2019届山东省烟台市、菏泽市高三(5月)高考适应性练习(一)理科综合生物试卷(解析版)
展开烟台市菏泽市2019年高考适应性练习(一)
理科综合能力试题
1.细胞结构与功能存在密切的联系,下列有关叙述,正确的是
A. 细胞在癌变过程中,细胞膜成分发生改变,表面的糖蛋白增加
B. 选择透过性的基础是细胞膜上的载体蛋白和磷脂分子具有特异性
C. 突触前膜、突触后膜都属于生物膜系统,在内环境稳态调节中发挥着重要作用
D. 线粒体上附着有与细胞呼吸有关的酶,与其分解葡萄糖产生丙酮酸的功能相适应
【答案】C
【解析】
【分析】
有氧呼吸分为三个阶段,第二、三阶段发生在线粒体中,线粒体是有氧呼吸的主要场所,而葡萄糖分解形成丙酮酸属于第一阶段,发生在细胞质基质中。组成生物膜的磷脂分子是相同的,没有特异性,生物膜的特异性与其上蛋白质的种类有关。细胞中的细胞膜、细胞器膜和核膜等结构共同构成生物膜系统,突触前膜是神经元轴突末梢的膜,突触后膜是神经元胞体的膜或树突的膜,突触前膜、突触后膜都属于生物膜系统。癌细胞的细胞膜上的糖蛋白减少,使细胞容易扩散和转移,同时癌细胞的细胞膜表面会出现甲胎蛋白等。
【详解】A、细胞在癌变过程中,细胞膜成分发生改变,表面的甲胎蛋白、癌胚抗原等蛋白质会增加,而糖蛋白等物质会减少,A错误;
B、选择透过性的基础是细胞膜上的载体蛋白具有特异性,而磷脂分子没有特异性,B错误;
C、生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜,突触前膜、突触后膜都是细胞膜,属于生物膜系统,与兴奋在突触之间的传递密切相关,在内环境稳态调节中发挥着重要作用,C正确;
D、线粒体上附着有与细胞呼吸有关酶,但葡萄糖分子产生丙酮酸发生在细胞质基质中,D错误。
故选C。
2.下列与人体神经调节有关的叙述,错误的是
A. 寒冷环境下骨骼肌不自主的战栗是人脑的高级功能
B. 缺氧会影响肽类神经递质的合成与释放
C. 某些神经递质能调节某些腺体的分泌活动
D. 膜内外K+、Na+分布不均匀是兴奋在神经纤维上传导的基础
【答案】A
【解析】
【分析】
本题主要考查神经调节的有关知识。神经调节的基本方式是反射,反射包括条件反射和非条件反射,如骨骼肌不自主的战栗属于非条件反射;神经递质由突触前膜以胞吐的形式释放,需要消耗能量,可作用于下一个神经元、肌肉或者某些腺体;兴奋在神经纤维上的传导主要是由于膜内外K+、Na+分布不均匀,受刺激部位与相邻部位产生电位差。
【详解】A、人脑的高级功能包括语言、学习、记忆和思维等方面,寒冷环境下骨骼肌不自主的战栗是人脑的低级功能,属于非条件反射,A错误;
B、肽类神经递质的合成与释放需要消耗能量,缺氧能通过影响有氧呼吸过程而影响细胞中能量的产生,B正确;
C、在特定情况下,突触释放的神经递质,也能使肌肉收缩和某些腺体分泌;C正确;
D、静息电位是钾离子外流形成,动作电位是由钠离子内流形成的,因此细胞膜内外K+、Na+分布不均匀是神经纤维兴奋传导的基础;D正确。
故选A。
3.下列改变实验条件和材料之后,不能达到实验目的的是
A. 豆浆煮沸变性后冷却,先加入一定浓度NaOH,再滴加CuSO4溶液,以证明其中含有蛋白质
B. 将甲基绿染液和吡罗红染液分别对洋葱鳞片叶内表皮细胞染色,以观察DNA和RNA分布
C. 将l4C标记的大肠杆菌在l2C培养基中培养一代,提取DNA离心,证明其进行半保留复制
D. 在未做预实验的情况下,通过划分更细的浓度梯度,调查促进技条生根的最适生长素浓度
【答案】B
【解析】
豆浆煮沸变性后,仍可以与双缩脲试剂产生紫色反应,A项正确;甲基绿染液和吡罗红染液应混合使用,以观察DNA和RNA分布,B项错误;将l4C标记的大肠杆菌在l2C培养基中培养一代,提取DNA离心,可以证明其进行半保留复制,C项正确;在未做预实验的情况下,可以通过划分更细的浓度梯度,调查促进枝条生根的最适生长素浓度,D项正确。
