【題目】新型冠狀病毒(COVID-19)的核酸檢測采用逆轉(zhuǎn)錄PCR技術。先將樣本RNA逆轉(zhuǎn)錄成cDNA,再以DNA為模板進行擴增。請據(jù)此回答下列問題:

1)樣本RNA逆轉(zhuǎn)錄成DNA的原料是______________________

2)逆轉(zhuǎn)錄PCR反應中使用的DNA聚合酶是從水生棲熱菌Thermus AquaticusTaq)中分離提取。該菌分離提取的DNA聚合酶優(yōu)勢在于_____________。

3)逆轉(zhuǎn)錄PCR反應中熱變性過程DNA結構的變化是__________________________。

4)下表是用于COVID-19cDNA擴增的兩種引物序列,請據(jù)表回答相關問題:

引物名稱

引物序列(5-3′)

引物1

TTCGATGTTGAGGGTGCTCAT

引物2

TCACACCAGTTGAAAATCCTAATTG

①引物1對應的模板鏈序列為________________。

②下圖為cDNA的部分序列,請問引物1和引物2分別對應的位置是_________

A.Ⅰ和Ⅱ B.Ⅰ和Ⅲ C.Ⅲ和Ⅳ D.Ⅱ和Ⅲ

5PCR技術獲取目的基因的優(yōu)勢是________________________________。

6)能否利用COVID-19的遺傳物質(zhì)作為基因工程的載體?請說明原因_____________________。

【答案】dNTPs(脫氧核苷酸) 耐高溫 DNA雙鏈間的氫鍵斷裂,雙螺旋結構解開,DNA變?yōu)閱捂?/span> 5-ATGAGCACCCTCAACATCGA-3 D 可以在短時間內(nèi)大量擴增目的基因 不能:基因工程中目的基因為雙鏈DNA片段,面2019-nCoV的遺傳物質(zhì)為單鏈RNA片段。二者結構不統(tǒng)一,目的基因無法插入RNA片段中,因此2019-nCoV的遺傳物質(zhì)無法成為基因工程的載體。

【解析】

PCR技術:
(1)概念:PCR全稱為聚合酶鏈式反應,是一項在生物體外復制特定DNA的核酸合成技術。
(2)原理:DNA復制。
(3)前提條件:要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一對引物。
(4)條件:模板DNA、四種脫氧核苷酸、一對引物、熱穩(wěn)定DNA聚合酶(Taq酶)。
(5)過程:高溫變性:DNA解旋過程(PCR擴增中雙鏈DNA解開不需要解旋酶,高溫條件下氫鍵可自動解開);低溫復性:引物結合到互補鏈DNA上;中溫延伸:合成子鏈。

(1)逆轉(zhuǎn)錄PCR與常規(guī)PCR的差異在于:在PCR之前加入一個逆轉(zhuǎn)錄過程,根據(jù)所學知識,逆轉(zhuǎn)錄以RNA為模板,以dNTPs(脫氧核苷酸)為原料,合成的產(chǎn)物為DNA單鏈,再通過DNA聚合酶,可以合成雙鏈DNA分子。

(2)PCR變性采用高溫的方式加熱到90-95℃使DNA雙鏈打開,退火和延伸的溫度也相對較高,而普通細菌中的DNA聚合酶無法耐高溫,需要尋找一種極熱環(huán)境下的細菌,提取其DNA聚合酶才能適用于PCR反應。因此該DNA聚合酶的優(yōu)勢是耐高溫。

(3)熱變性時DNA雙鏈間的氫鍵斷裂,雙螺旋結構解開,DNA變?yōu)閱捂湣?/span>

(4)①引物與模板鏈序列滿足堿基互補配對原則,因此引物1對應的模板鏈序列為5′-ATGAGCACCCTCAACATCGAA-3′;

