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1、2021-2023 学年高考生物模拟试卷 注意事项:1 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2选择题必须使用 2B 铅笔填涂;非选择题必须使用 05 毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。3请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。4保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题(本大题共 7 小题,每小题 6 分,共 42 分。)1人群中 A 遗传病和 B 遗传病均为单基因遗传病(已知 A、B 遗传病致病基因均不在 Y 染色体上)。一对表现型正常
2、的夫妇生了一个只患 A 遗传病的女儿和一个只患 B 遗传病的儿子,已知此家庭中丈夫体内不含 B 遗传病致病基因。在不考虑突变的情况下,下列叙述错误的是()A控制 A 遗传病和 B 遗传病的基因遵循自由组合定律 BA 遗传病在人群中男性和女性患病的概率基本相等 C该对夫妇再生育一个儿子既患 A 遗传病又患 B 遗传病的概率为 1/16 D患 B 遗传病儿子的致病基因来自其外祖母或外祖父 2在离体实验条件下,突触后膜受到不同刺激,膜电位变化的情况如图所示,有关说法正确的是()A突触后膜只能是下一个神经元的胞体膜 B突触后膜上的受体与相应递质结合发挥作用后受体即被灭活 C电位 2 表示突触后膜受到抑
3、制性递质的作用,可能是 K+大量外流所致 D电位 1 表示突触后膜受到兴奋性递质的作用,是 Na+大量内流导致的 3已知抗维生素 D 佝偻病为伴 X 染色体显性遗传病,血友病为伴 X 染色体隐性遗传病。下列有关人类遗传病的说法正确的是 A对患有抗维生素 D 佝偻病的夫妇,所生的女儿不一定患病 B镰刀形细胞贫血症的根本病因是血红蛋白中一个氨基酸被替换 C某家庭中母亲患血友病,父亲正常,生了一个凝血正常且性染色体组成为 XXY 的孩子,则其形成原因最可能是卵细胞异常 D人群中某常染色体显性遗传病的发的发病率为 19%,一对夫妇中妻子患病,丈夫正常,则所生子女不患该病的概率是 9/19 4miRNA
4、 是人体的一类内源性非编码 RNA,长度为 19-25 个核苷酸。某 miRNA 能抑制 W 基因控制的 W 蛋白的合成,其形成和发挥作用的过程如下图。叙述正确的是()AmiRNA 指导合成的肽链最多含 8 个氨基酸 B图中和过程都只能发生 A 与 U 配对,不能发生 T 与 A 配对 C若 miRNA 不发挥作用,W 基因 mRNA 同时结合多个核糖体合成多条相同肽链 DmiRNA 通过抑制 W 基因的转录和翻译,从而抑制 W 蛋白的合成 5下列有关人体内环境及稳态的叙述,正确的是()A人体内环境的稳态依靠激素作用于神经系统和免疫系统来维持 B组织液和血浆之间存在物质交换,二者的渗透压变化会
5、互相影响 C剧烈运动时血浆中乳酸含量升高,主要通过血细胞吸收乳酸来保持血浆 pH 相对稳定 D分级调节和反馈调节共同维持内环境稳态,甲状腺激素分泌的调节仅体现了分级调节 6下表各选项是针对图甲、乙、丙、丁之间关系的判断,其中有误的是()选项 甲 乙 丙 丁 A 噬菌体 蓝藻 细菌 原核生物 B 核糖体 细胞核 细胞质 真核细胞结构 C 协助扩散 主动运输 被动运输 物质跨膜运输方式 D 苯丙酮尿症 染色体异常遗传病 单基因遗传病 人类遗传病 AA BB CC DD 7芦笋是雌雄异株植物,雄株性染色体为 XY,雌株为 XX;其幼茎可食用,雄株产量高。以下为两种培育雄株的技术路线。有关叙述正确的是
6、()A提高生长素与细胞分裂素的比例促进芽生长 B幼苗甲、乙和丙的形成均经过脱分化和再分化过程 C雄株丁亲本的性染色体组成分别为 XY、XX D雄株甲和雄株丁的培育过程中均发生了基因重组 8(10 分)下列属于运动神经元的轴突支配的结构是()A骨骼肌纤维 B胞体 C树突 D轴突 二、非选择题 9(10 分)对小鼠的研究表明,夜晚小鼠脑内肾上腺素神经元能合成较多去甲肾上腺素并将其储存于突触小泡,当兴奋传导过来时突触小体中的去甲肾上腺素分泌到突触间隙中。白天小鼠合成、分泌的去甲肾上腺素较少;去甲肾上腺素可阻止 T 细胞和 B 细胞从淋巴结释放到血液。人类这一过程刚好与小鼠相反,回答下列问题:(1)T
