高三生物试题
一、单项选择题
1. 下列关于细胞中化合物的叙述中,正确的是( )
A. 细菌中只含有 DNA 或 RNA 一种核酸
B. 葡萄糖、乳糖和糖原均可被水解
C. 所有细胞中都含有蛋白质、水和无机盐
D. 脂质分子中都含有C、H、O、N
【答案】C
【解析】
【分析】
1、糖类分为单糖、二糖和多糖,二糖包括麦芽糖、蔗糖、乳糖,麦芽糖是由2分子葡萄糖形成的,蔗糖是由1分子葡萄糖和1分子果糖形成的,乳糖是由1分子葡萄糖和1分子半乳糖形成的;多糖包括淀粉、纤维素和糖原,淀粉是植物细胞的储能物质,糖原是动物细胞的储能物质,纤维素是植物细胞壁的组成成分。
2、脂质分为脂肪、磷脂和固醇,固醇包括胆固醇、性激素和维生素D,与糖类相比,脂肪分子中的氢含量多,氧含量少,氧化分解时产生的能量多,因此是良好的储能物质,磷脂双分子层构成生物膜的基本骨架,固醇中的胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分,也参与脂质在血液中的运输。
【详解】A、细菌是原核生物,细胞中含有 DNA和RNA 两种核酸,A错误;
B、葡萄糖是单糖不能再水解,B错误;
C、所有细胞中都含有蛋白质、水和无机盐,C正确;
D、脂质分为脂肪、固醇、磷脂,其中脂肪和固醇只含有C、H、O三种元素,D错误。
故选C。
【点睛】
2. 下列对"观察细胞质环流"实验的叙述,正确的是( )
A. 藓类小叶比黑藻更适宜做材料
B. 能观察到叶绿体的双层膜结构
C. 视野中所有细胞环流速度一致
D. 观察材料必须始终浸润在水中
【答案】D
【解析】
【分析】
1、生物学中用显微镜观察一般选择有色结构,而叶绿体呈绿色,可作为运动的参照。
2、在活细胞中,细胞质以各种不同的方式在流动着,包括细胞质环流、穿梭流动和布朗运动。
【详解】A、黑藻的叶子薄而小,叶绿体清楚,细胞质的流动比较快,更适宜做材料,藓类小叶适合观察叶绿体,A错误;
B、叶绿体的双层膜结构只能在电子显微镜观察到,B错误;
C、植物活细胞的细胞质都能流动,但有的流动快,有的流动慢,C错误;
D、观察材料必须始终浸润在水中,防止细胞失水,保证细胞的活性,D正确。
故选D。
【点睛】
3. 对如图所示酶促反应的叙述,错误的是( )
A. 该图可表示麦芽糖酶催化麦芽糖水解过程
B. 专一性底物与酶接触能诱导酶发生变形
C. 与底物结合后的酶降低了反应的活化能
D. 细胞内合成图示酶的过程一定需要模板
【答案】A
【解析】
【分析】
图示表示酶促反应的过程,酶通常是指由活细胞产生的、具有催化活性的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,由酶催化的化学反应称为酶促反应,与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,催化效率更高。
【详解】A、麦芽糖属于二糖,一分子麦芽糖水解产物为两分子葡萄糖,而图示水解产物为两种不同的物质,因此该图不能表示麦芽糖酶催化麦芽糖水解过程,A错误;
B、酶具有专一性,一种酶只能催化一定的反应物发生反应,由图示可以看出,专一性底物与酶接触能诱导酶发生变形,结构改变后的酶可与底物完美结合,利于催化反应的进行,B正确;
C、酶的催化作用的实质是降低活化能,与底物结合后的酶降低了反应的活化能,使化学反应在较低能量水平上进行,从而加快化学反应,C正确;
D、图示酶的化学本质是蛋白质,蛋白质合成过程中需要mRNA作为翻译的模板,D正确。
故选A。
4. 人类与糖转运相关的载体蛋白共有12种: GLUT-1~GLUT-12,其中 GLUT-2主要分布于肝脏和肠上皮等处的细胞膜上。当胞外葡萄糖浓度高于胞内时,GLUT-2 能将葡萄糖向胞内转运,反之则向胞外转运。下列相关分析错误的是( )
A. 膜上 GLUT-2 的部分跨膜肽段具有疏水性
B. GLUT-2协助葡萄糖逆浓度梯度运出细胞
C. 细胞分化导致各种 GLUT 在细胞中特异性分布
D. 小肠上皮细胞上 GLUT-2 的位置改变可能诱发糖尿病
【答案】B
【解析】
【分析】
人类与糖转运相关的载体蛋白GLUT-1~GLUT-12中,GLUT-2主要分布于肝脏和肠上皮等处的细胞膜上,能顺浓度梯度运输葡萄糖,维持血糖浓度的平衡。当血糖浓度高于正常值时,肝脏细胞吸收葡萄糖合成糖原,导致血糖浓度下降;当血糖浓度低于正常值时,糖原分解成葡萄糖,进而使血糖浓度升高。
【详解】A、生物膜的基本骨架是磷脂双分子层,磷脂的一端为亲水的头,两个脂肪酸一端为疏水的尾,而膜上 GLUT-2 的部分跨膜肽段,大部分是由疏水性氨基酸脱水缩合形成的,具有疏水性,A正确;
B、分析题干“当胞外葡萄糖浓度高于胞内时,GLUT-2 能将葡萄糖向胞内转运,反之则向胞外转运”,GLUT-2协助葡萄糖顺浓度梯度 向胞内或胞外运输,B错误;
C、细胞分化的实质是基因的选择性表达,通过细胞分化导致各种 GLUT 在细胞中特异性分布,C正确;
D、小肠上皮细胞从消化道内通过 GLUT-2 的协助吸收葡萄糖, GLUT-2 的位置改变可能有利于葡萄糖的吸收,从而使血糖升高,诱发糖尿病,D正确。
故选B。
5. 真核细胞中的细胞核膜、内质网、高尔基体、线粒体等膜性结构可以通过相互接触而协同发挥相应的生理功能。下列分析错误的是( )
A. 内质网是关联细胞器互作网络的重要结构
B. 膜结构有利于各项生理活动高效、有序地运行
C. 线粒体与内质网在结构和生理功能上没有关联
D. 内质网与高尔基体之间存在以囊泡运输为主的物质交流
【答案】C
【解析】
【分析】
细胞内膜系统的相关知识点:
1、概念:细胞内膜系统是指细胞质中在结构与功能上相互联系的一系列膜性细胞器的总称,广义上内膜系统包括内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体和分泌泡等膜性结构。
