2021高考理综生物真题试卷(全国Ⅰ卷)带答案解析

1.细胞凋亡是细胞死亡的一种类型。下列关于人体中细胞凋亡的叙述,正确的是( ) A. 胎儿手的发育过程中不会发生细胞凋亡 B. 小肠上皮细胞的自然更新过程中存在细胞凋亡现象 C. 清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象 D. 细胞凋亡是基因决定的细胞死亡过程,属于细胞坏死

【答案】 B 【考点】细胞的凋亡,细胞凋亡与细胞坏死的区别 【解析】【解答】A、胎儿手的发育过程中,五个手指最初是愈合在一起的,通过细胞凋亡使得五指分开, 不符合题意; B、成熟的生物体中,细胞的自然更新是通过细胞凋亡完成的,符合题意; C、生物体内被病原体感染的细胞的清除通过效应 T 细胞激活靶细胞使其凋亡,不符合题意; D、细胞坏死与细胞凋亡不同,往往是在不利因素影响下由于细胞正常代谢受损或中断引起的细胞死亡, 不符合题意 故答案为: B 【分析】(1)细胞凋亡指的是由基因决定的细胞自动结束生命的过程。也常被称为细胞编程性死亡。是 一种自然现象。 (2)细胞凋亡和坏死的区别如下:

2.用体外实验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码子是 UUU,若要在体外合成同位素标记的多肽

【解析】【解答】① tRNA 是运输氨基酸的工具,同位素标记 tRNA 无法使多肽链具有标记,错误

②由题意知,目的为获得多肽链,不需要将其合成为蛋白质,所以不需要蛋白质合成所需的酶,错误

④为了获得多肽链,应该需要指导多肽链合成的 mRNA,所以需要人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸来作为

⑤翻译的过程需要各种酶和能量,所以需要除去了 DNA 和 mRNA 的细胞裂解液来提供合成所需要的其他

所需的材料组合是③④⑤ 故答案为:C 【分析】主要考查基因表达中翻译的条件。翻译是蛋白质生物合成(基因表达中的一部分,基因表达还包 括转录)过程中的第二步(转录为第一步),翻译是根据遗传密码的中心法则,将成熟的信使 RNA 分子(由 DNA 通过转录而生成)中“碱基的排列顺序”(核苷酸序列)解码,并生成对应的特定氨基酸序列的过程。 体外合成同位素标记的多肽链的条件包括:模板(mRNA)、原料(同位素标记的氨基酸)、能量(ATP)、 酶(蛋白质合成所需的酶)和场所。除去了 DNA 和 mRNA 的细胞裂解液可以模拟细胞环境。 3.将一株质量为 20 g 的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中,一段时间后植株达到 40 g,其增加的质量来 自于( )

A. 水、矿质元素和空气 B. 光、矿质元素和水 C. 水、矿质元素和土壤 D. 光、矿质元素和空气 【答案】 A 【考点】光合作用的过程和意义,组成细胞的元素和化合物 【解析】【解答】绿色植物生长的实质是光合作用大于呼吸作用,有机物积累的结果,根据光合作用与呼 吸作用过程中的物质转变过程可知,植物增加的质量主要来自光合作用吸收的水分和空气中的二氧化 碳。植物体内 60%以上是水。水是构成植物体的最主要物质。矿质元素是植物生长的必需元素,很多化合 物都含有一定量的矿质元素,缺少这类元素植物将不能健康生长。光作为能量来源通过光合作用转化为 有机物中的化学能,而植物的生长是物质积累的结果。 故答案为:A 【分析】主要考查植物生长的原因。光合作用是指绿色植物通过叶绿体利用光能将二氧化碳和水转变为储 存能量的有机物,同时释放氧气的过程,绿色植物生长的实质是光合作用大于呼吸作用,有机物积累的 结果;细胞中含量最多的化合物是水,植物重量增加与吸收大量的水有关;矿质元素是指除碳、氢、氧 以外,主要由根系从土壤中吸收的元素。矿质元素是植物生长的必需元素,缺少这类元素植物将不能健 康生长,矿质元素可以促进营养吸收。 4.动物受到惊吓刺激时,兴奋经过反射弧中的传出神经作用于肾上腺髓质,使其分泌肾上腺素;兴奋还通 过传出神经作用于心脏。下列相关叙述错误的是( )

