高中生物试题

2018年《细胞》期刊报道，中国科学家率先成功地应用体细胞对非人灵长类动物进行克隆，获得两只克隆猴--"中中"和"华华"。回答下列问题：

（1）"中中"和"华华"的获得涉及核移植过程，核移植是指________。通过核移植 方法获得的克隆猴，与核供体相比，克隆猴体细胞的染色体数目________（填"减半""加倍"或"不变"）    

（2）哺乳动物的核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植，胚胎细胞核移植获得克隆动物的难度________（填"大于"或"小于"）体细胞核移植，其原因是________。    

（3）在哺乳动物核移植的过程中，若分别以雌性个体和雄性个体的体细胞作为核供体，通常，所得到的两个克隆动物体细胞的常染色体数目________（填"相同"或"不相同"），性染色体组合________（填"相同"或"不相同"）。

某种荧光蛋白（GFP）在紫外线或蓝光激发下会发出绿色荧光，这一特性可用于检测细胞中目的基因的表达。某科研团队将某种病毒的外壳蛋白（L1）基因连接在GFP基因的5'末端，获得了L1-GFP融合基因（简称甲），并将其插入质粒PO。构建了真核表达载体P1,其部分结构和酶切点的示意图如下，图中E1~E4四种限制酶产生的黏性末端各不相同。

回答下列问题：

（1）据图推断，该团队在将甲插入质粒PO时，使用了两种限制酶，这两种酶是________.使用这两种酶进行酶切是为了保证________,也是为了保证________.    

（2）将P1转入体外培养的牛皮肤细胞后，若在该细胞中观察到了绿色的荧光，则说明L1基因在牛的皮肤细胞中完成了________和________过程。    

（3）为了获得含有甲的牛，该团队需要做的工作包括：将能够产生绿色荧光细胞的________移入牛的________中，体外培养，胚胎移植等。    

（4）为了检测甲是否存在于克隆牛的不同组织细胞中，某同学用PCR方法进行鉴定。在鉴定时应分别以该牛不同组织细胞中的________(填"mRNA""总RNA"或"核DNA")作为PCR模板。

据题回答下列问题：   

（1）博耶( H. Boyer)和科恩(S. Cohen)将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆菌细胞中进行了表达,该研究除证明了质粒可以作为载体外,还证明了________(答出两点即可)。    

（2）体外重组的质粒可通过Ca ²⁺参与的________方法导入大肠杆菌细胞:而体外重组的噬菌体DNA通常需与________组装成完整噬菌体后,才能通过侵染的方法将重组的噬菌体DNA导入宿主细胞,在细菌、心肌细胞,叶肉细胞中,可作为重组噬菌体宿主细胞的是________。    

（3）真核生物基因(目的基因)在大肠杆菌细胞内表达时,表达出的蛋白质可能会被降解。为防止蛋白质被降解,在实验中应选用________的大肠杆菌作为受体细胞,在蛋白质纯化的过程中应添加________的抑制剂。

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的载体，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________．

某种羊的性别决定为XY型．已知其有角和无角由位于常染色体上的等位基因（N/n）控制；黑毛和白毛由等位基因（M/m）控制，且黑毛对白毛为显性，回答下列问题：

（1）公羊中基因型为NN或者Nn的表现为有角，nn无角；母羊中基因型为NN的表现为有角，nn或Nn无角．若多对杂合体公羊与杂合体母羊杂交，则理论上，子一代群体中母羊的表现型及其比例为________；公羊的表现型及其比例为________．

（2）某同学为了确定M/m是位于X染色体上，还是位于常染色体上，让多对纯合黑毛母羊与纯合白毛公羊交配，子二代中黑毛：白毛=3：1，我们认为根据这一实验数据，不能确定M/m是位于X染色体上，还是位于常染色体上，还需要补充数据，如统计子二代中白毛个体的性别比例，若________，则说明M/m是位于X染色体上；若________，则说明M/m是位于常染色体上．

（3）一般来说，对于性别决定为XY型的动物群体而言，当一对等位基因（如A/a）位于常染色体上时，基因型有________种；当其位于X染色体上时，基因型有________种；当其位于X和Y染色体的同源区段时，（如图所示），基因型有________种．

下图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物（二倍体）的流程．

回答下列问题：

（1）图中A表示正常细胞核，染色体数为2n，则其性染色体的组成可为________．过程①表示去除细胞核，该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行，去核时常采用________的方法．②代表的过程是________．

