1、安徽省定远县重点中学2020届高三生物4月模拟考试试题(含解析)1.社鼠是主要生活在山地环境中植食性鼠类。下列有关叙述正确的是A. 社鼠与其天敌黄鼬的种群数量波动是不同步的B. 社鼠的种群数量波动总是处在环境容纳量之下C. 生活一段时间后,社鼠的种群就会从增长型转变为衰退型D. 在食物十分充足的条件下,社鼠的种群数量一直呈“J”型增长【答案】A【解析】【分析】1、活动能力大的动物常用标志重捕法,其步骤是确定调查对象捕获并标志个体重捕并计数计算种群密度。2、捕食是两种生物一种增多(减少),另一种也随着增多(减少),属于非同步性变化。3、自然界的资源和空间总是有限的,当种群密度增大时,种内竞争就会
2、加剧,以该种群为食的动物的数量也会增加,这就使种群的出生率降低,死亡率增高,有时会稳定在一定的水平,形成“S”型增长曲线。在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称为K值。【详解】A、社鼠与其天敌黄鼬的种群数量波动是不同步的,即先增加者先减少,后增加者后减少,A正确;B、社鼠的种群数量波动总是处在环境容纳量上下波动,处于动态平衡,B错误;C、生活一段时间后,社鼠的种群就会从增长型转变为稳定性,C错误;D、在食物十分充足的条件下,社鼠的种群数量一直呈“S”型增长,D错误。故选A。2.科研人员对猕猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性进行了系列研究。图1为光合放氧测
3、定装置示意图,图2为不同光照条件下果肉随时间变化的综合放样曲线。下列说法正确的是A. 图1若温度升高会导致气孔关闭影响光合速率B. 若提高反应液中NaHCO3浓度,果肉放氧速率将不断增大C. 图2中15min之后果肉细胞的光合作用停止D. 若在20min后停止光照,则曲线的斜率将变为负值【答案】D【解析】【详解】A、图1若温度升高会影响酶的活性,进而影响光合速率,A错误;B、若提高反应液中NaHCO3浓度,可以不断为光合作用提供二氧化碳,则果肉放氧速率先不断增大,后维持相对稳定,B错误;C、图2中15min之后氧气浓度不变,说明果肉细胞的光合速率与呼吸速率相等,C错误;D、若在20min后停止
4、光照,光反应停止,不再产生氧气,而呼吸作用仍然消耗氧气,因此曲线的斜率将变为负值,D正确。故选D。3.番茄叶一旦被昆虫咬伤后,会释放出系统素(一种由18个氨基酸组成的多肽链)与受体结合,激活蛋白酶抑制剂基因,抑制害虫和病原微生物的蛋白酶活性,限制植物蛋白的降解,从而阻止害虫的取食和病原菌繁殖。下列关于系统素的描述,正确的是A. 内含18个肽键的系统素是一种信号分子B. 系统素能与双缩脲试剂发生作用,产生砖红色沉淀C. 系统素是在植物细胞核糖体上合成的D. 系统素能抑制植物体内与蛋白酶有关基因的表述【答案】C【解析】【分析】1、根据题干信息“系统素与受体结合后,能激活植物细胞的蛋白酶抑制剂基因”
5、,则系统素是植物细胞释放的使细胞代谢改变的物质,是一种信号传递分子。2、氨基酸通过脱水缩合形成蛋白质,脱水缩合过程中脱去的水分子数=肽键数=氨基酸数-肽链数。【详解】A、系统素由18个氨基酸组成,肽键数=氨基酸数-肽链条数=18-1=17,A错误;B、系统素含有肽键,能与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应,B错误;C、系统素是番茄叶被昆虫咬伤后、释放出来的一种由18个氨基酸组成的多肽,所以是在植物细胞核糖体上合成的,C正确;D、系统素与害虫和病原微生物的受体结合,激活蛋白酶抑制基因,但不能抑制植物体内与蛋白酶有关基因的表达,不能发挥信号传递的作用, D错误。故选C。4.番茄花色和叶的宽窄由两对等
