内容正文:
高二年级生物作业
内容:5.16自主提升
第一组编人:李金
高二生物作业
第二组编人:彭娟
校对人:颉立红
5.16自主提升
审核人:
第周第课时
一、单选题(每题只有一个正确选项)
1.(2025·福建)质粒P含有2个EcoR I、1个SacI和1个BamH I的限制酶切割位点。已知
BamHI位点位于2个EcoR I位点的正中间,用上述3种酶切割该质粒,酶切产物的凝胶电泳
结果如图,其中泳道①条带是未酶切的质粒P,泳道②③④条带为3种单酶切产物,泳道⑤⑥
⑦条带为双酶切产物。下列叙述正确的是()
①②③④⑤⑥⑦电源
1负极
电源
正极
A.DNA分子在该凝胶的迁移方向是从电源正极到负极
B.可确认泳道②③条带分别是SacI和EcoR I的单酶切产物
C.泳道⑤条带是SacI和EcoR I的双酶切产物
D.泳道①②说明未酶切质粒的碱基数小于酶切后质粒的碱基数
2.下图表示PCR过程中某个阶段反应体系的情况,①②③④表示相关物质,L、R表示方向。正
确的是(
)
①链Hm
3
L
5③
3④5R
②链HH
A.DNA体内复制与体外复制(PCR)所需能量均只来自dNTP
B.PCR过程中需要添加缓冲液,其中所含的Mg可用于激活DNA聚合酶
C.②链从L到R的方向为3'→5',①②链均可作为子链合成的模板
D.引物③的5'端添加了某序列,至少需经3次循环才可获得该序列的双链产物
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3.(2025·全国卷)琼脂糖凝胶电泳常用于核酸样品的分析,样品1-4的电泳结果如图,(“+”
“-”分别代表电泳槽阳极和阴极)。已知样品1和2中的DNA分子分别是甲和乙,甲只有限
制酶R的一个酶切位点,样品3和4中有一个样品是甲的酶切产物。下列叙述错误的是()
1
2
3
4
加样孔
A.配制琼脂糖凝胶时需选用适当的缓冲溶液
B.该实验条件下甲、乙两种DNA分子均带负电荷
C.甲、乙两种DNA分子所含碱基对的数量可能不同
D.据图推测样品3可能是甲被酶R完全酶切后的产物
4.大引物PCR技术是常用的基因定点突变技术,通过设计含有拟突变碱基的引物,利用PCR将
突变碱基引入产物中。大引物PC技术的流程如图所示,引物箭头指向子链延伸方向。下列
关于大引物PCR技术的说法,正确的是()
拟突变位点
引物
长
含有突变城基的弓引物
PCR 1
茯得含有突变城
基的DNA片段
下游大号引物
引物
PCR2
A.大引物PCR技术需要设计4种引物
B.PCR1经3次循环可获得含有突变碱基的DNA片段
C.PCR1和PCR2复性的温度一定相同
D.大引物PCR可实现多个碱基的插入突变
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5.毕赤酵母(能以甲醇为唯一碳源)可作为生产抗原蛋白的工程菌。研究人员以图1所示质粒
为载体,构建含乙型肝炎病毒表面抗原蛋白基因HBsAg的重组质粒,导入大肠杆菌中进行扩
增后,再经酶切后导入毕赤酵母,经同源重组整合到其染色体DNA上,其中的T启动子是一
种甲醇诱导型启动子。图1、图2中的限制酶酶切位点对应的碱基序列如图3所示。下列说法
错误的是(
Bell Smal BamHI
TAal
终止子
肩动子
启动子Kmal Bell
TAal BamHI
BamHI5GGATCC-3
②BelIs-TGATCA3-'
绿色荧光蛋白基因
b随-
③mal5.CCCGGG3
A
HBsAg
④Smal5'.CCCGGG--31
注:转录模板链在b链,
氨苄青霉素抗性基因
AB表示引物
⑤TAal5-TCCA3
图1
图2
图3
A.利用PCR技术获取HBsAg基因时,引物A结合的单链是b链
B.构建重组载体后,导入大肠杆菌,在含有氨苄青霉素的培养基上进行培养,与含空白质粒的
大肠杆菌菌落相比,含有重组质粒的菌落具有不能发绿色荧光的特征
C.科研人员利用限制酶和E.co1iDNA连接酶将HBsAg基因正确插入图1所示质粒时,只能选
用SmaI、BclI酶对质粒进行酶切处理
D.将大肠杆菌中获取的HBsAg基因导入毕赤酵母后,转化的酵母菌在培养基上培养一段时间后,
需要向其中加入甲醇,其目的是诱导BsAg基因表达,同时也为毕赤酵母提供碳源
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二、多选题(每题至少两个正确选项)
6.目的基因的获取可以直接以细胞DNA为模板,通过PCR技术获取。但是因DNA中可能含有多
