2024年高考生物考前冲刺卷01——全国卷老教材适用(解析版)
展开(适用省份:四川、西藏、内蒙古、青海、陕西、宁夏 考试时间:40分钟 试卷满分:90分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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。
一、选择题:本题共6小题,每小题6分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.无氧运动产生的乳酸会导致肌肉酸胀乏力,乳酸在肌肉和肝脏中的部分代谢过程如下图。下列叙述错误的是( )
A.无氧运动时葡萄糖分解为乳酸可为肌细胞供能
B.肝细胞中葡萄糖可以合成肝糖原以储存能量
C.肌细胞中肌糖原可以分解为葡萄糖进入血液
D.乳酸在肝脏中的代谢过程可防止乳酸堆积引起酸中毒
【答案】C
【分析】呼吸作用的实质是细胞内的有机物氧化分解,并释放能量,因此也叫细胞呼吸。可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。无氧呼吸的全过程,可以概括地分为两个阶段,这两个阶段需要不同酶的催化,但都是在细胞质基质中进行的。第一个阶段是,1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸,产生少量的[H],并且释放出少量的能量。这一阶段不需要氧的参与,是在细胞质基质中进行的。第二个阶段是,丙酮酸在酶(与催化有氧呼吸的酶不同)的催化作用下,转化成乳酸。葡萄糖分子中的大部分能量则存留在乳酸中。
【详解】A、无氧运动时葡萄糖分解为乳酸的过程中会释放少量能量,合成少量ATP,可以为肌细胞的生命活动供能,A正确;
B、肝细胞吸收葡萄糖可以合成肝糖原,储存能量,B正确;
C、肌细胞中肌糖原为肌肉细胞的生命活动提供能量,生成乳酸,不能直接分解为葡萄糖,C错误;
D、乳酸在肝脏中的代谢过程消耗掉乳酸,可防止乳酸堆积引起酸中毒,D正确。
2.植物激素或植物生长调节剂在生产、生活中得到了广泛的应用。下列说法错误的是( )
A.不同浓度的生长素对植物同一器官的作用效果一定不同
B.用适宜浓度的生长素类似物处理未受粉的番茄雌蕊,可获得无子番茄
C.用适宜浓度的赤霉素处理休眠的种子可促进种子萌发
D.利用成熟木瓜释放的乙烯可催熟未成熟的柿子
【答案】A
【分析】1、生长素类具有促进植物生长的作用,在生产上的应用主要有:(1)促进扦插的枝条生根;(2)促进果实发育;(3)防止落花落果。
2、赤霉素的生理作用是促进细胞伸长,从而引起茎秆伸长和植物增高。此外,它还有防止器官脱落和解除种子、块茎休眠促进萌发等作用。
3、细胞分裂素在根尖合成,在进行细胞分裂的器官中含量较高,细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂和扩大,此外还有诱导芽的分化,延缓叶片衰老的作用。
4、脱落酸在根冠和萎蔫的叶片中合成较多,在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中含量较多,脱落酸是植物生长抑制剂,它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发,还有促进叶和果实的衰老和脱落,促进休眠和提高抗逆能力等作用。
5、乙烯主要作用是促进果实成熟,此外,还有促进老叶等器官脱落的作用.植物体各部位都能合成乙烯。
【详解】A、促进植株生长的最适浓度浓度两侧,存在生长素浓度不同,但是其对植物同一器官的作用效果相同的情况,A错误;
B、用适宜浓度的生长素类似物处理未受粉的番茄雌蕊,可获得无子番茄,B正确;
C、赤霉素可以解除种子的休眠,用适宜浓度的赤霉素处理休眠的种子可促进种子萌发,C正确;
