【精品解析】2025届四川省眉山市仁寿县仁寿第一中学校(北校区)高三模拟预测生物试题

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2025届四川省眉山市仁寿县仁寿第一中学校(北校区)高三模拟预测生物试题
一、单选题(共计16个,每个3分)
1.(2025·仁寿模拟)“十里青山半入城”,美丽的国家级5A景区——常熟虞山国家森林公园,在生命系统的结构层次中属于(  )
A.种群 B.群落 C.生态系统 D.生物圈
【答案】C
【知识点】生态系统的概念及其类型;生命系统的结构层次
【解析】【解答】A、种群是指一定空间和时间内的同种生物个体的集合体,虞山国家森林公园包含多种生物,并非同种生物的集合,A错误。
B、群落是指一定空间内所有生物种群的集合体,仅包含生物部分,而虞山国家森林公园除了各类生物,还包含阳光、土壤、水分等非生物环境,B错误。
C、生态系统是由生物群落与它的非生物环境相互作用形成的统一整体,虞山国家森林公园既有各种生物种群构成的生物群落,又有与之相互作用的非生物环境,符合生态系统的定义,C正确。
D、生物圈是地球有生物存在的部分,包括所有生物及其生存环境,是最大的生命系统结构层次,虞山国家森林公园只是生物圈的一部分,并非生物圈本身,D错误。
故答案为:C。
【分析】生命系统的结构层次中,种群是同种生物的集合,群落是一定区域内所有生物的集合,生态系统是生物群落与非生物环境相互作用的统一整体,生物圈是最大的生态系统。判断某区域的结构层次,关键看是否同时包含生物部分和非生物环境,森林公园兼具生物群落和阳光、土壤等非生物环境,因此属于生态系统层次。
2.(2025·仁寿模拟)核酸和蛋白质都是重要的生物大分子,下列对两者共性的概括叙述错误的是(  )
A.和多糖一样都是以碳链为基本骨架
B.组成元素都含有C、H、O、N
C.都是由含氮的单体连接成的多聚体
D.都具有相同的空间结构
【答案】D
【知识点】生物大分子以碳链为骨架
【解析】【解答】A、核酸、蛋白质和多糖都属于生物大分子,生物大分子的基本骨架都是碳链,核酸的单体核苷酸、蛋白质的单体氨基酸均以碳链为基础构建,因此二者和多糖一样以碳链为基本骨架,A正确。
B、蛋白质的基本组成元素为C、H、O、N,核酸的基本组成元素为C、H、O、N、P,二者的组成元素中都含有C、H、O、N这四种元素,B正确。
C、蛋白质是由氨基酸连接成的多聚体,核酸是由核苷酸连接成的多聚体,氨基酸和核苷酸都含有氮元素,因此二者都是由含氮的单体连接形成的多聚体,C正确。
D、蛋白质的空间结构具有多样性,不同蛋白质的肽链盘曲折叠方式不同,形成的空间结构差异显著;核酸分DNA和RNA,DNA一般为双螺旋结构,RNA多为单链结构,二者的空间结构并不相同,且与蛋白质也存在明显差异,D错误。
故答案为:D。
【分析】核酸和蛋白质都是以碳链为基本骨架的生物大分子,组成元素均含C、H、O、N,且都由含氮的单体连接成多聚体,蛋白质的单体是氨基酸,核酸的单体是核苷酸。二者的空间结构存在差异,蛋白质的空间结构具有多样性,核酸中DNA多为双螺旋结构、RNA多为单链结构,二者无相同的空间结构。
3.(2025·仁寿模拟)人体内含量最多的化合物是(  )
A.蛋白质 B.脂肪 C.水 D.无机盐
【答案】C
【知识点】组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、蛋白质是人体内含量最多的有机化合物,并非含量最多的化合物,在细胞中的占比远低于水,A错误。
B、脂肪在人体内主要作为储能物质存在,含量较少,远低于水、蛋白质等物质,不属于含量最多的化合物,B错误。
C、水是活细胞内含量最多的化合物,在人体内的占比约60%~90%,参与细胞代谢、物质运输等多种生命活动,是人体内含量最多的化合物,C正确。
D、无机盐在人体内以离子或化合物形式存在,含量极少,仅占细胞鲜重的1%~1.5%,并非含量最多的化合物,D错误。
故答案为:C。
【分析】细胞和生物体内的化合物分为无机化合物和有机化合物,水是无机化合物的主要成分,也是人体内含量最多的化合物,占人体鲜重的绝大部分。蛋白质是人体内含量最多的有机化合物,脂肪作为储能物质、无机盐作为调节物质,在人体内的含量均远低于水。
4.(2025·仁寿模拟)在生物体内含量极少,但必不可少的化学元素有()
A.Fe Mn Zn Mg B.Zn Cu Mn Ca C.H O Na Mg D.Zn Cu B Mo
【答案】D
【知识点】组成细胞的元素和化合物
【解析】【分析】大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等,其中C是最基本元素,C、H、O、N为基本元素,C、H、O、N、P、S是主要元素.
微量元素:Mo、Cu、B、 Zn、Fe、Mn,在生物体内含量极少,说明是微量元素,故选D。
5.(2025·仁寿模拟)下列关于糖类和脂质的叙述,错误的是(  )
A.淀粉在植物细胞中产生,不能在植物细胞中水解
B.几丁质可用于处理废水
C.糖尿病的病人吃米饭也需定量
D.细胞中糖类和脂质可以相互转化,但是二者之间的转化程度不同
【答案】A
【知识点】糖类的种类及其分布和功能;糖类、脂质和蛋白质的代谢过程与相互关系
【解析】【解答】A、淀粉是植物细胞的主要储能物质,在植物细胞的叶绿体中合成,同时植物细胞中含有淀粉酶,可将淀粉水解为麦芽糖,麦芽糖还能进一步水解为葡萄糖,供细胞利用,并非不能在植物细胞中水解,A错误。
B、几丁质又称壳多糖,其分子结构具有吸附性,可用于处理废水,能吸附废水中的重金属离子等有害物质,B正确。
C、米饭的主要成分是淀粉,淀粉在人体内可被水解为葡萄糖,使血糖浓度升高,因此糖尿病患者吃米饭需要定量,避免血糖波动过大,C正确。
D、细胞中的糖类和脂质可以相互转化,糖类在供应充足时可大量转化为脂肪储存起来,但脂肪一般只在糖类代谢发生障碍、供能不足时,才会少量转化为糖类,二者之间的转化程度存在明显差异,D正确。
故答案为:A。
【分析】淀粉在植物叶绿体中合成,也可在植物细胞内被水解为单糖,是植物的主要储能物质。几丁质可吸附废水中的重金属,能用于废水处理。米饭中的淀粉水解会产生葡萄糖,糖尿病患者需定量食用。细胞中糖类和脂质可相互转化,糖类能大量转化为脂肪,而脂肪转化为糖类的程度较低,仅在糖类供能不足时少量转化。
6.(2025·仁寿模拟)蛋白质是生命活动的主要承担者,下列有关其结构和功能的叙述正确的是(  )
A.组成蛋白质的氨基酸都是由C、H、O、N、P组成的
B.某些蛋白质能够调节人体的生命活动
C.蛋白质是2条以上的肽链经过盘曲折叠形成的
D.蛋白质彻底水解的产物能与双缩脲试剂反应呈紫色
【答案】B
【知识点】蛋白质在生命活动中的主要功能;检测蛋白质的实验;蛋白质的元素组成
【解析】【解答】A、组成蛋白质的氨基酸的基本组成元素为C、H、O、N,部分氨基酸含有S等元素,均不含P元素,因此组成蛋白质的氨基酸并非由C、H、O、N、P组成,A错误。
B、某些蛋白质具有调节生命活动的功能,比如胰岛素是蛋白质类激素,能够调节人体的血糖平衡,体现了蛋白质的调节作用,B正确。
C、蛋白质的肽链数不固定,可由1条肽链盘曲折叠形成,也可由2条或2条以上肽链经盘曲折叠、相互结合形成,并非必须有2条以上肽链,C错误。
D、双缩脲试剂与肽键发生反应呈现紫色,蛋白质彻底水解的产物是氨基酸,氨基酸中无肽键,因此不能与双缩脲试剂反应呈紫色,D错误。
故答案为:B。
【分析】组成蛋白质的氨基酸基本元素为C、H、O、N,蛋白质可由1条或多条肽链盘曲折叠形成,其功能具有多样性,部分蛋白质可调节生命活动。双缩脲试剂通过与肽键反应显紫色,蛋白质彻底水解生成的氨基酸无肽键,不能与该试剂发生显色反应。
7.(2025·仁寿模拟)用磷脂双分子层将某种不容易进入细胞的药物包裹成小球,通过小球膜与细胞膜的融合将药物送入细胞,从而达到治疗疾病的目的。该药物的化学成分和进入细胞的方式最可能是(  )
A.胆固醇,自由扩散 B.性激素,协助扩散
C.蛋白质,主动运输 D.蛋白质,胞吞
【答案】D
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】A、胆固醇属于脂质,依据相似相溶原理可通过自由扩散穿过细胞膜,容易进入细胞,A错误;
B、性激素属于脂质,能以自由扩散的方式进入细胞,并非协助扩散,B错误;
C、蛋白质是大分子物质,主动运输仅适用于小分子物质,蛋白质无法通过主动运输进入细胞,C错误;
D、蛋白质是大分子物质,难以直接跨膜进入细胞,经磷脂双分子层包裹后通过膜融合送入细胞,该方式为胞吞,D正确。
故答案为:D。
【分析】细胞膜的基本支架为磷脂双分子层,脂质类物质易通过自由扩散进出细胞;大分子物质不能直接穿过磷脂双分子层,需依靠胞吞、胞吐完成跨膜运输,该过程依赖生物膜的流动性并消耗能量;主动运输与协助扩散均针对小分子物质,需要载体蛋白参与,主动运输还需消耗能量。
8.(2025·仁寿模拟)下列与酶相关的叙述,错误的是(  )
A.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物
B.酶降低化学反应所需的活化能
C.酶与无机催化剂没有本质的区别
D.酶的活性与温度有关
【答案】C
【知识点】酶的本质及其探索历程;酶的特性
【解析】【解答】A、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,其化学本质绝大多数是蛋白质,少数是RNA,该表述符合酶的定义,A正确。
B、酶的催化作用机理是降低化学反应所需的活化能,且与无机催化剂相比,酶降低活化能的效果更显著,这是酶具有高效性的原因,B正确。
C、酶的化学本质是有机物(蛋白质或RNA),而无机催化剂的化学本质是无机物,二者在物质类别上存在本质区别,且酶还具有专一性、作用条件温和等无机催化剂没有的特性,C错误。
D、酶的活性与温度密切相关,低温会抑制酶的活性但不会使其失活,高温会破坏酶的空间结构导致其永久失活,D正确。
故答案为:C。
【分析】酶是活细胞产生的有机物类催化剂,本质为蛋白质或RNA,通过降低化学反应活化能实现催化作用,且降低活化能的效果更显著。酶与无机催化剂存在本质区别,前者是有机物且具有专一性、作用条件温和等特性,后者是无机物。酶的活性受温度影响,低温抑制活性、高温会使酶失活。
9.(2025·仁寿模拟)下列属于真核生物的一组是(  )
A.草履虫、木耳、酵母菌
B.水绵、眼虫、发菜
C.小球藻、支原体、结核分枝杆菌
D.噬菌体、菠菜、衣藻
【答案】A
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;病毒
【解析】【解答】A、草履虫属于原生动物,木耳属于真菌,酵母菌属于真菌,原生动物和真菌都属于真核生物,三者均具备以核膜为界限的细胞核,因此该组均为真核生物,A正确;
B、水绵属于藻类植物,眼虫属于原生生物,二者属于真核生物,发菜属于蓝藻,蓝藻是原核生物,无成形的细胞核,因此该组不全为真核生物,B错误;
C、小球藻属于真核藻类,支原体和结核分枝杆菌都属于原核生物,不具备核膜包被的细胞核,因此该组不全为真核生物,C错误;
D、噬菌体是侵染细菌的病毒,没有细胞结构,既不属于原核生物也不属于真核生物,菠菜和衣藻属于真核生物,因此该组不全为真核生物,D错误。
故答案为:A。
【分析】生物可分为非细胞生物和细胞生物,非细胞生物主要为病毒,细胞生物分为原核生物和真核生物。原核生物主要包括细菌、蓝藻、支原体、衣原体、放线菌等,细胞内没有以核膜为界限的细胞核。真核生物包括动物、植物、真菌和原生生物等,细胞内具有以核膜为界限的成形细胞核。
