精品解析:河南新乡市永宏高级中学、新誉佳高级中学2026-2027学年高三上学期10月月考生物试卷
2026-10-19
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内容正文:
2026-2027学年上学期10月月考
高三生物试卷
一、单选题
1. 下列关于噬菌体、大肠杆菌和酵母菌共同特征的叙述,不正确的是( )
A. 都能发生基因突变 B. 都有核糖体
C. 遗传物质都是DNA D. 组成成分都含蛋白质
2. 水分子的结构特点决定了它具有多种多样的功能。下列相关叙述错误的是( )
A. 水是极性分子,带电分子(或离子)易与水结合,因此水是一种良好的溶剂
B. 由于氢键的存在,使水可以缓解温度的变化,有利于维持生命系统的稳定性
C. 结合水与细胞中的蛋白质、脂肪等相结合,失去流动性,无法参与生化反应
D. 自由水与结合水的比例处于动态变化中,有利于生物体适应环境的多种变化
3. 骆驼素有“沙漠之舟”的称呼。驼峰里储存的大多是脂肪,使骆驼长时间不吃不喝也能维持生命体征。下列有关脂肪的说法正确的是( )
A. 驼峰脂肪中的含氢量比糖类多,与同质量糖类相比,其氧化分解产生的水和释放的能量更多
B. 组成脂肪的化学元素主要是C、H、O,有的还含有N和P
C. 骆驼长时间不吃不喝而供能不足时,脂肪可以大量转化为糖类
D. 驼峰里储存的脂肪呈固态,是因为动物脂肪含有不饱和脂肪酸
4. 新型冠状病毒出现后,我国科学家在短时间内完成了其核酸碱基序列(基因组)的测序,并通过与其他病毒的基因组序列对比,发现了新型冠状病毒中的特异核酸序列。下列有关新型冠状病毒叙述错误的是( )
A. 其核酸的特异性体现在核糖核苷酸的数量和排列顺序不同
B. 与大肠杆菌细胞内含有的核酸相比,新冠病毒的核酸特有的含氮碱基为尿嘧啶
C. 其核酸彻底水解后可得到6种产物
D. 其核酸是以碳链为基本骨架的生物大分子
5. 下列能体现“结构与功能相适应”的是( )
A. 溶酶体合成的多种水解酶,能分解自身衰老、损伤的细胞器
B. 核仁主要由DNA和蛋白质组成,有利于控制细胞的代谢和遗传
C. 线粒体内膜凹陷形成嵴可扩大膜面积,有利于有氧呼吸有关酶的附着
D. 细胞内的纤维素交错连接构成细胞骨架,有利于维持细胞形态和进行物质运输
6. 蛋白质的磷酸化与去磷酸化被比喻为一种分子开关,分子开关的机理如下图所示。形成有活性的蛋白质是一个磷酸化的过程,即“开”的过程,形成无活性的蛋白质是一个去磷酸化的过程,即“关”的过程。下列有关分子开关的说法错误的是( )
A. 蛋白质磷酸化过程是一个吸能反应
B. 蛋白质的磷酸化和去磷酸化是可逆反应
C. 蛋白激酶和蛋白磷酸酶催化的底物不同
D. ATP脱去两个磷酸基团后的物质可作为奥密克戎毒株遗传物质的单体
7. 进行细胞呼吸时,在线粒体的内膜上NADH将有机物降解得到的高能电子传递给质子泵,后者利用这一能量将H+泵到线粒体基质外,使得线粒体内外膜间隙中H+浓度提高,大部分H+通过特殊的结构①回流至线粒体基质,同时驱动ATP合成,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 蓝藻可发生上述过程
B. H+从膜间隙进入到线粒体基质的跨膜运输方式为主动运输
C. 图示过程属于有氧呼吸第三阶段
D. 结构①是一种具有ATP水解酶活性的通道蛋白
8. 图甲表示某高等植物细胞处于有丝分裂不同时期的细胞图像,图乙表示不同分裂时期每条染色体上DNA含量的变化,下列说法错误的是( )
A. 图甲中的B,每条染色体含有两个相同的DNA分子
B. 图乙的bc段对应的是图甲中A、B、C
C. 图乙可表示完整的有丝分裂过程
D. 图乙中ab段表示核DNA含量加倍而染色体数量不变
9. 科学家对于衰老起因的研究仍在摸索前行。下列说法正确的是( )
A. 衰老细胞的细胞膜通透性降低,物质运输能力也减弱
B. 端粒酶是一种反转录酶,提升端粒酶活性可以延缓细胞衰老
C. 胚胎发育过程中,细胞会凋亡,但不会衰老
D. 细胞衰老后可通过细胞自噬将其清除,这与细胞内高尔基体有关
10. 如图为孟德尔两对相对性状杂交实验的遗传图解。下列叙述正确的是( )
A. 图中“甲”和“乙”的表型相同
B. 图中“丙”为“9∶3∶3∶1”
C. 图中F2黄色圆粒豌豆中纯合子占4/9
D. 图中“甲”与绿色皱粒豌豆杂交,子代出现2种基因型
11. 转录是基因表达过程的必需步骤,通过转录可以实现遗传信息的传递。下列关于细胞中基因转录过程的叙述,正确的是( )
A. 两条模板链在氢键断裂后同时转录出相应的RNA链
B. DNA复制和转录过程中碱基互补配对方式相同
C. DNA转录生成的RNA链与模板DNA链上的碱基互补
D. 通过转录将DNA上的遗传信息传递给RNA聚合酶
12. 表观遗传现象普遍存在于生物体生命活动过程中,下列有关叙述错误的是( )
A. DNA甲基化是引起表观遗传的常见方式
B. 同卵双胞胎之间的微小差异可能与表观遗传有关
C. 男性吸烟者的精子活力下降,精子中DNA的甲基化水平明显升高
D. 表观遗传生物体基因的碱基序列保持不变,所以引起的表型变化不可遗传
13. 下列关于单倍体、二倍体及染色体组的表述,正确的是( )
A. 单倍体生物的体细胞中可能有同源染色体
B. 用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的芽尖后,芽尖的细胞中都含有4个染色体组
C. 果蝇的初级精母细胞中的一个染色体组中不可能存在等位基因
D. 21三体综合征患者的体细胞中有三个染色体组
14. 如图为人体体液各成分之间的相互关系,下列叙述正确的是( )
A. a是细胞内液,约占人体体液的1/3
B. 细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和K+
C. 某人花粉过敏时会导致b增多而出现组织水肿
D. b是组织液,其渗入c的量远多于渗入d的量
15. 下列关于调查种群密度方法的叙述,错误的是( )
A. 用样方法调查时,调查地块呈长条形,应选择等距取样法
B. 调查蒲公英种群密度时应随机选取样方,样方的大小要合适
C. 标记重捕法常用来调查作物植株上蚜虫的种群密度
D. 若某陆生植物种群的个体数量较少,则调查种群密度时可适当扩大样方的面积
