1、2025-2026学年上海市黄埔区大境中学生物高三上期末联考试题 注意事项: 1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。 3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题:(共6小题,每小题6分,共36分。每小题只有一个选项符合题目要求) 1.将某雄性动物细胞的全部DNA分子双链经32P标记(染色体数为2N)后,置于不含32P的培养基中培养。经过连续两次细胞分裂后产生4个子细胞,检
2、测子细胞中的情况。下列推断正确的是( ) A.若进行有丝分裂,则含32P染色体的子细胞比例一定为l/2 B.若进行减数分裂,则含32P染色体的子细胞比例一定为l C.若子细胞中的染色体都含32P,则一定进行有丝分裂 D.若子细胞中的染色体不都含32P,则一定进行减数分裂 2.如图是3种抗生素影响某种细菌繁殖的实验结果。下列相关叙述不正确的是( ) A.各组实验所用培养基均需要灭菌 B.各实验组需分别加入等量的抗生素 C.实验需要设置不加抗生素的对照组 D.氯霉素对此种细菌没有抑制作用 3.排尿是人和高等动物先天具有的非条件反射,在幼儿时期不能随意控制,而成年人
3、可以有意识地控制排尿。下列关于排尿调节叙述正确的是( ) A.抗利尿激素分泌增多可以增加排尿总量 B.成年人和婴幼儿产生排尿意识的场所不同 C.成年人控制排尿和憋尿的神经递质种类全部相同 D.大脑皮层的高级中枢可以调控脊髓的低级中枢 4.下图表示雪兔和猞猁在不同年份种群数量变化曲线,据图分析,下列说法正确的是( ) A.猞猁的存在不利于该地区群落的相对稳定 B.种间关系属于种群水平上的研究问题 C.猞猁和雪兔的关系可改变群落中能量流动的方向 D.猞猁和雪兔相互制约,使它们的种群数量在一定范围内波动 5.下列有关细胞中元素和化合物的叙述,正确的是 A.脂肪分
4、子中含H比糖类多,是主要的能源物质 B.存在于叶绿体而不存在于线粒体中的糖是葡萄糖 C.ATP、核酸、抗体、DNA的组成元素中都有C、H、O、N、P D.蛋白质分子中的N主要存在于氨基中,核酸中的N主要存在于碱基中 6.下列关于育种的说法,正确的是( ) A.基因突变可发生在任何生物,可用于诱变育种 B.诱变育种和杂交育种均可产生新的基因和新的基因型 C.三倍体植物不能由受精卵发育而来,但可通过植物组织培养方法获得 D.普通小麦花粉中有三个染色体组,由其发育的个体是三倍体 二、综合题:本大题共4小题 7.(9分)某植物光合作用、呼吸作用和有机物积累速率与温度的关系如下
5、图所示。据此,回答下列问题: (1)图中代表光合速率和呼吸速率的曲线依次_________、_________。光合速率为0时,净光合速率为_________mg/h。 (2)白天温度为_________℃植物积累有机物最多,若夜间植物生长最适温度为20℃,一天12小时充足光照,则该种一昼夜积累有机物的量为_________mg。 (3)该植物能生长的温度范围是_________℃。 8.(10分)用下图所示的发酵装置(甲)制作果酒和果醋,在消毒后的锥形瓶中装入新鲜的葡萄汁后封闭通气口,进行自然发酵。发酵初期将温度控制在18~25℃,可见溶液中有大量气泡产生;中期可以闻到酒香;后期
6、接种醋酸杆菌,适当升高温度并通气,酒香逐渐变成醋香。分析并回答下列问题: (1)发酵开始时封闭通气口的原因是________________________。与醋酸杆菌相比较,酵母菌在细胞结构上最大的特点是____________________________________。 (2)接种醋酸杆菌,需升高温度到____________℃,并且需要通气,这是因为____________。 (3)图乙中能表示整个发酵过程培养液pH变化的曲线是________________________。 (4)研究发现通过重离子束辐射处理啤酒酵母能获得呼吸缺陷型酵母菌菌种,在生产中可用来提高果酒
