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文档简介

北京市海淀区知春里中学高三下第一次测试新高考生物试题注意事项: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:(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.下列关于动物细胞工程的叙述,正确的是()A.PEG诱导动物细胞融合形成的杂种细胞,经动物细胞培养能得到优良动物个体B.使用冷冻保存的正常细胞通常为10代以内,以保持细胞正常的二倍体核型C.在高倍显微镜下观察发生基因突变的细胞比例可推知某化学药品的毒性D.用胰蛋白酶处理动物组织后,可用无菌水稀释制成细胞悬浮液2.据报道,墨西哥男孩LuisMannel在10个月大的时候,体重达到60斤,相当于一名9岁男孩的体重,医生对他进行检查,认为他可能患有Prader-Willi综合征,这是一种罕见的遗传性疾病。该病是由于15号染色体微缺失引起的。下列叙述错误的是()A.引起此病的变异类型同猫叫综合征一样B.此病的致病基因不遵循孟德尔的遗传规律C.医生可通过观察有丝分裂中期细胞对此病进行初步诊断D.此病可能是由于母方或父方的第15号染色体片段发生缺失引起的3.癌胚抗原(CEA)因只在癌组织和胚胎组织中表达而得名,广泛存在于内胚层细胞分化而来的癌症细胞(例如结肠癌、直肠癌、乳腺癌、肺癌)表面。因此,癌胚抗原是一种广谱肿瘤标志物。下列关于癌细胞和癌胚抗原的说法,正确的是()A.癌胚抗原基因只存在于癌细胞中,正常细胞没有B.可以通过检测血清中癌胚抗原的含量而确诊肿瘤发生的部位C.早期癌症患者可通过手术切除、放疗、化疗等手段进行治疗D.恶性肿瘤的发生只跟致癌因子有关,跟自身的免疫能力无关4.白斑综合征病毒严重危害对虾养殖业,该病毒经由吸附蛋白与细胞膜上受体蛋白的特异性结合而入侵宿主细胞。科研人员通过引入5-溴尿嘧啶(5-BU)诱变剂提高对虾抗病能力。5-BU能产生两种互变异构体,一种是普通的酮式,一种是较为稀有的烯醇式。酮式可与A互补配对,烯醇式可与G互补配对。下列叙述正确的是()A.5-BU处理组对虾体细胞中的碱基数目会明显减少B.5-BU处理组对虾体细胞DNA中(A+T)/(C+G)比值可能发生变化C.5-BU诱变剂是通过干扰吸附蛋白基因表达来阻断病毒的吸附D.宜选用健壮的成体对虾作为实验材料进行诱变实验5.下为能量流经某生态系统中第二营养级的示意图(单位J/cm2·a),下列说法正确的是()A.图中B表示用于生长、发育和繁殖的能量是80B.该生态系统第一营养级同化的能量至少为400C.能量由第二营养级到第三营养级的传递效率是20%D.畜牧业中,放养与圈养相比,可提高图中C/B的比值6.下图为生长素(IAA)对豌豆幼苗茎内赤霉素生物合成影响的示意图。图中GA1、GA8、GA20、GA29是四种不同的赤霉素,只有GA1能促进豌豆茎的伸长。若图中酶1或酶2的基因发生突变,会导致相应的生化反应受阻。据图分析,下列叙述错误的是()A.酶2基因突变的豌豆,该植株较正常植株高B.用生长素合成抑制剂处理豌豆幼苗的顶芽,该植株较正常植株矮C.对酶1基因突变的豌豆幼苗施用GA20,该植株可恢复正常植株高度D.对去顶芽豌豆幼苗外施适宜浓度IAA,该植株茎内GA1的合成可恢复正常二、综合题:本大题共4小题7.(9分)某性别决定方式为XY型的植物,叶型为宽叶和窄叶(受等位基因A、a控制),叶色为黄绿色和绿色(受等位基因B、b控制),茎秆为有刺和无刺(受等位基因D、d控制)。现用两纯合植株杂交,获得F1,F1雌雄植株随机交配,F2表现为♀宽叶有刺∶♀宽叶无刺∶♂宽叶有刺∶♂宽叶无刺∶♂窄叶有刺∶♂窄叶无刺=6∶2∶3∶1∶3∶1。回答下列相关问题。(1)叶型和茎秆有无刺两对相对性状中,显性性状分别为____________。(2)关于叶型和茎秆有无刺,亲本的基因型是____________。F2宽叶植株杂交,后代出现窄叶植株的概率是____________。