16. 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,有关叙述错误的是( )
A. 过程①细胞培养液中通常需要添加血清等物质
B. 过程②常使用显微操作去核法对受精卵进行处理
C. 过程③后,胚胎分割获得同卵双胎属于无性繁殖
D. 过程④胚胎移植前,需对代孕牛进行选择和处理
二、解答题
17. 有些同学有不吃早餐的不良习惯,早餐是一日三餐中很重要的一餐。健康合理的早餐搭配有助于保持身体的健康,让人精力充沛,提高课堂效率。一种常见的早餐配餐如下:猪肉包子、杂粮粥、多种蔬菜、豆浆、全麦面包、牛奶、鸡蛋。
(1)食物中含有钙、铁等元素,其中碳酸钙是人体骨骼和牙齿的重要组成成分,铁是血红蛋白的组成成分,这说明无机盐的生理作用是_____。医生建议缺钙的儿童在服用钙片的同时,还要服用少量的鱼肝油(含有维生素D),请解释其中的科学道理:_____。
(2)该早餐中包括有糖类、脂肪等物质。等质量的糖类和脂肪完全氧化分解,其中分解_____的耗氧量更多,从化学元素组成的含量上看,原因是_____。
(3)煮熟的鸡蛋,其蛋白质一定发生了变性,变性了的蛋白质_____(填“能”或“不能”)使双缩脲试剂变成紫色,你的判断依据是_____。在食物加工过程中,蛋白质变性_____(填“影响”或“不影响”)蛋白质的营养价值,因为蛋白质的营养价值取决于氨基酸的种类和含量。人每天都要补充一定量的蛋白质,如果蛋白质摄入不足会导致免疫力下降,原因是可能会影响_____的合成。
18. 如图甲是有氧呼吸部分过程的示意图。图乙是家庭酿酒过程中,密闭容器内酵母菌呼吸速率变化情况示意图。请回答下列问题:
(1)甲图表示的生物膜可能是_________,图示过程发生于有氧呼吸第________阶段,图中的H+来自于葡萄糖和_________的分解。
(2)2,4-二硝基苯酚(DNP)对有氧呼吸产生的[H]与氧结合形成水过程没有影响,但会使该过程所释放的能量都以热的形式耗散,则DNP会使甲图中ATP的生成_________(增加、减少、不变)
(3)乙图中a曲线表示的呼吸方式的反应式为_________。
(4)密闭容器内开始产生酒精的时间是_________(填“6h前”“6h时”或“6h后”),检测酒精所用的试剂是_________。
(5)8h时细胞内ATP的合成场所是_________,此时合成ATP所需能量_________(填“能”或“不能”)来自丙酮酸的分解。
(6)在a、b两曲线相交时,b曲线表示的呼吸方式消耗的葡萄糖量比a曲线的_________(填“多”或“少”或“相等”)。
19. 洋葱根尖分生区细胞的遗传信息的传递和表达过程如图所示,图中字母a~g表示物质,序号①~③表示过程。回答下列问题:
(1)过程①表示DNA复制,发生的主要场所是_______________,该过程以a链和d链为模板,分别按照碱基互补配对合成子链b链和c链,体现了DNA复制的______________特点。复制过程中a链中的A(腺嘌呤)与b链中的______________互补配对。
(2)过程②表示___________,需要__________酶参与催化反应过程。已知模板链e链的部分碱基序列为3’-CAATTG-5’,则f链中相对应区域的碱基序列为_______________________。过程②完成后,形成的f链长度___________(填“长于”、“短于”或“等于”)模板链e链的总长度。
(3)过程③中核糖体结合g链开始翻译的位置靠近__________(填“A端”或“B端”),一条g链结合多个核糖体的意义是___________________________________。
20. 支原体肺炎是由支原体引发的下呼吸道感染,主要表现为发热、咳嗽,严重时可造成多个脏器损害。阿奇霉素是治疗支原体肺炎的首选药物,头孢菌素类抗生素对支原体肺炎无效。回答下列问题:
(1)大部分支原体会被鼻黏膜阻挡在体外,这属于人体的第_______道防线;
(2)发热是一种非特异性防御机制,下图是体温上升期机体体温调节过程示意图。
图中激素甲的名称是__________,激素甲、激素乙和甲状腺激素中,作用范围最广的是_________。高温持续期患者由于水分大量散失可能会出现脱水的现象(细胞外液大量减少),此时抗利尿激素释放量会________(填“减少”或“增加”),对水分的重吸收增强,尿量减少。高温持续期(体温不变),机体的产热量_______散热量(“大于”“小于”“等于”)。
(3)咳嗽是清除异物和保护下呼吸道的防御性反射。支原体感染产生的有害物质刺激患者呼吸道,使咳嗽感受器膜外电位变为_______(填“正”或“负”)电位,产生的神经冲动传入咳嗽中枢,后经传出神经到达声门和呼吸肌处引起咳嗽,在该反射过程中神经纤维上电信号是________(填“双向”或“单向”)传导的。
(4)头孢菌素类抗生素主要通过抑制细菌细胞壁的合成而达到抑菌效果,请尝试从细胞结构角度解释此类抗生素对支原体肺炎无效的原因可能是____________________;阿奇霉素是一种亲脂性小分子,其作用机理是与细菌核糖体结合阻断细菌蛋白质合成,推测阿奇霉素会以____________方式进入人体正常细胞,________(填“会”或“不会”)阻断人体正常细胞蛋白质的合成
21. 胃幽门螺杆菌(Hp)与胃炎、消化性溃疡和胃癌等多种疾病有关。Hp的Ipp20基因能指导合成其特有的Ipp20蛋白,科研人员培育出转Ipp20基因山羊(将Ipp20基因导入山羊受精卵)利用乳腺生物反应器制备Hp疫苗。所用质粒和Ipp20基因两端序列以及相关限制酶识别序列如下图所示,已知Ipp20基因内部不含MfeⅠ酶切序列而外部两端含有,回答下列问题:
限制酶
EcoRⅠ
BamHⅠ
HindⅢ
MfeⅠ
识别序列和切割位点(5′—3′)
G↓AATTC
G↓GATCC
A↓AGCTT
C↓AATTG
(1)利用PCR技术扩增目的基因片段,PCR的每次循环包括______和延伸3个阶段,引物与模板DNA链碱基之间的化学键是______,能够破坏该化学键的酶是______(写出1种即可)。
