2021年生物高考真题分类：知识点19 现代生物科技专题（选修3）(含解析）

知识点19 现代生物科技专题（选修3）
1.(2021·全国甲卷·T38)【生物——选修3:现代生物科技专题】(15分)
　　PCR技术可用于临床的病原菌检测。为检测病人是否感染了某种病原菌,医生进行了相关操作:①分析PCR扩增结果;②从病人组织样本中提取DNA;③利用PCR扩增DNA片段;④采集病人组织样本。回答下列问题:
(1)若要得到正确的检测结果,正确的操作顺序应该是　　　　　　　(用数字序号表示)。
(2)操作③中使用的酶是　　　　　　　　　　　　　　　　　　,PCR 反应中的每次循环可分为变性、复性、　　　　三步,其中复性的结果是　
　 。
(3)为了做出正确的诊断,PCR反应所用的引物应该能与　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 特异性结合。
(4)PCR(多聚酶链式反应)技术是指　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。该技术目前被广泛地应用于疾病诊断等方面。
【解题指南】
(1)本题关键信息:PCR技术、利用PCR技术进行临床病原菌检测。
(2)解题思路:熟练掌握PCR的概念、原理和过程,结合核酸检测原理推出临床检测某种病原菌的基本步骤。
【解析】本题考查PCR的概念、原理、过程及在临床病原菌检测上的应用。(1)检测病人是否感染了某种病原菌,可以利用核酸检测原理:首先需要采集病人组织样本,其次提取病人样本中的DNA,以此为模板,通过特异性引物对病人样本DNA中可能存在的病原菌DNA进行PCR扩增,如果出现特异性扩增产物,说明病人感染该病原菌。因此,正确的操作顺序为④②③①;(2)(3)考查内容较为简单,PCR中用到的酶是热稳定的DNA聚合酶(Taq酶),每次循环可分为变性、复性、延伸三步,其中复性是指引物与模板链通过碱基互补配对特异性结合。为了准确诊断是否感染某病原菌,引物应能与病原菌DNA特异性结合;(4)PCR技术是指在生物体外,快速扩增特定DNA片段的核酸合成技术。
答案:(1)④②③①　(2) 热稳定DNA聚合酶(Taq酶)　延伸　两种引物通过碱基互补配对与两条DNA单链结合　(3)该病原菌DNA(的两条链分别)
(4)(根据DNA半保留复制的原理,) 在生物体外,快速扩增特定DNA片段的核酸合成技术
2.(2021·全国乙卷·T38)[生物——选修3:现代生物科技专题](15分)
用DNA重组技术可以赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人类需要的生物产品。在此过程中需要使用多种工具酶,其中4种限制性核酸内切酶的切割位点如图所示。
回答下列问题:
(1)常用的DNA连接酶有E·coli DNA连接酶和T4DNA连接酶。上图中　　　　　　　　　　　酶切割后的 DNA片段可以用E·coli DNA连接酶连接。上图中　　　　　　　　　　　　　　　　　　酶切割后的DNA片段可以用T4 DNA连接酶连接。
(2)DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是　　　　　　　　　。
(3)DNA重组技术中所用的质粒载体具有一些特征。如质粒DNA分子上有复制原点,可以保证质粒在受体细胞中能　　　　　　　　;质粒DNA分子上有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　便于外源DNA插入;质粒DNA分子上有标记基因(如某种抗生素抗性基因),利用抗生素可筛选出含质粒载体的宿主细胞,方法是　
　。
(4)表达载体含有启动子,启动子是指
