【精品解析】江苏省徐州市2023-2024学年高二下学期6月期末生物试题

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名称 【精品解析】江苏省徐州市2023-2024学年高二下学期6月期末生物试题
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2024-08-16 11:08:47

文档简介

江苏省徐州市2023-2024学年高二下学期6月期末生物试题
1.(2024高二下·徐州期末)大豆是我国主要的粮食作物。下列相关叙述正确的是(  )
A.大豆中的蛋白质、脂肪和淀粉都可为人体生命活动提供能量
B.大豆中的蛋白质和脂肪均含有碳、氢、氧和氮四种元素
C.大豆中的蛋白质不含人体必需氨基酸
D.大豆油含有的脂肪酸,熔点较高,室温时呈固态
【答案】A
【知识点】组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、大豆中的蛋白质、脂肪和淀粉都可以做为能源物质,在人体内氧化分解时可以释放能量,为人体的生命活动提供能量,A正确;
B、大豆的脂肪含C、H、O三种元素,没有氮元素,蛋白质含C、H、O、N这四种元素,B错误;
C、大豆中含有的蛋白质的基本单位是氨基酸,必需氨基酸必须从外界获取人体自身不能合成,所以大豆中含有必需氨基酸,C错误;
D、脂肪由脂肪酸和甘油组成,植物中的脂肪酸为不饱和脂肪酸,熔点较低,室温下呈液态,D错误。
故选A。
【分析】1、 脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的, 脂肪的元素组成是C、H、O。
2、蛋白质的组成元素有C、H、O、N元素构成,有些还含有S。蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的生物大分子,氨基酸的结构特点是:至少含有一个氨基和一个羧基,并且有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子上同时连接了一氢原子和一个R基团,根据R基不同,组成蛋白质的氨基酸分为21种。氨基酸根据是否可以在体内合成,氨基酸分为必需氨基酸与非必需氨基酸,能在体内合成的氨基酸是非必需氨基酸,不能在体内合成,必须从食物中获得的氨基酸为必需氨基酸。
2.(2024高二下·徐州期末)下列关于生物大分子及其单体的叙述正确的是(  )
A.生物大分子彻底水解得到的一定是单体
B.生物大分子及其对应的单体组成元素可能不同
C.生物大分子都具有特异性,可作为区分不同生物的依据
D.生物大分子的多样性都与单体的种类和排列顺序有关
【答案】B
【知识点】生物大分子以碳链为骨架
【解析】【解答】A、核酸初步水解得到的是单体核苷酸,而彻底水解产物是五碳糖、磷酸基团、4种含氮碱基,多糖彻底水解得到的单体是单糖,蛋白质彻底水解的产物是单体氨基酸,所以生物大分子彻底水解得到的不一定是单体,A错误;
B、组成血红蛋白的元素中含有铁元素,但是其单体的元素组成却没有铁元素,所以生物大分子及其对应的单体组成元素有可能不同,B正确;
C、有的生物大分子具有特异性,如核酸、蛋白质,由这些生物大分子可以作为不同生物的依据,但是多糖不具有特异性,多糖不能作为区分不同生物的重要依据,C错误;
D、多糖中的淀粉、糖原、纤维素的单体都是葡萄糖,其生物大分子的多样性与单体的排列顺序有关,与单体的种类无关,D错误。
故选B。
【分析】生物大分子都是多聚体,由许多单体连接而成。包括蛋白质,多糖和核酸。组成生物体的主要元素有:C、H、O,其中氧元素是生物体内含量最多的元素,碳元素是生物体内最基本的元素。蛋白质的基本组成单位是氨基酸,多糖的基本组成单位是葡萄糖,核酸的基本组成单位是核苷酸,氨基酸、葡萄糖、核苷酸都是以碳链为骨架的单体,故生物大分子都是以碳链为骨架。
3.(2024高二下·徐州期末)细胞内的各成员之间有着明确分工,同时又协调配合,共同完成细胞内的各种生命活动。人体性腺细胞内部各成员之间的对话模拟如图所示,下列相关叙述正确的是(  )
A.图中线粒体内、外两层膜上的蛋白质种类相同
B.c含有多种水解酶,其形成与b有关
C.青春期时e上运输性激素的载体数量比幼年时期多
D.d是细胞代谢和遗传的中心,性激素的合成与a有关
【答案】B
【知识点】细胞器之间的协调配合
4.(2024高二下·徐州期末)科学成果的取得必须有技术手段作保证,技术的发展需要以科学原理为基础。下列相关叙述错误的是(  )
A.细胞学说的建立——显微技术的发明和应用
B.研究分泌蛋白的合成与分泌过程——放射性同位素标记法
C.分离真核细胞中各种细胞器常用的方法——密度梯度离心法
D.人鼠细胞融合探究细胞质膜的流动性——荧光标记技术
【答案】C
【知识点】细胞膜的结构特点;其它细胞器及分离方法;细胞学说的建立、内容和发展
5.(2024高二下·徐州期末)某同学将5个手指尖在贴有“洗手前”标签的固体培养基上轻轻按一下,然后将该手洗干净,再将5个手指尖在贴有“洗手后”标签的同种培养基上轻轻按一下。将这两个培养皿放入37℃恒温培养箱中培养24h后,发现贴有“洗手后”标签的培养皿中菌落较少。下列相关叙述错误的是(  )
A.该实验中需要进行灭菌处理的材料用具有培养皿和培养基等
B.“将手指尖在培养基上轻轻按一下”相当于微生物培养中的接种
C.两个培养基均可在表面形成单个的菌落,且具有相同的形状、颜色和隆起程度
D.该实验结果表明,养成良好的洗手习惯有利于疾病的预防
【答案】C
【知识点】微生物的分离和培养
【解析】【解答】A、由题意分析可知,本实验中培养皿和培养基等材料用具需要进行灭菌处理,A正确;
B、“将手指尖在培养基上轻轻按一下”相当于微生物培养过程中的接种操作,B正确;
C、由于手指上微生物较多没有进行稀释,所以两个培养基不一定能形成单个的菌落,并且洗手前和洗手后接种的微生物种类和数量不同,所以菌落的颜色、形状和隆起程度不相同,C错误;
D、由题意可知,“洗手后”的培养皿中菌落较少,说明养成良好的洗手习惯有利于疾病的预防,D错误。
故选C。
【分析】为了防止杂菌污染,接种前需要对培养基进行灭菌。在整个微生物的分离和培养中,一定要注意在无菌条件下进行。
6.(2024高二下·徐州期末)下列关于传统发酵技术应用的叙述正确的是(  )
A.传统发酵技术的操作过程是在严格无菌条件下进行的
B.用带盖瓶子制作葡萄酒时,拧松瓶盖的间隔时间一定要相同
C.果醋发酵液中,液面处的醋酸菌密度高于瓶底处的密度
D.利用乳酸菌制作酸奶过程中,先通气培养后密封发酵
【答案】C
【知识点】微生物发酵及其应用;果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、传统发酵技术用的是天然的微生物,所以操作过程中并不能严格无菌,A错误;
B、用带盖瓶子制作葡萄酒时,酵母菌先进行有氧呼吸后进行无氧呼吸,有氧呼吸产生二氧化碳的速率比无氧呼吸快,所以拧松瓶盖的间隔时间不一样,先短后长,B错误;
C、醋酸菌属于好氧菌,进行有氧呼吸,所以在果醋发酵液中,液面处的醋酸杆菌密度高,而瓶底处的醋酸菌密度低,C正确;
D、乳酸菌属于厌氧菌,进行无氧呼吸,所以在利用乳酸菌制作酸奶时需要一直密封,D错误。
故选C。
【分析】1.果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,在无氧条件下,酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件,20℃左右,酒精发酵时,一般将温度控制在18~25℃,在葡萄酒自然发酵过程当中,其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。
2.醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动。醋酸菌对氧气的含量特别敏感,当进行深层发酵时,即使只是短时间中断通入氧气,也会引起醋酸菌死亡。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
7.(2024高二下·徐州期末)下列关于发酵工程技术的叙述错误的是(  )
A.通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
B.发酵工程生产的微生物农药,是生物防治的重要手段
C.发酵过程中要全程监控发酵罐中的pH、溶解氧和温度等指标
D.发酵过程中环境条件会影响微生物的生长繁殖和代谢产物的形成
【答案】A
【知识点】微生物发酵及其应用
【解析】【解答】A、单细胞蛋白是指利用发酵工程获得的大量微生物菌体,并非从微生物细胞中提取获得的,A错误;
B、微生物农药属于发酵工程的产物,可以有效用来进行生物防治,B正确;
C、发酵过程中需要严格控制pH、溶解氧和温度等条件,否则会影响发酵的效率,所以发酵过程中要全程监控发酵罐中的pH、溶解氧和温度等指标以控制发酵过程,C正确;
D、发酵条件如温度、溶解氧等会对微生物的生长繁殖代谢过程,影响代谢产物的生成,D正确。
故选A。
【分析】发酵工程,是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。
8.(2024高二下·徐州期末)红豆杉是濒危植物,其树皮产生的紫杉醇对抗癌有一定的效果。红豆杉植株组织培养和细胞培养的流程如图所示,②为愈伤组织,通过b过程可最终产生新的植株,通过c过程可产生大量细胞。下列相关叙述正确的是(  )
A.a过程是脱分化,该过程中细胞增殖的方式是无丝分裂
B.b过程的实质是基因的选择性表达,该过程和a过程的光照条件相同
C.通过a、b过程进行紫杉醇的工厂化生产
D.培养⑤一般采用液体培养基
【答案】D
【知识点】植物组织培养的过程;植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、由题意可知,②是愈伤组织,所以a是脱分化过程,脱分化过程发生的是有丝分裂,A错误;
B、由题意可知,b过程是再分化,再分化过程会发生分裂分化,实质是发生了基因的选择性表达,脱分化过程不需要光照,而再分化过程需要光照,B错误;
C、由题可知,通过c过程可产生大量细胞,要想产生大量的细胞产物只需要植物组织培养进行到愈伤组织阶段就可以,不需要再分化过程,紫杉醇属于细胞代谢的产物,所以通过 a、b过程进行紫杉醇的工厂化生产 ,C错误;
D、通过c过程可产生大量细胞,通过细胞培养获得大量细胞所用的培养基一般是液体培养基,D正确。
故选D。
【分析】植物组织培养的原理是植物细胞的全能性。嫩枝或分化程度较低的部位的细胞分裂能力强、分化程度低,全能性容易表达,故外植体一般选用嫩枝或分化程度较低的部位成功率更高。植物组织培养过程是:离体的植物器官、组织或细胞(外植体)脱分化形成愈伤组织,然后再分化生成根、芽,最终形成植物体。植物组织培养的流程为:制备MS培养基→外植体消毒→接种→培养→移裁→栽培。
9.(2024高二下·徐州期末)培育甘蔗脱毒苗有两条途径(是否包含②过程)。下列相关叙述正确的是(  )
A.①过程中的生物材料在接种前需要用酒精和盐酸进行消毒处理
B.②过程能使组织中的病毒减少或减弱其侵染增殖能力
C.经过②过程获得的脱毒苗具有更强的抗病毒能力
D.获得脱毒苗后即可移栽到大田土壤中
【答案】B
【知识点】植物组织培养的过程;植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、植物组织培养过程中对外植体消毒用到了酒精和次氯酸钠,不可以用盐酸,A错误;
B、②过程进行的热水消毒处理会使组织中的病毒减少或减弱病毒侵染增殖能力,B正确;
C、经过②过程获得的脱毒苗含有的病毒少,甚至无病毒,但是没有抗病毒的能力,因为脱毒苗没有抗病毒基因,所以脱毒苗没有抗病毒能力,C错误;
D、获得脱毒苗后要经过炼苗,才能移栽到大田中,D错误。
故选B。
【分析】植物组织培养原理是植物细胞的全能性。嫩枝或分化程度较低的部位的细胞分裂能力强、分化程度低,全能性容易表达,故外植体一般选用嫩枝或分化程度较低的部位成功率更高。 植物组织培养过程是:离体的植物器言、组织或细胞(外植体)脱分化形成愈伤组织,然后再分化生成根、芽,最终形成植物体。植物组织培养的流程为:制备MS培养基→外植体消毒→接种→培养→移裁→栽培。
10.(2024高二下·徐州期末)下列关于猪输卵管上皮细胞体外培养及应用的叙述错误的是(  )
A.实验开始前,实验器械和培养液都必须经过高压蒸汽灭菌处理
B.细胞培养需要含有95%空气和5%二氧化碳的气体条件
C.定期更换培养液,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害
