黑龍江省哈爾濱市實(shí)驗(yàn)中學(xué)2025屆高三壓軸卷生物試卷含解析_第1頁
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文檔簡介

黑龍江省哈爾濱市實(shí)驗(yàn)中學(xué)2025屆高三壓軸卷生物試卷請考生注意:1.請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上,請用0.5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2.答題前,認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》,按規(guī)定答題。一、選擇題(本大題共7小題,每小題6分,共42分。)1.下列關(guān)于生物學(xué)研究方法與操作的敘述,正確的是()A.可直接利用高倍鏡觀察植物細(xì)胞有絲分裂中期的圖像B.可利用放射性同位素標(biāo)記法追蹤光合作用過程中能量的轉(zhuǎn)化途徑C.刺激離體神經(jīng)纖維一端某點(diǎn)時(shí),其上連接的電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)一次D.利用搖床振蕩可增加酵母菌有氧呼吸裝置中培養(yǎng)液的溶氧量2.在植物體內(nèi)葉肉細(xì)胞中合成的蔗糖不斷運(yùn)出,再由篩管轉(zhuǎn)運(yùn)到其他部位貯存、利用。如圖表示蔗糖分子的跨膜運(yùn)輸及相關(guān)過程。有關(guān)敘述不正確的是()A.蔗糖載體和ATP—酶之間功能的差異與它們分子結(jié)構(gòu)的差異直接相關(guān)B.葉肉細(xì)胞保持較高的pH有利于蔗糖分子運(yùn)出C.進(jìn)出葉肉細(xì)胞的方式不同,但都需要借助相關(guān)蛋白質(zhì)D.圖中蔗糖和的運(yùn)輸都屬于主動(dòng)運(yùn)輸?shù)珒烧叩倪\(yùn)輸動(dòng)力不同3.枯草桿菌野生型與某一突變型的差異見下表。下列敘述正確的是()枯草桿菌核糖體S12蛋白55~58位氨基酸序列鏈霉素與核糖體的結(jié)合在含鏈霉素培養(yǎng)基中的存活率(%)野生型…—P—K—K—P—…能0突變型…—P—R—K—P—…不能100注:P一脯氨酸;K一賴氨酸;R一精氨酸A.突變型的產(chǎn)生是枯草桿菌的基因發(fā)生堿基對(duì)缺失或增添的結(jié)果B.鏈霉素通過與核糖體的結(jié)合,抑制了枯草桿菌細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄功能C.突變型的產(chǎn)生表明枯草桿菌種群的基因頻率發(fā)生了改變D.突變型枯草桿菌與野生型枯草桿菌不屬于同一個(gè)物種4.下列關(guān)于細(xì)胞的敘述,正確的是()A.生物體都是由細(xì)胞組成的B.細(xì)胞都能進(jìn)行分裂和分化C.細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)都是DNAD.細(xì)胞分解葡萄糖都能產(chǎn)生CO25.如圖為某病的發(fā)病原理。結(jié)合所學(xué)知識(shí),分析下列說法不正確的是()A.該病屬于人體免疫疾病中的自身免疫病B.激素A能夠促進(jìn)垂體細(xì)胞代謝,使激素B合成增加C.圖中所示抗體和激素B對(duì)甲狀腺的作用效應(yīng)可能相同D.使用免疫抑制劑能夠有效緩解該病患者的病癥6.下列有關(guān)果酒、果醋和腐乳制作的敘述,正確的是()A.參與果酒發(fā)酵和果醋發(fā)酵的微生物都含有線粒體B.果酒制成后只需將裝置轉(zhuǎn)移至溫度較高的環(huán)境中即可制作果醋C.在腐乳制作過程中必須有能生產(chǎn)蛋白酶的微生物參與D.在腐乳裝瓶時(shí)自下而上隨層數(shù)的增加逐漸減少鹽量7.新冠肺炎是由COVID-19病毒(單鏈RNA病毒)引起的一種急性傳染性疾病,下列敘述正確的是()A.人體感染COVID-19病毒后,在內(nèi)環(huán)境中會(huì)迅速增殖形成大量的病毒B.侵入人體內(nèi)的COVID-19病毒會(huì)刺激T細(xì)胞分泌淋巴因子與該病毒結(jié)合C.病毒為寄生生物,需要體液免疫和細(xì)胞免疫共同作用才能將其徹底清除D.當(dāng)人體再次感染COVID-19病毒,記憶細(xì)胞會(huì)迅速分泌抗體將其殺滅8.(10分)下列有關(guān)“一定”的說法中,全部正確的一組是①經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體加工的蛋白質(zhì),一定是分泌蛋白②細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì),一定是DNA③無論是真核細(xì)胞還是原核細(xì)胞,其“系統(tǒng)邊界”一定是細(xì)胞膜④植物細(xì)胞內(nèi)的色素,一定含有C、H、0、N、Mg⑤組成細(xì)胞的各種化學(xué)元素,在無機(jī)自然界一定能夠找到⑥種群J型增長的數(shù)學(xué)模型公式(Nt=N0)中的是指增長速率,其數(shù)值一定大于1A.①②③ B.④⑤⑥ C.①④⑥ D.②③⑤二、非選擇題9.(10分)蜘蛛絲是自然界中機(jī)械性能最好的天然蛋白纖維,其強(qiáng)度高于制作防彈衣的凱夫拉纖維,有廣泛的應(yīng)用前景,但如何大量獲取蜘蛛絲纖維的問題一直未解決。近期,中國科學(xué)家利用基因工程技術(shù)成功的在家蠶絲腺細(xì)胞中大量表達(dá)蜘蛛絲蛋白。(1)在轉(zhuǎn)基因過程中,若利用圖所示質(zhì)粒構(gòu)建基因表達(dá)載體,需要用_____________酶來切割目的基因,該切割方法的優(yōu)點(diǎn)是_____________________________________________(答出一點(diǎn)即可)。