7、 细胞和 B 细胞均起源于_;在体液免疫中 T 细胞的作用是_。B 细胞分化成的浆细胞能产生抗体,而 B 细胞不能产生抗体的原因是_。(2)小鼠脑内肾上腺素神经元受刺激分泌去甲肾上腺素时,发生的信号转化是_,其发挥作用后即被灭活的意义是_。(3)研究表明人体肾上腺髓质细胞也能分泌去甲肾上腺素,其作用的特点有_(写两点)。(4)试推测:与小鼠相比,人类夜晚血液中 T 细胞和 B 细胞的数量会比白天_(填“多”或“少”),原因是_。10(14 分)回答与草原生态系统相关的问题:(1)草原上鼠的天敌从鼠获得的能量最终来自_固定的能量。(2)草原上,某种鼠的种群密度除了受迁入率和迁出率的影响外,还受该
8、鼠种群的_、_、年龄组成和性别比例等因素的影响。(3)用样方法调查某种双子叶植物种群密度时,为避免调查者主观因素的影响,要做到_。(4)草原生物群落的空间结构包括_和_。11(14 分)小麦是常见的农作物,某科研小组以小麦为实验材料做了有关光合作用的实验。下面图中,甲图表示光合作用部分过程;乙图表示某植株叶片在光班(阳光穿过上层叶片的空隙会在下层叶片上形成光斑,它会随太阳的运动而移动)照射前后吸收 CO2和释放 O2的情况;丙图表示植物细胞有氧呼吸过程图解。根据图示回答下列问题:(1)甲图中 CO2的 O 最终去向,除有机物外,还有_。(2)乙图中 C 点时,该植物叶肉细胞叶绿体光合作用所需
9、CO2的来源是_。(3)丙图中的数字,哪两个代表同一物质_。(4)乙图中 B 点叶肉细胞间隙的 O2浓度_(填写“”或“=”)A 点叶肉细胞间隙的 O2浓度。(5)丙图中 8 代表的是_。12癌细胞表面蛋白“PDL-1”与 T 细胞表面蛋白“PD-1”特异性结合后,可抑制 T 细胞活性并启动其凋亡,导致肿瘤细胞发生免疫“逃逸”。研究者对“PD-1”基因进行克隆、表达及生物学活性鉴定,为制备抗体打基础。研究中所用引物 和 碱基序列见图 1、几种常用限制酶名称及识别序列与酶切位点见图 2:链:5-T C A C T C G A G A C C A T G C A G A T C C C A C A
10、 G G C G C C C-3 链:5-C T C G A A T T C T C A G A G G G G C C A A G A G C A G T G-3 图 1 (1)首先提取细胞中的 mRNA 反转录生成_作为模板;设计含有不同的限制酶切点的 和 序列为引物,通过_技术扩增目的基因。(2)选用图 1 中的两种名称分别为_的限制酶将“pIRES2-EGFP 质粒”载体进行双切,再用 DNA连接酶将其与目的基因拼接,构建表达载体。该表达载体的组成,除了目的基因、标记基因抗卡那霉素基因外,还必须具有_等。(3)而后一定温度下,与经过2Ca处理的感受态大肠杆菌混合培养在含有_培养基中,可
11、筛选出已经完成转化的大肠杆菌,继续培养该种大肠杆菌以扩增重组 DNA。(4)将扩增后的“pIRES2-EGFP 载体/PD-1 重组 DNA”转入可高度表达外源基因的原代 293T 细胞。一段时间后,为确定 PD-1 基因是否表达,检测细胞膜表面是否具有_。为判断其是否具有生物学活性和功能,则可裂解 293T 细胞,提取该物质看能否与_发生结合,从而阻断“PD-1 与 PDL-1 信号通路”。研究中还会有一步骤,只将“pIRES2-EGFP 载体”转入 293T 细胞,其目的是_。参考答案 一、选择题(本大题共 7 小题,每小题 6 分,共 42 分。)1、C【解析】判断遗传病类型的口诀为“无
12、中生有为隐性,隐性遗传看女病,女病父正非伴性”,所以可判断 A 病为常染色体隐性遗传。若为隐性遗传,且亲本只有一方携带致病基因,可判断该病为伴 X 隐性遗传病。【详解】A、因为该对夫妇都正常,但生有一个只患 A 遗传病的女儿和一个只患 B 遗传病的儿子,所以这两种遗传病都是隐性遗传病,又因为患 A 遗传病女儿的父亲正常,所以该遗传病不可能是伴 X 隐性遗传病,属于常染色体隐性遗传病;又因为该家庭中丈夫不含 B 遗传病的致病基因,所以 B 遗传病为伴 X 隐性遗传病,所以控制两种遗传病的基因不在同一对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律,A 正确;B、由于 A 遗传病属于常染色体隐性遗传病,所以