D.进行传代培养时,贴壁输卵管上皮细胞需用胰蛋白酶等处理
【答案】A
【知识点】动物细胞培养技术;灭菌技术
【解析】【解答】A、实验开始前,实验器械一般需要用干热灭菌法,而培养液需要经过高压蒸汽灭菌处理,A错误;
B、细胞培养过程中需要的气体条件是含有95%空气和5%CO2的气体条件,B正确;
C、在动物细胞培养过程中会产生有害的代谢产物,为防止代谢产物积累对细胞自身造成危害,应该定期更换培养液,C正确;
D、在进行传代培养时,需要把贴壁的输卵管上皮细胞用胰蛋白酶进行处理,使其分散形成单个细胞制成细胞悬液,然后分瓶培养,D正确。
故选A。
【分析】动物细胞培养:(1)定义:就是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后,在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖,原理细胞增殖。(2)动物细胞培养过程:取动物组织块→用机械方法或胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中(原代培养)→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液(传代培养)→放入二氧化碳培养箱培养。(3)动物培养条件:①无菌、无毒的环境:a、消毒、灭菌;b、添加一定量的抗生素;c、定期更换培养液,以清除代谢废物。②营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。③温度和pH。④气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH)。(4)注意事项:①动物细胞连续培养50代左右,会出现大量细胞死亡而只有少量细胞生存的现象,这少数细胞的遗传物质发生变化,往往具有癌变的特点。②动物细胞培养基液体,植物细胞培养基固体,培养的动物细胞通常取自胚胎、幼龄动物的组织器官。③动物组织处理使细胞分散后的初次培养称为原代培养,一般传至10代左右便会出现生长停滞。
11.(2024高二下·徐州期末)北方白犀牛目前仅剩两头雌性个体,在此之前,研究人员设法保存了少量白犀牛精子用于拯救该物种。下列相关叙述正确的是(  )
A.可利用人工授精、胚胎移植等无性繁殖技术培育北方白犀牛
B.可通过内细胞团的均等分割以获得同卵双胎或多胎的北方白犀牛
C.可利用雌性北方白犀牛体细胞核移植技术进行克隆,得到多头子代后让其自行繁衍
D.可利用两头雌性个体的体细胞两两融合,再将融合细胞培育成新个体
【答案】B
【知识点】胚胎移植;胚胎分割;体外受精;胚胎的体外培养
【解析】【解答】A、人工授精需要经过两性生殖细胞(精子和卵细胞)结合,属于有性繁殖技术,A错误;
B、对于囊胚时期的细胞需要把内细胞团均等分割,通过胚胎分割可以获得同卵双胎或多胎的北方白犀牛,B正确;
C、体细胞核移植技术属于无性繁殖,得到的后代的性别和提供细胞核的个体性别相同,利用雌性北方白犀牛体细胞核移植技术进行克隆得到的后代均为雌性,无法自行繁衍,C错误;
D、由于动物细胞的细胞核具有全能性,所以利用动物细胞融合技术得到的细胞无法培育成动物新个体,D错误。
故选B。
【分析】1、胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎,还需移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。
2、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等分、4等分或8等分等,经移植获得同卵双胚或多胚的技术。来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。目前以二分胚的分割和移植效率最高。胚胎分割的时期:桑葚胚或囊胚。
12.(2024高二下·徐州期末)水蛭素可用于预防和治疗血栓。研究发现,将水蛭素第47位的天冬酰胺替换为赖氨酸,其抗凝血活性显著提高,可通过奶牛乳腺生物反应器批量生产活性高的水蛭素。下列相关叙述错误的是(  )
A.对水蛭素进行改造的直接操作对象为水蛭素基因
B.改造后的水蛭素为自然界不存在的蛋白质
C.需要将乳腺中特异表达的基因的启动子与目的基因重组在一起
D.水蛭素基因及其mRNA只能从转基因奶牛的乳腺细胞中提取并检测
【答案】D
【知识点】基因工程的应用;蛋白质工程;基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】A、蛋白质工程中对水蛭素进行改造的直接操作对象是水蛭素基因,通过对改造基因来改造蛋白质,A正确;
B、蛋白质工程可以生产自然界中不存在的蛋白质,所以改造后的水蛭素为自然界不存在的蛋白质,B正确;
C、乳腺生物反应器构造时需将乳腺中特异表达的基因的启动子与目的基因重组在一起,通过奶牛乳腺生物反应器可以批量生产活性高的水蛭素,C正确;
D、水蛭素基因存在于转基因奶牛的所有体细胞中,但是该基因只在乳腺细胞中进行表达,所以水蛭素基因的mRNA只能从转基因奶牛的乳腺细胞中提取并检测,D错误。
故选D。
【分析】蛋白质工程的实质是改造基因。蛋白质工程的过程:根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列:预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列;进行基因修饰或基因合成;最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成问题。因此,蛋白质工程生产合成的蛋白质是自然界中不存在的新型蛋白质分子。
13.(2024高二下·徐州期末)下列关于“DNA粗提取与鉴定”、“PCR扩增”、“琼脂糖凝胶电泳”实验的叙述,正确的是(  )
A.DNA粗提取过程中需使用预冷的体积分数75%的酒精溶液
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.对1个双链DNA分子进行PCR扩增,第n次循环需要引物2n个
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
【知识点】基因工程的基本工具(详细);基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】A、DNA粗提取过程中使用的酒精溶液不是75%的,而是95%的酒精溶液 ,A错误;
B、将提取到的丝状物DNA与二苯胺溶液充分混匀后,需要进行水浴加热才可以变为蓝色,B错误;
C、进行PCR 扩增时,1个DNA分子第n次循环时需要的引物数目为(2n 2n 1)×2=2n,C正确;
D、凝胶制备中加入的核酸染料能与DNA分子结合,在波长为300nm的紫外灯下可以被检测出来,D错误。
故选C。
【分析】DNA粗提取和鉴定过程:(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不容易酒精溶液,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。(2)实验材料的选取:凡是含有DNA的生物材料都可以考虑,但是使用DNA含量相对较高的生物组织,成功的可能性更大;(3)破碎细胞,获取含DNA的滤液:动物细胞的破碎比较容易,以鸡血细胞为例,在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水,同时用玻璃棒搅拌,过滤后收集滤液即可.如果实验材料是植物细胞,需要先用洗涤剂溶解细胞膜.例如,提取洋葱的DNA时,在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂和食盐,进行充分的搅拌和研磨,过滤后收集研磨液;(4)DNA的析出与鉴定:(1)将处理后的溶液过滤,加入与滤液体积相等、冷却的酒精溶液,静置2~3min,溶液中会出现白色丝状物,这就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一个方向搅拌,卷起丝状物,并用滤纸吸取上面的水分;(2)取两支20mL的试管,各加入物质的量浓度为2mol/L的NaCI溶液5mL,将丝状物放入其中一支试管中,用玻璃棒搅拌,使丝状物溶解.然后,向两支试管中各加入4mL的二苯胺试剂。混合均匀后,将试管置于沸水中加热5min,待试管冷却后,比较两支试管溶液颜色的变化,看看溶解有DNA的溶液是否变蓝。
14.(2024高二下·徐州期末)基因工程需要三种工具:限制酶、DNA连接酶和载体。下列相关叙述错误的是(  )
A.不同限制酶切割后产生的DNA片段可能被某种DNA连接酶“缝合”
B.T4 DNA连接酶可连接黏性末端和平末端
C.质粒可以作为基因的载体使用,通常采用抗生素合成基因作为标记基因
D.某些病毒可作为基因工程的“分子运输车”
【答案】C
【知识点】基因工程的基本工具(详细)
【解析】【解答】A、不同限制酶切割后产生的末端可能互补,所以可能会被某种DNA连接酶缝合,A正确;
B、DNA连接酶有两种:E.coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶,T4 DNA连接酶既可以连接黏性末端,又可以连接平末端,但是连接平末端时效率较低,B正确;
C、质粒可以作为基因的载体使用,通常采用抗生素抗性基因作为标记基因,C错误;
D、基因工程常用的载体包括质粒、动植物病毒、噬菌体等,所以某些病毒可作为基因工程的“分子运输车”,D正确。
故选C。
【分析】基因工程的基本工具:(1)“分子手术刀”-限制性核酸内切酶(限制酶)①来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。②功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列(一般为6个核苷酸组成),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开,因此具有专一性。
③结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。(2)“分子缝合针”-DNA连接酶①两种DNA连接酶(E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较:a、相同点:都缝合磷酸二酯键。b、区别:E.coliDNA连接酶来源于大肠杆菌,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶来源于T4噬菌体,可用于连接粘性末端和平末端,但连接效率较低。②与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。(3)“分子运输车”-载体①载体具备的条件:a、能在受体细胞中复制并稳定保存。b、具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。c、具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。②最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核DNA之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分。③其它载体:噬菌体、动植物病毒。
15.(2024高二下·徐州期末)下列关于生物技术安全与伦理问题的叙述正确的是(  )
A.如果有证据表明某种转基因食品有害,就应该禁止转基因技术的应用
B.利用转基因技术制造的新型致病菌具有极大的危害性,是因为人体不会对它们产生免疫反应
C.试管婴儿技术已经成熟,移植前可对胚胎进行遗传学诊断和基因改造
D.科学家将α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中,可以阻断淀粉储藏使花粉失去活性,从而防止转基因花粉传播造成基因污染
【答案】D
【知识点】基因工程的应用
【解析】【解答】A、如果有证据表明某种转基因食品有害,就应该禁止该种产品的使用,而不是禁止转基因技术的应用,转基因技术生产的产品也有有利的,A错误;
B、利用转基因技术制造的新型致病菌具有极大的危害性,但是人体会对它们产生免疫反应,B错误;
C、试管婴儿技术已经成熟,但是移植前不对胚胎进行基因改造,可以进行遗传学诊断,C错误;
D、科学家将目的基因与α-淀粉酶基因一起转入植物中,可以阻断淀粉储藏使花粉失去活性,从而防止转基因花粉传播造成基因污染,D正确。
