生物:河南省开封市开封五县六校2023-2024学年高二下学期6月月考试题(解析版)
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一、选择题(本题共20小题,每小题2.5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1. 某同学将喝过一半的酸奶放置在暖气上保温一段时间后,发现酸奶表面出现许多气泡,这些气泡主要来自于( )
A. 乳酸菌无氧呼吸产生的大量CO2
B. 暖气使酸奶中原有气体发生膨胀
C. 其他微生物进入酸奶繁殖并产气
D. 酸奶中某些化学物质的产气反应
【答案】C
【分析】由题干可知,该题主要考查生物的呼吸作用,细胞呼吸可以分为有氧呼吸和无氧呼吸,其中有氧呼吸吸收的氧气与释放的二氧化碳相等,而无氧呼吸可以按产物分为两类,一种是产生酒精和二氧化碳,另一种是产生乳酸。乳酸菌属于发酵产生乳酸的微生物。
【详解】A、乳酸菌无氧呼吸产物是乳酸,不产生CO2,A错误;
BC、酸奶表面出现许多气泡说明有产生气体的微生物进入,通过微生物的呼吸产生了大量CO2,而不是暖气使酸奶中原有气体发生膨胀,B错误,C正确;
D、化学物质不会单纯的反应,从根本上还是通过微生物的呼吸完成的,D错误。
故选C。
2. 关于发酵工程及其应用,下列相关表述正确的是( )
A. 发酵工程可直接利用生物材料中含有的天然菌种
B. 发酵工程一般包括菌种的选育和培养、接种、发酵、产物的分离和提纯等环节
C. 及时向发酵体系中加入营养物质即可保证目的菌种持续生长繁殖
D. 通过发酵工程,可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白作为家畜和家禽的饲料
【答案】B
【分析】1、发酵工程生产的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。
2、产品不同,分离提纯的方法一般不同。(1)如果产品是菌体,可采用过滤,沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来;(2)如果产品是代谢产物,可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取。
3、发酵过程中要严格控制温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件。
4、发酵过程一般来说都是在常温常压下进行,条件温和、反应安全,原料简单、污染小,反应专一性强,因而可以得到较为专一的产物。
【详解】A、发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种,天然存在的菌种,由于菌种不单一,所以产品品质不稳定,A错误;
B、发酵工程一般包括菌种的选育和培养、接种、发酵、产物的分离和提纯等环节,B正确;
C、要保持目的菌种持续生长繁殖还应及时清除代谢废物和部分目的菌种以保持适合微生物生长繁殖的种群密度和发酵体系的理化性质,C错误;
D、单细胞蛋白是指利用发酵工程获得的大量的微生物菌体,D错误。
故选B。
3. 植物细胞培养是指在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术,利用该技术获得植物细胞的某些次生代谢物。下列说法正确的是( )
A. 次生代谢物是在细胞整个生命进程中一直合成且必需的物质,可以从愈伤组织中获取
B. 次生代谢物有酚类、萜类和蛋白质及核酸等含氮化合物
C. 经纤维素酶和果胶酶充分处理后,植物组织分散为单个完整的植物细胞
D. 利用该技术可获得某些无法通过化学合成途径得到的产物
【答案】D
【分析】由于植物细胞的次生代谢物含量很低,从植物组织提取会大量破坏植物资源,有些产物又不能或难以通过化学合成途径得到,因此人们期望利用植物细胞培养来获得目标产物,这个过程就是细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、次生代谢物不是植物生长所必需的,一般在特定的组织或器官中,并在一定的环境和时间条件下才进行合成,A错误;
B、次生代谢物是一类小分子有机化合物(如酚类、萜类和含氮化合物),初生代谢物有糖类、脂质、蛋白质和核酸,B错误;
C、纤维素酶和果胶酶处理植物细胞获得的是原生质体,不能获得单个完整的悬浮细胞,C错误;
D、有些产物不能或难以通过化学合成途径得到,故利用该技术可获得某些无法通过化学合成途径得到的产物,D正确。
故选D。
4. 人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白,制备抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。有关制备过程的叙述正确的是( )
A. 可采用灭活病毒诱导动物细胞融合
B. 用特定的选择培养基进行第一次筛选时,融合细胞均能大量增殖
C. 利用抗原-抗体结合的原理筛选杂交瘤细胞
