常州市第一中学2023-2024学年高二下学期5月月考
生物试卷
一、单选题(共14题,每小题2分,共28分)
1.下列关于生物大分子的叙述错误的是( )
A.生物大分子都含有C、H、O,且以碳链为骨架
B.组成淀粉、纤维素和糖原的单体相同均为葡萄糖
C.蛋白质、核酸彻底水解的产物都得到各自的单体
D.几丁质和核酸一蛋白质复合物都属于生物大分子
2.蛋白质和脂质经过糖基化作用,形成的糖蛋白对蛋白酶有很强的抗性。下列叙述错误的是( )
A.蛋白质糖基化可发生在核糖体和内质网
B.线粒体外膜的糖蛋白数量明显多于内膜
C.溶酶体膜中可能蛋白质进行了糖基化修饰
D.细胞质膜上糖蛋白和糖脂参与细胞识别
3.纤毛虫Halteria 大量食用氯病毒,在获取氨基酸、核苷酸、脂质等物质的同时又能限制氯病毒对绿藻的感染。下列叙述正确的是( )
A.氨基酸、核苷酸、脂质都含有C、H、O、P
B.氯病毒能为 Halteria 提供碳源、氮源和能源
C.Halteria 从氯病毒中获取的氨基酸是由绿藻的核糖体合成的
D.Halteria、氯病毒、绿藻特有的细胞结构分别是中心体、拟核、叶绿体
4.下列关于细胞结构和功能的叙述,正确的是( )
A.拟核与细胞核内均存在着DNA-蛋白质复合物
B.植物细胞区别于动物细胞的特有结构是液泡和叶绿体
C.线粒体内膜与叶绿体内膜分别通过嵴和基粒扩大膜面积
D.因核膜上有核孔,故核膜属于全透性生物膜
5.随光照强度的变化,叶绿体的分布位置也会发生改变,称为叶绿体定位。下图为小青同学先弱光后强光照射某植物观察到的叶绿体定位情况。箭头所指为同一个叶绿体。箭头所指叶绿体的实际移动方向及叶肉细胞中与叶绿体的移动相关的结构是( )
A.顺时针 中心体 B.顺时针 纺锤丝
C.逆时针 细胞骨架 D.逆时针 囊泡
6.结合所学的生态学知识,判断下列描述正确的是( )
A.“可怜中间树,束缚成枯株”体现了群落中的种间竞争关系
B.“几处早莺争暖树,谁家新燕啄春泥”可体现出莺燕间传递行为信息
C.“地虽瘠薄,常加粪沃,皆可化为良田”表明生态系统具有物质循环的功能
D.“勿覆巢,毋杀孩虫、胎夭、飞鸟”的做法利于维持种群正常的空间结构
7.种群生存力分析是利用模型模拟分析种群在不同环境条件下种群灭绝风险的方法。在做种群生存力分析时,研究人员通过分析影响种群数量变化的各种变量,估算濒危物种的最小可存活种群的大小(种群数量减少到某数值时,其繁殖率降低、死亡率升高、易灭绝,此时的种群数量即为种群最小可存活数量)等,据此来建立模型并预测种群的未来趋势,为种群减小灭绝风险提供科学依据。如图是某湖区獐种群在未来100年间的灭绝概率。据图分析,下列说法正确的是( )
A.该图示是为预测未来一段时间内獐种群数量的变化趋势而建立的物理模型
B.该湖区獐种群在第60~70年间的相对增长速率最快,此时间段的种群数量接近K/2
C.在第30~40年间獐种群的变化使湖区物种丰富度以及相邻两营养级间的能量传递效率逐渐降低
D.湖区獐种群在第80年时的灭绝概率高于第20年时的概率,此时獐种群的数量可能小于第20年时的数量
8.某学者按选择结果将自然选择分为三种类型,即稳定选择、定向选择和分裂选择,如下图。横坐标是按一定顺序排布的种群个体表型特征,纵坐标是表型频率,阴影区是环境压力作用的区域。下列有关叙述正确的是( )
A.自然选择通过直接选择基因型定向改变种群的基因频率
B.稳定选择有利于扩大种群的表型特征的分布范围
C.分裂选择对表型频率高的个体有利,使其表型频率升高
D.三种类型的自然选择过程中,生物与环境之间都会发生协同进化
9.如图为生态浮岛示意图,生态浮岛是利用生态工程原理,以水生植物为主体,以高分子材料等为载体,运用无土栽培技术降解富营养化水体中氮、磷含量的生态修复技术。下列有关叙述错误的是( )
A.不设置气孔,烂根的主要原因是根细胞无氧呼吸产生的酒精使根细胞中毒
B.植物从水体中吸收的P元素可以用于合成蛋白质、核糖等生物大分子有机物
C.一些需氧微生物通过有氧呼吸可以降解水体中的一些有机污染物
D.生态浮岛的植物选择需考虑净化污染物能力并遵循生态工程的协调原理
10.精氨酸依赖型菌株不能在缺少精氨酸的培养基上正常生长,但可作为鸟氨酸发酵的优良菌种。如图为野生型谷氨酸棒状杆菌经诱变获得精氨酸依赖型菌并进行筛选的过程示意图。下列相关叙述正确的是( )
A.野生型菌液的培养皿中不会出现菌落
B.甲培养基与乙相比可能少了精氨酸
C.紫外线照射可导致谷氨酸棒状杆菌发生染色体变异
D.乙中的菌落是通过稀释涂布平板法接种获得的,甲中的菌落B为鸟氨酸发酵的优良菌种
11.花椰菜(2n=18)种植时容易遭受病菌侵害形成病斑,紫罗兰(2n=14)具有一定的抗病性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种如图1所示。通过蛋白质电泳技术分析了亲本及待测植株中某些特异性蛋白,结果图2所示。下列有关叙述错误的是( )
A.图1培育杂种植株所用的技术体现了植物细胞全能性和细胞膜流动性原理
B.图1过程①是在无菌水中进行,过程②是在固体培养基中进行
C.图2中属于杂种植株的是4和5,1可能是花椰菜
D.病菌悬浮液均匀喷施于杂种植株叶片上,一段时间后,测定病斑面积占叶片总面积的百分比,可筛选抗病性强的杂种植株
12.科研人员以患病动物个体为供体培育的核移植胚胎干细胞,经诱导分化培养形成相应的细胞、组织或器官,然后移植给患病个体,从而降低免疫排斥。下列相关说法错误的是( )
A.上述过程涉及核移植、动物细胞培养等技术
B.使用合成培养基培养细胞需要加入血清等物质
C.不同细胞的HLA不同是引起免疫排斥反应的原因
