资源描述
江西省校级联考2025年生物高三上期末达标检测试题
请考生注意:
1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
一、选择题(本大题共7小题,每小题6分,共42分。)
1.生物体利用的能源物质主要是糖类和油脂,油脂的氧原子含量较糖类中的少而氢的含量多。因此可用一定时间内生物产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值来大致推测细胞呼吸底物的种类。下列叙述错误的是( )
A.将果蔬储藏于充满氮气的密闭容器中,呼吸作用的第二阶段没有ATP生成
B.严重的糖尿病患者与其正常时相比,上述比值会降低
C.富含油脂的植物种子在萌发初期,上述比值会低于1
D.健康的成人在剧烈运动的过程中,上述的比值会大于1
2.下列关于真核细胞结构和功能的叙述,正确的是( )
A.溶酶体内水解酶的加工与内质网、高尔基体有关
B.细胞核是细胞遗传和代谢的主要场所
C.所有细胞都具有复杂的生物膜系统
D.细胞膜的功能特性与膜蛋白有关而与磷脂分子无关
3.生态系统的一个重要特点是它常常趋向于稳态。图甲表示载畜量对草原中生产者的净生产量的影响(净生产量即生产者光合作用制造的有机物总量与自身呼吸消耗量的差值)。图乙表示生殖数量或死亡数量与种群大小的关系。下列说法错误的是( )
A.由图甲可知,C点以后生态系统的稳态将受到破坏
B.由图甲可知,适量的放牧有利于维持草原生态系统的稳态
C.由图乙可知,F 点时种群的年龄组成为衰退型
D.从图乙可知,F 点表示该环境所能维持的种群最大数量
4.米象是一种以小麦种子为食、活动能力弱的昆虫。在食物与空间不受限制、没有天敌的环境中,温度和小麦含水量对该种温带米象种群增长率(rm)的影响,如右图所示。据此做出的分析不正确的是
A.调查小麦中米象的种群密度时需随机取样
B.在300C、小麦含水量14%时米象危害较重
C.在25℃、含水量10%时米象种群数量开始下降
D.若研究对象为热带米象,曲线峰值将向右移动
5.物质甲能阻断神经细胞膜上的Na+通道和影响某些神经递质的释放,过量误食会导致心率减慢,注射适量肾上腺素可使心率恢复正常。下列相关叙述错误的是( )
A.正常情况下,机体能通过调节维持心脏活动的稳态
B.物质甲阻断神经细胞膜上的Na+通道后,Na+内流受阻
C.物质甲能影响某些神经递质的释放,从而影响神经元之间的兴奋传递
D.肾上腺素为心肌细胞提供能量,使心率加快
6.为临床检测肿瘤坏死因子(TNF-α ),利用“噬菌体展示技术”获得TNF-α抗体,需要获得TNF-α抗体的基因片段,插入到噬菌体基因组中,经过筛选得到能正确表达TNF-α抗体的噬菌体,进行大量扩增。下列相关叙述不正确的是 ( )
A.将TNF-α抗体的基因片段与噬菌体DNA重组需用限制酶和DNA连接酶
B.在细菌体内,噬菌体以自身氨基酸为原料合成TNF-α抗体
C.TNF-α抗体随子代噬菌体的重新组装而展示在噬菌体表面
D.噬菌体通过侵染细菌繁殖,增殖速度快,更容易快速获得抗体
7.下列各项特征中与多细胞生物统一完成生命活动无关的是( )
A.细胞的分化 B.细胞的调亡
C.细胞成分稳定不变 D.细胞间的信息交流
8.(10分)下图示一生态系统中的三种生物及其标号,下列叙述中正确的是
A.①、③、⑥的差异属于遗传多样性
B.①~⑩的全部基因构成了种群基因库
C.⑥~⑩某时期内无新基因产生,但该种群基因频率却可能发生变化
D.该生态系统中的所有生物和非生物因素之和称为生态系统的多样性
二、非选择题
9.(10分)下图甲为某校生物兴趣小组探究光照强度对茉莉花光合作用强度影响的实验装置示意图,图乙为所测得的结果。请据图回答下列问题:
(1)实验测得,当用40 W灯泡照射时,红色液滴没有发生移动,这是因为此时________________,当改用80 W灯泡照射时,叶绿体中C5的含量将______。
(2)图乙中B点以后,限制茉莉花光合速率的主要环境因素有__________。
(3)图甲所示装置无法测得A点数据,除非将其中的NaHCO3溶液换为______________溶液,且将装置放在________环境中。在A点,产生ATP的结构有_____________。
(4)茉莉花的生长需要浇水,但浇水过多易发生烂根现象。请说明原因:_________________。