A. 兴奋是以电信号的形式在神经纤维上传导的 B. 惊吓刺激可以作用于视觉、听觉或触觉感受器 C. 神经系统可直接调节、也可通过内分泌活动间接调节心脏活动 D. 肾上腺素分泌增加会使动物警觉性提高、呼吸频率减慢、心率减慢 【答案】 D 【考点】反射的过程,神经冲动的产生和传导,动物激素的调节,神经、体液调节在维持稳态中的作用 【解析】【解答】A、在神经纤维上兴奋是以电信号(局部电流)的形式传导,不符合题意; B、惊吓刺激可以作用于视觉、听觉或触觉感受器,不符合题意; C、由题可知,神经系统可通过传出神经直接作用于心脏、也可通过肾上腺分泌肾上腺素间接调节心脏活 动,不符合题意; D、肾上腺素分泌增加会使动物警觉性提高、呼吸频率加快、心率加快,符合题意 故答案为:D 【分析】主要考查生命活动的调节。兴奋是在神经纤维上以电信号的形式传导,在神经元之间以电信号— 化学信号—电信号的形式传递;惊吓可以是我们看到的物象,可以是听到的声音,或者是摸到的东西,

所以惊吓刺激可以作用于视觉、听觉或触觉感受器;兴奋经过反射弧中的传出神经作用于肾上腺髓质, 使其分泌肾上腺素;兴奋还通过传出神经作用于心脏,体现了神经系统可以直接调节也可以通过内分泌 间接调节心脏活动;肾上腺素是由人体分泌出的一种激素。当人经历某些刺激(例如兴奋,恐惧,紧张 等)分泌出这种化学物质,能让人呼吸加快(提供大量氧气),心跳与血液流动加速,瞳孔放大,为身体 活动提供更多能量,使反应更加快速。 5.某种二倍体高等植物的性别决定类型为 XY 型。该植物有宽叶和窄叶两种叶形,宽叶对窄叶为显性。控 制这对相对性状的基因(B/b)位于 X 染色体上,含有基因 b 的花粉不育。下列叙述错误的是( )

A. 窄叶性状只能出现在雄株中,不可能出现在雌株中 B. 宽叶雌株与宽叶雄株杂交,子代中可能出现窄叶雄株 C. 宽叶雌株与窄叶雄株杂交,子代中既有雌株又有雄株 D. 若亲本杂交后子代雄株均为宽叶,则亲本雌株是纯合子 【答案】 C 【考点】伴性遗传 【解析】【解答】A、叶雄株基因型为 XbY,窄叶雌株基因型应该为 XbXb , 根据题目意思,Xb 的花粉不 育,所有不可能出现窄叶雌株,不符合题意; B、如果而亲代宽叶雌株是杂合体,则子代雄株既有宽叶,也有窄叶,不符合题意; C、宽叶雌株基因型为 XBX- , 窄叶雄株基因型为 XbY,含基因的 X 染色体的花粉不育,所以在子代中只 有雄株出现,符合题意; D、若亲本杂交后子代雄株均为宽叶,则亲本雌株只产生 X B 配子,一定是纯合子,不符合题意 故答案为:C 【分析】(1)主要考查伴性遗传和分离定律。根据题意分析可知:宽叶(B)对窄叶(b)是显性,等位 基因位于 X 染色体上,属于伴性遗传。窄叶基因 b 会使花粉致死,后代没有雌性窄叶植株。若母方宽叶纯 合父方宽叶则子代雌雄均有都为宽叶;若母方宽叶杂合父方宽叶则子代雌性均为宽叶,雄性宽叶窄叶都 有比例相等;若母方宽叶纯合父方窄叶则子代只有雄性且均为宽叶;若母方宽叶杂合父方窄叶则子代只 有雄性,且宽叶窄叶比例相等。 (2)伴性遗传规律: ①当同配性别的性染色体(如哺乳类等为 XX 为雌性,鸟类 ZZ 为雄性)传递纯合显性基因时,F1 雌、雄个 体都为显性性状。F2 性状的分离呈 3 显性:1 隐性;性别的分离呈 1 雌:1 雄。其中隐性个体的性别与祖 代隐性体一样,即 1/2 的外孙与其外祖父具有相同的表型特征。 ②当同配性别的性染色体传递纯合体隐性基因时,F1 表现为交叉遗传,即母亲的性状传递给儿子,父亲 的性状传递给女儿,F2 中,性状与性别的比例均表现为 1:1。 ③存在于 Y 染色体差别区段上的基因(特指哺乳类)所决定的性状,或由 W 染色体所携带的基因所决定 的性状,仅仅由父亲(或母禽、母鸟)传递给其儿子(或雌禽、母鸟)。表现为特殊的 Y 连锁(或 W 连锁) 遗传。 ④伴 X 显性遗传疾病,女性患者多于男性患者;伴 X 隐性遗传疾病,男性患者多于女性患者。

