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文檔簡介
2025屆湖北省重點(diǎn)高中協(xié)作體高三生物第一學(xué)期期末達(dá)標(biāo)檢測模擬試題注意事項(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)請按要求用筆。3.請按照題號(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)域書寫的答案無效;在草稿紙、試卷上答題無效。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.油菜素甾醇(BR)是一種能促進(jìn)植物莖稈伸長和細(xì)胞分裂的植物激素,下圖為BR合成的調(diào)控機(jī)制。下列描述不正確的是()A.油菜素甾醇和生長素協(xié)同促進(jìn)植物莖稈伸長B.BR濃度升高時(shí),會(huì)使BZR1的降解速度加快C.胞內(nèi)BR的合成速度受胞外BR的反饋調(diào)節(jié)D.BR調(diào)控基因發(fā)生突變可能導(dǎo)致植物矮化2.圖為雌性果蠅體內(nèi)部分染色體的行為及細(xì)胞分裂圖像,其中能體現(xiàn)基因重組的是()A.④ B.②③ C.①④ D.②④3.半乳糖凝集素3(Gal3)是某種吞噬細(xì)胞合成分泌的糖蛋白,可與胰島素競爭結(jié)合細(xì)胞膜上的胰島素受體。研究發(fā)現(xiàn),某些患糖尿病的實(shí)驗(yàn)小鼠血漿中Gal3水平過高。據(jù)此推測,下列敘述合理的是A.吞噬細(xì)胞分泌Gal3時(shí)需載體蛋白協(xié)助并消耗ATPB.Gal3與胰島素受體結(jié)合后促進(jìn)組織細(xì)胞攝取葡萄糖C.該實(shí)驗(yàn)小鼠胰島B細(xì)胞不能正常合成分泌胰島素D.抑制Gal3基因表達(dá)能緩解該實(shí)驗(yàn)小鼠的糖尿病癥狀4.洋蔥是生物實(shí)驗(yàn)中常用的材料,下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.可用洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮作實(shí)驗(yàn)材料觀察細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原B.用顯微鏡觀察低溫誘導(dǎo)的洋蔥細(xì)胞既有二倍體細(xì)胞也有染色體數(shù)目變化的細(xì)胞C.低溫誘導(dǎo)處理洋蔥根尖經(jīng)卡諾氏液固定后,需用清水沖洗2次后才能制作裝片D.觀察洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)應(yīng)在顯微鏡下找到呈正方形細(xì)胞數(shù)目多的區(qū)域來觀察5.下列關(guān)于種群特征的敘述,正確的是()A.種群性比例變大,則出生率變大B.“J”型增長曲線中也存在死亡的個(gè)體C.人為淘汰某種群生殖后期的個(gè)體,可提高種群的出生率D.年齡結(jié)構(gòu)通常分為生殖前期、生殖期和生殖后期6.20世紀(jì)60年代,醫(yī)院開始用淀粉酶替代酸來分解淀粉。下圖為某同學(xué)探究不同pH條件下淀粉酶對淀粉的分解作用的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。下列說法不正確的是()A.應(yīng)先將各組淀粉溶液的pH值調(diào)到設(shè)定數(shù)值再加入淀粉酶B.pH值為3和9的兩組試驗(yàn)中的淀粉酶的活性相同C.1h后若將pH為13的試管的pH調(diào)至7,則其淀粉量基本不變D.淀粉酶通過降低淀粉分解反應(yīng)所需的活化能來實(shí)現(xiàn)催化作用二、綜合題:本大題共4小題7.(9分)蘿卜的蛋白A具有廣泛的抗植物病菌作用,而且對人體沒有影響。我國科學(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,研究者推測不同生物對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?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_________。