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2024屆安徽省合肥一中、六中、八中高三下學(xué)期聯(lián)考生物試題注意事項(xiàng):1.答題前,考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚,將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2.答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3.請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答,超出答題區(qū)域書寫的答案無(wú)效;在草稿紙、試卷上答題無(wú)效。4.作圖可先使用鉛筆畫出,確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5.保持卡面清潔,不要折暴、不要弄破、弄皺,不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題:(共6小題,每小題6分,共36分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)1.圖示中心法則中的兩個(gè)過程,箭頭表示子鏈延長(zhǎng)的方向。據(jù)圖判斷下列敘述不正確的是()A.圖甲過程可發(fā)生在細(xì)胞核外B.酶1為解旋酶,酶3為RNA聚合酶C.圖乙中基因2指導(dǎo)的子鏈延伸方向與基因1一定相同D.對(duì)于核DNA分子,細(xì)胞一生圖甲過程僅發(fā)生一次,圖乙過程發(fā)生多次2.下列關(guān)于遺傳信息傳遞的敘述,錯(cuò)誤的是A.線粒體和葉綠體中遺傳信息的傳遞遵循中心法則B.DNA中的遺傳信息是通過轉(zhuǎn)錄傳遞給mRNA的C.DNA中的遺傳信息可決定蛋白質(zhì)中氨基酸的排列順序D.DNA病毒中沒有RNA,其遺傳信息的傳遞不遵循中心法則3.細(xì)胞增殖與細(xì)胞凋亡都影響到人體內(nèi)細(xì)胞的數(shù)量,下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.兩者都受到嚴(yán)格的遺傳機(jī)制控制B.兩者進(jìn)行的速率都不受外界影響C.兩者的順利進(jìn)行都需要有關(guān)酶的催化D.兩者均能對(duì)多細(xì)胞生物體的生長(zhǎng)發(fā)育起作用4.關(guān)于“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”的敘述,正確的是A.分別用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體B.用35S和32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌,進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的保溫培養(yǎng)C.35S標(biāo)記噬菌體的實(shí)驗(yàn)中,沉淀物存在放射性可能是攪拌不充分所致D.實(shí)驗(yàn)中釆用離心的手段是為了把DNA和蛋白質(zhì)分開5.為研究森林生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán),對(duì)西黃松老齡(未砍伐50?250年)和幼齡(砍伐后22年)生態(tài)系統(tǒng)的有機(jī)碳庫(kù)及年碳收支進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果見下表。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()西黃生態(tài)系統(tǒng)碳量生產(chǎn)者活生物量(g/m2)死有機(jī)質(zhì)(g/m2)土壤有機(jī)碳(g/m2)凈初級(jí)生產(chǎn)力*(g/m2·年)異養(yǎng)呼吸**(g/m2·年)老齡1273025605330470440幼齡146032404310360390*凈初級(jí)生產(chǎn)力:生產(chǎn)者光合作用固定總碳的速率減去自身呼吸作用消耗碳的速率。**異養(yǎng)呼吸:消費(fèi)者和分解者的呼吸作用。A.西黃松群落被砍伐后,可逐漸形成自然幼齡群落,體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力穩(wěn)定性B.幼齡西黃松群落每平方米有360克碳用于生產(chǎn)者當(dāng)年的生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖,儲(chǔ)存在生產(chǎn)者活生物量中C.