D、乙烯促进果实成熟,利用成熟木瓜释放的乙烯可催熟未成熟的柿子,D正确。
3.下列关于实验方法的叙述,不正确的是( )
A.光合作用中C的转移途径和证明DNA半保留复制实验的观察指标都是检测同位素放射性
B.DNA双螺旋结构的发现和种群“J”型增长的研究都采用模型建构的方法
C.探究酵母菌呼吸方式和探究酶的最适温度都采用了对比实验的探究方法
D.人鼠细胞的融合实验和基因在染色体上的定位实验均可采用荧光标记的方法
【答案】A
【分析】1、同位素标记法也叫同位素示踪法,同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。在生物学研究中,用于研究分泌蛋白的合成过程、噬菌体侵染细菌的实验、光合作用过程中水的来源和二氧化碳的转移途径等方面。
2、分别用绿色和红色荧光标记法标记鼠和人细胞膜上的蛋白质分子,让小鼠细胞和人在37℃条件下融合,40min后,绿色和红色荧光在融合的细胞膜上均匀分布。
【详解】A、用14C标记的CO2探明了光合作用中碳的转移途径,用含15N的培养液培养大肠杆菌证明了DNA的半保留复制方式,15N不具有放射性,不能检测同位素放射性,A错误;
B、DNA双螺旋结构的发现和研究某种群“J”型增长规律都采用了模型建构法,前者构建的是物理模型,后者构建的是数学模型,B正确;
C、在探究酵母菌呼吸方式时,利用了有氧和无氧的两组实验装置进行对比实验,常用“梯度法”来探究酶的最适温度(或pH),设计实验时需设置一系列不同温度(或pH)的实验组进行相互对比,C正确;
D、采用荧光标记法标记细胞膜上的蛋白质分子,让小鼠细胞和人细胞融合,表明细胞膜具有流动性;现代分子生物学技术通过荧光标记确定基因在染色体上的位置,D正确。
4.绚烂的颜色是油菜花海吸引人的外观特点之一。科研工作者已经成功培育出包括橘色、紫色、玫红色、乌紫色等多种颜色的油菜花品种。这些丰富多彩的油菜花不仅提升了观赏价值,也为乡村振兴做出了贡献。下列叙述错误的是( )
A.不同品种的油菜花体现了生物多样性的物种多样性
B.油菜花海的观赏价值,体现了生物多样性的直接价值
C.不同花色的油菜花品种间没有生殖隔离
D.突变和基因重组为油菜花的进化提供了原材料
【答案】A
【分析】现代生物进化理论的基本观点:种群是生物进化的基本单位;生物进化的实质在于种群基因频率的改变;突变和基因重组产生生物进化的原材料;自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向;隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、油菜中控制花色的基因具有遗传多样性,不同品种的油菜花属于同一物种,体现了生物多样性的遗传多样性,A错误;
B、油菜花海的观赏价值,体现了生物多样性的直接价值,B正确;
C、同一种生物的不同个体之间存在着差异,因此各种化色的油菜品种间存在生殖隔离, C 正确;
D、突变和基因重组为油菜花的进化提供了原材料,D正确。
5.如图是人体内胰液分泌调节的部分过程示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.胰液中含有胰岛素和胰高血糖素
B.过程A表示反射,其中胰腺为效应器
C.胰液的分泌既受神经的调节也受激素的调节
D.促胰液素通过体液运输,其化学本质为固醇
【答案】C
【分析】反射弧是反射活动的结构基础,反射弧包括感受器(感受刺激,将外界刺激的信息转变为神经的兴奋)、传入神经(将兴奋传入神经中枢)、神经中枢 (对兴奋进行分析综合)、传出神经 (将兴奋由神经中枢传至效应器)和效应器(对外界刺激作出反应)。
【详解】A、胰液是胰腺通过导管运输至消化道中的,其中含有消化酶,不含有胰岛素和胰高血糖素等激素,A错误;
