高中生物高考甘肃省天水市第一中学2019届高三生物下学期第五次模拟考试试卷(含解析)
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1.下列关于细胞器的描述正确的是
①溶酶体内含有多种水解酶,能杀死侵入细胞的病毒和病菌
②动植物细胞都有两个互相垂直排列的中心粒
③用高倍镜观察叶绿体可选用黑藻叶
④所有酶、抗体、激素都在核糖体上合成
⑤衰老细胞中的线粒体数量增多
⑥叶绿体是所有生物进行光合作用的场所,含有蛋白质、磷脂、色素和光合作用所必需的酶等成分
A. ②④ B. ④⑤ C. ①③⑤ D. ①③
【答案】D
【解析】
溶酶体内含有多种水解酶,能吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌,①正确;由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成的中心体广泛分布动物及低等植物细胞内,高等植物细胞内不含中心体,②错误;黑藻叶子薄而小,叶绿体清楚,可取整个小叶直接制片,所以可作为高倍镜观察叶绿体实验的首选材料,③正确;核糖体是合成蛋白质的场所。酶大多为蛋白质,抗体的化学本质是蛋白质,激素一部分是蛋白质,④错误;衰老细胞内的线粒体数目减少,⑤错误;不是所有生物的光合作用都在叶绿体中进行,例如原核生物中的蓝藻不含叶绿体,但能进行光合作用,⑥错误。因此,D项正确,A、B、C项错误。
2.下列关于人体内细胞的凋亡、衰老和癌变的叙述,正确的是( )
A. 癌细胞是人体内具有自养能力并快速增殖的细胞
B. 衰老细胞的代谢水平降低,所有酶的活性降低
C. 细胞凋亡,相关基因活动增强,有利于人体的生长发育
D. 骨骼肌细胞分化过程中,控制肌动蛋白合成基因将会表达,遗传物质在不断变化
【答案】C
【解析】
【分析】
细胞分化的实质是基因的选择性表达,遗传物质不变。
【详解】A.癌细胞不具有自养能力,A错误;B.衰老细胞的代谢水平降低,大多数酶的活性降低,B错误;C.细胞凋亡,相关基因活动增强,有利于人体的生长发育,C正确;D.骨骼肌细胞分化过程中,遗传物质不变,D错误。故选C。
3.下列对肺炎双球菌和T2噬菌体的相关叙述中,正确的是( )
A. S型肺炎双球菌可使人和小鼠患败血症死亡
B. R型肺炎双球菌在培养基上形成的菌落表面粗糙,菌体的外面没有荚膜
C. T2噬菌体也可以在老鼠体内复制和增殖
D. T2噬菌体的外壳是由多糖和脂质构成的荚膜,起到保护噬菌体的作用
【答案】B
【解析】
【分析】
T2噬菌体是专门寄生于大肠杆菌细胞内的一种病毒,主要成分是DNA和蛋白质。
肺炎双球菌:
| S型细菌 | R型细菌 |
菌落 | 光滑 | 粗糙 |
菌体 | 有多糖类荚膜 | 无多糖类荚膜 |
毒性 | 有毒性,使小鼠患败血症死亡 | 无毒性 |
【详解】S型细菌可使人患肺炎死亡,小鼠是得坏血病,A错误;S型细菌含有多糖荚膜,在培养基上形成的菌落表面是光滑的;而R型细菌不含多糖荚膜,在培养基上形成的菌落表面是粗糙的,B正确;T2噬菌体只能寄生在大肠杆菌体内,不能在老鼠体内复制和增殖,C错误;T2噬菌体的外壳主要是由蛋白质组成的,D错误。
【点睛】解答本题的关键是了解肺炎双球菌类型和结构、噬菌体的结构和生活特点,明确噬菌体是一种细菌病毒,不能在动物细胞种生存和繁殖。
4.下列有关基因表达的叙述,错误的是( )
A. 密码子种类数与构成蛋白质的氨基酸种类数不同
B. 翻译过程中有A与U的配对,不用胸腺嘧啶脱氧核苷酸
C. 密码子的简并性增强了遗传密码的容错性
D. 转录时由具有三个高能磷酸键的ATP供能
【答案】D
【解析】
【分析】
有关密码子,考生可从以下几方面把握:1、概念:密码子是mRNA上相邻的3个碱基;2、种类:64种,其中有3种是终止密码子,不编码氨基酸;3、特点:(1)一种密码子只能编码一种氨基酸,但一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码;(2)密码子具有通用性,即自然界所有的生物共用一套遗传密码。
