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7.回答下列有关遗传信息的传递与表达及其免疫的问题.
草鱼病毒性出血病是由草鱼呼肠弧病毒(GCRV)引起的,草鱼患病后死亡率很高,是养殖生产中的主要病害之一.如图是科学家尝试用基因工程的方法制备核酸疫苗,并通过草鱼攻毒实验检测免疫保护效果的过程示意图.图中P10和PH为启动子,箭头表示转录方向.PV71和PV72为GCRV外壳蛋白基因(DNA片段).

(1)接种疫苗是预防微生物传染病的有效方法.给草鱼接种疫苗的目的是使草鱼产生主动免疫力.下列属于引起草鱼患病毒性出血病的抗原物质的是CD.
A.PV71和PV72    B.重组质粒    C.GCRV外壳蛋白    D.呼肠弧病毒
(2)GCRV的遗传物质是双链RNA,因此需要设计一对引物,在逆转录酶的作用下,通过PCR技术获得大量的PV7基因.
(3)在制备重组质粒的过程中,要提高核酸疫苗构建的成功率,下列操作合理的有ADE(多选).
A.使用不同的限制酶切割PV71和PV72基因B.使用相同的限制酶切割PV71和PV72基因
C.将两个PV7基因同时连接到质粒上D.将两个PV7基因先后连接到质粒上
E.用两种限制酶先后两次切割质粒F.用一种限制酶连续两次切割质粒
(4)对草莓进行攻毒实验检测的过程中,首先是将不同浓度的核酸疫苗注射进入草鱼体内,PV7将通过转录和翻译过程产生GCRV外壳蛋白,使草鱼体内产生抗体和记忆B细胞.然后还要给各组草鱼注射等量的相同浓度的GCRV,观察统计草鱼的免疫保护率.
攻毒实验检测的结果见下表:
草鱼病毒性出血病核酸疫苗实验鱼的死亡率和免疫保护率记录表
组别注射疫苗量实验鱼数死亡鱼数死亡率免疫保护率
110ug20尾0尾0%100%
230ug20尾0尾0%100%
360ug20尾1尾5%95%
430ug普通质粒20尾6尾30%70%
5020尾20尾100%0%
(5)根据表中数据表明核酸疫苗的作用是非常有效的.科学家发现组别4注射导入普通质粒的草鱼免疫保护率达到了70%,但是与组别5比较鱼体内并未检测到抗体水平的明显增加,应用免疫知识分析可能的原因是导入草鱼体内的普通质粒能提高草鱼的非特异性免疫能力.

分析 分析题图:图中P10和PH为启动子,箭头表示转录方向.PV71和PV72为GCRV外壳蛋白基因(DNA片段).
分析表格:组别5是对照组,与对照组相比,注射疫苗量在10ug~60ug时,草鱼病毒性出血病核酸疫苗实验鱼的死亡率都几乎为0,即免疫保护率几乎均为100%.组别4注射导入普通质粒的草鱼免疫保护率达到了70%.

解答 解:(1)给草鱼接种疫苗的目的是使草鱼产生主动免疫力.草鱼病毒性出血病是由草鱼呼肠弧病毒(GCRV)引起的,而GCRV的外壳蛋白是引起草鱼患病毒性出血病的抗原物质.
(2)GCRV的遗传物质是双链RNA,因此需要设计一对引物,在逆转录酶的作用下,通过PCR技术获得大量的PV7基因.
(3)由图可知,启动子P10能启动PV71基因的转录,启动子PH能启动PV72基因的转录,因此为了防止连接的位置有误,应使用不同的限制酶切割PV71和PV72基因,也需要不同的限制酶先后两次切割质粒,再将两个PV7基因先后连接到质粒上.
(4)基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程,因此PV7将通过转录和翻译过程产生GCRV外壳蛋白(抗原),受到抗原刺激后,草鱼体内产生抗体和记忆B细胞.然后还要给各组草鱼注射等量的相同浓度的GCRV,观察统计草鱼的免疫保护率.
(5)组别4注射导入普通质粒的草鱼免疫保护率达到了70%,但是与组别5比较鱼体内并未检测到抗体水平的明显增加,可能的原因是导入草鱼体内的普通质粒能提高草鱼的非特异性免疫能力.
故答案为:
(1)使草鱼产生主动免疫力   CD
(2)逆转录  PCR
(3)ADE
(4)转录和翻译     记忆B细胞    等量的相同浓度的GCRV
(5)导入草鱼体内的普通质粒能提高草鱼的非特异性免疫能力

点评 本题结合图标,考查基因工程和免疫的相关知识,要求考生识记基因工程的原理及操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节;识记免疫调节的具体过程,能结合图中信息准确答题,属于考纲理解和应用层次的考查.

