四川省遂宁市2022届高三生物二模试题（Word版附解析）

遂宁市高2022届第二次诊断性考试理科综合能力测试一、选择题：1.细胞中膜的成分在生物膜系统的各种结构之间穿梭、转移、转换和重组的现象称为“膜流”。下列关于“膜流”的叙述，正确的是（）A.溶酶体中各种水解酶的合成和运输与“膜流”无关B.硝化细菌可以通过“膜流”实现细胞膜成分的更新C.细胞的质壁分离和复原可作为“膜流”现象的例证D.浆细胞形成抗体过程中高尔基体是“膜流”的枢纽【答案】D【解析】【分析】1、根据题干信息“细胞的各种膜性结构间相互联系和转移的现象称为膜流”，说明膜流体现膜的流动性。2、膜流一个典型的实例是分泌蛋白的合成：在核糖体上翻译出的肽链进入内质网腔后，还要经过一些加工，如折叠、组装、加上一些糖基团等，才能成为比较成熟的蛋白质。然后，由内质网腔膨大、出芽形成具膜的小泡，包裹着蛋白质转移到高尔基体，把较成熟的蛋白质输送到高尔基体腔内，做进一步的加工，成为成熟的蛋白质。接着，高尔基体边缘突起形成小泡，把蛋白质包裹在小泡里，运输到细胞膜，小泡与细胞膜融合，把蛋白质释放到细胞外。【详解】A、溶酶体内含有较多的水解酶，其水解酶是在内质网上的核糖体中合成后经内质网和高尔基体的合成与加工后，经囊泡泡转运到溶酶体内的，此过程中存在不同膜结构之间的联系和转移，因此与“膜流”有关，A错误；B、硝化细菌是原核生物，没有生物膜系统，而“膜流”是生物膜系统的各种结构之间穿梭、转移、转换和重组的现象，因此硝化细菌没有“膜流”现象，B错误；C、质壁分离与复原过程为水分的进出过程，属于自由扩散，无膜流现象发生，C错误；D、分泌蛋白合成过程：附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，因此浆细胞形成抗体过程中高尔基体是“膜流”的枢纽，D正确。故选D。2.通道蛋白是细胞膜中的一类转运蛋白，能通过扩散作用将某些分子或离子从细胞膜一侧运 输到另一侧。下列与通道蛋白有关的叙述，错误的是（）A.递质与突触后膜上受体结合一定会导致钠离子通道打开B.钾离子能够通过离子通道顺浓度梯度由胞内运输到胞外C.水通道蛋白运输水分子的速率与膜两侧溶液的浓度有关D.适当升高温度可能会影响通道蛋白运输某些物质的速率【答案】A【解析】【分析】1、通道蛋白是一类横跨细胞膜，且能使适宜大小的分子及离子顺浓度梯度从细胞膜的一侧转运到另一侧的蛋白质，属于协助扩散。2、通过通道蛋白的协助扩散的主要影响因素是细胞内外的浓度差。【详解】A、兴奋性递质与突触后膜上受体结合会导致钠离子通道打开，A错误；B、细胞内钾离子浓度高于细胞外，钾离子能够通过离子通道顺浓度梯度由胞内运输到胞外，B正确；C、水通道蛋白运输水分子的方式为协助扩散，水通道蛋白运输水分子的速率与膜两侧溶液的浓度以及水通道蛋白数量有关，C正确；D、适当升高温度可提高分子运动速率，所以可能会影响通道蛋白运输某些物质的速率，D正确。故选A。3.美国科学家在2022年1月宣布，他们在脂肪组织中发现了一种快速降低血糖的激素FGF1,该激素作用于脂肪细胞后，能抑制脂肪分解从而降低血糖浓度。下列叙述错误的是（）A.胰岛素和FGF1在调节血糖时具有协同作用B.脂肪细胞膜上只存在胰岛素和FGF1的受体C.血糖浓度降低可能抑制胰岛素和FGF1分泌D.血糖平衡调节需要多种器官和系统共同参与【答案】B【解析】【分析】1、由题意可知，激素FGF1,该激素作用于脂肪细胞后，能抑制脂肪分解从而降低血糖浓度。2、胰岛素能促进血糖进入组织细胞进行氧化分解、合成肝糖原、肌糖原、转化成脂肪和某些氨基酸等，抑制肝糖原分解和非糖物质转化成血糖。 