2024屆湖南省株洲市高三第五次模擬考試生物試卷含解析

2024屆湖南省株洲市高三第五次模擬考試生物試卷注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：（共6小題，每小題6分，共36分。每小題只有一個選項符合題目要求）1．對HIV的化學(xué)成分進(jìn)行分析，得到如圖所示組成關(guān)系，敘述正確的是A．a(chǎn)與a之間通過“－NH－CO－”相連接B．甲、乙的合成主要由HIV的線粒體供能C．乙徹底水解可產(chǎn)生磷酸、核糖和A、G、T、C四種堿基D．HIV的遺傳信息主要儲存在大分子甲中2．下列有關(guān)細(xì)胞內(nèi)化合物的敘述，正確的是（）A．蔗糖和乳糖沒有相同的水解產(chǎn)物B．甘油和磷脂的組成元素中都含有PC．腺嘌呤和脫氧核糖可形成ATP并用于某些生命活動D．細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)運氨基酸的分子并不都是蛋白質(zhì)3．自國家開展“退耕還林，退耕還草”工程20年來，河北省每年因退耕還林工程涵養(yǎng)水源1．16億立方米，防風(fēng)固沙總物質(zhì)量為2．59萬噸，固碳851萬噸，釋放氧氣3．87萬噸，吸收污染物4．3萬噸，生態(tài)效益總價值達(dá)5．8億元。下列說法錯誤的是（）A．“退耕還林”過程耕地中的雜草數(shù)量增加，呈“S”型曲線增長B．“退耕還林”過程中生態(tài)系統(tǒng)的物種組成增加，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，抵抗力穩(wěn)定性提高C．“退耕還林”體現(xiàn)了人類活動往往使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向進(jìn)行D．“退耕還林”能夠有效地固定碳，緩解溫室效應(yīng)的進(jìn)程，降低環(huán)境污染4．對比實驗是科學(xué)探究中常用的方法之一。下列有關(guān)敘述錯誤的是（）A．探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式運用了對比實驗B．對比實驗中每個實驗組的結(jié)果通常都是事先未知的C．對比實驗往往沒有對照組，而是設(shè)置兩個或兩個以上的實驗組D．對比實驗中因變量可以用多種指標(biāo)表示，無關(guān)變量只需相同即可5．下列生物學(xué)相關(guān)實驗的描述中，不正確的是（）A．蘋果和梨的果肉組織都含有大量的果糖且近于白色，可用于還原糖的鑒定B．用新鮮的紅色花瓣細(xì)胞與葉肉細(xì)胞做質(zhì)壁分離的實驗材料，有利于觀察到明顯的實驗現(xiàn)象C．探究溫度對酶活性的影響時，將酶與底物溶液在室溫下混合后了不同溫度下保溫D．“觀察DNA和RNA在細(xì)胞的分布”實驗中，8%的鹽酸作用后要用蒸餾水沖洗涂片6．某自花傳粉植物寬葉（A）對窄葉（a）為顯性，抗?。˙）對感病（b）為顯性，這兩對基因分別位于兩對同源染色體上，且當(dāng)花粉含AB基因時不能萌發(fā)長出花粉管，因而不能參與受精作用。若該植株自交，所得子一代表現(xiàn)型及比例為寬葉抗?。簩捜~感?。赫~抗?。赫~感病5：3：3：1，有關(guān)敘述錯誤的是（）A．這兩對基因的遺傳遵循自由組合定律B．該親本植株的表現(xiàn)型為寬葉抗病植株C．上述F1寬葉抗病植株中雙雜合的個體占3/5D．若純種寬葉、窄葉植株雜交，F(xiàn)1出現(xiàn)窄葉個體，則肯定是基因突變所致二、綜合題：本大題共4小題7．（9分）植物組織培養(yǎng)與基因工程技術(shù)在科學(xué)研究和生產(chǎn)實踐中得到了廣泛的應(yīng)用。為使水稻獲得抗除草劑性狀，科研人員將除草劑草甘膦抗性基因轉(zhuǎn)入水稻植株，獲得抗草甘膦轉(zhuǎn)基因水稻。請回答問題。注：GUS基因表達(dá)產(chǎn)物經(jīng)染色能從無色變成藍(lán)色（1）將草甘膦抗性基因作為____________，與Ti質(zhì)粒用相同的____________和DNA連接酶處理構(gòu)建基因表達(dá)載體。