2019～2020 学年高三年级第五次调研考试
理科综合试题
一、选择题：
1.小麦幼苗在缺少无机盐 X 的"完全培养液"中培养一段时间后，出现了叶片发黄的现象。下列
有关叙述错误的是
A. 对照实验应使用含无机盐 X 的完全培养液培养小麦幼苗
B. 据实验结果推测无机盐 X 可能是一种含镁元素的无机盐
C. 与正常幼苗相比该幼苗叶绿体内的 NADPH 的合成速率增加
D. 实验结束时，培养液中某些无机盐离了的浓度可能会增加
【答案】C
【解析】
【分析】
镁是构成叶绿素的主要元素，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，参与光合作用光反应的进行，
当植物缺镁时叶片发黄，光合作用下降。
【详解】A、本实验的自变量是无机盐 X，实验组缺乏无机盐 X，对照组应使用含无机盐 X 的
完全培养液培养小麦幼苗，A 正确；
B、将小麦幼苗在缺少无机盐 X 的"完全培养液"中培养一段时间后，出现了叶片发黄的现象。
根据现象推测无机盐 X 可能是一种含镁元素的无机盐，B 正确；
C、当植物缺镁时，叶绿素合成减少，光反应下降，叶绿体内 NADPH 的合成速率下降，C 错误；
D、植物吸收无机盐具有选择性，当植物吸收水大于吸收某种元素时，实验结束时培养液中某
种无机盐离子浓度可能会增加，D 正确。
故选 C。
2.真核细胞有边界，有分工合作的若干组分，有对细胞的遗传和代谢进行调控的信息中心。下
列有关真核细胞的叙述正确的是（ ）
A. 细胞生命系统的边界是细胞的最外层结构
B. 细胞的信息中心就是细胞代谢和遗传的中心
C. 植物细胞内 色素均存在于原生质层内
D. 高等动物体内的大多数细胞不会形成纺锤体
【答案】D
的【解析】
【分析】
细胞核包括核膜（将细胞核内物质与细胞质分开）、染色质（主要由 DNA 和蛋白质组成）、核
仁（与某种 RNA（rRNA）的合成以及核糖体的形成有关）、核孔（核膜上的核孔能实现核质之
间频繁的物质交换和信息交流）。细胞核的功能：细胞核是遗传物质贮存和复制的场所，是细
胞遗传和代谢的控制中心。
【详解】A、真核生物包括动物、植物和真菌，植物和真菌细胞的最外层结构是细胞壁，但细
胞生命系统的边界都是细胞膜，A 错误；
B、细胞的信息中心是细胞核或拟核，代谢的中心是细胞质基质，B 错误；
C、植物细胞内含色素的细胞器有叶绿体和液泡，原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之
间的细胞质，细胞液中的色素不在原生质层内，C 错误；
D、动物体内只有进行有丝分裂和减数分裂的细胞才会出现纺锤体，而动物体内大部分细胞高
度分化，不具有增殖能力，D 正确。
故选 D。
【点睛】本题考查细胞核的结构和功能，突出考查生命观念、科学思维等核心素养。
3.如图表示孟德尔揭示两个遗传定律时所选用的豌豆植株体内相关基因控制的性状、显隐性及
其在染色体上的分布。下列叙述正确的是（ ）
A. 甲、乙、丙、丁都可以作为研究基因分离定律的材料
B. 图丁个体自交后代中高茎中纯合子占 1/4
C. 图丙、丁所表示个体减数分裂时，可以揭示基因的自由组合定律的实质
D. 图丙个体自交，子代表现型比例为 9:3:3:1，属于假说—演绎的实验验证阶段
【答案】A
【解析】
【分析】
基因的分离定律：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形
成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。
【详解】A、甲、乙、丙、丁均含有等位基因，都可以作为研究基因分离定律的材料，A 正确；
B、图丁个体自交后代中 DDYY:DdYy:ddyy=1:2:1，其中高茎中纯合子占 1/3，B 错误；
