


四川省成都市2025届高三下学期适应性考试生物生物试卷(解析版)
展开 这是一份四川省成都市2025届高三下学期适应性考试生物生物试卷(解析版),共24页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
1. 2025年1月,国际顶尖学术期刊《Cell》重磅发布了我国科学家主导的科研成果,研究聚焦深渊中的原核微生物、无脊椎动物(钩虾)和脊椎动物(鱼类)。该成果是人类首次系统性地研究深渊生命,揭示了深渊生态系统的生命适应策略与资源潜能,拓展了人类对极端环境下生命过程的认知。下列关于深渊生命的推测,错误的是( )
A. 深渊生物生活在黑暗环境中,不能进行光合作用,因此不能合成有机物
B. 深渊中的原核微生物、无脊椎动物和脊椎动物的遗传物质都是DNA
C. 深渊生物细胞内不饱和脂肪酸的积累有利于低温环境中维持细胞膜流动性
D. 深渊生物中蛋白质可能通过增加分子结构稳定性以适应高压环境
【答案】A
【分析】细胞类生物(原核生物和真核生物)的细胞都同时含有DNA和RNA两种核酸,它们的遗传物质都是DNA。病毒只含有一种核酸,即DNA或RNA,因此病毒的遗传物质是DNA或RNA。
【详解】A、虽然深潜生物生活在黑暗环境中不能进行光合作用,但细胞内可以通过其他途径合成有机物。 比如细胞呼吸的过程中会产生一些中间产物,这些中间产物可以作为合成其他有机物的原料,细胞还可以从周围环境中摄取一些小分子物质来合成自身需要的有机物等,A错误;
B、无论是原核生物还是真核生物(包括无脊椎动物和脊椎动物),它们的遗传物质都是DNA,所以深潜中的原核微生物、无脊椎动物和脊椎动物的遗传物质都是DNA,B正确;
C、在低温环境下,不饱和脂肪酸的存在有利于维持细胞膜的流动性。 因为不饱和脂肪酸具有双键,会使分子链发生弯曲,不易排列紧密,从而使细胞膜在低温下也能保持一定的流动性,这对于深潜生物适应低温环境是很重要的,C正确;
D、深潜环境具有高压的特点,深潜生物中的蛋白质通过增加分子结构稳定性,可以更好地抵抗高压对其结构和功能的影响,以适应高压环境,D正确。
故选A。
2. 非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)已成为慢性肝病的主要病因,其发病机理与肝细胞中的线粒体功能障碍、脂滴异常增多等密切相关。研究发现,线粒体通过膜接触位点与多种细胞器相互作用,部分过程如下图所示。已知溶酶体能分解脂质,下列叙述错误的是( )
A. 由脂质的特性可以推测,脂滴的膜由磷脂单分子层组成
B. 促进肝细胞内脂滴与溶酶体融合会诱发NAFLD
C. 线粒体与内质网相互作用可能与脂质代谢有关
D. 脂滴从内质网的分离体现了生物膜的结构特性
【答案】B
【分析】线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”细胞生命活动所需的能量,大约95% 来自线粒体。高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”。
【详解】A、由于磷脂分子具有亲水性的头部和疏水性的尾部,细胞中的磷脂双分子层是由于两层磷脂分子的亲水头部向外,疏水尾部向内排列形成的。而脂滴内部为疏水性的脂质,所以脂滴的膜由磷脂单分子层组成(磷脂分子的疏水尾部朝向脂滴内部,亲水头部朝向细胞质基质),A正确;
B、NAFLD与脂滴异常增多有关,溶酶体能分解脂质,抑制肝细胞内脂滴与溶酶体融合可能会诱发NAFLD,B错误;
C、从图中可以看到内质网生成脂质,线粒体为脂质代谢提供 ATP,二者相互作用,在脂质代谢中发挥重要作用,C正确;
D、脂滴由磷脂分子包裹脂质组成,磷脂分子为细胞膜的成分,脂滴从内质网上分离体现了膜的流动性,D正确。
故选B。
3. 小肠绒毛上皮细胞上存在与葡萄糖运输密切相关的载体蛋白,其中SGLTI利用Na+的浓度差将肠腔中的Na+和葡萄糖吸收入细胞;GLUT2既可以从肠腔中以协助扩散的方式吸收葡萄糖,又可以将小肠绒毛上皮细胞中的葡萄糖运入组织液;Na+-K+泵消耗ATP维持细胞内低Na+浓度的状态。下列说法错误的是( )
A. ATP间接驱动SGLT1发挥作用
B. 葡萄糖从在肠腔中被吸收到被组织细胞利用共穿过7层生物膜
C. 与SGLT1不同,GLUT2转运葡萄糖时不需与葡萄糖分子结合
D. 上述三种转运蛋白质运输过程中构象均发生改变
【答案】C
【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度,不需转运蛋白和能量,常见的有水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等;协助扩散的方向是从高浓度向低浓度,需要转运蛋白,不需要能量,如红细胞吸收葡萄糖;主动运输的方向是从低浓度向高浓度,需要载体和能量,常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖,K+等。
【详解】A、SGLT1利用Na+的浓度差,而Na+的浓度差由Na+-K+泵消耗ATP维持,说明ATP间接驱动SGLT1发挥作用,A正确;
B、葡萄糖从肠腔进入上皮细胞(1层膜),运出到组织液(1层膜),进入毛细血管需穿过毛细血管壁细胞(2层膜),运输到组织细胞时再穿过毛细血管壁细胞(2层膜),最后进入组织细胞(1层膜),共7层生物膜,B正确;
C、GLUT2作为载体蛋白,无论协助扩散还是主动运输,均需与葡萄糖结合并改变构象,C错误;
D、SGLT1、GLUT2和Na⁺-K⁺泵均为载体蛋白,运输时均发生构象改变,D正确。
故选C。
4. 由于缺乏明显的早期临床特征和没有高效的生物标志物等,肝癌患者难以被早发现、早治疗,肝癌已成为全球第二大致死性癌症。DNA甲基化失调是肝癌发病机制的早期事件之一,一项针对肝癌样本的肝细胞基因组甲基化分析结果显示,EMILIN2等基因在肝癌组织中会发生显著甲基化,而在各自相邻的癌旁组织中低甲基化。下列分析正确的是( )
