内容正文:
25-26下期末考高二生物试卷
一、单选题50分
1. 发酵过程大多离不开微生物的细胞呼吸,下列有关传统发酵技术叙述错误的是( )
A. 丙酮酸转化为酒精的场所为细胞质基质,该过程无ATP的积累
B. 果醋发酵时需要氧气参与,其发生场所在线粒体内膜
C. 腐乳发酵时,需要以毛霉起主要作用的多种微生物参与
D. 乳酸菌发酵制作酸菜时,发酵坛装八成满
【答案】B
【解析】
【分析】1.果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌,醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动,其代谢类型属于异养需氧型。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃;
2.果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧微生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,把糖分解成二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精,酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18∼30℃。
【详解】A、丙酮酸转化为酒精属于无氧呼吸第二阶段,无 ATP 生成,A正确;
B、醋酸杆菌是原核生物,没有线粒体,B错误;
C、腐乳发酵时,需要以毛霉起主要作用的多种微生物参与,C正确;
D、为了防止乳酸菌发酵产生的气体使发酵液溢出坛外,发酵坛一般装八成满,D正确。
故选B。
2. 某实验小组设计了快速检测餐饮食品中金黄色葡萄球菌的方法,主要包括无菌采样、培养基预增菌、煮沸法提取DNA 和实时荧光 PCR技术特异性检测四个步骤。下列叙述错误的是( )
A. 培养基预增菌可以通过保持营养的稳定供给使所提取的菌株均能正常生长
B. 提取 DNA 时需将金黄色葡萄球菌的培养液放入离心机中离心后采集上清液
C. 可根据金黄色葡萄球菌基因组的保守序列设计两种引物,两引物的序列不互补
D. 为满足PCR反应的需求,需控制退火温度及添加 Mg2+以保证DNA 的稳定增长
【答案】B
【解析】
【分析】PCR技术是多聚合酶链式反应,是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术,它可看作是生物体外的特殊DNA复制。用PCR技术扩增目的基因,要先制备目的基因作为模板。
【详解】A、培养基预增菌,目的是增加待测菌的数量,可以通过保持营养的稳定供给使所提取的菌株均能正常生长,A正确;
B、提取DNA时需将金黄色葡萄球菌的培养液放入离心机中进行离心,将上清液去除后对菌体进行采集,B错误;
C、两种引物分别和目的基因的两端的序列互补,两引物的序列不互补,C正确;
D、Mg2+可以提高已发生错配区域的稳定性,为满足PCR反应的需求,需控制退火温度及添加 Mg2+以保证DNA 的稳定增长,D正确。
故选B。
3. 某食品工厂遭遇专性噬菌体污染,技术人员采用双层平板法测定该噬菌体浓度:先在无菌培养皿中倒入含2%琼脂的培养基凝固成底层平板,再将含1%琼脂的培养基与敏感指示菌、待测噬菌体稀释悬液混匀后铺成上层平板(见下图)。恒温培养后,在双层培养基的上层会出现透亮无菌圆形空斑——噬菌斑,根据噬菌斑数目可计算原液中噬菌体数量。下列叙述不正确的是( )
A. 若利用双层平板法对T2噬菌体进行计数,可选用大肠杆菌为敏感指示菌
B. 上层平板中出现噬菌斑的原因是噬菌体侵染宿主细菌使其裂解死亡
C. 上下层培养基营养成分应不同
D. 利用双层平板法统计出的噬菌体数量往往比实际值偏小
【答案】C
【解析】
【详解】A、T2噬菌体是专门寄生在大肠杆菌中的病毒,故T2噬菌体的宿主细菌是大肠杆菌,不能用其他细菌代替,A正确;
B、噬菌体寄生于宿主细菌内,二者混合培养一段时间后,在上层平板上出现一些噬菌斑,这是噬菌体侵染宿主细菌使其裂解死亡所致,B正确;
C、上层培养基需要支持指示菌生长,同时让噬菌体侵染、裂解细菌形成噬菌斑;底层培养基作为支撑层,也需要提供相同的营养,保证指示菌在整个平板上正常生长,才能形成清晰的噬菌斑。因此上下层营养成分必须一致,这样才能保证敏感指示菌在上下层培养基中都能正常生长,C错误;
D、在计数时,有可能噬菌体入侵细菌后还未裂解细菌,未形成噬菌斑。因此,利用双层平板法统计出的噬菌体数量往往比实际值偏小,D正确。
故选C。
4. 下列关于生物工程相关知识的叙述,正确的项数是( )
①植物组织培养过程中愈伤组织的代谢类型是自养需氧型
②B淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合,在聚乙二醇的诱导下,融合成的细胞只有杂交瘤细胞
③基因治疗是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中,达到治疗疾病的目的
④PCR技术需要利用限制性核酸内切酶打开DNA双链
⑤牛早期胚胎发育的历程是:受精卵→桑葚胚→囊胚→原肠胚
⑥利用植物茎尖培养脱毒苗时,全程都需要光照
A. 2项 B. 3项 C. 4项 D. 5项
【答案】A
【解析】
【详解】①愈伤组织是植物细胞脱分化形成的无定形薄壁细胞,不含叶绿体,无法自行合成有机物,代谢类型为异养需氧型,①错误;
②B淋巴细胞与骨髓瘤细胞经聚乙二醇诱导融合后,会产生B细胞自身融合细胞、骨髓瘤细胞自身融合细胞、杂交瘤细胞三类融合细胞,并非只有杂交瘤细胞,②错误;
③基因治疗的概念就是将健康的外源正常基因导入存在基因缺陷的细胞中,通过该基因的表达产物发挥功能,达到治疗疾病的目的,③正确;
④PCR技术通过90~95℃高温加热使DNA双链的氢键断裂实现解旋,无需限制性核酸内切酶,限制酶的作用是切割DNA的磷酸二酯键,④错误;
