试题(解析版)
1.纤毛是某些原核细胞和真核细胞表面伸出的、能运动的突起,精子的尾部也属于纤毛。纤毛的运动与其含有的动力蛋白有关,动力蛋白具有ATP酶的活性,能通过自身空间结构的改变引起运动。下列叙述合理的是( )
A. 真核细胞与原核细胞中合成动力蛋白的细胞器不同 B. 动力蛋白通过提供能量与改变结构引起纤毛运动 C. 纤毛运动中动力蛋白通过肽键的合成与断裂改变空间结构 D. 动力蛋白基因突变可导致男性不育 【答案】D 【解析】 【分析】
由题意可知,动力蛋白具有ATP酶的活性,只能降低反应所需的活化能,不能为反应提供能量。 【详解】动力蛋白的化学本质是蛋白质。真核细胞和原核细胞中合成动力蛋白的细胞器均是核糖体,A错误;动力蛋白具有ATP酶的活性,能通过自身空间结构的改变,降低化学反应的活化能,不能提供能量。动力蛋白能够催化ATP水解,为纤毛的运动提供能量,B错误;纤毛运动中动力蛋白起到催化作用,这个过程中动力蛋白的空间结构发生改变,无肽键的合成与断裂,C错误;动力蛋白基因突变可导致精子的运动能力降低,从而引起男性不育,D正确。故选D。
【点睛】分析题干的信息,明确动力蛋白具有催化功能是解答本题的关键。
2.痤疮是一种常见的皮肤病,又被称为“青春痘”。雄性激素与皮脂腺细胞内的受体结合,进入细胞核,引起脂质分泌。雄性激素水平升高导致脂质分泌增多,堵塞毛囊口,形成痤疮。由于毛囊内的痤疮丙酸杆菌大量繁殖,因此痤疮通常会伴随炎症的发生。青少年是痤疮的常发人群。下列有关叙述错误的是( ) A. 痤疮丙酸杆菌是一种厌氧微生物,繁殖所需的能量只能来自细胞质 B. 雄性激素的受体在细胞内,通过调节脂质合成代谢影响脂质的分泌 C. 痤疮患者体内通常能检测到抗痤疮丙酸杆菌抗体的存在
D. 痤疮发生的直接原因是雄性激素水平升高和痤疮丙酸杆菌异常增殖 【答案】D 【解析】 【分析】
由题意可知,痤疮丙酸杆菌属于细菌,为原核生物,细胞内只有核糖体一种细胞器。痤疮是由于雄性激素
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水平升高导致脂质分泌增多,堵塞毛囊口所致。痤疮伴随炎症的发生是由于毛囊内的痤疮丙酸杆菌大量繁殖所致。
【详解】痤疮丙酸杆菌是一种厌氧微生物,且是原核生物,只有核糖体,没有其他细胞器,所以繁殖所需的能量只能来自细胞质,A正确;由题意可知,雄性激素的受体在细胞内,雄性激素与受体结合后进入细胞核,引起脂质分泌增多,B正确;由“由于毛囊内的痤疮丙酸杆菌大量繁殖,因此痤疮通常会伴随炎症的发生。”可知,痤疮丙酸杆菌进入机体,可引起机体的免疫反应,产生相应的抗体,C正确;由“雄性激素水平升高导致脂质分泌增多,堵塞毛囊口,形成痤疮。”可知,痤疮发生的直接原因是雄性激素水平升高,D错误。故选D。
【点睛】分析题干的信息,理清痤疮和炎症发生的直接原因是解答本题的关键。
3.激动素是一种植物生长调节剂,干旱缺水环境下使用激动素可影响棉花产量。为探究干旱环境下不同浓度的激动素对棉花产量的影响,某研究小组在棉花生产早期进行了实验,结果如图。下列叙述正确的是( )
A. 激动素直接从植物产生部位运输到作用部位 B. 该实验存在两组空白对照,不符合对照原则 C. 可进一步探究棉花生长不同时期激动素的作用效果 D. 缺水环境下,激动素的作用体现出了两重性 【答案】C 【解析】
激动素是一种植物生产调节剂,是人工合成的,植物不能产生,A错误;根据实验的对照性原则,水分充足组与缺水组对照,激动素0单位与其他单位对照,因此该实验存在两组空白对照,B错误;该实验的目的是探究干旱环境下不同浓度的激动素对棉花产量的影响,可进一步探究棉花生长不同时期激动素的作用效果,C正确;据图分析,与0单位相比,其他单位都表现为促进作用,因此不能体现激动素作用的两重性,D错误。
4.艾滋病(AIDS)是由于感染HIV引起的一类传染病,人体感染HIV后体内HIV浓度和T细胞浓度随时间变化如图。下列相关叙述正确的是( )