故选D。
【分析】生物技术安全性及伦理问题:(1)克隆人:两种不同观点,多数人持否定态度。
否定的理由:克隆人严重违反了人类伦理道德,是克隆技术的滥用;克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念;克隆人是在人为的制造在心理上和社会地位上都不健全的人。
肯定的理由:技术性问题可以通过胚胎分级、基因诊断和染色体检查等方法解决。不成熟的技术也只有通过实践才能使之成熟。中国政府的态度:禁止生殖性克隆,不反对治疗性克隆。四不原则:不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验。(2)设计试管婴儿:是指体外受精形成的胚胎在植入母体孕育前,根据人们的需要,将胚胎的一个细胞取出,进行某些基因检测.当检测结果符合人们需要是,再把胚胎植入母体孕育。否定的理由:把试管婴儿当作人体零配件工厂,是对生命的不尊重;早期生命也有活下去的权利,抛弃或杀死多余胚胎,无异于谋杀”。肯定的理由:解决了不育问题,提供骨髓中造血干细胞救治患者最好、最快捷的方法,提供骨髓造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤。
16.(2024高二下·徐州期末)科学家对藜麦根部细胞耐盐情况进行了研究,发现KOR、SOS1、NSCC、NHX是位于生物膜上的不同离子通道或转运载体,其作用机制如图所示。下列相关叙述正确的有(  )
A.生物膜上离子通道或转运载体功能不同的直接原因是其蛋白质的结构不同
B.H+通过SOS1转运载体进入表皮细胞的运输方式为主动运输
C.K+与通道蛋白KOR结合后,以协助扩散的方式运出表皮细胞
D.Na+通过NHX转运载体运入液泡,有利于提高藜麦的耐盐性
【答案】A,D
【知识点】主动运输
【解析】【解答】A、结构决定功能,生物膜上离子通道或转运载体功能不同的直接原因是其蛋白质的结构不同,A正确;
B、H+由表皮细胞运至膜外,需要消耗ATP,说明细胞内的H+浓度低于膜外,故H+通过SOS1转运载体进入表皮细胞的运输方式为协助扩散,B错误;
C、K+以协助扩散的方式运出表皮细胞,但并不与通道蛋白KOR结合,C错误;
D、NHX能促使Na+进入液泡,有利于提高细胞液的渗透压,从而提高叶肉细胞的耐盐能力,D正确。
故选AD。
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输。
自由扩散高浓度到低浓度,不需要载体,不需要能量;
协助扩散是从高浓度到低浓度,不需要能量,需要转运蛋白;
主动运输从高浓度到低浓度,需要载体,需要能量。
大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐,不需要载体,消耗能量。
17.(2024高二下·徐州期末)精子载体法是以精子作为外源基因载体携带外源基因进入卵细胞,用该方法制备转基因鼠的基本流程如图所示。下列相关叙述正确的有(  )
A.①过程中精子获能后膜流动性增加
B.②过程采用体外受精技术,受精卵中的遗传物质不都来自于父母双方
C.③过程形成的早期胚胎需要发育到桑葚胚或原肠胚才能进行胚胎移植
D.④过程进行胚胎移植前需要对供体和受体进行超数排卵处理
【答案】A,B
【知识点】胚胎移植;体外受精;胚胎的体外培养
【解析】【解答】A、①是精子获能过程,获能后精子运动加速,能够迅速的游向卵子,膜流动性增加,A正确;
B、②采用体外受精技术,受精卵中的遗传物质来自于父母双方和外源基因,不都来自于父母双方,B正确;
C、胚胎移植前要检查胚胎质量并在桑葚胚或囊胚阶段移植,C错误;
D、④是胚胎移植过程,应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,进行胚胎移植前无需对供体和受体进行超数排卵处理,D错误。
故选AB。
【分析】分析题图:图示表示培育转基因鼠的基本流程,其中①是筛选获得导入外源基因的精子的过程,②是体外受精过程,③是早期胚胎培养过程,④是胚胎移植过程。
18.(2024高二下·徐州期末)下列中学实验需要使用光学显微镜观察,相关叙述正确的有(  )
A.观察酵母菌时,细胞核、液泡和核糖体清晰可见
B.观察细胞中脂肪时,脂肪颗粒被苏丹Ⅲ染液染成橘红色
C.观察细胞质流动时,黑藻叶肉细胞内叶绿体围绕液泡运动
D.观察植物细胞质壁分离时,在低倍镜下能够观察到质壁分离现象
【答案】C,D
【知识点】细胞观察实验;质壁分离和复原;检测脂肪的实验;观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、光学显微镜观察酵母菌时,细胞核、液泡清晰可见,但核糖体观察不到,A错误;
B、观察细胞中脂肪时,脂肪颗粒被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,可借助显微镜观察到,B错误;
C、观察细胞质流动时,在显微镜下可观察到叶绿体围绕大液泡运动,C正确;
D、观察植物细胞质壁分离时,就是借助低倍显微镜下观察到的,不仅能看到质壁分离现象,也能看到质壁分离复原现象,D正确。
故选CD。
【分析】1、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,产生砖红色沉淀。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。
2、亚显微结构能看到所有细胞器,显微结构只能看到液泡,叶绿体、线粒体、细胞壁、染色体。相比之下,亚显微结构下对细胞观察更加仔细。
19.(2024高二下·徐州期末)OsGLO1、EcCAT、EcGCL和TSR四个基因分别编码四种不同的酶,研究人员将这些基因分别与叶绿体转运肽(能引导合成的蛋白质进入叶绿体)基因连接,构建多基因表达载体(载体中部分序列如图所示),利用农杆菌转化法将其导入棉花细胞,在棉花叶绿体内构建了一条新的代谢途径,提高了棉花的产量。下列相关叙述错误的有(  )
A.使用Ca2+处理农杆菌,有利于多基因表达载体的导入
B.应选用含卡那霉素的培养基筛选被农杆菌转化的棉花细胞
C.OsGLO1、EcCAT基因转录时以DNA的同一条单链为模板
D.四个基因都在棉花叶绿体内进行转录、翻译
【知识点】基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】A、用Ca2+处理农杆菌使其处于感受态,有利于多基因表达载体的导入,A正确;
B、卡那霉素抗性基因不在T-DNA上,没有转移到宿主细胞的染色体DNA上,因此应用潮霉素培养基筛选被农杆菌转化的棉花细胞,B错误;
C、启动子位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,图中OsGLO1、EcCAT基因启动子的位置和方向不同,且RNA链的延伸方向是由RNA的5’→3’,因而,OsGLO1、EcCAT基因转录时以DNA的不同单链为模板,C错误;
D、四个基因在叶绿体外合成蛋白质,由叶绿体转运肽引导合成的蛋白质进入叶绿体,即这四个基因的转录和翻译过程都在叶绿体外完成,D错误。
故选BCD。
【分析】基因工程技术的基本步骤: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。
20.(2024高二下·徐州期末)牛支原体是严重危害牛养殖业的一种病原体,它能引起肺炎、关节炎等多种疾病。VspX蛋白是牛支原体表面的一种脂蛋白,在牛支原体感染宿主细胞时起黏附作用。科研人员制备抗VspX单克隆抗体,进行相关研究。请回答下列问题:
(1)以VspX蛋白为抗原制备单克隆抗体,需用纯化的VspX蛋白对小鼠进行多次免疫,其目的是刺激机体产生更多的   ,将该细胞与骨髓瘤细胞融合,在HAT培养基上,   细胞不能生长,从而筛选获得杂交瘤细胞。
(2)杂交瘤细胞   (填“能”或“不能”)产生专一抗体,所产生的抗体   (填“一定”或“不一定”)能抗VspX蛋白。
(3)将上述筛选出的杂交瘤细胞培养、稀释后接种到96孔培养板中,每一个孔中尽量只接种   个杂交瘤细胞以实现   ,然后通过ELISA法(又称酶联免疫吸附试验法)检测各孔上清液中细胞分泌的抗体,可与   结合的培养孔为阳性孔。将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖,最终从   中获取大量抗VspX抗体。
(4)将抗VspX抗体与不同抗原进行杂交,免疫印迹分析如图所示,实验结果显示   ,表明抗VspX抗体具有   。
【答案】(1)分泌抗VspX抗体的B淋巴细胞;同种细胞融合的细胞和未融合的
(2)能;不一定
(3)1;克隆化培养;VspX蛋白;小鼠腹水
(4)抗 VspX单克隆抗体不能与 3、4 结合;特异性
【知识点】单克隆抗体的制备过程;单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】(1)依据题干信息,制备以VspX蛋白为抗原制备单克隆抗体,首先需要用纯化的VspX蛋白对小鼠进行多次免疫,其目的是为了刺激机体产生更多的分泌抗VspX抗体的B淋巴细胞(浆细胞),然后利用细胞融合技术,将该细胞与骨髓瘤细胞融合,在HAT培养基上,淘汰掉同种细胞融合的细胞和未融合的B细胞和瘤细胞,从而筛选获得杂交瘤细胞。
(2)一种浆细胞只能产生一种抗体,故杂交瘤细胞能产生专一抗体,筛选出来的杂交瘤细胞有多种,不一定能产生抗VspX蛋白的抗体,故杂交瘤细胞所产生的抗体不一定能抗VspX蛋白。
(3)将筛选出的杂交瘤细胞培养、稀释后接种到96孔培养板中,每一个孔中尽量只接种1个杂交瘤细胞以实现克隆化培养,然后通过ELISA法检测各孔上清液中细胞分泌的抗体,可与VspX蛋白结合的培养孔为阳性孔。然后将抗原-抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞注射小鼠腹腔内增殖,最终从小鼠的腹水中获取抗VspX抗体。
(4)据图可知,抗VspX抗体不能与3、4结合,也说明了抗VspX抗体具有特异性。
【分析】单克隆抗体的制备过程:
首先用特定抗原注射小鼠体内,使其发生免疫,小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞。
利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合。
单克隆抗体制备过程中的两次筛选:
第一次筛选:利用特定选择培养基筛选,获得杂交瘤细胞,即AB型细胞(A为B淋巴细胞,B为骨髓瘤细胞),不需要A、B、AA、BB型细胞;
第二次筛选:利用多孔板法和抗原-抗体杂交法筛选,获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。
21.(2024高二下·徐州期末)信号肽假说认为,真核细胞在分泌蛋白的合成过程中,游离核糖体最初合成的一段氨基酸序列是一种信号序列(又称信号肽),它能被位于细胞质基质中的信号肽识别颗粒(SRP)识别,后者引导核糖体附着于内质网上,继续蛋白质的合成。在无细胞系统的培养液中(含核糖体)进行相关实验,结果如表所示。请回答下列问题:
实验组别 含有编码信号肽的mRNA SRP DP(SRP受体) 内质网 结果
甲 + - - - 产生含信号肽的完整多肽
乙 + + - - 合成70—100个氨基酸残基后,肽链延伸终止
丙 + + + - 产生含信号肽的完整多肽
丁 + + + + 信号肽切除,多肽链进入内质网
注:“+”表示有相应的物质或结构“-”表示没有相应的物质或结构
(1)在真核细胞中,生物膜包括细胞质膜、   和   等结构,它们的主要成分均为   和   。
(2)结合相关资料分析,合成某些蛋白质的核糖体不会附着于内质网的原因是   ,DP最可能分布于   上,它与SRP结合后,肽链将   。
(3)分泌蛋白的转运和分泌主要通过囊泡进行,SNARE假说如图所示,该假说从分子水平上解释细胞内生物膜系统的融合机制。
①真核细胞合成分泌蛋白的过程中,能产生囊泡的细胞器有   ,囊泡的转运需要依托细胞质基质中特殊的网架结构为   。
②由图可知,囊泡膜上的Rab-GTP可与靶膜上的   结合,从而将囊泡锚定在靶膜上,进而协助   蛋白与靶膜上的t-SNARE蛋白特异性结合,形成稳定的蛋白复合物,随后通过膜融合,完成“货物”的定向运输。
【答案】(1)核膜;细胞器膜;蛋白质;脂质
(2)这些核糖体合成的肽链没有信号肽序列;内质网膜;进入内质网
(3)内质网和高尔基体;细胞骨架;Rab效应器;V-SNARE
【知识点】细胞器之间的协调配合;细胞的生物膜系统
