江西省红色六校2024届高三下学期第五次调研考试生物试题含解析_第1页
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文档简介

江西省红色六校2024届高三下学期第五次调研考试生物试题注意事项: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(本大题共7小题,每小题6分,共42分。)1.物质甲能阻断神经细胞膜上的Na+通道和影响某些神经递质的释放,过量误食会导致心率减慢,注射适量肾上腺素可使心率恢复正常。下列相关叙述错误的是()A.正常情况下,机体能通过调节维持心脏活动的稳态B.物质甲阻断神经细胞膜上的Na+通道后,Na+内流受阻C.物质甲能影响某些神经递质的释放,从而影响神经元之间的兴奋传递D.肾上腺素为心肌细胞提供能量,使心率加快2.下表中人体不同细胞的寿命和分裂能力不同,以下说法错误的是()细胞种类小肠上皮细胞癌细胞红细胞白细胞寿命1〜2天不死性120天5〜7天能否分裂能能不能大多数不能A.白细胞的凋亡比红细胞快,这与白细胞吞噬病原体有关B.癌细胞的无限增殖是由正常基因突变为原癌基因引起的C.通常情况下,细胞的分化程度越高,细胞分裂能力越弱D.小肠上皮细胞寿命最短,这与基因控制的凋亡有关3.绿叶海天牛(简称甲)吸食滨海无隔藻(简称乙)后,身体就逐渐变绿,这些“夺来”的叶绿体能够在甲体内长期稳定存在,有科学家推测其原因是在甲的染色体DNA上可能存在乙编码叶绿体部分蛋白的核基因。为证实上述推测,以这种变绿的甲为材料进行实验,方法和结果最能支持上述推测的是()A.通过PCR技术能从甲消化道内获得的DNA中克隆出属于乙的编码叶绿体蛋白的核基因B.通过核酸分子杂交技术,在甲体内检测到乙的编码叶绿体蛋白的核基因转录出的RNAC.给甲提供14CO2,一段时间后检测到其体内的部分有机物出现放射性D.用乙编码叶绿体蛋白的核基因做探针与甲的染色体DNA杂交,结果显示出杂交带4.下列有关细胞结构与生理功能的叙述,正确的是()A.细胞的分化导致了基因的选择性表达B.颤藻细胞的衰老与其端粒密切相关C.溶酶体能合成多种水解酶,与细胞凋亡密切相关D.细胞分化,衰老和凋亡都有新蛋白质的合成5.植物叶片衰老时,在叶柄基部先形成离层(图甲),而后从植物体上脱落。细胞内的乙烯浓度升高可激活控制酶X的基因表达,合成的酶X分泌到细胞膜外分解细胞壁,从而形成离层。科学研究发现,叶柄离层细胞两侧的生长素浓度与叶片脱落的关系如图乙所示。下列相关说法,错误的是()A.叶柄基部离层的形成与乙烯浓度密切相关B.酶X最可能是纤维素酶或果胶酶C.近基端生长素浓度大于远基端时,叶片加速脱落D.叶面喷施生长素一定不影响其叶片脱落6.水稻体细胞有24条染色体,非糯性和糯性是—对相对性状。非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉,遇碘变蓝黑色。而糯性花粉中所含的淀粉为支链淀粉,遇碘变橙红色。下列有关水稻的叙述正确的是A.要验证孟德尔的基因分离定律,必需用纯种非糯性水稻(AA)和糯性水稻(aa)杂交,获得F1,F1再自交B.用纯种非糯性水稻(AA)和糯性水稻(aa)杂交获得F1,F1再自交获得F2,取F1花粉加碘染色,在显微镜下观察到蓝黑色花粉粒占3/4C.二倍体水稻的花粉经离体培养,可得到单倍体水稻,稻穗、米粒变小D.若含有a基因的花粉50%的死亡,则非糯性水稻(Aa)自交后代基因型比例是2:3:17.内环境稳态是维持机体正常生命活动的必要条件。下列相关叙述中,正确的是()A.内环境中抗利尿激素增加会导致血浆渗透压增高B.细胞内高Na+、细胞外高K+有利于神经细胞产生兴奋C.正常情况下抗体、激素、神经递质均会出现在内环境中D.葡萄糖在内环境中彻底氧化分解为生命活动提供能量8.(10分)下列有关克隆羊“多莉”培育的叙述,正确的是()A.培育过程中需对核供体母羊注射促性腺激素,促进其超数排卵B.重组细胞培养到8细胞胚过程中,有机物总量增多总体积变大C.营养限制性培养有利于重组细胞中基因表达的分子开关的开启D.来自于乳腺细胞核的蛋白质因子可使核DNA被重新编排排二、非选择题9.