《2023届高考生物全真模拟卷01(全国卷专用)(解析版).docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2023届高考生物全真模拟卷01(全国卷专用)(解析版).docx(15页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、2023届高考生物全真模拟卷(全国卷专用)第一模拟(本卷满分90分,考试时间40分钟)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,只有一项是符合题目要求的)1(2022宁夏青铜峡市高级中学高二开学考试)植物细胞质壁分离实验中的“质”和“壁”分别是指()A细胞质基质、细胞壁B细胞质、细胞壁C原生质层、细胞壁D原生质、细胞壁【答案】C【解析】【分析】成熟的植物细胞由于中央液泡占据了细胞的大部分空间,将细胞质挤成一薄层,所以细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。【详解】ABCD、细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质
2、称为原生质层,植物细胞质壁分离实验中的“质”和“壁”分别是指原生质层、细胞壁,ABD错误,C正确。故选C。2(2022安徽合肥一中一模)实验材料的选择对实验能否成功具有决定性作用,下列实验中有关生物材料的使用,叙述错误的是()A可用大蒜根尖观察细胞有丝分裂和减数分裂B可用黑藻细胞观察叶绿体的分布和胞质环流C可用水绵细胞观察光合作用产生氧气需要光照D可用洋葱鳞片叶外表皮细胞观察质壁分离现象【答案】A【解析】【分析】1用黑藻做实验材料不仅制片简单易行,而且可以控制观察胞质环流现象的条件,取得明显的实验效果。判断胞质环流是以叶绿体流动为标志的,故黑藻也是观察叶绿体的很好材料,此外黑藻叶片也是观察液泡
3、的好材料。2观察质壁分离和复原实验等需要带颜色的实验材料,这样便于观察,比如可用洋葱鳞片外表皮细胞。【详解】A大蒜根尖细胞是体细胞,不能进行减数分裂,A错误;B用黑藻做实验材料不仅制片简单易行,而且可以控制观察胞质环流现象的条件,也是观察叶绿体分布的很好材料,B正确;C把载有水绵细胞和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境里,然后用极细的光束照射水绵,通过显微镜观察发现,好氧细菌向叶绿体被光束照射到的部位集中,说明光合作用产生氧气需要光照,C正确;D洋葱鳞片叶外表皮细胞有液泡,且有颜色,可以用来观察质壁分离现象,D正确。故选A。3(2022四川模拟预测)为抗击新冠肺炎疫情,各国政府和企业以前
4、所未有的速度推进各种新冠疫苗的研发和临床试验,mRNA疫苗正在成为最耀眼的明星,其工作原理如下图所示。据图分析,下列叙述错误的是()AmRNA疫苗进入细胞依赖于生物膜的流动性BmRNA疫苗控制病毒蛋白质合成发生在核糖体中C在翻译过程中会出现A-T、C-G、GC、U-A配对D翻译出的病毒蛋白质会引起机体发生特异性免疫【答案】C【解析】【分析】1细胞对于大分子物质运输的方式是胞吞或胞吐,胞吞和胞吐依赖于生物膜的流动性。2DNA中的碱基:A、C、G、T;RNA中的碱基:A、C、G、U。【详解】AmRNA疫苗通过胞吞的方式进入细胞,胞吞依赖于生物膜的流动性,A正确;B蛋白质在核糖体中合成,因此mRNA
5、疫苗控制病毒蛋白质合成发生在核糖体中,B正确;C翻译过程中发生mRNA与tRNA碱基互补配对,mRNA和tRNA都是RNA,因此在翻译过程中会出现A-U、C-G、GC、U-A配对,不会出现A-T配对,C错误;D翻译出的病毒蛋白质对于机体而言具有异物性,会引起机体发生特异性免疫,D正确。故选C。4(2022黑龙江模拟预测)单体在遗传学上指控制相同性状的某对染色体缺失一条染色体的个体,常用(2n-1)来表示。研究发现,单体普通小麦产生的卵细胞及花粉的种类和比例均为(n-1)n=31,参与受精的花粉的种类和比例为(n-1)n=124。下列相关叙述错误的是()A成单的那条染色体可能由于无联会现象而易丢
