精品解析：天津市红桥区第三中学2023-2024学年高二下学期6月月考生物试题

天津市第三中学2023~2024学年度第二学期 高二年级阶段性检测试卷(2024.6) 生物 第I卷 选择题 一.单选题(共14题，每题3分，共48分 其中第14题包括三道小题) 1. 对下图所示DNA片段的说法错误的是（ ） A. 甲、乙、丙的黏性末端是由三种限制酶催化产生的 B. 甲、乙之间可形成重组DNA分子，但甲、丙之间不能 C. DNA连接酶催化磷酸基团和核糖之间形成化学键，该反应有水产生 D. 切割甲的限制酶不能识别由甲、乙片段形成的重组DNA分子 2. 基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，以便于重组和筛选。已知限制酶I的识别序列和切点是—G↓GATCC—；限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。据图判断，下列操作正确的是（ ） A. 质粒用限制酶I切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割 B. 质粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶I切割 C. 目的基因和质粒均用限制酶I切割 D. 目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割 3. 为达到相应的目的，必须通过分子检测的是 A. 携带链霉素抗性基因受体菌的筛选 B. 产生抗人白细胞介素-8抗体的杂交瘤细胞的筛选 C. 转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定 D. 21三体综合征的诊断 4. 指出下列说法中的正确的有（ ） ①启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用 ②DNA聚合酶能与基因的特定位点结合，催化遗传信息的转录 ③切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别6个核苷酸序列 ④一种限制酶只能能识别一种核糖核苷酸序列，并在特定部位切割磷酸二酯键 ⑤限制酶能够将同一核苷酸分子中的五碳糖和磷酸之间的化学键水解 ⑥用相同的限制性内切核酸酶切割DNA留下的黏性末端是一定相同的；用不同的限制性内切核酸酶切割DNA留下的粘性末端一定是不相同的 ⑦DNA连接酶可把目的基因与载体的黏性末端的碱基粘合，形成重组DNA ⑧限制酶将一个DNA分子片段切成两个片段需要产生两个水分子 ⑨Taq酶是用PCR扩增仪对DNA分子扩增过程中常用的一种耐高温的DNA连接酶 ⑩PCR过程中，需要使用的工具酶是Taq酶和解旋酶 ⑪构建基因表达载体时使用的工具酶是限制酶和DNA聚合酶 ⑫若构建人胰岛素基因表达载体，可利用人肝细胞中的DNA构建基因文库，并从中提取目的基因；或者利用人肝细胞中的mRNA通过逆转录，获得目的基因 ⑬完整的基因表达载体需要具有目的基因、标记基因、启动子、终止子等重要组件，其中常利用抗生素合成基因作为标记基因 ⑭农杆菌转化法是利用土壤农杆菌侵染植物细胞，然后将重组Ti质粒整合到受体植物细胞的染色体DNA上 ⑮利用基因工程生产抗虫植物，若重组植株表现出抗虫性状就表明植株发生了基因突变这种可遗传变异，且抗虫性状能够稳定遗传下去 ⑯基因工程造成的变异，实质上相当于人为的基因重组，产生了不定向变异 ⑰采用DNA分子杂交技术可以检测外源基因在小鼠细胞内是否成功表达 ⑱蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作 A. 全部错误 B. 1项 C. 2项 D. 3项 5. 下列有关PCR过程的叙述中正确的是（ ） A. PCR过程中需要DNA聚合酶、ATP、四种核糖核苷酸 B. PCR过程中使用的两种引物的碱基序列是相互互补的 C. PCR过程中只需要两个引物分子 D. 变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键，也可利用解旋酶实现 6. 图甲、乙分别表示质粒和外源DNA，其中箭头表示相关限制酶的酶切位点，下列叙述正确的是（　　） A. 用质粒和外源DNA构建重组质粒过程中，不能使用SmaI切割 B. 图甲所示的质粒分子在经SmaI酶切割后含有4个游离的磷酸基团 C. 为获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入DNA聚合酶 D. 用EcoRI、HindⅢ和BamHI中的任意一种酶切割质粒和外源基因都可以 7. 苯丙酮尿症是由PAH基因编码的苯丙氨酸羟化酶异常引起的一种遗传病。已知人群中染色体上PAH基因两侧限制性内切酶MspⅠ酶切位点的分布存在两种形式（图1）。一对夫妻婚后生育了一个患有苯丙酮尿症的孩子，②号个体再次怀孕（图2）。为确定胎儿是否正常，需要进行产前诊断，提取该家庭所有成员的DNA经Msp I酶切后进行电泳分离，并利用荧光标记的pH基因片段与酶切片段杂交，得到DNA条带分布情况如图3.下列叙述正确的是（　　） A. ①号个体23Kb的DNA条带中一定含有正常PAH基因 B. ②号个体23Kb的DNA条带中一定含有正常PAH基因 C. 推测④号个体不一定是苯丙酮尿症患者 D. ④号个体为PAH基因杂合体的概率为2/3 8. 注射胰岛素是治疗Ⅱ型糖尿病的主要手段。下图是利用基因工程生产人胰岛素的操作示意图，下列叙述错误的是（ ） A. 通过过程⑤的重复进行，可以短时间内获得大量的胰岛素基因 B. 以细胞1中提取mRNA为模板，也可扩增出胰高血糖素的基因 C. 过程⑦将目的基因与基因载体相连，这是基因工程的核心步骤 D. C中往往含有标记基因，便于筛选含有胰岛素基因的受体细胞 9. 为了获得抗蚜虫棉花新品种，研究人员将雪花莲凝集素基因（GNA）和尾穗苋凝集素基因（ACA）与载体（pBI121）结合，然后导入棉花细胞。下列操作与实验目的不符的是（　　） A. 用限制酶BsaB I和DNA连接酶处理两种基因可获得GNA-ACA融合基因 B. 与只用Kpn I相比，Kpn I和Xho I处理融合基因和载体可保证基因转录方向正确 C. 将棉花细胞接种在含氨苄青霉素培养基上可筛选出转基因细胞 D. 