1、(全国卷1)湖南省长沙市湖南师大附中2020届高三生物折桂卷(含解析)一、选择题:1.下列关于细胞化合物和结构的说法正确的是( )A. 乳酸菌的核酸彻底水解后可得到11种小分子B. 线粒体核糖体叶绿体这三个结构中都含有RNAC. 叶绿体和线粒体中H被消耗的过程中都会伴随ADP含量的增加D. 蛋白质中的N主要存在于氨基中,DNA中的N存在于碱基中【答案】B【解析】【分析】细胞中的化合物包括水、无机盐、蛋白质、核酸、糖类、脂质等,其中蛋白质是生命活动的承担者,核酸是遗传物质,糖类是能源物质,脂质中的脂肪是储能物质。细胞的基本结构包括细胞膜、细胞质、细胞核,细胞质又包括细胞质基质和细胞器,不同的细胞
2、器结构与功能不同。【详解】A、乳酸菌的核酸有DNA和RNA,其彻底水解后可得到五种碱基(A、G、C、T、U)、磷酸、脱氧核糖和核糖等共8种小分子,A错误;B、线粒体、叶绿体中都含有少量的DNA和RNA,核糖体是由rRNA和蛋白质组成的,因此这三个结构中都含有RNA,B正确;C、叶绿体中H被消耗用于三碳化合物的还原,该过程需要消耗ATP,ADP含量的增加,而线粒体内进行的有氧呼吸第三阶段,消耗H,释放出大量能量,部分用于形成ATP,ADP含量的减少,C错误;D、蛋白质中的N主要存在于肽键中,DNA中的N存在于碱基中,D错误。故选B。2.有关右图模型相关叙述,不正确的是( )A. 1表示细胞的生物
3、膜系统,24分别表示细胞膜、细胞器膜、核膜B. 1表示DNA的组成成分,24分别表示含氮的碱基、脱氧核糖、磷酸C. 1表示免疫系统的组成,24分别表示免疫器官、免疫细胞、免疫活性物质D. 1表示生态系统的组成成分,24分别表示生产者、消费者、分解者【答案】D【解析】【分析】1、内环境主要由血浆、组织液和淋巴等细胞外液组成,血液包括血浆和血细胞。2、免疫系统的组成:免疫器官:脾脏、胸腺、骨髓、扁桃体等;免疫细胞:吞噬细胞、淋巴细胞(T、B);免疫活性物质:抗体、细胞因子和补体。3、细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等细胞器,都由膜构成,这些膜的化学组成相似,基本结构大致相同,统称为生物膜系
4、统。【详解】A、生物膜系统由细胞膜、核膜以及细胞器膜组成,A正确;B、DNA分子由脱氧核糖核苷酸组成,而脱氧核糖核苷酸由一分子的碱基、一分子的脱氧核糖、一分子的磷酸组成的,B正确;C、免疫系统由免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质组成,C正确;D、生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者,D错误。故选D。【点睛】理解并记忆细胞生物膜系统的组成成分,人体免疫系统在维持稳态中的作用,内环境的组成成分等基础知识。3.女娄菜为XY型的二倍体植物现有一对常染色体上的等位基因A和a,其中a基因纯合的植株花粉败育,即不能产生花粉含A基因的植株完全正常。现有基因型为Aa的女娄菜若干,每代均
5、为自由交配直至F2,F2植株中,正常植株与花粉败育植株的比例为( )A. 111B. 71C. 51D. 31【答案】C【解析】【分析】以基因型为Aa的女娄菜为亲代,子一代中基因型及比例为AAAaaa=121,由于a基因纯合的植株花粉败育,即父本不能提供aa,而母本可以提供aa。【详解】由分析可知,子一代雌性个体产生的配子比例Aa=11,由于基因型为aa的植株花粉败育,仅基因型AA和Aa可以产生雄配子,子一代雄性个体产生的配子Aa=21,自由交配后,F2的基因型及比例为AAAaaa=231,所以正常植株与花粉败育植株的比例为51,C正确,ABD错误,故选C。4.如图表示某生理过程。其中四环素抑
