内容正文:
2024~2025学年度高二年级期末质量检测
生物学
考试时间:2025年6月27日本卷共8页,22题。
全卷满分100分。考试用时75分钟。
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,再选涂其他答案标号。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:本大题共18小题,每小题2分,共36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. 《中华人民共和国生物安全法》是为维护国家安全,防范和应对生物安全风险,保障人民生命健康,保护生物资源和生态环境,促进生物技术健康发展,推动构建人类命运共同体,实现人与自然和谐共生,制定的法律。根据其精神,结合生物学知识,下列叙述正确的是( )
A. 患免疫缺陷病的儿童不建议接种减毒活疫苗 B. 市场上买来的野生动物应该放归当地自然环境
C. 未经安全评估转基因生物产品可小规模上市 D. 畜禽养殖所用的饲料中应全面添加抗生素
2. 我国科学家改造农杆菌分泌系统,使其高效分泌植酸酶。改造后的农杆菌可作为饲料添加剂,帮助畜禽更好地利用饲料中的磷。下列叙述正确的是( )
A. 农杆菌通过减数分裂产生生殖细胞繁殖
B. 植酸酶在农杆菌核糖体上的合成需要线粒体供能
C. 植酸酶需经内质网和高尔基体加工后分泌
D. 该技术可减少水体因畜禽粪便污染导致的富营养化
3. 线粒体DNA(mtDNA)在心肌细胞受损后会释放到血液中,与免疫细胞表面的TLR9受体结合,激活炎症反应。该过程中mtDNA的作用是( )
A. 提供遗传信息 B. 作为能量载体
C. 传递损伤信号 D. 参与蛋白质合成
4. 取鸡蛋清,加入蒸馏水,混匀并加热一段时间后,过滤得到浑浊的滤液。以该滤液为反应物,探究不同温度对某种蛋白酶活性的影响,实验结果如表所示。据表分析,下列叙述错误的是( )
组别
1
2
3
4
5
温度(℃)
27
37
47
57
67
滤液变澄清时长(min)
16
9
4
6
50min未澄清
A. 滤液变澄清的时长与该蛋白酶活性呈负相关
B. 组3滤液变澄清时间最短,酶促反应速率最快
C. 若实验温度为52℃,则滤液变澄清时间为4—6min
D. 若实验后再将组5放置在57℃,则滤液6min后不一定变澄清
5. 细胞衰老表现为细胞形态、结构和功能的改变。下列叙述错误的是( )
A. 细胞持续分裂过程中端粒缩短可引起细胞衰老
B. 皮肤生发层新形成细胞替代衰老细胞过程中有新蛋白合成
C. 哺乳动物成熟红细胞的程序性死亡会导致机体的衰老
D. 衰老小肠上皮细胞的膜通透性改变,物质吸收效率降低
6. 科研人员为研究DNA复制方式;将DNA被15N标记的大肠杆菌作为第0代.转移到含14NH4Cl的培养液中,在不同时刻收集细菌,提取DNA,离心观察DNA在试管中的位置(如图)。图中甲最可能来自( )
A. 第0.5代 B. 第1.0代 C. 第2.0代 D. 第2.5代
7. 某只棕白色大熊猫的棕色毛形成与T基因(编码酪氨酸酶)的突变有关。该突变仅导致酪氨酸酶第192位的丙氨酸被苏氨酸替代,活性降低,黑色素合成减少,毛色变浅。下列叙述错误的是( )
A. 该突变可能使T基因转录效率降低,导致mRNA减少
B. 该突变不会导致T基因转录的mRNA长度发生改变
C. 该突变可能改变T蛋白的空间结构,从而影响其催化活性
D. 该突变基因在群体中的频率可能受到自然选择的影响
8. 研究发现,短暂抑制水稻幼苗中HDA6蛋白(一种组蛋白去乙酰化酶)的活性,会解除对抗病基因PR1的抑制,显著增强植株对稻瘟病的抗性。这种抗性增强的原理属于( )
A. 基因突变 B. 染色体变异 C. 表观遗传 D. 基因重组
9. 人类的卷舌基因(R)对非卷舌基因(r)为显性,位于常染色体上;耳垂基因(E)对无耳垂基因(e)为显性,位于X染色体上。一个非卷舌有耳垂的女性(甲),其母亲无耳垂;一个卷舌无耳垂的男性(乙),其父亲是非卷舌。下列叙述错误的是( )
A. 甲的一个卵原细胞在有丝分裂中期含有四个非卷舌基因
B. 乙的一个精原细胞在减数分裂I中期含有两个无耳垂基因
C. 甲的无耳垂基因一定来源于她的母亲
D. 甲、乙婚配生出儿子是非卷舌有耳垂的概率为1/8
10. 某二倍体(2n)植物的三体(2n+1)变异株可正常生长。该变异株减数分裂得到的配子为“n”型和“n+1”型两种,其中“n+1”型的花粉只有约50%的受精率,而卵子不受影响。该变异株自交,假设四体(2n+2)细胞无法存活,预期子一代中三体变异株的比例约为( )
A. 3/5 B. 3/4 C. 2/3 D. 1/2
11. 视网膜中的视杆细胞是一种感光细胞,其膜上存在光敏通道蛋白。当光线照射时,视杆细胞顶部的光敏通道关闭,Na+内流减少,细胞膜电位变化,进而将信号传递给双极细胞,最终传递到大脑皮层形成视觉。下列叙述错误的是( )
A. 静息状态时视杆细胞膜外的Na+浓度高于膜内
B. Na+内流过程不需要与光敏通道蛋白结合
C. 视杆细胞将光信号转换为电信号传递至双极细胞
D. 视觉的形成过程属于非条件反射
12. 人体接种脊髓灰质炎灭活疫苗(IPV)后,体内会产生保护性抗体。下列细胞中,不参与此过程的是( )
A. 树突状细胞 B. B淋巴细胞
C. 辅助性T细胞 D. 细胞毒性T细胞
13. 高中生物学实验中,利用显微镜观察到下列现象,其中由取材不当引起的是( )
A. 观察苏丹Ⅲ染色的花生子叶细胞时,橘黄色颗粒大小不一
B. 观察黑藻叶肉细胞的胞质流动时,只有部分细胞的叶绿体在运动
C. 利用血细胞计数板计数时,有些细胞压在计数室小方格的界线上
D. 观察根尖细胞有丝分裂时,所有细胞均为长方形且处于未分裂状态