D. 筛选能分泌多种抗体的单个杂交瘤细胞进行克隆化培养
【答案】A
【分析】单克隆抗体的制备:(1)制备产生特异性抗体的B淋巴细胞:向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。(2)获得杂交瘤细胞。①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合;②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。(3)克隆化培养和抗体检测。(4)将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。(5)提取单克隆抗体:从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
【详解】A、诱导动物细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法,A正确;
B、用特定的选择培养基进行第一次筛选时,只有杂交瘤细胞才能大量增殖,B错误;
C、用特定的选择培养基抑制未融合细胞和同种细胞的融合体生存,进而筛选杂交瘤细胞,利用抗原-抗体杂交筛选能产生所需抗体的杂交瘤细胞,C错误;
D、由于一种B淋巴细胞经分化形成浆细胞后通常只能产生一种抗体,故筛选出的单个杂交瘤细胞无法分泌多种抗体,D错误。
故选A。
5. 关于“DNA的粗提取与鉴定”的实验,下列说法错误的是( )
A. 可选择鸡的血液作为该实验的材料
B. 离心研磨液是为了加速细胞碎片的沉淀
C. 粗提取的DNA溶于2ml/LNaCl溶液中,加入二苯胺试剂后呈现蓝色
D. 粗提取的DNA中可能含有蛋白质,可反复用酒精沉淀以提高DNA的纯度
【答案】C
【分析】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不溶于酒精溶液,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。
【详解】A、鸡红细胞有细胞核适合做DNA的粗提取与鉴定实验的材料,A正确;
B、离心研磨液是为了使细胞碎片沉淀,B正确;
C、DNA中加入二苯胺试剂沸水溶加热5分钟,待试管冷却后呈现蓝色,C错误;
D、DNA不溶于酒精,而某些蛋白质溶于酒精。可以反复多次用酒精沉淀出DNA,提高DNA纯度,D正确。
故选C。
6. 以限制酶和DNA连接酶为工具,将质粒(图1)和外源DNA(图2)进行切割、连接,以构建基因表达载体后转化到受体菌中,下列相关叙述错误的是( )
A. 研究人员一般用Mg2+处理受体菌以提高转化率
B. 用限制酶BamHI和HindⅢ来切割目的基因和质粒,保证目的基因上游与质粒上的启动子连接
C. 质粒和目的基因正确切割后,可用T4 DNA连接酶连接
D. 能在添加抗生素的培养基上生存的不一定是含有基因表达载体的受体菌
【答案】A
【分析】由图可知,质粒和外源DNA片段中均含有EcR Ⅰ酶切位点,都可以被EcR I破坏,故能使用该酶剪切含有目的基因的DNA和质粒,只使用EcR I,则质粒和目的基因两端的黏性末端相同,用连接酶连接时,会产生质粒和目的基因自身连接物,而利用BamH I和Hind Ⅲ剪切时,质粒和目的基因两端的黏性末端不同,用DNA连接酶连接时,不会产生自身连接产物。
【详解】A、研究人员一般用Ca2+处理受体菌使其变为感受态细胞,有利于吸收周围环境中的DNA分子,以提高转化率,A错误;
B、用限制酶BamH I和Hind Ⅲ来切割目的基因和质粒,质粒和目的基因两端的黏性末端不同,保证目的基因上游与质粒上的启动子连接,不会产生自身连接产物,B正确;
C、质粒和目的基因正确切割后,不管是哪种末端均可用T4 DNA连接酶连接,C正确;
D、能在添加抗生素的培养基上生存的是含有抗生素抗性基因的载体,不一定是含有基因表达载体的受体菌,D正确。
故选A。
7. 为筛选降解淤泥中某物质的菌株,对淤泥进行取样。取样后锥形瓶中细菌的密度为2×107个/mL,取0.1mL稀释后的菌液涂布培养。为保证每个平板上长出的菌落数不超过200个,则锥形瓶中的菌液稀释倍数至少是( )
A. 102B. 103C. 104D. 105
【答案】C
【分析】稀释涂布平板法的用途:1.分离微生物;2.统计样品中活菌的数目。
【详解】利用稀释涂布平板法对细菌进行计数,要保证每个平板上长出的菌落数不超过200,假设稀释倍数为M,在每个平板上涂布0.1ml稀释后的菌液,则有200×M÷0.1=2×107,则稀释倍数a=104,C正确,ABD错误。
故选C。
8. 培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质。下列关于培养基的说法正确的是( )
A. 培养霉菌时需要将培养基调至碱性
B. 制备马铃薯琼脂培养基时,需在酒精灯火焰附近倒平扳
C. 未添加任何碳源的培养基不可以用来培养微生物
D. 为防止培养基溅到培养皿盖上,倒平板时应把培养皿盖完全打开