13、该遗传病在人群中男性和女性患病的概率基本相等,B 正确;C、该对夫妇是 A 遗传病的携带者,所以它们再生育孩子患 A 遗传病的概率为 1/4;该对夫妇的妻子是 B 遗传病的携带者,丈夫无致病基因,所以再生育一个儿子患 B 遗传病的概率是 1/2,故这对夫妇生育一个儿子既患 A 遗传病又患B 遗传病的概率为 1/41/2=1/8,C 错误;D、该家庭中患 B 遗传病的儿子的致病基因来自其母亲,而他母亲的致病基因来自其外祖父或外祖母,D 正确。故选 C。【点睛】本题考查伴性遗传和自由组合定律应用的相关知识,要求考生识记伴性遗传的特点;能根据题干信息绘制遗传系谱图并能据此推断出相应个体的基因型,再进
14、行相关概率的计算,属于考纲理解和应用层次的考查。2、D【解析】据图分析:电位 1 突触后膜电位增加逐渐变成正值,然后恢复静息电位,此时突触后膜兴奋;电位 2 突触后膜电位进一步降低,然后又恢复静息电位,此时突触后膜抑制。【详解】A、突触后膜可能是下一神经元的胞体膜或树突膜,A 错误;B、神经递质与突触后膜上的特异性受体结合发挥作用后立刻被灭活,而不是受体被灭活,B 错误;C、发生电位 2 很可能是突触后膜接受抑制性神经递质后引起阴离子内流的结果,可能是 Cl-大量内流所致,C 错误;D、电位 1 为动作电位,是突触后膜受体接受兴奋性神经递质后,引起膜上 Na+通道开放,Na+大量内流导致的,D
15、 正确。故选 D。【点睛】本题重点是理解兴奋性递质和抑制性递质作用于突触后膜后所发生的生理变化过程。3、D【解析】一对患有抗维生素 D 佝偻病的夫妇,该病为伴 X 染色体显性遗传病,由于父亲患病,因此所生女儿一定患病,A 错误;镰刀型细胞贫血症的根本原因是血红蛋白基因中一个碱基对被替换,B 错误;血友病是伴 X 染色体隐性遗传病(用 H、h 表示),父亲正常,母亲患血友病,生了一个性染色体为 XXY 的凝血正常的儿子,则这对夫妇的基因型为 XHYXhXh,儿子的基因型为 XHXhY。根据儿子的基因型可知,他是由含 XHY 的精子和含 Xh的卵细胞结合形成的受精卵发育而来的,即其形成原因可能是精
16、子异常,C 错误;假设控制该遗传病的基因为 A、a,已知该病的发病率为 19%,则正常(aa)的概率为 81%,根据哈迪-温伯格定律,a 的基因频率为 90%,A 的基因频率为 10%,由此人群中 AA 的基因型概率为=10%10%=1%,Aa 的基因型频率=210%90%=18%,所以患病妻子的基因型为 Aa 的概率为 18%/(18%+1%)=18/19,其后代不患该病的概率为 18/191/2=9/19,D 正确。【点睛】解答本题的关键是掌握基因频率和基因型频率的关系,能够利用基因型频率计算基因频率,进而计算出正常个体中杂合子的概率,最后计算后代不患病的概率。4、C【解析】当 RNA 聚
17、合酶与 DNA 分子的某一启动部位结合后,启动 DNA 转录形成 RNA。根据题图可知,miRNA 基因在核内转录成 mRNA 后,经过初步加工,然后通过核孔到达细胞质中,在细胞质中与蛋白质结合形成 miRNA-蛋白质复合体,该复合体与 W 基因的 mRNA 结合,从而导致 W 基因 mRNA 翻译过程受阻。【详解】A、miRNA 是非编码 RNA,即不会编码蛋白质,A 错误;B、过程为转录,能发生 A-U 配对,也能发生 T-A 配对,为翻译,只能发生 A-U 配对,B 错误;C、mRNA 上同时结合多个核糖体,其模板为同一条 mRNA,合成的多条肽链相同,C 正确;D、miRNA 蛋白质复
