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文档介绍
河南省开封市2020届高三适应性考试理综生物试题 Word版含解析
www.ks5u.com 2020年河南省普通高中毕业班高考适应性测试 理科综合能力测试 一、选择题 1.下列有关人体细胞结构与功能的叙述,正确的是( ) A. DNA分子中一条链上的磷酸和核糖通过氢键连接 B. 线粒体内O2/CO2的值比细胞质基质内的高 C. 主动运输有助于维持细胞内元素组成的相对稳定 D. 无氧呼吸不需要O2的参与,该过程最终有[H]的积累 【答案】C 【解析】 【分析】 有氧呼吸的过程: 第一阶段:在细胞质的基质中。 反应式:1C6H12O6(葡萄糖)2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量(2 ATP) 第二阶段:在线粒体基质中进行。 反应式:2C3H4O3(丙酮酸)+6H2O20[H]+6CO2+少量能量( 2ATP) 第三阶段:在线粒体的内膜上,这一阶段需要氧的参与,是在线粒体内膜上进行的。 反应式:24[H]+6O21②H2O+大量能量(34ATP) 无氧呼吸的过程: 第一阶段:在细胞质的基质中。 反应式:1C6H12O6(葡萄糖)2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量( 2ATP) 第二阶段:在细胞质基质 反应式:2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]2C2H5OH(酒精)+2CO2 【详解】A、DNA分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖通过磷酸二酯键连接,A错误; B、气体分子出入线粒体的方式为自由扩散,氧气从细胞质基质进入线粒体,而二氧化碳从线粒体进入细胞质基质,由此可知线粒体内O2/CO2的值比细胞质基质内的低,B错误; C、主动运输满足了细胞对所需物质的需求,进而有助于维持细胞内元素组成的相对稳定,C正确; - 16 - D、无氧呼吸不需要O2的参与,但该过程最终不会出现[H]的积累,D错误。 故选C。 2.制作无色洋葱鳞片叶表皮细胞的临时装片用于观察“植物细胞的吸水和失水”探究实验,用大分子食用色紫胭脂红的高渗水溶液作为外界溶液进行引流处理后,观察细胞的变化。下列有关实验操作和结果的叙述,错误的是( ) A. 表皮细胞的液泡为红色时,细胞已经失去了正常的生理功能 B. 细胞发生质壁分离的过程中,细胞内的红色区域逐渐变小 C. 质壁分离发生的内因是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性 D. 换用低浓度的胭脂红溶液处理细胞后,可能观察不到质壁分离现象 【答案】B 【解析】 【分析】 质壁分离的原理:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。 【详解】A、表皮细胞的液泡为红色时,说明大分子食用色紫胭脂红进入液泡,原生质层的已经失去了选择透过性,进而推知细胞已经失去了正常的生理功能,A正确; B、细胞发生质壁分离的过程中,原生质层与细胞壁的距离越来越大,期间渗入的是外界溶液,而外界溶液显红色,因此细胞内的红色区域逐渐变大,B错误; C、原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性是质壁分离发生的内因,C正确; D、换用低浓度的胭脂红溶液处理细胞后,可能不会导致细胞失水,进而观察不到质壁分离现象,D正确。 故选B。 3.下列有关遗传基本规律的叙述,错误的是( ) A. 孟德尔通过测交实验,验证其假说是否正确 B. 孟德尔提出的“遗传因子”后来被命名为“基因” C. F1高茎豌豆自交所得F2中出现了高茎豌豆和矮茎豌豆,这是基因重组的结果 D. 通过单倍体育种的方法可以验证分离定律和自由组合定律 【答案】C 【解析】 - 16 - 【分析】 测交的定义是孟德尔在验证自己对性状分离现象的解释是否正确时提出的,为了确定子一代是杂合子还是纯合子,让子一代与隐性纯合子杂交,这就叫测交。