西黃松幼齡群落中每克生產(chǎn)者活生物量的凈初級(jí)生產(chǎn)力小于老齡群落D.根據(jù)年碳收支分析,幼齡西黃松群落不能降低大氣碳總量6.下列關(guān)于生物進(jìn)化的敘述,正確的是A.群體中近親繁殖可提高純合體的比例B.有害突變不能成為生物進(jìn)化的原材料C.某種生物產(chǎn)生新基因并穩(wěn)定遺傳后,則形成了新物種D.若沒有其他因素影響,一個(gè)隨機(jī)交配小群體的基因頻率在各代保持不變二、綜合題:本大題共4小題7.(9分)單峰駱駝曾經(jīng)分布于阿拉伯半島,瀕危動(dòng)物保護(hù)組織宣布單峰駱駝野外滅絕(只生活在栽培、圈養(yǎng)條件下即認(rèn)為該分類單元屬于野外滅絕,但在人類活動(dòng)區(qū)會(huì)有馴養(yǎng))。近些年,在我國(guó)干燥,缺水的戈壁無(wú)人區(qū),科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)了小規(guī)模野化單峰駱駝群。科學(xué)家欲通過胚胎移植等方法拯救野化單峰駱駝,進(jìn)行了如圖所示的研究。請(qǐng)回答下列問題:(1)胚胎工程中一般采用_______處理A使其超數(shù)排卵。若①是體外受精,需要提供發(fā)育至_______期的卵子和__________的精子。②過程通過顯微操作去除受體卵子細(xì)胞核的目的是使重組細(xì)胞的核遺傳物質(zhì)____________。(2)過程③之后需要將獲得的受精卵在含“兩鹽”、氨基酸、核苷酸、激素和_______的培養(yǎng)液中培養(yǎng)至桑葚胚或囊胚階段進(jìn)行胚胎移植,欲獲得更多的胚胎可進(jìn)行________操作。(3)胚胎能在D受體雌性體內(nèi)存活的生理學(xué)基礎(chǔ)為___________。(4)與F相比,E更具有多樣性。其原因是:E是有性生殖后代,其親代減數(shù)分裂過程中會(huì)發(fā)生______________。8.(10分)蘿卜的蛋白A具有廣泛的抗植物病菌作用,而且對(duì)人體沒有影響。我國(guó)科學(xué)家欲獲得高效表達(dá)蛋白A的轉(zhuǎn)基因大腸桿菌作為微生物農(nóng)藥,做了相關(guān)研究。(1)研究者用相同的_________酶處理蛋白A基因和pET質(zhì)粒,得到重組質(zhì)粒,再將重組質(zhì)粒置于經(jīng)_________處理的大腸桿菌細(xì)胞懸液中,獲得轉(zhuǎn)基因大腸桿菌。(2)檢測(cè)發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)入的蛋白A基因在大腸桿菌細(xì)胞中表達(dá)效率很低,研究者推測(cè)不同生物對(duì)密碼子具有不同的偏好,因而設(shè)計(jì)了與蛋白A基因結(jié)合的兩對(duì)引物(引物B和C中都替換了一個(gè)堿基),并按圖2方式依次進(jìn)行4次PCR擴(kuò)增,以得到新的蛋白A基因。①這是一種定點(diǎn)的_________技術(shù)。②圖2所示的4次PCR應(yīng)該分別如何選擇圖1中所示的引物?請(qǐng)?zhí)顚懸韵卤砀瘢ㄈ暨x用該引物劃“√”,若不選用該引物則劃“×”)。_____引物A引物B引物C引物DPCR1PCR2PCR3PCR4(3)研究者進(jìn)一步將含有新蛋白A基因的重組質(zhì)粒和_________分別導(dǎo)入大腸桿菌,提取培養(yǎng)液中的蛋白質(zhì),用_________方法檢測(cè)并比較三組受體菌蛋白A的表達(dá)產(chǎn)物,判斷新蛋白A基因表達(dá)效率是否提高。為檢測(cè)表達(dá)產(chǎn)物的生物活性,研究者將上述各組表達(dá)產(chǎn)物加入到長(zhǎng)滿了植物病菌的培養(yǎng)基上,培養(yǎng)一段時(shí)間后,比較_________的大小,以確定表達(dá)產(chǎn)物的生物活性大小。(4)作為微生物農(nóng)藥,使用時(shí)常噴灑蛋白A基因的發(fā)酵產(chǎn)物而不是轉(zhuǎn)蛋白A基因的大腸桿菌,其優(yōu)點(diǎn)是_________。9.(10分)果蠅的眼形有棒眼與圓眼之分,受基因A/a控制;翅形有長(zhǎng)翅與殘翅之分,受基因B/b控制。某科研小組用一對(duì)表現(xiàn)型都為圓眼長(zhǎng)翅的雌雄果蠅進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)前,先對(duì)其中一只果蠅進(jìn)行了某種處理,隨后進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),結(jié)果如圖所示?;卮鹣铝袉栴}:(1)基因A/a和基因B/b的遺傳______(選填符合或不符合)自由組合定律,其原因是___________________________________________________________________________________________。