专题能力提升练十九
基因工程和细胞工程
(45分钟·100分)
1.(12分)下图是科学家利用小鼠成纤维细胞获得单克隆抗体的示意图。请据图回答：
(1)获取转录因子基因需要的工具酶是，因成纤维细胞较小，过程①将目的基因导入小鼠成纤维细胞时常用的载体是。
(2)过程②称为，在此过程中，成纤维细胞在转录因子基因的作用下，转化为iPS胚性细胞，在体外培养条件下，iPS胚性细胞能不断进行。
(3)过程③为动物细胞融合，此过程常用、灭活的病毒、电刺激等诱导细胞融合，融合后的Y 细胞具有
的特性。
(4)对杂种细胞Y进行和后，才能筛选出能产生特异性抗体的杂种细胞。
【解题指导】解答本题的关键是明确题图信息：①将目的基因导入受体细胞；②动物细胞培养；③动物细胞融合；④获得单克隆抗体。
【解析】(1)获取转录因子基因需要的工具酶是限制酶。因成纤维细胞体积较小，过程①将目的基因导入成纤维细胞时最常用的载体是动物病毒。(2)在体外培养条件下，iPS胚性细胞能不断进行细胞分裂。(3)动物细胞融合时，常用聚乙二醇、灭活的病毒、电刺激等进行诱导。融合后的Y细胞既能大量增殖，又能产生单一抗体。(4)杂交瘤细胞经过克隆化培养，并通过抗原-抗体杂交技术的检测，才可大量生产符合要求的单克隆抗体。
答案：(1)限制酶动物病毒
(2)动物细胞培养细胞增殖(细胞分裂)
(3)聚乙二醇(PEG) 既能大量增殖，又能产生单一抗体
(4)克隆化培养(抗原-)抗体检测
2.(14分)(2015·芜湖三模)下图是制备抗埃博拉病毒(EBOV)VP40蛋白单克隆抗体的过程。请据图回答：
(1)利用PCR获取目的基因的过程中，反应体系内要加入含有VP40基因的DNA、dNTP、Taq酶和根据合成的引物，且反应需要在一定的
溶液中才能进行。
(2)选用EcoRⅠ和XhoⅠ双酶切的优点是
；VP40基因进入大肠杆菌细胞，并在大肠杆菌内维持稳定和表达，该过程可称为。
(3)过程⑥常用的不同于植物原生质体融合的促融方法是用处理。若把在HAT选择培养基上存活的细胞全部培养在同一培养基中，从中提取出的抗体(填“是”或“不是”)单克隆抗体。图示过程应用的生物技术是。
【解析】(1)利用PCR技术扩增目的基因的过程中，需要根据目的基因的核苷酸序列制作的引物，该过程在缓冲液中进行。(2)单酶切割DNA形成的黏性末端一致，可能会出现酶切产物自身环化，在实际操作中通常采用双酶切割。外源基因在受体细胞内维持稳定和表达的过程称之为转化。(3)动物细胞融合特有的促融手段是灭活的病毒。有的杂交瘤细胞可能产生其他的抗体，必须采用抗原-抗体杂交技术进行检测，从而筛选出真正针对埃博拉病毒的单克隆抗体。图中涉及的生物工程技术包括基因工程和细胞工程。
答案：(1)目的基因的核苷酸序列缓冲
(2)防止酶切产物之间的随意连接，提高连接成功率(其他合理答案也可) 转化
(3)灭活的病毒不是基因工程、动物细胞培养、动物细胞融合
【易错提醒】解答本题需注意两点：
(1)没有注意到第(3)问中“不同于植物原生质体融合”的条件而错填为“聚乙二醇”，或者是只填“病毒”。
采用灭活的病毒是动物细胞融合特有的促融手段。
(2)没有分清第一次还是第二次“筛选”而错填成“是”。单克隆抗体的制备至少经历两次“筛选”。
3.(10分)(2015·福建高考)GDNF是一种神经营养因子，对损伤的神经细胞具有营养和保护作用。研究人员构建了含GDNF基因的表达载体(如图1所示)，并导入大鼠神经干细胞中，用于干细胞基因治疗的研究。请回答：
(1)在分离和培养大鼠神经干细胞的过程中，使用胰蛋白酶的目的是。
(2)构建含GDNF基因的表达载体时，需选择图1中的限制酶进行酶切。
(3)经酶切后的载体和GDNF基因进行连接，连接产物经筛选得到的载体主要有3种：单个载体自连、GDNF 基因与载体正向连接、GDNF基因与载体反向连接(如图1所示)。为鉴定这3种连接方式，选择HpaⅠ酶和BamHⅠ酶对筛选得到的载体进行双酶切，并对酶切后的DNA片段进行电泳分析，结果如图2所示。图中第泳道显示所鉴定的载体是正向连接的。
(4)将正向连接的表达载体导入神经干细胞后，为了检测GDNF基因是否成功表达，可用相应的与
提取的蛋白质杂交。当培养的神经干细胞达到一定密度时，需进行培养以得到更多数量的细胞，用于神经干细胞移植治疗实验。
【解题指导】解答本题需明确：
(1)图示信息：限制酶的作用与目的基因和载体的关系、电泳结果与DNA片段的关系。
(2)隐含信息：动物细胞培养过程中原代培养与传代培养的特点。
【解析】(1)培养大鼠神经干细胞的过程属于动物细胞培养，在进行动物细胞培养和分离时，都要使用胰蛋白酶处理使细胞分散开。
(2)图1中构建含GDNF基因的表达载体过程中，获取目的基因(GDNF基因)使用的是XhoⅠ限制酶，故切割载体时应使用同种限制酶进行酶切。
(3)单个载体自连、GDNF基因与载体正向连接、GDNF基因与载体反向连接(如图1所示)。选择HpaⅠ酶和BamHⅠ酶对筛选的3种载体进行双酶切，对单个载体自连类型，只有HpaⅠ酶起作用，酶切后得到的就是一段6 000 bp的DNA片段，对应图2中的①；对GDNF基因与载体正向连接类型，HpaⅠ酶和BamHⅠ酶都起作用，酶切后得到一段6 000-100+100=6 000 bp的DNA片段和一段700-100+100=700 bp的DNA片段，对应图2中的②；对GDNF基因与载体反向连接类型，HpaⅠ酶和BamHⅠ酶都起作用，酶切后得到一段6 000-100+(700-100)=
6 500 bp的DNA片段和一段100+100=200 bp的DNA片段，对应图2中的③。
(4)检测GDNF基因是否成功表达，可用相应的抗体与提取的蛋白质进行抗原-抗体杂交检测提取的蛋白质中是否含有GDNF基因的表达产物。神经干细胞在原代培养过程中出现贴壁生长的特点，达到一定的密度时，出现接触抑制现象，细胞分裂受到抑制，需进行分瓶后，传代培养继续分裂以得到更多数量的细胞，用于神经干细胞移植治疗实验。
答案：(1)使细胞分散开(2)XhoⅠ(3)②
(4)抗体传代
4.(14分)转基因抗虫棉是人们应用较早的基因重组技术推广项目，目前转基因技术有了新的改进，如下图所示，请根据所学知识回答：
(1)启动子的作用是与进行识别和结合，从而驱动基因的转录过程。目的基因与载体结合主要依
靠二者含有相同的。若限制酶切出了平末端，要选用进行连接，图中转基因过程通常选择的限制酶是。
(2)一般试管苗的形成，先诱导生成(填“丛芽”或“根”)，原因是。
(3)从棉株1、2、3中各随机取出一个叶肉细胞，其细胞核中含有的目的基因的个数分别为、、。
【解题指导】解答本题要明确图中信息：①花药离体培养；②提取外植体；
③植物组织培养；④秋水仙素处理。
【解析】(1)启动子位于目的基因的首端，它是一段特殊的DNA序列，是RNA聚合酶识别和结合的位点，其作用是启动目的基因的转录过程。只有具备相同黏性末端的目的基因与载体才能连接在一起，形成基因表达载体。只有T4DNA连接酶能连接平末端。据图可知，限制酶SmaⅠ识别和切割的位点在目的基因内部，它会破坏该目的基因，因此要选用识别位点在目的基因两侧的另外两种限制酶进行切割，获取目的基因。
(2)在植物组织培养过程的再分化阶段，需要光照条件，此时愈伤组织诱导形成丛芽的目的是让丛芽在光照条件下进行光合作用合成有机物，利于幼苗的生长。(3)据图可知，棉株1是二倍体普通棉花植株，不含目的基因(抗虫基因)；将单倍体苗的体细胞作为受体细胞，导入目的基因，由于这些细胞内只有一个染色体组，没有同源染色体，由此培育出的棉株2仍然是单倍体，只含有1个目的基因；将棉株2用秋水仙素处理后培育出的纯合二倍体棉株3，其体细胞内含2个目的基因。
答案：(1)RNA聚合酶黏性末端T4DNA连接酶
EcoRⅠ和BamHⅠ
(2)丛芽进行光合作用合成有机物，利于生长
(3)0 1 2
5.(12分)(2015·武汉二模)研究人员利用生物工程技术，探究猪bmp15基因在不同组织细胞中的特异性表达。该工程技术基本流程如下图(EGFP基因控制合成增强型绿色荧光蛋白；过程②表示表达载体2成功导入各组织细胞)。请回答：
(1)过程①中，需利用限制酶处理表达载体1。
(2)过程②中，常采用技术将表达载体2成功导入受体细胞。
(3)在实验结果的基础上，提取上述猪肌肉细胞的(填“mRNA”或“DNA”)，利用标记的作探针，进行分子杂交，可进一步探究猪bmp15基因特异性表达的原因。
(4)据实验结果推测，猪bmp15基因在细胞特异性表达。
