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文檔簡介
2025-2026學(xué)年湖南省長沙市湖南師大附中博才實(shí)驗(yàn)中學(xué)湘江校區(qū)生物高三上期末監(jiān)測模擬試題注意事項(xiàng):1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場號(hào)和座位號(hào)填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型(B)填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2.作答選擇題時(shí),選出每小題答案后,用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑;如需改動(dòng),用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3.非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答,答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上;如需改動(dòng),先劃掉原來的答案,然后再寫上新答案;不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4.考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后,請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。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.下圖為初級(jí)精母細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)的一對(duì)同源染色體示意圖,圖中1~8表示基因。不考慮突變的情況下,下列敘述正確的是A.1與2、3、4互為等位基因,與6、7、8互為非等位基因B.同一個(gè)體的精原細(xì)胞有絲分裂前期也應(yīng)含有基因1~8C.1與3都在減數(shù)第一次分裂分離,1與2都在減數(shù)第二次分裂分離D.1分別與6、7、8組合都能形成重組型的配子2.細(xì)胞間的信息交流通常需要受體來實(shí)現(xiàn)。下列有關(guān)受體的敘述,錯(cuò)誤的是()A.受體主要在細(xì)胞的核糖體上合成B.細(xì)胞的受體存在于細(xì)胞膜上或細(xì)胞內(nèi)C.一個(gè)B淋巴細(xì)胞膜上有多種特異性的受體D.一個(gè)漿細(xì)胞膜上只有一種對(duì)應(yīng)特異性抗原的受體3.動(dòng)作電位是可興奮組織或細(xì)胞受到足夠強(qiáng)刺激時(shí),在靜息電位基礎(chǔ)上發(fā)生的快速、可逆轉(zhuǎn)、可傳播的細(xì)胞膜兩側(cè)的電位變化。如圖所示為刺激強(qiáng)度與膜電位變化之間的關(guān)系。下列相關(guān)敘述正確的是()A.神經(jīng)細(xì)胞受到刺激時(shí),刺激位點(diǎn)就會(huì)出現(xiàn)大量鈉離子內(nèi)流現(xiàn)象B.圖中曲線峰值表示動(dòng)作電位,該峰值大小與刺激強(qiáng)度呈正相關(guān)C.動(dòng)作電位恢復(fù)到靜息電位時(shí),膜外電位由負(fù)電位轉(zhuǎn)變成正電位D.神經(jīng)細(xì)胞興奮部位的Na+內(nèi)流需要消耗能量4.下列關(guān)于人類遺傳病的敘述,正確的是()A.遺傳病患者都攜帶致病基因,且性狀與性別相關(guān)聯(lián)時(shí)一定是伴性遺傳B.X連鎖隱性遺傳病的特點(diǎn)是致病基因的頻率男性明顯高于女性C.基因突變引起的遺傳病一定不能利用光學(xué)顯微鏡進(jìn)行檢測D.遺傳病是指生殖細(xì)胞或受精卵里的遺傳物質(zhì)發(fā)生改變而引發(fā)的疾病5.