10.(2025·仁寿模拟)关于细胞增殖中相关细胞器的说法,错误的是(  )
A.核糖体是蛋白质的合成场所,主要在间期发挥作用
B.在植物细胞中,高尔基体主要在末期发挥作用
C.线粒体是提供能量的主要场所。
D.中心体只与动物细胞的有丝分裂有关
【答案】D
【知识点】其它细胞器及分离方法;有丝分裂的过程、变化规律及其意义
【解析】【解答】A、细胞增殖的间期主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,核糖体是蛋白质的合成场所,因此其主要在间期发挥作用,为细胞分裂做好物质准备,A正确。
B、在植物细胞有丝分裂的末期,高尔基体的活动会显著增强,其与植物细胞壁的形成直接相关,因此植物细胞中的高尔基体主要在末期发挥作用,B正确。
C、线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,有氧呼吸能将有机物彻底氧化分解并释放大量能量,为细胞增殖的各项生命活动提供能量,是细胞增殖过程中提供能量的主要场所,C正确。
D、中心体分布在动物细胞和某些低等植物细胞中,在细胞有丝分裂过程中,中心体参与纺锤体的形成,并非只与动物细胞的有丝分裂有关,D错误。
故答案为:D。
【分析】细胞增殖过程中多种细胞器分工协作,核糖体主要在间期合成蛋白质,植物细胞的高尔基体与末期细胞壁形成有关,线粒体为细胞增殖的全程提供能量。中心体不是动物细胞特有的细胞器,低等植物细胞中也存在该结构,它在动物细胞和低等植物细胞的有丝分裂中都会参与纺锤体的形成,是这两类细胞进行有丝分裂的重要细胞器。
11.(2025·仁寿模拟)阴性艾滋病事件引起了社会各界的关注,由此加重了人们的恐艾心理。关于艾滋病病毒(HIV),下列叙述正确的是(  )
A.HIV是一种单细胞生物,在分类上属于原核生物
B.由于HIV体内只有一种细胞器,所以其营寄生生活
C.获取大量HIV的方法是将其接种在营养物质齐全的培养基上培养
D.HIV不参与构成种群、群落、生态系统、生物圈等生命系统结构层次
【答案】D
【知识点】生命系统的结构层次;病毒
【解析】【解答】A、HIV是一种RNA病毒,无细胞结构,既不属于原核生物,也不属于真核生物,A错误;
B、病毒没有细胞结构,也没有细胞器,B错误;
C、HIV是营寄生生活的生物,必需用活细胞进行培养,不能用普通的培养基进行培养,C错误;
D、细胞是最基本的生命系统,而HIV没有细胞结构,则不参与构成种群、群落、生态系统、生物圈等生命系统结构层次,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、无细胞结构的生物病毒:(1)生活方式:寄生在活细胞;(2)分类:DNA病毒、RNA病毒;(3)遗传物质:或只是DNA,或只是RNA(一种病毒只含一种核酸)。
2、生命系统的结构层次由小到大依次是细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统和生物圈。
(1)细胞:细胞是生物体结构和功能的基本单位。
(2)组织:由形态相似、结构和功能相同的一群细胞和细胞间质联合在一起构成。
(3)器官:不同的组织按照一定的次序结合在一起。
(4)系统:能够共同完成一种或几种生理功能的多个器官按照一定的次序组合在一起。
(5)个体:由不同的器官或系统协调配合共同完成复杂的生命活动的生物。
(6)种群:在一定的自然区域内,同种生物的所有个体是一个种群。
(7)群落:在一定的自然区域内,所有的种群组成一个群落。
(8)生态系统:生物群落与他的无机环境相互形成的统一整体。
(9)生物圈:由地球上所有的生物和这些生物生活的无机环境共同组成。
12.(2025·仁寿模拟)图1表示DNA的平面结构示意图,图2表示某种限制酶的识别序列和作用位点,下列相关说法正确的是(  )
A.图1中a所示部位即图2中箭头所示部位
B.图2所示的DNA片段被限制酶切割后获得的末端形式与图1末端相同
C.T4DNA连接酶可以将两个图1所示结构连接成为一个DNA片段
D.基因工程的载体必须具有图2所示的碱基序列
【答案】C
【知识点】DNA分子的结构;基因工程的基本工具(详细)
【解析】【解答】A、图1中a部位是单个脱氧核苷酸内部磷酸和脱氧核糖之间的连接键,图2中箭头部位是相邻脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键,二者属于不同的化学键,并非同一部位,A错误。
B、图2中的DNA片段被限制酶切割后产生的是黏性末端,而图1呈现的是平末端,二者的末端形式不同,B错误。
C、T4DNA连接酶的作用特点是既能连接黏性末端,也能连接平末端,图1所示的是平末端结构,因此该酶可以将两个图1所示结构连接成为一个DNA片段,C正确。
D、基因工程的载体需要具有多个限制酶的识别序列,以便插入目的基因,并非必须具有图2所示的特定碱基序列,D错误。
故答案为:C。
【分析】脱氧核苷酸内部的磷酸-脱氧核糖键与脱氧核苷酸间的磷酸二酯键是不同化学键,限制酶可切割磷酸二酯键产生黏性末端或平末端,图2切割后为黏性末端,图1为平末端。不同DNA连接酶功能不同。基因工程载体需有多个限制酶识别序列,无特定碱基序列要求。
13.(2025·仁寿模拟)菠萝中的菠萝蛋白酶能损伤口腔黏膜,使人在食用过程中产生痛感。生活中常用温水或盐水浸泡菠萝,以降低痛感。为确定食用前浸泡菠萝的适宜水温和盐水浓度,某兴趣小组进行了相关实验,结果如图示。关于该实验的叙述正确的是(  )
A.该实验的自变量是温度和盐水用量
B.不同温度下,菠萝蛋白酶活性不同
C.用40℃温水浸泡菠萝可明显降低食用时的痛感
D.不同浓度盐水对菠萝蛋白酶活性均起抑制作用
【答案】D
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、该实验的目的是确定浸泡菠萝的适宜水温和盐水浓度,实验的自变量是温度和盐水浓度,而非盐水用量,盐水用量属于无关变量,实验中需保证其相同且适宜,A错误。
B、酶的活性与温度的关系呈倒U型,在最适温度两侧,存在两个不同的温度使酶的活性相同,因此不同温度下,菠萝蛋白酶的活性不一定不同,也可能存在相同的情况,B错误。
C、由实验结果可知,40℃时菠萝蛋白酶的活性最高,该温度下蛋白酶对口腔黏膜的损伤作用最强,食用时的痛感会更明显,而非降低,C错误。
D、从实验结果能看出,与无盐水的对照组相比,不同浓度的盐水处理后,菠萝蛋白酶的活性均有所下降,说明不同浓度的盐水对菠萝蛋白酶的活性均起到了抑制作用,且随盐水浓度增加抑制作用可能增强,D正确。
故答案为:D。
【分析】该实验探究浸泡菠萝的适宜水温和盐水浓度,自变量为温度和盐水浓度,盐水用量为无关变量。酶的活性与温度呈倒U型关系,不同温度下酶活性可能相同,40℃为菠萝蛋白酶的最适温度,此时酶活性最高。不同浓度的盐水均能抑制菠萝蛋白酶的活性,随盐水浓度增加,酶活性逐渐降低,这也是盐水浸泡能降低食用菠萝痛感的原因。
14.(2025·仁寿模拟)菠菜是生物实验中常用的材料,下列相关叙述错误的是(  )
A.检测生物组织中的糖类可选择菠菜叶汁作检测材料
B.利用菠菜叶片为实验材料观察叶绿体时,应取稍带些叶肉的下表皮
C.在提取新鲜菠菜的光合色素时,在研磨时加入碳酸钙可防止研磨中色素被破坏
D.观察菠菜根尖细胞有丝分裂时,应在显微镜下找到呈正方形的细胞来观察
【答案】A
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;观察细胞的有丝分裂;观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、检测生物组织中的糖类时,实验结果需要通过颜色变化来判断,而菠菜叶汁含有大量叶绿素,呈现浓绿色,会遮蔽检测过程中的颜色反应,干扰实验结果的观察,因此不能选择菠菜叶汁作为检测糖类的材料,A错误。
B、利用菠菜叶片观察叶绿体时,应取稍带些叶肉的下表皮,因为菠菜下表皮细胞不含叶绿体,而接近下表皮的叶肉细胞叶绿体数目少、个体大,更便于在显微镜下观察叶绿体的形态和分布,B正确。
C、提取新鲜菠菜的光合色素时,研磨过程中细胞会破裂,细胞液中的酸性物质会破坏叶绿素,加入碳酸钙可以中和酸性物质,从而防止研磨过程中光合色素被破坏,C正确。
D、观察菠菜根尖细胞有丝分裂时,应选择根尖分生区细胞观察,分生区细胞的特点是呈正方形、排列紧密,且细胞处于不断分裂的状态,能观察到有丝分裂的不同时期,D正确。
故答案为:A。
【分析】菠菜是生物实验常用材料,不同实验对菠菜取材和处理有不同要求。检测糖类需避免有色材料干扰颜色反应,菠菜叶汁因含叶绿素不宜选用。观察叶绿体取稍带叶肉的下表皮,因该部位叶肉细胞叶绿体大且数量少。提取光合色素时加碳酸钙可防止叶绿素被酸性物质破坏。观察有丝分裂取根尖分生区,该部位细胞呈正方形、排列紧密,分裂旺盛。
15.(2025·仁寿模拟)细胞自噬,即细胞可以通过相关的细胞器清除自身内部的某些变性大分子,或分解衰老、损伤的细胞器。下列有关说法错误的是(  )
A.细胞自噬所需水解酶在核糖体中合成
B.细胞自噬过程是体现了生物膜的选择透过性
C.细胞可以通过降解自身成分来提供营养和能量
D.提高细胞自噬能力可治疗某些变性蛋白在细胞中堆积所引起的疾病
【答案】B
【知识点】其它细胞器及分离方法;细胞自噬
【解析】【解答】A、细胞自噬过程需要水解酶发挥作用,水解酶的化学本质是蛋白质,而蛋白质的合成场所是核糖体,因此细胞自噬所需的水解酶在核糖体中合成,A正确。
B、细胞自噬过程中,相关细胞器会形成膜结构包裹待降解物质,涉及膜的融合、变形等过程,体现的是生物膜的流动性,而生物膜的选择透过性是指膜对物质进出的选择性,该过程未体现这一特性,B错误。
C、当细胞处于营养缺乏等状态时,可通过自噬降解自身的衰老细胞器、变性大分子等成分,将其分解为小分子物质,为细胞的生命活动提供营养和能量,C正确。
D、某些变性蛋白在细胞中堆积会引发疾病,提高细胞自噬能力,可通过相关细胞器清除这些堆积的变性蛋白,从而达到治疗此类疾病的效果,D正确。
故答案为:B。
【分析】细胞自噬依靠溶酶体中的水解酶降解自身变性大分子、衰老损伤的细胞器,水解酶的化学本质为蛋白质,在核糖体合成。该过程涉及生物膜的融合与变形,体现生物膜的流动性,而非选择透过性。细胞自噬可降解自身成分供能供营养,还能清除细胞内堆积的变性蛋白,提高该能力可治疗相关变性蛋白堆积引发的疾病。
16.(2025·仁寿模拟)高尔基体膜上有很多受体,便于其特异性识别并定向物质运输。比如M6P受体,它在pH为6.5~7的条件下与M6P结合,而在酸性条件下脱落。M6P受体蛋白主要存在于高尔基体膜上,但在一些动物细胞的质膜中也有存在,它可防止溶酶体的酶不正确地分泌到细胞外。如图所示,下列说法错误的是(  )
A.消化酶和抗体不属于该类蛋白
B.M6P受体蛋白主要存在于高尔基体产生囊泡的一侧膜上
C.该受体能够识别溶酶体水解酶上的M6P信号并与之结合,从而将溶酶体的酶蛋白分选出来
D.高尔基体内M6P受体所在区域的pH值比溶酶体中的pH低
【答案】D
【知识点】细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】A、消化酶和抗体都属于分泌蛋白,会被运输到细胞外发挥作用,而题干中该类蛋白是溶酶体水解酶,属于胞内蛋白,因此消化酶和抗体不属于该类蛋白,A正确。
