的琼脂平板上。纸片中所含药物溶解后不断向纸片周围区域扩散形成递减的梯度浓度,平板上会出现抑菌圈。抑菌圈的大小反映 ,其形成原因是 ,并与该药对受试菌的(MIC)呈 (填“正相关”或“负相关”)。
【答案】(1)(清洗、)消毒
(2) 梯度稀释 沾取酒精后在酒精灯火焰上进行灼烧灭菌 生长状态和(菌落的)颜色、形状和大小
(3) 乳房链球菌 乳房链球菌对测定药物的敏感程度 在纸片周围抑菌剂浓度范围内乳房链球菌的生长被抑制,从而形成透明的抑菌圈 负相关
【分析】微生物常见的接种的方法:
①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。
②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】(1)采样前需要对奶牛乳区进行清洗、消毒。
(2)将乳样摇匀后进行梯度稀释,取一定体积不同浓度乳样接种于平板上。涂布器的灭菌操作是沾取酒精后在酒精灯火焰上进行灼烧灭菌。在恒温培养箱中培养一定时间后,可肉眼观察菌落的生长状态和菌落的颜色、形状和大小(菌落的特征)。
(3)将含有定量抗菌药物的纸片贴在已接种乳房链球菌的琼脂平板上。纸片中所含的药物溶解后不断向纸片周围区域扩散形成递减的梯度浓度,平板上会出现抑菌圈。抑菌圈的大小能反映乳房链球菌对测定药物的敏感程度,因为在纸片周围抑菌剂浓度范围内乳房链球菌的生长会被抑制。抑菌圈的大小与该药对乳房链球菌的MIC呈负相关。2024年高考生物实验专项训练:鉴定类实验
一、单选题
1.蜂蜜的新鲜度可通过检测其中淀粉酶活性来评估。为探究野生桂花蜂蜜在不同储存温度下的淀粉酶活性,科研人员做了以下实验。下列叙述正确的是( )
试管 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
温度/℃ 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
淀粉溶液 5mL
蜂蜜提取液 0.2mL
鉴定试剂 0.2mL
实验结 深蓝 深蓝 深蓝 深蓝 深蓝 蓝色 浅蓝 浅蓝 浅蓝 无色
A.实验中的鉴定试剂为碘液,低温不会破坏淀粉酶的空间结构
B.实验中高温与低温相比颜色变浅,说明高温提高了该反应的活化能
C.推测25℃时蜂蜜淀粉酶催化淀粉分解的速率比用无机催化剂催化效率低
D.根据实验结果可推测随着储存天数的增加,蜂蜜淀粉酶的活性会下降
2.关于“DNA的粗提取与鉴定”实验,下列说法错误的是( )
A.粗提取的DNA中可能含有蛋白质
B.过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解
C.在一定温度下,DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色
D.离心研磨液是为了加速DNA的沉淀
3.实验是建立可靠和精确的科学知识的必要条件而生物学也是一门以实验为基础的科学。下列有关生物学实验的叙述错误的是( )
A.分离绿叶中的色素时,研磨前加入CaCO3能保护叶绿素
B.紫色洋葱鳞片叶内表皮是观察细胞质壁分离的理想材料
C.鉴定还原糖实验所用的苹果、梨等匀浆最好现制现用
D.显微镜观察洋葱根尖分生区的一个视野中,往往看不到细胞周期各时期的图像
4.某同学利用洋葱为实验材料,进行DNA粗提取和鉴定实验。下列有关叙述错误的是( )
