2019届陕西省延安市高三下学期模拟理科综合生物试卷(解析版)
展开延安市2019届高考模拟理综试题生物部分(二)
1.下列关于细胞结构和功能的叙述,错误的是
A. 小球藻是单细胞绿藻,色素位于叶绿体类囊体薄膜上
B. 溶酶体中的水解酶主要由内质网上的核糖体合成
C. 叶肉细胞与光合细菌均能在光照和黑暗中合成ATP
D. 各类细胞都含有遗传物质但遗传信息不一定都储存在DNA中
【答案】D
【解析】
【分析】
叶绿体是光合作用的场所;溶酶体含有多种水解酶,称为消化车间;蛋白质的合成场所是核糖体。
【详解】小球藻是单细胞绿藻,是真核生物,色素位于叶绿体类囊体薄膜上,A正确;溶酶体中的水解酶大多是蛋白质,大多在内质网上的核糖体合成,B正确;叶肉细胞与光合细菌在光照和黑暗中均可以进行呼吸作用合成ATP,C正确;细胞生物的遗传物质一定是DNA,D错误。故选D。
2.“山丹丹开花红艳艳”,取山丹丹花瓣细胞分别置于A、B溶液中,细胞失水量的变化情况如图甲所示。下列相关叙述正确的是
A. 甲图中两条曲线的差异是由于A、B溶液浓度不同所致
B. 若B溶液的浓度减小,则甲图曲线中b点左移
C. 甲图中a点细胞状态对应乙图中的①
D. b时刻,B溶液中细胞的细胞液浓度等于外界溶液浓度
【答案】B
【解析】
【分析】
由甲图可知,放在A溶液中的细胞失水量随时间的延长而增多,放在B溶液中的细胞先失水后自动吸水。
【详解】甲图中两条曲线的差异是由于A、B溶液溶质不同所致,B溶液中溶质分子可以进入细胞内,故细胞会发生质壁分离后的自动复原,A错误;若B溶液的浓度减小,细胞内外浓度差变小,细胞失水量会减少,恢复原始状态所需的时间会缩短,故甲图曲线中b点左移,B正确;甲图中a点细胞处于质壁分离的状态,对应乙图中的②,C错误;b点后,细胞继续吸水,故b时刻时B溶液中细胞的细胞液浓度大于外界溶液浓度,D错误。故选B。
3.下列因果关系的搭配,正确的是
| 原因 | 结果 |
① | 大脑皮层体温调节中枢兴奋 | 汗液分泌增加 |
② | 局部电流在膜外由未兴奋部位流向兴奋部位 | 引起未兴奋部位兴奋 |
③ | 胚芽鞘向光侧生长素含量低于背光侧 | 弯向光源生长 |
④ | 垂体细胞膜上有相应糖蛋白 | 可受甲状腺激素和促甲状腺激素释放激素的作用 |
⑤ | 胰岛素能抑制胰高血糖素的分泌 | 二者为拮抗作用 |
A. ②③④ B. ②④⑤ C. ①③④ D. ①③⑤
【答案】A
【解析】
【分析】
体温调节中枢在下丘脑,感觉的产生部位在大脑皮层。
兴奋在神经纤维上以电信号形式传导,在神经元之间以化学信号形式传递。
【详解】体温调节中枢在下丘脑,①错误;局部电流在膜外由未兴奋部位流向兴奋部位,膜内由兴奋部位流向未兴奋部位,引起未兴奋部位兴奋,②正确;在单侧光照射下,胚芽鞘尖端的生长素发生横向运输,背光侧浓度大于向光侧,出现弯向光源生长,③正确;垂体细胞膜上有促甲状腺激素释放激素和甲状腺激素的特异性受体,故可以受到甲状腺激素和促甲状腺激素释放激素的调节作用,④正确;胰岛素能降低血糖,胰高血糖素能够升高血糖,故二者有拮抗作用,⑤错误。综上所述,BCD不符合题意,A符合题意。故选A。
4.2018年诺贝尔生理学或医学奖授予美国免疫学家詹姆斯,艾利森(James Allison)和日本免疫学家本庶佑(TasukuHonjo),以表彰他们在癌症免疫治疗领域做出的突出贡献。恶性肿瘤患者体内T细胞功能往往是被抑制的,这两位科学家发现,T细胞表面的CTLA-4蛋白和PD-1分子会对肿瘤细胞“手下留情”。以下相关说法错误的是
A. 发生恶性肿瘤与机体免疫功能的缺失密切相关
B. 对癌变细胞的清除体现了免疫系统的防卫功能