A. 甲基化通过改变DNA构象及储存的遗传信息来影响基因表达
B. 肝癌细胞容易分散、转移与细胞膜上的糖蛋白等物质增多有关
C. EMILIN2属于原癌基因,甲基化修饰抑制了EMILIN2基因的表达
D. 过度甲基化的EMILIN2基因有望成为肝癌早期诊断的标志物
【答案】D
【分析】表观遗传是指在基因的DNA序列没有发生改变的情况下,基因功能发生了可遗传的变化,并最终导致了表型的变化。
【详解】A、甲基化不会改变DNA的遗传信息,A错误;
B、肝癌细胞容易分散、转移与细胞膜上的糖蛋白等物质减少有关,B错误;
C、肝癌样本的肝细胞基因组甲基化分析结果显示,EMILIN2等基因在肝癌组织中会发生显著甲基化,而在各自相邻的癌旁组织中低甲基化。可推测EMILIN2可能属于抑癌基因,甲基化修饰抑制了EMILIN2基因的表达,C错误;
D、DNA甲基化失调是肝癌发病机制的早期事件之一,EMILIN2等基因在肝癌组织中会发生显著甲基化,而在各自相邻的癌旁组织中低甲基化,故过度甲基化的EMILIN2基因有望成为肝癌早期诊断的标志物,D正确。
故选D。
5. 某海湾地区的潮沟中,海獭是顶级肉食者,岸蟹主要取食潮沟中的水生植物。研究发现,在划定区域排除海獭后,与对照区域相比,蟹洞密度增加,植物生物量减少了30%,潮沟宽度增加了0.3m,即侵蚀程度增加。下列叙述错误的是( )
A. 研究目的是排除海獭直接影响植物的生长而导致潮沟侵蚀
B. 若想恢复上述出现侵蚀的潮沟生态环境,可考虑适当保护当地海獭
C. 采用样方法统计蟹洞密度可估算岸蟹的种群数量变化
D. 水生植物、岸蟹与海獭的种群数量动态变化符合循环因果
【答案】A
【分析】调查种群密度时,不同生物采用不同的调查方法:一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法,其步骤是确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度;活动能力大的动物常用标志重捕法,其步骤是确定调查对象→捕获并标志个体→重捕并计数→计算种群密度。
【详解】 A、研究目的并非排除海獭直接影响植物生长导致潮沟侵蚀,而是研究海獭作为顶级肉食者对整个生态系统结构和功能(如蟹洞密度、植物生物量、潮沟宽度等)的影响,海獭是通过对其他生物的影响间接作用于整个生态系统,并非直接影响植物生长来导致潮沟侵蚀,A错误;
B、因为排除海獭后出现了植物生物量减少、潮沟侵蚀等问题,所以若想恢复上述出现侵蚀的潮沟生态环境,适当保护当地海獭,让海獭发挥其在生态系统中的调节作用,有可能改善生态状况,B正确;
C、蟹洞是岸蟹生活的场所,采用样方法统计蟹洞密度,由于岸蟹数量与蟹洞数量有一定关联,所以可估算岸蟹的种群数量变化,C正确;
D、水生植物的数量影响岸蟹的食物来源,进而影响岸蟹数量,岸蟹数量又影响海獭食物来源,从而影响海獭数量,反过来海獭数量又会影响岸蟹数量,进而影响水生植物数量,它们之间的种群数量动态变化符合循环因果,D正确。
故选A。
6. cDNA 文库是以特定组织或细胞在某一发育阶段表达的mRNA 为模板,通过逆转录酶合成互补DNA(cDNA),再将其克隆至载体构建的基因集合。该文库仅包含表达基因的编码序列,反映特定条件下的转录信息。利用该文库便于筛选功能基因,广泛应用于基因克隆、功能研究、真核生物表达及差异表达分析,下列叙述不合理的是( )
A. 水稻cDNA 文库中的基因不含有终止密码子所对应的序列
B. 构建cDNA 文库过程中需使用逆转录酶、限制酶和 DNA 聚合酶等
C. 从不同组织细胞中提取的mRNA 建立的cDNA 文库不完全相同
D. 通过定向改变cDNA 序列进而改造蛋白质结构属于蛋白质工程
【答案】A
【分析】(1)基因文库包括基因组文库和部分基因文库。其中基因组文库包含某种生物所有的基因,而部分基因文库只包含某种生物的部分基因,如:cDNA文库。
(2)以mRNA为模板,经反转录酶催化,在体外反转录成cDNA,与适当的载体(常用噬菌体或质粒载体)连接后转化受体菌,则每个细菌含有一段cDNA,并能繁殖扩增,这样包含着细胞全部mRNA信息的cDNA克隆集合称为该组织细胞的cDNA文库。
【详解】A、cDNA文库中的基因是由mRNA逆转录形成的,终止密码子位于mRNA上,逆转录后生成的cDNA会保留其互补序列,A错误;
B、mRNA为模板合成cDNA单链的过程需要逆转录酶;将双链cDNA片段插入到适当的载体时,需要用限制酶切割载体和cDNA,使它们产生相同的黏性末端或平末端,再用DNA连接酶连接;以单链cDNA为模板合成双链cDNA的过程需要DNA聚合酶,B正确;
C、由于基因的选择性表达,不同组织细胞中表达的基因不完全相同,即转录出的mRNA不完全相同,所以从不同组织细胞中提取的mRNA建立的cDNA文库也不完全相同,C正确;
D、蛋白质工程的基本途径是从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因),通过定向改变cDNA序列进而改造蛋白质结构属于蛋白质工程的范畴,D正确。
故选A。
7. 生物技术就像一把“双刃剑”,它既可以造福人类,也可能在使用不当时给人类带来潜在的危害。下列叙述错误的是( )
A. 研究转基因农作物时应采取多种方法防止转基因花粉的传播,避免基因污染
B. 干细胞培养应用前景广泛,但也可能面临一些问题,如存在导致肿瘤发生的风险
C. 生物武器是用病毒类、干扰素及生化毒剂类等来形成杀伤力
D. 反对设计试管婴儿的原因之一是避免有人滥用此技术选择性设计婴儿
【答案】C
【分析】生物技术安全性问题包括食物安全、生物安全、环境安全三个方面。伦理问题主要在克隆人的问题上出现争议。
【详解】A、研究转基因农作物时应采取多种方法防止转基因花粉的传播,避免基因污染,符合生物技术的安全与伦理规范,A正确;