7、的产量。 ①将经过重离子束辐射处理后的酵母菌接种到含有TTC(一种显色剂)培养基中,在此培养基中呼吸正常的酵母菌菌落呈红色,呼吸缺陷型酵母菌菌落呈白色。此培养基从用途上划分,属于____________________; ②选育出的菌种需经多次____________后才能接种到发酵罐中进行工业生产; ③与呼吸正常的酵母菌相比较,呼吸缺陷型酵母菌细胞内的丙酮酸可大量转化为酒精,说明其细胞代谢过程中____________被阻断,因此在啤酒工业生产中具有较高的经济价值。 9.(10分)2019 年 9 月 17 日,袁隆平被授予“共和国勋章”,以表彰他在杂交水稻研究领域作出的杰出贡 献。
8、请根据所学知识,回答杂交育种相关的问题。 (1)杂交育种常用到人工授粉的方法,人工授粉的步骤是:去雄→______________ →_____→______,该育种方法应用了_________________原理。 (2)为了培育出杂交水稻,袁隆平跋山涉水,找到了一种雄性不育的水稻。请简要分析这种水稻对培育杂交水稻的意义。________________ 10.(10分)下图是高等植物细胞中光合作用过程图解,图中A〜F代表相应物质,①〜④代表一定的生理过程。请据图回答。 (1)R酶(RuBP羧化酶)由8个大亚基蛋白(L)和8个小亚基蛋白(S)组成。高等植物细胞中L由叶绿体基因编码
9、并在叶绿体中合成,S由细胞核基因编码并在核糖体合成后进入叶绿体,在叶绿体的_______中与L组装成有功能的酶。活化的R酶催化E物质固定生成2C3,单位时间内2C3生成量越多说明R酶的活性越_______(填低或高),影响该反应的外部因素,除光照条件外,还包括_______(写出两个)。 (2)研究过程中,研究者测得细胞并没有从外界吸收E物质,也没有向外界释放E物质,若在这种情况下测得细胞光合作用lh产生了0.12mol的A物质,那么这lh中该细胞呼吸作用消耗的葡萄糖为_______mol。 (3)研究发现,原核生物蓝藻(蓝细菌)R酶的活性高于高等植物,有人设想通过基因工程技术将蓝藻R酶的
10、S、L基因转入高等植物,以提高后者的光合作用效率。研究人员将蓝藻S、L基因转入某高等植物(甲)的叶绿体DNA中,同时去除甲的L基因。转基因植株能够存活并生长。检测结果表明,转基因植株中的R酶活性高于未转基因的正常植株。由上述实验能不能推测得出“转基因植株中有活性的R酶是由蓝藻的S、L组装而成”这一结论?_________(填能或不能)请说明理由。______________________________。 11.(15分)细胞生命活动的稳态离不开基因表达的调控,mRNA降解是重要调控方式之一。 (1)在真核细胞的细胞核中,_________酶以DNA为模板合成mRNA。mRNA的5′
11、端在相关酶作用下形成帽子结构,保护mRNA使其不被降解。细胞质中D酶可催化脱去5′端帽子结构,降解mRNA,导致其无法_________出相关蛋白质,进而实现基因表达调控。 (2)脱帽降解主要在细胞质中的特定部位——P小体中进行,D酶是定位在P小体中最重要的酶。科研人员首先构建D酶过量表达细胞。 ①科研人员用_________酶分别切割质粒和含融合基因的DNA片段,连接后构建图1所示的表达载体。将表达载体转入Hela细胞(癌细胞)中,获得D酶过量表达细胞,另一组Hela细胞转入_________作为对照组。在含5%_________的恒温培养箱中培养两组Hela细胞。 ②通过测定并比较两
