2022-2023学年福建省厦门重点中学高二(下)期中生物试卷
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共20小题,共40.0分)
1. 中国的许多传统美食制作过程蕴含了生物发酵技术。下列叙述正确的是( )
A. 泡菜制作过程中,酵母菌将葡萄糖分解成乳酸
B. 馒头制作过程中,酵母菌进行呼吸作用产生CO2
C. 米酒制作过程中,将容器密封可以促进酵母菌生长
D. 酸奶制作过程中,后期低温处理可产生大量乳酸杆菌
2. 解脂菌能利用分泌的脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用,脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色。将甲,乙两种菌分别等量接种在醇溶青琼脂平板上培养,甲菌菌落周围呈现深蓝色,乙菌菌落周围不变色。下列说法错误的是( )
A. 甲菌属于解脂菌
B. 实验中所用培养基以脂肪为唯一碳源
C. 该平板可用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力
D. 可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比
3. 为了优化酿造米酒的发酵条件,科技工作者以米曲霉及酿酒酵母为发酵菌株,采用“两步发酵法”制备米酒,流程如图所示。下列说法错误的是( )
A. 米曲霉制曲和酿酒酵母扩大培养可同时进行
B. 相对传统工艺,“两步发酵法”能有效提高产酒的能力
C. 米曲中的微生物可将大米中的淀粉转变成单糖等,使米酒具有甜味
D. 待熟米冷却至28℃时即可加入第一次发酵产物并在该温度下进行二次发酵
4. 通过发酵获得的微生物菌体即单细胞蛋白。用单细胞蛋白制成的微生物饲料,能使家畜、家禽增重快,产奶或产蛋量显著提高。下列叙述正确的是( )
A. 单细胞蛋白仅含有丰富的蛋白质
B. 发酵所需的培养基要严格灭菌,发酵设备不需要灭菌
C. 可采用过滤、沉淀等方法将单细胞蛋白与发酵液分离
D. 利用发酵工程生产单细胞蛋白所用的菌种通常是混合菌种
5. 培养胡萝卜根组织可获得试管苗,获得试管苗的过程如图所示。有关叙述错误的是( )
A. 可以通过该技术保持植物优良品种的遗传特性
B. 步骤②中消毒的原则是既能杀死材料表面的微生物,又要减少消毒剂对细胞的伤害
C. 从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基,主要是因为有害代谢产物的积累
D. 步骤⑥要进行照光培养,诱导叶绿素的形成,使试管苗能够进行光合作用
6. 两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂,形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出,未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理,将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种,过程如图1所示。将得到的普通小麦、中间偃麦草及杂种植物1~4的基因组DNA进行PCR扩增,结果如图2所示,下列叙述错误的是( )
A. 过程②紫外线的作用是诱导中间偃麦草发生染色体片段断裂
B. 过程③利用了细胞膜的流动性,过程⑤可种植在高盐土壤中筛选
C. ④过程中需要更换培养基,适当提高生长素的比例有利于根的分化
D. 据图2推断符合要求的耐盐杂种植株为植株1、2、4
7. 下列关于“克隆羊”与“试管羊”的叙述,正确的是( )
A. 克隆羊和试管羊都是无性生殖的产物
B. 培育克隆羊需要进行核移植,培育试管羊需要进行体外受精
C. 培育克隆羊是细胞水平的技术,培育试管羊是DNA分子水平的技术
D. 克隆羊的遗传物质仅来自提供细胞核的亲本,试管羊的遗传物质来自双亲
8. 一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体,一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇,由同一抗原刺激产生的不同抗体统称为多抗。将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72注入小鼠体内,可利用该小鼠的免疫细胞制备抗p72的单抗,也可以从该小鼠的血清中直接分离出多抗。下列说法正确的是( )
A. 注入小鼠体内的抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响大
B. 单抗制备过程中通常将分离出的B淋巴细胞与杂交瘤细胞融合
C. 利用该小鼠只能制备出一种抗p72的单抗
D. p72部分结构改变后会出现原单抗失效而多抗仍有效的情况
9. 胎牛血清(FBS)是天然的培养基,能够在多种动物卵母细胞的成熟过程中提供足够的营养物质,起到非常好的促进效果。如表是在其他条件相同且适宜的情况下,胚胎培养后液(CR2后液)中添加不同浓度FBS对牛核移植胚胎发育的影响情况,下列叙述错误的是( )
组别 培养液 卵裂率/% 囊胚率/%
对照组 CR2后液 59.17±1.34 13.53±2.04
实验组1 10%FBS+CR2后液 62.14±1.78 13.78±2.77
实验组2 20%FBS+CR2后液 68.95±4.15 26.09±2.20
实验组3 30%FBS+CR2后液 62.02±8.64 8.78±3.20
A. 促进牛核移植胚胎发育的培养后液中FBS的最适添加浓度在20%左右
B. 在10~30%范围内,添加不同浓度FBS对卵裂率和囊胚率均为先促进后抑制作用
C. 卵裂期胚胎内细胞数目增多,有机物总量减少,胚胎总体积不增加
D. 当供体数量有限时,可采用胚胎分割技术处理囊胚以获得更多的后代
10. 在体细胞克隆猴培育过程中,为调节相关基因的表达,研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚,同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂(TSA)处理,使胚胎的发育率和妊娠率提高,具体培育流程如图所示。下列说法正确的是( )
A. 灭活的仙台病毒也可诱导植物细胞融合
B. 胚胎移植前应对代孕母猴进行同期发情处理
C. 组蛋白甲基化和乙酰化的表观遗传修饰均不利于重构胚的分裂和发育
D. 胚胎移植前还可以取内细胞团细胞做DNA分析进行性别鉴定