（2）取某品種水稻的幼胚，先進(jìn)行____________處理，然后接種到培養(yǎng)基中，水稻幼胚細(xì)胞發(fā)生____________形成愈傷組織。培養(yǎng)過程中曾出現(xiàn)下圖所示的不同培養(yǎng)結(jié)果，該不同結(jié)果的出現(xiàn)主要是由于培養(yǎng)基中兩種激素用量的不同造成的，這兩種激素是____________和____________。（3）利用PCR技術(shù)，可以鑒定被侵染的愈傷組織中是否含有草甘膦抗性基因。草甘膦抗性基因的部分序列如下：5'—ATGGCT．．．．．．．．．AGGAAC—3'3'—TACCGA．．．．．．．．．TCCTTG—5'根據(jù)上述序列應(yīng)選擇引物____________（填字母）進(jìn)行PCR。A．引物：5'-TACCGA-3'B．引物：5'-GTTCCT-3'C．引物：5'-AUGGCU-3'D．引物：5’-ATGGCT-3’（4）除了鑒定愈傷組織中是否含有目的基因以外，還可以利用GUS基因表達(dá)產(chǎn)物的鑒定進(jìn)行圖中的篩選2，以確定目的基因是否____________。兩次篩選后得到的轉(zhuǎn)基因愈傷組織經(jīng)過細(xì)胞的____________過程，獲得轉(zhuǎn)基因水稻。（5）為獲得具有抗除草劑性狀的轉(zhuǎn)基因水稻，還需要在個體水平進(jìn)行抗性測試。請你設(shè)計一個實驗方案，篩選出對草甘膦具有抗性的轉(zhuǎn)基因水稻（只寫出實驗思路即可）。_______________________。8．（10分）稻瘟病是水稻最重要的病害之一，為達(dá)到防治目的，科研人員通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育出了抗稻瘟病水稻品種?；卮鹣铝袉栴}：（1）通過RT-PCR技術(shù)以抗稻瘟病基因的RNA為模板擴增出cDNA。在PCR過程中，兩個引物是_____酶的結(jié)合位點；用cDNA單鏈與該抗性水稻植株的單鏈DNA進(jìn)行分子雜交，可能出現(xiàn)游離的單鏈區(qū)，其原因是_____。（2）利用RT-PCR技術(shù)擴增基因時，設(shè)計兩種引物的堿基序列的主要依據(jù)是_____，為了便于擴增后的X基因與質(zhì)粒連接，常在兩條引物上設(shè)計加入不同的限制酶酶切位點，主要目的是_____。（3）基因工程中，將重組質(zhì)粒導(dǎo)入植物細(xì)胞采用最多的方法是_____，導(dǎo)入動物受精卵采用的方法是_____。（4）若要檢測抗稻瘟病基因是否翻譯出相應(yīng)蛋白質(zhì)，可采用的分子水平的檢測方法是_____。9．（10分）水稻是自花授粉作物，雜交水稻育種成功得益于對雄性不育性狀的利用，育種工作者就某水稻品系中發(fā)現(xiàn)的雄性不育基因開展了下面的一系列研究。（1）水稻在抽穗期，幼穗中的雄蕊進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生花粉，此期間水稻對溫度敏感。溫敏雄性不育系S2表現(xiàn)為高溫條件下（≥25℃）雄性不育，此雄性不育性狀由RNZ基因控制。為了研究高溫對RNZ基因表達(dá)的影響，研究人員選取長勢基本一致的S2植株，均分為兩組分別在低溫、高溫條件下進(jìn)行處理，請根據(jù)后續(xù)實驗過程分析：①檢測RNZ基因的表達(dá)情況。請依據(jù)所學(xué)知識，寫出以基因轉(zhuǎn)錄相對數(shù)量為指標(biāo)，檢測S2葉片和幼穗RNZ基因表達(dá)情況的基本程序____________________________________。②實驗記錄數(shù)據(jù)如圖。與S2葉片中RNZ基因表達(dá)情況比較，溫度變化對S2幼穗中RNZ基因表達(dá)的影響是______________________。（2）已知RNZ基因編碼的核糖核酸酶在生物體各組織細(xì)胞中廣泛存在，催化tRNA的加工。依據(jù)上述實驗結(jié)果，研究人員猜測，由于葉片光合速率不同于幼穗，RNZ編碼產(chǎn)物可能也分布于葉綠體中。