B、反射必需经过完整的反射弧,过程A的反射弧不完整,不能表示反射,B错误;
C、由图可知胰液的分泌既受神经调节也受体液调节,C正确;
D、促胰液素通过体液运输,其化学本质为蛋白质,D错误。
6.果蝇X染色体上的非同源区段存在隐性致死基因e,基因e与控制棒状眼的显性基因B紧密连锁(不发生交叉互换)。现将棒状眼(杂合)且带有基因e的果蝇(甲)与正常眼果蝇(乙)杂交,获得数百只F1。以下叙述中正确的是( )
A.甲果蝇的基因e可能来自其父本或母本
B.甲、乙果蝇的基因型分别为XBeXbE、XBEY
C.F1中棒眼果蝇占1/4,基因B的频率为1/3
D.可以从F2中筛选出棒眼基因纯合的雌蝇
【答案】B
【分析】通过“果蝇X染色体上的非同源区段存在隐性致死基因e,基因e与控制棒状眼的显性基因B紧密连锁(不发生交叉互换),棒状眼(杂合)且带有基因e的果蝇(甲)的基因型为XBeXbE,正常眼果蝇(乙)的基因型为XBEY。
【详解】A、甲果蝇的基因e只能来自其母本,因为X染色体上的非同源区段存在隐性致死基因e,父本含有基因e致死,A错误;
B、棒状眼(杂合)且带有基因e的果蝇(甲)的基因型为XBeXbE,正常眼果蝇(乙)的基因型为XBEY,B正确;
C、甲(XBeXbE)、乙(XBEY)杂交F1代基因型及比例为XBEXBe:XBEXbE:XBeY(致死):XbEY=1:1:1:1,即F1中棒眼果蝇占2/3,基因B的频率为(2+1)/(2+2+1)=3/5,C错误;
D、e基因与控制棒状眼(突变型)的显性基因B紧密连锁,所以棒眼基因纯合的雌蝇致死,D错误。
二、非选择题:本题共6小题,共54分,其中29-32为必做题,37、38为选做题
29.(9分)研究发现,光照条件下植物叶肉细胞会进行光呼吸。光呼吸是由于O2竞争性地结合卡尔文循环关键酶Rubisc造成的。该酶既能催化C5与CO2反应,完成光合作用;也能催化C5与O2反应,产物经一系列变化后在线粒体中生成CO2。下图表示有关代谢过程,请据图回答:
(1)绿色植物细胞中能够产生CO2的场所是 。从反应条件和能量变化看,光呼吸与有氧呼吸的区别是 。
(2)Rubisc是一个双功能酶, 专一性(填“具有”或“不具有”)。其催化方向取决于CO2和O2的相对浓度,在较高CO2浓度环境中,Rubisc催化的反应产物主要是 。
(3)若要利用提取的Rubisc模拟光合作用暗反应过程,构建反应体系时需加入供能物质 。已知光照强度增大会导致光呼吸速率增强,原因可能是 。
(4)过强的光照会导致光合作用光反应产物过剩,对细胞造成伤害,分析上图推测光呼吸存在的生理意义是 。
【答案】(12分,除特殊标记外,每空2分)
(1)细胞质基质和线粒体 光呼吸过程需要在光照条件下进行,且该过程消耗ATP;而有氧呼吸在有光或无光条件下都能进行,且有氧呼吸过程释放ATP
(2)具有 (1分) C3(1分)
(3)ATP和NADPH 光照强度增大,光合作用速率大于呼吸作用速率,消耗更多CO2产生更多O2,CO2/O2的比值减小,从而使Rubisc催化RuBP与O2反应加快
(4)光呼吸消耗掉过剩的ATP和NADPH,减少对细胞结构的损伤,是一种保护机制
【分析】光呼吸是所有进行光合作用的细胞在光照和高氧、低二氧化碳情况下发生的一个生化过程。它是光合作用一个损耗能量的副反应。近年来的研究结果表明,光呼吸是在长期进化过程中,为了适应环境变化,提高抗逆性而形成的一条代谢途径,具有重要的生理意义。
【详解】(1)绿色植物细胞可以进行有氧呼吸和无氧呼吸(乙醇发酵),有氧呼吸产生CO2的场所是线粒体基质,乙醇发酵产生CO2的场所是细胞质基质,故绿色植物细胞中能够产生CO2的场所是细胞质基质和线粒体基质;光呼吸过程需要在光照条件下进行,且该过程消耗ATP;而有氧呼吸在有光或无光条件下都能进行,且有氧呼吸过程释放ATP。