(10分)“曲水芦苇荡,鸟息红树林,万顷荷色美,人鸟乐游悠”,位于珠江三角洲的南沙湿地将红树林、芦苇荡、莲花池坐拥怀中,对维持当地的生态平衡起到了很大的作用。请回答下列问题:(1)南沙湿地构筑了丰富的湿地空间,其群落具有一定的空间结构,这是________的一种表现。南沙湿地是珠江三角洲有名的“鸟的天堂”,每年冬天,游客可以观赏到“万鸟归巢”的壮观景象,其中既有迁来的冬候鸟,也有白鹭等长期栖息在该区域的________。各种生物的活动随着季节发生着变化,研究这种变化的学问就是________。(2)若向南沙湿地再投放800只白鹭,则与之前相比,其K值将________,原因是________________。(3)90年代,当地政府就关注到南沙湿地这一不可多得的生态资源,有意识地进行了人工改造,如有序开挖河道,根据生物的不同习性,设计多种________技术,放养不同的鱼虾,以及种植红树林和芦苇、荷花等,打造有特色的________工程,吸引了大量的游客。10.(14分)“渥堆”是普洱茶生产过程中的一道特殊工序,是形成普洱茶品质特征最关键的一步。在“渥堆”过程中,曲霉、青霉、酵母菌、细菌等微生物的活动使茶叶所含茶多酚等成分发生了一系列复杂的物理、化学变化,促使了普洱茶甘滑、醇厚和陈香等良好品质特征的形成。请回答下列问题:(1)牛肉膏蛋白胨培养基可用于“渥堆”茶样中细菌的分离,其中的牛肉膏、蛋白胨可为细菌生长主要提供______________。配好的培养基常用______________法灭菌。接种培养后可根据______________颜色、形态、大小等特征及菌体革兰染色情况细胞形态特征等进行初步鉴定。(2)下图为“渥堆”茶样分离出的某种微生物亚显微结构意图,可根据图中______________(填序号)结构判断其肯定不是细菌。(3)茶多酚中的儿茶素(C)有一定的抗菌作用,但作用较弱。研究人员用稀土离子Yb3+对儿茶素(C)进行化学修饰,形成配合物Yb3+一C,并探究其抗菌效果。将金黄色葡萄球菌制成菌悬液,分别加入等量的C、Yb3+和一定浓度的Yb3+-C,测定24h内金黄色葡萄球菌存活数量变化(用A600值表示,数值越大,表示细菌数量越多),结果如下图。由图可以看出,______________能最有效缩短灭菌时间。研究人员利用透射电镜观察了各组金黄色葡萄球菌细胞的超微结构,结果显示:(a)未加抗菌剂:细菌菌体较小,其细胞质分布均匀;(b)C处理:细胞壁和细胞膜等结构不光滑,略显粗糙;(c)Yb3+处理:细胞质出现较明显的固缩及空泡化现象;(d)Yb3+-C处理:细胞壁及细胞膜等结构发生破裂,细胞质出现了严重的固缩及空泡化现象。由此可见,儿茶素(C)作用的主要位点是______________,推测Yb3+-C具有更强抗菌作用的机理是______________。11.(14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_________。12.新型冠状病毒和SARS病毒都会造成肺炎。下图是SARS-CoVS蛋白特异性单克隆抗体的制备过程。回答下列问题:(1)若只考虑细胞两两融合,图中甲理论上有________________种。(2)已知细胞合成DNA有D和S两条途径,其中D途径能被氨基嘌呤阻断。鼠的淋巴细胞有上述两种途径,但一般不分裂增殖:鼠的骨髓瘤细胞中尽管没有S途径,但能不断分裂增殖。根据该原理,在含甲的混合培养液中添加氨基嘌呤______________(填能或不能)筛选出A,原因是_____________________________。(3)在SARS-CoVS蛋白特异性单克隆抗体的制备过程中,需要用到动物细胞培养和动物细胞融合技术。一般来说,动物细胞培养需要的条件有__________________(至少答出两点);诱导动物细胞融合的方法有_________________________(至少答出两种)。(4)SARS-CoVS蛋白单克隆抗体______________(填能或不能)对新型冠状病毒发挥作用,理由是__________________________________。

