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文档简介

鄂西南三校合作体2023年生物高三上期末联考试题注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。2.答题时请按要求用笔。3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题:(共6小题,每小题6分,共36分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.某生物兴趣小组观察了几种生物不同分裂时期的细胞,并根据观察结果绘制出如下图形。下列与图形有关的说法正确的是()①甲图所示细胞处于有丝分裂后期,在此时期之前细胞中央出现了赤道板②甲图所示细胞中,着丝点分裂后正常形成的2个子染色体携带遗传信息相同③乙图所示细胞可能处于减数第一次分裂后期,此阶段发生同源染色体的分离④乙图所示细胞中某一极的染色体数目可能为2N⑤丙图结果可能来自于植物的雄蕊和雌蕊以及动物精巢等部位细胞⑥如果丙图表示精巢内的几种细胞,则C组细胞可发生联会并产生四分体A.②③⑤ B.①④⑥ C.②③⑤⑥ D.②③④⑤⑥2.分解代谢是异化作用的别称,是生物体将体内的大分子转化为小分子并释放能量的过程,呼吸作用是异化作用的重要方式。下列叙述错误的是()A.呼吸作用可以完成稳定化学能向活跃化学能的转换B.运动员比赛过程中,CO2的产生量一定多于O2的消耗量C.富含脂肪的种子萌发时,CO2的产生量可能少于O2的消耗量D.不同有机物经过一系列的氧化分解可能生成相同物质3.某研究小组对长白山区的东北兔进行了详细的调查研究,结果见下表。下列有关叙述错误的是()组成幼年组亚成年组成年组Ⅰ成年组Ⅱ小计雄性/只102710553雌性/只82010744合计/只1847201297组成百分比%18.5648.4520.6312.23100性别比(♀:♂)1:1.251:1.351:11:0.711:1.20A.在调查时的环境条件下,东北兔的种群数量将趋于减少B.完成本调查的关键在于年龄及性别的准确判定C.东北兔幼年组、亚成年组的雄性比例较高,成年后则相反D.东北兔的种群密度可通过标志重捕法来进行估算4.萝卜(2n=18)和甘蓝(2n=18)杂交后代F1(萝卜甘蓝)不可育,相关叙述正确的是()A.萝卜和甘蓝能杂交产生后代,它们之间不存在生殖隔离B.F1有丝分裂后期的细胞中含有36条染色体、2个染色体组C.F1细胞在增殖过程可能发生基因突变和染色体变异D.秋水仙素处理F1萌发的种子可获得可育植株5.遗传信息传递方向可用中心法则表示。下列叙述正确的是()A.在RNA病毒中发现了有逆转录酶能以蛋白质为模板合成RNAB.烟草花叶病毒的RNA复制酶可通过复制将遗传信息传递给子代C.果蝇体细胞中核DNA分子通过转录将遗传信息传递给子代D.洋葱根尖细胞中DNA聚合酶主要在分裂期通过转录和翻译合成6.下列有关动物细胞生命历程的叙述,错误的是()A.细胞衰老的过程中,细胞核体积不断增大B.被病原体感染的细胞的清除是由基因调控的C.癌变的细胞不保留原来细胞的特点,具有无限增殖能力D.高度分化的体细胞受到细胞内物质的限制而不表现全能性二、综合题:本大题共4小题7.(9分)纳豆和腐乳都是豆类发酵品,用纳豆杆菌发酵大豆制作纳豆的流程原理与腐乳的制作相似。纳豆杆菌能分泌纳豆激酶等。回答下列问题(1)纳豆制作的原理是___________________________。(2)纳豆激酶能够水解血栓中水不溶性的纤维蛋白,所以具有溶解血栓的作用。纳豆杆菌的筛选和分离常用到由磷酸盐缓冲液、纤维蛋白和琼脂配制而成的乳白色的纤维蛋白培养基。从培养基营养组成的角度来看,其中的纤维蛋白的作用是__________________________。若培养基上出现_________________________,说明含有纳豆杆菌。(3)提纯纳豆激酶可用于制备药物。为提取纯化纳豆激酶,可进行下列实验:①接种具有高纤溶活性的菌落到液体发酵培养基。37℃,摇床振荡,发酵3天。②收集发酵液,离心,分层,取_____________作为提取纳豆激酶的材料。③透析法分离:将上述离心所得样品装人透析袋,置于25mmo/L磷酸盐缓冲液中透析,以便达到__________________________的目的。④凝胶色谱纯化:将透析液进行柱层析,用____________进行洗脱,试管连续收集。⑤为了确认试管收集液中是否含有纳豆激酶,还要__________________________。8.(10分)萝卜的蛋白A具有广泛的抗植物病菌作用,而且对人体没有影响。我国科学家欲获得高效表达蛋白A的转基因大肠杆菌作为微生物农药,做了相关研究。(1)研究者用相同的_________酶处理蛋白A基因和pET质粒,得到重组质粒,再将重组质粒置于经_________处理的大肠杆菌细胞悬液中,获得转基因大肠杆菌。(2)检测发现,转入的蛋白A基因在大肠杆菌细胞中表达效率很低,研究者推测不同生物对密码子具有不同的偏好,因而设计了与蛋白A基因结合的两对引物(引物B和C中都替换了一个碱基),并按图2方式依次进行4次PCR扩增,以得到新的蛋白A基因。①这是一种定点的_________技术。②图2所示的4次PCR应该分别如何选择图1中所示的引物?请填写以下表格(若选用该引物划“√”,若不选用该引物则划“×”)。_____引物A引物B引物C引物DPCR1PCR2PCR3PCR4(3)研究者进一步将含有新蛋白A基因的重组质粒和_________分别导入大肠杆菌,提取培养液中的蛋白质,用_________方法检测并比较三组受体菌蛋白A的表达产物,判断新蛋白A基因表达效率是否提高。为检测表达产物的生物活性,研究者将上述各组表达产物加入到长满了植物病菌的培养基上,培养一段时间后,比较_________的大小,以确定表达产物的生物活性大小。(4)作为微生物农药,使用时常喷洒蛋白A基因的发酵产物而不是转蛋白A基因的大肠杆菌,其优点是_________。9.(10分)下图是某基因工程中构建重组质粒的过程示意图,载体质粒P0具有四环素抗性基因(tetr)和氨苄青霉素抗性基因(ampr)。请回答下列问题:(1)EcoRⅤ酶切位点为,EcoRⅤ酶切出来的线性载体P1为_______末端。(2)用TaqDNA聚合酶进行PCR扩增获得目的基因片段,其两端各自带有一个腺嘌呤脱氧核苷酸,载体P1用酶处理,在两端各添加了一个碱基为_______的脱氧核苷酸,形成P2,P2和目的基因片段在_______酶作用下,形成重组质粒P3。PCR技术中,使用的DNA聚合酶不同于一般生物体内的DNA聚合酶,其最主要的特点是_____________________________________。

