2023届广东省普通高中学业水平选择性考试冲刺压轴卷(一)生物试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.色氨酸是一种必需氨基酸,可由动物肠道微生物产生。当色氨酸进入大脑时会转化为血清素,血清素是产生饱腹感的一种重要信号分子,最终会转化为褪黑素使人感觉困倦.下列叙述正确的是( )
A.色氨酸中至少含四种大量元素,在人体内可由其他氨基酸转化而来,
B.如果食物中色氨酸的含量较高,则产生饱腹感时需摄入的食物更多
C.人在吃饱之后容易产生困倦的直接原因是血液中色氨酸含量上升
D.血液中色氨酸含量较多的动物肠道中,产生色氨酸的微生物可能更多
2.协同运输是一类靠间接提供能量完成的主动运输方式,一种物质跨膜运输所需要的能量直接来自另一种物质膜两侧离子的浓度梯度,有同向运输和对向运输两种方式。如Na+和葡萄糖与转运体结合后,转运体的构象发生改变,当Na+顺浓度梯度进入细胞时,葡萄糖利用Na+浓度梯度的势能被“拉进”细胞内;钠钙交换体是当Na+顺浓度梯度进入细胞时,Ca2+逆浓度梯度排出细胞外,以去除细胞中过多的Ca2+。下列叙述错误的是( )
A.协同运输不直接依赖ATP中的能量,但该物质跨膜运输一定与ATP有关
B.在Na+和葡萄糖运输过程中,Na+的运输导致细胞内外Na+的浓度梯度减小
C.Na+浓度梯度越大,葡萄糖运输速度越快,Na+浓度梯度减小,可能导致葡萄糖运输停止
D.如果用药物抑制钠钙交换体的活动,将减小钠钙交换的速率,使细胞内Ca2+浓度下降
3.胰蛋白酶能激活其他消化酶原,在新陈代谢中发挥着重要作用。多种疾病(胰腺炎、肺气肿等)的发生均与胰蛋白酶的过量分泌有关,临床上常使用胰蛋白酶抑制剂类药物进行治疗。研究表明,一些植物多酚类化合物对胰蛋白酶有抑制作用,如图表示不同温度下柑橘黄酮对胰蛋白酶抑制作用的影响。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.本实验自变量是黄酮的浓度、温度,各组使用的胰蛋白酶浓度应相同
B.三种温度下,随黄酮浓度升高,对胰蛋白酶活性的抑制作用效果均增强
C.图中显示相同黄酮浓度下,温度越低,抑制率越高
D.使用0.7mg/mL的黄酮、降低温度可治疗人体胰蛋白酶过量分泌引起的疾病
4.下列关于细胞分裂过程中染色体着丝粒的叙述,正确的是( )
A.在纺锤丝的牵引下着丝粒分裂,此时细胞正处于细胞分裂的后期
B.着丝粒都位于细胞中央时,细胞一定处于有丝分裂中期
C.着丝粒分裂后,细胞中同源染色体对数可能会加倍
D.减数分裂过程中,着丝粒移向细胞两极伴随着非同源染色体的自由组合
5.1869年,瑞士生物学家米歇尔从脓细胞中分离得到了含磷量特别丰富的酸性物质。科学家通过进一步的研究,发现这种酸性物质广泛存在于动植物细胞核中,因此被称为“核酸”。后来,核酸被证明是生物的遗传物质,下列关于实验的说法正确的是( )
A.格里菲思实验说明肺炎链球菌的形态特征及功能是由其DNA决定的
B.艾弗里实验说明引起细菌转化的物质是DNA
C.用32P标记的T2噬菌体侵染肺炎链球菌时,细菌内会检测到放射性的32P
D.35S标记的T2噬菌体侵染细菌时,若培养时间过长会导致沉淀物中35S较高
6.莴苣指管蚜、绣线菊蚜与棉蚜都是蚜虫类,且都是小麦害虫,三者间无基因交流。基因测序表明,绣线菊蚜与棉蚜亲缘关系较近,为同属的蚜虫,二者与莴苣指管蚜亲缘关系略远,三者分布具有生态位重叠现象,引入瓢虫、草蛉可以对蚜虫进行生物防治。下列相关分析正确的是( )
A.莴苣指管蚜、绣线菊蚜间存在生殖隔离,绣线菊蚜与棉蚜间不存在生殖隔离
B.长期专性取食不同寄主植物可能导致绣线菊蚜和棉蚜种群发生进化
C.只有基因突变和基因重组可为莴苣指管蚜、绣线菊蚜和棉蚜的进化提供原材料
D.引入瓢虫、草蛉和寄生菌对蚜虫进行生物防治,均利用物种间的捕食关系
7.NO作为脑内的气体分子神经递质,参与神经系统信息传递、发育及再生等过程,NO发挥作用主要依赖于谷氨酸(Glu),作用机理如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.NO与Glu分布不同,NO不储存于囊泡中,通过自由扩散在细胞间参与信号传递
B.NO作用于含有Glu的突触小泡,促进谷氨酸通过胞吐形式释放
C.Glu自突触前膜释放并经突触后膜上的AMPA、NMDA受体运输进入突触后膜
D.突触后膜兴奋,Ca2+经离子通道进入突触后神经元,促进NO合成,维持NO浓度差
8.胰岛素抵抗是指各种原因导致胰岛素的作用效率下降,胰岛素抵抗易导致代谢综合征和Ⅱ型糖尿病。最新研究发现,脂肪组织中产生的一种名为FGF1的激素通过抑制脂肪分解来调节血糖,从而成功地降低胰岛素抵抗患者的血糖。下列相关叙述,正确的是( )
A.FGF1只能运输到脂肪细胞发挥作用
B.FGF1对血糖的调节方式为神经—体液调节
C.胰岛素抵抗糖尿病患者胰岛素含量肯定低于正常值
D.FGF1调节血糖的主要机理是抑制血糖的来源实现降低血糖
9.云南河口是我国热带雨林区之一,其中生活着多达3500种生物,其中稀有植物134种,如铁力木、紫薇、檀木等,并分布在不同海拔地区。此地还有多种野生珍稀动物分布,这里还是懒猴、白颊长臂猿的自然保护区。下列相关叙述正确的是( )
A.雨林中各种珍稀动物的垂直分布取决于植物种类
B.不同海拔地区因温度的差异形成铁力树分布的水平结构
C.雨林中紫薇的高低错落,体现了群落的垂直结构
D.白颊长臂猿的群落结构属于群居型,存在多种种间关系
10.近年来,生态环境督察体制改革扎实推进,绿水青山就是金山银山的理念深入人心,建设人与自然和谐共生的现代化已然成效显著,下列与生态环境保护相关的叙述,错误的是( )
A.导致土地荒漠化的主要原因是植被破坏,同时还受气候影响
B.开发新能源能彻底解决因碳排放而引起的温室效应、酸雨等问题
C.保护生物多样性需要从基因、物种和生态系统三个方面进行保护