6、失B(n-1)型花粉的生活力小,参与受精的数较少C单体属于染色体数目变异D单体普通小麦自交,子代均为单体【答案】D【解析】【分析】单体是由于染色体缺失一条,如果减数分裂不出现异常情况,则产生的卵细胞和精子的种类和比例为(n1):n1 :1。【详解】A减数分裂过程中由于成单的那条染色体没有同源染色体,所以无法联会,可能丢失,A正确;B由于单体花粉的种类和比例为(n1):n3 :1,但参与受精的花粉的种类和比例为(n1):n1:24,所以可以推测(n1)型花粉的生活力小,参与受精的数量较少,B正确;C单体是由于染色体缺失造成,属于染色体数目变异,C正确;D单体小麦自交,产生的卵细胞中(n1):n3
7、:1,参与受精的精子种类和比例为(n1):n1 :24,所以子代2n:(2n-1):(2n-2)=3:73:24,所以单体的比例为73/100,D错误。故选D。5(2022陕西渭南一模)为研究某自然保护区黑桫椤的种群密度等生态状况,研究人员分甲、乙两组分别选取10 m10 m的10个样方对黑桫椤及样方中其他植物进行了调查,数据记录如下表。下列叙述错误的是()样方黑桫椤个体数蕨类植物被子植物12345678910平均值甲71751061674156934种113种乙1961014811558490A该调查在选取样方时可采用五点取样法或等距取样法B通过表中数据可得出黑桫椤的种群密度为915株/m2
8、的结论C通过对样方中植物种类的调查统计,可获得罗浮山物种丰富度的部分数据D表中数据反映出黑桫椤所处群落在空间上有较为复杂的垂直结构【答案】B【解析】【分析】群落是指某一区域内的所有生物,群落结构包含物种组成、种间关系、空间结构。物种组成是区别不同群落的重要特征,用丰富度可以衡量。【详解】A样方法调查研究过程中,可根据地形等分布选择五点取样或等距取样,A正确;B样方面积为100平方米,因此种群密度为0.0915株/m2,B错误;C表中反映出自然保护区内蕨类和被子植物的种类数据,通过对样方所有植物种类的调查,可以获得罗浮山物种的部分丰富度,C正确;D根据表中数据可知,蕨类植物有4种,被子植物有11
9、3种,可知具有丰富度植物分层现象,推出该群落在空间上具有丰富度垂直结构,D正确。故选B。6(2022新疆师范大学附属中学一模)下列有关生态系统的叙述错误的是()A生态系统具有自我调节能力的基础是负反馈调节B湖泊具有蓄水防洪、调节气候等功能,体现了生物多样性的生态功能C在生物圈中,物质可以沿着食物链循环利用,能量则沿着食物链单向传递、逐级递减D人类活动对城市生态系统的发展起支配作用,但城市生态系统中分解者的功能较弱【答案】C【解析】【分析】1生态系统具有一定的自我调节能力,自我调节能力的基础是负反馈调节,生态系统的自我调节能力是由一定限度的。2生态系统的能量流动具有两个明显的特征:(1)生态系统
10、中能量流动是单向的。在生态系统中,能量流动只能从第一营养级流向第二营养级,再依次流向后面的各个营养级,不可逆转,也不能循环流动。(2)能量在流动过程中逐级递减。输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流入下一个营养级,能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的。一般来说, 在输入到某一个营养级的能量中,只有10% 20%的能量能够流到下一个营养级。3关于生物多样性的价值,科学家一般概括为以下三方面:一是目前人类尚不清楚的潜在价值;二是对生态系统起到重要调节功能的间接价值(也叫做生态功能,如森林和草地对水土的保持作用,湿地在蓄洪防旱、调节气候等方面的作用);三是对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的