（2）经过多次传代后，供体细胞中________的稳定性会降低．因此，选材时必须关注传代次数．

（3）若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同，从遗传物质的角度分析其原因是________．

（4）与克隆羊"多莉（利）"培养成功一样，其他克隆动物的成功获得也证明了________．

某种植物的果皮有毛和无毛、果肉黄色和白色为两对相对性状，各由一对等位基因控制（前者用D、d表示，后者用F、f表示），且独立遗传．利用该种植物三种不同基因型的个体（有毛白肉A、无毛黄肉B、无毛黄肉C）进行杂交，实验结果如下：

回答下列问题：

（1）果皮有毛和无毛这对相对性状中的显性性状为________，果肉黄色和白色这对相对性状中的显性性状为________．

（2）有毛白肉A、无毛黄肉B和无毛黄肉C的基因型依次为________．

（3）若无毛黄肉B自交，理论上，下一代的表现型及比例为________．

（4）若实验3中的子代自交，理论上，下一代的表现型及比例为________．

（5）实验2中得到的子代无毛黄肉的基因型有________．

图（a）中的三个DNA片段上以此表示出了EcoRI、BamHI和Sau3AI三种限制性内切酶的识别序列与切割位点，图（b）为某种表达载体示意图（载体上的EcoRI、Sau3AI的切点是唯一的）根据基因工程的有关知识，回答下列问题：

（1）经BamHI酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被________酶切后的产物连接，理由是________．

（2）若某人利用图（b）所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组子，如图（c）所示．这三种重组子中，不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有________，不能表达的原因是________．

（3）DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来的酶，常见的有________和________，其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是________．

基因突变和染色体变异是真核生物可遗传变异的两种来源．回答下列问题：

（1）基因突变和染色体变异所涉及到的碱基对的数目不同，前者所涉及的数目比后者________．

（2）在染色体数目变异中，既可发生以染色体组为单位的变异，也可发生以________为单位的变异．

（3）基因突变既可由显性基因突变为隐性基因（隐性突变），也可由隐性基因突变为显性基因（显性突变）．若某种自花受粉植物的AA和aa植株分别发生隐性突变和显性突变，且在子一代中都得到了基因型为Aa的个体，则最早在子________ 代中能观察到该显性突变的性状；最早在子________ 代中能观察到该隐性突变的性状；最早在子________ 代中能分离得到显性突变纯合体；最早在子________ 代中能分离得到隐性突变纯合体．

某实验室保存有野生型和一些突变型果蝇。果蝇的部分隐性突变基因及其在染色体上的位置如图所示。回答下列问题。

（1）同学甲用翅外展粗糙眼果蝇与野生型(正常翅正常眼)纯合子果蝇进行杂交，F2中翅外展正常眼个体出现的概率为_________________。图中所列基因中，不能与翅外展基因进行自由组合的是_________________。

（2）同学乙用焦刚毛白眼雄蝇与野生型(直刚毛红眼)纯合子雌蝇进行杂交(正交)，则子代雄蝇中焦刚毛个体出现的概率为_________________；若进行反交，子代中白跟个体出现的概率为_________________。

（3）为了验证遗传规律，同学丙让白眼黑檀体雄果蝇与野生型（红眼灰体）纯合子雌果蝇进行杂交得到F1，F1相互交配得到F2。那么，在所得实验结果中，能够验证自由组合定律的F1表现型是_________________，F2表现型及其分离比是_________________；验证伴性遗传时应分析的相对性状是_________________，能够验证伴性遗传的F2表现型及其分离比是_________________。

某一质粒载体如图所示, 外源 DNA 揷入到 ${\mathrm{Amp}}^{\mathrm{r}}$ 或 ${\mathrm{Tet}}^{\mathrm{r}}$ 中会导致相应的基因失活（ ${\mathrm{Amp}}^{\mathrm{r}}$ 表示氨苄青霉素抗性基因, ${\mathrm{Tet}}^{\mathrm{r}}$ 表示四环素抗性基因）。有人将此质粒载体用 $\mathrm{BamHl}$ 酶切后, 与用 BamHl 酶切获得的目的基因混合, 加入 DNA 连接酶进行连接反应, 用得到的混合物直接转化大肠杆菌, 结果大肠杆菌有的末被转化, 有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种, 分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有揷入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列 问题：

(1) 质粒载体作为基因工程的工具, 应具备的基本条件有                   (答出两点即可)。而作为基因表达载体, 除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。

（2）如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，末被转化的和 仅含有环状目的基因的细胞是不能区分的，其原因是       ；并且       和    的细胞也是不能区分的，其原因是       。在上述筛选的基础上,若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌的单菌落, 还需使用含有是            的固体培养基。