。 【解析】本题主要考查基因工程的工具和操作程序。(1)E·coli DNA连接酶连接的是黏性末端,T4 DNA连接酶连接的是黏性末端和平末端,EcoR Ⅰ、Pst Ⅰ酶切割后的 DNA片段是黏性末端,Sam Ⅰ、EcoR Ⅴ酶切割后的 DNA片段是平末端,所以EcoR Ⅰ、Pst Ⅰ可以用E·coli DNA连接酶连接;EcoR Ⅰ、Sam Ⅰ、Pst Ⅰ、EcoR Ⅴ酶切割后的DNA片段可以用T4 DNA连接酶连接。(2)DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是磷酸二酯键。(3)质粒上的复制原点,可以使质粒在受体细胞中能够自我复制;质粒上有一至多个限制酶的识别和切割位点,便于外源DNA的插入;含有某种抗生素抗性基因的质粒载体的宿主细胞,在含有该种抗生素的培养基上培养能存活,起到筛选的作用。(4)启动子是位于基因首端的一段特殊DNA序列,是RNA聚合酶识别及结合的部位,能驱动转录过程。
答案:(1)EcoR Ⅰ、Pst Ⅰ　EcoR Ⅰ、Sam Ⅰ、Pst Ⅰ、EcoR Ⅴ
(2)磷酸二酯键
(3)自我复制　一至多个限制酶切割位点　用含有该抗生素的培养基培养宿主细胞,能够存活的即为含有质粒载体的宿主细胞
(4)位于基因首端的一段特殊DNA序列,是RNA聚合酶识别及结合的部位,能驱动基因转录出mRNA
3.(2021·山东等级考·T13)粗提取 DNA 时,向鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水并搅拌,过滤后所得滤液进行下列处理后再进行过滤,在得到的滤液中加入特定试剂后容易提取出 DNA相对含量较高的白色丝状物的处理方式是 (　　)
A.加入适量的木瓜蛋白酶
B.37~40 ℃的水浴箱中保温 10~15 分钟
C.加入与滤液体积相等的、体积分数为 95%的冷却的酒精
D.加入 NaCl 调节浓度至 2 mol/L→过滤→调节滤液中 NaCl 浓度至 0.14 mol/L
【解析】选A。木瓜蛋白酶可以水解DNA中的蛋白质类杂质,由于酶具有专一性,不能水解DNA,过滤后在得到的滤液中加入特定试剂后容易提取出 DNA相对含量较高的白色丝状物,A正确;37~40 ℃的水浴箱中保温 10~15 分钟不能去除滤液中的杂质,应该放在60~75 ℃的水浴箱中保温 10~15 分钟,使蛋白质变性析出,B错误;向鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水并搅拌,过滤后在得到的滤液中加入与滤液体积相等的、体积分数为 95%的冷却的酒精,此时DNA析出,不会进入滤液中,C错误;加入 NaCl 调节浓度至 2 mol/L→过滤→调节滤液中 NaCl 浓度至 0.14 mol/L,DNA在此溶液中溶解度小而析出,不会进入滤液中,D错误。
4.(2021·山东等级考·T19)种群增长率是出生率与死亡率之差,若某种水蚤种群密度与种群增长率的关系如图所示。下列相关说法错误的是 (　　)
A.水蚤的出生率随种群密度增加而降低
B.水蚤种群密度为 1 个/cm3时,种群数量增长最快
C.单位时间内水蚤种群的增加量随种群密度的增加而降低
D.若在水蚤种群密度为 32 个/cm3时进行培养,其种群的增长率会为负值
【解析】选B、C。随着种群密度的增加,种内竞争加剧,资源空间有限,所以出生率降低,A正确;水蚤种群密度为1 个/cm3 时,种群增长率最大,但由于种群数量少,所以此时不是种群数量增长最快的时刻,B错误;单位时间内水蚤种群的增加量随种群密度的增加不一定降低,例如当种群密度为1个/cm3时,增长率约为30%,增长量为0.3,而当种群密度为8 个/cm3时,增长率约为20%,增长量为1.6,C错误;从图中看出,当种群密度达到24个/cm3时,种群增长率为0,说明其数量达到最大,可以推测当种群密度为 32 个/cm3 时,种内竞争进一步加剧,出生率将小于死亡率,增长率为负值,D正确。