⑤哺乳动物早期胚胎发育的正确顺序为受精卵→卵裂期→桑葚胚→囊胚→原肠胚,题干表述顺序正确,⑤正确;
⑥利用茎尖培养脱毒苗时,脱分化形成愈伤组织的阶段需要避光,再分化形成植株的阶段才需要光照,并非全程需要光照,⑥错误。
综上所述,①②④⑥错误,③⑤正确。正确的叙述共2项,A正确,BCD错误。
5. 基因定点突变的目的是通过定向地改变基因内一个或少数几个碱基来改变多肽链上一个或几个氨基酸。该技术是蛋白质工程的重要技术。下图为利用PCR技术进行定点突变的流程,相关叙述错误的是( )
A. 由于基因决定蛋白质,因此要对蛋白质的结构进行设计改造,最终还必须通过改造或合成基因来完成
B. 酶① 应为耐高温DNA聚合酶,引物X和Y应该为引物2和4
C. 可以将引物1、引物2、引物3和引物4置于同一个反应系统中同时进行第一个阶段的反应,进而缩短实验时间
D. 利用图示流程技术可以将两个不同的基因拼接到一起
【答案】C
【解析】
【分析】PCR是一项体外复制DNA的技术,利用的原理是DNA的双链复制。
【详解】A、基因控制蛋白质的合成,因此要对蛋白质的结构进行设计改造,最终还必须通过改造或合成基因来完成,A正确;
B、酶① 要在高温条件下延伸DNA,所以酶① 为耐高温的DNA聚合酶,由图可知,要得到两条链一样长的DNA单链,应选择引物2和引物4,所以引物X和Y应该为引物2和4,B正确;
C、由图可知,引物1和引物3存在互补配对片段,置于同一个反应系统时它们会发生结合而失去作用,C错误;
D、图示的过程为重叠延伸PCR技术,利用重叠互补引物将两个不同的基因拼接到一起,D正确。
故选C。
6. 孤雌激活是指在无精子受精的情况下,通过化学、物理或遗传手段诱导卵母细胞发育为胚胎的技术。科研人员为获得仔猪,构想出的两条途径如下图。下列叙述正确的是( )
A. ①处理可能为孤雌激活,⑥处理可能使用聚乙二醇(PEG)
B. ③过程需先对受体进行超数排卵和同期发情处理
C. ③过程需对受体使用免疫抑制剂以防止出现免疫排斥
D. 仔猪Ⅰ和仔猪Ⅱ的性别不同,但有一部分基因相同
【答案】D
【解析】
【详解】A、结合题图信息判断,①对次级卵母细胞进行的处理可能是孤雌激活,⑥是重组细胞逐渐发育成胚胎的过程,可用电刺激、Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等方式处理激活重构胚,聚乙二醇(PEG)不能激活重组细胞,A错误;
B、③过程需对受体进行同期发情处理,不需要进行超数排卵处理,B错误;
C、经同期发情处理的受体子宫不会对外来胚胎发生免疫排斥反应,因此无须对受体使用免疫抑制剂,C错误;
D、仔猪Ⅰ为雌性,仔猪Ⅱ为雄性,两者性别不同,但细胞质基因相同,D正确。
7. 2017年,某国批准了首例使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的申请。其培育过程可选用如下技术路线。
据图分析下列叙述错误的是( )
A. 该技术避免了母亲的细胞质遗传病基因传递给后代
B. 该过程使用了核移植技术,生出的三亲婴儿属于克隆人
C. “三亲婴儿”和试管婴儿都是通过有性生殖得到的
D. “三亲婴儿”的体细胞中有1/2的核DNA来自母亲卵母细胞
【答案】B
【解析】
【详解】A、由于该技术中母亲只提供了细胞核,所以可以避免母亲的细胞质遗传病基因传递给后代,A正确;
B、克隆人是指将体细胞核移植到去核卵母细胞中,再将其培育成新个体,而此过程经过了受精作用,属于有性生殖,并非克隆人,B错误;
C、“三亲婴儿”经历了受精过程,试管婴儿也经过了体外受精,二者都是通过有性生殖得到的,C正确;
D、“三亲婴儿”的细胞核DNA一半来自母亲卵母细胞,一半来自父亲精子,即体细胞中有1/2的核DNA来自母亲卵母细胞,D正确.
8. 下列有关生物技术操作的叙述正确的是( )
A. 培养青霉菌时,用血细胞计数板实时监测培养液中的活菌数量
B. 进行植物体细胞杂交时,需在低渗缓冲液中诱导原生质体融合
C. 人工授精时,采集的精液需经获能处理后才能输入雌性生殖道
D. 电泳实验中,看到指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时,停止电泳
【答案】D
【解析】
【详解】A、血细胞计数板计数时无法区分死菌与活菌,统计结果为培养液中总菌数,不能实现活菌数量的实时监测,A错误;
B、植物原生质体无细胞壁保护,在低渗缓冲液中会吸水涨破,诱导原生质体融合需在等渗缓冲液中进行,B错误;
C、人工授精时,采集的精液可直接输入雌性生殖道,精子可在雌性生殖道内自然完成获能过程,无需提前进行获能处理,C错误;
D、电泳实验中,若指示剂前沿迁移至凝胶边缘仍继续电泳,会导致待分离的分子跑出凝胶无法检测,因此看到指示剂前沿接近凝胶边缘时需停止电泳,D正确。
9. 科学家利用马铃薯和西红柿叶片分离原生质体并进行细胞杂交,最终获得了杂种植株,相关过程如图所示。下列有关分析正确的是( )
A. 对过程①获取的外植体需用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠的混合液消毒
B. 可根据是否发生质壁分离现象鉴别杂种细胞的细胞壁是否再生
C. 过程①应将叶片下表皮向下,置于含纤维素酶和果胶酶的低渗溶液中
D. ⑤进行脱分化和再分化过程,杂种植株一定具有马铃薯和西红柿的优良性状
【答案】B
【解析】
【详解】A、外植体消毒需先用乙醇消毒30s,然后立即用无菌水冲洗2-3次,再用次氯酸钠溶液处理30min后,立即用无菌水清洗2-3次。二者为先后使用,而非混合液消毒,混合可能降低消毒效果或损伤外植体,A 错误;
B、细胞壁是植物细胞发生质壁分离的结构基础。若杂种细胞再生细胞壁,在高渗溶液中会发生质壁分离;若未再生细胞壁,则不会发生质壁分离,因此可通过是否发生质壁分离鉴别细胞壁是否再生,B 正确;
C、获取原生质体时,酶溶液需添加渗透压稳定剂(如甘露醇),维持原生质体形态,避免低渗溶液导致原生质体吸水破裂;且叶片下表皮应向下放置,便于酶液接触并分解细胞壁,C 错误;