在实践中,测交往往用来鉴定某一显性个体的基因型和它形成的配子类型及其比例,测交还可以用来推测待检个体产生的配子类型及比例。 【详解】A、孟德尔通过测交实验,对其假说进行了验证,A正确; B、孟德尔提出的“遗传因子”后来被丹麦生物学家约翰逊命名为“基因”,B正确; C、F1高茎豌豆自交所得F2中出现了高茎豌豆和矮茎豌豆,原因是等位基因分离产生两种类型的配子经过雌雄配子随机结合出现的,不是基因重组的结果,C错误; D、通过单倍体育种的方法,根据获得的纯合子的表现类型及比例可以验证分离定律和自由组合定律,D正确。 故选C。 4.下列有关人体内环境和稳态的叙述,正确的是( ) A. 激素和酶都具有高效性,在非细胞条件下也能发挥作用 B. 激素和抗体都具有特异性,只能作用于特定的靶细胞 C. 血液中激素浓度受内外环境因素影响,不能反映激素的分泌量 D. 维持内环境中Na+、K+浓度的相对稳定有利于维持神经细胞的正常兴奋性 【答案】D 【解析】 【分析】 1.静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位. 2.兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。 【详解】A、激素和酶都具有高效性,酶在非细胞条件下也能发挥作用,而激素不行,A错误; B、激素和抗体都具有特异性,激素作用于特定的靶细胞,而抗体作用于相应的抗原,B错误; C、血液中激素浓度受内、外环境因素的综合影响,进而反映激素分泌量的多少,C错误; D、因为兴奋的产生与维持与Na+、K+浓度有关,因此维持内环境中Na+、K+浓度的相对稳定有利于维持神经细胞的正常兴奋性,D正确。 - 16 - 故选D。 5.下列有关植物生长调节剂的叙述,正确的是( ) A. 喷施生长素类似物可以防止落花落果,但不能疏花疏果 B. 使用赤霉素处理大麦种子,使其无需发芽就能产生所需的α-淀粉酶 C. 喷洒脱落酸不能调节细胞基因组表达,但可抑制细胞分裂 D. 探索IBA促进葡萄插条生根的最适浓度,可通过预实验减少实验误差 【答案】B 【解析】 【分析】 1.生长素类具有促进植物生长的作用,在生产上的应用有促进扦插的枝条生根、促进果实发育、防止落花落果等。 2.赤霉素的生理作用是促进细胞伸长,从而引起茎杆伸长和植物增高,此外它含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,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。 【详解】A、喷施适宜的生长素类似物可以防止落花落果,也能疏花疏果,A错误; B、使用赤霉素处理大麦种子,使其无需发芽就能产生所需的α-淀粉酶,因为赤霉素是通过诱导α-淀粉酶的产生进而促进萌发的,B正确; C、喷洒脱落酸能调节细胞基因组表达进而抑制细胞分裂,C错误; D、探索IBA促进葡萄插条生根的最适浓度,可通过预实验减少人力和财力的浪费,D错误。 故选B。 6.碱基类似物5-溴尿嘧啶(5-Bu)既能与碱基A配对,又可以与碱基C配对。在含有5-Bu、A、G、C、T五种物质的培养基中培养大肠杆菌,得到突变体大肠杆菌。下列有关叙述错误的是( ) A. 因基因突变具有随机性,大肠杆菌体内每个基因都有可能发生突变 B. 碱基类似物5-溴尿嘧啶属于化学诱变剂 C. 很多位点发生C—G到T—A的替换后,DNA分子中氢键数目减少 - 16 - D. 在此培养基上至少繁殖2代,才能实现DNA分子某位点碱基对从T—A到C—G的替换 【答案】D 【解析】 【分析】 半保留复制:DNA在复制时,以亲代DNA的每一条单链作模板,合成完全相同的两个双链子代DNA,每个子代DNA中都含有一股亲代DNA链,这种现象称为DNA的半保留复制。表现的特征是边解旋变复制。 基因突变是指DNA分子中发生的碱基对的增添、缺失和改变,而引起的基因结构的改变,基因突变通常发生在DNA复制的过程中,基因突变能为生物的变异提供最初的原材料。 