(2)為獲取大量的蜘蛛絲基因,常采用_______________技術(shù)對(duì)該基因進(jìn)行擴(kuò)增。擴(kuò)增蜘蛛絲基因前,需根據(jù)目的基因的核苷酸序列設(shè)計(jì)__________種引物。進(jìn)行擴(kuò)增時(shí)需先加熱至90~95℃,加入引物后冷卻至55~60℃,以上調(diào)控溫度操作的目的是____________________。(3)載體中的啟動(dòng)子是____________酶的識(shí)別結(jié)合位點(diǎn),以便于驅(qū)動(dòng)遺傳信息的表達(dá)過程;而載體本身的擴(kuò)增,需借助于載體上的_________________;載體上的標(biāo)記基因的作用是_____________________________。(4)研究人員發(fā)現(xiàn)若將蛛絲蛋白31號(hào)位的色氨酸替換為酪氨酸,蛛絲韌性可提高50%,這項(xiàng)成果用到的生物工程技術(shù)為____________________________。10.(14分)人參是一種名貴藥材,具有良好的滋補(bǔ)作用??诜xα-干擾素在慢性乙肝、丙肝及部分腫瘤的治療中有一定療效。下圖為科研人員制備能合成干擾素的人參愈傷組織細(xì)胞的流程,①~④表示相關(guān)的操作,EcoRⅠ、BamHⅠ為限制酶。請回答下列問題:(1)一個(gè)農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒分子經(jīng)BamHⅠ切割后,含有_____個(gè)游離的磷酸基團(tuán)。(2)步驟①中,利用PCR技術(shù)擴(kuò)增干擾素基因時(shí),設(shè)計(jì)引物序列的主要依據(jù)是______。設(shè)計(jì)引物時(shí)需要避免引物之間形成______,而造成引物自連。(3)過程②構(gòu)建基因表達(dá)載體的目的是______,同時(shí),使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。過程③中需先用______處理根瘤農(nóng)桿菌以便將基因表達(dá)載體導(dǎo)入。(4)過程④中,科研人員提取愈傷組織細(xì)胞的RNA后,先通過______過程獲得DNA,再進(jìn)行PCR擴(kuò)增,若最終未能檢測出干擾素基因,其可能原因是______。(5)科研人員認(rèn)為,將轉(zhuǎn)干擾素基因的人參愈傷組織加工成的藥物比單純干擾素的療效好,其依據(jù)是______。11.(14分)普通牛奶賴氨酸含量低,為提高牛奶中賴氨酸的含量,利用現(xiàn)代生物工程技術(shù),得到了一頭轉(zhuǎn)入外源賴氨酸基因的奶牛,預(yù)計(jì)將來其分泌的乳汁中含有更多的賴氨酸。下圖為培育轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的技術(shù)流程圖:(1)在過程①用到的兩種工具酶中,對(duì)核苷酸序列有嚴(yán)格要求的工具酶是______________,其作用的對(duì)象是兩個(gè)脫氧核苷酸之間的_______________鍵。(2)在基因表達(dá)載體中,目的基因的首端必須含有________,它是__________識(shí)別和結(jié)合的部位。(3)過程②中為獲得能大量產(chǎn)生賴氨酸的轉(zhuǎn)基因牛,該基因表達(dá)載體導(dǎo)入的受體細(xì)胞是_______________,常用的導(dǎo)入方法是________________法。(4)將該受體細(xì)胞培育成為一頭奶牛還需要的技術(shù)有:___________、_______________。(5)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中,培養(yǎng)環(huán)境中除須提供O2外還須混入一定量的_____,混入的氣體的主要作用是_________________。為保證被培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞處于無菌、無毒的環(huán)境,可以在細(xì)胞培養(yǎng)液中添加一定量的___________,以防培養(yǎng)過程中的污染。12.圖甲表示在不同溫度條件下C02濃度對(duì)某植物凈光合速率的影響;圖乙表示將該種植物葉片置于適宜的光照和溫度條件下,葉肉細(xì)胞中C5的相對(duì)含量隨細(xì)胞間隙C02濃度的變化曲線。請回答下列問題:(1)據(jù)圖甲可知,當(dāng)C02濃度分別為600μmol·L-1和1200μmol·L-1時(shí),更有利于該植物生長的溫度分別是________________。當(dāng)C02濃度為200μmol·L-1時(shí),28℃條件下該植物凈光合速率明顯低于20℃和15℃,原因可能是______________________________。(2)C02在RuBP羧化酶作用下與C5結(jié)合生成C3,據(jù)圖乙分析,A→B的變化是由于葉肉細(xì)胞吸收C02速率_________,在此階段暗反應(yīng)消耗ATP的速率_________;B→C保持穩(wěn)定的內(nèi)因是受到___________限制。(3)研究發(fā)現(xiàn),綠色植物中RuBP羧化酶具有雙重活性,催化如下圖所示的兩個(gè)方向的反應(yīng),反應(yīng)的相對(duì)速度取決于02和C02的相對(duì)濃度。在葉綠體中,在RuBP羧化酶催化下C5與___________反應(yīng),形成的___________進(jìn)入線粒體放出C02,稱之為光呼吸。光合產(chǎn)物1/3以上要消耗在光呼吸底物上,據(jù)此推測,C02濃度倍增可以使光合產(chǎn)物的積累增加,原因是___________。