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A. 曲线AB段,HIV浓度上升的主要原因是它在内环境中大量增殖的结果 B. 曲线BC段,HIV浓度下降主要是体液免疫和细胞免疫共同作用的结果 C. 曲线CD段,人体的细胞免疫能力大大下降,体液免疫基本不受影响 D. 曲线EF段,T细胞浓度上升是因为骨髄中造血干细胞快速分裂的结果 【答案】B 【解析】
结合曲线图分析,由于HIV只能在宿主细胞内才能增殖,所以AB段内HIV浓度上升的主要原因是它在宿主细胞中大量增殖的结果,不是内环境,A错误;消灭HIV,一方面需要细胞免疫将胞内的HIV释放到内环境,另一方面需要体液免疫将内环境中的HIV通过与抗体结合而消灭的HIV,所以B正确;图中CD段时期,体内HIV逐渐增多,而T细胞逐渐减少,由于T细胞既要参与细胞免疫,也要参与体液免疫,所以随T细胞的减少,细胞免疫和体液免疫都要大大降低,C错误;T细胞是在胸腺内产生并成熟,不是在骨髓,所以D错误。
5.北京航空航天大学建立的“月宫一号”是由植物、动物、微生物组成的人工闭合生态系统,已经有三位志愿者在该生态系统中生活了105天,如图为该生态系统的部分示意图。下列相关叙述中,错误的是
A. 该生态系统的主要成分是微生物,所以不会较长时间保持相对稳定 B. 相比北京地区的自然生态系统,该生态系统的自我调节能力较弱 C. 图中各种生物都通过细胞呼吸的方式散失大量热能 D. 该生态系统的恢复力稳定性相对较强 【答案】A 【解析】
该生态系统的主要成分是生产者,A错误;相比北京地区的自然生态系统,该生态系统的生物种类较少,因此自我调节能力减弱,B正确;图中各种生物都通过细胞呼吸的方式散失大量热能,C正确;该生态系统的抵抗力稳定性较弱,二恶恢复力稳定性较强,D正确。
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6.蝗虫的性别决定属于XO型,O代表缺少一条性染色体,雄蝗虫2N=23,雌蝗虫2N=24。控制体色褐色(A)和黑色(a)的基因位于常染色体上,控制复眼正常(B)和异常(b)的基因位于X染色体上,且基因b使精子致死。下列有关蝗虫的叙述,正确的是
A. 萨顿通过观察雄蝗虫体细胞和精子细胞的染色体数,提出了基因在染色体上的假说 B. 蝗虫的群体中,不会存在复眼异常的雌雄个体
C. 杂合复眼正常雌体和复眼异常雄体杂交,后代复眼正常和复眼异常的比例为1:1 D. 纯合褐色复眼正常雌体和黑色复眼异常雄体杂交,后代雌雄个体都表现为褐色复眼正常 【答案】C 【解析】
萨顿运用类比推理的方法,依据基因和染色体在行为上存在着明显的平行关系,提出了基因在染色体的假说,A错误;控制复眼正常(B)和异常(b)的基因位于X染色体上,且基因b使精子致死,因此蝗虫的群体中,不会存在复眼异常的雌性个体,但是存在复眼异常的雄性个体,B错误;杂合复眼正常雌体基因型为XBXb,复眼异常雄体基因型为XbO,由于基因b使精子致死,因此两者杂交后代为:复眼正常雄性(XBO):复眼异常雄性(XbO)=1:1,C正确;纯合褐色复眼正常雌体基因型为AAXBXB,黑色复眼异常雄体基因型为aaXbO,由于基因b使精子致死,因此两者杂交后代没有雌性个体,D错误。
7.图1为25 ℃环境中甲、乙两种植物在不同光照强度下CO2吸收量的变化曲线,图2表示在一定光照强度下温度对图1中一种植物CO2吸收量和释放量的影响情况[单位:mg/(m·h)]。请回答:
2
(1)图1的B点时,甲种植物的根尖分生区细胞中能合成ATP的场所有_______________。在B点时甲种植物的叶肉细胞的光合作用强度________(填“<”“=”或“>”)呼吸作用强度。