【解析】【解答】(1)在真核细胞中,生物膜包括细胞质膜、核膜和细胞器等结构,它们的主要成分均为蛋白质和脂质。
(2)携带着肽链与核糖体的SRP与内质网膜上的SRP受体(DP)结合,核糖体附着于内质网上,继续合成肽链,若核糖体合成的肽链没有信号肽序列,合成某些蛋白质的核糖体不会附着于内质网。DP最可能分布于内质网膜,它与SRP结合后,肽链将进入内质网。
(3)①真核细胞合成分泌蛋白的过程中,能产生囊泡的细胞器有内质网和高尔基体,囊泡的转运需要依托细胞质基质中特殊的网架结构为细胞骨架。
②由图可知,囊泡膜上的Rab-GTP与靶膜上的Rab效应器结合,有利于囊泡上的V-SNARE蛋白与靶膜上的t-SNARE蛋白特异性结合形成蛋白复合物,囊泡和靶膜才能融合
【分析】根据题意,分泌蛋白先在游离的核糖体合成,形成一段多肽链后,信号识别颗粒(SRP) 识别信号,再与内质网上信号识别受体DP结合,将核糖体-新生肽引导至内质网,SRP脱离,信号引导肽链进入内质网,形成折叠的蛋白质,随后,核糖体脱落。
22.(2024高二下·徐州期末)杨梅具有很高的营养价值,其鲜果也是酿酒的良好材料。发酵型果酒品质取决于所选择的酵母性能。科研人员为挖掘某杨梅主产区的酵母资源,筛选出酒精转化率高、酒精耐受性强的优质杨梅酿酒酵母,进行的研究如图所示。请回答下列问题:
(1)图中过程②③④⑤所用培养基为适于酵母菌生长的YPD培养基,其成分包括1%酵母膏、2%蛋白胨、2%葡萄糖等,其中能提供的氮源的有   ,与过程②所用培养基相比,过程③所用培养基中还添加了   (成分)。
(2)过程③梯度稀释时,先分别向A、B、C三支试管中加入   mL无菌水,再依次加入酵母菌培养液的上清液或稀释液1mL,摇匀。取多种稀释倍数的酵母菌培养液0.1mL分别接种到多个平板上,这样做的目的有   ;甲、乙研究员在105稀释倍数下操作和得到的结果为:甲涂布4个平板,统计的菌落数分别是150、178、259、310;乙涂布4个平板,统计的菌落数分别是152、161、179、188,则1mL培养液中含有的酵母菌数量可能为   个。
(3)过程④中接种环灼烧灭菌的次数为   ,划线后将培养皿   ,放入恒温培养箱中培养。
(4)分离获得的酵母菌还需经过多级筛选才能获取到理想菌株。科研人员利用DY5、RY1、JW14三种菌株,发酵制作杨梅酒,并进行酒精耐受性检测,结果如表、图所示,三种菌株中,最适于杨梅果酒发酵的是   ,理由有   。
菌株名称 酒精度/% 总糖/g·L-1 总酸/g·L-1
DY5 7.0 34.23 12.045
RY1 9.0 15.01 12.675
JW14 6.5 33.64 12.099
杨梅汁 - 78.80 10.737
【答案】(1)蛋白胨;琼脂
(2)9mL无菌水;为了获得菌落数量合适的平板,并且排除偶然因素造成的误差;1.71×108
(3)6;倒置
(4)RY1;酒精转化率高、酒精耐受力强
【知识点】微生物的分离和培养;测定某种微生物的数量;培养基概述及其分类;灭菌技术
【解析】【解答】(1)蛋白胨营养丰富,有含N有机物、维生素等,所以蛋白胨可以为酵母菌提供碳源、氮源、维生素等。过程②用的是液体培养基,过程③则是固体培养基,所以过程③的培养基比过程②的培养基多了琼脂成分。
(2)获得纯净微生物的关键是无菌技术,因此梯度稀释时须用无菌水,在A、B、C三支试管中加入9mL无菌水,再依次加入酵母菌培养液的上清液或稀释液1mL,摇匀,进行10倍的梯度稀释。取多个稀释倍数的酵母菌培养液0.1mL分别接种到多个平板上,这样做是为了获得菌落数量合适的平板,并排除偶然因素造成的误差。甲统计的菌落数差异很大,乙统计的菌落数差异不大,所以应该用乙统计的数据进行计算,所以1mL培养液中含有的酵母菌数量最可能为(152+165+179+188)÷4÷0.1×105=1.71×108个。
(3)每次划线前后都要对接种环进行灭菌,图中共有5个划线区,所以过程④中需要对接种环进行灼烧的次数为6次。为避免水滴污染培养基,为防止皿底脱落,划线后将培养皿倒置,放入恒温培养箱中培养。
(4)由图可知,经RY1发酵的杨梅酒酒精度高,对酒精的耐受力强,所以最适于杨梅果酒发酵的是RY1。
【分析】1、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。
2、微生物生长繁殖的基本成分含有水、无机盐、碳源和氮源。
23.(2024高二下·徐州期末)不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质,与未经射线照射的受体细胞融合,所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉(2n=24)与柴胡(2n=12)进行了融合,培育能产生紫杉醇的柴胡,过程如图所示。请回答下列问题:
注:X射线处理能随机破坏染色体结构,使其发生断裂、易位或染色体消除,使细胞不再持续分裂;碘乙酰胺处理能使细胞质中的某些酶失活,抑制细胞分裂。
(1)培养基中应添加一定浓度的蔗糖,目的有   。A处理为   。
(2)采用二乙酸荧光素(FDA)法可测定原生质体活力。已知FDA本身无荧光,当其进入细胞后可被酯酶分解为无毒、具有荧光的物质,该荧光物质不能透过活细胞质膜,会留在细胞内发出荧光。据此分析应选择   的原生质体用于融合。融合前对原生质体在显微镜下用   计数,以确定原生质体密度。
(3)获得的原生质体常使用化学试剂   诱导融合,经诱导融合后,只有异源融合的原生质体可持续分裂形成再生细胞团,原因是   。过程④再分化阶段,芽的分化要求培养基中   (激素)比例较高。
(4)科研人员对获得的部分植株细胞进行染色体观察、计数和DNA分子标记鉴定,结果如表所示。后代植株中   类型一定不是所需植株。科研人员推测杂种植株的染色体主要来源于亲本柴胡的染色体,另一方亲本的遗传物质可能不是以染色体的形式存在于杂种植株细胞中,而是以DNA片段的方式整合进柴胡的基因组,作出以上推测的依据有   。
后代植株类型 染色体数目、形态 DNA分子标记鉴定
甲 12,形态与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段
乙 12,形态与柴胡染色体相似 无红豆杉DNA片段
丙 12,形态与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段和新的DNA片段
【答案】(1)提供碳源和能源;X射线处理
(2)发出荧光;血细胞计数板
(3)聚乙二醇(PEG);杂种细胞由于融合后在细胞核和细胞质的功能上实现互补,使细胞恢复正常分裂;生长素与细胞分裂素
(4)乙;甲、丙类型植株细胞的染色体与柴胡细胞中的染色体数目、形态相似,且含有双亲的DNA片段
【知识点】测定某种微生物的数量;植物体细胞杂交的过程及应用;细胞融合的方法;培养基概述及其分类
【解析】【解答】(1)培养基中应添加一定浓度的蔗糖,蔗糖能提供碳源和能源,A处理为X射线处理,破坏供体细胞的染色质。
(2)分析题意,FAD本身无荧光,当其进入细胞后可被酯酶分解为无毒、具有荧光的物质会留在细胞内发出荧光发出荧光,故应选择发出荧光的原生质体用于融合。融合前对原生质体在显微镜下用血细胞计数板计数,以确定原生质体密度。
(3)获得的原生质体常使用化学试剂聚乙二醇诱导融合;由于杂种细胞由于融合后在细胞核和细胞质的功能上实现互补,使细胞恢复正常分裂,故只有异源融合的原生质体可持续分裂形成再生细胞团。过程④再分化阶段,芽的分化要求培养基中生长素与细胞分裂素比例较高。
(4)根据表格信息可知,植株后代乙无红豆杉DNA片段,说明其不是杂种植株;甲、丙类型植株与柴胡细胞中的染色体数目相同、形态相似,且含有双亲的DNA片段,说明甲、丙植株属于杂种植株,它们的染色体主要由柴胡亲本来源的染色体组成,红豆杉亲本的遗传物质可能不是以染色体的形式存在于杂种植株细胞中,而是以遗传物质重组的方式整合进柴胡的基因组。
【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞,进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
24.(2024高二下·徐州期末)放线菌主要存在于土壤、空气和水中,还有部分存在于健康植物的各种组织和器官内部,称为植物内生放线菌。请回答下列问题:
(1)放线菌能抑制病原菌的生长。研究人员利用两种不同类型的放线菌获得新型工程菌,过程如图所示。收集两种菌丝体,加入   (填“纤维素酶”或“溶菌酶”)处理,获得原生质体,将两种原生质体悬液等量混合,加入适量促融剂处理一段时间。终止反应并洗涤后,取一定量混合液接种于   (填“固体”或“液体”)培养基中培养。根据菌落特征,选出性状稳定的融合菌株。
(2)某真菌的W基因可编码一种高效降解纤维素的酶,已知乙链为W基因转录的模板链,为使放线菌产生该酶,以图中质粒为载体,进行转基因。
限制酶 BamHⅠ EcoRⅠ MfeⅠ KpnⅠ HindⅢ
识别序列和切割位点 G↓GATTC G↓AATTC C↓AATTG GGTAC↓C A↓AGCTT
①为了将W基因与质粒重组且避免质粒和W基因自身环化,最好选择用限制酶   处理质粒、   处理W基因。
②研究人员欲对W基因的mRNA进行RT-PCR,已知其mRNA的序列为5'-UGAACGCUA…(中间序列)…GUCGACUCG-3'。为了便于将扩增后的基因和载体成功构建成重组质粒,用于PCR扩增的引物应为   。
A.5'-TGAACGCTA… B.5'-GAATTCTGA…
C.5'-CGAGTCGAC… D.5'-AAGCTTCGA…
③除引物外,PCR反应体系中还应加入含Mg2+的缓冲液、   。扩增过程中预变性的目的为   ,子链的延伸方向为   。
④除引物外,启动子通常具有物种特异性,在质粒中插入W基因,其上游启动子应选择   (从“植物”“真菌”“放线菌”中选填)启动子。为确定导入重组质粒的放线菌是否具有降解纤维素的能力,研究人员将导入了重组质粒的放线菌接种在含有纤维素和   的固体鉴别培养基上,若出现以菌落为中心的透明圈,则证明W基因成功表达。
【答案】(1)溶菌酶;固体
(2)MfeⅠ、HindⅢ;EcoRⅠ、HindⅢ;BD;耐高温的DNA聚合酶;解旋;5'3';放线菌;刚果红
【知识点】基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)放线菌的细胞壁主要成分为肽聚糖,能被溶菌酶水解。筛选是通过菌落特征进行的,所以接种于固体培养基上才能形成菌落。
(2)①根据题图信息,“已知乙链为W基因转录的模板链”,可知图中W基因转录方向是从左往右、放线菌质粒启动子到终止子方向为顺时针,故重组质粒的启动子应在W基因左侧,终止子应在W基因右侧,W基因右侧只能用HindⅢ切割,质粒中EcoRⅠ会将质粒切成片段,BamHⅠ会破坏质粒的启动子,KpnⅠ会导致W基因出现反向连接,故应使用限制酶MfeI、HindⅢ切割图中质粒,依据各种限制酶的识别序列可知,EcoRⅠ和MfeI可以产生相同的黏性末端,故使用限制酶EcoRI、HindⅢ切割图中含W基因的DNA片段,以获得能正确表达W基因的重组质粒。
②已知mRNA的序列为5'-UGAACGCUA…(中间序列)…GUCGACUCG-3',逆转录得到cDNA序列为5'-CGAGTCGAC…(中间序列)…TAGCGTTCA-3',利用PCR技术对cDNA进行扩增,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,并加入EcoRI、HindⅢ识别序列,在W基因左侧加入MfeI序列也可,故PCR扩增时所需引物的前12个碱基序列5'-GAATTCTGAACG-3',5'-AAGCTTCGAGTC-3',5'-CAATTGTGAACG-3',BD正确,AC错误。
故选BD。
③除引物外,PCR反应体系中还应加入含Mg2+的缓冲液、耐高温的DNA聚合酶。扩增过程中预变性的目的是解旋,子链的延伸方向是5'→3'。
④根据题干信息“启动子通常具有物种特异性”,目标是使放线菌产生高效降解纤维素的酶,故应选择放线菌的质粒,在质粒中插入W基因,其上游启动子应选择放线菌启动子。纤维素与刚果红结合会出现红色,为确定导入重组质粒的放线菌是否具有降解纤维素的能力,可将导入了重组质粒的放线菌接种在含有纤维素和刚果红的固体鉴别培养基上,若出现以菌落为中心的透明圈,则证明W基因成功表达,产生了高效降解纤维素的酶。
【分析】一个基因表达载体的组成,除目的基因、标记基因外,还必须有启动子、终止子等。启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段,位于基因的上游紧挨转录的起始位点,它是RNA聚合酶识别和结合的部位。有了它才能驱动基因转录出mRNA,最终表达出人类需要的蛋白质。