②引物1和引物2的序列應滿足延伸方向為5′→3′,且其延伸的方向應包含目的基因片段,因此可知引物1和引物2只能分別選擇Ⅱ和Ⅲ。即D正確。

(5)PCR技術相較于其他獲取目的基因的方法的優(yōu)勢在于可以快速獲得大量目的基因。

(6)基因工程中目的基因為雙鏈DNA片段,2019-nCoV的遺傳物質(zhì)為單鏈RNA片段。二者結構不統(tǒng)一,目的基因無法插入RNA片段中,因此2019-nCoV的遺傳物質(zhì)無法成為基因工程的載體。

練習冊系列答案
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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】如圖:將某綠色植物置于左側(cè)密閉透明的容器中,給予恒定且適宜的光照;右側(cè)容器只充滿氮氣(氮氣對生物的代謝無影響),并放置有酵母菌培養(yǎng)液,開始時閥門關閉。請回答下列問題:

1)實驗開始后的段時間內(nèi),閥門始終關閉,則左側(cè)容器內(nèi)CO2濃度的變化趨勢是_____________。

2)一段時間后,在打開閥門的短時間內(nèi)該植物葉肉細胞中C5/C3的值將_____________(填變大、變小或不變);當容器CO2濃度保持相對穩(wěn)定時,該植物的凈光合速率_____________(填大于零、小于零或等于零),原因是__________________________________________________。

3)若將酵母菌培養(yǎng)液換為乳酸菌培養(yǎng)液則打開閥門后該植物的光合速率會____________,原因是__________________________________________________________________。

4)為了檢驗本實驗設計的科學性和可行性,可在正式實驗前先做一個______________

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【題目】生態(tài)工程控害技術是合理地利用現(xiàn)有的耕作習慣來提高生物防控或?qū)οx的直接控制,包括改變大面積單一耕作模式、減少害蟲的遷入量和種群發(fā)生數(shù)量,以及提高天敵的自然控害作用。

1)稻田生態(tài)系統(tǒng)和自然生態(tài)系統(tǒng)相比,其自我調(diào)節(jié)能力_____,原因是______。

2)構成水稻生態(tài)系統(tǒng)的非生物的物質(zhì)和能量包括___________,水稻害蟲與水稻的關系是______。

3)為解決病蟲害問題,有人建議在稻田中投放一定量的水生昆蟲。常見本地水生昆蟲的食性如下:

類別

豆娘

螳水蠅

搖蚊

蕈蚊

食性

肉食性

食腐或食肉

水底有機物或植食性

植食性

從生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構看,稻田里蕈蚊屬于_________。你認為可以投放的昆蟲類別是_______________。

4)水生昆蟲種類非常多,對環(huán)境水質(zhì)和底質(zhì)污染物敏感性高,是水生生態(tài)系統(tǒng)中良好的指示生物,常被用作監(jiān)測水生生態(tài)系統(tǒng)變化。下圖是生態(tài)工程技術防控區(qū)與農(nóng)民自防區(qū)稻田中豆娘在水稻不同發(fā)育階段的數(shù)量變化情況:

據(jù)圖分析,生態(tài)工程技術防控區(qū)豆娘數(shù)量變化特點是__________,而農(nóng)民自防區(qū)豆娘數(shù)量都維持在一個較低的水平,推測可能的原因是____________。

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】如圖表示人體細胞膜的結構,下列敘述錯誤的是(

A.若該圖表示神經(jīng)元細胞膜,受刺激時,Na可通過c過程進入細胞內(nèi)

B.若該圖表示突觸后膜,則可位于細胞體、樹突、腺體或肌肉細胞,圖中Ⅰ側(cè)分布的液體為組織液

C.腎小管、集合管對水的重吸收與圖中生理過程無關

D.若該圖表示肌細胞膜,則Ⅱ處O2小于Ⅰ處.