11、,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的直接价值。需要指出的是,直到近几十年来,人类才认识到生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值。【详解】A生态系统具有一定的自我调节能力,自我调节能力的基础是负反馈调节,A正确;B湖泊具有蓄水防洪、调节气候等功能,体现了生物多样性的间接价值,即体现了生物多样性的生态功能,B正确;C在生物圈中,物质可以循环利用,但在食物链中物质一般不能循环利用,因为一般来说高营养级的生物不会被低营养级的生物捕食,C错误;D人类活动对城市生态系统的发展起支配作用,因为城市生态系统中的动植物种类和数量都很少,分解者的功能较弱,所以对其它生态系统有很高的依赖性,需要
12、人们对其进行科学的管理,以维持其动态平衡,D正确。故选C。二、非选择题(包括必考题和选考题两部分,第2932题为必考题,每个试题考生都必须作答。第37,38题为选考题,考生根据要求作答)(一)必考题(本题共4小题,共39分)29(10分)(2022山西吕梁一模)某生物兴趣小组研究植物A和植物B的光合作用速率与光照强度之间的关系设计并进行相关实验,实验结果如图所示,请回答下列问题:(1)该实验应该在_的温度下进行,以排除_变量对实验结果的影响。(2)该实验中二氧化碳的吸收速率代表的是_(选填“净光合速率”、“总光合速率”或“呼吸作用速率”),除此以外还可以用单位时间内_来表示。(3)间作套种是指
13、在同一土地上按照不同比例种植不同种类农作物的种植方式,据上图实验结果可知,植物A和植物B是否适合间作套种?_,你的依据是_。(4)图中属于阴生植物的是植物_。阳生植物和阴生植物在叶片的形态结构、叶绿体的结构和光合色素含量等方面都有所不同,适应各自的生活环境,试从这些角度说出阴生植物适应环境的特点_(答出一点即可)。【答案】(1)适宜(1分) 无关(1分)(2)净光合速率(1分) 氧气的释放量或有机物的积累量(1分)(3)适合(或是)(1分) 植物 A 光饱和点较强,适合强光下生长,植物 B 光饱和点较弱,适合弱光下生长,间作套种能提高它们对阳光等资源的利用率,从而提高农作物产量(2分)(4)B
14、(1分) 叶片大而薄,叶绿体中类囊体膜面积更大,光合色素含量更高(2分)【解析】【分析】总光合速率可用O2产生速率、CO2固定(或消耗)速率、有机物产生(或制造、生成)速率来表示;净光合速率可用O2释放速率、CO2吸收速率、有机物积累速率来表示;呼吸速率可用黑暗中O2吸收速率、黑暗中CO2释放速率、有机物消耗速率来表示。(1)该实验研究植物A和植物B的光合作用速率与光照强度之间的关系,自变量为光照强度。实验过程中需遵循单一变量原则,应保证无关变量相同且适宜,而温度属于无关变量,所以该实验应该在适宜的温度条件下进行,以排除无关变量对实验结果的影响。(2)净光合作用速率是总光合作用速率与呼吸作用速
15、率之差。当光照强度较弱时,光合作用速率小于呼吸速率,图中二氧化碳的吸收速率为负值,说明该实验中二氧化碳的吸收速率代表的是净光合速率。光合作用过程中CO2为原料,产物有O2和有机物,故除了可用CO2的吸收速率来表示,还可用单位时间内氧气的释放量或有机物的积累量来表示。(3)光饱和点是指植物达到最大光合速率时所需的最小光照强度,由图可知,植物 A 的光饱和点较大,适合在光照强度较强的条件下生长,而植物 B 的光饱和点较小,适合在光照强度较弱的条件下生长,二者进行间作套种能有效利用不同层次的阳光,提高它们对阳光等资源的利用率,从而提高农作物产量,所以植物A和植物B适合间作套种。(4)阴生植物适合在弱
16、光条件下生长,其光补偿点和光饱和点都较小,故图中属于阴生植物的是植物B。在较低光照下阴生植物光合作用强度大于阳生植物,说明阴生植物在较低的光照条件下可以更好地吸收光能。从叶片的形态结构看,阴生植物叶片大而薄,增大了受光面积;从叶绿体的结构看阴生植物叶绿体基粒较大,基粒上的类囊体数目多而且膜面积更大;从光合色素含量看阴生植物所含的光合色素更高。【点睛】本题结合图示主要考查光合作用的过程、影响光合作用的因素和阴生植物、阳生植物的区别,意在强化学生对相关知识的理解与图画的分析能力。30 (10分)(2022云南模拟预测)在神经一体液一免疫调节下,正常机体的各个器官、系统协调配合,内环境处于相对稳定的