D.可利用上述过程的原理治疗人体镰状细胞贫血
13.通过设计引物,运用PCR技术可以实现目的基因的定点诱变。下图是获取突变基因的过程,其中引物1序列中含有一个碱基T不能与目的基因片段配对,但不影响引物与模板链的整体配对,反应体系中在目的基因两端的引物中分别设计增加限制酶a和限制酶b的识别位点。下列有关叙述错误的是( )
A.限制酶a和限制酶b的识别序列应分别增加至引物1和引物2的5'端
B.通过两种限制酶将扩增出的含突变位点的目的基因切割下来有利于其定向插入载体
C.第3轮PCR结束后,两条链完全等长的且含有突变碱基对的DNA分子有1个
D.PCR的一轮循环一般可分为变性、复性、延伸三步,其中延伸的温度高于复性的温度
14.数字PCR技术通过将一个样本分成几十到几万份,分配到不同的反应单元,每个单元最多包含一个拷贝的目标分子(DNA模板),在每个反应单元中分别对目标分子进行PCR扩增,扩增结束后对各个反应单元的荧光信号进行统计学分析,如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.PCR每一循环包括变性、复性(退火)和延伸三步
B.数字PCR可以在常温下进行,降低了检测成本
C.每个反应单元有无荧光取决于是否含有目标分子
D.数字PCR可实现对样品中目标分子的绝对定量分析
二、多项选择题:(本部分包括5题,每题3分,共计15分。每小题给出的四个选项中,有不止一个选项符合题意。每小题全选对者得3分,选对但不全的得1分,选错或不答的得0分。)
15.家族性高胆固醇血症患者体内严重缺乏胆固醇运载体 LDL 受体,因此 LDL 携带的胆固醇不能被细胞摄取(如图)。下列相关叙述正确的是( )
A.LDL受体的化学本质是糖蛋白
B.LDL受体的时空分布特征是覆盖在膜上
C.LDL 与细胞膜相比,最明显的区别是由脂单层构成
D.胆固醇是合成人体性激素、生长激素等的重要原料
16.细胞中的溶酶体形成过程如下图所示,据图分析下列说法错误的是( )
A.溶酶体酶、溶酶体起源于高尔基体,溶酶体主要分布在动物细胞中
B.溶酶体酶糖链的形成在内质网中,M6P标志的形成在高尔基体中
C.错误运往细胞外的溶酶体酶能通过M6P受体介导的胞吞作用回收到前溶酶体中
D.M6P受体通过囊泡可在高尔基体、溶酶体、细胞膜任意二者之间往复循环使用
17.一个物种在没有竞争者和捕食者时所拥有的生态位称为基础生态位,在竞争者或捕食者存在时所拥有的生态位称为实际生态位。大草履虫和绿草履虫属于两个物种,下图分别为两者单独培养(图a、图b)以及混合培养时(图c)种群密度的变化,下列说法错误的是( )
A.由图可知,两种生物存在种间竞争关系,单独培养时两者均在第8天左右增长速率最大
B.高斯实验中,大草履虫与双小核草履虫混合培养达到稳定时,大草履虫没有实际生态位
C.图c的变化趋势是混合培养的两种生物在实际生态位上存在差异造成的
D.一个物种在群落中所处的空间位置、占用资源及其在群落中的地位,称为这个物种的生态位
18.基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等多方面的应用发展迅速,如图表示利用基因工程技术生产人血清白蛋白的两条途径。下列叙述错误的是( )
A.若某基因是从人的细胞内提取 mRNA 经逆转录形成的,则该基因中不含启动子序列
B.扩增目的基因时,利用耐高温的DNA连接酶从引物a、b的3'-端进行子链合成
C.导入人血清白蛋白基因的绵羊受体细胞是乳腺细胞
D.利用农杆菌转化法可将含有目的基因的重组质粒整合到植物受体细胞的染色体DNA上
19.“筛选”是生物技术与工程中重要的环节。下列相关叙述不正确的是( )
A.诱导甘蓝根尖细胞与白菜叶肉细胞原生质体融合,观察到叶绿体即可筛选出异种融合细胞
B.用灭活的仙台病毒处理B淋巴细胞与骨髓瘤细胞,用来筛选出杂交瘤细胞
C.培育耐盐转基因植株时,用特异性探针进行分子杂交显示出杂交带即可筛选耐盐植株
D.制备动物乳腺生物反应器时,对滋养层细胞进行SRY基因鉴定阳性可筛选出雄性胚胎
三、填空题(5题,共57分)
20.(11分)亲核蛋白是在细胞质内合成后进入细胞核内发挥功能的一类蛋白质。图1所示为科学家利用同位素标记法对亲核蛋白输入细胞核的过程进行的实验研究过程。图2所示为某亲核蛋白从细胞质转运入细胞核的过程。请回答下列问题:
(1)下列同位素中,可对图1所示实验中的亲核蛋白进行标记的有:______。(2分)
A.14C B.3H C.18O D.15N
(2)图1所示实验中,实验二和实验三组成 实验。图1所示实验结果表明
(3)亲核蛋白是由 合成的。
A.游离于细胞质基质中的核糖体
B.附着在内质网表面的核糖体
(4)图2中GTP的“G”代表 ,分析可知亲核蛋白进入细胞核的过程(选填“需要”或“不需要”) 消耗能量。结合图2分析该亲核蛋白入核过程中,与相应结构结合的先后顺序为 。
①亲核蛋白与核孔结合②亲核蛋白与胞质纤维结合③亲核蛋白与核输入受体结合
(5)下列物质中,人体浆细胞内存在的亲核蛋白是 。
A.DNA聚合酶 B.RNA聚合酶 C.呼吸酶
(6)某种新型的抗肿瘤药物可通过作用于核DNA复制抑制肿瘤细胞恶性增殖。请结合题干信息阐述提高该新型肿瘤药物作用效果的研发思路: (2分)。
21.(12分)2023年11月2日,日本正式开始排放第三批次的福岛核污染水,预计将持续17天。此次的排放量与前两次大致相同,仍为7800吨左右。研究表明,在福岛核事故后,某些大型鱼类中放射性核素137Cs的浓度比底栖鱼类和无脊椎动物高出一个数量级。
如图表示海洋生态系统中部分生物,箭头表示它们之间的食物关系.