C、图丁中两对等位基因位于一对同源染色体上，不能用来揭示基因的自由组合定律的实质，
C 错误；
D、图丙个体自交，子代表现型比例为 9:3:3:1，属于假说—演绎的提出问题阶段，D 错误。
故选 A。
4.某种野生型水稻体内 B 基因突变成 b 基因，导致编码的多肽链第 31 位色氨酸替换为亮氨酸，
表现为矮化的突变体水稻。用赤霉素处理这种突变体的幼苗，株高恢复正常。下列叙述正确
的是
A. B 基因与 b 基因中的嘌呤和嘧啶的比值不同
B. B 基因突变成 b 基因，并不影响其基因组成的完整性
C. B 基因突变成 b 基因，自然选择就发生作用
D. 突变体水稻经赤霉素处理后产生的变异是可以遗传的
【答案】B
【解析】
【分析】
基因突变指 DNA 中碱基对的增添、缺失、替换引起的基因结构的改变。
【详解】A、B 基因与 b 基因都是双链 DNA，嘌呤与嘧啶数目均相同，故二者的嘌呤和嘧啶
的比值均为 1，A 错误；
B、B 基因突变成 b 基因，基因的数目不变，并不影响其基因组成的完整性，B 正确；
C、B 基因突变成 b 基因，表现型发生改变，自然选择才发生作用，C 错误；
D、突变体水稻经赤霉素处理后产生的变异是不可以遗传的，D 错误。
故选 B。
5.下丘脑在人体部分生命活动的调节过程中发挥着重要作用，如下图所示，其中①②③代表化
学物质。下列说法正确的是（ ）
A. 在血糖平衡调节过程中，胰岛 B 细胞接受的化学物质①是葡萄糖
B. 下丘脑通过突触小体释放②作用于垂体可调节甲状腺的分泌活动C. 甲状腺分泌的激素会反馈作用于下丘脑和垂体，抑制②③的合成和分泌
D. 血糖浓度下降，胰岛 A 细胞分泌激素作用于骨骼肌细胞，促进其糖原分解
【答案】C
【解析】
分析】
1、下丘脑地位和功能：
①感受：渗透压感受器感受渗透压升降，维持水代谢平衡。
②传导：可将渗透压感受器产生的兴奋传导至大脑皮层，使之产生渴觉。
③分泌：分泌促激素释放激素，作用于垂体，使之分泌相应的激素或促激素。在外界环境温
度低时分泌促甲状腺激素释放激素，在细胞外液渗透压升高时促使垂体释放抗利尿激素。
④调节：体温调节中枢、血糖调节中枢、渗透压调节中枢。
2、题图分析：①表示神经递质，②表示促甲状腺激素释放激素，③表示促甲状腺激素。
【详解】A、图中在血糖平衡调节过程中，胰岛 B 细胞接受的化学物质①是神经递质，A 错误；
B、下丘脑通过神经分泌细胞释放②促甲状腺激素释放激素作用于垂体，使垂体通过分泌③促
甲状腺激素，促甲状腺激素才能调节甲状腺的分泌活动，B 错误；
C、甲状腺分泌的甲状腺激素会反馈作用于下丘脑和垂体，抑制②③的合成和分泌，以维持内
环境中激素水平的稳定性，C 正确；
D、血糖浓度下降，胰岛 A 细胞分泌胰高血糖素作用于肝细胞，促进肝糖元分解，D 错误。
故选 C。
【点睛】本题考查神经调节和激素调节的相关知识，要求考生理解人体血糖调节的具体过程，
理解甲状腺激素的分级调节的过程，对相关生理过程的掌握是解题的关键，解析时要把几个
调节过程以下丘脑的作用为纽带进行归纳整合形成知识网络，便于掌握和应用。
6.下列关于种群和群落的叙述，正确的是（ ）
A. 群落的水平结构只是由于土壤、地形、风和火等环境条件引起的
B. 群落的演替总是朝着物种多样化、结构复杂化和功能完善化方向发展
C. 引入到塔斯马尼亚岛的绵羊种群，其环境容纳量是由该岛有效资源决定的
D. 在实验室内把果蝇饲养在瓶内并喂养酵母菌，其种群按 J 形曲线增长
【答案】C
【解析】
【分析】
【1、群落的垂直结构指群落在垂直方面的配置状态，其最显著的特征是分层现象，即在垂直方
向分成许多层次的现象。群落的水平结构指群落的水平配置状况或水平格局，其主要表现特
征是镶嵌性。