(2)發(fā)現(xiàn)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析不吻合,其原因可能是基因型為_________的_________(選填雌或雄)配子失活,導(dǎo)致子代部分雌雄個(gè)體不能產(chǎn)生。若要獲得更明確的結(jié)論,請(qǐng)利用上圖中的果蠅為實(shí)驗(yàn)材料,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。(要求寫出實(shí)驗(yàn)思路,并預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果)_____________________(3)F1圓眼長(zhǎng)翅雌果蠅中純合子所占比例為_________________。10.(10分)蛇屬于變溫動(dòng)物,僅能靠自身行為來(lái)調(diào)節(jié)體熱的散發(fā)或從外界環(huán)境中吸收熱量來(lái)提高自身的體溫。蛇的舌頭上有靈敏度極高的紅外線感知細(xì)胞,可以感知周同環(huán)境溫度千分之一度的變化。如圖是某毒蛇噴射毒液的一種神經(jīng)調(diào)節(jié)機(jī)制。請(qǐng)依據(jù)所給信息,回答下列問題:(1)蛇體內(nèi)____(填“存在”或“不存在”)自身調(diào)節(jié)體溫的機(jī)制。(2)毒蛇分泌毒液過程中的效應(yīng)器是____________________。(3)人被毒蛇咬傷后,產(chǎn)生恐懼感,同時(shí)體內(nèi)甲狀腺激素和腎上腺激素的含量也增加,出現(xiàn)應(yīng)激反應(yīng),使機(jī)體出現(xiàn)上述變化的調(diào)節(jié)方式是____________________。(4)毒蛇的頭部被剪下后數(shù)分鐘內(nèi),人體靠近,仍然可以噴射毒液,請(qǐng)嘗試作出解釋。________________________。11.(15分)γ-氨基丁酸和某種局部麻醉藥在神經(jīng)興奮傳遞過程中的作用機(jī)理如下圖所示。此種局麻藥單獨(dú)使用時(shí)不能通過細(xì)胞膜,如與辣椒素同時(shí)注射才會(huì)發(fā)生如圖所示效果。據(jù)圖回答下列問題:(1)由圖1可知,γ-氨基丁酸是一種_____________可作用于突觸后膜,引起_____________,抑制了下一個(gè)神經(jīng)元的興奮。(2)γ-氨基丁酸發(fā)揮完作用后,會(huì)立即被_____________,是一種可逆的神經(jīng)抑制效應(yīng)。(3)局麻藥和γ-氨基丁酸的作用效果___________(填“相似”或“相反”)。據(jù)圖分析該局部麻醉藥的機(jī)理是___________________________________。
參考答案一、選擇題:(共6小題,每小題6分,共36分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)1、C【解析】
分析甲圖:甲圖表示DNA分子復(fù)制過程。DNA分子復(fù)制是以親代DNA分子的兩條鏈為模板合成子代DNA的過程,其復(fù)制方式為半保留復(fù)制。分析乙圖:乙圖表示基因的轉(zhuǎn)錄過程,轉(zhuǎn)錄過程以四種核糖核苷酸為原料,以DNA分子的一條鏈為模板,在RNA聚合酶的作用下合成RNA?!驹斀狻緼、圖甲是DNA分子的復(fù)制過程,DNA分子復(fù)制可發(fā)生在線粒體、葉綠體中,也可在體外通過RCR技術(shù)擴(kuò)增,A正確;B、酶1在DNA分子復(fù)制中斷開氫鍵,為DNA解旋酶;酶3在基因轉(zhuǎn)錄中解旋,為RNA聚合酶,B正確;C、不同的基因有不同的轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)和模板鏈,轉(zhuǎn)錄的方向不一定不同,C錯(cuò)誤;D、在細(xì)胞一生中,核DNA分子只復(fù)制一次,而轉(zhuǎn)錄可進(jìn)行多次,D正確。故選C?!军c(diǎn)睛】本題結(jié)合圖解,考查DNA的復(fù)制、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄,要求考生識(shí)記DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄的模板、過程、場(chǎng)所、條件及產(chǎn)物等基礎(chǔ)知識(shí),能準(zhǔn)確判斷圖中各過程的名稱,再結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確答題即可。2、D【解析】