14. 在野外科学考察时,某研究团队发现了两个具有地域特色蜥蜴物种,其中高原蜥蜴分布在云贵高原海拔2000~3000米的岩石地带,戈壁蜥蜴分布在内蒙古戈壁的干旱荒漠绿洲中。下列叙述错误的是( )
A. 云贵高原的低温低氧环境决定了高原蜥蜴的进化方向
B. 戈壁蜥蜴的卵壳结构适应了荒漠的干燥和高温环境
C. 高原蜥蜴和戈壁蜥蜴之间存地理隔离和生殖隔离
D. 受荒漠环境的限制,戈壁蜥蜴的种群只能沿绿洲或水源地扩散
15. 在滨海湿地生态修复中,科研人员常采用"红树林-盐沼植物"组合进行植被重建。盐沼植物是指能够耐受周期性潮水淹没和高盐环境的草本植物。下列叙述错误的是( )
A. 与红树共生的固氮菌属于该生态系统的分解者
B. 优先选用本地红树品种因其对本地环境的适应性更强
C. 该组合中红树林和盐沼植物的生态位不完全重叠
D. 人工植被重建显著加快了湿地群落的演替进程
16. 微塑料在自然环境中难以降解,微塑料污染对生态系统和人类健康造成严重威胁,许多国家已禁止在化妆品中添加微塑料。但某些药物缓释剂仍需要微塑料作为载体,以确保药物在体内的稳定释放。2020年世界卫生组织允许在特定医疗用途中有限度地使用微塑料,使得某些疾病的治疗效果显著提升。下列叙述错误的是( )
A. 即使低剂量的微塑料进入生物体,也可能在组织内长期积累
B. 微塑料在自然环境中难以降解,不会在生物圈中大面积扩散
C. 在严格监管的情况下,微塑料可以局部用于医疗缓释技术
D. 与植食性动物相比,肉食性动物体内的微塑料含量通常更高
17. 紫杉醇是一种高效抗癌药物,工厂化生产时,先诱导红豆杉外植体形成愈伤组织,再进行细胞悬浮培养获得紫杉醇,加入诱导剂水杨酸可显著提高产量。下列叙述错误的是( )
A. 红豆杉顶端幼嫩的茎叶适合用作外植体
B. 诱导愈伤组织时需加入2,4-D和赤霉素
C. 悬浮培养时需将愈伤组织打散成单个细胞或较小的细胞团
D. 水杨酸可能通过调节红豆杉次生代谢途径提高紫杉醇合成速率
18. 微生物平板划线和培养的具体操作如图所示,下列操作错误的是( )
①灼烧接种环
②冷却接种环,拔出试管棉塞
③试管口通过火焰
④接种环蘸取菌液
⑤试管口通过火焰并塞上棉塞
⑥接种环划线操作
⑦接种环划线方法
⑧平板正置培养
A. ①②⑤⑧ B. ②⑥⑦⑧ C. ③④⑤⑥ D. ③④⑦⑧
二、非选择题:本题共4小题,共64分。
19. 为探究某种杨树雌株和雄株竞争光资源的差异,研究人员将生长状态相同的雌株和雄株幼苗植于同一盆中,在全光照(自然光照)和遮阴(55%自然光照)条件下分组培养,5个月后检测植株的生理指标,结果如图所示(净光合速率以单位时间、单位叶面积从外界空气中吸收的CO2量表示)。
回答下列问题。
(1)植物通过光反应将光能转化成______中的化学能。在暗反应阶段,CO2被利用。经过一系列的反应后生成______。
(2)与全光照处理相比,遮阴处理导致叶片中的叶绿素含量增多,该变化的生理意义是______。
(3)在相同光照(全光照或遮阴)条件下,雄株的生物量(干重)均高于雌株。不考虑呼吸速率的差异,据图推测该种杨树雌株和雄株的光资源竞争策略分别是______。
(4)综合本研究和其他几种杨树的相关研究结果,得出结论如下:杨树雌株和雄株对光资源的竞争策略不同。该推理运用了______(填科学方法)。
(5)杨树雌株通过产生杨絮(包裹种子的絮状绒毛)传播种子。杨絮会引发过敏反应,且存在火灾隐患。利用所学生物学知识,为防治杨絮问题提供合理建议:______(答出2点即可)。
20. 当干旱发生时,植物之间是否会交流信息呢?如果有信息交流,是通过地上信号还是地下信号呢?为了探究这些问题,有研究者设计了如下实验:将11株盆栽豌豆等距排列,6~11号植株在根部有管子相通,这样在不移动土壤的情况下,化学信息可以通过管子进行交流,1~6号的根部不联系(如图1所示):用高浓度的甘露醇浇灌(高渗透压,模拟干旱)来刺激6号植株,15min后,测定所有植株的气孔开放度,对照组作相应处理,结果如图2所示。回答下列问题:
(1)用高浓度的甘露醇浇灌6号植株,6号植物产生的__________(填激素名称)含量会增加,促进气孔关闭,该激素主要作用还有__________(答出1点即可)。
(2)对照组的处理是___________,对照组的实验结果是__________。
(3)干旱条件下9-11号植株与6-8号植株相比,气孔开度差异发生的原因是__________。
(4)根据以上实验结果,该实验的结论是_____。
(5)在对6号植株进行干旱诱导后1h,再次测定所有植株的气孔开放度,发现6~11号植株的气孔大多数都关闭了,推测该现象产生的原因可能是_____。
21. 为寻找适宜干旱地区生态修复的物种,研究者在荒漠区开展生态调查。回答下列问题:
(1)植物种群密度调查应采用的方法是_____,通常采用五点取样和等距取样,其目的是保证取样的___________。
(2)调查发现荒漠区分布着红砂建群的植物群落。珍珠柴常与红砂伴生,两者聚集成丛可以降低蒸腾失水。从这一角度分析,它们的种间关系是__________。
(3)下图是红砂和珍珠柴地上与地下部分形态结构示意图,从地上与地下部分的结构分析,它们适应干旱环境的原因是_____。
(4)当干旱逐渐加剧时,________(填“红砂”或“珍珠柴”)的数量会首先减少,请从种间关系的角度分析其原因是______。因此,进行荒漠区生态修复时,要根据当地的干旱程度选择适宜的物种,这主要遵循了生态工程的_____原理。
22. 胰岛素A、B链分别表达法是生产胰岛素的方法之一,下图表示生产人成熟胰岛素A链的基本流程:在人胰岛素A链基因前端加入甲硫氨酸编码序列,置于β-半乳糖苷酶基因(不含终止编码序列)末端,再插入到质粒中,并将重组质粒导入大肠杆菌(缺失内源性β-半乳糖苷酶基因),经培养、切割和纯化等得到成熟胰岛素A链,回答下列问题:
(1)应使用限制酶_______和_______对质粒和插入DNA片段进行切割。
(2)在转化大肠杆菌前,一般先用_______处理大肠杆菌细胞,使其处于容易吸收重组DNA分子的生理状态。
(3)重组DNA分子在大肠杆菌中开始转录时,RNA聚合酶首先结合的位点是_______。
(4)将经过转化的大肠杆菌涂布在含氨苄青霉素和X-gal的培养基中培养,若观察到_______色菌落,可以确定大肠杆菌成功表达胰岛素A链,原因是_______。
(5)已知溴化氰可以在甲硫氨酸残基C端切割肽链,成熟的人胰岛素A链不含甲硫氨酸残基,β-半乳糖苷酶含有多个甲硫氨酸残基。由此可知,图中使用溴化氰切割的目的是_______。
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2024~2025学年度高二年级期末质量检测
生物学
考试时间:2025年6月27日本卷共8页,22题。
全卷满分100分。考试用时75分钟。
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,再选涂其他答案标号。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:本大题共18小题,每小题2分,共36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. 《中华人民共和国生物安全法》是为维护国家安全,防范和应对生物安全风险,保障人民生命健康,保护生物资源和生态环境,促进生物技术健康发展,推动构建人类命运共同体,实现人与自然和谐共生,制定的法律。根据其精神,结合生物学知识,下列叙述正确的是( )
A. 患免疫缺陷病的儿童不建议接种减毒活疫苗 B. 市场上买来的野生动物应该放归当地自然环境
C. 未经安全评估的转基因生物产品可小规模上市 D. 畜禽养殖所用的饲料中应全面添加抗生素
【答案】A
【解析】
【分析】疫苗是指用各类病原微生物制作的用于预防接种的生物制品。其中用细菌或螺旋体制作的疫苗亦称为菌苗。抗生素是指能抑制或者杀灭细菌等病原体繁殖的一类药物。
【详解】A、减毒活疫苗相当于抗原,具有侵染特性,因此患免疫缺陷病的儿童不建议接种减毒活疫苗,A正确;
B、市场上买来的野生动物不能直接放归当地自然环境,需要经过安全检测,防范和应对生物安全风险,保障人民生命健康,B错误;
C、未经安全评估的转基因生物产品也不可小规模上市,避对人民的生命健康安全造成威胁,C错误;
D、滥用抗生素会导致耐药性增强,威胁公共健康。我国已限制饲料中抗生素的使用,D错误。
故选A。
2. 我国科学家改造农杆菌分泌系统,使其高效分泌植酸酶。改造后的农杆菌可作为饲料添加剂,帮助畜禽更好地利用饲料中的磷。下列叙述正确的是( )
A. 农杆菌通过减数分裂产生生殖细胞繁殖
B. 植酸酶在农杆菌核糖体上的合成需要线粒体供能
C. 植酸酶需经内质网和高尔基体加工后分泌
D. 该技术可减少水体因畜禽粪便污染导致的富营养化
【答案】D
【解析】
【详解】A、农杆菌属于原核生物,通过二分裂进行繁殖,而减数分裂是真核生物形成生殖细胞的方式,A错误;
B、农杆菌为原核生物,无线粒体,其核糖体合成植酸酶所需能量由细胞质基质提供,B错误;
C、农杆菌无内质网和高尔基体,植酸酶的加工直接依赖细胞质基质或细胞膜完成,C错误;
D、植酸酶促进畜禽对饲料中磷的吸收,减少粪便中磷的排放,从而降低水体富营养化风险,D正确。
故选D。
3. 线粒体DNA(mtDNA)在心肌细胞受损后会释放到血液中,与免疫细胞表面的TLR9受体结合,激活炎症反应。该过程中mtDNA的作用是( )
A. 提供遗传信息 B. 作为能量载体
C. 传递损伤信号 D. 参与蛋白质合成
【答案】C
【解析】
【分析】线粒体DNA(mtDNA)在细胞损伤后会激活免疫反应,说明mtDNA可以传递信息。
【详解】A、mtDNA的遗传信息功能体现在指导线粒体内部分蛋白质的合成,但题干中mtDNA释放到血液后与受体结合,未涉及遗传信息的表达,A不符合题意;
B、mtDNA本身不含高能磷酸键,无法直接作为能量载体(如ATP),B不符合题意;
C、mtDNA释放到血液后,作为损伤相关分子模式(DAMP)与免疫细胞TLR9受体结合,触发炎症反应,属于传递细胞损伤信号的信号分子,C符合题意;
D、mtDNA参与蛋白质合成是其在线粒体内的正常功能,但题干未涉及此过程,D不符合题意。
故选C。
4. 取鸡蛋清,加入蒸馏水,混匀并加热一段时间后,过滤得到浑浊的滤液。以该滤液为反应物,探究不同温度对某种蛋白酶活性的影响,实验结果如表所示。据表分析,下列叙述错误的是( )
组别
1
2
3
4
5
温度(℃)
27
37
47
57
67
滤液变澄清时长(min)
16
9
4
6
50min未澄清
A. 滤液变澄清的时长与该蛋白酶活性呈负相关
B. 组3滤液变澄清时间最短,酶促反应速率最快
C. 若实验温度为52℃,则滤液变澄清时间为4—6min
D. 若实验后再将组5放置在57℃,则滤液6min后不一定变澄清
【答案】C
【解析】
【分析】由题意可知,浑浊的滤液为变性的蛋白质液体,该实验是通过蛋白酶水解变性后的蛋白质使液体变澄清,变澄清时间越短,说明酶活性越强。
【详解】A、浑浊的滤液为变性的蛋白质液体,滤液变澄清的时间与该蛋白酶活性呈负相关,即蛋白酶活性越强,蛋白质水解越快,澄清时间越短,A正确;
B、组3滤液变澄清时间最短,说明酶活性最高,酶促反应速率最快,B正确;
C、若实验温度为52℃,酶活性可能大于第3、4组,时间可能小于4min,C错误;
D、组5蛋白酶已经失活,实验后再将组5放置在57℃,滤液也不会澄清,D正确。