2、功能:细胞内膜系统极大的扩大了细胞内膜的表面积,为多种酶提供附着位点,有利于代谢反应的进行;细胞内膜系统将细胞质区域化与功能化,使相互区别的代谢反应能够同时进行,以满足细胞不同部位的需求。
3、性质:内膜系统具有动态性质。虽然内膜系统中各细胞器是一个个封闭的区室,并各具一套独特的酶系,有着各自的功能,在分布上有各自的空间。实际上,内膜系统中的结构是不断变化的,此为内膜系统的最大特点。
【详解】A、内质网膜面积较大,是关联细胞器互作网络的重要结构,A正确;
B、生物膜系统分隔出了很多细胞器,而不同的细胞器具有不同的功能,从而保证了细胞生命活动高效、有序地进行,B正确;
C、内质网是脂质合成的场所,需要线粒体供能,C错误;
D、分泌蛋白加工和分泌过程,涉及内质网与高尔基体之间通过囊泡运输为主的物质交流,D正确。
故选C。
【点睛】
6. 研究表明,与正常细胞相比肿瘤细胞中高达5%的已知基因发生了启动子高甲基化,从而被沉默,其中大部分是已知的抑癌基因。而对不同的肿瘤细胞的 DNA分析发现,癌变细胞中出现基因突变的概率远低于预期。下列说法错误的是( )
A. 细胞癌变与某些基因特异性开启和关闭有关
B. 细胞癌变可能导致某些癌胚抗原高表达
C. 细胞癌变可能是因为基因表达的异常
D. 不同方向分化的细胞中甲基化的基因完全不同
【答案】D
【解析】
【分析】
人和动物细胞的染色体上本来就存在着与癌有关的基因:原癌基因和抑癌基因。
1、原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和的进程。
2、抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
【详解】A、细胞癌变与原癌基因特异性开启、抑癌基因特异性关闭有关,A正确;
B、细胞癌变的过程中,细胞膜的成分发生改变,有的产生甲胎蛋白、癌胚抗原等物质,因此细胞癌变可能导致某些癌胚抗原高表达,B正确;
C、原癌基因和抑癌基因发生突变,导致基因表达的异常,从而出现细胞癌变,C正确;
D、不同方向分化的细胞中所含的基因一致,甲基化的基因不完全相同,D错误。
故选D。
7. 图表示某油料植物种子萌发为幼苗过程中 CO2释放、 O2吸收相对速率的变化。有关叙述错误的是( )
A. 第 Ⅰ阶段产生 CO2的主要场所是线粒体基质
B. 第 I阶段 CO2释放速率上升的内因是酶活性增强
C. 第Ⅲ阶段 CO2释放速率上升的内因之一是线粒体增多
D. 第III阶段气体变化速率 O2大于 CO2是因为有脂肪氧化分解
【答案】A
【解析】
【分析】
种子萌发过程中,当胚根未长出时,种子不能进行光合作用,进行细胞呼吸作用,消耗细胞中的有机物,为种子萌发提供能量和营养,有机物的总量下降。当胚根长出后,种子可以从土壤中获取营养物质。细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸,有氧呼吸吸收的氧气量等于呼出二氧化碳的量,可释放出大量的能量。
【详解】A、据图分析可知,第Ⅰ阶段,种子吸水后呼吸作用增强,释放的CO2增多,而此时氧气的消耗很少,因此,此时主要是无氧呼吸供能,而无氧呼吸的场所是细胞质基质,A错误;
B、呼吸作用是在酶的催化下进行的,第 I阶段 CO2释放速率上升的内因应该是酶活性增强导致呼吸速率增强引起的,B正确;
C、第Ⅲ阶段,胚根长出后,氧气吸收速率急剧上升,说明此时有氧呼吸较强,因此,此时 CO2释放速率上升的内因之一是线粒体增多,因为线粒体主要分布在耗能多的部位,C正确;
D、油料植物种子中富含脂肪,据此可推测第III阶段O2变化速率 大于 CO2是因为有脂肪氧化分解消耗的氧气更多的缘故,D正确。
故选A。
【点睛】
8. 果蝇某品系的眼睛有4种颜色:野生型、橘色1、橘色2和粉红色。以下是该品系进行杂交实验的结果。
| 亲代 | 子代 | |
| 杂交组1 | 野生型×橘色1 | 都是野生型 |
| 杂交组2 | 野生型×橘色2 | 都是野生型 |
| 杂交组3 | 橘色1×橘色2 | 都是野生型 |
| 杂交组4 | 橘色2×粉红色 | 都是橘色2 |
| 杂交组5 | 杂交组3的子代×粉红色 | 野生型、橘色1、橘色2和粉红色各1/4 |
A. 3/4 B. 7/16 C. 9/16 D. 1/2
【答案】C
【解析】
【分析】
分析杂交实验,由杂交组1、2的子代均为野生型可知,野生型对橘色1、橘色2均为显性;由杂交组3橘色1×橘色2,子代为野生型可推知,橘色1、橘色2均为单显性,且为纯合体,其子代野生型为杂合子;由杂交组5中杂交组3的子代×粉红色,所得子代表现型比例为1∶1∶1∶1,相当于测交,则粉红色为双隐性纯合体,该性状受两对等位基因控制,其遗传符合基因自由组合定律。
【详解】结合以上分析,设控制果蝇眼色的基因为A/a、B/b,可推得杂交组3中亲本基因型分别为AAbb、aaBB,则杂交组3的子代野生型基因型为AaBb,这些子代相互杂交,F2中表现型及比例应为野生型∶橘色1∶橘色2∶粉红色=9∶3∶3∶1,即F2中野生型的比例为9/16。因此C正确,ABD错误。
故选C。
9. DNA指纹技术可用于进行身份鉴定,法医部门对在一次事故中死亡的某男子进行了DNA指纹分析。随后对4对该男子可能的父母做了DNA分析。与这名男子的DNA指纹相匹配的一对父母是( )
| 男子 | A | B | C | D | ||||
| 父 | |母 | 父 | |母 | 父 | |母 | 父 | |母 | |
【答案】B
【解析】
【分析】
1、DNA分子的多样性和特异性:(1)DNA分子的多样性主要表现为构成DNA分子的四种脱氧核苷酸的排列顺序千变万化;(2)DNA分子的特异性主要表现为每个DNA分子都有特定的碱基序列,这也是DNA指纹的主要依据。
