内容正文:
湖南师大附中2025届高三月考试卷(六)
生物学
本试题卷包括选择题、非选择题两部分,共10页。时量75分钟,满分100分。
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1. 达托霉素是一种抗生素,由亲水性环状肽和亲脂性脂肪酸侧链组成,可以插入细菌细胞膜中,使细胞内离子外流,核酸和蛋白质合成受阻。达托霉素处理后的细菌耗氧率显著下降。下列关于达托霉素的推测不合理的是( )
A. 可以影响细菌细胞膜控制物质进出的功能
B. 插入到磷脂双分子层之间的是环状肽部分
C. 使细菌有氧呼吸过程减弱造成耗氧率下降
D. 达托霉素杀菌时不使细菌溶解,炎症反应相对较轻
【答案】B
【解析】
【分析】细胞膜的主要成分是磷脂分子和蛋白质,基本骨架是磷脂双分子层。细胞膜具有控制物质出入细胞的能力。
【详解】A、根据题目信息可知,达托霉素可以插入细菌细胞膜中,使细胞内离子外流,核酸和蛋白质合成受阻,因此达托霉素可以影响细菌细胞膜控制物质进出的功能,A正确;
B、根据题目信息可知,环状肽具有亲水性,脂肪酸侧链具有亲脂性,而磷脂双分子层之间为磷脂疏水的尾部聚集,因此插入到磷脂双分子层之间的是脂肪酸侧链部分,B错误;
C、有氧呼吸过程需要消耗氧气,达托霉素处理后的细菌耗氧率显著下降,说明达托霉素使细菌有氧呼吸过程减弱造成耗氧率下降,C正确;
D、根据题目信息可知,达托霉素处理后的细菌耗氧率显著下降, 说明达托霉素可抑制细菌的有氧呼吸来减弱细菌的生命活动,从而减弱其致病性,此过程中不使细菌溶解,触发机体的炎症反应相对较轻,D正确。
故选B。
2. 研究人员利用脲酶基因构建基因工程菌L,在不同条件下分批发酵生产脲酶,结果如图所示。下列说法错误的是( )
A. 脲酶能将尿素分解成NH3和CO2,使得菌落周围的pH下降
B. 酶活性是酶催化特定化学反应的能力,可用某一化学反应的速率表示
C. 推测培养pH是决定工程菌L高脲酶活力的关键因素
D. 推测培养时间是通过细胞增殖导致酶数量增加,使脲酶活力测量值增加
【答案】A
【解析】
【分析】分解尿素的细菌的鉴定:细菌合成的脲酶将尿素分解成氨,氨会使培养基的碱性增强,在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养细菌,若指示剂变红,可确定该种细菌能够分解尿素。
【详解】A、根据题目信息可知,基因工程菌L可生产脲酶,其分解尿素产生的NH3使培养基的碱性增强,pH升高,A错误;
B、酶活性是酶催化特定化学反应能力,可用单位时间底物的消耗量或产物的生成量表示,即可用某一化学反应的速率表示,B正确;
C、分析题左图可得,培养pH为6.5时,脲酶活力较低,随培养pH降低,脲酶活力升高,由此可推测培养pH是决定工程菌L高脲酶活力的关键因素,C正确;
D、分析题右图可得,培养pH为6.5保持不变时,随培养时间延长,脲酶活力升高,可推测培养时间是通过细胞增殖导致酶数量增加,使脲酶活力测量值增加,D正确。
故选A。
3. 模式生物能够帮助科学家揭示生命现象的普遍规律,推动生命科学的进步。下列叙述错误的是( )
A. 果蝇个体小、繁殖快、容易饲养、染色体数量少,适用于遗传学的研究
B. 大肠杆菌遗传物质简单、操作方便,常用于基因工程的受体细胞
C. 通过搅拌分离T2噬菌体的DNA 和蛋白质,用来探寻核酸是遗传物质的证据
D. 雌蜂幼虫发育成蜂王或工蜂主要取决于饮食的差异,适用于表观遗传学的研究
【答案】C
【解析】
【分析】表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译,最终无法合成相应蛋白,从而抑制了基因的表达。
【详解】A、因为果蝇个体小、容易饲养、染色体数量少,繁殖快,在室温下10多天就繁殖一代,一只雌果蝇一生能产生几百个后代,所以生物学家常用它作为遗传学研究的实验材料,A正确;
B、大肠杆菌等微生物具有生理结构和遗传物质简单、生长繁殖快、对环境因素敏感和容易进行遗传物质操作等优点,常用于基因工程的受体细胞,B正确;
C、在噬菌体侵染细菌的实验中,搅拌的目的是使吸附在细菌上的T2噬菌体与细菌分离,C错误;
D、蜜蜂的蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的,在蜜蜂出生三天后喂食蜂王浆则发育为蜂王,而喂食花粉与花蜜的个体发育为工蜂。有研究发现喂食蜂王浆的雌蜂幼虫,其基因组甲基化程度低,将来可发育成蜂王。可见,雌蜂幼虫发育成蜂王或工蜂主要取决于饮食的差异,适用于表观遗传学的研究,D正确。
故选C。
4. 为探究跨膜蛋白LBR的作用,研究人员制备了敲除LBR基因的肿瘤细胞(KO),与正常肿瘤细胞(WT)进行实验,实验结果如图1。进一步观察线粒体和内质网的亚显微结构,发现KO组细胞中内质网与线粒体之间的接触位点减少,如图2。内质网是细胞中的钙库,有丝分裂中期线粒体Ca2+内流激增,促进了ATP的产生。下列说法正确的是( )
A. 图1结果说明缺失LBR蛋白,细胞周期被阻断在分裂间期
B. Ca2+通过接触位点从内质网进入到线粒体促进ATP合成
C. 推测KO因缺乏足量的ATP而滞留在有丝分裂的后期
D. 细胞有丝分裂中期染色体排列在细胞中央细胞板的位置
【答案】B
【解析】
【分析】有丝分裂是一个连续的过程,人们根据染色体的行为,把它分为四个时期:前期、中期、后期、末期。前期:染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,成为染色体;每条染色体包括两条并列的姐妹染色单体,这两条染色单体由一个共同的着丝粒连接着;核仁逐渐解体,核膜逐渐消失;从细胞的两极发出纺锤丝, 形成一个梭形的纺锤体。中期:每条染色体的着丝粒两侧,都有纺锤丝附着在上面,纺锤丝牵引着染色体运动,使每条染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面上(这个平面与纺锤体的中轴相垂直,类似于地球上赤道的位置,称为赤道板)。后期:每个着丝粒分裂成两个,姐妹染色单体分开,成为两条染色体,由纺锤丝牵引着分别向细胞的两极移动,结果是细胞的两极各有一套染色体;这两套染色体的形态和数目完全相同,每一套染色体与分裂前亲代细胞中的染色体的形态和数目也相同。
【详解】A、分析图1可得,与正常肿瘤细胞(WT)组相比,敲除LBR基因的肿瘤细胞(KO)组分裂间期细胞的百分比下降,而分裂期细胞的百分比上升,由此推测缺失LBR蛋白,会将细胞周期阻断在分裂期,A错误;
BC、结合题干与图2分析可得:Ca2+通过接触位点从内质网进入到线粒体促进ATP合成,着丝粒的分裂、纺锤丝牵引染色体向两极移动需要消耗ATP,KO因缺失LBR蛋白,导致内质网和线粒体的接触位点减少,有丝分裂中期线粒体Ca2+内流减少,无法产生足量的ATP而被阻断在分裂中期,C错误,B正确;
D、有丝分裂中期染色体的着丝粒排列在赤道板上,而不是细胞板,细胞板是植物细胞有丝分裂末期特有的细胞结构,D错误。
故选B。
5. 基因S在编码蛋白质时,控制最前端几个氨基酸的DNA序列如图所示,已知起始密码子为AUG或GUG,终止密码子是UAA,下列叙述错误的是( )
A. b链是模板链,其左侧是5′端,右侧是3′端
B. 若在箭头处插入两个碱基,则肽链合成提前终止
C. S基因突变后,仍可能编码相同的蛋白质
D. S基因被甲基化,其子代细胞中该基因的转录可能会被抑制
【答案】A
【解析】
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化。
【详解】A、编码链的核苷酸序列与转录生成的RNA的序列一致(在RNA中以U取代了DNA中的T),转录的方向是从DNA模板链的3′端向5′端进行的,翻译的过程是从mRNA的5'端到3'端进行的,起始于起始密码子并终止于终止密码子,且已知起始密码子为AUG或GUG,因此a链是编码链,b链是模板链,其左侧是3'端,右侧是5'端,A错误;
B、若在箭头处插入两个碱基,会使得终止密码子提前,合成的肽链变短,B正确;
C、S基因突变后,由于密码子的简并性,仍可能编码相同的蛋白质,C正确;
D、表观遗传可遗传,甲基化属于表观遗传,故S基因被甲基化,其子代细胞中该基因的转录仍会被抑制,D正确。
故选A。
6. 如图所示为甲状腺激素(化学本质是氨基酸类衍生物)在靶细胞内的作用机理,其中PB表示甲状腺激素的血浆运输蛋白、P表示RNA聚合酶、TH表示甲状腺激素。下列叙述正确的是( )
A. TH能提高人成熟红细胞的代谢水平