4.B型血友病是伴X染色体隐性遗传病,患者体内先天性缺乏凝血因子IX,导致凝血障碍。已知男性群体和女性群体的该致病基因频率相等,并且该病在男性中的发病率为2.5万分之一。下列相关叙述错误的是
A. B型血友病女性患者的儿子一定是该病的患者
B. B型血友病会在一个家系的几代人中连续出现
C. 在女性群体中,B型血友病携带者的比例约为0.008%
D. 在男性群体中,B型血友病致病基因的基因频率为0.004%
【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查人类遗传病和伴性遗传的有关内容。伴X染色体隐性遗传病具有以下特点:男性患病基因只能从母亲那里遗传,以后只能传给女儿,在遗传学上出现交叉遗传的特点。
【详解】A、根据题干信息知,B型血友病是一种伴X染色体隐性遗传病,根据伴X染色体隐性遗传病的遗传特点,可推断B型血友病女性患者的儿子一定是该病的患者,A正确;
B、“在一个家系的几代人中连续出现”属于显性遗传病的特点,而B型血友病是伴X染色体隐性遗传病,不具备上述特点,B错误;
C、根据题干信息“已知男性群体和女性群体该致病基因频率相等”,进一步推知在女性群体中携带者的比例为2×(1-0.004%)×0.004%≈0.008%,C正确;
D、根据题干信息“该病在男性中的发病率为2.5万分之一”及男性患者的基因型,可判断在男性群体中,B型血友病致病基因的基因频率等于该病在男性中的发病率2.5万分之一,即0.004%,D正确。
故选B。
5.下列关于生物进化叙述,正确的是
A. 生物的各种变异都为进化提供了原材料
B. 种群是生物进化的基本单位,也是自然选择的对象
C. 光合生物出现后,为好氧生物的出现创造了条件,是共同进化的实例之一
D. 若没有其他影响因素,一个随机交配的小群体的基因频率在各代保持不变
【答案】C
【解析】
【分析】
现代生物进化理论的基本观点:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变;突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、变异分两大类,即可遗传变异与不可遗传变异,只有可遗传变异才能为进化提供了原材料,A错误;
B、种群是生物进化的基本单位,但自然选择的对象是个体即表现型,B错误;
C、光合生物产生氧气为好氧型生物提供了生存的条件,而好氧型生物呼吸产生的二氧化碳又为光合生物的光合作用提供了更多的原料,两者互相合作共同发展和进化,C正确;
D、虽然没有其他因素的影响,但是由于群体数量较少,因此小群体的基因频率在各代可能会发生改变,D错误。
故选C。
【点睛】解答本题的关键是识记和理解现代生物进化理论的基本观点,明确生物进化的实质是种群基因频率的改变、新物种产生的标志是生殖隔离。
6.中华文明传承五千多年,积淀了丰富的生态智慧。如“天人合一”的基本内涵就是人与自然的和谐共生。根据这一思想和生态学知识,下列说法不正确的是
A. 适时、有计划地采伐、捕捞有利于生态系统的保护,体现了人与自然和谐共生
B. 生物多样性对维持生态系统稳定性具有重要作用,体现了其间接价值
C. 生态工程的主要任务是生态修复和重建,对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善,并提高生态系统的生产力
D. 若人与自然和谐统一,农业生态系统中物质便可自我循环,但能量需系统外提供
【答案】D
【解析】
【分析】
1、生物多样性的价值:潜在价值,目前人类尚不清楚;间接价值,对生态系统起到重要调节功能;直接价值,对人类有食用、药用和工业原料等实用意义。
2、与传统农业相比,生态农业的优点有实现对物质再循环利用;实现对能量的多级利用,提高了能量的利用率;有利于生态环境的保护等。