(2)将图2中的植物放在A点所对应的温度条件下(其他条件与图2的相同),一段时间后,该植物体内有机物的量会________(填“增加”“不变”“减少”或“无法判断”)。 (3)图2中植物为图1中的________(填“甲种植物”或“乙种植物”)。
(4)据图分析,当光照强度达到C点时,限制甲种植物CO2吸收量的主要环境因素是___。
(5)由于洪涝灾害乙种植物很长一段时间处于水淹条件下,请写出该条件下这种植物根部细胞呼吸作用中能量的转化情况_______________________。
【答案】 (1). 细胞质基质、线粒体(或细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜) (2). > (3). 增
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加 (4). 甲种植物 (5). CO2浓度 (6). 有机物中稳定的化学能转化为热能、ATP中活跃的化学能以及酒精中的化学能 【解析】 【分析】
1、有氧呼吸的三个阶段
第一阶段发生在细胞质基质中,反应方程式:C6H12O
2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+能量(少)
6CO2+20[H]+能量(少)
第二阶段发生在线粒体基质中,反应方程式:2C3H4O3+6H2O第三阶段发生在线粒体内膜,反应方程式:24[H]+6O22、无氧呼吸的两个阶段
第一阶段发生在细胞质基质中,反应方程式:C6H12O
12H2O+能量(多)
2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+能量(少)
2C2H5OH+2CO2+能量(少)或
第二阶段发生在细胞质基质中,反应方程式:2C3H4O3(丙酮酸)+4[H] 2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]
2C3H6O3(乳酸) +能量(少)
【详解】(1) 图1的B点时,甲种植物的根尖分生区细胞只进行呼吸作用,因此能合成ATP的场所有细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜。由图1可知,B点时,甲植物的CO2吸收量为0,说明植物的光合作用强度等于植物的呼吸作用强度,但是植物只有叶肉细胞进行光合作用,而整株植物细胞都要进行呼吸作用,故植物叶肉细胞的光合速率大于叶肉细胞的呼吸速率。
(2)在图2中,光照下CO2的吸收量表示净光合速率,黑暗中CO2的释放量表示呼吸速率。由图2可知,植物放在A点所对应的温度条件下(其他条件与图2的相同),净光合速率大于0,故一段时间后,该植物体内有机物的量会增加。
(3)图2中,植物在温度为25℃,黑暗中CO2的释放量为2,与图1中甲种植物的呼吸速率对应。因此,图2中植物为图1中的甲种植物。
(4)由图1可知,当光照强度达到C点时,甲植物达到光饱和点,又因该温度为最适宜温度,因此限制甲种植物CO2吸收量的主要环境因素为CO2浓度。
(5)乙种植物很长一段时间处于水淹条件下,植物根部细胞进行无氧呼吸,产生的能量大部分以热能的形式散失,少数能量储存在ATP中。因此,无氧呼吸过程中有机物中稳定的化学能转化为热能、ATP中活跃的化学能以及酒精中的化学能。
【点睛】明确题图中光照下CO2的吸收量表示净光合速率,黑暗中CO2的释放量表示呼吸速率是解答本题的关键。
8.请回答下列有关神经调节的问题:
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(1)经研究,人的记忆分瞬时记忆、短期记忆、长期记忆、永久记忆,其中短期记忆与_______有关,长期记忆可能与___________有关。