D.生物多样性所具有的生态价值明显大于其食用、药用、观赏等价值
11.下列有关果酒、果醋和泡菜发酵技术的叙述,正确的是( )
A.传统发酵技术的发酵过程是在严格无菌的条件下进行的
B.果酒发酵初期增加酵母菌接种量,产生酒精的速率不变
C.可以使用酸性重铬酸钾溶液来检测发酵液中的酒精浓度
D.泡菜坛中产生白色漂浮着的膜,其中的微生物是酵母菌
12.下列关于植物细胞工程中生物材料选择和理由的叙述,错误的是( )
A.选择胰蛋白酶处理植物细胞后,再诱导原生质体融合
B.选择离体的植物组织材料培养新个体,与基因的选择性表达有关
C.选择固体培养基进行植物组织培养,有利于组织和生物体的形成
D.选择植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗,因为茎尖组织病毒极少
13.某自花传粉的植物,花色由A/a、B/b两对基因控制,A基因控制花青素的合成,当花瓣中无花青素为白色,B基因能抑制A基因的表达,BB会让花瓣成为淡紫色,Bb会让花瓣成为深紫色,无B时为蓝色。某深紫色花植株自交,F1中出现蓝色∶深紫色∶淡紫色∶白色=1∶4∶3∶4,下列相关判断正确的是( )
A.A/a、B/b两对基因遵循自由组合定律,亲本基因型为AABb
B.F1中出现上述表型及比例是由于aB的雄配子或雌配子致死
C.让F1中的淡紫色花植株相互杂交,子代出现淡紫色∶白色=3∶1
D.让F1中的深紫色花与白色花植株杂交,可判断深紫色花植株的基因型
14.体温调节调定点学说是指人和高等恒温动物的体温调节类似恒温器的调节,调定点是调节温度的基准。温敏神经元与冷敏神经元起着调定点的作用,这两类神经元活动的强度依下丘脑温度的高低而改变。正常人调定点温度定为37℃,若体温超过37℃时,引起散热过程加强,产热过程减弱;如体温不足37℃时,则引起相反的变化。调定点也可因生理活动或病理反应发生一定的改变,发生上移或下降。下列叙述错误的是( )
A.下丘脑中的温敏神经元与冷敏神经元起着调定点的作用
B.若体温超过37℃时,散热过程加强与汗腺的分泌关系较大
C.调定点因病理反应发生上移,产热与散热便不再平衡
D.体温不足37℃时,甲状腺激素和肾上腺素的分泌都会增加
15.果农为了使苹果提前上市获得较好的经济效益,往往将未成熟的苹果采摘后进行催熟。为研究脱落酸(ABA)处理对苹果催熟的影响,某科研单位进行了相关实验,下图为实验结果。实验组注射1mL 500μmol·L-1的ABA,对照组注射等量的无菌水,其他条件均相同,实验中分别检测内源ABA(苹果自身产生的ABA)含量和乙烯产生速率,得下图结果:
下列相关分析正确的是( )
A.ABA和乙烯的主要作用都是促进果实成熟和衰老
B.ABA处理对内源ABA的生成起促进和抑制双重作用
C.ABA处理可促进乙烯的产生进而促进采摘后苹果的成熟
D.若要延长采摘后苹果的贮存时间,应将苹果贮存于密闭环境中较好
16.下图表示某种群的出生率、死亡率随种群数量的变化趋势,下列叙述正确的是( )
A.出生率和死亡率是种群最基本的数量特征,可以反映种群数量的变化趋势
B.图中由于出生率持续下降,死亡率持续上升,因此该种群数量也持续下降
C.若图为某湖泊内某种鱼的种群数量变化曲线,需以K/2为参考依据来制定捕捞量
D.在种群密度为K时,种群数量维持稳定,此时种群数量不再受其他因素影响
二、实验题
17.科研人员以黄瓜为实验材料,研究L(0nmol●L-1 NaCl,对照组)、H(80nmo1·L-1NaCl,盐协迫)两种处理条件下,不同红光和远红光比例(R/FR=7和0.7)对黄瓜幼苗生长和净光合特性的影响,其他条件相同且适宜,结果如图所示(气孔导度指气孔张开的程度)。回答下列问题:
(1)研究人员选取的均是处理第9天的同一高度、同一方向的第二片真叶测得的实验数据,并多组测定求平均值,这一系列操作的目的是_____________。
(2)与对照组相比,盐胁迫下R/FR=7时,净光合速率下降的原因是_________,使光能的吸收和转化受到影响,_________的合成量下降,导致暗反应阶段_____________减弱。该条件下,气孔导度下降但胞间CO2浓度几乎不变的原因是__________________。
(3)根据图中数据,可得出的结论是____________________。
(4)在实验中还发现,与对照组相比,低R/FR处理后叶片中可溶性糖和淀粉的含量明显提升,主要是因为植物体内吸收红光和远红光的光受体一光敏色素在感受低R/FR后,由Pfr型转化为Pr型,通过一系列信号转导激活光反应基因,参与调控光合作用过程,由此说明:______________________________。
三、综合题
18.家蚕的体色有斑纹(A)对无斑纹(a)为显性,黄茧(B)对白茧(b)为显性,抗药(D)对不抗药(d)为显性。生产上,由于雄蚕出丝率高,因此选择性地调控家蚕性别比例有助于提高蚕丝产量。已知家蚕性别决定方式为ZW型,斑纹相关基因(A/a)只位于Z染色体上,其他基因位置未知。某研究小组进行了如下杂交实验得F1,F1雌雄交配得F2,结果如下表。回答下列问题:
杂交组合 F1 F2
组合一 正交 ♀黄茧抗药×♂白茧不抗药 黄茧抗药 黄茧抗药∶白茧不抗药=3∶1
反交 ♀白茧不抗药×♂黄茧抗药 黄茧抗药 黄茧抗药∶白茧不抗药=3∶1
组合二 正交 ♀黄茧有斑纹×♂白茧无斑纹 黄茧有斑纹 黄茧无斑纹 _____
反交 ♀白茧无斑纹×♂黄茧有斑纹 黄茧有斑纹 黄茧有斑纹∶黄茧无斑纹∶白茧有斑纹∶白茧无斑纹=9∶3∶3∶1
(1)组合一中,控制家蚕茧色、抗药性的基因_____(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,F2黄茧抗药家蚕中的杂合子占_____。上述杂交实验的F1中,这两对基因所在染色体的类型及位置关系为_____。