3、生态系统物质循环和能量流动具有不同的特点。在物质循环过程中,无机环境中的物质可以被生物群落反复利用,具有全球性;能量流动则不同,能量流经生态系统各个营养级时,是逐级递减的,而且是单向流动,而不是循环流动的。
【详解】A、我们强调保护生物多样性,并不意味着禁止开发和利用,例如,保护森林生态系统,并不完全禁止采伐树木,相反,适时地、有计划地进行合理的采伐,不仅能够获得林木产品,还有利于森林生态系统的更新;对于海洋生态系统,适时、适量的捕捞,不仅能够收获经济效益,而且有利于幼鱼的生长发育,这样才能长久地实现渔业的高产稳产,A正确;
B、生物多样性的间接价值是对生态系统起到重要的调节功能,B正确;
C、一般来说,生态工程的主要任务是对已被破坏的生态环境 (或受损的生态系统)进行修复,对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善,并提高生态系统的生产力,与传统的工程相比,生态工程具有少消耗、多效益、可持续发展等特点,C正确;
D、物质循环是对于整个生物圈来说的,对于农业生态系统,物质不能自给自足,需要从系统外补充,D错误。
故选D。
7.美国学者克里斯琴在对某种野外鼠类研究时发现内分泌系统也能调节自身种群密度,下图是该调节机制的示意图。请分析回答:
(1)野外调查该鼠类种群密度应采用__________法。图示B、C是与种群密度变化直接相关的种群特征,它们分别是:___________________________。
(2)根据上图来看,内分泌系统中参与调节的重要器官A应是______________。激素调节该鼠类种群密度的机制是______________,该机制也是生态系统自我调节能力的基础。
(3)研究发现,野外该鼠类的部分种群会将社群压力以信息的形式“感染”给地理位置相近、种群密度较大的另一些种群,引起相同的生态效应。由此可见,生态系统中______________________离不开信息传递。
【答案】 (1). 标志重捕法 (2). 出生率和死亡率 (3). 垂体 (4). 负反馈调节 (5). 生物种群的繁衍
【解析】
【分析】
根据克里斯琴提出的内分泌调节种群密度的机制,由图可知,性激素减少会导致B降低,故B是出生率;抵抗力降低会导致C升高,故C是死亡率;器官A能分泌生长激素,故A是垂体。
【详解】(1)野外鼠的活动能力强、活动范围大,因此调查其种群密度应采用标志重捕法;直接决定种群密度大小的是出生率和死亡率。
(2)生长激素是由垂体分泌的,因此图中内分泌系统中参与调节的重要器官A应是垂体;激素调节该鼠种群密度的机制是负反馈调节,该机制也是生态系统自我调节能力的基础。
(3)结合图中信息可知,生态系统中生物种群的繁衍都离不开信息传递。
【点睛】本题主要考查了种群密度的调查方法及种群特征、生态系统自我调节能力的基础和生态系统中信息传递的作用等知识点,这些知识点都是种群和群落以及生态系统及其稳定性章节里面的常考知识点,题目相对简单,做题关键在于能识记相关的基础知识,做到理解记忆,熟能生巧。
8.当CO2浓度增到一定程度时,光合速率不再升高,这时的外界CO2浓度为CO2饱和点。研究人员对处于生长期的A、B两种绿色植物进行实验探究,下图表示植物A与植物B的净光合速率随CO2浓度变化的实验结果。请回答下列问题:
(1)本实验的自变量是____________。图中CO2浓度低于b时,限制植物B光合作用的环境因素是________________。在适宜温度下,当外界CO2浓度等于植物A的CO2饱和点时,限制植物A光合作用强度的外界因素主要是____________。
(2)超过CO2饱和点时再增加CO2浓度,光合作用强度不再增加,甚至受到抑制。从酶和暗反应这两个角度分析,可能的原因是__________________________________。
(3)在其他条件适宜情况下,若将植物B培养在缺镁的环境中,则a点将向______移动。如果将植物A、B种植在同一个密封无色并给予适宜光照的玻璃容器中,则________(填“植物A”或“植物B”)先死亡。