11. 采用基因工程技术培育转基因羊作为乳腺生物反应器,使其能合成人凝血因子且只存在于乳汁中,下列有关叙述不正确的是.( )
A. 人凝血因子基因与载体的结合通常涉及碱基互补配对
B. 该转基因羊产生的生殖细胞中可能会含有人凝血因子基因
C. 该过程中将目的基因导入受体细胞常用的方法是显微注射法
D. 将含有人凝血因子基因的表达载体导入羊乳腺细胞中即可获得乳腺生物反应器
12. 目前精子载体法逐渐成为制备转基因动物的方法之一。该方法以精子作为外源基因的载体,使精子携带外源基因与卵细胞完成受精。如图表示利用该方法制备转基因鼠的基本流程。下列叙述正确的是( )
A. 导入外源基因的精子可直接与收集的卵子受精
B. 常用性激素对供体进行处理从而获得更多的卵母细胞
C. 过程④中要求代孕母体生产能力强且遗传性状优良
D. 须将外源基因导入精子的头部才有可能使外源基因进入受精卵
13. 如图是“DNA-粗提取与鉴定”实验中的两个操作步骤示意图。下列说法错误的是( )
A. 图1中用玻璃棒卷起的丝状物为粗提取的DNA
B. 图1所示操作的原理是DNA不溶于酒精,而蛋白质等杂质溶于酒精
C. 图2试管1的作用是证明加入2mol L-1NaCl溶液遇二苯胺才会出现蓝色
D. 图2试管2中未将DNA溶于2mol L-1NaCl溶液中,可能导致蓝色变化不明显
14. 如图表示利用基因工程生产黄金大米时所构建的基因表达载体,其中基因Ⅱ和基因Ⅱ是β-胡萝卜素合成所必需的基因,基因Ⅰ表达的蛋白质可使细菌在特殊培养基上生长。下列分析错误的是( )
A. A序列是该基因表达载体的复制原点
B. 基因I的作用是便于筛选该重组质粒
C. β-胡萝卜素是检测基因Ⅰ、基因Ⅱ表达的关键指标之一
D. 图中基因插入质粒时需要限制酶和DNA连接酶
15. 噬菌体展示技术是将外源蛋白的DNA序列(目标基因)插入到噬菌体DNA的适当位置,使外源蛋白随噬菌体的重新组装而展示到噬菌体表面的一种生物技术,过程如图所示。以下说法错误的是( )
A. 目标基因的插入依赖于限制酶的特异性
B. 目标基因与载体质粒重组后应转移到噬菌体DNA的合适位置
C. 诱变过程可使噬菌体所展示的蛋白更加多样化
D. 应培养大肠杆菌作为噬菌体的宿主细胞以培养噬菌体
16. 环境雌激素(EEs)会影响动物和人类的性腺发育。斑马鱼在EEs的诱导下,会表达出卵黄蛋白原(vtg),已知绿色荧光蛋白(GFP)基因能使斑马鱼发光,欲获得能检测水中是否含有EEs的转基因斑马鱼,下列操作合理的是( )
A. 将vtg基因的启动子与GFP基因重组 B. 将GFP基因的启动子与vtg基因重组
C. 将EEs基因的启动子与GFP基因重组 D. 将GFP基因的启动子与GFP基因重组
17. 若要利用某目的基因(见图甲)和P1噬菌体载体(见图乙)构建重组DNA(见图丙),限制酶的酶切位点分别是BglⅡ(A↓GATCT),EcoRⅠ(G↓AATTC)和Sau3AⅠ(↓GATC)。下列分析合理的是( )
A. 用EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
B. 用BglⅡ和EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
C. 用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
D. 用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
18. “脑彩虹”是一项最新的大脑成像技术,通过荧光蛋白“点亮”大脑内的神经元,科学家可以了解大脑的活动。研究者设计如图所示的DNA片段,转入小鼠体内,获得每个活细胞仅含一个图示片段的转基因小鼠。Cre酶是该技术的关键酶,能随机识别两个相同的loxP序列,并将两段序列之间的DNA敲除。下列说法正确的是( )
A. 启动子M应当是一种只有脑组织中启动基因表达的启动子
B. 在没有Cre酶存在的条件下,小鼠某脑神经元活动时,发出荧光的颜色可能有3种
C. 在有Cre酶存在的条件下,小鼠某脑神经元活动时会发出红色或蓝色的荧光
D. 向小鼠细胞中转入图示基因时,应用PEG对受精卵细胞进行预处理
19. 为了对重金属污染的土壤进行生物修复,研究者将从杨树中克隆的重金属转运蛋白(HMA3)基因与外源高效启动子连接,导入杨树基因组中(如图)。为检测获得的转基因杨树苗中是否含有导入的HMA3基因,同时避免内源HMA3基因的干扰,在进行PCR扩增时,应选择的引物组合是( )
A. ①+③ B. ①+② C. ③+② D. ③+④
20. 基因编辑是指将外源DNA片段导入到细胞染色体特定位点或删除基因内部的片段,定点改造基因,获得预期的生物体基因序列发生遗传改变的技术。如图是对某生物B基因进行编辑的过程,该过程中用sgRNA可指引Cas9酶(一种能切割DNA的酶)结合到特定的切割位点。下列叙述正确的是( )
A. sgRNA是合成Cas9酶的模板
B. sgRNA的碱基序列与靶基因碱基序列能够全部互补
C. Cas9酶可在特定切割位点断裂核苷酸之间连接的键
D. B基因被编辑后因不能转录而无法表达相关蛋白质
第II卷(非选择题)
二、实验题(本大题共1小题,共12.0分)
21. 为提供治疗乳腺癌的新思路,科研人员检测到乳腺癌细胞内蛋白A的表达量高于癌旁组织,为了探讨蛋白A与乳腺癌细胞增殖的关系,请根据以下提供的实验材料及结果完善实验步骤并分析。
实验材料:体外培养乳腺癌细胞株MCF-7悬液、动物细胞培养液、浓度为50mmol/L的X溶液(用B液体配制)、B液体等。
(要求与说明:实验初始等量细胞悬液中细胞数量相等,细胞培养条件适宜,实验仪器、试剂、用具及操作不作要求)
回答下列问题:
(1)实验步骤:
①取培养瓶若干随机均分为6组,编号为A、B、C、D、E、F。
②用B液体将50mmol/L的X溶液进行稀释,得到浓度依次为40mmol/L、30mmol/L、20mmol/L、10mmol/L的X溶液。
③向每只培养瓶加入 ______ 和MCF-7悬液,并分别向B、C、D、E、F每组培养瓶中加入由步骤②获得的等体积且浓度依次升高的X溶液,A组加入 ______ 。
④在相同且适宜条件下培养一段时间后,分别测定并记录每只培养瓶 ______ ,再经过 ______ (操作)后,测蛋白A浓度。
⑤对所得实验数据进行分析与处理,结果如图。
(2)实验结果:
①据此结果推测:物质X与蛋白A合成、乳腺癌细胞增殖及腺嘌呤吸收量的关系为 ______ 。
②基于以上实验及分析,请你提出一种治疗乳腺癌的思路: ______ 。
三、探究题(本大题共4小题,共48.0分)