2、DNA指纹是指DNA中脱氧核苷酸的独特的排列顺序,每个人的DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序都是特有的,不同的,所以可作为DNA指纹术帮助人们确认亲子关系的理论依据。
【详解】应用DNA指纹技术,首先需要用合适的酶将待检测的样品DNA切成片段,然后用电泳的方法将这些片段按大小分开,再经过一系列步骤,最后形成DNA指纹图。子代的DNA是亲代DNA复制一份传来的,故子代与亲代的DNA相同。分析图中的条带,对比题表中DNA指纹图,从条带的大小和位置可以判断,男子的条带一半与B组母亲相同,另一半与B组父亲相同,故与这名男子的DNA指纹相匹配的是B组父母,即B正确,ACD错误。
故选B。
10. 下列关于进化理论的叙述错误的是( )
A. 突变既可能改变基因的结构又可能改变基因的序列
B. 自然选择通过选择个体的表型使基因频率定向改变
C. 控制生物性状的基因频率发生改变说明生物在不断进化
D. 地理隔离使不同种群基因库出现差别必然导致生殖隔离
【答案】D
【解析】
【分析】
1、达尔文自然选择学说:(1)过度繁殖、生存斗争、遗传和变异、适者生存;(2)联系:①过度繁殖是自然选择的前提,生存斗争是自然选择的手段和动力,遗传变异是自然选择的内因和基础,适者生存是自然选择的结果;②变异一般是不定向的,自然选择是定向的,决定生物进化的方向。
2、现代生物进化理论:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质是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,最终导致新物种形成。在这个过程中,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定向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、由分析可知,突变既可能改变基因的结构,又可能改变基因的数量或排列顺序,A正确;
B、自然选择通过选择个体使种群的基因频率定向改变,并决定生物进化的方向,B正确;
C、生物进化的实质是种群基因频率的改变,故控制生物性状的基因频率发生改变说明生物在不断进化,C正确;
D、地理隔离会使种群基因库差生差异,但是不一定产生生殖隔离,D错误。
故选D。
【点睛】
11. 研究小组利用稀释涂布平板法来估测大肠杆菌的数量,每一个浓度涂布四个平板。下列关于操作步骤的叙述正确的是( )
A. 因为实验前后形成对照,因此本实验不必设置空白对照组
B. 涂布前将沾有少量酒精的涂布器引燃,待涂布器冷却后再涂布
C. 为避免混淆应在培养皿的皿盖上做标记,并将培养皿倒置培养
D. 用此法估测的数值往往偏小,故应以菌落数最多平板计数为准
【答案】B
【解析】
【分析】
稀释平板计数是根据微生物在固体培养基上所形成的单个菌落,即是由一个单细胞繁殖而成这一培养特征设计的计数方法,即一个菌落代表一个单细胞。计数时,首先将待测样品制成均匀的系列稀释液,尽量使样品中的微生物细胞分散开,使成单个细胞存在,再取一定稀释度、一定量的稀释液接种到平板中,使其均匀分布于平板中的培养基内。经培养后,由单个细胞生长繁殖形成菌落,统计菌落数目,即可计算出样品中的含菌数。
【详解】A、需要一个空白的牛肉膏蛋白胨培养基做对照,可以判断出是否被杂菌污染,A错误;
B、涂布器灭菌时,将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃待酒精燃尽后,冷却8~10s再用,B正确;
C、用记号笔标记培养皿中菌落时,应标记在皿底。因为如果把标签写在盖子上,培养皿倒置后标签就看不到了,C错误;
D、当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,因此统计的菌落数往往比活菌的实际数目少。一般选择菌落数在30~300的平板进行计数,密度过大会使计数结果偏小,影响结果的准确性,D错误。
故选B。
12. 下图甲乙分别表示细胞过程中出现的染色体行为,图中字母表示染色体片段,若在细胞时图中染色体能正常分离和组合,配子中基因齐全即可育。下列说法错误的是( )
A. 甲乙两种变异分别属于染色体变异和基因重组
B. 甲乙两种染色体行为都出现在减数第一次前期
C. 甲图中染色体可能出现了部分基因缺失或重复
D. 乙图细胞减数能产生一定比例的可育配子
【答案】A
【解析】
【分析】
甲图所示现象发生了染色体结构变异,其中形成的环,可能是重复环或缺失环,是由于两条同源染色体中的上面一条多了一段或是下面一条少了一段,因此属于染色体结构变异中的重复或缺失;图乙中的“十字形结构”的出现,是由于非同源染色体上出现的同源区段发生了联会现象,该种变异应属于染色体结构变异中的易位。
【详解】A、根据分析可知,甲属于染色体结构变异中的重复或缺失,乙属于染色体结构变异中的易位,A错误;
B、减数第一次前期,发生同源染色体联会形成四分体,甲乙两种染色体行为都出现在减数第一次前期,B正确;
C、甲图所示现象发生了染色体结构变异,其中形成的环,可能是重复环或缺失环,是由于两条同源染色体中的上面一条多了一段或是下面一条少了一段,因此属于染色体结构变异中的重复或缺失,C正确;
D、根据题意,若在细胞时图中染色体能正常分离和组合,配子中基因齐全即可育,图乙中配子若得到左上和右下未发生易位的染色体,或者是右上和左下发生易位的染色体,则配子可育,D正确。
故选A。
13. 下列有关植物激素的叙述,正确的是( )
A. 植物有专门的内分泌器官分泌具有调节功能的激素
B. 赤霉素和脱落酸在对种子萌发的作用上具有协同关系
C. 生长素浓度过高抑制植物生长与其诱导乙烯的产生有关
D. 温特研究植物向光性时最早鉴定出了生长素的化学本质
【答案】C
【解析】
【分析】
