精品解析:广东茂名市高州市2025-2026学年度第二学期高二阶段性考试·生物学
2026-06-14
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内容正文:
高州市2025~2026学年度第二学期高二期中质量监测
生物学
(试卷满分:100分,考试时间:75分钟)
2026.5.12
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,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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,用0.5 mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,请将答题卡上交。
4.本卷主要命题范围:人教版选择性必修1、选择性必修2、选择性必修3第1章~第3章第2节。
一、选择题:本题共16小题,共40分。第1~12小题,每小题2分;第13~16小题,每小题4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. 患者体内产生针对甲状腺细胞膜上TSH受体(TSHR)的自身免疫抗体,导致甲状腺功能紊乱的一类疾病称为自身免疫性甲状腺病。下列有关该病的叙述,正确的是( )
A. 该病与系统性红斑狼疮的发病机制完全不同
B. 该病与机体免疫系统的免疫自稳功能异常有关
C. 该病患者均表现为体内甲状腺激素水平升高
D. 促进自身免疫抗体与TSHR结合是治疗该病的思路之一
2. 广东泡菜以酸甜脆爽的口感著称。下列关于泡菜制作的叙述,错误的是( )
A. 泡菜制作中乳酸质量百分比为5%~20%时,泡菜口味、品质最佳
B. 制作泡菜时,将所用盐水煮沸的主要目的是消灭盐水中的杂菌
C. 发酵过程中应保持密封状态,泡菜坛盖边缘的水槽应注满水
D. 发酵过程中的无氧环境、发酵液的pH下降均可抑制其他杂菌生长
3. 诗句“也是人间玉,无非香不同。初闻封鼻孔,细品引馋虫。”描述的是腐乳。下列关于腐乳制作的叙述,错误的是( )
A. 参与豆腐发酵过程的微生物有多种,如毛霉、酵母、曲霉等
B. 微生物发酵可使豆腐中的蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸
C. 腐乳装瓶时每层豆腐块均需加盐且瓶口和瓶底加盐量应相同
D. 腌制腐乳的卤汤应该含有适当浓度的酒精来抑制杂菌的增殖
4. 在生产、生活和科研实践中,经常通过消毒和灭菌来避免杂菌污染。下列关于无菌技术的叙述,错误的是( )
A. 常用湿热灭菌法对培养基进行灭菌
B. 可用紫外线对接种室和超净工作台进行消毒
C. 巴氏消毒可杀死物体内外全部微生物和芽孢
D. 吸管和培养皿通常采用干热灭菌法进行灭菌
5. 如图表示培养和纯化酵母菌的部分操作步骤,下列叙述错误的是( )
A. 步骤①应在酒精灯火焰旁进行,步骤②试管口应通过火焰
B. 步骤②③④需在接种前、每次划线之间和划线结束后对接种环灼烧灭菌
C. 步骤③的划线操作可使接种物逐渐稀释,进而培养获得单个菌落
D. 步骤④在第二次划线时,需要在酒精灯火焰附近再蘸取一环菌液
6. 动物细胞融合技术就是使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。融合后形成的杂交细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息。下列有关动物细胞融合技术及其应用的叙述,正确的是( )
A. 灭活病毒是动物细胞融合和植物体细胞杂交常用的促融剂
B. 融合后具有原来两个或多个细胞遗传信息的多核细胞为杂交细胞
C. 细胞工程中植物体细胞杂交和动物细胞融合技术的原理完全相同
D. 细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限,使远缘杂交成为可能
7. 百合栽培过程中易受病毒侵染,造成品质退化。某研究小组尝试通过组织培养技术获得脱毒苗,操作流程如图。下列叙述正确的是( )
A. 百合分生区附近的病毒极少,甚至无病毒,可以作为该研究中的外植体
B. ①为脱分化过程,1号培养基中的愈伤组织是排列规则的薄壁组织团块
C. 3号培养基用于诱导生根,生长素和赤霉素是该过程中的关键植物激素
D. ②为再分化过程,愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变或基因重组
8. 下图是利用体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图。下列叙述错误的是( )
A. 体细胞培养时,需定期更换培养液以清除代谢废物和补充营养物质
B. 去核是指用显微操作法去除卵母细胞的细胞核
C. 需激活重构胚促使其完成细胞分裂和发育进程后移植
D. 丁牛的遗传物质来自甲牛和乙牛,丁牛的性状与甲、乙牛均有关
9. 某实验室通过提高小鼠胚胎干细胞pSTAT3基因的表达水平,体外制备出桑葚胚样全潜能细胞。该细胞在分子水平及发育潜能上均具有自然胚胎桑葚期细胞特性,并在体外成功模拟了小鼠胚胎发育至原肠胚阶段。根据该研究,下列叙述错误的是( )
注:pSTAT3是调控胚胎发育的关键基因
A. 桑葚胚样细胞可诱导发育至囊胚期
B. 诱导桑葚胚样细胞时,基因的碱基序列和表达的情况都发生改变
C. 囊胚期细胞重置至桑葚样细胞的过程类似于脱分化
D. 据图推测,桑葚胚发育成囊胚的过程中,pSTAT3的表达下降
10. 限制性内切核酸酶是基因工程常用的工具酶,下列有关该酶的叙述正确的是( )
A. 主要从原核生物中提取、分离和纯化
B. 只能识别由6个核苷酸组成的序列
C. 可切割DNA双链分子中碱基之间的氢键
D. 在识别序列的中轴线处切割可形成黏性末端