区段与引物配对的碱基序列而失败。巢式PC尔可以避免以上问题,其原理为:先以比目的基
因大的DNA片段为模板,用一对引物进行扩增,获得大量含目的基因的中间产物,再以扩增
后的中间产物为模板,用另一对引物扩增目的基因,过程如图所示。下列说法正确的是()
Fl
目的基因
模板DNA
使用外引物进行
第一次CR增
F2=
中间产物
使用内引物进行
=R2
第二次PCR扩增
目标产物
A.两对引物的碱基序列各不相同,且均为与模板DNA配对的单链RNA片段
B.第一轮PCR目的是缩小模板DNA的范围并增加第二轮PCR的模板数量
C.因模板DNA中与两套引物均互补的靶序列较少,该技术可大大提高扩增的特异性
D.第一轮PCR所需引物F1和R1之间应尽量避免出现碱基互补配对序列
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三、非选择题
7.(2025·河北)为治理水体中对生物有毒害的镉污染,研究者构建了分泌信号肽SP7、镉离子
结合蛋白CADR、定位于细胞壁的蛋白GP1和黄色荧光蛋白Y℉P编码序列融合表达的载体,转
入单细胞衣藻,实现CAD大量合成、分祕并定位于细胞壁,以吸附水体中的镉离子。回答下
列问题:
(1)在DNA聚合酶、引物、模板DNA和脱氧核苷酸中,随着PCR反应进行,分子数量逐渐减少的
是
和
。模板与引物在PCR反应的
阶段开始结合。PCR中使用
的DNA聚合酶需耐高温,其原因为
(2)载体中可用的酶切位点信息和拟构建载体的部分结构如图1所示。在将CADR、GP1和YFP基
因逐个构建到载体时,为避免错误连接,需向以上三个基因的两端分别添加限制酶识别序列,
其中GP1两端应添加
(填两种限制酶)的识别序列。用DNA连接酶连接时,
可催化载体和目的基因之间形成
键。
载体示意图
Nbel SmaI EcoRV
口野生型衣藻
动◆SP7工
终止
牙
口转基因衣藻
XbaI EcoRI
拟构建载体的部分结构示意图:
0.5
动SP7 CADR GPI YFP终止☑
R和y
限制酶识别序列及切割位点:
0
0
NbeI:GCTAGC ECoRI:GAATTC
160
200
240
CGATCG
CTTAAG
1
镉离子浓度(umol-L)
XbaI:TCTAGA EcoRV:GATATC SmaI:CCCGGG
AGATCT
CTATAG
GGGCCC
图2
图1
注:镉离子对渗透压的影响忽略不计
(3)若在荧光显微镜下观察到转基因衣藻表现为
,初步表明融合蛋白表达成
功。将转基因衣藻和野生型衣藻置于含镉离子的培养液中培养一段时间后,若转基因衣藻细胞
壁比野生型衣藻细胞壁的镉离子含量,则表明融合蛋白能结合镉离子。
(4)将转基因衣藻和野生型衣藻在不同镉离子浓度的培养液中培养6天后,检测细胞密度,结果
见图2。转基因衣藻在含有不同浓度镉离子的培养液中生长均优于野生型衣藻的原因可能是。
240μmo1·L镉离子浓度下,转基因衣藻和野生型衣藻生长均被明显抑制的原因可能是。
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(⑤)转基因衣藻可用于水体镉污染治理,与施加化学药物法相比,能体现出其环境治理优势的两
个特性是
和
(填标号)
①衣藻作为生物材料在水体中可自我繁殖
②衣藻生长速率受镉离子浓度影响
③衣藻可吸收水体中能引起富营养化的物质
④衣藻吸附的镉可沿食物链传递。
8.(2025·安徽)稻瘟病是一种真菌病害,水稻叶片某些内生放线菌对该致病菌有抑制作用。
科研小组分离筛选出内生放线菌,并开展了相关研究。回答下列问题。
(1)采集有病斑的水稻叶片,经表面消毒、研磨处理,制备研磨液。此后,采用」
(填方法)将研磨液接种于不同的选择培养基,分别置于不同温度下培养,目的是
(②)经筛选获得一株内生放线菌,该菌株高效合成铁载体小分子,能辅助内生放线菌吸收铁离子。
R基因是合成铁载体的关键基因之一。科研小组构建R基因敲除株,探究铁载体的功能。主要步
骤如下:首先克隆R基因的上游片段R-U和下游片段R-D;然后构建重组质粒;最后利用重组质
粒和内生放线菌DNA片段中同源区段可发生交换的原理,对目标基因进行敲除。如图1所示。
复制原点
3000bp
500b2300bn
质粒
R-U R-D
酶切,连接
Marke
菌落①
菌落②
菌落③
菌落④
8000bp
6000bp
5000bp
重组质粒
4000bp
3000bp
引物1
2000bp
交换
1000bp
内生放线菌DNA
500bp
2000bp
500bD
500bp
R-UR基因中间序列R-D
引物2
图2
图1