為驗證此推測，研究人員做了如下實驗：①構(gòu)建RNZ-GFP融合基因表達(dá)載體（GFP為綠色熒光蛋白基因）。此表達(dá)載體除具有融合基因、啟動子、終止子外，還應(yīng)具有_________________。②將表達(dá)載體導(dǎo)入____________中，然后通過_________技術(shù)獲得轉(zhuǎn)入RNZ-GFP融合基因的水稻。③實驗者將轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞置于適宜的波長光譜的激發(fā)下（該操作會使葉綠體會發(fā)出紅色熒光），觀察到____，證明RNZ蛋白定位在葉綠體中。④本實驗還應(yīng)補充一組_____________作為對照，若結(jié)果為_______________能支持③的結(jié)論成立。（3）根據(jù)以上研究成果，為了最終揭示溫敏雄性不育的機制，請寫出接下來可以進(jìn)一步研究的問題__________________。（寫出1個即可）10．（10分）為提高糧食產(chǎn)量，科研工作者以作物甲為材料，探索采用生物工程技術(shù)提高光合作用效率的途徑。（1）圖1是葉肉細(xì)胞中部分碳代謝過程的模式圖。其中環(huán)形代謝途徑表示的是光合作用中的________反應(yīng)。（2）如圖1所示，在光合作用中R酶催化C5與CO2形成2分子3-磷酸甘油酸。在某些條件下，R酶還可以催化C5和O2反應(yīng)生成1分子C3和1分子2-磷酸乙醇酸，后者在酶的催化作用下轉(zhuǎn)換為___________后通過膜上的載體（T）離開葉綠體。再經(jīng)過代謝途徑Ⅰ最終將2分子乙醇酸轉(zhuǎn)換為1分子甘油酸，并釋放1分子CO2。（3）為了減少葉綠體內(nèi)碳的丟失，研究人員利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將編碼某種藻類C酶（乙醇酸脫氫酶）的基因和某種植物的M酶（蘋果酸合成酶）基因轉(zhuǎn)入作物甲，與原有的代謝途徑Ⅲ相連，人為地在葉綠體中建立一個新的乙醇酸代謝途徑（圖2中的途徑Ⅱ）。①將C酶和M酶的編碼基因轉(zhuǎn)入作物甲，能夠?qū)崿F(xiàn)的目的是：利用途徑Ⅱ，通過__________，降低葉綠體基質(zhì)中該物質(zhì)的含量，減少其對葉綠體的毒害作用。②轉(zhuǎn)基因操作后，途徑Ⅲ能夠提高光合作用效率的原因是______________。（4）在圖2所述研究成果的基礎(chǔ)上，有人提出“通過敲除T蛋白基因來進(jìn)一步提高光合作用效率”的設(shè)想。你認(rèn)為該設(shè)想是否可行并闡述理由。_____________11．（15分）現(xiàn)有某濕地生態(tài)系統(tǒng)，圖1表示能量流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)某一營養(yǎng)級的變化示意圖，其中a~g表示能量值的多少。請據(jù)圖回答下列問題：（1）圖1中，若A表示第二營養(yǎng)級所攝入的全部能量，則B表示______，C表示________。若該生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者所固定的太陽能總量為y，則該系統(tǒng)第一營養(yǎng)級和第二營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率是_______（用圖中所給字母的表達(dá)式表示）。（2）圖1中有兩處不同的能量散失途徑，其中E處散失的能量是通過______實現(xiàn)的。（3）若該生態(tài)系統(tǒng)存在如圖2所示的食物網(wǎng)。若A能量的1/4直接提供給C，則要使C能量增加8kJ，至少需要消耗A的能量是___kJ。若將C的食物比例由A：B=1：1調(diào)整為1：2，能量傳遞效率按10%計算，該生態(tài)系統(tǒng)能承載C的數(shù)量約是原來的________倍（精確到百分位）。

參考答案一、選擇題：（共6小題，每小題6分，共36分。每小題只有一個選項符合題目要求）1、A【解題分析】

