1、2023年高考生物模拟试卷注意事项:1答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角条形码粘贴处。2作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回
2、。一、选择题(本大题共7小题,每小题6分,共42分。)1红酸汤是苗族人民的传统食品,它颜色鲜红、气味清香、味道酸爽。以番茄和辣椒为原料的红酸汤制作流程如下。下列相关叙述中正确的是( )A红酸汤制作过程中用到的微生物主要是醋酸菌B装坛时加入成品红酸汤是为了增加发酵菌种的数量C装坛时不装满的原因是为了促进微生物繁殖D红酸汤的制作中发酵时间越长,口味越纯正2下图是果蝇体内一个正在分裂的细胞及其部分染色体组成(数字代表对应的染色体,字母表示染色体上的基因)。不考虑染色体变异,据图判断此果蝇基因型是( )AAaBbddBAaBbXdYCAaBbXYdDAaBbXdXd3某地区修建了一条人工河导致一片森林
3、被分为两个区域,森林中的松鼠隔离成了两个数量相等的种群。十年后最不可能发生的是( )A两个松鼠种群的基因库出现差异B两个松鼠种群间不能发生基因交流C两个松鼠种群的数量不同D该森林的群落结构不发生改变4下列叙述与事实不相符的是A基因的表达产物中,有一些需要进一步加工和修饰后才能发挥作用B转录过程形成的三种RNA均不存在双链结构C核糖体在翻译时与mRNA的结合部位形成两个tRNA结合位点,每次沿mRNA移动时新读取一个密码子D某些RNA病毒内存在RNA复制酶,可在宿主细胞内完成自身RNA的复制5某灰身(B)、白眼(w)果蝇细胞分裂过程中某细胞的基因与染色体的关系如图(不考虑基因突变和染色体变异)。
4、下列叙述错误的是( )A该果蝇一定是杂合子B该细胞不可能是极体C该细胞内含有两对同源染色体D该细胞形成过程中发生了交叉互换6下图为甲、乙两种遗传病的遗传系谱图,其中-4不含甲病治病基因,乙病在人群中的发病率为1/625。下列叙述正确的是 ( )A乙病为伴X染色体隐性遗传病B-10的致病基因来自-1C若-5和-6再生一个孩子,只患一种病的概念为5/8D若-11与某正常男性婚配,后代患两病的概率为1/3127下列实验中,有关操作时间的长短对实验现象或结果影响的叙述,正确的是( )A在“质壁分离与复原”的实验中,第二次与第三次观察间隔时间的长短对实验现象的影响相同B在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
5、”实验中,解离时间的长和短对实验现象的影响相同C用标志重捕法调查种群密度时,两次捕获间隔时间的长和短对调查结果的影响相D“32P标记的噬菌体侵染细菌”的实验中,保温时间过长和过短对上清液检测放射性的结果影响趋势相同8(10分)下列关于新物种形成的叙述,与事实不相符的是( )A异地的物种形成需要种群间遗传差异的积累B四倍体和二倍体杂交得到的三倍体是新物种C新物种可以在亲本物种所在地区产生D一个新物种可以扩展形成多个基因库二、非选择题9(10分)大豆油脂中的化合物种类繁多,但主要成分是甘油三酯,常温下一般为液态,不溶于水易溶于有机溶剂,沸点较高。大豆种子中的油脂多与蛋白质结合在一起,要提取纯度较高
6、的大豆油脂,往往需要将油脂成分与蛋白质分离芽孢杆菌是常见的蛋白酶产生菌,广泛存在于土壤中,较易与其他细菌分离研究人员利用芽孢杆菌分离大豆油脂与蛋白质、以及提取大豆油的流程如下图。回答下列问题:(1)从土壤中分离芽孢杆菌,需要先将土壤样品稀释后再接种到固体培养基上,稀释的目的是_,便于在平板上形成单个菌落。将接种后的平板培养一段时间后,可以根据_等菌落特征挑选出芽孢杆菌进行扩大培养。(2)将芽孢杆菌接种到含酪蛋白的固体培养基(酪蛋白使培养基呈不透明的乳白色)上,培养一段时间后,在某些菌落周围会形成透明圈,原因是_。根据_就可筛选出比较高效的目的菌株。(3)将筛选到的目的菌株扩大培养后,接种到含有