（3）基因工程中, 某些噬菌体经改造后可以作为载体, 其 DNA 复制所需的原料来自于   。

用 $\mathit{DNA}$ 重组技术可以赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人类需要的生物产品。在此过程中需要使用多种工具酶，其中4种限制性核酸内切酶的切割位点如图所示。

回答下列问题：

（1）常用的 $\mathit{DNA}$ 链接酶有 $E.\mathit{coli}\mathit{DNA}$ 连接酶和 $T_4\mathit{DNA}$ 连接酶。如图中 　　酶切割后的 $\mathit{DNA}$ 片段可以用 $E.\mathit{coli}\mathit{DNA}$ 连接酶连接。如图中 　　酶切割后的 $\mathit{DNA}$ 片段可以用 $T_4\mathit{DNA}$ 连接酶连接。

（2） $\mathit{DNA}$ 连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是 　　。

（3） $\mathit{DNA}$ 重组技术中所用的质粒载体具有一些特征，如质粒 $\mathit{DNA}$ 分子上有复制原点，可以保证质粒在受体细胞中能 　　；质粒 $\mathit{DNA}$ 分子上有 　　便于外源 $\mathit{DNA}$ 插入；质粒 $\mathit{DNA}$ 分子上有标记基因（如某种抗生素抗性基因）。利用抗生素可筛选出含质粒载体的宿主细胞，方法是 　　。

（4）表达载体含有启动子，启动子是指 　　。

PCR技术可用于临床的病原菌检测。为检测病人是否感染了某种病原菌，医生进行了相关操作：①分析PCR扩增结果；②从病人组织样本中提取DNA；③利用PCR扩增DNA片段；④采集病人组织样本。回答下列问题：

（1）若要得到正确的检测结果，正确的操作顺序应该是         （用数字序号表示）。

（2）操作③中使用的酶是         ，PCR 反应中的每次循环可分为变性、复性、        三步，其中复性的结果是       。

（3）为了做出正确的诊断，PCR反应所用的引物应该能与       特异性结合。

（4）PCR（多聚酶链式反应）技术是指       。该技术目前被广泛地应用于疾病诊断等方面。

加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。某同学通过实验比较了几种洗衣粉的去渍效果（"+"越多表示去渍效果越好），实验结果见下表。

根据实验结果回答下列问题：

（1）加酶洗衣粉A中添加的酶是          ；加酶洗衣粉B中添加的酶是          ；加酶洗衣粉C中添加的酶是          。

（2）表中不宜用于洗涤蚕丝织物的洗衣粉有          ，原因是           。

（3）相对于无酶洗衣粉，加酶洗衣粉去渍效果好的原因是           。

（4）关于酶的应用，除上面提到的加酶洗衣粉外，固定化酶也在生产实践中得到应用，如固定化葡萄糖异构酶已经用于高果糖浆生产。固定化酶技术是指           。固定化酶在生产实践中应用的优点是         （答出1点即可）。

小麦的面筋强度是影响面制品质量的重要因素之一，如制作优质面包需强筋面粉，制作优质饼干需弱筋面粉等。小麦有三对等位基因（A/a，B ₁/B ₂，D ₁/D ₂）分别位于三对同源染色体上，控制合成不同类型的高分子量麦谷蛋白（HMW），从而影响面筋强度。科研人员以两种纯合小麦品种为亲本杂交得F ₁，F ₁自交得F ₂，以期选育不同面筋强度的小麦品种。相关信息见下表。

基因	基因的表达产物（HMW）	亲本		F 1	育种目标
		小偃6号	安农91168		强筋小麦	弱筋小麦
A	甲	+	+	+	+	﹣
B 1	乙	﹣	+	+	﹣	+
B 2	丙	+	﹣	+	+	﹣
D 1	丁	+	﹣	+	﹣	+
D 2	戊	﹣	+	+	+	﹣

注："+"表示有相应表达产物；"﹣"表示无相应表达产物

据表回答：

（1）三对基因的表达产物对小麦面筋强度的影响体现了基因可通过控制 　　来控制生物体的性状。

（2）在F ₁植株上所结的F ₂种子中，符合强筋小麦育种目标的种子所占比例为 　　，符合弱筋小麦育种目标的种子所占比例为 　　。

（3）为获得纯合弱筋小麦品种，可选择F ₂中只含 　　产物的种子，采用 　　等育种手段，选育符合弱筋小麦育种目标的纯合品种。