(3)PCR技术可以临床用于诊断感染性疾病、肿瘤及遗传病等,它是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术,其标准步骤为_______、退火、__________。(4)重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了___________________。若该目的基因是从cDNA文库中分离获取的蔗糖转运蛋白基因,将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体中,然后在_______为唯一含碳营养物质的培养基中培养,以完成目的基因表达的初步检测。10.(10分)如图所示为某植物的叶肉细胞内发生的部分生理过程。回答下列问题。(1)叶绿体的类囊体薄膜上主要吸收红光的色素是______________,光合色素吸收的光能转移至蔗糖的路径是__________________(用图中字母和文字以及箭头作答)。(2)若在某条件下,图中“C→B”过程消耗的CO2均来自叶肉细胞的呼吸作用,则此条件下该植物的光合速率_____(填“大于”“等于”或“小于”)呼吸速率。(3)磷酸转运器(膜蛋白)能在将磷酸丙糖运出叶绿体的同时将等量无机磷酸运入叶绿体,由此推测磷酸转运器位于_____。若图中②过程催化蔗糖合成的酶活性减弱(其他条件不变),则叶绿体内淀粉的合成速率会_________,(填“减慢”或“加快”)。(4)若给该植物浇灌H218O,则该植物将吸收的H218O用于光合作用的光反应时,水中的18O_____(填“能”或“不能”)进入淀粉,理由是_______________________。11.(15分)建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计,要像对待生命一样对待生态环境,统筹山水林田湖草系统治理,实行最严格的生态环境保护制度。“宁要绿水青山,不要金山银山”。回答下列问题:(1)绿水青山指明了保护生物多样性的举措,保护生物多样性最有效的措施是________。请从生物多样性价值的角度分析为什么宁要绿水青山,不要金山银山?________________。(2)现在有些地区发展稻田养鱼,建设“稻——萍——鱼”立体农业。从生态系统结构的角度分析,稻田养鱼增加了稻田生态系统中________的复杂性。与传统的稻田养萍和稻田养鱼相比,该立体农业具有较高的经济效益,其原因是因为它实现了________。(3)太阳能的不断输入是推动鱼塘生态系统能量流动、________、________等功能实现的基础。鱼塘生态系统在受到轻度污染后能够维持稳态,说明鱼塘生态系统具有一定的________能力。