B. TH的受体位于细胞核内,TH作用于基因表达的转录过程
C. pre-mRNA加工后需穿过2层核膜,进入细胞质中与核糖体结合
D. TH低于机体正常浓度时对促甲状腺激素的分泌起促进作用
【答案】B
【解析】
【分析】据图分析,甲状腺激素在血浆中通过血浆运输蛋白运输,通过细胞膜并进入细胞核发挥作用,说明甲状腺激素的受体在细胞核;细胞核中甲状腺激素与其他转录因子结合启动了基因的表达过程中的转录过程;基因的表达包括转录和翻译两个过程,前者发生在细胞核,后者发生在细胞质。
【详解】A、甲状腺激素进入细胞后,会调控细胞核基因发生表达,而人成熟红细胞内没有细胞核,因此甲状腺激素不能调节人成熟红细胞的代谢,A错误;
B、据图可知,甲状腺激素受体位于细胞核内,激素—受体复合物和其他转录因子共同调节基因表达的转录过程,B正确;
C、pre-mRNA加工后通过核孔出细胞核,此过程跨膜层数为0层,C错误;
D、甲状腺激素的调节存在反馈调节机制,当体液中甲状腺激素浓度较低时,对下丘脑和垂体的抑制作用减弱,使得下丘脑分泌更多的促甲状腺激素释放激素(TRH),进而导致垂体分泌更多的促甲状腺激素(TSH),D错误。
故选B。
7. 机体受到某些抗原刺激时,会出现生理功能紊乱,这种异常适应性免疫应答称为超敏反应。根据超敏反应的发生机制和临床特点,可将超敏反应分为四种类型。其中Ⅰ型超敏反应是由IgE介导,肥大细胞、嗜碱性粒细胞、嗜酸性粒细胞等释放生物活性介质引起的局部或全身反应。发生机制如下图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. B细胞的增殖分化过程中除过敏原和Th细胞的刺激外,淋巴因子IL-4也发挥了作用
B. 过敏原再次入侵机体时,图中浆细胞可由记忆B细胞增殖分化产生
C. 过敏原与体液中IgE特异性结合后刺激致敏肥大细胞释放生物活性介质引起超敏反应
D. 生物活性介质引起的平滑肌痉挛、小血管通透性增强,一般不会引起组织损伤
【答案】C
【解析】
【分析】过敏反应:指已免疫的机体在再次接受相同物质的刺激时所发生的反应。引起过敏反应的物质叫做过敏原。如花粉、油漆、鱼虾等海鲜、青霉素、磺胺类药物等(因人而异)。
【详解】A、B细胞的增殖分化需要抗原和Th细胞的共同刺激,其中Th细胞分泌的淋巴因子Ⅱ-4也能促进B细胞的增殖分化,A正确;
B、过敏原具有抗原特性,再次入侵机体时,B细胞增殖分化产生的记忆B细胞会迅速增殖分化产生大量的浆细胞,释放更多的IgE,B正确;
C、体液中的IgE吸附到致敏肥大细胞表面,与过敏原结合后刺激致敏肥大细胞释放生物活性介质,导致机体的超敏反应,C错误;
D、机体超敏反应引起的平滑肌痉挛、小血管通透性增强,发生快、消退也快,一般不会引起组织损伤,具有遗传倾向,D正确。
故选C。
8. 调查显示,目前我国野生大熊猫种群数量约1864只,野生大熊猫生活在高海拔的深山密林中,警惕性极高,领地意识较强。由于环境变化和人类活动的影响,现有野生大熊猫栖息地碎片化,我国采取了多种措施对大熊猫实施保护。下列说法错误的是( )
A. 野生大熊猫分布范围较广,体型较大,调查其数量时宜采用标志重捕法
B. 人类割竹挖笋使大熊猫食物减少,属于影响大熊猫种群数量的密度制约因素
C. 在碎片化生境之间建立生态廊道,是恢复大熊猫栖息地完整性的重要措施
D. 将大熊猫从当前栖息地迁移到其他适宜生存的地区,有助于保护其遗传多样性
【答案】A
【解析】
【分析】隔离分为生殖隔离和地理隔离,长期的地理隔离使种群间基因库发生明显差异,逐渐形成生殖隔离。隔离是物种形成的必要条件。
【详解】A、大熊猫是珍稀动物,对其种群数量的调查需要比较精确,加之野生大熊猫行踪诡秘,对人警惕性高,被捕过后难以再捕,故不适合用标志重捕法调查种群密度,A错误;
B、人和家畜可能与大熊猫争夺食物或栖息空间,在某些方面存在生态位重叠,形成种间竞争关系,属于影响大熊猫种群数量的生物因素,也属于密度制约因素,B正确;
C、在破碎化生境之间建立生态廊道,可以有利于生物的迁移、觅食、繁殖等活动,是恢复自然生态系统完整性的重要措施,C正确;
D、将大熊猫从当前栖息地迁移到其他适宜生存的地区,增加大熊猫自然保护区的面积,给大熊猫更宽广的生存空间改善生存空间,从而提高环境容纳量,是保护大熊猫的根本措施,有助于保护其遗传多样性,D正确。
故选A。
9. 牛津杯法可测定发酵液中抗生素的含量,具体做法是:在培养皿中倒入不含任何营养物质的琼脂凝固成底层平板,同时将牛津杯竖直立在将要凝固的底层平板上;再将含少量琼脂的培养基熔化并冷却后加入敏感指示菌,混匀后倒入底层平板上形成双层平板,后取出牛津杯,形成小孔。向A、B、C小孔中分别加入浓度不同且已知的抗生素,在小孔D、E、F中加入等量的发酵液,培养一段时间后,测量小孔周围抑菌圈的大小。下列说法错误的是( )
A. 双层培养基灭菌均可以用湿热灭菌法,培养皿灭菌可以用干热灭菌法
B. 底层培养基可以弥补培养皿底部或超净工作台不平,利于后续实验观察
C. 倒入上层平板后,需使用灭菌后的涂布器将敏感指示菌均匀地涂布在培养基表面
D. 通过比较D、E、F和A、B、C周围抑菌圈的大小可以比较发酵液中抗生素的浓度
【答案】C
【解析】
【分析】常见物品的消毒或灭菌方法
(1)消毒方法及适用对象:
①化学药剂消毒法:操作者双手、动植物表面等。
②煮沸消毒法:日常食品、罐装食品等。
③巴氏消毒法:牛奶等不耐高温的液体等。
④紫外线消毒法:接种室、接种箱或超净工作台等。
(2)灭菌方法及适用对象:
①灼烧灭菌:接种工具、其他金属用具等。
②干热灭菌:玻璃器皿、金属用具等。
③湿热灭菌:培养基等。
【详解】A、湿热灭菌法是一种利用沸水、流通蒸汽或高压蒸汽进行灭菌的方法,培养基的灭菌通常选择用湿热灭菌法。耐高温的和需要保持干燥的物品,如培养皿通常用干热灭菌法灭菌,A正确;
B、加了底层培养基后,可使原来底面不平的玻璃皿的缺陷得到了弥补,使所形成的抑菌圈都接近处于同一平面上,利于后续实验观察,B正确;
C、依题意,将含少量琼脂的培养基熔化并冷却后加入敏感指示菌,混匀后倒入底层平板上形成双层平板,敏感指示菌就已经接种至上层培养基中了,不用涂布器再进行涂布,C错误;
D、依题意,A、B、C小孔中分别加入浓度不同且已知的抗生素,作为对照组;在小孔D、E、F中加入等量的发酵液,产生的抑菌圈与A、B、C周围对应的抑菌圈比较,就可以推断发酵液中抗生素的浓度,D正确。
故选C。
10. 味精的主要成分是谷氨酸钠,其生产工艺流程如图所示。下列说法错误的是( )
A. 用于生产的优良谷氨酸棒状杆菌可以通过诱变育种获得
B. 谷氨酸棒状杆菌的主要碳源、氮源分别是葡萄糖、尿素
C. 谷氨酸棒状杆菌的呼吸方式和乳酸菌不同
D. 发酵过程中应控制发酵液的pH为酸性条件
【答案】D
【解析】
【分析】发酵工程一般包括菌种的选育,扩大培养,培养基的配制、灭菌,接种,发酵,产品的分离、提纯等方面,发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节,要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。
【详解】A、诱变育种可以诱导生物发生基因突变,从而产生优良性状,可用于获得用于生产的优良谷氨酸棒状杆菌,A正确;
B、从小麦、大米等淀粉类谷物糖化可得到葡萄糖,为谷氨酸棒状杆菌提供碳源,尿素提供氮源,B正确;
C、谷氨酸棒状杆菌为需氧型细菌,进行有氧呼吸;乳酸菌为厌氧型细菌,进行无氧呼吸,它们的呼吸方式不同,C正确;
D、谷氨酸的发酵生产在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸,在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺,D错误。
故选D。
11. 甲型H1N1流感病毒表面的神经氨酸酶有4个抗原决定簇,一种抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体(Ab)。由多种抗原决定簇刺激机体产生的抗体称为多克隆抗体。如图为制备多克隆抗体和单克隆抗体的示意图。下列叙述正确的是( )
A. 诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合只能用灭活病毒诱导法
B. ①②都要在96孔板上用相同的选择培养基培养,用相同的方法筛选
C. 多克隆抗体的产生需要多种B细胞参与
D. 甲型H1N1流感病毒部分抗原结构改变后,会出现多抗失效而单抗有效的情况