8.(10分)請回答下列何題:(1)種子萌發(fā)過程中產(chǎn)生的CO2中的氧元素來自______________(填“葡萄糖和水”或“葡萄糖”或“水和氧氣”)。(2)小麥種子吸水萌發(fā)的初期,CO2釋放量比O2的吸收量多了3~4倍,原因是______________________________________。(3)農(nóng)田生產(chǎn)中松土能促進(jìn)農(nóng)作物根系的生長,進(jìn)而促進(jìn)植株生長,從根的生理活動(dòng)角度分析,原因是______________________。但是在農(nóng)業(yè)上也提倡免耕法,即在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中盡量少用松土措施,因?yàn)檗r(nóng)田松土易造成水土流失,并可能加劇溫室效應(yīng),試分析農(nóng)田松土加劇溫室效應(yīng)的原因:_________________________。9.(10分)閱讀下列有關(guān)病毒的材料并回答題目。Ⅰ.2019新型冠狀病毒,即“2019-nCoV”,為有包膜病毒。顆粒呈圓形或橢圓形,直徑50~200nm。顆粒表面有棒狀突起,使病毒表面看起來形如花冠,故而得名。2019-nCoV基因組長度為1.8Kb,為單股正鏈RNA,其5’端為甲基化帽子,3’端有多聚腺苷酸(PolyA)結(jié)構(gòu),可直接作為翻譯模板。截至2020年3月25日上午10時(shí),世界范圍確診感染此病毒的人數(shù)已累計(jì)達(dá)到412461人。(1)下列選項(xiàng)錯(cuò)誤的是_____A.細(xì)胞膜能控制物質(zhì)進(jìn)出,故該病毒只能侵染受損細(xì)胞,使人患病B.由于沒有核糖體,這種病毒無法合成蛋白質(zhì),其包膜組成一定不含蛋白質(zhì)C.病毒的遺傳物質(zhì)水解后可產(chǎn)生一分子核苷,一分子含氮堿基與一分子磷酸D.此病毒的單股正鏈RNA,只有轉(zhuǎn)錄形成對應(yīng)的負(fù)鏈RNA才能附著在細(xì)胞的核糖體上(2)這種病毒的遺傳物質(zhì)為_____,研究人員緊急研發(fā)了核酸檢測試劑盒,以此來檢測病毒,檢測此病毒的核酸可使用_______法。研究人員發(fā)現(xiàn),病毒的中間宿主為蝙蝠,某些情況下,病毒可在不同動(dòng)物身體內(nèi)翻譯出基本相同的多肽鏈,這是因?yàn)開____。(3)病毒入侵人體后,引起相關(guān)細(xì)胞分泌抗體,該抗體并不會(huì)與其他病癥的抗原結(jié)合,這體現(xiàn)了________,此原理也可應(yīng)用于該病的檢測。若要用細(xì)胞工程的方法生產(chǎn)針對2019-nCoV上抗原的單克隆抗體,用到的技術(shù)有_________和_________。(4)將2019-nCoV不穩(wěn)定的RNA轉(zhuǎn)換成DNA后,技術(shù)人員常采用熒光定量PCR技術(shù)定量檢測樣本中病毒的核酸含量。其原理如圖:在PCR反應(yīng)體系中每加入一對引物的同時(shí),加入一個(gè)與某條模板鏈互補(bǔ)的熒光探針,當(dāng)_________催化子鏈延伸至探針處,會(huì)水解探針,使熒光監(jiān)測系統(tǒng)接受到熒光信號(hào),即每擴(kuò)增一次,就有一個(gè)熒光分子生成。反應(yīng)最終的熒光強(qiáng)度與PCR起始狀態(tài)_________含量呈正相關(guān)。Ⅱ.朊病毒是一種只含蛋白質(zhì)而不含核酸的病原微生物。按圖示1→2→3→4進(jìn)行實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證朊病毒侵染因子是蛋白質(zhì),題中所用牛腦組織細(xì)胞為無任何標(biāo)記的活體細(xì)胞。(1)本實(shí)驗(yàn)采用的研究方法是______。(2)從理論上講,經(jīng)1→2→3→4實(shí)驗(yàn)離心后上清液中______(填“能大量”或“幾乎不能”)檢測到32P,沉淀物中___________(填“能大量”或“幾乎不能”)檢測到32P,出現(xiàn)上述結(jié)果的原因是:_________。