HIV病毒是RNA病毒，組成成分是蛋白質(zhì)和RNA；因此圖中的大分子甲是蛋白質(zhì)，小分子a是氨基酸，大分子乙是RNA，小分子b是核糖核苷酸，據(jù)此分析作答?！绢}目詳解】A、由以上分析知，a物質(zhì)為氨基酸，構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸之間通過肽鍵（-CO-NH-）連接，A正確；B、HIV是病毒中的一種，不具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，其體內(nèi)沒有線粒體，B錯誤；C、RNA中含有堿基U，不含有堿基T，因此RNA徹底水的產(chǎn)物是磷酸、核糖和A、G、U、C四種堿基，C錯誤；D、HIV是RNA病毒，遺傳信息存在于RNA中，即圖中的乙物質(zhì)，D錯誤。故選A?！绢}目點撥】本題結(jié)合對HIV的化學(xué)成分進(jìn)行分析所得到的組成關(guān)系圖，考查核酸和蛋白質(zhì)的知識，考生識記蛋白質(zhì)的構(gòu)成，明確氨基酸脫水縮合的過程，掌握核酸的種類、組成和分布是解題的關(guān)鍵。2、D【解題分析】

1、糖類分為單糖、二糖和多糖，單糖包括葡萄糖、果糖、核糖、脫氧核糖等；二糖包括麥芽糖、蔗糖和乳糖；淀粉、纖維素和糖原是由葡萄糖聚合形成的多糖；糖類是主要的能源物質(zhì)，細(xì)胞生命活動直接的能源物質(zhì)是ATP；不同糖類在細(xì)胞中的分布和功能可能不同。2、ATP的結(jié)構(gòu)式可簡寫成A—P～P～P，式中A代表腺苷，T代表3個，P代表磷酸基團，～代表高能磷酸鍵。個ATP分子中含有一個腺苷、3個磷酸基團、2個高能磷酸鍵。3、蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者，其主要功能為：①構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要物質(zhì)，即結(jié)構(gòu)蛋白，如羽毛、頭發(fā)、蛛絲、肌動蛋白；②催化作用：如絕大多數(shù)酶；③傳遞信息，即調(diào)節(jié)作用：如胰島素、生長激素；④免疫作用：如免疫球蛋白（抗體）；⑤運輸作用：如紅細(xì)胞中的血紅蛋白。【題目詳解】A、蔗糖的水解產(chǎn)物是葡萄糖和果糖，乳糖的水解產(chǎn)物是葡萄糖和半乳糖，蔗糖和乳糖共同的水解產(chǎn)物是葡萄糖，A錯誤；B、甘油的組成元素是C、H、O，B錯誤；C、ATP中含有核糖，不含脫氧核糖，C錯誤；D、細(xì)胞膜中負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)運氨基酸的載體是蛋白質(zhì)，而細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)運氨基酸的載體是tRNA（本質(zhì)是核酸），D正確。故選D。【題目點撥】本題綜合考查生物體內(nèi)的四大有機物的化學(xué)組成及主要功能。解答本題的關(guān)鍵是明確各種有機物的元素組成和在生物體內(nèi)的功能。3、C【解題分析】

隨著退耕還林的推進(jìn)，群落的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，生物種類和數(shù)目增多，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性增強，自我調(diào)節(jié)能力增加?！绢}目詳解】A、“退耕還林”過程耕地中的雜草數(shù)量增加，但是受環(huán)境阻力的影響，會呈“S”型曲線增長，A正確；B、“退耕還林”過程中生態(tài)系統(tǒng)的物種組成增加，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，自我調(diào)節(jié)能力增強，抵抗力穩(wěn)定性提高，B正確；C、“退耕還林”體現(xiàn)了人類活動改變了演替的速度，但是沒有改變方向，C錯誤；D、由題干的信息可以看出“退耕還林”能夠有效地固碳，緩解溫室效應(yīng)的進(jìn)程降低環(huán)境污染，D正確?！绢}目點撥】本題以退耕還林為背景，考查了生態(tài)學(xué)的知識，識記種群增長曲線的條件，生態(tài)系統(tǒng)、群落的知識進(jìn)行解答。4、D【解題分析】