【解析】(1)由图示可知，切割目的基因时使用的限制酶是XhoⅠ和HindⅢ，构建基因表达载体时，需要用同种限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和载体。(2)将目的基因导入动物受体细胞常用显微注射技术。(3)检测目的基因是否转录出了mRNA，使用分子杂交技术，具体做法是利用同位素或荧光标记的目的基因作探针，与提取的mRNA进行分子杂交，若出现杂交带则说明目的基因转录成功。(4)据实验结果，只在猪卵巢细胞中检测出绿色荧光，而猪肌肉细胞和猪羊水干细胞中均没有检测出绿色荧光，因此推断bmp15基因在猪卵巢细胞内完成特异性表达。
答案：(1)XhoⅠ和HindⅢ(2)显微注射
(3)mRNA EGFP基因(4)猪卵巢
【加固训练】(2015·南京一模)下图表示人体内部分结缔组织细胞的形成过程。成纤维细胞是疏松结缔组织的主要细胞成分，其形成过程未经人为调控；A细胞到单核细胞、红细胞的几种途径中部分属于人为调
控过程，PU、GATA为两种蛋白质，是细胞内的调控因子。请回答下列问题：
(1)过程①发生的根本原因是，
过程②中，染色体组数目倍增的时期是。
(2)为长期培养胚胎干细胞，需建立一种培养体系，可按途径③操作。首先在培养皿底部用胚胎成纤维细胞制备饲养层，当饲养层细胞分裂生长到细胞表面相互接触时，细胞会停止增殖。此时，培养皿底部形成的细胞层数是。然后将干细胞接种在饲养层上进行培养，由此推测，胚胎成纤维细胞可以分泌物质。
(3)图中A、B、C、D四类细胞，有可能在骨髓中完成细胞分化的是。
(4)研究发现，PU和GATA可以识别基因的特定序列，由此推测，其结构更接近下列物质中的。
①DNA聚合酶②DNA连接酶
③逆转录酶④限制酶
(5)若要使血红细胞前体直接转变成单核细胞，可行的人为调控措施是。
【解析】(1)过程①是细胞分化，其本质是基因的选择性表达。胚胎成纤维细胞仍然具有分裂能力，过程②指的是有丝分裂，在后期着丝点分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目暂时加倍，染色体组数目也暂时倍增。(2)正常细胞贴壁生长形成一层细胞时就会因细胞接触抑制而停止增殖。胚胎成纤维细胞可以分泌一些能抑制细胞分化的物质，满足促进干细胞生长的同时抑制干细胞分化的条件，所以在培养胚胎干细胞时，一般是把胚胎成纤维细胞铺在培养皿底层作为饲养层。(3)B细胞是造血干细胞，存在于骨髓内。(4)能够识别特定DNA序列的是限制酶，跟题干中的两种物质类似。(5)由图可知，当人为调控[PU]>[GATA]时，血红细胞前体会发育成单核细胞。
答案：(1)基因的选择性表达有丝分裂后期
(2)一层抑制(干)细胞分化(3)B (4)④
(5)降低GATA的浓度或增加PU的浓度(答出一点即可)
6.(16分)拟南芥某突变体可用于验证相关基因的功能。野生型拟南芥的种皮为深褐色(TT)，某突变体的种皮为黄色(tt)。下图是利用该突变体验证油菜种皮颜色基因(Tn)功能的流程示意图。请据图回答下列问题：
(1)图中①为，形成过程中需要酶；Tn基因能够和质粒连接成①的主要原因是。
(2)拟南芥t基因的mRNA的末端序列为“-AGCGCGACCUGACUCUAA-”，而油菜Tn基因的mRNA与其相比，只有末端序列中的UGA变为AGA，则Tn比t多编码
个氨基酸(起始密码子位置相同，UGA、UAA为终止密码子)。油菜Tn基因能在拟南芥突变体中表达的原因是。
(3)若②不能在含抗生素Kan的培养基上生长，则原因是
。若转基因拟南芥的种皮颜色为，则说明油菜Tn基因与拟南芥T基因的功能可能相同。
(4)采用PCR技术扩增目的基因时，需在PCR反应体系中加入引物等物质，若共用了引物62个，则目的基因扩增了代。
【解析】(1)图中①是质粒和目的基因连接形成的重组质粒。构建基因表达载体时，首先要用同种限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子，以形成相同的黏性末端，其次还需要用DNA连接酶连接目的基因和载体从而形成基因表达载体——重组质粒。(2)油菜Tn基因的mRNA中的UGA变为AGA，则末端序列变为—AGCGCGACCAGACUCUAA—，在拟南芥中，UGA是终止密码子不编码氨基酸，而在油菜中，UGA变为AGA后可编码一个氨基酸，同时CUC也可编码一个氨基酸，直到UAA终止密码子不编码氨基酸，所以Tn比t多编码2个氨基酸。所有生物共用一套遗传密码子，因此油菜Tn基因能在拟南芥突变体中表达。(3)由图可知重组质粒含有抗生素Kan抗性基因，所以导入重组质粒的受体细胞能在含有抗生素Kan的培养基上生长，若②不能在含抗生素Kan的培养基上生长，则说明重组质粒未导入。若③的种皮颜色为深褐色，则说明油菜Tn基因与拟南芥T基因的功能相同。(4)PCR扩增技术利用的是DNA复制的原理，DNA复制具有半保留复制的特点。由题意可知，若共用了引物62个，说明每一种引物用了31个，则2n-1=31，n=5，即目的基因扩增了5代。
答案：(1)重组质粒限制酶和DNA连接
酶切割后具有相同的黏性末端
(2)2 所有生物共用一套遗传密码子(3)重组质粒未导入(目的基因未成功表达) 深褐色(4)5
【加固训练】(2015·天津二模)荧光素酶及其合成基因在生物研究中有着广泛的利用。
(1)荧光素酶基因常被用作基因工程中的标记基因，其作用是将
筛选出来。
(2)下表为4种限制酶的识别序列和酶切位点，下图为含有荧光素酶基因的DNA片段及其具有的限制酶切点。若需利用酶切法(只用一种酶)获得荧光素酶基因，最应选择的限制酶是。
(3)迄今为止，可将具有上述荧光素酶基因的载体导入动物细胞的技术中，应用最多的、最有效的是。经一系列步骤，将所获得的胚胎早期培养一段时间后，再移植到雌性动物的或子宫内，使其发育成为具有新性状的动物。
(4)荧光素酶在ATP的参与下，可使荧光素发出荧光。生物学研究中常利用“荧光素-荧光素酶发光法”来测定样品中ATP的含量。某研究小组对“测定ATP含量时所需荧光素酶溶液的最佳浓度”进行了探究。【实验材料】1×10-8mol/L的ATP标准液、缓冲溶液、70 mg/L荧光素溶液(过量)、浓度分别为10、20、30、40、50、60、70的荧光素酶溶液(单位：mg/L)。
【实验结果】见图。
【实验分析与结论】
①实验过程：为使结果更加科学准确，应增设一组作为对照。除题目已涉及的之外，还需要严格控制的无关变量有(至少写出一个)。
②实验结果：由图可知，点所对应的荧光素酶浓度为最佳浓度。
【解析】(1)在基因工程中，标记基因的作用是将含有目的基因的受体细胞筛选出来。(2)比较各种酶切位点可知，限制酶SmaⅠ的酶切位点中包含限制酶
MspⅠ的酶切位点，而且限制酶SmaⅠ和MspⅠ分别位于荧光素酶基因的两侧，若只用一种酶获得荧光素酶基因，最应选择的限制酶是MspⅠ。(3)将具有荧光素酶基因的载体导入动物细胞(通常为受精卵)，常采用显微注射技术。正常情况下，受精过程发生在雌性动物的输卵管内，受精卵形成后即在输卵管内开始发育、进行有丝分裂，并且向子宫方向移动，因此，可将基因工程中获得的胚胎培养一段时间后，再移植到雌性动物的输卵管或子宫内，使其发育成为具有新性状的动物。(4)①依题意可知，该实验的目的是“测定ATP 含量时所需荧光素酶溶液的最佳浓度”，自变量是不同的荧光素酶溶液的浓度，因变量是样品中荧光素发出荧光的强弱，只有与不加荧光素酶溶液的一组对照，实验才更具有说服力，所以应增设一组浓度为0 mg/L 的荧光素酶溶液作对照。除了自变量外，凡是对实验结果有影响的因素都属于无关变量，如温度、反应时间、加入液体的量等，需要严格控制。②坐标图显示，荧光素酶浓度低于40 mg/L时，随荧光素酶溶液浓度的增加，试管中荧光强度逐渐增加，当达到40 mg/L时，荧光强度不再随荧光素酶溶液浓度的增加而增加，所以，d点所对应的荧光素酶浓度为最佳浓度。
答案：(1)含有目的基因的细胞(2)MspⅠ
(3)显微注射技术输卵管
(4)①0 mg/L荧光素酶溶液温度(反应时间) ②d
7.(22分)(2015·天津高考)纤维素分子不能进入酵母细胞。为了使酵母菌能够利用环境中的纤维素为原料生产酒精，构建了含3种不同基因片段的重组质粒。下面是酵母菌转化及纤维素酶在工程菌内合成与运输的示意图。
据图回答：
(1)本研究构建重组质粒时可选用四种限制酶，其识别序列如下图，为防止酶切片段的自身连接，可选用的限制酶组合是或。
