卷01【押题演练】备战2023年高考生物全真模拟押题卷(江苏卷)(解析版)
展开【押题演练】备战2023年高考全真模拟押题卷(江苏卷)
高三生物
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、单项选择题: 共 14题,每题 2 分, 共 28分。每题只有一个选项最符合题意。
1、关于生物大分子蛋白质和核酸的叙述,错误的是( )
A. 均含有C、H、O、N、P元素
B. 均为含碳的单体聚合而成的多聚体
C. 细胞内合成均需要模板、能量和酶
D. 复制、表达均可以产生生物大分子
【答案】A
【解析】
【分析】蛋白质在的基本组成元素是C、H、O、N等,基本组成单位是氨基酸,氨基酸通过脱水缩合反应形成肽链,肽链盘曲折叠形成具有一定的空间结构的蛋白质,因此蛋白质是由氨基酸聚合形成的生物大分子。2、核酸的基本组成元素是C、H、O、N、P,基本组成单位是核苷酸,核苷酸聚合形成核苷酸链,核酸是由核苷酸聚合形成的生物大分子,核酸在生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要作用。
【详解】A、蛋白质的主要元素是C、H、O、N,可能含有P,核酸的元素组成是C、H、O、N、P,A错误;
B、蛋白质的单体是氨基酸,核酸的单体是核苷酸,均为含碳的单体,B正确;
C、蛋白质的合成需要模板(mRNA)、能量(ATP)和酶,核酸的合成也需要模板(DNA和RNA的合成都需要模板)、能量(ATP)和酶,C正确;
D、蛋白质和核酸复制、表达均可以产生生物大分子蛋白质,D正确。
故选A。
2、细胞作为生命系统中最基本的层次,可以完成多项生命活动。下列有关细胞结构和功能的叙述,正确的是( )
A. 蛋白质是生命活动的主要承担者,都是由内质网上附着的核糖体合成的
B. 黑藻和蓝藻都是自养生物,其光合色素都分布在叶绿体的类囊体薄膜上
C. 真核细胞的生物膜系统保证细胞内能够同时进行多种反应且互不干扰
D. 内质网膜可与核膜、高尔基体膜、细胞膜直接相连,有利于物质的运输
【答案】C
【解析】
【分析】生物膜系统的功能:(1)使细胞具有一个相对稳定的内环境,在细胞与环境之间进行物质运输、能量交换和信息传递的过程中也起着决定性的作用。(2)细胞的许多重要的化学反应都生物膜内或者膜表面进行。细胞内的广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点,为各种化学反应的顺利进行创造了有利条件。(3)细胞内的生物膜把细胞分隔成一个个小的区室,这样就使得细胞内能够同时进行多种化学反应,而不会相互干扰,保证了细胞的生命活动高效、有序地进行。
原核细胞:没有被核膜包被的成形的细胞核,没有核膜、核仁和染色质;没有复杂的细胞器(只有核糖体一种细胞器);只能进行二分裂生殖,属于无性生殖,不遵循孟德尔的遗传定律;含有细胞膜、细胞质,遗传物质是DNA。真核生物:有被核膜包被的成形的细胞核,有核膜、核仁和染色质;有复杂的细胞器(包括线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体等);能进行有丝分裂、无丝分裂和减数分裂;含有细胞膜、细胞质,遗传物质是DNA。
【详解】A、蛋白质有的是由附着在内质网上的核糖体合成的,有的是由游离的核糖体合成的,A错误;
B、蓝藻是原核生物,无叶绿体,B错误;
C、生物膜系统保证细胞内多种反应同时进行、互不干扰,C正确;
D、内质网膜内连核膜、外接细胞膜,而内质网、高尔基体可通过囊泡进行联系,没有直接相连,D错误。
故选C。
3、物质进入细胞的“载体假说”认为:载体首先与待运输的膜外物质结合形成复合体,然后此复合体转向膜内,将运输的物质释放到膜内,载体再恢复原状,继续与新的待运输物质结合,其运输过程如图所示(图中R为载体;Mo为膜外物质;MR为载体复合体;Mi为膜内物质)。下列选项可用该假说解释的是( )
A. 土壤溶液浓度高,细胞失水 B. 甲状腺细胞对I-的摄取
C. 神经递质释放到突触间隙 D. 神经元静息时K+外流,兴奋时Na+内流
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析:膜外物质Mo与载体蛋白R结合后变形形成载体复合体MR,MR旋转释放Mi为膜内物质,然后在变形恢复原状,此过程需要ATP水解,最后继续与新的待运输物质结合。
【详解】A、土壤溶液浓度高,细胞失水,水分子的运输方式为自由扩散或通过通道蛋白的协助扩散,不需要与载体蛋白结合,不消耗能量,A错误;
B、据“载体假说”可知,运输物质时有ATP的水解,即需要能量,同时植物通过载体运输物质(Mo)时需要先与载体(R)结合,形成MR复合物,当载体R无法再结合物质(Mo)时,运输速率达到饱和,符合的运输方式是主动运输的过程。而甲状腺细胞对I-的摄取为主动运输过程,B正确;
C、神经递质释放到突触间隙为胞吐,不需要与载体蛋白结合,C错误;
D、神经元静息时K+外流,兴奋时Na+内流,均为通过通道蛋白的协助扩散,不需要与载体蛋白结合,D错误。
故选B。
4、科学家研究发现突变型棒眼果蝇的出现与常染色体上的两个基因发生突变有关,突变情况如下表所示。已知赖氨酸的密码子为AAA、AAG,谷氨酰胺的密码子为CAA、CAG。将突变型棒眼果蝇与野生型圆眼果蝇杂交,F1均为圆眼果蝇,F1雌雄交配,测得F2中圆眼果蝇有450只,棒眼果蝇有30只。下列叙述正确的是( )
突变基因
Ⅰ
Ⅱ
蛋白质变化
某个位点的赖氨酸替换为谷氨酰胺
多肽链长度比野生型果蝇的长
A. 突变基因Ⅰ的模板链中所发生的碱基变化为A→C
B. 导致Ⅱ中蛋白质变化的原因可能是突变基因Ⅱ的终止密码子延后出现
C. 控制眼形的基因Ⅰ、Ⅱ中的一个基因发生突变对性状无影响
D. F2圆眼果蝇中纯合子所占的比例为3/16
【答案】C
【解析】
【分析】根据突变型棒眼果蝇与野生型圆眼果蝇杂交,F1均为圆眼果蝇,F1雌雄交配所得F2中圆眼蝇:棒眼=15:1,说明果蝇眼形受两对基因控制,符合基因的自由组合定律,且只有两对基因均为隐性时,果蝇表现为棒眼。
