2026屆河北省保定市曲陽縣一中生物高三上期末調(diào)研試題含解析_第1頁
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2026屆河北省保定市曲陽縣一中生物高三上期末調(diào)研試題注意事項:1.答題前,考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚,將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂;非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡的簽字筆書寫,字體工整、筆跡清楚。3.請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答,超出答題區(qū)域書寫的答案無效;在草稿紙、試題卷上答題無效。4.保持卡面清潔,不要折疊,不要弄破、弄皺,不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題(本大題共7小題,每小題6分,共42分。)1.如圖為甲、乙兩種單基因遺傳病的遺傳家系圖,甲病家族無乙病致病基因,乙病家族無甲病致病基因,其中一種遺傳病為伴性遺傳。人群中乙病的發(fā)病率為23/144。下列敘述正確的是()A.甲病為伴X染色體顯性遺傳病,乙病為常染色體顯性遺傳病B.Ⅱ1與人群中正常男性婚配,沒必要進行遺傳咨詢C.若Ⅲ1為女孩,則其患病的概率為1/3D.Ⅲ2為正常女孩的概率為11/462.下圖表示某物質(zhì)跨膜運輸?shù)倪^程,下列有關敘述錯誤的是A.該物質(zhì)與膜上的載體蛋白結合具有專一性B.膜上載體蛋白結合該物質(zhì)后其形狀會發(fā)生改變C.該運輸方式是細胞內(nèi)最重要的吸收或排出物質(zhì)的方式D.圖示過程可以表示效應B細胞分泌抗體3.圖示為果蠅的精原細胞中部分基因在染色體上的分布情況(只顯示兩對同源染色體),進行減數(shù)分裂的過程中,相關分析正確的是()A.基因A/a與基因D/d會隨同源染色體分離而進行自由組合B.如果產(chǎn)生ABd精子,一定是發(fā)生同源染色體間的交叉互換C.基因D/d的分開可以發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的后期D.檢測基因D/d分子結構,堿基種類和排列順序都是不同的4.細胞自噬就是細胞組成成分降解與再利用的基本過程。下列有關細胞自噬的敘述,錯誤的是()A.細胞自噬過程能為細胞提供自我更新所需的材料B.受基因控制的細胞自噬過程有利于胚胎發(fā)育C.衰老的線粒體被溶酶體分解清除不屬于細胞自噬D.細胞自噬有利于消滅侵入細胞內(nèi)的活菌和病毒5.下列關于胚胎發(fā)育和胚胎工程的敘述中,正確的是()A.卵裂期細胞數(shù)量及每個細胞的遺傳物質(zhì)均增加B.胚胎移植一般需發(fā)育到桑椹胚或囊胚期,囊胚期開始岀現(xiàn)細胞分化C.囊胚期內(nèi)細胞團形成原腸腔,此過程稱為卵化D.利用臍帶血中的造血干細胞進行自體移植時,應長期給予免疫抑制藥物6.下列有關生物進化的敘述正確的是()A.基因型為Rr的圓粒豌豆逐代自交,純合圓粒逐漸增加,但豌豆并未發(fā)生進化B.某森林中黑色樺尺蠖與灰色樺尺蠖是自然選擇作用下由一個物種進化成的兩個種群C.在自然選擇作用下生物間形成生殖隔離是生物進化的標志D.有害基因在自然選擇的作用下基因頻率會逐漸降為零7.阿托品是一種常見的麻醉藥物。某實驗小組將離體的神經(jīng)一肌肉接頭處置于生理鹽水中,并滴加阿托品,用針刺神經(jīng)纖維后肌肉不收縮;再滴加乙酰膽堿酯酶抑制劑后,阿托品的麻醉作用降低甚至解除(突觸間隙中的乙酰膽堿酯酶能水解乙酰膽堿)。據(jù)此判斷,阿托品抑制突觸處的興奮傳遞的機制可能是A.破壞突觸后膜上的神經(jīng)遞質(zhì)受體 B.阻止突觸前膜釋放神經(jīng)遞質(zhì)C.競爭性地和乙酰膽堿的受體結合 D.阻斷突觸后膜上的鈉離子通道8.(10分)動物細胞培養(yǎng)應在含5%CO2的恒溫箱中進行,CO2的作用是()A.為細胞提供碳源 B.促進細胞貼壁生長C.維持培養(yǎng)液的pH穩(wěn)定 D.防止細胞之間粘連二、非選擇題9.(10分)果膠酶廣泛用于食品工業(yè)、紡織品加工業(yè)和造紙工業(yè)等領域。請結合所學知識,同答下列問題:(1)果膠酶并不特指某一種酶,而是分解果膠的一類酶的總稱,包括_______________(至少答出2種)等。(2)下表是篩選產(chǎn)果膠酶微生物時所用的一種培養(yǎng)基的配方:K2HPO4MgSO4NaNO3FeSO4果膠剛果紅水0.1g0.5g3g0.001g2g1g加至1L①該培養(yǎng)基能夠篩選到產(chǎn)果膠酶的微生物的原因是____。