详解】A、因基因突变具有随机性,因此大肠杆菌体内每个基因都有可能发生突变,A正确; B、碱基类似物5-溴尿嘧啶属于化学诱变剂,干扰了正常的碱基配对,B正确; C、很多位点发生C—G到T—A的替换后,因为C—G之间有3个氢键,而T—A之间有2个氢键,因此DNA分子中氢键数目减少,C正确; D、若原来DNA中的碱基对是T—A,由于碱基配对错误,经过一次复制后,产生了(5-Bu)与碱基A的配对,进行第2次复制后,出现(5-Bu)与碱基C的配对,第3此复制后才能出现C—G,因此,在此培养基上至少繁殖3代,才能实现DNA分子某位点碱基对从T—A到C—G的替换,D错误。 故选D。 三、非选择题 7.下图是探究光合作用历程中科学家恩格尔曼和鲁宾。卡门做的相关实验。请用所学知识回答相关问题。 - 16 - (1)实验一的过程中________(填需要或不需要)隔绝空气。若某人用另一种细菌做该实验,却发现细菌在叶绿体的受光部位分布最少,最可能的原因是_______________。 (2)实验二通过同位素标记的方法探究光合作用中释放的氧气的来源,图中X、Y物质分别为_______,A、B物质的相对分子质量的比值为______________。 (3)光合作用过程中,Rubisco酶可催化C5+CO3——C3的反应。在强光条件下,当O2/CO2的值较高时,该酶还能催化C3与O2反应,经一系列变化后到线粒体中生成CO2。这种植物在光下吸收O2产生CO2的现象称为光呼吸。 ①光呼吸与光合作用都利用了________为原料,且光合作用在暗反应的_________阶段实现了该物质的再生。 ②夏季中午,小麦、水稻会出现明显的光呼吸现象,请解释原因:__________________。 【答案】 (1). 需要 (2). 该细菌为厌氧细菌 (3). CO2、H218O (4). 8:9 (5). C5 (6). C3的还原 (7). 夏季中午光照过强,叶片蒸腾作用过于旺盛时,气孔关闭,O2/CO2的值较高,Rubisco酶催化C5与O2反应的过程加快,光呼吸现象明显 【解析】 【分析】 (1)直到18世纪中期,人们一起以为只有土壤中的水分是植物建造自身的原料。 (2)1771年,英国的普利斯特利的实验证实:植物可以更新因蜡烛燃烧或小白鼠呼吸而变得污浊的空气。 (3)1779年,荷兰的英格豪斯证明了植物体的绿叶在更新空气中不可缺少。 (4)1785年,随着空气组成成分发现,人们才明确绿叶在光下放出的气体是氧气,吸收的是二氧化碳。 (5)1864年,德国的萨克斯的实验证实了光合作用的产物除氧气外还有淀粉。 (6)1939年,美国的鲁宾和卡门利用同位素标记法证明了光合作用释放的氧气来自水。 (7)20世纪40年代,美国的卡尔文,利用同位素标记技术最终探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。 【详解】(1)实验一的目的是要探究光合作用产生氧气的部位,实验中是通过好氧性细菌来检测的,若不隔绝空气则显示不出好养细菌的移动,因此实验中需要隔绝空气,而且需要好氧性细菌。若某人用另一种细菌做该实验,却发现细菌在叶绿体的受光部位分布最少,只可能是实验中用的细菌类型为厌氧细菌。 (2)实验二目的是通过同位素标记的方法探究光合作用中释放的氧气的来源,实验二中的两组实验是用同位素标记不同的物质来设计的对照,图中两支试管中的物质分别是C18O2、H2 - 16 - O与CO2、H218O,因此X、Y物质分别为CO2、H218O,A、B为两组实验产生的氧气,因为光合作用的氧气来自于水,因此A、B物质的相对分子质量的比值为8:9。 (3)由题意可知,①光呼吸与光合作用都以C5 为原料,且在光合作用的暗反应阶段经过C3的还原实现了该物质的再生。 ②夏季中午,光照过强,叶片蒸腾作用过于旺盛时,气孔关闭,导致产生的氧气无法O2/CO2的值较高,即O2氧气浓度高,而CO2少,具备了光呼吸进行的条件,因此小麦、水稻会出现明显的光呼吸现象。 【点睛】熟知光合作用的探究历程以及其中的实验原理是解答本题的关键!能获取题干有用信息并进行分析、综合来解答有关光呼吸的问题是解答本题的另一关键! 8.病毒攻击细胞所发生部分免疫反应如下图所示。