【详解】构成蛋白质的氨基酸有20种,而密码子有64种,A正确;翻译过程中,mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子配对,因此有A与U的配对,不用胸腺嘧啶脱氧核苷酸,B正确;密码子的简并性指的是不同的密码子可以决定同一种氨基酸,因此其增强了遗传密码的容错性,C正确;ATP是直接能源物质,含有2个高能磷酸键,D错误。
【点睛】解答本题的关键是掌握翻译的概念、过程以及密码子的简并性等知识点,明确密码子与反密码子配对,且不同的密码子可以决定同一种氨基酸。
5.下列有关植物激素的叙述,错误的是
A. 植物的各个部位都能合成乙烯
B. 2,4-D等生长素类似物属于植物生长调节剂
C. 植物激素从根本上对植物体生长发育过程起决定性作用
D. 做预实验可以检验实验设计的科学性和可行性
【答案】C
【解析】
【分析】
乙烯主要作用是促进果实成熟,植物体各部位都能合成乙烯。2,4-D不属于植物激素,它是人工合成的植物生长调节剂,是生长素类似物;调节植物生命活动的激素不是孤立的,而是相互作用共同调节的,植物生命活动的调节从根本上说是植物基因程序性表达的结果,植物的生长发育既受内部因子(激素)的调节,也受外部因子(如光、温度等)的影响,这些化学和物理因子通过信号转导,诱导相关基因表达,调控生长发育。做预实验的目的是探索实验条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性,因此在正式实验前先做一个预实验,可避免实验的盲目性和资源的浪费。
【详解】A. 乙烯可以在植物体的各个部位合成,只是成熟的果实中合成较多,A正确;
B. 2,4-D等生长素类似物属于植物生长调节剂,B正确;
C. 植物的生长发育从根本上是基因在一定时间和空间程序性表达的结果,C错误;
D. 做预实验可以检验实验设计的科学性和可行性,D正确。
6.蜜蜂中,雌蜂是雌雄配子结合产生的二倍体,雄蜂是由未受精的卵直接发育而来的。某对蜜蜂所产生子代的基因型为:雌蜂是 AADD、AADd、AaDD、AaDd;雄蜂是 AD、Ad、aD、ad.这对蜜蜂的基因型是( )
A. AADd 和 ad B. AaDd 和 Ad C. AaDd 和 AD D. Aadd 和 AD
【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查自由组合定律的实质及应用的相关知识点,雄蜂的基因型是 AD、Ad、aD、ad,因其由未受精的卵直接发育而来的,故其母本产生的卵细胞是AD、Ad、aD、ad,得出其基因型为AaDd,再据子代雌蜂的基因型 AADD、AADd、AaDD、AaDd,逆推出父本雄峰的基因型为AD。
【详解】据题意,雄蜂是由未受精的卵直接发育而来的,子代中雄蜂基因型是 AD、Ad、aD、ad,所以其母本的卵细胞是AD、Ad、aD、ad,根据基因的自由组合定律,推出亲本雌蜂的基因型是AaDd,雌蜂是雌雄配子结合产生的二倍体,子代中雌蜂基因型是 AADD、AADd、AaDD、AaDd,而卵细胞是AD、Ad、aD、ad,所以精子是AD,故亲本中雄蜂的基因型是AD。 故选:C。
【点睛】解答本题关键是“雄蜂是由未受精的卵直接发育而来的”,这一条件,另要知道雄峰的减数分裂是特殊情况,减I后期染色体全部移向一极,产生的精子和其体细胞染色体一致,故雄峰的基因型和其精子的基因型相同。
7.某种植物的茎叶均为紫色,为探究叶片中是否含有叶绿素,生物兴趣小组进行了如下实验:
(1)兴趣小组甲用纸层析法进行色素的分离、鉴定。若出现____色的色素带,说明有叶绿素a和叶绿素b。
(2)兴趣小组乙先将同一生长状况的本品种植株均分为两组,分别培养在完全培养液、只缺镁的培养液中,置于适宜条件下培养两周后,再将两种条件下的植株分别移入两个密闭玻璃容器内,置于室外(晴天)相同的条件下,测定密闭容器中一天的CO2浓度变化情况,如图所示。
