宜春市两校2022-2023学年高二下学期期中联考
生物试卷
一、单选题
1.鱼宰杀后鱼肉中的腺苷三磷酸降解生成肌苷酸,能极大地提升鱼肉鲜味。肌苷酸在酸性磷酸酶(ACP)作用下降解又导致鱼肉鲜味下降。在探究鱼类鲜味下降外因的系列实验中,实验结果如下图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.本实验的自变量只有pH和温度,因变量是酸性磷酸酶(ACP)的相对活性
B.不同鱼的ACP的最适温度和pH有差异,根本原因在于不同鱼体内的ACP结构不同
C.pH低于3.8、温度超过60℃,对鳝鱼肌肉酸性磷酸酶(ACP)活性影响的机理不同
D.由图可知,放置相同的时间,鮰鱼在pH6.0、温度40℃条件下,鱼肉鲜味下降最快
2.在真核细胞中,大多数分泌蛋白通过内质网一高尔基体(ER-Golgi)途径分泌到细胞外,被称为经典分泌途径。但研究表明,真核生物中少数分泌蛋白并不依赖ER-Golgi途径,而是通过下图所示的4种方式分泌到细胞外,称为非经典分泌途径。下列相关叙述正确的是( )
A.非经典分泌途径都伴随着生物膜的转化,体现了膜的流动性
B.可用3H标记氨基酸的羧基对分泌蛋白的合成和运输进行研究
C.囊泡膜与细胞膜、细胞器膜和核膜等共同构成细胞的生物膜系统
D.与经典分泌途径相比,非经典分泌途径也要经过内质网和高尔基体
3.下列与教材实验有关的叙述正确的是( )
A.用电子显微镜观察细胞膜时,可看到暗一亮一暗三层结构,中间亮层是蛋白质分子,两边暗层是磷脂分子
B.用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞进行质壁分离实验时,液泡体积逐渐变小,紫色逐渐加深,细胞吸水能力逐渐增强
C.在过氧化氢溶液充足的情况下,若提高过氧化氢酶的浓度,则酶的活性更高,反应更快
D.在观察植物根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中,解离液由95%酒精和15%盐酸等量混合而成,酒精的主要作用是使细胞相互分离
4.水稻细胞中的M基因编码的一种毒性蛋白,对雌配子没有影响,但会导致同株水稻一定比例的不含该基因的花粉死亡,通过这种方式来改变后代分离比,使M基因有更多的机会遗传下去。现让基因型为Mm的水稻自交,F1中三种基因型个体的比例为MM:Mm:mm=3:4:1,F1随机授粉获得F2。下列有关分析正确的是( )
A.F1产生的雌配子与雄配子的比例为3:1
B.由F1的结果推测,亲本水稻产生的含m基因的花粉存活的概率为1/4
C.该水稻种群的M基因频率会随着杂交代数的增加而减少
D.杂交F2中三种基因型的比例为MM:Mm:mm=15:14:3
F1 红眼 白眼 无眼
雌蝇 12 13 25
雄蝇 11 14 26
5.果蝇的有眼和无眼受等位基因E/e控制,有眼(E)对无眼(e)为显性性状;红眼和白眼受等位基因R/r控制,红眼(R)对白眼(r)为显性性状,其中有一对基因位于X染色体上。现有无眼雌蝇和白眼雄蝇杂交,F1的表现型如下表所示。下列分析错误的是( )
A.基因E/e位于常染色体上,基因R/r位于X染色体上
B.一般情况下,亲本雄蝇能产生4种基因型的配子,而雌蝇能产生2种
C.让F1的白眼雌蝇、红眼雄蝇杂交,子代的性别仅根据眼色就能判断
D.让F1的白眼雌、雄果蝇随机交配,子代中白眼果蝇的比例是3/4
6.哺乳动物中存在一套信号网络来调控细胞大小,其中心是一个叫作mTOR的蛋白激酶,其可被一些营养物质或生长因子激活。激活的mTOR一方面可使rpS6蛋白磷酸化,从而加强核糖体的翻译效率,使细胞增大;另一方面可解除其对翻译起始因子4E的抑制,增强蛋白质的翻译,促使蛋白质积累,细胞体积增加。下列叙述不正确的是( )
A.随细胞生长,物质运输效率降低,mTOR可调控细胞的物质运输效率
B.mTOR会对细胞外的氨基酸等营养物质及一些生长因子作出反应
C.rpS6蛋白基因缺陷的哺乳动物中细胞数量会减少,导致身体变小
D.mTOR未激活时会抑制4E对翻译的起始,从而使蛋白质合成减少
7.某昆虫灰体和黑体、红眼和白眼分别由等位基因A(a)和B(b)控制,两对基因均不位于Y染色体上。为研究其遗传机制,进行了杂交实验,结果见下表。下列说法错误的是( )
杂交编号及亲本 子代表现型及比例
Ⅰ(红眼♀×白眼♂) F1 1红眼♂:1红眼♀:1白眼♂:1白眼♀
Ⅱ(黑体红眼♀×灰体白眼♂) F1 1灰体红眼♂:1灰体红眼♀:1灰体白眼♂:1灰体白眼♀
F2 6灰体红眼♂:12灰体红眼♀:18灰体白眼♂:9灰体白眼♀:2黑体红眼♂:4黑体红眼♀:6黑体白眼♂:3黑体白眼♀
注:F2由杂交Ⅱ中的F1随机交配产生
A.白眼基因由X染色体上隐性基因控制 B.红眼雌性个体中B基因纯合致死
C.杂交Ⅱ中的雌性亲本基因型为aaXBXb D.若F2灰体红眼雌雄个体随机交配,产生的F3有8种表现型
8.用离体枪乌贼巨大神经为材料进行实验,得到如下曲线图,图1表示神经元的某一位点在不同时刻的电位变化,图2表示不同位点同一时刻神经冲动的传导过程,图3 表示离子进出细胞引发的膜电流变化,内向电流是指阳离子流入细胞引起膜内电位升高的离子电流;外向电流指阳离子流出或阴离子流入引起膜内电位降低的离子电流。下列说法不正确的是( )
A.图2神经冲动的传导方向是从左到右
B.图3中的外向电流是由K+外流或Cl-内流引起的
C.Na+通道将关闭的点是图1的c、图2的③,图3的B
D.动作电位恢复静息电位的过程是图1的ce、图2的①③、图3的DE
9.药物E是治疗糖尿病常用的降血糖药。为开发具有知识产权的同类型新药,科研人员对植物来源的生物碱NB降血糖效果进行了研究,设计的技术路线如下图所示。其中STZ是一种可以特异性破坏胰岛B细胞的药物。下列分析错误的是( )
A.根据实验安排第4次检测血糖浓度的时间是第90min