为探究某种复方草药对病毒性感染的疗效是否与机体免疫功能的增强有关,科研人员进行了如下实验设计,请分析回答相关的问题。 (1)实验的基本思路:将病毒性感染模型小鼠随机分为三组,通过灌胃的形式给药,实验组用蒸馏水煮复方草药所获得的提取液灌胃,空白对照组用_________灌胃,阳性对照组用免疫增强剂A灌胃,并检测免疫指标。(注:免疫增强剂是能够增强机体抗病毒免疫力的一类免疫治疗药物。) (2)若实验组小鼠的细胞__________(填细胞序号)免疫能力显著高于阳性对照组,极显著高于空白对照组,则这一结果至少说明该草药增强了小鼠的非特异性免疫功能,图中属于非特异性免疫的是过程_________(填序号)。 (3)若实验组小鼠的T细胞含量显著高干空白对照组,与阳性对照组相近,则这一结果说明;该草药有可能增强小鼠的__________免疫功能。 - 16 - (4)从上图中可以看出,细胞V增殖分化通常需要满足的条件是__________。 (5)若人体第二次受到相同病毒的攻击,会发生快速免疫应答并产生大量相对应的抗体,结合上图解释其原因:____________。 【答案】 (1). 蒸馏水 (2). Ⅰ (3). ① (4). 特异性 (5). 抗原(病原体)刺激和淋巴因子的作用 (6). 人体第一次受到病毒攻击时可以使机体产生相应的细胞Ⅷ(记忆细胞)和抗体,当相同的病毒再次入侵机体时,细胞Ⅷ(记忆细胞)可以迅速增殖分化为细胞Ⅶ(浆细胞),快速产生大量的相对应抗体 【解析】 【分析】 1.免疫分为非特异性和特异性免疫。非特异性免疫的物质基础是人体的第一、二道防线,是先天就有的,不针对某一特定的病原体起作用,而是对多种病原体都有防作用。特异性免疫的物质基础是细胞免疫和体液免疫,主要是免疫器官和免疫细胞借助血液循环和淋巴循环而组成的。 2.体液免疫过程为:大多数病原体经过吞噬细胞等的摄取和处理,暴露出这种病原体所特有的抗原,将抗原传递给T细胞,刺激T细胞产生淋巴因子,少数抗原直接刺激B细胞,B细胞受到刺激后,在淋巴因子的作用下,开始一系列的增殖分化,大部分分化为浆细胞产生抗体,小部分形成记忆细胞。抗体可以与病原体结合,从而抑制病原体的繁殖和对人体细胞的黏附。 3.细胞免疫过程:抗原经吞噬细胞摄取、处理和呈递给T淋巴细胞,接受抗原刺激后T淋巴细胞悔增殖、分化产生记忆细胞和效应T细胞,效应T细胞与相应的靶细胞密切接触,进而导致靶细胞裂解死亡,抗原暴露出来,此时体液中抗体与抗原发生特异性结合形成细胞团或沉淀,最后被吞噬细胞吞噬消化。 【详解】(1)本实验的目的为探究某种复方草药对病毒性感染的疗效是否与机体免疫功能的增强有关,因此实验设计中分三组进行,实验组用蒸馏水煮复方草药所获得的提取液灌胃,空白对照组用蒸馏水灌胃,阳性对照组(条件对照):用免疫增强剂A灌胃,并检测免疫指标。(注:免疫增强剂是能够增强机体抗病毒免疫力的一类免疫治疗药物。) (2)若实验组小鼠的细胞Ⅰ吞噬细胞免疫能力显著高于阳性对照组,极显著高于空白对照组,则这一结果至少说明该草药增强了小鼠的非特异性免疫功能,非特异性免疫为图中的过程①,指的是吞噬细胞的摄取、处理。 - 16 - (3)若实验组小鼠的T细胞含量显著高干空白对照组,与阳性对照组相近,则说明;该草药有可能增强小鼠的特异性免疫功能,因为T细胞既参与了体液免疫,又是细胞免疫的中心细胞。 (4)题图显示,细胞V在(病原体)刺激下,以及细胞II产生的淋巴因子的作用下,开始增殖、分化的。 (5)人体第一次受到病毒攻击时可以使机体产生相应的细胞Ⅷ(记忆细胞)和抗体,当相同的病毒再次入侵机体时,细胞Ⅷ(记忆细胞)可以迅速增殖分化为细胞Ⅶ(浆细胞),快速产生大量的相对应抗体,因此,若人体第二次受到相同病毒的攻击,会发生快速免疫应答并产生大量相对应的抗体。 【点睛】熟知免疫系统的功能以及细胞免疫和体液免疫的过程是解答本题的关键!二次免疫的特征也是本题的重要考查点,能够辨别吞噬细胞和T细胞在非特异性免疫和特异性免疫中提供的关键信息是解答本题的难点。 9.人们通过如下图所示的封育,种草等盐碱化草地的改良活动,使重度盐碱化草地恢复至中度盐碱化草地,并最终恢复至轻度盐碱化草地和良好草地。请根据所学知识回答问题。 (1)要认识重度盐碱化草地的群落,首先要分析____________。 (2)改造的初始阶段,扩大种植碱蓬等耐盐的先锋植物的目的是____________。 (3)上述盐碱化草地治理的过程中,群落发生了__________演替,理由是__ (4)上述改造盐碱化草地的活动主要利用了_________理论,特别是强调了生态系统的自我调节能力和生物的适应性,辅以物质和能量的投入,从而尽快使生态系统的结构和功能恢复到(或接近)受干扰前的状态。该实例说明人类活动可以使群落按照不同于____________的速度和方向进行演替。 【答案】 (1). 群落的物种组成 (2). - 16 - 实现植被初步覆盖,一方面增加土壤中的有机物,另一方面增加生态系统的能量输入,提高生态系统的稳定性 (3). 次生 (4). 重度盐碱化草地具有一定的土壤条件,在演替过程中,原有土壤条件逐步改善 (5). 群落演替 (6). 自然演替 【解析】 【分析】 1、生态恢复工程指通过研究生态系统退化的原因,利用生态学、系统学、工程学的方法实现退化生态系统恢复与重建,以使一个生态系统恢复到较接近其受干扰前的状态的工程; 2、生物群落不是一成不变的,他是一个随着时间的推移而发展变化的动态系统在群落的发展变化过程中,一些物种的种群消失了,另一些物种的种群随之而兴起后,这个群落会达到一个稳定阶段像这样随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程就叫做演替; 3、演替是生物和环境反复相互作用,发生在时间和空间上的不可逆变化,但人类活动可使其不按自然演替的方向和速度进行。 【详解】(1)群落的物种组成是群落的重要特征,因此,要认识重度盐碱化草地的群落,首先要分析群落的物种组成。 (2)改造的初始阶段,通过扩大种植碱蓬等耐盐的先锋植物,增加了土壤中的有机物和生态系统的能量输入,进而提高生态系统的稳定性,为重度盐碱地的改造创造了条件。 (3)上述盐碱化草地治理的过程中,因为重度盐碱化草地具有一定的土壤条件,而且在演替过程中,原有土壤条件逐步改善,因此,此时群落中发生的是次生演替。 (4)上述改造盐碱化草地的活动主要利用了群落演替理论,特别是利用了生态系统的自我调节能力和生物的适应性,通过增加物质和能量的投入,从而尽快使生态系统的结构和功能恢复到(或接近)受干扰前的状态。该实例说明人类活动可以改变群落演替的方向和速度,即群落按照不同于自然的速度和方向进行演替。 【点睛】利用群落演替理论结合图示进行分析是解答本题的关键,改良草场过程中所有的生物适应性以及生态系统的自我调节理论是解答本题的另一关键! 10.某农场养了一群马,马的毛色有栗色和白色两种。已知毛色性状由位于常染色体上的一对等位基因(B、b)控制,但哪种毛色为显性性状未知。育种工作者从中选出一匹健壮的栗色公马,想根据毛色这一性状鉴定它的基因型。正常情况下,一匹母马一次只能生一匹小马。为了在一个配种季节里完成这一鉴定工作,请设计合理的配种方案,并写出预期鉴定结果和结论。 (1)配种方案: - 16 - ①实验一:_________________。 ②实验二:__________________。 (2)预期鉴定结果和结论:______________。 【答案】 (1). 让该栗色公马与多匹栗色母马交配 (2). 让该栗色公马与多匹白色母马交配 (3). 若实验一的子代出现白色小马,则该栗色公马的基因型为Bb; 若实验一的子代全为栗色,实验二的子代也全为栗色,则该栗色公马的基因型为BB; 若实验一的子代全为栗色,实验二的子代有栗色和白色,则该栗色公马的基因型为bb 【解析】 【分析】 分离定律的实质:在减数分裂产生配子的过程中,等位基因随同源染色体的分开而分离。 题意分析,因为一匹母马一次只能生一匹小马,而且要求在一个配种季节里完成这一鉴定工作,因此需要让该匹公马与多匹母马进行杂交,以便获得更多的后代,经过分析得出正确的结论。 