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2022-2023学年江苏省如皋中学高三8月综合测试生物试题含解析
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这是一份2022-2023学年江苏省如皋中学高三8月综合测试生物试题含解析,共31页。试卷主要包含了单选题,多选题,综合题,非选择题组,实验题等内容,欢迎下载使用。
江苏省如皋中学2022-2023学年高三8月综合测试生物试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列有关食品宣传和传闻中,符合生物学原理的是( )
A.鸡蛋加热过程中,因肽键断裂导致氨基酸结构发生改变
B.无糖月饼不含糖类物质,糖尿病患者可放心大量食用
C.运动饮料含有多种无机盐,能有效补充人体运动时消耗的能量
D.评价食物中蛋白质的营养价值时,应关注必需氨基酸的种类和含量
【答案】D
【分析】氨基酸的种类:氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸。必需氨基酸:指人体(或其它脊椎动物)不能合成或合成速度远不适应机体的需要,必需由食物蛋白供给,这些氨基酸称为必需氨基酸。
【详解】A、加热过程中,鸡蛋中的蛋白质空间结构遭到破坏,但肽键并未断裂,A错误;
B、月饼中还有淀粉,淀粉属于多糖,所以糖尿病患者不能量食用,B错误;
C、无机盐不能为细胞代谢提供能量,C错误;
D、必需氨基酸是人体不能合成的蛋白质,故评价食物中蛋白质的营养价值时,应关注必需氨基酸的种类和含量,D正确。
故选D。
2.下列关于真核细胞的膜结构的叙述,错误的是( )
A.植物根部细胞膜能选择吸收K+体现了膜具有控制物质进出的功能
B.突触前膜释放递质传递信息从功能上看体现了膜的流动性
C.胰岛素的加工分泌过程中高尔基体膜参与对蛋白质的加工修饰
D.叶绿体和线粒体的有关膜结构上存在着与能量转换有关的酶
【答案】B
【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
【详解】A、植物根部细胞膜能选择吸收 K+ 属于主动运输,其体现了膜具有控制物质进出的功能,A正确;
B、突触前膜释放递质传递通过胞吐实现的,从结构上看体现了膜的流动性,B错误;
C、胰岛素属于分泌蛋白,胰岛素的加工分泌过程中高尔基体对蛋白质进行了加工修饰,进而通过囊泡将加工后的蛋白质运输至细胞膜,进而通过胞吐排出细胞,C正确;
D、叶绿体是植物进行光合作用的场所,通过光合作用,把光能转换成化学能储存在制造的有机物中;线粒体是呼吸作用的场所,能将细胞中的一些有机物,经过复杂的过程,转变为二氧化碳和水,同时把储存在有机物中的能量释放出来,释放的能量供细胞生命活动的需要,故叶绿体和线粒体的有关膜结构上存在着与能量转换有关的酶,D正确。
故选B。
3.利用紫色洋葱鳞片叶表皮细胞观察植物细胞质壁分离时( )
A.观察到洋葱鳞片叶外表皮细胞中液泡越来越小,颜色越来越浅
B.必须使用高倍镜才能观察到细胞的质壁分离和质壁分离复原现象
C.在视野中可以看到,鳞片叶外表皮不同部位细胞质壁分离程度相同
D.通过适当调暗视野可以观察到洋葱鳞片叶内表皮细胞的质壁分离
【答案】D
【分析】用紫色洋葱鳞片叶表皮细胞为材料观察植物细胞质壁分离,看到的现象是:液泡体积变小,原生质层与细胞壁分离,细胞液颜色加深。
【详解】A、植物细胞质壁分离时,细胞失水,可以观察到洋葱鳞片叶外表皮细胞中液泡越来越小,颜色越来越深,A错误;
B、必须用显微镜才能观察到质壁分离和复原现象,但不一定是高倍镜,低倍镜即可,B错误;
C、紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位细胞的细胞液浓度不一定都相同,用相同浓度的外界溶液进行质壁分离实验时观察到的质壁分离程度可能不同,C错误;
D、用洋葱鳞片叶内表皮细胞进行实验时,由于液泡无色,所以应把视野调暗些观察,D正确。
故选D。
4.下列关于人体细胞内ATP的叙述,错误的是( )
A.两个特殊化学键断裂后,产生的物质是构成RNA的基本单位
B.合成过程与细胞放能反应相关联,该放能反应进行的场所主要是线粒体
C.作为细胞内生命活动的直接能源物质,在代谢旺盛的细胞内含量较多
D.在其合成与分解的过程中,物质是可逆的,能量是不可逆的
【答案】C
【分析】ATP的结构简式是A-P~P~P,其中A代表腺苷,T是三的意思,P代表磷酸基团。合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用,ATP水解在细胞的各处,ATP合成在线粒体、叶绿体、细胞质基质。
【详解】A、两个特殊化学键断裂后,产生的物质是腺嘌呤核糖核苷酸,是构成RNA的基本单位,A正确;
B、合成过程与细胞放能反应相关联,该放能反应进行的场所主要是线粒体(有氧呼吸的主要场所),B正确;
C、ATP在细胞中的含量较低,C错误;
D、在其合成与分解的过程中,物质是(ADP、Pi和ATP)可逆的,能量是不可逆的,D正确。
故选C。
5.控制细胞分裂次数的“时钟”是位于染色体两端的特殊结构——端粒,它随着细胞分裂而变短。端粒酶由RNA和蛋白质组成,该酶能结合到端粒上,以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链,从而防止端粒缩短。下列叙述错误的是( )
A.体细胞中端粒长度在出生后不能延长
B.抑制端粒酶的作用,可以抑制癌细胞的增殖
C.端粒酶中的蛋白质是一种RNA聚合酶
D.端粒酶可以连接两个核苷酸之间的磷酸二酯键
【答案】C
【分析】1、端粒是真核生物染色体末端的一种特殊结构,它随着细胞分裂而变短,所以端粒其长度反映细胞复制潜能,被称作细胞寿命的“有丝分裂钟”。
2、分析题文:端粒酶能结合到端粒上,以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链,从而防止端粒缩短,可见端粒酶是一种逆转录酶。