葉色變異是由體細(xì)胞突變引起的芽變現(xiàn)象。紅葉楊由綠葉楊芽變后選育形成,其葉綠體基粒類囊體減少,光合速率減小,液泡中花青素含量增加。下列敘述正確的是A.紅葉楊染色體上的基因突變位點(diǎn)可用普通光學(xué)顯微鏡觀察識(shí)別B.兩種楊樹葉綠體基粒類囊體的差異可用普通光學(xué)顯微鏡觀察C.兩種楊樹葉光合速率可通過“探究光照強(qiáng)弱對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響”實(shí)驗(yàn)作比較D.紅葉楊細(xì)胞中花青素絕對(duì)含量可通過“植物細(xì)胞的吸水和失水”實(shí)驗(yàn)測定6.將適量的胰島素溶液分別皮下注射到I型糖尿?。ㄒ葝u素依賴型糖尿?。┬∈螅祝┖驼P∈螅ㄒ遥w內(nèi),甲鼠未出現(xiàn)異常,而乙鼠出現(xiàn)行動(dòng)遲緩、乏力等癥狀;再分別靜脈滴注100ml適宜濃度的葡萄糖溶液,發(fā)現(xiàn)甲鼠出現(xiàn)糖尿,而乙鼠乏力等癥狀得到緩解。下列敘述正確的是()A.實(shí)驗(yàn)中注射的胰島素和葡萄糖溶液都直接進(jìn)入血漿中B.第一次實(shí)驗(yàn)中注射到甲鼠體內(nèi)的胰島素一直發(fā)揮作用C.第二次實(shí)驗(yàn)中甲鼠的血糖上升幅度與乙鼠的一定相同D.乙鼠的血糖濃度變化為先降后升再降二、綜合題:本大題共4小題7.(9分)類產(chǎn)堿假單胞菌殺蟲蛋白不易被蝗蟲體內(nèi)蛋白酶降解,是一種安全的細(xì)菌殺蟲蛋白。某研究小組將類產(chǎn)堿假單胞菌殺蟲蛋白基因(ppip)導(dǎo)入牧草中獲得了抗蝗蟲牧草品種。(1)ppip基因,還有一些抗病基因,抗除草劑基因等都是用來提高植物的_______能力。該研究小組檢查基因工程是否做成功的一步是_______________,其中目的基因能否在受體細(xì)胞中穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵是________。(2)下圖是該研究小組設(shè)計(jì)的T-DNA元件示意圖。①攜帶ppip的T-DNA導(dǎo)入植物細(xì)胞的方法是_____________;T-DNA發(fā)揮的功能是_____________________。②將被檢材料用含有底物(X-Gluc)的緩沖液浸泡,若組織細(xì)胞表達(dá)出GUS,該酶就可將X-Gluc水解生成藍(lán)色產(chǎn)物,從而使被檢材料顯藍(lán)色。如下圖所示。研究發(fā)現(xiàn)天然植物體內(nèi)無GUS,根據(jù)T-DNA元件示意圖,請(qǐng)思考gus基因(β-葡萄糖苷酸酶基因)在植物基因表達(dá)載體中作為___________;選取該基因的原理是____________________。8.(10分)幾丁質(zhì)是構(gòu)成植物病原真菌和昆蟲外骨骼的組分,高等動(dòng)植物和人類體內(nèi)不含幾丁質(zhì)。某些微生物能合成幾丁質(zhì)酶(胞外酶),將幾丁質(zhì)降解為N-乙酰氨基葡萄糖??蒲腥藛T通過微生物培養(yǎng)獲得幾丁質(zhì)酶,用于生物防治。回答下列問題。(l)幾丁質(zhì)酶用于植物病蟲害防治的優(yōu)勢是____。(2)欲篩選幾丁質(zhì)酶高產(chǎn)菌株,應(yīng)在培養(yǎng)基中加入幾丁質(zhì),為微生物提供____。菌株接種前對(duì)培養(yǎng)基滅菌,殺死培養(yǎng)基內(nèi)外_______。菌株篩選成功后,可將培養(yǎng)的菌液與滅菌后的___混合,在-20℃長期保存。(3)將篩選出的菌株接種到培養(yǎng)基中,30℃恒溫振蕩培養(yǎng)至幾丁質(zhì)降解完全,得到幾丁質(zhì)酶發(fā)酵液,將其離心,保留_________(填“上清液”或“沉淀”),獲得粗酶樣品;在膠體幾丁質(zhì)固體培養(yǎng)基上打孔,將粗酶樣品加入孔內(nèi),恒溫靜置8h,根據(jù)透明圈的大小可判____________________。(4)通過SDS-___法進(jìn)行幾丁質(zhì)酶樣品純度檢測,加入SDS的目的是____。