【详解】A、由分析可知，胰岛素和FGF1在调节血糖时都可降低血糖浓度，A正确；B、脂肪细胞膜上不只存在胰岛素和FGF1的受体，还存其它信息分子的受体，B错误；C、激素调节存在负反馈调节机制，血糖浓度降低可能抑制胰岛素和FGF1分泌，C正确；D、血糖平衡调节存在神经体液调节机制，所以需要多种器官和系统共同参与，D正确。故选B。4.为探究脱落酸（ABA）对水稻初生根生长的影响，某科研小组将两种水稻种子用不同浓度的ABA溶液处理，3d后测量并统计水稻初生根的长度（单位：cm）,结果如下表。根据表中结果能得出的结论是（）水稻品种ABA溶液的浓度1µmol/L0.5µmol/L0.1µmol/L0µmol/LZH114.45.06.26.6IR293.03.84.85.2A.ABA能抑制细胞分裂、促进叶片和果实的衰老B.水稻不同部位的细胞对ABA的敏感程度有差异C.ABA对水稻初生根的抑制效果与ABA浓度有关D.ABA直接参与水稻初生根细胞生长的代谢活动【答案】C【解析】【分析】1、不同植物激素的生理作用：生长素：合成部位：幼嫩的芽、叶和发育中的种子。主要生理功能：生长素的作用表现为两重性，即：低浓度促进生长，高浓度抑制生长。赤霉素：合成部位：幼芽、幼根和未成熟的种子等幼嫩部分。主要生理功能：促进细胞的伸长；解除种子、块茎的休眠并促进萌发的作用。细胞分裂素：合成部位：正在进行细胞分裂的幼嫩根尖。主要生理功能：促进细胞分裂；诱导芽的分化；防止植物衰老。脱落酸：合成部位：根冠、萎蔫的叶片等。主要生理功能：抑制植物细胞的分裂和种子的萌发；促进植物进入休眠；促进叶和果实的衰老、脱落。 乙烯：合成部位：植物体的各个部位都能产生。主要生理功能：促进果实成熟；促进器官的脱落；促进多开雌花。2、由图表可得出：ABA能抑制水稻初生根的生长，且随ABA浓度的增加而加强。【详解】A、该实验只用不同浓度的脱落酸（ABA）处理了两种水稻种子，3d后测量并统计水稻初生根的长度，其它组织和器官没研究，所以不能得出ABA能抑制细胞分裂、促进叶片和果实的衰老的结论，A错误；B、该实验只用不同浓度的脱落酸（ABA）处理了水稻种子，其它组织和器官没研究，所以不能得出水稻不同部位的细胞对ABA的敏感程度有差异的结论，B错误；C、与0µmol/L对比可知，ABA溶液处理的水稻初生根长度都更短，说明ABA能抑制水稻初生根的生长，且随ABA浓度的增加而加强，C正确；D、ABA是直接参与水稻初生根细胞生长的代谢活动，还是间接参与，该实验没有验证，得不出结论，D错误。故选C。5.PBPs是参与细菌细胞壁生物合成的酶，其合成受细菌体内PBPs基因控制，青霉素与PBPs结合后会抑制细菌细胞壁的生物合成，进而引起细菌死亡。下列叙述正确的是（）A.PBPs基因的基本组成单位是脱氧核糖核酸B.PBPs基因的表达在细菌的宿主细胞内完成C.PBPs基因每次转录前都需要进行半保留复制D.PBPs基因突变可能使细菌对青霉素产生抗性【答案】D【解析】【分析】基因是有遗传效应的DNA片段，是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位；在染色体上呈线性排列；基因的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸；基因控制着蛋白质的合成，进而控制生物性状。【详解】A、基因的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，A错误；B、PBPs是细菌体内的酶，PBPs基因的表达在细菌细胞内完成，B错误；C、DNA复制特点是半保留复制，不是每次转录前都需要进行DNA复制，C错误；D、由题干可知，青霉素与PBPs结合后会引起细菌死亡，PBPs基因突变后可能表达不出PBPs，从而使细菌对青霉素产生抗性，D正确。