【详解】A、体细胞中虽然含有端粒酶的相关基因,但在体细胞中不能表达,导致体细胞中不含有端粒酶,因此体细胞中端粒长度在出生后不能延长,随细胞分裂次数增多而变短,A正确;
B、端粒酶由RNA和蛋白质组成,该酶能结合到端粒上,以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链,从而防止端粒缩短,使得癌细胞能无限增殖,则抑制端粒酶的作用可使得癌细胞衰老,进而抑制癌细胞增殖,B正确;
C、由题干可知,端粒酶能结合到端粒上,以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链,因此端粒酶是一种逆转录酶,C错误;
D、由题干可知,端粒酶能催化形成DNA的一条链,即能催化脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键连接成一条核苷酸链,因此端粒酶可以连接两个核苷酸之间的磷酸二酯键,D正确。
故选C。
6.下图为结肠癌发病过程中细胞形态与基因的变化。有关叙述正确的是( )
A.抑癌基因调节细胞周期,控制细胞生长和分裂
B.原、抑癌等基因突变导致细胞周期变短,细胞表面糖蛋白变少
C.与细胞增殖有关的某一基因发生突变,就会导致细胞癌变
D.通过镜检观察细胞表面糖蛋白的数量可作为判断细胞癌变的依据
【答案】B
【分析】癌细胞是指受到致癌因子的作用,细胞中遗传物质发生变化,变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞,细胞癌变的原因包括外因和内因,外因是各种致癌因子,内因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变,癌细胞的特征:能够无限增殖;形态结构发生显著改变;细胞表面发生变化,细胞膜的糖蛋白等物质减少。
【详解】A、原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖,A错误;
B、原、抑癌等基因突变会导致细胞癌变,癌细胞可以无限增殖,分裂速度加快,其细胞周期变短,癌细胞的细胞膜上的糖蛋白等物质减少,导致癌细胞容易扩散,B正确;
C、细胞癌变是多个基因突变累积的结果,而不是某一基因发生突变引起,C错误;
D、由于细胞癌变后形态发生明显改变,可通过镜检观察细胞的形态,判断细胞是否发生癌变,镜检观察不到细胞表面糖蛋白的数量,D错误。
故选B。
7.美国科学家通过调整普通碱基G、C、A、T的分子结构,创建出四种新碱基:S、B、P、Z,其中S和B配对,P和Z配对,连接它们之间的氢键都是3个。随后,他们将合成碱基与天然碱基结合,得到了由8种碱基组成的DNA。实验证明,该DNA与天然DNA拥有相同属性,也可转录成RNA,但不能复制。下列关于合成的含8种碱基的DNA的叙述,正确的是( )
A.该DNA分子中磷酸、五碳糖、碱基三者数量比例为1∶1∶8
B.该DNA分子中碱基对排列顺序构成基本骨架,具有稳定的双螺旋结构
C.因该DNA分子不能复制,所以其只能贮存遗传信息,不能传递和表达遗传信息
D.含x个碱基对的该DNA分子中含有y个腺嘌呤,则该DNA分子中氢键个数为3x-y
【答案】D
【分析】1、DNA的双螺旋结构:①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧。③两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。2、紧扣题干信息“S和B配对,P和Z配对,连接它们之间的氢键都是3个”、“该DNA与天然DNA拥有相同属性,也可转录成RNA,但不能复制”答题。
【详解】A、组成DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸,一分子脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子碱基组成,因此该DNA分子中磷酸、五碳糖、碱基三者比例为1:1:1,A错误;
B、该DNA分子中磷酸和五碳糖交替连接构成基本骨架,具有稳定的双螺旋结构,B错误;
C、因该DNA分子不能复制,但可转录成RNA,所以其只能贮存遗传信息和表达遗传信息,但不能传递遗传信息,C错误;
D、由于A-T之间有2个氢键,而C-G、S-B、P-Z之间都有3个氢键,因此含x个碱基对的该DNA分子中含有y个腺嘌呤,则该DNA分子中氢键个数为(x-y)×3+2y=3x-y,D正确。
故选D。
8.RNase P是一种核酸内切酶,由RNA和蛋白质组成。无活性的RNase P通过与前体tRNA特异性结合被激活,激活的RNase P剪切前体tRNA,所得的成熟tRNA进入细胞质基质中发挥作用。以下关于RNase P分析正确的是( )
A.RNase P可能存在于细胞核中
B.RNase P能够催化tRNA基因的转录
C.通过破坏磷酸二酯键和氢键剪切前体tRNA
D.阻止无活性的RNase P与前体tRNA的结合利于翻译的进行
【答案】A
【分析】转录:(1)转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。(2)场所:主要是细胞核,此外在线粒体和叶绿体中也能进行。(3)条件:模板:DNA分子的一条链;原料:四种核糖核苷酸(“U”代替“T”与“A”配对,不含“T”);酶:RNA聚合酶;能量:ATP。(4)转录的产物:mRNA,tRNA,rRNA。
【详解】A、分析题意可知,激活的RNase P剪切前体tRNA,所得的成熟tRNA进入细胞质基质中发挥作用,即RNase P可参与前体tRNA的加工过程,RNase P可能存在于细胞核中,A正确;
B、RNase P能对tRNA前体进行剪切加工,不能催化转录过程,催化转录过程中的酶是RNA聚合酶,B错误;
C、RNase P是一种核酸内切酶,因此通过破坏磷酸二酯键剪切前体tRNA,C错误;
D、无活性的RNase P通过与前体tRNA特异性结合被激活,激活的RNase P剪切前体tRNA,所得的成熟tRNA进入细胞质基质中发挥作用,故阻止无活性的RNase P与前体tRNA的结合不利于翻译的进行,D错误。