(2)一般情况下,小鼠的神经元在出生后便不再分裂,但其大脑海马体中的神经干细胞即使在出生后也能分裂产生新的神经元,这可能与学习和记忆等脑的高级功能有关。现已研究证明,某些神经递质可以促进海马体中神经元的增殖,若令小鼠在转轮上运动,海马体中神经元的增殖也会加快。为了探究运动导致神经元再生的原因,对4组小鼠分别进行了如下处理,并统计了每组小鼠正在分裂中的神经细胞数目,如下表所示。 组别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 实验处理 每只小鼠正在分裂中的神经元数目(平均值) 不施加任何药物,在配有转轮的环境下饲养 720 不施加任何药物,在没有转轮的环境下饲养 298 施加神经递质功能抑制剂,在没有转轮的环178 Ⅳ 境下饲养
172 ①第Ⅲ组的实验处理是________________________________________________。 ②该实验的结论是:_______________________________________________________。
【答案】 (1). 神经元的活动及神经元之间的联系 (2). 新突触的建立 (3). 施加神经递质功能抑制剂,并在配有转轮的环境下饲养 (4). 运动通过促进神经递质的释放,促进海马体中神经元的增殖 【解析】 【分析】
1、由题意可知,神经递质和令小鼠在转轮上运动均可以促进海马体中神经元的增殖。结合图表分析可知,实验的自变量:①是否施加神经递质功能抑制剂;②小鼠是否在转轮上运动。实验的因变量:小鼠海马体中神经元的数目。
2、由题意可知,实验目的为探究运动导致神经元再生的原因。
【详解】(1)经研究,人的记忆分瞬时记忆、短期记忆、长期记忆、永久记忆,其中短期记忆与神经元的活动及神经元之间的联系有关,长期记忆可能与新突触的建立有关。
(2) ①由题意可知,实验目的为探究运动导致神经元再生的原因。实验的自变量:①是否施加神经递质功能抑制剂;②小鼠是否在转轮上运动。实验的因变量:小鼠海马体中神经元的数目。根据单一变量原则,第Ⅲ组的实验处理是施加神经递质功能抑制剂,在配有转轮的环境下饲养。
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②第Ⅰ组与第Ⅱ组实验对比可知,运动可促进海马体中神经元的增殖;第Ⅳ组与第Ⅱ组实验对比可知,神经递质能够促进海马体中神经元的增殖。综合四组处理结果可知,运动通过促进神经递质的释放,促进海马体中神经元的增殖。
【点睛】提取题干信息,理清实验的目的、实验的自变量和因变量是解题的突破口,对实验变量的控制是解题的关键。
9.甲、乙、丙三种一年生的草本植物分别分布于某山地的A(高山草原)、B(亚高山灌木丛)、C(针阔混交林)三种不同的栖息地中。取数量相等的甲、乙、丙三种植物的种子均匀混合,再平分为三组,分别种植于A、B、C三种栖息地中的实验地块(清除其他植物,种植方式相同,各种子均能发育成植株,并结种子),种子可认为是幼龄植物,对各实验地块中三种植物所结种子数进行统计,得到如下结果: A栖息地:甲种子∶乙种子∶丙种子≈7∶2∶1; B栖息地:甲种子∶乙种子∶丙种子≈1∶8∶1; C栖息地:甲种子∶乙种子∶丙种子≈3∶3∶4。 请回答:
(1)混合种植后,A实验地块中三种植物种子的比例反映了甲、乙、丙三种植物当年的____________不同(填种群的特征)。若环境条件不变,预测几年内B实验地块中乙种群的数量变化趋势是__________(填“增加”“减少”或“不变”)。
(2)在实验结束的若干年后,A实验地块演替的结果是形成______________(填“高山草原”“亚高山灌木丛”或“针阔混交林”);该群落演替是在原有土壤条件保留的地方发生的演替,所以是次生演替。 (3)C实验地块的空间结构包括____________。其中丰富的植被类型又为动物创造了__________________,使得其物种丰富度进一步提高。