故选D。 6.某小组调查了一种单基因遗传病，根据调查结果绘制的遗传系谱图如下，III1表示尚未出生的个体（不考虑突变和交叉互换）。下列推断错误的是（）A.该单基因遗传病可能是显性遗传病，也可能是隐性遗传病B.该单基因遗传病在人群中的发病率，男性有可能高于女性C.若该致病基因位于常染色体上，则III1患该病的概率为1/2D.若致病基因位于X染色体上，则III1是男患者的概率为1/2【答案】D【解析】【分析】分析遗传系谱图：Ⅰ1正常，Ⅰ2患病，生出了患病的Ⅱ2，Ⅰ3正常，Ⅰ4患病，后代都不患病，说明该病的遗传方式可以是隐性遗传：可以是常染色体隐性遗传，也可能是伴X染色体隐性遗传。也可以是常染色体显性遗传。相关基因用字母A、a表示。【详解】A、由分析可知，该单基因遗传病可能是常染色体显性遗传病，也可能是隐性遗传病（常染色体隐性遗传或伴X染色体隐性遗传），A正确；B、该病可能是伴X染色体隐性遗传，则人群中的发病率，男性有可能高于女性，B正确；C、若该致病基因位于常染色体上，则该病可能为常染色体隐性遗传，也可能是常染色体显性遗传。若为常染色体隐性遗传，则Ⅱ2和Ⅱ3的基因型分别aa和Aa，III1患该病的概率为1/2（aa）；若为常染色体显性遗传，则Ⅱ2和Ⅱ3的基因型分别Aa和aa，III1患该病的概率也为1/2（Aa），C正确；D、若致病基因位于X染色体上，则为伴X染色体隐性遗传病，Ⅱ2和Ⅱ3的基因型分别是XaY和XAXa，III1是男患者的概率为1/4（XaY），D错误。故选D。7.2021年诺贝尔生理学或医学奖颁发给在“发现温度和触觉感受器”方面做出贡献的科学家。研究表明，在口腔或皮肤的感觉神经末梢中，存在对辣椒素敏感的受体－香草酸受体，它能被辣椒素或较高温度刺激激活。回答下列问题：（1）吃辣椒后人们往往会产生热痛的感觉，这个过程可以表示为：辣椒素与香草酸受体结合→→传入神经传导兴奋→_____（结构）产生热觉痛觉；该过程不能称之为反射，原因是______。 （2）人们在夏天吃辣椒时，很多人会大量出汗，调节汗腺分泌的神经中枢位于______。人体在大量出汗后体温并没有降低，原因是_____。人的体温维持相对稳定的生理意义是______。【答案】（1）①.大脑皮层②.该过程没有传出神经和效应器参与（2）①.下丘脑②.机体通过调节使产热量和散热量相等③.维持内环境稳态，保障机体进行正常生命活动【解析】【分析】1、根据题意，在口腔或皮肤的感觉神经末梢中，存在对辣椒素敏感的受体--香草酸受体，所以人吃辣椒后，辣椒素会与香草酸受体结合，进行信息传递。2、炎热环境→皮肤温觉感受器→下丘脑体温调节中枢→增加散热（毛细血管舒张、汗腺分泌增加）→体温维持相对恒定。小问1详解】吃辣椒后，辣椒素会与香草酸受体结合，使感受器产生兴奋→→传入神经传导兴奋→大脑皮层产生热痛的感觉。该过程没有传出神经和效应器参与，所以不属于反射。【小问2详解】夏季吃辣味火锅时人们会大汗淋漓同时面部发红，原因是在下丘脑体温调节中枢参与下汗腺分泌加强，皮肤毛细血管舒张以增加散热，从而达到机体的产热量和散热量相等。所以人体在大量出汗后体温并不降低。从而可以维持内环境稳态，保障机体能够进行正常生命活动。【点睛】本题考查生命活动调节，综合考查体温调节、兴奋传导等有关知识，解题关键是能够掌握体温调节的过程。8.砷及砷化合物被中国生态环境部列入有毒有害水污染物名录，利用砷超富集植物可以修复被砷污染的土壤。