6、位基因控制,且这两对等位基因中,当某一对基因纯合时,会使受精卵致死。现用红色窄叶植株自交,子代的表现型及其比例为红色窄叶:红色宽叶:白色窄叶:白色宽叶=6:2:3:1。下列有关叙述中,不正确的是A. 这两对等位基因位于两对同源染色体上B. 这两对相对性状中,显性性状分别是红色和窄叶C. 控制叶宽窄的基因具有显性纯合致死效应D. 自交后代中,杂合子所占的比例为5/6【答案】C【解析】【分析】红色窄叶植株自交,后代出现了白色宽叶,说明发生了性状分离,因而可判断红色对白色为显性,窄叶对宽叶为显性。由于番茄的花色和叶的宽窄分别由两对等位基因控制,且两对基因中某一对基因纯合时会使受精卵致死,所以子代的表
7、现型及其比例为红色窄叶:红色宽叶:白色窄叶:白色宽叶=6:2:3:1是9:3:3:1的特殊情况,因而遵循基因的自由组合定律。设红色基因为A、窄叶基因为B,则亲本红色窄叶植株的基因型为AaBb子代的表现型和基因型为红色窄叶AaBB、AaBb,红色宽叶Aabb,白色窄叶aaBB、aaBb,白色宽叶aabb。【详解】A、由分析可知,番茄的花色和叶的宽窄的两对等位基因位于两对同源染色体上,其遗传遵循基因的自由组合定律,A正确;B、由分析可知,红色对白色为显性,窄叶对宽叶为显性,B正确;C、控制花色的基因具有显性纯合致死效应,C错误;D、自交后代中纯合子只有aaBB和aabb,所占比例为1/12+1/1
8、21/6,杂合子所占的比例为5/6,D正确。故选C5.物质跨膜运输示意图如下所示,、代表物质运输方式。下列相关叙述错误的是A. 物质通过方式进出细胞与分子的极性及大小均有关B. 细胞膜上载体蛋白结合葡萄糖后其空间结构会发生改变C. 乙酰胆碱(一种神经递质)受体是一种通道蛋白,乙酰胆碱以方式通过突触后膜D. 的跨膜运输速率均会受低温影响【答案】C【解析】【分析】分析图示:甲是磷脂双分子层,构成细胞膜的基本骨架,乙是蛋白质分子,是细胞通过自由扩散排出物质,是细胞通过协助扩散排出物质,是细胞通过主动运输吸收物质。【详解】A、物质通过方式穿越磷脂双分子层进出细胞,与分子的极性及大小均有关,A正确;B、
9、细胞膜上载体蛋白具有特异性,结合葡萄糖后,通过改变其空间结构,将葡萄糖运至膜的另一侧,B正确;C、乙酰胆碱(一种神经递质)受体不是一种通道蛋白,乙酰胆碱以胞吐方式由突触前膜释放,C错误;D、温度会影响物质分子运动的速率,影响酶的活性,因此的跨膜运输速率均会受低温影响,D正确。故选D。【点睛】本题以图文结合的形式,综合考查学生对物质的跨膜运输、兴奋在神经细胞间传递、细胞的亚显微结构与功能的认知、理解和掌握情况,意在考查学生的理解分析能力和识图辨别能力,难度稍大。解决此类问题,要求能够明辨要细胞的亚显微结构,明确自由扩散、协助扩散和主动运输这三种跨膜运输方式的区别和联系,主要从物质运输方向、是否需
10、要能量和载体蛋白几方面考虑。在此基础上从题意和图示中提取有效信息,将这些信息与所学知识有效地联系起来,进行图文转换、实现对知识的整合和迁移。6.油菜细胞中有一种中间代谢产物简称为PEP,在两对独立遗传的等位基因Aa、Bb的控制下,可转化为油脂或蛋白质,某科研小组研究出产油率更高的油菜品种,基本原理如下图,下列说法错误的是( )A. 促进物质C的形成可以提高产油率B. 基因A与物质C在化学组成上的区别是前者含有胸腺嘧啶和脱氧核糖C. 过程和过程所需的嘌呤碱基数量不一定相同D. 基因A和基因B位置互换属于基因重组【答案】D【解析】【分析】1、基因与性状的关系:基因通过控制蛋白质的分子结构来控制性状
11、;通过控制酶的合成控制代谢过程,从而影响生物性状。2、分析题图:油菜产油率高的原因是因为基因B中模板链转录形成的mRNA能与非模板链转录形成的RNA结合形成双链RNA,从而抑制合成酶b的过程。【详解】A、油菜产油率高的原因是因为基因B中模板链转录形成的mRNA能与非模板链转录形成的RNA结合形成双链RNA,从而抑制了合成酶b的翻译过程,所以促进物质C的形成可以提高产油率,A正确;B、基因A与物质C(双链RNA)在化学组成上的区別是前者含有胸腺嘧啶和脱氧核糖,后者含有尿嘧啶和核糖,B正确;C、过程和过程所需的嘌呤碱基数量不一定相同,C正确;D、基因A和基因B在非同源染色体上,因此基因A和基因B位