B、M6P受体蛋白的作用是识别并结合溶酶体水解酶的M6P信号,进而将其分选并通过囊泡运输到溶酶体,因此该受体主要存在于高尔基体产生囊泡的一侧膜上,便于完成物质的定向运输,B正确。
C、从过程来看,溶酶体水解酶上带有M6P信号,高尔基体膜上的M6P受体能够特异性识别该信号并与之结合,从而将溶酶体的酶蛋白从其他蛋白中分选出来,保证其定向运输,C正确。
D、题干表明M6P受体在pH为6.5~7的条件下与M6P结合,该pH为高尔基体中受体所在区域的pH,而受体在酸性条件下与M6P脱落,溶酶体内的环境为酸性,说明溶酶体中的pH更低,而非高尔基体内受体所在区域pH更低,D错误。
故答案为:D。
【分析】高尔基体膜上的M6P受体可特异性识别溶酶体水解酶的M6P信号,实现溶酶体酶的分选和定向运输,该受体主要分布在高尔基体产生囊泡的一侧膜上。M6P受体在6.5~7的pH下与M6P结合,在酸性条件下脱落,溶酶体内为酸性环境,因此其pH比高尔基体中受体所在区域更低。溶酶体水解酶为胞内蛋白,与分泌到细胞外的消化酶、抗体等分泌蛋白不同。
二、非选择题
17.(2025·仁寿模拟)某生物兴趣小组为了研究影响植物光合作用的外界因素,设计了如下实验: 在晴朗夏季,将大豆幼苗放在密闭玻璃罩内的完全营养液中,并置于室外自然条件下培养, 每隔一段时间用C02浓度检测仪测定玻璃罩内CO2浓度,绘制成如图甲所示曲线,图乙是 大豆幼苗在不同光照强度下CO2吸收量变化曲线,图丙是由透明的玻璃罩构成的密闭小 室,测定在特定光照强度下大豆幼苗的光合速率,请据图分析回答。
(1)图甲中D点代表的生理状态与图乙中   点相对应,此时细胞中能产生ATP的部位有   。图甲中积累有机物最多的点是   。幼苗体内有机物的量在“24 h”时比“0 h”有何变化?    (填“增加”、“减少”或“不变”)。据图分析原因是   
(2)若图丙装置昼夜不停地给予光照,当光照强度由图乙M点向N点对应的光照强度变化时,有色液滴会    (填“向左”、“向右”或“不”)移动。
【答案】(1)M;叶绿体、细胞质基质、线粒体;H;增加;K点CO2浓度低于A点,说明CO2有减少,故有机物的量增加。
(2)向右
【知识点】光合作用和呼吸作用的区别与联系;光合作用综合
【解析】【解答】(1) 图甲中D点时玻璃罩内CO2浓度不再下降,说明此时大豆幼苗的光合作用强度等于呼吸作用强度,该生理状态与图乙中的M点相对应,M点为光补偿点,光合速率与呼吸速率相等。此时细胞同时进行光合作用和呼吸作用,光合作用的光反应阶段在叶绿体类囊体薄膜产生ATP,呼吸作用的细胞质基质和线粒体(线粒体基质、线粒体内膜)也能产生ATP,因此产生ATP的部位有叶绿体、细胞质基质、线粒体。图甲中从D点到H点,光合作用强度始终大于呼吸作用强度,玻璃罩内CO2持续被消耗,有机物不断积累,H点时光合速率再次等于呼吸速率,此后光合速率小于呼吸速率,有机物开始消耗,因此积累有机物最多的点是H点。幼苗体内有机物的量在“24 h”时比“0 h”增加,原因是图甲中K点对应的CO2浓度低于A点,说明24小时内大豆幼苗光合作用消耗的CO2总量大于呼吸作用产生的CO2总量,光合作用合成的有机物量多于呼吸作用消耗的有机物量,因此有机物的量增加。
(2) 图乙中M点向N点对应的光照强度变化时,光照强度逐渐增强,大豆幼苗的光合作用强度大于呼吸作用强度,且光合速率不断提升。图丙装置中有二氧化碳缓冲液,可维持玻璃罩内CO2浓度的相对稳定,此时光合作用产生的氧气量大于呼吸作用消耗的氧气量,玻璃罩内氧气含量增加,密闭小室的气压升高,因此有色液滴会向右移动。
【分析】光补偿点时光合速率等于呼吸速率,此时细胞光合和呼吸同时进行,叶绿体、细胞质基质和线粒体均能产生ATP。密闭装置中CO2浓度持续下降阶段,光合速率大于呼吸速率,有机物不断积累,CO2浓度停止下降的点是积累有机物的最大值点。判断密闭装置中植物有机物的增减,可比较起始和终点的CO2浓度,终点浓度更低则有机物增加。二氧化碳缓冲液维持CO2浓度稳定时,光合速率大于呼吸速率会使装置内氧气增多,推动有色液滴向右移动。
(1)甲图中D点是光补偿点,表示光合速率等于呼吸速率,应与乙图中的M点相对应。此时细胞既进行光合作用,又进行细胞呼吸,能产生ATP的部位有细胞质基质、线粒体、叶绿体,图甲中CO2浓度下降,被用于合成了有机物,故积累有机物最多的点是H点。由于一昼夜K点二氧化碳浓度低于A点,说明24小时光合作用合成的有机物多余细胞呼吸消耗的有机物,故植物体有机物的量增加。
(2)当由乙图中M点时的光强向N点时对应的光强变化时,代表光照强度不断增强,此区段的光合作用强度大于呼吸作用强度,因此如果用图丙装置昼夜不停地光照,装置中的氧气不断增多,二氧化碳缓冲液可以维持装置中二氧化碳浓度的稳定,因此液滴向右移动。
18.(2025·仁寿模拟)科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H,以糖蜜(甘蔗榨糖后的废弃液,含较多蔗糖)为原料,在实验室发酵生产PHA等新型高附加值可降解材料,期望提高甘蔗的整体利用价值,工艺流程如图所示。回答下列问题:
(1)发酵工程一般包括菌种的选育、扩大培养、发酵培养基的配制、   、接种、发酵、产品的   等方面。
(2)三位同学用稀释涂布平板法测定某一时间段内嗜盐单胞菌H的数量,他们的操作及统计结果如下:
甲同学涂布了两个平板,统计的菌落数是236和260,取平均值248;
乙同学涂布了三个平板,统计的菌落数是21、212和256,取平均值163;
丙同学涂布了三个平板,统计的菌落数是209、240和250,取平均值233。
在三位同学的统计中,   同学的统计是正确的。该方法统计出的结果往往偏低,原因是   。除了使用稀释涂布平板法计数外,也能使用   (填工具名称)进行计数,该方法相较前者的缺点是   。
(3)为获得对蔗糖的耐受能力和利用效率高的菌株H,可将蔗糖作为液体培养基的   ,并不断提高其浓度,进行多代培养选择。从功能上看,该培养基为   。此外,还可使用   方法培育对蔗糖的耐受能力和利用效率高的菌株H。
(4)基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性,研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统,其培养基盐浓度设为60g/L,pH为10,菌株H可正常持续发酵60d以上。该系统不需要灭菌,分析原因:一是培养基的盐浓度设为60g/L,其他杂菌因   而死亡;二是pH为10的条件下,其他杂菌的   变性失活,生长、繁殖等生命活动受抑制。
(5)研究人员在工厂进行扩大培养,在适宜的营养物浓度、温度、pH条件下发酵,结果发现发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期,并产生了少量乙醇等物质,说明发酵条件中   可能是高密度培养的限制因素。
【答案】(1)灭菌;分离、提纯
(2)丙;当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的往往只是一个菌落;血细胞计数板;不能区分死菌和活菌
(3)唯一碳源;选择培养基;诱变
(4)失水过多;酶
(5)氧气
【知识点】微生物的分离和培养;培养基概述及其分类;发酵工程的基本环节
【解析】【解答】(1) 发酵工程的基本流程包含菌种的选育、扩大培养、发酵培养基的配制,之后需要对培养基进行灭菌处理,避免杂菌污染,再进行接种和发酵,发酵结束后还需要对产物进行分离、提纯,才能获得所需的产品。
(2) 用稀释涂布平板法计数时,需选择菌落数在30~300之间的平板,且至少涂布三个平板取平均值,减少实验误差。甲同学仅涂布两个平板,偶然性大;乙同学有一个平板菌落数远低于30,数据误差大;丙同学的三个平板菌落数均在适宜范围内,且涂布三个平板取平均值,统计结果正确。稀释涂布平板法统计结果偏低,是因为当两个或多个菌体连在一起时,平板上只能观察到一个菌落,导致计数结果比实际活菌数少。除该方法外,还可使用血细胞计数板进行计数,该方法是直接在显微镜下计数,缺点是无法区分死菌和活菌,统计结果为活菌和死菌的总数。
(3) 要获得对蔗糖耐受能力和利用效率高的菌株H,可将蔗糖作为培养基的唯一碳源,只有能利用蔗糖的菌株才能生存,不断提高蔗糖浓度,经多代培养可筛选出目标菌株,该培养基从功能上看属于选择培养基。此外,还可采用诱变育种的方法,通过物理或化学手段诱导菌株发生基因突变,再从中筛选出对蔗糖耐受能力和利用效率高的菌株H。
(4) 该发酵系统不需要灭菌,是利用了菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强的特性,同时抑制杂菌生长。培养基盐浓度为60g/L,渗透压过高,其他杂菌会因失水过多而死亡;pH为10的碱性条件下,其他杂菌体内的酶会因空间结构被破坏而变性失活,酶的活性丧失,杂菌的生长、繁殖等生命活动受到抑制。
(5) 发酵时营养物浓度、温度、pH均适宜,但菌株增殖和PHA产量未达预期,还产生了少量乙醇,乙醇是微生物无氧呼吸的产物,说明发酵过程中氧气不足,菌株H进行了无氧呼吸,因此氧气可能是高密度培养的限制因素。
【分析】发酵工程的核心环节是发酵罐内发酵,流程包含培养基配制、灭菌、接种、发酵及产品的分离提纯。稀释涂布平板法计数需遵循平板数量和菌落数的要求,结果偏低与菌体连在一起有关,血细胞计数板计数无法区分死菌和活菌。选择培养基可通过唯一碳源筛选目标菌株,诱变育种也可培育目标菌株。高盐和高pH可通过使杂菌失水、酶变性失活抑制杂菌,无需灭菌。微生物无氧呼吸产生乙醇,发酵中乙醇的出现说明氧气不足是培养的限制因素。
(1)发酵工程一般包括菌种的选育,扩大培养,培养基的配制、灭菌,接种,发酵,产品的分离、提纯等方面,发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节。
(2)为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300,适于计数的平板计数,并且在同一稀释度下,应至少对3个平板进行重复计数,并求平均值,增强实验的说服力与准确性。在三位同学的统计中,甲同学只涂布了两个平板,偶然性太大,乙同学计数的三个平板上,其中一个菌落数过少,且与其余两个误差较大,丙同学选择菌落数在30~300,适于计数的平板计数,故只有丙同学的统计是正确的。稀释涂布平板法统计的菌落数往往比活菌的实际数目低,原因是因为当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落。除了使用稀释涂布平板法计数外,也能使用血细胞计数板计数,在显微镜下观察、计数,然后再计算一定体积的样品中微生物的数量,统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和,因此该方法相较前者的缺点是不能区分死菌和活菌。
(3)为获得对蔗糖的耐受能力和利用效率高的菌株H,可将蔗糖作为液体培养基的唯一碳源,并不断提高其浓度,进行多代培养选择。从功能上看,该培养基为选择培养基,原因是选择培养基只允许能利用蔗糖的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长。此外,还可使用诱变的方法培育对蔗糖的耐受能力和利用效率高的菌株H。
(4)菌株H可正常持续发酵60d以上。该系统不需要灭菌,分析原因:一是培养基的盐浓度设为60g/L,盐浓度很高,导致其他杂菌因失水过多而死亡;二是pH为10的条件下,过碱导致其他杂菌的酶变性而失活,生长、繁殖等生命活动受抑制。