中心法則的內(nèi)容:RNA的自我復(fù)制和逆轉(zhuǎn)錄只發(fā)生在RNA病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)的增殖過程中,高等動(dòng)植物體內(nèi)只能發(fā)生另外三條途徑?!驹斀狻恐行姆ㄟm用于所有生物的遺傳信息傳遞,包括細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì),線粒體和葉綠體是半自主性細(xì)胞器,含有少量DNA,則遺傳信息的傳遞也符合中心法則,A正確;DNA中的遺傳信息是通過轉(zhuǎn)錄傳遞給mRNA的,屬于中心法則的內(nèi)容之一,B正確;DNA中的遺傳信息傳遞給mRNA,然后由mRNA上的密碼子決定氨基酸,C正確;DNA病毒中雖然沒有RNA,但它可借助寄主細(xì)胞完成DNA到RNA的轉(zhuǎn)錄過程,故其遺傳信息傳遞仍遵循中心法則,D錯(cuò)誤?!军c(diǎn)睛】注意:中心法則中所包含的遺傳信息的流動(dòng)過程適用于所有生物體內(nèi)存在的遺傳信息流動(dòng),但不同的細(xì)胞或不同生物在不同時(shí)期發(fā)生的信息流動(dòng)內(nèi)容不同。3、B【解析】
細(xì)胞的增殖是細(xì)胞一個(gè)重要的生命歷程,也是生物體生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖和遺傳的基礎(chǔ);細(xì)胞凋亡是由基因決定的細(xì)胞編程序死亡的過程。細(xì)胞凋亡是生物體正常的生命歷程,對(duì)生物體是有利的,而且細(xì)胞凋亡貫穿于整個(gè)生命歷程?!驹斀狻緼B、細(xì)胞增殖與細(xì)胞凋亡雖都受到內(nèi)因的控制,但也會(huì)受外因的影響。如細(xì)胞在致癌因子的影響下,甚至可能出現(xiàn)惡性增殖、增殖速率變快,A正確,B錯(cuò)誤;C、細(xì)胞增殖與細(xì)胞凋亡都屬于細(xì)胞的代謝過程,離不開酶的參與,C正確;D、多細(xì)胞生物體的生長(zhǎng)發(fā)育都離不開細(xì)胞增殖和細(xì)胞凋亡,D正確。故選B。4、C【解析】
噬菌體的結(jié)構(gòu):蛋白質(zhì)外殼(C、H、O、N、S)和蛋白質(zhì)外殼(C、H、O、N、P);
噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)步驟:分別用35S或32P標(biāo)記噬菌體→噬菌體與大腸桿菌混合培養(yǎng)→噬菌體侵染未被標(biāo)記的細(xì)菌→在攪拌器中攪拌,然后離心,檢測(cè)上清液和沉淀物中的放射性物質(zhì)。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:DNA是遺傳物質(zhì)?!驹斀狻渴删w是病毒,是營(yíng)活細(xì)胞寄生生活的生物,不能直接在培養(yǎng)基上培養(yǎng),A錯(cuò)誤;該實(shí)驗(yàn)分別用35S和32P標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌,進(jìn)行保溫培養(yǎng),但時(shí)間不能過長(zhǎng)也不能過短,B錯(cuò)誤;35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼,而噬菌體在侵染細(xì)菌時(shí),蛋白質(zhì)外殼并沒有進(jìn)入細(xì)菌內(nèi),離心后分布在上清液中,若沉淀物存在少量放射性可能是攪拌不充分,少數(shù)蛋白質(zhì)外殼未與細(xì)菌分離所致,C正確;實(shí)驗(yàn)中釆用離心是將噬菌體與被侵染的大腸桿菌分離,故D錯(cuò)誤。5、C【解析】