A.①②
B.①③
C.②④
D.③④
(2)设置菌株Ⅰ为对照，是为了验证不携带纤维素酶基因。
(3)纤维素酶基因的表达包括和过程。与菌株Ⅱ相比，在菌株Ⅲ、Ⅳ中参与纤维素酶合成和分泌的细胞器还有。
(4)在以纤维素为唯一碳源的培养基上分别培养菌株Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，菌株
不能存活，原因是。
(5)酵母菌生成酒精的细胞部位是，产生酒精时细胞的呼吸方式是。在利用纤维素生产酒精时，菌株Ⅳ更具优势，因为导入的重组质粒含有，使分泌的纤维素酶固定于细胞壁，减少因培养液更新而造成的酶的流失，提高酶的利用率。
【解题指导】解答本题的突破口：
(1)关键知识：基因的表达、分泌蛋白的合成和运输、无氧呼吸。
(2)图示信息：转基因示意图菌株Ⅰ为对照；菌株Ⅱ能合成纤维素酶但不能运输到细胞外；菌株Ⅲ能合成纤维素酶也能运输到细胞外；菌株Ⅳ能合成纤维素酶也能往外运输，最终附着在细胞壁上。
【解析】(1)为防止酶切片段的自身连接，两种酶切出的黏性末端碱基序列应不同。(2)设置菌株Ⅰ为空白对照，以证实质粒DNA和酵母菌基因组不携带纤维素酶基因。(3)基因的表达包括转录和翻译两个步骤。与菌株Ⅱ相比，菌株Ⅲ、Ⅳ因有信号肽编码序列，合成的纤维素酶需加工分泌，所以还需内质网和高尔基体。(4)因为纤维素分子不能进入细胞，菌株Ⅱ缺少信号肽，因此该菌株合成的纤维素酶不能分泌到细胞外，故在以纤维素为唯一碳源的培养基上不能存活。(5)酵母菌无氧呼吸产生酒精，场所是细胞质基质；由图示可知菌株Ⅳ比菌株Ⅲ多了A基因片段，可以使合成的纤维素酶附着在细胞壁上，减少培养液更新造成的酶流失，比菌株Ⅲ更占优势。
答案：(1)B(或C) C(或B)
(2)质粒DNA和酵母菌基因组
(3)转录翻译内质网、高尔基体
(4)Ⅱ缺少信号肽编码序列，合成的纤维素酶不能分泌到细胞外，细胞无可利用的碳源
(5)细胞质基质无氧呼吸A基因片段
2016年普通高等学校招生全国统一考试 理科综合能力测试·生物试题及答案 一、选择题 1、下列与细胞相关的叙述，正确的是（ B ） A、核糖体、溶酶体都是具有膜结构的细胞器 B、酵母菌的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸 C、蓝藻细胞的能量来源于其线粒体有氧呼吸过程 D、在叶绿体中可进行CO2的固定但不能合成ATP 2、离子泵是一种具有A TP水解酶活性的载体蛋白，能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。下列叙述正确的是（ C ） A、离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散 B、离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度梯度进行的 C、动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率 D、加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率 3、若除酶外所有试剂已预保温，则在测定酶活力的实验中，下列操作顺序合理的是（ C ） A、加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量 B、加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量 C、加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量 D、加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量 4、下列与神经细胞有关的叙述，错误 ．．的是（ B ） A、ATP能在神经元线粒体的内膜上产生 B、神经递质在突触间隙中的移动消耗ATP C、突触后膜上受体蛋白的合成需要消耗ATP D、神经细胞兴奋后恢复为静息状态消耗ATP 5、在漫长的历史时期内，我们的祖先通过自身的生产和生活实践，各界了对生态方面的感性认识和经验，并形成了一些生态学思想，如：自然与人和谐统一的思想。根据这一思想和生态学知识，下列说法 错误 ．．的是（ B ） A、生态系统的物质循环和能量流动有其自身的运行规律 B、若人与自然和谐统一，生产者固定的能量便可反复利用 C、“退耕还林、还草”是体现自然与人和谐统一思想的实例 D、人类应以保持生态系统相对稳定为原则，确定自己的消耗标准 6、理论上，下列关于人类单基因遗传病的叙述，正确的是（ D ） A、常染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率 B、常染色体显性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率 C、X染色体显性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率 D、X染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率 二、非选择题 （一）必做题 29、（10分）在有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。用、和表示ATP或dA TP（d 表示脱氧）上三个磷酸基团所处的位置（A－Pα～Pβ～Pγ或dA－Pα～Pβ～Pγ）。回答下列问题：（1）某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上，同时产生ADP。若要用该酶把32P 标记到DNA末端上，那么带有32P的磷酸基团应在A TP的γ （填“α”、“β”或“γ”）位上。 （2）若用带有32P的dATP作为DNA生物合成的原料，将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的α （填“α”、“β”或“γ”）位上。 （3）将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体（n个）并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n，原因是1个含有32P标记的噬菌体双链DNA分子经过半保留复制后，标记的两条单链只能分配与两个噬菌体的双链DNA分子中，因此在得到的n个噬菌体中只有2带有标记。
知识点一基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫做DNA重组技术。 注意：对本概念应从以下几个方面理解： 知识点二基因工程的基本工具 1.限制性核酸内切酶——“分子手术刀” (1)限制性内切酶的来源：主要是从原核生物中分离纯化来的。 (2)限制性内切酶的作用：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并能将每一条链上特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键切开。 (3)限制性内切酶的切割方式及结果：①在中心轴线两侧将DNA切开，切口是黏性末端。②沿着中心轴线切开DNA，切口是平末端。 2.DNA连接酶——“分子缝合针” (1)来源：大肠杆菌、T4噬菌体 (2)DNA连接酶的种类：E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶。 (3)作用及作用部位：E.coliDNA连接酶作用于黏性末端被切开的磷酸二酯键，T4DNA 连接酶作用于黏性末端和平末端被切开的磷酸二酯键。 注意：比较有关的DNA酶 (1)DNA水解酶：能够将DNA水解成四种脱氧核苷酸，彻底水解成磷酸、脱氧核糖和含氮碱基 (2)DNA解旋酶：能够将DNA或DNA的某一段解成两条长链，作用的部位是碱基和碱基之间的氢键。注意：使DNA解成两条长链的方法除用解旋酶以外，在适当的高温(如94℃)、重金属盐的作用下，也可使DNA解旋。(3)DNA聚合酶：能将单个的核苷酸通过磷酸二酯键连接成DNA长链。 (4)DNA连接酶：是通过磷酸二酯键连接双链DNA的缺口。注意比较DNA聚合酶和DNA连接酶的异同点。 3.基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”