D、脱分化和再分化可培育出杂种植株,但由于基因互作、表达调控等因素,杂种植株不一定能同时表现马铃薯和西红柿的优良性状,可能出现性状丢失或不良性状,D 错误。
故选 B。
10. 系统是指彼此间相互作用、相互依赖的组分有规律地结合而形成的整体。下列叙述正确的是( )
A. 蛋白质分子属于系统,但不属于生命系统
B. 人体内所有的膜结构共同构成生物膜系统
C. 生活在一定区域的所有生物构成生态系统
D. 结核分枝杆菌只属于生命系统的细胞层次
【答案】A
【解析】
【详解】A、蛋白质分子是由氨基酸按一定规律结合形成的整体(属于系统),但蛋白质不属于生命系统,A正确;
B、生物膜系统特指细胞膜、核膜及细胞器膜等,人体内的消化道黏膜、皮肤表皮等膜结构不属于生物膜系统,B错误;
C、生活在一定区域的所有生物构成群落,生态系统还需包含无机环境(如阳光、土壤等),C错误;
D、结核分枝杆菌是单细胞生物,既属于生命系统的细胞层次,也属于个体层次,D错误。
故选A。
11. 如图是细胞内几种有机物及其功能的关系图,m1、m2、m3、m4分别是有机物M1、M2、M3、M4的组成成分。下列说法正确的是( )
A. 相同质量的M1和M2被彻底氧化分解,则M₁的耗氧量多
B. M3具有物质运输、催化、调节、免疫等多种功能
C. m3和m4之间的区别主要是五碳糖和碱基的种类不同
D. 在新冠病毒体内,将M4彻底水解,可以得到8种物质
【答案】B
【解析】
【详解】A、相同质量的糖类(M₁)和脂肪(M₂)彻底氧化分解时,脂肪的耗氧量更多(因为脂肪中 C、H 比例高,O 比例低)。因此 M₂(脂肪)耗氧量多于 M₁(糖类),A错误;
B、M₃是蛋白质,蛋白质具有多种功能: 物质运输(如载体蛋白); 催化(如酶); 调节(如胰岛素); 免疫(如抗体),B正确;
C、m₃是氨基酸(蛋白质的基本单位),m₄是核苷酸(核酸的基本单位),二者的区别是化学组成(氨基酸含氨基、羧基等;核苷酸含五碳糖、碱基、磷酸)和结构完全不同,C错误;
D、新冠病毒的遗传物质是RNA(一种核酸),RNA 彻底水解的产物是:1 种五碳糖(核糖)、4 种碱基、1 种磷酸,共 6 种物质,D错误。
故选B。
12. 科学家将编码天然蜘蛛丝蛋白的基因导入家蚕,使家蚕产生出一种特殊的复合纤维蛋白,该复合纤维蛋白的韧性优于天然蚕丝蛋白。下列有关该复合纤维蛋白的叙述,不正确的是( )
A. 该蛋白的彻底水解产物可与双缩脲试剂产生颜色反应
B. 该蛋白的氨基酸连接方式与天然蜘蛛丝蛋白的相同
C. 该蛋白的氨基酸种类、数目、排列顺序可能与天然蜘蛛丝蛋白不同
D. 该蛋白的韧性较好,可能与其独特的空间结构有关
【答案】A
【解析】
【分析】构成蛋白质的基本单位是氨基酸,每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢和一个R基,氨基酸的不同在于R基的不同。
【详解】A、该蛋白的彻底水解产物为氨基酸,不具有肽键,不能与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应,A错误;
B、氨基酸是组成蛋白质的基本单位,该蛋白的肽链由氨基酸经过脱水缩合反应通过肽键连接而成,该过程与天然蜘蛛丝蛋白相同,B正确;
C、蛋白质的空间结构决定功能,该复合纤维蛋白的韧性优于天然蚕丝蛋白,该蛋白的氨基酸种类、数目、排列顺序可能与天然蜘蛛丝蛋白不同,C正确;
D、与天然蜘蛛丝蛋白相比较,该蛋白的韧性较好,说明其空间结构与天然蜘蛛丝蛋白不同,也说明该蛋白的韧性较好,可能与其独特的空间结构有关,D正确。
故选A。
13. 细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的,人们对细胞膜化学成分和结构的认识经历了很长的过程。下列叙述正确的是( )
A. 磷脂与脂肪的区别在于磷脂中甘油的二个羟基与其他衍生物结合
B. 丹尼利和戴维森研究细胞膜张力,推测细胞膜可能还附有蛋白质
C. 构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动,膜中的蛋白质也能自由运动
D. 细胞膜外表面的糖蛋白和糖脂称为糖被,在细胞生命活动中具有重要功能
【答案】B
【解析】
【分析】有关生物膜结构的探索历程:
①19世纪末,欧文顿发现凡是可以溶于脂质的物质,比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞,于是他提出:膜是由脂质组成的。
②1925年,两位荷兰科学家通过对脂质进行提取和测定得出结论:细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。
③1935年,英国学者丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力。分析细胞膜的表面张力明显低于油-水界面的表面张力,因此丹尼利和戴维森推测细胞膜除含脂质外,可能还附有蛋白质。
④1959年,罗伯特森根据电镜下看到的细胞膜清晰的暗-亮-暗三层结构,结合其他科学家的工作提出蛋白质-脂质-蛋白质三层结构模型。流动镶嵌模型指出,蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层;
⑤1970年,科学家通过荧光标记的小鼠细胞和人细胞的融合实验,证明细胞膜具有流动性。
⑥1972年,桑格和尼克森提出的为流动镶嵌模型大多数人所接受。
【详解】A、磷脂与脂肪的区别主要在于磷脂中甘油的二个羟基与脂肪酸结合,一个与其他衍生物结合,A错误;
B、尼利和戴维森研究了细胞膜的张力,分析细胞膜的表面张力明显低于油-水界面的表面张力,因此丹尼利和戴维森推测细胞膜除含脂质外,可能还附有蛋白质,B正确;
C、构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动,膜中的蛋白质大多也能运动,C错误;