(5)分析题意,扩大培养时,在适宜的营养物浓度、温度、pH等条件下,发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期,并产生了少量乙醇等物质,说明发酵条件中氧气不足,使菌种进行无氧呼吸产生乙醇,即氧气(O2或溶解氧)是限制高密度培养的重要因素。
19.(2025·仁寿模拟)如图是科学家通过不同方法培育优良种牛的过程,其中①~⑤表示操作过程。请回答以下问题:
(1)哺乳动物体内受精的场所是   。图中①过程中防止多精入卵的两道屏障依次为   、卵细胞膜反应。
(2)③过程是早期胚胎培养,胚胎发育到   阶段,可做胚胎移植。
(3)图中c代表囊胚的   ,将来发育成胎儿的各种组织。
(4)图中由一个囊胚经④过程得到的B、C牛性别相同,可以取囊胚的   细胞做DNA分析,鉴定性别。
【答案】(1)输卵管;透明带反应
(2)桑葚胚或囊胚
(3)内细胞团
(4)滋养层
【知识点】精子、卵子的发生和体内受精;动物胚胎发育的过程;胚胎移植;胚胎分割
【解析】【解答】(1) 哺乳动物体内受精的场所是输卵管,精子和卵细胞在此处结合形成受精卵。图中①过程为受精过程,防止多精入卵的两道屏障依次为透明带反应、卵细胞膜反应(卵黄膜封闭作用)。透明带反应是精子触及卵细胞膜的瞬间,透明带发生生理变化,阻止其他精子穿越透明带;卵细胞膜反应是精子进入卵细胞后,卵细胞膜立即发生生理反应,拒绝其他精子再进入卵细胞,二者共同保证单精入卵。
(2) ③过程为早期胚胎培养,胚胎发育到桑葚胚或囊胚阶段时可进行胚胎移植。桑葚胚阶段细胞未发生分化,囊胚阶段细胞虽开始分化为内细胞团和滋养层,但整体分化程度低,移植后更易着床并继续发育,因此这两个阶段是胚胎移植的适宜时期。
(3) 图中囊胚的结构里,c代表内细胞团。内细胞团细胞具有发育的全能性,将来会发育成胎儿的各种组织和器官;而a代表的滋养层细胞,将来会发育为胎盘和胎膜,为胚胎发育提供营养和保护。
(4) 经④胚胎分割得到的B、C牛来自同一个囊胚,遗传物质完全相同,因此性别一致。鉴定性别时,可取囊胚的滋养层细胞做DNA分析,因为滋养层细胞的遗传物质与内细胞团(将来发育为胎儿)一致,且取滋养层细胞不会影响内细胞团的正常发育,通过检测滋养层细胞的性染色体相关基因可准确鉴定性别。
【分析】体内受精发生在输卵管,防止多精入卵的屏障包括透明带反应和卵细胞膜反应;早期胚胎发育依次经历卵裂期、桑葚胚期、囊胚期、原肠胚期,胚胎移植的适宜时期为桑葚胚或囊胚期;囊胚期的内细胞团将来发育为胎儿的各类组织,滋养层细胞将来发育为胎膜和胎盘;胚胎分割可获得遗传物质相同的后代,性别鉴定时选取滋养层细胞进行DNA分析,避免损伤胚胎的核心发育部分。
(1) 哺乳动物体内受精作用发生的场所是输卵管。防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应。
(2)③为早期胚胎发育过程,胚胎发育到桑葚胚或囊胚阶段时可将其移植到代孕动物的子宫内。
(3) a为滋养层,滋养层将来发育成胎盘或胎膜,c为内细胞团,内细胞团将来发育成胎儿的各种组织。
(4)④表示胚胎分割移植,来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此由一个囊胚经④过程得到的B、C牛性别相同,在胚胎移植前可以取囊胚的滋养层细胞做DNA分析鉴定性别。
20.(2025·仁寿模拟)如图为细胞融合过程示意图,请据图回答下列问题:
(1)若A、B是植物细胞,则其融合形成的D细胞培养成植株,还要应用   技术。
(2)若A、B是动物细胞,则一般取自   、幼龄动物的器官或组织,然后用胰蛋白酶使其分散开来。A、B到C的过程中,常用的不同于植物细胞工程的方法是用   诱导细胞融合。
(3)从A、B到C的过程中,可形成   种类型的C细胞(仅考虑两个细胞间的融合)。若该过程用于制备单克隆抗体,应筛选出符合要求的D细胞,方法是用特定的   培养基培养,筛选出的D细胞称为   ,常用的培养方法有体外培养和体内培养两种;前者是在   培养基中培养,后者是在   内增殖。
【答案】植物组织培养;胚胎;灭活的(仙台)病毒;3;选择性;杂交瘤细胞;液体;动物的腹腔
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用
【解析】【解答】(1) 若A、B是植物细胞,二者融合形成的D细胞是杂种细胞,将杂种细胞培养成完整植株,需要应用植物组织培养技术,该技术依据植物细胞的全能性,通过脱分化和再分化过程,使杂种细胞发育为新的植株。
(2) 若A、B是动物细胞,动物细胞培养时一般取自动物的胚胎、幼龄动物的器官或组织,因为这些部位的细胞分裂能力强,增殖潜能大;用胰蛋白酶处理可使组织分散成单个细胞。动物细胞融合过程中,常用的不同于植物细胞工程的诱导方法是用灭活的(仙台)病毒诱导,植物细胞融合则主要用聚乙二醇等化学方法或物理方法诱导。
(3) 从A、B到C的细胞融合过程中,仅考虑两个细胞间的融合,会形成AA型、BB型、AB型三种类型的C细胞。若该过程用于制备单克隆抗体,需要筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,筛选方法是用特定的选择性培养基培养,该培养基能抑制未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞增殖,仅让融合的杂交瘤细胞增殖。筛选出的D细胞为杂交瘤细胞,其既能无限增殖,又能产生特异性抗体。杂交瘤细胞的培养方法有体外培养和体内培养两种,体外培养是在液体培养基中进行,体内培养则是将杂交瘤细胞注射到动物的腹腔内,使其在腹腔内增殖。
【分析】植物体细胞杂交融合形成的杂种细胞需通过植物组织培养技术培育成植株,该技术利用植物细胞的全能性。动物细胞融合常用灭活的病毒诱导,动物细胞培养的材料多取自动物胚胎或幼龄动物的组织器官。细胞融合可形成三种融合细胞,制备单克隆抗体时需用选择性培养基筛选杂交瘤细胞,该细胞的培养有体外液体培养基培养和动物腹腔内体内培养两种方式。
21.(2025·仁寿模拟)乙烯具有促进果实成熟的作用,ACC氧化酶和ACC合成酶是番茄细胞合成乙烯的两个关键酶。利用反义DNA技术(原理如图1),可以抑制这两个基因的表达,从而使番茄具有耐储存、宜运输的优点,下图2为融合ACC氧化酶基因和ACC合成酶基因的反义表达载体的结构示意图。
(1)图2中的2A11为特异性启动子,已知该2A11应在番茄的果实中启动基因的转录。从该器官中提取   为模板,利用反转录法合成ACC氧化酶基因和ACC合成酶基因,以进行拼接构成融合基因。
(2)合成出的ACC氧化酶基因两端分别含限制酶BamH I和EcoR I的酶切位点,ACC合成酶基因两端含Kpn I和Sau3A I的酶切位点,这四种限制酶及其识别序列和切割位点如下图:
限制性核酸内切酶 识别序列和切割位点 限制性核酸内切酶 识别序列和切割位点
BamH I G↓GATCC Kpn I GGTAC↓C
EcoR I G↓AATTC Sau3A I ↓GATC
先用限制酶   分别对ACC氧化酶基因和ACC合成酶基因进行切割后,再将它们拼接成融合基因,相应的Ti质粒和融合基因均使用限制酶   进行切割,以确保融合基因能够插入载体中。载体上卡那霉素抗性基因的作用是   。
(3)为了获得耐运储存、宜储存的番茄,应将融合基因   (填“正向”或“反向”)插入启动子2A11的下游,原因是   ,从而抑制乙烯的合成。在检测该融合基因是否整合到番茄植株的染色体DNA上时,   (填“能”或“不能”)用放射性物质标记的ACC合成酶基因片段做探针进行检测,理由是   。
【答案】(1)(总)RNA
(2)BamH1和Sau3AI;EcoRI和KpnI;便于重组DNA的筛选
(3)反向;只有反向插入,转录出的mRNA碱基序列才跟目的基因转录出的mRNA形成互补双链RNA,使目的基因不能表达;不能;番茄细胞内本来存在ACC合成酶基因,能与ACC合成酶基因探针发生分子杂交
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的基本工具(详细);基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1) 反转录法合成目的基因的原理是以RNA为模板,在逆转录酶的作用下合成DNA,因此需要从番茄果实中提取(总)RNA作为模板,通过反转录合成ACC氧化酶基因和ACC合成酶基因,进而拼接成融合基因。
(2) 由四种限制酶的识别序列和切割位点可知,BamH Ⅰ和Sau3A Ⅰ切割后能产生相同的黏性末端,因此先用BamH Ⅰ和Sau3A Ⅰ分别切割ACC氧化酶基因和ACC合成酶基因,可使二者的黏性末端互补拼接,形成融合基因。融合基因两端保留有EcoR Ⅰ和Kpn Ⅰ的酶切位点,因此对Ti质粒和融合基因均使用EcoR Ⅰ和Kpn Ⅰ切割,能保证融合基因与质粒的黏性末端互补,确保融合基因准确插入载体中。载体上的卡那霉素抗性基因为标记基因,其作用是便于筛选出导入了重组DNA的受体细胞。
(3) 应将融合基因反向插入启动子2A11的下游,因为反义DNA技术的核心是让融合基因反向转录出的mRNA,与番茄细胞内原有ACC氧化酶基因、ACC合成酶基因转录的mRNA形成互补双链RNA,使原有mRNA无法与核糖体结合进行翻译,从而抑制两种关键酶的合成,减少乙烯产生。检测融合基因是否整合到番茄染色体DNA上时,不能用放射性标记的ACC合成酶基因片段做探针,因为番茄细胞本身含有ACC合成酶基因,该探针会与细胞内原有基因发生分子杂交,无法确定是否整合了外源融合基因。
【分析】反转录法合成目的基因需以RNA为模板,从启动子作用的番茄果实中提取RNA即可。利用BamH Ⅰ和Sau3A Ⅰ切割可使两个目的基因产生相同黏性末端并拼接,再用EcoR Ⅰ和Kpn Ⅰ切割融合基因和质粒以实现准确连接,卡那霉素抗性基因用于筛选重组细胞。反义DNA技术需将融合基因反向插入,使其转录的RNA与原基因的mRNA互补,抑制翻译。检测融合基因时不能用原基因做探针,因番茄细胞本身含该基因,会产生杂交干扰。
(1)乙烯具有促进果实成熟的作用,据图2可知,2A11为特异启动子,推测2A11应在番茄的果实组织中启动转录过程;反转录的模板是RNA,因此应从番茄成熟果实中提取RNA为模板,利用反转录法合成ACC氧化酶基因和ACC合成酶基因,以进行拼接构成融合基因。
(2)因为合成出的ACC氧化酶基因两端分别含限制酶BamH I和EcoR I的酶切位点,ACC合成酶基因两端含Kpn I和Sau3A I的酶切位点,而限制酶BamH I和Sau3A I切出的黏性末端相同,可将ACC 氧化酶基因和ACC合成酶基因拼接成融合基因,最后对相应的Ti质粒和融合基因均使用限制酶EcoR I和Kpn I进行切割,以确保融合基因能够插入载体中;载体上卡那霉素抗性基因作为标记基因,其作用是便于重组DNA的筛选。
(3)为了获得耐运储存、宜储存的番茄,应将融合基因反向插入启动子2A11的下游,因为只有反向插入,转录出的mRNA碱基序列才能跟目的基因转录出的mRNA形成互补双链RNA,导致mRNA不能与核糖体结合,不能进行翻译,使目的基因不能表达出两种酶,从而抑制乙烯的合成;在检测番茄细胞中是否存在反义融合基因时不能用放射性物质标记的ACC氧化合成酶基因片段作探针进行检测,因为番茄细胞内本来就存在ACC合成酶基因,能与ACC合成酶基因探针发生分子杂交。
1 / 12025届四川省眉山市仁寿县仁寿第一中学校(北校区)高三模拟预测生物试题