1、植物激素是由植物体内产生,能从产生部位运输到作用部位,对植物生长发育有显著影响的微量有机物。
2、赤霉素的生理作用是促进细胞伸长,从而引起茎秆伸长和植物增高。此外,它还有促进麦芽糖化,促进营养生长,防止器官脱落和解除种子、块茎休眠促进萌发等作用。
3、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。
【详解】A、植物没有专门的内分泌器官分泌植物激素,动物有专门的内分泌器官分泌具有调节功能的激素,A错误;
B、赤霉素促进种子萌发,脱落酸抑制种子萌发,因此赤霉素和脱落酸在对种子萌发的作用上具有拮抗关系,B错误;
C、生长素浓度过高抑制植物生长,同时诱导乙烯的产生,C正确;
D、温特的实验证明造成胚芽鞘弯曲的“刺激”确实是一种化学物质,并命名为生长素,但是没有鉴定出生长素的化学本质,D错误。
故选C。
【点睛】
14. 细菌生物膜是指细菌粘附于接触表面,分泌多糖基质、纤维蛋白等黏质,将其自身包绕其中而形成大量细菌聚集膜样物。为评估鱼腥草素钠、红霉素对表皮葡萄球菌生物膜形成的影响,研究者设置不同组合,将预先灭菌的盖玻片浸在适宜的菌液培养基中,使之形成生物膜,然后再分别置于4种加药或不加药的培养基中培养。3天后观察并记录结果见下表。下列说法正确的是( )
| 组别 | 药物组合及浓度 | 3天后观察的实验结果 |
| 1 | 不加药 | 盖玻片表面形成了厚厚的生物膜 |
| 2 | 1/4 MIC红霉素 | 密集的生物膜被显著破坏,细菌数量较多,细胞间存在少量黏质 |
| 3 | 1/4 MIC鱼腥草素钠 | 生物膜破坏严重,只剩下分散的细菌,细胞间黏质不易见 |
| 4 | 1/16 MIC鱼腥草素钠+1/4 MIC红霉素 | 生物膜破坏严重,细菌数量最少,细胞间无黏质 |
A. 表皮葡萄球菌生物膜的基本支架是双层磷脂分子
B. 盖玻片作为玻璃制品最适宜的灭菌方法是高温灼烧
C. 盖玻片所浸的菌液培养基制备时要添加琼脂使之凝固
D. 鱼腥草素钠和红霉素联合使用为药物减量增效提供选择
【答案】D
【解析】
分析】
1、生物膜系统是指由细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等膜形成的。
2、灭菌是指在强烈的理化因素条件下,杀死物体内外所有微生物,包括芽孢和孢子。
3、灭菌的常用方法
(1)灼烧灭菌法,例如:接种工具
(2)干热灭菌法,例如:玻璃器皿、金属用具
(3)高压蒸汽灭菌法,例如:培养基及容器
【详解】A、由题干“细菌生物膜是指细菌粘附于接触表面,分泌多糖基质、纤维蛋白等黏质,将其自身包绕其中而形成的大量细菌聚集膜样物”可知,与真核生物的生物膜不同,表皮葡萄球菌生物膜并不是双层磷脂分子,A错误;
B、盖玻片作为玻璃制品,最适宜的灭菌方法是干热灭菌法,B错误;
C、盖玻片所浸的菌液应采用半固体或液体,不能加过多琼脂使之凝固,C错误;
D、通过比较1-4组的3天后观察的实验结果表明:鱼腥草素钠和红霉素联合使用为药物减量增效提供选择,D正确。
故选D。
15. 下丘脑-垂体-肾上腺轴是中枢神经系统免疫应答活动的主要途径之一,肾上腺分泌的糖皮质激素几乎对所有的免疫细胞都有抑制作用。下列分析错误的是( )
A. 通过分级调节和反馈调节有利于维持糖皮质激素含量相对稳定
B. 激素通过体液的定向运输分别定向作用于相关的靶器官
C. 应激时通过下丘脑-垂体-肾上腺轴导致糖皮质激素分泌量增加抑制免疫功能
D. 新冠肺炎患者适度使用糖皮质激素可抑制因免疫系统过度激活导致的免疫损伤
【答案】B
【解析】
【分析】
下丘脑受到刺激时,可通过分泌CRH(促肾上腺皮质激素释放激素)引起垂体释放促肾上腺皮质激素(ACTH),通过血液循环,ACTH可促进肾上腺皮质释放糖皮质激素。糖皮质激素的含量升高后,又可以抑制垂体和下丘脑的分泌,故可维持糖皮质激素含量的相对稳定。
【详解】A、下丘脑通过分泌促肾上腺皮质激素释放激素作用于垂体,引起垂体释放促肾上腺皮质激素,再作用于肾上腺,使肾上腺分泌糖皮质激素,这体现了激素的分解调节,同时糖皮质激素的含量升高后,又可以抑制垂体和下丘脑的分泌,通过分级调节和反馈调节维持糖皮质激素含量相对稳定,A正确;
B、激素由内分泌腺分泌后,随体液运输到全身各处,没有定向运输,B错误;
C、在机体受到突然的刺激,通过下丘脑-垂体-肾上腺轴的作用,对B淋巴细胞、T淋巴细胞、巨噬细胞等免疫细胞的功能产生明显的抑制作用,C正确;
D、适度使用糖皮质激素可抑制免疫系统的功能,因此可抑制因免疫系统过度激活导致的免疫损伤,D正确。
故选B。
二、多项选择题
16. 下列关于细胞工程的叙述,正确的是( )
A. 将胚胎或幼龄动物组织制成单细胞后需去除胰蛋白酶
B. 细胞膜外表面糖蛋白是培养细胞发生贴壁的重要因素
C. 植物组织培养过程中通常需要进行更换培养基的操作
D. 宜在低渗溶液中用酶解法处理植物细胞获得原生质体
【答案】ABC
【解析】
【分析】
细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法,通过细胞水平或细胞器水平上的操作,按照人们的意愿来改变细胞内遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。根据细胞类型的不同,可以把细胞工程分为植物细胞工程和动物细胞工程两大类。
【详解】A、将胚胎或幼龄动物组织制成单细胞后需去除胰蛋白酶,以免对细胞培养过程造成影响,A正确;
B、细胞膜外表面糖蛋白的存在导致了培养细胞贴壁生长的现象,B正确;
C、植物组织培养过程中通常需要进行更换培养基以实现脱分化、诱导生根和诱导生芽的过程,C正确;
D、宜在高渗溶液中用酶解法处理植物细胞获得原生质体,D错误。
故选ABC。
17. 果蝇的眼色遗传受多对基因控制,遗传学家对眼色为砖红色的野生型果蝇进行诱变,获得了多种眼色的隐性纯合突变体,为确定这些突变是否在同一基因位点上,将每种突变的纯合果蝇互相交配,它们子代的眼色被记录在下表中