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】

1、用同位素標(biāo)記化合物,讓它們一起運(yùn)動(dòng)、遷移,再用探測儀器進(jìn)行追蹤,可以明確化學(xué)反應(yīng)的詳細(xì)過程。用來研究細(xì)胞內(nèi)的元素或化合物的來源、分布和去向等,進(jìn)而了解細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能、化學(xué)物質(zhì)的變化、反應(yīng)機(jī)理等。2、光學(xué)顯微鏡使用時(shí)先在低倍鏡下調(diào)清物像,然后移動(dòng)裝片將觀察的目標(biāo)移至視野的中央,轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器,換上高倍物鏡,如果視野較暗可以通過調(diào)整光圈和反光鏡調(diào)整,若物像不夠清晰可以調(diào)整細(xì)準(zhǔn)焦螺旋。3、神經(jīng)纖維在未受到刺激時(shí),細(xì)胞內(nèi)的鉀離子外流,形成靜息電位,即表現(xiàn)為外正內(nèi)負(fù);受到刺激時(shí),細(xì)胞膜上的鈉離子通道開放,鈉離子內(nèi)流,形成動(dòng)作電位,即表現(xiàn)為外負(fù)內(nèi)正。神經(jīng)纖維上興奮部位和未興奮部位之間形成電流,興奮就以局部電流的形式進(jìn)行傳導(dǎo)?!驹斀狻緼、觀察處于有絲分裂中期的植物細(xì)胞,需要先在低倍鏡下找到目標(biāo),再換用高倍鏡觀察,A錯(cuò)誤;B、細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)代謝途徑可以采用同位素標(biāo)記法進(jìn)行追蹤研究,但不能追蹤光合作用過程中能量的釋放形式,B錯(cuò)誤;C、刺激離體神經(jīng)纖維一端某點(diǎn)時(shí),由于興奮在神經(jīng)纖維上可以雙向傳導(dǎo),其上連接的電流計(jì)指針會(huì)偏轉(zhuǎn)二次,C錯(cuò)誤;D、利用搖床震蕩可增加酵母菌有氧呼吸裝置中培養(yǎng)液的溶氧量,D正確。故選D。2、B【解析】