6、制tRNA与A位点结合,使蛋白质合成停止,从而阻断细菌的生长,常用于治疗一些细菌引起的疾病。下列有关叙述不正确的是( )A. 该生理过程代表翻译,核糖体移动的方向是从左到右B. 四环素可能会使新形成的肽链长度变短C. 图中从位点离开的tRNA可转运甲硫氨酸D. 该过程形成的局部三肽,顺序为H-M-W【答案】D【解析】【分析】据图可知,tRNA转运游离在细胞质中各种氨基酸,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的多肽链,故该过程为翻译过程。【详解】A、由分析可知,该生理过程代表翻译,根据核糖体在mRNA上读取信息的方向是从左到右,A正确;B、据“四环素抑制tRNA与A位点结合,使蛋白质合成停止
7、”可知,四环素可能会使新形成的肽链长度变短,B正确;C、由图可知,位点离开的tRNA携带的氨基酸是M,根据图注可知M是甲硫氨酸,C正确;D、正常情况下,该过程形成肽链的顺序为M-H-W,D错误。故选D。5.如图甲表示叶柄的结构,图乙表示叶子脱落与叶柄离层远基端生长素和近基端生长素的相对含量的关系,有关说法不正确的是( )A. 只有远基端生长素大于近基端生长素时,叶柄才不脱落B. 生长素往往相对集中在生长旺盛的部位,如胚芽鞘、发育中的种子和果实等C. 当两端浓度不存在差异或远基端生长素小于近基端生长素时,叶柄加速脱落D. 生长素的相对含量会影响叶柄脱落,可能是生长素调节体内相关的代谢活动【答案】
8、C【解析】【分析】生长素属于植物激素,在细胞中的量很少但总效率很高,主要参与调节植物细胞中的一些生命活动。分析图示可知,叶子脱落与叶柄离层远基端生长素和近基端生长素的相对含量有关,当远基端生长素浓度高于近基端时,叶柄不脱落;当远基端生长素浓度等于近基端时,叶柄脱落;当远基端生长素浓度低于近基端时,叶柄加速脱落。【详解】A、由分析可知,当远基端生长素浓度大于近基端生长素时,叶柄不脱落,A正确;B、生长素在植物体各个器官都有分布,但相对集中在生长旺盛的部位,如胚芽鞘、发育中的种子和果实等,B正确;C、当远基端生长素浓度等于近基端时,叶柄脱落,C错误;D、由图示可知,生长素的相对含量会影响叶柄脱落,
9、生长素为植物激素,可调节体内相关的代谢活动,D正确。故选C。【点睛】本题考查了生长素的含量与叶柄脱落的关系,意在考查学生分析题图和解决问题的能力,难度中等。6.下图是某研究性学习小组调查某水域生态系统后,绘制的能量金字塔(图1),其中P表示生产者,C表示消费者,D表示分解者数字表示能量值;图2为C1营养级四种生物现存的生物量,每种生物仅占一个营养级。有关说法正确的是( )物种I生物量(gm-2)13432135175A. 该生态系统的结构在图1中还缺少非生物的物质和能量B. 图1涉及的营养级共4个,其中第1营养级到第2营养级的传递效率约为10.7%C. 从表可知,该生态系统的优势种最可能为,因
10、为它的生物量最多D. 表中的四种生物的种间关系可能为竞争,也可能为捕食【答案】C【解析】【分析】题图分析:图1表示能量金字塔,P是生产者固定的太阳能,即同化能,C为各营养级的同化能,D为流向分解者的能量。表中四种生物都处于C1营养级。【详解】A、生态系统的结构包括生态系统的组成成分、食物链和食物网,图1中只表示出组成成分中的生产者、消费者和分解者,A错误;B、图中P生产者,处于第一营养级,同化能量是20810,C1是初级消费者,处于第二营养级,同化能量6368,所以二者之间的传递效率为30.6%,B错误;C、从表格中看出,生物量最多,可能数量最多,因此是优势种,C正确;D、表中四种生物都是同一