【详解】(1)鉴于上述分析,可以这样设计: ①实验一:让该栗色公马与多匹栗色母马交配; ②实验二:让该栗色公马与多匹白色母马交配; (2)若实验一后代中有白色马出现,则说明栗色对白色为显性,且该栗色公马为杂合子,即基因型为Bb;若实验一和实验二的子代都全为栗色,则该栗色公马的基因型为BB;若实验一的子代全为栗色,实验二的子代有栗色和白色,且栗色个体多于白色个体,则该栗色公马的基因型为bb。 【点睛】理解分离定律的本质以及应用是解答本题的关键!提取关键信息,并会用遗传定律解释实际问题是解答本题的另一关键! 【生物--选修1生物技术实践】 11.某生物兴趣小组欲采用固定化酵母酿造啤酒,请根据其酿造过程回答下列相关问题。 (1)利用海藻酸钠制备固定化酵母细胞,应使用图1-图3中的图_____________(填序号)所示方法。而制备固定化酶则不宜用此方法,原因是____________。用浓度较低的海藻酸钠溶液制作凝胶珠,酵母菌催化活性较低的原因是____________。 - 16 - (2)兴趣小组设计的实验操作步骤如下。 第一步:将定量的海藻酸钠加入到定量的蒸馏水中,并和酵母菌充分混合; 第二步:以恒定的速度缓慢地将注射器中的混合液滴加到配制好的CaCl2溶液中,并将形成的凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡30min左右; 第三步:将等量的凝胶珠分别加入到装有葡萄糖溶液的简易葡萄酒酿制装置中(如图4和图5)。 ①请订正上述步骤中错误。______________。 ②与图5装置相比,图4装置酿制葡萄酒的优点是___________。葡萄汁装入图4装置时,要留有约1/3的空间,这种做法的目的是_______(答出两点即可)。 【答案】 (1). 1 (2). 酶分子很小,容易从包埋材料中漏出 (3). 当海藻酸钠溶液浓度较低时,细微网格包埋不紧密,酵母菌细胞容易漏出,导致固定化酵母菌细胞数量较少 (4). 溶化海藻酸钠溶液时要用酒精灯小火或者间断加热,边加热边搅拌,直至完全溶化 (5). 不需要开盖放气,避免了因开盖引起的杂菌污染 (6). 为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气,防止发酵旺盛时汁液溢出 【解析】 【分析】 - 16 - 1.果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,在无氧条件下,酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件,酵母菌酒精发酵时,一般在一般将温度控制在18~25℃,在葡萄酒自然发酵过程当中,其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。 2.固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学的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。固定化酶优点是使酶既能与反应物接触,又能与产物分离,还可以被反复利用;固定化细胞优点是成本更低,操作更容易,可以催化一系列的化学反应。 题图分析:图1为包埋法,图2为化学结合法,图3为物理吸附法。 【详解】(1)固定化酵母细胞利用的是包埋法,如图1所示方法;而酶分子很小,容易从包埋材料中漏出,所以制备固定化酶通常用图2和图3所示的方法。在用海藻酸钠包埋酵母细胞时,如果所用海藻酸钠溶液浓度低,则会导致细微网格包埋不紧密,酵母菌细胞容易漏出,固定的酵母菌细胞数量较少,因此,酵母菌催化活性较低。 (2)①海藻酸钠加入到定量的蒸馏水中之后需要用酒精灯小火或者间断加热,边加热边搅拌,直至完全溶化,最后用蒸馏水定容至10mL。 ②图5装置与图4装置的不同在于没有外连长导管,所以在酿制葡萄酒的过程中还需要定时开盖放气,而图4装置就不需要进行专门的放气操作,因此图4装置与图5相比具有的典型优势为不需要开盖放气,避免了因开盖引起的杂菌污染。进行酒精发酵时,通常在发酵装置中要留有约1/3的空间,其目的是为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气,防止发酵旺盛时汁液溢出。 【点睛】熟知固定化酶技术的方法以及操作要点是解答本题的关键!