【答案】C
【解析】
【分析】题意分析,“一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇,一个抗决定簇只能刺激机体产生一种抗体”, 每个抗原决定簇刺激产生的抗体是单抗。
【详解】A、诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合可用PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法,A错误;
B、筛选①是在选择培养基上进行筛选的,在该培养基上未融合的细胞和同种融合的细胞都会死亡,只有杂交瘤细胞能存活,筛选②筛选的是能产生特定抗体的杂交瘤细胞,具体做法是:将杂交瘤细胞多倍稀释,接种在多孔的细胞培养板上,使每孔细胞不超过1个,通过培养让其增殖,因此①②所用的选择培养基种类和筛选方法都不同,B错误;
C、一种抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体(Ab),由多种抗原决定簇刺激机体产生的抗体称为多克隆抗体,因此需要多种B细胞参与,C正确;
D、甲型H1N1流感病毒部分抗原结构改变后,会出现原单抗失效,而对没有改变的其他抗原多抗仍有效,D错误。
故选C。
12. 根据实验目的,下列实验的对照设置不合理的是( )
实验目的
对照设置
A
使用稀释涂布平板法计数酵母菌
不接种酵母菌的灭菌平板
B
探究淀粉酶是否具有专一性
在淀粉溶液中加入适量的蔗糖酶
C
粗提取DNA的鉴定
将二苯胺试剂加入2mol/LNaCl溶液中,沸水浴加热
D
观察洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离
滴加蔗糖溶液前观察中央液泡的大小,以及原生质层的位置
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【分析】1、对培养液中的酵母菌逐个计数是非常困难的,常采用抽样检测的方法;发酵过程中检测酵母菌数量可采用显微镜直接计数法或稀释涂布平板法计数。
2、酶具有专一性,每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
3、DNA鉴定的原理:在沸水浴的条件下,DNA与二苯胺反应呈现蓝色。
4、观察细胞质壁分离实验的原理:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞失水,由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,当细胞不断失水时,液泡逐渐缩小,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,既发生了质壁分离。
【详解】A、利用稀释涂布平板法计数酵母菌实验中,根据对照性原则,对照组的灭菌平板上应该不接种酵母菌,A正确;
B、探究淀粉酶是否具有专一性的实验中,对照实验应该用淀粉和蔗糖作为反应物,且只能用淀粉酶,不能用蔗糖酶,B错误;
C、在粗提取DNA的鉴定实验中,对照组应该将二苯胺试剂加入2mol/LNaCl溶液中,沸水浴加热,C正确;
D、观察洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离实验为前后自身对照实验,对照设置应该为滴加蔗糖溶液前观察中央液泡的大小以及原生质层的位置,D正确。
故选B。
二、选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
13. “天晴一把刀,落雨一锅糟”,曾经的长沙洋湖垸流传着这样的顺口溜,然而十余年过去,随着洋湖生态新城建设的快速推进,洋湖湿地公园经过退田还湖、拉通水系、合理布设多种生物组分等系列生态修复和生境营造措施,如今已成为市民体验生态文明的理想之所。下列相关叙述正确的是( )
A. 生态系统的结构处于相对稳定的一种状态,就是生态平衡
B. 建设时应模拟自然界湖泊、浅滩、池塘等多样化生境,为多样化的生物群落创造条件
C. 在水流缓慢区域,可设置小型曝气富氧系统,提高水体氧含量,加速水体水质改善
D. 湿地的变化反映了人类正确适宜的活动可使群落朝着有利于人类和生态环境的方向发展
【答案】BCD
【解析】
【分析】生态平衡是指在一定时间内生态系统中的生物和环境之间、生物各个种群之间,通过能量流动、物质循环和信息传递,使它们相互之间达到高度适应、协调和统一的状态。包括结构平衡、功能平衡、收支平衡。
【详解】A、生态平衡是生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态,不仅仅是结构,A 错误;
B、生物与环境相适应,为给多样化的生物群落提供适宜的生存条件,需要拟自然界湖泊、浅滩、池塘等多样化生境,B 正确;
C、在水流缓慢区域设置小型曝气富氧系统可以抑制厌氧微生物的无氧呼吸,改善水体环境,C 正确;
D、人类活动可以影响演替的速度和方向,洋湖湿地公园的变化体现了人类通过正确适宜的活动能让群落朝着对人类和生态环境有利的方向发展,D 正确。
故选BCD。
14. 钩虫贪铜菌能够产生PHA,用于合成生物塑料。在有机物充足的环境中,该菌株可利用环境中多种有机物进行异养代谢。当有机碳源缺乏时,其可以通过氧化H2获得能量,用于生成有机物,称为化能自养,代谢过程如下图,乙酰辅酶A是有氧呼吸的中间产物。有关说法正确的是( )
A. 钩虫贪铜菌属于生态系统组成成分中的生产者和分解者
B. 图中物质X是C5,钩虫贪铜菌通过卡尔文循环固定CO2合成有机物
C. 卡尔文循环中第一个光合还原产物是甘油酸-3-磷酸
D. 因呼吸作用过程中消耗乙酰辅酶A,所以可通过阻断呼吸作用来大量提高PHA产量
【答案】AB
【解析】
【分析】光合作用的过程:①光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体薄膜):水的光解产生NADPH与O2,以及ATP的形成;②暗反应阶段(场所是叶绿体的基质):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物以及再生成C5。
【详解】A、根据题目信息可知,钩虫贪铜菌既能独立异养代谢,又能化能自养,属于分解者和生产者,A正确;
B、分析题图可得:X由C3经过卡尔文循环生成,且X可以与CO2生成C3,可得X是C5,钩虫贪铜菌通过卡尔文循环固定CO2合成有机物,B正确;
C、据图可得卡尔文循环中第一个光合还原产物是甘油醛-3-磷酸,C错误;
D、根据题目信息“乙酰辅酶A是有氧呼吸的中间产物”并结合题图可知,阻断呼吸作用,细胞没有足够的能量用于繁殖且乙酰辅酶A的产量也会下降,从而导致PHA减产,D错误。
故选AB。
15. 先天性肾性尿崩症(CNDI)主要与AQP2和AVPR2基因有关,两基因中任一突变均可致病,其中一个基因位于X染色体。现有甲、乙两个CNDI家系如图(a),对两家系部分成员的AQP2基因检测结果如图(b)。不考虑其他因素的影响,下列判断错误的是( )
A. 基因AVPR2突变引起的CNDI属于伴X染色体隐性遗传
B. 就AQP2基因而言,甲Ⅱ1与乙Ⅰ1基因型相同的概率为2/3
C. 乙Ⅱ2产生的每个次级精母细胞含有0或2个致病基因
D. 若甲Ⅱ3与乙Ⅱ1结婚,其子代男孩患CNDI的概率是1/3
【答案】D
【解析】
【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病:
(1)单基因遗传病包括常染色体显性遗传病(如并指)、常染色体隐性遗传病(如白化病)、伴X染色体隐性遗传病(如血友病、色盲)、伴X染色体显性遗传病(如抗维生素D佝偻病)。
(2)多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的,如青少年型糖尿病。
(3)染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病(如猫叫综合征)和染色体数目异常遗传病(如21三体综合征)。
【详解】A、分析题意,图(a)中甲Ⅰ1与Ⅰ2正常,但生有患病的儿子Ⅱ2,说明该病是隐性遗传病,再结合图(b)可知,甲Ⅰ1与Ⅰ2都含有两条探针条带,说明其为杂合子,设相关基因是A/a,两者基因型都是Aa,由于图(b)是AQP2基因检测结果,故图(a)甲所在家系应是AQP2基因突变所致。又因为先天性肾性尿崩症(CNDI)主要与AQP2和AVPR2基因有关,则图(a)乙表示AVPR2基因,其中乙Ⅰ1与Ⅰ2都正常,生有患病的儿子Ⅱ2,说明为隐性遗传病,再结合题意“其中一个基因位于X染色体”可知,基因AVPR2突变引起的CNDI属于伴X染色体隐性遗传,设相关基因是B/b,A正确;