【答案】 (1). CO2浓度和植物种类 (2). CO2浓度 (3). 光照强度 (4). CO2浓度升高,使pH降低,导致参与反应的酶活性降低;C5再生速率慢,没有足够的C5用于CO2的固定 (5). 右 (6). 植物B
【解析】
【分析】
据图分析,图中实验自变量是二氧化碳浓度和植物的种类,因变量是二氧化碳的净吸收速率,代表净光合速率。a点表示植物B的二氧化碳的补偿点,此时光合速率与呼吸速率相等;b点代表植物A的二氧化碳饱和点,此时光合速率达到最大值;由图可见植物A的二氧化碳补偿点和饱和点先于植物B达到,说明植物A比植物B更能利用较低浓度的二氧化碳进行光合作用。
【详解】(1)根据以上分析可知,图1实验的自变量是二氧化碳浓度和植物的种类;CO2浓度低于b时,植物B光合作用速率随着CO2浓度的升高而升高,所以限制植物B光合作用的环境因素是CO2浓度;在适宜温度下,当外界CO2浓度等于植物A的CO2饱和点时,光合速率不再增加,说明此时限制植物A光合作用强度的外界因素不再是二氧化碳浓度和温度,而是光照强度。
(2)根据题意分析,二氧化碳浓度超过饱和点以后光合速率不在增加,甚至受到抑制,是因为二氧化碳是暗反应的原料,当二氧化碳浓度升高时会使pH降低,导致参与暗反应的酶的活性降低;同时五碳化合物再生速率慢,没有足够的五碳化合物用于二氧化碳的固定。
(3)若将植物B培养在缺镁的环境中,则叶绿素合成不足导致光合速率降低,而呼吸速率基本不变,因此a点将右移;根据以上分析可知,植物A比植物B更能利用较低浓度的二氧化碳进行光合作用,因此若将植物A、B种植在同一个密封无色并给予适宜光照的玻璃容器中,植物B先死亡。
【点睛】解答本题的关键是掌握光合作用的过程以及影响因素,找出图中实验的自变量和因变量,说明图中因变量代表的是净光合速率,并分析a、b两点的含义及其可以进行的代谢的大小关系。
9.流感病毒为单链RNA病毒,有多种亚型。回答下列问题:
(1)当人体感染流感病毒时,病毒产生的毒素可以改变________中体温调节中枢的功能,使______________________(填两种激素)的分泌量增加,人体代谢加快,体温升高。
(2)适度发烧是人体对病毒入侵产生的一种正常防御反应,有利于提高人体免疫功能。发烧病人在体温逐渐恢复正常的过程中,依靠___________调节网络,最终实现______________的动态平衡。
(3)流感病毒能否通过接种疫苗来长期有效预防?_____。理由是___________________。
【答案】 (1). 下丘脑 (2). 甲状腺激素和肾上腺素 (3). 神经—体液—免疫 (4). 产热和散热 (5). 不能 (6). 疫苗具有专一性,只对特定病原体有效;禽流感病毒是RNA病毒,RNA为单链结构,不稳定,容易发生变异
【解析】
【分析】
本题主要考查体温调节机制、内环境稳态调节网络和免疫预防的知识点。甲状腺激素的分级调节维持体温恒定,机体通过神经—体液—免疫调节网络来维持内环境稳态,疫苗的发明和使用需要注意抗原抗体特异性结合这一特点。
【详解】(1)人体的体温调节中枢存在于下丘脑。促进人体代谢加快,升高体温的两种激素是甲状腺激素和肾上腺素。
(2)目前普遍认为,神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制,在这样的调节机制下人体体温逐渐恢复正常,逐渐实现产热与散热的动态平衡。
(3)禽流感病毒不能通过接种疫苗来长期有效预防,原因是疫苗具有专一性,只对特定的病原体有效,而禽流感病毒是RNA病毒,RNA为单链结构,不稳定,容易发生变异。
【点睛】本题的易错点在于没有理解禽流感病毒是单链的RNA病毒,结构不稳定,容易发生变异,所以流感病毒的疫苗接种不能长期有效预防。