12、组细胞的D酶基因表达量,可确定D酶过量表达细胞是否制备成功。请写出从RNA和蛋白质水平检测两组细胞中D酶量的思路。 RNA水平:_________。 蛋白质水平:_________。 (3)为研究D酶过量表达是否会促进P小体的形成,科研人员得到图2所示荧光测定结果。 ①D酶过量表达的Hela细胞荧光结果表明,D酶主要分布在_________中。 ②比较两组荧光结果,推测_________。 (4)研究发现细菌mRNA 虽没有帽子结构,但其与mRNA降解相关的R酶也具有脱帽酶活性,可推测脱帽活性可能出现在真核生物mRNA的帽子结构出现_________;从进化的角度推测,D酶和R酶的
13、序列具有一定的同源性。 参考答案 一、选择题:(共6小题,每小题6分,共36分。每小题只有一个选项符合题目要求) 1、B 【解析】 DNA分子复制方式为半保留复制。连续两次细胞分裂后产生4个子细胞,如果是减数分裂DNA只需复制一次,子代每条染色体都含32P;如果有丝分裂DNA需要复制两次,子代有一半的染色体含32P。 【详解】 A、若进行有丝分裂,第一次有丝分裂后,子细胞中每条染色体都含有标记;当细胞处于第二次分裂后期时,一半的染色体含32P,染色单体分开后随机移向细胞两极,具有32P标记的染色体也随机进入2个细胞,所以经过连续两次细胞分裂后产生的4个子细胞中
14、含32P染色体的子细胞为2个或3个或4个,A错误; B、若进行减数分裂,DNA只复制一次,经过连续两次细胞分裂后产生4个子细胞,每条染色体都含32P,因此含32P染色体的子细胞比例一定为1,B正确; C、若子细胞中的染色体都含32P,说明DNA只复制一次,则一定进行减数分裂,C错误; D、若子细胞中的染色体不都含32P,说明DNA分子复制不止一次,则一定进行的是有丝分裂,D错误。 故选B。 本题考查细胞有丝分裂和减数分裂、DNA分子的复制,要求考生识记细胞有丝分裂和减数分裂不同时期的特点,掌握有丝分裂和减数分裂过程中染色体和DNA含量变化规律;识记DNA分子半保留复制的特点,能结合
15、所学的知识准确判断各选项。 2、D 【解析】 图示显示3种抗生素对某种细菌繁殖的影响,由图可知,青霉素能在较短时间内高效的抑制细菌的繁殖,其次抑菌效果较好的是链霉素,氯霉素的效果最差。 【详解】 A、本实验是研究三种抗生素对某种细菌繁殖的影响,自变量是抗生素的种类,因变量是某细菌的数量,为了防止其它微生物干扰实验结果,各组实验所用培养基均需要灭菌,A正确; B、加入抗生素的量为无关变量,各组应相同,B正确; C、为了说明抗生素的抑菌效果,实验中需要设置不加抗生素的对照组,C正确; D、由于没有不加抗生素的对照组的实验数据,所以不能说明氯霉素对此种细菌没有抑制作用,D错误。 故选
16、D。 3、D 【解析】 1、排尿反射中枢位于脊髓,而一般成年人可以有意识地控制排尿,说明脊髓的排尿反射中枢受大脑皮层的控制,婴儿的大脑发育不完善,婴儿排尿属于非条件反射,神经中枢在脊髓。 2、血浆渗透压降低时,位于下丘脑的渗透压感受器感受到变化,使得下丘脑的某些细胞产生抗利尿激素减少,垂体释放的抗利尿激素减少,使尿量增加,抗利尿激素产生部位在下丘脑,释放部位在垂体。 3、“憋尿”时,大脑皮层中的神经中枢产生尿意,但是突触后膜释放抑制性神经递质,抑制膀胱壁肌肉收缩,阻止排尿行为的发生。 【详解】 A、抗利尿激素分泌增多可以促进水的重吸收,使排尿总量减少,A错误; B、成年人和婴幼儿