11、营养级,所以他们之间没有捕食关系,只有竞争关系,D错误。故选C。二、选择题:7.下图甲表示黄瓜叶肉细胞中发生的相关生理活动;图乙是探究低温弱光和低温黑暗两种,预处理对黄瓜叶片光合作用的影响。请回答相关问题:(1)图甲中的发生的场所分别为_、_。如果生成的(CH2O)量大于消耗(CH2O)量,_(填“能”或“不能”)判断植物正常生长,原因是_。(2)预处理的步骤为:取等量的黄瓜植株若干,平均分成2组,一部分置于低温弱光下,一部分置于_下,在培养箱内处理6小时。之后,再次置于相同且适宜的条件下,测定光合作用强度,结果如图乙。你得出的结论有:_;_。【答案】 (1). 线粒体内膜 (2). 类囊体薄
12、膜(叶绿体基粒) (3). 不能 (4). 生成的(CH2O)量大于消耗(CH2O)量,只能说明叶肉细胞的光合作用大于叶肉细胞的呼吸作用,并不能说明整个植株光合作用与呼吸作用的大小 (5). 低温黑暗 (6). 低温弱光和低温黑暗两种预处理都降低了黄瓜叶片的光合作用强度 (7). 低温弱光预处理对黄瓜叶片光合作用强度降低的影响更显著【解析】【分析】题图分析,过程为有氧呼吸的第一阶段,进行的场所是细胞质基质;为有氧呼吸的第二阶段,发生在线粒体基质中;过程为有氧呼吸的第三阶段,发生在线粒体内膜上,该过程放出大量的能量;过程为水的光解,即光反应阶段,该过程能为暗反应阶段提供H和ATP,发生的场所为叶
13、绿体的类囊体薄膜;过程为C3的还原,该过程要消耗光反应产生的H和ATP;过程为二氧化碳的固定过程,过程为暗反应过程,发生在叶绿体的基质中。【详解】(1)由分析可知,图甲中的为有氧呼吸第三阶段,发生的场所为线粒体内膜,过程为光反应过程,发生的场所为类囊体薄膜(叶绿体基粒)。如果生成的(CH2O)量大于消耗(CH2O)量,说明在叶肉细胞中有有机物的积累,但不能说明整个植物体有有机物的积累,故不能判断植物是否正常生长。(2)根据图乙的实验结果可知,实验中的自变量是弱光的有无,据此可知实验设计中的操作为,取等量的黄瓜植株若干,平均分成2组,一部分置于低温弱光下,一部分置于低温黑暗下,在培养箱内处理6小
14、时。之后,再次置于相同且适宜的条件下,测定光合作用强度,结果如图乙,图乙结果显示两种处理后的光合作用强度都低于处理前,而且低温弱光处理降低得更显著,据此可得出如下结论,即为:低温弱光和低温黑暗两种预处理都降低了黄瓜叶片的光合作用强度;低温弱光预处理对黄瓜叶片光合作用强度降低的影响更显著。【点睛】熟练掌握光合作用和呼吸作用的过程以及各个环节是解答本题的关键!能够根据实验的结果推测实验步骤是解答本题的另一关键!8.2019年12月以来,席卷全球的2019新型冠状病毒(2019-nCoV)(其核酸为单链正股的RNA)对全世界人民的健康和经济造成了严重的灾难。人感染了2019-nCoV病毒后常见体征有
15、发热、咳嗽气促和呼吸困难等。在较严重病例中,感染可导致肺炎、严重急性呼吸综合征、肾衰竭甚至死亡。请回答相关问题:(1)病毒的结构较简单,一般是由内部核酸和外壳蛋白质组成,要验证其遗传物质究竟是内部核酸还是外壳蛋白质,常将病毒与_共同培养,并用_分别标记内部核酸和外壳蛋白质。(2)2019年12月开始席卷全球的新型冠状病毒很快就被科学家找出了它的核酸序列,但是相应的疫苗一直很难诞生,因为它的遗传物质为_,变异速度很快;但科学家马上发现75%的酒精是可以杀死它的,于是有人设想,病人可以喝近75度的高度酒,如闷倒驴衡水老白干来达到治疗效果,你认为_(填“是”或“否”)可行,为什么?_(3)研究发现蝙
