2023-2024学年高二生物学下学期期末复习:非选择题专练(天津专用)(解析版)

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名称 2023-2024学年高二生物学下学期期末复习:非选择题专练(天津专用)(解析版)
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资源类型 教案
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科目 生物学
更新时间 2024-05-29 19:00:45

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2023-2024学年高二生物学下学期期末复习:非选择题专练
1.(22-23高二下·天津和平·期末)利用基因编辑技术将病毒外壳蛋白基因导入猪细胞中,然后通过核移植技术培育基因编辑猪,可用于生产基因工程疫苗。如图为基因编辑猪培育流程。

(1)对1号猪使用促性腺激素处理,使其 ,收集并选取处在 时期的卵母细胞用于核移植。
(2)采集2号猪的组织块,用 处理获得分散的成纤维细胞,放置于37℃的CO2培养箱中培养,其中CO2的作用是 。
(3)为获得更多基因编辑猪,可在胚胎移植前对胚胎进行分割。产出的基因编辑猪的性染色体来自于 号猪。
(4)为检测病毒外壳蛋白基因是否被导入4号猪并正常表达,可采用的方法有______。
A.DNA测序 B.染色体倍性分析 C.体细胞结构分析 D.抗原—抗体杂交
【答案】(1) 超数排卵 减数第二次分裂中期
(2) 胰蛋白酶(胶原蛋白酶) 维持培养液的pH
(3)2
(4)D
【分析】据图分析:图示基因编辑猪培育过程涉及的技术手段有转基因技术、核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术等,利用转基因技术将病毒外壳蛋白基因(目的基因)导入2号猪的体细胞核中,然后将2号猪的体细胞核移植到1号猪的去核卵母细胞中,再将重组细胞培养到囊胚并移植到3号猪的子宫中去,最后分娩产生了4号转基因克隆猪。
【详解】(1)据图分析可知,1号猪提供的是卵母细胞,对其注射促性腺激素可使其超数排卵,获得的卵母细胞去核后,需要培养到减数第二次分裂中期才能进行核移植。
(2)将2号猪的组织块分散成单个的成纤维细胞需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,该细胞的培养应在37℃
含5%的CO2的恒温培养箱中进行,其中CO2的主要作用是维持培养液的pH。
(3)据图分析可知,核移植的细胞核来自于2号猪,因此产出的基因编辑猪的性染色体来自于2号猪。
(4)A、DNA测序可检测目的基因的序列,A错误;
B、染色体倍性分析可得知到染色体组的数目,B错误;
C、体细胞结构分析可得知细胞结构的种类,C、错误;
D、为检测病毒外壳蛋白基因是否正常表达,可采用的方法是抗原-抗体杂交,D正确。
故选D。
2.(22-23高二下·天津和平·期末)谷氨酸棒状杆菌是一种好氧菌,它是谷氨酸发酵的常用菌种。细菌内合成的生物素参与细胞膜的合成,不能合成生物素的细菌细胞膜存在缺陷。如图为通过发酵工程生产谷氨酸的生产流程,请回答下列问题。

(1)从自然界分离的菌种往往达不到生产要求,从改变微生物遗传特性的角度出发,培育出优良菌种的育种方法主要有 、基因工程育种等。
(2)扩大培养时所用的培养基,从物理性质来看是 (填“固体”或“液体”)培养基,从用途来看是 (填“鉴别”或“选择”)培养基。
(3)对谷氨酸代谢的控制,除了改变微生物的遗传特性外,还需要控制生产过程中的发酵条件,比如 、 。为了从发酵液中分离提纯容氨酸,可将发酵液灭菌后进行萃取→过滤→浓缩,然后用一定手段进行结晶,可得到纯净的谷氨酸晶体。
(4)谷氨酸棒状杆菌在合成谷氨酸的过程中,当细胞中谷氨酸积累过多时会抑制谷氨酸脱氢酶的活性,从而减少谷氨酸的合成,这是一种 调节机制。在生产上一般选用生物素合成 (填“高表达”“正常”或“缺陷”)型细菌作为苗种,可以在一定程度上解除谷氨酸合成过册对谷氨酸脱氢酶活性的抑制,从而大量生产谷氨酸。
【答案】(1)诱变育种
(2) 液体 选择
(3) 溶解氧 温度
(4) 负反馈 缺陷
【分析】发酵工程的基本环节:(1)菌种的选育:性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来,也可以通过诱变育种或基因工程育种获得。(2)扩大培养:在发酵之前还需要对菌种进行扩大培养。(3)培养基的配制:在菌种确定之后,要选择原料制备培养基。在生产实践中,培养基的配方要经过反复试验才能确定。(4)灭菌:培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌。(5)接种:将菌种接种到发酵罐培养液中。(6)发酵: 这是发酵工程的中心环节。①在发酵过程中,要随时检测培养波中的微生物数量、产物浓度等,以了解发酵进程。②要及时添加必需的营养组分,要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。(7)产品的分离、 提纯:①如果发酵产品是微生物细胞本身,可在发酵结束之后采用过滤沉淀等方法将菌体分离和干燥,即得到产品。②如果产品是代谢物,可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。
【详解】(1)在微生物的菌种培育上,改变微生物遗传特性的优良菌种的育种方法主要有诱变育种、基因工程育种、细胞工程育种等。
(2)扩大培养时,使用的培养基是液体培养基,这种培养基有助于所选择的菌种的生长,从用途来看是选择培养基,获得目的菌种。
(3)谷氨酸棒状杆菌是一种好氧菌,因此培养基中需严格控制溶解氧、通气量等发酵条件,以保证谷氨酸棒状杆菌代谢正常进行,同时还需要控制好温度、pH等。
(4)负反馈调节是指某一成分的变化所引起的一系列变化抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化,因此当细胞中谷氨酸积累过多时会抑制谷氨酸脱氢酶的活性,从而降低谷氨酸的合成,这是一种负反馈调节机制。菌体进入产物合成期时,有谷氨酸产生,如果能够大量的把产物及时的排泄到细胞膜外,则可以在一定程度上解除谷氨酸合成过量对谷氨酸脱氢酶活性的抑制,可见,应该选择细胞膜通透性大的细菌作为菌种,结合题干可知,不能合成生物素的细菌细胞膜存在缺陷,即细胞膜通透性大,因此在生产上一般选用生物素合成缺陷型细菌作为菌种,可以在一定程度上解除谷氨酸合成过量对谷氨酸脱氢酶活性的抑制,从而大量生产谷氨酸。
3.(22-23高二下·天津红桥·期末)人乳铁蛋白是一种药用保健蛋白。下图表示利用乳腺生物反应器生产人乳铁蛋白的过程,图中Tetr表示四环素抗性基因,Ampr表示氨苄青霉素抗性基因,请回答以下问题:

(1)图中Tetr和Ampr两基因是质粒中的 ,作用是 。
(2)构建基因表达载体,需要将人乳铁蛋白基因嵌入到 之间,才能使乳铁蛋白基因在牛乳腺细胞中表达。
(3)五种限制酶的识别序列及切割位点如下表所示,要将人乳铁蛋白基因插入质粒,若只允许使用一种限制酶,应选择的限制酶是 。
限制酶 BamH I Hae III Bcl I Sau3A I Not I
识别序列及切割位点
(4)据图分析筛选含有重组质粒的受体细胞首先需要在含 (填“四环素”“氨苄青霉素”或“四环素或氨苄青霉素”)的培养基上进行,原因是 。筛选出的重组质粒导入牛受精卵,①过程常用的方法是 。
(5)培养出早期胚胎后,科学家欲进行胚胎分割移植,则应该选择发育良好、形态正常的 ,将其移入盛有操作液的培养皿中,然后用分割针进行分割。检测转基因牛乳汁中是否含有人乳铁蛋白,可采用 技术。
【答案】(1) 标记基因 便于重组DNA分子的筛选
(2)启动子和终止子
(3)Sau3A Ⅰ
(4) 氨苄青霉素 用限制酶切割后破坏了Tetr基因,但不会破坏Ampr基因,导入重组质粒的受体细胞(对氨苄青霉素具有抗性),能在含氨苄青霉素的培养基上生存下来 显微注射法
(5) 桑葚胚或囊胚 抗原抗体杂交
【分析】分析题图:图示是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的过程,该过程采用了基因工程技术(目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与表达)、动物细胞培养技术和胚胎移植技术。图中①表示将目的基因导入受体细胞;②表示早期胚胎培养;③表示胚胎移植;④表示此时转基因牛;⑤表示从转基因牛中获取目的基因产物。
【详解】(1)Tetr表示四环素抗性基因,Ampr表示氨苄青霉素抗性基因,二者都是质粒的标记基因,标记基因的表达使微生物具有相应的抗性,便于重组DNA分子的筛选。
(2)构建基因表达载体时,需要将人乳铁蛋白基因嵌入到启动子和终止子之间,这样人乳铁蛋白基因就能在牛乳腺细胞中表达。
(3)根据表中五种酶的识别序列及切割位点可知,限制酶Sau3AI切割形成的黏性末端与限制酶BclⅠ和限
制酶BamHⅠ的黏性末端相同,因此要将人乳蛋白基因插入载体,在只允许用一种限制酶酶切载体和人乳铁蛋白基因的情况下,应选择限制酶Sau3AI。
(4)据用限制酶Sau3AI切割后会破坏四环素抗性基因,但不会破坏氨苄青霉素抗性基因,导入重组质粒的受体细胞能在含氨苄青霉素的培养基上生存下来,因此需要在含有氨苄青霉素的培养基培养,将重组质粒导入动物细胞常用显微注射法。
(5)进行胚胎分割时,应该选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚,将其移入盛有操作液的培养皿中,然后用分割针进行分割。
检测目的基因是否表达出蛋白质,可以用抗原抗体杂交的方法。
4.(22-23高二下·天津滨海新·期末)糖化酶是将淀粉转化为葡萄糖的酶,大部分野生酵母菌因缺乏糖化酶基因而不能直接利用淀粉。研究人员将经诱变处理后获取的黑曲霉菌高产糖化酶基因导入毕赤酵母GS115(对氨苄青霉素不敏感)中,构建能直接利用淀粉的工程菌,该过程所用质粒(仅示部分结构)如图1所示。质粒的外侧链为a链,内侧链为b链。基因Ampr转录的模板链属于b链的片段。三种限制酶的识别序列及切割位点见下表。请回答下列问题。
(1)为获得糖化酶高产菌株,研究人员将经诱变处理后的黑曲霉菌接种到 含量高的培养基上,恒温培养适宜时间后滴加碘液,挑选出透明圈(不产生蓝色)直径 (填“较大”或“较小”)的菌株。再进行复筛以及稳定性遗传实验。
(2)质粒复制的模板链是 (选填“a”、“b”、“a和b”、“a或b”)链。高产糖化酶基因插入质粒后,其转录的模板链属于 链的片段。
限制酶 BamHI PstI XbaI
识别序列和切割位点(5'→3') G↓GATCC C↓TGCAG T↓CTAGA
相关结构: PAOXI:甲醇诱导型强启动子 TAOXI:终止子 HIS4:组氨酸脱氢酶基因,其表达产物催化组氨酸合成 Orl:复制原点 Ampr:氨苄青霉素抗性基因
图1
(3)构建高产糖化酶基因表达载体时,用限制酶切割质粒pPIC9K,图2是高产糖化酶基因示意图(仅示部分碱基),为使其能定向插入表达载体并成功表达,引物应包含 (BamHI/PstI/XbaI)酶识别序列,则PCR扩增时引物的减基序列为 。(多选)

①5'-TCTAGATCTGTTGAAT-3' ②5'-TCTAGAAGACAACTTA-3'
③5'-CTGCAGCTTGGATGAT-3' ④5'-GGATCCCTTGGATGAT-3'
⑤5'-GGATCCGAACCTACTA-3' ⑥5'-CTCGAGTCTGTTGAAT-3'
【答案】(1) 淀粉 较大
(2) a和b a
(3) BamHI和XbaI ①④
【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)分析题意可知,糖化酶高产菌株能利用淀粉,故需要将经诱变处理后的黑曲霉菌接种到淀粉含量高的培养基上;高产菌株分解淀粉快,恒温培养适宜时间后滴加碘液,高产菌株形成的透明圈直径较大。
(2)质粒是环状DNA分子,DNA复制时两条链都是模板链,故质粒的a和b两条链作为模板进行复制;根据题干“研究人员将经诱变处理后获取的黑曲霉菌高产糖化酶基因导入毕赤酵母CS115(对氨苄青霉素不敏感)中”可知高产糖化酶基因转录的模板链和Ampr基因转录的模板链不在一条链上,而基因Ampr转录的模板链属于b链的片段,因此高产糖化酶基因转录的模板链属于a链的片段。
(3)为使高产糖化酶基因能定向插入表达载体并成功表达,需要两种不同的限制酶切割,同时需要在高产糖化酶基因两端加入这两种限制酶的识别序列,结合图1可知,限制酶PstI在质粒上有2个切割位点,因此应该选择限制酶BamHI和限制酶XbaI来切割目的基因和质粒;基因转录的方向为5'→3',因此图2中上面一条链从左到右的方向为5'→3',下面一条链从左到右的方向为3'→5';PCR过程需要两种引物,能分别与目的基因两条链的3'端通过碱基互补配对结合,结合需要在高产糖化酶基因两端加入限制酶BamHI和限制酶XbaI的识别序列以及本题的表格可知,PCR扩增时引物的碱基序列为①5′-TCTAGATCTGTTGAAT-3′和④5′-GGATCCCTTGGATGAT-3′。
5.(22-23高二下·天津·期末)针对病毒的疫苗有重组蛋白疫苗、核酸疫苗(包括DNA疫苗和RNA疫苗)等。下图为其中某病毒一种疫苗的研发思路,图中①~⑦表示过程,B图中箭头指示NcoⅠ、SphⅠ、NheⅠ、BamHⅠ的酶切位点(四种酶的识别序列详见表),标记基因SUC2控制合成蔗糖酶,使P型酵母菌能利用培养基中的蔗糖生存。
限制酶 NcoⅠ SphⅠ NheⅠ BamHⅠ
识别序列 和切割位点 C↓CATGG GCATG↓C G↓GATCC G↓CTAGC