(2)酶的专一性指每一种酶只能催化一种或一类化学反应。Rubisc既能催化C5与CO2反应,完成光合作用;也能催化C5与O2反应,但仍具有专一性。氧气和CO2竞争性的与Rubisc酶结合,因此在较高CO2浓度环境中,Rubisc所催化的反应产物主要是C3。
(3)ATP和NADPH用于暗反应三碳化合物的还原,故利用提取的Rubisc模拟光合作用暗反应过程,构建反应体系时需加入的供能物质是ATP和NADPH。当环境中CO2与O2含量比值偏低时,叶片容易发生光呼吸,光照强度增大,光合作用速率大于呼吸作用速率,消耗更多CO2产生更多O2,CO2/O2的比值减小,从而使Rubisc催化RuBP与O2反应加快,因此光呼吸增加。
(4)分析题意并结合题图可知,光呼吸消耗掉过剩的ATP和NADPH,减少对细胞结构的损伤,是一种保护机制。
30.(7分)人体血糖的平衡可以为细胞正常代谢提供能源物质。
(1)糖尿病有两种类型:一种由胰岛素分泌不足引起,另一种由靶细胞膜上的胰岛素受体受损引起。请设计最简单的方法判断某糖尿病人的糖尿病类型。 (请写出简单思路)。
(2)IAS是一种罕见的低血糖症,其致病机制是机体能产生胰岛素抗体,该抗体在胰岛素分泌旺盛时,能和胰岛素结合,抑制胰岛素的作用;在胰岛素分泌减少时,亲和力降低,抗体和胰岛素分离,胰岛素又能正常起作用。研究发现,患IAS的原因是输入了外源胰岛素,在特定的情况下 细胞产生了胰岛素抗体。从免疫学的角度分析,IAS属于 病。
(3)IAS患者在饭后半小时的血糖浓度高于正常人,原因是
(4)我国科学家在1965年成功完成了人工合成结晶牛胰岛素的科学壮举,摘取了第一顶人工合成蛋白质的桂冠。某科研小组以牛为实验材料,设计实验来验证人工合成的胰岛素具有与天然胰岛素相同的生物活性,请简要写出实验思路:
【答案】(7分,除特殊标记外,每空1分)
(1)抽血检测患者体内胰岛素含量
(2)浆 自身免疫
(3)此时胰岛素分泌旺盛,但胰岛素和抗体结合后无法发挥降血糖作用
(4)实验思路:①将生理状况基本相同的牛分为甲、乙、丙三组,测定其血糖浓度;②给甲组注射适宜浓度的天然胰岛素,乙组注射等量相同浓度的人工合成的胰岛素,丙组注射等量的生理盐水;③一段时间后,测定三组牛的血糖浓度并进行比较(3分)
【分析】在血糖平衡的调节过程中,胰岛素具有促进细胞摄取、利用、储存和转化葡萄糖的作用,是人体内唯一降低血糖的激素,胰高血糖素主要是促进血糖的来路,即促进肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖,提高血糖浓度;肾上腺素在血糖平衡的调节过程中,与胰高血糖素具有协同作用,能使血糖升高。
【详解】(1)根据糖尿病的两种类型的不同,可以通过抽血检测患者体内胰岛素的含量,如果胰岛素低于正常值,则说明该糖尿病是由于缺乏胰岛素引起的;如果胰岛素的量正常或高于正常值,则说明该糖尿病是由于靶细胞膜上的胰岛素受体受损引起的。
(2)由患者体内产生胰岛素抗体的信息可知患者可能是输入了外源胰岛素,在特定的情况下刺激机体的B淋巴细胞增殖分化为浆细胞,浆细胞产生了能与胰岛素发生特异性结合的胰岛素抗体,进而导致了低血糖,从免疫学的角度分析,IAS属于自身免疫病。
(3)IAS患者在饭后半小时由于消化吸收,所以体内血糖浓度上升,血糖浓度升高会直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,此时胰岛素分泌增加,患者体内的胰岛素抗体会与胰岛素发生特异性结合,无法发挥降血糖作用,这样就会导致分泌的胰岛素无法起到降血糖的作用,因此IAS患者的血糖浓度高于正常人。