9.(10分)番茄果實(shí)的成熟是一個(gè)復(fù)雜的過程,由復(fù)雜的基因網(wǎng)絡(luò)調(diào)控。請(qǐng)回答下列問題:(1)果實(shí)成熟的性狀是由成熟基因在_________酶的作用下,轉(zhuǎn)錄合成mRNA,進(jìn)而以___________為原料,翻譯后加工成相應(yīng)的蛋白質(zhì)。(2)研究發(fā)現(xiàn),C基因和N基因在果實(shí)成熟過程中起著重要的調(diào)控作用,現(xiàn)選取長勢一致的野生型植株(CCnn)、C基因純合突變株和N基因純合突變株若干,將后兩者突變株進(jìn)行雜交:F1代表現(xiàn)型為__________________,F(xiàn)1進(jìn)行自交,子代表現(xiàn)型為成熟:不成熟=3:13,則C基因和N基因的位置關(guān)系為________________________,若檢測F1的基因組成,需對(duì)F1進(jìn)行___________,后代的表現(xiàn)型及比例為_________________________。(3)為了探究C基因和N基因的相關(guān)調(diào)控機(jī)制,科研人員做了如下研究。①用CRISPR/Cas9基因編輯工具,分別處理野生型,使C基因或N基因中堿基對(duì)改變,導(dǎo)致_______________,從而獲得果實(shí)均成熟延遲的C-CRISPR/Cas9突變株和N-CRISPR/Cas9突變株。②為進(jìn)一步分析C-CRISPR/Cas9和N-CRISPR/Cas9突變株果實(shí)成熟延遲的原因,科研人員對(duì)不同品系植株中不同基因的表達(dá)情況進(jìn)行分析,根據(jù)表達(dá)的強(qiáng)弱程度繪制出熱點(diǎn)圖(如圖),發(fā)現(xiàn)_________________等關(guān)鍵成熟基因在C突變株和N突變株中未表達(dá),但在C-CRISPR/Cas9和N-CRISPR/Cas9中明顯表達(dá),從而促進(jìn)了果實(shí)的成熟。同時(shí),可知其他成熟基因在野生型中也有明顯表達(dá),從而表明調(diào)控果實(shí)成熟是由___________共同作用的結(jié)果。10.(10分)在適宜的溫度和光照條件下,將A、B兩種綠色植物分別置于相同的密閉容器中,測量容器中CO2濃度的變化情況,結(jié)果如圖所示?;卮鹣铝袉栴}:(1)A、B兩種植物細(xì)胞固定CO2的場所是____________。當(dāng)CO2濃度約為0.8mmol/L時(shí),有人認(rèn)為此時(shí)A、B兩種植物的光合作用強(qiáng)度一定相等,你是否認(rèn)同該說法,并說明理由:____________________。(2)在0~15min內(nèi),A、B兩種植物的光合速率均逐漸下降,其原因是___________。(3)在25~40min內(nèi),A、B兩種植物所在玻璃容器中CO2含量均沒有發(fā)生變化的原因是___________。(4)若將A、B兩種植物置于同一密閉玻璃容器中,在光照等其他條件適宜的情況下,一段時(shí)間內(nèi),生長首先受影響的植物是______________________。11.(15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(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_________。
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】