17、产生排尿意识的场所相同,都是大脑皮层,只是婴幼儿的大脑发育不完善,无法自主控制,B错误; C、神经递质分为兴奋性和抑制性两种,成年人控制排尿(兴奋性)和憋尿(抑制性)的神经递质种类不相同,C错误; D、大脑皮层的高级中枢可以调控脊髓的低级中枢,D正确。 故选D。 易错点:脊髓的排尿反射中枢受大脑皮层的控制,“憋尿”时,大脑皮层中的神经中枢产生尿意,突触后膜释放抑制性神经递质。 4、D 【解析】 据图分析,雪兔和猞猁之间属于捕食关系,根据被捕食者(先增加着先减少)、捕食者(后增加者后减少)进行判断,雪兔是被捕食者,猞猁是捕食者。 【详解】 A、捕食者猞猁的存在有利于维持该地区群落
18、的相对稳定,A错误; B、种间关系属于群落水平上的研究问题,B错误; C、能量只能由低营养级传到高营养级,猞猁和雪兔的关系不能改变能量流动方向,C错误; D、猞猁和雪兔相互制约,使它们的种群数量在一定范围内波动,D正确。 故选D。 5、B 【解析】 据题文和选项的描述可知:该题考查学生对细胞中的有机化合物(糖类、蛋白质、核酸、脂肪等)的元素组成、结构、功能等相关知识的识记和理解能力。 【详解】 脂肪分子中H的含量比糖类多,而氧的含量低于糖类,相同质量的脂肪氧化分解释放的能量多于糖类,因此脂肪是细胞内良好的储能物质,A错误;葡萄糖是光合作用的产物,而葡萄糖分解为丙酮酸发生在细胞质
19、基质中,可见,葡萄糖存在于叶绿体而不存在于线粒体中,B正确;ATP、核酸、DNA的组成元素中都有C、H、O、N、P,抗体属于蛋白质,蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N四种,有的蛋白质还含有S等元素,C错误;蛋白质分子中的N主要存在于肽键中,核酸中的N主要存在于碱基中,D错误。 解答此题的关键是识记和理解细胞中的细胞中的糖类、蛋白质、核酸(含DNA)、脂肪、ATP的元素组成,识记和理解蛋白质与核酸的结构、糖类的分布等相关知识,并与细胞呼吸、光合作用建立联系,据此分析判断各选项。 6、A 【解析】 几种常考的育种方法: 杂交育种 诱变育种 单倍体育种 多倍体育种 方法
20、1)杂交→自交→选优(2)杂交 辐射诱变、激光诱变、化学药剂处理 花药离体培养、秋水仙素诱导加倍 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 原 理 基因重组 基因突变 染色体变异(染色体组先成倍减少,再加倍,得到纯种) 染色体变异(染色体组成倍增加) 优 点 不同个体的优良性状可集中于同一个体上 提高变异频率,出现新性状,大幅度改良某些性状,加速育种进程 明显缩短育种年限 营养器官增大、提高产量与营养成分 缺 点 时间长,需要及时发现优良性状 有利变异少,需要处理大量实验材料,具有不确定性 技术复杂,成本高 技术复杂,且需要与杂交育种
21、配合;在动物中难以实现 举例 高杆抗病与矮杆抗病小麦杂产生矮杆抗病品种 高产量青霉素菌株的育成 三倍体西瓜、八倍体小黑麦 抗病植株的育成 【详解】 A、基因突变具有普遍性,其可发生在任何生物中,可用于诱变育种,A正确; B、杂交育种能产生新的基因型,但不能产生新基因,B错误; C、三倍体可由二倍体和四倍体杂交形成,能由受精卵发育而来,C错误; D、普通小麦花粉中有三个染色体组,有其发育的个体是单倍体,D错误; 故选A。 二、综合题:本大题共4小题 7、① ③ 0和-16 20 108 -5~40 【解析】 分析题图:有机物的