①____组是在缺镁条件下培养的植株,判断的理由是____。
②对于这两组植株来说,B1、B2两个点对应的光照强度又称为____。在这一天内,B1对应的时刻____(填“等于”“早于”或“晚于”)B2对应的时刻,原因是____。
【答案】 (1). 蓝绿色和黄绿 (2). II (3). 光照较强的时间段内,II组的光合速率明显小于I组的光合速率 (4). 光补偿点 (5). 晚于 (6). 随时间推移光照强度逐渐减弱,I组含有较多的叶绿素,对光的吸收转化能力远大于II组
【解析】
【分析】
色素提取的原理:色素可以溶于有机溶剂无水乙醇中,故可以用无水乙醇提取。
色素分离的原理:四种色素在层析液中的溶解度不同,随层析液扩散的速度不同。
Ⅰ、Ⅱ两组的转折点A1、B1、A2、B2均表示光合速率=呼吸速率,即为光补偿点。
【详解】(1)分离色素的原理是:四种色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液扩散的速度快,溶解度低的随层析液扩散的速度慢。叶绿素a是蓝绿色,叶绿素b黄绿色。
(2)①缺镁条件下的光合速率相对低于完全培养液中的植物,由图可知,光照较强的时间段内,Ⅱ组的光合速率明显小于I组的光合速率,故判断Ⅱ组是缺镁条件下的。
②曲线图中B1、B2时光合速率=呼吸速率,对应光照强度表示光补偿点。随时间推移光照强度逐渐减弱,I组含有较多的叶绿素,对光的吸收转化能力远大于Ⅱ组,故B1对应的时刻晚于B2对应的时刻。
【点睛】净光合速率是指植物光合作用积累的有机物,是总光合速率减去呼吸速率的值。
真正光合速率就是植物的光合速率,也叫总光合速率。
反映在有机物上,净光合速率是指植物在单位时间内积累的有机物的量,而真正光合速率则是指植物在单位时间制造有机物的量。
反映在坐标图上,一般画出的是净光合速率,可以看出其曲线会有负值出现,而真正光合速率是不会有负值出现的。
如果题目中说了某植物在单位时间内积累了多少葡萄糖,或单位时间内氧气释放了多少、或二氧化碳吸收了多少,那么这个指的就是净光合了;
而总光合则是利用净光合作用加上呼吸作用得出的,在实验中是测不出来的,体现在题目中一般用的语言就是某植物在单位时间内制造了葡萄糖多少,或是在单位时间内同化了二氧化碳多少等。
影响绿色植物光合作用的因素是多方面的,其外界因素有:光照强度、CO2含量、温度等,其内部因素有:酶的活性、色素的数量、五碳化合物的含量等;
8.恒温动物在寒冷环境中体温恒定的机理如下:当机体的感受器受到寒冷刺激时,产生的相应神经冲动经传入神经传到下丘脑,促使下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素,促甲状腺激素释放激素经体液运输到垂体,促使垂体分泌促甲状腺激素,促甲状腺激素经体液运输到甲状腺,促进甲状腺激素的合成和分泌,从而促进机体产热。请根据该过程回答下列有关问题:
(1)该过程调节方式属于 _____(“神经调节”、“体液调节”或“神经—体液调节”)。
(2)促甲状腺激素只作用于甲状腺细胞,因为甲状腺细胞具有 ___________ ,而其他细胞没有该物质。
(3)为验证小白鼠体温调节中枢是下丘脑而不是脊髓,请完成以下实验。
实验步骤:
①取生理状况相同的小白鼠若干,分为甲、乙、丙、丁四组,并测量四组小白鼠的体温;
②甲组不做处理,乙组破坏 __________ ,丙组破坏 ___________,丁组破坏下丘脑和脊髓;
③将四组小白鼠放在相同寒冷环境中,一段时间后,__________________________________。
预测实验结果:___________________
【答案】 (1). 神经—体液调节 (2). 促甲状腺激素的受体 (3). 下丘脑 (4). 脊髓 (5). 测量体温并比较体温是否变化 (6).
