英國(guó)普通教育證書(shū)AS水平考試試題

AQA是英國(guó)資格評(píng)估與認(rèn)證聯(lián)合會(huì)(TheAssessment and Quaiifications Alliance)的縮寫(xiě)，目前為英國(guó)三大頒證機(jī)構(gòu)之一，在全球享有盛譽(yù)。AOA的考試種類(lèi)有GCE、GCSE、GNVQ、VCE等。

普通教育證書(shū)(General Certificate of Education，簡(jiǎn)稱(chēng)GCE)，分為普通水平(Ordinary level，O水平)考試和高級(jí)水平(Advance-Ievel，A水平)考試。高中畢業(yè)生(16歲)參加O水平考試，大學(xué)預(yù)科畢業(yè)生(18歲)參加A水平考試。A水平考試類(lèi)似于我國(guó)的普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試，考生的該考試成績(jī)被視為升入大學(xué)最重要的指標(biāo)。GCE考試是單科制，英國(guó)中學(xué)又是文理分科，這樣學(xué)生往往只選學(xué)與升學(xué)或就業(yè)直接相關(guān)的3、4門(mén)GCE的A水平課程。英國(guó)發(fā)現(xiàn)這樣的考試模式下培養(yǎng)的學(xué)生知識(shí)面狹窄，不能適應(yīng)現(xiàn)代生活和科技的需要。為了促使學(xué)生選學(xué)較多門(mén)的課程，英國(guó)教育部于2000年9月引進(jìn)了普通教育證書(shū)高級(jí)輔助水平(Advanced Subsidiary-level，AS水平)課程，并把GCE的A水平所有學(xué)科的考試全部單元化，具體做法是把每一學(xué)科A水平考試的內(nèi)容劃分為6個(gè)單元，前三個(gè)單元稱(chēng)為AS考試，后三個(gè)單元稱(chēng)為A2(即A水平的第2部分)考試，考生可以選擇參加AS＋A2考試，獲得GCE的A水平證書(shū)，也可以只參加AS考試，而獲得GCEAS水平證書(shū)。從學(xué)業(yè)成就的角度衡量，兩個(gè)GCE的AS水平證書(shū)與一個(gè)GCE的A水平證書(shū)相當(dāng)。AS課程的引入，使學(xué)生選學(xué)多門(mén)GCE課程成為可能，從而拓寬了學(xué)生的學(xué)習(xí)范圍。

以下是2007年AS水平考試生物學(xué)科第二單元“基因和基因工程”的試題，供讀者閱讀、參考。本試題一共七大題，滿(mǎn)分54分，考試時(shí)間1h。

1.(1)圖1所示的是有絲分裂的兩個(gè)時(shí)期。指出A和B分別屬于哪個(gè)時(shí)期?描述這兩個(gè)時(shí)期染色體發(fā)生的變化，

①A時(shí)期＿＿＿＿；＿＿＿＿(2分)。

②B時(shí)期＿＿＿＿；＿＿＿＿(2分)。

(2)請(qǐng)說(shuō)明如何從一個(gè)胚胎中獲得基因相同的克隆動(dòng)物。(2分)

2.(1)在動(dòng)物配子形成的過(guò)程中，二倍體細(xì)胞通過(guò)細(xì)胞分裂產(chǎn)生單倍體配子。

①寫(xiě)出二倍體細(xì)胞形成單倍體配子的細(xì)胞分裂類(lèi)型。(1分)

②描述在該細(xì)胞分裂過(guò)程中染色體發(fā)生了哪些變化。(2分)

圖2為真菌的生活史示意圖。

(2)在示意圖上標(biāo)注。

①在進(jìn)行受精作用處標(biāo)注字母F。(1分)

②在進(jìn)行減數(shù)分裂處標(biāo)注字母M。(1分)

(3)當(dāng)存在大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)時(shí)，真菌進(jìn)行無(wú)性生殖。請(qǐng)解釋這樣做的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。(2分)

3.(1)請(qǐng)說(shuō)明怎樣用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR技術(shù))進(jìn)行DNA的大量擴(kuò)增?(4分)

(2)試舉一例說(shuō)明在基因工程中使用細(xì)菌的原因。(2分)

4.瘧疾是通過(guò)蚊子傳播的疾病，它是由一種單細(xì)胞生物引起的。在一項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)，蜜蜂的基因通過(guò)質(zhì)粒轉(zhuǎn)移到蚊子體內(nèi)，該基因可以阻止蚊子及其后代傳播瘧疾。