10.(14分)2229年诺贝尔生理学或医学奖颁给了揭示人体细胞的氧气感知通路及信号机制的科学家。下图表示氧气供应正常时,细胞内低氧诱导因子(HIF-2a)会被蛋白酶降解;氧气供应不足时,HIF-2a将转移到细胞核中。该项研究不仅在基础科研上极具价值,更有望为癌症等多种疾病的治疗打开思路。请据图回答下列问题:
(2)正常条件下,氧气通过_____________的方式进入细胞,细胞内合成HIF-2a的场所是_____________。
(2)云南呈贡训练基地海拔2222多米,中国田径队常在此集训以提高成绩。高海拔地区氧气供应不足,运动员细胞中的HIF-2α将通过_____进入细胞核,和其他因子(ARNT)一起与EPO基因上游的调控序列结合,_____________(选填“促进”、“抑制”)EPO基因的表达,EPO可刺激骨髓造血干细胞,使其____________,从而提高氧气的运输能力。
(3)由上述信号机制可知,干扰HIF-2α的_____________是治疗贫血的新思路。
(4)为了进一步探究HIF-2a的作用,研究人员进行了以下实验,请分析回答。
注射物
肿瘤质量(g)
培养9天
培养22天
实验鼠
HIF-2α基因缺陷型胚胎干细胞
2.7
2.8
对照鼠
野生型胚胎干细胞
2.7
3.2
肿瘤细胞的_____________将导致肿瘤附近局部供氧不足,请从打破癌细胞缺氧保护机制的角度提出治疗癌症的新思路:_____________。
11.(14分)萝卜的蛋白A具有广泛的抗植物病菌作用,而且对人体没有影响。我国科学家欲获得高效表达蛋白A的转基因大肠杆菌作为微生物农药,做了相关研究。
(1)研究者用相同的_________酶处理蛋白A基因和pET质粒,得到重组质粒,再将重组质粒置于经_________处理的大肠杆菌细胞悬液中,获得转基因大肠杆菌。
(2)检测发现,转入的蛋白A基因在大肠杆菌细胞中表达效率很低,研究者推测不同生物对密码子具有不同的偏好,因而设计了与蛋白A基因结合的两对引物(引物B和C中都替换了一个碱基),并按图2方式依次进行4次PCR扩增,以得到新的蛋白A基因。
①这是一种定点的_________技术。
②图2所示的4次PCR应该分别如何选择图1中所示的引物?请填写以下表格(若选用该引物划“√”,若不选用该引物则划“×”)。_____
引物A
引物B
引物C
引物D
PCR1
PCR2
PCR3
PCR4
(3)研究者进一步将含有新蛋白A基因的重组质粒和_________分别导入大肠杆菌,提取培养液中的蛋白质,用_________方法检测并比较三组受体菌蛋白A的表达产物,判断新蛋白A基因表达效率是否提高。为检测表达产物的生物活性,研究者将上述各组表达产物加入到长满了植物病菌的培养基上,培养一段时间后,比较_________的大小,以确定表达产物的生物活性大小。
(4)作为微生物农药,使用时常喷洒蛋白A基因的发酵产物而不是转蛋白A基因的大肠杆菌,其优点是_________。
12.苦荞是一种有名的经济植物,其含有的黄酮类化合物具有降血糖、血脂等功效。CHS是合成黄酮类化合物的关键酶。有人把经修饰的CHS基因导入苦荞细胞中,培育高产黄酮苦荞品系。按图示回答:
(1)将修饰后的CHS基因与Ti质粒连接成重组Ti质粒的酶称为________________,这种酶主要有两类,恢复的化学键是_______________,其中能“缝合”平末端的是________________。
(2)基因工程中构建基因表达载体的目的是________________________。
(3)图中将修饰后的CHS基因导入苦荞体细胞的方法称为_____________,用此方法的受体植物细胞可以释放出_____________物质吸引农杆菌移向细胞。如果是单子叶植物常采用的导入方法是______________。
(4)检测转基因苦荞培育是否成功,个体水平上可以比较__________________进行鉴定。
参考答案
一、选择题(本大题共7小题,每小题6分,共42分。)
1、D
【解析】
1、有氧呼吸的过程:
第一阶段:在细胞质的基质中。
反应式:1C6H12O6(葡萄糖)2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量( 2ATP)
第二阶段:在线粒体基质中进行。
反应式:2C3H4O3(丙酮酸)+6H2O20[H]+6CO2+少量能量( 2ATP)
第三阶段:在线粒体的内膜上,这一阶段需要氧的参与,是在线粒体内膜上进行的。