為了能夠篩選出分解果膠的微生物菌落,該培養(yǎng)基還需要添加____。②該培養(yǎng)基中的剛果紅可以與____形成紅色復合物。我們可以通過菌落周圍是否產(chǎn)生____來篩選產(chǎn)果膠酶的微生物。(3)某果膠酶高產(chǎn)菌株產(chǎn)生的果膠酶為分子量不同的多種酶復合物,可以采取____法將這些酶在保持活性下進行有效分離。(4)果膠酶應用于果汁生產(chǎn)時,主要解決的兩大問題分別是:____________________。10.(14分)稻瘟病是水稻最重要的病害之一,為達到防治目的,科研人員通過轉基因技術培育出了抗稻瘟病水稻品種?;卮鹣铝袉栴}:(1)通過RT-PCR技術以抗稻瘟病基因的RNA為模板擴增出cDNA。在PCR過程中,兩個引物是_____酶的結合位點;用cDNA單鏈與該抗性水稻植株的單鏈DNA進行分子雜交,可能出現(xiàn)游離的單鏈區(qū),其原因是_____。(2)利用RT-PCR技術擴增基因時,設計兩種引物的堿基序列的主要依據(jù)是_____,為了便于擴增后的X基因與質(zhì)粒連接,常在兩條引物上設計加入不同的限制酶酶切位點,主要目的是_____。(3)基因工程中,將重組質(zhì)粒導入植物細胞采用最多的方法是_____,導入動物受精卵采用的方法是_____。(4)若要檢測抗稻瘟病基因是否翻譯出相應蛋白質(zhì),可采用的分子水平的檢測方法是_____。11.(14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。我國科學家欲獲得高效表達蛋白A的轉基因大腸桿菌作為微生物農(nóng)藥,做了相關研究。(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)_________處理的大腸桿菌細胞懸液中,獲得轉基因大腸桿菌。(2)檢測發(fā)現(xiàn),轉入的蛋白A基因在大腸桿菌細胞中表達效率很低,研究者推測不同生物對密碼子具有不同的偏好,因而設計了與蛋白A基因結合的兩對引物(引物B和C中都替換了一個堿基),并按圖2方式依次進行4次PCR擴增,以得到新的蛋白A基因。①這是一種定點的_________技術。②圖2所示的4次PCR應該分別如何選擇圖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)研究者進一步將含有新蛋白A基因的重組質(zhì)粒和_________分別導入大腸桿菌,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的表達產(chǎn)物,判斷新蛋白A基因表達效率是否提高。為檢測表達產(chǎn)物的生物活性,研究者將上述各組表達產(chǎn)物加入到長滿了植物病菌的培養(yǎng)基上,培養(yǎng)一段時間后,比較_________的大小,以確定表達產(chǎn)物的生物活性大小。(4)作為微生物農(nóng)藥,使用時常噴灑蛋白A基因的發(fā)酵產(chǎn)物而不是轉蛋白A基因的大腸桿菌,其優(yōu)點是_________。12.宮頸癌是女性常見的惡性腫瘤之一,人乳頭狀瘤病毒(HPV)與宮頸癌的發(fā)生密切相關。抗HPV的單克隆抗體可以準確檢測出HPV,從而及時監(jiān)控宮頸癌的發(fā)生,以下是以HPV衣殼蛋白為抗原制備出單克隆抗體的過程。據(jù)圖回答下列問題:(1)單克隆抗體制備過程中涉及的細胞工程技術有________________________。(2)動物細胞工程技術的基礎是____________。(3)滅活病毒誘導細胞融合的原理是病毒表面含有的_______和_______能夠與細胞膜上的糖蛋白發(fā)生作用,使細胞互相凝集,細胞膜上的蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)分子中心排布,細胞膜打開,細胞發(fā)生融合。(4)對于抗體檢測呈陽性的雜交瘤細胞應盡早進行克隆化,克隆化的方法最常用的是有限稀釋法,即稀釋細胞到3~11個/mL,每孔加入細胞稀釋液1.1mL,目的是____________。(5)可以利用蛋白質(zhì)工程技術對抗HPV抗體進行改造以延長其體外保存的時間,蛋白質(zhì)工程是指以____________的關系作為基礎,通過______________,對現(xiàn)有的蛋白質(zhì)進行改造,或制造種新的蛋白質(zhì),以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求。