由圖可知,圖中為一對(duì)同源染色體,1與2、5與6、3與4、7與8為相同基因,1(或2)與3或4可能是等位基因,5(或6)與7或8可能是等位基因?!驹斀狻?與2是相同基因,1與3、4可能互為等位基因,1與6、7、8互為非等位基因,A錯(cuò)誤;精原細(xì)胞有絲分裂前期與其進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)形成的初級(jí)精母細(xì)胞含有的染色體的數(shù)目和基因種類、數(shù)目均相同,故均含有基因1~8,B正確;若不考慮交叉互換,1與3會(huì)在減數(shù)第一次分裂的后期隨同源染色體的分開而分離,1與2會(huì)在減數(shù)第二次分裂的后期隨姐妹染色單體的分開而分離,若考慮交叉互換,則1與2可能會(huì)在減數(shù)第一次分裂的后期隨同源染色體分開而分離,1與3可能在減數(shù)第二次分裂的后期隨姐妹染色單體的分開而分離,C錯(cuò)誤;1與5在同一條姐妹染色單體上,5與6是相同的基因,因此1與6的組合不能形成重組配子,D錯(cuò)誤。故選B。2、D【解析】
受體的化學(xué)本質(zhì)一般是糖蛋白,能識(shí)別特定的信號(hào)分子并與之發(fā)生特異性結(jié)合?!驹斀狻緼、受體的主要成分是蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)在細(xì)胞核的核糖體上合成,A正確;B、根據(jù)受體在細(xì)胞中的位置,將其分為細(xì)胞表面受體和細(xì)胞內(nèi)受體,B正確;C、成熟B淋巴細(xì)胞在抗原刺激下分化為漿細(xì)胞,其細(xì)胞膜上有多種特異性受體,C正確;D、漿細(xì)胞不能識(shí)別抗原,其細(xì)胞膜上沒有抗原的受體,D錯(cuò)誤。故選D。3、C【解析】
靜息時(shí),神經(jīng)纖維膜動(dòng)物為外正內(nèi)負(fù),興奮時(shí)膜電位為外負(fù)內(nèi)正,興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)是雙向的。從圖中看出只有當(dāng)刺激強(qiáng)度達(dá)到S5時(shí),才產(chǎn)生了動(dòng)作電位,并且刺激強(qiáng)度增大,動(dòng)作電位的值沒有發(fā)生改變?!驹斀狻緼、從圖中看出,必須刺激達(dá)到一定的強(qiáng)度才出現(xiàn)動(dòng)作電位,因此可以推測必須刺激達(dá)到一定的強(qiáng)度才會(huì)出現(xiàn)大量鈉離子內(nèi)流現(xiàn)象,A錯(cuò)誤;B、從圖中看出刺激強(qiáng)度增大,動(dòng)作電位的值沒有發(fā)生改變,B錯(cuò)誤;C、動(dòng)作電位是外負(fù)內(nèi)正,靜息電位是外正內(nèi)負(fù),所以動(dòng)作電位恢復(fù)到靜息電位時(shí),膜外電位由負(fù)電位轉(zhuǎn)變成正電位,C正確;D、細(xì)胞外Na+濃度大于細(xì)胞內(nèi),所以神經(jīng)細(xì)胞興奮部位的Na+內(nèi)流不消耗能量,D錯(cuò)誤。故選C。本題考查了神經(jīng)調(diào)節(jié)的相關(guān)知識(shí),掌握興奮在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)的原理,分析圖中動(dòng)作電位的產(chǎn)生和刺激強(qiáng)度的關(guān)系,是解題的關(guān)鍵。4、D【解析】
由于生殖細(xì)胞或受精卵里的遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變,從而使發(fā)育成的個(gè)體患疾病,這類疾病都稱為遺傳性疾病,簡稱遺傳病。根據(jù)目前人們對(duì)遺傳物質(zhì)的認(rèn)識(shí),可以將遺傳病分為單基因遺傳病,多基因遺傳病和染色體病三類。單基因遺傳病是由染色體上單個(gè)基因的異常所引起的疾病,多基因遺傳病是指涉及許多個(gè)基因和許多環(huán)境因素的疾病,染色體異常遺傳病是指由于染色體的數(shù)目形態(tài)或結(jié)構(gòu)異常引起的疾病?!