湖北省黄冈市2019-2020学年高三下学期理综测试（四）生物试题（解析版）

黄 冈 八 模 2020 届高三理综模拟测试卷（四） 一、选择题 1. 在蛋白质合成过程中，肽酰转移酶催化核糖体上一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基间形成肽键。 该酶对核糖核酸酶敏感，但对蛋白酶不敏感。下列关于肽酰转移酶的叙述错误的是（ ） A. 肽酰转移酶在核糖体上合成 B. 肽酰转移酶在核糖体中起作用 C. 肽酰转移酶催化氨基酸脱水缩合 D. 肽酰转移酶能降低反应的活化能 【答案】A 【解析】 【详解】A、根据题干信息可知肽酰转移酶对于核糖核酸酶敏感，但对蛋白酶不敏感，说明该酶的化学本质 是 RNA，在细胞核合成，A 错误； B、该酶催化蛋白质的合成，而蛋白质的合成发生在核糖体，B 正确； C、蛋白质合成的过程是氨基酸脱水缩合的过程，C 正确； D、酶的催化作用的机理是降低化学反应的活化能，D 正确。 故选 A。 2.下列关于植物细胞中“O”转移途径正确的是 A. 根尖细胞中的 H2O，其中 O 可转移到 O2 中 B. 叶肉细胞吸收的 CO2，其中的 O 可以转移到丙酮酸中 C. 马铃薯块茎细胞中的 C6H12O6，其中的 O 可以转移到 C2H5OH 中 D. 为叶肉细胞提供 O2，其中的 O 只能转移到 H2O 中 【答案】B 【解析】 【分析】 有氧呼吸和无氧呼吸的比较： 类型 有氧呼吸 无氧呼吸 必需条件 氧和酶 不需要氧，但必需有酶的催化 场所 细胞质基质（第一阶段） 细胞质基质线粒体基质（第二阶段） 线粒体内膜（第三阶段） 物质变化 ①C6H12O6+6H2O+6O2→ 6CO2+12H2O+能量 （在酶的作用下发生反应） ②ADP+Pi→ATP（在酶的作用下发 生反应） C6H12O6→2C3H6O3+少量能量 (在酶的 作用下发生反应） ②C6H12O6→2C2H5OH +2CO2+少量能 量 (在酶的作用下发生反应） ③ADP+Pi→ATP（在酶的作用下发生 作用） 能量释放 产生大量能量 产生少量能量 特点 有机物彻底分解，能量完全释放 有机物氧化没有彻底分解，能量没有完 全释放 联系 ①第一阶段完全相同 ②实质相同：分解有机物，释放能量 【详解】A、由于根尖细胞不能进行光合作用，所以根尖细胞中的 H2O，其中的 O 不能转移到 O2 中，A 项 错误； B、叶肉细胞可以进行有氧呼吸也可以进行光合作用，CO2 首先通过光合作用将 O 转移到 C6H1206 中，然后 再通过有氧呼吸第一阶段转移到丙酮酸中，B 项正确； C、马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸，所以细胞中 C6H1206 的 O 不能转移到 C2H5OH 中，C 项错误； D、为叶肉细胞提供 O2，其中 O 先转移到 H2O 中，然后水再参与有氧呼吸和光合作用，将其中的 O 转移 到更多的物质中，D 项错误。 故选 B。 【点睛】易错点：马铃薯块茎、甜菜根、玉米胚、胡萝卜叶和动物肌细胞等在进行无氧呼吸时产生乳酸、 不产生酒精；高等植物、酵母菌和乳酸菌等在进行无氧呼吸时产生酒精、不产生乳酸。 3.TCRC2 蛋白与血糖的调节有关，当血糖浓度降低时，胰高血糖素可以活化该蛋白从而开启葡萄糖制造基因 的表达，当血糖浓度升高到一定值时，该蛋白也可以促使相关基因关闭。下列正确的（ ） A. 葡萄糖制造基因表达时能促进化能合成作用合成葡萄糖 B. TCRC2 蛋白分子开关的功能与血糖的负反馈调节机制有关 C. TCRC2 蛋白是位于细胞膜上的胰高血糖素特异性受体 的D. 调节葡萄糖制造基因的 TCRC2 蛋白在体细胞中都存在 【答案】B 【解析】 【分析】 本题以“TCRC2 蛋白在血糖调节中的作用”的有关信息为情境，考查学生对血糖平衡调节等相关知识的识记 和理解能力，以及获取信息、分析问题的能力。 