16、蝠是2019-nCoV、SARS、埃博拉病毒等天然宿主,请思考为什么2019-nCoV等病毒会对人类造成如此严重的后果,蝙蝠却能与其共生,原因是_。进化过程中,人类免疫系统的功能已足够强大,但还是不能有效地抵抗这些病毒,原因是_。【答案】 (1). 活细胞 (2). 32P和35S (3). RNA (4). 否 (5). 因为酒进入的是胃部,而冠状病毒寄生在肺部细胞,因而达不到消毒的效果 (6). 蝙蝠中免疫能力低下的在自然选择过程中已经被淘汰,留下的个体是经过自然选择之后性状更加优良的个体;病毒中毒性极强的个体已经随宿主的死亡而失去了繁殖下一代的机会,相应的基因也逐渐被淘汰,而毒性弱、繁殖
17、力强的病毒在与蝙蝠长期共同进化的过程中存留了下来(任答一点即可) (7). 人类免疫系统的调节能力是有一定限度的【解析】【分析】由题可知,2019新型冠状病毒(2019-nCoV)的遗传物质是RNA,无细胞结构,由内部核酸和外壳蛋白质组成,只能寄生在活细胞中才能存活、繁殖。【详解】(1)根据噬菌体侵染细菌实验可知,要验证其遗传物质究竟是内部核酸还是外壳蛋白质,常将病毒与活细胞共同培养,并用32P和35S分别标记内部核酸和外壳蛋白质。(2)由题可知,新型冠状病毒的遗传物质为RNA。病人喝近75度的高度酒不可行,无法达到治疗效果,因为酒进入的是胃部,而冠状病毒寄生在肺部细胞,因而达不到消毒的效果。
18、(3)蝙蝠却能与2019-nCoV等病毒共生,是因为蝙蝠中免疫能力低下的在自然选择过程中已经被淘汰,留下的个体是经过自然选择之后性状更加优良的个体;病毒中毒性极强的个体已经随宿主的死亡而失去了繁殖下一代的机会,相应的基因也逐渐被淘汰,而毒性弱、繁殖力强的病毒在与蝙蝠长期共同进化的过程中存留了下来。因人类免疫系统的调节能力是有一定限度,故人类免疫系统不能有效地抵抗这些病毒。【点睛】本题创设“新型冠状病毒”情境,答题关键在于掌握DNA是遗传物质的实验、免疫调节和进化等有关知识,建立知识间的联系。9.下丘脑的神经内分泌细胞在神经系统与内分泌系统功能活动的调节中起着重要的桥梁作用。右图表示下丘脑一腺垂
19、体一靶腺轴之间的联系,请回答下列问题:(1)图中由下丘脑到腺垂体,再到对应的靶腺其调节方式为_,靶腺激素C作用的部位_(填“是”或“否”)都在细胞膜上。(2)内、外环境变化如果为寒冷刺激,则A、B、C激素增加的有_,这是_调节的结果。机体的调节能力是有一定限度的,因此临床上常通过抽取_来检测内分泌系统的疾病。(3)反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制,它对于机体维持稳态具有重要意义,下列属于负反馈调节的有(多项选择)( )A.血糖浓度较低,胰高血糖素的分泌会增加,血糖浓度会升高,但当血糖浓度升高到一定值后,胰高血糖素的分泌又会降低B.在盐酸的刺激下,小肠分泌促胰液素C.在胎儿勉出的过程中,子