D、细胞膜外表面的糖类分子与蛋白质结合形成糖蛋白,与脂质结合形成糖脂,这些糖类分子叫作糖被,D错误。
故选B。
14. U型管中装有两种不同的溶液R及S,并为一半透膜(X)隔开(如下图所示)。 与S相比,R为低渗溶液(即浓度较低)。当图a中的U形管达到平衡时(参看图b),U形管两侧溶液的高度及浓度分别是怎样的(注:溶质不能透过半透性膜)
A. 右侧较高,两溶液等渗,即浓度相等
B. 右侧较高,且右侧为高渗,即浓度较高
C. 左侧较高,且右侧为低渗,即浓度较低
D. 两侧高度相等,且为等渗
【答案】B
【解析】
【详解】根据渗透作用原理,水分子总体的运输方向是从低浓度溶液一侧向高浓度溶液一侧扩散,据图分析,水分子从R侧向S侧扩散得多,导致U形管的右侧液面升高,直到水分子的扩散达到平衡,而随着右侧液面的升高,右侧液面和左侧液面出现一个高度差,从而使U形管右侧的压力大于左侧的压力,促使水分子向左侧移动,右侧高浓度溶液又会导致水分子向右侧移动,当两侧溶液浓度差引起的水分子扩散的力等于两侧液面高度差引起的阻止水分子向右侧扩散的力时,水分子的扩散达到平衡,此时U形管右侧液面高于左侧,右侧溶液的浓度高于左侧,故B正确。
【点睛】本题考查渗透作用,意在考查学生识图和判断能力,属于中档题,如忽略水柱压力,容易错选A。
15. 某野生型植株的液泡借助液泡膜上的转运蛋白甲积累,每吸收2个的同时向细胞质基质排出1个(如图1)。蛋白甲中的一个谷氨酸发生突变就会转化为通道蛋白乙(如图2)。下列叙述正确的是( )
A. 蛋白甲运输不需要与之结合,蛋白乙运输需要与之结合
B. 液泡中储存的有机酸含量增加,可能会导致核糖体上合成的氨基酸减少
C. 当外界不足时,与野生型植株相比,突变型植株合成氨基酸更具优势
D. 蛋白乙能增大原生质层的渗透压,更有利于成熟的植物细胞从土壤中吸收水分
【答案】C
【解析】
【详解】A、蛋白甲是主动运输NO3-的载体蛋白,运输NO3-需要与之结合,蛋白乙是运输NO3-的通道蛋白,运输NO3-不需要与之结合,A错误;
B、由题干信息可知,转运蛋白甲利用液泡内外H+浓度差的电化学势能将NO3-主动运输运进液泡,液泡内有机酸的含量增加,液泡内外H+浓度差更大,可以将更多的NO3-运进液泡,用于合成氨基酸的NO3-减少,氨基酸合成减少,但氨基酸不是在核糖体上合成的,B错误;
C、蛋白甲是主动运输NO3-的载体蛋白,可以逆浓度梯度运输NO3-,蛋白乙是运输NO3-的通道蛋白,只能顺浓度梯度运输NO3-,当外界NO3-不足时,与野生型植株相比,突变型植物细胞质基质中NO3-的浓度更高,合成蛋白质更有优势,C正确;
D、成熟的植物细胞吸收水分,主要靠液泡,蛋白甲更能增加液泡的渗透压,更有利于成熟的植物细胞吸收水分,D错误。
故选C。
二、解答题50分
16. 科研工作者以作物甲为材料,探索通过改善细胞代谢途径达到提高光合作用效率,从而实现提高作物产量的目的。
(1)图1是叶肉细胞中部分碳代谢过程的模式图。其中环形代谢途径表示的是光合作用中的______反应。
(2)图1中的R酶是一种双功能酶(羧化酶—加氧酶)CO2浓度高时,R酶催化CO₂的固定。在高光强、高O₂浓度时,R酶催化C₅和O₂发生反应,完成有机物的加氧氧化。后者在酶的催化作用下转换为______后通过膜上的载体(T)离开叶绿体。再经过代谢途径Ⅰ最终将2分子乙醇酸转换成1分子甘油酸并释放1分子CO₂,又称光呼吸。研究发现强光下ATP和NADPH 的积累会产生O₂-(超氧阴离子自由基),而O₂-会对叶绿体造成伤害。依据图示信息、解释植物在干旱天气和过强光照下,光呼吸的积极意义是_____________________。如果作物甲发生类导致加氧酶基因不能正常表达,在同样高光强、高O₂浓度栽培条件下,若叶绿体损伤不严重,将导致作物甲中有机物积累量__________。
(3)为了减少叶绿体内碳的丢失,研究人员利用转基因技术将编码某种藻类C酶(乙醇酸脱氢酶)的基因和某种植物的M酶(苹果酸合成酶)基因转入作物甲,与原有的代谢途径Ⅲ相连,人为地在叶绿体中建立一个新的乙醇酸代谢途径(图2中的途径Ⅱ)
①将C酶和M酶的编码基因转入作物甲,能够实现的目的是:利用途径Ⅱ,通过_______________,降低叶绿体基质中该物质的含量,减少其对叶绿体的毒害作用。
②转基因操作后,途径Ⅲ能够提高光合作用效率,从而提高作物产量的原因是________________。
(4)研究人员还尝试探索将玉米PEPC 基因导入作物甲并实现高效表达,获得光合速率显著增加的转基因种,现测得光照强度对转基因种和原种的气孔导度和光合速率的影响。据下图中信息分析PEPC酶所起的作用是________________。
【答案】(1)暗 (2) ①. 乙醇酸 ②. 减少乙醇酸对细胞的毒害(防止强光对叶绿体的破坏、回收碳元素等) ③. 增加
(3) ①. 转基因技术,将乙醇酸转换为苹果酸 ②. 由于途径Ⅱ提高了苹果酸的含量,使叶绿体基质内CO₂的浓度增加,提高了暗反应速率
(4)增大气孔导度,提高转基因种在强光下的光合速率
【解析】
【分析】光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段:光反应发生在叶绿体的类囊体膜上,水光解形成还原氢和氧气,同时合成ATP,光反应过程中将光能转变成活跃的化学能储存在ATP中;暗反应发生在叶绿体的基质中,包括二氧化碳固定和三碳化合物还原两个阶段,二氧化碳与五碳化合物结合形成2个三碳化合物为二氧化碳固定,三碳化合物还原是二氧化碳固定产生的三碳化合物被还原形成有机物和五碳化合物,该过程需要光反应产生的还原氢和ATP,通过暗反应将ATP中活跃的化学能转变成储存在有机物中的稳定的化学能。
【小问1详解】
其中环形代谢途径表示的是光合作用中的暗反应。主要包括CO2的固定和C3的还原。
【小问2详解】