驹斀狻緼、染色體異常遺傳病患者由于染色體異常而患病,不攜帶致病基因,性狀與性別相關(guān)聯(lián)時(shí)不一定是伴性遺傳,如禿頂(從性遺傳),對(duì)于雜合子(Bb),是男性表現(xiàn)為禿頂,女性正常,B、b基因位于常染色體上,造成這種差異的原因是由于兩性體內(nèi)性激素的不同,A錯(cuò)誤;B、X連鎖隱性遺傳病的特點(diǎn)是人群中男性患者遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于女性患者,致病基因的頻率男性與女性相等,B錯(cuò)誤;C、基因突變引起的遺傳病如鐮刀型貧血癥,可以利用光學(xué)顯微鏡觀察紅細(xì)胞的形態(tài),正常人的紅細(xì)胞呈圓盤形,貧血癥患者的紅細(xì)胞呈鐮刀型,C錯(cuò)誤;D、遺傳病是指生殖細(xì)胞或受精卵里的遺傳物質(zhì)發(fā)生改變而引發(fā)的疾病,D正確。故選D。5、C【解析】
1、光學(xué)顯微鏡下能觀察到的結(jié)構(gòu)有:細(xì)胞壁、葉綠體、大液泡和經(jīng)染色的細(xì)胞核和線粒體;基因突變和基因重組不能在光學(xué)顯微鏡下觀察到,但染色體變異(染色體結(jié)構(gòu)變異和染色體數(shù)目變異)可以在光學(xué)顯微鏡下觀察到。2、影響光合作用強(qiáng)度的外界因素:空氣中二氧化碳的濃度,土壤中水分的多少,光照的長短與強(qiáng)弱、光的成分以及溫度的高低等,都是影響光合作用強(qiáng)度的外界因素。光合作用強(qiáng)度可以通過測定一定時(shí)間內(nèi)原料消耗量或產(chǎn)物生成的數(shù)量來定量地表示。3、植物細(xì)胞的吸水和失水實(shí)驗(yàn)的觀察指標(biāo):中央液泡大小、原生質(zhì)層的位置和細(xì)胞大小?!驹斀狻繐?jù)分析可知,基因突變不可以用普通光學(xué)顯微鏡觀察識(shí)別,因?yàn)榛蚴怯羞z傳效應(yīng)的DNA片段,DNA在普通光學(xué)顯微鏡下觀察不到,A錯(cuò)誤;葉綠體基粒類囊體由生物膜構(gòu)成,不可用普通光學(xué)顯微鏡觀察,B錯(cuò)誤;由題干信息可知,要使紅葉楊和綠葉楊的光合作用強(qiáng)度相等,紅葉楊需要更強(qiáng)的光照,原因是紅葉楊比綠葉楊的葉綠體基粒類囊體少,光合速率小,因此,兩種楊樹葉光合速率可通過“探究光照強(qiáng)弱對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響”實(shí)驗(yàn)作比較,C正確;紅葉楊細(xì)胞中花青素的相對(duì)含量可通過“植物細(xì)胞的吸水和失水”實(shí)驗(yàn)測定,若要測定花青素的絕對(duì)含量需要進(jìn)一步實(shí)驗(yàn),D錯(cuò)誤;因此,本題答案選C。解答本題的關(guān)鍵是:明確光學(xué)顯微鏡下能觀察到的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和可遺傳變異類型,影響光合作用強(qiáng)度的外界因素,植物細(xì)胞吸水和失水實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用,再根據(jù)題意作答。6、D【解析】
1.人體正常血糖濃度為0.8-1.2g/L。2.人體血糖的三個(gè)來源:食物、肝糖原的分解、非糖物質(zhì)的轉(zhuǎn)化;三個(gè)去向:氧化分解、合成肝糖原肌糖原、轉(zhuǎn)化成脂肪、蛋白質(zhì)等。3.胰島素為降低血糖的唯一激素?!驹斀狻緼、實(shí)驗(yàn)中注射的胰島素和葡萄糖溶液都是先進(jìn)入組織液中,然后在進(jìn)入血漿進(jìn)行運(yùn)輸,A錯(cuò)誤;B、由于第一次注射適量的胰島素后甲鼠沒有明顯的變化,而靜脈滴注100mL適宜濃度的葡萄糖溶液后,發(fā)現(xiàn)甲鼠出現(xiàn)糖尿,說明甲鼠體內(nèi)第一次實(shí)驗(yàn)注射的胰島素不起作用,B錯(cuò)誤;C、由題意可知甲鼠患I型糖尿病,結(jié)合實(shí)驗(yàn)過程可知,注射的胰島素對(duì)甲鼠沒有發(fā)揮作用,靜脈滴注100ml適宜濃度的葡萄糖溶液,甲鼠出現(xiàn)了糖尿,而乙鼠為正常鼠,血糖升高時(shí),胰島素可發(fā)揮作用使血糖降低,所以第二次實(shí)驗(yàn)中甲鼠的血糖上升幅度大于乙鼠,C錯(cuò)誤;D、注射胰島素后,乙鼠出現(xiàn)了行動(dòng)遲緩、乏力等癥狀,說明乙鼠血糖下降了,然后注射葡萄糖后,乙鼠乏力等癥狀得到了緩解,說明血糖又上升了,隨著乙鼠對(duì)葡萄糖的消耗,血糖又下降,即乙鼠的血糖濃度變化為先降后升再降,D正確。