C. 人体所有细胞都有CTLA-4基因和PD-1基因
D. 注射对抗CTLA-4蛋白和PD-1分子的抗体,激活T细胞,可有效治疗恶性肿瘤
【答案】B
【解析】
【分析】
由题意可知,T细胞表面的CTLA-4蛋白和PD-1分子会对肿瘤细胞“手下留情”,可知癌症患者体内T细胞功能被抑制与CTLA-4蛋白和PD-1分子有关。
【详解】恶性肿瘤患者体内T细胞功能往往是被抑制的,故发生恶性肿瘤与机体免疫功能的缺失密切相关,A正确;对癌变细胞的清除体现了免疫系统的监控和清除功能,B错误;人体所有细胞都有CTLA-4基因和PD-1基因,但不一定表达,C正确;注射对抗CTLA-4蛋白和PD-1分子的抗体,可以激活T细胞,可有效治疗恶性肿瘤,D正确。故选B。
5.下图是人类某染色体DNA片段,其中a、b、c为基因,I、Ⅱ为无遗传效应的片段。以下说法正确的是
A. 基因a和基因b转录的模板链所在的DNA链可能不同
B. I中发生碱基对的替换,属于基因突变
C. 减数分裂四分体时期交叉互换,可发生在基因a和基因b之间
D. 人类基因组计划需要测定DNA上全部基因的碱基序列
【答案】A
【解析】
【分析】
基因是由遗传效应的DNA片段。DNA中碱基对的增添、缺失或替换引起基因的结构的改变,属于基因突变。
【详解】不同基因转录的模板链不一定相同,故基因a和基因b转录的模板链所在的DNA链可能不同,A正确;I无遗传效应,其中发生碱基对的替换,不属于基因突变,B错误; 减数分裂四分体时期交叉互换,发生在同源染色体上的非姐妹染色单体之间,基因a和基因b在一条染色体上,不能发生交叉互换,C错误;人类基因组计划需要测定24条染色体上的基因的碱基序列,D错误。故选A。
6.在一个矿区废弃地的治理过程中,甲地移栽草本植物和灌木,乙地未进行移栽,一年后两地的情况如下表。下列分析合理的是
地区 | 植被覆盖率(%) | 小型土壤动物 | 土壤有机质(g/kg) | |
物种数 | 个体数 | |||
甲 | 86 | 27 | 139 | 19.8 |
乙 | 3 | 9 | 28 | 119 |
A. 甲地发生的演替属于次生演替,乙地属于初生演替
B. 在群落演替的过程中,甲、乙两地的无机环境保持不变
C. 甲地小型土壤动物的增多是移栽植物的结果
D. 甲地的群落演替会随时间延长而逐渐加剧
【答案】C
【解析】
【分析】
由图可知,与乙相比,甲植被覆盖率较高,物种种类较多,个体数较多,土壤有机质含量较高。
【详解】甲和乙发生的演替均属于次生演替,A错误;群落演替的过程中,甲和乙地的无机环境会发生改变,B错误;甲地和乙地的区别在于甲地移栽草本植物和灌木,故小型土壤动物增多是移栽植物的结果,C正确;甲的的群落演替慢慢的会达到相对稳定的状态,不会一直加剧,D错误。故选C。
7.某中学学生社团-“格物社”以绿萝作为实验材料,进行了下列两项研究:
I.研究不同遮光处理对绿萝光合作用的影响,结果如下表所示。请分析回答:
遮光比例(%) | 叶绿素a/b | 叶绿素含量(mg/g) | 净光合速率(μmol/m2s) | 植株干重(g) |
0 | 4.8 | 2.1 | 8.0 | 7.5 |
10 | 5.2 | 2.3 | 8.9 | 9.2 |
30 | 53 | 2.4 | 96 | 9.9 |
50 | 4.4 | 2.6 | 5.2 | 7.2 |
70 | 4.1 | 2.9 | 2.7 | 4.8 |
90 | 3.3 | 30 | 0 | 3.2 |
(1)绿萝进行光合作用时,叶绿体中ADP的移动方向是_______________________。