一、单选题(共计16个,每个3分)
1.(2025·仁寿模拟)“十里青山半入城”,美丽的国家级5A景区——常熟虞山国家森林公园,在生命系统的结构层次中属于(  )
A.种群 B.群落 C.生态系统 D.生物圈
2.(2025·仁寿模拟)核酸和蛋白质都是重要的生物大分子,下列对两者共性的概括叙述错误的是(  )
A.和多糖一样都是以碳链为基本骨架
B.组成元素都含有C、H、O、N
C.都是由含氮的单体连接成的多聚体
D.都具有相同的空间结构
3.(2025·仁寿模拟)人体内含量最多的化合物是(  )
A.蛋白质 B.脂肪 C.水 D.无机盐
4.(2025·仁寿模拟)在生物体内含量极少,但必不可少的化学元素有()
A.Fe Mn Zn Mg B.Zn Cu Mn Ca C.H O Na Mg D.Zn Cu B Mo
5.(2025·仁寿模拟)下列关于糖类和脂质的叙述,错误的是(  )
A.淀粉在植物细胞中产生,不能在植物细胞中水解
B.几丁质可用于处理废水
C.糖尿病的病人吃米饭也需定量
D.细胞中糖类和脂质可以相互转化,但是二者之间的转化程度不同
6.(2025·仁寿模拟)蛋白质是生命活动的主要承担者,下列有关其结构和功能的叙述正确的是(  )
A.组成蛋白质的氨基酸都是由C、H、O、N、P组成的
B.某些蛋白质能够调节人体的生命活动
C.蛋白质是2条以上的肽链经过盘曲折叠形成的
D.蛋白质彻底水解的产物能与双缩脲试剂反应呈紫色
7.(2025·仁寿模拟)用磷脂双分子层将某种不容易进入细胞的药物包裹成小球,通过小球膜与细胞膜的融合将药物送入细胞,从而达到治疗疾病的目的。该药物的化学成分和进入细胞的方式最可能是(  )
A.胆固醇,自由扩散 B.性激素,协助扩散
C.蛋白质,主动运输 D.蛋白质,胞吞
8.(2025·仁寿模拟)下列与酶相关的叙述,错误的是(  )
A.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物
B.酶降低化学反应所需的活化能
C.酶与无机催化剂没有本质的区别
D.酶的活性与温度有关
9.(2025·仁寿模拟)下列属于真核生物的一组是(  )
A.草履虫、木耳、酵母菌
B.水绵、眼虫、发菜
C.小球藻、支原体、结核分枝杆菌
D.噬菌体、菠菜、衣藻
10.(2025·仁寿模拟)关于细胞增殖中相关细胞器的说法,错误的是(  )
A.核糖体是蛋白质的合成场所,主要在间期发挥作用
B.在植物细胞中,高尔基体主要在末期发挥作用
C.线粒体是提供能量的主要场所。
D.中心体只与动物细胞的有丝分裂有关
11.(2025·仁寿模拟)阴性艾滋病事件引起了社会各界的关注,由此加重了人们的恐艾心理。关于艾滋病病毒(HIV),下列叙述正确的是(  )
A.HIV是一种单细胞生物,在分类上属于原核生物
B.由于HIV体内只有一种细胞器,所以其营寄生生活
C.获取大量HIV的方法是将其接种在营养物质齐全的培养基上培养
D.HIV不参与构成种群、群落、生态系统、生物圈等生命系统结构层次
12.(2025·仁寿模拟)图1表示DNA的平面结构示意图,图2表示某种限制酶的识别序列和作用位点,下列相关说法正确的是(  )
A.图1中a所示部位即图2中箭头所示部位
B.图2所示的DNA片段被限制酶切割后获得的末端形式与图1末端相同
C.T4DNA连接酶可以将两个图1所示结构连接成为一个DNA片段
D.基因工程的载体必须具有图2所示的碱基序列
13.(2025·仁寿模拟)菠萝中的菠萝蛋白酶能损伤口腔黏膜,使人在食用过程中产生痛感。生活中常用温水或盐水浸泡菠萝,以降低痛感。为确定食用前浸泡菠萝的适宜水温和盐水浓度,某兴趣小组进行了相关实验,结果如图示。关于该实验的叙述正确的是(  )
A.该实验的自变量是温度和盐水用量
B.不同温度下,菠萝蛋白酶活性不同
C.用40℃温水浸泡菠萝可明显降低食用时的痛感
D.不同浓度盐水对菠萝蛋白酶活性均起抑制作用
14.(2025·仁寿模拟)菠菜是生物实验中常用的材料,下列相关叙述错误的是(  )
A.检测生物组织中的糖类可选择菠菜叶汁作检测材料
B.利用菠菜叶片为实验材料观察叶绿体时,应取稍带些叶肉的下表皮
C.在提取新鲜菠菜的光合色素时,在研磨时加入碳酸钙可防止研磨中色素被破坏
D.观察菠菜根尖细胞有丝分裂时,应在显微镜下找到呈正方形的细胞来观察
15.(2025·仁寿模拟)细胞自噬,即细胞可以通过相关的细胞器清除自身内部的某些变性大分子,或分解衰老、损伤的细胞器。下列有关说法错误的是(  )
A.细胞自噬所需水解酶在核糖体中合成
B.细胞自噬过程是体现了生物膜的选择透过性
C.细胞可以通过降解自身成分来提供营养和能量
D.提高细胞自噬能力可治疗某些变性蛋白在细胞中堆积所引起的疾病
16.(2025·仁寿模拟)高尔基体膜上有很多受体,便于其特异性识别并定向物质运输。比如M6P受体,它在pH为6.5~7的条件下与M6P结合,而在酸性条件下脱落。M6P受体蛋白主要存在于高尔基体膜上,但在一些动物细胞的质膜中也有存在,它可防止溶酶体的酶不正确地分泌到细胞外。如图所示,下列说法错误的是(  )
A.消化酶和抗体不属于该类蛋白
B.M6P受体蛋白主要存在于高尔基体产生囊泡的一侧膜上
C.该受体能够识别溶酶体水解酶上的M6P信号并与之结合,从而将溶酶体的酶蛋白分选出来
D.高尔基体内M6P受体所在区域的pH值比溶酶体中的pH低
二、非选择题
17.(2025·仁寿模拟)某生物兴趣小组为了研究影响植物光合作用的外界因素,设计了如下实验: 在晴朗夏季,将大豆幼苗放在密闭玻璃罩内的完全营养液中,并置于室外自然条件下培养, 每隔一段时间用C02浓度检测仪测定玻璃罩内CO2浓度,绘制成如图甲所示曲线,图乙是 大豆幼苗在不同光照强度下CO2吸收量变化曲线,图丙是由透明的玻璃罩构成的密闭小 室,测定在特定光照强度下大豆幼苗的光合速率,请据图分析回答。
(1)图甲中D点代表的生理状态与图乙中   点相对应,此时细胞中能产生ATP的部位有   。图甲中积累有机物最多的点是   。幼苗体内有机物的量在“24 h”时比“0 h”有何变化?    (填“增加”、“减少”或“不变”)。据图分析原因是   
(2)若图丙装置昼夜不停地给予光照,当光照强度由图乙M点向N点对应的光照强度变化时,有色液滴会    (填“向左”、“向右”或“不”)移动。
18.(2025·仁寿模拟)科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H,以糖蜜(甘蔗榨糖后的废弃液,含较多蔗糖)为原料,在实验室发酵生产PHA等新型高附加值可降解材料,期望提高甘蔗的整体利用价值,工艺流程如图所示。回答下列问题:
(1)发酵工程一般包括菌种的选育、扩大培养、发酵培养基的配制、   、接种、发酵、产品的   等方面。
(2)三位同学用稀释涂布平板法测定某一时间段内嗜盐单胞菌H的数量,他们的操作及统计结果如下:
甲同学涂布了两个平板,统计的菌落数是236和260,取平均值248;
乙同学涂布了三个平板,统计的菌落数是21、212和256,取平均值163;
丙同学涂布了三个平板,统计的菌落数是209、240和250,取平均值233。
在三位同学的统计中,   同学的统计是正确的。该方法统计出的结果往往偏低,原因是   。除了使用稀释涂布平板法计数外,也能使用   (填工具名称)进行计数,该方法相较前者的缺点是   。
(3)为获得对蔗糖的耐受能力和利用效率高的菌株H,可将蔗糖作为液体培养基的   ,并不断提高其浓度,进行多代培养选择。从功能上看,该培养基为   。此外,还可使用   方法培育对蔗糖的耐受能力和利用效率高的菌株H。
(4)基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性,研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统,其培养基盐浓度设为60g/L,pH为10,菌株H可正常持续发酵60d以上。该系统不需要灭菌,分析原因:一是培养基的盐浓度设为60g/L,其他杂菌因   而死亡;二是pH为10的条件下,其他杂菌的   变性失活,生长、繁殖等生命活动受抑制。
(5)研究人员在工厂进行扩大培养,在适宜的营养物浓度、温度、pH条件下发酵,结果发现发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期,并产生了少量乙醇等物质,说明发酵条件中   可能是高密度培养的限制因素。
19.(2025·仁寿模拟)如图是科学家通过不同方法培育优良种牛的过程,其中①~⑤表示操作过程。请回答以下问题:
(1)哺乳动物体内受精的场所是   。图中①过程中防止多精入卵的两道屏障依次为   、卵细胞膜反应。
(2)③过程是早期胚胎培养,胚胎发育到   阶段,可做胚胎移植。
(3)图中c代表囊胚的   ,将来发育成胎儿的各种组织。
(4)图中由一个囊胚经④过程得到的B、C牛性别相同,可以取囊胚的   细胞做DNA分析,鉴定性别。
20.(2025·仁寿模拟)如图为细胞融合过程示意图,请据图回答下列问题:
(1)若A、B是植物细胞,则其融合形成的D细胞培养成植株,还要应用   技术。
(2)若A、B是动物细胞,则一般取自   、幼龄动物的器官或组织,然后用胰蛋白酶使其分散开来。A、B到C的过程中,常用的不同于植物细胞工程的方法是用   诱导细胞融合。
(3)从A、B到C的过程中,可形成   种类型的C细胞(仅考虑两个细胞间的融合)。若该过程用于制备单克隆抗体,应筛选出符合要求的D细胞,方法是用特定的   培养基培养,筛选出的D细胞称为   ,常用的培养方法有体外培养和体内培养两种;前者是在   培养基中培养,后者是在   内增殖。
21.(2025·仁寿模拟)乙烯具有促进果实成熟的作用,ACC氧化酶和ACC合成酶是番茄细胞合成乙烯的两个关键酶。利用反义DNA技术(原理如图1),可以抑制这两个基因的表达,从而使番茄具有耐储存、宜运输的优点,下图2为融合ACC氧化酶基因和ACC合成酶基因的反义表达载体的结构示意图。
(1)图2中的2A11为特异性启动子,已知该2A11应在番茄的果实中启动基因的转录。从该器官中提取   为模板,利用反转录法合成ACC氧化酶基因和ACC合成酶基因,以进行拼接构成融合基因。
(2)合成出的ACC氧化酶基因两端分别含限制酶BamH I和EcoR I的酶切位点,ACC合成酶基因两端含Kpn I和Sau3A I的酶切位点,这四种限制酶及其识别序列和切割位点如下图:
限制性核酸内切酶 识别序列和切割位点 限制性核酸内切酶 识别序列和切割位点
BamH I G↓GATCC Kpn I GGTAC↓C
EcoR I G↓AATTC Sau3A I ↓GATC
先用限制酶   分别对ACC氧化酶基因和ACC合成酶基因进行切割后,再将它们拼接成融合基因,相应的Ti质粒和融合基因均使用限制酶   进行切割,以确保融合基因能够插入载体中。载体上卡那霉素抗性基因的作用是   。
(3)为了获得耐运储存、宜储存的番茄,应将融合基因   (填“正向”或“反向”)插入启动子2A11的下游,原因是   ,从而抑制乙烯的合成。在检测该融合基因是否整合到番茄植株的染色体DNA上时,   (填“能”或“不能”)用放射性物质标记的ACC合成酶基因片段做探针进行检测,理由是   。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】生态系统的概念及其类型;生命系统的结构层次
