精品解析:山西省运城市2024-2025学年高二下学期期末考试生物试卷
2025-08-01
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 山西省 |
| 地区(市) | 运城市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.02 MB |
| 发布时间 | 2025-08-01 |
| 更新时间 | 2025-08-11 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-08-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53305551.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
运城市2024-2025学年第二学期期末调研测试
高二生物学试题
本试题满分100分,考试时间75分钟。答案一律写在答题卡上。
注意事项:
1.答题前,考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,认真核对条形码上的姓名、准考证号,并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。
2.答题时使用0.5毫米的黑色中性(签字)笔或碳素笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题的答题区域(黑色线框)内作答,超出答题区域书写的答案无效。
4.保持卡面清洁,不折叠,不破损。
一、单项选择题(本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 无机盐是细胞的重要组成成分。下列关于人体内无机盐的叙述,错误的是( )
A. 可激活DNA聚合酶,促进基因的转录
B. 能维持血浆pH相对稳定
C. Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低
D. Fe2+参与血红素的构成,在氧气运输中发挥重要作用
2. 下列有关细胞共性的叙述,正确的是( )
A. 不都有线粒体但一定都能进行有氧呼吸
B. 不都有细胞核但遗传物质一定是DNA
C. 都能进行光合作用但不一定发生在叶绿体中
D. 都能合成蛋白质但合成场所不一定是核糖体
3. 2024年4月,科学家发现了第一种能固氮的真核生物——贝氏布拉藻,它的固氮功能来自于其细胞内的一种新型细胞器——硝质体,是某种固氮蓝细菌内共生的结果。下列相关叙述正确的是( )
A. 硝质体具有单层膜结构 B. 硝质体含有核糖体
C. 固氮蓝细菌中含有线粒体 D. 固氮蓝细菌是异养生物
4. 某种两性花的植物,当花粉落到同一朵花的柱头上,萌发产生的花粉管在花柱中会停止生长,原因是花柱细胞产生一种核酸酶降解花粉管中的rRNA。下列叙述正确的是( )
A. 核酸酶作用的化学键是rRNA分子中的磷酸二酯键和氢键
B. 花柱细胞中与核酸酶合成相关的细胞器有核糖体、线粒体等
C. rRNA彻底水解的产物是四种碱基(ATCG)、核糖、磷酸
D. 花柱细胞对自身花粉抑制不能体现细胞间的信息交流
5. 糖原是重要的储能物质,其部分代谢过程如下图所示(序号表示代谢过程,过程①表示糖原发生水解生成葡萄糖,过程④表示糖原发生磷酸化生成1-磷酸葡糖)。肌细胞中的糖原磷酸化生成的1-磷酸葡糖只能被氧化分解,而不能补充血糖。下列叙述错误的是( )
A. 肝糖原和肌糖原的基本单位都是葡萄糖
B. 在剧烈运动时肌糖原可被氧化分解为乳酸
C. 1-磷酸葡糖属于多糖,6-磷酸葡糖属于单糖
D. 淀粉和糖原均为生物细胞中的储能物质
6. 脂蛋白的核心成分是脂肪,周围包绕一层磷脂、胆固醇和蛋白质组成的外壳,负责将血液中的脂质运输到组织细胞。下列说法错误的是( )
A. 磷脂、胆固醇、蛋白质、脂肪都是以碳链为骨架的
B. 外壳中的表面蛋白与细胞受体识别利于完成脂质的运输
C. 蛋白质、磷脂、胆固醇、脂肪都可参与动物细胞膜的形成
D. 若人体摄入脂肪过多,可能会导致血管硬化影响健康
7. 某同学以黑藻为材料进行了“观察叶绿体”的实验。下列叙述正确的是( )
A. 在高倍光学显微镜下可观察到叶绿体中的基粒由类囊体堆叠而成
B. 与伞藻一样,黑藻一种单细胞藻类,制作临时装片时不需切片
C. 材料的新鲜程度、适宜的温度和光照强度影响叶绿体的运动速率
D. 可观察到叶绿体、细胞核和液泡等结构均匀分布于叶肉细胞中央
8. 胰岛素是一种蛋白质类激素。其合成过程如下:①首先细胞合成前胰岛素原;②前胰岛素原通过其自身前端的“信号肽”(由氨基酸序列构成)进入内质网腔中,“信号肽”被切除后得到含A链、B链与连接A、B链的C肽的胰岛素原;③将C肽切除后,A链与B链由二硫键连接构成成熟胰岛素;④随后胰岛素同C肽一起被释放到细胞外液中,C肽无生物活性且很稳定。下列相关叙述错误的是( )
A. 胰岛素易被蛋白酶水解而失去活性,因此不能口服
B. 由胰岛素原形成胰岛素的过程中发生了脱水缩合反应
C. 测定血浆中C肽的含量可以间接反映胰岛素的分泌情况
D. 胰岛素原、胰岛素及C肽均能与双缩脲试剂发生紫色反应
9. Remorin蛋白(简称R蛋白)是陆生植物特有的膜蛋白,能够调控胞间连丝的通透性,阻止细菌、真菌等病原微生物对植物的侵染。水稻条纹病毒(RSV)能够干扰R蛋白对细胞膜的定位,从而打开胞间连丝,快速在细胞间移动,使水稻患条纹病。下列分析正确的是( )
A. 通过胞间连丝进行物质交换体现了细胞膜控制物质进出的功能
B. 细胞间信号分子通过胞间连丝时,需与细胞膜上的受体结合
C. Remorin蛋白可作为通道蛋白控制病原微生物在细胞间移动
D. 水稻条纹病毒不能作为生命系统的原因是其无法独立完成生命活动