參考答案一、選擇題(本大題共7小題,每小題6分,共42分。)1、D【解析】

分析乙?。?號和4號患病生出正常的女兒和兒子,可知該病是顯性遺傳病,再根據(jù)父親患病,女兒正常,則該病是常染色體顯性遺傳病,設用字母A、a表示;分析甲?。阂阎}干中另一種病為伴性遺傳,再根據(jù)1號患病,2號正常,可知甲病為伴X隱性遺傳病,設用字母B、b表示,據(jù)此答題?!驹斀狻緼、據(jù)分析可知,甲病為伴X隱性遺傳病,乙病為常染色體顯性遺傳病,A錯誤;B、Ⅱ1患有甲病,與正常男性婚配,其后代有患病概率,因此需要進行遺傳咨詢,B錯誤;C、Ⅱ3的基因型是aaXbY,Ⅱ4的基因型是1/3AAXBXB或2/3AaXBXB,則所生后代是女兒其患病的概率是1-2/3×1/2=2/3,C錯誤;D、人群中乙病的發(fā)病率23/144,則正常的概率aa=121/144,a=11/12,則人群中Aa的概率為22/23,為Ⅱ6的基因型是aaXBY,其后代的女兒一定不患甲病,則只需求患乙病的概率,Ⅱ7的基因型是22/23aa,因此患病的概率是22/23×1/2=11/23,是女兒的概率再乘以1/2,因此Ⅲ2為正常女孩的概率為11/46,D正確。故選D。2、D【解析】從圖示可看出離子與膜上的載體蛋白結合具有專一性,A正確;據(jù)圖分析,膜上載體蛋白結合離子后其空間結構發(fā)生改變,B正確;圖中的物質(zhì)運輸需載體協(xié)助,消耗ATP,因此判斷為主動運輸方式,是細胞最重要吸收物質(zhì)的方式,C正確;分泌抗體屬于胞吐作用,不需要載體協(xié)助,是非跨膜運輸方式,D錯誤。【考點定位】物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞郊捌洚愅久麕燑c睛】自由擴散、協(xié)助擴散和主動運輸?shù)谋容^:3、C【解析】

據(jù)圖所示:圖中共有4對等位基因,其中A/a與D/d位于同源染色體上,遵循基因的分離定律,A/a與B/b分別位于兩對同源染色體上,遵循基因的自由組合定律,D/d與B/b分別位于兩對同源染色體上,遵循基因的自由組合定律。【詳解】A、A/a與D/d位于同源染色體上,不會發(fā)生自由組合,A錯誤;B、如果產(chǎn)生ABd精子,可能是基因突變,也可能是發(fā)生同源染色體間的交叉互換,B錯誤;C、基因D/d位于同源染色體上,減數(shù)第一分裂后期隨著同源染色體的分離而分開,若發(fā)生交叉互換,則也可以發(fā)生在減數(shù)第二次分裂的后期,C正確;D、基因D/d分子結構中堿基的種類相同,D錯誤。故選C。4、C【解析】