【解析】【解答】A、种群是指一定空间和时间内的同种生物个体的集合体,虞山国家森林公园包含多种生物,并非同种生物的集合,A错误。
B、群落是指一定空间内所有生物种群的集合体,仅包含生物部分,而虞山国家森林公园除了各类生物,还包含阳光、土壤、水分等非生物环境,B错误。
C、生态系统是由生物群落与它的非生物环境相互作用形成的统一整体,虞山国家森林公园既有各种生物种群构成的生物群落,又有与之相互作用的非生物环境,符合生态系统的定义,C正确。
D、生物圈是地球有生物存在的部分,包括所有生物及其生存环境,是最大的生命系统结构层次,虞山国家森林公园只是生物圈的一部分,并非生物圈本身,D错误。
故答案为:C。
【分析】生命系统的结构层次中,种群是同种生物的集合,群落是一定区域内所有生物的集合,生态系统是生物群落与非生物环境相互作用的统一整体,生物圈是最大的生态系统。判断某区域的结构层次,关键看是否同时包含生物部分和非生物环境,森林公园兼具生物群落和阳光、土壤等非生物环境,因此属于生态系统层次。
2.【答案】D
【知识点】生物大分子以碳链为骨架
【解析】【解答】A、核酸、蛋白质和多糖都属于生物大分子,生物大分子的基本骨架都是碳链,核酸的单体核苷酸、蛋白质的单体氨基酸均以碳链为基础构建,因此二者和多糖一样以碳链为基本骨架,A正确。
B、蛋白质的基本组成元素为C、H、O、N,核酸的基本组成元素为C、H、O、N、P,二者的组成元素中都含有C、H、O、N这四种元素,B正确。
C、蛋白质是由氨基酸连接成的多聚体,核酸是由核苷酸连接成的多聚体,氨基酸和核苷酸都含有氮元素,因此二者都是由含氮的单体连接形成的多聚体,C正确。
D、蛋白质的空间结构具有多样性,不同蛋白质的肽链盘曲折叠方式不同,形成的空间结构差异显著;核酸分DNA和RNA,DNA一般为双螺旋结构,RNA多为单链结构,二者的空间结构并不相同,且与蛋白质也存在明显差异,D错误。
故答案为:D。
【分析】核酸和蛋白质都是以碳链为基本骨架的生物大分子,组成元素均含C、H、O、N,且都由含氮的单体连接成多聚体,蛋白质的单体是氨基酸,核酸的单体是核苷酸。二者的空间结构存在差异,蛋白质的空间结构具有多样性,核酸中DNA多为双螺旋结构、RNA多为单链结构,二者无相同的空间结构。
3.【答案】C
【知识点】组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、蛋白质是人体内含量最多的有机化合物,并非含量最多的化合物,在细胞中的占比远低于水,A错误。
B、脂肪在人体内主要作为储能物质存在,含量较少,远低于水、蛋白质等物质,不属于含量最多的化合物,B错误。
C、水是活细胞内含量最多的化合物,在人体内的占比约60%~90%,参与细胞代谢、物质运输等多种生命活动,是人体内含量最多的化合物,C正确。
D、无机盐在人体内以离子或化合物形式存在,含量极少,仅占细胞鲜重的1%~1.5%,并非含量最多的化合物,D错误。
故答案为:C。
【分析】细胞和生物体内的化合物分为无机化合物和有机化合物,水是无机化合物的主要成分,也是人体内含量最多的化合物,占人体鲜重的绝大部分。蛋白质是人体内含量最多的有机化合物,脂肪作为储能物质、无机盐作为调节物质,在人体内的含量均远低于水。
4.【答案】D
【知识点】组成细胞的元素和化合物
【解析】【分析】大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等,其中C是最基本元素,C、H、O、N为基本元素,C、H、O、N、P、S是主要元素.
微量元素:Mo、Cu、B、 Zn、Fe、Mn,在生物体内含量极少,说明是微量元素,故选D。
5.【答案】A
【知识点】糖类的种类及其分布和功能;糖类、脂质和蛋白质的代谢过程与相互关系
【解析】【解答】A、淀粉是植物细胞的主要储能物质,在植物细胞的叶绿体中合成,同时植物细胞中含有淀粉酶,可将淀粉水解为麦芽糖,麦芽糖还能进一步水解为葡萄糖,供细胞利用,并非不能在植物细胞中水解,A错误。
B、几丁质又称壳多糖,其分子结构具有吸附性,可用于处理废水,能吸附废水中的重金属离子等有害物质,B正确。
C、米饭的主要成分是淀粉,淀粉在人体内可被水解为葡萄糖,使血糖浓度升高,因此糖尿病患者吃米饭需要定量,避免血糖波动过大,C正确。
D、细胞中的糖类和脂质可以相互转化,糖类在供应充足时可大量转化为脂肪储存起来,但脂肪一般只在糖类代谢发生障碍、供能不足时,才会少量转化为糖类,二者之间的转化程度存在明显差异,D正确。
故答案为:A。
【分析】淀粉在植物叶绿体中合成,也可在植物细胞内被水解为单糖,是植物的主要储能物质。几丁质可吸附废水中的重金属,能用于废水处理。米饭中的淀粉水解会产生葡萄糖,糖尿病患者需定量食用。细胞中糖类和脂质可相互转化,糖类能大量转化为脂肪,而脂肪转化为糖类的程度较低,仅在糖类供能不足时少量转化。
6.【答案】B
【知识点】蛋白质在生命活动中的主要功能;检测蛋白质的实验;蛋白质的元素组成
【解析】【解答】A、组成蛋白质的氨基酸的基本组成元素为C、H、O、N,部分氨基酸含有S等元素,均不含P元素,因此组成蛋白质的氨基酸并非由C、H、O、N、P组成,A错误。
B、某些蛋白质具有调节生命活动的功能,比如胰岛素是蛋白质类激素,能够调节人体的血糖平衡,体现了蛋白质的调节作用,B正确。
C、蛋白质的肽链数不固定,可由1条肽链盘曲折叠形成,也可由2条或2条以上肽链经盘曲折叠、相互结合形成,并非必须有2条以上肽链,C错误。
D、双缩脲试剂与肽键发生反应呈现紫色,蛋白质彻底水解的产物是氨基酸,氨基酸中无肽键,因此不能与双缩脲试剂反应呈紫色,D错误。
故答案为:B。
【分析】组成蛋白质的氨基酸基本元素为C、H、O、N,蛋白质可由1条或多条肽链盘曲折叠形成,其功能具有多样性,部分蛋白质可调节生命活动。双缩脲试剂通过与肽键反应显紫色,蛋白质彻底水解生成的氨基酸无肽键,不能与该试剂发生显色反应。
7.【答案】D
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】A、胆固醇属于脂质,依据相似相溶原理可通过自由扩散穿过细胞膜,容易进入细胞,A错误;
B、性激素属于脂质,能以自由扩散的方式进入细胞,并非协助扩散,B错误;
C、蛋白质是大分子物质,主动运输仅适用于小分子物质,蛋白质无法通过主动运输进入细胞,C错误;
D、蛋白质是大分子物质,难以直接跨膜进入细胞,经磷脂双分子层包裹后通过膜融合送入细胞,该方式为胞吞,D正确。
故答案为:D。
【分析】细胞膜的基本支架为磷脂双分子层,脂质类物质易通过自由扩散进出细胞;大分子物质不能直接穿过磷脂双分子层,需依靠胞吞、胞吐完成跨膜运输,该过程依赖生物膜的流动性并消耗能量;主动运输与协助扩散均针对小分子物质,需要载体蛋白参与,主动运输还需消耗能量。
8.【答案】C
【知识点】酶的本质及其探索历程;酶的特性
【解析】【解答】A、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,其化学本质绝大多数是蛋白质,少数是RNA,该表述符合酶的定义,A正确。
B、酶的催化作用机理是降低化学反应所需的活化能,且与无机催化剂相比,酶降低活化能的效果更显著,这是酶具有高效性的原因,B正确。
C、酶的化学本质是有机物(蛋白质或RNA),而无机催化剂的化学本质是无机物,二者在物质类别上存在本质区别,且酶还具有专一性、作用条件温和等无机催化剂没有的特性,C错误。
D、酶的活性与温度密切相关,低温会抑制酶的活性但不会使其失活,高温会破坏酶的空间结构导致其永久失活,D正确。
故答案为:C。
【分析】酶是活细胞产生的有机物类催化剂,本质为蛋白质或RNA,通过降低化学反应活化能实现催化作用,且降低活化能的效果更显著。酶与无机催化剂存在本质区别,前者是有机物且具有专一性、作用条件温和等特性,后者是无机物。酶的活性受温度影响,低温抑制活性、高温会使酶失活。
9.【答案】A
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;病毒
【解析】【解答】A、草履虫属于原生动物,木耳属于真菌,酵母菌属于真菌,原生动物和真菌都属于真核生物,三者均具备以核膜为界限的细胞核,因此该组均为真核生物,A正确;
B、水绵属于藻类植物,眼虫属于原生生物,二者属于真核生物,发菜属于蓝藻,蓝藻是原核生物,无成形的细胞核,因此该组不全为真核生物,B错误;
C、小球藻属于真核藻类,支原体和结核分枝杆菌都属于原核生物,不具备核膜包被的细胞核,因此该组不全为真核生物,C错误;
D、噬菌体是侵染细菌的病毒,没有细胞结构,既不属于原核生物也不属于真核生物,菠菜和衣藻属于真核生物,因此该组不全为真核生物,D错误。
故答案为:A。
【分析】生物可分为非细胞生物和细胞生物,非细胞生物主要为病毒,细胞生物分为原核生物和真核生物。原核生物主要包括细菌、蓝藻、支原体、衣原体、放线菌等,细胞内没有以核膜为界限的细胞核。真核生物包括动物、植物、真菌和原生生物等,细胞内具有以核膜为界限的成形细胞核。
10.【答案】D
【知识点】其它细胞器及分离方法;有丝分裂的过程、变化规律及其意义
【解析】【解答】A、细胞增殖的间期主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,核糖体是蛋白质的合成场所,因此其主要在间期发挥作用,为细胞分裂做好物质准备,A正确。
B、在植物细胞有丝分裂的末期,高尔基体的活动会显著增强,其与植物细胞壁的形成直接相关,因此植物细胞中的高尔基体主要在末期发挥作用,B正确。
C、线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,有氧呼吸能将有机物彻底氧化分解并释放大量能量,为细胞增殖的各项生命活动提供能量,是细胞增殖过程中提供能量的主要场所,C正确。
D、中心体分布在动物细胞和某些低等植物细胞中,在细胞有丝分裂过程中,中心体参与纺锤体的形成,并非只与动物细胞的有丝分裂有关,D错误。
故答案为:D。
【分析】细胞增殖过程中多种细胞器分工协作,核糖体主要在间期合成蛋白质,植物细胞的高尔基体与末期细胞壁形成有关,线粒体为细胞增殖的全程提供能量。中心体不是动物细胞特有的细胞器,低等植物细胞中也存在该结构,它在动物细胞和低等植物细胞的有丝分裂中都会参与纺锤体的形成,是这两类细胞进行有丝分裂的重要细胞器。
11.【答案】D
【知识点】生命系统的结构层次;病毒
【解析】【解答】A、HIV是一种RNA病毒,无细胞结构,既不属于原核生物,也不属于真核生物,A错误;
B、病毒没有细胞结构,也没有细胞器,B错误;
C、HIV是营寄生生活的生物,必需用活细胞进行培养,不能用普通的培养基进行培养,C错误;
D、细胞是最基本的生命系统,而HIV没有细胞结构,则不参与构成种群、群落、生态系统、生物圈等生命系统结构层次,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、无细胞结构的生物病毒:(1)生活方式:寄生在活细胞;(2)分类:DNA病毒、RNA病毒;(3)遗传物质:或只是DNA,或只是RNA(一种病毒只含一种核酸)。
2、生命系统的结构层次由小到大依次是细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统和生物圈。
(1)细胞:细胞是生物体结构和功能的基本单位。
(2)组织:由形态相似、结构和功能相同的一群细胞和细胞间质联合在一起构成。
(3)器官:不同的组织按照一定的次序结合在一起。
(4)系统:能够共同完成一种或几种生理功能的多个器官按照一定的次序组合在一起。