17、状态,如图甲是三个系统之间的关系,图乙为在信号分子作用下,某种免疫细胞释放免疫活性物质的示意图。回答下列问题:(1)图甲中,表示三类不同的信号分子。当内分泌腺作为神经调节中的效应器时,代表_。作为中枢神经系统的一部分, 下丘脑可通过分泌调节内分泌系统的活动,此外,下丘脑还能对甲状腺等内分泌腺以另一种方式进行调节,请以性激素的分泌为例,写出这种调节的具体过程:_。当内分泌腺分泌的影响中枢神经系统发育时,代表的激素为_。(2)血糖稳态的调节是“神经调节和体液调节”的结果,其调节中枢位于_。(3)由图乙可以看出,免疫细胞表面至少有_种信号分子的受体。若图乙所示的免疫细胞为T淋巴细胞,则图中的免疫活性
18、物质为_。(4)在大鼠实验中观察到,将羊的红细胞注入大鼠体内,当抗体浓度达到最大值时,下丘脑某些神经元的电活动增加一倍以上;向裸鼠(无胸腺)注入白介素-1(一种淋巴因子),血液中促肾上腺皮质激素和糖皮质激素的含量升高几倍。结合图甲分析,这两个实例可以说明:_。【答案】(1)神经递质(1分) 下丘脑分泌的促性腺激素释放激素促进垂体分泌促性腺激素,促性腺激素又促进性腺分泌性激素(性激素过多会抑制下丘脑、垂体分泌相应激素)(3分) 甲状腺激素(1分)(2)下丘脑(1分)(3)两(1分) 淋巴因子(1分)(4)免疫系统可以影响神经系统和内分泌系统的活动(2分)【解析】【分析】据图分:图甲表示人体神经调
19、节、体液调节、免疫调节和内环境的相互关系图。人体内环境稳态的调节是通过神经-体液-免疫调节网络的密切协调,共同配合来实现的,其中是激素、是神经递质、是免疫活性物质。图乙为在信号分子作用下,某种免疫细胞释放免疫活性物质的示意图。(1)据图示分析可知,代表神经递质。下丘脑能对性腺调节的具体过程为:下丘脑分泌的促性腺激素释放激素促进垂体分泌促性腺激素,促性腺激素又促进睾丸分泌雄激素(性激素过多会抑制下丘脑、垂体分泌相应激素)。当内分泌腺分泌的影响中枢神经系统发育时,代表的激素为甲状腺激素,甲状腺激素可以影响中枢神经系统发育。(2)参与血糖平衡调节的激素有多种,主要是胰岛素和胰高血糖素。胰岛素是由胰岛
20、B细胞分泌的,胰高血糖素是由胰岛A细胞分泌的。当血糖浓度升高时,直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,同时抑制胰岛A细胞分泌胰高血糖素。胰岛素能促进血糖进入组织细胞,并在组织细胞内氧化分解,合成糖原或脂肪酸,同时抑制糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖等,从而使血糖浓度降低。当血糖浓度过低时,可引起胰岛A细胞分泌胰高血糖素。胰高血糖素能促进肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖等,从而使血糖浓度升高。同时血糖浓度过高或过低还可以刺激血糖感受器,通过传入神经传到神经中枢下丘脑,中枢作出综合分析并且发出指令,通过传出神经支配效应器胰岛B细胞或A细胞或肾上腺分泌相应激素,维持血糖平衡,所以血糖稳态的调节是“神经调节
21、和体液调节”的结果,其调节中枢位于下丘脑。(3)图乙可以看出,免疫细胞表面至少有两种种信号分子的受体,一种是接受激素的受体,另一种是接受神经递质的受体。若图乙所示的免疫细胞为T淋巴细胞,则图中的免疫活性物质为淋巴因子,该物质可以使接受过抗原刺激的B细胞增殖分化成记忆细胞和浆细胞,其中记忆细胞的作用为保持对这种抗原的记忆,当机体再次接受相同抗原刺激时,记忆细胞可迅速增殖分化成浆细胞。(4)胸腺作为免疫器官,是淋巴T细胞的成熟场所。在大鼠实验中观察到,将羊的红细胞注人大鼠体内,当抗体浓度达到最大值时,下丘脑某些神经元的电活动增加一倍以上,说明免疫系统可以影响神经系统的活动;向裸鼠(无胸腺)注入白介
22、素-1(一种淋巴因子),血液中促肾上腺皮质激素和糖皮质激素的含量升高几倍。结合图甲分析,这两个实例可以说明免疫系统可以影响内分泌系统的活动。【点睛】本题主要考查神经调节、免疫调节和激素调节的相关知识,意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系,形成知识网络结构的能力;能运用所学知识,准确判断问题的能力,属于考纲识记和理解层次的考查。31(7分)(2021四川成都三模)实施西部大开发,要切实搞好生态环境保护和建设,加大环境和濒危物种保护的投入力度,大力开展植树种草,治理水土流失,防治沙漠化等。回答下列问题:(1)“退耕还草”的生态学原理是增加生物多样性,增强生态系统的_能力。从