自噬是細胞中高度保守的物質(zhì)降解過程,細胞內(nèi)大分子物質(zhì)和細胞器等經(jīng)雙層膜包裹運送至溶酶體,被溶酶體酶降解產(chǎn)生小分子物質(zhì),實現(xiàn)細胞內(nèi)物質(zhì)再循環(huán)的過程,是由自噬基因控制的。在動物、真菌和某些植物的細胞中,含有一些由單位膜包裹的小泡稱為溶酶體,是高爾基體斷裂后形成的,溶酶體的功能是消化細胞從外界吞入的顆粒和細胞自身產(chǎn)生的碎渣,細胞從外界吞入物質(zhì)后,形成吞噬泡,吞噬泡與溶酶體融合,于是溶酶體中的水解酶便將吞噬泡中的物質(zhì)降解。【詳解】A、細胞自噬的產(chǎn)物有些可以被細胞重新利用,為細胞提供自我更新所需的材料,A正確;B、受基因控制的細胞自噬過程有利于胚胎發(fā)育,如有利于早期胚胎發(fā)育過程中早期心管的形成,參與調(diào)節(jié)胚胎干細胞的分化等,B正確;C、衰老的線粒體被溶酶體分解清除屬于細胞自噬,C錯誤;D、細胞自噬有利于消滅侵入細胞內(nèi)的活菌和病毒,D正確。故選C。5、B【解析】

1、卵裂期的特點是細胞進行有絲分裂,每個細胞的DNA含量不變,數(shù)量增加,胚胎總體積基本不增加,每個子細胞的體積在變小。2、囊胚:細胞開始分化,其中個體較大的細胞叫內(nèi)細胞團,將來發(fā)育成胎兒的各種組織;而滋養(yǎng)層細胞將來發(fā)育成胎膜和胎盤;胚胎內(nèi)部逐漸出現(xiàn)囊胚腔[注:囊胚的擴大會導致透明帶的破裂,胚胎伸展出來,這一過程叫孵化]。3、原腸胚:內(nèi)細胞團表層形成外胚層,下方細胞形成內(nèi)胚層,由內(nèi)胚層包圍的囊腔叫原腸腔?!驹斀狻緼、卵裂期細胞進行的是有絲分裂,細胞數(shù)量增加,每個細胞的遺傳物質(zhì)不變,A錯誤;B、胚胎發(fā)育過程中早期胚胎具有全能性,還沒分化,囊胚期開始出現(xiàn)細胞分化,胚胎移植一般需發(fā)育到桑椹胚或囊胚期,B正確;C、囊胚期并沒有形成原腸腔,原腸胚時期才出現(xiàn)原腸腔,C錯誤;D、利用臍帶血中的造血干細胞進行自體移植時,不會發(fā)生免疫排斥反應,不需要給予免疫抑制藥物,D錯誤。故選B。6、A【解析】

種群是生物進化的基本單位,生物進化的實質(zhì)是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,最終導致新物種形成。在這個過程中,突變和基因重組產(chǎn)生生物進化的原材料,自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進化的方向,隔離是新物種形成的必要條件?!驹斀狻緼、基因型為Rr的圓粒豌豆逐代自交的過程中,基因型頻率改變了,但是基因頻率不變,說明豌豆未發(fā)生進化,A正確;B、一片森林中黑色樺尺蠖與灰色樺尺蠖屬于同一個物種,B錯誤;C、生殖隔離是新物種形成的標志,生物進化的標志是種群基因頻率的改變,C錯誤;D、有害基因在自然選擇的作用下不一定會降為零,D錯誤。故選A。【點睛】現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容是學習的重點知識。本題主要考查學生對知識的記憶和理解能力。要注意辨析,種群基因頻率改變意味著生物進化了,但不一定產(chǎn)生新的物種。新物種的產(chǎn)生必須要經(jīng)過生殖隔離。生殖隔離的產(chǎn)生不一定要經(jīng)過長期的地理隔離,如多倍體的形成。7、C【解析】