B、就AQP2基因而言,设相关基因是A/a,甲Ⅰ1与Ⅰ2基因型都是Aa,甲Ⅱ1与基因型及比例是1/3AA、2/3Aa,甲Ⅱ1与乙Ⅰ1基因型相同的概率为2/3,B正确;
C、乙是基因AVPR2突变引起的CNDI属于伴X染色体隐性遗传,设相关基因是B/b,Ⅱ2基因型是XbY,由于在减数第一次分裂后期同源染色体分离,故乙Ⅱ2产生的每个次级精母细胞含有0(产生含有Y的细胞)或2个(产生含有Xb的细胞)致病基因,C正确;
D、结合图(b)可知,乙中Ⅰ1与Ⅰ2基因型分别是Aa、AA,则乙中Ⅱ1基因型是1/2AA、1/2Aa,若甲Ⅱ3(1/3AAXBY、2/3AaXBY)与乙Ⅱ1(1/2AA、1/2Aa,1/2XBXB、1/2XBXb)结婚,仅考虑A/a,子代中aa=1/12,A=11/12,仅考虑B/b,子代男孩中XBY=3/4,XbY=1/4,故子代男孩正常概率为11/12×3/4=11/16,患CNDI的概率=1-11/16=5/16,D错误。
故选D。
16. 为研究土壤中重金属砷抑制拟南芥生长的原因,研究者检测了高浓度砷酸盐处理后拟南芥根的部分指标。据图分析,下列推测错误的是( )
A. 砷处理6h,根中细胞分裂素的含量会增加
B. 砷处理抑制根的生长可能与生长素含量减少有关
C. 增强IPT5基因的表达可缓解砷对根的毒害作用
D. 土壤中重金属砷会导致植物吸收水和无机盐的能力下降而影响生长
【答案】BC
【解析】
【分析】生长素所发挥的作用,因浓度、植物细胞的成熟情况和器官种类不同而有较大的差异,一般情况下,生长素在浓度较低时促进生长,在浓度过高时则抑制生长。
【详解】A、分析图1可知,砷处理6h,细胞分裂素水解酶基因相对表达量远低于细胞分裂素合成酶基因相对表达量,根中细胞分裂素的含量会增加,A正确;
B、结合图2、3推测,与空白对照组相比,砷处理组生长素含量高但是根长度短,砷处理抑制根的生长可能与生长素含量过高有关,B错误;
C、由图1可知,随着砷处理时间的延长,IPT5基因相对表达量增加,推测减弱IPT5基因的表达可能会缓解砷对根的毒害作用,C错误;
D、土壤中重金属砷会抑制根的生长,从而导致植物吸收水和无机盐的能力下降,进而影响生长,D正确。
故选BC。
三、非选择题(共60分)
17. 乳酸是一种需求量较大的工业原料,科研人员欲对酿酒酵母进行改造以进行乳酸生产。
(1)酿酒酵母在无氧条件下产物为_______,通过导入乳酸脱氢酶基因和敲除丙酮酸脱羧酶基因获取高产乳酸的工程菌,该菌在有氧和无氧条件下均可产乳酸。
(2)为实现对菌体代谢的动态调控,研究人员设计了光感应系统,并导入绿色荧光蛋白(GFP)基因以检测光感应系统的调控能力。
①如图1,系统1在酵母中表达由V、L和H组成的融合蛋白。光照下,融合蛋白空间结构改变,形成V-L-H二聚体后,结合________,启动下游基因表达;在黑暗状态下,融合蛋白自发恢复到失活状态。
②分别检测黑暗和光照下系统1的荧光强度,结果如图2。对照组能持续激活GFP表达。由实验结果可知系统1实现了光调控基因表达,但表达量较低。推测可能由于菌体密度高导致透光性差,不利于V-L-H对光照的响应。进一步优化设计出系统2(如图1),同等光照强度下,系统2荧光强度显著高于系统1,分析原因是_______。
③实验中发现黑暗条件下系统2的GFP基因有明显表达,为解决此问题,对系统2增加如图3所示组分,ⅰ、ⅱ、ⅲ依次为_______(填字母序号)。
A.持续表达型启动子
B.Pc120
C.PGAL
D.G80基因(G80蛋白可结合并抑制GAL4)
E.GAL4基因(GAL4蛋白可结合并激活PGAL)
F.PSD基因(含有PSD的融合蛋白在光下降解)
(3)将优化后的系统2中GFP基因替换为乳酸脱氢酶基因,应用于酵母菌合成乳酸的发酵生产。发现在“先黑暗—后光照”的模式下乳酸产量显著高于全程光照的模式,请推测“先黑暗—后光照”模式下乳酸产量高的原因:______。
【答案】(1)乙醇和CO2
(2) ①. Pc120启动子 ②. 系统2中光直接调节GAL4的表达,GAL4进一步调控GFP表达,分级调节具有放大效应 ③. ADF(或AFD)
(3)黑暗中,酵母菌不合成乳酸,物质和能量主要用于菌体生长繁殖,当菌体达到一定数量后,照光启动乳酸合成,因此乳酸总产量高(或:全程光照时,持续合成乳酸,消耗物质和能量较多,影响酵母菌生长繁殖,乳酸总产量低)
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成;
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等;
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法;
(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术;个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【小问1详解】
酿酒酵母在无氧条件下产物为酒精和二氧化碳,通过导入乳酸脱氢酶基因和敲除丙酮酸脱羧酶基因获取高产乳酸的工程菌,由于该菌中没有了丙酮酸脱羧酶基因的产生,因而该工程菌不会酒精,而只会产生乳酸,即该工程菌在有氧和无氧条件下均可产乳酸。
【小问2详解】
①如图1,系统1在酵母中表达由V、L和H组成的融合蛋白。光照下,融合蛋白空间结构改变,形成V-L-H二聚体后,结合磷酸基团后,空间结构改变结合Pc120启动子,启动下游基因表达;在黑暗状态下,融合蛋白自发恢复到失活状态。
②分别检测黑暗和光照下系统1的荧光强度,结果如图2。说明对照组能持续激活GFP表达。由实验结果可知系统1实现了光调控基因表达,但表达量较低。推测可能由于菌体密度高导致透光性差,不利于V-L-H对光照的响应。进一步优化设计出系统2(如图1),同等光照强度下,系统2荧光强度显著高于系统1,这是因为系统2中光直接调节GAL4的表达,GAL4进一步调控GFP表达,分级调节机制具有放大效应,因而荧光更强。
③实验中发现黑暗条件下系统2的GFP基因有明显表达,为抑制GFP基因的表达,则针对系统2增加如图3所示组分,ⅰ、ⅱ、ⅲ依次为A.持续表达型启动子、D.G80基因(G80蛋白可结合并抑制GAL4)、F.PSD基因(含有PSD的融合蛋白在光下降解)
【小问3详解】
将优化后的系统2中GFP基因替换为乳酸脱氢酶基因,应用于酵母菌合成乳酸的发酵生产。发现在“先黑暗—后光照”的模式下乳酸产量显著高于全程光照的模式,这是因为黑暗中,酵母菌不合成乳酸,物质和能量主要用于菌体生长繁殖,当菌体达到一定数量后,照光启动乳酸合成,因此乳酸总产量高。
18. 近年来我国对甜玉米的需求量不断增多,科研人员对其育种过程进行了系列研究。
(1)科研人员发现一株甜玉米突变体甲,用该株玉米与野生型非甜玉米杂交,若F1表型为______,则说明甜玉米性状由隐性基因控制。
(2)为确定甲植株的产生原因进行了进一步研究。
Ⅰ.基因检测发现,甲植株位于4号染色体上的Bt2基因的模板链发生了如下图所示变化,导致该基因表达的多肽链第22位氨基酸发生了_____的变化,进而影响了性状。
Ⅱ.Bt2基因是编码ADP-葡萄糖焦磷酸化酶的基因之一,ADP-葡萄糖焦磷酸化酶在玉米可溶性糖转化为淀粉的过程中发挥重要催化作用。综合上述结果完善甜玉米形成过程:①_____;②_____;③_____。
(3)研究者后续又发现乙、丙两个品系的甜玉米突变体,甲、乙、丙杂交及F1自交结果如下表所示。
组别
杂交组合
F1表型及比例
F2表型及比例
1
甲×乙
均为野生型
野生型∶甜玉米≈9∶7
2
甲×丙
均为甜玉米
均为甜玉米
3
乙×丙
均为野生型
野生型∶甜玉米≈9∶7
推测乙、丙的突变基因可能分别为:__________、__________。
a.位于4号染色体上的ADP-葡萄糖焦磷酸化酶另一编码基因
b.位于9号染色体上的ADP-葡萄糖焦磷酸化酶另一编码基因
c.位于4号染色体上Bt2的等位基因
(4)研究人员利用甲品系甜玉米与优质非甜玉米“良玉99”培育优质甜玉米用于推广种植,请将如下育种过程补充完整:a__________,b__________。
【答案】(1)非甜玉米