【易错警示】本题易漏选B项。图示为种群增长率与种群密度的关系,种群增长率最大不等于种群数量增长最快,种群数量增长量=种群数量×种群增长率。当种群密度为1个/cm3 ,增长率约为30%,增长量为0.3,而当种群密度为8 个/cm3时,增长率约为20%,增长量为1.6。
5.(2021·山东等级考·T25)人类γ基因启动子上游的调控序列中含有 BCL11A 蛋白结合位点,该位点结合 BCL11A 蛋白后,γ基因的表达被抑制。通过改变该结合位点的序列,解除对γ基因表达的抑制,可对某种地中海贫血症进行基因治疗。科研人员扩增了γ基因上游不同长度的片段,将这些片段分别插入表达载体中进行转化和荧光检测,以确定 BCL11A 蛋白结合位点的具体位置。相关信息如图所示。
(1)为将扩增后的产物定向插入载体指导荧光蛋白基因表达,需在引物末端添加限制酶识别序列。据图可知,在F1~F7末端添加的序列所对应的限制酶是　　　　　,在 R 末端添加的序列所对应的限制酶是　　　　　。本实验中,从产物扩增到载体构建完成的整个过程共需要　　　　种酶。
(2)将构建的载体导入除去 BCL11A 基因的受体细胞,成功转化后,含 F1~F6与 R 扩增产物的载体表达荧光蛋白,受体细胞有荧光,含 F7与 R 扩增产物的受体细胞无荧光。含 F7 与 R 扩增产物的受体细胞无荧光的原因是 。
(3)向培养液中添加适量的雌激素,含 F1~F4与 R 扩增产物的受体细胞不再有荧光,而含 F5~F6与 R 扩增产物的受体细胞仍有荧光。若γ基因上游调控序列上与引物序列所对应的位置不含有 BCL11A 蛋白的结合位点序列,据此结果可推测,BCL11A 蛋白结合位点位于 　,
理由是 。
【解析】(1)据题意可知,需要将扩增后的产物定向插入并指导荧光蛋白基因的表达,则含有启动子P的扩增后的产物读取方向与荧光蛋白基因的读取方向一致,故扩增后的产物中的R端与荧光蛋白基因中限制酶MunⅠ识别序列端结合,才能保证扩增后的产物定向插入并指导荧光蛋白基因的表达。要做到定向插入,需要引物末端两端添加限制酶的识别序列,且被限制酶识别并切割后,两端的黏性末端不能相同。而扩增后的产物中可能含有MunⅠ和XhoⅠ的识别位点,故在引物末端添加限制酶的识别序列不能被限制酶MunⅠ和XhoⅠ所识别,故应该选用添加限制酶EcoRⅠ和限制酶SalⅠ识别序列,据图中对限制酶的注释可知,限制酶MunⅠ识别并切割后的黏性末端与限制酶EcoRⅠ识别并切割后的黏性末端相同,故R末端添加的序列所对应的限制酶是EcoRⅠ,在F1~F7末端添加的序列所对应的限制酶是SalⅠ;荧光蛋白基因中含有限制酶EcoRⅠ的识别位点,故对载体使用限制酶MunⅠ和XhoⅠ切割。综上所述,对载体使用限制酶MunⅠ和XhoⅠ切割,对扩增后的产物用限制酶EcoRⅠ和限制酶SalⅠ识别序列,然后在DNA连接酶的催化作用下,连接形成重组载体;产物扩增中需要使用Taq酶催化,合成更多的产物,故从产物扩增到载体构建完成的整个过程共需要6种酶,分别是Taq酶、限制酶EcoRⅠ、限制酶SalⅠ、限制酶MunⅠ、限制酶XhoⅠ、DNA连接酶。
(2)受体细胞中已经除去BCL11A基因,故扩增产物中的BCL11A蛋白结合位点,不会抑制荧光蛋白基因的表达;基因的表达需要RNA聚合酶与启动子结合,才能完成荧光蛋白基因的转录过程;含F1~F6与R扩增产物的载体表达荧光蛋白,受体细胞有荧光,含F7与R扩增产物的受体细胞无荧光,则可能是F7与R扩增产物不含完整的启动子,荧光蛋白基因不表达;