(3)若F2雌、雄株中均为黄绿色叶∶绿色叶=3∶1,现欲探究控制叶色和茎秆有无刺的两对基因是否遵循自由组合定律,在该实验基础上还需进行的步骤是________________________;预期结果及结论:____________________________________。8.(10分)草甘膦是目前世界上使用量最大的除草剂,因此研制抗草甘膦的农作物新品种是国内研究热点。某科研单位培育出抗草甘膦的植物,培育过程如图1所示。(1)在阶段1过程中,将适当浓度的b与农杆菌混合,筛选______________________,出再通过农杆菌介导,筛选含有重组DNA的水稻细胞c,提高培育的成功率。(2)阶段2水稻细胞经过培养后,脱分化形成____________,再分化获得____________,再发育成完整植株。要想再获得脱毒苗,还可以从新植株芽、根的____________获取细胞后,再进行植物组织培养。(3)近年诞生了具划时代意义的CRISPR/Cas9基因编辑技术,可简单、准确地进行基因定点编辑。如图2所示,Cas9蛋白是____________酶,通过向导RNA中的识别序列,可以特异性结合位点进行切割。(4)研究发现,草甘膦通过水稻细胞的某受体蛋白M起作用,因此该研究单位欲通过基因编辑技术对水稻细胞进行精确的基因敲除,经组织培养获得完整植株后,还需进行____________得到可连续遗传的抗草甘膦水稻品种。9.(10分)气孔是气体进出叶片及蒸腾作用丧失水分的“门户”,强光下植物蒸腾作用强,气孔充分开放。气孔的开放与关闭分别与保卫细胞的吸水与失水有关。科研人员通过基因工程技术在拟南芥气孔的保卫细胞中表达了一种K+通道蛋白(BLINK1),如图所示。该通道能调控气孔快速开启与关闭,而野生株气孔关闭较慢。请回答下列问题:(1)除离子通道蛋白外,细胞膜上还有水通道蛋白。水通道与人体体液平衡密切相关,如肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用,都与水通道蛋白的_________有直接关系。(2)据图分析,含BLINK1的植株在光照下气孔快速开启,最可能的原因是__________________。(3)若将长势基本一致的含BLINK1的拟南芥植株与野生株拟南芥植株置于较强光照强度的连续光照条件下,测定每升水产植物茎干重(克),预期结果是含BLINK1的拟南芥植株每升水产植物茎干重(克)_________(填“大于”“小于”或“基本等于”)野生株拟南芥植株的每升水产植物茎干重(克)。(4)若将长势基本一致的含BLINK1的拟南芥植株与野生株拟南芥植株置于较强光照强度的间隔光照(强光和弱光交替光照)条件下,测定每升水产植物茎干重(克),预期结果是含BLINK1的拟南芥植株每升水产植物茎干重(克)_________(填“大于”“小于”或“基本等于”)野生株拟南芥植株的每升水产植物茎干重(克),预期此结果的理由是_________________________。10.(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_________。11.(15分)为了应对“垃圾围城”的困局,很多大型城市启动了近城区垃圾填埋场生态修复工程。目前推广的做法是将填埋场改造成生态公园。请回答下列问题:(l)垃圾填埋场内发生的群落演替属于____演替。(2)生态修复工程启动后,杂草丛生的垃圾填埋场可以在2年时间内变身生态公园,这说明人类活动对群落演替有什么影响?_______________________________(3)为了更好地做好生态修复工作,前期的调查研究必不可少。①若要调查填埋场土壤中小动物类群的丰富度,常用____的方法进行采集、调查。有些小动物用肉眼难以识别,可用镊子或吸管取出,放在载玻片上,借助______进行观察。②某时期有一批田鼠迁入该填埋场,该田鼠以草根为食,田鼠的种群数量可以通过________法测得。预计该田鼠种群增长速率的变化情况是____。