反应式:24[H]+6O212H2O+大量能量(34ATP)
2、无氧呼吸的过程:
第一阶段:在细胞质的基质中。
反应式:1C6H12O6(葡萄糖)2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量( 2ATP)
第二阶段:在细胞质基质
反应式:2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]2C2H5OH(酒精)+2CO2
或2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]2C3H6O3(乳酸)
无论是分解成酒精和二氧化碳,或者是转化成乳酸无氧呼吸,都只在第一阶段释放出少量的能量,生成少量ATP。
【详解】
A、将果蔬储藏于充满氮气的密闭容器中,细胞基本进行无氧呼吸,绝大多数果蔬无氧呼吸的产物是酒精和CO2,第二阶段没有ATP生成,A正确;
B、严重的糖尿病患者其细胞利用糖类的能力减弱,细胞会以油脂作为能源物质,所以产生的CO2摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值相比正常时会降低,B正确;
C、富含油脂的种子在萌发初期主要利用油脂为能源物质,所以产生的CO2摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值低于1,C正确;
D、健康的成人在剧烈运动的过程中,会通过无氧呼吸补充能量,但仍以有氧呼吸为主,人体无氧呼吸产生的是乳酸,并不产生二氧化碳,故上述比值等于1,D错误。
故选D。
2、A
【解析】
1、溶酶体水解酶是蛋白质是由粗面内质网核糖体合成的。溶酶体水解酶是消化酶 应该算是消化类蛋白质 需要经过高尔基在加工,溶酶体内的酶为蛋白质,蛋白质是由核糖体合成内质网加工高尔基体再加工和修饰,最终由高尔基体以出芽方式形成囊泡,即为溶酶体。
2、在真核细胞中,细胞膜、核膜以及细胞器膜,在结构和功能上是紧密联系的统一整体,它们形成的结构体系,称为生物膜系统。
3、细胞膜的结构特性是具有一定的流动性,功能特性是具有选择透过性。
【详解】
A、溶酶体内的酶为蛋白质,蛋白质是由核糖体合成内质网加工高尔基体再加工和修饰,最终由高尔基体以出芽方式形成囊泡,即为溶酶体,A正确;
B、细胞核是遗传信息库,是细胞遗传和代谢的控制中心,而细胞代谢的主要场所是细胞质基质,B错误;
C、原核细胞只有细胞膜,不具有复杂的生物膜系统,C错误;
D、细胞膜的功能特性是具有选择透过性,细胞膜的功能特性与膜蛋白有和磷脂分子均有关,D错误。
故选A。
本题考查细胞结构和功能的知识,考生识记细胞各结构和功能,明确分泌蛋白的合成和分泌过程是解题的关键。
3、C
【解析】
据图甲分析,随着载畜量的增加,生产者的净生产量先增加后减少,合理的载畜量为A-C点。
据图乙分析,出生率和死亡率的差值为种群的增长率,随着种群数量的增加,种群增长率先增加后减少为0,因此种群数量呈现S型曲线。
【详解】
A、从图甲可知,C点以后生产者的净生产量低于不放牧的草原,生态系统的稳态将受到破坏,A正确;
B、由图甲可知,适度放牧有利于提高并维持草原生态系统的稳态,B正确;
C、从图乙可知,F点时出生率等于死亡率,种群数量基本不变,年龄结构为稳定性,C错误;
D、从图乙可知,F点之前出生率大于死亡率,种群数量持续增加,F点时种群数量达到最大,即该环境所能维持的种群最大值(K值),D正确。
故选C。
4、C
【解析】
A、调查米象的种群密度需随机取样,使结果更接近实际值,A正确;
B、曲线表示,在30℃、小麦含水量14%时米象种群增长率最大,危害较重,B正确;
C、在25℃、小麦含水量10%时,米象种群增长率下降,但数值大于零,种群数量还是增加的,C错误;
D、热带米象,适宜增殖的温度高,曲线峰值将向右移动,D正确。
故选C。
5、D
【解析】
两个神经元之间或神经元和肌肉细胞之间形成的结构,我们称为突触。突触由突触前膜,突触间隙和突触后膜形成。兴奋在神经元上以电信号的形式传导,在突触间转化为化学信号。突触前膜释放神经递质,与其对应的突触后膜上的特异性受体结合,使得下一个神经元兴奋或抑制。突触后膜上的“受体”与相应神经递质结合,引起下一个细胞产生兴奋或抑制,使突触后膜的电位发生变化,兴奋后突触后膜由外正内负变为外负内正,抑制后突触后膜仍旧为外负内正,但电位差可能进一步加大。