(3)如果添加試管5,從試管2中提取朊病毒后先加入試管5同時(shí)添加35S標(biāo)記的(NH4)235SO4,連續(xù)培養(yǎng)一段時(shí)間后,再提取朊病毒加入試管3,培養(yǎng)適宜時(shí)間后離心,檢測放射性應(yīng)主要位于_______中,少量位于_______中,原因是:_____________。(4)一般病毒的增殖同朊病毒之間的最主要區(qū)別是:一般的病毒侵染細(xì)胞是向宿主細(xì)胞提供________(物質(zhì)),利用宿主細(xì)胞的_______________等物質(zhì)進(jìn)行增殖。10.(10分)研究發(fā)現(xiàn),細(xì)胞中染色體的正確排列與分離依賴于染色單體之間的粘連。動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)存在有一種SGO蛋白,對細(xì)胞分裂有調(diào)控作用,其主要集中在染色體的著絲點(diǎn)位置,在染色體的其他位置也有分布,如下圖所示。請回答下列問題:(1)圖1所示的變化過程中,染色體的行為變化主要是______,該過程發(fā)生的時(shí)期是______。(2)在細(xì)胞分裂過程中,細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生水解酶將粘連蛋白分解,而染色體上的其他蛋白質(zhì)不受影響,這種酶在有絲分裂中期已經(jīng)開始大量起作用,而各著絲點(diǎn)卻要到后期才幾乎同時(shí)斷裂。據(jù)圖推測,SGO蛋白在細(xì)胞分裂中的作用主要是______,如果阻斷正在分裂的動(dòng)物體細(xì)胞內(nèi)SGO蛋白的合成,細(xì)胞最可能出現(xiàn)的可遺傳變異類型是______。(3)與圖1相比,圖2中粘連蛋白還具有________的功能。某基因型為AaBbCc的雄性動(dòng)物,其基因在染色體上的位置如圖,正常情況下,產(chǎn)生精子的基因型最多有______種。如果在聯(lián)會(huì)時(shí)期之前破壞粘連蛋白,則產(chǎn)生的配子中,基因型為ABC的比例會(huì)______。11.(15分)草莓生產(chǎn)上傳統(tǒng)的繁殖方式易將所感染的病毒傳播給后代,導(dǎo)致產(chǎn)量降低、品質(zhì)變差。運(yùn)用微型繁殖技術(shù)可以培育出無病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本過程如下圖,請回答下列問題。(1)微型繁殖培育無病毒草莓苗時(shí),一般選取_____________作為外植體,其依據(jù)是__________________________。(2)與常規(guī)的種子繁殖方法相比,植物微型繁殖技術(shù)的特點(diǎn)有___________________(答出2點(diǎn)即可)。(3)過程①中配制好的培養(yǎng)基中,常常需要添加_____________,有利于外植體啟動(dòng)細(xì)胞分裂形成愈傷組織。接種后2~5d,若發(fā)現(xiàn)外植體邊緣局部污染,原因可能是______________________________________。(4)過程②要進(jìn)行照光培養(yǎng),其作用是____________________________________。(5)離體的葉肉細(xì)胞在適宜的條件下培養(yǎng),最終能夠形成完整的植株,說明該葉肉細(xì)胞具有該植物全部的_____________(6)通過組織培養(yǎng)技術(shù),可把植物組織細(xì)胞培養(yǎng)成胚狀體,再通過_____________包裝得到人工種子,這種人工種子在適宜條件下可萌發(fā)生長。
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、B【解析】
分析題圖:BR促進(jìn)細(xì)胞伸長、分裂和植物發(fā)育,類似于植物激素的生長素。當(dāng)BR濃度高時(shí),會(huì)誘導(dǎo)BR11被激活,從而抑制BIN2的活性,BZR1降解降低,使BZR1促進(jìn)BR調(diào)控基因的表達(dá),最后抑制BR合成,使BR在植物體內(nèi)相對穩(wěn)定,據(jù)此并結(jié)合題干問題作答?!驹斀狻緼、由題干可知,油菜素甾醇類似于生長素,都能促進(jìn)植物莖稈伸長,A正確;B、由圖分析可知,BR濃度升高時(shí),會(huì)誘導(dǎo)BR11被激活,從而抑制BIN2的活性,會(huì)使BZR1的降解速度減慢,B錯(cuò)誤;C、胞內(nèi)BR的合成速度受胞外BR的反饋調(diào)節(jié),使BR在植物體內(nèi)相對穩(wěn)定,C正確;D、BR調(diào)控基因發(fā)生突變可能導(dǎo)致BR合成減少,從而導(dǎo)致植物矮化,D正確。故選B?!军c(diǎn)睛】本題考查了植物激素的生理作用以及種群特征和結(jié)構(gòu)等方面的知識(shí),要求考生具有一定的識(shí)圖能力和對問題的分析能力;能夠從圖中獲取相關(guān)解題信息,此題難度適中。2、C【解析】