11. 某小组进行“DNA粗提取与鉴定”实验,部分流程如图所示。下列有关该实验操作及原理的叙述,正确的是( )
A. 获取的研磨液经图示前半部分操作后取沉淀物倒入烧杯中备用
B. 倒入95%的常温酒精后沿一个方向轻轻搅拌可得到DNA丝状物
C. DNA不溶于酒精,且在不同浓度的NaCl溶液中溶解度存在差异
D. 将提取的DNA直接加入二苯胺试剂中水浴加热即可观察到蓝色现象
12. 基因工程中常用的标记基因有抗四环素基因和抗氨苄青霉素基因。现将某细菌分别接种于下列培养基中:对照组(不添加抗生素)、实验组1(添加一定浓度的四环素)、实验组2(添加一定浓度的氨苄青霉素)、实验组3(添加一定浓度的四环素和氨苄青霉素),适宜条件下培养一段时间后,观察到对照组和实验组2中有菌落形成。则该细菌中标记基因的分布情况是( )
A. 含抗四环素基因,不含抗氨苄青霉素基因
B. 含抗氨苄青霉素基因,不含抗四环素基因
C. 既含抗四环素基因,也含抗氨苄青霉素基因
D. 不含抗四环素基因,也不含抗氨苄青霉素基因
13. 某生态学家研究了一块玉米田的能量流动情况,得到的数据如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 该玉米田中玉米高矮不一体现了群落的垂直结构
B. 由图可知,该玉米田固定的太阳能总量是8.5×109kJ
C. 玉米中储存的1.07×108kJ能量均能流向下一营养级
D. 农田除草除虫能使能量更多地流向对人类有益的部分
14. 某科研小组进行“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验,培养基的配方如下表。下列叙述错误的是( )
成分
KH2PO4
Na2HPO4
MgSO4·7H2O
葡萄糖
尿素
琼脂
含量(g)
1.4
2.1
0.2
10.0
1.0
15.0
操作
将上述物质溶解后,用蒸馏水定容至1000mL
A. 培养基以尿素为唯一氮源,其上生长的都是能分解尿素的细菌
B. 该培养基为固体培养基,葡萄糖可以为尿素分解菌提供碳源
C. 为了保证数量测定结果的准确性,应至少对3个平板进行重复计数
D. 可每隔24h统计一次菌落数目,统计的菌落数往往比活菌的实际数目少
15. 利用下图所示的植物体细胞杂交技术可获得杂种植株,下列有关叙述正确的是( )
A. 过程①应在低渗溶液中进行以维持细胞的形态
B. 常使用灭活的病毒进行两种原生质体的融合
C. 与杂种细胞形成有关的细胞器包括高尔基体
D. 杂种植株一定同时具有植物A和植物B的性状
16. 某DNA片段中部有限制酶A的识别位点,末端有限制酶B的识别位点,引物甲和引物乙分别是依据限制酶A和限制酶B的识别位点设计的一对引物,利用这一对引物可以PCR扩增出两个限制酶识别位点及中间片段。下列关于该PCR过程的叙述错误的是( )
A. 理论上PCR的第n个循环,共需2n个引物
B. 同时用限制酶A、B切割该DNA可产生4个新末端
C. 扩增出两个识别位点及中间片段4个,需要4次PCR
D. 第5轮循环产物中含两种引物的DNA片段占15/16
二、非选择题:共60分。
17. 研究发现,海马突触中的气体分子NO能向突触前膜逆向传递信息,如图所示,NO会触发生物体一系列的生物学效应。科学家最早在海马突触中发现,NO能刺激前后两个神经元持续兴奋,这被认为是生物体学习与记忆的基础机制。回答下列问题:
(1)据图判断,NO进入突触前膜的运输方式是__________,不同含量的NO促使__________中不同类型的神经递质向突触前膜移动并以__________方式释放。有助于提高学习与记忆能力的NO运输途径是途径__________。
(2)人体调节睡眠生物钟的中枢位于__________,长期睡眠不足会导致NO含量增加,进而引起学习和记忆能力下降,据图及所学知识,分析其原因是__________。
(3)天麻素具有较好的镇静和安眠效果。请以健康大鼠和睡眠不足模型大鼠为实验材料,以乙酰胆碱酯酶为检测指标,进一步探究天麻素是否能改善由睡眠不足引起的学习和记忆能力下降,简要写出实验设计思路:__________。
18. 如图为群落中物种丰富度的简单模型。在此模型中,R代表群落的有效资源范围,群落中每一物种只能利用R的一部分,n表示群落中某个物种的生态位宽度,δ表示生态位之间的重叠。回答下列问题:
(1)一个物种在群落中_____的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这是群落中物种之间及生物与环境间_____的结果,其意义是_____。
(2)假设n和δ为定值,则R值越_____(填“大”或“小”),群落中物种数越多。若图中三个群落的R相同,则群落_____的物种丰富度最高,群落_____的种间竞争激烈程度最小。
(3)放牧可使群落发生_____(填“初生”或“次生”)演替。放牧强度会影响群落的物种丰富度和优势种,研究发现,轻度放牧和中度放牧会提高草原群落的物种丰富度,从生物因素角度分析,其原因是_____。
19. “夜郎无闲草,黔地好蓝莓,蓝莓酿美酒,美酒状元蓝”,蓝莓酸甜宜人、气味清香,被誉为“水果皇后”。如图是获取蓝莓花青素、制作蓝莓酒和蓝莓醋的流程,回答下列问题:
(1)发酵前应先处理材料,去除蓝莓枝梗应在图中的“冲洗”步骤______(填“之前”或“之后”)进行。在蓝莓酒发酵过程中,发酵液不易被杂菌污染,原因是______。
(2)蓝莓的酒精发酵离不开酵母菌。酵母菌从代谢类型看是一类异养______型微生物。在无氧条件下,酵母菌进行无氧呼吸,其反应式为______。
(3)蓝莓果酒制作过程中,在变酸的酒表面观察到的菌膜是由______大量繁殖而形成的,其可在缺少糖源时将乙醇转化为______,然后再变为醋酸。
(4)鉴定蓝莓酒的方法是在酸性条件下用______溶液检测样液;鉴定蓝莓醋的常用方法是检测发酵液前后的______变化。与酒精发酵的条件相比,醋酸发酵的主要区别是______(答出两点)。