【详解】
A、正常情况下,机体能通过调节维持心脏活动的稳态,A正确;
B、物质甲阻断神经细胞膜上的Na+通道后,Na+内流受阻,B正确;
C、物质甲能影响某些神经递质(兴奋性神经递质)的释放,从而影响神经元之间的兴奋传递,过量误食会导致心率减慢,C正确;
D、肾上腺素不能为心肌细胞提供能量,D错误。
故选D。
6、B
【解析】
本题考查与基因工程相关的知识,基因工程的基本操作程序是:目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入到受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
【详解】
将TNF-α抗体的基因片段与噬菌体DNA重组需用限制酶和DNA连接酶,A正确;在细菌体内,噬菌体以细菌的氨基酸为原料合成TNF-α抗体,B错误;因为噬菌体由DNA和蛋白质构成,DNA在内部,外面包裹着蛋白质,所以TNF-α抗体随子代噬菌体的重新组装而展示在噬菌体表面,C正确;噬菌体通过侵染细菌繁殖,增殖速度快,更容易快速获得抗体,D正确。综上所述因此选B。
熟悉基因工程的基本操作程序及噬菌体的结构和生活习性是解题的关键。
7、C
【解析】
细胞是生物体结构和功能的基本单位。
单细胞的生物,单个细胞就能完成各种生命活动。多细胞的动物植物,他们依赖各种分化的细胞密切合作,共同完成一系列复杂的生命活动。
【详解】
A、大部分多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作,共同完成一系列复杂的生命活动,A正确;
B、在生命延续过程中,死亡的细胞要及时更新,细胞凋亡需要以细胞为单位而有条不紊的进行,对多细胞生物的生命稳定性起重要作用,B正确;
C、组成生物体的细胞不是一成不变的,它们在完成各项生命活动的同时,其内在成分不断发生变化,C错误;
D、细胞间的信息交流依赖于不同的细胞分工合作,实现生物体功能上的协调,与多细胞生物统一完成生命活动密切相关,D正确。
故选C。
8、C
【解析】
A、①、③、⑥是不同物种,不同物种的差异属于物种多样性,A错误;
B、同一种群所有个体所含的全部基因称为基因库,而①~⑩包含不同物种,所包含的全部基因不能称为基因库,B错误;
C、⑥~⑩在一段时期内没有产生新的基因,但染色体变异和自然选择等因素也会导致种群基因频率发生改变,C正确;
D、该生态系统中的所有生物和非生物因子之和称为生态系统,但不能称为生态系统的多样性,D错误。
故选C。
二、非选择题
9、光合作用强度与呼吸作用强度相等 增加 CO2浓度 NaOH 黑暗 细胞质基质、线粒体 浇水过多会导致根细胞进行无氧呼吸产生酒精,引起烂根现象
【解析】
题图分析:甲装置中,紫茉莉既进行有氧呼吸又进行光合作用,研究本装置可以发现,NaHCO3的作用是起着二氧化碳缓冲液的作用,可以维持环境中二氧化碳浓度的稳定,所以液滴的移动主要取决于环境中氧气量的高低变化,而二氧化碳的增加或减少对液滴的移动并不影响,因此若植物光合作用速率高于呼吸作用速率,则释放氧气导致液滴右移;若植物光合作用速率小于呼吸作用速率,则吸收氧气导致液滴左移;若植物光合作用等于呼吸作用速率,则氧气总量不变,液滴不发生移动。乙图中A点表示只有细胞呼吸,B点对应的光照强度为该植物光的饱和点。
【详解】
(1)实验测得,当用40W灯泡照射时,红色液滴没有发生移动,则此时光合速率等于呼吸速率。改用80W灯泡照射时,光反应强度增大,光反应可以为暗反应提供更多的ATP和还原氢,因而三碳化合物可以更快地被还原成五碳化合物,五碳化合物的含量增多。
(2)B点为茉莉花的光饱和点,故B点以后,限制茉莉花光合速率的主要环境因素有温度、CO2浓度等除光照强度以外的其他因素。
(3)A点数据为植物的呼吸速率,若要测植物的呼吸速率,需将装置中的NaHCO3溶液换成NaOH溶液,并且将植物放在黑暗条件下,因为在黑暗条件下,植物只进行呼吸作用,消耗氧气生成二氧化碳,生成二氧化碳被NaOH吸收掉,因而气体总量会减少,减少的气体量即为呼吸作用消耗的氧气量。在A点时植物只进行呼吸作用,呼吸作用中会产生ATP,故产生ATP的结构有细胞质基质和线粒体。
(4)茉莉花的生长需要浇水,但浇水过多土壤中氧气缺乏,会导致根细胞进行无氧呼吸产生酒精,引起烂根现象。
熟知光合作用和呼吸作用的基础知识是解答本题的关键!掌握光合速率和呼吸速率的测定方法是解答本题的另一关键!