(1)海洋生物群落区别湖泊生物群落的重要特征为 。
(2)测算 的能量值,可构建生态系统的能量金字塔。
(3)图乙中分解者利用的是 (具体生物)所同化的能量;B表示能量的含义是 。
(4)由于资源有限,不同物种之间会争夺 。这种竞争促使物种进化出不同的 特征,以在竞争中获得优势。海洋中的浮游生物和鱼类通过不同的生活方式和食物选择,占据了不同的 ,在同一水域中共存。
(5)放射性物质的长期效应会通过 传递而对整个生态系统产生影响,核污染水影响范围,涉及全球。如图甲,放射性物质在水中被水生生物摄取,并逐渐富集在 (具体生物)。
(6)核污染水还会对生态系统的结构和功能产生不可逆的影响,导致生态系统的破碎和物种灭绝。一旦物种灭绝,则生态系统 稳定性会下降,其进一步扰乱整个生态系统的平衡。
(7)核污水中的放射性物质属于影响海洋生物的 。(填“非密度因素”或“密度制约因素”),科学家正试图栽种具备净化核污染水的植物并合理布设,此措施体现了生态工程的 原理。
22.(12分)我国卫生部门规定饮用水标准是1mL自来水中细菌总数不超过100个(37°C培养24h),1000mL自来水中大肠杆菌菌落数不能超过3个(37°C培养48h)。水中大肠杆菌的含量常采用伊红—亚甲基蓝琼脂培养基进行检测,生长在此培养基上的大肠杆菌菌落呈深紫色且带有金属光泽。某校生物兴趣小组开展校园桶装纯净水微生物含量检测活动,请回答问题:
(1)为了检测饮用水中细菌的数量,该兴趣小组按下表配方配制伊红—亚甲基蓝琼脂培养基:
蛋白胨 乳糖 磷酸氢二钾 琼脂 蒸馏水 2%伊红水溶液 0.5%亚甲基蓝水溶液
10g 10g 2g 20~30g 1000ml 20mL 13mL
从物理状态和用途两个角度分析,该培养基分别属于 培养基,其中蛋白胨可以为细菌生长提供 (至少写出两点)等营养物质。培养基灭菌 (前/后)需要调节培养基的PH值。
(2)某同学分别向3个培养基中各加入1mL未经稀释的待测水样,涂布均匀后置于37°C的恒温培养箱中培养24h,结果如图1所示。检测时使用的接种量为1mL而不是0.1mL,其理由是 。
(3)下图2为用滤膜法测定饮用水中大肠杆菌数目的流程示意图,请完成下表。
实验步骤的目的 简要操作过程
① 将滤膜放入装有蒸馏水的烧杯中,加热煮沸15min,共煮沸三次
过滤细菌 装置安装好后,向漏斗内加入1000mL水样,加盖抽滤。
冲洗漏斗壁 再向漏斗内加等量② 继续抽滤。
培养大肠杆菌 用无菌镊子取滤膜,将其紧贴在伊红一亚甲基蓝琼脂平板上,然后将平板③ ,37℃培养48小时
统计大肠杆菌菌落数 选取④ 的菌落进行计数,统计结果为2个
(4)综合(2)(3)测定结果,你认为所测桶装纯净水的微生物含量 (能/不能)达到饮用水卫生标准,理由是 。
23.(11分)拟南芥体内的基因X具有多个启动子,通过一种光敏色素作为受体,对光刺激进行应答,由此选择不同的启动子并转录出长度不同的mRNA,从而表达出存在于细胞内不同位置的不同蛋白质,由此使拟南芥呈现出不同的生长状态。其相关蛋白的合成过程如下图所示。
(1)两种蛋白质 (“a”或“b”)末端的氨基酸序列相同,该末端对应的是蛋白质的 (“-NH2”或“-COOH”)末端。a末端是引导蛋白质被运输进入叶绿体的信号肽段。
(2)研究人员通过特定技术,将绿色荧光蛋白(GFP)的基因片段插入到基因X的特定位置,使表达出的蛋白质X①、X②能带有绿色荧光蛋白,以实现它们在细胞内的可视化,由此得到A系植株。(GFP基因不含启动子和终止子)
①根据图1,GFP基因片段应插入到基因X内字母 表示的特定位置。
②GFP基因来自于水母等动物的细胞中,需先选择合适的限制酶将其从染色体DNA上切割下来。GFP基因两侧的碱基序列如图2所示,根据碱基序列应选择下表中的 (2分)进行切割。
限制酶 识别序列
BamHⅠ G↓GATCC CCTAG↑G
HindⅢ A↓AGCTT TTCGA↑A
NotⅠ G↓CGGCCGC CGCCGGC↑G
EcoRⅠ G↓AATTC CTTAA↑G
③酶切前需对GFP基因进行PCR扩增,b侧所用引物已经确定,a侧引物需在以下4种中进行选择。根据a侧序列应选择 ,不选其他3种的理由是 。(3分)在PCR仪中完成4个循环后,含有该引物的DNA片段数为 个。
引物1:5’ATCCTGCTA3’
引物2:5’TATGGATCC3’
引物3:5’GGATCCATA3’
引物4:5’GGAAGGATA3’
(3)研究人员在A系植株的基础上,去除产生光敏色素的基因后得到B系植株。随后,分别在黑暗条件和红光条件下培养A、B两系植株,培养条件及观测到荧光的部位如表1所示。
表1GFP荧光的局部部位
发育条件
黑暗条件 红光条件
A系植物 细胞质基质 叶绿体
B系植物 细胞质基质 细胞质基质
根据以上研究结果,A系植株对红光刺激作出应答被激活的原因是 。
24.(11分)透明质酸是一种应用广泛的粘性多糖,研究者欲改造枯草芽孢杆菌,通过添加诱导型启动子来协调菌体生长与产物生产之间的关系。
(1)图1中透明质酸合成酶基因H以a链为转录模板链,由此可以推测H基因的转录是从其 (填“左侧”或“右侧”)开始的。透明质酸合成酶基因H上的一段核苷酸序列为“-ATCTCGAGCGGG-”,则对该序列进行剪切的Xho识别的核苷酸序列(6个核苷酸)最可能为 。
(2)为通过外源添加诱导剂来控制基因的表达,研究者选择了含木糖诱导型启动子的p质粒。为保证图1中酶切后的H基因按照正确的方向与p质粒连接,p质粒位点1和2的识别序列所对应的酶分别是 ,酶切后加入 酶使它们形成重组质粒。
(3)为协调菌体生长与产物生产之间的关系,将构建好的重组质粒转入经 处理后的枯草芽孢杆菌(D菌),在含 的培养基上筛选,得到枯草芽孢杆菌E(E菌)。对E菌进行工业培养时,培养基应先以蔗糖为唯一碳源,接种2小时后添加 ,以诱导E菌产生更多的透明质酸。
(4)质粒在细菌细胞中遗传不稳定、易丢失,研究者尝试将重组质粒进行改造,利用同源区段互换的方法将H基因插入枯草芽孢杆菌D的基因组mpr位点,得到整合型枯草芽孢杆菌F(F菌)。请在图2方框中画出F菌的基因组 。