【详解】A、根据题文和题表,突变基因Ⅰ的某个位点的赖氨酸替换为谷氨酰胺,说明mRNA上的密码子中的A替换为C,根据碱基互补配对原则,推测模板链中所发生的碱基变化为T→G,A错误;
B、导致Ⅱ中蛋白质长度变长的原因可能是突变基因Ⅱ的终止子延后出现,从而导致mRNA上的终止密码子延后出现,B错误;
C、由F2果蝇中圆眼:棒眼=450:30=15:1,可知基因Ⅰ、Ⅱ分别位于两对同源染色体上,遵循自由组合定律,且只有隐性纯合子才能表现为棒眼,故只有一个基因发生突变对性状无影响,C正确;
D、F2圆眼果蝇中纯合子所占的比例为3/15=1/5,D错误。
故选C。
5、分裂间期又包括DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)、DNA合成后期(G2期),如图所示。Cdc6蛋白是真核细胞中DNA复制的必需蛋白,它能促进“起始复合体”合成进而启动S期。下列叙述不正确的是( )
A. 形成层细胞、表皮细胞和筛管细胞都具有细胞周期
B. “起始复合体”最迟应该在时间点1组装完成
C. S期细胞中不断发生氢键的断裂与形成
D. Cdc6蛋白在G2期可能已被降解为氨基酸
【答案】A
【解析】
【分析】细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂间期历时长,占细胞周期的90%--95%,G1期主要进行RNA和蛋白质的生物合成,并且为下阶段S期的DNA合成做准备;S期最主要的特征是DNA的合成;G2期主要为M期做准备,但是还有RNA和蛋白质的合成,不过合成量逐渐减少。
【详解】A、表皮细胞、筛管细胞是高度分化的细胞,没有细胞周期,A错误;
B、“起始复合体”能启动S期DNA复制,因此起始复合体组装完成的时间点是S期前的1,B正确;
C、S期细胞中进行DNA的复制,需要以DNA的两条链为模板合成新的DNA,故该过程不断发生氢键的断裂与形成,C正确;
D、Cdc6蛋白是真核细胞中DNA复制的必需蛋白,它能促进“起始复合体”合成进而启动S期,故在此后的G2期Cdc6蛋白可能已经被降解为氨基酸,D正确。
故选A。
6、秀丽线虫是唯一身体中所有细胞都被逐个盘点归类的生物,雌雄同体的成虫体内共有959个体细胞,英国科学家John Sulston在显微镜下从受精卵开始,一步一步靠肉眼数到了成虫总共出现过1090个细胞,确定了成虫的每个体细胞分别是由哪个细胞分裂而来、位置在哪,关于线虫发育下列分析正确的是( )
A. 线虫发育过程中细胞数量减少,说明细胞分化是不稳定的
B. 线虫发育时被清除的细胞在衰老后控制其凋亡的基因才开始表达
C. 线虫发育过程中131个细胞被清除发生在不同的时间和空间
D. 线虫发育过程中体内不同部位的细胞基因的执行情况基本相同
【答案】C
【解析】
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。
【详解】AC、分析题意可知,秀丽线虫总共出现过1090个细胞,而其雌雄同体的成虫体内只有959个体细胞,说明线虫发育过程中131个细胞被清除,该清除过程属于细胞凋亡,是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,该过程发生在不同的时间和空间(细胞凋亡导致细胞数目减少,不是说明细胞分化不稳定,而实际上细胞分化后,一直保持分化后的状态,直到死亡,即保持稳定性),A错误,C正确;
B、细胞凋亡又被称为细胞的编程性死亡,是由基因控制的,可以发生在个体发育的整个时期,线虫发育时被清除的细胞不是在衰老后控制其凋亡的基因才开始表达的,B错误;
D、线虫发育过程中体内不同部位的细胞发生了分化,而分化的实质是基因的选择性表达,不同部位的细胞基因的执行情况不同,D错误。
故选C。
7、美国某海岸岩石潮间带的相关动物营养关系如下图所示。生态学家在该处相邻区域选 择了两块样地,其中一块样地每周检查并去掉海星,几个月后藤壶体型变大并成为了优势 种,以后贻贝又成为了优势种,两年后藻类和无脊椎动物物种数由15种降至8种,四年后,藤壶绝迹,只剩下贻贝和海藻;另一块对照样地则几乎未发生改变。生态学家又继续 在千里之外的新西兰西海岸进行了相似研究,并取得相似的实验结果。下列有关叙述错误的是( )
A. 该实验结果揭示了顶级捕食者对于群落组成影响的关键种地位
B. 对照样地的物种组成状况排除了自然环境变化对实验结果的影响
C. 捕食者调节被捕食者种间竞争的结果取决于竞争者的资源获取能力
D. 生态学家进行新西兰西海岸相似实验遵循了科学实验的重复性原则
【答案】C
【解析】
【分析】1、种群的数量特征包括种群密度、年龄组成(增长型、稳定型和衰退型)、性别比例、出生率和死亡率、迁入率和迁出率。其中出生率和死亡率、迁入率和迁出率能决定种群密度的大小;年龄组成能预测种群密度的变化;性别比例也能影响种群密度的大小。
2、生物群落空间结构包括垂直结构和水平结构。(1)垂直结构:指群落在垂直方向上分层现象。(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。
3、种群密度是指单位空间内某种群个体数量。
【详解】A、通过实验结果可知,海星被除掉后,群落丰富度、种间关系等发生变化,由此可知顶级食肉动物是决定群落结构的关键,A正确;
B、由题干信息“生态学家在该处相邻区域选择了两块样地”可知,对照样地的物种组成状况排除了自然环境变化对实验结果的影响,B正确;
C、捕食者调节被捕食者种间竞争的结果取决于捕食者对哪种被捕食者摄取量更大,C错误;
D、实验要遵循平行重复原则,生态学家进行新西兰西海岸相似实验遵循了科学实验的重复性原则,D正确。
故选C。
8、血液中CO2能够透过血-脑脊液屏障进入脑脊液与H2O结合成碳酸,碳酸解离出来的H+刺激位于延髓腹外侧浅表部位的中枢化学感受器,引起呼吸中枢兴奋,使呼吸运动加速、加深。下列叙述不正确的是( )
A. 脑脊液、血浆中的碳酸及CO2等都属于内环境的组成成分
B. 哺乳动物细胞有氧呼吸产生的CO2中的O来自于葡萄糖和H2O