【解析】
【分析】
体温调节的中枢在下丘脑,体温调节是温度感受器接受体内、外环境温度的刺激,通过体温调节中枢的活动,相应地引起内分泌腺、骨骼肌、皮肤血管和汗腺等组织器官活动的改变,从而调整机体的产热和散热过程,使体温保持在相对恒定的水平。
【详解】(1)当机体的感受器受到寒冷刺激时,产生的相应神经冲动经传入神经传到下丘脑,促使下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素,这是神经调节的过程,促甲状腺激素释放激素作用在垂体,促使垂体分泌促甲状腺激素,促甲状腺激素经体液运输到甲状腺,促进甲状腺激素的合成和分泌,这一部分是体液调节的过程,因此题中过程的调节方式属于神经—体液调节。
(2)促甲状腺激素具有特异性,只能作用在甲状腺细胞,是因为甲状腺细胞具有与之结合的促甲状腺激素的受体,其他细胞没有该物质。
(3)②:实验中甲组不做处理是对照组,为了验证小白鼠体温调节中枢是下丘脑而不是脊髓,则实验组应该是破坏下丘脑或垂体。则根据题中信息可知丙组体温无变化,则丙是破坏的脊髓,而乙组则破坏的是下丘脑。③: 本实验的因变量应该是观察4组小鼠的体温是否变化,因此应将四组小白鼠放在相同寒冷环境中,一段时间后,测量体温并比较体温是否变化。实验结果则是:不做处理的甲组体温不变化,破坏下丘脑的乙组体温变化,破坏脊髓的丙组不变化,下丘脑和脊髓都破坏的丁组体温变化。
【点睛】本题实验要明确实验性质,本题的实验是验证性的实验,验证性实验是指验证已知结果的实验,不需要做假设,结果是确定的,探究性实验是指对未知结果的探索,会有多种结果和结论。二者区别:验证性试验:证明已知结论,探究性实验:不知结论,通过做实验,求证假设是否正确。
9.据科技日报报道,地球比20年前更绿,中国和印度贡献最大。中国塞罕坝林场建设者获得2017年联合国环保最高荣誉——“地球卫士奖”。塞罕坝曾被称作“千里松林”,但由于过度采伐,成为荒原。经林场的建设者们的设计和努力,创造了荒原变林海的人间奇迹。目前,这片人造林每年向北京和天津供应1.37亿立方米的清洁水,同时释放约54.5万吨氧气。回答下列相关问题。
(1)塞罕坝林场由荒原变为林海的过程属于________演替。
(2)塞罕坝的建设者的改造工程利用了生物多样性的___________价值,抵抗了北方的风沙。整个变迁过程体现了人类活动影响群落演替的__________________________。
(3)下图是塞罕坝松树的碳元素的流动过程模型,请将内容补充完整,其中①②③代表的碳元素流动形式。
A_________B_________①_________ ②_________③_________
【答案】 (1). 次生 (2). 间接 (3). 速度和方向 (4). A 呼吸作用消耗 (5). B 分解者(分解) (6). CO2 (7). CO2 (8). 有机物(含碳有机物)
【解析】
【分析】
1、群落的演替包括初生演替和次生演替,由荒原到林海的演替为次生演替;人类活动可以影响演替的速度和方向。
2、分析图可知:①表示CO2,松树通过光合作用固定CO2,转变成有机物;②表示CO2,松树通过呼吸作用消耗有机物产生CO2,A表示呼吸作用消耗有机物;③表示流向分解者的有机物,B表示分解者的分解作用。
【详解】(1)塞罕坝林场由荒原变为林海的过程原有土壤条件基本保留,甚至植物的种子或其他繁殖体,所以该地区由荒原变为林海的过程属于次生演替。