1 / 1江苏省徐州市2023-2024学年高二下学期6月期末生物试题
1.(2024高二下·徐州期末)大豆是我国主要的粮食作物。下列相关叙述正确的是(  )
A.大豆中的蛋白质、脂肪和淀粉都可为人体生命活动提供能量
B.大豆中的蛋白质和脂肪均含有碳、氢、氧和氮四种元素
C.大豆中的蛋白质不含人体必需氨基酸
D.大豆油含有的脂肪酸,熔点较高,室温时呈固态
2.(2024高二下·徐州期末)下列关于生物大分子及其单体的叙述正确的是(  )
A.生物大分子彻底水解得到的一定是单体
B.生物大分子及其对应的单体组成元素可能不同
C.生物大分子都具有特异性,可作为区分不同生物的依据
D.生物大分子的多样性都与单体的种类和排列顺序有关
3.(2024高二下·徐州期末)细胞内的各成员之间有着明确分工,同时又协调配合,共同完成细胞内的各种生命活动。人体性腺细胞内部各成员之间的对话模拟如图所示,下列相关叙述正确的是(  )
A.图中线粒体内、外两层膜上的蛋白质种类相同
B.c含有多种水解酶,其形成与b有关
C.青春期时e上运输性激素的载体数量比幼年时期多
D.d是细胞代谢和遗传的中心,性激素的合成与a有关
4.(2024高二下·徐州期末)科学成果的取得必须有技术手段作保证,技术的发展需要以科学原理为基础。下列相关叙述错误的是(  )
A.细胞学说的建立——显微技术的发明和应用
B.研究分泌蛋白的合成与分泌过程——放射性同位素标记法
C.分离真核细胞中各种细胞器常用的方法——密度梯度离心法
D.人鼠细胞融合探究细胞质膜的流动性——荧光标记技术
5.(2024高二下·徐州期末)某同学将5个手指尖在贴有“洗手前”标签的固体培养基上轻轻按一下,然后将该手洗干净,再将5个手指尖在贴有“洗手后”标签的同种培养基上轻轻按一下。将这两个培养皿放入37℃恒温培养箱中培养24h后,发现贴有“洗手后”标签的培养皿中菌落较少。下列相关叙述错误的是(  )
A.该实验中需要进行灭菌处理的材料用具有培养皿和培养基等
B.“将手指尖在培养基上轻轻按一下”相当于微生物培养中的接种
C.两个培养基均可在表面形成单个的菌落,且具有相同的形状、颜色和隆起程度
D.该实验结果表明,养成良好的洗手习惯有利于疾病的预防
6.(2024高二下·徐州期末)下列关于传统发酵技术应用的叙述正确的是(  )
A.传统发酵技术的操作过程是在严格无菌条件下进行的
B.用带盖瓶子制作葡萄酒时,拧松瓶盖的间隔时间一定要相同
C.果醋发酵液中,液面处的醋酸菌密度高于瓶底处的密度
D.利用乳酸菌制作酸奶过程中,先通气培养后密封发酵
7.(2024高二下·徐州期末)下列关于发酵工程技术的叙述错误的是(  )
A.通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
B.发酵工程生产的微生物农药,是生物防治的重要手段
C.发酵过程中要全程监控发酵罐中的pH、溶解氧和温度等指标
D.发酵过程中环境条件会影响微生物的生长繁殖和代谢产物的形成
8.(2024高二下·徐州期末)红豆杉是濒危植物,其树皮产生的紫杉醇对抗癌有一定的效果。红豆杉植株组织培养和细胞培养的流程如图所示,②为愈伤组织,通过b过程可最终产生新的植株,通过c过程可产生大量细胞。下列相关叙述正确的是(  )
A.a过程是脱分化,该过程中细胞增殖的方式是无丝分裂
B.b过程的实质是基因的选择性表达,该过程和a过程的光照条件相同
C.通过a、b过程进行紫杉醇的工厂化生产
D.培养⑤一般采用液体培养基
9.(2024高二下·徐州期末)培育甘蔗脱毒苗有两条途径(是否包含②过程)。下列相关叙述正确的是(  )
A.①过程中的生物材料在接种前需要用酒精和盐酸进行消毒处理
B.②过程能使组织中的病毒减少或减弱其侵染增殖能力
C.经过②过程获得的脱毒苗具有更强的抗病毒能力
D.获得脱毒苗后即可移栽到大田土壤中
10.(2024高二下·徐州期末)下列关于猪输卵管上皮细胞体外培养及应用的叙述错误的是(  )
A.实验开始前,实验器械和培养液都必须经过高压蒸汽灭菌处理
B.细胞培养需要含有95%空气和5%二氧化碳的气体条件
C.定期更换培养液,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害
D.进行传代培养时,贴壁输卵管上皮细胞需用胰蛋白酶等处理
11.(2024高二下·徐州期末)北方白犀牛目前仅剩两头雌性个体,在此之前,研究人员设法保存了少量白犀牛精子用于拯救该物种。下列相关叙述正确的是(  )
A.可利用人工授精、胚胎移植等无性繁殖技术培育北方白犀牛
B.可通过内细胞团的均等分割以获得同卵双胎或多胎的北方白犀牛
C.可利用雌性北方白犀牛体细胞核移植技术进行克隆,得到多头子代后让其自行繁衍
D.可利用两头雌性个体的体细胞两两融合,再将融合细胞培育成新个体
12.(2024高二下·徐州期末)水蛭素可用于预防和治疗血栓。研究发现,将水蛭素第47位的天冬酰胺替换为赖氨酸,其抗凝血活性显著提高,可通过奶牛乳腺生物反应器批量生产活性高的水蛭素。下列相关叙述错误的是(  )
A.对水蛭素进行改造的直接操作对象为水蛭素基因
B.改造后的水蛭素为自然界不存在的蛋白质
C.需要将乳腺中特异表达的基因的启动子与目的基因重组在一起
D.水蛭素基因及其mRNA只能从转基因奶牛的乳腺细胞中提取并检测
13.(2024高二下·徐州期末)下列关于“DNA粗提取与鉴定”、“PCR扩增”、“琼脂糖凝胶电泳”实验的叙述,正确的是(  )
A.DNA粗提取过程中需使用预冷的体积分数75%的酒精溶液
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.对1个双链DNA分子进行PCR扩增,第n次循环需要引物2n个
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
14.(2024高二下·徐州期末)基因工程需要三种工具:限制酶、DNA连接酶和载体。下列相关叙述错误的是(  )
A.不同限制酶切割后产生的DNA片段可能被某种DNA连接酶“缝合”
B.T4 DNA连接酶可连接黏性末端和平末端
C.质粒可以作为基因的载体使用,通常采用抗生素合成基因作为标记基因
D.某些病毒可作为基因工程的“分子运输车”
15.(2024高二下·徐州期末)下列关于生物技术安全与伦理问题的叙述正确的是(  )
A.如果有证据表明某种转基因食品有害,就应该禁止转基因技术的应用
B.利用转基因技术制造的新型致病菌具有极大的危害性,是因为人体不会对它们产生免疫反应
C.试管婴儿技术已经成熟,移植前可对胚胎进行遗传学诊断和基因改造
D.科学家将α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中,可以阻断淀粉储藏使花粉失去活性,从而防止转基因花粉传播造成基因污染
16.(2024高二下·徐州期末)科学家对藜麦根部细胞耐盐情况进行了研究,发现KOR、SOS1、NSCC、NHX是位于生物膜上的不同离子通道或转运载体,其作用机制如图所示。下列相关叙述正确的有(  )
A.生物膜上离子通道或转运载体功能不同的直接原因是其蛋白质的结构不同
B.H+通过SOS1转运载体进入表皮细胞的运输方式为主动运输
C.K+与通道蛋白KOR结合后,以协助扩散的方式运出表皮细胞
D.Na+通过NHX转运载体运入液泡,有利于提高藜麦的耐盐性
17.(2024高二下·徐州期末)精子载体法是以精子作为外源基因载体携带外源基因进入卵细胞,用该方法制备转基因鼠的基本流程如图所示。下列相关叙述正确的有(  )
A.①过程中精子获能后膜流动性增加
B.②过程采用体外受精技术,受精卵中的遗传物质不都来自于父母双方
C.③过程形成的早期胚胎需要发育到桑葚胚或原肠胚才能进行胚胎移植
D.④过程进行胚胎移植前需要对供体和受体进行超数排卵处理
18.(2024高二下·徐州期末)下列中学实验需要使用光学显微镜观察,相关叙述正确的有(  )
A.观察酵母菌时,细胞核、液泡和核糖体清晰可见
B.观察细胞中脂肪时,脂肪颗粒被苏丹Ⅲ染液染成橘红色
C.观察细胞质流动时,黑藻叶肉细胞内叶绿体围绕液泡运动
D.观察植物细胞质壁分离时,在低倍镜下能够观察到质壁分离现象
19.(2024高二下·徐州期末)OsGLO1、EcCAT、EcGCL和TSR四个基因分别编码四种不同的酶,研究人员将这些基因分别与叶绿体转运肽(能引导合成的蛋白质进入叶绿体)基因连接,构建多基因表达载体(载体中部分序列如图所示),利用农杆菌转化法将其导入棉花细胞,在棉花叶绿体内构建了一条新的代谢途径,提高了棉花的产量。下列相关叙述错误的有(  )
A.使用Ca2+处理农杆菌,有利于多基因表达载体的导入
B.应选用含卡那霉素的培养基筛选被农杆菌转化的棉花细胞
C.OsGLO1、EcCAT基因转录时以DNA的同一条单链为模板
D.四个基因都在棉花叶绿体内进行转录、翻译
20.(2024高二下·徐州期末)牛支原体是严重危害牛养殖业的一种病原体,它能引起肺炎、关节炎等多种疾病。VspX蛋白是牛支原体表面的一种脂蛋白,在牛支原体感染宿主细胞时起黏附作用。科研人员制备抗VspX单克隆抗体,进行相关研究。请回答下列问题:
(1)以VspX蛋白为抗原制备单克隆抗体,需用纯化的VspX蛋白对小鼠进行多次免疫,其目的是刺激机体产生更多的   ,将该细胞与骨髓瘤细胞融合,在HAT培养基上,   细胞不能生长,从而筛选获得杂交瘤细胞。
(2)杂交瘤细胞   (填“能”或“不能”)产生专一抗体,所产生的抗体   (填“一定”或“不一定”)能抗VspX蛋白。
(3)将上述筛选出的杂交瘤细胞培养、稀释后接种到96孔培养板中,每一个孔中尽量只接种   个杂交瘤细胞以实现   ,然后通过ELISA法(又称酶联免疫吸附试验法)检测各孔上清液中细胞分泌的抗体,可与   结合的培养孔为阳性孔。将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖,最终从   中获取大量抗VspX抗体。
(4)将抗VspX抗体与不同抗原进行杂交,免疫印迹分析如图所示,实验结果显示   ,表明抗VspX抗体具有   。
21.(2024高二下·徐州期末)信号肽假说认为,真核细胞在分泌蛋白的合成过程中,游离核糖体最初合成的一段氨基酸序列是一种信号序列(又称信号肽),它能被位于细胞质基质中的信号肽识别颗粒(SRP)识别,后者引导核糖体附着于内质网上,继续蛋白质的合成。在无细胞系统的培养液中(含核糖体)进行相关实验,结果如表所示。请回答下列问题:
实验组别 含有编码信号肽的mRNA SRP DP(SRP受体) 内质网 结果
甲 + - - - 产生含信号肽的完整多肽
乙 + + - - 合成70—100个氨基酸残基后,肽链延伸终止
丙 + + + - 产生含信号肽的完整多肽
丁 + + + + 信号肽切除,多肽链进入内质网
注:“+”表示有相应的物质或结构“-”表示没有相应的物质或结构
(1)在真核细胞中,生物膜包括细胞质膜、   和   等结构,它们的主要成分均为   和   。
(2)结合相关资料分析,合成某些蛋白质的核糖体不会附着于内质网的原因是   ,DP最可能分布于   上,它与SRP结合后,肽链将   。
(3)分泌蛋白的转运和分泌主要通过囊泡进行,SNARE假说如图所示,该假说从分子水平上解释细胞内生物膜系统的融合机制。
①真核细胞合成分泌蛋白的过程中,能产生囊泡的细胞器有   ,囊泡的转运需要依托细胞质基质中特殊的网架结构为   。
②由图可知,囊泡膜上的Rab-GTP可与靶膜上的   结合,从而将囊泡锚定在靶膜上,进而协助   蛋白与靶膜上的t-SNARE蛋白特异性结合,形成稳定的蛋白复合物,随后通过膜融合,完成“货物”的定向运输。
22.(2024高二下·徐州期末)杨梅具有很高的营养价值,其鲜果也是酿酒的良好材料。发酵型果酒品质取决于所选择的酵母性能。科研人员为挖掘某杨梅主产区的酵母资源,筛选出酒精转化率高、酒精耐受性强的优质杨梅酿酒酵母,进行的研究如图所示。请回答下列问题:
(1)图中过程②③④⑤所用培养基为适于酵母菌生长的YPD培养基,其成分包括1%酵母膏、2%蛋白胨、2%葡萄糖等,其中能提供的氮源的有   ,与过程②所用培养基相比,过程③所用培养基中还添加了   (成分)。
(2)过程③梯度稀释时,先分别向A、B、C三支试管中加入   mL无菌水,再依次加入酵母菌培养液的上清液或稀释液1mL,摇匀。取多种稀释倍数的酵母菌培养液0.1mL分别接种到多个平板上,这样做的目的有   ;甲、乙研究员在105稀释倍数下操作和得到的结果为:甲涂布4个平板,统计的菌落数分别是150、178、259、310;乙涂布4个平板,统计的菌落数分别是152、161、179、188,则1mL培养液中含有的酵母菌数量可能为   个。