(3)向培养液中添加适量的雌激素,此时重组载体上的BCL11A基因表达,产生BCL11A蛋白,BCL11A蛋白与BCL11A蛋白结合位点结合后,导致荧光蛋白基因被抑制;含F1~F4与R扩增产物的受体细胞不再有荧光,则说明BCL11A蛋白与结合位点在引物F4与引物R之间的序列上;含F5~F6与R扩增产物的受体细胞仍有荧光,则说明BCL11A蛋白结合位点在引物F5的上游序列,故据此结果可推测,BCL11A蛋白结合位点位于引物F4与F5在调控序列上所对应序列之间的区段上。
答案:(1)SalⅠ　EcoRⅠ　6
(2)F7与R扩增产物不含完整的启动子,荧光蛋白基因不表达
(3)引物F4与F5在调控序列上所对应序列之间的区段上　根据有无荧光情况判断,F1~F4与R扩增产物上均有结合位点,因此结合位点位于F4所对应调控序列的下游(右侧);F5~F6与R扩增产物上均无结合位点,可知结合位点位于F5所对应调控序列的上游(左侧),所以结合位点位于引物F4与F5在调控序列上所对应序列之间的区段上
6.(2021·河北选择考·T24)[选修3:现代生物科技专题](15分)采矿污染和不当使用化肥导致重金属镉(Cd)在土壤中过量积累。利用植物修复技术将土壤中的Cd富集到植物体内,进行后续处理(例如,收集植物组织器官异地妥善储存),可降低土壤中Cd的含量。为提高植物对Cd污染土壤的修复能力,研究者将酵母液泡Cd转运蛋白(YCF1)基因导入受试植物,并检测了相关指标。
回答下列问题:
(1)为获取YCF1基因,将酵母细胞的全部DNA提取、切割后与载体连接,导入受体菌的群体中储存,这个群体称为　　　　　　　　。
(2)将DNA序列插入Ti质粒构建重组载体时,所需要的两种酶是　　　　　　　　　　　　　　　　　。构建的重组基因表达载体中必须含有标记基因,其作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)进行前期研究时,将含有YCF1基因的重组载体导入受试双子叶植物印度芥菜,采用最多的方法是　　　　　　　　　　　　。研究者进一步获得了转YCF1基因的不育杨树株系,采用不育株系作为实验材料的目的是　 。
(4)将长势一致的野生型和转基因杨树苗移栽到Cd污染的土壤中,半年后测定植株干重(图1)及不同器官中Cd含量(图2)。据图1可知,与野生型比,转基因植株对Cd具有更强的　　　　　　　　(填“耐性”或“富集能力”);据图2可知,对转基因植株的　　　　进行后续处理对于缓解土壤Cd污染最为方便有效。
(5)已知YCF1特异定位于转基因植物细胞的液泡膜上。据此分析,转基因杨树比野生型能更好地适应高Cd环境的原因是 　。
相较于草本植物,采用杨树这种乔木作为Cd污染土壤修复植物的优势在于
　 (写出两点即可)。
【解析】本题主要考查基因工程的内容。
(1)含有酵母菌所有基因的受体菌群属于基因组文库。
(2)构建重组载体时,需要用限制酶切割载体和目的基因,使之产生黏性末端,再通过DNA连接酶将其缝合。标记基因的作用是便于目的基因的检测和鉴定。
(3)将目的基因导入双子叶植物常用的方法是农杆菌转化法。采用不育株系作为实验材料的目的是防止目的基因进入其他植物体内,从而造成基因污染。
(4)据图1可知,与野生型相比,转基因植株的干重更高,说明转基因植株对Cd具有更强的耐性;据图2可知,转基因植株吸收的Cd主要分布于叶和茎中,故对其叶和茎进行后续处理对于缓解土壤Cd污染最为方便有效。
(5)转基因植物吸收的Cd主要储存于液泡中,从而使细胞液的渗透压升高,进而促进植株对土壤中水分的吸收。乔木的根系更发达,对Cd的吸收能力更强;乔木植株高大,且叶和茎的生物量大于草本植物,能够富集更多的Cd。