B、干细胞培养在临床医学等领域前景广泛,比如用于治疗一些疑难疾病,但由于干细胞的分化和增殖等特性,也可能面临安全性问题,如免疫排斥、肿瘤形成等,B正确;
C、生物武器是指利用致病菌类、病毒类和生化毒剂类等作为战争武器,危害极大,干扰素不是生物武器,C错误;
D、为了防止有人滥用设计试管婴儿技术选择性设计婴儿性别,我国反对设计试管婴儿,D正确。
故选C。
8. 图示为某基因表达的过程,①~⑦代表不同的结构或物质,Ⅰ和Ⅱ代表过程。下列叙述错误的是( )
A. Ⅰ过程中③的移动方向是①的3′→5′
B. ⑤首先结合在④的5′端,随后启动Ⅱ过程
C. ⑥能与④上全部密码子一一配对
D. ④上结合多个⑤,利于迅速合成出大量的⑦
【答案】C
【分析】图示为某基因表达的过程,其中Ⅰ过程为转录,Ⅱ过程为翻译;①②为DNA分子的两条链,③为RNA聚合酶,④为mRNA,⑤为核糖体,⑥为tRNA,⑦为多肽链。
【详解】A、Ⅰ过程表示转录,①为DNA分子的模板链,③为RNA聚合酶,④为正在合成的mRNA,转录时,RNA聚合酶是从模板链的3′向5′移动,即Ⅰ过程中③的移动方向是①的3′→5′,A正确;
B、⑤为核糖体,④为翻译的模板mRNA,Ⅱ过程为翻译,翻译时核糖体首先结合在mRNA的5′端,B正确;
C、⑥为tRNA,④为mRNA,tRNA上的构成反密码子的3个碱基能够与它所搬运的氨基酸的构成密码子的3个碱基互补配对,密码子位于mRNA,终止密码子没有对应的tRNA与之结合,C 错误;
D、④为mRNA,⑤为核糖体,⑦为多肽链,在翻译时,一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,利于迅速合成出大量的多肽链,D正确。
故选C。
9. 下图表示受刺激后,某时刻神经纤维上①~⑨连续9个位置的膜电位,已知静息电位为﹣70mV。下列叙述错误的是( )
A. 兴奋沿神经纤维由⑨向①传导
B. ③⑧处Na+的运输均需要消耗能量
C. ⑨处K+外流,膜外为正电位,膜内为负电位
D. ⑦⑥处于恢复静息电位的不同时刻
【答案】B
【分析】(1)静息电位的成因:神经细胞内K+浓度明显高于膜外,而Na+浓度比膜外低。静息时,由于膜主要对K+有通透性,造成K+外流,使膜外阳离子浓度高于膜内,这是大多数神经细胞产生和维持静息电位的主要原因;
(2)动作电位的成因:受刺激时,细胞膜对Na+的通透性增加,Na+内流,使兴奋部位内侧阳离子浓度高于膜外侧,表现为内正外负,与相邻部位产生电位差。
【详解】A、根据图示可知,①②⑨电位均为-70mV,为静息电位,③膜电位绝对值变小,④膜电位为0,⑤⑥为动作电位,⑦正恢复静息电位,⑧为超极化,是钠钾泵工作的结果,故⑧处是已兴奋过的部位,可推知兴奋沿神经纤维由⑨向①传导,这样⑨已经恢复静息电位的时候⑧处于超级化状态,①②是兴奋还未传到的区域,A正确;
B、⑧为超极化,是钠钾泵工作的结果,钠钾泵对离子的运输为主动运输,需要消耗能量,而③处是兴奋正在形成的过程,是钠离子内流的结果,钠离子内流为协助扩散,不消耗能量,B错误;
C、⑨处为静息电位,与K+的外流有关,膜内外电位为膜外为正电位,膜内为负电位,C正确;
D、根据A项分析可知,兴奋沿神经纤维由⑨向①传导,⑧处是已兴奋过的部位,⑦⑥是处于恢复静息电位的不同时刻,D正确。
故选B。
10. 当人体内产生肿瘤细胞后,肿瘤抗原首先被树突状细胞捕获(MHCI类或MHCII类分子是树突状细胞表面的分子标签)、然后呈递给T细胞(TCR是T细胞表面受体),最终肿瘤细胞被裂解,过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 物质M能特异性识别抗原,增强机体免疫力
B. CTL细胞攻击肿瘤细胞体现了免疫防御功能
C. 树突状细胞、CD8+T细胞均可作为抗原呈递细胞摄取、加工处理和呈递抗原
D. 抗原与抗原受体结合的特异性决定了被活化的CD8+T细胞类型
【答案】D
【分析】细胞免疫过程:①被病原体(如病毒)感染的宿主细胞(靶细胞)膜表面的某些分子发生变化,细胞毒性T细胞识别变化的信号。②细胞毒性T细胞分裂并分化,形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。细胞因子能加速这一过程。③新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环,它们可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞。④靶细胞裂解、死亡后,病原体暴露出来,抗体可以与之结合;或被其他细胞吞噬掉。
【详解】A、物质M是细胞因子,能增强机体免疫力,但不能特异性识别抗原,A错误;
B、当CTL细胞识别肿瘤细胞后,其释放的穿孔素与颗粒酶会协同促进肿瘤细胞的凋亡。免疫系统清除体内异常的肿瘤细胞,体现了免疫系统的免疫监视功能,B错误;
C、树突状细胞可作为抗原呈递细胞,摄取、处理、呈递抗原,但CD8+T细胞是一种细胞毒性T细胞,不能作为抗原呈递细胞,C错误;
D、抗原具有特异性,抗原与CD8+T细胞表面的抗原受体结合的特异性决定了被活化的CD8+T细胞类型,使其进行相应的免疫反应,D正确。
故选D。
11. 某地区响应“绿水青山就是金山银山”的发展理念,对茶园进行了退茶还林(人工种植油茶和中药材)。退茶还林几年后调研绘制了油茶植被的碳转移途径示意图[单位:吨/(公顷年)],如下图所示。碳汇是指吸收大气中CO2的过程或活动,碳储量指的是某个时间点生态系统中碳元素的储备量。下列叙述错误的是( )
A. 碳循环是指碳元素在生物群落与无机环境之间不断循环的过程
B. 油茶人工林的碳汇等于植被碳储备量与土壤碳储备量之和
C. 图中植被碳储量应是10.8吨/(公顷·年),其中的能量属于油茶生态系统未利用的能量
D. 若以碳转移量代表能量,则第一营养级到第二营养级的能量传递效率约为6.7%
