2021 年,我国科学家设计了一种下图所示的人造淀粉合成代谢路线( ASAP ),在高密度氢能的作用下,成功将 CO 2 和 H 2 转化为淀粉。 ASAP 由 11 个核心反应组成,依赖许多不同生物来源的工程重组酶。科学家表示,按照目前的技术参数,在不考虑能量输入的情况下, 1 立方米生物反应器的年淀粉产量,理论上相当于种植 1/3 公顷玉米的淀粉年产量。下列说法正确的是( )
A .该反应器的能量输入需要人工提供高能氢和 ATP
B .人工合成淀粉同样需要 CO 2 的固定和 C 5 的再生,最终将 C 6 合成淀粉
C . ASAP 代谢路线可能增加农药、化肥等的施用,对环境造成的负面影响
D .该项技术走向工业化可以制备出大量工程重组酶
A
【分析】该反应器模光合作用,将 CO 2 和 H 2 转化为淀粉需要人工供酶和能量,同样需要 CO 2 的固定, C 3 的还原。
【详解】 A 、该反应器需要高能氢以及 ATP 还原 C 3 ,故该反应器的能量输入需要人工提供高能氢和 ATP , A 正确;
B 、人工合成淀粉同样需要 CO 2 的固定,但不需要 C 5 的再生, B 错误;
C 、由题意可知, ASAP 代谢路线有助于减少农药、化肥等的施用,对环境造成的负面影响, C 错误;
D 、该反应器需要酶,大量工程重组酶的制备是该项技术走向工业化最可能面临的难题, D 错误。
故选 A 。
关于物质提取、分离或鉴定的高中生物学相关实验,叙述错误的是( )
A .研磨肝脏以破碎细胞用于获取含过氧化氢酶的粗提液
B .利用不同物质在氯化钠溶液中溶解性的差异粗提取 DNA
C .依据层析液中的溶解度不同对光合色素进行纸层析分离
D .利用与双缩脲试剂发生颜色变化的反应来鉴定蛋白质
B
【分析】 DNA 在不同浓度的 NaCl 溶液中溶解度不同( 0.14mol/L 溶解度最低),利用这一特点,选择适当的盐浓度就能使 DNA 充分溶解,而使杂质沉淀,或者相反,以达到分离目的。
【详解】 A 、肝脏细胞中含有过氧化氢酶,因此研磨肝脏以破碎细胞用于获取含过氧化氢酶的粗提液, A 正确;
B 、 DNA 不溶于酒精,而细胞中的某些蛋白质可溶于酒精,因此利用不同物质在酒精溶液中溶解性的差异粗提 DNA , B 错误;
C 、依据光合色素在层析液中溶解度的差异对光合色素进行纸层析分离, C 正确;
D 、蛋白质可以与双缩脲试剂发生紫色反应,因此利用与双缩脲试剂发生颜色变化的反应来鉴定蛋白质, D 正确。
故选 B 。
用农杆菌侵染水稻(二倍体)细胞,获得 1 条染色体上 R 基因被插入 T-DNA 的个体 T0 。 T-DNA 插入基因的位置如图 1 所示。 T0 自交得 T1 ,同时用 P1 、 P2 、 P3 为引物检测 T1 个体的基因组成情况,如图 2 所示。(图 1 箭头方向为引物所在子链的延伸方向; R 基因被 T-DNA 插入后,用 P1 、 P2 为引物无法完成 PCR )。下列叙述 错误 的是( )
A .该实验中所用的 P1 、 P2 、 P3 三种引物均为单链 DNA
B . R 基因被 T-DNA 插入后导致基因突变,可能无法表达相应蛋白
C .用 P1 、 P2 引物进行 PCR 得到产物的个体均为 R 基因纯合子
D .若调查样本量足够大, W 、 H 、 M 个体的比例约为 1 : 2 : 1
C
【分析】用农杆菌侵染水稻(二倍体)细胞,获得 1 条染色体上 R 基因被插入 T-DNA 的个体 T0 , T0 为杂合子,其自交后代理论上为 1∶2∶1 。
【详解】 A 、引物一般为单链 DNA 分子, A 正确;
B 、 R 基因被 T-DNA 插入后, R 基因被破坏,所以无法表达相应蛋白, B 正确;
C 、 R 基因被 T-DNA 插入后,用 P1 、 P2 为引物无法完成 PCR ,用 P1 、 P2 引物进行 PCR 得到产物的个体不可能是 R 基因纯合子, C 错误;
D 、 T0 为杂合子,自交后代理论上为 1∶2∶1 ,图中 W 、 H 、 M 个体的比例不为 1∶2∶1 ,可能是因为调查的样本数量较小,误差较大所致, D 正确。
故选 C 。
酒精是生物学实验中常用的试剂,下列关于酒精的使用方法 不恰当 的是( )
A .绿叶中色素的提取和分离实验中,可以用无水乙醇分离绿叶中的色素
B .脂肪鉴定实验中,染色后滴加 2 滴体积分数为 50% 的酒精,洗去浮色
C .制作有丝分裂临时装片时,将酒精与盐酸混合,对组织材料做解离处理
D . DNA 粗提取与鉴定实验中,用体积分数为 95% 的冷酒精溶液析出 DNA
A
【分析】酒精是生物学实验中常用的试剂,如在细胞中脂肪的观察、有丝分裂实验、土壤中小动物丰富度研究等实验中需要使用。
【详解】 A 、色素易溶于有机溶剂,故绿叶中色素的提取和分离实验中,可以用无水乙醇提取绿叶中的色素,分离色素应用层析液, A 错误;
B 、脂肪鉴定实验中,染色后滴加 2 滴体积分数为 50% 的酒精,洗去浮色, B 正确;
C 、制作有丝分裂临时装片时,将体积分数 95% 的酒精与质量分数 15% 的盐酸混合,对组织材料做解离处理,以使组织细胞分离, C 正确;
D 、 DNA 不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精,向滤液中加入冷却的体积分数为 95% 的酒精,静置 2 ~ 3min, 溶液中会出现白色丝状物,就是粗提取的 DNA , D 正确。
故选 A 。
高温导致葡萄果实溃烂,影响品质和产量。为探究葡萄响应热胁迫的机制,研究者检测 42℃ 处理后葡萄幼苗中 V 基因表达水平,结果如图。以下说法 不正确 的是( )
A . V 基因表达出 V 蛋白的过程需要三种 RNA 参与
B .提取葡萄的 DNA 进行 PCR 扩增可检测 V 基因表达水平
C .实验结果表明 V 蛋白与葡萄响应热胁迫的调控过程相关
D .敲除 V 基因检测葡萄的抗热能力证明 V 蛋白是否参与热胁迫
B
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程,其中转录是以 DNA 的一条链为模板合成 RNA 的过程,该过程主要在细胞核中进行,需要解旋酶和 RNA 聚合酶参与;翻译是以 mRNA 为模板合成蛋白质的过程,该过程发生在核糖体上,需要以氨基酸为原料,还需要酶、能量和 tRNA 。
【详解】 A 、 V 基因表达出 V 蛋白的过程需要 mRNA 、 tRNA 、 rRNA 三种 RNA 参与, A 正确;
B 、 PCR 扩增不可检测 V 基因表达水平, B 错误;
C 、由图可知, 42℃ 处理,后 V 蛋白表达量增大,说明 V 蛋白与葡萄响应热胁迫的调控过程相关, C 正确;
D 、可敲除 V 基因检测葡萄的抗热能力证明 V 蛋白是否参与热胁迫, D 正确。
故选 B 。
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