(5)对三种枯草芽孢杆菌进行培养,结果如图3, 最适宜工业发酵生产透明质酸,请阐明理由 。(2分)
常州市第一中学2023-2024学年高二下学期5月月考生物参考答案:
1.C
【分析】构成细胞的化合物中,多糖、蛋白质、核酸都是生物大分子。组成多糖的基本单位是单糖,组成蛋白质的基本单位是氨基酸,组成核酸的基本单位是核苷酸,这些基本单位称为单体。每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架。生物大分子是由许多单体连接成的多聚体,因此,生物大分子也是以碳链为基本骨架的。
【详解】A、组成细胞的生物大分子有多糖、蛋白质和核酸,都含有化学元素C、H、O,都是以碳链为基本骨架的,A正确;
B、淀粉、纤维素和糖原都是由葡萄糖脱水缩合形成的生物大分子,B正确;
C、蛋白质彻底水解得到其单体氨基酸,核酸彻底水解得到组成其单体核苷酸的小分子物质五碳糖、含氮碱基以及磷酸,C错误;
D、几丁质属于含氮多糖。多糖、核酸、蛋白质均属于生物大分子,D正确。
故选C。
2.A
【分析】糖蛋白是一种复杂的生物大分子,由蛋白质和糖类分子组成。它在生物体内具有多种重要的生物学作用,包括结构支持、细胞识别和信号传导等。
【详解】A、蛋白质的糖基化发生在内质网,A错误;
B、糖蛋白具有识别作用,故线粒体内膜的糖蛋白数量明显少于外膜,B正确;
C、溶酶体中含有多种水解酶,但溶酶体的膜蛋白不会被溶酶体酶降解可能与其糖基化有关,即溶酶体膜中的蛋白质多数进行了糖基化的修饰,C正确;
D、糖蛋白和糖脂可参与细胞识别和信息传递过程,D正确。
故选A。
3.B
【分析】病毒是一类没有细胞结构的特殊生物,只有蛋白质外壳和内部的遗传物质构成,不能独立的生活和繁殖,只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖,一旦离开了活细胞,病毒就无法进行生命活动。
【详解】A、氨基酸主要由C、H、O、N组成,不一定含有P,核苷酸由C、H、O、N、P组成,脂肪和固醇组成元素只有C、H、O,A错误;
B、氯病毒中的氨基酸、核苷酸、脂质三者可以为 Halteria提供碳源和能源,氨基酸和核苷酸也可以提供氮源,B正确;
C、氨基酸是绿藻光合作用的产物,因此产生的场所应为叶绿体,C错误;
D、氯病毒是病毒没有细胞结构不具有细胞器和拟核,绿藻是和 Halteria是真核生物没有拟核, Halteria也没有叶绿体,D错误。
故选B。
4.A
【分析】细胞核是真核细胞内重要的细胞结构,是细胞遗传与代谢的调控中心,是真核细胞区别于原核细胞最显著的标志之一(极少数真核细胞无细胞核,如哺乳动物的成熟的红细胞,高等植物成熟的筛管细胞等)。细胞核包括核膜(将细胞核内物质与细胞质分开)、核仁(与某种RNA(rRNA)的合成以及核糖体的形成有关)、染色质(DNA和蛋白质)、核孔(实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,是RNA和某些蛋白质等大分子的运输通道,但遗传物质DNA不能通过核孔进出细胞核)。
【详解】A、虽然原核生物没有DNA-蛋白质复合物组成的染色体,但在DNA复制时有DNA聚合酶与DNA的结合,故也存在DNA-蛋白质复合物,A正确;
B、植物细胞区别于动物细胞的特有结构有细胞壁、大液泡和叶绿体,B错误;
C、线粒体的内膜向内折叠成嵴以扩大内膜面积,而叶绿体以类囊体堆叠成基粒的形式扩大膜面积,C错误;
D、核膜上有核孔,核孔具有选择透过性,并非全透性,D错误。
故选A。
5.C
【分析】细胞骨架是真核细胞中由蛋白质聚合而成的三维的纤维状网架体系。细胞骨架包括微丝、微管和中间纤维。细胞骨架在细胞分裂、细胞生长、细胞物质运输、细胞壁合成等许多生命活动中都具有非常重要的作用。
【详解】由图可知,弱光条件下,叶绿体会汇集到细胞顶面,能最大限度的吸收光能,保证高效率的光合作用,而强光条件下,叶绿体移动到细胞两侧,以避免强光的伤害,箭头所指叶绿体的实际移动方向为逆时针;叶绿体是一种动态的细胞器,随光照强度的变化,其分布和位置会发生改变,该过程称为叶绿体定位,细胞骨架与细胞运动、分类、分化以及物质的运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关,推测叶绿体定位需要借助细胞骨架进行,C正确,ABD错误。
故选C。
6.C
【分析】生态系统的信息分为物理信息、化学信息和行为信息。生态系统的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息,称为物理信息。生物在生命活动过程中,产生一些可以传递信息的化学物质,诸如植物的生物碱、有机酸等代谢产物,以及动物的性外激素等,这就是化学信息。动物的特殊行为,对于同种和异种也能够传递某种信息,即生物的行为特征可以体现为行为信息。
【详解】A、“可怜中间树,束缚成枯株”体现了种间寄生关系,A错误;
B、几处早出的黄莺争着飞向阳光温暖的树木上栖息,体现出黄莺在传递行为信息,谁家新来的燕子衔着泥在筑巢,未体现出莺燕间传递行为信息,B错误;
C、“地虽瘠薄,常加粪沃,皆可化为良田”表明生态系统具有物质循环的功能,物质循环是生态系统的基础,C正确;
D、“勿覆巢,毋杀孩虫、胎夭、飞鸟”描述了对动物资源利用时,应避免捕杀幼年个体,这样有利于维持种群正常的性别比例,提高出生率,D错误。
故选C。
7.D
【分析】图中是预测种群在未来100年间的灭绝概率,根据图中分析,随着时间的增加,种群灭绝概率有波动,但在整体上呈现上升趋势,结合题干信息“濒危物种的最小可存活种群的大小(种群数量减少到某数值时,其繁殖率降低、死亡率升高、易灭绝,此时的种群数量即为种群最小可存活数量),说明种群数目越大,灭绝可能性越小”。
【详解】A、如图建立的是数学模型,A错误;
B、图示中,在第60~70年间种群灭绝概率上升速率最快,说明种群数量下降最快,B错误;
C、在第30~40年间该湖区群落丰富度可能在增大,但是无法确定相邻两营养级生物间的能量传递效率的变化,C错误;
