重庆市名校联盟2020届高三第二次联考理综生物试题 Word版含解析 14页

- 1 - 重庆市名校联盟高三第二次联合考试 理科综合试题（高 2020 级） 一、选择题： 1.下列关于真核细胞结构和功能的说法正确的是（ ） A. 叶绿体通过基粒中的类囊体增大膜面积 B. 生物膜是对生物体内所有膜结构的统称 C. 细胞膜都是由蛋白质、糖类、胆固醇组成的 D. 蛙的红细胞在分裂过程中，纺锤体的形成与中心体有关 【答案】A 【解析】 【分析】 1、生物膜包括细胞膜、细胞器膜、核膜，主要成分均为磷脂和蛋白质。 2、真核细胞的分裂方式包括有丝分裂、无丝分裂和减数分裂，其中无丝分裂的特点是无染色 体和纺锤体的出现。 【详解】A、类囊体堆积成基粒，增大膜面积，为光反应所需要的色素和酶提供更多的附着点， A 正确； B、生物膜包括细胞膜、细胞器膜、核膜，而不是指生物体内所有膜，例如肠系膜不是生物膜， B 错误； C、胆固醇是动物细胞膜特有的成分，C 错误； D、蛙的红细胞进行无丝分裂，分裂过程中不形成纺锤体，D 错误。 故选 A。 【点睛】本题考查细胞结构和功能，要求考生识记生物膜的特点；识记细胞分裂方式，区分 有丝分裂和无丝分裂。 2.Na+-K+泵是普遍存在于动物细胞表面的一种载体蛋白，如下图所示，它具有 ATP 酶活性，能 将 Na+排出细胞外，同时将 K+运进细胞内，维持细胞内外 Na+和 K+的浓度差。载体蛋白 1 和载 体蛋白 2 依赖于细胞膜两侧的 Na+浓度差完成相应物质的运输。下列叙述正确的是（ ） - 2 - A. 图中所示过程说明细胞膜具有流动性 B. 图中对 Na+和 K+的运输均属于主动运输 C. 载体蛋白 1 和载体蛋白 2 的空间结构不同 D. 图中各种载体蛋白参与构成细胞膜的基本骨架 【答案】C 【解析】 【分析】 载体蛋白 1 在 Na+-K+泵转运离子的过程同时又把 Na+和葡萄糖运进细胞内，而载体蛋白 2 在 Na+-K+泵转运离子的过程同时又把 Na+转运到细胞内，把氢离子运出细胞。 【详解】A、图中所示物质的运输依靠特定的载体完成，说明细胞膜具有选择透过性，A 错误； B、细胞外的 Na+浓度大于细胞内，所以载体蛋白 1 和载体蛋白 2 将 Na+从细胞外运入细胞内的 方式是协助扩散，B 错误； C、载体蛋白 1 和载体蛋白 2 功能不同，结构与功能相适应，所以其空间结构不同，C 正确； D、细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，D 错误。 故选 C。 【点睛】本题需要考生分析图中的各种物质的运输方式，结合离子分布的特点进行解答。 3.某实验小组研究化合物 X 对淀粉酶活性的影响，结果如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 化合物 X 降低了淀粉水解反应的活化能 B. 曲线 II 为对照组，曲线 I 为实验组 C. 淀粉酶降低了淀粉水解所需的活性能 D. 化合物 X 改变了淀粉酶催化的最适温度 【答案】C 【解析】 【分析】 分析曲线图：该实验中，单一变量是否加入化合物 X，没有加化合物 X 的一组作为对照组；化 合物 X 的加入使酶促反应速率下降，但不能使酶完全失活，也不会影响淀粉酶的最适温度。 - 3 - 【详解】A、化合物 X 加入后使酶促反应速率变慢，酶发挥作用的本质是降低化学反应的活化 能，因此该物质不能降低淀粉水解反应的活化能，A 错误； B、该实验中，没有加化合物 X 的一组，即曲线Ⅰ作为实验对照，B 错误； C、酶通过降低化学反应的活化能提高化学反应的速率，C 正确； D、由图可知，两组实验的最适温度相同，所以化合物 X 不会改变酶的最适宜温度，D 错误。 故选 C。 【点睛】本题结合曲线图，考查影响酶促反应速率的因素、与酶相关的探究实验，重点考查 影响酶促反应速率的因素，要求学生理解掌握温度、pH 与酶活性的关系，此外本题还考查学 生分析曲线图，提取有效信息和得出正确结论的能力。 