基因重組1、概念:在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中,控制不同性狀的非等位基因重新組合。2、類型:(1)自由組合型:減數(shù)第一次分裂后期,隨著非同源染色體自由組合,非同源染色體上的非等位基因也自由組合;(2)交叉互換型:減數(shù)第一次分裂前期(四分體),基因隨著同源染色體的非等位基因的交叉互換而發(fā)生重組。3、意義:(1)形成生物多樣性的重要原因之一;(2)是生物變異的來源之一,對生物的進(jìn)化也具有重要的意義?!驹斀狻炕蛑亟M有兩種類型:(1)減數(shù)第一次分裂前期(四分體),同源染色體的非姐妹染色單體交叉互換而導(dǎo)致基因重組,即圖中①;(2)減數(shù)第一次分裂后期,非同源染色體上的非等位基因自由組合而導(dǎo)致基因重組,即圖中④。故選C。3、D【解析】
A、Gal3的本質(zhì)是糖蛋白,通過胞吐的方式分泌出細(xì)胞,不需要載體的協(xié)助,A錯(cuò)誤;
B、胰島素的作用是促進(jìn)葡萄糖進(jìn)入組織細(xì)胞,Gal3與胰島素受體結(jié)合后,胰島素不能與受體結(jié)合,則細(xì)胞對葡萄糖的利用降低,B錯(cuò)誤;
C、該實(shí)驗(yàn)小鼠胰島B細(xì)胞可以正常合成分泌胰島素,只是不能正常的與受體結(jié)合,從而不能正常的發(fā)揮作用,C錯(cuò)誤;
D、抑制Gal3基因表達(dá),則不能Gal3合成與分泌,胰島素可以與受體正常結(jié)合,從而能緩解該實(shí)驗(yàn)小鼠的糖尿病癥狀,D正確。
故選D。
4、C【解析】
低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍實(shí)驗(yàn)的原理:1、低溫能抑制紡錘體的形成,使子染色體不能移向細(xì)胞兩極,從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。2、該實(shí)驗(yàn)的步驟為選材→固定→解離→漂洗→染色→制片。3、該實(shí)驗(yàn)采用的試劑有卡諾氏液(固定)、改良苯酚品紅染液(染色),體積分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸溶液和體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液(解離)。【詳解】A、洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細(xì)胞為成熟的植物細(xì)胞,含有大液泡,可用作觀察細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原的實(shí)驗(yàn)材料,A正確;B、用顯微鏡觀察低溫誘導(dǎo)的洋蔥細(xì)胞時(shí),由于低溫能抑制前期紡錘體的形成,進(jìn)而使細(xì)胞中染色體數(shù)加倍,而視野中的細(xì)胞只有少數(shù)處于前期,因此視野中既有二倍體細(xì)胞也有染色體數(shù)目變化的細(xì)胞,B正確;C、使用卡諾氏液浸泡根尖固定細(xì)胞形態(tài)后,要用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗2次后才能制作裝片,C錯(cuò)誤;D、洋蔥根尖的分生區(qū)細(xì)胞具有分裂能力,能用來觀察有絲分裂,分生區(qū)細(xì)胞為正方形,有的細(xì)胞正在分裂,所以觀察有絲分裂實(shí)驗(yàn)時(shí)需要在顯微鏡下找到呈正方形、細(xì)胞數(shù)目多的區(qū)域來觀察,D正確。故選C。5、B【解析】
種群的特征:
(1)數(shù)量特征(核心問題):