用PCR技术可检测GNA和ACA基因是否导入棉花细胞中 10. 囊性纤维病的诊断阵列是表面结合有单链DNA探针的特殊滤纸（其中“0”处放置正常基因的探针，“1～10”处放置不同突变基因的探针）将#1～#3待测个体DNA用有色分子标记，然后将诊断阵列浸泡在溶解有单链标记DNA的溶液中，检测结果如下图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 诊断阵列可应用于产前诊断中染色体筛查 B. 若#2与#3婚配，则后代携带突变基因的概率为3/4 C. 将标记的待测双链DNA分子直接与诊断阵列混合后即可完成诊断 D. 诊断阵列上放置不同病毒的基因探针可诊断人体感染病毒的类型 11. 一种双链DNA分子被三种不同的限制酶切割，切割产物通过电泳分离，用大小已知的DNA片段的电泳结果作为分子量标记（右图左边一列）。关于该双链DNA,下列说法错误的是（ ） A. 呈环状结构 B. 分子质量大小为10kb C. 有一个NotI和两个EcoRI切点 D. 其NotI切点与EcoRI切点的最短距离为2kb 12. “X基因”是DNA分子上一个有遗传效应的片段，若要用PCR技术特异性地拷贝“X基因”，两种引物及其与模板链的结合位置如下图1所示。经5轮循环后产物中有五种不同的DNA分子，如下图2所示，其中第⑤种DNA分子有几个（ ） A. 16 B. 18 C. 20 D. 22 13. 下图表示真核细胞内基因表达过程中相关物质间的关系。下列叙述错误的是() A. 物质 a 上含有决定氨基酸的密码子 B. 组成物质 a、b、c、d 的基本单位共有 8 种 C. 过程①的产物中有些具有生物催化作用 D. 过程②的场所是核糖体，该过程中有水生成 阅读下列材料，完成下面小题。 人体所需的维生素D₃可从牛奶等食物中获取，也可在阳光下由皮肤中的7-脱氢胆固醇转化而来。肾脏以维生素D₃为原料合成激素二羟胆钙化醇。甲状旁腺素、降钙素和二羟胆钙化醇通过调节骨细胞、肾小管和小肠对钙的吸收以维持血钙稳态。肠黏膜细胞对钙的转运主要包括3个环节：①游离Ca2+经钙离子通道从肠腔转运到细胞内；②游离Ca2+与钙结合蛋白结合，成为结合态钙 ③游离Ca2+逆浓度梯度从细胞内转运到内环境。二羟胆钙化醇对上述3个环节都具有促进作用，其中主要是促进钙结合蛋白基因的表达。 14. 维生素D₃是以碳骨架作为结构基础的，在物质分类上属于（ ） A. 脂质 B. 核酸 C. 氨基酸 D. 无机盐 15. 下列关于钙的代谢及其调节的叙述，正确的是（ ） A. 维生素 D₃缺乏会导致甲状旁腺功能减退 B. 甲状旁腺功能减退会引起骨质疏松 C. 降钙素分泌过多易发生四肢肌肉抽搐 D. 青春期血浆降钙素水平较成年期低 16. 下列关于小肠对钙的吸收的叙述，错误的是（ ） A. Ca2+在环节①的转运方式不消耗ATP B. Ca2+在环节③的转运方式需消耗ATP C. 钙结合蛋白增加有利于环节①的持续进行 D. 钙结合蛋白增加不利于环节③的持续进行 第II卷 非选择题 (共4题，共52分) 17. 研究人员利用生物工程技术，探究猪bmp15基因在不同组织细胞中的特异性表达。该工程技术基本流程如下图(EGFP基因控制合成增强型绿色荧光蛋白；过程②表示表达载体2成功导入各组织细胞)。请回答： （1）过程①中，需利用___________限制酶处理表达载体1。 （2）若获得大量的表达载体2，则图中的表达载体2还应具有___________结构。 （3）过程②中，常采用___________技术将表达载体2成功导入受体细胞。 （4）在实验结果的基础上，提取上述猪肌肉细胞的___________(mRNA/DNA)，利用标记的___________作探针，进行分子杂交，可进一步探究猪bmp基因特异性表达的原因。 （5）据实验结果推测，猪bmp15基因在___________细胞特异性表达。 18. 逆转录病毒载体是一种表达型质粒，结构如图所示。图上的“逆转录病毒序列”可以整合到动物细胞的染色体上，不断地表达其携带的目的基因，获得大量重组逆转录病毒。(E.F.H分别为限制酶E.F.H的酶切位点)。 （1）逆转录的模板是___________，原料是___________。 （2）在构建重组质粒时，目的基因插入该质粒，此过程需要的酶是限制酶______和_____。 （3）将重组质粒转人大肠杆菌前用某种离子处理大肠杆菌使之成为_______才能完成转化过程。为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加________的培养基进行培养。 （4）若目基因进入细胞后插入在一条染色体DNA上，那么获得转基因纯合子小鼠的方法是______。 19. 番茄光系统是由光合色素.脂类和蛋白质构成的复合物，高强度光照射后会受到破坏从而抑制光合作用。研究人员对番茄抗高光胁迫的系统调控机制进行了相关研究。 （1）高光胁迫时，位于___________膜(结构)上的光系统，可以吸收过量光能，将其转化为大量热能，破坏光系统。而番茄会通过NPQ(一种光保护机制)散失过多热能，避免高光胁迫造成的损伤。 （2）为研究V基因在高光条件下对NPQ机制的作用，科研人员利用病毒诱导基因沉默技术(VIGS技术)特异性地使V基因沉默。该技术的原理如下图1所示。 ①结合信息，本实验中目基因应选用___________的反义基因。该目的基因可通过PCR技术大量扩增，利用___________酶可将其与病毒载体连接，构建重组病毒载体，转入特殊农杆菌中。 ②应用该技术最终获得V基因沉默番茄，与野生型番茄经过相同高光处理，实验结果如图2，说明___________。 （3）番茄上部叶片经高光处理后，未受光照的下部叶片中V基因表达量会随之发生变化，从而使整株植物均可抵抗高光。推测上部叶片产生的HY5(一种转录因子)传递到下部叶片，导致V基因表达量的变化。科研人员利用不同的番茄植株进行嫁接实验(如下图)以验证上述猜测。 1组 2组 3组 上部叶片 HY5沉默植株 野生型 Ⅰ___________ 下部叶片 野生型 野生型 Ⅱ___________ 检测下部叶片V基因表达量 ①在上表Ⅰ.Ⅱ横线处处完善实验设计，Ⅰ、Ⅱ的番茄植株应分别选用___________、__________。(填写字母) A.HY5过表达植株 B.HY5沉默植株 C.野生型植株 ②若出现___________的结果，则证明上述推测成立。 （4）综上所述，高光照射后，番茄上部受光叶片产生的_________会传递到下部未受光叶片，从而_________V基因表达，激活NPQ机制，促进_________，从而整株植物得以保护自身。 20. 图示为某20肽，其中含天门冬氨酸4个，分别位于第5、6、15、20位；肽酶X专门作用于天门冬氨酸羧基端的肽键，肽酶Y专门作用于天门冬氨酸氨基端的肽键 （1）该20肽至少有游离的羧基___________个 （2）肽酶X完全作用后产生的多肽共含有氨基酸___________个 （3）肽酶Y完全作用后产生的多肽中氧原子数目和原20肽中氧原子数目相比，数目变化为____。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 天津市第三中学2023~2024学年度第二学期 高二年级阶段性检测试卷(2024.6) 生物 第I卷 选择题 一.单选题(共14题，每题3分，共48分 其中第14题包括三道小题) 1. 对下图所示DNA片段的说法错误的是（ ） A. 甲、乙、丙的黏性末端是由三种限制酶催化产生的 B. 甲、乙之间可形成重组DNA分子，但甲、丙之间不能 C. DNA连接酶催化磷酸基团和核糖之间形成化学键，该反应有水产生 D. 切割甲的限制酶不能识别由甲、乙片段形成的重组DNA分子 【答案】C 【解析】 【分析】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．限制酶具有特异性，即一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列。 【详解】A、切割甲的限制酶的识别序列是-GAATTC-，切割乙的限制酶的识别序列是-CAATTG，切割丙的限制酶的识别序列是-CTTAAG-，故甲、乙、丙的黏性末端是由三种限制酶催化产生的，A正确； B、甲和乙的黏性末端相同，可以被DNA连接酶连接形成重组DNA分子，而甲和丙的黏性末端不同，因此不能连接形成重组DNA分子，B正确； C、DNA连接酶连接的是DNA片段，所以该酶能催化磷酸基团和脱氧核糖之间形成磷酸二酯键，C错误； D、甲、乙片段形成的重组DNA分子的序列是-CAATTC-，而甲酶的识别序列是-GAATTC-，且在G和A之间切割，由此可见，甲酶不能识别由甲、乙片段形成的重组DNA分子，D正确。 故选C。 2. 基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，以便于重组和筛选。已知限制酶I的识别序列和切点是—G↓GATCC—；限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。据图判断，下列操作正确的是（ ） A. 质粒用限制酶I切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割 B. 质粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶I切割 C. 目的基因和质粒均用限制酶I切割 D. 目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割 【答案】A 【解析】 【分析】分析题图：限制酶Ⅰ的识别序列和切点是-G↓GATCC-，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是-↓GATC-，因此限制酶Ⅱ也能作用于限制酶Ⅰ的识别序列。 【详解】限制酶I的识别序列和切点是-G↓GATCC-，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是-↓GATC-，可知限制酶Ⅱ能够识别和切割限制酶Ⅰ的识别序列，目的基因的右端限制酶Ⅱ的识别序列和切点是-↓GATC-，目的基因左端是限制酶Ⅰ的识别序列和切点是-G↓GATCC-，只有用限制酶Ⅱ才能同时将目的基因切割下来；质粒有GeneI和GeneⅡ表示两种标记基因，分别有限制酶I的识别序列和限制酶Ⅱ的识别序列，如果用限制酶Ⅱ切割，则GeneI 和GeneⅡ都被破坏，造成重组质粒无标记基因，用限制酶Ⅰ切割，则破坏GeneⅡ，保留GeneI，其黏性末端和切割目的基因所在DNA的黏性末端相同，可以连接形成重组DNA，A正确，BCD错误。 故选A。 3. 为达到相应的目的，必须通过分子检测的是 A. 携带链霉素抗性基因受体菌的筛选 B. 产生抗人白细胞介素-8抗体的杂交瘤细胞的筛选 C. 转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定 D. 21三体综合征诊断 【答案】B 【解析】 【分析】分子水平上检测的目的和方法为： 1、用DNA分子杂交技术，检测目的基因是否存在。 2、用分子杂交法检测mRNA是否成功转录。 3、用抗原——抗体杂交技术检测目的基因是否成功表达成相应的蛋白质。 【详解】A、携带链霉素抗性基因受体菌的筛选方法有两种：①可利用含链霉素的培养基培养菌体进行，②用标记的链霉素抗性基因通过分子杂交技术筛选；A项错误。 B、筛选出抗人白细胞介素-8抗体的杂交瘤细胞，只能用抗原——抗体杂交技术；B项正确。 C、转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定，属于个体生物学水平的鉴定，需要做抗虫的接种实验来确定；C项错误。 D、21三体综合征是由于患者的21号染色体比正常者的多一条导致，因此该病的诊断科可通过显微镜下对染色体的观察确定；D项错误。 故选B。 4. 