(2) ①. 脯氨酸转变为亮氨酸 ②. 失活 ③. 可溶性糖无法转化为淀粉 ④. 可溶性糖积累
(3) ①. b ②. c
(4) ①. 甜玉米 ②. 良玉99
【解析】
【分析】杂交育种:杂交育种是指利用具有不同基因组成同种生物个体进行杂交,获得所需要的表现型类型的育种方法;其原理是基因重组;方法:杂交→自交→选优;优点:能根据人的预见把位于两个生物体上的优良性状集于一身;缺点:时间长,需及时发现优良性状。
【小问1详解】
具有一对相对性状的纯合子杂交,F1表现的表型为显性性状,未表现的表型为隐性性状。甜玉米突变体甲与野生型非甜玉米杂交,若F1表型为非甜玉米,说明非甜玉米为显性,由显性基因控制;甜玉米为隐性,由隐性基因控制。
【小问2详解】
①据图可知,与野生型非甜玉米模板链比较,甜玉米模板链上第65位的碱基由G变成了A,导致编码第22位氨基酸的模板链碱基序列由GGG变成了GAG,使得对应的mRNA上密码子由CCC变成了CUC,由密码子表可知,CCC编码脯氨酸,CUC编码亮氨酸,故甲植株位于4号染色体上的Bt2基因突变,导致该基因表达的多肽链第22位氨基酸由脯氨酸转变为亮氨酸,进而影响了性状;
②③④基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状;根据题目信息“Bt2基因是编码ADP-葡萄糖焦磷酸化酶的基因之一,ADP-葡萄糖焦磷酸化酶在玉米可溶性糖转化为淀粉的过程中发挥重要催化作用”可知,若Bt2基因发生突变,则ADP-葡萄糖焦磷酸化酶失活,可溶性糖无法转化为淀粉,导致可溶性糖在细胞内积累,玉米表现为甜玉米。
【小问3详解】
①根据(2)信息可知,甲植株的Bt2基因位于4号染色体上,结合表中数据分析可得,甲与乙杂交,F1均为野生型,F1自交得F2为野生型∶甜玉米≈9∶7,说明控制甲和乙该性状的基因有两对,且两对基因独立遗传;故推测乙的突变基因不在4号染色体上,可能是位于9号染色体上的ADP-葡萄糖焦磷酸化酶另一编码基因,故选b;
②乙和丙杂交,F1均为野生型,F1自交得F2为野生型∶甜玉米≈9∶7,说明控制乙和丙该性状的基因有两对,且两对基因独立遗传。故推测丙的突变基因不在9号染色体上;又知,甲(甜玉米)与丙(甜玉米)杂交,F1均为甜玉米,F1自交得F2均为甜玉米,推测丙的基因是位于4号染色体上的Bt2的等位基因,故选c。
【小问4详解】
①②通过杂交育种的育种方法,可把不同个体的优良基因集中到同一个体,现研究人员欲利用甲品系甜玉米与优质非甜玉米“良玉99”培育优质甜玉米用于推广种植,说明优质非甜玉米“良玉99”中有许多优质基因,因此可以利用品系甲与“良玉99”杂交得到F1,F1自交,可以筛选出甜玉米,筛选出的甜玉米中也含有部分优质基因,再用筛选出的甜玉米与“良玉99”重复以上过程,则可筛选出集中有多种优质基因的优良甜玉米,综上,a为甜玉米,b为良玉99。
19. 抑郁症与肠道菌群之间存在密切联系。我国科研人员发现某些肠道微生物产生的代谢物高香草酸(HVA)与抑郁症的发生有关,并对其相关机理进行了研究。
(1)抑郁症患者血清HVA水平较低。研究人员取抑郁症患者和健康志愿者粪便样本进行肠道微生物体外培养,培养基中应含有水、______和无机盐等营养物质,结果发现患者肠道菌群中缺乏能产生HVA的B菌。
(2)检测发现抑郁症模型小鼠血清和脑组织中HVA水平均显著低于对照组健康小鼠,且肠道菌群中也缺乏B菌。研究人员对抑郁症模型小鼠进行HVA给药或肠道移植B菌,获得图1、图2所示实验结果。
①图1结果表明移植B菌能产生HVA到达脑部,依据是___________。
②将小鼠在无法逃离的水槽中放置5min,小鼠放弃挣扎、漂浮不动的总时长是评估抑郁症状的重要指标。图2结果表明________。
(3)已有研究表明脑部海马区的突触损伤是抑郁症的主要病理基础,而细胞过度自噬参与了突触损伤。细胞自噬过程中,细胞质基质中的LC3-Ⅰ蛋白被剪切转化为LC3-Ⅱ,LC3-Ⅱ定位到自噬体膜上,位于自噬体内膜上的LC3-Ⅱ最终在溶酶体中被降解(图3),因此细胞中两种LC3蛋白含量和两种蛋白的含量比(LC3-Ⅱ/ LC3-Ⅰ)是细胞自噬水平的重要指标。研究人员以体外培养的小鼠海马神经细胞为材料,进行相关处理后检测细胞内LC3-Ⅰ、LC3-Ⅱ含量,结果如图4所示。
①培养基中缺乏葡萄糖时,细胞自噬水平升高,从物质与能量的角度说明该现象对细胞生存的意义:______。
②图4中自噬抑制剂能够抑制溶酶体功能,第4组与第2组的 “LC3-Ⅱ/ LC3-Ⅰ”的差异产生原因是______。
③实验结果表明,HVA能够通过___________减轻海马区突触损伤,从而改善抑郁症状。
【答案】(1)碳源、氮源
(2) ①. 移植B菌的抑郁症模型小鼠脑组织中HVA水平显著高于抑郁症模型小鼠 ②. 移植B菌或HVA给药都能促进抑郁症状改善
(3) ①. 为细胞生存提供氨基酸、葡萄糖等必需原料物质和能源物质 ②. 第4组自噬抑制剂使自噬小体上LC3-Ⅱ降解速率下降,“ LC3-Ⅱ/ LC3-Ⅰ”增加 ③. 抑制海马神经细胞自噬
【解析】
【分析】细胞自噬(autophagy)就是细胞吃掉自身的结构和物质。在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用,这就是细胞自噬。处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定。有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡。研究表明,人类许多疾病的发生,可能与细胞自噬发生障碍有关,因此,细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治有重要意义。
【小问1详解】
微生物体外培养,培养基中应含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质。
【小问2详解】
①图1中的抑郁症模型组+B菌的而小鼠脑组织中HVA水平与抑郁症模型组小鼠相比明显要高,所以可以表明移植B菌产生的HVA到达脑部,使抑郁症模型组+B菌的而小鼠脑组织中HVA水平升高。
②图2中抑郁症模型组+B菌的小鼠漂浮不动时长与抑郁症模型组小鼠相比明显要低很多,抑郁症模型组+HVA的小鼠漂浮不动时长与抑郁症模型组小鼠相比明显也低很多,这说明移植B菌或HVA给药都能促进抑郁症状改善。
【小问3详解】
①处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获取维持生存所需的物质和能量,所以培养基中缺乏葡萄糖时,细胞自噬水平升高,从物质与能量的角度说明该现象对细胞生存的意义是为细胞生存提供氨基酸、葡萄糖等必需原料物质和能源物质
②图4中第2组为培养基中缺乏葡萄糖,细胞自噬水平会升高,细胞LC3-Ⅰ含量和LC3-Ⅱ含量都较低,且LC3-Ⅱ含量比LC3-Ⅰ含量还要少。另由题干信息知,细胞自噬过程中,细胞质基质中的LC3-Ⅰ蛋白被剪切转化为LC3-Ⅱ,LC3-Ⅱ定位到自噬体膜上,位于自噬体内膜上的LC3-Ⅱ最终在溶酶体中被降解,图4中第4组为培养基中缺乏葡萄糖且加入自噬抑制剂,题干知自噬抑制剂能够抑制溶酶体功能,从而使自噬体内的物质以及自噬体内膜上的LC3-Ⅱ降解速率减慢,而LC3-Ⅰ蛋白仍可转化为LC3-Ⅱ,从而使LC3-Ⅱ/ LC3-Ⅰ比值增加,并且高于第2组。
③图4中第1组为培养基中添加有葡萄糖,图中细胞只含有LC3-Ⅰ,说明细胞基本上不发生自噬;
图4中第2组为培养基中缺乏葡萄糖,细胞自噬水平会升高,细胞LC3-Ⅰ含量和LC3-Ⅱ含量都较低,且LC3-Ⅱ含量比LC3-Ⅰ含量还要少;
图4中第4组为培养基中缺乏葡萄糖且加入自噬抑制剂,题干知自噬抑制剂能够抑制溶酶体功能,从而使自噬体内的物质以及自噬体内膜上的LC3-Ⅱ降解速率减慢,而LC3-Ⅰ蛋白仍可转化为LC3-Ⅱ,从而使LC3-Ⅱ/ LC3-Ⅰ比值增加,并且高于第2组细胞自噬组;
图4中第3组为培养基中缺乏葡萄糖且加入HVA,LC3-Ⅱ/ LC3-Ⅰ比值增加,并且高于第2组细胞自噬组,和第4组一样使LC3-Ⅱ/ LC3-Ⅰ比值增加,并且高于第2组细胞自噬组,说明HVA和自噬抑制剂作用一样,能够抑制神经细胞自噬,从而减轻海马区突触损伤,从而改善抑郁症状。
20. 长江口是我国最大的河口生态系统,安氏白虾、葛氏长臂虾和脊尾白虾是长江口虾类资源中的优势种类,也是肉食性鱼类的天然饵料生物。回答下列问题。