分析图1可知R酶在高CO₂浓度时,R酶催化CO₂的固定。在高光强、高O₂浓度时,R酶催化C5和O₂发生反应,完成有机物的加氧氧化。后者在酶的催化作用下转换为乙醇酸后通过膜上的载体(T)离开叶绿体。再经过代谢途径最终将2 分子乙醇酸转换为1分子甘油酸,并释放1分子CO₂。光呼吸的意义:①消除乙醇酸对细胞的毒害。②防止强光对叶绿体的破坏。强光时,由于光反应速率大于暗反应速率,因此,叶肉细胞中会积累ATP 和NADPH,这些物质积累能损伤叶绿体,而强光下,光呼吸加强,会消耗光反应过程中积累的ATP和NADPH,从而减轻对叶绿体的伤害。③回收碳元素,就是2分子的乙醇酸(C₂)。形成1分子的甘油酸(C₃)和CO₂,那1分子C₃通过光呼吸过程又返回到卡尔文循环中,不至于全部流失掉。即通过光呼吸回收了3/4 的碳元素。在同样栽培条件下(即高光强、高O₂浓度)加氧酶基因不能正常表达,则没有R 酶催化有机物加氧氧化,有机物氧化分解减弱,因此,有机物的积累会增加。
【小问3详解】
分析图2可知:通过转基因技术人为地在叶绿体中建立一个新的乙醇酸代谢途径Ⅱ,即将乙醇酸通过C和M酶的催化作用转化为苹果酸,由于途径Ⅱ提高了苹果酸的含量,苹果酸通过代谢途径Ⅲ,使叶绿体基内CO₂的浓度增加,有利于提高光合速率。
【小问4详解】
两图信息显示,与原种相比,转基因种气孔导度更大,且光饱和点明显增大,由此可推知,PEPC酶可增气孔导度,提高水稻在强光下的光合速率,使转基因种更适宜于强光环境。
17. 某品种鼠的毛色由2对等位基因共同控制,已知基因B决定黑色毛,基因b决定褐色毛,另有一对基因A、a决定毛色是否存在,(若毛色不存在,即为白色毛)。现有多只基因型相同的黑色雌鼠与多只基因型相同的黑色雄鼠杂交,F1的表现型及比例见下表:
黑色
褐色
白色
雌鼠
304
101
0
雄鼠
209
55
245
请回答:
(1)鼠毛色性状的遗传符合 _______定律,A、a基因中决定毛色不存在的基因是________。A、a基因的本质区别为________________________________
(2)亲代黑色雄鼠的基因型为 ______,F1雌鼠中杂合子所占的比例为_______。
(3)选择F1中褐色雌鼠与F1中黑色雄鼠随机交配,F2中有色鼠所占的比例为 ______。
(4)请用遗传图解表示F1中杂合褐色雌鼠与F1中褐色雄鼠杂交实验得到子代的过程。
_________(要求写配子)
【答案】(1) ①. 自由组合 ②. a ③. 脱氧核苷酸序列不同
(2) ①. BbXAY ②. 3/4
(3)7/8 (4)
【解析】
【小问1详解】
分析表格数据:亲本黑色雌鼠与多只基因型相同的黑色雄鼠杂交,子代雌鼠中黑色:褐色=3:1,雄鼠中黑色:褐色:白色=3:1:4,白色只出现在雄鼠中,说明毛色是否存在的基因(A、a)位于X染色体上,同时控制毛色的基因(B、b)位于常染色体上,A/a、B/b两对等位基因独立遗传,符合基因的自由组合定律,亲本的基因型为BbXAXa、BbXAY。A、a基因中决定毛色不存在的基因是a;A、a是等位基因,两者基因的本质区别为脱氧核苷酸序列不同。
【小问2详解】
亲本的基因型为BbXAXa、BbXAY,F1雌鼠中的基因型为及比例1BBXAXA、1BBXAXa、2BbXAXA、2BbXAXa、1bbXAXA、1bbXAXa,杂合子所占比例为1-2/8=3/4。
【小问3详解】
F1中褐色雌鼠的基因型为1/2bbXAXA、1/2bbXAXa,F1中黑色雄鼠的基因型为1/3BBXAY、2/3BbXAY,两者随机交配,根据其基因型可知,后代无色鼠只会出现在雄鼠中(__XaY)所占比例为1/2×1/2×1/2=1/8,有色老鼠所占比例为1-1/8=7/8。
【小问4详解】
杂合褐色雌鼠的基因型为bbXAXa,褐色雄鼠的基因型为bbXAY,两者杂交的遗传图解如下:特别注意相关符号的书写,以及基因型表现型的比例,如图:
18. 二倍体作物M有抗虫、高产等多种优良性状,但不甜。育种工作者通过基因工程将二倍体作物N的高品度基因A(表达产物是A蛋白)转入了M,获得了高甜度的M。
(1)用PCR技术可从N的细胞中获得A基因,在设计PCR引物时,必须依据____________的特异性核苷酸序列来进行,PCR过程每次循环分为3步,包括变性、复性和延伸,复性的结果是____________。
(2)将A基因插入农杆菌Ti质粒上的______中,得到重组质粒。进行该过程时,DNA连接酶催化生成的化学键是____________,A基因的上游还应该加上特定的____________,以便A基因在受体细胞能正常表达。
(3)转入了A基因的M细胞经过培养,得到了能稳定表达A基因的愈伤组织,则说明A基因已经整合到M细胞__________________。
(4)现已获得纯度高的A蛋白(可微抗原),可通过____________技术制备特异性探针,然后利用该探针,检测转基因植株的A基因是否成功表达。
【答案】(1) ①. 一段已知目的基因的核苷酸序列 ②. 两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA模板结合
(2) ①. T-DNA ②. 磷酸二酯键 ③. 启动子
(3)染色体DNA上 (4)单克隆抗体
【解析】
【分析】农杆菌转化法:取Ti质粒和目的基因构建基因表达载体、将基因表达载体转入农杆菌、将农杆菌导入植物细胞、将植物细胞培育为新性状植株。
【小问1详解】
PCR过程需要加入引物,设计引物时应有一段已知目的基因的核苷酸序列,反应中的每次循环可分为变性、复性和延伸三步,其中复性的结果是两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA模板结合。
【小问2详解】
农杆菌转化法中,T-DNA可以携带目的基因转移至受体细胞,并整合到受体细胞的染色体DNA上,故需要A基因插入农杆菌Ti质粒上的T-DNA中得到含目的基因的重组Ti质粒。进行该过程时,DNA连接酶催化生成的化学键是磷酸二酯键。基因的表达需要先进行转录,则需要在A基因的上游加上特定的启动子序列,以便A基因在受体细胞能正常表达。
【小问3详解】
A基因只有整合到染色体DNA上才能稳定的表达,所以M细胞经培养、筛选等得到了能稳定表达A基因愈伤组织,则说明A基因已经整合到M细胞的染色体DNA上。