22. 柑橘果实贮藏期极易受病原菌侵染而腐烂,目前主要使用化学杀菌剂来控制采后病害。桔梅奇酵母是分离自柑橘果园叶片的新种酵母,可有效控制柑橘果实的腐烂,研究人员按照下图所示流程从柑橘叶片上分离得到一定浓度的桔梅奇酵母菌液,用于以下实验研究。
回答下列问题:
(1)下列操作过程遵循无菌操作规范的有 ______ (多选)。
A.对培养基、培养皿等进行湿热灭菌
B.用紫外线对超净工作台和柑橘叶片进行消毒
C.在酒精灯火焰附近进行接种
D.对双手及台面进行酒精消毒
E.对接种工具进行干热灭菌
F.接种过程,试管口、瓶口等可通过火焰灼烧灭菌
G.为了避免杂菌污染,尽量戴一次性手套进行操作
(2)图1中乙培养基与甲培养基相比,增多的一种成分是 ______ ;由图可知,过程④使用的接种方法是 ______ ,判断依据有:① ______ ,② ______ 。
实验一:研究人员以桔梅奇酵母为研究对象,制备以桔梅奇酵母为主要活性成分的液体制剂即桔梅奇酵母菌悬液,并探究其对柑橘果实采后主要病害的控制效果。
(3)从简单、容易操作的角度看,实验中所需病原菌可从 ______ 获取。
(4)与化学杀菌剂相比,将桔梅奇酵母菌悬液应用于柑橘防腐保鲜有哪些优、缺点? ______ (优点和缺点各写出1点即可)。
实验二:为了验证桔梅奇酵母菌悬液和活体桔梅奇酵母菌有一样的抑制柑橘果实腐烂的效果,科研人员在若干个柑橘果实中部等距离刺三个相同大小和深度的孔,并在孔内进行实验,实验过程如表。
不同处理或测定 孔A 孔B 孔C
活病原菌 ① ② ③
桔梅奇酵母悬液 + - ⑤
活桔梅奇酵母菌 - + ④
一段时间后测定
测定柑橘果实发病率 ⑥ ⑦ ⑧
(5)表中①②③的处理为 ______ (用“+”或“-”表示),④和⑤的处理为 ______ (用“+”或“-”表示)。
(6)如果实验成功,则⑥⑦⑧大小比较关系是 ______ (用编号和“=”或“>”或“<”表示)。
23. 紫杉醇是红豆杉细胞中产生的一种高效抗癌物质,在植物体中含量极低。为取代从天然植株中提取紫杉醇的方式,可通过植物组织培养和细胞培养技术来获取。回答下列问题:
(1)获取的外植体需要先进行消毒处理,然后接种到 ______ (固体/液体)培养基上通过 ______ (脱分化/再分化)过程培养出愈伤组织,这一过程对光照的要求为 ______ 。
(2)紫杉醇是存在于红豆杉属植物体内的一种次生代谢物,可利用 ______ 技术实现其工业化生产。用少量果胶酶处理愈伤组织获取单细胞,在 ______ (固体/液体)培养基中进行培养,可有效提高紫杉醇的产量。据如图分析,为获得最大紫杉醇总产量,最适合的2,4-D浓度应为 ______ mg/L。
(3)多倍体愈伤组织细胞产生的次生代谢产物量常高于二倍体。若愈伤组织细胞(2n)经诱导处理后,观察到染色体数为8n的细胞,合理的解释是 ______ 。
24. 如图所示PIJ702是一种常用质粒,其中tsr为硫链丝菌素(一种抗生素)抗性基因;mel为黑色素合成基因,其表达能使白色的链霉菌菌落变成黑色菌落;而限制酶SacⅠ、SphⅠ、BglⅡ在pIJ702上分别只有一处识别序列。
回答下列问题:
(1)限制酶可以识别双链DNA中特定核苷酸序列,并使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的 ______ 断裂。
(2)用限制酶SacⅠ和SphⅠ切取的目的基因,与质粒pIJ702上长度为0.4kb的SacⅠ/SphⅠ片段进行置换,构建重组质粒pZHZ8,上述两种质粒经限制酶Bgl1/酶切后所得片段长度见表1。由此判断目的基因的片段长度为 ______ kb,且目的基因中含有 ______ 个BglⅡ切割位点。
表1
PLJ702 pZHZ8
BglⅡ 5.7kb 6.7kb
(3)导入目的基因时,首先用Ca2+处理链霉菌使其成为感受态细胞,再将重组质粒pZHZ8溶于缓冲液中与感受态细胞混合,在一定的温度下可以促进链霉菌完成 ______ 过程。
(4)不含质粒的链霉菌在含硫链丝菌素的固体培养基上生长状况如表2所示。若要筛选导入pZHZ8的链霉菌细胞,所需硫链丝菌素浓度至少应在 ______ μg/mL以上,且菌落的颜色为 ______ 。若要检测整合到染色体DNA上的目的基因是否发挥功能作用,首先需检测受体细胞的 ______ (填“DNA”或“RNA”),检测方法采用 ______ 技术。
表2
固体培养基中硫链丝菌素浓度(μg/mL) 0 1 2 5 10
不含质粒的链霉菌生长状况 ++++ +++ + - -
25. PCR定点突变技术是最常用的基因突变技术,通过定点诱变可以在体外改造DNA分子。重叠延伸PCR是发展最早的PCR定点突变技术,操作过程如图1,可通过测序来检验定点突变是否成功。现欲将改造后的基因构建重组质粒导入大肠杆菌,质粒结构如图2。
回答下列问题:
(1)PCR的原理是 ______ ;图1所示重叠延伸PCR中,第1对引物是 ______ ;在第1对引物组成的反应系统和第2对引物组成的反应系统中各进行一次复制,可产生 ______ 种DNA分子。
(2)图1所示DNA分子不能延伸,原因是 ______ 。
(3)分析图1和图2,要将突变的基因定向插入质粒并构建表达载体,应如何设计通用引物FP1和通用引物RP2? ______ 。
(4)为筛选出含有目的基因的大肠杆菌,通常采用影印法(使用无菌的绒毡布压在培养基A的菌落上,带出少许菌种,平移并压在培养基B上,结果如图3),培养基A中应添加 ______ ,培养基B中应添加 ______ ,含有重组质粒的菌落是 ______ (填写数字)。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】A、泡菜制作过程中,主要是乳酸菌将葡萄糖分解形成乳酸,A错误;
B、做馒头或面包时,经常要用到酵母菌,酵母菌可以分解面粉中的葡萄糖,产生二氧化碳和酒精,二氧化碳是气体,遇热膨胀而形成小孔,使得馒头或面包暄软多孔,B正确;
C、酵母菌在有氧条件下可以大量繁殖,在密封也就是无氧条件下产生酒精,C错误;
D、酸奶制作过程中,后期低温处理时大部分乳酸杆菌已死亡,不会大量繁殖,D错误。
故选:B。
1、参与腐乳制作的微生物主要是毛霉,其新陈代谢类型是异养需氧型.腐乳制作的原理:毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
2、参与泡菜制作的微生物是乳酸菌,泡菜制作的原理:(1)乳酸菌在无氧条件下,将糖分解为乳酸。(2)利用乳酸菌制作泡菜的过程中会引起亚硝酸盐的含量的变化。
3、醋酸菌好氧性细菌,当缺少糖源时和有氧条件下,可将乙醇(酒精)氧化成醋酸;当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;醋酸菌生长的最佳温度是在30℃~35℃。