2017年北京市高考生物试卷 一、选择题．本部分共5小题，每小题6分，在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项． 1．（6分）洋葱根尖和小鼠骨髓细胞都能用于观察细胞有丝分裂，比较实验操作和结果，叙述正确的是（） A．都需要用盐酸溶液使细胞相互分离 B．都需要用低倍镜找到分裂细胞再换高倍镜观察 C．在有丝分裂中期都能观察到染色体数目加倍 D．在有丝分裂末期都能观察到细胞板 2．（6分）某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图．据此，对该植物生理特性理解错误的是（） A．呼吸作用的最适温度比光合作用的高 B．净光合作用的最适温度约为25℃ C．在0～25℃范围内，温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大 D．适合该植物生长的温度范围是10～50℃ 3．（6分）酸雨指pH小于5.6的大气降水．在实验室中模拟酸雨喷淋樟树和楝树的树苗．结果发现，楝树的高度比对照组低约40%，而樟树的高度没有明显差异．结合生态学知识所作的合理推测是（） A．酸雨对楝树种群中个体的株高影响较明显 B．酸雨对樟树种群密度的影响比对楝树的大 C．森林生态系统物种丰（富）度不受酸雨影响
D．楝树生长的群落中，其他树种都不耐酸雨 4．（6分）细胞外葡萄糖浓度调节胰岛B细胞（β细胞）分泌胰岛素的过程如图，对其理解错误的是（） A．细胞呼吸将葡萄糖中的化学能贮存在ATP中 B．Ca2+内流促使细胞通过胞吐方式释放胰岛素 C．细胞外葡萄糖浓度降低会促使胰岛素释放 D．该过程参与了血糖浓度的反馈调节机制 5．（6分）为了增加菊花花色类型，研究者从其他植物中克隆出花色基因C（图1），拟将其与质粒（图2）重组，再借助农杆菌导入菊花中． 下列操作与实验目的不符的是（） A．用限制性核酸内切酶EcoRⅠ和连接酶构建重组质粒 B．用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织，将C基因导入细胞 C．在培养基中添加卡那霉素，筛选被转化的菊花细胞
2018年普通高等院校招生统一考试<上海卷） 生命科学试题 一、单选题<共60分，每小题只有一个正确选项） <一）1分题<共6题） 1．下列藻类中属于原核生物的是 A．伞藻B．衣藻C．硅藻D．颤藻 2．在蝌蚪发育成蛙的过程中，对尾部消失起主要作用的细胞器是 A．溶酶体B．中心体C．线粒体D．高尔基体 3．有些人乘车时会感到眩晕和恶心。人耳中与此现象相关的身体平衡感受器是 A．耳蜗B．前庭器C．鼓膜D．听小骨 4．下列细胞中，其呼吸过程会产生乙醇的是 A．缺氧条件下的马铃薯块茎细胞B．剧烈运动时的人骨骼肌细胞 C．酸奶生产中的乳酸菌D．受涝的植物根细胞 5．登革热是由蚊虫叮咬传播的微生物传染病，该病的传播途径属于 A．接触传播B．空气传播C．病媒传播 D．媒介物传播 6．人免疫系统中大量合成并分泌抗体的细胞是 A．巨噬细胞B．T淋巴细胞C．致敏T细胞 D．浆细胞 <二）2分题<共21题） 7．右图①～④表示麻醉剂阻断神经冲动传导的可能位置。如果病人有感觉，但手不能动，那么阻断的位置是 A．①B．②C．③D．④ 8．基因突变在生物进化中起重要作用，下列表述错误的是 A．A基因突变为a基因，a基因还可能再突变为A基因 B．A基因可突变为A、A、A……，它们为一组复等位基因213C．基因突变大部分是有害的D．基因突变可以改变种群的基因频率 9．科学家从我国腾冲热泉中分离得到一株硫化叶菌，下列关于该菌的表述错误的是 A．青霉素不能抑制其细胞壁的合成 B．为高温酶的潜在来源 C．对其研究有助于了解生命的起源和进化
D．无拟核结构 10．右图为人体某细胞内发生的部分代谢途径，下列表述正确的是 A．所示的反应类型为氧化分解反应 B．该细胞膜上有胰高血糖素受体，但无肾上腺素受体 C．脂肪酸需转化为丙酮酸后，才能进入三羧酸循环 D．该细胞合成的甘油三脂主要以VLDL的形式输送至血液 11．甲状腺的滤泡细胞分泌甲状腺素，C细胞分泌32肽的降钙素，下列表述正确的是 A．滤泡细胞和C细胞内含有不同的基因 对碱基192．控制降钙素合成的基因长度至少为B． C．在降钙素溶液中加入适量的双缩脲试剂，溶液呈橘红色 D．滤泡细胞和C细胞内RNA种类不同 12．右图表示两基因转录的mRNA分子数在同一细胞内随时间变化的规律。若两种mRNA自形 成至翻译结束的时间相等，两基因首次表达的产生共存至少需要<不考虑蛋白质降解） A．4h B．6h C．8h D．12h ．生长在含盐量高、干旱土壤中的盐生植物，通过在液泡中贮存大量的Na而促进细胞吸收＋13 水＋分，该现象说明液泡内的Na参与 A．调节渗透压 B．组成体内化合物 C．维持正常pH D．提供能量 14，右图为测量保卫细胞长度的局部视野，下列表述错误的是 A．要测量该细胞的长度，需旋转目镜 B．物镜从10换为40，图示测微尺每小格所代表的长度变小 C．在不同放大倍数下，图示测微尺每小格的实际长度不同 D．若视野中物像不清晰，会造成测量误差 15．关于哺乳动物细胞体外培养的难易程度，下列表述正确的是 A．乳腺癌细胞易于乳腺细胞，胚胎细胞易于脂肪细胞 B．乳腺细胞易于乳腺癌细胞，胚胎细胞易于脂肪细胞 C．乳腺细胞易于乳腺癌细胞，脂肪细胞易于胚胎细胞 D．乳腺癌细胞易于乳腺细胞，脂肪细胞易于胚胎细胞
一、基因工程 2013年真题 1.（山东卷） 2．将小鼠myoD基因导入体外培养的未分化肌肉前体细胞，细胞分化及肌纤维形成过程 如图所示。下列叙述正确的是 A.携带myoD基因的载体以协助扩散的方 式进入肌肉前体细胞 B．检测图中细胞核糖体蛋白基因是否表 达可确定细胞分化与否 C．完成分化的肌肉细胞通过有丝分裂增加细胞数量 形成肌纤维 D．肌肉前体细胞比肌肉细胞在受到电离辐射时更容易发生癌变 2.从某海洋动物中获得一基因，其表达产物为一种抗菌体和溶血性均较强的多肽 P1。目前在 P1 的基 础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，首先要做的是 A．合成编码目的肽的 DNA 片段 B．构建含目的肽 DNA 片段的表达载体 C．依据 P1 氨基酸序列设计多条模拟肽 D．筛选出具有优良活性的模拟肽作为目的肽 3.（江苏卷）15.下列关于转基因生物安全性的叙述中,错误的是 A.我国已经对转基因食品和转基因农产品强制实施了产品标识制度 B.国际上大多数国家都在转基因食品标签上警示性注明可能的危害 C.开展风险评估、预警跟踪和风险管理是保障转基因生物安全的前提 D.目前对转基因生物安全性的争论主要集中在食用安全性和环境安全性上 4.（浙江卷）3．某生物基因表达过程如图所示。下列叙述与该图相符的是 A.在RNA聚合酶作用下DNA双螺旋解开 B. DNA-RNA杂交区域中A应与T配对 C． mRNA翻译只能得到一条肽链 D.该过程发生在真核细胞中 5.（安徽卷）29.（14 分） 近年来，有关肿瘤细胞特定分子的靶向治疗研究进展迅速。研究发现，蛋白 X 是细胞 膜上的一种受体，由原癌基因 X 编码，在一些肿瘤细胞中，原癌基因 X 过量表达会持续激 活细胞内的信号传导，启动细胞 DNA 的复制，导致细胞异常增殖，利用动物细胞融合技术制备的单克隆 抗体，可用于诊断和治疗原癌基因 X 过量表达的肿瘤，请回答下列问题： 1）同一个体各种体细胞来源于受精卵的分裂与分化。正常情况下，体细胞核遗传信息相同的原因 是。 2）通过检测原癌基因 X 的和可判断其是否转录和翻译。检测 成人多种正常组织后，发现原癌基因 X 只在乳腺、呼吸道等上皮细胞中有微弱表达，这说明。 3）根据以上信息，可推测原癌基因的主要功能是。 4）制备该单克隆抗体时，免疫动物的抗原可以是。 B 淋巴细胞识别抗原并与之结合，之后在适当的信号作用下增殖分化为和。 5）用该单克隆抗体处理原癌基因 X 过量表达的某肿瘤细胞株，发现其增殖能力明显下降。这是因为。 6.（北京卷）30.（18 分）