6.某实验小组用细菌甲(异养生物)作为材料来探究不同条件下种群增长的特点,设计了三个实验组,每 组接种相同数量的细菌甲后进行培养,培养过程中定时更新培养基,三组的更新时间间隔分别为 3 h、10 h、23 h,得到 a、b、c 三条种群增长曲线,如图所示。下列叙述错误的是( )

A. 细菌甲能够将培养基中的有机物分解成无机物 B. 培养基更换频率的不同,可用来表示环境资源量的不同 C. 在培养到 23 h 之前,a 组培养基中的营养和空间条件都是充裕的 D. 培养基更新时间间隔为 23 h 时,种群增长不会出现 J 型增长阶段 【答案】 D 【考点】种群数量的变化曲线 【解析】【解答】A、由于细菌甲是异养生物,能够把有机物分解成无机物,不符合题意; B、根据曲线可以看出,培养基更换频率不同,细菌增长速率不同,23h 时能达到的种群数量也不同,a 组 的环境条件最优越,不符合题意; C、据图可知,在培养到 23 h 之前,a 组细菌种群近似于 J 型增长,培养基中的营养和空间条件都是充裕, 不符合题意; D、在培养的早期阶段,空间和营养都是比较充分的,短时间内种群增长可以表现为 J 型增长,符合题意 故答案为:D 【分析】主要考查种群的增长曲线。异养生物指的是那些只能将外界环境中现成的有机物作为能量和碳的 来源,将这些有机物摄入体内,转变成自身的组成物质,并且储存能量的生物。在食物(营养)和空间条 件充裕、等理想条件下,种群的增长率不变,种群数量表现为 J 型增长。培养液更换越频繁,单位时间获 得营养物质越多,种群增长越快。在自然界中,环境条件是有限的,因此,种群不可能按照“J”型曲线无 限增长。当种群在一个有限的环境中增长时,随着种群密度的上升,个体间由于有限的空间、食物和其 他生活条件而引起的种内斗争必将加剧,以该种群生物为食的捕食者的数量也会增加,这就会使这个种 群的出生率降低,死亡率增高,从而使种群数量的增长率下降。当种群数量达到环境条件所允许的最大 值时,种群数量将停止增长,有时会在 K 值保持相对稳定。

7.将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理,该植物根细胞中溶质浓度增大,叶片中 的脱落酸(ABA)含量增高,叶片气孔开度减小,回答下列问题。 (1)经干旱处理后,该植物根细胞的吸水能力________。 (2)与干旱处理前相比,干旱处理后该植物的光合速率会________,出现这种变化的主要原因是 ________。