20、宫肌收缩和胎儿对产道的刺激又进一步加强了下丘脑催产素神经元的活动,使之分泌继续增多D.女性月经周期中,雌激素分泌增加会使促性腺激素释放激素的分泌减少E.女性排卵前,雌激素达到高峰会使促性腺激素释放激素分泌增加,使黄体生成素释放达到高峰,进而引起排卵(4)通常将靶腺分泌的激素对下丘脑和腺垂体的负反馈作用称为长反馈,腺垂体分泌的促激素对下丘脑的负反馈作用称为短反馈,下丘脑分泌的某些释放肽对下丘脑内部的负反馈称为超短反馈,图中属于短反馈的序号为_。【答案】 (1). 分级调节 (2). 否 (3). A、B、C (4). 神经一体液(神经一激素) (5). 血样(血液) (6). AD (7). 【
21、解析】【分析】负反馈调节是指反馈信息与控制信息的作用方向相反,因而可以纠正控制信息的效应;正反馈调节是指反馈信息不是制约控制部分的活动,而是促进与加强控制部分的活动。【详解】(1)由下丘脑到腺垂体,再到对应的靶腺其调节方式为分级调节;激素C作用的部位可能在细胞膜上或细胞膜内。(2)寒冷刺激下,甲状腺激素的分泌增加,推知A、B、C激素都会增加,这是神经-体液调节的结果;激素调节的特点之一就是通过体液运输到全身各处,因此可通过抽取血液检测其中的激素水平来检测内分泌系统的疾病。(3)负反馈调节指反馈信息抑制控制部分的活动,A:血糖浓度升高后抑制胰高血糖素分泌;D:雌激素分泌的增加抑制促性腺激素释放激
22、素的分泌。(4)据题干定义可推知,为短反馈。【点睛】根据激素自身化学本质的区别,其作用的受体可分布于膜外(如蛋白质类激素)或膜内(如性激素)。10.斑马鱼属于雌雄异体的二倍体生物,常用于科学研究中,与人类基因组高度相似其繁殖速度快后代数量多,卵子体外受精。野生型斑马鱼眼色为黑色(每对基因都为显性才表现为黑色),现有2种蓝色突变体甲和乙,让其分别与野生型杂交,F1自由交配获得F2,统计结果如下表。请回答相关问题:组别亲本F1的表现型F2的表现型及数量雌性雄性雌性雄性雌性雄性+-+-甲野生型+12003971198401乙野生型+-118120116121注:“+”表示黑色,“-”表示蓝色(1)根
23、据杂交组别推测,斑马鱼眼色至少是由_对等位基因控制的,理由是_。(2)若两组F1的雌雄数目相当,让两组F1混合随机交配,子代黑色所占的比例为_。(3)现群体中出现了一种白色眼的雌雄斑马鱼若干,已知控制黑色、蓝色、白色眼的性染色体上的基因互为等位基因。请你从组的F2斑马鱼以及白色雌雄斑马鱼中选择材料,通过一代杂交试验,来确定白色与黑色的显隐性关系,请写出实验思路预期结果及结论。_【答案】 (1). 2 (2). 分析组合,F1和F2的表现型与性别无关,可推测控制眼色的基因至少有一对位于常染色体上;分析组合,F1黑色全部为雌性,蓝色全部为雄性,可推测控制眼色的基因至少有一对位于X染色体上,综合、可
24、知,斑马鱼眼色至少由2对等位基因控制 (3). 195/256 (4). 让组的F2斑马鱼的黑色雌性与白色雄性杂交,统计子代雌性个体的表现型及比例。若子代雌性均为白色,则白色对黑色为显性;若子代雌性出现了黑色,则黑色对白色为显性。(其他合理答案也可以)【解析】【分析】分析组合,F1和F2的表现型与性别无关,可推测控制眼色的基因至少有一对位于常染色体上;分析组合,F1黑色全部为雌性,蓝色全部为雄性,可推测控制眼色的基因至少有一对位于X染色体上,综合、可知,斑马鱼眼色至少由2对等位基因控制。设常染色体上的基因为A、a,X染色体上的基因为B、b,由表中表现型及比例可推知,野生型基因型为AAXBY,甲