(2)构建基因表达载体时,一般不选用MfeⅠ对质粒和目的基因进行切割,原因是________________________,如果选择EcoRⅠ和HindⅢ两种酶对目的基因和质粒进行切割,需要在两种引物上分别添加两种限制酶的识别序列,从而扩增出两端带有两种限制酶识别序列的Ipp20基因。依据图中已知碱基序列,在PCR扩增仪中加入的引物的碱基序列为5′—____________—3′(写出其中1种即可)。
(3)将构建好的基因表达载体通过__________________技术注入到受精卵中,再将受精卵培养成早期胚胎移入受体获得转基因羊,进而培育成转基因羊,转基因羊成功的标志为__________________。
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2026-2027学年上学期10月月考
高三生物试卷
一、单选题
1. 下列关于噬菌体、大肠杆菌和酵母菌共同特征的叙述,不正确的是( )
A. 都能发生基因突变 B. 都有核糖体
C. 遗传物质都是DNA D. 组成成分都含蛋白质
【答案】B
【解析】
【分析】细胞生物(包括原核生物和真核生物)的细胞中含有DNA和RNA两种核酸、其中DNA是遗传物质,非细胞生物(病毒)中含有DNA或RNA一种核酸、其遗传物质是DNA或RNA。
【详解】A、噬菌体是DNA病毒、大肠杆菌是原核生物、酵母菌是真核生物,均含有基因,均能发生基因突变,A正确;
B、噬菌体是DNA病毒,无细胞结构,不含核糖体,B错误;
C、噬菌体是DNA病毒、大肠杆菌和酵母菌是有细胞结构的生物,其遗传物质均是DNA,C正确;
D、病毒是由蛋白质外壳和遗传物质构成,而大肠杆菌和酵母菌中存在膜成分等,故组成有蛋白质,D正确。
故选B。
2. 水分子的结构特点决定了它具有多种多样的功能。下列相关叙述错误的是( )
A. 水是极性分子,带电分子(或离子)易与水结合,因此水是一种良好的溶剂
B. 由于氢键的存在,使水可以缓解温度的变化,有利于维持生命系统的稳定性
C. 结合水与细胞中的蛋白质、脂肪等相结合,失去流动性,无法参与生化反应
D. 自由水与结合水的比例处于动态变化中,有利于生物体适应环境的多种变化
【答案】C
【解析】
【分析】生物体的一切生命活动离不开水,水是活细胞中含量最多的化合物;细胞内水的存在形式是自由水和结合水,结合水是细胞结构的主要组成成分,自由水是良好的溶剂、是许多化学反应的介质、自由水还参与许多化学反应,自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用;自由水与结合水的比值越大,细胞代谢越旺盛,反之亦然。
【详解】A、水分子的空间结构及电子的不对称分布,使得水分子成为一个极性分子。带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合,因此,水是良好的溶剂,A正确;
B、由于水分子的极性,一个水分子的氧端靠近另一水分子的氢端时,它们之间的静电吸引作用就形成一种弱的引力,这种弱的引力称为氢键。氢键的存在使水有较高的比热容,使水的温度不易发生改变,有利于维持生命系统的稳定,B正确;
C、脂肪是疏水性物质,细胞内结合水与蛋白质、多糖等结合,失去流动性和溶解性,成为细胞结构的重要组成成分,无法参与生物化学反应,C错误;
D、自由水与结合水的比值不同,细胞的代谢强度不同,细胞内自由水和结合水比例时刻处于动态变化中,这与细胞的代谢强度和所处环境有关,有利于生物体适应不同的环境,D正确。
故选C。
3. 骆驼素有“沙漠之舟”的称呼。驼峰里储存的大多是脂肪,使骆驼长时间不吃不喝也能维持生命体征。下列有关脂肪的说法正确的是( )
A. 驼峰脂肪中的含氢量比糖类多,与同质量糖类相比,其氧化分解产生的水和释放的能量更多
B. 组成脂肪的化学元素主要是C、H、O,有的还含有N和P
C. 骆驼长时间不吃不喝而供能不足时,脂肪可以大量转化为糖类
D. 驼峰里储存的脂肪呈固态,是因为动物脂肪含有不饱和脂肪酸
【答案】A
【解析】
【分析】脂肪中H原子比例较高,氧化分解时消耗较多氧气,产生较多能量,是良好的储能物质。
【详解】A、相同质量的脂肪与糖类相比,脂肪C、H元素含量多,O元素含量少,氧化分解时,脂肪耗氧多,产生的水和释放的能量更多,A正确;
B、组成脂肪的化学元素只有C、H、O三种元素,B错误;
C、糖类可以大量转化为脂肪,但脂肪不可以大量转化为糖类,C错误;
D、驼峰里储存的脂肪呈固态,是因为动物脂肪含有饱和脂肪酸,D错误。
故选A。
4. 新型冠状病毒出现后,我国科学家在短时间内完成了其核酸碱基序列(基因组)的测序,并通过与其他病毒的基因组序列对比,发现了新型冠状病毒中的特异核酸序列。下列有关新型冠状病毒叙述错误的是( )
A. 其核酸的特异性体现在核糖核苷酸的数量和排列顺序不同
B. 与大肠杆菌细胞内含有的核酸相比,新冠病毒的核酸特有的含氮碱基为尿嘧啶
C. 其核酸彻底水解后可得到6种产物
D. 其核酸是以碳链为基本骨架的生物大分子
【答案】B
【解析】
【分析】1、核酸分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA),它们的组成单位依次是四种脱氧核苷酸(脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成)和四种核糖核苷酸(核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基组成)。
2、细胞类生物(原核生物和真核生物)的细胞都同时含有DNA和RNA两种核酸,而病毒只含有一种核酸,即DNA或RNA。
【详解】A、新型冠状病毒只含RNA一种核酸,其核酸的特异性体现在核糖核苷酸的数量和排列顺序不同,A正确;
B、新型冠状病毒所含的核酸是RNA,其中含有的碱基是A、U、G、C,而大肠杆菌细胞内含有两种核酸,组成其核酸的含氮碱基为A、U、G、C、T,所以新冠病毒的核酸中含有的含氮碱基在大肠杆菌中都有,B错误;
C、新型冠状病毒的核酸是RNA,其彻底水解后可得到6种产物,分别是核糖、磷酸和四种碱基A、U、G、C,C正确;
D、组成细胞的生物大分子都是以碳链为基本骨架,新冠病毒的核酸也不例外,也是以碳链为基本骨架的生物大分子,D正确。
故选B。
5. 下列能体现“结构与功能相适应”的是( )
A. 溶酶体合成的多种水解酶,能分解自身衰老、损伤的细胞器
B. 核仁主要由DNA和蛋白质组成,有利于控制细胞的代谢和遗传
C. 线粒体内膜凹陷形成嵴可扩大膜面积,有利于有氧呼吸有关酶的附着