| 白色 | 石榴红 | 宝石红 | 樱桃红 | 珊瑚红 | 杏黄色 | |
| 白色 | - | + | + | - | - | - |
| 石榴红 | - | + | + | + | + | |
| 宝石红 | . | - | + | + | + | |
| 樱桃红 | - | - | - | |||
| 珊瑚红 | - | - | ||||
| 杏黄色 | - | |||||
| +表示子代眼色表型是砖红色: -表示子代眼色表型为非砖红色 | ||||||
A. 眼色为白色和石榴红的突变位于不同基因位点
B. 宝石红和樱桃红的基因一定位于不同染色体上
C. 眼色为樱桃红和珊瑚红的突变位于同一基因位点
D. 眼色的遗传受 6 对基因控制且位于 6 对染色体上
【答案】AC
【解析】
【分析】
根据题意“果蝇的眼色遗传受多对基因控制,遗传学家对眼色为砖红色的野生型果蝇进行诱变,获得了多种眼色的隐性纯合突变体”,说明眼色为砖红色的个体每对基因均为显性纯合,即每对基因均含显性基因才表现为砖红色眼色。分析表格可知,眼色为白色和石榴红的杂交后代眼色为砖红色,说明二者含有的隐性纯合基因不同,杂交后子代每对基因均含显性基因。眼色为樱桃红、珊瑚红、杏黄色的个体分别白色个体杂交,子代均为非砖红色,说明樱桃红、珊瑚红、杏黄色、白色可能为同一位点的基因突变,其中任意两个不同眼色的个体杂交,子代都有一对基因不含显性基因,故子代眼色均为非砖红色,据此分析作答。
【详解】A、根据分析可知,每种眼色突变体含有一对隐性纯合子,只有每对基因都含有显性基因时眼色才为砖红色,所以根据白色和石榴红色果蝇杂交后代眼色为砖红色,可说明眼色为白色和石榴红的突变位于不同基因位点,A正确;
B、宝石红和樱桃红果蝇杂交后代出现砖红色,只能说明是不同基因位点突变,不能判断基因是否位于一条染色体上,B错误;
C、樱桃红和珊瑚红果蝇与其它果蝇交配的后代结果相同,且樱桃红和珊瑚红杂交的后代为非砖红色,说明眼色为樱桃红和珊瑚红的突变位于同一基因位点,即二者含有同一基因突变成的不同隐性基因,C正确;
D、根据B项分析可知,不能判断6对基因一定位于6对染色体上,D错误。
故选AC。
18. 将玉米的一个根尖细胞放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成一个细胞周期,然后将2个子代细胞转入不含放射性标记的培养基中继续培养一个细胞周期,结果具有放射性的细胞可能有( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】BCD
【解析】
【分析】
1、有丝过程特点:
(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;
(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;
(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;
(4)后期:着丝点,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;
(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、减数过程:
(1)减数第一次间期:染色体的复制;
(2)减数第一次: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。
(3)减数第二次过程(类似于有丝)。
3、DNA复制方式为半保留复制。
【详解】将玉米的一个根尖细胞放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成一个细胞周期,根据DNA半保留复制特点,其形成的两个子细胞均含有放射性,染色体中DNA其中一条链被标记,另一条链未标记;将子代细胞转入不含放射性标记的培养基中继续培养一个细胞周期,间期复制完之后,一条染色体有两个姐妹染色单体,其中一个被标记,另一个未被标记,有丝后期着丝点后,被标记的染色体是随机分配移向两极的,若被标记的染色体全部移向一极,则一个子细胞含有标记,另一个子细胞没有标记,故将2个子代细胞转入不含放射性标记的培养基中继续培养一个细胞周期,子代中具有放射性的细胞至少有2个,最多有4个。
故选BCD。
【点睛】
19. 生物有两种繁殖策略模式:速度策略(r-策略)和环境容纳量策略(K-策略)。采取r-策略的生物通常是一些小型生物如果蝇、鼠等,适应食物或温度这些波动因素。下列说法正确的是( )
A. r-策略的生物能在短时间内产生较多的后代,以便在特定的环境中占据优势
B. r-策略的种群常受到非生物因素的控制,其种群数量通常不能维持在K值附近
C. 只要将沙漠蝗虫的数量控制在 K/2 之内,就能有效地控制近期危害非洲的蝗灾
D. 虎属于K-策略的生物,其有效保护措施是改善它们的栖息环境以提高K值
【答案】ABD
【解析】
【分析】
r对策生物通常个体小,寿命短,生殖力强但存活率低,亲代对后代缺乏保护;K对策生物通常个体大,寿命长,生殖力弱但存活率高,亲代对后代有很好的保护。K对策生物种群数量呈S型曲线增长,K对策生物的种群数量高于或低于S点时,都会趋向该平衡点,因此种群通常能稳定在一定数量水平上,即环境所能容纳的该种群的最大值,称为环境容纳量。
【详解】A、r-策略的生物体型小,繁殖能力强,能在短时间内产生较多的后代,在特定的环境中占据优势,A正确;
B、r-策略种群通常受到非生物因素的控制,多变且难以预测,种群密度常低于K值,B正确;
C、对于有害生物低于K/2时控制最有效,蝗虫属于r-策略的生物,能在短时间内产生较多的后代,种群数量控制在K/2之下不一定就能有效控制蝗虫,C错误;