指出下列说法中的正确的有（ ） ①启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用 ②DNA聚合酶能与基因的特定位点结合，催化遗传信息的转录 ③切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别6个核苷酸序列 ④一种限制酶只能能识别一种核糖核苷酸序列，并在特定部位切割磷酸二酯键 ⑤限制酶能够将同一核苷酸分子中的五碳糖和磷酸之间的化学键水解 ⑥用相同的限制性内切核酸酶切割DNA留下的黏性末端是一定相同的；用不同的限制性内切核酸酶切割DNA留下的粘性末端一定是不相同的 ⑦DNA连接酶可把目的基因与载体的黏性末端的碱基粘合，形成重组DNA ⑧限制酶将一个DNA分子片段切成两个片段需要产生两个水分子 ⑨Taq酶是用PCR扩增仪对DNA分子扩增过程中常用的一种耐高温的DNA连接酶 ⑩PCR过程中，需要使用的工具酶是Taq酶和解旋酶 ⑪构建基因表达载体时使用的工具酶是限制酶和DNA聚合酶 ⑫若构建人胰岛素基因表达载体，可利用人肝细胞中的DNA构建基因文库，并从中提取目的基因；或者利用人肝细胞中的mRNA通过逆转录，获得目的基因 ⑬完整的基因表达载体需要具有目的基因、标记基因、启动子、终止子等重要组件，其中常利用抗生素合成基因作为标记基因 ⑭农杆菌转化法是利用土壤农杆菌侵染植物细胞，然后将重组Ti质粒整合到受体植物细胞的染色体DNA上 ⑮利用基因工程生产抗虫植物，若重组植株表现出抗虫性状就表明植株发生了基因突变这种可遗传变异，且抗虫性状能够稳定遗传下去 ⑯基因工程造成的变异，实质上相当于人为的基因重组，产生了不定向变异 ⑰采用DNA分子杂交技术可以检测外源基因在小鼠细胞内是否成功表达 ⑱蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作 A. 全部错误 B. 1项 C. 2项 D. 3项 【答案】A 【解析】 【分析】基因工程的基本工具是：限制性内切核酸酶、DNA连接酶、基因进入受体细胞的载体。基因工程的基本操作程序是：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。 【详解】①启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA；终止子使转录在所需要的地方停下来，终止密码子只能起到终止翻译的过程，①错误； ②DNA聚合酶能与基因（DNA）的特定位点结合，催化遗传信息的复制，②错误 ③大多数限制性核酸内切酶能特异性地识别6个核苷酸序列，少数限制性核酸内切酶特异性地识别4个、8个或其他数量的核苷酸序列，③错误。 ④一种限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定脱氧核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，④错误； ⑤限制酶不能将同一核苷酸分子中的五碳糖和磷酸之间的化学键水解，⑤错误； ⑥用相同的限制性内切核酸酶切割DNA留下的黏性末端是一定相同的；用不同的限制性内切核酸酶切割DNA留下的粘性末端不一定相同，⑥错误； ⑦DNA连接酶是将双连DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键，不能把目的基因与载体的黏性末端的碱基粘合，⑦错误； ⑧限制酶将一个DNA分子片段切成两个片段需要消耗两个水分子，⑧错误； ⑨Taq酶是用PCR扩增仪对DNA分子扩增过程中常用的一种耐高温的DNA聚合酶，⑨错误； ⑩PCR过程中，需要使用的工具酶是耐高温的DNA聚合酶，如Taq酶，不需要解旋酶，⑩错误； ⑪构建基因表达载体时使用的工具酶是限制酶和DNA连接酶，⑪错误； ⑫将某种生物体内的总DNA全部提取出来，用适当的限制酶将DNA切成一定范围大小的DNA片段，然后将这些DNA片段分别与载体连接起来，导入受体菌的群体中储存，便构成了该生物的基因组文库；如果用某种生物发育的某个时期的mRNA通过逆转录产生的多种cDNA 片段与载体连接后储存在一个受体菌群中，这个受体菌群体就称为这种生物的cDNA 文库，⑫错误； ⑬完整的基因表达载体需要具有目的基因、标记基因、启动子、终止子等重要组件，其中常利用抗生素抗性基因作为标记基因，⑬错误； ⑭农杆菌转化法是将目的基因插入到农杆菌的Ti质粒中的T-DNA上，让携带目的基因的农杆菌侵染植物细胞，通过农杆菌的转化作用，就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上，⑭错误； ⑮利用基因工程生产抗虫植物，若重组植株表现出抗虫性状就表明植株发生了基因重组这种可遗传变异，⑮错误； ⑯基因工程造成的变异，实质上相当于人为的基因重组，产生了定向变异，⑯错误； ⑰采用DNA分子杂交技术可以检测外源基因是否插入到了转基因生物染色体的DNA上，⑰错误； ⑱蛋白质工程是在分子水平上，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求，⑱错误。 综上分析，A正确，BCD错误。 故选A。 5. 下列有关PCR过程的叙述中正确的是（ ） A. PCR过程中需要DNA聚合酶、ATP、四种核糖核苷酸 B. PCR过程中使用的两种引物的碱基序列是相互互补的 C. PCR过程中只需要两个引物分子 D. 变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键，也可利用解旋酶实现 【答案】D 【解析】 【分析】PCR技术： 1、概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术； 2、原理：DNA复制； 3、前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物； 4、条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）； 5、过程： ①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）； ②低温复性：引物结合到互补链DNA上； ③中温延伸：合成子链。 【详解】A、PCR反应的产物是DNA，因此该过程需要的原料是四种游离的脱氧核苷酸，不是核糖核苷酸，A错误； B、PCR过程中使用的两种引物的碱基不能互补，否则这两个引物自己结合到一起，无法再和模板结合，B错误； C、PCR过程中只需要两种引物分子，而不是两个引物分子，C错误； D、多聚酶链式反应扩增DNA片段时DNA变性过程是通过控制温度打开双链DNA分子中的氢键形成单链结构，在细胞内是通过DNA解旋酶完成的，D正确。 故选D。 6. 图甲、乙分别表示质粒和外源DNA，其中箭头表示相关限制酶的酶切位点，下列叙述正确的是（　　） A. 用质粒和外源DNA构建重组质粒过程中，不能使用SmaI切割 B. 图甲所示的质粒分子在经SmaI酶切割后含有4个游离的磷酸基团 C. 