(2)组合二中,正交所得F2的表型及比例为_____(不考虑雌雄)。正交所得F2中黄茧类型雌雄蚕交配,后代中白茧有斑纹个体所占比例为_____。
(3)蚕种生产上,为了提高蚕丝产量,可通过特定性状标记性别以便在幼蚕时即可选择出雄蚕进行培养,请写出你的筛选方案:_____。
(4)有研究者提出利用致死基因构建“平衡致死系”家蚕,该品系的雄家蚕与正常的雌家蚕杂交,后代只有雄蚕存活,达到筛选雄蚕的目的。为此研究者先用60Co-射线处理亲本雌性有斑纹家蚕,诱发突变,再将其与无斑纹雄性家蚕进行杂交得到F1,F1雌雄蚕交配得到F2。
①如果没有诱发隐性致死突变,则F2性状分离比为雌性有斑纹蚕∶雄性有斑纹蚕∶雌性无斑纹蚕∶雄性无斑纹蚕=1∶1∶1∶1如果诱发相关致死突变,则F2中观察不到_____个体。利用该方法获得Z染色体上隐性致死突变体甲、乙、丙(携带的致死基因分别用m1、m2、m3表示)。
②在研究中研究者利用某家蚕雌性个体(CIOS),其Z染色体正常,但部分正常Z染色体片段易位到W染色体上,让CIOS与突变体甲、乙、丙雄蚕进行杂交,实验结果如表所示:
杂交组合 子代雌蚕总数/只 子代雄蚕总数/只
CIOS×甲 88 176
CIOS×乙 107 217
CIOS×丙 199 201
分析杂交结果可知,致死基因_____的等位基因分布于易位片段。③隐性致死基因m2和m3一定是非等位基因,判断依据是_____。
19.胃饥饿素是一种由28个氨基酸组成的多肽,具有促进生长激素释放、调控动物进食和能量代谢等作用。回答下列问题:
(1)胃饥饿素由胃底黏膜泌酸腺X/A样细胞产生,可促进生长激素的释放,说明在_______细胞上存在该激素的受体;可通过抽血检测胃饥饿素含量的依据是______________,胃底点膜泌酸腺X/A样细胞需要源源不断地产生胃饥饿素,其原因是__________________。
(2)动物在正常生理状态下,胃饥饿素水平在摄食之前会有所升高,进食后迅速下降,而葡萄糖是调节体内胃饥饿素水平的重要因素之一,推测摄食与胃饥饿素分泌的关系是_________。
(3)生长抑素是胃黏膜产生的一种多肽,以旁分泌(内分泌细胞分泌的激素通过细胞外液扩散作用于临近靶细胞)的方式抑制胃饥饿素的分泌,参与该过程的内环境是______,由此说明分泌胃饥饿素和生长抑素的细胞的位置关系是____________,胃饥饿素起作用需要经过一种独特的翻译后的酰化修饰过程,该修饰由GOAT酶催化,科研人员发现生长抑素基因敲除的小鼠细胞中,GOAT的mRNA的含量明显升高,由此说明____________________。
(4)在空腹状态下血浆中胃饥饿素的水平与瘦素水平呈负相关,据此可推断瘦素的作用是___________________。
四、实验题
20.“作物—蚯蚓”种养模式是一种重要的菜田生态模式。某农科所在2019~2021年连续3年调查“花菜—蚯蚓”种养田杂草物种数,调查时挑选5块地势平坦、大小接近(约3000m2)的田地开展杂草调查。于花菜移栽后45d左右,采用随机取样计数法,每块田调查10个点,每个点面积1m2,记录杂草物种数,得到图1所示结果。图2为生态系统的物质循环部分示意图,甲、乙、丙、丁表示生态系统的相关成分。回答下列问题:
(1)调查“花菜—蚯蚓”种养田杂草物种数时,实验组为“花菜—蚯蚓”种养田,对照组为_____,在实验期间,不同田地栽培和管理措施相同,_____(填“使用”或“不使用”)除草剂。调查中发现,“花菜—蚯蚓”种养田中的蚯蚓在土壤中随机分布,这_____(填“属于”或“不属于”)群落的水平结构。
(2)调查的“花菜—蚯蚓”种养田就是一个生态系统,其中的蚯蚓以腐烂的有机物为食,从生态系统组成成分看,“花菜—蚯蚓”种养田中的蚯蚓对应图2中的_____,它们在生态系统中的作用有_____。图2要表示完整的碳循环过程,还应补充的两个重要过程是_____(用文字和箭头的形式表示)。
(3)从图1调查结果看,蚯蚓对花菜田间杂草物种数的影响是_____。蚯蚓在花菜田间生活过程中,同化的能量一部分用于自身_____,一部分在进行_____的过程中以热能形式散失,该过程也促进了生态系统的碳循环。
五、综合题
21.蛛丝蛋白是一种特殊的纤维蛋白,具有半结晶状态的分子弹簧结构,这种独特的三维空间结构,使蛛丝具有强度高、韧性大等重要特点,拥有“生物钢材”的美称。目前,这种纤维有望在伤口缝合、人造皮肤、生物传感器和军事防护等方面获得应用。研究表明,科学家已经通过基因工程技术,在大肠杆菌、毕赤酵母、马铃薯、山羊和家蚕等生物体内成功地表达了蛛丝蛋白。下图为制备生产蛛丝蛋白的大肠杆菌的操作流程。回答下列问题:
(1)图1中①②过程选择的“剪刀”_____(填“相同”或“不相同”),若蛛丝蛋白基因两侧及质粒上存在图2所示限制酶切位点(BamHI、EcoRI),你认为在进行①②操作时应选择_____(填“单酶切”或“双酶切”),不选择另一种的理由是_____。
(2)图中重组DNA分子上蛛丝蛋白基因的前段必需有一段特殊结构的DNA片段,其作用是_____,最终获得所需要的蛋白质。③过程中需将重组DNA导入Ca2+处理过的大肠杆菌,可以用_____作探针来检测蛛丝蛋白基因是否导入大肠杆菌。
(3)若通过上述方法培育的大肠杆菌内可合成所需的蛛丝蛋白,请你说明获取蛛丝蛋白的方法:_____,使用该方法的原因是_____。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【分析】氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基,氨基和羧基连在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢原子和一个R基,氨基酸的不同是由R基决定的。
【详解】A、根据氨基酸的结构特点可知,色氨酸中一定含有C、H、O、N,这四种元素都是大量元素,但是色氨酸是必需氨基酸,在人体内不能由其他氨基酸转化而来,A错误;