10. 自古以来,传统发酵的食品一直都是人们舌尖上的美食,人们利用不同的微生物具有产生不同代谢物的能力,生产出人们所需要的多种食品。下列关于传统发酵技术的应用,正确的有几项( )
①制作果酒时,需要将温度控制在18—30℃,并且定时将瓶盖拧松
②制作果醋时,可以往果酒中加入醋酸菌,醋酸菌能将乙醇转化为乙酸和CO₂
③制作腐乳时,豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸,因此易于保存
④制作泡菜时,蔬菜若不新鲜或食盐含量过高均容易使亚硝酸盐含量升高
⑤制作酸奶时,在牛奶中加入一定量抗生素再利用乳酸菌发酵可以防止杂菌污染
A. 一项 B. 两项 C. 三项 D. 四项
11. 霉变的花生、玉米中含有黄曲霉素(C₁₇H₁₂O₆)。黄曲霉素是由黄曲霉菌产生的,具有极强的毒性和致癌性,被世界卫生组织划定为1类致癌物。工业化生产食醋的过程极易遭受黄曲霉素的污染,研究人员利用黄曲霉素筛选出能高效降解黄曲霉素的菌株(部分实验过程如图所示),以便在食醋的发酵过程中加入该菌来保证饮食安全。下列叙述错误的是( )
A. 研究人员常从霉变的花生、玉米中采样,能较容易获得降解黄曲霉素的菌株
B. 1号和2号培养基都是以黄曲霉素为唯一碳源
C. 1号培养基中进行了选择培养,目的是筛选出能降解黄曲霉素的菌株
D. 在1号和2号培养基上通过培养都能得到高效降解黄曲霉素的单菌落
12. 辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。获得辣椒素的两条途径如图所示,下列相关叙述正确的是( )
A. 过程①形成愈伤组织需要生长素、赤霉素和光照等条件
B. 过程②称为再分化,根本原因是基因的选择性表达
C. 通常选择茎尖培养脱毒苗是因为其分裂能力强
D. 辣椒素不是植物生长所必须的,属于初生代谢产物
13. 单克隆抗体在医药卫生领域应用广泛,检测抗原含量的双抗体夹心法就是其中的一个应用,流程如图所示。其中固相抗体是由固相载体连接后的单克隆抗体。下列叙述错误的是( )
A. 酶标抗体与待测抗原结合并催化检测底物分解,根据产物颜色深浅来判断抗原含量
B. 图示两种抗体与样品中待测抗原均需要特异性结合,且结合位点相同
C. 单克隆抗体制备过程中首次筛选需要用特定的选择培养基
D. 双抗体夹心法可用于检测目的基因在受体细胞中是否表达出蛋白质
14. T4噬菌体、M13噬菌体与T2噬菌体在基因工程操作中发挥了重要作用。它们均能侵染大肠杆菌,其中M13噬菌体侵染大肠杆菌后不发生裂解。下列关于噬菌体的叙述错误的是( )
A. 相比T2噬菌体,M13噬菌体更适合作为转化大肠杆菌的载体
B. 噬菌体作为基因工程载体,其DNA分子上有一个至多个限制酶切割位点
C. 用T2噬菌体作为载体将目的基因导入受体细胞时,必须先用Ca2+处理大肠杆菌
D. T4噬菌体中分离出的T4 DNA连接酶,连接具有平末端的DNA片段的效率比E. coli DNA连接酶要高
15. 反转录PCR又称逆转录PCR(RT-PCR),是以mRNA为模板进行的特殊PCR,过程如图。下列相关叙述错误的是( )
A. 若将②过程形成的双链cDNA进行10次循环,则需要211-2个引物
B. 通过RT-PCR,在基因工程操作中可以依据产物量的多少来检测目的基因的转录水平
C. 经过引物P1扩增后得到的产物是mRNA-cDNA杂交链,此杂交链若进行①过程,还需要高温变性
D. 引物P1和P2连接在模板链的3'端,子链延伸时4种脱氧核苷酸要加到引物的5'端
16. 转基因技术在食品、农业、医疗、环保等多个方面做出了积极的贡献,但是转基因技术的安全性问题也引起了人们的广泛关注。下列关于转基因技术应用的叙述正确的是( )
A. 利用基因编辑技术获得的基因编辑婴儿是不存在安全和伦理问题的
B. 利用转基因技术制造的新型致病菌具有极大的危害性,是因为人体不会对它们产生免疫反应
C. 转基因食品上市前都要经过科学的、全面的、严格的检测,所以是绝对安全的
D. 转基因植物可能会带来将外源基因通过花粉传播到野生近缘种的潜在风险
二、非选择题(本题共5小题,共52分)
17. 阅读有关细胞器的材料,回答下列问题。
材料1核糖体有两种基本类型:一种是原核细胞核糖体,另一种是真核细胞核糖体。两种核糖体都由两个大小不同的亚基组成,每个亚基都含有大量的rRNA和蛋白质。线粒体和叶绿体中含有的核糖体与原核细胞核糖体类似。
材料2线粒体和叶绿体是真核细胞内两个由双层膜封闭式包被的细胞器,它们携带遗传物质DNA,以原核细胞的编码方式转录合成一些自身需要的RNA与蛋白质。两种细胞器都通过分裂方式而增殖,其遗传信息以非孟德尔方式遗传给子代。这些结构、行为和遗传学特征表明线粒体和叶绿体是一类特殊的半自主性细胞器。
材料3溶酶体是单层膜围绕、内含多种酸性水解酶类的囊泡状细胞器。溶酶体在维持细胞正常代谢活动及防御等方面起着重要作用。
(1)上述材料中不含磷脂分子的细胞器是______,能够产生ATP的细胞器是______。
(2)真核细胞核糖体亚基是在细胞核中完成装配的,其成分中rRNA的合成场所是____,而蛋白质在细胞质中合成后通过______进入细胞核。
(3)溶酶体中酸性水解酶的合成与加工依次经历的细胞器为______。溶酶体在防御方面的具体作用是______。
(4)某些抗生素通过抑制细菌核糖体功能而发挥抗菌作用,但大量使用后会对人体产生毒副作用。请根据材料分析,原因可能______。
18. 生活中常用的塑料袋,其主要成分是聚乙烯,不溶于水,被腐蚀会形成微塑料。为了减少微塑料的产生,科学家从啮噬米袋的蜡虫肠道内分离出能降解聚乙烯的芽孢杆菌YP1。回答下列问题。
(1)将蜡虫肠道液进行培养时,要用以聚乙烯作为______的培养基,原因是______。