A.该同学也可选择鸡血、猪肝等动物细胞为实验材料提取DNA,但方法可能有所不同
B.将洋葱切碎加研磨液研磨、过滤后,滤液放置4℃冰箱中静置几分钟后,DNA存在于沉淀物中
C.向含有DNA的粗提取液中加入体积分数为95%的冷酒精后,出现的白色丝状物为DNA
D.鉴定DNA时,需先将DNA溶解在2mol/L NaCl溶液,再加入二苯胺试剂并进行沸水浴加热
5.冰皮月饼的部分原料是糯米,做成的月饼外观呈白色。人们可通过购买冰皮月饼预拌粉快速制作出好看又好吃的冰皮月饼。某同学对冰皮月饼预拌粉(溶解在水中)中的还原糖、脂肪、蛋白质和淀粉进行了鉴定,下列相关叙述错误的是( )
A.做完还原糖鉴定实验后,剩余的斐林试剂装入棕色瓶便于以后使用
B.可用碘液检测冰皮月饼预拌粉中是否含有淀粉,若呈蓝色则含有淀粉
C.四种物质的鉴定实验中,只有一种物质的鉴定实验需要进行水浴加热
D.在蛋白质鉴定实验中,若加入的CuSO4溶液过量,可能观察到样液呈蓝色
6.某兴趣小组为了解不同膳食中存在的营养物质类型,进行了物质鉴定实验。下列叙述正确的是( )
A.可用淀粉溶液、葡萄糖溶液和蛋白质溶液作为对照
B.可以用苏丹Ⅲ染液鉴定马铃薯匀浆中是否存在淀粉
C.梨汁还原糖含量高,加入本尼迪特后试剂后即可出现红黄色沉淀
D.豆浆中的蛋白质经加热处理后,用双缩脲试剂检测不会出现紫色
7.在高中生物实验中,试剂的选择对实验的成功与否起着至关重要的作用。下列关于试剂的选择的说法错误的是( )
A.在脂肪的检测实验中,使用苏丹Ⅲ染液可以将脂肪染成橘黄色
B.在观察细胞质壁分离与复原实验中,使用0.5g/mL的蔗糖溶液处理洋葱表皮细胞
C.在DNA的粗提取与鉴定实验中,二苯胺试剂可以使DNA呈现蓝色
D.在观察根尖细胞有丝分裂的实验中,使用甲紫溶液对染色体进行染色
8.酒精是生物学实验中的常用试剂,下列有关酒精使用的描述不正确的是( )
A.利用色素在无水乙醇中溶解度不同的原理可以分离绿叶中的色素
B.低温诱导染色体数目加倍的实验中,有2步实验操作需要使用体积分数95%的酒精
C.DNA粗提取与鉴定实验中,需要使用体积分数95%的冷酒精
D.植物组织培养过程中需要用酒精对外植体进行消毒
9.下列有关“DNA粗提取与鉴定”、“PCR扩增”、“琼脂糖凝胶电泳”实验的叙述中,正确的是( )
A.DNA的粗提取与鉴定实验中可利用DNA在酒精中溶解度较大的特点来提取DNA
B.将提取到的丝状物与二苯胺溶液充分混匀后,溶液即可变为蓝色
C.PCR反应体系中需加入耐高温的DNA聚合酶,该酶在延伸过程中起作用
D.凝胶载样缓冲液中加入的核酸染料能与DNA分子结合,便于在紫外灯下观察
10.一切实验结论的得出,需合理选择实验材料和试剂,并经严谨的实验操作、科学的观察和逻辑推理过程。下列叙述正确的是( )
A.合理使用斐林试剂的甲液、乙液和蒸馏水,也能够用于鉴定蛋白质实验
B.选用豌豆的叶肉细胞,能够观察到处于有丝分裂中期的染色体形态
C.在鸡蛋清中加入食盐能析出絮状物,是因为破坏了蛋白质分子的空间结构
D.观察菠菜叶片临时装片时,发现叶绿体带动细胞液呈逆时针流动
11.在利用香蕉进行DNA粗提取与鉴定实验中,相关叙述错误的是( )
A.研磨前先用液氮冷冻处理香蕉,有利于DNA的释放
B.香蕉研磨后离心取上清液,加入95%的冷酒精,有利于DNA析出
C.将出现白色丝状物的溶液倒入离心管中离心,弃上清液取沉淀