D、对于K-策略的生物,应保护其栖息环境,包括提供充足的食物和空间资源,控制其天敌的数量,提高他们的K值,D正确。
故选ABD。
20. 神经元细胞膜上的Na+/K+-ATP 酶将3个Na+排出细胞、2个K+摄入细胞的过程偶联起来,对静息电位有一定的贡献。下列有关说法正确的是( )
A. Na+/K+-ATP酶顺浓度梯度转运Na+、K+两种离子
B. Na+/K+-ATP 酶有助于维持神经元细胞膜内的负电性
C. 神经元细胞膜外 Na+的内流是形成静息电位的基础
D. 神经递质与突触后膜上的受体结合可能引发下一神经元抑制
【答案】BD
【解析】
【分析】
兴奋在神经纤维上的传导与膜内外Na+和K+的分布有关,膜外Na+的浓度高于膜内,而膜内K+浓度比膜外高得多,因此Na+和K+分别有向膜内流入和向膜外流出的趋势,其取决于细胞膜对相应离子通透能力的高低。神经纤维未受刺激时以K+外流为主,使得膜外正离子较多,膜内负离子较多,使细胞膜电位呈外正内负的静息电位。当神经纤维某部位受到一定的刺激时,该处的膜对Na+的通透性增大,Na+迅速内流,结果会形成局部膜电位呈外负内正的动作电位。
【详解】A、由于神经元细胞膜外Na+的浓度高于膜内,而膜内K+浓度比膜外高得多,则Na+/K+-ATP酶将Na+排出细胞、K+摄入细胞的过程是逆浓度梯度的,A错误;
B、Na+/K+-ATP酶排出3个Na+、摄入2个K+的过程增大了细胞膜内外的电位差,有利于神经元细胞膜外正内负的静息电位的维持,B正确;
C、神经元细胞膜内的K+外流是形成静息电位的基础,C错误;
D、神经递质包括兴奋性递质和抑制性递质,神经递质与突触后膜上的受体结合可能引发下一神经元的兴奋或抑制,D正确。
故选BD。
三、非选择题
21. 据光合作用碳素同化(暗反应)中 CO2固定的最初产物的不同,把碳素同化分为C3途径和C4途径(如下图2),其中C4途径PEPC(酶)的活性比 C3途径的 RuBPC(酶)强60 倍。只进行C3途径的植物称C3植物,同时进行两途径的植物称 C4植物。C4植物之所以能同时进行两途径,是因为其叶肉细胞和维管束鞘细胞中都具有叶绿体,但两种细胞中叶绿体的结构存在差异(如下图 1)。
(1)图1所示的两种叶绿体在结构上的主要区别是_________,产生区别的根本原因是_________。
(2)图2所示的碳素同化途径中,属于CO2固定过程的序号是_________,⑤过程消耗活跃的化学能,C3被_________还原。
(3)对C3植物的有关实验发现,在光下突然中断 CO2供应,C5浓度急速升高、C3浓度急速降低,由该现象可推测_________;突然中断光照,C5浓度急速降低、C3浓度急速升高,由该现象可推测___。
(4)与C3植物相比,C4植物的CO2补偿点较_________;当外界干旱时,C4植物能继续生长而 C3植物却不能,其原因是__________。
【答案】 (1). 叶绿体是否有基粒 (2). 基因的选择性表达 (3). ①④ (4). [H](或NADPH) (5). CO2可与C5结合生成C3 (6). C3可生成C5 (7). 低 (8). 干旱环境下,部分气孔关闭,CO2吸收减少,C4植物能利用低浓度CO2进行光合作用而C3植物不能
【解析】
【分析】
图1为叶绿体,维管束细胞内的叶绿体没有基粒,叶肉细胞内的叶绿体含有丰富的基粒用于光合作用的光反应。
图2中,C4植物的CO2首先吸收后被固定成草酰乙酸然后转化为苹果酸再进入维管束细胞分解成CO2进行暗反应阶段,丙酮酸重新回到叶肉细胞中进行循环固定CO2。
【详解】(1)图中叶绿体结构的主要区别在于是否含有叶绿体有基粒,维管束细胞的叶绿体没有基粒,同一植物细胞结构和功能不同的原因是细胞分化,细胞分化的本质是基因的选择性表达。
(2)根据图示,二氧化碳进入植物细胞内后首先和转化成HCO3-和PEP反应固定成为草酰乙酸,草酰乙酸转化成苹果酸后运输到维管束细胞内分解成CO2并和C5生成C3进行暗反应,丙酮酸重新运回叶肉细胞进行二氧化碳的固定,因此图中有而言寡合同的固定的是①④,⑤过程中消耗来自于光反应的ATP中的能量被[H]还原。
(3)在光下突然中断 CO2供应,C5浓度急速升高、C3浓度急速降低,推测C5和CO2生成C3,因为CO2停止供应后,该反应停止,反应物增多,生成物减少,同理,中断光照后,C5浓度急速降低、C3浓度急速升高,推测C3可生成C5。
(4)C4植物的CO2先被固定成草酰乙酸转化成苹果酸后再供应暗反应,因此较低浓度的CO2植物也可以吸收并利用,但C3植物低浓度的CO2不能生长,干旱环境下,部分气孔关闭,导致吸收CO2少,C4植物进行光合作用,C3植物不能。
【点睛】本实验考察光合作用的应用,学生需要通过教材知识迁移应用进行作答,题目难度一般,
22. 核糖体是由rRNA和蛋白质构成,下图1表示某真核生物不同大小rRNA形成过程,该过程分A、B两个阶段进行,S代表沉降系数,其大小可代表RNA分子的大小。
(1)图1中45S前体合成的场所是_________,所需的酶是_______,该酶识别并结合的位置是_________,图中酶在DNA双链上移动的方向是_________(填从左向右或从右向左)。
(2)在细胞周期中,上述合成过程发生在_________期。图A中许多酶同时转录该基因的意义是_________。
(3)研究发现在去除蛋白质的情况下B过程仍可发生,由此推测RNA具有_________功能。
(4)原核生物核糖体中的蛋白质合成如下图2所示:
图2中物质①与真核细胞核中刚产生的相应物质相比,结构上的区别主要是__________,②表示_________。图2过程中形成①和②所需的原料分别是_________。