(2)实验中所用到的培养皿、试管和培养基均需要进行灭菌处理。其中不能使用干热灭菌法灭菌的是______,原因是______(答出两点即可)。
(3)除降解塑料的微生物菌株的分离提纯应用外,开发新的塑料替代品也是解决“白色污染”的重要途径。羟基脂肪酸酯(PHA)是一种重要的可降解材料,它具有类似于合成塑料的理化特性。中国科学家构建了一株嗜盐单胞菌H,以糖蜜或餐厨垃圾为原料在实际发酵工程中生产了PHA。发酵工程的中心环节是______,发酵结束之后,采取适当的提取、分离和______措施获得PHA。
19. 植物组织培养是植物细胞工程的基础技术,通过多种途径有效地提高生产效率,在植物生产的多个领域得到应用。回答下列问题。
(1)植物组织培养选用外植体在操作时,先要对其进行消毒处理,然后需要用______反复清洗,以避免消毒剂长时间作用而产生毒害。外植体在一定的激素和营养等条件的诱导下,经过______过程形成愈伤组织。
(2)愈伤组织接种在液体培养基中振荡培养可以获得分散细胞,后经多次悬浮培养,可提取相应产物。在培养过程中,要不断通入无菌空气并进行搅拌,搅拌的作用有______和______。由于植物细胞培养有______(答出两点即可)等优点,因此对于社会、经济、环境保护具有重要意义。
(3)植物组织培养的一个重要应用是快速繁殖,其通常用于繁殖“名、优、特、奇”等植物,原因是______。植物组织培养技术也可用于作物新品种的培育,例如突变体的筛选。在植物的组织培养过程中进行人工诱变(如射线、化学物质等),容易受到诱变因素的影响而产生突变,原因是______。
20. 2017年我国科学家攻克克隆难关,克隆出世界首个体细胞克隆猴“中中”和“华华”,标志着我国克隆技术走在了世界最前列。克隆猴的培育流程如下图所示,回答下列问题。
(1)实验中去掉卵母细胞细胞核的常用的方法是______。
(2)将Kdm4d的mRNA注入重构胚,能提高克隆猴的胚胎发育率和妊娠率,机理可能是______。
(3)现有一只患某遗传病的猕猴,科研人员欲利用这只猕猴研究A药物对该疾病是否具有疗效,研究中需排除个体差异和偶然性对实验结果的影响。简述实验思路(给药方式不做要求)______。
(4)与克隆鼠相比,克隆猴用于研究的优点是______。
21. 血栓调节蛋白(TM)只能在血管内皮细胞中合成,具有调节凝血的功能。为了解决异种器官移植时引起凝血紊乱的问题,科研人员研究制备了猪血管内皮特异性表达人血栓调节蛋白(hTM)的转基因猪。下图1表示部分研究过程,图2表示电泳结果,回答下列问题。
(1)质粒中插入pTM启动子的目的是______。
(2)为获取hTM编码区,首先应从______细胞中提取相应的mRNA,再经逆转录得到hTMcDNA。步骤②设计引物时,应该在引物5'端加入______和______两种限制酶的识别序列。采用双酶切的优势是______(答出两点即可)。
(3)步骤③获得的质粒3经XhoI、EcoRV酶切后经过琼脂糖凝胶电泳,结果如下图2。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、______和______等有关。据结果可判断目的基因______(填“成功插入”或“未插入”)质粒,依据是样品中含有______kb的条带。
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运城市2024-2025学年第二学期期末调研测试
高二生物学试题
本试题满分100分,考试时间75分钟。答案一律写在答题卡上。
注意事项:
1.答题前,考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,认真核对条形码上的姓名、准考证号,并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。
2.答题时使用0.5毫米的黑色中性(签字)笔或碳素笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题的答题区域(黑色线框)内作答,超出答题区域书写的答案无效。
4.保持卡面清洁,不折叠,不破损。
一、单项选择题(本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 无机盐是细胞的重要组成成分。下列关于人体内无机盐的叙述,错误的是( )
A. 可激活DNA聚合酶,促进基因的转录
B. 能维持血浆pH的相对稳定
C. Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低
D. Fe2+参与血红素的构成,在氧气运输中发挥重要作用
【答案】A
【解析】
【详解】A、DNA聚合酶参与DNA复制过程,而基因转录需要RNA聚合酶。Mg2+激活DNA聚合酶促进的是DNA复制,而非转录,A错误;
B、是血浆中的缓冲对之一,能中和部分酸性或碱性物质,维持pH相对稳定,B正确;
C、Na+缺乏会导致细胞外液渗透压下降,影响动作电位形成,使神经和肌肉细胞兴奋性降低,C正确;
D、Fe2+是血红素的核心元素,参与血红蛋白合成,协助运输氧气,D正确。
故选A。
2. 下列有关细胞共性的叙述,正确的是( )
A. 不都有线粒体但一定都能进行有氧呼吸
B. 不都有细胞核但遗传物质一定是DNA
C. 都能进行光合作用但不一定发生在叶绿体中
D. 都能合成蛋白质但合成场所不一定是核糖体
【答案】B
【解析】
【详解】A、而哺乳动物成熟红细胞无线粒体且不能进行有氧呼吸,只能无氧呼吸,A错误;
B、原核细胞无细胞核,遗传物质为拟核区的DNA,真核细胞有细胞核,遗传物质为核DNA,所有细胞生物的遗传物质均为DNA,B正确;
C、光合作用需光合色素和酶,仅部分细胞(如植物叶肉细胞、蓝藻)具备此能力,C错误;
D、蛋白质的合成场所均为核糖体(原核和真核细胞共有),D错误。
故选B。