①種群密度:種群最基本的數(shù)量特征;
②出生率和死亡率、遷入率和遷出率:決定種群數(shù)量變化的主要因素;
③年齡結(jié)構(gòu)和性別比例:預(yù)測種群數(shù)量變化的主要依據(jù)(一般根據(jù)年齡結(jié)構(gòu))
(2)空間特征:指組成種群的個(gè)體,在其生活空間中的位置狀態(tài)或布局。
(3)遺傳特征:遺傳的單位,繁殖的單位【詳解】A、種群性比率變大,則出生率變小,種群密度相應(yīng)變小,A錯(cuò)誤;
B、“J”型曲線存在與理想條件下,但生物的壽命是有限的,故其增長曲線中也存在死亡的個(gè)體,B正確;
C、通過淘汰某種群生殖后期的個(gè)體,可改變種群的年齡組成,使其成為增長型,但短期內(nèi)種群的出生率不一定提高,C錯(cuò)誤;
D、年齡結(jié)構(gòu)通常分為增長型、穩(wěn)定型、衰退型三種類型,D錯(cuò)誤。
故選B?!军c(diǎn)睛】本題考查種群的特征和種群數(shù)量變化的相關(guān)知識(shí),意在考查考生的識(shí)記能力和理解所學(xué)知識(shí)要點(diǎn),把握知識(shí)間內(nèi)在聯(lián)系,形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的能力;能運(yùn)用所學(xué)知識(shí),準(zhǔn)確判斷問題的能力,屬于考綱識(shí)記和理解層次的考查。6、B【解析】
分析柱形圖:圖示為某同學(xué)探究不同pH條件下淀粉酶對淀粉的分解作用的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,由圖可知pH為7時(shí),淀粉酶的活性最高;pH在3~7時(shí),隨著pH的升高,酶活性逐漸增強(qiáng);pH在7~9時(shí),隨著pH的升高,酶活性逐漸降低;pH達(dá)到11時(shí),酶基本已經(jīng)變性失活?!驹斀狻緼、本實(shí)驗(yàn)的目的是探究不同pH條件下淀粉酶對淀粉的分解作用的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先將各組試管溶液pH分別調(diào)到設(shè)定數(shù)值再混合,A正確;B、在pH為3和9時(shí)兩只試管中的淀粉剩余量相同,但pH為3時(shí),酶可以催化淀粉水解,酸也會(huì)促進(jìn)淀粉水解,而pH為9時(shí)只有酶的催化作用,所以兩種pH下酶的催化效率應(yīng)該是不同的,即pH為3和9時(shí)酶的活性不同,B錯(cuò)誤;C、pH為13時(shí),酶已經(jīng)變性失活,因此再將pH調(diào)為7時(shí),反應(yīng)速率不變,即淀粉含量基本不變,C正確;D、淀粉酶通過降低淀粉分解反應(yīng)所需的活化能來實(shí)現(xiàn)催化作用,D正確。故選B。二、綜合題:本大題共4小題7、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)來源:主要是從原核生物中分離純化出來的。(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;而T4DNA連接酶來源于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.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:目的基因的檢測和表達(dá)1、首先要檢測轉(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與研究者推測不同生物對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)粒和空白對照(僅含空質(zhì)粒,以排除空質(zhì)??赡墚a(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。【點(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。8、葡萄糖和水無氧呼吸強(qiáng)度大于有氧呼吸強(qiáng)度松土可以促進(jìn)根的有氧呼吸,有利于根吸收礦質(zhì)離子,促進(jìn)根系的生長,進(jìn)而促進(jìn)植株生長由于松土促進(jìn)了土壤微生物的有氧呼吸,增加了二氧化碳的分解和排放,從而使溫室效應(yīng)變得更加嚴(yán)重【解析】