12、置的互换属于染色体变异,D错误。故选D。7.镉(Cd)是一种毒性很大的重金属元素,会对植物的生长造成伤害。现以洋葱为材料探究外源钙(Ca)能否缓解Cd的毒害。(1)实验步骤:在室温(25)条件下,用自来水培养洋葱鳞茎,待刚长出叶片后选取80棵生长状况一致的洋葱幼苗平均分成_组,依次编号。每组镉处理和钙处理的浓度组合如下表,其他培养条件相同且适宜。组别镉处理(mol/L)010100300钙处理(mmol/L)0A1B1C1D10.1A2B2C2D21A3B3C3D310A4B4C4D4两周后,分别_。(2)绘制实验结果柱形图如下图所示。(3)实验分析与讨论:A1、B1、C1、D1四组实验结果说
13、明:_。A、B组实验结果说明:在低镉浓度条件下,外源Ca对洋葱的生长无明显的影响;而C、D组实验结果则说明:在中、高镉浓度条件下,_。进一步研究发现,Ca2+与Cd2+竞争细胞表面有限的离子通道,当溶液中Ca2+和Cd2+同时存在时,Ca2+可显著地_,从而减轻Cd的毒害。(4)若土壤中过量的镉被洋葱等植物吸收积累,会通过_传递进入人体,使人体骨骼中的钙大量流失,临床上常补充_来辅助治疗,以促进人体肠道对钙的吸收。临床上补充的此物质能以_的方式进入细胞。【答案】 (1). 16 (2). 测量植株高度,并计算各组平均值 (3). 镉能抑制洋葱的生长,且随着镉浓度的升高,抑制作用逐渐增强 (4)
14、. 外源钙能部分缓解镉对洋葱生长造成的抑制作用,且钙浓度越高,缓解效果越明显 (5). 降低细胞对镉的吸收 (6). 食物链 (7). 维生素D (8). 自由扩散【解析】【分析】分析表格和柱形图:A、B、C、D四组的变量是镉(Cd)浓度,且A、B、C、D四组的镉(Cd)浓度逐渐增大,四组的平均株高随着镉(Cd)浓度逐渐增大而减小,可见镉(Cd)对植物的生长有抑制作用;1234组的变量是钙(Ca)浓度,AB两组表明在低镉浓度条件下,外源Ca对洋葱的生长无明显的影响;C、D两组实验结果说明在中、高镉浓度条件下,外源Ca 能缓解Cd对洋葱生长的抑制作用,且Ca浓度越高,缓解作用越明显。【详解】(1
15、)根据镉处理和钙处理各有4种不同浓度,可知实验应分为16组。探究外源钙(Ca)能否缓解Cd对植物生长的毒害,应以植物的株高为因变量,两周后,分别测量植株高度,并计算各组的平均值。(3)A1、B1、C1、D1四组镉浓度依次增大,平均株高依次减小,说明镉能抑制洋葱的生长,且随着镉浓度的升高,抑制作用逐渐增强。C、D组随外源钙浓度增加,植物株高增加,说明在中、高镉浓度条件下,外源钙能部分缓解镉对洋葱生长造成的抑制作用,且钙浓度越高,缓解效果越明显。 Ca2+与Cd2+竞争细胞表面有限的离子通道,当溶液中Ca2+和Cd2+同时存在时,Ca2+可显著地降低细胞对镉的吸收,从而减轻Cd的毒害。 (4)土壤
16、中过量的镉被洋葱等植物吸收积累,由于食物链的富集作用,会通过食物链传递进入人体,使人体骨骼中的钙大量流失。维生素D可以促进人体肠道对钙的吸收。维生素D属于脂质成分,以自由扩散的方式进入细胞。【点睛】本题以探究外源钙(Ca)能否缓解Cd的毒害为载体,考查考生的分析图形、表格,获取有效信息的能力,得出实验结论的能力,有一定的难度。8.细胞的一生通常要经历生长、分裂、分化、衰老和凋亡过程,有时也发生癌变和坏死。回答下列与细胞生命历程有关的问题:(1)在探究细胞大小与物质运输关系的模拟实验中,单位时间内,NaOH扩散的深度模拟_,NaOH扩散的体积与总体积的比值模拟_。(2)在有丝分裂过程中,中心体的