對照試驗：除了一個因素之外，其他因素都保持不變的實驗是對照實驗；通常分為實驗組和對照組。對比試驗中往往沒有對照組，而是設(shè)置2個或2個以上的實驗組，通過實驗結(jié)果的比較分析，得出結(jié)論?！绢}目詳解】A、探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式運用了對比實驗法，A正確；B、對比試驗中每個實驗組的結(jié)果通常是事先未知的，通過實驗結(jié)果的對比來說明問題，B正確；C、對比實驗往往沒有對照組，而是設(shè)置兩個或兩個以上的實驗組相互對照，C正確；D、對比實驗的因變量可以用多種指標(biāo)表示，無關(guān)變量需相同且適宜，D錯誤。故選D。5、C【解題分析】

觀察細(xì)胞中DNA和RNA的分布的原理DNA主要分布在細(xì)胞核內(nèi)，RNA大部分存在于細(xì)胞質(zhì)中。甲基綠和吡羅紅兩種染色劑對DNA和RNA的親和力不同，甲基綠使DNA呈現(xiàn)綠色，吡羅紅使RNA呈現(xiàn)紅色。利用甲基綠、吡羅紅混合染色劑將細(xì)胞染色，可以顯示DNA和RNA在細(xì)胞中的分布。鹽酸能夠改變細(xì)胞膜的通透性，加速染色劑進(jìn)人細(xì)胞，同時使染色質(zhì)中的DNA與蛋白質(zhì)分離，有利于DNA與染色劑結(jié)合?！坝^察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布”的實驗步驟：取口腔上皮細(xì)胞制片→水解→沖洗涂片→染色→觀察.在三大有機物質(zhì)鑒定的實驗中選材時應(yīng)主要選擇鑒定物質(zhì)含量高，且為白色或近乎白色的組織為材料，以保證觀察的現(xiàn)象更加明顯。【題目詳解】A、蘋果和梨的果肉組織都含有大量的果糖且近于白色，因此，可用于還原糖的鑒定，A正確；B、用新鮮的紅色花瓣細(xì)胞與葉肉細(xì)胞做質(zhì)壁分離的實驗材料，都有利于觀察到明顯的實驗現(xiàn)象，B正確；C、探究溫度對酶活性的影響時，應(yīng)將酶與底物溶液分別在各自溫度梯度下保溫，然后再混合，相應(yīng)溫度梯度下保溫一段時間后進(jìn)行檢測，C錯誤；D、“觀察DNA和RNA在細(xì)胞的分布”實驗中，8%的鹽酸作用后要用蒸餾水的緩水流沖洗涂片，D正確。故選C。6、D【解題分析】

AaBb可以產(chǎn)生四種配子即AB:Ab:Ab:ab=1:1:1:1，雌雄配子的組合有4×4=16種，若所有的配子都可以參與受精作用，則后代中四種表現(xiàn)型的比例為9:3:3:1?！绢}目詳解】A、根據(jù)該植株自交后代出現(xiàn)四種表現(xiàn)型可知，控制兩對相對性狀的基因位于兩對同源染色體上，符合基因的自由組合定律，A正確；B、根據(jù)自交后代同時出現(xiàn)寬葉和窄葉可知，親本為寬葉雜合子Aa，根據(jù)后代中出現(xiàn)抗病和感病可知，親本為抗病雜合子Bb，B正確；C、由上分析可知，親本的基因型為AaBb，F(xiàn)1寬葉抗病植株中AaBB:AABb:AaBb=1:1:3，其中雙雜合的個體占3/5，C正確；D、若純種寬葉AA、窄葉aa植株雜交，F(xiàn)1基因型為Aa，若出現(xiàn)窄葉個體，則可能是基因突變，也可能是環(huán)境影響，D錯誤。故選D。二、綜合題：本大題共4小題7、目的基因限制酶消毒脫分化生長素細(xì)胞分裂素BD表達(dá)再分化選取長勢相同的野生型和轉(zhuǎn)基因水稻，用等量相同濃度的草甘膦農(nóng)藥噴灑，相同環(huán)境條件下培養(yǎng)一段時間后，觀測水稻的生長情況【解題分析】