20. 研究发现,免疫抑制受体TREM2(髓系细胞触发受体2)在肿瘤免疫逃逸过程中发挥了重要作用,针对TREM2的抗体有望提高肿瘤治疗的效果。下图为针对TREM2的单克隆抗体的制备流程图,回答下列问题:
(1)对免疫小鼠注射的物质是___________,可从免疫小鼠的___________中获得B淋巴细胞。
(2)SP2/0细胞应具备的特点是___________,步骤②与植物体细胞杂交依据的原理___________(填“完全相同”“完全不相同”或“不完全相同”)。
(3)对上述动物细胞培养时,需维持培养液的pH相对稳定,起到这一作用的物质及浓度分别为___________、___________。
(4)②过程中可产生___________种杂交细胞,在步骤④中进行第二次筛选的原因是___________。
(5)对筛选得到的杂交瘤细胞采用方式⑤进行扩大培养,与⑥相比,其具有的优点是___________(答两点)。
21. 人胰岛素是目前发现的人体内唯一能降低血糖的激素,在体内含量较低,且临床上需要大量供应。科学家提出了两种利用基因工程改造大肠杆菌生产人胰岛素的方法。
方法一——“AB”法:根据胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列人工合成两种DNA片段,利用工程菌分别合成两条肽链后将其混合自然形成胰岛素。
方法二——“BCA”法:利用人体某细胞中的mRNA得到胰岛素基因,表达出肽链组成为BCA的胰岛素原后再用特定酶切掉C肽段。
上述两种方法均使用下图所示的质粒作为载体,只示意胰岛素基因部分,回答下列问题:
(1)大肠杆菌具有______等特点,可经改造得到工程菌。
(2)方法一中人工合成的两种DNA片段的序列不唯一,原因是______。
(3)图示质粒中PO是______识别并结合的部位,利用方法二获得的胰岛素基因______(填“含有”或“不含有”)PO结构。
(4)构建基因表达载体时,可考虑使用______两种酶切割,不使用其他酶切割的理由是______。
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高州市2025~2026学年度第二学期高二期中质量监测
生物学
(试卷满分:100分,考试时间:75分钟)
2026.5.12
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,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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,用0.5 mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,请将答题卡上交。
4.本卷主要命题范围:人教版选择性必修1、选择性必修2、选择性必修3第1章~第3章第2节。
一、选择题:本题共16小题,共40分。第1~12小题,每小题2分;第13~16小题,每小题4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. 患者体内产生针对甲状腺细胞膜上TSH受体(TSHR)的自身免疫抗体,导致甲状腺功能紊乱的一类疾病称为自身免疫性甲状腺病。下列有关该病的叙述,正确的是( )
A. 该病与系统性红斑狼疮的发病机制完全不同
B. 该病与机体免疫系统的免疫自稳功能异常有关
C. 该病患者均表现为体内甲状腺激素水平升高
D. 促进自身免疫抗体与TSHR结合是治疗该病的思路之一
【答案】B
【解析】
【分析】1、甲状腺激素的反馈调节:当甲状腺激素增多后,反过来又会抑制下丘脑和垂体的激素分泌,使得机体得到甲状腺激素的调节,同时又保证甲状腺激素分泌不致过多。
2、激素调节是指由内分泌器官(或细胞)分泌的化学物质进行的调节。激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活了,激素只能对生命活动进行调节,不参与生命活动。不同激素的化学本质组成不同,但它们的作用方式却有一些共同的特点:(1)微量和高效;(2)通过体液运输;(3)作用于靶器官和靶细胞。
【详解】A、题意显示,患者体内产生针对甲状腺细胞膜上TSH受体(TSHR)的自身免疫抗体,进而导致TSH无法起作用,该病属于自身免疫病,与系统性红斑狼疮的发病机制相同,A错误;
B、该病为自身免疫病,与机体免疫系统的免疫自稳功能异常有关,B正确;
C、该病患者均表现为体内甲状腺激素水平升高,C错误;
D、促进自身免疫抗体与TSHR结合则会导致TSH无法起作用,因而不能达到治疗该病的目的,D错误。
故选B。
2. 广东泡菜以酸甜脆爽的口感著称。下列关于泡菜制作的叙述,错误的是( )
A. 泡菜制作中乳酸质量百分比为5%~20%时,泡菜口味、品质最佳
B. 制作泡菜时,将所用盐水煮沸的主要目的是消灭盐水中的杂菌
C. 发酵过程中应保持密封状态,泡菜坛盖边缘的水槽应注满水
D. 发酵过程中的无氧环境、发酵液的pH下降均可抑制其他杂菌生长
【答案】A
【解析】
【详解】A、泡菜制作过程中,乳酸质量百分比为0.4%~0.8%时泡菜口味、品质最佳,乳酸含量过高会导致酸味过重,食用品质大幅下降,A错误;
B、制作泡菜时将盐水煮沸,高温可消灭盐水中的杂菌,同时还能除去水中溶解的氧气,其主要目的是消灭杂菌,B正确;
C、泡菜发酵利用的乳酸菌是厌氧型微生物,发酵过程需要无氧环境,泡菜坛盖边缘水槽注满水可隔绝外界空气,维持密封的无氧环境,C正确;
D、多数杂菌为好氧型,无氧环境可抑制其繁殖,发酵过程中乳酸菌产生乳酸使发酵液pH下降,酸性环境可抑制不耐酸的杂菌生长,D正确。
3. 诗句“也是人间玉,无非香不同。初闻封鼻孔,细品引馋虫。”描述的是腐乳。下列关于腐乳制作的叙述,错误的是( )
A. 参与豆腐发酵过程的微生物有多种,如毛霉、酵母、曲霉等