B.为判断模型是否构建成功最好在第②组小鼠正常饲喂状态下测血糖浓度和检测胰岛素含量
C.若第④组的血糖浓度在第4次检测时比前3次都低,说明NB能降血糖
D.本实验以①②③组做对照,以确认实验材料和方法能有效检测药物疗效
10.现有某种禾本科作物野生型“260”(高秆)和突变体“87”(矮秆),为了研究突变体“87”矮化的原因,研究人员进行了相关研究。分别测定野生型“260”植株和突变体“87”植株不同时期赤霉素的含量,得到结果如图所示。下列说法不正确的是( )
内源GA3和内源GA4测定时期为抽穗期,
内源GA1+GA3测定时期为成熟期。
注:赤霉素用GA1到GA126的方式命名,数字依照发现的先后顺序。
A.内源性GA由植物的特定内分泌细胞分泌,对植物的生长发育有调节作用
B.两种植株抽穗期的GA含量均高于成熟期,说明植株的增高主要发生在抽穗期
C.给突变体“87”幼苗施加一定浓度的外源GA不能使突变体恢复正常
D.突变体“87”矮化的原因可能是赤霉素受体减少或受体敏感性降低
11.近年来发展稻田综合种养是我国深化农业供给侧结构性改革的一项具体措施,是现代农业发展的新模式。目前已扩大到稻鸭、稻虾、稻蛙、稻鱼等多种模式,实现了增水、增收、增粮、增鱼和节地、节肥、节工、节支“四增四节”的效益。下列说法错误的是( )
A.掌握稻田中稻鱼的分布规律有利于投喂管理和精准捕捞
B.稻田综合种养模式调整了能量流动方向,提高了该系统的能量利用率
C.稻田综合种养模式中适当加入螺等分解者可加速该生态系统的物质循环
D.流经稻田生态系统中的总能量等于水稻等生产者所固定的太阳能和人工投入的化学能的总量
12.我国古代的文章和诗词中记载了许许多多的生物学现象,下列叙述正确的是( )
A.《邺风 简兮》中记载:“山有榛,隰有苓”(其中“隰”指低洼地)既体现了不同生物适应不同环境,又体现了生物群落具有垂直结构
B.“螟蛉有子,蜾蠃负之”(《诗经·小雅·小宛》),蜾蠃在螟蛉身上产卵,说明两种生物之间有体内寄生关系
C.“关关雎鸠,在河之洲”(《关雎》)中的“关关”体现了生态系统信息传递中的物理信息,有利于调节种间关系,维持生态系统稳定
D.《陈风 泽陂》中记载:“泽彼之陂,有蒲与荷”反映的是秀美的湿地生态系统,古人在观赏这些景色时留下了很多脍炙人口的诗词,这都是生物多样性直接价值的体现
二、多选题
13.图甲为在最适温度条件下,植物光合速率测定装置图,图乙中ab为测定过程中某些生理指标相对量的变化。下列说法正确的是( )
A.图甲装置在较强光照下有色液滴向左移动,再放到黑暗环境中有色液滴向右移动
B.若将图甲中的CO2缓冲液换成质量分数为10%的KOH溶液,其他条件不变,则植物幼苗叶绿体产生NADPH的速率将减慢
C.一定光照条件下,如果再适当升高温度,总光合速率会发生图乙中从b到a的变化
D.若图乙表示图甲植物光合速率由a到b的变化,则可能是适当降低了CO2缓冲液的浓度
14.下表是某海湾生态系统中一年内能量流动的部分统计数据。已知当年该海湾渔获物平均营养级为2.88,而10年前为3.11。下列有关说法正确的是( )
营养级 现存生物量/(t·km-2·a-1) 被同化量/(t·km-2·a-1) 流向碎屑量/(t·km-2·a-1) 总流量/(t·km-2·a-1)
Ⅴ 0.008 0.004 0.026 0.089
Ⅳ 0.111 0.089 0.413 1.07
Ⅲ 0.568 1.07 6.06 7.89
Ⅱ 0.756 7.89 23.7 36.3
Ⅰ 43.5 36.3 73 207
总计 45 45.4 103 252
A.流经该生态系统的总能量为252t·km-2·a-1
B.第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为21.7%
C.渔获物平均营养级降低说明该海湾的渔业资源越来越丰富
D.碎屑会被分解者分解或形成海底有机物沉积
15.中国农科院在培育的小麦中发现一抗盐突变体甲,甲与野生型小麦乙杂交,F1均为野生型,F1自交,F2植株表现抗盐比例为1/4。SSR11是只存在于4号染色体上的分子标记,可用于基因定位。取F2中抗盐、野生型小麦各10株,提取DNA,加入SSR11的引物进行PCR扩增,电泳结果如图所示,下列叙述正确的是( )
A.根据电泳结果,不可判断抗盐基因位于4号染色体上
B.甲与乙的电泳结果不同,说明SSR11序列在两者的4号染色体上存在的位置和数量不同
C.F2中野生型10株的电泳结果图与理论不符的原因是挑选的单株数量较少
D.假设抗盐基因只位于5号染色体上,重复上述操作后获得新电泳图,新电泳图的甲、乙区电泳结果会发生改变
16.过度紧张、焦虑等刺激引起的生理调节机制如下图所示。研究发现,NE主要通过过程②影响MeSC,过程①作用很小。下列有关叙述正确的有( )
A.过度紧张、焦虑等刺激引起G的分泌属于分级调节,存在负反馈调节机制
B.过程②与过程①效果不同的原因可能有NE的浓度、NE起作用所需的时间不同等
C.由过程②得知,脑和脊髓不仅具有神经细胞的功能,还具有内分泌细胞的功能
D.过度紧张、焦虑会导致毛囊细胞减少引起脱发以及黑色素细胞减少出现白发
三、非选题( )
17.狗尾草是一种C4植物,叶肉细胞和维管束鞘细胞中都有叶绿体,但叶肉细胞叶绿体中无Rubisco(既能催化C5的羧化,也能催化C5的加氧分解),维管束鞘细胞叶绿体中基粒发育不全。下图是狗尾草的部分代谢过程示意图,其中PEPC是对CO2高亲和力的PEP羧化酶。请回答下列问题。
(1)过程①丙酮酸转化为PEP需要叶绿体的______(结构)提供ATP,天冬氨酸通过______(结构)进入维管束鞘细胞。在维管束鞘细胞中,过程⑥和______(过程)都会产生丙酮酸。