17、倍增和核内DNA数目的加倍是否发生在同一时期_;在减数第一次分裂和减数第二次分裂过程中,染色体行为的变化是否相同_。(3)细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向于_,有利于提高各种生理功能的效率。同一植株的叶肉细胞、表皮细胞和贮藏细胞的功能各不相同,根本原因是_。(4)老年人的头发会发白与衰老细胞的哪一特征有关_。细胞凋亡又被称为细胞_,是由基因决定的细胞自动结束生命的过程。(5)环境中的致癌因子会损伤细胞中的DNA分子,使_和_发生突变,导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。【答案】 (1). 物质运输(扩散) (2). 物质运输(扩散)效率 (3). 是 (4). 否 (5). 专门化 (
18、6). 基因选择性表达 (7). 多种酶(酪氨酸酶)的活性降低 (8). 编程性死亡 (9). 原癌基因 (10). 抑癌基因【解析】【分析】1、探究细胞表面积与体积之比,与物质运输速率之间的关系:体积越大,相对表面积越小,物质运输的效率越低;实验中测量不同大小的琼脂块上NaOH扩散的深度相同;实验所用的琼脂小块上含有酚酞,NaOH和酚酞相遇,呈紫红色。2、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。3、衰老细胞的特征:(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运
19、输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。4、癌细胞的主要特征:(1)失去接触抑制,能无限增殖;(2)细胞形态结构发生显著改变;(3)细胞表面发生变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,导致细胞间的黏着性降低。5、减数分裂过程:(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制;(2)减数第一次分裂:前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;末期:细胞质分裂。(3)减数第二次分裂过程:前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;中期:染色体形态固定、数目
20、清晰;后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。【详解】(1)在探究细胞大小与物质运输关系的模拟实验中,单位时间内,NaOH扩散的深度模拟物质运输速率,NaOH扩散的体积与总体积的比值模拟物质运输效率。(2)在有丝分裂过程中,中心体的倍增和核内DNA数目的加倍均发生在间期,即是发生在同一时期。减数第一次分裂的主要特点是:同源染色体联会、形成四分体,四分体中的非姐妹染色单体发生交叉互换,同源染色体分离分别移向细胞两极;减数第二次分裂的主要特点是: 染色体不再复制,每条染色体的着丝点分裂,姐妹染色单体分开,分别移向细胞的两极;可见,在
21、减数第一次分裂和减数第二次分裂过程中,染色体行为的变化是不同的。(3)细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向于专门化,有利于提高各生理功能的效率;同一植株的叶肉细胞、表皮细胞和贮藏细胞的功能各不相同,根本原因是基因选择性表达。(4)老年人的头发会发白与衰老细胞中多种酶(酪氨酸酶)的活性降低有关;细胞凋亡又被称为细胞编程性死亡,是由基因决定的细胞自动结束生命的过程。(5)环境中的致癌因子会损伤细胞中的DNA分子,使原癌基因和抑癌基因发生突变,导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。【点睛】本题考查细胞表面积与体积的关系,细胞的分化、衰老、癌变,有丝分裂和减数分裂的过程,意在考查学生运用所学知识与观