B. 微生物发酵可使豆腐中的蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸
C. 腐乳装瓶时每层豆腐块均需加盐且瓶口和瓶底加盐量应相同
D. 腌制腐乳的卤汤应该含有适当浓度的酒精来抑制杂菌的增殖
【答案】C
【解析】
【详解】A、腐乳制作是多菌种协同发酵的过程,参与发酵的微生物包括毛霉、酵母、曲霉等,其中毛霉是主要的发酵菌种,A正确;
B、发酵过程中毛霉等微生物产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸,脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸,B正确;
C、腐乳装瓶加盐腌制时,需逐层加盐,且随层数升高增加盐量,瓶口位置接触杂菌的概率更高,需多加盐抑制杂菌生长,因此瓶口和瓶底加盐量并不相同,C错误;
D、卤汤中通常含有12%左右的酒精,适当浓度的酒精可以抑制杂菌增殖,同时能赋予腐乳独特的风味,D正确。
4. 在生产、生活和科研实践中,经常通过消毒和灭菌来避免杂菌污染。下列关于无菌技术的叙述,错误的是( )
A. 常用湿热灭菌法对培养基进行灭菌
B. 可用紫外线对接种室和超净工作台进行消毒
C. 巴氏消毒可杀死物体内外全部微生物和芽孢
D. 吸管和培养皿通常采用干热灭菌法进行灭菌
【答案】C
【解析】
【详解】A、培养基灭菌常用高压蒸汽灭菌法,属于湿热灭菌法,可彻底杀灭包括芽孢在内的所有微生物,A正确;
B、紫外线可通过破坏微生物的核酸实现消毒效果,常被用于接种室、超净工作台的空气和表面消毒,B正确;
C、巴氏消毒属于消毒方法,仅能杀死物体内外的绝大多数病原微生物,无法杀灭芽孢和孢子,只有灭菌操作才能杀死全部微生物包括芽孢,C错误;
D、干热灭菌法适用于耐高温、需保持干燥的器具,吸管、培养皿等玻璃器皿常用该方法灭菌,D正确。
5. 如图表示培养和纯化酵母菌的部分操作步骤,下列叙述错误的是( )
A. 步骤①应在酒精灯火焰旁进行,步骤②试管口应通过火焰
B. 步骤②③④需在接种前、每次划线之间和划线结束后对接种环灼烧灭菌
C. 步骤③的划线操作可使接种物逐渐稀释,进而培养获得单个菌落
D. 步骤④在第二次划线时,需要在酒精灯火焰附近再蘸取一环菌液
【答案】D
【解析】
【详解】A、步骤①倒平板应在酒精灯火焰旁进行(防止杂菌污染),步骤②试管口要通过火焰(灼烧灭菌,防止管口微生物污染菌种),A正确;
B、步骤②接种前、③每次划线前要灼烧接种环(杀死残留菌种,保证划线菌种来自上一次划线末端),划线结束后也要灼烧(杀死残留菌种,防止污染环境),B正确;
C、平板划线法的原理就是通过连续划线,使接种物逐渐稀释,最终在培养基表面形成单个菌落,C正确;
D、平板划线法中,每次划线都不能重新蘸取菌液,第二次及后续划线的菌种都来自上一次划线的末端,只需要在第一次划线前蘸取菌液。因此步骤④第二次划线时不需要再蘸取菌液,D错误。
6. 动物细胞融合技术就是使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。融合后形成的杂交细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息。下列有关动物细胞融合技术及其应用的叙述,正确的是( )
A. 灭活病毒是动物细胞融合和植物体细胞杂交常用的促融剂
B. 融合后具有原来两个或多个细胞遗传信息的多核细胞为杂交细胞
C. 细胞工程中植物体细胞杂交和动物细胞融合技术的原理完全相同
D. 细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限,使远缘杂交成为可能
【答案】D
【解析】
【分析】动物细胞融合也称细胞杂交,是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞,称为杂交细胞。诱导动物细胞融合的方法有物理法(电激等)、化学法(聚乙二醇PEG)、生物法(灭活的病毒)等。
【详解】A、灭活病毒只能诱导动物细胞融合,不能诱导植物的原生质体融合,A错误;
B、动物细胞融合后形成的具有原来两个或多个动物细胞遗传信息的单核细胞称为杂交细胞,B错误;
C、细胞工程中植物体细胞杂交和动物细胞融合技术都利用了细胞膜具有流动性,植物体细胞杂交还利用了植物细胞具有全能性,两者的原理不完全相同,C错误;
D、融合后形成的杂交细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息,细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限,使远缘杂交成为可能,D正确。
故选D。
7. 百合栽培过程中易受病毒侵染,造成品质退化。某研究小组尝试通过组织培养技术获得脱毒苗,操作流程如图。下列叙述正确的是( )
A. 百合分生区附近的病毒极少,甚至无病毒,可以作为该研究中的外植体
B. ①为脱分化过程,1号培养基中的愈伤组织是排列规则的薄壁组织团块
C. 3号培养基用于诱导生根,生长素和赤霉素是该过程中的关键植物激素
D. ②为再分化过程,愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变或基因重组
【答案】A
【解析】
【详解】A、分生区附近的病毒极少,甚至无病毒,因此可以作为该研究中的外植体,A正确;
B、①过程得到愈伤组织,为脱分化,愈伤组织是排列不规则的薄壁组织团块,B错误;
C、3号培养基用于诱导生根,关键植物激素是生长素和细胞分裂素,C错误;
D、愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变,但基因重组发生在减数分裂过程中,而愈伤组织细胞再分化过程中存在的是有丝分裂,所以不会发生基因重组,D错误。
8. 下图是利用体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图。下列叙述错误的是( )