D. 细胞内的纤维素交错连接构成细胞骨架,有利于维持细胞形态和进行物质运输
【答案】C
【解析】
【详解】A、溶酶体内有很多水解酶,能分解外界吞入的颗粒和自身衰老、损伤的细胞器,但是溶酶体不能合成水解酶,水解酶是蛋白质,在核糖体合成,A错误;
B、细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,B错误;
C、线粒体内膜凹陷形成嵴,扩大膜面积,有利于酶的附着从而有利于生化反应进行,C正确;
D、真核细胞的细胞骨架是蛋白质纤维组成的网架结构,可以维持细胞形态,与细胞运动、分裂、物质运输等有关,则能保持细胞内部结构的有序性,D错误。
6. 蛋白质的磷酸化与去磷酸化被比喻为一种分子开关,分子开关的机理如下图所示。形成有活性的蛋白质是一个磷酸化的过程,即“开”的过程,形成无活性的蛋白质是一个去磷酸化的过程,即“关”的过程。下列有关分子开关的说法错误的是( )
A. 蛋白质磷酸化过程是一个吸能反应
B. 蛋白质的磷酸化和去磷酸化是可逆反应
C. 蛋白激酶和蛋白磷酸酶催化的底物不同
D. ATP脱去两个磷酸基团后的物质可作为奥密克戎毒株遗传物质的单体
【答案】B
【解析】
【分析】许多吸能反应与ATP水解的反应相联系,由ATP水解提供能量;许多放能反应与ATP的合成相联系,释放的能量储存在ATP中,用来为吸能反应直接供能。
【详解】A、由题意可知,蛋白质磷酸化需要消耗能量ATP,所以蛋白质磷酸化过程是一个吸能反应,A正确;
B、蛋白质的磷酸化和去磷酸化不是可逆反应,如两过程需要的酶不同,B错误;
C、分析图可知,蛋白激酶催化的底物是无活性蛋白质,蛋白磷酸酶催化的底物是有活性蛋白质,即蛋白激酶和蛋白磷酸酶催化的底物不同,C正确;
D、ATP脱去两个磷酸基团后的物质是腺嘌呤核糖核苷酸,是组成RNA的单体之一,奥密克戎毒株遗传物质是RNA,D正确。
故选B。
7. 进行细胞呼吸时,在线粒体的内膜上NADH将有机物降解得到的高能电子传递给质子泵,后者利用这一能量将H+泵到线粒体基质外,使得线粒体内外膜间隙中H+浓度提高,大部分H+通过特殊的结构①回流至线粒体基质,同时驱动ATP合成,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 蓝藻可发生上述过程
B. H+从膜间隙进入到线粒体基质的跨膜运输方式为主动运输
C. 图示过程属于有氧呼吸第三阶段
D. 结构①是一种具有ATP水解酶活性的通道蛋白
【答案】C
【解析】
【分析】分析题意和题图:根据“有机物降解”、“高能电子”、“驱动ATP合成”,可以确定能量转化的过程;
图中结构①能够驱动ATP的合成,说明H+通过特殊的结构①不需要消耗能量,并且可以作为ATP合成酶。
【详解】A、蓝藻是原核生物无线粒体,不可发生图示过程,A错误;
B、H+从膜间隙进入到线粒体基质的跨膜运输方式为协助扩散,B错误;
C、图示过程发生在线粒体内膜上,属于有氧呼吸第三阶段的反应,C正确;
D、结构①是一种具有ATP合成酶活性的通道(载体)蛋白,D错误。
故选C。
8. 图甲表示某高等植物细胞处于有丝分裂不同时期的细胞图像,图乙表示不同分裂时期每条染色体上DNA含量的变化,下列说法错误的是( )
A. 图甲中的B,每条染色体含有两个相同的DNA分子
B. 图乙的bc段对应的是图甲中A、B、C
C. 图乙可表示完整的有丝分裂过程
D. 图乙中ab段表示核DNA含量加倍而染色体数量不变
【答案】B
【解析】
【分析】分析甲图:A细胞着丝粒分裂,染色体移向两极,处于有丝分裂的后期;B细胞中染色体散乱排列,处于有丝分裂的前期;C细胞中每条染色体的着丝粒都处于细胞中央赤道板上,处于有丝分裂的中期;D细胞重新出现核膜、核仁,处于有丝分裂的未期。分析乙图:ab表示细胞分裂的间期,bc表示有丝分裂的前、中期,cd表示着丝粒分裂,de表示有丝分裂的后、末期。
【详解】A、图甲中的B,每条染色体含有两个相同的DNA分子,这两个DNA分子是通过复制得到的,A正确;
B、bc段每条染色体上含有2个DNA分子,而图甲中的A每条染色体只含有一个DNA分子,B错误;
C、图乙中ab表示细胞分裂的间期,bc表示有丝分裂的前、中期,cd表示着丝粒分裂,de表示有丝分裂的后、末期,因此图乙可表示完整的有丝分裂过程,C正确;
D、图乙中ab段表示DNA的复制,每条染色体上含有两条姐妹染色单体,染色体数量不变,D正确。
故选B。
9. 科学家对于衰老起因的研究仍在摸索前行。下列说法正确的是( )
A. 衰老细胞的细胞膜通透性降低,物质运输能力也减弱
B. 端粒酶是一种反转录酶,提升端粒酶活性可以延缓细胞衰老
C. 胚胎发育过程中,细胞会凋亡,但不会衰老
D. 细胞衰老后可通过细胞自噬将其清除,这与细胞内高尔基体有关
【答案】B
【解析】
【分析】细胞衰老的特征:(1)细胞内水分减少,结果使细胞萎缩,体积变小,细胞新陈代谢速率减慢;(2)细胞内多种酶的活性降低;(3)细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐累积,它们会妨碍细胞内物质的交流和传递,影响细胞正常的生理功能;(4)细胞内呼吸速度减慢,细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深;(5)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低。
【详解】A、衰老细胞的细胞膜通透性改变(不一定是降低),物质运输能力也减弱,A错误;
B、端粒酶是一种含有RNA序列的核糖核蛋白,可利用自身RNA中的一段重复序列作为模板合成端粒DNA的重复序列,是一种反转录酶,提升端粒酶活性可以延缓细胞衰老,B正确;
C、细胞衰老和调往都是贯穿整个生命历程,胚胎发育过程中,细胞有凋亡和死亡现象,C错误;
D、细胞衰老时,可通过细胞自噬将其清除,这与细胞内溶酶体的水解酶有关,D错误。
故选B。
10. 如图为孟德尔两对相对性状杂交实验的遗传图解。下列叙述正确的是( )
A. 图中“甲”和“乙”的表型相同
B. 图中“丙”为“9∶3∶3∶1”
C. 图中F2黄色圆粒豌豆中纯合子占4/9
D. 图中“甲”与绿色皱粒豌豆杂交,子代出现2种基因型
【答案】B
【解析】