2020年北京高考生物试题（word版） 一、选择题（每小题2分，共30分） 1.在口腔上皮细胞中，大量合成ATP的细胞器是（） A.溶酶体 B. 线粒体 C. 内质网 D. 高尔基体 2.蛋白质和DNA是两类重要的生物大分子，下列对两者共性的概括不正确的是（） A.组成元素含有C、H、O、N B. 由相应的基本结构单位构成 B.具有相同的空间结构 D. 体内合成时需要模板、能量和酶 3.丰富多彩的生物世界具有高度的统一性。以下对于原核细胞和真核细胞统一性的表述，不正确的是（） A.细胞膜的基本结构是脂双层 B.DNA是它们的遗传物质 C.在核糖体上合成蛋白质 D.通过有丝分裂进行细胞增殖 4.用新鲜制备的含过氧化氢酶的马铃薯悬液进行分解H2O2的实验，两组实验结果如图。第1组曲线是在pH=7.0,20℃条件下，向5%的H2O2溶液中加入0.5mL酶悬液的结果，与第1组相比，第2组实验只做了一个改变。第2组实验提高了（） A.悬液中酶的浓度 B. H2O2溶液的浓度 C. 反应体系的温度 D. 反应体系的pH 5.为探究干旱对根尖细胞有丝分裂的影响，用聚乙二醇溶液模拟干旱条件，处理白刺花的根尖，制片（压片法）后用显微镜观察染色体变异（畸变）的情况，细胞图像如图。相关叙述正确的是（） A.制片需经龙胆紫染色→漂洗→盐酸解离等步骤 B.直接使用高倍物镜寻找分生区细胞来观察染色体 C.染色体的形态表明该细胞正处于细胞分裂的间期 D.观察结果表明该细胞染色体发生了变异（畸变） 6.甲型血友病（H A）是由位于X染色体上的A基因突变为a所致。下列关于H A的叙述不正确的是（）
2017年普通高等学校招生全国统一考试 生物试题及答案（新课标1卷） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 K 39 Ti 48 Fe 56 I 127 一、选择题：本题共13个小题，每小题6分，共78分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题 目要求的。 1．细胞间信息交流的方式有多种。在哺乳动物卵巢细胞分泌的雌激素作用于乳腺细胞的过程中，以及精子进入卵细胞的过程中，细胞间信息交流的实现分别依赖于 A．血液运输，突触传递B．淋巴运输，突触传递 C．淋巴运输，胞间连丝传递D．血液运输，细胞间直接接触 2．下列关于细胞结构与成分的叙述，错误的是 A．细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测 B．检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色 C．若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色 D．斐林试剂是含有Cu2+的碱性溶液，可被葡萄糖还原成砖红色 3．通常，叶片中叶绿素含量下降可作为其衰老的检测指标。为研究激素对叶片衰老的影响，将某植物离体叶片分组，并分别置于蒸馏水、细胞分裂素（CTK）、脱落酸（ABA）、CTK+ABA溶液中，再将各组置于光下。一段时间内叶片中叶绿素含量变化趋势如图所示，据图判断，下列叙述错误的是 A．细胞分裂素能延缓该植物离体叶片的衰老 B．本实验中CTK对该植物离体叶片的作用可被ABA削弱 C．可推测ABA组叶绿体中NADPH合成速率大于CTK组 D．可推测施用ABA能加速秋天银杏树的叶由绿变黄的过程 4．某同学将一定量的某种动物的提取液（A）注射到实验小鼠体内，注射后若干天，未见小鼠出现明显的
选修3——基因工程高考题 1．（2017?新课标Ⅰ卷.38）（15分） 真核生物基因中通常有内含子，而原核生物基因中没有，原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。已知在人体中基因A（有内含子）可以表达出某种特定蛋白（简称蛋白A）。回答下列问题： （1）某同学从人的基因组文库中获得了基因A，以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A，其原因是_____________________________________________。 （2）若用家蚕作为表达基因A的受体，在噬菌体和昆虫病毒两种载体中，不选用______________作为载体，其原因是_______________________________________________________________。（3）若要高效地获得蛋白A，可选用大肠杆菌作为受体。因为与家蚕相比，大肠杆菌具有_____________________________________________________（答出两点即可）等优点。 （4）若要检测基因A是否翻译出蛋白A，可用的检测物质是___________________（填“蛋白A 的基因”或“蛋白A的抗体”）。 （5）艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献，也可以说是基因工程的先导，如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示，那么，这一启示是_______________________________________________________________________________。2．（2017?新课标Ⅱ卷.38）（15分） 几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分，几丁质酶可催化几丁质水解。通过基因工程将几丁质酶基因转入植物体内，可增强其抗真菌病的能力。回答下列问题： （1）在进行基因工程操作时，若要从植物体中提取几丁质酶的mRNA，常选用嫩叶而不选用老叶作为实验材料，原因是________________________________。提取RNA时，提取液中需添加RNA酶抑制剂，其目的是______________________________________。 （2）以mRNA为材料可以获得cDNA，其原理是________________________________。 （3）若要使目的基因在受体细胞中表达，需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入受体细胞，原因是________________________________________________________（答出两点即可）。（4）当几丁质酶基因和质粒载体连接时，DNA连接酶催化形成的化学键是__________________________。 （5）若获得的转基因植株（几丁质酶基因已经整合到植物的基因组中）抗真菌病的能力没有提高，根据中心法则分析，其可能的原因是____________________________________________。 3.（2017?新课标Ⅲ卷.38）（15分）编码蛋白甲的DNA序列（序列甲）由A、B、C、D、E五个片段组成，编码蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段组成，如图1所示。 回答下列问题： （1）现要通过基因工程的方法获得蛋白乙，若在启动子的下游直接接上编码蛋白乙的DNA序列（TTCGCTTCT……CAGGAAGGA），则所构建的表达载体转入宿主细胞后不能翻译出蛋白乙，原因是_____________________________________________________________。（2）某同学在用PCR技术获取DNA片段B或D的过程中，在PCR反应体系中加入了DNA聚合酶、引物等，还加入了序列甲作为________________，加入了________________作为合成DNA的原料。 （3）现通过基因工程方法获得了甲、乙、丙三种蛋白，要鉴定这三种蛋白是否具有刺激T淋巴细胞增殖的作用，某同学做了如下实验：将一定量的含T淋巴细胞的培养液平均分成四组，其中三组分别加入等量的蛋白甲、乙、丙，另一组作为对照，培养并定期检测T淋巴细胞浓度，结果如图2。 ①由图2 可知，当细胞浓度达到a时，添加蛋白乙的培养液中T淋巴细胞浓度不再增加，此时若要使T淋巴细胞继续增殖，可采用的方法是________________________。细胞培养过程中，培养箱中通常要维持一定的CO2浓度，CO2的作用是________________________。 ②仅根据图、图2可知，上述甲、乙、丙三种蛋白中，若缺少______________（填“A”“B”“C”“D”或“E”）片段所编码的肽段，则会降低其刺激T淋巴细胞增殖的效果。 4．（2017·天津理综卷9）（20分）玉米自交系（遗传稳定的育种材料）B具有高产、抗病等优良性质，但难以直接培育成转基因植株，为使其获得抗除草剂性状，需依次进行步骤I、II试验。 Ⅰ．获得抗除草剂转基因玉米自交系A，技术路线如下图。 （1）为防止酶切产物自身环化，构建表达载体需用2种限制酶，选择的原则是______（单选）。 ①Ti质粒内，每种限制酶只有一个切割位点 ②G基因编码蛋白质的序列中，每种限制酶只有一个切割位点