正常情況下,興奮在神經(jīng)纖維上以局部電流的形式傳導,而在神經(jīng)元之間,即突觸處,先是以電信號的形式傳導神經(jīng)元末梢,引起突觸前膜釋放神經(jīng)遞質(zhì)到突觸間隙,神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上的受體結合,引起突觸后膜產(chǎn)生興奮,進而在下一個神經(jīng)元上繼續(xù)傳導?!驹斀狻扛鶕?jù)題意分析,某實驗小組將離體的神經(jīng)-肌肉接頭處置于生理鹽水中,并滴加阿托品,用針刺神經(jīng)纖維后,肌肉收縮減弱甚至不能收縮,說明阿托品阻止了興奮在突觸處的傳遞;而滴加乙酰膽堿酯酶抑制劑后,乙酰膽堿不被分解,就可以和阿托品競爭受體,阿托品的麻醉作用降低甚至解除,說明阿托品沒有破壞突觸的結構,也沒有阻止突觸前膜釋放神經(jīng)遞質(zhì)或阻斷突觸后膜上鈉離子通道,因此很可能是因為競爭性地和乙酰膽堿的受體結合,導致乙酰膽堿不能和受體結合,進而影響了興奮在突觸處的傳遞;故C正確,ABD錯誤?!军c睛】分析本題關鍵在于熟知突觸的結構組成以及興奮在此處的傳遞過程,結合題意才可能推知阿托品可能的作用環(huán)節(jié)。8、C【解析】

1、動物細胞培養(yǎng)的過程:取動物組織塊→剪碎組織→用胰蛋白酶處理分散成單個細胞→制成細胞懸液→轉入培養(yǎng)液中(原代培養(yǎng))→放入二氧化碳培養(yǎng)箱培養(yǎng)→貼滿瓶壁的細胞用酶分散為單個細胞,制成細胞懸液→轉入培養(yǎng)液(傳代培養(yǎng))→放入二氧化碳培養(yǎng)箱培養(yǎng)。

2、動物細胞培養(yǎng)的條件:

(1)無菌、無毒的環(huán)境:①消毒、滅菌;②添加一定量的抗生素;③定期更換培養(yǎng)液,以清除代謝廢物。

(2)營養(yǎng)物質(zhì):糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素等,還需加入血清、血漿等天然物質(zhì)。

(3)溫度和PH:36.5℃±0.5℃;適宜的pH:7.2~7.4。

(4)氣體環(huán)境:95%空氣(細胞代謝必需的)和5%的CO2(維持培養(yǎng)液的pH)?!驹斀狻縿游锛毎囵B(yǎng)應在含5%CO2的恒溫箱中進行,CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH穩(wěn)定,C正確,ABD錯誤,故選C。二、非選擇題9、多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶、果膠酯酶該培養(yǎng)基以果膠為唯一碳源,只有能夠分解利用果膠的微生物才能生長瓊脂果膠透明圈凝膠色譜果肉出汁率低、耗時長;榨取的果汁渾濁、黏度高【解析】