(4)本实验的实验目的是验证人工合成的胰岛素具有与天然胰岛素相同的生物活性,实验自变量是胰岛素种类,实验检测指标是血糖浓度,因此实验思路:①将生理状况基本相同的牛分为甲、乙、丙三组,测定其血糖浓度;②给甲组注射适宜浓度的天然胰岛素,乙组注射等量相同浓度的人工合成的胰岛素,丙组注射等量的生理盐水;③一段时间后,测定三组牛的血糖浓度并进行比较
31.(8分)沣峪湿地位于西安市,它不仅很大程度维护了秦岭的生物多样性,还能存储洪水、防止干旱,降解污染,对调节气候和控制水土流失方面起着举足轻重的作用。区域内物种资源丰富,孕育着湿地松、芦苇、藻类等多种生物,某大学科研团队对该湿地生态系统进行了相关研究。请回答下列问题:
(1)沣峪湿地生态系统的结构是指 。
(2)芦苇能分泌某种化学物质抑制藻类的生长,两类生物之间的关系是 。调查发现湿地内某些植物的种子必须接受某种波长的光处理才能萌发生长,这说明 。
(3)如图是能量流经该湿地初级消费者的示意图,图中的数值表示能量[单位:]:图中的C代表 ,初级消费者到次级消费者的能量传递效率是 %。
(4)湿地生态系统能调节气候、蓄洪防旱,体现了生物多样性的 价值。
【答案】(8分,除特殊标记外,每空1分)
(1)生态系统的成分和营养结构(2分)
(2) 竞争 生命活动的正常进行,离不开信息的作用
(3) 用于生长发育和繁殖的能量 20%(2分)
(4)间接
【分析】1、种间关系包括:互利共生、寄生、捕食、竞争。
2、能量流动的特点:单向流动、逐级递减。
3、生物多样性的价值包括直接价值、间接价值、潜在价值。
【详解】(1)沣峪湿地生态系统的结构是指生态系统的成分和营养结构。
(2)芦苇能分泌抑制藻类生长的物质,可见两者之间是竞争关系。根据题意分析,湿地内某些植物的种子必须接受某种波长的光处理才能萌发生长,说明生命活动的正常进行,离不开信息的作用。
(3)图中A表示初级消费者固定的能量,B表示分解者,C表示初级消费者用于生长发育和繁殖的能量。初级消费者到次级消费者的能量传递效率是(600-150)÷(1100+1150) ×100%=20%。
(4)湿地生态系统能调节气候、蓄洪防旱,体现了生物多样性的间接价值。
32.(12分)我国是水稻(2N=24)的原产地之一,水稻是自花传粉植物。我国科学家先后发现了水稻中高产基因O(OsDREB1C的简写)和籽粒“胖瘦(长宽比)”基因G(GSE9的简写),已知高产基因O是位于6号染色体上的显性基因。
(1)对水稻基因组进行测序,应该测定 条染色体上的DNA序列。
(2)多倍体植株的优点是 ,但多倍体植株有晚熟的缺点,若要培育成熟期接近正常二倍体的四倍体水稻,可选用 类型的二倍体水稻,对其进行染色体数目加倍处理。
(3)与野生型相比,敲除基因G导致粒长显著增加、粒宽减小,表明决定胖粒的基因G是显性基因。请以高产瘦粒水稻和非高产胖粒水稻纯合体为亲本设计实验,确定基因G是否位于6号染色体上(对杂交操作技术不作要求、两对等位基因均为完全显性):
实验思路: 。
预期结果及结论: 。
(4)研究发现与基因G在同一条染色体上的基因U受高温诱导表达,导致水稻花粉发育不良,若在36℃时含U的花粉粒1/3致死,则基因型为UuGg的个体在36℃环境下自交,其子代中胖粒:瘦粒= 。(不考虑交叉互换)
【答案】(12分,每空2分)
(1)12
(2) 茎秆粗壮、叶片果实种子都比较大、营养物质含量丰富 早熟
(3) 实验思路:让高产瘦粒水稻和非高产胖粒水稻纯合体杂交,F1自交得F2,观察并统计F2表现型及比例。 若F2中高产胖粒:高产瘦粒:非高产胖粒:非高产瘦粒为9:3:3:1,则基因G不位于6号染色体上;若F2中高产胖粒:高产瘦粒:非高产胖粒:非高产瘦粒不为9:3:3:1,则基因G位于6号染色体上。
(4)7:3