D.将DNA丝状物加入二苯胺试剂,沸水浴加热出现蓝色
12.在利用香蕉进行DNA粗提取与鉴定实验中,相关叙述错误的是( )
A.研磨前先用液氨冷冻处理香蕉,有利于DNA的释放
B.香蕉研磨后离心取上清液,加入95%的冷酒精,有利于DNA析出
C.将出现白色丝状物的溶液倒入离心管中离心,弃上清液取沉淀
D.将DNA丝状物加入二苯胺试剂,沸水浴加热出现蓝色
13.科学探究过程中正确的实验选材有助于达到实验目的。某兴趣小组拟对部分实验的材料进行替换,下列替换合理的是( )
选项 实验名称 替换前的实验材料 替换后的实验材料
A 用斐林试剂鉴定还原糖 梨匀浆 蛋清稀释液
B 探究pH对酶活性的影响 H2O2和过氧化氢酶 淀粉和淀粉酶
C T2噬菌体侵染大肠杆菌 大肠杆菌 肺炎双球菌
D 观察植物细胞中的叶绿体 菠菜叶 黑藻叶
A.A B.B C.C D.D
14.在生物学实验中,常常利用一些颜色反应来鉴定细胞中的某些化学物质或细胞的结构。以下说法错误
的是( )
A.DNA与二苯胺试剂在加热条件下反应出现蓝色
B.鉴定还原糖实验所用的斐林试剂必须现配现用
C.利用台盼蓝染液可把死细胞染成蓝色,而活细胞不被着色
D.观察洋葱根尖分生组织的有丝分裂,可选用酸性染料醋酸洋红染液染色
15.关于“DNA的粗提取与鉴定”实验, 下列说法错误的是( )
A.过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止 DNA 降解
B.DNA 既溶于 2mol/L NaCl 溶液也溶于蒸馏水
C.粗提取的DNA 中含有核蛋白、多糖等杂质
D.将粗提取的 DNA 溶于2mol/L NaCl溶液中, 加入二苯胺试剂 DNA 被染成蓝色
16.下列有关生物学实验研究的叙述中,正确的是( )
A.可以用洋葱外、内表皮为材料观察植物细胞质壁分离实验,黑藻不可以做本实验材料
B.制作根尖有丝分裂装片时,解离、漂洗、按压盖玻片都能更好地将细胞分散开
C.观察细胞减数分裂时,可以选择动物细胞,如蝗虫的精巢,但不可以选择植物细胞
D.在DNA的粗提取与鉴定实验中,体积分数 95%酒精的作用是溶解某些蛋白质、析出 DNA
17.为探究酶的特性,一同学利用透析袋设计以下装置进行实验。透析袋是由半透膜制成的袋状容器,其只允许水分子进出。A组透析袋加入淀粉溶液和蔗糖酶,B组等大的透析袋中加入等量的淀粉溶液和淀粉酶,A组和B组透析袋均未装满。下列叙述正确的是( )
A.本实验结果可以通过在烧杯中加入碘液进行鉴定
B.实验结束后,两组透析袋的重量均增加,且 A 组增加的重量等于 B组
C.本实验的结论为淀粉酶具有专一性
D.当透析袋呈最大体积时,此时仍在发生渗透作用
18.下列操作和叙述正确的是( )
A.检测脂肪实验中,采用体积分数为75%的酒精洗去浮色
B.施用一定浓度的Mg2+溶液可能使桂花树泛黄的叶片变绿
C.显微镜下观察到某细胞质逆时针方向流动,实际上是顺时针方向流动
D.鉴定蛋白质和还原糖实验中,采用的氢氧化钠溶液的浓度不同,硫酸铜的浓度相同
19.下列关于“可溶性还原糖、蛋白质和脂肪鉴定”实验的叙述,正确的是( )
A.常用番茄、苹果等组织样液作为鉴定植物组织内还原糖的实验材料
B.脂肪鉴定中观察花生子叶切片细胞间不可能出现橘黄色小颗粒
C.脂肪鉴定中 50%的酒精是为了溶解组织中的油脂
D.蛋白质鉴定中加入的 0.1 g/mL NaOH 溶液可为反应提供碱性环境