1、果膠酶包括半乳糖醛酸酶、果膠分解酶、果膠酯酶等,既能分解果膠,瓦解植物的細胞壁及胞間層使榨汁容易,又能使果膠水解為半乳糖醛酸,果汁澄清,提高質(zhì)量和穩(wěn)定性。2、剛果紅可以與纖維素等多糖形成紅色復合物,當纖維素被纖維素酶分解后,紅色復合物無法形成,出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈,我們可以通過是否產(chǎn)生透明圈來篩選纖維素分解菌。3、凝膠色譜法是根據(jù)相對分子質(zhì)量大小分離蛋白質(zhì)的有效方法,相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)容易進入凝膠內(nèi)部的通道,路程長,移動的速度慢,相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)不容易進入凝膠內(nèi)部的通道,路程短,移動的速度快。4、SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳法中加入SDS的作用是掩蓋不同種蛋白質(zhì)間的電荷差別,使蛋白質(zhì)完全變性,則SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳的遷移速率完全取決于分子大小。【詳解】(1)果膠酶并不特指某一種酶,而是分解果膠的一類酶的總稱,包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶、果膠酯酶等。(2)①從所給配方,可以看出該培養(yǎng)基以果膠為唯一碳源,是典型的選擇培養(yǎng)基,在該培養(yǎng)基中,只有能夠分解利用果膠的微生物才能生長,從而起到選擇的作用;篩選菌落需要用固體培養(yǎng)基,故培養(yǎng)基還需要添加瓊脂。②從題中所給配方,結合所學知識:剛果紅可以與多糖物質(zhì)形成紅色復合物;而果膠也是一種多糖,可以推知在該培養(yǎng)基中,剛果紅可以與果膠形成紅色復合物。當果膠被果膠酶分解后,剛果紅—果膠復合物就無法形成,培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以果膠分解菌為中心的透明圈,我們可以據(jù)此來篩選產(chǎn)果膠酶的微生物。(3)將不同蛋白質(zhì)按照不同分子量進行分離,高中階段所學的方法主要有凝膠色譜法和SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳法,但后者中的SDS會使蛋白質(zhì)變性,只有前者才能保持蛋白質(zhì)的活性。(4)果膠酶應用于果汁生產(chǎn)時,要解決的兩個主要問題是:一是果出汁率低、耗時長,二是榨取的果汗渾濁、黏度高?!军c睛】本題以提取果膠酶為載體,主要考查果膠酶的分類、作用以及蛋白質(zhì)分離的方法等主要知識點,意在強化學生對相關知識點理解與運用,屬于考綱中理解和應用層次的考查。10、熱穩(wěn)定DNA聚合DNA分子含有內(nèi)含子非編碼區(qū)等序列,mRNA分子中沒有相應互補的堿基序列X基因兩端的部分脫氧核苷酸序列使X基因能定向插入表達載體,減少自連農(nóng)桿菌轉化法顯微注射法抗原-抗體雜交【解析】