23、分子水平看,生物多样性的根本原因是_,生物多样性的直接原因是_ (2)坡地上互花米草有的高挺,有的伏地,错落有致。这种现象_(填“属于”或“不属于”)群落的分层现象,理由是_。(3)为了保护濒危物种金丝猴,人们在秦岭山区建立了金丝猴自然保护区,这种措施属于_ 保护。成年金丝猴在繁殖期为驱赶其他雄性发出的呜叫声,属于_信息。【答案】 (1) 自我调节(1分) DNA(或基因)的多样性(1分) 蛋白质(种类的)多样性(1分) (2) 不属于(1分) 互花米草属于同一种群,分层现象是群落的结构特征(1分) (3) 就地(1分) 物理(1分)【解析】【分析】1.生物的多样性:生物圈内所有的植物、动物和
24、微生物,它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统,共同构成了生物多样性。2.生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。3.生物多样性的原因是:从分子水平看,根本原因是DNA上基因的多样性;性状表现多样性的直接原因是蛋白质种类的多样性;从进化的角度看,多样性产生的原因是生态环境的多样性。4.生态系统中的光,声,湿度,温度,磁力等,通过物理过程传递的信息,称为物理信息。【详解】(1)“退耕还草”可增加生态系统中生物的种类,提高营养结构的复杂程度,进而增强生态系统的自我调节能力。从分子水平看,生物多样性的根本原因是DNA(或基因)的多样性;蛋白质是生命活动的主要承担者,所以生物多样性的
25、直接原因是蛋白质(种类的)多样性。(2)互花米草属于同一种群,不属于群落范畴,分层现象是群落的结构特征。(3)建立自然保护区属于就地保护。成年金丝猴在繁殖期为驱赶其他雄性发出的鸣叫声,属于物理信息。32(12分)(2022黑龙江大庆模拟预测)小家鼠的弯曲尾和正常尾受到一对等位基因(N/n)的控制。科研人员用多只小家鼠进行杂交实验,已知杂交组合和的亲本都仅有一种类型,实验结果如下表。回答下列问题杂交组合PF1雌雄雌雄弯曲尾正常尾1/2弯曲尾,1/2正常尾1/2弯曲尾,1/2正常尾弯曲尾弯曲尾全部弯曲尾1/2弯曲尾,1/2正常尾弯曲尾正常尾4/5弯曲尾,1/5正常尾4/5弯曲尾,1/5正常尾(1)
26、基因N/n位于小家鼠細胞的_(填“常”或“X”)染色体上,显性性状是_(填“正常尾”或“弯曲尾”)。杂交组合亲本雌、雄小家鼠的基因型分别为_。(2)在杂交组合的亲本雌性小家鼠中,纯合子有30只,则杂合子有_只;F1中,弯曲尾雌性小家鼠所占的比例为_。用遗传图解表示组合杂交过程_。(3)第组F1雄性个体与第组亲本雌性个体随机交配获得F2。F2雌性小家鼠的表现型及比例为_。(4)小家鼠的毛色由常染色体上的三个复等位基因决定。AY黄色、A灰色、a黑色,且基因AY对A、a为显性,基因A对a为显性。杂交组合的亲本为黄毛弯曲尾雌性小家鼠、灰毛弯曲尾雄性小家鼠,F1中纯合灰色弯曲尾雌性小家鼠占1/16,则亲
27、本的基因型为_。【答案】(1)X(1分) 弯曲尾(1分) XNXn XnY(2分)(2)20(1分) 2/5(2分),(2分)(3)9:1(1分)(4)AYAXNXnAaXNY(2分)【解析】【分析】分析表格,由第组中弯曲尾与弯曲尾杂交,F1的雌雄个体表现不同,说明该性状的遗传与性别相关联,相关基因位于性染色体上,又由F1中雌性全为弯曲尾,雄性中弯曲尾:正常尾= 1 :1,可推测控制尾形的基因位于X染色体上,且弯曲尾对正常尾为显性, 则正常尾个体的基因型为XnY、XnXn,弯曲尾个体的基因型为XNXN、XNXn、XNY。(1)据分析可知,基因N/n位于小家鼠細胞的X染色体上,且弯曲尾对正常尾为