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、B【解析】

本题主要动物细胞的组织培养及细胞融合。细胞全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成个体的潜能。动物细胞的培育过程是用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织细胞一段时间,使组织分散成单个细胞,再用培养液将分散的细胞稀释制成细胞悬液进行培养,由于动物细胞结构和功能复杂,目前仅证实动物细胞核具有全能性,动物体细胞的全能性还有待技术发展。【详解】目前为止,人们还没有成功将单个分化的动物体细胞培养成个体,动物细胞的全能性受到限制,动物细胞融合形成的杂种细胞不能培育成动物,A错误;目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常为10代以内,以保持细胞正常的二倍体核型,B正确;基因突变是碱基对增添、缺失或替换,碱基对的改变在光学显微镜下无法观察到,C错误;用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织会使组织就会分散成单个细胞,再用培养液将分散的细胞稀释制成细胞悬液,而不是无菌水,D错误。故选B。【点睛】注意在光学显微镜,能看到染色体变异,不能看到基因突变;动物细胞培养应用培养稀释单个细胞。熟记相关知识点,注意动物细胞全能性等是解决本题的关键。2、B【解析】

分析题干可知,Prader-Willi综合征是由于15号染色体微缺失引起,属于染色体异常遗传病中染色体结构异常引起的。【详解】A、据上分析可知,引起此病的变异类型同猫叫综合征一样,属于染色体结构异常,A正确;B、此病由染色体微缺失引起的,不含致病基因,B错误;C、染色体异常可通过观察有丝分裂中期细胞染色体进行初步诊断,C正确;D、此病可能是由于母方或父方的第15号染色体片段发生缺失遗传给该男孩的,D正确。故选B。3、C【解析】

癌细胞形成的外因主要是三类致癌因子,即物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子;内因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变.其中内因是癌变的根本原因.癌细胞的主要特征有:1、在适宜条件下,能够无限增殖;2、细胞形态结构发生显著变化(如扁梭形的纤维细胞癌变后变成球形);3、细胞表面糖蛋白等物质减少,粘着性降低,容易在体内分散转移。【详解】A、根据题干“癌胚抗原(CEA)因只在癌组织和胚胎组织中表达而得名”,故癌胚抗原基因存在于癌细胞中,也存在于正常的胚胎组织细胞中,A错误;

B、癌胚抗原是一种广谱肿瘤标志物,不能通过检测血清中癌胚抗原的含量而确诊肿瘤发生的部位,B错误;

C、早期癌症患者可通过手术切除、放疗、化疗等手段进行治疗,C正确;

D、免疫系统可以监控并清除自身病变的细胞,恶性肿瘤的发生跟致癌因子有关,也与自身的免疫能力有关,D错误。

故选C。4、B【解析】

根据题意可知,白斑综合征病毒经由吸附蛋白与对虾细胞膜上受体蛋白的特异性结合而入侵宿主细胞,从而严重危害对虾养殖业,科研人员通过引入5-溴尿嘧啶(5-BU)诱变剂提高对虾抗病能力,5-溴尿嘧啶(5-BU)是胸腺嘧啶(T)的结构类似物,进行DNA复制时,酮式Bu可与A互补配对,代替T作为原料,烯醇式可与G互补配对,代替C作为原料,通过5-BU诱变剂诱导对虾DNA复制时发生突变,从而引起控制对虾细胞膜上受体蛋白的基因突变,使得病毒不能与宿主细胞膜上的受体蛋白结合,无法侵入宿主细胞。【详解】AB、根据以上分析控制,利用5-BU处理组对虾体,酮式Bu可与A互补配对,代替T作为原料,烯醇式可与G互补配对,代替C作为原料,因此细胞中的碱基数目不变,但是由于5-BU能产生两种互变异构体参与比例未知,因此(A+T)/(C+G)的比值可能改变,A错误,B正确;C、根据以上分析可知,5-BU诱变剂是通过干扰对虾体细胞内DNA的复制诱导基因突变,使得对虾细胞膜上的受体蛋白结构改变,来阻断病毒的吸附,C错误;D、根据以上分析,5-BU诱变剂是通过干扰对虾体细胞内DNA的复制诱导基因突变,因此宜选用幼体对虾作为实验材料进行诱变实验,D错误。故选B。5、B【解析】

分析题图:图示表示能量流经某生态系统第二营养级的示意图,其中A表示该营养级摄入的能量;B表示该营养级同化的能量;C表示用于生长、发育和繁殖的能量;D表示呼吸作用中以热能的形式散失的能量;E表示粪便中的能量。【详解】A、图中B表示该营养级同化的能量,即第二营养级同化的能量是80J/cm2•a,A错误;