(2)参与过程⑩的CO2来自于______(过程)。维管束鞘细胞完全被叶肉细胞包被,有助于从维管束鞘细胞散出的CO2再次被______“捕获”。
(3)请尝试运用所学知识解释高温导致相关农作物产量下降,农作物的生长优良率持续下调的原因:________(至少答出2点)。
(4)欲探究高温热害(中度高温、重度高温)对狗尾草造成的损伤是否可逆,现有狗尾草幼苗若干,请写出实验设计思路:________________。
18.果蝇被誉为遗传小明星,已知其长翅受A和B两个显性基因控制,a基因控制小翅,b基因控制残翅,两对基因独立遗传。某研究小组选择均为纯合的残翅雌果蝇与小翅雄果蝇杂交。F1全为长翅果蝇,让F1的雌雄果蝇随机交配,F2中长翅:小翅:残翅=9:3:4,且小翅果蝇均为雄性。回答下列问题(不考虑XY的同源区段):
(1)根据题意分析, A、a和B、b基因分别位于______染色体上。亲本果蝇的基因型为______。F2长翅果蝇中,雌果蝇所占的比例为______。
(2)在两对互作的基因中,其中一对隐性基因对另一对基因的表现有遮盖作用,遗传学上把这种现象称为“隐性上位”。该研究小组根据F 中残翅果蝇的比例,提出假设:b基因对A、a具有“隐性上位”效应。继续让F2中残翅雄果蝇与纯合的小翅雌果蝇杂交得F3,让每个杂交组合得到的F 中的雌雄果蝇相互交配得F4,统计各组的杂交结果,若结果中F4出现表现型及比例为______,则可以说明假设成立。若该结论正确,再让F2中长翅雌雄果蝇随机交配,子代为长翅果蝇的概率为______。
(3)若F1中的一只长翅雄果蝇受到X射线的辐射,继续将其与多只F1长翅雌果蝇杂交,得到后代中残翅占1/2,出现这种结果的可能的原因有(不考虑变异致死问题):
①___________;②_____________。不考虑再进行杂交实验的基础上,可以通过______的方法判断具体是上述哪种原因。
(4)果蝇红眼、白眼由独立遗传的A/a、B/b基因控制(如图)。用两只纯合的白眼个体作亲本进行杂交,F1均为红眼个体,F1自由交配,F2中出现红眼个体与白眼个体2种类型。假设杂交过程中不存在突变和染色体互换,且子代的雌雄比例为1:1。
为判断A/a、B/b基因的位置,同学甲认为可通过F2中白眼个体的性别比例作出判断,同学乙认为可通过统计F2中雌性个体的性状分离比作出判断。你认为甲、乙同学谁的观点是正确的,并说明理由。_______。
19.恶性肿瘤往往先向淋巴结初始转移形成淋巴结转移瘤,再经淋巴结实现远端转移。科学家开展实验探索肿瘤初始转移的机制以及淋巴结转移对远端转移的影响。
(1)正常情况下,原位瘤细胞转移至淋巴结会激活NK细胞和细胞毒性T细胞,前者非特异性杀伤瘤细胞,后者则在辅助T细胞分泌的_____________的作用下,经_____________过程产生新的细胞毒性T细胞裂解瘤细胞。
(2)将原位瘤细胞FO和淋巴结转移的瘤细胞LN6等量接种于同一健康小鼠体内进行研究,过程如图1。
①已知FO和LN6的增殖能力无显著差异,图1结果说明_____________向淋巴结转移的能力更强。
②为排除红绿荧光蛋白可能存在的检测差异干扰实验结果,需增设一组实验,大致思路为____________。
(3)为探究原位瘤细胞初始转移的机制,科研人员又开展了如下实验:
①将FO中编码MHC-1分子关键蛋白的基因敲除,再将其接种于小鼠体内,发现其向淋巴结转移的能力降低,但去除该小鼠的NK细胞后其转移能力恢复。说明NK细胞通过识别_____________(高表达/低表达)的MHC-1杀伤瘤细胞。
②PD-L1可与T细胞表面的特定蛋白结合,抑制其杀伤作用。进一步研究表明原位瘤细胞通过调节MHC-1分子和PD-L1的表达量,抑制NK和T细胞的杀伤作用,以增强转移能力。请在表格中填写“高”或“低”,将支持上述结论的实验结果补充完整______。
肿瘤细胞的类型 MHC-1分子表达量 PD-L1分子表达量
来自于正常小鼠的淋巴结转移瘤 A C
来自于T细胞缺失小鼠的淋巴结转移瘤 B 低
来自于T和NK细胞缺失小鼠的淋巴结转移瘤 低 D
(4)细胞因子TCF-β能促进调节性T细胞的增殖,从而加强后者对辅助T细胞的抑制作用。科研人员将FO和LN6接种在野生型小鼠体内,检测该小鼠血清中的TGF-β浓度和瘤细胞远端转移率(图2);又将不同类型的瘤细胞混合DT毒素(可清除调节性T细胞)接种于小鼠体内,检测瘤细胞的远端转移率(图3)。
综合上述相关信息和免疫学相关知识可知,淋巴结转移可____________(促进/抑制)远端转移,其可能的机制是_____________。
20.请根据下列图表,回答有关种群和生态方面的问题。
(1)为研究酵母菌种群密度的动态变化,某同学按表甲所列条件进行了A、B、C、D4组实验,用1000mL锥形瓶作为培养器皿,棉塞封口,在30℃下静置培养,其他实验条件均相同,定时用血球计数板计数。
根据实验结果绘出的酵母菌种群密度变化曲线如图乙。图乙中曲线①、②、③分别对应的是甲中__________组的结果。B组和A组的实验结果不同的原因是B组__________。该同学在某一时刻提取部分样液,并将样液稀释5倍,采用血细胞计数板(规格为1mm×mm×0.1mm)计数,观察到的计数室中酵母菌细胞分布如图丙,则此时该样液的细胞密度为__________个1mL。
表格甲
实验组 A B C D
培养液中的葡萄糖质量分数% 4.0 4.0 0.8 0.8
培养液体积/mL 200 800 200 800
(2)下图为云南某遭遇虫害的玉米田中碳循环和能量流动的部分示意图,图中甲~戊代表不同组成成分,Ⅰ~Ⅲ表示过程,“→”表示流经丙的能量流动情况, A、B、C代表能量流经丙所处营养级的去向,其中数字代表能量值,单位为J/(cm2·a)。
①图中属于异养生物的有__________(用“甲~戊”表示)。