(2)塞罕坝的建设者的改造工程利用了森林和草原对水土的保持作用,在调节气候方面的作用,属于生物多样性的生态功能,即利用了生物多样性的间接价值。人为植树造林,使群落由荒原向林海转变,并且加快了演替速度,所以整个变迁过程体现了人类活动影响群落演替的速度和方向。
(3)大气中二氧化碳通过光合作用进入生产者(松树)体中,生产者(松树)又可通过呼吸作用释放二氧化碳,部分有机物可通过捕食关系进入下一营养级,部分有机物会被分解者分解。故A 为呼吸作用消耗;B 为分解者分解;①是CO2;②是CO2;③是有机物。
【点睛】1、生物多样性的价值包括直接价值、间接价值与潜在价值。潜在价值,人类尚未发掘的价值;间接价值,蓄洪防旱、调节气候等;直接价值,使用、药用、旅游观赏等。
2、生态系统中生产者固定的有机物其去向有:呼吸作用消耗;流向下一营养级;流向分解者。
10.某多年生木本植物为雌雄异株,性别决定方式为XY型。开红花,花色遗传受两对基因控制,其中一对(用A、a表示)位于X染色体上,另一对(用B、b表示)位置未确定。为培育花色新品系,研究小组对纯合红花品系用射线多次处理后,经过杂交筛选最终获得一株白花雄株甲。用甲与纯合红花品系杂交,F1全部开红花,F1雌雄植株相交,F2中红花雌株:红花雄株:白花雄株=8:7:1.请回答下列问题:
(1)白花雄株甲的产生是______的结果。
(2)B、b基因位于______染色体上,判断的理由是______。
(3)甲的基因型是______;F1雌雄植株的基因型分别为______。
(4)请从上述F1和F2中选择材料,采用一次杂交实验培育获得白花雌株,简述培育过程。______。
【答案】 (1). 基因突变 (2). 常 (3). F2中出现8:7:1的分离比,说明这两对基因是自由组合的,分别位于两条染色体上,已知A、a位于X染色体上,所以B、b应该位于常染色上 (4). bbXaY (5). BbXAXa、BbXAY (6). 选择F1中红花雌株与F2中白花雄株杂交,从后代中选出白花雌株个体
【解析】
【分析】
该植物为雌雄异株,性别决定方式为XY型。花色遗传受两对基因控制,由F2中出现8:7:1的分离比,是自由组合定律9:3:3:1的变式,说明控制花色的基因分别位于两条染色体上。
【详解】(1)白花雄株甲的产生是基因突变的结果;研究小组经过多次处理才“艰难”获得白花雄株甲,从该变异类型特点的角度分析原因基因突变具有不定向性、低频性。
(2)F1雌雄植株相交,F2中红花雌株:红花雄株:白花雄株=8:7:1.说明A、a和B、b这两对基因是自由组合的,分别位于两对染色体上。已知A、a位于X染色体上,所以B、b应该位于常染色上。
(3)由F2中出现8:7:1的分离比可知:bbXaY为白色雄株,其余基因型都表现为开红花。亲本基因型为bbXaY、BBXAXA;F1雌雄植株的基因型分别为BbXAXa、BbXAY。
(4)从上述F1和F2中选择材料,采用一次杂交实验培育获得白花雌株。可以选择F1中红花雌株BbXAXa与F2中白花雄株bbXaY杂交,从后代中选出白花雌株个体,后代雌株中白花所占比例为1/2×1/2=1/4。
【点睛】诱变育种是指利用人工诱变的方法获得生物新品种的育种方法
原理:基因突变
方法:辐射诱变,激光、化学物质诱变,太空(辐射、失重)诱发变异→选择育成新品种
优点:能提高变异频率,加速育种过程,可大幅度改良某些性状;变异范围广。
缺点:有利变异少,须大量处理材料;诱变的方向和性质不能控制。改良数量性状效果较差。
例子:太空椒、太空番茄、辐照花卉,太空白莲,太空大豆“黑农五号”,青霉菌...