故选A。
9.下图是野生祖先种和栽培品种香蕉的染色体核型图,下列相关叙述错误的是( )
A.栽培品种和野生祖先种香蕉存在生殖隔离
B.栽培品种体细胞中每个染色体组中的染色体数目比野生祖先种多一条
C.用秋水仙素处理野生祖先种的幼苗无法直接获得栽培品种香蕉
D.野生祖先种香蕉有种子,栽培品种香蕉很难形成种子
【答案】B
【分析】染色体核型分析是指将待测细胞的染色体依照该生物固有的染色体形态结构特征,按照一定的规定,人为的对其进行配对、编号和分组,并进行形态分析的过程。分析题图的染色体核型,可知栽培品种为三倍体,野生祖先种为二倍体。
【详解】A、栽培品种和野生祖先种不能产生可育后代,存在生殖隔离,属于不同的物种,A正确;
B、栽培品种的体细胞中含三个染色体组,野生祖先种体细胞中含两个染色体组,两者每个染色体组都含11条染色体,B错误;
C、用秋水仙素处理野生祖先种的幼苗,染色体加倍成为四倍体,不能直接获得三倍体栽培品种香蕉,C正确;
D、野生祖先种香蕉为二倍体,可以正常形成种子,栽培品种香蕉为三倍体,减数分裂时联会紊乱,不能形成正常的配子,D正确。
故选B。
10.下图曲线表示新冠病毒感染后特异性IgM和IgG抗体的变化情况。相关说法正确的是( )
A.新冠病毒的多种抗原刺激B细胞增殖分化为浆细胞产生多种抗体
B.因免疫过程产生记忆细胞的作用,所以无需每年再进行预防接种
C.核酸检测阳性且IgG抗体检测阳性表明检测对象近期感染了新冠病毒
D.核酸检测的特异性强于抗原抗体检测的特异性,两种检测原理相同
【答案】C
【分析】分析题图可知:
1、当患者处于新冠病毒感染 “潜伏期”,即从人体感染病毒后到外周血中能够检测出病毒抗体的这段时间,一般为2周。这段时间内,无法检测血液中的病毒抗体,此时处于感染早期,病毒不断复制,核酸载量呈指数递增,达到核酸检测下限,核酸检测呈阳性。
2、当患者处于新冠病毒感染早期,机体免疫应答最早产生抗体IgM,后产生IgG。
3、当患者处于新冠病毒感染中晚期或复发感染。在病毒刚入侵人体之时,免疫系统首先会产生临时性抗体IgM,大约在1个月后达到峰值,随时间的推移,侵入人体的病毒逐渐被IgM结合,IgM逐渐减少,同时,人体的免疫系统会产生持久性抗体IgG,在感染中晚期,IgG为机体免疫的主力军,浓度高,能够被检测到。
【详解】A、新冠病毒的抗原为S蛋白,为一种,在感染不同时期,刺激B细胞增殖分化为不同的浆细胞产生不同种抗体,A错误;
B、因新冠病毒结构简单,容易变异,故每年都应再进行预防接种,B错误;
C、由题图和分析可知,核酸检测阳性且IgG抗体检测阳性,说明检测对象处于新冠病毒感染中晚期或复发感染,故表明检测对象近期感染了新冠病毒,C正确;
D、核酸检测具有早期诊断、灵敏度和特异性高等特点,是确诊新冠肺炎的“金标准”,故可知核酸检测的特异性强于抗原抗体检测的特异性,核酸检测是利用分子杂交技术,抗原抗体检测是利用了抗原抗体结合的特性,故两种检测原理不同,D错误。
故选C。
11.科学家设计了一种自然界中不存在的蛋白质LCB1,可与新冠病毒表面S蛋白的受体结合域(RBD)紧密结合,以干扰新冠病毒的感染。下列说法不合理的是( )
A.LCB1的作用机理与S蛋白的抗体类似
B.可依据S蛋白的RBD结构设计LCB1
C.LCB1可以通过细胞中原有基因表达产生
D.LCB1的设计和生产属于蛋白质工程
【答案】C
【分析】研究发现,新型冠状病毒感染人体细胞的关键在于:冠状病毒的S蛋白与人体细胞膜上的ACE2 蛋白的结合——准确地说,是S蛋白“劫持”了原本是控制血压的ACE2,通过与它的结合入侵人体。
S 蛋白全称为spike glycoprotein (刺突糖蛋白),位于新冠病毒最外层,像一个个突起的“皇冠”。美国得克萨斯大学奥斯汀分校研究团队的最新解析结果显示,新冠病毒S蛋白以三聚体形态存在,每一个单体中约有1300多个氨基酸,其中300多个氨基酸构成了“受体结合结构域”(RBD),即S蛋白与ACE2相联结的地方。
ACE2全称为“血管紧张素转化酶2”,是人体内一种参与血压调节的蛋白,在肺、心脏、肾脏和肠道广泛存在。
【详解】A、由题干信息可知:“LCB1,可与新冠病毒表面S蛋白的受体结合域(RBD)紧密结合,以干扰新冠病毒的感染”,故可知LCB1的作用机理与S蛋白的抗体类似,A正确;
B、RBD是 S蛋白的受体结合域,可知,依据S蛋白的RBD结构可以设计LCB1,B正确;
C、科学家设计了一种自然界中不存在的蛋白质,可知细胞中没有控制合成LCB1的基因,C错误;
D、LCB1是一种蛋白质,它的设计和生产属于蛋白质工程,D正确。
故选C。
12.制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的过程中,关于倒平板的描述正确的是( )
A.等培养基冷却至40℃左右时,方可进行倒平板
B.将灭过菌的培养皿放在桌面上,打开培养皿盖
C.等待平板冷却5~10s,将平板倒过来放置
D.倒平板后无需将培养基进行高压蒸汽灭菌
【答案】D
【分析】倒平板操作的步骤:将灭过菌的培养皿放在火焰旁的桌面上,右手拿装有培养基的锥形瓶,左手拔出棉塞;右手拿锥形瓶,将瓶口迅速通过火焰;用左手的拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙,右手将锥形瓶中的培养基倒入培养皿,左手立即盖上培养皿的皿盖;等待平板冷却凝固后,将平板倒过来放置,使皿盖在下、皿底在上,这样可以防止皿盖上的水分滴到培养基上造成培养基的污染。
【详解】A、等培养基冷却至50℃左右时,在酒精灯火焰附近倒平板,防止杂菌污染,A错误;
B、用左手的拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙,而不能打开皿盖,B错误;
C、等待平板冷却5~10分钟,将平板倒过来放置,使皿盖在下,皿底在上,C错误;
D、倒平板后无需将培养基进行高压蒸汽灭菌,灭菌应在倒平板之前进行,D正确。
故选D。
13.研究者将苏云金芽孢杆菌(Bt)的Cry1Ab基因导入水稻细胞培育成抗螟虫的克螟稻,克螟稻与普通水稻杂交,子代抗螟虫与不抗螟虫的比例为3:1.相关叙述正确的是( )
