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AQA是英国资格评估与认证联合会(TheAssessment and Quaiifications Alliance)的缩写,目前为英国三大颁证机构之一,在全球享有盛誉。AOA的考试种类有GCE、GCSE、GNVQ、VCE等。
普通教育证书(General Certificate of Education,简称GCE),分为普通水平(Ordinary level,O水平)考试和高级水平(Advance-Ievel,A水平)考试。高中毕业生(16岁)参加O水平考试,大学预科毕业生(18岁)参加A水平考试。A水平考试类似于我国的普通高等学校招生全国统一考试,考生的该考试成绩被视为升入大学最重要的指标。GCE考试是单科制,英国中学又是文理分科,这样学生往往只选学与升学或就业直接相关的3、4门GCE的A水平课程。英国发现这样的考试模式下培养的学生知识面狭窄,不能适应现代生活和科技的需要。为了促使学生选学较多门的课程,英国教育部于2000年9月引进了普通教育证书高级辅助水平(Advanced Subsidiary-level,AS水平)课程,并把GCE的A水平所有学科的考试全部单元化,具体做法是把每一学科A水平考试的内容划分为6个单元,前三个单元称为AS考试,后三个单元称为A2(即A水平的第2部分)考试,考生可以选择参加AS+A2考试,获得GCE的A水平证书,也可以只参加AS考试,而获得GCEAS水平证书。从学业成就的角度衡量,两个GCE的AS水平证书与一个GCE的A水平证书相当。AS课程的引入,使学生选学多门GCE课程成为可能,从而拓宽了学生的学习范围。
以下是2007年AS水平考试生物学科第二单元“基因和基因工程”的试题,供读者阅读、参考。本试题一共七大题,满分54分,考试时间1h。
1.(1)图1所示的是有丝分裂的两个时期。指出A和B分别属于哪个时期?描述这两个时期染色体发生的变化,
(2)在示意图上标注。
①在进行受精作用处标注字母F。(1分)
②在进行减数分裂处标注字母M。(1分)
(3)当存在大量营养物质时,真菌进行无性生殖。请解释这样做的一个优点。(2分)
3.(1)请说明怎样用聚合酶链式反应(PCR技术)进行DNA的大量扩增?(4分)
(2)试举一例说明在基因工程中使用细菌的原因。(2分)
4.疟疾是通过蚊子传播的疾病,它是由一种单细胞生物引起的。在一项研究中发现,蜜蜂的基因通过质粒转移到蚊子体内,该基因可以阻止蚊子及其后代传播疟疾。
(1)描述蜜蜂的基因是如何被插入质粒中的?(3分)
(2)这些质粒最好要被注入蚊子的受精卵,而不是成年蚊子体内,请解释原因。(2分)
(3)该质粒中包含了一个标记基因,该标记基因可表达出一种绿色荧光蛋白。请解释为什么在该实验中使用标记基因。(2分)
(4)许多年以前,人类偶然问向某些夏威夷群岛上引人一个蚊子物种,这种类型的蚊子携带一种只感染鸟类的疟疾,这些鸟类当中部分是稀有的种类。因此,有人建议,应当在这些夏威夷群岛上进行控制疟疾的试验,方法就是采用携带蜜蜂基因的蚊子。提出一个采用这种方法的好处。(2分)
5.燕子是鸟类。1986年,切尔诺贝利核也站发生核反应堆爆炸,引发了大量的放射性物质释放到环境中。2003年,从核反应堆周围的不同区域采集了燕子。
(1)测量了每一只雄燕所产生的不能运动的精子的百分率,也测量了采集地的辐射水平,结果如图3所示。请对不能运动的精子的百分率和采集地的辐射水平之间的关系进行描述并作解释。(3分)