20.下图表示“DNA 粗提取与鉴定”实验的基本流程,下列叙述错误的是( )
①取材→②破碎细胞→③获得滤液→④去除杂质→⑤进一步提纯→⑥DNA 鉴定
A.本实验使用的酒精的浓度与“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中的相同
B.步骤①中可以使用猪的肝细胞作为实验材料
C.步骤①中可以使用纱布对研磨液进行过滤,并获取上清液
D.步骤⑥向试管中加入二苯胺试剂后静置5min后即可呈现蓝色
二、多选题
21.下列关于高中生物教材实验的叙述,错误的是( )
A.在鉴定还原糖、脂肪和蛋白质实验中,必须使用显微镜的是脂肪的鉴定
B.提取和分离叶绿体中的色素时,使用新鲜的叶片可以提取到更多的色素
C.在探究植物细胞的吸水和失水实验中,应选择液泡有一定颜色的成熟植物细胞
D.用根尖作为实验材料观察植物细胞有丝分裂时,可以观察到一个细胞连续的动态分裂过程
22.下列有关“DNA粗提取与鉴定实验”的叙述,正确的是( )
A.DNA在2mol/L的NaCl溶液中溶解度大
B.可用滤纸过滤洋葱研磨液以除去其中的杂质
C.可用双缩脲试剂检测提取物中是否含有蛋白质
D.沸水浴加热后冷却使二苯胺与DNA的显色反应更明显
23.下列关于生物学实验中不同浓度酒精的作用的叙述错误的是( )
A.在研磨植物绿色叶片过程中添加无水酒精是为了使色素分离
B.用70%的酒精消毒双手主要是为了避免对皮肤细胞的过度伤害
C.脂肪的鉴定实验中50%酒精的作用是洗去浮色
D.DNA提取实验中使用95%冷酒精的目的是为了促进DNA的溶解
24.某实验小组进行“DNA的粗提取与鉴定”实验。下列有关叙述正确的是( )
A.取材时可选用鸡血、洋葱、菜花等富含DNA的材料进行实验
B.破碎植物细胞时,加入洗涤剂以加速细胞壁瓦解
C.DNA的释放和溶解是实验成功与否的关键,调节NaCl溶液浓度利于DNA释放
D.鉴定时,需将DNA溶解在2 mol/L NaCl溶液中,再加入二苯胺试剂进行沸水浴
25.下列关于“可溶性还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定”实验的叙述,正确的是( )
A.常用梨、苹果等组织样液作为鉴定植物组织内还原糖的实验材料
B.脂肪鉴定中观察花生子叶切片细胞间也可能出现橘黄色小颗粒
C.鉴定蛋白质时,先加入NaOH溶液提供碱性环境,振荡后再加入等量的CuSO4溶液
D.上述三个实验中所有剩余试剂都可以装入棕色瓶内,以便长期保存备用
三、非选择题
26.鹌鹑(性别由性染色体Z、W决定)的羽色有栗羽、黄羽和白羽三种,由Z染色体上两对等位基因A/a和B/b控制。B和b与色素合成有关,B为有色基因,b为白化基因,A和a分别控制栗羽和黄羽。回答下列问题:
(1)分析鹌鹑羽色与基因的关系,可知基因与性状并不都是简单的一一对应的关系,而可能是 。
(2)控制鹌鹑羽色的基因A/a和B/b,在遗传时 (填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,理由是 。
(3)纯种白羽雄性鹌鹑的基因型可能是 ;现有一只纯种白羽雄性鹌鹑,若要通过一代杂交实验来鉴定它的基因型,实验思路是: ,预期结果及结论是: 。
27.苜蓿是一种品质优良的多年生牧草作物,为提高苜蓿的耐盐性、增大种植范围,科研人员将盐生植物灰绿藜中的耐盐基因NHX1转入苜蓿中。回答下列问题。