(1)调查安氏白虾、葛氏长臂虾和脊尾白虾在群落中的生态位,有利于了解这三种生物种间竞争和共存关系。下列项目哪些会影响它们的生态位?_________。
A. 栖息场所
B. 食物
C. 活动时间
D. 天敌以及与其他生物的种间关系
(2)营养生态位反映物种在食物网中占据的位置和功能,稳定同位素技术是调查营养生态位的常用方法。生物体内的碳同位素与其食源相近,而氮同位素在生态系统能量流动过程中不断富集,故生物组织的碳、氮同位素比值(δ13C、δ15N)常分别用于揭示摄食来源和_________。某研究团队采用该技术调查这三种虾的碳、氮同位素比值,结果如图。
已知浮游动物食物源的δ13C值要小于底栖食物源,分析调查结果可知,随着水深增加,这三种生物的分布依次为______,这体现了群落的__________结构。在长江口水域中安氏白虾的种群数量最大,结合调查结果推测可能的原因是________。
(3)人类通过捕捞可以收获鱼虾等食物资源,这体现了生物多样性的__________价值。但过度捕捞虾类资源会导致长江中的肉食性鱼类的环境容纳量__________。因此人类的活动在注重经济效应和社会效应的同时,还必须注意生态效益。
【答案】(1)ABCD
(2) ①. 营养级位置 ②. 安氏白虾、脊尾白虾、葛氏长臂虾 ③. 垂直 ④. 安氏白虾具有更宽的δ13C、δ15N值范围,说明其具有更广泛的食物来源、更多元的营养
(3) ①. 直接 ②. 降低
【解析】
【分析】一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位;
【小问1详解】
动物研究其生态位,需要研究的方面有:它的栖息地、食物、天敌以及与其它物种的关系等,故栖息场所、食物、活动时间、天敌以及与其他生物的种间关系都会影响其生态位,故选ABCD。
【小问2详解】
根据题目信息可知,营养生态位反映物种在食物网中占据的位置和功能,且生物体内的碳同位素与其食源相近,而氮同位素在生态系统能量流动过程中不断富集,故生物组织的碳、氮同位素比值(δ13C、δ15N)常分别用于揭示摄食来源和营养级位置(通过富集情况推断其位置);
图示纵坐标是15N比值,横坐标是13C比值,又因为浮游动物食物源的13C值要小于底栖食物源,综上分析题图可知,随着水深增加,这三种生物的分布依次为安氏白虾、脊尾白虾、葛氏长臂虾(随横坐标数值变化推知);
群落内不同生物垂直方向上的分布是垂直结构;
结合图示可知,安氏白虾具有更宽的δ13C、δ15N值范围,说明其具有更广泛的食物来源、更多元的营养关系以及更强的资源利用能力,故在长江口水域中安氏白虾的种群数量最大。
【小问3详解】
直接价值是对人类有食用、药用和工业原料等使用意义以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值,人类通过捕捞可以收获鱼虾等食物资源,这体现了生物多样性的直接价值;环境容纳量是一定的环境条件下所能维持的种群最大数量,结合题目信息“安氏白虾、葛氏长臂虾和脊尾白虾是长江口虾类资源中的优势种类,也是肉食性鱼类的天然饵料生物”可知,过度捕捞虾类资源会导致长江中的肉食性鱼类的环境容纳量降低。
21. 白细胞表面抗原2(SLA-2)在抗原呈递、机体器官移植以及免疫应答方面有着重要作用。为进一步研究SLA-2的结构与功能,科研人员以能稳定传代的猪肾上皮细胞为材料,构建了稳定高表达SLA-2基因的细胞株,过程如图。其中,Ampr表示氨苄青霉素抗性基因,Puror为嘌呤霉素抗性基因,BclI、NotI、XbaI、Sau3AI为限制酶酶切位点,括号内数值表示距复制原点的长度。请回答下列问题。
限制酶
BclI
NotI
XbaI
Sau3AI
识别序列及切割位点
T↓GATCA
GC↓GGCCGC
T↓CTAGA
↓GATC
(1)过程①需要的酶有__________;与细胞内基因相比,过程①获得的SLA-2基因在结构上不具有__________。
(2)为使获得的SLA-2基因与质粒1定向连接,扩增时应选用的1对引物为__________。
a.5′-GCGATCATGCGGGTCAGGGGCCCTCAAGCCATCCTC-3′
b.5′-GCTCTAGAATGCGGGTCAGGGGCCCTCAAGCCATCCTC-3′
c.5′-GTTTGATCACTCACACTCTAGGATCCTTGGTAAGGGACAC-3′
d.5′-GTTGCGGCCGCTCACACTCTAGGATCCTTGGTAAGGGACAC-3′
(3)过程②为酶切、连接后的重组质粒转化处于感受态的大肠杆菌,转化后采用含__________的平板筛选。
(4)为鉴定与验证重组质粒3,研究人员用NotI和Sau3AI完全酶切质粒2和重组质粒3后电泳并比较。请在下图相应位置画出重组质粒3可能得到的电泳条带__________。
(5)研究中,一般利用最小致死浓度(使某种细胞全部死亡的最小浓度)的嘌呤霉素溶液浸染细胞以筛选出转化的猪肾上皮细胞。为确定最小致死浓度,科研人员利用未转化的猪肾上皮细胞进行了相关实验,结果如下图。根据结果,应使用浓度为____________μg·mL-1的嘌呤霉素溶液浸染,理由是__________。
【答案】(1) ①. 逆转录酶、耐高温的DNA聚合酶 ②. 启动子、终止子、内含子等
(2)b、d (3)氨苄青霉素
(4) (5) ①. 4.0 ②. 在该浓度下未发生转化的细胞全部死亡,能存活生长的即为已转化的细胞
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成;
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等;
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样;
(4)目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
过程①为由mRNA获得基因,即以RNA为模板合成DNA,为逆转录过程,此过程需要用到逆转录酶、耐高温的DNA聚合酶;通过逆转录获得的基因与细胞内的基因相比,在结构上缺少启动子、终止子和内含子(非编码序列);
【小问2详解】
引物之间不能进行配对,引物需与经内切酶剪切过的黏性末端互补配对,为防止基因发生自身环化和反向链接,需要双限制酶切,经分析表格中相关内切酶的切割位点和引物序列,氨苄青霉素抗性基因可被BclⅠ识别,Sau3AⅠ为BclⅠ的同尾酶,也可切割氨苄青霉素抗性基因,且用NotI和Sau3AI完全酶切质粒2后会将启动子也一起切割掉,获得的重组质粒3没有启动子。故选择XbaⅠ和NotⅠ两种限制酶,对应引物中的bd,故选b、d;
【小问3详解】
重组质粒转化处于感受态的大肠杆菌,质粒含有氨苄青霉素抗性基因,则转化后采用含氨苄青霉素的平板筛选;
【小问4详解】
基因位于启动子与终止子之间才能正常表达,所以过程⑤需将SLA-2基因插入启动子与终止子之间。根据酶的识别序列可知,Sau3AⅠ也能切割BclⅠ所识别的序列,则用NotⅠ和Sau3AⅠ完全酶切质粒2后获得的序列为177、963、3305,用NotⅠ和Sau3AⅠ完全酶切重组质粒3获得的序列应为:963,1240,3305,结果如图:;
【小问5详解】
最低致死浓度既可以让大部分没有抗性的细胞死亡又不会让具有抗性的细胞死亡即在该浓度下未发生转化的细胞全部死亡,能存活生长的即为已转化的细胞,因此根据实验结果分析可得,最佳的嘌呤霉素筛选浓度为4.0μg·mL-1。
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湖南师大附中2025届高三月考试卷(六)
生物学
本试题卷包括选择题、非选择题两部分,共10页。时量75分钟,满分100分。
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1. 达托霉素是一种抗生素,由亲水性环状肽和亲脂性脂肪酸侧链组成,可以插入细菌细胞膜中,使细胞内离子外流,核酸和蛋白质合成受阻。达托霉素处理后的细菌耗氧率显著下降。下列关于达托霉素的推测不合理的是( )
A. 可以影响细菌细胞膜控制物质进出的功能
B. 插入到磷脂双分子层之间是环状肽部分
C. 使细菌有氧呼吸过程减弱造成耗氧率下降
D. 达托霉素杀菌时不使细菌溶解,炎症反应相对较轻
2. 研究人员利用脲酶基因构建基因工程菌L,在不同条件下分批发酵生产脲酶,结果如图所示。下列说法错误的是( )
A. 脲酶能将尿素分解成NH3和CO2,使得菌落周围的pH下降