4.在植物体内色氨酸经过一系列反应可转变成生长素。科技人员发现缺锌时植物的色氨酸和 生长素含量显著下降，在加微量锌后几十小时内，生长素和色氨酸均迅速增加。下列有关分 析正确的是（ ） A. 色氨酸转变为生长素需要锌的促进 B. tRNA 携带色氨酸到核糖体上合成生长素 C. 植物不同部位合成生长素的速率是相同的，但分布不均匀 D. 人体内不能合成生长素的根本原因是缺乏合成生长素的相关基因 【答案】D 【解析】 【分析】 分析题意可知：缺锌时植物的色氨酸和牛长素含量显著下降，在加微量锌后几十小时内，生 长素和色氨酸均迅速增加，说明锌能促进色氨酸合成进而影响生长素合成。 【详解】A、根据题干中“缺锌时植物的色氨酸和生长素含量显著下降”，说明缺锌的环境下 植物也可以将色氨酸转变为生长素，若色氨酸转变为生长素需要锌的促进，则缺锌时应导致 色氨酸积累而增多，与题干不符，A 错误； B、生长素的化学成分是吲哚乙酸，不是蛋白质，吲哚乙酸的合成场所不是核糖体，B 错误； C、植物不同部位合成生长素的速率是不同的，生长素的主要合成部位是芽、幼叶、发育中的 种子，C 错误； D、人体内不能合成生长素的根本原因是缺少合成生长素的基因，D 正确。 故选 D。 【点睛】本题审题的关键是缺锌时植物的色氨酸和牛长素含量显著下降，在加微量锌后几十 - 4 - 小时内，生长素和色氨酸均迅速增加，结合该信息作答。 5.下列关于种群与群落的叙述，错误的是（ ） A. 样方法、标志重捕法均是估算种群密度的调查方法 B. 群落演替过程中种群的基因频率会发生变化 C. 呈“S”型增长的种群在数量达到 K 值时，增长速率为 0 D. 通过统计样方内优势物种的个体数可获知物种丰富度 【答案】D 【解析】 【分析】 1、种群的特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例。其 中，种群密度是种群最基本的数量特征；出生率和死亡率对种群数量起着决定性作用；年龄 组成可以预测一个种群数量发展的变化趋势。 2、种群密度的调查方法有：样方法和标记重捕法。 【详解】A、种群密度的调查方法有样方法和标记重捕法，A 正确； B、群落演替过程中，种群不断发生改变，基因频率也会发生改变，B 正确； C、“S“型增长的种群在数量达到 K 值时，种群数量达到稳定，增长速率为 0，C 正确； D、通过统计样方内优势种植物的个体数可获知该优势种的种群密度，而物种丰富度是指群落 中物种数目的多少，D 错误。 故选 D。 【点睛】本题考查种群、群落的知识，考生识记种群和群落的概念和特点，明确群落的演替 和群落的特征是解题的关键。 6.果蝇的红眼基因（R）对白眼基因（r）为显性，它们位于 X 染色体上，Y 染色体上没有，当 性染色体组成为 XXY 时，表现为雌性。在遗传实验中，一只白眼雌果蝇（甲）与红眼雄果蝇 （乙）交配后，产生的后代如下：670 只红眼雌果蝇，658 只白眼雄果蝇，1 只白眼雌果蝇。 下列对后代中出现白眼雌果蝇的解释不合理的是（ ） A. 可能原因是乙减数分裂过程中发生基因突变 B. 可能原因是乙减数分裂过程中发生了交叉互换 C. 可能原因是乙减数分裂发生染色体片段缺失 D. 可能原因是甲减数分裂产生了 Xr Xr 卵细胞 【答案】B - 5 - 【解析】 【分析】 可遗传变异的来源有基因突变、染色体变异和基因重组，基因重组是指控制不同性状的非等 位基因之间的组合，因此该对亲本果蝇交配产生的 1 只白眼雌果蝇，不可能来自基因重组， 而应来自基因突变或染色体变异，染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异。在此 基础上，结合亲本果蝇的基因型即可分析该例白眼雌果蝇出现的可能原因。 甲的基因型是 XrXr，乙的基因型是 XRY。 