参考答案一、选择题(本大题共7小题,每小题6分,共42分。)1、D【解题分析】

两个神经元之间或神经元和肌肉细胞之间形成的结构,我们称为突触。突触由突触前膜,突触间隙和突触后膜形成。兴奋在神经元上以电信号的形式传导,在突触间转化为化学信号。突触前膜释放神经递质,与其对应的突触后膜上的特异性受体结合,使得下一个神经元兴奋或抑制。突触后膜上的“受体”与相应神经递质结合,引起下一个细胞产生兴奋或抑制,使突触后膜的电位发生变化,兴奋后突触后膜由外正内负变为外负内正,抑制后突触后膜仍旧为外负内正,但电位差可能进一步加大。【题目详解】A、正常情况下,机体能通过调节维持心脏活动的稳态,A正确;B、物质甲阻断神经细胞膜上的Na+通道后,Na+内流受阻,B正确;C、物质甲能影响某些神经递质(兴奋性神经递质)的释放,从而影响神经元之间的兴奋传递,过量误食会导致心率减慢,C正确;D、肾上腺素不能为心肌细胞提供能量,D错误。故选D。2、B【解题分析】

细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,实质是基因的选择性表达,最终形成形态和功能不同的组织和细胞。【题目详解】A、白细胞没有细胞核,功能主要是吞噬病原体,因此更新速度快,A正确;B、癌细胞的无限增殖是由于原癌基因突变为癌基因,以及抑癌基因突变失去功能导致的,B错误;C、通常情况下,细胞的分化程度越高,其全能性就越低,细胞分裂能力就越弱,C正确;D、人体不同组织的细胞寿命不同,是由遗传物质决定,与基因控制的衰老和凋亡有关,D正确。故选B。【题目点拨】原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程;抑癌基因主要阻止细胞不正常的增殖。细胞癌变的内因是原癌基因和抑癌基因发生突变,导致正常细胞的生长和分裂失控,使得正常细胞变成不受控制、恶性增殖的癌细胞。3、D【解题分析】

目的基因的检测与鉴定:

1、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。2、个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。【题目详解】A、通过PCR技术从甲体内的DNA中克隆出属于乙的编码叶绿体蛋白的核基因,这只能说明甲体内含有乙的编码叶绿体蛋白的核基因,但不能说明甲的染色体DNA上存在乙编码叶绿体部分蛋白的核基因,A错误;B、通过核酸分子杂交技术,在甲体内检测到乙的编码叶绿体蛋白的核基因转录出的RNA,这只能说明甲体内含有乙的编码叶绿体蛋白的核基因,但不能说明甲的染色体DNA上存在乙编码叶绿体部分蛋白的核基因,B错误;C、给甲提供14CO2,一段时间后检测到其体内的部分有机物出现放射性,这说明甲中含有叶绿体,但不能说明甲的染色体DNA上存在乙编码叶绿体部分蛋白的核基因,C错误;

D、用乙编码叶绿体蛋白的核基因做探针与甲的染色体DNA杂交,结果显示出杂交带,这说明甲的染色体DNA上存在乙编码叶绿体部分蛋白的核基因,D正确。故选D。4、D【解题分析】

1、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质:基因的选择性表达。2、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。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。3、衰老细胞的特征:(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;(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累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。【题目详解】A、基因的选择性表达导致了细胞的分化,A错误;B、端粒位于染色体(质)两端,颤藻细胞属于原核细胞,没有端粒,B错误;C、溶酶体含有多种水解酶,与细胞凋亡密切相关,C错误;D、细胞分化,衰老和凋亡都有新蛋白质的合成,D正确。故选D。5、D【解题分析】