本题考查果酒和果醋的制作、泡菜的制作等,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验采用的方法、实验现象及结论等,需要考生在平时的学习过程中注意积累。
2.【答案】B
【解析】解:A、脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色,甲菌菌落周围呈现深蓝色,结合分析可知,甲菌属于解脂菌,乙菌不属于解脂菌,A错误;
B、由题干分析可知,甲,乙两种菌不能直接吸收脂肪,故该培养基不能以脂肪为唯一碳源,而是鉴别培养基,B正确;
C、该平板可以用来比较不同解脂菌分泌脂肪酶的能力,菌落周围深蓝色的范围越大,解脂菌分泌脂肪酶的能力越强,C错误;
D、可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比,根据颜色的变化,即是否产生深蓝色来判断是否能够分泌脂肪酶,D错误。
故选:B。
分析题文:解脂菌能利用分泌的脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色。甲菌菌落周围呈现深蓝色,乙菌菌落周围不变色,这说明甲菌能分泌脂肪酶,乙菌不能分泌脂肪酶。
本题考查微生物的分离和培养,要求考生识记培养基的种类和作用,能从题干中获取有效信息,结合所学知识完成分析判断。
3.【答案】A
【解析】解:A、由图示可知,应先进行米曲霉制曲,然后利用得到的米曲再进行酿酒酵母扩大培养,A错误;
B、相对传统工艺,“两步发酵法”增加了酿酒酵母菌数量,因此能有效提高产酒的能力,B正确;
C、米酒具有甜味是因为米曲中的微生物可将大米中的淀粉转变成单糖的原因,C正确;
D、28℃有利于酵母菌无氧呼吸产生酒精,因此要待熟米冷却至28℃时即可加入第一次发酵产物并在该温度下进行二次发酵,D正确。
故选:A。
参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型.果酒制作的原理:
(1)在有氧条件下,反应式如下:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量;
(2)在无氧条件下,反应式如下:C6H12O62CO2+2C2H5OH+能量。
本题考查果酒的制作,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验采用的方法、实验现象及结论等,需要考生在平时的学习过程中注意积累。
4.【答案】C
【解析】解:A、单细胞蛋白是指微生物的菌体本身,除了还有丰富的蛋白质外,还有糖类等其他营养物质,A错误;
B、发酵所需的培养基和发酵设备都需要严格灭菌,B错误;
C、可采用过滤、沉淀等方法将单细胞蛋白与发酵液分离,从而获得大量的微生物菌体,C正确;
D、发酵工程所用的菌种通常是单一菌种,D错误。
故选:C。
1、发酵技术是指利用微生物的发酵作用,运用一些技术手段控制发酵过程,大规模的生产发酵产品的技术。现代的发酵技术能够按照人们的意愿创造出具有特殊性能的微生物,以生产人类需要的发酵产品。
2、单细胞蛋白是指利用淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液、石化产品等为原料,通过发酵获得的大量的微生物菌体。
本题考查发酵工程的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,难度不大。
5.【答案】C
【解析】解:A、植物微型繁殖技术利用植物组织培养技术,属于无性繁殖,有保持植物原有优良品种的遗传特性、繁殖速度快的特点,A正确;
B、消毒的原则是既杀死材料表面的微生物,防止培养过程中杂菌污染,又减少消毒剂对细胞的伤害,B正确;
C、从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基主要是因为诱导愈伤组织形成的植物激素和诱导愈伤组织分化的植物激素的种类和比例不同,C错误;
D、步骤⑥要进行照光培养,诱导叶绿素的形成,因为叶绿素的形成需要光照,使试管苗能够进行光合作用,D正确。
故选:C。
植物组织培养过程:离体的植物器官、组织或细胞→愈伤组织→胚状体→植物体。常用的植物激素有生长素和细胞分裂素。
本题主要考查的是植物组织培养的相关知识,意在考查学生对基础知识的理解掌握,难度适中。
6.【答案】D
【解析】解:A、过程②紫外线的作用是诱导中间偃麦草的染色体断裂,从而可能实现偃麦草的耐盐相关基因整合到小麦染色体上,最终获得高耐盐的小麦,A正确;
B、③是诱导融合形成杂种细胞,利用了细胞膜的流动性;⑤为筛选耐盐小麦的过程,可种植在高盐土壤中筛选,B正确;
C、④为脱分化和再分化形成杂种植株的过程,由于分化形成根或芽所需要的生长素和细胞分裂素的比例不同,因此该过程中需要更换培养基,适当提高生长素的比例有利于根的分化,C正确;
D、根据图2可知,1、2、4同时具有普通小麦和中间偃麦草的DNA片段,因此再生植株1-4中一定是杂种植株的有1、2、4。若要筛选得到耐盐的小麦,需要将杂种植株种植在高盐的土壤中进一步筛选,即植株1、2、4不一定都是耐盐的杂种植株,D错误。
故选:D。
1、植物体细胞杂交技术:就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株,而不是形成杂种细胞就结束;杂种植株的特征:具备两种植物的遗传特征,原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质;植物体细胞杂交克服了远缘杂交不亲和的障碍。
2、题图分析:①是通过酶解法去除植物细胞壁,②是用紫外线诱导染色体变异,③是诱导融合形成杂种细胞,④为脱分化和再分化形成杂种植株的过程,体现了植物细胞的全能性,⑤为筛选耐盐小麦的过程。
本题考查植物体细胞杂交的相关知识,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是解答本题的关键。此类试题需要考生掌握牢固的基础知识。
7.【答案】B
【解析】解:A、克隆羊是无性生殖的产物,试管羊是有性生殖的产物,A错误;
B、培育克隆羊需要进行核移植,培育试管羊需要进行体外受精,B正确;
C、培育克隆羊、试管羊都是细胞水平的技术,C错误;
D、克隆羊的核遗传物质来自提供细胞核的亲本,质遗传物质来自提供卵细胞的亲本,而试管羊的染色体来自双亲,D错误。
故选:B。
克隆羊所用的技术手段有:核移植、早期胚胎培养、胚胎移植;克隆动物遗传物质分别来自提供细胞核和卵细胞质的亲本。