②碳在图中Ⅰ~Ⅲ过程中的循环主要是以___________形式进行的。若该生态系统的碳循环达到平衡,则Ⅰ过程摄取碳的速率与____________大致相同。
③图中乙具有的总能量至少是___________J/(cm2·a)。图中C代表的能量去向是___________。若图中15J/(cm2·a)的1/5以粪便形式流向戊,则第二、三营养级之间的能量传递效率为___________。
(3)近年来,某公园为了改善水系景观,有计划的清除多种野生植物,扩大荷花等几种观赏植物的种植面积,此举对该生态系统恢复力稳定性的影响是___________。若该水体发生富营养化,则藻的种类变化为___________(增加/减少)。该公园通过凋落物分解、根系分泌等途径向环境中释放化学物质,促进或抑制周围其他植物的生长和发育,这体现了生态系统信息传递有利于__________。
21.Cre/loxP酶系统是在基因或染色体水平上对生物基因进行遗传改造的一种技术,可以在DNA的特定位点上执行碱基序列的删除、插入以及重组等,从而实现基因的定点编辑。
(1)图1是利用Cre/loxP酶系统敲除基因的过程。loxP序列具有方向性,由中间的间隔序列和两侧的反向重复序列组成。当某一条DNA片段上待敲除基因的两端存在同向loxP序列时,Cre酶识别并结合到loxP序列的反向重复序列区。两个loxP序列的间隔序列被Cre酶定点切开,4个黏性末端序列交错两两连接,其中待敲除基因两端的序列进行连接,连接时形成的化学键是___________,敲除的基因片段会形成___________(填“线状”或“环状”)结构。
(2)图2是利用Cre/loxP酶系统构建融合基因的过程。首先要用PCR对Bt基因和Bar基因分别扩增,以获得所需要的DNA片段,然后对连接后的DNA片段用Cre/loxP酶系统处理获得Bt-Bar融合基因片段。在用PCR1扩增Bt基因时,所用的2种引物的结合位置在____________;又有研究表明,大多数限制酶对裸露的位点不能识别切割,因此必须对识别序列5'末端进行修饰并加上一个至几个保护碱基,如GGG。由此推测,对Bar基因引物5’端序列的要求是___________。
(3)图3是用Cre/loxP酶系统敲除转基因烟草细胞内Bar基因的部分过程。已知图中的启动子和终止子可在烟草细胞中正常发挥作用,Cre酶基因在环境中存在Tam化学物质时才能激活表达。重组Ti质粒中的Bar基因作为基因表达载体中的___________可对转化后的烟草细胞进行筛选。进行图3所示敲除后,DNA片段1中的Bt基因不能正确表达,据图分析,原因是___________;若不对融合基因中的Bar基因进行敲除处理,仅在翻译水平上不让Bar基因表达,请利用Cre/loxP酶系统提出解决方案___________。
(4)图4是经过修饰后的转基因烟草细胞内的融合基因所在片段及相关引物的结合位点。为检测Bar基因是否被成功敲除同时未影响Bt基因的正常表达,可用PCR技术进行鉴定:
实验组:首先提取在有Tam环境下培养的转基因烟草细胞质中的总RNA,进行逆转录获得cDNA,然后加入引物1和引物2进行PCR扩增,再进行琼脂糖凝胶电泳,观察有无Bt基因和Bar基因的条带。
对照组:用未进行敲除处理的转基因烟草细胞,其余同实验组。
若实验组敲除成功,则实验组和对照组的电泳结果分别为___________。
(5)筛选出酶后,为满足生产上的需要对其进行改良,这种技术属于蛋白质工程,蛋白质工程是指_________________________________。宜春市两校2022-2023学年高二下学期期中联考
生物答案
1.【答案】D
【详解】A、由图示曲线可知,本实验的自变量是pH、温度和鱼的种类,因变量是酸性磷酸酶(ACP)的相对活性,A错误;
B、不同鱼的ACP的最适温度和pH有差异,根本原因在于控制合成ACP的基因不同,B错误;
C、反应温度超过60℃与pH低于3.8,鳝鱼肌肉ACP都会因为空间结构的改变失去活性,影响机理是相同的,C错误;
D、由图示曲线可知,鮰鱼在pH6.0、温度40℃条件下酸性磷酸酶相对活性最高,导致鱼肉鲜味下降最快,D正确。
故选D。
2.【答案】C
【详解】
A、非经典分泌途径不都伴随着生物膜的转化,如图示中的直接跨膜途径,A错误;
B、如果用3H标记氨基酸的羧基,氨基酸在脱水缩合过程中羧基会脱掉-OH,故无法利用同位素对分泌蛋白的合成和运输进行研究、追踪,B错误;
C、囊泡膜与细胞膜、细胞器膜和核膜等共同构成细胞的生物膜系统,C正确;
D、与经典分泌途径相比,非经典分泌途径不需要经过内质网和高尔基体,D错误。
3.【答案】B
【详解】A、教材实验中用电子显微镜观察细胞膜时,可看到暗一亮一暗三层结构,中间亮层是磷脂分子,两边暗层是蛋白质分子,A错误;
B、用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞进行质壁分离实验时,由于失水,液泡体积逐渐变小,紫色逐渐加深,液泡渗透压逐渐增大,细胞吸水能力逐渐增强,B正确;
C、酶的活性不受酶浓度影响,在底物充足情况下,过氧化氢酶的浓度提高,可以提高酶促反应速率,从而使反应更快,C错误;
D、解离液是由由95%酒精和15%盐酸等量混合而成,其主要作用是使组织细胞相互分离,D错误。
4.【答案】D
【详解】A、在自然界中雌配子的数量远小于雄配子,所以F1产生的雌配子与雄配子的比例无法计算,A错误;
B、基因型为Mm的水稻自交,子代中mm=1/8=1/2×1/4,雌配子正常,说明花粉中含m基因的概率为1/4,雄配子中A∶a=3∶1,亲本水稻产生的含m基因的花粉存活的概率为1/3,B错误;
C、由题干可知,M基因编码的一种毒性蛋白,对雌配子没有影响,同株水稻一定比例的不含该基因的花粉死亡改变后代分离比,使M基因有更多的机会遗传下去,所以该水稻种群的M基因频率会随着杂交代数的增加而增大,C错误;