A.可能原因是两条非同源染色体上整合了2个Cry1Ab基因
B.克螟稻与普通水稻都是杂合子,后代发生性状分离
C.转入的Cry1Ab基因位于细胞质中的质粒上
D.克螟稻降低了农药的使用量,害虫不会出现抗药性
【答案】A
【分析】分析题干:假设抗螟虫基因与不抗螟虫用A和a表示,克螟稻与普通水稻杂交(相当于测交),子代抗螟虫与不抗螟虫的比例为3:1,说明克螟稻减数分裂产生的配子中含抗螟虫基因与不含抗螟虫基因的比例为3:1,因此2个Cry1Ab基因(抗螟虫基因)可能位于两条非同源染色体上。
【详解】A、由分析可知,子代抗螟虫与不抗螟虫的比例为3:1,可能原因是两条非同源染色体上整合了2个Cry1Ab基因,A正确;
B、普通水稻不含Cry1Ab基因,属于纯合子,克螟稻两条非同源染色体上整合了2个Cry1Ab基因,也属于纯合子,克螟稻(抗螟虫)与普通水稻(不抗螟虫)杂交,子代中同时出现了抗螟虫与不抗螟虫,子代的性状与亲代相同,所以没有发生性状分离,B错误;
C、水稻细胞属于真核细胞,不含有质粒,C错误;
D、由于基因突变具有不定向性,因此害虫可能会出现抗药性,D错误。
故选A。
14.CD47是一种跨膜糖蛋白,它可与巨噬细胞表面的信号调节蛋白结合,从而抑制巨噬细胞的吞噬作用。肺癌、结肠癌等多种肿瘤细胞表面的CD47含量比正常细胞高1.6~5倍,导致吞噬细胞对肿瘤细胞的清除效果减弱。科学家推测,抗CD47的单克隆抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用,为此他们按照如下流程进行了实验。下列叙述错误的是( )
A.多次进行步骤①的目的是获得更多已免疫的B淋巴细胞
B.经两次筛选可得到既能大量增殖又能产生抗CD47抗体的细胞
C.实验组中巨噬细胞和肿瘤细胞的共培养体系需放入CO2培养箱
D.对照组中吞噬细胞的吞噬指数显著高于实验组可验证上述推测
【答案】D
【分析】单克隆抗体的制备:
(1)制备产生特异性抗体的B淋巴细胞:向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠体内获得相应的B淋巴细胞。
(2)获得杂交瘤细胞:①将鼠的骨髓瘤细胞与形成的B淋巴细胞融合;②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。
(3)克隆化培养和抗体检测。
(4)将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。
(5)提取单克隆抗体:从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
【详解】A、步骤①是向免疫小鼠体内注射特定的抗原,多次进行步骤①的目的是获得更多已免疫的B淋巴细胞,A正确;
B、第一次筛选出杂交瘤细胞,第二次筛选出能产生专一抗体的杂交瘤细胞,故经两次筛选可得到既能大量增殖又能产生抗CD47抗体的细胞,B正确;
C、CO2可维持pH的稳定,实验组中巨噬细胞和肿瘤细胞的共培养体系需放入CO2培养箱,C正确;
D、根据单一变量原则可知,应设置不加单克隆抗体的巨噬细胞和肿瘤细胞的共培养体系为对照,抗CD47的单克隆抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用,没有抗体抑制,CD47对巨噬细胞有抑制作用,对照组中吞噬细胞的吞噬指数显著低于实验组可验证上述推测,D错误。
故选D。
二、多选题
15.下列物质的结构发生改变后,其功能不会丧失的是
A.PCR中高温变性处理使DNA双螺旋结构发生改变
B.载体蛋白与运输物质结合后空间结构发生变化
C.唾液淀粉酶随食物进入胃后空间结构发生改变
D.细胞分裂前期丝状染色质高度螺旋化形成染色体
【答案】ABD
【分析】PCR反应过程:变性→复性→延伸。变性:当温度上升到90℃以上时,双链DNA解聚为单链,复性:温度下降到50℃左右,两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合,延伸:72℃左右时,Taq酶有可使DNA新链由5'端向3'端延伸。
【详解】A、PCR中高温变性处理使DNA双螺旋结构发生改变,打开DNA双链之间的氢键,完成DNA分子复制后,DNA功能不会改变,A符合题意;
B、载体蛋白与运输的物质结合后空间结构发生变化,但是这种变化可以恢复,功能不会丧失,B符合题意;
C、唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质,随食物进入胃后,在胃蛋白酶的作用下,在胃酸的作用下,空间结构发生改变,功能丧失,C不符合题意;
D、染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种形态,细胞分裂结束后染色体解螺旋为丝状的染色质,功能不会改变,D符合题意。
故选ABD。
16.生命活动的进行依赖能量的驱动,不同生物获取能量的方式不尽相同。下列叙述错误的
A.T2噬菌体主要从宿主细胞的线粒体获取能量
B.蓝细菌通过捕获光能和有机物的分解获取能量
C.洋葱根尖细胞所需能量部分来自其叶绿体中的ATP
D.剧烈运动时的肌肉细胞主要通过无氧呼吸供能
【答案】ACD
【分析】由原核细胞构成的生物叫原核生物,由真核细胞构成的生物叫真核生物;原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核,没有核膜、核仁和染色体,原核细胞只有核糖体一种细胞器,但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构,也含有核酸和蛋白质等物质。
【详解】A、T2噬菌体的宿主细胞是大肠杆菌细胞,大肠杆菌属于原核生物,其细胞中没有线粒体,A错误;
B、蓝细菌细胞中不含叶绿体,但具有藻蓝素和叶绿素,能通过捕获光能进行光合作用和有机物分解获取能量,B正确;
C、洋葱根尖细胞中不具有叶绿体,C错误;
D、剧烈运动时,人体细胞主要由有氧呼吸供能,无氧呼吸也能提供少量能量,D错误。