18、合物作用到了 W 基因的 mRNA 上,只能抑制 X 基因的翻译,不会抑制 W 基因的转录,D 错误。故选 C。【点睛】本题考查学生对遗传信息的转录和翻译等相关知识的识记和理解能力。解决此类问题需要学生熟记并理解相关的基础知识,系统、全面地构建知识网络,据此从图示中提取信息准确判断各选项。5、B【解析】内环境的理化性质主要包括温度、pH 和渗透压:(1)人体细胞外液的温度一般维持在 37左右;(2)正常人的血浆接近中性,pH 为 7.357.45,血浆的 pH 之所以能够保持稳定,与它含有的缓冲物质有关;(3)血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关在组成细胞外液的各种无机盐离子中,含量
19、上占有明显优势的是 Na+和 Cl-,细胞外液渗透压的 90%来源于 Na+和 Cl-。【详解】A、人体内环境的稳态依靠神经-体液-免疫调节共同维持,神经系统和免疫系统发挥作用不一定需要激素的作用,A 错误;B、组织液和血浆之间可以进行物质交换,二者的渗透压发生变化时会互相影响,B 正确;B、血浆 pH 的调节主要依靠血浆中存在的一些缓冲物质,C 错误;D、甲状腺激素分泌的调节体现了分级调节和反馈调节,D 错误。故选 B。【点睛】本题考查内环境稳态的相关知识,识记激素的调节过程和内环境稳态的维持机制和过程是解题的关键。6、A【解析】据图分析,图示为甲、乙、丙、丁之间的关系图,其中丁包含了丙和乙
20、,丙又包含了甲,回忆生物的分类、细胞结构、物质跨膜运输的方式、人类遗传病的种类等知识点,结合选项分析答题。【详解】A、噬菌体(甲)是病毒,没有细胞结构,而细菌属于原核生物,有细胞结构,A 错误;B、真核细胞的结构包括细胞核和细胞质等,细胞质中有核糖体,B 正确;C、物质跨膜运输的方式包括主动运输和被动运输,协助扩散属于被动运输,C 正确;D、人类遗传病包括单基因遗传病和染色体异常遗传病等,苯丙酮尿症属于单基因遗传病,D 正确。故选 A。7、B【解析】本题考查的是伴性遗传与植物组织培养的相关知识。植物组织培养所遵循的原理是植物细胞的全能性,其流程是:离体的植物组织、器官或细胞(也叫外植体)经过脱
21、分化形成愈伤组织、愈伤组织经过再分化长出丛芽,最终形成植物体。【详解】生长素与细胞分裂素的使用比例影响植物细胞的发育方向,当二者比值高时,有利于根的分化,抑制芽的形成,比值低时,有利于芽的分化、抑制根的形成,比例适中时,促进愈伤组织的形成,A 错误;幼苗甲是通过植物组织培养得到的,幼苗乙与幼苗丙的形成是花药离体培养形成单倍体植株的过程,这些过程所用的原理是植物细胞的全能性,技术手段是植物组织培养技术,因此需要经过脱分化与再分化的过程,B 正确;花粉是经过减数分裂产生的,其配子含有 X 染色体或 Y 染色体,经过花药离体培养,得到单倍体,再经过染色体加倍处理后得到的植株乙与丙的性染色体组成为 X
22、X 或 YY,因此雄株丁的亲本的性染色体组成分别为 XX、YY,C 错误;雄株甲是通过无性繁殖形成的,形成过程中不会进行减数分裂,因此也不会发生基因重组,雄株丁是通过有性生殖形成的,形成过程中经过了减数分裂,因此会发生基因重组,D 错误。【点睛】本题容易错选 C,因为易受雌雄异体的生物的性染色体组成是分别是 XX、XY 的思维定势影响。8、A【解析】由题意可知:运动神经元(传出神经)的轴突支配的结构应该是肌肉细胞或腺体细胞构成效应器。【详解】A、骨骼肌纤维属于肌肉细胞,运动神经元的轴突和其支配的肌肉构成神经肌肉接头,A 正确;BCD、胞体、树突和轴突均属于神经元的组成部分,不符合效应器的定义,
23、BCD 错误。故选 A。【点睛】本题考查反射弧中效应器的组成,要求考生能熟记反射弧的结构并识图,知道各部分的组成及作用。二、非选择题 9、骨髓 识别抗原;分泌淋巴因子,以促进 B 细胞的增殖分化 控制抗体的基因只在浆细胞中表达(或基因的选择性表达)电信号化学信号 维持内环境稳定 微量高效;通过体液运输;作用于靶器官和靶细胞;发挥作用后即被灭活等 多 人类去甲肾上腺紧的分泌规律与小鼠相反,夜晚分泌量较少,而去甲肾上腺素会阻止T 细胞、B 细胞释放到血液,因此人类夜晚血液中 T 细胞和 B 细胞较多 【解析】特异性免疫包括体液免疫和细胞免疫。体液免疫过程为:(1)除少数抗原可以直接刺激 B 细胞外