2、群落演替：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。
3、“J”型曲线：指数增长函数，描述在食物充足、无限空间，无天敌的理想条件下生物无
限增长的情况；“S”型曲线：是受限制的指数增长函数，描述食物、空间都有限，有天敌捕
食的真实生物数量增长情况，存在环境容纳的最大值 K。
【详解】A、群落 水平结构可能是由于食物、水分、土壤、小地形、风和火等环境条件引起
的，A 错误；
B、一般情况下，群落的演替总是朝着物种多样化、结构复杂化和功能完善化的方向发展，但
也不是绝对的，如干旱会导致荒漠化，B 错误；
C、环境容纳量是指在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数值，是
由其有效资源决定的，故引入到塔斯马尼亚岛的绵羊种群，其环境容纳量是由该岛有效资源
决定的，C 正确；
D、在实验室内把果蝇饲养在瓶内并喂养酵母菌，由于空间有限，其种群数量不可能按 J 形曲
线增长，D 错误。
故选 C。
【点睛】本题考查种群和群落的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学
知识综合分析问题的能力。
7.在某光照强度下，当光合速率与呼吸速率相等时的环境 CO2 浓度称为 CO2 的补偿点。将某
植物的叶片放入密闭系统中，在不同光照强度下观测系统内 CO2 随时间的变化，结果如下：
的（1）在光照强度 300lx 时，密闭系统中的 CO2 浓度维持不变，原因是___________。
（2）比较不同光照条件下实验进行的第 1 个小时内叶片净光合速率的大小，可以得出：光照
强度越强，叶片净光合速率__________。
（3）随着光照强度的提高，该植物叶片的 CO2 补偿点___________（填“逐渐增大” “保持
不变” “逐渐降低”）。判断的依据是__________________。
【答案】 (1). 该条件下，叶片的光合速率与呼吸速率相等 (2). 越大 (3). 逐渐降低
(4). 当二氧化碳浓度不再改变时对应的浓度应为二氧化碳的补偿点，据图可知，光照强度越强，
二氧化碳浓度不再改变时对应的浓度越低
【解析】
【分析】
密闭系统中，由于二氧化碳浓度有限，故光合作用强度先上升后下降，最终等于呼吸强度。
据图可知：随着光照强度增强，二氧化碳浓度逐渐降低，最后都趋于平衡。
【详解】（1）在光照强度 300lx 时，密闭系统中的 CO2 浓度维持不变，原因是叶片的光合速率
与呼吸速率相等，即呼吸产生的二氧化碳全部被叶绿体光合作用所利用。
（2）据图可知，比较不同光照条件下实验进行的第 1 个小时内叶片净光合速率的大小，可以
得出：光照强度越强，叶片净光合率越大，因为光照强度越大，密闭容器内二氧化碳下降越
多，也就是被植物叶片吸收的二氧化碳越多，即叶片净光合速率越大。
（3）密闭容器内二氧化碳浓度不变时，代表光合作用速率等于呼吸作用速率，此时对应的二
氧化碳浓度即为 CO2 补偿点，据图可知光照强度越强，CO2 浓度不再改变时对应的浓度越低，
即该植物叶片的 CO2 补偿点逐渐降低。
【点睛】解答本题的关键是明确影响光合作用强度的外界因素，以及二氧化碳补偿点的含义，
再根据题意作答。
8.豚鼠的毛色受等位基因 E-e 和 F-f 控制，其中基因 E 控制黑色素的合成，而基因 F 对黑色素
有淡化功能，淡化的结果是基因型为 E_Ff 的个体毛色为灰色，基因型为 E_FF 的个体毛色为
白色。不考虑突变，回答下列问题：
（1）白色豚鼠的基因型有____种。白色雌、雄豚鼠交配，子一代____（填“会”或“不会”）
出现黑色个体。
（2）两只基因型均为 EeFf 的雌、雄豚鼠交配，若所得子一代中黑色：灰色：白色
=________，则表明等位基因 E-e 和 F-f 的遗传遵循自由组合定律。