據(jù)圖分析,K+運(yùn)輸?shù)胶Y管,動(dòng)力是ATP,屬于主動(dòng)運(yùn)輸;蔗糖運(yùn)輸?shù)胶Y管,需要蔗糖載體,動(dòng)力是H+濃度差,也是主動(dòng)運(yùn)輸?!驹斀狻緼、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng),蔗糖載體與ATP酶的功能不同,其直接原因是組成蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)不同,A正確;B、根據(jù)圖示,蔗糖運(yùn)輸時(shí)與H+同向運(yùn)輸,因此,葉肉細(xì)胞內(nèi)H+多(pH低)更有利于蔗糖運(yùn)出葉肉細(xì)胞,B錯(cuò)誤;C、圖示H+進(jìn)葉肉細(xì)胞需要ATP提供動(dòng)力,為主動(dòng)運(yùn)輸,需要相關(guān)載體蛋白,H+出葉肉細(xì)胞需要蔗糖載體,不需要能量,屬于協(xié)助擴(kuò)散,C正確;D、圖示蔗糖主動(dòng)運(yùn)輸?shù)膭?dòng)力是膜兩側(cè)H+濃度差,而K+的運(yùn)輸動(dòng)力是ATP,D正確;故選B?!军c(diǎn)睛】本題考查物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方面的知識(shí),根據(jù)圖示物質(zhì)跨膜運(yùn)輸特點(diǎn),判斷物質(zhì)運(yùn)輸方式即可解題。3、C【解析】

分析表格可知,野生型的核糖體S12蛋白第55?58位的氨基酸序列為?P?K?K?P?,而突變型的氨基酸序列為?P?R?K?P?,即基因突變導(dǎo)致蛋白質(zhì)中一個(gè)氨基酸改變,該突變是由于基因中一個(gè)堿基對(duì)發(fā)生替換引起的?!驹斀狻緼、由分析可知,該突變是由于基因中一個(gè)堿基對(duì)發(fā)生替換引起的,A錯(cuò)誤;

B、鏈霉素通過與核糖體結(jié)合抑制其翻譯功能,B錯(cuò)誤;

C、突變型的產(chǎn)生表明枯草桿菌種群的基因頻率發(fā)生了改變,C正確;

D、突變型枯草桿菌與野生型枯草桿菌仍屬于同一個(gè)物種,新物種產(chǎn)生的標(biāo)志是生殖隔離,D錯(cuò)誤。

故選C。【點(diǎn)睛】本題結(jié)合表格考查了基因突變、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯的有關(guān)知識(shí),要求考生能夠識(shí)記基因突變的定義、特征等,能夠根據(jù)表格信息確定突變型的抗性,識(shí)記核糖體上發(fā)生的是遺傳信息的翻譯過程。4、C【解析】

1、細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。2、高度分化的細(xì)胞不再進(jìn)行細(xì)胞分裂。3、只要是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物,其遺傳物質(zhì)就是DNA。4、細(xì)胞有氧呼吸的產(chǎn)物是二氧化碳和水,無氧呼吸的產(chǎn)物是酒精和二氧化碳或乳酸。【詳解】A、除病毒外,絕大多數(shù)生物都是由細(xì)胞組成的,A錯(cuò)誤;B、已高度分化的細(xì)胞一般不再分裂,如精細(xì)胞,B錯(cuò)誤;C、細(xì)胞生物包括原核生物和真核生物,二者的遺傳物質(zhì)都是DNA,C正確;D、乳酸菌無氧呼吸分解葡萄糖時(shí)不產(chǎn)生CO2,D錯(cuò)誤。故選C。5、B【解析】

分析圖解可知,該病是抗體作用于自身組織細(xì)胞,導(dǎo)致自身組織損傷,因此屬于自身免疫病,A正確;激素A表示甲狀腺激素,該激素能夠促進(jìn)垂體的代謝,但是當(dāng)甲狀腺激素分泌過多時(shí)會(huì)抑制促甲狀腺激素的分泌,B錯(cuò)誤;圖中看出,抗體和促甲狀腺激素都作用于甲狀腺細(xì)胞上的受體,并且作用效果最終都是促進(jìn)甲狀腺分泌甲狀腺激素,C正確;使用免疫抑制劑能夠降低機(jī)體的特異性免疫反應(yīng),能夠有效的緩解該病的病癥,D正確。6、C【解析】