答案:(1)基因组文库　(2)限制酶和DNA连接酶　便于目的基因的检测和鉴定　(3)农杆菌转化法　防止目的基因进入其他植物体内,从而造成基因污染　(4)耐性　叶和茎　(5)转基因植物吸收的Cd主要储存于液泡中,从而使细胞液的渗透压升高,进而促进植株对土壤中水分的吸收　乔木的根系更发达,对Cd的吸收能力更强;乔木植株高大,且叶和茎的生物量大于草本植物,能够富集更多的Cd
7.(2021·广东选择考·T22) [选修3:现代生物科技专题](12分)
　　非细胞合成技术是一种运用合成生物学方法,在细胞外构建多酶催化体系,获得目标产物的新技术,其核心是各种酶基因的挖掘、表达等。中国科学家设计了4步酶促反应的非细胞合成路线(如图),可直接用淀粉生产肌醇(重要的医药食品原料),以期解决高温强酸水解方法造成的严重污染问题,并可以提高产率。
回答下列问题:
(1)研究人员采用PCR技术从土壤微生物基因组中扩增得到目标酶基因。此外,获得酶基因的方法还有　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(答出两种即可)
(2)高质量的DNA模板是成功扩增出目的基因的前提条件之一。在制备高质量DNA模板时必须除去蛋白质,方法有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(答出两种即可)
(3)研究人员使用大肠杆菌BL21作为受体细胞、pET20b为表达载体分别进行4种酶的表达。表达载体转化大肠杆菌时,首先应制备　　　　　　细胞。为了检测目的基因是否成功表达出酶蛋白,需要采用的方法有　　　　　　　　　　　　　。
(4)依图所示流程,在一定的温度、pH等条件下,将4种酶与可溶性淀粉溶液混合组成一个反应体系。若这些酶最适反应条件不同,可能导致的结果是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。在分子水平上,可以通过改变　　　　　　　　,从而改变蛋白质的结构,实现对酶特性的改造和优化。
【解析】本题以非细胞合成技术为背景,主要考查目的基因的获取、DNA与蛋白质的分离、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测、蛋白质工程。(1)目的基因获取方法包括:从基因文库中获取、PCR扩增和人工合成。(2)DNA与蛋白质的分离方法有:利用DNA和蛋白质在盐溶液中的溶解度不同进行分离;利用蛋白酶能水解蛋白质,但是对DNA没有影响进行分离;利用大多数蛋白质不能忍受60~80 ℃的高温,而DNA在80 ℃以上才会变性的特点进行分离等。(3)将目的基因导入细菌时,需要用Ca2+处理细菌,使其处于感受态。目的基因表达与否,需要对其表达产物——蛋白质进行检测,对蛋白质检测的方法为抗原-抗体杂交。(4)淀粉在4种酶依次催化下最后形成肌醇,但是4种酶的最适条件不同,在某一条件下进行反应,有些酶的活性不高,因此,产生的肌醇量少。蛋白质工程是通过改变基因的结构(碱基排列顺序)进而改变蛋白质的结构。
答案:(1)从基因文库中获取、人工合成
(2)盐析法、酶解法或高温变性
(3)感受态　抗原-抗体杂交
(4)反应产生的肌醇量少(有的酶失活而使反应中断)　基因的结构
8.(2021·湖南选择考·T22) M基因编码的M蛋白在动物A的肝细胞中特异性表达。现设计实验,将外源DNA片段F插入M基因的特定位置,再通过核移植、胚胎培养和胚胎移植等技术获得M基因失活的转基因克隆动物A,流程如图所示。回答下列问题:
(1)在构建含有片段F的重组质粒过程中,切割质粒DNA的工具酶是　　　　　　　　　　　　,这类酶能将特定部位的两个核苷酸之间的　　　　　　　　　　断开。
(2)在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A成纤维细胞的原代和传代培养时,需要定期更换培养液,目的是