为获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入DNA聚合酶 D. 用EcoRI、HindⅢ和BamHI中的任意一种酶切割质粒和外源基因都可以 【答案】A 【解析】 【分析】分析图解：在质粒上存在Sma I、EcoR I、HindⅢ和BamH I等四个酶切位点，但是Sma I的切割位点就在抗生素抗性基因上，该基因为载体的标记基因，因此不可用．在目的基因上，Sma I、EcoR I、HindⅢ和BamH I四种酶也存在酶切位点，但是只有EcoR I具有两个酶切位点，能切割完整的基因。 【详解】A、据图分析，质粒中，SmaI的切割位点位于标记基因（抗生素抗性基因）上，在外源DNA分子中，SmaⅠ的切割位点位于目的基因上，因此用质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用SmaⅠ切割，A正确； B、图甲所示的质粒分子只有一个SmaⅠ切割位点，所以在经SmaⅠ酶切割后含有2个游离的磷酸基团，B错误； C、为获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入DNA连接酶，C错误； D、只使用EcoRⅠ，则质粒和目的基因两端的黏性末端相同，用连接酶连接时，会产生质粒和目的基因自身连接物，而利用BamHⅠ和HindⅢ剪切时，在目的基因上只有一个酶切位点，因此不能切割目的基因，D错误。 故选A。 7. 苯丙酮尿症是由PAH基因编码的苯丙氨酸羟化酶异常引起的一种遗传病。已知人群中染色体上PAH基因两侧限制性内切酶MspⅠ酶切位点的分布存在两种形式（图1）。一对夫妻婚后生育了一个患有苯丙酮尿症的孩子，②号个体再次怀孕（图2）。为确定胎儿是否正常，需要进行产前诊断，提取该家庭所有成员的DNA经Msp I酶切后进行电泳分离，并利用荧光标记的pH基因片段与酶切片段杂交，得到DNA条带分布情况如图3.下列叙述正确的是（　　） A. ①号个体23Kb的DNA条带中一定含有正常PAH基因 B. ②号个体23Kb的DNA条带中一定含有正常PAH基因 C. 推测④号个体不一定是苯丙酮尿症患者 D. ④号个体为PAH基因杂合体的概率为2/3 【答案】A 【解析】 【分析】1、根据题意和图2分析可知：③为患病女孩，而其父母正常，说明苯丙酮尿症属于常染色体隐性遗传病。①、②、③号分别为杂合子、杂合子、隐性纯合子。 2、根据题意和图3电泳DNA条带分布情况可知，①号个体体内含有两条23Kb的DNA条带，一条含有正常pH基因，一条含有异常隐性pH基因；③号个体体内含有两条23Kb的DNA条带，都是异常隐性pH基因；一条来自①号个体，一条来自②号个体；②、④号个体体内含有一条23Kb的DNA条带，一条19Kb的DNA条带。由此可知，②号个体体内含有的23Kb的DNA条带一定含有异常隐性pH基因，则19Kb的DNA条带就含有正常pH基因。④号个体体内含有的23Kb的DNA条带应该来自①号个体，所以可能含有异常隐性pH基因，也可能含有正常pH基因，19Kb的DNA条带来自②号个体，含有正常pH基因，所以④号个体可为显性纯合子或杂合子，概率各为1/2。 【详解】A、①号个体表现正常，其女儿③号个体患病，故其是杂合子，由分析可知，①号体内含有两条23Kb的DNA条带，一条含有正常pH基因，一条含有异常隐性pH基因，故正常pH基因一定在23Kb的DNA条带中，A正确； B、由分析可知，②号个体体内含有一条23Kb的DNA条带，一条19Kb的DNA条带，23Kb的DNA条带中一定含有异常隐性pH基因，B错误； C、由分析可知，④号个体可为显性纯合子或杂合子，苯丙酮尿症属于常染色体隐性遗传病，故其一定不是苯丙酮尿症患者，C错误； D、④号个体体内含有的23Kb的DNA条带应该来自①号个体，可能含有异常隐性pH基因，也可能含有正常pH基因；19Kb的DNA条带来自②号个体，含有正常pH基因，所以④号个体可为显性纯合子或杂合子，为pH基因杂合体的概率为1/2，D错误。 故选A。 【点睛】 8. 注射胰岛素是治疗Ⅱ型糖尿病的主要手段。下图是利用基因工程生产人胰岛素的操作示意图，下列叙述错误的是（ ） A. 通过过程⑤的重复进行，可以短时间内获得大量的胰岛素基因 B. 以细胞1中提取的mRNA为模板，也可扩增出胰高血糖素的基因 C. 过程⑦将目的基因与基因载体相连，这是基因工程的核心步骤 D. C中往往含有标记基因，便于筛选含有胰岛素基因的受体细胞 【答案】B 【解析】 【分析】分析题图：图中①表示从胰岛B细胞中获取胰岛素mRNA的过程；②为逆转录过程，A为胰岛素基因；③④⑤为PCR过程，表示目的基因的扩增过程﹔⑦为基因表达载体的构建，⑧为重组质粒导入大肠杆菌，⑨为目的基因的增殖，⑩为目的基因的表达。 【详解】A、③④⑤为PCR过程，表示目的基因的扩增过程，通过过程⑤的重复进行，可以短时间内获得大量的胰岛素基因，A正确； B、细胞1中含有胰岛素mRNA，可知细胞1 是胰岛B细胞，由于基因的选择性表达，细胞1中不含有胰高血糖素mRNA，不能扩增出胰高血糖素的基因，B错误； C、过程⑦将目的基因与基因载体相连，⑦为基因表达载体的构建，这是基因工程的核心步骤，C正确； D、C重组质粒中往往含有标记基因，便于筛选含有胰岛素基因的受体细胞，D正确。 故选B。 9. 为了获得抗蚜虫棉花新品种，研究人员将雪花莲凝集素基因（GNA）和尾穗苋凝集素基因（ACA）与载体（pBI121）结合，然后导入棉花细胞。下列操作与实验目的不符的是（　　） A. 用限制酶BsaB I和DNA连接酶处理两种基因可获得GNA-ACA融合基因 B. 与只用Kpn I相比，Kpn I和Xho I处理融合基因和载体可保证基因转录方向正确 C. 将棉花细胞接种在含氨苄青霉素的培养基上可筛选出转基因细胞 D. 用PCR技术可检测GNA和ACA基因是否导入棉花细胞中 【答案】C 【解析】 【分析】 1、基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。 2、基因工程的基本操作程序：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和表达。 