【答案】B
【分析】能量流动是指生态系统能量的输入、传递、转化和散失的过程。能量流动的途径是沿着食物链和食物网传递的。能量流动的特点是:单向流动,逐级递减的,相邻两个营养级之间的传递效率通常为10%~20%之间,相邻两个营养级的传递效率=能量传递效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。
【详解】A、生态系统碳循环是指组成生物体的碳元素在生物群落和无机环境之间反复循环的过程,A正确;
B、碳汇是指吸收大气中CO2的过程或活动,生态系统碳储量主要包括植被碳储量和土壤碳储量,油茶人工林的碳储量等于植被碳储量与土壤碳储量之和,油茶人工林的碳汇大于植被碳储备量与土壤碳储备量之和(呼吸作用等散失部分能量),B错误;
C、图中肉食性动物获得的碳量为0.03+0.006+0.084=0.12吨/(公顷·年),据此推出植食性动物获得的碳量为0.03+0.12+0.6+1.65=2.40吨/(公顷·年),进一步推算出植被碳储量=35.9-12.1-10.6-2.4=10.8吨/(公顷·年),该能量属于油茶生态系统未利用的能量,C正确;
D、若以碳转移量代表能量,则该生态系统第一营养级到第二营养级的能量传递效率是2.4÷35.9×100%≈6.7%,D正确。
故选B。
12. 我国每年产生的农业秸秆数量巨大,秸秆直接焚烧会造成大气污染、土壤损伤,绿色处理秸秆能有效减少农业废弃物,促进可持续发展。下图为发酵工程中利用水稻、玉米等农业秸秆生产柠檬酸的简要流程图。下列相关叙述正确的是( )
A. 生产柠檬酸的黑曲霉是异养厌氧型,其优良菌种只能从自然界中筛选出来
B. 发酵罐内发酵是工厂化生产柠檬酸的中心环节,还可利用黑曲霉发酵过程生产酱油
C. 发酵结束后,对罐内发酵液可采取适当的过滤、沉淀措施获得柠檬酸
D. 黑曲霉还可以在工业生产中用来生产淀粉酶这种利用价值更高的单细胞蛋白
【答案】B
【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。 发酵工程生产的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。
【详解】A、图中“振荡培养”可知,在发酵过程中需要氧气参与,黑曲霉是好氧菌。优良菌种不仅可以从自然界中筛选,还可以通过诱变育种、基因工程等现代生物技术进行培育,A错误;
B、发酵罐内发酵是柠檬酸生产的核心环节,且黑曲霉确实可用于酱油生产,B正确;
C、发酵结束后,发酵液中除了柠檬酸外还含有黑曲霉菌体及其他杂质。仅采取过滤、沉淀措施无法获得纯净的柠檬酸,还需要进行进一步的分离和提纯等操作,C错误;
D、单细胞蛋白指的是微生物菌体,不是淀粉酶,D错误。
故选B。
13. 茉莉酸(JA)是一种能增强植物抗虫性的重要激素。昆虫取食时,植物被取食部位会产生茉莉酸信号,传导至未被取食部位,使得整株植物产生抵御该昆虫的系统抗性。与野生型番茄(W)相比,番茄JA合成突变体(spr8)和JA受体不敏感突变体(cil)都不表现出系统抗性。现不慎将上述3个番茄材料的接穗弄混,某科研小组将3种接穗分别嫁接到野生型番茄(W)的砧木上。对嫁接后的砧木进行接虫,测定接穗的抗虫性,结果如下。下列有关分析不正确的是( )
A. 由结果推测,JA信号可从合成部位传递至植株的其他部位
B. 据结果推测,结果中的接穗2应为JA受体不敏感突变体cil
C. 若将接穗嫁接到突变体spr8的砧木上,重复上述实验可将接穗1、3区分开
D. 若仍以野生型W为砧木,对接穗接虫后,测定砧木的抗虫性,可将接穗1、3区分开
【答案】C
【分析】植物激素是由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量的有机物。
【详解】A、昆虫取食时,植物被取食部位会产生茉莉酸信号(JA),传导至未被取食部位,使得整株植物产生抵御该昆虫的系统抗性。野生型番茄的砧木接虫后可以产生JA信号,并向上传导。实验中接穗1和接穗3可以表现出抗虫性,说明其能感受JA信号,A正确;
B、接穗2不能感应砧木传导上来的JA信号,故其为JA受体不敏感突变体cil,B正确;
C、以突变体spr8为砧木,接虫后不能产生JA信号,所有接穗都不能感受到JA信号,都不会产生抗虫性,因此不能区分另2种接穗,C错误;
D、若仍以野生型W为砧木,接穗接虫后,野生型会产生JA信号并传导至砧木,砧木能表现出抗虫性,而突变体spr8接穗不能产生JA信号,砧木也不会表现出抗虫性,由此可以区分野生型接穗和突变体spr8接穗,D正确。
故选C。
14. 某二倍体动物(2n=4)精原细胞核DNA中的P均标记为32P,精原细胞在不含32P的培养液中培养,其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后,产生甲~丁4个细胞。甲~丁4个细胞的染色体和染色单体情况如图所示。不考虑染色体变异的情况下,下列叙述错误的是( )
A. 该精原细胞有丝分裂中期,含32P的染色单体共8条
B. 4个细胞可能处于减数第二次分裂的前期或者中期
C. 形成细胞乙的过程发生过同源染色体的配对和交换
D. 4个细胞完成分裂后,最多有2个细胞不含32P
【答案】D
【分析】减数分裂过程:①细胞分裂前的间期:细胞进行DNA复制;②MI前期:同源染色体联会,形成四分体,形成染色体、纺锤体,核仁核膜消失,同源染色体非姐妹染色单体可能会发生交叉互换;③MI中期:同源染色体着丝粒对称排列在赤道板两侧;④MI后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合,移向细胞两极;⑤MI末期:细胞一分为二,形成次级精母细胞或形成次级卵母细胞和第一极体;⑥MII前期:次级精母细胞形成纺锤体,染色体散乱排布;⑦MII中期:染色体着丝粒排在赤道板上;⑧MII后期:染色体着丝粒分离,姐妹染色单体移向两极;⑨MII末期:细胞一分为二,次级精母细胞形成精细胞,次级卵母细胞形成卵细胞和第二极体。