故选ACD。
17.牦牛有黑色、黄色、白色三种毛色,由位于两对常染色体上的基因 M、m和 A、a控制。M基因与黑色素合成有关,且黑色素的量与 M数量无关;A基因抑制M基因表达,且 A数量越多抑制效果越强。基因型为 AAMM和 aamm的个体进行杂交获得 F1,下列相关叙述正确的是( )
A.白色牦牛的基因型有5种
B.F1均表现为黄色
C.F1交配产生的F2白色牦牛中,纯合子占 3/7
D.F1交配产生的F2中,黑色:黄色:白色为 6:3:7
【答案】ABC
【分析】分析题目可知,M基因控制黑色素合成,A基因抑制M基因表达,且抑制效果与数量有关,则aaMM、aaMm为黑色,AaMM、AaMm为黄色,AAMM、AAMm、AAmm、Aamm、aamm为白色。
【详解】A、根据分析,白色牦牛的基因型有AAMM、AAMm、AAmm、Aamm、aamm共5种,A正确;
B、F1基因型为AaMm,则表现为黄色,B正确;
C、F1交配得到F2,F2中白色基因型及其比例为AAMM:AAMm:AAmm:Aamm:aamm=1:2:1:2:1,则纯合子占比为3/7,C正确;
D、F1交配产生的F2中,黑色为aaMM,aaMm,占3/16,黄色为AaMM、AaMm,占6/16,白色为AAMM、AAMm、AAmm、Aamm、aamm,占7/16,则黑色:黄色:白色为3:6:7,D错误。
故选ABC。
18.某长度为1000个碱基对的双链环状DNA分子中含鸟嘌呤400个。该DNA分子复制时,1链首先被断开形成3′、5′端口,接着5′端与2链发生分离,随后DNA分子以2链为模板,通过滚动从1链的3′端开始延伸子链,同时还以分离出来的5′端单链为模板合成另一条子链,其过程如图所示。下列有关叙述中正确的是( )
A.复制该DNA时需要的酶有核酸内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶
B.若该DNA分子连续复制4次,则第4次复制所要的腺嘌呤脱氧核苷酸为4800
C.该复制过程发生在细胞核中,不需要引物的参与,复制的方向是单向的
D.该DNA分子复制时,以1链和2链为模板合成子链的方向分别为3′端→5′端、5′端→3′端
【答案】AB
【分析】DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。 DNA复制条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸)。
【详解】A、据题意可知,该DNA分子复制时,1链首先被断开,需要核酸内切酶,随后DNA分子以2链为模板延伸子链,需要DNA聚合酶,最后连接环化,需要DNA连接酶,A正确;
B、该DNA分子含有1000个碱基对,鸟嘌呤400个,即G=C=400,根据碱基互补配对原则可知,A=T=600,第n次复制需要的腺嘌呤数为a×2n-1=600×24-1=4800个,B正确;
C、此DNA分子复制过程中由于只有一个复制起点,因而为单向复制,但发生部位并不能确定,可能为细胞核,也可能为细胞质,C错误;
D、DNA复制时,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的,因此以1链和2链为模板合成子链的方向都是5′端→3′端,D错误。
故选AB。
19.下图是人体内部分激素的分泌调节示意图,有关叙述错误的是( )
A.若图中的M代表血糖,在调节途径三中Z代表的激素主要有胰岛素、胰高血糖素,在激素的作用下参与血糖调节的主要器官是肝脏
B.人体进入寒冷环境中,骨骼肌发生不自主战栗,当兴奋传至突触后膜时,该处的信号变化是电信号→化学信号→电信号
C.人在青春期时,体内性激素维持在较高水平,原因是图中X分泌的促性腺激素增多
D.人体处于寒冷环境中,Y代表的甲状腺、肾上腺分泌增强,其分泌活动均与图中调节途径一密切相关
【答案】BD
【分析】甲状腺激素的调节过程:下丘脑→促甲状腺激素释放激素→垂体→促甲状腺激素→甲状腺→甲状腺激素,同时甲状腺激素还能对下丘脑和垂体进行负反馈调节。
【详解】A、调节血糖的激素主要有胰岛素和胰高血糖素,据图分析,若图中的M代表血糖,在调节途径三中Z代表的激素主要有胰岛素和胰高血糖素,在激素的作用下参与血糖调节的主要器官是肝脏,这两种激素分别促进肝细胞合成肝糖原或分解肝糖原,A正确;
B、人体进入寒冷环境中,骨骼肌发生战栗,属于神经调节,突触后膜的信号变化从化学信号变为电信号,B错误;
C、据图分析,X表示垂体,人在青春期时,垂体X分泌的促性腺激素增多,促性腺激素促进性腺分泌性激素,从而使体内性激素维持在较高水平,C正确;
D、在寒冷环境中,分泌增多的激素是甲状腺激素和肾上腺素,因此Y代表的内分泌腺是甲状腺和肾上腺;甲状腺激素和肾上腺素的调节过程有分级调节和反馈调节,即途径一和途径二,D错误。
故选BD。
三、综合题
20.淀粉和蔗糖是光合作用的两种主要终产物,马铃薯下侧叶片合成的有机物主要运向块茎贮藏,红薯叶片合成的有机物主要运向块根储存。下图是其光合作用产物的形成及运输示意图。在一定浓度的CO2和30℃条件下(呼吸最适温度为30℃,光合最适温度为25℃),测定马铃薯和红薯在不同光照条件下的光合速率,结果如下表。请分析回答:
光合速率与呼吸速率相等时光照强度(klx)
光饱和时光照强度(klx)
光饱和时CO2吸收量(mg/100cm2叶·小时)
黑暗条件下CO2释放(mg/100cm2叶·小时)
红薯
1
3
11
5.5
马铃薯
3
9
30
15
(1)提取并分离马铃薯下侧叶片叶肉细胞叶绿体中的光合色素,层析后的滤纸条上最宽的色素带的颜色是_____,该色素主要吸收可见光中的__________光。
(2)为红薯叶片提供H218O,块根中的淀粉会含18O,请写出元素转移的路径_______(用相关物质及箭头表示)。
(3)图中②过程需要光反应提供__________将C3转变成磷酸丙糖。在电子显微镜下观察,可看到叶绿体内部有一些颗粒,它们被看作是叶绿体的“脂质仓库”,其体积随叶绿体的生长而逐渐变小,可能的原因是__________。