为了研究砷胁迫下外源IAA对不同砷富集能力植物光合作用的影响，研究人员以大叶井口边草和剑叶凤尾蕨为材料进行了相关实验，实验结果如下图（注：GAPDH是催化C3还原的主要酶）。回答下列问题： （1）大叶井口边草和剑叶凤尾蕨中，对砷吸收和富集能力更强的是______；施加外源IAA的浓度与该植物吸收砷能力之间的关系是______。（2）砷和磷是同族元素，化学性质类似，砷会在许多生化反应中与磷产生竞争。砷进入植物细胞后会严重影响光合作用的能量转化过程，原因是______。根据实验结果推测，一定浓度的外源IAA可以缓解砷对光合作用的影响，理由是______。（3）大叶井口边草的GAPDH活性最大值出现在20mg·L-的IAA处理时，而剑叶凤尾蕨的GAPDH活性最大值出现在10mg·L-1的IAA处理时，出现这种差异的原因可能是______（答出两点）。【答案】（1）①.大叶井口边草②.随IAA浓度的增加，该植物吸收砷的能力先增后减（2）①.干扰ATP的合成，影响光能转化为有机物中的化学能②.一定浓度的IAA可以增强GAPDH的活性，加速C3的还原（3）两种植物对IAA的敏感性不同；砷对两种植物GAPDH活性影响不同【解析】【分析】分析题意可知，本实验目的是“研究砷胁迫下外源IAA对不同砷富集能力植物光合作用的影响”，则实验的自变量是砷的有无及处理情况，因变量是光合作用的情况。【小问1详解】据图可知，不同生长素浓度下，大叶井口边草的砷含量均高于剑叶凤尾蕨，故对砷吸收和富集能力更强的是大叶井口边草；据图可知，在实验范围内，随IAA浓度的增加，该植物吸收砷的能力先增（10-20之间）后减（20-30之间）。【小问2详解】ATP是细胞中的直接能源物质，其元素组成是C、H、O、N、P，砷进入植物细胞后会严重影 响光合作用的能量转化过程，原因是砷与磷产生竞争，干扰ATP的合成，影响光能转化为有机物中的化学能；据图可知，对对照相比，一定浓度的IAA可以增强GAPDH的活性，加速C3的还原，故一定浓度的外源IAA可以缓解砷对光合作用的影响。【小问3详解】大叶井口边草的GAPDH活性最大值出现在20mg·L-1的IAA处理时，而剑叶凤尾蕨的GAPDH活性最大值出现在10mg·L-1的IAA处理时，出现这种差异的原因可能是：两种植物对IAA的敏感性不同；砷对两种植物GAPDH活性影响不同。【点睛】本题结合题图，主要考查不同影响植物光合作用的因素，理清对照试验、恰当分析图表信息是解题的关键。9.海胆喜食海底的各类植物，尤其是各种海藻的假根。某海域因海獭遭受破坏性捕杀后，海胆大量繁殖导致海床变成了“海底沙漠”。下图是科研人员对该海域的海胆和帽贝影响海藻覆盖率的相关研究结果。回答下列问题：（1）据图分析，在该海域生态系统中，帽贝和海胆的种间关系是_________，判断的依据是_________。（2）该海域的海獭遭受破坏性捕杀一段时间后，帽贝的数量逐渐下降，原因是_________。（3）海洋生态系统在遭到一定程度的破坏后，经过一段时间可以恢复到原来的状态，原因是生态系统具有_________。若要让该海域实现可持续发展，你的建议是：_________（答出两点）。【答案】（1）①.竞争②.帽贝和海胆均会导致海藻覆盖率下降（2）大量捕杀海獭后海胆大量繁殖，导致海藻数量减少，帽贝因缺少食物数量下降（3）①.恢复力稳定性（或自我调节能力）②.保护海洋环境、反对掠夺式开发利用、合理控制各种生物的数量、适时有计划捕捞海产品【解析】【分析】1、竞争：两种生物生活在一起，因生活空间、生活资源有重叠，而造成的相互争夺 现象。2、抵抗力稳定性：生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力。