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科目:高中生物 来源: 题型:选择题

17.在果蝇中同样的受精卵,有的可以发育为雄性,有的可以发育成雌性,原因是性别受细胞内的(  )
A.一对性染色体决定B.一对等位基因决定
C.一对常染色体决定D.细胞器决定

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科目:高中生物 来源: 题型:选择题

18.关于“观察黑藻叶片细胞的叶绿体形态与分布”,不正确的说法是(  )
A.实验全过程保持活性可以看到移动的叶绿体
B.使用高倍显微镜可以看到叶绿体的双层膜结构
C.实验前需要将黑藻放在光照充足、温度适宜条件下培养
D.实验过程不需要对实验材料进行染色

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科目:高中生物 来源: 题型:解答题

15.已知豌豆高茎(D)对矮茎(d)为显性,子叶黄色(Y)对子叶绿色(y)为显性.现有一株高茎黄色豌豆(母本)和一株矮茎绿色豌豆(父本)杂交,得到F1见下表.不考虑基因突变等因素,且所有的卵细胞都能受精发育成种子,请回答下列问题:
表现型高茎黄色高茎绿色矮茎黄色矮茎绿色
个数21432221
(1)高茎黄色豌豆与矮茎绿色豌豆杂交,称为测交.F1中首先表现出的性状是子叶的颜色.
(2)F1的表现型理论比值为1:1:1:1,得到表中数据的原因是统计后代数量少,误差较大.
(3)若d基因使雄配子完全致死,则F1高茎豌豆自交,后代高茎:矮茎=1:0;若d基因使雄配子一半致死,则F1高茎豌豆自交,后代高茎:矮茎=5:1.
(4)如果母本高茎黄色豌豆连续自交两代,理论上F2中矮茎绿色豌豆出现的概率为$\frac{9}{64}$.

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2.为了检测某种酶X在37℃时对3种二糖(糖A、糖B、糖C)的作用,设计了如图所示的实验.5min后检测每只试管中的单糖和二糖,结果如下表.
试管1试管2试管3
单糖
二糖
(1)请写出一种用于检测单糖或二糖是否为还原糖的方法,并说明现象与相应的结论:加入斐林试剂,水浴加热后,出现砖红色沉淀,证明有还原糖;如不出现砖红色沉淀,则无还原糖
(2)从本实验中,可得出的结论是:该酶能分解3号试管中的二糖为单糖,但不能分解1、2号试管中的二糖,说明酶具有专一性.
(3)为进一步检测该酶与pH的关系,请用下面所给的材料和实验室中的基本设备,设计一个实验,探究pH对酶活性的影响.
实验材料:酶X,糖A溶液、糖B溶液、糖C溶液(自选一种),斐林试剂,不同pH的物质(酸、水、碱).
实验步骤:
①取三支洁净试管,向三只试管中均加入1mL的酶X溶液,编号为A、B、C.
②向A试管中加入1mL酸,向B试管中加入1mL水,向C试管中加入1mL碱,摇匀.③将糖C溶液各2mL注入到A、B、C三只试管中,置于37℃水浴 中保温5min.④在各支试管中分别加入2mL斐林试剂,然后水浴加热5min,观察颜色变化.

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12.果蝇属于XY型性别决定的生物,常作为遗传学实验材料.果蝇的灰身和黑身、红眼和白眼各为一对相对性状,分别由等位基因A、a和B、b控制.请分析回答下列问题:
(1)若最初只有基因B,则出现基因b的根本原因是发生了基因突变.果蝇缺失一条染色体称为单体,这种变异属于染色体(数目)变异.
(2)如图甲、乙表示基因B中遗传信息传递的两个过程.甲、乙两图分别表示基因B的复制、转录过程.若B基因在解旋后,其中一条母链上的碱基G会被碱基T所替代,而另一条链正常,则该基因再连续复制n次后,突变成的基因A'与基因A的比例为1:1.
(3)表是两只亲本果蝇交配后,F1的表现型及比例.已知果蝇某一基因型的受精卵不能发育成活,根据表中的数据推测,该基因型可能为aaXBXB或aaXBXb
灰身红眼灰身白眼黑身红眼黑身白眼
雄性$\frac{3}{15}$$\frac{3}{15}$$\frac{1}{15}$$\frac{1}{15}$
雌性$\frac{6}{15}$0$\frac{1}{15}$0
(4)果蝇的眼色受多对等位基因的控制.当每对等位基因中均有显性基因时为野生型果蝇,眼色表现为暗红色.现发现三个隐性的突变群体,眼色分别为白色、朱红色、棕色.这三个群体均为纯合子,相关基因均位于常染色体中的非同源染色体上.
①实验中发现,隐性的突变群体中,任何两个隐性突变群体个体间的杂交后代都是暗红眼,说明眼色至少受3对等位基因控制.
②现有一暗红色眼雄果蝇,控制眼色的基因型是杂合的,但不知有几对基因杂合,现将该果蝇与多只隐性的雌果蝇(这些果蝇控制眼色的几对基因都是隐性的)进行测交,请预测测交后代结果,并做出杂合基因有几对的结论.
Ⅰ.如果测交后代暗红色占$\frac{1}{2}$,说明控制眼色的基因有一对杂合;
Ⅱ.如果测交后代暗红色占$\frac{1}{4}$,说明控制眼色的基因有两对杂合;
Ⅲ.如果测交后代暗红色占$\frac{1}{8}$,说明控制眼色的基因有三对杂合.