【详解】A、雪花莲凝集素基因（GNA）和尾穗苋凝集素基因（ACA）均有BsaB I酶切位点，所以用限制酶BsaB I和DNA连接酶处理两种基因可获得GNA-ACA融合基因，A不符合题意； B、图中质粒与ACA-GNA上都含有KpnⅠ和XhoⅠ的酶切位点，与只用KpnI相比，KpnI和XhoⅠ处理融合基因和载体可保证基因转录方向正确，B不符合题意； C、由于重组质粒含有卡那霉素的抗性基因，故将棉花细胞接种在含卡那霉素的培养基上可筛选出转基因细胞，C符合题意； D、根据GNA-ACA融合基因的两端序列设计合适的引物，可以利用PCR技术检测GNA和ACA基因是否导入棉花细胞中，D不符合题意。 故选C。 10. 囊性纤维病的诊断阵列是表面结合有单链DNA探针的特殊滤纸（其中“0”处放置正常基因的探针，“1～10”处放置不同突变基因的探针）将#1～#3待测个体DNA用有色分子标记，然后将诊断阵列浸泡在溶解有单链标记DNA的溶液中，检测结果如下图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 诊断阵列可应用于产前诊断中染色体筛查 B. 若#2与#3婚配，则后代携带突变基因的概率为3/4 C. 将标记的待测双链DNA分子直接与诊断阵列混合后即可完成诊断 D. 诊断阵列上放置不同病毒的基因探针可诊断人体感染病毒的类型 【答案】D 【解析】 【分析】囊性纤维病是一种常染色体隐性遗传病，若正常基因用“A”表示，则图中“1～10”对应的致病基因可表示为“a1～a10”,根据DNA探针的使用原理，结合图像可推知：#1的基因型是AA，#2的基因型是Aa4，#3的基因型是a2a5。 【详解】A、囊性纤维病是基因突变引起的疾病，所以诊断阵列不能用于染色体的筛查，A错误； B、根据分析，#2与#3婚配（Aa4 ×a2a5），则后代携带突变基因的概率为100%，B错误； C、DNA分子杂交的原理是利用碱基互补配对原则，与单链DNA探针特异性的结合，所以要将待测双链DNA分子加热，形成单链DNA分子，C错误； D、若将诊断阵列上放置不同病毒的基因探针，根据碱基互补配对原则，也可诊断病毒的类型，D正确。 故选D。 11. 一种双链DNA分子被三种不同的限制酶切割，切割产物通过电泳分离，用大小已知的DNA片段的电泳结果作为分子量标记（右图左边一列）。关于该双链DNA,下列说法错误的是（ ） A. 呈环状结构 B. 分子质量大小为10kb C. 有一个NotI和两个EcoRI切点 D. 其NotI切点与EcoRI切点的最短距离为2kb 【答案】D 【解析】 【分析】 通过与分子量标记比较可知单用EcoRI处理后产生了4kb和6kb两条带；而利用EcoRI和NotI双酶切时产生了6kb、3kb、1kb三条带，即4kb的片段进一步被NotI酶切为3kb和1kb的片段，因此DNA含有一个NotI酶切位点，因为用NotI处理只产生了一个10kb的条带，所以该分子必须是环状的，长度一定是10kb。据此答题。 【详解】AB、单用EcoRI处理和利用EcoRI和NotI双酶切时产生结果不同，说明DNA含有NotI酶切位点，因为用NotI处理只产生了一个10kb的条带，所以该分子必须是环状的，且长度一定是10kb，A正确；B正确； C、因为用NotI处理只产生了一个10kb的条带，说明该环状DNA上含有一个NotI切割位点，单用EcoRI处理后产生了4kb和6kb两条带，说明该环状DNA上含有2个EcoRI切割位点，C正确： D、用EcoRI处理后产生的4kb的片段，进一步被NotI酶切为3kb和1kb的片段，可以得知NotI切点与EcoRI切点的最短距离为1kb，最大距离为3kb，D错误。 故选D。 【点睛】 12. “X基因”是DNA分子上一个有遗传效应的片段，若要用PCR技术特异性地拷贝“X基因”，两种引物及其与模板链的结合位置如下图1所示。经5轮循环后产物中有五种不同的DNA分子，如下图2所示，其中第⑤种DNA分子有几个（ ） A. 16 B. 18 C. 20 D. 22 【答案】D 【解析】 【分析】PCR技术： （1）概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。 （2）原理：DNA复制。 （3）前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物。 （4）条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。 （5）过程：①高温变性：DNA解旋过程；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开。 【详解】由图分析可知：X基因第一次复制得到两个两种DNA：①和②； X基因第二次复制得到四个四种DNA：①复制得①和③、②复制得②和④； X基因第三次复制得到八个五种DNA：①复制得①和③、③复制得③和⑤、②复制得②和④、④复制得④和⑤； X基因第四次复制得到16个五种DNA：①复制得①和③、两个③复制得两个③和两个⑤、两个④复制得两个④和两个⑤、两个⑤得到四个⑤，一个②复制得到②和④。 X基因第五次复制得到32个五种DNA，其中三个③复制能得到三个⑤，三个④复制得到三个⑤，八个⑤复制得到十六个⑤，即第⑤种DNA分子一共有16+3+3=22个，D正确。 故选D。 13. 下图表示真核细胞内基因表达过程中相关物质间的关系。下列叙述错误的是() A. 物质 a 上含有决定氨基酸的密码子 B. 组成物质 a、b、c、d 的基本单位共有 8 种 C. 过程①的产物中有些具有生物催化作用 D. 过程②的场所是核糖体，该过程中有水生成 【答案】A 【解析】 【详解】据图分析可知，物质a为基因、物质b为mRNA、物质c为tRNA、物质d为具有催化作用的RNA（即酶）。决定氨基酸的密码子位于mRNA上，A项错误；基因是DNA上有遗传效应的片段，其基本单位是四种脱氧核苷酸，RNA（包括b、c、d）的基本组成单位是四种核糖核苷酸，B项正确；过程①是以DNA为模板生成RNA的转录过程，少数酶的化学本质是RNA，具有生物催化作用，C项正确；过程②表示翻译，其场所是核糖体，在该过程中会发生氨基酸脱水缩合生成水和肽链，D项正确。 【点睛】 解答本题的关键是依据图中呈现的信息，准确识别a、b、c、d所示物质的名称，正确推断①②所示生理过程，据此与所学知识有效地结合起来，进行图文转换，实现对知识的整合和迁移。 阅读下列材料，完成下面小题。 人体所需的维生素D₃可从牛奶等食物中获取，也可在阳光下由皮肤中的7-脱氢胆固醇转化而来。