试管羊所用的技术手段有:体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植;试管动物遗传物质来自有性生殖两个亲本。
克隆羊的获取属于无性繁殖,试管羊的获取属于有性生殖。
本题考查克隆动物、试管动物和转基因动物的相关知识,意在考查学生分析问题和解决问题的能力,属于中档题。
8.【答案】D
【解析】解:A、注入小鼠体内的抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响小,因为对产生单克隆抗体的杂交瘤细胞需要经过多次筛选,A错误;
B、单抗制备过程中通常将经过特定抗原免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,B错误;
C、小鼠体内有多个淋巴细胞,可产生多种抗体,因此利用该小鼠能制备出多种抗p72的单抗,C错误;
D、p72部分结构改变后会出现原单抗失效,而对没有改变的其他抗原多抗仍有效,D正确。
故选:D。
单克隆抗体的制备
(1)制备产生特异性抗体的B淋巴细胞:向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。
(2)获得杂交瘤细胞。
①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合。
②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。
(3)克隆化培养和抗体检测。
(4)将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。
(5)提取单克隆抗体:从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
本题考查了单克隆抗体制备的有关知识,要求考生能够掌握单克隆抗体制备的过程;识记单克隆抗体与常规抗体比较的优点等,难度不大。
9.【答案】B
【解析】解:A、表中信息显示:添加20%FBS的实验组2,其卵裂率和囊胚率都高于对照组和其它实验组,说明添加20%FBS左右对促进核移植胚胎发育有较好的作用,A正确;
B、添加10%~30%FBS的三组实验与对照组相比,卵裂率都有所提升,均起到促进作用,B错误;
C、卵裂期胚胎总体积不增加,胚胎中细胞数目在不断增加,而有机物的总量却在不断减少,C正确;
D、当供体数量有限时,可采用胚胎分割技术处理囊胚以获得更多的后代,D正确。
故选:B。
根据表中数据可知:各实验组的卵裂率均高于对照组,说明添加不同浓度的FBS对卵裂率均有促进作用,但实验组1、2的囊胚率高于对照组,实验组3的囊胚率低于对照组,说明在一定浓度范围内,随添加的FBS浓度的升高对囊胚率均有促进作用,但超过该浓度范围却起抑制作用。
本题结合表格数据,考查不同浓度FBS对牛核移植胚胎发育的影响情况,考查了学生获取信息的能力和分析理解能力,具有一定的难度。
10.【答案】B
【解析】解:A、灭活的仙台病毒只能诱导动物细胞融合,不能诱导植物细胞融合,A错误;
B、胚胎移植前需对供体和受体母猴注射孕激素进行同期发情处理,保证胚胎移植入相同的生理环境,B正确;
C、由题干信息“将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚,同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂(TSA)处理,使胚胎的发育率和妊娠率提高”,说明将组蛋白去甲基化和增加乙酰化,有利于重构胚的分裂和发育,使其完成细胞分裂和发育进程,C错误;
D、胚胎移植前还可以取滋养层细胞做DNA分析进行性别鉴定,D错误。
故选:B。
细胞核移植概念:将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微直接去除法以及密度梯度离心,紫外光短时间照射、化学物质处理等方法。
本题主要考查细胞核移植、体外受精和胚胎移植等相关知识,要求学生有一定的理解分析能力,能够结合题干信息和所学知识进行分析应用。
11.【答案】D
【解析】解:A、人凝血因子基因与载体的结合通常是黏性末端的相互连接,涉及碱基互补配对,A正确;
B、该转基因羊是由含有人凝血因子基因的重组克隆细胞培养形成的,正常情况下,所有体细胞均含有人凝血因子基因,产生的生殖细胞中可能会含有人凝血因子基因,B正确;
C、基因工程中,目的基因导入动物通常都用显微注射法,C正确;
D、用基因工程技术培育转基因羊作为乳腺生物反应器是让该羊所有乳腺细胞均可能产生人凝血因子,乳腺生物反应器所指对象为转基因羊,而将含有人凝血因子基因的表达载体导入羊乳腺细胞中,只是让受体乳腺细胞可能产生人凝血因子,不是乳腺生物反应器,D错误。
故选:D。
用基因工程技术培育转基因羊作为乳腺生物反应器,使其能合成人凝血因子且只存在于乳汁中,需要将人凝血因子基因通过基因工程导入体外培养的羊重组克隆细胞中,再将该细胞培养成个体,使人凝血因子基因只在乳腺细胞中表达,最终从羊乳中提取出人凝血因子。
本题考查基因工程及其应用的相关知识,要求考生理解识记有关技术的原理及操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节,能将教材中的知识结合题中信息进行迁移应用。
12.【答案】D
【解析】解:A、导入外源基因的精子必须进行获能处理后与处于减数第二次分裂中期的卵母细胞受精,A错误;
B、常用促性腺激素对供体进行处理从而获得更多的卵母细胞,B错误;
C、过程④中要求代孕母体具备正常的繁殖能力即可,C错误;
D、受精卵几乎不含精子的细胞质,因此将外源基因整合到精子头部细胞核的染色体上,才有可能使外源基因进入受精卵,D正确。
故选:D。
分析图示可知,图示为转基因鼠的制备过程,①过程是将标记的外源基因导入成熟的精子中,②过程是体外受精,③过程为早期胚胎培养,④过程为胚胎移植。
本题考查基因工程和胚胎工程的相关知识,要求考生理解并识记有关的原理及操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节,能将教材中的知识结合题中信息进行迁移应用。
13.【答案】C
【解析】解:A.图1中溶液a为酒精溶液,因为 DNA不溶于酒精,但某些蛋白质溶于酒精,所以用玻璃棒卷起的丝状物为粗提取的DNA,A正确;
B.图1所示操作的原理是DNA不溶于酒精,而蛋白质等杂质溶于酒精,B正确;
C.图2试管1的作用是证明2 mol/LNaCl溶液遇二苯胺不会出现蓝色,C错误;
D.DNA易溶于2 mol/LNaCl溶液中,图2DNA未溶于2 mol/LNaCl溶液中,可能导致蓝色变化不明显,D正确。