【详解】化能合成作用是自养生物利用无机物合成有机物的方式之一，不会发生在动物体内，A 错误；当 血糖浓度降低时，胰高血糖素可以活化 TCRC2 蛋白从而开启葡萄糖制造基因的表达，使得血糖浓度升高，当 血糖浓度升高到一定值时，该蛋白也可以促使相关基因关闭，说明 TCRC2 蛋白分子开关的功能与血糖的负反 馈调节机制有关，B 正确；TCRC2 蛋白通过开启和关闭基因的表达发挥作用，可能位于细胞内，因此不可能 是位于细胞膜上的胰高血糖素特异性受体，C 错误；调节葡萄糖制造基因的TCRC2 蛋白只与调节血糖相关的 基因表达有关，因此不是在体细胞中都存在，D 错误。 4.下图所示为某种多倍体的培育过程，下列有关这一过程的描述，正确的是 A. 物种 a 和物种 b 是生物繁殖和进化的基本单位 B. 杂种植物细胞内的染色体来自不同物种，一定不含同源染色体 C. 图示多倍体的形成过程中，既发生了染色体变异，也发生了基因重组 D. 图示杂种植物的形成，说明物种 a 和物种 b 之间不存在生殖隔离 【答案】C 【解析】 【分析】 本题以图文结合为情境，考查学生对现代生物进化理论的基本观点、多倍体育种等相关知识的识记和理解 能力，以及获取信息、分析问题的能力。 【详解】种群是生物繁殖和进化 基本单位，A 错误；杂种植物细胞内的染色体来自不同物种，但可能含 同源染色体，例如：二倍体西瓜和四倍体西瓜杂交得到的三倍体西瓜 ，B 错误；图示多倍体的形成过程中， 经历了有性杂交、染色体加倍，因此既发生了染色体变异，也发生了基因重组，C 正确；不同物种之间存 在生殖隔离，图示杂种植物是不育的，说明物种 a 和物种 b 之间存在生殖隔离，D 错误。 5.海豚与鲨鱼分别属于哺乳纲和鱼纲，二者体型和运动器官的外观具有许多相似之处。有关叙述错误的是 （ ） A. 种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而上升 的B. 种群内个体自由交配就能够保持种群的基因频率不变 C. 鲨鱼捕食个体数量较多的鱼类种群有利于保持生物的多样性 D. 海豚与其他哺乳动物的基因库差异可能小于其与鱼类基因库的差异 【答案】B 【解析】 【分析】 现代生物进化理论的基本观点：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变。 突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化， 最终导致新物种的形成。其中突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率发生定 向的改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。 【详解】A、种群数量越大，种群内基因频率改变的偶然性越低，所以种群内基因频率改变的偶然性随种群 数量下降而上升，A 正确； B、种群内个体自由交配，同时因为自然选择、基因突变等因素，不一定能够保持种群的基因频率不变，B 错误； C、鲨鱼捕食个体数量较多的鱼类种群，能为其他物种腾出空间，有利于保持生物的多样性，C 正确； D、海豚属于哺乳纲，它与其它哺乳动物的基因库差异可能小于海豚与鱼类基因库的差异，D 正确。 故选 B。 【点睛】本题考查现代生物进化理论 主要内容，要求考生识记现代生物进化理论的主要内容，能根据题 中信息准确判断各选项。 6.下列关于有机物的鉴定实验中，易导致实验失败的操作是（ ） ①蛋白质鉴定时，将 NaOH 溶液和 CuSO4 溶液混合后再加入样液 ②还原糖 鉴定时，需要进行水浴加热 ③ 淀粉鉴定时，直接将碘液滴加到样液中 ④脂 肪鉴定过程中，对装片染色后需用清水漂洗后放在显微镜下 镜检 A. ①④ B. ②③ C. ①③ D. ③④ 【答案】A 【解析】 【分析】 生物组织中化合物的鉴定： （1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）．