22、点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论。9.油菜素内酯是植物体内一种重要的激素。为探究油菜素内酯(BL)对生长素(IAA)生理作用的影响,研究人员做了如下实验。(1)实验一:利用不同浓度的BL和IAA处理油菜萌发的种子,观察其对主根伸长的影响。结果如图所示。由图可知,单独IAA处理,对主根伸长的影响是_;BL与IAA同时处理,在IAA浓度为_nM时,BL对主根伸长的抑制作用逐渐增强;当IAA浓度继续增加时,BL对主根伸长的影响是_。 (2)实验二:用放射性碳标记的IAA处理主根,检测油菜素内酯对于生长素运输的影响。实验方法及结果如下。上图表
23、明标记的生长素在根部的运输方向为_,BL可以_(促进/抑制)生长素运输,且对_(运输方向)的作用更显著。(3)实验三:PIN蛋白与生长素的运输有关,研究人员测定了PIN蛋白基因表达的相关指标。 测定方法:从植物特定组织中提取RNA,利用RNA为模板经_得cDNA;以该cDNA为模板进行PCR,向反应体系中加入dNTP、Taq酶及不同的_得到不同的DNA片段。根据扩增出的不同DNA片段的量不同,反映相关基因在特定组织中的_水平,用以代表相应基因的表达水平。 检测BL处理的根部组织中PIN蛋白基因的表达水平,结果如表所示。组别测定指标PIN蛋白基因表达水平(相对值)对照组7.3 一定浓度BL处理组
24、16.7(4)上述系列实验结果表明,油菜素内酯通过影响根细胞中_,从而影响生长素在根部的_和分布,进而影响了生长素的生理作用。【答案】 (1). 低浓度促进伸长,高浓度抑制伸长 (2). 0-10 (3). 抑制作用减弱 (4). 双向 (5). 促进 (6). 极性运输(尖端向中部) (7). 逆转录 (8). 引物 (9). 转录 (10). PIN蛋白基因的表达 (11). 运输【解析】【分析】分析图示:实验一中,上面那条曲线表示BL为0nM时即单独用IAA处理后主根的伸长情况,下面那条曲线表示BL和IAA同时处理后主根的伸长情况;实验二中,用放射性碳标记的IAA处理主根,检测油菜素内酯
25、对于生长素运输的影响,两种实验情况下,都检测到了放射性碳标记的IAA,这说明生长素在根部的运输方向是双向的,右侧更明显,说明BL对极性运输过程的促进作用更强;实验三中,BL处理组的PIN蛋白基因表达水平更高。【详解】(1)图中上面那条曲线未加BL,代表IAA对主根伸长的影响,根据起点和变化趋势,可得出答案“低浓度促进伸长,高浓度抑制伸长”。而下面那条曲线加了BL,每一个IAA浓度下,根的长度都小于未加BL的情况,所以BL一定是抑制了主根的伸长。其中,当IAA浓度为0-10nM时抑制作用在增强,当IAA浓度继续增加时即IAA浓度在10-100nM中,抑制作用在减弱。(2)从图中看出,两种实验情况
26、下,都检测到了放射性碳标记的IAA,故生长素在根部的运输方向为“双向”。而加了BL的(阴影)检测到的IAA(放射性)都多于对照组(空白),可以看出BL促进了生长素的运输。但是右面的情况,阴影高出空白更多,故BL对尖端到中部的运输过程促进作用更强。(3)由RNA得到cDNA的过程属于逆转录(反转录),在PCR的反应体系中,需要加入模板、dNTP、Taq酶、不同的引物等。根据扩增出的不同DNA片段的量不同,反映相关基因在特定组织中的转录水平。(4)根据表格可以看出BL处理组的PIN蛋白基因表达水平更高,又根据实验二的研究,可以得出“BL提高了根细胞中PIN蛋白基因的表达,进而影响了生长素在根部的运
27、输”。【点睛】本题综合考查了生长素的生理作用的两重性、基因的表达及PCR技术等,意在强化学生对相关知识的理解与运用,题目难度中等。10.某二倍体自花受粉植物的高杆(D)对矮杆(d)为显性,抗病(T)对感病(t)为显性,且两对基因独立遗传。(1)两株植物杂交时,产生的F1中出现高杆感病的概率为1/8,则该两株植物的基因型为_。(2)用纯种高杆植株与矮杆植株杂交得F1,在F1自交时,若含d基因的花粉有一半死亡,则F2代的表现型及其比例是_。(3)若以纯合的高杆感病品种为母本,纯合的矮杆抗病品种为父本进行杂交实验。播种所有的F1种子,得到的F1植株自交,单株收获所有种子单独种植在一起得到的植株称为一