B、如果食物中色氨酸的含量较高,色氨酸转化为血清素,机体产生饱腹感,需摄入的食物减少,B错误;
C、人在吃饱之后容易产生困倦,直接原因是血液中褪黑素的含量增加,C错误;
D、根据题干信息,色氨酸可由动物肠道微生物产生,因此,色氨酸含量较多的动物肠道中,产生色氨酸的微生物可能更多,D正确。
故选D。
2.D
【分析】分析图示可知,图中Ca2+进入液泡时需要载体且消耗ATP,属于主动运输;Ca2+从液泡进入细胞质基质并未消耗能量,但需要载体,属于协助扩散;H+进入液泡需要载体且消耗ATP,属于主动运输;H+运出液泡不消耗能量,但需要载体,属于协助扩散;Na+进入液泡与H+运出液泡相伴随。
【详解】A、协同运输依赖的是某种离子浓度梯度产生的势能,没有直接消耗ATP中的能量,但是离子浓度梯度的形成与主动运输有关,消耗细胞内的ATP,A正确;
B、在Na+和葡萄糖运输过程中,转运体的构象发生改变,Na+顺浓度梯度进入细胞时,导致细胞内外Na+的浓度差值减小,B正确;
C、在Na+和葡萄糖运输过程中,葡萄糖的同向运输与Na+的浓度梯度有关,浓度梯度越大,运输速度越快,Na+浓度梯度减小,可能不足以产生葡萄糖运输的离子势能,可能导致葡萄糖运输停止,C正确;
D、如果用药物抑制钠钙交换体的活动,将减小钠钙交换的速率,细胞内Ca2+不能运输出去,导致细胞内Ca2+浓度上升,D错误。
故选D。
3.D
【分析】1、实验过程中可以变化的因素称为变量。其中人为改变的变量叫自变量,随着自变量的变化而变化的变量称做因变量。除自变量外、实验过程中可能还会存在一些可变因素,对实验结果造成影响,这些变量称为无关变量。除了一个因素以外,其余因素都保持不变的实验叫做对照实验。对照实验一般要设置对照组和实验组,在对照实验中,除了要观察的变量外,其他变量都应当始终保持相同。
2、酶的特性:高效性、专一性和作用条件温和。
3、影响酶活性的因素主要是温度和pH。
【详解】A、根据图示信息可以看出,本实验的自变量是黄酮的浓度、处理的温度,为保证无关变量相同且适宜,各组使用的胰蛋白酶的浓度应相同,A正确;
B、图中三种温度下,随着黄酮浓度的逐渐增加,黄酮对胰蛋白酶活性的抑制作用逐渐增强,B正确;
C、根据图示信息,相同浓度下,27℃时的抑制率比另外两个温度的抑制率高,说明温度越低,抑制率越高,C正确;
D、根据图示信息,使用0.7mg/mL的黄酮、降低温度对胰蛋白酶的抑制率高,但是人是恒温动物,不能采用降温的方式抑制胰蛋白酶的活性,D错误。
故选D。
4.D
【分析】1、细胞周期分为两个阶段:分裂间期和分裂期。
分裂间期:①概念:从一次分裂完成时开始,到下一次分裂前。②主要变化:DNA复制、蛋白质合成。
分裂期:(1)前期:①出现染色体;②核仁逐渐解体,核膜逐渐消失;③纺锤丝形成纺锤体。(2)中期:染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板上。染色体形态、数目清晰,便于观察。(3)后期:着丝点分裂,两条姐妹染色单体分开成为两条子染色体,纺锤丝牵引分别移向两极。(4)末期①纺锤体解体消失;②核膜、核仁重新形成;③染色体解旋成染色质形态;④细胞质分裂,形成两个子细胞(植物形成细胞壁,动物直接从中部凹陷形成子细胞)。
2、减数分裂过程:(1)减数第一次分裂前的间期:染色体的复制。(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数第二次分裂:①前期:染色体散乱的排布与细胞内;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、着丝粒分裂与纺锤丝的牵引无关,染色体移向细胞两极是由纺锤丝牵引的,A错误;
B、在有丝分裂中期、减数第二次分裂中期,染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面上,B错误;
C、在减数第二次分裂后期,着丝粒分裂后,细胞中染色体数目加倍,但细胞中没有同源染色体,C错误;
D、在减数第一次分裂后期,着丝粒移向细胞两极伴随着非同源染色体的自由组合,D正确。
故选D。
5.B
【分析】1、肺炎链球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲斯体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
2、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
【详解】A、格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌,但没有证明“转化因子”是DNA,A错误;
B、艾弗里的体外转化实验证明了“转化因子”是DNA,即引起细菌转化的物质是DNA,B正确;
C、32P标记的是噬菌体的DNA,用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌时(并不是侵染肺炎链球菌),只有DNA进入细菌并作为模板控制子代噬菌体的合成,因此大肠杆菌内会检测到放射性的32P,C错误;
D、用35S标记的T2噬菌体感染不具放射性的细菌,沉淀中有少量放射性35S,可能主要原因是搅拌不充分,与培养时间长短无关,D错误。
故选B。
6.B
【分析】现代生物进化理论的主要内容:
种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成.其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、莴苣指管蚜、绣线菊蚜与棉蚜都是蚜虫类,但三者间无基因交流,说明它们之间存在生殖隔离,A错误;