【答案】B
【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出的供其生长繁殖的营养基质,主要含水、无机盐、氮源、碳源等成分,为了避免杂菌污染,配制好的培养基需灭菌处理。
【详解】A、培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性,A错误;
B、制备马铃薯琼脂培养基时,需在酒精灯火焰附近倒平扳,尽量避免杂菌的污染,B正确;
C、未添加任何碳源的培养基也可以用来培养微生物,如能够利用空气中二氧化碳的自养型微生物,C错误;
D、为防止杂菌污染,不可再倒平板时把培养皿盖完全打开,倒平板时正确的操作是将培养皿打开一条稍大于锥形瓶瓶口的缝隙,D错误。
故选B。
9. 下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述,错误的是( )
A. 动物核移植技术中、卵母细胞中的“核”其实是纺锤体-染色体复合物
B. 试管婴儿技术主要包括核移植、早期胚胎培养和胚胎移植等技术
C. 要对采集到的精子进行获能处理,然后才能用于体外受精
D. 胚胎工程是对自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作
【答案】B
【分析】1、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。2、体外受精技术培育试管动物的大致流程,体外受精包括精子的采集和获能、卵母细胞的采集和培养、受精作用;试管动物的培育除了采用体外受精技术,还采用早期胚胎培养和胚胎移植技术。
【详解】A、动物核移植技术中、卵母细胞中需要培养到MⅡ期,MⅡ期卵母细胞中的“核”其实是纺锤体-染色体复合物,A正确;
B、试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术,B错误;
C、精子经过获能处理后才具备受精的能力,因此要对采集到的精子进行获能处理,然后才能用于体外受精,C正确;
D、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。包括体外受精、胚胎移植、胚胎分割移植、胚胎干细胞培养等技术,D正确。
故选B。
10. 下列对于生物技术安全与伦理问题认识不合理的是( )
A. 通过防止转基因作物花粉的传播,减少对野生植物的基因污染
B. 通过禁止销售、食用转基因食品,提高转基因产品的安全性
C. 对植入前的胚胎进行遗传学诊断,有助于父母生育健康婴儿
D. 参观细菌战历史陈列馆,可帮助人们认识生物武器的危害
【答案】B
【分析】目前对转基因生物安全性的争论主要是食物安全和环境安全,另外还有生物安全问题,转基因生物的安全性问题。转基因食品、产品上都要标注原料来自转基因生物。当今社会的普遍观点是反对生殖性克隆人实验,但不反对转基因;试管婴儿可以设计婴儿的性别,反对设计试管婴儿的原因之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿。
【详解】A、转基因作物可以通过花粉或种子将外源基因扩散到其他植物,从而对生态环境造成潜在的危害,所以通过防止转基因作物花粉的传播,减少对野生植物的基因污染,A正确;
B、转基因食品的安全性问题还有待进一步研究,现在还没有禁止销售、食用转基因食品,可以通过标注转基因食品,增加转基因产品的安全性,B错误;
C、胚胎植入前遗传学诊断可以排除男女双方或一方患有的多种遗传病,有助于父母生育健康婴儿,C正确;
D、可以参观细菌战历史陈列馆或观看相关影像资料,帮助人们认识生物武器的危害,D正确。
故选B。
11. “小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头”,下列对诗句勾画出的生命系统的相关叙述正确的是( )
A. 组成荷花和蜻蜓的生命系统的结构层次完全相同
B. 池塘中的所有鱼构成一个种群
C. 生命系统的结构层次中可以含有泥土、水等非生物成分
D. 荷花中的蛋白质和核酸等生物大分子是生命系统的最低层次
【答案】C
【分析】生命系统的结构层次: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;地球上最基本的生命系统是细胞。分子、原子、化合物不属于生命系统;生命系统各层次之间层层相依,又各自有特定的组成、结构和功能;生命系统包括生态系统,所以应包括其中的无机环境。
【详解】A、荷花是植物,没有系统层次,而蜻蜓是动物,有系统层次,两者的生命系统的结构层次不完全相同,A错误;
B、种群是同一时间生活在一定区域的同种生物的全部个体,鱼有很多物种,池塘中的所有鱼不是一个种群,B错误;
C、生命系统的结构层次中有生态系统,而生态系统是指,在一定区域内生活的所有生物及其无机环境共同组成,因此生命系统的层次中可以含有泥土、水等非生物成分,C正确;
D、蛋白质和核酸等生物大分子不属于生命系统结构层次,D错误。