(2)当遮光比例达到30%-50%时,遮光比例与叶绿素a、b含量的关系是_____________,当遮光比例达到30%时,有机物总量与实验开始前相比_________________(填“基本不变”、“增加”或“减少”)
(3)该小组欲测定绿萝叶片在25℃下的呼吸速率,设计了简要的实验,思路如下:将上述植物叶片置于密闭容器中,在25℃、10%遮光条件下,测定叶片CO2的释放量。该实验思路有处错误,请指出并给予改正:___________________________________。
Ⅱ.研究不同浓度CO2对绿萝幼苗各项生理指标的影响,结果如下图所示。请分析回答:
(4)A、B、C三组中,属于对照组的是_____________。
(5)较高CO2浓度有利于绿萝幼苗度过干旱环境,据图分析原因是______________________。
(6)Rubisco酶具有“两面性”,当CO2浓度较高时,催化C5与CO2反应,完成光合作用;当O2浓度较高时,催化C5与O2反应,产物经一系列变化后到线粒体中会产生CO2,完成光呼吸。据此可知,适当提高CO2浓度对光呼吸有______________(填“促进”或“抑制”)效应。
【答案】 (1). 从叶绿体基质到类囊体薄膜 (2). 随遮光比例增加,叶绿素(a、b)含量增加,且叶绿素b含量增加幅度(比例)更大 (3). 增加 (4). “10%的遮光条件”应改为“黑暗条件” (5). A组 (6). 高CO2浓度使气孔开度下降,减少水分散失 (7). 抑制
【解析】
【分析】
表格中:随着遮光比例的上升,叶绿素a/b先上升后下降,叶绿素含量一直在升高,净光合速率了先升后降,植株的干重先升后降。
柱形图中:自变量是不同的二氧化碳浓度,A组是对照组,BC是实验组。因变量是还原糖含量、气孔开度、Rubisco酶活性。随着二氧化碳浓度增大,还原糖含量上升,气孔开度下降,Rubisco酶活性增强。
【详解】(1)绿萝光反应消耗ADP,产生ATP,暗反应消耗ATP,生成ADP,故ADP的移动方向是从叶绿体基质→类囊体薄膜。
(2)由图可知,在遮光比例是30%-50%时,遮光比例上升,叶绿素a/b下降,叶绿素含量上升,且叶绿素b含量增加幅度更大。遮光比例达到30%时,净光合速率大于0且上升,故有机物总量增加。
(3)要测定25摄氏度时的呼吸速率,应该在25摄氏度,黑暗条件下测定二氧化碳的释放量或氧气的消耗量。
(4)实验自变量为不同浓度CO2,故A组大气二氧化碳是对照组,BC是实验组。
(5)二氧化碳浓度较高时,气孔开度会下降,可以减少水分散失,有利于度过干旱环境。
(6)当二氧化碳浓度较高时,Rubisco酶会催化C5与二氧化碳的结合,不利于氧气与C5结合,即可以催化光合作用,故会抑制光呼吸。
【点睛】“Rubisco酶具有“两面性”,当CO2浓度较高时,催化C5与CO2反应,完成光合作用:当O2浓度较高时,催化C5与O2反应,产物经一系列变化后到线粒体中会产生CO2,完成光呼吸。”据此可以推测二氧化碳浓度升高不利于光呼吸。
8.多巴胺是一种神经递质,在脑内能传递兴奋及愉悦的信息。另外,多巴胺也与各种上瘾行为有关。回答下列问题:
(1)多巴胺与突触后膜上的_________结合,使突触后膜产生兴奋,此时膜外局部电流的方向与兴奋传导的方向_____________(填“相同”或“相反”)。
(2)突触前膜上存在“多巴胺回收泵”,可将多巴胺由突触间隙“送回”突触小体内。可卡因(一种毒品)可与“多巴胺回收泵”结合,使得多巴胺不能及时被回收,从而____________(填“延长”或“缩短”)“愉悦感”时间。这一过程可以用图中_______(填“x”“y”或“z”)曲线表示。“愉悦感”的产生部位是_________________。