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】下圖為某人被狗咬后的處理和治療情況。下列有關敘述錯誤的是(  )

A. 不包扎,能減少厭氧菌等感染的機會

B. 注射的狂犬疫苗是抗原

C. 第三天注射狂犬疫苗的免疫過程屬于二次免疫

D. 注射狂犬免疫球蛋白能直接消滅侵入細胞內(nèi)的狂犬病病毒

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【題目】將一定濃度的生長素和赤霉素溶液分別噴施到下列五種矮生豌豆突變體的幼苗上,結果如下圖。下列分析錯誤的是(

五種矮生豌豆突變體(甲、乙、丙、丁、戊自然狀態(tài)下生長速率依次遞增)

A.該實驗的自變量是突變體種類和添加植物激素的種類

B.五種突變體幼苗的對照組都沒有生長

C.體外噴施生長素溶液對矮生豌豆的生長促進作用不明顯

D.赤霉素對生長速率慢的品種促進作用顯著

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【題目】玉米是一種熱帶植物,對寒冷天氣極其敏感。寒冷環(huán)境下,Rubisco酶(催化CO2RuBP反應)在玉米葉片中的含量急劇下降。研究人員開發(fā)了一種高Rubisco酶含量的改良玉米,圖1為改良玉米和普通玉米在低溫下CO2固定速率的比較。圖2為玉米光合細胞中有關甲、乙兩種細胞器的部分物質(zhì)及能量代謝途徑。

1)分析圖1,推測光合色素含量較高的可能是___________玉米。為檢驗其推測,提取光合色素,再通過比較兩組玉米葉片對___________光吸收率來計算其色素含量。

2)據(jù)圖1分析,在___________環(huán)境中改良玉米比普通玉米的優(yōu)勢明顯。

3)在甲的發(fā)育形成過程中,核基因編碼的Rubisco酶轉(zhuǎn)運到甲,在___________(填場所)發(fā)揮作用。Rubisco酶既可催化RuBPCO2反應,也可催化RuBPO2反應,這與酶的專一性相矛盾,可能因為在不同環(huán)境中酶___________發(fā)生變化導致其功能改變。在卡爾文循環(huán)相對穩(wěn)定時,若突然提高O2濃度,則短時間內(nèi)RuBP的含量將___________。

4)圖2中甲輸出的三碳糖可以在氧氣充足的條件下,被氧化成丙酮酸,隨后進入乙的___________(場所)被徹底氧化分解成CO2。若①過程發(fā)生,但沒有②過程發(fā)生,該細胞處于的生理狀態(tài)是___________。

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】下圖曲線表示不同光質(zhì)和CO2濃度對某植物凈光合速率的影響結果(實驗過程中呼吸速率不變);卮鹣铝袉栴}:

(1)葉綠體光合色素吸收的光能,在光合作用的光反應階段結束后,轉(zhuǎn)變成____。據(jù)圖分析,該植物在黃光條件下 ___(填不能)進行光合作用,依據(jù)是 ___。在CO2濃度相同時,白光條件下凈光合速率最大,原因是 _____。

(2)如果向培養(yǎng)植物的溫室內(nèi)通入14CO2,光照一定時間后殺死該植物,提取細胞中的產(chǎn)物分析發(fā)現(xiàn),短時間內(nèi)CO2就已經(jīng)轉(zhuǎn)化為多種不同的化合物。如果采用這種方法探究CO2轉(zhuǎn)化成的第一種產(chǎn)物是什么物質(zhì),請寫出實驗的設計思路:____

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【題目】人手不小心被針刺,會出現(xiàn)縮手動作,并能感覺到疼痛。下圖為相關反射弧的示意圖(黑點“”表示神經(jīng)元胞體,表示反射弧各部分)。相關敘述錯誤的是(

A.該反射弧中有三個神經(jīng)元B.興奮在突觸處的傳遞是單向的

C.興奮傳遞到中樞,使人感覺到疼痛D.處興奮時,細胞膜對Na的通透性增大

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