(4)有一个由M只田鼠组成的小种群迁入A实验地块,该田鼠种群的数量每月以λ倍数增长,理论上t月后种群数量为________,该数量出现的前提条件是______________。
【答案】 (1). 出生率 (2). 增加 (3). 高山草原 (4). 垂直结构和水平结构 (5). 食物条件和栖息空间 (6). M·λt (7). 资源、空间充足,缺乏天敌,气候适宜(或种群增长不受田鼠种群密度增加的影响或理想条件) 【解析】 【分析】
1、种群特征包括种群密度、年龄结构、性别比例、迁入率和迁出率、出生率和死亡率、空间特征等。 2、演替:随着时间的推移,一个群落被另一个群落取代的过程叫做群落演替。群落最终的演替结果与环境条件相关。
【详解】(1)由题意可知,种子可认为是幼龄植物,因此混合种植后,A实验地块中三种植物种子的比例反
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映了甲、乙、丙三种植物当年的出生率不同。由于B栖息地中甲种子∶乙种子∶丙种子≈1∶8∶1,说明乙种植物更适应B栖息。因此,若环境条件不变,在未来几年,B实验地块中乙种群的数量将逐渐增加。 (2)由题意可知,实验前A实验地块为高山草原。群落最终的演替结果主要由演替地所处的气侯条件决定,因此实验结束的若干年后,A实验地块演替形成高山草原。
(3)群落的空间结构包括垂直结构和水平结构。其中丰富的植被类型又为动物创造了食物条件和栖息空间,使得其物种丰富度进一步提高。
(4)在理想条件下,即资源、空间充足,缺乏天敌,气候适宜时,种群呈“J”型曲线增长,t月后种群数量为M·λt。
【点睛】掌握种群的特征、种群数量增长曲线及群落演替的影响因素,结合三个栖息地中三种植物种子的数量进行分析解答便可。
10.生物界的一些遗传现象似乎违背了遗传定律,其实不然,请用遗传定律,结合所学知识,回答下列问题: (1)人的身高属于多基因遗传,假设有三对决定身高的基因,三对基因中每个显性基因使人的身高在平均身高的基础上增加相同高度,且显性基因的增高效应可以累加。若不考虑环境因素对身高的影响,根据自由组合定律,推测人的身高会出现______种。
(2)已知性染色体为XXY的果蝇为雌性,性染色体为XO的果蝇为雄性。摩尔根设计了白眼雌果蝇与红眼雄果蝇的交配实验,从而将红眼和白眼的基因定位在了X染色体上。在上述杂交的子代中,2 000~3 000只红眼雌果蝇中出现一个白眼雌果蝇,同时,2 000~3 000只白眼雄果蝇中也会出现一个红眼雄果蝇,出现这种变异的原因是__________________________(不考虑基因突变)。
(3)在果蝇群体中,等位基因A和a分别控制着长腿和短腿,基因A和a能被荧光标记为绿色。某生物兴趣小组对雄果蝇某体细胞进行了荧光标记,用荧光显微镜观察,处于有丝分裂中期的细胞有4个荧光点,小明同学猜测控制腿长短的基因位于常染色体上,小红同学则认为是另外一种可能,小红猜测基因A和a位于____________________________,小明、小红同学选择纯合长腿雄蝇与纯合短腿雌蝇为实验材料求证基因A和a位置,写出实验思路:_________________。 实验结论:①______________________________ ②____________________
【答案】 (1). 7 (2). 某卵原细胞减数分裂过程中,两条X染色体没有分离,导致子代出现性染色体异常 (3). X染色体和Y染色体的同源区段 (4). 纯合长腿雄蝇和纯合短腿雌蝇杂交,得子一代,再让子一代的雌雄个体杂交,统计子二代的表现型及比例 (5). 若子二代果蝇腿的长短与性别无关,且长腿∶短腿=3∶1,则A和a位于常染色体上 (6). 若子二代中,雄蝇全部长腿,雌蝇长腿∶短腿=1∶1,则A和a位于X染色体和Y染色体的同源区段 【解析】