【小问4详解】
可利用抗原-抗体杂交的方法检测A基因是否表达出蛋白质,则首先利用纯度高的A蛋白作为抗原,通过单克隆抗体技术获得特异性探针,然后利用该探针,检测转基因植株的A基因是否成功表达。
19. 某小组为研究真菌基因m的功能,构建了融合表达蛋白M和tag标签的质粒,请结合实验流程回答下列问题:
(1)目的基因的扩增
①提取真菌细胞______,经逆转录获得cDNA,进一步获得基因m片段。
②为了获得融合tag标签的蛋白M,设计引物P2时,不能包含基因m终止密码子的编码序列,否则将导致______。
③热启动PCR可提高扩增效率,方法之一是:先将除TaqDNA聚合酶(Taq酶)以外的各成分混合后,加热到80℃以上再混入酶,然后直接从94℃开始PCR扩增,下列叙述正确的有______
A.Taq酶最适催化温度范围为50~60℃
B.与常规PCR相比,热启动PCR可减少反应起始时引物错配形成的产物
C.两条子链的合成一定都是从5′端向3′端延伸
D.PCR产物DNA碱基序列的特异性体现了Taq酶的特异性
(2)重组质粒的构建
①将Sma I切开的载体A与添加同源序列的m混合,用特定DNA酶处理形成黏性末端,然后降温以促进______,形成A-m结合体。将A-m结合体导入大肠杆菌,利用大肠杆菌中的DNA聚合酶及______酶等,完成质粒的环化。
②若正确构建的重组质粒A—m仍能被Sma I切开,则Sma I的酶切位点可能在______。
(3)融合蛋白的表达
①用含有尿嘧啶的培养基培养URA3基因缺失型酵母,将其作为受体菌,导入质粒A-m,然后涂布于无尿嘧啶的培养基上,筛选获得目的菌株,其机理是______。
②若通过抗原一抗体杂交实验检测到酵母蛋白中含tag标签,说明______,后续实验可借助tag标签进行蛋白M的分离纯化。
【答案】(1) ①. mRNA ②. 蛋白M上不含tag标签 ③. BC
(2) ①. 黏性末端碱基配对 ②. DNA连接 ③. 基因m的连接处或基因m的内部
(3) ①. 受体菌在无尿嘧啶的培养基上无法生长,导入重组质粒的受体菌含有URA3基因可以长成菌落 ②. 融合基因表达(或融合基因正确解码)
【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】
①以逆转录获得cDNA的方式,要先从真菌细胞中提取基因m转录出来的mRNA。
②从构建好的重组质粒上看,tag序列位于目的基因下游,若m基因的转录产物mRNA上有终止密码子,核糖体移动到终止密码子多肽链就断开,则不会对tag序列的转录产物继续进行翻译,蛋白M上就不含tag标签。
③A、从题干信息可知,“80℃以上再混入酶,然后直接从94℃开始PCR扩增”,故Taq酶最适催化温度范围为94℃左右,A错误;
B、PCR 反应的最初加热过程中,样品温度上升到70℃之前,在较低的温度下引物可能与部分单链模板形成非特异性结合,并在Taq DNA 聚合酶的作用下延伸,结果会导致引物错配形成的产物的扩增,影响反应的特异性;热启动可减少引物错配形成的产物的扩增,提高反应的特异性,B正确;
C、DNA分子复制具有方向性,都是从5′端向3′端延伸,C正确;
D、Taq酶没有特异性,与普通的DNA聚合酶相比,Taq酶更耐高温,D错误。
故选BC。
【小问2详解】
①从图上看,载体A只有一个Sma I的酶切位点,故被Sma I切开后,载体由环状变为链状DNA,将Sma I切开的载体A与添加同源序列的m混合,用特定DNA酶处理形成黏性末端,然后降温以促进载体A与添加同源序列的m的黏性末端碱基互补配对。将A-m结合体导入大肠杆菌,利用大肠杆菌中的DNA聚合酶及DNA连接酶等,完成质粒的环化。
②重组质粒中,载体A被Sma I切开的位置已经与基因m相连,原来的酶切位点已不存在,若正确构建的重组质粒A—m仍能被Sma I切开,则Sma I的酶切位点可能在基因m的连接处或基因m内部。
【小问3详解】
①筛选目的菌株的机理是:导入了质粒A-m的目的菌株由于含有URA3基因,能在无尿嘧啶的培养基上存活,而URA3基因缺失型酵母则不能存活。
②若通过抗原一抗体杂交实验检测到酵母蛋白中含lag标签,位于lag标签上游的基因m应该正常表达,说明融合基因表达(或融合基因正确解码)。
【点睛】本题考查基因工程的相关知识,要求考生识记原理及操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节,能将教材中的知识结合题中信息进行知识迁移,准确答题。
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25-26下期末考高二生物试卷
一、单选题50分
1. 发酵过程大多离不开微生物的细胞呼吸,下列有关传统发酵技术叙述错误的是( )
A. 丙酮酸转化为酒精的场所为细胞质基质,该过程无ATP的积累
B. 果醋发酵时需要氧气参与,其发生场所在线粒体内膜
C. 腐乳发酵时,需要以毛霉起主要作用的多种微生物参与
D. 乳酸菌发酵制作酸菜时,发酵坛装八成满
2. 某实验小组设计了快速检测餐饮食品中金黄色葡萄球菌的方法,主要包括无菌采样、培养基预增菌、煮沸法提取DNA 和实时荧光 PCR技术特异性检测四个步骤。下列叙述错误的是( )
A. 培养基预增菌可以通过保持营养的稳定供给使所提取的菌株均能正常生长
B. 提取 DNA 时需将金黄色葡萄球菌的培养液放入离心机中离心后采集上清液
C. 可根据金黄色葡萄球菌基因组的保守序列设计两种引物,两引物的序列不互补
D. 为满足PCR反应的需求,需控制退火温度及添加 Mg2+以保证DNA 的稳定增长
3. 某食品工厂遭遇专性噬菌体污染,技术人员采用双层平板法测定该噬菌体浓度:先在无菌培养皿中倒入含2%琼脂的培养基凝固成底层平板,再将含1%琼脂的培养基与敏感指示菌、待测噬菌体稀释悬液混匀后铺成上层平板(见下图)。恒温培养后,在双层培养基的上层会出现透亮无菌圆形空斑——噬菌斑,根据噬菌斑数目可计算原液中噬菌体数量。下列叙述不正确的是( )