25、的基因型为aaXBXB,乙的基因型为AAXbXb,则组合F1的基因型为AaXBXB和AaXBY;组合F1的基因型为AAXBXb和AAXbY。【详解】(1)分析组合,F1和F2的表现型与性别无关,可推测控制眼色的基因至少有一对位于常染色体上;分析组合,F1黑色全部为雌性,蓝色全部为雄性,可推测控制眼色的基因至少有一对位于X染色体上,综合、可知,斑马鱼眼色至少由2对等位基因控制。(2)若两组F1的雌雄数目相当,让两组F1混合随机交配,只考虑常染色体上的基因,则F1产生的雌、雄配子均为3/4A、1/4a,故子代中aa个体所占的比例为1/16,A_所占比例为15/16;只考虑X染色体上的基因,则F1产
26、生的雌配子为3/4XB、1/4Xb,雄配子为1/4XB、1/4Xb、1/2Y,则子代中XbXb的个体为1/41/4=1/16,XbY的个体为1/41/2=1/8,显性个体占1-1/16-1/8=13/16,由题干信息可知每对基因都为显性才表现为黑色,则子代黑色所占的比例为15/1613/16=195/256。(3)让组的F2斑马鱼的黑色雌性(AAXBXb)与白色雄性杂交,统计子代雌性个体的表现型及比例。若子代雌性均为白色,则白色对黑色为显性;若子代雌性出现了黑色,则黑色对白色为显性。【点睛】本题通过斑马鱼眼色的遗传考查基因自由组合定律和伴性遗传的相关知识,要求能够运用自由组合定律和伴性遗传的相
27、关规律对表中数据进行分析,能通过配子推算后代的表现型及比例。11.硒是一种化学元素,可用作光敏材料、电解锰行业催化剂动物体必需的营养元素和植物有益的营养元素等。硒在地壳中的含量很低,通常极难形成工业富集。亚硒酸钠对细菌的生长有明显的毒害作用,土壤中的一些富硒细菌可将其还原为红色单质硒,除工业上生产硒的方法之外,利用这种方法也可以得到少量的硒及分解亚硒酸钠的细菌。如图为土壤中富硒细菌的筛选和纯化过程。请回答下列问题。(1)应选择_的土壤样品接种到含亚硒酸钠的液体培养基中进行培养,若中出现_的现象,则说明培养基中的亚硒酸钠被细菌还原。(2)采用的接种方法为_法,使用该方法能得到单一菌落的原理是_。
28、(3)固定化富硒菌一般采用_法,不采用另外两种方法的原因是_。(4)研究人员筛选出一种具有较强富硒能力的菌株,现欲通过观察菌落来判断菌株对亚硒酸钠的耐受值,请将下列实验补充完整;配制系列浓度梯度的亚硒酸钠_(填“液体”或“固体”)培养基;向培养基中分别接种_的该菌株菌液,在适宜条件下培养一段时间;观察菌落生长情况,_的培养基对应的最高亚硒酸钠浓度即为该菌株的最高耐受值。【答案】 (1). 富含亚硒酸钠 (2). 培养基变红(红色) (3). 稀释涂布平板 (4). 在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落 (5). 包埋 (6). 细菌细胞
29、分子较大,难以吸附和结合,通常采用包埋法 (7). 固体 (8). 等量 (9). 有菌落生长(有菌落生长且数目最少)【解析】【分析】微生物常见的接种的方法: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;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)应选择富含亚硒酸钠的土壤样品接种到含亚硒酸钠的液体培养基中进行培养。由“富硒细菌可将其还原为红色单质硒”可知,若中出现培养基变红的现象,则说明培养基中的亚硒酸钠被细菌还