C. 哺乳动物剧烈运动产生大量乳酸进入血浆,造成血浆pH值持续下降
D. H+刺激中枢化学感受器后,可使感受器神经元膜受刺激部分Na+内流
【答案】C
【解析】
【分析】1、血浆、淋巴、组织液中物质:①小肠吸收的物质在血浆、淋巴中运输:水、盐、糖、氨基酸、维生素、血浆蛋白、甘油、脂肪酸等。②细胞分泌物:抗体、淋巴因子、神经递质、激素等。③细胞代谢产物:CO2、水分、尿素等。
2、内环境理化性质主要包括温度、pH和渗透压:(1)人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右;(2)正常人的血浆接近中性,pH为7.35~7.45.血浆的pH之所以能够保持稳定,与它含有的缓冲物质有关;(3)血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。在组成细胞外液的各种无机盐离子中,含量上占有明显优势的是Na+和Cl-,细胞外液渗透压的90%来源于Na+和Cl-。
【详解】A、内环境是由血浆、组织液和淋巴等组成的,脑脊液、血浆中的碳酸及CO2(代谢废物)等都属于内环境的组成成分,A正确;
B、有氧呼吸产生的CO2来自第二阶段,发生在线粒体基质中,反应物是丙酮酸和H2O,而丙酮酸是由葡萄糖分解产生,故CO2中的O来自于反应物葡萄糖和水,B正确;
C、哺乳动物无氧呼吸的产物是乳酸,但由于缓冲物质的存在,血浆pH不会持续下降,C错误;
D、结合题意可知,H+刺激中枢化学感受器后,可使感受器神经元兴奋,则神经元膜受刺激部分Na+内流,D正确。
故选C。
9、某种兰花细长的花距底部分泌花蜜,主要由采蜜蛾类为其传粉。多年后发现,在某地其传粉者从采蜜蛾类逐渐转变为采油蜂类。进一步研究发现,花距中花蜜大量减少,而二乙酸甘油酯(一种油脂类化合物)有所增加。下列分析错误的是( )
A. 该种兰花是通过基因指导有关酶的合成,进而控制花距中分泌物的合成
B. 该兰花种群中花距分泌物有关基因频率的改变可能与传粉动物变换有关
C. 兰花花距中不同种类分泌物含量的变化,是不同种兰花形成的必要条件
D. 该种兰花与采油蜂之间在相互影响下不断进化和发展,体现了共同进化
【答案】C
【解析】
【分析】1、基因对性状的控制方式:①基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢,进而间接控制生物的性状,通过所合成的酶来催化代谢反应和合成其他物质(脂质,多糖等)进而间接控制生物的性状;②基因通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状。
2、影响基因频率改变的因素:突变、选择、迁移和遗传漂移等。
3、协同进化(共同进化):不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,协同进化导致了生物多样性的形成。
【详解】A、由题可知,二乙酸甘油酯是一种油脂类化合物,说明该种兰花是通过基因指导有关酶的合成,通过所合成的酶来合成其他物质(脂质,多糖等)进而控制花距中分泌物的合成,A正确;
B、传粉动物变换会对该兰花种群中花距分泌物进行选择 ,从而影响该兰花种群中花距分泌物有关基因频率的改变,B正确;
C、物种形成的必要条件是隔离,因此不同种兰花形成的必要条件是隔离而不是兰花花距中不同种类分泌物含量的变化,C错误;
D、在该种兰花与采油蜂之间的相互影响下,花蜜大量减少,二乙酸甘油酯有所增加,而传粉者从采蜜蛾类逐渐转变为采油蜂类,兰花和传粉者都发生了进化,这体现了共同进化,D正确。
故选C。
10、抗体—药物偶联物(ADC)由单克隆抗体、高效“弹头”药物以及接头三部分构成,能特异性识别肿瘤细胞,实现对肿瘤细胞的选择性杀伤。下列有关说法错误的是( )
A. 单克隆抗体的制备需要将免疫后的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合
B. ADC中抗体发挥靶向运输作用,药物发挥治疗效应
C. ADC通过抗体与受体特异性结合后,以主动运输方式进入肿瘤细胞
D. 抑制细胞内信息传递或细胞分裂的药物可以作为“弹头”
【答案】C
【解析】
【分析】抗体—药物偶联物(ADC) 通过将具有生物活性的小分子药物与单克隆抗体结合,被肿瘤细胞特异性识别,通过胞吞的方式进入肿瘤细胞,导致溶酶体裂解,释放药物,实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。
【详解】A、利用动物细胞融合技术将免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞,杂交瘤细胞既能无限增殖,又能产生特异性抗体,利用该细胞制备单克隆抗体,A正确;
B、ADC中抗体的作用是特异性识别肿瘤细胞表面的抗原并与之结合,发挥靶向运输作用,B正确;
C、ADC与肿瘤细胞识别后,被肿瘤细胞以胞吞的方式吸收进入细胞,C错误;
D、抑制细胞内信息传递或细胞分裂的药物可以抑制细胞增殖,选择它们作为“弹头”可选择性杀伤肿瘤细胞,D正确。
故选C。
11、人类免疫缺陷病毒HIV是艾滋病的元凶,其复制速度快、变异水平高。研究发现,HIV表面蛋白单个氨基酸改变可以导致蛋白构象从“开放”快速转变为“闭合”,进而达到提高感染效率和免疫逃逸的双重目的。下列叙述不正确的是( )
A. 艾滋病患者常因免疫力低下更易被病原体感染
B. HIV可通过表面蛋白特异性感染T淋巴细胞
C. 人体产生的抗体与“开放”和“闭合”构象表面蛋白结合能力相同
D. 与艾滋病感染者握手、拥抱不会感染HIV
【答案】C
【解析】
【分析】
1、艾滋病的中文名称是获得性免疫缺陷综合征(AIDS),其病原体是人类免疫缺陷病毒(HIV)。
2、艾滋病的致病机理:HIV进入人体后,破坏T淋巴细胞,免疫系统的功能减退,最终患者死于由免疫功能丧失引起的严重感染或恶性肿瘤等疾病。
3、艾滋病的传播途径包括:血液传播、性传播、母婴传播。
【详解】A、由于HIV攻击人体的免疫系统,破坏T淋巴细胞,导致免疫功能减退,故艾滋病患者常因免疫力低下更易被病原体感染,A正确;