(1)描述蜜蜂的基因是如何被插入質(zhì)粒中的?(3分)

(2)這些質(zhì)粒最好要被注入蚊子的受精卵，而不是成年蚊子體內(nèi)，請(qǐng)解釋原因。(2分)

(3)該質(zhì)粒中包含了一個(gè)標(biāo)記基因，該標(biāo)記基因可表達(dá)出一種綠色熒光蛋白。請(qǐng)解釋為什么在該實(shí)驗(yàn)中使用標(biāo)記基因。(2分)

(4)許多年以前，人類(lèi)偶然問(wèn)向某些夏威夷群島上引人一個(gè)蚊子物種，這種類(lèi)型的蚊子攜帶一種只感染鳥(niǎo)類(lèi)的瘧疾，這些鳥(niǎo)類(lèi)當(dāng)中部分是稀有的種類(lèi)。因此，有人建議，應(yīng)當(dāng)在這些夏威夷群島上進(jìn)行控制瘧疾的試驗(yàn)，方法就是采用攜帶蜜蜂基因的蚊子。提出一個(gè)采用這種方法的好處。(2分)

5.燕子是鳥(niǎo)類(lèi)。1986年，切爾諾貝利核也站發(fā)生核反應(yīng)堆爆炸，引發(fā)了大量的放射性物質(zhì)釋放到環(huán)境中。2003年，從核反應(yīng)堆周?chē)牟煌瑓^(qū)域采集了燕子。

(1)測(cè)量了每一只雄燕所產(chǎn)生的不能運(yùn)動(dòng)的精子的百分率，也測(cè)量了采集地的輻射水平，結(jié)果如圖3所示。請(qǐng)對(duì)不能運(yùn)動(dòng)的精子的百分率和采集地的輻射水平之間的關(guān)系進(jìn)行描述并作解釋。(3分)

(2)在雌燕的卵細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)抗氧化物質(zhì)，抗氧化物質(zhì)能減少對(duì)DNA的損傷。人們對(duì)雌燕卵細(xì)胞中的兩種抗氧化物質(zhì)的濃度進(jìn)行了洲量。圖4表示從兩個(gè)區(qū)域采集的卵細(xì)胞的測(cè)量結(jié)果，一個(gè)區(qū)域的輻射極低，另一區(qū)域的輻射極高。描述輻射對(duì)兩種抗氧化物質(zhì)濃度的影響。(2分)

(3)高強(qiáng)度輻射可能會(huì)減少燕子種群的大小，試運(yùn)用圖3和圖4中的信息進(jìn)行解釋。(3分)

6.α-1-抗胰蛋白酶缺陷(AAD)可引發(fā)肺氣腫。AAD是由一種特殊基因的等位基因引起的。這個(gè)等位基因編碼合成一種無(wú)功能蛋白質(zhì)。

(1)請(qǐng)解釋這個(gè)等位基因是如何產(chǎn)生一種無(wú)功能蛋白質(zhì)的?(3分)

(2)控制合成α1-抗胰蛋白酶的基因片段可以被導(dǎo)入AAD患者肺部的上皮細(xì)胞中，請(qǐng)說(shuō)明如何導(dǎo)入?(3分)

(3)細(xì)胞中攜帶一個(gè)AAD基因的人并不表現(xiàn)出肺氣腫癥狀，請(qǐng)解釋原因。(2分)

7.(1)描述核酸在肽鏈合成中所起的作用。(6分)

(2)圖5表示DNA分子的兩對(duì)核苷酸。

①寫(xiě)出X和Y的名稱(chēng)：X＿＿，Y＿＿。(2分)

②連接Z和Q的鍵是什么鍵?(2分)

(3)圖6表示的是含有堿基胸腺嘧啶(T)的核苷酸結(jié)構(gòu)和藥物AZT的結(jié)構(gòu)。該藥物被用于阻止人類(lèi)缺陷病毒(HIV)在人體細(xì)胞中的復(fù)制。試說(shuō)出一個(gè)AZT阻止HIV進(jìn)行DNA復(fù)制的途徑。(2分)

參考答案：

1.(1)①分裂后期著絲粒分離，染色單體(或染色體分離)②分裂末期染色體解螺旋，新核形成

(2)將胚胎形成分散的細(xì)胞，這些細(xì)胞未分化(或具有全能性)，每個(gè)細(xì)胞經(jīng)有絲分裂形成新的胚胎(或生物體)

2.(1)①減數(shù)分裂②涉及到同源染色體(或成對(duì)染色體或雙價(jià)體)分離，每對(duì)染色體中的一條分別進(jìn)入每一個(gè)細(xì)胞(或配子)。在減數(shù)第二次分裂中著絲粒分裂，染色單體分離