故选C。
5. 细胞衰老表现为细胞形态、结构和功能的改变。下列叙述错误的是( )
A. 细胞持续分裂过程中端粒缩短可引起细胞衰老
B. 皮肤生发层新形成细胞替代衰老细胞过程中有新蛋白合成
C. 哺乳动物成熟红细胞的程序性死亡会导致机体的衰老
D. 衰老小肠上皮细胞的膜通透性改变,物质吸收效率降低
【答案】C
【解析】
【分析】衰老细胞的特征:细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;有些酶的活性降低;呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
【详解】A、端粒随细胞分裂逐渐缩短,当端粒缩短到临界值时,细胞停止分裂并衰老,符合端粒学说,A正确;
B、皮肤生发层细胞分裂产生新细胞时,需合成DNA复制所需的酶及结构蛋白,故有新蛋白生成,B正确;
C、哺乳动物成熟红细胞的程序性死亡是机体细胞的自然更新过程,即使是新生个体,也会通过成熟红细胞的程序性死亡更新机体细胞,故哺乳动物成熟红细胞的程序性死亡会导致机体的衰老说法不正确,C错误;
D、衰老细胞的细胞膜通透性改变,载体蛋白减少或功能下降,物质吸收效率降低,D正确;
故选C。
6. 科研人员为研究DNA复制方式;将DNA被15N标记大肠杆菌作为第0代.转移到含14NH4Cl的培养液中,在不同时刻收集细菌,提取DNA,离心观察DNA在试管中的位置(如图)。图中甲最可能来自( )
A. 第0.5代 B. 第1.0代 C. 第2.0代 D. 第2.5代
【答案】B
【解析】
【分析】DNA分子的复制时间:有丝分裂和减数分裂间期;条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸);过程:边解旋边复制;结果:一条DNA复制出两条DNA;特点:半保留复制。
【详解】将DNA被15N(重)标记的大肠杆菌作为第0代.转移到含14NH4Cl(轻)的培养液中,在不同时刻收集细菌,提取DNA,根据半保留复制规律,最初全部是¹⁵N“重”链的细菌,转入“轻”氮环境后,经历一次完整复制(即第1.0代)时,所有新合成的DNA双链均是一条旧(重)链和一条新(轻)链,因而只出现一条介于“重”与“轻”之间的“中间型”DNA带(图中甲即为该中间型带),若是第0.5代则会同时存在“重”带和“中间型”带,而第2.0代及以后则会出现“中间型”带和“轻”带两条带。故图中甲最可能来自第1.0代。
故选B。
7. 某只棕白色大熊猫的棕色毛形成与T基因(编码酪氨酸酶)的突变有关。该突变仅导致酪氨酸酶第192位的丙氨酸被苏氨酸替代,活性降低,黑色素合成减少,毛色变浅。下列叙述错误的是( )
A. 该突变可能使T基因的转录效率降低,导致mRNA减少
B. 该突变不会导致T基因转录的mRNA长度发生改变
C. 该突变可能改变T蛋白的空间结构,从而影响其催化活性
D. 该突变基因在群体中的频率可能受到自然选择的影响
【答案】A
【解析】
【详解】A、该突变是编码区的一个点突变(碱基替换),主要影响mRNA的序列从而影响翻译效率,A错误;
B、点突变仅改变mRNA的某个碱基,不会导致mRNA长度变化,B正确;
C、氨基酸替换(丙氨酸→苏氨酸)可能改变蛋白质空间结构,导致酶活性降低,C正确;
D、突变若影响生存适应性(如毛色变浅可能降低隐蔽性),自然选择会改变其基因频率,D正确。
故选A。
8. 研究发现,短暂抑制水稻幼苗中HDA6蛋白(一种组蛋白去乙酰化酶)的活性,会解除对抗病基因PR1的抑制,显著增强植株对稻瘟病的抗性。这种抗性增强的原理属于( )
A. 基因突变 B. 染色体变异 C. 表观遗传 D. 基因重组
【答案】C
【解析】
【分析】表观遗传不改变碱基的排列顺序,但会影响基因的表达。
【详解】A、基因突变是指基因序列发生改变,该过程中基因的碱基序列未发生改变,A不符合题意;
B、染色体变异包括结构或数目异常,该过程未涉及染色体结构或数目的改变,B不符合题意;
C、表观遗传通过组蛋白修饰(如乙酰化)调控基因表达,抑制HDA6(组蛋白去乙酰化酶)导致组蛋白乙酰化水平升高,染色质结构松散,PR1基因表达增强,属于表观遗传机制,C符合题意;
D、基因重组是不同基因的重新组合,发生在减数分裂中,该过程中未发生基因重组,D不符合题意。
故选C。
9. 人类的卷舌基因(R)对非卷舌基因(r)为显性,位于常染色体上;耳垂基因(E)对无耳垂基因(e)为显性,位于X染色体上。一个非卷舌有耳垂的女性(甲),其母亲无耳垂;一个卷舌无耳垂的男性(乙),其父亲是非卷舌。下列叙述错误的是( )
A. 甲的一个卵原细胞在有丝分裂中期含有四个非卷舌基因
B. 乙的一个精原细胞在减数分裂I中期含有两个无耳垂基因
C. 甲的无耳垂基因一定来源于她的母亲
D. 甲、乙婚配生出儿子是非卷舌有耳垂的概率为1/8
【答案】D
【解析】
【分析】分析题意,甲为非卷舌(rr)且耳垂基因型为XEXe(母亲XeXe,父亲XE);乙为卷舌(Rr)且无耳垂(XeY)。
【详解】A、甲为rr,有丝分裂中期染色体已复制,每个染色体含两个r,两个同源染色体共四个r,A正确;
B、乙为XeY,减数分裂I中期Xe携带两个e(复制后),Y无e,故一个精原细胞此时含两个e,B正确;
C、甲的Xe只能来自母亲(母亲XeXe),C正确;
D、甲(rr)与乙(Rr)生非卷舌(rr)的概率为1/2;甲(XEXe)与乙(XeY)生有耳垂儿子(XE)的概率为1/2。总概率为1/2×1/2=1/4,D错误。
故选D。
10. 某二倍体(2n)植物的三体(2n+1)变异株可正常生长。该变异株减数分裂得到的配子为“n”型和“n+1”型两种,其中“n+1”型的花粉只有约50%的受精率,而卵子不受影响。该变异株自交,假设四体(2n+2)细胞无法存活,预期子一代中三体变异株的比例约为( )