22、积累是净光合速率,净光合速率=光合速率−呼吸速率。一般情况下,呼吸作用的最适温度高于光合作用,所以图中①代表光合速率,②代表有机物的积累(净光合速率),③代表呼吸速率。图中10~40℃光合作用速率大于呼吸速率,同时光合速率的最适温度约为30℃;呼吸速率最适温度大约为45℃。在-5℃和40℃时,净光合速率为0,此时光合速率等于呼吸速率。据此答题。 【详解】 (1)有机物累积速率等于光合作用速率减去呼吸作用速率,由此推测①为光合速率,②为有机物累积速率,③为呼吸速率。净光合速率可以用有机物累积速率表示,由图得光合作用速率为0 时,对应的温度为-5℃和50℃,此时呼吸速率为0和16mg/h,根据
23、净光合速率=光合速率−呼吸速率,可得净光合速率为0和-16mg/h。 (2)有机物累积最多时为②线最高点时,对应温度为20℃;20℃时净光合速率为14mg/h,呼吸速率为5mg/h, 一天光照时间为12小时,故一昼夜有机物积累量为(14 ×12−5 ×12) =108mg。 (3)植物能生长需要保证净光合速率大于0,故能生长的温度范围是-5~40℃。 解答本题的关键是分析图中的曲线可以进行的生理反应及其大小关系,明确真正光合速率=净光合速率+呼吸速率,净光合速率小于或等于0时,植物无法生长。 8、有利于酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵 有以核膜为界限的细胞核 30~35℃
24、 醋酸杆菌为好氧型细菌 ② 鉴别培养基 扩大培养 有氧呼吸第二、第三阶段 【解析】 1.果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,在无氧条件下,酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件,20℃左右,罪与酵母菌繁殖酒精发酵时,一般在一般将温度控制在18~25℃,在葡萄酒自然发酵过程当中,其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。 2.醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动。在变酸的酒的表面观察到的菌膜就是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的。实验表明,醋酸菌对氧气的含量特别敏感,当
25、进行深层发酵时,即使只是短时间中断通人氧气,也会引起醋酸菌死亡。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35 C。 【详解】 (1)由分析可知,酵母菌进行酒精发酵的条件是无氧环境,故实验中封闭通气口的目的是有利于酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵。醋酸杆菌属于原核生物,酵母菌是单细胞真菌,属于真核生物,据此可知,与醋酸菌相比,酵母菌在细胞结构上最大的特点是有以核膜为界限的细胞核。 (2)进行醋酸发酵的菌种为醋酸杆菌,由分析可知,醋酸杆菌为好氧细菌,且适宜在30~35℃条件下生长,因此,在进行醋酸发
26、酵时,需要将温度控制在30~35℃,且需要通入无菌空气。 (3)在酒精发酵过程中,由于二氧化碳不断产生并溶于发酵液中,故发酵液的pH下降;随着醋酸发酵的进行,发酵液中的酒精转变成醋酸,使得pH继续下降,因此,在整个发酵过程中pH是一直处于下降状态的,图乙中②曲线的变化趋势能表示整个发酵过程培养液pH的变化。 (4)研究发现通过重离子束辐射处理啤酒酵母能获得呼吸缺陷型酵母菌菌种,在生产中可用来提高果酒的产量。 ①结合题意可知,经过重离子束辐射处理后的酵母菌可能发生了突变,成为呼吸缺陷型酵母菌,为了鉴定经过处理后的酵母菌是否发生突变,可根据其生理特性,将该菌种表现为接种到含有TTC(一种显色