1、有氧呼吸總反應(yīng)方程式:6O2+C6H12O6+6H2O6CO2+12H2O+能量。無氧呼吸的反應(yīng)式為:C6H12O62CO2+2C2H5OH+能量;有氧呼吸可以分為三個(gè)階段:第一階段:在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中。反應(yīng)式:C6H12O6(葡萄糖)2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量(2ATP);第二階段:在線粒體基質(zhì)中進(jìn)行。反應(yīng)式:2C3H4O3(丙酮酸)+6H2O20[H]+6CO2+少量能量(2ATP);第三階段:在線粒體的內(nèi)膜上。反應(yīng)式:24[H]+6O212H2O+大量能量(34ATP);2、用透氣的紗布包扎傷口,可抑制厭氧菌的繁殖,種子儲(chǔ)藏時(shí)要降低自由水含量,進(jìn)而使細(xì)胞呼吸減弱,以減少有機(jī)物的消耗,而蔬菜、水果的儲(chǔ)存要保持適當(dāng)水分。松土可以提高土壤中氧氣的含量,有利于根細(xì)胞的有氧呼吸,從而為根吸收礦質(zhì)離子提供更多的能量?!驹斀狻浚?)種子萌發(fā)過程中會(huì)進(jìn)行有氧呼吸,由有氧呼吸反應(yīng)方程式可知,產(chǎn)生的CO2中的氧元素來自葡萄糖和水。(2)由有氧呼吸和無氧呼吸反應(yīng)方程式可知,當(dāng)無氧呼吸和有氧呼吸相等時(shí),CO2釋放量與O2的吸收量之比為4:3,若CO2釋放量比O2的吸收量多了3~4倍,說明無氧呼吸強(qiáng)度大于有氧呼吸強(qiáng)度。(3)松土可以促進(jìn)根的有氧呼吸,有利于根吸收礦質(zhì)離子,促進(jìn)根系的生長,進(jìn)而促進(jìn)植株生長。由于松土促進(jìn)了土壤微生物的有氧呼吸,增加了二氧化碳的分解和排放,從而使溫室效應(yīng)和全球氣候變暖問題變得更加嚴(yán)重。此外,農(nóng)田松土易造成水土流失,還增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本。為此,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)當(dāng)提倡免耕法?!军c(diǎn)睛】本題考查呼吸作用過程及其在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用,掌握相關(guān)知識(shí),結(jié)合題意答題。9、ABCDRNA分子雜交(幾乎)所有生物共用一套密碼子抗體具有特異性動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞融合Taq酶模板DNA同位素標(biāo)記法幾乎不能幾乎不能朊病毒不含核酸只含蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)中磷含量極低,故試管2中提取的朊病毒幾乎不含32P沉淀物上清液被35S標(biāo)記的朊病毒(蛋白質(zhì)),大部分進(jìn)入牛腦組織細(xì)胞中,只有少量的朊病毒可能沒侵入牛腦組織細(xì)胞核酸核苷酸和氨基酸【解析】
1、病毒不具有獨(dú)立代謝能力,只能寄生在活細(xì)胞中。據(jù)遺傳物質(zhì)不同,可分為DNA病毒和RNA病毒。2019-nCoV的核酸為單股正鏈RNA,其5’端為甲基化帽子,3’端有多聚腺苷酸(PolyA)結(jié)構(gòu),可直接作為翻譯模板。2、朊病毒不能獨(dú)立生活,在活細(xì)胞內(nèi)才能增殖,所以要標(biāo)記朊病毒需先培養(yǎng)帶標(biāo)記的宿主細(xì)胞—牛腦組織細(xì)胞,再讓朊病毒侵染帶標(biāo)記的牛腦組織細(xì)胞,完成對朊病毒的標(biāo)記。因?yàn)殡貌《緵]有核酸,只有蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)中磷含量極低,故離心后上清液和沉淀物中都幾乎不含32P;用35S標(biāo)記的朊病毒侵入牛腦組織細(xì)胞,由于少量朊病毒不能侵染成功,所以放射性物質(zhì)主要位于沉淀物中,上清液中含少量放射性物質(zhì)。朊病毒是一類非正常的病毒,它不含有通常病毒所含有的核酸?!