D、F1中三种基因型个体的比例为MM:Mm:mm=3:4:1,F1随机授粉,用配子法计算,基因型MM、Mm、mm都作为母本,则产生的雌配子M5/8、m3/8,基因型MM、Mm、mm都作为父本,Mm产生的含m基因的花粉存活的概率为1/3,则产生的雄配子M3/4、m1/4,杂交子二代中三种基因型的比例为MM:Mm:mm=15:14:3,D正确。
5.【答案】C
【详解】A、分析题意,亲本杂交组合为无眼雌蝇×白眼雄蝇,若基因E/e位于X染色体上,则亲本的基因型为XeXe×XEY,子代雌蝇表现为有眼,雄蝇表现为无眼,和杂交实验不相符,A正确;
B、分析杂交实验可知,亲本的基因型组合为eeXRXr×EeXrY,因此亲本雄蝇能产生4种基因型的配子,而雌蝇能产生2种基因型的配子,B正确;
C、F1白眼雌蝇的基因型为EeXrXr,红眼雄蝇的基因型为EeXRY,杂交子代会出现无眼果蝇,无眼果蝇没有眼色特征,因此不能仅根据眼色判断子代的性别,C错误;
D、F1的白眼雌、雄果蝇随机交配,所得子代果蝇只要有眼(E_)则表现为白眼,因此子代中白眼果蝇所占的比例为3/4,D正确。
6.【答案】C
【详解】A、一般随着细胞生长,体积增大,相对表面积变小,物质运输效率降低,mTOR可调控细胞的物质运输效率,A正确;
B、题意显示,激活的mTOR一方面可使rpS6蛋白磷酸化,从而加强核糖体的翻译效率,使细胞增大:另一方面可解除其对翻译起始因子4E的抑制,增强蛋白质的翻译,据此可推测mTOR会对细胞外的氨基酸,葡萄糖等营养物质以及一些生长因子做出反应,B正确;
C、激活的mTOR一方面可使rpS6蛋白磷酸化,从而加强核糖体的翻译效率,使细胞增大,据此可知rpS6蛋白基因缺陷的哺乳动物中,细胞体积会减小,但细胞数量不受影响,C错误;
D、mTOR处于未激活状态时,会抑制4E对翻译的起始,从面使蛋白质合成减少,D正确。
7.【答案】D
【详解】A、杂交Ⅱ中F1雄性和雌性后代中均为红眼:白眼=1: 1,而F2雌性后代中红眼:白眼=(12+4):(9+3)=4:3,F2雄性后代中红眼:白眼=(6+2):(18+6)=1:3,雌雄后代眼色表现不一致,推断红白眼遗传与性别有关,不在Y染色体,基因则在X染色体。若白眼为显性性状,即由B控制,则杂交Ⅰ亲本基因型为XbXb×XBY,后代雄性全为红眼,雌性全为白眼,与事实不符,因此推断白眼由X染色体上隐性基因b控制,A正确;
B、只考虑颜色这一对等位基因时,杂交ⅡF1中出现白眼雌性个体,说明杂交Ⅱ亲本基因型为XBXb×XbY,则F1雌性基因型为XBXb:XbXb=1:1,F1雌配子有XB:Xb=1:3,F1雄性基因型为XBY:XbY=1:1,F1雄配子有XB:Xb:Y=1: 1: 2,由配子计算,F2中红眼雌性应占所有后代中比例为1/4×1/4+1/4×1/4+1/4×3/4=5/16,实际F2中红眼雌性只占(12+4)/(6+12+18+9+2+4+6+3)=4/15,缺失XBXB=1/4×1/4=1/16,因此可以推出红眼雌性个体中B基因纯合致死,B正确;
C、杂交Ⅱ亲本为黑体和灰体,F1全为灰体,可知灰体为显性性状,由A控制,又因为F2中雌性灰体:黑体=(12+9):(4+3)=3:1,雄性中灰体:黑体=(18+6):(2+6)=3:1,雌雄在体色上表现一致,推断控制体色的基因在常染色体上,且A控制灰体,a控制黑体,再根据F1的表现型比例,由此可以推出杂交Ⅱ亲本基因型为aaXBXb×AAXbY,C正确;
D、杂交Ⅱ的F1基因型为AaXBXb、AaXbXb、AaXBY、AaXbY,其中灰体红眼为AaXBXb、AaXBY,灰体红眼雌雄相互交配,产生的F3中表现型有A-XBX-(灰体红眼雌性)、aaXBX-(黑体红眼雌性)、A-XBY(灰体红眼雄性)、A-XbY(灰体白眼雄性)、aaXBY(黑体红眼雄性)、aaXbY(黑体白眼雄性),共有6种表现型,D错误。
故选D。
8.【答案】C
【详解】A、图2神经冲动的传导方向是从左到右,A正确;
B、由题干信息“外向电流指阳离子流出或阴离子流入引起膜内电位降低的离子电流”可知:外向电流是由K+外流或Cl-内流引起的,B正确;
C、产生静息电位即K+外流时,Na+通道将关闭,图1的c、图2的③,图3的D,C错误;
D、动作电位恢复静息电位即K+外流的过程,包括图1的ce、图2的①③(兴奋的传导途径依次是:⑤→④→③→②→①)、图3的DE,D正确。
9.【答案】C
【详解】A、由于需要测出最初各组的血糖浓度,因此,根据实验安排第4次检测血糖浓度的时间是第90min,A正确;
B、为判断模型是否构建成功最好在第②组小鼠正常饲喂状态下测血糖浓度和检测胰岛素含量,B正确;
C、若第④组的血糖浓度在第4次检测时比前3次都低,且与第③组血糖浓度相近并且略高于第①组,但都低于第②组,则说明NB能降血糖,C错误;
D、本实验以①②③组做对照,以确认实验材料和方法能有效检测药物疗效,进而在此基础上能对NB的降血糖作用做出检测,D正确。
10.【答案】A
【详解】A、植物没有特定的内分泌细胞,A错误;
B、由题图可知,两株植物抽穗期的GA含量均高于成熟期,说明植株的增高主要发生在抽穗期,B正确;
C、由题图可知,矮秆突变体内的GA含量高于野生型,说明其体内不缺少GA,因而施加外源GA不能使突变体恢复正常,C正确;
D、分析题图可知,突变体“87”体内GA含量较高,其矮化原因可能是赤霉素受体减少或受体敏感性降低,D正确。
11.【答案】C
【详解】A、掌握稻田中稻鱼的分布规律,可以掌握稻鱼的位置,有利于投喂管理和精准捕捞,A正确;
B、稻田综合种养模式提高了能量利用率,让物质循环利用,B正确;
C、只有消费者的存在才能加速生态系统的物质循环,C错误;
D、流经稻田生态系统中的总能量应等于生产者所固定的太阳能和人工投入的化学能的总量,D正确。
12.【答案】D