B、长期专性取食不同寄主植物相当于自然选择定向起作用的过程,因而可能导致绣线菊蚜和棉蚜种群发生进化,B正确;
C、莴苣指管蚜、绣线菊蚜和棉蚜均为真核生物,它们可遗传变异的来源包括基因突变、基因重组和染色体变异,都能为进化提供原材料,C错误;
D、引入瓢虫、草蛉对蚜虫进行生物防治,均利用物种间的捕食关系,但引入寄生菌进行防治利用的是物种间的寄生关系,D错误。
故选B。
7.C
【分析】由图可知,NO作为神经递质,进入突触前膜后,促进Glu经胞吐形式释放到突触间隙,并与突触后膜上相应受体结合,导致相应的离子通道打开,Ca2+经离子通道进入突触后神经元,促进NO合成,维持NO浓度差,同时Na+-K+泵打开,使突触后膜产生兴奋。
【详解】A、由图可知,NO与Glu分布不同,前者不储存于囊泡中,后者有囊泡包裹,通过自由扩散在细胞间参与信号传递,A正确;
B、NO作用于含有Glu的突触小泡,促进谷氨酸通过胞吐形式释放,该运输方式需要消耗能量,B正确;
CD、Glu自突触前膜释放与经突触后膜上的AMPA、NMDA受体结合,导致相应的离子通道打开,Ca2+经离子通道进入突触后神经元,促进NO合成,维持NO浓度差,但Glu未进入突触后膜,C错误,D正确。
故选C。
8.D
【分析】胰岛素抵抗是指各种原因导致胰岛素的作用效率下降,其体内胰岛素含量正常。FGF1属于动物激素,其作用机理是抑制脂肪分解为葡萄糖,进而减少血糖的来源,从而调节血糖。
【详解】A、FGF1作为激素,随体液运输到全身各处,但只用于脂肪细胞发挥作用,A错误;
B、FGF1属于动物激素,通过抑制脂肪分解来调节血糖,这属于激素调节,B错误;
C、胰岛素抵抗型糖尿病患者体内胰岛素的作用效率下降,而胰岛素含量正常,C错误;
D、由题意知:FGF1的激素可通过抑制脂肪分解从而减少血糖的来源,进而降低血糖,D正确。
故选D。
9.A
【分析】1、垂直结构:指群落在垂直方向上的分层现象。原因:植物的分层与对光的利用有关,群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱,不同植物适于在不同光照强度下生长,如森林中植物由高到低的分布为:树冠层、下木层、灌木层、草本层、地表层。动物分层主要是因植物群落的不同层次提供不同的食物,其次也与不同层次的微环境有关,如森林中动物的分布由高到低为:猫头鹰(森林上层),大山雀(灌木层),鹿、野猪(地面活动),蚯蚓及部分微生物(落叶层和土壤)。
2、水平结构:指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。原因:因为在水平方向上地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同,以及人与动物的影响等因素,不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差异,它们常呈镶嵌分布。
【详解】A、动物的垂直分布是由栖息空间和食物条件决定的,植物的垂直分层决定动物的垂直分层,A正确;
B、不同海拔地区因温度的差异形成铁力树的空间分布不同,但铁力树的分布不能体现水平结构,B错误;
C、垂直结构和水平结构都是指群落中不同种生物的分层或分布关系,同种生物如桦树的不同分布属于种群层次,不能构成垂直结构,C错误;
D、白颊长臂猿的种群结构属于群居型,D错误。
故选A。
10.B
【分析】1、生物的多样性:生物圈内所有的植物、动物和微生物,它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统,共同构成了生物多样性。生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。2、多样性的价值:(1)直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等使用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。(2)间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)。(3)潜在价值:目前人类不清楚的价值
【详解】A、植被的破坏水土流失是土地荒漠化的主要原因,同时还受气候影响,A正确;
B、开发的新能源中若不含C和S元素或含量较少,就可以既缓解温室效应,又可以减少酸雨的发生,B错误;
C、生物多样性包括三个层次,分别为基因多样性、物种多样性和生态系统多样性,因此,保护生物多样性需要从基因、物种和生态系统三个方面进行保护,C正确;
D、生物多样性所具有的生态,即间接价值明显大于其食用、药用、观赏等价值,因此我们在某些地方实施退耕还林、还草政策,D正确。
故选B。
11.D
【分析】1.果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,在无氧条件下,酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件,20℃左右,酒精发酵时,一般将温度控制在18~25℃,在葡萄酒自然发酵过程当中,其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。
2.醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动。醋酸菌对氧气的含量特别敏感,当进行深层发酵时,即使只是短时间中断通入氧气,也会引起醋酸菌死亡。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
【详解】A、传统发酵技术的发酵过程是在不需要在无菌条件下进行,A错误;
B、果酒发酵初期增加酵母菌接种量,随着接种量的增加,产生酒精的速率会有所增加,B错误;
C、用酸性重铬酸钾溶液可检测发酵液中是否含有酒精,但不能测定酒精浓度,C错误;