D、与第20年相比,第80年时獐种群的灭绝概率高,此时獐种群的数量可能接近濒危物种最小可存活种群的数量,即第80年时的种群数量可能小于第20年时的数量,D正确。
故选D。
8.D
【分析】进化的实质是种群基因频率发生定向的改变,变异是不定项的,为进化提供原材料,而自然选择的方向是确定的。生物适应环境的方式不同,变异的类型不同,自然选择的结果不同,但被选择的个体都是适应环境的个体。
【详解】A、自然选择直接作用的是生物的个体,而且是个体的表型,最终作用的是表型对应的基因,A错误;
B、根据图示信息,稳定选择淘汰了表型频率低的个体,种群的表型特征的分布范围在缩小,B错误;
C、分裂选择淘汰了表型频率高的个体,使其频率下降,C错误;
D、三种类型的选择都是自然选择,自然选择对种群基因频率的影响是固定的,都使种群基因频率发生定向的改变,所以生物与环境都会发生协同进化,D正确。
故选D。
9.B
【分析】生态工程依据的生态学原理:(1)自生:由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。(2)循环:指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化,既保证各个环节的物质迁移顺畅,也保证主要物质或元素的转化率较高。即保证物质循环再生。(3)协调:即生物与环境、生物与生物的协调与适应等也是需要考虑的问题。要求:处理好协调问题,需要考虑环境容纳量。(4)整体:树立整体观,遵循整体原理。
【详解】A、如果不设置气孔,则根细胞会因为缺氧而只能进行无氧呼吸,产生的酒精会使根细胞中毒而死亡,A正确;
B、核糖为小分子,元素组成为C、H、O,蛋白质的组成元素为C、H、O、N,一般也不含有P,故植物从水体中吸收的P元素不可以用于合成蛋白质、核糖,B错误;
C、需氧微生物可以通过有氧呼吸分解水体中的一些有机物污染物,C正确;
D、生态浮岛的植物最好选用净化污染物能力强的植物,并遵循生态工程的协调原理,选择适应当地环境的植物,D正确。
故选B。
10.A
【分析】由图分析可知,图中①表示将紫外线照射处理的菌液接种在有精氨酸的培养基上,②表示影印在缺乏精氨酸的培养基中继续培养,图甲中有A、B两类菌落,图乙中只有A菌落,因此A为野生型谷氨酸棒状杆菌,B为精氨酸依赖型菌株。
【详解】A、液体培养基的作用是让细菌快速大量繁殖,细菌在固体培养基上才能形成菌落,故野生型菌液的培养皿中不会出现菌落,A正确;
B、图示为野生型谷氨酸棒状杆菌经诱变获得精氨酸依赖型菌并进行筛选的过程示意图,精氨酸依赖型菌株不能在缺少精氨酸的培养基上正常生长,因此A为野生型谷氨酸棒状杆菌,B为精氨酸依赖型菌株,乙培养基上没有B菌落,据此推测乙培养基与甲相比缺少了精氨酸,B错误;
C、野生型谷氨酸棒状杆菌能在缺少精氨酸的培养基上正常生长,精氨酸依赖型菌株不能在缺少精氨酸的培养基上正常生长紫外线照射可导致谷氨酸棒状杆菌发生基因突变,不是染色体变异,C错误;
D、由图观察可知,乙中的菌落是通过影印法获得的,菌落A是野生型菌种,菌落B为精氨酸依赖型菌株,B可作为鸟氨酸发酵的优良菌种,D错误。
故选A。
11.B
【分析】1、植物体细胞杂交技术:就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株,而不是形成杂种细胞就结束;杂种植株的特征:具备两种植物的遗传特征,原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质;植物体细胞杂交克服了远缘杂交不亲和的障碍。2、根据图谱分析,4号和5号个体含有紫罗兰和花椰菜两种类型的蛋白质,说明是杂种细胞,而1、2、3号个体只有紫罗兰中的蛋白质,说明不是杂种细胞。
【详解】A、植物体细胞杂交技术将杂种细胞培养成完整植株,体现了植物细胞全能性;两个物种细胞的融合体现了细胞膜流动性原理,A正确;
B、图一过程中①是在等渗或高渗溶液中进行,而不是在无菌水中,B错误;
C、根据图谱分析4号和5号个体含有两种类型的蛋白质是杂种细胞,而1号个体只有1种蛋白质可能是花椰菜,C正确;
D、可将病菌悬浮液均匀喷施于杂种植株叶片上,一段时间后,测定病斑面积占叶片总面积的百分比,筛选出抗病性强的杂种植株,D正确。
故选B。
12.D
【分析】动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖。过程:取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中(原代培养)→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞,制成细胞悬液→转入培养液(传代培养)→放入二氧化碳培养箱培养。
【详解】A、上述过程涉及到细胞核移植技术、早期胚胎培养技术及细胞培养技术,A正确;
B、为了保证细胞培养时营养物质和生长因子的供给,培养基中需添加一定量的动物血清等天然成分,可以补充合成培养基中缺乏的物质,B正确。
C、不同细胞的主要HLA不同,会引起机体发生免疫排斥反应,而且HLA差别越大,引起的免疫排斥反应越强,C正确;
D、人体患镰状细胞贫血的根本原因是基因突变,因此无法利用患病个体细胞培养的细胞、组织或器官进行移植来治疗镰状细胞贫血,D错误。
故选D。
13.C
【分析】1、PCR原理:在解旋酶作用下,打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以4中游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,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'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物,其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。
2、PCR反应过程是:变性→复性→延伸。