(1)图中①过程需要先通过 过程得到cDNA,再利用PCR扩增S基因,若扩增5个循环,则需要引物 个。
(2)为使③过程顺利进行,需先使用限制酶 和 切割质粒B。
(3)为达到利用标记基因筛选的目的,非转基因的普通P型酵母菌应该满足的条件是 。
(4)重组疫苗注入志愿者体内后,S蛋白基因指导合成的S蛋白作为 ,刺激机体产生能与之相结合的抗体,抗体的分泌量可作为检测疫苗对志愿者免疫效果的指标。参加临床试验的志愿者需要满足的条件之一是 (填“有”或“无”)该病毒感染史。
【答案】(1) 逆转录/反转录 62
(2) NcoⅠ NheⅠ
(3)不能合成蔗糖酶
(4) 抗原 无
【分析】分析题图:图中①为逆转录过程,②表示用限制酶切割获得目的基因,③表示构建基因表达载体,④表示将目的基因导入受体细胞,⑤表示筛选获得含有重组质粒的P型酵母菌,⑥表示目的基因的表达,⑦表示制备获得疫苗。
【详解】(1)图中①过程是以RNA为模板合成cDNA的逆转录过程;1个DNA分子扩增1次需要2个引物,若将1个DNA分子扩增5次,得到25=32个DNA分子,需要的引物是32×2-2=62个。
(2)③过程为目的基因表达载体的构建,该过程是基因工程的核心步骤,为了保证该过程顺利进行,结合目的基因两端的黏性末端分析,需要用限制酶NcoⅠ和NheⅠ切割质粒B,这样可以防止S基因与运载体自身环化及防止S基因与运载体反向连接,以保证S基因与运载体正确连接。
(3)目的基因表达载体中的标记基因是SUC2,该基因能控制合成蔗糖酶,这样为达到利用标记基因筛选的目的,普通的Р型酵母菌应该满足的条件是不能合成蔗糖酶,然后根据是否能在只提供蔗糖作为碳源的培养基上生存来进行筛选。
(4)重组疫苗注入志愿者体内后,S蛋白基因指导合成的S蛋白作为抗原,刺激机体产生特异性免疫过程,机体免疫系统产生能与之相结合的抗体;参加临床试验的志愿者需要满足无SARS-CoV-2感染史,即未感染过新冠病毒的志愿者,因为感染过新冠病毒的人体内含有一定量的相应抗体,对试验结果产生干扰。
6.(22-23高二下·天津·期末)培养胡萝卜根组织可获得试管苗,获得试管苗的过程如图所示。回答下列问题:

(1)利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。用分化的植物细胞可以培养成完整的植株,这是因为植物细胞具有 。
(2)步骤⑥中的愈伤组织可通过 过程,最终可形成试管苗。从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基,其原因是 。
(3)步骤⑥要进行照光培养,其作用是诱导 的形成,使试管苗可以进行光合作用。
(4)体细胞经组织培养得到植株的繁殖方式属于 繁殖。
【答案】(1)全能性
(2) 再分化 诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同
(3)叶绿素
(4)无性
【分析】根据题干信息分析,培养胡萝卜组织获得试管苗的过程利用了植物组织培养技术,该技术的原理是植物细胞的全能性;该过程中离体的组织块脱分化形成愈伤组织,愈伤组织再分化形成胚状体,最终培育成试管苗。
【详解】(1)细胞全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整生物体的潜能。根据题意分析,用胡萝卜的组织细胞可以培育成完整的植株,其原理是植物细胞的全能性。
(2)愈伤组织形成试管苗的过程为再分化,故步骤⑥中的愈伤组织可通过再分化过程,最终可形成试管苗。步骤⑤为脱分化过程,由于营养物质的消耗以及两个过程需要激素的比例要求等有所不同,因此由步骤⑤到步骤⑥的过程需要更换新的培养基。
(3)步骤⑥为再分化过程,需要进行光照,以诱导叶绿素的形成,使试管苗能够进行光合作用。
(4)植物组织培养技术属于无性繁殖,获得的后代可以保持亲本的遗传特性。
7.(22-23高二下·天津河西·期末)图1是某基因工程中构建重组质粒的过程示意图,载体质粒P0具有四环素抗性基因(telr)和氨苄青霉素抗性基因(ampr)。请回答下列问题:

(1)EcoR V酶切位点为 ,EcoR V酶切出来的线性载体P1为 末端。
(2)用耐高温的DNA聚合酶进行PCR扩增获得的目的基因片段,其两端各自带有一个腺嘌呤脱氧核苷酸。载体P1用酶处理,在两端各添加了一个碱基为 的脱氧核苷酸,形成P2;P2和目的基因片段在 酶作用下,形成重组质粒P3。
(3)筛选含有重组质粒P3的菌落首先在含 的培养基上进行。
(4)为鉴定筛选出的菌落中是否含有正确插入目的基因的重组质粒,拟设计引物进行PCR鉴定。图2所示为甲、乙、丙3条引物在正确重组质粒中的相应位置,PCR鉴定时应选择的一对引物是 。某学生尝试用图中另外一对引物,从某一菌落的质粒中扩增出了400bp的片段,原因是 。
【答案】(1)平
(2) 胸腺嘧啶(T) DNA连接
(3)氨芐青霉素
(4) 乙、丙 目的基因反向连接
【分析】基因表达载体的基本结构包括复制原点、目的基因、标记基因、启动子、终止子等。其中标记基因的作用是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的受体细胞筛选出来,常用的标记基因是抗生素抗性基因。根据题干信息和图形分析,P0是载体质粒,其含有的氨苄青霉素抗性基因(amp`)和四环素抗性基因(tetr`)都属于标记基因,可以用检测目的基因是否导入受体细胞:EcoRV酶为限制酶,其切割质粒后悔破坏了四环素抗性基因(tet`)。
【详解】(1)根据题意分析,EcoRV酶识别的序列是-GATATC-,并且两条链都在识别序列的碱基的中轴线T与A之间进行切割,因此其切出来的线性载体P1为平末端。
(2)图分析,目的基因两侧为黏性末端,而进行PCR扩增获得的目的基因片段,其两端各自带有一个腺嘌呤脱氧核苷酸,即目的基因的黏性末端漏出的碱基为A,根据碱基互补配对原则可知,在载体P1的两端需要个加一个碱基T形成具有黏性末端的载体P2,再用DNA连接酶将P2与目的基因连接起来形成重组质粒P3。
(3)限制酶切割后破坏了四环素抗性基因,但是没有破坏氨苄青霉素抗性基因,因此含有重组质粒P3的菌落在四环素中应该不能生长,而在氨苄青霉素的培养基中能生长。
(4)由于处理后的P0质粒的两个末端都含一个胸腺嘧啶脱氧核苷酸,而目的基因片段的两端各自带一个腺嘌呤脱氧核苷酸,所以目的基因在和P0质粒连接时可能会出现两种情况:正向连接和反向连接。分析图可知,理论上可以选择的引物组合有甲和丙、乙和丙两种情况。如果选择甲和丙这对引物,则无论目的基因是否正确插入,都能扩增大量片段,不符合要求;如果选择乙和丙这对引物,正向连接和反向连接后所得结果不同,所以应选择乙和丙这对引物进行PCR鉴定。如果目的基因和P0质粒反向连接,则引物乙会
出现在重组质粒的外侧,此时若加入引物甲和乙,则可以扩增出300bp+100bp=400bp的片段。
8.(19-20高二下·天津宁河·期末)水稻是一种重要的粮食作物,改善水稻的遗传性状是科学工作者不断努力的目标,天津有很多盐碱地,不适合种植普通水稻。习近平总书记在2018年新年贺词中专门提到了海水稻进行测产,海水稻是指能在沿海滩涂等盐碱地正常生长的特殊水稻,是我国水稻育种专家袁隆平培育的水稻新品种。海水稻的成功将有效的扩大天津的粮食种植面积。如图是水稻育种的一些途径,回答下列问题:
(1)多年来,袁隆平一直坚持的水稻育种方法是 ,以矮秆低产(ddgg)和高秆高产(DDGG)水稻为亲本进行杂交,培育矮秆(抗倒伏)高产新品种过程中,⑥过程为 。
(2)如想在较短时间内获得上述新品种水稻,可用的育种方法是 (填育种方法)。其中的⑧环节是 。
(3)海水稻含有耐盐基因,科学工作者欲使普通水稻快速获得耐盐的性状,最好选择图中 (填图中数字)表示的技术定向改造生物性状。图示的遗传育种途径中 (填图中数字)所表示的方法具有典型的不定向性。
(4)用秋水仙素处理萌发的水稻种子获得蛋白质含量高,成熟期晚的新品种,这种育种方法是 (填育种方法)
【答案】(1) 杂交育种 连续自交、筛选
(2) 单倍体育种 秋水仙素处理单倍体幼苗
(3) ③④ ①②
(4)多倍体育种
【分析】题图分析,图中①②表示诱变育种过程,该育种方法的原理是基因突变;③④为基因工程育种,该育种方法的典型优点是定向改造生物的性状,其原理是基因重组;⑤⑥为杂交育种,该育种方法的原理是基因重组;⑦⑧为单倍体育种,该育种方法的原理是染色体变异,其典型的优点是明显缩短育种年限;⑨⑩为多倍体育种,其原理是染色体数目变异,培育的品种产量高,品质优。
【详解】(1)袁隆平一直坚持的水稻育种方法是杂交育种,该育种方法能将优良性状集中一个个体上,以
矮秆低产(ddgg)和高秆高产(DDGG)水稻为亲本进行杂交,培育矮秆(抗倒伏)高产新品种过程中,⑥过程为选择目标类型连续自交、并逐代筛选直到不再发生性状分离为止,该方法需要的时间长。
(2)如想在较短时间内获得上述新品种水稻,可用的育种方法是单倍体育种,因为单倍体育种能明显缩短育种年限。其中的⑧过程指的是用秋水仙素处理单倍体幼苗获得纯合二倍体的过程。
(3)海水稻含有耐盐基因,科学工作者欲使普通水稻快速获得耐盐的性状,即需要将海水稻的耐盐基因导入到普通水稻细胞中,而后对转基因成功的细胞进行组织培育获得耐盐水稻,从而实现了对普通水稻的定向改造,即最好选择图中③④表示的技术定向改造生物性状。图示的遗传育种途径中①②所表示的方法为诱变育种,该育种方法的原理是基因突变,因而具有典型的不定向性。
(4)用秋水仙素处理萌发的水稻种子获得蛋白质含量高,成熟期晚的新品种,这种育种方法是多倍体育种,该过程在利用秋水仙素抑制纺锤体形成进而获得染色体数目加倍的细胞来实现的。
9.(20-21高二下·天津·期末)安莎霉素是一类主要由海洋来源的稀有放线菌产生的活性大环内酰胺类次级代谢产物,具有较高的抗菌活性和药用价值。科研人员通常从深海采集淤泥样本,再分离、纯化并筛选出产安莎霉素的放线菌。一株海洋来源的稀有放线菌的分离培养流程如下图所示。请分析回答下列问题:
(1)过程①的接种方法为 ,实验中的培养基需要进行 灭菌,待培养基冷却到50℃左右时,进行倒平板,培养基凝固后需 ,可以防止培养皿盖上的水珠落入培养基,以免造成污染。
(2)研究人员发现产安莎霉素的放线菌具有一个普遍的共性—氨基酸缺陷型,从培养基成分分析,基本培养基与完全培养基存在差异的成分是 。图中待测培养基是 (填“基本”或“完全”)培养基。为了初步鉴定营养缺陷型放线菌菌株,科研人员进行了如下操作:
①用接种针挑取 (填“菌落A”或“菌落B”)接种于盛有完全液体培养基的离心管中,28℃振荡培养3~5天后,离心取沉淀物,用无菌水洗涤3次制成菌悬液。
②吸取1mL菌悬液加入无菌培养皿中,倾注15mL融化并冷却至50℃左右的基本培养基,待其冷凝后用记号笔在皿底划分五个区域,标记A、B、C、D、E。
③在划分的五个区域上放入少量分组的氨基酸粉末(如下表所示),经培养后,观察生长圈出现的区域,从而确定属于何种氨基酸缺陷型。
组别 所含氨基酸
A 组氨酸 苏氨酸 谷氨酸 天冬氨酸 亮氨酸
B 精氨酸 苏氨酸 赖氨酸 甲硫氨酸 苯丙氨酸
C 酪氨酸 谷氨酸 赖氨酸 色氨酸 丙氨酸
D 甘氨酸 天冬氨酸 甲硫氨酸 色氨酸 丝氨酸
E 半胱氨酸 亮氨酸 苯丙氨酸 丙氨酸 丝氨酸
在上述鉴定实验中,发现在培养基A、D区域出现生长圈,说明该氨基酸缺陷型菌株属于 缺陷型。
【答案】(1) 稀释涂布平板法 高压蒸汽 倒置
(2) 氨基酸 完全 菌落A 天冬氨酸
【分析】分析图解:图中首先利用稀释涂布平板法分离放线菌,然后将菌种接种到两种培养基中:基本培养基、完全培养基,在基本培养基中,氨基酸缺陷型菌株不能生长,而在完全培养基中能够生长,因此可以选择出氨基酸缺陷型菌株。
(1)
根据待测培养基中菌落的分布结果可以判断,过程①所采用的接种方法为稀释涂布平板法。为防止杂菌污染,实验中的培养基需要进行高压蒸汽灭菌,待培养基冷却到50℃左右时,在酒精灯火焰附近倒平板,待平板冷却凝固后将平板倒置,以防止培养皿盖上的水珠落入培养基。
(2)
图示是利用不同培养基初检氨基酸缺陷型菌株的过程,据此可知,与基本培养基(只含碳源、N源、无机盐和水)相比,完全培养基中特有的成分是氨基酸。
图中待测培养基是完全培养基。营养缺陷型菌株不能够在基本培养基上生长,故为了进一步完成对初检的营养缺陷型菌株的鉴定,①用接种针挑取菌落A接种并培养。
②培养皿是倒置培养微生物的,因此在皿底划分五个区域。③表中信息显示:A、D区域含有、其它区域不含有的氨基酸是天冬氨酸,而实验结果只有A、D区域出现生长圈,说明该营养缺陷型菌株属于天冬氨酸缺陷型。
10.(20-21高二下·天津·期末)滁菊为菊科多年生草本植物:
Ⅰ.为探究滁菊愈伤组织的培养条件,1号研究小组配制了含有两种浓度的2,4-D的培养基,然后接种初始重量相同的幼苗子叶切块并分别培养在光照及黑暗条件下,一段时间后,测量愈伤组织的生长量,结果如下图。
(1)在该实验中,自变量是 。进行植物组织培养的实验,要严格控制杂菌污染的原因是 。
(2)由图中实验数据分析,在培养基中添加2,4-D的作用是 。
(3)为大量获得该植物的愈伤组织,适宜采取 (填“黑暗”或“光照”)培养。
(4)光照在培养过程中不作为愈伤组织的能量来源,原因是 。
Ⅱ.滁菊长期营养繁殖易造成病毒积累,导致滁菊花色劣变。2号研究小组比较了3种脱毒方法对滁菊体内菊花B病毒(CVB)和菊花矮化类病毒(CSVd)脱除的效果,结果见下表;下图是对不同试管苗进行RT-PCR(逆转录PCR)后的电泳示意图(引物根据CVB的基因序列设计),根据下图表回答问题:
不同脱毒方法对“滁菊”茎尖脱毒率的影响
脱毒方法 样本数 脱除CSVd率 脱除CVB率 脱除(CSVd+CVB)率
茎尖分生组织培养 77 20.78 44.16 16.88
热处理结合茎尖培养 71 36.62 63.38 35.21
病毒唑结合茎尖培养 71 46.48 49.30 36.62
(5)试管苗 号已成功脱去CVB病毒。
(6)只脱除CSVd病毒时,可选择 结合茎尖分生组织培养,效果相对更好。
(7)热处理和病毒唑处理对试管苗同时脱去两种病毒的脱毒率 (有或无)显著作用,两者之间比较作用效果 (有或无)明显差异。
【答案】(1) 光照的有无、2,4-D的浓度、培养天数 杂菌可以在培养基上生长争夺营养;杂菌产生的物质影响植物组织的生长
(2)促进愈伤组织的生长
(3)黑暗
(4)愈伤组织细胞中不含叶绿体,无法利用光能进行光合作用
(5)3、4
(6)病毒唑
(7) 有 无
【分析】植物的组织培养是根据植物细胞具有全能性这个理论,指从植物体分离出符合需要的组织、器官或细胞,原生质体等,通过无菌操作,在无菌条件下接种在含有各种营养物质及植物激素的培养基上进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。
(1)分析题意,本实验的目的是探究滁菊愈伤组织的培养条件,结合坐标曲线图可知,本实验的自变量有:光照的有无和2,4-D的浓度及培养天数;植物组织培养需要在无菌条件下进行,防止杂菌的污染,因为杂菌可以在培养基上生长争夺营养,杂菌产生的物质影响植物组织的生长。
(2)分析曲线图,与对照相比,加入2,4-D溶液后,愈伤组织生长更快,所以在培养基中添加2,4-D的作用是促进愈伤组织的生长。
(3)幼苗子叶切块转变成愈伤组织的过程称脱分化,为大量获得该植物的愈伤组织适宜采取黑暗培养,因为光照会促进叶绿体的形成,促进组织的分化。
(4)在脱分化形成愈伤组织及愈伤组织的增殖阶段,细胞中均不含叶绿体,无法利用光能进行光合作用,光照在培养过程中不作为愈伤组织的能量来源。
(5)据图可知,2、5电泳结果显示标准片段之外的阳性结果,3,4则没有,说明3、4成功脱去CVB病毒,2、5未能脱去CVB病毒。
(6)据表可知,只脱除CSVd病毒时,病毒唑结合茎尖培养的脱毒率最高,是46.48%,效果相对更好。
(7)据表可知,热处理和病毒唑处理对试管苗同时脱去两种病毒的脱毒率分别是35.21、36.62,与对照组16.88相比,有显著作用;两者之间的脱毒率分别是35.21、36.62,作用效果无明显差异。
11.(20-21高二下·天津·期末)径柳匙叶草是一种泌盐植物。科研工作者将径柳匙叶草液泡膜Na+/K+逆向转运蛋白基因(TaNHX2基因)转移到棉花细胞内,获得了转基因耐盐棉花新品种。下图1是获取的含有
目的基因的DNA片段,Sau3AⅠ、EcoRⅠ、BamHⅠ为三种限制酶,图中箭头所指为三种限制酶的切点;下图2是三种限制酶的识别序列与酶切位点示意图;下图3是土壤农杆菌中用于携带目的基因的Ti质粒结构示意图。请分析回答问题:
(1)不能在径柳匙叶草根尖分生区细胞中获得TaNHX2基因的mRNA,其原因是 。
(2)若用BamHⅠ切割图1所示的DNA片段,获取目的基因,则需选用 切割图3所示质粒,以便构建基因表达载体,请写出两个黏性末端连接后的碱基序列: ,该序列能不能被图2中某种酶识别,如果能,请写出酶的名称: 。简述该方案的缺陷是 。
(3)参考上问,故切割图1所示DNA片段的最佳方案是选用 酶。图1所示一个DNA片段被完全酶切后会产生 个DNA片段。
(4)图3中,启动子可以被 识别,终止子序列的基本单位是 。
(5)为了检测技术成果,科研工作者在个体水平的检测方法是 。
(6)若已知TaNHX2基因的两端部分序列为:5'-AACTATGCGC……CGTAGCCTCT-3',请写出PCR扩增该基因时的两个引物对应的局部序列(前5个碱基序列),并标明5'和3'端: , 。
【答案】(1)基因的选择性表达(径柳匙叶草根尖分生区细胞中TaNHX2基因不能表达)
(2) Sau3AⅠ Sau3AⅠ 出现目的基因和质粒的自我环化(目的基因在质粒上的连接方向不确定)
(3) EcoRⅠ和BamHⅠ 5
(4) RNA聚合酶 脱氧核苷酸
(5)将转基因棉花种植在盐碱地,观察其生长状况
(6) 5'-AACTA-3' 5'-AGAGG-3'
【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。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①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;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
(1)Na+/K+逆向转运蛋白位于液泡膜上,径柳匙叶草根尖分生区细胞不存在液泡,TaNHX2基因不能在径柳匙叶草根尖分生区细胞中表达,因此不能在径柳匙叶草根尖分生区细胞中获得TaNHX2基因的mRNA。
(2)由图2可知,BamHⅠ与Sau3AⅠ酶切后产生的黏性末端相同,若用BamHⅠ切割图1所示的DNA片段,获取目的基因,则需用Sau3AⅠ切割图3所示质粒,以便构建基因表达载体。形成的两个黏性末端连接后的碱基序列如答案所示。新形成的碱基序列仍能被Sau3AⅠ切割,该方案由于切出后的目的基因和质粒两端的黏性末端相同,故容易出现目的基因和质粒的自我环化、目的基因在质粒上的连接方向不确定的缺陷;
(3)为了防止这种现象的出现,应选择不同的限制酶切割目的基因的两侧以及质粒,结合图1和图3分析,应该选择EcoRⅠ和BamHⅠ切割图1所示DNA片段,EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割图3质粒。图1所示一个DNA片段被EcoRⅠ和BamHⅠ完全酶切后会产生5个DNA片段。
(4)启动子是RNA聚合酶的识别和结合部位,与RNA聚合酶结合后,开始进行转录过程;终止子是一段DNA,基本单位是脱氧核苷酸。
(5)转基因的目的是为了获得了转基因耐盐棉花新品种,则可以将转基因棉花种植在盐碱地,观察其生长状况。
(6)若已知AH基因的cDNA两端部分序列为:5'-AACTATGCGC……CGTAGCCTCT-3',由于引物只能引导子链从5'→3'延伸,根据碱基互补配对原则,用PCR扩增该cDNA时的两个引物对应的局部序列为:5'-AACTA-3',5'-AGAGG-3'。
【点睛】本题结合图解,考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的原理及操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节,能结合题中和图中信息准确答题。
12.(21-22高二下·天津·期末)请回答细胞工程的有关问题:
I.紫花苜萡是全世界栽培历史最悠久、利用最广泛的豆科牧草,但易造成家畜鼓胀病。百脉根富含单宁,单宁可与植物蛋白质结合,不引起家畜采食后鼓胀。为培育抗鼓胀病的苜蓿新品种,科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根为材料进行了实践研究。研究主要流程如下图:(注:IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段,R-6G可阻止线粒体的呼吸作用,二者有效抑制不同植物细胞正常代谢的临界浓度不同)
(1)据图可知,本研究主要利用的生物技术的原理是 。
(2)在实验前需通过预实验来研究或IOA使原生质体失去再生愈伤组织能力的临界浓度,实验的设计思路是:将获取的原生质体分别放置在不同浓度的 溶液中,培养一段时间后,观察原生质体再生情况。
(3)步骤②到步骤③需要更换新的培养基,其原因是经过 过程诱导形成愈伤组织和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的 不同。
(4)若利用此技术获得单宁,可培养到 阶段即可。
II.为降低乳腺癌治疗药物的副作用,科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上,构建抗体药物偶联物(ADC),过程如图1所示。
(5)本实验中,小鼠注射的特定抗原应取自 。
(6)步骤(1)的常用方法与诱导植物原生质体融合相比,特有的诱导因素为 。
(7)步骤②的细胞必须经过步骤③ 和抗体检测才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞,杂交瘤细胞的特点是 ——杂交瘤细胞可采用注射到小鼠 培养或进行体外培养的方式进行扩大培养。
(8)步骤④是将获得的a 和治疗乳腺癌的药物这2部分,通过接头结合在一起,从而获得ADC。
(9)研究发现,ADC在患者体内的作用如图2所示。
①ADC能降低乳腺癌治疗药物的副作用,是因为 能精确地定位乳腺癌细胞,该过程依赖于 反应。
②ADC进入乳腺癌细胞后,细胞中的 可将其水解,释放出的药物最终作用于 ,可导致癌细胞凋亡。
【答案】(1)细胞膜的流动性和细胞全能性
(2)R-6G或I0A
(3) 脱分化 生长素和细胞分裂素的比例
(4)愈伤组织
(5)人的乳腺癌细胞
(6)灭活的病毒
(7) 克隆化培养 能大量增殖,又能产生特定抗体 腹腔内
(8)单克隆抗体
(9) 单克隆抗体 特异性的抗原-抗体 溶酶体(溶酶体酶) 细胞核
【分析】单克隆抗体制备流程:
(1)对小鼠注射特定的抗原蛋白,使小鼠产生免疫反应;(2)得到相应的B淋巴细胞;(3)将小鼠骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合,再用特定的选择培养基进行筛选;(4)在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有融合的杂种细胞才能生长(这种杂种细胞的特点是既能迅速大量繁殖又能产生专一的抗体);(5)对上述杂交瘤细胞还需进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选,就可获得足量的能分泌所需抗体的细胞;(6)将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养,或注射到小鼠腹腔内增殖,从细胞培养液或小鼠腹水中,就可以提取出大量的单克隆抗体。
题图分析:图中①表示原生质体融合形成杂种细胞以及杂种细胞的增殖,②表示脱分化过程,③表示再分化过程。
【详解】(1)由图可知,本研究主要利用植物体细胞杂交技术;该技术最终获得了杂种植株,其原理是细胞膜的流动性和细胞全能性。
(2)要研究R-6G或IOA使原生质体失去再生愈伤组织能力的临界浓度,则实验的自变量是R-6G或IOA
溶液的浓度,因变量是原生质体的再生情况,因此该实验的设计思路是:将获取的原生质体分别放置在不同浓度的R-6G或IOA溶液中,培养一段时间后,观察原生质体再生情况。
(3)步骤②到步骤③需要更换新的培养基,因为诱导的方向不同,前者的目的是脱分化产生愈伤组织的过程,后者是再分化成为杂种植株的过程,即经过脱分化过程诱导形成愈伤组织和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的激素含量有差别,即生长素和细胞分裂素的比例不同。
(4)由于单宁是细胞代谢产物,若利用此技术获得单宁,因而可培养到愈伤组织阶段即可。
(5)本实验的目的是获得治疗乳腺癌的单克隆抗体,因此需要给小鼠注射的特定抗原应取自人的乳腺癌细胞。
(6)步骤(1)为诱导细胞融合的操作,对于动物细胞来说,与诱导植物原生质体融合相比,特有的诱导因素为灭活的病毒,另外还有聚乙二醇的诱导和物理的电刺激等方法。
(7)获得的杂交瘤细胞必须进行步骤③克隆化培养和专一抗体检测,才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞,杂交瘤细胞的特点是既能大量增殖,又能产生特定抗体;得到的杂交瘤细胞可采用注射到小鼠腹腔内培养或进行体外培养的方式进行扩大培养;而后从培养液中获取单克隆抗体。
(8)步骤④是将获得的a单克隆抗体和 b 治疗乳腺癌的药物这2部分,通过接头结合在一起,从而获得ADC,这样通过单克隆抗体的作用可将药物定位在癌细胞上,从而避免了药物对其他细胞的作用。
(9)①由于单克隆抗体通过特异性的抗原—抗体反应,能精确地将药物定位乳腺癌细胞,因此ADC能降低乳腺癌治疗药物的副作用。
②从图上看,ADC是通过胞吞的方式进入乳腺细胞的,ADC进入乳腺癌细胞后,细胞中的溶酶体释放水解酶可将其水解,药物释放到细胞质基质中,作用于细胞核,将细胞核分解,导致癌细胞凋亡。
13.(21-22高二下·天津·期末)黄萎病是一种危害棉花种植的常见疾病,科学家通过基因工程技术将抗黄萎病基因—葡萄糖氧化酶基因(GO)导入棉花,获得抗黄萎病棉花。已知T-DNA上的基因在农杆菌中不表达,在植物细胞中可以表达。
(1)构建上图所示重组Ti质粒,需要的工具酶有 。将重组Ti质粒导入农杆菌后,将农杆菌接种到含
的LB液体培养基中振荡培养。
(2)切取经无菌培养的棉花幼苗的下胚轴,直接转入菌液中侵染5-10min后,将下胚轴放入愈伤组织诱导培养基中培养2天。2天后,向培养基中加入适量 和青霉素,其目的分别是筛选出转化成功的棉花细胞和 。
(3)将所得愈伤组织接种到适宜培养基中培养诱导形成胚状体,在适宜人工条件下继续发育成棉花幼苗,检测棉花细胞是否合成 ,选出抗黄萎病棉花。
【答案】(1) 限制性核酸内切酶和DNA连接酶 卡那霉素
(2) 草丁磷 抑制农杆菌生长
(3)葡萄糖氧化酶
【分析】基因工程的工具:
(1)限制酶:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。
(2)DNA连接酶:连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
(3)运载体:常用的运载体:质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。
(1)构建图中的重组Ti质粒,需要的工具酶有限制性核酸内切酶和DNA连接酶。将重组Ti质粒导入农杆菌后,为了鉴定是否将目的基因成功导入,需要将农杆菌接种到含卡那霉素的LB液体培养基中振荡培养,能正常生长的农杆菌即为成功导入重组质粒的目的菌。
(2)切取经无菌培养的棉花幼苗的下胚轴,直接转入菌液中侵染5-10min后,将下胚轴放入愈伤组织诱导培养基中培养2天。2天后,向培养基中加入适量草丁磷和青霉素,前者的作用是筛选出转化成功的棉花细胞,后者的作用是抑制农杆菌的生长。
(3)将所得愈伤组织接种到适宜培养基中培养诱导形成胚状体,在适宜人工条件下继续发育成棉花幼苗,检测棉花细胞是否合成葡萄糖氧化酶,从而选出抗黄萎病棉花,因为葡萄糖氧化酶合成成功,意味着抗枯萎病。
14.(21-22高二下·天津·期末)ε-聚赖氨酸(ε-PL)能抑制多种微生物的活性,且人体可将其分解为赖氨酸,是一种优良的天然食品防腐剂。科研人员欲从土壤中分离能分泌ε-PL的微生物,做了如图所示的实验(1~V表示过程,①~③表示菌落),已知ε-PL可使亚甲基蓝褪色,形成透明圈。
(1)实验中需注意无菌操作,下列需要灭菌处理的是_____。(多选)
A.土样 B.甲培养基 C.接种环 D.涂布器
(2)图中第I步最常用的接种方法是 。甲培养基能提供目的菌所需的全部营养,其中包括水、碳源、氮源和 等营养物质。
(3)通过步骤II能筛选出产ε-PL的菌种,因此,乙培养基属于 培养基,在进行第Ⅲ步接种时,应挑选 (①/②/③)号菌落。步骤IV的目的是 。
【答案】(1)BCD
(2) 稀释涂布平板法 无机盐
(3) 选择 ① 分离能分泌ε-PL的微生物
【分析】微生物常见的接种的方法:①平板划线法;②稀释涂布平板法。
(1)ABCD、实验中需注意无菌操作,为了防止杂菌污染,实验中所使用的器具、培养基都需要灭菌,土样中含有目的菌株,不能灭菌,否则会杀死目的菌株,培养基需要高压蒸汽灭菌法进行灭菌,接种环和涂布器需要灼烧灭菌,A错误,BCD正确。
故选BCD。
(2)由图观察可知,图中菌落均匀分别在培养基表面,故图中第Ⅰ步最常用的接种方法是稀释涂布平板法。甲培养基能提供目的菌所需的全部营养,其中包括水、碳源、氮源和无机盐等营养物质。
(3)通过步骤Ⅱ能筛选出产ε-PL的菌种,因此,乙培养基属于选择培养基,由图观察可知,图中①号菌落的透明圈最大,已知ε-PL可使亚甲基蓝褪色,形成透明圈,这说明透明圈越大,产ε-PL的能力越强,故在进行第Ⅲ步接种时,应挑选①号菌落。步骤Ⅳ是利用平板划线法获得单个菌落,其目的是分离能分泌ε-PL的微生物。
15.(21-22高二下·天津和平·期末)下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。图中tetR表示四环素抗性基因,ampR表示氨苄青霉素抗性基因,BamHI、HindIII、SmaI直线所示为三种限制酶的酶切位点。
(1)图中将人乳铁蛋白基因插入载体,需用 限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因。筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含 的培养基上进行。过程①可采用的操作方法是 。过程②可采用的
生物技术是 。
(2)能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是(  )。
A.启动子 B.tetR C.复制原点 D.ampR
(3)对早期胚胎进行切割,经过程②可获得多个新个体。这利用了细胞的 性。在进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的 或囊胚。在分割囊胚阶段的胚胎时,要注意将 均等分割。
(4)为检测人乳铁蛋白是否成功表达,可采用(  )技术。
A.核酸分子杂交 B.基因序列分析 C.抗原—抗体杂交 D.PCR
【答案】(1) HindⅢ和BamHI 氨苄青霉素 显微注射法 胚胎移植技术
(2)A
(3) 全能 桑葚胚 内细胞团
(4)C
【分析】分析题图,图示是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线,包括基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、早期胚胎培养、胚胎移植等步骤,其中过程①是将重组质粒导入受体细胞;过程②需采用胚胎移植技术。
(1)外源DNA分子上含有限制酶BamHI、HindⅢ、SmaⅠ的切割位点,其中限制酶SmaⅠ的切割位点位于目的基因上,所以获取目的基因和构建基因表达载体时,应用限制酶HindⅢ和BamHI。用限制酶HindⅢ和BamHI切割质粒后,会破坏质粒上的四环素抗性基因,但不会破坏氨苄青霉素抗性基因,因此筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含氨苄青霉素的培养基上进行。其中过程①是将重组质粒导入受体细胞,导入动物细胞的方法是显微注射法,过程②需采用胚胎移植技术。
(2)能让目的基因开始表达的是启动子,启动子是RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列,是基因的一个组成部分,控制基因表达(转录)的起始时间和表达的程度,故选A。
(3)对早期胚胎进行切割,经过程胚胎移植过程可获得多个新个体都发育成了个体,这体现了细胞全能性。在进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚。在分割囊胚阶段的胚胎时,要注意将内细胞团均等分割。
(4)一般检测目的基因是否表达成功用抗原-抗体杂交的方法,故选C。
16.(21-22高二下·天津·期末)今年3月中旬开始,对新冠肺炎的排查增加抗原检测作为补充。通过特异性抗体识别新冠病毒N抗原,在硝酸纤维素膜上产生特异性显色条带,可实现对病毒的检测。特异性抗体可以通过单克隆抗体制备大量生产,其制备可以参考如下流程图:
(1)从小鼠体内分离的细胞I是 ,细胞II具有的特点是 。
(2)体外培养细胞II,首先应保证其处于 的环境中,其次需要提供充足的营养和适宜的温度等,细胞培养中CO2的作用是 。
(3)对于转基因成功的细胞II还要进行克隆化培养和 检测。
【答案】(1) 效应B细胞 既能无限增殖、也能产生大量的抗体
(2) 无菌、无毒 维持培养液的pH
(3)抗体检测。
【分析】.动物细胞培养需要满足以下条件
(1)充足的营养供给--微量元素、无机盐、糖类、氨基酸、促生长因子、血清等。
(2)适宜的温度:36.5℃±0.5℃;适宜的pH:7.2~7.4。
(3)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。
(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。
题图分析,①过程为逆转录过程,该过程需要逆转录酶,②为DNA复制或者是体外扩增DNA技术,③为将目的基因表达载体导入受体细胞的过程。
【详解】(1)从小鼠体内分离的细胞I是效应B细胞,该细胞能产生抗体,细胞II是细胞Ⅰ经过导入无限增殖的调控基因后经过检测筛选得到的,因此该细胞既能无限增殖、也能产生大量的抗体。
(2)体外培养细胞II,首先应保证其处于无菌、无毒的环境中,这样可以避免杂菌污染,另外还需要充足的营养和适宜的温度等,还需要提供95%的空气和5%的二氧化碳,这里二氧化碳的作用是维持培养液的pH。
(3)由于提取的细胞Ⅰ的种类较多,因而产生的抗体种类多,因此为了保证获得纯净的单克隆抗体,对于转基因成功的细胞II还要进行克隆化培养和抗体检测。
17.(21-22高二下·天津·期末)聚乙烯醇(PVA)为致癌物,是一种有机化合物,化学式为[C2H4O]n,难以降解,存在于化工污水中。请回答下列问题:
(1)科研人员希望筛选出能高效分解PVA的细菌,他们配制的培养基所需的营养物质主要有水、无机盐、 、碳源四类,该培养基要以PVA为唯一碳源。从功能上分类,该培养基属于 培养基。
(2)若要对分离得到的细菌进行计数,应采用 法进行接种,统计结果往往比活菌实际数目 (多/少)。
(3)已知PVA遇碘后能产生蓝绿色复合物,当PVA被分解时蓝绿色复合物消失,形成白色透明斑。科研人员想鉴定分离得到的细菌是否为PVA分解菌,于是他们在培养着该细菌的培养基中要加入 ,若培养基上出现白色透明斑,则说明 。
【答案】(1) 氮源 选择
(2) 稀释涂布平板 少
(3) 碘液 该菌为PVA分解菌,能产生分解PVA的酶。
【分析】1.在微生物学中,将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,称为选择培养基。虽然各种培养基的具体配方不同,但一般都含有水、碳源(提供碳元素的物质)、氮源(提供氮元素的物质)和无机盐。
2.统计菌落数目的方法:(1)显微镜直接计数法:①原理:利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量;②方法:用计数板计数;③缺点:不能区分死菌与活菌。(2)间接计数法(活菌计数法):当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌.通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。
【详解】(1)培养基所需的营养物质主要有水、无机盐、碳源和氮源四类,要从土壤中筛选出能高效分解PVA的细菌,应采用以PVA作为唯一碳源的选择培养基,这样只有能分解利用PVA的菌株才能生存繁殖,因此该培养基从功能上来看具有选择作用,为选择培养基。
(2)若要对分离得到的PVA分解菌进行计数,应采用稀释涂布平板法进行接种,由于在涂布的过程中会出现两个或两个以上的细菌连在一起长成一个菌落的情况,因此该方法统计的结果比实际的活菌数要少。
(3)由题干信息可知,PVA分解菌能产生PVA酶分解PVA,PVA与碘作用时能产生蓝绿色复合物,故要鉴定分离出的细菌是否为PVA分解菌,培养PVA分解菌的培养基中除了加入必需的营养物质外还需要加入碘用于鉴别PVA分解菌。若培养基上出现白色透明斑,则说明该菌可能为PVA分解菌。
18.(21-22高二下·天津东丽·期末)转基因抗除草剂玉米培育过程如下,请回答下列问题。
(Ampx表示氨卡青霉素抗性基因 Tetr表示四环素抗性基因)
(1)为了让目的基因与质粒DNA合理重组,同时便于筛选重组质粒,选用的限制酶最可能为 。
(2)外源基因导入受体菌后需要进行筛选,如用含氨卡青霉素的培养基进行筛选,能筛选出含有插入了目的基因的重组质粒和 的单菌落,若要筛选含有重组质粒的单菌落,还需要使用含有 的固体培养基。
(3)含有目的基因的农杆菌侵染愈伤组织后,筛选转化的愈伤组织,需要使用含 的选择培养基。由愈伤组织形成完整植株的途径有两条,一条是器官发生途径,另一条是 途径。
【答案】(1)酶F、酶G
(2) 质粒 四环素
(3) 除草剂 胚状体发生途经
【分析】基因工程的基本程序主要包括4个步骤:目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定,其中基因表达载体的构建是核心。一个基因表达载体的组成,除了目的基因外,还必须有启动子、终止子和标记基因等。
(1)依题图可知,酶E会破坏两个标记基因,为了让目的基因与质粒DNA合理重组,同时便于筛选重组质粒。做到既能得到目的基因,又不破坏质粒上的标记基因,所以选用的限制酶最可能为酶F和酶G。
(2)由图可知,表达载体上含有完整的氨苄青霉素抗性基因,四环素抗性基因被破坏,所以用含氨苄青霉素的培养基对受体菌进行筛选,能筛选出含有插入了目的基因的重组质粒和质粒的单菌落。含有质粒和含有插入了目的基因的重组质粒的单菌落由于含有氨苄青霉素抗性基因,能够在该选择培养基上生长,但两者无法区别。在上述筛选的基础上,若要筛选出插入了目的基因的重组质粒的单菌落,还需使用含有四环素的固体培养基进一步筛选,即只有含有插入了目的基因的重组质粒的微生物在其中不能生长,含有质粒的微生物由于四环素抗性基因未被破坏能够生长。
(3)依题文可知,筛选转化的愈伤组织即含有目的基因的愈伤组织,需要使用含除草剂的选择培养基。结合题干信息可知,愈伤组织形成完整植株的途径:器官发生途径和胚状体发生途径。具体通过哪一条途径
主要取决于培养基成分中激素的种类及其浓度配比。
19.(21-22高二下·天津和平·期末)如图是果酒果醋的制作流程。请据图回答以下问题:
(1)在葡萄酒制作过程中出现葡萄酒变酸现象,其原因可能是发酵液中混有的乳酸菌发酵产生乳酸;也可能是 ,导致醋酸菌生长繁殖,产生醋酸。
(2)某同学尝试用罐头瓶制作果酒,在培养过程中,每隔12h左右将瓶盖拧松一次,此后再拧紧,这样做的主要目的,一是 ,二是避免氧气进入和杂菌污染。
(3)在酸性条件下,可用橙色的 溶液来检测果酒发酵是否成功。若要进一步检测所得果酒中活体酵母菌的密度时,一般采用 法,但此种方法最终计算得出的菌体数往往比实际数目低。
(4)在果酒制作中,加入的新鲜葡萄汁没有经过灭菌处理,但是在制出的果酒中基本检测不出酵母菌以外的杂菌,从生态学角度分析:一是酵母菌与杂菌之间存在 关系;二是由于酵母菌发酵产生的 不利于杂菌的生长。
【答案】(1)装置密闭不严
(2)放掉发酵产生的CO2
(3) 酸性的重铬酸钾 稀释涂布平板法
(4) 竞争 酒精
【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌,新陈代谢类型是兼性厌氧型。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:当气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再把乙醛变为醋酸。
【详解】(1)在葡萄酒制作过程中出现葡萄酒变酸现象,其原因可能是发酵液中混有乳酸菌发酵产生乳酸;也可能是发酵容器密闭不严,导致醋酸菌生长繁殖,产生醋酸。
(2)酵母菌发酵时产生二氧化碳,如果不及时放气发酵瓶可能会爆炸,因此在制酒阶段,每隔12h左右就要将瓶盖拧松一次;不打开瓶盖的目的为了防止氧气和杂菌进入发酵瓶。
(3)酒精可用酸性条件下的重铬酸钾溶液来检测;若要进一步检测果酒中活体酵母菌的密度时,一般采用稀释涂布平板法;这种方法计算得到的数值往往偏低,原因是两个或多个酵母菌会形成一个菌落。
(4)加入的新鲜葡萄汁没有进行过灭菌处理,但是在制出的果酒中基本检测不出酵母菌以外的杂菌,从生态学角度分析:一是大量的酵母菌在与杂菌之间的竞争中取得优势,二是果酒中的酒精、缺氧和酸性环境更不利于杂菌生长,从而淘汰掉杂菌。
20.(18-19高二下·天津红桥·期末)下图为水稻的几种不同育种方法示意图,据图回答:
(1)B常用的方法是 ,图中需要秋水仙素的过程有 (用图中字母表示)。
(2)假设你想培育一个稳定遗传的水稻品种,它的性状都是由隐性基因控制的,最简单的育种方法是 (用图中的字母表示);如果都是由显性基因控制的,为缩短育种时间常采用的方法是 (用图中的字母表示)。
(3)利用F方法可以培育三倍体无籽西瓜,三倍体西瓜不能形成种子是由于 。
【答案】(1) 花药离体培养 CF
(2) AD ABC
(3)减数分裂时联会紊乱,不能形成正常配子
【分析】1、几种育种方法总结:
(1)杂交育种,原理:基因重组(通过基因分离、自由组合或连锁交换,分离出优良性状或使各种优良性状集中在一起)。
(2)诱变育种,原理:基因突变;方法:用物理因素(如X射线、γ射线、紫外线、激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙脂等)来处理生物,使其在细胞分裂间期DNA复制时发生差错,从而引起基因突变,举例:太空育种、青霉素高产菌株的获得。
(3)单倍体育种,原理:染色体变异;方法与优点:花药离体培养获得单倍体植株,再人工诱导染色体数目加倍,优点 明显缩短育种年限,原因是纯合体自交后代不发生性状分离。
(4)多倍体育种,原理:染色体变异;方法:最常用的是利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗;秋水仙素能抑制有丝分裂时纺缍丝的形成,染色体不能移动,使得已经加倍的染色体无法平均分配,细胞也无法分裂,当秋水仙素的作用解除后,细胞又恢复正常的生长,然后再复制分裂,就能得到染色体数目加倍的细胞,如八倍体小黑麦的获得和无籽西瓜的培育成功都是多倍体育种取得的成就。
(5)基因工程育种,原理:DNA重组技术(属于基因重组范畴);方法:按照人们的意愿,把一种生物的个别基因复制出来,加以修饰改造,放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状;操作步骤包括:提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与表达等;举例:能分泌人类胰岛素的大肠杆菌菌株的获得,抗虫棉,转基因动物等,该育种方法能够打破物种界限。
2、分析题图:AD是杂交育种,BC是单倍体育种,E是基因工程育种,F是多倍体育种.
(1)B过程获得了单倍体植株,常用的方法是花药离体培养;需要秋水仙素进行染色体加倍的过程有C(获得可育纯合子)和F(获得多倍体)。
(2)具有隐性性状的个体是纯合体,如果想培育一个稳定遗传的水稻品种,它的性状都是由隐性基因控制的,那么最简单的育种方法是AD杂交育种,隐性表型的个体即所需品种;如果都是由显性基因控制的,为缩短育种时间常采用的方法是ABC单倍体育种,可迅速排除显性杂合子的干扰。
(3)利用F多倍体育种方法可以培育三倍体无籽西瓜,三倍体西瓜由于联会紊乱,不能进行正常减数分裂形成生殖细胞,因此,不能形成种子。
【点睛】本题将几种不同的育种方法结合在一起,考查了学生的育种方法及识图能力,训练了学生的综合实践能力,准确判断图解中各种育种方法是解答本题的关键。
21.(22-23高二下·天津和平·期末)水通道蛋白位于部分细胞的细胞膜上,能介导水分子跨膜运输,提高水分子的运输效率。如图是猪的红细胞在不同浓度的NaCl溶液中,红细胞体积和初始体积之比的变化曲线(O点对应的浓度为红细胞吸水涨破时的NaCl浓度)。
(1)哺乳动物成熟的红细胞是提取细胞膜的良好材料,原因是哺乳动物成熟的红细胞 。根据图示可知,稀释猪的红细胞时应选用浓度为 mmol/L的NaCl溶液。在低渗溶液中,红细胞吸水涨破并释放内容物后,剩余的部分主要是细胞膜,其主要成分是 。
(2)分析图,将相同的猪的红细胞甲、乙分别放置在A点和B点对应浓度的NaCl溶液中,一段时间后,红细胞甲的吸水能力 (填“大于”“小于”或“等于”)红细胞乙。
(3)将猪的红细胞和肝细胞置于蒸馏水中,发现红细胞吸水涨破所需的时间少于肝细胞,结合以上信息分析,其原因可能是 。
【答案】(1) 无细胞核和众多的细胞器 150 蛋白质和磷脂
(2)小于
(3) 红细胞细胞膜上存在水通道蛋白,吸水速率更快,肝细胞细胞膜上无水通道蛋白
【分析】题图分析,当NaCl溶液浓度为150mmol L-1时,红细胞体积和初始体积之比为1,说明此NaCl溶液的浓度与红细胞的细胞质浓度相同,红细胞中水分进出平衡;当NaCl溶液浓度小于150mmol L-1时,红细胞体积和初始体积之比大于1,红细胞吸水,并在O点时吸水涨破;A点和B点时红细胞体积和初始体积之比小于1,说明细胞失水,且该比值越小,细胞失水越多。
【详解】(1)哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核和众多的细胞器,因此该红细胞是提取细胞膜的良好材料。图中显示,猪的红细胞在浓度为150mmol/L的NaCl溶液中能保持正常形态,因此,稀释猪的红细胞时应选用浓度为150mmol/L的NaCl溶液。细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质。
(2)由曲线可知,将相同的猪的红细胞甲、乙分别放置在A点和B点对应浓度的NaCl溶液中,一段时间后,二者的体积和初始体积之比均小于1,且乙的比值更小,说明红细胞乙的失水量多于红细胞甲,则红细胞乙的细胞内液渗透压较高,因此红细胞甲的吸水能力小于红细胞乙。
(3)水分子通过细胞膜的方式有自由扩散和经过水通道蛋白的协助扩散,将猪的红细胞和肝细胞置于蒸馏水中,发现红细胞吸水涨破所需的时间少于肝细胞,其原因可能是红细胞细胞膜上存在水通道蛋白,吸水速率更快,肝细胞细胞膜上无水通道蛋白,所以红细胞吸水涨破所需的时间少于肝细胞。
22.(22-23高二下·天津和平·期末)某同学分别按下表进行3组实验。
上述各组实验材料按表中实验条件进行处理后,将A组制成临时装片,在显微镜下观察,分析回答:
组别 材料 实验试剂及条件 观察内容
A 浸泡过的花生种子 清水、苏丹Ⅲ染液、体积分数为50%的酒精溶液 细胞中着色的小颗粒
B 苹果匀浆 斐林试剂,50-65℃水浴加热 组织样液颜色变化
C 豆浆 ? 组织样液颜色变化
(1)进行A组实验时,酒精溶液的作用是 ,其中,实验所观察的被苏丹Ⅲ染液染色的小颗粒是 (物质),小颗粒的颜色是 。
(2)B组实验中,实验使用斐林试剂时应注意甲液与乙液要 后再使用,现用现配,再经过50-65℃水浴加热后组织样液中出现 沉淀。若将苹果匀浆换成蔗糖溶液并按正确操作进行上述B组实验,结果是溶液颜色呈现 色。
(3)在C组实验中,豆浆中富含蛋白质,检验蛋白质的试剂是 ,使得实验结果呈现 色,是否
需要水浴加热? (填“是”或“否”)。
【答案】(1) 洗去浮色 脂肪 橘黄色
(2) 等量混合 砖红色 蓝
(3) 双缩脲 紫 否
【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(或苏丹Ⅳ染液)鉴定,呈橘黄色(或红色)。
【详解】(1)检测脂肪实验中,体积分数为50%的酒精溶液的作用是洗去浮色;脂肪可被苏丹Ⅲ溶液染成橘黄色,因此实验所观察的被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色的小颗粒是脂肪,小颗粒的颜色是橘黄色。
(2)检测还原糖实验中,在水浴加热的条件下,斐林试剂可与还原糖反应生成砖红色沉淀;使用斐林试剂鉴定还原糖时需要将甲液NaOH与乙液CuSO4溶液等量混合均匀后使用,且需要现用现配;斐林试剂与还原糖在水浴加热的条件下会生成砖红色沉淀;蔗糖不是还原糖,用斐林试剂鉴定还原糖时不会出现颜色变化,呈现出的是斐林试剂本身的蓝色。
(3)豆浆中富含蛋白质,双缩脲试剂可与蛋白质发生紫色反应;用双缩脲试剂检测蛋白质时不需要水浴加热。
23.(22-23高二下·天津红桥·期末)为研究温度的变化对贮藏器官呼吸作用的影响,研究人员以马铃薯块茎为材料,进行了如下实验:
实验一将两组相同的马铃薯块茎,分别置于低温(4℃)和室温(22℃)条件下贮藏10天,发现低温组块茎中淀粉酶含量显著高于室温组。
实验二将马铃薯块茎从20℃移到0℃后,再回到20℃环境中,测定CO2的释放速率的变化,结果如下图所示。回答下列问题:

(1)CO2是马铃薯有氧呼吸第 阶段的产物,该过程进行的场所是 。
(2)当马铃薯块茎从20℃移到0℃环境中,CO2的释放速率下降,其原因是 。
(3)实验一发现,低温组块茎中淀粉酶含量显著高于室温组,马铃薯块茎中淀粉酶的作用是 。实验二发现,当马铃薯块茎重新移回到20℃环境中,与之前20℃环境相比,CO2的释放速率明显升高。综合上述实验,合理的解释是 。
【答案】(1) 二 线粒体基质
(2)温度降低导致酶的活性下降,呼吸作用产生的CO2减少
(3) 催化淀粉水解 在0℃环境中淀粉酶含量增加,催化淀粉水解生成的还原糖增加,为之后20℃条件下呼吸作用提供更多的底物,呼吸作用较之前20℃时强
【分析】1、有机物在细胞内经过一系列的氧化分解生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程,叫呼吸作用,由于呼吸作用是在细胞内进行的,因此也叫细胞呼吸。
2、酶是由活细胞产生的起催化作用的有机物,催化活性受温度、溶液酸碱度等因素影响。
3、题图分析:由图可知,经过0℃处理后的马铃薯块茎再恢复至20℃,呼吸作用会加强。
【详解】(1)有氧呼吸第二阶段丙酮酸和水反应生成二氧化碳和NADH,该过程在线粒体基质中进行。
(2)从20℃移到0℃环境中,与呼吸作用有关的酶活性下降,释放二氧化碳速率下降。
(3)淀粉酶起催化淀粉水解的作用;由题知低温处理时淀粉酶含量显著提高,水解产生的还原糖更多,为恢复至室温时提供更多的呼吸作用底物,促进了呼吸作用速率。
24.(22-23高二下·天津滨海新·期末)棉花是重要的经济作物,叶片光合产物的形成及输出是影响棉花品质的重要因素。棉花叶片光合作用过程如图1所示。图1中酶a为暗反应的关键酶,酶b为催化光合产物向淀粉或蔗糖转化的关键酶,字母A-G代表物质。