D、泡菜坛中产生白色漂浮着的膜,其中的微生物主要是酵母菌,D正确。
故选D。
12.A
【分析】植物体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞,进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交是首先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得原生质体;用物理法(离心、振动、电刺激)或者化学法(聚乙二醇)诱导细胞融合,获得融合的原生质体;原生质体再生出细胞壁,获得杂种细胞;杂种细胞经过脱分化和再分化获得杂种植株。
【详解】A、植物体细胞杂交是首先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得原生质体,再诱导原生质体融合,A错误;
B、将离体植物组织进行培养,脱分化形成愈伤组织,再通过再分化诱导出芽和根,并由此可再生出新的植株,离体的植物组织的脱分化和再分化与基因的选择性表达有关,B正确;
C、固体培养基内的养分分布比较均匀,且能够支撑外植体,因此,选择固体培养基进行植物组织培养,有利于组织和生物体的形成,C正确;
D、植物茎尖的病毒极少,甚至无毒,故选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗,D正确。
故选A。
13.D
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子时,位于同源染色体的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体的非等位基因进行自由组合;
题意分析,淡紫色为A_BB,深紫色为A_Bb,蓝色为A_bb,白色为aa__
【详解】A、若亲本基因型为AABb,其自交子代不会出现白色aa__,A错误;
B、根据子代中有白色出现,可确定亲本基因型为AaBb深紫色,其自交产生的蓝色A_bb占1/12,深紫色为A_Bb占4/12,淡紫色为A_BB占3/12,白色为aa__占1/3,根据自由组合定律可确定,死亡的基因型分别为1AABb、1AAbb、1AaBb、Aabb,因而可推测配子中Ab中的雄配子或雌配子致死,B错误;
C、F1中的淡紫色花的基因型为AABB、AaBB,二者比例为1∶2,该群体中配子比例为AB∶aB=2∶1,则F1中的淡紫色花相互杂交,子代出现淡紫色(4AABB、2AaBB)∶白色(1aaBB)=6∶1,C错误;
D、F1中的深紫色花(3AaBb、1AABb)与白色植株(1aaBB、2aaBb、1aabb)杂交,针对A/a基因,属于测交类型,可判断深紫色植株的基因型,若有白色出现则深紫色基因型为AaBb,若无白色出现,则深紫色个体的基因型为AABb,D正确。
故选D。
14.C
【分析】调定点相当于恒温箱的调定器,是调节温度的基准,正常人此点温度定为37℃。下丘脑中的温敏神经元与冷敏神经元起着调定点的作用,这两类神经元活动的强度依下丘脑温度的高低而改变。正常情况下,若流经下丘脑血液的温度超过37℃时,温敏神经元放电频率增加,引起散热过程加强,产热过程减弱,若流经此处的血液的温度不足37℃时,则引起相反的变化,以维持体温的相对稳定。发热时,致热原可使温敏和冷敏两类神经元活动改变,调定点上移(如38℃),之后,产热与散热过程将在较高的水平(如38℃)上达到平衡。
【详解】A、根据题意“温敏神经元与冷敏神经元起着调定点的作用,这两类神经元活动的强度依下丘脑温度的高低而改变”,说明下丘脑中的温敏神经元与冷敏神经元起着调定点的作用,A正确;
B、若体温超过37℃时,引起散热过程加强,主要的散热途径之一是汗腺的活动加强,汗液的分泌增多, B正确;
C、调定点因病理反应发生上移,机体通过调节作用,产热过程与散热过程能够在较高的水平(如38℃)上达到平衡,C错误;
D、体温不足37℃时,机体通过调节作用引起产热过程加强,导致甲状腺激素和肾上腺素的分泌增加,进而引起细胞代谢加强、产热增加,D正确。
故选C。
15.C
【分析】1.脱落酸在根冠和萎蔫的叶片中合成较多,在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中,含量较多,脱落酸是植物生长抑制剂,它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发,还有促进叶和果实的衰老和脱落,促进休眠和提高抗逆能力等作用。
2.乙烯主要作用是促进果实成熟,此外含有促进老叶等器官脱落的作用,植物各部分都能合成乙烯。
【详解】A、乙烯主要作用是促进果实成熟,ABA促进叶和果实的衰老和脱落,A错误;
B、根据实验结果可知,ABA处理对内源ABA的生成起促进,没有起到抑制作用,B错误;
C、结合图2结果可知,ABA处理可促进乙烯的产生进而促进采摘后苹果的成熟,C正确;
D、根据实验结果不能得出将苹果贮存于密闭环境中能延长储存时间的结论,D错误。
故选C。
16.C
【分析】种群的数量特征有:种群密度、出生率和死亡率、迁出率和迁入率、年龄组成和性别比例。种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度。种群密度是衡量种群大小的数量指标,出生率和死亡率、迁出率和迁入率是决定种群数量变化的主要特征,年龄组成是预测种群数量变化的重要因素,性别比例是影响种群数量的重要因素。
【详解】A、种群的数量特征有:种群密度、出生率和死亡率、迁出率和迁入率、年龄组成和性别比例。其中种群密度是最基本的数量特征,A错误;
B、尽管出生率持续下降,死亡率持续上升,但出生率一直大于死亡率,因此,该种群数量在K值之前是持续上升的,B错误;
C、若题图为湖泊内鱼的种群数量变化曲线,则在捕捞后数量处于K/2时,可持续获得最大捕捞量,C正确;