3. 2024年4月,科学家发现了第一种能固氮的真核生物——贝氏布拉藻,它的固氮功能来自于其细胞内的一种新型细胞器——硝质体,是某种固氮蓝细菌内共生的结果。下列相关叙述正确的是( )
A. 硝质体具有单层膜结构 B. 硝质体含有核糖体
C. 固氮蓝细菌中含有线粒体 D. 固氮蓝细菌是异养生物
【答案】B
【解析】
【分析】蓝细菌属于原核生物,不具有线粒体,蓝细菌可以进行光合作用,属于自养生物,
【详解】A、硝质体是某种固氮蓝细菌内共生的结果,为双层膜结构,A错误;
B、核糖体是蛋白质合成的场所,原核细胞和真核细胞共有的细胞器是核糖体。由于硝质体是由固氮蓝细菌内共生形成的,固氮蓝细菌是原核生物,含有核糖体,所以硝质体也含有核糖体,B正确;
C、蓝细菌属于原核生物,不具有线粒体,C错误;
D、蓝细菌可以进行光合作用,属于自养生物,D错误。
故选B。
4. 某种两性花的植物,当花粉落到同一朵花的柱头上,萌发产生的花粉管在花柱中会停止生长,原因是花柱细胞产生一种核酸酶降解花粉管中的rRNA。下列叙述正确的是( )
A. 核酸酶作用的化学键是rRNA分子中的磷酸二酯键和氢键
B. 花柱细胞中与核酸酶合成相关的细胞器有核糖体、线粒体等
C. rRNA彻底水解的产物是四种碱基(ATCG)、核糖、磷酸
D. 花柱细胞对自身花粉的抑制不能体现细胞间的信息交流
【答案】B
【解析】
【分析】题意分析,核酸酶水解rRNA(核糖体RNA),导致花粉管在花柱中会停止生长,导致自交不结实。
【详解】A、核酸酶水解rRNA时破坏的是核糖核苷酸之间的磷酸二酯键,A错误;
B、核酸酶为蛋白质,其合成需核糖体(翻译场所)和线粒体(提供能量),B正确;
C、rRNA彻底水解的产物应为A、U、C、G四种碱基(RNA不含T)、核糖和磷酸,C错误;
D、花柱细胞通过分泌核酸酶抑制自身花粉管生长,属于细胞分泌物质影响其他细胞(花粉管细胞),体现细胞间信息交流,D错误。
故选B。
5. 糖原是重要的储能物质,其部分代谢过程如下图所示(序号表示代谢过程,过程①表示糖原发生水解生成葡萄糖,过程④表示糖原发生磷酸化生成1-磷酸葡糖)。肌细胞中的糖原磷酸化生成的1-磷酸葡糖只能被氧化分解,而不能补充血糖。下列叙述错误的是( )
A. 肝糖原和肌糖原的基本单位都是葡萄糖
B. 在剧烈运动时肌糖原可被氧化分解为乳酸
C. 1-磷酸葡糖属于多糖,6-磷酸葡糖属于单糖
D. 淀粉和糖原均为生物细胞中的储能物质
【答案】C
【解析】
【详解】A、糖原属于多糖,肝糖原和肌糖原的基本单位都是葡萄糖,A正确;
B、在剧烈运动时肌糖原作为能源物质,可被氧化分解为乳酸,B正确;
C、1-磷酸葡糖和6-磷酸葡糖都属于单糖的磷酸化衍生物,C错误;
D、淀粉和糖原都属于多糖,均为生物细胞中的储能物质,D正确。
故选C。
6. 脂蛋白的核心成分是脂肪,周围包绕一层磷脂、胆固醇和蛋白质组成的外壳,负责将血液中的脂质运输到组织细胞。下列说法错误的是( )
A. 磷脂、胆固醇、蛋白质、脂肪都是以碳链为骨架的
B. 外壳中的表面蛋白与细胞受体识别利于完成脂质的运输
C. 蛋白质、磷脂、胆固醇、脂肪都可参与动物细胞膜的形成
D. 若人体摄入脂肪过多,可能会导致血管硬化影响健康
【答案】C
【解析】
【详解】A、磷脂、胆固醇、蛋白质、脂肪均属于有机物,其结构均以碳链为骨架,A正确;
B、脂蛋白外壳的表面蛋白可与细胞膜上的受体特异性结合,介导脂质的定向运输,B正确;
C、动物细胞膜的主要成分为磷脂、蛋白质和胆固醇,C错误;
D、过量摄入脂肪会导致血液中低密度脂蛋白(LDL)增多,可能引发血管壁脂质沉积,导致动脉硬化,D正确。
故选C。
7. 某同学以黑藻为材料进行了“观察叶绿体”的实验。下列叙述正确的是( )
A. 在高倍光学显微镜下可观察到叶绿体中基粒由类囊体堆叠而成
B. 与伞藻一样,黑藻是一种单细胞藻类,制作临时装片时不需切片
C. 材料的新鲜程度、适宜的温度和光照强度影响叶绿体的运动速率
D. 可观察到叶绿体、细胞核和液泡等结构均匀分布于叶肉细胞中央
【答案】C
【解析】
【详解】A、高倍光学显微镜的分辨率有限,无法观察到叶绿体内部的基粒结构(亚显微结构需电子显微镜),A错误;
B、黑藻是多细胞水生植物,其叶片小而薄,可直接用于制片,无需切片;伞藻是单细胞生物,B错误;
C、叶绿体的运动与细胞质流动有关,细胞活性(新鲜程度)、温度(影响酶活性)和光照(提供能量)均会影响其运动速率,C正确;
D、活细胞的细胞质处于流动状态,叶绿体等结构不会均匀分布于细胞中央,D错误。
故选D。
8. 胰岛素是一种蛋白质类激素。其合成过程如下:①首先细胞合成前胰岛素原;②前胰岛素原通过其自身前端的“信号肽”(由氨基酸序列构成)进入内质网腔中,“信号肽”被切除后得到含A链、B链与连接A、B链的C肽的胰岛素原;③将C肽切除后,A链与B链由二硫键连接构成成熟胰岛素;④随后胰岛素同C肽一起被释放到细胞外液中,C肽无生物活性且很稳定。下列相关叙述错误的是( )
A. 胰岛素易被蛋白酶水解而失去活性,因此不能口服
B. 由胰岛素原形成胰岛素的过程中发生了脱水缩合反应
C. 测定血浆中C肽的含量可以间接反映胰岛素的分泌情况
D. 胰岛素原、胰岛素及C肽均能与双缩脲试剂发生紫色反应
【答案】B
【解析】
【详解】A、胰岛素为蛋白质,口服会被消化道中的蛋白酶水解而失效,A正确;
B、胰岛素原切除C肽生成胰岛素的过程是肽键的断裂(水解反应),而非形成新的肽键,即没有发生脱水缩合反应,B错误;
C、C肽与胰岛素同时分泌且稳定性高,通过测定C肽含量可间接反映胰岛素分泌水平,C正确;
D、双缩脲试剂检测含两个及以上肽键的物质。胰岛素原、胰岛素(含A、B链)和C肽均含多个肽键,均能显紫色,D正确。
故选B。
9. Remorin蛋白(简称R蛋白)是陆生植物特有的膜蛋白,能够调控胞间连丝的通透性,阻止细菌、真菌等病原微生物对植物的侵染。水稻条纹病毒(RSV)能够干扰R蛋白对细胞膜的定位,从而打开胞间连丝,快速在细胞间移动,使水稻患条纹病。下列分析正确的是( )