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19.生物进化与多样性
桦尺蛾是一种夜晚活动的蛾子,白天栖息在树干上.一般为浅色,它借助与环境相似的体色躲避鸟类天敌.下表为英国曼彻斯特地区工业化前后森林中桦尺蛾变化的主要数据:
表1
考察时间栖息环境浅色桦尺蛾所占比例深色桦尺蛾所占比例
1850年
(工业化前)
长满浅色地衣的树干
(树皮)
占85%占15%
1950年
(工业化后)
裸露并被煤烟熏黑的树干
(树皮)
占15%占85%
(1)工业化后,桦尺蛾是否发生了进化?理由是发生了进化,因为桦尺蛾种群的基因频率发生了定向改变.
(2)深色桦尺蛾与浅色桦尺蛾是同一个物种,因为深色桦尺蛾和浅色桦尺蛾之间不存在生殖隔离.
(3)已知桦尺蛾的体色受一对等位基因的控制.深色桦尺蛾出现的根本原因是基因突变,桦尺蛾的体色不同体现了多样性,可借助技术从分子水平上进行检测,这一方法的优点是简便、高效.
(4)自然界有性生殖动物存在多种生殖隔离类型.有①受精前隔离(阻碍杂种受精卵的形成),②受精后隔离(降低杂种生物生活力或可育性),受精后隔离又有③杂种不活、④杂种的子代生存能力差、可育性和⑤杂种不育等,自然选择促进生殖隔离机制进化的方向是C
A.①→③→⑤→④B.①→③→④→⑤
C.④→⑤→③→①D.⑤→④→①→③
(5)如图1表示环境条件发生变化后某个桦尺蛾种群中深色基因A和浅色基因a频率的变化情况,下列说法正确的是BCD(多选)
A.环境条件发生变化后,使桦尺蛾产生适应性的变异
B.P点时两曲线相交,此时A和a的基因频率均为50%
C.Q点表示环境发生了变化,A控制的性状更加适应环境
D.在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变.

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15.青蒿素是治疗疟疾的重要药物.利用雌雄同株的野生型青蒿(二倍体,体细胞染色体数为18),通过传统育种和现代生物技术可培育高青蒿素含量的植株.请回答以下相关问题:
(1)假设野生型青蒿白青秆(A)对紫红秆(a)为显性,稀裂叶(B)对分裂叶(b)为显性,两对性状独立遗传,则野生型青蒿最多有9种基因型;若F1代中白青秆,稀裂叶植株所占比例为$\frac{3}{8}$,则其杂交亲本的基因型组合为AaBb×aaBb或AaBb×Aabb,请写出该杂交过程的遗传图解
(2)四倍体青蒿中青蒿素含量通常高于野生型青蒿,低温处理野生型青蒿正在有丝分裂的细胞会导致染色体不分离,从而获得四倍体细胞并发育成植株.推测低温处理导致细胞染色体不分离的原因是低温抑制纺锤体形成,该育种方法的原理是染色体变异,四倍体青蒿与野生型青蒿杂交后代体细胞的染色体数为27.

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14.图中神经元①、②、③都是兴奋性神经元,且这些神经元兴奋时都可以引起下一级神经元或肌细胞的兴奋.和神经细胞一样,肌肉细胞在受到适宜的刺激后,也能引起细胞膜电位的变化.图中A、B和C处可作为刺激、剪断或检测电位的位点;D处表示神经肌肉接头,其结构和功能与突触类似.请回答:
(1)在B处给予一个适宜刺激,在骨骼肌上能记录到膜电位的变化.这是因为刺激使神经元②兴奋,引起神经末梢释放的(神经)递质,通过突触间隙,与肌肉细胞膜上的(特异性)受体结合,导致肌肉细胞膜电位的变化.
(2)某同学以神经元①②为实验对象,先在A处给予适宜刺激,在B处检测电位变化;再在B处给予适宜刺激,在A处检测电位变化.该实验不能证明突触传递兴奋具有单向性的特点.要想证明该特点,最简单的办法是剪断C处(填操作措施),再进行上述刺激及电位检测.

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同步练习册答案