　 。
(3)与胚胎细胞核移植技术相比,体细胞核移植技术的成功率更低,原因是
　。
从早期胚胎中分离获得的胚胎干细胞,在形态上表现为
　(答出两点即可),
功能上具有　　　　　　　　　　。
(4)鉴定转基因动物:以免疫小鼠的　　　淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合,筛选融合杂种细胞,制备M蛋白的单克隆抗体,简要写出利用此抗体确定克隆动物A中M基因是否失活的实验思路:　
　。
【解析】(1)基因工程中切割DNA的工具酶是限制性核酸内切酶(限制酶),限制性核酸内切酶作用于其所识别序列中两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。
(2)在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A成纤维细胞的原代和传代培养时,需要定期更换培养液,目的是清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。
(3)由于动物胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性相对容易,动物体细胞分化程度高,恢复其全能性十分困难,故与胚胎细胞核移植技术相比,体细胞核移植技术的成功率低。胚胎干细胞在形态上表现为细胞体积小,细胞核大,核仁明显;在功能上具有发育的全能性,可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。
(4)制备M蛋白的单克隆抗体的大致过程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞,制备M蛋白的单克隆抗体;已知M基因编码的M蛋白在动物A的肝细胞中特异性表达,若要利用此抗体确定克隆动物A中M基因是否失活,利用M蛋白的单克隆抗体与破碎的肝细胞提取液进行抗原—抗体杂交检测,若出现杂交带,则克隆动物A中M基因没有失活;若没有出现,说明M基因在克隆动物A中已失活。
答案:(1)限制性核酸内切酶(限制酶)　磷酸二酯键
(2)清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害
(3)动物胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性相对容易,动物体细胞分化程度高,恢复其全能性十分困难　细胞体积小,细胞核大,核仁明显(任选两点作答)　发育的全能性
(4)B　利用M蛋白的单克隆抗体与破碎的肝细胞提取液进行抗原—抗体杂交检测,若出现杂交带,则克隆动物A中M基因没有失活;若没有出现,说明M基因在克隆动物A中已失活。
9.(2021·浙江6月选考·T20)采用CRISPR/Cas9基因编辑技术可将增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因定点插入到受精卵的Y染色体上,获得转基因雄性小鼠。该转基因小鼠与野生型雌性小鼠交配,通过观察荧光可确定早期胚胎的性别。下列操作错误的是 (　　)
A.基因编辑处理的受精卵在体外培养时,不同发育阶段的胚胎需用不同成分的培养液
B.基因编辑处理的受精卵经体外培养至2细胞期,须将其植入同期发情小鼠的子宫,才可获得表达EGFP的小鼠
C.分离能表达EGFP的胚胎干细胞,通过核移植等技术可获得大量的转基因小鼠
D.通过观察早期胚胎的荧光,能表达EGFP的即为雄性小鼠胚胎