B、根据题文“HIV表面蛋白单个氨基酸改变可导致蛋白构象改变,进而提高感染效率和免疫逃逸”,可推测HIV可通过表面蛋白特异性感染T淋巴细胞,B正确;
C、根据题意,人体产生的抗体与“开放”和“闭合”构象表面蛋白结合能力不同,抗体与“开放”构象表面蛋白的结合能力更强,C错误;
D、艾滋病的传播途径包括:血液传播、性传播、母婴传播,与艾滋病感染者握手、拥抱不会感染HIV,D正确。
故选C。
12、百香果酒酿造工艺流程:预处理—破碎打浆—调节pH值—接种酵母—主发酵—陈酿—澄清—精滤—灭菌灌装。下列相关叙述错误的是( )
A. 选取无病害、新鲜成熟、表皮完好的百香果进行预处理
B. 调节pH呈酸性使接种酵母菌及其他微生物无法适应该环境
C. 主发酵时会使发酵罐内的温度升高,并产生气泡
D. 灌装前需要严格灭菌,以防止杂菌污染
【答案】B
【解析】
【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型;
果酒制作的原理:在有氧条件下,反应式如下:。
在无氧条件下,反应式如下:。
【详解】A、选取无病害、新鲜成熟、表皮完好的百香果进行预处理,A正确;
B、调节pH呈酸性使酵母菌能大量增殖,绝大多数微生物无法适应该环境而受到抑制,B错误;
C、主发酵进行无氧呼吸可以分解有机物释放能量,并产生CO2,所以会使发酵罐内的温度升高,并产生气泡,C正确;
D、灌装前需要严格灭菌,以防止杂菌污染,D正确。
故选B。
13、玉米(2n=20)和水稻(2m=24)均为二倍体植物,某实验小组拟用体细胞杂交技术培育富含β-胡萝卜素的“黄金大米”植株,过程设计如图所示。下列说法错误的是( )
A. 过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理细胞
B. 过程②中常用PEG诱导原生质体融合
C. “黄金大米”植株染色体数目为22
D. 该技术体现了植物细胞具有全能性
【答案】C
【解析】
【分析】原生质体是除去细胞壁的植物细胞和细菌细胞。仍有正常细胞的全部功能。植物原生质体的研究,已成为近代实验生物学一个有重要进展的领域。
【详解】A、过程①是获得原生质体,需去掉植物的细胞壁(主要由纤维素和果胶组成),因此需使用纤维素酶和果胶酶处理细胞,A正确;
B、过程②中常用PEG诱导原生质体融合,是一种化学诱导法,B正确;
C、“黄金大米”植株是两种植株的融合体,染色体数目为44,C错误;
D、该技术将杂种细胞培育成“黄金大米”植株,体现了植物细胞具有全能性,D正确。
故选D。
14、研究发现,与野生型拟南芥相比,突变体(Budl基因过量表达)不具有顶端优势现象,原因可能是Bud1会抑制生长素的极性运输。某小组通过图1所示的实验进行了相关探究。下列有关叙述正确的是( )
A. 顶端优势通常是指顶芽优先生长而侧芽生长相对较慢的现象
B. 该实验运用了同位素标记法进行研究,实验组为野生型组
C. 该实验的因变量检测指标是4h后下胚轴放射性生长素的含量
D. 图2的结果是野生型植株的生长素相对运输速率比突变体植株的高
【答案】D
【解析】
【分析】1、生长素作用具有两重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长,体现生长素具有两重性的实例有顶端优势、根的向地性等。
2、顶端优势:植物顶芽优先生长,侧芽受抑制的现象,因为顶芽产生生长素向下运输,大量积累在侧芽,使侧芽生长受抑制。
【详解】A、顶端优势是指植物顶芽优先生长,侧芽受抑制的现象,A错误;
B、该实验运用了同位素标记法进行研究,实验组为突变体拟南芥植株组,B错误;
C、该实验因变量检测指标是4h后下胚轴(形态学下端)放射性的大小,C错误;
D、图2的结果是野生型植株的生长素相对运输速率比突变体植株的高,D正确。
故选D。
二、多项选择题: 共 5 题,每题 3 分,共 15 分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得 3 分,选对但不全的得 1 分,错选或不答的得 0 分。
15、在有氧呼吸第三阶段,线粒体基质中的还原型辅酶脱去氢并释放电子,电子经线粒体内膜最终传递给O2,电子传递过程中释放的能量驱动H+从线粒体基质移至内外膜间隙中,随后H+经ATP合酶返回线粒体基质并促使ATP合成,然后与接受了电子的O2结合生成水。为研究短时低温对该阶段的影响,将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理,分组情况及结果如图所示。已知DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶。下列相关说法正确的是( )
A. 4℃时线粒体内膜上的电子传递受阻
B. 与25℃时相比,4℃时有氧呼吸产热多
C. 与25℃时相比,4℃时有氧呼吸消耗葡萄糖的量多
D. DNP导致线粒体内外膜间隙中H+浓度降低,生成的ATP减少
【答案】BCD
【解析】
【分析】NDP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶,即NDP可抑制ATP的合成。
【详解】A、与25℃相比,4℃耗氧量增加,根据题意,电子经线粒体内膜最终传递给氧气,说明电子传递未受阻,A错误;
BC、与25℃相比,短时间低温4℃处理,ATP合成量较少,耗氧量较多,说明4℃时有氧呼吸释放的能量较多的用于产热,消耗的葡萄糖量多, BC正确;
D、DNP使H+不经ATP合酶返回基质中,会使线粒体内外膜间隙中H+浓度降低,导致ATP合成减少, D正确。
故选BCD。
16、下图是高粱酒简要酿造过程。酒曲中主要菌种是曲霉和酵母,酵母菌一般不能直接将淀粉转化为酒精。下列叙述正确的是( )
A. 酒曲中曲霉主要作用是产生淀粉酶分解淀粉
B. 蒸汽蒸制后应立即添加酒曲以防止杂菌污染
C. 平地堆积发酵的过程能增加酒曲中菌种数量
D. 长时间密封发酵无需蒸馏也能获得高度白酒
【答案】AC
【解析】