(1)科研人员利用PCR获取和扩增耐盐基因NHX1,该过程需在含Mg2+的缓冲液中加入适量的模板DNA、4种脱氧核苷酸及 。
(2)构建基因表达载体是培育转基因耐盐苜蓿的核心工作,其目的是让基因在体细胞中稳定存在,并且遗传给下一代,同时使基因 。构建基因表达载体后,再通过农杆菌 转化法将基因表达载体导入至苜蓿细胞中,培养获得转基因苜蓿。
(3)在分子水平检测中,先以 为模板设计引物,对转基因苜蓿DNA进行PCR。再对PCR的产物进行琼脂糖凝胶电泳鉴定,凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的 和构象等有关。该过程需同时将标准参照物、标准NHX1基因(大小为1500bp,bp表示核苷酸对)、PCR扩增产物等分别加入不同点样孔中进行电泳。请将电泳图中相应的位置涂黑,以表示NHX1基因已成功导入苜蓿细胞。
M:标准参照物 A:标准NHX1基因 B:转基因苜蓿PCR产物 C:非转基因苜蓿PCR产物
(4)若对该转基因苜蓿进行个体生物学水平的鉴定,实验思路是 。
28.某种性别决定方式为XY型的植物有多对相对性状,宽叶(A)对窄叶(a)为显性,基因A/a位于常染色体上,紫花和红花是一对相对性状,由基因B/b控制,显隐性及基因B/b所在染色体未知。现有纯合品系:①宽叶紫花雌株;②宽叶紫花雄株;③窄叶红花雌株;④窄叶红花雄株。回答下列问题:
(1)若只考虑该植物的紫花和红花这一对相对性状,利用现有四个品系进行实验,判断这对性状的显隐性及基因B/b是位于常染色体上还是位于X染色体上,可采用的交配组合是 ;当实验结果为 时,可判断紫花为显性性状且基因B/b位于X染色体上。当实验结果为 时,可判断紫花为显性性状且基因B/b位于常染色体上。
(2)若已知紫花为显性性状且基因B/b位于常染色体上。利用以上品系判断基因A/a与B/b是否位于同一对常染色体上,则实验思路为 ,当实验结果为 时,可判断基因A/a与B/b位于不同对常染色体上。
(3)若已知紫花为显性性状且基因B/b位于X染色体上。将题述品系①与④杂交,F1中出现了一株红花植株,假设变异不会致死,则可能的原因是 (答2点)。
(4)现有一株缺失一条3号染色体的窄叶雄株(记为M),欲以M及纯合宽叶品系为实验材料,通过杂交实验鉴定基因A/a是否位于3号染色体上,请完善实验思路,预测实验结果并分析讨论(说明:该植物缺失两条3号染色体的个体死亡,其余个体生殖力和存活率相同)。
①实验思路:
第一步:选择M与纯合宽叶雌株进行杂交获得F1,F1随机传粉得F2。
第二步:观察记录F2的表现型及比例,并做统计分析。
②预测实验结果并分析讨论:
Ⅰ若统计F2的表现型及其比例为 ,则基因A/a位于3号染色体上;
Ⅱ若统计F2的表现型及其比例为 ,则基因A/a不位于3号染色体上。
29.果蝇(2n=8)是研究生物体遗传规律的模式生物,摩尔根通过对果蝇眼色的观察及分析发现伴性遗传。现有眼色表型为白眼、粉红眼和红眼的果蝇种群,相关基因由位于非同源染色体上的 A/a、B/b控制,遗传机制如下图。现随机选择一对红眼雌雄果蝇于培养瓶中单独培养,经多次交配产卵,共得到 325 只后代果蝇,具体如下表所示。回答下列问题:
项目 红眼 粉红眼 白眼
雌果蝇/只 122 41 0
雄果蝇/只 62 19 81