D、当种群密度为K时,出生率等于死亡率,种群数量维持稳定,此时种群数量依然受其他因素,D错误。
故选C。
17.(1)减小实验误差,保证实验数据的准确性
(2) 叶绿素(a+b)含量下降 [H]和ATP C3的还原 盐胁迫下R/FR=7时,气孔导度下降,进入胞间的CO2减少,但净光合速率下降,CO2的消耗也减少,使胞间CO2浓度几乎不变
(3)盐胁迫状态下降低了黄瓜叶片的叶绿素含量和净光合速率;R/FR=0.7的处理能够降低盐胁迫对黄瓜光合作用的影响
(4)光照等环境因子的变化,会引起植物体内产生多种变化,进而对基因组的表达进行调节
【分析】1、光合色素可分为叶绿素(包括叶绿素a和叶绿素b)和类胡萝卜素(包括胡萝卜素和叶黄素),其中,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
2、该实验的自变量有红光/远红光的值(R/FR=7和0.7)和盐胁迫(80mmol L-1NaCl)的有无,因变量为净光合速率及气孔导度。
【详解】(1)研究人员选取的均是处理第9天的同一高度、同一方向的第二片真叶测得的实验数据,并多组测定求平均值,目的是减小实验误差,保证实验数据的准确性。
(2)根据图示可以看出,与对照组相比,盐胁迫下R/FR=7时,净光合速率下降的原因是叶绿素含量下降,使光能的吸收和转化受到影响,光反应产物[H]和ATP的合成量下降,导致暗反应阶段C3的还原受到影响;根据图中信息可以看出,盐胁迫下R/FR=7时,气孔导度下降,进入细胞的CO2减少,而净光合速率下降消耗的CO2也减少,使胞间CO2浓度几乎不变。
(3)根据图中数据,盐胁迫状态下降低了黄瓜叶片的叶绿素含量和净光合速率;R/FR=0.7的处理能够降低盐胁迫对黄瓜光合作用的影响等。
(4)植物体内吸收红光和远红光的光敏色素在感受低R/FR后,由Pfr型转化为Pr型,通过一系列信号转导激活光反应基因,参与调控光合作用过程,据此可知,光照等环境因子的变化,会引起植物体内产生多种变化,进而对基因组的表达进行调节。
18.(1) 不遵循 2/3 B、D位于一条染色体上,b、d位于另一条染色体上
(2) 黄茧有斑纹∶黄茧无斑纹∶白茧有斑纹∶白茧无斑纹=3::3:1:1 7/144
(3)为了提高繁殖效率,多生育后代,应该设法提高雌蚕蛾的比例。已知家蚕有斑纹对无斑纹为显性,相关基因(A/a)只位于Z染色体上。为了在幼蚕阶段依据体色进行性别的筛选,筛选出雄蚕进行培养,则可选取有斑纹雌蚕(ZAW)与无斑纹的雄蚕(ZaZa)进行杂交、在子代中选择有斑纹(ZAZa)的幼蚕维持培养即可。
(4) 有斑纹雌性个体 m3 因为由杂交子代的雌雄比例推知,m1在易位片段上无等位基因,而m3在易位片段上有等位基因,所以两者一定为非等位基因。
【详解】(1)控制茧色、抗性的基因由两对等位基因控制,根据正反交的F1黄茧抗药自交后代,黄茧抗药∶白茧不抗药=3∶1,不符合9:3:3:1的变形,说明控制控制茧色、抗性的基因不遵循基因的自由组合定律。F1黄茧抗药的基因型是BbDd,由于后代黄茧抗药占3/4则说明B、D位于一条染色体上,b、d位于另一条染色体上,F2黄茧抗药的基因型及比例是BBDD:BbDd=1:2,则杂合子占2/3。
(2)家蚕的性别决定为ZW型,雄蚕的性染色体组成为ZZ。根据正交F1的表现型可知亲代的基因型为BBZAW与bbZaZa,因此F1的基因型及比例为BbZAZa:BbZaW=1:1,正交所得F2中黄茧:白茧=3:1,有斑纹:无斑纹=1:1,所以F2的表型及比例为黄茧有斑纹∶黄茧无斑纹∶白茧有斑纹∶白茧无斑纹=3::3:1:1,正交所得F2中黄茧类型雌雌蚕为B-ZAW、B-ZAZa、B-ZaZa、B-ZaW,黄茧为B-,为1/3BB,2/3Bb,所以B占2/3,b占1/3,雄性中ZAZa:ZaZa=1:1,ZA占1/4,Za占3/4,雄蚕中ZAW:ZaW=1:1,ZA:Za:W=1:1:2,雌雄随机交配,后代中白茧有斑纹个体所占比例为1/9×7/16=7/144。
(3)为了提高繁殖效率,多生育后代,应该设法提高雌蚕蛾的比例。已知家蚕有斑纹对无斑纹为显性,相关基因(A/a)只位于Z染色体上。为了在幼蚕阶段依据体色进行性别的筛选,筛选出雄蚕进行培养,则可选取有斑纹雌蚕(ZAW)与无斑纹的雄蚕(ZaZa)进行杂交、在子代中选择有斑纹(ZAZa)的幼蚕维持培养即可。
(4)没有诱发隐性致死突变,雌性有斑纹的基因型为ZAW,与无斑纹ZaZa杂交,子一代的基因型为ZAZa、ZaW,子代再进行相互交配,F1代性状分离比为雌性有斑纹蚕∶雄性有斑纹蚕∶雌性无斑纹蚕∶雄性无斑纹蚕=1∶1∶1∶1,如果诱发相关致死突变,则F2代中观察不到有斑纹雌性个体。
由于图示的方法得到的是Z染色体上隐性致死突变体,蚕的性别决定是ZW型,雄蚕和雌蚕的性染色体组成分别是ZZ和ZW,故由于亲本雌性个体Z染色体正常,与突变体突变体甲、乙、丙杂交,由于Z染色体上隐性致死突变体,若m1、m2、m3位于非同源区段,则后代雌性个体应有一半的雌性个体全部死亡,与表格数据相比较,说明m1、m2位于ZW的非同源区段,且没有位于易位的片段,CIOS×丙杂交后代雌性:雄性=1:1,且CIOS个体Z染色体正常,但部分正常Z染色体片段易位到W染色体上,说明该个体Z染色体和W染色体上都有正常基因,且W染色体上的正常基因来自于易位,后代才会出现雌性:雄性=1:1。由分析可知,致死基因m2和m3属于非等位基因,因为由杂交子代的雌雄比例推知,m1在易位片段上无等位基因,而m3在易位片段上有等位基因,所以两者一定为非等位基因。
19.(1) 垂体 胃饥饿素随血液运输 胃饥饿素与受体结合并起作用后就被灭活了
(2)摄食引起血液中葡萄糖的含量升高,导致胃饥饿素的含量下降
(3) 组织液 (分泌两种激素的细胞)直接接触 生长抑素对GOAT的表达具有一定的抑制作用,从而抑制胃饥饿素的分泌(或生长抑素通过抑制GOAT基因的转录,抑制胃饥饿素的分泌)