A. 体细胞培养时,需定期更换培养液以清除代谢废物和补充营养物质
B. 去核是指用显微操作法去除卵母细胞的细胞核
C. 需激活重构胚促使其完成细胞分裂和发育进程后移植
D. 丁牛的遗传物质来自甲牛和乙牛,丁牛的性状与甲、乙牛均有关
【答案】B
【解析】
【详解】A、在动物细胞培养过程中,细胞会不断进行代谢,产生代谢废物,同时营养物质会被消耗。定期更换培养液能够为细胞提供新鲜的营养物质,还可以及时清除代谢废物,从而营造适宜细胞生长和增殖的环境,保证供体细胞培养的顺利进行,A正确;
B、去核是指用显微操作法去除卵母细胞的纺锤体-染色体复合物,B错误;
C、在体细胞核移植中,过程③用物理或化学方法(如电刺激、Ca2+载体、 乙醇、蛋白酶合成抑制剂等)激活重构胚, 使其完成细胞分裂和发育进程,C正确;
D、丁牛是通过体细胞核移植技术获得的克隆牛,其细胞核遗传物质来自甲牛,但细胞质遗传物质来自乙牛。同时,代孕丙牛为胚胎发育提供了孕育环境,不过不影响丁牛的遗传物质,D正确。
9. 某实验室通过提高小鼠胚胎干细胞pSTAT3基因的表达水平,体外制备出桑葚胚样全潜能细胞。该细胞在分子水平及发育潜能上均具有自然胚胎桑葚期细胞特性,并在体外成功模拟了小鼠胚胎发育至原肠胚阶段。根据该研究,下列叙述错误的是( )
注:pSTAT3是调控胚胎发育的关键基因
A. 桑葚胚样细胞可诱导发育至囊胚期
B. 诱导桑葚胚样细胞时,基因的碱基序列和表达的情况都发生改变
C. 囊胚期细胞重置至桑葚样细胞的过程类似于脱分化
D. 据图推测,桑葚胚发育成囊胚的过程中,pSTAT3的表达下降
【答案】B
【解析】
【分析】胚胎发育过程:
(1)卵裂期:细胞进行有丝分裂,数量增加,胚胎总体积不增加;
(2)桑葚胚:32个细胞左右的胚胎,之前所有细胞都有发育成完整胚胎的潜能属全能细胞;
(3)囊胚:细胞开始分化,其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织;而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘;胚胎内部逐渐出现囊胚腔。注:囊胚的扩大会导致透明带的破裂,胚胎伸展出来,这一过程叫孵化;
(4)原肠胚:内细胞团表层形成外胚层,下方细胞形成内胚层,由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。
【详解】A、胚胎发育的过程为受精卵→桑椹胚→囊胚→原肠胚→幼体,因此桑葚胚样细胞可诱导发育至囊胚期,A正确;
B、诱导桑葚胚样细胞时,基因的碱基序列并未发生改变,B错误;
C、胚胎发育至囊胚期即开始了细胞分化,因此囊胚期细胞重置至桑葚样细胞的过程类似于脱分化,C正确;
D、具体分析通过提高小鼠胚胎干细胞pSTAT3基因的表达水平,体外制备出桑葚胚样全潜能细胞,因此推断桑葚胚发育成囊胚的过程中,pSTAT3的表达下降,D正确。
故选B。
10. 限制性内切核酸酶是基因工程常用的工具酶,下列有关该酶的叙述正确的是( )
A. 主要从原核生物中提取、分离和纯化
B. 只能识别由6个核苷酸组成的序列
C. 可切割DNA双链分子中碱基之间的氢键
D. 在识别序列的中轴线处切割可形成黏性末端
【答案】A
【解析】
【详解】A、限制性内切核酸酶是原核生物进化出的一种防御机制,用来切割入侵的外源DNA(比如噬菌体的DNA),保护自身基因组。目前绝大多数常用的限制性内切核酸酶都是从原核生物中分离纯化得到的,A正确;
B、限制性内切核酸酶大多能识别由6个核苷酸组成的序列,少数能识别4个、8个或其他数量的核苷酸序列,B错误;
C、限制性内切核酸酶切割DNA双链分子中的磷酸二酯键,C错误;
D、在识别序列的中轴线处切割可形成平末端,D错误。
11. 某小组进行“DNA粗提取与鉴定”实验,部分流程如图所示。下列有关该实验操作及原理的叙述,正确的是( )
A. 获取的研磨液经图示前半部分操作后取沉淀物倒入烧杯中备用
B. 倒入95%的常温酒精后沿一个方向轻轻搅拌可得到DNA丝状物
C. DNA不溶于酒精,且在不同浓度的NaCl溶液中溶解度存在差异
D. 将提取的DNA直接加入二苯胺试剂中水浴加热即可观察到蓝色现象
【答案】C
【解析】
【详解】A、获取的研磨液应取上清液倒入烧杯中备用,A错误;
B、倒入95%的预冷酒精后沿一个方向轻轻搅拌可得到DNA丝状物,B错误;
C、该实验的核心原理就是:DNA不溶于酒精,且DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度存在差异,可利用该特性对DNA进行提纯,C正确;
D、将提取的DNA加入2mol/L的NaCl溶液中,再向其中加入二苯胺试剂,在沸水浴条件下可观察到蓝色现象,D错误。
12. 基因工程中常用的标记基因有抗四环素基因和抗氨苄青霉素基因。现将某细菌分别接种于下列培养基中:对照组(不添加抗生素)、实验组1(添加一定浓度的四环素)、实验组2(添加一定浓度的氨苄青霉素)、实验组3(添加一定浓度的四环素和氨苄青霉素),适宜条件下培养一段时间后,观察到对照组和实验组2中有菌落形成。则该细菌中标记基因的分布情况是( )
A. 含抗四环素基因,不含抗氨苄青霉素基因
B. 含抗氨苄青霉素基因,不含抗四环素基因
C. 既含抗四环素基因,也含抗氨苄青霉素基因
D. 不含抗四环素基因,也不含抗氨苄青霉素基因
【答案】B
【解析】
【分析】选择培养基是根据某一种或某一类微生物的特殊营养要求或对一些物理、化学抗性而设计的培养基,利用这种培养基可以将所需要的微生物从混杂的微生物中分离出来。
【详解】根据题意可知,对照组(不添加抗生素)、实验组1(添加一定浓度的四环素)、实验组2(添加一定浓度的氨苄青霉素)、实验组3(添加一定浓度的四环素和氨苄青霉素),适宜条件下培养一段时间后,观察到对照组和实验组2中有菌落形成,而含有四环素的实验组1和3没有形成菌落,说明该细菌的标记基因含有抗氨苄青霉素基因,不含抗四环素基因,B正确,ACD错误。
