贵州省遵义市2023-2024学年高二下学期6月月考试题 生物(含解析)
2024-06-18 18:38:14 学考宝 作者:佚名
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高二年级考试 生物学
本试卷满分 100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版必修1、选择性必修3。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 支原体会引发支原体肺炎等疾病,下图为支原体的结构模式图。下列关于支原体的叙述,正确的是( )
A. 不可用培养基培养
B. 不能完成蛋白质合成等生命活动
C. 与细菌相同,遗传物质均为环状双螺旋DNA
D. 与蓝细菌一样含有光合色素,属于自养生物
2. 三杯鸡因其烹饪时使用一杯米酒、一杯酱油和一杯食用油而得名,鸡肉含有大量的蛋白质、脂肪等营养物质。下列说法正确的是( )
A. 鸡肉脂肪由三分子脂肪酸和一分子甘油发生反应形成
B. 烹饪后,鸡肉中的蛋白质失活一定会引起肽键的数目发生改变
C. 鸡肉细胞中的钙、铁、锌属于微量元素,大多以离子的形式存在
D. 鸡肉细胞中的水分子是极性分子,只有带负电荷的分子或离子才容易和水结合
3. 核孔复合体由多种蛋白质组合而成。较大的蛋白质需要与核转运体(伴侣蛋白)结合在一起,才能通过核孔复合体。某研究团队发现,HIV可以在没有伴侣蛋白的情况下通过核孔进入细胞核,且HIV进入细胞核后不破坏细胞核。下列相关叙述正确的是( )
A. 大肠杆菌的mRNA可由核孔进入细胞质
B. 蛋白质与核转运体的结合体现了细胞间的信息交流功能
C. HIV会通过劫持宿主的伴侣蛋白来进入细胞核
D. 此发现为如何将药物分子送入细胞核提供了新思路
4. 细胞膜上的载体蛋白Ⅰ可以同时与Na 和葡萄糖结合,在膜两侧 浓度梯度驱动下转运葡萄糖,跨膜的 再由载体蛋白Ⅱ运回,过程如图所示。下列分析错误的是( )
A. Na 通过载体蛋白Ⅱ逆浓度运输到细胞外
B. 载体蛋白Ⅰ转运葡萄糖,所需要的能量来自 Na 的浓度梯度
C. 葡萄糖通过载体蛋白Ⅰ进入细胞内的方式属于主动运输
D. 由图可知,葡萄糖进入细胞内量与细胞呼吸强度无关
5. 幽门螺杆菌是胃炎的致病菌,该微生物能产生和分泌脲酶,脲酶可将尿素分解为( 和NH 。可用 C呼气检测系统对幽门螺杆菌进行检测,被测者先口服 C标记的尿素,然后向专用的呼气卡中吹气留取样本,即可准确检测出被测者是否被幽门螺杆菌感染。下列有关说法错误的是( )
A. 由题干可推测脲酶在呼吸道中将尿素分解为 CO 和NH
B. 并不是所有微生物在人体中都会给人体健康造成危害
C. 被幽门螺杆菌感染的患者用 C呼气检测系统检测后,呼气卡中能检测到 C
D. 脲酶没有经过内质网和高尔基体的加工,可分泌到细胞外发挥作用
6. 细胞自噬是真核细胞内普遍存在一种自稳机制,是细胞内受损的蛋白质、衰老的细胞器或入侵的病原体等待降解成分被双层膜结构的自噬小泡包裹后,运输到溶酶体(动物)或液泡(植物和酵母菌)中进行降解并回收利用的过程。下列说法正确的是( )
A. 与溶酶体不同,液泡内的水解酶是在核糖体上合成的
B. 处于营养缺乏条件下的细胞,会减少细胞自噬,以便保留生存所需的物质和能量
C. 饥饿状态下,液泡水解酶缺陷型酵母菌内会大量堆积自噬小泡
D. 细胞自噬与细胞凋亡不同,细胞自噬不会导致细胞凋亡
7. 传统发酵技术是直接利用原材料中天然存在的微生物,或利用前一次发酵保留下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵,制作食品的技术。下列相关叙述正确的是( )
A. 酿酒过程中密封的时间越长,酵母菌产生的酒精量就越多
B. 制作泡菜时坛口要密封,主要是为了避免外界杂菌的污染
C. 利用酵母菌制作馒头时,馒头松软与酵母菌产生的酒精有关
D. 在制作果醋的过程中,若条件适宜,则醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成乙酸
8. 为修复被 DDT 污染的土壤,可按下图程序选育能降解DDT 的细菌(已知DDT 是一种含碳有机物,在水中溶解度低,含一定量 DDT的培养基不透明)。下列相关叙述正确的是( )
A. 只有长期使用DDT 的土壤中才含有能降解 DDT 的细菌
B. 从用途方面来看,该实验所用培养基均为含有 DDT的选择培养基
C. 将未接种的已灭菌的平板在相同条件下培养,可以判断培养基是否灭菌合格
D. 菌落直径与透明圈直径的比值越大的菌株降解 DDT 的能力越强
9. 利用细胞培养技术生产名贵中药成分人参皂苷的大致流程如图所示,下列有关叙述正确的是( )
A. 用于离体培养的根切块,可叫作外植体
B. 图中愈伤组织与根切块细胞的遗传信息相同,但分化程度更高
C. 与诱导愈伤组织不同、搅拌式悬浮培养需要用固体培养基
D. 人参皂苷为人参细胞的初生代谢物
10. 妊娠与子宫内膜基质细胞的功能密切相关。某研究小组通过如图所示的实验流程获得了子宫内膜基质细胞,以期用于妊娠相关疾病的研究。已知细胞培养过程均为贴壁培养,下列相关分析错误的是( )
A. 可用机械法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理人皮肤组织以分散成单个细胞
B. 过程①获得的iPS 细胞能分化为多种类型的细胞
C. 过程②在原代培养的过程中,会出现接触抑制现象
D. 子宫内膜基质细胞在传代培养时,直接用离心法收集
11. 为解决杂交瘤细胞在传代培养中出现来自B淋巴细胞的染色体丢失的问题,研究者用EBV(一种病毒颗粒)感染已免疫的B淋巴细胞,获得“染色体核型稳定”的EBV 转化细胞。EBV 转化细胞能在HAT培养基中存活,但对Oua敏感;骨髓瘤细胞不能在HAT 培养基中存活,但对 Oua不敏感。实验流程如图所示,下列有关分析错误的是( )
A. 杂交瘤细胞的染色体丢失其遗传信息会发生改变
B. Oua筛选能去除未融合的EBV 转化细胞
C. HAT 培养基筛选能去除自身融合的骨髓瘤细胞
D. 筛选获得的杂交瘤细胞都能分泌目标单克隆抗体
12. 某研究团队利用甲基化酶、去甲基化酶和基因编辑技术,改变了小鼠生殖细胞,然后将一个极体注入修饰后的次级卵母细胞(类似受精作用),最终创造出“孤雌生殖”的小鼠,实验过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 体外培养卵母细胞时,需将培养皿置于只含CO2的培养箱中进行培养