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质;进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【详解】(1)水稻时二倍体生物,且水稻是自花传粉植物没有性染色体,因此对水稻基因组进行测序,只需测定其一个染色体组中的染色体即可,即测定水稻12条染色体上的DNA序列。
(2)多倍体植株的优点是茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。若要培育成熟期接近正常二倍体的四倍体水稻,可选用早熟类型的二倍体水稻,对其进行染色体数目加倍处理。
(3)高产基因O是位于6号染色体上的显性基因,若想确定基因G是否位于6号染色体上,让高产瘦粒水稻基因型为OOgg和非高产胖粒水稻基因型为GG纯合体杂交,F1基因型为OGg,F1自交得F2,若基因G不位于,泽两对基因遵循基因的自由组合定律,F2中的表型及比例为高产胖粒O_G_:高产瘦粒O_gg:非高产胖粒G_:非高产瘦粒gg=9:3:3:1;若基因G位于6号染色体上,则两对基因不遵循基因的自由组合定律,F2中的表型及比例不为高产胖粒:高产瘦粒:非高产胖粒:非高产瘦粒不为9:3:3:1。
因此实验思路:让高产瘦粒水稻和非高产胖粒水稻纯合体杂交,F1自交得F2,观察并统计F2表现型及比例。
预期结果及结论:若F2中高产胖粒:高产瘦粒:非高产胖粒:非高产瘦粒为9:3:3:1,则基因G不位于6号染色体上;若F2中高产胖粒:高产瘦粒:非高产胖粒:非高产瘦粒不为9:3:3:1,则基因G位于6号染色体上。
(4)基因U与基因G在同一条染色体上,基因型为UuGg的个体产生雌配子的种类及比例为UG:ug=1:1,在36℃时含U的花粉粒1/3致死,因此因型为UuGg的个体产生雄配子的种类及比例为UG:ug=2:3,基因型为UuGg的个体在36℃环境下自交,子代中瘦粒所占的比例为1/2×3/5=3/10.则其子代中胖粒:瘦粒=7:3。
37.[生物——选修一:生物技术实践](15分)自然界一些微生物能产生脲酶,科研上很多研究和应用都与脲酶有关。回答相关问题:
(1)体检时,测试者口服含14C标记的尿素胶囊,通过测定呼出的气体是否含有14C来诊断是否感染幽门螺杆菌,这是因为该菌产生的脲酶能将尿素分解生成 。
(2)筛选尿素分解菌时,培养基中应该以尿素为唯一氮源,从功能上分析,该培养基属于 培养基。鉴别该菌时,如果培养基pH ,会导致酚红指示剂变红。培养基中可用葡萄糖作为碳源,进入细菌体内的葡萄糖的主要作用有 。
(3)脲酶固定化后稳定性和利用效率提高,固定化方法有 (答出2种)。
(4)研究人员利用细菌M,在不同条件下分批发酵生产脲酶,结果如图所示。推测 (培养时间/pH)是决定细菌M高脲酶活力的关键因素。
(5)脲酶活力大小是指其催化尿素分解的速度大小,其表示方法是: 。
【答案】(15分,除特殊标记外,每空2分)
(1)NH3和CO2
(2) 选择 升高 为细胞生命活动提供能量,为其他有机物的合成提供原料
(3)包埋法、化学结合法和物理吸附法
(4)pH
(5)单位时间内、单位体积中尿素(反应物)的减少量或者NH3和CO2(产物)的增加量来表示(3分)
【分析】1、培养基选择分解尿素的微生物的原理:培养基的氮源为尿素,只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,以尿素作为氮源。缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素,缺乏氮源而不能生长发育繁殖,而受到抑制,所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。
2、分解尿素的细菌的鉴定:细菌合成的脲酶将尿素分解成氨,氨会使培养基的碱性增强。在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养细菌,若指示剂变红,可确定该种细菌能够分解尿素。