故选B。
13. 某生态学家研究了一块玉米田的能量流动情况,得到的数据如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 该玉米田中玉米高矮不一体现了群落的垂直结构
B. 由图可知,该玉米田固定的太阳能总量是8.5×109kJ
C. 玉米中储存的1.07×108kJ能量均能流向下一营养级
D. 农田除草除虫能使能量更多地流向对人类有益的部分
【答案】D
【解析】
【分析】1、生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
2、每一营养级固定的能量最终去向:(1)通过呼吸作用以热能形式散失;(2)被下一营养级同化(最高营养级除外);(3)被分解者利用。
【详解】A、垂直结构属于群落的空间结构,所有玉米属于种群,故玉米田中玉米高矮不一不能体现群落的垂直结构,A错误;
B、该玉米田固定的太阳能总量是1.3972×108kJ,B错误;
C、玉米中储存的能量除了流向下一营养级,还会流向分解者,C错误;
D、农田除草除虫可以减少杂草和害虫对能量的消耗,使能量更多地流向农作物,进而更多地流向对人类有益的部分,D正确。
故选D。
14. 某科研小组进行“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验,培养基的配方如下表。下列叙述错误的是( )
成分
KH2PO4
Na2HPO4
MgSO4·7H2O
葡萄糖
尿素
琼脂
含量(g)
1.4
2.1
0.2
10.0
1.0
15.0
操作
将上述物质溶解后,用蒸馏水定容至1000mL
A. 培养基以尿素为唯一氮源,其上生长的都是能分解尿素的细菌
B. 该培养基为固体培养基,葡萄糖可以为尿素分解菌提供碳源
C. 为了保证数量测定结果的准确性,应至少对3个平板进行重复计数
D. 可每隔24h统计一次菌落数目,统计的菌落数往往比活菌的实际数目少
【答案】A
【解析】
【详解】A、以尿素为唯一氮源的培养基可筛选出能分解尿素的细菌,但部分自生固氮微生物可利用空气中的N₂作为氮源,也能在该培养基上生长,因此其上生长的不都是能分解尿素的细菌,A错误;
B、该培养基添加了琼脂作为凝固剂,属于固体培养基;葡萄糖是有机碳源,可为尿素分解菌提供碳源和能量,B正确;
C、为避免实验偶然性,降低实验误差,保证数量测定结果的准确性,应至少对3个平板进行重复计数后取平均值,C正确;
D、可每隔24h统计一次菌落数目,直到菌落数稳定,避免因培养时间不足导致遗漏菌落;稀释涂布平板法计数时,若两个或多个活菌连在一起,平板上仅会形成一个菌落,因此统计的菌落数往往比活菌的实际数目少,D正确。
15. 利用下图所示的植物体细胞杂交技术可获得杂种植株,下列有关叙述正确的是( )
A. 过程①应在低渗溶液中进行以维持细胞的形态
B. 常使用灭活的病毒进行两种原生质体的融合
C. 与杂种细胞形成有关的细胞器包括高尔基体
D. 杂种植株一定同时具有植物A和植物B的性状
【答案】C
【解析】
【详解】A、过程①应在等渗溶液中进行以维持细胞的形态,A错误;
B、植物原生质体融合的方法主要是物理法或化学法,灭活的病毒常用于动物细胞的融合,B错误;
C、杂种细胞形成的标志是:杂种细胞再生细胞壁,细胞壁的形成与高尔基体有关,C正确;
D、由于基因的选择性表达及基因的相互作用,杂种植株不一定会同时具有植物A和植物B的性状,D错误。
16. 某DNA片段中部有限制酶A的识别位点,末端有限制酶B的识别位点,引物甲和引物乙分别是依据限制酶A和限制酶B的识别位点设计的一对引物,利用这一对引物可以PCR扩增出两个限制酶识别位点及中间片段。下列关于该PCR过程的叙述错误的是( )
A. 理论上PCR的第n个循环,共需2n个引物
B. 同时用限制酶A、B切割该DNA可产生4个新末端
C. 扩增出两个识别位点及中间片段4个,需要4次PCR
D. 第5轮循环产物中含两种引物的DNA片段占15/16
【答案】C
【解析】
【详解】A、PCR第n个循环会新合成2n条DNA单链,每条新链合成需要1个引物,因此第n个循环共需2n个引物,A正确;
B、该DNA共有2个限制酶识别位点(中部1个酶A位点、末端1个酶B位点),每个位点切割会产生2个新末端,共可产生4个新末端,B正确;
C、PCR扩增时,第n次循环后,同时含两种引物的目的片段总数为2n-2,第3次循环即可得到8-2=6个目的片段,无需4次循环即可得到4个目的片段,C错误;
D、第5轮循环后,总DNA片段数是25=32条,不含两种引物的片段是2条,那么含两种引物的片段是32-2=30条,占比为30/32=15/16,D正确。
二、非选择题:共60分。
17. 研究发现,海马突触中的气体分子NO能向突触前膜逆向传递信息,如图所示,NO会触发生物体一系列的生物学效应。科学家最早在海马突触中发现,NO能刺激前后两个神经元持续兴奋,这被认为是生物体学习与记忆的基础机制。回答下列问题:
(1)据图判断,NO进入突触前膜的运输方式是__________,不同含量的NO促使__________中不同类型的神经递质向突触前膜移动并以__________方式释放。有助于提高学习与记忆能力的NO运输途径是途径__________。
(2)人体调节睡眠生物钟的中枢位于__________,长期睡眠不足会导致NO含量增加,进而引起学习和记忆能力下降,据图及所学知识,分析其原因是__________。
(3)天麻素具有较好的镇静和安眠效果。请以健康大鼠和睡眠不足模型大鼠为实验材料,以乙酰胆碱酯酶为检测指标,进一步探究天麻素是否能改善由睡眠不足引起的学习和记忆能力下降,简要写出实验设计思路:__________。
【答案】(1) ①. 自由扩散 ②. 突触小泡 ③. 胞吐 ④. Ⅰ
(2) ①. 下丘脑 ②. NO含量增加会通过途径Ⅱ促进突触小泡释放抑制性神经递质,阻断神经元之间的兴奋传递;通过途径Ⅲ抑制突触前神经元的线粒体和细胞核的功能,引起供能障碍等