A. 若利用双层平板法对T2噬菌体进行计数,可选用大肠杆菌为敏感指示菌
B. 上层平板中出现噬菌斑的原因是噬菌体侵染宿主细菌使其裂解死亡
C. 上下层培养基营养成分应不同
D. 利用双层平板法统计出的噬菌体数量往往比实际值偏小
4. 下列关于生物工程相关知识的叙述,正确的项数是( )
①植物组织培养过程中愈伤组织的代谢类型是自养需氧型
②B淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合,在聚乙二醇的诱导下,融合成的细胞只有杂交瘤细胞
③基因治疗是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中,达到治疗疾病的目的
④PCR技术需要利用限制性核酸内切酶打开DNA双链
⑤牛早期胚胎发育的历程是:受精卵→桑葚胚→囊胚→原肠胚
⑥利用植物茎尖培养脱毒苗时,全程都需要光照
A. 2项 B. 3项 C. 4项 D. 5项
5. 基因定点突变的目的是通过定向地改变基因内一个或少数几个碱基来改变多肽链上一个或几个氨基酸。该技术是蛋白质工程的重要技术。下图为利用PCR技术进行定点突变的流程,相关叙述错误的是( )
A. 由于基因决定蛋白质,因此要对蛋白质的结构进行设计改造,最终还必须通过改造或合成基因来完成
B. 酶① 应为耐高温DNA聚合酶,引物X和Y应该为引物2和4
C. 可以将引物1、引物2、引物3和引物4置于同一个反应系统中同时进行第一个阶段的反应,进而缩短实验时间
D. 利用图示流程技术可以将两个不同的基因拼接到一起
6. 孤雌激活是指在无精子受精的情况下,通过化学、物理或遗传手段诱导卵母细胞发育为胚胎的技术。科研人员为获得仔猪,构想出的两条途径如下图。下列叙述正确的是( )
A. ①处理可能为孤雌激活,⑥处理可能使用聚乙二醇(PEG)
B. ③过程需先对受体进行超数排卵和同期发情处理
C. ③过程需对受体使用免疫抑制剂以防止出现免疫排斥
D. 仔猪Ⅰ和仔猪Ⅱ的性别不同,但有一部分基因相同
7. 2017年,某国批准了首例使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的申请。其培育过程可选用如下技术路线。
据图分析下列叙述错误的是( )
A. 该技术避免了母亲的细胞质遗传病基因传递给后代
B. 该过程使用了核移植技术,生出的三亲婴儿属于克隆人
C. “三亲婴儿”和试管婴儿都是通过有性生殖得到的
D. “三亲婴儿”的体细胞中有1/2的核DNA来自母亲卵母细胞
8. 下列有关生物技术操作的叙述正确的是( )
A. 培养青霉菌时,用血细胞计数板实时监测培养液中的活菌数量
B. 进行植物体细胞杂交时,需在低渗缓冲液中诱导原生质体融合
C. 人工授精时,采集的精液需经获能处理后才能输入雌性生殖道
D. 电泳实验中,看到指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时,停止电泳
9. 科学家利用马铃薯和西红柿叶片分离原生质体并进行细胞杂交,最终获得了杂种植株,相关过程如图所示。下列有关分析正确的是( )
A. 对过程①获取的外植体需用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠的混合液消毒
B. 可根据是否发生质壁分离现象鉴别杂种细胞的细胞壁是否再生
C. 过程①应将叶片下表皮向下,置于含纤维素酶和果胶酶的低渗溶液中
D. ⑤进行脱分化和再分化过程,杂种植株一定具有马铃薯和西红柿的优良性状
10. 系统是指彼此间相互作用、相互依赖的组分有规律地结合而形成的整体。下列叙述正确的是( )
A. 蛋白质分子属于系统,但不属于生命系统
B. 人体内所有的膜结构共同构成生物膜系统
C. 生活在一定区域的所有生物构成生态系统
D. 结核分枝杆菌只属于生命系统的细胞层次
11. 如图是细胞内几种有机物及其功能的关系图,m1、m2、m3、m4分别是有机物M1、M2、M3、M4的组成成分。下列说法正确的是( )
A. 相同质量的M1和M2被彻底氧化分解,则M₁的耗氧量多
B. M3具有物质运输、催化、调节、免疫等多种功能
C. m3和m4之间的区别主要是五碳糖和碱基的种类不同
D. 在新冠病毒体内,将M4彻底水解,可以得到8种物质
12. 科学家将编码天然蜘蛛丝蛋白的基因导入家蚕,使家蚕产生出一种特殊的复合纤维蛋白,该复合纤维蛋白的韧性优于天然蚕丝蛋白。下列有关该复合纤维蛋白的叙述,不正确的是( )
A. 该蛋白的彻底水解产物可与双缩脲试剂产生颜色反应
B. 该蛋白的氨基酸连接方式与天然蜘蛛丝蛋白的相同
C. 该蛋白的氨基酸种类、数目、排列顺序可能与天然蜘蛛丝蛋白不同
D. 该蛋白的韧性较好,可能与其独特的空间结构有关
13. 细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的,人们对细胞膜化学成分和结构的认识经历了很长的过程。下列叙述正确的是( )
A. 磷脂与脂肪的区别在于磷脂中甘油的二个羟基与其他衍生物结合
B. 丹尼利和戴维森研究细胞膜张力,推测细胞膜可能还附有蛋白质
C. 构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动,膜中的蛋白质也能自由运动
D. 细胞膜外表面的糖蛋白和糖脂称为糖被,在细胞生命活动中具有重要功能
14. U型管中装有两种不同的溶液R及S,并为一半透膜(X)隔开(如下图所示)。 与S相比,R为低渗溶液(即浓度较低)。当图a中的U形管达到平衡时(参看图b),U形管两侧溶液的高度及浓度分别是怎样的(注:溶质不能透过半透性膜)
A. 右侧较高,两溶液等渗,即浓度相等
B. 右侧较高,且右侧为高渗,即浓度较高
C. 左侧较高,且右侧为低渗,即浓度较低
D. 两侧高度相等,且为等渗
15. 某野生型植株的液泡借助液泡膜上的转运蛋白甲积累,每吸收2个的同时向细胞质基质排出1个(如图1)。蛋白甲中的一个谷氨酸发生突变就会转化为通道蛋白乙(如图2)。下列叙述正确的是( )