(5)个体:由不同的器官或系统协调配合共同完成复杂的生命活动的生物。
(6)种群:在一定的自然区域内,同种生物的所有个体是一个种群。
(7)群落:在一定的自然区域内,所有的种群组成一个群落。
(8)生态系统:生物群落与他的无机环境相互形成的统一整体。
(9)生物圈:由地球上所有的生物和这些生物生活的无机环境共同组成。
12.【答案】C
【知识点】DNA分子的结构;基因工程的基本工具(详细)
【解析】【解答】A、图1中a部位是单个脱氧核苷酸内部磷酸和脱氧核糖之间的连接键,图2中箭头部位是相邻脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键,二者属于不同的化学键,并非同一部位,A错误。
B、图2中的DNA片段被限制酶切割后产生的是黏性末端,而图1呈现的是平末端,二者的末端形式不同,B错误。
C、T4DNA连接酶的作用特点是既能连接黏性末端,也能连接平末端,图1所示的是平末端结构,因此该酶可以将两个图1所示结构连接成为一个DNA片段,C正确。
D、基因工程的载体需要具有多个限制酶的识别序列,以便插入目的基因,并非必须具有图2所示的特定碱基序列,D错误。
故答案为:C。
【分析】脱氧核苷酸内部的磷酸-脱氧核糖键与脱氧核苷酸间的磷酸二酯键是不同化学键,限制酶可切割磷酸二酯键产生黏性末端或平末端,图2切割后为黏性末端,图1为平末端。不同DNA连接酶功能不同。基因工程载体需有多个限制酶识别序列,无特定碱基序列要求。
13.【答案】D
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、该实验的目的是确定浸泡菠萝的适宜水温和盐水浓度,实验的自变量是温度和盐水浓度,而非盐水用量,盐水用量属于无关变量,实验中需保证其相同且适宜,A错误。
B、酶的活性与温度的关系呈倒U型,在最适温度两侧,存在两个不同的温度使酶的活性相同,因此不同温度下,菠萝蛋白酶的活性不一定不同,也可能存在相同的情况,B错误。
C、由实验结果可知,40℃时菠萝蛋白酶的活性最高,该温度下蛋白酶对口腔黏膜的损伤作用最强,食用时的痛感会更明显,而非降低,C错误。
D、从实验结果能看出,与无盐水的对照组相比,不同浓度的盐水处理后,菠萝蛋白酶的活性均有所下降,说明不同浓度的盐水对菠萝蛋白酶的活性均起到了抑制作用,且随盐水浓度增加抑制作用可能增强,D正确。
故答案为:D。
【分析】该实验探究浸泡菠萝的适宜水温和盐水浓度,自变量为温度和盐水浓度,盐水用量为无关变量。酶的活性与温度呈倒U型关系,不同温度下酶活性可能相同,40℃为菠萝蛋白酶的最适温度,此时酶活性最高。不同浓度的盐水均能抑制菠萝蛋白酶的活性,随盐水浓度增加,酶活性逐渐降低,这也是盐水浸泡能降低食用菠萝痛感的原因。
14.【答案】A
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;观察细胞的有丝分裂;观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、检测生物组织中的糖类时,实验结果需要通过颜色变化来判断,而菠菜叶汁含有大量叶绿素,呈现浓绿色,会遮蔽检测过程中的颜色反应,干扰实验结果的观察,因此不能选择菠菜叶汁作为检测糖类的材料,A错误。
B、利用菠菜叶片观察叶绿体时,应取稍带些叶肉的下表皮,因为菠菜下表皮细胞不含叶绿体,而接近下表皮的叶肉细胞叶绿体数目少、个体大,更便于在显微镜下观察叶绿体的形态和分布,B正确。
C、提取新鲜菠菜的光合色素时,研磨过程中细胞会破裂,细胞液中的酸性物质会破坏叶绿素,加入碳酸钙可以中和酸性物质,从而防止研磨过程中光合色素被破坏,C正确。
D、观察菠菜根尖细胞有丝分裂时,应选择根尖分生区细胞观察,分生区细胞的特点是呈正方形、排列紧密,且细胞处于不断分裂的状态,能观察到有丝分裂的不同时期,D正确。
故答案为:A。
【分析】菠菜是生物实验常用材料,不同实验对菠菜取材和处理有不同要求。检测糖类需避免有色材料干扰颜色反应,菠菜叶汁因含叶绿素不宜选用。观察叶绿体取稍带叶肉的下表皮,因该部位叶肉细胞叶绿体大且数量少。提取光合色素时加碳酸钙可防止叶绿素被酸性物质破坏。观察有丝分裂取根尖分生区,该部位细胞呈正方形、排列紧密,分裂旺盛。
15.【答案】B
【知识点】其它细胞器及分离方法;细胞自噬
【解析】【解答】A、细胞自噬过程需要水解酶发挥作用,水解酶的化学本质是蛋白质,而蛋白质的合成场所是核糖体,因此细胞自噬所需的水解酶在核糖体中合成,A正确。
B、细胞自噬过程中,相关细胞器会形成膜结构包裹待降解物质,涉及膜的融合、变形等过程,体现的是生物膜的流动性,而生物膜的选择透过性是指膜对物质进出的选择性,该过程未体现这一特性,B错误。
C、当细胞处于营养缺乏等状态时,可通过自噬降解自身的衰老细胞器、变性大分子等成分,将其分解为小分子物质,为细胞的生命活动提供营养和能量,C正确。
D、某些变性蛋白在细胞中堆积会引发疾病,提高细胞自噬能力,可通过相关细胞器清除这些堆积的变性蛋白,从而达到治疗此类疾病的效果,D正确。
故答案为:B。
【分析】细胞自噬依靠溶酶体中的水解酶降解自身变性大分子、衰老损伤的细胞器,水解酶的化学本质为蛋白质,在核糖体合成。该过程涉及生物膜的融合与变形,体现生物膜的流动性,而非选择透过性。细胞自噬可降解自身成分供能供营养,还能清除细胞内堆积的变性蛋白,提高该能力可治疗相关变性蛋白堆积引发的疾病。
16.【答案】D
【知识点】细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】A、消化酶和抗体都属于分泌蛋白,会被运输到细胞外发挥作用,而题干中该类蛋白是溶酶体水解酶,属于胞内蛋白,因此消化酶和抗体不属于该类蛋白,A正确。
B、M6P受体蛋白的作用是识别并结合溶酶体水解酶的M6P信号,进而将其分选并通过囊泡运输到溶酶体,因此该受体主要存在于高尔基体产生囊泡的一侧膜上,便于完成物质的定向运输,B正确。
C、从过程来看,溶酶体水解酶上带有M6P信号,高尔基体膜上的M6P受体能够特异性识别该信号并与之结合,从而将溶酶体的酶蛋白从其他蛋白中分选出来,保证其定向运输,C正确。
D、题干表明M6P受体在pH为6.5~7的条件下与M6P结合,该pH为高尔基体中受体所在区域的pH,而受体在酸性条件下与M6P脱落,溶酶体内的环境为酸性,说明溶酶体中的pH更低,而非高尔基体内受体所在区域pH更低,D错误。
故答案为:D。
【分析】高尔基体膜上的M6P受体可特异性识别溶酶体水解酶的M6P信号,实现溶酶体酶的分选和定向运输,该受体主要分布在高尔基体产生囊泡的一侧膜上。M6P受体在6.5~7的pH下与M6P结合,在酸性条件下脱落,溶酶体内为酸性环境,因此其pH比高尔基体中受体所在区域更低。溶酶体水解酶为胞内蛋白,与分泌到细胞外的消化酶、抗体等分泌蛋白不同。
17.【答案】(1)M;叶绿体、细胞质基质、线粒体;H;增加;K点CO2浓度低于A点,说明CO2有减少,故有机物的量增加。
(2)向右
【知识点】光合作用和呼吸作用的区别与联系;光合作用综合
【解析】【解答】(1) 图甲中D点时玻璃罩内CO2浓度不再下降,说明此时大豆幼苗的光合作用强度等于呼吸作用强度,该生理状态与图乙中的M点相对应,M点为光补偿点,光合速率与呼吸速率相等。此时细胞同时进行光合作用和呼吸作用,光合作用的光反应阶段在叶绿体类囊体薄膜产生ATP,呼吸作用的细胞质基质和线粒体(线粒体基质、线粒体内膜)也能产生ATP,因此产生ATP的部位有叶绿体、细胞质基质、线粒体。图甲中从D点到H点,光合作用强度始终大于呼吸作用强度,玻璃罩内CO2持续被消耗,有机物不断积累,H点时光合速率再次等于呼吸速率,此后光合速率小于呼吸速率,有机物开始消耗,因此积累有机物最多的点是H点。幼苗体内有机物的量在“24 h”时比“0 h”增加,原因是图甲中K点对应的CO2浓度低于A点,说明24小时内大豆幼苗光合作用消耗的CO2总量大于呼吸作用产生的CO2总量,光合作用合成的有机物量多于呼吸作用消耗的有机物量,因此有机物的量增加。
(2) 图乙中M点向N点对应的光照强度变化时,光照强度逐渐增强,大豆幼苗的光合作用强度大于呼吸作用强度,且光合速率不断提升。图丙装置中有二氧化碳缓冲液,可维持玻璃罩内CO2浓度的相对稳定,此时光合作用产生的氧气量大于呼吸作用消耗的氧气量,玻璃罩内氧气含量增加,密闭小室的气压升高,因此有色液滴会向右移动。
【分析】光补偿点时光合速率等于呼吸速率,此时细胞光合和呼吸同时进行,叶绿体、细胞质基质和线粒体均能产生ATP。密闭装置中CO2浓度持续下降阶段,光合速率大于呼吸速率,有机物不断积累,CO2浓度停止下降的点是积累有机物的最大值点。判断密闭装置中植物有机物的增减,可比较起始和终点的CO2浓度,终点浓度更低则有机物增加。二氧化碳缓冲液维持CO2浓度稳定时,光合速率大于呼吸速率会使装置内氧气增多,推动有色液滴向右移动。
(1)甲图中D点是光补偿点,表示光合速率等于呼吸速率,应与乙图中的M点相对应。此时细胞既进行光合作用,又进行细胞呼吸,能产生ATP的部位有细胞质基质、线粒体、叶绿体,图甲中CO2浓度下降,被用于合成了有机物,故积累有机物最多的点是H点。由于一昼夜K点二氧化碳浓度低于A点,说明24小时光合作用合成的有机物多余细胞呼吸消耗的有机物,故植物体有机物的量增加。
(2)当由乙图中M点时的光强向N点时对应的光强变化时,代表光照强度不断增强,此区段的光合作用强度大于呼吸作用强度,因此如果用图丙装置昼夜不停地光照,装置中的氧气不断增多,二氧化碳缓冲液可以维持装置中二氧化碳浓度的稳定,因此液滴向右移动。
18.【答案】(1)灭菌;分离、提纯
(2)丙;当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的往往只是一个菌落;血细胞计数板;不能区分死菌和活菌
(3)唯一碳源;选择培养基;诱变
(4)失水过多;酶
(5)氧气
【知识点】微生物的分离和培养;培养基概述及其分类;发酵工程的基本环节
【解析】【解答】(1) 发酵工程的基本流程包含菌种的选育、扩大培养、发酵培养基的配制,之后需要对培养基进行灭菌处理,避免杂菌污染,再进行接种和发酵,发酵结束后还需要对产物进行分离、提纯,才能获得所需的产品。
(2) 用稀释涂布平板法计数时,需选择菌落数在30~300之间的平板,且至少涂布三个平板取平均值,减少实验误差。甲同学仅涂布两个平板,偶然性大;乙同学有一个平板菌落数远低于30,数据误差大;丙同学的三个平板菌落数均在适宜范围内,且涂布三个平板取平均值,统计结果正确。稀释涂布平板法统计结果偏低,是因为当两个或多个菌体连在一起时,平板上只能观察到一个菌落,导致计数结果比实际活菌数少。除该方法外,还可使用血细胞计数板进行计数,该方法是直接在显微镜下计数,缺点是无法区分死菌和活菌,统计结果为活菌和死菌的总数。
(3) 要获得对蔗糖耐受能力和利用效率高的菌株H,可将蔗糖作为培养基的唯一碳源,只有能利用蔗糖的菌株才能生存,不断提高蔗糖浓度,经多代培养可筛选出目标菌株,该培养基从功能上看属于选择培养基。此外,还可采用诱变育种的方法,通过物理或化学手段诱导菌株发生基因突变,再从中筛选出对蔗糖耐受能力和利用效率高的菌株H。
(4) 该发酵系统不需要灭菌,是利用了菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强的特性,同时抑制杂菌生长。培养基盐浓度为60g/L,渗透压过高,其他杂菌会因失水过多而死亡;pH为10的碱性条件下,其他杂菌体内的酶会因空间结构被破坏而变性失活,酶的活性丧失,杂菌的生长、繁殖等生命活动受到抑制。