1.基因工程的基本操作步驟主要包括四步：①目的基因的獲取，②基因表達(dá)載體的構(gòu)建，③將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，④目的基因的檢測與鑒定。2.分子水平上的檢測：①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因：DNA分子雜交技術(shù)；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA：分子雜交技術(shù)；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)：抗原-抗體雜交技術(shù)?！绢}目詳解】（1）根據(jù)題干信息和圖形分析可知，草甘膦抗性基因為目的基因，將其與Ti質(zhì)粒連接成重組質(zhì)粒（基因表達(dá)載體）時需要用同一種限制酶進(jìn)行切割。（2）取某品種水稻的幼胚，進(jìn)行植物組織培養(yǎng)時，要注意無菌操作，先將外植體進(jìn)行消毒，然后接種到培養(yǎng)基中培養(yǎng)，幼胚發(fā)生脫分化形成愈傷組織；圖B和圖C形成的結(jié)果不同，是因為培養(yǎng)基中細(xì)胞分裂素和生長素的用量不同導(dǎo)致的。（3）根據(jù)題意分析，已知草甘膦抗性基因的部分序列，由于PCR技術(shù)中，子鏈合成的方向是從5'到3'，因此應(yīng)選擇引物BD進(jìn)行PCR技術(shù)。（4）據(jù)圖分析可知，目的基因插入的位置在GUS基因旁邊，而GUS基因表達(dá)產(chǎn)物經(jīng)染色能從無色變成藍(lán)色，因此可以利用GUS基因表達(dá)產(chǎn)物的鑒定進(jìn)行圖中的篩選2，以確定目的基因是否表達(dá)；兩次篩選后得到的轉(zhuǎn)基因愈傷組織經(jīng)過再分化形成胚狀體，進(jìn)而獲得完整的轉(zhuǎn)基因水稻植株。（5）根據(jù)題意分析，現(xiàn)要從個體水平進(jìn)行抗性測試，篩選出對草甘膦具有抗性的轉(zhuǎn)基因水稻，則應(yīng)該對其噴灑草甘膦農(nóng)藥，具體操作如下：首先選取長勢相同的野生型和轉(zhuǎn)基因水稻,然后用等量的相同濃度的草甘膦農(nóng)藥噴灑，并在相同環(huán)境條件下培養(yǎng)一段時間后，通過觀測水稻的生長情況進(jìn)行篩選?！绢}目點撥】本題主要考查基因工程及其應(yīng)用、植物組織培養(yǎng)等相關(guān)知識，識記和理解目的基因的獲取、表達(dá)載體的構(gòu)建以及目的基因的檢測等知識是解答本題的關(guān)鍵。8、熱穩(wěn)定DNA聚合DNA分子含有內(nèi)含子非編碼區(qū)等序列，mRNA分子中沒有相應(yīng)互補的堿基序列X基因兩端的部分脫氧核苷酸序列使X基因能定向插入表達(dá)載體，減少自連農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法顯微注射法抗原-抗體雜交【解題分析】

1、有關(guān)PCR技術(shù)的相關(guān)知識：（1）概念：PCR全稱為聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，是一項在生物體外復(fù)制特定DNA的核酸合成技術(shù)。（2）原理：DNA復(fù)制。（3）前提條件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一對引物。（4）過程：①高溫變性：DNA解旋過程；②低溫復(fù)性：引物結(jié)合到互補鏈DNA上；③中溫延伸：合成子鏈。PCR擴增中雙鏈DNA解開不需要解旋酶，高溫條件下氫鍵可自動解開。2、基因工程技術(shù)的基本步驟：（1）目的基因的獲?。悍椒ㄓ袕幕蛭膸熘蝎@取、利用PCR技術(shù)擴增和人工合成。（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等。（3）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法。（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù)；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等?！