(3)过程④中接种环灼烧灭菌的次数为   ,划线后将培养皿   ,放入恒温培养箱中培养。
(4)分离获得的酵母菌还需经过多级筛选才能获取到理想菌株。科研人员利用DY5、RY1、JW14三种菌株,发酵制作杨梅酒,并进行酒精耐受性检测,结果如表、图所示,三种菌株中,最适于杨梅果酒发酵的是   ,理由有   。
菌株名称 酒精度/% 总糖/g·L-1 总酸/g·L-1
DY5 7.0 34.23 12.045
RY1 9.0 15.01 12.675
JW14 6.5 33.64 12.099
杨梅汁 - 78.80 10.737
23.(2024高二下·徐州期末)不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质,与未经射线照射的受体细胞融合,所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉(2n=24)与柴胡(2n=12)进行了融合,培育能产生紫杉醇的柴胡,过程如图所示。请回答下列问题:
注:X射线处理能随机破坏染色体结构,使其发生断裂、易位或染色体消除,使细胞不再持续分裂;碘乙酰胺处理能使细胞质中的某些酶失活,抑制细胞分裂。
(1)培养基中应添加一定浓度的蔗糖,目的有   。A处理为   。
(2)采用二乙酸荧光素(FDA)法可测定原生质体活力。已知FDA本身无荧光,当其进入细胞后可被酯酶分解为无毒、具有荧光的物质,该荧光物质不能透过活细胞质膜,会留在细胞内发出荧光。据此分析应选择   的原生质体用于融合。融合前对原生质体在显微镜下用   计数,以确定原生质体密度。
(3)获得的原生质体常使用化学试剂   诱导融合,经诱导融合后,只有异源融合的原生质体可持续分裂形成再生细胞团,原因是   。过程④再分化阶段,芽的分化要求培养基中   (激素)比例较高。
(4)科研人员对获得的部分植株细胞进行染色体观察、计数和DNA分子标记鉴定,结果如表所示。后代植株中   类型一定不是所需植株。科研人员推测杂种植株的染色体主要来源于亲本柴胡的染色体,另一方亲本的遗传物质可能不是以染色体的形式存在于杂种植株细胞中,而是以DNA片段的方式整合进柴胡的基因组,作出以上推测的依据有   。
后代植株类型 染色体数目、形态 DNA分子标记鉴定
甲 12,形态与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段
乙 12,形态与柴胡染色体相似 无红豆杉DNA片段
丙 12,形态与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段和新的DNA片段
24.(2024高二下·徐州期末)放线菌主要存在于土壤、空气和水中,还有部分存在于健康植物的各种组织和器官内部,称为植物内生放线菌。请回答下列问题:
(1)放线菌能抑制病原菌的生长。研究人员利用两种不同类型的放线菌获得新型工程菌,过程如图所示。收集两种菌丝体,加入   (填“纤维素酶”或“溶菌酶”)处理,获得原生质体,将两种原生质体悬液等量混合,加入适量促融剂处理一段时间。终止反应并洗涤后,取一定量混合液接种于   (填“固体”或“液体”)培养基中培养。根据菌落特征,选出性状稳定的融合菌株。
(2)某真菌的W基因可编码一种高效降解纤维素的酶,已知乙链为W基因转录的模板链,为使放线菌产生该酶,以图中质粒为载体,进行转基因。
限制酶 BamHⅠ EcoRⅠ MfeⅠ KpnⅠ HindⅢ
识别序列和切割位点 G↓GATTC G↓AATTC C↓AATTG GGTAC↓C A↓AGCTT
①为了将W基因与质粒重组且避免质粒和W基因自身环化,最好选择用限制酶   处理质粒、   处理W基因。
②研究人员欲对W基因的mRNA进行RT-PCR,已知其mRNA的序列为5'-UGAACGCUA…(中间序列)…GUCGACUCG-3'。为了便于将扩增后的基因和载体成功构建成重组质粒,用于PCR扩增的引物应为   。
A.5'-TGAACGCTA… B.5'-GAATTCTGA…
C.5'-CGAGTCGAC… D.5'-AAGCTTCGA…
③除引物外,PCR反应体系中还应加入含Mg2+的缓冲液、   。扩增过程中预变性的目的为   ,子链的延伸方向为   。
④除引物外,启动子通常具有物种特异性,在质粒中插入W基因,其上游启动子应选择   (从“植物”“真菌”“放线菌”中选填)启动子。为确定导入重组质粒的放线菌是否具有降解纤维素的能力,研究人员将导入了重组质粒的放线菌接种在含有纤维素和   的固体鉴别培养基上,若出现以菌落为中心的透明圈,则证明W基因成功表达。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、大豆中的蛋白质、脂肪和淀粉都可以做为能源物质,在人体内氧化分解时可以释放能量,为人体的生命活动提供能量,A正确;
B、大豆的脂肪含C、H、O三种元素,没有氮元素,蛋白质含C、H、O、N这四种元素,B错误;
C、大豆中含有的蛋白质的基本单位是氨基酸,必需氨基酸必须从外界获取人体自身不能合成,所以大豆中含有必需氨基酸,C错误;
D、脂肪由脂肪酸和甘油组成,植物中的脂肪酸为不饱和脂肪酸,熔点较低,室温下呈液态,D错误。
故选A。
【分析】1、 脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的, 脂肪的元素组成是C、H、O。
2、蛋白质的组成元素有C、H、O、N元素构成,有些还含有S。蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的生物大分子,氨基酸的结构特点是:至少含有一个氨基和一个羧基,并且有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子上同时连接了一氢原子和一个R基团,根据R基不同,组成蛋白质的氨基酸分为21种。氨基酸根据是否可以在体内合成,氨基酸分为必需氨基酸与非必需氨基酸,能在体内合成的氨基酸是非必需氨基酸,不能在体内合成,必须从食物中获得的氨基酸为必需氨基酸。
2.【答案】B
【知识点】生物大分子以碳链为骨架
【解析】【解答】A、核酸初步水解得到的是单体核苷酸,而彻底水解产物是五碳糖、磷酸基团、4种含氮碱基,多糖彻底水解得到的单体是单糖,蛋白质彻底水解的产物是单体氨基酸,所以生物大分子彻底水解得到的不一定是单体,A错误;
B、组成血红蛋白的元素中含有铁元素,但是其单体的元素组成却没有铁元素,所以生物大分子及其对应的单体组成元素有可能不同,B正确;
C、有的生物大分子具有特异性,如核酸、蛋白质,由这些生物大分子可以作为不同生物的依据,但是多糖不具有特异性,多糖不能作为区分不同生物的重要依据,C错误;
D、多糖中的淀粉、糖原、纤维素的单体都是葡萄糖,其生物大分子的多样性与单体的排列顺序有关,与单体的种类无关,D错误。
故选B。
【分析】生物大分子都是多聚体,由许多单体连接而成。包括蛋白质,多糖和核酸。组成生物体的主要元素有:C、H、O,其中氧元素是生物体内含量最多的元素,碳元素是生物体内最基本的元素。蛋白质的基本组成单位是氨基酸,多糖的基本组成单位是葡萄糖,核酸的基本组成单位是核苷酸,氨基酸、葡萄糖、核苷酸都是以碳链为骨架的单体,故生物大分子都是以碳链为骨架。
3.【答案】B
【知识点】细胞器之间的协调配合
4.【答案】C
【知识点】细胞膜的结构特点;其它细胞器及分离方法;细胞学说的建立、内容和发展
5.【答案】C
【知识点】微生物的分离和培养
【解析】【解答】A、由题意分析可知,本实验中培养皿和培养基等材料用具需要进行灭菌处理,A正确;
B、“将手指尖在培养基上轻轻按一下”相当于微生物培养过程中的接种操作,B正确;
C、由于手指上微生物较多没有进行稀释,所以两个培养基不一定能形成单个的菌落,并且洗手前和洗手后接种的微生物种类和数量不同,所以菌落的颜色、形状和隆起程度不相同,C错误;
D、由题意可知,“洗手后”的培养皿中菌落较少,说明养成良好的洗手习惯有利于疾病的预防,D错误。
故选C。
【分析】为了防止杂菌污染,接种前需要对培养基进行灭菌。在整个微生物的分离和培养中,一定要注意在无菌条件下进行。
6.【答案】C
【知识点】微生物发酵及其应用;果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、传统发酵技术用的是天然的微生物,所以操作过程中并不能严格无菌,A错误;
B、用带盖瓶子制作葡萄酒时,酵母菌先进行有氧呼吸后进行无氧呼吸,有氧呼吸产生二氧化碳的速率比无氧呼吸快,所以拧松瓶盖的间隔时间不一样,先短后长,B错误;
C、醋酸菌属于好氧菌,进行有氧呼吸,所以在果醋发酵液中,液面处的醋酸杆菌密度高,而瓶底处的醋酸菌密度低,C正确;
D、乳酸菌属于厌氧菌,进行无氧呼吸,所以在利用乳酸菌制作酸奶时需要一直密封,D错误。
故选C。
【分析】1.果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,在无氧条件下,酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件,20℃左右,酒精发酵时,一般将温度控制在18~25℃,在葡萄酒自然发酵过程当中,其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。
2.醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动。醋酸菌对氧气的含量特别敏感,当进行深层发酵时,即使只是短时间中断通入氧气,也会引起醋酸菌死亡。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
7.【答案】A
【知识点】微生物发酵及其应用
【解析】【解答】A、单细胞蛋白是指利用发酵工程获得的大量微生物菌体,并非从微生物细胞中提取获得的,A错误;
B、微生物农药属于发酵工程的产物,可以有效用来进行生物防治,B正确;
C、发酵过程中需要严格控制pH、溶解氧和温度等条件,否则会影响发酵的效率,所以发酵过程中要全程监控发酵罐中的pH、溶解氧和温度等指标以控制发酵过程,C正确;
D、发酵条件如温度、溶解氧等会对微生物的生长繁殖代谢过程,影响代谢产物的生成,D正确。
故选A。
【分析】发酵工程,是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。
8.【答案】D
【知识点】植物组织培养的过程;植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、由题意可知,②是愈伤组织,所以a是脱分化过程,脱分化过程发生的是有丝分裂,A错误;
B、由题意可知,b过程是再分化,再分化过程会发生分裂分化,实质是发生了基因的选择性表达,脱分化过程不需要光照,而再分化过程需要光照,B错误;
C、由题可知,通过c过程可产生大量细胞,要想产生大量的细胞产物只需要植物组织培养进行到愈伤组织阶段就可以,不需要再分化过程,紫杉醇属于细胞代谢的产物,所以通过 a、b过程进行紫杉醇的工厂化生产 ,C错误;
D、通过c过程可产生大量细胞,通过细胞培养获得大量细胞所用的培养基一般是液体培养基,D正确。
故选D。
【分析】植物组织培养的原理是植物细胞的全能性。嫩枝或分化程度较低的部位的细胞分裂能力强、分化程度低,全能性容易表达,故外植体一般选用嫩枝或分化程度较低的部位成功率更高。植物组织培养过程是:离体的植物器官、组织或细胞(外植体)脱分化形成愈伤组织,然后再分化生成根、芽,最终形成植物体。植物组织培养的流程为:制备MS培养基→外植体消毒→接种→培养→移裁→栽培。
9.【答案】B
【知识点】植物组织培养的过程;植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、植物组织培养过程中对外植体消毒用到了酒精和次氯酸钠,不可以用盐酸,A错误;
B、②过程进行的热水消毒处理会使组织中的病毒减少或减弱病毒侵染增殖能力,B正确;
C、经过②过程获得的脱毒苗含有的病毒少,甚至无病毒,但是没有抗病毒的能力,因为脱毒苗没有抗病毒基因,所以脱毒苗没有抗病毒能力,C错误;
D、获得脱毒苗后要经过炼苗,才能移栽到大田中,D错误。
故选B。
【分析】植物组织培养原理是植物细胞的全能性。嫩枝或分化程度较低的部位的细胞分裂能力强、分化程度低,全能性容易表达,故外植体一般选用嫩枝或分化程度较低的部位成功率更高。 植物组织培养过程是:离体的植物器言、组织或细胞(外植体)脱分化形成愈伤组织,然后再分化生成根、芽,最终形成植物体。植物组织培养的流程为:制备MS培养基→外植体消毒→接种→培养→移裁→栽培。