(3)有研究表明:干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的,而是由 ABA 引起的。请以该种植物 的 ABA 缺失突变体(不能合成 ABA)植株为材料,设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期 结果。 【答案】 (1)增强 (2)降低;气孔开度减小使供应给光合作用所需的 CO2 减少 (3)取 ABA 缺失突变体植株,在正常条件下测定气孔开度,经干旱处理后,再测定气孔开度,预期结果 是干旱处理前后气孔开度不变。 将上述干旱处理的 ABA 缺失突变体植株分成两组,在干旱条件下,一组进行 ABA 处理,另一组作为对照 组,一段时间后,分别测定两组的气孔开度,预期结果是 ABA 处理组气孔开度减小,对照组气孔开度不 变。 【考点】影响光合作用的环境因素,渗透作用 【解析】【解答】(1)由题意知经干旱处理后,植物根细胞中溶质浓度增大,所以该植物根细胞的吸水 能力将增强。 (2)由题意知干旱处理后叶片气孔开度减小,所以 CO2 吸收量减少,光合作用速率会降低 (3)取 ABA 缺失突变体植株,在正常情况下测定气孔开度,经干旱处理后,再测定气孔开度。预期结果 干旱处理前后气孔开度不变。 将上述干旱处理的 ABA 缺失突变体植株分成两组,在干旱情况下,一组进行 ABA 处理,另一组做对照 组,一段时间后,分别测定两组的气孔开度。预期结果是 ABA 处理组气孔开度减小,对照组气孔开度不 变.。 故答案为:(1)增强 (2)降低 叶片气孔导度减小,CO2 吸收量减少,所以光合速率下降 (3)取 ABA 缺失突变体植株,在正常情况下测定气孔开度,经干旱处理后,再测定气孔开度。预期结果 干旱处理前后气孔开度不变。 将上述干旱处理的 ABA 缺失突变体植株分成两组,在干旱情况下,一组进行 ABA 处理,另一组做对照 组,一段时间后,分别测定两组的气孔开度。预期结果是 ABA 处理组气孔开度减小,对照组气孔开度不 变.。 【分析】(1)植物根部吸水主要靠主动运输吸收大量无机盐,使得自身细胞的浓度大于土壤浓度,从而 让水顺浓度梯度运输进入细胞,所以细胞浓度越大,吸收能力越强。 (2)叶片气孔导度直接决定了可以从空气中吸收的 CO2 的量。 8.人的排尿是一种反射活动。回答下列问题。 (1)膀胱中的感受器受到刺激后会产生兴奋。兴奋从一个神经元到另一个神经元的传递是单向的,其原 因是________。 (2)排尿过程的调节属于神经调节,神经调节的基本方式是反射,排尿反射的初级中枢位于________, 成年人可以有意识地控制排尿,说明排尿反射也受高级中枢控制,该高级中枢位于________。 (3)排尿过程中,尿液还会刺激尿道上的________,从而加强排尿中枢的活动,促进排尿。 【答案】 (1)神经递质由突触前膜释放,作用于突触后膜 (2)脊髓;大脑皮层 (3)感受器 【考点】反射的过程,神经冲动的产生和传导,脑的高级功能

【解析】【解答】(1)兴奋神经元之间的传递是单向的,因为神经递质只能由突触前膜释放,作用于突 触后膜 (2)排尿反射的初级中枢位于脊髓,高级中枢位于大脑皮层 (3)需要注意问题中的“加强排尿中枢的活动”,所以尿液应作为一种新的刺激,刺激感受器产生兴奋,兴 奋沿着神经通路传导,从而加强排尿中枢的活动。 故答案为:(1)神经递质只能从突触前膜释放,作用于突触后膜 (2)脊髓 大脑皮层 (3)感受器 【分析】1、神经元:是一种高度特化的细胞,是神经系统的基本结构和功能单位之一,它具有感受刺激 和传导兴奋的功能。神经细胞呈三角形或多角形,可以分为树突、轴突和胞体这三个区域。