【答案】 (1). 核仁 (2). RNA聚合酶 (3). 启动子 (4). 从左向右 (5). 间 (6). 可短时间产生大量的rRNA,有利于形成核糖体,有利于蛋白质的合成 (7). 催化 (8). 原核细胞的①中没有内含子转录出的相应序列 (9). 多肽链 (10). 核糖核苷酸和氨基酸
【解析】
【分析】
分析图示,图1中,A过程是相关基因经转录产生45S前体,B过程是45S前体在相关酶作用下裂解成18S、5.8S、28S的rRNA。图2中,①表示mRNA,②表示多肽链,③表示DNA模板链,④表示RNA聚合酶,⑤表示核糖体。据此分析。
【详解】(1)细胞核中的核仁与rRNA的产生以及核糖体的形成有关,图1中45S前体合成的场所是核仁,由相关基因转录产生,所需要的酶是RNA聚合酶,该酶识别并结合的位置是基因上的启动子。由图A可知,45S前体合成过程中,片段长度从左到右依次增加,则酶在DNA双链上移动的方向是从左向右。
(2)在细胞周期中,间期会进行DNA复制和相关蛋白质的合成,还会进行核糖体增生,因此上述rRNA形成过程发生在间期。图A中许多酶同时转录该基因,可短时间产生大量的rRNA,有利于形成核糖体,有利于蛋白质的快速合成。
(3)B过程是在酶的催化作用下进行,研究发现在去除蛋白质的情况下B过程仍可发生,说明RNA也具有催化化学反应的功能,即部分RNA也是酶。
(4)①为mRNA,原核生物基因的编码区是连续的,可以全部转录为成熟的mRNA,而真核生物基因编码区中含有内含子和外显子,内含子转录出的片段在后期mRNA加工过程会被剪切掉,才能形成成熟mRNA,即与真核细胞核中刚产生的①相比,原核细胞的①mRNA中没有内含子转录出的相应序列。②表示以mRNA为模板翻译出的多肽链。图2过程中分别通过转录和翻译形成①mRNA和②多肽链,所需的原料分别是核糖核苷酸和氨基酸。
【点睛】本题考查核糖体的结构和合成过程、DNA的转录和翻译等相关知识,需要考生掌握DNA的转录和翻译过程、场所、原料,能结合题干及图示信息,明确真核生物和原核生物的基因表达过程,并理解核糖体的合成过程,准确辨识图示各结构、物质的名称,依据相关知识分析作答。
23. 为扎实做好生态修复,落实长江大保护,推动长江经济带新发展,泰州一地区建设了长江生态湿地和绿色廊道工程,在退渔还湿等措施的基础上采取“高滩建设林带,低滩栽水生植物”的模式恢复江滩湿地风貌。请回答:
(1)站在江堤上远眺,偶尔可见芦苇丛生的江心洲。该湿地由近水边到岸边,分为光滩区、近水缓冲区、核心区等区域。区别特定区域不同群落的重要特征是__________。
(2)与长江上游流速较大的河流相比,长江泰州段水体中生活的生物种类更多。请分析上游河流生物种类少的主要原因_________。
(3)江堤一侧有人工林,人工林中植物的分层与__________有关,人工林的大空缺处有芦苇丛等不同种群分布,体现了该群落具有_________结构。
(4)以水杉为主的人工林中依稀可见昆虫诱捕器,其原理是利用信息素诱杀某种害虫的雄虫,破坏其种群正常的_________,有效预防人工林因__________而易爆发的虫灾。
(5)为贯彻落实党、关于加强生态文明建设和共抓长江大保护,依法对长江干流江苏段水域实施禁捕。下列行为在禁渔期和禁渔区须禁止的有_________。
①拆除工厂、鱼塘 ②采集野生植物 ③放生外来物种 ④在江边钓鱼
(6)地方为落实党、“共抓大保护,不搞大开发”,进行湿地保护,禁渔禁捕等措施,践行的是_________理念。
【答案】 (1). 群落的物种组成 (2). 湍急的水流中有机物难以积累,生物必须经受住持续的水流冲击 (3). 受到的光照强度 (4). 水平 (5). 性别比例 (6). 动植物种类少,营养结构简单 (7). ②③④ (8). 尊重自然、顺应自然、保护自然
【解析】
【分析】
群落的空间结构包括垂直结构和水平结构。垂直结构表现出分层现象,植物分层的原因是受光照强度的影响,动物分层的原因是受栖息空间和食物的影响;水平结构表现出镶嵌分布,主要受地形变化、土壤湿度和盐碱度、光照强度、生物自身生长特点及人和动物的影响等。
【详解】(1)区别不同群落的重要特征是群落的物种组成。
(2)上游河流生物种类少的主要原因是长江上游流速较大的河流中有机物难以积累下来无法为生物提供充足的食物,且水流冲击大,生物难以经受住。
(3)植物需利用光照进行光合作用,故植物分层与光照强度有关,其中大空缺处有芦苇丛等不同种群的分布,体现了该群落具有水平结构。
(4)利用信息素诱杀某种害虫的雄虫会破坏种群正常的性别比例,会使雌雄比例不均,害虫出生率降低,有效的防止人工林因动植物种类少,营养结构简单而爆发虫灾。
(5)在禁渔期和禁渔区进行的任何影响鱼类生态的活动都是禁止的,不得进行任何捕捞和破坏生态环境的行为,即②③④都是禁止的。
(6)地方为落实党、“共抓大保护,不搞大开发”,进行湿地保护,禁渔禁捕等措施,践行的是尊重自然、顺应自然、保护自然的理念。
【点睛】利用信息素诱杀害虫中的雄虫可以直接降低出生率进而减少害虫的数量。
24. 成熟的B细胞可通过表面受体(BCR)结合抗原而致敏,辅助性T细胞识别致敏B细胞并发生相互作用。下图示意哺乳动物T-B细胞在外周免疫器官(如淋巴结)中相互激活的示意图。请回答下列问题:
(1)_________既是B细胞的发源地,又是B细胞分化成熟的中枢免疫器官。B细胞分化成熟过程中,如受自身抗原刺激,会引起B细胞凋亡,这种凋亡的意义是__________。
(2)免疫细胞通常仅识别抗原大分子上的一个特定部位(表位)。蛋白质类抗原免疫原性最强,T细胞和B细胞分别识别蛋白质抗原的T表位和B表位,通常B表位显露于外侧,由B细胞上的_________特异性识别;而T表位隐藏在分子之内,因而需要_________的摄取和处理,方能暴露。
(3)成熟B细胞通过_________方式将抗原摄入细胞内并发育为致敏B细胞,被同一抗原激活的辅助性T细胞捕获并相互活化,活化的B细胞在特定的微环境中抗体的可变区基因发生体细胞高频突变,其意义是_________。