绢}目詳解】（1）在PCR過程中，兩個引物是熱穩(wěn)定DNA聚合酶的結(jié)合位點；用cDNA單鏈與該抗性水稻植株的單鏈DNA進(jìn)行分子雜交，由于DNA分子含有內(nèi)含子、非編碼區(qū)等序列，mRNA分子中沒有相應(yīng)互補的堿基序列，因此逆轉(zhuǎn)錄形成的cDNA中缺少該序列，所以出現(xiàn)游離的單鏈區(qū)。（2）用PCR技術(shù)擴增X基因時，設(shè)計兩種引物的堿基序列的主要依據(jù)是X基因兩端的部分脫氧核苷酸序列，為了便于擴增后的X基因與質(zhì)粒連接，常在兩條引物上設(shè)計加入不同的限制酶酶切位點，主要目的是使X基因能定向插入表達(dá)載體，減少酶切產(chǎn)物自身環(huán)化。（3）將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞采用最多的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，農(nóng)桿菌能在自然條件下感染雙子葉植物和裸子植物，將質(zhì)粒上的T-DNA轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞。將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞常用顯微注射法，這也是將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞最有效的方法。（4）若要檢測抗稻瘟病基因是否翻譯出相應(yīng)蛋白質(zhì)，分子水平上可采用抗原-抗體雜交法進(jìn)行檢測。【題目點撥】本題考查基因工程的相關(guān)知識，要求考生識記基因工程的原理及操作步驟，掌握各操作步驟中需要注意的細(xì)節(jié)問題，識記PCR技術(shù)的原理和過程，能結(jié)合所學(xué)的知識準(zhǔn)確答題。9、分別提取葉片或幼穗總RNA，進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄；根據(jù)cDNA序列設(shè)計引物，PCR擴增，從而檢測RNZ其因表達(dá)情況。無論低溫和高溫，S2幼穗中RNZ基因表達(dá)量均比葉片要少；高溫比低溫使幼穗RNZ基因表達(dá)量減少的更多供篩選用的標(biāo)記基因水稻原生質(zhì)體（水稻體細(xì)胞）或外植體植物組織培養(yǎng)紅色熒光與綠色熒光重疊將只含GFP的表達(dá)載體導(dǎo)入水稻幼苗原生質(zhì)體（水稻體細(xì)胞）中表達(dá)葉綠體紅色熒光與熒光蛋白綠色熒光位置不重疊RNZ蛋白是香通過影響光合速率來影響雄性不育；RNZ蛋白如何在幼穗成熟或減數(shù)分裂中發(fā)揮作用；葉綠體中溫度影響RNZ蛋白的表達(dá)的機制；尋找本實驗溫敏不育品系中與雄性不育相關(guān)的其它基因【解題分析】

基因的表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯，轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物是RNA，所以檢測轉(zhuǎn)錄的相對數(shù)量可通過檢測相應(yīng)mRNA的含量來完成。GFP為綠色熒光蛋白基因，該基因存在并表達(dá)的部位會出現(xiàn)綠色熒光。“將轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞置于適宜的波長光譜的激發(fā)下（該操作會使葉綠體會發(fā)出紅色熒光）”，說明目的基因存在并表達(dá)的部位在一定條件下會出現(xiàn)紅光。所以若RNZ蛋白定位在葉綠體中，可轉(zhuǎn)基因生物會觀察到紅色熒光與綠色熒光重疊。【題目詳解】（1）①題干中關(guān)鍵字為“以基因轉(zhuǎn)錄相對數(shù)量為指標(biāo)”，需要先獲得葉片或幼穗總RNA，通過逆轉(zhuǎn)錄過程獲得DNA，根據(jù)cDNA序列設(shè)計引物，并進(jìn)行體外PCR擴增，從而檢測RNZ基因表達(dá)情況。