10.【答案】A
【知识点】动物细胞培养技术;灭菌技术
【解析】【解答】A、实验开始前,实验器械一般需要用干热灭菌法,而培养液需要经过高压蒸汽灭菌处理,A错误;
B、细胞培养过程中需要的气体条件是含有95%空气和5%CO2的气体条件,B正确;
C、在动物细胞培养过程中会产生有害的代谢产物,为防止代谢产物积累对细胞自身造成危害,应该定期更换培养液,C正确;
D、在进行传代培养时,需要把贴壁的输卵管上皮细胞用胰蛋白酶进行处理,使其分散形成单个细胞制成细胞悬液,然后分瓶培养,D正确。
故选A。
【分析】动物细胞培养:(1)定义:就是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后,在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖,原理细胞增殖。(2)动物细胞培养过程:取动物组织块→用机械方法或胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中(原代培养)→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液(传代培养)→放入二氧化碳培养箱培养。(3)动物培养条件:①无菌、无毒的环境:a、消毒、灭菌;b、添加一定量的抗生素;c、定期更换培养液,以清除代谢废物。②营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。③温度和pH。④气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH)。(4)注意事项:①动物细胞连续培养50代左右,会出现大量细胞死亡而只有少量细胞生存的现象,这少数细胞的遗传物质发生变化,往往具有癌变的特点。②动物细胞培养基液体,植物细胞培养基固体,培养的动物细胞通常取自胚胎、幼龄动物的组织器官。③动物组织处理使细胞分散后的初次培养称为原代培养,一般传至10代左右便会出现生长停滞。
11.【答案】B
【知识点】胚胎移植;胚胎分割;体外受精;胚胎的体外培养
【解析】【解答】A、人工授精需要经过两性生殖细胞(精子和卵细胞)结合,属于有性繁殖技术,A错误;
B、对于囊胚时期的细胞需要把内细胞团均等分割,通过胚胎分割可以获得同卵双胎或多胎的北方白犀牛,B正确;
C、体细胞核移植技术属于无性繁殖,得到的后代的性别和提供细胞核的个体性别相同,利用雌性北方白犀牛体细胞核移植技术进行克隆得到的后代均为雌性,无法自行繁衍,C错误;
D、由于动物细胞的细胞核具有全能性,所以利用动物细胞融合技术得到的细胞无法培育成动物新个体,D错误。
故选B。
【分析】1、胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎,还需移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。
2、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等分、4等分或8等分等,经移植获得同卵双胚或多胚的技术。来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。目前以二分胚的分割和移植效率最高。胚胎分割的时期:桑葚胚或囊胚。
12.【答案】D
【知识点】基因工程的应用;蛋白质工程;基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】A、蛋白质工程中对水蛭素进行改造的直接操作对象是水蛭素基因,通过对改造基因来改造蛋白质,A正确;
B、蛋白质工程可以生产自然界中不存在的蛋白质,所以改造后的水蛭素为自然界不存在的蛋白质,B正确;
C、乳腺生物反应器构造时需将乳腺中特异表达的基因的启动子与目的基因重组在一起,通过奶牛乳腺生物反应器可以批量生产活性高的水蛭素,C正确;
D、水蛭素基因存在于转基因奶牛的所有体细胞中,但是该基因只在乳腺细胞中进行表达,所以水蛭素基因的mRNA只能从转基因奶牛的乳腺细胞中提取并检测,D错误。
故选D。
【分析】蛋白质工程的实质是改造基因。蛋白质工程的过程:根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列:预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列;进行基因修饰或基因合成;最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成问题。因此,蛋白质工程生产合成的蛋白质是自然界中不存在的新型蛋白质分子。
13.【答案】C
【知识点】基因工程的基本工具(详细);基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】A、DNA粗提取过程中使用的酒精溶液不是75%的,而是95%的酒精溶液 ,A错误;
B、将提取到的丝状物DNA与二苯胺溶液充分混匀后,需要进行水浴加热才可以变为蓝色,B错误;
C、进行PCR 扩增时,1个DNA分子第n次循环时需要的引物数目为(2n 2n 1)×2=2n,C正确;
D、凝胶制备中加入的核酸染料能与DNA分子结合,在波长为300nm的紫外灯下可以被检测出来,D错误。
故选C。
【分析】DNA粗提取和鉴定过程:(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不容易酒精溶液,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。(2)实验材料的选取:凡是含有DNA的生物材料都可以考虑,但是使用DNA含量相对较高的生物组织,成功的可能性更大;(3)破碎细胞,获取含DNA的滤液:动物细胞的破碎比较容易,以鸡血细胞为例,在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水,同时用玻璃棒搅拌,过滤后收集滤液即可.如果实验材料是植物细胞,需要先用洗涤剂溶解细胞膜.例如,提取洋葱的DNA时,在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂和食盐,进行充分的搅拌和研磨,过滤后收集研磨液;(4)DNA的析出与鉴定:(1)将处理后的溶液过滤,加入与滤液体积相等、冷却的酒精溶液,静置2~3min,溶液中会出现白色丝状物,这就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一个方向搅拌,卷起丝状物,并用滤纸吸取上面的水分;(2)取两支20mL的试管,各加入物质的量浓度为2mol/L的NaCI溶液5mL,将丝状物放入其中一支试管中,用玻璃棒搅拌,使丝状物溶解.然后,向两支试管中各加入4mL的二苯胺试剂。混合均匀后,将试管置于沸水中加热5min,待试管冷却后,比较两支试管溶液颜色的变化,看看溶解有DNA的溶液是否变蓝。
14.【答案】C
【知识点】基因工程的基本工具(详细)
【解析】【解答】A、不同限制酶切割后产生的末端可能互补,所以可能会被某种DNA连接酶缝合,A正确;
B、DNA连接酶有两种:E.coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶,T4 DNA连接酶既可以连接黏性末端,又可以连接平末端,但是连接平末端时效率较低,B正确;
C、质粒可以作为基因的载体使用,通常采用抗生素抗性基因作为标记基因,C错误;
D、基因工程常用的载体包括质粒、动植物病毒、噬菌体等,所以某些病毒可作为基因工程的“分子运输车”,D正确。
故选C。
【分析】基因工程的基本工具:(1)“分子手术刀”-限制性核酸内切酶(限制酶)①来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。②功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列(一般为6个核苷酸组成),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开,因此具有专一性。
③结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。(2)“分子缝合针”-DNA连接酶①两种DNA连接酶(E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较:a、相同点:都缝合磷酸二酯键。b、区别:E.coliDNA连接酶来源于大肠杆菌,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶来源于T4噬菌体,可用于连接粘性末端和平末端,但连接效率较低。②与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。(3)“分子运输车”-载体①载体具备的条件:a、能在受体细胞中复制并稳定保存。b、具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。c、具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。②最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核DNA之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分。③其它载体:噬菌体、动植物病毒。
15.【答案】D
【知识点】基因工程的应用
【解析】【解答】A、如果有证据表明某种转基因食品有害,就应该禁止该种产品的使用,而不是禁止转基因技术的应用,转基因技术生产的产品也有有利的,A错误;
B、利用转基因技术制造的新型致病菌具有极大的危害性,但是人体会对它们产生免疫反应,B错误;
C、试管婴儿技术已经成熟,但是移植前不对胚胎进行基因改造,可以进行遗传学诊断,C错误;
D、科学家将目的基因与α-淀粉酶基因一起转入植物中,可以阻断淀粉储藏使花粉失去活性,从而防止转基因花粉传播造成基因污染,D正确。
故选D。
【分析】生物技术安全性及伦理问题:(1)克隆人:两种不同观点,多数人持否定态度。
否定的理由:克隆人严重违反了人类伦理道德,是克隆技术的滥用;克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念;克隆人是在人为的制造在心理上和社会地位上都不健全的人。
肯定的理由:技术性问题可以通过胚胎分级、基因诊断和染色体检查等方法解决。不成熟的技术也只有通过实践才能使之成熟。中国政府的态度:禁止生殖性克隆,不反对治疗性克隆。四不原则:不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验。(2)设计试管婴儿:是指体外受精形成的胚胎在植入母体孕育前,根据人们的需要,将胚胎的一个细胞取出,进行某些基因检测.当检测结果符合人们需要是,再把胚胎植入母体孕育。否定的理由:把试管婴儿当作人体零配件工厂,是对生命的不尊重;早期生命也有活下去的权利,抛弃或杀死多余胚胎,无异于谋杀”。肯定的理由:解决了不育问题,提供骨髓中造血干细胞救治患者最好、最快捷的方法,提供骨髓造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤。
16.【答案】A,D
【知识点】主动运输
【解析】【解答】A、结构决定功能,生物膜上离子通道或转运载体功能不同的直接原因是其蛋白质的结构不同,A正确;
B、H+由表皮细胞运至膜外,需要消耗ATP,说明细胞内的H+浓度低于膜外,故H+通过SOS1转运载体进入表皮细胞的运输方式为协助扩散,B错误;
C、K+以协助扩散的方式运出表皮细胞,但并不与通道蛋白KOR结合,C错误;
D、NHX能促使Na+进入液泡,有利于提高细胞液的渗透压,从而提高叶肉细胞的耐盐能力,D正确。
故选AD。
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输。
自由扩散高浓度到低浓度,不需要载体,不需要能量;
协助扩散是从高浓度到低浓度,不需要能量,需要转运蛋白;
主动运输从高浓度到低浓度,需要载体,需要能量。
大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐,不需要载体,消耗能量。
17.【答案】A,B
【知识点】胚胎移植;体外受精;胚胎的体外培养
【解析】【解答】A、①是精子获能过程,获能后精子运动加速,能够迅速的游向卵子,膜流动性增加,A正确;