(3)将睡眠不足模型大鼠随机均分为两组,记为甲、乙,甲组大鼠注射适量天麻素溶液,乙组大鼠注射等量生理盐水,另取等量健康大鼠记为丙组,注射等量生理盐水,一段时间后检测各组大鼠的乙酰胆碱酯酶活性
【解析】
【分析】NO是气体分子,通过自由扩散通过突触前膜。神经递质存在于突触小泡中,由图可知NO可通过途径I促进兴奋性神经递质释放,该兴奋性神经递质作用于突触后膜,又使NO逆向传递信息,这是学习和记忆的基础。
【小问1详解】
据图判断,NO进入突触前膜的运输方式是自由扩散;不同含量的NO促使突触小泡中不同类型的神经递质向突触前膜移动并以胞吐方式释放;科学家最早在海马突触中发现,NO能刺激前后两个神经元持续兴奋,这被认为是生物体学习与记忆的基础机制,由此判断有助于提高学习与记忆能力的NO运输途径是途径Ⅰ。
【小问2详解】
人体调节睡眠生物钟的中枢位于下丘脑。长期睡眠不足会导致NO含量增加,进而引起学习和记忆能力下降,据图及所学知识,分析其原因是NO含量增加会通过途径Ⅱ促进突触小泡释放抑制性神经递质,阻断神经元之间的兴奋传递;通过途径Ⅲ抑制突触前神经元的线粒体和细胞核的功能,引起供能障碍等。
【小问3详解】
若以健康大鼠和睡眠不足模型大鼠为实验材料,以乙酰胆碱酯酶为检测指标,进一步探究天麻素是否能改善由睡眠不足引起的学习和记忆能力下降,简要的实验设计思路为:将睡眠不足模型大鼠随机均分为两组,记为甲、乙,甲组大鼠注射适量天麻素溶液,乙组大鼠注射等量生理盐水,另取等量健康大鼠记为丙组,注射等量生理盐水,一段时间后检测各组大鼠的乙酰胆碱酯酶活性。
18. 如图为群落中物种丰富度的简单模型。在此模型中,R代表群落的有效资源范围,群落中每一物种只能利用R的一部分,n表示群落中某个物种的生态位宽度,δ表示生态位之间的重叠。回答下列问题:
(1)一个物种在群落中_____的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这是群落中物种之间及生物与环境间_____的结果,其意义是_____。
(2)假设n和δ为定值,则R值越_____(填“大”或“小”),群落中物种数越多。若图中三个群落的R相同,则群落_____的物种丰富度最高,群落_____的种间竞争激烈程度最小。
(3)放牧可使群落发生_____(填“初生”或“次生”)演替。放牧强度会影响群落的物种丰富度和优势种,研究发现,轻度放牧和中度放牧会提高草原群落的物种丰富度,从生物因素角度分析,其原因是_____。
【答案】(1) ①. 所处的空间位置,占用资源 ②. 协同进化 ③. 有利于不同生物充分利用环境资源
(2) ①. 大 ②. 3 ③. 2
(3) ①. 次生 ②. 放牧可以降低优势种的优势地位,为其他物种提供更多的生存空间和资源
【解析】
【分析】生态位: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。研究某种动物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。研究某种植物的生态位,通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于不同生物充分利用环境资源,是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。
【小问1详解】
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。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。因为不同物种在长期的进化过程中,通过对资源的不同利用方式、占据不同的空间等,逐渐形成了各自稳定的生态位。其意义是有利于不同生物充分利用环境资源,是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果,可减少物种之间的竞争,使群落结构更加稳定;
【小问2详解】
假设m和S为定值,R值越大,意味着群落的有效资源范围越大,能容纳更多不同生态位的物种,所以群落中物种数越多。若图中三个群落的R相同,群落3中生态位宽度m较小且生态位重叠S较小,在相同的资源范围R内可以容纳更多的物种,所以群落3的物种丰富度最高。群落1中生态位重叠S较大,意味着物种之间对资源的竞争较为激烈;群落2中生态位重叠S最小,所以群落2的种间竞争激烈程度最小;
【小问3详解】
放牧可使群落发生次生演替,因为放牧是在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方进行的演替。从生物因素角度分析,轻度放牧和中度放牧会提高草原群落的物种丰富度,原因是放牧可以降低优势种的优势地位,减少优势种对资源的独占,为其他物种提供更多的生存空间和资源,从而使物种丰富度提高。
19. “夜郎无闲草,黔地好蓝莓,蓝莓酿美酒,美酒状元蓝”,蓝莓酸甜宜人、气味清香,被誉为“水果皇后”。如图是获取蓝莓花青素、制作蓝莓酒和蓝莓醋的流程,回答下列问题:
(1)发酵前应先处理材料,去除蓝莓枝梗应在图中的“冲洗”步骤______(填“之前”或“之后”)进行。在蓝莓酒发酵过程中,发酵液不易被杂菌污染,原因是______。
(2)蓝莓的酒精发酵离不开酵母菌。酵母菌从代谢类型看是一类异养______型微生物。在无氧条件下,酵母菌进行无氧呼吸,其反应式为______。
(3)蓝莓果酒制作过程中,在变酸的酒表面观察到的菌膜是由______大量繁殖而形成的,其可在缺少糖源时将乙醇转化为______,然后再变为醋酸。
(4)鉴定蓝莓酒的方法是在酸性条件下用______溶液检测样液;鉴定蓝莓醋的常用方法是检测发酵液前后的______变化。与酒精发酵的条件相比,醋酸发酵的主要区别是______(答出两点)。
【答案】(1) ①. 之后 ②. 在缺氧、呈酸性的发酵液中,绝大多数其他微生物无法适应这一环境,生长受到抑制
(2) ①. 兼性厌氧 ②.