(3)研究发现,机体能通过减少受体蛋白数量来缓解毒品刺激,这种调节称为_________调节,导致突触后膜对神经递质的敏感性__________(填“升高”或“降低”)。毒品成瘾是中枢神经系统对长期使用成瘾性毒品所产生的一种适应性状态,吸毒成瘾者必须在足量毒品维持下才能保证保持正常生理功能,因此只有长期坚持强制戒毒,使_____________,毒瘾才能真正解除。
【答案】 (1). 特异性(多巴胺)受体 (2). 相反 (3). 延长 (4). y (5). 大脑皮层 (6). (负)反馈 (7). 降低 (8). 神经递质受体蛋白数量恢复到正常水平
【解析】
试题分析:动作电位产生后,兴奋部位立刻恢复静息电位,兴奋在神经纤维上双向传导,兴奋传导的方向与膜外局部电流方向相反,与膜内局部电流方向相同;兴奋经过突触时突触前膜释放神经递质,作用于突触后膜,使下一个神经元兴奋或抑制,同时完成电信号-化学信号-电信号的转换。
(1)多巴胺是一种神经递质,由突触前膜释放并作用于突触后膜上的特异性受体,使得突触后膜产生兴奋,此时膜外电流方向与兴奋传导的方向相反。
(2)根据题意分析,可卡因(一种毒品)可与“多巴胺回收泵”结合,使得多巴胺不能及时被回收,则多巴胺会不断的与突触后膜上的受体结合,使得突触后膜持续性兴奋,从而延长了愉悦感的时间,但是多巴胺最终还是被100%回收的,如图中y曲线所示;“愉悦感”等感觉是在大脑皮层产生的。
(3)受到毒品刺激后,机体能通过负反馈调节减少受体蛋白数量来缓解毒品刺激,导致突触后膜对神经递质的敏感性降低;毒品成瘾是中枢神经系统对长期使用成瘾性毒品所产生的一种适应性状态,吸毒成瘾者必须在足量毒品维持下才能保证保持正常生理功能,因此只有长期坚持强制戒毒,使神经递质受体蛋白数量恢复到正常水平,毒瘾才能真正解除。
【点睛】解答本题的关键是明确可卡因只是延迟了多巴胺的回收,并不影响其回收率,进而选出正确的曲线图。
9.水稻是我国主要的粮食作物之一,它是自花传粉的植物。提高水稻产量的一个重要途径是利用杂交种(F1)的杂种优势,即F1的性状优于双亲的现象。
(1)杂交种虽然具有杂种优势,却只能种植一代,其原因是_____________________________,进而影响产量。
(2)雄性不育水稻突变体S表现为花粉败育。在制种过程中,利用不育水稻可以省略去雄操作,极大地简化了制种程序。将突变体S与普通水稻杂交,获得的F1表现为可育,F2中可育与不育的植株数量比约为3:1,说明水稻的育性由__________对等位基因控制,不育性状为____________性状。
(3)研究人员发现了控制水稻光敏感不育的核基因pms3,该基因并不编码蛋白质。为研究突变体S的pms3基因表达量和花粉育性的关系,得到如下结果(用花粉可染率代表花粉的可育性)。
该基因的表达量指的是___________的合成量。根据实验结果可知,pms3基因的表达量和花粉育性关系是______________。突变体S的育性是可以转换的,在_______________________条件下不育,在_________________________条件下育性最高,这说明_______________________。
(4)结合以上材料,请设计培育水稻杂交种并保存突变体S的简要流程:________________。
【答案】 (1). F1是杂合子,自交后代会发生性状分离现象 (2). 一 (3). 隐性 (4). RNA (5). 花粉育性变化与pms3基因的表达量呈正相关(pms3基因的表达量越高,花粉育性越高) (6). 长日高温 (7). 短日低温 (8). 表现型是基因与环境共同作用的结果 (9). 在长日高温条件下,以突变体S为母本与普通水稻杂交,收获突变体S植株上所结的种子,即为生产中所用的杂交种。在短日低温条件下,使突变体S自交,收获种子,以备来年使用