斐林试剂只 能检验生物组织中还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）存在与否，而不能鉴定非还原性糖（如淀粉）。 （2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。 的（3）脂肪可用苏丹Ⅲ染液（或苏丹Ⅳ染液）鉴定，呈橘黄色（或红色）。 （4）甲基绿能使 DNA 呈绿色，吡罗红能使 RNA 呈红色。 【详解】①蛋白质鉴定时，先加 NaOH 溶液，后加 CuSO4 溶液，①错误； ②还原糖鉴定时，需要进行水浴加热，②正确； ③淀粉鉴定时，直接将碘液滴加到淀粉样液中，③正确； ④脂肪鉴定过程中，对装片染色后需用酒精洗掉浮色后放在显微镜下镜检, ④错误。 故选 A。 【点睛】本题考查生物组织中化合物的鉴定，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、 实验采用的试剂及试剂的使用方法、实验现象等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。 7.许多物质在逆浓度进出细胞时都依赖于载体蛋白，且需要消耗能量，这种运输方式叫主动运输。其中， 由 ATP 直接供能的方式为原发性主动运输，不由 ATP 直接供能的方式为继发性主动运输。下图为人的小肠 上皮细胞与肠腔、组织液之间的部分物质交示意图，标号①～③表示不同的载体蛋白。请分析回答以下问 题： （1）图中载体③运输 Na+的方式为____，载体③运输葡萄糖的方式具体为____（填“原发性主动运输”或“继 发性主动运输”），该运输方式所消耗的能量来自于_________ （2）若载体②受蛋白抑制剂的影响而功能减弱，会造成小肠上皮细胞内 Na+浓度_____填“上升”“下降” 或“不变”）。由图可知，载体②的功能包括物质运输和_________ （3）若小肠上皮细胞因 O2 浓度降低造成细胞呼吸速率下降，结合图中胞内的变化过程判断葡萄糖进入该 细胞的速率是否会受影响？____（填“是”或“否”），理由是：_______ 【答案】 (1). 协助扩散 (2). 继发性主动运输 (3). 膜内外 Na+浓度差（Na+势能） (4). 上升 (5). 催化作用 (6). 是 (7). 细胞有氧呼吸速率下降，载体②由于 ATP 产生不足而对 Na+转运速率下 降，导致小肠上皮细胞内和肠腔之间的 Na+浓度差减少，不利于载体③逆浓度梯度运输葡萄糖 【解析】 【分析】 物质跨膜运输包括自由扩散、协助扩散和主动运输。自由扩散从高浓度向低浓度运输，不需要载体协助，也不需要能量；协助扩散是从高浓度向低浓度运输，需要载体协助，但不消耗能量；主动运输从低浓度向 高浓度运输，既需要载体协助，也需要消耗能量。 【详解】（1）据图分析，Na+运输是顺浓度梯度，且需要蛋白质作载体，但不消耗 ATP，属于协助扩散；载 体③运输葡萄糖逆浓度梯度，但并没有看见 ATP 直接供能，应属于继发性主动运输，该种运输方式所消耗 的能量据图观察来自于膜内外 Na+浓度差。 （2）若载体②受蛋白抑制剂 影响而功能减弱，使 Na+向组织液运输减少，因而会造成小肠上皮细胞内 Na+ 浓度上升。由图可知，载体②的功能包括协助物质运输，并催化 ATP 水解。 （3）若上皮细胞中 O2 浓度下降，产生的能量减少，那么利用②蛋白运输 Na+的速率下降，导致 Na+浓度差 减小，不利于③蛋白逆浓度梯度运输葡萄糖。 