故选:C。
DNA粗提取与鉴定原理:DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面存在差异,可以利用这些差异,选用适当的物理或化学方法对它们进行提取。例如,DNA不溶于酒精,但某些蛋白质溶于酒精,利用这一原理,可以初步分离DNA与蛋白质。DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,它能溶于2 mol/L 的NaCl溶液。在一定温度下,DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色,因此二苯胺试剂可以作为鉴定DNA的试剂。
本题考查学生对DNA的粗提取和鉴定相关知识,需要学生能够灵活运用其原理来分析题干信息,从而解决问题。
14.【答案】A
【解析】解:A、由题图可知,每个基因前都存在A序列,可推测该序列应为启动子序列,启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点,一个质粒一般只有一个复制原点,A错误;
B、由题意可知,基因Ⅲ表达的蛋白质可使细菌在特殊培养基上生长,故该基因属于标记基因,可用于重组质粒的筛选,B正确;
C、基因Ⅰ和基因Ⅱ是β-胡萝卜素合成所必需的基因,在目的基因的检测与鉴定中,性状的表达是成功的关键,即β-胡萝卜素的产生,C正确;
D、基因插入质粒需要限制酶和DNA连接酶的参与,D正确。
故选:A。
基因表达载体常包括目的基因、启动子、终止子、标记基因。标记基因是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
本题主要考查基因表达载体的构建的内容,要求考生识记相关知识,并结合所需知识准确答题。
15.【答案】A
【解析】解:A、目的基因插入需使用限制酶和DNA连接酶,前者有序列识别特异性,后者无特异性,A错误;
B、只有插入到噬菌体外壳蛋白基因的合适位置,方能展示到噬菌体表面,B正确;
C、诱变过程使得基因突变是不定向性的,可使噬菌体所展示的蛋白更加多样化,C正确
D、噬菌体的宿主细胞就是大肠杆菌,应培养大肠杆菌后让噬菌体侵染大肠杆菌培养噬菌体,D正确。
故选:A。
基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样,将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法:将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
(4)目的基因的检测与鉴定
本题考查肺炎双球菌转化实验的相关知识,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和解决问题的能力。
16.【答案】A
【解析】解:EEs能诱导斑马鱼表达出卵黄蛋白原(vtg),因此可通过检测斑马鱼中是否表达出卵黄蛋白原(vtg)来检测水中是否含有EEs,则vtg基因为目的基因;绿色荧光蛋白(GFP)基因能使斑马鱼发光,为标记基因。基因表达载体的组成包括启动子、目的基因、标记基因和终止子等,因此,欲获得能检测水中是否含有EEs的转基因斑马鱼,需要将vtg基因的启动子与GFP基因重组。
故选:A。
基因表达载体的组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因+复制原点。
(1)启动子在基因的首段,它是RNA聚合酶的结合位点,能控制着转录的开始;
(2)终止子在基因的尾端,它控制着转录的结束;
(3)标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
本题考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的概念、原理及操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节,能结合题中信息做出准确的判断,属于考纲识记和理解层次的考查。
17.【答案】D
【解析】解:A、用EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体,产生相同的黏性末端,用DNA连接酶连接时可能会发生反向连接,A错误;
B、用BglⅡ和EcoRⅠ切割目的基因切割目的基因会产生两种DNA片段,一种含有目的基因,一种不含目的基因,且有目的基因的片段与运载体结合时容易发生反向连接,B错误;
C、用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体,也能产生相同的黏性末端,可能会发生反向连接,C错误;
D、只有用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体,产生不同的黏性末端,防止发生反向连接,这样目的基因插入运载体后,RNA聚合酶的移动方向肯定与图丙相同,D正确。
故选:D。
分析题图:用EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体,产生相同的黏性末端,用DNA连接酶连接时可能会发生反向连接;用BglⅡ和EcoRⅠ切割目的基因切割目的基因会产生两种DNA片段,一种含有目的基因,一种不含目的基因;用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体,也能产生相同的黏性末端,可能会发生反向连接;只有用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体,产生不同的黏性末端,防止发生反向连接,这样目的基因插入运载体后,RNA聚合酶的移动方向肯定与图丙相同。
本题考查基因工程的操作,意在考查考生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力;能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论。
18.【答案】A
【解析】解:A、根据题干信息可知,荧光蛋白指示的应是脑神经元活动,但脑活动不能被离体观察,为了防止其他体细胞的荧光信号对实验结果造成干扰,M应当是一种只在脑组织中启动基因表达的启动子,A正确;
B、据图可知,只有与启动子M相邻的荧光蛋白基因会表达,在没有Cre酶存在的条件下,小鼠脑神经元活动时只会发出红色荧光,B错误;
C、Cre酶可以随机识别两个相同的loxP序列,并将两段序列之间的DNA敲除,当酶识别的是loxP1序列时,小鼠脑神经元活动时发出黄色荧光,当识别的是loxP2序列时,小鼠脑神经元活动发出蓝色荧光,C错误;