【详解】(1)幽门螺杆菌(Hp)能产生脲酶,14C标记的尿素在脲酶的催化下能分解生成NH3和14CO2,一段时间后通过测定呼出的气体是否含有14CO2来诊断是否感染Hp。
(2)选择培养基是在培养基中加入某种化学物质,以抵制不需要的微生物的生长,促进需要的微生物的生长,目的是从众多微生物中分离所需要的微生物,培养基中应该以尿素为唯一氮源,该培养基属于选择培养基;由于细菌可以合成脲酶,脲酶将尿素分解成氨和二氧化碳,会使培养基碱性增强,pH升高,所以可以在培养基中加入酚红指示剂,若尿素被分解后产生氨,培养基pH升高,指示剂变红;进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是:为细胞生物生命活动提供能量,为其他有机物的合成提供原料。
(3)固定化酶技术是利用物理或化学方法将酶固定在一定空间内的技术,包括包埋法、化学结合法和物理吸附法。
(4)对比两坐标曲线,两图中脲酶活力随时间变化的曲线基本一致,说明培养时间不是决定因素;而维持pH在6.5不变与pH从6.5降为4.5相比较而言,酶活力值始终要高,说明pH为6.5时,有利于酶结构的稳定,故pH是决定细菌M高脲酶活力的关键因素。
(5)酶的活力可用单位时间底物的消耗量或产物的生成量表示,故脲酶活力大小表示方法是:单位时间内、单位体积中尿素(反应物)的减少量或者NH3和CO2(产物)的增加量来表示
38.[生物——选修三:现代生物科技专题](15分)玉米的甜度受到很多消费者的青睐,基因S与作物甜度相关,可将S基因导入到玉米细胞中,培育转基因玉米新品系。下图是S基因及相应质粒的结构示意图,据图回答下列问题。
(1)将S基因导入到玉米细胞的常用方法是 ,此方法的操作中,会应用酚类化合物处理植物细胞,其目的是 。
(2)为使S基因按正确方向与质粒连接,应选用的限制酶是 和 。
(3)S基因表达载体中,对S基因表达起调控作用的序列是 。
(4)若要检测转基因玉米细胞中是否含有S基因,可采用 技术进行检测,此技术的原理是 。
【答案】(15分,除特殊标记外,每空2分)
(1) 农杆菌转化法 吸引农杆菌移向玉米受体细胞,有利于目的基因成功转化
(2) XbaⅠ Hind Ⅲ
(3)启动子
(4)DNA分子杂交 具有互补碱基序列的DNA分子之间能够通过氢键等作用力形成稳定的双链区(3分)
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取方法有:从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】(1)将S基因导入到玉米细胞的常用方法是农杆菌转化法。酚类物质可以将含有目的基因重组后的质粒导入到农杆菌,而酚类化合物可以吸引农杆菌感染单子叶植物,使农杆菌进入单子叶植物细胞,这有利于目的基因片段介入到单子叶植物的染色体上,培育出转基因植物。
(2)据图分析,S基因内部含有BamHⅠ限制酶识别序列,而SalⅠ限制酶识别序列在T-DNA以外区域,在构建表达载体时,均不能用,且S基因上下游均有EcRⅠ限制酶识别序列,若使用该限制酶,则S基因两端会形成相同的黏性末端,易导致自身环化,故最好不用,因此最好选用XbaⅠ、Hind Ⅲ酶切割S基因和载体。
(3)启动子是DNA链上一段能与RNA聚合酶结合并起始RNA合成的序列,它是基因表达不可缺少的重要调控序列。
(4)检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术。DNA分子杂交技术的原理是基于具有互补碱基序列的DNA分子之间能够通过氢键等作用力形成稳定的双链区。
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