A. 通过胞间连丝进行物质交换体现了细胞膜控制物质进出的功能
B. 细胞间信号分子通过胞间连丝时,需与细胞膜上的受体结合
C. Remorin蛋白可作为通道蛋白控制病原微生物在细胞间移动
D. 水稻条纹病毒不能作为生命系统的原因是其无法独立完成生命活动
【答案】D
【解析】
【详解】A、胞间连丝是植物细胞间物质运输和信息交流的通道,其物质交换属于细胞间的直接沟通,通过胞间连丝进行物质交换体现了细胞膜信息交流的功能,A错误;
B、胞间连丝允许信号分子直接通过(如某些大分子物质),无需与细胞膜上的受体结合,B错误;
C、Remorin蛋白通过调控胞间连丝的通透性阻止病原体移动,属于调节通道开闭的功能,而非作为通道蛋白本身,C错误;
D、病毒不能独立完成生命活动,必须依赖宿主细胞,因此不属于生命系统的结构层次,D正确。
故选D。
10. 自古以来,传统发酵的食品一直都是人们舌尖上的美食,人们利用不同的微生物具有产生不同代谢物的能力,生产出人们所需要的多种食品。下列关于传统发酵技术的应用,正确的有几项( )
①制作果酒时,需要将温度控制18—30℃,并且定时将瓶盖拧松
②制作果醋时,可以往果酒中加入醋酸菌,醋酸菌能将乙醇转化为乙酸和CO₂
③制作腐乳时,豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸,因此易于保存
④制作泡菜时,蔬菜若不新鲜或食盐含量过高均容易使亚硝酸盐含量升高
⑤制作酸奶时,在牛奶中加入一定量抗生素再利用乳酸菌发酵可以防止杂菌污染
A. 一项 B. 两项 C. 三项 D. 四项
【答案】A
【解析】
【详解】①果酒制作中,酵母菌的最适温度为18-25℃,题目中18-30℃范围较宽但包含其活性范围,且需定时拧松瓶盖释放CO₂防止爆裂,①正确;
②醋酸菌将乙醇转化为乙酸的反应式为,不产生CO₂,②错误;
③腐乳的保存主要依赖高浓度盐和酒精抑制杂菌,而非蛋白质分解产物,③错误;
④蔬菜不新鲜会导致亚硝酸盐含量升高,但食盐过高会抑制菌群活动,反而不易积累亚硝酸盐,④错误;
⑤抗生素会杀死乳酸菌,导致发酵失败,⑤错误。
综上①正确,A正确,BCD错误。
故选A。
11. 霉变的花生、玉米中含有黄曲霉素(C₁₇H₁₂O₆)。黄曲霉素是由黄曲霉菌产生的,具有极强的毒性和致癌性,被世界卫生组织划定为1类致癌物。工业化生产食醋的过程极易遭受黄曲霉素的污染,研究人员利用黄曲霉素筛选出能高效降解黄曲霉素的菌株(部分实验过程如图所示),以便在食醋的发酵过程中加入该菌来保证饮食安全。下列叙述错误的是( )
A. 研究人员常从霉变的花生、玉米中采样,能较容易获得降解黄曲霉素的菌株
B. 1号和2号培养基都是以黄曲霉素为唯一碳源
C. 1号培养基中进行了选择培养,目的是筛选出能降解黄曲霉素的菌株
D. 在1号和2号培养基上通过培养都能得到高效降解黄曲霉素的单菌落
【答案】D
【解析】
【详解】A、霉变花生、玉米有黄曲霉菌,易从中分离降解黄曲霉毒素的菌株,A正确;
B、要筛选降解黄曲霉毒素的菌株,1号(液体)、2号(固体)培养基以黄曲霉毒素为唯一碳源,B正确;
C、1号液体培养基选择培养,增加降解菌浓度,筛选能降解的菌株,C正确;
D、1号是液体培养基,不能得到单菌落,2号固体培养基可形成单菌落,D错误。
故选D。
12. 辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。获得辣椒素的两条途径如图所示,下列相关叙述正确的是( )
A. 过程①形成愈伤组织需要生长素、赤霉素和光照等条件
B. 过程②称为再分化,根本原因是基因的选择性表达
C. 通常选择茎尖培养脱毒苗是因为其分裂能力强
D. 辣椒素不是植物生长所必须的,属于初生代谢产物
【答案】B
【解析】
【详解】A、过程①表示脱分化,不需要光照,②过程需要光照A错误;
B、②过程是再分化,需要光照,细胞分化的实质基因的选择性表达,B正确;
C、通常选择茎尖培养脱毒苗是因为其很少带病毒,甚至不带病毒,C错误;
D、辣椒素不是植物生长所必需的,属于次生代谢产物,D错误。
故选B。
13. 单克隆抗体在医药卫生领域应用广泛,检测抗原含量的双抗体夹心法就是其中的一个应用,流程如图所示。其中固相抗体是由固相载体连接后的单克隆抗体。下列叙述错误的是( )
A. 酶标抗体与待测抗原结合并催化检测底物分解,根据产物颜色深浅来判断抗原含量
B. 图示两种抗体与样品中待测抗原均需要特异性结合,且结合位点相同
C. 单克隆抗体制备过程中的首次筛选需要用特定的选择培养基
D. 双抗体夹心法可用于检测目的基因在受体细胞中是否表达出蛋白质
【答案】B
【解析】
【详解】A、将过量的固相抗体固定在某种固相载体表面上,加入抗原,再加入酶标抗体,加入无色底物,该底物在酶标抗体上酶的催化作用下形成产物,根据产物颜色深浅来判断抗原含量,A正确;
B、图示两种抗体与样品中待测抗原均需要特异性结合,不同抗体具有特异性,结合位点不相同,B错误;
C、单克隆抗体制备过程中的首次筛选需要用特定的选择培养基,筛选出杂交瘤细胞,C正确;
D、根据抗原-抗体特异性结合的特点,双抗体夹心法可以用于检测目的基因是否表达出蛋白质,D正确。
故选B。
14. T4噬菌体、M13噬菌体与T2噬菌体在基因工程操作中发挥了重要作用。它们均能侵染大肠杆菌,其中M13噬菌体侵染大肠杆菌后不发生裂解。下列关于噬菌体的叙述错误的是( )
A. 相比T2噬菌体,M13噬菌体更适合作为转化大肠杆菌的载体
B. 噬菌体作为基因工程载体,其DNA分子上有一个至多个限制酶切割位点
C. 用T2噬菌体作为载体将目的基因导入受体细胞时,必须先用Ca2+处理大肠杆菌
D. T4噬菌体中分离出的T4 DNA连接酶,连接具有平末端的DNA片段的效率比E. coli DNA连接酶要高