【解析】
【分析】
突变体S花粉不育,即只能作为母本。由S与普通水稻杂交后代全部可育可知,可育是显性性状,不育是隐性性状。
由表格可知,在短日低温下,花粉的育性最大,达到41.9,长日高温条件下,花粉的育性为0。
由柱形图可知,在短日低温下,pms3基因表达量较高,长日高温条件下,pms3基因表达量较低。
【详解】(1)具有杂种优势的杂交种 (F1)是杂合子,自交后代会出现性状分离,故只能种植一代,否则会影响产量。
(2)根据突变体S与普通可育水稻杂交后代可育可知,可育是显性性状,又因为F1自交后代中可育:不可育=3:1,可知该性状至少受一对等位基因控制。
(3)由于“控制水稻光敏感不育的核基因pms3,该基因并不编码蛋白质”,故该基因的表达量指RNA的合成量。由图可知,在短日低温下,pms3基因表达量较高,花粉的育性最大;长日高温条件下,pms3基因表达量较低,花粉的育性为0,即花粉育性变化与pms3基因的表达量呈正相关。由表格可知,在短日低温下,花粉的育性最大,达到41.9,长日高温条件下,花粉的育性为0,说明了生物的性状受基因和环境的共同作用。
(4)要获得杂交种,可以在长日高温条件下,以突变体S为母本与普通水稻杂交,收获突变体S植株上所结的种子,即为生产中所用的杂交种。保存突变体S的方法:在短日低温条件下,使突变体S自交,收获种子,以备来年使用。
【点睛】判断显隐性的方法:亲本具有相对性状,后代只有一种表现型,该表现型即为显性性状;亲本只有一种性状,后代出现性状分离,新出现的性状即为隐性性状。
10.生态浮床技术在我国美丽乡村建设中,为绿水再现做出了贡献。生态浮床技术是一个综合了物理、化学、生物方法的水环境原位生态修复过程,它利用水生植物及根系微生物吸收N、P元素,同时可降解有机物和重金属,并以收获植物体形式将其搬离水体,保护了水生态环境,实现了景观效益和生态功能的双赢。下图为某湖泊应用生态浮床技术的示意图,请回答相关问题:
(1)生态浮床的应用使水体中群落的空间更加复杂,发生变化的空间结构是_____________,这种变化的意义是_______________________________。
(2)浮床下方水体中藻类植物的数量低于无浮床的水域,这主要是受____________(环境因素)的影响,因此,浮床在一定程度上能够抑制藻类的生长繁殖,防止水华发生。
(3)请据图分析生态浮床加速水体净化的原因:_________________________________。(至少说出两点)
(4)生态浮床既能净化水质、防治水华,又能美化环境,这体现了生物多样性_________价值。
【答案】 (1). 垂直结构和水平结构 (2). 提高群落对环境资源的利用能力 (3). 阳光 (4). 水流流经浮床时,流速变缓,物理沉降作用显著;浮床植物可以吸收水体中的氮、磷等营养物质;浮床植物根系富集微生物,加速污染物分解 (5). 直接和间接
【解析】
【分析】
群落的结构指群落中相互作用的种群在协同进化中形成的,其中生态适应和自然选择起了重要作用。在群落中,由于各个生物种群占据不同的空间,从而使群落形成一定的空间结构。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构。
生物多样性:基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。
生物多样性的价值:直接价值、间接价值、潜在价值。