表格表示的是對(duì)西黃松老齡(未砍伐50~250年)和幼齡(砍伐后22年)生態(tài)系統(tǒng)的有機(jī)碳庫(kù)及年碳收支進(jìn)行測(cè)定的結(jié)果,其中生產(chǎn)者活生物量老齡遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于幼齡,其他的四個(gè)指標(biāo)差距較小?!驹斀狻緼、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性包括抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性,西黃松群落被砍伐后,可逐漸形成自然幼齡群落,體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力穩(wěn)定性,A正確;B、已知凈初級(jí)生產(chǎn)力指的是生產(chǎn)者光合作用固定總碳的速率減去自身呼吸作用消耗碳的速率,因此表格數(shù)據(jù)顯示,幼齡西黃松群落每平方米有360克碳用于生產(chǎn)者當(dāng)年的生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖,儲(chǔ)存在生產(chǎn)者活生物量中,B正確;C、根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析可知,西黃松幼齡群落中每克生產(chǎn)者活生物量的凈初級(jí)生產(chǎn)力大于老齡群落,C錯(cuò)誤;D、根據(jù)年碳收支分析,幼齡西黃松群落不能降低大氣碳總量,D正確。故選C。6、A【解析】
現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基本觀點(diǎn):種群是生物進(jìn)化的基本單位,生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于種群基因頻率的改變;突變和基因重組、自然選擇及隔離是物種形成過程的三個(gè)基本環(huán)節(jié),通過它們的綜合作用,種群產(chǎn)生分化,最終導(dǎo)致新物種的形成。其中突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料,自然選擇使種群的基因頻率發(fā)生定向的改變并決定生物進(jìn)化的方向,隔離是新物種形成的必要條件?!驹斀狻緼、群體中的近親攜帶相同基因的可能性較大,因此近親繁殖可以提高后代純合子的比例,A正確;B、突變包括基因突變和染色體變異,大多數(shù)是有害的,可以為生物進(jìn)化提供大量的選擇材料,B錯(cuò)誤;C、某種群生物產(chǎn)生新基因后改變了種群的基因頻率,說(shuō)明生物進(jìn)化了,而新物種形成的標(biāo)志是生殖隔離,C錯(cuò)誤;D、雖然沒有其他因素的影響,但是由于群體數(shù)量較少,因此小群體的基因頻率在各代可能會(huì)發(fā)生改變,D錯(cuò)誤。故選A?!军c(diǎn)睛】解答本題的關(guān)鍵是識(shí)記和理解現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基本觀點(diǎn),明確生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變、新物種產(chǎn)生的標(biāo)志是生殖隔離。二、綜合題:本大題共4小題7、促性腺激素減數(shù)第二次分裂中獲能完全來(lái)自供體馴養(yǎng)單峰駱駝B血清(血漿)胚胎分割受體雌性對(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎不發(fā)生免疫排斥基因重組【解析】
由圖過程可知,E為為試管動(dòng)物,屬于有性生殖,采用的是體外受精技術(shù)、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)和胚胎移植技術(shù);F為克隆動(dòng)物,為無(wú)性生殖,采用的是核移植技術(shù)、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)和胚胎移植技術(shù)?!驹斀狻浚?)采用促性腺激素處理A使其超數(shù)排卵。體外受精需要提供發(fā)育至減數(shù)第二次分裂中期的卵子和獲能的精子,因?yàn)闇p數(shù)第二次分裂中期的卵子的細(xì)胞質(zhì)中含有促進(jìn)細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì),有利于重組細(xì)胞的發(fā)育。②過程通過顯微操作去除受體卵子細(xì)胞核的目的是使重組細(xì)胞的核遺傳物質(zhì)完全來(lái)自供體馴養(yǎng)單峰駱駝B。(2)哺乳動(dòng)物胚胎培養(yǎng)液成分包括:無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)鹽、維生素、激素、氨基酸、核苷酸和血清等。獲得更多的胚胎可進(jìn)行胚胎分割,借助胚胎移植技術(shù)產(chǎn)生完遺傳物質(zhì)完全相同的后代。