生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自我调节能力就越弱，抵抗力稳定性就越低，反之则越高。调节能力有一定限度，超过度，自我调节能力就遭到破坏。恢复力稳定性：生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力，与抵抗力稳定性的关系：往往相反。【小问1详解】据图可知，与对照组（没有海胆和帽贝）相比，只有海胆或者只有帽贝，海藻覆盖率都降低，说明两者都可以以海藻为食，因此两者是竞争关系。【小问2详解】该海域的海獭遭受破坏性捕杀一段时间后，海胆会大量繁殖，海胆以海藻为食，因此会导致海藻数量减少，帽贝也以海藻为食，因此帽贝会因缺少食物数量下降。【小问3详解】该生态系统遭到一定程度的破坏后，经过一段时间，又恢复到原来的状态，这说明该生态系统具有恢复力稳定性或者具有自我调节能力。要让该海域实现可持续发展，可以保护海洋环境、反对掠夺式开发利用、合理控制各种生物的数量、适时有计划捕捞海产品等。【点睛】本题考查种间关系、食物网和食物链中两种生物数量的变化和生态系统稳定性等相关知识，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。10.果蝇的灰身与黑身受基因A/a控制，卷曲翅与正常翅受基因R/r控制。某研究小组将灰身卷曲翅雌果蝇与灰身正常翅雄果蝇进行杂交，F1代的表现型及比例如下表。回答下列问题：F1灰身：黑身卷曲翅：正常翅♀3:11:1♂3:11:1（1）根据表中实验结果_________（填“能”或“不能”）判断A/a和R/r基因均位于常染色体上，原因是_________。（2）仅根据表中实验结果分析，A/a与R/r这两对基因的遗传_________（填“遵循”或“不遵循”或“不一定遵循”）基因的自由组合定律，理由是_________。 （3）假设R/r基因位于X染色体上，若要验证这个假设是正确的，可以从F1代中选择表现型为_________的雌果蝇与_________的雄果蝇进行一次杂交实验即可，选择这两种果蝇杂交能验证假设的原因是_________。【答案】（1）①不能②.R/r基因位于X染色体上时，F1代也可能卷曲翅：正常翅=1：1（2）①.不一定遵循②.这两对基因可能位于一对同源染色体上（3）①.正常翅或者：卷曲翅②.卷曲翅或者：卷曲翅③.当R/r基因位于X染色体上时，卷曲翅对正常翅是显性；从F1中选择正常翅雌果蝇与卷曲翅雄果蝇进行杂交，子代雌果蝇全为卷曲翅、雄果蝇全为正常翅或者：当R/r基因位于X染色体上时，卷曲翅对正常翅是显性；从F1中选择卷曲翅雌果蝇与卷曲翅雄果蝇进行杂交，子代雌果蝇全为卷曲翅、雄果蝇卷曲翅：正常翅=1：1【解析】【分析】1、分析题干的信息“将灰身卷曲翅雌果蝇与灰身正常翅雄果蝇进行杂交”，再分析表中F1的表现型及比例，当R/r基因位于X染色体上时，F1中雌雄后代中的卷曲翅：正常翅也等于1:1。2、仅根据表中实验结果分析，A/a与R/r这两对基因的遗传不一定遵循基因的自由组合定律，当这两对基因都位于常染色体上时，子一代相应比例也符合表格中的比例。3、要验证R/r基因位于X染色体上的正确性，可从子一代中选取合适的表现型的雌雄果蝇进行杂交，从杂交后代的表现型及比例就可以得到结论。【小问1详解】由于亲本都是灰身果蝇，F1雌雄中灰身与黑身的比例都为3：1，说明R/r基因位于常染色体上。当R/r基因位于常染色体或X染色体上时，亲本的基因型为：Rr×rr或XRXr×XrY，则子一代中，雌雄果蝇表现型及比例都满足表格中比例，所以不能判断R/r基因位于常染色体上。