24、,大多数抗原被吞噬细胞摄取和处理,并暴露出其抗原决定簇;吞噬细胞将抗原呈递给 T 细胞,再由 T 细胞呈递给 B 细胞;(2)B 细胞接受抗原刺激后,开始进行一系列的增殖、分化,形成记忆细胞和浆细胞;(3)浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合,发挥免疫效应。细胞免疫过程为:(1)吞噬细胞摄取和处理抗原,并暴露出其抗原决定簇,然后将抗原呈递给 T 细胞;(2)T 细胞接受抗原刺激后增殖、分化形成记忆细胞和效应 T 细胞,同时 T 细胞能合成并分泌淋巴因子,增强免疫功能。(3)效应T 细胞发挥效应。【详解】(1)T 细胞和 B 细胞均起源于骨髓,都是由造血干细胞分裂分化而来;在体液免疫中 T 细胞
25、识别吞噬细胞呈递的抗原,在抗原的刺激下产生淋巴因子,以促进 B 细胞的增殖分化。虽然 B 细胞和浆细胞都存在抗体基因,但是由于基因的选择性表达,使抗体基因只在浆细胞中表达。(2)通过题干信息可知,夜晚小鼠脑内肾上腺素神经元能合成较多去甲肾上腺素并将其储存于突触小泡,当兴奋传导过来时突触小体中的去甲肾上腺素分泌到突触间隙中,故其发生的信号转化是电信号化学信号,神经递质发挥作用后即被灭活可维持内环境稳定。(3)肾上腺髓质细胞,属于内分泌腺细胞,分泌的去甲肾上腺素属于一种激素,那么激素作用的特点有微量高效;通过体液运输;作用于靶器官和靶细胞;发挥作用后即被灭活等。(4)由于人类去甲肾上腺紧的分泌规律
26、与小鼠相反,夜晚分泌量较少,而去甲肾上腺素会阻止 T 细胞、B 细胞释放到血液,因此人类夜晚血液中 T 细胞和 B 细胞较多。【点睛】此题主要考查人体免疫系统在维持稳态中的作用,意在考查学生对基础知识的理解掌握,难度适中。10、生产者 出生率 死亡率 随机取样 垂直结构 水平结构 【解析】1.生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构,组成成分又包括非生物的物质和能量,生产者、消费者和分解者,营养结构就是指食物链和食物网。生产者主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者主要指动物,分解者指营腐生生活的微生物和动物。2.生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递,三者缺一不可;物质循环是
27、生态系统的基础,能量流动是生态系统的动力,信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态;信息传递是双向的,能量流动是单向的,物质循环具有全球性。【详解】(1)生态系统生产者固定的能量是流入生态系统总能量,故草原上鼠的天敌从鼠获得的能量最终来自生产者固定的能量。(2)种群密度是最基本的数量特征,受出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例等因素的影响,故草原上,某种鼠的种群密度除了受迁入率和迁出率的影响外,还受该鼠种群的出生率、死亡率、年龄组成和性别比例等因素的影响。(3)用样方法调查某种双子叶植物种群密度时,为避免调查者主观因素的影响,在选取样方时要随机取样。(4)在群里中,各个生物
28、种群分布占据了不同的空间,使群落形成一定的空间结构,群里的空间结构包括垂直结构和水平结构等方面。在垂直方向上,大多生物群落具有分层现象,在水平方向上,如地形的变化,土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同,同一地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差别,常呈镶嵌分布。【点睛】本题考查种群和群落,种群的特征,种群的空间结构,调查种群密度的方法及生态系统的结构等相关知识,属于对识记、理解层次的考查。11、水 线粒体与从外界环境吸收 4 和 7 能量(ATP)【解析】光合作用分为两个阶段进行,在这两个阶段中,第一阶段是直接需要光的称为光反应,第二阶段不需要光直接参加,