27、剂)培养基中,在此培养基中呼吸正常的酵母菌菌落呈红色,呼吸缺陷型酵母菌菌落呈白色,据此可以将发生突变的酵母菌与正常的酵母菌鉴别开来,所以,该培养基从用途上划分属于鉴别培养基; ②选育出的菌种需经多次扩大培养后达到一定数量后才能进行工业生产接种到发酵罐中; ③与呼吸正常的酵母菌相比较,呼吸缺陷型酵母菌细胞内的丙酮酸可大量转化为酒精,说明突变型酵母菌有氧呼吸第二、第三阶段被阻断,是丙酮酸更多的转变成酒精,从而提高酒精的产量,因此在啤酒工业生产中具有较高的经济价值。 熟知酒精发酵、醋酸发酵的原理以及相关菌种的生理特性是解答本题的关键!有氧呼吸过程的考查也是本题的重要考查点。 9、套袋
28、人工传粉 套袋 基因重组 水稻的花是两性花,进行杂交时要对母本进行去雄,而水稻的花很多且比较小,人工去雄非常困难。如果用雄性不育的水稻作母本,就可以省掉去雄的操作,提高了杂交育种的效率 【解析】 杂交育种的一般程序为:去雄→套袋→人工授粉→再套袋;若有雄性不育水稻,则可用作母本,省去去雄环节。 【详解】 (1)人工传粉的一般步骤是:在雌花成熟之前去雄,防止自花传粉,然后套袋,待雌蕊成熟时,采集父本的花粉,撒在去雄花的雌蕊的柱头上,再套上纸袋;杂交育种的基本原理是基因重组。 (2)水稻是雌雄同花的作物,自花授粉,难以一朵一朵地去掉雄蕊杂交,若有一个雄性不育的稻株
29、就可以解决这个问题,所以袁隆平历尽千辛万苦在稻田中寻找这样的水稻,并最终找到了,从而使水稻的杂交育种成为可能。 本题的基础是杂交育种的程序,此外需结合题干信息分析雄性不育植株的作用,结合题意分析作答。 10、基质 高 温度、二氧化碳浓度 1.12 不能 转入蓝藻S、L基因的同时没有去除甲的S基因,无法排除转基因植株R酶中的S是甲的S基因的表达产物的可能性 【解析】 据图分析,图示为高等植物细胞中光合作用过程图解,其中A是氧气,B是NADPH,C是ATP,D是ADP和Pi,E是二氧化碳,①是水的光解,②是ATP的合成,③是二氧化碳的固定,④是三碳化合
30、物的还原。 【详解】 (1)根据题意分析,R酶(RuBP羧化酶)由8个大亚基蛋白(L)和8个小亚基蛋白(S)组成,催化的是暗反应过程中二氧化碳的固定过程,因此S与L组装成R酶的场所是叶绿体基质;R酶催化二氧化碳固定生成三碳化合物,因此单位时间内生成的三碳化合物越多,说明R酶的活性越高;影响该反应的外部因素,除光照条件外,还包括温度、二氧化碳浓度。 (2)根据以上分析已知,图中A为氧气,E为二氧化碳,研究者测得细胞并没有从外界吸收二氧化碳,也没有向外界释放二氧化碳,说明该细胞的光合速率与呼吸速率相等,又因为在这种情况下测得细胞光合作用lh产生了1.12mol的氧气,说明该细胞lh有氧呼吸消
31、耗的氧气也是1.12mol,则消耗的葡萄糖为1.12÷6=1.12mol。 (3)根据题意分析,由于在转入蓝藻S、L基因的同时没有去除甲的S基因,无法排除转基因植株R酶中的S是甲的S基因的表达产物的可能性,因此不能得出“转基因植株中有活性的R酶是由蓝藻的S、L组装而成”这一结论。 解答本题的关键是掌握光合作用光反应和暗反应的过程,弄清楚两个过程中的物质变化,准确判断图中各个字母代表的物质的名称以及各个数字代表的过程的名称。 11、RNA聚合 翻译 XhoⅠ和SalⅠ 空质粒(不含融合基因的质粒) CO2 分别提取两组细胞总RNA,逆转录形成cDNA,用D酶基