（3）若基因型为 EeFf 的灰色豚鼠能产生 EF、Ef、eF 和 ef 四种配子且 EF：ef=l：1．Ef：eF =1：1，则____（填“能”或“不能”）得出等位基因E-e 和 F-f 的遗传均遵循分离定律的结论，
理由是________________________________。根据以上配子类型及比例无法判断两对基因是
否遵循自由组合定律，理由是 ____________。
【答案】 (1). 5 (2). 不会 (3). 3：6：7 (4). 能 (5). 该灰色豚鼠产生的配子
中 E：e=l：1，F：f=l：1 (6). 若两对基因位于同一对同源染色体上且发生交叉互换也可以
产生四种配子符合以上比例 （四种配子两两比例为 1:1，不能确认 4 种配子之间的比例是否符
合 1:1:1:1）
【解析】
【分析】
1、分析题意：豚鼠毛的颜色中，黑色为 E_ff，灰色为 E_Ff，白色为 E_FF 和 ee__。
2、基因自由组合定律的实质是减数分裂过程中位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。
若两对基因位于一对同源染色体上，则遵循基因分离定律，不遵循自由组合定律。
【详解】（1）从题干信息可知，白色豚鼠的基因型为 E_FF、eeF_、eeff，可见白色豚鼠的基
因型共有 EEFF、EeFF、eeFF、eeFf、eeff 共 5 种。由于黑色个体的基因型为 E-ff，若两白色
亲本交配能产生黑色豚鼠，则要求至少有一方能产生 Ef 配子，而白色豚鼠都不能产生 Ef 配
子，所以白色雌、雄豚鼠交配，子一代不会出现黑色个体。
（2）若等位基因 E-e 和 F-f 的遗传遵循自由组合定律，则基因型为 EeFf 的雌、雄豚鼠交配，
所得子一代黑色豚鼠（E-ff）占 3/4×1/4=3/16，灰色豚鼠（E_Ff）占 3/4×1/2=3/8，白色豚
鼠占（E_FF 和 ee__）3/4×1/4+1/4×1=7/16，即黑色：灰色：白色=3：6：7。
（3）等位基因 E-e 和 F-f 遵循分离定律时，产生 配子中 E：e=l：1，F：f=l：1。若基因型
为 EeFf 的灰色豚鼠能产生 EF、Ef、eF 和 ef 四种配子且 EF：ef=l：1，Ef：eF=1：1，即产生
的配子中，E：e=l：1，F：f=l：1，所以能得出等位基因 E-e 和 F-f 的遗传均遵循分离定律。
但不能判断两对基因的遗传遵循自由组合定律。因为若两对基因位于同一对同源染色体上且
发生交叉互换，也可以产生四种配子并符合以上比例。若要符合自由组合定律，基因型为 EeFf
的灰色豚鼠应能产生四种数量相等的配子，即 EF：ef：Ef：eF =1：1：1：1。
【点睛】本题考查基因自由组合定律的实质及应用，要求考生掌握基因自由组合定律的实质，
能根据题意推断基因型与表现型之间的对应关系。
9.乐于助人是中华民族的传统美德。当你帮助别人提起重物时，看似举手之劳，实际会发生复
杂的神经调节，下图是表示该反射通路的简图，首先大脑皮层发出冲动，可以引起 α 神经元、
的γ 神经元兴奋，进而引起骨骼肌中的梭外肌纤维（肌纤维即肌细胞）收缩，从而提起重物。
已知图中突触释放的神经递质均为兴奋性递质。
回答下列问题：
(1)α 神经元兴奋时，兴奋可以传递给梭外肌纤维，但不能传递给 A 神经元。其原因是____。
(2)γ 神经元兴奋，肌梭能感受梭内肌纤维收缩，产生兴奋并传导给 A 神经元。从反射弧结构
组成的角度分析，肌梭是______，A 神经元属于____神经元。γ 神经元兴奋，最终会使骨骼
肌收缩的力量 _____（填“增强”或“减弱”）。
(3)若一个神经元轴突末梢与另一个神经元或其他细胞相接触的部位，都可称为突触，上图中