题意分析:乙烯浓度升高激活控制酶X合成的基因的表达,即乙烯促进了酶X的合成,酶X分泌到细胞外分解细胞壁,从而形成离层;图乙分析可知,当近基端生长素浓度大于远基端生长素浓度时,叶片加速脱落,当近基端生长素浓度小于远基端生长素浓度时,叶片不脱落。【题目详解】A、分析题意可知,叶柄基部离层的形成与乙烯浓度密切相关,A正确;B、根据酶X能分解细胞壁,而细胞壁的成分是纤维素和果胶,可推测酶X最可能是纤维素酶或果胶酶,B正确;C、由图乙结果可知,当近基端生长素浓度大于远基端时,叶片加速脱落,C正确;D、由乙图可知,生长素与离层的形成有关,故此可知叶面喷施生长素应该会影响其叶片脱落,D错误。故选D。6、D【解题分析】

分离定律的验证可以用测交法,如果是植物,还可以用花粉鉴定法。【题目详解】A、用纯种非糯性水稻(AA)和糯性水稻(aa)杂交,获得F1,然后取F1的花粉用碘液染色,用显微镜观察到花粉一半呈蓝黑色、一半呈橙红色,即可验证孟德尔的基因分离定律,A项错误;B、用纯种非糯性水稻(AA)和糯性水稻(aa)杂交获得F1(Aa),F1可产生含A、a基因的两种数量相等的花粉,所以取F1花粉加碘染色,在显微镜下观察到蓝黑色花粉粒占1/2,B项错误;C、二倍体水稻的花粉经离体培养,可得到单倍体水稻,由于单倍体水稻体细胞内不含同源染色体,所以不能产生可育配子,表现为高度不育,故C项错误;D、由于含有a基因的花粉50%的死亡,所以该植株产生的雌配子是A∶a=1∶1,而雄配子是A∶a=2∶1,自交后代中三种基因型之比为AA∶Aa∶aa=(1/2×2/3)∶(1/2×2/3+1/2×1/3)∶(1/2×1/3)=2∶3∶1,D项正确。故选D。7、C【解题分析】

关于“内环境稳态的调节”应掌握以下几点:

(1)实质:体内渗透压、温度、pH等理化特性呈现动态平衡的过程;

(2)定义:在神经系统和体液的调节下,通过各个器官、系统的协调活动,共同维持内环境相对稳定的状态;

(3)调节机制:神经-体液-免疫调节网络;

(4)层面:水、无机盐、血糖、体温等的平衡与调节。【题目详解】A、内环境中抗利尿激素增加,机体重吸收水分增加,血浆渗透压下降,A错误;

B、细胞内高K+、细胞外高Na+有利于神经细胞产生兴奋,B错误;

C、正常情况下抗体、激素、神经递质均会出现在内环境中,C正确;

D、葡萄糖的氧化分解发生在细胞内,不属于内环境,D错误。

故选C。【题目点拨】本题知识点简单,考查内环境稳态的相关知识,要求考生识记内环境稳态的概念、调节机制及生理意义,能运用所学的知识准确判断各选项,属于考纲识记层次的考查。8、C【解题分析】

克隆羊“多利”是将白面绵羊的乳腺细胞核移植到黑面绵羊的去核卵细胞中,形成重组细胞后,经过一系列培育过程而成。【题目详解】A、克隆羊“多莉”培育不需要对供体母牛进行促性腺激素的注射,A错误;B、重组细胞培养到8细胞胚过程中总体积变小,有机物总量减少,B错误;C、核移植前对胚胎干细胞进行营养限制性培养等,这些措施都有利于重组细胞中基因表达分子开关的启动,C正确;D、在重组卵细胞开始第三次分裂时,原乳腺细胞的调节蛋白便全部被卵细胞质中的蛋白因子替换了,因此核重新编排,D错误。故选C。二、非选择题9、空间异质性留鸟物候学不变K值由环境资源量决定,与迁入量无关立体养殖生态旅游【解题分析】