10.野生型果蝇种群中有黄体、灰体、黑体、黑檀体四种类型的个体,体色的遗传同时受常染色体上的两对基因A、a与B、b控制。已知含A基因不含B基因的体色为黑体,而含B基因不含A基因的体色为黑檀体。将纯合黑体与黑檀体杂交,取F1中的灰体个体相互交配得F2,F2的表现型及其比例为灰体:黑体:黑檀体:黄体=6:3:2:1。回答下列问题:
(1)F1中灰体果蝇基因型为__________,F2中灰体果蝇的基因型有__________种。
(2)出现F2的表现型及其比例的可能原因是_________________。
(3)已知果蝇的性染色体上有一对基因D、d,分别控制着红眼和白眼的遗传。现有纯种雌雄红眼、纯种雌雄白眼及各种类型的杂合体果蝇,请通过一次杂交实验,确定D、d基因在性染色体上的位置,即分布在X、Y染色体的同源区段,还是非同源区段?请写出实验设计思路,预期实验结果及结论。________
【答案】 (1). AaBb (2). 2 (3). BB纯合致死 (4). 方法一:实验思路:选择纯合白眼雌性果蝇与纯合红眼雄性果蝇杂交。
实验结果分析与结论:若子代雌雄果蝇全表现为红眼,则基因位于X、Y染色体的同源区段;若子代雌性表现为红眼,雄性表现为白眼,则基因只位于X染色体上(X、Y染色体的非同源区段)
方法二:实验思路:选择杂合红眼雌性果蝇与纯合红眼雄性果蝇杂交。
实验结果分析与结论:若子代(雌)雄果蝇全表现为红眼,则基因位于X、Y染色体的同源区段;若子代(雌性表现为红眼,)雄性表现为红眼:白眼=1:1,则基因只位于X染色体上(X、Y染色体的非同源区段)
【解析】
【分析】
根据题意“含A基因不含B基因的体色为黑体,而含B基因不含A基因的体色为黑檀体”可知,黑体的基因型为A_bb,黑檀体的基因型为aaB_;亲本的基因型为A_bb和aaB_,亲本均为纯合子,即AAbb和aaBB,F1的基因型为AaBb,由于F2是通过F1(A_B_)相互交配得到,再根据“F2的表现型及其比例为灰体:黑体:黑檀体:黄体=6∶3∶2∶1”可知,灰体的基因型为A_B_,黄体的基因型为aabb。,且由此可确定两对等位基因遵循基因的自由组合定律,其中F2中表现型比例之所以不完全遵循“9:3:3:1”的变式,可能是存在灰体和黑檀体中有显性纯合致死(BB)的情况。
【详解】(1)(2)取F1中的灰体个体相互交配得F2,F2的表现型及其比例为灰体:黑体:黑檀体:黄体=6:3:2:1。说明F1中灰体的基因型为AaBb,A、a和B、b的遗传符合基因的自由组合定律。正常情况下,基因型为AaBb的个体自交,后代的性状分离比为9∶3∶3∶1,将F2的分离比与正常情况下的分离比比较,可推断BB显性纯合有致死作用,则F2中灰体果蝇的基因型有2种,分别是AABb、AaBb。
(3)根据X、Y染色体同源区段上的基因与非同源区段上的基因分布及遗传特点进行实验设计。实验思路一:选择纯合白眼雌蝇与纯合红眼雄蝇杂交。实验结果分析:若子代雌雄果蝇全表现为红眼,则基因位于X、Y染色体的同源区段;若子代雌果蝇表现为红眼,雄果蝇表现为白眼,则基因只位于X染色体上(X、Y染色体的非同源区段)。实验思路二:选择杂合红眼雌性果蝇与纯合红眼雄性果蝇杂交。实验结果分析:若子代(雌)雄果蝇全表现为红眼,则基因位于X、Y染色体的同源区段;若子代(雌性表现为红眼,)雄性表现为红眼:白眼=1:1,则基因只位于X染色体上(X、Y染色体的非同源区段)。
【点睛】解答本题的关键在于理解6:3:2:1是9∶3∶3∶1的变形,说明控制果蝇体色的两对等位基因遵循基因的自由组合定律,根据棋盘法及灰体和黑檀体均有果蝇致死现象,可推出存在BB纯合致死现象。
11.沉香精油是由沉香木经过水蒸气蒸馏法或萃取法提炼而成的,是沉香的精华所在。请回答下列问题:
(1)用水蒸气蒸馏法提取沉香精油比萃取法的出油率____________,原因可能是__________________。影响沉香精油萃取效率和质量的因素有很多,为了保证沉香精油的质量,可以采取的做法是__________________________。