(4)使动物产生饱腹感,减少食物的摄入
【分析】激素调节的特点:通过体液进行运输;作用于靶器官、靶细胞;作为信使传递信息;微量和高效。
【详解】(1)胃饥饿素由胃底黏膜泌酸腺X/A样细胞产生,可促进生长激素的释放,产生生长激素的是垂体,因此在垂体细胞上一定存在胃饥饿素的受体。因为激素随血液运输,所以可通过抽血检测胃饥饿素含量。胃底黏膜泌酸腺X/A样细胞需要源源不断地产生胃饥饿素,是因为胃饥饿素与受体结合并起作用后就被灭活了。
(2)动物在正常生理状态下,胃饥饿素水平在摄食之前会有所升高,进食后迅速下降,葡萄糖是调节体内胃饥饿素水平的重要因素之一,可以分析得出,摄食和胃饥饿素分泌的关系是:摄食引起血液中葡萄糖的含量升高,导致胃饥饿素的含量下降。
(3)生长抑素是胃黏膜产生的一种多肽,以旁分泌(内分泌细胞分泌的激素通过细胞外液扩散作用于临近靶细胞)的方式抑制胃饥饿素的分泌,因为是旁分泌的方式,说明这两种内分泌细胞在位置上是直接接触,细胞间的细胞外液为组织液。胃饥饿素起作用需要经过一种独特的翻译后修饰过程,即酰化,该过程由GOAT酶催化,科研人员在培养的小鼠细胞中将生长抑素基因敲除,发现GOAT的mRNA的含量明显升高,根据信息可知,胃饥饿素的酰化和GOAT酶有关,当生长抑素基因敲除后,GOAT的mRNA含量增加,说明生长抑素对GOAT的表达具有一定的抑制作用,从而抑制胃饥饿素的分泌(或生长抑素通过抑制GOAT基因的转录,抑制胃饥饿素的分泌)。
(4)根据题干信息可知,在空腹状态下血浆中胃饥饿素的水平增加,与瘦素水平呈负相关,则瘦素的含量下降,说明瘦素的作用是使动物产生饱腹感,减少食物的摄入。
20.(1) (未接种蚯蚓的)花菜单一种植田 不使用 不属于
(2) 丙 将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物 大气CO2→丁、甲→丙
(3) 降低了田间杂草物种数 生长、发育和繁殖等生命活动 呼吸作用
【分析】分析图1:与花菜单一种植田这一组相比,“花菜一蚯蚓”种养田这一组的杂草物种数更少。分析图2:该图为生态系统物质循环的部分示意图,甲为初级消费者,乙为次级消费者,丙为分解者,丁为生产者。
【详解】(1)根据图1中有“花菜一蚯蚓”种养田和花菜单一种植田这两个组别可知,对照组为(未接种蚯蚓的)花菜单一种植田。实验的目的是为了调查“花菜一蚯蚓”种养田中杂草物种数,因此实验期间不能使用除草剂,避免影响植物的生长。蚯蚓是一个物种,不属于群落,因此蚯蚓在土壤中随机分布,这不属于群落的水平结构。
(2)因为蚯蚓以腐烂的有机物为食,所以此时蚯蚓属于分解者,对应图2中的丙。蚯蚓在生态系统中的作用为将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物。据图分析可知,丁为生产者,甲和乙为消费者,丙为分解者,该图中缺少大气CO2→丁,表示光合作用的箭头,还缺少甲→丙,表示消费者甲的遗体残骸等被分解者利用的箭头。
(3)由图1可知,与花菜单一种植田这一组相比,“花菜一蚯蚓”种养田这一组的杂草物种数更少,说明蚯蚓对花菜田间杂草的影响是降低了田间杂草物种数。摄入量等于粪便量加上同化量,其中同化的能量一部分用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动,一部分通过呼吸作用以热能的形式散失。
21.(1) 相同 双酶切 避免目的基因、载体自身环化、避免目的基因反向连接到载体上
(2) RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA 放射性同位素或荧光分子标记含目的基因的单链DNA片段
(3) 将含有蛛丝蛋白基因的大肠杆菌培养在培养基上生长和繁殖,使工程菌表达出蛛丝蛋白,对发酵液进行分离、提纯和纯化,得到纯度较高的蛛丝蛋白 繁殖快、单细胞、遗传物质相对较少
【分析】基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成;
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等,标记基因可便于目的基因的鉴定和筛选。
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法;
(4)目的基因的检测与鉴定: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。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】(1)①表示用限制酶对质粒进行切割,②表示用限制酶对蛛丝蛋白(目的基因)进行切割,切割质粒、蛛丝蛋白(目的基因)的限制酶相同,可以产生相同的粘性末端,在DNA连接酶作用下形成重组DNA。若蛛丝蛋白基因两侧及质粒上存在BamHI、EcoRI的限制酶切位点,应采用双酶切,这样可以避免避免目的基因、载体自身环化、避免目的基因反向连接到载体上。
(2)启动子是一段有特殊结构的DNA片段,它是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,故重组DNA分子上蛛丝蛋白基因的前段必须有启动子。检测目的基因是否导入受体细胞可用DNA分子杂交技术,要用放射性同位素或荧光分子标记含目的基因的单链DNA片段作探针,来检测蛛丝蛋白基因是否导入大肠杆菌。
(3)将含有蛛丝蛋白基因的大肠杆菌培养在培养基上生长和繁殖,使其表达出蛛丝蛋白,然后对发酵液进行分离、提纯和纯化,就能得到纯度较高的蛛丝蛋白。大肠杆菌的繁殖快、单细胞、遗传物质相对较少,因此可以选择用大肠杆菌合成所需的蛛丝蛋白。
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