A、果醋制作醋酸菌是原核生物無線粒體,A錯(cuò)誤;B、果酒制成果醋溫度要升高,還要不斷地通入氧氣,B錯(cuò)誤;C、、在腐乳制作過程中必須有能生產(chǎn)蛋白酶的微生物參與才能將蛋白質(zhì)水解,提高利用價(jià)值,C正確;D、在腐乳裝瓶時(shí)自下而上隨層數(shù)的增加逐漸增加鹽量,D錯(cuò)誤。故選C。7、C【解析】

體液免疫和細(xì)胞免疫過程1.體液免疫過程為:大多數(shù)病原體經(jīng)過吞噬細(xì)胞等的攝取和處理,暴露出這種病原體所特有的抗原,將抗原傳遞給T細(xì)胞,刺激T細(xì)胞產(chǎn)生淋巴因子,少數(shù)抗原直接刺激B細(xì)胞,B細(xì)胞受到刺激后,在淋巴因子的作用下,開始一系列的增殖分化,大部分分化為漿細(xì)胞產(chǎn)生抗體,小部分形成記憶細(xì)胞??贵w可以與病原體結(jié)合,從而抑制病原體的繁殖和對(duì)人體細(xì)胞的黏附。2.細(xì)胞免疫過程:抗原經(jīng)吞噬細(xì)胞攝取、處理和呈遞給T淋巴細(xì)胞,接受抗原刺激后T淋巴細(xì)胞悔增殖、分化產(chǎn)生記憶細(xì)胞和效應(yīng)T細(xì)胞,效應(yīng)T細(xì)胞與相應(yīng)的靶細(xì)胞密切接觸,進(jìn)而導(dǎo)致靶細(xì)胞裂解死亡,抗原暴露出來,此時(shí)體液中抗體與抗原發(fā)生特異性結(jié)合形成細(xì)胞團(tuán)或沉淀,最后被吞噬細(xì)胞吞噬消化?!驹斀狻緼、人體感染COVID-19病毒后,在細(xì)胞中會(huì)迅速增殖形成大量的病毒,A錯(cuò)誤;B、侵入人體內(nèi)的COVID-19病毒經(jīng)過吞噬細(xì)胞的攝取和處理后,吞噬細(xì)胞將抗原呈遞給T細(xì)胞,T細(xì)胞接受抗原刺激后會(huì)增殖、分化為效應(yīng)T細(xì)胞和記憶細(xì)胞,效應(yīng)T細(xì)胞會(huì)與病毒寄生的宿主細(xì)胞密切接觸,導(dǎo)致靶細(xì)胞裂解死亡,失去寄生場所的病毒被相應(yīng)抗體特異性結(jié)合,而后會(huì)被吞噬、消滅,B錯(cuò)誤;C、病毒為胞內(nèi)寄生生物,需要體液免疫和細(xì)胞免疫共同作用才能將其徹底清除,C正確;D、當(dāng)人體再次感染COVID-19病毒,記憶細(xì)胞會(huì)迅速增殖、分化出大量的漿細(xì)胞,漿細(xì)胞會(huì)分泌出大量的抗體將其消滅,D錯(cuò)誤。故選C。8、D【解析】

①經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體加工的蛋白質(zhì),不一定是分泌蛋白,如溶酶體中的酶,①錯(cuò)誤;②細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì),一定是DNA,②正確;③真核細(xì)胞和原核細(xì)胞的“系統(tǒng)邊界”都是細(xì)胞膜,③正確;④植物細(xì)胞內(nèi)的色素不一定含有Mg,只有葉綠素含有Mg,④錯(cuò)誤;⑤組成細(xì)胞的各種化學(xué)元素,在無機(jī)自然界一定能夠找到,沒有一種元素是生物界所特有的,⑤正確;⑥種群J型增長的數(shù)學(xué)模型公式(Nt=N0)中的是指增長速率,其數(shù)值不一定大于1,⑥錯(cuò)誤。故選D。二、非選擇題9、XbaI和SacI防止目的基因自身環(huán)化、防止目的基因反向連接PCR2使DNA解鏈,然后使引物結(jié)合到互補(bǔ)DNA鏈上RNA聚合酶復(fù)制原點(diǎn)重組DNA的鑒別與選擇蛋白質(zhì)工程【解析】