【分析】孟德尔用纯种黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆作亲本进行杂交,无论是正交,还是反交,F1总得表现黄色圆粒,F2中都出现了接近于9∶3∶3∶1的数量比,F2中除了亲本类型外,还出现新的性状组合,新性状的出现显示出不同性状之间的自由组合现象。在此基础上,孟德尔提出了“假说”并进行了“演绎推理”和“测交实验”,从中发现了自由组合定律。
【详解】AB、亲本纯种的黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆的基因型分别是YYRR和yyrr,二者杂交产生的F1即甲的基因型是YyRr,表型为黄色圆粒。F1(YyRr)自交所得F2的表型及性状分离比为黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=9∶3∶3∶1。可见,乙是的表型为黄色皱粒,图中“丙”为“9∶3∶3∶1”,A错误,B正确;
C、图中F2黄色圆粒豌豆的基因型及比例为YYRR∶YyRR∶YYRr∶YyRr=1∶2∶2∶4,其中纯合子占1/9,C错误;
D、图中甲的基因型是YyRr,绿色皱粒豌豆的基因型是yyrr,甲与绿色皱粒豌豆杂交,子代出现4种基因型,它们分别是YyRr、Yyrr、yyRr和yyrr,D错误。
故选B。
11. 转录是基因表达过程的必需步骤,通过转录可以实现遗传信息的传递。下列关于细胞中基因转录过程的叙述,正确的是( )
A. 两条模板链在氢键断裂后同时转录出相应的RNA链
B. DNA复制和转录过程中碱基互补配对方式相同
C. DNA转录生成的RNA链与模板DNA链上的碱基互补
D. 通过转录将DNA上的遗传信息传递给RNA聚合酶
【答案】C
【解析】
【分析】转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。
【详解】A、DNA转录时只有一条链是模板链,通过模板链转录出一条RNA链,A错误;
B、DNA转录时没有A-T配对,碱基配对方式和DNA复制时不完全一样,B错误;
C、由于DNA转录过程遵循碱基互补配对原则,因此转录生成的RNA链上的碱基与模板DNA链上的碱基互补,C正确;
D、通过转录将DNA上的遗传信息传递给RNA,而RNA聚合酶负责催化转录过程,D错误。
故选C。
12. 表观遗传现象普遍存在于生物体生命活动过程中,下列有关叙述错误的是( )
A. DNA甲基化是引起表观遗传的常见方式
B. 同卵双胞胎之间的微小差异可能与表观遗传有关
C. 男性吸烟者的精子活力下降,精子中DNA的甲基化水平明显升高
D. 表观遗传生物体基因的碱基序列保持不变,所以引起的表型变化不可遗传
【答案】D
【解析】
【分析】生物表观遗传是指基因的碱基序列没有变化,但部分碱基发生了甲基化修饰,基因的表达和表型发生可遗传的变化现象。
【详解】A、DNA甲基化是引起表观遗传的常见方式,还有组蛋白的乙酰化和组蛋白的甲基化,A正确;
B、基因组成相同的同卵双胞胎中基因序列的甲基化程度可能不同,表现出微小差异可能与表观遗传有关,B正确;
C、吸烟会使人体细胞内DNA的甲基化水平升高,基因甲基化可以导致DNA不能完成转录,影响基因的表达,C正确;
D、表观遗传是指基因的碱基序列没有变化,但部分碱基发生了甲基化修饰,基因的表达和表型发生可遗传的变化现象,D错误。
故选D。
13. 下列关于单倍体、二倍体及染色体组的表述,正确的是( )
A. 单倍体生物的体细胞中可能有同源染色体
B. 用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的芽尖后,芽尖的细胞中都含有4个染色体组
C. 果蝇的初级精母细胞中的一个染色体组中不可能存在等位基因
D. 21三体综合征患者的体细胞中有三个染色体组
【答案】A
【解析】
【分析】由受精卵发育而来的生物,体细胞中有两个染色体组叫二倍体,有三个染色体组叫三倍体。由配子发育而来的生物,叫单倍体。秋水仙素能抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞两极,引起染色体数目加倍。染色体异常遗传病:由于染色体异常所引起。包括常染色体异常遗传病,如猫叫综合征、21三体综合征。
【详解】A、单倍体是体细胞中含本物种配子染色体数的个体,二倍体生物的单倍体只含一个染色体组,而多倍体生物的单倍体则可以含多个染色体组,存在同源染色体,A正确;
B、多倍体通常是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,使其染色体加倍,但不一定均加倍,B错误;
C、果蝇的初级精母细胞可能发生交叉互换,使同源染色体的姐妹染色单体的相同位置上可能存在等位基因,则其中的一个染色体组中可能存在等位基因,C错误;
D、21三体综合征患者的体细胞比正常人多出一条21号染色体,其中21号染色体有三条,C只有两个染色体组,D错误。
故选A。
14. 如图为人体体液各成分之间的相互关系,下列叙述正确的是( )
A. a是细胞内液,约占人体体液的1/3
B. 细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和K+
C. 某人花粉过敏时会导致b增多而出现组织水肿
D. b是组织液,其渗入c的量远多于渗入d的量
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析,a表示细胞内液,b表示组织液,c表示淋巴,d表示血浆。
【详解】A、分析题图可知,a是细胞内液,b、d之间可以相互交换物质,而c与b、d之间是单向物质交换,由此推断b是组织液,c是淋巴,d是血浆。a是细胞内液,约占人体体液的2/3,A错误;
B、b组织液、c淋巴和d血浆属于细胞外液,细胞外液渗透压的90%以上来自Na+和Cl﹣,B错误;
C、花粉等引起的过敏反应会导致组织细胞释放组织胺等物质,组织胺等物质使毛细血管壁的通透性增加,部分血浆蛋白进入b组织液使其浓度升高,组织液渗透压升高,进而造成组织水肿,C正确;
D、组织液渗入血浆的量很大,而渗入淋巴的量较少,D错误。
故选C。
15. 下列关于调查种群密度方法的叙述,错误的是( )
A. 用样方法调查时,调查地块呈长条形,应选择等距取样法