所示部分共有____个突触。
【答案】 (1). 兴奋在突触处只能单向传递，α 神经元为传出神经元，兴奋能传递给效应器，
但不能逆向传递给 A 神经元 (2). 感受器和效应器 (3). 传入（感觉） (4). 增强
(5). 7
【解析】
【分析】
兴奋在神经纤维上的传递是双向的；兴奋在神经元之间的传递是单向的，因为神经递质只存
在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜上，因此神经元之
间兴奋的传递只能是单方向的。
【详解】(1)兴奋在神经元之间的传递是单向的，α 神经元兴奋时，兴奋可以传递给梭外肌纤
维，但不能传递给 A 神经元。其原因是兴奋在突触处只能单向传递，α 神经元为传出神经元，
兴奋能传递给效应器，但不能逆向传递给 A 神经元。
(2)γ 神经元兴奋，肌梭能感受梭内肌纤维收缩，产生兴奋并传导给 A 神经元。从反射弧结构
组成的角度分析，肌梭既能感受兴奋也能传递兴奋，肌梭既是感受器也是效应器，据图可知，
A 神经元上有神经节，因此，A 神经元属于传入神经元。γ 神经元兴奋，引起骨骼肌中的梭外
肌纤维（肌纤维即肌细胞）收缩，从而提起重物，由于图中突触释放的神经递质均为兴奋性递质，因此，γ 神经元兴奋，最终会使骨骼肌收缩的力量增强。
(3)据图分析可知，若一个神经元轴突末梢与另一个神经元或其他细胞相接触的部位，都可称
为突触，上图中所示部分共有 7 个突触。
【点睛】解答本题的关键是看清题干中相关信息“首先大脑皮层发出冲动，可以引起α 神经元、
γ 神经元兴奋，进而引起骨骼肌中的梭外肌纤维（肌纤维即肌细胞）收缩，从而提起重物。
已知图中突触释放的神经递质均为兴奋性递质”，再根据题意作答。
10.某草原中有黑尾鹿种群，也有其主要捕食者美洲狮和狼。1905 年以来，该地黑尾鹿群保持
在 4000 头左右的水平，为了发展鹿群，美洲狮和狼被大量猎杀，鹿群数量开始上升。到 1925
年达到最高峰，约有 10 万头，由于连续多年的过度利用，草场极度退化，结果使鹿群数量猛
降。
（1）多数情况下鹿的雌雄个体常常分群活动，有人提出“鹿角效应”假说来解释这种同性聚
群现象，即一群形态相同的食草动物能迷惑捕食者，降低被捕食的风险。草原上的雌鹿群
__________（填“能”或“不能”）看作一个种群。草原上鹿群的这种同性聚群分布属于种群
的___________特征。
（2）美洲狮和狼的存在，在客观上对鹿群进化起促进作用，理由是____________。
（3）美洲狮和狼的存在对该草原群落的稳定起到了重要作用，原因____________。
（4）美洲狮和狼一般不能将所有的鹿吃掉，否则自己也无法生存，这就是“精明的捕食者策
略”。该策略对人类利用生物资源的启示____________________。
【答案】 (1). 不能 (2). 空间 (3). 美洲狮和狼吃掉的大多是鹿群中年老、病弱或年
幼的个体，有利于鹿群的发展 (4). 美洲狮和狼的存在制约并稳定了鹿的数量，同时可以让
植物资源也比较稳定，进而使另一些以植物为生的动物数量及其食物链相对稳定 (5). 合理
开发利用生态资源
【解析】
【分析】
捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到促进种群发展的作
用。此外，捕食者一般不能将所有的猎物都吃掉，否则自己也无法生存，这就是所谓“精明
的捕食者”策略。
【详解】（1）种群是指生活在一定地域空间的同种生物个体的总和，种群是生物繁殖的基本
单位。草原上的雌鹿群只有雌性个体，没有雄性个体，不能繁殖，故不能看作一个种群。草
原上鹿群的这种同性聚群分布属于种群的空间特征。（2）根据分析可知，美洲狮和狼吃掉的大多是鹿群中年老、病弱或年幼的个体，因此，美洲