【详解】(1)生态浮床利用水生植物及根系微生物吸收N、P元素,同时可降解有机物和重金属,并以收获植物体形式将其搬离水体,保护了水生态环境,使群落的水平结构和垂直结构变的更加复杂,有利于提高群落对环境资源的利用能力。
(2)由图可知,植物的遮光效应抑制了藻类的发生,浮床下方水体中藻类植物的数量低于无浮床的水域,这主要是受阳光的影响。
(3)水流流经浮床时,流速变缓,物理沉降作用显著;浮床植物可以吸收水体中的氮、磷等营养物质;浮床植物根系富集微生物,加速污染物分解等均有利于生态浮床加速水体净化。
(4)生态浮床既能净化水质、防治水华体现了生物多样性的间接价值,美化环境体现了生物多样性的直接价值。
【点睛】易错点:在生态平衡方面起作用是间接价值;观赏、药用、食用、工业原料等属于直接价值。
11.中央电视台《舌尖上的中国》栏目介绍了我国各地的美食,其中利用发酵技术制作的各类特色食品,如果醋、腐乳、泡菜等,很好地展现了广大人民群众的智慧。请回答下列问题:
(1)延安洛川的苹果不仅好吃,延安洛川产的苹果醋饮也非常好喝。工业上酿制苹果醋通常有两条途径,一条途径是向搞碎的苹果汁中直接接种________________(填微生物名称),经过一次发酵制成,在发酵过程中需要经常向发酵液中通入_______________;另一条途径需经过先后两次发酵获得,即___________________________________________________。
(2)“王致和”腐乳是我国的著名品牌,通过发酵,豆腐中营养物质的种类_________(填“增多”或“减少”)。制作腐乳时加盐腌制后需要加入卤汤、若卤汤中的酒精含量过高,则会导致腐乳_______________________。
(3)泡菜具有独特的风味,提起酸菜,自然会让人联想“翠花,上酸菜”,那可是东北一大美食。在我国的泡品种中,东北酸菜和四川泡菜非常有名,其实,在陕西北部,人称“陕北”的酸菜,那也是绝对美。它们的制作过程也基本类似,都是利用______________(填微生物名称)发酵。向坛中注入盐水前、煮沸所用盐水的目的是________________________。在泡菜制作过程中,亚硝酸盐含量的变化情况是___________________________。
【答案】 (1). 醋酸菌 (2). 无菌空气 (3). 先接种酵母菌获得果酒,再在果酒中接种醋酸菌进一步获得果醋 (4). 增多 (5). 成熟时间延长 (6). 乳酸菌 (7). 杀灭细菌(或灭菌) (8). 先增加后减少
【解析】
【分析】
酿酒的菌种是酵母菌,兼性厌氧型生物,无氧条件下进行酒精发酵,适宜的发酵温度是18-25度;果醋发酵的菌种是醋酸菌,适宜的温度是30-35度;制作腐乳的主要微生物是毛霉;制作泡菜的主要微生物是乳酸菌,厌氧型生物。
【详解】(1)制作果醋时,可以直接在苹果汁中加入醋酸菌进行有氧发酵,产生醋酸;还可以先利用酵母菌进行酒精发酵,再通入空气,升高温度,接种醋酸菌发酵产生果醋。
(2)腐乳制作的过程中,大分子物质会被分解成小分子物质,故营养物质的种类会增多。制作腐乳的流程:让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制。卤汤中含有的酒精可以抑制微生物的生长,同时使腐乳具有独特的香味。如果酒精含量过高,腐乳成熟的时间会延长。
(3)酸菜和泡菜均利用乳酸菌进行的发酵,对所用盐水进行煮沸消毒,杀灭细菌。制作泡菜的过程中,亚硝酸盐的含量会增加,一般在腌制10d后,亚硝酸盐的含量会开始下降。
【点睛】亚硝酸盐的测定:在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。通过比色法,可以大致估算泡菜中亚硝酸盐的含量。