A. 3/5 B. 3/4 C. 2/3 D. 1/2
【答案】A
【解析】
【分析】染色体变异分为染色体结构变异和染色体数目变异(一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组为基数成倍地增加或成套地减少)。
【详解】据题分析,配子类型:三体(2n+1)减数分裂产生n(正常)和n+1(多一条)两种配子,各占1/2。父本精子受精率:n+1型花粉仅50%受精,故实际参与受精的精子中,n型占2/3(n型全受精,n+1型半受精),n+1型占1/3。子代组合: n(卵细胞)×n(精子)→2n(正常),概率1/2×2/3=1/3;n(卵细胞)×n+1(精子)→2n+1(三体),概率1/2×1/3=1/6; n+1(卵细胞)×n(精子)→2n+1(三体),概率1/2×2/3=1/3; n+1(卵细胞)×n+1(精子)→2n+2(四体,死亡),概率1/2×1/3=1/6(淘汰)。因此三体比例:存活子代中三体总概率为(1/6+1/3)=1/2,占总存活的(1/3+1/6+1/3)=5/6,故比例为(1/2)÷(5/6)=3/5。A正确,BCD错误。
故选A。
11. 视网膜中的视杆细胞是一种感光细胞,其膜上存在光敏通道蛋白。当光线照射时,视杆细胞顶部的光敏通道关闭,Na+内流减少,细胞膜电位变化,进而将信号传递给双极细胞,最终传递到大脑皮层形成视觉。下列叙述错误的是( )
A. 静息状态时视杆细胞膜外的Na+浓度高于膜内
B. Na+内流过程不需要与光敏通道蛋白结合
C. 视杆细胞将光信号转换为电信号传递至双极细胞
D. 视觉的形成过程属于非条件反射
【答案】D
【解析】
【分析】静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子大量内流,因此形成内正外负的动作电位。
【详解】A、静息状态时,细胞膜主要对K+通透,Na+浓度膜外高于膜内,由钠钾泵维持,A正确;
B、Na+通过光敏通道蛋白内流属于协助扩散,直接通过通道,无需与蛋白结合,B正确;
C、视杆细胞在光照下膜电位变化,将光信号转为电信号传递至双极细胞,C正确;
D、视觉形成需信号传至大脑皮层,但未经过完整反射弧,不属于反射(无论条件或非条件),D错误。
故选D。
12. 人体接种脊髓灰质炎灭活疫苗(IPV)后,体内会产生保护性抗体。下列细胞中,不参与此过程的是( )
A. 树突状细胞 B. B淋巴细胞
C. 辅助性T细胞 D. 细胞毒性T细胞
【答案】D
【解析】
【详解】A、树突状细胞能摄取、处理抗原并呈递给辅助性T细胞,参与体液免疫的启动,A错误;
B、B淋巴细胞识别抗原并在辅助性T细胞辅助下增殖分化为浆细胞,产生抗体,B错误;
C、辅助性T细胞通过分泌细胞因子和提供第二信号激活B细胞,C错误;
D、细胞毒性T细胞通过识别靶细胞表面抗原并使其裂解,参与细胞免疫,不直接参与抗体的产生过程,D正确。
故选D。
13. 高中生物学实验中,利用显微镜观察到下列现象,其中由取材不当引起的是( )
A. 观察苏丹Ⅲ染色的花生子叶细胞时,橘黄色颗粒大小不一
B. 观察黑藻叶肉细胞的胞质流动时,只有部分细胞的叶绿体在运动
C. 利用血细胞计数板计数时,有些细胞压在计数室小方格的界线上
D. 观察根尖细胞有丝分裂时,所有细胞均为长方形且处于未分裂状态
【答案】D
【解析】
【分析】1、观察洋葱根尖细胞有丝分裂的实验中,盐酸和酒精混合液的作用是解离,是细胞分散开。
2、脂肪小颗粒+苏丹Ⅲ染液→橘黄色小颗粒。(要显微镜观察)。
【详解】A、脂肪能被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,花生子叶不同部位细胞中的脂肪含量不同,在观察苏丹Ⅲ染色的花生子叶细胞时,橘黄色颗粒大小不一是由细胞中的脂肪含量不同引起的,不是取材不当引起,A不符合题意;
B、观察黑藻叶肉细胞的胞质流动时,材料中应该含有叶绿体,以此作为参照物来观察细胞质的流动,因此只有部分细胞的叶绿体在运动,不是取材不当引起的,出现此情况可能是部分细胞代谢低引起的,B不符合题意;
C、利用血细胞计数板计数时,有些细胞压在计数室小方格的界线上,不是取材不当,可能因稀释度不够导致细胞数较多引起的,C不符合题意;
D、观察根尖细胞有丝分裂时,所有细胞均为长方形且处于未分裂状态,可知取材为伸长区细胞,此实验应取分生区细胞进行观察,出现此情况是由取材不当引起的,D符合题意。
故选D。
14. 在野外科学考察时,某研究团队发现了两个具有地域特色的蜥蜴物种,其中高原蜥蜴分布在云贵高原海拔2000~3000米的岩石地带,戈壁蜥蜴分布在内蒙古戈壁的干旱荒漠绿洲中。下列叙述错误的是( )
A. 云贵高原的低温低氧环境决定了高原蜥蜴的进化方向
B. 戈壁蜥蜴的卵壳结构适应了荒漠的干燥和高温环境
C. 高原蜥蜴和戈壁蜥蜴之间存在地理隔离和生殖隔离
D. 受荒漠环境的限制,戈壁蜥蜴的种群只能沿绿洲或水源地扩散
【答案】B
【解析】
【详解】A、云贵高原的低温低氧环境对高原蜥蜴进行了选择,决定了高原蜥蜴的进化方向,A正确;
B、戈壁蜥蜴分布在内蒙古戈壁的干旱荒漠绿洲中,故推测其卵壳结构适应的是绿洲的有水环境,B错误;
C、高原蜥蜴分布在云贵高原,戈壁蜥蜴分布在内蒙古戈壁,它们之间存在地理隔离。由于是两个不同的物种,所以也存在生殖隔离,C正确;
D、受沙漠干燥环境的限制,其只能沿绿洲或水源地扩散,D正确。
故选B。
15. 在滨海湿地生态修复中,科研人员常采用"红树林-盐沼植物"组合进行植被重建。盐沼植物是指能够耐受周期性潮水淹没和高盐环境的草本植物。下列叙述错误的是( )
A. 与红树共生的固氮菌属于该生态系统的分解者