10、自由扩散 核糖体 核孔 促进 增殖分化出大量红细胞 降解 增殖(迅速增殖) 降低癌细胞中HIF-2a的含量,或阻断HIF-2a与ARNT的结合
【解析】
根据题意和识图分析可知,在正常氧条件下,HIF-2a在脯氨酸羟化酶、蛋白酶体和VHL的作用下被降解;而在缺氧条件下,HIF-2a通过核孔进入细胞核内,促进EPO 基因的表达,而使促红细胞生成素(EPO)增加,使得细胞适应低氧环境。
【详解】
(2)氧气进入细胞的方式为自由扩散。HIF-2a是蛋白质,合成场所在核糖体。
(2)若氧气供应不足,HIF-2a是大分子,将通过核孔进入细胞核。HIF-2a与ARNT一起与EPO基因上游的调控序列结合,增强该基因的表达水平,使EPO合成和分泌增加。EPO(促红细胞生成素)可刺激骨髓造血干细胞增殖和分化,生成大量红细胞,从而提高氧气的运输能力。
(3)由题意可知,氧气供应不足时,HIF-2a会提高氧气的运输能力,因此干扰HIF-2a的降解是治疗贫血的新思路。
(4)肿瘤细胞的增殖需要能量,将导致肿瘤附近局部供氧不足。打破癌细胞缺氧保护机制,从本题可知,HIF-2a会提高氧气的运输能力,因此降低癌细胞中HIF-2a的含量,或阻断HIF-2a与ARNT的结合,可为治疗癌症提供新思路。
学会处理图片和文字信息并能和基本的知识点如细胞呼吸、细胞增殖等联系起来是解答本题的关键。
11、限制酶和DNA连接 CaCl2 基因突变
引物A
引物B
引物C
引物D
PCR1
√
√
×
×
PCR2
×
×
√
√
PCR3
×
×
×
×
PCR4
√
×
×
√
含有蛋白A基因的重组质粒、空质粒(pET质粒) 抗原-抗体杂交 抑菌圈 对人、畜、农作物和自然环境安全;不会造成基因污染;有效成分纯度较高
【解析】
(一)基因工程的基本工具
1、“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)
(1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。
(2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。
(3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。
2、“分子缝合针”——DNA连接酶
(1)两种DNA连接酶(E•coliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较:
①相同点:都缝合磷酸二酯键。
②区别:E•coliDNA连接酶来源于大肠杆菌,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶来源于T4噬菌体,可用于连接粘性末端和平末端,但连接效率较低。
(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键.DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。
3、“分子运输车”——载体
(1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。
②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。
③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。
(2)最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核DNA之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。
(3)其它载体:噬菌体的衍生物、动植物病毒。
(二)基因工程的基本操作程序
第一步:目的基因的获取
1、目的基因是指:编码蛋白质的结构基因。
2、原核基因采取直接分离获得,真核基因是人工合成.人工合成目的基因的常用方法有反转录法和化学合成法。
3、PCR技术扩增目的基因
(1)原理:DNA双链复制
(2)过程:第一步:加热至90~95℃DNA解链;第二步:冷却到55~60℃,引物结合到互补DNA链;第三步:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。
第二步:基因表达载体的构建
1、目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。
2、组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因
(1)启动子:是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需的蛋白质。
(2)终止子:也是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的尾端。
(3)标记基因的作用:是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来.常用的标记基因是抗生素抗性基因。
第三步:将目的基因导入受体细胞
1、转化的概念:是目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