【分析】酿酒就是粮谷中的淀粉转化为酒的过程,分为糖化和酒化两个阶段。糖化阶段是粮谷在预处理和各种生物酶作用下转化为可发酵的糖类,酒化阶段则是水解后的糖类在微生物作用下代谢产生酒精。
【详解】A、根据题干信息酵母一般不能直接将淀粉转化为酒精,据此可推测,酒曲中的曲霉所发挥的主要作用是分解淀粉生成葡萄糖,供酵母菌发酵产生酒精,A正确;
B、蒸汽蒸制后应冷却后再添加酒曲,否则容易导致酒曲中的酵母菌死亡,B错误;
C、平地堆积有利于酵母菌进行有氧呼吸,为繁殖提供更多的能量,有利于发酵的进行,C正确;
D、长时间密封发酵获得的酒精度数较低,不蒸馏不能获得高度白酒,D错误。
故选AC。
17、 N6-甲基腺嘌呤(m6A)是真核生物mRNA甲基化修饰形式之一。在斑马鱼体内,可检测到m6A甲基转移酶(mett13)水平较高,缺失mett13后,胚胎发育相关的mRNA水平显著升高,但m6A的水平显著下降。有关叙述正确的有( )
A. m6A修饰改变了斑马鱼的遗传信息
B. m6A修饰能促进基因的表达
C. m6A修饰可能促进mRNA的水解
D. m6A修饰与基因表达的调控相关
【答案】CD
【解析】
【分析】基因的表达是指遗传信息转录和翻译的过程。
【详解】A、m6A修饰的是mRNA,没有改变斑马鱼的遗传信息,A错误;
B、依照题意可知,缺失mett13后,胚胎发育相关的mRNA水平显著升高,但m6A的水平显著下降,因而m6A修饰能抑制基因的表达,B错误;
C、依照题意可得,m6A的水平显著下降,胚胎发育相关的mRNA水平显著升高,因而m6A修饰水平上升可能促进mRNA的水解,C正确;
D、m6A修饰可能促进mRNA的水解,影响翻译过程,使蛋白质无法合成,从而m6A修饰与基因表达的调控相关,D正确。
故选CD。
18、下图为某海域渔获物(渔业捕捞的生物)的平均营养级和捕捞产量随时间变化的曲线图。下列叙述正确的是( )
注:平均营养级指渔获物所处的营养级平均值
A. 海洋中营养级越高的生物体型越大
B. 生物个体拥有的能量与所处营养级负相关
C. 该海域高营养级的优势种可能逐渐被低营养级取代
D. 如果适当减少渔业捕捞,将有利于增加高营养级鱼类的数量
【答案】CD
【解析】
【分析】能量流动的特点:单向流动、逐级递减。
【详解】A、营养级与体型之间没有必然联系,所以营养级高的生物体型不一定大,A错误;
B、食物链越长,在能量流动中损失的能量就越多,所以营养级所处的位置越高,该营养级所具有的总能量就越少,但个体的能量与此没有必然关系,B错误;
C、从图中可见,随年份的变化,该海域鱼获的平均营养级在逐渐下降,而捕捞量的总趋势是升高,说明低营养级的生物数量占比在明显上升,故可推测高营养级的优势种可能逐渐被低营养级取代,C正确;
D、据图分析可知,渔获物平均营养级与捕捞产量之间呈负相关,故适当减少捕捞,则有利于增加高营养级鱼类的数量,D正确。
故选CD。
19、下列相关实验中涉及“分离”的相关说法正确的是( )
A. 植物细胞质壁分离实验中,增加蔗糖浓度能加快原生质层与细胞壁分离
B. 电泳分离DNA分子实验中,能将不同分子量大小的DNA分离开
C. 观察植物细胞有丝分裂实验中,可以观察到姐妹染色单体分离并移向两极
D. T2噬菌体侵染细菌实验中,搅拌能让噬菌体DNA与蛋白质分离
【答案】AB
【解析】
【分析】1、叶绿体色素的提取和分离实验:①提取色素原理:色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中,所以可用无水酒精等提取色素。②分离色素原理:各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同,从而分离色素。溶解度大,扩散速度快;溶解度小,扩散速度慢。
2、把成熟的植物细胞放置在某些对细胞无毒害的物质溶液中,当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水分子就透过原生质层进入到外界溶液中,使原生质层和细胞壁都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,也就是逐渐发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中的水分子就通过原生质层进入到细胞液中,发生质壁分离的细胞的整个原生质层会慢慢地恢复成原来的状态,使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
3、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、植物细胞质壁分离实验中,细胞液与蔗糖的浓度差越大,细胞失水越多,则越容易发生质壁分离,所以增加蔗糖浓度能加快原生质层与细胞壁的分离,A正确;
B、电泳分离DNA分子实验中,不同分子量大小的DNA分离的速度不同,所以电泳分离DNA分子实验中,能将不同分子量大小的DNA分离开,B正确;
C、观察植物细胞有丝分裂实验中,细胞已经裂解死亡,所以不能观察到姐妹染色单体分离并移向两极,C错误;
D、T2噬菌体侵染细菌实验,离心的目的让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体蛋白质外壳,而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌,D错误。
故选AB。
三、非选择题:共 5 题, 共 57 分。
20、以等鞭金藻(单细胞具鞭毛)为材料,研究三苯基氯化锡(TPTC)和乙酸乙酯提取物(CEAE)对其光合速率、呼吸速率和细胞生长等影响,部分实验结果见下表和柱形图。回答问题:
TPTC浓度(ug/L)
0
0.15
0.30
0.60
1.20
2.40
呼吸速率(10-12gC/cell·h)
0.109
0.116
0.135
0.161
0.180
0.96
光合速率(10-12gC/cell·h)
1.56
1.53
1.56
1.50
1.49
0.47
叶绿素a含量(10-12g/cell·h)
0.136