肾脏以维生素D₃为原料合成激素二羟胆钙化醇。甲状旁腺素、降钙素和二羟胆钙化醇通过调节骨细胞、肾小管和小肠对钙的吸收以维持血钙稳态。肠黏膜细胞对钙的转运主要包括3个环节：①游离Ca2+经钙离子通道从肠腔转运到细胞内；②游离Ca2+与钙结合蛋白结合，成为结合态钙 ③游离Ca2+逆浓度梯度从细胞内转运到内环境。二羟胆钙化醇对上述3个环节都具有促进作用，其中主要是促进钙结合蛋白基因的表达。 14. 维生素D₃是以碳骨架作为结构基础的，在物质分类上属于（ ） A. 脂质 B. 核酸 C. 氨基酸 D. 无机盐 15. 下列关于钙的代谢及其调节的叙述，正确的是（ ） A. 维生素 D₃缺乏会导致甲状旁腺功能减退 B. 甲状旁腺功能减退会引起骨质疏松 C. 降钙素分泌过多易发生四肢肌肉抽搐 D. 青春期的血浆降钙素水平较成年期低 16. 下列关于小肠对钙的吸收的叙述，错误的是（ ） A. Ca2+在环节①的转运方式不消耗ATP B. Ca2+在环节③的转运方式需消耗ATP C. 钙结合蛋白增加有利于环节①的持续进行 D. 钙结合蛋白增加不利于环节③的持续进行 【答案】14. A 15. C 16. D 【解析】 【分析】1、协助扩散特点为物质顺浓度运输、不消耗能量、需要转运蛋白；主动运输的特点为物质逆浓度梯度运输、需要消耗能量、需要载体蛋白。 2、由图可知，血钙降低促进甲状旁腺素与二羟胆钙化醇的分泌，血钙升高促进降钙素的分泌。 【14题详解】 维生素D3是维生素D中的一种，是一种固醇类物质，属于脂质，A正确，BCD错误。 故选A。 【15题详解】 A、由图可知，二羟胆钙化醇可增加肠道钙吸收，提高血钙水平，维生素 D₃缺乏导致二羟胆钙化醇合成减少，血钙水平降低，甲状旁腺功能增强，甲状旁腺素分泌量增多，A错误； B、甲状旁腺素能促进骨钙释放，甲状旁腺功能减退导致甲状旁腺素分泌量减少，骨钙释放量降低，因此甲状旁腺功能减退不会引起骨质疏松，B错误； C、降钙素通过促进钙沉积于骨以及降低肾小管的钙重吸收，使血钙下降，降钙素分泌过多，血钙太低将会导致肌肉抽搐，C正确； D、青春期处于生长发育旺盛期，需要更多的钙沉积于骨利于骨的生长，因此青春期血浆降钙素水平应较高，D错误。 故选C。 【16题详解】 A、Ca2+经钙离子通道从肠腔转运到细胞内为协助扩散，不需要消耗能量，A正确； B、游离Ca2+逆浓度梯度从细胞内转运到内环境属于主动运输，需要消耗能量，B正确； C、钙结合蛋白增加使肠黏膜细胞中游离Ca2+浓度降低，有利于环节①协助扩散的持续进行，C正确； D、钙结合蛋白增加有利于环节①的持续进行，肠黏膜细胞中钙来源增多，进而有利于环节③通过主动运输进入内环境，D错误。 故选D。 第II卷 非选择题 (共4题，共52分) 17. 研究人员利用生物工程技术，探究猪bmp15基因在不同组织细胞中的特异性表达。该工程技术基本流程如下图(EGFP基因控制合成增强型绿色荧光蛋白；过程②表示表达载体2成功导入各组织细胞)。请回答： （1）过程①中，需利用___________限制酶处理表达载体1。 （2）若获得大量的表达载体2，则图中的表达载体2还应具有___________结构。 （3）过程②中，常采用___________技术将表达载体2成功导入受体细胞。 （4）在实验结果基础上，提取上述猪肌肉细胞的___________(mRNA/DNA)，利用标记的___________作探针，进行分子杂交，可进一步探究猪bmp基因特异性表达的原因。 （5）据实验结果推测，猪bmp15基因在___________细胞特异性表达。 【答案】（1）XhoⅠ和HindⅢ （2）复制原点 （3）显微注射 （4） ①. mRNA ②. EGFP基因 （5）猪卵巢 【解析】 【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与鉴定。基因工程的工具有：限制性核酸内切酶、DNA连接酶和运载体。将目的基因导入动物细胞的方法是显微注射技术。抗生素能够消灭细菌等微生物。 【小问1详解】 过程①是构建基因表达载体，需要用和切割目的基因相同的限制酶切割表达载体1，保证有相同的黏性末端便于连接，由图可知目的基因是用XhoⅠ和Hind Ⅲ酶切的，故表达载体1也需要用XhoⅠ和Hind Ⅲ酶切； 【小问2详解】 若获得大量的表达载体2，则图中的表达载体2还应具有复制原点结构； 【小问3详解】 过程②中，将表达载体2导入动物细胞常需要用显微注射法； 【小问4详解】 要检测bmp基因是否特异性表达应检测是否存在该基因转录出的mRNA，故应提取肌肉细胞的mRNA进行分子杂交。进行分子杂交时，需利用标记的EGFP基因作探针，进行分子杂交，可进一步探究猪bmp基因特异性表达的原因； 【小问5详解】 据实验结果可知在猪卵巢中检测到绿色荧光，说明该基因在猪卵巢细胞中进行了特异性表达。 18. 逆转录病毒载体是一种表达型质粒，结构如图所示。图上的“逆转录病毒序列”可以整合到动物细胞的染色体上，不断地表达其携带的目的基因，获得大量重组逆转录病毒。(E.F.H分别为限制酶E.F.H的酶切位点)。 （1）逆转录的模板是___________，原料是___________。 （2）在构建重组质粒时，目的基因插入该质粒，此过程需要的酶是限制酶______和_____。 （3）将重组质粒转人大肠杆菌前用某种离子处理大肠杆菌使之成为_______才能完成转化过程。为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加________的培养基进行培养。 （4）若目的基因进入细胞后插入在一条染色体DNA上，那么获得转基因纯合子小鼠的方法是______。 【答案】（1） ①. RNA ②. 脱氧核苷酸 （2） ①. F ②. DNA连接酶 （3） ①. 感受态细菌 ②. 抗生素A （4）转基因小鼠间相互交配 【解析】 【分析】分析题图：图示为一种表达型质粒结构示意图，该质粒含有E、F、H三种限制酶的酶切位点；含有抗生素A抗性基因，可作为标记基因；含有“逆转录病毒序列”，该序列可以整合到动物细胞的染色体上，不断地表达其携带的目的基因，获得大量重组逆转录病毒。 【小问1详解】 逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程，需要以四种脱氧核苷酸为原料。 