(2)树种、受伤、细菌等微生物都是沉香树结香的条件。有人想把影响结香的细菌分离出来并鉴定,对配制的培养基采用高压蒸汽灭菌,目的是_________________。纯化菌株时划线的某个平板培养后,第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌落,第二划线区域的第一条线上无菌落,其它划线上有菌落。分析造成第二划线区域的第一条线无菌落的可能原因是________________________(答一点即可)。
(3)进行梯度稀释时的一般操作是将1mL菌液移入盛有9mL的无菌水中,常用稀释涂布平板法进行细菌计数,其原理是________________;但统计的菌落数往往_______(填“多于”或“少于”)稀释液中的活菌数,原因是:_____________________________。
【答案】 (1). 低 (2). 用水蒸气蒸馏法提取的沉香精油会失去部分挥发性小的成分(或萃取法会溶解出分子结构比较复杂的植物蜡、树脂和色素等挥发性小的成分) (3). 事先精制有机溶剂,除去杂质 (4). 使培养基中所有微生物永远丧失生长繁殖能力(杀死培养基中所有微生物,包括芽孢和孢子) (5). 接种环灼烧后未冷却划线(未从第一区域末端开始) (6). 培养基表面的一个菌落来源于一个活菌 (7). 少于 (8). 有些活菌在培养过程中死亡(个别菌落可能是由2个或多个细菌形成)
【解析】
【分析】
本题综合考查学生对植物芳香油的提取、培养基的灭菌、微生物的纯化与分离以及稀释涂布平板法等相关知识的识记和理解能力。熟记并理解相关的方法、原理、注意事项等基础知识、形成清晰的知识网络,在此基础上结合题意作答。
【详解】(1)用水蒸气蒸馏法提取沉香精油会失去部分挥发性小的成分,萃取可以弥补该缺陷,所以水蒸气蒸馏法提取比萃取法的出油率低。影响沉香精油萃取效率和质量的因素有很多,如萃取温度和时间等,为了保证沉香精油的质量,可以采取的做法是事先精制有机溶剂,除去杂质。
(2)培养基采用高压蒸汽灭菌是使用强烈的理化因素进行灭菌,目的是杀死培养基中所有微生物,包括芽孢和孢子。纯化菌株时,通常使用的划线工具是接种环,采用灼烧方法对其进行灭菌,划线的某个平板培养后,第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌落,第二划线区域所划的第一条线上无菌落,其他划线上有菌落,造成划线无菌落可能的原因是接种环灼烧后未冷却,或划线未从第一区域末端开始划线。
(3)稀释涂布平板法常用来进行微生物的计数,其原理是培养基表面的一个菌落来源于稀释液中的一个活菌,由于菌落可能是由两个或多个细胞形成,以及有些活菌在培养过程中死亡,所以统计的菌落数往往少于稀释液中的活菌数。
【点睛】对植物芳香油的性质及其提取方法(水蒸气蒸馏法、压榨法和萃取法)的适用条件、实验流程及微生物的纯化与分离和稀释涂布平板法原理等知识的识记和理解是答题的关键。
12.透明质酸酶是一种能够降低体内透明质酸的活性,从而提高组织中液体渗透能力的酶。下图是利用重叠延伸PCR技术获得新透明质酸酶基因的过程,NcoI和XhoI为限制酶识别位点。请分析回答下列问题:
(1)图中新透明质酸酶基因的获得是重叠延伸PCR技术在__________(基因敲除/基因的定点突变/融合基因的构建)方面的应用。透明质酸酶基因上的一段核苷酸序列为“-ATCTCGAGCGGG-”,则对该段核苷酸序列进行剪切的XhoI酶识别的核昔酸序列(6个核苷酸)为___________________。
(2)构建透明质酸酶基因表达载体时,使用的载体往往有特殊的标记基因,其作用是_________________;所用的DNA连接酶对所连接的DNA两端碱基序列________(有/没有)专一性要求。早期利用大肠杆菌作为受体细胞,后来发现毛霉或酵母菌更具优势,最可能的原因是_________________________。