30、原。(2)由图可知,采用的接种方法为稀释涂布平板法,使用该方法能得到单一菌落的原理是在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落。(3)固定化方法包括包埋法、化学结合法、物理吸附法,固定化富硒菌一般采用包埋法,不采用另外两种方法的原因是细菌细胞分子较大,难以吸附和结合,通常采用包埋法。(4)通过观察菌落来判断菌株对亚硒酸钠的耐受值,配制系列浓度梯度的亚硒酸钠固体培养基;实验设计应注意等量原则,故向培养基中分别接种等量的该菌株菌液,在适宜条件下培养一段时间;亚硒酸钠对细菌的生长有明显的毒害作用,由题意可知,有菌落生长且数目最少的培养基对应的最高亚
31、硒酸钠浓度即为该菌株的最高耐受值。【点睛】答题关键在于掌握微生物的分离、固定化细胞技术等知识,将所学知识结合情境应用。12.CRISPR/Cas9系统是一种广泛存在于原核生物基因中,是细菌和古细菌为应对病毒和质粒不断攻击而演化来的获得性免疫防御机制。 CRISPR/Cas9技术为一种基因治疗法,这种方法能够通过DNA剪切技术治疗多种疾病。该技术的实质是用特殊的引导序列(sgRNA)将Cas9酶“基因剪刀”精准定位到所需切割的基因上,然后进行编辑。科研人员设想利用新一代基因编辑技术可拯救失明小鼠。回答下列问题:(1)Cas9酶“基因剪刀”,又称_,动植物细胞中没有编码Cas9酶的基因,可通过构建
32、_,用_技术将其导人受体细胞最终表达出Cas9酶。(2)小鼠失明的原因是其T细胞受损,免疫系统功能低下,利用 CRISPR-Cas9技术进行基因编辑,选择性地敲除细胞基因中一种编码PD-1蛋白的基因,从而将T细胞潜在的对肿瘤细胞的攻击能力“激活”。在体外进行T细胞培养扩增后,再输回患者体内,用T细胞去攻击肿瘤细胞达到预期的治疗目的。为有效阻止新分化生成的T细胞受损,科研人员将sgRNA序列导入骨髓_细胞中,以构建 sgRNA-Cas9酶复合体。Cas酶可以催化_键断裂,以实现对DNA序列的定向切割。设计sgRNA序列需要弄清目的基因的核苷酸序列,原因是_。(3)为检测T细胞的受体基因(目的基因
33、)是否成功被编辑,采用_技术检测是否含有目的基因,还需要对_进行检测。【答案】 (1). 限制性核酸内切酶(限制酶) (2). 基因表达载体 (3). 显微注射 (4). 造血干 (5). 磷酸二酯 (6). SgRNA序列需要与目的基因上部分碱基互补配对,从而精准定位到目的基因进行编辑 (7). DNA分子杂交 (8). 目的基因的表达【解析】【分析】根据题意,新一代基因编辑 CRISPR/Cass9技术的实质是用特殊的引导序列(SgRNA)将Cas9酶-基因剪刀精准定位到所需切割的基因上,可知Cas9酶是一种核酸内切酶,可断开DNA上的磷酸二酯键。【详解】(1)Cas9酶“基因剪刀”,又称
34、限制性核酸内切酶(简称:限制酶),动物细胞中没有编码Cas9酶的基因,可通过构建基因表达载体,用显微注射法将其导入受体细胞,最终表达出Cas9酶。(2)科研人员将SgRNA序列导入骨髓造血干细胞中,以构建SgRNA-Cas9酶复合体;Cas9酶可以催化磷酸二酯键断裂,以实现对DNA序列的定向切割。SgRNA序列需要与目的基因上部分碱基互补配对,从而精准定位到目的基因进行编辑,故设计SgRNA序列时需要根据目的基因的核苷酸序列进行设定。(3)可采用DNA分子杂交技术检测是否含有目的基因的表达,为了检测基因编辑是否成功,还需要对目的基因的表达蛋白进行检测。【点睛】因工程可以将不同来源的基因(即DNA分子),按照人们预先设计的蓝图,在体外构建重组DNA分子,然后导入活细胞,有目的改造生物原有的遗传特性,获得新品种,生产新产品,考生识记基因工程的原理及技术是解决本题的关键。