B. 修饰后的次级卵母细胞中H19 和Gtl2 基因的转录可能会受抑制
C. 移植后的囊胚进一步扩大,会导致滋养层破裂,胚胎从其中伸展出来
D. 推测孤雌小鼠体细胞中染色体数目是卵母细胞中染色体数目的一半
13. 某同学拟用限制酶(酶1、酶2、酶3和酶4)和DNA连接酶为工具,将目的基因(两端含相应限制酶的识别序列和切割位点)和质粒进行切割、连接,以构建重组表达载体。限制酶的切割位点如图所示。下列重组表达载体构建方案中,合理且效率最高的是( )
A. 质粒和目基因都用酶4切割,用E.coliDNA连接酶连接
B. 质粒用酶3切割、目的基因用酶1切割,用T4DNA连接酶连接
C. 质粒和目的基因都用酶2和酶3切割,用E.coliDNA连接酶连接
D. 质粒和目的基因都用酶1和酶2切割,用T4DNA连接酶连接
14. 某科研团队首次利用转基因猪的唾液腺作为生物反应器,高效合成一种对人的神经性疾病具有良好治疗作用的蛋白质——人神经生长因子(hNGF),为生产高活性的人类药用蛋白提供了一种高效的新技术,拓展了畜牧动物在人类医学中的应用。该团队构建的基因表达载体如图所示,下列叙述错误的是( )
A. 构建基因表达载体可选用唾液腺中特异性表达的基因的启动子
B. 猪唾液腺作为生物反应器具有不受性别和发育时期的限制等优点
C. 常利用农杆菌转化法将含目的基因的表达载体导入猪的受精卵中
D. 检测转基因猪唾液是否在紫外灯下发荧光,属于个体水平检测
15. 重组PCR 技术是一项新的PCR技术,可将原来两个不相关的DNA 连接起来,成为一个新的分子。实验小组从猪源大肠杆菌中扩增得到LTB基因和ST1 基因片段,用重组PCR 技术构建了LTB-ST1 融合基因,融合基因的制备过程如图所示。下列相关分析正确的是( )
A. PCR 实验中,离心管、缓冲液和蒸馏水使用前要进行消毒
B. 在设计引物时,P1、P2和P3的部分碱基都能互补配对
C. 得到的多个杂交链都能作为模板用来延伸子链,以扩增融合基因
D. 由杂交链延伸生成融合基因的过程中,不需要再另外添加引物
16. 萤火虫的荧光素酶能催化ATP 激活荧光素氧化发光,这一现象在生物检测和成像方面有重要的应用价值。为解决天然荧光素酶不能高效催化人工合成的荧光素 DTZ 发光的问题,研究人员采用蛋白质工程对其进行了改造。下列相关叙述错误的是( )
A. 根据荧光素酶与DTZ的结合位点推测合适的酶空间结构
B. 提取荧光素酶的mRNA,转录合成多种荧光素酶基因
C. 依据荧光素酶应有的氨基酸序列设计多种候选荧光素酶
D. 将改造后的荧光素酶基因转入受体细胞表达荧光素酶
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 长期以来,科学界普遍认为细胞内外的水分子以自由扩散的方式透过细胞膜。1988年,美国科学家阿格雷通过实验发现并分离出水通道蛋白CHIP28,且获得CHIP28的基因和mRNA。回答下列问题:
(1)O2、甘油等物质通过脂质体(由无蛋白质的脂双层膜构成)与生物膜的通透性相同,说明这些分子的跨膜运输特点有________(答出2点),其运输的动力来自_________。
(2)阿格雷选用几乎对水不通透的非洲爪蟾卵母细胞为研究材料,将CHIP28的mRNA注入细胞,一段时间后CHIP28蛋白大量表达,此时把卵母细胞放于_______((填“低渗”或“等渗”)溶液中,显微观察可见________,从而证明CHIP28是水通道蛋白。
(3)有人对以上实验提出质疑:CHIP28蛋白并非水通道蛋白本身,而是调节水通道开闭的蛋白。请你使用以下材料和试剂,简要写出实验思路及预期结果排除这种可能性。材料:仅含CHIP28蛋白的脂质体(自由扩散造成的吸水较为微小,可忽略不计,脂质体吸水会涨破)
试剂:水、HgCl2(能抑制CHIP28蛋白的功能)、HgCl2解除剂
实验思路及预期结果:____________。
18. 某高等植物叶片在白天的气体交换情况如图1所示。①②表示不同细胞的某种代谢过程。回答下列问题:
(1)图中,①过程吸收的O 直接用于____________________阶段,②过程中吸收的( CO 与C 结合的过程称为________,在生成有机物的过程中需要光反应提供的________(填化合物)。
(2)植物的光合作用速率可表示为单位时间、单位叶面积中_________________(答出1点)。
(3)某科研小组研究了不同盐浓度对该植物光合放氧速率的影响,结果如图2 所示,且科研人员发现,该植物细胞中脯氨酸、可溶性糖等物质的含量随着盐浓度的升高而增加。
Ⅰ.提取该植物叶肉细胞中的光合色素的试剂是________。
Ⅱ.实验结果________(填“体现了”或“未体现”)盐抑制该植物的放氧速率。
Ⅲ.推测该植物细胞中脯氨酸、可溶性糖等物质的含量随着盐浓度的升高而增加,具有的生物学意义是_____________,有利于该植物适应盐胁迫环境。
19. 豆豉是中国传统特色发酵豆制品调味料,是将黄豆或黑豆泡透、蒸熟或煮熟,经过毛霉、曲霉等发酵而成的食品。豆豉制作过程在北魏贾思勰的《齐民要术》中也有相关记录,其制作流程如图所示,装坛后放在室外晾晒,每天搅拌两次,回答下列问题:
(1)传统发酵技术制作豆豉__________(填“是”或“不是”)纯种发酵,经过微生物发酵,黄豆或黑豆中的蛋白质被分解成___________,易于消化吸收。毛霉、曲霉等适宜的酸碱性为__________(填“酸性”“中性”或“碱性”)。
(2)蒸煮可以杀菌,也能__________(答出1点)。调味过程中添加盐可起到抑制杂菌生长目的,原理是________。
(3)食物中可散发香味的物质有酯、酚、醇、醛类物质等,科研人员从自然发酵的豆豉中分离纯化出1种产香能力较强的菌株WLW。纯种WLW的发酵和自然发酵的豆豉挥发性香味成分对比结果如图所示。
自然发酵比WLW纯种发酵得到的豆豉香味更浓郁,判断依据是__________。
20. 科学家团队成功构建了世界首例人猴嵌合胚胎,即同时具有人和猴细胞来源的胚胎,为解决异种嵌合效率低下等问题提供新思路,也对器官再生研究具有指导意义。嵌合胚胎培育的部分过程如图所示。回答下列问题:
(1)图中①为扩展潜能干细胞(hEPSCS),其功能与胚胎干细胞相似,具有分化为成年动物体内______的潜能。图中②是发育至______阶段的猴胚胎。胚胎的滋养层细胞将来发育成______。
(2)培养动物细胞和早期胚胎的过程中,定期更换培养液有利于______。实验过程需要获取多枚猴胚胎应用于研究,在母猴数量有限的条件下,获得多个胚胎的思路是______(答出1点)。
(3)图中步骤③表示______。经培养得到的嵌合胚胎不能进行胚胎移植,理由是________。
21. 蒂蛀虫是荔枝的重要害虫。科研人员培育转基因抗虫荔枝的过程如图1所示,SalⅠ、HindⅢ和BamHⅠ三种限制酶的切割位点在目的基因和Ti质粒上的位置已知。回答下列问题:
(1)Ti质粒是植物基因工程中常用的载体,图中Ti质粒上有两个标记基因,与具有一个标记基因的Ti质粒相比,其优点是______。导入重组质粒的农杆菌的生长特点为______,利用该特点可以将其筛选出来。
(2)科研人员采用了如图2所示的巢式PCR技术获取抗虫基因,巢式PCR是一种变异的聚合酶链式反应(PCR),使用两对PCR引物扩增完整的片段。第一对PCR引物(也称外引物)扩增片段和普通PCR相似。第二对PCR引物称为巢式引物(因为其在第一次PCR扩增片段的内部,也称内引物),结合在第一次PCR产物内部,使得第二次PCR扩增的片段短于第一次扩增的。相比于常规PCR,巢式PCR获得的目标产物特异性更强。
①PCR扩增加入的缓冲液中含有Mg2+,其作用是______,在最后一个循环中通常还需要维持在72℃条件下5min,其目的是______。
②图2中由中间产物获得目标产物,至少需要经过______次变性。
(3)科研人员采用农杆菌转化法将抗虫基因导入荔枝细胞,运用植物组织培养技术培养得到的转基因植物有一部分不具有抗虫性状,经DNA分子杂交技术发现,这部分植物不含抗虫基因,原因可能是______(答出2点即可)。
高二年级考试 生物学
本试卷满分 100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版必修1、选择性必修3。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 支原体会引发支原体肺炎等疾病,下图为支原体的结构模式图。下列关于支原体的叙述,正确的是( )
A. 不可用培养基培养
B. 不能完成蛋白质合成等生命活动
C. 与细菌相同,遗传物质均为环状双螺旋DNA
D. 与蓝细菌一样含有光合色素,属于自养生物
【答案】C
【解析】
【分析】支原体属于原核细胞,无以核膜为界限的细胞核,遗传物质为裸露的环状DNA分子,无细胞壁。
【详解】A、依据支原体的结构模式图可知,支原体无以核膜为界限的细胞核,属于原核生物,可用培养基培养,A错误;
B、支原体有核糖体,能合成蛋白质,B错误;
C、支原体属于原核细胞,与细菌相同,遗传物质均为环状双螺旋DNA,C正确;
D、支原体能引发支原体肺炎,与支原体肺炎患者是寄生关系,属于异养生物,D错误。
故选C。
2. 三杯鸡因其烹饪时使用一杯米酒、一杯酱油和一杯食用油而得名,鸡肉含有大量的蛋白质、脂肪等营养物质。下列说法正确的是( )
A. 鸡肉脂肪由三分子脂肪酸和一分子甘油发生反应形成
B. 烹饪后,鸡肉中的蛋白质失活一定会引起肽键的数目发生改变
C. 鸡肉细胞中的钙、铁、锌属于微量元素,大多以离子的形式存在
D. 鸡肉细胞中的水分子是极性分子,只有带负电荷的分子或离子才容易和水结合
【答案】A
【解析】
【分析】水的存在形式有自由水和结合水,自由水和结合水能够随新陈代谢的进行而相互转化。
【详解】A、脂肪由三分子脂肪酸和一分子甘油发生反应形成,A正确;
B、高温条件下蛋白质变性失活,蛋白质变性过程中空间结构改变但肽键的数目未发生改变,B错误;
C、钙属于大量元素,C错误;
D、带正电荷或负电荷的分子或离子都容易和水结合,D错误。
故选A。
3. 核孔复合体由多种蛋白质组合而成。较大的蛋白质需要与核转运体(伴侣蛋白)结合在一起,才能通过核孔复合体。某研究团队发现,HIV可以在没有伴侣蛋白的情况下通过核孔进入细胞核,且HIV进入细胞核后不破坏细胞核。下列相关叙述正确的是( )
A. 大肠杆菌的mRNA可由核孔进入细胞质
B. 蛋白质与核转运体的结合体现了细胞间的信息交流功能
C. HIV会通过劫持宿主的伴侣蛋白来进入细胞核
D. 此发现为如何将药物分子送入细胞核提供了新思路
【答案】D
【解析】
【分析】核孔是大分子物质的通道,但是依旧是具有选择透过性的,允许RNA和蛋白质通过,但DNA不能通过。
【详解】A、大肠杆菌是原核细胞,没有细胞核,没有核孔,A错误;
B、蛋白质与核转运体的结合是细胞内分子之间的结合,不能体现细胞间的信息交流,B错误;
C、HIV可以在没有伴侣蛋白的情况下通过核孔进入细胞核,因此HIV不需要伴侣蛋白的协助即可通过核孔进入细胞核,C错误;
D、核孔复合体由多种蛋白质组合而成,较大的蛋白质需要与核转运体(伴侣蛋白)结合在一起,才能通过核孔复合体。因此该发现为如何将药物分子送入细胞核提供了新思路,D正确。
故选D。
4. 细胞膜上的载体蛋白Ⅰ可以同时与Na 和葡萄糖结合,在膜两侧 浓度梯度驱动下转运葡萄糖,跨膜的 再由载体蛋白Ⅱ运回,过程如图所示。下列分析错误的是( )
A. Na 通过载体蛋白Ⅱ逆浓度运输到细胞外
B. 载体蛋白Ⅰ转运葡萄糖,所需要的能量来自 Na 的浓度梯度
C. 葡萄糖通过载体蛋白Ⅰ进入细胞内方式属于主动运输
D. 由图可知,葡萄糖进入细胞内的量与细胞呼吸强度无关
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析,细胞的载体蛋白同时与Na+和葡萄糖结合后,在膜两侧Na+浓度梯度驱动下吸收葡萄糖,则Na+的运输方式是协助扩散,葡萄糖的运输方式是主动运输,而跨膜的Na+再由另一种载体蛋白运回膜外需要载体和能量,属于主动运输。
【详解】A、有糖蛋白的一侧是细胞膜外侧,Na 通过载体蛋白Ⅱ逆浓度运输到细胞外,A正确;
B、由图可知,载体蛋白Ⅰ转运葡萄糖为逆浓度梯度的运输,所需要的能量来自 Na 的浓度梯度,B正确;
C、葡萄糖通过载体蛋白Ⅰ进入细胞内的方式为逆浓度梯度的运输,其输运方式属于主动运输,C正确;
D、葡萄糖通过载体蛋白Ⅰ进入细胞内的方式属于主动运输,需要消耗能量,故葡萄糖进入细胞内的量与细胞呼吸强度有关,D错误。
故选D。