故选C
12. 支原体肺炎是一种常见的传染病,其病原体是一种称为肺炎支原体的单细胞生物,结构模式如图,下列叙述错误的是( )
A. 支原体没有核膜包围的细胞核
B. 细菌和支原体含有相同的碱基
C. 肺炎支原体在高浓度盐水中能够发生质壁分离现象
D. 支原体细胞内的核酸彻底水解后可得到8种产物
【答案】C
【分析】与真核细胞相比,原核细胞无以核膜为界限的细胞核,有拟核,无染色体。原核细胞只有一种细胞器——核糖体。
【详解】A、支原体是原核生物,没有以核膜为界限的细胞核,只有拟核,A正确;
B、细菌和支原体都是具有细胞结构的生物,都含有 A、T、C、G、U5 种相同的碱基,B正确;
C、肺炎支原体没有细胞壁和液泡结构,故肺炎支原体在高浓度盐水中不能够发生质壁分离现象,C 错误;
D、支原体细胞含有DNA和RNA两种核酸,彻底水解后可得到 5 种碱基、2 种五碳糖、1 种磷酸,共 8 种产物,D正确。
故选C。
13. 下列关于生物学实验中科学方法和技术的应用,叙述错误的是( )
A. 孟德尔在研究遗传规律时运用了假说-演绎法
B. “细胞学说”的建立基于科学观察和归纳概括的方法
C. 探索光合作用的原理时科学家运用了同位素示踪的方法
D. 格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验使用了物质分离鉴定技术
【答案】D
【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证(测交实验)→得出结论。
2、肺炎双球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲斯体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、孟德尔在研究豌豆杂交实验时,运用了假说-演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证(测交实验)→得出结论,A正确;
B、“细胞学说”的建立基于科学观察和归纳概括的方法,主要用到了不完全归纳法,B正确;
C、探索光合作用的原理时科学家运用了同位素示踪的方法,主要用了18O等标记,C正确;
D、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验证明S型细菌中存在转化因子,但并未用到物质分离鉴定技术,D错误。
故选D。
14. 下列有关细菌的说法错误的是( )
A. 念珠蓝细菌不能用肉眼分辨,但是其细胞比一般的细菌大
B. 淡水水域污染后的水华与蓝细菌和绿藻的大量繁殖有关
C. 细菌中除支原体外均有细胞壁、细胞膜和细胞质
D. 大肠杆菌的拟核是其大型环状DNA分子所在的特定区域
【答案】C
【分析】细胞包括真核细胞和原核细胞,真、原核细胞最大的区别在于是否含有成形的细胞核。原核细胞只含有核糖体这一种细胞器。常见的原核生物有衣原体、支原体、蓝细菌、细菌、放线菌等,常见的真核生物有动植物和真菌。
水体富营养化是由于氮、磷等营养元素在水体浓度上升而导致大量藻类及其它浮游生物滋生的现象。
【详解】A、大多数细菌的直径为0.5-5.0μm,蓝细菌的直径约为10μm,因此念珠蓝细菌不能用肉眼分辨,但是其细胞比一般的细菌大,A正确;
B、淡水水域污染后富营养化,导致蓝细菌和绿藻大量繁殖形成水华,影响水质和水生动物的生活,B正确;
C、细菌均有细胞壁、细胞膜和细胞质,但支原体不是细菌,C错误;
D、大肠杆菌是原核生物,不含有成形的细胞核,其大型环状DNA分子位于胞内的特定区域,该区域称之为拟核,D正确。
故选C。
15. 组成生物体的任何一种化合物都不能够单独完成某一种生命活动,这些化合物只有按照一定方式有机地组织起来,才能表现出细胞和生物体的生命现象。下列有关叙述正确的是( )
A. 核酸是携带遗传信息的物质,生物体内只有DNA才能携带遗传信息
B. 葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质,糖类均仅含有C、H、O
C. 血红蛋白参与血液中O2的运输,组成血红蛋白的氨基酸的R基中含有Fe
D. Mg是构成叶绿素的必需元素,能进行光合作用的细胞通常都含有叶绿素
【答案】D
【分析】糖类可以分为单糖、二糖和多糖,单糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖,其中葡萄糖是生命活动所需的主要能源物质,核糖与脱氧核糖是构成核酸的成分,多糖主要包括淀粉、纤维素和糖原,淀粉是植物体内的主要储能物质,纤维素是构成细胞壁的主要成分,糖原是动物细胞内的储能物质,分为肝糖原和肌糖原。
【详解】A、核酸(包括DNA和RNA)是携带遗传信息的物质,DNA和RNA都能携带遗传信息,A错误;
B、糖类并非均仅含有C、H、O,如几丁质含有N元素,B错误;
C、血红蛋白参与血液中O2的运输,体现了其物质运输功能,但血红蛋白中的Fe并非存在于R基中,C错误;