7、大豆原料的液体培养基中进行振荡培养,振荡的目的是_,培养过程中还需要严格控制_等条件(至少答出两点)。(4)芽孢杆菌在液体培养基中培养一段时间后,将培养液进行离心分离,在分离得到的培养液中加入乙醚完成过程,这种提取大豆油脂的方法叫做_法。获得纯净大豆油还需要完成过程,该过程的主要目的是_。10(14分)萝卜的蛋白A具有广泛的抗植物病菌作用,而且对人体没有影响。我国科学家欲获得高效表达蛋白A的转基因大肠杆菌作为微生物农药,做了相关研究。(1)研究者用相同的_酶处理蛋白A基因和pET质粒,得到重组质粒,再将重组质粒置于经_处理的大肠杆菌细胞悬液中,获得转基因大肠杆菌。(2)检测发现,转入的蛋白A基
8、因在大肠杆菌细胞中表达效率很低,研究者推测不同生物对密码子具有不同的偏好,因而设计了与蛋白A基因结合的两对引物(引物B和C中都替换了一个碱基),并按图2方式依次进行4次PCR扩增,以得到新的蛋白A基因。这是一种定点的_技术。图2所示的4次PCR应该分别如何选择图1中所示的引物?请填写以下表格(若选用该引物划“”,若不选用该引物则划“”)。_引物A引物B引物C引物DPCR1PCR2PCR3PCR4(3)研究者进一步将含有新蛋白A基因的重组质粒和_分别导入大肠杆菌,提取培养液中的蛋白质,用_方法检测并比较三组受体菌蛋白A的表达产物,判断新蛋白A基因表达效率是否提高。为检测表达产物的生物活性,研究者
9、将上述各组表达产物加入到长满了植物病菌的培养基上,培养一段时间后,比较_的大小,以确定表达产物的生物活性大小。(4)作为微生物农药,使用时常喷洒蛋白A基因的发酵产物而不是转蛋白A基因的大肠杆菌,其优点是_。11(14分)利用转基因的工程菌生产药用蛋白,近些年在我国制药行业中异军突起。图1表示基因工程常用的一种质粒。回答有关问题:(1)Sph和Sac两种限制酶识别并切割不同的DNA序列,将目的基因和质粒都通过Sph和Sac切割,可以避免_。拼接成重组质粒,需要加入_酶才能完成。(2)各限制酶在该质粒上分别只有一处识别序列,有关质粒和重组质粒的限制酶酶切片段长度如下表所示。已知质粒被切除的片段长度
10、为0.5kb,则与质粒结合的目的基因长度为_kb。质粒上Cla与Pst区域之间的长度为2.4kb(图1所示),结合图2分析目的基因上ClaI、Pst两种限制酶的切割位点分别为_(填“a和b”或“b和a”)。质粒重组质粒Bgl6.0kb7.1kbCla6.0kb2.3kb, 4.8kbPst6.0kb1.5kb, 5.6kb(3)在筛选导入重组质粒的受体菌时,培养基中加入适量的_,使导入重组质粒和普通质粒的受体菌都能在该培养基上生长。为了进一步筛选,可以利用抗原-抗体杂交的方法,若出现_,则该受体菌可以作为工程菌。(4)若要对药用蛋白的结构进行改造,可利用_工程对目的基因进行修饰。12人血清白蛋
11、白(HSA)具有重要的医用价值,只能从人血浆中制备。图一是以基因工程技术获取重组 HSA 的两条途径,其中报告基因表达的产物能催化无色物质 K 呈现蓝色。图二为相关限制酶的识别序列和切割位点,以及 HAS 基因两侧的核苷酸序列。据图回答下列问题:(1)在构建基因表达载体时,我们常常用不同的限制酶去切割目的基因和运载体来获得不同的黏性末端,原因是_。依据图一和图二分析,在构建基因表达载体时下列叙述错误的是_A应该使用酶 B 和酶 C 获取 HSA 基因B应该使用酶 A 和酶 B 切割 Ti 质粒C成功建构的重组质粒含 1 个酶 A 的识别位点D成功建构的重组质粒用酶 C 处理将得到 2 个 DN
12、A 片段(2)PCR 技术应用的原理是_,在利用该技术获取目的基因的过程中,以从 生物材料中提取的 DNA 作为模板,利用_寻找 HSA 基因的位置并进行扩增。(3)图一过程中需将植物细胞与_混合后共同培养,旨在让_整合到植物细胞染色体 DNA 上;除尽农杆菌后,还须转接到含_的培养基上筛 选出转化的植物细胞。(4)图一过程中将目的基因导入绵羊受体细胞,采用最多,也是最为有效的方法是_。(5)为检测 HSA 基因的表达情况,可提取受体细胞的_,用抗血清 白蛋白的抗体进行杂交实验。参考答案一、选择题(本大题共7小题,每小题6分,共42分。)1、B【解析】红酸汤制作需要用到乳酸菌,乳酸菌是一种厌氧