【详解】A、《邺风 简兮》中记载:“山有榛,隰有苓”(其中“隰”指低洼地)体现的是生物群落具有水平结构,A错误;
B、螟蛉是一种绿色小虫,蜾蠃是一种寄生蜂,蜾蠃常捕捉螟蛉存放在窝里,产卵在它们身体里,卵孵化后蜾蠃幼虫就拿螟蛉作食物,故两者之间存在捕食关系,B错误;
C、“关关雎鸠”指关关鸣叫的水鸟,体现生态系统的物理信息,有利于种群的繁衍,C错误;
D、观赏景色属于旅游价值,是生物多样性直接价值的体现,D正确。
13.【答案】BC
【详解】A、在较强光照下,光合速率大于呼吸速率,图甲装置有色液滴向右移动,再放到黑暗环境中,只有呼吸作用消耗氧气,有色液滴向左移动,A错误;
B、若将图甲中的CO2缓冲液换成质量分数为10%的KOH溶液,其他条件不变,则二氧化碳减少,光合速率下降,植物幼苗叶绿体产生NADPH的速率减慢,B正确;
C、该实验是在最适温度下进行的,若再适当升高温度,光合速率会下降,会发生图乙中从b到a的变化,C正确;
D、若图乙表示图甲植物光合速率由a到b的变化,则可能是适当提高了CO2缓冲液的浓度,光合速率增大,D错误。
14.【答案】BD
【详解】A、流经该生态系统的总能量为流入第一营养级的能量207t·km-2·a-1,A错误;
B、第一营养级被同化量即第二营养级同化量,即36.3,第三营养级同化量为7.89,传递效率为7.89/36.3×100%=21.7%,B正确;
C、渔获物平均营养级降低说明能量减少,该海湾的渔业资源越来越贫瘠,C错误;
D、碎屑会被分解者分解,不能被分解就会形成海底有机物沉积,D正确。
15.【答案】BC
【详解】A、甲为抗盐突变体小麦,乙为野生型小麦,SSR11是只存在于4号染色体上的分子标记。电泳结果显示F2中抗盐型植株的电泳条带位置与甲基本相同,可判断抗盐基因位于4号染色体上,A错误;
B、图中甲与乙的电泳条带的数目与位置不同,说明SSR11序列在两者的4号染色体上存在的位置和数量不同,B正确;
C、由题意可知,抗盐型为隐性性状,野生型为显性性状;理论上,F2野生型中的纯合子:杂合子=1:2;F2中10株野生型小麦有2种类型的电泳条带,即F2中10株野生型小麦的基因型有2种;挑选出的F2中10株野生型小麦的基因型不一致,既有纯合子也有杂合子,因为挑选的单株数量较少,所以这10个个体的基因型比例并不为理论值1:2(或2:1),C正确;
D、SSR11是只存在于4号染色体上的分子标记,图示电泳结果为加入SSR11的引物进行PCR扩增后电泳的结果。若抗盐基因只位于5号染色体上,则重复上述操作后获得新电泳图,新电泳图的甲、乙区电泳结果不会发生改变,D错误。
故选ABC。
16.【答案】ABD
【详解】A、过度紧张、焦虑等刺激下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素,作用于垂体,垂体分泌促肾上腺皮质激素作用于肾上腺皮质,使其分泌糖皮质激素抑制成纤维细胞,糖皮质激素又可以反作用于垂体和下丘脑抑制激素分泌,因此属于分级调节,存在负反馈调节,A正确;
B、过程②是作为神经递质作用于MeSc,过程①作为激素作用于MeSc,因此效果不同的原因可能有NE的浓度、NE起作用所需的时间不同等,B正确;
C、由过程②得知,NE由传出神经释放,脑和脊髓具有神经细胞的功能,但并无内分泌细胞功能,C错误;
D、过度紧张、焦虑通过两条途径导致毛囊细胞减少引起脱发以及黑色素细胞减少出现白发,D正确。
17【答案】(1) 类囊体 胞间连丝 细胞呼吸第一阶段
(2) 苹果酸分解成丙酮酸(过程⑥)和有氧呼吸的第二阶段 PEPC
(3)气孔关闭,二氧化碳浓度降低;光合色素含量降低﹔相关酶活性下降等引起光合作用速率降低
(4)将生长发育状况相同的水稻幼苗随机均分为3组,编号甲、乙、丙;分别在正常温度、中度高温、重度高温条件进行处理,其他条件相同且适宜,一段时间后测定净光合速率;后转入正常温度条件进行恢复生长,一段时间后测定净光合速率
【详解】(1)结合图示可知,过程①丙酮酸转化为PEP需要消耗ATP,可由叶绿体的类囊体(光反应场所)提供ATP;天冬氨酸通过叶肉细胞和维管束鞘细胞之间的通道—胞间连丝进入维管束鞘细胞中;在维管束鞘细胞中,过程⑥(苹果酸进入细胞质基质中生成丙酮酸和CO2)和细胞呼吸的第一阶段(葡萄糖被氧化分解为丙酮酸和NADH,并释放少量能量)都会产生丙酮酸。
(2)参与过程⑩(CO2与C5生成C3)的CO2可来自于苹果酸分解成丙酮酸(过程⑥)和有氧呼吸的第二阶段(丙酮酸和水生成CO2和NADH,并释放少量能量);PEPC是对CO2高亲和力的PEP羧化酶,结合图示,维管束鞘细胞完全被叶肉细胞包被,有助于从维管束鞘细胞中散出的CO2再次被PEPC“捕获”。
(3)高温可以导致光合作用相关酶的活性降低,进而使光合作用速率下降;高温有可能破坏了叶绿体或光合色素的结构进而影响光合作用的正常进行;也可以导致气孔部分关闭,引起二氧化碳浓度下降,进而使光合作用速率降低,作物产量受损。
(4)该实验自变量为高温热害的程度,因变量可以通过测定植物的净光合速率来反映植物的损伤情况,所以实验设计思路如下:
将生长发育状况相同的狗尾草幼苗随机均分为3组,编号甲、乙、丙;分别在正常温度、中度高温、重度高温条件进行处理,其他条件相同且适宜(无关变量的一致性),一段时间后测定植株的净光合速率;而后再转入正常温度条件下进行恢复生长,于一段时间后再测定其净光合速率。
18【答案】(1) X染色体和常 bbXAXA、BBXaY 2/3
(2) 长翅:小翅:残翅=3:3:2 7/9
(3) 长翅雄果蝇发生基因突变,B突变为b 长翅雄果蝇B基因所在的染色体片段缺失(或染色体缺失) 光镜下观察后代中残翅果蝇的染色体形态(或数目)