说明:用图1中的引物1和2进行PCR扩增。
采用PCR技术鉴定R基因的敲除结果。PCR通过变性、复性和延伸三步,反复循环,可实现基因
片段的
。R基因敲除过程中,可发生多种形式的同源区段交换,PCR检测结果如图2
所示,其中R基因敲除株为菌落
(填序号),出现菌落④的可能原因是
(3)内生放线菌和稻瘟病致病菌的生长均需要铁元素。科研小组推测该内生放线菌通过对铁离子
的竞争性利用,从而抑制稻瘟病致病菌生长。设计实验验证该推测,简要写出实验思路
高二生物作业第6页(共10页)
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9.有机磷化合物在环境中过度积累或残留,会对生态系统和人类造成危害。为培育降解有机磷
的工程菌,科研人员将有机磷降解酶基因mpd、ophc2导入假单胞菌体内,以获取目标菌株,
培育过程如图1所示。回答下列问题:
引物2
引物4
3
ACTGGA 5'
3'GAGCTC
-GGCATC 5'
5
TGACCT 3'
5'CTCGA
转录方向
CCGTAG 3'
录方向←一
mpd基因
引物1
ophc2基因
引物3
5'①
③
3
3'②
5
④
51
3
5
融合基因
启动子
Sal I
重组质粒→假单胞菌
BamH I
复制原点
-Xho I
质粒
氨苄青霉素抗性基因
终止子
Mbo I
图1
(1)科研人员利用PCR技术实现mpd基因的下游与ophc2基因的上游无缝衔接,从而获得融合基
因,由图可知,引物1的5端的12个碱基序列为5°--3,如此设计引物1的目的是。
(2)为保证融合基因能正确插入质粒,需要在引物2的(填“3”或“5”)端添加下表中
限制酶
的识别和切割序列。
无透明圈
XhoI
5'C↓TCGAG-3
SalI
5'G↓TCGAC-3
菌落
MboI
5'-↓GATC-3
BamHI
5'G↓GAT0C-3
有透明圈
菌落
图2
(3)经转化的假单胞菌接种到培养基后,为筛选出分解能力强的目标菌,向培养基中加入黄色的
有机磷农药,培养一段时间后结果如图2所示,应选取菌落
(填序号)进行培养。
10.(2025·河南)卡拉胶是一类源于海洋红藻的大分子多糖,可被某些细菌降解为具有多种应
用前景的卡拉胶寡糖。某研究小组拟筛选具有高活性卡拉胶酶(CG)的菌种用于生产卡拉胶
寡糖。回答下列问题:
高二生物作业第7页(共10页)
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(1)选择海藻和海泥作为样本筛选卡拉胶降解菌的原因是
将培养后的菌液
混匀并充分
,再接种至微孔板中,经培养筛选获得CG活性最高的菌种。
(2)为构建携带cg(CC的编码基因)的大肠杆菌表达载体(图1),对cg的PCR扩增产物和质
粒进行双酶切,随后用E.co1iDNA连接酶连接。为保证连接准确性和效率,cg转录模板链的5
端最好含有」
酶切位点。另有两组同学选用了各不相同的双酶切组合和T4DNA连接酶重
复上述实验,获得的部分重组质粒分子大小符合预期,但均无法使用各自构建表达载体的双酶
切组合进行切割,其原因是
仙环素抗性基闲
质粒
卡那霉素抗性家
EcoRV
Spe I
BamH I
Sma I
Xba I
限制酶的识别序列和切割位点如下:
BamH I
5-GGATCC-3
5'-GATATC-3
3-CCTAGG-5
EcoRV
缬氨酸第76位
3'-CTATAG-5
赖氨酸
保守度:0.83
第44位
保守度:0.31
半胱
第119啦
氨酸
Sma I
5-CCCGGG-3
Spe I
5-ACTAGT-3
精氨酸
第293位
3-GGGCCC-5
3-TGATCA-5'
保守度:0.31
第45位
苏氨酸
5-TCTAGA-3'
保守度:0.92
Xba I
3-AGATCT-5
注:虚线长度代表氨基酸间的空间距离
图1
图2
(3)为将构建好的表达载体转入大肠杆菌,需要先用Ca*处理大肠杆菌细胞,目的是,随后
在含和_的培养基中培养一段时间后,根据菌落周围有无水解透明圈筛选目的菌株。
(4)已知空间上邻近的两个半胱氨酸易形成二硫键,从而提升蛋白质的耐热性。为提高CG的耐
热性,研究人员分析了五个氨基酸位点的空间距离和保守度(保守度值越大表明该位点对酶的
功能越关键),如图2所示。根据分析结果,选择第
位的氨基酸替换成半胱氨酸最合适,
原因是
高二生物作业第8页(共10页)
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内容:5.16自主提升
5.16自主提升
1-5 CBDDC