(1)光照和温度等条件适宜时,图1中物质G的来源 。酶b发挥作用的场所是 。
(2)图1中酶a催化暗反应中的 过程。F形成三碳糖时需要的能源物质D有 。
(3)下图为乙草胺不同处理浓度与处理时间对棉花根尖细胞有丝分裂的影响。

①研究发现乙草胺主要通过阻碍蛋白质合成而抑制细胞生长,由此推断乙草胺更有可能作用于 期。经乙草胺处理后的细胞常会出现染色质凝集等现象,最终自动死亡,这种现象称为 。
②用不同浓度的乙草胺对根尖细胞进行处理,乙草胺对棉花细胞有丝分裂有 作用,当处理浓度固定不变时,这种影响随 而增强,说明乙草胺对棉花根尖细胞有丝分裂的作用表现出乙草胺毒性的积累效应。因此在使用乙草胺除棉田杂草时,要注意 。
【答案】(1) 细胞呼吸产生和从外界环境吸收 细胞质基质
(2) 二氧化碳的固定 ATP和NADPH
(3) 分裂间期 细胞凋亡 抑制 处理时间延长 乙草胺的施用浓度和时间
【分析】据图分析:A代表H2O;B代表O2;C代表ADP、Pi和NADP+;D代表ATP和NADPH;E代表C5;F代表C3;G代表CO2。
【详解】(1)光照和温度等条件适宜时,图1中物质G的来源细胞呼吸产生和从外界环境吸收;酶b催化光合产物转化为淀粉的场所是叶绿体基质,而酶b催化三碳糖转化为蔗糖的场所是细胞质基质。
(2)图1中酶a催化暗反应中的二氧化碳的固定过程;F形成三碳糖时需要的能源物质D有ATP和NADPH。
(3)①分裂间期主要完成DNA复制和有关蛋白质的合成,研究发现乙草胺主要通过阻碍蛋白质合成而抑制细胞生长,由此推断乙草胺更有可能作用于分裂间期;经乙草胺处理后的细胞常会出现染色质凝集等现象,最终自动死亡,这种现象称为细胞凋亡。
②据图可知,随着乙草胺浓度升高,细胞有丝分裂指数减小,说明乙草胺对棉花细胞有丝分裂有抑制作用;当处理浓度固定不变时,这种影响随处理时间延长而增强,说明乙草胺对棉花根尖细胞有丝分裂的作用表现出乙草胺毒性的积累效应。因此在使用乙草胺除棉田杂草时,要注意乙草胺的施用浓度和时间。
25.(22-23高二下·天津·期末)如图是某植物叶肉细胞在一定的光照下光合作用和细胞呼吸过程示意图。Ⅰ~
Ⅵ代表物质,①~⑤代表过程。据图回答下列问题:

(1)图甲中的A、B阶段分别表示 。
(2)图中所示的物质Ⅰ、Ⅵ依次是 、 ,过程④是在细胞的 进行的。
(3)光照强度、温度、CO2浓度等外界因素都能影响光合作用强度,其中主要影响B阶段的因素是 。
【答案】(1)光反应阶段、暗反应阶段
(2) NADPH CO2 线粒体内膜
(3)温度、CO2浓度
【分析】分析图甲(光合作用过程)可知:A阶段表示光反应阶段、B阶段表示暗反应阶段;Ⅰ代表NADPH、Ⅱ代表氧气、Ⅲ代表CO2;①代表CO2的固定、②代表C3的还原。图乙表示有氧呼吸过程示意图,Ⅳ代表[H]、Ⅴ代表O2、VI代表CO2;③代表有氧呼吸的第一阶段、⑤代表有氧呼吸的第二阶段、④代表有氧呼吸的第三阶段。
【详解】(1)图中A阶段能够发生水的光解等过程,表示光反应阶段;B过程可以发生二氧化碳的固定和C3的还原,表示暗反应过程。
(2)图中的物质I是水光解的产物,可用于暗反应过程,表示NADPH;而VI是有氧呼吸第二阶段与[H]同时产生的物质,表示二氧化碳;过程④是有氧呼吸第三阶段,能够产生大量水,场所是线粒体内膜。
(3)图甲中的B阶段表示光合作用的暗反应阶段,影响暗反应阶段的主要外界因素是温度(影响酶的活性)和CO2浓度(参与二氧化碳的固定过程)。
26.(22-23高二下·天津·期末)下图1表示酵母菌细胞内细胞呼吸相关物质代谢过程(图1中的NADH即为[H]),请回答以下问题:

(1)酵母菌细胞内丙酮酸可以在 (填场所)被消耗。
(2)酵母菌在O2充足时几乎不产生酒为精,有人认为是因为O2的存在会抑制图1中酶1的活性而导致无酒精产生,为验证该假说,实验小组将酵母菌破碎后高速离心,取 (含线粒体的沉淀物/上清液)均分为甲、乙两组,向甲、乙两支试管加入等量的葡萄糖溶液,立即再向甲试管中通入O2,一段时间后,分别向甲、乙两试管中滴加等量的 进行检测。按照上述实验过程,如果观察到 ,说明假说成立,否则假说不成立。
(3)为了研究酵母菌细胞中ATP合成过程中能量转换机制,科学家利用提纯的大豆磷脂、某种细菌膜蛋白(I)和牛细胞中的ATP合成酶(Ⅱ)构建ATP体外合成体系,如图2所示。ATP的中文名称是 。科学家利用人工体系可以模拟酵母菌细胞中 膜合成ATP的能量转换过程。
(4)如果利用人工体系模拟叶绿体产生ATP,则能量转换过程是光能→H+电化学势能→ 。
(5)下表表示酵母菌在氧浓度为a、b、c、d时,CO2释放量和O2吸收量的变化,其呼吸底物均为葡萄糖。当氧气浓度为b时,无氧呼吸和有氧呼吸消耗的葡萄糖量的比值为 。
O2浓度/% a b c d
产生CO2的量/mol 4.0 3.6 1.8 2.8
吸收O2的量/mol 0 1.2 1.5 2.8
【答案】(1)细胞质基质、线粒体基质(或线粒体)(每个1分)
(2) 上清液 酸性的重铬酸钾溶液 甲试管显橙色(或不变色)、乙试管显灰绿色
(3) 腺苷三磷酸 线粒体内膜
(4)ATP中的化学能
(5)6:1(或6)
【分析】1、有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]
和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
2、无氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质的基质中,与有氧呼吸的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖在酶的作用下分解成两分子的丙酮酸,过程中释放少量的[H]和少量能量。第二阶段:在细胞质的基质中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解为酒精和二氧化碳,或者转化为乳酸。无氧呼吸第二阶段不产生能量。
【详解】(1)酵母菌是兼性厌氧微生物,丙酮酸是酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段的产物,若是进行有氧呼吸,丙酮酸在线粒体基质消耗,若是进行无氧呼吸,丙酮酸在细胞质基质被消耗。
(2)为探究酵母菌在O2充足时几乎不产生酒精的真实性,做如下实验:结合图示可知,酶1是酵母菌产生酒精所需要的物质,酒精的产生发生在细胞质基质中,因而可推测酶1位于细胞质基质,所以酵母菌破碎后高速离心,取上清液(主要成分是细胞质基质,含有酶1)分为甲、乙两组,一段时间后在两支试管加入等量葡萄糖,向甲试管通入O2,所以甲是实验组,乙是对照组。一段时间后,分别向甲、乙两试管中加入等量的酸性的重铬酸钾溶液进行检测,若甲、乙试管由橙红变灰绿色即是产生了酒精,说明O2对酶1没有抑制作用;如果甲试管不变色,乙试管变成灰绿色,说明O2对酶1有抑制作用。
(3)ATP的中文名称是腺苷三磷酸。科学家利用人工体系可以模拟酵母菌细胞中线粒体内膜合成ATP的能量转换过程,意味酵母菌合成ATP的过程发生在膜上的只有线粒体内膜。
(4)如果利用人工体系模拟叶绿体产生ATP,则能量转换过程是光能→H+电化学势能→ATP中的化学能,即在叶绿体光反应过程中发生的能量转换过程为光能转变成电能再转变成ATP中活跃的化学能。
(5)下表表示酵母菌在氧浓度为a、b、c、d时,CO2释放量和O2吸收量的变化,其呼吸底物均为葡萄糖。当氧气浓度为b时,此时氧气的吸收量为1.2mol,根据有氧呼吸过程中氧气和葡萄糖之间6∶1的关系可推测,此时用于有氧呼吸的葡萄糖的量为1.2÷6=0.2,同时有氧呼吸产生的二氧化碳的量也为1.2mol,则无氧呼吸产生的二氧化碳量为3.6-1.2=2.4mol,而无氧呼吸过程中二氧化碳和葡萄糖的比例关系为2∶1,可见用于无氧呼吸的葡萄糖的量为2.4÷2=1.2mol,因此,无氧呼吸和有氧呼吸消耗的葡萄糖量的比值为1.2∶0.2=6∶1。    
27.(21-22高二下·天津·期末)图1为白细胞吞噬并消灭病毒的过程。科研人员发现,酵母中的某些蛋白质(如:一种肽酶API)存在着新的蛋白质运输途径(如图2),该蛋白与细胞自噬有关。
(1)如图1所示,白细胞能分解病毒,这与小泡内的多种水解酶有关,这些水解酶先在[ ] 合成,再依次经过 (填两种细胞器)的加工,最后由囊泡运到吞呹泡内,将病毒分解。这体现了生物膜之间的联系。(括号中写序号,横线上写名称)
(2)图1中能产生囊泡的细胞结构有 。
(3)观察图2可知,前体API除通过细胞自噬途径进入液泡外,还可通过 途径进入液泡。前体API被 层膜包裹,接着外膜与 膜融合,进入后内膜裂解,最后形成成熟 。
(4)研究表明,图2中Tor激酶能抑制细胞自噬。而在饥饿状态下,Tor激酶的作用被抑制,自噬小泡通过 的方式进入液泡形成 。
【答案】(1) 【②】核糖体 内质网和高尔基体
(2)内质网#高尔基体#细胞膜
(3) Cvt 2 液泡(膜) API
(4) 膜融合(或:胞吞) 自噬小体
【分析】细胞器是细胞质中具有一定结构和功能的微结构。细胞中的细胞器主要有:线粒体、内质网、中心体、叶绿体,高尔基体、核糖体等.把细胞器类比为细胞内繁忙的车间,则线粒体是“动力车间”、叶绿体是“养料制造车间”、内质网是蛋白质运输和脂质合成车间、溶酶体是消化车间、核糖体是蛋白质的合成车间、高尔基体是蛋白质加工和分泌车间、其中线粒体和叶绿体还是细胞内的能量转换站。
题图分析,图1中①为细胞核,②为核糖体,③为线粒体,④为高尔基体。
(1)图1中白细胞能分解病毒,这与小泡内的多种水解酶有关,这些水解酶先在②核糖体上合成,因为水解酶的化学成分是蛋白质,而蛋白质是在核糖体上合成的,再依次经过内质网和高尔基体的加工,最后由囊泡运到吞噬泡内,将病毒分解。这体现了生物膜在结构和功能上的联系。
(2)结合图示可以看出,图1中能产生囊泡的结构有细胞膜、内质网和高尔基体。
(3)观察图2可知,前体API除通过细胞自噬途径进入液泡外,还可通过Cvt途径进入液泡。前体API被两层膜包裹,接着外膜与液泡膜融合,进入后内膜裂解,最后形成成熟API。
(4)研究表明,图2中Tor激酶能抑制细胞自噬。而在饥饿状态下,Tor激酶的作用被抑制,自噬小泡通过膜融合的方式进入液泡形成自噬小体。细胞自噬能清除错误折叠的蛋白质、受损或衰老的细胞器。对于细胞来说,自噬的意义是一种逆境下的应急机制,通过细胞自噬为细胞代谢提供物质和能量。
28.(21-22高二下·天津·期末)请据图回答下列与光合作用有关的问题:
(1)叶绿素分布在图甲中的[ ] 上,在④处可发生光合作用的 (光/暗)反应阶段,CO2还原过程中的还原剂是 。
(2)图乙所示装置可用来探究光照强度对光合作用强度的影响,根据该图所给材料及设置,可以通过调节 来控制自变量,观察指标可以是单位时间内 。
(3)图丙表示某植物的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时,单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化。在光照强度为c时,光合作用强度 (大于/等于/小于)呼吸作用强度;若呼吸强度不变,则在光照强度为b时,该植物叶肉细胞的光合速率与呼吸速率之比为 。
【答案】(1) ② 基粒(叶绿体类囊体薄膜) 暗 NADPH
(2) 光源和烧杯之间的距离 上浮的叶圆片的数量
(3) 等于 1∶2。
【分析】光合作用过程分为光反应阶段和暗反应阶段,光反应阶段是水光解形成氧气和还原氢的过程,该过程中光能转变成活跃的化学能储存在ATP中;暗反应阶段包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原,二氧化碳固定是二氧化碳与1分子五碳化合物结合形成2分子三碳化合物的过程,三碳化合物还原是三碳化合物在光反应产生的还原氢和ATP的作用下形成有机物和五碳化合物的过程。
题图分析,图甲是叶绿体结构模式图,图中①为外膜,③为内膜,②为基粒,④为基质;图乙是探究光照强度对光合作用强度影响的实验设计,图丙中a只有二氧化碳的释放量,表示呼吸速率的大小,b光照条件下,总光合速率为3,而细胞呼吸和光合速率的差值为3,说明呼吸速率为6,c条件下没有二氧化碳的释
放量,说明此时光合速率和呼吸速率相等,此时总光合速率为6,d条件光合速率大于呼吸速率,此时净光合速率为8-6=2。
(1)吸收光能的叶绿素分布在叶绿体的类囊体薄膜上(基粒),即图甲中的②上,④为叶绿体基质,是光合作用暗反应的场所,暗反应包括二氧化碳的固定和C3的还原过程,CO2还原过程中的还原剂是NADPH,是由光反应提供的。
(2)图乙所示装置可用来探究光照强度对光合作用强度的影响,图中的自变量是光照强度的变化,因变量是单位时间内上浮的叶圆片的数量,结合图示可知,图中可以通过调节光源和烧杯之间的距离来控制自变量,观察指标可以是单位时间内上升的叶圆片的数量,或是 单个叶圆片上浮所需时间。
(3)结合分析可知,在光照强度为c时,此时没有二氧化碳的释放,说明呼吸产生的二氧化碳全部用于光合作用,即此时光合作用强度等于呼吸作用强度;若呼吸强度不变,结合图示可知,在光照强度为b时,该植物释放的二氧化碳为3单位,代表呼吸速率与光合速率的差值,即细胞呼吸产生的二氧化碳没有被植物光合作用完全利用,此时总光合速率为3单位,又知光合作用和呼吸作用过程中二氧化碳和氧气的分子数比例为1∶1,则该植物呼吸速率为3+3=6单位,即该植物叶肉细胞的光合速率与呼吸速率之比为1∶2。
29.(21-22高二下·天津·期末)如图所示为物质出入细胞的方式(①~④表示物质运输的三种方式),请据图回答下列问题:
(1)一些不带电的无机小分子和脂溶性有机小分子可通过 (填标号)的方式进出细胞。
(2)③代表的转运方式需要借助膜上的 进出细胞,该物质合成时所需原料是氨基酸,其合成场所是 。
(3)人体小肠上皮细胞吸收小肠液中的葡萄糖是通过 (填序号)方式进行的,其方式叫做 。
【答案】(1)②
(2) 转运蛋白 核糖体
(3) ① 主动运输
【分析】题图分析,①表示主动运输,该过程是逆浓度梯度进行的,需要载体同时要消耗能量,②表示自由扩散,该过程顺浓度梯度进行,不消耗能量,也不需要载体,③、④均为协助扩散方式,该过程是顺浓度梯度进行的,不消耗能量,需要转运蛋白,前者需要通道蛋白,后者需要载体蛋白。
(1)一些不带电的无机小分子和脂溶性有机小分子可通过自由扩散,即图中的②方式进出细胞,该过程是顺浓度梯度进行的,不消耗能量。
(2)③代表的转运方式需要借助膜上的转运蛋白来实现,该过程的转运蛋白是通道蛋白,通道蛋白的化学本质是蛋白质,因此,其合成时所需原料是氨基酸,需要在核糖体上合成,因为核糖体是合成蛋白质的车间。
(3)人体小肠上皮细胞吸收小肠液中的葡萄糖是通过主动运输的方式进行的,即图中的①,该过程需要消耗能量,并需要载体的协助。
30.(18-19高二下·天津红桥·期末)下图1是物质进出细胞的示意图,其中A、B、C表示结构,a-e表示物质跨膜运输的方式;图2中曲线甲、乙分别代表物质跨膜运输的两种方式。请回答下列问题:
(1)细胞膜的基本支架是[ ] 。
(2)曲线甲代表的物质跨膜运输方式是 ,曲线乙中Q点对应时刻细胞不再吸收物质,此时限制物质进出细胞的因素是 。
(3)已知某海洋生物的细胞中物质X的浓度为0.60,而海水中浓度为0.29 (浓度单位均为mol/L),由此可知,该细胞跨膜运输物质X的方式为 ,可用图1中的 (a、b、c……)表示。
(4)若图1代表某生物的细胞膜,该细胞能够分泌胰岛素,则该外排过程被称为 ,其依赖于细胞膜的 的结构特点。
【答案】(1)B 磷脂双分子层
(2) 自由扩散 能量供应或载体数量
(3) 主动运输 a
(4) 胞吐 具有一定的流动性
【分析】1、分析图1,A表示蛋白质,B表示磷脂双分子层,C表示糖蛋白(分布于膜的外侧);根据物质跨膜运输的特点判断,b为自由扩散进细胞,a 为主动运输进细胞,e为主动运输出细胞,c和d 为协助扩散进细胞。
2、分析图2,甲运输方式中,物质运输速率和细胞外物质的浓度成正比,因此属于自由扩散;而乙运输方式中,物质运输的速率在一定范围内,随着时间的增加而增加,达到一定程度后,不再增加,且可以逆浓度梯度吸收物质,属于主动运输。
3、胰岛素是蛋白质,属于大分子,其外排出细胞的方式是胞吐,依赖于细胞膜具有一定的流动性。
【详解】(1)细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。
(2)由图2可知,曲线甲表明物质运输速率和细胞外物质的浓度成正比,没有饱和现象,因此属于自由扩散;而曲线乙运输方式中,在细胞内浓度高于细胞外浓度之后,仍能吸收该物质,可见细胞能够逆浓度梯度吸收该物,说明细胞吸收该物质的方式为主动运输。Q点限制物质进入细胞的因素既可能是载体蛋白数量也可能是能量供应。
(3)分析题意,物质X的浓度,细胞内高于细胞外,由此可知该细胞能主动地吸收物质X,即主动运输,图1中a、e 属于主动运输,C是糖蛋白,有糖蛋白的一侧代表细胞外侧,a 为主动运输进2023-2024学年高二生物学下学期期末复习:非选择题专练
1.(22-23高二下·天津和平·期末)利用基因编辑技术将病毒外壳蛋白基因导入猪细胞中,然后通过核移植技术培育基因编辑猪,可用于生产基因工程疫苗。如图为基因编辑猪培育流程。

(1)对1号猪使用促性腺激素处理,使其 ,收集并选取处在 时期的卵母细胞用于核移植。
(2)采集2号猪的组织块,用 处理获得分散的成纤维细胞,放置于37℃的CO2培养箱中培养,其中CO2的作用是 。
(3)为获得更多基因编辑猪,可在胚胎移植前对胚胎进行分割。产出的基因编辑猪的性染色体来自于 号猪。
(4)为检测病毒外壳蛋白基因是否被导入4号猪并正常表达,可采用的方法有______。
A.DNA测序 B.染色体倍性分析 C.体细胞结构分析 D.抗原—抗体杂交
2.(22-23高二下·天津和平·期末)谷氨酸棒状杆菌是一种好氧菌,它是谷氨酸发酵的常用菌种。细菌内合成的生物素参与细胞膜的合成,不能合成生物素的细菌细胞膜存在缺陷。如图为通过发酵工程生产谷氨酸的生产流程,请回答下列问题。

(1)从自然界分离的菌种往往达不到生产要求,从改变微生物遗传特性的角度出发,培育出优良菌种的育种方法主要有 、基因工程育种等。
(2)扩大培养时所用的培养基,从物理性质来看是 (填“固体”或“液体”)培养基,从用途来看是 (填“鉴别”或“选择”)培养基。
(3)对谷氨酸代谢的控制,除了改变微生物的遗传特性外,还需要控制生产过程中的发酵条件,比
如 、 。为了从发酵液中分离提纯容氨酸,可将发酵液灭菌后进行萃取→过滤→浓缩,然后用一定手段进行结晶,可得到纯净的谷氨酸晶体。
(4)谷氨酸棒状杆菌在合成谷氨酸的过程中,当细胞中谷氨酸积累过多时会抑制谷氨酸脱氢酶的活性,从而减少谷氨酸的合成,这是一种 调节机制。在生产上一般选用生物素合成 (填“高表达”“正常”或“缺陷”)型细菌作为苗种,可以在一定程度上解除谷氨酸合成过册对谷氨酸脱氢酶活性的抑制,从而大量生产谷氨酸。
3.(22-23高二下·天津红桥·期末)人乳铁蛋白是一种药用保健蛋白。下图表示利用乳腺生物反应器生产人乳铁蛋白的过程,图中Tetr表示四环素抗性基因,Ampr表示氨苄青霉素抗性基因,请回答以下问题:

(1)图中Tetr和Ampr两基因是质粒中的 ,作用是 。
(2)构建基因表达载体,需要将人乳铁蛋白基因嵌入到 之间,才能使乳铁蛋白基因在牛乳腺细胞中表达。
(3)五种限制酶的识别序列及切割位点如下表所示,要将人乳铁蛋白基因插入质粒,若只允许使用一种限制酶,应选择的限制酶是 。
限制酶 BamH I Hae III Bcl I Sau3A I Not I
识别序列及切割位点
(4)据图分析筛选含有重组质粒的受体细胞首先需要在含 (填“四环素”“氨苄青霉素”或“四环素或氨苄青霉素”)的培养基上进行,原因是 。筛选出的重组质粒导入牛受精卵,①过程常用的方法是 。
(5)培养出早期胚胎后,科学家欲进行胚胎分割移植,则应该选择发育良好、形态正常的 ,将其移入盛有操作液的培养皿中,然后用分割针进行分割。检测转基因牛乳汁中是否含有人乳铁蛋白,可采用 技术。
4.(22-23高二下·天津滨海新·期末)糖化酶是将淀粉转化为葡萄糖的酶,大部分野生酵母菌因缺乏糖化酶基因而不能直接利用淀粉。研究人员将经诱变处理后获取的黑曲霉菌高产糖化酶基因导入毕赤酵母GS115(对氨苄青霉素不敏感)中,构建能直接利用淀粉的工程菌,该过程所用质粒(仅示部分结构)如图1所示。质粒的外侧链为a链,内侧链为b链。基因Ampr转录的模板链属于b链的片段。三种限制酶的识别序列及切割位点见下表。请回答下列问题。
(1)为获得糖化酶高产菌株,研究人员将经诱变处理后的黑曲霉菌接种到 含量高的培养基上,恒温培养适宜时间后滴加碘液,挑选出透明圈(不产生蓝色)直径 (填“较大”或“较小”)的菌株。再进行复筛以及稳定性遗传实验。
(2)质粒复制的模板链是 (选填“a”、“b”、“a和b”、“a或b”)链。高产糖化酶基因插入质粒后,其转录的模板链属于 链的片段。
限制酶 BamHI PstI XbaI
识别序列和切割位点(5'→3') G↓GATCC C↓TGCAG T↓CTAGA
相关结构: PAOXI:甲醇诱导型强启动子 TAOXI:终止子 HIS4:组氨酸脱氢酶基因,其表达产物催化组氨酸合成 Orl:复制原点 Ampr:氨苄青霉素抗性基因
图1
(3)构建高产糖化酶基因表达载体时,用限制酶切割质粒pPIC9K,图2是高产糖化酶基因示意图(仅示部分碱基),为使其能定向插入表达载体并成功表达,引物应包含 (BamHI/PstI/XbaI)酶识别序列,则
PCR扩增时引物的减基序列为 。(多选)

①5'-TCTAGATCTGTTGAAT-3' ②5'-TCTAGAAGACAACTTA-3'
③5'-CTGCAGCTTGGATGAT-3' ④5'-GGATCCCTTGGATGAT-3'
⑤5'-GGATCCGAACCTACTA-3' ⑥5'-CTCGAGTCTGTTGAAT-3'
5.(22-23高二下·天津·期末)针对病毒的疫苗有重组蛋白疫苗、核酸疫苗(包括DNA疫苗和RNA疫苗)等。下图为其中某病毒一种疫苗的研发思路,图中①~⑦表示过程,B图中箭头指示NcoⅠ、SphⅠ、NheⅠ、BamHⅠ的酶切位点(四种酶的识别序列详见表),标记基因SUC2控制合成蔗糖酶,使P型酵母菌能利用培养基中的蔗糖生存。
限制酶 NcoⅠ SphⅠ NheⅠ BamHⅠ
识别序列 和切割位点 C↓CATGG GCATG↓C G↓GATCC G↓CTAGC

(1)图中①过程需要先通过 过程得到cDNA,再利用PCR扩增S基因,若扩增5个循环,则需要引物 个。
(2)为使③过程顺利进行,需先使用限制酶 和 切割质粒B。
(3)为达到利用标记基因筛选的目的,非转基因的普通P型酵母菌应该满足的条件是 。
(4)重组疫苗注入志愿者体内后,S蛋白基因指导合成的S蛋白作为 ,刺激机体产生能与之相结合的抗体,抗体的分泌量可作为检测疫苗对志愿者免疫效果的指标。参加临床试验的志愿者需要满足的条件之一是 (填“有”或“无”)该病毒感染史。
6.(22-23高二下·天津·期末)培养胡萝卜根组织可获得试管苗,获得试管苗的过程如图所示。回答下列问题:

(1)利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。用分化的植物细胞可以培养成完整的植株,这是因为植物细胞具有 。
(2)步骤⑥中的愈伤组织可通过 过程,最终可形成试管苗。从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基,其原因是 。
(3)步骤⑥要进行照光培养,其作用是诱导 的形成,使试管苗可以进行光合作用。
(4)体细胞经组织培养得到植株的繁殖方式属于 繁殖。
7.(22-23高二下·天津河西·期末)图1是某基因工程中构建重组质粒的过程示意图,载体质粒P0具有四环素抗性基因(telr)和氨苄青霉素抗性基因(ampr)。请回答下列问题:

(1)EcoR V酶切位点为 ,EcoR V酶切出来的线性载体P1为 末端。
(2)用耐高温的DNA聚合酶进行PCR扩增获得的目的基因片段,其两端各自带有一个腺嘌呤脱氧核苷酸。载体P1用酶处理,在两端各添加了一个碱基为 的脱氧核苷酸,形成P2;P2和目的基因片段在 酶作用下,形成重组质粒P3。
(3)筛选含有重组质粒P3的菌落首先在含 的培养基上进行。
(4)为鉴定筛选出的菌落中是否含有正确插入目的基因的重组质粒,拟设计引物进行PCR鉴定。图2所示为甲、乙、丙3条引物在正确重组质粒中的相应位置,PCR鉴定时应选择的一对引物是 。某学生尝试用图中另外一对引物,从某一菌落的质粒中扩增出了400bp的片段,原因是 。
8.(19-20高二下·天津宁河·期末)水稻是一种重要的粮食作物,改善水稻的遗传性状是科学工作者不断努力的目标,天津有很多盐碱地,不适合种植普通水稻。习近平总书记在2018年新年贺词中专门提到了海水稻进行测产,海水稻是指能在沿海滩涂等盐碱地正常生长的特殊水稻,是我国水稻育种专家袁隆平培育的水稻新品种。海水稻的成功将有效的扩大天津的粮食种植面积。如图是水稻育种的一些途径,回答下列问
题:
(1)多年来,袁隆平一直坚持的水稻育种方法是 ,以矮秆低产(ddgg)和高秆高产(DDGG)水稻为亲本进行杂交,培育矮秆(抗倒伏)高产新品种过程中,⑥过程为 。
(2)如想在较短时间内获得上述新品种水稻,可用的育种方法是 (填育种方法)。其中的⑧环节是 。
(3)海水稻含有耐盐基因,科学工作者欲使普通水稻快速获得耐盐的性状,最好选择图中 (填图中数字)表示的技术定向改造生物性状。图示的遗传育种途径中 (填图中数字)所表示的方法具有典型的不定向性。
(4)用秋水仙素处理萌发的水稻种子获得蛋白质含量高,成熟期晚的新品种,这种育种方法是 (填育种方法)
9.(20-21高二下·天津·期末)安莎霉素是一类主要由海洋来源的稀有放线菌产生的活性大环内酰胺类次级代谢产物,具有较高的抗菌活性和药用价值。科研人员通常从深海采集淤泥样本,再分离、纯化并筛选出产安莎霉素的放线菌。一株海洋来源的稀有放线菌的分离培养流程如下图所示。请分析回答下列问题:
(1)过程①的接种方法为 ,实验中的培养基需要进行 灭菌,待培养基冷却到50℃左右时,进行倒平板,培养基凝固后需 ,可以防止培养皿盖上的水珠落入培养基,以免造成污染。
(2)研究人员发现产安莎霉素的放线菌具有一个普遍的共性—氨基酸缺陷型,从培养基成分分析,基本培养基与完全培养基存在差异的成分是 。图中待测培养基是 (填“基本”或“完全”)培养基。为了初步鉴定营养缺陷型放线菌菌株,科研人员进行了如下操作:
①用接种针挑取 (填“菌落A”或“菌落B”)接种于盛有完全液体培养基的离心管中,28℃振荡培养3~5天后,离心取沉淀物,用无菌水洗涤3次制成菌悬液。
②吸取1mL菌悬液加入无菌培养皿中,倾注15mL融化并冷却至50℃左右的基本培养基,待其冷凝后用记号笔在皿底划分五个区域,标记A、B、C、D、E。
③在划分的五个区域上放入少量分组的氨基酸粉末(如下表所示),经培养后,观察生长圈出现的区域,从而确定属于何种氨基酸缺陷型。
组别 所含氨基酸
A 组氨酸 苏氨酸 谷氨酸 天冬氨酸 亮氨酸
B 精氨酸 苏氨酸 赖氨酸 甲硫氨酸 苯丙氨酸
C 酪氨酸 谷氨酸 赖氨酸 色氨酸 丙氨酸
D 甘氨酸 天冬氨酸 甲硫氨酸 色氨酸 丝氨酸
E 半胱氨酸 亮氨酸 苯丙氨酸 丙氨酸 丝氨酸
在上述鉴定实验中,发现在培养基A、D区域出现生长圈,说明该氨基酸缺陷型菌株属于 缺陷型。
10.(20-21高二下·天津·期末)滁菊为菊科多年生草本植物:
Ⅰ.为探究滁菊愈伤组织的培养条件,1号研究小组配制了含有两种浓度的2,4-D的培养基,然后接种初始重量相同的幼苗子叶切块并分别培养在光照及黑暗条件下,一段时间后,测量愈伤组织的生长量,结果如下图。
(1)在该实验中,自变量是 。进行植物组织培养的实验,要严格控制杂菌污染的原因是 。
(2)由图中实验数据分析,在培养基中添加2,4-D的作用是 。
(3)为大量获得该植物的愈伤组织,适宜采取 (填“黑暗”或“光照”)培养。
(4)光照在培养过程中不作为愈伤组织的能量来源,原因是 。
Ⅱ.滁菊长期营养繁殖易造成病毒积累,导致滁菊花色劣变。2号研究小组比较了3种脱毒方法对滁菊体内菊花B病毒(CVB)和菊花矮化类病毒(CSVd)脱除的效果,结果见下表;下图是对不同试管苗进行RT-PCR(逆转录PCR)后的电泳示意图(引物根据CVB的基因序列设计),根据下图表回答问题:
不同脱毒方法对“滁菊”茎尖脱毒率的影响
脱毒方法 样本数 脱除CSVd率 脱除CVB率 脱除(CSVd+CVB)率
茎尖分生组织培养 77 20.78 44.16 16.88
热处理结合茎尖培养 71 36.62 63.38 35.21
病毒唑结合茎尖培养 71 46.48 49.30 36.62
(5)试管苗 号已成功脱去CVB病毒。
(6)只脱除CSVd病毒时,可选择 结合茎尖分生组织培养,效果相对更好。
(7)热处理和病毒唑处理对试管苗同时脱去两种病毒的脱毒率 (有或无)显著作用,两者之间比较作用效果 (有或无)明显差异。
11.(20-21高二下·天津·期末)径柳匙叶草是一种泌盐植物。科研工作者将径柳匙叶草液泡膜Na+/K+逆向转运蛋白基因(TaNHX2基因)转移到棉花细胞内,获得了转基因耐盐棉花新品种。下图1是获取的含有目的基因的DNA片段,Sau3AⅠ、EcoRⅠ、BamHⅠ为三种限制酶,图中箭头所指为三种限制酶的切点;下图2是三种限制酶的识别序列与酶切位点示意图;下图3是土壤农杆菌中用于携带目的基因的Ti质粒结构示意图。请分析回答问题:
(1)不能在径柳匙叶草根尖分生区细胞中获得TaNHX2基因的mRNA,其原因是 。
(2)若用BamHⅠ切割图1所示的DNA片段,获取目的基因,则需选用 切割图3所示质粒,以便构建基因表达载体,请写出两个黏性末端连接后的碱基序列: ,该序列能不能被图2中某种酶识别,如果能,请写出酶的名称: 。简述该方案的缺陷是 。
(3)参考上问,故切割图1所示DNA片段的最佳方案是选用 酶。图1所示一个DNA片段被完全酶切后会产生 个DNA片段。
(4)图3中,启动子可以被 识别,终止子序列的基本单位是 。
(5)为了检测技术成果,科研工作者在个体水平的检测方法是 。
(6)若已知TaNHX2基因的两端部分序列为:5'-AACTATGCGC……CGTAGCCTCT-3',请写出PCR扩增该基因时的两个引物对应的局部序列(前5个碱基序列),并标明5'和3'端: , 。
12.(21-22高二下·天津·期末)请回答细胞工程的有关问题:
I.紫花苜萡是全世界栽培历史最悠久、利用最广泛的豆科牧草,但易造成家畜鼓胀病。百脉根富含单宁,单宁可与植物蛋白质结合,不引起家畜采食后鼓胀。为培育抗鼓胀病的苜蓿新品种,科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根为材料进行了实践研究。研究主要流程如下图:(注:IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段,R-6G可阻止线粒体的呼吸作用,二者有效抑制不同植物细胞正常代谢的临界浓度不同)
(1)据图可知,本研究主要利用的生物技术的原理是 。
(2)在实验前需通过预实验来研究或IOA使原生质体失去再生愈伤组织能力的临界浓度,实验的设计思路是:将获取的原生质体分别放置在不同浓度的 溶液中,培养一段时间后,观察原生质体再生情况。
(3)步骤②到步骤③需要更换新的培养基,其原因是经过 过程诱导形成愈伤组织和诱导愈伤组织
分化形成试管苗所需的 不同。
(4)若利用此技术获得单宁,可培养到 阶段即可。
II.为降低乳腺癌治疗药物的副作用,科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上,构建抗体药物偶联物(ADC),过程如图1所示。
(5)本实验中,小鼠注射的特定抗原应取自 。
(6)步骤(1)的常用方法与诱导植物原生质体融合相比,特有的诱导因素为 。
(7)步骤②的细胞必须经过步骤③ 和抗体检测才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞,杂交瘤细胞的特点是 ——杂交瘤细胞可采用注射到小鼠 培养或进行体外培养的方式进行扩大培养。
(8)步骤④是将获得的a 和治疗乳腺癌的药物这2部分,通过接头结合在一起,从而获得ADC。
(9)研究发现,ADC在患者体内的作用如图2所示。
①ADC能降低乳腺癌治疗药物的副作用,是因为 能精确地定位乳腺癌细胞,该过程依赖于 反应。
②ADC进入乳腺癌细胞后,细胞中的 可将其水解,释放出的药物最终作用于 ,可导致癌细胞凋亡。
13.(21-22高二下·天津·期末)黄萎病是一种危害棉花种植的常见疾病,科学家通过基因工程技术将抗黄萎病基因—葡萄糖氧化酶基因(GO)导入棉花,获得抗黄萎病棉花。已知T-DNA上的基因在农杆菌中不表达,在植物细胞中可以表达。
(1)构建上图所示重组Ti质粒,需要的工具酶有 。将重组Ti质粒导入农杆菌后,将农杆菌接种到含 的LB液体培养基中振荡培养。
(2)切取经无菌培养的棉花幼苗的下胚轴,直接转入菌液中侵染5-10min后,将下胚轴放入愈伤组织诱导培养基中培养2天。2天后,向培养基中加入适量 和青霉素,其目的分别是筛选出转化成功的棉花细胞和 。
(3)将所得愈伤组织接种到适宜培养基中培养诱导形成胚状体,在适宜人工条件下继续发育成棉花幼苗,检测棉花细胞是否合成 ,选出抗黄萎病棉花。
14.(21-22高二下·天津·期末)ε-聚赖氨酸(ε-PL)能抑制多种微生物的活性,且人体可将其分解为赖氨酸,是一种优良的天然食品防腐剂。科研人员欲从土壤中分离能分泌ε-PL的微生物,做了如图所示的实验(1~V表示过程,①~③表示菌落),已知ε-PL可使亚甲基蓝褪色,形成透明圈。
(1)实验中需注意无菌操作,下列需要灭菌处理的是_____。(多选)
A.土样 B.甲培养基 C.接种环 D.涂布器
(2)图中第I步最常用的接种方法是 。甲培养基能提供目的菌所需的全部营养,其中包括水、碳源、氮源和 等营养物质。
(3)通过步骤II能筛选出产ε-PL的菌种,因此,乙培养基属于 培养基,在进行第Ⅲ步接种时,应挑选 (①/②/③)号菌落。步骤IV的目的是 。
15.(21-22高二下·天津和平·期末)下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。图中tetR表示四环素抗性基因,ampR表示氨苄青霉素抗性基因,BamHI、HindIII、SmaI直线所示为三种限制酶的酶切位点。
(1)图中将人乳铁蛋白基因插入载体,需用 限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因。筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含 的培养基上进行。过程①可采用的操作方法是 。过程②可采用的生物技术是 。
(2)能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是(  )。
A.启动子 B.tetR C.复制原点 D.ampR
(3)对早期胚胎进行切割,经过程②可获得多个新个体。这利用了细胞的 性。在进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的 或囊胚。在分割囊胚阶段的胚胎时,要注意将 均等分割。
(4)为检测人乳铁蛋白是否成功表达,可采用(  )技术。
A.核酸分子杂交 B.基因序列分析 C.抗原—抗体杂交 D.PCR
16.(21-22高二下·天津·期末)今年3月中旬开始,对新冠肺炎的排查增加抗原检测作为补充。通过特异性抗体识别新冠病毒N抗原,在硝酸纤维素膜上产生特异性显色条带,可实现对病毒的检测。特异性抗体可以通过单克隆抗体制备大量生产,其制备可以参考如下流程图:
(1)从小鼠体内分离的细胞I是 ,细胞II具有的特点是 。
(2)体外培养细胞II,首先应保证其处于 的环境中,其次需要提供充足的营养和适宜的温度等,细胞培养中CO2的作用是 。
(3)对于转基因成功的细胞II还要进行克隆化培养和 检测。
17.(21-22高二下·天津·期末)聚乙烯醇(PVA)为致癌物,是一种有机化合物,化学式为[C2H4O]n,难以
降解,存在于化工污水中。请回答下列问题:
(1)科研人员希望筛选出能高效分解PVA的细菌,他们配制的培养基所需的营养物质主要有水、无机盐、 、碳源四类,该培养基要以PVA为唯一碳源。从功能上分类,该培养基属于 培养基。
(2)若要对分离得到的细菌进行计数,应采用 法进行接种,统计结果往往比活菌实际数目 (多/少)。
(3)已知PVA遇碘后能产生蓝绿色复合物,当PVA被分解时蓝绿色复合物消失,形成白色透明斑。科研人员想鉴定分离得到的细菌是否为PVA分解菌,于是他们在培养着该细菌的培养基中要加入 ,若培养基上出现白色透明斑,则说明 。
18.(21-22高二下·天津东丽·期末)转基因抗除草剂玉米培育过程如下,请回答下列问题。
(Ampx表示氨卡青霉素抗性基因 Tetr表示四环素抗性基因)
(1)为了让目的基因与质粒DNA合理重组,同时便于筛选重组质粒,选用的限制酶最可能为 。
(2)外源基因导入受体菌后需要进行筛选,如用含氨卡青霉素的培养基进行筛选,能筛选出含有插入了目的基因的重组质粒和 的单菌落,若要筛选含有重组质粒的单菌落,还需要使用含有 的固体培养基。
(3)含有目的基因的农杆菌侵染愈伤组织后,筛选转化的愈伤组织,需要使用含 的选择培养基。由愈伤组织形成完整植株的途径有两条,一条是器官发生途径,另一条是 途径。
19.(21-22高二下·天津和平·期末)如图是果酒果醋的制作流程。请据图回答以下问题:
(1)在葡萄酒制作过程中出现葡萄酒变酸现象,其原因可能是发酵液中混有的乳酸菌发酵产生乳酸;也可能是 ,导致醋酸菌生长繁殖,产生醋酸。
(2)某同学尝试用罐头瓶制作果酒,在培养过程中,每隔12h左右将瓶盖拧松一次,此后再拧紧,这样做的主要目的,一是 ,二是避免氧气进入和杂菌污染。
(3)在酸性条件下,可用橙色的 溶液来检测果酒发酵是否成功。若要进一步检测所得果酒中活体酵母
菌的密度时,一般采用 法,但此种方法最终计算得出的菌体数往往比实际数目低。
(4)在果酒制作中,加入的新鲜葡萄汁没有经过灭菌处理,但是在制出的果酒中基本检测不出酵母菌以外的杂菌,从生态学角度分析:一是酵母菌与杂菌之间存在 关系;二是由于酵母菌发酵产生的 不利于杂菌的生长。
20.(18-19高二下·天津红桥·期末)下图为水稻的几种不同育种方法示意图,据图回答:
(1)B常用的方法是 ,图中需要秋水仙素的过程有 (用图中字母表示)。
(2)假设你想培育一个稳定遗传的水稻品种,它的性状都是由隐性基因控制的,最简单的育种方法是 (用图中的字母表示);如果都是由显性基因控制的,为缩短育种时间常采用的方法是 (用图中的字母表示)。
(3)利用F方法可以培育三倍体无籽西瓜,三倍体西瓜不能形成种子是由于 。
21.(22-23高二下·天津和平·期末)水通道蛋白位于部分细胞的细胞膜上,能介导水分子跨膜运输,提高水分子的运输效率。如图是猪的红细胞在不同浓度的NaCl溶液中,红细胞体积和初始体积之比的变化曲线(O点对应的浓度为红细胞吸水涨破时的NaCl浓度)。
(1)哺乳动物成熟的红细胞是提取细胞膜的良好材料,原因是哺乳动物成熟的红细胞 。根据图示可知,
稀释猪的红细胞时应选用浓度为 mmol/L的NaCl溶液。在低渗溶液中,红细胞吸水涨破并释放内容物后,剩余的部分主要是细胞膜,其主要成分是 。
(2)分析图,将相同的猪的红细胞甲、乙分别放置在A点和B点对应浓度的NaCl溶液中,一段时间后,红细胞甲的吸水能力 (填“大于”“小于”或“等于”)红细胞乙。
(3)将猪的红细胞和肝细胞置于蒸馏水中,发现红细胞吸水涨破所需的时间少于肝细胞,结合以上信息分析,其原因可能是 。
22.(22-23高二下·天津和平·期末)某同学分别按下表进行3组实验。
上述各组实验材料按表中实验条件进行处理后,将A组制成临时装片,在显微镜下观察,分析回答:
组别 材料 实验试剂及条件 观察内容
A 浸泡过的花生种子 清水、苏丹Ⅲ染液、体积分数为50%的酒精溶液 细胞中着色的小颗粒
B 苹果匀浆 斐林试剂,50-65℃水浴加热 组织样液颜色变化
C 豆浆 ? 组织样液颜色变化
(1)进行A组实验时,酒精溶液的作用是 ,其中,实验所观察的被苏丹Ⅲ染液染色的小颗粒是 (物质),小颗粒的颜色是 。
(2)B组实验中,实验使用斐林试剂时应注意甲液与乙液要 后再使用,现用现配,再经过50-65℃水浴加热后组织样液中出现 沉淀。若将苹果匀浆换成蔗糖溶液并按正确操作进行上述B组实验,结果是溶液颜色呈现 色。
(3)在C组实验中,豆浆中富含蛋白质,检验蛋白质的试剂是 ,使得实验结果呈现 色,是否需要水浴加热? (填“是”或“否”)。
23.(22-23高二下·天津红桥·期末)为研究温度的变化对贮藏器官呼吸作用的影响,研究人员以马铃薯块茎为材料,进行了如下实验:
实验一将两组相同的马铃薯块茎,分别置于低温(4℃)和室温(22℃)条件下贮藏10天,发现低温组块茎中淀粉酶含量显著高于室温组。
实验二将马铃薯块茎从20℃移到0℃后,再回到20℃环境中,测定CO2的释放速率的变化,结果如下图所示。回答下列问题:

(1)CO2是马铃薯有氧呼吸第 阶段的产物,该过程进行的场所是 。
(2)当马铃薯块茎从20℃移到0℃环境中,CO2的释放速率下降,其原因是 。
(3)实验一发现,低温组块茎中淀粉酶含量显著高于室温组,马铃薯块茎中淀粉酶的作用是 。实验二发现,当马铃薯块茎重新移回到20℃环境中,与之前20℃环境相比,CO2的释放速率明显升高。综合上述实验,合理的解释是 。
24.(22-23高二下·天津滨海新·期末)棉花是重要的经济作物,叶片光合产物的形成及输出是影响棉花品质的重要因素。棉花叶片光合作用过程如图1所示。图1中酶a为暗反应的关键酶,酶b为催化光合产物向淀粉或蔗糖转化的关键酶,字母A-G代表物质。

(1)光照和温度等条件适宜时,图1中物质G的来源 。酶b发挥作用的场所是 。
(2)图1中酶a催化暗反应中的 过程。F形成三碳糖时需要的能源物质D有 。
(3)下图为乙草胺不同处理浓度与处理时间对棉花根尖细胞有丝分裂的影响。

①研究发现乙草胺主要通过阻碍蛋白质合成而抑制细胞生长,由此推断乙草胺更有可能作用于 期。经乙草胺处理后的细胞常会出现染色质凝集等现象,最终自动死亡,这种现象称为 。
②用不同浓度的乙草胺对根尖细胞进行处理,乙草胺对棉花细胞有丝分裂有 作用,当处理浓度固定不变时,这种影响随 而增强,说明乙草胺对棉花根尖细胞有丝分裂的作用表现出乙草胺毒性的积累效应。因此在使用乙草胺除棉田杂草时,要注意 。
25.(22-23高二下·天津·期末)如图是某植物叶肉细胞在一定的光照下光合作用和细胞呼吸过程示意图。Ⅰ~Ⅵ代表物质,①~⑤代表过程。据图回答下列问题:

(1)图甲中的A、B阶段分别表示 。
(2)图中所示的物质Ⅰ、Ⅵ依次是 、 ,过程④是在细胞的 进行的。
(3)光照强度、温度、CO2浓度等外界因素都能影响光合作用强度,其中主要影响B阶段的因素是 。
26.(22-23高二下·天津·期末)下图1表示酵母菌细胞内细胞呼吸相关物质代谢过程(图1中的NADH即为[H]),请回答以下问题:

(1)酵母菌细胞内丙酮酸可以在 (填场所)被消耗。
(2)酵母菌在O2充足时几乎不产生酒为精,有人认为是因为O2的存在会抑制图1中酶1的活性而导致无酒精产生,为验证该假说,实验小组将酵母菌破碎后高速离心,取 (含线粒体的沉淀物/上清液)均分为甲、乙两组,向甲、乙两支试管加入等量的葡萄糖溶液,立即再向甲试管中通入O2,一段时间后,分别向甲、乙两试管中滴加等量的 进行检测。按照上述实验过程,如果观察到 ,说明假说成立,否则假说不成立。
(3)为了研究酵母菌细胞中ATP合成过程中能量转换机制,科学家利用提纯的大豆磷脂、某种细菌膜蛋白(I)和牛细胞中的ATP合成酶(Ⅱ)构建ATP体外合成体系,如图2所示。ATP的中文名称是 。科学家利用人工体系可以模拟酵母菌细胞中 膜合成ATP的能量转换过程。
(4)如果利用人工体系模拟叶绿体产生ATP,则能量转换过程是光能→H+电化学势能→ 。
(5)下表表示酵母菌在氧浓度为a、b、c、d时,CO2释放量和O2吸收量的变化,其呼吸底物均为葡萄糖。当氧气浓度为b时,无氧呼吸和有氧呼吸消耗的葡萄糖量的比值为 。
O2浓度/% a b c d
产生CO2的量/mol 4.0 3.6 1.8 2.8
吸收O2的量/mol 0 1.2 1.5 2.8
   
27.(21-22高二下·天津·期末)图1为白细胞吞噬并消灭病毒的过程。科研人员发现,酵母中的某些蛋白质(如:一种肽酶API)存在着新的蛋白质运输途径(如图2),该蛋白与细胞自噬有关。
(1)如图1所示,白细胞能分解病毒,这与小泡内的多种水解酶有关,这些水解酶先在[ ] 合成,再依次经过 (填两种细胞器)的加工,最后由囊泡运到吞呹泡内,将病毒分解。这体现了生物膜之间的联系。(括号中写序号,横线上写名称)
(2)图1中能产生囊泡的细胞结构有 。
(3)观察图2可知,前体API除通过细胞自噬途径进入液泡外,还可通过 途径进入液泡。前体API被 层膜包裹,接着外膜与 膜融合,进入后内膜裂解,最后形成成熟 。
(4)研究表明,图2中Tor激酶能抑制细胞自噬。而在饥饿状态下,Tor激酶的作用被抑制,自噬小泡通过 的方式进入液泡形成 。
28.(21-22高二下·天津·期末)请据图回答下列与光合作用有关的问题:
(1)叶绿素分布在图甲中的[ ] 上,在④处可发生光合作用的 (光/暗)反应阶段,CO2还原过程中的还原剂是 。
(2)图乙所示装置可用来探究光照强度对光合作用强度的影响,根据该图所给材料及设置,可以通过调节 来控制自变量,观察指标可以是单位时间内 。
(3)图丙表示某植物的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时,单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化。在光照强度为c时,光合作用强度 (大于/等于/小于)呼吸作用强度;若呼吸强度不变,则在光
照强度为b时,该植物叶肉细胞的光合速率与呼吸速率之比为 。
29.(21-22高二下·天津·期末)如图所示为物质出入细胞的方式(①~④表示物质运输的三种方式),请据图回答下列问题:
(1)一些不带电的无机小分子和脂溶性有机小分子可通过 (填标号)的方式进出细胞。
(2)③代表的转运方式需要借助膜上的 进出细胞,该物质合成时所需原料是氨基酸,其合成场所是 。
(3)人体小肠上皮细胞吸收小肠液中的葡萄糖是通过 (填序号)方式进行的,其方式叫做 。
30.(18-19高二下·天津红桥·期末)下图1是物质进出细胞的示意图,其中A、B、C表示结构,a-e表示物质跨膜运输的方式;图2中曲线甲、乙分别代表物质跨膜运输的两种方式。请回答下列问题:
(1)细胞膜的基本支架是[ ] 。
(2)曲线甲代表的物质跨膜运输方式是 ,曲线乙中Q点对应时刻细胞不再吸收物质,此时限制物质进出细胞的因素是 。
(3)已知某海洋生物的细胞中物质X的浓度为0.60,而海水中浓度为0.29 (浓度单位均为mol/L),由此可知,
该细胞跨膜运输物质X的方式为 ,可用图1中的 (a、b、c……)表示。
(4)若图1代表某生物的细胞膜,该细胞能够分泌胰岛素,则该外排过程被称为 ,其依赖于细胞膜的 的结构特点。
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