6.α-1-抗胰蛋白酶缺陷(AAD)可引发肺气肿。AAD是由一种特殊基因的等位基因引起的。这个等位基因编码合成一种无功能蛋白质。
(1)请解释这个等位基因是如何产生一种无功能蛋白质的?(3分)
(2)控制合成α1-抗胰蛋白酶的基因片段可以被导入AAD患者肺部的上皮细胞中,请说明如何导入?(3分)
(3)细胞中携带一个AAD基因的人并不表现出肺气肿症状,请解释原因。(2分)
7.(1)描述核酸在肽链合成中所起的作用。(6分)
(2)图5表示DNA分子的两对核苷酸。
参考答案:
1.(1)①分裂后期着丝粒分离,染色单体(或染色体分离)②分裂末期染色体解螺旋,新核形成
(2)将胚胎形成分散的细胞,这些细胞未分化(或具有全能性),每个细胞经有丝分裂形成新的胚胎(或生物体)
2.(1)①减数分裂②涉及到同源染色体(或成对染色体或双价体)分离,每对染色体中的一条分别进入每一个细胞(或配子)。在减数第二次分裂中着丝粒分裂,染色单体分离
(2)①F在配子产生结构与合子(受精卵)之间②M在“2N”与孢子之间(3)例如,许多孢子释放到附近,这样可以更多地利用营养资源(或更快地利用营养资源);产生出基因相同的真菌,所有这些真菌都能适应营养资源(或环境)
3.(1)①将DNA加热到95℃,使样品DNA解链(或破坏氢键或使DNA变性)②将温度降至40℃,让引物(或核苷酸片段)与DNA链结合③引物提供复制的起始位点(或防止DNA链重聚)④温度升至DNA聚合酶的适宜温度70℃,DNA聚合酶催化使核苷酸聚合
(2)例如:①容易将基因插入细菌;用作载体(或质粒);②细菌可快速繁殖,复制产生许多(插入)基因⑧细菌可大规模生长,在工业发酵中,获得大量的基因产物
4.(1)用限制酶(或限制性内切酶)切割质粒:用连接酶连接互补的黏性末端。
(2)蜜蜂的基因会在蚊子所有细胞中表达。这样,基因就传给了子代。
(3)通过这些基因产生的绿色荧光蛋白质来识别已获得蜜蜂基因的蚊子。
(4)可以将鸟类从疟疾中拯救出来,这样,能减少人类对它们造成的伤害;群岛之间是彼此分离的,因此,即使试验不成功也不会造成太多的问题;如果疟原虫对蜜蜂蛋白质产生抵抗性,而人类疟疾家系中不存在这种抵抗性。这种抵抗性就会在蚊子种群中进行传播。
5.(1)辐射越强,不能运动的精子所占的百分率越高。辐射物质的高能量(或电离辐射或高能粒子)引起精子突变,形成非正常精子。
(2)在高强度辐射地区,两种抗氧化物质浓度均减少,对抗氧化物质1的影响最大。
(3)高强度辐射导致精子无法受精。低浓度的抗氧化物质对卵细胞中的DNA产生损伤。因此,卵细胞(或合子或胚胎)无法存活。突变产生了新的不利性状的个体。
6.(1)突变使基因(或DNA或mRNA)的碱基序列不同,导致产生了不同序列的氨基酸,因而产生了没有功能的酶(或蛋白质)。
(2)基因插入载体(或病毒或脂质体)中;将插入基因的载体吸入(或喷入)肺中;载体运载基因进入(上皮)细胞。
(3)他们的细胞中有一个功能显性基因,该基因可以产生足够的功能蛋白。
7.(1)转录形成mRNA,mRNA进入核糖体,与核糖体结合,mRNA上存在密码子;每个氨基酸都有特定的tRNA转运,tRNA的一端上存在反密码子,通过碱基配对(A与U,T与A,C和G)与mRNA上的密码子结合,这样基因(或DNA)中的碱基序列就决定了(肽链中)氨基酸的序列。