13、菌,在无氧的条件下,乳酸菌发酵产生乳酸,使得菜品有一股特别的风味提升菜品的口感。【详解】A、红酸汤制作过程中用到的微生物主要是乳酸菌,A错误;B、装坛时加入成品红酸汤是为了增加发酵菌种的数量,B正确;C、装坛时坛口留有一点空间而不装满的目的是防止番茄发酵后液体膨胀外溢,C错误;D、如果发酵时间过长,会影响口感,D错误。故选B。2、C【解析】果蝇有8条染色体,共4对,其中有3对常染色体,且这3对染色体形态大小都相同,还有1对性染色体形态、大小不同,即X和Y染色体。果蝇的Y染色体比X染色体要大。【详解】图中画出了四条染色体,由于其上标有基因,根据等位基因位于同源染色体上,可以清楚的判断出1和3号染
14、色体是同源染色体,所以推出2和4号应是另一对同源染色体,由于二者形态不同,即X和Y染色体。所以此果蝇是雄性;由于果蝇的X染色体比Y染色体短小,所以2号为X染色体,4号为Y染色体,基因型是AaBbXYd,选C正确。故选C。3、D【解析】隔离导致物种的形成:(1)地理隔离是物种形成的量变阶段,生殖隔离是物种形成的质变时期,只有地理隔离而不形成生殖隔离,能产生亚种,但绝不可能产生新物种。(2)生殖隔离是物种形成的关键,是物种形成的最后阶段,是物种间的真正界限。生殖隔离有三种情况:不能杂交;杂交不活;活而不育。【详解】A、可遗传的变异、环境因素的影响等会导致种群基因库发生改变,因此两个松鼠种群的基因库
15、会出现差异,A不符合题意;B、十年后,若两个松鼠种群之间产生了生殖隔离,则两个种群之间不能在进行基因交流,B不符合题意;C、开始时两个松鼠种群的数量相等,但由于各种因素的影响,若干年后这两个松鼠种群的数量不一定相等,C不符合题意;D、群落结构的形成是环境和生物长期相互作用的结果,由于十年内环境会不断变化,所以该森林的群落结构会发生改变,D符合题意。故选D。4、B【解析】分析:本题考查了基因的表达方面的相关知识,意在考查学生的识记能力、理解能力、运用所学知识解决相关的生物学问题的能力。详解:基因的表达产物中,有一些物质如分泌蛋白、mRNA形成后需要进一步加工和修饰后才能发挥作用,A正确;tRNA
16、虽然是单链,但也存在局部双链结构,B错误;mRNA在细胞核内通过转录过程形成,由核孔进入细胞质,与核糖体结合,进行翻译过程。与核糖体结合的部位有2个密码子,tRNA上有反密码子,与密码子互补配对,因此核糖体与mRNA的结合部位会形成两个tRNA的结合位点,每次沿mRNA移动时新读取一个密码子,C正确;RNA复制是以RNA为模板合成RNA,有些生物,如某些病毒的遗传信息贮存在RNA分子中,当它们进入宿主细胞后,靠复制而传代,在RNA复制酶作用下,可在宿主细胞内完成自身RNA的复制,D正确。点睛:解答本题的关键是需要学生能够正确分析与提取题干所提供的信息,同时能够联系所学知识答题。5、C【解析】同
17、源染色体是指细胞中的两条染色体形态、大小一般相同,一条来自父方,一条来自母方。但性染色体的形态和大小有区分。该题的突破点是通过细胞分裂图中染色体的形态和数目以及位置关系判定细胞的分裂时期。【详解】A、图中的一条染色体的两条姐妹染色单体上含有两个等位基因B和b,在没有发生基因突变的前提下应该是发生了交叉互换,由此推测该个体一定是Bb的杂合子,A正确;B、果蝇的红眼和白眼基因只位于X染色体上,Y上没有它的等位基因,该图示中的性染色体上没有w基因,在没有发生染色体变异的前提下,可以确定该细胞是含有Y染色体的次级精母细胞,不可能是极体,B正确;C、在该图示中,没有同源染色体,C错误;D、在姐妹染色单体