【答案】C
【解析】
【详解】“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶),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。常用的载体有质粒、动植物病毒、λ噬菌体的衍生物等。基因表达载体常包括目的基因、启动子、终止子、标记基因。题中基因编辑能将目的基因整合到受体细胞DNA的特定位置。
【分析】A、M13噬菌体侵染大肠杆菌后不裂解宿主,宿主可持续复制噬菌体DNA,便于外源基因的稳定保存和表达,因此比T2噬菌体更适合作为载体。A正确;
B、噬菌体作为载体时,其DNA需有至少一个限制酶切位点用于插入外源基因,实际应用中常设计多个限制酶识别序列,B正确;
C、噬菌体通过自身结构直接向受体细胞注入DNA,无需受体细胞处于感受态(如Ca2+处理),C错误;
D、DNA连接酶主要有 两类:一类是从大肠杆菌中分离得到的,称为E.coli DNA连 接酶;另一类是从T4噬菌体中分离出来的,称为T4 DNA连 接酶。这两类酶都能将双链DNA片段“缝合”起来, 恢复被限制酶切开的磷酸二酯键,但 E.coli DNA连接酶连接具有平末端的DNA片 段的效率要远远低于 T4 DNA连接酶,D正确。
故选C。
15. 反转录PCR又称逆转录PCR(RT-PCR),是以mRNA为模板进行的特殊PCR,过程如图。下列相关叙述错误的是( )
A. 若将②过程形成的双链cDNA进行10次循环,则需要211-2个引物
B. 通过RT-PCR,在基因工程操作中可以依据产物量的多少来检测目的基因的转录水平
C. 经过引物P1扩增后得到的产物是mRNA-cDNA杂交链,此杂交链若进行①过程,还需要高温变性
D. 引物P1和P2连接在模板链的3'端,子链延伸时4种脱氧核苷酸要加到引物的5'端
【答案】D
【解析】
【详解】A、PCR循环中,n次循环需要引物数为2n+1-2,10次循环需211-2引物,A正确;
B、RT-PCR以mRNA为模板,产物量反映mRNA量,即目的基因转录水平,B正确;
C、引物P1扩增产物是mRNA-cDNA杂交链,①过程(反转录)需高温使杂交链解旋(变性),C正确;
D、引物连接在模板链3'端,子链延伸时,4种脱氧核苷酸加到引物3'端,D错误。
故选D。
16. 转基因技术在食品、农业、医疗、环保等多个方面做出了积极的贡献,但是转基因技术的安全性问题也引起了人们的广泛关注。下列关于转基因技术应用的叙述正确的是( )
A. 利用基因编辑技术获得的基因编辑婴儿是不存在安全和伦理问题的
B. 利用转基因技术制造的新型致病菌具有极大的危害性,是因为人体不会对它们产生免疫反应
C. 转基因食品上市前都要经过科学的、全面的、严格的检测,所以是绝对安全的
D. 转基因植物可能会带来将外源基因通过花粉传播到野生近缘种的潜在风险
【答案】D
【解析】
【详解】A、基因编辑婴儿涉及基因组的直接修改,可能引发脱靶效应等不可预知的风险,且存在伦理争议,A错误;
B、型致病菌可能含有新抗原,但人体免疫系统仍可能通过非特异性免疫或识别部分抗原产生免疫反应,B错误;
C、尽管转基因食品上市前都要经过科学的、全面的、严格的检测,但转基因食品也不是绝对安全的,C错误;
D、转基因植物的外源基因可能通过花粉传播(基因漂移)至野生近缘种,导致基因污染,威胁生物多样性,D正确。
故选D。
二、非选择题(本题共5小题,共52分)
17. 阅读有关细胞器的材料,回答下列问题。
材料1核糖体有两种基本类型:一种是原核细胞核糖体,另一种是真核细胞核糖体。两种核糖体都由两个大小不同的亚基组成,每个亚基都含有大量的rRNA和蛋白质。线粒体和叶绿体中含有的核糖体与原核细胞核糖体类似。
材料2线粒体和叶绿体是真核细胞内两个由双层膜封闭式包被的细胞器,它们携带遗传物质DNA,以原核细胞的编码方式转录合成一些自身需要的RNA与蛋白质。两种细胞器都通过分裂方式而增殖,其遗传信息以非孟德尔方式遗传给子代。这些结构、行为和遗传学特征表明线粒体和叶绿体是一类特殊的半自主性细胞器。
材料3溶酶体是单层膜围绕、内含多种酸性水解酶类的囊泡状细胞器。溶酶体在维持细胞正常代谢活动及防御等方面起着重要作用。
(1)上述材料中不含磷脂分子的细胞器是______,能够产生ATP的细胞器是______。
(2)真核细胞核糖体亚基是在细胞核中完成装配的,其成分中rRNA的合成场所是____,而蛋白质在细胞质中合成后通过______进入细胞核。
(3)溶酶体中酸性水解酶的合成与加工依次经历的细胞器为______。溶酶体在防御方面的具体作用是______。
(4)某些抗生素通过抑制细菌核糖体功能而发挥抗菌作用,但大量使用后会对人体产生毒副作用。请根据材料分析,原因可能是______。
【答案】(1) ①. 核糖体 ②. 线粒体和叶绿体
(2) ①. 核仁 ②. 核孔
(3) ①. 核糖体、内质网、高尔基体 ②. 吞噬并杀死侵入细胞的细菌或病毒
(4)抗生素抑制了线粒体中核糖体的功能
【解析】
【分析】细胞器的分类:①具有双层膜结构的细胞器有:叶绿体、线粒体。具有双层膜结构的细胞结构有叶绿体、线粒体和核膜。②具有单层膜结构的细胞器有内质网、高尔基体、溶酶体、液泡。具有单层膜结构的细胞结构有内质网、高尔基体、溶酶体、液泡和细胞膜。③不具备膜结构的细胞器有核糖体和中心体。
【小问1详解】
上述材料中不含磷脂分子的细胞器是核糖体,因为核糖体是无膜结构的细胞器,而其他细胞器如线粒体、叶绿体、溶酶体都具有膜结构,膜结构中含有磷脂分子,线粒体通过有氧呼吸产生ATP,叶绿体通过光合作用产生ATP,故能够产生ATP的细胞器是线粒体和叶绿体。
【小问2详解】
真核细胞核糖体亚基是在细胞核中完成装配的,其中核仁是rRNA合成与核糖体亚基装配的主要场所,蛋白质是生物大分子,细胞质中合成的蛋白质通过核孔选择性运输进入细胞核,参与核糖体亚基的组装。
