英國普通教育證書AS水平考試試題

AQA是英國資格評估與認證聯合會(TheAssessment and Quaiifications Alliance)的縮寫，目前為英國三大頒證機構之一，在全球享有盛譽。AOA的考試種類有GCE、GCSE、GNVQ、VCE等。

普通教育證書(General Certificate of Education，簡稱GCE)，分為普通水平(Ordinary level，O水平)考試和高級水平(Advance-Ievel，A水平)考試。高中畢業生(16歲)參加O水平考試，大學預科畢業生(18歲)參加A水平考試。A水平考試類似于我國的普通高等學校招生全國統一考試，考生的該考試成績被視為升入大學最重要的指標。GCE考試是單科制，英國中學又是文理分科，這樣學生往往只選學與升學或就業直接相關的3、4門GCE的A水平課程。英國發現這樣的考試模式下培養的學生知識面狹窄，不能適應現代生活和科技的需要。為了促使學生選學較多門的課程，英國教育部于2000年9月引進了普通教育證書高級輔助水平(Advanced Subsidiary-level，AS水平)課程，并把GCE的A水平所有學科的考試全部單元化，具體做法是把每一學科A水平考試的內容劃分為6個單元，前三個單元稱為AS考試，后三個單元稱為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，也可以只參加AS考試，而獲得GCEAS水平證書。從學業成就的角度衡量，兩個GCE的AS水平證書與一個GCE的A水平證書相當。AS課程的引入，使學生選學多門GCE課程成為可能，從而拓寬了學生的學習范圍。

以下是2007年AS水平考試生物學科第二單元“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，滿分54分，考試時間1h。

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

①A時期＿＿＿＿；＿＿＿＿(2分)。

②B時期＿＿＿＿；＿＿＿＿(2分)。

(2)請說明如何從一個胚胎中獲得基因相同的克隆動物。(2分)

2.(1)在動物配子形成的過程中，二倍體細胞通過細胞分裂產生單倍體配子。

①寫出二倍體細胞形成單倍體配子的細胞分裂類型。(1分)

②描述在該細胞分裂過程中染色體發生了哪些變化。(2分)

圖2為真菌的生活史示意圖。

(2)在示意圖上標注。

①在進行受精作用處標注字母F。(1分)

②在進行減數分裂處標注字母M。(1分)

(3)當存在大量營養物質時，真菌進行無性生殖。請解釋這樣做的一個優點。(2分)

3.(1)請說明怎樣用聚合酶鏈式反應(PCR技術)進行DNA的大量擴增?(4分)

(2)試舉一例說明在基因工程中使用細菌的原因。(2分)

4.瘧疾是通過蚊子傳播的疾病，它是由一種單細胞生物引起的。在一項研究中發現，蜜蜂的基因通過質粒轉移到蚊子體內，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粒中的?(3分)

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

(3)該質粒中包含了一個標記基因，該標記基因可表達出一種綠色熒光蛋白。請解釋為什么在該實驗中使用標記基因。(2分)

(4)許多年以前，人類偶然問向某些夏威夷群島上引人一個蚊子物種，這種類型的蚊子攜帶一種只感染鳥類的瘧疾，這些鳥類當中部分是稀有的種類。因此，有人建議，應當在這些夏威夷群島上進行控制瘧疾的試驗，方法就是采用攜帶蜜蜂基因的蚊子。提出一個采用這種方法的好處。(2分)

5.燕子是鳥類。1986年，切爾諾貝利核也站發生核反應堆爆炸，引發了大量的放射性物質釋放到環境中。2003年，從核反應堆周圍的不同區域采集了燕子。

(1)測量了每一只雄燕所產生的不能運動的精子的百分率，也測量了采集地的輻射水平，結果如圖3所示。請對不能運動的精子的百分率和采集地的輻射水平之間的關系進行描述并作解釋。(3分)

(2)在雌燕的卵細胞中發現抗氧化物質，抗氧化物質能減少對DNA的損傷。人們對雌燕卵細胞中的兩種抗氧化物質的濃度進行了洲量。圖4表示從兩個區域采集的卵細胞的測量結果，一個區域的輻射極低，另一區域的輻射極高。描述輻射對兩種抗氧化物質濃度的影響。(2分)

(3)高強度輻射可能會減少燕子種群的大小，試運用圖3和圖4中的信息進行解釋。(3分)

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

(1)請解釋這個等位基因是如何產生一種無功能蛋白質的?(3分)

(2)控制合成α1-抗胰蛋白酶的基因片段可以被導入AAD患者肺部的上皮細胞中，請說明如何導入?(3分)

(3)細胞中攜帶一個AAD基因的人并不表現出肺氣腫癥狀，請解釋原因。(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分子的兩對核苷酸。

①寫出X和Y的名稱：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)的核苷酸結構和藥物AZT的結構。該藥物被用于阻止人類缺陷病毒(HIV)在人體細胞中的復制。試說出一個AZT阻止HIV進行DNA復制的途徑。(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胞，這些細胞未分化(或具有全能性)，每個細胞經有絲分裂形成新的胚胎(或生物體)

2.(1)①減數分裂②涉及到同源染色體(或成對染色體或雙價體)分離，每對染色體中的一條分別進入每一個細胞(或配子)。在減數第二次分裂中著絲粒分裂，染色單體分離

(2)①F在配子產生結構與合子(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養資源(或更快地利用營養資源)；產生出基因相同的真菌，所有這些真菌都能適應營養資源(或環境)

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鏈結合③引物提供復制的起始位點(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容易將基因插入細菌；用作載體(或質粒)；②細菌可快速繁殖，復制產生許多(插入)基因⑧細菌可大規模生長，在工業發酵中，獲得大量的基因產物

4.(1)用限制酶(或限制性內切酶)切割質粒：用連接酶連接互補的黏性末端。

(2)蜜蜂的基因會在蚊子所有細胞中表達。這樣，基因就傳給了子代。

(3)通過這些基因產生的綠色熒光蛋白質來識別已獲得蜜蜂基因的蚊子。

(4)可以將鳥類從瘧疾中拯救出來，這樣，能減少人類對它們造成的傷害；群島之間是彼此分離的，因此，即使試驗不成功也不會造成太多的問題；如果瘧原蟲對蜜蜂蛋白質產生抵抗性，而人類瘧疾家系中不存在這種抵抗性。這種抵抗性就會在蚊子種群中進行傳播。

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

(2)在高強度輻射地區，兩種抗氧化物質濃度均減少，對抗氧化物質1的影響最大。

(3)高強度輻射導致精子無法受精。低濃度的抗氧化物質對卵細胞中的DNA產生損傷。因此，卵細胞(或合子或胚胎)無法存活。突變產生了新的不利性狀的個體。

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

(2)基因插入載體(或病毒或脂質體)中；將插入基因的載體吸入(或噴入)肺中；載體運載基因進入(上皮)細胞。

(3)他們的細胞中有一個功能顯性基因，該基因可以產生足夠的功能蛋白。

7.(1)轉錄形成mRNA，mRNA進入核糖體，與核糖體結合，mRNA上存在密碼子；每個氨基酸都有特定的tRNA轉運，tRNA的一端上存在反密碼子，通過堿基配對(A與U，T與A，C和G)與mRNA上的密碼子結合，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)結合，但缺乏磷酸(或-OH)，無法與其他核苷酸相結合。結果，AZT酶無法催化形成新的DNA鏈。