D、Mg是构成叶绿素的必需元素,能进行光合作用的细胞通常都含有叶绿素,如植物细胞的叶绿体中含有叶绿素,能进行光合作用的蓝细菌也含有叶绿素,D正确。
故选D。
16. 雪莲果含水丰富,含糖量不高,且糖分主要为低聚果糖。低聚果糖可促进脂肪代谢以降低血脂浓度,促进肠道内益生菌的生长,以及提高肠道对钙、铁的吸收,但低聚果糖不能被人体直接消化吸收。下列有关叙述错误的是( )
A. 钙、铁等无机盐被吸收后,可参与构成细胞内的某些复杂化合物
B. 低聚果糖不能被人体直接消化吸收,是因为人体缺乏相关的酶
C. 维生素D和低聚果糖都可以用于预防老年人患骨质疏松症
D. 雪莲果含有低聚果糖,因此糖尿病患者不可以食用
【答案】D
【分析】细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,无机盐是细胞必不可少的许多化合物的成分。生物体内的某些无机盐离子,必须保持一定的量,这对维持细胞的酸碱平衡也非常重要。
【详解】A、钙、铁等无机盐被吸收后,可参与构成细胞内的某些复杂化合物,如铁是构成血红蛋白的成分之一,A正确;
B、低聚果糖是由1分子蔗糖与1~3分子果糖聚合而成的,不能被人体直接消化吸收,是因为人体缺乏相关的酶,B正确;
C、维生素D和低聚果糖都可以提高肠道对钙、铁的吸收,因此用于预防老年人患骨质疏松症,C正确;
D、雪莲果含有低聚果糖,不能被人体直接消化吸收,因此糖尿病患者可以食用而不会升高血糖,D错误。
故选D。
17. 发菜中含有水、蛋白质、糖类、脂肪等化合物,还含有铁、钙、磷等人体需要的多种矿物质。下列相关叙述错误的是( )
A. 组成发菜元素中,既有大量元素,也有微量元素
B. 降低环境中镁离子含量,发菜的光合速率不受影响
C. 发菜含有的生物大分子中,蛋白质能与双缩脲试剂反应
D. 发菜中的含磷有机物,有的是生命活动的直接能源物质
【答案】B
【分析】组成生物体的化学元素根据含量可以分为大量元素和微量元素,大量元素包括氧、碳、氢、氮、钙、磷、钾、硫、镁等。其中C为最基本元素,C、H、O、N为基本元素。微量元素包括:Fe、Mn、B、Zn、M、Cu。
【详解】A、由题意可知,组成发菜的元素中,既有大量元素(如钙、磷),也有微量元素(如铁),A正确;
B、发菜的叶绿素含有镁,缺镁会导致叶绿素的合成受阻,进而影响发菜的光合速率,B错误;
C、发菜含有的生物大分子有蛋白质、核酸和多糖等,其中蛋白质能与双缩脲试剂反应,C正确;
D、发菜中的含磷有机物有磷脂、核酸、ATP等,ATP是生命活动的直接能源物质,D正确。
故选B。
18. 下列有关元素和化合物的叙述,错误的有几项( )
①蛋白质中的氮元素主要存在于氨基中
②糖类、脂肪、蛋白质是构成生物膜的重要成分
③叶绿素的元素组成为C、H、O、N、Mg
④胆固醇不仅参与血液中脂质的运输,还是植物细胞膜的重要成分
⑤淀粉酶、RNA聚合酶与双缩脲试剂反应均呈紫色
⑥ATP、染色体中含有的五碳糖相同
⑦ATP、DNA、RNA都含有腺苷,组成元素都有C、H、O、N、P
⑧催化化学反应的酶的合成场所为核糖体
A. 五项B. 六项C. 七项D. 八项
【答案】B
【分析】1、构成细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质,此外动物细胞膜中还含有胆固醇;
2、构成ATP的五碳糖是核糖;
3、蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色;
4、酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,化学本质是蛋白质或RNA,作用机理是降低化学反应的活化能。
【详解】①蛋白质中的氮元素主要存在于连接相邻氨基酸的-CO-NH-中,①错误;
②脂肪不是构成生物膜的重要成分,②错误;
③叶绿素的元素组成为C、H、O、N、Mg,③正确;
④胆固醇不仅参与血液中脂质的运输,还是动物细胞膜的重要成分,④错误;
⑤淀粉酶、RNA聚合酶的化学本质是蛋白质,与双缩脲试剂反应均呈紫色,⑤正确;
⑥ATP中含有的五碳糖是核糖,染色体中含有的五碳糖是脱氧核糖,⑥错误;
⑦腺苷是由核糖和腺嘌呤组成,ATP和RNA中含有的五碳糖都是核糖,ATP、RNA都含有腺苷,组成元素都有C、H、O、N、P,DNA中含有的五碳糖是脱氧核糖,组成元素有C、H、O、N、P,不含有腺苷,⑦错误;
⑧催化化学反应的酶的化学本质是蛋白质或RNA,合成场所为核糖体或细胞核,⑧错误。
故选B。
19. 下列有关组成细胞的元素和化合物的描述,正确的是( )
A. 细胞中的元素大多以化合物形式存在
B. 变性的蛋白质不能使双缩脲试剂产生颜色反应
C. 人体肝脏和肌肉组织中的糖原都能分解为葡萄糖来提高血糖浓度
D. DNA、RNA中都有磷酸二酯键,但DNA有氢键,RNA没有氢键
【答案】A
【分析】1、糖类一般由C、H、O三种元素组成,分为单糖、二糖和多糖,是主要的能源物质。常见的单糖有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等。植物细胞中常见的二糖是蔗糖和麦芽糖,动物细胞中常见的二糖是乳糖。植物细胞中常见的多糖是纤维素和淀粉,动物细胞中常见的多糖是糖原。