B. 调查蒲公英种群密度时应随机选取样方,样方的大小要合适
C. 标记重捕法常用来调查作物植株上蚜虫的种群密度
D. 若某陆生植物种群的个体数量较少,则调查种群密度时可适当扩大样方的面积
【答案】C
【解析】
【分析】对于活动能力强、活动范围大的个体调查种群密度时适宜用标记重捕法,而一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵等种群密度的调查方式常用的是样方法。
【详解】A、用样方法调查时,调查地块呈长条形,应选择等距取样法,调查地块呈正方形,应选择五点取样法,A正确;
B、调查蒲公英种群密度时应随机选取样方,样方的大小要合适,通常草本植物可选择1m2左右,B正确;
C、植株上蚜虫活动能力弱,活动范围小,可用样方法调查其种群密度,C错误;
D、样方的大小应根据调查对象调整,若某陆生植物种群的个体数量较少,则调查种群密度时可适当扩大样方的面积,D正确。
故选C。
16. 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,有关叙述错误的是( )
A. 过程①细胞培养液中通常需要添加血清等物质
B. 过程②常使用显微操作去核法对受精卵进行处理
C. 过程③后,胚胎分割获得同卵双胎属于无性繁殖
D. 过程④胚胎移植前,需对代孕牛进行选择和处理
【答案】B
【解析】
【分析】分析图解:图示过程为体细胞克隆过程,取甲牛体细胞,对处于减数第二次分裂中期的乙牛的卵母细胞去核,然后进行细胞核移植;融合后的细胞激活后培养到早期胚胎,再进行胚胎移植,最终得到克隆牛。
【详解】A、过程①通常使用合成培养基加入血清等天然成分培养动物细胞,为细胞培养提供未知的营养成分,A正确;
B、过程②常使用显微操作去核法对卵母细胞进行处理,B错误;
C、胚胎分割是将早期胚胎任意分割成多份,以获得同卵双胎或多胎,属于无性繁殖,因此属于克隆 ,C正确;
D、胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程,因此胚胎移植前,需对代孕牛进行选择和处理,D正确。
故选B。
二、解答题
17. 有些同学有不吃早餐的不良习惯,早餐是一日三餐中很重要的一餐。健康合理的早餐搭配有助于保持身体的健康,让人精力充沛,提高课堂效率。一种常见的早餐配餐如下:猪肉包子、杂粮粥、多种蔬菜、豆浆、全麦面包、牛奶、鸡蛋。
(1)食物中含有钙、铁等元素,其中碳酸钙是人体骨骼和牙齿的重要组成成分,铁是血红蛋白的组成成分,这说明无机盐的生理作用是_____。医生建议缺钙的儿童在服用钙片的同时,还要服用少量的鱼肝油(含有维生素D),请解释其中的科学道理:_____。
(2)该早餐中包括有糖类、脂肪等物质。等质量的糖类和脂肪完全氧化分解,其中分解_____的耗氧量更多,从化学元素组成的含量上看,原因是_____。
(3)煮熟的鸡蛋,其蛋白质一定发生了变性,变性了的蛋白质_____(填“能”或“不能”)使双缩脲试剂变成紫色,你的判断依据是_____。在食物加工过程中,蛋白质变性_____(填“影响”或“不影响”)蛋白质的营养价值,因为蛋白质的营养价值取决于氨基酸的种类和含量。人每天都要补充一定量的蛋白质,如果蛋白质摄入不足会导致免疫力下降,原因是可能会影响_____的合成。
【答案】(1) ①. 构成细胞内某些复杂化合物 ②. 维生素D能有效促进人和动物肠道对钙磷的吸收
(2) ①. 脂肪 ②. 脂肪含(C和)H量更多
(3) ①. 能 ②. 变性后的蛋白质仍含有肽键 ③. 不影响 ④. 抗体
【解析】
【分析】生物组织中有机物的检测方法:蛋白质与双缩脲试剂产生紫色反应;淀粉遇碘液变蓝;还原糖与斐林试剂在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀;脂肪需要使用苏丹Ⅲ(苏丹Ⅳ)染色,使用酒精洗去浮色以后在显微镜下观察,可以看到橘黄色(红色)的脂肪颗粒。
【小问1详解】
牛奶、婴幼儿奶粉中都添加钙、铁等元素,其中碳酸钙是人体骨骼和牙齿的重要组成成分,铁是血红蛋白的组成成分,这说明无机盐是构成细胞内某些复杂化合物的重要成分;维生素D能有效促进人和动物肠道对钙磷的吸收,故服用补钙产品同时补充维生D效果更好。
【小问2详解】
由于脂肪含有的C和H更多,含有的O更少,故等质量的糖类和脂肪完全氧化分解,其中分解脂肪的耗氧量更多,释放的能量也更多。
【小问3详解】
变性后的蛋白质仍含有肽键,故变性了的蛋白质能使双缩脲试剂变成紫色;煮熟的鸡蛋,其蛋白质一定发生了变性,食物加工过程中蛋白质变性不影响蛋白质的营养价值,因为蛋白质会被分解成氨基酸被吸收,而蛋白质的营养价值取决于氨基酸的种类和含量;抗体的本质是蛋白质,具有免疫功能,人每天都要补充一定量的蛋白质,如果蛋白质摄入不足会导致抵抗力下降,原因是蛋白质摄入量的不足会影响抗体的合成。
18. 如图甲是有氧呼吸部分过程的示意图。图乙是家庭酿酒过程中,密闭容器内酵母菌呼吸速率变化情况示意图。请回答下列问题:
(1)甲图表示的生物膜可能是_________,图示过程发生于有氧呼吸第________阶段,图中的H+来自于葡萄糖和_________的分解。
(2)2,4-二硝基苯酚(DNP)对有氧呼吸产生的[H]与氧结合形成水过程没有影响,但会使该过程所释放的能量都以热的形式耗散,则DNP会使甲图中ATP的生成_________(增加、减少、不变)
(3)乙图中a曲线表示的呼吸方式的反应式为_________。
(4)密闭容器内开始产生酒精的时间是_________(填“6h前”“6h时”或“6h后”),检测酒精所用的试剂是_________。
(5)8h时细胞内ATP的合成场所是_________,此时合成ATP所需能量_________(填“能”或“不能”)来自丙酮酸的分解。
(6)在a、b两曲线相交时,b曲线表示的呼吸方式消耗的葡萄糖量比a曲线的_________(填“多”或“少”或“相等”)。
【答案】(1) ①. 线粒体内膜 ②. 三 ③. 丙酮酸
(2)减少 (3)C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量
(4) ①. 6h时 ②. 酸性的重铬酸钾
(5) ①. 细胞质基质 ②. 不能
(6)多
【解析】