【详解】A、如果乙减数分裂发生基因突变，产生 Xr的配子，该白眼雌果蝇的基因型是 XrXr，A 正确； B、R 基因在 XY 染色体的非同源区段，所以即使其他染色体间发生了交叉互换，也只能产生性 染色体为 XR 和 Y 的配子，子代只能产生红眼雌果蝇，B 错误； C、乙减数分裂发生染色体片段缺失，产生不含 R 基因的 X 染色体，则形成 XrX 的白眼雌果蝇， C 正确； D、甲减数分裂产生了 XrXr 卵细胞和乙产生的 Y 染色体结合形成 XrXrY 的白眼雌果蝇，D 正确。 故选 B。 【点睛】本题考查基因分离定律的实质及应用、伴性遗传，要求考生掌握伴性遗传的特点， 能根据题干信息推断亲代果蝇的基因型，结合染色体异常等进行考查。 二、非选择题： （一）必考题 7.人参为伞形目五加科人参属多年生草本植物，喜阴凉，怕直射阳光，是闻名遐迩的“东北 三宝”之一。某小组研究了遮阴（30%自然光照）处理对人参光合作用的影响，旨在为人参栽 培提供理论依据，测定的各项数据如下，请据此回答问题。 处理 叶绿素 a 叶绿素 b 类胡萝卜素 对照 0.45 0.13 0.32 遮阴 0.52 0.17 0.38 遮阴对人参中片光合色素含量的影响（mg/g） - 6 - （1）由表中数据可以得出，遮阴能通过提高人参叶片中__________________的含量，进而对 环境的适应。在色素提取过程中，若未加碳酸钙，提取量影响最小的色素是____________。 （2）净光合速率测定一般是测定单位时间内气体的变化情况，除图 2 中测定的指标（单位时 间 CO2 的吸收）外，净光合速率还可通过测定____________________________来表示。对照组 中，人参净光合速率曲线呈现“双峰型”，相对于 9h，11h 时植物叶肉细胞中 C3 含量 ______________（上升、不变或下降）。 （3）实验操作过程中，遮光处理可能会影响植物的环境温度，图 2 中两曲线交点之一为 A， 此时对照组和遮光组有机物制造速度不一定相等，试述其原因：______________。 【答案】 (1). 光合色素（叶绿素 a、叶绿素 b 和类胡萝卜素；或叶绿素和类胡萝卜素） (2). 类胡萝卜素 (3). 单位时间 O2 的释放 (4). 下降 (5). A 点时对照组和遮光组 净光合速率相等，但由于光照条件不同，导致温度可能不同，呼吸速率可能不同，所以有机 物制造速率不一定相同 【解析】 【分析】 分析题图：表中信息显示：遮阴处理组的人参细胞中的叶绿素 a、叶绿素 b 和类胡萝卜素的含 量均高于对照组，说明遮阴能通过提高人参叶片中光合色素的含量，进而提高人参适应弱光 环境的能力。图 2 中，遮阴组曲线与横坐标围成的面积小于对照组，说明遮阴组一天的光合 积累量小于对照组。 【详解】（1）表中信息显示：遮阴处理组的人参细胞中的叶绿素 a、叶绿素 b 和类胡萝卜素的 含量均高于对照组，说明遮阴能通过提高人参叶片中光合色素的含量；碳酸钙防止叶绿体中 色素的分解，而类胡萝卜素的稳定性高于叶绿素，所以未加碳酸钙，提取量影响最小的色素 - 7 - 是类胡萝卜素。 （2）净光合速率还可通过测定单位时间内 O2 的释放量表示。11h 为防止蒸腾作用导致失水过 多，所以植物关闭气孔，导致叶肉细胞吸收 CO2 的量降低，所以 C3 含量下降。 （3）题干中“遮光处理可能会影响植物的环境温度”，温度影响呼吸作用酶的活性；有机物 的制造量是总光合作用；所以 A 点时对照组和遮光组净光合速率相等，但由于光照条件不同， 导致温度可能不同，呼吸速率可能不同，所以有机物制造速率不一定相同。 【点睛】本题以表格和图示信息为情境，综合考查学生对光合作用过程及其影响因素等相关 知识的熟记和理解能力。解答此题需以题意“某小组研究了遮阴（30%自然光照）处理对人参 光合作用的影响”为切入点，采取对比法，认真分析表中数据的变化规律，明辨曲线图中横 纵坐标的含义及其两条曲线的变化趋势。