B. 酶活性是酶催化特定化学反应的能力,可用某一化学反应的速率表示
C. 推测培养pH是决定工程菌L高脲酶活力的关键因素
D. 推测培养时间通过细胞增殖导致酶数量增加,使脲酶活力测量值增加
3. 模式生物能够帮助科学家揭示生命现象的普遍规律,推动生命科学的进步。下列叙述错误的是( )
A. 果蝇个体小、繁殖快、容易饲养、染色体数量少,适用于遗传学研究
B. 大肠杆菌遗传物质简单、操作方便,常用于基因工程的受体细胞
C. 通过搅拌分离T2噬菌体的DNA 和蛋白质,用来探寻核酸是遗传物质的证据
D. 雌蜂幼虫发育成蜂王或工蜂主要取决于饮食的差异,适用于表观遗传学的研究
4. 为探究跨膜蛋白LBR的作用,研究人员制备了敲除LBR基因的肿瘤细胞(KO),与正常肿瘤细胞(WT)进行实验,实验结果如图1。进一步观察线粒体和内质网的亚显微结构,发现KO组细胞中内质网与线粒体之间的接触位点减少,如图2。内质网是细胞中的钙库,有丝分裂中期线粒体Ca2+内流激增,促进了ATP的产生。下列说法正确的是( )
A. 图1结果说明缺失LBR蛋白,细胞周期被阻断在分裂间期
B. Ca2+通过接触位点从内质网进入到线粒体促进ATP合成
C. 推测KO因缺乏足量的ATP而滞留在有丝分裂的后期
D. 细胞有丝分裂中期染色体排列在细胞中央细胞板的位置
5. 基因S在编码蛋白质时,控制最前端几个氨基酸的DNA序列如图所示,已知起始密码子为AUG或GUG,终止密码子是UAA,下列叙述错误的是( )
A. b链是模板链,其左侧是5′端,右侧是3′端
B. 若在箭头处插入两个碱基,则肽链合成提前终止
C. S基因突变后,仍可能编码相同的蛋白质
D. S基因被甲基化,其子代细胞中该基因的转录可能会被抑制
6. 如图所示为甲状腺激素(化学本质是氨基酸类衍生物)在靶细胞内的作用机理,其中PB表示甲状腺激素的血浆运输蛋白、P表示RNA聚合酶、TH表示甲状腺激素。下列叙述正确的是( )
A. TH能提高人成熟红细胞的代谢水平
B. TH的受体位于细胞核内,TH作用于基因表达的转录过程
C. pre-mRNA加工后需穿过2层核膜,进入细胞质中与核糖体结合
D. TH低于机体正常浓度时对促甲状腺激素的分泌起促进作用
7. 机体受到某些抗原刺激时,会出现生理功能紊乱,这种异常适应性免疫应答称为超敏反应。根据超敏反应的发生机制和临床特点,可将超敏反应分为四种类型。其中Ⅰ型超敏反应是由IgE介导,肥大细胞、嗜碱性粒细胞、嗜酸性粒细胞等释放生物活性介质引起的局部或全身反应。发生机制如下图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. B细胞的增殖分化过程中除过敏原和Th细胞的刺激外,淋巴因子IL-4也发挥了作用
B. 过敏原再次入侵机体时,图中浆细胞可由记忆B细胞增殖分化产生
C. 过敏原与体液中IgE特异性结合后刺激致敏肥大细胞释放生物活性介质引起超敏反应
D. 生物活性介质引起的平滑肌痉挛、小血管通透性增强,一般不会引起组织损伤
8. 调查显示,目前我国野生大熊猫种群数量约1864只,野生大熊猫生活在高海拔的深山密林中,警惕性极高,领地意识较强。由于环境变化和人类活动的影响,现有野生大熊猫栖息地碎片化,我国采取了多种措施对大熊猫实施保护。下列说法错误的是( )
A. 野生大熊猫分布范围较广,体型较大,调查其数量时宜采用标志重捕法
B. 人类割竹挖笋使大熊猫食物减少,属于影响大熊猫种群数量的密度制约因素
C. 在碎片化生境之间建立生态廊道,是恢复大熊猫栖息地完整性的重要措施
D. 将大熊猫从当前栖息地迁移到其他适宜生存的地区,有助于保护其遗传多样性
9. 牛津杯法可测定发酵液中抗生素的含量,具体做法是:在培养皿中倒入不含任何营养物质的琼脂凝固成底层平板,同时将牛津杯竖直立在将要凝固的底层平板上;再将含少量琼脂的培养基熔化并冷却后加入敏感指示菌,混匀后倒入底层平板上形成双层平板,后取出牛津杯,形成小孔。向A、B、C小孔中分别加入浓度不同且已知的抗生素,在小孔D、E、F中加入等量的发酵液,培养一段时间后,测量小孔周围抑菌圈的大小。下列说法错误的是( )
A. 双层培养基灭菌均可以用湿热灭菌法,培养皿灭菌可以用干热灭菌法
B. 底层培养基可以弥补培养皿底部或超净工作台不平,利于后续实验观察
C. 倒入上层平板后,需使用灭菌后的涂布器将敏感指示菌均匀地涂布在培养基表面
D. 通过比较D、E、F和A、B、C周围抑菌圈的大小可以比较发酵液中抗生素的浓度
10. 味精的主要成分是谷氨酸钠,其生产工艺流程如图所示。下列说法错误的是( )
A. 用于生产的优良谷氨酸棒状杆菌可以通过诱变育种获得
B. 谷氨酸棒状杆菌的主要碳源、氮源分别是葡萄糖、尿素
C. 谷氨酸棒状杆菌的呼吸方式和乳酸菌不同
D. 发酵过程中应控制发酵液的pH为酸性条件
11. 甲型H1N1流感病毒表面的神经氨酸酶有4个抗原决定簇,一种抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体(Ab)。由多种抗原决定簇刺激机体产生的抗体称为多克隆抗体。如图为制备多克隆抗体和单克隆抗体的示意图。下列叙述正确的是( )
A. 诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合只能用灭活病毒诱导法
B. ①②都要在96孔板上用相同的选择培养基培养,用相同的方法筛选
C. 多克隆抗体的产生需要多种B细胞参与
D. 甲型H1N1流感病毒部分抗原结构改变后,会出现多抗失效而单抗有效的情况
12. 根据实验目的,下列实验的对照设置不合理的是( )
实验目的
对照设置
A
使用稀释涂布平板法计数酵母菌
不接种酵母菌灭菌平板
B
探究淀粉酶是否具有专一性
在淀粉溶液中加入适量的蔗糖酶
C
粗提取DNA的鉴定
将二苯胺试剂加入2mol/LNaCl溶液中,沸水浴加热
D
观察洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离
滴加蔗糖溶液前观察中央液泡的大小,以及原生质层的位置
A. A B. B C. C D. D
二、选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
13. “天晴一把刀,落雨一锅糟”,曾经的长沙洋湖垸流传着这样的顺口溜,然而十余年过去,随着洋湖生态新城建设的快速推进,洋湖湿地公园经过退田还湖、拉通水系、合理布设多种生物组分等系列生态修复和生境营造措施,如今已成为市民体验生态文明的理想之所。下列相关叙述正确的是( )
A. 生态系统的结构处于相对稳定的一种状态,就是生态平衡
B. 建设时应模拟自然界湖泊、浅滩、池塘等多样化生境,为多样化的生物群落创造条件
C. 在水流缓慢区域,可设置小型曝气富氧系统,提高水体氧含量,加速水体水质改善
D. 湿地的变化反映了人类正确适宜的活动可使群落朝着有利于人类和生态环境的方向发展
14. 钩虫贪铜菌能够产生PHA,用于合成生物塑料。在有机物充足的环境中,该菌株可利用环境中多种有机物进行异养代谢。当有机碳源缺乏时,其可以通过氧化H2获得能量,用于生成有机物,称为化能自养,代谢过程如下图,乙酰辅酶A是有氧呼吸的中间产物。有关说法正确的是( )
A. 钩虫贪铜菌属于生态系统组成成分中的生产者和分解者
B. 图中物质X是C5,钩虫贪铜菌通过卡尔文循环固定CO2合成有机物
C. 卡尔文循环中第一个光合还原产物是甘油酸-3-磷酸
D. 因呼吸作用过程中消耗乙酰辅酶A,所以可通过阻断呼吸作用来大量提高PHA产量
15. 先天性肾性尿崩症(CNDI)主要与AQP2和AVPR2基因有关,两基因中任一突变均可致病,其中一个基因位于X染色体。现有甲、乙两个CNDI家系如图(a),对两家系部分成员的AQP2基因检测结果如图(b)。不考虑其他因素的影响,下列判断错误的是( )
A. 基因AVPR2突变引起的CNDI属于伴X染色体隐性遗传
B. 就AQP2基因而言,甲Ⅱ1与乙Ⅰ1基因型相同的概率为2/3
C. 乙Ⅱ2产生的每个次级精母细胞含有0或2个致病基因
D. 若甲Ⅱ3与乙Ⅱ1结婚,其子代男孩患CNDI的概率是1/3
16. 为研究土壤中重金属砷抑制拟南芥生长的原因,研究者检测了高浓度砷酸盐处理后拟南芥根的部分指标。据图分析,下列推测错误的是( )
A. 砷处理6h,根中细胞分裂素的含量会增加
B. 砷处理抑制根的生长可能与生长素含量减少有关
C. 增强IPT5基因的表达可缓解砷对根的毒害作用
D. 土壤中重金属砷会导致植物吸收水和无机盐的能力下降而影响生长