狮和狼的存在，在客观上对鹿群进化起促进作用。
（3）一般情况下，生态系统中各种生物的数量和所占的比例总是维持相对稳定的，美洲狮和
狼的存在制约并稳定了鹿的数量，同时可以让植物资源也比较稳定，进而使得另一些以植物
为生的动物数量及其食物链相对稳定。
(4)捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占
绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间。美洲狮和狼一般不能将所有的鹿吃掉，否则
自己也无法生存，这就是“精明的捕食者”策略。该策略对人类利用生物资源的启示是合理
地开发利用，实现可持续发展。
【点睛】解答本题的关键是：明确共同进化与生物多样性形成之间的关系，捕食者的存在有
利于增加物种多样性，再根据题意作答。
[生物——选修 1：生物技术实践专题]
11.“爆爆蛋”又叫海藻魔豆，味道 Q 弹爽滑，轻咬外皮“噗嗤”流出香甜的果汁，深受消费
者喜爱。目前作为食品添加剂广泛应用于果汁、奶茶、冷饮、雪糕、沙拉、甜品等食物中。
下图是“爆爆蛋”制作流程，请回答下列问题：
注：海藻酸钠作为成膜剂，可与多价阳离子（主要应用 Ca2＋）反应形成凝胶。
（1）利用果胶酶和果胶甲酯酶制备的果汁比鲜榨果汁更加澄清的原因是_________。很多微
生物，如霉菌、_________等都可产生果胶酶。_________的获得是菌种鉴定、计数和培养应
用的基础。
（2）对高产果胶酶的优质菌种（好氧菌）进行扩大培养时，可将其接种到培养基_________ (填
“固体”或“液体”)中并混匀，然后分为甲、乙两组。甲组进行静置培养，乙组进行振荡培
养，推测_________组优质菌种生长速度快，理由是_________________。
（3）本流程中果汁颗粒的固定化方法是_________。若“爆爆蛋”的口感偏硬，咬不动，可
能的原因是___________________。
【答案】 (1). 果胶能被分解成可溶性的半乳糖醛酸 (2). 酵母菌（细菌） (3). 单菌
落 (4). 液体 (5). 乙 (6). 振荡可提高培养液的溶解氧含量，可使菌体与培养液充分
接触 (7). 包埋法 (8). 海藻酸钠溶液浓度过高/CaCl2 溶液浓度过高
【解析】【分析】
1、采用包埋法制备固定酵母细胞的主要步骤：酵母细胞的活化（利用蒸馏水使干酵母恢复正
常生活状态）→海藻酸钠、CaCl2 溶液的配制（在溶解海藻酸钠溶液的过程中使用小火或间断
加热，防止溶液焦糊）→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合（注意冷却海藻酸钠溶液至室温，防
止高温破坏酵母菌的活性）→固定化酵母细胞。
2、果胶酶：
（1）作用：能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁变得更容易；果胶分解
成可溶性的半乳糖醛酸，使得浑浊的果汁变得澄清。
（2）组成：不是特指某一种酶，而是分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果
胶分解酶和果胶酯酶等。
【详解】（1）果胶酶和果胶甲酯酶可将果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，使果汁更加澄清。
霉菌、酵母菌等都可产生果胶酶。消除污染杂菌常通过单菌落的分离。
（2）对高产果胶酶的优质菌种（好氧菌）进行扩大培养时，可将其接种到液体培养基中并混
匀。由于高产果胶酶的菌种是好氧菌，而振荡可提高培养液的溶解氧含量，并可使菌体与培
养液充分接触，故乙组优质菌种的生长速度更快。
（3）果汁颗粒较大，结合题目信息可知，果汁颗粒用海藻酸钠进行固定，故此处采用的是包