2019年北京市高考生物试卷 一、选择题：本部分共5小题，每小题6分，共30分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1．（6分）玉米根尖纵切片经碱性染料染色，用普通光学显微镜观察到的分生区图象如图。 对此图象的观察与分析，错误 ．．的是（） A．先用低倍镜再换高倍镜观察符合操作规范 B．可观察到箭头所指细胞的细胞核和细胞壁 C．在图象中可观察到处于分裂期前期的细胞 D．细胞不同结构成分与该染料结合能力不同 2．（6分）为探究运动对海马脑区发育和学习记忆能力的影响，研究者将实验动物分为运动组和对照组，运动组每天进行适量的有氧运动（跑步/游泳）。数周后，研究人员发现运动组海马脑区发育水平比对照组提高了1.5倍，靠学习记忆找到特定目标的时间缩短了约40%．根据该研究结果可得出（） A．有氧运动不利于海马脑区的发育 B．规律且适量的运动促进学习记忆 C．有氧运动会减少神经元间的联系 D．不运动利于海马脑区神经元兴奋 3．（6分）筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后，若细菌能分解淀粉，培养平板经稀碘液处理，会出现以菌落为中心的透明圈（如图），实验结果见下表。 菌种菌落直径：C（mm）透明圈直径：H（mm）H/C 细菌Ⅰ 5.111.2 2.2
细菌Ⅱ8.113.0 1.6 有关本实验的叙述，错误 ．．的是（） A．培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质 B．筛选分解淀粉的细菌时，菌液应稀释后涂布 C．以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外 D．H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异 4．（6分）甲、乙是严重危害某二倍体观赏植物的病害。研究者先分别获得抗甲、乙的转基因植株，再将二者杂交后得到F1，结合单倍体育种技术，培育出同时抗甲、乙的植物新品种。以下对相关操作及结果的叙述，错误的是（） A．将含有目的基因和标记基因的载体导入受体细胞 B．通过接种病原体对转基因的植株进行抗病性鉴定 C．调整培养基中植物激素比例获得F1花粉再生植株 D．经花粉离体培养获得的若干再生植株均为二倍体 5．（6分）为减少某自然水体中N、P含量过高给水生生态系统带来的不良影响，环保工作者拟利用当地原有水生植物净化水体。选择其中3种植物分别置于试验池中，90天后测定它们吸收N、P的量，结果见下表。 植物种类单位水体面积N吸收量（g/m2）单位水体面积P吸收量（g/m2） 浮水植物a22.30 1.70 浮水植物b8.510.72 沉水植物c14.61 2.22结合表中数据，为达到降低该自然水体中N、P的最佳效果，推断应投放的两种植物及对该水体的生态影响是（） A．植物a和b，群落的水平结构将保持不变 B．植物a和b，导致该水体中的食物链缩短 C．植物a和c，这两种植物种群密度会增加
2019全国高考生物试题（I、I I、I I I卷）及答案 I卷 1.细胞凋亡是细胞死亡的一种类型。下列关于人体中细胞凋亡的叙述，正确的是（） A.胎儿手的发育过程中不会发生细胞凋亡 B.小肠上皮细胞的自然更新过程中存在细胞凋亡现象 C.清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象 D.细胞凋亡是基因决定的细胞死亡过程，属于细胞坏死 2.用体外实验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码子是UUU，若要在体外合成同位素标记的多肽链，所需的材料组合是（） ①同位素标记的tRNA②蛋白质合成所需的酶③同位素标记的苯丙氨酸 ④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸⑤除去了DNA和mRNA的细胞裂解液 A.①②④ B.②③④ C.③④⑤ D.①③⑤ 3.将一株质量为20g的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中，一段时间后植株达到40g，其增加的质量来自于（） A.水、矿质元素和空气 B.光、矿质元素和水 C.水、矿质元素和土壤 D.光、矿质元素和空气 4.动物受到惊吓刺激时，兴奋经过反射弧中的传出神经作用于肾上腺髓质，使其分泌肾上腺素；兴奋还通过传出神经作用于心脏。下列相关叙述错误的是（） A.兴奋是以电信号的形式在神经纤维上传导的 B.惊吓刺激可以作用于视觉、听觉或触觉感受器 C.神经系统可直接调节、也可通过内分泌活动间接调节心脏活动 D.肾上腺素分泌增加会使动物警觉性提高、呼吸频率减慢、心率减慢 5.某种二倍体高等植物的性别决定类型为XY型。该植物有宽叶和窄叶两种叶形，宽叶对窄叶为显性。控制这对相对性状的基因（B/b）位于X染色体上，含有基因b的花粉不育。下列叙述错误的是（） A.窄叶性状只能出现在雄株中，不可能出现在雌株中 B.宽叶雌株与宽叶雄株杂交，子代中可能出现窄叶雄株 C.宽叶雌株与窄叶雄株杂交，子代中既有雌株又有雄株 D.若亲本杂交后子代雄株均为宽叶，则亲本雌株是纯合子 6.某实验小组用细菌甲（异养生物）作为材料来探究不同条件下种群增长的特点，设计了三个实验组，每组接种相同数量的细菌甲后进行培养，培养过程中定时更新培养基，三组的更新时间间隔分别为3h、10h、23h，得到a、b、c三条种群增长曲线，如图所示。下列叙述错误的是（） A.细菌甲能够将培养基中的有机物分解成无机物 B.培养基更换频率的不同，可用来表示环境资源量的不同 C.在培养到23h之前，a组培养基中的营养和空间条件都是充裕的 D.培养基更新时间间隔为23h时，种群增长不会出现J型增长阶段
专题一基因工程 一【高考目标定位】 1、专题重点：DNA重组技术所需的三种基本工具；基因工程的基本操作 程序四个步骤；基因工程在农业和医疗等面的应用；蛋白质工程的原理。 2、专题难点：基因工程载体需要具备的条件；从基因文库中获取目的基 因；利用PCR技术扩增目的基因；基因治疗；蛋白质工程的原理。 二【课时安排】2课时 三【考纲知识梳理】 第1节DNA重组技术的基本工具 教材梳理： 知识点一基因工程的概念：基因工程是指按照人们的愿望，进行格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫做DNA重组技术。 注意：对本概念应从以下几个面理解： 知识点二基因工程的基本工具 1.限制性核酸切酶——“分子手术刀” （1）限制性切酶的来源：主要是从原核生物中分离纯化来的。 （2）限制性切酶的作用：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并能将每一条链上特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键切开。（3）限制性切酶的切割式及结果：①在中心轴线两侧将DNA切开，切口是黏性末端。②沿着中心轴线切开DNA，切口是平末端。 2.DNA连接酶——“分子缝合针” （1）来源：大肠杆菌、T4噬菌体 （2）DNA连接酶的种类：E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶。 （3）作用及作用部位：E.coliDNA连接酶作用于黏性末端被切开的磷酸