1、有關PCR技術的相關知識:(1)概念:PCR全稱為聚合酶鏈式反應,是一項在生物體外復制特定DNA的核酸合成技術。(2)原理:DNA復制。(3)前提條件:要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一對引物。(4)過程:①高溫變性:DNA解旋過程;②低溫復性:引物結合到互補鏈DNA上;③中溫延伸:合成子鏈。PCR擴增中雙鏈DNA解開不需要解旋酶,高溫條件下氫鍵可自動解開。2、基因工程技術的基本步驟:(1)目的基因的獲?。悍椒ㄓ袕幕蛭膸熘蝎@取、利用PCR技術擴增和人工合成。(2)基因表達載體的構建:是基因工程的核心步驟,基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。(3)將目的基因導入受體細胞:根據(jù)受體細胞不同,導入的方法也不一樣。將目的基因導入植物細胞的方法有農(nóng)桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法;將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法;將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態(tài)細胞法。(4)目的基因的檢測與鑒定:分子水平上的檢測:①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術;②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA--分子雜交技術;③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術。個體水平上的鑒定:抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。【詳解】(1)在PCR過程中,兩個引物是熱穩(wěn)定DNA聚合酶的結合位點;用cDNA單鏈與該抗性水稻植株的單鏈DNA進行分子雜交,由于DNA分子含有內(nèi)含子、非編碼區(qū)等序列,mRNA分子中沒有相應互補的堿基序列,因此逆轉錄形成的cDNA中缺少該序列,所以出現(xiàn)游離的單鏈區(qū)。(2)用PCR技術擴增X基因時,設計兩種引物的堿基序列的主要依據(jù)是X基因兩端的部分脫氧核苷酸序列,為了便于擴增后的X基因與質(zhì)粒連接,常在兩條引物上設計加入不同的限制酶酶切位點,主要目的是使X基因能定向插入表達載體,減少酶切產(chǎn)物自身環(huán)化。(3)將目的基因導入植物細胞采用最多的方法是農(nóng)桿菌轉化法,農(nóng)桿菌能在自然條件下感染雙子葉植物和裸子植物,將質(zhì)粒上的T-DNA轉移到受體細胞。將目的基因導入動物細胞常用顯微注射法,這也是將目的基因導入動物細胞最有效的方法。(4)若要檢測抗稻瘟病基因是否翻譯出相應蛋白質(zhì),分子水平上可采用抗原-抗體雜交法進行檢測?!军c睛】本題考查基因工程的相關知識,要求考生識記基因工程的原理及操作步驟,掌握各操作步驟中需要注意的細節(jié)問題,識記PCR技術的原理和過程,能結合所學的知識準確答題。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-抗體雜交抑菌圈對人、畜、農(nóng)作物和自然環(huán)境安全;不會造成基因污染;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核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開,因此具有專一性。(3)結果: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: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DNA片段的末端,形成磷酸二酯鍵。3、“分子運輸車”——載體(1)載體具備的條件:①能在受體細胞中復制并穩(wěn)定保存。②具有一至多個限制酶切點,供外源DNA片段插入。③具有標記基因,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、結構簡單的、獨立于細菌擬核DNA之外,并具有自我復制能力的雙鏈環(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)的結構基因。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錄法和化學合成法。3、PCR技術擴增目的基因(1)原理:DNA雙鏈復制(2)過程:第一步:加熱至90~95℃DNA解鏈;第二步:冷卻到55~60℃,引物結合到互補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鏈的合成。第二步:基因表達載體的構建1、目的:使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在,并且可以遺傳至下一代,使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用。2、組成:目的基因+啟動子+終止子+標記基因(1)啟動子:是一段有特殊結構的DNA片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶識別和結合的部位,能驅動基因轉錄出mRNA,最終獲得所需的蛋白質(zhì)。(2)終止子:也是一段有特殊結構的DNA片段,位于基因的尾端。(3)標記基因的作用:是為了鑒定受體細胞中是否含有目的基因,從而將含有目的基因的細胞篩選出來.常用的標記基因是抗生素抗性基因。第三步:將目的基因導入受體細胞1、轉化的概念:是目的基因進入受體細胞內(nèi),并且在受體細胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達的過程。2、常用的轉化方法:將目的基因導入植物細胞:采用最多的方法是農(nóng)桿菌轉化法,其次還有基因槍法和花粉管通道法等。將目的基因導入動物細胞:最常用的方法是顯微注射技術.此方法的受體細胞多是受精卵。將目的基因導入微生物細胞:原核生物作為受體細胞的原因是繁殖快、多為單細胞、遺傳物質(zhì)相對較少,最常用的原核細胞是大腸桿菌,其轉化方法是:先用Ca2+處理細胞,使其成為感受態(tài)細胞,再將重組表達載體DNA分子溶于緩沖液中與感受態(tài)細胞混合,在一定的溫度下促進感受態(tài)細胞吸收DNA分子,完成轉化過程。3、重組細胞導入受體細胞后,篩選含有基因表達載體受體細胞的依據(jù)是標記基因是否表達。第四步:目的基因的檢測和表達1、首先要檢測轉基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因,方法是采用DNA分子雜交技術。2、其次還要檢測目的基因是否轉錄出了mRNA,方法是采用用標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),方法是從轉基因生物中提取蛋白質(zhì),用相應的抗體進行抗原——抗體雜交。4、有時還需進行個體生物學水平的鑒定,如轉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胞,需要用氯化鈣處理,以便重組質(zhì)粒的導入。(2)①根據(jù)題意和圖示分析,經(jīng)過4次PCR技術后獲得了新的基因,這是一種定點的基因突變技術。②與研究者推測不同生物對密碼子具有不同的偏好,因而設計了與蛋白A基因結合的兩對引物(引物B和C中都替換了一個堿基),因此4次PCR應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)實驗中的對照原則,若要比較新蛋白A的表達效率是否提高,則需設置三組實驗實驗變量的處理分別為: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)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)分別導入大腸桿菌,提取培養(yǎng)

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