参考答案一、选择题:(共6小题,每小题6分,共36分。每小题只有一个选项符合题目要求)1、A【解析】

根据题意和图示分析可知:图甲细胞中含有同源染色体,着丝点分裂,染色体移向细胞两极,处于有丝分裂后期;图乙中染色体、染色单体、DNA之间的比例为1:2:2,并且染色体数为2N,因此可能处于有丝分裂的前期或中期、减数第一次分裂的前期、中期后期。

图丙中,A组细胞中染色体数为N,即染色体数目减半,可以表示减二的前期、中期、末期;B组细胞中染色体数目为2N,可以表示有丝分裂的间期、前、中、末期,减Ⅰ时期和减Ⅱ后期;C组细胞中染色体数目为4N,为体细胞的两倍,只可能表示有丝分裂的后期。【详解】①甲图所示细胞处于有丝分裂后期,在此时期之前,染色体排列在细胞中央的赤道板上,但赤道板并不是真实存在的结构,①错误;②由于DNA的复制是半保留复制,所以正常情况下姐妹染色单体上的遗传信息是相同的,故甲图所示细胞中,着丝点分裂后正常形成的2个子染色体携带遗传信息相同,②正确;③乙图所示细胞中DNA含量为4N,染色体数与体细胞中相同,为2N,可能处于减数第一次分裂后期,此阶段发生同源染色体的分离,③正确;④乙图细胞含有染色单体,可表示减数第一次分裂后期,移向一极的染色体应为体细胞的一半。若细胞中某一极的染色体数目为2N,则只能表示有丝分裂后期,而有丝分裂后期不含姐妹染色单体,④错误;⑤丙图细胞中染色体数最多为4N,可表示有丝分裂后期,染色体数最少为N,说明还可以发生减数分裂,故丙图结果可能来自于植物的雄蕊和雌蕊以及动物精巢等部位细胞,⑤正确;⑥C组细胞染色体数为4N,只能表示有丝分裂后期,不会发生联会并产生四分体,⑥错误。综上分析,A正确,BCD错误。故选A。【点睛】本题考查了有丝分裂和减数分裂的相关知识,要求考生能够识记有丝分裂和减数分裂过程中的DNA、染色体、染色单体等数量变化,能够根据数量确定分裂时期,并能够识记相关时期的细胞特点,进而对选项逐项分析。2、B【解析】

有氧呼吸和无氧呼吸的比较:类型有氧呼吸无氧呼吸必需条件氧气和酶不需要氧气,但必有酶的催化场所细胞质基质(第一阶段)

线粒体(第二和第三阶段)细胞质基质物质变化①1分子C6H12O6和6分子O2和6分子H2O在酶的作用下生成6分子CO2和12分子H2O

②ADP和Pi在酶的作用下生成ATP①1分子C6H12O6(葡萄糖)在酶的作用下生成2分子C3H6O3(乳酸)和少量能量

1分子C6H12O6(葡萄糖)在酶的作用下生成2分子C2H5OH(酒精)和2分子CO2和少量能量。

②ADP和Pi在酶的作用下生成ATP能量释放产生大量能量产生少量能量特点有机物彻底分解,能量完全释放有机物氧化没有彻底分解,能量没有完全释放联系①第一阶段完全相同

②实质相同:分解有机物,释放能量

③无氧呼吸进化成有氧呼吸。【详解】A、通过呼吸作用将有机物中稳定化学能转换成热能和ATP中活跃的化学能,A正确;B、运动员比赛过程中,主要进行以消耗糖类的有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸,有氧呼吸CO2产生量等于有氧呼吸O2的消耗量,B错误;C、富含脂肪的种子萌发时,以脂肪作为呼吸底物,由于脂肪中含氢的比例较高,可能O2的消耗量多于CO2的产生量,C正确;D、不同有机物经过一系列的氧化分解最终可能都生成二氧化碳,并且释放出能量产生ATP,D正确。故选B。3、A【解析】