【分析】分析图甲:氧气和还原氢结合生成水的过程,是有氧呼吸的第三阶段。分析图乙:0~6h过程中,酵母菌进行有氧呼吸,因此a曲线为有氧呼吸释放二氧化碳的曲线;6~8h,酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸;8h之后,酵母菌只进行无氧呼吸,因此b曲线为无氧呼吸释放二氧化碳的曲线。
【小问1详解】
分析图甲可知,甲图表示有氧呼吸的第三阶段,该生物膜可能是线粒体内膜,图中的H+来自于有氧呼吸第一阶段葡萄糖的分解和第二阶段丙酮酸的分解。
【小问2详解】
由题可知,2,4-二硝基苯酚(DNP)能够抑制ATP的形成,则DNP会使甲图中ATP的生成减少。
【小问3详解】
分析图乙可知,0~6h过程中,酵母菌进行有氧呼吸,因此a曲线为有氧呼吸释放二氧化碳的曲线,故图中a曲线表示的呼吸方式为有氧呼吸,其反应式为C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量。
【小问4详解】
分析图乙可知,6~8h,酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,故密闭容器内开始产生酒精的时间是6h时,检测酒精所用的试剂是酸性重铬酸钾溶液。
【小问5详解】
分析图乙可知,8h有氧呼吸停止,此时细胞进行无氧呼吸,其内ATP的合成场所是细胞质基质,此时合成ATP所需能量来自于无氧呼吸的第一阶段,不能来自丙酮酸的分解。
【小问6详解】
在a、b两曲线相交时,表示有氧呼吸和无氧呼吸释放二氧化碳的速率相同,由于有氧呼吸消耗1mol葡萄糖释放6mol的二氧化碳,无氧呼吸1mol葡萄糖产生2mol二氧化碳,因此b曲线表示的呼吸方式消耗的葡萄糖量比a曲线的多。
19. 洋葱根尖分生区细胞的遗传信息的传递和表达过程如图所示,图中字母a~g表示物质,序号①~③表示过程。回答下列问题:
(1)过程①表示DNA复制,发生的主要场所是_______________,该过程以a链和d链为模板,分别按照碱基互补配对合成子链b链和c链,体现了DNA复制的______________特点。复制过程中a链中的A(腺嘌呤)与b链中的______________互补配对。
(2)过程②表示___________,需要__________酶参与催化反应过程。已知模板链e链的部分碱基序列为3’-CAATTG-5’,则f链中相对应区域的碱基序列为_______________________。过程②完成后,形成的f链长度___________(填“长于”、“短于”或“等于”)模板链e链的总长度。
(3)过程③中核糖体结合g链开始翻译的位置靠近__________(填“A端”或“B端”),一条g链结合多个核糖体的意义是___________________________________。
【答案】(1) ①. 细胞核 ②. 半保留复制 ③. T(胸腺嘧啶)
(2) ①. 转录 ②. RNA聚合 ③. 5'-GUUAAC-3' ④. 短于
(3) ①. A端 ②. 少量mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质,提高翻译的效率
【解析】
【小问1详解】
真核细胞的DNA主要分布在细胞核中,因此DNA复制的主要场所是细胞核;DNA复制时以亲代DNA的两条链分别为模板合成子代DNA,每个子代DNA都包含一条亲代母链和一条新合成的子链,体现了半保留复制的特点;DNA复制遵循碱基互补配对原则,腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)配对。
【小问2详解】
过程②以DNA的一条链为模板合成RNA,属于转录过程;转录需要RNA聚合酶催化;转录时RNA与模板DNA链碱基互补配对(A-U、T-A、C-G、G-C),且RNA合成方向为5'→3',因此模板链3'-CAATTG-5'对应的RNA序列为5'-GUUAAC-3';转录是以DNA上有遗传效应的片段(基因)为单位进行的,因此合成的RNA链长度短于模板DNA链的总长度。
【小问3详解】
过程③表示翻译过程,图中g为mRNA,核糖体与mRNA结合的越早,合成的多肽链越长,所以核糖体在mRNA上的移动方向是从肽链短的一端到肽链长的,即核糖体结合g链开始翻译的位置靠近A端,从A端向B端移动。一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,因此,少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质,提高翻译的效率。
20. 支原体肺炎是由支原体引发的下呼吸道感染,主要表现为发热、咳嗽,严重时可造成多个脏器损害。阿奇霉素是治疗支原体肺炎的首选药物,头孢菌素类抗生素对支原体肺炎无效。回答下列问题:
(1)大部分支原体会被鼻黏膜阻挡在体外,这属于人体的第_______道防线;
(2)发热是一种非特异性防御机制,下图是体温上升期机体体温调节过程示意图。
图中激素甲的名称是__________,激素甲、激素乙和甲状腺激素中,作用范围最广的是_________。高温持续期患者由于水分大量散失可能会出现脱水的现象(细胞外液大量减少),此时抗利尿激素释放量会________(填“减少”或“增加”),对水分的重吸收增强,尿量减少。高温持续期(体温不变),机体的产热量_______散热量(“大于”“小于”“等于”)。
(3)咳嗽是清除异物和保护下呼吸道的防御性反射。支原体感染产生的有害物质刺激患者呼吸道,使咳嗽感受器膜外电位变为_______(填“正”或“负”)电位,产生的神经冲动传入咳嗽中枢,后经传出神经到达声门和呼吸肌处引起咳嗽,在该反射过程中神经纤维上电信号是________(填“双向”或“单向”)传导的。
(4)头孢菌素类抗生素主要通过抑制细菌细胞壁的合成而达到抑菌效果,请尝试从细胞结构角度解释此类抗生素对支原体肺炎无效的原因可能是____________________;阿奇霉素是一种亲脂性小分子,其作用机理是与细菌核糖体结合阻断细菌蛋白质合成,推测阿奇霉素会以____________方式进入人体正常细胞,________(填“会”或“不会”)阻断人体正常细胞蛋白质的合成
【答案】(1)一 (2) ①. 促甲状腺激素释放激素(TRH) ②. 甲状腺激素 ③. 增加 ④. 等于
(3) ①. 负 ②. 单向