驹斀狻竣瘢?)A、細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的作用是相對的,2019-nCoV表面的刺突糖蛋白能與人體細(xì)胞表面ACE2受體蛋白特異性結(jié)合,從而侵染細(xì)胞,2019-nCoV并不是只能侵染受損細(xì)胞,A錯(cuò)誤;B、病毒沒有核糖體,利用宿主細(xì)胞的核糖體合成蛋白質(zhì),2019-nCoV的包膜成分中含有蛋白質(zhì),其刺突糖蛋白能識(shí)別人體細(xì)胞膜上的受體,B錯(cuò)誤;C、2019-nCoV的核酸為單股正鏈RNA,即遺傳物質(zhì)為RNA,初步水解可形成四種核糖核苷酸,徹底水解可形成核糖、磷酸和四種含氮堿基,C錯(cuò)誤;D、由題意可知,此病毒的單股正鏈RNA,可直接作為翻譯模板,所以可直接附著在宿主細(xì)胞的核糖體上進(jìn)行翻譯,不需要轉(zhuǎn)錄形成對應(yīng)的負(fù)鏈RNA,D錯(cuò)誤。故選ABCD。(2)這種病毒只含RNA,故遺傳物質(zhì)為RNA。利用試劑盒檢測病毒所利用的是分子雜交技術(shù),其原理為堿基互補(bǔ)配對原則;因?yàn)椋◣缀酰┧猩锕灿靡惶酌艽a子,所以病毒可在不同動(dòng)物身體內(nèi)翻譯出基本相同的多肽鏈。(3)抗體具有特異性,一種抗體只能和一種抗原發(fā)生特異性結(jié)合。單克隆抗體的制備過程中,需要將經(jīng)過免疫的B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合形成雜交瘤細(xì)胞,經(jīng)過動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)并篩選后獲得能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞,并將該雜交瘤細(xì)胞進(jìn)行體內(nèi)或體外培養(yǎng)獲得單克隆抗體,所以該過程用到的技術(shù)有動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞融合。(4)PCR技術(shù)中延伸DNA子鏈的酶為Taq酶。題干中提出“加入一個(gè)與某條模板鏈互補(bǔ)的熒光探針”,并且“每擴(kuò)增一次,就有一個(gè)熒光分子生成”,因此反應(yīng)最終的熒光強(qiáng)度與起始狀態(tài)模板DNA含量呈正相關(guān)。Ⅱ(1)由圖可知,本實(shí)驗(yàn)采用了同位素標(biāo)記法。
(2)由于朊病毒不含核酸只含蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)中磷含量極低,故試管2中提取的朊病毒幾乎不含32P。因此,從理論上講,離心后上清液中幾乎不能檢測到32P,沉淀物中幾乎不能檢測到32P。
(3)經(jīng)試管5中牛腦組織細(xì)胞培養(yǎng)出的朊病毒(蛋白質(zhì))被35S標(biāo)記,提取后加入試管3中,35S隨朊病毒侵入到牛腦組織細(xì)胞中,因此放射性物質(zhì)主要位于沉淀物中。同時(shí)會(huì)有少量的朊病毒不能成功侵入牛腦組織細(xì)胞,離心后位于上清液中,因此上清液中含少量放射性物質(zhì)。
(4)一般病毒同朊病毒之間的最主要區(qū)別是:一般病毒侵入細(xì)胞是向宿主細(xì)胞提供核酸,利用宿主細(xì)胞的核苷酸和氨基酸合成自身的核酸和蛋白質(zhì)?!军c(diǎn)睛】本題以“2019-nCoV”為載體,主要考查病毒的特點(diǎn)、基因表達(dá)和PCR技術(shù)等相關(guān)知識(shí)以及結(jié)合實(shí)驗(yàn)圖解,考查朊病毒侵染牛腦組織細(xì)胞實(shí)驗(yàn),目的是考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識(shí)的理解與掌握,能夠結(jié)合背景材料分析問題,得出結(jié)論。10、著絲點(diǎn)斷裂,姐妹染色單體分離有絲分裂期后期和減數(shù)第二次分裂后期保護(hù)粘連蛋白不被水解酶破壞染色體(數(shù)目)變異連接同源染色體內(nèi)的非姐妹染色單體(或促進(jìn)交叉互換)8減少【解析】
分析圖1:圖一
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