【详解】A、精原细胞核DNA中的P均标记为,共4条DNA,4条染色体,精原细胞在不含的培养液中培养,经过DNA半保留复制,每条DNA都含有一条带标记的单链,每条染色单体上含有1条DNA,所以该精原细胞在有丝分裂中期,含的染色单体共8条,A正确;
B、题干叙述明确表示减数第一次分裂已经完成,细胞中有两条染色体,因此只可能处于减数第二次分裂前期或中期,B正确;
C、精原细胞进行一次有丝分裂后,产生的子细胞每个DNA上有一条链含有,减数分裂完成复制后,每条染色体上有1个单体含有,另一个单体不含,减数第一次分裂结束,每个细胞中应该含有2条染色体,四个染色单体,其中有两个单体含有放射性,但乙细胞中有3个染色单体含有放射性,原因是形成乙的过程中发生了同源染色体的配对和交换,C正确;
D、甲、丙、丁完成减数第二次分裂产生3个含的细胞,乙细胞有3个单体含有,完成减数第二次分裂产生的2个细胞都含有,因此4个细胞完成分裂形成8个细胞,至多有3个细胞不含,D错误。
故选D。
15. 有机污水引发水体富营养化,如图为不同富营养化程度对藻类种群数量影响的研究结果,其中鱼鳞藻、脆杆藻为中下水层草食鱼类的主要饵料,富营养化水体中微囊藻集中分布于水面形成“绿膜”。图中藻类数量是利用血细胞计数板计数的结果。下列说法错误的是( )
A. 计数前应先在计数室上盖盖玻片然后滴加水样至盖玻片边缘
B. 三种营养化程度中中营养化的水体中鱼类的环境容纳量最大
C. 富营养化水体中藻类的分布情况可体现群落的垂直结构
D. 贫营养化水体中藻类数量少是因为有机污水输入至藻内的能量太少
【答案】D
【分析】题图分析,水体中营养化时,鱼鳞藻、脆杆藻较多,水体富营养化时,微囊藻数量多。随着氮、磷元素增多,鱼鳞藻数量减少,脆杆藻数量先增加后减少,微囊藻数量增加。微囊藻产生的毒素可在动物体内积累,产生生物富集作用,营养级越高,生物体内毒素浓度越高。
【详解】A、利用血细胞计数板计数藻类数量时应先在计数室上盖盖玻片然后滴加水样至盖玻片边缘,让水样自行渗入计数室,A正确;
B、根据题意可知,鱼鳞藻、脆杆藻是鱼类的主要饵料,水体中营养化时,鱼鳞藻、脆杆藻较多,因此三种营养化程度中中营养化的水体中鱼类的食物最多,即环境容纳量最大,B正确;
C、不同藻类在水体的垂直方向上分层分布,体现了群落的垂直结构,可充分的利用阳光等资源,C正确;
D、有机污水中的能量不能被藻类利用,污水中的有机物会被分解者分解,形成的无机盐可被藻利用,D错误。
故选D。
二、非选择题。(本题共5小题,共55分。)
16. 中国茶文化源远流长,贯穿五千年的文明史。品茶既是一种生活方式,也是哲学和艺术的载体。成都的盖碗茶是中国茶文化中的独特代表,是成都人“闲适安逸”的气质缩影。盖碗茶的韵味不仅在“器”,也在于“味”。茶叶的品质主要取决于茶树的鲜叶质量和茶叶加工技术。茶树生长受诸多因素影响,遮光和茶园间作(相间种植2种或2种以上植物)是提高茶叶品质的有效方法。为提高茶叶品质,增加经济效益,技术人员开展了一系列的研究,请回答下列问题:
(1)茶树叶肉细胞中的叶绿素a主要吸收_______光,利用纸层析法分离茶树绿叶中色素的原理为______,分离得到的色素带中,胡萝卜素呈_______色。研究发现,使用蓝色遮阳网可提高蛋白质的含量,从而提高茶树品质,但也存在茶叶减产风险,减产的原因可能是________。
(2)如图为不同天气下茶树单作时的净光合速率(Pn)。晴天12:00限制光合作用的直接因素是_____。茶园间作有利于提高茶树净光合速率,“茶园内为桐木则留焉。桐木之性与茶相宜,茶至夏而畏日,桐木至春而渐茂……”种植桐木后,茶树在夏天光照强度大的中午,Pn的变化趋势与图中_____对应的曲线最吻合。
(3)夏季采茶,因茶多酚含量高等原因饮用价值较低,相关研究表明:氨基酸含量的增加可提高茶汤的鲜爽度;揉捻是制茶的第一道工序,可形成茶条并适当破坏茶叶组织,有助于改善茶叶品质。为提升夏茶利用率,提高茶农收入,科研人员研究了不同处理对茶汤中氨基酸含量的影响,结果如下图,据图分析:
①该实验的自变量是_____。
②使用纤维素酶处理茶树细胞,一方面,通过提高氨基酸含量改善茶叶品质;另一方面,纤维素酶破坏植物细胞壁,促进纤维素水解成______,从而增进茶汤的甜醇度。
【答案】(1)①. 红光和蓝紫 ②. 不同色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢 ③. 橙黄 ④. 遮阴会使光照强度减弱,降低光反应速率进而影响暗反应,光合速率降低,有机物合成量减少
(2)①. CO2浓度 ②. 多云天
(3)①. 酶浓度、酶种类、揉捻时间 ②. 葡萄糖
【分析】叶绿体色素的提取和分离实验:(1)提取色素原理:色素能溶解在酒精等有机溶剂中,所以可用无水酒精等提取色素。(2)分离色素原理:各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同,从而分离色素,溶解度大,扩散速度快,溶解度小,扩散速度慢。
【解析】(1)光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素,其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。类胡萝卜素包括叶黄素和胡萝卜素,其中胡萝卜素呈橙黄色。不同色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢,因此纸层析法可分离绿叶中光合色素。遮阴会降低光照强度,使光合速率下降,则有机物合成量减少,因此使用蓝色遮阳网可提高蛋白质的含量,从而提高茶树品质,但也存在茶叶减产风险。