(4)植物体的很多器官接受蔗糖前先要将蔗糖水解为__________才能吸收。为了验证光合产物以蔗糖的形式运输,研究人员将酵母菌蔗糖酶基因转入植物,该基因表达的蔗糖酶定位在叶肉细胞的细胞壁上。结果发现转基因植物出现严重的小根、小茎现象,其原因是__________。研究发现蔗糖可直接进入液泡,该过程可被呼吸抑制剂抑制,该跨膜过程所必需的条件是__________。
(5)25℃条件下测得马铃薯光补偿点会___(填“小于”、“大于”或“等于”)3klx;30℃条件下,当光照强度为3klx时,红薯和马铃薯固定CO2量的差值为_____。
【答案】(1) 蓝绿色 红光和蓝紫光
(2)H218O→C18O2→C3→C6H1218O6→淀粉
(3) [H]和ATP(或NADPH、ATP) 颗粒中的脂质参与构成叶绿体中的膜结构
(4) 葡萄糖和果糖 叶肉细胞壁上的蔗糖酶水解蔗糖,导致进入韧皮部的蔗糖减少,根和茎得到的糖不足,生长缓慢 载体和能量(或载体和ATP)
(5) 小于 1.5mg/100cm2叶·小时
【分析】题图分析:①是光合作用的暗反应阶段的CO2的固定,②是暗反应中的C3的还原阶段。从图中可以看出,暗反应在叶绿体基质中进行,其产物磷酸丙糖可以在叶绿体基质中合成淀粉,也可以被运出叶绿体,在叶肉细胞中的细胞质基质中合成蔗糖,蔗糖可以进入液泡暂时储存起来;蔗糖也可以通过韧皮部被运至茎块细胞,在茎块细胞内合成淀粉。
(1)
提取并分离马铃薯下侧叶片叶肉细胞叶绿体中的光合色素需要用到有机溶剂无水乙醇,层析后的滤纸条上最宽的色素带是叶绿素a,颜色是蓝绿色,因为叶绿素a在绿叶中含量高;它主要吸收红光和蓝紫光。
(2)
为红薯叶片提供H218O,有氧呼吸的第二阶段,18O会进入二氧化碳中,二氧化碳参与光合作用的暗反应过程进入有机物中,进而进入块根中,因此,块根中的淀粉会含18O,则该元素的转运过程为H218O→C18O2→C3→C6H1218O6→淀粉。
(3)
光反应的产物NADPH和ATP参与卡尔文循环(暗反应)中三碳化合物的还原过程,即图中的②;在电子显微镜下观察,可看到叶绿体内部有一些颗粒,它们被看作是叶绿体的“脂质仓库”,其体积随叶绿体的生长而逐渐变小,可能的原因是颗粒中的脂质参与构成叶绿体中的膜结构,即随着叶绿体的逐渐长大、脂质被消耗,因而脂质仓库逐渐变小。
(4)
蔗糖是由果糖和葡萄糖组成,据此可推测,植物体的很多器官接受蔗糖前先要将蔗糖水解为葡萄糖和果糖才能吸收;转基因植物出现严重的小根、小茎现象,其原因叶肉细胞壁上的蔗糖酶水解蔗糖,导致进入韧皮部的蔗糖减少,根和茎得到的糖不足,生长缓慢;主动运输过程需要载体蛋白的协助,并同时需要消耗能量(ATP)。
(5)
表中的数据是在30℃条件下获得的,且(呼吸最适温度为30℃,光合最适温度为25℃),当温度降为25℃时,则呼吸速率因为酶活性降低而下降,而光合速率因为温度降低而上升,因此,此时测得马铃薯光补偿点会小于3klx; 30℃条件下,当光照强度为3klx时,红薯固定CO2量为11+5.5=16.5mg/100cm2叶·小时,而马铃薯固定CO2量为15mg/100cm2叶·小时,显然二者的差值为16.5-15=1.5mg/100cm2叶·小时。
21.下图为人体睾丸内细胞分裂过程中某物质数量变化曲线图的一部分,请分析回答:
(1)人体睾丸内精原细胞的分裂方式是_________________________。
(2)某精原细胞形成过程中,姐妹染色单体上所携带的遗传信息不完全相同,造成这种情况的原因可能是_______________________ 、__________________。
(3)若该图表示细胞内每条染色体上DNA的数量变化,则BC所处的细胞分裂时期是____________________,图中的__________段不可能含有两条X染色体。
(4)若该图表示正常分裂细胞内染色体组数量变化,某细胞在AB段可能会出现__________________(供选答案:①联会现象 ②同源染色体分离 ③92条染色体 ④无同源染色体)
(5)中国人习惯称爸爸的父母为祖父和祖母,称妈妈的父母为外祖父和外祖母,姐姐小明和弟弟小华是亲姐弟,分析他们的细胞在有丝分裂中期的染色体,小明细胞中有_________条染色体来自于外祖母,小华细胞中最少有______条染色体来自于祖父。
【答案】(1)有丝分裂、减数分裂
(2) 基因突变 染色体结构变异
(3) 有丝分裂后期、减数第二次分裂后期 AB
(4)①②③④
(5) 0~23 1
【分析】真核生物细胞增殖的主要方式是:有丝分裂、减数分裂、无丝分裂。精原细胞既可以进行有丝分裂产生精原细胞,又可以进行减数分裂产生精子。
(1)
人体睾丸内精原细胞增多的方式是有丝分裂,精原细胞也可以通过减数分裂形成精细胞,因此精原细胞的分裂方式是有丝分裂和减数分裂。
(2)
精原细胞的形成过程属于有丝分裂,因此某精原细胞形成过程中,姐妹染色单体上所携带的遗传信息不完全相同,造成这种情况的原因可能是基因突变或者染色体结构变异。
(3)
若该图表示细胞内每条染色体上DNA的数量变化,则BC段形成的原因是着丝粒分裂,发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期。着丝粒分裂,一个细胞中可能含有2条X染色体,因此有丝分裂前中期、减数第一次分裂和减数第二次分裂的前中期不可能含有两条X染色体,此时每条染色体上含有2个DNA分子,即AB段。
(4)
若该图表示细胞内染色体组数量变化,AB段可能处于有丝分裂的后末期、减数第一次分裂或者减数第二次分裂的后末期,因此可能发生①联会现象(减数第一次分裂), ②同源染色体分离(减数第一次分裂), ③92条染色体 (有丝分裂的后末期),④无同源染色体(减数第二次分裂的后末期),即①②③④。
(5)
小明母亲体细胞内含有46条染色体,一半(23条)来自外祖母,一半(23条)来自外祖父,小明母亲来自外祖母的23条染色体可能全部传给小明,可能都没传给小明,因此小明细胞中有0~23条染色体来自于外祖母。小华是男孩,其中的Y染色体来自父亲,其父亲的Y染色体来自祖父,因此小华细胞中最少有1条染色体(Y)来自于祖父。