杂交育种是指利用具有不同基因组成的同种(或不同种)生物个体进行杂交,获得所需要的表现型类型的育种方法。其原理是基因重组。
方法:杂交→自交→选优
优点:能根据人的预见把位于两个生物体上的优良性状集于一身。
缺点:时间长,需及时发现优良性状。
例子:杂交水稻、小黑麦、杂交苹果、杂交草莓,中国荷斯坦奶牛,丰鲤、荷元鲤、岳鲤。
11.请根据血红蛋白的提取和分离流程图回答下列问题:
(1)将实验流程按先后顺序补充完整:_______________、_______________。
(2)凝胶色谱法的基本原理是根据_______________________分离蛋白质。
(3)洗涤红细胞的目的是去除______________,洗涤干净的标志是_____________________。为防止血液凝固,在采血容器中通常要预先加入____________(抗凝剂)。
(4)下图是凝胶色谱法分离血红蛋白时样品加入过程的示意图,正确的加样顺序是________。
(5)在装填色谱柱时不能有气泡存在,因为_________________________________________,降低分离效果。如果______________________________,说明色谱柱制作成功。
【答案】 (1). 血红蛋白的释放 (2). 凝胶色谱柱的装填 (3). 相对分子质量的大小 (4). 杂蛋白(或血浆蛋白) (5). 离心后的上清液不再呈现黄色 (6). 柠檬酸钠 (7). ④①②③ (8). 气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序 (9). 红色区带均匀一致地移动
【解析】
【分析】
本题以图文结合为情境,考查学生对血红蛋白的提取和分离的相关知识的识记和理解能力,以及识图分析能力。
【详解】(1) 血红蛋白的提取和分离流程为:红细胞的洗涤→血红蛋白的释放→分离血红蛋白溶液→透析→凝胶色谱柱的制作→凝胶色谱柱的装填→样品的加入和洗脱。可见,A表示血红蛋白的释放,B表示凝胶色谱柱的装填。
(2) 凝胶色谱法的基本原理是:根据相对分子质量的大小分离蛋白质。
(3) 洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白,以利于后续步骤的分离纯化。洗涤干净的标志是离心后的上清液不再呈现黄色。为防止血液凝固,在采血容器中要预先加入抗凝血剂柠檬酸钠,其比例是每100 mL血液加入3.0 g柠檬酸钠。
(4) 加样顺序是调整缓冲液面、滴加透析样品、样品渗入凝胶床、再调整缓冲液面,即④①②③。
(5) 由于气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序,降低分离效果,所以在装填凝胶色谱柱时,不得有气泡产生。在蛋白质分离过程中,如果红色区带均匀一致地移动,说明色谱柱制作成功。
【点睛】理清血红蛋白的提取和分离的实验原理、样品处理和凝胶色谱操作的流程及其注意事项等相关知识。在此基础上,以图示中的“箭头指向和文字信息”为切入点,从中把握所蕴含的生物学信息,进而对相关题情境进行分析解答。
12.下图1是获取用于构建基因表达载体的含人生长激素基因的DNA片段(DNA复制子链延伸方向是5′→3′,转录方向为左→右)示意图,图2是所用质粒示意图,其上的Ampr表示青霉素抗性基因,Tett表示四环素抗性基因。有关限制酶的识别序列和酶切位点如下表。请据图回答:
限制酶识别序列和酶切位点表
限制酶 | HindⅢ | BamHⅠ | PstⅠ | EcoRⅠ | SmaⅠ | BglⅡ |
识别序列(5′→3′) | A↓AGCTT | G↓GATCC | C↓TGCAG | G↓AATTC | CCC↓GGG | A↓GATCT |
(1) ①过程催化形成磷酸二酯键的酶有____________________,合成的人生长激素基因中________(选填“有”或“无”)与终止密码子相应的碱基序列。