(2)晴天12:00光照过强,茶树的蒸腾作用较强,茶树气孔部分关闭,导致 CO₂吸收减少,成为光合作用的直接限制因素。桐木在夏季枝叶茂盛,可为茶树遮挡强光,避免气孔关闭和 CO₂供应不足,使中午净光合速率(Pn)下降幅度较小,与图中多云天对应的曲线最吻合。
(3)①自变量是指研究者主动操纵、改变的变量。由图可知,实验的自变量包括酶浓度、酶种类、揉捻时间。
②纤维素的基本单位是葡萄糖,因此纤维素酶可将纤维素水解成 葡萄糖,增进茶汤的甜醇度。
17. 施肥和围封(不放牧)是影响高寒草甸生物量和物种多样性的重要因素,其过程和机制对高寒草甸生态系统可持续发展具有重要意义。科研人员以青藏高原东部高寒草甸为对象,通过短期施肥和围封探究了其对植物地上生物量、植物物种丰富度、群落透光率的影响,结果如表所示。图为甲、乙两组中三类植物地上生物量的变化。请回答下列问题。
(1)高寒草甸中的多数植物在早春来临时开始萌发,并迅速开花和结实,到了夏季其生活周期结束,这体现了群落的______性。调查高寒草甸植物地上生物量时,需齐地收割植物地上部分并称量其______(填“鲜重”或“干重”)。
(2)该地生物群落中各种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于______。研究高寒草甸植物的生态位,通常研究它的种群密度、______(答出2点即可)等。
(3)由下图可知,与甲组相比,施肥导致______植物的养分限制被解除。同时,乙组莎草科(普遍比禾本科矮)的物种数显著减少,结合表中数据分析其原因是_______。由此可推知,为提高高寒草甸植物物种丰富度应采取______(填“围封”或“放牧”)措施。
(4)草原土壤有机碳库是生物圈中最重要的碳库之一,对全球气候变化的调节起着至关重要的作用,这体现了生物多样性的_____价值。为缓解温室效应,应_____(填“扩大”或“缩小”)草原土壤有机碳库。
【答案】(1)①. 季节 ②. 干重
(2)①. 不同生物充分利用环境资源 ②. 植株高度、在研究区域内出现的频率、与其他物种的关系等
(3)①. 禾本科(禾本科)植物 ②. 地上生物量增加导致群落透光率降低,莎草科植物在光的竞争中不占优势 ③. 放牧
(4)①. 间接 ②. 扩大
【分析】(1)生物多样性通常有三个主要的内涵,即生物种类的多样性、基因(遗传)的多样性和生态系统的多样性。
(2)物种丰富度是生态学中衡量群落生物多样性的一个重要指标,指的是某个群落或生态系统中所包含的物种总数,它反映了该区域内物种的丰富程度。
【解析】(1) 高寒草甸中多数植物在早春萌发、夏季完成生活周期,这种随季节变化呈现的生长发育规律,体现了群落的季节性。群落的季节性是指群落组成和外貌随季节变化而发生有规律的波动。调查植物地上生物量时,需齐地收割地上部分并称量其干重。因为鲜重会受植物含水量影响(如不同时间、环境下含水量差异大),而干重能更准确反映植物积累的有机物总量,是衡量生物量的标准方法。
(2)物群落中各种生物占据相对稳定的生态位,意味着不同物种在食物、空间、资源利用等方面存在分化,这有利于充分利用环境资源,同时降低物种间的直接竞争,维持群落的稳定。研究植物的生态位,通常需调查其种群密度、植株高度、开花时间、分布范围、与其他物种的竞争或共生关系等。这些特征共同构成了物种在群落中的生态位,反映其在生态系统中的功能地位和作用。
(3)由图Ⅰ可知,与甲组相比施肥导致禾本科植物地上生物量大增,养分限制被解除;同时,结合表格可知,乙组地上生物量明显多于甲组,说明禾本科在施肥的情况下,(禾本科)植物地上生物量增加导致群落透光率降低,莎草科植物在光的竞争中不占优势,因此乙组莎草科物种数显著减少;与对照组相比,围封组植物物种丰度度低于对照组,因此围封不利于提高物种丰富度,因此为提高高寒草甸植物物种丰富度应采取放牧措施;在适度放牧的情况下,牛羊啃食可抑制(禾本科)植物的地上生物量,进而缓解光竞争,提高了草原的生态多样性。
(4) 固碳、调节气候属于生物多样性的间接价值;温室效应是指大气层能够使太阳的短波辐射到达地面,但地表受热后向外放出的长波热辐射却被大气中的二氧化碳等温室气体吸收,从而导致地表与低层大气温度升高的现象,扩大草原土壤有机碳库,可以减少空气中的CO2量,缓解温室效应。
18. 光是一切生命的源动力,也是生命体最重要的感知觉输入。大量公共卫生调查显示,长期夜间过多光照(光暴露)会显著增加患糖尿病、肥胖的风险。哺乳动物感光主要依赖视网膜上的视锥细胞、视杆细胞和IpRGC(自感光视网膜神经节细胞),ipRGC可以对下丘脑发出密集的神经纤维。请回答下列问题:
(1)ipRGC对蓝光敏感,对红光不敏感,“敏感”是指_________,ipRGC属于反射弧中的_______。
(2)为研究光调节葡萄糖代谢的机制,我国科学家开展了如下实验。
实验一:实验鼠饥饿2小时后,注射一定量葡萄糖溶液,分别在黑暗和光照条件下检测2小时内血糖浓度变化,结果如图1所示。
实验二:对三种小鼠:①全盲、②iRGC不感光、③视锥细胞和视杆细胞不感光,在黑暗和光照条件下分别进行葡萄糖代谢能力检测,结果如图2所示(AUC为血糖含量曲线与横坐还时间轴围成的面积)
实验三:分别损毁感光正常小鼠下丘脑的SCN区和SON区,在黑暗和光照条件下进行葡萄糖代谢能力检测,结果如图3所示。
上述实验表明光_________(填“增强”或“减弱”)了小鼠的血糖代谢能力。光调节糖代谢的信号传导途径是:光→视网膜_________细胞→传入神经→________域、
(3)上述调节与棕色脂肪细胞的代谢也有关,小鼠夜间“光暴露”引发血糖水平上升程度高于对照组,原因是支配棕色脂肪组织的交感神经受到_______(填“促进或抑制”),使其对棕色脂肪细胞的促进作用发生变化,使棕色脂肪细胞对葡萄糖的摄取量________(填“升高”或“降低”)。交感神经与副交感神经对同一器官的作用通常是相反的,意义是_________。