B、图中B表示该营养级同化的能量,即第二营养级同化的能量是80J/cm2•a,按能量最高传递效率20%计算,第一营养级同化的能量至少为80÷20%=400J/cm2•a,B正确;

C、由于第三营养级能量只知道摄入量,不知道同化量,不能计算能量由第二营养级到第三营养级的传递效率,C错误;

D、B表示该营养级同化的能量,C表示用于生长、发育和繁殖的能量,放养自身呼吸消耗较多,畜牧业中,圈养与放养相比,可提高图中C/B的比值,D错误。

故选B。6、C【解析】

分析题图可知,基因1可以通过控制合成酶1促进GA20→GA1的过程,基因2可以通过控制合成酶2促进GA1→GA8和GA20→GA29

的反应过程,而IAA可以抑制GA1→GA8和GA20→GA29

的反应过程。【详解】A、由题意可知,酶2促进GA1→GA8,酶2基因突变的豌豆,酶2减少或没有,GA1→GA8的过程受阻,豌豆体内GA1含量升高,植株较正常植株高,A正确;B、生长素极性运输抑制剂能抑制生长素由形态学上端向下端运输,豌豆幼苗茎内赤霉素GA20→GA1的合成过程受阻,豌豆幼苗茎因缺乏GA1而导致植株较矮,B正确;C、分析图示可知,GA20不能促进豌豆茎的伸长,对酶1基因突变的豌豆幼苗施用GA20,该植株不能恢复正常植株高度,C错误;D、分析题图可知,生长素有促进GA20→GA1的作用,去顶芽豌豆幼苗外施适宜浓度IAA,该植株茎内GA1

的合成可恢复正常,D正确。故选C。二、综合题:本大题共4小题7、宽叶、有刺DDXAXA、ddXaY或ddXAXA、DDXaY1/8统计中关于叶色和茎秆有无刺的表现型及比例若子代黄绿色有刺:黄绿色无刺:绿色有刺:绿色无刺=9:3:3:1,则两对基因的遗传遵循自由组合定律若子代表现型及比例与上述不符,则两对基因的遗传不遵循自由组合定律【解析】

根据F2表现为♀宽叶有刺∶♀宽叶无刺∶♂宽叶有刺∶♂宽叶无刺∶♂窄叶有刺∶♂窄叶无刺=6∶2∶3∶1∶3∶1,雌性宽叶∶窄叶=8∶0,有刺∶无刺=3∶1,雄性宽叶∶窄叶=3∶1,有刺∶无刺==3∶1,说明宽叶和窄叶位于X染色体上,宽叶和窄叶位于常染色体上,且宽叶为显性,F1的基因型是DdXAXa和DdXAY。【详解】(1)仅考虑叶型和茎秆有无刺,亲本为纯合子,雌株的表现型只有宽叶没有窄叶,说明控制宽叶与窄叶的基因位于X染色体上;雌株全部表现为宽叶,雄株宽叶∶窄叶=(3+1)∶(3+1)=1∶1,因此可推断宽叶(A)对窄叶(a)为显性,且关于叶型的基因型为、。中无论雌、雄都有有刺、无刺两种植株,且有刺∶无刺=3∶1,则这对等位基因位于常染色体上,有刺(D)对无刺(d)为显性,且相关基因型均为Dd。(2)综合上述两对相对性状考虑,的基因型为、,又因为亲本均为纯合子,可推出雌、雄亲本的基因型分别为、或、。只分析叶型,为、,为、、、,其中宽叶为、、,宽叶植株杂交,后代出现窄叶XaY的概率为1/2×1/4=1/8。(3)据题干信息“雌、雄株中黄绿色叶∶绿色叶=3∶1”,判断控制叶色的基因位于常染色体上。分析可知,控制茎秆有无刺的基因也位于常染色体上,两对基因可能位于一对同源染色体上,也可能位于两对同源染色体上。要判断两对基因的遗传是否遵循自由组合定律,可以在题干所述基础上统计中关于叶色和茎秆有无刺的表现型及比例。若两对基因位于两对同源染色体上,则的表现型及比例为黄绿色有刺∶黄绿色无刺∶绿色有刺∶绿色无刺=9∶3∶3∶1,其遗传遵循自由组合定律;若两对基因位于一对同源染色体上,且不考虑交叉互换时,则当B、D基因位于同一条染色体上时,中黄绿色有刺∶绿色无刺=3∶1,当B、d基因位于同一条染色体上时,中黄绿色无刺:黄绿色有刺∶绿色有刺=1∶2∶1,其遗传不遵循自由组合定律。【点睛】本题主要考查伴性遗传和基因的自由组合定律的相关知识,关键点是根据题干中的比例分析出基因在染色体上的位置和显隐性关系,推出基因型,结合自由组合定律进行解答。8、含有标记基因的农杆菌愈伤组织胚状体顶端分生组织限制性核酸内切连续自交【解析】