(4)据图分析,T-B细胞在图中所示的_________特定微环境中相互激活,致敏B细胞增殖并分化形成的①、②细胞群分别是_________。
【答案】 (1). 骨髓 (2). 清除自身反应性B细胞,产生自身耐受 (3). BCR(膜受体或膜型抗体) (4). 吞噬细胞(抗原呈递细胞) (5). 胞吞 (6). 增加(丰富)抗体的多样性 (7). 生发中心 (8). 记忆B细胞和浆细胞
【解析】
【分析】
1、B细胞是由骨髓中的造血干细胞分化而来的,B细胞的成熟也发生在骨髓中
2、依题所述,接受抗原刺激后的成熟B细胞被辅助性T细胞结合后活化,可增殖分化为记忆B细胞和浆细胞,浆细胞可分泌抗体。
【详解】(1)B细胞是由骨髓中的造血干细胞分化而来的,B细胞的成熟也发生在骨髓中,因此骨髓既是B细胞的发源地,又是B细胞分化成熟的免疫器官;B细胞分化成熟过程中,受到自身抗原刺激,可引起B细胞凋亡,从而清除了自身的反应性B细胞,产生自身耐受,使得机不会针对自身的物质和结构体发生体液免疫,防止产生自身免疫病。
(2)成熟的B细胞表面的受体(BCR或膜受体)具有识别作用,可以直接识别暴露的抗原;隐藏在分子内的抗原需通过吞噬细胞(抗原呈递细胞)摄取、处理,进行细胞内消化,才能暴露。
(3)由题可得B细胞摄入的抗原是大分子,因此是通过胞吞的方式摄入的;经抗原刺激而发育成的致敏B细胞被同一抗原激活的辅助性T细胞捕获并相互活化,活化的B细胞在特定的微环境中抗体的可变区基因发生体细胞高频突变,从而产生多种抗体,丰富了抗体的多样性,为选择高亲和力的抗体创造了条件。
(4)由题可知T-B细胞在发生中心的致敏环境中相互激活,致敏B细胞增殖分化可产生为记忆细胞和浆细胞,②细胞群内质网丰富,故为浆细胞,①为记忆B细胞。
【点睛】本题要求学生能够熟练掌握体液免疫的过程,并综合题目中所给信息解答问题。
25. PCR 技术应用非常广泛,可用于扩增目的基因,制作探针,引入定点突变,定量检测 DNA 等。完成下列有关 PCR 技术和相关应用的问题:
(1)PCR 技术可用于基因工程四个基本步骤中的__________步骤,
(2)在影响扩增反应的各种因素中,引物的设计最为重要,引物的3'端应采用简并密码较少的氨基酸的对应核苷酸序列,否则会导致扩增的非特异性序列数量__________。
(3)在正常变性和退火之后研究某 Taq DNA 聚合酶的催化效率,得到了下列表格
| 22℃ | 37℃ | S5℃ | 70℃ | 78℃ | 83℃ | |
| 子链延伸速率(个核苷酸.秒-1.酶分子-1) | 0.25 | 1.5 | 22 | 60 | 250 | 0 |
(4)PCR 反应后期,由于_________等原因,反应速率会降低。
(5)PCR 过程中,温度的控制至关重要,变性温度过低会因为_________,最终都会导致反应效率降低。退火温度过高则会因_________导致目标产物的量_______。
(6)不对称PCR 是利用不等量的一对引物来产生大量单链 DNA 的方法。这两种引物分别为性引物与非性引物,其最佳比例一般为1:50~1: 100,在 PCR 反应的最初 10-15 个循环中,其扩增产物最初主要是双链 DNA,但当性引物消耗完后,非性引物引导的 PCR就会产生大量的单链DNA。假设反应体系中原来有a个模板 DNA,最初 10 个循环扩增产生双链DNA,后 20 个循环均只扩增一条链,则需要性引物_________个,需要非性引物__________个。因为双链DNA 和单链DNA的__________不同,可通过电泳方法将其分离。
【答案】 (1). 获取目基因和目的基因的检测与鉴定 (2). 增多 (3). 引物与模板结合的稳定性遭到破坏(引物不能稳定的与模板结合) (4). 酶活性降低、引物和dNTP浓度降低、反应产物增多 (5). 双链不能充分解开 (6). 引物不能与模板充分配对 (7). 减少 (8). (210-1) a (9). (21×210-1) a (10). 相对分子质量(碱基数量)
【解析】
【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】(1)基因工程的四个基本操作步骤是目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。结合PCR技术的原理可知:该技术可用于基因工程中目的基因的获取(扩增)和目的基因的检测与鉴定两个步骤。
(2)用简并密码较少的氨基酸的对应核苷酸序列,则氨基酸的种类会增多,非特异性减少,反之由于密码子的简并性,会导致特异性序列增多。
(3)据表格信息可知:在22-78℃之间,随着温度升高,子链延伸速率增大,但当温度达到83℃时没有产物,原因可能是因为温度过高,引物与模板结合的稳定性遭到破坏(引物不能稳定的与模板结合)所致。
(4)PCR扩增需要dNTP等物质,但在反应后期,随着反应进行,由于反应物的物质浓度降低(酶活性降低、反应物增多等),故反应变慢。
(5)若变性温度过低,则DNA双链不能充分解开,导致模板减少;若变性温度过高,则会导致引物不能与模板充分配对(模板与引物结合效率低),导致目标产物的量减少。
(6)若只有一条模板链,则10次循环后,产生DNA数量为210,每条DNA为两条链,故10次循环后的数量为210+1,所用引物需减去模板链的数量,则a个模板DNA扩增个循环后引物数量=(211-2)a=(210-1) a个;非性引物从n=11开始计算,需要非性引物数量为(21×210-1) a个;由于双链DNA和单链DNA的相对分子质量(碱基数量),故可用电泳法将其分离。
【点睛】本题考查PCR技术的相关知识,要求考生识记PCR技术的概念、原理、条件、过程等基础知识,能结合所学知识完成试题的解答。下载本文