B. 优先选用本地红树品种因其对本地环境的适应性更强
C. 该组合中红树林和盐沼植物的生态位不完全重叠
D. 人工植被重建显著加快了湿地群落的演替进程
【答案】A
【解析】
【详解】A、与红树共生的固氮菌与红树为互利共生关系,共生固氮菌直接从宿主获取有机物并为其提供氮源,属于消费者,A错误;
B、本地红树品种经过长期自然选择,更适应本地环境,成活率高且不易破坏生态平衡,B正确;
C、红树林(木本)与盐沼植物(草本)对光照、空间等资源的利用存在差异,生态位不完全重叠,利于共存,C正确;
D、自然演替速度较慢,人工植被重建通过引入物种直接改变群落结构,显著加快演替进程,D正确。
故选A。
16. 微塑料在自然环境中难以降解,微塑料污染对生态系统和人类健康造成严重威胁,许多国家已禁止在化妆品中添加微塑料。但某些药物缓释剂仍需要微塑料作为载体,以确保药物在体内的稳定释放。2020年世界卫生组织允许在特定医疗用途中有限度地使用微塑料,使得某些疾病的治疗效果显著提升。下列叙述错误的是( )
A. 即使低剂量的微塑料进入生物体,也可能在组织内长期积累
B. 微塑料在自然环境中难以降解,不会在生物圈中大面积扩散
C. 在严格监管的情况下,微塑料可以局部用于医疗缓释技术
D. 与植食性动物相比,肉食性动物体内的微塑料含量通常更高
【答案】B
【解析】
【分析】生态系统的功能有物质循环、能量流动和信息传递,物质是可以循环的,且具有全球性的。
【详解】A、微塑料难以被降解,即使低剂量进入生物体,也可能因长期积累形成生物富集,A正确;
B、微塑料难以降解,但可通过食物链传递、水流扩散等方式在生物圈中扩散,B错误;
C、题干明确提到WHO允许特定医疗用途有限度使用微塑料,说明严格监管下可用于医疗缓释技术,C正确;
D、根据生物富集规律,营养级越高的生物体内有害物质浓度越高,肉食性动物处于更高营养级,微塑料含量通常更高,D正确。
故选B。
17. 紫杉醇是一种高效抗癌药物,工厂化生产时,先诱导红豆杉外植体形成愈伤组织,再进行细胞悬浮培养获得紫杉醇,加入诱导剂水杨酸可显著提高产量。下列叙述错误的是( )
A. 红豆杉顶端幼嫩的茎叶适合用作外植体
B. 诱导愈伤组织时需加入2,4-D和赤霉素
C. 悬浮培养时需将愈伤组织打散成单个细胞或较小的细胞团
D. 水杨酸可能通过调节红豆杉次生代谢途径提高紫杉醇合成速率
【答案】B
【解析】
【分析】1、植物组织培养就是在无菌和人工控制条件下,将离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株。
2、植物组织培养的条件:①细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等);②一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素)。
【详解】A、红豆杉顶端幼嫩的茎叶细胞分化程度低,分裂能力强,容易脱分化形成愈伤组织,适合作为外植体,A正确;
B、诱导愈伤组织通常需要生长素类(如2,4-D)和细胞分裂素类激素的配合,而赤霉素主要促进细胞伸长或打破种子休眠,并非愈伤组织诱导的必要条件,B错误;
C、悬浮培养需将愈伤组织分散为单个细胞或小细胞团,以利于细胞与培养液充分接触,保证物质交换效率,C正确;
D、紫杉醇属于次生代谢产物,水杨酸可能激活相关基因表达或酶活性,从而增强次生代谢途径的合成速率,D正确。
故选B。
18. 微生物平板划线和培养的具体操作如图所示,下列操作错误的是( )
①灼烧接种环
②冷却接种环,拔出试管棉塞
③试管口通过火焰
④接种环蘸取菌液
⑤试管口通过火焰并塞上棉塞
⑥接种环划线操作
⑦接种环划线方法
⑧平板正置培养
A. ①②⑤⑧ B. ②⑥⑦⑧ C. ③④⑤⑥ D. ③④⑦⑧
【答案】B
【解析】
【详解】①平板划线法中需对接种环进行灼烧灭菌,①正确;
②拔出棉塞后应握住棉塞上部,而不是完全握住棉塞,②错误;
③微生物平板划线和培养的过程中要保证始终没有杂菌的污染,试管口通过火焰进行灭菌,③正确;
④接种环蘸取菌液,在酒精灯旁操作,保持无菌环境,④正确;
⑤试管口通过火焰进行灭菌并塞上棉塞,⑤正确;
⑥划线时不能将培养皿的皿盖完全拿开,应只打开一条缝隙,⑥错误;
⑦划线时第5次的划线不能与第1次的划线相连,⑦错误;
⑧平板应倒置培养,⑧错误。
综上所述,①③④⑤正确,②⑥⑦⑧错误。
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共64分。
19. 为探究某种杨树雌株和雄株竞争光资源的差异,研究人员将生长状态相同的雌株和雄株幼苗植于同一盆中,在全光照(自然光照)和遮阴(55%自然光照)条件下分组培养,5个月后检测植株的生理指标,结果如图所示(净光合速率以单位时间、单位叶面积从外界空气中吸收的CO2量表示)。
回答下列问题。
(1)植物通过光反应将光能转化成______中的化学能。在暗反应阶段,CO2被利用。经过一系列的反应后生成______。
(2)与全光照处理相比,遮阴处理导致叶片中叶绿素含量增多,该变化的生理意义是______。
(3)在相同光照(全光照或遮阴)条件下,雄株的生物量(干重)均高于雌株。不考虑呼吸速率的差异,据图推测该种杨树雌株和雄株的光资源竞争策略分别是______。
(4)综合本研究和其他几种杨树的相关研究结果,得出结论如下:杨树雌株和雄株对光资源的竞争策略不同。该推理运用了______(填科学方法)。
(5)杨树雌株通过产生杨絮(包裹种子的絮状绒毛)传播种子。杨絮会引发过敏反应,且存在火灾隐患。利用所学生物学知识,为防治杨絮问题提供合理建议:______(答出2点即可)。
【答案】(1) ①. ATP和NADPH ②. 糖类等有机物
(2)有利于吸收更多光能,提高光合效率