在此基础上结合题意，围绕“光合作用过程及其影 响因素”等相关知识对各问题情境进行分析解答。 8.恒温动物的体温存在调定点机制，即有一个确定的数值（如人体为 37℃），若体温偏离这一 数值，机体就会启动相应的调节机制。回答下列问题： （1）当突然受到寒冷刺激时，人体会打寒战（骨骼肌战栗），请写出人体打寒战时的反射弧 （用文字和→表示）：_____________________________。 （2）寒冷环境下，肾上腺素和甲状腺激素分泌增加，促进机体加快代谢，增加产热，这体现 了激素之间具有___________作用。肾上腺素也参与血糖调节，与胰岛素有拮抗作用，因而肾 上腺素会使血糖浓度______________（填“升高”或“降低”）。 （3）感染新型冠状病毒后会引起发烧症状，其机制是：病毒刺激机体细胞产生致热性细胞因 子，作用于下丘脑，将调定点数值上调，引起人体的____________产生热觉。此时人体代谢 活动增强，释放更多的能量使病毒灭活。在各个器官、系统的协调活动下，发热病人通过 ______________调节网络，使调定点恢复，从而维持内环境稳态。 【答案】 (1). 寒冷刺激→冷觉感受器→传入神经→下丘脑体温调节中枢（下丘脑或者体 温调节中枢）→传出神经→骨骼肌 (2). 协同 (3). 升高 (4). 大脑皮层 (5). 神经—体液—免疫 【解析】 【分析】 人体体温调节的过程：在寒冷环境下，下丘脑体温调节中枢兴奋，机体通过皮肤血管收缩， 血流量减少，骨骼肌和立毛肌收缩，增加产热量，甲状腺分泌甲状腺激素增多，肾上腺分泌 肾上腺素增多，增强细胞代谢等过程维持体温恒定；在炎热环境下，下丘脑体温调节中枢兴 - 8 - 奋，机体通过皮肤血管舒张、增加血流量和汗腺分泌增强，来增加散热，维持体温恒定。 【详解】（1）当突然受到寒冷刺激时，人会打寒颤，这属于非条件反射，其反射弧的感受器 为皮肤的冷觉感受器，神经中枢为下丘脑体温调节中枢，效应器为传出神经末梢和它所支配 的骨骼肌，因此以反射弧的形式表示的该调节过程为：寒冷刺激→冷觉感受器→传入神经→ 下丘脑体温调节中枢→传出神经→骨骼肌战栗。 （2）肾上腺素和甲状腺激素都可以促进机体加快代谢，增加产热，体现了激素之间有协同作 用；肾上腺素可以升高血糖。 （3）热觉属于感觉，其产生部位在大脑皮层；人体可以通过神经—体液—免疫调节网络，维 持内环境的稳定。 【点睛】本题体温调节的知识，关键点是考生需要识记体温调节的过程。 9.某湿地生态系统中，除分解者外，仅有甲、乙、丙、丁、戊 5 个种群，调查得知，该生态 系统有 4 个营养级，营养级之间的能量传递效率为 10%～20%，且每个种群只处于一个营养级。 下表为该生态系统中一年内输入各种群的能量数值，表中能量数值的单位相同，回答下列相 关问题： 种群 甲 乙 丙 丁 戊 能量 3.56 12.8 10.30 0.48 226.50 （1）该生态系统中，处于第二营养级的生物是__________________。 （2）生态系统的主要功能包括物质循环、能量流动和__________________等功能。碳循环对 生物和生态系统具有重要意义，碳在无机环境和生物群落之间主要以_________________的形 式进行循环。 （3）该生态系统通过多年演替，生物多样性增加，其中芦苇、菖蒲、碱茅等植物呈散乱、交 错分布状态，从群落的结构角度看，这属于群落的_________结构。这样的分布给该湿地生态 系统增添了旅游观光等多方面的资源，体现了生物多样性的__________价值。 【答案】 (1). 乙和丙 (2). 信息传递 (3). CO2（二氧化碳） (4). 水平 (5). 直接 【解析】 【分析】 根据能量金字塔，营养级越高，能量越少，相邻两个营养级之间能量的传递效率为 10%～20%， - 9 - 戊的能量最多，戊是第一营养级，乙、丙能量相差不大，不在 10%～20%之间，因此乙、丙同 属第二营养级，其次是甲、丁，因此其相应的食物网可表示为： 。 