故選D。本題主要考查血糖平衡的調(diào)節(jié)的有關(guān)內(nèi)容,通過實(shí)驗(yàn)意在強(qiáng)化學(xué)生對(duì)血糖平衡的調(diào)節(jié)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析的相關(guān)知識(shí)的理解與運(yùn)用能力。二、綜合題:本大題共4小題7、抗逆目的基因的檢測與鑒定檢測轉(zhuǎn)基因生物DNA上是否插入了目的基因農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將攜帶的ppip轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞,并整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上標(biāo)記基因天然植物體內(nèi)無GUS,不能催化X-Gluc產(chǎn)生藍(lán)色產(chǎn)物;若目的基因成功導(dǎo)入受體細(xì)胞,與其相連的標(biāo)記基因表達(dá)的GUS可催化X-Gluc產(chǎn)生藍(lán)色產(chǎn)物。因此可以通過有無藍(lán)色產(chǎn)物來鑒定目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞?!窘馕觥?/p>
基因工程的基本操作程序第一步:目的基因的獲取: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。第二步:基因表達(dá)載體的構(gòu)建第三步:將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞,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)。第四步:目的基因的檢測和表達(dá)?!驹斀狻浚?)ppip是一種殺蟲蛋白,使植株具有抗蟲的特性,和抗病基因,抗除草劑基因等都是用來提高植物的抗逆能力;基因工程是否成功的第一步是目的基因的檢測與鑒定;目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵是檢測轉(zhuǎn)基因生物DNA上是否插入了目的基因。(2)①將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法通常是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,T-DNA將攜帶的ppip轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞,并整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上②由于GUS可以將X-Gluc水解生成藍(lán)色產(chǎn)物,所以gus基因在運(yùn)載體中作為標(biāo)記基因,其原因天然植物體內(nèi)無GUS,不能催化X-Gluc產(chǎn)生藍(lán)色產(chǎn)物;若目的基因成功導(dǎo)入受體細(xì)胞,與其相連的標(biāo)記基因表達(dá)的GUS可催化X-Gluc產(chǎn)生藍(lán)色產(chǎn)物。因此可以通過有無藍(lán)色產(chǎn)物來鑒定目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞。本題考查基因工程的操作步驟,考生需要識(shí)記基因工程的基本操作程序,重點(diǎn)是對(duì)標(biāo)記基因的理解。8、無毒、無污染碳源、氮源所有的微生物,包括芽孢和孢子甘油上清液幾丁質(zhì)酶活力的高低聚丙烯酰胺凝膠電泳使蛋白質(zhì)發(fā)生完全變性;消除凈電荷對(duì)遷移率的影響【解析】