2、有机物的鉴定方法:(1)斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀)。(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。(4)淀粉遇碘液变蓝。
【详解】A、细胞中的元素有20多种,大多以化合物的形式存在,A正确;
B、变性的蛋白质仍含有肽键,能与双缩脲试剂产生颜色反应,B错误;
C、人体肝脏和肌肉组织中分别含有肝糖原和肌糖原,通常只有肝糖原能分解产生单糖提供能量,C错误;
D、DNA、RNA中都有磷酸二酯键,DNA含有氢键,tRNA的双链区域也含有氢键,D错误。
故选A。
20. 如图所示的是构成细胞的元素及化合物,a、b、c、d代表不同的小分子物质,A、B、C代表不同的大分子物质,下列相关叙述正确的是( )
A. 物质A可能是脂肪,a表示甘油和脂肪酸
B. b用于合成B时需要tRNA转运
C. 将C彻底水解可以得到4种c
D. d发挥作用时需要与靶细胞膜上的受体结合
【答案】B
【分析】题图分析:B、C是染色体的主要成分,C含C、H、O、N、P,所以C是DNA,则B是蛋白质,b是氨基酸,c是脱氧核苷酸。A是植物细胞内特有的储能物质,所以A是淀粉,a是葡萄糖。d促进生殖器官的发育,激发并维持雄性动物的第二性征,所以d是性激素。
【详解】A、物质A是大分子,且是植物细胞特有的储能物质,A是淀粉。脂肪动物细胞中也有,且不是生物大分子,A错误;
B、B、C是染色体的主要成分,B含C、H、O、N,所以B是蛋白质,b是氨基酸。b氨基酸合成B蛋白质时需要tRNA转运氨基酸至核糖体上,B正确;
C、B、C是染色体的主要成分,C含C、H、O、N、P,所以C是DNA,c是脱氧核苷酸。所以将C彻底水解可以得到四种含氮碱基(A、T、G、C)、脱氧核糖、磷酸,即共6种产物,C错误;
D、d促进生殖器官的发育,激发并维持雄性动物的第二性征,所以d是性激素。性激素(脂质)是信息分子,起作用时要与细胞内特异性受体结合,D错误。
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共40分。
21. 农业生产上有一种广泛使用除草剂,在土壤中不易被降解,长期使用会污染土壤。为修复被该除草剂污染的土壤,可按下图所示程序选育出能降解该除草剂的细菌。已知该除草剂(含氮有机物)在水中溶解度低,含一定量除草剂的培养基不透明。
回答下列问题:
(1)制备土壤浸出液要从长期使用该除草剂的土壤处取样,原因是 __________。
(2)I整个操作过程需在酒精灯火焰旁进行的目的是__________,在选育过程中,应将土壤浸出液接种于以__________为唯一氮源的固体培养基上。
(3)Ⅱ中需对接种工具灼烧灭菌__________次。每次划线都要从__________开始,这样做的目的是__________。
(4)由Ⅲ可知,在此培养基上形成的菌落中,__________菌落是能高效分解该除草剂的理想菌落。该培养基上出现了少数无透明圈菌落,据此可推测这部分微生物具有__________能力。若要设计实验验证你的推测是正确的,请简要写出实验思路__________。
【答案】(1)经过除草剂的长期选择作用,该类土壤中除草剂分解菌数量更多
(2)①. 避免周围环境中微生物的污染(防止杂菌污染 )②. 除草剂
(3)①. 6/六 ②. 上一次划线的末端 ③. 线条末端细菌数目比起始数少,从末端开始划线能使细菌数目随划线次数的增加而减少,最后得到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的菌落
(4)①. 有透明圈 ②. 固氮 ③. 将无透明圈菌落接种在无氮源培养基上观察其能否正常生长
【分析】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。
(1)经过除草剂的长期选择作用,该类土壤中除草剂分解菌数量更多,因此制备土壤浸出液要从长期使用该除草剂的土壤处取样;
(2)I整个操作过程需在酒精灯火焰旁进行的目的是避免周围环境中微生物的污染(防止杂菌污染 );该除草剂为含氮有机化合物,降解该除草剂的细菌可以除草剂为氮源,图中的培养基中除草剂(含氮有机化合物)是唯一的氮源,以选择出能降解该除草剂的细菌;
(3)图中的Ⅱ是平板划线法,在每次划线前后都要对接种环进行灭菌,因此按照图中划线顺序(1→2→3→4→5),整个划线过程中需要对接种环进行灼烧的次数为6次;平板划线法每次划线要从上一次划线的末端开始,目的是使细菌的浓度越来越低,最终细菌单个分布,最后一次划线的末端处的菌落最可能是由单个细菌繁殖而成的;