5. 幽门螺杆菌是胃炎的致病菌,该微生物能产生和分泌脲酶,脲酶可将尿素分解为( 和NH 。可用 C呼气检测系统对幽门螺杆菌进行检测,被测者先口服 C标记的尿素,然后向专用的呼气卡中吹气留取样本,即可准确检测出被测者是否被幽门螺杆菌感染。下列有关说法错误的是( )
A. 由题干可推测脲酶在呼吸道中将尿素分解为 CO 和NH
B. 并不是所有微生物在人体中都会给人体健康造成危害
C. 被幽门螺杆菌感染的患者用 C呼气检测系统检测后,呼气卡中能检测到 C
D. 脲酶没有经过内质网和高尔基体的加工,可分泌到细胞外发挥作用
【答案】A
【解析】
【分析】被测者口服用13C标记的尿素,尿素中的碳原子是13C,分子式为13CO(NH2)2,如果胃部存在幽门螺杆菌,幽门螺杆菌会产生脲酶,则尿素会被水解,形成NH3和13CO2,若检测患者呼出的气体中含有13CO2,则代表胃部存在幽门螺杆菌。
【详解】A、由题干可推测脲酶可在胃中将尿素分解为CO 和 NH ,A错误;
B、并不是所有微生物在人体中都会给人体健康造成危害,如人体内有很多有益菌,如乳酸菌等,B正确;
C、由题干“可用 C呼气检测系统对幽门螺杆菌进行检测,被测者先口服 C标记的尿素,然后向专用的呼气卡中吹气留取样本,即可准确检测出被测者是否被幽门螺杆菌感染”可知,被幽门螺杆菌感染的患者用 C呼气检测系统检测后,呼气卡中能检测到 C,C正确;
D、幽门螺杆菌是原核生物,无内质网和高尔基体,故脲酶没有经过内质网和高尔基体的加工,可分泌到细胞外发挥作用,D正确。
故选A。
6. 细胞自噬是真核细胞内普遍存在的一种自稳机制,是细胞内受损的蛋白质、衰老的细胞器或入侵的病原体等待降解成分被双层膜结构的自噬小泡包裹后,运输到溶酶体(动物)或液泡(植物和酵母菌)中进行降解并回收利用的过程。下列说法正确的是( )
A. 与溶酶体不同,液泡内的水解酶是在核糖体上合成的
B. 处于营养缺乏条件下的细胞,会减少细胞自噬,以便保留生存所需的物质和能量
C. 饥饿状态下,液泡水解酶缺陷型酵母菌内会大量堆积自噬小泡
D. 细胞自噬与细胞凋亡不同,细胞自噬不会导致细胞凋亡
【答案】C
【解析】
【分析】细胞自噬通俗地说, 细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构和物质。在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用,这就是细胞自噬。处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定。有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡。研究表明,人类许多疾病的发生,可能与细胞自噬发生障碍有关,因此,细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治有重要意义。
【详解】A、溶酶体内的水解酶也是在核糖体上合成的,A错误;
B、处于营养缺乏条件下的细胞,会通过细胞自噬,获得维持生存所需的物质和能量,B错误;
C、饥饿状态下,细胞更需要能量,自噬作用增强,液泡水解酶缺陷型酵母菌内会大量堆积自噬小泡,C正确;
D、有些激烈的细胞自噬,可能会诱导细胞凋亡,D错误。
故选C。
7. 传统发酵技术是直接利用原材料中天然存在的微生物,或利用前一次发酵保留下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵,制作食品的技术。下列相关叙述正确的是( )
A. 酿酒过程中密封的时间越长,酵母菌产生的酒精量就越多
B. 制作泡菜时坛口要密封,主要是为了避免外界杂菌的污染
C. 利用酵母菌制作馒头时,馒头松软与酵母菌产生的酒精有关
D. 在制作果醋的过程中,若条件适宜,则醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成乙酸
【答案】D
【解析】
【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作的原理:(1)在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,将葡萄糖分解产生二氧化碳和水,释放能量,酵母菌大量繁殖;在无氧条件下,酵母菌无氧呼吸,将葡萄糖分解成二氧化碳和酒精。
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。
3、参与腐乳制作的微生物主要是毛霉,其新陈代谢类型是异养需氧型。腐乳制作的原理:毛霉产生的蛋白酶将豆腐中的蛋白质分解成小分子肽和氨基酸;脂肪酶将脂肪分解为甘油和脂肪酸。
【详解】A、随着密封时间延长,受原料的限制,酵母菌产生的酒精量先增加后相对稳定,A错误;
B、密封坛口主要是为了营造无氧环境,B错误;
C、馒头松软与酵母菌产生的CO2有关,C错误。
D、在制作果醋的过程中,当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成乙酸,故若条件适宜,则醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成乙酸,D正确。
故选D。
8. 为修复被 DDT 污染的土壤,可按下图程序选育能降解DDT 的细菌(已知DDT 是一种含碳有机物,在水中溶解度低,含一定量 DDT的培养基不透明)。下列相关叙述正确的是( )
A. 只有长期使用DDT 的土壤中才含有能降解 DDT 的细菌
B. 从用途方面来看,该实验所用培养基均为含有 DDT的选择培养基
C. 将未接种的已灭菌的平板在相同条件下培养,可以判断培养基是否灭菌合格
D. 菌落直径与透明圈直径的比值越大的菌株降解 DDT 的能力越强
【答案】C
【解析】
【分析】选择培养基:培养基中加入某种化学物质,以抑制不需要的微生物的生长,促进所需要的微生物生长。
【详解】A、长期使用DDT 的土壤中,能降解 DDT 的细菌含量较多,并不是只有长期使用DDT 的土壤中,才含有该细菌,A错误;
B、从用途方面来看,Ⅰ、Ⅱ为含有 DDT的选择培养基,Ⅲ出现透明圈,为鉴别培养基,B错误;
C、将未接种的已灭菌的平板在相同条件下培养,若无菌落出现,说明灭菌彻底,否则,说明灭菌不合格,C正确;
D、菌落直径与透明圈直径的比值越小的菌株,降解 DDT 的能力越强,D错误。
故选C。
9. 利用细胞培养技术生产名贵中药成分人参皂苷的大致流程如图所示,下列有关叙述正确的是( )