2、兴奋在神经纤维上的传导:以电信号的形式沿着神经纤维的传导是双向的; 静息时膜内为负,膜外为正(外正内负); 兴奋时膜内为正,膜外为负(外负内正),兴奋的传导以膜内传导为标准。 3、兴奋在神经元之间的传递——突触 (1)突触的结构:

(2)兴奋在神经元之间的传递 a、神经递质移动方向:突触小泡→突触前膜(释放递质)→突触间隙→突触后膜。 b、神经递质的种类:乙酰胆碱、多巴胺等。 c、神经递质的去向:迅速地分解或被重吸收到突触小体或扩散离开突触间隙,为下一次兴奋做好准备。 d、受体的化学本质为糖蛋白。 e、神经递质的释放过程体现了生物膜的结构特点——流动性。 f、传递特点:单向性,神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜,引起下一个神经元的兴奋或抑 制。 g、在突触传导过程中有电信号→化学信号→电信号的过程,所以比神经元之间的传递速度慢。

9.某果园中存在 A、B 两种果树害虫,果园中的鸟(C)可以捕食这两种害虫;使用人工合成的性引诱剂 Y 诱 杀 B 可减轻 B 的危害。回答下列问题。 (1)果园中包含害虫 A 的一条食物链是________。该食物链的第三营养级是________。 (2)A 和 B 之间存在种间竞争关系,种间竞争通常是指________。

(3)性引诱剂 Y 传递给害虫 B 的信息属于________。使用性引诱剂 Y 可以诱杀 B 的雄性个体,从而破坏 B 种群的________,导致________降低,从而减轻 B 的危害。

【答案】 (1)果树→A→C;C (2)两种或两种以上生物相互争夺相同的资源和空间而表现出来的相互抑制现象 (3)化学信息;性别比例;种群密度 【考点】种间关系,生态系统的结构,生态系统中的信息传递 【解析】【解答】(1)由题意“包含害虫 A 的一条食物链”和“果园中的鸟(C)可以捕食这两种害虫”以及 食物链的开端是生产者,可得食物链为:果树→A→C。根据食物链可知第三营养级为 C。 (2)种间竞争是指两种或两种以上生物相互争夺相同的资源和空间而表现出来的相互抑制,竞争现象。 (3)性引诱剂属于化学信息,性引诱剂诱杀 B 的雄性个体,将导致 B 种群的性别比例失衡,进而导致出 生率下降,导致种群密度降低。 故答案为:(1)果树→A→C C (2)种间竞争是指两种或两种以上生物相互争夺相同的资源和空间而表 现出来的相互抑制现象 (3)化学信息 性别比例 种群密度 【分析】(1)食物链的写法 ① 以箭头、文字形式写出。 ② 一条完整的食物链必须由生产者开始 ,到最高营养级结束。 ③由生产者和消费者组成,无分解者和非生物的物质和能量。 ④营养级和消费级的级别相差 1。 特别注意:①食物链(捕食链)由生产者和各级消费者组成,是通过吃与被吃建立起的营养联系,所以分 解者不能参与食物链。食物链一般不会超过 5 个营养级。 ②食物链中的营养级是从食物链的起点(生产者)数起的,即生产者永远是第一营养级,消费者是从第二 营养级(即植食性动物)开始的。 ③在食物网中计算食物链的条数,一定是从生产者开始一直到最高营养级为止,中间不能断开。 (2)巧判生态系统信息传递的类型: ①涉及声音、颜色、植物形状、磁力、温度、湿度这些信号,通过动物感觉器官如皮肤、耳朵、眼或植 物光敏色素、叶、芽等感觉上述信息,则判断为物理信息。 ②若涉及化学物质挥发性(如性外激素等)这一特点,则判断为化学信息。 ③凡涉及“肢体语言”者均属行为信息。 ④若在影响视线的环境中(如深山密林),生物间多依靠“声音”这种物理形式传递信息。 ⑤若在噪音嘈杂的环境(如洪水瀑布旁),生物多以“肢体语言”这种“行为”信息交流。 (3)信息传递在农业生产中的应用 ①提高农产品或畜产品的产量 利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物,可以提高果树的传粉效率和结实率。 ②对有害动物进行控制 释放引诱剂,吸引益鸟来捕捉害虫;释放某种化学物质,驱赶有害昆虫;在果园里养鸡,利用物理信息 或化学信息将害虫吸引集中到一个地方,让鸡捕食等。