3、结果:上述三步反应完成后,一个DNA分子就变成了两个DNA分子,随着重复次数的增多,DNA分子数就以2n的形式增加。PCR的反应过程都是在PCR扩增仪中完成的。
【详解】AB、由于PCR扩增的方向是5'→3',如果要将相应的识别序列增加至扩增的DNA中,且最终可以通过限制酶a和限制酶b从两端将目的基因切割下来,应当将相应的序列增加至引物的5′端,用两种限制酶分别切割含有目的基因的DNA片段和载体能够保证目的基因与载体的正确连接,A正确,B正确;
C、3轮循环结束,含有突变碱基对的且两条链完全等长的DNA分子有2个(可以画出第二轮循环结束后的所有的DNA分子的情况,再通过观察得出该结果),C错误;
D、复性的温度约为50℃,而延伸的温度约为70℃,D正确。
故选C。
14.B
【分析】多聚酶链式反应扩增DNA片段:
(1)、PCR原理:在解旋酶作用下,打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以4种游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,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'端自3'端延伸的,实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物,其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。
(2)、PCR反应过程是:变性→复性→延伸。
【详解】A、PCR过程:目的基因DNA受热变性后解为单链(变性),降温后引物与单链相应互补序列结合(复性),然后以单链DNA为模板,在DNA聚合酶作用下进行延伸(延伸),直到完成一次复制。此后每一循环都包括这三步,A正确;
B、数字PCR也是体外DNA复制,需要高温使DNA变性,提供单链做模板。所以数字PCR在高温下进行,B错误;
C、每个单元最多包含一个拷贝的目标分子,如果反应单元中有目标分子,经PCR可以扩增大量目标分子,利用荧光检测时出现荧光信号。如果反应单元中没有分配到目标分子,反应单元不进行DNA复制,没有产物,利用荧光检测时不出现荧光信号,C正确;
D、起始待测样品分配时,待分析PCR反应体系每个反应单元中最多分配有1个DNA分子,所以检测时,有多少单元有荧光信号,待测样品中起始就有多少DNA分子,所以数字PCR可实现对样品中目标分子的绝对定量分析,D正确。
故选B。
15.AC
【分析】固醇:①胆固醇:构成细胞膜的重要成分,参与血液中脂质的运输;②性激素:促进人和动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成;③维生素D:促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
【详解】A、受体是在细胞膜上或细胞内能特异识别和结合生物活性分子,本质是糖蛋白,LDL受体的化学本质是糖蛋白,A正确;
B、由图可知,LDL受体的时空分布特征是贯穿于膜上,B错误;
C、据图示可知,LDL与细胞膜最明显的区别是LDL的膜由脂单层构成,细胞膜由脂双层构成,C正确;
D、性激素的本质属于固醇类,胆固醇是合成人体性激素的重要原料,但生长激素本质是蛋白质,原料是氨基酸,D错误。
故选AC。
16.AD
【分析】由题图可知高尔基体和细胞膜可包裹溶酶体酶形成溶酶体。
【详解】A、溶酶体酶是蛋白质,在核糖体合成,溶酶体可分布在动植物细胞中,A错误;
B、看图可知溶酶体酶的糖链应在内质网就合成了,M6P标志的形成在高尔基体中,B正确;
C、由图可知错误运往细胞外的溶酶体酶能通过细胞膜上的M6P受体介导的胞吞作用回收到前溶酶体中,C正确;
D、看图可知M6P受体通过囊泡在高尔基体、细胞膜之间未循环使用,D错误。
故选AD。
17.ABC
【分析】分析曲线可知,单独培养时,大草履虫和绿草履虫的的环境容纳量约较高,将二者混合培养时,它们的环境容纳量都有所降低,说明二者之间属于竞争关系
【详解】A、二者混合培养时的它们各自的环境容纳量都低于单独培养时的各自环境容纳量,说明二者为种间竞争关系,二者单独培养时呈S形曲线增长,在第8天左右增长速率最大,A正确;
B、高斯实验中,混合培养若干天达到稳定时,大草履虫消失,只有双小核草履虫继续存活,因此大草履虫没有实际生态位,B正确;
C、混合培养的两种生物由于种间竞争,会出现生态位的改变,因此其实际生态位上存在的差异造成了图c中两种草履虫的变化趋势,C正确;
D、一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位,D错误。
故选ABC。
18.BCD
【分析】将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法,农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可整合到受体细胞的染色体DNA上。基因表达载体常包括目的基因、启动子、终止子、标记基因。标记基因是为了鉴别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。
【详解】A、mRNA是由基因启动子后面的序列编码而来的,若某基因是从人的细胞内提取 mRNA 经逆转录形成的,则该基因中不含启动子序列,A正确;
B、扩增目的基因时,利用耐高温的DNA聚合酶从引物a、b的3'-端进行子链合成,B错误;
C、导入人血清白蛋白基因的绵羊受体细胞不是乳腺细胞,而是受精卵或早期胚胎细胞,C错误;
D、农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上,根据农杆菌的这一特点,将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上,通过农杆菌的转化作用,就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上,将基因转入动物细胞常用显微注射法,D错误。