A. 用于离体培养的根切块,可叫作外植体
B. 图中愈伤组织与根切块细胞的遗传信息相同,但分化程度更高
C. 与诱导愈伤组织不同、搅拌式悬浮培养需要用固体培养基
D. 人参皂苷为人参细胞的初生代谢物
【答案】A
【解析】
【分析】植物组织培养过程是:离体的植物器官、组织或细胞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。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
【详解】A、离体的植物组织叫做外植体,故用于离体培养的根切块,可叫作外植体,A正确;
B、图中愈伤组织是根切块细胞经脱分化形成的,遗传信息相同,愈伤组织的分化程度低,B错误;
C、与诱导愈伤组织不同、搅拌式悬浮培养需要用液体培养基,C错误;
D、人参皂苷不是植物生长所必需的,属于次生代谢物,D错误。
故选A。
10. 妊娠与子宫内膜基质细胞的功能密切相关。某研究小组通过如图所示的实验流程获得了子宫内膜基质细胞,以期用于妊娠相关疾病的研究。已知细胞培养过程均为贴壁培养,下列相关分析错误的是( )
A. 可用机械法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理人皮肤组织以分散成单个细胞
B. 过程①获得的iPS 细胞能分化为多种类型的细胞
C. 过程②在原代培养的过程中,会出现接触抑制现象
D. 子宫内膜基质细胞在传代培养时,直接用离心法收集
【答案】D
【解析】
【分析】动物细胞培养的流程:取动物组织块——剪碎组织——用胰蛋白酶或胶原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)——二氧化碳培养箱。
【详解】A、动物细胞培养过程,可用机械法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理人皮肤组织以分散成单个细胞,制成细胞悬液,A正确;
B、过程①获得的iPS 细胞具有全能性,能分化为多种类型的细胞,B正确;
C、过程②人iPS 细胞在原代培养的过程中,会出现接触抑制现象,C正确;
D、子宫内膜基质细胞在传代培养时,将贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞制成细胞悬液,再用离心法收集,D错误。
故选D。
11. 为解决杂交瘤细胞在传代培养中出现来自B淋巴细胞的染色体丢失的问题,研究者用EBV(一种病毒颗粒)感染已免疫的B淋巴细胞,获得“染色体核型稳定”的EBV 转化细胞。EBV 转化细胞能在HAT培养基中存活,但对Oua敏感;骨髓瘤细胞不能在HAT 培养基中存活,但对 Oua不敏感。实验流程如图所示,下列有关分析错误的是( )
A. 杂交瘤细胞的染色体丢失其遗传信息会发生改变
B. Oua筛选能去除未融合的EBV 转化细胞
C. HAT 培养基筛选能去除自身融合的骨髓瘤细胞
D. 筛选获得的杂交瘤细胞都能分泌目标单克隆抗体
【答案】D
【解析】
【分析】1、单克隆抗体的制备过程是:对小动物注射抗原,从该动物的脾脏中获取效应B细胞,将效应B细胞与骨髓瘤细胞融合,筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞,克隆化培养杂交瘤细胞(体内培养和体外培养),最后获取单克隆抗体。
2、两次筛选:筛选得到杂交瘤细胞(去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞);筛选出能够产生特异性抗体的细胞群。
【详解】A、遗传信息DNA位于染色体上,杂交瘤细胞的染色体丢失其遗传信息会发生改变,A正确;
B、据题意“EBV转化细胞能够在HAT培养基中存活,但对Oua敏感;骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能存活,但对Oua不敏感”可知,Oua筛选去除的是未与骨髓瘤细胞融合的EBV转化细胞和自身融合的EBV转化细胞,B正确;
C、据题意“EBV转化细胞能够在HAT培养基中存活,但对Oua敏感;骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能存活,但对Oua不敏感”可知,HAT培养基筛选去除的是未与EBV转化细胞融合的骨髓瘤细胞和自身融合的骨髓瘤细胞,C正确;
D、筛选的杂交瘤细胞都能分泌抗体,但不一定是目标抗体,还需要经过第二次筛选,D错误。
故选D。
12. 某研究团队利用甲基化酶、去甲基化酶和基因编辑技术,改变了小鼠生殖细胞,然后将一个极体注入修饰后的次级卵母细胞(类似受精作用),最终创造出“孤雌生殖”的小鼠,实验过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 体外培养卵母细胞时,需将培养皿置于只含CO2的培养箱中进行培养
B. 修饰后的次级卵母细胞中H19 和Gtl2 基因的转录可能会受抑制
C. 移植后的囊胚进一步扩大,会导致滋养层破裂,胚胎从其中伸展出来
D. 推测孤雌小鼠体细胞中染色体数目是卵母细胞中染色体数目一半
【答案】B
【解析】
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译,最终无法合成相应蛋白,从而抑制了基因的表达。
【详解】A、动物细胞培养时,一般置于95%的空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养,A错误;
B、修饰后的次级卵母细胞经过了甲基化处理,属于表观遗传,碱基序列不变,但H19和Ctl2基因的转录可能会受抑制,B正确;
C、囊胚进一步发育,会导致透明带破裂,胚胎从其中伸展出来,C错误;
D、“孤雌小鼠”是由修饰后的次级卵母细胞和一个第二极体结合后发育形成的,孤雌小鼠体细胞中染色体数目和卵母细胞中染色体数目相同,D错误。
故选B。
13. 某同学拟用限制酶(酶1、酶2、酶3和酶4)和DNA连接酶为工具,将目的基因(两端含相应限制酶的识别序列和切割位点)和质粒进行切割、连接,以构建重组表达载体。限制酶的切割位点如图所示。下列重组表达载体构建方案中,合理且效率最高的是( )
A. 质粒和目的基因都用酶4切割,用E.coliDNA连接酶连接
B. 质粒用酶3切割、目的基因用酶1切割,用T4DNA连接酶连接