二酯键，T4DNA连接酶作用于黏性末端和平末端被切开的磷酸二酯键。注意：比较有关的DNA酶 （1）DNA水解酶：能够将DNA水解成四种脱氧核苷酸，彻底水解成膦酸、脱氧核糖和含氮碱基 （2）DNA解旋酶：能够将DNA或DNA的某一段解成两条长链，作用的部位是碱基和碱基之间的氢键。注意：使DNA解成两条长链的法除用解旋酶以外，在适当的高温（如94℃）、重金属盐的作用下，也可使DNA 解旋。 （3）DNA聚合酶：能将单个的核苷酸通过磷酸二酯键连接成DNA长链。（4）DNA连接酶：是通过磷酸二酯键连接双链DNA的缺口。注意比较DNA聚合酶和DNA连接酶的异同点。 3.基因进入受体细胞的载体——“分子运输车” （1）分子运载车的种类：①质粒：常存在于原核细胞和酵母菌中，是一种分子质量较小的环状的裸露的DNA分子，独立于拟核之外。②病毒：常用的病毒有噬菌体、动植物病毒等。 （2）运载体作用：①是用它做运载工具，将目的基因转运到宿主细胞中去。②是利用它在受体细胞对目的基因进行大量复制。 （3）作为运载体必须具备的条件：①在宿主细胞中保存下来并大量复制②有多个限制性切酶切点③有一定的标记基因，便于筛选。 思维探究：知识点3、4、5主要是介绍DNA重组技术的三种基本工具及其作用。限制酶──“分子手术刀”，主要是介绍限制酶的作用，切割后产生的结果。在这部分容学习时，应关心的问题之一是：限制酶从哪里寻找？我们可以联想从前学过的容──噬菌体侵染细菌的实验，进而认识细菌等单细胞生物容易受到自然界外源DNA的入侵。那么这类原核生物之所以长期进化而不绝灭，有保护机制？进而联想到可能是有什么酶来切割外源DNA，而使之失效，达到保护自身的目的”。这样就对“限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来”的认识提高了一个层次。 基因进入受体细胞的载体──“分子运 输车”的学习容，不能仅仅着眼于记住这几个 条件，而应该深入思考每一个条件的涵，通过 深思熟虑，才能真正明确为什么要有这些条件 才能充当载体。 教材拓展： 拓展点一限制酶所识别序列的特点 限制酶所识别的序列的特点是：呈现碱基互补对称，无论是奇数个碱
1 课标卷Ⅰ理科综合生物卷解析 （适用地区：河南、河北、山西、陕西、湖北、江西、湖南）必修部分分值分配统计 分数分配比较合理，都接近平均分25分，与教学时数相统一。 知识点分布： 选择题 1.关蛋白质合成的基础知识； 2. 有丝分裂和减数分裂; 3. 植物细胞主动运输方式吸收所需矿质元素离子; 4.免疫调节等； 5. 生态学部分种群、群落和生态系统； 6. 验证孟德尔分离定律。 非选择题 29.物质鉴定及植物代谢（11分） 30.血糖的调节（10分） 31.基因分离定律的验证（12分） 32.生态学群落演替和生态系统的稳定性（6分） 选做题（15分） 39.泡菜的制作 40.基因工程、蛋白质工程、胚胎工程 一、选择题（共6题，每题6分） 1.关于蛋白质生物合成的叙述，正确的是（） A．一种tRNA可以携带多种氨基酸 B．DNA聚合酶是在细胞核中合成的 C．反密码子是位于mRNA上相邻的三个碱基 D．线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成 【答案】D 【解析】tRNA的一端有三个碱基外露为反密码子，与mRNA上的密码子进行碱基互补配对，另一端携带一种氨基酸到达核糖体上，通过发生脱水缩合形成肽健，合成多肽链。所以A、C错误。DNA聚合酶是蛋白质，在核糖体上合成，而细胞核内无核糖体，不能合成蛋白质，因而DNA聚合酶是在细胞质中合成的蛋白质类酶，通过核孔进入细胞核发挥作用。B错。线粒体中不仅具有自己的DNA，而且还有核糖体，能够通过转录和翻译控制一部分蛋白质的合成，所以核糖体具有一定的独立性。D正确。 【试题点评】本题不偏不难，正面考查了有关蛋白质合成的基础知识，DNA聚合酶是在细胞核内起催化作用的，部分考生可能会误选B。 本题主要涉及的知识点是化合物的本质及合成、基因控制蛋白质合成过程中有关概念及特点。旨在考
题组18 基因工程 （一）考法解法 【命题特点分析】 本部分属于每年高考选考内容，近年来多以非选择题（选做题）的形式呈现，难度系数在0.5-0.6之间；考查重点为基因工程的工具及基本操作过程。试题多以进行实验设计或者其他考查，考查的内容多种多样。既注重对主干知识的考查，又重点考查“双基”和实验能力。 【解题方法荟萃】 解决该部分试题，需要从以下几个方面着手考虑： 1、基因工程的基本工具 限制酶DNA连接酶(运)载体 作用 切割目的基因和载 体 拼接DNA片段形成 重组DNA 携带目的基因进入受体细胞作用部 位 两核苷酸的脱氧核糖与磷酸间形成的磷酸 二酯键 ------------------ 作用特 点 (条 件) ①识别特定的 核苷酸序列 ②在特定位点 上切割 ①E·coli DNA连接酶只 能连接黏性末端 连接酶能连接黏 DNA 4 T ② 性末端和平(口)末端 ①能在宿主细胞内稳定存在并大 量复制 ②有一个或多个限制酶切割位点 ③具有特殊的标记基因 2、基因工程的操作步骤 (1) 目的基因的获取： ①从基因文库中获取。 ②利用PCR技术扩增。 ③用化学方法直接人工合成。 (2) 基因表达载体的构建： ①基因表达载体的组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因。 ②基因表达载体的构建方法： (3)将目的基因导入受体细胞： 植物细胞动物细胞微生物细胞
常用 方法 农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法 显微注射技术 感受态细胞法 )处理＋2Ca 用( 受体 细胞 受精卵、体细胞 受精卵 原核细胞 (4) 目的基因的检测与鉴定： ①目的基因插入检测：DNA 分子杂交。 ②目的基因转录检测：(核酸)分子杂交。 ③目的基因翻译检测：抗原—抗体杂交。 ④个体生物学水平检测：根据目的基因表达出的性状判断。 （二）真题剖析 【题干】（2013·全国新课标I 卷理综·40）阅读如下材料： 材料甲：科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵在，得到了体型巨大的“超级小 鼠”；科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。 溶菌酶的基因进行改 4T 溶菌酶在翁度较高时易失去活性，科学家对编码4T 材料乙：为的 97位的异亮氨酸变为半胱氨酸，在该半胱氨酸与第3溶菌酶的第4T 造，使其表达的溶菌酶的耐热性。 4T 半胱氨酸之间形成了一个二硫键，提高了 材料丙：兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体，科学家兔甲受精卵发育成的胚胎移 植到兔乙的体内，成功产出兔甲的后代，证实了同一物种的胚胎课在不同个体的体内发 育。 回答下列问题： 体导入小鼠的受精卵中常用）材料甲属于基因工程的范畴。将基因表达载1（。在培育转基因植物 和 法。构建基因表达载体常用的工具酶有 。 是，常用农杆菌转化发，农杆菌的作用是 工程范畴。该工程是指以分子生物学相关理论为基础， ）材料乙属于2（的技 进行改造，或制造制造一种 通过基因修饰或基因合成，对序列 溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的4T 术。在该实例中，引起发生了改变。 种 ）材料丙属于胚胎工程的范畴。胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到3（的，生理状况相同的另一个雌性动物体内，使之继续发育成新个体的技术。在资料丙的实 体。 体，兔乙称为 例中，兔甲称为 【答案】（1）显微注射法 限制性内切酶 DNA 连接酶 农杆菌可感染 植物将目的基因转移到受体细胞中 （2）蛋白质工程 现有蛋白质 新的蛋白质 氨基酸 （3）同 供 受 【解析】（1）基因工程中，将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用显微注射 法．构建基因表达载体常用的工具酶是限制性内切酶和DNA 连接酶．在培育有些转基因植物时，常用农杆菌转化法，农杆菌易感染双子叶植物和裸子植物，对单子叶植物没有感染