10.某实验室保存有野生型和一些突变型果蝇。果蝇的部分隐性突变基因及其在染色体上的位置如图所 示。回答下列问题。

(1)同学甲用翅外展粗糙眼果蝇与野生型(正常翅正常眼)纯合子果蝇进行杂交,F2 中翅外展正常眼个体出 现的概率为________。图中所列基因中,不能与翅外展基因进行自由组合的是________。 (2)同学乙用焦刚毛白眼雄蝇与野生型(直刚毛红眼)纯合子雌蝇进行杂交(正交),则子代雄蝇中焦刚毛个 体出现的概率为________;若进行反交,子代中白跟个体出现的概率为________。 (3)为了验证遗传规律,同学丙让白眼黑檀体雄果蝇与野生型(红眼灰体)纯合子雌果蝇进行杂交得到 F1 , F1 相互交配得到 F2。那么,在所得实验结果中,能够验证自由组合定律的 F1 表现型是________, F2 表现型及其分离比是________;验证伴性遗传时应分析的相对性状是________,能够验证伴性遗传的 F2 表现型及其分离比是________。 【答案】 (1)3/16;紫眼基因 (2)0;1/2 (3)红眼灰体;红眼灰体∶ 红眼黑檀体∶ 白眼灰体∶ 白眼黑檀体=9∶ 3∶ 3∶ 1;红眼/白眼;红眼雌蝇∶ 红眼雄蝇∶ 白眼雄蝇=2∶ 1∶ 1 【考点】基因的自由组合规律的实质及应用,伴性遗传

【解析】【解答】(1)翅外展粗糙眼果蝇(dpdprara)与野生型(正常翅正常眼)纯合子果蝇(DPDPRARA) 杂交,F1 应为正常翅正常眼(DPdpRAra),且两对基因均为杂合子,所以 F2 中出现翅外展正常眼的概率为

136.自由组合定律适用于两对基因位于不同的染色体上,而紫眼与翅外展位于同一条染色体上,所

(2)由图可知,白眼基因和焦刚毛基因在同一条染色体上,所以焦刚毛白眼雄蝇(XsnwY)与野生型即直 刚毛红眼纯合子雌蝇(XSNWXSNW)进行杂交,子代雄蝇应该从亲代雄蝇处获取 Y 染色体,从母方获取 X 染 色体,所以子代雄蝇一定为直刚毛红眼,即出现焦刚毛的概率为 0,。反交:焦刚毛白眼雌蝇(XsnwXsnw)与 野生型直刚毛红眼纯合子雄蝇(XSNWY)杂交,子代若为雄性,则一定从父方处获取 Y 染色体,从母方获取 X 染色体,所以应为焦刚毛白眼,若子代为雌性,则从父母双方各获得一条 X 染色体,所以一定为直刚毛

由以上遗传图解可知,验证自由组合定律的 F1 表现型是红眼灰体,F2 表现型及其分离比是红眼灰体 (E-XW):红眼黑檀体(eeXW-):白眼灰体(E-XwY):白眼黑檀体(eeXWY)=9:3:3:1。根据题目所 提供图可知红白眼基因位于性染色体上,验证伴性遗传的 F2 表现型及其分离比是红眼雌性:红眼雄性: 白眼雄性=2:1:1。 故答案为:(1)136 翅外展基因(2)0 m:r12m:r(3)红眼灰体 红眼灰体:红眼黑檀体:白眼灰体:白 眼黑檀体=9:3:3:1 红白眼 红眼雌性:红眼雄性:白眼雄性=2:1:1. 【分析】1.自由组合定律定义:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时, 决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。 2. 实质 (1)位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。 (2)在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组 合。 3.适用条件 (1)有性生殖的线)细胞核内染色体上的基因。 (3)两对或两对以上位于非同源染色体上的非等位基因。 5.应用 (1)指导杂交育种,把优良性状重组在一起。 (2)为遗传病的预测和诊断提供理沦依据。