(4)由Ⅲ可知,在此培养基上形成的菌落中,有透明圈菌落是能高效分解该除草剂的理想菌落;因为该培养基是以除草剂(含氮有机化合物)是唯一的氮源,能分解除草剂的生物能在该培养基中生存,而该培养基上出现了少数无透明圈菌落,说明这部分微生物不能分解除草剂但具有固氮能力;若要设计实验验证你的推测是正确的,可以将无透明圈菌落接种在无氮源培养基上观察其能否正常生长。
22. 除草剂的有效成分草甘膦能够专一地抑制EPSP合酶的活性,从而使植物体内多种代谢途径受到影响而导致植物死亡。草甘膦没有选择性,它在除掉杂草的同时也会使作物受损。解决这个问题的方法之一就是培育抗草甘膦的作物。我国云南大学的科研人员从青麻、长芒苋、黑麦草等生物体内获得抗草甘膦(EPSPS)基因并利用农杆菌转化法成功培育出了抗草甘膦的油菜、玉米、棉花及烟草等。其大致流程如图所示,回答下列问题:
(1)获得的抗EPSPS基因可利用 _____ 技术大量扩增,其依据的原理是____________ 。 该过程需在含____的缓冲液中加入适量的模板DNA、分别与两条模板链结合的______、4种脱氧核苷酸及_________等。
(2)基因表达载体必须的结构除了目的基因、标记基因外,还必须有 __________(它是__________识别和结合的位点)和终止子等。
(3)过程③将构建的基因表达载体导入农杆菌之前,一般先用 ________处理农杆菌,为筛选出含重组质粒的农杆菌,应将转化的农杆菌培养在含 _________ 的培养基上。
(4)若要从个体生物学水平鉴定培育的转基因玉米植株是否具有抗草甘膦的特性,应进行的操作是 __________________。
【答案】(1)①. PCR ②. DNA半保留复制 ③. Mg2+ ④. 2种引物 ⑤. 热稳定DNA聚合酶(Taq酶)
(2)①. 启动子 ②. RNA聚合酶
(3)①. Ca2+ ②. 卡那霉素
(4)向转基因玉米植株喷洒草甘膦并观察其是否死亡
【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:分子水平上的检测和个体水平上的鉴定。
(1)过程①称为逆转录(或反转录),该过程需要逆转录酶,通过该过程可获得相关的目的基因。获得的抗EPSPS基因可利用PCR技术大量扩增,该过程依据的原理是DNA半保留复制。PCR缓冲液中应含Mg2+,作为酶的激活剂,应含2种引物用来与模版链结合,应含热稳定DNA聚合酶(Taq酶),催化子链中磷酸二酯键的形成。
(2)基因表达载体必须的结构除了目的基因、标记基因、复制原点外,还必须有启动子和终止子,基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤;RNA聚合酶与启动子结合,启动转录。
(3) 过程③将构建的基因表达载体导入农杆菌之前,一般先用Ca2+处理农杆菌,从而使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,进而可提高转化效率。为筛选出含重组质粒的农杆菌,由于重组载体上含有卡那霉素抗性基因,应将转化的农杆菌培养在含卡那霉素的培养基上,在该培养基上能生长的就是成功导入目的基因的受体细胞(大肠杆菌)。
(4)若要从个体生物学水平鉴定培育的转基因玉米植株是否具有抗草甘膦的特性,需要进行个体生物学鉴定,具体操作为用草甘膦喷洒转基因植株,观察生长状况。
23. 如图表示一分子的胰岛素原切去C肽(图中箭头表示切点)可转变成一分子的胰岛素(图中数字表示切去C肽后氨基酸的序号)。请据图回答下列问题:
(1)图中胰岛素的肽链是在核糖体上通过___________(填化学反应过程)形成的,而二硫键则是后续加工形成的。每条肽链中氨基酸是通过__________连接的。
(2)图中这51个氨基酸形成胰岛素后,相对分子质量比原来51个氨基酸的总相对分子质量减少了__________。
(3)从氨基酸的角度分析,胰岛素分子与其他蛋白质结构不同的直接原因是___________。
(4)胰岛素具有降低血糖的作用,这说明蛋白质具有__________的功能。
(5)现有一链状多肽,其化学式为C55H70N10O19,已知将它彻底水解后得到下列4种氨基酸:
①据图可知,丙氨酸和谷氨酸的R基分别是__________、__________。
②根据该多肽的化学式推算,它在完全水解后共可得到__________个氨基酸。
【答案】(1)①. 脱水缩合 ②. 肽键
(2)888 (3)组成胰岛素的氨基酸的种类、数目和排列顺序与其他蛋白质有差异
(4)调节机体的生命活动
(5)①. —CH3 ②. —CH2CH2COOH ③. 10
【分析】氨基酸通过脱水缩合形成多肽链,而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基(-COOH )和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接,同时脱出一分子水的过程;连接两个氨基酸的化学键是肽键;氨基酸形成多肽过程中的相关计算:肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数,游离氨基或羧基数=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数,至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数;蛋白质的相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量一脱去水分子数×18。