(2)①X为磷酸,Y为戊糖(或脱氧核糖)②氢键
(3)AZT与DNA单链上的腺嘌呤(或A)结合,但缺乏磷酸(或-OH),无法与其他核苷酸相结合。结果,AZT酶无法催化形成新的DNA链。
普通教育证书(General Certificate of Education,简称GCE),分为普通水平(Ordinary level,O水平)考试和高级水平(Advance-Ievel,A水平)考试。高中毕业生(16岁)参加O水平考试,大学预科毕业生(18岁)参加A水平考试。A水平考试类似于我国的普通高等学校招生全国统一考试,考生的该考试成绩被视为升入大学最重要的指标。GCE考试是单科制,英国中学又是文理分科,这样学生往往只选学与升学或就业直接相关的3、4门GCE的A水平课程。英国发现这样的考试模式下培养的学生知识面狭窄,不能适应现代生活和科技的需要。为了促使学生选学较多门的课程,英国教育部于2000年9月引进了普通教育证书高级辅助水平(Advanced Subsidiary-level,AS水平)课程,并把GCE的A水平所有学科的考试全部单元化,具体做法是把每一学科A水平考试的内容划分为6个单元,前三个单元称为AS考试,后三个单元称为A2(即A水平的第2部分)考试,考生可以选择参加AS+A2考试,获得GCE的A水平证书,也可以只参加AS考试,而获得GCEAS水平证书。从学业成就的角度衡量,两个GCE的AS水平证书与一个GCE的A水平证书相当。AS课程的引入,使学生选学多门GCE课程成为可能,从而拓宽了学生的学习范围。
以下是2007年AS水平考试生物学科第二单元“基因和基因工程”的试题,供读者阅读、参考。本试题一共七大题,满分54分,考试时间1h。
1.(1)图1所示的是有丝分裂的两个时期。指出A和B分别属于哪个时期?描述这两个时期染色体发生的变化,
(2)在示意图上标注。
①在进行受精作用处标注字母F。(1分)
②在进行减数分裂处标注字母M。(1分)
(3)当存在大量营养物质时,真菌进行无性生殖。请解释这样做的一个优点。(2分)
3.(1)请说明怎样用聚合酶链式反应(PCR技术)进行DNA的大量扩增?(4分)
(2)试举一例说明在基因工程中使用细菌的原因。(2分)
4.疟疾是通过蚊子传播的疾病,它是由一种单细胞生物引起的。在一项研究中发现,蜜蜂的基因通过质粒转移到蚊子体内,该基因可以阻止蚊子及其后代传播疟疾。
(1)描述蜜蜂的基因是如何被插入质粒中的?(3分)
(2)这些质粒最好要被注入蚊子的受精卵,而不是成年蚊子体内,请解释原因。(2分)
(3)该质粒中包含了一个标记基因,该标记基因可表达出一种绿色荧光蛋白。请解释为什么在该实验中使用标记基因。(2分)
(4)许多年以前,人类偶然问向某些夏威夷群岛上引人一个蚊子物种,这种类型的蚊子携带一种只感染鸟类的疟疾,这些鸟类当中部分是稀有的种类。因此,有人建议,应当在这些夏威夷群岛上进行控制疟疾的试验,方法就是采用携带蜜蜂基因的蚊子。提出一个采用这种方法的好处。(2分)
5.燕子是鸟类。1986年,切尔诺贝利核也站发生核反应堆爆炸,引发了大量的放射性物质释放到环境中。2003年,从核反应堆周围的不同区域采集了燕子。
(1)测量了每一只雄燕所产生的不能运动的精子的百分率,也测量了采集地的辐射水平,结果如图3所示。请对不能运动的精子的百分率和采集地的辐射水平之间的关系进行描述并作解释。(3分)
6.α-1-抗胰蛋白酶缺陷(AAD)可引发肺气肿。AAD是由一种特殊基因的等位基因引起的。这个等位基因编码合成一种无功能蛋白质。