A. 蛋白甲运输不需要与之结合,蛋白乙运输需要与之结合
B. 液泡中储存的有机酸含量增加,可能会导致核糖体上合成的氨基酸减少
C. 当外界不足时,与野生型植株相比,突变型植株合成氨基酸更具优势
D. 蛋白乙能增大原生质层的渗透压,更有利于成熟的植物细胞从土壤中吸收水分
二、解答题50分
16. 科研工作者以作物甲为材料,探索通过改善细胞代谢途径达到提高光合作用效率,从而实现提高作物产量的目的。
(1)图1是叶肉细胞中部分碳代谢过程的模式图。其中环形代谢途径表示的是光合作用中的______反应。
(2)图1中的R酶是一种双功能酶(羧化酶—加氧酶)CO2浓度高时,R酶催化CO₂的固定。在高光强、高O₂浓度时,R酶催化C₅和O₂发生反应,完成有机物的加氧氧化。后者在酶的催化作用下转换为______后通过膜上的载体(T)离开叶绿体。再经过代谢途径Ⅰ最终将2分子乙醇酸转换成1分子甘油酸并释放1分子CO₂,又称光呼吸。研究发现强光下ATP和NADPH 的积累会产生O₂-(超氧阴离子自由基),而O₂-会对叶绿体造成伤害。依据图示信息、解释植物在干旱天气和过强光照下,光呼吸的积极意义是_____________________。如果作物甲发生类导致加氧酶基因不能正常表达,在同样高光强、高O₂浓度栽培条件下,若叶绿体损伤不严重,将导致作物甲中有机物积累量__________。
(3)为了减少叶绿体内碳的丢失,研究人员利用转基因技术将编码某种藻类C酶(乙醇酸脱氢酶)的基因和某种植物的M酶(苹果酸合成酶)基因转入作物甲,与原有的代谢途径Ⅲ相连,人为地在叶绿体中建立一个新的乙醇酸代谢途径(图2中的途径Ⅱ)
①将C酶和M酶的编码基因转入作物甲,能够实现的目的是:利用途径Ⅱ,通过_______________,降低叶绿体基质中该物质的含量,减少其对叶绿体的毒害作用。
②转基因操作后,途径Ⅲ能够提高光合作用效率,从而提高作物产量的原因是________________。
(4)研究人员还尝试探索将玉米PEPC 基因导入作物甲并实现高效表达,获得光合速率显著增加的转基因种,现测得光照强度对转基因种和原种的气孔导度和光合速率的影响。据下图中信息分析PEPC酶所起的作用是________________。
17. 某品种鼠的毛色由2对等位基因共同控制,已知基因B决定黑色毛,基因b决定褐色毛,另有一对基因A、a决定毛色是否存在,(若毛色不存在,即为白色毛)。现有多只基因型相同的黑色雌鼠与多只基因型相同的黑色雄鼠杂交,F1的表现型及比例见下表:
黑色
褐色
白色
雌鼠
304
101
0
雄鼠
209
55
245
请回答:
(1)鼠毛色性状的遗传符合 _______定律,A、a基因中决定毛色不存在的基因是________。A、a基因的本质区别为________________________________
(2)亲代黑色雄鼠的基因型为 ______,F1雌鼠中杂合子所占的比例为_______。
(3)选择F1中褐色雌鼠与F1中黑色雄鼠随机交配,F2中有色鼠所占的比例为 ______。
(4)请用遗传图解表示F1中杂合褐色雌鼠与F1中褐色雄鼠杂交实验得到子代的过程。
_________(要求写配子)
18. 二倍体作物M有抗虫、高产等多种优良性状,但不甜。育种工作者通过基因工程将二倍体作物N的高品度基因A(表达产物是A蛋白)转入了M,获得了高甜度的M。
(1)用PCR技术可从N的细胞中获得A基因,在设计PCR引物时,必须依据____________的特异性核苷酸序列来进行,PCR过程每次循环分为3步,包括变性、复性和延伸,复性的结果是____________。
(2)将A基因插入农杆菌Ti质粒上的______中,得到重组质粒。进行该过程时,DNA连接酶催化生成的化学键是____________,A基因的上游还应该加上特定的____________,以便A基因在受体细胞能正常表达。
(3)转入了A基因的M细胞经过培养,得到了能稳定表达A基因的愈伤组织,则说明A基因已经整合到M细胞__________________。
(4)现已获得纯度高的A蛋白(可微抗原),可通过____________技术制备特异性探针,然后利用该探针,检测转基因植株的A基因是否成功表达。
19. 某小组为研究真菌基因m的功能,构建了融合表达蛋白M和tag标签的质粒,请结合实验流程回答下列问题:
(1)目的基因的扩增
①提取真菌细胞______,经逆转录获得cDNA,进一步获得基因m片段。
②为了获得融合tag标签的蛋白M,设计引物P2时,不能包含基因m终止密码子的编码序列,否则将导致______。
③热启动PCR可提高扩增效率,方法之一是:先将除TaqDNA聚合酶(Taq酶)以外的各成分混合后,加热到80℃以上再混入酶,然后直接从94℃开始PCR扩增,下列叙述正确的有______
A.Taq酶最适催化温度范围为50~60℃
B.与常规PCR相比,热启动PCR可减少反应起始时引物错配形成的产物
C.两条子链的合成一定都是从5′端向3′端延伸
D.PCR产物DNA碱基序列的特异性体现了Taq酶的特异性
(2)重组质粒的构建
①将Sma I切开的载体A与添加同源序列的m混合,用特定DNA酶处理形成黏性末端,然后降温以促进______,形成A-m结合体。将A-m结合体导入大肠杆菌,利用大肠杆菌中的DNA聚合酶及______酶等,完成质粒的环化。
②若正确构建的重组质粒A—m仍能被Sma I切开,则Sma I的酶切位点可能在______。
(3)融合蛋白的表达
①用含有尿嘧啶的培养基培养URA3基因缺失型酵母,将其作为受体菌,导入质粒A-m,然后涂布于无尿嘧啶的培养基上,筛选获得目的菌株,其机理是______。
②若通过抗原一抗体杂交实验检测到酵母蛋白中含tag标签,说明______,后续实验可借助tag标签进行蛋白M的分离纯化。
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