29、是二氧化碳转变为糖的反过程称为暗反应。光合作用在叶绿体中进行,光反应的场所位于类囊体膜,暗反应的场所在叶绿体基质。光反应的发生需要叶绿体类囊体膜上的色素、酶参与。光合作用和呼吸作用是植物两大重要的代谢反应,光合作用与呼吸作用的差值称为净光合作用。【详解】(1)光合作用总反应式为:6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O,H2O 参与光反应产生 O2,CO2的 O 转移到有机物和 H2O 中。(2)乙图中 C 点时,净光合速率大于 0,光合作用大于呼吸作用,因此该植物叶肉细胞叶绿体光合作用所需 CO2的来源是线粒体(呼吸作用第二阶段产生 CO2)与从外界环境吸收。(3)图丙表示有氧呼
30、吸的过程,有氧呼吸的第一阶段,1(葡萄糖)被分解生成 2(丙酮酸)、5(H),同时释放出少量的 8(能量);有氧呼吸第二阶段,2(丙酮酸)和 4(H2O)反应生成 3(CO2)、5(H),同时释放出少量的 8(能量);有氧呼吸第三阶段,前两个阶段生成的 5(H)和 6(O2)结合生成 7(H2O),同时释放出大量的 8(能量)。因此图丙中 4 和 7 表示的都是 H2O,是同一物质。(4)A 点之前没有光照,叶片只能进行呼吸作用消耗 O2,因此 A 点时,叶肉细胞间隙的 O2浓度很低,A 点之后光斑开始,叶片光合作用增强,O2的释放速率不断提升,到达 B 点时,光合作用已经产生了大量的 O2,
31、因此 B 点叶肉细胞间的 O2浓度大于 A 点叶肉细胞的 O2浓度。(5)根据(3)中分析可知,8 表示的是能量(ATP)。【点睛】本题考查光合作用和呼吸作用的过程,且考查净光合速率的分析,综合性较强。12、cDNA PCR Xho I EoR I 启动子、终止子、复制原点 卡那霉素 PD-1 蛋白 PDL-1或答 PD-1 抗体 作为对照 【解析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用 PCR 技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞
32、不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:检测转基因生物染色体的 DNA 是否插入目的基因采用 DNA 分子杂交技术;检测目的基因是否转录出了 mRNA 采用分子杂交技术;检测目的基因是否翻译成蛋白质采用抗原抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。【详解】(1)基因文库包括基因组文库和部分基因文库(cDNA)。其中基因组文库包含某种生物所有的基因,而部分基因文库只包含某种生物的部分
33、基因,可以 mRNA 为模板反转录形成 cDNA;由于 PCR 技术利用的是 DNA 分子复制的原理,所以用该 cDNA 进行 PCR 技术扩增短时间内可以获得大量的目的基因。(2)分析图 1 中碱基序列,链上有“CTCGAC”识别序列,链上有“GAATTC”碱基识别序列,与图 2 中XhoI 限制酶和 EoRI 限制酶的识别序列相同。故选用 XhoI 限制酶和 EoRI 限制酶将“pIRES2-EGFP 质粒”载体进行双切,再用 DNA 连接酶将其与目的基因拼接,构建基因表达载体。基因表达载体的组成包括目的基因、标记基因、启动子、终止子、复制原点等。(3)根据第(2)题可知,基因表达载体上的
34、标记基因是卡那霉素抗性基因,因此一定温度下,与经过 Ca2+处理的感受态大肠杆菌混合培养在含有卡那霉素的培养基,可筛选出已经完成转化的大肠杆菌。(4)基因表达的产物是蛋白质,一段时间后,为确定 PD-1 基因是否表达,可以检测细胞膜表面是否具有 PD-1 基因表达的 PD-1 蛋白。为判断其是否具有生物学活性和功能,可采用抗原抗体杂交技术,即从裂解 293T 细胞中,提取PD-1 蛋白看能否与 PDL-1 发生结合,从而阻断“PD-1 与 PDL-1 信号通路”。为了增加实验的可信度,还需要设置对照实验,只将“pIRES2-EGFP 载体”转入 293T 细胞,因为不含 PD-1 基因,所以“PD-1 与 PDL-1 信号通路”不会阻断。【点睛】题考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的概念、原理及操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节,能结合所学的知识在新的情景材料下分析运用。