C. 质粒和目的基因都用酶2和酶3切割,用E.coliDNA连接酶连接
D. 质粒和目的基因都用酶1和酶2切割,用T4DNA连接酶连接
【答案】D
【解析】
【分析】DNA连接酶:
(1)根据酶的来源不同分为两类:E.coliDNA连接酶、T4DNA连接酶。这二者都能连接黏性末端,此外T4DNA连接酶还可以连接平末端,但连接平末端时的效率比较低;
(2)DNA连接酶连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
【详解】A、用酶4切割会破坏抗生素抗性基因,且用单一酶切会出现质粒和目的基因自身环化、目的基因反接,A错误;
B、质粒和目的基因需要用相同的酶切割或者用不同的酶切割但是产生的黏性末端相同,B错误;
C、酶3切割产生平末端,E.coliDNA连接酶不能连接平末端,C错误;
D、质粒和目的基因都用酶1和酶2切割后得到黏性末端,用T4DNA连接酶连接后,还能保证目的基因在质粒上的连接方向,此重组表达载体的构建方案最合理且高效,D正确。
故选D。
14. 某科研团队首次利用转基因猪的唾液腺作为生物反应器,高效合成一种对人的神经性疾病具有良好治疗作用的蛋白质——人神经生长因子(hNGF),为生产高活性的人类药用蛋白提供了一种高效的新技术,拓展了畜牧动物在人类医学中的应用。该团队构建的基因表达载体如图所示,下列叙述错误的是( )
A. 构建基因表达载体可选用唾液腺中特异性表达的基因的启动子
B. 猪唾液腺作为生物反应器具有不受性别和发育时期的限制等优点
C. 常利用农杆菌转化法将含目的基因的表达载体导入猪的受精卵中
D. 检测转基因猪的唾液是否在紫外灯下发荧光,属于个体水平检测
【答案】C
【解析】
【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】A、启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点,可用于驱动基因的转录,构建基因表达载体可选用唾液腺中特异性表达的基因的启动子,A正确;
B、家畜的唾液腺是一种高效的生物反应器,与乳腺生物反应器相比较,其优点是在整个生命周期都可以在唾液腺中表达hNCF、不受性别的限制等,B正确;
C、将含目的基因的表达载体导入猪的受精卵中的方法是显微注射法,C错误;
D、为确定转基因猪是否培育成功,除了分子水平的鉴定,还可以进行个体水平的鉴定:因基因表达载体中存在绿色荧光蛋白基因,可以在黑暗的环境中用紫外光照射转基因猪的唾液,观察绿色荧光是否出现,D正确。
故选C。
15. 重组PCR 技术是一项新的PCR技术,可将原来两个不相关的DNA 连接起来,成为一个新的分子。实验小组从猪源大肠杆菌中扩增得到LTB基因和ST1 基因片段,用重组PCR 技术构建了LTB-ST1 融合基因,融合基因的制备过程如图所示。下列相关分析正确的是( )
A. PCR 实验中,离心管、缓冲液和蒸馏水使用前要进行消毒
B. 在设计引物时,P1、P2和P3的部分碱基都能互补配对
C. 得到的多个杂交链都能作为模板用来延伸子链,以扩增融合基因
D. 由杂交链延伸生成融合基因的过程中,不需要再另外添加引物
【答案】D
【解析】
【分析】PCR技术:
(1)定义:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术;
(2)原理:DNA复制;
(3)前提条件:要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成引物;
(4)条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶、能量;
(5)过程:高温变性,DNA双链解旋;低温复性,引物与互补链DNA结合;中温延伸,在耐高温的DNA聚合酶作用下合成子链。
【详解】A、PCR实验中,为防止外源DNA等因素的污染,使用的微量离心管、缓冲液、蒸馏水等在使用前必须进行灭菌处理,A错误;
B、防止引物的碱基配对影响扩增结果,引物P1与引物P2的碱基序列不能互补,B错误;
C、DNA子链是从5′端向3′端延伸,只有杂交链L、S才能作为模板用来延伸子链,以扩增融合基因,C错误;
D、杂交链延伸生成LTB-ST1融合基因的过程中,不需要加入引物,两条母链的起始位置的碱基序列即为引物,可以作为子链合成的引物,D正确。
故选D。
16. 萤火虫的荧光素酶能催化ATP 激活荧光素氧化发光,这一现象在生物检测和成像方面有重要的应用价值。为解决天然荧光素酶不能高效催化人工合成的荧光素 DTZ 发光的问题,研究人员采用蛋白质工程对其进行了改造。下列相关叙述错误的是( )
A. 根据荧光素酶与DTZ的结合位点推测合适的酶空间结构
B. 提取荧光素酶的mRNA,转录合成多种荧光素酶基因
C. 依据荧光素酶应有的氨基酸序列设计多种候选荧光素酶
D. 将改造后的荧光素酶基因转入受体细胞表达荧光素酶
【答案】B
【解析】
【分析】1、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求(基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质)。
2、蛋白质工程的基本途径:从预期的蛋白质功能出发,设计预期的蛋白质结构,推测应有的氨基酸序列,找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因),以上是蛋白质工程特有的途径;后续按照基因工程的一般步骤进行。
【详解】A、酶分子与底物的结合与其空间结构有关,因此根据荧光素酶与DTZ的结合位点推测合适的酶空间结构,A正确;
B、提取荧光素酶的mRNA通过逆转录合成多种荧光素酶基因,B错误;
C、肽链经过盘曲折叠形成一定空间结构的蛋白质,因此可依据荧光素酶应有的氨基酸序列可设计多种候选荧光素酶,C正确;
D、将改造后的荧光素酶基因转入受体细胞,经过转录、翻译可以表达出荧光素酶,D正确。
故选B。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 长期以来,科学界普遍认为细胞内外的水分子以自由扩散的方式透过细胞膜。1988年,美国科学家阿格雷通过实验发现并分离出水通道蛋白CHIP28,且获得CHIP28的基因和mRNA。回答下列问题:
(1)O2、甘油等物质通过脂质体(由无蛋白质的脂双层膜构成)与生物膜的通透性相同,说明这些分子的跨膜运输特点有________(答出2点),其运输的动力来自_________。
(2)阿格雷选用几乎对水不通透的非洲爪蟾卵母细胞为研究材料,将CHIP28的mRNA注入细胞,一段时间后CHIP28蛋白大量表达,此时把卵母细胞放于_______((填“低渗”或“等渗”)溶液中,显微观察可见________,从而证明CHIP28是水通道蛋白。
(3)有人对以上实验提出质疑:CHIP28蛋白并非水通道蛋白本身,而是调节水通道开闭的蛋白。请你使用以下材料和试剂,简要写出实验思路及预期结果排除这种可能性。材料:仅含CHIP28蛋白的脂质体(自由扩散造成的吸水较为微小,可忽略不计,脂质体吸水会涨破)
试剂:水、HgCl2(能抑制CHIP28蛋白的功能)、HgCl2解除剂
实验思路及预期结果:____________
【答案】(1) ①. 顺浓度梯度,不需要转运蛋白协助,不消耗能量 ②. 自身物质分子的浓度差
(2) ①. 低渗 ②. 细胞迅速吸水膨胀,甚至涨破
(3)先用HgCl2处理仅含CHIP28蛋白的脂质体,脂质体不会吸水涨破;再用HgCl2解除剂处理,脂质体迅速吸水涨破
【解析】
【分析】分析题意,水分的跨膜运输方式一种是通过脂双层的自由扩散,另一种是通过专一的水通道蛋白跨膜运输属于协助扩散。
【小问1详解】
脂质体上无蛋白质,O2、甘油等物质通过脂质体与生物膜的通透性相同,说明O2、甘油等物质通过生物膜时不需要转运蛋白的协助,属于自由扩散方式,自由扩散的特点是顺浓度梯度,不需要转运蛋白协助,不消耗能量,运输动力是自身物质分子的浓度差。
【小问2详解】
水通道蛋白可让水分子跨膜运输的速率更快,将CHIP28的mRNA注入细胞,一段时间后CHIP28蛋白大量表达,此时把卵母细胞放于低渗溶液中,显微观察可见细胞迅速吸水膨胀,甚至涨破,可证明CHIP28是水通道蛋白。
【小问3详解】
实验的自变量是有无CHIP28蛋白,根据实验材料和试剂可知,通过使用HgCl2和HgCl2解除剂来控制自变量,因此实验思路及预期结果为:先用HgCl2处理仅含CHIP28蛋白的脂质体,脂质体不会吸水涨破;再用HgCl2解除剂处理,脂质体迅速吸水涨破。
18. 某高等植物叶片在白天的气体交换情况如图1所示。①②表示不同细胞的某种代谢过程。回答下列问题:
(1)图中,①过程吸收的O 直接用于____________________阶段,②过程中吸收的( CO 与C 结合的过程称为________,在生成有机物的过程中需要光反应提供的________(填化合物)。
(2)植物的光合作用速率可表示为单位时间、单位叶面积中_________________(答出1点)。
(3)某科研小组研究了不同盐浓度对该植物光合放氧速率的影响,结果如图2 所示,且科研人员发现,该植物细胞中脯氨酸、可溶性糖等物质的含量随着盐浓度的升高而增加。
Ⅰ.提取该植物叶肉细胞中的光合色素的试剂是________。
Ⅱ.实验结果________(填“体现了”或“未体现”)盐抑制该植物的放氧速率。
Ⅲ.推测该植物细胞中脯氨酸、可溶性糖等物质的含量随着盐浓度的升高而增加,具有的生物学意义是_____________,有利于该植物适应盐胁迫环境。
【答案】(1) ①. 有氧呼吸的第三(或与[H]结合,形成水的) ②. CO 的固定 ③. ATP、NADPH
(2)固定的CO 的量(或产生的O 的量或产生的有机物的量)
(3) ①. 无水乙醇 ②. 未体现 ③. 可提高细胞的吸水能力(或提高细胞的渗透压)
【解析】
【分析】1、绿叶中的光合色素不溶于水,溶于有机溶剂,故提取光合色素常使用无水乙醇(体积分数为95%的乙醇加入适量无水碳酸钠),不同的色素在层析液中的溶解度不同,溶解度越大的随层析液在纸条上扩散的速度越快,可使用纸层析法分离光合色素;
2、光合作用分为光反应和暗反应两个阶段,光反应的场所为叶绿体的类囊体薄膜,产物有ATP、NADPH以及氧气,NADPH和ATP参与暗反应中C3的还原,暗反应的场所为叶绿体基质,包括二氧化碳的固定和C3的还原。
【小问1详解】
图中①可以代表有氧呼吸,②表示光合作用。①过程吸收的 O 直接用于有氧呼吸的第三阶段,形成水的过程。②过程中吸收的CO 与C5结合生成C3的过程称为CO 的固定。光合作用的光反应阶段为暗反应阶段提供ATP、NADPH。
【小问2详解】
植物的光合作用速率(总光合速率)可表示为单位时间、单位叶面积中固定的CO 的量(或产生的O 的量或产生的有机物的量)。
【小问3详解】
Ⅰ.绿叶中的光合色素不溶于水,溶于有机溶剂,故提取光合色素常使用无水乙醇(或体积分数为95%的乙醇加入适量无水碳酸钠)。
Ⅱ.由柱状图可知,不同盐浓度条件下该植物光合放氧速率均高于对照组,因此实验结果不能体现盐抑制该植物的放氧速率。
Ⅲ.高盐浓度下该植物细胞会发生一系列的变化,细胞内可溶性糖及脯氨酸含量增加,细胞液浓度增大,可提高细胞的吸水能力,有利于该植物适应盐胁迫环境。
19. 豆豉是中国传统特色发酵豆制品调味料,是将黄豆或黑豆泡透、蒸熟或煮熟,经过毛霉、曲霉等发酵而成的食品。豆豉制作过程在北魏贾思勰的《齐民要术》中也有相关记录,其制作流程如图所示,装坛后放在室外晾晒,每天搅拌两次,回答下列问题:
(1)传统发酵技术制作豆豉__________(填“是”或“不是”)纯种发酵,经过微生物发酵,黄豆或黑豆中的蛋白质被分解成___________,易于消化吸收。毛霉、曲霉等适宜的酸碱性为__________(填“酸性”“中性”或“碱性”)。
(2)蒸煮可以杀菌,也能__________(答出1点)。调味过程中添加盐可起到抑制杂菌生长的目的,原理是________。
(3)食物中可散发香味的物质有酯、酚、醇、醛类物质等,科研人员从自然发酵的豆豉中分离纯化出1种产香能力较强的菌株WLW。纯种WLW的发酵和自然发酵的豆豉挥发性香味成分对比结果如图所示。
自然发酵比WLW纯种发酵得到的豆豉香味更浓郁,判断依据是__________。
【答案】(1) ①. 不是 ②. 小分子的肽和氨基酸 ③. 酸性
(2) ①. 使黄豆或黑豆组织软化,蛋白质适度变性,利于酶的降解作用 ②. 加盐使微生物渗透失水死亡
(3)自然发酵比WLW纯种发酵得到的豆豉中酚、醇、醛类物质含量更高
【解析】
【分析】毛霉能在煮熟的大豆上生长,其分泌的蛋白酶将大豆中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸,使口味更加鲜美,同时易被人体消化吸收的物质。大豆经过蒸煮,蛋白质空间结构变的伸展,使黄豆或黑豆结构更加疏松,有利于营养物质的溶出和菌种的生长。