【小问3详解】
溶酶体中酸性水解酶的化学本质是蛋白质,蛋白质在核糖体上合成,进入内质网初步加工,再经高尔基体进一步修饰和分选,最终进入溶酶体,溶酶体中含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌,故溶酶体在防御方面的具体作用是吞噬并杀死侵入细胞的细菌或病毒。
【小问4详解】
某些抗生素通过抑制细菌核糖体功能而发挥抗菌作用,但大量使用后会对人体产生毒副作用,原因可能是细菌核糖体与真核细胞线粒体中的核糖体类似(均为原核细胞核糖体类型),抗生素可能同时抑制线粒体中的核糖体功能,从而影响真核细胞的正常代谢。
18. 生活中常用的塑料袋,其主要成分是聚乙烯,不溶于水,被腐蚀会形成微塑料。为了减少微塑料的产生,科学家从啮噬米袋的蜡虫肠道内分离出能降解聚乙烯的芽孢杆菌YP1。回答下列问题。
(1)将蜡虫肠道液进行培养时,要用以聚乙烯作为______的培养基,原因是______。
(2)实验中所用到的培养皿、试管和培养基均需要进行灭菌处理。其中不能使用干热灭菌法灭菌的是______,原因是______(答出两点即可)。
(3)除降解塑料的微生物菌株的分离提纯应用外,开发新的塑料替代品也是解决“白色污染”的重要途径。羟基脂肪酸酯(PHA)是一种重要的可降解材料,它具有类似于合成塑料的理化特性。中国科学家构建了一株嗜盐单胞菌H,以糖蜜或餐厨垃圾为原料在实际发酵工程中生产了PHA。发酵工程的中心环节是______,发酵结束之后,采取适当的提取、分离和______措施获得PHA。
【答案】(1) ①. 唯一碳源 ②. 该培养基允许能降解聚乙烯的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长
(2) ①. 培养基 ②. ①干热灭菌法会使培养基中的水分蒸发 ②干热灭菌温度过高导致培养基营养成分被破坏
(3) ①. (发酵罐内)发酵 ②. 纯化
【解析】
【分析】1、培养基的制作过程是:计算、称量、溶化、调整pH、分装、灭菌.倒平板冷凝后,应将培养皿倒置。
2、选择培养基是指通过培养混合的微生物,仅得到或筛选出所需要的微生物,其他不需要的种类在这种培养基上是不能生存的。
【小问1详解】
从蜡虫肠道液中选择培养聚乙烯分解菌,培养基应以聚乙烯为唯一的碳源。在该培养基允许能降解聚乙烯的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长,进而起到选择作用。
【小问2详解】
实验中所用到的培养皿、试管和培养基均需要进行灭菌处理。其中不能使用干热灭菌法灭菌的是培养基,这是因为,干热灭菌法一方面会使培养基中的水分蒸发,另一方面干热灭菌温度过高导致培养基营养成分被破坏。
【小问3详解】
(发酵罐内)发酵是发酵工程中心环节,发酵过程中要随时检测培养基中的温度、溶解氧、营养物质等的变,否则会影响产物的种类和含量,发酵结束之后,采取适当的提取、分离和纯化措施获得PHA,提纯方法的施用依赖PHA的理化性质。
19. 植物组织培养是植物细胞工程的基础技术,通过多种途径有效地提高生产效率,在植物生产的多个领域得到应用。回答下列问题。
(1)植物组织培养选用外植体在操作时,先要对其进行消毒处理,然后需要用______反复清洗,以避免消毒剂长时间作用而产生毒害。外植体在一定的激素和营养等条件的诱导下,经过______过程形成愈伤组织。
(2)愈伤组织接种在液体培养基中振荡培养可以获得分散细胞,后经多次悬浮培养,可提取相应产物。在培养过程中,要不断通入无菌空气并进行搅拌,搅拌的作用有______和______。由于植物细胞培养有______(答出两点即可)等优点,因此对于社会、经济、环境保护具有重要意义。
(3)植物组织培养的一个重要应用是快速繁殖,其通常用于繁殖“名、优、特、奇”等植物,原因是______。植物组织培养技术也可用于作物新品种的培育,例如突变体的筛选。在植物的组织培养过程中进行人工诱变(如射线、化学物质等),容易受到诱变因素的影响而产生突变,原因是______。
【答案】(1) ①. 无菌水 ②. 脱分化
(2) ①. 增加溶氧量 ②. 使细胞与培养液充分接触 ③. ①不占用耕地;②几乎不受季节、天气等限制
(3) ①. 植物组织培养为无性繁殖,能保持亲本的优良性状 ②. 培养的细胞一直处于增殖状态
【解析】
【分析】植物细胞工程的应用包括:植物繁殖的新途径(微型繁殖、作物脱毒)、作物新品种的培育(单倍体育种、突变体的利用)、细胞产物的工厂化生产(如生产紫草宁、人参皂苷)等。
【小问1详解】
进行植物组织培养时,将流水充分冲洗后的外植体(幼嫩的茎段)用酒精消毒30 s,然后立即用无菌水清洗2~3次,再用次氯酸钠溶液处理30 min后,立即用无菌水清洗2~3次,综上,植物组织培养选用外植体在操作时,先要对其进行消毒处理,然后需要用无菌水反复冲洗,以避免消毒剂长时间作用而产生毒害。外植体在一定的激素和营养等条件的诱导下,经过脱分化过程形成愈伤组织。
【小问2详解】
愈伤组织接种在液体培养基中振荡培养,要不断通入无菌空气并进行搅拌,搅拌可以增加溶氧量,还可以使细胞与培养液充分接触。植物细胞培养是指在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖技术。它具有不占用耕地,几乎不受季节、天气等的限制等优点,因此对于社会、经济、环境保护具有重要意义。
【小问3详解】
快速繁殖是植物组织培养的一个重要应用,因植物组织培养为无性繁殖,且能保持亲本的优良性状,因此通常用于繁殖“名、优、特、奇”等植物。在植物的组织培养过程中,由于培养细胞一直处于不断增殖的状态,因此它们容易受到培养条件和人工诱变因素(如射线、化学物质等)的影响而产生突变;从产生突变的个体中可以筛选出对人们有用的突变体,进而培育成新品种。