(3)提高叶绿素度含量、增加叶面积
(4)归纳法 (5)选育无絮品种,采用激素抑制柳絮产生
【解析】
【分析】光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段,光反应阶段的物质变化包括水的光解,ATP的合成以及NADPH的合成,能量变化是将光能转化成ATP和NADPH中活跃的化学能;暗反应阶段的物质变化包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原,能量变化是将ATP和NADPH中活跃的化学能转化成有机物中稳定的化学能。
【小问1详解】
光反应阶段的物质变化包括水的光解,ATP的合成以及NADPH的合成,能量变化是将光能转化成ATP和NADPH中活跃的化学能,暗反应阶段的物质变化包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原,最后生成的是糖类等有机物。
【小问2详解】
与全光照处理相比,遮阴处理导致叶片中叶绿素含量增多,该变化的生理意义是有利于吸收更多光能,提高光合效率。
【小问3详解】
据图判断雄株叶绿素含量低于雌株,雌株的单位时间、单位叶面积从外界空气中吸收的CO2量大于雄株,但雄株的生物量(干重)均高于雌株,推测雌株通过提高叶绿素含量竞争光资源,雄株可能通过增大叶片面积竞争光资源。
【小问4详解】
综合本研究和其他几种杨树的相关研究结果,得出相应的结论,应用的方法是归纳法。
【小问5详解】
杨絮是包裹种子的絮状绒毛,会引发过敏反应,且存在火灾隐患,为防治杨絮问题,可选育无絮品种或者利用激素抑制杨絮的产生等措施。
20. 当干旱发生时,植物之间是否会交流信息呢?如果有信息交流,是通过地上信号还是地下信号呢?为了探究这些问题,有研究者设计了如下实验:将11株盆栽豌豆等距排列,6~11号植株在根部有管子相通,这样在不移动土壤的情况下,化学信息可以通过管子进行交流,1~6号的根部不联系(如图1所示):用高浓度的甘露醇浇灌(高渗透压,模拟干旱)来刺激6号植株,15min后,测定所有植株的气孔开放度,对照组作相应处理,结果如图2所示。回答下列问题:
(1)用高浓度的甘露醇浇灌6号植株,6号植物产生的__________(填激素名称)含量会增加,促进气孔关闭,该激素主要作用还有__________(答出1点即可)。
(2)对照组的处理是___________,对照组的实验结果是__________。
(3)干旱条件下9-11号植株与6-8号植株相比,气孔开度差异发生的原因是__________。
(4)根据以上实验结果,该实验的结论是_____。
(5)在对6号植株进行干旱诱导后1h,再次测定所有植株的气孔开放度,发现6~11号植株的气孔大多数都关闭了,推测该现象产生的原因可能是_____。
【答案】(1) ①. 脱落酸 ②. 抑制细胞分裂;促进叶和果实的衰老和脱落;维持种子休眠
(2) ①. 用等量水浇灌6号植株 ②. 在不受干旱胁迫时,各植株的气孔开放度无显著差异
(3)在干旱条件下,9-11号植株与7-8号植株相比距离6号植株更远,接受到的6号植株发出的化学信息的含量更少,所以气孔开放度更大
(4)干旱时植物之间能通过地下信号交流信息
(5)对6号植株进行持续1h的干旱胁迫,该植株根部会源源不断地产生胁迫信号,通过地下通路传递给7~11号植株;这些植株的根部感知到该信号,作出关闭气孔的响应,以避免散失不必要的水分
【解析】
【分析】植物的生命活动除了受基因控制和激素的调节,还受环境因素的影响。
【小问1详解】
用高浓度的甘露醇浇灌(高渗透压,模拟干旱)来刺激6号植株,6号植物产生的脱落酸含量会增加,促进气孔关闭,该激素主要作用还有抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落,维持种子休眠。
【小问2详解】
本实验是探究干旱条件下,植物之间是否会交流信息以及通过何种信号交流,实验组是用高浓度的甘露醇浇灌(高渗透压,模拟干旱)来刺激6号植株,对照组则应用等量的清水浇灌6号植株,其他条件及装置应保持一致。由图2可知,对照组的实验结果是在不受干旱胁迫时,各植株的气孔开放度无显著差异。
【小问3详解】
干旱条件下9-11号植株与6-8号植株相比,气孔开度差异发生的原因是:在干旱条件下,9-11号植株与7-8号植株相比距离6号植株更远,接受到的6号植株发出的化学信息的含量更少,所以气孔开放度更大。
【小问4详解】
从实验数据可以看出,6号植株接受高渗透压刺激后,与其根部不联系的1-5号植株气孔开度基本不变,而与其根部联系的7-11号植株气孔开度发生了变化,说明干旱条件下,植物之间会通过地下信号(化学信息)进行信息交流。
【小问5详解】
在对6号植株进行干旱诱导后1h,再次测定所有植株的气孔开放度,发现6~11号植株的气孔大多数都关闭了,推测该现象产生的原因可能是:对6号植株进行持续1h的干旱胁迫,该植株根部会源源不断地产生胁迫信号,通过地下通路传递给7~11号植株;这些植株的根部感知到该信号,作出关闭气孔的响应,以避免散失不必要的水分。
21. 为寻找适宜干旱地区生态修复的物种,研究者在荒漠区开展生态调查。回答下列问题:
(1)植物种群密度调查应采用的方法是_____,通常采用五点取样和等距取样,其目的是保证取样的___________。
(2)调查发现荒漠区分布着红砂建群的植物群落。珍珠柴常与红砂伴生,两者聚集成丛可以降低蒸腾失水。从这一角度分析,它们的种间关系是__________。
(3)下图是红砂和珍珠柴地上与地下部分的形态结构示意图,从地上与地下部分的结构分析,它们适应干旱环境的原因是_____。