(4) ①. 支原体没有细胞壁 ②. 自由扩散 ③. 不会
【解析】
【小问1详解】
皮肤和黏膜构成人体第一道防线,即大部分支原体会被鼻黏膜阻挡在体外,这属于人体的第一道防线起作用的过程,属于非特异性免疫。
【小问2详解】
在体温上升期机体体温调节过程中存在下丘脑的分级调节,即下丘脑可以通过分泌促甲状腺激素释放激素调节垂体分泌促甲状腺素的量,实现对甲状腺分泌甲状腺激素的调节,因此图中激素甲的名称是促甲状腺激素释放激素。激素只能作用于特定的靶细胞或靶器官,激素甲是促甲状腺激素释放激素,作用于垂体;激素乙是促甲状腺激素,作用于甲状腺,甲状腺激素作用于全身各处的细胞,因此三种激素中作用范围最广的是甲状腺激素。高温持续期患者由于水分大量散失可能会出现脱水的现象(细胞外液大量减少),导致细胞外液渗透压升高,此时抗利尿激素的释放量会增加,促进肾小管、集合管重吸收水,减少尿量。只要机体的产热量等于散热量,体温就在一段时间内保持稳定,因此在高温持续期(体温不变),此时机体的产热量等于散热量。
【小问3详解】
静息状态下,细胞膜主要对K+有通透性,即K+通道开放,K+外流,膜电位表现为外正内负;受到刺激时,细胞膜对Na+的通透性增加,Na+内流,膜电位表现为外负内正。因此支原体感染产生的有害物质刺激患者呼吸道,使咳嗽感受器膜外电位变为负电位,产生的神经冲动传入咳嗽中枢,后经传出神经到达声门和呼吸肌处引起咳嗽,咳嗽反射要通过反射弧完成,只能是感受器感受刺激,兴奋沿着反射弧传导到效应器,所以兴奋在反射弧中神经纤维上的传导是单向的。
【小问4详解】
由题意可知,头孢菌素类抗生素主要通过抑制细菌细胞壁的合成而达到抑菌效果,但支原体是没有细胞壁的微生物,因此头孢菌素类抗生素对支原体肺炎没有效果。阿奇霉素是一种亲脂性小分子,根据相似相溶的原理,推测阿奇霉素会以自由扩散的方式进入人体正常细胞。人体正常细胞的核糖体与细菌核糖体结构存在差异,且阿奇霉素作用靶点为细菌核糖体,因此不会阻断人体正常细胞蛋白质的合成。
21. 胃幽门螺杆菌(Hp)与胃炎、消化性溃疡和胃癌等多种疾病有关。Hp的Ipp20基因能指导合成其特有的Ipp20蛋白,科研人员培育出转Ipp20基因山羊(将Ipp20基因导入山羊受精卵)利用乳腺生物反应器制备Hp疫苗。所用质粒和Ipp20基因两端序列以及相关限制酶识别序列如下图所示,已知Ipp20基因内部不含MfeⅠ酶切序列而外部两端含有,回答下列问题:
限制酶
EcoRⅠ
BamHⅠ
HindⅢ
MfeⅠ
识别序列和切割位点(5′—3′)
G↓AATTC
G↓GATCC
A↓AGCTT
C↓AATTG
(1)利用PCR技术扩增目的基因片段,PCR的每次循环包括______和延伸3个阶段,引物与模板DNA链碱基之间的化学键是______,能够破坏该化学键的酶是______(写出1种即可)。
(2)构建基因表达载体时,一般不选用MfeⅠ对质粒和目的基因进行切割,原因是________________________,如果选择EcoRⅠ和HindⅢ两种酶对目的基因和质粒进行切割,需要在两种引物上分别添加两种限制酶的识别序列,从而扩增出两端带有两种限制酶识别序列的Ipp20基因。依据图中已知碱基序列,在PCR扩增仪中加入的引物的碱基序列为5′—____________—3′(写出其中1种即可)。
(3)将构建好的基因表达载体通过__________________技术注入到受精卵中,再将受精卵培养成早期胚胎移入受体获得转基因羊,进而培育成转基因羊,转基因羊成功的标志为__________________。
【答案】(1) ①. 变性、复性 ②. 氢键 ③. 解旋酶(或RNA聚合酶)
(2) ①. 目的基因和载体可能自身环化以及反向连接 ②. AAGCTTATGGGC(或GAATTCCTAGTG)
(3) ①. 显微注射 ②. 转基因山羊乳汁中含有Ipp20蛋白
【解析】
【分析】1.PCR扩增的过程
(1)变性(90℃ 以上):DNA受热后解聚为单链。
(2)复性(50℃ 左右):两条引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。
(3)延伸(72℃ 左右):溶液中的4种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶的作用下,依据碱基互补配对原则合成新的DNA链。
2.目的基因导入不同受体细胞的方法
(1)导入植物细胞:农杆菌转化法(主要)、花粉管通道法。
(2)导入动物细胞:显微注射技术。
(3)导入微生物细胞:感受态细胞法。
【小问1详解】
利用PCR技术扩增目的基因片段,PCR的每次循环包括变性、复性和延伸3个阶段。引物通过碱基互补配对与模板链DNA结合,因此引物与模板DNA链碱基之间的化学键是氢键。解旋酶能破坏碱基对之间的氢键(在基因转录时,RNA聚合酶与一段DNA结合,使DNA双链解开,因此,RNA聚合酶也能破坏碱基对之间的氢键)。
【小问2详解】
同种限制酶切割目的基因和质粒,会使目的基因两端的黏性末端和切割后质粒两端的黏性末端都相同,而发生目的基因和质粒的自身环化以及目的基因和质粒的反向连接。根据Ipp20基因两端序列可知,Ipp20基因两端没有EcoRⅠ和Hind Ⅲ的识别序列,设计引物时需要在引物的5,端加上限制酶的识别序列,以便PCR扩增目的基因后能够被切割质粒的同种限制酶切割形成相同的黏性末端,结合图中目的基因转录的方向和限制酶识别序列的方向,图中目的基因左侧5,的单链做模板时,引物结合在模板链的3,端,与模板链碱基配对的引物序列为5,—CTAGTG—3,,5,端加上限制酶EcoRⅠ的识别序列5,—GAATTC—3,,最终为5,—GAATTC CTAGTG—3,,同理,目的基因右侧5,的单链做模板时,引物结合在模板链的3,,与模板链碱基配对的引物序列为5,—ATGGGC—3,,5,端加上限制酶Hind Ⅲ的识别序列5,—AAGCTT—3,,最终为5,—AAGCTT ATGGGC—3,。
【小问3详解】
将重组质粒导入受精卵中,即受体细胞为动物细胞,应使用显微注射技术。转基因成功的标志是目的基因在受体细胞中成功表达,即通过转录、翻译合成蛋白质,因此转基因羊成功的标志为转基因山羊乳汁中含有Ipp20蛋白。
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