0.142
0.163
0.182
0.203
0.073
(1)利用等鞭金藻提取色素,使用______________过滤更好。提取后的色素用纸层析法分离,在滤纸条上两条色素带距离最远的是______________(填色素的名称)。
(2)TPTC浓度过高,将______________(填“促进”或“抑制”)叶绿素a的合成,导致光反应产生的______________减少。
(3)据表中数据分析,在一定范围内,随TPTC浓度增大使等鞭金藻______________,这是生物处于轻微染毒状态时的一种反应,能加速毒物的清除而出现的一种适应性“生理亢奋状态”,从进化角度看这是______________的结果。但是TPTC浓度超过2.4ug/L后呼吸速率开始减弱,氧化磷酸化过程受损,其主要影响的细胞器结构是______________。
(4)如坐标图纵坐标为细胞生长密度,横坐标为培养时间。图例浓度从左到右依次为:0mg/L,1.8mg/L,3.6mg/L,10.8mg/L,19.8mg/L。据图分析问题:
①在统计等鞭金藻细胞密度时,可用______________计数,取样前需用碘液处理目的是______________。
②分析可知,CEAE对等鞭金藻生长的影响表现为“低促高抑”,浓度为______________mg/L时促进藻细胞生长。
③每一个浓度均设置多次重复,遵循了实验设计的______________原则,目的是减少实验误差。
【答案】(1) ①. (单层)尼龙布 ②. 胡萝卜素和叶绿素b
(2) ①. 抑制 ②. [H](NADPH)和ATP
(3) ①. 呼吸速率增强,叶绿素a的合成增加 ②. 自然选择 ③. 线粒体内膜
(4) ①. 血细胞(血球)计数板 ②. (杀死细胞)阻止其运动 ③. 1.8 ④. 平行重复
【解析】
【分析】光合作用过程包括光反应阶段和暗反应阶段:
(1)光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):水的光解产生H+与氧气,以及NADPH和ATP的形成。
(2)光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。
【小问1详解】
提取色素时使用单层尼龙布过滤更好,分离色素的方法是纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度越大,在滤纸条上的扩散速度越快。滤纸条上从上到下的顺序是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,在滤纸条上两条色素带距离最远的是胡萝卜素和叶绿素b。
【小问2详解】
由表格可知,TPTC浓度过高,将抑制叶绿素a的合成,导致光反应速率下降,光反应产生的NADPH和ATP减少。
【小问3详解】
据表中数据分析,在一定范围内,随TPTC浓度增大使等鞭金藻呼吸速率增强,叶绿素a合成增加,这是生物处于轻微染毒状态时的一种反应,能加速毒物的清除而出现的一种适应性“生理亢奋状态”,从进化角度看这是自然选择的结果。但是TPTC浓度超过2.4ug/L后呼吸速率开始减弱,氧化磷酸化过程受损,而呼吸作用中的氧化磷酸化过程主要发生在线粒体内膜上,故其主要影响的细胞器结构是线粒体内膜。
【小问4详解】
①统计等鞭金藻细胞密度可用血细胞(血球)计数板进行计数,取样前需用碘液处理将细胞杀死,组织其运动。
②由图可知,随着CEAE浓度的升高,对等鞭金藻生长的影响是低浓度促进,高浓度抑制其生长,与空白对照相比,在浓度为1.8mg/L时是促进藻细胞生长。
③为了减少实验误差,每一个浓度均设置多次重复,这遵循了实验设计的平行重复原则。
【点睛】解答本题的关键是掌握光合作用的详细过程以及影响光合作用的因素的相关知识点,识记光合作用两阶段的物质变化情况,能够从题图中提取有效信息,进而利用所学知识结合题干要求分析答题。
21、肠道菌群能通过菌体自身或其代谢产物对人脑产生影响,人脑也能通过调节影响肠道菌群,部分机制如下图。请回答下列问题。
(1)细胞Ⅰ摄取肠道菌将抗原处理后呈递在________,然后传递给细胞Ⅱ________(填名称),细胞Ⅱ表面的特定分子发生变化并与细胞Ⅲ结合,同时分泌细胞因子。
(2)细胞因子含量上升,促进下丘脑分泌物质a。物质a是________,其功能是________,最终引起肾上腺皮质激素增多。
(3)致病菌产生的毒素可刺激肠嗜铬细胞分泌5-HT,5-HT与迷走神经元上的________结合,引起迷走神经产生兴奋,信号沿着外周神经传递到脑,进而产生呕吐反射,同时兴奋传递到________产生痛觉。呕吐的生理意义是________。
(4)研究表明,长期肠道菌群失调引起的炎症反应可能导致抑郁症。抑郁症情况越严重的大鼠对糖水的偏好度越低,明暗箱实验中停留在明箱的时间越短。药物X能通过缓解肠道炎症治疗抑郁症。L-茶氨酸能改善情绪,治疗抑郁症。科研人员探究生理盐水配制的L-茶氨酸是否是通过缓解肠道炎症来治疗大鼠的抑郁症,进行了如下实验。请补全下表:
实验步骤的目的
实验步骤的要点
动物分组
将所有大鼠适应性饲养7天后平均分为4组,每组10只,分别为对照组(A)、模型组(B)、________(C)、茶氨酸组(D)
制作抑郁症模型鼠
实验中除A组以外,其他各组大鼠通过改变肠道菌群制作抑郁症模型鼠
实验处理
A组和B组________,C组每日用一定浓度的药物X溶液10mL灌胃,D组每日用10mL L-茶氨酸溶液灌胃,连续灌胃28天
指标测定
先对各组大鼠进行实验________并观察,再解剖并检测________
【答案】(1) ①. 细胞表面 ②. 辅助性T细胞
(2) ①. 促肾上腺皮质激素释放激素 ②. 促进垂体合成并分泌促肾上腺皮质激素
(3) ①. 特异性受体 ②. 大脑皮层 ③. 及时将有害食物(物质)排出体外,避免对机体造成伤害
(4) ①. 药物X组 ②. 每日用10mL生理盐水灌胃 ③. 糖水偏好和明暗箱 ④. 肠道菌群种类和数量、毒素、炎症面积等
【解析】