(4)当干旱逐渐加剧时,________(填“红砂”或“珍珠柴”)的数量会首先减少,请从种间关系的角度分析其原因是______。因此,进行荒漠区生态修复时,要根据当地的干旱程度选择适宜的物种,这主要遵循了生态工程的_____原理。
【答案】(1) ①. 样方法 ②. 随机性
(2)原始合作 (3)红砂和珍珠柴冠幅直径小,地上部分少,可以降低蒸腾作用,减少水分的散失;地下部分根幅直径大,根系发达,吸水能力强,可加强对水的摄取
(4) ①. 珍珠柴 ②. 珍珠柴的根系更不发达,吸水能力更弱,在竞争水的过程中处于劣势 ③. 协调
【解析】
【分析】1、种群密度的调查方法主要有样方法和标记重捕法,样方法主要适用于对植物和活动能力弱的动物的调查。用样方法调查植物的种群密度时,应随机取样,样本量足够大,调查不同的植物类型时样方面积应不同,样方大小根据调查的对象来确定,调查双子叶草本植物时,样方通常为lm×lm,常用各样方的平均值估算种群密度。
2、种间关系(不同种生物之间的关系):(1)互利共生:两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利。例如,豆科植物与根瘤菌之间:植物向根瘤菌提供有机养料,根瘤菌则将空气中的氮气转变为含氮的养料,供植物利用。(2)捕食 :一种生物以另一种生物为食的现象。例如,翠鸟捕鱼(3)种间竞争:两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象。例如,大小草履虫;水稻与稗草等。(4)寄生:一种生物从另一种生物(宿主)的体液组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害的现象。例如,马蛔虫与马。(5)原始合作:两种生物共同生活在一起时,双方都受益,但分开后,各自也能独立生活。例如,海葵固着于寄居蟹的螺壳上,寄居蟹的活动,可以使海葵更有效地捕食;海葵则用有毒的刺细胞为寄居蟹提供保护。
【小问1详解】
样方法主要适用于对植物和活动能力弱的动物的调查,因此植物种群密度调查应采用的方法是样方法,取样方法为五点取样和等距取样,其目的是保证取样的随机性,不掺入主观因素。
【小问2详解】
珍珠柴常与红砂伴生,两者聚集成丛可以降低蒸腾失水,两种生物共同生活在一起时,双方都受益,但分开后,各自也能独立生活,因此珍珠柴常与红砂伴生的种间关系为原始合作。
【小问3详解】
红砂和珍珠柴冠幅直径小,地上部分少,可以降低蒸腾作用,减少水分的散失;地下部分根幅直径大,根系发达,吸水能力强,可加强对水的摄取,因此更适应干旱环境。
【小问4详解】
由图可知,与珍珠柴相比,红砂的根系更发达,吸水能力更强,因此当干旱逐渐加剧时珍珠柴的数量会首先减少。协调原理是指处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡,需要考虑环境容纳量,进行荒漠区生态修复时,要根据当地的干旱程度选择适宜的物种,遵循了生态工程的协调原理。
22. 胰岛素A、B链分别表达法是生产胰岛素的方法之一,下图表示生产人成熟胰岛素A链的基本流程:在人胰岛素A链基因前端加入甲硫氨酸编码序列,置于β-半乳糖苷酶基因(不含终止编码序列)末端,再插入到质粒中,并将重组质粒导入大肠杆菌(缺失内源性β-半乳糖苷酶基因),经培养、切割和纯化等得到成熟胰岛素A链,回答下列问题:
(1)应使用限制酶_______和_______对质粒和插入DNA片段进行切割。
(2)在转化大肠杆菌前,一般先用_______处理大肠杆菌细胞,使其处于容易吸收重组DNA分子的生理状态。
(3)重组DNA分子在大肠杆菌中开始转录时,RNA聚合酶首先结合的位点是_______。
(4)将经过转化的大肠杆菌涂布在含氨苄青霉素和X-gal的培养基中培养,若观察到_______色菌落,可以确定大肠杆菌成功表达胰岛素A链,原因是_______。
(5)已知溴化氰可以在甲硫氨酸残基C端切割肽链,成熟的人胰岛素A链不含甲硫氨酸残基,β-半乳糖苷酶含有多个甲硫氨酸残基。由此可知,图中使用溴化氰切割的目的是_______。
【答案】(1) ①. HindIII ②. BamHI
(2)Ca2+ (3)启动子
(4) ①. 蓝 ②. 大肠杆菌缺失内源性β-半乳糖苷酶基因,导入成功的大肠杆菌含有的重组质粒中含有β-半乳糖苷酶基因,表达出的β-半乳糖苷酶分解X-gal产生蓝色
(5)切割β-半乳糖苷酶和胰岛素A链结合而成的融合蛋白,获得成熟的人的胰岛素
【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】
据图分析,EcoRI和EcoRV都会破坏目的基因,故不能选择,且SacI会破坏复制原点,也不能选择,则目的基因左侧只能选择BamHI,右侧应选择与质粒共同的酶,即HindIII,故使用限制酶BamHI和HindIII对质粒和插入DNA片段进行切割。
【小问2详解】
在转化大肠杆菌前,一般先用Ca2+处理大肠杆菌细胞,使其处于容易吸收重组DNA分子的生理状态。
【小问3详解】
启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点,可用于驱动基因的转录,故重组DNA分子在大肠杆菌中开始转录时,RNA聚合酶首先结合的位点是启动子。
【小问4详解】
分析题意,大肠杆菌缺失内源性β-半乳糖苷酶基因,若导入成功,则重组质粒中含有β-半乳糖苷酶基因,表达出的β-半乳糖苷酶分解X-gal产生蓝色。
【小问5详解】
在人胰岛素A链基因前端加入甲硫氨酸编码序列,置于β-半乳糖苷酶基因(不含终止编码序列)末端 ,溴化氰可以切割β-半乳糖苷酶和胰岛素A链结合而成的融合蛋白,获得成熟的人的胰岛素。
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