D、PEG多用于诱导细胞融合,动物细胞转基因时常用显微注射技术,显微注射技术不需要用到PEG,D错误。
故选:A。
1、植物基因工程:抗虫、抗病、抗逆转基因植物,利用转基因改良植物的品质。
2、动物基因工程:提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物。
3、基因治疗:把正常的外源基因导入病人体内,使该基因表达产物发挥作用。
本题考查基因工程的相关知识,意在考查学生识记所学知识要点,把握知识间的内在联系,形成知识网络的能力,同时获取题干信息准确答题。
19.【答案】B
【解析】A、引物①③同向,另一端缺少引物,A错误;
B、引物①扩增的片段含有启动子和HMA3基因,引物②扩增的片段既含有启动子,又含有HMA3基因序列,B正确;
CD、引物③扩增的片段不含启动子,不含外源高效启动子片段,CD错误。
故选B。
根据图示中引物的位置可知,引物①扩增的片段含有启动子和HMA3基因,引物③扩增的片段不含启动子,引物②扩增的片段既含有启动子,又含有HMA3基因序列。图示中克隆的重金属转运蛋白(HMA3)基因与外源高效启动子连接,导入杨树基因组中,若要检测获得的转基因杨树苗中是否含有导入的HMA3基因和高效启动子,需要检测是否含有高效启动子序列和HMA3基因序列。
本题综合考查基因工程、PCR技术等知识,要求考生识记基因工程的原理及操作步骤,识记PCR技术的过程,能结合所学的知识准确答题。
20.【答案】C
【解析】解:A、由题意知:sgRNA可指引核酸内切酶Cas9结合到特定的切割位点,A错误;
B、由图可知:靶基因部分序列与sgRNA通过碱基互补配对原则进行配对,B错误;
C、核酸内切酶Cas9可断裂脱氧核糖核苷酸之间的化学键—磷酸二酯键,C正确;
D、被编辑后的B基因仍能进行转录,D错误。
故选:C。
分析题图:用sgRNA可指引核酸内切酶Cas9结合到特定的切割位点并进行切割,进而将基因Ⅱ切除,连接基因Ⅰ和Ⅲ,形成新的B基因。
本题考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的概念、原理、操作工具及操作步骤,掌握基因工程技术的相关应用,能正确分析题图,并从图中提取有效信息准确判断各选项。
21.【答案】动物细胞培养液 浓度为0的X溶液 细胞数、培养液中剩余腺嘌呤浓度 破碎细胞 物质X与蛋白A合成、乳腺癌细胞增殖、腺嘌呤吸收量呈正相关 开发可清除蛋白A或者抑制蛋白A基因表达的药物
【解析】解:(1)本实验目的是探讨蛋白A与乳腺癌细胞增殖的关系,根据提供的实验材料及部分实验步骤,完善实验步骤如下:
①取培养瓶若干随机均分为6组,编号为A、B、C、D、E、F。
②用B液体将50mmol/L的X溶液进行稀释,得到浓度依次为40mmol/L、30mmol/L、20mmol/L、10mmol/L的X溶液。
③向每只培养瓶加入动物细胞培养液和MCF-7悬液,并分别向B、C、D、E、F每组培养瓶中加入由步骤②获得的等体积且浓度依次升高的X溶液,A组加入浓度为0的X溶液。
④在相同且适宜条件下培养一段时间后,分别测定并记录每只培养瓶细胞数、培养液中剩余腺嘌呤浓度,再经过破碎细胞后,测蛋白A浓度。
⑤对所得实验数据进行分析与处理,结果如图。
(2)①根据曲线图可知,随着X溶液浓度越大,癌细胞数越多,蛋白A浓度也越高,因为腺嘌呤用于核酸的合成,所以剩余的浓度是降低的,故推测促进剂X溶液浓度能促进蛋白A的合成,从而促进癌细胞的增殖,消耗更多的腺嘌呤,即物质X与蛋白A合成、乳腺癌细胞增殖、腺嘌呤吸收量呈正相关。
②基于以上实验分析,蛋白A的合成,促进癌细胞的增殖,故开发可清除蛋白A或者抑制蛋白A基因表达的药物,用于治疗乳腺癌的发生。
故答案为:
(1)③动物细胞培养液 浓度为0的X溶液
④细胞数、培养液中剩余腺嘌呤浓度 破碎细胞
(2)①物质X与蛋白A合成、乳腺癌细胞增殖、腺嘌呤吸收量呈正相关
②开发可清除蛋白A或者抑制蛋白A基因表达的药物
根据题意分析可知,该实验的目的是探讨蛋白A与乳腺癌细胞增殖的关系,实验的自变量是培养液中物质X的浓度,因变量是培养中细胞数量、蛋白A的浓度、腺嘌呤的剩余浓度,对照实验的设计应遵循单一变量原则和对照原则,故实验组和对照组除了自变量以外,其他无关变量应相同且适宜。
本题考查癌细胞培养的相关实验,要求考生能利用所学知识结合题意设计实验,能对实验结果进行分析并得到正确的结论,根据实验结果和结论提出防治癌细胞的措施。
22.【答案】CDFG 琼脂 稀释涂布平板法 菌落在培养甚上均匀分布 稀释涂布平板法才可用于计数 腐烂的柑橘 优点:桔梅奇酵母菌悬液不会使病原菌产生抗性、易降解、对人体和环境不会造成
危害等;缺点:成本高、生产工艺复杂、生物制剂保质期短、效果稳定性不高。 +++ -- ⑥=⑦≤⑧
【解析】解:(1)A、对培养基、培养皿等需要保持干燥的物品,应进行干热灭菌,A错误;
B、用紫外线对超净工作台进行消毒,紫外线会杀死柑橘叶片上的菌种,B错误;
C、在酒精灯火焰附近进行接种,可以避免杂菌污染,C正确;
D、对双手及台面进行酒精消毒,D正确;
E、接种工具较耐热,通常采用灼烧灭菌,E错误;
F、接种过程,试管口、瓶口等可通过火焰灼烧灭菌,F正确;
G、为了避免杂菌污染,尽量戴一次性手套进行操作,G正确;
故选:CDFG。
(2)获得菌落需要用固体培养基,培养基配制过程中需要加入琼脂;稀释涂布平板法可使菌落均匀分布,并且可以对菌落进行计数。
(3)桔梅奇酵母可使柑橘腐烂,桔梅奇酵母可以从腐烂的柑橘中获得。
(4)优点:桔梅奇酵母菌悬液不会使病原菌产生抗性、易降解、对人体和环境不会造成危害等;缺点:成本高、生产工艺复杂、生物制剂保质期短、效果稳定性不高。(答案合理即可)
(5)根据实验设计的单一变量和对照原则,①②③④⑤的处理应分别为:+++--。
(6)因为桔梅奇酵母菌悬液和活体桔梅奇酵母菌有一样的抑制柑橘果实腐烂的效果,实验的结果应为:⑥=⑦≤⑧。
故答案为:
(1)CDFG
(2)琼脂 稀稊涂布平板法 ①菌落在培养甚上均匀分布 ②稀释涂布平板法才可用于计数
(3)腐烂的柑橘
(4)优点:桔梅奇酵母菌悬液不会使病原菌产生抗性、易降解、对人体和环境不会造成危害等;缺点:成本高、生产工艺复杂、生物制剂保质期短、效果稳定性不高。(答案合理即可)
(5)+++--
(6)⑥=⑦≤⑧
1、消毒和灭菌:
(1)灭菌:使用强烈的理化因素杀死物体内外一切微生物的细胞、芽孢和孢子的过程,常用的方法有灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌。