18、上含有B和b基因,应该是在减数第一次分裂前期发生了交叉互换,D正确;故选C。6、D【解析】据图分析,-3、-4不患甲病,其儿子-7患甲病,说明甲病是隐性遗传病,又因为-4不含甲病治病基因,因此甲病为伴X隐性遗传病;-5、-6不患乙病,其女儿-9患乙病,说明乙病为常染色体隐性遗传病;由于乙病在人群中的发病率为1/625,假设乙病致病基因为b,则b的基因频率为1/25,B的基因频率为24/25,因此正常人群中杂合子的概率=2Bb(2Bb+BB)=2b(2b+B)=1/13。【详解】A、根据以上分析已知,乙病为常染色体隐性遗传病,A错误;B、-10患甲病,而甲病为伴X隐性遗传病,则来自于-5,而-5
19、的致病基因又来自于-2,B错误;C、假设甲病致病基因为a,则-5基因型为AaXBXb,-6AaXbY,后代甲病发病率为1/4,乙病发病率为1/2,因此后代只患一种病的概率=1/4+1/2-1/41/22=1/2,C错误;D、-11基因型为2/3AaXBXb,正常男性为甲病致病基因携带者(AaXBY)的概率为1/13,两者婚配,后代患甲病的概率为2/31/131/4=1/78,患乙病的概率为1/4,因此后代患两病的概率=1/781/4=1/312,D正确。故选D。7、D【解析】用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,上清液中有少量放射性的原因:a保温时间过短,部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,经离心
20、后分布于上清液中,使上清液出现放射陡。b保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代,经离心后分布于上清液中,也会使上清液的放射性含量升高。【详解】A、在“质壁分离与复原”的实验中,第二次与第三次观察间隔时间的长短对实验现象的影响不相同,间隔时间过长可能会导致细胞失水过多而死亡,A错误;B、在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中,解离时间的长短对实验现象的影响不相同,解离时间太短则组织细胞没有完全分离开,解离时间过长会导致根尖过于酥烂,B错误;C、用标志重捕法调查种群密度时,两次捕获间隔时间的长短对调查结果的影响不相同,若间隔时间太短,被标记的个体没有与未被标记的个体充分混合均匀,这会导
21、致实验结果误差较大,C错误;D、由以上分析可知,在“32P标记的噬菌体侵染细菌”的实验中,保温时间过长或过短时上清液检测结果相同,都会导致上清液的放射性增强,D正确。故选D。8、B【解析】物种是生物最小的分类单位,判断生物是否属于同一个物种,关键看它们是否存在生殖隔离,即能够交配并且后代可育的,属于同一个物种。种群,是指同一时间和空间同一物种的集合体,是物种的具体存在单位,也是进化和繁殖的单位。物种的形成方式有同地和异地之分,异地即地理隔离,同地如用秋水仙素处理二倍体变为四倍体,也可以产生新的物种。【详解】A、异地的物种形成需要种群间遗传差异的积累,致使两种群基因库差异较大,再也无法进行交流,
22、即产生新的物种,A正确;B、四倍体和二倍体杂交得到的三倍体不育,不能称为一个物种,B错误;C、新物种可以在亲本物种所在地区产生,如二倍体加倍变成四倍体,四倍体即是一个新的物种,C正确;D、一个新物种在不同的区域可以形成不同的种群,可以扩展形成多个基因库,D正确。故选B。二、非选择题9、将聚集在一起的微生物分散成单个细胞 颜色、形状、大小和隆起程度等 芽孢杆菌产生的蛋白酶将酪蛋白分解 透明圈的大小 增加培养液中的溶氧量、使菌种与培养液充分接触 pH、温度、培养液浓度 萃取 除去萃取剂(乙醚) 【解析】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