11.已知一种有机物 X(仅含有 C、H 两种元素)不易降解,会造成环境污染。某小组用三种培养基筛选土 壤中能高效降解 X 的细菌(目标菌)。 Ⅰ号培养基:在牛肉膏蛋白胨培养基中加入 X(5 g/L)。

Ⅱ号培养基:氯化钠(5 g/L),硝酸铵(3 g/L),其他无机盐(适量),X(15 g/L)。 Ⅲ号培养基:氯化钠(5 g/L),硝酸铵(3 g/L),其他无机盐(适量)。X(45 g/L)。 回答下列问题。 (1)在Ⅰ号培养基中,为微生物提供氮源的是________。Ⅱ、Ⅲ号培养基中为微生物提供碳源的有机物 是________。 (2)若将土壤悬浮液接种在Ⅱ号液体培养基中,培养一段时间后,不能降解 X 的细菌比例会________, 其原因是________。 (3)Ⅱ号培养基加入琼脂后可以制成固体培养基,若要以该固体培养基培养目标菌并对菌落进行计数, 接种时,应采用的方法是________。 (4)假设从Ⅲ号培养基中得到了能高效降解 X 的细菌,且该菌能将 X 代谢为丙酮酸,则在有氧条件下, 丙酮酸可为该菌的生长提供________和________。 【答案】 (1)牛肉膏、蛋白胨;X (2)下降;不能降解 X 的细菌因缺乏碳源不能增殖,而能降解 X 的细菌能够增殖 (3)稀释涂布平板法 (4)能量;合成其他物质的原料 【考点】有氧呼吸的过程和意义,测定某种微生物的数量,培养基对微生物的选择作用,培养基概述及其 分类 【解析】【解答】(1)Ⅰ号培养基中含有 N 元素的物质只有牛肉膏蛋白胨,Ⅱ、Ⅲ号培养基中氯化钠, 硝酸铵和其他无机盐都不含碳元素,所以惟一碳源只能是有机物 X。 (2)Ⅱ号液体培养基中惟一碳源为有机物 X,所以不能分解有机物 X 的细菌无法获得碳元素,故其无法合 成细胞所需的有机物,细胞将会死亡。 (3)该问的关键点在于计数,但是由于平板划线法不能计数,而稀释涂布平板法能计数,所以该空填稀 释涂布平板法。 (4)丙酮酸为呼吸作用的原料,且元素组成为 C,H,O,所以能为细菌生长提供能量和碳源。 故答案为:(1)牛肉膏蛋白胨 有机物 X (2)下降 不能降解有机物 X 的细菌无法繁殖 (3)稀释涂布平板法 (4)能量和碳源 【分析】1.培养基的概念、种类及营养构成 (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。