B、②采用体外受精技术,受精卵中的遗传物质来自于父母双方和外源基因,不都来自于父母双方,B正确;
C、胚胎移植前要检查胚胎质量并在桑葚胚或囊胚阶段移植,C错误;
D、④是胚胎移植过程,应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,进行胚胎移植前无需对供体和受体进行超数排卵处理,D错误。
故选AB。
【分析】分析题图:图示表示培育转基因鼠的基本流程,其中①是筛选获得导入外源基因的精子的过程,②是体外受精过程,③是早期胚胎培养过程,④是胚胎移植过程。
18.【答案】C,D
【知识点】细胞观察实验;质壁分离和复原;检测脂肪的实验;观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、光学显微镜观察酵母菌时,细胞核、液泡清晰可见,但核糖体观察不到,A错误;
B、观察细胞中脂肪时,脂肪颗粒被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,可借助显微镜观察到,B错误;
C、观察细胞质流动时,在显微镜下可观察到叶绿体围绕大液泡运动,C正确;
D、观察植物细胞质壁分离时,就是借助低倍显微镜下观察到的,不仅能看到质壁分离现象,也能看到质壁分离复原现象,D正确。
故选CD。
【分析】1、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,产生砖红色沉淀。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。
2、亚显微结构能看到所有细胞器,显微结构只能看到液泡,叶绿体、线粒体、细胞壁、染色体。相比之下,亚显微结构下对细胞观察更加仔细。
【知识点】基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】A、用Ca2+处理农杆菌使其处于感受态,有利于多基因表达载体的导入,A正确;
B、卡那霉素抗性基因不在T-DNA上,没有转移到宿主细胞的染色体DNA上,因此应用潮霉素培养基筛选被农杆菌转化的棉花细胞,B错误;
C、启动子位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,图中OsGLO1、EcCAT基因启动子的位置和方向不同,且RNA链的延伸方向是由RNA的5’→3’,因而,OsGLO1、EcCAT基因转录时以DNA的不同单链为模板,C错误;
D、四个基因在叶绿体外合成蛋白质,由叶绿体转运肽引导合成的蛋白质进入叶绿体,即这四个基因的转录和翻译过程都在叶绿体外完成,D错误。
故选BCD。
【分析】基因工程技术的基本步骤: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。
20.【答案】(1)分泌抗VspX抗体的B淋巴细胞;同种细胞融合的细胞和未融合的
(2)能;不一定
(3)1;克隆化培养;VspX蛋白;小鼠腹水
(4)抗 VspX单克隆抗体不能与 3、4 结合;特异性
【知识点】单克隆抗体的制备过程;单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】(1)依据题干信息,制备以VspX蛋白为抗原制备单克隆抗体,首先需要用纯化的VspX蛋白对小鼠进行多次免疫,其目的是为了刺激机体产生更多的分泌抗VspX抗体的B淋巴细胞(浆细胞),然后利用细胞融合技术,将该细胞与骨髓瘤细胞融合,在HAT培养基上,淘汰掉同种细胞融合的细胞和未融合的B细胞和瘤细胞,从而筛选获得杂交瘤细胞。
(2)一种浆细胞只能产生一种抗体,故杂交瘤细胞能产生专一抗体,筛选出来的杂交瘤细胞有多种,不一定能产生抗VspX蛋白的抗体,故杂交瘤细胞所产生的抗体不一定能抗VspX蛋白。
(3)将筛选出的杂交瘤细胞培养、稀释后接种到96孔培养板中,每一个孔中尽量只接种1个杂交瘤细胞以实现克隆化培养,然后通过ELISA法检测各孔上清液中细胞分泌的抗体,可与VspX蛋白结合的培养孔为阳性孔。然后将抗原-抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞注射小鼠腹腔内增殖,最终从小鼠的腹水中获取抗VspX抗体。
(4)据图可知,抗VspX抗体不能与3、4结合,也说明了抗VspX抗体具有特异性。
【分析】单克隆抗体的制备过程:
首先用特定抗原注射小鼠体内,使其发生免疫,小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞。
利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合。
单克隆抗体制备过程中的两次筛选:
第一次筛选:利用特定选择培养基筛选,获得杂交瘤细胞,即AB型细胞(A为B淋巴细胞,B为骨髓瘤细胞),不需要A、B、AA、BB型细胞;
第二次筛选:利用多孔板法和抗原-抗体杂交法筛选,获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。
21.【答案】(1)核膜;细胞器膜;蛋白质;脂质
(2)这些核糖体合成的肽链没有信号肽序列;内质网膜;进入内质网
(3)内质网和高尔基体;细胞骨架;Rab效应器;V-SNARE
【知识点】细胞器之间的协调配合;细胞的生物膜系统
【解析】【解答】(1)在真核细胞中,生物膜包括细胞质膜、核膜和细胞器等结构,它们的主要成分均为蛋白质和脂质。
(2)携带着肽链与核糖体的SRP与内质网膜上的SRP受体(DP)结合,核糖体附着于内质网上,继续合成肽链,若核糖体合成的肽链没有信号肽序列,合成某些蛋白质的核糖体不会附着于内质网。DP最可能分布于内质网膜,它与SRP结合后,肽链将进入内质网。
(3)①真核细胞合成分泌蛋白的过程中,能产生囊泡的细胞器有内质网和高尔基体,囊泡的转运需要依托细胞质基质中特殊的网架结构为细胞骨架。
②由图可知,囊泡膜上的Rab-GTP与靶膜上的Rab效应器结合,有利于囊泡上的V-SNARE蛋白与靶膜上的t-SNARE蛋白特异性结合形成蛋白复合物,囊泡和靶膜才能融合
【分析】根据题意,分泌蛋白先在游离的核糖体合成,形成一段多肽链后,信号识别颗粒(SRP) 识别信号,再与内质网上信号识别受体DP结合,将核糖体-新生肽引导至内质网,SRP脱离,信号引导肽链进入内质网,形成折叠的蛋白质,随后,核糖体脱落。
22.【答案】(1)蛋白胨;琼脂
(2)9mL无菌水;为了获得菌落数量合适的平板,并且排除偶然因素造成的误差;1.71×108
(3)6;倒置
(4)RY1;酒精转化率高、酒精耐受力强
【知识点】微生物的分离和培养;测定某种微生物的数量;培养基概述及其分类;灭菌技术
【解析】【解答】(1)蛋白胨营养丰富,有含N有机物、维生素等,所以蛋白胨可以为酵母菌提供碳源、氮源、维生素等。过程②用的是液体培养基,过程③则是固体培养基,所以过程③的培养基比过程②的培养基多了琼脂成分。
(2)获得纯净微生物的关键是无菌技术,因此梯度稀释时须用无菌水,在A、B、C三支试管中加入9mL无菌水,再依次加入酵母菌培养液的上清液或稀释液1mL,摇匀,进行10倍的梯度稀释。取多个稀释倍数的酵母菌培养液0.1mL分别接种到多个平板上,这样做是为了获得菌落数量合适的平板,并排除偶然因素造成的误差。甲统计的菌落数差异很大,乙统计的菌落数差异不大,所以应该用乙统计的数据进行计算,所以1mL培养液中含有的酵母菌数量最可能为(152+165+179+188)÷4÷0.1×105=1.71×108个。
(3)每次划线前后都要对接种环进行灭菌,图中共有5个划线区,所以过程④中需要对接种环进行灼烧的次数为6次。为避免水滴污染培养基,为防止皿底脱落,划线后将培养皿倒置,放入恒温培养箱中培养。
(4)由图可知,经RY1发酵的杨梅酒酒精度高,对酒精的耐受力强,所以最适于杨梅果酒发酵的是RY1。
【分析】1、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。
2、微生物生长繁殖的基本成分含有水、无机盐、碳源和氮源。
23.【答案】(1)提供碳源和能源;X射线处理
(2)发出荧光;血细胞计数板
(3)聚乙二醇(PEG);杂种细胞由于融合后在细胞核和细胞质的功能上实现互补,使细胞恢复正常分裂;生长素与细胞分裂素
(4)乙;甲、丙类型植株细胞的染色体与柴胡细胞中的染色体数目、形态相似,且含有双亲的DNA片段
【知识点】测定某种微生物的数量;植物体细胞杂交的过程及应用;细胞融合的方法;培养基概述及其分类
【解析】【解答】(1)培养基中应添加一定浓度的蔗糖,蔗糖能提供碳源和能源,A处理为X射线处理,破坏供体细胞的染色质。
(2)分析题意,FAD本身无荧光,当其进入细胞后可被酯酶分解为无毒、具有荧光的物质会留在细胞内发出荧光发出荧光,故应选择发出荧光的原生质体用于融合。融合前对原生质体在显微镜下用血细胞计数板计数,以确定原生质体密度。
(3)获得的原生质体常使用化学试剂聚乙二醇诱导融合;由于杂种细胞由于融合后在细胞核和细胞质的功能上实现互补,使细胞恢复正常分裂,故只有异源融合的原生质体可持续分裂形成再生细胞团。过程④再分化阶段,芽的分化要求培养基中生长素与细胞分裂素比例较高。
(4)根据表格信息可知,植株后代乙无红豆杉DNA片段,说明其不是杂种植株;甲、丙类型植株与柴胡细胞中的染色体数目相同、形态相似,且含有双亲的DNA片段,说明甲、丙植株属于杂种植株,它们的染色体主要由柴胡亲本来源的染色体组成,红豆杉亲本的遗传物质可能不是以染色体的形式存在于杂种植株细胞中,而是以遗传物质重组的方式整合进柴胡的基因组。
【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞,进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
24.【答案】(1)溶菌酶;固体
(2)MfeⅠ、HindⅢ;EcoRⅠ、HindⅢ;BD;耐高温的DNA聚合酶;解旋;5'3';放线菌;刚果红
【知识点】基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)放线菌的细胞壁主要成分为肽聚糖,能被溶菌酶水解。筛选是通过菌落特征进行的,所以接种于固体培养基上才能形成菌落。
(2)①根据题图信息,“已知乙链为W基因转录的模板链”,可知图中W基因转录方向是从左往右、放线菌质粒启动子到终止子方向为顺时针,故重组质粒的启动子应在W基因左侧,终止子应在W基因右侧,W基因右侧只能用HindⅢ切割,质粒中EcoRⅠ会将质粒切成片段,BamHⅠ会破坏质粒的启动子,KpnⅠ会导致W基因出现反向连接,故应使用限制酶MfeI、HindⅢ切割图中质粒,依据各种限制酶的识别序列可知,EcoRⅠ和MfeI可以产生相同的黏性末端,故使用限制酶EcoRI、HindⅢ切割图中含W基因的DNA片段,以获得能正确表达W基因的重组质粒。
②已知mRNA的序列为5'-UGAACGCUA…(中间序列)…GUCGACUCG-3',逆转录得到cDNA序列为5'-CGAGTCGAC…(中间序列)…TAGCGTTCA-3',利用PCR技术对cDNA进行扩增,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,并加入EcoRI、HindⅢ识别序列,在W基因左侧加入MfeI序列也可,故PCR扩增时所需引物的前12个碱基序列5'-GAATTCTGAACG-3',5'-AAGCTTCGAGTC-3',5'-CAATTGTGAACG-3',BD正确,AC错误。
故选BD。
③除引物外,PCR反应体系中还应加入含Mg2+的缓冲液、耐高温的DNA聚合酶。扩增过程中预变性的目的是解旋,子链的延伸方向是5'→3'。
④根据题干信息“启动子通常具有物种特异性”,目标是使放线菌产生高效降解纤维素的酶,故应选择放线菌的质粒,在质粒中插入W基因,其上游启动子应选择放线菌启动子。纤维素与刚果红结合会出现红色,为确定导入重组质粒的放线菌是否具有降解纤维素的能力,可将导入了重组质粒的放线菌接种在含有纤维素和刚果红的固体鉴别培养基上,若出现以菌落为中心的透明圈,则证明W基因成功表达,产生了高效降解纤维素的酶。
【分析】一个基因表达载体的组成,除目的基因、标记基因外,还必须有启动子、终止子等。启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段,位于基因的上游紧挨转录的起始位点,它是RNA聚合酶识别和结合的部位。有了它才能驱动基因转录出mRNA,最终表达出人类需要的蛋白质。
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