23、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(否则一个菌落就不只是代表一个细胞),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。此法所计算的菌数是培养基上长出来的菌落数,故又称活菌计数。【详解】(1)稀释的目的是将聚集在一起的微生物分散成单个细胞,便于在平板上形成单个菌落。通常是细菌在固体培养基上(内)生长发育,形成以母细胞为中心的一团肉眼可见的、有一定形态、构造等特征的子细胞的集团,称之为菌落。可以根
24、据颜色、形状、大小和隆起程度等等菌落特征挑选出芽孢杆菌进行扩大培养。(2)芽孢杆菌产生的蛋白酶将酪蛋白分解,因此在芽孢杆菌周围会形成透明圈。根据透明圈的大小就可筛选出比较高效的目的菌株,透明圈大的产生的蛋白酶多,分解作用显著。(3)液体培养基常振荡培养,振荡的目的是增加培养液中的溶氧量、使菌种与培养液充分接触。为了使目的菌株更好地生长,培养过程中还需要严格控制pH、温度、培养液浓度等条件。(4)在分离得到的培养液中加入乙醚(低沸点的有机溶剂),使芳香油充分溶解,称为萃取法,然后蒸去低沸点的溶剂,剩下的就是大豆油脂。获得纯净大豆油还需要完成过程,该过程的主要目的是除去萃取剂(乙醚)。【点睛】熟悉
25、微生物的培养、分离以及油脂的分离方法是解答本题的关键。10、限制酶和DNA连接 CaCl2 基因突变 引物A引物B引物C引物DPCR1PCR2PCR3PCR4 含有蛋白A基因的重组质粒、空质粒(pET质粒) 抗原-抗体杂交 抑菌圈 对人、畜、农作物和自然环境安全;不会造成基因污染;有效成分纯度较高 【解析】(一)基因工程的基本工具1、“分子手术刀”限制性核酸内切酶(限制酶)(1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。(2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。(3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通
26、常有两种形式:黏性末端和平末端。2、“分子缝合针”DNA连接酶(1)两种DNA连接酶(EcoliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较:相同点:都缝合磷酸二酯键。区别:EcoliDNA连接酶来源于大肠杆菌,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶来源于T4噬菌体,可用于连接粘性末端和平末端,但连接效率较低。(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。3、“分子运输车”载体(1)载体具备的条件:能在受体细胞中复制并稳定保存。具有一至多个限制酶切点
27、,供外源DNA片段插入。具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。(2)最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核DNA之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。(3)其它载体:噬菌体的衍生物、动植物病毒。 (二)基因工程的基本操作程序第一步:目的基因的获取1、目的基因是指:编码蛋白质的结构基因。2、原核基因采取直接分离获得,真核基因是人工合成人工合成目的基因的常用方法有反转录法和化学合成法。3、PCR技术扩增目的基因(1)原理:DNA双链复制(2)过程:第一步:加热至9095DNA解链;第二步:冷却到5560,引物结合到互补DNA链;第三步:加热至7075,热稳定DNA