1、基因工程的操作步驟包括:目的基因的獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、目的基因的檢測與鑒定。其中基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心步驟。基因表達(dá)載體的構(gòu)建:①過程:一般用同一種限制酶切割目的基因和運(yùn)載體,再用DNA連接酶將目的基因和運(yùn)載體連接形成重組DNA分子。②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給下一代并表達(dá)和發(fā)揮作用。③基因表達(dá)載體的組成:目的基因+啟動(dòng)子+終止子+標(biāo)記基因。(1)啟動(dòng)子在基因的首段,它是RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn),能控制著轉(zhuǎn)錄的開始;(2)終止子在基因的尾端,它控制著轉(zhuǎn)錄的結(jié)束;(3)標(biāo)記基因便于目的基因的鑒定和篩選。2、PCR擴(kuò)增技術(shù):PCR由變性--退火--延伸三個(gè)基本反應(yīng)步驟構(gòu)成:(1)模板DNA的變性:模板DNA經(jīng)加熱至93℃左右一定時(shí)間后,使模板DNA雙鏈或經(jīng)PCR擴(kuò)增形成的雙鏈DNA解離,使之成為單鏈,以便它與引物結(jié)合,為下輪反應(yīng)作準(zhǔn)備。(2)模板DNA與引物的退火(復(fù)性):模板DNA經(jīng)加熱變性成單鏈后,溫度降至55℃左右,引物與模板DNA單鏈的互補(bǔ)序列配對(duì)結(jié)合。(3)引物的延伸:DNA模板--引物結(jié)合物在Taq酶的作用下,以dNTP為反應(yīng)原料,靶序列為模板,按堿基配對(duì)與半保留復(fù)制原理,合成一條新的與模板DNA鏈互補(bǔ)的半保留復(fù)制鏈?!驹斀狻浚?)識(shí)圖分析可知,構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí),目的基因需要插入到啟動(dòng)子和終止子之間,圖中啟動(dòng)子和終止子之間存在XbaI和SacI的酶切位點(diǎn),因此需要用XbaI和SacI限制酶切割目的基因,以產(chǎn)生與質(zhì)粒相同的末端,相比用同一種酶進(jìn)行酶切,用兩種酶切割可以防止目的基因自身環(huán)化或防止目的基因反向連接。(2)為獲取大量的蜘蛛絲基因,常采用PCR擴(kuò)增技術(shù)擴(kuò)增目的基因。利用PCR技術(shù)擴(kuò)增蜘蛛絲基因前,需根據(jù)目的基因的核苷酸序列設(shè)計(jì)2種引物分別與2條模板鏈結(jié)合;進(jìn)行PCR時(shí)需加熱至90~95℃然后冷卻至55~60℃,此操作的目的是使DNA解鏈,然后使引物結(jié)合到互補(bǔ)DNA鏈上。(3)基因表達(dá)載體中的啟動(dòng)子能夠與RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合,才能驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)錄過程,而載體本身的擴(kuò)增,需借助于載體上的復(fù)制原點(diǎn)進(jìn)行,載體上的標(biāo)記基因的作用是鑒別與篩選含有重組DNA的受體細(xì)胞。(4)研究人員發(fā)現(xiàn)若將蛛絲蛋白31號(hào)位的色氨酸替換為酪氨酸,蛛絲韌性可提高50%,這是對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行的改造,因此利用的是蛋白質(zhì)工程技術(shù)?!军c(diǎn)睛】本題考查基因工程的知識(shí)點(diǎn),要求學(xué)生掌握基因工程的操作步驟,特別是把握基因表達(dá)載體的組成及其構(gòu)建過程,識(shí)記啟動(dòng)子和復(fù)制原點(diǎn)的作用,理解限制酶的選擇原則并結(jié)合圖示正確判斷需要的限制酶的種類,掌握PCR擴(kuò)增技術(shù)的原理和過程,理解基因工程和蛋白質(zhì)過程的區(qū)別,這是該題考查的重點(diǎn)。10、2干擾素基因兩端的部分核苷酸序列堿基互補(bǔ)配對(duì)使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在,并且可以遺傳給下一代Ca2+逆轉(zhuǎn)錄導(dǎo)入人參愈傷組織細(xì)胞的干擾素基因未能轉(zhuǎn)錄(或干擾素基因未能導(dǎo)入人參愈傷組織細(xì)胞)藥物既有干擾素的治療作用,又有人參的滋補(bǔ)作用【解析】