2、常用的转化方法:
将目的基因导入植物细胞:采用最多的方法是 农杆菌转化法,其次还有基因枪法和 花粉管通道法等。
将目的基因导入动物细胞:最常用的方法是 显微注射技术.此方法的受体细胞多是受精卵。
将目的基因导入微生物细胞:原核生物作为受体细胞的原因是 繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少,最常用的原核细胞是 大肠杆菌,其转化方法是:先用Ca2+处理细胞,使其成为感受态细胞,再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合,在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子,完成转化过程。
3、重组细胞导入受体细胞后,筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。
第四步:目的基因的检测和表达
1、首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因,方法是采用 DNA分子杂交技术。
2、其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA,方法是采用用标记的目的基因作探针与 mRNA杂交。
3、最后检测目的基因是否翻译成蛋白质,方法是从转基因生物中提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原——抗体杂交。
4、有时还需进行个体生物学水平的鉴定,如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。
【详解】
(1)在基因工程中,利用相同的限制酶和DNA连接酶处理蛋白A基因和pET质粒,得到重组质粒;大肠杆菌作为受体细胞,需要用氯化钙处理,以便重组质粒的导入。
(2)①根据题意和图示分析,经过4次PCR技术后获得了新的基因,这是一种定点的基因突变技术。
②与研究者推测不同生物对密码子具有不同的偏好,因而设计了与蛋白A基因结合的两对引物(引物B和C中都替换了一个碱基),因此4次PCR应该分别选择如图所示的引物如下表所示:
引物A
引物B
引物C
引物D
PCR1
√
√
×
×
PCR2
×
×
√
√
PCR3
×
×
×
×
PCR4
√
×
×
√
(3)根据实验中的对照原则,若要比较新蛋白A的表达效率是否提高,则需设置三组实验实验变量的处理分别为:仅含新蛋白质A的重组质粒,仅含蛋白A的重组质粒和空白对照(仅含空质粒,以排除空质粒可能产生的影响)。因此,将含有新蛋白A基因的重组质粒和含有蛋白A基因的重组质粒、空质粒(pET质粒)分别导入大肠杆菌,提取培养液中的蛋白质,用抗原——抗体杂交方法检测并比较三组受体菌蛋白A的表达产物,判断新蛋白A基因表达效率是否提高。由于蛋白A(或新蛋白A)具有抗菌作用,所以为检测表达产物的生物活性,研究者将上述各组表达产物加入到长满了植物病菌的培养基上,培养一段时间后,比较抑菌圈的大小,以确定表达产物的生物活性大小。
(4)作为微生物农药,使用时常喷洒蛋白A基因的发酵产物而不是转蛋白A基因的大肠杆菌,是因为蛋白A基因的发酵产物对人、畜、农作物和自然环境安全;不会造成基因污染;有效成分纯度较高。
本题主要考查基因工程、PCR技术等相关知识,考生需要理解和记忆相关知识,并学会应用所学知识正确答题。
12、DNA连接酶 磷酸二酯键 T4DNA连接酶 使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可遗传给下一代,同时,使目的基因能够表达和发挥作用 农杆菌转化法 酚类 基因枪法 转基因苦荞与普通苦荞的黄酮类化合物的含量(或转基因苦荞与普通苦荞细胞中CHS含量)
【解析】
分析图示:①表示基因表达载体的构建过程,②表示将重组质粒导入农杆菌细胞的过程,③表示采用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞的过程。
【详解】
(1)过程①中将修饰后的CHS基因与Ti质粒连接成重组Ti质粒需要DNA连接酶;这种酶主要有两类, 恢复的化学键是两个核苷酸之间的磷酸二酯键;其中从T4噬菌体中分离得到的的T4DNA连接酶能“缝合”平末端。
(2)基因工程中构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可遗传给下一代,同时,使目的基因能够表达和发挥作用。
(3)图中将修饰后的CHS基因导入苦荞体细胞的方法称为农杆菌转化法;用此方法的受体植物细胞可以释放出酚类物质吸引农杆菌移向细胞;如果是单子叶植物常采用的导入方法是基因枪法。
(4)检测转基因苦荞培育是否成功,个体水平上可以比较转基因苦荞与普通苦荞的黄酮类化合物的含量(或转基因苦荞与普通苦荞细胞中CHS含量)进行鉴定。
本题结合图解,考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的原理、操作步骤及相关细节,掌握基因工程技术的相关应用,能正确分析题图,再结合所学的知识准确答题。
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