1、培養(yǎng)基的成分:碳源、氮源、水、無機(jī)鹽、生長因子等。培養(yǎng)基按照用途可分為選擇培養(yǎng)基和鑒定培養(yǎng)基。選擇培養(yǎng)基具有能夠滿足篩選微生物正常生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)或條件,而不利于非篩選微生物的生長。而獲得純凈培養(yǎng)物的關(guān)鍵是防止外來雜菌的入侵,因此采用無菌技術(shù)避免雜菌的污染,對(duì)培養(yǎng)基一般采用高壓蒸汽滅菌法進(jìn)行滅菌處理,目的是殺傷物體內(nèi)外所有的微生物,包括芽孢和孢子。2、凝膠色譜法原理:凝膠色譜法是根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量的大小來分離蛋白質(zhì)的有效方法,相對(duì)分子質(zhì)量小的蛋白質(zhì)容易進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道,路程長,移動(dòng)的速度慢,相對(duì)分子質(zhì)量大的蛋白質(zhì)不容易進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道,路程短,移動(dòng)的速度快,因此相對(duì)分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)得以分離。【詳解】(1)幾丁質(zhì)酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì),其作用主要是降解幾丁質(zhì),而幾丁質(zhì)是構(gòu)成植物病原真菌和昆蟲外骨骼的組分,且高等動(dòng)植物和人類體內(nèi)不含幾丁質(zhì),幾丁質(zhì)酶用于植物病蟲害防治的優(yōu)勢是無污染。(2)培養(yǎng)微生物的培養(yǎng)基必不可少的條件是碳源、氮源、無機(jī)鹽、水、適宜pH以及溫度等。要篩選幾丁質(zhì)酶高產(chǎn)菌株,應(yīng)在培養(yǎng)基中加入幾丁質(zhì)作為微生物營養(yǎng)來源,幾丁質(zhì)為N-乙酰葡糖胺通過β-1,4-糖苷鍵連接聚合而成的多糖,為其提供碳源和氮源。微生物的接種過程需要嚴(yán)格無菌操作,防止菌株受到污染,在菌株接種前應(yīng)對(duì)培養(yǎng)基滅菌,殺死培養(yǎng)基內(nèi)外所有微生物,包括芽孢和孢子。污染菌液的長期保存應(yīng)隔絕空氣,防止受到其他污染,通常在菌株篩選成功后,將培養(yǎng)的菌液與滅菌的甘油混合,在-20℃長期保存。(3)將幾丁質(zhì)發(fā)酵液離心,重的菌株沉淀在底部,而粗酶樣品分布于上清液;通過觀察固體培養(yǎng)基上是否產(chǎn)生透明圈來確定菌株是否具有降解幾丁質(zhì)的酶活性,而透明圈的大小指幾丁質(zhì)酶活力的高低。(4)幾丁質(zhì)酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)樣品純度檢測采用的方法是SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳法。蛋白質(zhì)在聚丙烯酰胺凝膠中的遷移率取決于它所帶凈電荷的多少以及分子大小等因素,為了消除凈電荷對(duì)遷移率的影響,可以在凝膠中加入SDS。本題考查微生物的篩選和培養(yǎng)以及蛋白質(zhì)的純度的鑒定方法的知識(shí)點(diǎn),要求學(xué)生掌握培養(yǎng)基的成分和類型,把握選擇培養(yǎng)基的作用及其特點(diǎn),能夠根據(jù)題意判斷該題中微生物選擇的方法,識(shí)記滅菌的目的和生物防治的優(yōu)點(diǎn),理解蛋白質(zhì)純度的鑒定方法和原理,這是該題考查的重點(diǎn)。9、RNA聚合酶氨基酸不成熟非同源染色體上的非等位基因測交成熟:不成熟=1:3基因突變ACS2、ACS4、ACO1多對(duì)成熟基因【解析】