6 BCD
7.(1)脱氧核苷酸
引物
复性
PCR反应需要在高温条件下进行变性步骤(90
95℃使双链DNA解旋为单链),普通的DNA聚合酶在高温下会变性失活,而耐高温的DNA聚
合酶能在高温环境中保持活性,保证PCR反应的正常进行。
(2)SmaI和EcoR I
磷酸二酯键
(3)细胞表面发出黄色荧光
高
(4)转基因衣藻表达的融合蛋白能结合镉离子,降低了镉离子对衣藻的毒害作用
镉离子浓度过高,超出了融合蛋白的吸附能力,对衣藻产生了严重的毒害作用
(5)①
③
8.(1)稀释涂布平板法
分离适应不同条件和温度下生长的内生放线菌
(2)(指数级)扩增②
重组质粒通过(单交换)同源重组整合到了内生放线菌的基因组中
(3)设置两组培养实验:对照组在低(或常规)铁浓度的培养基上进行,实验组在高铁浓度的培
养基上进行。在两组培养基的相同位置分别接种内生放线菌和稻瘟病致病菌。在相同且适宜的
条件下培养一段时间后,观察并比较两组中稻瘟病致病菌菌落的生长情况(如菌落大小或抑制
圈大小)。(高铁组的抑制效果明显弱于低铁组,支持该推测)
9.(1)CCGTAGAGGTCA
使mpd基因的下游添加上与ophc2基因的上游相同的碱基序列
(2)5'
Sal I
(3)5
10.(1)在红藻原生环境中筛选到具有卡拉胶降解能力的微生物的可能性更大
稀释
(2)BamHI
SmaI和EcoRV切割后均产生平末端,Spel和Xbal切割后产生的黏性末端相同,
两种情况均会导致部分©g反向连接,新的序列无法被原有酶识别
(3)使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态(使细胞处于感受态)
卡拉胶
四环素
(4)44
该位点保守度低(替换后对酶功能的影响较小),且在空间上与第119位的半胱氨
酸接近(容易形成二疏键)
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1-5 CBDDC
6 BCD
7.(1)脱氧核苷酸
引物
复性
PCR反应需要在高温条件下进行变性步骤(90-
95℃使双链DNA解旋为单链),普通的DNA聚合酶在高温下会变性失活,而耐高温的DNA聚
合酶能在高温环境中保持活性,保证PCR反应的正常进行。
(2)SmaI和EcoR I
磷酸二酯键
(3)细胞表面发出黄色荧光
高
(④)转基因衣藻表达的融合蛋白能结合镉离子,降低了镉离子对衣藻的毒害作用
镉离子浓度过高,超出了融合蛋白的吸附能力,对衣藻产生了严重的毒害作用
(5)①
③
8.(1)稀释涂布平板法
分离适应不同条件和温度下生长的内生放线菌
(2)(指数级)扩增②
重组质粒通过(单交换)同源重组整合到了内生放线菌的基因组中
(3)设置两组培养实验:对照组在低(或常规)铁浓度的培养基上进行,实验组在高铁浓度的培
养基上进行。在两组培养基的相同位置分别接种内生放线菌和稻瘟病致病菌。在相同且适宜的
条件下培养一段时间后,观察并比较两组中稻瘟病致病菌菌落的生长情况(如菌落大小或抑制
圈大小)。(高铁组的抑制效果明显弱于低铁组,支持该推测)
9.(1)CCGTAGAGGTCA
使mpd基因的下游添加上与ophc2基因的上游相同的碱基序列
(2)5'
Sal I
(3)5
10.(1)在红藻原生环境中筛选到具有卡拉胶降解能力的微生物的可能性更大
稀释
(2)BamHI
SmaI和EcoRV切割后均产生平末端,Spel和Xbal切割后产生的黏性末端相同,
两种情况均会导致部分©g反向连接,新的序列无法被原有酶识别
(3)使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态(使细胞处于感受态)
卡拉胶
四环素
(4)44
该位点保守度低(替换后对酶功能的影响较小),且在空间上与第119位的半胱氨
酸接近(容易形成二硫键)
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高二年级生物作业
内容:5.16自主提升
5.16自主提升答题纸
姓名:
学号:
分数:
7.(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
8.(1)
(2)
(3)
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有梦想就去努力实现!
9.(1)
(2)
(3)
10.(1)
(2)
(3)
(4)
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