28、聚合酶从引物起始互补链的合成。第二步:基因表达载体的构建1、目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。2、组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因(1)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。(2)终止子:也是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的尾端。(3)标记基因的作用:是为了鉴定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常用的标记基因是抗生素抗性基因。第三步:将目的基因导入受体细胞1、转化的概念:是目的基因进入受体细胞内,并且在受
29、体细胞内维持稳定和表达的过程。2、常用的转化方法:将目的基因导入植物细胞:采用最多的方法是 农杆菌转化法,其次还有基因枪法和 花粉管通道法等。将目的基因导入动物细胞:最常用的方法是 显微注射技术此方法的受体细胞多是受精卵。将目的基因导入微生物细胞:原核生物作为受体细胞的原因是 繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少,最常用的原核细胞是 大肠杆菌,其转化方法是:先用Ca2+处理细胞,使其成为感受态细胞,再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合,在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子,完成转化过程。3、重组细胞导入受体细胞后,筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。第
30、四步:目的基因的检测和表达1、首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因,方法是采用 DNA分子杂交技术。2、其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA,方法是采用用标记的目的基因作探针与 mRNA杂交。3、最后检测目的基因是否翻译成蛋白质,方法是从转基因生物中提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原抗体杂交。4、有时还需进行个体生物学水平的鉴定,如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。【详解】(1)在基因工程中,利用相同的限制酶和DNA连接酶处理蛋白A基因和pET质粒,得到重组质粒;大肠杆菌作为受体细胞,需要用氯化钙处理,以便重组质粒的导入。(2)根据题意和图示分析,经过4次PCR技术后获得了新
31、的基因,这是一种定点的基因突变技术。与研究者推测不同生物对密码子具有不同的偏好,因而设计了与蛋白A基因结合的两对引物(引物B和C中都替换了一个碱基),因此4次PCR应该分别选择如图所示的引物如下表所示:引物A引物B引物C引物DPCR1PCR2PCR3PCR4(3)根据实验中的对照原则,若要比较新蛋白A的表达效率是否提高,则需设置三组实验实验变量的处理分别为:仅含新蛋白质A的重组质粒,仅含蛋白A的重组质粒和空白对照(仅含空质粒,以排除空质粒可能产生的影响)。因此,将含有新蛋白A基因的重组质粒和含有蛋白A基因的重组质粒、空质粒(pET质粒)分别导入大肠杆菌,提取培养液中的蛋白质,用抗原抗体杂交方法
32、检测并比较三组受体菌蛋白A的表达产物,判断新蛋白A基因表达效率是否提高。由于蛋白A(或新蛋白A)具有抗菌作用,所以为检测表达产物的生物活性,研究者将上述各组表达产物加入到长满了植物病菌的培养基上,培养一段时间后,比较抑菌圈的大小,以确定表达产物的生物活性大小。(4)作为微生物农药,使用时常喷洒蛋白A基因的发酵产物而不是转蛋白A基因的大肠杆菌,是因为蛋白A基因的发酵产物对人、畜、农作物和自然环境安全;不会造成基因污染;有效成分纯度较高。【点睛】本题主要考查基因工程、PCR技术等相关知识,考生需要理解和记忆相关知识,并学会应用所学知识正确答题。11、目的基因和切割后质粒的自身环化 DNA连接 1.