22.某同学长跑时心跳加快,血压升高,下图为相关动脉压力反射示意图。当血压升高时,动脉血管壁上的压力感受器产生兴奋,引起副交感神经活动增强,交感神经活动减弱,导致心率减慢,血压下降;反之,则心率加快,血压回升。该过程对动脉血压进行快速调节起着重要作用。回答下列问题:
(1)该同学血压升高时,压力感受器兴奋激活心血管中枢,___________神经释放神经递质作用于心脏及血管细胞膜上的___________,从而降低血压,该调节方式属于___________调节。
(2)交感神经和副交感神经均属于___________(填“传入”“传出”或“传入或传出”)神经,它们对同一器官的作用通常是___________,原因可能是___________(从物质基础和结构基础两方面解释)。
(3)为验证当神经系统控制心脏活动时,在神经元与心肌细胞之间传递的是化学信号,科学家进行了如下实验:取两个蛙的心脏(A和B,保持活性)置于成分相同的营养液中,A有某副交感神经支配,B没有该神经支配;刺激该神经,A心脏的跳动将___________;从A心脏的营养液中取适量液体注入B心脏的营养液中,推测B心脏的跳动将_________。
(4)该同学的日常血压维持主要通过肾—体液控制系统的调节。当动脉血压降低时,刺激压力感受器,冲动传入神经中枢,可增加下丘脑—_________系统释放_________激素,导致水分排出减少,循环血量_________,动脉血压恢复。
【答案】(1) 副交感 特异性受体 神经
(2) 传出 相反的 两种传出神经释放的神经递质不同;效应器细胞膜上接受神经递质的受体种类不同
(3) 减慢 减慢
(4) 垂体 抗利尿 增加
【分析】结合题干及图示可知,心脏同时接受副交感神经和交感神经的支配,其作用效果相互拮抗,以适应不断变化的环境。抗利尿激素(ADH),它由神经垂体分泌。刺激抗利尿激素分泌的最主要因素是血液高渗状态、血管内容量及细胞外液量的减少。抗利尿激素的主要作用是促进肾脏远曲小管和集合管对水的重吸收,使肾脏排水减少。动脉血压升高时.刺激颈动脉窦压力感受器.也可反射性地抑制ADH的释放.使尿量增加。动脉血压降低,则产生相反的作用。血浆渗透压升高或血容量减少及动脉血压降低,不但可刺激ADH分泌,还使人产生渴的感觉。
(1)
血压升高,机体需通过一定的调节使血压下降,心血管中枢直接作用于副交感神经,因此血压升高,副交感神经释放神经递质作用于心脏及血管细胞膜上的受体,使血压下降。该种调节最终抑制了当初的变化,属于负反馈调节。
(2)
结合图示可知,交感神经和副交感神经均属于传出神经。两种传出神经释放的神经递质不同;效应器细胞膜上接受神经递质的受体种类不同,因此它们对同一器官的作用通常是相反的。
(3)
副交感神经支配心脏,使心跳减慢。若支配A心脏的神经释放了某种物质使A心脏减慢,则从A心脏的营养液中取适量液体注入B心脏的营养液中,B心脏的跳动也将减慢。
(4)
当动脉血压降低时,为了增大血压,需增大循环血量,因此增加下丘脑-垂体系统释放抗利尿激素,使水分排出减少,血量增加,血压恢复。
【点睛】本题主要考查神经调节和体液调节,要求学生有一定的信息分析及处理能力。
四、非选择题组
23.斑马鱼是一种体长4厘米左右的热带淡水鱼,性别决定方式为XY型,繁殖速度快,后代数量多,卵子体外受精,与人类基因组高度相似,被称为“水中小白鼠”,常用于科学研究。请回答下列问题:
Ⅰ. 研究发现斑马鱼的体色受两对等位基因控制,其体色形成途径如图1所示。现有纯合红色雌鱼与纯合白色雄鱼杂交得F1,再相互交配得F2,结果如右下表格。
子代
表现型及比例
F1
紫色雌鱼∶红色雄鱼=1∶1
F2
红色∶紫色∶白色=3∶3∶2
(1)图1斑马鱼的体色形成途径表明:基因可以通过控制________从而控制性状。
(2)F1紫色雌鱼的基因型为________。
(3)F2中紫色雌鱼有________种基因型,占F2的比例为________。
Ⅱ. 斑马鱼的酶D由17号染色体上的D基因编码。具有纯合突变基因(dd)的斑马鱼胚胎会发出红色荧光。利用转基因技术将绿色荧光蛋白(G)基因整合到斑马鱼17号染色体上,带有G基因的胚胎能够发出绿色荧光。未整合G基因的染色体的对应位点表示为g。现用个体M和N做亲代进行杂交实验,实验过程及结果见图2。
(4)请根据图示,画出亲代M的17号染色体上相关基因组成________。
(5)杂交后,出现红·绿荧光(既有红色又有绿色荧光)胚胎的原因是亲代________(填“M”或“N”)的初级精(卵)母细胞在减数分裂过程中,同源染色体的________发生了交换,导致染色体上的基因重组。通过记录子代中红·绿荧光胚胎数量与胚胎总数,可计算得到该亲本产生的重组配子占其全部配子的比例,算式为________。
(6)科学家将G基因整合到斑马鱼染色体时,还出现过图3的三种情况(黑点表示G基因的整合位点,G基因都能正常表达)。将甲乙丙分别与普通个体测交,子代胚胎中发出绿色荧光概率大小从高到低依次为________。
【答案】(1)酶的合成控制代谢过程
(2)AaXBXb
(3) 2 3/16
(4)
(5) N 非姐妹染色单体 4×(红·绿荧光胚胎数量/胚胎总数)
(6)甲>丙>乙
【分析】Ⅰ.分析图1和表格可知:A和B基因同时存在时,表现为紫色;存在A基因,不存在B基因时,表现为红色;不存在A基因时,表现为白色。(1) 若A、B基因均位于常染色体上,则纯合红色雌鱼的基因型为AAbb,纯合白色雄鱼的基因型为aaBB或aabb,杂交得到的F1均为紫色或红色,与实验结果不符合。(2)若A、B基因均位于X染色体上,则纯合红色雌鱼的基因型为XAbXAb,纯合白色雄鱼的基因型为XabY或XaBY,杂交得到的F1、F2与实验结果也不完全相符。(3) 若基因A (a) 位于常染色体上,基因B (b)位于X染色体上,则纯合红色雌鱼的基因型为AAXbXb,纯合白色雄鱼的基因型应为aaXBY,杂交得到的F1雌鱼为AaXBXb,表现为紫色,雄鱼为AaXbY,表现为红色,符合实验结果。(4)若基因B (b) 位于常染色体上,基因A (a)位于X染色体上,则纯合红色雌鱼的基因型为bbXAXA,纯合白色雄鱼的基因型应为BBXaY,杂交得到的F1雌鱼为BbXAXa表现为紫色,雄鱼为BbXAY,表现为紫色,不符合实验结果。