28、个株系,发现绝大多数株系都出现了高杆与矮杆的分离,而只有一个株系(A)全部表现为高杆。据分析,导致A株系全部表现为高杆的原因有两个:一是母本自交,二是父本的一对等位基因中有一个基因发生突变。如果是由于母本自交,该株系的表现型为_;如果是由于父本有一个基因发生突变,该株系的表现型及比例为_。(4)科学家将该植物(2n=24)萌发的种子进行了太空育种,杂交后代出现单体植株(2n-1)。单体植株若为母本,减数分裂可产生染色体数为_的雌配子。若对该单体植株的花粉进行离体培养时,发现n-1型配子难以发育成单倍体植株,其原因最可能是_。【答案】 (1). DdTt和ddTt (2). 高杆:矮杆=5:1
29、(3). 全部感病 (4). 抗病:感病=3:1 (5). 11或12 (6). n-1型配子(由于缺少一条染色体)基因组中缺少某些生长发育必需的基因(或缺少的染色体上含有某些生长发育必需的基因)【解析】试题分析:阅读题干图可知,植物的高杆(D)对矮杆(d)为显性,植株抗病(T)对感病(t)为显性,两对基因独立遗传,所以本题涉及的知识有基因的自由组合定律和基因突变,明确知识点后梳理相关的基础知识,然后解析题图结合问题的具体提示综合作答。(1)两株植物杂交时,产生的Fl中出现高杆感病(D_tt)的概率为1/8,写出1/21/4,一对是测交,一对自交,因此亲本基因型是DdTtddTt。(2)用纯种
30、高杆植株与矮杆植株杂交得Fl,基因型为Dd,在Fl自交时,若含d基因的花粉有一半死亡,植株产生的雌配子的基因型及比例是D:d=1:1,雄配子的基因型及比例是D:d=2:1,矮杆的比例是dd=1/21/31/6,高杆的比例是5/6,高杆与矮杆之比是5:1。(3)有一个株全部表现为高杆,说明产生该株系的那棵子一代的基因型为DD_,即有可能是亲本中母本自交得DDtt,也可能是父本的一对等位基因中有一个发生突变导致子一代出现了DDTt。若A株系为DDtt产生的,后代全为DDtt,表现型为全部感病。若A株第为DDTt产生的,后代中有三种基因型:DDTT、DDTt、DDtt,表现型为抗病和感病=3:1。(
31、4)单体母本植株体细胞中含有23条染色体,因此减数分裂可产生染色体数为11条或12条的雌配子。由于一个染色体组含有该生物个体发育的全套遗传信息,n-1型配子缺失一条染色体,基因组缺少某些生长发育必需的基因,因此在对该单体的花粉进行离体培养时,n-1型配子难以发育成单倍体植株。【点睛】解答第(2)小题,关键是要理解含d基因的花粉(雄配子)有一半死亡,而雌配子不会死亡,再用棋盘法就能解答该题。生物选修1:生物技术实践11.-胡萝卜素是一种色泽鲜艳、对人体有益的天然色素类食品添加剂,可从胡萝卜或产胡萝卜素的酵母菌菌体中提取获得,操作流程如图1所示。图2是样品层析结果与-胡萝卜素标准样品的比对。请分析
32、并回答下列问题: (1)发酵罐内培养酵母菌R时,培养基中添加玉米粉和豆饼的目的主要是为微生物的生长提供_。如果要测定发酵罐中酵母菌的种群数量,抽样后可借助血细胞计数板,利用_测定酵母菌的数量。(2)图1中,干燥过程应控制好温度和_,以防止胡萝卜素的分解;萃取过程中宜采用水浴加热,原因是_。(3)图中A过程表示_,其目的是_。(4)纸层析法可用于鉴定所提取的胡萝卜。从图2分析可知,层析后在滤纸上出现高度不同的色素带,说明_,色带_为-胡萝卜素。【答案】 (1). 碳源、氮源 (2). 显微镜直接计数(或显微镜) (3). (干燥)时间 (4). 有机溶剂都是易燃物,直接使用明火加热容易引起燃烧、