轉(zhuǎn)錄的模板是DNA,產(chǎn)物是RNA;翻譯的模板是mRNA,產(chǎn)物是多肽。基因突變指DNA中堿基對(duì)的增添、缺失和替換等引起基因結(jié)構(gòu)的改變。【詳解】(1)成熟基因轉(zhuǎn)錄時(shí)需要的酶是RNA聚合酶,翻譯的原料是氨基酸。(2)野生型植株的基因型為CCnn,C基因純合突變株的基因型為ccnn,N基因純合突變株的基因型為CCNN,將后兩者突變株進(jìn)行雜交,F(xiàn)1代的基因型為CcNn,表現(xiàn)為不成熟,F(xiàn)1進(jìn)行自交,子代表現(xiàn)型為成熟:不成熟=3:13,即9:3:3:1的變式,說明C基因和N基因位于兩對(duì)同源染色體上??梢詫?duì)F1進(jìn)行測交,野生型后代即C-nn占1/2×1/2=1/4,故成熟:不成熟=1:3。(3)①基因中堿基對(duì)改變屬于基因突變。②由圖可知,ACS2、ACS4、ACO1在在C突變株和N突變株中未表達(dá),但在C-CRISPR/Cas9和N-CRISPR/Cas9中明顯表達(dá),從而促進(jìn)了果實(shí)的成熟。同時(shí),可知其他成熟基因如PSY1、PDS、ZDS、C等成熟基因在野生型中也有明顯表達(dá),從而表明調(diào)控果實(shí)成熟是由多對(duì)成熟基因共同作用的結(jié)果。本題需要考生根據(jù)3:13為9:3:3:1的變式推出兩對(duì)基因位于兩對(duì)同源染色體上,符合基因的自由組合定律。10、葉綠體基質(zhì)不認(rèn)同,玻璃容器中的CO2濃度單位時(shí)間內(nèi)的變化值代表植物的凈光合速率,而A、B兩種植物的呼吸速率大小未知此時(shí)間段內(nèi)植物光合作用固定的CO2量大于呼吸作用產(chǎn)生的CO2量,密閉容器中CO2濃度因植物光合作用吸收逐漸下降,導(dǎo)致暗反應(yīng)固定CO2的速率逐漸下降,光合速率隨之下降兩種植物的光合速率均等于呼吸速率(或兩種植物光合作用固定的CO2量均等于呼吸作用產(chǎn)生的CO2量)A【解析】
由圖可知,在密閉的容器內(nèi)開始A、B兩種植物的光合速率均大于呼吸速率,故室內(nèi)二氧化碳濃度下降;當(dāng)二氧化碳濃度降低到一定程度光合速率=呼吸速率,二氧化碳濃度不再發(fā)生變化?!驹斀狻浚?)植物進(jìn)行光合作用時(shí)固定CO2的場所是葉綠體基質(zhì)。植物的光合作用強(qiáng)度(總光合速率)=凈光合速率+呼吸速率,而玻璃容器中的CO2濃度單位時(shí)間內(nèi)的變化值代表植物的平均凈光合速率,且a、b兩種植物的呼吸速率大小未知,因此當(dāng)CO2濃度約為0.8mmol/L時(shí),A、B兩種植物的光合作用強(qiáng)度大小無法比較。(2)在0~15min內(nèi),植物光合作用固定的CO2量大于呼吸作用產(chǎn)生的CO2量,植物從密閉容器中吸收CO2,使容器內(nèi)CO2濃度減低,植物吸收CO2速率逐漸下降,導(dǎo)致暗反應(yīng)速率逐漸下降,光合速率隨之下降。(3)在25~40min內(nèi),由于容器內(nèi)CO2濃度較低,限制了光合速率,兩種植物光合作用固定CO2的量均與呼吸作用產(chǎn)生CO2的量相等,導(dǎo)致玻璃容器中CO2含量沒有發(fā)生變化。(4)由圖可知,A、B兩種植物光合作用強(qiáng)度對(duì)CO2濃度變化的響應(yīng)特性不同,B植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)低,與A植物相比,B植物能利用較低濃度的CO2,故將A、B兩種植物置于同一密閉玻璃容器中,隨著玻璃容器中CO2濃度的降低,A植物生長首先受影響。本題考查植物的光合作用和呼吸作用相關(guān)的知識(shí),要求掌握光合作用和呼吸作用的特征和各個(gè)階段,以及二者對(duì)于植物生長的重要意義。11、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
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