【小问2详解】仅根据表中实验结果分析，A/a与R/r这两对基因的遗传不一定遵循基因的自由组合定律，因为当这两对基因都位于同一对常染色体上时（如A与R在一条染色体上，a与r在另一条同源染色体上），子一代表现型及比例也符合表格中的比例。【小问3详解】要验证R/r基因位于X染色体上，由于卷曲翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交，后代雄果蝇中出 现了卷曲翅和正常翅两种，可以说明卷曲翅为显性性状，因此可以从F1代中选择表现型为正常翅的雌果蝇与卷曲翅的雄果蝇（或卷曲翅的雌果蝇与卷曲翅的雄果蝇）进行一次杂交实验即可。如选亲本正常翅的雌果蝇与卷曲翅的雄果蝇交配，即XRXr×XrY，则子代雌果蝇全为卷曲翅、雄果蝇全为正常翅。如选亲本卷曲翅雌果蝇与卷曲翅雄果蝇交配，即XRXr×XRY，则子代雌果蝇全为卷曲翅，雄果蝇卷曲翅：正常翅=1：1。【点睛】本题考查学生对基因的分离定律、自由组合定律和伴性遗传等知识的灵活应用，要求学生熟练掌握相关知识，并且能准确提取题目信息，用所学知识去解决相关问题，题目有一定的难度。（二）选考题：[生物－选修1:生物技术实践]11.胡萝卜素具有极高的药用、食用等价值，但胡萝卜素价格昂贵，为了降低其生产成本，研究人员试图利用光合细菌生产并提取胡萝卜素，实验流程如下图所示。回答下列问题：（1）与液体培养基相比，固体培养基在成分上的最大区别是________。该实验流程中，在培养瓶中进行液体培养的主要目的是________。（2）培养光合细菌时，培养基中可以不添加有机碳源，原因是________。在培养光合细菌过程中，需要控制________（答出两点）等培养条件。（3）产胡萝卜素细菌在固体平板上会形成黄色菌落，通过观察________就可以初步判定细菌产胡萝卜素的能力大小。实验流程中多次重复②③步骤的目的是________。（4）利用石油醚从干燥菌体中萃取胡萝卜素时，影响萃取效率的主要因素有________（答出两点）。研究人员采用标准、规范的纸层析法鉴定胡萝卜素时，提取样品和β一胡萝卜素标准样品在滤纸上形成的层析带有较大差异，这说明________。 【答案】（1）①.含有琼脂②.扩大菌种数量（2）①.光合细菌可以利用CO2制造有机物②.光照、温度、pH、CO2浓度（3）①.菌落黄色的深浅②.筛选产胡萝卜素能力强的菌株（4）①.萃取剂的用量、萃取温度、萃取时间②.提取样品中含β一胡萝卜素较少（或提取样品中含多种胡萝卜素；或提取样品中含多种杂质）【解析】【分析】培养基营养构成：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性，培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。【小问1详解】与液体培养基相比，固体培养基在成分上的最大区别是含有琼脂。将少量污泥样品溶于无菌水进行液体培养，目的是扩大菌种数量，以保证获得一定的菌种数量。【小问2详解】光合细菌为自养生物，可以利用CO2制造有机物，因此培养光合细菌时，培养基中可以不添加有机碳源。光合细菌需要利用光能、在一定温度和pH时，将CO2和水合成有机物，因此在培养光合细菌过程中，需要控制光照、温度、pH、CO2浓度等培养条件。【小问3详解】产胡萝卜素细菌在固体平板上会形成黄色菌落，因此可通过观察菌落黄色的深浅初步判定细菌产胡萝卜素的能力大小。实验流程中多次重复②（分离产胡萝卜素的能力强的菌株）③（扩大培养）步骤的目的是筛选产胡萝卜素能力强的菌株。