(5) 发酵时营养物浓度、温度、pH均适宜,但菌株增殖和PHA产量未达预期,还产生了少量乙醇,乙醇是微生物无氧呼吸的产物,说明发酵过程中氧气不足,菌株H进行了无氧呼吸,因此氧气可能是高密度培养的限制因素。
【分析】发酵工程的核心环节是发酵罐内发酵,流程包含培养基配制、灭菌、接种、发酵及产品的分离提纯。稀释涂布平板法计数需遵循平板数量和菌落数的要求,结果偏低与菌体连在一起有关,血细胞计数板计数无法区分死菌和活菌。选择培养基可通过唯一碳源筛选目标菌株,诱变育种也可培育目标菌株。高盐和高pH可通过使杂菌失水、酶变性失活抑制杂菌,无需灭菌。微生物无氧呼吸产生乙醇,发酵中乙醇的出现说明氧气不足是培养的限制因素。
(1)发酵工程一般包括菌种的选育,扩大培养,培养基的配制、灭菌,接种,发酵,产品的分离、提纯等方面,发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节。
(2)为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300,适于计数的平板计数,并且在同一稀释度下,应至少对3个平板进行重复计数,并求平均值,增强实验的说服力与准确性。在三位同学的统计中,甲同学只涂布了两个平板,偶然性太大,乙同学计数的三个平板上,其中一个菌落数过少,且与其余两个误差较大,丙同学选择菌落数在30~300,适于计数的平板计数,故只有丙同学的统计是正确的。稀释涂布平板法统计的菌落数往往比活菌的实际数目低,原因是因为当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落。除了使用稀释涂布平板法计数外,也能使用血细胞计数板计数,在显微镜下观察、计数,然后再计算一定体积的样品中微生物的数量,统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和,因此该方法相较前者的缺点是不能区分死菌和活菌。
(3)为获得对蔗糖的耐受能力和利用效率高的菌株H,可将蔗糖作为液体培养基的唯一碳源,并不断提高其浓度,进行多代培养选择。从功能上看,该培养基为选择培养基,原因是选择培养基只允许能利用蔗糖的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长。此外,还可使用诱变的方法培育对蔗糖的耐受能力和利用效率高的菌株H。
(4)菌株H可正常持续发酵60d以上。该系统不需要灭菌,分析原因:一是培养基的盐浓度设为60g/L,盐浓度很高,导致其他杂菌因失水过多而死亡;二是pH为10的条件下,过碱导致其他杂菌的酶变性而失活,生长、繁殖等生命活动受抑制。
(5)分析题意,扩大培养时,在适宜的营养物浓度、温度、pH等条件下,发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期,并产生了少量乙醇等物质,说明发酵条件中氧气不足,使菌种进行无氧呼吸产生乙醇,即氧气(O2或溶解氧)是限制高密度培养的重要因素。
19.【答案】(1)输卵管;透明带反应
(2)桑葚胚或囊胚
(3)内细胞团
(4)滋养层
【知识点】精子、卵子的发生和体内受精;动物胚胎发育的过程;胚胎移植;胚胎分割
【解析】【解答】(1) 哺乳动物体内受精的场所是输卵管,精子和卵细胞在此处结合形成受精卵。图中①过程为受精过程,防止多精入卵的两道屏障依次为透明带反应、卵细胞膜反应(卵黄膜封闭作用)。透明带反应是精子触及卵细胞膜的瞬间,透明带发生生理变化,阻止其他精子穿越透明带;卵细胞膜反应是精子进入卵细胞后,卵细胞膜立即发生生理反应,拒绝其他精子再进入卵细胞,二者共同保证单精入卵。
(2) ③过程为早期胚胎培养,胚胎发育到桑葚胚或囊胚阶段时可进行胚胎移植。桑葚胚阶段细胞未发生分化,囊胚阶段细胞虽开始分化为内细胞团和滋养层,但整体分化程度低,移植后更易着床并继续发育,因此这两个阶段是胚胎移植的适宜时期。
(3) 图中囊胚的结构里,c代表内细胞团。内细胞团细胞具有发育的全能性,将来会发育成胎儿的各种组织和器官;而a代表的滋养层细胞,将来会发育为胎盘和胎膜,为胚胎发育提供营养和保护。
(4) 经④胚胎分割得到的B、C牛来自同一个囊胚,遗传物质完全相同,因此性别一致。鉴定性别时,可取囊胚的滋养层细胞做DNA分析,因为滋养层细胞的遗传物质与内细胞团(将来发育为胎儿)一致,且取滋养层细胞不会影响内细胞团的正常发育,通过检测滋养层细胞的性染色体相关基因可准确鉴定性别。
【分析】体内受精发生在输卵管,防止多精入卵的屏障包括透明带反应和卵细胞膜反应;早期胚胎发育依次经历卵裂期、桑葚胚期、囊胚期、原肠胚期,胚胎移植的适宜时期为桑葚胚或囊胚期;囊胚期的内细胞团将来发育为胎儿的各类组织,滋养层细胞将来发育为胎膜和胎盘;胚胎分割可获得遗传物质相同的后代,性别鉴定时选取滋养层细胞进行DNA分析,避免损伤胚胎的核心发育部分。
(1) 哺乳动物体内受精作用发生的场所是输卵管。防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应。
(2)③为早期胚胎发育过程,胚胎发育到桑葚胚或囊胚阶段时可将其移植到代孕动物的子宫内。
(3) a为滋养层,滋养层将来发育成胎盘或胎膜,c为内细胞团,内细胞团将来发育成胎儿的各种组织。
(4)④表示胚胎分割移植,来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此由一个囊胚经④过程得到的B、C牛性别相同,在胚胎移植前可以取囊胚的滋养层细胞做DNA分析鉴定性别。
20.【答案】植物组织培养;胚胎;灭活的(仙台)病毒;3;选择性;杂交瘤细胞;液体;动物的腹腔
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用
【解析】【解答】(1) 若A、B是植物细胞,二者融合形成的D细胞是杂种细胞,将杂种细胞培养成完整植株,需要应用植物组织培养技术,该技术依据植物细胞的全能性,通过脱分化和再分化过程,使杂种细胞发育为新的植株。
(2) 若A、B是动物细胞,动物细胞培养时一般取自动物的胚胎、幼龄动物的器官或组织,因为这些部位的细胞分裂能力强,增殖潜能大;用胰蛋白酶处理可使组织分散成单个细胞。动物细胞融合过程中,常用的不同于植物细胞工程的诱导方法是用灭活的(仙台)病毒诱导,植物细胞融合则主要用聚乙二醇等化学方法或物理方法诱导。
(3) 从A、B到C的细胞融合过程中,仅考虑两个细胞间的融合,会形成AA型、BB型、AB型三种类型的C细胞。若该过程用于制备单克隆抗体,需要筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,筛选方法是用特定的选择性培养基培养,该培养基能抑制未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞增殖,仅让融合的杂交瘤细胞增殖。筛选出的D细胞为杂交瘤细胞,其既能无限增殖,又能产生特异性抗体。杂交瘤细胞的培养方法有体外培养和体内培养两种,体外培养是在液体培养基中进行,体内培养则是将杂交瘤细胞注射到动物的腹腔内,使其在腹腔内增殖。
【分析】植物体细胞杂交融合形成的杂种细胞需通过植物组织培养技术培育成植株,该技术利用植物细胞的全能性。动物细胞融合常用灭活的病毒诱导,动物细胞培养的材料多取自动物胚胎或幼龄动物的组织器官。细胞融合可形成三种融合细胞,制备单克隆抗体时需用选择性培养基筛选杂交瘤细胞,该细胞的培养有体外液体培养基培养和动物腹腔内体内培养两种方式。
21.【答案】(1)(总)RNA
(2)BamH1和Sau3AI;EcoRI和KpnI;便于重组DNA的筛选
(3)反向;只有反向插入,转录出的mRNA碱基序列才跟目的基因转录出的mRNA形成互补双链RNA,使目的基因不能表达;不能;番茄细胞内本来存在ACC合成酶基因,能与ACC合成酶基因探针发生分子杂交
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的基本工具(详细);基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1) 反转录法合成目的基因的原理是以RNA为模板,在逆转录酶的作用下合成DNA,因此需要从番茄果实中提取(总)RNA作为模板,通过反转录合成ACC氧化酶基因和ACC合成酶基因,进而拼接成融合基因。
(2) 由四种限制酶的识别序列和切割位点可知,BamH Ⅰ和Sau3A Ⅰ切割后能产生相同的黏性末端,因此先用BamH Ⅰ和Sau3A Ⅰ分别切割ACC氧化酶基因和ACC合成酶基因,可使二者的黏性末端互补拼接,形成融合基因。融合基因两端保留有EcoR Ⅰ和Kpn Ⅰ的酶切位点,因此对Ti质粒和融合基因均使用EcoR Ⅰ和Kpn Ⅰ切割,能保证融合基因与质粒的黏性末端互补,确保融合基因准确插入载体中。载体上的卡那霉素抗性基因为标记基因,其作用是便于筛选出导入了重组DNA的受体细胞。
(3) 应将融合基因反向插入启动子2A11的下游,因为反义DNA技术的核心是让融合基因反向转录出的mRNA,与番茄细胞内原有ACC氧化酶基因、ACC合成酶基因转录的mRNA形成互补双链RNA,使原有mRNA无法与核糖体结合进行翻译,从而抑制两种关键酶的合成,减少乙烯产生。检测融合基因是否整合到番茄染色体DNA上时,不能用放射性标记的ACC合成酶基因片段做探针,因为番茄细胞本身含有ACC合成酶基因,该探针会与细胞内原有基因发生分子杂交,无法确定是否整合了外源融合基因。
【分析】反转录法合成目的基因需以RNA为模板,从启动子作用的番茄果实中提取RNA即可。利用BamH Ⅰ和Sau3A Ⅰ切割可使两个目的基因产生相同黏性末端并拼接,再用EcoR Ⅰ和Kpn Ⅰ切割融合基因和质粒以实现准确连接,卡那霉素抗性基因用于筛选重组细胞。反义DNA技术需将融合基因反向插入,使其转录的RNA与原基因的mRNA互补,抑制翻译。检测融合基因时不能用原基因做探针,因番茄细胞本身含该基因,会产生杂交干扰。
(1)乙烯具有促进果实成熟的作用,据图2可知,2A11为特异启动子,推测2A11应在番茄的果实组织中启动转录过程;反转录的模板是RNA,因此应从番茄成熟果实中提取RNA为模板,利用反转录法合成ACC氧化酶基因和ACC合成酶基因,以进行拼接构成融合基因。
(2)因为合成出的ACC氧化酶基因两端分别含限制酶BamH I和EcoR I的酶切位点,ACC合成酶基因两端含Kpn I和Sau3A I的酶切位点,而限制酶BamH I和Sau3A I切出的黏性末端相同,可将ACC 氧化酶基因和ACC合成酶基因拼接成融合基因,最后对相应的Ti质粒和融合基因均使用限制酶EcoR I和Kpn I进行切割,以确保融合基因能够插入载体中;载体上卡那霉素抗性基因作为标记基因,其作用是便于重组DNA的筛选。
(3)为了获得耐运储存、宜储存的番茄,应将融合基因反向插入启动子2A11的下游,因为只有反向插入,转录出的mRNA碱基序列才能跟目的基因转录出的mRNA形成互补双链RNA,导致mRNA不能与核糖体结合,不能进行翻译,使目的基因不能表达出两种酶,从而抑制乙烯的合成;在检测番茄细胞中是否存在反义融合基因时不能用放射性物质标记的ACC氧化合成酶基因片段作探针进行检测,因为番茄细胞内本来就存在ACC合成酶基因,能与ACC合成酶基因探针发生分子杂交。
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