(1)果蝇作为经典模式生物在遗传学研究中备受重视,它具有 (写出2点)等优点。
(2)亲代雌、雄果蝇的基因型分别为 ,为避免亲代果蝇影响实验结果的统计,在子代处于蛹期时将亲代果蝇 。
(3)F 雄果蝇能产生 种基因型的配子,F 个体构成的种群中基因b的频率为 。
(4)已知含1 条 X 染色体的果蝇表现为雄性,如性染色体组成为 XY,XYY,XO(不可育),含2条X染色体的果蝇表现为雌性,如性染色体组成为 XX、XXY,其余性染色体组成异常的果蝇均胚胎致死。若 F 中发现一只白眼雌果蝇,通过PCR 方法对常染色体上相关基因进行扩增并电泳,得到如下图电泳图谱。为探究其眼色的变异类型,可通过显微镜观察 、基因测序等方法鉴定变异类型。还可进行杂交实验,请完善实验思路,预测实验结果并分析讨论。
①实验思路:
第一步:选择 F1中 (填表型)与该白眼雌果蝇进行多次杂交获得 F2。
第二步:观察记录表型及个数,并作统计分析。
②预测实验结果并分析讨论:
Ⅰ. 若统计后的表型及其比例为红眼雌性:粉红眼雌性:白眼雄性=1:1:2,则该白眼雌果蝇的基因型为 ,变异类型为基因突变,出现 只白眼果蝇的原因是基因突变具有 的特点。
Ⅱ. 若统计后的雄性表型及比例为 ,则该白眼雌果蝇的基因型为 AaX X Y,变异类型为染色体畸变,原因是 (填“父方”或“母方”)减数分裂异常。
30.固氮菌X广泛分布于富含有机质的土壤中,具有生物固氮能力,可以将空气中的氮气转化为植物能够利用的氨态氮等,从而促进植物的生长发育。从土壤中分离固氮菌X的过程如图所示,回答下列问题:
(1)为了从土壤中获取高效固氮的固氮菌X,科研人员常从 的土壤中采样。获取到的土壤样品,能不能进行灭菌 ,理由是 。
(2)根据固氮菌X的特性进行培养基的配制时,需要用 (填“不含氮源”或“富含氮源”)培养基。然后将土壤样品进行图中过程①的选择培养,其目的是 。再对固氮菌X进行过程②中的纯培养,据图分析,所采用的接种方法是 。
(3)研究人员分离得到甲、乙、丙三株固氮菌X,并进行了固氮能力的鉴定,实验结果如表所示。
固氮菌X 甲 乙 丙
氨态氮相对含量 0.75 0.60 0.93
据表分析,若要增强某片土壤的肥力,可选择的菌种最好是 ,依据是 。
31.材料一:白细胞表面抗原2(SLA-2)在抗原呈递、机体器官移植以及免疫应答方面有着重要作用。为进一步研究SLA-2的结构与功能,科研人员以能稳定传代的猪肾上皮细胞为材料,构建了稳定高表达SLA-2基因的细胞株,过程如下图。其中,Ampr表示氨苄青霉素抗性基因,Puror为嘌呤霉素抗性基因,BclI、NotI、XbaI、San3AI为限制酶酶切位点,括号内数值表示距复制原点的长度。
限制酶 BclⅠ NotⅠ XbaⅠ San3AⅠ
识别序列及切割位点 T↓GATCA GC↓GGCCGC T↓CTAGA ↓GATC
材料二:研究中,一般利用最小致死浓度(使某种细胞全部死亡的最小浓度)的嘌呤霉素溶液浸染细胞以筛选出转化的猪肾上皮细胞。
(1)简要概述材料一中实验过程 。
(2)采用PCR电泳设计实验鉴定重组质粒3,需包括实验过程以及结论(电泳图) 。
PCR电泳图:
(3)概述材料二的实验以及判断那种细胞更好,并说明理由 。
32.西葫芦是一年生雌雄同株植物,开单性花,其果实的黄皮与绿皮为一对相对性状,控制色素合成的基因为Y、y,另有一对基因T、t也与西葫芦的皮色表现有关。下图是白皮西葫芦与黄皮西葫芦进行杂交的过程图。请分析回答下列问题:
(1)该实验中,亲本白皮西葫芦和黄皮西葫芦的基因型分别为 和 ;实验过程中,对母本进行的操作为 。
(2)控制西葫芦果实皮色的这两对等位基因,遗传时 (填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,可以通过设计 实验来验证,该验证实验子代的表型及比例应为 。
(3)F2中白皮西葫芦的基因型有 种,其中能稳定遗传的个体所占比例为 。
(4)请设计实验鉴定 F2 中的黄皮西葫芦是否为纯合子,并简要写出实验方案及实验结果和结论: 。
33.果蝇的眼色有红眼、伊红眼、白眼之分,分别由等位基因D1、D2、D3控制。眼型(粗糙眼/正常眼)由位于两对常染色体上的两对等位基因A/a和B/b决定,相关基因与眼型关系如图。
实验一:伊红眼雌果蝇×红眼雄果蝇→F1中雌果蝇全为红眼,雄果蝇既有伊红眼,也有白眼。
实验二:粗糙眼雌蝇×粗糙眼雄蝇杂交→F1中雌雄相互交配→F2中正常眼:粗糙眼=9∶7
分析回答下列问题:
(1)有人推测等位基因D1、D2、D3中,任其两个基因的碱基数目一定不相等,你认为这种推测是否正确, 。理由是 。
(2)由实验一的实验结果可知:等位基因D1、D2、D3位于 染色体上。
(3)实验二的F2中粗糙眼有 种基因型。
(4)现有三种纯合粗糙眼雌果蝇,请利用一种纯合正常眼雄果蝇,设计杂交实验鉴定出其中的双隐性纯合子。实验思路是 。
34.反义RNA可以抑制特定基因的表达,反义RNA技术可用于分析或鉴定植物基因的功能。实验小组将
番茄的pTOM5基因通过特殊的农杆菌反向导入番茄细胞中,结果发现番茄果实呈黄色,原因是类胡萝卜素的合成受阻。反义RNA技术的原理如图所示,回答下列问题:
(1)基因工程中通常采用PCR技术体外扩增pTOM5基因,PCR技术的前提是 。
从番茄基因组中获得pTOM5基因时需要的酶是 ,将重组病毒载体TRV2导入农杆菌前要用 处理农杆菌。
(2)农杆菌容易感染受伤的植物组织,原因是 。将番茄细胞培养成番茄植株需要经过 两个过程。
(3)据图可知,反义RNA技术可抑制pTOM5基因表达的 过程,根据实验结果可知,pTOM5基因控制合成的产物可能是 。
35.奶牛乳腺炎是奶牛养殖业中最常见且对奶牛危害最严重的一种复杂乳腺综合疾病,会导致奶牛出现妊娠率降低、流产率升高等,影响奶牛的繁殖性能。现欲对导致奶牛乳腺炎的病原体进行分离鉴定。回答下列问题:
(1)乳样采集:采样前对奶牛乳区进行 ,随后采集多乳区混合生鲜乳样品于无菌离心管中,置冰盒暂存,用于细菌分离培养。
(2)细菌分离培养及鉴定:将乳样摇匀后进行 ,取一定体积不同浓度乳样接种于平板上,使用涂布器涂抹均匀涂布器的灭菌操作是 。接种后的平板于恒温培养箱中培养一定时间,肉眼观察菌落的 ,挑取典型的菌落进行划线纯化,并对典型单个菌落进行染色,在油镜下进行镜检,初步判定细菌类属。
(3)病原菌药敏实验:鉴定发现,导致奶牛乳腺炎的主要病原微生物为乳房链球菌。抑菌物质抑制受试菌生长的最低浓度,即最小抑菌浓度(MIC)。现要进行乳房链球菌药敏实验,将含有定量抗菌药物的纸片贴在已接种 的琼脂平板上。纸片中所含药物溶解后不断向纸片周围区域扩散形成递减的梯度浓度,平板上会出现抑菌圈。抑菌圈的大小反映 ,其形成原因是 ,并与该药对受试菌的(MIC)呈 (填“正相关”或“负相关”)。