分析表格数据可知,幼年组和亚成年组雄性比例偏高,而成年组Ⅰ雌雄比例为1∶1,成年组Ⅱ雌性比例偏高,这有利于种群的繁殖。【详解】A、根据表格中不同龄组所占的比例可知,老龄组所占比例为1-18.56%-48.45%-20.63%-12.23%=0.13%,即种群的幼年个体数量多,老年个体数量少,年龄组成为增长型,故在调查时的环境条件下,东北兔的种群数量将增加,A错误;B、表格中统计了性别比例和年龄组成,故完成本调查的关键在于年龄及性别的准确判定,B正确;C、由表格数据可知,东北兔幼年组、亚成年组的雄性比例较高,成年后则相反,C正确;D、调查活动能力强的动物的种群密度常用标志重捕法,所以调查东北兔的种群密度可用标志重捕法来进行估算,D正确。故选A。【点睛】本题考查种群数量和种群特征的相关知识,分析图表中相关数据,获取相关信息是解决问题的关键。4、C【解析】

阅读题干可知本题涉及的知识点是杂交育种,明确知识点,梳理相关知识,根据选项描述结合基础知识做出判断。【详解】萝卜和甘蓝能杂交产生后代,但是后代不可育,说明它们之间存在生殖隔离,A错误;F1有丝分裂后期的细胞中含有(9+9)×2=36条染色体、4个染色体组,B错误;F1细胞含有18条染色体,其在有丝分裂过程中可能会发生基因突变和染色体变异,C正确;F1不可育,不能产生种子,D错误。5、B【解析】

中心法则的内容包括DNA分子的复制、转录、翻译、RNA分子的复制和逆转录过程。【详解】A、逆转录酶催化的是RNA逆转录形成DNA的过程,A错误;B、烟草花叶病毒为RNA复制病毒,其RNA可通过复制将遗传信息传递给子代,B正确;C、果蝇体细胞中核DNA分子通过DNA复制将遗传信息传递给子代,C错误;D、洋葱根尖细胞中DNA聚合酶主要在G1期通过转录和翻译合成,以便催化S期DNA的复制,D错误。故选B。6、C【解析】

1.细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,都是通过细胞凋亡完成的。2.衰老细胞的特征:①细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,细胞新陈代谢速率减慢;②细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;③细胞色素随着细胞衰老逐渐沉积;④细胞内多种酶的活性降低;⑤细胞内呼吸速率减慢,细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深。3.细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变,其中原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。【详解】A、细胞衰老的过程中,细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深,A正确;B、被病原体感染的细胞的清除是由基因调控的细胞凋亡,B正确;C、癌变的细胞仍保留原来细胞的某些特点,C错误;D、高度分化的植物细胞要表现出全能性必需要离体,如果不离体,细胞全能性会受到抑制,不能表现出来,D正确。故选C。【点睛】本题考查细胞分化、衰老、凋亡和癌变的相关知识,意在考查理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系能力,是基础知识考试的理想题目。二、综合题:本大题共4小题7、纳豆杆菌等微生物分泌的蛋白酶能将豆类中的蛋白质分解成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充当碳源和氮源,提供能源物质(较大)溶解圈上清液去除/置换样品中分子量较小的杂质(25mmol/L)磷酸(盐)缓冲液添加适量收集液到纤维蛋白培养基上(或添加适量收集液到含有血栓的溶液里)【解析】