(3)胚胎能在D受體雌性體內(nèi)存活,因?yàn)橥N動(dòng)物供、受體生殖器官生理變化相同;受體雌性對(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎不發(fā)生免疫排斥;供體胚胎可與子宮建立正常的生理聯(lián)系,且遺傳特性不受影響。(4)減數(shù)第一次分裂前期和后期會(huì)發(fā)生基因重組?!军c(diǎn)睛】答題關(guān)鍵在于掌握體外受精和胚胎移植技術(shù)等知識(shí),明確克隆動(dòng)物與試管動(dòng)物技術(shù)的區(qū)別與聯(lián)系。8、限制酶和DNA連接CaCl2基因突變引物A引物B引物C引物DPCR1√√××PCR2××√√PCR3××××PCR4√××√含有蛋白A基因的重組質(zhì)粒、空質(zhì)粒(pET質(zhì)粒)抗原-抗體雜交抑菌圈對(duì)人、畜、農(nóng)作物和自然環(huán)境安全;不會(huì)造成基因污染;有效成分純度較高【解析】
(一)基因工程的基本工具1、“分子手術(shù)刀”——限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)(1)來(lái)源:主要是從原核生物中分離純化出來(lái)的。(2)功能:能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列,并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開,因此具有專一性。(3)結(jié)果:經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段末端通常有兩種形式:黏性末端和平末端。2、“分子縫合針”——DNA連接酶(1)兩種DNA連接酶(E?coliDNA連接酶和T4DNA連接酶)的比較:①相同點(diǎn):都縫合磷酸二酯鍵。②區(qū)別:E?coliDNA連接酶來(lái)源于大腸桿菌,只能將雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端之間的磷酸二酯鍵連接起來(lái);而T4DNA連接酶來(lái)源于T4噬菌體,可用于連接粘性末端和平末端,但連接效率較低。(2)與DNA聚合酶作用的異同:DNA聚合酶只能將單個(gè)核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯鍵.DNA連接酶是連接兩個(gè)DNA片段的末端,形成磷酸二酯鍵。3、“分子運(yùn)輸車”——載體(1)載體具備的條件:①能在受體細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存。②具有一至多個(gè)限制酶切點(diǎn),供外源DNA片段插入。③具有標(biāo)記基因,供重組DNA的鑒定和選擇。(2)最常用的載體是質(zhì)粒,它是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的、獨(dú)立于細(xì)菌擬核DNA之外,并具有自我復(fù)制能力的雙鏈環(huán)狀DNA分子。(3)其它載體:噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒。(二)基因工程的基本操作程序第一步:目的基因的獲取1、目的基因是指:編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因。2、原核基因采取直接分離獲得,真核基因是人工合成.人工合成目的基因的常用方法有反轉(zhuǎn)錄法和化學(xué)合成法。3、PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因(1)原理:DNA雙鏈復(fù)制(2)過程:第一步:加熱至90~95℃DNA解鏈;第二步:冷卻到55~60℃,引物結(jié)合到互補(bǔ)DNA鏈;第三步:加熱至70~75℃,熱穩(wěn)定DNA聚合酶從引物起始互補(bǔ)鏈的合成。第二步:基因表達(dá)載體的構(gòu)建1、目的:使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在,并且可以遺傳至下一代,使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。2、組成:目的基因+啟動(dòng)子+終止子+標(biāo)記基因(1)啟動(dòng)子:是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位,能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA,最終獲得所需的蛋白質(zhì)。(2)終止子:也是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段,位于基因的尾端。