(2)消毒:是指用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体体表或内部的一部分微生物的过程。常用的方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线或化学药物消毒法等。
2、稀释涂布平板法:
①当样品的稀释庋足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。
②通过统计平板上的菌落数来推测样品中大约含有的活菌数。
本题主要考查微生物培养的相关内容,需要学生熟练掌握培养基配制、微生物培养与计数等相关知识点,并能灵活运用,属于识记和应用层次的考查。
23.【答案】固体 脱分化 避光处理 植物细胞培养 液体 1.0 经加倍到4n的细胞处于有丝分裂后期
【解析】解:(1)进行植物组织培养时,在获取的外植体时首先要使用70%的酒精和次氯酸钠进行消毒处理,然后接种到固体培养基上通过脱分化过程培养出愈伤组织。这一过程对光照的要求为避光处理。
(2)紫杉醇作为红豆杉体内的一种次生代谢物,不是其生长所必需的;植物组织培养技术是实现其大规模培养的途径之一,可通过植物细胞培养技术实现工厂化生产。在液体培养基中进行培养,可有效提高紫杉醇的产量;由分析可知,为获得最大紫杉醇总产量,最适合的2,4-D浓度应为1.0mg/L。
(3)分析题意可知,愈伤组织细胞染色体数目是2n,经加倍有部分细胞的染色体数目变为4n,4n的细胞在有丝分裂后期由于着丝粒分裂,染色体数目加倍,变为8n。
故答案为:
(1)固体;脱分化;避光处理
(2)植物细胞培养;1.0
(3)经加倍到4n的细胞处于有丝分裂后期
由曲线图分析可知,随着2,4-D溶液浓度的增加,生长速率呈先上升后下降的趋势;紫杉醇的含量随2,4-D溶液浓度的增加而减少,图中2,4-D溶液浓度为1.0mg/L时生长速率和紫杉醇含量均处于较高的水平。
本题考查植物组织培养技术,要求考生识记植物组织培养的原理和实验操作,意在考查学生识记所学知识要点,把握知识间的内在联系,形成知识网络的能力,同时获取题干信息准确答题。
24.【答案】磷酸二酯键 1.4 1 转化 5 白色 RNA 分子杂交
【解析】解:(1)限制酶可以使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。
(2)质粒pIJ702的长度为5.7kb,而重组质粒pZHZ8的长度为6.7kb,又已知构建基因表达载体时,目的基因置换了pIJ702上0.4kb的片段,由此判断目的基因的片段长度为6.7-5.7+0.4=1.4kb;pIJ702上的原有BglⅡ位点被目的基因置换得到的环状pZHZ8,仍能被BglⅡ切割成一条线段,因此判定目的基因中含有一个BglⅡ切割位点。
(3)导入目的基因时,首先用Ca2+处理链霉菌使其成为感受态细胞,再将重组质粒 pZHZ8溶于缓冲液中与感受态细胞混合,在一定的温度下可以促进链霉菌完成转化过程。
(4)从不含质粒的链霉菌在含硫链丝菌素固体培养基上的生长状况表格可以看出,硫链丝菌素浓度低于5μg/mL时,链霉菌能够生长,因此所需的硫链丝菌素最小浓度应为5μg/mL;根据导入pIJ702的链霉菌菌落呈黑色、导入pZHZ8的链霉菌盖落呈白色的特点,通过观察菌落的颜色进行挑选导入pZHZ8的链霉菌;检测目的基因是否发挥功能作用的第一步是目的基因是否能转录形成mRNA,转录形成的mRNA上的碱基与目的基因的模板链碱基互补,因此检测方法应采用分子杂交技术。
故答案为:
(1)磷酸二酯键
(2)1.4 一/1
(3)转化
(4)5 白色 RNA (DNA)分子杂交
分析题图:图示为pIJ702质粒的结构示意图,质粒是双链环状DNA分子。分析表1:表1表示两种质粒的限制酶酶切片段长度。分析表2:不含质粒的链霉菌在含硫链丝菌素固体培养基上的生长状况,硫链丝菌素浓度低于5μg/mL时,链霉菌能够生长;硫链丝菌素浓度大于等于5μg/mL时,链霉菌能够不能生长。
本题结合图解,考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的原理及操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节,能正确分析题图,再运用图中信息准确答题,属于考纲理解和应用层次的考查,有一定难度。
25.【答案】DNA双链复制 突变引物FP2和通用引物RP2 3 DNA单链延伸的方向必须是5’到3’ 应保证突变基因右侧应是CTAG 氨苄青霉素 四环素 4、6
【解析】解:(1)PCR扩增DNA的过程中,新合成的两条单链延伸方向相反,第1对引物应选择突变引物FP2和通用引物RP2。两个反应系统中各自形成2种DNA分子,但由于通用引物RP2和通用引物FP1形成两个与原DNA相同的DNA分子,所以含有通用引物RP2和通用引物FP1的DNA属于同一种DNA,故共形成3种DNA分子。
(2)DNA分子不能延伸,原因是DNA单链延伸的方向必须是5’到3’。
(3)限制酶XmaI切出的是黏性末端,由酶切位点分析,除使用XmaⅠ外,还需使用NheI切除相应粘性末端与改良基因CTAG一侧(右侧)进行配对。
(4)用两种限制酶对质粒进行切割时,会破坏四环素抗性基因,但不会破坏氨苄青霉素抗性基因,因此导入重组质粒的农杆菌能在含有氨苄青霉素的培养基上能生存,但不能在含有四环素培养基上生存,因此制备培养基A时,应添加氨苄青霉素。培养基B添加四环素。采用影印法将培养基A菌落平移并印压在含有四环素的培养基B上.图中1、2、3、5共四个菌落能生长,说明四个菌落含有四环素抗性基因,表明四环素抗性基因没有被破坏,不含有目的基因,因此含有重组质粒的菌落是4、6。
故答案为:
(1)DNA双链复制 突变引物FP2和通用引物RP2 3
(2)DNA单链延伸的方向必须是5’到3’
(3)应保证突变基因右侧应是CTAG
(4)氨苄青霉素 四环素 4、6
基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因:DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA:分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质:抗原抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
本题以材料为背景,考查PCR技术、自然选择学说和蛋白质工程的相关知识。解答本题的关键是应充分利用资料中的文字、图表信息,明确PCR过程中每次循环新合成的两条单链延伸方向相反。
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