(2)①F在配子產(chǎn)生結(jié)構(gòu)與合子(受精卵)之間②M在“2N”與孢子之間(3)例如，許多孢子釋放到附近，這樣可以更多地利用營(yíng)養(yǎng)資源(或更快地利用營(yíng)養(yǎng)資源)；產(chǎn)生出基因相同的真菌，所有這些真菌都能適應(yīng)營(yíng)養(yǎng)資源(或環(huán)境)

3.(1)①將DNA加熱到95℃，使樣品DNA解鏈(或破壞氫鍵或使DNA變性)②將溫度降至40℃，讓引物(或核苷酸片段)與DNA鏈結(jié)合③引物提供復(fù)制的起始位點(diǎn)(或防止DNA鏈重聚)④溫度升至DNA聚合酶的適宜溫度70℃，DNA聚合酶催化使核苷酸聚合

(2)例如：①容易將基因插入細(xì)菌；用作載體(或質(zhì)粒)；②細(xì)菌可快速繁殖，復(fù)制產(chǎn)生許多(插入)基因⑧細(xì)菌可大規(guī)模生長(zhǎng)，在工業(yè)發(fā)酵中，獲得大量的基因產(chǎn)物

4.(1)用限制酶(或限制性?xún)?nèi)切酶)切割質(zhì)粒：用連接酶連接互補(bǔ)的黏性末端。

(2)蜜蜂的基因會(huì)在蚊子所有細(xì)胞中表達(dá)。這樣，基因就傳給了子代。

(3)通過(guò)這些基因產(chǎn)生的綠色熒光蛋白質(zhì)來(lái)識(shí)別已獲得蜜蜂基因的蚊子。

(4)可以將鳥(niǎo)類(lèi)從瘧疾中拯救出來(lái)，這樣，能減少人類(lèi)對(duì)它們?cè)斐傻膫Γ蝗簫u之間是彼此分離的，因此，即使試驗(yàn)不成功也不會(huì)造成太多的問(wèn)題；如果瘧原蟲(chóng)對(duì)蜜蜂蛋白質(zhì)產(chǎn)生抵抗性，而人類(lèi)瘧疾家系中不存在這種抵抗性。這種抵抗性就會(huì)在蚊子種群中進(jìn)行傳播。

5.(1)輻射越強(qiáng)，不能運(yùn)動(dòng)的精子所占的百分率越高。輻射物質(zhì)的高能量(或電離輻射或高能粒子)引起精子突變，形成非正常精子。

(2)在高強(qiáng)度輻射地區(qū)，兩種抗氧化物質(zhì)濃度均減少，對(duì)抗氧化物質(zhì)1的影響最大。

(3)高強(qiáng)度輻射導(dǎo)致精子無(wú)法受精。低濃度的抗氧化物質(zhì)對(duì)卵細(xì)胞中的DNA產(chǎn)生損傷。因此，卵細(xì)胞(或合子或胚胎)無(wú)法存活。突變產(chǎn)生了新的不利性狀的個(gè)體。

6.(1)突變使基因(或DNA或mRNA)的堿基序列不同，導(dǎo)致產(chǎn)生了不同序列的氨基酸，因而產(chǎn)生了沒(méi)有功能的酶(或蛋白質(zhì))。

(2)基因插入載體(或病毒或脂質(zhì)體)中；將插入基因的載體吸入(或噴入)肺中；載體運(yùn)載基因進(jìn)入(上皮)細(xì)胞。

(3)他們的細(xì)胞中有一個(gè)功能顯性基因，該基因可以產(chǎn)生足夠的功能蛋白。

7.(1)轉(zhuǎn)錄形成mRNA，mRNA進(jìn)入核糖體，與核糖體結(jié)合，mRNA上存在密碼子；每個(gè)氨基酸都有特定的tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)，tRNA的一端上存在反密碼子，通過(guò)堿基配對(duì)(A與U，T與A，C和G)與mRNA上的密碼子結(jié)合，這樣基因(或DNA)中的堿基序列就決定了(肽鏈中)氨基酸的序列。

(2)①X為磷酸，Y為戊糖(或脫氧核糖)②氫鍵

(3)AZT與DNA單鏈上的腺嘌呤(或A)結(jié)合，但缺乏磷酸(或-OH)，無(wú)法與其他核苷酸相結(jié)合。結(jié)果，AZT酶無(wú)法催化形成新的DNA鏈。