(1)图中所示的肽链是在核糖体上通过脱水缩合反应形成的,而二硫键则是在内质网中经过后续的加工形成的;每条肽链中氨基酸通过肽键相连。
(2)图中这51个氨基酸脱去51-2=49个水分子后形成胰岛素,相对分子质量比原来51个氨基酸的总相对分子质量减少了49×18=882,并且还减少了6个氢原子(二硫键形成过程中失去),即相对分子质量共减少了882+6×1=888。
(3)从氨基酸的角度分析,蛋白质分子之间结构不同的原因是参与组成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同,即胰岛素分子与其他蛋白质结构不同的直接原因是组成胰岛素分子的氨基酸的种类、数目和排列顺序与其他蛋白质之间有差异。
(4)胰岛素具有降低血糖的作用,这说明蛋白质具有调节机体的生命活动的功能。
(5)①氨基酸的结构通式为 ,据此可看出,丙氨酸和谷氨酸的R基分别是—CH3、—CH2CH2COOH。
②图丙中的4种氨基酸组成的该多肽链的化学式为C55H20N10O9,经彻底水解后产生的4种氨基酸都只含有一个N原子(R基中均不含氨基),因此根据N原子数可推知该多肽是由10个氨基酸脱水缩合形成的,因此该多肽在完全水解后可得到10个氨基酸。
24. 为探究玉米籽粒发芽过程中一些有机物含量的变化,研究小组利用下列供选材料用具进行了实验。材料用具:玉米籽粒;斐林试剂,双缩脲试剂,碘液,缓冲液,淀粉,淀粉酶等;研钵,水浴锅,天平,试管,滴管,量筒,容量瓶,显微镜,玻片,酒精灯等。请回答下列问题:
(1)为了检测玉米籽粒发芽过程中蛋白质(肽类)含量变化,在不同发芽阶段玉米提取液中,分别加入__________试剂,比较颜色变化。该实验需要选用的器具有__________(填序号)。
①试管 ②滴管 ③量筒 ④酒精灯 ⑤显微镜
(2)为了检测玉米籽粒发芽过程中淀粉含量变化,将不同发芽阶段的玉米籽粒纵切,滴加__________,进行观察。结果显示,胚乳呈蓝色块状,且随着发芽时间的延长,蓝色块状物变小。由此可得出的结论是__________。
(3)为了验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶作用的结果,设计了如下实验:在1~4号试管中分别加入相应的提取液和溶液(如下图所示),40℃温育30 min后,分别加入斐林试剂并60℃水浴加热,观察试管内颜色变化。
请继续以下分析:
①设置试管1作为对照,其主要目的是_________。
②试管2中应加入的X是__________的提取液。
③预测试管3中的颜色变化是_________。若试管4未出现预期结果(其他试管中结果符合预期),则最可能的原因是__________。
【答案】(1)双缩脲 ①②③ (2)碘液 玉米发芽过程中胚乳的淀粉逐渐减少 (3)排除用于实验的淀粉溶液中含有还原性糖 发芽前玉米 蓝色→砖红色 淀粉酶已失活
【分析】根据题干信息分析,本题主要考查玉米籽粒萌发过程中蛋白质、淀粉等化合物的含量变化,蛋白质和多肽可以用双缩脲试剂进行检测,产生紫色反应,而氨基酸不能产生紫色反应;淀粉可以用碘液检测产生蓝色,淀粉水解产生的麦芽糖、葡萄糖属于还原糖,可以用斐林试剂检测,在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀。
【详解】(1)根据以上分析可知,检测蛋白质或多肽应该用双缩脲试剂;该实验需要用量筒量一定量的蛋白质溶液、双缩脲试剂A液,需要用滴管滴加双缩脲试剂B液,但是该实验不需要加热,也不需要显微镜观察,故选①②③。
(2)检测淀粉应该用碘液;胚乳呈现蓝色块状,说明胚乳含有大量的淀粉,而随着时间的延长,蓝色块状变小了,说明玉米发芽的过程中胚乳的淀粉逐渐减少了。
(3)①该实验的目的是验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶的作用,在淀粉酶的作用下淀粉水解产生了还原糖,还原糖用斐林试剂检测会出现砖红色沉淀。1号试管加的是缓冲液和淀粉,作为对照试验,其可以排除用于实验的淀粉溶液中含有还原糖。
②根据单一变量原则,1号试管加的是缓冲液作为对照,3号、4号实验组分别加了发芽玉米提取液、淀粉酶溶液,则2号试管加的X溶液应该是发芽前玉米提取液。
③3号试管发芽玉米提取液中含有淀粉酶,催化淀粉水解产生了还原糖,因此其颜色由蓝色变成了砖红色;如4号试管的颜色没有从蓝色变成砖红色,可能是因为淀粉酶已失活,不能催化淀粉水解。
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