【分析】下丘脑可以通过垂体调节肾上腺皮质激素的分泌,属于分级调节;肾上腺皮质激素可保护黏膜,调节肠道菌群。
【小问1详解】
细胞Ⅰ摄取肠道菌将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给细胞Ⅱ,根据其能释放细胞因子,可知细胞Ⅱ为辅助性T细胞。
【小问2详解】
下丘脑可分泌a,调节垂体分泌b,b可促进肾上腺皮质分泌肾上腺皮质激素,即该激素分泌过程为分级调节,则a为促肾上腺皮质激素释放激素,其功能是促进垂体合成并分泌促肾上腺皮质激素。
【小问3详解】
5-HT作为信号分子可与迷走神经元上的特异性受体结合,引起迷走神经产生兴奋。所有的感觉都是在大脑皮层形成的,因此兴奋传递到大脑皮层会产生痛觉。呕吐能及时将有害食物(物质)排出体外,避免对机体造成伤害。
【小问4详解】
本实验是探究生理盐水配制的L-茶氨酸是否是通过缓解肠道炎症来治疗大鼠的抑郁症,已知药物X能通过缓解肠道炎症治疗抑郁症,因此自变量为是否含有L-茶氨酸和药物X,A组为空白对照组,B组为长期肠道菌群失调引起的炎症反应导致的抑郁症模型组,C组为炎症反应导致的抑郁症条件下添加药物X组,D组为炎症反应导致的抑郁症条件下添加L-茶氨酸,A和B组为不同条件下的对照组,每日应用10mL生理盐水灌胃,由于抑郁症情况越严重的大鼠对糖水的偏好度越低,明暗箱实验中停留在明箱的时间越短。因此指标测定时先对各组大鼠进行实验糖水偏好和明暗箱实验并观察,再解剖并检测肠道菌群种类和数量、毒素、炎症面积等。
22、蝴蝶的性别决定方式为ZW型。某种野生型蝴蝶的体色是深紫色,深紫色源自于黑色素与紫色素的叠加。黑色素与紫色素的合成分别受A/a、B/b基因(均不位于W染色体上)的控制。现有一种黑色素与紫色素合成均受抑制的白色纯合品系M,研究人员让该品系M与纯合野生型蝴蝶进行正反交实验,所得F1的体色均为深紫色。利用F1又进行了以下实验:
实验一:让F1的雌蝶与品系M的雄蝶杂交,后代为深紫色和白色,且比例为1:1。
实验二:让F1的雄蝶与品系M的雌蝶杂交,后代有4种表型:深紫色(占45%)、紫色(占5%、黑色(占5%)和白色(占45%)。
回答下列问题:
(1)由实验一可知,蝴蝶体色遗传不遵循基因的自由组合定律,理由是__________。根据两组实验结果推断,若让F1的雌、雄蝶相互交配,子代中深紫色、紫色、黑色和白色个体的比例为__________。
(2)多次重复上述两组实验,发现极少数实验一中所得后代全为深紫色,而实验二结果保持不变。由此推测,F1中有个别雌蝶产生的含有__________基因的卵细胞不育,这种雌蝶记作雄蝶N。
(3)野生型蝴蝶及品系M均为P*基因纯合子。研究发现,雌蝶N的一个P*基因突变为P基因,P基因编码的蛋白可与特定DNA序列结合,导致卵细胞不育。将雌蝶N与品系M杂交,子代全为深紫色,选取子代雌蝶与品系M继续杂交,所得后代仍全为深紫色。据此判断,P基因__________为(填“显性”或“隐性”)基因,P基因与A/a、B/b基因在染色体上的位置关系是__________。
(4)用射线照射雌蝶N,得到一只变异的雌蝶Q,两者体内部分染色体及等位基因(P、P*)情况如图所示。
由图可知,该种变异属于染色体结构变异中的__________。
将Q与品系M的雄蝶杂交,子代中深紫色雄蝶︰白色雄蝶≈1︰1。据此推测,卵细胞不有现象与染色体上一段DNA序列t有关(其在同源染色体上相同位置对应的序列记为T),请在图雌蝶Q中标注序列t和序列T的可能位置__________。
进一步研究发现,在雌蝶N的次级卵母细胞中均可检测到P基因编码蛋白,且次级卵母细胞数目与普通F1雌蝶无显著差异。结合上述资料,试推测雌蝶N产生的特定类型卵细胞不育的机理是__________。
【答案】(1) ①. F1个体基因型为AaBb,品系M基因型为aabb,由实验一结果F2表现型及比例深紫色︰白色=1∶1可知这两对基因位于一对同源染色体上,且A和B基因在一条染色体上,a和b基因在另一条染色体上 ②. 深紫色︰白色=3︰1
(2)ab (3) ①. 显性 ②. P基因与A、B基因位于同一条染色体上
(4) ①. 易位 ②. ; ③. P基因编码的蛋白可与序列t相互作用,使含有序列t的卵细胞发育异常并死亡
【解析】
【分析】1、品系M与纯合野生型蝴蝶进行正反交实验,所得F1的体色均为深紫色,说明控制蝴蝶的体色的两对基因均位于常染色体上。
2、实验一与实验二的F2表现型及比例不同的原因是实验一中的雌蝶AaBb减数第一次分裂过程中,体色基因之间的染色体片段不发生交叉互换,而实验二中的雄蝶AaBb可以发生交叉互换。
3、易位:一条染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。
【小问1详解】
F1个体基因型为AaBb,品系M基因型为aabb,由实验一结果F1表现型及比例深紫色︰白色=1︰1可知这两对基因位于一对同源染色体上,且A和B基因在一条染色体上,a和b基因在另一条染色体上,由此可知,蝴蝶体色遗传不遵循基因的自由组合定律。由此可得让F1的雌、雄蝶相互交配,子代中基因型及比例为︰AABB:AaBb:aabb=1︰2︰1,即表现型及比例为深紫色︰白色=3︰1。
【小问2详解】
根据(1)分析可知,F1的雌蝶基因型为AaBb可以产生AB,ab两种卵细胞,品系M基因型为aabb可以产生ab一种精子,由于F1中有个别雌蝶产生的含有ab基因的卵细胞不育,所以F1的雌蝶与品系M的雄蝶杂交所得后代全为深紫色。
【小问3详解】
P*基因突变为P基因,P基因所控制的性状就表达出来,可判断P基因相对于P*基因为显性。将雌蝶NAaBb与品系Maabb杂交,子代雌蝶与品系M继续杂交,所得后代仍全为深紫色,由此推测P基因与A/a,B/b基因在染色体上的位置关系为P基因与A、B基因位于同一条染色体上。
【小问4详解】
由图可知,非同源染色体之间发生互换,属于染色体变异(易位);
标注序列和序列T的可能位置为:
;
在雌蝶N的次级卵母细胞中均可检测到P基因编码蛋白,且次级卵母细胞数目与普通F1雌蝶无显著差异。推测雌蝶N产生的特定类型卵细胞不育的机理是P基因编码的蛋白可与序列t相互作用,使含有序列t的卵细胞发育异常并死亡。