33、爆炸(答案合理即可给分) (5). 过滤 (6). 除去萃取液中的不溶物 (7). 提取到的胡萝卜素含杂质(或不纯、含有多种色素,答案合理即可给分) (8). 【解析】【分析】胡萝卜素的提取:(1)胡萝卜素的性质:胡萝卜素是橘黄色结晶,化学性质比较稳定,不溶于水,微溶于乙醇,易溶于石油醚等有机溶剂。(2)胡萝卜素的提取提取天然胡萝卜素的方法主要有:一是从植物中提取;二是从大面积养殖的岩藻中荻得;三是利用微生物的发酵生产。(3)萃取剂:最适宜作胡萝卜素萃取剂的是石油醚。(4)实验流程:胡萝卜粉碎干燥萃取(石油醚)过滤_浓缩胡萝卜素鉴定(纸层析法)。(5)胡萝卜素常用来治疗因缺乏维生素A引起的疾病
34、;还是常用的食品色素;还具有使癌变细胞恢复为正常细胞的作用。【详解】(1)玉米粉和豆饼中分别主要含有淀粉与蛋白质,能够为微生物的生长提供碳源和氮源;血球计数板是一个特制的可在显微镜下观察的玻片,可利用显微镜直接计数来测定酵母菌的数量。(2)胡萝卜素不是很稳定,温度过高、干燥时间过长会导致其分解,因此干燥过程中应控制好温度和时间,以防止胡萝卜素的分解;萃取过程中宜采用水浴加热,原因是有机溶剂都是易燃物,直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸。(3)图中A过程表示过滤,其目的是除去萃取液中的不溶物。(4)纸层析法可用于鉴定所提取的胡萝卜。用标准样品可对照检查提取出来的胡萝卜素的纯度。从图2分析可知,层
35、析后在滤纸上出现高度不同的色素带,说明提取到的胡萝卜素含杂质,色带I为-胡萝卜素。【点睛】本题主要考查学生对色素提取过程及原理的理解,要在理解的基础上进行识记。生物选修3:现代生物科技专题12.番茄红素具有一定的抗癌效果果,但在番茄红素环化酶的催化作用下,易转化为胡萝卜素。科学家利用基因工程设计了重组DNA(质粒三),并导入番茄细胞,从而阻止番茄红素的转化,提高番茄红素的产量。下图为利用质粒一和目的基因构建重质粒三的过程示意图。请回答下列问题:(1)该过程中用到的工具有_,图中“目的基因”是_基因。(2)先构建“质粒二”的原因主要是利用质粒二中含有_。利用限制酶BamH开环后去磷酸化的目的是_
36、,再用及Ecl酶切的目的是_。(3)质粒三导入受体细胞并表达后,形成双链RNA(发卡)的原因是_。“发卡”在受体细胞内可以阻止_过程,从而使基因“沉默”。【答案】 (1). 限制酶、DNA连接酶、运载体(质粒) (2). 番茄红素环化酶 (3). BamH和Ecl酶的识别序列(和切割位点) (4). 防止自身环化 (5). 确保目的基因反向连接 (6). 转录后的RNA分子中存在互补配对的碱基序列 (7). 翻译【解析】【分析】分析图示:质粒一和目的基因构建重质粒三,质粒三能表达出双链RNA(发卡),番茄细胞可以识别侵入的双链RNA并将该双链RNA及具有相同序列的单链RNA一起降解,提高了果实
37、中番茄红素的含量。【详解】(1)图示为利用质粒一和目的基因构建重质粒三的过程,用到的工具有限制酶、DNA连接酶、运载体(质粒);将构建的重质粒三导入番茄细胞并成功表达后,阻止了番茄红素转化为胡萝卜素,而该转化是在番茄红素环化酶的催化作用下完成的,由此推知:图中“目的基因”是番茄红素环化酶基因。(2)质粒二中含有BamH和Ecl酶的识别序列,因此先构建“质粒二”的原因主要是利用质粒二中含有BamH和Ecl酶的识别序列(和切割位点);利用限制酶BamH开环后去磷酸化的目的是防止自身环化,再用Ecl酶切的目的是确保目的基因反向连接。(3)质粒三导入受体细胞并表达后,形成双链RNA(发卡)的原因是转录后的RNA分子中存在互补配对的碱基序列;双链RNA(发卡)的形成导致核糖体不能与mRNA的结合,因此“发卡”在受体细胞内可以阻止翻译过程,从而使基因“沉默”。【点睛】本题考查基因工程的相关知识,要求考纲识记基因工程的原理、操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节,能结合图中信息准确答题。