1.群落的水平结构,主要是指群落中的生物在水平方向上的配置状况。陆地群落的水平结构很少是均匀的,沙漠里的灌木由于彼此竞争营养和水分倾向于均匀分布,但大多数群落中的生物都是呈集群分布或表现为斑块状镶嵌,例如,若种子直接落在母株周围就会产生成簇的幼株,形成集群。靠风力传播的种子(如蒲公英)和靠鸟兽传播的种子(如苍耳)就可以散播得很远。此外,土壤、小地形、风和火等环境条件都能影响生物的水平分布格局,使植被在水平方向上表现出复杂的斑块性和镶嵌性。这一切都是空间异质性的一种表现。通俗地讲,空间异质性就是指空间的非均一性,即不同地点的环境条件不同。2.物候学是研究自然界植物和动物的季节性现象同环境的周期性变化之间的相互关系的科学,它主要通过观测和记录一年中植物的生长荣枯,动物的迁徙繁殖和环境的变化等,比较其时空分布的差异,探索动植物发育和活动过程的周期性规律,及其对周围环境条件的依赖关系,进而了解气候的变化规律,及其对动植物的影响。【题目详解】(1)南沙湿地构筑了丰富的湿地空间,其群落具有一定的空间结构,进而表现出空间异质性。南沙湿地是珠江三角洲有名的“鸟的天堂”,每年冬天,游客可以观赏到“万鸟归巢”的壮观景象,其中既有迁来的冬候鸟,也栖息在该区域的留鸟,如白鹭。物候学是研究各种生物的活动随着季节变化而发生变化的规律性的科学。(2)K值由环境资源量决定,与迁入量无关,所以若向南沙湿地再投放800只白鹭,则与之前相比,其K值将不变。(3)90年代,当地政府对南沙湿地进行了人工改造,根据生物的不同习性,设计多种立体养殖技术,打造有特色的生态旅游工程,吸引了大量的游客。【题目点拨】熟知相关基本知识是解答本题的关键!能够理解相关知识并运用这些知识正确解答本题是另一关键!10、碳源、氮源高压蒸汽灭菌菌落②③⑥⑦Yb3+-C细胞壁和细胞膜(或细胞膜/细胞表面)儿茶素作用于细胞表面,使Yb3+更容易进入细胞内,破坏细胞结构,导致细胞死亡【解题分析】

牛肉膏蛋白胨培养基是微生物培养中常用的培养基,其中的蛋白胨为微生物的生长提供了碳源、氮源、维生素(特殊营养物质)等营养物质.制备的培养基一般用高压蒸汽灭菌方法进行灭菌。欲将所取的金沙江水样品进行大肠杆菌的分离与计数,可用稀释涂布平板法来完成。培养基的营养构成:各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。微生物常见的接种的方法:①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养.在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。菌落,是指由单个或少数微生物细胞在适宜固体培养基表面或内部生长繁殖到一定程度,形成以母细胞为中心的一团肉眼可见的、有一定形态、构造等特征的子细胞集团。【题目详解】(1)含有碳(氮)元素且能被微生物生长繁殖所利用的一类营养物质统称为碳(氮)源,牛肉膏、蛋白胨营养丰富,可为细菌生长主要提供碳源、氮源。培养基常用高压蒸汽灭菌法灭菌。菌落,即是由一个单细胞繁殖而成,细菌体积小肉眼看不见,一般通过菌落来鉴定细菌。(2)原核生物仅有的细胞器是核糖体,且原核生物没有完整的细胞核,②为细胞核,③为内质网,⑥为线粒体,⑦为液泡,因此可根据图中②③⑥⑦结构判断其肯定不是细菌。(3)从图中可知,数值越小,表示细菌数量越少,因此Yb3+-C组能最有效缩短灭菌时间。a和b相比,自变量是是否经C处理,可见,儿茶素(C)作用的主要位点是细胞壁和细胞膜(或细胞膜/细胞表面)。a和c相比,自变量是是否经Yb3+处理,可见,儿茶素Yb3+作用的主要位点是细胞质。结合d组的结果可知,Yb3+-C具有更强抗菌作用的机理可能是儿茶素作用于细胞表面,使Yb3+更容易进入细胞内,破坏细胞结构,导致细胞死亡。【题目点拨】熟悉微生物的培养与分离、学会处理图形信息是解答本题的关键。11、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【解题分析】

(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。【题目详解】(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

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