【解析】选B。受精卵在体外培养时,不同发育阶段的胚胎需用不同成分的培养液,A正确;受精卵经体外培养至桑葚胚或囊胚阶段进行胚胎移植,B错误;能表达EGFP的胚胎干细胞含有EGFP基因,通过核移植等技术可获得大量的转基因小鼠,C正确;EGFP基因只位于Y染色体上,能表达EGFP的可确定为雄性,D正确。
10.(2021·浙江6月选考·T29)(15分)回答下列(一)、(二)小题:
(一)回答与甘蔗醋制作有关的问题:
(1)为了获得酿造甘蔗醋的高产菌株,以自然发酵的甘蔗渣为材料进行筛选。首先配制醋酸菌选择培养基:将适量的葡萄糖、KH2PO4、MgSO4溶解并定容,调节pH,再高压蒸汽灭菌,经　　　后加入3%体积的无水乙醇。然后将10 g自然发酵的甘蔗渣加入选择培养基,震荡培养24 h。用　　　　　将少量上述培养液涂布到含CaCO3的分离培养基上,在30 ℃培养48 h。再挑取分离培养基上具有　　　　　的单菌落若干,分别接种到与分离培养基成分相同的　　　　培养基上培养24 h后,置于4 ℃冰箱中保存。
(2)优良产酸菌种筛选。将冰箱保存的菌种分别接入选择培养基,培养一段时间后,取合适接种量的菌液在30 ℃、150 r/min条件下震荡培养。持续培养至培养液中醋酸浓度不再上升,或者培养液中　　　　　　含量达到最低时,发酵结束。筛选得到的优良菌种除了产酸量高外,还应有　　　　　　　　　　　　　(答出2点即可)等特点。
(3)制醋过程中,可将甘蔗渣制作成固定化介质,经　　　　后用于发酵。其固定化方法为　　　　。
(二)斑马鱼是一种模式动物,体外受精发育,胚胎透明、便于观察,可用于水质监测,基因功能分析以及药物毒性与安全性评价等。
(1)由于人类活动产生的生活污水日益增多,大量未经处理的污水直接排入河流、湖泊会引起水体　　　　,导致藻类大量繁殖形成水华。取水样喂养斑马鱼,可用斑马鱼每周的体重和死亡率等指标监测水体污染程度。
(2)为了研究某基因在斑马鱼血管发育过程中的分子调控机制,用DNA连接酶将该基因连接到质粒载体形成　　　　　,导入到大肠杆菌菌株DH5α中。为了能够连接上该目的基因、并有利于获得含该目的基因的DH5α阳性细胞克隆,质粒载体应含有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出2点即可)。提取质粒后,采用　　　　　法,将该基因导入到斑马鱼受精卵细胞中,培养并观察转基因斑马鱼胚胎血管的发育情况。
(3)为了获取大量斑马鱼胚胎细胞用于药物筛选,可用　　　　　分散斑马鱼囊胚的内细胞团,取分散细胞作为初始材料进行　　　　培养。培养瓶中添加成纤维细胞作为　　　　　　,以提高斑马鱼胚胎细胞克隆的形成率。
【解析】本题主要考查微生物培养、基因工程和胚胎工程。
(一)(1)经高压蒸汽灭菌的培养基温度较高,需冷却后加入3%体积的无水乙醇。用玻璃刮刀涂布接种,醋酸菌产生的醋酸与CaCO3反应,会使菌落周围出现较大透明圈。接种到斜面培养基上临时保存菌种。
(2)醋酸菌可利用乙醇产生醋酸,因此等培养液中乙醇含量达到最低时,发酵结束。优良醋酸菌具有产酸量高、耐酒精度高、耐酸高等特点。
(3)甘蔗渣制作成固定化介质经灭菌后用于发酵,固定化方法为吸附法。
(二)(1)生活污水流入会导致水体含大量无机盐,称为富营养化。
(2)目的基因连接到质粒载体形成重组DNA分子。质粒载体应含有限制性内切核酸酶的识别序列以便切割,含有抗生素抗性基因以便筛选含目的基因的细胞。将目的基因导入动物受精卵细胞采用显微注射法。
(3)用胰蛋白酶分散动物细胞,从机体取出后立即培养的细胞为原代细胞,初次培养称为原代培养,培养瓶中添加成纤维细胞作为饲养层细胞,以维持细胞不分化。
答案:(一)(1)冷却　玻璃刮刀　较大透明圈　斜面
(2)乙醇　耐酒精度高、耐酸高
(3)灭菌　吸附法
(二)(1)富营养化
(2)重组DNA分子　限制性内切核酸酶的识别序列、抗生素抗性基因　显微注射
(3)胰蛋白酶　原代　饲养层细胞