(3)营养构成:各种培养基一般都含有水、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。 2、制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的方法:计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。 3、接种方法:平板划线)平板划线操作: ①挑取他含菌样品:选用平整、圆滑的接种环,按无菌操作法挑取少量菌种。 ②划 A 区:将平板倒置于煤气(酒精)灯旁,左手拿出皿底并尽量使平板垂直于桌面,有培养基一面向着 煤气灯(这时皿盖朝上,仍留在煤气灯旁),右手拿接种环先在 A 区划 3—4 条连续的平行线(线条多少应依 挑菌量的多少面定)。划完 A 区后应立即烧掉环上的残菌,以免因菌过多而影响后面各区的分离效果。在 烧接种环时,左手持皿底并将其覆盖在皿盖上方(不要放入皿盖内),以防止杂菌的污染。 ③划其他区:将烧去残菌后的接种环在平板培养基边缘冷却一下,并使 B 区转到上方,接种环通过 A 区 (菌源区)将菌带到 B 区,随即划数条致密的平行线。再从 B 区作 C 区的划线。最后经 C 区作 D 区的划线, D 区的线条应与 A 区平行,但划 D 区时切勿重新接触 A、B 区,以免极该两区中浓密的菌液带到 D 区,影 响单菌落的形成。随即将皿底放入皿盖中。烧去接种环上的残菌。 ④等平板凝固后,将平板倒置。 (2)稀释涂布法:是将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养 基的表面,在适宜条件下培养。在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞, 从而能在培养基表面形成单个的菌落。能够测定样品中活菌数的方法是:稀释涂布平板法。

12.基因工程中可以通过 PCR 技术扩增目的基因。回答下列问题。 (1)基因工程中所用的目的基因可以人工合成,也可以从基因文库中获得。基因文库包括________和 ________。 (2)生物体细胞内的 DNA 复制开始时,解开 DNA 双链的酶是________。在体外利用 PCR 技术扩增目的基 因时,使反应体系中的模板 DNA 解链为单链的条件是________。上述两个解链过程的共同点是破坏了 DNA 双链分子中的________。 (3)目前在 PCR 反应中使用 Taq 酶而不使用大肠杆菌 DNA 聚合酶的主要原因是________。 【答案】 (1)基因组文库;cDNA 文库 (2)解旋酶;加热至 90~95 ℃;氢键 (3)Taq 酶热稳定性高,而大肠杆菌 DNA 聚合酶在高温下会失活 【考点】PCR 技术的基本操作和应用,DNA 分子的复制,基因工程的操作程序(详细) 【解析】【解答】(1)将含有某种生物不同基因的许多 DNA 片段,导入受体菌的群体中储存,各个受体 菌分别含有这种生物的不同的基因,称为基因文库。如果这个文库包含了某种生物的所有基因,那么, 这种基因文库叫做基因组文库。如果这个文库只包含了某种生物的一部分基因,这种基因文库叫做部分 基因文库, (2)体内 DNA 复制解旋的酶为解旋酶,PCR 体系内没有放置解旋酶,使用的是高温(即加热到 90~95℃) 来讲 DNA 的氢键断开,从而达到解旋的目的。共同点是为了解螺旋,都破坏了 DNA 双链之间的氢键 (3)PCR 反应中由于使用了高温作为解旋的条件,如果使用普通的聚合酶,其活性会被高温破坏,所以只 能使用 Taq 酶 故答案为:(1)基因组文库 部分基因文库 (2)解旋酶 加热到 90~95℃ 氢键 (3)Taq 酶热稳定性 高,如果用大肠杆菌 DNA 聚合酶则在高温下会失活 【分析】(1)基因文库包括基因组文库和部分基因文库。将含有某种生物不同基因的许多 DNA 片段,导 入受体菌的群体中储存,各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因,称为基因文库。如果这个文库包 含了某种生物的所有基因,那么,这种基因文库叫做基因组文库。如果这个文库只包含了某种生物的一

部分基因,这种基因文库叫做部分基因文库,例如 cDNA 文库,首先得到 mRNA,再反转录得 cDNA,形成 文库。cDNA 文库与基因组文库的区别在于 cDNA 文库在 mRNA 拼接过程中已经除去了内含子等成分,便于 DNA 重组时直接使用。 (2)PCR 技术: 概念:PCR 全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定 DNA 的核酸合成技术. 原理:DNA 复制. 前提条件:要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物. 条件:模板 DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定 DNA 聚合酶(Taq 酶) 过程:①高温变性:DNA 解旋过程(PCR 扩增中双链 DNA 解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解 开);低温复性:引物结合到互补链 DNA 上;③中温延伸:合成子链.

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