②實驗記錄數(shù)據(jù)中，根據(jù)圖例對應(yīng)的低溫、高溫；再結(jié)合橫坐標(biāo)中的葉片和幼穗，可得：無論低溫和高溫，S2幼穗中RNZ基因表達(dá)量均比葉片要少；高溫比低溫使幼穗RNZ基因表達(dá)量減少的更多。（2）①基因表達(dá)載體由啟動子、終止子、目的基因（融合基因）、標(biāo)記基因組成，故還應(yīng)具有標(biāo)記基因。②基因表達(dá)載體構(gòu)建完成后，將其導(dǎo)入水稻原生質(zhì)體（水稻體細(xì)胞）或外植體，并通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得轉(zhuǎn)入目的基因的水稻。③GFP為綠色熒光蛋白基因，將轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞置于適宜的波長光譜的激發(fā)下（該操作會使葉綠體發(fā)出紅色熒光），若RNZ蛋白定位在葉綠體中，可觀察到紅色熒光與綠色熒光重疊。④實驗中還需要設(shè)置對照組，將只含有GFP的表達(dá)載體導(dǎo)入水稻幼苗原生質(zhì)體（水稻體細(xì)胞）中表達(dá)，由于對照組未轉(zhuǎn)入RNZ基因，因此葉綠體紅色熒光與綠色熒光位置不重疊。（3）題干中提到，就某水稻品系中發(fā)現(xiàn)的雄性不育基因開展了下面的一系列研究，說明研究過程的側(cè)重點是雄性不育，因此可以探究的問題包括：RNZ蛋白是否通過影響光合速率來影響雄性不育；RNZ蛋白如何在幼穗成熟或減數(shù)分裂中發(fā)揮作用；葉綠體中溫度影響RNZ蛋白的表達(dá)的機制；尋找本實驗溫敏不育品系中與雄性不育相關(guān)的其它基因等?！绢}目點撥】本題考查基因轉(zhuǎn)錄、翻譯和基因工程的相關(guān)知識，意在考查考生對所學(xué)知識的理解和應(yīng)用以及對情境信息的分析能力。10、碳（暗）乙醇酸將乙醇酸轉(zhuǎn)換為蘋果酸由于途徑Ⅱ提高了蘋果酸的含量，使葉綠體基質(zhì)內(nèi)CO2的濃度增加，直接增加了碳（暗）反應(yīng)的反應(yīng)（底）物該設(shè)想可行。理由是：葉綠體膜上的載體T仍有可能輸出部分乙醇酸，造成葉綠體中碳的丟失。找到并敲除載體T的基因，即可減少這一部分碳的丟失，進(jìn)一步提高光合作用效率?！窘忸}分析】

分析圖1可知：葉綠體中所示的環(huán)形反應(yīng)的生理過程為卡爾文循環(huán)，該循環(huán)過程中發(fā)生的反應(yīng)為：在光合作用中R酶催化C5與CO2形成2分子3-磷酸甘油酸，3-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)化成C3，然后C3在來自光反應(yīng)的ATP和還原劑NADPH以及酶的催化作用下形成有機物和C5。R酶還可以催化C5和O2反應(yīng)生成1分子C3和1分子2-磷酸乙醇酸，后者在酶的催化作用下轉(zhuǎn)換為乙醇酸后通過膜上的載體（T）離開葉綠體。再經(jīng)過代謝途徑最終將2分子乙醇酸轉(zhuǎn)換為1分子甘油酸，并釋放1分子CO2。分析圖2可知：通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)人為地在葉綠體中建立一個新的乙醇酸代謝途徑Ⅱ，即將乙醇酸通過C酶和M酶的催化作用轉(zhuǎn)化為蘋果酸，由于途徑Ⅱ提高了蘋果酸的含量，蘋果酸通過代謝途徑Ⅲ，使葉綠體基質(zhì)內(nèi)CO2的濃度增加，有利于提高光合速率?！绢}目詳解】（1）分析圖1可知，圖1是葉肉細(xì)胞中部分碳代謝過程，表示碳（暗）反應(yīng)的過程圖。（2）分析圖1可知，在某些條件下，R酶還可以催化C5和O2反應(yīng)生成1分子C3和1分子2-磷酸乙醇酸，后者在酶的催化作用下轉(zhuǎn)換為乙醇酸后通過膜上的載體（T）離開葉綠體。（3）①分析圖2可知，通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)將C酶和M酶編碼基因轉(zhuǎn)入作物甲，增加了途徑Ⅱ，通過該途徑將乙醇酸轉(zhuǎn)為蘋果酸，降低葉綠體基質(zhì)中乙醇酸的含量，減少其對葉綠體的毒害作用。②轉(zhuǎn)基因操作后，通過途徑Ⅱ提高了葉綠體中蘋果酸的含量，然后蘋果酸