【小问1详解】
传统发酵技术制作豆豉不是纯种发酵,而是用到了多种微生物,其中主要的是毛霉、曲霉等微生物的作用,经过微生物发酵,黄豆或黑豆中的蛋白质被分解成氨基酸和多肽,易于消化吸收;毛霉、曲霉等属于真菌,适宜在“酸性条件下生长,因此在配制培养基时需要调节pH为酸性条件。
【小问2详解】
蒸煮可以杀菌,也可使黄豆或黑豆组织软化,蛋白质适度变性,利于酶的降解作用;调味过程中添加盐一方面起到调味的作用,另一方面还可抑制杂菌生长;添加盐可以提高外界培养液的浓度进而使多种微生物失水过多死亡,进而起到抑制杂菌生长的作用。
【小问3详解】
结合图示可知,与纯种发酵相比,自然发酵条件下,豆豉中含有的香味物质酯、酚、醇、醛类物质种类多,且含量较高,因此,自然发酵比WLW纯种发酵得到的豆豉香味更浓郁。
20. 科学家团队成功构建了世界首例人猴嵌合胚胎,即同时具有人和猴细胞来源的胚胎,为解决异种嵌合效率低下等问题提供新思路,也对器官再生研究具有指导意义。嵌合胚胎培育的部分过程如图所示。回答下列问题:
(1)图中①为扩展潜能干细胞(hEPSCS),其功能与胚胎干细胞相似,具有分化为成年动物体内______的潜能。图中②是发育至______阶段的猴胚胎。胚胎的滋养层细胞将来发育成______。
(2)培养动物细胞和早期胚胎的过程中,定期更换培养液有利于______。实验过程需要获取多枚猴胚胎应用于研究,在母猴数量有限的条件下,获得多个胚胎的思路是______(答出1点)。
(3)图中步骤③表示______。经培养得到的嵌合胚胎不能进行胚胎移植,理由是________。
【答案】(1) ①. 任何一种类型的细胞 ②. 囊胚 ③. 胎膜和胎盘
(2) ①. 清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害 ②. 注射促性腺激素对母猴进行超数排卵处理(或利用胚胎分割技术获得多个胚胎)
(3) ①. 将人的细胞注入猴囊胚的滋养层中,构建嵌合胚胎 ②. 人猴之间存在生殖隔离
【解析】
【分析】胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。
【小问1详解】
胚胎干细胞具有分化为动物体内任何一种类型的细胞,并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能,具有发育的全能性,扩展潜能干细胞(EPSCs),其功能与胚胎干细胞相似,也具有发育的全能性;图中②是发育至囊胚阶段的猴胚胎;胚胎的滋养层细胞将来发育成胎盘和胎膜。
【小问2详解】
动物细胞培养液要求无菌、无毒,需要定期更换培养液,故培养 EPSCs 时也需要定期更换培养液,以便清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。在实验过程中,若要获取多枚猴胚胎应用于研究,且母猴数量有限,获得多个胚胎的思路是①注射促性腺激素对母猴进行超数排卵处理;②利用胚胎分割技术获得多个胚胎。
【小问3详解】
步骤③表示将人的细胞注入猴囊胚的滋养层中,构建嵌合胚胎。由于人、猴之间存在生殖隔离,所以嵌合胚胎虽能正常进行胚胎发育,但经培养得到的嵌合胚胎不能进行胚胎移植。
21. 蒂蛀虫是荔枝的重要害虫。科研人员培育转基因抗虫荔枝的过程如图1所示,SalⅠ、HindⅢ和BamHⅠ三种限制酶的切割位点在目的基因和Ti质粒上的位置已知。回答下列问题:
(1)Ti质粒是植物基因工程中常用的载体,图中Ti质粒上有两个标记基因,与具有一个标记基因的Ti质粒相比,其优点是______。导入重组质粒的农杆菌的生长特点为______,利用该特点可以将其筛选出来。
(2)科研人员采用了如图2所示的巢式PCR技术获取抗虫基因,巢式PCR是一种变异的聚合酶链式反应(PCR),使用两对PCR引物扩增完整的片段。第一对PCR引物(也称外引物)扩增片段和普通PCR相似。第二对PCR引物称为巢式引物(因为其在第一次PCR扩增片段的内部,也称内引物),结合在第一次PCR产物内部,使得第二次PCR扩增的片段短于第一次扩增的。相比于常规PCR,巢式PCR获得的目标产物特异性更强。
①PCR扩增加入的缓冲液中含有Mg2+,其作用是______,在最后一个循环中通常还需要维持在72℃条件下5min,其目的是______。
②图2中由中间产物获得目标产物,至少需要经过______次变性。
(3)科研人员采用农杆菌转化法将抗虫基因导入荔枝细胞,运用植物组织培养技术培养得到的转基因植物有一部分不具有抗虫性状,经DNA分子杂交技术发现,这部分植物不含抗虫基因,原因可能是______(答出2点即可)。
【答案】(1) ①. 能将导入重组质粒的农杆菌与导入普通质粒的农杆菌区别开 ②. 在含有氨苄青霉素的培养基上能正常生长,在含有四环素的培养基上不能生长
(2) ①. 激活Taq DNA聚合酶(或激活耐高温的DNA聚合酶) ②. 充分延伸子链 ③. 3##三
(3)部分荔枝细胞没有被农杆菌侵染T-DNA没有整合到受体细胞染色体上
【解析】
【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。
【小问1详解】
Ti质粒是植物基因工程中常用的载体,图中Ti质粒上有两个标记基因,与具有一个标记基因的Ti质粒相比,其优点是能将导入重组质粒的农杆菌与导入普通质粒的农杆菌区别开;据图可知,BamHⅠ会破坏目的基因,故只能选择SalⅠ、HindⅢ,但两者会破坏四环素抗性基因,故导入重组质粒的农杆菌的生长特点为在含有氨苄青霉素的培养基上能正常生长,在含有四环素的培养基上不能生长,利用该特点可以将其筛选出来。
【小问2详解】
①PCR扩增加入的缓冲液中含有Mg2+,其作用是激活Taq DNA聚合酶(或激活耐高温的DNA聚合酶);延伸过程的温度一般为72℃,最后一个循环结束后通常还需要维持72℃5min的目的是充分延伸子链。
②图2中由中间产物获得目标产物,第一次获得一条长链,一条中长链,第二次获得一条中长链和一条短链,第三次才能获得两条等长的短链。
【小问3详解】
分析题意,运用植物组织培养技术培养得到的转基因植物有一部分不具有抗虫性状,经DNA分子杂交技术发现,这部分植物不含抗虫基因,原因可能是部分荔枝细胞没有被农杆菌侵染,T-DNA没有整合到受体细胞染色体上。