20. 2017年我国科学家攻克克隆难关,克隆出世界首个体细胞克隆猴“中中”和“华华”,标志着我国克隆技术走在了世界最前列。克隆猴的培育流程如下图所示,回答下列问题。
(1)实验中去掉卵母细胞细胞核的常用的方法是______。
(2)将Kdm4d的mRNA注入重构胚,能提高克隆猴的胚胎发育率和妊娠率,机理可能是______。
(3)现有一只患某遗传病的猕猴,科研人员欲利用这只猕猴研究A药物对该疾病是否具有疗效,研究中需排除个体差异和偶然性对实验结果的影响。简述实验思路(给药方式不做要求)______。
(4)与克隆鼠相比,克隆猴用于研究的优点是______。
【答案】(1)显微操作法
(2)Kdm4d基因的mRNA经翻译形成Kdm4d,降低了组蛋白甲基化水平
(3)先将患病猕猴进行体细胞克隆,获得多只患有该病的克隆猕猴,再将这批克隆猕猴随机均分成两组,一组定期给予适量的A药物,一组定期给予等量的生理盐水,其他条件均适宜,一段时间后,观察两组猕猴的患病程度
(4)克隆猴与人的亲缘关系较近
【解析】
【分析】动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,使这个重新组合的细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的技术。
【小问1详解】
实验中去掉卵母细胞细胞核的常用的方法是用显微操作去核法去除卵母细胞的细胞核。
【小问2详解】
Kdm4d是组蛋白去甲基化酶,将Kdm4d的mRNA注入重构胚,mRNA经翻译形成Kdm4d,降低了组蛋白甲基化水平,进而使染色质组蛋白的甲基化程度降低,提高胚胎的发育率。
【小问3详解】
实验目的是研究A药物对该猕猴某遗传病是否具有疗效,实验的自变量为是否注射A药物,因变量为猕猴的遗传病患病状况,若要排除个体差异,可将患病猕猴进行体细胞克隆,获得多只患有该病的克隆猕猴;若要排除实验的偶然性对实验结果的干扰,可从:①对克隆猕猴进行随机分组,②可对等量的多只猕猴进行实验,③实验条件和无关变量的处理应当保持相同且适宜,综上,实验思路大致为:先将患病猕猴进行体细胞克隆,获得多只患有该病的克隆猕猴,再将这批克隆猕猴随机均分成两组,一组定期给予适当的A药物,一组定期给予等量的生理盐水,其他条件均适宜,一段时间后,观察两组猕猴的患病程度。
【小问4详解】
体细胞克隆猴的成功培育意义是在医学研究中通常需要用到遗传背景相似或相同的实验动物,这样实验组和对照组的比较才更具有说服力。由于猴与人同属于灵长类动物,亲缘关系较近,以猴作为模型动物研究治疗人的疾病的药物和方法比小鼠模型更有优势。
21. 血栓调节蛋白(TM)只能在血管内皮细胞中合成,具有调节凝血的功能。为了解决异种器官移植时引起凝血紊乱的问题,科研人员研究制备了猪血管内皮特异性表达人血栓调节蛋白(hTM)的转基因猪。下图1表示部分研究过程,图2表示电泳结果,回答下列问题。
(1)质粒中插入pTM启动子的目的是______。
(2)为获取hTM编码区,首先应从______细胞中提取相应的mRNA,再经逆转录得到hTMcDNA。步骤②设计引物时,应该在引物5'端加入______和______两种限制酶的识别序列。采用双酶切的优势是______(答出两点即可)。
(3)步骤③获得的质粒3经XhoI、EcoRV酶切后经过琼脂糖凝胶电泳,结果如下图2。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、______和______等有关。据结果可判断目的基因______(填“成功插入”或“未插入”)质粒,依据是样品中含有______kb的条带。
【答案】(1)使hTM(人血栓调节蛋白)基因的编码区能在猪血管内皮细胞中转录(表达)
(2) ①. 人血管内皮 ②. cla I ③. EcoR V ④. ①防止目的基因(载体)的自身环化②避免目的基因的反向连接(或确保目的基因进行正向连接)
(3) ①. DNA分子的大小 ②. 构象(或结构) ③. 成功插入 ④. 2.3
【解析】
【分析】基因工程是指按照人们的愿望,通过转基因等技术,赋予生物新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。从技术操作层面看,由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,因此又叫作重组DNA技术。包括四个基本程序: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。
【小问1详解】
据图1可知,步骤①是在质粒1中插入pTM的启动子,得到质粒2,其目的是使hTM(人血栓调节蛋白)基因的编码区能在猪血管内皮细胞中转录(表达)。
小问2详解】
因为hTM基因需要在血管内皮细胞中表达,所以需从人血管内皮细胞中提取mRNA,再经逆转录得到hTMcDNA。据题图可知,质粒3中插入的目的基因两端有cla I和EcoR V两种限制酶的识别位点,故在步骤②设计引物时,应在引物5'端加入cla I和EcoR V两种限制酶的识别序列。采用双酶切法可产生不同的黏性末端,其优势是避免目的基因和载体自身环化,目的基因和载体基因反向连接(确保目的基因和载体正确连接)。
【小问3详解】
在电泳过程中,凝胶中DNA分子的迁移速率确实与凝胶的浓度、DNA分子大小和构象等有关,这是电泳的基本原理。将步骤③获得的质粒3经Xho Ⅰ、EcoR Ⅴ酶切后电泳应当得到2种长度的片段,其中应该含有pTM的启动子+hTM编码区=0.6+1.7=2.3,据图2实际电泳结果得到了5.6kb和2.3kb的2种片段,这说明hTM目的基因已经成功地插入质粒3。
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