故选BCD。
19.ABC
【分析】单克隆抗体的制备过程:首先用特定抗原注射小鼠体内,使其发生免疫,小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞。利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,在经过三次筛选:①筛选能够产生单一抗体的B淋巴细胞②筛选得到杂交瘤细胞(去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞)③筛选出能够产生特异性抗体的细胞群。两次抗体检测:专一抗体检验阳性,获得能产生特异性抗体、又能大量增殖杂交瘤细胞。最后从培养液或小鼠腹水中提取单克隆抗体。
【详解】A、诱导甘蓝根尖细胞与白菜叶肉细胞原生质体融合,观察到叶绿体有可能是白菜原生质体之间相互融合,或者就是白菜叶肉细胞原生质体,没有发生融合,A错误;
B、用灭活的仙台病毒处理B淋巴细胞与骨髓瘤细胞,促进二者融合,而不是筛选杂交瘤细胞,B错误;
C、培育耐盐转基因植株时,用特异性探针进行分子杂交显示出杂交带,表明植株含有目的基因,但不一定表达,所以不一定能筛选耐盐植株,C错误;
D、SRY基因是哺乳动物Y染色体上具有决定雄性性别作用的基因片段,所以制备动物乳腺生物反应器时,对滋养层细胞进行SRY基因鉴定阳性可筛选出雄性胚胎,D正确。
故选ABC。
20.(1)AB
(2) 对比 亲核蛋白是尾部引导通过核孔进入细胞核的
(3)A
(4) 鸟苷 需要 ③②①
(5)B
(6)将抗肿瘤药物与亲核蛋白尾部结合促进药物分子入核
【分析】分析图2:亲核蛋白通过核孔进入细胞核,需要胞质侧物质协助,需要GTP提供能量,类似于主动运输。
【详解】(1)图1实验过程在发生在细胞内,需要用放射性同位素标记,蛋白质一定含有的元素是C、H、O、N,14C、3H为放射性同位素,18O、15N为无放射性同位素,AB正确,CD错误。
故选AB。
(2)图1所示实验中,实验二和实验三分别用放射性标记的蛋白质头部和尾部,两者相互对照,组成对比实验。图1中实验一、三、四进入细胞核,实验而不能进入细胞核,因此亲核蛋白是尾部引导通过核孔进入细胞核的。
(3)亲核蛋白是胞内蛋白,是由游离于细胞质基质中的核糖体 合成的。A正确,B错误。
故选A。
(4)GTP的“G”代表鸟苷,由鸟嘌呤和核糖组成。亲核蛋白进入细胞核的过程需要消耗能量,由GTP水解提供能量。结合图2分析该亲核蛋白入核过程中,先是①亲核蛋白与核输入受体结合,然后②亲核蛋白与胞质纤维结合,最后①亲核蛋白与核孔结合,通过核孔进入细胞核。
(5)人体浆细胞高度分化,只进行转录(需要RNA聚合酶),而不会进行DNA复制(需要DNA聚合酶),而呼吸酶存在线粒体和细胞质基质,不存在细胞核中,B正确,AC错误。
故选B。
(6)由实验可知,亲核蛋白是尾部引导通过核孔进入细胞核的,因此可以将抗肿瘤药物与亲核蛋白尾部结合促进药物分子入核。
21.(1)(群落的)物种组成
(2)(单位时间)各营养级
(3) 底栖动物和底栖植物 用于生长、发育、繁殖的能量
(4) 食物、栖息地和繁殖资源 适应性 生态位
(5) 食物链(和食物网) 鸟和某些大型鱼类
(6)抵抗力
(7) 非密度因素 自生
【分析】(1)一个完整的生态系统包括生物部分和非生物部分,非生物部分包括阳光、空气、水、温度等,生物部分由生产者(植物)、消费者(动物)和分解者(细菌、真菌)组成。(2)环境中影响生物生活和分布的因素称为生态因素,可以分为非生物因素和生物因素。
【详解】(1)区别于不同群落的重要特征是(群落的)物种组成。
(2)测算(单位时间)各营养级的能量值,可构建生态系统的能量金字塔。
(3)图乙中分解者利用的是底栖动物和底栖植物所同化的能量;因为底栖动物的粪便量是底栖植物同化的量。B表示能量的含义用于生长、发育、繁殖的能量。
(4)由于资源有限,不同物种之间会争夺食物、栖息地和繁殖资源,这种竞争促使物种进化出不同的适应性特征,用来维持生存。海洋中的浮游生物和鱼类通过不同的生活方式和食物选择,占据了不同的生态位,在同一水域中共存。
(5)放射性物质的长期效应会通过食物链(和食物网)传递而对整个生态系统产生影响,核污染水影响范围,涉及全球。放射性物质在水中被水生生物摄取,并逐渐富集在食物链的顶端鸟和某些大型鱼类上。
(6)一旦物种灭绝,营养结构变简单,则生态系统抵抗力稳定性会下降,其进一步扰乱整个生态系统的平衡。
(7)核污水中的放射性物质属于影响海洋生物的非密度因素,因为海洋生物的密度大小与之关系不是很大,学家正试图栽种具备净化核污染水的植物并合理布设,让生态系统中的生物能够自我调节和更新,此措施体现了生态工程的自生原理。
22.(1) 固体、鉴定 碳源、氮源、无机盐、维生素 前
(2)0.1mL水样中细菌数目较少,经培养后平板菌落数可能达不到30个
(3) 滤膜消毒 无菌水 倒置 呈深紫色且带有金属光泽
(4) 能 1mL水样中细菌总数约为99个,没有超过100个;1000mL水样中大肠杆菌为2个,没有超过3个
【分析】在一般培养温度下呈固体状态的培养基都称固体培养基。在液体培养基中加入1.5%~2.0%左右的琼脂,加热至100℃溶解,40℃下冷却并凝固,使其成为固体状态即为固体培养基。
液体培养基( liquid culture medium),固体培养基的对应词,是微生物或动植物细胞的液状培养基。它具有进行通气培养、振荡培养的优点。在静止的条件下,在菌体或培养细胞的周围,形成透过养分的壁障,养分的摄入受到阻碍。由于在通气或在振荡的条件下,可消除这种阻碍以及增加供氧量,所以有利于细胞生长,提高生产量。
选择性培养基,是指根据某种(类)微生物特殊的营养要求或对某些特殊化学、物理因素的抗性而设计的,能选择性区分这种(类)微生物的培养基。利用选择性培养基,可使混合菌群中的某种(类)微生物变成优势种群,从而提高该种(类)微生物的筛选效率。