23、大规模海水养殖使海水中氮磷的含量增加,水质恶化。生态浮床技术是一种操作简单的水体修复技术,北美海蓬子是一种喜盐植物,下图是用北美海蓬子作浮床植物对养殖南美白对虾海水的净化实验装置示意图,请回答下列问题。
(1)北美海蓬子在生态系统中属于________(成分),北美海蓬子能净化水体又是一种蔬菜,这体现了生物多样性的________价值。
(2)北美海蓬子是一种天然喜盐且耐盐的植物,选择其作为浮床植物修复养殖海水主要体现了生态工程________ 的原理。
(3)北美海蓬子吸收水体中的氮同化为自身的__________________等生物大分子,这些氮元素可能的去向有________。
(4)科研人员利用该实验装置,研究不同覆盖率的北美海蓬子生态浮床对养殖海水总氮浓度以及北美海蓬子、南美白对虾生长的影响,具体操作如下:CK为对照不设置浮床,T1种植海蓬子8棵,浮床覆盖率为25%;T2种植海蓬子16棵,浮床覆盖率为50%;T3种植海蓬子24棵,浮床覆盖率为75%。每套实验装置中分别投放对虾50尾(2月苗)、一定量的海水,每天投喂对虾专用饲料,并定期测定,相关实验结果如下:
处理
海蓬子鲜重增加量/g·缸﹣1
对虾鲜重增加量/g·缸﹣1
CK
/
3.2
T1
91.4
21.3
T2
177.5
28.2
T3
277.4
7.1
①实验过程中养殖缸中总氮浓度持续增加的原因有________。
②根据实验结果分析,不同覆盖面积对北美海蓬子植株个体生长________(填“有”或“无”)明显影响。
③根据本实验结果,在生产实践中北美海蓬子生态浮床的覆盖率应为_______左右,主要依据是________。
【答案】(1) ①. 生产者 ②. 间接和直接
(2)协调 (3) ①. 蛋白质、核酸 ②. 流向下一营养级、流向分解者
(4) ①. 对虾粪便的排泄和饵料残留 ②. 无 ③. 50% ④. 覆盖率为50%左右时对虾产量高,同时对氮的去除率高
【解析】
【分析】协调与平衡原理是指生物要适应环境,且生态系统的生物数量不能超过环境承载力(环境容纳量)的限度。
【小问1详解】
北美海蓬子是植物,在生态系统中属于生产者;北美海蓬子能净化水体又是一种蔬菜,北美海蓬子既能调节生态系统的稳定性,又是食用,这体现了生物多样性的间接和直接价值。
【小问2详解】
北美海蓬子是一种天然喜盐且耐盐的植物,选择其作为浮床植物修复养殖海水主要体现了生态工程的协调原理。
【小问3详解】
蛋白质的元素组成主要是C、H、O、N,有些还含有P,核酸的元素组成是C、H、O、N、P,且蛋白质和核酸都是大分子,因此植物吸收的氮同化为自身的核酸和蛋白质;这些氮元素可能沿着食物链和食物网流向下一营养级和流向分解者。
【小问4详解】
因为对虾粪便的排泄和饵料残留,所以养殖缸中总氮浓度持续增加。根据实验结果分析,不同覆盖面积对北美海蓬子植株个体生长无明显影响。覆盖率为50%左右时对虾产量高,同时对氮的去除率高,故北美海蓬子生态浮床的覆盖率应为50%左右。
24、重叠延伸PCR技术是采用具有互补末端的引物,使PCR产物形成了重叠链,从而在随后的扩增反应中通过重叠链的延伸,将不同来源的扩增片段重叠拼接起来的技术,可通过定点诱变在体外改造DNA分子,并将改造后的目的基因导入质粒构建目的基因表达载体。
(1)上图所示的重叠延伸PCR技术中,PCR1的引物是_________。PCR4可获得大量定点诱变目的基因,此时的引物为__________。PCR3时模板DNA不能选择DNA分子③的原因是___________。
(2)为使重叠延伸PCR技术改造后的目的基因(该基因序列不含图中限制酶的识别序列)能与载体正确连接,PCR4时,应在基因上、下游引物的_________端分别添加限制酶_________的酶切位点。
(3)将目的基因、质粒及大肠杆菌混合,温育一段时间后涂在含四环素的平板上培养,一段时间后平板上长出菌落。这些菌落的菌体内_________(填“一定不一定”)含有目的基因,理由是_________。
【答案】(1) ①. 引物A、引物C ②. 引物C、引物D ③. 子链的延伸方向只能从5’→3',以DNA分子③作模板时子链不能延伸
(2) ①. 5 ②. Kpnl、EcoRl
(3) ①. 不一定 ②. 含有空白质粒的大肠杆菌也能在该培养上生长
【解析】
【分析】PCR原理:在DNA复制中,打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以四种游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,在引物的作用下,DNA聚合酶从引物3’端开始延伸DNA链。
【小问1详解】
由于DNA合成的方向是从子链的5’端到3’端延伸的,根据PCR1的产物,可知引物是引物A、引物C。根据PCR2的产物,PCR2的引物为引物B、引物C,将DNA分子②④混合后退火可得到③⑤,PCR3获得DNA⑥,DNA⑥分子的3’端与引物D互补配对,5’端与引物C互补配对,所以PCR4的引物为引物C、引物D;PCR3为了获得重叠链,模板DNA不能选择DNA分子③的原因是子链的延伸方向只能从5’→3',以DNA分子③作模板时子链不能延伸。
【小问2详解】
为使重叠延伸PCR技术改造后的目的基因能与载体正确连接,PCR4时,应在基因上、下游引物的5'端分别添加限制酶,因为5' 端对扩增特异性影响不大,引物的延伸是从5' 端开始的,不能进行任何修饰。目的基因应插在启动子和终止子之间,由于pstI靠近终止子,所以应在基因上、下游引物的5'端分别添加限制酶Kpnl、EcoRl。
【小问3详解】
目的基因、质粒及大肠杆菌混合,可能有一些质粒与目的基因成功连接,可能也有些质粒没有与目的基因连接,这些质粒若成功导入大肠杆菌,由于质粒上有四环素抗性基因,所以都能在含四环素的的平板上长出菌落,所以这些菌落不一定含有目的基因。
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