2013年北京高考理综生物试题 二、非选择题 29. （16分）为研究棉花去棉铃（果实）后对叶片光合作用的影响，研究者选取至少具有10个棉铃的植株，去除不同比例棉铃，3天后测定叶片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量。结果如图。 （1）光合作用碳（暗）反应利用光反应产生的ATP和 ______,在 __________中将CO2转化为三碳糖，进而形成淀粉和蔗糖。 （2）由图1可知，随着去除棉铃百分率的提高，叶片光合速率 ________。本实验中对照组（空白对照组）植株CO2固定速率相对值是 ___________。 （3）由图2可知，去除棉铃后，植株叶片中 ________增加。已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用，因此去除棉铃后，叶片光合产物利用量减少， ___________降低，进而在叶片中积累。 （4）综合上述结果可推测，叶片光合产物的积累会 __________光合作用。 （5）一种验证上述推测的方法为：去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理，使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官，检测 __________叶片的光合产物含量和光和速率。与只去除棉铃植株的叶片相比，若检测结果是 ____________，则支持上述推测。
30. （18分）斑马鱼的酶D由17号染色体上的D基因编码。具有纯合突变基因（dd）的斑马鱼胚胎会发出红色荧光。利用转基因技术将绿色荧光蛋白（G）基因整合到斑马鱼17号染色体。带有G基因的胚胎能够发出绿色荧光。未整合G基因的染色体的对应位点表示为g。用个体M和N进行如下杂交实验。 （1）在上述转基因实验中，将G基因与质粒重组，需要的两类酶是 _____ ___和 ___________。将重组质粒显微注射到斑马鱼 _______中,整合到染色体上的G基因 ___________后，使胚胎发出绿色荧光。 （2）根据上述杂交实验推测： ①代M的基因型是 ________（选填选项前的符号） a. DDgg b. Ddgg ②子代中只发出绿色荧光的胚胎的基因型包括 ________（选填选项前的符号） a. DDGG b. DDGg c. DdGG d. DdGg （3）杂交后，出现红·绿荧光（既有红色又有绿色荧光）胚胎的原因是亲代____（填“M”或“N”）的初级精（卵）母细胞在减数分裂过程中，同源染色体的发生了交换，导致染色体上的基因重组。通过记录子代中红·绿荧光胚胎数量与胚胎总数，可计算得到该亲本产生的重组配子占其全部配子的比例，算式为 ______________。
2018年普通高等学校招生全国统一考试（全国一卷） 理科综合生物 一、选择题：本题共6个小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合 题目要求的。 1．生物膜的结构与功能存在密切的联系。下列有关叙述错误的是 A．叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP合成的酶 B．溶酶体膜破裂后释放出的酶会造成细胞结构的破坏 C．细胞的核膜是双层膜结构，核孔是物质进出细胞核的通道 D．线粒体DNA位于线粒体外膜上，编码参与呼吸作用的酶 2．生物体内的DNA常与蛋白质结合，以DNA—蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是 A．真核细胞染色体和染色质中都存在DNA—蛋白质复合物 B．真核细胞的核中有DNA—蛋白质复合物，而原核细胞的拟核中没有 C．若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能是DNA聚合酶 D．若复合物中正在进行RNA的合成，则该复合物中含有RNA聚合酶 3．下列有关植物根系吸收利用营养元素的叙述，错误的是 A．在酸性土壤中，小麦可吸收利用土壤中的N2和NO-3 B．农田适时松土有利于农作物根细胞对矿质元素的吸收 C．土壤微生物降解植物秸秆产生的无机离子可被根系吸收 D．给玉米施肥过多时，会因根系水分外流引起“烧苗”现象 4．已知药物X对细胞增值有促进作用，药物D可抑制药物X的作用。某同学将同一瓶小鼠皮肤细胞平均分为甲、乙、丙三组，分别置于培养液中培养，培养过程中进行不同的处理（其中甲组未加药物），每隔一段时间测定各组细胞数，结果如图所示。据图分析，下列相关叙述不合理的是 A．乙组加入了药物X后再进行培养
B．丙组先加入药物X，培养一段时间后加入药物D，继续培养 C．乙组先加入药物D，培养一段时间后加入药物X，继续培养 D．若药物X为蛋白质，则药物D可能改变了药物X的空间结构 5．种群密度是种群的数量特征之一，下列叙述错误的是 A．种群的S型增长是受资源因素限制而呈现的结果 B．某林场中繁殖力极强老鼠种群数量的增长会受密度制约 C．鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时，单位水体该鱼的产量有可能相同 D．培养瓶中细菌种群数量达到K值前，密度对其增长的制约逐渐减弱 6．某大肠杆菌能在基本培养基上生长，其突变体M和N均不能在基本培养基上生长，但M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长，N可在添加了氨基酸乙的基本培养基上生长，将M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后，再将菌体接种在基本培养基平板上，发现长出了大肠杆菌（X）的菌落。据此判断，下列说法不合理的是 A．突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失 B．突变体M和N都是由于基因发生突变而得来的 C．突变体M的RNA与突变体N混合培养能得到X D．突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移 29．（10分） 回答下列问题： （1）大自然中，猎物可通过快速奔跑来逃脱被捕食，而捕食者则通过更快速的奔跑来获得捕食猎物的机会，猎物和捕食者的每一点进步都会促进对方发生改变，这种 现象在生态学上称为。 （2）根据生态学家斯坦利的“收割理论”，食性广捕食者的存在有利于增加物种多样性，在这个过程中，捕食者使物种多样性增加的方式是。 （3）太阳能进入生态系统的主要过程是。分解者通过来获得生命活动所需的能量。 30．（9分） 甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。
专题训练26 基因工程 一、选择题 1.应用基因工程方法,可将酵母菌制造成“工程菌”,用于生产乙肝疫苗。在制造该“工程菌”时,应向酵母菌导入( ) A.乙肝病毒的表面抗原 B.抗乙肝病毒抗体的基因 C.抗乙肝病毒的抗体 D.乙肝病毒的表面抗原的基因 2.下列关于DNA连接酶的理解,正确的是( ) A.其化学本质是蛋白质 B.DNA连接酶可以恢复DNA分子中的氢键 C.它不能被反复使用 D.在基因工程操作中可以用DNA聚合酶代替DNA连接酶 3.获取目的基因时要用到限制性核酸内切酶。限制性核酸内切酶起作用的位置是( ) A.a B.b C.c D.d 4.对下图所示粘性末端的说法错误的是( ) A.DNA连接酶作用位点在b处,催化磷酸基团和脱氧核糖之间形成化学键 B.甲、乙具有相同的粘性末端,可形成重组DNA分子,但甲、丙之间不能 C.甲、乙、丙粘性末端是由各自不同的限制性核酸内切酶催化产生的 D.切割甲的限制性核酸内切酶不能识别由甲、乙片段形成的重组DNA分子 5.如图表示一项重要的生物技术,对图中物质d的描述,正确的是( ) A.a通常存在于细菌体内,目前尚未发现真核生物体内有类似的结构 B.b识别特定的核苷酸序列,并将A与T之间的氢键切开 C.c连接双链间的A和T,使粘性末端处碱基互补配对 D.若d的基因序列未知,可从基因文库获取 6.下图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述,正确的是( ) A.②的构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与 B.③侵染植物细胞后,重组Ti质粒整合到④的染色体上 C.④的染色体上若含抗虫基因,则⑤就表现出抗虫性状 D.⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异 7.采用基因工程的方法培育抗虫棉,下列导入目的基因的做法正确的是( )