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【分析】
由题意可知,控制红眼和白眼的基因在X染色体上,且白眼雌果蝇与红眼雄果蝇的交配,理论上子代雌果蝇均为红眼,雄果蝇均为白眼,因此,白眼为隐性性状,红眼为显性性状。假设果蝇眼色的等位基因为A/a,则亲本中白眼雌果蝇的基因型为XaXa,红眼雄果蝇的基因型为XAY。
【详解】(1)控制人身高的基因型中可能含有6、5、4、3、2、1、0个显性基因,因为每个显性基因使人的身高在平均身高的基础上增加相同高度,且显性基因的增高效应可以累加,因此人的身高会出现7种。 (2)由题意可知,白眼雌果蝇(XX)与红眼雄果蝇(XY)交配,理论上子代雌果蝇均为红眼(XX),雄果蝇均为白眼(XaY),但出现一个白眼雌果蝇和一个红眼雄果蝇,出现这种变异的原因是某卵原细胞减数分裂过程中,两条X染色体没有分离,导致子代出现性染色体异常,最终产生基因型为XaXaY的白眼雌果蝇和XAO的红眼雄果蝇。
(3)由题意可知,雄果蝇处于有丝分裂中期的细胞有4个荧光点,说明雄果蝇的体细胞中含有两个控制腿长短的基因。这两个基因可能位于常染色体上,也可能位于X、Y染色体的同源区段。为了探究基因A和a位置,可用纯合长腿雄蝇和纯合短腿雌蝇杂交,得子一代,再让子一代的雌雄个体杂交,统计子二代的表现型及比例。
实验结论:①若子二代果蝇腿的长短与性别无关,且长腿∶短腿=3∶1,则A和a位于常染色体上。 ②若子二代中,雄蝇全部长腿,雌蝇长腿∶短腿=1∶1,则A和a位于X染色体和Y染色体的同源区段。 【点睛】明确本实验属于探究性实验,能够根据实验结论进行反推得出实验现象是解答(3)题的关键。 11.秸秆回收利用是变废为宝的新兴工艺。如图是从土壤中筛选分解纤维素的细菌的过程,回答下列问题。
(1)初次对土壤样品做实验,应该将土壤稀释的范围放_____一些。某同学进行严格的无菌操作,在三个培养基平板上,均滴加一定稀释倍数的土壤溶液0.1mL,若最终统计结果平均值为560,结果是否合理_____,最可能原因是_____。
(2)图中选择培养时,一般采用_____培养基,好处是_____。培养基中加入酵母菌的作用是_____。鉴别培养基还需要添加_____作为指示剂,以确定选出分解纤维素的细菌。
(3)纤维素酶是一种复合酶,在三种酶的_____作用下,将纤维素分解成葡萄糖。
【答案】 (1). 宽(大) (2). 不合理 (3). 微生物数量太多,稀释倍数不够 (4). 液体 (5). 能够使微生物充分利用培养基中的营养成分 (6). 为纤维素分解菌提供碳源、氮源和生长因子(或特殊营养物质) (7). 刚果红 (8). 协同 【解析】
试题分析:从土壤中分离纤维素分解菌的一般步骤是:土壤取样→梯度稀释→选择培养→涂布培养和筛选菌株。筛选纤维素分解菌需要用以纤维素为唯一碳源的选择培养基,纤维素分解菌可以用刚果红染液进行
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aa
A
Aa
鉴别,在培养基中加入刚果红染液,在其菌落周围会出现透明圈。
(1)在从土壤中筛选分解纤维素的细菌的过程的实验中,为了能够筛选出纤维素分解菌,初次对土壤样品做实验时应该将土壤稀释的范围放宽一些;微生物技术时一般选择30-300的菌落,而该实验中菌落数的平均值为560,说明稀释倍数不够,导致微生物数量太多。
(2)在选择培养步骤中,为了使得微生物能够充分利用培养基中的营养成分,一般选择液体培养基;酵母膏可以为纤维素分解菌提供碳源、氮源和生长因子(或特殊营养物质);纤维素分解菌可以用刚果红染液进行鉴别,在培养基中加入刚果红染液,在其菌落周围会出现透明圈。