(2) 引物1由5′→3′的碱基序列为________________________,引物2应含有限制酶________的识别序列;从图1的过程②开始进行PCR扩增,第六次循环结束时,图中用于构建基因表达载体的DNA片段所占比例是________。
(3) 在构建表达载体的过程中对图中质粒、DNA片段进行合适的完全酶切后,向两者的混合物中加入DNA连接酶,若只考虑DNA切段两两连接,则混合物中将形成________种环状DNA。
(4) 2018年11月基因编辑婴儿事件震惊了世界,舆论一片哗然,某科研团队利用“CRISPR/Cas9”技术将受精卵中的艾滋病病毒受体基因CCR5进行修改,拟培育出具有艾滋病免疫能力的基因编辑婴儿。下图3为向导RNA引导Cas9蛋白切割CCR5基因(目标DNA)示意图。
①向导RNA的合成需要________酶。Cas9蛋白是一种________酶。
②“GRISPR/Cas9”技术,是利用________法将Cas9蛋白和特定的引导序列导入受精卵中发挥基因编辑作用。
③基因编辑婴儿引起舆论的关注,很多科学家表示反对,请给出合理的理由______________。
【答案】 (1). 反转录酶和DNA聚合酶 (2). 有 (3). AGATCTGCATCCTCCAGG (4). BamHⅠ (5). 13/16 (6). 6 (7). RNA聚合 (8). 限制 (9). 显微注射 (10). 细胞内DNA上可能不止一个Cas9酶识别和切割位点,可能导致脱靶
【解析】
分析】
据图2可推知,引物1序列应包含5′-GCATCCTCCAGG-3′,引物2序列应包含5′-ATCTCCCTGATG-3′,合成目的基因后需要用限制酶切割,由于目的基因中含有HindⅢ、PstⅠ切点,故用于构建基因表达载体时可选择的酶只剩下BglⅡ、BamHⅠ、EcoRⅠ、SmaⅠ,SmaⅠ会切割复制原点,不应选择,质粒中没有Ampr的切割位点,作为标记基因,同时要破坏Tett,因此为防止自身环化等情况出现,则应选择两种酶切割,故应选择的酶为BglⅡ、BamHⅠ,最终设计的引物应在两端加上特定的酶切位点,以便将合成的目的基因完整的切割下来。
【详解】(1)①过程表示逆转录过程,催化形成磷酸二酯键的酶有逆转录酶和DNA聚合酶,合成的人生长激素基因中有与终止密码子相应的碱基序列。
(2)据分析可知,引物1序列含GCATCCTCCAGG,引物2序列含ATCTCCCTGATG,在设计引物时,应在引物1的5′加上BglⅡ的酶切序列,在引物2的5′加入BamHⅠ酶切序列,因此引物1由5′→3′的碱基序列为AGATCTGCATCCTCCAGG,引物2应含有限制酶BamHⅠ的识别序列;从图1的过程②开始进行PCR扩增,第六次循环结束时,根据图示和PCR扩增技术的特点,可以推导出共有6个DNA的序列双链不等长,故图中可用于构建基因表达载体的DNA片段所占比例是1-6/26=13/16。
(3)在构建表达载体的过程中对图中质粒、DNA片段进行合适的完全酶切后,形成的含有2个酶切位点的片段有3种,向两者的混合物中加入DNA连接酶,若只考虑DNA切段两两连接,则混合物中将形成6种环状DNA。
(4)①向导RNA的合成需要RNA聚合酶。Cas9蛋白能切割CCR5基因,故Cas9蛋白是一种限制性核酸内切酶。
②将外源基因导入受精卵中应选择显微注射法,故“GRISPR/Cas9”技术,是利用显微注射法将Cas9蛋白和特定的引导序列导入受精卵中发挥基因编辑作用。
③基因编辑婴儿引起舆论的关注,很多科学家表示反对,原因是细胞内DNA上可能不止一个Cas9酶识别和切割位点,可能导致脱靶;此外,还存在其他的风险和违背当前的伦理道德。
【点睛】本题考查了基因工程的相关知识,学生要能够根据目的基因的特点,进而确定使用的限制酶,要求学生具有一定的析图能力和理解判断能力。
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