28、显性。由第组中弯曲尾与正常尾杂交,F1中雌雄个体均为弯曲尾:正常尾= 1:1,可推测第组亲本基因型为XNXn XnY。(2)据分析可知,弯曲尾雌性个体的基因型为XNXN、XNXn,正常尾的雄性个体基因型为XnY,杂交组合中,子一代的雄个体中弯曲尾(XNY):正常尾(XnY)=4:1,可知亲代雌性个体产生的配子及比例为XN:Xn=4:1,则杂合子的比例为1/52=2/5,纯合子的比例为1-2/5=3/5,而亲本雌性纯合子有30只,则杂合子有20只。F1中,弯曲尾雌性(XNX-)小家鼠所占的比例为2/51/4+3/51/2=2/5。用遗传图解表示组合杂交过程如下图:。(3)据分析可知,第组的亲本小
29、鼠为:XNXnXnY,F1雄性个体的基因型及比例为XNY:XnY=1:1,产生的配子及比例为XN:Xn:Y=1:1:2,根据第(2)问分析可知,第组亲本雌性个体产生的配子及比例为XN:Xn=4:1,则两者随机交配获得F2。F2雌性小家鼠的表现型及比例为弯曲尾(XNX-):正常尾(XnXn)=(4/51/2+1/51/4):1/51/4=9:1。(4)小家鼠的毛色由常染色体上的三个复等位基因决定。AY黄色、A灰色、a黑色,且基因AY对A、a为显性,基因A对a为显性。杂交组合的亲本为黄毛弯曲尾(AY-XNXn)雌性小家鼠、灰毛弯曲尾(A-XNY)雄性小家鼠,F1中纯合灰色弯曲尾雌性(AAXNX-)
30、小家鼠占1/16,则亲本黄毛雌小家鼠含有A基因,即基因型为AYAXNXn,若只考虑尾的情况,则双亲杂交产生纯合弯曲尾雌性的概率为1/4,再根据子代纯合灰色弯曲尾雌性的比例为1/16,可知双亲产生纯合灰色小鼠的概率为1/4,即亲本灰毛基因型为Aa,即AYAXNXnAaXNY。【点睛】本题考查基因分离定律的实质及应用,要求考生掌握基因分离定律的实质,能根据题干信息准确判断子代的表现型和基因型,掌握基因频率和基因型频率的计算方法,属于理解和应用层次的考查。(二)选考题(共15分。请考生从2道题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分)37(2022河南洛阳模拟预测)【生物选修1:生物技术实践】
31、(15分)谷氨酸钠是味精的主要成分,工业生产中常用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸。用 15%左右的葡萄糖溶液、适量的无机盐和液氨配成发酵培养基,接种谷氨酸棒状杆菌,给 予适宜的条件,进行发酵生产谷氨酸,再制成钠盐即为味精。请回答下列问题:(1)葡萄糖可为谷氨酸棒状杆菌的生长提供_。发酵培养基通常采用_法进行灭菌。生产谷氨酸的过程中,采用液体培养基的目的是_。(2)在发酵过程中,当溶氧不足时,生成的代谢产物就会是乳酸或琥珀酸。根据以上信息,在生产谷氨酸的过程中,应采取的措施是_。(3)若要监测发酵液中谷氨酸棒状杆菌的数目,可采用的计数方法是_,该方法的计数过程是先将稀释100倍的发酵液加入到计数板
32、(由2516 = 400个小室组成,容纳液体总体积为0.l mm3)的计数室中,然后计数菌体数。若共统计到42个菌体,则l ml的原发酵液中估计有菌体_个。(4)有人尝试通过固定化细胞的技术生产谷氨酸,此时常采用_法。【答案】(1)碳源和能源(2分) 高压蒸汽灭菌(2分) 利于菌体与培养液充分接触,便于谷氨酸棒状杆菌获得营养物质和排出代谢废物(3分)(2)通入无菌空气(2分)(3)显微镜直接计数法(2分) 4.2107(2分)(4)包埋(2分)【解析】【分析】培养基的概念及营养构成 (1)概念: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。(2)营养构成:各种培养基一般都
33、含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求例如,培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素,培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性,培养细菌时需将pH调至中性或微碱性,培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学方法将酶或细胞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。一般来说,酶更合适采用化学结合和物理吸附法固定化,而细胞多采用包埋法固定化。这是因为细胞体积大,而酶分子小;体积大的细胞难以被吸附或结合,而体积小的酶容易从包埋材料中漏出。(1)微生物的培养基中的主要营养成分包括碳源、氮源、水和无机盐等。葡萄糖可