(3)標(biāo)記基因的作用:是為了鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因,從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來(lái).常用的標(biāo)記基因是抗生素抗性基因。第三步:將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞1、轉(zhuǎn)化的概念:是目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi),并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程。2、常用的轉(zhuǎn)化方法:將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞:采用最多的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,其次還有基因槍法和花粉管通道法等。將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞:最常用的方法是顯微注射技術(shù).此方法的受體細(xì)胞多是受精卵。將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞:原核生物作為受體細(xì)胞的原因是繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少,最常用的原核細(xì)胞是大腸桿菌,其轉(zhuǎn)化方法是:先用Ca2+處理細(xì)胞,使其成為感受態(tài)細(xì)胞,再將重組表達(dá)載體DNA分子溶于緩沖液中與感受態(tài)細(xì)胞混合,在一定的溫度下促進(jìn)感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子,完成轉(zhuǎn)化過程。3、重組細(xì)胞導(dǎo)入受體細(xì)胞后,篩選含有基因表達(dá)載體受體細(xì)胞的依據(jù)是標(biāo)記基因是否表達(dá)。第四步:目的基因的檢測(cè)和表達(dá)1、首先要檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因,方法是采用DNA分子雜交技術(shù)。2、其次還要檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA,方法是采用用標(biāo)記的目的基因作探針與mRNA雜交。3、最后檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì),方法是從轉(zhuǎn)基因生物中提取蛋白質(zhì),用相應(yīng)的抗體進(jìn)行抗原——抗體雜交。4、有時(shí)還需進(jìn)行個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定,如轉(zhuǎn)基因抗蟲植物是否出現(xiàn)抗蟲性狀?!驹斀狻浚?)在基因工程中,利用相同的限制酶和DNA連接酶處理蛋白A基因和pET質(zhì)粒,得到重組質(zhì)粒;大腸桿菌作為受體細(xì)胞,需要用氯化鈣處理,以便重組質(zhì)粒的導(dǎo)入。(2)①根據(jù)題意和圖示分析,經(jīng)過4次PCR技術(shù)后獲得了新的基因,這是一種定點(diǎn)的基因突變技術(shù)。②與研究者推測(cè)不同生物對(duì)密碼子具有不同的偏好,因而設(shè)計(jì)了與蛋白A基因結(jié)合的兩對(duì)引物(引物B和C中都替換了一個(gè)堿基),因此4次PCR應(yīng)該分別選擇如圖所示的引物如下表所示:引物A引物B引物C引物DPCR1√√××PCR2××√√PCR3××××PCR4√××√(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中的對(duì)照原則,若要比較新蛋白A的表達(dá)效率是否提高,則需設(shè)置三組實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)變量的處理分別為:僅含新蛋白質(zhì)A的重組質(zhì)粒,僅含蛋白A的重組質(zhì)粒和空白對(duì)照(僅含空質(zhì)粒,以排除空質(zhì)粒可能產(chǎn)生的影響)。因此,將含有新蛋白A基因的重組質(zhì)粒和含有蛋白A基因的重組質(zhì)粒、空質(zhì)粒(pET質(zhì)粒)分別導(dǎo)入大腸桿菌,提取培養(yǎng)液中的蛋白質(zhì),用抗原——抗體雜交方法檢測(cè)并比較三組受體菌蛋白A的表達(dá)產(chǎn)物,判斷新蛋白A基因表達(dá)效率是否提高。