(4)为验证“光暴露”还通过相关神经抑制棕色脂肪组织的产热过程,某实验小组用若干只生理状态相似的健康(空腹)小鼠进行实验,将上述小鼠随机均分为甲、乙、丙三组;对甲组小鼠给予黑暗处理,乙、丙两组小鼠进行相应处理;将三组小鼠置于其他条件相同且适宜的环境下培养一段时间后,检测并比较三组小鼠的棕色脂肪细胞产热量,发现丙组小鼠产热量最少。则乙组小鼠进行的处理是_______,丙组小鼠进行的处理是________。
【答案】(1)①. ipRGC能将光刺激转化为电信号 ②. 感受器
(2)①. 减弱 ②. ipRGC ③. (下丘脑)SON
(3)①. 抑制 ②. 降低 ③. 作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化
(4)①. 切断支配棕色脂肪组织的相关神经并进行“光暴露” ②. 处理进行“光暴露”处理
【分析】光与生命及健康关联:光作为生命源动力和重要感觉输入,长期过多光照(光暴露)会增加患糖尿病、肥胖风险,为后续研究光对代谢影响做背景铺垫。 感光结构基础:哺乳动物感光依赖视网膜上视锥细胞、视杆细胞和 ipRGC(自感光视网膜神经节细胞 ),且 ipRGC 可对下丘脑发出神经纤维,明确了光信号传导的起始结构。 实验相关:通过三个实验探究光调节葡萄糖代谢的机制,包括不同小鼠(全盲、ipRGC 不感光、视锥和视杆细胞不感光 )在黑暗和光照下的葡萄糖代谢检测,以及损毁下丘脑不同区域(SCN 区和 SON 区 )后的代谢检测,还涉及光暴露与棕色脂肪细胞代谢、神经调节关系的实验设计,为考查光对代谢调节的途径、机制及实验逻辑分析提供素材。
【解析】(1)“敏感” 是指 ipRGC能将光刺激转化为电信号,并产生兴奋 。因为在反射活动中,感受器的功能就是感受刺激并将刺激转化为兴奋,这里 ipRGC 对蓝光能产生相应反应,所以这样理解 “敏感”。 ipRGC 属于反射弧中的感受器。因为 ipRGC 能感受光(蓝光)刺激,符合感受器在反射弧中感受刺激的功能特点。
(2)图1中,实验小鼠饥饿2小时后,分别在光照以及黑暗条件下进行血糖浓度检测,刚开始时即时间为0,血糖浓度相等,但随着时间的推移,可以明显看到,在光照条件下的血糖浓度比黑暗条件下的血糖浓度高,光减弱了小鼠的血糖代谢能力。图2中,在黑暗条件下,三种小鼠AUC相等,而在光照条件下,只有ipRGC细胞感光的那组小鼠AUC明显偏高,可以判断∶光影响糖代谢功能是由ipRGC介导的;图3中损伤了SCN的小鼠在光照条件下AUC明显高于损伤了SON的小鼠AUC,结合题干信息ipRGC对下丘脑发出密集的神经纤维,可判断:ipRGC介导的光影响糖代谢功能与下丘脑的SON区有关,综上,实验表明光可通过神经调节的方式影响糖代谢,其信号传导途径是:光→视网膜ipRGC细胞→传入神经→下丘脑SON区。
(3)小鼠夜间 “光暴露” 引发血糖水平上升程度高于对照组,原因是支配棕色脂肪组织的交感神经受到抑制。因为交感神经对棕色脂肪细胞有促进作用,若其受到抑制,棕色脂肪细胞对葡萄糖的摄取等代谢活动会受影响。 交感神经受抑制,使其对棕色脂肪细胞的促进作用减弱,所以棕色脂肪细胞对葡萄糖的摄取量降低。 交感神经与副交感神经对同一器官的作用通常是相反的,意义是可以使机体对生理活动的调节更加精确,以适应复杂多变的环境。例如在不同的生理状态下,通过两者的拮抗作用来精细调节器官的活动。
(4)为验证“光暴露”通过交感神经调节棕色脂肪组织的产热过程,该实验的自变量为对小鼠是否进行“光暴露”处理、对小鼠是否进行切断交感神经的处理,因变量为小鼠的棕色脂肪细胞产热量,发现丙组产热量最少,应为光暴露但不切断神经,最终通过调节减少棕色脂肪组织的产热,乙组小组切断支配棕色脂肪组织的交感神经并进行“光暴露”处理,不能进行相应调节,
19. 荠菜果有三角形和卵形两种表型。让纯种的结三角形果的植株与结卵形果的植株杂交得F1,F1均表现为三角形果,从F1中随机选取部分植株自交得到F2,F2中表型及比例为三角形:卵形=15:1.研究人员对此提出了三种观点。
观点一:荠菜果的形状受两对独立遗传的等位基因A/a、B/b控制,aa与bb同时存在时表现为卵形,其余情况均表现为三角形。
观点二:荠菜果的形状受一对等位基因A/a控制,但含某种基因的部分花粉不育,导致F2的性状分离比偏离3:1。
观点三:荠菜果的形状受一对等位基因A/a控制,但基因型为aa的部分受精卵不能发育,导致F2的性状分离比偏离3:1。
请回答下列问题:
(1)依据观点一,可推测F2结三角形果植株中纯合子所占比例为________。若F2结三角形果植株自交,收获每一植株所结的种子后,将每株所结种子单独种植在一起可得到一个株系,观察多个这样的株系,则理论上,在所有株系中有4/15的株系所结果实的表型及比例相同,其表型及比例为________。
(2)依据观点三,基因型为aa的部分受精卵不能正常发育的原因可能是_______(答一点)。
(3)为探讨三种观点中哪一种是合理的,以F2中结卵形果植株和保留的F1为实验材料进行测交,F1植株应为_______(“父本”或“母本”)。请写出预期的实验结果及结论_______。
【答案】(1)①. 1/5 ②. 三角形:卵形=15:1或三角形:卵形=3:1
(2)基因型为aa的个体适应环境的能力较差;基因a的表达水平低,导致基因型为aa的个体的生存能力低
(3)①. 父本 ②. 若子代的表型及比例为三角形:卵形=3:1,则观点一成立;若子代的表型及比例为三角形:卵形=7:1,则观点二成立;若子代的表型及比例为三角形:卵形=5:1,则观点三成立
【分析】自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
【解析】(1)依据观点一,亲本的基因型为AABB、aabb,F1基因型为AaBb,F2中结三角形蒴果植株的基因型有AABB、AABb、AaBB、AaBb、AAbb、Aabb、aaBB、aaBb,分别占比1/16、2/16、2/16、4/16、1/16、2/16、1/16、2/16,F2三角形蒴果植株中纯合子所占比例为3/15,即1/5。4/15AaBb植株自交,F3蒴果的表型及比例为三角形∶卵形=15∶1;2/15Aabb植株和2/15aaBb植株自交,F3蒴果的表型及比例均为三角形∶卵形=3∶1。