(3) ①. 醋酸菌 ②. 乙醛
(4) ①. 重铬酸钾 ②. pH ③. 发酵温度更高;需要通入无菌空气
【解析】
【小问1详解】
去除蓝莓枝梗需在冲洗之后进行,若先去枝梗,蓝莓的伤口易被杂菌污染,冲洗后去枝梗可避免该问题。酒精发酵过程中,在缺氧、呈酸性的发酵液中,绝大多数其他微生物无法适应这一环境,生长受到抑制,所以发酵液不易被杂菌污染。
【小问2详解】
酵母菌可以在有氧、无氧条件下存活,代谢类型为异养兼性厌氧型,无氧条件下无氧呼吸产酒精和二氧化碳,反应式为。
【小问3详解】
在变酸的酒表面观察到的菌膜是由醋酸菌大量繁殖形成,当缺少糖源时,醋酸菌可将乙醇先转化为乙醛,再将乙醛转化为醋酸。
【小问4详解】
酒精在酸性条件下可与重铬酸钾反应呈现灰绿色,因此用酸性重铬酸钾检测酒精;醋酸发酵会产生醋酸,使发酵液pH降低,因此可通过检测发酵液前后的pH变化鉴定果醋。与酒精发酵(无氧、18~30℃)相比,醋酸发酵的区别为发酵温度更高;需要通入无菌空气。
20. 研究发现,免疫抑制受体TREM2(髓系细胞触发受体2)在肿瘤免疫逃逸过程中发挥了重要作用,针对TREM2的抗体有望提高肿瘤治疗的效果。下图为针对TREM2的单克隆抗体的制备流程图,回答下列问题:
(1)对免疫小鼠注射的物质是___________,可从免疫小鼠的___________中获得B淋巴细胞。
(2)SP2/0细胞应具备的特点是___________,步骤②与植物体细胞杂交依据的原理___________(填“完全相同”“完全不相同”或“不完全相同”)。
(3)对上述动物细胞培养时,需维持培养液的pH相对稳定,起到这一作用的物质及浓度分别为___________、___________。
(4)②过程中可产生___________种杂交细胞,在步骤④中进行第二次筛选的原因是___________。
(5)对筛选得到的杂交瘤细胞采用方式⑤进行扩大培养,与⑥相比,其具有的优点是___________(答两点)。
【答案】(1) ①. TREM2 ②. 脾(脏)
(2) ①. 能在体外大量增殖 ②. 不完全相同
(3) ①. (或二氧化碳) ②. 5%
(4) ①. 多 ②. 每种杂交瘤细胞均只能产生一种抗体,且大多是不符合要求的类型
(5)节约培养基(节约成本)、容易控制培养条件等
【解析】
【小问1详解】
步骤①中对免疫小鼠注射的物质是TREM2,该物质作为抗原会刺激机体产生特异性免疫反应,进而可从免疫小鼠的脾(脏)中获得B淋巴细胞。
【小问2详解】
图中SP2/0细胞应具备的特点是能在体外大量增殖,步骤②操作是促进细胞融合,该过程依据的原理主要是细胞膜具有(一定的)流动性。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜具有(一定的)流动性和植物细胞具有全能性,原理不完全相同。
【小问3详解】
培养上述动物细胞时,需维持培养液的pH相对稳定,发挥这一作用的气体及其浓度分别为CO2,其浓度为5%。
【小问4详解】
由于小鼠接触多种抗原,从脾脏中获得多种B淋巴细胞,因此步骤②经过诱导后产生多种杂交瘤细胞,因而需要进行筛选,图中过程③后获得杂交瘤细胞,而后需进行步骤④进而获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞,即进行步骤④的原因是每种杂交瘤细胞均只能产生一种抗体,且大多是不符合要求的类型,该步骤的操作是克隆化培养和抗原-抗体杂交。
【小问5详解】
对筛选得到的杂交瘤细胞可采用步骤⑤,即小鼠的腹水中进行扩大培养,与步骤⑥体外培养相比,其具有的优点是节约培养基(节约成本)、容易控制培养条件等,因为体内培养过程中小鼠能为杂交瘤细胞的培养提供适宜的营养和环境条件。
21. 人胰岛素是目前发现的人体内唯一能降低血糖的激素,在体内含量较低,且临床上需要大量供应。科学家提出了两种利用基因工程改造大肠杆菌生产人胰岛素的方法。
方法一——“AB”法:根据胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列人工合成两种DNA片段,利用工程菌分别合成两条肽链后将其混合自然形成胰岛素。
方法二——“BCA”法:利用人体某细胞中的mRNA得到胰岛素基因,表达出肽链组成为BCA的胰岛素原后再用特定酶切掉C肽段。
上述两种方法均使用下图所示的质粒作为载体,只示意胰岛素基因部分,回答下列问题:
(1)大肠杆菌具有______等特点,可经改造得到工程菌。
(2)方法一中人工合成的两种DNA片段的序列不唯一,原因是______。
(3)图示质粒中PO是______识别并结合的部位,利用方法二获得的胰岛素基因______(填“含有”或“不含有”)PO结构。
(4)构建基因表达载体时,可考虑使用______两种酶切割,不使用其他酶切割的理由是______。
【答案】(1)遗传物质简单、繁殖速度快
(2)密码子具有简并性,即相同的氨基酸可能对应多个密码子,进而产生多种DNA序列
(3) ①. RNA聚合酶 ②. 不含有
(4) ①. XhoI和MunI ②. 使用SalI和NheI酶切会破坏目的基因(人胰岛素基因),使用EcoRI酶切会破坏标记基因
【解析】
【小问1详解】
大肠杆菌是基因工程中常用的受体细胞,因为它是原核生物,遗传物质结构简单,便于进行基因操作;同时大肠杆菌繁殖速度极快,能在短时间内大量增殖,快速获得转基因产物,所以适合被改造成工程菌来生产目标产物。
【小问2详解】
方法一中人工合成的两种DNA片段的序列不唯一,原因是密码子具有简并性,即相同的氨基酸可能对应多个密码子,进而产生多种DNA序列。
【小问3详解】
质粒上的PO是启动子,启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,RNA聚合酶结合到启动子上才能启动后续基因的转录过程。方法二是利用人体某细胞中的mRNA得到胰岛素基因,这个过程是通过逆转录实现的,得到的是胰岛素的cDNA(互补DNA),只包含编码蛋白质的外显子部分,而启动子(PO结构)属于基因的调控序列,不会出现在成熟的mRNA中,所以逆转录得到的胰岛素基因不含有PO结构。
【小问4详解】
观察质粒和胰岛素基因的限制酶识别位点,XhoI和MunI的切割位点在质粒的标记基因外,保证质粒上的标记基因完整,且这两种限制酶切割形成的黏性末端不同,可以避免切割后的质粒自连。从图中限制酶识别序列及切割位点可以看到,SalI和NheI的切割位点位于胰岛素基因内部,如果使用这两种酶切割,会破坏目的基因的结构;而EcoRI的切割位点位于质粒的氨苄青霉素抗性基因(标记基因)上,使用EcoRI酶切会破坏标记基因,后续无法通过标记基因筛选含有目的基因的受体细胞。
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