1、腐乳的制作原理:以豆腐为原料利用毛霉等微生物分泌出各种酶,促使豆腐坯中的蛋白质分解成营养价值高的氨基酸和一些风味物质。有些氨基酸本身就有一定的鲜味,腐乳在发酵过程中也促使豆腐坯中的淀粉转化成酒精和有机酸,同时还有辅料中的酒及香料也参与作用,共同生成了带有香味的酯类及其他一些风味成分,从而构成了腐乳所特有的风味。腐乳在制作过程中发酵,蛋白酶和附着在菌皮上的细菌慢慢地渗入到豆腐坯的内部,逐渐将蛋白质分解,大约经过三个月至半年的时间,松酥细腻的腐乳就做好了,滋味也变得质地细腻、鲜美适口。2、培养基的成分包括:碳源、氮源、无机盐和水,有的需要生长因子等。碳源分为无机碳源和有机碳源,无机碳源如二氧化碳,有机碳源如葡萄糖,碳源是构成生物体细胞的物质和一些代谢产物,有些是异养生物的能源物质;氮源分为无机氮源(铵盐、硝酸盐等)和有机氮源(尿素、牛肉膏等),合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物。3、血红蛋白的提取和分离:(1)样品处理:洗涤,用生理盐水洗涤,低速离心,直至上清液中没有黄色;(2)血红蛋白释放:加入蒸馏水和甲苯,细胞破碎释放血红蛋白;(3)分离:低速离心,分成4层,第三层红色透明液体为血红蛋白水溶液层,分出该层;(4)透析:放入透析袋,出去分子量较小的杂质;(5)过凝胶色谱柱收集纯蛋白。【详解】(1)根据题意可知,用纳豆杆菌发酵大豆制作纳豆的流程原理与腐乳的制作相似,因此纳豆制作的原理是:利用纳豆杆菌等微生物分泌的蛋白酶能将豆类中的蛋白质分解成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。(2)根据培养基的成分可知,纤维蛋白既含有碳元素也含有氮元素,因此可以作为碳源和氮源使用,提供能源物质,由于纳豆杆菌能分泌纳豆激酶,纳豆激酶能够水解水不溶性的纤维蛋白,在乳白色的固体培养基上如果存在纳豆杆菌,则可以在培养基上形成较大的溶解圈。(3)纳豆激酶的化学本质属于蛋白质,因此提纯纳豆激酶的方法即提纯蛋白质的方法。实验步骤:①接种具有高纤溶活性的菌落到液体发酵培养基。37℃,摇床振荡,发酵3天。②收集发酵液,离心,分层,取上清液作为提取纳豆激酶的材料。③透析法分离:将上述离心所得样品装人透析袋,置于25mmo/L磷酸盐缓冲液中透析,透析的目的是去除/置换样品中分子量较小的杂质。④凝胶色谱纯化:将透析液进行柱层析,用25mmo/L磷酸盐缓冲液进行洗脱,试管连续收集。⑤为了确认试管收集液中是否含有纳豆激酶,还要添加适量收集液到纤维蛋白培养基上,观察是否出现溶解圈。【点睛】本题考查微生物的培养和发酵以及蛋白质的提纯的知识点,要求学生掌握培养基的成分及功能,理解分离微生物的原则和方法,把握腐乳的制作原理,利用该原理解释纳豆的制作依据的原理,掌握蛋白质的提取和分离的操作方法和过程,这是突破第(3)问的关键。8、限制酶和DNA连接CaCl2基因突变引物A引物B引物C引物DPCR1√√××PCR2××√√PCR3××××PCR4√××√含有蛋白A基因的重组质粒、空质粒(pET质粒)抗原-抗体杂交抑菌圈对人、畜、农作物和自然环境安全;不会造成基因污染;有效成分纯度较高【解析】

(一)基因工程的基本工具1、“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)(1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。(2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。(3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。2、“分子缝合针”——DNA连接酶(1)两种DNA连接酶(E•coliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较:①相同点:都缝合磷酸二酯键。②区别:E•coliDNA连接酶来源于大肠杆菌,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶来源于T4噬菌体,可用于连接粘性末端和平末端,但连接效率较低。(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键.DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。3、“分子运输车”——载体(1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。(2)最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核DNA之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。(3)其它载体:噬菌体的衍生物、动植物病毒。(二)基因工程的基本操作程序第一步:目的基因的获取1、目的基因是指:编码蛋白质的结构基因。2、原核基因采取直接分离获得,真核基因是人工合成.人工合成目的基因的常用方法有反转录法和化学合成法。3、PCR技术扩增目的基因(1)原理:DNA双链复制(2)过程:第一步:加热至90~95℃DNA解链;第二步:冷却到55~60℃,引物结合到互补DNA链;第三步:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。第二步:基因表达载体的构建1、目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。2、组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因(1)启动子:是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需的蛋白质。(2)终止子:也是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的尾端。(3)标记基因的作用:是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来.常用的标记基因是抗生素抗性基因。第三步:将目的基因导入受体细胞1、转化的概念:是目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。2、常用的转化方法:将目的基因导入植物细胞:采用最多的方法是农杆菌转化法,其次还有基因枪法和花粉管通道法等。将目的基因导入动物细胞:最常用的方法是显微注射技术.此方法的受体细胞多是受精卵。将目的基因导入微生物细胞:原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少,最常用的原核细胞是大肠杆菌,其转化方法是:先用Ca2+处理细胞,使其成为感受态细胞,再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合,在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子,完成转化过程。3、重组细胞导入受体细胞后,筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。第四步:目的基因的检测和表达1、首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因,方法是采用DNA分子杂交技术。2、其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA,方法是采用用标记的目的基因作探针与mRNA杂交。3、最后检测目的基因是否翻译成蛋白质,方法是从转基因生物中提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原——抗体杂交。4、有时还需进行个体生物学水平的鉴定,如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。【详解】(1)在基因工程中,利用相同的限制酶和DNA连接酶处理蛋白A基因和pET质粒,得到重组质粒;大肠杆菌作为受体细胞,需要用氯化钙处理,以便重组质粒的导入。(2)①根据题意和图示分析,经过4次PCR技术后获得了新的基因,这是一种定点的基因突变技术。②与研究者推测不同生物对密码子具有不同的偏好,因而设计了与蛋白A基因结合的两对引物(引物B和C中都替换了一个碱基),因此4次PCR应该分别选择如图所示的引物如下表所示:引物A引物B引物C引物DPCR1√√××PCR2××√√PCR3××××PCR4√××√(3)根据实验中的对照原则,若要比较新蛋白A的表达效率是否提高,则需设置三组实验实验变量的处理分别为:仅含新蛋白质A的重组质粒,仅含蛋白A的重组质粒和空白对照(仅含空质粒,以排除空质粒可能产生的影响)。因此,将含有新蛋白A基因的重组质粒和含有蛋白A基因的重组质粒、空质粒(pET质粒)分别导入大肠杆菌,提取培养液中的蛋白质,用抗原——抗体杂交方法检测并比较三组受体菌蛋白A的表达产物,判断新蛋白A基因表达效率是否提高。由于蛋白A(或新蛋白A)具有抗菌作用,所以为检测表达产物的生物活性,研究者将上述各组表达产物加入到长满了植物病菌的培养基上,培养一段时间后,比较抑菌圈的大小,以确定表达产物的生物活性大小。(4)作为微生物农药,使用时常喷洒蛋白A基因的发酵产物而不是转蛋白A基因的大肠杆菌,是因为蛋白A基因的发酵产物对人、畜、农作物和自然环境安全;不会造成基因污染;有效成分纯度较高。【点睛】本题主要考查基因工程、PCR技术等相关知识,考生需要理解和记忆相关知识,并学会应用所学知识正确答题。9、平胸腺嘧啶(T)DNA连接酶耐高温变性延伸鉴别和筛选含目的基因的细胞蔗糖【解析】