埋法进行固定。若海藻酸钠溶液浓度过高，会导致“爆爆蛋”的口感偏硬，咬不动。
【点睛】本题主要考查果胶酶制备果汁和固定化细胞的相关知识，要求考生识记果胶酶的作
用，识记制作固定化酵母细胞的实验步骤，识记其中的关键步骤，难度不大。
[生物——选修 3：现代生物科技专题]
12.前不久，某生物公司的百白破疫苗检验不符合规定。为生产高效价疫苗和简化计划免疫程
序，科学家研制出基因工程乙肝－百白破（rHB－DTP）四联疫苗，经各项检测均通过 rHB－
DTP 四联疫苗制检规程的要求。其有效成分是乙肝病毒表面抗原、百日咳杆菌、白喉杆菌和
破伤风杆菌的四种类毒素。请分析回答：
（1）为获取百日咳杆菌类毒素的基因，可从百日咳杆菌的细胞中提取对应 mRNA，在______
的作用下合成双链 cDNA 片段，获得的 cDNA 片段与百日咳杆菌中该基因碱基序列_____（填
“相同”或“不同”）。
（2）由于乙肝病毒表面抗原的基因序列比较小，且序列已知，获得目的基因可采用
________，然后通过 PCR 技术大量扩增____________，此技术的前提是已知一段____________
的核苷酸序列以便合成。（3）把目的基因导入受体细胞时，科学家采用了改造后的腺病毒作为载体，写出你认为科学
家选它的理由_________________________________________________。（写出 2 点）
（4）研究发现，如果将白喉杆菌类毒素 20 位和 24 位的氨基酸改变为半胱氨酸，免疫效果更
好，请写出此种技术的基本流程_____________。
（5）实验证明，一定时间内间隔注射该疫苗 3 次效果更好，其主要原因是体内产生的_____
细胞数量增多，当同种抗原再次侵入人体时二次免疫的特点是_____。
【答案】 (1). 逆转录酶 (2). 不同 (3). 人工合成法 (4). 目的基因 (5). 引物
(6). 能自主复制、有多个限制酶切位点、有标记基因、对宿主细胞无害 (7). 从预期蛋白质
功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列
(8). 记忆 (9). 反应快，反应强烈，产生抗体多
【解析】
【分析】
1、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。
2、记忆细胞使得二次免疫反应快而强
【详解】（1）由 mRNA 合成 cDNA 的过程属于逆转录过程，需要逆转录酶。获得的 cDNA 片段只
包含基因的编码区，没有非编码区，因此与百日咳杆菌中该基因碱基序列不同。
（2）可通过化学方法人工合成（人工化学合成）序列较小且已知的基因片段。通过 PCR 技术
大量扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便合成引物。
（3）改造后的腺病毒具有能自主复制、有多个限制酶切位点、有标记基因、对宿主细胞无害
等特点，故可用做载体。
（4）将白喉杆菌类毒素 20 位和 24 位的氨基酸改变为半胱氨酸属于蛋白质工程的范畴，故其
基本流程是从预期蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到
。相对应的脱氧核苷酸序列。
（5）一定时间内间隔注射该疫苗 3 次效果更好，其主要原因是体内产生的记忆细胞数量增多，
当同种抗原再次侵入人体时二次免疫的特点是短时间内迅速产生大量的抗体和记忆细胞，免
疫预防作用更强。
【点睛】本题考查基因工程的工具和步骤、蛋白质工程和免疫过程等知识，意在考查学生识
记和理解能力。
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