33、6 a和b 氨苄青霉素 杂交带(抗原-抗体复合物) 蛋白质(第二代基因) 【解析】基因工程的工具酶有限制酶和DNA连接酶,一般用同种限制酶切割质粒和目的基因,但容易造成自身环化现象。【详解】(1)目的基因通过Sph和Sac切割产生的末端不同,可避免自身环化,质粒通过Sph和Sac切割,可避免切割后的质粒重新结合而环化;目的基因和质粒结合,需要DNA连接酶连接磷酸二酯键将缺口连接起来。(2)根据表格信息,质粒为6.0kb,减去被切除的长度为0.5kb的片段,则剩余的为5.5kb,而重组质粒为7.1kb,说明插入的目的基因长度为7.1-5.5=1.6(kb);质粒上含抗四环素基因的Cla与Pst区
34、域长度为2.4kb,减去被切取的片段长度为0.5kb后为1.9kb,插入的目的基因长度为1.6kb,所以重组质粒上含抗四环素基因的Cla与Pst区域长度为1.9+1.6=3.5(kb),又根据表格信息,通过Cla切割重组质粒,产生了2.3kb片段,通过Pst切割重组质粒,产生了1.5kb片段。设Pst切割位点为a,Cla切割位点为b,则会出现图3中所示结果,而2.3+1.5=3.8,3.83.6,说明a为ClaI切割位点、b为Pst切割位点,反之则不成立。(3)重组质粒的抗四环素基因已经由于目的基因的插入而破坏,但氨苄青霉素基因完整,培养基中若加入适量的氨苄青霉素,含普通质粒和重组质粒的受体菌
35、都能存活,而没有导入质粒的细菌会死亡而淘汰;若受体菌成功导入重组质粒,并且目的基因正常表达,则可以产生所需的药用蛋白,通过抗原-抗体杂交的方法,若出现杂交带,则该受体菌可以作为工程菌;通过蛋白质工程对目的基因进行修饰,从而实现对已有的药用蛋白进行改造。【点睛】一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定的切点进行切割。本题的难点在第2问,要根据表中各限制酶的切割片段进行计算。12、防止目的基因和质粒自身环化和反向连接 C DNA(双链)复制 引物 农杆菌 T-DNA 无色物质K 显微注射技术 蛋白质 【解析】基因工程技术的基本步骤是:目的基因的获取;基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤
36、,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等;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;目的基因的检测与鉴定。【详解】(1)在构建基因表达载体时,常用两种不同的限制酶切割目的基因和质粒,获得不同的黏性末端,以防止目的基因和质粒自身环化和反向连接(或使目的基因定向连接到载体上);A、由图中DNA序列和酶切位点序列可知应使用酶B和酶C切割获取HSA基因,A正确;B、导入的目的基因时应在T-DNA上,因此Ti质粒应用酶A和酶B切割,因为酶A和酶B切出的黏性末不能互补配对,可以将目的基因连接进去,B正确;C、据图一图二分析可知,成功建构的重组质粒上不再有酶A的识别位点,C
37、错误;D、成功构建的重组质粒用酶C处理能得到2个DNA片段,应是A-C,和C-A片段,D正确。故选C。(2)PCR技术应用的原理是DNA(双链)复制,在利用该技术获取目的基因的过程中,以从生物材料中提取的DNA作为模板,利用引物寻找HSA基因的位置并进行扩增。(3)图一过程中需将植物细胞与农杆菌混合后共同培养,利用农杆菌的侵染特性,让T-DNA整合到植物细胞染色体DNA上;除尽农杆菌后,为了筛选出转化的植物细胞,利用重组质粒上的报告基因表达的产物能催化无色物质K呈现蓝色的特性,进行筛选,故还须将植物细胞转接到含无色物质K的培养基上。(4)图一过程中将目的基因导入绵羊受体细胞,通常采用较多的方法是显微注射技术。(5)为检测HSA基因的表达情况,可利用抗原抗-体杂交技术,具体做法是:提取受体细胞的蛋白质,用抗血清白蛋白的抗体做杂交实验。【点睛】解答此题要求考生识记基因工程的原理及操作步骤,掌握各操作步骤的相关细节,能结合所学的知识准确答题。