鉴定培养基,是用于鉴别不同类型微生物的培养基。几种细菌由于对培养基中某一成分的分解能力不同,其菌落通过指示剂显示不同的颜色而被区分开,起鉴别和区分不同细菌作用。
【详解】(1)从物理状态来看,该培养基含有琼脂等凝固剂,属于固体培养基;从用途来看,培养基中含有伊红—亚甲基蓝,用于鉴别是否存在大肠杆菌,所以该培养基属于鉴定培养基;蛋白胨富含有机氮化合物,也含有一些维生素和糖类,故其中蛋白胨可以为细菌生长提供碳源、氮源、无机盐、维生素等营养物质;培养基灭菌前需要调节培养基的pH, 一般培养基高温高压对其pH值影响不大,且灭菌后调pH培养基易受污染。
(2)经稀释涂布平板法获得的平板上菌落数要求是30~300,图1中3个平板上所长菌落数均位于30~300之间,适合计数,检测时使用的接种量为1mL而不是0.1mL,其理由是0.1mL水样中细菌数目较少,经培养后平板菌落数可能达不到30个,故在接种时吸取1mL样液。
(3)“将滤膜放入装有蒸馏水的烧杯中,加热煮沸15min,共煮沸三次”煮沸能起到消毒的作用,故步骤①的目的是对滤膜进行消毒;实验需要避免杂菌的污染,故冲洗漏斗壁时需要再向漏斗内加等量的无菌水,继续抽滤;将平板倒置,放入培养箱中培养,将平板倒置,既有利于培养基表面水分更好地挥发,又能防止冷凝水滴到培养基上造成杂菌污染;若存在大肠杆菌,伊红—亚甲基蓝用于检测大肠杆菌,选取呈深紫色且带有金属光泽的菌落进行计数。
(4)(2)中3个平板的菌落数的平均值为99,取样体积为1mL,(3)中平板菌落数为2,取样体积为1000mL,综合(2)(3)测定结果,以及题干“ 我国卫生部门规定饮用水标准是1mL自来水中细菌总数不超过100个(37°C培养24h),1000mL自来水中大肠杆菌菌落数不能超过3个(37°C培养48h)”可知所测桶装纯净水的微生物含量能达到饮用水卫生标准。
23.(1) b -COOH
(2) C BamHI、NotI 引物2 引物1不含有BamHI酶切位点、引物3方向错误无法扩增、引物4后面6个碱基无法与模板链配对 15
(3)在光敏色素作用下A系植株选择启动子1表达出蛋白质X①
【分析】1、基因工程技术(重组DNA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。(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。(4)目的基因的检测与鉴定。
2、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。
【详解】(1)分析题图可知,X①和X②蛋白质b末端的氨基酸序列是相同,由于肽链的合成方向为氨基端到羧基端,故b末端对应的是蛋白质的-COOH末端。
(2)①分析题图1可知,GFP基因片段应插入到基因X内启动子②的下游,即字母C表示的特定位置,从而经过转录、翻译得到目的产物。
②限制酶能识别DNA分子中特定核苷酸序列,并使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开,分析题图2可知,应选择表中的BamHI和NotI将GFP基因从染色体上切割下来。
③引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。由于引物1不含有BamHI酶切位点、引物3方向错误无法扩增、引物4后面6个碱基无法与模板链配对,故应选择引物2用于a侧进行PCR扩增;每次PCR循环后,目的基因的量可以增加一倍,故在PCR仪中完成4个循环后,含有该引物的DNA片段数为15。
(3)分析表中数据可知,与去除产生光敏色素的基因后得到B系植株相比,A系植物能对红光刺激作出应答被激活,原因为在光敏色素作用下A系植株选择启动子1表达出蛋白质X①。
24.(1) 右侧 -CTCGAG-或-GAGCTC-
(2) Xho酶和BsaⅠ酶 DNA连接
(3) Ca2+/CaCl2 四环素 木糖
(4)
(5) F菌 F菌比E菌生长迅速,透明质酸产量高,培养基中不需要添加四环素,H基因整合到细菌DNA上,不易丢失
【分析】1、DNA连接酶和DNA聚合酶是两种不同的酶,主要的区别就在于它们的底物是不一样的,DNA连接酶和DNA聚合酶都是形成磷酸二酯键,但是DNA连接酶连接的是DNA片段,DNA聚合酶主要就是将单个脱氧核糖核苷酸按照顺序连接到DNA链上。
2、转录是从DNA链的3'端开始,mRNA自身的延伸方向为5'→3'。
【详解】(1)由于基因转录方向从模板3’到5’,,由此可以推测H基因的转录是从其右侧开始的。限制酶切割DNA ,须两条链都有识别位点(即识别片段两条链序列成倒序),选-CTCGAG-片段,则另一条链为-GAGCTC-。都有识别位点,故推测该序列进行剪切的Xho识别的核苷酸序列(6个核苷酸)最可能为-CTCGAG-或-GAGCTC-。
(2)透明质酸合成酶基因H以a链为转录模板链,转录时mRNA自身的延伸方向为5′→3′,即转录是从DNA链的3′断开始,再结合质粒中启动子的方向可知,图1中p质粒位点1和2所对应的酶分别是Xho酶和BsaⅠ酶。DNA连接酶连接的是DNA片段,DNA聚合酶主要就是将单个脱氧核糖核苷酸按照顺序连接到DNA链上。
(3)将目的基因导人微生物细胞常用Ca2+处理法,Ca2+处理受体细胞,可使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子生理状态,这种细胞叫感受态细胞。由图1可知,P质粒含有四环素抗性基因,因此可在含四环素培养基上筛选,得到枯草芽孢杆菌E。枯草芽孢杆菌(D菌)生长需要蔗糖作为碳源和能源物质,2h后由于枯草芽孢杆菌E(E菌)存在木糖诱导型启动子,因此此时可添加木糖。
(4)由题意可知,mpr位点为改造后的重组质粒和D菌的同源区段,其间只含有,所以这一部分交叉互换,将H基因插到了枯草芽孢杆菌的基因组mpr位点,而失去了四环素抗性基因,故最终得到的F菌的基因组为。
(5)由图3可知,F菌比E菌生长迅速,透明质酸产量高,培养基中不需要添加四环素,H基因整合到细菌DNA上,不易丢失,适宜工业发酵生产。