【详解】（1）根据分析，第二营养级的生物有乙和丙。 （2）生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递；碳在无机环境和生物群落之间主 要以 CO2 的形式进行循环。 （3）芦苇、菖蒲、碱茅等植物呈散乱、交错分布状态，这属于群落的水平结构；旅游观光体 现了生物多样性的直接价值。 【点睛】注意营养级之间的能量传递效率为 10%～20%，若乙、丙是相邻营养级，其之间传递 效率能量大于 20%，因此乙、丙不属于相邻两个营养级，属于同一营养级，熟记能量金字塔、 种间关系、生态系统成分、功能等是解决本题的关键。 10.某闭花授粉植物，茎的高度和花的颜色遗传符合自由组合定律，现以矮茎紫花的纯合品种 作母本，以高茎白花的纯合品种作父本进行杂交实验，在相同环境条件下，结果发现 F1 中只 有一株表现为矮茎紫花（记作植株 A），其余均表现为高茎紫花。让 F1 中高茎紫花自交产生 F2 有高茎紫花∶高茎白花∶矮茎紫花∶矮茎白花=27∶21∶9∶7。请回答： （1）由杂交实验结果 F2 中高茎∶矮茎=3∶1，可推测茎的高度受______________对等位基因 控制；由杂交实验结果 F2 中紫花∶白花=9∶7，可推测花的颜色受___________对等位基因控 制。 （2）在 F2 中矮茎白花植株的基因型有_________种，其中纯合子比例占_________。 （3）据分析，导致出现植株 A 的原因有两个：一是母本发生了自交，二是父本的某个花粉中 有一个基因发生突变。为了确定是哪一种原因，让植株 A 自交，统计子代的表现型及比例。 若子代的性状为__________________，则是原因一。若子代的性状为矮茎紫花∶矮茎白花 =__________________，则是原因二。 【答案】 (1). 一 (2). 两（二） (3). 5 (4). 3/7 (5). 全为矮茎紫花 (6). 9∶7 【解析】 【分析】 分析题干可知，茎的高度和花的颜色受三对等位基因控制且符合自由组合定律，子一代是高 茎紫花，子一代自交得到子二代既有高茎也有矮茎，既有紫花也有白花，说明高茎对矮茎、 - 10 - 紫花对白花是显性性状；子二代中高茎∶矮茎=3∶1，符合一对相对性状的杂交实验，因此高 茎和矮茎可能由一对等位基因控制，子一代的基因型用 Aa 表示；子二代中紫花∶白花=9∶7， 可以改写成 9∶3∶3∶1，因此该植物花色由两对等位基因控制，子一代相关基因型用 BbDd 表 示，B、D 同时存在表现为紫花，其他表现为白花；子一代高茎紫花植株的基因型是 AaBbDd， 亲本矮茎紫花母本基因型是 aaBBDD，高茎白花父本的基因型是 AAbbdd。 【详解】（1）根据分析可知：茎的高度受 1 对等位基因控制；而花色受 2 对等位基因控制。 （2）子一代高茎紫花植株的基因型是 AaBbDd，所以 F2 中矮茎白花植株的基因型有 aaB_dd， aabbD_，aabbdd 共 5 种基因型，比例为 7/64，纯合子的基因型 aaBBdd，aabbDD，aabbdd，比 例为比例为 3/64，所以矮茎白花植株中纯合子的比例为 3/7。 （3）如果 A 是因为母本发生了自交则其基因型是 aaBBDD，如果是父本发生了基因突变，则其 基因型是 aaBbDd，为了确定是哪一种原因，让植株 A 自交，统计子代的表现型及比例。 若子一代矮茎紫花植株 A 是由母本自交引起的，由于母本基因型是 aaBBDD，则该矮茎紫花植 株的基因型是 aaBBDD，自交后代的性状为全为矮茎紫花。 若子一代矮茎紫花植株 A 是父本的某个花粉中有一个基因发生突变引起的，则该矮茎紫花植 株的基因型是 aaBbDd，自交后代 aaB_D∶aabbD_∶aaB_dd∶aabbdd=9∶3∶3∶1，其中 aaB_D_ 表现为矮茎紫花，其他表现为矮茎白花，所以矮茎紫花∶矮茎白花的比例=9∶7。 