(4)甲、乙同学的观点都正确。若F2白眼个体中♀:♂=1:1,则A/a、B/b基因均位于常染色体上;若F2白眼个体中♀:♂=2:5,则A/a、B/b基因有一对位于X染色体上,故甲的观点正确。若F2雌性个体中红眼:白眼=9:7,则A/a、B/b基因均位于常染色体上;若F2雌性个体中红眼:白眼=3:1,则A/a、B/b基因有一对位于X染色体上,故乙的观点也正确
【详解】(1)根据题意分析,A、a基因位于X染色体上,B、b位于常染色体上。由于F1长翅果蝇,亲本又是纯合子,残翅雌果蝇bbXAXA与小翅雄果 BBXaY;F1为BbXAXa、BbXAY,F2长翅果蝇中,雌性全为长翅,雄性一半为长翅,雌雄果蝇的比例为雌性:雄性=2:1。
(2)根据F2中残翅果蝇的比例,推测当b、a基因同时存在时果蝇表现为残翅,遗传学上把这种现象称为“隐性上位”;为了证明b基因对a基因具有“隐性上位”效应,该研究小组让F2中残翅雄果蝇(bbXaY、 bbXAY)和纯合的小翅雌果蝇(BBXaXa)杂交得F3,F3雄性个体的基因型为BbXaY,雌性的基因型为BbXAXa和BbXaXa,让每个杂交组合得到的F3中的雌雄果蝇相互交配得F4,若雄性个体的基因型为BbXaY与雌性的基因型为BbXaXa杂交,F4果蝇的表现型及比例为小翅:残翅=3:1(或若雄性个体的基因型为BbXaY与雌性的基因型为BbXAXa杂交,长翅:小翅:残翅=3:3:2),则可以说明b基因对a基因具有“隐性上位”效应;若b基因对a基因具有“隐性上位”效应,则F2中长翅雌果蝇(1/6BBXAXA、1/6BBXAXa、2/6BbXAXA、2/6BbXAXa)雄果蝇(1/3BBXAY、2/3BbXAY)随机交配,雌配子种类及比例为1/2BXA,1/6BXa,1/4bXA,1/12bXa,雄配子种类及比例为1/3BXA,1/3BY,1/6bXA,1/6bY,故子代为长翅果蝇的概率为7/9。
(3)由于亲本中的一只长翅雄果蝇受到X射线的辐射,将其与多只F1长翅雌果蝇杂交,得到后代中残翅果蛇占1/2,出现这种结果的可能的原因有该长翅雄果蝇发生基因突变,B突变为b;该长翅雄果蛹B基因所在的染色体(片段)缺失:以上两种变异分别属于基因突变和染色体变异,可通过光学显微镜来加以判断。
(4)若A/a、B/b基因均位于常染色体上,则白眼个体中♀∶♂=1∶1,两纯合亲本的基因型为aaBB×AAbb,F1的基因型为AaBb,F1自由交配,F2中红眼(A_B_)∶白眼(aa__、A_bb)=9∶7;若A/a、B/b基因有一对位于X染色体上,假设A/a位于X染色体上,则亲本的基因型为BBXaY×bbXAXA,F1的基因型为BbXAXa和BbXAY,F2白眼个体中♀∶♂=2∶5,F2雌性个体中红眼∶白眼=3∶1。若B/b位于X染色体上,则亲本的基因型为AAXbY×aaXBXB,结果与A/a位于X染色体上一致。故乙的观点也正确。
19【答案】(1) 细胞因子 分裂(增殖)分化
(2) LN6 对F0转入红色荧光蛋白基因,对LN6转入绿色荧光蛋白基因,重复上述实验。
(3) 低表达
肿瘤细胞的类型 MHC-1分子表达量 PD-L1分子表达量
来自于正常小鼠的淋巴结转移瘤 高 高
来自于T细胞缺失小鼠的淋巴结转移瘤 高 低(给出)
来自于T和NK细胞缺失小鼠的淋巴结转移瘤 低(给出) 低
(4) 促进 原位瘤细胞发生淋巴结转移后诱导机体释放的TGF-β增多,TGF-β促进调节性T细胞增殖,后者抑制辅助T细胞的功能,抑制机体的体液免疫和细胞免疫功能,从而促进瘤细胞的远端转移。
【详解】(1)辅助性T细胞能分泌细胞因子,加强免疫效应,细胞毒性T细胞在辅助性T细胞分泌的细胞因子的作用下,经分裂(增殖)分化过程产生新的细胞毒性T细胞裂解瘤细胞。
(2)①由图1可知,每组小鼠的红色荧光细胞的百分比都比绿色荧光蛋白细胞的百分比高,FO和LN6的增殖能力无显著差异,图1结果说明LN6向淋巴结转移的能力更强。
②为排除红绿荧光蛋白可能存在的检测差异干扰实验结果,需增设一组实验,大致思路为对F0转入红色荧光蛋白基因,对LN6转入绿色荧光蛋白基因,重复上述实验。
(3)(①F0中编码MHC-1分子关键蛋白的基因敲除,MHC-1分子关键蛋白减少,发现其向淋巴结转移的能力降低,但去除该小鼠的NK细胞后其转移能力恢复。说明NK细胞通过识别低表达的MHC-1杀伤瘤细胞。
②NK细胞通过识别低表达的MHC-1杀伤瘤细胞。所以来自于T细胞缺失小鼠的淋巴结转移瘤和来自于正常小鼠的淋巴结转移瘤中MHC-1分子表达量高,从而抑制NK细胞的杀伤作用,PD-L1可与T细胞表面的特定蛋白结合,抑制其杀伤作用,所以来自于T细胞缺失小鼠的淋巴结转移瘤和来自于T和NK细胞缺失小鼠的淋巴结转移瘤中PD-L1分子表达量,来自于正常小鼠的淋巴结转移瘤中PD-L1分子表达量高。表格如下所示。
肿瘤细胞的类型 MHC-1分子表达量 PD-L1分子表达量
来自于正常小鼠的淋巴结转移瘤 高 高
来自于T细胞缺失小鼠的淋巴结转移瘤 高 低(给出)
来自于T和NK细胞缺失小鼠的淋巴结转移瘤 低(给出) 低
(4)接种LN6野生型小鼠体内小鼠血清中的TGF-β浓度和瘤细胞远端转移率高于接种FO野生型小鼠,所以淋巴结转移可促进远端转移,其可能的机制是原位瘤细胞发生淋巴结转移后诱导机体释放的TGF-3增多,TGF-3促进调节性T细胞增殖,后者抑制辅助性T细胞的功能,抑制机体的体液免疫和细胞免疫功能,从而促进瘤细胞的远端转移。
20【答案】(1) B、A、D 培养液较多,与空气接触面积较小,供氧较少 7.5×106
(2) 丙、丁、戊 二氧化碳 所有生物(乙丙丁戊)释放碳到大气中的速率 400 用于丙生长、发育和繁殖(或流向下一营养级和流向分解者) 15%
(3) 提高了该生态系统恢复力稳定性 减少 调节种间关系,维持生态系统的平衡与稳定