(1)请解释这个等位基因是如何产生一种无功能蛋白质的?(3分)
(2)控制合成α1-抗胰蛋白酶的基因片段可以被导入AAD患者肺部的上皮细胞中,请说明如何导入?(3分)
(3)细胞中携带一个AAD基因的人并不表现出肺气肿症状,请解释原因。(2分)
7.(1)描述核酸在肽链合成中所起的作用。(6分)
(2)图5表示DNA分子的两对核苷酸。
参考答案:
1.(1)①分裂后期着丝粒分离,染色单体(或染色体分离)②分裂末期染色体解螺旋,新核形成
(2)将胚胎形成分散的细胞,这些细胞未分化(或具有全能性),每个细胞经有丝分裂形成新的胚胎(或生物体)
2.(1)①减数分裂②涉及到同源染色体(或成对染色体或双价体)分离,每对染色体中的一条分别进入每一个细胞(或配子)。在减数第二次分裂中着丝粒分裂,染色单体分离
(2)①F在配子产生结构与合子(受精卵)之间②M在“2N”与孢子之间(3)例如,许多孢子释放到附近,这样可以更多地利用营养资源(或更快地利用营养资源);产生出基因相同的真菌,所有这些真菌都能适应营养资源(或环境)
3.(1)①将DNA加热到95℃,使样品DNA解链(或破坏氢键或使DNA变性)②将温度降至40℃,让引物(或核苷酸片段)与DNA链结合③引物提供复制的起始位点(或防止DNA链重聚)④温度升至DNA聚合酶的适宜温度70℃,DNA聚合酶催化使核苷酸聚合
(2)例如:①容易将基因插入细菌;用作载体(或质粒);②细菌可快速繁殖,复制产生许多(插入)基因⑧细菌可大规模生长,在工业发酵中,获得大量的基因产物
4.(1)用限制酶(或限制性内切酶)切割质粒:用连接酶连接互补的黏性末端。
(2)蜜蜂的基因会在蚊子所有细胞中表达。这样,基因就传给了子代。
(3)通过这些基因产生的绿色荧光蛋白质来识别已获得蜜蜂基因的蚊子。
(4)可以将鸟类从疟疾中拯救出来,这样,能减少人类对它们造成的伤害;群岛之间是彼此分离的,因此,即使试验不成功也不会造成太多的问题;如果疟原虫对蜜蜂蛋白质产生抵抗性,而人类疟疾家系中不存在这种抵抗性。这种抵抗性就会在蚊子种群中进行传播。
5.(1)辐射越强,不能运动的精子所占的百分率越高。辐射物质的高能量(或电离辐射或高能粒子)引起精子突变,形成非正常精子。
(2)在高强度辐射地区,两种抗氧化物质浓度均减少,对抗氧化物质1的影响最大。
(3)高强度辐射导致精子无法受精。低浓度的抗氧化物质对卵细胞中的DNA产生损伤。因此,卵细胞(或合子或胚胎)无法存活。突变产生了新的不利性状的个体。
6.(1)突变使基因(或DNA或mRNA)的碱基序列不同,导致产生了不同序列的氨基酸,因而产生了没有功能的酶(或蛋白质)。
(2)基因插入载体(或病毒或脂质体)中;将插入基因的载体吸入(或喷入)肺中;载体运载基因进入(上皮)细胞。
(3)他们的细胞中有一个功能显性基因,该基因可以产生足够的功能蛋白。
7.(1)转录形成mRNA,mRNA进入核糖体,与核糖体结合,mRNA上存在密码子;每个氨基酸都有特定的tRNA转运,tRNA的一端上存在反密码子,通过碱基配对(A与U,T与A,C和G)与mRNA上的密码子结合,这样基因(或DNA)中的碱基序列就决定了(肽链中)氨基酸的序列。
(2)①X为磷酸,Y为戊糖(或脱氧核糖)②氢键
(3)AZT与DNA单链上的腺嘌呤(或A)结合,但缺乏磷酸(或-OH),无法与其他核苷酸相结合。结果,AZT酶无法催化形成新的DNA链。