分析圖解:圖中過程①表示利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因,過程②表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建,過程③表示將重組質(zhì)粒導(dǎo)入根瘤農(nóng)桿菌,過程④表示目的基因的檢測和鑒定。【詳解】(1)質(zhì)粒是一種環(huán)狀的DNA,不含游離的磷酸集團(tuán)。經(jīng)BamHⅠ切割含有一個(gè)識(shí)別位點(diǎn)的質(zhì)粒后,會(huì)形成一條鏈狀DNA,含有2個(gè)游離的磷酸集團(tuán)。(2)步驟①中,利用PCR技術(shù)擴(kuò)增干擾素基因時(shí),設(shè)計(jì)引物序列的主要依據(jù)是干擾素基因兩端的部分核苷酸序列;設(shè)計(jì)引物時(shí)需要避免引物之間形成堿基互補(bǔ)配對(duì),而造成引物自連。(3)過程②構(gòu)建的基因表達(dá)載體的目的是使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在,并且可以遺傳給下一代中;微生物細(xì)胞作為受體細(xì)胞時(shí),需要鈣離子處理使其變?yōu)楦惺軕B(tài)細(xì)胞,即過程③中需先用Ca2+處理根瘤農(nóng)桿菌以便將基因表達(dá)載體導(dǎo)入細(xì)胞。

(4)在利用反轉(zhuǎn)錄法合成目的基因時(shí),科研人員提取愈傷組織細(xì)胞的RNA后,先通過逆轉(zhuǎn)錄過程獲得DNA再進(jìn)行PCR擴(kuò)增;干擾素基因未能導(dǎo)入人參愈傷組織細(xì)胞或?qū)肴藚⒂鷤M織細(xì)胞的干擾素基因未能轉(zhuǎn)錄,這會(huì)導(dǎo)致通過該方法不能檢測出干擾素基因。

(5)科研人員認(rèn)為,將干擾素的治療作用與人參的滋補(bǔ)作用相結(jié)合,能在抗病毒、抗腫瘤和免疫調(diào)節(jié)等方面發(fā)揮協(xié)同作用,使得藥物既有干擾素的治療作用,又有人參的滋補(bǔ)作用,因此將轉(zhuǎn)干擾素基因的人參愈傷組織加工成的藥物比單純干擾素的療效要好?!军c(diǎn)睛】本題考查基因工程的相關(guān)知識(shí),要求考生識(shí)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(xì)節(jié)問題,識(shí)記PCR技術(shù)的原理和過程,能結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確答題。11、限制性內(nèi)切酶(限制酶)磷酸二酯啟動(dòng)子RNA聚合酶受精卵顯微注射早期胚胎培養(yǎng)胚胎移植CO2維持培養(yǎng)液的pH抗生素【解析】

1.基因工程技術(shù)的基本步驟:(1)目的基因的獲取:方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成;(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建:是基因工程的核心步驟,基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等;(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞:根據(jù)受體細(xì)胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣.將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法;將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法;將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)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(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù);②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù);③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù).個(gè)體水平上的鑒定:抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。2.胚胎移植是指將雌性動(dòng)物的早期胚胎,或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動(dòng)物的體內(nèi),使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù),這是胚胎工程的最后一道工序?!驹斀狻浚?)過程①為基因表達(dá)載體的構(gòu)建,在該過程中用到限制酶和DNA連接酶,限制酶能識(shí)別雙鏈DNA中特定的核苷酸序列,并使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。(2)一個(gè)基因表達(dá)載體的組成,除了目的基因外,還必須有啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等,啟動(dòng)子位于目的基因的首端,是一段特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段,它是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位,并驅(qū)動(dòng)基因的轉(zhuǎn)錄。(3)本實(shí)驗(yàn)的最終目標(biāo)獲得能大量產(chǎn)生賴氨酸的轉(zhuǎn)基因牛,因此,過程②(目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞)中的受體細(xì)胞應(yīng)該是受精卵,常用顯微注射法將目的基因表達(dá)載體導(dǎo)入。(4)圖中的受體細(xì)胞為受精卵,將該受體細(xì)胞經(jīng)過早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)成適宜階段的早期胚胎,然后通過胚胎移植技術(shù)將早

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