(3)人体细胞间质有基膜粘连蛋白、多糖(如透明质酸)、蛋白多糖等成分。动物细胞培养时将取出的组织块分散成单个细胞的做法为____________________。链球菌等致病菌在侵染人体时,可产生透明质酸酶,试分析透明质酸酶在链球菌侵染过程中的作用是______________,其意义可能是____________________________________
【答案】 (1). 基因的定点突变 (2). -CTCGAG- 或 -GAGCTC- (3). 供重组DNA的鉴定和选择 (4). 没有 (5). (毛霉酵母菌)是真核细胞,有内质网和高尔基体加工 (6). 剪碎,用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理一段时间 (7). 分解宿主细胞间质的主要成分(或分解宿主细胞间质的透明质酸) (8). 破坏宿主的防御系统,利于致病菌入侵(或为细菌提供能源物质)
【解析】
【分析】
1、PCR过程有三个步骤:目的基因DNA受热变性后解旋为单链,引物与单链相应互补序列结合,在DNA聚合酶作用下延伸。
2、基因工程一般要经历四个步骤:提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
3、动物细胞培养的过程:取动物组织块——剪碎组织——用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞——制成细胞悬液——转入培养液中(原代培养)——放入二氧化碳培养箱培养——贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞制成细胞悬液——转入培养液(传代培养)——二氧化碳培养箱。
【详解】(1)重叠延伸PCR技术是一种基因的定点突变技术。限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定的切点上切割DNA分子。XhoI限制酶识别的序列及位点是5,-CTCGAG-3,中的C、T位点。所以若透明质酸酶基因上的一段核苷酸序列为“-ATCTCGAGCGGG-”,则对该段核苷酸序列进行剪切的XhoI酶识别的核昔酸序列为-CTCGAG- 或 -GAGCTC- 。
(2)表达载体的构建一般含有特殊的标记基因,其含有的标记基因的作用是便于重组DNA的鉴定和选择。DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来,所连接的DNA两端碱基序列没有专一性要求。用毛霉或酵母菌替代大肠杆菌作为受体更具有优势,是因为毛霉和酵母菌为真核生物,有对目的基因表达产物进行加工的内质网和高尔基体,产生的透明质酸酶是具有生物活性的。
(3)动物细胞培养时先取出动物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组织),再剪碎,再用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理一段时间使其分散成单个细胞。链球菌等致病菌在侵染人体时,可产生多种酶,如透明质酸酶等,能溶解细胞间质的透明质酸、纤维蛋白和其他蛋白质,破坏纤维所形成的脓肿壁,这样能破坏宿主的防御系统,利于致病菌入侵。
【点睛】本题的难点在于理解重叠延伸PCR技术。重叠延伸PCR是一种定点突变技术,对比突变前后的透明质酸酶基因可以看出,其基因内部的NcoI限制酶的识别位点消失,而基因端部的NcoI限制酶的识别位点没变,其目的是用NcoI限制酶切割DNA获取透明质酸酶基因时,避免基因内部被切割,以获得完整的目的基因。其次理解限制性核酸内切酶只能切割特定序列的特定位点也是解答本题的关键。