【点睛】本题的知识点是基因分离定律和自由组合定律的实质，学生理解基因分离定律和自 由组合定律、分离定律和自由组合定律之间的关系的知识要点，学会应用分离定律解决自由 组合问题及应用演绎推理的方法预期实验结果、获取结论。 （二）选考题： [生物——选修 1：生物技术实践] 11.酸奶是牛奶经过乳酸菌发酵制成的。乳酸菌可将牛奶中的乳糖转化为乳酸，从而减轻人群 某些个体的乳糖不耐受症状。请回答问题： （1）为鉴别市售酸奶中的菌种，应该采用________法或稀释涂布法在固体培养基上进行接种， 观察所获得单菌落的特征。在接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先培养一段时间，这样 做的目的是___________________。 （2）采用平板划线法分离水样中的乳酸菌。操作时，接种环通过_________灭菌，在第二次 及以后划线时，总是从__________开始划线，目的是将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌 落。 （3）某同学在配制平板时加入（CaCO3），从而成功筛选出能产生乳酸的菌株，其筛选依据的 - 11 - 原理是_____________________________。并且单菌落周围_________________越大，说明该 菌株产生乳酸的能力越强。 （4）发酵后期，当酸奶含量达到 1.2%以上时，发酵速度逐渐变缓甚至停止，主要原因是 _____________________。 （5）含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶，其原因是_____________________。 【答案】 (1). 平板划线法 (2). 检测培养基平板灭菌是否合格 (3). 灼烧 (4). 上一次的末端 (5). 生成的乳酸与 CaCO3 反应生成乳酸钙，周围形成透明圈 (6). 透明圈 (7). pH 过低抑制了乳酸菌的生长 (8). 抗生素能够杀死或抑制乳酸菌的生长 【解析】 【分析】 1．无菌技术的主要内容： ①对实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和消毒； ②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌 ③为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行； ④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。 2、微生物常见的接种的方法 ①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。 在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成 单个菌落。 ②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可 形成单个菌落。 【详解】（1）微生物的接种方法有平板划线法或稀释涂布平板法；灭菌后的空白平板先培养 一段时间的目的是检测培养基平板灭菌是否合格。 （2）接种环通过灼烧法灭菌；采用平板划线法在第二次及以后划线时，总是从上一次的末端 开始划线，这样做的目的是将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落。 （3）培养基中加入 CaCO3，成功筛选出能产生乳酸的菌株，其筛选依据的原理是生成的乳酸 与 CaCO3 反应生成乳酸钙，周围形成透明圈，其透明圈越大说明该菌株产生乳酸的能力越强。 （4）发酵到后期时，酸奶含量继续增加，当达到 1.2%以上时，发酵速度逐渐变缓甚至停止， 主要原因是 pH 过低抑制了乳酸菌的生长。 （5）含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶，其理由是抗生素能够杀死或抑制乳酸菌的生长。 - 12 - 【点睛】本题考查了微生物分离与培养的有关知识，要求考生能够掌握微生物分离与纯化的 方法，识记培养基的类型、特点及用途，掌握消毒和灭菌的区别以及使用范围。 [生物——选修 3：现代生物科技专题] 12.基因工程又称基因拼接技术和 DNA 重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学 和微生物学的现代方法为手段。如图是基因工程示意图，请据图回答下列问题： （1）利用 PCR 技术对目的基因进行扩增时，需加入____________酶。该技术依据的原理是 ____________，在操作步骤中需要加热至 90～95℃使____________，然后降温至 55～60℃， 使________________________。 （2）进行①过程时，需用________________________酶切开载体以插入目的基因。若要使目 的基因在受体细胞中表达，需要导入基因表达载体，而不是直接导入目的基因，其原因是： ________________________________________________（答出两点即可）。 （3）若图中宿主细胞为大肠杆菌，一般情况下②过程采用____________处理大肠杆菌，使其 成为感受态细胞 。 （4）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________________________缺陷型的大肠杆菌作为受 体细胞，并在蛋白质纯化的过程中应添加蛋白酶的抑制剂。 【答案】 (1). 具热稳定性的 DNA 聚合酶（Taq 酶） (2). DNA 半保留复制 (3). DNA 解旋 (4). 引物结合到互补 DNA 链 (5). 限制（或限制性核酸内切） (6). 目的基 因无复制原点、目的基因无表达所需启动子目的基因无表达所需的终止子 (7). Ca2+ (8). 蛋白酶 【解析】 【分析】 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。 - 13 - （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：①检测转基因生物染色体的 DNA 是否插入 目的基因--DNA 分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了 mRNA--分子杂交技术；③检测 目的基因是否翻译成蛋白质--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）利用 PCR 技术扩增目的基因时，需要特殊的耐高温的 DNA 聚合酶（Taq 酶）；PCR 的原理是 DNA 的半保留复制；其具体操作是将 DNA 分子加热至 90～95℃使 DNA 解旋；然后降 温至 55～60℃，使引物结合到互补 DNA 链。 （2）构建基因表达载体，需要用限制酶或限制性核酸内切酶切开载体以插入目的基因；由于 目的基因无复制原点、目的基因无表达所需启动子，目的基因无表达所需的终止子，所以不 能直接导入目的基因。 （3）如果受体细胞是大肠杆菌需要用 Ca2+处理大肠杆菌。 （4）蛋白质可以被蛋白酶分解，所以为防止蛋白质被降解，可以选用蛋白酶缺陷型的细菌作 为受体细胞。 【点睛】本题主要考查基因工程的相关知识，需要考生识记基因工程的基本操作步骤，特别 是 PCR 技术的操作。 - 14 -