【点睛】本题的知识点是物质跨膜运输的方式，分析题图获取信息是解题的突破口，对于相关知识点的综 合理解与应用是解题的关键，本题重点考查学生的识图能力和图文转换能力。 8.下图为人体内环境稳态部分调节过程示意图，A~F 表示相关激素。请据图同答： (1)当细胞外液渗透压升高时，激素 A____（名称）释放量增加，该激素由____释放，而只作用于肾小管和 集合管细胞的原因是____。 (2)正常人饭后半小时，血液中____（填字母）激素含量明显增多，该激素通过____（途径）使血糖浓度保 持稳态。 (3)受到寒冷刺激时，激素 B、E、F 中分泌量首先增加的是____，F 的增多对 B、E 分泌的产生____。 (4)研究者给家兔注射链脲佐菌素（一种可以特异性破坏胰岛 B 细胞的药物），一段时间后测定血液中的激素 D 的含量，预期与对照组相比，血液中激素 D 含量____。 的【答案】 (1). 抗利尿激素 (2). 垂体 (3). 只有肾小管和集合管细胞有与该激素特异性结合的受体 (4). C (5). 加速细胞对血糖的摄取，促进肝糖原和肌糖原的合成，抑制肝糖原的分解和非糖物质的转化 (6). B (7). 抑制 (8). 减少 【解析】 【分析】 1.胰岛素和胰高血糖素分泌的调节 血糖调节过程中的核心问题是胰岛素和胰高血糖素分泌的调节，其中既有神经调节途径也有体液调节途径。 2. 分级调节和反馈调节中激素含量变化的分析方法 在“下丘脑→垂体→内分泌腺”的分级调节中，如果顺序靠前的腺体被切除，则之后的腺体分泌的激素要减少， 之前的腺体分泌的激素要增加；三个结构所分泌的激素(促激素释放激素→促激素→激素)中，如果顺序靠前 的激素分泌增加(减少)，则该激素之后的激素分泌要增加(减少)，该激素之前的激素分泌要减少(增加)。 【详解】（1）当细胞外液渗透压升高时，激素 A（抗利尿激素）的释放量增加，能够促进肾小管和集合管 对水分的重吸收。由于肾小管和集合管细胞有与该激素特异性结合的受体，因此抗利尿激素只能作用于肾 小管和集合管细胞。 （2）正常人饭后半小时，血液中激素 C（胰岛素）增多，加速细胞对血糖的摄取，促进肝糖原和肌糖原的 合成，抑制肝糖原的分解和非糖物质的转化。 （3）受到寒冷刺激时，激素 B、E、F 的分泌量都增加，首先增加的是激素 B(促甲状腺激素释放激素)。激 素 F（甲状腺激素）的增多会通过负反馈调节，同时抑制下丘脑合成和分泌的激素 B、垂体合成和分泌的激 素 E。 （4）链脲佐菌素可以特异性破坏胰岛 B 细胞，使胰岛素分泌量降低，导致血糖浓度上升，进而使激素 D(胰 高血糖素)分泌量减少。 【点睛】本题以生命活动调节的概念图为载体，考查水盐平衡调节、血糖调节、体温调节和实验结果分析， 意在考查考生对知识的识记、理解和运用能力，并考查考生读图能力和分析问题的能力。 9.湿地生态系统在蓄洪防旱、调节气候等方面有重要作用。下图为某总面积为 300hm2 的湿地受有害物质 a 污染后，有害物质 a 的浓度在各营养级部分生物种类体内的变化情况。回答下列问题： （1）图示说明了_______________________________________________。 （2）该湿地生态系统中燕鸥种群的 K 值为 1200 只。当燕鸥的种群密度为______只/hm2 时，其种群增长速率最大。燕鸥的同化量除用于呼吸消耗之外，还用于____________等生命活动。 （3）虹鳟为国外入侵的肉食性鱼类，若有 M 只虹鳟进入该湿地生态系统后快速繁殖，每月以 λ 倍数 增长，导致生物多样性下降。理论上 t 月后种群数量的数学模型为____________。但种群难以在较长 时间内按此模型增长，是因为_________________。 【答案】 (1). 营养级越高，有害物质含量越高(或有害物质 a 具有生物富集现象或有害物质 a 沿食物链 放大） (2). 2 (3). 自身的生长、发有和繁殖 (4). M·λt (5). 