Ⅱ.分析图2,M (D_ gg)×N (DdGg) →绿色荧光(D_ G_ )、红色荧光(ddgg)、无荧光(Ddgg)、红·绿荧光(Ggdd),说明M的基因型为Ddgg。
(1)
由图1可知,基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程从而控制性状。
(2)
由分析可知,F1雌鱼的基因型为AaXBXb。
(3)
由分析可知,F1雌鱼的基因型为AaXBXb,F1雄鱼的基因型为AaXbY,则F2中紫色雌鱼有2×1=2种基因型,即AAXBXb、AaXBXb,占F2的比例为3/4×1/4=3/16。
(4)
由分析可知,亲代M的基因型为Ddgg,结合题意可画出亲代M的17号染色体上相关基因组成为:
(5)
由以上分析可知,D、G在基因分离时候会出现连锁现象,亲本N只能产生两种配子,即DG和dg,与M杂交时不会出现红绿荧光(ddG_ )这样的表现型,若出现,则说明N产生了基因型为Dg的配子,可见其在减数分裂形成配子的过程中,同源染色体上的非姐妹染色单体发生了交换。若亲代N产生的配子中重组的配子(dG和Dg) 占的比例为x,则dG占的比例为x/2,又因亲代M产生两种比例相等的配子:Dg、dg,则可知子代胚胎中红·绿荧光胚胎的概率为x/4,即x/4=红·绿荧光胚胎数量/胚胎总数,可推出重组的配子占的比例为4×(红·绿荧光胚胎数量/胚胎总数)。
(6)
分析图3可知,甲整合的G基因位于一对同源染色体上,产生的配子都含有G基因,测交子代胚胎中发出绿色荧光概率为1;乙中的G基因是连锁在一条染色体上,不发生交换的话有1/2的配子含有G基因,测交子代胚胎中发出绿色荧光概率1/2;丙图中的G基因位于两对同源染色体上,产生的配子有3/4含有G基因,测交子代胚胎中发出绿色荧光概率3/4。因此将甲乙丙分别与普通个体测交,子代胚胎中发出绿色荧光概率大小是甲>丙>乙。
【点睛】本题考查基因工程、伴性遗传、基因与性状的关系、基因分离定律和自由组合定律以及连锁互换等相关知识,意在考查考生的审题能力、分析能力、理解能力和计算能力。
五、实验题
24.近年来,生物柴油作为新型能源已经成为世界上应用最广泛、发展迅猛的可再生能源之一。研究人员利用基因工程的方法将油料作物紫苏DGAT1基因导入四尾栅藻(操作过程如下图),获得转基因的产油微藻,并利用地热废水培养,不仅能生产生物柴油,还能治理地热废水。请回答:
注:LacZ基因可使细菌利用加入培养基的物质X﹣gal,从而使菌落显现出蓝色。若无该基因或该基因被破坏,则菌落成白色。
(1)将经过处理的连接产物导入到经CaCl2处理后的处于感受态的大肠杆菌细胞,并接种到添加____________的培养基上培养,一段时间后,挑选颜色为__________的菌落用液体培养基培养,提取质粒pMD19-DGAT1。
(2)用限制酶酶切pMD19-DGAT1获得DGAT1基因,并与酶切后的载体pBI121连接得到__________,并导入到四尾栅藻。DGAT1基因序列两端无限制酶酶切位点,由上表中信息推测扩增DGAT1基因时所用一对引物的一端分别加上的限制酶识别序列是_____________________。
(3)用DGAT1基因的探针可检测转基因四尾栅藻细胞中的_______________。
(4)研究人员利用地热废水培养转基因四尾栅藻并检测其油脂含量,结果如下图。结果显示:__________________________________。
(5)为检测转基因四尾栅藻对地热废水的去污能力,研究人员设计实验并得到相应实验结果如下表。
指标
总氮(mg/L)
总磷(mg/L)
氟化物(mg/L)
废水培养基
23.2
4.32
4.56
培养转基因四尾栅藻11天后
1.9
0.45
0.84
该实验不能说明转DGAT1基因显著提高了四尾栅藻的去污能力。请进一步完善实验设计:________________。
【答案】(1) 氨苄青霉素和X-gal 白色
(2) 基因表达载体 5’-GGATCC-3’和5’-TCTAGA-3’
(3)DGAT1基因、mRNA
(4)转DGAT1基因的四尾栅藻油脂含量显著高于非转基因组
(5)应添加对照组,废水培养非转基因四尾栅藻11天后,检测总氮、总磷和氟化物的含量
【分析】据图分析:图中首先提取紫苏细胞的总RNA经逆转录得到的cDNA,再获得DGAT1基因,再将DGAT1基因与克隆质粒pMD19结合,形成重组质粒,然后将其导入到经CaCl2处理后的处于感受态的大肠杆菌细胞,并接种到添加氨苄青霉素和X-gal的培养基培养、筛选。
(1)
LacZ基因可使细菌利用加入培养基的物质X﹣gal,从而使菌落显现出蓝色。若无该基因或该基因被破坏,则菌落成白色。将经过处理的连接产物导入到经CaCl2处理后的处于感受态的大肠杆菌细胞,并接种到添加氨苄青霉素和X-gal的培养基培养、筛选,由于重组质粒中没有LacZ基因,故挑选颜色为白色的菌落用液体培养基培养,提取质粒pMD19-DGAT1。
(2)
用限制酶酶切pMD19-DGAT1获得DGAT1基因,并与酶切后的载体pBI121连接得到重组表达载体,并导入到四尾栅藻,由于DGAT1基因序列两端无限制酶酶切位点,故只能用限制酶切割质粒,根据质粒中含有的限制酶切位点可知,应选择BamHⅠ和XbaⅠ两种限制酶切割,扩增DGAT1基因时所用一对引物的一端分别加上的限制酶识别序列应为5’-GGATCC-3’和5’-TCTAGA-3’。
(3)
以DGAT1基因为探针对可以进行DNA分子杂交或分子杂交技术,故用 DGAT1 基因的探针可检测转基因四尾栅藻细胞中的DGAT1基因或mRNA
(4)
分析该图,结果显示:转DGAT1基因的四尾栅藻油脂含量显著高于非转基因组。
(5)
实验设计应遵循对照原则、单一变量原则等,要证明转DGAT1基因显著提高了四尾栅藻的去污能力,进一步完善实验,应添加对照组:废水培养非转基因四尾栅藻11天后,检测总氮、总磷和氟化物的含量。
相关试卷
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