1、基因表达载体的基本结构包括复制原点、目的基因、标记基因、启动子、终止子等。其中标记基因的作用是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的受体细胞筛选出来,常用的标记基因是抗生素抗性基因。根据题干信息和图形分析,P0是载体质粒,其含有的氨苄青霉素抗性基因(ampr)和四环素抗性基因(tetr)都属于标记基因,可以用检测目的基因是否导入受体细胞;EcoRV酶为限制酶,其切割质粒后悔破坏了四环素抗性基因(tetr)。2、PCR由变性--退火--延伸三个基本反应步骤构成:①模板DNA的变性:模板DNA经加热至94℃左右一定时间后,使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离,使之成为单链,以便它与引物结合,为下轮反应做准备;②模板DNA与引物的退火(复性):模板DNA经加热变性成单链后,温度降至55℃左右,引物与模板DNA单链的互补序列配对结合;③引物的延伸:DNA模板--引物结合物在Taq酶的作用下,以dNTP为反应原料,靶序列为模板,按碱基配对与半保留复制原理,合成一条新的与模板DNA链互补的半保留复制链。【详解】(1)根据题意分析,EcoRV酶识别的序列是-GATATC-,并且两条链都在识别序列的碱基的中轴线T与A之间进行切割,因此其切出来的线性载体P1为平末端。(2)据图分析,目的基因两侧为粘性末端,且漏出的碱基为A,则在载体P1的两端需要个加一个胸腺嘧啶碱基T形成具有粘性末端的载体P2,再用DNA连接酶将P2与目的基因连接起来形成重组质粒P3。由于在PCR扩增技术中采用高温使其变形解旋,因此需要使用的DNA聚合酶具有耐高温的特点。(3)根据以上分析可知,PCR技术的标准步骤包括变性、退火、延伸。(4)根据以上分析可知,重组质粒中抗生素抗性基因属于标记基因,其作用是鉴别和筛选含目的基因的细胞。根据题意可知,该目的基因是从cDNA文库中分离获取的蔗糖转运蛋白基因,将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体中,在个体水平上鉴定目的基因是否表达,可以在以蔗糖为唯一碳源的培养基中培养大肠杆菌,如果大肠杆菌细胞内目的基因表达出了蔗糖转运蛋白,该大肠杆菌能够进行正常的生长和繁殖,则说明目的基因完成了表达过程。【点睛】本题考查基因工程的知识点,要求学生掌握限制酶的特点和切割后形成的末

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