酒精发酵的操作流程也是本题的重要考查内容。海藻酸钠的配制是学生的易错点。 【生物--选修3现代生物科技专题】 12.2018年!月25日,中科院神经科学研究所研究团队利用类似克隆羊“多莉”的体细胞克隆技术克隆的猕猴“中中”和“华华”,登,上了全球顶尖学术期刊《细胞》的封面,该成果标志着中国率先开启了以体细胞克隆猴作为实验动物模型的新时代。下图是体细胞克隆猴的技术流程图,请据图回答问题。 - 16 - (1)图中选择猕猴胚胎期而非成年期的成纤维细胞进行培养,其原因是_________。刚放入培养瓶中的细胞沉降到瓶底部后首先会出现___________现象。每一次传代培养时,常利用_________酶消化处理,制成细胞悬液后转入到新的培养瓶中。 (2)图示过程涉及的主要技术有_________(答出三点即可)。以体细胞克隆猴作为实验动物模型的显著优势之一是同-批克隆猴群的遗传背景相同,图中克隆猴的遗传物质主要来自_______。 (3)图中步骤①是克隆猴的技术难点之一,需要将卵母细胞培养到_________后进行去核操作,而后用_________方法激活受体细胞,使其完成分裂和发育。 (4)体细胞克隆猴的另外一个技术难点是猴的体细胞克隆胚胎发育差。科学家发现,胚胎发育障碍与克隆胚胎基因组上大量组蛋白的甲基化密切相关。由此推测,图中Kdm4dmRNA翻译产生的酶的作用是_____。 【答案】 (1). 胚胎成纤维细胞增殖能力更强,更易于培养 (2). 细胞贴壁 (3). 胰蛋白 (4). 动物细胞核移植技术(或体细胞核移植技术)、早期胚胎培养技术(或动物细胞培养技术)、胚胎移植技术 (5). 成纤维细胞的细胞核 (6). 减数第二次分裂中期(MⅡ中期) (7). 物理或化学 (8). 催化组蛋白的去甲基化 【解析】 - 16 - 分析】 1.动物细胞培养过程 取动物胚胎或幼龄动物器官、组织。将材料剪碎,并用胰蛋白酶(或用胶原蛋白酶)处理(消化),形成分散的单个细胞,将处理后的细胞移入培养基中配成一定浓度的细胞悬浮液。悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁。当贴壁细胞分裂生长到互相接触时,细胞就会停止分裂增殖,出现接触抑制。此时需要将出现接触抑制的细胞重新使用胰蛋白酶处理。再配成一定浓度的细胞悬浮液。 2.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,这是胚胎工程的最后一道工序,胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚,对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。 【详解】(1)由于胚胎成纤维细胞增殖能力更强,更易于培养,因此在进行核移植时,通常选择胚胎期的成纤维细胞进行培养。动物细胞培养过程中常出现贴壁生长和接触抑制的特点,因此刚放入培养瓶中的细胞沉降到瓶底部后首先会出现细胞贴壁现象。进行传代培养时,常利用胰蛋白酶消化处理,制成细胞悬液后转入到新的培养瓶中。 (2)图示过程涉及的主要技术有动物细胞核移植技术、早期胚胎培养技术(或动物细胞培养技术)、胚胎移植技术。图中克隆猴是成纤维细胞的细胞核移入卵母细胞,获得重组细胞,经过细胞培养获得早期胚胎,然后经过胚胎移植获得的,因此其遗传物质主要来自成纤维细胞的细胞核。 (3)图中步骤①体细胞核移植是克隆猴的技术难点之一,其具体操作为,首先需要将卵母细胞培养到减数第二次分裂中期(MⅡ中期)后进行去核操作,而后用物理或化学方法激活受体细胞,使其完成分裂和发育。 (4)由于胚胎发育障碍与克隆胚胎基因组上大量组蛋白的甲基化密切相关,为了使胚胎顺利发育,需要对组蛋白进行去甲基化操作,因此可推知图中Kdm4dmRNA翻译产生的酶的作用是催化组蛋白去甲基化的。 【点睛】熟知克隆动物的流程以及相关的技术手段是解答本题的关键,能够从题干中获得有用的信息进行合理的推测是解答本题的另一关键! 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