【小问2详解】 根据题干信息“逆转录病毒序列可以整合到动物细胞的染色体上，不断地表达其携带的目的基因”可知，在构建重组质粒时，应将目的基因插入该质粒的逆转录病毒序列中，因此该过程应选用限制酶F切割质粒和含有目的基因的外源DNA分子，此外还需要DNA连接酶将目的基因与运载体连接形成重组DNA分子。 【小问3详解】 将目的基因导入微生物细胞时，需用Ca2+（或CaCl2）处理微生物细胞使之成为感受态细胞（易吸收周围环境中的DNA分子）才能完成转化过程。标记基因是抗生素A抗性基因，因此可用含有抗生素A的培养基筛选含有重组质粒的大肠杆菌。 【小问4详解】 若目的基因进入细胞后插入在一条染色体DNA上，则转基因动物可被看成杂合子，要想获得转基因纯合子小鼠，可让转基因小鼠间相互交配（或杂交）。 19. 番茄光系统是由光合色素.脂类和蛋白质构成的复合物，高强度光照射后会受到破坏从而抑制光合作用。研究人员对番茄抗高光胁迫的系统调控机制进行了相关研究。 （1）高光胁迫时，位于___________膜(结构)上光系统，可以吸收过量光能，将其转化为大量热能，破坏光系统。而番茄会通过NPQ(一种光保护机制)散失过多热能，避免高光胁迫造成的损伤。 （2）为研究V基因在高光条件下对NPQ机制的作用，科研人员利用病毒诱导基因沉默技术(VIGS技术)特异性地使V基因沉默。该技术的原理如下图1所示。 ①结合信息，本实验中目的基因应选用___________的反义基因。该目的基因可通过PCR技术大量扩增，利用___________酶可将其与病毒载体连接，构建重组病毒载体，转入特殊农杆菌中。 ②应用该技术最终获得V基因沉默番茄，与野生型番茄经过相同高光处理，实验结果如图2，说明___________。 （3）番茄上部叶片经高光处理后，未受光照的下部叶片中V基因表达量会随之发生变化，从而使整株植物均可抵抗高光。推测上部叶片产生的HY5(一种转录因子)传递到下部叶片，导致V基因表达量的变化。科研人员利用不同的番茄植株进行嫁接实验(如下图)以验证上述猜测。 1组 2组 3组 上部叶片 HY5沉默植株 野生型 Ⅰ___________ 下部叶片 野生型 野生型 Ⅱ___________ 检测下部叶片V基因表达量 ①在上表Ⅰ.Ⅱ横线处处完善实验设计，Ⅰ、Ⅱ的番茄植株应分别选用___________、__________。(填写字母) A.HY5过表达植株 B.HY5沉默植株 C.野生型植株 ②若出现___________的结果，则证明上述推测成立。 （4）综上所述，高光照射后，番茄上部受光叶片产生的_________会传递到下部未受光叶片，从而_________V基因表达，激活NPQ机制，促进_________，从而整株植物得以保护自身。 【答案】（1）类囊体(类囊体薄膜) （2） ①. 基因V ②. DNA连接 ③. V基因的表达能够促进NPQ机制的激活 （3） ①. A ②. C ③. 下部叶片V基因的表达量1组＜2组＜3组 （4） ①. HY5 ②. 促进 ③. 叶片散热 【解析】 【分析】1、叶绿体的类囊体膜是进行光反应的场所，因此光系统位于类囊体膜上；类囊体膜上有色素，可以吸收并传递光能； 2、PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。原理是DNA复制。 【小问1详解】 叶绿体的类囊体膜是进行光反应的场所，因此光系统位于类囊体膜上；类囊体膜上有色素，可以吸收并传递光能； 【小问2详解】 ①分析题意可知，本实验目的是研究V基因在高光条件下对NPQ机制的作用，且需要令V基因沉默，故本实验中目的基因应选用基因V的反义基因；该基因序列已知，可以用PCR技术进行扩增；构建重组质粒时需要用用DNA连接酶连接目的基因与运载体（病毒载体）； ②结合图2可知，与野生型相比，V基因沉默后，高光处理组，NPQ的激活程度较低，说明V基因的表达能够促进NPQ机制的激活； 【小问3详解】 ①分析题意，本实验目的是验证“HY5能传递到下部叶片，导致V基因表达量的变化，从而使整株植物均可抵抗高光”，则实验的自变量是HY5表达情况，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故Ⅰ、Ⅱ的番茄植株应分别选用HY5过表达植株和野生型植株。故选A、C； ②若HY5能传递到下部叶片，导致V基因表达量的变化，则HY5过表达的3组中V基因表达最高，沉默组1组最少，故下部叶片V基因的表达量1组＜2组＜3组； 【小问4详解】 综上所述，高光胁迫时番茄整株植物抵抗高光的分子机制为：高光照射后，番茄上部受光叶片产生HY5，产生的HY5传递到下部未受光叶片，整体促进V基因表达，激活NPQ机制，促进叶片散热，从而整株植物得以保护自身。 20. 图示为某20肽，其中含天门冬氨酸4个，分别位于第5、6、15、20位；肽酶X专门作用于天门冬氨酸羧基端的肽键，肽酶Y专门作用于天门冬氨酸氨基端的肽键 （1）该20肽至少有游离的羧基___________个 （2）肽酶X完全作用后产生的多肽共含有氨基酸___________个 （3）肽酶Y完全作用后产生的多肽中氧原子数目和原20肽中氧原子数目相比，数目变化为____。 【答案】（1）5 （2）19 （3）少4个 【解析】 【分析】图示为某20肽，其中含天门冬氨酸4个，分别位于第5、6、15、20位。肽酶X专门作用于天门冬氨酸羧基端的肽键，用肽酶X处理，会断开3个肽键；肽酶Y专门作用于天门冬氨酸氨基端的肽键，用肽酶Y处理，会断开4个肽键。 【小问1详解】 该20肽的一端有一个游离的羧基，组成该20肽的氨基酸中有4个天门冬氨酸，一个天门冬氨酸的R基中含有一个游离的羧基，因此该20肽至少有5个游离的羧基。 【小问2详解】 该20肽含有4个天门冬氨酸，分别位于第5、6、15、20位。肽酶X专门作用于天门冬氨酸羧基端的肽键，肽酶X完全作用于该20肽后，产生2个5肽、1个9肽、1个游离的天门冬氨酸（位于原20肽第6位），因此产生的多肽共含有19个氨基酸。 【小问3详解】 肽酶Y专门作用于天门冬氨酸氨基端的肽键，完全作用后第5位和第20位氨基酸脱离多肽链，其形成3个多肽。每断开一个肽键增加1个氧原子，故生成物共增加4个氧原子，又因为第5位和第20位氨基酸脱离，每个氨基酸中有4个氧，共脱去8个氧原子，所以产生的多肽中氧原子数目比20肽少4个。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$