(2)不同基因型个体存活率不同的原因可以从多个角度进行分析,包括遗传因素、环境影响、自然选择以及基因与表型之间的相互作用等。基因型为aa的部分植株不能存活的原因可能是基因型为aa的植株适应环境的能力较差;基因a的表达水平低,导致基因型为aa的植株的生存能力低等。
(3)观点二涉及 “部分花粉不育”,需通过父本花粉传递检测,观点一和三与花粉育性无关。因此,F₁应作为父本(若为母本,无法体现花粉不育的影响)。若观点一成立,母本基因型为aabb,父本基因型AaBb,子代表型及比例为三角形∶卵形=3∶1;若观点二成立,母本基因型为aa,父本基因型为Aa,由F2中卵形占比为1/16可推出含基因a的花粉有6/7不育,故子代表型及比例为三角形∶卵形=7∶1;若观点三成立,母本基因型为aa,父本基因型为Aa,由F2中卵形占比为1/16可推出子代基因型为aa的受精卵有4/5不能存活,故子代表型及比例为三角形∶卵形=5∶1。
20. 抗凝血酶Ⅲ为一种含有432个氨基酸的单链糖蛋白,是血浆中抗凝血系统最重要的成分,它主要由肝脏合成后进入血液,抗凝血酶Ⅲ水平降低可发生血栓或DIC(弥散性血管内凝血)。研究人员利用转基因奶山羊乳腺生物反应器生产人抗凝血酶Ⅲ。
(1)获取人抗凝血酶Ⅲ基因:从人肝细胞获取相应的mRNA,经逆转录形成人抗凝血酶ⅢCDNA,PCR扩增。PCR扩增其中一个引物为5'-TTTATGTATTCCAATGTGATAGG-3',PCR引物碱基数一般在15—30个之间,过短则导致DNA扩增的_______差。另外,设计引物时需注意_______,以防止自身折叠成发夹结构或形成二聚体。
构建基因表达载体:首先从奶山羊基因组文库分离出β—酪蛋白基因,然后去除其部分编码序列,保留启动部位,将人抗凝血酶Ⅲ基因连接至其启动序列后,在人抗凝血酶Ⅲ基因及前端的β—酪蛋白分泌肽BNA序列之间加一个Ek蛋白酶酶切位点的DNA序列,人抗凝血酶Ⅲ基因之后加入一个新霉素抗性基因,如图所示:
(2)胚胎成纤维细胞的转化:从奶山羊胚胎中分离成纤维细胞,放在动物细胞培养液中培养,常用________法将前述表达载体导入成纤维细胞,也可使用脂质体转化法进行转化。转化后的细胞放入含________的培养液中培养,以筛选出转化细胞。
(3)奶山羊经过超数排卵和_______处理,分别获得成熟的卵母细胞和受体母羊。将阳性转基因成纤维细胞放入含低浓度胎牛血清的培养液中进行培养,后将其与去核卵母细胞一起用电刺激以促进________,从而完成核移植。经胚激活、培养获得早期胚胎移入受体母羊,妊娠产出克隆羊羔。
(4)克隆羊的阳性鉴定:取少量克隆羊组织经研磨、过滤及离心,取上清液加入_______以析出DNA,用限制性内切核酸酶处理,得到的产物进行电泳。电泳时凝胶需放入缓冲液中,缓冲液的作用除了维持一定的pH外,还需具有良好的_______,以利于DNA在电场中迁移。电泳后将DNA变性成单链后转移到硝酸纤维素膜上,用32P标记的探针进行杂交,经放射显影检测克隆羊细胞是否成功转化。
(5)待克隆羊成年并产奶,收集奶样,可_______技术鉴定克隆羊是否成功表达人抗凝血酶Ⅲ基因。经电泳、比对,发现克隆羊产生的抗凝血酶分子量比人抗凝血酶大,原因是其________,可用________处理以得到与人抗凝血酶Ⅲ完全相同的产物。
(6)细菌具有易培养,繁殖速度快等优点,是基因工程生产的良好工程菌。本研究利用动物乳腺反应器生产人抗凝血酶而不选用细菌,原因是细菌_______。
【答案】(1)①. 特异性 ②. 引物自身及引物之间不能有连续较多碱基的互补
(2)①. 显微注射 ②. 新霉素
(3)①. 同期发情 ②. 细胞融合
(4)①. 95%冷酒精 ②. 导电性
(5)①. 抗原—抗体杂交 ②. 含有β—酪蛋白分泌肽序列(和蛋白酶酶切位点氨基酸序列)③. Ek蛋白酶
(6)不含内质网等细胞器
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。(4)目的基因的检测与鉴定。
【解析】(1)PCR引物不能过长或过短,过短会导致DNA扩增的特异性差;引物自身及引物之间不能有连续较多碱基的互补,以防止自身折叠成发夹结构或形成二聚体。
(2)常用显微注射法将表达载体导入动物细胞。由于表达载体含新霉素抗性基因,转化后的细胞放入含新霉素的培养液中培养,以筛选出阳性细胞。
(3)胚胎移植的受体母羊需同期发情处理。将阳性转基因成纤维细胞与去核卵母细胞一起用电刺激以促进细胞融合从而完成核移植。
(4)DNA不溶于酒精,因此上清液加入95%冷酒精可析出DNA;电泳时缓冲液的作用是维持一定的pH外,还需具有良好的导电性,以利于DNA在电场中迁移。
(5)可用抗原一抗体杂交技术鉴定某种蛋白质(人抗凝血酶Ⅲ);克隆羊产生的抗凝血酶分子量比人抗凝血酶大,根据题意分析原因是其含有β—酪蛋白分泌肽序列(和蛋白酶酶切位点氨基酸序列)。由于此序列与人抗凝血酶间有Ek蛋白酶酶切序列,可用Ek蛋白酶处理以得到与人抗凝血酶Ⅲ完全相同的产物。
(6)本研究利用动物乳腺反应器生产人抗凝血酶而不选用细菌,原因是细菌不含内质网等细胞器,不能对合成的人抗凝血酶Ⅲ进行糖基化等加工。
接穗
接穗1
接穗2
接穗3
砧木
野生型W
野生型W
野生型W
接穗表现
抗虫
不抗虫
抗虫
组别
处理
植物地上生物量/干重(g/m2)
植物物种丰富度(种)
群落透光率(%)
甲
对照(放牧)
120
36
35
乙
施肥
214
25
7
丙
围封
109
25
11
丁
施肥+围封
144
20
4
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