由于蛋白A(或新蛋白A)具有抗菌作用,所以為檢測(cè)表達(dá)產(chǎn)物的生物活性,研究者將上述各組表達(dá)產(chǎn)物加入到長(zhǎng)滿了植物病菌的培養(yǎng)基上,培養(yǎng)一段時(shí)間后,比較抑菌圈的大小,以確定表達(dá)產(chǎn)物的生物活性大小。(4)作為微生物農(nóng)藥,使用時(shí)常噴灑蛋白A基因的發(fā)酵產(chǎn)物而不是轉(zhuǎn)蛋白A基因的大腸桿菌,是因?yàn)榈鞍譇基因的發(fā)酵產(chǎn)物對(duì)人、畜、農(nóng)作物和自然環(huán)境安全;不會(huì)造成基因污染;有效成分純度較高?!军c(diǎn)睛】本題主要考查基因工程、PCR技術(shù)等相關(guān)知識(shí),考生需要理解和記憶相關(guān)知識(shí),并學(xué)會(huì)應(yīng)用所學(xué)知識(shí)正確答題。9、符合F1棒眼只出現(xiàn)在雄性,為伴性遺傳,基因在性染色體上;長(zhǎng)翅和殘翅在雌雄中的比例都為2:1,比例相同,與性別無(wú)關(guān),基因在常染色體上,所以符合自由組合定律BXA雌實(shí)驗(yàn)思路:讓P圓眼長(zhǎng)翅雌果蠅與F1棒眼殘翅雄果蠅雜交,觀察統(tǒng)計(jì)子代的表現(xiàn)型及比例。實(shí)驗(yàn)結(jié)果:圓眼殘翅雌果蠅:棒眼長(zhǎng)翅雌果蠅:棒眼殘翅雌果蠅:圓眼殘翅雄果蠅:棒眼長(zhǎng)翅雄果蠅:棒眼殘翅雄果蠅=1:1:1:1:1:1(或圓眼殘翅:棒眼長(zhǎng)翅:棒眼殘翅=1:1:1,或后代中不出現(xiàn)圓眼長(zhǎng)翅的果蠅)0【解析】
根據(jù)題意和遺傳圖譜分析可知:圓眼與圓眼雜交子代出現(xiàn)棒眼,即發(fā)生性狀分離,說(shuō)明圓眼相對(duì)于棒眼為顯性性狀,同理殘翅相對(duì)于長(zhǎng)翅為隱性性狀。雜交子代中圓眼雌性∶圓眼雄性∶棒眼雌性∶棒眼雄性=6∶2∶0∶4,子代中無(wú)棒眼雌性,說(shuō)明該性狀與性別相關(guān)聯(lián),故為伴X染色體遺傳;雜交子代中長(zhǎng)翅雌性∶長(zhǎng)翅雄性∶殘翅雌性∶殘翅雄性=4∶4∶2∶2,說(shuō)明該性狀與性別無(wú)關(guān),為常染色體遺傳。則親代的基因型為:圓眼長(zhǎng)翅的雌BbXAXa、圓眼長(zhǎng)翅的雄BbXAY?!驹斀狻浚?)根據(jù)以上分析可知,F(xiàn)1棒眼只出現(xiàn)在雄性,為伴性遺傳,基因在X染色體上;長(zhǎng)翅和殘翅在雌雄中的比例都為2∶1,比例相同,與性別無(wú)關(guān),基因在常染色體上,所以符合自由組合定律。(2)根據(jù)以上分析可知,親代基因型BbXAXa和BbXAY,則F1代中雌性圓眼長(zhǎng)翅:圓眼殘翅比例應(yīng)為(1BBXAXA+1BBXAXa+2BbXAXA+2BbXAXa)∶(1bbXAXa+1bbXAXa)=6∶2,而實(shí)際比例是4∶2,F(xiàn)1代中雄性圓眼長(zhǎng)翅∶圓眼殘翅比例應(yīng)為(1BBXAY+2BbXAY)∶1bbXAY=3∶1,實(shí)際比例是1∶1,因此可判定基因型為BXA雌配子失活,導(dǎo)致子代部分雌雄個(gè)體不能產(chǎn)生。若要驗(yàn)證基因型為BXA雌配子失活,需要用到親代圓眼長(zhǎng)翅雌果蠅(BbXAXa)與F1棒眼殘翅雄果蠅(bbXaY)雜交,觀察統(tǒng)計(jì)子代的表現(xiàn)型及比例即可。如果該雌配子失活,則其產(chǎn)生的配子為BXa、bXA、bXa,雄配子為bXa、bY,則子代表現(xiàn)型及比例為圓眼殘翅∶棒眼長(zhǎng)翅∶棒眼殘翅=1∶1∶1。(3)由于親代基因型BbXAXa和BbXAY,且基因型為BXA雌配子失活,則子代中沒有基因型為BBXAXA的個(gè)體存在,因此F1圓眼長(zhǎng)翅雌果蠅中純合子所占比例為0。【點(diǎn)睛】本題考查自由組合定律的實(shí)質(zhì)和應(yīng)用以及伴性遺傳的知識(shí)點(diǎn),要求學(xué)生掌握自由組合定律的實(shí)質(zhì)和應(yīng)用,理解伴性遺傳的特點(diǎn),能夠根據(jù)題意和表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷,得出致死的原因,這是突破該題的關(guān)鍵,利用自由組合定律和伴性遺傳的知識(shí)點(diǎn)推導(dǎo)相關(guān)個(gè)體的基因型和后代的情況,這是該題考查的重點(diǎn)。10、不存在傳出
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