32、因的特异性序列设计引物,通过PCR技术,测定并比较两组细胞D-mRNA量(提取两组细胞的总RNA,用D酶基因的特异性序列设计基因探针,测定并比较两组D-mRNA量) 检测两组细胞中红色荧光的量来反映D酶的量 细胞质 D过量表达会促进P小体形成 之前 氨基酸 【解析】 基因工程的工具: (1)限制酶:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,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裂。 (2)DNA连接酶:连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 (3)运载体:常用的运载体:质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。 目的基因的检测与鉴定 ①
33、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mRNA,方法是采用分子杂交技术。 ③最后检测目的基因是翻译成蛋白质,方法是采用抗原一抗体杂交技术。 ④讲行个体生物学鉴定。 生物进化的方向是:从简单到复杂, 从低级到高级 ,水生到陆生,由原核到真核。 基因能够通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状,基因控制蛋白质合成需要经过转录和翻译两个过程。 【详解】 (1)在真核细胞的细胞核中,以部分解旋的DNA的一条链为模板在RNA聚合酶的催化下,利用细胞核内游离的核糖核苷酸合成RNA(mRNA)的过程称为转录。通常情况
34、下,转录出的mRNA从核孔进入细胞质中与核糖体结合,完成后续的翻译过程,实现基因对蛋白质的控制,当细胞质中D酶可催化脱去5′端帽子结构,降解mRNA,导致其无法翻译出相关蛋白质,进而实现基因表达调控。 (2)①由图中表达载体的模式图显示XhoⅠ和SalⅠ两种限制酶的识别位点位于融合基因的两端,故可推测科研人员用XhoⅠ和SalⅠ酶分别切割质粒和含融合基因的DNA片段,进而实现了基因表达载体的构建。将表达载体转入Hela细胞(癌细胞)中,获得D酶过量表达细胞,为了设置对照,对照组的处理是将空质粒(不含融合基因的质粒)转入Hela细胞。在含5% CO2 的恒温培养箱中培养两组Hela细胞。 ②
35、基因的表达包括转录和翻译两个步骤,转录的产物是RNA,翻译的产物是蛋白质,为了检测比较两组细胞的D酶基因表达量,可通过比较两组细胞中RNA和蛋白质水平即可 在RNA水平采取的方法为:分别提取两组细胞总RNA,逆转录形成cDNA,用D酶基因的特异性序列设计引物,通过PCR技术,测定并比较两组细胞D-mRNA量(提取两组细胞的总RNA,用D酶基因的特异性序列设计基因探针,测定并比较两组D-mRNA量)。 蛋白质作为生物性状的表达者,由于D酶基因和荧光基因融合在一起,故可通过检测荧光蛋白的量确定D酶的表达量,具体做法为:检测两组细胞中红色荧光的量来反映D酶的量。 (3)为研究D酶过量表达是否会
36、促进P小体的形成,科研人员得到图2所示荧光测定结果,由图2的实验结果可知。 ①D酶过量表达的Hela细胞荧光主要在细胞质中显示,故可知,D酶主要分布在细胞质中。 ②结果显示D酶过量表达的Hela细胞中P小体较多,故推测D过量表达会促进P小体形成。 (4)生物进化的顺序为由原核生物进化为真核生物,细菌为原核生物,研究发现细菌mRNA 虽没有帽子结构,但其与mRNA降解相关的R酶也具有脱帽酶活性,故此可推测脱帽活性可能出现在真核生物mRNA的帽子结构出现之前;从进化的角度推测,D酶和R酶的氨基酸序列应该具有一定的同源性。 熟知基因工程的一般步骤和相关的操作要的是解答本题的关键!获取题目中的有用信息进行合理的分析综合是解答本题的另一关键!