(3)纤维素酶是一种复合酶,包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶,在三种酶的协同作用下,将纤维素分解成葡萄糖,其中前两种酶使纤维素分解成纤维二糖,第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。
【点睛】解答本题的关键是了解纤维素分解菌的筛选过程和其特殊的碳源类型,根据其能够分解纤维素而其他微生物不能将其与其他微生物分离,并掌握利用刚过红鉴定纤维素分解菌的原理。
12.华蟾素是我国经典抗肿瘤药物。研究人员为探寻华蟾素注射液抗肝癌细胞的作用机理,进行了一系列实验。请回答下列问题: Ⅰ.肝癌细胞的培养:
(1)培养肝癌细胞时,在培养基中加入适量的__________以补充合成培养基中缺乏的物质,为防止培养过程发生污染要加入___________。此外,每48 h更换1次培养液,目的是
_____________________________________;同时还要提供适宜的温度、_________、氧气和二氧化碳等环境条件。
Ⅱ.探究华蟾素药效作用机理的实验:
(2)DNA拓扑异构酶Ⅱ(简称TopoⅡ)为真核生物所必需,在DNA复制、转录等方面发挥重要作用,TopoⅡ在肿瘤细胞中含量明显高于正常细胞。华蟾素注射液处理细胞48 h后,采用逆转录—聚合酶链式反应技术检测TopoⅡ基因的表达情况,结果如表。 华蟾素浓度(μg/mL) TopoⅡ基因表达量
①逆转录—聚合酶链式反应的主要原理是:提取肝癌细胞中的总RNA,在___________酶的作用下合成cDNA,再以cDNA为模板进行PCR扩增,为完成该反应还需要添加________________。 ②由上可知,华蟾素注射液在分子水平上影响肝癌细胞的机理是____________。
【答案】 (1). 血清(血浆) (2). 抗生素 (3). 提供营养物质和防止代谢物积累对细胞自身造成危害 (4). pH (5). 逆转录 (6). 引物、耐高温的DNA聚合酶(Taq酶)和四种脱氧核苷酸 (7).
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0 +++++ 0.10 ++++ 0.20 ++ 0.40 + 抑制TopoⅡ基因的转录,最终导致TopoⅡ含量降低 【解析】 【分析】
动物细胞培养的条件:
(1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌;②向培养液添加适量的抗生素;③定期更换培养液,提供营养物质和清除代谢废物,防止代谢物积累对细胞自身造成危害。
(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,此外通常还需加入血清、血浆等。 (3)温度和pH:哺乳动物的温度为36.5±0.5℃,pH为7.2~7.4。
(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)。
【详解】(1)在动物细胞培养时,通常在合成培养基中加入适量血清,补充合成培养基中缺乏的物质。为了防止动物细胞培养过程中细菌的污染,可向培养液中加入适量的抗生素。定期更换培养液的目的是提供营养物质和防止代谢物积累对细胞自身造成危害;同时还要提供适宜的温度、pH、氧气和二氧化碳等环境条件。
(2)①逆转录—聚合酶链式反应的主要原理是:提取肝癌细胞中的总RNA,在逆转录酶的作用下合成cDNA,再以cDNA为模板进行PCR扩增。PCR扩增过程需要添加引物、耐高温的DNA聚合酶(Taq酶)和四种脱氧核苷酸。
②由图表可知,华蟾素浓度越高,TopoⅡ基因的表达量越少,说明华蟾素注射液可抑制TopoⅡ基因的转录,最终导致TopoⅡ含量降低。
【点睛】识记逆转录的概念,PCR技术和动物细胞培养的条件,结合表格中信息准确答题便可。
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