当种群密度增大时，种内斗争加剧 等原因，使种群的出生率降低，死亡率增高，从而直接导致种群增长变缓（其他合理答案也得分） 【解析】 【分析】 分析题中能量金字塔图解，随着营养级的提高，生物体内含有的有害物质 a 的浓度逐渐提高，说明有害物 质在生物体内不易分解，呈现富集现象。 【详解】（1）根据分析，图示说明了营养级越高，有害物质含量越高(或有害物质 a 具有生物富集现象或有 害物质 a 沿食物链放大）。 （2）种群增长速率最大时，种群数量一般为 K/2，即环境容纳量的一半。所以当燕鸥的种群密度为 1200÷300÷2=2 只/hm2 时，其种群增长速率最大。燕鸥的同化量除用于呼吸消耗之外，还用于自身的生长、 发有和繁殖等生命活动。 （3）结合题意可知，虹鳟种群数量的增长符合“J”型增长模式，即 t 月后种群数量的数学模型为 M·λt。由于 当种群密度增大时，种内斗争加剧等原因，使种群的出生率降低，死亡率增高，种群难以在较长时间内按 此模型增长。 【点睛】注意：由于种群数量在 K/2 时种群的增长速率最大，因此保证生物资源的可持续发展应使捕获后 的种群数量维持在 K/2，K 值时种群数量最大，此时可获得最大日收获生物量。 10.从一个自然界果蝇种群中选出一部分未交配过的果蝇，该种果蝇具有刚毛（A）和截毛（a）一对相对性 状，且刚毛果蝇和截毛果蝇的数量相等，每种性状的果蝇雌雄各一半。所有果蝇均能正常生活。从种群中 随机选出 1 只刚毛雄果蝇和 1 只截毛雌果蝇交配，产生的 87 只子代中，42 只雌蝇全部表现为刚毛，45 只 雄蝇全部表现为截毛。 （1）上述结果显示，果蝇刚毛和截毛在遗传上和性别相关联，这种现象称为____，其遗传遵循____定律。 （2）我们认为，根据上述结果不能确定 A 和 a 是位于 X 染色体上，还是位于 X、Y 染色体的同源区段上。 请简要说明理由。（提示：如果位于 X、Y 染色体的同源区段上，则显性纯合雄果蝇的基因型可写成 XAYA） ________________ （3）为了确定 A 和 a 是位于 X 染色体上，还是位于 X、Y 染色体的同源区段上，请用上述果蝇种群为实验 材料，进行一代杂交实验，应该怎样设计实验？（简要写出杂交组合，预期结果并得出结论）_________【答案】 (1). 伴性遗传 (2). 基因的分离 (3). 若 A、a 在 X 染色体上，亲代刚毛雄蝇为 XAY，截 毛雌蝇为 XaXa，则子代中刚毛雌蝇：截毛雄蝇为 1：1；若 A、a 在 X、Y 染色体上的同源区段，亲代刚毛 雄蝇为 XAYa，截毛雌蝇为 XaXa，则子代中刚毛雄蝇：截毛雄蝇为 1：1 (4). 用多对刚毛雄蝇和截毛雌 蝇交配，若子代中雌蝇全部表现为刚毛，雄蝇全部表现为截毛，则 A 和 a 位于 X 染色体上；若子代中无论 雌雄蝇均出现刚毛和截毛，则 A 和 a 位于 X、Y 染色体的同源区段上 【解析】 【分析】 由题意知，1 只刚毛雄果蝇和 1 只截毛雌果蝇交配，雄果蝇全部为截毛，雌果蝇全部为刚毛，说明果蝇的刚 毛、截毛性状与性别相关联，是伴性遗传，控制刚毛、截毛的基因位于性染色体上，在减数分裂过程中， 一对性染色体会相互分离，导致等位基因发生分离，因此遵循基因的分离定律，伴性遗传是分离定律的特 殊形式。 【详解】（1）由分析可知，果蝇刚毛和截毛在遗传上和性别相关联，属于伴性遗传，伴性遗传遵循分离定 律。 （2）如果 A、a 在 X 染色体上，亲代刚毛雄蝇为 XAY，截毛雌蝇为 XaXa，则子代中刚毛雌蝇与截毛雄蝇为 1∶1，若 A、a 在 X、Y 染色体上的同源区段，亲代刚毛雄蝇为 XAYa，截毛雌蝇为 XaXa，则子代中刚毛雌 蝇与截毛雄蝇为 1∶1，因此根据上述结果不能确定 A 和 a 是位于染色体上，还是位于 X、Y 染色体上的同 源区段上。 （3）为了确定 A 和 a 是位于 X 染色体上，还是位于 X、Y 染色体上的同源区段，可以用多对刚毛雄蝇和截 毛雌蝇交配； 如果 A 和 a 位于 X 染色体上，则雌雄的基因型分布为 XaXa 和 XAY，子代中雌蝇全部表现为刚毛，雄蝇全 部表现为截毛； 如果 A 和 a 位于 X、Y 染色体上的同源区段，则雌雄基因型为 XaXa 和 XAYa，子代中无论雌雄蝇均出现刚 毛和截毛。 【点睛】本题 知识点是果蝇的性别决定和伴性遗传，旨在考查学生理解果蝇性别决定和伴性遗传的概念， 并学会应用演绎推理的方法设计遗传实验、预期结果、获取结论。 [生物——选修 1：生物技术实践] 11.金黄色葡萄球菌是一种具有高度耐盐性的微生物，可引起人类肺炎肠炎等疾病。金黄色葡萄球菌在血平 板（培养基中添加适量血液）上生长时，可破坏菌落周围的红细胞，使其褪色。下图为定性检测鲜牛奶中 是否存在金黄色葡萄球菌的操作流程请回答相关问题： 的（1）按细胞结构分类，金黄色葡萄球菌属于_____________生物；从培养过程分析，振荡培养的目的是 _____________。 （2）7.5% NaCl 肉汤培养基可为微生物提供的营养成分包括水、_____________，这种培养基从功能上看属 于_____________。 （3）实验结束后，使用过的培养基应_____________处理，以避免污染环境或感染操作者。 （4）经多次规范操作、重复实验，血平板上的菌落周围出现_____________，初步证明鲜牛奶中存在金黄 色葡萄球菌，但鲜牛奶供应商仍认为此菌并非鲜牛奶所携带，因此，要对本操作进行完善，完善的方案是 _____________。 【答案】 (1). 原核 (2). 使微生物与营养物质充分接触并提高培养液中的氧气含量 (3). 无机盐、 碳源、氮源 (4). 选择培养基 (5). 灭菌 (6). 透明圈 (7). 设置加灭菌的鲜牛奶但其他操作均相 同的对照组 【解析】 【分析】 1、微生物的营养物质有 5 类，分别是水、无机盐、碳源、氮源及生长因子。 2、培养基按功能分为选择培养基和鉴别培养基： ①选择培养基：培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的不需要的微生物的生长，促进所需要的微生 物生长，培养、分离出特定的微生物（如培养酵母菌和霉菌，可在培养基中加入青霉素；培养金黄色葡萄 球菌，可在培养基中加入高浓度的食盐）。 ②鉴别培养基：根据微生物的代谢特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品，鉴别不同种类的微生物， 如可用伊红-美蓝培养基鉴别饮用水或乳制品中是否有大肠杆菌（若有，菌落呈深紫色，并带有金属光泽）。 【详解】（1）葡萄球菌属于细菌，因此属于原核生物；在培养的过程中进行振荡培养的目的是：使微生物 与营养物质充分接触并提高培养液中的氧气含量。 （2）7.5%NaCl 肉汤培养基中含有蛋白质，所以可以提供氮源和碳源，又含有水分和氯化钠，所以提供的 营养物质为碳源、氮源、水和无机盐；高浓度的盐溶液可以对微生物进行选择，而葡萄球菌可以生存在高 浓度的盐溶液中，因此该培养基属于选择培养基。 （3）实验结束后，使用过的培养基应灭菌处理，以避免污染环境或感染操作者。（4）根据题意，“金黄色葡萄球菌在血平板（培养基中添加适量血液）上生长时，可破坏菌落周围的红细 胞，使其褪色”，所以如果经多次规范操作、重复实验，血平板上均出现透明圈的菌落，说明初步证明鲜牛 奶中存在金黄色葡萄球菌；完善方案要设置对照实验，对照实验的设计是设置加灭菌的鲜牛奶但其他操作 均相同的对照组。 【点睛】本题考查微生物的培养的知识点，要求学生掌握培养基的成分以及类型和功能，理解灭菌的目的 和微生物的鉴定特征，把握实验设计的基本原则和设计方法，这是该题考查的重点，题目整体难度不大。 [生物——选修 3：现代生物科技专题] 12.含有限制酶的细胞中通常还具有相应的甲基化酶，这两种酶对 DNA 分子有相同的作用序列，但具有不 同的催化功能。甲基化酶可以对 DNA 序列进行修饰，使限制酶不能对这一序列进行识别和切割。回答下列 问题： （1）目前，基因工程中使用的限制酶主要是从_____________生物中分离纯化获得的。构建“基因组文库” 和“cDNA 文库”的过程中需要使用 DNA 连接酶的是_____________（填“基因组文库”、“cDNA 文库” 或“基因组文库和 cDNA 文库”）。 （2）为在短时间内大量获得目的基因，可用的技术是_____________。目的基因获取之后，需要进行 _____________，此步骤是基因工程的核心。 （3）用酵母菌合成的人胰岛素和利用细菌合成的人胰岛素在空间结构上存在一定差异，其原因是 _____________。 （4）含有某种限制酶的细胞，可以利用限制酶切割外源 DNA，但不破坏细胞自身的 DNA，其原因可能有 ①_____________；②_____________。 【答案】 (1). 原核 (2). 基因组文库和 cDNA 文库 (3). PCR (4). 构建基因表达载体 (5). 酵母菌是真核生物，其细胞中的内质网和高尔基体能对人胰岛素进行加工，而细菌则不能 (6). 细胞自 身的 DNA 分子没有该限制酶的识别序列 (7). 甲基化酶对细胞自身的 DNA 分子进行修饰 【解析】 【分析】 1、关于限制酶，考生可以从以下几方面把握： （1）来源：主要从原核生物中分离纯化出来。 （2）特异性：能够识别双链 DNA 分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸 之间的磷酸二酯键断裂。 （3）结果：形成黏性末端或平末端。 2、PCR 技术： （1）概念：PCR 全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定 DNA 的核酸合成技术。（2）原理：DNA 复制。 （3）前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。 （4）条件：模板 DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定 DNA 聚合酶（Taq 酶） （5）过程：①高温变性：DNA 解旋过程（PCR 扩增中双链 DNA 解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自 动解开）；低温复性：引物结合到互补链 DNA 上；③中温延伸：合成子链。 【详解】（1）目前，基因工程中使用的限制酶主要是从原核生物中分离纯化获得的。构建基因组文库和 cDNA 文库的过程中都需要使用 DNA 连接酶。 （2）PCR 全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定 DNA 的核酸合成技术，利用该技术可以在 短时间内大量获得目的基因。基因工程的核心构建基因表达载体。 （3）由于酵母菌是真核生物，其细胞中的内质网和高尔基体能对核糖体上合成的人胰岛素进行加工，而细 菌属于原核生物，没有内质网和高尔基体，因此不能对人胰岛素进行修饰和加工。 （4）含有某种限制酶的细胞，可以利用限制酶切割外源 DNA，但不破坏细胞自身的 DNA，其原因可能有： ①细胞自身的 DNA 分子没有该限制酶的识别序列；②甲基化酶对细胞自身的 DNA 分子进行了修饰。 【点睛】本题考查基因工程的知识点，要求学生掌握基因工程的操作步骤，特别是掌握 PCR 扩增技术的过 程，理解限制酶的来源和功能，这是该题考查的重点。另外理解原核生物与真核生物结构的区别，这是解 决第（3）问的关键。