【小问4详解】利用石油醚从干燥菌体中萃取胡萝卜素时，影响萃取效率主要因素有萃取剂的用量、萃取温度、萃取时间。提取样品和β一胡萝卜素标准样品在滤纸上形成的层析带有较大差异，这说明提取样品中含β一胡萝卜素较少。【点睛】本题考查微生物的分离和胡萝卜素的提取和鉴定的相关知识，意在考查考生的分析能力和对所学知识的应用能力。[生物－选修3:现代生物科技专题]12.基因敲除技术是将外源基因定点整合入靶细胞基因组上某一确定的位点，以定点修饰改造染色体上某一基因。研究人员利用基因敲除技术将猪的肌生成抑制蛋白基因敲除，从而得到 了高骨骼肌含量的克隆猪。回答下列问题：（1）相对传统的转基因技术，基因敲除技术的最大优点是________。要实现敲除肌生成抑制蛋白基因的目的，首先要构建替换型打靶载体，该过程中需要的工具酶有________。（2）将替换型打靶载体通过显微注射法导入猪胚胎干细胞进行培养。胚胎干细胞在功能上具有的特点是________。培养猪胚胎干细胞时，需要满足以下条件：________。（3）将筛选出的靶细胞导入猪的________中，再将其植入代孕猪体内，使其发育并生产。为了快速扩大基因敲除猪的种群，除进行有性生殖外，还可以采取________等技术。（4）若要证明肌生成抑制蛋白基因敲除后确实改变了猪的表现型，实验思路是：________。【答案】（1）①.克服了传统转基因技术的盲目性和随机性②.限制性核酸内切酶和DNA连接酶（2）①.具有发育的全能性②.无菌无毒的环境、营养、温度和pH、气体环境（3）①.囊胚②.胚胎分割移植、细胞核移植、克隆繁殖（4）给基因敲除猪导入肌生成抑制蛋白基因（或者直接注射肌生成抑制蛋白），养殖一段时间后观察猪骨骼肌的生长情况【解析】【分析】1、动物细胞培养的条件：(1)无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌；②添加一定量的抗生素；③定期更换培养液，以清除代谢废物；(2)营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质；(3)温度和pH：36.5°C士0.5°C；适宜的pH:7.2~7.4；(4)气体环境：95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的PH)。2、DNA重组技术至少需要三种工具：限制性核酸内切酶(限制酶)、DNA连接酶、运载体。【小问1详解】由题干可知：基因敲除技术是将外源基因定点整合入靶细胞基因组上某一确定的位点，以定点修饰改造染色体上某一基因。相对传统的转基因技术，后者的整合是随机的，故基因敲除技术的最大优点是克服了传统转基因技术的盲目性和随机性。构建基因表达载体时，需要的工具酶有限制性核酸内切酶（切割目的基因和载体）和DNA连接酶（连接目的基因和载体）。【小问2详解】胚胎干细胞在功能上具有的特点：具有发育的全能性。猪胚胎干细胞是动物细胞，动物细胞培养需要满足的条件包括四方面：无菌无毒的环境、营养、温度和pH、气体环境。【小问3详解】筛选出靶细胞，导入猪的囊胚中，再将其植入代孕猪体内，使其发育成嵌合体猪并生产。要 快速扩大基因敲除猪的种群，可以采取有性生殖、胚胎分割和细胞核移植、克隆繁殖技术。【小问4详解】为证明肌生成抑制蛋白基因敲除猪的表现型改变确实是由于敲除了该基因的缘故，可以通过导入肌生成抑制蛋白基因或者直接注射肌生成抑制蛋白，如果猪表现型转为正常，说明确实是由于敲除了肌生成抑制蛋白基因的缘故。【点睛】本题主要考查了基因工程、胚胎工程、动物细胞培养等相关知识，要求考生具有一定的综合基础知识，意在考查考生对所学知识的识记能力和理解能力。