分析图1可知,a为获得的目的基因(抗草甘膦基因),b为含目的基因和标记基因的重组质粒,c为导入了目的基因的受体水稻细胞,d为抗草甘膦的水稻植株。整个图1中阶段1为构建基因表达载体并将目的基因导入受体细胞的过程,一般采用农杆菌转化法完成;阶段b是利用植物组织培养技术培育转基因水稻植株的过程。【详解】(1)在阶段1过程中,将适当浓度的b(重组质粒)与农杆菌混合,筛选出含有标记基因的农杆菌,再通过农杆菌介导,筛选含有重组DNA的水稻细胞c,提高培育的成功率。(2)阶段2为利用植物组织培养技术将水稻细胞培养成植株的过程,该过程中先结果脱分化形成愈伤组织,再经过再分化获得胚状体,最终发育成完整的个体。要想再获得脱毒苗,应该从新植株芽、根的顶端分生组织获取细胞进行植物组织培养。(3)据图2分析,Cas9蛋白本质上是一种限制酶,通过向导RNA中的识别序列,可以特异性结合位点进行切割。(4)已知草甘膦是通过水稻细胞的某受体蛋白M起作用的,我们可以将水稻细胞内该受体蛋白的控制基因进行精确的基因敲除,再经组织培养获得完整植株;由于该植株中可能存在未完全敲除的基因,所以还需进行连续自交才可能筛选得到稳定遗传的抗草甘膦水稻品种。【点睛】解答本题的关键是掌握基因工程的基本步骤和基本工具、植物组织培养技术的相关知识点,能够分析图1中各个字母和各个数字代表的含义并能够分析图2中Cas9蛋白的本质和发挥作用的机理。9、结构与功能K+进入保卫细胞,提高了细胞内的渗透压,保卫细胞吸水,导致气孔快速开启基本等于大于因为间隔光照下,光照时含BLINK1植株气孔能快速打开,加快二氧化碳摄入,弱光时,气孔能快速关闭,减少水分蒸发量,所以每升水产植物茎干重(克)大。而野生植株在弱光时,气孔关闭慢,水分蒸发量较高,每升水产植物茎干重(克)小【解析】

渗透吸水:细胞通过渗透作用吸收水分的活动叫做渗透吸水。渗透作用,即水分子(或其他溶剂分子)透过半透膜,从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散。水通道蛋白,是一种位于细胞膜上的蛋白质,在细胞膜上组成"孔道",可控制水在细胞的进出,就像是"细胞的水泵"一样。水通道是由约翰霍普金斯大学医学院的美国科学家彼得·阿格雷所发现,他与通过X射线晶体学技术确认钾离子通道结构的洛克斐勒大学霍华休斯医学研究中心的罗德里克·麦金农共同荣获了2003年诺贝尔化学奖。【详解】(1)水通道蛋白具有运输水分的功能,这与其特有的结构是相适应的,故水分的吸收与水通道蛋白的结构与功能有关。(2)保卫细胞吸水,气孔开启。在光照下,含BLINK1植株的保卫细胞吸收K+,使细胞内渗透压升高,保卫细胞吸水,从而气孔能够快速开启。(3)在较强光照强度的连续光照条件下,含BLINK1拟南芥植株与野生株拟南芥植株的气孔均开放,所以两种植株每升水产植物茎干重(克)基本相等。(4)间隔光照下,光照时含BLINK1植株气孔能快速打开,加快二氧化碳摄入,弱光时,气孔能快速关闭,减少水分蒸发量;野生株拟南芥植株在光照下气孔能快速打开,但不能快速关闭,水分蒸发量大,所以含BLINK1的拟南芥植株每升水产植物茎干重大于野生株拟南芥植株的每升水产植物茎干重。【点睛】能够从题干信息中获得有用信息,并能结合问题认真分析是正确解题的关键!熟知气孔开放和关闭的机理是解答本题的另一关键!10、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

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