三、非选择题(共60分)
17. 乳酸是一种需求量较大的工业原料,科研人员欲对酿酒酵母进行改造以进行乳酸生产。
(1)酿酒酵母在无氧条件下产物为_______,通过导入乳酸脱氢酶基因和敲除丙酮酸脱羧酶基因获取高产乳酸的工程菌,该菌在有氧和无氧条件下均可产乳酸。
(2)为实现对菌体代谢的动态调控,研究人员设计了光感应系统,并导入绿色荧光蛋白(GFP)基因以检测光感应系统的调控能力。
①如图1,系统1在酵母中表达由V、L和H组成的融合蛋白。光照下,融合蛋白空间结构改变,形成V-L-H二聚体后,结合________,启动下游基因表达;在黑暗状态下,融合蛋白自发恢复到失活状态。
②分别检测黑暗和光照下系统1的荧光强度,结果如图2。对照组能持续激活GFP表达。由实验结果可知系统1实现了光调控基因表达,但表达量较低。推测可能由于菌体密度高导致透光性差,不利于V-L-H对光照的响应。进一步优化设计出系统2(如图1),同等光照强度下,系统2荧光强度显著高于系统1,分析原因是_______。
③实验中发现黑暗条件下系统2的GFP基因有明显表达,为解决此问题,对系统2增加如图3所示组分,ⅰ、ⅱ、ⅲ依次为_______(填字母序号)。
A.持续表达型启动子
B.Pc120
C.PGAL
D.G80基因(G80蛋白可结合并抑制GAL4)
E.GAL4基因(GAL4蛋白可结合并激活PGAL)
F.PSD基因(含有PSD的融合蛋白在光下降解)
(3)将优化后的系统2中GFP基因替换为乳酸脱氢酶基因,应用于酵母菌合成乳酸的发酵生产。发现在“先黑暗—后光照”的模式下乳酸产量显著高于全程光照的模式,请推测“先黑暗—后光照”模式下乳酸产量高的原因:______。
18. 近年来我国对甜玉米的需求量不断增多,科研人员对其育种过程进行了系列研究。
(1)科研人员发现一株甜玉米突变体甲,用该株玉米与野生型非甜玉米杂交,若F1表型为______,则说明甜玉米性状由隐性基因控制。
(2)为确定甲植株的产生原因进行了进一步研究。
Ⅰ.基因检测发现,甲植株位于4号染色体上的Bt2基因的模板链发生了如下图所示变化,导致该基因表达的多肽链第22位氨基酸发生了_____的变化,进而影响了性状。
Ⅱ.Bt2基因是编码ADP-葡萄糖焦磷酸化酶的基因之一,ADP-葡萄糖焦磷酸化酶在玉米可溶性糖转化为淀粉的过程中发挥重要催化作用。综合上述结果完善甜玉米形成过程:①_____;②_____;③_____。
(3)研究者后续又发现乙、丙两个品系的甜玉米突变体,甲、乙、丙杂交及F1自交结果如下表所示。
组别
杂交组合
F1表型及比例
F2表型及比例
1
甲×乙
均为野生型
野生型∶甜玉米≈9∶7
2
甲×丙
均为甜玉米
均为甜玉米
3
乙×丙
均为野生型
野生型∶甜玉米≈9∶7
推测乙、丙的突变基因可能分别为:__________、__________。
a.位于4号染色体上的ADP-葡萄糖焦磷酸化酶另一编码基因
b.位于9号染色体上的ADP-葡萄糖焦磷酸化酶另一编码基因
c.位于4号染色体上的Bt2的等位基因
(4)研究人员利用甲品系甜玉米与优质非甜玉米“良玉99”培育优质甜玉米用于推广种植,请将如下育种过程补充完整:a__________,b__________。
19. 抑郁症与肠道菌群之间存在密切的联系。我国科研人员发现某些肠道微生物产生的代谢物高香草酸(HVA)与抑郁症的发生有关,并对其相关机理进行了研究。
(1)抑郁症患者血清HVA水平较低。研究人员取抑郁症患者和健康志愿者粪便样本进行肠道微生物体外培养,培养基中应含有水、______和无机盐等营养物质,结果发现患者肠道菌群中缺乏能产生HVA的B菌。
(2)检测发现抑郁症模型小鼠血清和脑组织中HVA水平均显著低于对照组健康小鼠,且肠道菌群中也缺乏B菌。研究人员对抑郁症模型小鼠进行HVA给药或肠道移植B菌,获得图1、图2所示实验结果。
①图1结果表明移植B菌能产生HVA到达脑部,依据是___________。
②将小鼠在无法逃离的水槽中放置5min,小鼠放弃挣扎、漂浮不动的总时长是评估抑郁症状的重要指标。图2结果表明________。
(3)已有研究表明脑部海马区的突触损伤是抑郁症的主要病理基础,而细胞过度自噬参与了突触损伤。细胞自噬过程中,细胞质基质中的LC3-Ⅰ蛋白被剪切转化为LC3-Ⅱ,LC3-Ⅱ定位到自噬体膜上,位于自噬体内膜上的LC3-Ⅱ最终在溶酶体中被降解(图3),因此细胞中两种LC3蛋白含量和两种蛋白的含量比(LC3-Ⅱ/ LC3-Ⅰ)是细胞自噬水平的重要指标。研究人员以体外培养的小鼠海马神经细胞为材料,进行相关处理后检测细胞内LC3-Ⅰ、LC3-Ⅱ含量,结果如图4所示。
①培养基中缺乏葡萄糖时,细胞自噬水平升高,从物质与能量的角度说明该现象对细胞生存的意义:______。
②图4中自噬抑制剂能够抑制溶酶体功能,第4组与第2组的 “LC3-Ⅱ/ LC3-Ⅰ”的差异产生原因是______。
③实验结果表明,HVA能够通过___________减轻海马区突触损伤,从而改善抑郁症状。
20. 长江口是我国最大的河口生态系统,安氏白虾、葛氏长臂虾和脊尾白虾是长江口虾类资源中的优势种类,也是肉食性鱼类的天然饵料生物。回答下列问题。
(1)调查安氏白虾、葛氏长臂虾和脊尾白虾在群落中的生态位,有利于了解这三种生物种间竞争和共存关系。下列项目哪些会影响它们的生态位?_________。
A. 栖息场所
B. 食物
C. 活动时间
D. 天敌以及与其他生物的种间关系
(2)营养生态位反映物种在食物网中占据的位置和功能,稳定同位素技术是调查营养生态位的常用方法。生物体内的碳同位素与其食源相近,而氮同位素在生态系统能量流动过程中不断富集,故生物组织的碳、氮同位素比值(δ13C、δ15N)常分别用于揭示摄食来源和_________。某研究团队采用该技术调查这三种虾的碳、氮同位素比值,结果如图。
已知浮游动物食物源的δ13C值要小于底栖食物源,分析调查结果可知,随着水深增加,这三种生物的分布依次为______,这体现了群落的__________结构。在长江口水域中安氏白虾的种群数量最大,结合调查结果推测可能的原因是________。
(3)人类通过捕捞可以收获鱼虾等食物资源,这体现了生物多样性的__________价值。但过度捕捞虾类资源会导致长江中的肉食性鱼类的环境容纳量__________。因此人类的活动在注重经济效应和社会效应的同时,还必须注意生态效益。
21. 白细胞表面抗原2(SLA-2)在抗原呈递、机体器官移植以及免疫应答方面有着重要作用。为进一步研究SLA-2的结构与功能,科研人员以能稳定传代的猪肾上皮细胞为材料,构建了稳定高表达SLA-2基因的细胞株,过程如图。其中,Ampr表示氨苄青霉素抗性基因,Puror为嘌呤霉素抗性基因,BclI、NotI、XbaI、Sau3AI为限制酶酶切位点,括号内数值表示距复制原点的长度。请回答下列问题。
限制酶
BclI
NotI
XbaI
Sau3AI
识别序列及切割位点
T↓GATCA
GC↓GGCCGC
T↓CTAGA
↓GATC
(1)过程①需要的酶有__________;与细胞内基因相比,过程①获得的SLA-2基因在结构上不具有__________。
(2)为使获得的SLA-2基因与质粒1定向连接,扩增时应选用的1对引物为__________。
a5′-GCGATCATGCGGGTCAGGGGCCCTCAAGCCATCCTC-3′
b.5′-GCTCTAGAATGCGGGTCAGGGGCCCTCAAGCCATCCTC-3′
c.5′-GTTTGATCACTCACACTCTAGGATCCTTGGTAAGGGACAC-3′
d.5′-GTTGCGGCCGCTCACACTCTAGGATCCTTGGTAAGGGACAC-3′
(3)过程②为酶切、连接后的重组质粒转化处于感受态的大肠杆菌,转化后采用含__________的平板筛选。
(4)为鉴定与验证重组质粒3,研究人员用NotI和Sau3AI完全酶切质粒2和重组质粒3后电泳并比较。请在下图相应位置画出重组质粒3可能得到的电泳条带__________。
(5)研究中,一般利用最小致死浓度(使某种细胞全部死亡的最小浓度)的嘌呤霉素溶液浸染细胞以筛选出转化的猪肾上皮细胞。为确定最小致死浓度,科研人员利用未转化的猪肾上皮细胞进行了相关实验,结果如下图。根据结果,应使用浓度为____________μg·mL-1的嘌呤霉素溶液浸染,理由是__________。
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