【详解】(1)培养液体积越大,与空气接触的面积越小,则瓶内氧气越少,酵母菌进行有氧呼吸,生长繁殖快,达到最大数量的时间短;并且培养液中葡萄糖质量分数越高,酵母菌的密度越大,根据单一变量原则,AB组分析:①是B(体积大,氧气含量少,但葡萄糖质量分数高,能达到最大的酵母菌密度但所需时间更长),②是A(体积少,葡萄糖质量分数高,最快达到酵母菌最大密度且酵母菌密度最大),CD组分析:③是D(体积大,氧气含量少,但葡萄糖质量分数高,能达到几乎相同的最大的酵母菌密度但所需时间更长),④是C(体积少,葡萄糖质量分数高,最快达到酵母菌相同的最大密度);B组和A组相比,差别在培养液的体积,培养液过多,与空气接触的面积就小,即氧气较少,故实验结果不同的原因是B组培养液较多,与空气接触面积较小,故供氧较少。由图丙可知,此血球计数板的计数室是25×16型,即大方格内分为25中格,每一中格又分为16小格。根据五点取样法,丙图的四个角的方格和中间的方格中的酵母菌数目为5、6、6、7、6,因此平均值为6,则这25个方格中的酵母菌总数为6×25=150个,由于计数之前培养液稀释5倍,每个中方格体积为0.1mm3=1×10-4mL,则1毫升培养液中的酵母菌数量为150×104×5=7.5×106个。
(2)①异养生物包括消费者和分解者,根据图中指向甲的箭头最多,可知甲是无机环境,乙是生产者,丙是初级消费者,丁是次级消费者,戊是分解者,所以异养生物包括丙、丁、戊。
②Ⅰ表示光合作用固定CO2,Ⅱ、Ⅲ表示细胞呼吸释放CO2,甲是无机环境,在碳循环中代表大气中的CO2库,碳在无机环境和生物群落中主要以CO2的形式传递。在碳循环达到平衡的生态系统中,生产者从大气中摄取碳的速率与通过生物的呼吸作用和分解作用把碳释放到大气中的速率大致相等,故则Ⅰ过程摄取碳的速率与所有生物(乙、丙、丁、戊)释放碳到大气中的速率大致相同。
③根据题意,A表示丙的摄入量为100J/(cm2·a),粪便量为20J/(cm2·a),丙的同化量=100-20=80J/(cm2·a),丙以呼吸作用以热能形式散失的能量为50J/(cm2·a),C为丙用于生长、发育和繁殖(或流向下一营养级和流向分解者),乙具有的总能量至少为80÷20%=400J/(cm2·a),若图中15J/(cm2·a)的1/5以粪便形式流向戊,则戊的同化量为15×(1-1/5)=12J/(cm2·a),则第二、三营养级之间的能量传递效率=12÷80×100%=15%。
(3)有计划的清除了多种野生植物,扩大荷花等几种观赏植物的种植面积,生态系统的营养结构变得简单,此举对该生态系统恢复力稳定性的影响是增加;富营养化是一种氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象,若该水体发生富营养化,不利于藻类生长,会导致藻的种类减少。该生态系统通过凋落物分解、根系分泌等途径向环境中释放化学物质,属于化学信息,促进或抑制周围其他植物的生长和发育,这体现了生态系统信息传递有利于调节种间关系,维持生态系统的稳定性。
21【答案】(1) 磷酸二酯键 环状
(2) Bt的两种引物分别在启动子外侧和终止子内侧(启动子和终止子的左侧) 引物的5'端均要连接上loxP序列,并在末端加上保护碱基序列(GGG)
(3) 标记基因 缺少Bar的终止子 利用Cre/loxP酶系统在Bt基因和Bar基因之间插入终止密码子对应的DNA序列
(4)实验组两种基因的条带都无,对照组两种基因的条带都有
(5)根据人们对蛋白质功能的特定需求,对蛋白质的结构进行分子设计、生产的过程
【详解】(1)基因中一条链上脱氧核苷酸之间是通过磷酸二酯键连接,因此待敲除基因两端的序列进行连接时,形成的化学键是磷酸二酯键。据图可知,当某一条DNA片段上待敲除基因的两端存在同向loxP序列时,Cre酶识别并结合到loxP序列的反向重复序列区,这样敲除的基因片段的两端因为是用同种酶进行切割,产生的是互补的黏性末端,他们会通过碱基互补配对原则形成环状结构。
(2)启动子是决定RNA聚合酶转录起始位点的DNA序列,终止子是给予RNA聚合酶转录终止信号的DNA序列,启动子一般在目的基因的左侧(外侧),终止子在目的基因的右侧(内侧),因为要获得Bt-Bar融合基因片段,即需要Bt带上启动子(不需要终止子)、Bar带上终止子(不需要启动子),因此在用PCR1扩增Bt基因时,所用的2种引物的结合位置在Bt的两种引物分别在启动子外侧和终止子内侧。据图2可知,Bt-Bar融合基因片段中Bar基因的左侧和右侧都含有loxP序列,又因为大多数限制酶对裸露的位点不能识别切割,因此必须对识别序列5'末端进行修饰并加上一个至几个保护碱基,如GGG,据此可知,对Bar基因引物5’端序列的要求是引物的5'端均要连接上loxP序列,并在末端加上保护碱基序列(GGG)。
(3)图3是用Cre/loxP酶系统敲除转基因烟草细胞内Bar基因的部分过程,基因表达载体主要由启动子、目的基因、标记基因和终止子组成,因此推测Bt基因是目的基因,Bar基因是标记基因,可对转化后的烟草细胞进行筛选。Bt-Bar融合基因片段中的启动子是Bar基因的,终止子是Bar基因的,图中DNA片段1中不存在Bar基因及其终止子,因此DNA片段1中的Bt基因不能正确表达。若不对融合基因中的Bar基因进行敲除处理,仅在翻译水平上不让Bar基因表达,在Bt基因后面插入能翻译终止的mRNA序列,这样Bar基因就会因为没有启动子不能转录,因此利用Cre/loxP酶系统提出解决方案为:利用Cre/loxP酶系统在Bt基因和Bar基因之间插入终止密码子对应的DNA序列。
(4)PCR时,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端向3'端延伸的,如果Bar基因被成功敲除同时未影响Bt基因的正常表达,实验组中引物1不能结合到要扩增的目的基因上,不能进行扩增,因此两种基因的条带都无,对照组因此基因没有敲除,因此两个基因都能正常扩增,因此两种基因的条带都有。