12.鸡干抗素是一种具有高效和广谱抗病毒作用的细胞因子,广泛用于动物领域的抗病毒治疗。科研人员将鸡干扰素基因作为目的基因,构建基因表达载体,通过农杆菌介导法导入烟草,以获得抗病毒烟草。下图为科研人员制备能合成鸡干扰素的烟草愈伤组织细胞的流程,①-④表示相关的操作,两种限制酶的识别序列及切割位点如表所示。请回答下列问题:
(1)步骤①中,利用PCR技术扩增干扰素基因时,设计引物序列的主要依据是_____________。科研人员还在两种引物的一端分别加上了______________和_____________序列,以便于后续的剪切和连接。
(2)步骤②所构建的基因表达载体中末标注出的必需元件还有_______________________,步骤③中需先用__________________处理农杆菌以便将基因表达载体导入细胞。
(3)步骤④中,科研人员提取愈伤组织细胞的RNA后,先通过逆转录获得DNA,再通过PCR扩增制备探针,若最终未能检测出干扰素基因,其可能原因是_________________________。
(4)用烟草花叶病毒对获得的转基因烟草和普通烟草进行接种实验,接种后第19天对照组植株进入病情指数(植物受病毒侵染的严重程度)为100的平台期,而转基因植株在第______天才进入平台期,但此时的病情指数为79,说明转基因烟草植株对病毒的侵染表现出一定的抗性,但抗性较低,可能的原因有_______________________________。
【答案】 (1). 鸡干扰素基因两端的部分核苷酸序列 (2). GAATTC (3). GGATCC (4). 复制原点 (5). Ca2+ (6). 鸡干扰素基因未能导人烟草愈伤组织细胞(或导入烟草愈伤组织细胞的鸡干扰素基因未能转录) (7). 22 (8). 实验得到的干扰素表达量较低,未能很好启动机体产生抗性;(或:病毒接种量过大,相对来说干扰素诱导调控作用滞后;或:植物体内缺乏干扰素受体,导致外源基因表达的干扰素诱导或调控作用减弱)
【解析】
【分析】
基因工程的工具:限制酶、DNA连接酶、运载体。
基因工程的操作步骤:目的基因的获取;构建基因表达载体(基因工程的核心步骤);把目的基因导入受体细胞(显微注射法、钙离子处理法、农杆菌转化法);目的基因的检测和鉴定(分子水平、个体水平)。
①获取目的基因、②构建基因表达载体、③把目的基因导入农杆菌细胞、④目的基因的筛选和鉴定。
【详解】(1)进行PCR时,需要根据已知目的基因即鸡干扰素基因两端的一段序列合成引物,为了便于后续的限制酶的剪切和DNA连接酶的连接,应该在两种引物的一端分别加上EcoRⅠ和BamHⅠ的识别序列,即GAATTC和GGATCC。
(2)②构建基因表达载体应该含有目的基因、启动子、终止子、标记基因和图中未标出的复制原点。③把目的基因导入农杆菌细胞,因为农杆菌是微生物,需要经过钙离子处理,使其处于感受态。
(3)若在愈伤组织细胞中通过DNA分子杂交法未检测出干扰素基因,可能是鸡干扰素基因未成功导入烟草愈伤组织细胞中。
(4)由图可知,普通烟草在接种后第19天对照组植株进入病情指数(植物受病毒侵染的严重程度)为100的平台期,而转基因植株在第22天才进入平台期,但此时的病情指数为79,可能是因为实验得到的干扰素表达量较低,未能很好的启动机体产生抗性,使得抗性比较低。
【点睛】目的基因的检测和鉴定:分子水平:DNA分子杂交法—检测目的基因是否成功插入受体细胞;分子杂交法—检测目的基因是否成功转录;抗原抗体杂交法—检测目的基因是否成功表达蛋白质。个体水平:抗虫抗病接种实验。