34、为谷氨酸棒状杆菌的生长提供碳源和能源,培养基通常采用高压 蒸汽灭菌法进行灭菌,发酵培养基通也不例外,工业生产中利用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸,使用的培养基为液体培养基,液体培养基有利于菌体与培养液充分接触,便于谷氨酸棒状杆菌获得营养物质和排出代谢废物。(2)在发酵过程中,当溶氧不足时,生成的代谢产物就会是乳酸或琥珀酸。据此可知,在生产谷氨酸的过程中,需要通入无菌空气,否则得不到应有的产物。(3)谷氨酸棒状杆菌等微生物的计数可以使用显微镜直接计数法。根据题意可知,共有氨酸棒状杆菌42个,并且氨酸棒状杆菌样品稀释了100倍,因此上述1 mL谷氨酸棒状杆菌样品中约有菌体=42(0.110-3)10
35、0=4.2107个;由于该方法不能分辨死亡的菌体,计数时,计数到的菌体数量包括了死亡的菌体,因此用该方法测定的微生物数量大于实际的活菌数。(4)有人尝试通过固定化细胞的技术生产谷氨酸,因为菌体较大,不能采用化学结合法和物理吸附法,通常采用包埋法。38(2021河南新安县第一高级中学二模)【生物选修3;现代生物科技专题】(15分)将苏云金杆菌Bt蛋白的基因导入棉花细胞中,可获得抗棉铃虫的转基因棉,其过程如下图所示。请回答下列问题:(1)与棉花细胞核基因相比较,Bt蛋白基因在结构上不具有_序列。(2)通常情况下,获得的目的基因需要进行扩增,最简便的方法是_技术,利用该技术扩增目的基因,其前提是要有
36、_,以便根据这一序列合成引物。(3)为了使扩增的DNA片段更方便与Ti质粒连接,需在两条引物上设计并加入不同的限制性酶切位点,主要目的是 _。(4)过程中,应优先选用棉花受伤的叶片与含重组质粒的农杆菌共培养,选用这种叶片的理由是_。(5)蛋白质工程是二代基因工程,它的基本途径是:从预期的蛋白质功能出发_ _找到相对应的脱氧核苷酸序列。【答案】(1)编码区的内含子(2分)(2)PCR(2分) 一段已知目的基因的核苷酸序列(2分)(3)使DNA片段能定向插入棉花细胞的染色体中,减少自连和环化(2分)(4)叶片伤口处的细胞释放出大量酚类物质,可吸引农杆菌移向这些细胞(3分)(5)设计预期的蛋白质结构
37、(2分) 推测应有的氨基酸序列(2分)【解析】【分析】分析题图:图示为转基因抗虫棉的培育过程图,主要包括:基因表达载体的构建;将目的基因导入受体细胞(采用农杆菌转化法);将棉花细胞与农杆菌混合后共同培养,并脱分化形成愈伤组织,再分化,将离体棉花植株培育成抗虫棉还需采用植物组织培养技术。(1)棉花细胞核基因属于真核生物体内基因,苏云金杆菌Bt蛋白的基因属于原核生物体内的基因,两者在结构上的区别是编码区是否含有内含子和外显子,Bt蛋白基因在结构上不具有编码区的内含子序列。(2)通常情况下,获得的目的基因需要进行扩增,最简便的方法是PCR技术,利用该技术扩增目的基因,其前提是要有一段已知目的基因的核
38、苷酸序列,以便根据这一序列合成引物。(3)为了使DNA片段能定向插入棉花细胞的染色体中,防止目的基因和运载体自身环化。为保证目的基因正确插入运载体,防止反向连接。 因此需在两条引物上设计并加入不同的限制性酶切位点。(4)农杆菌是普遍存在于土壤中的一种革兰氏阴性细菌,它能在自然条件下趋化性地感染大多数双子叶植物,因此用农杆菌感染时,应先选用黄瓜受伤的叶片与含重组质粒的农杆菌共培养,理由是叶片伤口处的细胞释放出大量酚类物质,可吸引农杆菌移向这些细胞。(5)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; 找到相对应的核糖核苷酸序列(RNA); 找到相对应的脱氧核糖核苷酸序列(DNA)。